CN107113737A - 无线通信装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的无线通信装置的自身侧的无线通信装置(1)及对方侧的无线通信装置(10)双方具备无线通信部(3),该无线通信部(3)向对方侧的无线通信装置进行请求增减发送功率的发送功率控制请求,以使从对方侧的无线通信装置发送的电波的接收信号强度收敛在预定范围内,并根据来自对方侧的无线通信装置的增减发送功率的请求来控制自身侧的无线通信装置的发送功率。自身侧的无线通信装置(1)具备控制部(6),该控制部(6)在通信状态与使发送功率增加的条件一致时,控制为降低自身侧的无线通信装置(1)及对方侧的无线通信装置(10)的接收信号强度,使得自身侧的无线通信装置(1)的无线通信部(3)进行发送功率控制请求来对对方侧的无线通信装置(10)请求增加发送功率,并使对方侧的无线通信装置(10)也进行发送功率控制请求来对自身侧的无线通信装置(1)请求增加发送功率。
Description
技术领域
本发明涉及对无线通信时的发送功率进行控制的无线通信装置。
背景技术
在车载导航装置等车载设备中,存在搭载有蓝牙(注册商标,以下省略记载)方式的无线通信功能的设备。该无线通信功能用于在移动电话及音频播放器等信息终端之间进行通信,以实现免提通话、拨号连接、及音乐重放等。
蓝牙方式的无线通信中,使用分配给工业、科学以及医疗用的被称为ISM(Industry Science Medical:工业科学医疗)频带的2.4GHz频带。除了蓝牙方式的无线通信以外,在IEEE802.11b/g/n等无线LAN(Local Area Network:局域网)方式的无线通信及无绳电话等中,也使用相同的2.4GHz频带。
近年来,无线LAN方式的无线通信功能搭载于笔记本电脑(Personal Computer:个人计算机)、智能手机及平板终端等,并在家庭、办公室及公共无线LAN等中被广泛使用。最近,搭载至车辆的情况也在增加。因此,搭载于车载设备的蓝牙方式的无线通信功能中,因来自以无线LAN方式为主的ISM频带设备的电波干扰,产生通信品质劣化的问题。此外,车载设备的情况下,也存在以下问题,即:伴随本车辆或相邻车辆的移动而产生干扰波信道的变化以及干扰波电平的变动。
<蓝牙方式的发送功率控制的规格>
此处,对非专利文献1中的蓝牙方式的发送功率控制(Power Control)的规格进行说明。
蓝牙方式中,基于自身侧的无线通信装置的接收信号强度来向对方侧的无线通信装置发送请求,从而控制对方侧的无线通信装置的发送功率,使得来自对方侧的无线通信装置的电波的接收信号强度(RSSI:Received Signal Strength Indication:接收信号强度指示)收敛在预先确定的信号强度范围内。
具体而言,(1)若自身侧的无线通信装置的接收信号强度高于预先确定的信号强度范围的上限值,则向对方侧的无线通信装置请求降低发送功率。(2)若自身侧的无线通信装置的接收信号强度低于预先确定的信号强度范围的下限值,则向对方侧的无线通信装置请求增加发送功率。
预先确定的信号强度范围在蓝牙规格中有规定,当前为大约-60dBm~-40dBm的范围。更确切而言,下限值在从-56dBm到实际的灵敏度+6dBm的范围内,上限值在比下限值高出20dB±6dB的范围内,根据规格不同,允许一定程度的范围。
接收了上述(1)或(2)的请求的对方侧的无线通信装置根据该请求来对发送功率进行降低或增加。
利用自身侧及对方侧的无线通信装置双方进行上述控制,从而能由通信对象对彼此的发送功率进行控制。
<蓝牙方式的发送功率控制的问题>
由于车辆内环境为比较狭窄的空间,因此无线通信装置间的距离较近,传输损耗较小。因此,车辆内的无线通信中,接收信号强度容易变得高于预先确定的信号强度范围的上限值,并容易向降低彼此的发送功率的方向进行控制。
此外,接收信号强度容易变高这一情况也表示接收信号强度不容易变得低于预先确定的信号强度范围的下限值,因此,一旦发送功率降低,则不容易向增加发送功率的方向进行控制。
作为结果,在车辆内环境中,容易成为接收信号强度下降的状态。因此,在存在干扰波的环境中,期望波与妨碍波的接收功率之比、即DUR(Desired to Undesired SignalRatio:期望信号与非期望信号之比)变小,容易产生数据包错误。
由此,蓝牙方式的发送功率控制的规格中,由于基于接收信号强度来控制对方侧的无线通信装置的发送功率,因此存在以下问题,即:即使当存在能通过增加发送功率从而对通信品质进行改善的余地时,若接收信号强度位于预先确定的信号强度范围内,则也无法进行增加发送功率的请求。
为了解决上述问题,例如在专利文献1中公开有以下技术,即:基于比特误码率(BER:Bit Error Rate)或信号噪声比(SNR:Signal to Noise Ratio)等通信品质,来适当地对发送功率进行控制。
此外,专利文献2中公开有以下技术,即:即使自身侧的无线通信装置的接收信号强度位于预先确定的信号强度范围内,也可以通过对对方侧的无线通信装置周期性地请求降低发送功率,来控制对方侧的无线通信装置的发送功率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:
