JP2022052394A - Radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無線通信システムに関し、特に、偏波が相互に異なる複数種類の偏波信号を用いて通信を行う技術に関する。 The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a technique of performing communication using a plurality of types of polarization signals having different polarizations from each other.
互いに直交した第1の偏波成分および第2の偏波成分を用いて情報を伝達するための無線通信システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 A wireless communication system for transmitting information using a first polarization component and a second polarization component orthogonal to each other is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、相互に異なる2つの偏波成分(具体的には例えば、垂直偏波成分と水平偏波成分)を用いる多重通信は2つの偏波成分を仮想的な1つの通信回線に見立てることができると考えられるものの、2つの偏波成分を用いて情報を伝達する従来の無線通信システムでは、2つの偏波成分を1つの通信回線に見立てたうえで、特に転送レートを向上させるために2つの偏波成分を1つの通信回線として有効に利用しているとは言えない。 By the way, in multiplex communication using two mutually different polarization components (specifically, for example, a vertically polarization component and a horizontally polarization component), the two polarization components can be regarded as one virtual communication line. However, in the conventional wireless communication system that transmits information using two polarization components, the two polarization components are regarded as one communication line, and in particular, two are used to improve the transfer rate. It cannot be said that the polarization component is effectively used as one communication line.
そこでこの発明は、偏波が相互に異なる複数種類の偏波信号を有効に利用して転送レートを向上させることが可能な、無線通信システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of effectively utilizing a plurality of types of polarization signals having different polarizations to improve the transfer rate.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、送信装置と受信装置との間で無線通信を行うシステムであり、前記送信装置が、送信対象のデータ信号としてのMACフレームに制御情報を付与して送信用フレームを生成して出力する送信フレーム生成部と、前記送信フレーム生成部から出力される前記送信用フレームを偏波信号に変換する送信部と、複数種類の偏波信号のそれぞれに対応するアンテナと、を備え、前記制御情報に、前記送信装置から送信される前記送信用フレームの順番を表す番号が含まれるとともに、前記送信部が、前記送信フレーム生成部から前後して出力される前記送信用フレームを偏波が相互に異なる偏波信号に変換し、前記偏波信号に対応する前記アンテナが、前記偏波信号を逐次送信し、前記受信装置が、前記送信装置から送信される前記偏波信号から前記送信用フレームを取り出す受信部と、取り出された前記送信用フレームを前記制御情報の前記番号に従って並べるとともに前記制御情報を取り除いたうえで結合して前記MACフレームを再現するデータ結合部と、を備える、ことを特徴とする無線通信システムである。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の無線通信システムにおいて、前記送信フレーム生成部が、前記MACフレームを64 Byte ごとに分割したうえで前記分割したMACフレームに前記制御情報を付与して送信用フレームを生成する、ことを特徴とする。 According to the second aspect of the present invention, in the wireless communication system according to the first aspect, the transmission frame generation unit divides the MAC frame into 64 bytes and then imparts the control information to the divided MAC frame. It is characterized in that a frame for transmission is generated.
請求項1に記載の発明によれば、前後する送信用フレームを偏波が相互に異なる偏波信号に変換して逐次送信するようにしているので、偏波が相互に異なる複数種類の偏波信号を有効に利用して転送レートを向上させることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, since the transmission frames before and after are converted into polarization signals having different polarizations and sequentially transmitted, a plurality of types of polarizations having different polarizations are transmitted. It is possible to improve the transfer rate by effectively using the signal.
請求項2に記載の発明によれば、MACフレームの最小サイズである64[Byte]ごとにMACフレームを分割するようにしているので、各偏波に対応する通信回線の使用率の偏りを小さくすることができ、偏波が相互に異なる複数種類の偏波信号を一層有効に利用して転送レートを一層向上させることが可能となる。
According to the invention of
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiment.
