JP6334494B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

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本発明の実施形態は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
同じ周波数帯域を用いる複数の無線通信システムが存在する場合には、システム間干渉が発生する場合がある。無線通信システムでは、自己のシステム(以下、「自システム」ともいう)が干渉を受けた場合には、干渉を受けたことを検出し、干渉を回避することが望ましい。また、無線通信システムでは、他のシステム(以下、「他システム」ともいう)への与干渉を低減するために、他システムの送信信号のチャネルを検出し、検出したチャネルとは異なるチャネルで通信することが望ましい。
しかしながら、干渉信号を検出する感度(以下、「干渉検出感度」という)が高い通信装置では、変調方式がASK(Amplitude Shift Keying)などの特定の変調方式に限定される場合があった。
特開2008−244589号公報
本発明が解決しようとする課題は、高い干渉検出感度を実現することができ様々な変調方式に適用することが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することである。
実施形態の無線通信装置は、第1のRF部と、第2のRF部と、ベースバンド部とを持つ。第1のRF部は、送信デジタル信号を送信RF信号に変換する。第2のRF部は、受信RF信号を受信デジタル信号に変換する。ベースバンド部は、受信デジタル信号と送信デジタル信号との違いに基づいて干渉信号を検出する第1の干渉検出処理と、受信デジタル信号に含まれる既知信号のビット誤り率に基づいて干渉信号を検出する第2の干渉検出処理を行う。ベースバンド部は、送信デジタル信号を送信中は第1の干渉検出処理により干渉信号を検出し、受信デジタル信号を受信中は第2の干渉検出処理により干渉信号を検出する。
第1の実施形態の通信システムの構成を示す図。 第1の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図。 第2の実施形態の通信システムの構成を示す図。 第2の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図。 第3の実施形態の通信システムの構成を示す図。 第3の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図。 第3の実施形態の干渉検出タイミング生成部の構成を示すブロック図。 第3の実施形態の干渉検出タイミング生成部の動作信号の一例を示す図。 第3の実施形態の干渉検出タイミング生成部の動作信号の他の例を示す図。 第4の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図。 第4の実施形態の送信信号停止に関する無線通信装置の処理の流れを示すシーケンス図。 第5および第6の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図。 第7の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図。 第8の実施形態の無線通信装置の構成を示すブロック図。 第9の実施形態における無線通信装置の概要を示す第1の図。 第9の実施形態における無線通信装置の概要を示す第2の図。 第9の実施形態における無線通信装置の概要を示す第3の図。 第10の実施形態における無線通信装置の概要を示す図。
以下、実施形態の無線通信装置および無線通信方法を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の通信システム1の構成を示す図である。
通信システム1は、2つの無線通信システムを含む。第1の実施形態では、1つ目の無線通信システムを自システムと呼び、2つ目の無線通信システムを他システムと呼ぶ。自システムは、無線通信装置11と、無線通信装置12を備える。無線通信装置11から無線通信装置12へ信号を無線送信する。他システムは、無線通信装置21と、無線通信装置22を備える。無線通信装置21と無線通信装置22とは双方向で信号を無線通信する。
これらの無線通信装置11、12、21、22はすべて、60GHz帯のミリ波を使用する無線通信装置である。
第1の実施形態では、自システムは、無線通信装置11、12が通信距離数cm程度の1対1通信を行う近接ミリ波無線通信システム(以下、「近接システム」という)を想定している。また、他システムは、無線通信装置21、22が通信距離数m程度の1対1通信または1対多通信を行う近距離ミリ波無線通信システム(以下、「近距離システム」という)を想定している。他システムの無線通信装置21、22の例としては、IEEE802.11adの規格に準拠した無線通信装置、あるいは、WiGigの認証を受けた無線通信装置などがある。
なお、上記した自システムおよび他システムの例は、一例であり、上記したシステムに限定されない。
第1の実施形態では、60GHz帯の周波数帯に4個のチャネルであるch1〜ch4が設けられている場合を示す。
自システムにおいて、無線通信装置11は無線通信装置12に対して60GHz帯のch2で信号を伝送する。伝送する信号の例としては、カメラモジュール(図示せず)で撮影した映像信号である。無線通信装置11から無線通信装置12に映像信号を伝送し、無線通信装置12で受信した映像信号をディスプレイモジュール(図示せず)に表示させる。
自システムの被干渉および与干渉について説明する。
第1の実施形態では、他システムの無線通信装置21、22が60GHz帯のch2を使用して信号を無線送信することを想定する。無線通信装置21が、無線通信装置11、12の近くに存在することを想定する。無線通信装置12は他システムの無線通信装置21が送信した無線信号を干渉信号として受信することで、SINR(Signal−to−Interference−plus−Noise Ratio)が劣化するため通信品質が劣化する場合がある(自システムの被干渉)。これにより、無線通信装置12において、ディスプレイモジュールに表示される映像が劣化する場合がある。
一方、他システムの無線通信装置21は、無線通信装置11が送信した無線信号を干渉信号として受信することで、SINRが劣化するため通信品質が劣化する場合がある(自システムの与干渉)。
近接システムと近距離システムとの位置関係により、近接システムのみ劣化する場合と、近距離システムのみ劣化する場合と、両システム共に劣化する場合と、両システム共に劣化しない場合がある。近接システムでは、干渉信号による劣化を検出すると、60GHz帯の他のチャネルを使用して通信することで、被干渉を回避することができる。これにより、両システムが共に劣化する場合には、被干渉だけでなく与干渉も回避することができる。近接システムの干渉検出感度を高めることができれば、近距離システムへの与干渉を低減することができる可能性が高くなる。このため、第1の実施形態では、近接システムの干渉検出感度を高めることを実現する。
例えば、干渉検出の機能として、無線通信装置12において、通信品質を測定し、通信品質の劣化に応じて干渉を検出することができる。一例として、無線通信装置12は、既知信号のビット誤り率を測定し、測定されたビット誤り率が予め定められた一定値より大きくなった場合に、通信品質の劣化を検出する。他の例として、無線通信装置12は、受信信号のEVM(Error Vector Magnitude)を測定し、測定されたEVMが予め定められた一定値より大きくなった場合に、通信品質の劣化を検出する。
また、無線通信装置11において干渉を検出することができると、無線通信装置12だけで干渉を検出する場合よりも、近接システムの干渉検出感度を高めることができる。
以下では、無線通信装置11において干渉を検出する機能について説明する。
図2は、第1の実施形態の無線通信装置11の構成を示すブロック図である。
無線通信装置11は、アンテナ31と、サーキュレータ32と、第1のRF部33と、第2のRF部34と、干渉検出部35を備える。
第1のRF部33は、送信デジタル信号を入力して変調し、この変調信号を第1の周波数にアップコンバートしてRF信号を生成し、このRF信号をサーキュレータ32に出力する。ここで、第1のRF部33は、送信デジタル信号をアナログ信号であるRF信号へ変換するデジタルアナログ変換(DA変換)の機能を有する。なお、第1のRF部33は、チャネル設定(ch設定)の機能および信号増幅(アンプ)の機能も有する。
サーキュレータ32は、第1のRF部33から入力したRF信号をアンテナ31に出力する。
アンテナ31は、第1のRF部33からサーキュレータ32を介して入力したRF信号を電波に変換して放出する。この電波が無線信号として伝送する。
アンテナは、受信した電波をRF信号に変換してサーキュレータ32に出力する。この電波は無線信号として伝送してきたものである。
サーキュレータ32は、アンテナ31から入力したRF信号を第2のRF部34に出力する。また、サーキュレータ32は、第1のRF部33から入力したRF信号のレベルを減衰して第2のRF部34に出力する。
第2のRF部34は、サーキュレータ32から入力したRF信号をダウンコンバートして復調し、これにより受信デジタル信号を生成して干渉検出部35に出力する。ここで、第2のRF部34は、ダウンコンバートされたアナログ信号を受信デジタル信号へ変換するアナログデジタル変換(AD変換)の機能を有する。なお、第2のRF部34は、チャネル設定(ch設定)の機能および信号増幅(アンプ)の機能も有する。
干渉検出部35は、第1のRF部33に入力する送信デジタル信号を分岐して入力する。また、干渉検出部35は、第2のRF部34から受信デジタル信号を入力する。干渉検出部35は、入力した送信デジタル信号と受信デジタル信号とを比較し、両者で異なっているビット数の割合を算出する。干渉検出部35は、両者で異なっているビット数の割合が予め定められた値(閾値)よりも大きいと判定した場合、干渉を検出したと判定する。なお、2つの信号で異なっているビット数の割合は、ビット誤り率(BER:Bit Error Rate)により表される。
ここで、干渉検出部35は、送信デジタル信号と受信デジタル信号とのタイミングを合わせるために、送信デジタル信号の入力タイミングを遅延させる遅延部(図示せず)を備えてもよい。この場合、干渉検出部35は、当該遅延部により遅延させられた送信デジタル信号と、受信デジタル信号とを比較する。なお、他の構成例として、当該遅延部は、干渉検出部35とは別に備えられてもよい。
また、干渉検出部35は、干渉を検出したと判定した場合に、上位のレイヤ(図示せず)に干渉を検出したことを通知してもよい。また、干渉検出部35は、干渉を検出したと判定した場合に、無線通信装置11に備えられた表示部(図示せず)に干渉を検出したことを示してユーザーに通知してもよい。また、干渉検出部35は、干渉を検出したと判定した場合に、送信デジタル信号に干渉を検出したことを意味するメッセージを含めて、その送信デジタル信号を通信相手に送信してもよい。この通信相手は、第1の実施形態では、無線通信装置12である。
また、干渉検出部35は、干渉を検出したと判定した場合に、第1のRF部33と第2のRF部34にチャネルを切り替えるように通知してもよい(通知を表す矢印等は図示せず)。また、上位のレイヤが、干渉検出部35から干渉を検出したことを通知された場合に、第1のRF部33と第2のRF部34にチャネルを切り替えるように通知してもよい。また、無線通信装置11において、ユーザーがチャネルを切り替えてもよい。
また、無線通信装置11の通信相手は、受信電力が小さくなったことを検出した場合に、自動的にチャネルをサーチしてチャネルを切り替えてもよい。この通信相手は、第1の実施形態では、無線通信装置12である。また、この通信相手において、ユーザーがチャネルを切り替えてもよい。
以上のように、第1の実施形態では、無線通信装置11は、アンテナ31と、サーキュレータ32と、第1のRF部33と、第2のRF部34と、干渉検出部35を備え、送信デジタル信号を送信する。第1のRF部33は、送信デジタル信号を変調して第1の周波数にアップコンバートする。アンテナ31は、第1のRF部33で生成されたRF信号を電波として放出する。第2のRF部34は、アンテナ31により受信されて得られたRF信号をダウンコンバートして復調して受信デジタル信号に変換する。干渉検出部35は、第2のRF部34で生成された受信デジタル信号と送信デジタル信号とを比較して、両者で異なっているビット数の割合に基づいて干渉信号を検出する。
