JP2004104340A - 無線受信方法、無線送信方法、および無線受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のダイバーシティ方式では、伝播特性が比較的良好で複数の伝播パスを生成する必要がない場合でも複数のアンテナを使用して受信を行うため、効率的ではないという問題がある。
【解決手段】無線通信チャネルの受信レベルから伝播特性の良否を検出し、伝播特性が良好である場合には、複数チャネルを使用して高レートで通信し、伝播特性が劣悪である場合には、周波数又はスペースダイバーシティ方式に従って最適な伝播パスを選択する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線通信チャネルを用いて通信することが出来る無線通信方式において、電波の伝播特性の変化に応じて複数のアンテナ及び通信チャネルを効率よく用いることによって、高い伝送レートや受信特性を確保することが出来る無線受信方法、無線送信方法、および無線受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信では、通信機器の設置場所や機器間の障害物などによって、電波の伝播路の条件が変化する。その結果、伝播路の障害によって電波が干渉し、受信する信号レベルが変動する現象が発生する。受信レベルの変動には振幅歪や位相歪があり、正常な通信を妨げる原因となる。
【０００３】
これらの受信レベルの変動の影響をなくすための方法としては、複数の独立した伝播パスを作り、それらの中から最適なパスを選択する方法が用いられている。この技術をダイバーシティ技術と呼んでいる。
【０００４】
ダイバーシティ技術について説明する。図４はダイバーシティ技術の原理を示した図である。アンテナ４０１及び４０２で送信側からのデータを受信する。２本のアンテナを用意することにより、２種類の伝播パスを生成する。ＲＦ処理部４０３及び４０４は、送信するデータを決められた無線周波数（無線通信チャネル）で変調し、電波に乗せて送信したり、アンテナから受信した電波から必要な無線通信チャネルを取り出し、受信データを復調する。スイッチ４０５は、ＲＦ処理部４０３あるいは４０４で受信したデータのどちらかを受信データとして選択する。受信レベル比較部４０６は、受信した無線通信チャネルの受信レベル（例えば受信電力）を比較し、受信レベルの高い伝播パスを選択してスイッチ４０５に指示を出す。ＰＨＹ処理部４０７は、受信した無線通信チャネルのデータに対して物理層の処理を行う。ＭＡＣ処理部４０８は、ＭＡＣ層の処理を行う。
【０００５】
図４の動作を説明する。アンテナ４０１及び４０２は、送信側から伝送されたデータを受信する。アンテナ４０１及び４０２が受信する電波の伝播特性は異なっており、受信レベルは異なる。受信レベル比較部４０６は、アンテナ４０１及び４０２が受信したデータの受信レベルを比較する。受信レベル比較部４０６は、受信レベルの高い方のアンテナからの受信データを選択するようスイッチ４０５に対して指示する。選択されたデータはＰＨＹ処理部４０７及びＭＡＣ処理部４０８で各通信レイヤの処理が行われる。同じ周波数（チャネル）で複数のパスを生成する方式をスペース・ダイバーシティと呼び、異なる周波数（チャネル）で複数のパスを生成する方式を周波数ダイバーシティと呼ぶ。
【０００６】
このようにダイバーシティ技術を用いることにより、反射波や回折波による干渉によって伝播路に障害が発生し、受信波に振幅歪や位相歪が発生するような環境であっても、複数の伝播パスを生成してその中から最適なパスを選択することによって、影響を低減することが出来る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のダイバーシティ方式では、伝播特性が比較的良好で複数の伝播パスを生成する必要がない場合でも複数のアンテナを使用して受信を行う。各アンテナは同じデータを違う伝播パスで受信するため、他の通信にアンテナを使用することが出来ない。このため、効率的ではないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するために、伝播特性を監視し、伝播特性が良好である場合には複数のアンテナを独立に使用して異なるデータを受信することにより、ダイバーシティ方式による通信時よりも高い伝送レートで受信したり、複数の機器との通信を行うことができる無線通信方式及び無線通信装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために第１の発明は、複数の無線通信チャネルを用いてデータを受信することが出来る無線受信方法において、前記無線通信チャネルの受信レベルから伝播特性を検出し、伝播特性が所定値以上である場合には、複数のＲＦ処理部で異なるデータを受信し、伝播特性が所定値以下である場合には、前記複数のＲＦ処理部で同一のデータを受信し、ダイバーシティ方式に従って最適な伝播パスを選択する事を特徴とする無線受信方法である。