JP2009171317A - Radio communication device, its control method and computer program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a calibration process in a radio communication device, thereby utilizing a radio communication system efficiently. <P>SOLUTION: In this radio communication device, a plurality of antennas are used on the transmitting side and on the receiving side, respectively, and a signal is multiplexed between the transmitting side and the receiving side to form a plurality of space streams for carrying out radio communications. Whenever a spectrum is received (S507), a distortion of the received spectrum is detected and a frequency of detecting the distortion is counted (S509). When the frequency exceeds a threshold value, a calibration process for forming the plurality of space streams is executed (S511). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信装置及びその制御方法並びにコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a wireless communication device, a control method thereof, and a computer program.

データ転送の伝送路として無線伝送路があり、一般的な無線伝送路として無線LAN規格IEEE802.11がある。この無線LANを始めとする無線通信においても、音声データやストリーミング配信される映像データのように大容量かつリアルタイム性が要求されるようなデータ転送の需要が高まってきている。   There is a wireless transmission line as a data transfer transmission line, and there is a wireless LAN standard IEEE 802.11 as a general wireless transmission line. In wireless communication such as this wireless LAN, there is an increasing demand for data transfer that requires large capacity and real-time performance, such as audio data and video data that is streamed.

このような需要に対して、例えば、伝送されるデータの種別によって優先順位を設け、この優先順位の高いデータほど優先して伝送するような方式(IEEE802.11e)が、QoS技術を実現する手段として検討され、提案されている。   A method (IEEE802.11e) that gives priority to such demand according to the type of data to be transmitted and preferentially transmits higher priority data is a means for realizing QoS technology. As being considered and proposed.

また、大容量の伝送を実現する手段としてMIMO(Multi−Input Multi−Output)伝送方式を採用した広帯域な無線伝送方式が検討されている。MIMO伝送方式は、無線LAN規格IEEE802.11において、現在規格策定中であるIEEE802.11nにも採用される予定である。このMIMO伝送方式は、送信側と受信側で複数のアンテナ素子を装備し、空間分割多重によって複数の論理的な空間ストリームを形成することで使用する周波数帯域を増やすことなく伝送容量の拡大を図った技術である。   In addition, a broadband wireless transmission scheme that adopts a MIMO (Multi-Input Multi-Output) transmission scheme as a means for realizing large-capacity transmission is being studied. The MIMO transmission system is planned to be adopted in IEEE802.11n which is currently formulating a standard in the wireless LAN standard IEEE802.11. This MIMO transmission system is equipped with a plurality of antenna elements on the transmission side and the reception side, and by forming a plurality of logical spatial streams by space division multiplexing, the transmission capacity is expanded without increasing the frequency band to be used. Technology.

図3は、IEEE802.11nで採用される予定であるMIMO伝送方式の概要を説明するための図である。ここに示してあるのはMIMOチャネルの伝送路を表現したものである。   FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the MIMO transmission scheme that is scheduled to be adopted in IEEE802.11n. Shown here is a representation of a MIMO channel transmission path.

301は、送信側のアンテナ数M、受信側のアンテナ数Nのアレーアンテナで構成される無線通信における伝送路を示したものである。これは、各アンテナ対向の伝送路をa11・・aNMの行列で表現したチャネル応答行列を示している。 Reference numeral 301 denotes a transmission path in wireless communication including an array antenna having M antennas on the transmitting side and N antennas on the receiving side. This shows a channel response matrix in which the transmission path facing each antenna is represented by a matrix of a 11 ... A NM .

302は、伝送路301のチャネル応答行列を特異値分解(Singular Value Decomposition: SVD)して等価回路で表現した図である。この等価回路は、送信側アンテナの固有ベクトルEt Hと、受信側アンテナの固有ベクトルErと、固有パス√λ1,√λ2,…,√λM0とで表現される。 302 is a diagram in which the channel response matrix of the transmission line 301 is expressed by an equivalent circuit by performing singular value decomposition (SVD). This equivalent circuit is expressed by the eigenvector E t H of the transmitting antenna, the eigenvector E r of the receiving antenna, and eigenpaths √λ 1 , √λ 2 ,..., √λ M0 .

伝送路301のチャネル応答行列を特異値分解(SVD)することによって、独立な伝送路を最大M0(N、Mの小さい方の値)個形成することが可能となる。この仮想的なパスを固有パス(√λ1,√λ2,・・・,√λM0)と呼ぶ。これは、独立なM0個の伝送ストリームを混信無く送信する能力を持つことを表現したものである。また、固有パスの振幅利得は√λiであり、固有パスの大きさによって伝送容量のサイズは異なる。 By performing singular value decomposition (SVD) on the channel response matrix of the transmission path 301, it is possible to form a maximum of M 0 (the smaller value of N and M) independent transmission paths. This virtual path is called an eigenpath (√λ 1 , √λ 2 ,..., √λ M0 ). This expresses the ability to transmit independent M 0 transmission streams without interference. Further, the amplitude gain of the eigenpath is √λ i , and the size of the transmission capacity varies depending on the size of the eigenpath.

実際に、上述のMIMO伝送方式を用いた無線伝送を行うには、予め送信側及び受信側において固有ベクトルEt HとErを設定する必要がある。この固有ベクトルEt HとErを設定する方法として、対向する送信側と受信側との間で実施されるキャリブレーション処理がある。キャリブレーション処理は、テスト信号を送信側から送信し、その信号を受信側で受信することによって得られた情報を基に計算を行って固有ベクトルErを決定する。また、その情報を送信側へフィードバックすることによって送信側は固有ベクトルEt Hを決定する。 Actually, in order to perform wireless transmission using the above-described MIMO transmission scheme, it is necessary to set eigenvectors E t H and Er in advance on the transmission side and the reception side. As a method of setting the eigenvectors E t H and Er , there is a calibration process performed between the transmitting side and the receiving side facing each other. In the calibration process, a test signal is transmitted from the transmission side, and calculation is performed based on information obtained by receiving the signal on the reception side to determine the eigenvector Er . In addition, the transmission side determines the eigenvector E t H by feeding back the information to the transmission side.

上述のキャリブレーション処理に関連した技術として、特開2005−142715号公報(特許文献1)に記載の無線通信システムがある。これは、送信側が受信側から送信されるリファレンス信号を受信することでチャネル情報を取得し、このチャネル情報から固有ベクトルEt Hを決定する。そして、送信側が多重化する信号毎の重みを算出し、前記重みを与えたトレーニング信号を受信側へ送信する。前記トレーニング信号を受信した受信側は前記トレーニング信号に基づいて固有ベクトルErを決定する。更に、IEEE802.11規格に関連する部分としてRTS(Request to Send)/CTS(Clear to Send)方式を用いて上記キャリブレーション処理を実行する技術が記載されている。 As a technique related to the above-described calibration processing, there is a wireless communication system described in JP-A-2005-142715 (Patent Document 1). This is because the transmission side receives the reference signal transmitted from the reception side, acquires channel information, and determines the eigenvector E t H from this channel information. Then, the transmission side calculates a weight for each signal to be multiplexed, and transmits the training signal given the weight to the reception side. The receiving side that has received the training signal determines the eigenvector Er based on the training signal. Furthermore, a technique for executing the calibration process using a RTS (Request to Send) / CTS (Clear to Send) method is described as a part related to the IEEE 802.11 standard.

