JP2007104621A - Communication equipment and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信装置及び方法にかかり、より詳細には、所定の基準タイミングを基準に通信する通信装置及び方法に関する。 The present invention relates to a communication apparatus and method, and more particularly to a communication apparatus and method for performing communication based on a predetermined reference timing.
一般にTDMA方式において、移動端末は基準局(基地局)からの信号を利用してスロットタイミング等の同期を行うため、基準局からの信号を受信できないと同期を取ることができない。同期がとれない場合には、観測される周辺端末の信号は自身のタイミングに対して一律に遅れているか、進んでいるかいずれかになる。 In general, in a TDMA system, a mobile terminal uses a signal from a reference station (base station) to synchronize slot timing and the like, and therefore cannot synchronize if it cannot receive a signal from the reference station. When synchronization cannot be established, the observed peripheral terminal signals are either uniformly delayed or advanced with respect to their own timing.
自律分散型の無線ネットワークを考えた場合にも同様な同期の問題が発生する。また、自律分散型のネットワークでは、ある端末の信号は遅れているが、ある端末の信号は進んでいるといった状態が頻繁に起こる。更に、各端末が個々に制御を行うため、状況が時々刻々と変化する。特に、この問題は、2つの異なる移動端末群によって形成される、互いに同期がずれているネットワークが合流する場合などに顕著である。この点、特許文献1の発明では、同期ずれ量の平均値を用いて、タイミングを制御することが行われている。
しかしながら、特許文献1の平均値にタイミングを合わせる方法では、遅れ位相と進み位相が混在した状況においては、遅れ、進みのいずれとも同期がとれない中間のタイミングを同期タイミングと判断し、どの端末とも同期をとることができない場合がある。
However, in the method of adjusting the timing to the average value of
本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、より多くの端末と同期をとることの可能な通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and an object of the present invention is to provide a communication device capable of synchronizing with more terminals.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、所定の基準タイミングを基準に通信する通信装置であって、各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信する受信手段と、前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する検出手段と、前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成する作成手段と、前記作成されたヒストグラムに基づいて、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる、他の通信端末との位相差を特定する特定手段と、前記特定された位相差に基づいて前記所定の基準タイミングを変更する変更手段と、を備えている。
In order to achieve the above object, the invention according to
即ち、本発明は、所定の基準タイミングを基準に通信する通信装置である。 That is, the present invention is a communication device that performs communication based on a predetermined reference timing.
本通信装置の受信手段は、各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信する。検出手段は、前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する。 The receiving means of this communication apparatus receives a plurality of signals transmitted from other communication apparatuses based on each reference timing. The detecting means detects a reference timing of each of the plurality of received signals.
作成手段は、前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成し、特定手段は、前記作成されたヒストグラムに基づいて、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる、他の通信端末との位相差(詳細には他の通信端末の基準タイミングとの位相差)を特定する。 The creating means creates a histogram of phase differences between the reference timing of each of the plurality of detected signals and the predetermined reference timing, and the specifying means calculates the predetermined reference timing based on the created histogram. If the change is made, the phase difference with other communication terminals that can communicate with more other communication terminals (specifically, the phase difference with the reference timing of other communication terminals) is specified.
変更手段は、前記特定された位相差に基づいて前記所定の基準タイミングを変更する。 The changing unit changes the predetermined reference timing based on the specified phase difference.
このように、所定の基準タイミングを基準に通信する際に、該所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる、他の通信端末との位相差を特定し、特定された位相差に基づいて該所定の基準タイミングを変更するので、より多くの端末と同期をとることができる。 As described above, when communicating based on the predetermined reference timing, the phase difference with other communication terminals that can communicate with more other communication terminals when the predetermined reference timing is changed is specified and specified. Since the predetermined reference timing is changed based on the phase difference, it is possible to synchronize with more terminals.
ここで、特定手段は、請求項2のように、前記所定の基準タイミングを含む少なくとも所定時間範囲内における最頻の位相差を特定する。即ち、特定手段は、第1に、前記所定の基準タイミングを含む所定時間範囲内における最頻の位相差を特定してもよく、第2に、該所定時間範囲を超えて、前記ヒストグラム全体における最頻の位相差を特定してもよい。 Here, the specifying means specifies the most frequent phase difference within at least a predetermined time range including the predetermined reference timing. That is, the specifying means may first specify the most frequent phase difference within a predetermined time range including the predetermined reference timing, and secondly, exceed the predetermined time range, The most frequent phase difference may be specified.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記通信は一定時間毎に繰り返し行われ、前記所定時間範囲は前記一定時間内に存在し、前記所定時間範囲内に、基準タイミングが前記所定の基準タイミングと一致する信号を所定数以上受信したか否かを判断する判断手段を更に備え、前記作成手段は、前記判断手段の判断結果に応じて、前記ヒストグラムの位相差の間隔を変更するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the communication is repeatedly performed every predetermined time, the predetermined time range exists within the predetermined time, and the reference timing is within the predetermined time range. A determination unit configured to determine whether or not a predetermined number or more of signals matching the predetermined reference timing have been received, and the generation unit sets an interval of the phase difference of the histogram according to a determination result of the determination unit; To change.
即ち、判断手段は、前記所定時間範囲内に、基準タイミングが前記所定の基準タイミングと一致する信号を所定数以上受信したか否かを判断する。前記所定時間範囲内に、基準タイミングが前記所定の基準タイミングと一致する信号を所定数以上受信したと判断された場合には、本通信装置と同期する他の通信装置が多く(所定数以上)存在すると判断することができる。このような場合には、より細かく基準タイミングの調整をすることが好ましい。一方、前記所定時間範囲内に、基準タイミングが前記所定の基準タイミングと一致する信号を所定数以上受信したと判断されなかった場合には、本通信装置と同期する他の通信装置が少なく(所定数未満)と判断することができる。このような場合には、同期をできるだけ早く確立するため、上記細かく基準タイミングの調整をすることは好ましくない。 That is, the determination unit determines whether or not a predetermined number of signals having a reference timing that matches the predetermined reference timing are received within the predetermined time range. If it is determined that a predetermined number or more of signals whose reference timing matches the predetermined reference timing are received within the predetermined time range, there are many other communication devices synchronized with the communication device (a predetermined number or more). It can be determined that it exists. In such a case, it is preferable to adjust the reference timing more finely. On the other hand, if it is not determined that a predetermined number or more of signals whose reference timing matches the predetermined reference timing are received within the predetermined time range, there are few other communication devices synchronized with the communication device (predetermined Less than the number). In such a case, it is not preferable to finely adjust the reference timing in order to establish synchronization as soon as possible.
そこで、作成手段は、前記判断手段の判断結果に応じて、前記ヒストグラムの位相差の間隔を変更する。 Therefore, the creation unit changes the interval of the phase difference of the histogram according to the determination result of the determination unit.
よって、他の通信装置との同期状態に応じて、同期がある程度とれている場合には細かい精度で、とれていない場合には粗い精度で、基準タイミングを適切に調整することができる。 Therefore, according to the synchronization state with other communication apparatuses, the reference timing can be appropriately adjusted with a fine accuracy when the synchronization is achieved to some extent, and with a rough accuracy when the synchronization is not achieved.
請求項4記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記通信は一定時間毎に繰り返し行われ、前記所定時間範囲は前記一定時間内に存在し、前記所定時間範囲内に、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる他の通信端末の位相差が存在するか否かを判断する判断手段を更に備え、前記特定手段は、前記判断手段により存在すると判断されなかった場合、前記位相差の平均を前記位相差として特定し、前記判断手段により存在すると判断された場合、前記最頻の位相差を特定するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the communication is repeatedly performed every predetermined time, the predetermined time range exists within the predetermined time, and the predetermined time range is within the predetermined time range. When the reference timing is changed, the information processing apparatus further includes a determination unit that determines whether there is a phase difference between other communication terminals that can communicate with more other communication terminals, and the determination unit is determined to be present by the determination unit. If not, the average of the phase differences is specified as the phase difference, and if it is determined by the determining means that the mode difference is present, the most frequent phase difference is specified.
即ち、判断手段は、前記所定時間範囲内に、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる他の通信端末の位相差が存在するか否かを判断する。前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる他の通信端末の位相差が前記所定時間範囲内に存在すると判断された場合には、上記のように、本通信装置と同期する他の通信装置が多く(所定数以上)存在し、より細かく基準タイミングの調整をすることができる。従って、前記最頻の位相差を特定して基準タイミングを調整すれば、より精度よく基準タイミングを調整することができる。 That is, the determination unit determines whether or not there is a phase difference between other communication terminals that can communicate with more other communication terminals when the predetermined reference timing is changed within the predetermined time range. When it is determined that the phase difference of other communication terminals that can communicate with more other communication terminals by changing the predetermined reference timing is within the predetermined time range, as described above, There are many (a predetermined number or more) other communication devices that synchronize, and the reference timing can be adjusted more finely. Therefore, if the most frequent phase difference is specified and the reference timing is adjusted, the reference timing can be adjusted more accurately.
一方、前記所定時間範囲内に、前記所定時間範囲内に、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる他の通信端末の位相差が存在すると判断されなかったと判断されなかった場合には、上記のように、本通信装置と同期する他の通信装置が少なく(所定数未満)、上記最頻の位相差を特定することは好ましくない。 On the other hand, it is determined that it is not determined that there is a phase difference between other communication terminals that can communicate with more other communication terminals when the predetermined reference timing is changed within the predetermined time range. If not, as described above, there are few other communication devices synchronized with the communication device (less than a predetermined number), and it is not preferable to specify the most frequent phase difference.
そこで、特定手段は、前記判断手段により存在すると判断されなかった場合、前記位相差の平均を前記位相差として特定し、前記判断手段により存在すると判断された場合、前記最頻の位相差を特定する。 Therefore, the specifying means specifies the average of the phase differences as the phase difference if it is not determined by the determining means, and specifies the most frequent phase difference if the determining means determines that it exists. To do.
よって、他の通信装置との同期状態に応じて基準タイミングを適切に調整することができる。 Therefore, it is possible to appropriately adjust the reference timing according to the synchronization state with other communication apparatuses.
