JP4740832B2

JP4740832B2 - Ｓ／ｎ劣化手段内蔵無線通信装置及びその無線通信方法

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Publication number: JP4740832B2
Application number: JP2006343360A
Authority: JP
Inventors: 仁人高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: JP2008160200A

Description

本発明は、Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置及びその無線通信方法に関し、特に、Ｓ／Ｎを劣化させることにより通信を制限するＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置及びその無線通信方法に関する。

従来、固定的に設置されている基地局と無線回線にて接続される無線通信装置とは、基地局と無線通信装置との間で相互に無線回線で接続される範囲、すなわち通話圏内において無線通信装置を移動させながら通話が可能となっているが、無線通信装置が通話圏外に移動した際、基地局からの受信レベルが劣化して通話ができなくなっていた。

そこで、特許文献１では、基地局と無線回線で接続される無線通信装置とで構成され、前記基地局と前記無線通信装置とが前記無線回線で接続されたときに、無線通信装置の無線部が基地局からの無線信号の受信レベル値の測定を行い、制御部がこの受信レベル値とＲＯＭに格納されている予め定められたレベル値とを比較し、比較の結果、受信レベルが予め定められたレベル値より低い場合には、サウンダ部により受信レベルが劣化していることを報知することにより、未然に通話の切断を防ぐことができる無線通信装置が提案されている。
特開２０００−０３１８８６号公報

しかし、上記の発明は以下の問題を有している。

従来技術においては、無線通信に限らず、通信における基本的な要件として、Ｓ／Ｎをいかに劣化させることなく、相手とデータ通信を行うかが課題であった。しかし、無線通信が一般的となり、今後ますます無線通信が広がっていく中で、Ｓ／Ｎの向上だけでなく、セキュリティの確保や通信品質の安定といったニーズが出てきている。よって、これまでの無線通信装置では様々な対処、例えば、規格化したり、暗号強度をあげたり、アンテナに志向性を持たせたり、アンテナの本数を増やす等では、セキュリティの確保や通信品質の安定をより向上させることは困難である。

そこで、本発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置及びその無線通信方法であって、Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局と間で信号を送受信する通信手段と、通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段とを有し、Ｓ／Ｎ劣化手段によって信号にノイズを混入させることにより通信相手との通信を制限するＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置及びその無線通信方法を提案することを目的としている。

請求項１記載の発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置であって、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、各通信相手の受信強度を順位付けて記憶する受信強度記憶手段と、を有し、同時に通信可能な通信相手数が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該通信相手数以下の順位の通信相手と信号の送受信ができないノイズレベルに変更して、該通信相手との通信を制限することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置であって、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、距離とノイズレベルとを関連付けて記憶する距離記憶手段と、を有し、上位層から距離が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該距離に対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置であって、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、アプリケーションとノイズレベルとを関連付けて記憶するアプリケーション記憶手段と、を有し、上位層からアプリケーションが設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該アプリケーションに対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の無線通信方法であって、前記Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、各通信相手の受信強度を順位付けて記憶する受信強度記憶手段と、を有し、前記Ｓ／Ｎ劣化手段により前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させることにより通信相手を制限し、同時に通信可能な通信相手数が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該通信相手数以下の順位の通信相手と信号の送受信ができないノイズレベルに変更して、該通信相手との通信を制限することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の無線通信方法であって、前記Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、距離とノイズレベルとを関連付けて記憶する距離記憶手段と、を有し、前記Ｓ／Ｎ劣化手段により前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させることにより通信相手を制限し、上位層から距離が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該距離に対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の無線通信方法であって、前記Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、アプリケーションとノイズレベルとを関連付けて記憶するアプリケーション記憶手段と、を有し、前記Ｓ／Ｎ劣化手段により前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させることにより通信相手を制限し、上位層からアプリケーションが設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該アプリケーションに対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とする。

上述の構成によれば、例えば、広範囲まで繋がる必要はなく、ごくごく局所的につながりたいというような、到達距離を制約したい場合に、Ｓ／Ｎを劣化させることによって、遠い端末とは繋がらなくさせ、セキュリティを確保できる。また、適応的にＳ／Ｎを劣化させることで、利用時間を制限したり、利用者数を制限するといったことも可能である。さらに、低いレートであっても通信レートの安定が求められる場合、たとえば、音声通信やゲームなどのリアルタイムに動画を共有しあうような場合には、Ｓ／Ｎを劣化させることによって、低いレートであっても安定して通信ができる。

