(57)【要約】      （修正有）【課題】多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムに適した、実質的に実現可能な近距離／遠距離問題解決方法の提供。【解決手段】送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信する段階と、前記複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する段階と、前記複数の信号パルスの反復回数、信号対干渉雑音比、及び近距離干渉対遠距離干渉比の情報を参照して臨界値を決定する段階と、前記複数の信号パルスの中から前記相関値が前記臨界値を超過する信号パルスを除去する段階と、を含むことを特徴とする、多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムの干渉制御方法を提供する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムの干渉制御方法において、
送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信する段階と、
前記複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する段階と、
前記複数の信号パルスの反復回数、信号対干渉雑音比、及び近距離干渉対遠距離干渉比の情報を参照して臨界値を決定する段階と、
前記複数の信号パルスの中から前記相関値が前記臨界値を超過する信号パルスを除去する段階と、を含むことを特徴とする干渉制御方法。
【請求項２】
前記近距離干渉対遠距離干渉比の情報は、
前記複数の信号パルスに含まれた近距離干渉量と遠距離干渉量の推定比率及び、
前記複数の信号パルスのうち近距離干渉によって波形が歪まれた信号パルスの比率の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の干渉制御方法。
【請求項３】
前記臨界値を決定する段階は、
正常的に受信される信号パルスに対する前記相関値の期待値を推定する段階と、
前記期待値及び前記複数の相関値に基づいて前記信号対干渉雑音比を計算する段階と、
前記相関値、前記期待値、及び前記信号対干渉雑音比を参照して前記複数の信号パルスのうち近距離干渉によって波形が歪まれた信号パルスの比率を計算する段階と、
前記計算された歪み信号パルスの比率を参照して前記臨界値を計算する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の干渉制御方法。
【請求項４】
前記期待値は、前記送信端から伝送されたパイロット信号に基づいて推定されることを特徴とする請求項３に記載の干渉制御方法。
【請求項５】
前記近距離干渉によって波形が歪まれた信号パルスの比率を計算する段階は、
前記相関値と前記期待値の差異値を計算する段階と、
前記近距離干渉対遠距離干渉量の比率及び前記信号対干渉雑音比を参照して遠距離干渉量を計算する段階と、
前記計算された差異値が前記遠距離干渉量の一定の倍率を超過する場合、前記相関値に対応する信号パルスを選択する段階と、
前記複数の信号パルスのうち前記選択された信号パルスの比率を計算する段階と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の干渉制御方法。
【請求項６】
前記一定の倍率は√２であることを特徴とする請求項５に記載の干渉制御方法。
【請求項７】
前記臨界値を決定する段階は、
一定の範囲内の複数の前記信号対干渉雑音比および複数の前記選択された信号パルスの比率に対する前記臨界値を格納するテーブルを維持する段階をさらに含み、
前記臨界値を計算する段階は、
前記信号対干渉雑音比と前記歪み信号パルスの比率を参照して前記テーブルから前記臨界値を選択する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の干渉制御方法。
【請求項８】
前記維持されるテーブルは複数個であり、
前記複数のテーブルは相異なる前記反復回数値に対してそれぞれ計算された前記臨界値を含み、
前記臨界値を計算する段階は、
前記送信端から前記反復回数に関する情報を受信する段階と、
前記受信された反復回数情報を参照して前記複数のテーブルのいずれか一つを選択する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の干渉制御方法。
【請求項９】
前記超広帯域無線通信システムは、ＴＨ−ＰＰＭ（time-hopping based pulse position modulation）システムであることを特徴とする請求項１に記載の干渉制御穂法。
【請求項１０】
前記超広帯域無線通信システムは、アドホックネットワークシステムであることを特徴とする請求項１に記載の干渉制御方法。
【請求項１１】
前記近距離干渉は、ラプラシアン確率変数で、前記遠距離干渉はガウシアン確率変数でそれぞれモデリングされることを特徴とする請求項１に記載の干渉制御方法。
【請求項１２】
多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムでデータを受信する方法において、
送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信する段階と、
前記受信された複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する段階と、
前記計算された複数の相関値のうち臨界値以下の相関値を合算し、前記合算結果に基づいて前記複数の信号パルスに対応するビットを検出する段階と、を含み、
前記臨界値は、前記信号パルスの反復回数、信号対干渉雑音比、及び近距離干渉対遠距離干渉比の情報に基づいて決定されることを特徴とするデータ受信方法。
【請求項１３】
前記近距離干渉対遠距離干渉比の情報は、
前記複数の信号パルスに含まれた近距離干渉量と遠距離干渉量の推定比率及び、
前記複数の信号パルスのうち近距離干渉によって波形が歪まれた信号パルスの比率の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１２に記載のデータ受信方法。
【請求項１４】
前記臨界値は、一定の範囲内の複数の前記信号対干渉雑音比および複数の前記歪まれた信号パルスの比率に対する計算結果を格納したテーブルから選択されることを特徴とする請求項１３に記載のデータ受信方法。
【請求項１５】
前記ビットを検出する段階は、前記合算結果の符号に基づいてビット値「０」または「１」を検出することを特徴とする請求項１２に記載のデータ受信方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１７】
多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムでデータを受信する装置において、
送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信するパルス受信部と、
前記受信された複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する相関演算部と、
前記信号パルスの反復回数、信号対干渉雑音比、及び近距離干渉対遠距離干渉比の情報に基づいて臨界値を決定する臨界値決定部と、
