JP2005203822A - 通信装置、通信システム、及び通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 受信部1と送信部3とを備え、パルス列で送受信する通信装置において、受信部の出力sg1から通信状態を測定する通信環境測定部2を設ける。送信部3を、測定結果sg2に応じて送信すべきデータdatのパルスの送信レートとパルスのエネルギーを連係して制御した送信信号txoを送信するように構成する。
【選択図】 図1
Description
非特許文献1には、ガウシアンモノパルスをパルス位置で変調したPPM(Pulse Position Modulation)方式の通信システムが示されている。これらのパルス列を用いた通信方式は、通常の連続波を用いた信号伝送とは異なり、断続的なエネルギー信号の送受によって情報の伝送を行う。
前記第1の通信装置は、前記パルス列を受信する受信部と、前記第1受信部による受信信号から通信環境状態を測定する通信環境測定手段と、前記通信環境測定手段の測定結果から制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号を前記第2の通信装置へ送信する第1送信部とを含んでなり、
前記第2の通信装置は、前記第1の通信装置から送信された前記制御信号を受信する第2受信部と、前記第2受信部で受信された前記制御信号に応じて前記パルス列の送信レートの制御と単一パルスの送信エネルギーの制御とを行う制御手段を備えた第2送信部とを含んでなり、該第2送信部は前記制御手段により制御された前記パルス列を送信することを特徴とする通信システムである。
前記記第1の通信装置は、所定の信号を受信する第1受信ステップと、前記受信信号から通信環境を測定する測定ステップと、前記測定ステップの測定結果から制御信号を生成する制御信号生成ステップと、前記制御信号を前記第2の通信装置へ送信する第1送信ステップとを有し、
前記第2の通信装置は、前記第1の通信装置から送信された前記制御信号を受信する第2受信ステップと、前記第2受信ステップにおいて受信された前記制御信号に応じて、前記パルス列の送信レートと単一パルスの送信エネルギーを制御する制御ステップと、該制御ステップにより制御された前記パルス列を前記第1通信装置へ送信する第2送信ステップとを有することを特徴とする。
Ta<Tb、Sa>Sb、Sa/Ta=Sb/Tb の関係で制御することが望ましい。
σ2= (E(X2))−{E(|X|)}2 …(2)
S/N= S/σ2 …(3)
ただし、図7に示す測定方法だけに限定されない。例えば、受信信号電力は、積分器出力intoutそのものとし、無信号時の積分器出力の絶対値との比の2乗をとって信号対雑音比としてもよい。また図7は、誤り率測定、信号電力測定、信号対雑音比測定を含んでいるが、少なくとも一つ備えていればよい。
先ず、受信部1でパルス列を受信し(ステップST1)、その受信特性を通信環境測定部2で測定する(ステップST2)。この通信環境測定では、受信電力、信号対雑音比、誤り率の少なくとも一つを測定する。次に、ステップST3において、通信環境の測定結果と上記受信信号の送信電力、及び測定項目における受信に必要な閾値とから送信パラメータ(パルス列の送信レートと単一パルスのエネルギー)の制御値を計算する。現在の送信パラメータを比較する(ステップST4)。比較した結果、変更の必要がある場合は、ステップST5へ進み、送信パラメータを更新して送信を行い(ステップST6)、変更の必要が無い場合にはステップ6へ進み、送信する。また、ステップST4を省略して、比較を行わないで毎回計算された送信パラメータにより制御を行うこともできる。
以上の手順が、送信部1におけるデータバッファに送信すべきデータがなくなるまで繰り返される。
また、送信レートRt’は、所定の平均送信エネルギーをPとしたとき、
Rt’=P/St’ …(5)
ただし、St’、Rt’はそれぞれ制御適用後の送信パルスのエネルギーと送信レートである。
以上のようにして、測定用波形と、送信波形の特性が異なるものであっても制御可能である。
St’=K*St*(SNRh/SNRr) …(6)
次に、誤り率を上記通信環境測定に用いる場合の計算例を説明する。一般に誤り率と信号対雑音比の関係は変調方式に依存した関数になる。測定された誤り率から受信された信号対雑音比SNRrの予測値を、変調方式に依存した関数により求め、算出されたSNRr’を用いて、上式(6)のSNRrに、SNRr’を代入して制御値St’を求め、制御値Rt’を前述した式(5)により求める。
St’=SNRh*Pn*L …(7)
上記送信パラメータの計算は、実際に通信装置上で計算を行ってもよいし、また制御信号生成部にテーブルをあらかじめ作成しておいて参照してもよい。
