(57)【要約】【課題】  伝送効率を改善することができる無線通信技術を提供する。【解決手段】  １つ或いは複数の無線送信器が、無線受信器に対して、複数Ｍのフレームを送信する無線通信システムにおいて、第１〜第Ｍのフレームは、複数のサブブロックをそれぞれ異なる順序で含んでいる。無線受信器は、無線送信器から受信するフレーム内のサブブロックが正しく受信されたことを検出し、第ｓ−１（ｓ≦Ｍ）のフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを用いて、第ｓのフレームにおいて、チャネル推定を行う。【選択図】  図３Ｂ
2014154890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ或いは複数の無線送信器が、無線受信器に対して、複数Ｍのフレームを送信する無線通信システムであって、
第１〜第Ｍのフレームは、複数のサブブロックをそれぞれ異なる順序で含み、
前記無線受信器は、
前記無線送信器から受信するフレーム内のサブブロックが正しく受信されたことを検出する検出手段と、
第ｓ−１（ｓ≦Ｍ）のフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを用いて、第ｓのフレームにおいて、チャネル推定を行う推定手段と
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第ｓのフレームは、前記複数のサブブロックを、前記第ｓ−１のフレームと比較して、巡回シフトした順序で含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記無線送信器及び前記無線受信器の少なくとも一方は、動作速度を制御可能な第１の可動体に備えられ、
前記第ｓのフレームは、前記複数のサブブロックを、前記第ｓ−１のフレームと比較して、前記第１の可動体に設定した動作速度に基づいて定められるサブブロック数だけ巡回シフトした順序で含んでいる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記無線送信器及び前記無線受信器の少なくとも一方は、動作速度を制御可能な１つ或いは複数の第２の可動体の周辺に備えられ、
前記第ｓのフレームは、前記複数のサブブロックを、前記第ｓ−１のフレームと比較して、前記第２の可動体に設定した動作速度に基づいて定められるサブブロック数だけ巡回シフトした順序で含んでいる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１〜第Ｍのフレームは、前記複数のサブブロックの集合であるサブグループを、それぞれ異なる順序で含んでいる
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
通信装置であって、
第１の順序のサブブロックを含む第１のフレームと、第２の順序のサブブロックを含む第２のフレームを受信する受信手段と、
受信した第１のフレームのサブブロックの誤りを検出する検出手段と、
第１のフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを用いて、第２のフレームにおいて、チャネル推定を行う推定手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項７】
前記第２のフレームのサブブロックの順序は、前記第１のフレームのサブブロックの順序を巡回シフトした順序である
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記第１のフレーム及び前記第２のフレームの送信装置または、前記通信装置の少なくとも一方は、可動体に備えられ、
前記第２のフレームのサブブロックの順序は、前記第１のフレームのサブブロックの順序を前記可動体の動作速度に基づいて巡回シフトした順序である
ことを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
【請求項９】
前記第１のフレームは、第１の送信装置から送信され、前記第２のフレームは第２の送信装置から送信される
ことを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の通信装置。
【請求項１０】
１つ或いは複数の無線送信器が、無線受信器に対して、第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ、Ｍ≧２）のタイムスロットにおいて、第ｍのサブフレームを送信する無線通信システムにおける前記無線受信器として機能する通信装置の制御方法であって、
