JP2003009229A - 空きチャネル探索方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信システムにおいて、妨害波の周期性
やバースト性まで考慮して、妨害の影響が小さい最適な
空きチャネルを探索することができる空きチャネル探索
方法を提供する。 【解決手段】 それぞれの観測区間長Ｔ２において、妨
害波の短期的な変動（短周期Ｔ１）に対する観測を行
い、繰り返し回数Ｎによる連続観測によって、妨害波の
長期的な変動（長周期Ｔ３）に対する観測を行う。これ
により、妨害波の周期性やバースト性を考慮した定常的
な妨害発生状況の観測が可能となる。また、このような
観測の結果を用いて妨害の影響が小さいチャネルを判断
するので、最適な空きチャネルを探索することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の通信チャネ
ルを使用する無線通信システムにおいて利用可能な空き
チャネル探索方法に関し、より特定的には、周期性を持
つ妨害波が通信チャネルに影響を及ぼす場合に、妨害の
影響が小さい空きチャネルを探索する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信システムは、同一の周波数帯域
を使用する他の通信システムや電子機器から、様々な妨
害を受ける。通信用のチャネルを複数持つ無線通信シス
テムでは、現在のチャネルで妨害を受けた場合、他のチ
ャネルの中で妨害の影響が最も小さいチャネルを検出
し、この検出したチャネルに切り替えて通信を継続する
ことにより、妨害の影響を回避することを行っている。
このとき、妨害の影響が小さいチャネルを検出するため
の空きチャネル探索技術が、通信品質面等において重要
な役割を果たす。

【０００３】一般的な空きチャネルの探索は、複数のチ
ャネルの全てについて、任意の１区間に現れる妨害波を
観測し、その妨害波の平均値をそれぞれ求めて、平均値
の大小を判断することで行われる。このような従来の空
きチャネル探索手法は、例えば特開昭５７−１７２４６
号公報に開示されている。

【０００４】一方、平均値に基づく空きチャネル探索手
法よりもさらに精度を上げるため、周知の振幅確率分布
（ＡＰＤ：Amplitude Probability Distribution）を用
いてビット単位の誤り率の定性的な推定を行い、その結
果から空きチャネルを判断する手法が考えられる。この
ＡＰＤとは、ある観測期間において、信号波（妨害波）
の振幅値が任意のしきい値を超える時間率の分布を表す
ものである。このＡＰＤの時間率は、ビット単位の誤り
率と密接な関係があるため、この時間率を判断すること
でビット単位の誤り率を推定することができるのであ
る。例えば、図７（ａ）のように、ある観測期間Ｔに観
測された妨害波Ｘに対してしきい値Ｔｈを設けた場合、
妨害波Ｘの振幅値がしきい値Ｔｈを越える時間は、ｔ０
及びｔ１となる。よって、観測期間Ｔに対してしきい値
Ｔｈを越える振幅値が発生する時間率は、（ｔ０＋ｔ
１）／Ｔで求められる。この時間率を、しきい値Ｔｈの
変化に対応させて表したものが、図７（ｂ）に示すよう
なＡＰＤ特性である。そして、これらの時間率の大小に
基づいて空きチャネルを判断するのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、影響力のあ
る大きな妨害波の発生源として、マグネトロン発振を用
いる電子レンジやビーコン発振を行う無線ＬＡＮシステ
ムが、一般に知られている。これらから放射される妨害
波は、ある周期性を有する。特に、電子レンジから放射
される妨害波は、短周期性と長周期性の双方を併せ持
つ。しかし、周期性を有する妨害波に対して、ある１区
間で観測されたＡＰＤだけを利用する場合、観測期間中
のビット単位の誤り率の推定には有効であるが、妨害の
周期性やバースト性まで考慮した推定を行うことができ
ない。そのため、フレーム単位での誤り訂正を考慮した
ときのフレーム誤り率やスループットに関して、推定さ
れたビット単位の誤り率が対応しない場合がある。

【０００６】例えば、図８（ａ）のように変化するチャ
ネルＣＨ１及びチャネルＣＨ２の妨害波に対して、観測
期間Ｔでそれぞれ観測を行った場合、観測から得られる
ＡＰＤ特性は、図８（ｂ）のようになる。このＡＰＤ特
性を用いて時間率Ｒに基づく空きチャネルの判断を行う
と、チャネルＣＨ１のしきい値Ｌ１がチャネルＣＨ２の
しきい値Ｌ２よりも大きくなる。その結果、チャネルＣ
Ｈ２が妨害の影響が小さいチャネルであると判断され
る。しかしながら、実際には、チャネルＣＨ１では、妨
害が発生していない時間が発生している時間に比べて長
く、ある程度のスループットが期待できる。これに対
し、チャネルＣＨ２では、常に妨害の影響を受けること
になり、チャネルＣＨ１と比較して通信データの誤りが
多く生じ、チャネルＣＨ１を用いた場合よりもスループ
ットが劣化する。このように、従来のＡＰＤ特性を用い
た空きチャネル探索方法では誤ったチャネル探索を行う
ことがある。

