(57)【要約】【課題】簡素な構成でフェーズドアレーアンテナのビーム、アンテナ切り換えダイバーシティのアンテナの切り換えを短時間で行うこと。【解決手段】受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かを判定し、受信信号が自装置宛てでない場合にリセット信号を送信するＭＡＣ２６と、受信信号のチャネル推定値を取得するチャネル補正部１８と、チャネル推定値を保存するメモリ３０と、メモリ３０に保存されたチャネル推定値を比較する比較部２８ｂと、チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナを決定するビーム番号決定部２８ａと、リセット信号を受信した場合に、チャネル推定値のメモリ３０への保存を中止させるコントローラ２８と、を備える。【選択図】図１
2008306599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かを判定し、受信信号が自装置宛てでない場合にリセット信号を送信するリセット信号送信部と；
受信信号のチャネル推定値を取得するチャネル推定値取得部と；
前記チャネル推定値を保存するチャネル推定値保存部と；
前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値を比較するチャネル推定値比較部と；
前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナを選択する選択部と；
前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止させる制御部と；
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記リセット信号送信部がデータリンク層に含まれ、前記チャネル推定値取得部、前記チャネル推定値保存部、前記選択部及び前記制御部が物理層に含まれることを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
受信信号の復号化処理を行い、受信信号の複合化処理が終了した場合に受信終了信号を前記制御部に送信する復号化処理部を更に備え、
前記制御部は、前記受信終了信号を受信する以前に前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止させることを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記ビーム又はアンテナの選択を行った後、パケット信号を受信する毎に前記ビーム又はアンテナの固定期間をカウントする固定期間カウント部を更に備え、前記選択部は、前記ビーム又はアンテナを選択した後、前記固定期間が所定値に達するまでの間、選択したビーム又はアンテナの状態を維持することを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値をカウントするチャネル推定値カウント部を更に備え、
前記チャネル推定値比較部は、前記チャネル推定値のカウント数が前記ビーム又は前記アンテナの本数に達した時点で、前記チャネル推定値の比較を行うことを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
ビーコンの送受信が行われているか否かを判定するビーコン送受信判定部を更に備え、
ビーコンの送受信が行われていない場合に、前記チャネル推定値の取得、前記チャネル推定値の保存、前記チャネル推定値の比較、及び前記ビーム又はアンテナの選択を行うことを特徴とする、請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かを判定し、受信信号が自装置宛てでない場合にリセット信号を送信するステップと；
受信信号のチャネル推定値を取得するステップと；
前記チャネル推定値をメモリに保存するステップと；
前記メモリに保存された前記チャネル推定値を比較するステップと；
前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナを選択するステップと；
前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の保存を中止するステップと；
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項８】
受信信号の復号化処理を行い、受信信号の複合化処理が終了した場合に受信終了信号を前記制御部に送信するステップを更に備え、
前記チャネル推定値の保存を中止するステップにおいて、前記受信終了信号を受信する以前に前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止することを特徴とする、請求項７に記載の通信方法。
【請求項９】
前記ビーム又はアンテナを選択した後、パケット信号を受信する毎に前記ビーム又はアンテナの固定期間をカウントするステップを更に備え、
前記ビーム又はアンテナを選択するステップにおいて、前記ビーム又はアンテナを選択した後、前記固定期間が所定値に達するまでの間、選択したビーム又はアンテナの状態を維持することを特徴とする、請求項７に記載の通信方法。
【請求項１０】
前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値をカウントするステップを更に備え、
前記チャネル推定値を比較するステップにおいて、前記チャネル推定値のカウント数が前記ビーム又は前記アンテナの本数に達した時点で、前記チャネル推定値の比較を行うことを特徴とする、請求項７に記載の通信方法。
【請求項１１】
ビーコンの送受信が行われているか否かを判定するステップを更に備え、