第１〜第Ｍのサブフレームは、複数のサブブロックをそれぞれ異なる順序で含み、
前記無線送信器から受信するサブフレーム内のサブブロックが正しく受信されたことを検出する検出工程と、
前記検出工程によって検出された、第１〜第ｓ−１（２≦ｓ≦Ｍ）のサブフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを用いて、第ｓのサブフレームにおいて、チャネル推定を行う推定工程と
を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。
【請求項１１】
１つ或いは複数の無線送信器が、無線受信器に対して、第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ、Ｍ≧２）のタイムスロットにおいて、第ｍのサブフレームを送信する無線通信システムにおける前記無線受信器として機能する通信装置の制御をコンピュータに機能させるためのプログラムであって、
第１〜第Ｍのサブフレームは、複数のサブブロックをそれぞれ異なる順序で含み、
前記コンピュータを、
前記無線送信器から受信するサブフレーム内のサブブロックが正しく受信されたことを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された、第１〜第ｓ−１（２≦ｓ≦Ｍ）のサブフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを用いて、第ｓのサブフレームにおいて、チャネル推定を行う推定手段と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の元データから生成された信号を、１つ或いは複数の無線送信器から繰り返し伝送する無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムでは、無線送信器から送信された信号は、マルチパス等のチャネル状態に応じて、無線受信器において波形が歪んで受信される。
【０００３】
この歪の影響を補正するために、無線受信器において波形が既知であるプリアンブルを使用する方式が従来試みられている。この方式では、フレームの先頭にプリアンブルを付加し、プリアンブルの受信波形に基づいてチャネル状態を推定し、その推定結果に基づいて受信波形を補正した後に復調処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３６７８８号公報
【特許文献２】仏国特許出願公開第２９３８９９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ロボットアームに備えられたカメラの制御用データの伝送を無線化したＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）システムのように、データ伝送中にチャネル状態が変動する場合には、フレームの後方においてチャネル推定精度が劣化する。そのため、フレームの後方において、誤り率が劣化することが問題となる。
【０００６】
特許文献１では、送信データを複数のサブブロックに分割し、これらのサブブロックを異なる順序で含む複数のサブフレームを、異なるタイムスロットで伝送する方式が提案されている。この方式では、比較的誤りが生じにくいサブフレームの前方に含まれるサブブロックが、サブフレーム毎に異なる。そのため、無線受信器において、各サブフレームから正しく受信されたサブブロックを選択して、受信フレームを構成することで、チャネル状態の変動の影響を軽減できる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方式では、チャネル状態の変動が高速である場合には、全てのサブブロックを誤りなく伝送するために必要なサブフレーム数が増加し、伝送効率が劣化することが問題となる。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、伝送効率を改善することができる無線通信技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明による無線通信システムは以下の構成を備える。即ち、
１つ或いは複数の無線送信器が、無線受信器に対して、複数Ｍのフレームを送信する無線通信システムであって、
第１〜第Ｍのフレームは、複数のサブブロックをそれぞれ異なる順序で含み、
前記無線受信器は、
前記無線送信器から受信するフレーム内のサブブロックが正しく受信されたことを検出する検出手段と、
