JP2008131156A - Wireless apparatus and bidirectional wireless system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イベント型双方向無線システムに係り、特に、送受信間のアンテナ利得差を吸収して通信を良好に行う無線機及び双方向無線システムに関する。 The present invention relates to an event-type bidirectional wireless system, and more particularly, to a wireless device and a bidirectional wireless system that satisfactorily communicate by absorbing an antenna gain difference between transmission and reception.
従来のイベント型双方向無線システムで用いられる無線機は、スペクトラム拡散(SS:Spread Spectrum)方式を採用した微弱電波で動作する無線機である。
従来のイベント型双方向無線システムについて図9を参照しながら説明する。図9は、従来のイベント型双方向無線システムの概略図である。
従来のイベント型双方向無線システムは、送信部1aと受信部1bを有する親機1の無線機と、送信部2aと受信部2bを有する子機2の無線機とを備え、子機2の入力装置を動作させて、子機2から親機1に動作命令を送信し、親機1ではその命令に従って動作するようになっている。
A wireless device used in a conventional event-type two-way wireless system is a wireless device that operates on a weak radio wave adopting a spread spectrum (SS) method.
A conventional event-type two-way radio system will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram of a conventional event-type two-way radio system.
The conventional event type two-way radio system includes a radio of the
また、親機1は、命令の伝達状況の応答や親機1の状態情報を子機2に送信するものである。
つまり、従来のイベント型双方向無線システムは、SSを採用した双方向通信(半2重)可能な微弱無線システムとなっている。
In addition, the
That is, the conventional event-type bidirectional wireless system is a weak wireless system capable of bidirectional communication (half duplex) employing SS.
尚、SS方式における拡散利得は、以下の式で表される。
拡散利得=10・log(Chip Rate/Bit Rate) [dB]
ここで、Chip Rateとは、拡散符号のビットレートであり、単位はcps(chip
par second)、Bit Rateとは、ベースバンド信号のビットレートであり、単位はbps(bit
par second)である。拡散符号の1bitがチップと呼ばれる。
拡散長=8bit、拡散率=8の場合におけるチップ、情報符号、拡散符号の関係を図10に示す。図10は、チップ、情報符号、拡散符号の関係を示す図である。
Note that the diffusion gain in the SS system is expressed by the following equation.
Diffusion gain = 10 · log (Chip Rate / Bit Rate) [dB]
Here, Chip Rate is the bit rate of the spreading code, and its unit is cps (chip
par second), Bit Rate is the bit rate of the baseband signal, and its unit is bps (bit
par second). One bit of the spread code is called a chip.
FIG. 10 shows the relationship among the chip, the information code, and the spreading code when the spreading length = 8 bits and the spreading factor = 8. FIG. 10 is a diagram showing the relationship among chips, information codes, and spreading codes.
尚、関連する先行技術として、特開平08−037476号公報(特許文献1)、特開2003−324409号公報(特許文献2)、特開2004−159250号公報(特許文献3)、特開2005−072749号公報(特許文献4)がある。 As related prior arts, Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-037476 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-324409 (Patent Document 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-159250 (Patent Document 3), and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005. No. 072749 (Patent Document 4).
特許文献1には、無線通信方式において、受信側の利得を自動調整する構成が示されており、特許文献2には、無線通信方式において、送信側の制御チャネルの拡散長と通話チャネルの拡散長との公倍数となるよう制御チャネル及び通話チャネルのフレームが構成されて、該フレームの開始タイミングをフレームタイミングとして同期確立することが示されている。
また、特許文献3には、無線通信方式において、データの異常判定を行い、受信側の増幅器の利得を変更する構成が示されており、特許文献4には、無線通信方式において、送受信のアンテナ利得と伝送損失を基に通信経路の状態を推定し、通信方式を選択する構成が示されている。
しかしながら、従来のイベント型双方向無線システムでは、リモートキーレスエントリーで使用される場合、子機は低価格・小型化を実現するためループアンテナで構成されることが多く、親機は車に搭載されるため、アンテナ利得の良いヘリカルアンテナを使用することが多く、両アンテナにアンテナ利得差が生じ、親機から子機への通信において感度が劣化するという問題点があった。 However, in conventional event-type two-way radio systems, when used in remote keyless entry, the slave unit is often configured with a loop antenna to achieve low cost and miniaturization, and the master unit is mounted on the car. Therefore, a helical antenna having a good antenna gain is often used, and there is a problem that the antenna gain difference occurs between the two antennas, and the sensitivity deteriorates in communication from the parent device to the child device.
例えば、子機のループアンテナのアンテナ利得は約−20dBi程度で、親機のヘリカルアンテナのアンテナ利得は約−5dBi程度とすると、アンテナ利得差は、約15dBとなる。 For example, when the antenna gain of the loop antenna of the slave unit is about −20 dBi and the antenna gain of the helical antenna of the base unit is about −5 dBi, the antenna gain difference is about 15 dB.
双方向通信を実現するためには、親機から子機への通信の場合、感度が約15dB劣化するため、通信できる感度は、親機から子機への通信感度に制約される。親機にアンテナ利得の良いものを使用しても、双方向通信の感度は、子機のアンテナ利得に支配されることになる。従って、子機のアンテナをアンテナ利得の良いものを使用することが考えられるが、それでは子機を低価格化することができない。 In order to realize bidirectional communication, in the case of communication from the parent device to the child device, the sensitivity is deteriorated by about 15 dB. Therefore, the sensitivity at which communication is possible is limited by the communication sensitivity from the parent device to the child device. Even if a master unit having a good antenna gain is used, the sensitivity of bidirectional communication is governed by the antenna gain of the slave unit. Therefore, although it is conceivable to use a slave unit having a good antenna gain, it is not possible to reduce the cost of the slave unit.
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、送信機と受信機の間のアンテナ利得差を吸収し、通信を良好にできる無線機及び双方向無線システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a radio and a bidirectional radio system that can absorb a difference in antenna gain between a transmitter and a receiver and improve communication.
