JP7017395B2 - 無線信号の干渉検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線信号の干渉検出方法に関する。

隠れ端末問題など、相手が電波を出していることが検出できない場合や、ＣＳＭＡ方式とは異なる通信方式の場合、通信が衝突する。そのような場合には、複数の無線信号の干渉により、無線受信機が目的の無線送信機からの無線信号の受信に失敗したり、通信品質の劣化が発生する。そのため、複数の無線信号の干渉を検知するための技術が必要になる。

例えば、特許文献１の無線通信システムは、自システム内での干渉と、他のシステムからの干渉とを区別するために、送信側でデータの単位ブロック毎に、ＣＲＣを付加してパケット化している。また、受信側で、誤った単位ブロックのプリアンブルと誤っていないプリアンブルとの相関を検出し、相関があれば自システム内干渉、相関がなければ他のシステムからの干渉と判別する。

一方、一般的な通信プロトコルであるＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）においては、通信を開始する前に、一度受信を試みることで現在通信をしているホストが他にあるかどうか確認する（キャリアセンス）。また、複数のクライアントは同じ回線を共用し、他者が通信をしていなければ自分の通信を開始する。更に、衝突回避のために、他のホストの送信終了を検知した場合は自分が送信を開始する前にランダムな長さの待ち時間をとる。

特開２０１６－２１６３４号公報

しかしながら、ＣＳＭＡ／ＣＡの場合には、無線信号の受信側において、受信データに誤りが発生した場合に、その原因が複数の送信電波の干渉によるものか、伝送路の電波環境悪化によるものかを区別することが難しい。

例えば、電波の干渉に起因して受信データに誤りが発生した場合には、無線送信機が送信に使用する電波の周波数チャネルを切り替えることで、電波干渉の発生を回避し、受信データの誤りを減らすことができる。一方、伝送路の電波環境悪化に起因して受信データに誤りが発生した場合には、無線送信機が送信に使用する電波の周波数チャネルを切り替えても、受信データの誤りを減らすことができない。そのため、受信データに誤りが発生した場合に、その原因が複数の送信電波の干渉によるものか、伝送路の電波環境悪化によるものかを区別することは非常に重要である。

例えば、特許文献１の技術を採用することにより、干渉が発生した場合に、自システム内での干渉と、他のシステムからの干渉とを区別することができる。しかし、他のシステムからの干渉と伝送路の電波環境悪化とを区別することはできない。また、プリアンブル相関器が必要となり、ハードウェアあるいはソフトウェアの複雑化を招くため無線端末が高価になる。また、パケットの中で発生した極短い干渉についてはプリアンブルに影響を及ぼさないため、検出できないという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線伝送路上で発生した誤りの原因が、干渉による誤りか否かを判別するための機能を、簡易なシステムを用いて実現することが可能な無線信号の干渉検出方法を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る無線信号の干渉検出方法は、下記（１）～（４）を特徴としている。
（１） 所定の無線送信機から送信した無線信号を無線受信機で受信する際に、前記無線信号における干渉を検出するための無線信号の干渉検出方法であって、
前記無線送信機が送信する無線信号の一連のフレーム構成の中に、１箇所以上の休止区間を割り当て、
前記休止区間では前記無線送信機の送信を一時的に停止し、
前記無線受信機が受信した無線信号を処理する際に、少なくとも前記休止区間のタイミングで受信した無線信号の状態に基づいて、前記無線送信機からの無線信号と他の無線信号との干渉を検出し、
前記フレーム構成では、その先頭から、前記無線送信機から送信されるデータ以外の複数種類の情報が含まれる複数種類の領域が連続的に配置され、その直後に、第１の前記休止区間が配置され、その直後に、前記データが含まれる第１の送信データ領域が配置され、その直後に、第２の前記休止区間が配置され、その直後に、前記データが含まれる第２の送信データ領域が配置され、その直後に、第３の前記休止区間が配置される、
ことを特徴とする無線信号の干渉検出方法。