図1は、この発明の実施の形態に係る無線通信システム1の概略構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of a
無線通信システム1は、偏波が相互に異なる複数種類の偏波信号を用いて通信を行う仕組みであり、送信装置2と、受信装置3と、を有する。
The
この実施の形態では、複数種類の偏波信号として垂直偏波信号と水平偏波信号とが用いられ、無線通信システム1は垂直偏波のマイクロ波と水平偏波のマイクロ波とにデータ信号を重畳させて送受信を行う(尚、垂直偏波と水平偏波とは同一周波数帯である)。マイクロ波に重畳させるデータ信号は、イーサネット(登録商標)における伝送フレームであるMACフレーム(Media Access Control Frame)である。
In this embodiment, a vertically polarized signal and a horizontally polarized signal are used as a plurality of types of polarization signals, and the
実施の形態に係る無線通信システム1は、送信装置2と受信装置3との間で無線通信を行うシステムであり、送信装置2が、送信対象のデータ信号としてのMACフレームに制御情報を付与して送信用フレームを生成して出力する送信フレーム生成部22と、送信フレーム生成部22から出力される送信用フレームを偏波信号に変換する第1の送信部23および第2の送信部24と、垂直偏波信号に対応する垂直偏波アンテナ25Vおよび水平偏波信号に対応する水平偏波アンテナ25Hと、を備え、制御情報に、送信装置2から送信される送信用フレームの順番を表す番号が含まれるとともに、第1の送信部23および第2の送信部24が、送信フレーム生成部22から前後して出力される送信用フレームを偏波が相互に異なる偏波信号(具体的には、垂直偏波信号と水平偏波信号)に変換し、垂直偏波信号に対応する垂直偏波アンテナ25Vや水平偏波信号に対応する水平偏波アンテナ25Hが、垂直偏波信号や水平偏波信号を逐次送信し、受信装置3が、送信装置2から送信される垂直偏波信号や水平偏波信号から送信用フレームを取り出す第1の受信部32および第2の受信部33と、取り出された送信用フレームを制御情報の番号に従って並べるとともに制御情報を取り除いたうえで結合してMACフレームを再現するデータ結合部34と、を備える、ようにしている。
The
送信装置2は、送信対象のデータ信号としてのMACフレームを受信装置3へと無線送信するための送信側の無線通信装置として働く機序であり、この発明における送信装置として機能するための主な構成として、入力部21、送信フレーム生成部22、第1の送信部23、第2の送信部24、ならびに、垂直偏波アンテナ25Vおよび水平偏波アンテナ25Hを備える。
The
入力部21は、送信装置2と外部との間のインタフェースとして働く機能を備え、送信装置2の外部から入力/転送されるMACフレームの入力を受け付け、入力された前記MACフレームを送信フレーム生成部22へと転送する。
The
送信フレーム生成部22は、入力部21から転送されるMACフレームに制御情報を付与して送信用フレームを生成する機能を備える処理回路である。
The transmission
送信フレーム生成部22が実行する処理として、MACフレームを分割しないで送信用フレームを生成する処理(方法1)と、MACフレームを分割して送信用フレームを生成する処理(方法2)と、が挙げられる。
As the process executed by the transmission
〈方法1〉MACフレームを分割しないで送信用フレームを生成する方法
この場合は、図2に示すように、入力部21から転送されるMACフレームのそれぞれに対して、転送されてきた順に制御情報を付与し、〔制御情報+MACフレーム〕のそれぞれを1つの塊とみなして送信用フレームとして第1の送信部23と第2の送信部24とに対して交互に出力する(別言すると、交互に振り分ける)。
<
図2に示す例では、入力部21から転送されて送信フレーム生成部22へと「MACフレーム01」,「MACフレーム02」,「MACフレーム03」,および「MACフレーム04」が順次入力され、送信フレーム生成部22において各MACフレームについて下記の処理が行われる。
In the example shown in FIG. 2, "
(ア)MACフレーム01について
MACフレーム01の先頭側に対して「制御情報01」が付与されて「送信用フレーム01」が生成され、生成された送信用フレーム01(即ち、制御情報01+MACフレーム01)が第1の送信部23へと出力される(図4参照)。
(A) About
(イ)MACフレーム02について
MACフレーム02の先頭側に対して「制御情報02」が付与されて「送信用フレーム02」が生成され、生成された送信用フレーム02(即ち、制御情報02+MACフレーム02)が第2の送信部24へと出力される(図4参照)。
(B)
(ウ)MACフレーム03について
MACフレーム03の先頭側に対して「制御情報03」が付与されて「送信用フレーム03」が生成され、生成された送信用フレーム03(即ち、制御情報03+MACフレーム03)が第1の送信部23へと出力される(図4参照)。
(C)
(エ)MACフレーム04について
MACフレーム04の先頭側に対して「制御情報04」が付与されて「送信用フレーム04」が生成され、生成された送信用フレーム04(即ち、制御情報04+MACフレーム04)が第2の送信部24へと出力される(図4参照)。
(D)
制御情報は、送信対象のデータ信号として送信装置2へと入力されたもとのMACフレームを受信装置3において再現/再生するための情報である。なお、制御情報は、MACフレーム内の情報の種類や内容自体には関係のない情報として生成されて付与される。
The control information is information for reproducing / reproducing the original MAC frame input to the transmitting
方法1では、制御情報として、図3に示すように、プリアンブル、番号、および有効Byte数が付与される。
In
プリアンブルは、デジタル通信で一般的に用いられるプリアンブルと同様に、データ本体に先立って送信される、データの先頭情報であり、例えば所定のパターンのビット列によって構成されるデータ始まりの区切りである。プリアンブルは、この実施の形態では、4[Byte]である。 The preamble is the start information of data transmitted prior to the data body, like the preamble generally used in digital communication, and is, for example, a data start delimiter composed of a bit string of a predetermined pattern. The preamble is 4 [Byte] in this embodiment.