前記複数の相関値のうち臨界値を超過する相関値を近距離干渉と判断して除去する近距離干渉除去部と、
前記近距離干渉が除去された前記複数の相関値を合算して前記複数の信号パルスに対応するビットを検出するビット検出部と、を含むことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項１８】
前記臨界値決定部は。
前記複数の信号パルスの信号対干渉雑音比を計算する信号対干渉雑音比計算部と、
前記複数の信号パルスに対して推定された近距離干渉量対遠距離干渉量の比率に基づいて、複数の前記信号パルスのうち前記近距離干渉によって波形が歪まれた近距離干渉パルスの比率に基づいて、複数の前記信号パルスのうち前記近距離干渉によって波形が歪まれた近距離干渉パルスの比率を計算する近距離干渉パルス比計算部と、
前記反復回数、前記信号対干渉雑音比、及び前記近距離干渉パルス比を参照して前記臨界値を選択する臨界値選択部と、を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデータ受信装置。
【請求項１９】
前記臨界値選択部は、
一定の範囲内の複数の前記信号対干渉雑音比および複数の前記近距離干渉パルス比に対して計算された前記臨界値を格納するメモリ部を含み、
前記信号対干渉雑音比及び前記近距離干渉パルス比を参照して前記メモリ部から前記臨界値を読み出すことを特徴とする請求項１８に記載のデータ受信装置。
【請求項２０】
前記近距離干渉量対遠距離干渉量の比率は、前記超広帯域無線通信システムの種類に応じて所定の値に固定されることを特徴とする請求項１８に記載のデータ受信装置。
【請求項２１】
前記反復回数は、前記超広帯域無線通信システムに対して固定された値であることを特徴とする請求項１７に記載のデータ受信装置。
【請求項２２】
前記超広帯域無線通信システムはＴＨ−ＰＰＭシステムであることを特徴とする請求項１７に記載のデータ受信装置。
【請求項２３】
前記超広帯域無線通信システムはアドホックネットワークシステムであることを特徴とする請求項１７に記載のデータ受信装置。
【請求項２４】
多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムでデータを受信する装置において、
送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信するパルス受信部と、
前記受信された複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する相関演算部と、
複数の信号対干渉雑音比、および複数の近距離干渉パルス比に対する臨界値を格納するメモリ部と、
前記受信された信号パルスに対する臨界値を前記メモリ部から選択する臨界値選択部と、
前記計算された複数の相関値の中から前記選択された臨界値を超過する相関値を近距離干渉と判断して除去する近距離干渉除去部と、を含むことを特徴とするデータ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムに係り、より具体的には、送信端から伝送された複数の信号パルスのうち近距離干渉によって影響された信号パルスを除去するための臨界値の決定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超広帯域（ultra-wideband、UWB）技術は、非常に広い周波数帯域を介してデータを伝送する技術であって、近距離に位置したデジタル機器相互間の多様な種類のデータ変換を目的とする無線個人領域ネットワーク（wireless personal area network、ＷＰＡＮ）についての関心に励まされ、最近広く注目されている。
【０００３】
超広帯域無線通信システムは、商業的に用いられる周波数帯域を含む広い周波数帯域を使用するため、有料周波数帯域の信号に及ぼす干渉を最小化するために非常に低い電力を用いて信号を伝送する代わりに、それぞれのビットに該当する信号パルスを複数回にわたって伝送することにより、受信端で複数の信号パルスを受信し、伝送されたビット値を推定する方法を利用する。
【０００４】
このような信号パルスは、非常に短い時間の間高速で伝送されるため、受信端と送信端の同期を合わせることが大変重要である。ところが、同期がよく合った場合にも、多重経路（multi-path）環境である無線通信システムにおいて遅延拡散（delay spread）は回避することができなくなる。
【０００５】
問題は、超広帯域無線通信システムが複数の送受信機を含む多重ユーザ環境で、本来の送信機に比べて受信機からさらに近い距離に位置した他の送信機が他の送信機に伝送した信号が、先立って説明した同期化失敗または遅延拡散などの原因によって、前記本来の受信機に干渉信号として作用するということである。そして、干渉を起こす他の送信機が近距離に位置するため、干渉信号が本来の送信機からの伝送信号よりビット判別にさらに大きい影響を及ぼすことができるため、問題はさらに激しくなる。
【０００６】
このように受信機から近距離に位置した他の送信機からの干渉信号の受信電力が、本来の送信機からの信号の受信電力を圧倒して、正常的なデータ受信が難しくなるという問題を「近距離／遠距離問題（near/far problem）という。
【０００７】
近距離／遠距離問題は、他の無線通信システムにおいても現われ得る問題であって、コード分割多重接続（code division multiple access、ＣＤＭＡ）システムでは、この問題を解決するために、複数の移動局（mobile station、ＭＳ）が基地局（base station、ＢＳ）からの距離によって異なる送信電力でアップリンクデータ（uplink、ＵＬ）を伝送することにより、基地局で受信する信号の受信電力が移動局との距離に関係なく一定となるようにする技術を利用する。
【０００８】
ところが、このような方法は、多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムには適用し難いが、その理由は、特定の送信機で電力制御を行っても、データを伝送しようとする受信機以外の他の受信機への干渉信号を制御することはできないためである。すなわち、受信機が複数の場合には、電力制御によって近距離／遠距離問題を解決することができない。
【０００９】
多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムのための近距離／遠距離問題解決方案について幾つかの研究が従来から行われてきた。このような研究による近距離／遠距離問題の解決方案は、次の２つの方式に区分される。
【００１０】
第１方式は、いわゆる「空間的排除（spatial exclusion）」方式と呼ばれるものであって、それぞれの受信機を中心として全体空間を相互間近距離干渉が無視できるほどの大きさの複数のドメイン（domains）に区分し、それぞれのドメイン内に複数の受信機−送信機間のリンクが含まれる場合、複数のリンクを介して同時に信号が伝送されないように適切にスケジューリングすることにより、近距離干渉の影響を最小化する技法である。
【００１１】