ビーコンの送受信が行われていない場合に、前記チャネル推定値の取得、前記チャネル推定値の保存、前記チャネル推定値の比較、及び前記ビーム又はアンテナの選択を行うことを特徴とする、請求項７に記載の通信方法。
【請求項１２】
送信装置と受信装置とが無線通信ネットワークを介して接続された通信システムであって：
前記受信装置は；
前記送信装置から受信した受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かを判定し、受信信号が自装置宛てでない場合にリセット信号を送信するリセット信号送信部と；
受信信号のチャネル推定値を取得するチャネル推定値取得部と；
前記チャネル推定値を保存するチャネル推定値保存部と；
前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値を比較するチャネル推定値比較部と；
前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナを選択する選択部と；
前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止させる制御部と；
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
受信信号が自装置宛てでない場合にデータリンク層から送信されたリセット信号を受信する手段；
受信信号のチャネル推定値を取得する手段；
前記チャネル推定値を保存する手段；
前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値を比較する手段；
前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、ビーム又はアンテナを選択する手段；
前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を取り止める手段；
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信方法、通信システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特開２００５−３４８１３７号公報には、ダイバーシティ受信器において、良好なアンテナを選択して消費電力を抑える技術が開示されている。また、特開２００５−３５４３４６号公報には、ＭＩＭＯ送信部により生成された信号を、伝送路の状態に応じて切換える技術が開示されている。また、特開２００６−９４３９４号公報には、通信状況に応じて無線チャンネルを切換える技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４８１３７号公報
【特許文献２】特開２００５−３５４３４６号公報
【特許文献３】特開２００６−９４３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のフェーズドアレーアンテナの場合、受信状況の判定等はデータリンク層（ＭＡＣ）が主導で制御を行っている。例えば、ＣＳＭＡ方式の場合、ＭＡＣは、受信したパケット信号のＭＡＣヘッダーを復号した結果を用いて、その情報が自装置宛てに送信されたものであるか否かを判定している。そして、このようなシステムでは、ＭＡＣにより自装置宛ての信号であると判断された場合は、物理層から送信されたチャネル情報を用いて、
ＭＡＣが主導でビームを切り換える制御を行っている。
【０００５】
しかしながら、ＭＡＣが主導で受信状況を判定し、フェーズドアレーアンテナのビーム、または、アンテナ切り替えダイバーシティなどの複数のアンテナを切換える方式では、物理層とＭＡＣ層の間での情報のやり取りが多いことにより、制御が複雑になるという問題がある。また、物理層とＭＡＣ層の間のインターフェースが低速である場合、物理層とＭＡＣ層の間で十分な情報のやり取りを行うことは困難であり、特に連続してパケットが送信される場合などにおいて、パケットの間隔が短いと、パケット間でビーム又はアンテナを切換えることができないことが想定される。このため、適応的なビーム制御、アンテナ制御を行うことが困難となり、受信特性の劣化を招く虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、簡素な構成でビーム、アンテナの切り換えを短時間で行うことが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信方法、通信システム及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かを判定し、受信信号が自装置宛てでない場合にリセット信号を送信するリセット信号送信部と、受信信号のチャネル推定値を取得するチャネル推定値取得部と、前記チャネル推定値を保存するチャネル推定値保存部と、前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値を比較するチャネル推定値比較部と、前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナを選択する選択部と、前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止させる制御部と、を備える。
【０００８】
上記構成によれば、受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かが判定され、受信信号が自装置宛てでない場合はリセット信号送信部からリセット信号が送信される。また、受信信号のチャネル推定値が取得されて保存され、保存されたチャネル推定値の比較が行われる。そして、チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナの選択が行われる。この際、リセット信号を受信した場合は、チャネル推定値の保存が中止される。従って、自装置宛てのチャネル推定信号のみに基づいてビーム又はアンテナの選択が可能となる。