第ｓ−１（ｓ≦Ｍ）のフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを用いて、第ｓのサブフレームにおいて、チャネル推定を行う推定手段と
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、伝送効率を改善することができる無線通信技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＦＡシステムの構成例を示す図である。
【図２】サブフレームを含む無線フレームの構成を示す図である。
【図３Ａ】無線受信器における受信処理を説明するための図である。
【図３Ｂ】無線受信器における受信処理を示すフローチャートである。
【図４】シフトブロック数対フレーム誤り率特性を示す図である。
【図５】無線送信器の構成を示す図である。
【図６】無線受信器の構成を示す図である。
【図７】サブグループを含む無線フレームの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態の一例を、図１〜６を用いて説明する。
【００１４】
図１は無線通信システムとして、ロボットアーム１１０に備えられたカメラ１０６の制御用データの伝送を無線化したＦＡシステムの構成例である。
【００１５】
アーム制御装置１０８は、ロボットアーム１１０及び１１１の動作を制御する機能を有し、アーム制御用データをロボットアーム１１０及び１１１に通知する。
【００１６】
アーム速度通知装置１０９は、現在及び過去のアーム制御に関する情報に基づいて、ロボットアーム１１０及び１１１の動作速度を算出して無線送信器１０１〜１０４（無線送信器１〜４）に通知する。
【００１７】
カメラ制御装置１１２は、カメラ１０６の動作を制御する機能を有し、照明の点灯・消灯及び露光の開始・終了等のカメラ制御用データを、無線送信器１０１〜１０４に対して出力する。
【００１８】
無線送信器１０１〜１０４はそれぞれ、カメラ制御装置１１２から入力されたカメラ制御用データからサブフレームを生成して、無線受信器１０５に対して、それぞれ異なるタイムスロットで送信する。例えば、第ｍ（１≦ｍ≦Ｍ、Ｍ≧２）のタイムスロットにおいて、第ｍのサブフレームを送信する。サブフレームは、複数のサブブロックを含み、サブブロックの送信順序は、アーム速度通知装置１０９から受信した、ロボットアーム１１０及び１１１の設定した動作速度に基づいて定められる。つまり、第１〜第Ｍのサブフレームは、複数のサブブロックをそれぞれ異なる順序で含んでいる。
【００１９】
無線受信器１０５は、無線送信器１０１〜１０４から送信された４つのサブフレームを受信する。そして、各サブフレームの中で正しく受信されたサブブロックを用いて受信データを構成し、カメラ１０６に出力する。また、先のタイムスロットで正しく受信されたサブブロックを基準信号として、後のタイムスロットにおいて、チャネル推定を行う。
【００２０】
尚、図１では、無線送信器の数を４とする例を示しているが、無線送信器の数は任意であり、本発明の実施形態を制限しない。また、図１では、無線受信器１０５が可動体であるロボットアーム１１０に備えられている例を示している。これに代えて、あるいはこれに加えて、無線送信器１０１〜１０４をロボットアームに設置し、無線送信器１０１〜１０４と無線受信機１０５の設置場所を逆にしても良い。つまり、無線送信器及び無線受信器の少なくとも一方が、動作速度を制御可能な第１の可動体であるロボットアーム１１０に備えられていても良い。更には、無線送信器及び無線受信器の少なくとも一方が、第１の可動体（ロボットアーム１１０）あるいは複数の第２の可動体（ロボットアーム１１０及び１１１）の周辺に備えられていても良い。
【００２１】
また、図１では、複数の無線送信器が異なるタイムスロットでサブフレームを送信する例を示しているが、１つの無線送信器が異なるタイムスロットで複数回サブフレームを送信しても良い。
【００２２】
図２はサブフレームを含む無線フレームの構成の一例である。
【００２３】
サブフレーム１（２００１）は無線送信器１０１から送信される。同様に、サブフレーム２（２００２）は無線送信器１０２から、サブフレーム３（２００３）は無線送信器１０３から、サブフレーム４（２００４）は無線送信器１０４から、それぞれ送信される。
【００２４】
サブフレーム１〜４（２００１〜２００４）は、無線受信器１０５において既知であるプリアンブル（２１０１〜２１０４）をサブフレームの先頭に含んでいる。
【００２５】
