JP2011199780A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】隣接チャネルの干渉から影響を防止する物理層処理部を簡易に実現できる無線通信装置を提供すること。
【解決手段】無線信号をベースバンド信号として受信する受信部212と
前記ベースバンド信号の物理層を処理する物理層処理部213と、第1周波数帯域を認識し、その第1周波数帯域に第2周波数帯域が隣接しているかを判断するMAC層制御部240と、前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域に隣接しているか否かの情報に応じて前記物理層処理部を制御するチャネル設定部213cとを具備し、前記物理層処理部は、前記ベースバンド信号に対する干渉信号からの影響を防ぐように、前記受信部212が前記第1通信チャネルで使用中の前記ベースバンド信号につき、所定の処理を実行する。
【選択図】図5
【解決手段】無線信号をベースバンド信号として受信する受信部212と
前記ベースバンド信号の物理層を処理する物理層処理部213と、第1周波数帯域を認識し、その第1周波数帯域に第2周波数帯域が隣接しているかを判断するMAC層制御部240と、前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域に隣接しているか否かの情報に応じて前記物理層処理部を制御するチャネル設定部213cとを具備し、前記物理層処理部は、前記ベースバンド信号に対する干渉信号からの影響を防ぐように、前記受信部212が前記第1通信チャネルで使用中の前記ベースバンド信号につき、所定の処理を実行する。
【選択図】図5
Description
本発明は、無線通信装置に関する。
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11規格を用いた無線通信装置では、隣接するチャネルからの干渉を抑制する技術が提案されている。
例えば、隣接するチャネルの使用状況に応じて、無線信号を送信する基地局側の伝送速度を制御する手法(特許文献1)や、隣接するチャネルからの干渉が低減するように、送信側からの送信電力を制御する手法(特許文献2)があるが、これら技術は送信側に負担が掛かる傾向にある。
これに対し、無線信号を受信する端末局側における技術では、隣接するチャネルを検出して、フィルタの通過帯域の幅を制御する手法(特許文献3)があるが、この場合であると受信側の回路規模が増加する傾向があり、コストが掛かってしまうといった問題があった。
本発明は、隣接チャネルの干渉から影響を防止する物理層処理部を簡易に実現できる無線通信装置を提供する。
本発明の一態様に係る無線通信装置は、複数の通信チャネルを用いて受信した無線信号をベースバンド信号として受信する受信部と、前記受信部で受信した前記ベースバンド信号の物理層を処理する物理層処理部と、前記物理層処理部から供給された前記ベースバンド信号に基づき、前記複数の通信チャネル中の第1通信チャネルが使用する第1周波数帯域を認識し、その第1周波数帯域に、前記複数の通信チャネル中の前記第1通信チャネルとは異なる第2通信チャネルが使用する第2周波数帯域が隣接しているかを判断するMAC層制御部と、前記MAC層制御部から供給された前記第1通信チャネルが使用する前記第1周波数帯域を前記受信部に供給し、前記MAC層制御部から供給された前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域に隣接しているか否かの情報に応じて前記物理層処理部を制御するチャネル設定部とを具備し、前記物理層処理部は、前記チャネル設定部から供給された前記情報に応じて、前記ベースバンド信号に対する干渉信号からの影響を防ぐように、前記受信部が前記第1通信チャネルで使用中の前記ベースバンド信号につき、所定の処理を実行する。
本発明によれば、隣接チャネルの干渉から影響を防止する物理層処理部を簡易に実現できる無線通信装置を提供できる。
以下、この発明の実施形態につき図面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。
[第1の実施形態]
この発明の第1の実施形態に係る無線通信装置について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概念図である。本実施形態に係る無線LANシステムでは、IEEE802.11ac規格に従った無線通信が行われる。本実施形態は、特に無線LAN端末局において受信した信号が、ある一定の閾値レベルを超えた信号強度であると、その信号を無線LAN信号の可能性が高いと判断し、その信号につき復調・復号化するものである。以下、本実施形態に係る無線LANシステムについて説明する。
この発明の第1の実施形態に係る無線通信装置について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概念図である。本実施形態に係る無線LANシステムでは、IEEE802.11ac規格に従った無線通信が行われる。本実施形態は、特に無線LAN端末局において受信した信号が、ある一定の閾値レベルを超えた信号強度であると、その信号を無線LAN信号の可能性が高いと判断し、その信号につき復調・復号化するものである。以下、本実施形態に係る無線LANシステムについて説明する。
図示するように、本実施形態に係る無線LANシステムは、無線LAN基地局100と無線LAN端末局200、及び無線LAN端末局300とを含み、これらの間で無線通信が行われる。無線基地局100と少なくとも1つの無線端末局200から構成される単位は、IEEE802.11規格においてBSS(Basic Service Set)と呼ばれる。なお図1では、BSS内に含まれる無線端末局が2つである場合を示しているが、無線端末局の数には特に制限はない。以下、実施形態に係る無線通信システムでは、特に無線LAN基地局100及び無線LAN端末局200はそれぞれ3本のアンテナを有し、これら3本のアンテナで互いに無線通信するものとする。これにより高速通信を実現する。
しかし、所望の性能が得られている場合には無線LAN基地局100や無線LAN端末局200、及び300に実装されるアンテナの本数は1本でも良いし、その数は制限されない。
図2は、本実施形態に係る無線LANシステムにおいて使用される周波数帯域を示す概念図である。本実施形態における無線通信システムでは、6GHz帯域以下の周波数帯域を使用する。使用する周波数帯域は、例えば2.4GHzから2.5GHzの帯域、5.15GHzから5.25GHzの帯域、5.25GHzから5.35GHzの帯域、そして5.47GHzから5.725GHzである。本実施形態に係る無線LAN基地局100、及び無線LAN端末局200及び300は、1本のアンテナでこれら周波数帯域のうちの、例えば20〜40[MHz]帯域幅を1つの周波数チャネルとし、この1つの周波数チャネル当たり、1本のアンテナを用いて無線通信を行うものとする。すなわち、本実施形態に係る無線LAN基地局100及び無線LAN端末局200は、例えば3本のアンテナを使用することから、60〜120[MHz]帯域幅を使用して無線通信を行うことになる。なお、1つの周波数チャネル当たり、複数のアンテナを用いるMIMO(Multi Input Multi Output)技術を組み合わせる形態も実施可能であるが、ここでは説明を割愛する。以下、実施形態ではアンテナ1本当たり40[MHz]帯域を使用するものとして説明する。
<通信チャネルについて>
図3(a)、(b)は、それぞれ本実施形態に係る無線通信システムにおいて使用される周波数帯域を示すバンド図である。図3(a)は、本実施形態に係るBSSにおいて、無線LAN基地局100と例えば無線LAN端末局200とが、隣接する周波数帯域を用いて無線信号の送受信を行う際のバンド図を示したものである。そして図3(b)は、無線LAN基地局100と例えば無線LAN端末局200とが、互いに離散された周波数帯域を用いて無線信号の送受信を行う際のバンド図を示したものである。
図3(a)、(b)は、それぞれ本実施形態に係る無線通信システムにおいて使用される周波数帯域を示すバンド図である。図3(a)は、本実施形態に係るBSSにおいて、無線LAN基地局100と例えば無線LAN端末局200とが、隣接する周波数帯域を用いて無線信号の送受信を行う際のバンド図を示したものである。そして図3(b)は、無線LAN基地局100と例えば無線LAN端末局200とが、互いに離散された周波数帯域を用いて無線信号の送受信を行う際のバンド図を示したものである。
