WO2015129375A1 - 送信装置、受信装置および情報処理方法 - Google Patents
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Definitions
- the communication unit 11 has a function of transmitting a transmission signal from the transmission device 1 to the reception device 2 by wireless communication.
- the communication unit 11 is, for example, wireless LAN (Local Area Network), Wi-Fi (Wireless Fidelity, registered trademark), infrared communication, Bluetooth (registered trademark), or the like, directly with the receiving apparatus 2 or via a network access point. Wireless communication.
- the communication unit 11 may have an analog transmission circuit, for example.
- the signal processing unit 12 has a function of generating a transmission signal by performing various signal processing on transmission information (radio frame) to be transmitted to an external device.
- the signal processing unit 12 is realized by an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or a microprocessor, for example.
- the signal processing unit 12 may include a ROM (Read Only Memory) that stores programs to be used, calculation parameters, and the like, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores parameters that change as appropriate.
- the transmission device 1 is connected to, for example, a sensor device, sensor information indicating a sensing result is signal-processed by the signal processing unit 12, and is transmitted to the reception device 2 by the communication unit 11.
- the preamble receiving unit 23 detects the preamble and estimates the spreading code C used for spreading the preamble.
- the SFD receiving unit 24 detects the SFD and estimates the spreading code B used for spreading the SFD.
- the sensor information receiving unit 25 acquires the sensor information and estimates the spreading code A used for spreading the sensor information.
- the terminal ID combining unit 26 combines the sequences corresponding to the spreading codes A to C estimated by the preamble receiving unit 23, the SFD receiving unit 24, and the sensor information receiving unit 25, respectively, so that the terminal ID of the transmitting apparatus 1 is obtained. To get.
- the internal configuration of each component of the signal processing unit 22 shown in FIG. 7 will be described in detail with reference to FIGS.
- the spreading code determination unit 252 determines the candidate having the highest correlation with the received signal among the n types of spreading code candidates as the spreading code used for spreading the sensor information portion. Then, spreading code determining section 252 outputs the spreading code number (1 to n) determined to have the strongest correlation to selection circuit 253 and terminal ID combining section 26.
- the selection circuit 253 selects the result of despreading by the despreader 251 using the spreading code of the number designated by the spreading code determination unit 252 and outputs the result to the downsampling unit 254.
- the down-sampling unit 254 performs down-sampling according to the spreading code length.
- the digital demodulator 255 digitally demodulates the signal downsampled by the downsampler 254 and outputs the demodulated signal to the error correction circuit 256.
- the error correction circuit 256 decodes the data using the correction code and outputs sensor information.
- step S206 the signal processing unit 12 acquires information stored in each field of the radio frame using the spreading code estimated in step S204.
- the preamble receiving unit 23 and the SFD receiving unit 24 detect the preamble and the SFD, respectively, and the sensor information receiving unit 25 acquires the sensor information.
- the radio frame employed by the transmission apparatus 1 has been described with reference to FIG. 3 as an example, but the present technology is not limited to such an example.
- the transmission apparatus 1 may adopt a known frame format such as IEEE802.11 as a radio frame, or may adopt any other format.