【０００９】
また、前記リセット信号送信部がデータリンク層に含まれ、前記チャネル推定値取得部、前記チャネル推定値保存部、前記選択部及び前記制御部が物理層に含まれるものであってもよい。かかる構成によれば、チャネル推定値に基づいてビーム又はアンテナを選択する処理を物理層内で行うことができ、物理層とデータリンク層との間で送受信される情報量を最小限に抑えることが可能になるため、ビーム又はアンテナの選択に関する処理を簡略化することができ、ビーム又はアンテナの選択を短時間で行うことが可能となる。
【００１０】
また、受信信号の復号化処理を行い、受信信号の複合化処理が終了した場合に受信終了信号を前記制御部に送信する復号化処理部を更に備え、前記制御部は、前記受信終了信号を受信する以前に前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中心させるものであってもよい。かかる構成によれば、受信終了信号を受信する以前にリセット信号を受信した場合は、受信信号が自装置宛てでないと判定することができるため、チャネル推定値の保存を中止することで、自装置宛てのチャネル推定信号のみに基づいてビーム又はアンテナの選択が可能となる。
【００１１】
また、前記ビーム又はアンテナを選択した後、パケット信号を受信する毎に前記ビーム又はアンテナの固定期間をカウントする固定期間カウント部を更に備え、前記選択部は、前記ビーム又はアンテナを選択した後、前記固定期間が所定値に達するまでの間、選択したビーム又はアンテナの状態を維持するものであってもよい。かかる構成によれば、固定期間が所定値に達するまでの間は選択したビーム又はアンテナの状態が維持されるため、チャネル推定値に基づいて受信状況が良好と判断されたビーム又はアンテナで継続して受信を行うことができる。
【００１２】
また、前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値をカウントするチャネル推定値カウント部を更に備え、前記チャネル推定値比較部は、前記チャネル推定値のカウント数が前記ビーム又は前記アンテナの本数に達した時点で、前記チャネル推定値の比較を行うものであってもよい。かかる構成によれば、チャネル推定値のカウント数がビーム又はアンテナの本数に達した時点で、チャネル推定値の比較が行われるため、全てのビーム又はアンテナに対応したチャネル推定値を比較することができ、最も受信状況が良好なビームまたはアンテナを選択することができる。
【００１３】
また、ビーコンの送受信が行われているか否かを判定するビーコン送受信判定部を更に備え、ビーコンの送受信が行われていない場合に、前記チャネル推定値の取得、前記チャネル推定値の保存、前記チャネル推定値の比較、及び前記ビーム又はアンテナの選択を行うものであってもよい。かかる構成によれば、ビーコンの送受信が行われていない場合のみにおいて、チャネル推定値の取得、チャネル推定値の保存、チャネル推定値の比較、及びビーム又はアンテナの選択を行うことが可能となる。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かを判定し、受信信号が自装置宛てでない場合にリセット信号を送信するステップと、受信信号のチャネル推定値を取得するステップと、前記チャネル推定値をメモリに保存するステップと、前記メモリに保存された前記チャネル推定値を比較するステップと、前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナの選択を行うステップと、前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止するステップと、を備える通信方法が提供される。
【００１５】
上記構成によれば、受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かが判定され、受信信号が自装置宛てでない場合はリセット信号が送信される。また、受信信号のチャネル推定値が取得されて保存され、保存されたチャネル推定値の比較が行われ、チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナの選択が行われる。そして、リセット信号を受信した場合は、チャネル推定値の保存が中止される。従って、自装置宛てのチャネル推定信号のみに基づいてビーム又はアンテナの選択が可能となる。
【００１６】
また、受信信号の復号化処理を行い、受信信号の複合化処理が終了した場合に受信終了信号を前記制御部に送信するステップを更に備え、前記チャネル推定値の保存を中止するステップにおいて、前記受信終了信号を受信する以前に前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止するものであってもよい。かかる構成によれば、受信終了信号を受信する以前にリセット信号を受信した場合は、受信信号が自装置宛てでないと判定することができるため、チャネル推定値の保存を中止することで、自装置宛てのチャネル推定信号のみに基づいてビーム又はアンテナの選択が可能となる。
【００１７】
また、前記ビーム又はアンテナの選択を行った後、パケット信号を受信する毎に前記ビーム又はアンテナの固定期間をカウントするステップを更に備え、ビーム又はアンテナの選択を行うステップにおいて、前記ビーム又はアンテナを選択した後、前記固定期間が所定値に達するまでの間、選択したビーム又はアンテナの状態を維持するものであってもよい。かかる構成によれば、固定期間が所定値に達するまでの間は選択したビーム又はアンテナの状態が維持されるため、チャネル推定値に基づいて受信状況が良好と判断されたビーム又はアンテナで継続して受信を行うことができる。
【００１８】