請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記基準タイミングは、一定時間を分割して得られる複数の領域の何れかを基準に定まり、前記通信は前記一定時間毎に繰り返し行われると共に、前記通信の際の送信及び受信は、前記複数の領域の何れかを占有して行われ、前記複数の領域の占有状態を把握する把握手段を更に備え、前記変更手段は、前記把握された占有状態に応じて前記所定の基準タイミングを変更するものである。
The invention according to
即ち、把握手段は、上記複数の領域の占有状態を把握する。 That is, the grasping means grasps the occupation state of the plurality of areas.
ここで、上記複数の領域の占有状態が多い場合には、タイミングを変更することによって、本通信装置と他の通信装置との間で同じ領域を競合して使用してしまい、互いに通信を妨害してしまう可能性がある。従って、このような状態でいきなり大きく基準タイミングを変更することは好ましくはない。 Here, when there are many occupied states in the plurality of areas, by changing the timing, the same area is used in competition between the communication apparatus and another communication apparatus, and communication is disturbed. There is a possibility that. Accordingly, it is not preferable to suddenly change the reference timing in such a state.
一方、上記複数の領域の占有状態が少ない場合には、タイミングを変更することで、本通信装置と他の通信装置との間で同じ領域を競合してしまう可能性は少なく、基準タイミングを大きく変更しても影響は多くはない。 On the other hand, when there are few occupation states of the plurality of areas, changing the timing is unlikely to cause competition between the communication apparatus and another communication apparatus, and the reference timing is increased. Changing it will not have much impact.
そこで、前記変更手段は、前記把握された占有状態に応じて変更量を調整して前記所定の基準タイミングを変更する。 Accordingly, the changing means changes the predetermined reference timing by adjusting a change amount according to the grasped occupation state.
よって、一定時間を分割して得られる複数の領域の占有状態に応じて基準タイミングを適切に調整することができる。 Therefore, it is possible to appropriately adjust the reference timing according to the occupation states of a plurality of areas obtained by dividing a certain time.
請求項6記載の発明は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の発明において、前記検出手段は、前記受信された複数の信号の内、信号レベルが所定値以上の信号のみを抽出して前記基準タイミングを検出するものである。なぜなら、信号レベルが所定値未満の信号を送信した他の通信装置は一般的に、本通信装置との同期を近い将来とらなくなると考えられ、このような通信装置との同期をとる必要がないからである。逆に、信号レベルが所定値以上の場合には、信号レベルが大きくなるに従い同期をとる必要性が大きくなる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the detection unit is configured to detect only a signal having a signal level equal to or higher than a predetermined value from the plurality of received signals. Is extracted to detect the reference timing. This is because it is considered that other communication devices that transmit a signal with a signal level less than a predetermined value will generally not synchronize with the communication device in the near future, and there is no need to synchronize with such a communication device. Because. On the other hand, when the signal level is equal to or higher than a predetermined value, the necessity for synchronization increases as the signal level increases.
そこで、請求項7記載の発明の前記作成手段は、前記信号レベルに応じて重み付けして前記位相差のヒストグラムを作成するようにしている。 Therefore, the creation means of the invention described in claim 7 creates the histogram of the phase difference by weighting according to the signal level.
よって、同期をとる必要性に応じて基準タイミングの調整をすることができる。 Therefore, the reference timing can be adjusted according to the necessity of synchronization.
なお、請求項8記載の発明の通信方法は、請求項1記載の通信装置と同様の作用、効果を奏するので、その説明を省略する。 Note that the communication method according to the eighth aspect of the present invention has the same operations and effects as the communication apparatus according to the first aspect, and therefore the description thereof is omitted.
請求項9記載の発明は、所定の基準タイミングを基準に通信する通信装置であって、各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信する受信手段と、前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する検出手段と、前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成する作成手段と、前記作成されたヒストグラムを周期的に拡張し、1周期で定まる計算領域を、該周期的に拡張したヒストグラムにおいて複数ずらしながら定め、該定められた複数の1周期分の計算領域各々の位置における前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算する計算手段と、前記定められた計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更する変更手段と、を備えている。 The invention according to claim 9 is a communication device that communicates based on a predetermined reference timing, wherein the receiving unit receives a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing, and the reception Detection means for detecting a reference timing of each of the plurality of signals, creation means for creating a histogram of phase differences between the reference timing of each of the detected plurality of signals and the predetermined reference timing, and the created The histogram is periodically expanded, a calculation area determined in one period is determined by shifting a plurality of areas in the periodically expanded histogram, and the distribution state of the histogram at each position of the determined calculation areas for one period Based on the calculation means for calculating the physical quantity representing the position, the position of the predetermined calculation area, and the physical quantity calculated by the calculation means And a, a changing means for changing the predetermined reference timing.
受信手段、検出手段、及び作成手段は上記請求項1と同様に処理する。そして、本発明の計算手段は、前記作成されたヒストグラムを周期的に拡張し、1周期で定まる計算領域を、該周期的に拡張したヒストグラムにおいて複数ずらしながら定め、該定められた複数の計算領域各々内の前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算する。 The reception means, detection means, and creation means perform the same processing as in the first aspect. Then, the calculation means of the present invention periodically expands the created histogram, determines a calculation area determined in one period while shifting the calculation area by a plurality of times in the periodically expanded histogram, and the plurality of determined calculation areas A physical quantity representing the distribution state of the histogram in each is calculated.
そして、変更手段は、前記定められた1周期分の計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更する。 Then, the changing unit changes the predetermined reference timing based on the position of the calculation area for the determined one period and the physical quantity calculated by the calculating unit.
ここで、前記分布状態を表す物理量は、請求項10のように、前記ヒストグラムの広がりを表す物理量、例えば、分散、絶対平均、2乗平均等であり、前記変更手段は、前記ヒストグラムの広がりが最小となる前記計算領域の位置に基づいて、前記所定の基準タイミングを変更する。
Here, the physical quantity representing the distribution state is a physical quantity representing the spread of the histogram, for example, variance, absolute average, mean square, etc., as in
このように、作成されたヒストグラムを周期的に拡張し、1周期で定まる計算領域を、該周期的に拡張したヒストグラムにおいて複数ずらしながら定め、該定められた複数の計算領域各々内の前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算し、前記定められた1周期分の計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更するので、所定の基準タイミングの変更を短時間で行うことができる。 In this way, the generated histogram is periodically extended, and a calculation area determined in one period is determined by shifting the calculation area by a plurality of times in the periodically expanded histogram, and the histograms in each of the determined calculation areas are determined. Since the physical quantity representing the distribution state is calculated and the predetermined reference timing is changed based on the position of the predetermined calculation area for one period and the physical quantity calculated by the calculation means, the predetermined reference timing Changes can be made in a short time.
なお、請求項11記載の発明の通信方法は、請求項9記載の通信装置と同様の作用、効果を奏するので、その説明を省略する。 Note that the communication method according to the eleventh aspect of the present invention has the same operations and effects as the communication device according to the ninth aspect, and therefore description thereof is omitted.
ところで、請求項6記載の発明の検出手段は、受信された複数の信号の内、信号レベルが所定値以上の信号のみを抽出し、請求項7記載の発明の作成手段は、前記信号レベルに応じて重み付けして前記位相差のヒストグラムを作成するこ
ているが、請求項12記載の発明では、作成手段は、受信された複数の信号各々を信号レベルに応じて重み付けして前記位相差のヒストグラムを作成する。
By the way, the detection means of the invention described in claim 6 extracts only a signal having a signal level equal to or higher than a predetermined value from the plurality of received signals, and the creation means of the invention of claim 7 sets the signal level to the signal level. The histogram of the phase difference is created by weighting in accordance with the phase difference. In the invention according to
請求項13記載の発明は、所定の基準タイミングを基準に通信する通信装置であって、各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信する受信手段と、前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する検出手段と、前記受信された複数の信号各々を信号レベルに応じて重み付けして、前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成する作成手段と、前記作成されたヒストグラムに所定の計算領域を複数ずらしながら定め、該定められた複数の計算領域各々の位置における前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算する計算手段と、前記定められた計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更する変更手段と、を備えている。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a communication device that communicates with reference to a predetermined reference timing, the receiving means for receiving a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing, and the reception Detecting means for detecting a reference timing of each of the plurality of received signals; weighting each of the plurality of received signals according to a signal level; and a reference timing of each of the detected plurality of signals and the predetermined reference Creating means for creating a histogram of phase differences with respect to timing; a physical quantity representing a distribution state of the histogram at each position of the plurality of calculated areas determined by shifting a plurality of predetermined calculation areas in the generated histogram; Based on the position of the determined calculation area and the physical quantity calculated by the calculation means Includes a changing means for changing the reference timing, the.
即ち、本発明の受信手段は、各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信し、検出手段は、前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する。 That is, the receiving means of the present invention receives a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing, and the detecting means detects the reference timing of each of the received signals.
作成手段は、前記受信された複数の信号各々を信号レベルに応じて重み付けして、前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成し、計算手段は、前記作成されたヒストグラムに所定の計算領域を複数ずらしながら定め、該定められた複数の計算領域各々の位置における前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算する。 The creating means weights each of the plurality of received signals according to a signal level, creates a histogram of phase differences between the reference timing of each of the detected plurality of signals and the predetermined reference timing, and calculates The means determines a predetermined calculation area by shifting a plurality of predetermined calculation areas in the generated histogram, and calculates a physical quantity representing the distribution state of the histogram at the position of each of the determined calculation areas.
そして、変更手段は、前記定められた計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更する。 The changing unit changes the predetermined reference timing based on the position of the determined calculation area and the physical quantity calculated by the calculation unit.
このように、複数の信号各々を信号レベルに応じて重み付けしてヒストグラムを作成し、ヒストグラムに基づいて基準タイミングを変更するので、同期をとる必要性に応じて基準タイミングの調整をすることができる。 In this way, a histogram is created by weighting each of the plurality of signals according to the signal level, and the reference timing is changed based on the histogram. Therefore, the reference timing can be adjusted according to the necessity of synchronization. .
