JP2006173806A - Transmission method and wireless device utilizing it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信技術に関し、特に複数のアンテナを使用しながらバースト信号を送信する送信方法およびそれを利用した無線装置に関する。 The present invention relates to a transmission technique, and more particularly to a transmission method for transmitting a burst signal using a plurality of antennas and a radio apparatus using the transmission method.
ワイヤレス通信において、周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナのそれぞれに対して、処理対象の信号の振幅と位相を制御することによって、アンテナの指向性パターンを制御する。このようなアダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データレートを高速化するための技術にMIMO(Multiple Input Multiple Output)システムがある。当該MIMOシステムは、送信装置と受信装置がそれぞれ複数のアンテナを備え、それぞれのアンテナに対応したチャネルを設定する。すなわち、送信装置と受信装置との間の通信に対して、最大アンテナ数までのチャネルを設定することによって、データレートを向上させる。さらに、このようなMIMOシステムに、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式を組み合わせれば、データレートはさらに高速化される(例えば、特許文献1参照。)。
MIMOシステムでなく、かつOFDM変調方式を使用するシステム(以下、「通常システム」という)には、無線LAN(Local Area Network)の標準化規格であるIEEE802.11a,gがある。また、MIMOシステムであり、かつOFDM変調方式を使用するシステム(以下、これを単に「MIMOシステム」という)には、IEEE802.11nがある。通常システムとMIMOシステムが同一の周波数バンドにおいて共存する場合、通常システムとMIMOシステムの一方に対応した受信側の無線装置が他方のシステムのバースト信号を検出できれば、当該無線装置はバースト信号を送信しないので、無線区間におけるバースト信号の衝突を回避できる。すなわち、送信側の無線装置では、バースト信号の衝突確率を低減するために、受信側の無線装置に対して、異なったシステムにおけるバースト信号を検出させられる方が望ましい。 A system that is not a MIMO system and uses an OFDM modulation scheme (hereinafter referred to as “normal system”) includes IEEE802.11a, g, which is a standard for a wireless LAN (Local Area Network). Further, IEEE802.11n is a MIMO system that uses the OFDM modulation scheme (hereinafter simply referred to as “MIMO system”). When the normal system and the MIMO system coexist in the same frequency band, if the receiving radio device corresponding to one of the normal system and the MIMO system can detect the burst signal of the other system, the radio device does not transmit the burst signal. Therefore, collision of burst signals in the radio section can be avoided. That is, it is desirable that the transmitting-side radio apparatus can cause the receiving-side radio apparatus to detect burst signals in different systems in order to reduce the collision probability of burst signals.
バースト信号を検出させるためには、両者のシステムにおいて、共通のプリアンブル信号を規定し、そのようなプリアンブル信号をバースト信号の先頭部分に配置することが有効である。ここで、通常システムでの受信側の無線装置にもプリアンブル信号を受信させるために、プリアンブル信号は、通常システムに対応し、ひとつのアンテナからの送信に対応すべきである。そのため、MIMOシステムでの送信側の無線装置は、複数のアンテナのうちのいずれかを選択して、選択したアンテナからプリアンブル信号を送信する。その際、選択したアンテナによっては、送信されたプリアンブル信号が、通常システムでの受信側の無線装置において検出されない場合もある。例えば、両者の間に遮蔽物が存在する場合である。このような場合において、バースト信号の衝突確率が増加し、スループットが悪化するおそれがある。 In order to detect a burst signal, it is effective to define a common preamble signal in both systems and to arrange such a preamble signal at the head portion of the burst signal. Here, in order for the radio apparatus on the reception side in the normal system to receive the preamble signal, the preamble signal should correspond to the normal system and correspond to transmission from one antenna. Therefore, a radio device on the transmission side in the MIMO system selects any one of a plurality of antennas and transmits a preamble signal from the selected antenna. At that time, depending on the selected antenna, the transmitted preamble signal may not be detected by the receiving-side radio apparatus in the normal system. For example, this is the case where there is a shield between them. In such a case, the collision probability of the burst signal increases, and the throughput may be deteriorated.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、別の通信システムに対応した無線装置に対して、バースト信号の検出確率を向上させる送信方法およびそれを利用した無線装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a transmission method for improving the detection probability of a burst signal and a wireless device using the same for a wireless device compatible with another communication system. There is to do.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、複数のアンテナのいずれかに対応した第1の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第2の制御信号を定期的に送信する送信部と、バースト信号のうちの第1の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第2の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得する取得部と、取得部において取得されたアンテナに関する情報をもとに、複数のアンテナのうち、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択する選択部とを備える。送信部は、バースト信号を送信する際に、選択部において選択されたアンテナから、第1の制御信号を送信する。 In order to solve the above problems, a radio apparatus according to an aspect of the present invention includes a first control signal corresponding to one of a plurality of antennas and a data signal corresponding to at least two of the plurality of antennas. Transmitting the received burst signal at a predetermined timing and switching while selecting one of the plurality of antennas, and a transmission unit that periodically transmits the second control signal, and the first of the burst signals Acquired by the acquisition unit and the acquisition unit for acquiring information related to the transmission source antenna of the second control signal received by the wireless device from the wireless device that is targeted for processing the control signal and not the data signal. And a selection unit that selects an antenna to which the first control signal is to be transmitted among a plurality of antennas based on information on the received antenna.The transmission unit transmits the first control signal from the antenna selected by the selection unit when transmitting the burst signal.
この態様によると、第1の制御信号と同様に複数のアンテナのいずれかから送信される第2の制御信号が、無線装置において受信されるときにおいて、その際の送信元のアンテナに関する情報にもとづいて、第1の制御信号を送信すべきアンテナを決定するので、第2の制御信号での受信結果を反映させつつ、バースト信号の検出確率を向上させるようなアンテナを決定できる。 According to this aspect, when the second control signal transmitted from any one of the plurality of antennas is received by the wireless device in the same manner as the first control signal, it is based on the information regarding the transmission source antenna at that time. Thus, since the antenna to which the first control signal is to be transmitted is determined, it is possible to determine an antenna that improves the detection probability of the burst signal while reflecting the reception result of the second control signal.
送信部は、第2の制御信号を送信する際に、第2の制御信号を送信すべきアンテナの識別符号を当該第2の制御信号に含め、取得部は、アンテナに関する情報として、無線装置からの信号に含められたアンテナの識別符号を取得してもよい。この場合、アンテナに関する情報として、アンテナの識別符号を使用するので、第2の制御信号を送信したアンテナの特定の正確性を向上できる。 When transmitting the second control signal, the transmission unit includes the identification code of the antenna to which the second control signal is to be transmitted in the second control signal, and the acquisition unit receives information about the antenna from the wireless device. The identification code of the antenna included in the signal may be acquired. In this case, since the identification code of the antenna is used as the information regarding the antenna, it is possible to improve the specific accuracy of the antenna that has transmitted the second control signal.
複数のアンテナによって、無線装置からの信号を受信する受信部と、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備えてもよい。取得部は、測定した品質のそれぞれをもとに、ひとつのアンテナを選択し、選択したひとつのアンテナの識別符号をアンテナに関する情報としてもよい。この場合、第1の制御信号を送信すべき無線装置の内部で処理を完結できるので、信号を送信する無線装置の新たな機能の追加を不要にできる。 You may further provide the receiving part which receives the signal from a radio | wireless apparatus with several antennas, and the measurement part which measures the quality of the signal received in each of several antennas. The acquisition unit may select one antenna based on each of the measured qualities, and use the identification code of the selected one antenna as information related to the antenna. In this case, since the processing can be completed inside the wireless device that should transmit the first control signal, it is not necessary to add a new function of the wireless device that transmits the signal.
選択部は、アンテナの識別符号のそれぞれを単位にして、取得部において取得したアンテナに関する情報を集計し、集計結果をもとに、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。この場合、集計結果をもとにアンテナを選択するので、誤差の影響を小さくでき、選択の精度を向上できる。 The selection unit may total the information on the antenna acquired by the acquisition unit in units of each identification code of the antenna, and may select the antenna to which the first control signal should be transmitted based on the total result. . In this case, since the antenna is selected based on the total result, the influence of the error can be reduced, and the selection accuracy can be improved.