ところが、空間的排除方式は、受信機の受信性能が受信機からの半径に応じて全域的に（globally）だけでなく、局地的に（locally）も非常に敏感に影響されるため、ドメイン半径を定義することが実質的に非常に難しいという問題がある。また、超広帯域無線通信システムのように送受信電力レベルが低い場合には、短い時間の間に信号の電力を測定することが難しい可能性もある。従って、ドメイン内で他のリンクを介しての信号伝送有無を感知して衝突を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）技法が適用され難い。最後に、空間的排除方式を実現するためには、ドメインの維持・管理とドメイン内の複数のリンク間のスケジューリングに従う相当な制御オーバーヘッド（control overhead）が存在するという問題点により、実質的に具備された例を探し難い。
【００１２】
次いで、「時間的排除（temporal exclusion）」方式と呼ばれる技法がある。時間的排除方式は、一つのフレーム（frame）を複数の時間スロット（time slots）に分割し、全体空間内で同一の時間スロットにおいて少なくとも一つのリンクを介しての信号伝送が起こらないようにスケジューリングする技法を意味する。
【００１３】
ところが、時間的排除方式は、時間スロットを割り当てて管理するための中央の管理者が必要である。アドホック（ad-hoc）ネットワークの場合、複数の送受信機のうちいずれか一つが中央管理者の役割を果たさなければならないが、この役割を果たす送受信機は、スケジューリングで損害を被るうえ、持続的な電力消耗があって、主にバッテリー等に電源の供給を受ける携帯用機器から構成されるアドホックネットワークに適しないという問題がある。また、前述したように、超広帯域無線通信システムは、非常に高速で多数の信号が伝送されるため、時間同期がやや不正確であってもビット情報が間違って伝達されるか、他の時間スロットに対する干渉信号として作用することができるため、非常に精巧に実現することが要求される。従って、実現適合性が劣るという問題がある。最後に、空間的排除方式と同様に、時間的排除方式も制御オーバーヘッドが相当なので、実質的に実現が難しいという問題を抱えている。
【００１４】
このように、多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムの近距離／遠距離問題を解決するための従来の技法は、実質的に実現が難しく、実現の際にも十分な性能を得難いという問題を抱えている。
【００１５】
そこで、本発明では、上述した近距離／遠距離問題を解決する、より実質的な実現が可能な新しい技術を提案しようとする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明は、上述した従来の技術を改善するために創案されたものであって、その目的は、多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムに適した、実質的に実現可能な近距離／遠距離問題解決方法を提供する事にある。
【００１７】
具体的に、本発明は、別途のスケジューリング無しにそれぞれの受信機で複数の信号パルスに対する相関演算結果のうち所定の臨界値を超過する相関値を近距離干渉信号と判断してビット判別に反映しないことにより、近距離干渉による影響を効果的に除去する事をその目的とする。
【００１８】
また、本発明は、前記臨界値を決定する新しい基準を提供することをその目的とする。より詳しくは、複数の信号パルスの反復回数と信号対干渉雑音比に加えて、近距離干渉量と遠距離干渉量の推定比率、または複数の信号パルスのうち近距離干渉の影響を受けた信号パルスの比率を用いて、最適の臨界値を決定する方法を提供する事をその目的とする。
【００１９】
また、本発明は、前記推定比率と前記近距離干渉の影響を受けた信号パルスの比率間の相関関係を用いて臨界値決定過程を単純化する技法を提供する事をその目的とする。
【００２０】
また、本発明は、一定の範囲の複数の信号対干渉雑音比および近距離干渉の影響を受けた信号パルスの比率に対して予め計算された臨界値を格納するテーブルから最適の臨界値を選択して適用することにより、迅速なビット判別を可能にする事をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成し、上述した従来の技術の問題点を解決するために、本発明のある観点による干渉制御方法は、送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信する段階と、複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する段階と、複数の信号パルスの反復回数、複数の信号パルスの信号対干渉雑音比、及び複数の信号パルスに対する近距離干渉対遠距離干渉比の情報を参照して臨界値を決定する段階と、複数の信号パルスの中から前記相関値が前記臨界値を超過する干渉信号パルスを除去する段階と、を含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の他の側面によるデータ受信方法は、送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信する段階と、前記受信された複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する段階と、前記計算された複数の相関値のうち臨界値以下の相関値を合算し、前記合算結果に基づいて前記複数の信号パルスに対応するビットを検出する段階と、を含み、前記臨界値は前記信号パルスの反復回数、信号対干渉雑音比、及び近距離干渉対遠距離干渉比の情報に基づいて決定されることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のまた他の側面によるデータ受信方法は、送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信するパルス受信部と、前記受信された複数の信号パルスそれぞれに対して所定の相関マスクを適用して相関値を計算する相関演算部と、前記信号パルスの反復回数、信号対干渉雑音比、及び近距離干渉対遠距離干渉比の情報に基づいて臨界値を決定する臨界値決定部と、前記複数の相関値のうち臨界値を超過する相関値を近距離干渉と判断して除去する近距離干渉除去部と、前記近距離干渉が除去された前記複数の相関値を合算して前記複数の信号パルスに対応するビットを検出するビット検出部と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明による干渉制御方法及びデータ伝送方法は、多重ユーザ環境の超広帯域無線通信システムの近距離／遠距離問題を解決する、実質的に実現可能な方法を提供する。
【００２５】
本発明によれば、別途のスケジューリングなしにそれぞれの受信機で複数の信号パルスに対する相関演算結果のうち所定の臨界値を超過する相関値を近距離干渉信号と判断してビット判別に反映しないことにより、近距離干渉による影響を効果的に除去することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、前記臨界値を決定する新しい基準を提供する事をその目的とする。より詳しくは、複数の信号パルスの反復回数と信号対干渉雑音比に加えて、近距離干渉量と遠距離干渉量の推定比率、または複数の信号パルスのうち近距離干渉の影響を受けた信号パルスの比率を用いて最適の臨界値を決定する事ができる。