したがって、無線通信装置11では、送信信号を送信しながら干渉信号を検出することができ、干渉検出感度を高めることができる。また、無線通信装置11では、干渉を検出した場合には、通信のチャネルを切り替えることで、他システムへの与干渉を低減することができる。このように、無線通信装置11では、送信中においても簡単な構成で干渉信号の有無を検出することができる。また、第1の実施形態の干渉検出の構成は、様々な変調方式に適用されることが可能であり、例えば、ASK、FSK(Frequency Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)等に適用されることも可能である。
(第2の実施形態)
図3は、第2の実施形態の通信システム51の構成を示す図である。
図3に示される自システムの無線通信装置61、62は、図1に示される自システムの無線通信装置11、12と比べて、無線通信装置61、62がTDD(Time Division Duplex)で双方向に通信する点が異なっている。また、図3に示される他システムの無線通信装置71、72は、図1に示される他システムの無線通信装置21、22と同じである。
以下では、第1の実施形態とは異なる点について詳しく説明し、第1の実施形態と同様な点については詳しい説明を省略する。
無線通信装置61、62は、TDDで双方向に通信することが可能である。無線通信装置61および無線通信装置62は、60GHz帯のch2で信号を伝送する。無線通信装置61から無線通信装置62へ伝送する信号の例としては、カメラモジュール(図示せず)で撮影した映像信号である。映像信号を無線通信装置11から無線通信装置12に伝送し、無線通信装置12で受信した映像信号をディスプレイモジュール(図示せず)に表示させる。また、無線通信装置62から無線通信装置61へ伝送する信号の例としては、ディスプレイモジュールで生成した制御信号である。制御信号を無線通信装置62から無線通信装置61に伝送し、無線通信装置61で受信した制御信号をカメラモジュールに伝送する。この制御信号は、例えば、カメラモジュールを制御する信号である。
自システムの被干渉および与干渉について説明する。
第2の実施形態では、他システムの無線通信装置71、72が60GHz帯のch2を使用してTDDで信号を無線送信する。無線通信装置71が、無線通信装置61、62の近くに存在することを想定する。無線通信装置61および無線通信装置62は他システムの無線通信装置71が送信した無線信号を干渉信号として受信することで、SINRが劣化するため通信品質が劣化する場合がある(自システムの被干渉)。これにより、無線通信装置62において、ディスプレイモジュールに表示される映像が劣化する場合がある。また、無線通信装置61において、制御信号が劣化し、カメラモジュールを所望どおり制御することができなくなる場合がある。
一方、他システムの無線通信装置71は、無線通信装置61または無線通信装置62が送信した無線信号を干渉信号として受信することで、SINRが劣化するため通信品質が劣化する場合がある(自システムの与干渉)。
干渉検出の機能として、無線通信装置61または無線通信装置62において、TDDで無線信号を受信中に通信品質を測定し、通信品質の劣化に応じて干渉を検出することができる。無線通信装置61または無線通信装置62において、送信中も干渉を検出することができると、受信中の期間だけで干渉を検出する場合よりも、近接システムの干渉検出感度を高めることができる。
以下では、無線通信装置61において干渉を検出する機能について説明する。なお、無線通信装置62は、無線通信装置61と同様の構成であっても構わない。
図4は、第2の実施形態の無線通信装置61の構成を示すブロック図である。
無線通信装置61は、アンテナ81と、サーキュレータ82と、第1のRF部83と、第2のRF部84と、第1の干渉検出部85と、demux(デマルチプレクサ)86と、第2の干渉検出部87と、干渉制御部88を備える。
ここで、アンテナ81と、サーキュレータ82と、第1のRF部83は、それぞれ、図2に示されるアンテナ31と、サーキュレータ32と、第1のRF部33と同じである。また、第2のRF部84は、図2に示される第2のRF部34と比べて、受信デジタル信号を第1の干渉検出部85およびdemux86に出力する点で異なっている。また、第1の干渉検出部85は、図2に示される干渉検出部35と比べて、干渉検出タイミングに基づいて動作する点で異なっている。なお、第2の実施形態では、2個の干渉検出部があるため、第1の干渉検出部85および第2の干渉検出部87と呼んでいる。
demux86は、第2のRF部84から受信デジタル信号を入力し、入力した受信デジタル信号を予め定められた方法で多重分離して、既知信号と制御信号に分離する。既知信号は、例えば、パイロット信号である。demux86は、既知信号を第2の干渉検出部87に出力し、制御信号を制御信号IF(図示せず)に出力する。制御信号IFは、制御信号のインタフェース(IF)である。
第2の干渉検出部87は、干渉制御部88から干渉検出タイミング信号を入力する。干渉検出タイミング信号は、電圧レベルがHighとLowの2種類である。第2の干渉検出部87は、干渉検出タイミング信号の電圧レベルがHighであるときに干渉検出処理を行い、Lowであるときに干渉検出処理を行わない。第2の干渉検出部87は、干渉検出処理において、demux86から入力した既知信号と、予めレジスタに保存されている既知信号とを比較し、この既知信号のビット誤り率を測定する。第2の干渉検出部87は、測定されたビット誤り率が予め定められた値(閾値)より大きいと判定した場合、干渉を検出したと判定する。
干渉制御部88は、上位のレイヤ(図示せず)からタイミング情報を入力する。タイミング情報は、無線通信装置61がTDDで送信するタイミングと受信するタイミングの情報を含む。干渉制御部88は、入力したタイミング情報に従い、送信タイミングでは、第1の干渉検出部85に干渉検出タイミング信号として電圧レベルがHighの信号を出力し、第2の干渉検出部87に干渉検出タイミング信号として電圧レベルがLowの信号を出力する。一方、干渉制御部88は、入力したタイミング情報に従い、受信タイミングでは、第1の干渉検出部85に干渉検出タイミング信号として電圧レベルがLowの信号を出力し、第2の干渉検出部87に干渉検出タイミング信号として電圧レベルがHighの信号を出力する。
第1の干渉検出部85は、干渉制御部88から干渉検出タイミング信号を入力する。第1の干渉検出部85は、干渉検出タイミング信号の電圧レベルがHighであるときに干渉検出処理を行い、Lowであるときに干渉検出処理を行わない。
ここで、干渉検出の閾値について説明する。
第1の干渉検出部85と、第2の干渉検出部87とで、干渉を検出する閾値が異なる値に設定されてもよい。
例えば、サーキュレータ82における第1のRF部83から第2のRF部84への減衰量が小さく、通信相手からの受信信号より大きなレベルで受信することができる場合を考える。この場合、回り込み信号のレベルが大きい。そして、この場合、第1の干渉検出部85におけるBERの閾値を第2の干渉検出部87におけるBERの閾値よりも小さくして、第1の干渉検出部85と第2の干渉検出部87とで干渉検出感度が同程度になるように設定してもよい。
通知とチャネル切替について説明する。
第1の干渉検出部85および第2の干渉検出部87は、干渉を検出したと判定した場合に、上位のレイヤ(図示せず)に干渉を検出したことを通知してもよい。また、第1の干渉検出部85および第2の干渉検出部87は、干渉を検出したと判定した場合に、無線通信装置61に備えられた表示部(図示せず)に干渉を検出したことを示してユーザーに通知してもよい。また、第1の干渉検出部85および第2の干渉検出部87は、干渉を検出したと判定した場合に、送信デジタル信号に干渉を検出したことを意味するメッセージを含めて、その送信デジタル信号を通信相手に送信してもよい。この通信相手は、第2の実施形態では、無線通信装置62である。
また、第1の干渉検出部85または第2の干渉検出部87は、干渉を検出したと判定した場合に、第1のRF部33と第2のRF部34にチャネルを切り替えるように通知してもよい(通知を表す矢印は図示せず)。また、上位のレイヤが、第1の干渉検出部85または第2の干渉検出部87から干渉を検出したことを通知された場合に、第1のRF部33と第2のRF部34にチャネルを切り替えるように通知してもよい。また、無線通信装置61において、ユーザーがチャネルを切り替えてもよい。
また、無線通信装置61は、通信相手からチャネルを切り替えるように指示する通知を受信した場合には、その通知に従い、チャネルを切り替えてもよい。この通信相手は、第2の実施形態では、無線通信装置62である。
以上のように、第2の実施形態では、無線通信装置61は、アンテナ81と、サーキュレータ82と、第1のRF部83と、第2のRF部84と、第1の干渉検出部85と、demux86と、第2の干渉検出部87と、干渉制御部88を備え、送信デジタル信号を送信する。第1のRF部83は、送信デジタル信号を変調して第1の周波数にアップコンバートする。アンテナ81は、第1のRF部83で生成されたRF信号を電波として放出する。第2のRF部84は、アンテナ81により受信されて得られたRF信号をダウンコンバートして復調して受信デジタル信号に変換する。第1の干渉検出部85は、第2のRF部84で生成された受信デジタル信号と送信デジタル信号とを比較して、両者で異なっているビット数の割合に基づいて干渉信号を検出する。第2の干渉検出部87は、第2のRF部84で生成された受信デジタル信号に含まれる既知信号のビット誤り率に基づいて干渉信号を検出する。干渉制御部88は、第1の干渉検出部85と第2の干渉検出部87のそれぞれに干渉を検出するタイミングを通知する。干渉制御部88は、送信デジタル信号を送信中の期間は第1の干渉検出部85で干渉を検出するように制御し、受信デジタル信号を受信中の期間は第2の干渉検出部87で干渉を検出するように制御する。
したがって、第2の実施形態では、TDDのシステムにおいて、送信中は送信信号の回り込み信号を復調して信号のビット誤り率に基づいて干渉検出を行うことができ、受信中は受信信号を復調して既知信号のビット誤り率に基づいて干渉検出を行うことができる。ここで、第1の干渉検出部85は、送信デジタル信号の全体についてビット誤り率を求めてもよく、または、送信デジタル信号に含まれる既知信号についてビット誤り率を求めてもよい。
無線通信装置61では、通信相手からの受信信号を受信しながら干渉信号を検出することができ、かつ、通信相手への送信信号を送信しながら干渉信号を検出することができ、干渉検出感度を高めることができる。無線通信装置61では、干渉を検出した場合には、通信のチャネルを切り替えることで、他システムへの与干渉を低減することができる。このように、無線通信装置61では、送信中においても、受信中においても、干渉信号の有無を検出することができる。また、第2の実施形態の干渉検出の構成は、様々な変調方式に適用されることが可能であり、例えば、ASK、FSK、QAM等に適用されることも可能である。
ここで、第2の実施形態の無線通信装置61では、2個の干渉検出部を備えたが、他の構成例として、これらを1個の干渉検出部にまとめることで、回路の面積を小さくすることが可能である。
一例として、第1の干渉検出部85の機能を第2の干渉検出部87に備え、第1の干渉検出部85を備えない構成例を説明する。この構成例では、第2の干渉検出部87が第1の干渉検出部85の役割を兼ねる。demux86は、上位のレイヤ(図示せず)からタイミング情報を入力する。demux86は、タイミング情報に基づいて、受信信号を受信した場合と、送信信号の回り込みを受信した場合とで、それぞれに応じた多重分離を行う。ここで、受信信号を受信した場合は、TDDで受信するタイミングである。また、送信信号の回り込みを受信した場合は、TDDで送信するタイミングである。demux86は、受信信号を受信した場合には、受信信号に含まれる既知信号を第2の干渉検出部87に送る処理を行い、送信信号の回り込みを受信した場合には、送信信号を第2の干渉検出部87に出力する。なお、送信信号に含まれる既知信号が誤り検出に用いられる場合には、demux86は送信信号に含まれる既知信号を第2の干渉検出部87に出力してもよい。第2の干渉検出部87は、受信信号を受信した場合には受信信号に基づいてビット誤り率を測定し、送信信号の回り込みを受信した場合は、demux86から入力した信号と予めレジスタに保存されている信号とを比較してビット誤り率を測定する。第2の干渉検出部87は、測定されたビット誤り率が予め定められた値より大きいと判定した場合、干渉を検出したと判定する。なお、この構成例では、干渉制御部88の機能はdemux86に備えられており、干渉制御部88は備えられなくてもよい。