優先すべき無線装置の識別符号を記憶する記憶部とをさらに備えてもよい。取得部は、無線装置からの信号に含まれた当該無線装置の識別符号も取得し、選択部は、取得部において取得した無線装置の識別符号が、記憶部に記憶された無線装置の識別符号に対応していれば、当該信号に対応したアンテナに関する情報を優先しつつ、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。この場合、予め記憶した無線装置を優先するようなアンテナの選択が可能になるので、当該無線装置を優先させるようなサービスの提供を実現できる。選択部は、所定のタイミングにおいて、選択したアンテナを更新してもよい。この場合、無線伝送路が変動する場合であっても、それに追従するように、アンテナを選択できる。 A storage unit that stores an identification code of the wireless device to be prioritized may be further included. The acquisition unit also acquires the identification code of the wireless device included in the signal from the wireless device, and the selection unit acquires the identification code of the wireless device stored in the storage unit by the identification code of the wireless device acquired by the acquisition unit. May be selected, the antenna to which the first control signal should be transmitted may be selected while giving priority to the information related to the antenna corresponding to the signal. In this case, since it is possible to select an antenna that gives priority to a wireless device stored in advance, it is possible to provide a service that gives priority to the wireless device. The selection unit may update the selected antenna at a predetermined timing. In this case, the antenna can be selected so as to follow even when the wireless transmission path varies.
本発明の別の態様は、送信方法である。この方法は、複数のアンテナのいずれかに対応した第1の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第2の制御信号を定期的に送信する送信方法であって、バースト信号のうちの第1の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第2の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得した後に、当該情報から複数のアンテナのうちの第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択し、第1の制御信号を送信する。 Another aspect of the present invention is a transmission method. In this method, a first control signal corresponding to one of a plurality of antennas and a burst signal in which data signals respectively corresponding to at least two of the plurality of antennas are arranged are transmitted at a predetermined timing, and a plurality of signals are transmitted. A transmission method for periodically transmitting a second control signal by switching while selecting one of the antennas, and processing the first control signal of the burst signal and processing the data signal An antenna to which the first control signal of the plurality of antennas should be transmitted from the information after acquiring information about the transmission source antenna of the second control signal received by the wireless device from a non-target wireless device And the first control signal is transmitted.
本発明のさらに別の態様も、送信方法である。この方法は、複数のアンテナのいずれかに対応した第1の制御信号と、複数のアンテナのうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータ信号が配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信し、かつ複数のアンテナのいずれかを選択しながら切りかえることによって、第2の制御信号を定期的に送信するステップと、バースト信号のうちの第1の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第2の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得するステップと、取得されたアンテナに関する情報をもとに、複数のアンテナのうち、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択するステップとを備える。送信するステップは、バースト信号を送信する際に、選択されたアンテナから、第1の制御信号を送信する。 Yet another aspect of the present invention is also a transmission method. In this method, a first control signal corresponding to one of a plurality of antennas and a burst signal in which data signals respectively corresponding to at least two of the plurality of antennas are arranged are transmitted at a predetermined timing, and a plurality of signals are transmitted. By switching while selecting one of the antennas, the step of periodically transmitting the second control signal, the first control signal of the burst signal as a processing target, and the data signal as a processing target A step of acquiring information related to the transmission source antenna of the second control signal received by the wireless device from the wireless device, and a first control among the plurality of antennas based on the acquired information related to the antenna. Selecting an antenna to transmit a signal. The transmitting step transmits the first control signal from the selected antenna when transmitting the burst signal.
送信するステップは、第2の制御信号を送信する際に、第2の制御信号を送信すべきアンテナの識別符号を当該第2の制御信号に含め、取得するステップは、アンテナに関する情報として、無線装置からの信号に含められたアンテナの識別符号を取得してもよい。複数のアンテナによって、無線装置からの信号を受信するステップと、複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号の品質を測定するステップをさらに備えてもよい。取得するステップは、測定した品質のそれぞれをもとに、ひとつのアンテナを選択し、選択したひとつのアンテナの識別符号をアンテナに関する情報としてもよい。 In the transmitting step, when transmitting the second control signal, the identification code of the antenna to which the second control signal is to be transmitted is included in the second control signal, and the acquiring step is performed as wireless information about the antenna. An antenna identification code included in the signal from the apparatus may be acquired. You may further comprise the step which receives the signal from a radio | wireless apparatus with several antennas, and the step which measures the quality of the signal received in each of several antennas. In the obtaining step, one antenna may be selected based on each of the measured qualities, and the identification code of the selected one antenna may be information on the antenna.
選択するステップは、アンテナの識別符号のそれぞれを単位にして、取得したアンテナに関する情報を集計し、集計結果をもとに、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。取得するステップは、無線装置からの信号に含まれた当該無線装置の識別符号も取得し、選択するステップは、取得した無線装置の識別符号が、予め記憶された優先すべき無線装置の識別符号に対応していれば、当該信号に対応したアンテナに関する情報を優先しつつ、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択してもよい。選択するステップは、所定のタイミングにおいて、選択したアンテナを更新してもよい。 In the selecting step, information on the acquired antennas may be totaled for each of the identification codes of the antennas, and the antenna to which the first control signal should be transmitted may be selected based on the totaling result. The acquiring step also acquires the identification code of the wireless device included in the signal from the wireless device, and the selecting step includes the identification code of the wireless device that should be prioritized and stored in advance. May be selected, the antenna to which the first control signal should be transmitted may be selected while giving priority to the information related to the antenna corresponding to the signal. The selecting step may update the selected antenna at a predetermined timing.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、別の通信システムに対応した無線装置に対して、バースト信号の検出確率を向上させることができる。 According to the present invention, the detection probability of a burst signal can be improved with respect to a radio apparatus compatible with another communication system.
(実施例1)
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例1は、MIMOシステムに対応した無線装置(以下、「MIMO無線装置」という)に関する。ここで、MIMOシステムと同一の周波数バンドに、MIMOシステムでなく、かつOFDM変調方式を使用するシステム(以下、前述のごとく、「通常システム」という)が共存している。ここで、MIMOシステムと通常システムにおけるそれぞれのバースト信号は、先頭部分に共通のプリアンブルを配置している。そのため、MIMO無線装置から送信されたバースト信号は、通常システムに対応した無線装置(以下、「通常無線装置」という)において検出される。なお、MIMO無線装置は、複数のアンテナを備え、かつ複数のアンテナのうちのひとつから、プリアンブルを送信しているが、残りのアンテナからは送信していない。そのため、複数のアンテナのうちから選択されたひとつによっては、プリアンブルが通常無線装置に検出されない場合がある。その結果、通常無線装置は、MIMOシステムのバースト信号の存在を認識できず、通常システムのバースト信号を送信してしまう可能性がある。
Example 1
Before describing the present invention in detail, an outline will be described.
また、MIMOシステムと通常システムのそれぞれの基地局装置は、所定の間隔において、定期的にビーコンを送信する。MIMOシステムと通常システムのそれぞれの端末装置は、ビーコンを受信することによって基地局装置の存在を認識する。このようなビーコンは、MIMOシステムと通常システムにおいて共通の構造を有している。また、MIMOシステムにおける基地局装置と端末装置をMIMO無線装置と総称し、通常システムにおける基地局装置と端末装置を通常無線装置と総称する。なお、MIMO無線装置は、複数のアンテナを備えているので、そのうちのひとつからビーコンを送信する。 In addition, each base station apparatus of the MIMO system and the normal system periodically transmits a beacon at a predetermined interval. Each terminal device of the MIMO system and the normal system recognizes the presence of the base station device by receiving a beacon. Such a beacon has a common structure in the MIMO system and the normal system. In addition, base station apparatuses and terminal apparatuses in the MIMO system are collectively referred to as MIMO radio apparatuses, and base station apparatuses and terminal apparatuses in the normal system are collectively referred to as normal radio apparatuses. Since the MIMO wireless apparatus includes a plurality of antennas, a beacon is transmitted from one of them.