【０００７】それ故に、本発明の目的は、妨害波の周期
性やバースト性まで考慮して、妨害の影響が小さい最適
な空きチャネルを探索することができる空きチャネル探
索方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、２つの周期Ｔ１及び周期Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３）を
有する周期性妨害が発生している場合に、複数の通信チ
ャネルを使用する無線通信システムにおいて利用可能な
空きチャネル探索方法であって、周期Ｔ１以上かつ周期
Ｔ３以下を満たす観測区間長Ｔ２を設定し、複数の通信
チャネルのそれぞれにおいて、周期性妨害の発生によっ
て現れている妨害波の観測を、観測区間長Ｔ２を単位と
して周期Ｔ３の期間内にＮ回（Ｎは、２以上の整数）繰
り返して実施し、それぞれＮ回の観測結果から得られる
複数の通信チャネルの妨害発生状況に基づいて、妨害の
影響が小さい空きチャネルを判断する。

【０００９】上記のように、第１の発明によれば、それ
ぞれの観測区間長Ｔ２において、妨害波の短期的な変動
（短周期Ｔ１）に対する観測を行い、これをＮ回繰り返
すことによって、妨害波の長期的な変動（長周期Ｔ３）
に対する観測を行う。これにより、妨害波の周期性やバ
ースト性を考慮した定常的な妨害発生状況の観測が可能
となる。また、このような観測の結果を用いて妨害の影
響が小さいチャネルを判断するので、最適な空きチャネ
ルを探索することができる。

【００１０】第２の発明は、第１の発明に従属する空き
チャネル探索方法であって、区間単位の観測結果が、周
期Ｔ３で変動する妨害波成分の影響を受けないように、
観測区間長Ｔ２が設定されることを特徴とする。この第
２の発明のように設定すれば、観測区間長Ｔ２における
妨害波の短期的な変動に対する観測を、精度よく行うこ
とができる。

【００１１】第３及び第４の発明は、それぞれ第１及び
第２の発明に従属する空きチャネル探索方法であって、
周期性妨害の発生源が電子レンジである場合、周期Ｔ１
をマグネトロンの発振周波数の周期とし、周期Ｔ３をタ
ーンテーブルの回転周期として、観測区間長Ｔ２が設定
されることを特徴とする。第５及び第６の発明は、それ
ぞれ第１及び第２の発明に従属する空きチャネル探索方
法であって、周期性妨害の発生源が無線ＬＡＮシステム
である場合、周期Ｔ１をビーコンの発生周期として、観
測区間長Ｔ２が設定されることを特徴とする。

【００１２】第７の発明は、第１の発明に従属する空き
チャネル探索方法であって、複数の通信チャネルのそれ
ぞれにおいて、Ｎ箇所の観測区間長Ｔ２で観測された各
々の妨害波に応じて、観測区間長Ｔ２に対して妨害波レ
ベルが所定のしきい値を超える時間の比率を示す振幅確
率分布（ＡＰＤ）をそれぞれ求め、Ｎ個の振幅確率分布
について、妨害波の周期Ｔ１と発生期間とに基づいて定
められる時間率を満足するしきい値をそれぞれ求め、Ｎ
個のしきい値から所定の手法で代表値を決定し、複数の
通信チャネルでそれぞれ決定された代表値に基づいて、
妨害の影響が小さい空きチャネルを判断することを特徴
とする。この第７の発明のように、振幅確率分布を空き
チャネルの判断に用いることで、妨害の影響が小さい最
適な空きチャネルを容易に判断することが可能となる。