【００２７】
また、本発明によれば、前記推定比率と前記近距離干渉の影響を受けた信号パルスの比率間の相関関係を用いて臨界値決定過程を単純化する事ができる。
【００２８】
また、本発明によれば、一定の範囲の複数の信号対干渉雑音比及び近距離干渉の影響を受けた信号パルスの比率に対して予め計算された臨界値を格納するテーブルから最適の臨界値を選択して適用する事により、迅速なビット判別を可能にする。
【００２９】
また、本発明によれば、同一のビットエラー率を得るための信号対干渉雑音比が減少する効果を得る事ができる。これは送受信電力の減少を意味するものであって、制限された電力供給源によって維持される送受信機に有利な効果を持つ。また、このような送受信機を含むアドホックネットワークに最適化された干渉制御方法を提供する事ができる。
【００３０】
また、本発明によれば、同一の信号対干渉雑音比、すなわち送受信電力に対してビットエラー率を著しく減少させる事により、高いデータ送受信正確度を保障することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付した図面に基づいて、本発明によるデータ受信装置の構成及び干渉制御方法について詳細に説明する。参考として、以下では、説明の便宜のために、超広帯域無線通信システムの一種類であるＴＨ−ＰＰＭ（time-hopping based pulse position modulation）システムを例として挙げている。ところが、本発明は、ＴＨ−ＰＰＭシステムに局限されず、複数の反復される信号パルスを用いてデータビットを伝送する全種類の超広帯域無線通信システムに適用される。
【００３２】
図１は、ＴＨ−ＰＰＭ方式の超広帯域無線通信システムの信号パルスの波形を示すグラフである。図１に示すように、ＴＨ−ＰＰＭシステムにおいて、ビット「１」とビット「0」に該当する信号パルスは、δだけの時間差を持つ同一形態のパルスである。
【００３３】
参考として、図１の信号パルスｐ（ｔ）は、２次微分されたガウシアン関数であって、次の数式（１）で表される。
【００３４】
【数１】
2008092535.tif 000003
【００３５】
図１を参照すると、超広帯域無線通信システムの信号パルスは、信号幅がｎｓ（nanosecond）単位で表現されるほど非常に短い時間にわたって高速で伝送されることを確認するころができる。また、信号の大きさもｎＶ（nanovolt）単位で表現されるほど信号の大きさが非常に小さい。従って、送信電力も低い。
【００３６】
超広帯域無線通信システムでは、このように非常に小さい大きさの信号パルスを低い送信電力で伝送する代わりに、複数回にわたって同一のパルスを繰り返し伝送することにより、受信側で複数の信号パルスを受信してこれらのパルスを介して各データビットを検出し得るようにする。
【００３７】
より具体的に説明すると、受信側では、複数の信号パルスを受信し、それぞれの信号パルスに対して図２のような形態の相関マスク（correlation mask）を適用する。図２の相関マスクｖ（ｔ）の形態は、次の数式（２）によって定義される。数式（２）において、ｐ（ｔ）及びδは数式（１）の信号パルス及びビット「１」とビット「０」に時間差値を意味する。
【００３８】
【数２】
2008092535.tif 000004
【００３９】
時間遅延無しに信号パルスが正常的に受信されたと仮定するとき、受信された信号パルスに対して数式（２）のような形態の相関マスクを適用すると、図２に示されているように、ビット「１」に対しては陰の相関値が、ビット「０」に対しては陽の相関値が得られる。従って、受信側では、受信された信号パルスに対して計算された相関値の符号を用いて、送信側から伝送されたデータビットを検出する。ところが、前述したように、超広帯域無線通信システムでは、信号パルスの送信電力が非常に低いため、各データビットに対応する信号パルスを複数回にわたって繰り返し伝送する。よって、受信側では、複数の信号パルスそれぞれに対して前記のような方法で相関値を計算した後、相関値を合算した結果の符合によってビットを検出することにより、正確度を高めることができる。
【００４０】
問題は、本来の送信機より受信機からさらに近い距離に位置した他の送信機から他の受信機に伝送された信号パルスが多重経路環境における遅延拡散、または不正確な同期化を原因として前記受信機で受信された場合に、近距離干渉信号として作用する可能性があるという点である。同一の送信電力で信号を伝送する場合に、受信側における信号の電力は信号源からの距離（ｄ）のγ乗（γ≧２）に反比例するため、一つの近距離干渉信号による影響が正常的に受信された複数の信号パルスによる影響を上回る可能性がある。よって、近距離干渉信号は必ず除去されなければならない。
【００４１】
本発明では、従来のように近距離干渉が発生しないように精密に制御されるスケジューリングを利用する代わりに、それぞれの受信機で受信された複数の信号パルスの中から近距離干渉の影響を受けた信号パルスを判別して選択し、選択された近距離干渉信号パルスを除去することにより、近距離／遠距離問題を簡単に解決することが可能な方法を提案する。
【００４２】
図３は、本発明による干渉制御方法を段階別に示す流れ図である。
【００４３】
図３の段階（Ｓ３１０）によれば、受信端は送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを受信する。
【００４４】
段階（Ｓ３２０）では、受信された複数の信号パルスそれぞれに対して前述したような相関マスクを適用して相関値を計算する。ＲＶｉをｉ番目の受信パルスに対する相関値とするとき、データビット当り信号パルスを繰り返し伝送する回数をＮＳとすると、本段階（Ｓ３２０）によって受信端でＮＳ個の相関値が計算される。
【００４５】
一方、段階（Ｓ３３０）では、信号パルスの反復回数ＮＳ、受信された複数の信号パルスに対して測定された信号対干渉雑音比（signal to interference and noise ratio、ＳＩＮＲ）、そして複数の信号パルスに対する近距離干渉対遠距離干渉比の情報を参照して臨界値を決定する。
【００４６】
近距離干渉対遠距離干渉比の情報は、複数の信号パルスに含まれた近距離干渉量と遠距離干渉量の推定比率である近距離干渉対遠距離干渉比（以下、「近距離／遠距離比」と略称する）、そして複数の信号パルスのうち近距離干渉の影響を受けて歪まれた信号パルスの比率を測定した値「近距離干渉パルス比」を含む。
【００４７】
すなわち、本実施例において、臨界値を決定するために参照されるパラメータは、前記４つである。ところが、この中でも、反復回数ＮＳは、超広帯域無線通信システム毎に固定された値であり、よって、受信端で既に知っているか或いはパイロット信号を介してその値を確認することができる。また、信号対干渉雑音比は、受信される複数の信号パルスに対して測定された信号平均値及び分散値を用いて計算することができる。従って、近距離／遠距離比と近距離干渉パルス比の値を決定することが重要な問題となる。
【００４８】