本実施例に係るMIMO無線装置は、複数のアンテナのうちのひとつを切りかえながら、ビーコンを送信する。例えば、所定のビーコンが「第1アンテナ」から送信され、次のビーコンが「第2アンテナ」から送信される。その際、複数のアンテナにそれぞれ付与した識別符号(以下、「アンテナ識別符号」という)であって、ビーコンを送信するアンテナに対応したアンテナ識別符号が、ビーコンに含まれて送信される。通常無線装置は、ビーコンを受信すると、受信したビーコンからアンテナ識別符号を抽出する。さらに、通常無線装置は、バースト信号を送信する際に、抽出したアンテナ識別符号を含める。当該バースト信号を受信したMIMO無線装置は、アンテナ識別符号を抽出する。 The MIMO wireless apparatus according to the present embodiment transmits a beacon while switching one of a plurality of antennas. For example, a predetermined beacon is transmitted from the “first antenna”, and the next beacon is transmitted from the “second antenna”. At this time, an identification code assigned to each of the plurality of antennas (hereinafter referred to as “antenna identification code”) and corresponding to the antenna transmitting the beacon is included in the beacon and transmitted. Normally, when a wireless device receives a beacon, it extracts an antenna identification code from the received beacon. Further, the normal wireless device includes the extracted antenna identification code when transmitting the burst signal. The MIMO wireless apparatus that has received the burst signal extracts an antenna identification code.
このような処理を繰り返すことによって、MIMO無線装置は、複数の通常端末装置からのアンテナ識別符号を取得する。ここで、取得した数の多いアンテナ識別符号は、ビーコンが通常無線装置に伝送されやすいアンテナに相当する。ビーコンと同様に、プリアンブルも複数のアンテナのうちのひとつから送信されるので、MIMO無線装置は、取得した数の多いアンテナ識別符号に対応したアンテナから、プリアンブルを送信する。なお、ここで、通常システムは、IEEE802.11a規格に準拠した無線LANとし、MIMOシステムは、IEEE802.11a規格に準拠すべき無線LANとする。 By repeating such processing, the MIMO radio apparatus acquires antenna identification codes from a plurality of normal terminal apparatuses. Here, the large number of acquired antenna identification codes corresponds to an antenna in which a beacon is easily transmitted to a normal wireless device. Like the beacon, the preamble is also transmitted from one of the plurality of antennas, so the MIMO radio apparatus transmits the preamble from the antenna corresponding to the large number of acquired antenna identification codes. Here, the normal system is a wireless LAN compliant with the IEEE 802.11a standard, and the MIMO system is a wireless LAN that should be compliant with the IEEE 802.11a standard.
図1は、本発明の実施例1に係る通信システム100の構成を示す。ここで、通信システム100は、前述のMIMOシステムと通常システムを含んでいるものとする。通信システム100は、MIMO無線装置10と総称される第1MIMO無線装置10a、第2MIMO無線装置10b、通常無線装置16を含む。また、第1MIMO無線装置10aは、アンテナ12と総称される第1アンテナ12a、第2アンテナ12b、第3アンテナ12c、第4アンテナ12dを含み、第2MIMO無線装置10bは、アンテナ14と総称される第1アンテナ14a、第2アンテナ14b、第3アンテナ14c、第4アンテナ14dを含む。第1MIMO無線装置10aが、MIMOシステムにおける基地局装置に対応し、第2MIMO無線装置10bが、MIMOシステムにおける端末装置に対応し、通常無線装置16が、通常システムにおける端末装置に対応する。なお、第1MIMO無線装置10aは、通常システムにおける基地局装置を兼ねていてもよい。
FIG. 1 shows a configuration of a
通信システム100の構成を説明する前に、MIMOシステムの概略を説明する。データは、第1MIMO無線装置10aから第2MIMO無線装置10bに送信されているものとする。第1MIMO無線装置10aは、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dのそれぞれから、異なったデータを送信する。その結果、データレートが高速になる。第2MIMO無線装置10bは、第1アンテナ14aから第4アンテナ14dによって、データを受信する。
Before describing the configuration of the
ここで、アンテナ12の本数は「4」であり、アンテナ14の本数も「4」であるので、アンテナ12とアンテナ14の間の伝送路の組合せは「16」になる。第iアンテナ12iから第jアンテナ14jとの間の伝送路特性をhijと示す。図中において、第1アンテナ12aと第1アンテナ14aとの間の伝送路特性がh11、第1アンテナ12aから第2アンテナ14bとの間の伝送路特性がh12、第2アンテナ12bと第1アンテナ14aとの間の伝送路特性がh21、第2アンテナ12bから第2アンテナ14bとの間の伝送路特性がh22、第4アンテナ12dから第4アンテナ14dとの間の伝送路特性がh44と示されている。なお、これら以外の伝送路が、図の明瞭化のために省略する。
Here, since the number of antennas 12 is “4” and the number of antennas 14 is also “4”, the combination of transmission paths between the antennas 12 and 14 is “16”. A transmission path characteristic between the i-th antenna 12i and the j-th antenna 14j is denoted by hij. In the figure, the transmission path characteristic between the
第2MIMO無線装置10bは、アダプティブアレイ信号処理によって、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dによってそれぞれ送信されたデータを独立して復調できるように動作する。説明の明瞭化のために、第1MIMO無線装置10aは、データを送信する際に、アダプティブアレイ信号処理を実行していないものとするが、データの伝送品質を向上させるために、第1MIMO無線装置10aは、送信の際に、アダプティブアレイ信号処理を実行してもよい。
The second
第1MIMO無線装置10aは、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dにおいて、それぞれ異なったデータを送信する。第1MIMO無線装置10aは、データをバースト信号に含めて送信するが、バースト信号の先頭部分にプリアンブルを付加する。当該プリアンブルは、通常システムにおけるプリアンブルと共通であるので、データと異なり、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dのうちのひとつから送信される。ひとつのアンテナ12の選択については、後述する。また、第1MIMO無線装置10aは、定期的にビーコンを送信する。ビーコンも、プリアンブルと同様に、通常システムにおけるビーコンと共通であるので、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dのうちのひとつから送信される。
The first
第1MIMO無線装置10aは、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dを順番にひとつずつ切りかえながら、ビーコンを送信する。すなわち、「第1アンテナ12a」、「第2アンテナ12b」、「第3アンテナ12c」、「第4アンテナ12d」、「第1アンテナ12a」の順にアンテナ12が切りかえられる。第1MIMO無線装置10aは、ビーコンに、ビーコンを送信すべきアンテナ12の識別符号を含める。なお、ビーコンもバースト信号であるが、ここでは、説明を明確にするために、データを含んだバースト信号を「バースト信号」といい、ビーコンを除外するものとする。
The first
第2MIMO無線装置10bは、第1アンテナ14aから第4アンテナ14dに対して、アダプティブアレイ信号処理を実行しつつ、第1MIMO無線装置10aからのデータを受信する。なお、第1MIMO無線装置10aと第2MIMO無線装置10bの動作が、反対になってもよい。この場合、第2MIMO無線装置10bは、バースト信号の送信の際に、アダプティブアレイ処理を実行せず、第1MIMO無線装置10aは、バースト信号の受信の際に、アダプティブアレイ処理を実行する。
The second
通常無線装置16は、第1MIMO無線装置10aあるいは図示しない別の基地局装置と通信する。また、通常無線装置16は、第1MIMO無線装置10aからのビーコンを受信し、ビーコンに含まれたアンテナ12の識別符号を抽出する。さらに、通常無線装置16は、バースト信号を送信する際に、抽出したアンテナ12の識別符号をバースト信号に含める。前述のごとく、通常無線装置16は、MIMOシステムに対応したバースト信号を検出できるが、検出している期間にわたって、通常無線装置16は、バースト信号を送信しない。実際、通常無線装置16は、第1MIMO無線装置10aからのバースト信号と、第2MIMO無線装置10bからのバースト信号を受信する。ここでは、説明を明瞭にするために、第1MIMO無線装置10aからのバースト信号を受信する場合を説明の対象にする。
The
図2は、通信システム100において送信される信号の構成を示す。図2において、横軸が、時間を示す。また、「B1」、「B2」、「B3」、「B4」、「B5」、「B6」は、ビーコンを示し、これらに付与されている数字は、ビーコンを区別するために便宜的に使用されている。ビーコンは、前述のごとく、第1MIMO無線装置10aによって送信されている。また、「B1」は第1アンテナ12aから送信され、「B2」は第2アンテナ12bから送信され、「B3」は第3アンテナ12cから送信され、「B4」は第4アンテナ12dから送信され、「B5」は第1アンテナ12aから送信され、「B6」は第2アンテナ12bから送信されている。すなわち、第1MIMO無線装置10aは、アンテナ12を選択しながら切りかえている。連続したビーコン、例えば、「B1」と「B2」の間隔は、「ビーコン間隔」と呼ばれる。ビーコン間隔において、バースト信号が送信される。ここで、バースト信号は、第1MIMO無線装置10a、第2MIMO無線装置10b、通常無線装置16から送信される。
FIG. 2 shows a configuration of a signal transmitted in the