また、前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値をカウントするステップを更に備え、前記チャネル推定値を比較するステップにおいて、前記チャネル推定値のカウント数が前記ビーム又は前記アンテナの本数に達した時点で、前記チャネル推定値の比較を行うものであってもよい。かかる構成によれば、チャネル推定値のカウント数がビーム又はアンテナの本数に達した時点で、チャネル推定値の比較が行われるため、全てのビーム又はアンテナに対応したチャネル推定値を比較することができ、最も受信状況が良好なビームまたはアンテナを選択することができる。
【００１９】
また、ビーコンの送受信が行われているか否かを判定するステップを更に備え、ビーコンの送受信が行われていない場合に、前記チャネル推定値の取得、前記チャネル推定値の保存、前記チャネル推定値の比較、及び前記ビーム又はアンテナの選択を行うものであってもよい。かかる構成によれば、ビーコンの送受信が行われていない場合のみにおいて、チャネル推定値の取得、チャネル推定値の保存、チャネル推定値の比較、及びビーム又はアンテナの選択を行うことが可能となる。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、送信装置と受信装置とが無線通信ネットワークを介して接続された通信システムであって、前記受信装置は、前記送信装置から受信した受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かを判定し、受信信号が自装置宛てでない場合にリセット信号を送信するリセット信号送信部と、受信信号のチャネル推定値を取得するチャネル推定値取得部と、前記チャネル推定値を保存するチャネル推定値保存部と、前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値を比較するチャネル推定値比較部と、前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナの選択を行う選択部と、前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を中止させる制御部と、を備える通信システムが提供される。
【００２１】
上記構成によれば、送信装置から受信した受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かが判定され、受信信号が自装置宛てでない場合はリセット信号送信部からリセット信号が送信される。また、受信信号のチャネル推定値が取得されて保存され、保存されたチャネル推定値の比較が行われる。そして、チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナの選択が行われる。この際、リセット信号を受信した場合は、チャネル推定値の保存が中止される。従って、自装置宛てのチャネル推定信号のみに基づいてビーム又はアンテナの選択が可能となる。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、受信信号が自装置宛てでない場合にデータリンク層から送信されたリセット信号を受信する手段、受信信号のチャネル推定値を取得する手段、前記チャネル推定値を保存する手段、前記チャネル推定値保存部に保存された前記チャネル推定値を比較する手段、前記チャネル推定値の比較結果に基づいて、ビーム又はアンテナの選択を行う手段、前記リセット信号を受信した場合に、前記チャネル推定値の前記チャネル推定値保存部への保存を取り止める手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【００２３】
上記構成によれば、受信信号に含まれるアドレスに基づいて受信信号が自装置宛てであるか否かが判定され、受信信号が自装置宛てでない場合はリセット信号送信部からリセット信号が送信される。また、受信信号のチャネル推定値が取得されて保存され、保存されたチャネル推定値の比較が行われる。そして、チャネル推定値の比較結果に基づいて、受信のためのビーム又はアンテナの選択が行われる。この際、リセット信号を受信した場合は、チャネル推定値の保存が中止される。従って、自装置宛てのチャネル推定信号のみに基づいてビーム又はアンテナの選択が可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、簡素な構成でビーム、アンテナの切り換えを短時間で行うことが可能な通信装置、通信方法、通信システム及びプログラムを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信装置１００の構成を示す模式図である。本実施形態に係る通信装置１００は、例えばワイヤレスＬＡＮ、ワイヤレスＰＡＮなどのチャネル推定系列を有するシステムに適用され、特に、パケット信号のＭＡＣヘッダーの情報に基づいて、自装置宛ての信号か否かを判定するＣＳＭＡ方式に適用することができる。
【００２７】
図１に示すように、通信装置１００は、フェーズドアレーアンテナ１０、ＲＦ回路１２、ＡＤ変換部１４、ＦＦＴ１６、チャネル補正部(Channel Compensation)１８、デインターリーバ(Deinterleaver)２０、デパンクチャー(Depuncture)２２、デコーダ(Decoder)２４、ＭＡＣ２６、コントローラ(Controller)２８、メモリ３０を備えて構成されている。フェーズドアレーアンテナ１０は、３つのアンテナ１０ａ，１０ｂ，１０ｃから構成されており、３つのビーム１〜３を用いることができる。
【００２８】
図１において、アンテナ１０ａ，１０ｂ，１０ｃで受信された高周波信号は、ＲＦ回路１２により増幅され、ＡＤ変換部１４によりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された受信信号は、ＦＦＴ１６により高速フーリエ変換されて、チャネル補正部１８に送られる。