同様に、特開2006−33658号公報(特許文献2)に記載の無線通信システムがある。ここにも、上記と同様のキャリブレーション処理をRTS/CTS方式を用いて実行する技術が記載されている。   Similarly, there exists a radio | wireless communications system as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-33658 (patent document 2). This also describes a technique for executing a calibration process similar to the above using the RTS / CTS method.

特開2005−142715号公報JP 2005-142715 A 特開2006−33658号公報JP 2006-33658 A

上述した特許文献1及び2は、具体的には、MIMO伝送方式を実現するために受信機側から送信側へフィードバックする情報量を圧縮する方法や、そのフィードバックのセットアップ手順を簡素にする方法を開示する。また、ブロードキャストを用いることで周辺局からの妨害波や干渉波の影響を受けずにキャリブレーション処理を行う方法も開示している。   Specifically, Patent Documents 1 and 2 described above describe a method for compressing the amount of information fed back from the receiver side to the transmission side in order to realize the MIMO transmission method, and a method for simplifying the feedback setup procedure. Disclose. Also disclosed is a method for performing a calibration process without being affected by interference waves and interference waves from peripheral stations by using broadcast.

しかしながら、これら特許文献1,2は、キャリブレーション処理そのものの手順や方法について提案したものである。従って、複数の無線端末で構成される無線通信システムを想定した場合、使用形態や電波環境や使用状況の変化に応じてどのようなタイミングでキャリブレーション処理を実行するかについては記載されていない。   However, these Patent Documents 1 and 2 propose the procedure and method of the calibration process itself. Therefore, when a wireless communication system composed of a plurality of wireless terminals is assumed, it is not described at what timing calibration processing is executed according to changes in usage pattern, radio wave environment, or usage status.

例えば、特許文献1,2に記載された技術によれば、複数の無線端末で構成される無線通信システムにとってMIMO伝送方式を用いて無線伝送路を形成する必要がない場合でもキャリブレーション処理を実行することになる。そのため、無線通信システム全体の効率的な利用形態を実現するのは難しい。   For example, according to the techniques described in Patent Documents 1 and 2, the calibration process is executed even when it is not necessary to form a wireless transmission path using the MIMO transmission method for a wireless communication system including a plurality of wireless terminals. Will do. Therefore, it is difficult to realize an efficient usage form of the entire wireless communication system.

そこで、本発明は、無線通信装置におけるキャリブレーション処理を改良し、もって効率的な無線通信システムの利用を可能にすることを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to improve the calibration process in a wireless communication apparatus, and thereby to enable efficient use of the wireless communication system.

本発明の一側面によれば、送信側と受信側とでそれぞれ複数のアンテナを使用し、送信側と受信側との間で信号を多重化し複数の空間ストリームを形成して無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信装置であって、受信したスペクトラムのひずみを検出する検出手段と、前記検出手段による前記ひずみの検出結果に基づいて、前記複数の空間ストリームを形成するためのキャリブレーション処理の実行を制御する制御手段とを有することを特徴とする無線通信装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, wireless communication is performed by using a plurality of antennas on each of a transmission side and a reception side, and multiplexing a signal between the transmission side and the reception side to form a plurality of spatial streams. A wireless communication apparatus in a communication system, wherein detection means for detecting distortion of a received spectrum and execution of calibration processing for forming the plurality of spatial streams based on a detection result of the distortion by the detection means There is provided a wireless communication apparatus characterized by comprising control means for controlling.

本発明によれば、無線通信装置におけるキャリブレーション処理が改良され、これにより効率的な無線通信システムの利用が可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the calibration process in a radio | wireless communication apparatus is improved, Thereby, utilization of an efficient radio | wireless communications system is attained.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It shows only the specific example advantageous for implementation of this invention. In addition, not all combinations of features described in the following embodiments are indispensable as means for solving the problems of the present invention.

<実施形態1>
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態の説明を行う。特に無線通信においては、IEEE802.11規格及びこの規格の拡張となるIEEE802.11nを含む各種関連規格を使用する無線通信を想定している。なお、本発明は、IEEE802.11規格及びこの規格の拡張となるIEEE802.11nとして提案される仕組みの範囲内のみでなく、別の通信プロトコルに準拠した通信システムにも適用可能である。
<Embodiment 1>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In particular, in wireless communication, wireless communication using various related standards including the IEEE 802.11 standard and IEEE 802.11n that is an extension of this standard is assumed. Note that the present invention is applicable not only within the scope of the mechanism proposed as the IEEE802.11 standard and IEEE802.11n as an extension of this standard, but also to a communication system compliant with another communication protocol.

図1は、本実施形態における無線通信システムの一例を示す構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a wireless communication system according to the present embodiment.

この無線通信システムは複数の無線通信装置を収容している。無線通信装置には、無線端末としてのSTAと基地局としてのAPが含まれる。本発明の効果をわかり易く説明するために、特定のシステム構成を具体例に挙げて以下の説明を行う。従って、STAとAPとで構成されるその他のシステム構成にも本発明は適用可能である。   This wireless communication system accommodates a plurality of wireless communication devices. The wireless communication device includes an STA as a wireless terminal and an AP as a base station. In order to explain the effects of the present invention in an easy-to-understand manner, a specific system configuration will be described as a specific example, and the following description will be given. Therefore, the present invention can be applied to other system configurations including STAs and APs.

10は、映像データの送信機能を持つSTA1であって、例えば無線LAN通信機能を使用して映像ストリームを送信可能なデジタルビデオカメラである。20は、映像データの受信機能を持つSTA2であって、例えば無線LAN通信機能を使用して映像ストリームを受信可能なテレビである。30は、前記10や前記20のようなSTAを収容するAPであって、例えば無線LANにおけるアクセスポイントである。そして、STA1及びSTA2がAPと論理的な接続関係(Association)を確立することで、APとその配下にあるSTA1及びSTA2とで構成されるネットワーク(BSS)を形成する。   Reference numeral 10 denotes an STA 1 having a video data transmission function, which is a digital video camera capable of transmitting a video stream using a wireless LAN communication function, for example. Reference numeral 20 denotes an STA 2 having a video data receiving function, which is a television capable of receiving a video stream using a wireless LAN communication function, for example. Reference numeral 30 denotes an AP that accommodates STAs such as 10 and 20, and is an access point in a wireless LAN, for example. Then, when STA1 and STA2 establish a logical connection relationship with the AP, a network (BSS) composed of the AP and the STA1 and STA2 under the AP is formed.

ここで、デジタルビデオカメラで取得した映像をテレビに対して送信し、テレビにてその映像を表示させるような動作を行う場合の映像データの伝送方法を考えると、大きくは2つの方法が考えられる。1つは、アクセスポイントを経由した映像データの伝送方法であり、もう1つは、デジタルビデオカメラとテレビとの間を直接伝送する映像データの伝送方法である。   Here, considering the video data transmission method in the case of performing the operation of transmitting the video acquired by the digital video camera to the television and displaying the video on the television, there are roughly two methods. . One is a video data transmission method via an access point, and the other is a video data transmission method for direct transmission between a digital video camera and a television.

アクセスポイントを経由した映像データの伝送方法には、IEEE802.11の規格に従って、STA1からAPへの通信路と、APからSTA2への通信路を形成して、映像データをSTA1からSTA2へAPを経由して伝送する方法がある。   According to the IEEE 802.11 standard, a video data transmission method via an access point is formed by forming a communication path from the STA1 to the AP and a communication path from the AP to the STA2, and transferring the video data from the STA1 to the STA2. There is a way to transmit via.