番号は、制御情報を付与した順番に付けられる連続番号であって、送信装置2から送信される送信用フレームの順番を表す順序数であり、送信装置2から送信された送信用フレームの順番を受信装置3において再現するために使用される情報である。番号は、この実施の形態では、0~255の符号なし整数とし、1[Byte]である。
The number is a serial number assigned in the order in which the control information is given, is an ordinal number indicating the order of the transmission frames transmitted from the
有効Byte数は、MACフレームのサイズである。有効Byte数は、この実施の形態の方法1では、2[Byte]である。
The number of valid bytes is the size of the MAC frame. The number of effective bytes is 2 [Byte] in the
図2に示す例における制御情報を構成する各項目の内容は、それぞれ、図2内に示すようになる。 The contents of each item constituting the control information in the example shown in FIG. 2 are as shown in FIG.
〈方法2〉MACフレームを分割して送信用フレームを生成する方法
この場合は、図5に示すように、入力部21から転送されるMACフレームのそれぞれを所定の分割サイズごとに分割して分割MACフレームを生成したうえで、分割MACフレームのそれぞれに対して、転送されてきた順に且つ分割前の並びの順に制御情報を付与し、〔制御情報+分割MACフレーム〕のそれぞれを1つの塊とみなして送信用フレームとして第1の送信部23と第2の送信部24とに対して交互に出力する(別言すると、交互に振り分ける)。
<
MACフレームの分割サイズは、具体的には、MACフレームの最小サイズである64[Byte]に設定される。 Specifically, the division size of the MAC frame is set to 64 [Byte], which is the minimum size of the MAC frame.
図5に示す例では、入力部21から転送されて送信フレーム生成部22へと「MACフレーム01」,「MACフレーム02」,「MACフレーム03」,および「MACフレーム04」が順次入力され、送信フレーム生成部22において各MACフレームについて下記の処理が行われる。
In the example shown in FIG. 5, "
(カ)MACフレーム01について
MACフレーム01(192[Byte])が「分割MACフレーム01_01」(64[Byte]),「分割MACフレーム01_02」(64[Byte]),および「分割MACフレーム01_03」(64[Byte])に分割されるとともに、分割MACフレーム01_01の先頭側に対して「制御情報01」が付与されて「送信用フレーム01」が生成され、分割MACフレーム01_02の先頭側に対して「制御情報02」が付与されて「送信用フレーム02」が生成され、さらに、分割MACフレーム01_03の先頭側に対して「制御情報03」が付与されて「送信用フレーム03」が生成される。
(F) About
そして、生成された送信用フレーム01(即ち、制御情報01+分割MACフレーム01_01)が第1の送信部23へと出力され、送信用フレーム02(即ち、制御情報02+分割MACフレーム01_02)が第2の送信部24へと出力され、さらに、送信用フレーム03(即ち、制御情報03+分割MACフレーム01_03)が第1の送信部23へと出力される(図7参照)。
Then, the generated transmission frame 01 (that is,
(キ)MACフレーム02について
MACフレーム02(64[Byte])が「分割MACフレーム02」(64[Byte])とされる(即ち、MACフレーム02はもとより64[Byte]であるので形式的に分割されてそのまま分割MACフレーム02となる)とともに、分割MACフレーム02の先頭側に対して「制御情報04」が付与されて「送信用フレーム04」が生成される。
(G) About
そして、生成された送信用フレーム04(即ち、制御情報04+分割MACフレーム02)が第2の送信部24へと出力される(図7参照)。
Then, the generated transmission frame 04 (that is,
(ク)MACフレーム03およびMACフレーム04について
MACフレーム03(74[Byte])が「分割MACフレーム03_01」(64[Byte])および「分割MACフレーム03_02」(10[Byte])に分割される。
(H) About
そして、分割MACフレーム03_01の先頭側に対して「制御情報05」が付与されて「送信用フレーム05」が生成され、生成された送信用フレーム05(即ち、制御情報05+分割MACフレーム03_01)が第1の送信部23へと出力される(図7参照)。 Then, "control information 05" is added to the head side of the split MAC frame 03_01 to generate the "transmission frame 05", and the generated transmission frame 05 (that is, control information 05 + split MAC frame 03_01) is generated. It is output to the first transmission unit 23 (see FIG. 7).
