JP4962412B2 - キャリアセンス回路 - Google Patents
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Description
このCSMA方式では、データを送信しようとする通信装置が、自装置に内蔵されるキャリアセンス回路によって、受信先の通信装置との通信に使用する通信チャンネルの搬送波(キャリア)を検出した場合に、通信チャンネルが空くまで待機してデータを送信することで、他の通信装置からの信号と干渉が生じないように制御している。
また、本発明のキャリアセンス回路において、キャリア判定手段は、例えば、請求項2に記載のように、ノイズ除去スペクトルを逆フーリエ変換することによって得られるノイズ除去信号に基づいて、ノイズ除去信号の信号強度が予め規定される第1基準値を超える場合、通信チャンネルの搬送波が存在すると判定し、ノイズ除去信号の信号レベルが第1基準値以下である場合、通信チャンネルの搬送波が存在しないと判定してもよい。
<通信装置の全体構成>
図1は、本実施形態の通信装置1の概略構成を示すブロック図である。
PHY部4は、図2に示すように、MAC部5からMACフレームを受け取ると送信信号を生成するPHY送信処理を実行するPHY送信部7と、RF部3からダウンコンバートされた受信信号が入力されるとMACフレームを抽出するPHY受信処理を実行するPHY受信部8とからなる。
図3は、本発明が適用されたキャリアセンス回路30の構成を示すブロック図である。
図3に示すように、キャリアセンス回路30は、ADC21から出力されるデジタル受信信号を高速フーリエ変換(FFT)することによりデジタル受信信号の周波数スペクトルを算出する第2FFT部31と、第2FFT部31により算出された周波数スペクトルからノイズの受信有無を判定してその判定結果に応じてノイズ成分を抽出するノイズ抽出処理を行うノイズ抽出部32と、ノイズ抽出部32により抽出されたノイズ成分を除去するノイズキャンセル部33とを備えている。なお、第2FFT部31は、OFDMシンボル時間T1よりも小さい時間T2(例えば、T2=T1/N;但し、Nは自然数)の間隔でFFT処理を実行するように構成されている。
ここで、図4は、ノイズ抽出部32が実行するノイズ抽出処理の詳細を示すフローチャートである。なお、ノイズ抽出処理は、第2FFT部31の処理間隔で繰り返し実行される。
このように実行されるノイズ抽出処理では、図6(a)に示すように、受信信号が、特定の周波数ポイントのみが第2基準値を大幅に超えるノイズ(以下、周波数選択性ノイズという)であれば、第1振幅比R1が第1閾値αを上回り、ノイズ情報として選択ポイントの周波数(f11)および振幅値(A11)を表すデータ列がノイズキャンセル部33に出力される。なお、周波数選択性ノイズとしては、例えば、電子レンジや携帯電話あるいはPCから流出する電磁波(高調波)などが挙げられる。
このように構成されたキャリアセンス回路30では、ノイズ抽出部32によってノイズを受信していると判定すると、キャリア判定部35が、ノイズキャンセル部33によりノイズ成分を除去したデジタル受信信号(以下、ノイズ除去信号という)のRSSIと第1基準値とを比較することにより、キャリアセンス判定を行う。
<本実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態のキャリアセンス回路30では、デジタル受信信号からノイズ成分を除去した信号(ノイズ除去信号)に基づいてキャリアセンス判定を行うため、他の通信システムや電子機器から送信されてくるノイズによって通信チャンネルが空いていないと誤判定をしてしまうことを防止し、その結果、待機状態がむやみに続いて送信機会を逸してしまうことを抑制することが可能となる。
また、キャリアセンス回路30は、同期検出部22とビタビ復号器28とに接続されており、同期検出部22から復調開始信号が入力されるとキャリアセンスを停止し、ビタビ復号器28から復調終了信号が入力されるとキャリアセンスを開始するように構成されている。
なお、キャリアセンス回路30では、第2FFT部31が、OFDMシンボル時間T1よりも小さい時間T2の間隔でFFT処理を実行するため、ノイズや受信信号に対して速い応答性でキャリアセンス判定を行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
なお、上記実施形態のPHY部4では、PHY送信部7の各部11〜15、及び、PHY受信部8の各部22〜28が、論理回路に従って実行する処理として実現されているが、これに限定されるものではなく、マイクロコンピュータが予め用意されたプログラムに従って実行する処理として実現されていてもよい。
Claims (4)
- 複数の搬送波からなる通信チャンネルを用いて通信を行う通信装置に内蔵されて、該通信チャンネルのキャリアセンスを行うキャリアセンス回路であって、
前記通信チャンネルを介して受信した信号をデジタル変換して得られるデジタル受信信号を高速フーリエ変換することによって、該デジタル受信信号の周波数スペクトルを算出するFFT処理手段と、
前記FFT処理手段により算出された周波数スペクトルが予め設定されたノイズ条件を満たす場合、前記デジタル受信信号のノイズ成分を抽出するノイズ抽出手段と、
前記ノイズ抽出手段が前記ノイズ成分を抽出した場合、前記周波数スペクトルから前記ノイズ成分を除去したノイズ除去スペクトルに基づいてキャリアセンスを行うキャリア判定手段と、
を備え、
前記キャリア判定手段は、前記ノイズ除去スペクトルを逆フーリエ変換することによって得られるノイズ除去信号に基づいて、前記ノイズ除去信号の信号強度が予め規定される第1基準値を超える場合、前記通信チャンネルの搬送波が存在すると判定することを特徴とするキャリアセンス回路。 - 前記ノイズ条件は、前記周波数スペクトルのうち、振幅が予め規定される第2基準値を超える周波数ポイントである選択ポイントの平均振幅値を選択振幅値として、全周波数ポイントの平均振幅値に対する前記選択振幅値の比が、予め設定された第1閾値を上回ることであることを特徴とする請求項1に記載のキャリアセンス回路。
- 複数の搬送波からなる通信チャンネルを用いて通信を行う通信装置に内蔵されて、該通信チャンネルのキャリアセンスを行うキャリアセンス回路であって、
前記通信チャンネルを介して受信した信号をデジタル変換して得られるデジタル受信信号を高速フーリエ変換することによって、該デジタル受信信号の周波数スペクトルを算出するFFT処理手段と、
前記FFT処理手段により算出された周波数スペクトルが予め設定されたノイズ条件を満たす場合、前記デジタル受信信号のノイズ成分を抽出するノイズ抽出手段と、
前記ノイズ抽出手段が前記ノイズ成分を抽出した場合、前記周波数スペクトルから前記ノイズ成分を除去したノイズ除去スペクトルに基づいてキャリアセンスを行うキャリア判定手段と、
を備え、
前記ノイズ条件は、前記周波数スペクトルのうち、振幅が予め規定される第2基準値を超える周波数ポイントである選択ポイントの平均振幅値を選択振幅値として、全周波数ポイントの平均振幅値に対する前記選択振幅値の比が、予め設定された第1閾値を上回ることであることを特徴とするキャリアセンス回路。 - 前記ノイズ条件は、前記周波数スペクトルのうち、前記通信チャンネルのガードバンド帯域に相当する周波数ポイントであるGBポイントの平均振幅値をGB振幅値、前記選択ポイントから前記GBポイントを除去した周波数ポイントである信号ポイントの平均振幅値を信号振幅値として、前記GB振幅値に対する前記信号振幅値の比が、予め設定された第2閾値を下回ることであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のキャリアセンス回路。
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