無線通信システム、干渉防止方法
【課題】周波数ホッピングを行う無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する。
【解決手段】無線通信ネットワーク１０ａにより、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成されるＥＢを発信し、無線通信ネットワーク１０ｂにより、電源投入直後の最初の通信期間前において、無線通信ネットワーク１０ａから発信されたＥＢをスキャニングするためのスキャニング期間を設け、スキャニング期間において受信したＥＢが自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して通信干渉を防止するための制御を行う。
【解決手段】無線通信ネットワーク１０ａにより、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成されるＥＢを発信し、無線通信ネットワーク１０ｂにより、電源投入直後の最初の通信期間前において、無線通信ネットワーク１０ａから発信されたＥＢをスキャニングするためのスキャニング期間を設け、スキャニング期間において受信したＥＢが自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して通信干渉を防止するための制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信ネットワークの、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する上で好適な無線通信システム、干渉防止方法を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）は、有線ＬＡＮと比較して、ケーブルのためのスペースが削減されることや、ノート型パーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）等を始めとした携帯端末が、その携帯性を損なうことなくＬＡＮに接続できる等の利点がある。また無線ＬＡＮそのものも高速化され、また安価になってきたため、無線ＬＡＮに対する実用化が一段と加速している。このような背景から、無線ＬＡＮの標準化がＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineering）で進められている。
【０００３】
特に無線ＬＡＮに代表される無線パケット通信システムにおいて、複数の端末間における無線リソースの競合が問題視されている。この無線リソースの競合を回避するためには、媒体アクセス制御（ＭＡＣ:Medium Access Control）が必要となる。この無線ＬＡＮにおけるＭＡＣプロトコルとしては、端末がパケットを送信する前に他端末の搬送波を検出する、いわゆるキャリアセンスを実行し、キャリアを捕捉できない場合に自身のパケットを送信するＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式が提案されている。また、このＣＳＭＡ方式に対して、更にパケットの衝突回避の仕組みを付加したＣＳＭＡ／ＣＡ方式（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式も提案されている。
【０００４】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信を開始して、通信相手の無線ノードからＡＣＫ（Acknowledge）信号の返信を受け取った場合には、通信が成功したものとみなし、ＡＣＫ信号を受け取らなかった場合には、他の無線ノードとの通信衝突が発生したものとみなして、再びバックオフ時間を設けてパケットデータを再送信するシステムである。
【０００５】
特に近年において、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠する場合が多くなっている。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ及び２．４５ＧＨｚ付近の周波数を利用する無線通信であって、特にＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等の家電向け近距離通信に利用されている。Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で規定されたＰＨＹ層及びＭＡＣ層を用い、その上位のネットワーク層、アプリケーション層を規格化したものである。このＺｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の特徴を生かし、超低消費電力化、小型化、低コスト化を実現可能としている。
【０００６】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、センサネットワークのみならず、ホームネットワーク、オフィスネットワーク、人体に装着した各種医療用機器との通信ネットワークに加え、将来的にはユビキタスネットワーク社会を実現するためのキーテクノロジーとしても注目されている。
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、図８に示すように、ネットワーク７を制御するＮＣ(Network-Coordinator)７１と、複数のＥＤ(End Device)７２と間で無線通信を行うのが一般的である。ちなみに、このネットワーク７の例としては、スター型、ツリー型、メッシュ型といった多彩なネットワーク形態が選択可能である。
【０００８】
また、このＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、ビーコンを使用したいわゆるスーパーフレーム構造を用いる。このスーパーフレーム構造は、ビーコン間隔を全てのＥＤ７２がアクセス可能なＣＡＰ（Contention Access Period）、特定のＥＤ７２が専有してアクセス可能なＣＦＰ(Contention Free Period)、全てのＥＤ７２がアクセス禁止となるInactive期間に分割される。またＣＦＰは、ＧＴＳ（Guaranty time Slot）メカニズムにより７等分されて、通信を優先的に行いたいＥＤ７２へ割り当てることが可能となる。なお、上述したＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇ企画では、ビーコンを用いた無線通信ネットワークに加えて、ビーコンを使用しないで同期等の処理を行う無線通信ネットワークも重要である。このビーコンを用いない無線通信ネットワークにおいては、コーディネータから周期的にビーコンが送られることはない。
【０００９】
従来におけるこのＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線パケット通信システムとしては、例えば、特許文献１、２等が提案されている。またＣＳＭＡ／ＣＡ方式におけるパケットの衝突を最小限に抑える技術としては、例えば、特許文献３、４の開示技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１０２２１８号公報
【特許文献２】特開２００８−０２６３１０号公報
【特許文献３】特開２００４−２４２２０４号公報