【００２９】
チャネル補正部１８は、受信信号に含まれるチャネル推定信号（ＣＥ）に基づいて、チャネルを補正する処理を行う。チャネル補正部１８により補正された信号は、デインターリーバ２０に送られる。デインターリーバ２０では、インターリーブされている受信信号を元に戻す処理を行う。デインターリーバ２０から出力された受信信号は、デコーダ２２に送られ、デコードが行われる。デコーダ２２からの出力は、ＭＡＣ（データリンク層）２６に送られる。
【００３０】
図１において、ＲＦ回路１２、ＡＤ変換部１４、ＦＦＴ１６、チャネル補正部(Channel Compensation)１８、デインターリーバ(Deinterleaver)２０、デパンクチャー(Depuncture)２２、デコーダ(Decoder)２４、コントローラ(Controller)２８、メモリ３０は、物理層（PHY）５０を構成している。
【００３１】
図２は、パケット信号のデータ構成の一例を示す模式図である。図２に示すように、パケット信号は、プリアンブル、チャネル推定信号（ＣＥ）、ヘッダー、ペイロード、を備えて構成される。このうち、ヘッダーは、ＰＨＹヘッダーとＭＡＣヘッダーに分けられる。ＰＨＹヘッダーには、ペイロードの伝送レート、ペイロードの長さ、などの情報が含まれている。一方、ＭＡＣヘッダーにはパケット信号の宛先を示すＭＡＣアドレスが含まれている。ＭＡＣ２６では、ＭＡＣアドレスを読み込むとで、受信したパケット信号が自装置宛てに送信されたものか、あるいは他の装置宛てに送信されたものかを識別することができる。
【００３２】
図３は、物理層５０と、ＭＡＣ２６との間の情報の受け渡しを概略的に示す模式図である。物理層５０では、フェーズドアレーアンテナ１０によりビーム１〜３を切り換えた際に、各ビーム１〜３のそれぞれについてチャネル推定値（RSSI, LQI）が算出される。ここで、RSSIは受信信号の電力を示す情報であり、LQIは受信信号のチャネルの状況を示す情報である。チャネル推定値の算出は、チャネル補正部１８で取得されたチャネル推定信号（ＣＥ）に基づいて、コントローラ２８で行われる。
【００３３】
物理層５０で算出されたチャネル推定値は、物理層５０のメモリ３０に格納される。コントローラは、各アンテナ１０ａ，１０ｂ，１０ｃに対応するチャネル推定値を比較することで、３つのアンテナ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのうち受信状況が良好なアンテナを使用して、ビーム１〜３の切り換えを行う。
【００３４】
通信装置１００の物理層５０では、パケット信号を受信すると、デコーダ２４によりパケット信号を復号する。そして、パケット信号の復号（ペイロードの復号）が完了すると、デコーダ２４からコントローラ２８へ受信終了信号が送られる。
【００３５】
一方、通信装置１００が受信する信号には、通信装置１００宛てに送信されたものでない信号が含まれる。このため、通信装置１００がパケット信号を受信すると、ＭＡＣ２６では、パケットのＭＡＣヘッダーの情報に基づいて、受信信号が自装置宛てか否かを判定する。そして、受信したパケット信号が自装置宛てでない場合は、ＭＡＣ２６から物理層５０へリセット信号を送信する。物理層５０のコントローラ２８は、ＭＡＣ２６からリセット信号を受信すると、デコーダ２４によるペイロードの復号を停止する。これにより、パケット信号が自装置宛でない場合は、パケット信号を全て受信する以前に受信を終了させることができ、不要なデコード処理などが行われることを回避でき、消費電力を低減することができる。
【００３６】
この際、上述したように、パケット受信により得られたチャネル推定値はメモリ３０に格納されるが、パケット信号が自装置宛でない場合は、チャネル推定値をメモリ３０に格納する必要はない。
【００３７】
本実施形態では、ＭＡＣ２６から物理層５０へリセット信号が送られた時点で受信したパケット信号が自装置宛であるか否かを判断できる点に着目し、ＭＡＣ２６から物理層５０へリセット信号が送られた場合は、受信したパケット信号が自装置宛てでないため、パケット信号から算出されたチャネル推定値をメモリに保存しないように処理を行う。より詳細には、受信したパケット信号が自装置宛ての場合であっても、受信が完了した際にはＭＡＣ２６から物理層５０へリセット信号が送られるため、デコーダ２４からコントローラ２８へ受信終了信号が送られる以前にＭＡＣ２６から物理層５０へリセット信号が送られた場合は、受信したパケット信号が自装置宛てでないと判断し、チャネル推定値をメモリに保存しないように処理を行う。
【００３８】
これにより、ＭＡＣ２６から物理層５０へ送信されるリセット信号を用いてチャネル推定値をメモリ３０に保存するか否かを決定できるため、物理層５０とＭＡＣ２６との間で送受信される情報量を最小限に抑えることができる。また、チャネル推定値を物理層５０のメモリ３０に保存しているため、チャネル推定値のＭＡＣ２６への送信が不要となり、処理の高速化が可能となる。
【００３９】
図４は、上述した処理を行うための、物理層５０のコントローラ２８の機能ブロック構成を示している。図４に示すように、コントローラ２８は、ビーム番号決定部２８ａ、比較部２８ｂ、データ読み出し部２８ｃ、データ受信・保存部２８ｄを備えている。
【００４０】
データ受信・保存部２８ｄは、ＭＡＣ２６から受信したリセット信号に基づいて、チャネル推定値をメモリ３０に保存する。この際、ＭＡＣ２６からリセット信号を受信しなかった場合は、チャネル推定値をメモリ３０に保存し、ＭＡＣ２６からリセット信号を受信した場合は、チャネル推定値をメモリ３０に保存しないように処理を行う。
【００４１】