【００１３】第８の発明は、第７の発明に従属する空き
チャネル探索方法であって、中央の値を示すしきい値を
代表値として決定し、代表値が最も小さい通信チャネル
を、空きチャネルと判断することを特徴とする。第９の
発明は、第７の発明に従属する空きチャネル探索方法で
あって、任意の基準しきい値を設定し、基準しきい値以
下となるしきい値の数を代表値として決定し、代表値が
最も大きい通信チャネルを、空きチャネルと判断するこ
とを特徴とする。第１０の発明は、第７の発明に従属す
る空きチャネル探索方法であって、任意の基準しきい値
を設定し、基準しきい値以上となるしきい値の数を代表
値として決定し、代表値が最も小さい通信チャネルを、
空きチャネルと判断することを特徴とする。第１１の発
明は、第７の発明に従属する空きチャネル探索方法であ
って、Ｎ個のしきい値から、大きい値を示す順にｐ個
（ｐ＜Ｎ／２）又は／及び小さい値を示す順にｑ個（ｑ
＜Ｎ／２）を除外し、残りのしきい値の平均値を代表値
として決定し、代表値が最も小さい通信チャネルを、空
きチャネルと判断することを特徴とする。

【００１４】第１２の発明は、第１の発明に従属する空
きチャネル探索方法であって、複数の通信チャネルのそ
れぞれにおいて、Ｎ箇所の観測区間長Ｔ２で観測された
妨害波毎に、平均値をそれぞれ求め、Ｎ個の平均値から
所定の手法で代表値を決定し、複数の通信チャネルでそ
れぞれ決定された代表値に基づいて、妨害の影響が小さ
い空きチャネルを判断することを特徴とする。この第１
２の発明のように、平均値を空きチャネルの判断に用い
ることでも、妨害の影響が小さい最適な空きチャネルを
容易に判断することが可能となる。

【００１５】第１３の発明は、第１２の発明に従属する
空きチャネル探索方法であって、中央の値を示す平均値
を代表値として決定し、代表値が最も小さい通信チャネ
ルを、空きチャネルと判断することを特徴とする。第１
４の発明は、第１２の発明に従属する空きチャネル探索
方法であって、任意の基準平均値を設定し、基準平均値
以下となる平均値の数を代表値として決定し、代表値が
最も大きい通信チャネルを、空きチャネルと判断するこ
とを特徴とする。第１５の発明は、第１２の発明に従属
する空きチャネル探索方法であって、任意の基準平均値
を設定し、基準平均値以上となる平均値の数を代表値と
して決定し、代表値が最も小さい通信チャネルを、空き
チャネルと判断することを特徴とする。第１６の発明
は、第１２の発明に従属する空きチャネル探索方法であ
って、Ｎ個の平均値から、大きい値を示す順にｐ個（ｐ
＜Ｎ／２）又は／及び小さい値を示す順にｑ個（ｑ＜Ｎ
／２）を除外し、残りの平均値のさらなる平均値を代表
値として決定し、代表値が最も小さい通信チャネルを、
空きチャネルと判断することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明が提供する空きチャネル探
索方法の特徴は、妨害波の発生周期に対応させた期間で
各チャネルの観測を所定の回数繰り返し行い、その観測
によって得られた結果に基づいて、妨害の影響が小さい
最適な空きチャネルを判断することにある。以下、妨害
波の発生源が、電子レンジ及び無線ＬＡＮシステムであ
る場合を例に挙げて、本発明の一実施形態に係る空きチ
ャネル探索方法を説明する。

【００１７】（妨害波観測期間の設定）まず、本発明の
一実施形態に係る空きチャネル探索方法では、妨害波の
短い時間でレベル変動する成分の周期（以下、短周期Ｔ
１と記す）及び長い時間でレベル変動する成分の周期
（以下、長周期Ｔ３と記す）、並びに観測対象のチャネ
ル数Ｊ（Ｊは、２以上の整数）に基づいて、観測区間長
Ｔ２及び繰り返し回数Ｎが定められる。図１は、電子レ
ンジから放射される妨害波の一例を用いて、各変数の関
係を示した図である。

【００１８】１．妨害波の発生源が電子レンジの場合 電子レンジから放射される妨害波の短周期Ｔ１は、マグ
ネトロンの発振周波数の周期によって定まる。この発振
周波数は、１／（電源周波数×マグネトロンの昇圧特
性）によって決定される。日本では、電源周波数が５０
又は６０Ｈｚであり、昇圧特性が１又は２であるので、
現在製品化されている電子レンジにおける短周期Ｔ１
は、８．３、１０、１６．７及び２０ミリ秒のいずれか
となる。観測区間長Ｔ２は、短周期Ｔ１以上かつ長周期
Ｔ３（後述する）以下の時間で設定される。好ましく
は、観測区間長Ｔ２は、妨害波の長周期Ｔ３による変動
の影響を受けない長さに設定する。ここで、短周期Ｔ１
が予め分かっていれば、観測区間長Ｔ２＝Ｔ１と設定す
ればよい。しかし、短周期Ｔ１が不明である場合には、
上記４つの短周期Ｔ１の最小公倍数の近似値である８０
ミリ秒以上の時間で、観測区間長Ｔ２を設定する。この
ように設定すれば、４つ全ての短周期Ｔ１に対応させる
ことができる。図１の例では、観測区間長Ｔ２を１００
ミリ秒に設定している。