サブフレーム１（２００１）は、カメラ制御用データに変調処理を施して生成されたサブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を含んでいる。例えば、カメラ制御用データを所定のワード長毎に分割し、ＣＲＣ符号化した後に、誤り訂正符号化することで、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を生成する。図２では、サブフレーム２００１は、プリアンブル、サブブロック１、サブブロック２、サブブロック３・・・・、サブブロック６４の順で送信される。
【００２６】
サブフレーム２（２００２）は、サブフレーム１（２００１）と比較して、右方向（送信順序が遅くなる方向）に巡回シフトした順序で、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を含んでいる。図２では、サブフレーム２００２は、プリアンブル、サブブロック５７、サブブロック５８、サブブロック５９・・・・、サブブロック６４、サブブロック１、・・・サブブロック５６の順で送信される。
【００２７】
同様に、サブフレーム３（２００３）はサブフレーム２（２００２）と比較して、サブフレーム４（２００４）は３サブフレーム３（２００３）と比較して、右方向（送信順序が遅くなる方向）に巡回シフトした順序で、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を含んでいる。図２では、サブフレーム２００３は、プリアンブル、サブブロック４９、サブブロック５０、サブブロック５１・・・・、サブブロック６４、サブブロック１、・・・サブブロック４８の順で送信される。サブフレーム２００４は、プリアンブル、サブブロック４１、サブブロック４２、サブブロック４３・・・・、サブブロック６４、サブブロック１、・・・サブブロック４０の順で送信される。
【００２８】
ここで、巡回シフトするサブブロック数は、アーム速度通知装置１０９から受信した、ロボットアーム１１０及び１１１の少なくとも一方の動作速度に基づいて定められる。図２の例では、７ブロックづつシフトさせている。
【００２９】
サブフレーム１〜４（２００１〜２００４）は、サブブロックの順序に関する情報を含んでも良い。
【００３０】
尚、ここでは、サブフレーム数を４、サブブロック数を６４とする例を示しているが、これらの値は任意であり、本発明の実施形態を制限するものではない。また、サブフレーム１〜４（２００１〜２００４）が異なる無線送信器から送信される例を示しているが、１つの無線送信器が異なるタイムスロットでサブフレーム１〜４（２００１〜２００４）を送信しても良い。
【００３１】
次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、無線受信器１０５での受信処理を説明する。
【００３２】
無線受信器１０５は、サブフレーム１（２００１）を受信すると、プリアンブル（２１０１）を基準信号として、チャネル推定を行う（ステップＳ３００１）。例えば、プリアンブルの送信波形のフーリエ変換をＴP(ω)、プリアンブルの受信波形のフーリエ変換をＲP(ω)と表すとき、周波数応答Ｈ(ω)を、
Ｈ(ω)  ＝  ＲP(ω)  ／  ＴP(ω)    （式１）
として算出することで、チャネル推定を行う。
【００３３】
無線受信器１０５は、チャネル推定の結果に基づいて、チャネル補正を行う（ステップＳ３００２）。例えば、チャネル補正前の受信波形のフーリエ変換をＸ(ω)、チャネル補正後の波形のフーリエ変換をＹ(ω)と表すとき、
Ｙ(ω)  ＝  Ｘ(ω)  ／  Ｈ(ω)                            （式２）
となる処理を施すことで、チャネル補正を行う。
【００３４】
無線受信器１０５は、チャネル補正後に、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）の復調処理を行う（ステップＳ３００３）。例えば、チャネル補正された信号のＩＱ成分を軟判定した後に、誤り訂正復号し、各サブブロックの受信データを得る。
【００３５】
無線受信器１０５は、復調処理後に、各サブブロックの受信データに誤りが含まれるかをサブブロック誤り検査する（ステップＳ３００４）。例えば、無線送信器１０１〜１０４においてサブブロック単位でＣＲＣ符号化しておき、各サブブロックの受信データに対してＣＲＣチェックを行うことで、サブブロック誤りの検査を行う。
【００３６】
サブブロック誤りの検査の結果、誤りなく受信されたと判定されたサブブロックは、受信サブブロック用の無線受信器１０５のバッファに記憶される。
【００３７】