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明に記載の無線受信方法を用いた無線受信装置に対して、伝播特性が所定値以上であるときは、送信するデータを複数の無線チャネルに分散して伝送することを特徴とする無線送信方法である。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明に記載の無線受信方法を用いた無線受信装置に対して、伝播特性が所定値以上であるときは、複数の無線送信装置がそれぞれ個別の通信チャネルを用いてデータを伝送することを特徴とする無線送信方法である。
【００１２】
第４の発明は、データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、伝播特性が所定値以下の通信チャネルはデータ伝送を中止して休止状態にすることを特徴とする第１の発明に記載の無線受信方法。
【００１３】
第５の発明は、データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、全ての無線通信チャネルの伝播特性が所定値以下である場合には、前記無線通信チャネルのうち、最も伝播特性が良好なチャネルを選択してダイバーシティ方式で受信することを特徴とする第１の発明に記載の無線受信方法。
【００１４】
第６の発明は、複数の無線通信チャネルを用いてデータを受信することが出来る無線受信装置において、前記無線通信チャネルの受信レベルから伝播特性を検出し、前記複数の無線通信チャネルで異なるデータを受信するか、或いは、前記複数の無線通信チャネルで同一のデータを受信し、ダイバーシティ方式に従って最適な伝播パスを選択するかを選択して他の手段に指示を出すレート制御手段と、前記レート制御手段からの指示により、前記複数の無線通信チャネルで受信したデータを多重してＰＨＹ処理部に転送するか、別々のデータとしてＰＨＹ処理部に転送するか、或いは前記複数の無線通信チャネルで受信したデータのうち、最適なものを選択してＰＨＹ処理部に転送するＩ／Ｏ制御部を有することを特徴とする無線受信装置である。
【００１５】
第７の発明は、前記レート制御手段は、伝播特性が所定値以上であるときには、送信するデータを前記複数の無線通信チャネルに分散して伝送するよう無線送信装置に要求すると共に、前記Ｉ／Ｏ制御部に対して前記複数の無線通信チャネルで受信したデータを多重して同一データとしてＰＨＹ処理部に転送するよう指示することを特徴とする第６の発明に記載の無線受信装置である。
【００１６】
第８の発明は、前記レート制御手段は、伝播特性が所定値以上であるときは、複数の無線送信装置に対してそれぞれ個別の通信チャネルを用いてデータを伝送するよう要求すると共に、前記Ｉ／Ｏ制御部に対して前記複数の無線通信チャネルで受信したデータを個別のデータとしてＰＨＹ処理部に転送するよう指示することを特徴とする第６の発明に記載の無線受信装置。
【００１７】
第９の発明は、データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、特定の無線通信チャネルの伝播特性が所定値以下である場合には、前記レート制御手段は前記特定の無線通信チャネルの伝送を行っているＲＦ処理部を休止状態にするよう指示することを特徴とする第６の発明に記載の無線受信装置。
【００１８】
第１０の発明は、データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、全ての無線通信チャネルの伝播特性が所定値以下である場合には、前記レート制御手段は前記無線通信チャネルのうち、最も伝播特性が良好なチャネルを選択し、ＲＦ処理部に対して当該無線通信チャネルで送受信するよう指示すると共に、前記Ｉ／Ｏ制御手段に対してどの無線通信チャネルで受信したデータを選択するかを指示することを特徴とする第６の発明に記載の無線受信装置。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の第一の実施の形態を示す無線通信装置の構成図である。図中の無線通信装置１００において、アンテナ１０１及び１０２で送信側からのデータを受信する。２本のアンテナを用意することにより、２種類の伝播パスを生成する。ＲＦ処理部１０３及び１０４は、送信するデータを決められた無線周波数（無線通信チャネル）で変調し、電波に乗せて送信したり、アンテナから受信した電波から必要な無線通信チャネルを取り出し、受信データを復調する。Ｉ／Ｏ制御部１０５は、レート制御部１０６からの指示に従って、ＲＦ処理部１０３及び１０４が受信したデータの両方か、或いは何れかを選択したものをＰＨＹ処理部１０７に転送する。レート制御部１０６は、アンテナ１０１及び１０２の受信レベルを監視し、受信レベルの状態に応じてダイバーシティ方式で受信するか、又は各アンテナで独立にデータを受信するかを判断して各機能部に指示を出す。ＰＨＹ処理部１０７は、受信した無線通信チャネルのデータに対して物理層の処理を行う。ＭＡＣ処理部１０８は、ＭＡＣ層の処理を行う。