【特許文献４】特開２００６−１９７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、例えば図９に示すように、２以上のネットワーク７、７´が共存する場合もある。ネットワーク７は、ＮＣ７１と、複数のＥＤ７２からなり、ネットワーク７´は、ＮＣ７１´とＥＤ７２´とからなるが、それぞれ異なる物理層を介して無線通信を行うものである。
【００１２】
しかしながら、このように２以上のネットワーク７、７´が共存する場合には、互いに通信干渉が生じる場合がある。即ち、ネットワーク７におけるＮＣ７１とＥＤ７２との間における通信が、他のネットワーク７´におけるＮＣ７１´とＥＤ７２´との間で行われている通信により干渉を受ける場合がある。これは、それぞれのネットワーク７、７´における中央制御ユニットとしての役割を担うＮＣ７１、ＮＣ７１´との間で何らやり取りがなされていないことによるものであり、それぞれ互いに存在を無視して独立した物理層を介して無線通信を行うためである。
【００１３】
このため、このような互いに異なる物理層を有する２以上のネットワーク７、７´が共存する無線通信システムにおいて、通信干渉を防止することができる干渉防止方法を案出する必要性が特に近年において高まりつつあった。
【００１４】
また、特にこれらのネットワーク７が、信号の搬送波周波数を、与えられた帯域内で離散的にランダムに切り替えてスペクトラムを拡散する周波数ホッピング方式に基づいて通信を行う場合もある。かかる周波数ホッピング方式を採用するネットワーク７においても、同様に通信干渉を防止するための処理動作を行う必要があった。
【００１５】
また、ビーコンを使用しない無線通信ネットワーク間１０間で共存処理を行う際においても有効な方法が従来より求められていた。
【００１６】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、何れかの無線通信ネットワークが周波数ホッピング方式を採用する場合であっても通信干渉を防止することが可能な無線通信システム及び干渉防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明を適用した無線通信システムは、上述した課題を解決するために、２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信する第１の無線通信ネットワークと、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行う第２の無線通信ネットワークとを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明を適用した干渉防止方法は、上述した課題を解決するために、２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、第１の無線通信ネットワークにより、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信し、第２の無線通信ネットワークにより、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上述した構成からなる本発明によれば、周波数ホッピング方式を採用する無線通信ネットワークであっても、共存通知信号をスキャニングしたコーディネータが、自らの近辺において他のコーディネータ、ひいてはその無線通信ネットワークが存在していることを識別することが可能となる。そして、この共存通知信号を取得したコーディネータは、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】無線通信ネットワークにおけるホッピングパターンの例を示す図である。
【図３】本発明を適用した干渉防止方法について説明するための図である。
【図４】無線通信ネットワークによって行われる周波数ホッピングのタイムチャートである。
【図５】ＥＢに各種情報を記述した例を示す図である。
【図６】実際の干渉防止のためのプロセスを示すフローチャートである。
【図７】本発明を適用した干渉防止方法の他の実施形態について説明するための図である。
【図８】従来のＮＣと、複数のＥＤとからなる無線通信システムを示す図である。
【図９】従来技術の問題点について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明をする。
【００２２】
図１は、本発明を適用した無線通信システム１の構成例を示している。この無線通信システム１は、２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている。無線通信ネットワーク１０ａは、複数のデバイス２ａと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ａとを備えている。また、無線通信ネットワーク１０ｂは、複数のデバイス２ｂと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ｂとを備えている。
【００２３】
上述した図１に示す無線通信システム１では、あくまで２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている場合を例示しているが、これに限定されるものではなく、３以上の無線通信ネットワーク１０からなるものであってもよい。
【００２４】
これら無線通信ネットワーク１０は、例えばＩＥＥＥ802.15．4ｇ標準に基づくＰＡＮ(Personal Area Network)である。なお、無線通信ネットワーク１０は、図１に示すようなスター型に限定されるものではなく、ツリー型やメッシュ型等いかなるネットワーク形態を適用してもよい。
【００２５】
デバイス２は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）や、携帯電話等を初めとした各種携帯情報端末等で構成される。デバイス２は、少なくともＷＰＡＮにおいてコーディネータ３との間で無線パケット通信を行うことができ、更にはコーディネータ３を介して他のデバイス２との間で無線パケット通信を行う。
【００２６】
コーディネータ３も同様に上述した携帯情報端末と構成を同一とするものであってもよい。このコーディネータ３は、中央制御ユニットとしての役割を担う。そして、このコーディネータ３は、デバイス２から送信されてくるビーコンを取得し、またデバイス２をそれぞれＷＰＡＮに接続させるために、これらを互いに同期化させる役割を担う。
【００２７】
これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、それぞれ独自の物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間において無線通信を行う。これは、これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、互いに異なる物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間の無線通信を行っていることを意味するものである。但し、本発明は、２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０が互いに異なる物理層を採用する場合に限定されるものではなく、互いに同一の物理層を採用する場合も適用可能である。
【００２８】