図3(a)、(b)に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、第1通信チャネルとして第1周波数帯域、第2通信チャネルとして第2周波数帯域、及び第3通信チャネルとして第3周波数帯域を使用する。そして図3(a)に示すように第1〜第3通信チャネルは、上記説明した図2に示す使用可能な周波数帯域のうち(a−40)から(a+80)[MHz]までの、例えば120MHzの帯域幅を有している。例えば、上記図1に示す無線通信システムで使用している周波数帯域において、aの値を5240[MHz]とすれば、(a+40)の値は5280[MHz]、(a+80)の値は5320[MHz]、(a−40)の値は5200[MHz]となる。また、図3(b)の例であると、第1〜第3通信チャネルは、上記説明した図2に示す使用可能な周波数帯域のうち、例えば(a−60)から(a−20)、aから(a+40)、そして(a+60)から(a+100)[MHz]までの、例えば120MHzの帯域幅を有している。
<無線LAN端末局200の構成>
次に、図1で説明した無線LAN端末局200及び300の構成について、図4を用いて説明する。本実施形態において無線LAN端末局200及び300は同様の構成を有していることから、以下では無線LAN端末局200の場合を例に説明する。図4は、無線LAN端末局200のブロック図である。
次に、図1で説明した無線LAN端末局200及び300の構成について、図4を用いて説明する。本実施形態において無線LAN端末局200及び300は同様の構成を有していることから、以下では無線LAN端末局200の場合を例に説明する。図4は、無線LAN端末局200のブロック図である。
無線LAN端末局200は上述したように、3本のアンテナを有する。つまり、無線LAN端末局200はアンテナとそれに対応する通信モジュールからなる構成を、複数(ここでは3つ)備える。更に無線LAN端末局200は、これら複数の通信モジュール及びアンテナを制御するMAC制御部240を備える。またこの通信モジュールは、RF(Radio Frequency)部、物理層処理部、及びMAC層処理部を備える。
すなわち、無線LAN端末局200はアンテナ211、221、及び231とそれらに対応する通信モジュール210、220及び230、並びにMAC制御部240を備える。この通信モジュール210、220、及び230はそれぞれ1つのチップから形成されていてもよいし、これら通信モジュール210、220、及び230で1つのチップとされてもよい。
ここで、アンテナ211は第1通信チャネルを用いた無線通信を行い、アンテナ221は第2通信チャネルを用いた無線通信を行い、更にアンテナ231は第3通信チャネルを用いた無線通信を行う。そして、特に図3(a)のように第1〜第3通信チャネルが互いに隣接すると、着目しているアンテナにとって他の通信チャネルは干渉信号として見える。
次に通信モジュール210、220、及び230について説明する。通信モジュール210は、RF部212、物理層処理部213、及びMAC層処理部214を備える。同様に、通信モジュール220は、RF部222、物理層処理部223、及びMAC層処理部224を備える。そして、通信モジュール230は、RF部232、物理層処理部233、及びMAC層処理部234を備える。以下説明する無線LAN端末局200では、通信モジュール210、220、及び230、並びにアンテナ211、221、及び231は参照符号以外構成は同一であることから、ここでは、特にアンテナ211とそれに対応する通信モジュール210に着目して説明する。
<無線LAN端末局200の詳細について>
アンテナ211は、BSSにおける無線LAN基地局100から送信された無線信号(RF信号:アナログ信号)を受信し、また無線LAN基地局100へ向けて無線信号を送信する。
アンテナ211は、BSSにおける無線LAN基地局100から送信された無線信号(RF信号:アナログ信号)を受信し、また無線LAN基地局100へ向けて無線信号を送信する。
次にRF部212について説明する。RF部212は、無線信号の受信時には、アンテナ211で受信した例えば5GHz帯の無線信号(アナログ信号)をダウンコンバートして物理部213へ供給する。つまり、このダウンコンバートを行うことで、受信信号のベースバンド信号を得る。また無線信号の送信時には、物理層処理部213から与えられるアナログ信号(ベースバンド信号)を、5GHz帯の無線信号にアップコンバートして、アンテナ211から送信する。
次に物理層処理部213について図5を用いて説明する。図5は、物理層処理部213の詳細を示したブロック図である。図示するように物理層処理部213は物理層送信部213−1及び物理層受信部213−2を備える。本実施形態では、特に物理層受信部213−2に着目して、その構成の詳細を説明する。また、本実施形態に係る物理層処理部213は、図3における第1通信チャネルを用いた無線信号を処理するものとする。
図示するように物理層受信部213−2は、A/D変換器213a(図中、A/Dと表記)、復調・復号部213b、チャネル設定部213c、及び受信信号検出部213dを備える。また受信信号検出部213dは保持部213d−1、制御部213d−3、及び検出部213d−2を備える。なお、物理層受信部213−2は帯域制限フィルタ(アナログ、デジタル)を有しているが、ここでは省略する。まず、A/D変換器213aから説明する。
A/D変換器213aは、RF部212から与えられる受信信号(ベースバンド信号(アナログ信号)))につき、A/D変換を行ってデジタル信号を得る。そして、そのデジタル信号を復調・復号部213b及び受信信号検出部213dへとそれぞれ出力する。
復調・復号部213bは、A/D変換器213aから供給されたデジタル信号につき復調処理を行う。具体的には、受信信号検出部213dから無線信号を検出した旨を受けると、そのデジタル信号につき、復調処理を行う。すなわち復調・復号部213bは、ある閾値電圧を超えたデジタル信号について、例えば直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)復調及び誤り訂正復号を行って、受信フレームを得る。そして、得られた受信フレームをMAC層処理部214へ出力する。
そしてチャネル設定部213cは、MAC層処理部214から使用可能な周波数帯域の情報を受け取る。つまり、図2で示した6GHz以下の周波数帯域のうち、無線LAN基地局100と無線LAN端末局200とが無線通信可能とする周波数帯域の情報、すなわち第1〜第3周波数帯域の分布を、MAC層処理部214から受け取る。具体的には、図3(a)に示すように、第1〜第3周波数帯域が互いに隣接しているか、または図3(b)に示すように第1〜第3周波数帯域が互いにある一定の周波数間隔を以って分布しているかの情報を受け取る。そして、チャネル設定部213cは、MAC層処理部214から受け取った通信可能な周波数帯域の情報に基づいて、受信信号検出部213dを制御する。
次に受信信号検出部213dについて説明する。受信信号検出部213dは、上述したように保持部213d−1、検出部213d−2、及び制御部213d−3を備える。保持部213d−1は、例えば受信信号をその強度に応じて復調・復号するか否かを決定する閾値レベルを保持する。そして、閾値レベルをそれぞれ閾値th1と閾値th2とし、閾値th1>閾値th2の関係が成り立つものとする。
検出部213d−2は、制御部213d−3から設定された閾値レベルに応じて、A/D変換器213aから供給されたデジタル信号の検出を行う。検出部213d−2が、A/D変換器213aから供給されたデジタル信号を検出する様子を図6に示す。図6は、無線LAN端末局200が受信した無線信号につき、ある一定の閾値レベルを超えた強度信号であると、その受信した信号を無線LAN信号の可能性が高いと判断する様子を示した概念図である。縦軸に受信信号の信号強度を取り、横軸に時間を取る。
検出部213d−2が、閾値レベルを閾値th2としていた場合、この検出部213d−2は、その閾値th2よりも信号強度の大きな受信信号を受信するとその信号を無線LAN信号の可能性が高いと判断する。つまり、図6に示すように、時刻t1〜時刻t7において、信号強度(レベル)が、tha、thb、thc、thd、the、及びthfとされた受信信号につき、その信号を無線LAN信号の受信した可能性が高いと判断する。
そして、閾値レベルを閾値th1としていた場合、検出部213d−2は、その閾値th1よりも受信した信号強度の大きな受信信号を受信すると、その信号を無線LAN信号の可能性が高いと判断する。つまり、時刻t5及び時刻t7において信号強度が、thd及びthfとされた受信信号につき、その信号を無線LAN信号の可能性が高いと判断する。
制御部213d−3は、チャネル設定部213cから第1〜第3通信チャネルの情報を受け取る。そして制御部213d−3は、保持部213d−2を参照し、そのチャネル設定部213cから受け取った情報に基づいて、閾値th1または閾値th2のいずれかを選択する。つまり、制御部213d−3は、自身である無線LAN端末局200が使用している第1〜第3周波数帯域が互いに隣接した状態である(図3(a)参照)ことをチャネル設定部213cから通知されると、検出部213d−2の閾値レベルを閾値th1とする。これに対し、第1〜第3周波数帯域が離散した状態である(図3(b)参照)ことをチャネル設定部213cから知らされると、制御部213d−3は検出部213d−2の閾値レベルを閾値th2とする。そして、制御部213d−3は、検出部213d−2が無線LAN信号を受信した可能性が高いと判断すると、その結果を復調・復号部213bに出力する。