図3(a)−(b)は、通信システム100におけるバーストフォーマットの構成を示す。図3(a)は、通常システムおいて規定されたバーストフォーマットを示す。これは、無線LAN(Local Area Network)のひとつのIEEE802.11a規格の通話チャネルにおいて使用されるバーストフォーマットである。図示のごとく、先頭から、「Legacy STS(Short Training Sequence)」、「Legacy LTS(Long Training Sequence)」、「Legacy シグナル」、「データ」が配置される。「Legacy STS」は、タイミング同期およびAGC(Automatic Gain Control)等に使用され、「Legacy LTS」は、伝送路推定に使用され、「Legacy シグナル」は、制御情報を含み、「データ」は、通常システムにおいて伝送されるデータである。
FIGS. 3A and 3B show the configuration of the burst format in the
IEEE802.11a規格は、OFDM変調方式を適用する。OFDM変調方式では、一般にフーリエ変換のサイズとガードインターバルのシンボル数との合計をひとつの単位として規定する。本実施の形態では、このひとつの単位を「OFDMシンボル」とよぶ。なお、IEEE802.11規格では、フーリエ変換のサイズが64(以下、ひとつのFFT(Fast Fourier Transform)のポイントを「FFTポイント」と呼ぶ)、ガードインターバルのFFTポイント数が16であるため、OFDMシンボルは80FFTポイントに相当する。 The IEEE 802.11a standard applies an OFDM modulation scheme. In the OFDM modulation method, generally, the sum of the size of the Fourier transform and the number of symbols in the guard interval is defined as one unit. In the present embodiment, this single unit is called an “OFDM symbol”. In the IEEE 802.11 standard, the size of the Fourier transform is 64 (hereinafter, one FFT (Fast Fourier Transform) point is referred to as an “FFT point”), and the number of FFT points in the guard interval is 16, so the OFDM symbol Corresponds to 80 FFT points.
図3(b)は、図3(a)は、MIMOシステムおいて規定されるバーストフォーマットを示す。図は、4段に分かれて示されているが、上段から下段に向かって、第1アンテナ12a、第2アンテナ12b、第3アンテナ12c、第4アンテナ12dから送信される信号に対応する。図3(b)のバーストフォーマットは、図3(a)のバーストフォーマットと同様に、先頭から、「Legacy STS」、「Legacy LTS」、「Legacy シグナル」が配置される。また、これらに続いて、「MIMOシグナル」が配置される。以上の信号は、第1アンテナ12aから送信される。これらは、第1アンテナ12a以外のアンテナ12から送信されてもよく、ひとつのアンテナ12から送信されればよい。また、「MIMOシグナル」以降は、MIMOシステムに特有の信号であり、「MIMOシグナル」は、MIMOシステムに対応した制御情報を含む。
FIG. 3B shows a burst format defined in the MIMO system. Although the figure is divided into four stages, it corresponds to signals transmitted from the
「第1MIMO−STS」から「第4MIMO−STS」は、タイミング同期およびAGC等に使用され、「第1MIMO−LTS」から「第4MIMO−LTS」は、伝送路推定に使用され、「第1データ」から「第4データ」は、MIMOシステムおいて伝送されるべきデータである。ここで、「第1MIMO−STS」から「第4MIMO−STS」は、互いの干渉が小さくなるようなパターンによって構成されている。「第1MIMO−LTS」から「第4MIMO−LTS」も同様である。ここでは、これらの構成の説明を省略する。 “First MIMO-STS” to “fourth MIMO-STS” are used for timing synchronization and AGC, etc., “first MIMO-LTS” to “fourth MIMO-LTS” are used for channel estimation, and “first data To “fourth data” is data to be transmitted in the MIMO system. Here, “first MIMO-STS” to “fourth MIMO-STS” are configured by patterns that reduce mutual interference. The same applies to “first MIMO-LTS” to “fourth MIMO-LTS”. Here, description of these configurations is omitted.
図3(a)と図3(b)における「Legacy STS」、「Legacy LTS」、「Legacy シグナル」が、前述の「プリアンブル」に相当する。特に、図3(b)においては、ひとつのアンテナ12から送信される信号を「プリアンブル」と総称し、複数のアンテナ12から送信される信号を「データ」と総称する。なお、「MIMOシグナル」は、「プリアンブル」と同一のアンテナ12またはアンテナ14から送信される。このようなプリアンブルは、「MIMOシグナル」を除いて、通常システムと互換性を有する信号である。すなわち、バースト信号のうちのプリアンブルは、通常無線装置16の処理対象とされ、データは、通常無線装置16の処理対象とされない。
“Legacy STS”, “Legacy LTS”, and “Legacy signal” in FIGS. 3A and 3B correspond to the “preamble” described above. In particular, in FIG. 3B, signals transmitted from one antenna 12 are collectively referred to as “preamble”, and signals transmitted from a plurality of antennas 12 are collectively referred to as “data”. The “MIMO signal” is transmitted from the same antenna 12 or antenna 14 as the “preamble”. Such a preamble is a signal that is compatible with a normal system except for the “MIMO signal”. That is, the preamble of the burst signal is a processing target of the
図4は、第1MIMO無線装置10aの構成を示す。第1MIMO無線装置10aは、無線部20と総称される第1無線部20a、第2無線部20b、第4無線部20d、処理部22と総称される第1処理部22a、第2処理部22b、第4処理部22d、変復調部24と総称される第1変復調部24a、第2変復調部24b、第4変復調部24d、IF部26、制御部30、取得部32、選択部34を含む。また信号として、時間領域信号200と総称される第1時間領域信号200a、第2時間領域信号200b、第4時間領域信号200d、周波数領域信号202と総称される第1周波数領域信号202a、第2周波数領域信号202b、第4周波数領域信号202dを含む。
FIG. 4 shows the configuration of the first
無線部20は、受信動作として、アンテナ12において受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。無線部20は、ベースバンドの信号を時間領域信号200として処理部22に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、AGCやA/D変換部も含まれる。無線部20は、送信動作として、処理部22からのベースバンドの信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出する。ここで、処理部22からのベースバンドの信号も時間領域信号200として示す。無線部20は、無線周波数の信号をアンテナ12に出力する。また、PA(Power Amplifier)、D/A変換部も含まれる。時間領域信号200は、時間領域に変換したマルチキャリア信号であり、デジタル信号であるものとする。さらに、無線部20において処理される信号は、バースト信号を形成しており、そのバーストフォーマットは、図3(b)に示した通りである。また、所定の間隔において、図2のごとく、ビーコンを送信する。その際は、無線部20のうちのひとつから送信される。
As a reception operation, the
処理部22は、受信動作として、複数の時間領域信号200をそれぞれ周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。処理部22は、アダプティブアレイ信号処理の結果を周波数領域信号202として出力する。ひとつの周波数領域信号202が、図1におけるひとつのアンテナ14から送信された信号に対応し、これはひとつの伝送路に対応した信号に相当する。処理部22は、送信動作として、変復調部24から、周波数領域の信号としての周波数領域信号202を入力し、周波数領域信号202を時間領域に変換し、時間領域信号200として出力する。ここで、周波数領域の信号である周波数領域信号202は、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。
As a receiving operation, the
図5は、周波数領域の信号の構成を示す。OFDM変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。ここでは、IEEE802.11a規格と同様に、サブキャリア番号「−26」から「26」までの53サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「0」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QSPK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMのいずれかが使用される。 FIG. 5 shows the structure of a signal in the frequency domain. One of a plurality of carriers in the OFDM modulation system is generally called a subcarrier, but here, one subcarrier is designated by a “subcarrier number”. Here, as in the IEEE802.11a standard, 53 subcarriers from subcarrier numbers “−26” to “26” are defined. The subcarrier number “0” is set to null in order to reduce the influence of the DC component in the baseband signal. Each subcarrier is modulated by a variably set modulation scheme. As a modulation method, any one of BPSK (Binary Phase Shift Keying), QSPK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64QAM is used.