このような構成により、送信時と受信時の干渉検出の機能を1個の干渉検出部にまとめて、回路面積を小さくすることができる。
なお、送信信号と受信信号とで信号フォーマットが異なる場合には、demux86はそれぞれに応じた多重分離を行うことが可能である。
なお、送信信号および受信信号のいずれについても、信号に含まれる既知信号に基づいてビット誤り率を測定して干渉検出を行う場合を考える。この場合、第1の干渉検出部85における干渉検出の処理と第2の干渉検出部87における干渉検出の処理とで、同じ処理を行うことができる。ビット誤り率に関する閾値は、両者で同じであってもよく、または、異なってもよい。
例えば、第1の干渉検出部85における干渉検出処理は、第2の干渉検出部87における干渉検出処理に対して、閾値を変更したものであり、送信信号の既知信号のビット誤り率で干渉を検出する。
このように、第1の干渉検出部85と第2の干渉検出部87とを別途設けるのではなく、例えば、既にある第2の干渉検出部87を利用して第1の干渉検出部85の機能を実現することで、回路面積を小さくすることができる。第1の干渉検出部85における干渉検出処理と第2の干渉検出部87における干渉検出処理とでビット誤り率の閾値が異なる場合には、共通の干渉検出部となる第2の干渉検出部87に閾値を変更する機能を備える。
(第3の実施形態)
図5は、第3の実施形態の通信システム101の構成を示す図である。
図5に示される自システムの無線通信装置111、112は、図3に示される自システムの無線通信装置61、62と比べて、無線通信装置111、112がFDD(Frequency Division Duplex)で双方向に通信する点が異なっている。また、図5に示される他システムの無線通信装置121、122は、図3に示される他システムの無線通信装置71、72と同じである。
以下では、第2の実施形態とは異なる点について詳しく説明し、第2の実施形態と同様な点については詳しい説明を省略する。
無線通信装置111、112は、FDDで双方向に通信することが可能である。無線通信装置111は、60GHz帯のch2で信号を伝送する。無線通信装置112は、60GHz帯のch4で信号を伝送する。
自システムの被干渉および与干渉について説明する。
第3の実施形態では、他システムの無線通信装置121、122が60GHz帯のch2を使用してTDDで信号を無線送信する。無線通信装置121が、無線通信装置111、112の近くに存在することを想定する。無線通信装置112は他システムの無線通信装置121が送信した無線信号を干渉信号として受信することで、SINRが劣化するため通信品質が劣化する場合がある(自システムの被干渉)。
一方、他システムの無線通信装置121は、無線通信装置111が送信した無線信号を干渉信号として受信することで、SINRが劣化するため通信品質が劣化する場合がある(自システムの与干渉)。
干渉検出の機能として、無線通信装置112において、ch2で受信した信号に基づいて通信品質を測定し、通信品質の劣化に応じて干渉を検出することができる。また、無線通信装置111において、送信しているch2で干渉を検出することができると、ch2における近接システムの干渉検出感度を高めることができる。
以下では、無線通信装置111において干渉を検出する機能について説明する。なお、無線通信装置112は、無線通信装置111と同様の構成であっても構わない。
図6は、第3の実施形態の無線通信装置111の構成を示すブロック図である。
無線通信装置111は、第1のアンテナ131と、第1のRF部132と、第2のアンテナ133と、第2のRF部134と、第1の干渉検出部135と、demux136と、第2の干渉検出部137と、干渉検出タイミング生成部138と、干渉制御部139を備える。
ここで、図6に示される構成は、図4に示される構成と比べて、送信用の第1のアンテナ131および受信用の第2のアンテナ133を備えた点と、干渉検出タイミング生成部138を備えた点で、異なっている。なお、第3の実施形態では、2個のアンテナがあるため、第1のアンテナ131および第2のアンテナ133と呼んでいる。
第1のRF部132は、送信デジタル信号を入力して変調し、この変調信号を第1の周波数にアップコンバートしてRF信号を生成し、このRF信号を第1のアンテナ131に出力する。
第1のアンテナ131は、第1のRF部132から入力したRF信号を電波に変換して放出する。
第2のアンテナ133は、受信した電波をRF信号に変換して第2のRF部134に出力する。
第2のRF部134は、第2のアンテナ133から入力したRF信号をダウンコンバートして復調し、これにより受信デジタル信号を生成して第1の干渉検出部135およびdemux136に出力する。また、第2のRF部134は、干渉制御部139からチャネル設定情報を入力し、チャネル設定情報に従い、受信チャネルを設定する。
第1の干渉検出部135は、図4に示される第1の干渉検出部85と同じ干渉検出処理を行う。
demux136は、受信デジタル信号から既知信号と制御信号を取得し、既知信号を第2の干渉検出部137に出力し、制御信号を制御信号IFおよび干渉検出タイミング生成部138に出力する。
第2の干渉検出部137は、図4に示される第2の干渉検出部87と同じ干渉検出処理を行い、さらに、第3の実施形態では、干渉信号検出結果として、測定されたビット誤り率を干渉検出タイミング生成部138に出力する。
干渉検出タイミング生成部138は、第2の干渉検出部137からビット誤り率を入力し、また、demux136から制御信号IFへの出力を分岐して制御信号を入力する。干渉検出タイミング生成部138は、入力されたビット誤り率と制御信号に基づいて干渉検出タイミングを生成し、第1の干渉検出部135で干渉検出を行うタイミングの情報を干渉制御部139に出力する。
干渉制御部139は、干渉検出タイミング生成部138から第1の干渉検出部135で干渉検出を行うタイミングの情報を入力する。干渉制御部139は、第1の干渉検出部135で干渉検出を行うタイミングで、第2のRF部134に、第1のRF部132と同じチャネルに設定するようにチャネル設定情報を出力する。干渉制御部139は、それ以外のタイミングで、第2のRF部134に、予め定められた通信相手からの送信信号と同じチャネルに設定するようにチャネル設定情報を出力する。この通信相手は、例えば、無線通信装置112である。これにより、干渉制御部139は、第1の干渉検出部135により干渉信号を検出するタイミングで、第2のRF部134の受信周波数として第1のRF部132の送信周波数と同じ周波数を設定する。
干渉制御部139は、第1の干渉検出部135で干渉検出を行うタイミングで、第1の干渉検出部135に干渉検出を行うように干渉検出タイミング信号を出力する。干渉制御部139は、第1の干渉検出部135で干渉検出を行わないタイミングで、第2の干渉検出部137に干渉検出を行うように干渉検出タイミング信号を出力する。
ここで、干渉検出タイミング生成部138により干渉検出タイミングを生成する方法について説明する。
図7は、第3の実施形態の干渉検出タイミング生成部138の構成を示すブロック図である。
干渉検出タイミング生成部138は、タイマー151と、遷移カウンタ152と、閾値設定部153と、大小比較部154と、判断部155を備える。
タイマー151は、予め定められた一定周期で遷移カウンタ152と閾値設定部153にタイミング情報を出力し、一定周期が経過したことを通知する。
遷移カウンタ152は、制御信号に含まれる制御情報のバイナリデータを入力し、バイナリデータが0(Low)から1(High)に、あるいは、1から0に、遷移した回数をカウントする。遷移カウンタ152は、タイマー151から一定周期が経過したことを示すタイミング情報を入力すると、カウントしたカウント値を大小比較部154に出力し、出力後にカウント値を0に設定する。
閾値設定部153は、ビット誤り率と、一定周期が経過したことを示すタイミング情報を入力する。閾値設定部153は、ビット誤り率に応じた閾値を対応付けた閾値テーブルを予め保存している。閾値設定部153は、一定周期が経過したことを示すタイミング情報を入力すると、入力したビット誤り率に応じて閾値テーブルで対応する閾値を選択し、選択した閾値を大小比較部154に出力する。
大小比較部154は、カウント値と閾値を入力し、これらの大小を比較して、比較結果を判断部155に出力する。
判断部155は、大小比較部154から比較結果を入力する。判断部155は、比較結果に基づいて、第1の干渉検出部135が干渉検出を行うタイミングの情報を出力する。
図8は、第3の実施形態の干渉検出タイミング生成部138の動作信号の一例を示す図である。
図8には、横軸を時間として、縦軸にビット誤り率(BER)の状態1001、制御信号のHigh(H)とLow(L)の状態1011、制御信号の遷移カウンタ152のカウント値の状態1021について、具体例を示してある。なお、ビット誤り率に関して「e−n(nは−2、−3、・・・)」は、10−nを表わしている。
第3の実施形態では、一定の周期であるBER測定周期P1が予め設定されている。BER測定周期P1ごとのタイミングを時刻t1〜t7で表している。
タイマー151は、BER測定周期P1ごとに一定周期が経過したことを通知する。図8の例では、ビット誤り率が10−7以下である。閾値設定部153は、入力したビット誤り率に応じて閾値テーブル(図示せず)を基に、閾値として所定値(この例では、0とする)を出力する。図8の例では、制御信号は、無線通信装置111が受信し復調し多重分離した後の制御信号を表している。有意な制御信号が通信されていないときはHighが伝送され、有意な制御信号が通信されているときはHighとLowからなるパルス信号が伝送される場合を示す。図8の例では、制御信号は、誤りのない受信信号を表しており、送信信号と同一である。
ここで、第3の実施形態では、BER測定周期P1ごとの時刻t1〜t7を、ビット誤り率およびカウント値の判定を行うタイミングとする。
図8の例では、制御信号として、時刻t2から時刻t5の間の期間に有意な信号を受信している。この期間は、有意な制御信号があるため、無線通信装置111ではch4で制御信号を受信することが望ましい。また、時刻t2以前、および、時刻t6以降は有意な信号を受信していない。これらの期間は、無線通信装置111ではch4で制御信号を受信せずにch2で干渉検出を行っても構わないと考えられる。
そこで、遷移カウンタ152が制御信号の遷移回数をカウントし、大小比較部154がカウント値が閾値(ここでは、0)を超えているか否かを判定する。
判断部155は、時刻t3〜時刻t5では、カウント値が閾値を超えている比較結果を取得することから、ch4で制御信号を受信することを判断する。一方、判断部155は、時刻t2以前、および、時刻t6〜時刻t7では、カウント値が閾値を超えていない比較結果を取得することから、ch2で干渉検出を行うことを判断する。
図9は、第3の実施形態の干渉検出タイミング生成部138の動作信号の他の例を示す図である。
図9には、図8と同じ横軸および縦軸を示してある。図9の例では、ビット誤り率(BER)の状態1101、制御信号のHigh(H)とLow(L)の状態1111、制御信号の遷移カウンタ152のカウント値の状態1121が、図8の例とは異なっている。
図9の例では、ビット誤り率が10−5以下であり、図8の例と比べて、通信品質が劣化している。図9の例では、制御信号は、図8の例と同じ送信信号が受信されたものであるが、通信品質が劣化しているために、ときどき誤っている。この場合、カウント値の閾値を図8の例と同様に0にすると、有意な制御信号を受信していないが誤って有意な制御信号を受信していると判断する場合が生じる。そこで、図9の例では、閾値設定部153は、入力したビット誤り率に応じて閾値テーブル(図示せず)を基に、閾値として他の所定値(この例では、4とする)を出力する。ビット誤り率に応じて閾値を適切に設定することで、有意な制御信号を受信しているか否かをより正確に判断することができる。