上記（１）の構成の無線信号の干渉検出方法によれば、無線伝送路上で発生した誤りの原因が、干渉による誤りか否かを容易に判別できる。すなわち、前記無線受信機が伝送路上の無線信号の状態を監視する際に、前記休止区間のタイミングでは目的の無線信号が存在しなくなるので、受信すべき無線信号のフレームより短い短時間の干渉であっても、干渉源からの無線信号の有無を確実かつ容易に検出できる。また、フレーム構成の中に休止区間を割り当てるので、前記無線送信機が無線信号の送信を開始した後で新たな干渉源が現れたような場合でも、無線受信機の受信データにおける誤りの原因が干渉による誤りか否かを容易に判別できる。

更に、上記（１）の構成の無線信号の干渉検出方法によれば、前記送信データ領域に隣接するタイミングで干渉源からの無線信号の有無を検出できるので、干渉源からの無線信号が断続的に送信されるような場合であっても、無線伝送路上で発生した誤りの原因が、干渉による誤りか否かをより正確に判別できる。

（２） 前記無線受信機は、少なくとも前記休止区間のタイミングで無線信号のキャリアセンスを行い、前記キャリアセンスで得られたキャリア受信レベルを閾値と比較した結果を、干渉有無の判定に利用する、
ことを特徴とする上記（１）に記載の無線信号の干渉検出方法。

上記（２）の構成の無線信号の干渉検出方法によれば、目的の無線信号の受信に実際に誤りを発生させるような影響力が大きい干渉波の有無を検知できるので、無線伝送路上で発生した誤りの原因が、干渉による誤りか否かをより正確に判別できる。

（３） 前記無線受信機は、受信した無線信号から抽出した受信データにおける誤りを検知した場合に干渉有無を判定し、干渉有の場合に限り、干渉を回避するための制御を実施する、
ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の無線信号の干渉検出方法。

上記（３）の構成の無線信号の干渉検出方法によれば、前記無線受信機において受信データに誤りが発生した場合に、誤りを減らすための制御を自動的に実施できる。すなわち、誤りの原因が干渉か否かを判別した結果を利用して、データの誤りを減らすための適切な制御を選択的に実施できる。

（４） 前記無線送信機は、前記フレーム構成の１つを利用して所定長以上の連続する前記データを送信する場合には、前記データを複数に分割し、分割された複数の前記データの境界位置に、前記休止区間を割り当てる、
ことを特徴とする上記（１）に記載の無線信号の干渉検出方法。

上記（４）の構成の無線信号の干渉検出方法によれば、分割された複数のデータの境界位置に前記休止区間を割り当てるので、干渉源からの無線信号が間欠的に短時間だけ現れるような場合であっても、前記休止区間のタイミングで干渉波の有無を検出できる可能性が高まる。

本発明の無線信号の干渉検出方法によれば、無線伝送路上で発生した誤りの原因が、干渉による誤りか否かを容易に判別でき、しかも簡易なシステムであっても干渉回避が可能である。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、本発明を適用する無線通信システムの構成例を示すブロック図である。 図２（ａ）および図２（ｂ）は送信する無線信号のフレーム構成を表す模式図であり、図２（ａ）は一般的な構成例、図２（ｂ）は本発明を適用する場合の構成例をそれぞれ表す。 図３は、本発明を実施する場合に利用する無線受信機の構成例を示すブロック図である。 図４は、本発明を実施する場合に無線受信機が干渉有無を判別するために実施する処理の例を示すフローチャートである。 図５は、本発明を実施する場合の無線通信システムの動作例を示すシーケンス図である。

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜無線通信システムの構成例＞
本発明を適用する無線通信システムの構成例を図１に示す。

図１に示した無線通信システムは、無線信号（電波）Ｗ１を送信する無線送信機１０と、この無線信号Ｗ１を受信可能な無線受信機２０とを備えている。また、その近傍に干渉波となる無線信号Ｗ２を送信する干渉源１５が存在する場合を想定している。

図１に示した無線通信システムは、例えば無線送信機１０および無線受信機２０を車両上に搭載し、この車両上で通信するために利用することが想定される。勿論、車両上以外の様々な場所で通信する場合にも本発明は利用できる。