日本专利特开2004-208008号公报
专利文献2:
日本专利特开2007-259055号公报
非专利文献
非专利文献1
BLUETOOTH SPECIFICATION Version 2.1+EDR[vol 2](蓝牙规范版本2.1+EDR[第2卷])
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述专利文献1的无线通信装置构成为基于自身侧的无线通信装置的通信品质的监视结果来对自身侧的无线通信装置的发送功率进行控制。该结构脱离了利用来自对方侧的无线通信装置的请求来对自身侧的无线通信装置的发送功率进行控制这样的蓝牙规格,较为特殊。因此,存在以下问题,即:对方侧的无线通信装置也需要具备相同的结构,可进行通信的对方侧的无线通信装置受到限制。
上述专利文献2的无线通信装置虽然能控制对方侧的无线通信装置的发送功率,但却没有考虑自身侧的无线通信装置的发送功率的控制。为了能将自身侧的无线通信装置的发送功率包含在内进行控制,对方侧的无线通信装置也需要具备相同的结构。因此,存在以下问题,即:能获得提高自身侧及对方侧的无线通信装置双方的通信品质的效果的对方侧的无线通信装置受到限制。
由此,上述专利文献1、2中,为了对自身侧及对方侧的无线通信装置的发送功率进行控制,需要具备脱离了蓝牙规格的特别的功能的对方侧的无线通信装置。因此,作为对方侧的无线通信装置,就无法使用用户带进车辆的智能手机等市售设备。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提高自身侧及对方侧的无线通信装置双方的通信品质,而与对方侧的无线通信装置无关。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的无线通信装置具备控制部,该控制部在通信状态与使发送功率增加的条件一致的情况下,进行降低自身侧的无线通信装置及对方侧的无线通信装置的接收信号强度的控制,从而使自身侧的无线通信装置的无线通信部进行发送功率控制请求来向对方侧的无线通信装置请求增加发送功率,并使对方侧的无线通信装置的无线通信部进行发送功率控制请求来向自身侧的无线通信装置请求增加发送功率。
发明效果
根据本发明,通过具备以下功能,即:在通信状态与使发送功率增加的条件一致的情况下,进行降低自身侧的无线通信装置及对方侧的无线通信装置的接收信号强度的控制,从而使自身侧的无线通信装置的无线通信部进行发送功率控制请求来向对方侧的无线通信装置请求增加发送功率,并使对方侧的无线通信装置的无线通信部进行发送功率控制请求来向自身侧的无线通信装置请求增加发送功率,从而能增加自身侧的无线通信装置及对方侧的无线通信装置的发送功率,因此双方的无线通信装置变得均能以较高的接收信号强度对电波进行接收,通信品质得以提高。此外,只要自身侧的无线通信装置具有上述功能,就不用挑选对方侧的无线通信装置,因此可以使用用户带进移动体内的智能手机等市售设备作为对方侧的无线通信装置。
附图说明
图1是示出包含本发明实施方式1所涉及的自身侧的无线通信装置的无线通信系统的结构例的图。
图2是示出实施方式1所涉及的自身侧的无线通信装置的结构例的框图。
图3是示出实施方式1所涉及的对方侧的无线通信装置的结构例的框图。
图4是本发明实施方式2所涉及的自身侧的无线通信装置的无线通信的时序图。
图5是本发明实施方式3所涉及的自身侧的无线通信装置的无线通信的时序图。
图6是本发明实施方式4所涉及的自身侧的无线通信装置的无线通信的时序图。
图7是本发明实施方式5所涉及的自身侧的无线通信装置的无线通信的时序图。
图8是示出本发明实施方式6所涉及的自身侧的无线通信装置的结构例的框图。
图9是示出本发明实施方式7所涉及的自身侧的无线通信装置的结构例的框图。
图10是对本发明实施方式8所涉及的自身侧的无线通信装置在通信中所使用的信道(频带)进行说明的图。
具体实施方式
下面,为了更详细地说明本发明,根据附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是示出包含实施方式1所涉及的无线通信装置的无线通信系统的结构例的图。无线通信系统至少包含自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10。
自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的结构上的差异将在后文阐述。
如图1所示,自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10搭载于本车辆20。
在本车辆20内,在自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10之间进行蓝牙方式的无线通信。在本车辆20外,存在公共无线LAN接入点30、及搭载有无线LAN通信装置的相邻车辆40。因此,本车辆20内的无线通信因本车辆20外的无线通信的电波而受到干扰。此外,由于公共无线LAN接入点30、相邻车辆40的无线LAN通信装置各自所使用的信道不同,因此根据本车辆20、公共无线LAN接入点30、及相邻车辆40的位置关系,会引起干扰波的信道变化及电平变动。