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、子機との間で双方向無線通信を行う親機の無線機であって、親機が、子機のアンテナ利得と親機のアンテナ利得との利得差と、当該利得差に応じた子機の送信用の拡散長と親機の送信用の拡散長との対応関係を記憶し、子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できた際の拡散長を子機の送信用の拡散長として特定し、記憶した利得差に応じた対応関係に基づいて特定した子機の送信用の拡散長に対する親機の送信用の拡散長を特定し、当該特定した親機の送信用の拡散長によって子機に送信処理を行うことを特徴とする。 The present invention for solving the problems of the above-described conventional example is a radio of a master unit that performs two-way wireless communication with a slave unit, and the master unit has an antenna gain of the slave unit and an antenna of the master unit Stores the correspondence between the gain difference from the gain and the spreading length for transmission of the slave unit and the spreading length for transmission of the master unit according to the gain difference, and receives and demodulates the radio signal from the slave unit The spread length at the time of being demodulated is specified as the spread length for transmission of the slave unit, and the transmission length of the master unit with respect to the spread length for transmission of the slave unit specified based on the correspondence relationship according to the stored gain difference A spreading length is specified, and transmission processing is performed on the slave unit by the transmission spreading length of the specified master unit.
本発明は、親機との間で双方向無線通信を行う子機の無線機であって、子機が、子機のアンテナ利得と親機のアンテナ利得との利得差と、当該利得差に応じた子機の送信用の拡散長と子機の受信用の拡散長との対応関係を記憶し、特定の送信用の拡散長で親機に送信処理した場合に、記憶した利得差に応じた対応関係に基づいて送信処理した子機の送信用の拡散長に対する子機の受信用の拡散長を特定し、当該特定した子機の受信用の拡散長によって親機に対する受信処理を行うことを特徴とする。 The present invention relates to a slave unit that performs two-way wireless communication with a master unit, and the slave unit determines a gain difference between an antenna gain of the slave unit and an antenna gain of the master unit, and the gain difference. Corresponding relationship between the spreading length for transmission of the corresponding slave unit and the spreading length for reception of the slave unit is stored, and when transmission processing is performed to the master unit with the spreading length for specific transmission, depending on the stored gain difference The spread length for reception of the slave unit relative to the spread length for transmission of the slave unit that has been subjected to transmission processing based on the corresponding correspondence is specified, and the reception process for the master unit is performed based on the spread length for reception of the specified slave unit It is characterized by.
本発明は、上記無線機において、子機が、受信感度に対応して子機の送信用の拡散長を変更し、記憶した利得差に応じた対応関係に基づいて変更した子機の送信用の拡散長に対する子機の受信用の拡散長を特定し、当該特定した子機の受信用の拡散長によって親機に対する受信処理を行うことを特徴とする。 According to the present invention, in the above wireless device, the slave unit changes the diffusion length for transmission of the slave unit in accordance with the reception sensitivity, and changes based on the correspondence corresponding to the stored gain difference. The spread length for reception of the slave unit with respect to the spread length of the slave unit is specified, and reception processing for the base unit is performed with the spread length for reception of the specified slave unit.
本発明は、上記無線機において、親機が、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、一つの拡散長を特定の拡散長として記憶部に記憶しておき、当該特定の拡散長で子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、他の拡散長を用いて子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できた際の拡散長を子機の送信用の拡散長として特定することを特徴とする。 According to the present invention, in the above wireless device, the base unit stores, in the storage unit, one diffusion length as a specific diffusion length among the transmission diffusion lengths of the corresponding slave units, and the specific diffusion When the radio signal from the slave unit is received and demodulated by the length and cannot be demodulated, the radio signal from the slave unit is received using another spread length among the transmission spreading lengths of the slave units that are in the corresponding relationship -The demodulating process is performed, and the spreading length when demodulating is specified as the spreading length for transmission of the slave unit.
本発明は、上記無線機において、親機が、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、他の拡散長を用いて子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、更に他の拡散長を用いて子機からの無線信号を受信・復調処理することを特徴とする。 According to the present invention, in the above wireless device, the master device cannot receive and demodulate the wireless signal from the slave device by using another diffusion length among the transmission spreading lengths of the slave devices in the corresponding relationship, and cannot demodulate. In this case, the radio signal from the slave unit is received and demodulated using another spread length among the transmission spread lengths of the slave units in the corresponding relationship.
本発明は、上記無線機において、親機が、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、拡散長が最も小さいものを特定の拡散長として選択し、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、特定の拡散長の次に大きい他の拡散長を選択することを特徴とする。 The present invention relates to the above wireless device, in the case where the master unit selects the one having the smallest spread length among the transmission spread lengths of the slave units in the correspondence relationship as a specific spread length and cannot be demodulated. The other spreading length that is next larger than the specific spreading length is selected from among the spreading lengths for transmission of the slave units.
本発明は、上記無線機において、親機が、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、選択されていないものの中から拡散長が小さい順に拡散長を選択することを特徴とする。 According to the present invention, in the above wireless device, when the master unit cannot demodulate, the spreading lengths are selected in ascending order of the spreading length from among the unselected spreading lengths for transmission of the slave units in correspondence. It is characterized by that.
本発明は、双方向無線システムにおいて、上記親機と上記子機とを有することを特徴とする。 The present invention is characterized in that, in a bidirectional radio system, the master unit and the slave unit are included.