ここで、サブキャリア番号「−26」から「26」のひとつの組合せが、前述の「OFDMシンボル」に相当する。「i」番目のOFDMシンボルは、サブキャリア番号「1」から「26」、サブキャリア番号「−26」から「−1」の順にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「i」番目のOFDMシンボルの前に、「i−1」番目のOMDMシンボルが配置され、「i」番目のOFDMシンボルの後ろに、「i+1」番目のOMDMシンボルが配置されているものとする。 Here, one combination of subcarrier numbers “−26” to “26” corresponds to the “OFDM symbol” described above. In the “i” th OFDM symbol, subcarrier components are arranged in the order of subcarrier numbers “1” to “26” and subcarrier numbers “−26” to “−1”. Also, the “i−1” th OMDM symbol is arranged before the “i” th OFDM symbol, and the “i + 1” th OMDM symbol is arranged after the “i” th OFDM symbol. And
図4に戻る。変復調部24は、受信処理として、処理部22からの周波数領域信号202に対して、復調および復号を実行する。なお、復調および復号は、サブキャリア単位でなされる。変復調部24は、復号した信号をIF部26に出力する。また、変復調部24は、送信処理として、符号化および変調を実行する。変復調部24は、変調した信号を周波数領域信号202として処理部22に出力する。送信処理の際に、変調方式および符号化率は、制御部30によって指定されるものとする。
Returning to FIG. The
IF部26は、受信処理として、複数の変復調部24からの信号を合成し、ひとつのデータストリームを形成する。IF部26は、データストリームを出力する。また、IF部26は、送信処理として、ひとつのデータストリームを入力し、これを分離する。さらに、分離したデータを複数の変復調部24に出力する。
The
以上のような構成によって、IF部26、変復調部24、処理部22、無線部20は、複数のアンテナ12のいずれかに対応したプリアンブルと、複数のアンテナ12のうちの少なくともふたつにそれぞれ対応したデータが配置されたバースト信号を所定のタイミングにおいて送信する。ここで、プリアンブルやデータを送信しないアンテナ12に対応した無線部20、処理部22、変復調部24は、送信のための処理を実行しないものとする。また、IF部26、変復調部24、処理部22、無線部20は、複数のアンテナ12のいずれかを選択しながら切りかえることによって、ビーコンを定期的に送信する。この場合、ビーコンを送信すべきアンテナ12に対応したIF部26、変復調部24、処理部22、無線部20が、送信のための処理を実行する。
With the configuration as described above, the
また、制御部30は、ビーコンを送信する際に、ビーコンを送信すべきアンテナ12の識別符号をビーコンの内部に含める。ここで、アンテナ12の識別符号は、「第1アンテナ12a」に対して、「1」というように予め付与されているものとする。また、MIMOシステムに対応した基地局装置が、近傍に複数存在する場合を想定して、アンテナ12の識別符号に、第1MIMO無線装置10aに付与された識別符号を組み合わせてもよい。ビーコンのデータ構造は、IEEE802.11a規格におけるビーコンのデータ構造と同一でよいので、ここでは説明を省略する。例えば、アンテナ12の識別符号は、ビーコンの中の「Capability information」に含まれた「Reserved」に挿入してもよい。
Further, when transmitting the beacon, the
取得部32は、通常無線装置16から、無線部20、処理部22、変復調部24を介して、バースト信号を受信したときに、通常無線装置16によって受信されたビーコンの送信元のアンテナ12に関する情報を取得する。ここで、アンテナ12に関する情報には、通常無線装置16からのバースト信号に含められたアンテナ12の識別符号が対応する。そのために、通常無線装置16は、ビーコンを受信し、受信したビーコンに含まれたアンテナ12の識別符号を抽出し、バースト信号を送信する際に、その中にアンテナ12の識別符号を含めるものとする。なお、通常無線装置16から送信されるバースト信号は、図3(a)に対応する。また、バースト信号の送信先は、第1MIMO無線装置10aでなくてもよく、図示しない通常システムに対応した基地局装置であってもよい。その際、第1MIMO無線装置10aは、他の無線装置へのバースト信号を受信し、その中からアンテナ12の識別符号を抽出することになる。
The
選択部34は、取得部32において取得されたアンテナ12の識別符号を入力し、これをもとに、複数のアンテナ12のうち、プリアンブルを送信すべきアンテナ12を選択する。その際、選択部34は、アンテナ12の識別符号のそれぞれを単位にして、アンテナ12の識別符号を集計し、集計結果をもとに、プリアンブルを送信すべきアンテナ12を選択する。ここでは、アンテナ12の識別符号のそれぞれである「1」、「2」、「3」、「4」に対して、取得部32において取得された数をカウントアップする。さらに、カウントアップされた結果が最大のアンテナ12を選択する。取得部32において取得されたアンテナ12の識別符号は、予めビーコンに含めて送信したアンテナ12の識別符号に相当するので、カウントアップされた結果が最大のアンテナ12は、通常無線装置16に最も多く受信されたビーコンを送信したアンテナ12に相当する。
The
すなわち、複数のアンテナ12のうちのひとつからプリアンブルを送信する際に、通常無線装置16に検出されやすくなるようなアンテナ12といえる。ここで、処理精度を向上させるために、選択部34は、カウントアップされた結果が所定の値よりも大きくなった場合に、アンテナ12の選択を実行する。また、選択部34は、アンテナ12の選択を実行した後であっても、所定のタイミングにおいて、選択したアンテナ12を更新する。その結果、当該タイミングにおいて、プリアンブルを送信すべきアンテナ12が、変更される。また、IF部26、変復調部24、処理部22、無線部20は、バースト信号を送信する際に、選択部34において選択されたアンテナ12から、プリアンブルを送信する。
That is, it can be said that the antenna 12 is likely to be normally detected by the
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of an arbitrary computer, and in terms of software, it is realized by a program having a reservation management function loaded in memory. The functional block realized by those cooperation is drawn. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図6は、第1処理部22aの構成を示す。第1処理部22aは、FFT(Fast Fourier Transform)部40、合成部42、参照信号生成部44、受信ウエイトベクトル計算部54、IFFT部48、プリアンブル付加部50を含む。また、合成部42は、乗算部56と総称される第1乗算部56a、第2乗算部56b、第4乗算部56d、加算部60を含む。
FIG. 6 shows a configuration of the
FFT部40は、複数の時間領域信号200を入力し、それぞれに対してフーリエ変換を実行して、周波数領域の信号を導出する。前述のごとく、ひとつの周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に、サブキャリアに対応した信号をシリアルに並べている。
The
乗算部56は、受信ウエイトベクトル計算部54からの受信ウエイトベクトルによって、周波数領域の信号を重み付けし、加算部60は乗算部56の出力を加算する。ここで、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に配置されているので、受信ウエイトベクトル計算部54からの受信ウエイトベクトルもそれに対応するように配置されている。すなわち、ひとつの乗算部56は、サブキャリア番号の順に配置された受信ウエイトベクトルを逐次入力する。そのため、加算部60は、サブキャリア単位で、乗算結果を加算する。その結果、加算された信号も、図5のごとく、サブキャリア番号の順にシリアルに並べられている。また、加算された信号が、前述の周波数領域信号202である。
なお、以下の説明においても、処理対象の信号が周波数領域において規定されている場合、処理は、基本的にサブキャリアを単位にして実行される。ここでは、説明を簡潔にするために、ひとつのサブキャリアにおける処理を説明する。そのため、複数のサブキャリアに対する処理には、ひとつのサブキャリアにおける処理をパラレルあるいはシリアルに実行することによって、対応できる。 In the following description, when the signal to be processed is defined in the frequency domain, the processing is basically executed in units of subcarriers. Here, in order to simplify the description, the processing in one subcarrier will be described. Therefore, processing for a plurality of subcarriers can be handled by executing processing on one subcarrier in parallel or serially.