ここで、閾値テーブルの作成の一例としては、既知信号のビット誤り率に対して、制御信号の遷移確率が2倍になるように設定してもよい。この理由は、制御信号のビット誤り率が10−5程度に小さい場合、1ビットの誤りで2回遷移することが多いからである。
なお、第3の実施形態においてch2で干渉検出を行うことを判断する期間では、必ずしもch2で干渉検出が行われなくてもよく、他の条件に基づいてch2で干渉検出を行うか否かが判断されてもよい。すなわち、判断部155は、カウント値が閾値を超えていないタイミングでは、ch2で干渉検出を行うことを判断してもよく、または、必ずしもch2で干渉検出を行うことを判断しなくてもよい。例えば、判断部155は、ch2で干渉検出を行う前に、一定以上の時間が経過し、かつ、カウント値が閾値を超えていないタイミングのときにch2で干渉検出を行うことを判断してもよい。これにより、有意な制御信号を見落とす可能性を低減することが可能である。
このように、無線通信装置111では、通信相手からの受信信号をch4で受信しつつも有意な制御信号を受信していない期間にch2で干渉信号を検出することができ、干渉検出感度を高めることができる。無線通信装置111では、干渉を検出した場合は、通信のチャネルを切り替えることで、他システムへの与干渉を低減することができる。
以上のように、第3の実施形態では、無線通信装置111は、第1のアンテナ131と、第1のRF部132と、第2のアンテナ133と、第2のRF部134と、第1の干渉検出部135と、demux136と、第2の干渉検出部137と、干渉検出タイミング生成部138と、干渉制御部139を備え、FDDで、送信デジタル信号を送信し、受信デジタル信号を受信する。第1のRF部132は、送信デジタル信号を変調して第1の周波数にアップコンバートする。第1のアンテナ131は、第1のRF部132で生成したRF信号を電波として放出する。第2のRF部134は、第2のアンテナ133により受信されて得られたRF信号をダウンコンバートして復調して受信デジタル信号に変換する。第1の干渉検出部135は、第2のRF部134で生成した受信デジタル信号に含まれる回り込み信号と送信デジタル信号とを比較して、異なっているビット数の割合に基づいて干渉信号を検出する。demux136は、受信デジタル信号を既知信号と制御信号に分離する。第2の干渉検出部137は、第2のRF部134で生成した受信デジタル信号に含まれる既知信号のビット誤り率に基づいて干渉信号を検出する。干渉制御部139は、第1の干渉検出部135と第2の干渉検出部137のそれぞれに、干渉を検出するタイミングを通知する。干渉検出タイミング生成部138は、受信デジタル信号と第2の干渉検出部137から得られたビット誤り率に基づいて、干渉検出のタイミングを生成する。そして、干渉制御部139は、第1の干渉検出部135で干渉検出を行うタイミングで、第2のRF部134に第1のRF部132と同じ周波数(ch2)を設定し、第1の干渉検出部135で干渉検出を行うように制御する。
なお、図6に示される構成では、第1のアンテナ131から送信された信号が第2のアンテナ133により受信されて回り込み信号となる。
したがって、無線通信装置111では、FDDのシステムにおいて、干渉検出感度を高めることができる。
無線通信装置111では、送信チャネルにおいても、受信チャネルにおいても、干渉信号の有無を検出することができる。また、第3の実施形態の干渉検出の構成は、様々な変調方式に適用されることが可能であり、例えば、ASK、FSK、QAM等に適用されることも可能である。
なお、第3の実施形態では、一例として、無線通信装置111において、ch2の送信信号は映像信号などのように優先度の高い信号であり、ch4の受信信号は制御信号などのように優先度の低い信号である。また、第3の実施形態では、一例として、有意な制御信号は、低頻度で伝送される。無線通信装置111では、通常、ch4で受信しているが、有意な制御情報を受信していない場合には、ch2で回り込み信号を受信し、ch2の干渉を検出し、ch2の干渉検出感度を高める。
第3の実施形態では、無線通信装置111において、受信デジタル信号は制御信号と既知信号を含む。demux136は、受信デジタル信号から少なくとも制御信号と既知信号の2つの信号を多重分離する。干渉検出タイミング生成部138は、第2の干渉検出部137で測定されたビット誤り率を2倍した値と、制御信号のビット遷移確率の値とを比較する。そして、干渉検出タイミング生成部138は、ビット誤り率を2倍した値の方が制御信号のビット遷移確率の値よりも小さいと判定した場合には、有意な制御信号があるとして、送信側の干渉検出タイミングとしない。一方、干渉検出タイミング生成部138は、それ以外のタイミングの一部または全部で、送信側の干渉検出タイミングとする。
なお、第3の実施形態では、ビット誤り率およびビット遷移確率という確率が用いられるため、例えば、既知信号のビット数と制御信号のビット数とが異なる場合においても適用可能である。この確率は、例えば、予め定められた一定の期間で算出される。他の構成例として、既知信号のビット数と制御信号のビット数とが同じ場合には、確率の代わりに、ビット誤り回数およびビット遷移回数という回数が用いられてもよい。
(第4の実施形態)
図10は、第4の実施形態の無線通信装置201の構成を示すブロック図である。
第4の実施形態では、図5に示される通信システム101と同じ通信システムを想定している。そして、図10に示される無線通信装置201は、図6に示される無線通信装置111の他の構成例である。
以下では、第3の実施形態とは異なる点について詳しく説明し、第3の実施形態と同様な点については詳しい説明を省略する。
無線通信装置201は、第1のアンテナ211と、第1のRF部212と、mux(マルチプレクサ)213と、第2のアンテナ214と、第2のRF部215と、demux216と、同期部217と、干渉検出タイミング生成部218と、通知信号識別部219と、干渉検出部220と、干渉制御部221と、通知信号生成部222を備える。
ここで、概略的には、図10に示される構成は、図6に示される構成と比べて、送信時の干渉検出の機能と受信時の干渉検出の機能を1個の干渉検出部220にまとめてある点と、mux213、同期部217、通知信号識別部219および通知信号生成部222を備えた点で、異なっている。なお、1個の干渉検出部220にまとめる点については、第2の実施形態で説明した内容と同様である。
通知信号生成部222は、干渉制御部221からの入力に基づいて、無線通信信号の通信相手に対してメッセージを生成する。メッセージは、チャネルの切り替えの指示および送信信号の停止の指示などのうちの1以上を含む。通知信号生成部222は、メッセージを誤り訂正符号化してmux213に出力する。第4の実施形態では、誤り訂正符号化されたメッセージが通知信号となる。第4の実施形態では、この通信相手は、図5に示される無線通信装置112に対応する無線通信装置(図示せず)である。
mux213は、映像信号、制御信号、同期信号、および、誤り訂正符号化されたメッセージを入力し、これらを多重化して送信デジタル信号を生成し、生成した送信デジタル信号を第1のRF部212に出力する。
第1のRF部212および第1のアンテナ211の機能は、それぞれ、図6に示される第1のRF部132および第1のアンテナ131の機能と同じである。
第2のアンテナ214および第2のRF部215の機能は、それぞれ、図6に示される第2のアンテナ133および第2のRF部134の機能と同じである。
demux216は、第2のRF部215から受信デジタル信号を入力し、干渉制御部221からdemuxパターンを入力し、同期部217から同期タイミングの情報を入力する。demux216は、入力した受信デジタル信号を、入力したdemuxパターンで、かつ、入力した情報に基づく同期タイミングで、既知信号と制御信号と通知信号に多重分離して出力する。demux216は、既知信号を同期部217に出力し、制御信号を制御信号IFおよび干渉検出タイミング生成部218に出力し、通知信号を通知信号識別部219に出力する。
同期部217は、demux216から既知信号を入力してタイミング同期処理を行い、同期タイミングの情報をdemux216に出力する。同期部217は、干渉制御部221から同期パターンを入力し、入力した同期パターンに基づいてタイミング同期処理を行う。同期部217は、入力した既知信号と同期パターンとを比較してビット誤り率を計算し、計算したビット誤り率を干渉検出タイミング生成部218に出力する。同期部217は、入力した既知信号を干渉検出部220に出力する。
通知信号識別部219は、demux216から通知信号を入力し、入力した通知信号に対して誤り訂正復号を行い、これによりメッセージを生成する。通知信号識別部219は、メッセージにチャネルの切り替えの指示が含まれていると判定した場合、チャネルを切り替えて干渉検出を行うことが為されないように、干渉検出タイミング生成部218に識別結果として通知信号を出力する。通知信号識別部219は、生成したメッセージを干渉制御部221に出力する。
干渉検出タイミング生成部218は、図6に示される干渉検出タイミング生成部138と同じ機能に加えて、通知信号に関する処理を行う機能を有する。干渉検出タイミング生成部218は、通知信号識別部219から通知信号を入力する。干渉検出タイミング生成部218は、チャネルを切り替えて干渉検出を行うことが為されないようにする通知信号を入力した場合には、当該通知信号に従って干渉検出タイミングを生成する。
ここで、第4の実施形態では、図6に示される第1の干渉検出部135で行われる干渉検出処理を第1の干渉検出処理と呼び、図6に示される第2の干渉検出部137で行われる干渉検出処理を第2の干渉検出処理と呼ぶ。
干渉制御部221は、干渉検出タイミング生成部218から、第1の干渉検出処理を行うタイミングの情報を入力する。干渉制御部221は、第1の干渉検出処理を行うタイミングで、第2のRF部134に、第1のRF部132と同じチャネルに設定するようにチャネル設定情報を出力する。干渉制御部221は、それ以外のタイミングで、第2のRF部134に、予め定められた通信相手からの送信信号と同じチャネルに設定するようにチャネル設定情報を出力する。
干渉制御部221は、第1の干渉検出処理を行うタイミングで、干渉検出部220に、送信信号の回り込みで干渉検出を行うように干渉検出タイミング信号を出力する。一方、干渉制御部221は、第1の干渉検出処理を行わないタイミングで、干渉検出部220に、通信相手からの受信信号で干渉検出を行うように干渉検出タイミング信号を出力する。
干渉制御部221は、第1の干渉検出処理を行うタイミングで、同期部217に、送信信号の回り込みで同期処理を行うように、送信信号に含まれる既知信号の同期パターンを出力する。一方、干渉制御部221は、第1の干渉検出処理を行わないタイミングで、同期部217に、通信相手からの受信信号で同期処理を行うように、通信相手からの受信信号に含まれる既知信号の同期パターンを出力する。
干渉制御部221は、第1の干渉検出処理を行うタイミングで、demux216に、送信信号の回り込みで多重分離処理を行うように、送信信号のdemuxパターンを出力する。一方、干渉制御部221は、第1の干渉検出処理を行わないタイミングで、demux216に、通信相手からの受信信号で多重分離処理を行うように、通信相手からの受信信号のdemuxパターンを出力する。
干渉制御部221は、通信相手へのメッセージを通知信号生成部222に出力する。メッセージは、チャネルの切り替えの指示および送信信号の停止の指示などのうちの1以上を含む。
干渉制御部221は、干渉検出部220により得られた干渉検出処理の結果を入力する(その結果を伝送する矢印等は図示せず)。干渉制御部221は、その結果を基に、チャネルの切り替えの指示を生成すること、あるいは、第1の干渉検出処理で干渉検出を行う場合に送信信号の停止の指示を生成すること、を行う。
干渉制御部221は、通知信号識別部219からメッセージを入力する。干渉制御部221は、入力したメッセージがチャネルの切り替えの指示である場合、当該メッセージに従い、チャネルを切り替えるように、第1のRF部212に指示を出力すること(伝送する矢印等は図示せず)、または、第2のRF部215に指示を出力することを行う。