実際には、無線送信機１０および無線受信機２０を有する多数の無線通信端末が、車両上の様々な箇所に分散した状態で設置され、複数の無線通信端末の間で無線信号の送信及び受信を実施することが想定される。干渉源１５は、車両上の無線通信システムの一部分である場合もあるし、車両外に存在する場合もある。また、干渉源１５が多数分散した状態で存在する可能性もある。

図１のような状況において、例えば無線送信機１０と干渉源１５とがほぼ同じタイミングで同じ周波数チャネルを利用して無線信号Ｗ１、Ｗ２を送信すると、無線受信機２０が受信する場合にこれらの無線信号Ｗ１、Ｗ２の干渉が発生する。これにより、無線受信機２０において受信データに誤りが発生する。

一方、無線信号Ｗ１、Ｗ２の干渉が発生していない状況であっても、例えば無線送信機１０と無線受信機２０との間の空間に何らかの障害物が現れたような場合や、様々な周波数成分を含むノイズが発生しているような時には、無線送信機１０と無線受信機２０との間の伝送路の劣化により、無線受信機２０において受信データに誤りが発生する。

つまり、無線受信機２０において受信データに誤りが発生する原因として、複数の無線信号Ｗ１、Ｗ２の干渉と、伝送路の劣化とが考えられる。複数の無線信号Ｗ１、Ｗ２の干渉の場合には、無線送信機１０が無線信号Ｗ１の送信に使用する無線チャネルの周波数を切り替えることにより、干渉を回避可能である。しかし、伝送路の劣化が原因で誤りが発生した場合には、無線信号Ｗ１の送信に使用する無線チャネルの周波数を切り替えても無線受信機２０における受信データの誤りを改善することはできない。そのため、無線受信機２０において受信データに誤りが発生した場合には、複数の無線信号Ｗ１、Ｗ２の干渉と、伝送路の劣化とを区別できることが重要になる。

例えば、一般的な通信プロトコルであるＣＳＭＡ／ＣＡを利用する場合には、無線送信機１０が無線信号Ｗ１の送信を開始する前にキャリアセンスを実施することになるので、干渉源１５からの無線信号Ｗ２の有無を送信前に確認できる。したがって、複数の無線信号Ｗ１、Ｗ２の干渉を回避できる。しかし、例えば干渉源１５からの無線信号Ｗ２の発生が、断続的であったり、無線信号Ｗ１のフレームより短く短時間だけの場合には、無線送信機１０の送信開始前のキャリアセンスで無線信号Ｗ２を検知できない。そのため、無線送信機１０が無線信号Ｗ１の送信を開始した後で、複数の無線信号Ｗ１、Ｗ２の干渉が発生し、無線受信機２０の受信データに誤りが発生する。このような場合に、一般的な方法では誤りの原因が干渉か伝送路の劣化かを特定できない。

＜無線信号のフレーム構成例＞
送信する無線信号のフレーム構成を図２（ａ）および図２（ｂ）に示す。図２（ａ）は一般的な構成例、図２（ｂ）は本発明を適用する場合の構成例をそれぞれ表す。なお、図２（ａ）および図２（ｂ）において横軸は時間ｔを表し、時間ｔの経過に伴って左から右に向かって変化する場合を想定している。

図２（ａ）に示した一般的なフレームＦ１は、プリアンブルＰＲ、ユニークワードＵＷ、制御パラメータ情報ＣＯＮＴ、およびデータ領域ＤＡＴＡが、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の順番で連続的に並ぶように構成されている。なお、通常はＰＲ、ＵＷ、ＣＯＮＴの全体で例えば数十ビット程度のデータ長になる。また、ＣＳＭＡ／ＣＡを利用する場合には、このフレームＦ１の送信を開始する前の時刻ｔ０で、無線送信機がキャリアセンスを実施する。