図４では、近距離／遠距離比と近距離干渉パルス比との関係をグラフによって示している。図４の一番目のグラフ４１０は、近距離／遠距離比を１０ｄＢに固定し、近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを０．２５から１．００まで変化させたときの信号対干渉雑音比とビットエラー率（bit error rate）との相関関係を示す。グラフ４１０より、近距離干渉パルス比ｐＷｔｒが増加すればするほどビットエラー率が増加することを確認することができる。一方、２番目のグラフ４２０は、近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを０．２５と固定し、近距離／遠距離比を１０ｄＢから０ｄＢまで段階的に減少させた時の信号対干渉雑音比とビットエラー率との関係を示すグラフである。グラフ４２０を参照すると、固定された近距離干渉パルス比ｐＷｔｒに対して近距離／遠距離比が減少すればするほど、ビットエラー率が増加するのを確認することができる。
【００４９】
図４の１番目のグラフ４１０と２番目のグラフ４２０は、互いに異なるパラメータを変化させた時のグラフであるにも拘らず、パラメータの変化に応じて非常に近似した様相を示している。また、２つのグラフ４１０、４２０を参照すると、互いに異なる近距離／遠距離比と近距離干渉パルス比ｐＷｔｒとの組み合わせによって類似性能を得る事ができるのを確認することができる。すなわち、近距離／遠距離比と近距離干渉パルス比ｐＷｔｒとは、数学的に相互連関されており、この２つのパラメータを適切に組み合わせて所望の性能を得るための臨界値を決定することができる。
【００５０】
従って、所望のビットエラー率を得るために近距離／遠距離比を任意に決定し、それに対応する近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを選択することもでき、近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを任意に決定し、逸れに対する近距離／遠距離比を選択することもできる。前記２つの方法のいずれを選択しても構わないが、実現の観点からは、近距離／遠距離比を固定し、それに対応する近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを選択する前者の方法がさらに直観的且つ容易に実現可能である。よって、以下の説明はこの場合を基準とする。
【００５１】
図５は、図３の実施例において臨界値を決定する段階（Ｓ３３０）を構成する細部段階を示す流れ図である。
【００５２】
段階Ｓ５１０では、図３の段階（Ｓ３２０）で計算された複数の相関値に基づいて信号パルスが正常的に受信される場合の相関値の期待値（expected value）ｍＺを推定する。すなわち、期待値ｍＺは近距離干渉または遠距離干渉無しに送信端から受信端に信号が正常的に受信される場合の相関値に対する予想平均値である。期待値ｍＺは、パイロット信号または複数の信号パルスそれぞれに対する相関値から求めることができる。
【００５３】
相関値に含まれた近距離干渉及び遠距離干渉による影響をそれぞれ確率変数Ｘ、Ｙの分散σＸ２、σＹ２で表すことができるとした時、ＴＨ−ＰＰＭ超広帯域無線通信システムで受信された信号パルスに近距離干渉と遠距離干渉による影響が全て含まれているとすれば、信号対干渉雑音比ＳＩＮＲは、数式（３）のように相関値の期待値の２乗平均ｍＺ２と相関値の分散値の比で表現される。
【００５４】
【数３】
2008092535.tif 000005
【００５５】
一方、前述した近距離／遠距離比（near/far）は、次の数式（４）に示すように、近距離干渉量と遠距離干渉量の比がＸとＹの分散であるσＸ２とσＹ２との比で表される。
【００５６】
【数４】
2008092535.tif 000006
【００５７】
測定及び計算によって相関値の期待値ｍＺと複数の信号パルスに対する信号対干渉雑音比ＳＩＮＲを知っているため、数式（４）で表現される近距離／遠距離比が決定されると、近距離干渉量と遠距離干渉量それぞれに該当するσＸ２とσＹ２とを求めることができる。σＸ２とσＹ２とは、次の数式（５）及び数式（６）で表される。
【００５８】
【数５】
2008092535.tif 000007
【００５９】
【数６】
2008092535.tif 000008
【００６０】
従って、段階（Ｓ５２０）は、複数の信号パルスに対してそれぞれ計算された複数の相関値から、複数の信号パルスに含まれた近距離／遠距離比を推定する。前述したように、近距離／遠距離比が決定されると、近距離干渉パルス比を用いてより細密な制御が可能なので、近距離／遠距離比は正確に推定される必要はない。一実施例によれば、近距離／遠距離比は一定の値に固定され、反復回数ＮＳ、信号対干渉雑音比ＳＩＮＲ、及び近距離干渉パルス比ｐＷｔｒのみを用いて臨界値が決定できる。他の実施例によれば、近距離／遠距離比は、前記相関値の確率分布に基づいて決定でき、チャネル環境の特性と本発明が適用される超広帯域無線通信システムの種類による特性をさらに反映して所定のプログラムロジックによって決定された値または管理者から入力された値が適用できる。
【００６１】
次いで、段階（Ｓ５３０）では、先立って推定及び計算された相関値の期待値、信号対干渉雑音比、及び近距離／遠距離比を参照して複数の信号パルスのうち近距離干渉の影響を受けた信号パルスの比率を意味する近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを計算する。本段階（Ｓ５３０）についてより詳細に説明すると、次の通りである。
【００６２】
複数の信号パルスに対して測定された信号対干渉雑音比ＳＩＮＲ、段階（Ｓ５１０）で推定された期待値ｍＺ、および段階（Ｓ５２０）で決定された近距離／遠距離比ｎｅａｒ／ｆａｒを数式（５）に代入すると、遠距離干渉量σＹ２を求めることができる。特定の信号パルスが近距離干渉による影響を受けたか否かは、当該信号パルスに対して計算された相関値と期待値ｍＺの差異値によって判断することができる。
【００６３】
より具体的に、前記差異値が遠距離干渉量σＹ２の一定の倍数を超過する場合、近距離干渉の影響を受けたものと判断することができる。一実施例によれば、前記一定の倍数は√２で決定できる。すなわち、計算された相関値の期待値ｍＺからの偏差が遠距離干渉に対して予想される水準の√２倍を上回る場合、前記偏差は近距離干渉による影響であると判断するのである。本実施例によれば、ｉ番目の信号パルスに対する相関値をＲＶｉであるとするとき、｜ｍＺ−ＲＶｉ｜＞√２σＹであれば、ｉ番目の信号パルスが近距離干渉の影響を受けたものと判断し、｜ｍＺ−ＲＶｉ｜≦√２σＹであれば、遠距離干渉の影響であると判断する。
【００６４】
前記√２の倍率を適用した時、近距離干渉を除去するのに十分な性能を示すものと実験的に確認された。ところが、チャネル環境または本発明が適用される超広帯域無線通信システムの種類に応じて、前記倍率値は統計的にまたは数学的な分析によって決定できる。
【００６５】
段階（Ｓ５３０）では、前記の課程によって近距離干渉の影響を受けたものと判断された信号パルスが全体のパルスの信号パルスの中で占める比率、すなわち近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを計算する。
【００６６】
最後に、段階（Ｓ５４０）では、既に計算されて段階（Ｓ５３０）で参照されたことのある信号対干渉雑音比ＳＩＮＲと、段階（Ｓ５３０）で求められた近距離干渉パルス比ｐＷｔｒとを参照し、臨界値を計算する。臨界値は、前記パラメータから統計的な基準に基づいて決定されるか、或いは発見的方法（heuristic method）によって決定できる。また、臨界値は、下記で例示されたような数学的分析方法によって決定される事もできる。