なお、第1のRF部212のチャネルを切り替えることは、例えば、通信相手が受信チャネルで干渉を検出して、当該通信相手がメッセージで干渉の検出を自装置(自己の無線通信装置201)に通知した場合に、自装置の送信チャネルを切り替えるために使用される。
ここで、第4の実施形態では、干渉検出部220は、送信信号に含まれる既知信号に基づいて第1の干渉検出処理を行い、受信信号に含まれる既知信号に基づいて第2の干渉検出処理を行う。なお、既知信号のパターンは、干渉検出部220に予め設定されてもよく、または、外部の干渉制御部221などから干渉検出部220に入力されてもよい。
また、他の構成例として、干渉検出部220は、送信信号に含まれる既知信号の代わりに、送信信号の全体を用いて干渉検出を行ってもよい。この場合、干渉検出部220には、送信デジタル信号が入力され、受信デジタル信号に含まれる回り込み信号が入力される。この場合、回り込み信号は送信信号に対応する。
ここで、送信信号の停止の指示について説明する。
図11は、第4の実施形態の送信信号停止に関する無線通信装置201、202の処理の流れを示すシーケンス図である。図11の例では、無線通信装置201の通信相手を無線通信装置202と呼ぶ。
まず、無線通信装置201および無線通信装置202は、第2の干渉検出処理で干渉検出を行っているとする。
無線通信装置202は、無線通信装置201に、チャネルの切り替えが無いことを示す通知信号を送信する(通信処理T1)。
無線通信装置201は、制御信号のビット遷移確率がビット誤り率の2倍以下であると判定した場合、送信信号で干渉検出を行うことを開始することを示す通知信号を無線通信装置202に送信する(通信処理T2)。第4の実施形態では、この通知信号は、送信信号の停止の指示を示す通知信号となる。無線通信装置202は、この通知信号を受信したことに応じて、制御信号の送信待ちの状態へ遷移する。
無線通信装置201は、第1の干渉検出処理で干渉検出を行うように切り替え、それに合わせて、同期パターンを切り替え、demuxパターンを切り替え、チャネルを切り替える。無線通信装置201は、第1の干渉検出処理で干渉検出を行うことを開始し、その後、この干渉検出を終了する。そして、無線通信装置201は、送信信号で干渉検出を行うことが終了したことを示す通知信号を無線通信装置202に送信する(通信処理T3)。第4の実施形態では、この通知信号は、送信信号の停止の解除の指示を示す通知信号となる。無線通信装置202は、この通知信号を受信したことに応じて、制御信号の送信待ちの解除の状態へ遷移する。
また、無線通信装置201は、第2の干渉検出処理で干渉検出を行うように切り替え、それに合わせて、同期パターンを切り替え、demuxパターンを切り替え、チャネルを切り替える。
このように、図11の例では、無線通信装置201の通信相手である無線通信装置202は、無線通信装置201から通知信号で干渉検出開始の通知を受信した場合に、送信信号停止の指示を受信したとして、制御信号の送信を待つ状態へ遷移する。その後、無線通信装置202は、無線通信装置201から通知信号で干渉検出終了の通知を受信した場合に、送信信号停止の解除の指示を受信したとして、制御信号の送信待ちを解除する。
以上のように、第4の実施形態では、無線通信装置201は、第1のアンテナ211と、第1のRF部212と、mux213と、第2のアンテナ214と、第2のRF部215と、demux216と、同期部217と、干渉検出タイミング生成部218と、通知信号識別部219と、干渉検出部220と、干渉制御部221を備え、通知信号を送信および受信する。通知信号識別部219は、通知信号を識別する。通知信号生成部222は、通知信号を生成する。干渉検出タイミング生成部218は、少なくとも通知信号識別部219からの入力信号に基づいて、干渉検出のタイミングを生成する。無線通信装置201では、通知信号生成部222により生成された干渉検出のタイミングの情報を送信信号に含める。
したがって、無線通信装置201では、通信相手との間で、通知信号により、干渉検出の結果、あるいは、チャネルの切り替えなどの情報を互いに通知することができる。無線通信装置201では、チャネルの切り替えが発生していないタイミングで、受信のチャネルをch4からch2に切り替えて干渉検出を行うことができる。これにより、無線通信装置201では、チャネルの切り替えをし損ねることなく、干渉検出感度を高めることができる。
無線通信装置201では、通信相手からの受信信号を受信しつつも、有意な制御信号を受信していない期間に送信信号に基づいて干渉信号を検出することができ、干渉検出感度を高めることができる。無線通信装置201では、干渉を検出した場合には、通信のチャネルを切り替えることで、他システムへの与干渉を低減することができる。
このように、無線通信装置201では、送信中においても、受信中においても、干渉信号の有無を検出することができる。また、第4の実施形態の干渉検出の構成は、様々な変調方式に適用されることが可能であり、例えば、ASK、FSK、QAM等に適用されることも可能である。
第4の実施形態では、無線通信装置201において、通知信号生成部222が、干渉検出タイミング生成部218により干渉検出を行うタイミングが生成されるタイミングを通信相手に通知する。これにより、無線通信装置201は、通信相手に、制御信号の送信を待つように通知する。
したがって、無線通信装置201では、干渉検出のタイミングを通信相手に通知することで、通信相手によって無駄に送信が行われることを防止することができる。また、無線通信装置201では、上位のレイヤ(図示せず)から有意な信号が送られてきたときには、その信号の送信を待たせることができる。
なお、第4の実施形態では、一例として、送信信号と受信信号との一方または両方は、低遅延で応答を要する制御信号を含む。
(第5の実施形態)
図12は、第5の実施形態の無線通信装置301の構成を示すブロック図である。
第5の実施形態では、図5に示される通信システム101と同じ通信システムを想定している。そして、図12に示される無線通信装置301は、図6に示される無線通信装置111の他の構成例である。
以下では、第4の実施形態とは異なる点について詳しく説明し、第4の実施形態と同様な点については詳しい説明を省略する。
無線通信装置301は、第1のアンテナ311と、第1のRF部312と、シリアライザ313と、mux314と、同期部315と、第2のアンテナ316と、第2のRF部317と、demux319と、同期部320と、干渉検出タイミング生成部321と、通知信号識別部322と、干渉検出部323と、干渉制御部324と、通知信号生成部325を備える。
ここで、概略的には、図12に示される構成は、図10に示される構成と比べて、送信側の同期部315、シリアライザ313およびデシリアライザ318を備えた点で、異なっている。
なお、図12の例では、第1のRF部312および第2のRF部317はアナログ処理に対応し、シリアライザ313およびデシリアライザ318は高速処理に対応し、他の処理部は低速処理に対応する。
同期部315は、同期信号をmux314に出力する。なお、同期信号は、例えば、図10に示される構成例と同様に、外部から入力されてもよい。
シリアライザ313は、mux314と第1のRF部312との間に備えられている。シリアライザ313は、mux314から24ビットのパラレル信号を入力し、当該パラレル信号に対して24b/28bの変換を行い、これにより28ビットのシリアル信号を生成して第1のRF部312に出力する。なお、24bは24ビットを表わしており、28bは28ビットを表わしている。
デシリアライザ318は、第2のRF部317とdemux319との間に備えられている。デシリアライザ318は、第2のRF部317から28ビットのシリアル信号を入力し、当該シリアル信号に対して28b/24bの変換を行い、これにより24ビットのパラレル信号を生成してdemux319に出力する。
ここで、第5の実施形態では、シリアライザ313、デシリアライザ318、第1のRF部312および第2のRF部317は、高速処理が必要であることから、ハードウェアで構成されている。一方、24ビットのパラレル信号を処理する部分である他の処理部は、前記した高速処理と比べて低速処理でもよいことから、ソフトウェアで構成されている。これにより、高速無線通信を行う場合においても、シリアライザ313とデシリアライザ318を用いることで、ソフトウェアで簡単に干渉検出感度を高めることができる。
以上のように、第5の実施形態では、無線通信装置301は、第1のアンテナ311と、第1のRF部312と、シリアライザ313と、mux314と、同期部315と、第2のアンテナ316と、第2のRF部317と、demux319と、同期部320と、干渉検出タイミング生成部321と、通知信号識別部322と、干渉検出部323と、干渉制御部324と、通知信号生成部325を備え、信号を送信および受信する。シリアライザ313は、送信デジタル信号をシリアライズする。デシリアライザ318は、受信信号をデシリアライズする。無線通信装置301では、デシリアライザ318からの出力に基づいて、干渉検出を行う。
したがって、無線通信装置301では、通信相手からの受信信号を受信しつつも、有意な制御信号を受信していない期間に送信信号に基づいて干渉信号を検出することができ、干渉検出感度を高めることができる。無線通信装置301では、干渉を検出した場合には、通信のチャネルを切り替えることで、他システムへの与干渉を低減することができる。また、無線通信装置301は、通知信号により、通信相手に制御信号の送信を待たせることができる。
このように、無線通信装置301では、送信中においても、受信中においても、干渉信号の有無を検出することができる。また、第5の実施形態の干渉検出の構成は、様々な変調方式に適用されることが可能であり、例えば、ASK、FSK、QAM等に適用されることも可能である。
また、無線通信装置301では、高速無線通信を行う場合においても、シリアライザ313とデシリアライザ318を用いることで、ソフトウェアで簡単に干渉検出感度を高めることができる。なお、通常、通信速度が高速である場合には、送信デジタル信号と送信信号の回り込み信号との比較、あるいは、ビット誤り率の測定を高速に行う必要があり、ハードウェアで構成する必要がある。これに対して、第5の実施形態では、無線通信装置301において、シリアライザ313およびデシリアライザ318を備えて、パラレルシリアル変換およびシリアルパラレル変換を行う。これにより、第5の実施形態では、無線通信装置301において、パラレルの低速なクロックで同じ処理を行う場合には、当該処理を行う部分をソフトウェアで構成することも可能である。このように、第5の実施形態では、干渉検出感度を高めることを容易な方法で実現することが可能である。
(第6の実施形態)
第6の実施形態では、図12に示されるのと同様な構成において、さらに第2のRF部317の利得を制御する機能を有する無線通信装置301を示す。
以下では、第5の実施形態とは異なる点について詳しく説明し、第5の実施形態と同様な点については詳しい説明を省略する。また、以下では、第5の実施形態(図12)と同じ符号を用いて説明する。
干渉制御部324は、第1の干渉検出処理で干渉を検出するタイミングで第2のRF部317に利得制御信号を送信し(図12の例では、ch設定タイミングと同じ伝送線で示す)、これにより、予め定められた利得に設定するように第2のRF部317に指示する。また、干渉制御部324は、第2の干渉検出処理で干渉を検出するタイミングで第2のRF部317に利得制御信号を送信し、これにより、受信信号にあわせて自動的に利得を制御するように第2のRF部317に指示する。ここで、受信信号にあわせて自動的に利得を制御する技術としては、任意の技術が用いられてもよく、例えば、既存の技術が採用されてもよい。自動的に利得を制御する技術の一例として、AGC(Automatic Gain Control)が用いられてもよい。