【００２１】
図１の動作について説明する。まず、高レートで伝送しているときに伝播特性が悪化し、周波数ダイバーシティ方式に切り替える動作について図２を用いて説明する。
【００２２】
伝播特性が良好である場合は、送信側機器は２つの無線通信チャネルｃｈ１及びｃｈ２を用いてデータを送信する。１ｃｈで送信可能なデータの伝送レートをＲとすると、このときの伝送レートは２Ｒとなる。即ち、通常の２倍のレートで伝送を行っている。レート制御部１０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信している電波の受信レベルを監視している。受信レベルが下がり、アンテナを独立に使用したデータ伝送が困難であると判断すると、レート制御部１０６はダイバーシティ方式によるデータ受信に切り替えるため、レート切換処理を行う。
【００２３】
レート切換処理の内容を説明する。レート制御部１０６は、伝播特性が悪化したことを検出すると、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換を要求する。ＭＡＣ処理部１０８は、送信レートの切換が必要であることを送信側に通知するために、レート切換要求パケットを送信側に転送する。ＭＡＣ処理部１０８からのレート切換要求パケットを受信した送信側機器は、現在伝送に使用している２つの無線通信チャネルのうち、一方のチャネルの伝送を停止する。本実施の形態ではｃｈ２の伝送を停止するとする。送信側機器は、レート切換要求を受信したことを示すレート切換応答パケットを受信側機器１００に伝送する。
【００２４】
ＭＡＣ処理部１０８は、レート切換応答パケットを受信すると、そのことをレート制御部１０６に通知する。レート制御部１０６は、Ｉ／Ｏ制御部１０５に対してアンテナ１０１及び１０２から受信したデータを多重してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードから、ダイバーシティ方式でアンテナ１０１及び１０２のうち、指定された方の伝送データを選択してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードに切り替えるように指示する。そして、レート制御部１０６は、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換処理が完了したことを通知する。
【００２５】
ＭＡＣ処理部１０８は、切換完了通知パケットを送信側機器に対して伝送する。送信側機器は、ｃｈ２の送信を再開する。このとき、ｃｈ２はｃｈ１と同じデータを伝送する。即ち、周波数ダイバーシティ方式で伝送する。レート制御部１０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信したデータの受信レベルを比較し、受信レベルの高い方のデータを選択してＩ／Ｏ制御部１０５に指示する。Ｉ／Ｏ制御部１０５は、レート制御部１０６に指示された方のデータを選択し、ＰＨＹ処理部１０７に転送する。このとき、伝送されるデータは１ｃｈ分になるため、データ伝送レートはＲとなる。
【００２６】
次に、ダイバーシティ方式で受信しているときに伝播特性が良好になり、高レート伝送に切り替える動作について図３を用いて説明する。
【００２７】
伝播特性が劣悪である場合は、送信側機器は２つの無線通信チャネルｃｈ１及びｃｈ２を用いて周波数ダイバーシティ方式でデータを送信する。１ｃｈで送信可能なデータの伝送レートをＲとすると、このときの伝送レートはＲとなる。レート制御部１０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信している電波の受信レベルを監視している。受信レベルが上がり、アンテナを独立に使用したデータ伝送が可能であると判断すると、レート制御部１０６は高レートによるデータ受信に切り替えるため、レート切換処理を行う。
【００２８】
レート切換処理の内容を説明する。レート制御部１０６は、伝播特性が良好になったことを検出すると、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換を要求する。ＭＡＣ処理部１０８は、送信レートの切換が必要であることを送信側に通知するために、レート切換要求パケットを送信側に転送する。ＭＡＣ処理部１０８からのレート切換要求パケットを受信した送信側機器は、現在伝送に使用している２つの無線通信チャネルのうち、一方のチャネルの伝送を停止する。本実施の形態ではｃｈ２の伝送を停止するとする。送信側機器は、レート切換要求を受信したことを示すレート切換応答パケットを受信側機器１００に伝送する。
