(57)【要約】  通信システム中の無線トランシーバ5は、無線トランシーバ5がそれらの近接度を決定することを可能にするために周期的に信号パルス6を放送する。各々の無線トランシーバ5は、全地球位置測定システム（GPS）を介して同期化手段17によって同期する時間を維持するためのクロック16を持つ。各々の無線トランシーバ5は、同期時間中の同じ時点で信号パルス6を送信する。信号検出器19は、最も近い無線トランシーバ5から受信される信号パルス6の開始を検出し、近接度推定器20は、信号パルス6が放送される同期時間中の時点と、他の無線トランシーバ5から受信される信号パルス6の開始が検出される同期時間中の時点との間の差分を決定することによって、最も近い無線トランシーバ5の近接度を推定する。制御部21は、推定された近接度を閾値と比較し、近接度推定が所与の閾値未満の場合、無線トランシーバ5の送信手段7が通信信号を送信することを防ぐ。
2009521178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて他の無線トランシーバと通信する無線トランシーバであって、
１つ以上の前記他の無線トランシーバの近接度を推定する近接度推定器、
前記無線通信システムにおける通信信号を送信する送信手段、及び
推定された近接度が所与の閾値未満の場合には前記通信信号を送信しないように前記送信手段を制御する制御部、
を有する無線トランシーバ。
【請求項２】
前記他の無線トランシーバによって放送される信号パルスを受信する受信手段を有し、前記近接度推定器が、１つ以上の前記他の無線トランシーバから受信される前記信号パルスに近接度推定の基礎を置く、請求項１に記載の無線トランシーバ。
【請求項３】
前記近接度推定器が、それぞれの信号パルスが放送された時点と、前記信号パルスが前記受信手段によって受信された時点との間の差分に近接度推定の基礎を置く、請求項２に記載の無線トランシーバ。
【請求項４】
時間を維持するためのクロック、及び、
前記クロックにより維持される時間を１つ以上の前記他の無線トランシーバによって維持される時間に同期させる同期化手段を有し、
前記信号パルスが放送され、前記信号パルスが受信される時点が、同期化された時間において決定される、請求項２又は請求項３に記載の無線トランシーバ。
【請求項５】
前記同期化手段が、他の無線システムを用いて時間を同期させる、請求項４に記載の無線トランシーバ。
【請求項６】
前記他の無線システムが位置決めシステムである、請求項５に記載の無線トランシーバ。
【請求項７】
前記信号パルスが、それぞれの信号パルスを放送している前記他の無線トランシーバが前記通信システムにおける通信信号をいつ送信するかの第１指示と、それぞれの信号パルスを放送している前記他の無線トランシーバが前記通信システムにおける通信信号をいつ受信するかの第２指示とを含み、前記制御部が、受信された信号パルス中の第１及び第２指示の存在に基づいて、前記送信手段がその通信信号を送信しないように制御する、請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の無線トランシーバ。
【請求項８】
前記信号パルスが、それぞれの信号パルスを放送している前記他の無線トランシーバが前記通信システムにおける通信信号を送信又は受信しているパワーの指示を含み、前記制御部が、受信された信号パルス中の前記パワーの指示に基づいて、前記送信手段がその通信信号を送信しないように制御する、請求項２から請求項７のいずれか一項に記載の無線トランシーバ。
【請求項９】
当該無線トランシーバの前記送信手段も、前記他の無線トランシーバに信号パルスを放送する、請求項２から請求項８のいずれか一項に記載の無線トランシーバ。
【請求項１０】
前記送信手段が、前記他の無線トランシーバが信号パルスを放送するのと同じ時点において、その信号パルスを放送する、請求項９に記載の無線トランシーバ。
【請求項１１】
前記信号パルスの放送が周期的に繰り返される、請求項２から請求項１０のいずれか一項に記載の無線トランシーバ。
【請求項１２】
前記送信手段によって放送される前記信号パルスが、それが当該無線トランシーバから発信されたことを示すマーカーを含み、前記近接度検出器が、前記マーカーを含む前記受信手段によって受信される信号パルスを無視する、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の無線トランシーバ。
【請求項１３】
前記信号パルスが、その継続時間にわたって周波数を変化させる、請求項２から請求項１２のいずれか一項に記載の無線トランシーバ。
【請求項１４】
前記信号パルスが周波数スイープされる、請求項２から請求項１３のいずれか一項に記載の無線トランシーバ。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の前記無線トランシーバ及び前記他の無線トランシーバを含む通信システム。
【請求項１６】