次に、物理層送信部213−1について簡単に説明する。物理層送信部213−1は、MAC層処理部214からから送信フレームと送信レートとを受け取る。そして、受け取った送信フレームの冗長符号化及びOFDM変調を行い、更にD/A変換を行うことによりアナログ信号を得て、このアナログ信号を送信信号としてRF部211へ出力する。この物理層送信部213−1によって送信フレームは、MAC層処理部214で定められた送信レートにより、RF部212及びアンテナ211を介して無線LAN基地局100へ送信される。
次に、図4に戻って、MAC層処理部214について説明する。MAC層処理部214は、上記物理層処理部213からフレームを受信すると、その受信フレームからMACヘッダを取り除いてパケットを組み立てる。なおパケットとは、送受信データがパーソナルコンピュータ等において扱えるデータ構造に組み立てられたものであり、フレームとは、無線通信により通信可能に組み立てられた送受信データのことである。そのMACヘッダは、例えばフレームコントロール(frame control)フィールドなどを備える。このフレームコントロールフィールドは、無線通信に必要な情報を備える。例えば、データの直接の宛先や最終宛先または送信元のMACアドレス、並びに利用可能な周波数帯域やその周波数の帯域幅などの情報が設定される。このデータの直接の宛先や最終宛先(アドレス)または送信元のMACアドレス、並びに利用可能な周波数帯域やその周波数の帯域幅などの情報などは、ビーコン(beacon)フレームとして送信される。このビーコンフレームは、無線LAN基地局100から無線LAN端末局200、及び300に対して定期的(例えば100ms間隔)に送信されるフレームである。MAC層処理部214は、このビーコンフレームを受信し、そのビーコンフレーム内のアドレスを読取ることで、その受信した信号が自局宛か否かを判断する。また、MAC層処理部214は、このビーコンフレームを受信し、この無線LANが自局宛の無線LAN信号であると、この無線LAN信号につき、利用可能な周波数帯域及びその帯域幅を認識し、それら利用可能な周波数帯域及びその帯域幅をチャネル設定部213cへと供給する。
最後にMAC制御部240について説明する。MAC制御部240は、MAC層処理部214、224及び234から供給された第1〜第3通信チャネルがどの周波数帯域を使用しているかに基づき、その情報を物理層処理部213、223、及び233にそれぞれ供給する。つまり、MAC制御部240は、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接しているか否かの情報を物理層処理部213、223、及び233にそれぞれ供給する。
<無線LAN端末局200の動作>
次に上記無線LAN端末局200の動作について、図7を用いて説明する。なお、以下ではアンテナ211、通信モジュール210、及びMAC制御部240に着目して無線LAN端末局200の動作を説明するが、アンテナ221、231、並びに通信モジュール220、及び230についても同様の動作であることから説明を省略する。
次に上記無線LAN端末局200の動作について、図7を用いて説明する。なお、以下ではアンテナ211、通信モジュール210、及びMAC制御部240に着目して無線LAN端末局200の動作を説明するが、アンテナ221、231、並びに通信モジュール220、及び230についても同様の動作であることから説明を省略する。
まず、無線LAN端末局200はアンテナ211で無線信号(ビーコンフレーム)を受信する(ステップS0)。そして受信した無線信号がRF部212でダウンコンバートされ、その後、物理層受信部213−2に与えられる。その後、物理層受信部213−2でその無線信号に所定の処理が施され、得られたフレームがMAC層処理部214に与えられる。つまり、MAC層処理部214はこの受信したフレーム(ビーコンフレーム)を参照することで、利用可能な周波数帯域を認識する(ステップS1)。
次に、MAC制御部240はステップS1で得た利用可能な周波数帯域に基づき、第1〜第3通信チャネルの分布状況(隣接しているか否か)MAC層処理部214を介して物理層受信部213−2(チャネル設定部213c)に出力する(ステップS2)。これによりチャネル設定部213cは、受信信号検出部213d(制御部213d−3)に第1〜第3周波数帯域が互いに隣接しているか否かを出力する。
第1〜第3周波数帯域が互いに隣接している場合(S3、YES)、制御部213d−3は保持部213d−1を参照し、検出部213d−2に対して閾値レベルを閾値th1に設定する(上げる)よう命令する(S4)。
また、ステップS3において、第1〜第3周波数帯域が互いに隣接していなければ、すなわち離散していれば(S3、NO)、制御部213d−3は、保持部213d−1を参照し、検出部213d−2に対して閾値レベルを閾値th2に設定するよう命令する(S5)。この際、閾値レベルの初期設定を閾値th2とすると、ステップS3において、第1〜第3周波数帯域が互いに隣接していなければ、すなわち離散していれば(S3、NO)、閾値レベルを維持するよう命令する(S5)。
<本実施形態に係る効果>
本実施形態に係る無線通信装置であると、下記(1)の効果を奏することが出来る。
(1)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る。
本実施形態に係る無線通信装置であると、使用する第1〜第3周波数帯域の分布状況に応じて検出部213d−2の受信信号を検出する閾値レベルを変化させることが出来る。つまり、チャネル設定部213cが受信信号検出部213dへ、無線通信に使用している第1〜第3周波数帯域の分布、すなわち隣接して使用しているか否かの情報を供給する。これにより、図3(a)に示すように、使用する第1〜第3周波数帯域が隣接した場合において、第1〜第3通信チャネルが互いに干渉し合った場合であっても、検出部213d−2の閾値レベルを上げていることから、干渉信号を誤検出するといったことを防止することが出来、且つ閾値レベルを下げているため、受信レベルの小さい無線LANフレーム(信号)を見逃すことが少ない。また、図3(b)に示すように、使用する第1〜第3周波数帯域が離散した場合には、第1〜第3通信チャネルを用いた信号が干渉信号とされることが少ないことから、検出部213d−2の閾値レベルを閾値th2へと下げていても、その干渉信号を誤検出するといったことを抑制させることが出来、雑音を低減させることが出来る。以上から、無線LAN端末局200が第1〜第3通信チャネルを、図3(a)又は図3(b)のように使用した場合であっても、検出部213d−2の閾値レベルを変更することで、高速通信を実現しつつ通信品質の向上が出来る。
本実施形態に係る無線通信装置であると、下記(1)の効果を奏することが出来る。
(1)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る。
本実施形態に係る無線通信装置であると、使用する第1〜第3周波数帯域の分布状況に応じて検出部213d−2の受信信号を検出する閾値レベルを変化させることが出来る。つまり、チャネル設定部213cが受信信号検出部213dへ、無線通信に使用している第1〜第3周波数帯域の分布、すなわち隣接して使用しているか否かの情報を供給する。これにより、図3(a)に示すように、使用する第1〜第3周波数帯域が隣接した場合において、第1〜第3通信チャネルが互いに干渉し合った場合であっても、検出部213d−2の閾値レベルを上げていることから、干渉信号を誤検出するといったことを防止することが出来、且つ閾値レベルを下げているため、受信レベルの小さい無線LANフレーム(信号)を見逃すことが少ない。また、図3(b)に示すように、使用する第1〜第3周波数帯域が離散した場合には、第1〜第3通信チャネルを用いた信号が干渉信号とされることが少ないことから、検出部213d−2の閾値レベルを閾値th2へと下げていても、その干渉信号を誤検出するといったことを抑制させることが出来、雑音を低減させることが出来る。以上から、無線LAN端末局200が第1〜第3通信チャネルを、図3(a)又は図3(b)のように使用した場合であっても、検出部213d−2の閾値レベルを変更することで、高速通信を実現しつつ通信品質の向上が出来る。
[第2の実施形態]