一方、直接映像データを伝送する方法は、さらに2つの方法が考えられる。その一つは、IEEE802.11eの規格であるDLS(Direct Link Setup)を用いてSTA1とSTA2との間で直接通信路を形成し、QoSを保証した伝送方法によって、映像データをSTA1からSTA2へ直接伝送する方法である。   On the other hand, two methods can be considered as methods for directly transmitting video data. One of them is that a direct communication path is formed between STA1 and STA2 using DLS (Direct Link Setup), which is an IEEE 802.11e standard, and video data is transferred from STA1 to STA2 by a transmission method that guarantees QoS. This is a direct transmission method.

もう一つは、STA1がアクセスポイントの機能を有している場合に、STAからAPへと機能の切り替えを行って、STA2を配下に接続するようなネットワークを新たに構築することによって、映像データをSTA1からSTA2へ直接伝送する方法である。   The other is that when the STA1 has the function of an access point, the function is switched from the STA to the AP, and a new network that connects the STA2 to the subordinates is newly constructed. Is directly transmitted from STA1 to STA2.

次に、MIMO伝送方式による無線伝送を行うための無線通信部の構成について概要を説明する。MIMO伝送方式は、送信側と受信側とで複数のアンテナ素子を装備し、空間分割多重によって送信側と受信側との間で信号を多重化して複数の論理的な空間ストリームを形成する。これにより、使用する周波数帯域を増やすことなく伝送容量の拡大を図った技術である。図2は、図1に示した無線通信システムに収容される無線通信装置であるSTA及びAPが備える無線通信部の構成を示すブロック図である。   Next, an outline of the configuration of a wireless communication unit for performing wireless transmission by the MIMO transmission method will be described. In the MIMO transmission scheme, a plurality of antenna elements are provided on the transmission side and the reception side, and signals are multiplexed between the transmission side and the reception side by space division multiplexing to form a plurality of logical spatial streams. As a result, the transmission capacity is expanded without increasing the frequency band to be used. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication unit included in an STA and an AP that are wireless communication apparatuses accommodated in the wireless communication system illustrated in FIG.

201は無線通信部の全体を制御する制御部である。キャリブレーション処理を実行するにあたり、キャリブレーション信号の生成や複数の固有パスを設定するための固有ベクトルEt HとErの算出などの処理も制御部201が行う。また、制御部201は、キャリブレーションを実行するためのトリガを受信する手段の一つとして、後述の受信品質劣化検出部218より、受信品質劣化通知を受信する手段を具備している。さらに制御部201は、受信品質劣化検出部218に、受信スペクトラムのひずみを検出するための各閾値を送信する手段も具備する。 A control unit 201 controls the entire wireless communication unit. In executing the calibration processing, the control unit 201 also performs processing such as generation of a calibration signal and calculation of eigenvectors E t H and E r for setting a plurality of eigen paths. In addition, the control unit 201 includes a unit that receives a reception quality degradation notification from a reception quality degradation detection unit 218 described later as one of the units that receive a trigger for executing calibration. The control unit 201 further includes means for transmitting each threshold value for detecting distortion of the reception spectrum to the reception quality deterioration detection unit 218.

202は受信MAC処理部で、無線LAN規格IEEE802.11で示すMAC(Medium Access Control)レイヤの受信側における処理を行う部位である。後述の受信PHY処理部204から受け取ったMACフレームに関する解析等を行う。   A reception MAC processing unit 202 is a part that performs processing on the reception side of a MAC (Medium Access Control) layer indicated by the wireless LAN standard IEEE802.11. The MAC frame received from the receiving PHY processing unit 204, which will be described later, is analyzed.

203は送信MAC処理部で、無線LAN規格IEEE802.11で示すMACレイヤの送信側における処理を行う部位である。送信したいデータにMAC処理を施し、MACフレームを形成し、後述の送信PHY処理部へ送信する。   A transmission MAC processing unit 203 is a part that performs processing on the transmission side of the MAC layer indicated by the wireless LAN standard IEEE802.11. The data to be transmitted is subjected to MAC processing to form a MAC frame, which is transmitted to a transmission PHY processing unit described later.

204は受信PHY処理部であり、無線LAN規格IEEE802.11で示すPHYレイヤの受信側における処理を行う部位である。後述のアンテナ217で受信したOFDM信号に関して、AD変換/復調/復号などの処理を行う。   Reference numeral 204 denotes a reception PHY processing unit, which is a part that performs processing on the reception side of the PHY layer shown in the wireless LAN standard IEEE802.11. Processing such as AD conversion / demodulation / decoding is performed on an OFDM signal received by an antenna 217 described later.

205は復号部である。後述の復調部206で復調されたデータをもとに、分割されたデータの復号処理を行う。   Reference numeral 205 denotes a decoding unit. Based on the data demodulated by the demodulator 206 described later, the divided data is decoded.

206は復調部で、受信したOFDM信号の各サブキャリアに関する復調を行う。   A demodulation unit 206 demodulates each subcarrier of the received OFDM signal.

207は受信重付処理部で、後述のFFT処理部208でフーリエ変換された各サブキャリアに対して、チャネル推定・チャネル等化を行い、さらに定常位相回転を補正する処理を行う。定常位相回転の検出及び補正は、サブキャリアのうち、パイロットサブキャリア信号を用いて行う。また、受信重付処理部で算出された各サブキャリアの受信信号強度及び、検出された定常位相回転は、後述の受信品質劣化検出部218にも渡される。さらに、サブキャリアごとに受信重付処理を行う。重付処理とは、時間情報と大きさ(振幅)を変化させる処理である。また、これはキャリブレーション処理等を実行することで算出された固有ベクトルEt HとErに基づいた処理でもある。 A reception weighting processing unit 207 performs channel estimation and channel equalization on each subcarrier Fourier-transformed by an FFT processing unit 208 (to be described later), and further performs processing for correcting steady phase rotation. Detection and correction of stationary phase rotation is performed using a pilot subcarrier signal among subcarriers. Further, the received signal strength of each subcarrier calculated by the reception weighting processing unit and the detected steady phase rotation are also passed to a reception quality deterioration detection unit 218 described later. Further, reception weighting processing is performed for each subcarrier. The weighting process is a process for changing time information and size (amplitude). This is also a process based on the eigenvectors E t H and E r calculated by executing a calibration process or the like.

208は、FFT処理部で、後述の受信部209より送られたOFDM信号のマルチキャリアを一括復調する処理を行う。   An FFT processing unit 208 performs a process of collectively demodulating multicarriers of OFDM signals transmitted from a receiving unit 209 described later.

209は受信部で、後述のアンテナ217より受信したアナログデータに対し、ゲイン調整、AD変換、キャリア周波数同期、シンボルタイミング同期などを行う。   A receiving unit 209 performs gain adjustment, AD conversion, carrier frequency synchronization, symbol timing synchronization, and the like on analog data received from an antenna 217 described later.

210は送信PHY処理部で、無線LAN規格IEEE802.11で示すPHYレイヤの送信側における処理を行う部位である。送信MAC処理部203で形成したMACフレームを符号化/変調/DA変換などの処理を行う。   A transmission PHY processing unit 210 is a part that performs processing on the transmission side of the PHY layer indicated by the wireless LAN standard IEEE802.11. The MAC frame formed by the transmission MAC processing unit 203 is subjected to processing such as encoding / modulation / DA conversion.