複数の無線トランシーバを含む通信システムであって、前記複数の無線トランシーバは当該通信システムにおいてお互いに通信し、各々の前記無線トランシーバが、各々の無線トランシーバが他の無線トランシーバの近接度を決定することを可能にするために信号パルスを他の無線トランシーバに放送し、前記信号パルスが、同じ時点において送信される、通信システム。
【請求項１７】
無線通信システムにおける他の無線トランシーバとの無線トランシーバの通信を制御する方法であって、
１つ以上の前記他の無線トランシーバの近接度を推定し、
推定された近接度が所与の閾値未満の場合には、前記無線通信システムにおける通信信号を送信しないように、当該無線トランシーバの送信手段を制御する、方法。
【請求項１８】
前記他の無線トランシーバによって放送される信号パルスを受信し、近接度推定が、１つ以上の前記他の無線トランシーバから受信される前記信号パルスに基づく、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記近接度推定が、それぞれの信号パルスが放送された時点と、前記信号パルスが当該無線トランシーバの受信手段によって受信された時点との間の差分に基づく、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
時間を維持し、当該維持された時間を１つ以上の前記他の無線トランシーバによって維持される時間に同期させ、前記信号パルスが放送されて前記信号パルスが受信される時点が、同期された時間において決定される、請求項１８又は請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記同期が他の無線システムを用いて時間を同期させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記他の無線システムが位置決めシステムである、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記信号パルスが、それぞれの信号パルスを放送する前記他の無線トランシーバが前記通信システムにおける通信信号をいつ送信するかの第１指示と、それぞれの信号パルスを放送する前記他の無線トランシーバが前記通信システムにおける通信信号をいつ受信するかの第２指示とを含み、受信された信号パルス中の第１及び第２指示の存在に基づいて、前記送信手段がその通信信号を送信しないように制御する、請求項１８から請求項２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記信号パルスが、それぞれの信号パルスを放送している前記他の無線トランシーバが前記通信システムにおける通信信号を送信又は受信しているパワーの指示を含み、受信された信号パルス中の前記パワーの指示に基づいて、前記送信手段がその通信信号を送信しないように制御する、請求項１８から請求項２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記他の無線トランシーバに信号パルスを放送する、請求項１８から請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記他の無線トランシーバが信号パルスを放送するのと同じ時点において、前記信号パルスを放送する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記信号パルスの放送が周期的に繰り返される、請求項１８から請求項２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記他の無線トランシーバに放送される前記信号パルスが、それが当該無線トランシーバから発信されたことを示すマーカーを含み、当該マーカーを含む受信された信号パルスを無視する、請求項２５から請求項２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記信号パルスが、その継続時間にわたって周波数を変化させる、請求項１８から請求項２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記信号パルスが周波数スイープされる、請求項１８から請求項２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
通信システムにおいてお互いに通信する複数の無線トランシーバを含み、各々の前記無線トランシーバが、各々の無線トランシーバが他の無線トランシーバの近接度を推定することを可能にするために、他の無線トランシーバに信号パルスを放送し、前記信号パルスが、同じ時点において送信される、通信方法。
【請求項３２】