なお、以下の説明においては、無線通信ネットワーク１０ａがいわゆる周波数ホッピング・スペクトラム拡散に基づいて、コーディネータ３とデバイス２間で無線通信を行う場合を考える。この周波数ホッピングでは、送信側と受信側でホッピングシーケンスやホッピングパターンを設定し、それに従って一定の通信帯域の中で高速に通信周波数を切り替えて通信を行う。
【００２９】
図２の上段において無線通信ネットワーク１０ａにおけるホッピングパターンの例を示す。無線通信ネットワーク１０ａでは、使用する周波数チャネルが、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎ（Ｎは、１以上の整数）でホッピングさせている。チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで順にホッピングさせることによりチャネルホッピングがちょうど１周することになる。チャネル＃Ｎまで到達した後、再びチャネル＃０に戻ってチャネルホッピングを行う。このホップする周波数をホッピングチャンネルといい、そのチャネル数をホッピングチャネル数という。この図２の例においてホッピングチャネル数はＮ＋１である。このホッピングチャネル数が多いほど、通信妨害や通信干渉に強くなり、また通信の秘匿性を向上させることが可能となる。ホッピングチャンネルの一部にノイズが存在した場合でも、高速に通信周波数を切替えるため、かかるノイズにより通信が妨害されるのを防止することが可能となる。
【００３０】
無線通信ネットワーク１０ａは、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで時間帯毎に通信周波数を無線通信を行うとともに、その時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号（ＥＢ）を発信する。即ち、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎの各時間帯において少なくとも１つのＥＢを発信する。そして、この発信されるＥＢの通信周波数帯域は、それぞれチャネル＃０〜チャネル＃Ｎの各周波数チャネルに応じたものとなる。このＥＢのフレーム構成については後段において詳述するが、正弦波に対してディジタル信号で変調を行う周波数変換式変調方式としてのＦＳＫ（Frequency Shift Keying）、直交周波数分割多重方式としてのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、直接拡散方式としてのＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum）等の物理層の各仕様に基づくようにしてもよい。なお、これらＦＳＫ、ＯＦＤＭ、ＤＳＳＳは一例であって、他のいかなる物理層の仕様を用いるようにしてもよい。
【００３１】
無線通信ネットワーク１０ｂは、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設けている。無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂは、このスキャニング期間においてＥＢをスキャニングし、これを捉えることが可能となる。
【００３２】
但し、この無線通信ネットワーク１０ｂは、使用するチャネル周波数が、ＥＢの周波数帯域と一致しない限り、ＥＢを受信することができない。例えば、図２の例では、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃０を採用する場合には、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃０の時間帯において送信されてくるＥＢを取得することができる。同様に、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃１を採用する場合には、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃０の時間帯において送信されてくるＥＢを取得することができず、あくまでチャネル＃０の時間帯において送信されてくるＥＢを取得することができる。同様に、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃２を採用する場合には、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃２の時間帯のＥＢが送信されてくるまで待機しなければならない。
【００３３】
即ち、無線通信ネットワーク１０ｂは、自らの通信周波数と一致する周波数帯域を持つＥＢが送信されてくるまで待機しなければならない。この図２では、仮に無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃Ｎを自らの通信周波数として採用する場合は、スキャニング期間が、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃Ｎの時間帯と一致していないため、結果としてＥＢを受信することができない。
【００３４】
このため、このＥＢの取得可能性を高くするためには、図３に示すようにチャネルホッピングが一周する期間以上までスキャニング期間を設定することが望ましい。この図３の例では、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃０〜チャネル＃Ｎの時間帯を含むように、無線通信ネットワーク１０ｂのスキャニング期間を設定した場合を例に挙げているがこれに限定されるものではなく、スキャニング期間の始端がチャネル＃ｋに一致するものであればそこからチャネルホッピングが１周する期間以上までスキャニング期間を設定するものであればよい。
【００３５】
また、この無線通信ネットワーク１０ｂは、以下に説明する方法に基づいてスキャニング期間を設定するようにしてもよい。
【００３６】
図４は、無線通信ネットワーク１０ａによって行われる周波数ホッピングのタイムチャートの例を示している。チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで周波数ホッピングが行われる過程で、各周波数チャネルの時間帯の長さは、いずれも等しく、以下ではこれをＤＴＤとする。一般にこのＤＴＤは１０ｍｓとされているが、これに限定されるものではない。また、ＦＨＥＢＩは、互いに前後する周波数チャネル＃間におけるそれぞれのＥＢの間隔を示している。またＨＣＳＤは、周波数チャネルの時間帯において、その時間帯の開始時からＥＢが発信されるまでの間隔を示している。またＦＨＣＤは、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで順にホッピングさせることによりチャネルホッピングがちょうど１周するまでの時間を示している。ＦＨＣＤは、周波数ホッピングのホッピングチャネル数（Ｎ＋１）と時間帯の長さ（ＤＴＤ）の積で表される。
【００３７】
このため、無線通信ネットワーク１０ｂ側においてスキャニング期間を設定する際には、かかるＦＨＣＤが既知であれば、そのスキャニング期間をＦＨＣＤ以上とすることが望ましい。これにより、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃０〜チャネル＃Ｎのいかなる周波数チャネルで通信を行うものであっても、必ず自己と同一の周波数のＥＢを取得することが可能となる。