上記分布状態を表す物理量は、上記のように、前記ヒストグラムの広がりを表す物理量であり、前記変更手段は、前記ヒストグラムの広がりが最小となる前記計算領域の位置に基づいて、前記所定の基準タイミングを変更する。 As described above, the physical quantity representing the distribution state is a physical quantity representing the spread of the histogram, and the changing unit is configured to perform the predetermined reference timing based on the position of the calculation area where the spread of the histogram is minimized. To change.
前記作成手段は、具体的には、請求項15のように、複数の位相差各々毎に、カウント値を記憶するカウント値記憶手段を備え、前記受信された複数の信号各々を前記信号レベルに応じて重み付けして得られた値で、各信号の位相差に対応したカウンタ値記憶手段のカウント値を更新することにより、前記ヒストグラムを作成する。
Specifically, as in
この場合、請求項16のように、前記所定の基準タイミングを変更する毎に、前記作成手段の各カウント値記憶手段に記憶されたカウント値をリセットするカウント値リセット手段を更に備えたり、請求項17のように、前記所定の基準タイミングを変更する毎に、前記作成手段の各カウント値記憶手段に記憶されたカウント値を減少させるカウント値減少手段と、前記所定の基準タイミングを変更する毎に、前記所定の基準タイミングを前回変更した際に基準となったカウント値記憶手段に対応する位相差をゼロであるとして、各カウント値記憶手段に対応する位相差の値を特定する特定手段と、を更に備えるようにしてもよい。
In this case, as in
以上説明したように本発明は、所定の基準タイミングを基準に通信する際に、該所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる、他の通信端末の位相差を特定し、特定された位相差に基づいて該所定の基準タイミングを変更するので、より多くの端末と同期をとることができる。 As described above, the present invention specifies the phase difference of other communication terminals that can communicate with more other communication terminals when the predetermined reference timing is changed when communicating based on the predetermined reference timing. Since the predetermined reference timing is changed based on the specified phase difference, it is possible to synchronize with more terminals.
また、本発明は、作成されたヒストグラムを周期的に拡張し、該周期的に拡張したヒストグラムに対し、該定められた1周期分の計算領域各々内の前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算し、前記定められた計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更するので、タイミングずれ量の平均値を求めずに基準タイミングの変更が可能であり、かつ、短時間で行うことができる。 In addition, the present invention periodically expands the created histogram, and calculates a physical quantity representing the distribution state of the histogram in each of the defined calculation areas for one period with respect to the periodically expanded histogram. Since the predetermined reference timing is changed based on the position of the determined calculation area and the physical quantity calculated by the calculation means, the reference timing can be changed without obtaining an average value of timing deviation amounts. And can be performed in a short time.
更に、本発明は、複数の信号各々を信号レベルに応じて重み付けしてヒストグラムを作成し、ヒストグラムに基づいて基準タイミングを変更するので、同期をとる必要性に応じて基準タイミングの調整をすることができる。 Furthermore, the present invention creates a histogram by weighting each of the plurality of signals according to the signal level, and changes the reference timing based on the histogram. Therefore, the reference timing is adjusted according to the necessity of synchronization. Can do.
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施の形態の通信装置を詳細に説明する。 Hereinafter, a communication device according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施の形態にかかる通信装置は、受信手段としてのアンテナ12、送受信部14、復調部16、変調部18、及び通信制御部20等を備えている。本実施の形態の通信装置は、クロックの位相を制御して調整された所定の基準タイミングに基づいて通信をするものである。
As shown in FIG. 1, the communication apparatus according to the present embodiment includes an
通信制御部20は、復調部16に接続された受信制御部20、受信制御部20に接続され、アンテナ12により受信された、各々の基準タイミングを基準に他の通信装置からの複数の信号(パケット)の受信タイミングを検出し、スロット同期をとるための参照信号を生成する検出手段としての参照信号生成部24、参照信号生成部24で生成された参照信号と、後述するクロック補正部32から出力されたクロックとの位相差を各スロットタイミング毎に検出する位相差検出部26、位相差検出部26で検出された所定時間分の位相差情報からヒストグラムを生成するとともに、最頻値(他の実施の形態においては最頻値に更に平均値等)を検出する特徴抽出部28、特徴抽出部28で抽出された特微量に応じて、クロック発生部30で発生されたクロックの位相を制御しタイミングを調整する変更手段としてのクロック補正部32、及び、変調部18に接続された送信制御部34を備えている。なお、位相差検出部26及び特徴抽出部28により、作成手段及び特定手段を構成する。
The
次に、本実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
本通信装置は、他の通信装置と同期確立して通信する。即ち、通信装置間では、1フレームを分割した複数のスロットの何れかを一方の通信装置が占有し、他の何れかのスロットを他の通信装置が占有して、各々のスロット時間を基準にした、後述するように調整された基準タイミングに従って送受信する。 This communication apparatus establishes communication with other communication apparatuses and communicates. That is, between communication devices, one communication device occupies one of a plurality of slots divided into one frame, and another communication device occupies one of the other slots, based on each slot time. The transmission / reception is performed according to the reference timing adjusted as described later.
例えば、本通信装置から他の通信装置に信号を送信する場合には、クロック補正部32により調整されたクロックのタイミング(基準タイミング)に従って、変調部18、送受信部14を介してアンテナ12により信号を送信する。
For example, when a signal is transmitted from the communication device to another communication device, the signal is transmitted from the
一方、他の通信装置から信号をアンテナ12により受信した場合には、信号は、送受信部14、復調部16を介して受信制御部22に転送され、更に、図示しない他の信号処理部に転送される。
On the other hand, when a signal from another communication device is received by the
このように他の通信装置と通信するためには上記のように基準タイミングを調整することが重要になる。 Thus, in order to communicate with other communication apparatuses, it is important to adjust the reference timing as described above.
ここで、図2及び図3を参照して、上記従来の発明の平均値にタイミングを合わせる際の問題を説明する。 Here, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, a problem when the timing is adjusted to the average value of the conventional invention will be described.
自動車のように群をなして移動体(通信装置を含む)が移動する場合には、ネットワークの合流が頻繁に発生する。図2の例は、車群Aのネットワークと、車群Bからなるネットワークとに、車両Xが新規に合流する場面を示している。このとき、それぞれのネットワーク(車群内)ではある程度同期がとれているものと考えられるが、ネットワーク間(車群間)では同期が取れていないのが一般的である。 When a mobile body (including a communication device) moves in a group like an automobile, network merging frequently occurs. The example of FIG. 2 shows a scene where the vehicle X is newly joined to the network of the vehicle group A and the network consisting of the vehicle group B. At this time, it is considered that each network (within the vehicle group) is synchronized to some extent, but it is generally not synchronized between networks (between the vehicle groups).
図3はこのようなネットワークの合流があったときの、スロットタイミングのずれの様子を示したものである。図3(A)に示すA群、B群それぞれではある程度同期が取れており位相がそろっているが、A群とB群の境界(A+B)ではそれぞれが混在したものとして観測される。結果として、位相の分布は図3(B)に示したように、A群とB群の境界に存在する車両Xでは進み位相と遅れ位相との両方が混ざった形で観測される。このような状況で、従来のような平均化を行なう制御を行なうと、端末Xは両群のちょうど中間が正しい同期タイミングだと判断することになり、どちらの群ともタイミングがずれることになり好ましくない。 FIG. 3 shows how the slot timing is shifted when such network merging occurs. The A group and the B group shown in FIG. 3A are synchronized to some extent and have the same phase, but they are observed as being mixed at the boundary (A + B) between the A group and the B group. As a result, as shown in FIG. 3B, the phase distribution is observed in the vehicle X existing at the boundary between the A group and the B group in a form in which both the leading phase and the lagging phase are mixed. In such a situation, when the conventional averaging control is performed, the terminal X determines that the middle of both groups is the correct synchronization timing, and the timing is shifted in both groups. Absent.
そこで、本実施の形態では、この問題を避け、より多くの端末と同期をとるようにするため、次のように基準タイミングを調整している。 Therefore, in this embodiment, in order to avoid this problem and to synchronize with more terminals, the reference timing is adjusted as follows.
最初に、本実施の形態の通信制御処理を概説する。 First, the communication control process of this embodiment will be outlined.
他の通信装置からパケット信号をアンテナ12により受信した場合には、パケット信号は、送受信部14、復調部16を介して受信制御部22に転送され、参照信号生成部24は、パケットの受信タイミングを検出し、スロット同期をとるための参照信号を生成する。
When a packet signal is received from another communication device by the
位相差検出部26は、参照信号生成部24で生成された参照信号と、クロック補正部32から出力されたクロックとの位相差を各スロットタイミング毎に検出する。
The phase
特徴抽出部28は、位相差検出部26で検出された所定時間分の位相差情報からヒストグラムを生成するとともに、最頻値、極大値、平均値等を検出する。
The
クロック補正部32は、特徴抽出部28で抽出された特微量に応じて、クロック発生部で発生されたクロックの位相を制御しタイミングを調整する。
The
次に、本実施の通信制御処理を詳細に説明する。
位相差検出部26から位相差を所定時間入力すると、特徴抽出部28は、図4に示す特徴抽出処理プログラムをスタートし、ステップ42で、ヒストグラムの区間数Sを初期値S1、例えば、8にセットし、ステップ44で、図5に示すように、ヒストグラムを作成する。ヒストグラムは、1フレームを分割して得られた複数のスロット各々のスロット時間Tを上記区間数Sで分割し、上記所定時間内に入力した各位相差がいずれの区間に対応する位相差に該当するかを把握し、各位相差に対応する個数をプロットして作成される。
Next, the communication control process of this embodiment will be described in detail.