次に本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に係る無線通信装置は、無線LAN端末局200が有する帯域制限フィルタの通過帯域を狭くすることで、干渉信号が混入することを防止するものである。すなわち、例えば、上記図3(a)において第2通信チャネルに着目すると、この第2通信チャネルにとって、第1、第3通信チャネルが干渉信号となる。本実施形態に係る無線LAN端末局200について図8を用いて説明する。図8は、本実施形態に係る無線LAN端末局200における物理層受信部213−2の詳細を示したブロック図である。上記第1の実施形態と同様、物理層処理部213−2は、図3における第1通信チャネルを用いた無線信号を処理するものとする。
次に本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に係る無線通信装置は、無線LAN端末局200が有する帯域制限フィルタの通過帯域を狭くすることで、干渉信号が混入することを防止するものである。すなわち、例えば、上記図3(a)において第2通信チャネルに着目すると、この第2通信チャネルにとって、第1、第3通信チャネルが干渉信号となる。本実施形態に係る無線LAN端末局200について図8を用いて説明する。図8は、本実施形態に係る無線LAN端末局200における物理層受信部213−2の詳細を示したブロック図である。上記第1の実施形態と同様、物理層処理部213−2は、図3における第1通信チャネルを用いた無線信号を処理するものとする。
本実施形態に係る物理層受信部213−2は、上記第1の実施形態の図5において、A/D変換器213a、復調・復号部213b、及びチャネル設定部213cをそれぞれA/D変換器513a、復調・復号部513d、及びチャネル設定部213eとし、更に受信信号検出部213dを廃し、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cを設けた構成をとる。なお、上記第1の実施形態に係るA/D変換器213a、及び復調・復号部213bと本実施形態に係るA/D変換器513a、及び復調・復号部513dとは、参照符号以外同一であることから説明を省略する。
まず、アナログフィルタ513aについて説明する。アナログフィルタ513aは、RF部512でダウンコンバートされたアナログ信号に対しフィルタを掛ける。つまり、帯域の制限を行う。上述したように第1通信チャネルは例えば、図3に示すように(a−40)〜a[MHz]であるとすると、アナログフィルタ513aでは、その(a−40)〜a[MHz]帯域に対して厳密にフィルタを掛けられない。つまり、(a−40)[MHz]よりも低周波数側及びa[MHz]よりも高帯域側の周波数が残存したままA/D変換器513bに供給される。つまり、例えば図3(a)の例で言えば、a〜(a+40)[MHz]の第2通信チャネルを用いた無線信号が干渉信号となる。このため、以下説明するデジタルフィルタ513cで(a−40)〜a[MHz]帯域に対して厳密にフィルタを掛ける必要がある。
次にデジタルフィルタ513cについて説明する。デジタルフィルタ513cは、A/D変換器513bにおいて図3(a)に示す40[MHz]の第1通信チャネルをサンプリングした後、(a−40)[MHz]よりも低周波数側及びa[MHz]よりも高周波数側についてフィルタを掛ける。すなわち、第1通信チャネルに対する両側の帯域を破棄する。
次にチャネル設定部513eについて説明する。チャネル設定部513eは、MAC層処理部540から供給される利用可能な周波数帯域の情報に基づいて、上記アナログフィルタ513a、513c、及びRF部512を制御する。つまり、チャネル設定部513eは、MAC層処理部514から第1〜第3通信チャネルが互いに隣接しているか、または互いにある一定の周波数間隔を以って分布(離散)しているかの情報を受け取る。そして、チャネル設定部513eは、図3(a)に示すように第1〜第3通信チャネルが隣接している場合には、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに対し、通過帯域を狭くするよう制御する。なお、狭める値は、約0.1〜3[MHz]程度である。一方、図3(b)に示すように第1〜第3通信チャネルが離散している場合には、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに対し、通過帯域は狭くせず、例えば、第1通信チャネルが通過できる帯域幅を維持するよう制御する。この様子を図9に示す。
図9(a)及び(b)はそれぞれアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cが第1通信チャネルを用いた無線信号を通過させるフィルタの概念図である。
図9(a)は、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cの通過帯域幅を、例えば第1通信チャネルが通過できる帯域幅を維持した概念図である。図示するように、アナログフィルタ513aはW1の帯域幅を有し、デジタルフィルタ513cはW´1の帯域幅を有する。ここで帯域幅はW1>W´1であってもよいし、W1<W´1でもよく、更にはW1=W´1でもよい。すなわち、第1通信チャネルを用いた無線信号の帯域を制限できるフィルタであればよい。
図9(b)は、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cの通過帯域幅を狭めた概念図である。図示するように、アナログフィルタ513aはW2の帯域幅を有し、デジタルフィルタ513cはW´2の帯域幅を有する。ここで少なくともW2、W´2がそれぞれW1、W´1よりも小さい値であれば、W2>W´2であってもよいし、W2<W´2でもよく、更にはW2=W´2でもよい。すなわち、第1通信チャネルを用いた無線信号の帯域を制限できるフィルタであればよい。
図示するように、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cはそれぞれチャネル設定部513eにより制御され、必要に応じて図9(a)または図9(b)いずれかのフィルタに切り替えられる。そして、フィルタの切り替え方法は、スイッチなどで切り替えられても良いし、簡単な抵抗素子と静電容量を組み合わせたフィルタ回路であれば、これら抵抗素子と静電容量とをそれぞれ可変とし、これら値を変化させればよい。
また、チャネル設定部513eは、MAC層処理部214から供給された第1通信チャネルの周波数帯域、及びその帯域幅をRF部211に供給する。これにより、RF部211は、周波数帯域及びその帯域幅を認識し、無線LAN基地局100と無線通信を行うことが出来る。
<無線LAN端末局200の動作>
次に、本実施形態に係る無線LAN端末局200の動作について図10を用いて説明する。図10は無線LAN端末局200の動作を示すフローチャートである。まず、無線LAN端末局200は、ステップS0からS3までの処理を実行する。つまり無線LAN端末局200は、BSS内で無線LAN基地局100と無線通信可能に接続を確立した後、無線LAN基地局100からビーコンフレームを受信し(S0)、第1〜第3通信チャネルの分布を確認する(S1)。そして、ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合(S3、YES)、チャネル設定部513eはアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに、通過帯域幅を狭めるように制御する(S10)。また、ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが離散している場合(S3、NO)、チャネル設定部513eはアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに、通過帯域幅を狭めず、例えば第1通信チャネルが通過するよう制御する(S11)。
次に、本実施形態に係る無線LAN端末局200の動作について図10を用いて説明する。図10は無線LAN端末局200の動作を示すフローチャートである。まず、無線LAN端末局200は、ステップS0からS3までの処理を実行する。つまり無線LAN端末局200は、BSS内で無線LAN基地局100と無線通信可能に接続を確立した後、無線LAN基地局100からビーコンフレームを受信し(S0)、第1〜第3通信チャネルの分布を確認する(S1)。そして、ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合(S3、YES)、チャネル設定部513eはアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに、通過帯域幅を狭めるように制御する(S10)。また、ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが離散している場合(S3、NO)、チャネル設定部513eはアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに、通過帯域幅を狭めず、例えば第1通信チャネルが通過するよう制御する(S11)。
