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公開番号2025082225
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-28
出願番号2024035444
出願日2024-03-08
発明の名称無線通信装置および無線通信システム
出願人富士電機株式会社
代理人インフォート弁理士法人
主分類H04W 72/54 20230101AFI20250521BHJP(電気通信技術)
要約【課題】電波法等で定められているキャリアセンス判定値より低い電波レベルで通信が可能なシステムにおいて、無線通信装置間の干渉を抑制する。
【解決手段】無線通信装置は、受信レベル測定部、保存部、制御部を備え、キャリアセンス手順をサポートする無線通信システムにおいて使用される。受信レベル測定部は、受信レベルを測定する。保存部は、無線通信システム内の他の無線通信装置から送信される信号について、送信元ごとに、受信レベル測定部により測定された受信レベルを表す周辺無線機情報を保存する。制御部は、周辺無線機情報に基づいて、法律または通信規格が定めるキャリアセンス判定値と当該無線通信装置の最小受信レベルとの間にキャリアセンス閾値を決定し、キャリアセンス手順において受信レベル測定部により測定される受信レベルとキャリアセンス閾値との比較に基づいて、データ送信を開始するか否かを判定する。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
キャリアセンス手順をサポートする無線通信システムにおいて使用される無線通信装置であって、
データ送信を制御する制御部と、
受信電波の強度を表す受信レベルを測定する受信レベル測定部と、
前記無線通信システム内の他の無線通信装置から送信される信号について、送信元ごとに、前記受信レベル測定部により測定された受信レベルを表す周辺無線機情報を保存する保存部と、を備え、
前記制御部は、
前記周辺無線機情報に基づいて、法律または通信規格が定めるキャリアセンス判定値と当該無線通信装置が受信可能な最小受信レベルとの間にキャリアセンス閾値を決定し、
キャリアセンス手順において前記受信レベル測定部により測定される受信レベルと前記キャリアセンス閾値との比較に基づいて、データ送信を開始するか否かを判定する
ことを特徴とする無線通信装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記キャリアセンス手順において前記受信レベル測定部により測定される受信レベルが前記キャリアセンス閾値より高いときに前記データ送信の開始を禁止し、
前記キャリアセンス手順において前記受信レベル測定部により測定される受信レベルが前記キャリアセンス閾値より低いときに前記データ送信の開始を許可する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記キャリアセンス閾値は、前記周辺無線機情報が表す送信元ごとの受信レベルのうちの最小値である
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記周辺無線機情報中の送信元ごとの受信レベルは、送信元ごとに複数回の測定により得られる複数の受信レベル値の最小値、平均値、または中間値である
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記保存部は、前記無線通信システムに属さない機器から送信される妨害波について、前記受信レベル測定部により測定された受信レベルを表す妨害波情報をさらに保存し、
前記キャリアセンス閾値は、前記妨害波情報が表す受信レベルより高い
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無線通信システム内の第１の無線通信装置から送信される信号を検知したときは、前記制御部は、前記第１の無線通信装置の通信が終了するまでデータ送信の開始を保留する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項７】
キャリアセンス手順をサポートする複数の無線通信装置を備える無線通信システムであって、
各無線通信装置は、
受信電波の強度を表す受信レベルを測定する受信レベル測定部と、
前記無線通信システム内の他の無線通信装置から送信される信号について、送信元ごとに、前記受信レベル測定部により測定された受信レベルを表す周辺無線機情報を保存する保存部と、
前記周辺無線機情報に基づいて、法律または通信規格が定めるキャリアセンス判定値と当該無線通信装置が受信可能な最小受信レベルとの間にキャリアセンス閾値を設定すると共に、キャリアセンス手順において前記受信レベル測定部により測定される受信レベルと前記キャリアセンス閾値との比較に基づいて、データ送信を開始するか否かを判定する制御部と、を備え、
前記複数の無線通信装置のうちの第１の無線通信装置は、
各無線通信装置に保存されている周辺無線機情報を統合することで周辺無線機情報テーブルを作成し、
前記周辺無線機情報テーブルを利用して、送信信号の到達先の無線通信装置が重複することのない２以上の無線通信装置を検索し、
検索された２以上の無線通信装置に対して同じ送信タイミングが割り当てられるように、各無線通信装置の送信タイミングが規定された通信タイムテーブルを作成し、
各無線通信装置の前記制御部は、前記通信タイムテーブルにより自分に対して割り当てられている送信タイミングにおいて、データ送信を開始するか否かを判定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
キャリアセンス手順をサポートする複数の無線通信装置を備える無線通信システムであって、
各無線通信装置は、
受信電波の強度を表す受信レベルを測定する受信レベル測定部と、
前記無線通信システム内の他の無線通信装置から送信される信号について、送信元ごとに、前記受信レベル測定部により測定された受信レベルを表す周辺無線機情報を保存する保存部と、