When the phase difference is input from the phase
ステップ46で、作成されたヒストグラムに基づいて、個数が最大の位相差、即ち、位相差の最頻値をクロック補正部32に出力する。このように、最頻の位相差を入力したクロック補正部32は、この位相差に基づいて、位相差が解消されるように、即ち、自身の基準タイミングが最頻値に対応する位相差に対応する基準タイミングとなるように、クロックを調整する。なお、このクロックの調整は、1回の処理で調整を完了したり、徐々に調整したり、してもよい。
In
次のステップ48で、同じタイミングの端末が所定数以上あるか否かを判断する。即ち、基準タイミングが、本通信装置の基準タイミングと一致する信号を所定数以上受信したか否かを判断する。所定数以上受信したと判断された場合には、本通信装置と同期する他の通信装置が多く(所定数以上)存在すると判断することができるので、このような場合には、より細かく基準タイミングを調整する。そこで、ヒストグラムの上記区間数を、より細かく設定する。即ち、ステップ50で、ヒストグラムの区間数SがS1か否かを判断し、S1と判断された場合には、より細かくするため、ステップ52で、区間数SをS2(>S1)例えば、16などにセットする。次のステップ58で、1フレームが経過したか否かを判断し、1フレーム時間が経過したと判断された場合に、ステップ44に戻って、ヒストグラムを作成する。上記のように、ヒストグラムの区間数SがS2,例えば、16にセットされてヒストグラムを作成すると、図5(B)に示すように、位相差の区間数が16にセットされてヒストグラムが作成される。
In the
一方、ステップ48で、同タイミングの端末が所定数以上あると判断されなかった場合には、ステップ54で、ヒストグラムの区間数SがS2にセットされているか否かを判断し、区間数SがS2にセットされた場合には、ステップ56で、区間数SをS1にセットする。
On the other hand, if it is not determined in
このように、所定の基準タイミングを基準に通信する際に、所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる位相差を特定し、特定された位相差に基づいて、所定の基準タイミングを変更するので、より多くの端末と同期をとることができる。 In this way, when communicating based on the predetermined reference timing, the phase difference that can be communicated with more other communication terminals when the predetermined reference timing is changed is specified, and the predetermined phase difference is determined based on the specified phase difference. Since the reference timing is changed, it is possible to synchronize with more terminals.
なお、本実施の形態では、車両群のネットワークの合流時を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、2台の車両群や、30台の車両群といったように車両群が極端に異なる場合、即ち、複数の移動体群の内、移動体群を構成する個数が他の移動体群の個数より所定数以上少ない場合には、個数が少ない車両群が多い車両群に同期を合わせるようにしてもよい。 In the present embodiment, the case of joining the network of vehicle groups has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, two vehicle groups or 30 vehicle groups are used. If the number of vehicle groups is extremely different, that is, if the number of moving body groups constituting the plurality of moving body groups is less than the number of other moving body groups by a predetermined number or more, the number of vehicle groups is small. You may make it synchronize with a vehicle group.
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態の構成は第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。 Since the configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の作用も第1の実施の形態の作用と同様の部分があるので、以下異なる部分を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described. Since the operation of the present embodiment is similar to that of the first embodiment, different portions will be described below.
ところで、スロット分割された時間スロットで、通信制御を行う場合、各スロットが必ず占有されているとは限らない。図6に示すように、多くのスロットが占有されている場合(中段)もある一方、空きスロットが多い場合(下段)もある。スロット占有率が高い場合には、少しの同期がずれるだけで他の端末への影響がある一方、スロット占有率が低く、空きスロットが多い場合には、多少の同期ずれは許容されることが多い。そこで、本実施の形態では、スロットの占有率に応じて、基準タイミングの変更量を調整して、基準タイミングを変更する。 By the way, when performing communication control in a time slot divided into slots, each slot is not always occupied. As shown in FIG. 6, there are cases where many slots are occupied (middle stage), while there are cases where there are many empty slots (lower stage). If the slot occupancy is high, a slight synchronization may affect other terminals, but if the slot occupancy is low and there are many empty slots, a slight synchronization shift may be allowed. Many. Therefore, in this embodiment, the reference timing is changed by adjusting the change amount of the reference timing in accordance with the slot occupancy.
即ち、クロック補正部32は、特徴抽出部28から位相差の最頻値を入力すると、図7に示す基準タイミング変更処理プログラムをスタートし、ステップ60で、フレームの経過回数をカウントする変数Cを0初期化し、ステップ62で、スロット占有率を把握し、ステップ64でスロット占有率が高いか否かを判断する。この占有率が高い場合には、基準タイミングを変更することによって、本通信装置と他の通信装置との間で同一のスロットの競合が発生し、互いの通信を妨害してしまう可能性が高い。このような状態で大きく基準タイミングを変更することは好ましくない。そこで、基準タイミングの変化量mを、比較的小さい量m1(<m2)にセットする。さらに、占有率が高い状態では、所定時間内に多くの位相差の情報が得られるので、ステップ68で、基準タイミングの変化の周期Qを比較的小さい値q1(<q2)にセットする。
That is, when the mode value of the phase difference is input from the
一方、スロットの占有率が高くないと判断された場合には、基準タイミングを変更しても、本通信装置と他の通信装置との間で同一のスロットを競合してしまう可能性は低い。このため、基準タイミングを大きく変更しても影響は大きくない。そこで、ステップ70で、基準タイミングの変化量mを、比較的大きい値m2(>m1)にセットする。さらに、占有率が低い状態では、所定時間内に得られる位相差の情報が少ないので、ステップ72で、基準タイミングの変化周期Qを比較的大きな値q2(>q1)にセットする。なお、例えば、q1は1、q2は3とすることができる。
On the other hand, if it is determined that the slot occupancy is not high, even if the reference timing is changed, it is unlikely that the same slot competes with the other slot. For this reason, even if the reference timing is largely changed, the influence is not great. Therefore, in
ステップ76で、クロックのタイミングを上記変化量mだけ変化させる。その後、待ち時間Q経過後、ステップ62に戻って以上の処理を繰り返す。
In
以上のように、スロットの占有率が高い場合には、基準タイミングの変化量を比較的小さくかつ変化させる周期も短い周期で変化させ、スロット占有率が高くない場合には、基準タイミングの変化量を比較的大きく変化させると共に、基準タイミング変化の周期を比較的大きな周期として基準タイミングを変化させる。このように、本実施の形態では、スロットの占有率に応じて、基準タイミングを適切に調整することができる。 As described above, when the slot occupancy is high, the change amount of the reference timing is relatively small and the change period is also changed in a short period. When the slot occupancy is not high, the change amount of the reference timing is changed. Is changed relatively large, and the reference timing is changed with the reference timing change period being a relatively large period. Thus, in the present embodiment, the reference timing can be adjusted appropriately according to the slot occupancy.
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態は、前述した第1の実施の形態と同様の構成であるので、その説明を省略する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
次に、本実施の形態の作用を説明する。本実施の形態の作用も前述した第1の実施の形態と同様の部分があるので、主として、異なる部分を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described. Since the operation of this embodiment is similar to that of the first embodiment described above, different portions will be mainly described.
特徴抽出部28は、図8に示す特徴抽出処理プログラムを実行する。ステップ92で、位相差のヒストグラムを作成する。ステップ94で、より多くの端末と同期がとれるタイミングが本通信装置の基準タイミングの近傍(所定時間内)に存在するか否かを判断し、存在すると判断された場合には、ステップ96で、基準タイミングを変更すると、現在より多くの同期が取れるか否かを判断し、より多くの端末と同期が取れると判断された場合には、ステップ98で、前述した第1の実施の形態のように、位相差の最頻値を抽出して、クロック補正部32に出力する。
The
一方、ステップ94又はステップ96で否定判定された場合には、ステップ100で、平均値を抽出する。
On the other hand, if a negative determination is made in
本特徴抽出処理プログラムの処理を、図9及び図10を参照して、更に詳細に説明する。図9は、本通信装置の基準タイミングが少数派の場合が示されている。即ち、本通信装置の基準タイミングと、同期が取れている他の通信端末がいない、又は少ない場合を示している。例えば、図9(A)に示すように、本通信装置の基準タイミングと一致する基準タイミングの他の通信端末が少なく、近傍の位相差の通信端末が比較的多い場合には、近傍のピークに同期タイミングを合わせる。一方、近傍に、ピークがない場合には、平均値を特定する。その後、例えば、図9(C)に示すように、近傍のより多くの端末と同期が取れる場合には、そのタイミングに基準タイミングを調整する。これにより、図9(D)に示すように、基準タイミングが調整される。 The processing of this feature extraction processing program will be described in more detail with reference to FIGS. FIG. 9 shows a case where the reference timing of the communication apparatus is a minority. That is, the reference timing of this communication apparatus and the case where there are no or few other communication terminals synchronized are shown. For example, as shown in FIG. 9A, when there are few other communication terminals with a reference timing that matches the reference timing of this communication apparatus and there are relatively many communication terminals with a nearby phase difference, Synchronize the synchronization timing. On the other hand, if there is no peak in the vicinity, the average value is specified. Thereafter, for example, as shown in FIG. 9C, when synchronization with more terminals in the vicinity can be established, the reference timing is adjusted to that timing. Thereby, the reference timing is adjusted as shown in FIG.
図10には、本通信端末の基準タイミングが多数派の場合、即ち、基準タイミングと同期が取れている他の通信端末が所定数以上いる場合の処理が示されている。図10(A)に示す場合には、本通信端末の基準タイミングがピークであるので、この場合には、平均値を特定する。図10(B)に示す場合には、自身のタイミングがピークであるのでこの場合も、平均値を特定する。その後、図10(C)に示すように、他の近傍のタイミングより、自身のタイミングの方が多くなった場合、この場合も平均値に基づいて、制御をする。これにより、図10(D)に示すように基準タイミングが調整される。 FIG. 10 shows processing when the reference timing of this communication terminal is majority, that is, when there are a predetermined number or more of other communication terminals synchronized with the reference timing. In the case shown in FIG. 10A, since the reference timing of the communication terminal is a peak, in this case, an average value is specified. In the case shown in FIG. 10B, since the timing of itself is a peak, the average value is specified also in this case. After that, as shown in FIG. 10C, when the own timing becomes larger than the timing in the vicinity, the control is also performed based on the average value in this case. Thereby, the reference timing is adjusted as shown in FIG.
次に、本発明の第4の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成は、前述した第1の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
次に、本実施の形態の作用を説明するが、本実施の形態の作用も前述した第1の実施の形態の作用と同様の部分があるので、主として異なる部分を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described. Since the operation of the present embodiment is similar to the operation of the first embodiment described above, different portions will be mainly described.
