JP4702776B2 - 指向性制御可能なアダプティブアレーアンテナシステムおよび通信端末 - Google Patents
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Description
受信信号のチャネル状態より仮想受信信号を擬似再現することができるアダプティブアレーアンテナシステムであって、
RTS/CTS方式による受信信号のチャネル状態を検出するチャネル状態検出手段と、
前記アレーアンテンナが受信した信号のチャネル状態をチャネル状態情報として所定時間保存するチャネル状態保存手段と、
前記チャネル状態保存手段に保存されたチャネル状態に基づき生成された仮想受信信号を受信信号に合成するチャネル状態合成手段と、
前記アレーアンテナの特性を制御する指向性制御手段と、を有する制御装置
を備え、前記制御装置は、
自己端末アドレスでない指定アドレスを含むRTSパケットを受信したとき、前記指向性制御手段を送信禁止モードとして制御し、RTSパケットを発信した発信元がCTS受信後に再度データ送信した時点で、該データ信号の受信電波がヌルとなるようにセットし、
自己端末アドレスでない指定アドレスを含むCTSパケットを受信したとき、上記RTSパケットまたはCTSパケットの送信元の各アンテナ素子における伝搬路状態を含む端末情報を前記チャネル状態保存手段に記憶し、
データ送信をする場合に、前記チャネル状態保存手段に、前記送信相手先端末以外の周囲端末情報が記憶され、前記周囲端末に電波が送信されないように、該データ信号の送信電波がヌルとなるようにセットし、
前記チャネル状態合成手段を駆動し、当該合成された受信信号のチャネル状態に基づき送信電波を制御する、
ことを特徴とする。
RTSパケットを送信した送信元がCTSパケット受信後にデータパケットを送信したとき、前記送信元からの受信電波がヌルとなるよう、前記アンテナの指向性をセットするとともに、前記送信禁止モードを解除することができる。
別のデータを受信中であるため、これに対しデータを送信した場合に干渉を生じる通信端末が周囲にあるとき、この通信端末にヌルを向けるようアンテナの指向性をセットすることができる。
RTSパケットを送信した後に、CTSパケットを受信したとき、前記通信端末にヌルを向けかつCTSパケットのパイロット信号を強めるよう前記アンテナを制御し、その後、干渉電力が所定値を下回っている場合、データパケット送信を行うことができる。
特に、RTS/CTS方式によるデータ送信において、「隠れ端末問題」の解決に伴う「さらされ端末問題」を解決することができる。
指向性制御可能なアンテナシステムは、受信信号のチャネル状態が検出されなくなった後に、チャネル状態から生成された受信信号を擬似再現することができる。この指向性制御可能なアンテナシステムは、自律分散型の無線ネットワーク用の通信端末に搭載される。
チャネル状態検出手段12は、指向性制御可能なアンテナ11の受信信号のチャネル状態を検出することができる。
受信用重み付与手段23(1),23(2),23(3),23(4)は、AD変換器22(1),22(2),22(3),22(4)の出力に与えるべき重み情報WInf_Rをそれぞれ取得し、各AD変換器の出力に重み付けを行うことができる。
制御装置28は、パケットの送信端末ID、受信端末ID、データパケット長、各アンテナ素子毎のチャネル状態(伝搬路の応答値)等の周囲端末情報を取得しており、受信信号チャネル状態保存装置26に周囲端末情報に関連付けてテーブルとして保存されている。
図4は、通信端末装置TのV−NAV(擬似再現をするためのチャネル状態を表すNAV)の設定を示すフローチャートである。
S102において、周囲にアクティブな端末(周囲端末)が発生していることが検出されたときは(S102の「YES」)、周囲端末がRTSパケットを発信しているか否かをチェックし(S103)、RTSパケットを発信しているときは(S103の「YES」)暫定NAVを保存して送信禁止モードにセットする(S104)。
まず、呼が発生すると(S201)、信号チャネル状態保存装置26を参照してNAVの設定があるか否かをチェックする(S202)。NAVの設定があるときは(S202の「YES」)、全面送信禁止とするNAV(暫定NAV)がセットされているか否かをチェックする(S203)。