コンピュータ処理手段によって処理される際に、請求項１７から請求項３１のいずれか一項に記載の方法を実行するコンピュータプログラムコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、他の無線トランシーバと通信するための無線トランシーバ、そのような通信を制御する方法、無線トランシーバを含む通信システム、及び通信方法に関する。より具体的には、本発明は、他のトランシーバの近接度の推定に基づいて、無線トランシーバによる通信信号の伝送を制御することに関する。本発明は特に（しかしこれに限らず）、認知無線通信システムに適用できる。
【背景技術】
【０００２】
全ての無線通信システムは、通信信号を送信するための限られた帯域を持つ。これは、不可避的に通信容量を制限する。それぞれの無線通信システムは、それぞれの態様で、例えば、異なる無線トランシーバに利用可能帯域の異なる部分で通信信号を送信することを要求することによって、又は、異なる無線トランシーバに異なる時間に通信信号を送信させることによって、この限られた容量を共有する。しかしながら、無線通信システムが、予め定められたようにこれらの方法を用いて通信容量を共有する場合、それらはしばしば利用可能な通信容量の全てを用いるのに失敗する。例えば、無線トランシーバに、それが通信信号を送信することを要求しないときに、帯域の一部又は時間の一部が割り当てられる場合がある。したがって、これらの帯域の一部又は時間の一部は無駄になる可能性がある。
【０００３】
この問題は、無線トランシーバが通信システム中で見込まれる利用可能な通信容量の評価に従ってそれらの伝送を適応させることができる、いわゆる「認知（cognitive）」無線通信システムの発展につながった。例えば、米国電気電子技術者協会（IEEE）802.11a/b/g及び802.15規格を用いた通信システムは、無線トランシーバが、通信信号を送信するか否かを決定するために、キャリア検知多重アクセス（Carrier Sense Multiple Access: CSMA）として知られているプロセスを用いることを可能にする。これは、無線トランシーバが送信しようとする通信信号に干渉するかもしれない、又は無線トランシーバが送信しようとする通信信号によって干渉されるかもしれない他の近くのトランシーバによって送信されている通信信号を検出することにより、その周囲の状況を監視する無線トランシーバを必要とする。無線トランシーバは、この干渉が十分に低いと決定する場合にのみ、通信信号を送信することができる。そして、無線トランシーバは、利用可能であると決定する予備の通信容量を用いることができ、それにより通信システムの全通信容量をより活用することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、無線トランシーバによるその周囲の情況の監視は、近くのトランシーバによって送信される通信信号の存在にのみ基づいており、通信信号の受信を試みている近くのトランシーバの存在には基づかない。そのため、無線トランシーバは、通信信号を送信することが近くの受信トランシーバにおいて干渉を生じさせるか否かを必ずしも決定することができない。この問題点は、「隠れ端末」問題と呼ばれる。
【０００５】
さらに詳細には、図1を参照して、通信システム1において、第１の無線トランシーバ2は、通信経路Aに沿って第２の無線トランシーバ2に通信信号を送信している。第３の無線トランシーバ2は、通信信号を送信することを望んでおり、それが可能かどうかを決定するためにその周囲の情況を監視する。第１の無線トランシーバ2と第３の無線トランシーバ2との間の通信経路Bは、物体3によってブロックされる。これは、第３の無線トランシーバ2が、第１の無線トランシーバ2によって送信されている通信信号を検出することができないことを意味する。したがって、第３の無線トランシーバ2は、通信経路A上の第１の無線トランシーバ2からの第２の無線トランシーバ2によって受信されている通信信号に干渉することなく通信信号を送信することができると誤って結論する場合がある。しかしながら、そうした場合、その送信は、第２の無線トランシーバ2において重大な干渉を引き起こす。第３の無線トランシーバ2は、近くで通信信号を受信しているが送信はしていない第２の無線トランシーバ2の存在を考慮しない。
【０００６】
図2を参照して、基本的に、同じ問題は、第１の無線トランシーバ2と第３の無線トランシーバ2との間の通信経路Bを妨害する物体の存在を伴わずに生じる可能性がある。ここで、第１の無線トランシーバ2は、通信信号の最大範囲ぎりぎりの距離上で、通信経路Cに沿って第２の無線トランシーバ2に通信信号を送信している。第３の無線トランシーバ2は、第２の無線トランシーバ2よりもさらに第１の無線トランシーバ2から離れており、第１の無線トランシーバ2と第３の無線トランシーバ2との間の通信経路Dの長さは、第１の無線トランシーバ2によって送信される通信信号の範囲より大きい。それで、第３の無線トランシーバ2は、第１の無線トランシーバ2によって送信されている通信信号を検出することができず、したがって、この通信信号に干渉せずに通信信号を送信することができると誤って結論する場合がある。しかしながら、第３の無線トランシーバ2は、第２の無線トランシーバ2の比較的近くに位置しており、第３の無線トランシーバ2が通信信号を送信する場合、その送信は、第２の無線トランシーバ2において重大な干渉を生じさせる。