【００２９】
ＭＡＣ処理部１０８は、レート切換応答パケットを受信すると、そのことをレート制御部１０６に通知する。レート制御部１０６は、Ｉ／Ｏ制御部１０５に対してダイバーシティ方式でアンテナ１０１及び１０２のうち、指定された方の伝送データを選択してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードから、アンテナ１０１及び１０２から受信したデータを多重してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードに切り替えるように指示する。そして、レート制御部１０６は、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換処理が完了したことを通知する。
【００３０】
ＭＡＣ処理部１０８は、切換完了通知パケットを送信側機器に対して伝送する。送信側機器は、ｃｈ２を用いたデータ送信を再開する。このとき、ｃｈ２はｃｈ１と異なるデータを伝送する。即ち、ｃｈ１とｃｈ２とを用いた高レートで伝送する。Ｉ／Ｏ制御部１０５は、受信したデータを多重し、ＰＨＹ処理部１０７に転送する。このとき、伝送されるデータは２ｃｈ分になるため、データ伝送レートは２Ｒとなる。
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、伝播特性が良好である場合には、複数のチャネルを独立に使用してデータを伝送することが出来る。本実施の形態の場合では、通常の２倍のレートでデータを伝送することが出来る。このため、ダイバーシティ方式による通信が不要な場合にもアンテナや通信チャネルを効率よく使用することが出来る。一方、伝播特性が劣悪な場合にはダイバーシティ方式を用いることによって、振幅歪や位相歪による障害の影響を低減することが出来る。
【００３２】
なお、本実施の形態では、伝播特性が良好な場合には、１種類の伝送データを２つの無線通信チャネルを使って２倍のレートで伝送するとしたが、２つの無線通信チャネルを２種類のデータ伝送に用いても良い。この場合、１つのデータ伝送レートはダイバーシティ方式使用時と同じであるが、複数種類のデータを伝送することが出来る。また、２種類のデータを受信する機器は同じ機器でも良いし、違う機器を伝送に使用しても良い。
【００３３】
また、本実施の形態ではアンテナの数を２本としたが、３本以上のアンテナを使用した場合でも同様の効果が得られる。
【００３４】
（実施の形態２）
図５は本発明の第二の実施の形態における無線通信装置の構成図である。図中の無線通信装置５００において、第一の実施の形態と同じ機能の機能部については同じ番号を用い、説明を省略する。ＲＦ処理部５０３及び５０４は、第一の実施の形態で示した機能に加えて、レート制御部５０６からの指示によって自身の状態を動作状態から送信回路及び受信回路を停止し、休止状態にする機能を持つ。レート制御部５０６は、第一の実施の形態で示した機能に加えて、アンテナ１０１及び１０２の受信レベルに応じてＲＦ処理部５０３及び５０４を休止状態にするかどうかを判断する機能を有する。
【００３５】
図５の構成における動作を説明する。まず、高レートで伝送しているときにｃｈ２の伝播特性が悪化し、ｃｈ１のみによる標準レート伝送に切り替える動作について図６を用いて説明する。
【００３６】
伝播特性が良好である場合は、送信側機器は２つの無線通信チャネルｃｈ１及びｃｈ２を用いてデータを送信する。１ｃｈで送信可能なデータの伝送レートをＲとすると、このときの伝送レートは２Ｒとなる。即ち、通常の２倍のレートで伝送を行っている。レート制御部５０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信している電波の受信レベルを監視している。アンテナ１０２（ｃｈ２を受信しているとする）の受信レベルが下がり、アンテナを独立に使用したデータ伝送が困難であると判断すると、レート制御部５０６は標準レートによるデータ受信に切り替えるため、レート切換処理を行う。
【００３７】
レート切換処理の内容を説明する。レート制御部５０６は、ｃｈ２の伝播特性が悪化したことを検出すると、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換を要求する。ＭＡＣ処理部１０８は、送信レートの切換が必要であることを送信側に通知するために、レート切換要求パケットを送信側に転送する。ＭＡＣ処理部１０８からのレート切換要求パケットを受信した送信側機器は、現在伝送に使用している２つの無線通信チャネルのうち、伝播特性が悪化したｃｈ２の伝送を停止する。送信側機器は、レート切換要求を受信したことを示すレート切換応答パケットを受信側機器５００に伝送する。