图2是示出自身侧的无线通信装置1的结构例的框图。
天线部2在与对方侧的无线通信装置10之间收发电波。该天线部2由天线(元件)及天线匹配电路等构成。
无线通信部3为搭载有符合了蓝牙规格的无线通信的基本功能的芯片,并实现作为无线部4及通信控制部5的功能。
无线部4由将由天线部2接收到的电波转换为接收信号的接收电路、以及将从通信控制部5输出的发送信号输出至天线部2的发送电路等构成。此外,无线部4对来自对方侧的无线通信装置10的电波的接收信号强度(RSSI)进行检测,并输出至通信控制部5。
通信控制部5对对方侧的无线通信装置10进行请求增减发送功率的发送功率控制请求,使得来自对方侧的无线通信装置10的电波的接收信号强度收敛在预先确定的信号强度范围内。该控制相当于蓝牙规格中的发送功率控制请求(Power Control Requests)。
此外,通信控制部5根据来自对方侧的无线通信装置10的增减发送功率的请求,来进行无线部4的发送功率控制。通过增减无线部4的发送功率,也能增减天线部2的辐射功率。该控制相当于蓝牙规格中的发送功率控制(Power Control)。
预先确定的信号强度范围例如为蓝牙规格中所规定的大约-60dBm~-40dBm的范围(所谓的Golden Receive Power Range:最佳接收功率范围)。
此处,对通信控制部5的发送功率控制请求进行说明。
当接收信号强度低于预先确定的信号强度范围的下限值时,通信控制部5经由无线部4及天线部2将请求增加发送功率的发送信号输出至对方侧的无线通信装置10。当接收信号强度高于预先确定的信号强度范围的上限值时,通信控制部5经由无线部4及天线部2将请求降低发送功率的发送信号输出至对方侧的无线通信装置10。
与此相反,当从对方侧的无线通信装置10对自身侧的无线通信装置1请求增减发送功率时,表示该请求的接收信号经由天线部2及无线部4被输入至通信控制部5。当所输入的接收信号为请求增加发送功率的信号时,通信控制部5向无线部4发出指示来使发送功率增加。另一方面,当所输入的接收信号为请求降低发送功率的信号时,向无线部4发出指示来使发送功率降低。
另外,将能进行变更的发送功率的范围、以及与1次请求相对应的变更幅度等信息预先设定于无线通信部3。
此处,图3中示出对方侧的无线通信装置10的结构例。如图3所示,对方侧的无线通信装置10至少包括天线部2以及无线通信部3。该天线部2及无线通信部3具有与自身侧的无线通信装置1所具有的天线部2及无线通信部3相同的功能。
对方侧的无线通信装置10的无线通信部3与自身侧的无线通信装置1的无线通信部3相同地,也实施发送功率控制。即,对方侧的无线通信装置10的无线通信部3对作为通信对象的自身侧的无线通信装置1进行请求增减发送功率的发送功率控制请求,使得来自自身侧的无线通信装置1的电波的接收信号强度收敛在上述预先确定的信号强度范围内,并根据来自自身侧的无线通信装置1的增减发送功率的请求来进行对方侧的无线通信装置10的无线部4的发送功率控制。
自身侧的无线通信装置1的控制部6由CPU(Central Processing Unit:中央处理器)或专用电路构成。控制部6对自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的通信状态是否与预先确定的控制实施条件一致进行判定。在与控制实施条件一致的情况下,控制部6向天线部2或通信控制部5发出指示,来实施降低自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10的接收信号强度的控制,在不一致的情况下则不实施该控制。
控制实施条件是指在自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的无线通信中需要增加发送功率的状况。控制实施条件的具体示例将在实施方式2~5中进行说明。控制部6进行控制的具体示例将在实施方式6~8中进行说明。
在本车辆20内使用无线通信时,由于车辆内环境一般为较狭窄的空间,因此自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的距离较近,传输损耗较小。因此,接收信号强度不容易变得低于预先确定的信号强度范围的上限值,容易向降低发送功率的方向进行控制。因此,将要对自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的发送功率进行增加的通信状态作为控制实施条件预先设定于控制部6,当成为与条件一致的通信状态时,控制部6实施降低自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度的控制。
控制部6进行控制的结果是,若自身侧的无线通信装置1的接收信号强度变得低于预先确定的信号强度范围的下限值,则自身侧的无线通信装置1的无线通信部3实施发送功率控制请求,向对方侧的无线通信装置10请求增加发送功率。根据该请求,对方侧的无线通信装置10的无线通信部3使无线部4的发送功率增加。
此外,控制部6进行控制的结果是,若对方侧的无线通信装置10的接收信号强度变得低于预先确定的信号强度范围的下限值,则对方侧的无线通信装置10的无线通信部3实施发送功率控制请求,向自身侧的无线通信装置1请求增加发送功率。根据该请求,自身侧的无线通信装置1的无线通信部3使无线部4的发送功率增加。