また、ホワイトノイズ発生器を使うことで、Ｓ／Ｎを適応的に劣化させることができる。なお、この実現手段は、ノイズを送受信ともに混入することができるので、相手に送るデータに対するＳ／Ｎ、相手から受け取るデータに対するＳ／Ｎを劣化させることが可能である。

また、アンテナ接続部にインピーダンス制御器を使うことで、Ｓ／Ｎを適応的に劣化させることができる。一般的に、高周波の伝送ラインはインピーダンスが５０Ω（もしくは７５Ω）と決められており、インピーダンスを５０Ωからずらすと、伝送路間の入出力インピーダンスが異なることで、反射がおき、信号の伝播損失が大きくなることで、Ｓ／Ｎが悪くなる。また、この手段においても、相手に送るデータに対するＳ／Ｎ、相手から受け取るデータに対するＳ／Ｎを劣化させることが可能である。

また、ＡＧＣを制御することで、Ｓ／Ｎを適応的に劣化させることができる。一般的な無線通信の仕組みとして、相手から受け取ったデータを復調するために、ＡＤに入力するＩＱ信号の電圧レベルを一定値に調整するために、受信した信号の電波強度に応じて、一定のＩＱ信号を生成している。これをつかさどるのがＡＧＣだが、このＡＧＣを間違えされることによって、ＡＤへの信号の電圧レベルが上がったり、下がったりして、ベースバンドは、見かけ上、Ｓ／Ｎを劣化させることができる。一方、相手にデータを送る場合、変調したＩＱ信号の電圧振幅レベルや、その後段のＶＧＡ，及びＰＡ（Power Amplier）をＡＧＣによって制御することによって、Ｓ／Ｎを劣化させることができる。ゆえに、この手段においても、相手に送るデータに対するＳ／Ｎ、相手から受け取るデータに対するＳ／Ｎを劣化させることが可能である。

また、Ｓ／Ｎ劣化の手段として、送受信共に、劣化させる手法でなければ意味がないため、自分の送信のＳ／Ｎが悪い場合、相手がデータを受け取れないため、自分がレートを落とす必要がある。一方、自分の受信のＳ／Ｎが悪い場合、相手のデータが受け取れないため、相手がレートを落としてくる。このため、送信のみ、あるいは受信のみ、Ｓ／Ｎが悪くなっても、レートが上りと下りで違ってしまうため、請求項１の課題が解決できない。本発明では、Ｓ／Ｎを送受信共に劣化させることで、課題を解決できる。

また、通信とは相手があって成り立つものであり、相手から送られてくるデータのＳ／Ｎが悪い場合もあるし、相手が受け取れるＳ／Ｎのレベルも機器間でまちまちである。よって、相手に合わせて適応的に、Ｓ／Ｎを劣化させる必要がある。また、ある時刻の範囲では劣化させ、ある時刻の範囲では劣化させないという制御ができるため、不特定多数が自由に使う環境下では、時間的に利用者を制限させる場合にも適用できる。従来までは、利用者を限定する場合には、暗号化キーを設けたり、利用する端末のMACアドレスを登録したりすることしか、利用者を制限する方法がなかった。

本発明は、無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置及びその無線通信方法であって、Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局と間で信号を送受信する通信手段と、通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段とを有し、Ｓ／Ｎ劣化手段によって信号にノイズを混入させることにより通信相手との通信を制限することができる。

以下、本発明の一実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成及び動作について説明する。

まず、図１を用いて本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置のシステム構成について説明する。本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置２１は、無線信号を送受信するアンテナ２２、送信信号と受信信号を切り換えるアンテナスイッチ２３、受信信号をベースバンド信号として出力する受信部２４、ベースバンド処理部２７から送信部２６に入力されるデータと受信部２４からベースバンド処理部２７へ入力されるデータとにホワイトノイズを混入させるホワイトノイズ発生器２５、ベースバンド信号から送信信号を出力する送信部２６、受信信号の復調及び送信信号を変調処理等を行うベースバンド処理部２７、及び各無線通信方式に対応したプロトコル方式で処理するプロトコル処理部２８を有して構成される。