なお、第6の実施の形態において、ASKで変調された信号を送信し、また、受信する場合、第1の干渉検出処理、および、第2の干渉検出処理におけるビット判定の閾値を制御してもよい。すなわち、干渉制御部324は、第1の干渉検出処理で干渉を検出するタイミングで第2のRF部317に利得制御信号を送信し(図12の例では、ch設定タイミングと同じ伝送線で示す)、これにより、予め定められた利得に設定するように第2のRF部317に指示する。第1の干渉検出処理では、第1の干渉検出処理で干渉を検出するタイミングで予め定められたビット判定の閾値でBERを測定する。また、干渉制御部324は、第2の干渉検出処理で干渉を検出するタイミングで第2のRF部317に利得制御信号を送信し、これにより、受信信号にあわせて自動的に利得を制御するように第2のRF部317に指示する。また、干渉制御部324は、第2の干渉検出処理で干渉を検出するタイミングで制御した利得の値を入力し(第2のRF部317から干渉制御部324へ入力する線は図示せず)、その利得の値に応じて第2の干渉検出処理で干渉を検出するタイミングでビット判定の閾値を干渉検出部323に出力する。干渉検出部323は入力したビット判定の閾値でビット判定する。ここで、ASKのビット判定の閾値を制御する技術としては、任意の技術が用いられてもよく、例えば、ASKの一つであるOOK(On−Off Keying)では信号対雑音比によってビット誤り率が最も小さくなる閾値が知られており、受信信号の電力レベルから信号対雑音比を推定してビット誤り率が最も小さくなる閾値に設定しても良い。
この効果としては、例えば、干渉信号を受信していないときにはBER特性が小さくなり、干渉信号を受信しているときにはBER特性が高くなり、干渉信号の有無の判断がつきやすくなることがある。
以上のように、第6の実施形態では、無線通信装置301は、自システムの回り込み信号を受信するときには、第2のRF部317で予め定められた利得に設定するように干渉制御部324が制御する。通常、自システムの回り込み信号は、他の無線通信装置からの受信信号と比較して、伝搬環境が変化しにくく固定的である。そこで、第6の実施形態では、第2のRF部317において、自システムの回り込み信号を処理するときには、利得制御(例えば、AGC)の利得を固定にする。
したがって、無線通信装置301では、第2のRF部317において、自システムの回り込み信号を処理するときには、利得制御の利得を固定にすることで、自システムのビット誤り率を低くしやすくし、干渉信号のビット誤り率を高くしやすくする。このように、干渉信号のビット誤り率が高いと、干渉の検出が容易になり、高感度検出が可能になる。
ここで、第6の構成例では、図12に示されるのと同様な構成において干渉制御部324が第2のRF部317の利得を制御する機能を有する無線通信装置301としたが、他の構成例として、図4に示されるのと同様な構成において干渉制御部88が第2のRF部84の利得を制御する機能を有する無線通信装置61が実施されてもよい。
(第7の実施形態)
図13は、第7の実施形態の無線通信装置401の構成を示すブロック図である。
第7の実施形態では、図5に示される通信システム101と同じ通信システムを想定している。そして、図13に示される無線通信装置401は、図6に示される無線通信装置111の他の構成例である。
以下では、第3の実施形態とは異なる点について詳しく説明し、第3の実施形態と同様な点については詳しい説明を省略する。
無線通信装置401は、第1のアンテナ411と、第1のRF部412と、第3のアンテナ413と、第3のRF部414と、第1の干渉検出部415と、第2のアンテナ416と、第4のRF部417と、demux418と、第2の干渉検出部419を備える。
ここで、第7の実施形態では、第3の実施形態との相違点を明確にするために「第3のアンテナ413」、「第2のアンテナ416」、「第3のRF部414」および「第4のRF部417」と呼んでいるが、これは便宜上呼んだものである。
図13の例では、第3のアンテナ413および第3のRF部414が第1の干渉検出部415の系統に専用に備えられている点で、図6の例とは異なっている。図13の例における第3のアンテナ413および第3のRF部414は、それぞれ、第1の干渉検出部415に受信デジタル信号を入力する系統に関して、図6の例における第2のアンテナ133および第2のRF部134と同様な機能を有している。
また、図13の例では、第2のアンテナ416および第4のRF部417が第2の干渉検出部419の系統に専用に備えられている点で、図6の例とは異なっている。図13の例における第2のアンテナ416および第4のRF部417は、それぞれ、demux418に受信デジタル信号を入力する系統に関して、図6の例における第2のアンテナ133および第2のRF部134と同様な機能を有している。
なお、図13の例では、図6の例における干渉検出タイミング生成部138および干渉制御部139に対応する構成については、図示を省略してあるが、図6の例と同様な構成が用いられてもよい。
第3のRF部414は、第1のRF部412と同じチャネルで受信するように設定されており、受信デジタル信号を第1の干渉検出部415に出力する。
第1の干渉検出部415は、常に、送信デジタル信号と受信デジタル信号とを比較し、両者の間でビット誤り率を算出する。そして、第1の干渉検出部415は、ビット誤り率の算出結果が予め定められた値(閾値)よりも大きいと判定した場合、干渉を検出したと判定する。ここで、第1の干渉検出部415は、常に、送信信号と同じチャネルで干渉の検出を行う。
第4のRF部417は、通信相手からの受信信号を受信できるように予め定められたチャネルで受信するように設定されており、受信デジタル信号をdemux418に出力する。
第2の干渉検出部419は、常に、受信された既知信号に関してビット誤り率を算出する。そして、第2の干渉検出部419は、ビット誤り率の算出結果が予め定められた値(閾値)よりも大きいと判定した場合、干渉を検出したと判定する。ここで、第2の干渉検出部419は、常に、受信信号と同じチャネルで干渉の検出を行う。
以上のように、第7の実施形態では、無線通信装置401は、FDD通信を行う無線通信システムにおいて、送信信号の回り込みで常に干渉検出を行うためのハードウェアを備える。
したがって、無線通信装置401では、特定のタイミングだけでなく、常に送信信号の回りこみで干渉の検出を行うことができ、干渉の検出を容易化することができる。
なお、図13の例では、例えば、第4の実施形態に係る図10に示される通知信号識別部219および干渉制御部221と同様に、第1のRF部412、第3のRF部414、または、第4のRF部417のチャネルを切り替える制御が行われてもよい。具体例として、干渉制御部(図示せず)は、通知信号識別部(図示せず)からメッセージを入力する。干渉制御部は、入力したメッセージがチャネルの切り替えの指示である場合、当該メッセージに従い、チャネルを切り替えるように、第1のRF部412および第3のRF部414に指示を出力すること、または、第4のRF部417に指示を出力することを行う。ここで、第1のRF部412と第3のRF部414には、同じチャネルが設定される。
(第8の実施形態)
図14は、第8の実施形態の無線通信装置501の構成を示すブロック図である。
第8の実施形態では、図5に示される通信システム101と同じ通信システムを想定している。そして、図14に示される無線通信装置501は、図6に示される無線通信装置111の他の構成例である。
以下では、第7の実施形態とは異なる点について詳しく説明し、第7の実施形態と同様な点については詳しい説明を省略する。
無線通信装置501は、第1のアンテナ511と、サーキュレータ512と、第1のRF部513と、第3のRF部514と、第1の干渉検出部515と、第2のアンテナ516と、第4のRF部517と、demux518と、第2の干渉検出部519を備える。
ここで、第8の実施形態では、第7の実施形態との一致点および相違点を明確にするために「第1のアンテナ511」、「第2のアンテナ516」、「第3のRF部514」および「第4のRF部517」と呼んでいるが、これは便宜上呼んだものである。
図14の例では、第1のRF部513および第3のRF部514について共通の第1のアンテナ511およびサーキュレータ512を備える点で、図13の例とは異なっている。
サーキュレータ512は、第1のRF部513から入力したRF信号を第1のアンテナ511に出力する。
第1のアンテナ511は、第1のRF部513からサーキュレータ512を介して入力したRF信号を電波に変換して放出する。この電波が無線信号として伝送する。
第1のアンテナ511は、受信した電波をRF信号に変換してサーキュレータ512に出力する。この電波は無線信号として伝送してきたものである。
サーキュレータ512は、第1のアンテナ511から入力したRF信号を第3のRF部514に出力する。また、サーキュレータ512は、第1のRF部513から入力したRF信号のレベルを減衰して第3のRF部514に出力する。
第3のRF部514は、第1のRF部513からの回り込み信号を受信し、受信デジタル信号を第1の干渉検出部515に出力する。
以上のように、第8の実施形態では、無線通信装置501は、FDD通信を行う無線通信システムにおいて、送信信号の回り込みで常に干渉検出を行うためのハードウェアを備え、そのアンテナ(第1のアンテナ511)を共通化した。
したがって、無線通信装置501では、特定のタイミングだけでなく、常に送信信号の回りこみで干渉の検出を行うことができ、干渉の検出を容易化することができる。
(第9の実施形態)
図15、図16および図17は、第9の実施形態における無線通信装置の概要を示す図である。図15に示す無線通信装置は、ノートブック型コンピュータ601であり、通信モジュール605を備えている。通信モジュール605は、第1〜第8の実施形態における無線通信装置11、61、111、201、301、401、501が備える構成要素を含み構成されてもよい。例えば、通信モジュール605は、第1〜第8の実施形態(図2、図4、図6、図10、図12、図13、図14)のうちの1つの実施形態における無線通信装置11、61、111、201、301、401、501が備える機能の一部または全部を備える。
また、通信モジュール605は、アナログIC(Integrated Circuit)、および、ベースバンド信号処理用の集積回路を含み構成されてもよい。アナログICは、例えば、RF部33、34、83、84、132、134、212、215、312、317、412、414、417、513、514、517からアンテナ31、81、131、133、211、214、311、316、411、413、416、511、516までの回路の一部または全部を実装する。ベースバンド信号処理用の集積回路は、例えば、第1のRF部33、83、132、212、312、412、513によりDA変換される前の送信デジタル信号を処理する回路および第2のRF部34、84、134、215、317または第3のRF部414、514または第4のRF部417、517によりAD変換された後の受信デジタル信号を処理する回路の一部または全部を実装する。
図16に示す無線通信装置は、移動体端末611であり、通信モジュール615を備えている。なお、通信モジュール615を備える無線通信装置は、図15および図16に示したノートブック型コンピュータ601および移動体端末611に限定されない。例えば、無線通信装置は、スマートフォン、タブレット型端末、テレビ受像機、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、ゲーム機、カメラレンズ装置、ディスプレイなどであってもよい。また、無線通信装置は、ナビゲーション装置などの車両に搭載される装置などであってもよい。また、無線通信装置は、持ち運びが容易な携帯型と据え置き型とのいずれであってもよい。また、図17に示すように、通信モジュール625を備えるメモリカード621が無線通信装置であってもよい。メモリカード621を装着した装置は、メモリカード621が備える通信モジュール625により取得したデータを利用したり、通信モジュール625を介してデータを送信したりすることが可能となる。
(第10の実施形態)
図18は、第10の実施形態に係る端末(基地局を含む)に搭載される無線通信装置701のハードウェア構成例を示したものである。このハードウェア構成は一例であり、ハードウェア構成は種々の変更が可能である。図18に示した無線通信装置701の基本的な動作は、これまで第1〜第8の実施形態で説明した無線通信装置と同様であるため、以下では、ハードウェア構成上の違いを中心に説明し、詳細な動作の説明は省略する。
無線通信装置701は、ベースバンド部711、RF部721と、アンテナ741−1〜741−N、742−1〜742−N(Nは1以上の整数)とを備える。