【００３８】
ＥＢを取得することができた無線通信ネットワーク１０ｂは、自らの近辺において他の無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。無線通信ネットワーク１０ｂは、このＥＢを取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク１０ａとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。通信干渉を防止するための制御として、同期化、通信の中段、又は別チャネルの通信の開始を行うようにしてもよい。
【００３９】
なお、無線通信ネットワーク１０ｂが周波数ホッピングに基づいて通信を行う場合においても、同様に、周波数を切り替える時間帯毎にその通信周波数で構成されるＥＢを発信するようにしてもよい。これにより、他の無線通信ネットワーク１０が新たに同一空間に存在する場合において、同様に共存処理を実行することが可能となる。
【００４０】
また無線通信ネットワーク１０ａは、一回目の共存処理を実行する際に、ＥＢに上述したＤＴＤ、ＦＨＣＤ、ＦＨＥＢＩ、ＨＣＳＤを含めて無線通信ネットワーク１０ｂへ送信するようにしてもよい。これにより、無線通信ネットワーク１０ｂは、無線通信ネットワーク１０ａにおける周波数ホッピングに関する情報を取得することが可能となり、ＦＨＣＤを初めとしたスキャニング期間を設定する上で必要な情報を取得することが可能となる。その結果、無線通信ネットワーク１０ｂは、２回目以降の共存処理を行う場合には、予め無線通信ネットワーク１０ａから取得したＦＨＣＤ等の情報を取得していることから、これに基づいたスキャニング期間を設定することが可能となる。
【００４１】
図５は、一回目の共存処理を実行する際に、無線通信ネットワーク１０ｂに送信する際にＥＢに各種情報を記述した例を示している。この図５においてフィールドＩＤ、ＤＴＤ、ＦＨＣＤ、ＦＨＥＢＩ、ＨＣＳＤが順に記述され、更に周波数ホッピングの順序、順序のリスト、有効なホッピングチャネル等も記述されている。このような情報をＥＢに包含させることにより、無線通信ネットワーク１０ｂにおいてスキャニング期間を設定する上で必要となる情報を取得することが可能となる。
【００４２】
上述した処理動作は、以下の図６に示すフローチャートに基づいて動作することになる。
【００４３】
先ずステップＳ１１において、無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂの電源がＯＮされた後、ステップＳ１２においてスキャニング期間においてスキャニングを行う。その結果、ステップＳ１３において、他の無線通信ネットワーク１０ａコーディネータ３ａからＥＢを捕捉することができた場合には、ステップＳ１５へ、また捕捉できなかった場合にはステップＳ１４へ移行する。
【００４４】
ステップＳ１４に移行した場合には、無線通信ネットワーク１０ｂは、他の無線通信ネットワーク１０が周囲に存在しないことを意味している。かかる場合には、任意のチャネルで無線通信を開始することとなる。
【００４５】
ステップＳ１５に移行した場合には、無線通信ネットワーク１０ｂは、他の無線通信ネットワーク１０が周囲に存在することを識別することができる。かかる場合には、他のチャネルで通信を開始するか否かを決定する。他のチャネルで通信を開始する旨を決定しなかった場合には、ステップＳ１６へ移行し、無線通信ネットワーク１０ｂは、同期を行いつつ通信を開始するか、又は通信の中止を行う。これに対して、他のチャネルで通信を開始する旨を決定した場合には、ステップＳ１７へ移行し、無線通信ネットワーク１０ｂは、空のチャネルでコーディネータ３ｂとデバイス２ｂ間における通信を開始する。
【００４６】
なお本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば図７に示すように、無線通信ネットワーク１０ｂからＥＢの発信を要求するための共存通知要求（ＥＢＲ）を送信するようにしてもよい。無線通信ネットワーク１０ｂのコーディネータ３ｂは、このＥＢＲを電源投入直後であって、かつ最初の通信期間前において発信する。このＥＢＲの発信タイミングは、電源投入直後で最初の通信期間前であればいかなるものであってもよいが、なるべく短い間隔でＥＢＲを発信することにより、チャネルホッピングを行う周波数チャネルによりこれを受信することが可能となる。
【００４７】
即ち、このＥＢＲについても、この無線通信ネットワーク１０ｂにおいて使用する通信周波数で構成されるものであるから、無線通信ネットワーク１０ａにおいても、これと合致する周波数チャネルからなるチャネル＃０〜チャネル＃Ｎの何れか１つのみで受信が行われる。そして、そのＥＢＲを受信した時間帯のチャネル＃のＥＢを送信することで、これと一致する通信周波数を持つ無線通信ネットワーク１０ｂにおいて当該ＥＢを受信することが可能となる。
【００４８】
なお本発明では、無線通信ネットワーク１０が元来ビーコンを使用しないシステムであっても、同様の手法により共存処理を有効に行うことが可能となる。
【００４９】
この図７に示す実施形態では、あくまでＥＢの取得を望む無線通信ネットワーク１０ｂ側からＥＢＲを発信し、無線通信ネットワーク１０ａは、あくまでそのＥＢＲを受信した場合のみＥＢを発信する。これにより、必要とされている場合のみＥＢを発信すれば足り、それ以外の場合には特にＥＢを発信する必要は無くなる。このため、無線通信ネットワーク１０ａは、ＥＢを各周波数チャネル毎に随時発信する必要がなくなることによる処理動作の負担軽減を図ることができ、消費電力を抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 無線通信システム
２ デバイス
３ コーディネータ
１０ 無線通信ネットワーク
【技術分野】
【０００１】
複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信ネットワークの、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する上で好適な無線通信システム、干渉防止方法を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）は、有線ＬＡＮと比較して、ケーブルのためのスペースが削減されることや、ノート型パーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）等を始めとした携帯端末が、その携帯性を損なうことなくＬＡＮに接続できる等の利点がある。また無線ＬＡＮそのものも高速化され、また安価になってきたため、無線ＬＡＮに対する実用化が一段と加速している。このような背景から、無線ＬＡＮの標準化がＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineering）で進められている。
【０００３】
特に無線ＬＡＮに代表される無線パケット通信システムにおいて、複数の端末間における無線リソースの競合が問題視されている。この無線リソースの競合を回避するためには、媒体アクセス制御（ＭＡＣ:Medium Access Control）が必要となる。この無線ＬＡＮにおけるＭＡＣプロトコルとしては、端末がパケットを送信する前に他端末の搬送波を検出する、いわゆるキャリアセンスを実行し、キャリアを捕捉できない場合に自身のパケットを送信するＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式が提案されている。また、このＣＳＭＡ方式に対して、更にパケットの衝突回避の仕組みを付加したＣＳＭＡ／ＣＡ方式（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式も提案されている。