通信端末装置TはRTSを受信すると(S301)、信号チャネル状態保存装置26を参照してV−NAVの設定があるか否かをチェックし(S302)、V−NAVの設定があるときは(S302の「YES」)NAV推定値を利用して擬似干渉波を生成し、RTSを強め、希望しない端末にヌルを向けた(すなわち、NAV推定値を除去した)複素ウェイトを形成し(S303)、V−NAVの設定がないときは(S302の「NO」)RTSのパイロット信号を強めるように各アンテナ素子の複素ウェイトを制御する(S304)。
図7(A),(B),(C)では、端末TAが端末TBにデータを送信しているときに、端末TA,TBのキャリアをセンスする位置にない端末TDが、端末TA,TBのキャリアをセンスする位置にある端末TCにデータを送信する場合を説明する。
2 アダプティブアレーアンテナシステム
11 指向性制御可能なアンテナ
12 チャネル状態検出手段
13 チャネル状態保存手段
14 チャネル状態合成手段
15 指向性制御手段
21(1),21(2),21(3),21(4) アンテナ素子
21 アレーアンテナ
22(1),22(2),22(3),22(4) AD変換器
23(1),23(2),23(3),23(4) 受信用重み付与手段
24(1),24(2),24(3),24(4) 送信用重み付与手段(ウェイト調整器)
25(1),25(2),25(3),25(4) DA変換器
26 チャネル状態保存装置
27(1),27(2),27(3),27(4) チャネル状態合成装置
28 制御装置
29 加算器
Claims (5)
- 受信信号のチャネル状態より仮想受信信号を擬似再現することができるアダプティブアレーアンテナシステムであって、
RTS/CTS方式による受信信号のチャネル状態を検出するチャネル状態検出手段と、
前記アレーアンテンナが受信した信号のチャネル状態をチャネル状態情報として所定時間保存するチャネル状態保存手段と、
前記チャネル状態保存手段に保存されたチャネル状態に基づき生成された仮想受信信号を受信信号に合成するチャネル状態合成手段と、
前記アレーアンテナの特性を制御する指向性制御手段と、を有する制御装置
を備え、前記制御装置は、
自己端末アドレスでない指定アドレスを含むRTSパケットを受信したとき、前記指向性制御手段を送信禁止モードとして制御し、RTSパケットを発信した発信元がCTS受信後に再度データ送信した時点で、該データ信号の受信電波がヌルとなるようにセットし、
自己端末アドレスでない指定アドレスを含むCTSパケットを受信したとき、上記RTSパケットまたはCTSパケットの送信元の各アンテナ素子における伝搬路状態を含む端末情報を前記チャネル状態保存手段に記憶し、
データ送信をする場合に、前記チャネル状態保存手段に、前記送信相手先端末以外の周囲端末情報が記憶され、前記周囲端末に電波が送信されないように、該データ信号の送信電波がヌルとなるようにセットし、
前記チャネル状態合成手段を駆動し、当該合成された受信信号のチャネル状態に基づき送信電波を制御する、
ことを特徴とするアダプティブアレーアンテナシステム。 - 前記制御装置は、
RTSパケットを送信した送信元がCTSパケット受信後にデータパケットを送信したとき、前記送信元からの受信電波がヌルとなるよう、前記アンテナの指向性をセットするとともに、前記送信禁止モードを解除することを特徴とする請求項1に記載のアダプティブアレーアンテナシステム。 - 前記制御装置は、
別のデータを受信中であるため、これに対しデータを送信した場合に干渉を生じる通信端末が周囲にあるとき、この通信端末にヌルを向けるようアンテナの指向性をセットすることを特徴とする請求項1に記載のアダプティブアレーアンテナシステム。 - 前記通信端末にヌルを向けるようアンテナの指向性をセットしたとき、干渉電力が所定値を下回っている場合、
RTSパケットを送信した後に、CTSパケットを受信したとき、前記通信端末にヌルを向けかつCTSパケットのパイロット信号を強めるよう前記アンテナを制御し、その後、干渉電力が所定値を下回っている場合、データパケット送信を行うことを特徴とする請求項3に記載のアダプティブアレーアンテナシステム。 - 請求項1ないし4の何れか1項に記載の指向性制御可能なアンテナシステムを備えた通信端末
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