参照信号生成部44は、「Legacy STS」、「Legacy LTS」、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」期間中は予め記憶した「Legacy STS」、「Legacy LTS」、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」を参照信号として出力する。またこれらの期間以外は、予め規定しているしきい値によって、周波数領域信号202を判定し、その結果を参照信号として出力する。なお、判定は硬判定でなく、軟判定でもよい。
The reference
受信ウエイトベクトル計算部54は、FFT部40からの周波数領域の信号、周波数領域信号202、参照信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを導出する。受信ウエイトベクトルの導出方法は、任意のものでよく、そのひとつはLMS(Least Mean Squeare)アルゴリズムによる導出である。また、受信ウエイトベクトルは、相関処理によって導出されてもよい。その際、周波数領域の信号と参照信号は、第1処理部22aからだけではなく、図示しない信号線によって、第2処理部22b等からも入力されるものとする。第1処理部22aにおける周波数領域の信号をx1(t)、第2処理部22bにおける周波数領域の信号をx2(t)と示し、第1処理部22aにおける参照信号をS1(t)、第2処理部22bにおける参照信号をS2(t)と示せば、x1(t)とx2(t)は、次の式のように示される。
The reception weight
IFFT部48は、第1周波数領域信号202aに対して逆フーリエ変換を実行して、時間領域の信号に変換する。プリアンブル付加部50は、図3(b)のごとく、バースト信号の先頭部分に、プリアンブルを付加する。ここでは、「Legacy STS」、「Legacy LTS」に加えて、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」も付加される。プリアンブル付加部50は、プリアンブルを付加した信号を第1時間領域信号200aとして出力する。なお、以上の動作は、図4の制御部30によって制御されるものとする。特に、プリアンブルを送信すべきアンテナ12が、第1アンテナ12aでなければ、プリアンブル付加部50は、プリアンブルを付加せず、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」を付加する。図6において、第1時間領域信号200a等は、2カ所に示されている。これらは、ひとつの方向の信号であり、これらが、図6における双方向の信号である第1時間領域信号200a等に対応する。
The
図7は、選択部34の構成を示す。選択部34は、分離部80、集計部82、決定部84を含む。分離部80は、取得部32において取得されたアンテナ12の識別符号を入力する。ここで、アンテナ12の識別符号は、前述のごとく「1」から「4」の4種類なので、分離部80は、アンテナ12の識別符号を4種類のいずれかに分類する。分離部80は、分類した結果を集計部82に出力する。
FIG. 7 shows the configuration of the
集計部82は、分類した結果を入力し、それにもとづいて、アンテナ12の識別符号を4種類のいずれかをカウントアップする。例えば、入力された分類の結果が「1」であれば、アンテナ12の識別符号「1」をカウントアップする。カウントアップは、所定のタイミングからの累積値を導出するように実行してもよく、あるいは、移動平均のように、積算の起算タイミングをシフトさせながらカウントを実行してもよい。前者によれば、カウントされる値が大きくなる傾向にあり、雑音等の抑圧によって、精度を向上できる。一方、後者によれば、現在から近いタイミングでの影響を考慮するので、伝送路の変動の追従によって、精度を向上できる。図8は、集計部82において集計されたデータの構造を示す。図示のごとく、アンテナ12を単位にしたカウントアップの累積値が記録されている。
The totaling
図7に戻る。決定部84は、アンテナ12を単位にしたカウントアップの累積値のうち、最大値となるアンテナ12を選択する。例えば、図8の場合、第1アンテナ12aを選択する。決定部84は、選択したアンテナ12の識別符号を出力する。出力されたアンテナ12の識別符号が、図示しない制御部30において、バースト信号のうちのプリアンブルを送信するために使用されるアンテナ12に相当する。前述のごとく、アンテナ12を単位にしたカウントアップの累積値のうち、最大値となるアンテナ12は、通常無線装置16に最も多く受信されたビーコンを送信したアンテナ12に相当する。プリアンブルとビーコンは、複数のアンテナ12のうち、ひとつのアンテナ12を使用する点において共通する。ビーコンにおける集計結果が、プリアンブルの送信のために使用される。なお、決定部84は、累積値が所定の値より大きい場合に、アンテナ12を決定する。例えば、図8の場合、累積値が「30」を超えると、決定部84は、累積値を決定する。さらに、決定部84は、所定のタイミングに決定を実行するか、あるいは最新の累積値を反映しながら決定を実行する。
Returning to FIG. The
以上の構成による通信システム100の動作を説明する。図9は、通信システム100における信号の伝送手順を示すシーケンス図である。ここでは、第1MIMO無線装置10aと通常無線装置16間の信号の伝送を示す。実際には、これら以外に第1MIMO無線装置10aと第2MIMO無線装置10b間の信号が存在するが、ここでは、説明を明瞭にするために、それらの説明を省略する。また、図示した第1MIMO無線装置10aがバースト信号を伝送すべき対象は、通常無線装置16でなく、通常無線装置16がバースト信号を伝送すべき対象は、第1MIMO無線装置10aでなくてもよい。第1MIMO無線装置10aは、第1アンテナ12aからビーコンを送信する(S10)。通常無線装置16は、当該ビーコンの受信を成功し(S12)、受信したビーコンに含まれたアンテナ12の識別符号を抽出する(S14)。
The operation of the
第1MIMO無線装置10aは、第2アンテナ12bからビーコンを送信する(S16)が、通常無線装置16は、当該ビーコンの受信に失敗する(S18)。第1MIMO無線装置10aは、第3アンテナ12cからビーコンを送信する(S20)が、通常無線装置16は、当該ビーコンの受信に失敗する(S22)。第1MIMO無線装置10aは、第4アンテナ12dからビーコンを送信する(S24)が、通常無線装置16は、当該ビーコンの受信に失敗する(S26)。通常無線装置16は、所定のデータを送信するために、バースト信号を生成する(S28)。ここで生成されるバースト信号は、図3(a)に示したバーストフォーマットに準ずるが、所定の位置にアンテナ12の識別符号を含める。また、アンテナ12の識別符号を第1MIMO無線装置10aに伝送するために、バースト信号を生成してもよい。第1MIMO無線装置10aは、バースト信号を送信する(S30)。
The first
第1MIMO無線装置10aは、バースト信号を受信し(S32)、受信したバースト信号に含まれたアンテナ12の識別符号を抽出する(S34)。第1MIMO無線装置10aは、アンテナ12の識別符号をもとに、プリアンブルを伝送すべきアンテナ12を決定する(S36)。第1MIMO無線装置10aは、バースト信号を生成し(S38)、バースト信号を送信する(S40)。その際、決定したアンテナ12から、バースト信号のプリアンブルが送信される。通常無線装置16は、バースト信号のプリアンブルを検出する(S42)。通常無線装置16は、自らのバースト信号の送信を禁止する(S44)。
The first
図10は、第1MIMO無線装置10aにおける信号の伝送手順を示すフローチャートである。制御部30は、ビーコンを送信すべきアンテナ12を選択しつつ切りかえる(S50)。変復調部24、処理部22、無線部20は、選択されたアンテナ12から、当該アンテナ12の識別符号を含めたビーコンを送信する(S52)。無線部20、処理部22、変復調部24がバースト信号を受信すれば(S54のY)、取得部32は、バースト信号からアンテナ12の識別符号を抽出する(S56)。選択部34は、アンテナ12の識別符号を集計し(S58)、データ数が所定値以上になれば(S60のY)、プリアンブルを送信すべきアンテナ12を決定する(S62)。一方、無線部20、処理部22、変復調部24がバースト信号を受信せず(S54のN)、あるいは選択部34において集計したデータ数が所定値以上でない場合(S60のN)、ビーコン間隔を経過していなければ(S64のN)、ステップ54に戻る。一方、ビーコン間隔を経過していれば(S64のY)、ステップ50に戻る。
FIG. 10 is a flowchart showing a signal transmission procedure in the first
本発明の実施例によれば、プリアンブルと同様に複数のアンテナのいずれかから送信されるビーコンが、通常無線装置において受信されるときのMIMO無線装置のアンテナに関する情報にもとづいて、プリアンブルを送信すべきアンテナを決定するので、ビーコンでの結果を反映させつつ、通常無線装置におけるバースト信号の検出確率を向上させるようなアンテナを決定できる。また、ビーコンを送信する際に、複数のアンテナのいずれかを選択しつつ切りかえることによって、複数のアンテナのそれぞれから送信される信号が、通常無線装置においてどのように受信されるかを把握できる。また、ビーコンを送信する際に、複数のアンテナのいずれかを切りかえるので、隠れた通常無線装置の数を低減できる。また、ビーコンが最も受信されたアンテナを選択するので、プリアンブルが受信されやすくなるようなアンテナを選択できる。 According to the embodiment of the present invention, the beacon transmitted from any of the plurality of antennas is transmitted based on the information related to the antenna of the MIMO wireless device when the beacon transmitted from any of the plurality of antennas is received by the normal wireless device. Since the power antenna is determined, it is possible to determine the antenna that improves the detection probability of the burst signal in the normal radio apparatus while reflecting the result of the beacon. Further, when transmitting a beacon, it is possible to grasp how a signal transmitted from each of the plurality of antennas is normally received by the wireless device by switching while selecting any of the plurality of antennas. Further, when transmitting a beacon, any one of the plurality of antennas is switched, so that the number of hidden normal wireless devices can be reduced. In addition, since the antenna that receives the most beacon is selected, it is possible to select an antenna that facilitates reception of the preamble.