データ読み出し部２８ｃは、各ビーム１〜３のチャネル推定値がメモリ３０に保存された後、メモリ３０から各ビームのチャネル推定値を読み出す処理を行う。比較部２８ｂは、メモリ３０から読み出されたチャネル推定値を比較し、ビーム番号決定部２８ａは、比較部２８ｂによる比較の結果に基づいて、最も受信状況が良好なビームの番号を決定し、ＲＦ回路１２に送信する。これにより、ＲＦ回路１２において、受信するビームの切り換えが行われる。
【００４２】
このように、本実施形態のシステムにおいて、ビーム１〜３の切り換えるための処理は、基本的に物理層５０内で行われ、ＭＡＣ２６からはリセット信号を受信するのみで処理を行うことができる。従って、物理層５０とＭＡＣ２６との間で送受信される情報量を最小限に抑えることが可能となり、制御を大幅に簡略化することが可能となる。
【００４３】
特に、物理層からＭＡＣにチャネル推定信号を送り、ＭＡＣ側で最も受信状況が良好なビームを判定し、判定結果を物理層に送るシステムでは、物理層とＭＡＣとの間で送受信される情報量が増大し、ビームの選択、および切り換えに多くの時間が必要となる。連続してパケットが送信される場合などにおいては、ビームの切り換えがパケット間で行われるため、ビームの選択、および切り換えの時間が長くなると、パケットの間隔を短縮することができない。
【００４４】
本実施形態のシステムによれば、チャネル推定信号の保存、チャネル推定値の比較、およびビームの切り換えは、全て物理層５０側で行われる。従って、物理層５０からＭＡＣ２６へチャネル推定値を送る必要がなく、物理層５０とＭＡＣ２６との間で送受信される情報量を最小限に抑えることが可能となり、ビーム選択、ビーム切り換えを物理層５０側で瞬時に行うことができる。従って、連続するパケットの間隔を大幅に短縮することが可能となり、この結果、データ密度を高めることが可能となり、伝送効率を大幅に向上することが可能となる。従って、本実施形態によれば、例えばパケット間の時間間隔が非常に短縮されたＭＩＦＳ、ＲＩＦＳなどの規格においても、パケット間でビームを瞬時に切り換えることが可能となる。
【００４５】
図５は、本実施形態の通信装置１００における処理を示すタイミングチャートである。図５では、パケット信号Ａ〜Ｋを連続して受信する場合を示している。受信終了信号は、各パケットＡ〜Ｋの受信が終了した際にデコーダ２４からコントローラ２８へ送信される。受信終了信号は、パケット信号が自装置宛でありパケット信号の全てがデコードされた場合、又はパケット信号が自装置宛でなくデコードが途中で停止された場合、の双方において送信される。受信リセット信号は、上述したように、ＭＡＣアドレスからパケット信号が自装置宛でないと判断された場合に、ＭＡＣ２６からコントローラ２８へ送信される。
【００４６】
図５において、パケット信号Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋでは、パケット信号の受信が全て終了して、受信終了信号が出された後に受信リセット信号が出されている。従って、パケット信号Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋの受信の際には、デコード中に受信リセット信号が出されておらず、パケット信号Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋは自装置宛ての信号である。
【００４７】
一方、パケット信号Ｃ，Ｆの受信の際には、パケット信号Ｃ，Ｆの終端よりも手前で受信リセット信号が出されており、パケット信号のデコードが全て完了する以前のタイミングで受信リセット信号が出されている。これは、ＭＡＣ２６によってパケット信号Ｃ，Ｆが自装置宛の信号でないと判断され、デコードが完了する以前に受信リセット信号が出されたためである。
【００４８】
図５において、ビーム数Ｍは、チャネル推定値がメモリ３０に保存されているビームの数を示している。ここでは、図１のように、総ビーム数が３である場合を示している。また、固定期間Ｎは、受信状況が最も良好なビームを決定した後、そのビームに固定する期間を示している。固定期間Ｎの値は、ビームを固定した後、１パケット受信する毎に１だけ増加し、固定期間Ｎの値が４になった時点で、再度ビームの切り換えのための処理に移行する。また、図４において、ビーム番号は、ビーム１〜３のうち、選択されているビームの番号を示している。
【００４９】
図５において、時刻ｔ０の時点では、メモリ３０に保存されたチャネル推定値がリセットされ、保存されているビーム数Ｍの値は０である。時刻ｔ０から時刻ｔ１の間では、３つのビームを順次に切り換えて、各ビームのチャネル推定値をメモリ３０に保存していく処理を行う。
【００５０】
図５に示すように、パケット信号Ａを受信している最中は、ビーム１（ビーム番号１）で受信が行われている。ビーム１で受信した際のチャネル推定値はメモリ３０に保存され、パケット信号Ａを受信した後では、ビーム数Ｍの値は１となる。
【００５１】
パケット信号Ａを受信した後、ビーム２への切り換えが行われ、パケット信号Ｂの受信が行われる。ビーム２で受信した際のチャネル推定値はメモリ３０に保存され、パケット信号Ｂを受信した後では、ビーム数Ｍの値は２となる。
【００５２】
パケット信号Ｂを受信した後、ビーム３への切り換えが行われ、パケット信号Ｃの受信が行われるが、パケット信号Ｃをデコードしている最中にＭＡＣ２６から受信リセット信号が出されたため、ビーム３を受信した際のチャネル推定値はメモリ３０に保存されない。従って、パケット信号Ｃの受信後、パケット信号Ｄを受信している際においても、メモリ３０に保存されたチャネル推定値の数を表すビーム数Ｍは２のままである。また、ビーム３を受信した際のチャネル推定値はメモリ３０に保存されていないため、パケット信号Ｃを受信した後、パケット信号Ｄの受信も引き続きビーム３で行われる。そして、パケット信号Ｄの受信が終了した後、ビーム３で受信した際のチャネル推定値がメモリ３０に保存され、ビーム数Ｍの値は３となる。
【００５３】