サブフレームを伝送中に、ロボットアーム１１０及び１１１が動作している場合には、サブフレーム内でチャネル状態が変化する。そのため、サブフレームの後方のサブブロックにおいて、チャネル推定精度が劣化する。図３Ａの例では、サブブロック１〜５（２０１〜２０５）においては、ある程度以上のチャネル推定精度が得られているため、誤りなくデータが受信される。一方、サブブロック６〜６４（２０６〜２１６）においては、チャネル推定精度（３０１）が劣化したため、サブブロック誤りが生じる。
【００３８】
次に、無線受信器１０５は、次のサブフレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ３００５）。そして、無線受信器１０５は、サブフレーム２（２００２）を受信すると（ステップＳ３００５でＹＥＳ）、サブフレーム１（２００１）と同様に、プリアンブル（２１０２）を基準信号として、チャネル推定、チャネル補正、復調処理、サブブロック誤り検査を行う。
【００３９】
更に、無線受信器１０５は、サブフレーム１（２００１）において誤りなく受信されたサブブロックであるサブブロック１〜５（２０１〜２０５）においては、チャネル推定を行う。例えば、次の手順に従ってチャネル推定を行う。まず、無線受信器１０５は、サブブロック１（２０１）の受信データに対して、無線送信器１０１〜１０４において行った変調処理と同一の変調処理を施すことで、サブブロック１（２０１）の送信波形のレプリカを生成する。そして、無線受信器１０５は、サブブロック１（２０１）の送信波形のレプリカのフーリエ変換をＴ1(ω)、サブフレーム２（２００２）のサブブロック１（２０１）の受信波形のフーリエ変換をＲ1(ω)と表すとき、周波数応答Ｈ(ω)を、
Ｈ(ω)  ＝  Ｒ1(ω)  ／  Ｔ1(ω)          （式３）
として算出する。更に、無線受信器１０５は、サブブロック２〜５（２０２〜２０５）においても、同様の手順で周波数応答Ｈ(ω)を算出し、サブブロック１〜５（２０１〜２０５）において算出した周波数応答Ｈ(ω)を平均化することで、チャネル推定を行う。
【００４０】
一方、サブブロック６（２０６）以降のサブブロックにおいては、無線受信器１０５は、サブブロック１〜５（２０１〜２０５）でのチャネル推定の結果に基づいてチャネル補正を行う。
【００４１】
サブフレーム１（２００１）と同様に、ロボットアーム１１０及び１１１の動作に起因して、サブフレーム２（２００２）の後方で、チャネル推定精度が劣化する。図３Ａの例では、サブブロック５７〜６１（２０９〜２１３）は誤りなく受信されるが、サブブロック６２（２１４）以降において、サブブロックを正しく受信できない程度までチャネル推定精度（３０２）が劣化する。しかしながら、サブブロック１〜５（２０１〜２０５）におけるチャネル推定の効果として、サブブロック６〜８（２０６〜２０８）におけるチャネル推定精度が改善するため、これらのサブブロックがサブフレーム２（２００２）において正しく受信される。
【００４２】
また、サブフレーム１（２００１）とサブフレーム２（２００２）でサブブロック１〜６４（２０１〜２１６）の送信順序を変えたために、プリアンブル（２１０１、２１０２）直後のサブブロックが異なる。そのため、無線受信器１０５は、サブフレーム１（２００１）では正しく受信されなかったサブブロック５７〜６１（２０９〜２１３）をサブフレーム２（２００２）において正しく受信することができる。
【００４３】
次に、無線受信器１０５は、サブフレーム３（２００３）を受信すると（ステップＳ３００５でＹＥＳ）、サブフレーム２（２００２）と同様の処理を行う。このとき、無線受信器１０５は、サブフレーム２（２００２）において、正しく受信されたサブブロックであるサブブロック１〜８（２０１〜２０８）及びサブブロック５７〜６１（２０９〜２１３）において、チャネル推定を行う。
【００４４】
無線受信器１０５は、サブフレーム４（２００４）を受信すると（ステップＳ０３５でＹＥＳ）、サブフレーム４（２００４）においては、サブフレーム３（２００３）において正しく受信されたサブブロックにおいてチャネル推定を行う。
【００４５】
このように、無線受信器１０５は、第１〜第ｓ−１（２≦ｓ≦Ｍ）のサブフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを用いて、第ｓのサブフレームにおいて、チャネル推定を行う。
【００４６】
サブフレーム４（２００４）の全てのサブブロックに対してサブブロック誤り検査が完了すると、無線受信器１０５は、正しく受信されたサブブロック１〜６４（２０１〜２１６）から受信データを構成して、カメラ１０６に出力する。
【００４７】