【００３８】
ＭＡＣ処理部１０８は、レート切換応答パケットを受信すると、そのことをレート制御部５０６に通知する。レート制御部５０６は、Ｉ／Ｏ制御部１０５に対してアンテナ１０１及び１０２から受信したデータを多重してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードから、アンテナ１０１（ｃｈ１を受信している）からのデータを選択してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードに切り替えるように指示する。また、レート制御部５０６は、ｃｈ２の受信を行っているＲＦ処理部５０４に対して休止状態に変更するように指示する。そして、レート制御部５０６は、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換処理が完了したことを通知する。
【００３９】
ＭＡＣ処理部１０８は、切換完了通知パケットを送信側機器に対して伝送する。送信側機器は、ｃｈ２の送信を再開する。但し、この送信はレート制御部５０６で伝播特性の状態を監視するためであり、データの通信そのものには使用しない。Ｉ／Ｏ制御部１０５は、レート制御部５０６に指示された方のデータを選択し、ＰＨＹ処理部１０７に転送する。このとき、伝送されるデータは１ｃｈ分になるため、データ伝送レートはＲとなる。
【００４０】
次に、ｃｈ１のみを用いて受信しているときにｃｈ２の伝播特性が良好になり、高レート伝送に切り替える動作について図７を用いて説明する。
【００４１】
伝播特性が劣悪である場合は、送信側機器はｃｈ１のみを用いてデータを送信する。１ｃｈで送信可能なデータの伝送レートをＲとすると、このときの伝送レートはＲとなる。レート制御部５０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信している電波の受信レベルを監視している。受信レベルが上がり、アンテナを独立に使用したデータ伝送が可能であると判断すると、レート制御部５０６は高レートによるデータ受信に切り替えるため、レート切換処理を行う。
【００４２】
レート切換処理の内容を説明する。レート制御部５０６は、伝播特性が良好になったことを検出すると、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換を要求する。ＭＡＣ処理部１０８は、送信レートの切換が必要であることを送信側に通知するために、レート切換要求パケットを送信側に転送する。ＭＡＣ処理部１０８からのレート切換要求パケットを受信した送信側機器は、伝播特性の監視用に送信していたｃｈ２の送信を停止する。送信側機器は、レート切換要求を受信したことを示すレート切換応答パケットを受信側機器５００に伝送する。
【００４３】
ＭＡＣ処理部１０８は、レート切換応答パケットを受信すると、そのことをレート制御部５０６に通知する。レート制御部５０６は、Ｉ／Ｏ制御部１０５に対してアンテナ１０１が受信した伝送データを選択してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードから、アンテナ１０１及び１０２から受信したデータを多重してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードに切り替えるように指示する。また、レート制御部５０６は、ｃｈ２の受信を行っているＲＦ処理部５０４に対して動作状態に変更するように指示する。そして、レート制御部５０６は、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換処理が完了したことを通知する。
【００４４】
ＭＡＣ処理部１０８は、切換完了通知パケットを送信側機器に対して伝送する。送信側機器は、ｃｈ２のデータ送信を再開する。このとき、ｃｈ２はｃｈ１と異なるデータを伝送する。即ち、ｃｈ１とｃｈ２とを用いた高レートで伝送する。Ｉ／Ｏ制御部１０５は、受信したデータを多重し、ＰＨＹ処理部１０７に転送する。このとき、伝送されるデータは２ｃｈ分になるため、データ伝送レートは２Ｒとなる。
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、複数の無線通信チャネルを使用して通信中にあるチャネルの伝播特性が悪化した場合、悪化した通信チャネルを用いた通信を中止し、そのチャネルの送受信機能（ＲＦ処理部）を休止状態にする。このため、無駄なチャネルの通信のために電力が消費されることを防ぐことが出来る。