【００１９】電子レンジから放射される妨害波の長周期
Ｔ３は、ターンテーブルの回転周期によって定まる。な
お、この回転周期は、製品によって異なる。繰り返し回
数Ｎ（Ｎは、自然数）は、観測区間長Ｔ２による観測を
１チャネルについて何回繰り返すかを定めるものであ
り、各チャネルＣＨ１〜ＣＨＪに対して一通り行われる
観測区間長Ｔ２による観測が、長周期Ｔ３以上繰り返し
て行われるように設定される。具体的には、繰り返し回
数Ｎ≧長周期Ｔ３／（観測区間長Ｔ２×チャネル数Ｊ）
を満足するように設定される。図１の例では、観測区間
長Ｔ２を１００ミリ秒、チャネル数Ｊを１０個、及び長
周期Ｔ３を１０秒としているので、繰り返し回数Ｎは１
０（＝１０／（０．１×１０））回となる。

【００２０】２．妨害波の発生源が無線ＬＡＮシステム
の場合 無線ＬＡＮシステムから放射される妨害波の短周期Ｔ１
は、ビーコンの発振周期によって定まる。このビーコン
の発振周期は、システム規格上では最大６０秒程度まで
設定することが可能とされているが、一般製品の大半が
１００ミリ秒で設定されている。よって、短周期Ｔ１
は、１００ミリ秒として考えるのが適切である。観測区
間長Ｔ２は、短周期Ｔ１以上の時間で設定される。基本
的には、観測区間長Ｔ２＝Ｔ１と設定すれば足りるが、
観測精度を上げるためにもビーコンの発振を複数回観測
できるように、観測区間長Ｔ２＞Ｔ１×ｎ（ｎは、２以
上の整数）と設定するのが好ましい。

【００２１】無線ＬＡＮシステムから放射される妨害波
には、長周期Ｔ３に相当する変動は生じない。このた
め、上記ビーコンの発振による短周期Ｔ１だけがチャネ
ルへ影響を及ぼすことになる。繰り返し回数Ｎは、観測
区間長Ｔ２による観測を１チャネルについて何回繰り返
すかを定めるものであり、各チャネルＣＨ１〜ＣＨＪに
対して一通り行われる観測区間長Ｔ２による観測に要す
る時間（観測区間長Ｔ２×チャネル数Ｊ）を、１単位と
して考える。

【００２２】３．妨害波の発生源が電子レンジ及び無線
ＬＡＮシステムの両方の場合 この場合、上述したそれぞれの内容に基づいて、妨害波
の短周期Ｔ１は、８．３、１０、１６．７及び２０ミリ
秒のいずれか、及び１００ミリ秒となる。観測区間長Ｔ
２は、ビーコンの発振周期に合わせて、１００ミリ秒に
設定するのが適切である。妨害波の長周期Ｔ３は、ター
ンテーブルの回転周期となる。繰り返し回数Ｎは、長周
期Ｔ３／（観測区間長Ｔ２×チャネル数Ｊ）以上となる
値に設定される。

【００２３】（妨害波の観測）次に、上述のように設定
された各変数に基づいて、どのような手順で妨害波が観
測されるのかを、図２を参照して説明する。図２は、本
発明の一実施形態に係る空きチャネル探索方法の処理手
順を示すフローチャートである。

【００２４】最初に、観測対象とするチャネルに、チャ
ネルＣＨ１を設定する（ステップＳ２１）。設定したチ
ャネルＣＨ１に現れている妨害波を、観測区間長Ｔ２の
間観測する（ステップＳ２２）。そして、この観測した
内容を、後述するＡＰＤ又は平均値手法に従って統計処
理し、チャネルＣＨ１の観測結果として記憶する（ステ
ップＳ２３）。次に、観測対象とするチャネルを、次の
チャネルＣＨ２に切り替えて設定する（ステップＳ２
５）。設定したチャネルＣＨ２に現れている妨害波を、
チャネルＣＨ１の観測終了時点から観測区間長Ｔ２の間
観測する（ステップＳ２２）。そして、この観測した内
容を、後述するＡＰＤ又は平均値手法に従って統計処理
し、チャネルＣＨ２の観測結果として記憶する（ステッ
プＳ２３）。以下同様に、チャネルＣＨ３〜ＣＨＪに現
れる妨害波を観測し、観測対象の全てのチャネルＣＨ１
〜ＣＨＪについての観測結果を、それぞれ求めて記憶す
る（ステップＳ２４）。