尚、ステップＳ３００５において、次のサブフレームの有無の判定は、例えば、所定時間内にサブフレームを受信したか否かで判定する。
【００４８】
図４は「サブフレーム毎に送信順序を巡回シフトするサブブロックの数」に対する「受信データに誤りが含まれる確率」を示す。
【００４９】
サブフレーム数は４として、Ｎ番目に送信されるサブフレームは、Ｎ−１番目に送信されるサブフレームと比較して、図４の横軸の値だけ巡回シフトした送信順序でサブブロックを含んでいる。ここで、Ｎは２〜４の整数である。
【００５０】
また、各サブフレームに対して確率０．１で無線送信器と無線受信器の間にシャドウイングが発生すると仮定している。シャドウイングが発生したサブフレームは、全てのサブブロックが誤って受信されると仮定している。
【００５１】
プリアンブル及び以前のサブフレームにおいて正しく受信されたサブブロックにおいてチャネル推定を行い、その後正しく受信されるサブブロックの数を１６及び２４と仮定した場合の、受信データに誤りが含まれる確率を図４に示す。
【００５２】
図４から、シフトブロック数を０とした場合に誤り確率が最も悪くなっており、サブフレーム毎にサブブロックの送信順序を巡回シフトすることが有効であることが分かる。
【００５３】
また、図４から、チャネル推定後に受信可能なブロック数（例えば、ブロック数＝１６（図４の４０１）とブロック数＝２４（図４の４０２））に応じて、最適なシフトブロック数が異なることが分かる。チャネル推定後に受信可能なブロック数は、チャネル変動の速度に依存する。更に、チャネル変動の速度は、ロボットアーム１１０及び１１１の動作速度に依存する。そのため、ロボットアーム１１０及び１１１の動作速度に基づいて、シフトブロック数を変更することが有効である。
【００５４】
図５は無線送信器１０１〜１０４の構成の一例を示す。
【００５５】
サブブロック構成回路５０６は、カメラ制御装置１１２から入力された送信データから、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を構成し、送信サブブロック用バッファ５０５に入力する。例えば、送信データを所定のワード長に分割し、ＣＲＣ符号化・誤り訂正符号化を行う。
【００５６】
送信サブブロック用バッファ５０５は、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を記憶し、サブフレーム構成回路５０４に出力する。
【００５７】
サブフレーム構成回路５０４は、サブブロック順序制御回路５０８が定めたサブブロック送信順序に基づいて、サブフレーム１〜４（２００１〜２００４）を構成し、変調回路５０３に出力する。
【００５８】
変調回路５０３は、サブフレーム構成回路５０４から入力されたサブフレーム１〜４（２００１〜２００４）に対して変調処理を施すことで、デジタルベースバンド信号を生成する。例えば、ＱＡＭマッピングした後に、デジタルフィルタで波形形成する。
【００５９】
ＤＡ変換器５０２は、変調回路５０３から入力されたデジタルベースバンド信号をアナログベースバンド信号に変換して送信ＲＦ回路５０１に出力する。
【００６０】
送信ＲＦ回路５０１では、ＤＡ変換器５０２から入力されたアナログベースバンド信号からＲＦ帯域の送信信号を生成して送信アンテナから空中線に出力する。例えば、アナログベースバンド信号をＲＦ帯域にアップコンバートして、バンドパスフィルタで帯域制限して、更に電力増幅して、送信アンテナから空中線に出力する。
【００６１】
アーム速度受信回路５０９は、アーム速度通知装置１０９からロボットアーム１１０及び１１１の動作速度を受信して、サブブロック順序制御回路５０８に出力する。
【００６２】
サブブロック順序制御回路５０８は、アーム速度受信回路５０９から入力されたロボットアーム１１０及び１１１の動作速度、サブフレームの数、サブフレーム１〜４（２００１〜２００４）に含まれるサブブロックの数に基づいて、サブブロック送信順序を定める。サブブロック送信順序は、サブフレーム構成回路５０４及びサブブロック順序情報通知回路５０７に入力される。
【００６３】
サブブロック順序情報通知回路５０７は、サブブロック順序制御回路５０８から入力されたサブブロック送信順序を無線受信器１０５に通知する。例えば、サブブロック順序情報通知回路５０７は、カメラ制御用データの伝送に用いる無線通信部に比べて、誤り耐性の強い無線通信の送信回路である。あるいは、サブフレーム１〜４（２００１〜２００４）にサブブロック送信順序を含めても良い。
【００６４】
図６は無線受信器１０５の構成の一例を示す。
【００６５】