パケット信号Ｄの受信が完了した時点では、メモリ３０に保存されたビーム数Ｍは３であり、メモリ３０内には、ビーム１で受信した際のチャネル推定値、ビーム２で受信した際のチャネル推定値、及びビーム３で受信した際のチャネル推定値が保存されている。パケット信号Ｄの受信が完了した後、これらのチャネル推定値が比較され、最も受信状態が良好なビーム番号が選択され、ビームが選択される。図５の例では、チャネル推定値を比較した結果、ビーム２の受信状況が最も良好であると判定されたため、以降の受信がビーム２に固定され、パケット信号Ｅ以降を受信する際には、ビーム２で受信が行われる。ビームが固定されると、メモリ３０に保存されていたチャネル推定値が消去され、ビーム数Ｍの値は０にリセットされる。
【００５４】
ビーム２に固定した後、固定期間Ｎの値は自装置宛のパケット受信する毎に１だけ増加する。図５に示すように、時刻ｔ１の後、パケット信号Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｉの受信が完了する毎に固定期間の値は１ずつ増加する。パケット信号Ｆは自装置宛の信号ではないため、パケット信号Ｆを受信した際には、固定期間の値は増加しない。そして、Ｎの値が４に達すると、再び各ビームのチャネル推定値が取得、保存され、最も受信状況が良好なビームへの切り換えが行われる。固定期間Ｎの値は、各ビームのチャネル推定値を取得している間（時刻ｔ０から時刻ｔ１の間）は０とされる。
【００５５】
パケット信号Ｉの受信が完了した時刻ｔ２の時点では、固定期間Ｎの値が４になるため、時刻ｔ２以降は、再度、自装置宛のパケット信号を受信する度にビームを切り換えて、チャネル推定値を算出し、ビーム数Ｍの値が３となった時点でチャネル推定値を比較してビームの切り換えを再度行う。なお、図５の例では、固定期間Ｎの値が４に達した時点でビームの切り換えを行っているが、ビームの切り換えのトリガーとなる固定期間Ｎの値は、通信装置１００の特性に応じて可変することができ、例えば、受信状況が変化し易い移動体の通信装置１００の場合は、ビームを切換える固定期間Ｎの値を小さくすることが望ましい。
【００５６】
次に、図６のフローチャートに基づいて、本実施形態の通信装置１００における処理の手順を説明する。図６の処理は、主としてコントローラ２８で行われるものである。図６の処理をコントローラ２８に実現させるためのプログラムは、例えばコントローラ２８に設けられた記憶部、メモリ３０等に格納されることができる。
【００５７】
先ず、ステップＳ１では、パケット信号の受信を開始する。次のステップＳ２では、チャネル推定信号（ＣＥ）によりチャネルの推定を行う。次のステップＳ３では、デコーダ２４によりパケット信号のペイロードの復号を行う。
【００５８】
次のステップＳ４では、パケット信号の受信が完了する以前に受信リセット信号が発生したか否かを判定する。ここでは、デコーダ２４から受信終了信号を受信する以前にＭＡＣ２６から受信リセット信号を受信したか否かが判定される。
【００５９】
ステップＳ４でパケット信号の受信が完了する以前に受信リセット信号が発生していない場合は、デコード中に受信リセット信号が発生していないため、受信したパケット信号が自装置宛の信号であると判断できる。従って、この場合は、ステップＳ５に進み、ビームセレクトフラグが立ち上がっているか否かを判定する。ここで、ビームセレクトフラグは、ビーム１〜３のいずれかが選択されて固定されている場合に立上がり状態とされ、ビームが固定されていない場合は立下り状態とされる。図５の例では、時刻ｔ０からｔ１の間はビームセレクトフラグが立ち下がり状態であり、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間はビーム２に固定されているため、ビームセレクトフラグが立ち上がり状態とされる。一方、ステップＳ４でパケット信号の受信が完了する以前に受信リセット信号が発生した場合は、パケット信号が自装置宛ではないため、一旦処理を終了する(RETURN)。
【００６０】
ステップＳ５でビームセレクトフラグが立ち上がっていない場合は、ビームが固定されていないため、ステップＳ６以降の処理に進み、各ビームのチャネル推定値を取得する処理を行う。先ず、ステップＳ６では、現在選択されているビームによるチャネル推定値をメモリに保存する。次のステップＳ７では、メモリ３０に保存されたビーム数Ｍの値に１を加算する（Ｍ＝Ｍ＋１）。
【００６１】
次のステップＳ８では、ビーム数Ｍが総ビーム数(＝３)と一致したか否かを判定する。ビーム数Ｍが総ビーム数と一致した場合は、全てのビームについてチャネル推定値の算出が完了したため、ステップＳ９へ進み、保存した各ビーム１〜３のチャネル推定値を比較する。一方、ビーム数Ｍが総ビーム数と一致しない場合は、ビーム数Ｍが総ビーム数に到達していないため、ステップＳ１５へ進み、次のビームに切り換える処理を行う。ステップＳ１５の後は一旦処理を終了する(RETURN)。
【００６２】
次のステップＳ１０では、ステップＳ９の比較の結果に基づいて、最も受信状況が良好なチャネル推定値のビームを選択する。なお、選択されたビームの番号はＲＦ回路１２に送られる。次のステップＳ１１ではビームセレクトフラグを立ち上げ、メモリ３０に保存されたビーム数Ｍの値を０にリセットする。ステップＳ１１の後は一旦処理を終了する(RETURN)。
【００６３】
また、ステップＳ５でビームセレクトフラグが立ち上がっている場合は、既に最も受信状況の良いビームが選択されているため、ステップＳ１２以降の処理へ進み、固定期間Ｎをカウントし、ビームセレクトフラグを立ち下げる処理を行う。
【００６４】
先ずステップＳ１２では、現在のＮの値に１を加算する（Ｎ＝Ｎ＋１）。次のステップＳ１３では、Ｎの値が設定された固定期間の値（＝４）と一致したか否かを判定し、Ｎの値が設定された固定期間の値と一致する場合は、ステップＳ１４へ進み、ビームセレクトフラグを立ち下げる処理を行う。また、メモリ３０に保存しているチャネル推定値をリセットし、Ｎの値を０にリセットする。ステップＳ１４の後は一旦処理を終了する(RETURN)。