由此,自身侧的无线通信装置1的控制部6实施降低接收信号强度的控制,从而自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10双方的发送功率得以增加。
另外,上述说明中,控制部6控制为对自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10的接收信号强度维持现状或进行降低这2个阶段,然而也可以将降低接收信号强度的下降幅度控制为多阶段。
如上所述,根据实施方式1,自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10双方构成为具备无线通信部3,该无线通信部3对对方侧的无线通信装置进行请求增减发送功率的发送功率控制请求,以使得由自身侧的无线通信装置对从对方侧的无线通信装置发送出的电波进行接收后而得的接收信号强度收敛在预先确定的信号强度范围内,并根据来自对方侧的无线通信装置的增减发送功率的请求来进行自身侧的无线通信装置的发送功率控制。此外,自身侧的无线通信装置1构成为具备控制部6,该控制部6在通信状态与增加发送功率的条件一致的情况下,进行降低自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10的接收信号强度的控制,从而使自身侧的无线通信装置1的无线通信部3进行发送功率控制请求来请求增加发送功率,并使对方侧的无线通信装置10的无线通信部3进行发送功率控制请求从而向自身侧的无线通信装置1请求增加发送功率。由此,在像车辆内环境那样的传输损耗较小、容易向降低发送功率的方向进行控制的环境中,通过仅使自身侧的无线通信装置1具备控制部6,从而也能使自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10双方的发送功率增加,且两者均能以较高的接收信号强度进行接收。由于能提高期望波的接收功率,因此即使在干扰波较多的环境中,也能改善期望波与妨碍波的接收功率之比、即DUR,并能降低数据包错误的产生。因此,通信品质得以提高。此外,只要仅在自身侧的无线通信装置1具备控制部6,就不用挑选对方侧的无线通信装置10,因此可以使用用户带进本车辆20的智能手机等市售设备作为对方侧的无线通信装置10。
另外,作为DUR的示例,存在有CNR(Carrier to Noise Ratio:载波噪声比)、CIR(Carrier to Interference Ratio:载波干扰比)、CINR(Carrier to Interference andNoise Ratio:载波干扰噪声比)等。
实施方式2.
实施方式2中,对要对发送功率进行增加的控制实施条件的具体示例进行说明。构成实施方式2所涉及的无线通信系统的自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10与上述实施方式1相同,因此引用图1~图3。
实施方式2中,控制实施条件设为数据包的通信开始前的期间。在数据包的通信开始前的连接控制期间,控制部6实施降低自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度的控制,在数据包通信中控制部6不实施该控制。
图4是自身侧的无线通信装置1的无线通信的时序图,示出自身侧的无线通信装置1的通信状态、控制部6的控制状态(有控制、无控制)、以及自身侧的无线通信装置1的发送功率的时间推移。
例如,在自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10之间进行免提通话用的数据通信时,控制部6以数据包通信开始前的呼入呼出动作为触发向天线部2发出指示,从而开始对自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度进行降低的控制。在用户正对自身侧的无线通信装置1输入通话目标的电话号码的期间、或无线通信部3正对与对方侧的无线通信装置10的连接进行控制的期间,控制部6继续对接收信号强度进行降低的控制。若从通信控制部5收到表示连接后的音频数据包的通信开始的通知,则控制部6停止对接收信号强度进行降低的控制。
由此,在数据包通信开始前,自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度暂时降低。其结果是,从对方侧的无线通信装置10向自身侧的无线通信装置1请求增加发送功率,自身侧的无线通信装置1的发送功率增加。此外,从自身侧的无线通信装置1向对方侧的无线通信装置10请求增加发送功率,对方侧的无线通信装置10的发送功率也增加。
在数据包通信开始后,返回不使自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度降低的状态。
如上所述,根据实施方式2,由于将控制实施条件设为了在数据包的通信开始前的期间,因此能在自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的发送功率增加后的状态下开始数据包通信,通信品质得以提高。
实施方式3.