一方、分割MACフレーム03_02は10[Byte]であって64[Byte]には54[Byte]だけ足りないところ、MACフレーム03に続いて次のMACフレーム04が有る。この場合は、MACフレーム04(64[Byte])が「分割MACフレーム04_01」(54[Byte])および「分割MACフレーム04_02」(10[Byte])に分割され、分割MACフレーム04_01は分割MACフレーム03_02の最後につなげられる(言い換えると、末尾に継ぎ足される)。
On the other hand, the divided MAC frame 03_02 is 10 [Byte], and 64 [Byte] is insufficient by 54 [Byte], but the
そのうえで、〔分割MACフレーム03_02+分割MACフレーム04_01〕の先頭側に対して「制御情報06」が付与されて「送信用フレーム06」が生成される。
Then, "control
そして、送信用フレーム06(即ち、制御情報06+分割MACフレーム03_02+分割MACフレーム04_01)が第2の送信部24へと出力される(図7参照)。
Then, the transmission frame 06 (that is,
また、分割MACフレーム04_02は10[Byte]であって64[Byte]には54[Byte]だけ足りないところ、MACフレーム04に続く次のMACフレームが無い。この場合は、制御情報に続くフレームのByte数をMACフレームの分割サイズである64[Byte]に揃えるため、足りない54[Byte]分のNULL信号が分割MACフレーム04_02に付加される。そのうえで、〔分割MACフレーム04_02+NULL信号〕の先頭側に対して「制御情報07」が付与されて「送信用フレーム07」が生成される。
Further, the divided MAC frame 04_02 is 10 [Byte], and 64 [Byte] is insufficient by 54 [Byte], but there is no next MAC frame following the
そして、生成された送信用フレーム07(即ち、制御情報07+分割MACフレーム04_02+NULL信号)が第1の送信部23へと出力される(図7参照)。
Then, the generated transmission frame 07 (that is,
方法2では、制御情報として、図6に示すように、プリアンブル、番号、有効Byte数、およびステータスが付与される。そして、ステータスとして、具体的には、SOF(Start Of Frame の略)フラグ、EOF(End Of Frame の略)フラグ、および継続フラグが付与される。
In
プリアンブル(4[Byte])および番号(1[Byte])は、方法1におけるプリアンブルおよび番号と同様である。
The preamble (4 [Byte]) and the number (1 [Byte]) are the same as the preamble and the number in the
有効Byte数は、方法2では、当該の分割MACフレーム中に分割前の元のMACフレームのEOFが、無い場合にはMACフレームの分割サイズ[Byte]である64が入力され、有る場合には前記EOFが有る位置[Byte]、即ち前記EOFまでのByte数が入力される。有効Byte数は、この実施の形態の方法2では、1[Byte]である。
As for the number of effective bytes, in
ステータスのうちのSOFフラグは、当該の分割MACフレームの先頭が分割前の元のMACフレームの先頭であるか否かを示すフラグであり、この実施の形態では、当該のMACフレームの先頭が、元のMACフレームの先頭である場合には1が入力され、元のMACフレームの先頭でない場合には0が入力される。SOFフラグは、この実施の形態では、1[bit]である。 The SOF flag in the status is a flag indicating whether or not the beginning of the divided MAC frame is the beginning of the original MAC frame before division, and in this embodiment, the beginning of the MAC frame is If it is the beginning of the original MAC frame, 1 is input, and if it is not the beginning of the original MAC frame, 0 is input. The SOF flag is 1 [bit] in this embodiment.
ステータスのうちのEOFフラグは、当該の分割MACフレーム中に分割前の元のMACフレームの最後が有るか否かを示すフラグであり、この実施の形態では、元のMACフレームの最後が、有る場合には1が入力され、無い場合には0が入力される。EOFフラグ=1である場合には、有効Byte数によって示される位置[Byte]までが1つの元のMACフレームである。EOFフラグは、この実施の形態では、1[bit]である。 The EOF flag in the status is a flag indicating whether or not the end of the original MAC frame before division is present in the divided MAC frame, and in this embodiment, the end of the original MAC frame is present. If there is no 1, 1 is entered, otherwise 0 is entered. When the EOF flag = 1, one original MAC frame is up to the position [Byte] indicated by the number of valid bytes. The EOF flag is 1 [bit] in this embodiment.