本発明によれば、子機との間で双方向無線通信を行う親機の無線機において、親機が、子機のアンテナ利得と親機のアンテナ利得との利得差と、当該利得差に応じた子機の送信用の拡散長と親機の送信用の拡散長との対応関係を記憶し、子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できた際の拡散長を子機の送信用の拡散長として特定し、記憶した利得差に応じた対応関係に基づいて特定した子機の送信用の拡散長に対する親機の送信用の拡散長を特定し、当該特定した親機の送信用の拡散長によって子機に送信処理を行うようにしているので、子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, in a base unit radio that performs two-way wireless communication with a slave unit, the master unit determines the gain difference between the antenna gain of the slave unit and the antenna gain of the master unit, and the gain difference. Corresponding relationship between the spreading length for transmission of the slave unit and the spreading length for transmission of the base unit is stored, the radio signal from the slave unit is received and demodulated, and the spreading length when demodulated can be The transmission length of the master unit relative to the transmission length of the slave unit specified based on the correspondence relationship corresponding to the stored gain difference, and the specified master unit Since the transmission processing is performed on the slave unit by the transmission spreading length of the transmission, there is an effect that the antenna gain difference between the slave unit and the master unit can be absorbed to improve the communication.
本発明によれば、親機との間で双方向無線通信を行う子機の無線機において、子機が、子機のアンテナ利得と親機のアンテナ利得との利得差と、当該利得差に応じた子機の送信用の拡散長と子機の受信用の拡散長との対応関係を記憶し、特定の送信用の拡散長で親機に送信処理した場合に、記憶した利得差に応じた対応関係に基づいて送信処理した子機の送信用の拡散長に対する子機の受信用の拡散長を特定し、当該特定した子機の受信用の拡散長によって親機に対する受信処理を行うようにしているので、子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, in the wireless device of the child device that performs two-way wireless communication with the parent device, the child device has the gain difference between the antenna gain of the child device and the antenna gain of the parent device, and the gain difference. Corresponding relationship between the spreading length for transmission of the corresponding slave unit and the spreading length for reception of the slave unit is stored, and when transmission processing is performed to the master unit with the spreading length for specific transmission, depending on the stored gain difference The spread length for reception of the slave unit with respect to the transmission spread length of the slave unit that has been subjected to transmission processing based on the correspondence relationship is specified, and the reception process for the master unit is performed based on the spread length for reception of the specified slave unit Therefore, there is an effect that the antenna gain difference between the slave unit and the master unit can be absorbed to improve communication.
本発明によれば、子機が、受信感度に対応して子機の送信用の拡散長を変更し、記憶した利得差に応じた対応関係に基づいて変更した子機の送信用の拡散長に対する子機の受信用の拡散長を特定し、当該特定した子機の受信用の拡散長によって親機に対する受信処理を行う上記無線機としているので、子機の受信感度に応じて、子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, the slave unit changes the diffusion length for transmission of the slave unit in accordance with the reception sensitivity, and changes the diffusion length for transmission of the slave unit based on the correspondence relationship according to the stored gain difference. The above-mentioned wireless device is configured to specify the diffusion length for reception of the child device with respect to the master device and perform reception processing for the parent device by the specified diffusion length for reception of the child device. Therefore, depending on the reception sensitivity of the child device, It is possible to improve the communication by absorbing the antenna gain difference between the main unit and the base unit.
本発明によれば、親機が、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、一つの拡散長を特定の拡散長として記憶部に記憶しておき、当該特定の拡散長で子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、他の拡散長を用いて子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できた際の拡散長を子機の送信用の拡散長として特定する上記無線機としているので、特定の拡散長で復調できなくても、対応関係にある他の拡散長から親機の送信用の拡散長が特定でき、子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, the master unit stores, in the storage unit, one spreading length as a specific spreading length among the transmission spreading lengths of the slave units in the correspondence relationship, and the child unit uses the specific spreading length. When receiving and demodulating the radio signal from the machine and unable to demodulate it, receive and demodulate the radio signal from the slave using other spreading lengths among the transmission spreading lengths of the corresponding slave units However, since the above-mentioned wireless device specifies the spreading length when demodulated as the spreading length for transmission of the slave unit, even if it cannot be demodulated with a specific spreading length, it can be detected from the other spreading lengths in the corresponding relationship. The transmission spreading length can be specified, and the antenna gain difference between the slave unit and the master unit can be absorbed to improve communication.
本発明によれば、親機が、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、他の拡散長を用いて子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、更に他の拡散長を用いて子機からの無線信号を受信・復調処理する上記無線機としているので、他の拡散長でも復調できなくても、対応関係にある更に他の拡散長から親機の送信用の拡散長が特定でき、子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, when the master unit receives and demodulates the radio signal from the slave unit using another spreading length among the transmission spreading lengths of the slave units in the correspondence relationship, Of the spreading lengths for transmission of slave units that are in a correspondence relationship, the above radio unit that receives and demodulates radio signals from the slave units using other spreading lengths is used, so it cannot be demodulated even with other spreading lengths. However, the diffusion length for transmission of the parent device can be specified from the other diffusion lengths in the corresponding relationship, and there is an effect that the antenna gain difference between the child device and the parent device can be absorbed to improve the communication.
本発明によれば、親機が、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、拡散長が最も小さいものを特定の拡散長として選択し、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、特定の拡散長の次に大きい他の拡散長を選択する上記無線機としているので、子機の受信感度が悪くなった場合に、当初の拡散長に近い拡散長から親機の送信用の拡散長が特定でき、短期間で子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, when the base unit selects the one with the shortest spreading length from the transmission spreading lengths of the slave units in a correspondence relationship as a specific diffusion length and cannot demodulate, the child in the correspondence relationship Since the above-mentioned radio unit selects the other spreading length that is the second largest after the specific spreading length among the spreading lengths for transmission of the unit, it is close to the original spreading length when the reception sensitivity of the slave unit deteriorates The spreading length for transmission of the parent device can be specified from the spreading length, and there is an effect that the antenna gain difference between the child device and the parent device can be absorbed in a short period of time and communication can be improved.