【００６７】
上述した複数の相関値のうち近距離干渉、遠距離干渉及び前記両干渉の影響を受けた相関値をそれぞれＸ、Ｙ、Ｗという確率変数でモデリングすると、Ｘ、Ｙ、Ｗそれぞれの確率密度関数（probability density function）ｆＸ、ｆＹ、ｆＷは、それぞれ次の数式（７）〜（９）で表現される。ここで、ｍは複数の信号パルスに対する相関値の平均を意味する。
【００６８】
【数７】
2008092535.tif 000009
【００６９】
【数８】
2008092535.tif 000010
【００７０】
【数９】
2008092535.tif 000011
【００７１】
段階（Ｓ５４０）で求めようとする臨界値γに対して、次の２つの変数Γ（γ）とΛ（γ）を数式（１０）及び数式（１１）で定義することができる。Γ（γ）とΛ（γ）は、それぞれ確率変数ＹとＷの絶対値が臨界値γより小さい確率を意味する。
【００７２】
【数１０】
2008092535.tif 000012
【００７３】
【数１１】
2008092535.tif 000013
【００７４】
受信された信号パルスは２つの種類に大別される。一つ目は、遠距離干渉の影響を受けた信号パルスであるが、このような種類の信号パルスの対する相関値は、ガウス確率変数Ｙでモデリングされる。二つ目は、近距離干渉及び遠距離干渉の影響を受けた信号パルスがあるが、このような種類の信号パルスに対する相関値は、前述したＹとラプラシアン（Laplacian）確率変数Ｘとの和であるＷ＝Ｘ＋Ｙという確率変数でモデリングできる。
【００７５】
従って、相関値の絶対値が臨界値γの範囲を外れる場合を除去した（truncated）場合の確率変数Ｙ及びＷをそれぞれＹｔｒ、Ｗｔｒとすると、この２つの確率変数それぞれの確率密度関数ｆＹｔｒ、ｆＷｔｒ、平均ｍＹｔｒ、ｍＷｔｒ、及び分散σＹｔｒ２、σＷｔｒ２は次の数式（１２）〜（１７）で表現される。
【００７６】
【数１２】
2008092535.tif 000014
【００７７】
【数１３】
2008092535.tif 000015
【００７８】
【数１４】
2008092535.tif 000016
【００７９】
【数１５】
2008092535.tif 000017
【００８０】
【数１６】
2008092535.tif 000018
【００８１】
【数１７】
2008092535.tif 000019
【００８２】
近距離干渉によって影響された信号パルスの相関値を除去した後、ビット検出に用いられる決定変数（decision variable）Ｚのうちｉ番目の信号パルスから生成されたＺｉは、次の数式（１８）で表現される。
【００８３】
【数１８】
2008092535.tif 000020
【００８４】
確率変数ＢＹｔｒは、遠距離干渉の影響のみを受けた信号パルスを除去しない場合には１の値を持ち、遠距離干渉の影響のみを受けた信号パルスを除去する場合には０の値を持つ。同様に、確率変数ＢＷｔｒは、近距離干渉及び遠距離干渉の影響を受けた信号パルスを除去しない場合には１の値を持ち、近距離干渉及び遠距離干渉の影響を受けた信号パルスを除去する場合には０の値を持つ。
【００８５】
確率変数Ｚｉの平均ｍＺｉ及び分散σＺｉ２は、次の数式（１９）で表現される。ここで、ｐｆは信号パルスが遠距離干渉のみの影響を受ける確率を意味し、ｐｎは信号パルスが遠距離干渉に加えて近距離干渉の影響を受ける確率を意味する。
【００８６】
【数１９】
2008092535.tif 000021
【００８７】
決定変数ＺはＺｉの総合によって得られ、Ｚの平均ｍＺ（γ）および分散σＺ２（γ）はｍＺｉ（γ）とσＺｉ２（γ）の値に反復回数ＮＳを掛けた値と同一であるとした時、ＴＨ−ＰＰＭシステムにおけるビットエラー率Ｐｅ（γ）は、次の数式（２０）で計算される。
【００８８】
【数２０】
2008092535.tif 000022
【００８９】
数式（２０）が凸関数（convex function）なので、最適の臨界値γは、ビットエラー率Ｐｅ（γ）が最小値を持つ場合、すなわちＰｅ（γ）の１次微分値が０となる場合のγである。次の数式（２１）は、前記の条件を満足するγ値を求めるための閉形式の方程式（closed form of equation）である。
【００９０】
【数２１】
2008092535.tif 000023
【００９１】
最適の臨界値γは、数式（２１）で表現される方程式の商を求めることにより得られる。そして、受信端では、求められた臨界値γを適用して近距離干渉の影響を受けた信号パルスを検出する。
【００９２】
一実施例によれば、受信された信号パルスに対して数式（２１）の方程式を毎回計算して臨界値を決定する代わりに、一定の範囲のパラメータ値に対して予め計算された臨界値を格納するテーブルを維持し、受信された信号パルスに対して得られたパラメータ値を参照してテーブルから臨界値を選択する事ができる。
【００９３】
臨界値を決定するために参照するパラメータのうち信号パルスの反復回数ＮＳと近距離／遠距離比が、予め決定された値であるとすれば、テーブルに格納された臨界値を選択するために、信号対干渉雑音比ＳＩＮＲと近距離干渉パルス比ｐＷｔｒのパラメータを利用する事ができる。
【００９４】
このように予め計算された臨界値をテーブルの形で格納し、受信された信号パルスに対して比較的簡単に計算する事が可能なパラメータ値をインデックスとして用いて前記テーブルから最適の臨界値を選択する事により、より迅速に臨界値を決定する事ができる。
【００９５】
さらに図３を参照すると、段階（Ｓ３３０）に続いて、ｉ番目の信号パルスの相関値ＲＶｉの絶対値を臨界値γと比較する。比較結果、相関値の絶対値が臨界値より大きい場合であれば、ｉ番目の信号パルスを近距離干渉の影響を受けた信号パルスと判断して、対応する相関値ＲＶｉを除去する。より具体的に、相関値ＲＶｉから得られる決定変数Ｚｉの値を０にすることにより、近距離干渉の影響を受けた信号パルスの相関値をビット検出に反映しないようにする。
【００９６】
最後の段階として、段階（Ｓ３５０）では、近距離干渉の影響を受けた信号パルスを除いた残りの信号パルスの相関値を、総和を用いて、送信端から伝送されたビットを検出する。前述したＴＨ−ＰＰＭシステムの場合、前記相関値の総和の符号が陰数であればビット「１」を、陽数であればビット「０」を受信したものと判断する。
【００９７】
一実施例によれば、前述した干渉制御方法は、アドホックネットワークから構成された超広帯域無線通信システムに適用できる。アドホックネットワークとは、ネットワークの構成及び維持のための基地局またはアクセスポイント（access point）等の基盤構造が無いネットワークを意味する。アドホックネットワークでは、ネットワークに接続するノ−ドの移動が自由であるため、ネットワークトポロジーが動的に変化するという特性がある。
【００９８】
実際、アドホックネットワークを構成するための超広帯域無線通信システムについての研究が盛んに行われているうえ、各ノード間に同期を正確に合わせるかスケジューリングを行うための別途の基地局が無いアドホックネットワークにおいて従来の方法を適用することは非常に難しいと言える。従って、本干渉制御方法は、アドホック形式の超広帯域無線通信システムに最適化された方法であるといえる。