前述した第1の実施の形態ないし第3の実施の形態における参照信号生成部24は、受信された全ての信号から参照信号を抽出し、特徴抽出部28は、図11(a)に示すように、一定のヒストグラムを作成する。しかしながら、受信する信号は、その信号レベルが大きいものや小さいものが存在する。受信レベルが大きいものは、本通信端末と近くにあり、同期を取る必要があるのに対し、受信レベルが小さい場合には、本通信端末の近くに存在せず、本通信端末のネットワークから徐々にはずれると判断することができる。従って、本通信端末の近傍に存在する通信端末及び本通信端末のネットワークからはずれる通信端末を含んで全ての通信端末の基準タイミングを考慮して、自身の基準タイミングを調整することは好ましくなく、本通信端末の近傍に存在する通信端末と基準タイミングを調整することがより好ましい。そこで、参照信号生成部24は、図11(b)に示すように、まず、受信レベル(受信電力)が一定値(所定電力)以上のもののみを抽出する。このような処理により、図11(a)に示すように、全ての受信信号に基づいて、作成されたヒストグラムは、図11(b)に示すように、受信レベルが一定値以上のもののみに基づいて、作成されるので、図11(a)においては、最頻の位相差がΔ1であったのが、図11(b)においては、例えば、位相差がΔ2のものが最頻となる場合がある。また、上記のように、信号レベルがより大きい場合には、基準タイミングをより調整すべきであるのに対し、受信レベルが小さいものは比較的その必要性が小さい。そこで、受信レベルに応じて重み付けをして、図11(c)に示すように、ヒストグラムを作成する。これにより、図11(a)や図11(b)においては、個数がそれほど大きくないΔ3が、図11(c)においては、重み付けの結果最頻の位相差と判断することができる。よって、本実施の形態は同期を取る必要に応じて基準タイミングを調整することができる。
The reference
なお、受信レベルが一定値以上のもののみを抽出し、抽出された信号の受信レベルに応じて重み付けしているが、受信レベルが一定値未満の信号も含めて各信号の受信レベルに応じて重み付けするようにしてもよい。 In addition, only those whose reception level is a certain value or more are extracted and weighted according to the reception level of the extracted signal, but depending on the reception level of each signal including signals whose reception level is less than a certain value You may make it weight.
次に、本発明の第5の実施の形態を説明する。本実施の形態の構成は第1の実施の形態と略同様であるので、同一部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみを説明する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts are described.
本実施の形態では、第1の実施の形態における位相差検出部26、特徴抽出部28に代えて、位相差検出部26において得られた位相差のヒストグラムを生成し、さらに、そのヒストグラムを複数隣接させ、即ち、本実施の形態では、同一のヒストグラムを1周期分周期拡張する作成手段としてのヒストグラム(周期拡張)生成部110と、周期拡張されたヒストグラムに対し、計算領域として1周期分の観測ウィンドウを適用し、観測ウィンドウ内の分布の広がり(分散、絶対平均、2乗平均等)を求め、この操作を、観測ウィンドウを1スロット時間走査しながら繰り返し行い、広がりが最小となった観測ウィンドウの位置に相当するタイミングを同期タイミングとして決定するウィンドウ処理部120と、を備えている。なお、クロック補正部32は、ウィンドウ処理部120により決定された同期タイミングに基づいてタイミングを調整する。
In this embodiment, instead of the phase
ところで、上記のように自身の基準信号と観測された信号とのタイミングずれ量を検出し、その平均値を目標値として同期の制御を行うと次のような別の問題も生ずる。即ち、図13(A)及び図13(B)は、自身の基準信号と周辺端末からのパケットの受信タイミングずれ量の分布を示したものである。周辺端末からのパケットの受信タイミングの分布は同一であるが、基準信号のタイミングが図13(A)と図13(B)とでは異なっている。図13(A)では平均値H1と分布のピークP1がほぼ一致しているのに対し、図13(B)では、平均値H2と分布のピークP2がずれている。 By the way, when the amount of timing deviation between the own reference signal and the observed signal is detected as described above and the synchronization control is performed using the average value as a target value, the following another problem occurs. That is, FIG. 13A and FIG. 13B show the distribution of the amount of reception timing deviation of its own reference signal and the packet from the peripheral terminal. The distribution of the reception timing of packets from the peripheral terminals is the same, but the timing of the reference signal is different between FIG. 13 (A) and FIG. 13 (B). In FIG. 13A, the average value H1 and the distribution peak P1 substantially coincide with each other, whereas in FIG. 13B, the average value H2 and the distribution peak P2 are shifted.
この例のように、上記方法ではタイミングのずれを検出するために基準とする信号の取り方によって、分布のシフトが起こってしまう問題がある。この問題は自律系の通信システムでは大きな問題となる。分布のシフトによって平均値が変わってしまうことで、各端末の同期タイミングの目標値がばらばらになってしまう。このため、同期確立までに要する時間が非常に大きくなってしまうという問題がある。 As in this example, the above method has a problem that a distribution shift occurs depending on how to obtain a reference signal for detecting a timing shift. This problem becomes a big problem in an autonomous communication system. Since the average value changes due to the shift of the distribution, the target value of the synchronization timing of each terminal varies. For this reason, there is a problem that the time required to establish synchronization becomes very long.
これを、図14を参照して更に説明する。図14は、基準信号の取り方によって、同期確立までのスピードが変わってくることを示す図である。ExampleA及びExampleBは、同じ信号が観測された例を示しているが、基準のとり方を変えた例である。図14(A)に示すExampleAでは、観測信号のタイミングが基準信号よりも遅れたものとして処理をした例である。図14(B)に示すExampleBでは、観測信号のタイミングが基準信号よりも進んだものとして扱った例である。ExampleAでは、基準信号を期間t1遅らせるのに対し、ExampleBでは、基準信号を期間t2(>t1)進める。これらを比較して理解されるように、ExampleAのように処理を行った方が、明らかにタイミングのずれ量が少なく、高速な同期確立が期待される。逆に、ExampleBのように処理を行うとタイミングのずれ量が多く同期確立に時間がかかる。 This will be further described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram showing that the speed until synchronization is established varies depending on how the reference signal is acquired. Example A and Example B are examples in which the same signal is observed, but the reference is changed. In Example A shown in FIG. 14A, the processing is performed assuming that the timing of the observation signal is delayed from the reference signal. Example B shown in FIG. 14B is an example in which the timing of the observation signal is treated as being advanced from the reference signal. In Example A, the reference signal is delayed by the period t1, whereas in Example B, the reference signal is advanced by the period t2 (> t1). As can be understood by comparing these, the processing such as Example A clearly has a small amount of timing shift and is expected to establish synchronization at high speed. Conversely, when processing is performed as in Example B, the amount of timing shift is large and it takes time to establish synchronization.
上記基準の取り方の問題は、自律分散系のネットワークでの同期では特に顕著になる。図15に示す例のように、端末AとBの同期は既に取れており、両者の基準信号のタイミングは合っているとする。もし、観測信号に対して端末Aでは遅れ量を検出し、端末Bでは進み量を観測したとすると、次の瞬間では両者は異なる制御を行うことになる。遅れ量を観測した端末Aでは自身の基準信号を遅らせることで同期を取ろうとするのに対し、進み量を観測した端末Bでは自身の信号を進ませることで同期を取ろうと試みる。その結果、同期が取れていたはずの端末Aと端末Bとの同期がずれてしまうことになる。 The problem of how to take the above-mentioned standard becomes particularly remarkable in synchronization in an autonomous distributed network. As in the example illustrated in FIG. 15, it is assumed that the terminals A and B are already synchronized, and the timings of the reference signals of both are the same. If terminal A detects the amount of delay with respect to the observed signal and terminal B observes the amount of advance, both perform different control at the next moment. The terminal A that observes the delay amount tries to synchronize by delaying its own reference signal, while the terminal B that observes the advance amount tries to synchronize by advancing its own signal. As a result, the terminal A and the terminal B, which should have been synchronized, are out of synchronization.
そこで、本実施の形態では、このような問題を解決するため、タイミングずれ量の周期性を考慮した処理(図16参照)を行うものである。周期的にスロットが切られた時分割のシステムでは、その周期性を考慮し、半スロット分の遅れと、半スロット分の進みは同一なものとして扱う必要がある。 Therefore, in this embodiment, in order to solve such a problem, a process (see FIG. 16) is performed in consideration of the periodicity of the timing deviation amount. In a time-division system in which slots are periodically cut, it is necessary to consider the periodicity and treat the half-slot delay and half-slot advance as the same.
具体的には、まず、ヒストグラム生成部110は、ステップ150でタイミングずれ量のヒストグラムずれ量のヒストグラムを作成し、ステップ152で、図17や図18(B)に示すように、タイミングずれ量のヒストグラムを周期拡張したヒストグラムを生成する。その後、ウィンドウ処理部120は、ステップ154で、1スロット時間(連続する2つの基準信号間の時間)T(図18参照)分に相当する観測ウィンドウWを通して周期拡張されたヒストグラムを処理する。具体的には、このウィンドウWを少しずつずらす、例えば、1スロット時間Tの20%の時間ずらしながら、各々の1スロット時間T内のヒストグラムの広がりを計算する。なお、ここでの広がりは、分散、絶対平均、2乗平均などから求めることができる。
Specifically, first, the
ステップ156で、上記計算結果(ヒストグラムの広がり)をメモリ(不図示)に保存し、ステップ158で、観測ウィンドウのシフト量は1スロット時間以上か否かを判断する。上記例では、5回ずらしたか否かを判断する。観測ウィンドウのシフト量は1スロット時間以上でないと判断された場合には、ステップ160で、観測ウィンドウ位置をシフトして、ステップ154に戻る。一方、観測ウィンドウのシフト量は1スロット時間以上と判断した場合には、ステップ162で、広がりが最小となるウィンドウ位置を同期タイミングとして決定する。
In
このように処理すると、図19(A)〜図19(E)に示すように、観測ウィンドウを5回ずらして定め、各々の位置におけるヒストグラムの広がりが図20及び図21に示すように、例えば、観測ウィンドウを0.6ずらした位置におけるヒストグラムの広がりが最小であることが計算される。 When processed in this way, as shown in FIGS. 19 (A) to 19 (E), the observation window is shifted five times, and the spread of the histogram at each position is as shown in FIGS. 20 and 21, for example. , It is calculated that the spread of the histogram at the position where the observation window is shifted by 0.6 is minimum.