本発明によれば、親機が、復調できない場合に、対応関係にある子機の送信用の拡散長の内、選択されていないものの中から拡散長が小さい順に拡散長を選択する上記無線機としているので、当初の拡散長に近い順の拡散長から親機の送信用の拡散長が特定でき、短期間で子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, when the base unit cannot demodulate, the radio unit selects a spreading length in ascending order of spreading length from among unselected spreading lengths for transmission of slave units in a corresponding relationship. Therefore, it is possible to identify the spreading length for transmission of the parent device from the spreading length in the order close to the original spreading length, and to improve communication by absorbing the antenna gain difference between the child device and the parent device in a short period of time There is.
本発明によれば、上記親機と上記子機とを有する双方向無線システムとしているので、子機と親機とのアンテナ利得差を吸収して通信を良好にできる効果がある。 According to the present invention, since the bidirectional wireless system includes the parent device and the child device, an antenna gain difference between the child device and the parent device can be absorbed to improve communication.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態に係る双方向無線システムは、送信側(子機側)の送信用の拡散長と同じ拡散長で受信側(親機側)は受信し、更に当該拡散長に対して送受信間のアンテナ利得差に応じた拡散長を親機側の送信用の拡散長として特定し、特定した拡散長で親機側が送信を行い、子機側は自己の送信用の拡散長に対してアンテナ利得差に応じた拡散長を受信用の拡散長として受信を行うものであり、送受信間のアンテナ利得差を吸収して、双方向通信を良好にできるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Outline of the embodiment]
In the bidirectional wireless system according to the embodiment of the present invention, the receiving side (master side) receives the same spreading length as the transmission spreading length on the transmitting side (slave unit side), and further, The spreading length corresponding to the antenna gain difference between transmission and reception is specified as the spreading length for transmission on the master unit side, and the master unit side transmits with the specified spreading length, and the slave unit side determines the spreading length for its own transmission. Thus, reception is performed with the spreading length corresponding to the antenna gain difference as the spreading length for reception, and the antenna gain difference between transmission and reception can be absorbed to improve bidirectional communication.
また、本発明の実施の形態に係る双方向無線システムは、子機が感度に応じて拡散長を変更しても、親機はアンテナ利得差を考慮した範囲内で候補の拡散長で受信・復調処理を行い、復調できた拡散長を子機の送信用の拡散長として特定し、特定した拡散長に対して送受信間のアンテナ利得差に応じた拡散長を親機側の送信用の拡散長として特定し、特定した拡散長で親機側が送信を行い、子機側は自己の送信用の拡散長に対してアンテナ利得差に応じた拡散長を受信用の拡散長として受信を行うものであり、送受信間のアンテナ利得差を吸収して、双方向通信を良好にできるものである。 In addition, the bidirectional wireless system according to the embodiment of the present invention allows the master unit to receive and transmit with the candidate spreading length within a range that considers the antenna gain difference even if the slave unit changes the spreading length according to the sensitivity. Performs demodulation processing, identifies the spread length that can be demodulated as the spread length for transmission of the slave unit, and sets the spread length according to the antenna gain difference between transmission and reception for the specified spread length for transmission on the base unit side Specified as a length, the master unit transmits with the specified spreading length, and the slave unit receives with the spreading length corresponding to the antenna gain difference as the spreading length for reception with respect to its own spreading length Thus, the antenna gain difference between the transmission and reception can be absorbed to improve the bidirectional communication.
[双方向無線システムの概略:図1]
本発明の実施の形態に係るイベント型双方向無線システムについて図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態に係るイベント型双方向無線システムの構成ブロック図である。
本発明の実施の形態に係るイベント型双方向無線システム(本システム)は、図1に示すように、親機の無線機10と子機の無線機20とを備え、両者が双方向にSS方式の無線で通信するものである。
[Outline of bidirectional wireless system: Fig. 1]
An event type bidirectional radio system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an event-type bidirectional radio system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, an event-type bidirectional wireless system (this system) according to an embodiment of the present invention includes a
特に、本システムでは、SS方式を実現するために、直接拡散方式(DS方式:Direct Sequence)を採用している。DS方式は、スペクトルを拡散させるべき信号に、それより遙かに広帯域の信号(拡散符号)を直接乗算させて、スペクトル拡散を実現するものである。 In particular, the present system employs a direct spreading method (DS method: Direct Sequence) in order to realize the SS method. In the DS system, spectrum spreading is realized by directly multiplying a signal whose spectrum is to be spread by a signal (spreading code) of a much wider band.
親機の無線機10は、制御部11と無線部モジュール12とを有し、無線部モジュール12には送信部(TX)12aと受信部(RX)12bとを有している。
子機の無線機20は、制御部21と無線部モジュール22とを有し、無線部モジュール22には送信部(TX)22aと受信部(RX)22bとを有している。
The
The
[送信器の構成:図2]
次に、送信部(TX)12a,22aを構成する直接拡散方式の送信器について図2を参照しながら説明する。図2は、直接拡散方式の送信器の構成ブロック図である。
送信器は、図2に示すように、搬送波を発生させる搬送波発生器31と、送信用データを搬送波発生器31から出力される搬送波で変調するデータ変調器32と、拡散符号を発生させる符号発生器33と、データ変調器32から出力された変調信号に対して符号発生器33から出力された拡散符号で広帯域符号変調を行う広帯域符号変調器34と、広帯域符号変調された信号を送信するアンテナ35とを備えている。
[Configuration of transmitter: Fig. 2]
Next, a direct-spreading transmitter constituting the transmission units (TX) 12a and 22a will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a configuration block diagram of a direct spreading transmitter.