【０００４】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信を開始して、通信相手の無線ノードからＡＣＫ（Acknowledge）信号の返信を受け取った場合には、通信が成功したものとみなし、ＡＣＫ信号を受け取らなかった場合には、他の無線ノードとの通信衝突が発生したものとみなして、再びバックオフ時間を設けてパケットデータを再送信するシステムである。
【０００５】
特に近年において、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠する場合が多くなっている。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ及び２．４５ＧＨｚ付近の周波数を利用する無線通信であって、特にＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等の家電向け近距離通信に利用されている。Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で規定されたＰＨＹ層及びＭＡＣ層を用い、その上位のネットワーク層、アプリケーション層を規格化したものである。このＺｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の特徴を生かし、超低消費電力化、小型化、低コスト化を実現可能としている。
【０００６】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、センサネットワークのみならず、ホームネットワーク、オフィスネットワーク、人体に装着した各種医療用機器との通信ネットワークに加え、将来的にはユビキタスネットワーク社会を実現するためのキーテクノロジーとしても注目されている。
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、図８に示すように、ネットワーク７を制御するＮＣ(Network-Coordinator)７１と、複数のＥＤ(End Device)７２と間で無線通信を行うのが一般的である。ちなみに、このネットワーク７の例としては、スター型、ツリー型、メッシュ型といった多彩なネットワーク形態が選択可能である。
【０００８】
また、このＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、ビーコンを使用したいわゆるスーパーフレーム構造を用いる。このスーパーフレーム構造は、ビーコン間隔を全てのＥＤ７２がアクセス可能なＣＡＰ（Contention Access Period）、特定のＥＤ７２が専有してアクセス可能なＣＦＰ(Contention Free Period)、全てのＥＤ７２がアクセス禁止となるInactive期間に分割される。またＣＦＰは、ＧＴＳ（Guaranty time Slot）メカニズムにより７等分されて、通信を優先的に行いたいＥＤ７２へ割り当てることが可能となる。なお、上述したＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇ企画では、ビーコンを用いた無線通信ネットワークに加えて、ビーコンを使用しないで同期等の処理を行う無線通信ネットワークも重要である。このビーコンを用いない無線通信ネットワークにおいては、コーディネータから周期的にビーコンが送られることはない。
【０００９】
従来におけるこのＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線パケット通信システムとしては、例えば、特許文献１、２等が提案されている。またＣＳＭＡ／ＣＡ方式におけるパケットの衝突を最小限に抑える技術としては、例えば、特許文献３、４の開示技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１０２２１８号公報
【特許文献２】特開２００８−０２６３１０号公報
【特許文献３】特開２００４−２４２２０４号公報
【特許文献４】特開２００６−１９７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、例えば図９に示すように、２以上のネットワーク７、７´が共存する場合もある。ネットワーク７は、ＮＣ７１と、複数のＥＤ７２からなり、ネットワーク７´は、ＮＣ７１´とＥＤ７２´とからなるが、それぞれ異なる物理層を介して無線通信を行うものである。
【００１２】
しかしながら、このように２以上のネットワーク７、７´が共存する場合には、互いに通信干渉が生じる場合がある。即ち、ネットワーク７におけるＮＣ７１とＥＤ７２との間における通信が、他のネットワーク７´におけるＮＣ７１´とＥＤ７２´との間で行われている通信により干渉を受ける場合がある。これは、それぞれのネットワーク７、７´における中央制御ユニットとしての役割を担うＮＣ７１、ＮＣ７１´との間で何らやり取りがなされていないことによるものであり、それぞれ互いに存在を無視して独立した物理層を介して無線通信を行うためである。
【００１３】
このため、このような互いに異なる物理層を有する２以上のネットワーク７、７´が共存する無線通信システムにおいて、通信干渉を防止することができる干渉防止方法を案出する必要性が特に近年において高まりつつあった。
【００１４】
また、特にこれらのネットワーク７が、信号の搬送波周波数を、与えられた帯域内で離散的にランダムに切り替えてスペクトラムを拡散する周波数ホッピング方式に基づいて通信を行う場合もある。かかる周波数ホッピング方式を採用するネットワーク７においても、同様に通信干渉を防止するための処理動作を行う必要があった。
【００１５】
また、ビーコンを使用しない無線通信ネットワーク間１０間で共存処理を行う際においても有効な方法が従来より求められていた。
【００１６】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、何れかの無線通信ネットワークが周波数ホッピング方式を採用する場合であっても通信干渉を防止することが可能な無線通信システム及び干渉防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明を適用した無線通信システムは、上述した課題を解決するために、２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信する第１の無線通信ネットワークと、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行う第２の無線通信ネットワークとを備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明を適用した干渉防止方法は、上述した課題を解決するために、２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、第１の無線通信ネットワークにより、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信し、第２の無線通信ネットワークにより、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