【０００７】
もちろん、これらは、通信信号を送信することによって干渉を引き起こす可能性があることを無線トランシーバ2が検出することができない場合の単なる例であり、監視している無線トランシーバに知られていない特定の符号化を用いて、特にスペクトラム拡散符号化を用いて通信信号がエンコードされる場合のような、多くの他の同様のシナリオが、予見されることができる。しかしながら、共通の主題は、通信信号を送信しようとしている無線トランシーバが、近くのトランシーバの存在を検出するのに失敗し、検知されていないトランシーバにおいて干渉を引き起こす通信信号を誤って送信する可能性があることである。
【０００８】
本発明は、この問題を克服しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、無線通信システムにおいて他の無線トランシーバと通信するための無線トランシーバが提供され、当該無線トランシーバは、１つ以上の他の無線トランシーバの近接度を推定するための近接度推定器、前記無線通信システムにおいて通信信号を送信するための送信手段、及び推定された近接度が所与の閾値未満の場合には通信信号を送信しないように、前記送信手段を制御するための制御部を有する。
【００１０】
また、本発明の第２の態様によれば、無線通信システムにおける他の無線トランシーバとの無線トランシーバの通信を制御する方法が提供され、当該方法は、１つ以上の他の無線トランシーバの近接度を推定し、推定された近接度が所与の閾値未満の場合には前記通信システムにおいて通信信号を送信しないように、前記無線トランシーバの送信手段を制御する。
【００１１】
他の通信信号の存在の代わりに、又はその存在に加えて、他の無線トランシーバの近接度に基づいて、無線信号の送信を制御することで、「隠れ端末」問題を回避することができる。他の無線トランシーバが、無線トランシーバによって検出されることができる通信信号をそれら自身が送信しているかに関係なく、考慮されることができるからである。それで、本発明は、認知無線通信システム等における容量共有を大幅に改善することができる。
【００１２】
近接度推定は、さまざまな態様で実行されることができる。しかしながら、無線トランシーバが、他の無線トランシーバによって放送された信号パルスを受信するための受信手段を含み、近接度推定器が、１つ以上の他の無線トランシーバから受信される信号パルスに近接度推定の基礎をおくことが好ましい。同様に、本方法が、他の無線トランシーバによって放送された信号パルスを受信することを含み、近接度推定が、１つ以上の他の無線トランシーバから受信される信号パルスに基づくことが好ましい。
【００１３】
信号パルスは、通常通信システムにおいて送信される通信信号から区別することができ、通信信号に加えられる。システムの信頼性を高めるために、全ての無線トランシーバが信号パルスを放送することが好ましい。特に、対象無線受信機自身が信号パルスを放送することが好ましい。言い換えると、無線トランシーバの送信手段が、他の無線トランシーバに信号パルスを放送することもできる。
【００１４】
近接度推定は、好ましくは、それぞれの信号パルスが放送される時点と、信号パルスが受信手段によって受信される時点との間の差分に基づく。都合が良いことには、信号パルスは全て同じ時点で放送されることができる。これは、信号パルスによって占有される通信システムの通信容量を最小化することができる。またこれによって、放送の時間が各々の無線トランシーバに知られることを可能にすることができる。それで、とりわけ、対象無線トランシーバの送信手段は、他の無線トランシーバがそれらの信号パルスを放送するのと同じ時点で、その信号パルスを放送することができる。同様に、本方法は、他の無線トランシーバがそれらの信号パルスを放送するのと同じ時点で信号パルスを放送することを含むことができる。
【００１５】
本発明が全ての無線トランシーバを組み込む通信システムに拡張することが理解されなければならない。そして、本発明の第３の態様によれば、通信システムにおいてお互いに通信するための複数の無線トランシーバを含む通信システムが提供され、各々の無線トランシーバは、各々の無線トランシーバが他の無線トランシーバの近接度を推定することを可能にするために、他の無線トランシーバに信号パルスを放送し、信号パルスは同じ時点において送信される。また、本発明の第４の態様によれば、通信システムにおいてお互いに通信する複数の無線トランシーバからなり、各々の無線トランシーバが、各々の無線トランシーバが他の無線トランシーバの近接度を推定することを可能にするために、他の無線トランシーバに信号パルスを放送し、信号パルスが同じ時点において送信される通信の方法が提供される。
【００１６】