ここで、プリアンブルＰＲは、受信側のタイミングを送信側に合わせるための同期用に利用される信号である。ユニークワードＵＷは、自システムに所属する無線端末と、他のシステムの無線端末とを区別するために利用される信号である。制御パラメータ情報ＣＯＮＴは、例えば送信するデータ長（ＬＤ０）のように通信制御上必要なパラメータを格納するために利用される信号である。無線送信機が送信するデータの内容は、データ領域ＤＡＴＡに格納される。

一方、本発明を実施する場合には、例えば図２（ｂ）に示したようなフレームＦ２を利用する。このフレームＦ２は、フレームＦ１と同じように、連続するプリアンブルＰＲ、ユニークワードＵＷ、および制御パラメータ情報ＣＯＮＴを含んでいる。

また、フレームＦ２においては、制御パラメータ情報ＣＯＮＴの直後に休止区間Ｔｐ１が配置され、休止区間Ｔｐ１の後にデータ領域ＤＡＴＡ１が配置されている。更に、データ領域ＤＡＴＡ１の直後に休止区間Ｔｐ２が配置され、休止区間Ｔｐ２の後にデータ領域ＤＡＴＡ２が配置されている。更に、データ領域ＤＡＴＡ２の直後に休止区間Ｔｐ３が配置されている。

３つの休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３のそれぞれは、無線送信機１０が無線信号（搬送波：キャリア）の送信を一時的に停止する区間である。各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の時間長については、比較的短い時間とし、例えば事前に定めた定数に基づき決定する。これらの休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３は、フレームＦ２を送信している途中で、干渉する任意の干渉源（１５）からの無線信号（Ｗ２）を無線受信機２０が検知するために利用される。つまり、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３では無線送信機１０が無線信号を出力しないので、干渉する無線信号（Ｗ２）の有無を容易に検知できる。なお、休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の数や各々を配置する位置については必要に応じて変更できる。

また、フレームＦ２は休止区間Ｔｐ２を間に挟んで２つのデータ領域ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２を備えている。データ領域ＤＡＴＡ１は１つのフレームＦ２で送信するデータの前半部分を格納するために利用し、データ領域ＤＡＴＡ２は同じ１つのフレームＦ２で送信するデータの後半部分を格納するために利用することが想定される。

例えば、１つのフレームＦ２で送信するデータ（Ｄ０）のデータ長ＬＤ０が所定以上の場合に、元のデータＤ０を前半と後半の２つに分割し、前半のデータＤ１をデータ領域ＤＡＴＡ１に格納し、後半のデータＤ２をデータ領域ＤＡＴＡ２に格納する。これにより、データ長ＬＤ１、ＬＤ２が短くなるため、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３が発生する時間間隔が長くなるのを避けることができる。すなわち、干渉する無線信号Ｗ２が断続するような場合やフレームＦ１より短い場合であっても、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３のいずれかのタイミングにおける無線受信機２０のキャリアセンスで、無線信号Ｗ２の存在の有無を検知できる。

なお、データ長が長くなった場合にタイミングがずれるのを避けるために、例えばデータ領域ＤＡＴＡ２の先頭位置にも、プリアンブルＰＲを付加しても良い。また、データ長ＬＤ１、ＬＤ２は必ずしも同一である必要はない。また、データ領域ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２の分割数を３以上に増やしても良い。

本発明を実施する場合には、例えば図２（ｂ）に示したような構成のフレームＦ２を図１に示した無線受信機２０が受信することになる。したがって、無線受信機２０が例えば休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の各々のタイミングでキャリアセンスを実施することにより、干渉する無線信号Ｗ２の存在の有無やその受信レベル、すなわち干渉の有無を判別できる。 なお、休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３のタイミングについては、システム毎の定数として事前に決定しておくことが想定される。つまり、無線送信機１０と同じ自システムに所属する無線受信機２０は、無線送信機１０が送信するフレームＦ２における休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３のタイミングを定数に基づき既知のパラメータとして扱うことができる。また、無線受信機２０は、受信したフレームＦ２に含まれているユニークワードＵＷを参照することにより、該当する無線送信機１０が自システムに所属するかどうかを区別できる。