上述した構成からなる本発明によれば、周波数ホッピング方式を採用する無線通信ネットワークであっても、共存通知信号をスキャニングしたコーディネータが、自らの近辺において他のコーディネータ、ひいてはその無線通信ネットワークが存在していることを識別することが可能となる。そして、この共存通知信号を取得したコーディネータは、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】無線通信ネットワークにおけるホッピングパターンの例を示す図である。
【図３】本発明を適用した干渉防止方法について説明するための図である。
【図４】無線通信ネットワークによって行われる周波数ホッピングのタイムチャートである。
【図５】ＥＢに各種情報を記述した例を示す図である。
【図６】実際の干渉防止のためのプロセスを示すフローチャートである。
【図７】本発明を適用した干渉防止方法の他の実施形態について説明するための図である。
【図８】従来のＮＣと、複数のＥＤとからなる無線通信システムを示す図である。
【図９】従来技術の問題点について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明をする。
【００２２】
図１は、本発明を適用した無線通信システム１の構成例を示している。この無線通信システム１は、２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている。無線通信ネットワーク１０ａは、複数のデバイス２ａと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ａとを備えている。また、無線通信ネットワーク１０ｂは、複数のデバイス２ｂと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ｂとを備えている。
【００２３】
上述した図１に示す無線通信システム１では、あくまで２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている場合を例示しているが、これに限定されるものではなく、３以上の無線通信ネットワーク１０からなるものであってもよい。
【００２４】
これら無線通信ネットワーク１０は、例えばＩＥＥＥ802.15．4ｇ標準に基づくＰＡＮ(Personal Area Network)である。なお、無線通信ネットワーク１０は、図１に示すようなスター型に限定されるものではなく、ツリー型やメッシュ型等いかなるネットワーク形態を適用してもよい。
【００２５】
デバイス２は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）や、携帯電話等を初めとした各種携帯情報端末等で構成される。デバイス２は、少なくともＷＰＡＮにおいてコーディネータ３との間で無線パケット通信を行うことができ、更にはコーディネータ３を介して他のデバイス２との間で無線パケット通信を行う。
【００２６】
コーディネータ３も同様に上述した携帯情報端末と構成を同一とするものであってもよい。このコーディネータ３は、中央制御ユニットとしての役割を担う。そして、このコーディネータ３は、デバイス２から送信されてくるビーコンを取得し、またデバイス２をそれぞれＷＰＡＮに接続させるために、これらを互いに同期化させる役割を担う。
【００２７】
これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、それぞれ独自の物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間において無線通信を行う。これは、これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、互いに異なる物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間の無線通信を行っていることを意味するものである。但し、本発明は、２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０が互いに異なる物理層を採用する場合に限定されるものではなく、互いに同一の物理層を採用する場合も適用可能である。
【００２８】
なお、以下の説明においては、無線通信ネットワーク１０ａがいわゆる周波数ホッピング・スペクトラム拡散に基づいて、コーディネータ３とデバイス２間で無線通信を行う場合を考える。この周波数ホッピングでは、送信側と受信側でホッピングシーケンスやホッピングパターンを設定し、それに従って一定の通信帯域の中で高速に通信周波数を切り替えて通信を行う。
【００２９】
図２の上段において無線通信ネットワーク１０ａにおけるホッピングパターンの例を示す。無線通信ネットワーク１０ａでは、使用する周波数チャネルが、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎ（Ｎは、１以上の整数）でホッピングさせている。チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで順にホッピングさせることによりチャネルホッピングがちょうど１周することになる。チャネル＃Ｎまで到達した後、再びチャネル＃０に戻ってチャネルホッピングを行う。このホップする周波数をホッピングチャンネルといい、そのチャネル数をホッピングチャネル数という。この図２の例においてホッピングチャネル数はＮ＋１である。このホッピングチャネル数が多いほど、通信妨害や通信干渉に強くなり、また通信の秘匿性を向上させることが可能となる。ホッピングチャンネルの一部にノイズが存在した場合でも、高速に通信周波数を切替えるため、かかるノイズにより通信が妨害されるのを防止することが可能となる。
【００３０】
無線通信ネットワーク１０ａは、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで時間帯毎に通信周波数を無線通信を行うとともに、その時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号（ＥＢ）を発信する。即ち、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎの各時間帯において少なくとも１つのＥＢを発信する。そして、この発信されるＥＢの通信周波数帯域は、それぞれチャネル＃０〜チャネル＃Ｎの各周波数チャネルに応じたものとなる。このＥＢのフレーム構成については後段において詳述するが、正弦波に対してディジタル信号で変調を行う周波数変換式変調方式としてのＦＳＫ（Frequency Shift Keying）、直交周波数分割多重方式としてのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、直接拡散方式としてのＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum）等の物理層の各仕様に基づくようにしてもよい。なお、これらＦＳＫ、ＯＦＤＭ、ＤＳＳＳは一例であって、他のいかなる物理層の仕様を用いるようにしてもよい。
【００３１】