211は符号部で、無線LANでOFDMを使用する場合、畳み込み符号により、MACフレームを符号化する。   Reference numeral 211 denotes an encoding unit that encodes a MAC frame using a convolutional code when OFDM is used in a wireless LAN.

212は変調部で、符号化された送信ビットにインターリーブ処理を施し、サブキャリアに分割して変調を行う。   A modulation unit 212 performs interleaving processing on the encoded transmission bits, and divides the data into subcarriers for modulation.

213は送信重付処理部で、複数のストリームの夫々に重み付け処理を行う。この重み付け処理は、時間情報と大きさ(振幅)を変化させる処理である。また、これはキャリブレーション処理等を実行することで算出された固有ベクトルEt HとErに基づいた処理でもある。 A transmission weighting processing unit 213 performs weighting processing on each of the plurality of streams. This weighting process is a process of changing time information and size (amplitude). This is also a process based on the eigenvectors E t H and E r calculated by executing a calibration process or the like.

214はIFFT処理部で、サブキャリアに分割された変調信号に対して、逆フーリエ変換を行う。   An IFFT processing unit 214 performs an inverse Fourier transform on the modulated signal divided into subcarriers.

215は送信部で、逆フーリエ変換された各サブキャリアに対して、ガードインターバルの付加/シンボル整形/DA変換を施して、後述のセレクタ216に送信する。   A transmission unit 215 applies guard interval addition / symbol shaping / DA conversion to each subcarrier subjected to inverse Fourier transform, and transmits the subcarrier to a selector 216 described later.

216はセレクタで、通信機器の状況に合わせて、後述のアンテナ217を送信/受信のうちどちらで使用するか決定されたのち、その決定に基づいてアンテナ217との接続を切り替える。   Reference numeral 216 denotes a selector, which determines whether to use an antenna 217, which will be described later, for transmission / reception according to the state of the communication device, and switches the connection with the antenna 217 based on the determination.

217はアンテナで、他の通信機器からの電波を受信し、また他の通信機器へ電波を送信する。本実施形態では、複数のアンテナ217,217を送信側と受信側で共用しており、上記のとおりセレクタ216によって送信側/受信側を切り替えている。   An antenna 217 receives radio waves from other communication devices and transmits radio waves to other communication devices. In this embodiment, a plurality of antennas 217 and 217 are shared between the transmission side and the reception side, and the transmission side / reception side is switched by the selector 216 as described above.

図1に示すような無線通信システムにおいてMIMO伝送方式による無線通信を実行するには、固有ベクトルEt HとErを算出するキャリブレーション処理を行う必要がある。キャリブレーション処理は、複数のアンテナを用いて複数の空間ストリームを形成するために必要な処理である。キャリブレーション処理においては、例えば、テスト信号を送信側から送信し、その信号を受信側で受信することによって得られた情報を基に計算を行って固有ベクトルErを決定する。また、その情報を送信側へフィードバックすることによって送信側は固有ベクトルEt Hを決定する。かかるキャリブレーション処理をどのような場合に実行するかについて、複数のケースを想定して、その動作を以下に説明する。 In order to execute wireless communication by the MIMO transmission method in the wireless communication system as shown in FIG. 1, it is necessary to perform calibration processing for calculating eigenvectors E t H and Er . The calibration process is a process necessary for forming a plurality of spatial streams using a plurality of antennas. In the calibration process, for example, the eigenvector Er is determined by performing calculation based on information obtained by transmitting a test signal from the transmitting side and receiving the signal on the receiving side. In addition, the transmission side determines the eigenvector E t H by feeding back the information to the transmission side. The operation of this calibration process will be described below assuming a plurality of cases.

218は受信品質劣化検出部で、受信重付処理部207から、各サブキャリアの信号強度や、パイロットサブキャリアを用いた、定常位相回転量を、受信品質として抽出する。また、制御部201からは事前にOFDM受信スペクトラムにひずみがあるとされる条件を後述の各閾値として送られる。受信品質劣化検出部218では、受信重付処理部207から受け取った受信品質と、制御部201から受け取られた受信品質劣化とみなす条件を比較することにより受信品質劣化を検出する。   A reception quality degradation detection unit 218 extracts the signal strength of each subcarrier and the steady phase rotation amount using pilot subcarriers as reception quality from the reception weighting processing unit 207. In addition, the control unit 201 sends a condition that the OFDM reception spectrum is distorted in advance as each threshold value described later. The reception quality degradation detection unit 218 detects reception quality degradation by comparing the reception quality received from the reception weighting processing unit 207 with the condition regarded as reception quality degradation received from the control unit 201.

以上が本実施形態における無線通信システムに収容される通信機器に具備される無線通信部の基本構成である。なお、例としてあげた構成は、説明のために各処理における機能ブロックを並べたものである。従って、例えば受信PHY処理部204と送信PHY処理部210で共用できる機能ブロックについては、共用した構成をとってもよい。   The above is the basic configuration of the wireless communication unit provided in the communication device accommodated in the wireless communication system in the present embodiment. Note that the configuration given as an example is an arrangement of functional blocks in each process for explanation. Therefore, for example, function blocks that can be shared by the reception PHY processing unit 204 and the transmission PHY processing unit 210 may have a shared configuration.

次に、受信品質劣化検出部218により実行される受信品質劣化検出処理について述べる。受信品質劣化検出の指標には、受信したOFDM信号のスペクトラムにおける受信強度と位相回転の2つを使用する。まず、受信強度を用いる場合について説明する。図4AはOFDM信号の受信スペクトラムの一例を示している。マルチパス環境等ではフェージングが発生するため、図4Aのように有効周波数帯にひずみが生じる場合がある。このひずみの発生を受信品質劣化検出とする。ここでは、スペクトラムの強度を予め定められた閾値と比較し、その閾値を超えたときに、そのスペクトラムにひずみを生じていると判定する(ひずみを検出する。)。制御部201は、この検出結果に基づいて、複数の空間ストリームを形成するためのキャリブレーション処理の実行を制御する。閾値の持たせ方には様々な方法がある。以下、3つの方法を例に説明する。   Next, reception quality deterioration detection processing executed by the reception quality deterioration detection unit 218 will be described. Two indicators of reception intensity and phase rotation in the spectrum of the received OFDM signal are used as indicators for detection of reception quality deterioration. First, the case where reception intensity is used will be described. FIG. 4A shows an example of the reception spectrum of the OFDM signal. Since fading occurs in a multipath environment or the like, distortion may occur in the effective frequency band as shown in FIG. 4A. The occurrence of this distortion is referred to as reception quality deterioration detection. Here, the intensity of the spectrum is compared with a predetermined threshold, and when the threshold is exceeded, it is determined that the spectrum is distorted (distortion is detected). Based on the detection result, the control unit 201 controls execution of calibration processing for forming a plurality of spatial streams. There are various methods for providing the threshold. Hereinafter, three methods will be described as an example.

第1のひずみ検出方法は、図4Bに示すように、受信強度が予め定められた上限を示す閾値を超えたとき、又は下限を示す閾値を下回ったときに、そのスペクトラムはひずみを生じていると判定する方法である。   In the first distortion detection method, as shown in FIG. 4B, when the reception intensity exceeds a predetermined threshold value indicating an upper limit or falls below a threshold value indicating a lower limit, the spectrum is distorted. It is the method of judging.