＜無線受信機２０の構成例＞
本発明を実施する場合に利用する無線受信機２０の構成例を図３に示す。
図３に示した無線受信機２０は、図２（ｂ）に示したようなフレームＦ２の無線信号を受信することになる。そして、受信した無線信号に含まれる各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３のタイミングでは、干渉波の有無や干渉波のレベルに応じて受信レベルが変動する。したがって、無線受信機２０は特徴的な機能として、休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３を含むタイミングにおける搬送波の受信レベル変動を検出する機能を搭載している。

図３に示す無線受信機２０は、受信アンテナ２１、検波部２２、受信処理部２３、包絡線検出部２４、レベル変動検出部２５、パターン検出部２６、データ受信判定部２７、および干渉判定部２８を備えている。

受信アンテナ２１は、無線送信機１０から送信される図２（ｂ）のようなフレーム構成の無線信号（電波）を受信することができる。検波部２２は、受信アンテナ２１から受信信号ＳＧ２１を入力し、これを検波して検波出力信号ＳＧ２２を出力する。受信処理部２３は、検波出力信号ＳＧ２２を受信処理して受信データＳＧ２３を出力することができる。

包絡線検出部２４は、受信アンテナ２１から受信信号ＳＧ２１を入力してその包絡線を検出し、各時点の包絡線の振幅を表す時系列の信号として、受信レベル信号ＳＧ２４を出力することができる。つまり、図２（ｂ）のようなフレーム構成の無線信号における搬送波の受信レベル変動を表す信号が包絡線検出部２４から出力される。例えば、干渉波が存在しない場合には、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３における受信レベルが最小になる。

レベル変動検出部２５は、受信レベル信号ＳＧ２４を入力し、例えば各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の振幅と、それ以外の区間の振幅との差分、あるいはそれらの比率の経時変化を表すレベル変動信号ＳＧ２５を出力することができる。

パターン検出部２６は、入力されるレベル変動信号ＳＧ２５の中から事前に定めた特定の変動パターンを検出することができる。例えば、干渉波が全く存在しない場合のように、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の全てにおける受信レベルの落ち込みが所定以上であるような変動パターンを検出する。また、目的の無線信号と同等レベルの干渉波が長時間に亘って現れている場合のように、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３のいずれにおいても受信レベルの落ち込みがほとんど現れないような変動パターンも検出する。更に、干渉波が目的の無線信号のフレームより短く短時間だけ現れた場合のように、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の少なくとも１つにおいて受信レベルの落ち込みがほとんど現れないような変動パターンも検出する。

なお、必ずしも上記のような特定の変動パターンの検出を行わなくても、干渉の有無を判別することは可能である。すなわち、最も単純な方法としては、受信レベル信号ＳＧ２４又はレベル変動信号ＳＧ２５を事前に定めた閾値と比較し、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の少なくとも１つにおいて受信レベルが閾値を超えた場合には、干渉有と判別できる。また、各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の全てにおいて受信レベルが閾値未満であった場合には、干渉なしと判別できる。

データ受信判定部２７は、受信処理部２３の受信処理が成功し、正しい受信データＳＧ２３が得られたか否か、あるいは受信データのパケットエラーレートに基づき伝送路の品質悪化が生じていないかどうかを判定するための機能を有し、受信判定結果ＳＧ２７を出力する。

干渉判定部２８は、変動パターン検出結果ＳＧ２６と、受信判定結果ＳＧ２７とに基づき、目的の無線信号と、それ以外の無線信号との干渉の有無を判定して干渉判定結果ＳＧ２８を出力する機能を有している。

＜無線受信機２０が干渉有無を判別するための処理＞
本発明を実施する場合に無線受信機２０が干渉有無を判別するために実施する処理の例を図４に示す。図４の処理について以下に説明する。

無線受信機２０は受信アンテナ２１を用いて到来する電波の受信を開始する（Ｓ１１）。
無線受信機２０内の検波部２２は受信アンテナ２１からの受信信号ＳＧ２１のデータ検波を実施し、検波されたデータを受信処理部２３が復調処理する（Ｓ１４）。