构成实施方式3所涉及的无线通信系统的自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10与上述实施方式1相同,因此引用图1~图3。
实施方式3中,控制实施条件设为期望波与妨碍波的接收功率之比(DUR)在基准值以下。通信控制部5在数据包通信中对DUR进行检测,并通知给控制部6。若DUR在基准值以下,则控制部6实施降低自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度的控制,若DUR大于基准值,则控制部6不实施该控制。
DUR的基准值为满足根据通信数据的调制方式来决定的所需DUR的值。然而,考虑到停止对接收信号强度进行降低的控制后的接收信号强度改善量,也可以将开始控制时的基准值、与停止控制时的基准值设为不同的值。
图5是自身侧的无线通信装置1的无线通信的时序图,示出自身侧的无线通信装置1的通信状态、控制部6的DUR判定结果、控制部6的控制状态(有控制、无控制)、以及自身侧的无线通信装置1的发送功率的时间推移。
若从通信控制部5通知给控制部6的DUR成为基准值以下,则控制部6向天线部2或通信控制部5发出指示,从而开始对自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度进行降低的控制。由此,从自身侧的无线通信装置1向对方侧的无线通信装置10请求增加发送功率,对方侧的无线通信装置10的发送功率得以增加。若因对方侧的无线通信装置10的发送功率增加,从而由自身侧的无线通信装置1的通信控制部5检测出的DUR变大并超过基准值,则控制部6停止对接收信号强度进行降低的控制。此外,因对方侧的无线通信装置10的接收信号强度降低,从而从对方侧的无线通信装置10向自身侧的无线通信装置1请求增加发送功率,因此自身侧的无线通信装置1的发送功率增加,对方侧的无线通信装置10的DUR也变大。
如上所述,根据实施方式3,由于将控制实施条件设为DUR在基准值以下,因此在需要对DUR进行改善时能增加自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的发送功率。
实施方式4.
构成实施方式4所涉及的无线通信系统的自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10与上述实施方式1相同,因此引用图1~图3。
上述实施方式3中,控制实施条件设为DUR在基准值以下,然而在本实施方式4中,将超时设定于该条件,并将从DUR成为基准值以下的时间点到经过规定时间为止的期间设为控制实施条件。
规定时间例如设为用户未感到通信状态因接收信号强度降低而劣化的较短时间(例如1~3秒)。
图6是自身侧的无线通信装置1的无线通信的时序图,示出自身侧的无线通信装置1的通信状态、控制部6的DUR判定结果、控制部6的控制状态(有控制、无控制)、以及自身侧的无线通信装置1的发送功率的时间推移。
控制部6例如每隔10秒就实施DUR判定。控制部6以DUR成为基准值以下的时间点为起点,开始对接收信号强度进行降低的控制,若经过规定时间(例如1~3秒)则停止该控制。存在以下情况,即:根据电波环境的不同,例如来自公共无线LAN接入点30以及相邻车辆40的干扰波电平较高等,即使增加对方侧的无线通信装置10的发送功率,DUR也不会上升至基准值。该情况下,利用超时,能防止因控制部6的控制所引起的接收信号强度降低的状态持续的情况,并返回不使原本的接收信号强度降低的状态。
此外,在控制部6开始对接收信号强度进行降低的控制之后经过规定时间的期间,当DUR大于基准值时也停止该控制。
如上所述,根据实施方式4,由于将控制实施条件设为了从DUR成为基准值以下的时间点到经过预先确定的时间为止的期间,因此在DUR未改善至基准值时,能防止接收信号强度降低的状态持续,并能返回不使原本的接收信号强度降低的状态来进行通信。
实施方式5.