【００２５】観測対象の全てのチャネルＣＨ１〜ＣＨＪ
について、１回目の観測が終了すると、観測対象のチャ
ネルに再びチャネルＣＨ１を設定し（ステップＳ２
７）、上記ステップＳ２２〜Ｓ２５の処理を繰り返し行
う。そして、この処理の繰り返しを、繰り返し回数Ｎだ
け行う（ステップＳ２６）。これにより、各チャネルＣ
Ｈ１〜ＣＨＪについて、Ｎ個の観測結果が得られる。最
後に、各チャネルのＮ個の観測結果に基づいて、最適な
空きチャネルを判断する（ステップＳ２８）。

【００２６】なお、上記実施例では、各チャネルＣＨ１
〜ＣＨＪの妨害波観測を１チャネルずつ巡回的に行うよ
うに説明した。しかし、無線通信システムがチャネルを
受信／処理できる構成を複数備えていれば、複数のチャ
ネルを同時に観測するようにしてもよい。この場合、観
測区間長Ｔ２を１単位として観測結果を求めることを条
件として、長周期Ｔ３の間連続して妨害波観測を行って
も構わない。

【００２７】（空きチャネルの判断）次に、上述のステ
ップＳ２３で行われる統計処理手法及びそれで得られる
観測結果、並びに観測結果を用いた空きチャネルの判断
方法を、図３〜図５を参照して説明する。ここでは、繰
り返し回数Ｎを１０回とした場合を説明する。図３は、
あるチャネルに関する妨害波の観測区間Ｐ１〜Ｐ１０の
一例を示す図である。図４及び図５は、図３の観測区間
Ｐ１〜Ｐ１０における妨害波観測によって得られたＡＰ
Ｄ特性による観測結果の一例を示す図である。図６は、
図３の観測区間Ｐ１〜Ｐ１０における妨害波観測によっ
て得られた平均値による観測結果の一例を示す図であ
る。

【００２８】１．ＡＰＤ特性に基づいて空きチャネルを
判断する場合 図３において、１つのチャネルについて、観測区間長Ｔ
２の長さの１０箇所の観測区間Ｐ１〜Ｐ１０で、それぞ
れ妨害波の観測が行われる。観測された妨害波の振幅値
（妨害レベル）は、ＡＰＤ手法に基づいてそれぞれ統計
処理され、結果図４に示すＡＰＤ特性が求められる。Ａ
ＰＤは、上述したように、観測区間において妨害波の振
幅値がしきい値を超える時間率の分布を表すものであ
る。従って、ＡＰＤ特性は、観測区間内の妨害波の振幅
値が大きいほど、図４の右側に表されることとなる（観
測区間Ｐ１、Ｐ２及びＰ１０が該当）。このため、バー
スト性を有する妨害波に関しては、ＡＰＤ特性が広範囲
で表されることになる。

【００２９】次に、観測区間Ｐ１〜Ｐ１０のＡＰＤ特性
毎に、予め定めた基準の時間率Ｒとなるしきい値Ｌ１〜
Ｌ１０がそれぞれ抽出される。ここで、基準の時間率Ｒ
は、妨害波の短周期Ｔ１と発生期間とに基づいて定める
必要がある。妨害波の発生源が電子レンジである場合、
マグネトロン発振による妨害波の発生期間が短周期Ｔ１
に比べて長いため、基準の時間率Ｒは、０．０００１＜
Ｒ＜０．１に設定すればよい。一方、妨害波の発生源が
無線ＬＡＮシステムである場合、ビーコン発振による妨
害波の発生期間が短周期Ｔ１に比べて非常に短いため、
基準の時間率Ｒを、ビーコン発生時間（１ビーコンフレ
ーム伝送時間）／ビーコン発振間隔（短周期Ｔ１）以下
に設定する必要がある。例えば、ビーコンの発振間隔が
６０ミリ秒で、ビーコン発生時間が２００マイクロ秒で
ある場合、ビーコンを検出するために基準の時間率Ｒを
１／３００以下に設定しなければならない。最後に、抽
出されたしきい値Ｌ１〜Ｌ１０は、図５のように値が大
きい順に並び替えて管理される。