ステータスのうちの継続フラグは、当該の分割MACフレーム中においてMACフレームのEOFの後に次のMACフレームが続いているか(言い換えると、当該の分割MACフレームが複数の元のMACフレームが混在して生成されているか)否かを示すフラグであり、この実施の形態では、次のMACフレームが、続いている(言い換えると、複数の元のMACフレームが混在している)場合に1が入力され、続いていない(言い換えると、複数の元のMACフレームが混在していない)場合に0が入力される。図5に示す例では、元のMACフレーム03と元のMACフレーム04とが混在して生成される、すなわち分割MACフレーム03_02と分割MACフレーム04_01とがつなげられて生成される送信用フレーム06に含められる制御情報06ではSOFフラグ=0、EOFフラグ=1、および継続フラグ=1となり、これにより、有効Byte数によって位置が特定されるEOFの後に次のMACフレームが続いていることが指示される。継続フラグは、この実施の形態では、1[bit]である。
The continuation flag in the status indicates whether the EOF of the MAC frame is followed by the next MAC frame in the divided MAC frame (in other words, the divided MAC frame is generated by a mixture of multiple original MAC frames. It is a flag indicating whether or not (is), and in this embodiment, 1 is input when the next MAC frame is continued (in other words, a plurality of original MAC frames are mixed). If it does not follow (in other words, multiple original MAC frames are not mixed), 0 is input. In the example shown in FIG. 5, the
この実施の形態では、ステータス全体が1[Byte](即ち、8[bit])になるように、継続フラグの後に5[bit]分のNULL信号が付加される。 In this embodiment, 5 [bit] NULL signals are added after the continuation flag so that the entire status becomes 1 [Byte] (that is, 8 [bit]).
図5に示す例における制御情報を構成する各項目の内容は、それぞれ、図5内に示すようになる。 The contents of each item constituting the control information in the example shown in FIG. 5 are shown in FIG.
ここで、制御情報について、この実施の形態では、方法1と方法2とのどちらも全体で7[Byte]に揃えられている。制御情報のデータ長を揃えることにより、例えば、方法1と方法2とを切り替えて通信を行う場合に信号処理の操作が平易になるという利点がある。ただし、制御情報のデータ長は、7[Byte]に限定されるものではなく(つまり、制御情報を構成する各項目のByte数/bit数はこの実施の形態における例に限定されるものではなく)、また、方法1と方法2とで相互に異なるようにしてもよい。
Here, regarding the control information, in this embodiment, both the
第1の送信部23と第2の送信部24とは、それぞれ、例えばデジタル信号処理部(DPU:Digital Processing Unit の略)や変調部などを備えて構成され、送信フレーム生成部22から出力される送信用フレームを搬送波に重畳させた電気信号を、必要に応じて増幅したうえで、垂直偏波アンテナ25V,水平偏波アンテナ25Hへと転送する。なお、第1の送信部23および第2の送信部24は、各々の機能を備える一体の機序として構成されるようにしてもよい。
Each of the
第1の送信部23は、送信フレーム生成部22から出力される送信用フレーム(具体的には、方法1では送信用フレーム01,03、方法2では送信用フレーム01,03,05,07)を偏波変換して垂直偏波信号を生成し、生成した前記垂直偏波信号を垂直偏波アンテナ25Vへと転送する。
The
第2の送信部24は、送信フレーム生成部22から出力される送信用フレーム(具体的には、方法1では送信用フレーム02,04、方法2では送信用フレーム02,04,06)を偏波変換して水平偏波信号を生成し、生成した前記水平偏波信号を水平偏波アンテナ25Hへと転送する。
The
すなわち、第1の送信部23と第2の送信部24とにより、送信フレーム生成部22から出力される連続する送信用フレームについて、相互に前後する送信用フレームが、相互に異なる種類の偏波信号に変換される。具体的には例えば、送信用フレーム01と送信用フレーム02とが、それぞれ、垂直偏波信号と水平偏波信号とに変換され、また、送信用フレーム02と送信用フレーム03とが、それぞれ、水平偏波信号と垂直偏波信号とに変換される。
That is, with respect to the continuous transmission frames output from the transmission
垂直偏波アンテナ25Vは垂直偏波信号/垂直偏波成分を送信するためのアンテナであり、水平偏波アンテナ25Hは水平偏波信号/水平偏波成分を送信するためのアンテナである。なお、垂直偏波アンテナ25Vおよび水平偏波アンテナ25Hは、垂直アンテナ素子と水平アンテナ素子とを備える一体のアンテナとして構成されるようにしてもよい。
The vertically polarized
垂直偏波アンテナ25Vは、第1の送信部23から転送される垂直偏波信号の入力を受け、前記垂直偏波信号を送信/放射する。
The vertically polarized
水平偏波アンテナ25Hは、第2の送信部24から転送される水平偏波信号の入力を受け、前記水平偏波信号を送信/放射する。
The horizontally polarized
