JP5385216B2 - 無線通信機器 - Google Patents
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Description
アンテナ割当部は、基準値判定部の判定結果に応じて前記3以上の複数のアンテナを前記複数の第1通信部または前記第2通信部に割当てる。アンテナ切換部はアンテナ割当部によって割当てられた通信部に3以上の複数のアンテナを接続切換えする。このため、アンテナ割当部は3以上の複数のアンテナを通信部に対し適切に割当てることができる。これにより、たとえ第1周波数帯と第2周波数帯とが近接または互いに包含関係にある場合、通信妨害が発生する懸念を生じたとしても、通信妨害を極力抑制でき、通信速度の低下を抑制できる。
以下、本発明の第1実施形態について図1〜図6を参照しながら説明する。本実施形態では、Bluetooth−WiMAX通信装置を車両内に搭載したWiMAX−Bluetooth共用システムAの形態について説明する。
無線通信機器としてのWiMAX−Bluetooth通信装置1は、ナビECU2、Bluetooth送受信用のフロントエンド部3、WiMAX送受信用のフロントエンド部4a、4b、アンテナ切換器5、共用アンテナ6を電気的に接続して構成されている。
WiMAXは、例えばIEEE802.16−2004等により規定され、中長距離エリアをカバーする無線通信規格として適用が進められている。WiMAXは、その使用周波数帯が2〜11GHzと規定されている。このWiMAXは、例えば固定WiMAX通信網については主に離島や山間部などの人口希薄地帯や高速有線通信の敷設が困難な地域で使われる。
Bluetooth通信端末7の電波信号の出力PB
伝搬損失Lp
WiMAX通信端末のサイドローブの減衰Ls
第2アンテナA2に接続される送信フィルタによるBluetooth周波数帯の減衰量をLF、
第2アンテナA2の利得をGv
Bluetooth通信端末7のアンテナ利得をGM
としたとき、
第2アンテナA2からWiMAXの電波信号を出力したときに、Bluetooth通信端末7が受信するBluetooth使用周波数帯の妨害波Nは、
N = PWi + LF + Ls + Gv + Lp +GM …(1)
他方、Bluetooth通信端末7が出力したときに、第2アンテナA2から受信されるBluetoothの受信信号強度レベルは、
RSSI2 = PB + GM + Lp + Gv …(2)
これらの(1)、(2)式から、
N = PWi + RSSI2 − PB + LF + Ls …(3)
この(3)式において、PWi,PB,LF,Lsは予め定められた既知の値である。
S = RSSI1 …(4)
と定義することができる。
S/N = S−N
= RSSI1−(PWi+RSSI2−PB+LF+Ls) …(5)
であるため、
M = RSSI1 − RSSI2
= S/N − (PWi−PB+LF+Ls) …(6)
となる。
例えば、妨害判断基準値Mを−10dBと規定する。例えば図4に示すように、Bluetooth通信端末7が車両Cの車室内の助手席に載置されている場合を想定する。
RSSI(2)=−55dBm
RSSI(3)=−60dBm
と得られたとすると、
前述のステップS2において、
RSSI(1)−RSSI(2)=15dB
RSSI(2)−RSSI(1)=−15dB
RSSI(2)−RSSI(3)=5dB
RSSI(3)−RSSI(2)=−5dB
RSSI(3)−RSSI(1)=−20dB
RSSI(1)−RSSI(3)=20dB
として全ての差分が得られる。
図7ないし図12は、第2実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは妨害の生じないアンテナが0又は複数のときのBluetooth用アンテナ、WiMAX用アンテナの割当方法にある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して異なる部分について説明を行う。
<実用例2(妨害の生じないアンテナが2個の場合)>
例えば、妨害判断基準値Mを−10dBと規定する。例えば図9に示すように、車両C内の運転席および助手席間にBluetooth通信端末7が位置している場合を想定する。このとき、検出部2aaが、アンテナ6aを通じて受信した受信信号強度レベルをRSSI(1)、検出部2aaがアンテナ6bを通じて受信した受信信号強度レベルをRSSI(2)、検出部2aaがアンテナ6cを通じて受信した受信信号強度レベルをRSSI(3)とする。