それと同時に、包絡線検出部２４は受信アンテナ２１からの受信信号ＳＧ２１の包絡線検波を実施して、電波の搬送波の受信レベル（振幅）を表す受信レベル信号ＳＧ２４を出力する（Ｓ１２）。

また、レベル変動検出部２５は受信レベル信号ＳＧ２４のレベル変動を検出し、パターン検出部２６は特定の変動パターンを検出する。すなわち、各送信休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３を含む各タイミングのキャリアセンス結果に基づき、特定のパターンを検出する（Ｓ１３）。

一方、データ受信判定部２７は、受信処理部２３が出力する受信データＳＧ２３を監視して、受信判定結果ＳＧ２７を出力する。この受信判定結果ＳＧ２７は、例えば受信データに誤りがあるか否かを表す。受信データに誤りがない場合はＳ１５からＳ１６に進み、受信データに誤りがある場合はＳ１５からＳ１７に進む。

受信データに誤りがある場合は、干渉判定部２８が干渉の有無を識別する（Ｓ１７）。すなわち、パターン検出部２６が出力する変動パターン検出結果ＳＧ２６は、受信したフレームＦ２の休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３における干渉波の有無や干渉波の影響の大きさを反映した結果になるので、干渉判定部２８は変動パターン検出結果ＳＧ２６に基づいて干渉の有無を識別できる。干渉判定部２８は、受信データに誤りがある場合に、干渉判定結果ＳＧ２８を出力する（Ｓ１８）。

また、受信データに誤りがないとデータ受信判定部２７が判定した場合には、受信処理部２３は正常な受信状態とみなして受信処理を継続する（Ｓ１６）。したがって、無線受信機２０と接続される端末は、受信処理部２３の出力から正しい受信データＳＧ２３を取得できる。

＜無線通信システムの動作例＞
本発明を実施する場合の無線通信システムの動作例を図５に示す。図５の動作について以下に説明する。

伝送路の劣化や干渉波の影響により無線受信機２０における受信データの誤りが増えたような場合には、通信品質の低下を防止する必要がある。伝送路が劣化したような場合には、例えば通信速度を下げることにより、受信データの誤りを減らすことが可能である。また、干渉波の影響を受けて受信データに誤りが生じている場合には、無線信号の送信に使用する通信チャネルの周波数を切り替えることで干渉を回避することが可能であり、受信データの誤りを減らすことが可能である。但し、伝送路自体が劣化した場合には、使用する通信チャネルの周波数を切り替えても効果はない。したがって、受信データに誤りが発生した場合に、その原因が干渉か否かを区別できれば、原因の違いに応じて効果的な制御を選択的に行うことが可能になる。

図５に示した例では、同じ無線通信システムに無線通信端末３１および３２が含まれ、これらの間で無線通信を行う場合を想定している。また、無線通信端末３１は図１に示した無線送信機１０に相当する送信機能の他に受信機能を備え、無線通信端末３２は無線受信機２０に相当する受信機能の他に送信機能を備えている。

無線通信端末３１は、Ｓ２１で送信に使用する通信チャネルの周波数を決定し送信を開始する。つまり、無線送信機１０の送信機能を利用して、無線信号により通信データを送信する。

無線通信端末３２は、無線通信端末３１から送信された無線信号の通信データの受信をＳ２２で開始する。また、無線通信端末３２は受信した通信データにおける誤りをＳ２３で検出する。また、無線通信端末３２は無線受信機２０の機能を含んでいるので、干渉の有無を表す干渉判定結果ＳＧ２８を取得できる。

干渉の発生により通信データの受信誤りが無線通信端末３２で発生した場合には、無線通信端末３２はＳ２４からＳ２５の処理に進む。そして、無線通信端末３２は送信機能を利用して、干渉有の情報を含む判定結果を無線信号により送信する。