【００９９】
一方、本干渉制御方法がアドホックネットワークに適用される場合に卓越な効果を持つのに間違いはないが、本干渉制御方法は、また、ノード間の無線通信資源のスケジューリングを担当する基地局を含む形態のネットワークにも適用可能である。基地局を含むネットワークに適用される場合にも、本発明は、従来の方法に比べてその実現が非常に容易であるという利点を持つ。特に、基地局とノード間の距離による電力制御（power control）を適用する事が難しい環境で本干渉制御方法を適用する事ができ、いろいろの原因によってノード間に同期を正確に合わせることが難しい場合にも、本干渉制御方法が適用されて近距離／遠距離の問題を効果的に解決する事ができる。
【０１００】
本発明による干渉制御方法及びデータ伝送方法は、多様なコンピュータ手段を介して行われ得るプログラムの命令の形で実現され、コンピュータ読み取り可能な媒体に記録できる。前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造等を単独で或いは組み合わせて含む事ができる。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特別に設計され構成されたものであってもよく、コンピュータソフトウェア当業者に公知されて使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例には、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープ等の磁気媒体（Magnetic Media）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光記録媒体（Optical Media）、フロップティカルディスク（Floptical Disk）等の磁気光媒体（Magneto-Optical Media）、及びＰＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等のプログラム命令を格納し実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。
【０１０１】
プログラム命令の例には、コンパイラーによって作られるもののような機械語コードだけでなく、インタプリター等を用いてコンピュータによって実行できる高級言語コードを含む。前記ハードウェア装置は、本発明の動作を行うために少なくとも一つのソフトウェアモジュールとして作動するように構成でき、その逆も同様である。
【０１０２】
図６は、本発明によるデータ受信装置の内部構成を示すブロック図である。図６を参照して本データ受信装置の構成及び動作を説明する。
【０１０３】
図６のパルス受信部６１０は、送信端から複数回にわたって繰り返し送信される信号パルスを無線アンテナ６０１を介して受信する。
【０１０４】
パルス受信部６１０を介して受信された信号パルス６１１は、相関演算部６２０に入力される。相関演算部６２０は、信号パルス６１１に相関マスク６２１を適用して計算された相関値６２２を出力する。
【０１０５】
一方、臨界値決定部６３０では、信号パルスの反復回数、信号対干渉雑音比、近距離干渉対遠距離干渉比の情報に基づいて臨界値６３１を決定する。信号パルスの反復回数は、本データ受信装置が適用される超広帯域無線通信システムの種類に応じてその値が決定されるので、固定された値とは見られない。また、信号対干渉雑音比は、計算された複数の相関値に対する期待値と分散を用いて計算できる。ここで、期待値とは、信号パルスが干渉無しに正常的に受信される場合の相関値の予想平均値を意味する。
【０１０６】
近距離干渉対遠距離干渉情報は、本データ受信装置に影響を及ぼす近距離干渉量と遠距離干渉量の比を意味する近距離／遠距離比、または受信された複数の信号パルスのうち近距離干渉の影響を受けて歪まれた信号パルスの比率を意味する近距離干渉パルス比を含むことができる。
【０１０７】
臨界値決定部６３０によって決定された臨界値（γ）６３１は、近距離干渉除去部６４０に入力される。近距離干渉除去部６４０は、また、計算された複数の相関値６２２（ＲＶ１〜ＲＶＮs）の入力を受ける。近距離干渉除去部６４０は、複数の相関値６２２のうち臨界値（γ）６３１を超過する相関値を近距離干渉に影響されたものと判断して除去する。
【０１０８】
合算機６４１はＲＶ１からＲＶＮsまで総ＮＳ個の反復パルスの相関値６２２に対して得られたＺ１〜ＺＮsを合算して決定変数
【０１０９】
【数２２】
2008092535.tif 000024
【０１１０】
を得る。計算された決定変数Ｚはビット検出部６５０に入力されるが、ビット検出部６５０では、入力された決定変数Ｚの符号を参照して受信ビットの値を判別する。前述したＴＨ−ＰＰＭシステムの場合に、Ｚの符号が陰であればビット「１」を意味し、Ｚの符号が陽であればビット「０」を意味する。
【０１１１】
図７は、図６の臨界値決定部６３０の内部構造の一例をより詳細に示す。
【０１１２】
図７を参照すると、臨界値決定部６３０は、複数の信号パルスの信号対干渉雑音比を計算する信号対干渉雑音比計算部７１０を含む。信号対干渉雑音比計算部７１０は、相関演算部６２０によって計算された複数の相関値に基づいて、受信信号パルスの信号対干渉雑音比７１１を計算する。
【０１１３】
一方、近距離干渉パルス比計算部７２０は、前記計算された相関値６２２と前記決定された近距離／遠距離比に基づいて前記近距離干渉パルス比７２１を計算する。
【０１１４】
近距離干渉パルス比計算部７２０は、計算された相関値６２２と前記期待値との差異が遠距離干渉による偏差の一定の倍数、例えば√２倍を超過すると、当該信号パルスを近距離干渉に影響された信号パルスと判断する。例えば、全体信号パルスのうち、相関値ＲＶｉと期待値ｍＺの差異値が近距離干渉量σＹに対して｜ＲＶｉ−ｍＺ｜＞√２σＹである関係に該当する信号パルスの比率を近距離干渉パルス比７２１として出力する。
【０１１５】
臨界値選択部７３０は、与えられた反復回数ＮＳ、計算された信号対干渉雑音比７１１、及び近距離干渉パルス比７２１を参照して最適の臨界値６３１を決定する。より具体的に、臨界値選択部７３０は、一定の範囲内の複数の信号対干渉雑音比及び複数の近距離干渉パルス比に対して予め計算された値をテーブルの形で格納するメモリ部７３１を含み、入力された前記信号対干渉雑音比７１１及び近距離干渉パルス比７２１を参照してメモリ部７３１から臨界値６３１を読み出すように構成できる。
【０１１６】
図８は、メモリ部７３１に格納された臨界値テーブル８００の構成を例示する図である。図８に示した臨界値テーブル８００は、０．１から１まで一定の間隔で配列された近距離干渉パルス比ｐＷｔｒを一つの軸とし、−２ｄＢから１６ｄＢに至る信号対干渉雑音比ＳＩＮＲを別の軸とするテーブルである。そして、臨界値テーブル８００は、所定の反復回数ＮＳと所定の近距離／遠距離比に該当する臨界値が予め計算されて格納されている。
【０１１７】
一実施例によれば、反復回数ＮＳは超広帯域無線通信システムに対して固定された値であり得る。近距離／遠距離比も、超広帯域無線通信システムに応じて特定の値に固定されるか、或いはシステム管理者によって決定された値であり得る。
【０１１８】
図８は、計算された信号対干渉雑音比７１１（１６ｄＢ）と近距離干渉パルス比７２１（０．１）に該当する臨界値６３１を臨界値テーブル８００から読み出す過程を示す。
