JP2020515150A - 信号品質メトリクスに基づく無線通信チャネルの選択方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、引用により本明細書に組み入れられる、2017年9月15日に出願された「信号品質メトリクスに基づく無線通信チャネルの選択」という名称の米国出願第15/706,295号明細書、及び2017年3月16日に出願された「品質メトリクスを用いたモーション検出信号のための無線通信チャネルの選択」という名称の米国仮出願第62/472,375号明細書に対する優先権を主張するものである。
を式(1)に従って表すことができる。
は、送信された信号のn番目の周波数成分の周波数を表し、
は、n番目の周波数成分の複素係数を表し、
は、時間を表す。第1無線通信デバイス304Aから送信された送信信号
に対して、経路
からの出力信号
を式(2)に従って表すことができる。
は、経路
に沿ったn番目の周波数成分の減衰定数(又はチャネル応答、例えば、散乱、反射、及び経路損失による)を表し、
は、経路
に沿ったn番目の周波数成分の信号の位相を表す。無線通信デバイスの受信信号Rは、式(3)に示される無線通信デバイスへの全ての経路からの全出力信号の和
として表すことができる。
)に対してである。周波数
の周波数成分に対して、複素値
は、式(5)で以下のように表すことができる。
の複素値
は、この周波数成分
の受信信号の相対的な大きさ及び位相シフトを示す。物体が空間で移動した時に、複素値
は、空間変化のチャネル応答
によって変化する。従って、チャネル応答で検出された変化は、通信チャネル内の物体の移動を指示することができる。一部の事例では、雑音、干渉、又は他の現象が、受信機によって検出されるチャネル応答に影響を与えることがあり、モーション検出システムは、このような影響を減少又は分離して、モーション検出能力の精度及び品質を向上させることができる。一部の実施では、全体的なチャネル応答を次式のように表すことができる。
を、例えば、推定の数学的理論に基づいて決定することができる。例えば、基準信号
を候補チャネル応答
によって修正することができ、最尤度方式を用いて、受信信号
とのベストマッチを与える候補チャネルを選択することができる。場合によっては、推定受信信号
が、候補チャネル応答
との基準信号
の畳み込みから取得され、チャネル応答
のチャネル係数が、推定受信信号の平方誤差
を最小にするよう変えられる。これを数学的に次式として示すことができる。
を基準信号
に加えて、受信信号がチャネル応答に基づく(例えば、上述のようにチャネル応答
との基準信号
の畳み込みに基づく)べきである推定である推定受信信号
をもたらすことができる。推定受信信号
及び実際の受信信号
を用いて、信号品質メトリクスをコンピュータ計算することができる。一部の事例では、例えば、信号品質メトリクスが、実際の受信信号
と推定受信信号
と実際の受信信号
との差のドット積をコンピュータ計算することによって決定される値Qに基づく(例えば、値Qに等しく設定される、値Qからコンピュータ計算される、値Qを表すなどである)。
504 各無線通信チャネルに対する信号品質メトリクスの値をコンピュータ計算する
506 無線通信チャネルのセットのうちの1つを選択する
508 選択された無線通信チャネルの信号のセットを受信する
510 モーション検出処理を実行する
Claims (30)
- 第1無線通信デバイスにおいて、第2無線通信デバイスから無線通信チャネルのセット上で空間を通して送信される無線信号に基づいて信号の第1セットを受信する段階と、
1又は2以上のプロセッサの動作によって、前記信号の第1セットに基づいて前記無線通信チャネルの各々に対する信号品質メトリクスの値を計算する段階と、
それぞれの前記無線通信チャネルに対する信号品質メトリクスの値の比較に基づいて前記無線通信チャネルのセットのうちの1つを選択する段階と、
前記第1無線通信デバイスにおいて、前記第2無線通信デバイスから前記選択された無線通信チャネル上で空間を通して送信される無線信号に基づいて信号の第2セットを受信する段階と、
1又は2以上のプロセッサの動作によって、前記信号の第2セットに基づいて前記空間内の物体のモーションを検出するよう、モーション検出処理を実行する段階と、
を含む、モーション検出方法。 - 前記第1無線通信デバイスから前記第2無線通信デバイスに、前記選択された無線通信チャネルを示すメッセージを送信する段階を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記モーション検出処理に対する品質基準に基づいて前記モーション検出処理に対する入力として拒否される前記信号の第1セットからの信号の数に基づいて前記信号品質メトリクスの値を計算する段階を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記信号の第1セットの最小数が前記モーション検出処理に対する入力として受け付けられる時間期間に基づいて前記信号品質メトリクスの値を計算する段階を含む、ことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記品質基準は、前記信号品質メトリクスに対する閾値を含む、ことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイス間のそれぞれの通信経路に対して決定された前記信号品質メトリクスの値に基づいて前記信号品質メトリクスの値を計算する段階を含み、前記通信経路の各々は、前記第1無線通信デバイスの信号ハードウェア経路と前記第2無線通信デバイスの信号ハードウェア経路とを含む、ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。