第2のひずみ検出方法は、図4Cに示すように、最大受信強度と最小受信強度との差を計算し、その差を予め定められた閾値と比較し、求めた差が閾値を超えたときに、そのスペクトラムにひずみを生じていると判定する方法である。   As shown in FIG. 4C, the second distortion detection method calculates the difference between the maximum reception intensity and the minimum reception intensity, compares the difference with a predetermined threshold value, and the obtained difference exceeds the threshold value. In addition, it is a method for determining that the spectrum is distorted.

第3のひずみ検出方法は、受信強度の平均値を考慮した方法である。まず、受信強度の平均値ごとに予め閾値を図4Dのように設定しておく。そして、OFDM信号を受信した際にサブキャリアの受信強度の平均値を算出し、その平均値に応じた信号強度幅を設定し、その信号強度幅内に収まらない受信強度を観測したときに、そのスペクトラムはひずみを生じていると判定する方法である。この方法は、受信強度の平均値を基に閾値を設定するため、無線装置の移動により平均受信強度に変動がある場合に効果的なひずみ検出を実現できる。   The third distortion detection method is a method that considers the average value of the received intensity. First, a threshold value is set in advance as shown in FIG. 4D for each average value of received intensity. And when the OFDM signal is received, the average value of the reception strength of the subcarrier is calculated, the signal strength width according to the average value is set, and when the reception strength that does not fall within the signal strength width is observed, This is a method for determining that the spectrum is distorted. In this method, since the threshold is set based on the average value of the reception intensity, effective distortion detection can be realized when the average reception intensity varies due to movement of the wireless device.

以上の第1乃至第3のひずみ検出方法を用いるにあたり、OFDM信号のスペクトラムを構成する全てのサブキャリア及び周波数領域を対象としても良いし、特定のサブキャリア及び周波数領域を抽出して行っても良い。例えばパイロットサブキャリアだけを抽出してひずみ検出に用いるといったことも可能である。   In using the above first to third distortion detection methods, all subcarriers and frequency regions constituting the spectrum of the OFDM signal may be targeted, or specific subcarriers and frequency regions may be extracted. good. For example, it is possible to extract only pilot subcarriers and use them for distortion detection.

無線LANのOFDM変調では、中心周波数にサブキャリアを配置しないため、中心周波数付近では、受信強度が低く検出されることが一般に知られている。そこで、受信強度を周波数領域において連続的に検出する方法を用いる場合には、中心周波数付近の受信強度は測定対象としてはずすことが効果的である。   In OFDM modulation of a wireless LAN, since subcarriers are not arranged at the center frequency, it is generally known that reception intensity is detected near the center frequency. Therefore, when using a method of continuously detecting the reception intensity in the frequency domain, it is effective to remove the reception intensity near the center frequency as a measurement target.

次に、位相回転を用いる方法について述べる。   Next, a method using phase rotation will be described.

無線LANでOFDM変調方式を用いる場合には、フーリエ変換、チャネル等化後に、各サブキャリアに対して、一定方向に定常的に回転した定常位相回転を補正する機能を復調器に具備することが一般的である。この定常位相回転を補正するには、パイロットサブキャリアを用いる方法が知られている。復調器で既知のパイロットサブキャリアと受信したパイロットサブキャリアの比較を行い、パイロットサブキャリアの平均位相回転を検出し、それを他のサブキャリアの補正に使用する。ここで、予め位相回転量に閾値を持たせておき、その閾値を受信スペクトラムの平均位相回転が超えたときに、ひずみとして検出する方法が、位相回転を用いる方法である。   When using an OFDM modulation scheme in a wireless LAN, the demodulator may be provided with a function of correcting a steady phase rotation that is regularly rotated in a certain direction for each subcarrier after Fourier transform and channel equalization. It is common. In order to correct this steady phase rotation, a method using a pilot subcarrier is known. The demodulator compares the known pilot subcarriers with the received pilot subcarriers, detects the average phase rotation of the pilot subcarriers, and uses it to correct other subcarriers. Here, a method of using phase rotation is a method in which a threshold value is given to the amount of phase rotation in advance and the threshold value is detected as distortion when the average phase rotation of the reception spectrum exceeds.

なお、受信強度を用いた上述の第1乃至第3のひずみ検出方法のいずれかだけを適用してもよいし、位相回転を用いる方法のみを適用してもよいし、あるいは、両者を組み合わせてもよい。   Note that only one of the first to third distortion detection methods using the reception intensity may be applied, or only a method using phase rotation may be applied, or a combination of the two may be used. Also good.

また、上述のひずみ検出方法においては、観測するサブキャリア及び周波数領域は、通信モードに応じて切り替えることが好ましい。図4A−Dの例では、20MHzの有効周波数帯を想定している。しかし、それより広い有効周波数帯を使用する通信モードにも対応できることが好ましい。例えば、無線LANのIEEE802.11n規格では、20MHzの周波数帯域幅を使用する第1の通信モード又は、40MHzの周波数帯域幅を使用する第2の通信モードの、2種類の通信モードが使用される予定である。したがって、無線通信システムにおいて使用される通信モードに応じて、ひずみ検出のために観測するサブキャリア及び周波数領域を変更させる本発明は、IEEE802.11nのような通信方式に好適である。   Further, in the above-described distortion detection method, it is preferable to switch the observed subcarrier and frequency domain according to the communication mode. In the example of FIGS. 4A to 4D, an effective frequency band of 20 MHz is assumed. However, it is preferable that a communication mode using a wider effective frequency band can be supported. For example, in the IEEE802.11n standard for wireless LAN, two types of communication modes are used: a first communication mode using a frequency bandwidth of 20 MHz, or a second communication mode using a frequency bandwidth of 40 MHz. Is scheduled. Therefore, the present invention that changes the subcarrier and frequency domain to be observed for distortion detection according to the communication mode used in the wireless communication system is suitable for a communication system such as IEEE 802.11n.

本実施形態では例えば、上記に示した方法によりひずみが検出された頻度を測定し、その頻度がある閾値を超えたことを、キャリブレーションのトリガとする。また、上記で説明してきた各閾値を通信モードに応じて切り替えることも好ましい。これにより、いっそう効果的なキャリブレーションのトリガ条件を設定することができる。例えば、IEEE802.11n規格において40MHzの通信モードを使用するときは、20MHzの通信モードを使用する場合よりも誤り発生頻度が増加する。そこで、このことを考慮して、40MHzの通信モードを使用するときは、ひずみの許容範囲を20MHzの通信モードを使用するときよりも狭くするように閾値を変更するとよい。   In the present embodiment, for example, the frequency at which strain is detected by the method described above is measured, and the fact that the frequency exceeds a certain threshold value is used as a calibration trigger. Moreover, it is also preferable to switch each threshold value demonstrated above according to communication mode. Thereby, a more effective calibration trigger condition can be set. For example, when the 40 MHz communication mode is used in the IEEE802.11n standard, the error occurrence frequency increases compared to the case where the 20 MHz communication mode is used. In view of this, when using the 40 MHz communication mode, the threshold value may be changed so that the allowable range of distortion is narrower than when using the 20 MHz communication mode.

さらに、IEEE802.11nでは、送信ダイバーシチ効果を得ることができるSTBC(Space Time Block Code)技術や、優れた誤り訂正能力を持つLDPC(Low Density Parity Check Code)がオプションで使用できる使用できる予定である。従って、STBCやLDPCを使用するときは、復調精度の向上が期待されるため、ひずみ検出に用いる閾値を、これらを使用しないときと変更させるとよい。   Furthermore, in IEEE802.11n, STBC (Space Time Block Code) technology capable of obtaining a transmission diversity effect and LDPC (Low Density Parity Check Code) having excellent error correction capability can be used as an option. . Therefore, when STBC or LDPC is used, the demodulation accuracy is expected to be improved. Therefore, the threshold value used for distortion detection may be changed from the case where these are not used.