RSSI(2)=−45dBm
RSSI(3)=−60dBm
と得られたとすると、
前述のステップS2において、
RSSI(1)−RSSI(2)=0dB
RSSI(2)−RSSI(1)=0dB
RSSI(2)−RSSI(3)=15dB
RSSI(3)−RSSI(2)=−15dB
RSSI(3)−RSSI(1)=−15dB
RSSI(1)−RSSI(3)=15dB
として全ての差分が得られる。
RSSIw(2)=−55dBm、CINRw(2)=20dB
として得られたとすると、アンテナ6bを通じて得られた受信信号電界強度レベルや信号対干渉ノイズ比がアンテナ6aを通じて得られた値よりも高いため、アンテナ6bをWiMAX用に割当てて、アンテナ6aをBluetooth用に割当てる。このようにしてアンテナ6a〜6cがWiMAX用およびBluetooth用に割当てられる。
例えば妨害判断基準値Mを−10dBと規定する。例えば図10に示すように、Bluetooth通信端末7が車両Cの車室内の運転席および助手席間のやや後方に位置している場合を想定する。前述の実用例に比較してRSSI(3)の値が上昇し、
RSSI(1)=−45dBm
RSSI(2)=−45dBm
RSSI(3)=−50dBm
と得られたとすると、
前述のステップS2において、
RSSI(1)−RSSI(2)=0dB
RSSI(2)−RSSI(1)=0dB
RSSI(2)−RSSI(3)=5dB
RSSI(3)−RSSI(2)=−5dB
RSSI(3)−RSSI(1)=−5dB
RSSI(1)−RSSI(3)=5dB
として全ての差分が得られる。
RSSIw(2)=−55dBm、CINRw(2)=20dB
RSSIw(3)=−70dBm、CINRw(3)=10dB
と得られたとすると、アンテナ6a、6bを通じて得られた受信信号電界強度レベルや信号対干渉ノイズ比がアンテナ6cを通じて得られた値よりも高いため、アンテナ6a、6bをWiMAX用に割当てて、アンテナ6cをBluetooth用に割当てる。このようにしてアンテナ6a〜6cがWiMAX用およびBluetooth用に割当てられる。
例えば、妨害判断基準値Mを+10dBと規定する。例えば図11に示すように、Bluetooth通信端末7が車両Cの車室内の後部座席間に位置している場合を想定する。前述の実用例に比較してRSSI(3)の値が上昇し、
RSSI(1)=−50dBm
RSSI(2)=−50dBm
RSSI(3)=−45dBm
と得られたとすると、
前述のステップS2において、
RSSI(1)−RSSI(2)=0dB
RSSI(2)−RSSI(1)=0dB
RSSI(2)−RSSI(3)=ー5dB
RSSI(3)−RSSI(2)=5dB
RSSI(3)−RSSI(1)=5dB
RSSI(1)−RSSI(3)=−5dB
として全ての差分が得られる。
図12は、WiMAX出力制御を行うための出力制御部を設けた場合の変形構成例を示している。この図12に示すように、システムAに代わるシステムA3は、WiMAX出力制御部22を備える。このWiMAX出力制御部22は、アンテナ割当て切換え制御部2cdからの制御信号に基いてWiMAX用のフロントエンド部4aa、4baに出力制御信号を送信し、フロントエンド部4aaおよび4baはこの出力制御信号に基いて最大出力を所定値だけ低下させる。このような構成を適用することで、WiMAX通信機能がBluetooth通信端末7の通信に妨害を与えることがなくなる。
本発明は前記実施形態に関わらず、以下に示す変形または拡張が可能である。
3つのアンテナ6a〜6cを、第1WiMAX通信部(2bおよび4a)、第2WiMAX通信部(2bおよび4b)、Bluetooth通信部(2aおよび3)に割り当てた実施形態を示したが、WiMAX通信部は3以上(例えば4)構成しても良い。また、アンテナを4個以上設けた場合にも同様に適用できる。
また、3個のアンテナ6a〜6cを通じて受信した受信信号強度レベルの差分を算出するときに、互いの差分を全て算出することで全通りの差分を算出する実施形態を示したが、例えば、2つの受信信号強度レベルのうち一方の受信信号強度レベル(例えばRSSI(1))と他方の受信信号強度レベル(例えばRSSI(2))との差分を一方のみ算出した上で、これらの差分の絶対値の正値(|RSSI(1)−RSSI(2)|)および負値(−|RSSI(1)−RSSI(2)|)を求めることで全通りの差分を算出するようにしても良い。
Claims (9)