通常、信号パルスの放送は、周期的に繰り返される。これによって、近接度推定が周期的に繰り返されることができる。したがって、通信信号の送信を制御する必要があるときはいつでも、最新の近接度推定が利用可能である。信号パルスは、また通常、反復周期に対して小さな継続時間を持つ。これは、通信信号を伝達するための通信システムの容量が、信号パルスの放送によってそれほど影響を受けないことを意味する。反復の周期は、大体1sのオーダー（例えば約0.1sから10sの間）である。反復の周期は、大体100nsのオーダー（例えば約10nsから1μsの間）であってもよい。
【００１７】
そのようなシステムにおいて直面する可能性がある１つの問題は、非常に近い他の無線送信機から生じている信号パルスとして誤認される、対象無線送信機によって送信される信号パルスの誤認である。したがって、信号パルスが、その発信元の無線送信機を示すマーカーを含むことが好ましい。より詳しくは、送信手段によって放送される信号パルスは、それがその無線トランシーバから発信されたことを示すマーカーを含むことができる。そして、マーカーを含む信号パルスは無視されることができる。言い換えると、近接度検出器は、マーカーを含む受信手段によって受信される信号パルスを無視するように適応されることができる。あるいは、信号パルスは、その継続時間にわたって周波数を変化させ、又より詳しくは、周波数スイープされる。これによって、無線トランシーバが、それが受信する信号から実質的にゼロ遅延での同じ周波数変動又はスイープの信号成分を、例えばミキシングによってキャンセルすることによって、受信する信号からそれ自身の送信を除去することができる。
【００１８】
いうまでもなく、信号パルスを同時に送信して信頼性が高い近接度推定を実行するために、無線トランシーバは、理想的には同期された時間フレームを用いなければならない。したがって、無線トランシーバが、時間を維持するためのクロック、及び前記クロックによって維持される時間を１つ以上の他の無線トランシーバによって維持される時間に同期させるための同期化手段を有し、信号パルスが放送され、信号パルスが受信される時点が、同期された時間において決定されることが好ましい。同様に、本方法が、時間を維持し、当該維持された時間を１つ以上の他の無線トランシーバによって維持された時間に同期させ、信号パルスが放送され、信号パルスが受信される時点が、同期された時間において決定されることが好ましい。都合の良いことに、同期化は他の無線システムを用いることができる。例えば、同期化は、既知の全地球位置測定システム（GPS）などのような位置決めシステムを用いることにより実行されることができる。
【００１９】
信号パルスは、いかなる他の情報も伝達する必要はなく、必要に応じて、単に所与の周波数の純粋な正弦波形を持つことができる。しかしながら、通信信号伝送制御を補助するために、情報が信号パルス中に組み込まれることができる。例えば、信号パルスは、それぞれの信号パルスを放送している他の無線トランシーバが、通信システムにおいて通信信号をいつ送信しているかの第１指示、及びそれぞれの信号パルスを放送している他の無線トランシーバが、通信システムにおいて通信信号をいつ受信しているかの第２指示を含むことができる。そして、制御部は、受信された信号パルス中の第１又は第２指示の存在に基づいて、送信手段がその通信信号を送信しないように制御することができる。同様に、本方法は、受信された信号パルス中の第１又は第２指示の存在に基づいて、送信手段がその通信信号を送信しないように制御することを含むことができる。他の例では、信号パルスは、それぞれの信号パルスを放送している他の無線トランシーバが通信システムにおいて通信信号を送信又は受信しているパワーの指示を含むことができる。そして、制御部は、受信された信号パルス中のパワー指示に基づいて、送信手段がその通信信号を送信しないように制御することができる。同様に、本方法は、受信された信号パルス中のパワー指示に基づいて、送信手段がその通信信号を送信しないように制御することを含むことができる。
【００２０】
「手段」、「検出器」、「推定器」、「制御部」などの用語の使用は、特定のものではなく、一般的であることが意図される。本発明は、そのような別々のコンポーネントを用いて実施されることができる。しかしながら、それは、これらの用語によって規定されるような１つ以上の機能を実行するコンポーネント（例えば１つ以上のプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）又は中央処理装置（CPU））を用いて、同様に実施されることができる。同様に、本発明は、特定用途向け集積回路（ASIC）のような物理的に組み込まれた回路を用いて、又は組込ソフトウェアによって、実施されることができる。実際に、本発明はコンピュータプログラムコードを用いて実施できることが理解される。本発明のさらに別の態様では、したがって、処理手段によって処理されるときに上述の方法を実行するように適応されたコンピュータソフトウェア又はコンピュータプログラムコードが提供される。コンピュータソフトウェア又はコンピュータプログラムコードは、コンピュータ可読媒体によって運ばれることができる。