図4B、図4C、図4Dに示した受信強度を用いる方法及び位相回転を用いる以外の方法でも、受信スペクトラムのひずみを検出できる方法であれば本発明が適用できることは言うまでもない。さらに、IEEE802.11nでは、複数の空間ストリームを使用して無線通信を行うことができる予定である。この複数の空間ストリームのうち、すべての受信スペクトラムのひずみを観測することにより、柔軟なキャリブレーション実行のトリガ条件を設定することができる。つまり、ある一つの空間ストリームの受信スペクトラムにひずみが生じた場合をトリガとする、あるいは、全ての空間ストリームの受信スペクトラムにひずみが生じた場合をトリガとするなど、幅広くトリガ条件を設定できる。   It goes without saying that the present invention can be applied to any method other than the method using the received intensity and the method using phase rotation shown in FIGS. 4B, 4C, and 4D as long as it can detect the distortion of the received spectrum. Furthermore, IEEE 802.11n is scheduled to be able to perform wireless communication using a plurality of spatial streams. By observing the distortion of all reception spectra among the plurality of spatial streams, a flexible trigger condition for executing calibration can be set. That is, a wide range of trigger conditions can be set, such as when a distortion occurs in the reception spectrum of one spatial stream, or when a distortion occurs in the reception spectrum of all the spatial streams.

図5は、STA1(又はSTA2)がAPの無線エリア内にてデータ転送を行っているときのスペクトラムの受信からキャリブレーション処理の実行までの処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure from reception of a spectrum to execution of calibration processing when STA1 (or STA2) performs data transfer in the wireless area of the AP.

大まかな流れについて説明する。まず、受信品質劣化検出部218にスペクトラムのひずみ検出用の閾値を設定する(S504,S506)。次に、STA1又はAPがOFDM信号を受信する(S507)。受信スペクトラムのひずみの検出及びひずみ発生頻度の算出を行う(S509)。ひずみ発生頻度が閾値を超えた場合にはキャリブレーション処理を実行する(S511)。以上が全体の流れである。以下、詳しく説明する。   The general flow will be described. First, a threshold value for spectrum distortion detection is set in the reception quality deterioration detection unit 218 (S504, S506). Next, the STA1 or AP receives the OFDM signal (S507). Detection of distortion in the reception spectrum and calculation of distortion frequency are performed (S509). If the strain occurrence frequency exceeds the threshold value, calibration processing is executed (S511). The above is the overall flow. This will be described in detail below.

S501(端子記号)
この端子記号は、このフローチャートの開始を示している。この状態は、STA1とAPが論理的接続(アソシエーション)が終了し、データの転送が開始される前の状態となっている。
S501 (Terminal symbol)
This terminal symbol indicates the start of this flowchart. This state is a state before STA1 and AP finish logical connection (association) and before data transfer is started.

S502(条件判断記号)
この条件判断記号は、STA1とAP間の論理的接続が切断されたかを条件に分岐することを示している。STA1とAP間の論理的接続が切断された場合、端子記号(S513)へ移行し、そうでなければ条件判断記号(S503)へ移行する。
S502 (condition judgment symbol)
This condition determination symbol indicates that the process branches on the condition that the logical connection between the STA1 and the AP is disconnected. If the logical connection between the STA1 and the AP is disconnected, the process proceeds to the terminal symbol (S513), and if not, the process proceeds to the condition determination symbol (S503).

S503(条件判断記号)
この条件判断記号は、受信品質劣化検出部218に、受信スペクトラムにひずみが発生したと判断するための閾値がすでに設定されているかを条件に分岐することを示している。すでに閾値が設定されている場合には、条件判断記号S505に移行し、まだ閾値が設定されていない場合は、処理記号S504に移行する。
S503 (condition judgment symbol)
This condition determination symbol indicates that the reception quality deterioration detection unit 218 branches based on whether or not a threshold value for determining that distortion has occurred in the reception spectrum has already been set. If the threshold has already been set, the process proceeds to the condition determination symbol S505. If the threshold has not yet been set, the process proceeds to the processing symbol S504.

S504(処理記号)
この処理記号は、受信品質劣化検出部218に、受信スペクトラムにひずみが発生したと判断するための閾値を設定する処理を示している。閾値の設定方法はどのような形で実現してもよい。たとえばユーザーから設定情報の入力を待ちつづけ、ユーザーからの入力があった場合に、制御部201を通して、受信品質劣化検出部218に各閾値を設定するといった方法がある。また、ユーザーからの設定情報の入力がなければ、初期値としての閾値を受信品質劣化検出部218に保持しておき、それを適用してもよい。
S504 (processing symbol)
This processing symbol indicates processing for setting a threshold value for determining that the reception spectrum is distorted in the reception quality deterioration detection unit 218. The threshold setting method may be realized in any form. For example, there is a method in which each threshold value is set in the reception quality deterioration detection unit 218 through the control unit 201 when the user continues to input setting information and there is an input from the user. If no setting information is input from the user, a threshold value as an initial value may be held in the reception quality degradation detection unit 218 and applied.

S505(条件判断記号)
この条件判断記号は、受信品質劣化検出部218に設定されている各閾値に対して変更の要求があるかを条件に分岐することを示している。閾値の変更の要求は、例えばユーザーから制御部201に対して行われる。また、データ転送に使用する周波数領域が20MHz/40MHzの変更があった場合などでは、無線部のたとえば制御部201が自動的に変更要求を発行する場合などがあってもよい。変更の要求があった場合、処理記号S506へ分岐し、要求がない場合には、条件判断記号S507へ分岐する。
S505 (condition judgment symbol)
This condition determination symbol indicates that a branch is made based on whether there is a change request for each threshold set in the reception quality deterioration detection unit 218. The request for changing the threshold value is made by the user to the control unit 201, for example. In addition, when the frequency region used for data transfer is changed to 20 MHz / 40 MHz, for example, the control unit 201 of the wireless unit may automatically issue a change request. If there is a change request, the process branches to the processing symbol S506, and if there is no request, the process branches to the condition determination symbol S507.

S506(処理記号)
この処理記号は、受信品質劣化検出部218に設定されている各閾値を再設定する処理を示している。再設定手順などは、条件判断記号S505で発行された変更要求種に応じて動的に切り替えるとよい。たとえばユーザーからの入力が元となっている変更要求に関しては、ユーザーの入力を待ってもよい。また、制御部201が自動で発行した場合などは、制御部201もしくは受信品質劣化検出部218で、予め保存されている複数閾値のうちの一つを使用しても良い。
S506 (processing symbol)
This processing symbol indicates processing for resetting each threshold set in the reception quality deterioration detection unit 218. The resetting procedure or the like may be dynamically switched according to the change request type issued in the condition determination symbol S505. For example, for a change request based on input from the user, the user may wait for input. In addition, when the control unit 201 automatically issues, one of a plurality of threshold values stored in advance may be used by the control unit 201 or the reception quality deterioration detection unit 218.