ここで、送信用フレームのそれぞれには、制御情報として、送信装置2から送信される送信用フレームの順番を表す順序数である番号が付与される。このため、受信装置3における送信用フレームの受信/捕捉のタイミングがどのような順番であったとしても、送信装置2から送信された送信用フレームの順番を受信装置3において再現することができるので、第1の送信部23および垂直偏波アンテナ25Vと第2の送信部24および水平偏波アンテナ25Hとは、送信用フレームの送信タイミングを相互に同期する必要はない。すなわち、送信部およびアンテナは、他の送信部およびアンテナから送信用フレームが送信されたことを確認してから送信用フレームを送信するようにしたり、他の送信部およびアンテナから送信された送信用フレームが受信装置3において受信されたことを確認してから送信用フレームを送信するようにしたりする必要はなく、送信用フレームを生成次第逐次連続して送信するようにして構わない。
Here, each of the transmission frames is given a number as control information, which is an ordinal number indicating the order of the transmission frames transmitted from the
受信装置3は、送信装置2から無線送信されるデータ信号(具体的には、MACフレーム)を受信するための受信側の無線通信装置として働く機序であり、この発明における受信装置として機能するための主な構成として、垂直偏波アンテナ31Vおよび水平偏波アンテナ31H、第1の受信部32、第2の受信部33、データ結合部34、ならびに、出力部35を備える。
The receiving
なお、例えば双方向で通信が行われる場合などには、送信装置2の機能と受信装置3の機能との両方を備える一体の通信装置として構成されて、前記一体の通信装置が送信側と受信側とのそれぞれに配置されるようにしてもよい。
For example, when communication is performed in both directions, it is configured as an integrated communication device having both the function of the transmitting
垂直偏波アンテナ31Vは垂直偏波信号/垂直偏波成分を受信するためのアンテナであり、水平偏波アンテナ31Hは水平偏波信号/水平偏波成分を受信するためのアンテナである。なお、垂直偏波アンテナ31Vおよび水平偏波アンテナ31Hは、垂直アンテナ素子と水平アンテナ素子とを備える一体のアンテナとして構成されるようにしてもよい。
The vertically polarized
垂直偏波アンテナ31Vは、垂直偏波信号/垂直偏波成分を受信し、受信した前記垂直偏波信号を電気信号に変換して第1の受信部32へと転送する。
The vertically polarized
水平偏波アンテナ31Hは、水平偏波信号/水平偏波成分を受信し、受信した前記水平偏波信号を電気信号に変換して第2の受信部33へと転送する。
The horizontally polarized
第1の受信部32は、例えば復調部やデジタル信号処理部などを備えて構成され、垂直偏波アンテナ31Vから転送される電気信号の入力を受け、入力された前記電気信号を必要に応じて増幅したうえで、前記電気信号から送信用フレームを取り出す。第1の受信部32は、前記電気信号から取り出した送信用フレーム(具体的には、方法1では送信用フレーム01,03、方法2では送信用フレーム01,03,05,07)をデータ結合部34へと出力する。
The
第2の受信部33は、例えば復調部やデジタル信号処理部などを備えて構成され、水平偏波アンテナ31Hから転送される電気信号の入力を受け、入力された前記電気信号を必要に応じて増幅したうえで、前記電気信号から送信用フレームを取り出す。第2の受信部33は、前記電気信号から取り出した送信用フレーム(具体的には、方法1では送信用フレーム02,04、方法2では送信用フレーム02,04,06)をデータ結合部34へと出力する。
The
なお、第1の受信部32および第2の受信部33は、各々の機能を備える一体の機序として構成されるようにしてもよい。
The
データ結合部34は、第1の受信部32と第2の受信部33とから出力される送信用フレームを適切に結合して、送信対象のデータ信号として送信装置2へと入力されたもとのMACフレームを再現/再生する機能を備える処理回路である。
The
データ結合部34は、第1の受信部32や第2の受信部33から出力される送信用フレームに含まれている制御情報のうちの、送信装置2から送信される送信用フレームの順番を表す順序数である番号を確認して前記番号の順に送信用フレームを並べつつ、前記制御情報を取り除いたうえで、送信用フレームのうちのMACフレームまたは分割MACフレームを結合する。
The
すなわち、上記の方法1の場合には、図8に示すように、制御情報のうちの番号の順に送信用フレーム01,02,03,04を並べつつ、これら送信用フレーム01乃至04のそれぞれから制御情報01,02,03,04を取り除いたうえで、各送信用フレーム01乃至04のうちのMACフレーム01,02,03,04のみを結合する。これにより、送信装置2において入力部21から転送されるMACフレーム01,MACフレーム02,MACフレーム03,およびMACフレーム04の並びがデータ結合部34において再現される。
That is, in the case of the
また、上記の方法2の場合には、図9に示すように、制御情報のうちの番号の順に送信用フレーム01,02,・・・,07を並べつつ、これら送信用フレーム01乃至07のそれぞれから制御情報01,02,・・・,07を取り除くとともに送信用フレーム07からNULL信号を取り除いたうえで、各送信用フレーム01乃至07のうちの分割MACフレーム01乃至04のみを結合する。これにより、送信装置2において入力部21から転送されるMACフレーム01,MACフレーム02,MACフレーム03,およびMACフレーム04の並びがデータ結合部34において再現される。なお、送信用フレーム07については、制御情報のうちのEOFフラグが1であるとともに有効Byte数が10であり、尚且つ、継続フラグが0であるので(図5参照)、元のMACフレームの末尾が存在し且つ次のMACフレームが無いと判断して11[Byte]目以降のNULL信号を削除する。
Further, in the case of the
データ結合部34は、第1の受信部32と第2の受信部33とから出力される送信用フレームを結合して生成したMACフレームを出力部35へと転送する。
The
出力部35は、受信装置3と外部との間のインタフェースとして働く機能を備え、データ結合部34から転送されるMACフレームの入力を受け、入力された前記MACフレームを受信装置3の外部へと出力する。これにより、送信対象のデータ信号として送信装置2へと入力されたもとのMACフレームが、受信装置3の出力部35から出力される。