As shown in FIG. 2, the transmitter includes a
また、符号発生器33と広帯域符号変調器34は、制御部からの指示により指定された拡散長で変調信号の拡散を行うようになっている。
尚、符号発生器33で発生する符号には、誤り訂正符号が含まれる。
The
The code generated by the
[受信器:図3]
次に、受信部(RX)12b,22bを構成する直接拡散方式の受信器について図3を参照しながら説明する。図3は、直接拡散方式の受信器の構成ブロック図である。
受信器は、図3に示すように、無線信号の電波を受信するアンテナ41と、アンテナ41から入力された信号についてトラッキング用の符号を用いて同期をトラッキングする符号同期・トラッキング42と、トラッキング用の符号を発生すると共に符号同期・トラッキング42からの同期信号を入力して同期の取れたときの符号を出力する符号発生器43と、アンテナ41からの信号を入力し、符号発生器43から出力された符号によって復調を行う符号復調器44と、搬送波を発生する搬送波発生器45と、符号復調された信号を搬送波によって復調してデータを出力するデータ復調器46と、アンテナ41で受信した信号の電界強度(感度)を検出する電界強度検出器47とを備えている。
[Receiver: Fig. 3]
Next, a direct-spreading receiver constituting the receiving units (RX) 12b and 22b will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration block diagram of a direct spreading receiver.
As shown in FIG. 3, the receiver includes an
また、符号発生器43と符号復調器44は、制御部からの指示により指定された拡散長で受信信号の逆拡散を行うようになっている。
電界強度検出器47から出力された電界強度データは制御部に入力され、制御部が電界強度(感度)に応じた送信用の拡散長を選択して符号発生器33及び広帯域符号変調器34を制御するようになっている。
尚、検出された電界強度を無線機の表示部に表示させ、利用者が手動でスイッチにより送信用の拡散長を選択するようにしてもよい。
The
The electric field strength data output from the electric
The detected electric field strength may be displayed on the display unit of the wireless device, and the user may manually select the transmission diffusion length using a switch.
[拡散長と拡散利得:図4]
次に、各拡散長における拡散利得について図4を参照しながら説明する。図4は、各拡散長における拡散利得を示す図である。
図4に示すように、拡散長(ビット)が、1,2,4,8,16,32,64,128,256,512のときの拡散利得(dB)が、0,3,6,9,12,15,18,21,24,27となっている。
[Diffusion length and diffusion gain: Fig. 4]
Next, the diffusion gain at each diffusion length will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the diffusion gain at each diffusion length.
As shown in FIG. 4, when the spreading length (bit) is 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, the spreading gain (dB) is 0, 3, 6, 9 12, 15, 18, 21, 24, 27.
[拡散長と利得差:図5]
そして、各拡散長からの差分(利得差)[dB]について図5を参照しながら説明する。図5は、各拡散長からの差分を示す図である。
図5では、縦軸を例えば親機の送信用の拡散長(ビット)とし、横軸を例えば子機の送信用の拡散長(ビット)として、図4から差分(利得差)を求めている。例えば、図4から親機の拡散長が512ビットとすると、拡散利得は27dBであり、子機の拡散長を16ビットとすると、拡散利得は12dBであるから、利得差は15dB(=27dB−12dB)となる。
[Diffusion length and gain difference: Fig. 5]
The difference (gain difference) [dB] from each diffusion length will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a difference from each diffusion length.
In FIG. 5, the difference (gain difference) is obtained from FIG. 4 with the vertical axis as, for example, the transmission length (bit) for transmission of the parent device and the horizontal axis as, for example, the diffusion length (bit) for transmission of the child device. . For example, from FIG. 4, if the spreading length of the master unit is 512 bits, the spreading gain is 27 dB. If the spreading length of the slave unit is 16 bits, the spreading gain is 12 dB, so the gain difference is 15 dB (= 27 dB− 12 dB).
尚、受信用の拡散長については、親機と子機との間の送受信を行うためには、子機の送信用の拡散長と同じ拡散長で親機は受信(逆拡散)を行い、親機の送信用の拡散長と同じ拡散長で子機は受信(逆拡散)を行う必要がある。 As for the spreading length for reception, in order to perform transmission / reception between the master unit and the slave unit, the master unit performs reception (despreading) with the same spreading length as the transmission length of the slave unit, The slave unit needs to perform reception (despreading) with the same spreading length as the transmission length of the master unit.
ここで、本システムにおいて、親機のアンテナ利得と子機のアンテナ利得から利得差を予め測定、若しくは算出しておけば、その利得差に応じた最適な拡散長を決定できるものである。
例えば、利得差が6dBとした場合、子機の送信用の拡散長が64ビットとすると、親機の送信用の拡散長が図5から256ビットが適していると決定できる。
Here, in this system, if the gain difference is measured or calculated in advance from the antenna gain of the master unit and the antenna gain of the slave unit, the optimum diffusion length can be determined according to the gain difference.
For example, when the gain difference is 6 dB and the spreading length for transmission of the slave unit is 64 bits, it can be determined that 256 bits is suitable for the spreading length for transmission of the master unit from FIG.
子機は、内部の記憶部(図示せず)に親機とのアンテナ利得差とその利得差に応じた送信用の拡散長、受信用の拡散長を記憶しており、制御部が、送信用の拡散長が特定されると、アンテナ利得差に応じた受信用の拡散長が特定できるようになっている。
また、親機は、内部の記憶部(図示せず)に子機とのアンテナ利得差とその利得差に応じた受信用の拡散長、送信用の拡散長を記憶しており、制御部が、子機の送信用の拡散長を特定すると、アンテナ利得差に応じた送信用の拡散長が特定できるようになっている。
従って、親機と子機は、内部の記憶部に図5の対応関係をテーブル又は計算式で記憶している。
The slave unit stores an antenna gain difference with the master unit and a transmission spreading length and a reception spreading length corresponding to the gain difference in an internal storage unit (not shown). When the credit spread length is specified, the reception spread length corresponding to the antenna gain difference can be specified.
The master unit stores an antenna gain difference with the slave unit and a reception spreading length and a transmission spreading length according to the gain difference in an internal storage unit (not shown). When the transmission spreading length of the slave unit is specified, the transmission spreading length corresponding to the antenna gain difference can be specified.
Accordingly, the parent device and the child device store the correspondence relationship of FIG. 5 in a table or calculation formula in the internal storage unit.