S507(条件判断記号)
この処理記号は、通信機器がアンテナ217より自分宛のOFDM信号を受信したかを条件に分岐することを示している。自分宛のOFDM信号を受信した場合は、条件判断記号S508へ分岐し、受信していない場合は条件判断記号S507へ分岐する。
S507 (condition judgment symbol)
This processing symbol indicates that the communication device branches on the condition that it receives an OFDM signal addressed to itself from the antenna 217. If an OFDM signal addressed to itself is received, the process branches to the condition determination symbol S508. If not received, the process branches to the condition determination symbol S507.

S508(条件判断記号)
この処理記号は、受信したOFDM信号と、前回に受信したOFDM信号との間で、周波数幅の変更があったか否かを条件に分岐することを示している。IEEE802.11nでは前述したように、20MHz幅の周波数を使用する場合と、40MHz幅の周波数を使用する場合の2種類の通信モードが使用される予定である。周波数幅に変更があった場合は処理記号S512に分岐し、変更がない場合は条件判断記号S509に分岐する。
S508 (condition judgment symbol)
This processing symbol indicates that the process branches based on whether or not the frequency width has changed between the received OFDM signal and the previously received OFDM signal. In IEEE802.11n, as described above, two types of communication modes are planned to be used: when using a 20 MHz wide frequency and when using a 40 MHz wide frequency. If there is a change in the frequency width, the process branches to the processing symbol S512. If there is no change, the process branches to the condition determination symbol S509.

S509(条件判断記号)
この条件判断記号は、受信したOFDM信号のひずみ発生頻度があらかじめ設定しておいた閾値を超えたか否かを条件に分岐することを示している。ひずみの発生頻度は、受信品質劣化検出部218でOFDM信号を受信する度に、その信号にひずみが生じているかを観測し、歪み発生頻度を更新する。そして前記歪み発生頻度がS504又はS508で設定済みである閾値を超えた場合には、処理記号S510へ分岐し、超えていない場合は条件判断記号S502へ分岐する。
S509 (condition judgment symbol)
This condition determination symbol indicates that a branch is made based on whether or not the distortion occurrence frequency of the received OFDM signal exceeds a preset threshold value. As for the frequency of occurrence of distortion, every time the reception quality deterioration detection unit 218 receives an OFDM signal, it observes whether the signal is distorted and updates the frequency of occurrence of distortion. If the distortion occurrence frequency exceeds the threshold set in S504 or S508, the process branches to the processing symbol S510. If not, the process branches to the condition determination symbol S502.

S510(処理記号)
この処理記号は、受信品質劣化検出部218が制御部201に、OFDM信号のひずみ発生頻度が予め設定しておいた閾値を超えたことを通知する処理を示している。
S510 (processing symbol)
This processing symbol indicates processing in which the reception quality deterioration detection unit 218 notifies the control unit 201 that the frequency of occurrence of distortion of the OFDM signal has exceeded a preset threshold value.

S511(処理記号)
この処理記号は、MIMO伝送方式による無線通信を実行するためのキャリブレーションを実行する処理を示している。このキャリブレーション処理は、通信相手がMIMO伝送方式に対応していることを判定した無線機器(STA1又は、AP)から実行される。このとき、使用される手順はIEEE802.11nで規定されるMACフレームの送受信にて行われる。ただし、相手機器の送信時における送信重み付け処理を行う場合には、相手機器にキャリブレーションを行わせるためのキャリブレーション実行要求パケットを送信する。上記における処理は、送信MAC処理部203及び送信PHY処理部210が、制御部201から命令を受けることにより行われる。制御部201がキャリブレーション処理結果から固有ベクトルEt HとErを算出する。その結果に基づいて送信PHY処理部210の送信重付処理部213及び受信PHY処理部204の受信重付処理部207に所定の値を設定する処理を行う。この処理が完了することで、安定した複数の空間ストリームを使用するMIMO伝送方式を用いた無線伝送を開始することが可能となる。
S511 (processing symbol)
This processing symbol indicates processing for executing calibration for executing wireless communication by the MIMO transmission method. This calibration process is executed from a wireless device (STA1 or AP) that has determined that the communication partner is compatible with the MIMO transmission method. At this time, the procedure used is performed by transmission / reception of a MAC frame defined by IEEE802.11n. However, when performing transmission weighting processing at the time of transmission of the counterpart device, a calibration execution request packet for causing the counterpart device to perform calibration is transmitted. The above processing is performed when the transmission MAC processing unit 203 and the transmission PHY processing unit 210 receive a command from the control unit 201. The control unit 201 calculates eigenvectors E t H and E r from the calibration processing result. Based on the result, processing for setting a predetermined value to the transmission weighting processing unit 213 of the transmission PHY processing unit 210 and the reception weighting processing unit 207 of the reception PHY processing unit 204 is performed. When this processing is completed, it is possible to start wireless transmission using a MIMO transmission scheme that uses a plurality of stable spatial streams.

S512(処理記号)
この処理記号は、受信品質劣化検出部218に保存されている、ひずみ発生頻度の履歴をリセットする処理を示す。
S512 (processing symbol)
This processing symbol indicates processing for resetting the history of distortion occurrence frequency stored in the reception quality deterioration detection unit 218.

S513(端子記号)
この端子記号は、このフローチャートの終了を示している。この状態は、STA1とAP間の論理的接続が切断されている状態を示す。
S513 (terminal symbol)
This terminal symbol indicates the end of this flowchart. This state indicates a state in which the logical connection between the STA1 and the AP is disconnected.

以上の実施形態によれば、例えば、無線通信方式(SVD−MIMO伝送方式)を使用した無線通信システムにおいて、OFDM信号の受信スペクトラム変化に応じて適切に空間ストリームを形成して所望の伝送容量での無線伝送路を形成することが可能となる。   According to the above embodiment, for example, in a wireless communication system using a wireless communication method (SVD-MIMO transmission method), a spatial stream is appropriately formed according to a change in the reception spectrum of an OFDM signal and a desired transmission capacity is obtained. It is possible to form a wireless transmission path.

より詳細には、一度キャリブレーション処理を実行した後で室内の電波環境の変化(例えば、ドアの開閉等)が発生し、OFDM信号のスペクトラムの受信時にひずみが生じても、適切なタイミングでキャリブレーション処理を実行することが可能となる。そのため無線通信システムに最適な空間ストリームを維持することが可能となる。   In more detail, even if a change in the indoor radio wave environment (for example, opening / closing of a door) occurs after the calibration process is performed once, and distortion occurs when receiving the spectrum of the OFDM signal, calibration is performed at an appropriate timing. Can be executed. Therefore, it is possible to maintain a spatial stream optimal for the wireless communication system.

また、無線通信システム内の無線端末の移動による電波環境の変化による受信スペクトラムひずみが発生した場合にも、適切なタイミングでキャリブレーション処理を実行することが可能となる。そのため無線通信システムに最適な空間ストリームを維持することが可能となる。   In addition, even when reception spectrum distortion occurs due to a change in radio wave environment due to movement of a wireless terminal in the wireless communication system, it is possible to execute calibration processing at an appropriate timing. Therefore, it is possible to maintain a spatial stream optimal for the wireless communication system.

また、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行する。これによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。   In addition, a recording medium in which a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments is recorded is supplied to the system or apparatus, and the computer (CPU or MPU) of the system or apparatus stores the program code stored in the recording medium. Read and execute. It goes without saying that the object of the present invention can also be achieved by this.

この場合、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。   In this case, the program code itself read from the computer-readable recording medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the recording medium storing the program code constitutes the present invention.