ベースバンド部711は、制御回路712と、送信処理回路713と、受信処理回路714と、DA変換回路715、716と、AD変換回路717、718とを含む。RF部721とベースバンド部711は、まとめて1チップのIC(集積回路)として構成されてもよいし、別々のチップで構成されてもよい。
一例として、ベースバンド部711は、ベースバンドLSI(Large ScaleIntegration)またはベースバンドICである。または、ベースバンド部711が、図示の点線の枠で示すように、IC731とIC732とを備えてもよい。このとき、IC732が制御回路712と送信処理回路713と受信処理回路714とを含み、IC731が、DA変換回路715、716とAD変換回路717、718を含むように、各ICに分かれてもよい。
第10の実施形態に係る集積回路は、ベースバンド部711の全部または一部の処理、すなわち、制御回路712、送信処理回路713、受信処理回路714、DA変換回路715、716およびAD変換回路717、718の全部または一部の処理を行うプロセッサを備えていてもよい。第10の実施形態に係る集積回路が、通信を制御する通信処理装置に対応してもよい。
送信処理回路713は、例えば、PHYヘッダの追加や符号化、変調(MIMO変調を含んでもよい)などの処理を行い、例えば2種類のデジタルベースバンド信号(以下、デジタルI信号とデジタルQ信号)を生成する。MIMO送信の場合は各ストリームに応じてそれぞれ2種類のデジタルベースバンド信号を生成する。
第10の実施形態の通信処理装置は、例えば、制御回路712と送信処理回路713と受信処理回路714に対応する。第10の実施形態の通信処理装置は、1チップICの形態、複数のチップICからなる形態のいずれも含む。
DA変換回路715、716は、送信処理回路713から入力される信号をDA変換する。より詳細には、DA変換回路715はデジタルI信号をアナログのI信号に変換し、DA変換回路716はデジタルQ信号をアナログのQ信号に変換する。なお、直交変調せずに一系統の信号のままで送信する場合もありうる。この場合、DA変換回路は1つだけでもよい。また、一系統または複数系統の送信信号をアンテナの数だけ振り分けて送信する場合には、アンテナの数に応じた数のDA変換回路を設けてもよい。
RF部721は、一例としてRFアナログICあるいは高周波ICである。
送信回路722は、DA変換回路715、716によりDA変換されたフレーム(より詳細にはフレームを含む物理パケット)の信号から所望帯域の信号を抽出する送信フィルタ、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、フィルタリング後の信号を無線周波数にアップコンバートするミキサ、アップコンバート後の信号を増幅するパワーアンプ(PA)等を含む。RF部721は、PAにより増幅された送信信号をアンテナ741−1〜741−Nに出力する。
受信回路723は、アンテナ742−1〜742−Nで受信された信号を増幅するLNA(低雑音増幅器)、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、増幅後の信号をベースバンドにダウンコンバートするミキサ、ダウンコーバート後の信号から所望帯域の信号を抽出する受信フィルタ等を含む。より詳細には、受信回路723は、不図示の低雑音増幅部で低雑音増幅された受信信号を互いに90 °位相のずれた搬送波により直交復調して、受信信号と同位相のI(In−phase)信号と、これより90 °位相が遅れたQ(Quad−phase)信号とを生成する。これらのI信号とQ信号は、ゲインが調整された後に、受信回路723から出力される。
制御回路712は、送信回路722の送信フィルタおよび受信回路723の受信フィルタの動作を制御してもよい。送信回路722および受信回路723を制御する別の制御部が存在し、制御回路712がその制御部に指示を出すことで、同様の制御を行ってもよい。
AD変換回路717、718は、受信回路723からの入力信号をAD変換する。より詳細には、AD変換回路717はI信号をデジタルI信号に変換し、AD変換回路718はQ信号をデジタルQ信号に変換する。なお、直交復調せずに一系統の信号だけを受信する場合もありうる。この場合、AD変換回路は1つだけでよい。また、複数のアンテナが設けられる場合には、アンテナの数に応じた数のAD変換回路を設けてもよい。
受信処理回路714は、AD変換後の信号の復調処理(MIMO復調を含んでもよい)、プリアンブルおよびPHYヘッダを取り除く処理などを行い、処理後のフレームを制御回路712に渡す。
無線通信装置701のアンテナ741−1〜741−Nは送信用のアンテナ部に対応し、アンテナ742−1〜742−Nは受信用のアンテナ部に対応する。無線通信装置701は、送信用のアンテナ741−1〜741−Nと受信用のアンテナ742−1〜742−Nとを設けることにより、FDDによる通信を可能としている。上記では、無線通信装置701が備える送信用のアンテナの数と、受信用のアンテナの数が同じN本である構成を示したが、送信用のアンテナの数と、受信用のアンテナの数とが異なってもよい。なお、無線通信装置701が、送信と受信とを時分割で行う場合、送信用のアンテナと受信用のアンテナとが同一であってもよい。例えば、無線通信装置701は、アンテナ742−1〜742−Nを備えず、送信回路722および受信回路723がアンテナ741−1〜741−Nと接続される構成としてもよい。この構成の場合、アンテナ741−1〜741−Nを、送信回路722および受信回路723のいずれか一方に切り換えるスイッチがRF部721に配置されてもよい。スイッチを制御することで、送信時にはアンテナ741−1〜741−Nを送信回路722に接続し、受信時には、アンテナ741−1〜741−Nを受信回路723に接続してもよい。
ここで、図18では、DA変換回路715、716およびAD変換回路717、718がベースバンド部711側に配置されていたが、RF部721側に配置されるように構成してもよい。第1〜第8の実施形態では、DA変換機能を第1のRF部33、83、132、212、312、412、513に配置し、AD変換機能を第2のRF部34、84、134、215、317または第3のRF部414、514または第4のRF部417、517に配置しているが、DA変換機能およびAD変換機能はRF部とは別体で配置してもよい。
例えば、送信回路722および受信回路723により無線通信部を形成してもよい。送信回路722および受信回路723にさらに、DA変換回路715、716およびAD変換回路717、718を含めて無線通信部を形成してもよい。さらに、これらに加えて、送信処理回路713および受信処理回路714のPHY処理部分を含めて無線通信部を形成してもよい。
ここで、図18に示される無線通信装置701と第1〜第8の実施形態における無線通信装置11、61、111、201、301との対応の例を示す。
第1の実施形態に係る図2に示される無線通信装置11において、第1のRF部33のDA変換後のアナログ処理機能は送信回路722に実装されてもよく、D/A変換機能はDA変換回路715、716に実装されてもよい。第2のRF部34のAD変換前のアナログ処理機能は受信回路723に実装されてもよく、AD変換機能はAD変換回路717、718に実装されてもよい。第1のRF部33のDA変換前のデジタル処理機能は送信処理回路713に実装されてもよい。第2のRF部34のAD変換後のデジタル処理機能は受信処理回路714に実装されてもよい。干渉検出部35の機能は、例えば、受信処理回路714または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。
第2の実施形態に係る図4に示される無線通信装置61において、第1のRF部83のDA変換後のアナログ処理機能は送信回路722に実装されてもよく、D/A変換機能はDA変換回路715、716に実装されてもよい。第2のRF部84のAD変換前のアナログ処理機能は受信回路723に実装されてもよく、AD変換機能はAD変換回路717、718に実装されてもよい。第1のRF部83のDA変換前のデジタル処理機能は送信処理回路713に実装されてもよい。第2のRF部84のAD変換後のデジタル処理機能は受信処理回路714に実装されてもよい。第1の干渉検出部85、demux86、第2の干渉検出部87、干渉制御部88の機能は、例えば、受信処理回路714または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。
第3の実施形態に係る図6に示される無線通信装置111において、第1のRF部132のDA変換後のアナログ処理機能は送信回路722に実装されてもよく、D/A変換機能はDA変換回路715、716に実装されてもよい。第2のRF部134のAD変換前のアナログ処理機能は受信回路723に実装されてもよく、AD変換機能はAD変換回路717、718に実装されてもよい。第1のRF部132のDA変換前のデジタル処理機能は送信処理回路713に実装されてもよい。第2のRF部134のAD変換後のデジタル処理機能は受信処理回路714に実装されてもよい。第1の干渉検出部135、demux136、第2の干渉検出部137、干渉検出タイミング生成部138、干渉制御部139の機能は、例えば、受信処理回路714または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。
第4の実施形態に係る図10に示される無線通信装置201において、第1のRF部212のDA変換後のアナログ処理機能は送信回路722に実装されてもよく、D/A変換機能はDA変換回路715、716に実装されてもよい。第2のRF部215のAD変換前のアナログ処理機能は受信回路723に実装されてもよく、AD変換機能はAD変換回路717、718に実装されてもよい。第1のRF部212のDA変換前のデジタル処理機能は送信処理回路713に実装されてもよい。第2のRF部215のAD変換後のデジタル処理機能は受信処理回路714に実装されてもよい。mux213の機能は、例えば、送信処理回路713または制御回路612のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。demux216、同期部217、干渉検出タイミング生成部218、通知信号識別部219、干渉検出部220、干渉制御部221、通知信号生成部222の機能は、例えば、受信処理回路714または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。
第5および第6の実施形態に係る図12に示される無線通信装置301において、第1のRF部312のDA変換後のアナログ処理機能は送信回路722に実装されてもよく、D/A変換機能はDA変換回路715、716に実装されてもよい。第2のRF部317のAD変換前のアナログ処理機能は受信回路723に実装されてもよく、AD変換機能はAD変換回路717、718に実装されてもよい。第1のRF部312のDA変換前のデジタル処理機能は送信処理回路713に実装されてもよい。第2のRF部317のAD変換後のデジタル処理機能は受信処理回路714に実装されてもよい。シリアライザ313、mux314、同期部315の機能は、例えば、送信処理回路713または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。デシリアライザ318、demux319、同期部320、干渉検出タイミング生成部321、通知信号識別部322、干渉検出部323、干渉制御部324、通知信号生成部325の機能は、例えば、受信処理回路714または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。
第7の実施形態に係る図13に示される無線通信装置401において、第1のRF部412のDA変換後のアナログ処理機能は送信回路722に実装されてもよく、D/A変換機能はDA変換回路715、716に実装されてもよい。第3のRF部414または第4のRF部417のAD変換前のアナログ処理機能は受信回路723に実装されてもよく、AD変換機能はAD変換回路717、718に実装されてもよい。第1のRF部412のDA変換前のデジタル処理機能は送信処理回路713に実装されてもよい。第3のRF部414または第4のRF部417のAD変換後のデジタル処理機能は受信処理回路714に実装されてもよい。第1の干渉検出部415、demux418、第2の干渉検出部419の機能は、例えば、受信処理回路714または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。