【００３０】そして、各チャネルでそれぞれ抽出された
しきい値Ｌ１〜Ｌ１０を用いて、次の手法で空きチャネ
ルが判断される。第１の手法は、しきい値Ｌ１〜Ｌ１０
の中央値をチャネルの代表値としてチャネル毎にそれぞ
れ求め、全てのチャネルの代表値を比較して、最も小さ
い代表値を持つチャネルを空きチャネルとして判断する
手法である。図５に示すしきい値Ｌ１〜Ｌ１０の例で
は、しきい値の数が偶数であるので、（Ｌ３＋Ｌ８）／
２を代表値とする。

【００３１】第２の手法は、しきい値Ｌ１〜Ｌ１０から
最大値及び最小値を除外した残りのしきい値について、
中央値又は平均値をチャネルの代表値としてチャネル毎
にそれぞれ求め、全てのチャネルの代表値を比較して、
最も小さい代表値を持つチャネルを空きチャネルとして
判断する手法である。このような最大値及び最小値の除
外は、突発的な事象で観測された値を空きチャネルの判
断に用いないようにするために行われる。図５に示すし
きい値Ｌ１〜Ｌ１０の例では、Ｌ２及びＬ５が除外さ
れ、中央値又は平均値による代表値が求められる。な
お、除外されるしきい値は、最大値や最小値だけに限ら
れず、値が大きい（又は小さい）複数のしきい値であっ
てもよく、任意に設定可能である。

【００３２】第３の手法は、基準となるしきい値Ｋを設
定し、しきい値Ｌ１〜Ｌ１０の内でしきい値Ｋ以下とな
る個数をチャネルの代表値としてチャネル毎にそれぞれ
求め、全てのチャネルの代表値を比較して、最も大きい
代表値を持つチャネルを空きチャネルとして判断する手
法である。このしきい値Ｋは、所望のスループットが達
成できる妨害レベルの上限値に設定すればよい。図５に
示すしきい値Ｌ１〜Ｌ１０の例において、Ｌ９＜Ｋ＜Ｌ
１０と設定されている場合、代表値は「７」となる。な
お、しきい値Ｋ以上となる個数をチャネルの代表値と
し、最も小さい代表値を持つチャネルを空きチャネルと
して判断してもよい。

【００３３】第４の手法は、しきい値Ｌ１〜Ｌ１０のい
ずれかの順位のしきい値をチャネルの代表値としてチャ
ネル毎にそれぞれ求め、全てのチャネルの代表値を比較
して、最も小さい代表値を持つチャネルを空きチャネル
として判断する手法である。例えば、順位が３番目のし
きい値を代表値にする場合、図５に示す例では、しきい
値Ｌ１０が代表値となる。

【００３４】２．平均値に基づいて空きチャネルを判断
する場合 図３において、１つのチャネルについて、観測区間長Ｔ
２の長さの１０箇所の観測区間Ｐ１〜Ｐ１０で、それぞ
れ妨害波の観測が行われる。観測された妨害波の振幅値
（妨害レベル）から平均値Ａ１〜Ａ１０がそれぞれ求め
られる。この求められた平均値Ａ１〜Ａ１０は、図６の
ように値が大きい順に並び替えて管理される。

【００３５】そして、各チャネルでそれぞれ抽出された
平均値Ａ１〜Ａ１０を用いて、次の手法で空きチャネル
が判断される。第１の手法は、平均値Ａ１〜Ａ１０の中
央値をチャネルの代表値としてチャネル毎にそれぞれ求
め、全てのチャネルの代表値を比較して、最も小さい代
表値を持つチャネルを空きチャネルとして判断する手法
である。図６に示す平均値Ａ１〜Ａ１０の例では、しき
い値の数が偶数であるので、（Ａ３＋Ａ８）／２を代表
値とする。

【００３６】第２の手法は、平均値Ａ１〜Ａ１０から最
大値及び最小値を除外した残りの平均値について、中央
値又は平均値をチャネルの代表値としてチャネル毎にそ
れぞれ求め、全てのチャネルの代表値を比較して、最も
小さい代表値を持つチャネルを空きチャネルとして判断
する手法である。このような最大値及び最小値の除外
は、突発的な事象で観測された値を空きチャネルの判断
に用いないようにするために行われる。図６に示す平均
値Ａ１〜Ａ１０の例では、Ａ２及びＡ５が除外され、中
央値又は平均値による代表値が求められる。なお、除外
される平均値は、最大値や最小値だけに限られず、値が
大きい（又は小さい）複数の平均値であってもよく、任
意に設定可能である。