また、通常無線装置において、プリアンブルが検出されやすくなるので、通常無線装置によるバースト信号の送信を抑制できる。また、通常無線装置によるバースト信号の送信をよくできるので、バースト信号の衝突確率を低減でき、周波数を有効に利用できる。また、ビーコンを送信する際にアンテナの識別符号を含ませるので、ビーコンを送信したアンテナの特定の正確性を向上できる。また、集計結果をもとにアンテナを選択するので、誤差の影響が小さくなり、選択の精度を向上できる。また、集計したデータの数が少なければ、選択を実行しないので、アンテナの選択を正確にできる。また、アンテナの選択を更新するので、無線伝送路が変動する場合であっても、それに追従するように、アンテナを選択できる。 In addition, since the preamble is easily detected in the normal radio apparatus, transmission of burst signals by the normal radio apparatus can be suppressed. In addition, since the burst signal can be transmitted normally by a radio apparatus, the collision probability of the burst signal can be reduced and the frequency can be used effectively. Moreover, since the identification code of the antenna is included when transmitting the beacon, it is possible to improve the specific accuracy of the antenna that transmitted the beacon. Further, since the antenna is selected based on the total result, the influence of the error is reduced, and the selection accuracy can be improved. Also, if the total number of data is small, the selection is not executed, so that the antenna can be selected accurately. Further, since the antenna selection is updated, the antenna can be selected so as to follow even when the wireless transmission path changes.
(実施例2)
本発明の実施例2は、実施例1と同様に、MIMOシステムと同一の周波数バンドに、通常システムが共存している場合において、複数のアンテナのうちのプリアンブルを送信すべきアンテナを決定するMIMO無線装置に関する。実施例2では、実施例1と異なり、MIMO無線装置、特にMIMOシステムに対応した基地局装置は、ビーコンを送信する際に、ビーコンを送信するアンテナの識別符号をビーコンの内部に含めない。しかしながら、MIMO無線装置は、通常無線装置からのバースト信号を受信する際に、複数のアンテナのそれぞれを単位にして、信号強度を測定する。さらに、MIMO無線装置は、信号強度が最も大きいアンテナに対するアンテナの識別符号を取得する。実施例2に係るMIMO無線装置は、取得したアンテナの識別符号に対して、実施例1と同様の集計を実行することによって、プリアンブルを送信すべきアンテナを決定する。
(Example 2)
In the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, when a normal system coexists in the same frequency band as the MIMO system, the MIMO for determining the antenna to transmit the preamble among the plurality of antennas is determined. The present invention relates to a wireless device. In the second embodiment, unlike the first embodiment, when transmitting a beacon, a MIMO radio apparatus, particularly a base station apparatus corresponding to the MIMO system does not include an identification code of an antenna that transmits a beacon in the beacon. However, when receiving a burst signal from a normal radio apparatus, the MIMO radio apparatus measures the signal strength in units of a plurality of antennas. Furthermore, the MIMO radio apparatus acquires an antenna identification code for the antenna having the highest signal strength. The MIMO wireless apparatus according to the second embodiment determines the antenna to which the preamble is to be transmitted by performing the same aggregation as that of the first embodiment on the acquired antenna identification code.
実施例2に係る第1MIMO無線装置10aの構成は、図1の第1MIMO無線装置10aと同様のタイプである。実施例2に係る第1MIMO無線装置10aは、図示しない通常無線装置16からのバースト信号をアンテナ12において受信したときに、アンテナ12のそれぞれにおいて受信した信号の強度を測定するための測定部を備える。例えば、測定部は、第1無線部20aから第4無線部20dに接続される。取得部32は、測定した信号強度のそれぞれから、信号強度が最大となるひとつのアンテナ12を選択し、選択したひとつのアンテナ12の識別符号を取得する。取得部32は、取得したアンテナ12の識別符号を選択部34に出力する。
The configuration of the first
図11は、本発明の実施例2に係る通信システム100における信号の伝送手順を示すシーケンス図である。通常無線装置16は、所定のデータを送信するために、バースト信号を生成する(S80)。ここで生成されるバースト信号は、図3(a)に示したバーストフォーマットに準ずる。第1MIMO無線装置10aは、バースト信号を送信する(S82)。第1MIMO無線装置10aは、バースト信号を受信し(S84)、バースト信号を受信したアンテナ12のそれぞれに対応した信号強度を測定する(S86)。第1MIMO無線装置10aは、信号強度が最大となるバースト信号に対応したアンテナ12を選択し、当該アンテナ12に対応したアンテナ12の識別符号を取得する(S88)。第1MIMO無線装置10aは、アンテナ12の識別符号をもとに、プリアンブルを伝送すべきアンテナ12を決定する(S90)。第1MIMO無線装置10aは、バースト信号を生成し(S92)、バースト信号を送信する(S94)。その際、決定したアンテナ12から、バースト信号のプリアンブルが送信される。通常無線装置16は、バースト信号のプリアンブルを検出する(S96)。通常無線装置16は、自らのバースト信号の送信を禁止する(S98)。
FIG. 11 is a sequence diagram illustrating a signal transmission procedure in the
図12は、第1MIMO無線装置10aにおける信号の伝送手順を示すフローチャートである。無線部20、処理部22、変復調部24はバースト信号を受信しなければ(S100のN)、受信するまで待ち続ける。無線部20、処理部22、変復調部24がバースト信号を受信すれば(S100のY)、測定部は、アンテナ12のそれぞれに対応させながら、受信したバースト信号の強度を測定する(S102)。取得部32は、信号強度が最大となるアンテナ12に対応したアンテナ12の識別符号を取得する(S104)。選択部34は、アンテナ12の識別符号を集計し(S106)、データ数が所定値以上になれば(S108のY)、プリアンブルを送信すべきアンテナ12を決定する(S110)。一方、選択部34において集計したデータ数が所定値以上でなければ(S108のN)、ステップ100に戻る。
FIG. 12 is a flowchart showing a signal transmission procedure in the first
本発明の実施例によれば、プリアンブルを送信すべきアンテナの選択の処理をMIMO無線装置の内部において完結できるので、通常無線装置に新たな機能の追加を不要にできる。また、通常無線装置からのバースト信号を受信すべき複数のアンテナの中で、最も受信したバースト信号の強度が大きくなるアンテナを選択するので、プリアンブルが通常無線装置に受信されやすくなるようなアンテナを選択できる。また、受信したバースト信号によって選択を実行するので、アンテナの選択の更新を容易にできる。 According to the embodiment of the present invention, the process of selecting an antenna to transmit a preamble can be completed inside the MIMO radio apparatus, so that it is not necessary to add a new function to the normal radio apparatus. In addition, since the antenna having the highest received burst signal strength is selected from the plurality of antennas that should receive the burst signal from the normal wireless device, an antenna that makes the preamble easily received by the normal wireless device is selected. You can choose. Further, since the selection is performed based on the received burst signal, the antenna selection can be easily updated.