[親機の送信用の拡散長の特定]
子機の拡散長が固定であれば、利得差から親機の拡散長も固定にできるが、本システムの特徴として、子機が感度に応じて送信用の拡散長を変更し、親機がそれに対した送信用の拡散長を探し出して特定するものとなっている。
尚、拡散長を低くすると、感度が上がり、伝送速度が遅くなり、拡散長を高くすると、感度が下がり、伝送速度が速くなるものである。
[Specify the diffusion length for transmission of the master unit]
If the extension length of the slave unit is fixed, the diffusion length of the master unit can also be fixed from the gain difference. However, as a feature of this system, the slave unit changes the transmission spread length according to the sensitivity, and the master unit In response to this, the transmission spreading length is searched and specified.
When the diffusion length is lowered, the sensitivity is increased and the transmission speed is lowered. When the diffusion length is increased, the sensitivity is lowered and the transmission speed is increased.
例えば、子機が送信用の拡散長を64ビットとしていたが、感度が劣化したため、送信用の拡散長を32ビットに下げた場合、親機の受信用の拡散長が64ビットのままでは信号を受信できない。
そこで、親機の受信処理として、拡散長64ビットで受信処理を行って特定時間内で復調できない場合、次に拡散長32ビットで受信処理を行い、特定時間内で復調できると、その拡散長を子機の送信用の拡散長として特定し、特定した拡散長に対して該当する差分に応じた親機の送信用の拡散長を特定するものである。
For example, if the slave unit has a transmission spread length of 64 bits, but the sensitivity has deteriorated, the transmission spread length has been lowered to 32 bits. Cannot be received.
Therefore, as reception processing of the master unit, when reception processing is performed with a spreading length of 64 bits and cannot be demodulated within a specific time, when reception processing is performed with a spreading length of 32 bits and demodulation is performed within the specific time, the spreading length Is specified as the spreading length for transmission of the slave unit, and the spreading length for transmission of the base unit according to the difference corresponding to the specified spreading length is specified.
通常、子機の感度が良好な場合の拡散長を基準値として子機に保持し、電界強度検出器47において検出された電界強度(感度)に応じて、子機が送信用の拡散長を上げて当該拡散長で送信を行い、受信する親機が子機の基準値の拡散長から順次上げた拡散長で受信処理を繰り返し、復調できたときの拡散長を子機の送信用の拡散長として特定する。
Usually, the extension length when the sensitivity of the slave unit is good is held in the slave unit as a reference value, and the slave unit determines the diffusion length for transmission according to the electric field strength (sensitivity) detected by the electric
[感度によらない処理]
また、電界強度を検出しないで、子機が基準値の拡散長で送信処理を行ったが、親機から応答がない場合、基準値の拡散長から上げた拡散長で子機が送信処理を行い、それに対して親機が上記受信処理を行って子機の送信用の拡散長を特定するようにしてもよい。
この場合、子機は、親機から応答がなければ、送信用の拡散長を順次上げて送信処理を繰り返すようにし、それに応じて親機も受信用の拡散長を順次上げて受信処理を繰り返すようにすると、親機と子機との間でアンテナ利得差を吸収する送受信における適正な拡散長を特定して、それにより良好な通信を実現できるものである。
[Processing without sensitivity]
In addition, if the slave unit does not detect the electric field strength and performs transmission processing with the reference value diffusion length, but there is no response from the master unit, the slave unit performs transmission processing with the diffusion length increased from the reference value diffusion length. In response, the master unit may perform the above reception process to specify the transmission spread length of the slave unit.
In this case, if there is no response from the parent device, the child device repeats transmission processing by sequentially increasing the transmission spreading length, and the parent device repeats reception processing by sequentially increasing the reception diffusion length accordingly. By doing so, it is possible to identify an appropriate diffusion length in transmission / reception that absorbs the antenna gain difference between the parent device and the child device, thereby realizing good communication.
[命令サイクルのデータ構成:図6]
次に、本システムにおけるシステム情報を通知する命令サイクルについて図6を参照しながら説明する。図6は、命令サイクルのデータ構成図である。
図6において、子機のアンテナ利得は−20dBiであり、親機のアンテナ利得は−5dBiであり、よって、アンテナ利得差は、15dBとなる。
そこで、子機の送信用の拡散長及び親機の受信用の拡散長を64chip(bit)とし、親機の送信用の拡散長及び子機の受信用の拡散長を512chip(bit)として、送信側と受信側の拡散長を変えることにより、アンテナ利得差を吸収できるものである。
[Data structure of instruction cycle: FIG. 6]
Next, an instruction cycle for notifying system information in this system will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a data configuration diagram of an instruction cycle.
In FIG. 6, the antenna gain of the slave unit is −20 dBi, and the antenna gain of the master unit is −5 dBi. Therefore, the antenna gain difference is 15 dB.
Therefore, the spreading length for transmission of the slave unit and the spreading length for reception of the master unit are set to 64 chips (bit), the spreading length for transmission of the master unit and the spreading length for reception of the slave unit are set to 512 chips (bit), The antenna gain difference can be absorbed by changing the spreading length between the transmission side and the reception side.
尚、図6において、矢印の根本が送信側であり、矢印の先端が受信側を示しており、「G」がガード信号で、無線信号をオン/オフするときに使用し、「P」がPreamble同期信号で、同期を確立するために使用し、「S」がSync信号で、先頭データの検出に使用し、「Rx int」が受信待ち信号で、受信信号をサーチするのに使用し、「Info」がシステム情報で、システムの情報を送信するのに使用し、「Data_Field」がデータで、ユーザ・データを送信するのに使用し、「Ack/Nak」がAck/Nakの信号で、システム情報を送信側へ応答するのに使用する。 In FIG. 6, the root of the arrow is the transmitting side, the tip of the arrow indicates the receiving side, “G” is a guard signal, used when turning on / off the radio signal, and “P” is Preamble sync signal, used to establish synchronization, “S” is Sync signal, used to detect head data, “Rx int” is a reception wait signal, used to search received signal, “Info” is system information, used to send system information, “Data_Field” is data, used to send user data, “Ack / Nak” is Ack / Nak signal, Used to respond system information to the sender.