無線通信ネットワーク１０ｂは、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設けている。無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂは、このスキャニング期間においてＥＢをスキャニングし、これを捉えることが可能となる。
【００３２】
但し、この無線通信ネットワーク１０ｂは、使用するチャネル周波数が、ＥＢの周波数帯域と一致しない限り、ＥＢを受信することができない。例えば、図２の例では、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃０を採用する場合には、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃０の時間帯において送信されてくるＥＢを取得することができる。同様に、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃１を採用する場合には、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃０の時間帯において送信されてくるＥＢを取得することができず、あくまでチャネル＃０の時間帯において送信されてくるＥＢを取得することができる。同様に、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃２を採用する場合には、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃２の時間帯のＥＢが送信されてくるまで待機しなければならない。
【００３３】
即ち、無線通信ネットワーク１０ｂは、自らの通信周波数と一致する周波数帯域を持つＥＢが送信されてくるまで待機しなければならない。この図２では、仮に無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃Ｎを自らの通信周波数として採用する場合は、スキャニング期間が、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃Ｎの時間帯と一致していないため、結果としてＥＢを受信することができない。
【００３４】
このため、このＥＢの取得可能性を高くするためには、図３に示すようにチャネルホッピングが一周する期間以上までスキャニング期間を設定することが望ましい。この図３の例では、無線通信ネットワーク１０ａにおけるチャネル＃０〜チャネル＃Ｎの時間帯を含むように、無線通信ネットワーク１０ｂのスキャニング期間を設定した場合を例に挙げているがこれに限定されるものではなく、スキャニング期間の始端がチャネル＃ｋに一致するものであればそこからチャネルホッピングが１周する期間以上までスキャニング期間を設定するものであればよい。
【００３５】
また、この無線通信ネットワーク１０ｂは、以下に説明する方法に基づいてスキャニング期間を設定するようにしてもよい。
【００３６】
図４は、無線通信ネットワーク１０ａによって行われる周波数ホッピングのタイムチャートの例を示している。チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで周波数ホッピングが行われる過程で、各周波数チャネルの時間帯の長さは、いずれも等しく、以下ではこれをＤＴＤとする。一般にこのＤＴＤは１０ｍｓとされているが、これに限定されるものではない。また、ＦＨＥＢＩは、互いに前後する周波数チャネル＃間におけるそれぞれのＥＢの間隔を示している。またＨＣＳＤは、周波数チャネルの時間帯において、その時間帯の開始時からＥＢが発信されるまでの間隔を示している。またＦＨＣＤは、チャネル＃０〜チャネル＃Ｎまで順にホッピングさせることによりチャネルホッピングがちょうど１周するまでの時間を示している。ＦＨＣＤは、周波数ホッピングのホッピングチャネル数（Ｎ＋１）と時間帯の長さ（ＤＴＤ）の積で表される。
【００３７】
このため、無線通信ネットワーク１０ｂ側においてスキャニング期間を設定する際には、かかるＦＨＣＤが既知であれば、そのスキャニング期間をＦＨＣＤ以上とすることが望ましい。これにより、無線通信ネットワーク１０ｂがチャネル＃０〜チャネル＃Ｎのいかなる周波数チャネルで通信を行うものであっても、必ず自己と同一の周波数のＥＢを取得することが可能となる。
【００３８】
ＥＢを取得することができた無線通信ネットワーク１０ｂは、自らの近辺において他の無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。無線通信ネットワーク１０ｂは、このＥＢを取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク１０ａとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。通信干渉を防止するための制御として、同期化、通信の中段、又は別チャネルの通信の開始を行うようにしてもよい。
【００３９】
なお、無線通信ネットワーク１０ｂが周波数ホッピングに基づいて通信を行う場合においても、同様に、周波数を切り替える時間帯毎にその通信周波数で構成されるＥＢを発信するようにしてもよい。これにより、他の無線通信ネットワーク１０が新たに同一空間に存在する場合において、同様に共存処理を実行することが可能となる。
【００４０】
また無線通信ネットワーク１０ａは、一回目の共存処理を実行する際に、ＥＢに上述したＤＴＤ、ＦＨＣＤ、ＦＨＥＢＩ、ＨＣＳＤを含めて無線通信ネットワーク１０ｂへ送信するようにしてもよい。これにより、無線通信ネットワーク１０ｂは、無線通信ネットワーク１０ａにおける周波数ホッピングに関する情報を取得することが可能となり、ＦＨＣＤを初めとしたスキャニング期間を設定する上で必要な情報を取得することが可能となる。その結果、無線通信ネットワーク１０ｂは、２回目以降の共存処理を行う場合には、予め無線通信ネットワーク１０ａから取得したＦＨＣＤ等の情報を取得していることから、これに基づいたスキャニング期間を設定することが可能となる。
【００４１】
図５は、一回目の共存処理を実行する際に、無線通信ネットワーク１０ｂに送信する際にＥＢに各種情報を記述した例を示している。この図５においてフィールドＩＤ、ＤＴＤ、ＦＨＣＤ、ＦＨＥＢＩ、ＨＣＳＤが順に記述され、更に周波数ホッピングの順序、順序のリスト、有効なホッピングチャネル等も記述されている。このような情報をＥＢに包含させることにより、無線通信ネットワーク１０ｂにおいてスキャニング期間を設定する上で必要となる情報を取得することが可能となる。
【００４２】
上述した処理動作は、以下の図６に示すフローチャートに基づいて動作することになる。
【００４３】
先ずステップＳ１１において、無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂの電源がＯＮされた後、ステップＳ１２においてスキャニング期間においてスキャニングを行う。その結果、ステップＳ１３において、他の無線通信ネットワーク１０ａコーディネータ３ａからＥＢを捕捉することができた場合には、ステップＳ１５へ、また捕捉できなかった場合にはステップＳ１４へ移行する。
【００４４】
ステップＳ１４に移行した場合には、無線通信ネットワーク１０ｂは、他の無線通信ネットワーク１０が周囲に存在しないことを意味している。かかる場合には、任意のチャネルで無線通信を開始することとなる。
【００４５】