なお、ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合(S3、YES)、チャネル設定部513eはアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに、通過帯域幅を狭めず、その帯域幅を維持するように制御してもよい。つまり、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cの帯域幅が既にそれぞれW2、W´2であれば、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合(S3、YES)であってもその帯域幅を維持するように動作する。
そして、ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが離散している場合(S3、NO)、チャネル設定部513eはアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cに、通過帯域幅を広げるように、すなわちW2、W´2からW1、W´1へと制御してもよい。
<本実施形態に係る効果>
本実施形態に係る無線通信装置であると、下記(2)の効果を奏することが出来る。
(2)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る(その2)
本実施形態に係る無線通信装置であると、チャネル設定部513eがMAC層処理部214から供給される第1〜第3通信チャネルの情報に応じてアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cを制御する。つまり、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接し、その第1〜第3通信チャネルが互いに干渉信号とされるおそれがある場合には、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cの通過帯域幅を狭くすることで、その干渉信号の混入を防ぐことが出来る。つまり、例えばアンテナ521が第2通信チャネルを所望の信号として受信する場合、第1、第3通信チャネルを用いた無線信号が干渉信号として、この第2通信チャネルを用いた無線信号に混入することから防止することが出来る。これにより、通信品質の向上を奏することが出来る。そして、第1〜第3通信チャネルが、図3(b)のように離散している場合には、それぞれの通信チャネルが干渉信号として混入することが少ないことから、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cの帯域幅を狭めなくとも受信信号の劣化を抑制することが出来る。以上より、通信品質の向上を奏することができる。
本実施形態に係る無線通信装置であると、下記(2)の効果を奏することが出来る。
(2)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る(その2)
本実施形態に係る無線通信装置であると、チャネル設定部513eがMAC層処理部214から供給される第1〜第3通信チャネルの情報に応じてアナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cを制御する。つまり、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接し、その第1〜第3通信チャネルが互いに干渉信号とされるおそれがある場合には、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cの通過帯域幅を狭くすることで、その干渉信号の混入を防ぐことが出来る。つまり、例えばアンテナ521が第2通信チャネルを所望の信号として受信する場合、第1、第3通信チャネルを用いた無線信号が干渉信号として、この第2通信チャネルを用いた無線信号に混入することから防止することが出来る。これにより、通信品質の向上を奏することが出来る。そして、第1〜第3通信チャネルが、図3(b)のように離散している場合には、それぞれの通信チャネルが干渉信号として混入することが少ないことから、アナログフィルタ513a及びデジタルフィルタ513cの帯域幅を狭めなくとも受信信号の劣化を抑制することが出来る。以上より、通信品質の向上を奏することができる。
[第3の実施形態]
次に本発明の第3の実施形態に係る無線通信装置について説明する。本実施形態に係る無線通信装置は、RF部で受信したアナログ信号をA/D変換する際に、第1〜第3通信チャネルの分布に応じて有効ビット数を設定するものである。本実施形態に係る無線LAN端末局200について図11を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る無線LAN端末局200における物理層受信部213−2の詳細を示したブロック図である。上記第1の実施形態と同様、物理層処理部213−2は、図3における第1通信チャネルを用いた無線信号を処理するものとする。
次に本発明の第3の実施形態に係る無線通信装置について説明する。本実施形態に係る無線通信装置は、RF部で受信したアナログ信号をA/D変換する際に、第1〜第3通信チャネルの分布に応じて有効ビット数を設定するものである。本実施形態に係る無線LAN端末局200について図11を用いて説明する。図11は、本実施形態に係る無線LAN端末局200における物理層受信部213−2の詳細を示したブロック図である。上記第1の実施形態と同様、物理層処理部213−2は、図3における第1通信チャネルを用いた無線信号を処理するものとする。
本実施形態に係る物理層受信部213−2は、上記第1の実施形態の図5において、復調・復号部213b及びチャネル設定部213cをそれぞれ復調・復号部613b及びチャネル設定部613cとし、更にA/D変換器213a及び受信信号検出部213dを廃し、A/D変換器613aを設けた構成をとる。更に本実施形態に係るA/D変換器613aは、上記第1、第2の実施形態に係るA/D変換器に代えて、有効ビット数を設定可能なA/D変換器を設けた構成をとる。なお、復調・復号部513dは復調・復号部213bと参照符号以外同一であることから説明を省略する。
まず、A/D変換器613aから説明する。A/D変換器613aはA/Dコア613a−1及びバイアス電流供給部613a−2を備える。A/Dコア613a−1は、バイアス電流供給部613a−2から供給された電流値に応じて、アンテナ611で受信し、RF部612でダウンコンバートされたアナログ信号につき、アナログ−デジタル変換を行う。バイアス電流供給部613a−2は、チャネル設定部613cから供給された第1〜第3通信チャネルの分布状況に応じた電流値をA/Dコア613a−1に供給する。ここで、バイアス電流供給部613a−2が出力する電流を電流I1、電流I2とする。なおここでは、電流I2>電流I1の関係が成立するものとする。つまり、図3(a)のように第1〜第3通信チャネルが互いに隣接する状態であることをチャネル設定部613cから受け取ると、バイアス電流供給部613a−2はA/Dコア613a−1に対し、電流I2を出力する。これにより、A/Dコア613a−1がアナログ−デジタル変換する際の有効ビット数が高くなる。つまり、第1通信チャネルに隣接する干渉信号(第2、3通信チャネル)により、第1通信チャネルを用いた無線信号に雑音が混入した場合であっても、この無線信号に対して細かくA/D変換を実行することが出来る。
また、図3(b)のように第1〜第3通信チャネルが離散する状態であることをチャネル設定部613cから受け取ると、バイアス電流供給部613a−2はA/Dコア613a−1に対し、電流I1を供給する。つまり、A/Dコア613a−1の有効ビット数が上記場合に比べ低くなる。しかし第1〜第3通信チャネルが離散した状態であると、該第1〜第3通信チャネルが互いに干渉信号とされる可能性が低いことから、A/Dコア613a−1の有効ビット数が低い状態であっても、後段の復調・復号部613bでの誤り確率を低く抑えることが出来る。
<無線LAN端末局200の動作>
次に無線LAN端末局200の動作について図12を用いて説明する。図12は、無線LAN端末局200の動作を示すフローチャートである。まず、無線LAN端末局200は、上記第1の実施形態で説明したステップS0からS3までの処理を実行する(ステップS0〜S3)。そして、ステップS3において第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合(S3、YES)、バイアス電流供給部613a−2はA/Dコア613a−2に対して電流I1を出力する(S20)。これにより、A/Dコア613a−2は、RF部612から供給されたアナログ信号を高い有効ビット数でデジタル信号へと変換する。