無線通信端末３１は、受信機能を利用して無線通信端末３２から送信された干渉有の情報を含む無線信号を受信することにより、干渉が発生していることを把握する。そして、無線通信端末３１はこの干渉を回避するために、送信に使用する通信チャネルの周波数を別の周波数に変更する（Ｓ２６）。

そして、無線通信端末３１は変更後の周波数の通信チャネルを利用して通信データの送信を継続する。なお、無線通信端末３１がＳ２６で周波数の切替を行う際に、変更後の周波数を無線通信端末３２に通知して、その後で通信データの送信を再開してもよい。

無線通信端末３２は、無線通信端末３１が送信に使用する通信チャネルの周波数を変更した場合には、変更後の周波数で受信処理を継続する（Ｓ２７）。なお、無線通信端末３２において干渉有と判定されず、伝送路の劣化に起因する受信誤りの発生であることが判明した場合には、Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７の処理は実行されない。つまり、その場合は同じ周波数の通信チャネルをそのまま使用する。但し、その場合に、例えば伝送路の劣化の程度を表す情報を無線通信端末３２から無線通信端末３１へ送信し、無線通信端末３１が通信速度を下げるように制御しても良い。

また、図５の動作例においては、受信側の無線通信端末３２から送信側の無線通信端末３１に向けて干渉有の情報を通知する場合を示しているが、その代わりに、周波数変更の要求を無線通信端末３２が無線通信端末３１に向けて送信してもよい。

＜上記以外の変形の可能性＞
上述の無線通信システムにおいては、基本的な通信プロトコルとしてＣＳＭＡ／ＣＡを利用する場合を想定しているが、他の通信プロトコル、例えばＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）を利用する場合にも本発明は適用できる。ＴＤＭＡを採用する場合には、例えば図２（ａ）、図２（ｂ）に示した時刻ｔ０のキャリアセンスはなくなる。

＜無線通信システムの利点＞
上述の無線通信システムにおいては、無線送信機１０が送信するフレームＦ２の途中に１箇所以上の休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３を割り当て、各休止区間のタイミングでは無線送信機１０が無線信号の送信を休止する。したがって、無線受信機２０は各休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３のタイミングで干渉波の有無やそのレベルを容易に把握でき、発生した受信データの誤りの原因が、干渉によるものか否かを確実に判別できる。

また、干渉源１５の送信する干渉波の電波が断続的であったり、受信すべきフレームより短く短時間しか出力されないような場合には、ＣＳＭＡ／ＣＡにおける送信前（時刻ｔ０）のキャリアセンスだけでは干渉を回避できない可能性がある。しかし、上述の無線通信システムの場合には、フレームＦ２中に設けた休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３の各タイミングで干渉波を検知できるので、誤りの原因が干渉か否かを把握し、干渉を回避するための制御を実施することができる。

また、休止区間Ｔｐ１～Ｔｐ３を含む工夫されたフレームＦ２を利用して干渉波を検知するので、複雑な制御を実施したり高価なハードウェアを追加する必要もなく、簡易なシステムで干渉回避が可能である。

ここで、上述した本発明の実施形態に係る無線信号の干渉検出方法の特徴をそれぞれ以下［１］～［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 所定の無線送信機（１０）から送信した無線信号を無線受信機（２０）で受信する際に、前記無線信号（Ｗ１）における干渉を検出するための無線信号の干渉検出方法であって、
前記無線送信機が送信する無線信号の一連のフレーム（Ｆ２）構成の中に、１箇所以上の休止区間（Ｔｐ１～Ｔｐ３）を割り当て、
前記休止区間では前記無線送信機の送信を一時的に停止し、
前記無線受信機が受信した無線信号を処理する際に、少なくとも前記休止区間のタイミングで受信した無線信号の状態に基づいて、前記無線送信機からの無線信号と他の無線信号との干渉を検出する（Ｓ１３、Ｓ１７）、
ことを特徴とする無線信号の干渉検出方法。

［２］ 前記休止区間を、前記フレーム構成に含まれる送信データ領域（ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２）の前方、中間部、および後方の少なくとも１箇所に割り当てる（図２（ｂ）参照）、
上記［１］に記載の無線信号の干渉検出方法。