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Abstract
Description
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
1.概要
2.比較例に係る送信装置
2-1.信号処理部の内部構成
2-2.端末ID削除の効果
3.第1の実施形態
3-1.送信装置
3-1-1.信号処理部の内部構成
3-1-2.動作処理
3-2.受信装置
3-2-1.信号処理部の内部構成
3-2-2.動作処理
4.第2の実施形態
4-1.送信装置
4-2.受信装置
5.まとめ
まず、図1~図3を参照して、本開示の一実施形態に係る無線通信システムの概要を説明する。
[2-1.信号処理部の内部構成]
図4は、比較例に係る信号処理部の内部構成を説明するための図である。図4に示すように、比較例に係る信号処理部1200は、センサ情報、端末ID、SFD、Preambleを入力として各種信号処理を行い、拡散コードにより拡散した送信信号を通信部11のアナログ送信回路に出力する。
本開示の一実施形態に係る送信装置1は、図3に一例として示した端末IDを削除した無線フレームを用いて送信を行う。そこで、以下、端末IDを無線フレームから削除した場合の、上記比較例と比較した効果を説明する。
[3-1.送信装置]
本実施形態に係る送信装置1の構成は、図1に示した通りである。以下では、図5を参照して、本実施形態に係る送信装置1の信号処理部12の内部構成を説明する。
図5は、本実施形態に係る送信装置1の信号処理部12の内部構成を説明するための図である。図5に示すように、本実施形態に係る信号処理部12は、センサ情報、端末ID、SFD、Preambleを入力として各種信号処理を行い、送信信号をアナログ送信回路に出力する。
図6は、本実施形態に係る送信装置1において実行される信号処理の流れの一例を示すフローチャートである。図6に示すように、まず、ステップS102で、信号処理部12は、送信情報を分割する。例えば、図5を参照して上記説明したように、信号処理部12は、無線フレームを形成するフィールドに格納される情報ごとに分割する。
本実施形態に係る受信装置2の構成は、図1に示した通りである。以下では、図7~図11を参照して、本実施形態に係る受信装置2の信号処理部22の内部構成を説明する。
図7は、本実施形態に係る受信装置2の信号処理部22の内部構成を説明するための図である。図7に示すように、本実施形態に係る信号処理部22は、Preamble受信部23、SFD受信部24、センサ情報受信部25、および端末ID合成部26を有する。信号処理部22は、通信部21のアナログ受信回路により受信された受信信号を入力として、受信信号に用いられた複数の拡散コードを推定し、推定した拡散コードに対応する系列を合成することにより、送信装置1の端末IDを取得する。
図8は、本実施形態に係る受信装置2のPreamble受信部23の内部構成を説明するための図である。逆拡散器231-1~231-nは、送信装置1がPreambleの拡散に用いた拡散コードCとしての可能性があるn種類の候補、拡散コードC(1)~拡散コードC(n)を用いた逆拡散処理を平行して行う。例えば、送信装置1が6ビットの値に基づいて拡散コードCを選択する場合、nは26=64となる。以下では、逆拡散器231-1~231-nを相互に区別する必要がない場合、単に逆拡散器231と総称する。逆拡散器231は、逆拡散結果を拡散コード判定部232に出力する。ここで、図9を参照して、逆拡散器231の内部構成を説明する。
図10は、本実施形態に係る受信装置2のSFD受信部24の内部構成を説明するための図である。逆拡散器241-1~241-nは、送信装置1がSFDの拡散に用いた拡散コードBとしての可能性があるn種類の候補、拡散コードB(1)~拡散コードB(n)を用いた逆拡散処理を平行して行う。
図11は、本実施形態に係る受信装置2のセンサ情報受信部25の内部構成を説明するための図である。逆拡散器251-1~251-nは、送信装置1がセンサ情報の拡散に用いた拡散コードAとしての可能性があるn種類の候補、拡散コードA(1)~拡散コードA(n)を用いた逆拡散処理を平行して行う。
端末ID合成部26は、Preamble受信部23、SFD受信部24、センサ情報受信部25から出力された拡散コードの番号に基づいて、拡散コードに対応する系列を合成することにより端末IDを再構築する機能を有する。端末ID合成部26は、図5に示した拡散コード選択部125A~125Cにおける入力系列(分割された端末ID)と出力系列(拡散コード)との対応関係を予め記憶しているものとする。端末ID合成部26は、この対応関係に基づいて、分割された端末IDをそれぞれ復元して、これらを連結することにより端末IDを再構築する。