ステップＳ１５に移行した場合には、無線通信ネットワーク１０ｂは、他の無線通信ネットワーク１０が周囲に存在することを識別することができる。かかる場合には、他のチャネルで通信を開始するか否かを決定する。他のチャネルで通信を開始する旨を決定しなかった場合には、ステップＳ１６へ移行し、無線通信ネットワーク１０ｂは、同期を行いつつ通信を開始するか、又は通信の中止を行う。これに対して、他のチャネルで通信を開始する旨を決定した場合には、ステップＳ１７へ移行し、無線通信ネットワーク１０ｂは、空のチャネルでコーディネータ３ｂとデバイス２ｂ間における通信を開始する。
【００４６】
なお本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば図７に示すように、無線通信ネットワーク１０ｂからＥＢの発信を要求するための共存通知要求（ＥＢＲ）を送信するようにしてもよい。無線通信ネットワーク１０ｂのコーディネータ３ｂは、このＥＢＲを電源投入直後であって、かつ最初の通信期間前において発信する。このＥＢＲの発信タイミングは、電源投入直後で最初の通信期間前であればいかなるものであってもよいが、なるべく短い間隔でＥＢＲを発信することにより、チャネルホッピングを行う周波数チャネルによりこれを受信することが可能となる。
【００４７】
即ち、このＥＢＲについても、この無線通信ネットワーク１０ｂにおいて使用する通信周波数で構成されるものであるから、無線通信ネットワーク１０ａにおいても、これと合致する周波数チャネルからなるチャネル＃０〜チャネル＃Ｎの何れか１つのみで受信が行われる。そして、そのＥＢＲを受信した時間帯のチャネル＃のＥＢを送信することで、これと一致する通信周波数を持つ無線通信ネットワーク１０ｂにおいて当該ＥＢを受信することが可能となる。
【００４８】
なお本発明では、無線通信ネットワーク１０が元来ビーコンを使用しないシステムであっても、同様の手法により共存処理を有効に行うことが可能となる。
【００４９】
この図７に示す実施形態では、あくまでＥＢの取得を望む無線通信ネットワーク１０ｂ側からＥＢＲを発信し、無線通信ネットワーク１０ａは、あくまでそのＥＢＲを受信した場合のみＥＢを発信する。これにより、必要とされている場合のみＥＢを発信すれば足り、それ以外の場合には特にＥＢを発信する必要は無くなる。このため、無線通信ネットワーク１０ａは、ＥＢを各周波数チャネル毎に随時発信する必要がなくなることによる処理動作の負担軽減を図ることができ、消費電力を抑えることが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 無線通信システム
２ デバイス
３ コーディネータ
１０ 無線通信ネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信する第１の無線通信ネットワークと、
電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行う第２の無線通信ネットワークとを備えること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記第２の無線通信ネットワークは、上記第１の無線通信ネットワークにおける周波数ホッピングのホッピングチャネル数並びに上記時間帯の長さが既知である場合には、上記スキャニング期間を、そのホッピングチャネル数と上記時間帯の長さの積以上とすること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記第２の無線通信ネットワークは、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を順次発信し、
上記第１の無線通信ネットワークは、上記共存通知信号の通信周波数と一致する帯域の時間帯においてこれを受信し、当該時間帯の通信周波数で構成される共存通知信号を発信すること
を特徴とする請求項１又は２記載の無線通信システム。
【請求項４】
２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、
第１の無線通信ネットワークにより、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信し、
第２の無線通信ネットワークにより、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うこと
を特徴とする干渉防止方法。
【請求項１】
２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信する第１の無線通信ネットワークと、
電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行う第２の無線通信ネットワークとを備えること
を特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記第２の無線通信ネットワークは、上記第１の無線通信ネットワークにおける周波数ホッピングのホッピングチャネル数並びに上記時間帯の長さが既知である場合には、上記スキャニング期間を、そのホッピングチャネル数と上記時間帯の長さの積以上とすること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記第２の無線通信ネットワークは、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を順次発信し、
上記第１の無線通信ネットワークは、上記共存通知信号の通信周波数と一致する帯域の時間帯においてこれを受信し、当該時間帯の通信周波数で構成される共存通知信号を発信すること
を特徴とする請求項１又は２記載の無線通信システム。
【請求項４】
２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、
第１の無線通信ネットワークにより、デバイスとコーディネータ間の通信周波数を周波数ホッピング方式により時間帯毎に切り替えて無線通信を行い、また時間帯毎にその通信周波数で構成される共存通知信号を発信し、
第２の無線通信ネットワークにより、電源投入直後の最初の通信期間前において、上記第１の無線通信ネットワークから発信された共存通知信号をスキャニングするためのスキャニング期間を設け、上記スキャニング期間において上記第１の無線通信ネットワークから発信された上記共存通知信号が自らの通信周波数と一致する場合には、これを取得して当該第１の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うこと
を特徴とする干渉防止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１７５３８８（Ｐ２０１２−１７５３８８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５１８９（Ｐ２０１１−３５１８９）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）総務省委託「周波数ひっ迫対策のための技術試験事務」の一環、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）総務省委託「周波数ひっ迫対策のための技術試験事務」の一環、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
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