The
上記のような無線通信システム1によれば、相互に前後する送信用フレームを偏波が相互に異なる偏波信号に変換して逐次送信するようにしているので、偏波が相互に異なる2種類の偏波信号を有効に利用して転送レートを向上させることが可能となる。すなわち、上記のような無線通信システム1の送信装置2と受信装置3との間における転送レートは垂直偏波の転送レートと水平偏波の転送レートとが加算されたレートとなり、例えば垂直偏波の転送レートと水平偏波の転送レートとが同じである場合には、送信装置2と受信装置3との間における転送レートは、一方の偏波のみの転送レートと比べて2倍となる。なお、上記のような無線通信システム1は、垂直偏波に対応する回線と水平偏波に対応する回線とを1つに集約して仮想的に1本の通信回線(別言すると、論理リンク)に見立てるという点でリンクアグリゲーション(或いは、ポートトランキング)の考え方と共通する。
According to the
上記のような無線通信システム1によれば、また、MACフレームを分割して送信用フレームを生成する場合(方法2)に特に、MACフレームの最小サイズである64[Byte]ごとにMACフレームを分割するようにしているので、各偏波に対応する通信回線の使用率の偏りを小さくすることができ、偏波が相互に異なる複数種類の偏波信号を一層有効に利用して転送レートを一層向上させることが可能となる。
According to the
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and even if there is a design change or the like within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Included in the invention.
例えば、上記の実施の形態では垂直偏波と水平偏波とが用いられるようにしているが、この発明に係る無線通信システム1が利用する偏波は垂直偏波や水平偏波に限定されるものではなく、相互に異なる偏波角度であれば他の任意の偏波角度の偏波が用いられるようにしてもよい。
For example, in the above embodiment, vertical polarization and horizontal polarization are used, but the polarization used by the
また、上記の実施の形態では2種類の偏波が用いられるようにしているが、この発明に係る無線通信システム1が利用する偏波の数は2種類に限定されるものではなく、偏波角度が相互に異なる3種類以上の偏波が用いられるようにしてもよい。この場合は、送信装置2が、利用する偏波の数と同じ数の送信部を備えるとともに、送信フレーム生成部22が、生成した送信用フレームを前記利用する偏波の数と同じ数の送信部に対して順繰りに振り分けて出力し、また、受信装置3が、前記利用する偏波の数と同じ数の受信部を備える。
Further, although two types of polarization are used in the above embodiment, the number of polarizations used by the
また、上記の実施の形態では、送信フレーム生成部22から出力される連続する送信用フレームについて、相互に前後する送信用フレームが、常に相互に異なる種類の偏波信号に変換されるようにしている。しかしながら、相互に前後する送信用フレームが常に相互に異なる種類の偏波信号に変換されるようにすることはこの発明において必須の手順ではなく、具体的には例えば、連続する2つの送信用フレームごとに偏波信号の種類が変えられるようにしてもよく、或いは、ランダムに偏波信号の種類が変えられるようにしてもよい。例えば、送信用フレーム01および送信用フレーム02が垂直偏波信号に変換され、続く送信用フレーム03および送信用フレーム04が水平偏波信号に変換されるようにしてもよい。あるいは、偏波信号の種類を変えるタイミングがランダムに制御されて、例えば、送信用フレーム01が垂直偏波信号に変換され、送信用フレーム02および送信用フレーム03が水平偏波信号に変換され、送信用フレーム04が垂直偏波信号に変換されるようにしてもよい。ただし、各偏波に対応する通信回線の使用率の偏りを小さくするため、連続する3フレーム以内に偏波信号の種類が変えられることが好ましく、また、連続する2フレーム以内に偏波信号の種類が変えられることが一層好ましく、さらに、1フレームごとに偏波信号の種類が変えられる(即ち、相互に前後する送信用フレームが常に偏波が相互に異なる偏波信号に変換される)ことが最も好ましい。なお、上記に例示したように偏波信号の種類を変えるタイミングが種々あり得ることを、この発明の説明では「送信フレーム生成部から前後して出力される送信用フレームを偏波が相互に異なる偏波信号に変換する」と表現する。
Further, in the above embodiment, with respect to the continuous transmission frames output from the transmission
なお、複数種類の偏波のうちのいずれかの偏波の受信状況が悪化した場合には受信状況が良好である偏波のみを使用して通信を行う仕組みをさらに備えるようにしてもよい。具体的には例えば、受信装置3が、偏波が相互に異なる複数種類の偏波信号それぞれの受信レベルを監視する仕組みと、受信レベルが所定の程度よりも低下した場合に送信装置2に対して受信レベルが低下した偏波を通知したり受信レベルが所定の程度以上に回復した場合に送信装置2に対して受信レベルが回復した偏波を通知したりするための信号(「偏波情報信号」と呼ぶ)を送信する仕組みとをさらに備えるようにするとともに、送信装置2が、受信装置3から送信される偏波情報信号を受信する仕組みと、偏波情報信号を受信した場合に通信で使用する偏波を切り替える(言い換えると、偏波情報信号において指定されている偏波の使用を中断したり再開したりする)仕組みとをさらに備えるようにすることが考えられる。
In addition, when the reception condition of any of a plurality of types of polarizations deteriorates, a mechanism for performing communication using only the polarizations having a good reception condition may be further provided. Specifically, for example, the receiving