构成实施方式5所涉及的无线通信系统的自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10与上述实施方式1相同,因此引用图1~图3。
上述实施方式1~4的控制中,通过使自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10的发送功率增加,从而两者能以较高的接收信号强度进行接收。然而,数据包通信中,基于原本的接收信号强度来对发送功率进行控制,因此接收信号强度有可能变得高于预先确定的信号强度范围的上限值,从而有可能向降低发送功率的方向进行控制。
因此,实施方式5中,在数据包通信中,通过使接收信号强度不容易变得高于预先确定的信号强度范围的上限值,从而可容易地避免降低发送功率的方向的控制。
实施方式5中,控制实施条件设为在数据包的通信开始后的期间,对控制无线通信的控制包进行通信的时刻。在数据包通信中,在包的种类为控制包的时刻,控制部6实施降低自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10的接收信号强度的控制,在包的种类为数据包的时刻,控制部6不实施该控制。
在蓝牙方式的无线通信中,控制包为用于进行链路的维持以及进行通信控制的包,相当于NULL、POLL、FHS、以及DM1等包。在控制包的通信中使用被称为Basic Rate(基本速率)的1Mbps的较低的数据速率,因此与数据包相比即使接收信号强度较低,也不容易受到妨碍波等的影响。
数据包相当于搭载免提通话音频数据的SCO或eSCO包、搭载蓝牙音频(BluetoothAudio)数据或通常的用户数据的ACL包等。数据包的通信中大多使用被称为增强数据速率(Enhanced Data Rate)的2Mbps以上的数据速率。
通信控制5将包的种类通知给控制部6。
图7是自身侧的无线通信装置1的无线通信的时序图,示出自身侧的无线通信装置1的通信状态、控制部6的控制状态(有控制、无控制)、以及自身侧的无线通信装置1的发送功率的时间推移。该图中,自身侧的无线通信装置1与对方侧的无线通信装置10已连接,数据包通信已开始。
控制部6基于从通信控制部5收到的包的种类的通知,在包的种类为控制包时实施降低接收信号强度的控制,在包的种类为数据包时返回不使原本的接收信号强度降低的状态。利用该控制,与数据包的时刻相比,在控制包的时刻中接收信号强度变低,数据包通信中的接收信号强度的移动平均值下降。由此,接收信号强度不容易变得高于预先确定的信号强度范围的上限值,可容易地避免降低发送功率的控制。
如上所述,根据实施方式5,由于将控制实施条件设为了在数据包的通信开始后的期间对控制包进行通信的时刻,因此在数据包通信中可容易地避免降低发送功率的控制,通信品质得以提高。
实施方式6.
实施方式6中,对进行控制以降低自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10的接收信号强度的具体示例进行说明。
图8是示出实施方式6所涉及的自身侧的无线通信装置1的结构例的框图。在图8中,关于与图2相同或相当的部分,标注相同的标号并省略说明。如图8所示,自身侧的无线通信装置1的天线部2包括第1天线201、第2天线202、以及天线开关203。将第1天线201设为特性较好的天线(例如,鞭状天线)、将第2天线202设为特性较差的天线(例如,内置天线)。天线开关203按照来自控制部6的指示,对特性较好的第1天线201与特性较差的第2天线202进行切换。
作为第1天线201与第2天线202,可以利用分集用的2根天线。或者,在无线通信部3为蓝牙与无线LAN的复合芯片的情况下,作为第1天线201与第2天线202,可以利用MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output:多输入多输出)用的2根天线。
当无线通信的状态与控制实施条件一致时,控制部6将从第1天线201切换成第2天线202的指示输出至天线开关203。通过降低自身侧的无线通信装置1的天线特性,从而降低自身侧的无线通信装置1中的接收信号强度。此外,通过降低自身侧的无线通信装置1的天线特性,从而降低发送时的辐射功率,因此能降低对方侧的无线通信装置10中的接收信号强度。
当无线通信的状态与控制实施条件不一致时,控制部6将从第2天线202切换成第1天线201的指示输出至天线开关203。通过返回不使自身侧的无线通信装置1的天线特性降低的状态,从而自身侧的无线通信装置1中的接收信号强度也返回原本的未降低的状态。此外,通过返回至不使自身侧的无线通信装置1的天线特性降低的状态,从而发送时的辐射功率也返回原本的未降低的状态,因此对方侧的无线通信装置10中的接收信号强度也返回原本的未降低的状态。
如上所述,根据实施方式6,控制部6设为通过降低自身侧的无线通信装置1的天线特性,从而降低自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10的接收信号强度。因此,通过仅使自身侧的无线通信装置1具备控制部6,从而能使自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10双方的发送功率增加。
此外,根据实施方式6,自身侧的无线通信装置1设为具备特性不同的多根天线,且控制部6通过对天线进行切换从而降低自身侧的无线通信装置1的天线特性。因此,只要是具备了分集用或MIMO用的多根天线的无线通信装置,就可以在不增加天线数量的情况下应用本发明。
另外,图8的示例中,构成为对特性不同的2根天线进行切换,然而也可以构成为准备3根以上的天线来进行切换。该结构的情况下,由于能将天线特性切换为多阶段,因此能将接收信号强度的下降幅度控制为多阶段,能减轻因天线特性的过度降低而对通信所造成的影响。
实施方式7.