以上の処理は、各通信端末において、同じ観測信号を得られれば、同じタイミングを同期タイミングと決定するので、基準信号のタイミングが違っている端末どうしでも、同じタイミングを目標にして制御が行われる。 In the above processing, if the same observation signal can be obtained in each communication terminal, the same timing is determined as the synchronization timing, so that terminals having different reference signal timings are controlled with the same timing as a target. .
図22(A)〜図22(C)は、周期性を考慮せずに分布の平均値に相当するタイミングを目標値とする従来方式Jと、分布の周期性を考慮し分布の広がりが最も小さくなるタイミングを目標値とする方式(本実施の形態)Hによる目標値を示したものである。図22(A)に示すように、自身の基準クロックのタイミングがほぼ分布の中心となる場合には、両者の目標値に大きな差はない。逆に図22(B)や図22(C)に示すように、自身のクロックタイミングが分布の中心からずれてくると、方式Jと方式Hとの目標値が離れる。 22A to 22C show the conventional method J in which the timing corresponding to the average value of the distribution is set as a target value without considering the periodicity, and the spread of the distribution is most considered in consideration of the periodicity of the distribution. The target value by the method (this embodiment) H which makes the timing which becomes small a target value is shown. As shown in FIG. 22A, when the timing of its own reference clock is almost at the center of the distribution, there is no significant difference between the target values. Conversely, as shown in FIGS. 22B and 22C, when the own clock timing is shifted from the center of the distribution, the target values of the method J and the method H are separated.
図22からも理解されるように、方式Jでは自身のクロックタイミングに依存して目標値が変わるのに対して、方式Hでは常に分布の中心を目標とするように動作する。このため、方式Jに比べて方式Hでは大幅に同期確立までの時間を短縮することが可能である。 As understood from FIG. 22, the target value changes depending on its own clock timing in the scheme J, whereas the scheme H always operates so as to target the center of the distribution. For this reason, compared with the scheme J, the scheme H can greatly shorten the time until synchronization is established.
以上説明した第5の実施の形態では、位相差のヒストグラムを作成する作成手段においてヒストグラムを作成するための観測時間は、観測される周辺端末からの信号の数によらず固定で説明しているが、信号の受信数に応じて可変としてもよい。受信される周辺端末からの信号が多い場合にヒストグラムの更新周期を短くし、受信される周辺端末からの信号が少ない場合にヒストグラムの更新周期を長くするとよい。 In the fifth embodiment described above, the observation time for creating the histogram in the creation means for creating the phase difference histogram is fixed regardless of the number of signals from the observed peripheral terminals. However, it may be variable according to the number of received signals. The histogram update period may be shortened when there are many signals from the peripheral terminals received, and the histogram update period may be lengthened when there are few signals from the peripheral terminals received.
また、本実施の形態において観測ウィンドウのシフト量を調整することで、請求項3と同様な効果を得ることができる。 Further, by adjusting the shift amount of the observation window in the present embodiment, an effect similar to that of the third aspect can be obtained.
更に、本実施の形態のクロック補正部32は、第2の実施の形態と同様に処理するようにしてもよい。
Furthermore, the
次に、本発明の第6の実施の形態を詳細に説明する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described in detail.
図23に示すように、本実施の形態の通信装置は、パケット受信タイミングにおける自端末のスロットタイミング位相を検出する位相差検出部152と、パケット受信タイミングにおける受信信号強度を検出する受信信号強度検出部156と、位相差分布(ヒストグラム)を生成するための、位相差の検出精度(位相差分布の横軸のきざみ幅)に応じた数のカウンタ群で構成されたヒストグラム生成部160と、検出した位相差に対応してカウンタ値を増加させるカウンタのカウンタ番号を出力するカウンタ選択部154と、検出位相差および受信信号強度に応じてカウンタ増加信号を生成するカウンタ制御信号生成部158と、設定した観測窓をもとに分布の広がりを検出する重み付け窓処理部162と、分布の広がりが最小となる位相差を補正量として出力し、補正量出力後、カウンタ群をリセットする位相補正量計算部164と、基準クロックをカウンタで分周してスロットタイミングを生成すると共に、位相補正タイミングで位相補正量を分周カウンタにプリセットすることにより位相補正を実行するスロットタイミング生成部166と、を備えている。
As shown in FIG. 23, the communication apparatus according to the present embodiment includes a
次に、本実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described.
一般的に、自律分散型のネットワークでは、必ずしもすべての周辺端末間で通信スロットタイミングが合致しているとは限らない。また、周辺端末から受信される信号の強度も距離や端末の遮蔽状況に応じて様々である。このような状況では、近距離の端末のように、受信信号強度が大きく、スロットタイミング位相のずれがパケット衝突の原因となりスループットの低下に大きく影響を及ぼす端末との同期を優先的に取るのが望ましい。 In general, in an autonomous distributed network, communication slot timings do not always match between all peripheral terminals. In addition, the intensity of signals received from peripheral terminals varies depending on the distance and the shielding situation of the terminals. In such a situation, it is important to preferentially synchronize with a terminal such as a short-distance terminal, where the received signal strength is large and the shift of the slot timing phase causes packet collision and has a large effect on the decrease in throughput. desirable.
しかしながら、特許文献2で開示されている位相制御方法では、ヒストグラム生成用カウンタ群の増分が1に固定されており、すべての受信信号が対等に取り扱われるため、上記のような受信信号強度を考慮した位相差分布の生成ができない。
However, in the phase control method disclosed in
そこで、基準局(基地局)が存在しない自律分散型のネットワークにおいて、同期確立の過渡状態においても、できるだけ多数の周辺端末と同期を維持しながら、安定的にシステム全体のスロット同期を確立することが可能な同期装置を提供することも目的とする。このように、本実施の形態は上記第5の実施の形態と同様の目的も有するが、第5の実施の形態では主として、所定の受信レベル(受信信号の強度)が一定値以上のもののみ抽出して、そのレベルに応じて重み付けしてヒストグラムを作成するのに対し、本実施の形態では、詳細には後述するように、すべての受信信号を対象に、受信信号の受信レベルに応じて重み付けしてヒストグラムを作成する点で相違する。以下、更に、本実施の形態の作用を詳細に説明する。 Therefore, in an autonomous decentralized network that does not have a reference station (base station), it is possible to stably establish slot synchronization of the entire system while maintaining synchronization with as many peripheral terminals as possible even in a transient state of synchronization establishment. It is also an object to provide a possible synchronization device. As described above, the present embodiment also has the same purpose as that of the fifth embodiment, but in the fifth embodiment, only a predetermined reception level (reception signal strength) is mainly greater than or equal to a certain value. In contrast to extracting and weighting according to the level to create a histogram, in this embodiment, as will be described in detail later, all received signals are targeted according to the received signal reception level. The difference is that a histogram is created by weighting. Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described in detail.
ヒストグラム生成部160は、位相補正量計算部164からのリセット信号に応じて、ヒストグラム生成用カウンタ群(0〜M−1)をリセットする。
The
位相差検出部152は、図24(A)〜図24(D)に示すように、スロットタイミング生成部166から出力される分周カウンタ出力値をパケット受信タイミングでラッチすることにより、自端末のスロットタイミング位相に対する周辺端末のスロットタイミング位相差を検出し、位相差信号を出力する。
As shown in FIGS. 24A to 24D, the phase
ところで、分周カウンタ出力値は、図24(B)〜図24(D)に示すように、自身のスロットタイミング位相を基準に、このタイミングよりも時間的に前後する領域では、自身のスロットタイミング位相との位相差に応じた値となっている。そして、位相差検出部152は、周辺端末のスロットタイミングと自身のスロットタイミング位相とが一致している場合には、図24(B)に示すように、位相差信号の出力が0となり、周辺端末のスロットタイミングの位相が自身のスロットタイミング位相より進んでいる場合には、図24(C)に示すように、位相差の分だけカウンタを進める位相差信号を出力し、周辺端末のスロットタイミングの位相が自身のスロットタイミング位相より遅れている場合には、図24(D)に示すように、位相差の分だけカウンタを遅らせる位相差信号を出力する。
By the way, as shown in FIG. 24B to FIG. 24D, the frequency division counter output value has its own slot timing in an area that is temporally around this timing with reference to its own slot timing phase. The value corresponds to the phase difference from the phase. Then, when the slot timing of the peripheral terminal and its own slot timing phase match, the phase
カウンタ選択部154は、図25に示すように、検出した位相差に応じて増加させるカウンタ番号(m)を決定し、これをカウンタ制御信号生成部158に出力する。
As shown in FIG. 25, the
ここで、位相差に対応するカウンタ番号の決定は、下記式の条件を満たすmの値を探すことにより行う。 Here, the counter number corresponding to the phase difference is determined by searching for a value of m that satisfies the following equation.
ここで、Nは、スロットタイミング生成部166から出力される分周カウンタ出力値(所定期間内の個数が例えば1020個)であり、Mは、ヒストグラム生成部160におけるカウンタの個数(例えば、図25に示すように、0〜16の合計17個)である。例えば、M=17、N=1020とすると、m=11となる。 Here, N is a frequency division counter output value output from the slot timing generation unit 166 (the number within a predetermined period is, for example, 1020), and M is the number of counters in the histogram generation unit 160 (for example, FIG. 25). As shown in FIG. For example, if M = 17 and N = 1020, m = 11.
