JP4869203B2 - 無線通信装置 - Google Patents
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Description
"Low-complexity correlation system for timing synchronization in IEEE802.11a wireless LANs"、Taehyeun Ha, Seongjoo Lee, Jaseok Jim著、Radio and Wireless Conference, 2003、RAWCON 2003、IEEE Proceedings 10-13 August 2003、page 51-54 IEEE P802.11n/D1.04、2006年9月
この発明の第1の実施形態に係る無線通信装置について、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概念図であり、IEEE802.11n規格に従った無線LAN(Local Area Network)システムのブロック図である。
次に、本実施形態に係る無線LANシステムにおいて用いる通信チャネルについて、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る無線LANシステムにおいて使用される周波数帯域を示すバンド図である。
次に、上記無線通信基地局1及び無線通信端末2、3の構成について説明する。無線通信基地局1及び無線通信端末2、3はほぼ同様の構成を有しており、以下では無線通信基地局2の場合を例に説明する。図3は、無線通信基地局1のブロック図である。図示するように無線LAN基地局2は、おおまかにはRF(Radio Frequency)部10、アンテナ11、物理部20、及びMAC(Media Access Control)部30を備えている。
物理層受信部21は、RF部20から与えられる受信信号(アナログ信号)につき、A/D変換を行ってデジタル信号を得る。更に、このデジタル信号につき復調処理を行う。すなわち、例えば直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)復調及び誤り訂正復号を行って、受信フレームを得る。そして、得られた受信フレームをMAC部30へ出力する。また物理層受信部21は、前述のマッチドフィルタを用いた検出手法により、受信信号からフレームを検出する。フレーム検出に関わる構成及び動作は後述する。
復調部43は、マッチドフィルタ41においてフレームが検出された際に、フレームのデータ部51につき前述の復調処理(OFDM復調や誤り訂正復号)を行う。また復調部43は、復調処理と共にMACヘッダの解析を行い、その解析結果を係数制御部42へ出力する。
次に、上記構成の無線通信基地局1及び無線通信端末2、3において無線信号を受信した際の動作について、特にマッチドフィルタの制御に着目して、図6を用いて説明する。図6は無線通信基地局1の動作の流れを示すフローチャートである。以下では基地局1の動作を例に説明するが、端末2、3の動作も同様である。
上記のように、この発明の第1の実施形態に係る無線通信装置であると、下記(1)の効果が得られる。
(1)フレームの検出精度を向上出来る。
背景技術で説明した通り、IEEE802.11n規格に従った無線通信装置に、従来のマッチドフィルタを単純に適用したのみでは、フレームの検出精度が悪化するという問題があった。この点について図5(a)、(b)を用いて説明する。
前述の通り、セカンダリチャネルのみを用いた通信は禁止されている。それにも関わらずセカンダリチャネルにフレームが存在するということは、自身にとってのセカンダリチャネルを、他の無線LANシステムがプライマリチャネルとして使用していることを意味する。従って、自身が収容されている無線LANシステムでは、この周波数帯域を含む40MHz帯域での通信が出来ないことになる。つまり、自身は第3通信チャネルを使用出来ず、第1通信チャネルのみを使用した通信を行わなければならない。この様子を図7に示す。図7は、プライマリチャネル及びセカンダリチャネルにおけるフレームの様子を示す模式図である。図示するように、自らにとってのセカンダリチャネルを、他の無線LANシステムが使用している。従って、セカンダリチャネルは使用出来ず、且つセカンダリチャネルにおけるフレームを検出してはならない。
セカンダリチャネルにフレームが存在しない場合には、プライマリチャネルとセカンダリチャネルとを含む40MHz帯域での通信が可能となる。この様子を図8に示す。図示するように、セカンダリチャネルにフレームが存在しなければ、通信帯域を20MHzから40MHz帯域に拡張出来る。
次に、この発明の第2の実施形態に係る無線通信装置について説明する。本実施形態は、上記第1の実施形態における係数制御部42の、第2通信チャネルにおけるフレームの有無の判断方法に関するものである。従って、その他の構成及び動作は第1の実施形態と同様であるので、以下では第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
以下、図9を用いて係数制御部42の動作の詳細について説明する。図9は、係数制御部の動作を示すフローチャートであり、上記第1の実施形態で説明したステップS15及びS16に相当するものである。
図示するように係数制御部42は、第1乃至第3通信チャネルのいずれかにフレームが存在することを認識した後に、現在のマッチドフィルタ41の動作モードを確認する(S30)。