次に無線LAN端末局200の動作について図12を用いて説明する。図12は、無線LAN端末局200の動作を示すフローチャートである。まず、無線LAN端末局200は、上記第1の実施形態で説明したステップS0からS3までの処理を実行する(ステップS0〜S3)。そして、ステップS3において第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合(S3、YES)、バイアス電流供給部613a−2はA/Dコア613a−2に対して電流I1を出力する(S20)。これにより、A/Dコア613a−2は、RF部612から供給されたアナログ信号を高い有効ビット数でデジタル信号へと変換する。
また、ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが離散している場合(S3、NO)、バイアス電流供給部613a−2はA/Dコア613a−2に対して電流I2を出力する(S21)。これにより、A/Dコア613a−2は、RF部612から供給されたアナログ信号をステップS20によりも低い有効ビット数でデジタル信号へと変換する。
<本実施形態に係る効果>
本実施形態に係る無線通信層であると、下記(3)及び(4)の効果を奏することができる。
(3)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る(その3)
本実施形態に係る無線通信装置であると、チャネル設定部613cがMAC層処理部614から供給される第1〜第3通信チャネルの情報に応じてA/D変換器613aを制御する。つまり、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接し、干渉信号が混入する恐れがある場合には、チャネル設定部613cはバイアス電流供給部613a−2に対し、電流値をI1に設定するよう制御する。これにより、干渉信号が混入し、所望の波形が崩れた場合であっても、A/D変換器613a−2の有効ビット数を高く設定することで、細かく受信信号をA/D変換をすることが出来、元の信号波形を再現することが可能となる。
本実施形態に係る無線通信層であると、下記(3)及び(4)の効果を奏することができる。
(3)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る(その3)
本実施形態に係る無線通信装置であると、チャネル設定部613cがMAC層処理部614から供給される第1〜第3通信チャネルの情報に応じてA/D変換器613aを制御する。つまり、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接し、干渉信号が混入する恐れがある場合には、チャネル設定部613cはバイアス電流供給部613a−2に対し、電流値をI1に設定するよう制御する。これにより、干渉信号が混入し、所望の波形が崩れた場合であっても、A/D変換器613a−2の有効ビット数を高く設定することで、細かく受信信号をA/D変換をすることが出来、元の信号波形を再現することが可能となる。
(4)消費電力を抑制させることが出来る。
更に本実施形態に係る無線通信装置であると、上記(3)の効果に加え、更に(4)の効果を奏することが出来る。つまり、第1〜第3通信チャネルの分布が図3(b)のように離散している場合には、干渉信号が混入するおそれがすくないことから、例えば第1通信チャネルを用いて無線LAN基地局100から歪のすくない無線信号が送信される。このため、バイアス電流供給部613a−2は電流I2をA/Dコア613a−1に出力する。つまり、A/Dコア613a−1の有効ビット数が上記に比して低く、受信信号を粗くA/D変換した場合であっても、その受信信号は上記に比して歪みが少ないことから、(3)の効果に加え、消費電力を抑制しつつ元の信号波形を再現することが出来る。
更に本実施形態に係る無線通信装置であると、上記(3)の効果に加え、更に(4)の効果を奏することが出来る。つまり、第1〜第3通信チャネルの分布が図3(b)のように離散している場合には、干渉信号が混入するおそれがすくないことから、例えば第1通信チャネルを用いて無線LAN基地局100から歪のすくない無線信号が送信される。このため、バイアス電流供給部613a−2は電流I2をA/Dコア613a−1に出力する。つまり、A/Dコア613a−1の有効ビット数が上記に比して低く、受信信号を粗くA/D変換した場合であっても、その受信信号は上記に比して歪みが少ないことから、(3)の効果に加え、消費電力を抑制しつつ元の信号波形を再現することが出来る。
[第4の実施形態]
次に本発明の第4の実施形態に係る無線通信装置について説明する。本実施形態に係る無線通信装置は、第1〜第3通信チャネルの分布に応じて、A/D変換器に入力される受信信号の入力レベルの利得を変化させるものである。
次に本発明の第4の実施形態に係る無線通信装置について説明する。本実施形態に係る無線通信装置は、第1〜第3通信チャネルの分布に応じて、A/D変換器に入力される受信信号の入力レベルの利得を変化させるものである。
本実施形態に係る無線LAN端末局200について図13を用いて説明する。図13は、本実施形態に係る無線LAN端末局200における物理層受信部213−2の詳細を示したブロック図である。つまり、物理層処理部213−2は、図3における第1通信チャネルを用いた無線信号を処理するものとする。
図示するように本実施形態に係る物理層受信部213−2は、上記第1の実施形態の図5におけるA/D変換器213a、復調・復号部213b、及びチャネル設定部213cをそれぞれA/D変換器713a、復調・復号部713b、及びチャネル設定部713cとし、更に受信信号検出部213dを廃し、受信利得制御部713dを設けた構成をとる。なお、復調・復号部213bと復調・復号部713dとの機能は、参照符号以外同一であることから説明を省略する。
まずA/D変換器713aから説明する。A/D変換器713aは、上述したように復調・復号部713b及び受信利得制御部713dにデジタル変換した信号成分を供給する。
この受信利得制御部713dは、強度測定部713d−1及び制御部713d−2を備える。強度測定部713d−1は、A/D変換器713aから供給されたデジタル信号の電圧値を測定する。
また制御部713d−2は、強度測定部713d−1が測定した電圧の強度を参照する。そしてこの制御部713d−2は、後述するチャネル設定部713cがRF部212に対し設定する目標値(ターゲット値)に受信信号の入力レベルを合わせるようRF部212の受信利得を制御する。つまり、信号強度を参照しこのRF部212が受信した受信信号の入力レベルが、チャネル設定部713cから供給された目標値に対して大きければ、受信信号の入力レベルを下げ、チャネル設定部713cが設定した目標値に入力レベルを合わせる。
一方、制御部713d−2は、信号強度を参照し、RF部212が受信した受信信号の入力レベルがチャネル設定部713cから供給された目標値に対して小さければ、受信信号の入力レベルを上げ、チャネル設定部713cが設定した目標値に入力レベルを合わせる。このように、制御部713d−2は、受信信号の入力レベルの利得を制御する。これにより、RF部711が受信する信号の入力レベルが一定とされる。
チャネル設定部713cは、MAC層214から第1〜第3通信チャネルが離散/隣接という情報に応じてRF部712が受信する信号の入力レベルの目標値(図14中、targetと記載)を設定し、これをRF部212と制御部713d−2にそれぞれ供給する。つまり、MAC層214から第1〜第3通信チャネルが隣接しているという情報を受け取ると、チャネル設定部713cは、RF部712が受信する信号の入力レベルの目標値を上げるよう設定する。
つまり図3(a)のような場合、受信信号(第1通信チャネル)に干渉信号(第2、第3通信チャネルを用いた無線信号)が混入するおそれがあり、干渉によって受信しようとしている所望の信号の振幅が増幅する。この場合、受信した所望の信号(ベースバンド信号)の振幅を大きくすることで、所望とする受信信号の成分の信号強度を十分に得ることができる。このことから、チャネル設定部713cは、受信する信号の入力レベルの目標値を上昇させる。
一方、MAC層214から第1〜第3通信チャネルが離散しているという情報を受け取ると、チャネル設定部713cは、RF部712が受信する信号の入力レベルの目標値を下げるよう設定する。
つまり、図3(b)のような場合、受信信号(ここでは第1通信チャネル)への干渉信号の混入が少ないことから受信しようとしている所望の信号の歪みは少ない。このため、チャネル設定部713cは、RF部712が受信する信号の入力レベルの目標値を上記よりも低めに設定する。
この様子を、図14(a)、(b)に示す。図14(a)、(b)は、第1〜第3通信チャネルの分布状況に応じた受信信号の入力レベルを示す概念図である。ここで、図14(a)、(b)中に第1〜第3通信チャネルをそれぞれCH.1、CH.2及びCH.3と表記する。