[応答サイクルのデータ構成:図7]
次に、本システムにおける応答情報を通知する応答サイクルについて図7を参照しながら説明する。図7は、応答サイクルのデータ構成図である。
図7においても、親機と子機のアンテナ利得差は、15dBあるが、子機の送信用の拡散長及び親機の受信用の拡散長を64chip(bit)とし、親機の送信用の拡散長及び子機の受信用の拡散長を512chip(bit)として、送信側と受信側の拡散長を変えることにより、アンテナ利得差を吸収できるものである。
信号の記号については、図6と同様である。
[Data structure of response cycle: Fig. 7]
Next, a response cycle for notifying response information in this system will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a data configuration diagram of a response cycle.
Also in FIG. 7, the antenna gain difference between the master unit and the slave unit is 15 dB, but the spread length for transmission of the slave unit and the spread length for reception of the master unit are 64 chips (bit), By setting the spreading length and the spreading length for reception of the slave unit to 512 chips (bits), the antenna gain difference can be absorbed by changing the spreading length between the transmitting side and the receiving side.
Signal symbols are the same as those in FIG.
図6と図7の相違するところは、図6では、「Info」「Data_filed」が子機から送信して親機がそれら信号を受信し、受信したら親機が「Ack/Nak」を子機に送信しているが、図7では、「Info」「Data_filed」が親機から送信して子機がそれら信号を受信し、受信したら子機が「Ack/Nak」を親機に送信している点である。 FIG. 6 differs from FIG. 7 in that in FIG. 6, “Info” and “Data_filled” are transmitted from the slave unit, the master unit receives these signals, and when received, the master unit sets “Ack / Nak” to the slave unit. In FIG. 7, “Info” and “Data_filled” are transmitted from the parent device and the child device receives those signals. When the child device receives these signals, the child device transmits “Ack / Nak” to the parent device. It is a point.
[親機の制御部における送信用の拡散長を特定する処理]
次に、親機の制御部11における送信用の拡散長を特定する処理について図8を参照しながら説明する。図8は、親機の制御部における送信用の拡散長を特定する処理のフローチャートである。
親機の制御部11は、図8に示すように、子機の感度が良好な場合に子機の送信用の拡散長に対応して予め定められた受信用の拡散長で受信するよう受信部12bに指示し(S1)、受信部12bにおいて当該拡散長で受信して復調処理を行わせる。
[Process for identifying transmission spreading length in control unit of base unit]
Next, a process for specifying a transmission spreading length in the control unit 11 of the master unit will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart of processing for specifying a transmission spreading length in the control unit of the parent device.
As shown in FIG. 8, when the sensitivity of the slave unit is good, the control unit 11 of the master unit receives so as to receive with a predetermined spreading length for reception corresponding to the spreading length for transmission of the slave unit. The
そして、受信信号の復調ができたか否かを判定し(S2)、復調できた場合(Yesの場合)、復調に使用した拡散長を子機の送信用の拡散長として特定し(S3)、特定した子機の送信用の拡散長に対してアンテナ利得差に応じた親機の送信用の拡散長を特定する(S4)。 Then, it is determined whether or not the received signal has been demodulated (S2). If it has been demodulated (in the case of Yes), the spreading length used for demodulation is specified as the spreading length for transmission of the slave unit (S3), The transmission spread length of the master unit corresponding to the antenna gain difference is specified with respect to the transmission spread length of the specified slave unit (S4).
判定処理S2で、受信信号を復調できなかった場合(Noの場合)、アンテナ利得差を考慮した範囲内で、全ての拡散長で受信処理を終了したか否かを判定する(S5)。
「アンテナ利得差を考慮した範囲内で」というのは、図5において、アンテナ利得差が15dBであるとすると、親機が受信処理で使用する拡散長は、16,8,4,2ビットとなるため、利得差によって特定される拡散長の候補が範囲内となる。
尚、当該候補の中で、選択される親機の送信用の拡散長は、512,256,128,64ビットとなる。
When the received signal cannot be demodulated in the determination process S2 (in the case of No), it is determined whether or not the reception process has been completed for all spreading lengths within a range that considers the antenna gain difference (S5).
“Within an antenna gain difference range” in FIG. 5, assuming that the antenna gain difference is 15 dB, the spreading length used by the base unit in the reception process is 16, 8, 4, and 2 bits. Therefore, the diffusion length candidate specified by the gain difference falls within the range.
Among the candidates, the transmission spreading length of the selected master unit is 512, 256, 128, and 64 bits.
判定処理S5で、全ての候補の拡散長について受信処理が終了すると(Yesの場合)、子機の受信信号を全ての候補の拡散長で復調できなかったとして処理を終了する。 When the reception process is completed for all the candidate spreading lengths in the determination process S5 (in the case of Yes), the process is terminated assuming that the reception signals of the slave units cannot be demodulated with all the candidate spreading lengths.
判定処理S5で、全ての候補の拡散長について受信処理が終了していなければ(Noの場合)、候補の中で次に大きい拡散長で受信部12bに受信を指示して(S6)、復調処理を行わせる。
そして、判定処理S2に戻り、復調できたか否かの判定を行う。
If it is determined in the determination process S5 that reception processing has not been completed for all candidate spreading lengths (in the case of No), reception is instructed to the receiving
And it returns to determination process S2 and it is determined whether it was able to demodulate.
処理S1で、子機の感度が良好な場合に子機の送信用の拡散長に対応して親機の受信用の拡散長が予め記憶されているため、子機の送信用の拡散長としては、アンテナ利得差を考慮した範囲内で、候補の中で最小のものが用いられる。
従って、処理S6では、親機が受信・復調処理を終了していない候補の中で、拡散長が小さい順に受信・復調処理を繰り返し行うものとなっている。
In process S1, when the sensitivity of the slave unit is good, the spread length for reception of the master unit is stored in advance corresponding to the spread length for transmission of the slave unit. Is the smallest of the candidates within the range considering the antenna gain difference.