【００４６】
（実施の形態３）
図８は本発明の第三の実施の形態における無線通信装置の構成図である。図中の無線通信装置８００において、第一及び第二の実施の形態と同じ機能の機能部については同じ番号を用い、説明を省略する。ＲＦ処理部８０３及び８０４は、第二の実施の形態で示した機能に加えて、レート制御部８０６からの指示によって自身が受信する無線通信チャネルを変更する機能を持つ。レート制御部８０６は、第二の実施の形態で示した機能に加えて、アンテナ１０１及び１０２の受信レベルに応じてＲＦ処理部８０３及び８０４が使用する無線通信チャネルを判断する機能を有する。
【００４７】
図８の構成における動作を説明する。まず、高レートで伝送しているときにｃｈ１及びｃｈ２の伝播特性が悪化し、受信レベル比較の結果、ｃｈ１によるスペース・ダイバーシティ方式に切り替える動作について図９を用いて説明する。
【００４８】
伝播特性が良好である場合は、送信側機器は２つの無線通信チャネルｃｈ１及びｃｈ２を用いてデータを送信する。１ｃｈで送信可能なデータの伝送レートをＲとすると、このときの伝送レートは２Ｒとなる。即ち、通常の２倍のレートで伝送を行っている。レート制御部８０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信している電波の受信レベルを監視している。アンテナ１０１（ｃｈ１を受信しているとする）及び１０２（ｃｈ２を受信しているとする）の受信レベルが下がり、アンテナを独立に使用したデータ伝送が困難であると判断すると、レート制御部８０６は、ｃｈ１とｃｈ２の受信レベルの比較を行う。本実施の形態では、ｃｈ１とｃｈ２の両方の伝播特性が悪化しているが、ｃｈ１の伝播特性がｃｈ２よりも悪化の度合いが小さいとする。レート制御部８０６は、ｃｈ１によるスペース・ダイバーシティ方式による伝送に切り替える必要があることを検出し、レート切換処理を行う。
【００４９】
レート切換処理の内容を説明する。レート制御部８０６は、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換を要求する。ＭＡＣ処理部１０８は、送信レートの切換が必要であることを送信側に通知するために、レート切換要求パケットを送信側に転送する。ＭＡＣ処理部１０８からのレート切換要求パケットを受信した送信側機器は、現在伝送に使用している２つの無線通信チャネルのうち、伝播特性がｃｈ１よりも悪化したｃｈ２の伝送を停止する。送信側機器は、レート切換要求を受信したことを示すレート切換応答パケットを受信側機器８００に伝送する。
【００５０】
ＭＡＣ処理部１０８は、レート切換応答パケットを受信すると、そのことをレート制御部８０６に通知する。レート制御部８０６は、Ｉ／Ｏ制御部１０５に対してアンテナ１０１及び１０２から受信したデータを多重してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードから、ダイバーシティ方式でアンテナ１０１及び１０２のうち、指定された方の伝送データを選択してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードに切り替えるように指示する。また、レート制御部８０６は、ｃｈ２の受信を行っているＲＦ処理部８０４に対して対応する無線通信チャネルをｃｈ１に変更するように指示する。そして、レート制御部８０６は、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換処理が完了したことを通知する。
【００５１】
ＭＡＣ処理部１０８は、切換完了通知パケットを送信側機器に対して伝送する。送信側機器は、ｃｈ２のデータ送信を再開する。但し、この送信はレート制御部８０６で伝播特性の状態を監視するためであり、データ通信そのものには使用しない。レート制御部８０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信したデータの受信レベルを比較し、受信レベルの高い方のデータを選択してＩ／Ｏ制御部１０５に指示する。Ｉ／Ｏ制御部１０５は、レート制御部８０６に指示された方のデータを選択し、ＰＨＹ処理部１０７に転送する。このとき、伝送されるデータは１ｃｈ分になるため、データ伝送レートはＲとなる。
【００５２】
次に、ダイバーシティ方式で受信しているときに伝播特性が良好になり、高レート伝送に切り替える動作について図１０を用いて説明する。
【００５３】
送信側機器は１つの無線通信チャネルｃｈ１を用いてスペース・ダイバーシティ方式でデータを送信する。１ｃｈで送信可能なデータの伝送レートをＲとすると、このときの伝送レートはＲとなる。レート制御部８０６は、アンテナ１０１及び１０２が受信している電波の受信レベルを監視している。ｃｈ１及びｃｈ２の受信レベルが上がり、アンテナを独立に使用したデータ伝送が可能であると判断すると、レート制御部８０６は高レートによるデータ受信に切り替えるため、レート切換処理を行う。