- 第1周波数帯の電波信号により第1通信器との間で通信可能であると共に、前記第1周波数帯と近接または包含関係にある第2周波数帯の電波信号により第2通信器との間で通信可能な無線通信機器であって、
前記第1通信器と通信する複数の第1通信部と、
前記第2通信器と通信する第2通信部と、
前記複数の第1通信器の電波信号および前記第2通信器の電波信号とも送受信可能な3以上の複数のアンテナと、
前記3以上の複数のアンテナを通じて前記第2通信部が前記第2通信器から電波信号を受信する受信信号強度レベル(RSSI)をそれぞれ検出する第1指標検出部と、
前記第1指標検出部により検出された受信信号強度レベルについて、前記3以上の複数のアンテナのうち2つのアンテナを通じて検出された受信信号強度レベルの差を全通り算出する算出部と、
前記第2通信器が前記第1通信部の電波信号を妨害電波として受信したときに所定のエラーレートを得られるように予め定められた所定の妨害判断基準値と、前記算出部により算出された受信信号強度レベルの差とを比較し、受信信号強度レベルの差が前記妨害判断基準値以上であるか否かを判定する基準値判定部と、
前記基準値判定部の判定結果に応じて前記3以上の複数のアンテナを前記複数の第1通信部または前記第2通信部に割当てるアンテナ割当部と、
前記アンテナ割当部によって割当てられた通信部に前記3以上の複数のアンテナを接続切換えするアンテナ切換部とを備えたことを特徴とする無線通信機器。 - 前記複数の第1通信部はWiMAX規格に準拠し前記第1通信器と中長距離通信可能に構成され、前記第2通信部はBluetooth規格に準拠し前記第2通信器と近距離通信可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載の無線通信機器。
- 前記第1通信部による前記第1通信器との通信状態を示す指標値を検出する第2指標検出部と、
前記複数のアンテナを通じて検出された前記第2指標検出部の指標値を互いに比較する相互比較部と、
前記アンテナ割当部は、前記基準値判定部の判定結果に加え前記相互比較部の比較結果に基いて前記3以上の複数のアンテナを前記複数の第1通信部および前記第2通信部の何れか互いに異なる通信部に割当てることを特徴とする請求項1または2記載の無線通信機器 - 前記第1通信部による前記第1通信器との通信状態を示す指標値を検出する第2指標検出部を備え、
前記アンテナ割当部は、
前記基準値判定部の判定結果に応じて前記3以上の複数のアンテナを通信部に割当てるときに、前記基準値判定部の判定結果として前記受信信号強度レベルの差が前記妨害判断基準値以上と判定されるアンテナが2以上存在する場合、
当該存在する2以上のアンテナの中で、前記第2指標検出部の指標値が低い値のアンテナを前記第2通信部に割当て、前記第2指標検出部の指標値が高い値のアンテナを前記第1通信部に割当てることを特徴とする請求項1ないし3の何れか一項に記載の無線通信機器。 - 前記第2通信部が前記第2通信器から到来する電波信号を検出しない場合、
前記アンテナ割当部は、前記第2指標検出部の指標値が高いアンテナから順に前記複数の第1通信部に割当てることを特徴とする請求項3または4記載の無線通信機器。 - 前記第2指標検出部は、前記指標値として受信信号強度レベル(RSSI)、搬送波レベル対干渉雑音比(CINR)の少なくとも何れか一つ以上を検出することを特徴とする請求項3ないし5の何れかに記載の無線通信機器。
- 前記アンテナ割当部は、
前記基準値判定部の判定結果に応じて前記3以上の複数のアンテナを通信部に割当てるときに、前記基準値判定部の判定結果において前記受信信号強度レベルの差が前記妨害判断基準値以上であると判定されるアンテナを前記第2通信部に割当てることを特徴とする請求項1ないし6の何れかに記載の無線通信機器。 - 前記アンテナ割当部は、
前記基準値判定部の判定結果に応じて前記3以上の複数のアンテナを通信部に割当てるときに、前記基準値判定部の判定結果として前記受信信号強度レベルの差が前記妨害判断基準値以上であると判定されるアンテナが存在しない場合、
他のアンテナとの受信信号強度レベルの差を比較したときに当該受信信号強度レベルの差が最も高く得られるアンテナを前記第2通信部に割当てることを特徴とする請求項1ないし7の何れかに記載の無線通信機器。 - 前記複数の第1通信部の最大送信出力を低下させる出力制御部を備えたことを特徴とする請求項8記載の無線通信機器。
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