ここで、ホワイトノイズ発生器２５は、全ての周波数で同じ強度となるノイズを発生するモジュールである。ホワイトノイズ発生器２５は、プロトコル処理部２８からの直接の電気信号、又はさらに上位層からプロトコル処理部２８への命令に基づくプロトコル処理部２８からの電気信号によって、ホワイトノイズを発生させる。

次に、ホワイトノイズ発生器２５を利用してホワイトノイズを発生させる動作について説明する。なお、Ｓ／Ｎを劣化させるノイズレベルは、段階的に変更することができる。例えば、ホワイトノイズ強、ホワイトノイズ中、ホワイトノイズ弱の３段階に分け、プロトコル処理部２８からの命令により指定されたノイズレベルをホワイトノイズ発生器２５において発生させることができる。または、ノイズレベルをレベル１〜１０の１０段階に分けたテーブルを保持し、プロトコル処理部２８により指定されたレベルのノイズをホワイトノイズ発生器において発生させることも可能である。

まず、上位層からプロトコル処理部２８にホワイトノイズを発生させる命令が通知され、該命令に応じてプロトコル処理部２８からホワイトノイズ発生器２５に発生有効の信号を通知する動作について図２を用いて説明する。

まず、上位層においてホワイトノイズを発生する時間（何時から何時まで）が設定される（ステップＳ２０１）。上位層は、設定された時間をプロトコル処理部２８に通知する（ステップＳ２０２）。ホワイトノイズを発生させる時間の通知を受けると、プロトコル処理部２８は内蔵するタイマーによりカウントを開始する（ステップＳ２０３）。プロトコル処理部２８は、タイマーのカウントがホワイトノイズを発生させる時間になると、ホワイトノイズ発生器２５にホワイトノイズの発生を要求する有効信号を通知する（ステップＳ２０４）。そして、ホワイトノイズを発生させる時間を経過すると、プロトコル処理部２８は、ホワイトノイズ発生器２５にホワイトノイズの発生を停止する無効信号を通知する（ステップＳ２０５）。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、ホワイトノイズ発生器２５におけるノイズレベルを制御することにより、特定の通信相手とのみ接続を維持する処理について図３を用いて説明する。

自装置が複数の端末と通信を行っているとき、ベースバンド処理部２７は現在接続されている各通信相手の受信強度を計測し、計測結果をプロトコル処理部２８に通知する（ステップＳ３０１）。

ベースバンド処理部２７から受信強度の計測結果の通知を受けると、プロトコル処理部２８は通信相手数が予め設定された利用者数以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。通信相手数が予め設定された利用者数よりも少ない場合は（ステップＳ３０２／ＮＯ）、ホワイトノイズのレベルを変えず、そのまま各通信相手との通信を維持する。

一方、通信相手数が予め設定された利用者数以上である場合（ステップＳ３０２／ＹＥＳ）、プロトコル処理部２８は受信強度で各通信相手を順位付け、通信を切断する端末を決定する（ステップＳ３０３）。通信を切断する端末が決定されると、プロトコル処理部２８は該端末が受信できないノイズレベルをホワイトノイズ発生器２５に設定する（ステップＳ３０４）。

ホワイトノイズ発生器２５のノイズレベルが上昇されたことにより、結果的に、ステップＳ３０３において決定された端末との通信は切断される。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、ホワイトノイズ発生器２５におけるノイズレベルを制御することにより、予め設定された距離の範囲内にある通信相手とのみ接続を維持する処理について図４を用いて説明する。

まず、上位層で通信可能な距離が設定されると（ステップＳ４０１）、設定された距離がプロトコル処理部２８に通知される（ステップＳ４０２）。プロトコル処理部２８又はホワイトノイズ発生器２５は、設定された距離とノイズレベルとを対応させた対応表（表１に示す）を保持する。そして、ホワイトノイズ発生器２５は、設定された距離に対応するノイズレベルのノイズを送受信される信号に混入させることにより、上位層から通知された距離以上に離れている端末との間での信号の送受信を制限する（ステップＳ４０３）。ノイズの混入は上位層から通信可能な距離の設定が解除されるまで継続される。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、ホワイトノイズ発生器２５におけるノイズレベルを制御することにより、予め設定されたアプリケーション（例えば、音声、動画など）により通信する相手とのみ接続を維持する処理について図５を用いて説明する。