【００５４】
レート切換処理の内容を説明する。レート制御部８０６は、伝播特性が良好になったことを検出すると、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換を要求する。ＭＡＣ処理部１０８は、送信レートの切換が必要であることを送信側に通知するために、レート切換要求パケットを送信側に転送する。ＭＡＣ処理部１０８からのレート切換要求パケットを受信した送信側機器は、伝播特性の監視用に送信していたｃｈ２の送信を停止する。送信側機器は、レート切換要求を受信したことを示すレート切換応答パケットを受信側機器８００に伝送する。
【００５５】
ＭＡＣ処理部１０８は、レート切換応答パケットを受信すると、そのことをレート制御部８０６に通知する。レート制御部８０６は、Ｉ／Ｏ制御部１０５に対してダイバーシティ方式でアンテナ１０１及び１０２のうち、指定された方の伝送データを選択してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードから、アンテナ１０１及び１０２から受信したデータを多重してＰＨＹ処理部１０７に転送するモードに切り替えるように指示する。そして、レート制御部８０６は、ＭＡＣ処理部１０８に対してレート切換処理が完了したことを通知する。
【００５６】
ＭＡＣ処理部１０８は、切換完了通知パケットを送信側機器に対して伝送する。送信側機器は、ｃｈ２の送信を再開する。このとき、ｃｈ２はｃｈ１と異なるデータを伝送する。即ち、ｃｈ１とｃｈ２とを用いた高レートで伝送する。Ｉ／Ｏ制御部１０５は、受信したデータを多重し、ＰＨＹ処理部１０７に転送する。このとき、伝送されるデータは２ｃｈ分になるため、データ伝送レートは２Ｒとなる。
【００５７】
以上説明したように、本発明によれば、通信で使用している無線通信チャネルの全ての伝播特性が悪化した場合、その中で最も伝播特性の悪化の小さい無線通信チャネルを選択し、当該無線通信チャネルを用いたスペース・ダイバーシティ方式でデータ伝送を行う。このため、伝播特性の悪化の大きい無線通信チャネルを用いた周波数ダイバーシティ方式を用いるよりも受信特性を改善することが出来る。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００５９】
まず、伝播特性が良好である場合には、複数のアンテナを異なるデータの通信に使用する。一方、伝播特性が劣悪である場合には、複数のアンテナを同一データの通信に使用し、ダイバーシティ方式で通信を行う。従って、伝播特性に応じてアンテナを効率的に使用することが出来る。
【００６０】
また、伝播特性が良好である場合には、１つのデータを伝送するために複数の無線通信チャネルを使用する。従って、通常よりも高レートのデータ通信を行うことが出来る。
【００６１】
また、伝播特性が良好である場合には、複数の無線通信チャネルを異なる機器が通信を可能にする。従って、複数のアンテナを使用して複数の機器との通信が可能になる。
【００６２】
また、特定の無線通信チャネルの伝播特性が悪化した場合には、当該チャネルの使用を中止し、ＲＦ処理回路を休止状態にする。従って、未使用のＲＦ回路による電力消費を防止することが出来る。
【００６３】
また、通信中の全ての無線通信チャネルの伝播特性が悪化した場合には、当該無線通信チャネルのうち、最も伝播特性の悪化が小さいチャネルを選択し、選択したチャネルを用いたスペースダイバーシティ方式で通信を行う。従って、全ての無線通信チャネルの伝播特性が悪化した場合でも受信特性の悪化を低減することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態における無線通信装置の構成図
【図２】本発明の第一の実施の形態における無線通信装置で、高レートでの通信から周波数ダイバーシティ方式による通信に切り替える手順を示したシーケンス図
【図３】本発明の第一の実施の形態における無線通信装置で、周波数ダイバーシティ方式による通信から高レートでの通信に切り替える手順を示したシーケンス図
【図４】従来のダイバーシティ方式による無線通信装置の構成図
【図５】本発明の第二の実施の形態における無線通信装置の構成図
【図６】本発明の第二の実施の形態における無線通信装置で、高レートでの通信から標準レートでの通信に切り替える手順を示したシーケンス図
【図７】本発明の第二の実施の形態における無線通信装置で、標準レートでの通信から高レートでの通信に切り替える手順を示したシーケンス図
【図８】本発明の第三の実施の形態における無線通信装置の構成図