上述实施方式6中,使用多根天线从而实现了天线特性的切换,然而本实施方式7中,使用1根天线来实现天线特性的切换。
图9是示出实施方式7所涉及的自身侧的无线通信装置1的结构例的框图。在图9中,关于与图2以及图8相同或相当的部分,标注相同的标号并省略说明。如图9所示,自身侧的无线通信装置1的天线部2包括天线211以及天线特性切换部212。天线特性切换部212按照来自控制部6的指示,对天线部2的特性的好坏进行切换。作为天线特性切换部212,例如可以使用能对阻抗匹配进行变更的匹配电路、能对增益进行变更的可变衰减器等。
当无线通信的状态与控制实施条件一致时,控制部6将降低天线特性的指示输出至天线特性切换部212。根据该指示,天线特性切换部212降低天线部2的特性,从而降低自身侧的无线通信装置1中的接收信号强度。此外,通过降低天线部2的特性,从而降低发送时的辐射功率,因此能降低对方侧的无线通信装置10中的接收信号强度。
当无线通信的状态与控制实施条件不一致时,控制部6将提高天线特性的指示输出至天线特性切换部212。根据该指示,天线特性切换部212返回不使天线部2的特性降低的状态,从而自身侧的无线通信装置1中的接收信号强度也返回原本的未降低的状态。此外,通过返回不使天线部2的特性降低的状态,从而发送时的辐射功率也返回原本的未降低的状态,因此对方侧的无线通信装置10中的接收信号强度也返回原本的未降低的状态。
如上所述,根据实施方式7,控制部6设为通过1根天线对天线特性进行切换,从而降低自身侧的无线通信装置1的天线特性,因此即使是只具备一根天线的无线通信装置也可以应用本发明。
另外,图9的示例中,天线特性切换部212构成为将天线特性切换为较好或较差这2个阶段,然而也可以构成为切换为多阶段。该结构的情况下,由于能将天线特性切换为多阶段,因此能将接收信号强度的下降幅度控制为多阶段,能减轻因天线特性的过度降低而对通信所造成的影响。
实施方式8.
构成实施方式8所涉及的无线通信系统的自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10与上述实施方式1相同,因此引用图1~图3。
上述实施方式6、7中,构成为通过对天线特性进行切换来降低接收信号强度,然而本实施方式8中,构成为通过对无线通信中所使用的信道(频带)进行切换来降低接收信号强度。
图10是对实施方式8所涉及的自身侧的无线通信装置1在通信中所使用的信道进行说明的图,并示出频率与接收信号强度的关系、以及频率与控制部6的控制状态(有控制、无控制)的关系。
蓝牙规格中,在自动跳频(AFH)动作中,可以指定能在通信中进行使用的信道。实施方式8中,利用该结构。
车辆内为由金属所包围的空间。车辆内的电波传输环境具有以下特征,即:因多重反射(多路径),导致信道间的传输损耗的变动较大。因此,接收信号强度根据各个信道变动。若在无线通信中使用传输损耗较大的信道,则自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10中的接收信号强度变低。
从控制部6向通信控制部5发出指示,首先使用多个信道来进行无线通信。蓝牙规格中,在2.4GHz频带中每隔1MHz准备有信道合计有79个信道,因此优选首先使用全部的79个信道来进行无线通信。
通信控制部5获取每个信道的接收信号强度,并通知给控制部6。控制部6比较从通信控制部5通知而得的接收信号强度与阈值强度,从而提取出接收信号强度较低的信道。在AFH动作中需要使用20个信道以上的信道数量。因此,优选预先设定阈值强度,使得接收信号强度较低的20个以上的信道被提取出。
控制部6将所提取出的多个信道设定为能在AFH动作中使用的信道。即,接收信号强度低于阈值强度的信道能在AFH动作中使用,接收信号强度为阈值强度以上的信道不能在AFH动作中使用。
当无线通信的状态与控制实施条件一致时,控制部6将能使用的信道指示给通信控制部5,从而使通信控制部5从能在AFH动作中使用的信道中进行使用。由此,将无线通信中所使用的信道切换为传输损耗较大的信道,因此能降低自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10中的接收信号强度。
当无线通信的状态与控制实施条件不一致时,控制部6将能使用全部的信道这一意思指示给通信控制部5,从而在AFH动作中从全部的信道中进行使用。由此,返回不使自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10中的接收信号强度降低的状态。另外,当无线通信的状态与控制实施条件不一致时,可以设为能使用接收信号强度为阈值强度以上的信道,而不设为能使用全部信道。