まず、上位層で通信可能なアプリケーションが設定されると（ステップＳ５０１）、設定されたアプリケーションがプロトコル処理部２８に通知される（ステップＳ５０２）。プロトコル処理部２８又はホワイトノイズ発生器２５は、各アプリケーションとノイズレベルとを対応付けるテーブル（表２に示す）を保持する。そして、ホワイトノイズ発生器２５は、設定されたアプリケーションに対応するノイズレベルのノイズを、送受信される信号に混入させる（ステップＳ５０３）。ノイズの混入は上位層からアプリケーションの設定が解除されるまで継続される。

次に、他の実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成及び動作について説明する。

まず、本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成について図６を用いて説明する。本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、無線信号の送受信を行うアンテナ２２、送信信号と受信信号とを切り換えるアンテナスイッチ２３、受信信号をベースバンド信号として出力する受信部２４、ベースバンド信号から送信信号を出力する送信部２６、伝送線路のインピーダンスをコントロールして送信データ及び受信データのＳ／Ｎを劣化させるインピーダンス制御器２９、受信信号の復調及び送信信号の変調処理等を行うベースバンド処理部２７、及び各無線通信方式に対応したプロトコル方式で処理するプロトコル処理部２８を有して構成される。

ここで、インピーダンス制御器２９は、通常５０Ωにマッチングさせている伝送線路のインピーダンスを可変的に変更できるモジュール部であり、プロトコル処理部２８からの電気信号によって制御できるものとする。

次に、本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の動作について説明する。なお、Ｓ／Ｎを劣化させるインピーダンス制御器２９におけるインピーダンスは、段階的に変更することができる。例えば、１：５０Ω±５０％、２：５０Ω±２５％、３：５０Ω±１０％の３段階に分け、インピーダンス制御器２９は、プロトコル処理部２８からの命令により指定されたインピーダンスにより他の端末との通信を実行する。または、プロトコル処理部２８が、変更可能なインピーダンスを５０Ω±１００％〜５０Ω±１０％の間で１０段階に分けたテーブルを保持し、インピーダンス制御部２９は、プロトコル処理部２８により指定されたインピーダンスにより通信を実行する。

まず、上位層からプロトコル処理部２８にインピーダンスを不整合させる命令が通知され、該命令に応じてプロトコル処理部２８からインピーダンス制御部２９にインピーダンスを制御する信号を通知する動作について図７を用いて説明する。

まず、上位層においてインピーダンスを不整合させる時間（何時から何時まで）が設定される（ステップＳ７０１）。上位層は、設定された時間をプロトコル処理部２８に通知する（ステップＳ７０２）。インピーダンスを不整合させる時間の通知を受けると、プロトコル処理部２８は内蔵するタイマーによりカウントを開始する（ステップＳ７０３）。プロトコル処理部２８は、タイマーのカウントがインピーダンスを不整合させる時間になると、インピーダンス制御器２９にインピーダンスの変更を要求する有効信号を通知する（ステップＳ７０４）。そして、インピーダンスを変更させる時間を経過すると、プロトコル処理部２８は、インピーダンス制御器２９にインピーダンスの整合を要求する信号を通知する（ステップＳ７０５）。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、インピーダンス制御器２９におけるノイズレベルを制御することにより、特定の通信相手とのみ接続を維持する処理について図８を用いて説明する。

自装置が複数の端末と通信を行っているとき、ベースバンド処理部２７は現在接続されている各通信相手の受信強度を計測し、計測結果をプロトコル処理部２８に通知する（ステップＳ８０１）。

ベースバンド処理部２７から受信強度の計測結果の通知を受けると、プロトコル処理部２８は通信相手数が予め設定された利用者数以上であるか否かを判断する（ステップＳ８０２）。通信相手数が予め設定された利用者数よりも少ない場合は（ステップＳ８０２／ＮＯ）、インピーダンスの変更は行わず、そのまま各通信相手との通信を維持する。