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.
本発明の実施例1または2において、選択部34は、通常無線装置16においてプリアンブル信号が検出されやすくなるようなアンテナ12を選択している。これに限らず例えば、優先すべき通常無線装置16においてプリアンブル信号が検出されやすくなるようなアンテナ12を選択してもよい。その際、MIMO無線装置10には、優先すべき通常無線装置の識別符号を記憶する記憶部が備えられる。取得部32は、通常無線装置16からのバースト信号に含まれた当該通常無線装置16の識別符号も取得する。選択部34は、取得部32において取得した通常無線装置16の識別符号が、記憶部に記憶された通常無線装置16の識別符号に対応していれば、当該バースト信号に対応したアンテナ12を優先しつつ、プリアンブルを送信すべきアンテナ12を選択する。
In the first or second embodiment of the present invention, the
ここで、優先するために、バースト信号に対応したアンテナ12を選択してもよい。あるいは、選択部34において集計する際に、当該アンテナ12の識別符号をカウントアップする際の値を大きくしてもよい。例えば、選択部34は、当該アンテナ12の識別符号を「1回」入力すれば、これを「10回」としてカウントアップする。本変形例によれば、予め記憶した通常無線装置16を優先するようなアンテナ12選択の処理が可能になるので、当該通常無線装置16を優先させるようなサービスの提供を実現できる。また、優先すべき通常無線装置16を通信量の多い通常無線装置16とすることによって、バースト信号の衝突確率を効率的に低減でき、周波数利用効率を向上できる。つまり、プリアンブルが所定の通常無線装置16に受信されるようなアンテナ12を選択できればよい。
Here, in order to give priority, the antenna 12 corresponding to the burst signal may be selected. Alternatively, the value at the time of counting up the identification code of the antenna 12 may be increased when the
本発明の実施例1または2において、受信ウエイトベクトル計算部54は、受信ウエイトベクトル信号の推定のための適応アルゴリズムとして、LMSアルゴリズムを使用している。しかし、受信ウエイトベクトル計算部54は、LMSアルゴリズム以外の適応アルゴリズムを使用してもよい。例えば、RLSアルゴリズムである。本変形例によれば、受信ウエイトベクトル信号の引き込みがより高速になる。つまり、アダプティブアレイ信号処理を実行するための受信ウエイトベクトルを推定できればよい。
In the first or second embodiment of the present invention, the reception weight
本発明の実施例1または2において、通信システム100は、マルチキャリア信号を伝送している。しかしながらこれに限らず例えば、通信システム100は、シングルキャリア信号を伝送してもよい。本変形例によれば、様々な通信システム100に本発明を適用できる。つまり、MIMOシステムと通常システムが混在している状態であればよい。
In the first or second embodiment of the present invention, the
本発明の実施例2において、測定部は、受信したバースト信号の強度を測定し、選択部34では、信号強度が最大になるようなアンテナ12を選択している。しかしながらこれに限らず例えば、受信したバースト信号の品質として、信号強度以外の品質を使用してもよい。その一例は、無線伝送路における遅延スプレッドである。測定部は、アンテナ12を単位にして、それぞれの遅延スプレッドを測定し、選択部34では、遅延スプレッドが最小になるようなアンテナ12を選択してもよい。また、信号強度と遅延スプレッドを組み合わせて、アンテナ12を選択してもよい。本変形例によれば、信号の品質を詳細に考慮しながら、アンテナ12を選択できる。つまり、通常無線装置16に検出されやすくなるようなプリアンブルを送信すべきアンテナ12を選択できればよい。
In
10 MIMO無線装置、 16 通常無線装置、 20 無線部、 22 処理部、 24 変復調部、 26 IF部、 30 制御部、 32 取得部、 34 選択部、 80 分離部、 82 集計部、 84 決定部、 100 通信システム。 10 MIMO radio apparatus, 16 normal radio apparatus, 20 radio section, 22 processing section, 24 modem section, 26 IF section, 30 control section, 32 acquisition section, 34 selection section, 80 separation section, 82 counting section, 84 determination section, 100 Communication system.
Claims (7)
バースト信号のうちの第1の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第2の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得する取得部と、
前記取得部において取得されたアンテナに関する情報をもとに、複数のアンテナのうち、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択する選択部とを備え、
前記送信部は、バースト信号を送信する際に、前記選択部において選択されたアンテナから、第1の制御信号を送信することを特徴とする無線装置。 A first control signal corresponding to one of the plurality of antennas and a burst signal in which data signals respectively corresponding to at least two of the plurality of antennas are arranged are transmitted at a predetermined timing. A transmitter that periodically transmits the second control signal by switching while selecting
Acquisition of information on the antenna of the transmission source of the second control signal received by the wireless device from a wireless device that is targeted for processing the first control signal of the burst signal and not the data signal. And
A selection unit that selects an antenna that should transmit the first control signal among a plurality of antennas based on information about the antenna acquired by the acquisition unit;
The transmission unit transmits a first control signal from an antenna selected by the selection unit when transmitting a burst signal.
前記取得部は、アンテナに関する情報として、前記無線装置からの信号に含められたアンテナの識別符号を取得することを特徴とする請求項1に記載の無線装置。 When transmitting the second control signal, the transmission unit includes an identification code of an antenna to which the second control signal should be transmitted in the second control signal,
The radio apparatus according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires an antenna identification code included in a signal from the radio apparatus as information about the antenna.
前記複数のアンテナのそれぞれにおいて受信した信号の品質を測定する測定部をさらに備え、
前記取得部は、測定した品質のそれぞれをもとに、ひとつのアンテナを選択し、選択したひとつのアンテナの識別符号をアンテナに関する情報とすることを特徴とする請求項1に記載の無線装置。 A receiving unit that receives signals from the wireless device by the plurality of antennas;
A measuring unit that measures the quality of the signal received at each of the plurality of antennas;
The radio apparatus according to claim 1, wherein the acquisition unit selects one antenna based on each of the measured qualities, and uses the identification code of the selected one antenna as information related to the antenna.
前記取得部は、無線装置からの信号に含まれた当該無線装置の識別符号も取得し、
前記選択部は、前記取得部において取得した無線装置の識別符号が、前記記憶部に記憶された無線装置の識別符号に対応していれば、当該信号に対応したアンテナに関する情報を優先しつつ、第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択することを特徴とする請求項2または3に記載の無線装置。 A storage unit for storing an identification code of the wireless device to be prioritized;
The acquisition unit also acquires the identification code of the wireless device included in the signal from the wireless device,
If the identification code of the wireless device acquired in the acquisition unit corresponds to the identification code of the wireless device stored in the storage unit, the selection unit gives priority to information on the antenna corresponding to the signal, The radio apparatus according to claim 2 or 3, wherein an antenna to which the first control signal is to be transmitted is selected.
バースト信号のうちの第1の制御信号を処理対象とし、かつデータ信号を処理対象としない無線装置から、当該無線装置によって受信された第2の制御信号の送信元のアンテナに関する情報を取得した後に、当該情報から複数のアンテナのうちの第1の制御信号を送信すべきアンテナを選択し、第1の制御信号を送信することを特徴とする送信方法。 A first control signal corresponding to one of the plurality of antennas and a burst signal in which data signals respectively corresponding to at least two of the plurality of antennas are arranged are transmitted at a predetermined timing. A transmission method for periodically transmitting the second control signal by switching while selecting
After acquiring information on the antenna of the transmission source of the second control signal received by the wireless device from the wireless device that is targeted for processing the first control signal of the burst signal and not the data signal. A transmission method comprising: selecting an antenna that should transmit a first control signal from a plurality of antennas based on the information, and transmitting the first control signal.
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