第8の実施形態に係る図14に示される無線通信装置501において、第1のRF部513のDA変換後のアナログ処理機能は送信回路722に実装されてもよく、D/A変換機能はDA変換回路715、716に実装されてもよい。第3のRF部514または第4のRF部517のAD変換前のアナログ処理機能は受信回路723に実装されてもよく、AD変換機能はAD変換回路717、718に実装されてもよい。第1のRF部513のDA変換前のデジタル処理機能は送信処理回路713に実装されてもよい。第3のRF部514または第4のRF部517のAD変換後のデジタル処理機能は受信処理回路714に実装されてもよい。第1の干渉検出部515、demux518、第2の干渉検出部519の機能は、例えば、受信処理回路714または制御回路712のうちの1つに、または2つ以上に分散して、実装されてもよい。
以上の各実施形態における自システムでは、無線通信装置11、61、111、201、301、401、501と通信相手(他の無線通信装置)において、同じチャネルで同時に干渉検出を行うことが可能である。これにより、自システムの無線通信システムにおいて、干渉検出感度を高めることができる。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、受信デジタル信号と送信デジタル信号とで異なっているビット数の割合に基づいて干渉信号を検出する干渉検出機能を持つことにより、高い干渉検出感度を実現することができ、様々な変調方式に適用することが可能である。
なお、前述の各実施形態において説明した無線通信装置11、61、111、201、301、401、501は、例えば1つまたは複数のプロセッサを含むハードウェアで実現することが可能である。無線通信装置11、61、111、201、301、401、501が備える各構成要素は、無線通信装置11、61、111、201、301、401、501が備えるハードウェアに含まれるプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。このプログラムは、ハードウェアに含まれる記憶媒体であってプロセッサが読み出し可能な記憶媒体に予めインストールされていてもよい。また、ハードウェアは、ネットワークを介して配布されているプログラムを取得し、ハードウェアが備える記憶媒体にインストールしてもよい。
例えば、プロセッサは、プログラムを実行することにより、デジタル処理を行う機能として動作してもよい。
また、1つまたは複数のプロセッサと記憶媒体とを含む集積回路が、前述の各実施形態において説明した無線通信装置11、61、111、201、301、401、501が備える構成要素として動作してもよい。例えば集積回路のプロセッサが記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することにより、プロセッサが第1〜第8の実施形態の無線通信装置11、61、111、201、301、401、501に備えられる各構成要素として動作してもよい。
このように、前述の各実施形態の無線通信装置11、61、111、201、301、401、501が備える各構成要素において、ソフトウェア機能部が用いられてもよく、または、ソフトウェア機能部の代わりに、LSI等のハードウェア機能部が用いられてもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのまま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構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
1、51、101…通信システム、11、12、21、22、61、62、71、72、111、112、121、122、201、202、301、401、501、701…無線通信装置、31、81、741−1〜741−N、742−1〜742−N…アンテナ、32、82、512…サーキュレータ、33、83、132、212、312、412、513…第1のRF部、34、84、134、215、317…第2のRF部、35、220、323…干渉検出部、85、135、415、515…第1の干渉検出部、86、136、216、319、418、518…demux、87、137、419、519…第2の干渉検出部、88、139、221、324…干渉制御部、131、211、311、411、511…第1のアンテナ、133、214、316、416、516…第2のアンテナ、138、218、321…干渉検出タイミング生成部、151…タイマー、152…遷移カウンタ、153…閾値設定部、154…大小比較部、155…判断部、213、314…mux、217、315、320…同期部、219、322…通知信号識別部、222、325…通知信号生成部、313…シリアライザ、318…デシリアライザ、414、514…第3のRF部、413…第3のアンテナ、417、517…第4のRF部、601…ノートブック型コンピュータ、605、615、625…通信モジュール、611…移動体端末、621…メモリカード、711…ベースバンド部、712…制御回路、713…送信処理回路、714…受信処理回路、715、716…DA変換回路、717、718…AD変換回路、721…RF部、722…送信回路、723…受信回路、731、732…IC、1001、1011、1021、1101、1111、1121…状態、P1…BER測定周期

Claims (17)

  1. 送信デジタル信号を送信RF信号に変換する第1のRF部と、
    受信RF信号を受信デジタル信号に変換する第2のRF部と、
    前記受信デジタル信号と前記送信デジタル信号との違いに基づいて干渉信号を検出する第1の干渉検出処理と、前記受信デジタル信号に含まれる既知信号のビット誤り率に基づいて干渉信号を検出する第2の干渉検出処理を行うベースバンド部と、を備え
    前記ベースバンド部は、前記送信デジタル信号を送信中は前記第1の干渉検出処理により干渉信号を検出し、前記受信デジタル信号を受信中は前記第2の干渉検出処理により干渉信号を検出する、
    無線通信装置。
  2. 前記違いは、前記受信デジタル信号と前記送信デジタル信号とでビットが異なる割合である、
    請求項1に記載の無線通信装置。
  3. 前記送信RF信号を送信し、前記受信RF信号を受信するアンテナを備えた、
    請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  4. 送信デジタル信号を送信RF信号に変換する第1のRF部と、
    受信RF信号を受信デジタル信号に変換する第2のRF部と、
    前記受信デジタル信号と前記送信デジタル信号との違いに基づいて干渉信号を検出する第1の干渉検出処理を行い、前記受信デジタル信号に含まれる既知信号のビット誤り率に基づいて干渉信号を検出する第2の干渉検出処理を行い、前記受信デジタル信号と前記第2の干渉検出処理の干渉信号検出結果に基づいて干渉検出タイミングを生成する干渉検出タイミング生成処理を行い、前記干渉検出タイミング生成処理により生成された前記干渉検出タイミングに基づいて前記第1の干渉検出処理により干渉信号を検出するタイミングで前記第2のRF部の受信周波数として前記第1のRF部の送信周波数と同じ周波数を設定するベースバンド部と、
    を備え、FDDで前記送信デジタル信号および前記受信デジタル信号を通信する無線通信装置。
  5. 前記違いは、前記受信デジタル信号と前記送信デジタル信号とでビットが異なる割合である、
    請求項に記載の無線通信装置。
  6. 前記ベースバンド部は、前記受信デジタル信号に含まれる少なくとも制御信号と前記既知信号を多重分離するdemux処理を行い、前記干渉検出タイミング生成処理において、前記第2の干渉検出処理により測定された前記ビット誤り率を2倍した値前記demux処理により得られた前記制御信号のビット遷移確率の値よりも小さい場合には前記第1の干渉検出処理により干渉信号を検出するタイミングとせず、それ以外の少なくとも一部のタイミングで前記第1の干渉検出処理により干渉信号を検出するタイミングとする、
    請求項または請求項のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  7. 前記ベースバンド部は、前記第1の干渉検出処理において、前記送信デジタル信号に含まれる既知信号のビット誤り率に基づいて干渉信号を検出し、
    前記第1の干渉検出処理と前記第2の干渉検出処理とは、ビット誤り率に関する閾値を変更したものである、
    請求項から請求項のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  8. 前記ベースバンド部は、干渉信号を検出するタイミングの情報を含む通知信号を生成する通知信号生成処理を行い、前記通知信号生成処理により生成された通知信号を前記送信デジタル信号に含めるmux処理を行い、前記受信デジタル信号に含まれる通知信号を識別する通知信号識別処理を行い、前記干渉検出タイミング生成処理において、前記通知信号識別処理の識別結果に基づいて、前記干渉検出タイミングを生成する、
    請求項から請求項のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  9. 前記ベースバンド部は、前記第1の干渉検出処理を行うタイミングで、前記第2のRF部の利得を固定する、
    請求項から請求項のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  10. 前記送信RF信号を送信する第1のアンテナと、
    前記受信RF信号を受信する第2のアンテナを備えた、
    請求項から請求項のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  11. 前記第2のRF部は、前記第1の干渉検出処理のために前記受信RF信号を前記受信デジタル信号に変換する第3のRF部と、前記第2の干渉検出処理のために前記受信RF信号を前記受信デジタル信号に変換する第4のRF部と、を有する、
    請求項から請求項のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  12. 前記送信RF信号を送信する第1のアンテナと、
    前記第4のRF部の処理のために前記受信RF信号を受信する第2のアンテナと、
    前記第3のRF部の処理のために前記受信RF信号を受信する第3のアンテナと、を備えた、
    請求項11に記載の無線通信装置。
  13. 前記送信RF信号を送信し、前記第3のRF部の処理のために前記受信RF信号を受信する第1のアンテナと、
    前記第4のRF部の処理のために前記受信RF信号を受信する第2のアンテナと、を備えた、
    請求項11に記載の無線通信装置。
  14. 前記ベースバンド部は、前記第1の干渉検出処理と前記第2の干渉検出処理を、共通の干渉検出部により行う、
    請求項から請求項13のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  15. 通信相手となる他の無線通信装置とで同じチャネルで同時に干渉信号を検出することが可能である、
    請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の無線通信装置。
  16. 第1のRF部が、送信デジタル信号を送信RF信号に変換し、
    第2のRF部が、受信RF信号を受信デジタル信号に変換し、
    ベースバンド部が、前記受信デジタル信号と前記送信デジタル信号との違いに基づいて干渉信号を検出する第1の干渉検出処理と、前記受信デジタル信号に含まれる既知信号のビット誤り率に基づいて干渉信号を検出する第2の干渉検出処理を行い、
    前記ベースバンド部は、前記送信デジタル信号を送信中は前記第1の干渉検出処理により干渉信号を検出し、前記受信デジタル信号を受信中は前記第2の干渉検出処理により干渉信号を検出する、
    無線通信方法。
  17. 前記違いは、前記受信デジタル信号と前記送信デジタル信号とでビットが異なる割合である、
    請求項16に記載の無線通信方法。
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