一方、通信相手数が予め設定された利用者数以上である場合（ステップＳ８０２／ＹＥＳ）、プロトコル処理部２８は受信強度で各通信相手を順位付け、通信を切断する端末を決定する（ステップＳ８０３）。通信を切断する端末が決定されると、プロトコル処理部２８は該端末が受信できないインピーダンスをインピーダンス制御器２９に設定する（ステップＳ８０４）。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、インピーダンス制御器２９におけるインピーダンスを制御することにより、予め設定された距離の範囲内にある通信相手とのみ接続を維持する処理について図９を用いて説明する。

まず、上位層で通信可能な距離が設定されると（ステップＳ９０１）、設定された距離がプロトコル処理部２８に通知される（ステップＳ９０２）。プロトコル処理部２８は、設定された距離とインピーダンスとを対応させた対応表（表３に示す）を保持する。そして、インピーダンス制御器２９は、プロトコル処理部２８により通知されたインピーダンスにより信号の送受信を行うことにより、上位層から通知された距離以上に離れている端末との間での信号の送受信を制限する（ステップＳ９０３）。インピーダンスの変更は上位層から通信可能な距離の設定が解除されるまで継続される。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、インピーダンス制御器２９におけるインピーダンスを制御することにより、予め設定されたアプリケーション（例えば、音声、動画など）により通信する相手とのみ接続を維持する処理について図１０を用いて説明する。

まず、上位層で通信可能なアプリケーションが設定されると（ステップＳ１００１）、設定されたアプリケーションがプロトコル処理部２８に通知される（ステップＳ１００２）。プロトコル処理部２８は、各アプリケーションとインピーダンスとを対応付けるテーブル（表４に示す）を保持する。そして、インピーダンス制御器２９は、上位層において設定されたアプリケーションに対応するインピーダンスにより信号の送受信を行う（ステップＳ１００３）。インピーダンスの変更は上位層からアプリケーションの設定が解除されるまで継続される。

まず、図１１を用いて本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成について説明する。本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、無線信号の送受信を行うアンテナ２２、送信信号と受信信号とを切り換えるアンテナスイッチ２３、受信信号をベースバンド信号として出力する受信部２４、ベースバンド信号から送信信号を出力する送信部２６、受信信号の復調及び送信信号の変調処理等を行うベースバンド処理部２７、及び各無線通信方式に対応したプロトコル方式で処理するプロトコル処理部２８を有して構成される。なお、本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、ベースバンド処理部２７から送信部２６にＡＧＣ信号３０を入力し、ベースバンド処理部２７から受信部２４にＡＧＣ信号３１を入力することにより、受信部２４及び送信部２６が有するアンプの利得を可変制御する。

ここで、ＡＧＣ信号３１は、相手から受け取ったデータを復調するとき、ＡＤＣに入力する受信信号の電圧振幅を一定にするため、受信した信号の電波強度に応じた一定の受信信号の生成を制御する。ＡＧＣ信号３０は、相手へ送信するデータを変調するとき、ＤＡＣに入力する送信信号の電圧振幅を一定にするため、送信する信号の電波強度の応じた一定の送信信号の生成を制御する。つまり、ベースバンド処理部２７は、ＡＤＣ又はＤＡＣへ入力するＡＧＣ信号を制御して、ＡＤＣ又はＤＡＣへの信号のレベルを可変に制御することにより、見かけ上、Ｓ／Ｎを劣化させることができる。よって、変調されたデータのＳ／Ｎを劣化されるには、送信信号の電圧レベル、ＲＦ回路のＶＧＡ、ＰＡの出力レベルを可変に制御することにより可能である。

次に、本実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の動作について説明する。なお、Ｓ／Ｎを劣化させる受信部２４及び送信部２６において送受信される信号の電圧振幅は、段階的に変更することができる。例えば、１：３００mVpp±５０％、２：３００mVpp±２５％、３：３００mVpp±１０％の３段階に分け、受信部２４及び送信部２６は、ベースバンド処理部２７から出力されたＡＧＣ信号（３０、３１）により指定された電圧振幅により信号を送受信する。または、変更可能な電圧振幅を３００mVcc±１００％〜３００mVcc５０Ω±１０％の間で１０段階に分けたテーブルを保持し、受信部２４及び送信部２６は、ベースバンド処理部２７により指定された電圧振幅により通信を実行する。