図12は、本実施形態に係る受信装置2において実行される信号処理の流れの一例を示すフローチャートである。図12に示すように、まず、ステップS202で、通信部11は、信号を受信する。
本実施形態は、送信装置1が、分割した端末IDに応じて、拡散コードを選択する代わりにSFDのパターンを選択する形態である。
本実施形態に係る送信装置1の構成は、図1に示した通りである。以下では、図13を参照して、本実施形態に係る送信装置1の信号処理部12の内部構成を説明する。
本実施形態に係る受信装置2の構成は、図1に示した通りである。本実施形態に係る受信装置2の信号処理部22は、受信信号に用いられたSFDパターンの推定結果に基づいて、送信装置1の端末IDを取得する機能を有する。信号処理部22の内部構成は、図7に示した通りであるが、SFD受信部24の内部構成が図10を参照して上記説明した第1の実施例に係る構成と異なる。そこで、図14を参照して、本実施形態に係る受信装置2のSFD受信部24の内部構成を説明する。
以上説明したように、本開示の一実施形態に係る無線通信システムによれば、送信装置1がより低い消費電力で無線送信を行うことが可能である。具体的には、送信装置1は、端末IDに応じて選択した拡散コードを用いて、端末IDを省略した無線フレームを拡散した送信信号を生成し、受信装置2に送信する。送信装置1は、端末IDを省略した分だけ送信時間を短くすることができ、低消費電力化を実現することが可能となる。
(1)
送信装置から受信装置への送信信号を無線通信により送信する通信部と、
前記受信装置が前記送信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を取得することを可能にするために、送信情報を前記識別情報に応じて選択した前記拡散コードを用いて拡散した前記送信信号を生成する信号処理部と、
を備える送信装置。
(2)
前記信号処理部は、前記識別情報および前記送信情報を分割し、分割後の複数の前記送信情報を、分割後の複数の前記識別情報ごとに選択した前記拡散コードをそれぞれ用いて拡散して連結する、前記(1)に記載の送信装置。
(3)
前記信号処理部は、複数の拡散コードのうち一の前記拡散コードを用いて拡散された前記送信信号を、前記複数の拡散コードのうち他の前記拡散コードを用いてさらに拡散する、前記(2)に記載の送信装置。
(4)
前記信号処理部は、前記送信情報の要素の数を前記識別情報の分割数とし、前記要素ごとに前記拡散コードを用いて拡散する、前記(2)または(3)に記載の送信装置。
(5)
前記信号処理部は、分割後の長さが均等になるよう前記識別情報を分割する、前記(2)~(4)のいずれか一項に記載の送信装置。
(6)
前記送信情報は、前記送信装置ごとに固定のパターンを含み、
前記信号処理部は、前記受信装置が前記パターンの推定結果に基づいて前記識別情報を取得することを可能にするために、前記識別情報に応じて前記パターンを選択する、前記(1)~(5)のいずれか一項に記載の送信装置。
(7)
前記パターンは、SFD(Sync Frame Detect)フィールドに格納される、前記(6)に記載の送信装置。
(8)
前記信号処理部は、前記拡散コードとして、Gold符号、Walsh符号、PN符号の少なくともいずれかを用いる、前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の送信装置。
(9)
送信装置から送信された信号を無線通信により受信する通信部と、
前記通信部により受信された受信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を取得する信号処理部と、
を備える受信装置。
(10)
前記信号処理部は、前記受信信号に用いられた複数の前記拡散コードを推定し、推定した前記拡散コードに対応する系列を合成することにより前記識別情報を取得する、前記(9)に記載の受信装置。
(11)
前記信号処理部は、前記受信信号に用いられた前記送信装置ごとに固定のパターンの推定結果に基づいて前記識別情報を取得する、前記(10)に記載の受信装置。
(12)
前記信号処理部は、前記拡散コードの候補のうち最も前記受信信号との相関が最も高い前記候補を、前記受信信号に用いられた前記拡散コードとして推定する、前記(9)~(11)のいずれか一項に記載の受信装置。
(13)
送信装置から受信装置への送信信号を無線通信により送信することと、
前記受信装置が前記送信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を取得することを可能にするために、送信情報を前記識別情報に応じて選択した前記拡散コードを用いて拡散した前記送信信号を電子回路により生成することと、