受信信号強度検出部156の構成について説明すると、受信信号強度検出部156は、図26(A)に示すように、閾値とカウンタの増加分との関係を示すテーブルを記憶するメモリ156Aと、カウンタの増加分に相当する時間長(クロック数)のイネーブル信号(図26(B)も参照)を生成するカウンタイネーブル信号生成器156Bと、カウンタ選択部154により選択されたカウンタに、上記イネーブル信号を選択出力する選択出力器156Cと、を備えている。
The configuration of the reception signal
このように構成された受信信号強度検出部156は、まず、パケット受信タイミングにおける当該パケット信号の信号強度を検出する。次に、上記テーブルに記憶された閾値とカウンタの増加分との関係に基づいて、今回検出された信号強度に対応する閾値からカウンタの増加分を決定する。
The reception signal
カウンタイネーブル信号生成器156Bは、図26(B)に示すように、カウンタの増加分に相当する時間長(クロック数)のイネーブル信号を生成し、生成されたイネーブル信号は、カウンタ選択部154により選択されたカウンタに、選択出力器156Cにより選択出力される。
As shown in FIG. 26B, the counter enable
ヒストグラム生成部160では、図27に示すように、イネーブル信号を入力したカウンタをインクリメントして、ヒストグラムを生成する。
As shown in FIG. 27, the
また、ヒストグラム生成部160は、図28に示すように、スロットタイミングを補正するタイミングになったとき、各カウンタのカウンタ値を、重み付け窓処理部162における、重み付け窓が設定されたFIRフィルタ162Aにロードする。FIRフィルタ162Aは、重み付け窓内のカウンタ(図28では7個)のカウンタ値を加算器162Bに通過させる。加算器162Bは、重み付け窓内のカウンタの各カウンタ値を、重み付け窓内における位置に応じて定められた重み付け係数を用いて重み付けする。なお、図28では、重み付け窓の中心から遠くなるに従って大きくなる重み付け係数を用いている。そして、加算器162Bは、このように重み付けられた、重み付け窓内のカウンタの各カウンタ値を加算することにより、位相差分布の特徴量(分布の広がりを表す物理量、例えば、分散(その他、絶対平均、2乗平均等))を抽出する。そして、以上を、FIRフィルタ162Aにおいてデータを巡回シフトしながら、1周分繰り返す。
Further, as shown in FIG. 28, the
なお、重み係数や重み付け窓は位相補正量計算部164から設定される。また、重み付け窓処理をソフトウェアで実現してもよい。
The weighting factor and the weighting window are set from the phase correction
そして、メモリ162Cは、重み付け窓の中心を各カウンタの位置に設定した時の重み付け加算値を保持する。 Then, the memory 162C holds the weighted addition value when the center of the weighting window is set to the position of each counter.
位相補正量計算部164は、次のように位相補正量を決定する。即ち、まず、重み付け窓処理部162から出力された位相差分布の特徴量をもとに、巡回的に重み付け窓処理を施して得られる値が最小となる重み付け窓の中心(カウンタ番号K(K=0〜M−1)をスロットタイミング位相の目標値として決定する。そして、このカウンタ番号Kを次式に代入することで、位相補正量を計算する。
The phase correction
スロットタイミング生成部166は、位相補正量計算部164により計算された位相補正量に基づいて分周カウンタの値をプリセットすることにより、位相補正を実行する。
The
このように、図29(A)に示すように、上記位相補正量に基づいて分周カウンタの値をプリセットすることにより、位相補正を実行し、次の補正タイミングになったとき、図29(B)に示すように、ヒストグラム生成部160は、位相補正量計算部164からのリセット信号に応じて、ヒストグラム生成用カウンタ群(0〜M-1)をリセットする。そして、上記のように、位相補正を実行し、以上を繰り返すことにより、図29(C)に示すように、最適なタイミングが得られる。
Thus, as shown in FIG. 29 (A), the phase correction is executed by presetting the value of the frequency division counter based on the phase correction amount, and when the next correction timing is reached, As shown in B), the
以上説明したように、本実施の形態では、受信信号強度に応じてヒストグラムの増分を、受信信号強度の大きいパケットのスロットタイミング位相が強調されるように、可変にしているので、近距離の端末間のように、受信信号強度が大きく、スロットタイミング位相のずれがスループットの低下に大きく影響する端末間のスロットタイミング位相が優先的に合わされ、パケット衝突によるスループットの低下が軽減される。 As described above, in the present embodiment, since the increment of the histogram is made variable so that the slot timing phase of a packet with a large received signal strength is emphasized according to the received signal strength, a short-distance terminal As shown, the received signal strength is large, and the slot timing phase between terminals, in which the shift of the slot timing phase greatly affects the decrease in throughput, is preferentially matched, and the decrease in throughput due to packet collision is reduced.
また、本実施の形態では、生成したスロットタイミング位相差分布に対し、巡回的に重み付け窓処理を施して得られる値が最小となる重み付け窓の中心をスロットタイミング位相の目標値として選ぶことにより、各端末は、スロットタイミングの基準が異なっていても、共通のスロットタイミング位相に制御され、その結果、ネットワーク全体のスロット同期を短時間で確立できる。 Further, in the present embodiment, by selecting the center of the weighting window that minimizes the value obtained by cyclically performing the weighting window processing on the generated slot timing phase difference distribution as a target value of the slot timing phase, Each terminal is controlled to have a common slot timing phase even if the slot timing reference is different. As a result, slot synchronization of the entire network can be established in a short time.
次に、第6の実施の形態の変形例を説明する。本変形例は、前述した第6の実施の形態と同様の構成部分を備えているので、同一部分には同一の符号を付してその説明を省力し、異なる部分を説明する。 Next, a modification of the sixth embodiment will be described. Since this modification includes the same components as those of the sixth embodiment described above, the same portions are denoted by the same reference numerals, the description thereof is saved, and different portions are described.
即ち、本変形例の通信装置は、図30に示すように、位相差分布の横軸(分割された位相差の範囲)とカウンタ群の対応付けを変更するためのオフセット値を加算するオフセット加算部157と、位相差ゼロの位置が位相差分布の中心となるようにデータを巡回シフトするデータ巡回シフト部161とを更に備えている。
That is, as shown in FIG. 30, the communication apparatus according to the present modification adds an offset value for adding an offset value for changing the correspondence between the horizontal axis of the phase difference distribution (divided phase difference range) and the counter group. And a data
次に、本変形例の作用を説明するが、本変形例の作用は、前述した第6の実施の形態の作用と略同様であるので、以下、主として異なる部分のみを説明する。 Next, the operation of the present modification will be described. Since the operation of the present modification is substantially the same as the operation of the sixth embodiment described above, only the different parts will be described below.
前述した第6の実施の形態では、自身のスロットタイミング位相を補正する毎にヒストグラム生成部160のカウンタのカウント値をリセットしている。しかし、本実施の形態では、このような完全なリセットを行わず、過去の状態の影響をある程度加味するため、位相補正量計算部164は、第6実施の形態における処理に加えて、位相補正タイミングで、ヒストグラム生成部160のカウンタ群の値をλ(忘却係数;0≦λ≦1)倍する(プリセット)。なお、λ=0とすると、前述した実施の形態と同様となる。
In the above-described sixth embodiment, the count value of the counter of the
このように、本変形例では、完全なリセットを行わず、過去の状態の影響をある程度加味するようにするので、前述した実施の形態のように、ヒストグラム生成部160のカウンタの中央のカウンタが位相差0のカウンタであるとして、上記処理を実行すると、例えば、過去の状態から図31(A)に示すように中央のカウンタではなくカウンタKの位相差が自身のスロットタイミングの位相を補正する先であるとして補正した場合、次の補正タイミングでは、位相差0の位置はカウンタKにすべきであるが、いぜんとして中央のカウンタを位相差0の位置としてカウンタのカウント値をインクリメントすることになり、正しい分布が得られなくなる。
In this way, in this modification, since the complete reset is not performed and the influence of the past state is taken into account to some extent, the counter at the center of the counter of the
そこで、本変形例では、自身のスロットタイミングの位相を補正する毎に、オフセット加算部157は、位相差分布の横軸(分割された位相差の範囲)とカウンタ群の対応付けを変更するためのオフセット値Mofst(n)を加算すると共に、データ巡回シフト部161は、位相差ゼロの位置が位相差分布の中心となるようにデータを巡回シフトする。なお、このオフセット値Mofst(n)は、位相補正量計算部164が補正する毎に把握することができるので、位相補正量計算部164が、オフセット加算部157及びデータ巡回シフト部161に、シフト量Mofst(n)を指示する。なお、シフト方向は、Mofst(n)>0の場合、左(番号の小さい方向へ)シフト、Mofst(n)<0の場合には、右(番号の大きい方向へ)シフトするものである。
Therefore, in this modification, every time the phase of its own slot timing is corrected, the offset adding
以上説明したように、本変形例では、前述して第6の実施の形態の効果に加え、位相差分布とカウンタの対応付けを変更して、位相差分布を保持したまま引き続き分布の更新を行うことにより、周辺端末数が少ない状況においても、安定した同期タイミング制御を実現することができるという効果を更に有する。 As described above, in this modification, in addition to the effects of the sixth embodiment described above, the correspondence between the phase difference distribution and the counter is changed, and the distribution is continuously updated while the phase difference distribution is maintained. By doing so, there is a further effect that stable synchronization timing control can be realized even in a situation where the number of peripheral terminals is small.
また、本変形例では、位相補正タイミングにおいて、ヒストグラム生成部のカウンタ群の値を一括してλ倍(0≦λ≦1)してプリセットすることにより、過去の影響をある程度加味しながら、端末群の接近などに伴って発生するスロットタイミングの変動に追従させることが可能になるという効果を有する。 In addition, in the present modification, the value of the counter group of the histogram generation unit is collectively set to λ times (0 ≦ λ ≦ 1) and preset at the phase correction timing, while taking into account the past effects to some extent, There is an effect that it becomes possible to follow the variation of the slot timing generated with the approach of the group.