図14(a)は、上記図3(a)に示す第1〜第3通信チャネルが互いに隣接した場合であって、チャネル設定部713cが、RF部212が受信する信号の入力レベルを設定する概念図である。図示するように、RF部212で受信し、その後A/D変換器713aに入力されるレベルを、レンジ幅が1.0Vに対し例えば0.8Vに設定した概念図である。
そして、図14(b)は、上記図3(b)に示す第1〜第3通信チャネルがそれぞれ離散した場合であって、チャネル設定部713cが、RF部212が受信する信号の入力レベルを設定する概念図である。図示するようにRF部212で受信し、その後A/D変換器713aに入力するレベルを、レンジ幅が1.0Vに対し、例えば0.3Vに設定した概念図である。
<無線LAN端末局200の動作>
次に、上記構成の無線LAN端末局200の動作について図15を用いて説明する。図15は、無線LAN端末局200の動作を示すフローチャートである。まず、無線LAN端末局200は、ステップS0からS3までの処理を実行する。つまり無線LAN端末局200は、BSS内で無線LAN基地局100と無線通信可能に接続を確立した後、無線LAN基地局100からビーコンフレームを受信し、第1〜第3通信チャネルの分布を確認する。
次に、上記構成の無線LAN端末局200の動作について図15を用いて説明する。図15は、無線LAN端末局200の動作を示すフローチャートである。まず、無線LAN端末局200は、ステップS0からS3までの処理を実行する。つまり無線LAN端末局200は、BSS内で無線LAN基地局100と無線通信可能に接続を確立した後、無線LAN基地局100からビーコンフレームを受信し、第1〜第3通信チャネルの分布を確認する。
ステップS3において、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合(S3、YES)、チャネル設定部713cは、RF部712が受信する信号の入力レベルの目標値を上げるよう設定する(S30)。これにより、RF部211が受信する無線信号の入力レベルが設定される。
そして制御部713d−2は、強度測定部713d−1が測定した信号強度を参照し、信号強度がチャネル設定部713cから供給された目標値に対して大きければ(S31、YES)、受信信号の入力レベルを下げ、チャネル設定部713cが設定した目標値に入力レベルを合わせる(S32)。その後、入力レベルが設定された受信信号につき、A/D変換器713aがA/D変換を行う(S33)。また、ステップS31において、信号強度を参照し、受信信号の入力レベルが目標値程度であれば(S31、NO)、その受信した信号の強度を維持し、ステップS33の処理を行う。
また、ステップS3において第1〜第3通信チャネルが離散している場合(S3、NO)、チャネル設定部713cは、RF部712が受信する信号の入力レベルの目標値を下げるよう設定する(S34)。これにより、RF部211が受信する無線信号の入力レベルが設定される。
そして制御部713d−2は、強度測定部713d−1が測定した信号強度を参照し、この信号強度を信号強度がチャネル設定部713cから供給された目標値に合わせる(S35)。つまり、参照した受信信号の入力レベルが下がり、その受信信号の入力レベルが目標値程度とされると、その受信した信号の強度を維持し、その入力レベルでステップS33の処理を行う。
これに対し、目標値よりも受信した信号の入力レベルが低ければ、この受信信号の入力レベルを目標値まで上げた後、ステップS33の処理を行う。そして、目標値よりも受信した信号の入力レベルが高ければ、この受信信号の入力レベルを目標値まで下げた後、ステップS33の処理を行う。
<本実施形態に係る効果>
本実施形態に係る無線通信装置であると、下記(5)の効果を奏することが出来る。
(5)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る(その4)
本実施形態に係る無線通信装置であると、第1〜第3通信チャネルが隣接しているか否かに応じて、チャネル設定部713cが、受信利得制御部713d及びRF部212に対し、受信信号の入力レベルの目標値を設定し、制御部713d−2はこの目標値に受信信号の入力レベルを近づけるようRF部212を制御する構成をとる。
本実施形態に係る無線通信装置であると、下記(5)の効果を奏することが出来る。
(5)高速通信を実現しつつ通信品質の向上を奏することが出来る(その4)
本実施形態に係る無線通信装置であると、第1〜第3通信チャネルが隣接しているか否かに応じて、チャネル設定部713cが、受信利得制御部713d及びRF部212に対し、受信信号の入力レベルの目標値を設定し、制御部713d−2はこの目標値に受信信号の入力レベルを近づけるようRF部212を制御する構成をとる。
つまり、第1〜第3通信チャネルが互いに離散するように分布し、受信信号の信号強度が、チャネル設定部713cが設定した目標値程度であれば、その信号強度で維持させる。つまり受信信号の利得を維持させる。また、受信信号の信号強度が、チャネル設定部713cが設定した目標値よりも小さければ、その信号強度を上昇させ、目標値に入力レベルを合わせる。
これに対し、第1〜第3通信チャネルが互いに隣接するように分布し、受信しようとする信号(例えば第1通信チャネル)の信号強度が、目標値よりも高い場合、制御部713d−2はRF部712が受信する無線信号の信号強度を降下させる。
つまり、強度測定部が測定した入力レベルに応じて、制御部713d−2が、RF部212が受信する信号の入力レベルの大きさを制御するのではなく、第1〜第3通信チャネルが隣接しているか否かに基づいて、受信信号の入力レベルを設定することが出来る。換言すれば、少なくとも第1〜第3通信チャネルが隣接しているか否かの情報さえあれば、RF部212が受信する信号の適切な入力レベルを設定することが出来る。すなわち、通信品質の向上を奏することが出来る。
なお、上記受信利得制御部713dは、受信した無線信号の信号強度がある一定の振幅の幅であれば、その無線信号の利得の値を変動させず固定してもよい。この様子を図16(a)、(b)に示す。図16(a)、(b)は、第1〜第3通信チャネルの分布状況に応じて変化する受信信号の入力レベルの変動幅に対して受信利得を固定する許容範囲を示した概念図である。ここで、制御部713d−2が、第1〜第3通信チャネルの分布状況に応じて無線信号の利得を固定する許容範囲を設定する。
図16(a)に示すように、第1〜第3通信チャネルが隣接する場合には、アンテナ211で受信し、その後RF部212に供給される無線信号には干渉信号(雑音)が乗ることで、無線LAN基地局100が送信した信号の振幅が大きくなる傾向がある。つまり、アンテナ211は振幅(電圧差)の大きな信号を受信することになる。これに対し、図16(a)に示すように、レンジ幅W3を図16(b)におけるレンジ幅W4よりも大きくする。このレンジ幅(W3)内で無線信号を受信する場合には、制御部713d−2が利得を固定する。これにより、スムースな復調・復号化を実現できる。また、図16(a)に示すレンジ幅W3から受信信号の強度が外れた場合には、制御部713d−2が受信した無線信号の利得を変化させる。つまり、受信信号の強度が、レンジ幅W3から外れ、1.0[V]側にシフトした場合には、その受信信号の利得を上げ、0[V]側にシフトした場合には、その受信信号の信号強度を下げる。
一方図16(b)の場合、第1〜第3通信チャネルが離散する場合には、アンテナ211で受信し、その後RF部212に供給される無線信号には上記図16(a)の場合ほど干渉信号(雑音)が乗ることがない。このことから、無線LAN基地局100が送信した信号の振幅は、歪むことなく一定の振幅とされる傾向にある。つまり、アンテナ211は振幅(電圧差)の小さな信号を受信することになる。ここで、図16(b)に示すように、上記図16(a)におけるレンジ幅W3よりも小さなレンジ幅(W4)内で受信する場合には、制御部713d−2が受信信号の利得を固定する。また、図16(b)に示すレンジ幅W4から受信信号の強度が外れた場合には、制御部713d−2が受信した無線信号の利得を変化させる。つまり、受信信号の強度が、レンジ幅W4から外れ、1.0[V]側にシフトした場合には、その受信信号の利得を上げ、0[V]側にシフトした場合には、その受信信号の信号強度を下げる。これにより、スムースな復調・復号化を実現できる。
なお、上記第1〜第4の実施形態において第1〜第3通信チャネルが互いに隣接している場合について説明したが、例えば第1通信チャネルと第2通信チャネルとだけが、互いに隣接している場合であっても上記効果を奏することが出来る。つまり、この際、アンテナ211とアンテナ221では互いに隣接する第1、第2通信チャネルを用いた無線信号を受信することから、アンテナ211にとって、第2通信チャネルを用いた無線信号は干渉信号とされ、そしてアンテナ221にとって、第1通信チャネルを用いた無線信号は干渉信号とされる。このことから、通信モジュール210及び通信モジュール220につき、上記第1〜第4の実施形態で説明した、隣接している場合の動作を実行することで、上記(1)〜(5)の効果を奏することが出来る。