受信ＲＦ回路６０１は、受信アンテナを介して空中線から受信されたＲＦ帯域の受信信号からアナログベースバンド信号を生成してＡＤ変換器６０２に入力する。例えば、受信アンテナによって受信されたＲＦ帯域の受信信号を電力増幅して、バンドパスフィルタで帯域制限して、更にベースバンド帯にダウンコンバートする。
【００６６】
ＡＤ変換器６０２は、受信ＲＦ回路６０１から入力されたアナログベースバンド信号をデジタルベースバンド信号に変換して、チャネル等化回路６０３とチャネル推定回路６０８に出力する。
【００６７】
チャネル等化回路６０３は、チャネル推定回路６０８から入力されたチャネル推定結果に基づいて、ＡＤ変換器６０２から入力されたデジタルベース信号にチャネル補正処理を施す。チャネル等化回路６０３は、例えば、式２で与えられる処理を施すことで、チャネル補正を行う。チャネル補正された信号は復調回路６０４に出力される。
【００６８】
復調回路６０４は、チャネル等化回路６０３から入力されたチャネル補正された信号に復調処理を施すことで、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を得る。復調回路６０４は、例えば、チャネル補正された信号のＩＱ成分を軟判定した後に、誤り訂正復号することでサブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を得る。サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）は、ブロック誤り検出回路６０５に出力される。
【００６９】
ブロック誤り検出回路６０５は、復調回路６０４から入力されたサブブロック１〜６４（２０１〜２１６）に誤りが含まれているかを検査する。ブロック誤り検出回路６０５は、例えば、無線送信器１０１〜１０４においてサブブロック単位でＣＲＣ符号化しておき、各サブブロックの受信データに対してＣＲＣチェックを行うことで、サブブロック誤りの検査を行う。サブブロック誤りの検査の結果、誤りなく受信されたと判定されたサブブロックは、受信サブブロック用バッファ６０６に出力される。
【００７０】
受信サブブロック用バッファ６０６は、ブロック誤り検出回路６０５から入力された誤りなく受信されたと判定されたサブブロックを記憶して、受信フレーム構成回路６０７及び送信波形レプリカ生成回路６１０に出力する。
【００７１】
受信フレーム構成回路６０７は、サブブロック順序情報受信回路６０９から入力されたサブブロック送信順序に基づいて、受信サブブロック用バッファ６０６から入力されたサブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を並び替えることで、受信データを得る。受信データはカメラ１０６に出力される。
【００７２】
送信波形レプリカ生成回路６１０は、受信サブブロック用バッファ６０６から入力された誤りなく受信されたと判定されたサブブロックから、送信波形のレプリカを生成して、チャネル推定回路６０８に出力する。送信波形レプリカ生成回路６１０は、例えば、無線送信器の変調回路５０３における変調処理と同一の変調処理をサブブロックに対して施すことで、送信波形のレプリカを生成する。
【００７３】
チャネル推定回路６０８は、ＡＤ変換器６０２から入力されたデジタルベースバンド信号、プリアンブル（２１０１〜２１０４）、送信波形レプリカ生成回路６１０から入力された送信波形のレプリカを基に、チャネル推定を行う。チャネル推定回路６０８は、例えば、デジタルベースバンド信号とプリアンブル（２１０１〜２１０４）を基に、式１から周波数応答を算出することで、チャネル推定を行う。あるいは、チャネル推定回路６０８は、ＡＤ変換器６０２から入力されたデジタルベースバンド信号と送信波形のレプリカを基に、式３から周波数応答を算出することで、チャネル推定を行う。チャネル推定結果は、チャネル等化回路６０３に出力される。
【００７４】
サブブロック順序情報受信回路６０９は、無線送信器１０１〜１０４から通知されたサブブロック送信順序を受信する。サブブロック順序情報受信回路６０９は、例えば、カメラ制御用データの伝送に用いる無線通信部に比べて、誤り耐性の強い無線通信の受信回路である。あるいは、サブフレーム１〜４（２００１〜２００４）にサブブロック送信順序を含めても良い。
【００７５】
以上説明したように、実施形態１によれば、複数のサブブロックを異なる順序で含む複数のサブフレームを、異なるタイムスロットで伝送し、更に、先のサブフレームにおいて正しく受信されたサブブロックを利用して、後続のサブフレームにおいてチャネル状態を推定する。具体的には、特許文献２において示されているように、正しく受信されたサブブロックの受信データに対して無線送信器と同様の変調処理を施すことで生成した送信波形のレプリカを用いて、チャネル状態を推定する。