如上所述,根据实施方式8,控制部6设为通过通信控制部5对通信中所使用的频带进行切换,从而降低自身侧的无线通信装置1及对方侧的无线通信装置10的接收信号强度。因此,通过仅使自身侧的无线通信装置1具备控制部6,从而能使自身侧的无线通信装置1以及对方侧的无线通信装置10双方的发送功率增加。
另外,上述说明中,对于进行蓝牙方式的无线通信的无线通信装置应用了上述实施方式1~8的结构,然而并不限于蓝牙,只要是具有发送功率控制的功能的无线通信装置即可。
另外,当无线通信装置为在车辆内所使用的装置时特别有效,例如车载导航装置、显示器音频、综合仪表板等车载设备,以及智能手机、平板终端、音频播放器等用户带入的移动设备等。此外,上述说明中,对于车载设备应用了上述实施方式1~8的结构,然而除了车辆以外,也可以适用于人、铁路、船舶、飞机等移动体用的设备。
除上述以外,本发明在其发明范围内,能够自由组合各实施方式,对各实施方式的任意构成要素进行变形,或者在各实施方式中省略任意的构成要素。
工业上的实用性
本发明所涉及的无线通信装置对自身侧的无线通信装置及对方侧的无线通信装置的发送功率进行控制,因此适用于在车辆内等狭窄空间中所使用的无线通信装置等。
标号说明
1自身侧的无线通信装置,2天线部,3无线通信部,4无线部,5通信控制部,6控制部,10对方侧的无线通信装置,20本车辆,30公共无线LAN接入点,40相邻车辆,201第1天线,202第2天线,203天线开关,211天线,212天线特性切换部。
Claims (10)
1.一种无线通信装置,
与对方侧的无线通信装置进行通信,该无线通信装置的特征在于,
自身侧及对方侧的无线通信装置双方具备无线通信部,
该无线通信部向对方侧的无线通信装置进行请求增减发送功率的发送功率控制请求,以使由自身侧的无线通信装置对从对方侧的无线通信装置发送出的电波进行接收后而得的接收信号强度收敛在预先确定的范围内,并根据来自对方侧的无线通信装置的增减发送功率的请求来进行自身侧的无线通信装置的发送功率控制,
自身侧的无线通信装置具备控制部,
该控制部在通信状态与使发送功率增加的条件一致的情况下,进行降低自身侧的无线通信装置及对方侧的无线通信装置的接收信号强度的控制,从而使自身侧的无线通信装置的所述无线通信部进行所述发送功率控制请求来对对方侧的无线通信装置请求增加发送功率,并使对方侧的无线通信装置的所述无线通信部进行所述发送功率控制请求来对自身侧的无线通信装置请求增加发送功率。
2.如权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
所述条件为数据包的通信开始前的期间。
3.如权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
所述条件为期望波与妨碍波的接收功率之比在基准值以下。
4.如权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
所述条件为从期望波与妨碍波的接收功率之比成为基准值以下的时间点起到经过预先确定的时间为止的期间。
5.如权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
所述条件为在数据包的通信开始后的期间对控制包进行通信的时刻。
6.如权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
所述控制部通过降低自身侧的无线通信装置的天线特性,从而降低自身侧的无线通信装置及对方侧的无线通信装置的接收信号强度。
7.如权利要求6所述的无线通信装置,其特征在于,
具备特性不同的多根天线,
所述控制部对所述天线进行切换。
8.如权利要求6所述的无线通信装置,其特征在于,
所述控制部通过1根天线对天线特性进行切换。
9.如权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
所述控制部对自身侧的无线通信装置的所述无线通信部在通信中所使用的频带进行切换,从而降低自身侧的无线通信装置及对方侧的无线通信装置的接收信号强度。
10.如权利要求1所述的无线通信装置,其特征在于,
进行蓝牙方式的无线通信。
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