前記媒体は、読み出し専用メモリ（ROM）チップのような物理記憶媒体であることができる。あるいは、それは、デジタル多用途ディスク（DVD-ROM）又はコンパクトディスク（CD-ROM）のようなディスクであることができる。それは、電線上での電子信号、衛星等への光信号や無線信号などの信号であることもできる。本発明は、また、ソフトウェア又はコードを実行するプロセッサ（例えば上述の方法を実行するように構成されるコンピュータ）に拡張する。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態が、以下に添付の図面を参照して一例として説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図3を参照して、本発明の好ましい実施の形態による通信システム4は、いくつかの無線トランシーバ5を含む。無線トランシーバ5は、お互いに通信信号を送信することによって通信システム4の中で通信する。この実施の形態において、通信システム4は、携帯電話ネットワーク又は無線ローカルエリアネットワーク（WLAN）を含み、通信信号は、米国電気電子技術者協会（IEEE）802.11a/b/g又は802.15規格において設定されるプロトコルに従って送信される。これは特に、無線トランシーバ5が、通信信号を送信するべきか否かを決定するためにキャリア検知多重アクセス（CSMA）を用いることを意味する。無線トランシーバ5は、また、通信信号を送信すべきか否かを決定する前に、各々の無線トランシーバ5が通信システム4中の他の無線トランシーバ5の近接度を決定することを可能にするために、周期的に信号パルス6を放送する。
【００２３】
より詳細には、図4を参照して、各々の無線トランシーバ5は、アンテナ9を介して信号パルス6を送信及び受信するための送信手段7及び受信手段8を含む。この実施の形態において、送信手段7及び受信手段8は、アンテナ9を介した通信信号の送受信も取り扱う。しかしながら、通信信号を送信するために要求される従来のコンポーネントに加えて、送信手段7は、所与の周波数帯域のチャープ信号を生成するためのチャープ発振器10を備える。言い換えると、チャープ発振器は、繰り返し周波数スイープされる信号を出力する。送信手段7は、チャープ発振器10からの信号をパワーアンプ12に選択的に出力するためのゲート11を備える。パワーアンプ12は、選択的に出力された信号を増幅し、信号パルス6として送信するためにアンテナ9にそれを出力する。したがって、信号パルス6はそれぞれ、だいたい図5に視覚的に表されるような形をとる。
【００２４】
同様に、通信信号を受信するために要求される従来のコンポーネントに加えて、受信手段8は、アンテナ9に接続された低雑音アンプ（LNA）13を備える。アンテナ9で受信される放送信号パルス6は、LNA13によって増幅されて、ミキサー14に出力される。ミキサー14は、増幅された受信信号パルス6をチャープ発振器10によって出力される信号と混合して、混合された信号をハイパスフィルタ15に出力する。いうまでもなく、他の無線トランシーバ5によって放送される信号パルス6を受信することと同様に、受信手段8は、その無線トランシーバ5自身の送信手段7によって放送される信号パルス6を不可避的に受信する。しかしながら、送信手段7から受信手段8によって受信される信号パルス6とチャープ発振器10によって出力される信号との間の遅延が実質的にないので、これらの信号パルス6とその信号の周波数は実質的に同じである。したがって、増幅された受信信号パルスを混合して適切にフィルタリングすることは、増幅された受信信号パルスから受信手段自身の無線トランシーバ5の送信手段7によって放送された信号パルス6を除去する効果を持つ。
【００２５】
信号パルス6は、全ての無線送信機5によって同時に放送される。これを達成するために、各々の無線送信機5は、同期された時間を維持するためのクロック16、及び他のアンテナ18で受信される同期化信号によって時間を同期させるための同期化手段17を備える。この実施の形態において、同期化手段17は、全地球位置測定システム（GPS）受信機である。これは、従来の方法で地理的な位置を決定するために無線トランシーバ5によって用いられ、その位置は、要求に応じて他の機能のために用いられることができる。GPSシステムは、クロック16が数ナノ秒位まで正確な同期された時間を維持することを可能にする同期化機能を含む。送信手段7は、クロック16によって維持されたこの同期された時間中の時点においてチャープ発振器10からの信号を出力するようにゲート11を制御することによって、信号パルス6を放送し、その時点は、無線トランシーバ5の各々において同じである。この実施の形態において、信号パルス6は1s毎に出力され、各々は、100ns程度の継続時間を持つ。
【００２６】