【００３７】第３の手法は、基準となる平均値Ｍを設定
し、平均値Ａ１〜Ａ１０の内で平均値Ｍ以下となる個数
をチャネルの代表値としてチャネル毎にそれぞれ求め、
全てのチャネルの代表値を比較して、最も大きい代表値
を持つチャネルを空きチャネルとして判断する手法であ
る。この平均値Ｍは、所望のスループットが達成できる
妨害レベルの上限値に設定すればよい。図６に示す平均
値Ａ１〜Ａ１０の例において、Ａ９＜Ｍ＜Ａ１０と設定
されている場合、代表値は「７」となる。なお、平均値
Ｍ以上となる個数をチャネルの代表値とし、最も小さい
代表値を持つチャネルを空きチャネルとして判断しても
よい。

【００３８】第４の手法は、平均値Ａ１〜Ａ１０のいず
れかの順位の平均値をチャネルの代表値としてチャネル
毎にそれぞれ求め、全てのチャネルの代表値を比較し
て、最も小さい代表値を持つチャネルを空きチャネルと
して判断する手法である。例えば、順位が３番目の平均
値を代表値にする場合、図６に示す例では、平均値Ａ１
０が代表値となる。

【００３９】以上のように、本発明の一実施形態に係る
空きチャネル探索方法によれば、それぞれの観測区間長
Ｔ２において、妨害波の短期的な変動（短周期Ｔ１）に
対する観測を行い、繰り返し回数Ｎによる連続観測によ
って、妨害波の長期的な変動（長周期Ｔ３）に対する観
測を行う。これにより、妨害波の周期性やバースト性を
考慮した定常的な妨害発生状況の観測が可能となる。ま
た、このような観測の結果を用いて妨害の影響が小さい
チャネルを判断するので、最適な空きチャネルを探索す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る空きチャネル探索方
法で扱われる変数の関係を示す図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る空きチャネル探索方
法の処理手順を示すフローチャートである。

【図３】あるチャネルに関する妨害波の観測区間の一例
を示す図である。

【図４】図３の観測区間における妨害波観測によって得
られたＡＰＤ特性の一例を示す図である。

【図５】図４のＡＰＤ特性による観測結果の一例を示す
図である。

【図６】図３の観測区間における妨害波観測によって得
られた平均値による観測結果の一例を示す図である。

【図７】ＡＰＤ特性の概念を説明する図である。

【図８】従来のＡＰＤ特性を用いた空きチャネル探索方
法の問題を説明する図である。

【符号の説明】

ＣＨ１〜ＣＨＪ，Ｘ…妨害波 Ｔ１…妨害波の短周期 Ｔ２…観測区間長 Ｔ３…妨害波の長周期 Ｎ…繰り返し回数 Ｐ１〜Ｐ１０…観測区間 Ｌ１〜Ｌ１０，Ｔｈ，Ｋ…しきい値 Ａ１〜Ａ１０，Ｍ…平均値 Ｒ…時間率 Ｔ…観測期間 ｔ０，ｔ１…妨害波がしきい値を越える時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒部 彰夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5K067 AA03 BB02 EE02 EE10 FF16 HH21 HH23 JJ01