- 前記信号の第1セット及び推定受信信号の比較に基づいて前記信号品質メトリクスの値を計算する段階を含み、前記推定受信信号は、前記空間に対する推定チャネル応答に基づく、ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。
- 前記方法は、
前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイスの間の各無線通信チャネルにおける通信のための実行可能な通信経路の数を決定する段階であって、前記各実行可能な通信経路が前記第1無線通信デバイスの信号ハードウェア経路と前記第2無線通信デバイスの信号ハードウェア経路とを含む、実行可能な通信経路の数を決定する段階と、
前記無線通信チャネルそれぞれのための前記実行可能な通信経路の数及び前記無線通信チャネルそれぞれに対する信号品質メトリクスの値のうちの少なくとも1つに基づいて前記無線通信チャネルのセットのうちの1つを選択する段階と、
を含む、ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の方法。 - 各個々の前記通信経路のスループットに基づいて前記実行可能な通信経路の数を決定する段階を含む、ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記実行可能な通信経路の数を決定する段階は、実行可能な通信経路として、閾値を上回るスループットを有する各通信経路を指定する段階を含む、ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 各無線通信チャネルに対して、前記無線通信チャネルに対する前記信号品質メトリクスの値及び前記無線通信チャネルのための実行可能な通信経路の数に基づいて実行可能無線通信デバイスの数を決定する段階を含み、前記無線通信チャネルは、前記実行可能無線通信デバイスの数に基づいて選択される、
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 空間内に分散される無線通信デバイスであって、前記無線通信デバイスの各々は、複数の通信チャネル上で前記空間を通して無線信号を送信及び受信するよう構成されたモデムを含む、無線通信デバイスと、
前記無線通信デバイスのうちの少なくとも1つに通信可能に結合されたデータ処理装置と、
を備えるシステムであって、
前記データ処理装置は、
第1無線通信デバイスにて受信される信号の第1セットであって、第2無線通信デバイスからの無線通信チャネルのセット上で送信された無線信号に基づく信号の第1セットに基づいて、複数の無線通信チャネルのセットの各々に対する信号品質メトリクスの値を計算し、
前記無線通信チャネルそれぞれに対する前記信号品質メトリクスの値の比較に基づいて前記無線通信チャネルのセットのうちの1つを選択する、
ように構成される、ことを特徴とするシステム。 - 前記データ処理装置は、前記選択された無線通信チャネルを示すメッセージを送信するよう構成される、ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、前記モーション検出処理に対する品質基準に基づいて前記モーション検出処理に対する入力として拒否される前記信号の第1セットからの信号の数に基づいて、前記信号品質メトリクスの値を計算するよう構成される、ことを特徴とする請求項12に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、前記信号の第1セットの最小数が前記モーション検出処理に対する入力として受け付けられる時間期間に基づいて前記信号品質メトリクスの値を計算するよう構成される、ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記品質基準は、前記信号品質メトリクスに対する閾値を含む、ことを特徴とする請求項14に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイス間のそれぞれの通信経路に対して決定された信号品質メトリクスの値に基づいて信号品質メトリクスの値を計算するよう構成され、前記通信経路の各々は、前記第1無線通信デバイスの信号ハードウェア経路と前記第2無線通信デバイスの信号ハードウェア経路とを含む、ことを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、前記信号の第1セット及び推定受信信号の比較に基づいて前記信号品質メトリクスの値を計算するよう構成され、前記推定受信信号は、前記空間の推定チャネル応答に基づく、ことを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、
前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイスの間の各無線通信チャネルにおける通信のため、前記第1通信デバイスの信号ハードウェア経路と前記第2無線通信デバイスの信号ハードウェア経路とを含む実行可能な通信経路の数を決定し、