受信手段7は、信号検出器19にフィルタリングされた信号を出力する。信号検出器19は、フィルタリングされた信号中の信号パルス6の開始を検出して、信号パルス6の開始を検出した際に、近接度推定器20に検出信号を出力する。いうまでもなく、近くの無線トランシーバ5から受信される信号パルス6の開始は、信号検出器の無線トランシーバ5の送信手段7によって同時に放送された信号パルス6の継続時間内である可能性が高い。例えば、近くの無線トランシーバ5が約10m離れている場合、その信号パルス6の開始は、信号検出器の無線トランシーバ5の送信手段7によって放送される信号パルス6の開始後おおよそ30nsで、すなわち100nsの継続時間内に受信される。しかしながら、信号検出器自身の無線トランシーバ5の送信手段7によって放送される信号パルス6からの寄与がミキサー14及びハイパスフィルタ15によって除去されるので、信号検出器19によって検出される最初の信号パルス6は、信号検出器自身の無線トランシーバ5に最も近い無線トランシーバ5によって放送された信号パルスである。
【００２７】
この実施の形態において、近接度検出器20は、クロック16によって維持される同期時間中の信号パルス6が放送された時点と、それが信号検出器19から検出信号を受信する同期時間中の時点との差分を決定し、最も近い無線トランシーバ5の近接度を推定するためにこの差分を用いる。近接度推定器20は、無線トランシーバ5による通信信号の送信を制御するための制御部21に、見積もられた近接度推定を出力する。制御部21は、推定された近接度を閾値と比較し、近接度推定が閾値未満の場合、送信手段7が通信信号を送信することを防ぐ。
【００２８】
したがって、図6を参照して、従来技術について図1を参照して説明されたシナリオと同様の通信シナリオにおいて、本発明による第１無線トランシーバ5が、本発明による第２無線トランシーバ5に通信経路Aに沿って通信信号を送信しているが、第１無線トランシーバ5と本発明による第３無線トランシーバ5との間の通信経路Bが物体3によって妨害される場合、第３無線トランシーバは、第２無線トランシーバ5から受信する信号パルスから、第２無線トランシーバ5の近接度を検出することができる。第３無線トランシーバ5が、第２無線トランシーバ5が十分に近く、通信信号を送信すると、第２無線トランシーバ5によって受信されている通信信号に干渉すると決定する場合、第３無線トランシーバ5は、通信信号を送信しない。
【００２９】
上記した本発明の好ましい実施形態は、多くの通信システムにおける通信を改善することに適している。しかしながら、それらを放送している無線トランシーバ5に関する信号パルスキャリー情報によって、通信はさらに改善されることができる。したがって、他の実施の形態において、制御部21は、無線トランシーバ5が現在通信信号を受信又は送信しているか否かによって、第１周波数範囲と第２周波数範囲との間でその信号を変化させるようにチャープ発振器10を制御する。そして、信号検出器19及び近接度検出器20は、送信している無線トランシーバ5から受信される信号パルス6と受信している無線トランシーバ5から受信される信号パルス6とを区別することができる。他の実施の形態において、制御部21は、無線トランシーバ5が通信信号を送信又は受信するパワーによって、その信号の周波数を変化させるようにチャープ発振器10を制御する。信号検出器19及び近接度検出器20は、異なるパワーで送受信している無線トランシーバ5から受信される信号パルス6を区別することができ、この情報を制御部21に渡す。
【００３０】
もちろん、本発明の説明された実施の形態は、本発明がどのように実施されることができるかについての単なる例である。説明された実施の形態に対する他の修正、バリエーション及び変更も、当業者によって見出される。これらの修正、バリエーション及び変更は、請求の範囲によって規定される本発明及びその均等物の精神及び範囲から逸脱することなく作成されることができる。
【００３１】
明細書及び請求の範囲において、単数形で言及された要素は、そのような要素が複数存在することを除外しない。さらに、「有する・含む」との語は、挙げられたもの以外の他の要素又はステップが存在することを除外しない。請求の範囲の括弧内の参照番号は、理解を助けることを意図したものであって、制限することを意図しない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来技術による通信システムにおける通信シナリオの模式図。
【図２】従来技術による通信システムにおける他の通信シナリオの模式図。
【図３】本発明の好ましい実施の形態による通信システムの模式図。
【図４】図3に示される通信システムの無線トランシーバの模式図。
【図５】図4に示される無線トランシーバによる信号パルス放送のグラフ。
【図６】図1に示されるシナリオに類似しているが、従来技術による通信システムではなく、図3に示される通信システムにおける通信シナリオの模式図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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