［３］ 前記無線受信機は、少なくとも前記休止区間のタイミングで無線信号のキャリアセンスを行い、前記キャリアセンスで得られたキャリア受信レベルを閾値と比較した結果を、干渉有無の判定に利用する（Ｓ１３、Ｓ１７）、
上記［１］又は［２］に記載の無線信号の干渉検出方法。

［４］ 前記無線受信機は、受信した無線信号から抽出した受信データにおける誤りを検知した場合に（Ｓ１５）干渉有無を判定し（Ｓ１７）、干渉有の場合に限り、干渉を回避するための制御を実施する（Ｓ１８、図５の動作）、
上記［１］乃至［３］のいずれかに記載の無線信号の干渉検出方法。

［５］ 前記無線送信機は、前記フレーム構成の１つを利用して所定長以上の連続するデータを送信する場合には、前記データを複数（ＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２）に分割し、分割された複数の前記データの境界位置に、前記休止区間（Ｔｐ２）を割り当てる（図２（ｂ）参照）、
上記［２］に記載の無線信号の干渉検出方法。

１０ 無線送信機
１５ 干渉源
２０ 無線受信機
２１ 受信アンテナ
２２ 検波部
２３ 受信処理部
２４ 包絡線検出部
２５ レベル変動検出部
２６ パターン検出部
２７ データ受信判定部
２８ 干渉判定部
３１，３２ 無線通信端末
Ｆ１，Ｆ２ フレーム
Ｔｐ１，Ｔｐ２，Ｔｐ３ 休止区間
ＰＲ プリアンブル
ＵＷ ユニークワード
ＣＯＮＴ 制御パラメータ情報
ＤＡＴＡ，ＤＡＴＡ１，ＤＡＴＡ２ データ領域
ＬＤ０，ＬＤ１，ＬＤ２ データ長
ＳＧ２１ 受信信号
ＳＧ２２ 検波出力信号
ＳＧ２３ 受信データ
ＳＧ２４ 受信レベル信号
ＳＧ２５ レベル変動信号
ＳＧ２６ 変動パターン検出結果
ＳＧ２７ 受信判定結果
ＳＧ２８ 干渉判定結果

Claims (4)

1. 所定の無線送信機から送信した無線信号を無線受信機で受信する際に、前記無線信号における干渉を検出するための無線信号の干渉検出方法であって、
   前記無線送信機が送信する無線信号の一連のフレーム構成の中に、１箇所以上の休止区間を割り当て、
   前記休止区間では前記無線送信機の送信を一時的に停止し、
   前記無線受信機が受信した無線信号を処理する際に、少なくとも前記休止区間のタイミングで受信した無線信号の状態に基づいて、前記無線送信機からの無線信号と他の無線信号との干渉を検出し、
   前記フレーム構成では、その先頭から、前記無線送信機から送信されるデータ以外の複数種類の情報が含まれる複数種類の領域が連続的に配置され、その直後に、第１の前記休止区間が配置され、その直後に、前記データが含まれる第１の送信データ領域が配置され、その直後に、第２の前記休止区間が配置され、その直後に、前記データが含まれる第２の送信データ領域が配置され、その直後に、第３の前記休止区間が配置される、
   ことを特徴とする無線信号の干渉検出方法。
2. 前記無線受信機は、少なくとも前記休止区間のタイミングで無線信号のキャリアセンスを行い、前記キャリアセンスで得られたキャリア受信レベルを閾値と比較した結果を、干渉有無の判定に利用する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線信号の干渉検出方法。
3. 前記無線受信機は、受信した無線信号から抽出した受信データにおける誤りを検知した場合に干渉有無を判定し、干渉有の場合に限り、干渉を回避するための制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線信号の干渉検出方法。
4. 前記無線送信機は、前記フレーム構成の１つを利用して所定長以上の連続する前記データを送信する場合には、前記データを複数に分割し、分割された複数の前記データの境界位置に、前記休止区間を割り当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線信号の干渉検出方法。

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