Accordingly, in the process S6, the reception / demodulation process is repeatedly performed in order of increasing diffusion length among candidates whose base unit has not completed the reception / demodulation process.
[応用例]
上記例では、拡散長が小さい順に受信・復調処理を繰り返し行うものとなっているが、拡散長が大きい順に繰り返し受信・復調処理を行うようにしてもよい。
[Application example]
In the above example, reception / demodulation processing is repeatedly performed in ascending order of spreading length. However, reception / demodulation processing may be repeatedly performed in descending order of spreading length.
[実施の形態の効果]
本システムにおける無線機によれば、子機のアンテナ利得と親機のアンテナ利得との利得差を送信用の拡散長と受信用の拡散長とを変えることにより、利得差を吸収でき、双方向通信を良好にできる効果がある。
[Effect of the embodiment]
According to the radio in this system, the gain difference can be absorbed by changing the gain difference between the antenna gain of the slave unit and the antenna gain of the master unit between the transmission spreading length and the receiving spreading length. There is an effect that communication can be improved.
また、本システムによれば、送信側の無線機が感度の状況によって拡散長を変更して送信しても、受信側の無線機では、アンテナ利得差を考慮した範囲内で候補となる拡散長によって順次受信・復調処理を行い、復調できた拡散長を送信側の拡散長として特定し、特定した拡散長からアンテナ利得差に応じた受信側の無線機の送信用の拡散長を特定するようにしているので、送信側の無線機の拡散長変更に応じて受信側の無線機の送信用の拡散長が特定でき、双方向通信を良好にできる効果がある。 Further, according to the present system, even if the transmission-side radio changes the transmission length depending on the sensitivity state and transmits, the reception-side radio has a candidate spread length within a range that considers the antenna gain difference. In order to receive and demodulate sequentially, specify the spread length that can be demodulated as the spread length on the transmission side, and specify the spread length for transmission of the radio on the reception side according to the antenna gain difference from the specified spread length Therefore, the transmission spreading length of the receiving-side radio can be specified in accordance with the change of the spreading length of the transmitting-side radio, and there is an effect of improving the bidirectional communication.
また、本システムによれば、子機のアンテナにアンテナ利得の良いものを使用しなくても、従来のループアンテナを用いて、安価の子機を実現でき、更に親機から子機への通信感度を良好にできる効果がある。 Moreover, according to this system, an inexpensive slave unit can be realized using a conventional loop antenna without using a slave unit having a good antenna gain, and communication from the master unit to the slave unit can be achieved. There is an effect that sensitivity can be improved.
本発明は、送信機と受信機の間のアンテナ利得差を吸収し、通信を良好にできる無線機及び双方向無線システムに好適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitable for a radio and a two-way radio system that can absorb a difference in antenna gain between a transmitter and a receiver and improve communication.
1…親機、 1a…送信部、 1b…受信部、 2…子機、 2a…送信部、 2b…受信部、 10…親機、 11…制御部、 12…無線モジュール、 12a…送信部、 12b…受信部、 20…子機、 21…制御部、 22…無線モジュール、 22a…送信部、 22b…受信部、 31…搬送波発生器、 32…データ変調器、 33…符号発生器、 34…広帯域符号変調器、 35…アンテナ、 41…アンテナ、 42…符号同期・トラッキング、 43…符号発生器、 44…符号復調器、 45…搬送波発生器、 46…データ復調器、 47…電界強度検出器
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記親機は、前記子機のアンテナ利得と前記親機のアンテナ利得との利得差と、当該利得差に応じた前記子機の送信用の拡散長と前記親機の送信用の拡散長との対応関係を記憶し、前記子機からの無線信号を受信・復調処理し、復調できた際の拡散長を前記子機の送信用の拡散長として特定し、前記記憶した前記利得差に応じた対応関係に基づいて前記特定した前記子機の送信用の拡散長に対する前記親機の送信用の拡散長を特定し、当該特定した前記親機の送信用の拡散長によって前記子機に送信処理を行うことを特徴とする無線機。 A wireless device of a parent device that performs two-way wireless communication with a child device,
The master unit includes a gain difference between an antenna gain of the slave unit and an antenna gain of the master unit, a spreading length for transmission of the slave unit according to the gain difference, and a spreading length for transmission of the master unit. Is stored, the radio signal from the slave unit is received and demodulated, the spread length when the demodulator is able to be demodulated is specified as the spread length for transmission of the slave unit, and according to the stored gain difference Based on the correspondence relationship, the transmission length of the master unit for the specified transmission length of the slave unit is specified, and transmitted to the slave unit according to the specified transmission length of the master unit for transmission. A wireless device that performs processing.
前記子機は、前記子機のアンテナ利得と前記親機のアンテナ利得との利得差と、当該利得差に応じた前記子機の送信用の拡散長と前記子機の受信用の拡散長との対応関係を記憶し、特定の送信用の拡散長で前記親機に送信処理した場合に、前記記憶した前記利得差に応じた対応関係に基づいて前記送信処理した前記子機の送信用の拡散長に対する前記子機の受信用の拡散長を特定し、当該特定した前記子機の受信用の拡散長によって前記親機に対する受信処理を行うことを特徴とする無線機。 A slave unit that performs two-way wireless communication with the master unit,
The slave unit includes a gain difference between an antenna gain of the slave unit and an antenna gain of the master unit, a spreading length for transmission of the slave unit and a spreading length for reception of the slave unit according to the gain difference, For the transmission of the slave unit that has been subjected to the transmission processing based on the correspondence relationship according to the stored gain difference when the transmission processing is performed to the base unit with a specific transmission spreading length. A wireless device characterized by specifying a spreading length for reception of the slave unit with respect to a spreading length, and performing reception processing on the master unit with the specified spreading length for reception of the slave unit.
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