また制御信号生成部71は、通信環境測定部2での測定結果に応じて制御信号を生成する。この制御信号は、制御情報送信部72より所定の通信手段で送信される。ただしこの通信手段は、パルス信号に限定されるものではなく、アナログ信号方式など、どのような方式を用いてもよい。
Claims (10)
- パルス列を用いた情報の伝送を行う通信装置であって、
所定の信号を受信する受信部と、
前記受信部の受信信号から通信環境状態を測定する通信環境測定手段と、
前記通信環境測定手段の測定結果に基づいて前記パルス列の送信レートの制御と単一パルスの送信エネルギーの制御とを行う制御手段を備えた送信部とを具備してなり、
該送信部は前記制御手段により制御された前記パルス列を送信することを特徴とする通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置において、
前記制御手段は、平均送信エネルギーが所定の値以下になるように前記パルス列の送信レートの制御と前記単一パルスの送信エネルギーの制御とを連係制御することを特徴とする通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置において、
前記測定する通信環境状態は、前記受信信号における、信号電力の状態、信号対雑音比の状態、受信データの誤り率の状態、背景雑音電力の状態の各状態の少なくとも一つであることを特徴とする通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置において、
前記送信部は、受信された所定の制御信号に応じて制御を開始した前記制御手段により制御された前記パルス列の送信を行うことを特徴とする通信装置。 - 請求項1に記載の通信装置において、
前記通信環境測定手段は、所定の信号の検出手段を有し、
前記送信部は、前記制御手段により制御された前記パルス列の送信を前記検出手段の検出結果に応じて開始することを特徴とする通信装置。 - 第1の通信装置と少なくとも一つの第2の通信装置とを具備してなり、パルス列の送受信により通信を行う通信システムであって、
前記第1の通信装置は、
前記パルス列を受信する第1受信部と、
前記第1受信部による受信信号から通信環境状態を測定する通信環境測定手段と、
前記通信環境測定手段の測定結果から制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号を前記第2の通信装置へ送信する第1送信部とを含んでなり、
前記第2の通信装置は、
前記第1の通信装置から送信された前記制御信号を受信する第2受信部と、
第2受信部で受信された前記制御信号に応じて前記パルス列の送信レートの制御と単一パルスの送信エネルギーの制御とを行う制御手段を備えた第2送信部とを含んでなり、
該第2送信部は前記制御手段により制御された前記パルス列を前記第1の通信装置へ送信することを特徴とする通信システム。 - 請求項6に記載の通信システムにおいて、
前記制御手段は、平均送信エネルギーが所定の値以下になるように前記パルス列の送信レートの制御と前記単一パルスの送信エネルギーの制御とを連係制御することを特徴とする通信システム。 - パルス列を用いて送受信する通信方法であって、
所定の信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した前記所定の信号から通信環境を測定する測定ステップと、
前記測定ステップの測定結果に応じてパルス列の送信レートと単一パルスの送信エネルギーを制御する制御ステップと、
制御された前記パルス列を送信するステップとを有することを特徴とする通信方法。 - 請求項8に記載の通信方法において、
前記制御ステップは、平均送信エネルギーが所定の値以下になるように前記パルス列の送信レートの制御と前記単一パルスの送信エネルギーの制御とを連係制御するステップであることを特徴とする通信方法。 - 第1の通信装置と少なくとも一つの第2の通信装置とを具備してなり、パルス列の送受信により通信を行う通信システムの通信方法であって、
前記記第1の通信装置は、
所定の信号を受信する第1受信ステップと、
前記受信信号から通信環境を測定する測定ステップと、
前記測定ステップの測定結果から制御信号を生成するステップと、
前記制御信号を前記第2の通信装置へ送信する第1送信ステップとを有し、
前記第2の通信装置は、
前記第1の通信装置から送信された前記制御信号を受信する第2受信ステップと、
前記第2受信ステップにおいて受信された前記制御信号に応じて、前記パルス列の送信レートと単一パルスの送信エネルギーを制御する制御ステップと、該制御ステップにより制御された前記パルス列を前記第1の通信装置へ送信する第2送信ステップとを有することを特徴とする通信方法。
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