前記周辺無線機情報に基づいて、法律または通信規格が定めるキャリアセンス判定値と当該無線通信装置が受信可能な最小受信レベルとの間にキャリアセンス閾値を設定すると共に、キャリアセンス手順において前記受信レベル測定部により測定される受信レベルと前記キャリアセンス閾値との比較に基づいて、データ送信を開始するか否かを判定する制御部と、を備え、
前記複数の無線通信装置のうちの第１の無線通信装置は、
各無線通信装置に保存されている周辺無線機情報を統合することで周辺無線機情報テーブルを作成し、
前記周辺無線機情報テーブルを各無線通信装置に配布し、
各無線通信装置は、
前記複数の無線通信装置のうちの第２の無線通信装置から送信されるデータフレームを受信したときに、前記データフレームの送信先を特定し、
前記周辺無線機情報テーブルを利用して、当該無線通信装置から送信される信号が前記データフレームの送信先に到達するか否かを判定し、
当該無線通信装置から送信される信号が前記データフレームの送信先に到達しないときは、前記周辺無線機情報テーブルを利用して、当該無線通信装置から送信される信号が到達する無線通信装置のうちで、前記第２の無線通信装置から送信される信号が到達しない無線通信装置に対してデータを送信できると判定する
ことを特徴とする無線通信システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信開始時にキャリアセンスを行う無線通信装置および無線通信システムに係わる。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
各無線通信装置が送信開始時にキャリアセンスを行う通信システムが普及している。このような通信システムでは、無線通信装置は、受信電波レベルが電波法または通信規格で定められているキャリアセンス判定値以下であるときにデータ送信を開始できる。他方、近年では、無線デバイスの高性能化により、上述のキャリアセンス判定値より低い電波レベルで通信が可能な通信システムが実用化されている。尚、キャリアセンス用の閾値を適切に制御してシステム容量を最適化する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１４９５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電波法等で定められているキャリアセンス判定値より低い電波レベルで通信が可能な通信システムにおいては、無線通信装置は、他の無線通信装置の通信中に、データ送信を開始することがある。この場合、当該無線通信装置が送受信する電波と他の無線通信装置が送受信する電波とが干渉するおそれがある。
【０００５】
本発明の１つの側面に係わる目的は、電波法等で定められているキャリアセンス判定値より低い電波レベルで通信が可能なシステムにおいて、無線通信装置間の干渉を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様に係わる無線通信装置は、キャリアセンス手順をサポートする無線通信システムにおいて使用される。無線通信装置は、データ送信を制御する制御部と、受信電波の強度を表す受信レベルを測定する受信レベル測定部と、前記無線通信システム内の他の無線通信装置から送信される信号について、送信元ごとに、前記受信レベル測定部により測定された受信レベルを表す周辺無線機情報を保存する保存部と、を備える。前記制御部は、前記周辺無線機情報に基づいて、法律または通信規格が定めるキャリアセンス判定値と当該無線通信装置が受信可能な最小受信レベルとの間にキャリアセンス閾値を決定し、キャリアセンス手順において前記受信レベル測定部により測定される受信レベルと前記キャリアセンス閾値との比較に基づいて、データ送信を開始するか否かを判定する。
【発明の効果】
【０００７】
上述の態様によれば、電波法等で定められているキャリアセンス判定値より低い電波レベルで通信が可能な通信システムにおいて、無線通信装置間の干渉を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す図である。
キャリアセンス判定値より低い電波レベルで通信を行うことの課題を説明する図である。
本発明の実施形態に係わる無線通信装置の機能構成の一例を示す図である。
通信環境情報の一例を示す図である。
無線通信装置の送信時の動作の一例を示すフローチャートである。
無線通信システムの動作例を示す図である。
他の実施形態において同時送信を管理するためのテーブルの例を示す図である。
他の実施形態における無線通信システムの動作例を示す図である。
他の実施形態による効果の一例を示す図である。
同時送信が可能なケースの一例を示す図である。
図１０に示すケースで参照される情報の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す。本発明の実施形態に係わる無線通信システム１００は、複数の無線通信装置を備える。複数の無線通信装置は、複数の無線子機１（１ａ～１ｈ）および無線親機２を含む。なお、無線通信システム１００が備える無線子機１の数は、特に限定されるものではない。また、無線親機２は、この実施例では、サーバ３に接続されている。
【００１０】
無線子機１は、自分が設置されているノードにおいて取得したデータを無線親機２に送信する機能を備える。一例としては、無線子機１は、センサデータを取得して無線親機２に送信する。このとき、無線子機１は、他の無線子機１を介することなくデータを無線親機２に送信してもよいし、１以上の他の無線子機１を介してデータを無線親機２に送信してもよい。すなわち、無線通信システム１００は、マルチホップ通信を行ってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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