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの周期Ｔ１及び周期Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ
   ３）を有する周期性妨害が発生している場合に、複数の
   通信チャネルを使用する無線通信システムにおいて利用
   可能な空きチャネル探索方法であって、 前記周期Ｔ１以上かつ前記周期Ｔ３以下を満たす観測区
   間長Ｔ２を設定し、 前記複数の通信チャネルのそれぞれにおいて、周期性妨
   害の発生によって現れている妨害波の観測を、前記観測
   区間長Ｔ２を単位として前記周期Ｔ３の期間内にＮ回
   （Ｎは、２以上の整数）繰り返して実施し、 それぞれＮ回の観測結果から得られる前記複数の通信チ
   ャネルの妨害発生状況に基づいて、妨害の影響が小さい
   空きチャネルを判断する、空きチャネル探索方法。
2. 【請求項２】 区間単位の観測結果が、前記周期Ｔ３で
   変動する妨害波成分の影響を受けないように、前記観測
   区間長Ｔ２が設定されることを特徴とする、請求項１に
   記載の空きチャネル探索方法。
3. 【請求項３】 周期性妨害の発生源が電子レンジである
   場合、前記周期Ｔ１をマグネトロンの発振周波数の周期
   とし、前記周期Ｔ３をターンテーブルの回転周期とし
   て、前記観測区間長Ｔ２が設定されることを特徴とす
   る、請求項１に記載の空きチャネル探索方法。
4. 【請求項４】 周期性妨害の発生源が電子レンジである
   場合、前記周期Ｔ１をマグネトロンの発振周波数の周期
   とし、前記周期Ｔ３をターンテーブルの回転周期とし
   て、前記観測区間長Ｔ２が設定されることを特徴とす
   る、請求項２に記載の空きチャネル探索方法。
5. 【請求項５】 周期性妨害の発生源が無線ＬＡＮシステ
   ムである場合、前記周期Ｔ１をビーコンの発生周期とし
   て、前記観測区間長Ｔ２が設定されることを特徴とす
   る、請求項１に記載の空きチャネル探索方法。
6. 【請求項６】 周期性妨害の発生源が無線ＬＡＮシステ
   ムである場合、前記周期Ｔ１をビーコンの発生周期とし
   て、前記観測区間長Ｔ２が設定されることを特徴とす
   る、請求項２に記載の空きチャネル探索方法。
7. 【請求項７】 前記複数の通信チャネルのそれぞれにお
   いて、 Ｎ箇所の前記観測区間長Ｔ２で観測された各々の妨害波
   に応じて、前記観測区間長Ｔ２に対して妨害波レベルが
   所定のしきい値を超える時間の比率を示す振幅確率分布
   （ＡＰＤ）をそれぞれ求め、 Ｎ個の前記振幅確率分布について、妨害波の前記周期Ｔ
   １と発生期間とに基づいて定められる時間率を満足する
   しきい値をそれぞれ求め、 Ｎ個の前記しきい値から所定の手法で代表値を決定し、 前記複数の通信チャネルでそれぞれ決定された前記代表
   値に基づいて、妨害の影響が小さい空きチャネルを判断
   することを特徴とする、請求項１に記載の空きチャネル
   探索方法。
8. 【請求項８】 中央の値を示す前記しきい値を前記代表
   値として決定し、当該代表値が最も小さい通信チャネル
   を、空きチャネルと判断することを特徴とする、請求項
   ７に記載の空きチャネル探索方法。
9. 【請求項９】 任意の基準しきい値を設定し、当該基準
   しきい値以下となる前記しきい値の数を前記代表値とし
   て決定し、当該代表値が最も大きい通信チャネルを、空
   きチャネルと判断することを特徴とする、請求項７に記
   載の空きチャネル探索方法。
10. 【請求項１０】 任意の基準しきい値を設定し、当該基
    準しきい値以上となる前記しきい値の数を前記代表値と
    して決定し、当該代表値が最も小さい通信チャネルを、
    空きチャネルと判断することを特徴とする、請求項７に
    記載の空きチャネル探索方法。
11. 【請求項１１】 Ｎ個の前記しきい値から、大きい値を
    示す順にｐ個（ｐ＜Ｎ／２）又は／及び小さい値を示す
    順にｑ個（ｑ＜Ｎ／２）を除外し、残りのしきい値の平
    均値を前記代表値として決定し、当該代表値が最も小さ
    い通信チャネルを、空きチャネルと判断することを特徴
    とする、請求項７に記載の空きチャネル探索方法。
12. 【請求項１２】 前記複数の通信チャネルのそれぞれに
    おいて、 Ｎ箇所の前記観測区間長Ｔ２で観測された妨害波毎に、
    平均値をそれぞれ求め、 Ｎ個の前記平均値から所定の手法で代表値を決定し、 前記複数の通信チャネルでそれぞれ決定された前記代表
    値に基づいて、妨害の影響が小さい空きチャネルを判断
    することを特徴とする、請求項１に記載の空きチャネル
    探索方法。
13. 【請求項１３】 中央の値を示す前記平均値を前記代表
    値として決定し、当該代表値が最も小さい通信チャネル
    を、空きチャネルと判断することを特徴とする、請求項
    １２に記載の空きチャネル探索方法。
14. 【請求項１４】 任意の基準平均値を設定し、当該基準
    平均値以下となる前記平均値の数を前記代表値として決
    定し、当該代表値が最も大きい通信チャネルを、空きチ
    ャネルと判断することを特徴とする、請求項１２に記載
    の空きチャネル探索方法。
15. 【請求項１５】 任意の基準平均値を設定し、当該基準
    平均値以上となる前記平均値の数を前記代表値として決
    定し、当該代表値が最も小さい通信チャネルを、空きチ
    ャネルと判断することを特徴とする、請求項１２に記載
    の空きチャネル探索方法。
16. 【請求項１６】 Ｎ個の前記平均値から、大きい値を示
    す順にｐ個（ｐ＜Ｎ／２）又は／及び小さい値を示す順
    にｑ個（ｑ＜Ｎ／２）を除外し、残りの平均値のさらな
    る平均値を前記代表値として決定し、当該代表値が最も
    小さい通信チャネルを、空きチャネルと判断することを
    特徴とする、請求項１２に記載の空きチャネル探索方
    法。