【図９】本発明の第三の実施の形態における無線通信装置で、高レートでの通信からスペース・ダイバーシティ方式による通信に切り替える手順を示したシーケンス図
【図１０】本発明の第三の実施の形態における無線通信装置で、スペース・ダイバーシティ方式による通信から高レートでの通信に切り替える手順を示したシーケンス図
【符号の説明】
１００　無線通信装置
１０１、１０２　アンテナ
１０３、１０４　ＲＦ処理部
１０５　Ｉ／Ｏ制御部
１０６　レート制御部
１０７　ＰＨＹ処理部
１０８　ＭＡＣ処理部
４０１、４０２　アンテナ
４０３、４０４　ＲＦ処理部
４０５　スイッチ
４０６　受信レベル比較部
４０７　ＰＨＹ処理部
４０８　ＭＡＣ処理部
５００　無線通信装置
５０３、５０４　ＲＦ処理部
５０６　レート制御部
８００　無線通信装置
８０３、８０４　ＲＦ処理部
８０６　レート制御部

Claims (10)

1. 複数の無線通信チャネルを用いてデータを受信することが出来る無線受信方法において、
   前記無線通信チャネルの受信レベルから伝播特性を検出し、
   伝播特性が所定値以上である場合には、複数のＲＦ処理部で異なるデータを受信し、
   伝播特性が所定値以下である場合には、前記複数のＲＦ処理部で同一のデータを受信し、ダイバーシティ方式に従って最適な伝播パスを選択する事を特徴とする無線受信方法。
2. 請求項１記載の無線受信方法を用いた無線受信装置に対して、伝播特性が所定値以上であるときは、送信するデータを複数の無線チャネルに分散して伝送することを特徴とする無線送信方法。
3. 請求項１記載の無線受信方法を用いた無線受信装置に対して、伝播特性が所定値以上であるときは、複数の無線送信装置がそれぞれ個別の通信チャネルを用いてデータを伝送することを特徴とする無線送信方法。
4. データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、伝播特性が所定値以下の通信チャネルはデータ伝送を中止して休止状態にすることを特徴とする請求項１記載の無線受信方法。
5. データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、全ての無線通信チャネルの伝播特性が所定値以下である場合には、前記無線通信チャネルのうち、最も伝播特性が良好なチャネルを選択してダイバーシティ方式で受信することを特徴とする請求項１記載の無線受信方法。
6. 複数の無線通信チャネルを用いてデータを受信することが出来る無線受信装置において、
   前記無線通信チャネルの受信レベルから伝播特性を検出し、
   前記複数の無線通信チャネルで異なるデータを受信するか、或いは、前記複数の無線通信チャネルで同一のデータを受信し、ダイバーシティ方式に従って最適な伝播パスを選択するかを選択して他の手段に指示を出すレート制御手段と、
   前記レート制御手段からの指示により、前記複数の無線通信チャネルで受信したデータを多重してＰＨＹ処理部に転送するか、別々のデータとしてＰＨＹ処理部に転送するか、或いは前記複数の無線通信チャネルで受信したデータのうち、最適なものを選択してＰＨＹ処理部に転送するＩ／Ｏ制御部を有することを特徴とする無線受信装置。
7. 前記レート制御手段は、伝播特性が所定値以上であるときには、送信するデータを前記複数の無線通信チャネルに分散して伝送するよう無線送信装置に要求すると共に、前記Ｉ／Ｏ制御部に対して前記複数の無線通信チャネルで受信したデータを多重して同一データとしてＰＨＹ処理部に転送するよう指示することを特徴とする請求項６記載の無線受信装置。
8. 前記レート制御手段は、伝播特性が所定値以上であるときは、複数の無線送信装置に対してそれぞれ個別の通信チャネルを用いてデータを伝送するよう要求すると共に、前記Ｉ／Ｏ制御部に対して前記複数の無線通信チャネルで受信したデータを個別のデータとしてＰＨＹ処理部に転送するよう指示することを特徴とする請求項６記載の無線受信装置。
9. データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、特定の無線通信チャネルの伝播特性が所定値以下である場合には、前記レート制御手段は前記特定の無線通信チャネルの伝送を行っているＲＦ処理部を休止状態にするよう指示することを特徴とする請求項６記載の無線受信装置。
10. データを伝送するために使用している無線通信チャネルのうち、全ての無線通信チャネルの伝播特性が所定値以下である場合には、前記レート制御手段は前記無線通信チャネルのうち、最も伝播特性が良好なチャネルを選択し、ＲＦ処理部に対して当該無線通信チャネルで送受信するよう指示すると共に、前記Ｉ／Ｏ制御手段に対してどの無線通信チャネルで受信したデータを選択するかを指示することを特徴とする請求項６記載の無線受信装置。

Images