【０１１９】
図７及び図８には、メモリ部７３１が所定の値に固定された反復回数ＮＳに対して予め計算された一つの臨界値テーブル８００のみを格納する場合を例示しているが、別の実施例によれば、メモリ部７３１は、多数の反復回数ＮＳ値に対してそれぞれ計算された複数の臨界値テーブル８００を格納する事ができる。反復回数ＮＳ値は、チャネル状況の変動によって異なるが、受信端では反復回数ＮＳの値に対する情報を送信端からパイロット信号等に介して受信し、受信された反復回数情報を参照して複数のテーブルの中からいずれか一つを選択する事ができる。
【０１２０】
本データ受信装置が適用される超広帯域無線通信システムは、ＴＨ−ＰＰＭシステムであってもよい。また、本データ受信装置が適用される超広帯域無線通信システムは、アドホックネットワークの形で構成できる。
【０１２１】
これまで図６〜図８を参照して本発明によるデータ受信装置の構成について説明した。本データ受信装置には、図１〜図５の実施例と関連して上述した細部内容がそのまま適用でき、図１〜図５を参照して説明した干渉制御方法にも図６〜図８に関連した説明内容が全て適用される。
【０１２２】
図９〜図１１は、本発明による干渉制御方法及びデータ受信装置による性能向上結果を模擬実験によって確認した結果である。模擬実験に使用されたパラメータ値は、近距離／遠距離比が１４ｄＢ、反復回数ＮＳが１０、チャネル活性化指数（channel activity factor）が０．２である。
【０１２３】
図９は、半径１０ｍの領域内に１４個の干渉源（interferer）が受信機から近い距離に位置する場合の性能曲線を示すグラフである。図９のグラフは、全体干渉の中でも近距離干渉が支配的な場合の性能向上結果を示す。
【０１２４】
図９のグラフを参照すると、数学的分析方法で計算された最適臨界値を適用した場合の性能曲線が黒色実線で表示されており、模擬実験によって得られた最適臨界値を適用した場合の性能曲線が○で表示されている。模擬実験による最適臨界値を適用した場合は、分析による最適臨界値を適用した場合と若干の性能差異を示すが、近距離干渉除去技術が反映されていない従来の方法と比較する時、著しく優れた性能を示す。図９において、ビットエラー率が１０−３である場合を見れば、従来の方法に比べて模擬実験による最適臨界値を適用した場合、約１６ｄＢ程度の、数学的分析による最適臨界値を適用した場合、約１８ｄＢ程度の効果があるのを確認することができる。
【０１２５】
信号対干渉雑音比の減少は送受信電力の減少を意味するので、本発明から、本発明から、かなりの消費電力低減の効果がある事が確認される。特に、本発明のバッテリーのような制限された電力供給源によって駆動されるノードからなるアドホックネットワークに適用する事が可能である事を考慮すると、このような消費電力低減の効果は注目を集めるのに十分なものである。
【０１２６】
図１０は、３６個の干渉源が受信機を中心として半径１０ｍの領域縁部付近に位置する場合の性能曲線を示すグラフである。図１０のグラフは、遠距離干渉が支配的な場合の性能向上結果を示す。
【０１２７】
図１０のグラフを参照すると、本発明が適用された場合、従来の方法に比べて性能向上効果が著しく現われない。このような結果は、干渉源が受信機から遠く離れているため、近距離干渉が微々たる水準であるのを意味するものであって、超広帯域無線通信システムにおいて近距離干渉が重要な性能低下要因であることを示唆する。
【０１２８】
図１１は、１００個の干渉源が受信機を中心として半径１０ｍの領域内に均一に分布する場合の性能曲線を示すグラフである。従って、図１１のグラフは、近距離干渉と遠距離干渉が全て現われる場合の結果を表示する。図１１のグラフより、さらに実質的な性能向上効果を確認する事ができる。
【０１２９】
図１１のグラフを参照すると、数学的分析または模擬実験による最適臨界値を提供した場合、従来の方法に比べてデータ受信性能が向上することが確認される。最適臨界値を基準として近距離干渉信号を判別して除去する技法が適用された場合、前記技法が適用されていない従来の方法に比べて、ビットエラー率が１０−３の場合の信号対干渉雑音比が約１２ｄＢ減少する事が確認される。信号対干渉雑音比の減少効果が消費電力低減の効果を意味するという事は、上述の通りである。
【０１３０】
以上のように本発明では、具体的な構成要素等の特定の事項と限定された実施例及び図面によって説明されたが、これは本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものに過ぎず、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正及び変形が可能である。
【０１３１】
従って、本発明の思想は、説明された実施例に局限されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、それと均等または等価的変形のある全ては本発明の思想の範疇に属するものと理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】ＴＨ−ＰＰＭ（time-hopping based pulse position modulation）方式の超広帯域無線通信システムにおいてデータ移送に用いられる信号パルスの概形を示すグラフである。
【図２】ＴＨ−ＰＰＭ方式の超広帯域無線通信システムにおいて受信端でのビット検出に用いられる相関値を計算するための相関マスクの概形を示す図である。
【図３】本発明による干渉制御方法を段階別に示す流れ図である。
【図４】受信された複数の信号パルスに対する近距離／遠距離比と近距離干渉パルス比の関係を示すグラフである。
【図５】図３の臨界値を決定する段階をより詳細に示す流れ図である。
【図６】本発明によるデータ受信装置の内部構成を示すブロック図である。
【図７】図６のデータ受信装置に含まれる臨界値決定部の内部構成をより詳細に示すブロック図である。
【図８】図７に示したメモリ部に格納される臨界値テーブルを例示する図である。
【図９】近距離干渉が支配的な場合の模擬実験結果を示すグラフである。
【図１０】遠距離干渉が支配的な場合の模擬実験結果を示すグラフである。
【図１１】近距離干渉と遠距離干渉が全て存在する場合の模擬実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３３】
６１０  パルス制御部
６２０  相関演算部
６３０  臨界値決定部
６４０  近距離干渉制御部
６５０  ビット検出部
７１０  信号対干渉雑音比計算部
７２０  近距離干渉パルス比計算部
７３０  臨界値選択部
７３１  メモリ部
８００  臨界値テーブル
【図１】
2008092535.tif 000025
【図２】
2008092535.tif 000026
【図３】
2008092535.tif 000027
【図４】
2008092535.tif 000028
【図５】
2008092535.tif 000029
【図６】
2008092535.tif 000030
【図７】
2008092535.tif 000031
【図８】
2008092535.tif 000032
【図９】
2008092535.tif 000033
【図１０】
2008092535.tif 000034
【図１１】
2008092535.tif 000035