【００７６】
更に、図１に示すＦＡシステムにおいて、巡回シフトによりサブブロックの送信順序を並び替える場合には、ロボットアーム１１０及び１１１の動作速度に応じて、シフトブロック数を最適な値に切り替える。
【００７７】
これにより、フレームの後方であっても、チャネル推定を行った直後のサブブロックにおけるチャネル推定精度を向上させることができる。そのため、特許文献１の方式では、チャネル状態の変動が高速である場合に、プリアンブル直後の数サブブロックのみが正しく受信できるのに対して、実施形態１では、チャネル推定を行った直後の数サブブロックも正しく受信できるようになる。
【００７８】
＜実施形態２＞
実施形態１では、サブフレーム毎のサブブロックの送信順序を、巡回シフトによって変更する構成としている。これに対して、実施形態２では、複数のサブブロックの集合をサブグループとし、サブグループをランダムに並び変えることで、サブブロックの送信順序を変更する構成について説明する。尚、実施形態２における、その他のシステム構成及び回路構成は、実施形態１と同様であるため、詳細については省略する。
【００７９】
図７はサブグループを含む無線フレームの構成の一例である。
【００８０】
サブフレーム１（７００１）は、サブブロック１〜６４（２０１〜２１６）を含んでいる。また、サブフレーム１（７００１）の送信順序で連続する２つのサブブロックの集合をサブグループとする。図７の例では、サブグループ１（７０１）は、サブブロック１（２０１）とサブブロック２（２０２）を含んでいる。また、サブグループ２（７０２）は、サブブロック３（２０３）とサブブロック４（２０４）を含んでいる。以下、同様にしてサブグループ３２（７０３）は、サブブロック６３（２１５）とサブブロック６４（２１６）を含んでいる。
【００８１】
サブフレーム２（７００２）は、サブフレーム１（７００１）と異なる順序でサブグループ１〜３４（７０１〜７０３）を含んでいる。サブフレーム２（７００２）におけるサブグループ１〜３４（７０１〜７０３）の順序は、サブフレーム１（７００１）と異なっていれば任意であり、図７の例に限定されない。
【００８２】
同様に、サブフレーム３（７００３）、サブフレーム４（７００４）もサブフレーム１（７００１）、サブフレーム２（７００２）と異なる順序でサブグループ１〜３４（７０１〜７０３）を含んでいる。
【００８３】
実施形態２では、サブフレーム１（７００１）において正しく受信されたサブブロックが、サブフレーム２（７００２）において分散される。そのため、サブフレーム２（７００２）において、チャネル推定に使用されるサブブロックが分散する。その結果として、サブブロックでのチャネル推定の効果によって正しく受信されるサブブロックの数が、実施形態１と比較して、増加する可能性がある。
【００８４】
尚、図７の例では、サブグループに含まれるサブブロックの数を２としているが、この値は所望のチャネル推定精度を得るのに十分な値以上であれば任意であり、本発明の実施形態を制限するものではない。
【００８５】
また、アーム速度通知装置１０９から受信した、ロボットアーム１１０及び１１１の動作速度に基づいて、サブグループに含まれるサブブロックの数を変更しても良い。
【００８６】
以上説明したように、実施形態２によれば、複数のサブブロックの集合をサブグループとし、サブグループをランダムに並び変えることで、サブブロックの送信順序を変更するようにする。これにより、サブフレーム毎にサブブロックの送信順序を変更しない特許文献２の方式と比べて、サブフレーム内でチャネル推定に使用できるサブブロックの位置が分散される。そのため、サブブロックでのチャネル推定によって正しく受信できるようになるサブブロックの数を増加させることができる。結果として、伝送効率を過度に劣化させることなく、データ伝送中のチャネル状態の変動の影響を軽減することができる。
【００８７】
尚、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
2014154890.tif 000003
【図２】
2014154890.tif 000004
【図３Ａ】
2014154890.tif 000005
【図３Ｂ】
2014154890.tif 000006
【図４】
2014154890.tif 000007
【図５】
2014154890.tif 000008
【図６】
2014154890.tif 000009
【図７】
2014154890.tif 000010