を含む情報処理方法。
(14)
送信装置から送信された信号を無線通信により受信することと、
受信された受信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を電子回路により取得することと、
を含む情報処理方法。
11 通信部
12 信号処理部
121 分配回路
122 誤り訂正回路
123 デジタル変調部
124 繰り返し部
125 拡散コード選択部
126 拡散部
127 MUX
128 SFDパターン選択部
2 受信装置
21 通信部
22 信号処理部
23 Preamble受信部
24 SFD受信部
25 センサ情報受信部
26 端末ID合成部
240、250 拡散コード合成部
2400 拡散コード生成部
231、241、251 逆拡散器
232、242、252 拡散コード判定部
233、243、253 選択回路
234、244、254 ダウンサンプル部
235、245、255 デジタル復調部
236 Preamble検出部
246 SFD検出部
247 SFDパターン相関器
248 SFDパターン判定部
249 SFD選択回路
256 誤り訂正回路
Claims (14)
- 送信装置から受信装置への送信信号を無線通信により送信する通信部と、
前記受信装置が前記送信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を取得することを可能にするために、送信情報を前記識別情報に応じて選択した前記拡散コードを用いて拡散した前記送信信号を生成する信号処理部と、
を備える送信装置。 - 前記信号処理部は、前記識別情報および前記送信情報を分割し、分割後の複数の前記送信情報を、分割後の複数の前記識別情報ごとに選択した前記拡散コードをそれぞれ用いて拡散して連結する、請求項1に記載の送信装置。
- 前記信号処理部は、複数の拡散コードのうち一の前記拡散コードを用いて拡散された前記送信信号を、前記複数の拡散コードのうち他の前記拡散コードを用いてさらに拡散する、請求項2に記載の送信装置。
- 前記信号処理部は、前記送信情報の要素の数を前記識別情報の分割数とし、前記要素ごとに前記拡散コードを用いて拡散する、請求項2に記載の送信装置。
- 前記信号処理部は、分割後の長さが均等になるよう前記識別情報を分割する、請求項2に記載の送信装置。
- 前記送信情報は、前記送信装置ごとに固定のパターンを含み、
前記信号処理部は、前記受信装置が前記パターンの推定結果に基づいて前記識別情報を取得することを可能にするために、前記識別情報に応じて前記パターンを選択する、請求項1に記載の送信装置。 - 前記パターンは、SFD(Sync Frame Detect)フィールドに格納される、請求項6に記載の送信装置。
- 前記信号処理部は、前記拡散コードとして、Gold符号、Walsh符号、PN符号の少なくともいずれかを用いる、請求項1に記載の送信装置。
- 送信装置から送信された信号を無線通信により受信する通信部と、
前記通信部により受信された受信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を取得する信号処理部と、
を備える受信装置。 - 前記信号処理部は、前記受信信号に用いられた複数の前記拡散コードを推定し、推定した前記拡散コードに対応する系列を合成することにより前記識別情報を取得する、請求項9に記載の受信装置。
- 前記信号処理部は、前記受信信号に用いられた前記送信装置ごとに固定のパターンの推定結果に基づいて前記識別情報を取得する、請求項10に記載の受信装置。
- 前記信号処理部は、前記拡散コードの候補のうち最も前記受信信号との相関が最も高い前記候補を、前記受信信号に用いられた前記拡散コードとして推定する、請求項9に記載の受信装置。
- 送信装置から受信装置への送信信号を無線通信により送信することと、
前記受信装置が前記送信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を取得することを可能にするために、送信情報を前記識別情報に応じて選択した前記拡散コードを用いて拡散した前記送信信号を電子回路により生成することと、
を含む情報処理方法。 - 送信装置から送信された信号を無線通信により受信することと、
受信された受信信号に用いられた拡散コードの推定結果に基づいて前記送信装置の識別情報を電子回路により取得することと、
を含む情報処理方法。
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