まず、上位層からプロトコル処理部２８に送信信号及び受信信号の電圧振幅の変更が要求され、該要求に応じてプロトコル処理部２８からベースバンド処理部２７に電圧振幅を変更する信号を通知する動作について図１２を用いて説明する。

まず、上位層において電圧振幅を変更する時間（何時から何時まで）が設定される（ステップＳ１２０１）。上位層は、設定された時間をプロトコル処理部２８に通知する（ステップＳ１２０２）。電圧振幅を変更する時間の通知を受けると、プロトコル処理部２８は内蔵するタイマーによりカウントを開始する（ステップＳ１２０３）。プロトコル処理部２８は、タイマーのカウントが電圧振幅を変更する時間になると、ベースバンド処理部２７に電圧振幅の変更を要求する有効信号を通知する（ステップＳ１２０４）。そして、電圧振幅を変更させる時間を経過すると、プロトコル処理部２８は、ベースバンド処理部２７に電圧振幅の変更の解除を要求する信号を通知する（ステップＳ１２０５）。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、ベースバンド処理部２７から出力されるＡＧＣ信号（３０、３１）を制御して、受信部２４及び送信部２６における受信信号及び送信信号の電圧振幅を変更することにより、特定の通信相手とのみ接続を維持する処理について図１３を用いて説明する。

自装置が複数の端末と通信を行っているとき、ベースバンド処理部２７は現在接続されている各通信相手の受信強度を計測し、計測結果をプロトコル処理部２８に通知する（ステップＳ１３０１）。

ベースバンド処理部２７から受信強度の計測結果の通知を受けると、プロトコル処理部２８は通信相手数が予め設定された利用者数以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３０２）。通信相手数が予め設定された利用者数よりも少ない場合は（ステップＳ１３０２／ＮＯ）、電圧振幅の変更は行わず、そのまま各通信相手との通信を維持する。

一方、通信相手数が予め設定された利用者数以上である場合（ステップＳ１３０２／ＹＥＳ）、プロトコル処理部２８は受信強度で各通信相手を順位付け、通信を切断する端末を決定する（ステップＳ１３０３）。通信を切断する端末が決定されると、ベースバンド処理部２７はＡＧＣ信号（３０、３１）を出力し、該端末との間で送受信される受信信号及び送信信号の電圧振幅を変更してＳ／Ｎを劣化させる（ステップＳ１３０４）。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、ＡＧＣ信号（３０、３１）を出力し、受信部２４及び送信部２６における受信信号及び送信信号の電圧振幅を変更して、受信信号及び送信信号のＳ／Ｎを劣化させ、予め設定された距離の範囲内にある通信相手とのみ接続を維持する処理について図１４を用いて説明する。

まず、上位層で通信可能な距離が設定されると（ステップＳ１４０１）、設定された距離がプロトコル処理部２８に通知される（ステップＳ１４０２）。プロトコル処理部２８は、設定された距離と電圧振幅とを対応させた対応表（表５に示す）を保持する。そして、ベースバンド処理部２７は、プロトコル処理部２８により通知された電圧振幅に対応するＡＧＣ信号（３０、３１）を出力し、上位層から通知された距離以上に離れている端末との間での信号の送受信を制限する（ステップＳ１４０３）。電圧振幅の変更は上位層から通信可能な距離の設定が解除されるまで継続される。

次に、ベースバンド処理部２７において複数の相手と通信が行われている場合に、ベースバンド処理部２７からＡＧＣ信号（３０、３１）を出力し、送受信される信号の電圧レベルを変更してＳ／Ｎを劣化させ、予め設定されたアプリケーション（例えば、音声、動画など）により通信する相手とのみ接続を維持する処理について図１５を用いて説明する。

まず、上位層で通信可能なアプリケーションが設定されると（ステップＳ１５０１）、設定されたアプリケーションがプロトコル処理部２８に通知される（ステップＳ１５０２）。プロトコル処理部２８は、各アプリケーションと電圧振幅とを対応付けるテーブル（表６に示す）を保持する。そして、ベースバンド処理部２７は、プロトコル処理部２８から通知された電圧振幅に対応するＡＧＣ信号（３０、３１）を出力し、上位層から通知されたアプリケーションにより通信している端末との間で送受信される信号の電圧レベルを変更してＳ／Ｎを劣化させる（ステップＳ１５０３）。電圧レベルの変更は上位層からアプリケーションの設定が解除されるまで継続される。