前記無線通信チャネルのそれぞれのための前記実行可能な通信経路の数と前記無線通信チャネルそれぞれに対する信号品質メトリクスの値のうちの少なくとも1つに基づいて前記無線通信チャネルのセットのうちの1つを選択する、
ように構成される、ことを特徴とする請求項12〜16の何れか1項に記載のシステム。 - 前記実行可能な通信経路の数は、各個々の前記通信経路のスループットに基づく、ことを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、実行可能な通信経路として閾値を上回るスループットを有する各通信経路を指定するように構成される、ことを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、前記各無線通信チャネルに対して、前記無線通信チャネルに対する信号品質メトリクスの値及び前記無線通信チャネルのための実行可能な通信経路の数に基づいて実行可能無線通信デバイスの数を決定し、前記実行可能無線通信デバイスの数に基づいて前記無線通信チャネルを選択するよう構成される、ことを特徴とする請求項19に記載のシステム。
- 1又は2以上のプロセッサの動作によって、複数の第2無線デバイスからの無線通信チャネルのセットを介して第1無線通信デバイスによって受信された無線信号に基づいて、前記無線通信チャネルのセットにおける前記各無線通信チャネルに対して、前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイスの各々との間の前記無線通信チャネルにおける通信のための実行可能な通信経路の数と、前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイスの各々との間の前記無線通信チャネルにおける通信の信号品質メトリクスの値と、を決定する段階と、
前記無線通信チャネルのセットから、前記無線通信チャネルのための前記実行可能な通信経路の数及び信号品質メトリクスの値のうちの少なくとも1つに基づいて無線モーション検出のための前記無線通信チャネルのうちの1つを選択する段階と、
を含む、モーション検出方法。 - 各個々の前記通信経路のスループットに基づいて前記実行可能な通信経路の数を決定する段階を含む、ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記実行可能な通信経路の数を決定する段階は、実行可能な通信経路として、各々が閾値を上回るスループットを有する前記実行可能通信経路を指定する段階を含む、ことを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記無線通信チャネルのセットにおける各無線通信チャネルに対して、前記無線通信チャネルに対する信号品質メトリクスの値及び前記無線通信チャネルのための実行可能な通信経路の数に基づいて実行可能無線通信デバイスの数を決定する段階を含み、前記無線通信チャネルは、前記実行可能無線通信デバイスの数に基づいて選択される、ことを特徴とする請求項23〜25の何れか1項に記載の方法。
- 空間内に分散される無線通信デバイスであって、前記無線通信デバイスの各々は、複数の無線通信チャネル上で前記空間を通して無線信号を送信及び受信するよう構成されたモデムを含む、無線通信デバイスと、
前記無線通信デバイスのうちの少なくとも1つに通信可能に結合されたデータ処理装置と、
を備えるシステムであって、
前記データ処理装置は、
複数の第2無線デバイスからの無線通信チャネルのセットを介して第1無線通信デバイスによって受信された無線信号に基づいて、前記無線通信チャネルのセットにおける前記各無線通信チャネルに対して、前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイスの各々との間の前記無線通信チャネルにおける通信のための実行可能な通信経路の数と、前記第1無線通信デバイスと前記第2無線通信デバイスの各々との間の前記無線通信チャネルにおける通信の信号品質メトリクスの値と、を決定し、
前記無線通信チャネルのセットから、前記無線通信チャネルのための前記実行可能な通信経路の数及び信号品質メトリクスの値のうちの少なくとも1つに基づいて無線モーション検出のための前記無線通信チャネルのうちの1つを選択する、
ように構成されることを特徴とする、システム。 - 前記データ処理装置は、各個々の前記通信経路のスループットに基づいて前記実行可能な通信経路の数を決定するよう構成される、ことを特徴とする請求項27に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、実行可能な通信経路として、閾値を上回るスループットを有する各通信経路を指定するよう構成される、ことを特徴とする請求項27に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、前記無線通信チャネルのセットにおける前記各無線通信チャネルに対して、前記無線通信チャネルに対する信号品質メトリクスの値及び前記無線通信チャネルのための実行可能な通信経路の数に基づいて実行可能無線通信デバイスの数を決定し、前記実行可能無線通信デバイスの数に基づいて前記無線通信チャネルを選択するよう構成される、ことを特徴とする請求項27〜29の何れか1項に記載のシステム。
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