12 アンテナ(受信手段)
24 参照信号生成部(検出手段)
26 検出部(作成手段及び特定手段)
28 特徴抽出部(作成手段及び特定手段)
32 クロック補正部(変更手段)
110 ヒストグラム(周期拡張)生成部(作成手段)
120 ウィンドウ処理部(計算手段)
152 位相差検出部(作成手段)
154 カウンタ選択部(作成手段)
156 受信信号強度検出部(作成手段)
158 カウンタ制御信号生成部(作成手段)
160 ヒストグラム生成部(作成手段、カウント値記憶手段)
162 重み付け窓処理部(計算手段)
164 位相補正量計算部(計算手段)
166 スロットタイミング生成部(変更手段、カウント値リセット手段、カウント値減少手段)
157 オフセット加算部(特定手段)
161 データ巡回シフト部(特定手段)
12 Antenna (receiving means)
24 Reference signal generator (detection means)
26 detector (creating means and specifying means)
28 Feature extraction unit (creating means and specifying means)
32 Clock correction unit (changing means)
110 Histogram (period extension) generator (creating means)
120 Window processing unit (calculation means)
152 Phase difference detector (creating means)
154 Counter selection unit (creating means)
156 Received signal strength detector (creating means)
158 Counter control signal generator (creating means)
160 Histogram generation unit (creation means, count value storage means)
162 Weighted window processing unit (calculation means)
164 Phase correction amount calculation unit (calculation means)
166 Slot timing generator (changing means, count value resetting means, count value decreasing means)
157 Offset addition unit (specifying means)
161 Data cyclic shift unit (specifying means)
Claims (17)
各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信する受信手段と、
前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する検出手段と、
前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成する作成手段と、
前記作成されたヒストグラムに基づいて、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる、他の通信端末との位相差を特定する特定手段と、
前記特定された位相差に基づいて前記所定の基準タイミングを変更する変更手段と、
を備えた通信装置。 A communication device that communicates based on a predetermined reference timing,
Receiving means for receiving a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing;
Detecting means for detecting a reference timing of each of the plurality of received signals;
Creating means for creating a histogram of phase differences between a reference timing of each of the detected signals and the predetermined reference timing;
Based on the created histogram, specifying means for specifying a phase difference with other communication terminals that can communicate with more other communication terminals by changing the predetermined reference timing;
Changing means for changing the predetermined reference timing based on the identified phase difference;
A communication device comprising:
前記所定時間範囲は前記一定時間内に存在し、
前記所定時間範囲内に、基準タイミングが前記所定の基準タイミングと一致する信号を所定数以上受信したか否かを判断する判断手段を更に備え、
前記作成手段は、前記判断手段の判断結果に応じて、前記ヒストグラムの位相差の間隔を変更する
ことを特徴とする請求項2記載の通信装置。 The communication is repeated at regular intervals,
The predetermined time range exists within the predetermined time period;
A judgment means for judging whether or not a predetermined number of signals having a reference timing matching the predetermined reference timing are received within the predetermined time range;
The communication apparatus according to claim 2, wherein the creating unit changes an interval of the phase difference of the histogram according to a determination result of the determining unit.
前記所定時間範囲は前記一定時間内に存在し、
前記所定時間範囲内に、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる他の通信端末の位相差が存在するか否かを判断する判断手段を更に備え、
前記特定手段は、前記判断手段により存在すると判断されなかった場合、前記位相差の平均を前記位相差として特定し、前記判断手段により存在すると判断された場合、前記最頻の位相差を特定する、
ことを特徴とする請求項2記載の通信装置。 The communication is repeated at regular intervals,
The predetermined time range exists within the predetermined time period;
A determination means for determining whether there is a phase difference between other communication terminals capable of communicating with more other communication terminals when the predetermined reference timing is changed within the predetermined time range;
The specifying unit specifies an average of the phase differences as the phase difference when it is not determined by the determining unit, and specifies the most frequent phase difference when it is determined by the determining unit. ,
The communication device according to claim 2.
前記通信は前記一定時間毎に繰り返し行われると共に、前記通信の際の送信及び受信は、前記複数の領域の何れかを占有して行われ、
前記複数の領域の占有状態を把握する把握手段を更に備え、
前記変更手段は、前記把握された占有状態に応じて変更量を調整して前記所定の基準タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の通信装置。 The reference timing is determined based on any one of a plurality of areas obtained by dividing a predetermined time,
The communication is repeatedly performed at the predetermined time, and transmission and reception during the communication are performed while occupying any of the plurality of areas.
Further comprising grasping means for grasping the occupation state of the plurality of areas,
5. The communication apparatus according to claim 1, wherein the changing unit changes the predetermined reference timing by adjusting a change amount according to the grasped occupation state. 6. .
各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信するステップと、
前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出するステップと、
前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成するステップと、
前記作成されたヒストグラムに基づいて、前記所定の基準タイミングを変更するとより多くの他の通信端末と通信できる位相差を特定するステップと、
前記特定された位相差に基づいて前記所定の基準タイミングを変更するステップと、
を備えた通信方法。 A communication method for communicating based on a predetermined reference timing,
Receiving a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing; and
Detecting a reference timing of each of the plurality of received signals;
Creating a histogram of phase differences between the reference timing of each of the plurality of detected signals and the predetermined reference timing;
Identifying a phase difference that can be communicated with more other communication terminals when the predetermined reference timing is changed based on the created histogram;
Changing the predetermined reference timing based on the identified phase difference;
A communication method comprising:
各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信する受信手段と、
前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する検出手段と、
前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成する作成手段と、
前記作成されたヒストグラムを周期的に拡張し、1周期で定まる計算領域を、該周期的に拡張したヒストグラムにおいて複数ずらしながら定め、該定められた複数の計算領域各々の位置における前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算する計算手段と、
前記定められた計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更する変更手段と、
を備えた通信装置。 A communication device that communicates based on a predetermined reference timing,
Receiving means for receiving a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing;
Detecting means for detecting a reference timing of each of the plurality of received signals;
Creating means for creating a histogram of phase differences between a reference timing of each of the detected signals and the predetermined reference timing;
The created histogram is periodically expanded, and a calculation area determined in one period is determined by shifting a plurality of areas in the periodically expanded histogram, and the distribution state of the histogram at each position of the determined plurality of calculation areas A calculation means for calculating a physical quantity representing
Changing means for changing the predetermined reference timing based on the position of the determined calculation area and the physical quantity calculated by the calculating means;
A communication device comprising:
前記変更手段は、前記ヒストグラムの広がりが最小となる前記計算領域の位置に基づいて、前記所定の基準タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項9記載の通信装置。 The physical quantity representing the distribution state is a physical quantity representing the spread of the histogram,
The communication device according to claim 9, wherein the changing unit changes the predetermined reference timing based on a position of the calculation area where the spread of the histogram is minimized.
各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信するステップと、
前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出するステップと、
前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成するステップと、
前記作成されたヒストグラムを周期的に拡張し、1周期で定まる計算領域を、該周期的に拡張しヒストグラムにおいて複数ずらしながら定め、該定められた複数の計算領域各々の位置における前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算するステップと、
前記定められた計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更するステップと、
を備えた通信方法。 A communication method for communicating based on a predetermined reference timing,
Receiving a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing; and
Detecting a reference timing of each of the plurality of received signals;
Creating a histogram of phase differences between the reference timing of each of the plurality of detected signals and the predetermined reference timing;
The generated histogram is periodically expanded, a calculation area determined in one period is determined by periodically extending the plurality of shifts in the histogram, and the distribution state of the histogram at each position of the determined calculation areas Calculating a physical quantity representing
Changing the predetermined reference timing based on the position of the determined calculation area and the physical quantity calculated by the calculation means;
A communication method comprising:
各々の基準タイミングを基準に他の通信装置から送信された複数の信号を受信する受信手段と、
前記受信された複数の信号各々の基準タイミングを検出する検出手段と、
前記受信された複数の信号各々を信号レベルに応じて重み付けして、前記検出された複数の信号各々の基準タイミングと前記所定の基準タイミングとの位相差のヒストグラムを作成する作成手段と、
前記作成されたヒストグラムに所定の計算領域を複数ずらしながら定め、該定められた複数の計算領域各々の位置における前記ヒストグラムの分布状態を表す物理量を計算する計算手段と、
前記定められた計算領域の位置と前記計算手段により計算された前記物理量とに基づいて前記所定の基準タイミングを変更する変更手段と、
を備えた通信装置。 A communication device that communicates based on a predetermined reference timing,
Receiving means for receiving a plurality of signals transmitted from other communication devices based on each reference timing;
Detecting means for detecting a reference timing of each of the plurality of received signals;
Creating means for weighting each of the plurality of received signals according to a signal level and creating a histogram of phase differences between the reference timing of each of the detected plurality of signals and the predetermined reference timing;
A calculation means for calculating a physical quantity representing a distribution state of the histogram at a position of each of the determined plurality of calculation areas, while determining a plurality of predetermined calculation areas in the created histogram.
Changing means for changing the predetermined reference timing based on the position of the determined calculation area and the physical quantity calculated by the calculating means;
A communication device comprising:
前記変更手段は、前記ヒストグラムの広がりが最小となる前記計算領域の位置に基づいて、前記所定の基準タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項13記載の通信装置。 The physical quantity representing the distribution state is a physical quantity representing the spread of the histogram,
The communication device according to claim 13, wherein the changing unit changes the predetermined reference timing based on a position of the calculation area where the spread of the histogram is minimized.
複数の位相差各々毎に、カウント値を記憶するカウント値記憶手段を備え、
前記受信された複数の信号各々を前記信号レベルに応じて重み付けして得られた値で、各信号の位相差に対応したカウンタ値記憶手段のカウント値を更新することにより、前記ヒストグラムを作成することを特徴とする請求項13又は請求項14記載の通信装置。 The creating means includes
A count value storage means for storing a count value for each of the plurality of phase differences,
The histogram is created by updating the count value of the counter value storage means corresponding to the phase difference of each signal with a value obtained by weighting each of the plurality of received signals according to the signal level. 15. The communication apparatus according to claim 13, wherein the communication apparatus is characterized.
前記所定の基準タイミングを変更する毎に、前記所定の基準タイミングを前回変更した際に基準となったカウント値記憶手段に対応する位相差をゼロであるとして、各カウント値記憶手段に対応する位相差の値を特定する特定手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項13又は請求項14記載の通信装置。 Count value decreasing means for decreasing the count value stored in each count value storing means of the creating means each time the predetermined reference timing is changed;
Each time the predetermined reference timing is changed, it is assumed that the phase difference corresponding to the count value storage means used as a reference when the predetermined reference timing was changed last time is zero, and the phase corresponding to each count value storage means. A specific means for identifying a phase difference value;
The communication device according to claim 13 or 14, further comprising:
Priority Applications (1)
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- 2005-11-04 JP JP2005320737A patent/JP2007104621A/en active Pending
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