以上、本発明の一実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成及び動作について詳述したが、ここで記述した実施例に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、本発明を逸脱することがなければ、種々の設定変更が可能である。

本発明の一実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成を示すブロック図である。上位層から設定された時間に基づいてホワイトノイズを発生させる処理のフローチャートである。ホワイトノイズを発生させて特定の端末とのみ通信を行う処理のフローチャートである。通信する端末との間の距離に応じてホワイトノイズを発生させる処理のフローチャートである。通信に利用しているアプリケーションに基づいてホワイトノイズを発生させる処理のフローチャートである。本発明の一実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成を示すブロック図である。上位層から設定された時間に基づいてインピーダンスを変更する処理のフローチャートである。インピーダンスを変更して特定の端末とのみ通信を行う処理のフローチャートである。通信する端末との間の距離に応じてインピーダンスを変更する処理のフローチャートである。通信に利用しているアプリケーションに基づいてインピーダンスを変更する処理のフローチャートである。本発明の一実施形態に係るＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の構成を示すブロック図である。上位層から設定された時間に基づいて送受信部において送受信される信号の電圧レベルを変更する処理のフローチャートである。電圧レベルを変更して特定の端末とのみ通信を行う処理のフローチャートである。通信する端末との間の距離の応じて電圧レベルを変更する処理のフローチャートである。通信に利用しているアプリケーションに基づいて電圧レベルを変更する処理のフローチャートである。

符号の説明

２１Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置
２２アンテナ
２３アンテナスイッチ
２４受信部
２５ホワイトノイズ発生器
２６送信部
２７ベースバンド処理部
２８プロトコル処理部
２９インピーダンス制御部

Claims

無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置であって、
基地局との間で信号を送受信する通信手段と、
前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、
前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、
各通信相手の受信強度を順位付けて記憶する受信強度記憶手段と、を有し、
同時に通信可能な通信相手数が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該通信相手数以下の順位の通信相手と信号の送受信ができないノイズレベルに変更して、該通信相手との通信を制限することを特徴とするＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置。
無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置であって、
基地局との間で信号を送受信する通信手段と、
前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、
前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、
距離とノイズレベルとを関連付けて記憶する距離記憶手段と、を有し、
上位層から距離が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該距離に対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とするＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置。
無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置であって、
基地局との間で信号を送受信する通信手段と、
前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、
前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、
アプリケーションとノイズレベルとを関連付けて記憶するアプリケーション記憶手段と、を有し、
上位層からアプリケーションが設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該アプリケーションに対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とするＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置。
無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の無線通信方法であって、
前記Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、各通信相手の受信強度を順位付けて記憶する受信強度記憶手段と、を有し、
前記Ｓ／Ｎ劣化手段により前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させることにより通信相手を制限し、
同時に通信可能な通信相手数が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該通信相手数以下の順位の通信相手と信号の送受信ができないノイズレベルに変更して、該通信相手との通信を制限することを特徴とする無線通信方法。
無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の無線通信方法であって、
前記Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、距離とノイズレベルとを関連付けて記憶する距離記憶手段と、を有し、
前記Ｓ／Ｎ劣化手段により前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させることにより通信相手を制限し、
上位層から距離が設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該距離に対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とする無線通信方法。
無線回線で通信可能なＳ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置の無線通信方法であって、
前記Ｓ／Ｎ劣化手段内蔵無線通信装置は、基地局との間で信号を送受信する通信手段と、前記通信手段において送受信される信号を変調・復調する変調・復調手段と、前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させるＳ／Ｎ劣化手段と、アプリケーションとノイズレベルとを関連付けて記憶するアプリケーション記憶手段と、を有し、
前記Ｓ／Ｎ劣化手段により前記変調・復調手段に入出力される信号にノイズを混入させることにより通信相手を制限し、
上位層からアプリケーションが設定されたとき、前記Ｓ／Ｎ劣化手段は、該アプリケーションに対応するノイズレベルにより通信相手と信号を送受信することを特徴とする無線通信方法。