またなお、第1〜第3通信チャネルが互いに離散した場合であっても、その第1〜第3通信チャネルの各々の通信チャネルに隣接、または第1〜第3通信チャネルを挟むように他の無線通信システムが使用する無線信号が分布した場合には、上記第1〜第3通信チャネルが互いに隣接した場合と同様の動作を行ってもよい。この場合、受信したビーコンフレーム内に他の無線通信システムが使用する通信チャネルの情報を含めればよい。
更に、上記第1〜第4の実施形態では、それぞれ物理層処理部213について説明したが、これら構成を組み合わせた物理層処理部213であってもよい。つまり、物理層処理部213が、受信信号検出部213d、アナログフィルタ513a、デジタルフィルタ513c、A/D変換器613a、及び受信利得制御部713dを同時に備えた構成であってもよい。
なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。
100…無線LAN基地局、200…無線LAN端末局、211、221、231…アンテナ、212、222、232…RF部、213、223、224…物理層処理部、214、224、234…MAC層処理部、240…MAC層制御部、213−1…物理層送信部、213−2…物理層受信部、213a、513b、613a、713a…A/D変換器、213b、513d、613b、713b…復調・復号部、213c、513e、613c、713c…チャネル設定部、213d−1…保持部、213d−3…制御部、213d−2…検出部、513a…アナログフィルタ、513c…デジタルフィルタ、613a−1…A/Dコア、613a−2…バイアス電流供給部、713d…受信利得制御部、713d−2…制御部、713d−1…信号強度検出部
Claims (6)
- 複数の通信チャネルを用いて受信した無線信号をベースバンド信号として受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記ベースバンド信号の物理層を処理する物理層処理部と、
前記物理層処理部から供給された前記ベースバンド信号に基づき、前記複数の通信チャネル中の第1通信チャネルが使用する第1周波数帯域を認識し、その第1周波数帯域に、前記複数の通信チャネル中の前記第1通信チャネルとは異なる第2通信チャネルが使用する第2周波数帯域が隣接しているかを判断するMAC層制御部と、
前記MAC層制御部から供給された前記第1通信チャネルが使用する前記第1周波数帯域を前記受信部に供給し、前記MAC層制御部から供給された前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域に隣接しているか否かの情報に応じて前記物理層処理部を制御するチャネル設定部と
を具備し、
前記物理層処理部は、前記チャネル設定部から供給された前記情報に応じて、前記ベースバンド信号に対する干渉信号からの影響を防ぐように、前記受信部が前記第1通信チャネルで使用中の前記ベースバンド信号につき、所定の処理を実行する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 前記物理層処理部は、
前記受信部で受信した前記ベースバンド信号をアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、
アナログ/デジタル変換により前記A/D変換器で得られたデジタル信号を復調・復号化する復調・復号部と、
前記チャネル設定部からの前記情報に応じて、前記A/D変換器から供給された前記デジタル信号を検出する信号検出部と
を備え、
前記信号検出部は、
前記A/D変換器から供給された前記デジタル信号を検出する検出部と、
前記デジタル信号を検出するための閾値レベルを保持する保持部と、
前記チャネル設定部から前記情報を受け取ると、前記保持部を参照し、前記情報に基づいて前記検出部の閾値レベルを変更し、前記検出部が前記受信部で受信した前記ベースバンド信号を検出すると、その旨を前記復調・復号部へと供給する制御部と
を具備することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記物理層処理部は、
前記第1通信チャネルが使用する前記第1周波数帯域を制限する第1フィルタと、
前記受信部が受信し、前記第1フィルタで帯域が制限された前記ベースバンド信号をアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器でデジタル変換された前記ベースバンド信号の前記第1周波数帯域を制限する第2フィルタと、
前記第2フィルタで帯域が制限された前記ベースバンド信号につき復調・復号化する復調・復号部と
を備え、
前記チャネル設定部は、
前記情報に基づいて、前記第1周波数帯域が、前記第2周波数帯域と離散している場合、前記ベースバンド信号が通過する前記第1フィルタ、及び前記第2フィルタの帯域幅をW1とし、
前記第1周波数帯域が第2周波数帯域に隣接している場合、前記受信部が受信した前記ベースバンド信号が通過する前記第1フィルタ、及び前記第2フィルタの帯域幅を前記W1よりも狭いW2とする
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記物理層処理部は、
前記受信部が受信した前記ベースバンド信号をデジタル変換するA/D変換部と、
前記チャネル設定部から供給された前記情報に基づき前記A/D変換部に出力する電流値を調整する供給部と、
前記A/D変換部でデジタル変換された前記ベースバンド信号を復調・復号化する復調・復号部と
を備え、
前記供給部は、前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域に隣接している場合、前記電流値をI1とし、前記A/D変換部の有効ビットを上昇させ、
前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域と離散している場合、前記電流値を前記I1よりも小さなI2とし、前記A/D変換部の有効ビットを降下させる
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記物理層処理部は、前記受信部が受信した前記ベースバンド信号をデジタル変換するA/D変換器と、
前記A/D変換器でデジタル変換された前記ベースバンド信号を復調・復号化する復調・復号部と、
前記チャネル設定部から供給された前記情報及び前記A/D変換器でデジタル変換された前記ベースバンド信号に基づき、前記受信部に入力される前記ベースバンド信号の入力レベルを調整する利得制御部と
を備え、
前記利得制御部は、
前記電圧の大きさを測定する測定部と、
前記測定部の測定結果が目標値より大きい場合には、利得を下げて前記目標値に近づけ、前記測定結果が前記目標値より小さい場合には、利得を上げて前記目標値に近づける制御部と
を具備し、
前記チャネル設定部は、前記情報に基づき前記受信部に入力される前記ベースバンド信号の入力レベルを設定するための第1目標値と、この第1目標値よりも大きな第2目標値とを前記目標値として保持し、
前記チャネル設定部は、
前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域に隣接している場合、前記目標値を第2目標値に設定し、
前記第1周波数帯域が前記第2周波数帯域と離散している場合、前記目標値を前記第1目標値に設定する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記物理層処理部は、
前記受信部で受信した前記ベースバンド信号をデジタル変換するA/D変換器と、
前記ベースバンド信号を復調・復号化する復調・復号部と、
前記A/D変換器から供給された前記ベースバンド信号の変動する電圧の上限値及び下限値に基づき、前記受信部で受信する前記ベースバンド信号の入力レベルを固定または変動させ、前記チャネル設定部から供給された前記情報に基づき、前記受信部が受信した前記ベースバンド信号の前記入力レベルを固定または変動させる指標となる前記電圧のレンジ幅を変動させる利得制御部と
を備え、
前記利得制御部は、
前記電圧の大きさ、及びその電圧の値の変動を測定する測定部と、
前記レンジ幅を参照し、前記測定部が測定した前記電圧の変動する値が、前記上限値及び前記下限値内である場合には、前記受信部に入力される前記ベースバンド信号の前記入力レベルで受信させ、前記電圧の変動する値が前記上限値よりも大きく、または前記下限値よりも小さい場合には、前記入力レベルを変動させた前記ベースバンド信号を、前記受信部に受信させる制御部と
を具備することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
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