上記のように、この発明の第2の実施形態に係る無線通信装置であると、上記第1の実施形態で説明した(1)の効果に加えて、下記(2)の効果が得られる。
(2)第2通信チャネルにおけるフレームの有無を高精度に判断出来る。
本実施形態に係る構成であると、係数制御部42は、マッチドフィルタ41の状態に応じて、マッチドフィルタ41の出力と復調部43の解析結果とのいずれかによって、第2通信チャネルにおけるフレームの有無を判断している。従って、フレームの有無を高精度に判別出来る。本効果について、以下説明する。
上記第1の実施形態で説明した通り、第2通信チャネルのフレームは、第1フィルタとして機能しているマッチドフィルタ41では検出されない。
上記第1の実施形態で説明した通り、第2フィルタとして機能するマッチドフィルタ41は、第1乃至第3通信チャネルの全てにおいてフレームを検出する。従って、マッチドフィルタ41の出力からだけでは、そのフレームがいずれの通信チャネルに存在するのかを判別出来ない。
次に、この発明の第3の実施形態に係る無線通信装置について説明する。本実施形態は、上記第1、第2の実施形態において、マッチドフィルタ41の動作モードを切り替えるタイミングに関するものである。以下では、上記第1、第2の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
本実施形態に係る係数制御部42の構成について、図10を用いて説明する。図10は、本実施形態に係る物理層受信部21のブロック図である。図示するように係数制御部42は、制御部50、カウンタ51、及び切り替え装置52を備えている。
次に、上記係数制御部42の動作について、図11を用いて説明する。図11は係数制御部42の動作を示すフローチャートであり、第1の実施形態で説明したステップS15以降の処理の詳細に相当する。
次に、図11に示す動作の具体例について、図12を用いて説明する。図12は、プライマリチャネル及びセカンダリチャネルにおけるフレームの送受信の様子、カウンタ51のカウンタ値、及びマッチドフィルタ41の動作モードを示す模式図である。なお、規定値が“3”である場合について示している。
上記のように、この発明の第3の実施形態に係る無線通信装置であると、上記第1、及び第2の実施形態で説明した(1)、(2)の効果に加えて、下記(3)の効果が得られる。
(3)データの通信効率を向上できる。
本実施形態に係る構成であると、係数制御部42の制御部50は、マッチドフィルタ41が第1フィルタとして機能している期間、連続して受信した第1通信チャネル及び第3通信チャネルのフレーム数を計数している。そしてその数が規定値に達した際に、マッチドフィルタ41を第2フィルタとして機能させる。
Claims (5)
- 第1周波数帯域を第1通信チャネルとして使用し、且つ前記第1通信チャネルと該第1通信チャネルに隣接する第2通信チャネルとを含む第2周波数帯域を第3通信チャネルとして使用して無線通信を行う無線通信装置であって、
受信信号の電力を監視し、該電力が予め定められた閾値を超えた場合に検出信号を出力する信号強度測定部と、
前記第1通信チャネルに前記フレームが存在するか否かを検出する第1フィルタ、または前記第3通信チャネルに前記フレームが存在するか否かを検出する第2フィルタのいずれかとして機能するマッチドフィルタと、
前記信号強度測定部からの前記検出信号の有無と、前記マッチドフィルタにおける検出結果とに応じて、前記第2通信チャネルにおける前記フレームの有無を判断し、前記第2通信チャネルに前記フレームが存在すると判断した場合には、前記マッチドフィルタを前記第1フィルタとして機能させ、存在しないと判断した場合には、前記マッチドフィルタを前記第2フィルタとして機能させる制御部と
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 前記マッチドフィルタが前記第1フィルタとして機能している場合において、前記制御部は、前記マッチドフィルタにおいて前記フレームが検出されず、且つ前記信号強度測定部が前記検出信号を出力する場合に、前記第2通信チャネルに前記フレームが存在すると判断する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記第1乃至第3通信チャネルで受信した前記フレームを復調して該フレーム内のフレームヘッダを解析し、解析結果を前記制御部へ出力する復調部を更に備え、
前記マッチドフィルタが前記第2フィルタとして機能している場合において、前記制御部は、前記復調部が前記解析結果としてエラーを出力した場合に、前記第2通信チャネルに前記フレームが存在すると判断する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記マッチドフィルタが前記第1フィルタとして機能している場合において、前記制御部は、前記第1通信チャネル及び前記第3通信チャネルでフレームを受信した回数を計数し、該計数結果が規定値を超えた場合に、前記マッチドフィルタを前記第2フィルタとして機能させる
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記マッチドフィルタが前記第2フィルタとして機能している場合において、前記制御部は、1度でも前記第2通信チャネルで前記フレームが検出された場合、前記マッチドフィルタを前記第1フィルタとして機能させる
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
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