1 無線通信システム
2 送信装置
21 入力部
22 送信フレーム生成部
23 第1の送信部
24 第2の送信部
25V 垂直偏波アンテナ
25H 水平偏波アンテナ
3 受信装置
31V 垂直偏波アンテナ
31H 水平偏波アンテナ
32 第1の受信部
33 第2の受信部
34 データ結合部
35 出力部
1
Claims (2)
前記送信装置が、
送信対象のデータ信号としてのMACフレームに制御情報を付与して送信用フレームを生成して出力する送信フレーム生成部と、
前記送信フレーム生成部から出力される前記送信用フレームを偏波信号に変換する送信部と、
複数種類の偏波信号のそれぞれに対応するアンテナと、を備え、
前記制御情報に、前記送信装置から送信される前記送信用フレームの順番を表す番号が含まれるとともに、
前記送信部が、前記送信フレーム生成部から前後して出力される前記送信用フレームを偏波が相互に異なる偏波信号に変換し、
前記偏波信号に対応する前記アンテナが、前記偏波信号を逐次送信し、
前記受信装置が、
前記送信装置から送信される前記偏波信号から前記送信用フレームを取り出す受信部と、
取り出された前記送信用フレームを前記制御情報の前記番号に従って並べるとともに前記制御情報を取り除いたうえで結合して前記MACフレームを再現するデータ結合部と、を備える、
ことを特徴とする無線通信システム。 It is a system that performs wireless communication between a transmitting device and a receiving device.
The transmitter is
A transmission frame generator that adds control information to a MAC frame as a data signal to be transmitted to generate and output a transmission frame, and a transmission frame generator.
A transmission unit that converts the transmission frame output from the transmission frame generation unit into a polarization signal, and a transmission unit.
Equipped with an antenna corresponding to each of multiple types of polarization signals,
The control information includes a number indicating the order of the transmission frames transmitted from the transmission device, and also includes a number indicating the order of the transmission frames.
The transmission unit converts the transmission frame output before and after the transmission frame generation unit into a polarization signal having different polarizations.
The antenna corresponding to the polarization signal sequentially transmits the polarization signal,
The receiving device
A receiving unit that takes out the transmission frame from the polarization signal transmitted from the transmission device, and
A data coupling unit for arranging the extracted transmission frames according to the number of the control information and combining the extracted frames after removing the control information to reproduce the MAC frame is provided.
A wireless communication system characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 The transmission frame generation unit divides the MAC frame into 64 bytes and then adds the control information to the divided MAC frame to generate a transmission frame.
The wireless communication system according to claim 1.
Priority Applications (1)
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JP2020158769A JP2022052394A (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Radio communication system |
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---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2020158769A Pending JP2022052394A (en) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | Radio communication system |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2022052394A (en) |
-
2020
- 2020-09-23 JP JP2020158769A patent/JP2022052394A/en active Pending
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