このプログラムコードを供給するための記録媒体として、例えばフレキシブルディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。   As a recording medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、次の場合も含まれることは言うまでもない。即ち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合である。   In addition, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also the following cases are included. That is, based on the instruction of the program code, an OS (operating system) running on the computer performs part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing. .

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードがコンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込む。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理により前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Further, the program code read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer. After that, based on the instruction of the program code, the CPU of the function expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the function of the above-described embodiment is realized by the processing. Needless to say.

実施形態における無線通信システムの構成図。The block diagram of the radio | wireless communications system in embodiment. 実施形態における無線通信システムに収容されるSTA及びAPが備える無線通信部のブロック図。The block diagram of the radio | wireless communication part with which STA and AP accommodated in the radio | wireless communications system in embodiment are equipped. 従来のMIMO伝送路表現図。FIG. 3 is a conventional MIMO transmission path expression diagram. OFDM受信スペクトラムの一例を示す図。The figure which shows an example of an OFDM reception spectrum. 実施形態における第1のひずみ検出方法を説明する図。The figure explaining the 1st distortion | strain detection method in embodiment. 実施形態における第2のひずみ検出方法を説明する図。The figure explaining the 2nd distortion | strain detection method in embodiment. 実施形態における第3のひずみ検出方法を説明する図。The figure explaining the 3rd distortion | strain detection method in embodiment. 実施形態におけるキャリブレーション処理の実行に係る処理手順を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating a processing procedure related to execution of calibration processing in the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 STA1
20 STA2
30 AP
10 STA1
20 STA2
30 AP

Claims (15)

送信側と受信側とでそれぞれ複数のアンテナを使用し、送信側と受信側との間で信号を多重化し複数の空間ストリームを形成して無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信装置であって、
受信したスペクトラムのひずみを検出する検出手段と、
前記検出手段による前記ひずみの検出結果に基づいて、前記複数の空間ストリームを形成するためのキャリブレーション処理の実行を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication apparatus in a wireless communication system that uses a plurality of antennas on each of a transmission side and a reception side and multiplexes signals between the transmission side and the reception side to form a plurality of spatial streams to perform wireless communication. ,
Detection means for detecting distortion of the received spectrum;
Control means for controlling execution of a calibration process for forming the plurality of spatial streams based on the detection result of the distortion by the detection means;
A wireless communication apparatus comprising:
前記無線通信システムにおける変調方式はOFDMを使用するものであり、
前記検出手段は、OFDM信号を構成するサブキャリアの受信強度及び位相回転量の少なくともいずれか用いて検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The modulation method in the wireless communication system uses OFDM,
The wireless communication system according to claim 1, wherein the detection means detects using at least one of reception intensity and phase rotation amount of a subcarrier constituting an OFDM signal.
前記サブキャリアはパイロットサブキャリアを含むことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。   The radio communication apparatus according to claim 2, wherein the subcarrier includes a pilot subcarrier. 前記検出手段は、前記サブキャリアの受信強度が予め定められた閾値を超えたときに前記スペクトラムはひずみを生じていると判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信装置。   The radio communication apparatus according to claim 2 or 3, wherein the detection unit determines that the spectrum is distorted when a reception intensity of the subcarrier exceeds a predetermined threshold value. 前記検出手段は、前記サブキャリアの受信強度が予め定められた上限を示す閾値を超えたとき、又は、下限を示す閾値を下回ったときに、前記スペクトラムはひずみを生じていると判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信装置。   The detection means determines that the spectrum is distorted when the reception intensity of the subcarrier exceeds a predetermined threshold value indicating a predetermined upper limit or falls below a threshold value indicating a lower limit. The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus. 前記検出手段は、前記サブキャリアの最大受信強度と最小受信強度との差を計算し、その差が予め定められた閾値を超えたときに、前記スペクトラムはひずみを生じていると判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信装置。   The detection means calculates a difference between the maximum reception intensity and the minimum reception intensity of the subcarrier, and determines that the spectrum is distorted when the difference exceeds a predetermined threshold. The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus. 前記検出手段は、前記サブキャリアの受信強度の平均値を算出し、前記平均値に応じた信号強度幅を設定し、前記信号強度幅に収まらない前記サブキャリアの受信強度が観測されたときに、前記スペクトラムはひずみを生じていると判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信装置。   The detection means calculates an average value of the reception strength of the subcarrier, sets a signal strength width according to the average value, and when the reception strength of the subcarrier that does not fall within the signal strength width is observed The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the spectrum is determined to be distorted. 前記検出手段は、前記サブキャリアの平均位相回転を算出し、前記平均位相回転が予め定められた閾値を超えたときに、前記スペクトラムはひずみを生じていると判定することを特徴とする請求項2又は3に記載の無線通信装置。   The detection means calculates an average phase rotation of the subcarrier, and determines that the spectrum is distorted when the average phase rotation exceeds a predetermined threshold. The wireless communication device according to 2 or 3. 前記制御手段は、前記検出手段によりひずみが検出された頻度を測定し、その頻度が予め定められた閾値を超えたときに、前記キャリブレーション処理を実行することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の無線通信装置。   9. The control unit according to claim 1, wherein the control unit measures the frequency at which strain is detected by the detection unit, and executes the calibration process when the frequency exceeds a predetermined threshold. The wireless communication device according to any one of the above. 前記検出手段は、前記無線通信システムの通信モードに応じて、観測するサブキャリアを切り替えることを特徴とする請求項2乃至9のいずれか1項に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the detection unit switches a subcarrier to be observed according to a communication mode of the wireless communication system. 前記検出手段は、前記無線通信システムの通信モードに応じて、前記閾値を変更することを特徴とする請求項4乃至9のいずれか1項に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 4, wherein the detection unit changes the threshold according to a communication mode of the wireless communication system. 前記通信モードは、第1周波数帯域幅を使用する第1の通信モードと、第1周波周波数帯幅よりも広い第2周波数帯幅を使用する第2の通信モードとを含むことを特徴とする請求項10又は11に記載の無線通信装置。   The communication mode includes a first communication mode using a first frequency bandwidth and a second communication mode using a second frequency bandwidth wider than the first frequency bandwidth. The wireless communication apparatus according to claim 10 or 11. 前記検出手段は、全ての空間ストリームにおいて受信した全てのスペクトラムのひずみを検出し、
前記制御手段は、前記検出手段が少なくとも1つのスペクトラムのひずみを検出したときに、前記キャリブレーション処理を実行する
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の無線通信装置。
The detection means detects distortions of all spectra received in all spatial streams,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the control unit executes the calibration process when the detection unit detects distortion of at least one spectrum.
送信側と受信側とでそれぞれ複数のアンテナを使用し、送信側と受信側との間で信号を多重化し複数の空間ストリームを形成して無線通信を行う無線通信システムにおける無線通信装置の制御方法であって、
受信したスペクトラムのひずみを検出する検出工程と、
前記検出工程における前記ひずみの検出結果に基づいて、前記複数の空間ストリームを形成するためのキャリブレーション処理の実行を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
Method for controlling radio communication apparatus in radio communication system for performing radio communication by using a plurality of antennas on each of transmission side and reception side and multiplexing signals between transmission side and reception side to form a plurality of spatial streams Because
A detection process for detecting the distortion of the received spectrum;
A control step for controlling execution of a calibration process for forming the plurality of spatial streams based on the detection result of the strain in the detection step;
A method for controlling a wireless communication apparatus, comprising:
請求項14に記載の無線通信装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。   The computer program for making a computer perform the control method of the radio | wireless communication apparatus of Claim 14.
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