【００６５】
上述の説明では、フェーズドアレーアンテナのビームの切り換えについて説明したが、同様の手法でアレーアンテナの切り換えを行うことも可能である。図７は、２つのアレーアンテナ４０ａ，４０ｂを備えたアンテナ切り換えダイバーシティの通信装置２００に適用した例を示している。図７の通信装置１００は、２つのアンテナ４０ａ，４０ｂと、各アンテナ４０ａ，４０ｂの受信状況に応じてアンテナ４０ａ，４０ｂの一方を選択するアンテナ切換部４２を備えている。図７の他の構成は、図１と同様である。
【００６６】
図７の通信装置２００では、アンテナ切換部４２により２つのアンテナ４０ａ，４０ｂの一方が選択され、各アンテナ４０ａ，４０ｂの一方を選択した場合にチャネル推定値がメモリ３０に保存される。そして、図１の通信装置１００と同様に、アンテナ４０ａ，４０ｂの一方で受信した際のチャネル推定値をそれぞれ求め、受信状況が良好なアンテナが選択される。この際、図１の通信装置１００と同様に、受信リセット信号が受信終了信号よりも以前に出された場合は、パケット信号が自装置宛てではないと判断し、チャネル推定値のメモリ３０への保存は行わないように制御を行う。
【００６７】
図８は、ビーコンの送受信期間に応じてビームの切り換えを制御する通信装置３００の構成を示す模式図である。図８に示す通信装置３００の基本的な構成は、図１の通信装置１００と同様である。図８の通信装置３００は、図１の通信装置１００の機能に加えて、ビーコンの送受信期間では、チャネル推定値の取得、保存、及び比較の処理、ビーム切り換えの処理を行わないようにするものである。
【００６８】
図８に示すように、ＭＡＣ２６では、ビーコンの送受信が行われているか否かを判定し、ビーコンの送受信が行われている場合は、ビーコンの送受信期間であることを示す信号（ビーコン送受信期間信号）を物理層５０のコントローラ２８へ送信する。
【００６９】
コントローラ２８は、ビーコン送受信期間信号を受信している間は、上述したビームの切り換え、ビームの固定に関する処理を行わないように通信装置３００を制御する。コントローラ２８がビーコン送受信期間信号を受信していない場合、通信装置３００の動作は図１の通信装置１００と同様である。
【００７０】
例えば、無線機Ａが通信装置３００に画像などの情報を送信する場合、通信装置３００はフェーズドアレーアンテナ１０の最も受信状況が良好なビームを無線機Ａの方向に向ける。一方、ビーコンの送受信期間には、他の無線機Ｂなどから制御用の信号が送られてくるため、これを受信する必要がある。この際、無線機Ｂからの信号をビーム切り換え情報として蓄積してしまうと、無線機Ａに向いていたビームをずらしてしまい、受信特性が劣化してしまう場合がある。本実施形態によれば、ビーコン送受信期間信号を受信している間は、上述したビームの切り換え、およびビームの固定に関する処理を行わないため、通信装置３００のビームが切り換えられることがなく、ビームを無線機Ａに向けておくことが可能となる。これにより、ネットワーク内の全装置が受信するために送られてくるビーコンなどの信号は、ビーム制御に関して無視することができる。従って、ビーム制御が、ビーコンなどの制御信号に惑わされることがなく、受信特性が劣化してしまうことを確実に回避することが可能となる。
【００７１】
図９は、図８の通信装置３００における処理の手順を示すフローチャートである。図９のフローチャートは、図６のフローチャートのステップＳ３とステップＳ４の間に新たにビーコン送受信期間であるか否かを判定するステップＳ２０を追加したものである。
【００７２】
先ず、ステップＳ１では、パケット信号の受信を開始する。次のステップＳ２では、チャネル推定部によりチャネルの推定を行う。次のステップＳ３では、デコーダ２４によりパケット信号のペイロードの復号を行う。
【００７３】
次のステップＳ２０では、ＭＡＣ２６から送られたビーコン送受信期間信号に基づいて、ビーコンの送受信期間であるか否かを判定し、ビーコンの送受信期間である場合は、処理を一旦終了する(RETURN)。一方、ステップＳ２０でビーコンの送受信期間でないと判定された場合は、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４以降は、図６と同様の処理を行う。
【００７４】
以上説明したように本実施形態によれば、ＭＡＣ２６から物理層５０のコントローラ２８へ送信される受信リセット信号に基づいて、パケット信号が自装置宛てであるか否かを物理層５０側で判定することができる。従って、パケットが自装置宛てであるか否かを判定するために物理層５０からＭＡＣ２６へ各ビームのチャネル推定値を送信する必要がなく、物理層５０とＭＡＣ２６との間の情報のやり取りを最小限に抑えることが可能となる。従って、チャネル推定値に基づいたビームの切り換えを物理層５０側で瞬時に行うことが可能となる。
【００７５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信装置の構成を示す模式図である。
【図２】パケット信号のデータ構成の一例を示す模式図である。
【図３】物理層とＭＡＣとの間の情報の受け渡しを概略的に示す模式図である。
【図４】物理層のコントローラの機能ブロック構成を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態の通信装置における処理を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の一実施形態の通信装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】２つのアレーアンテナを備えたアンテナ切り換えダイバーシティの通信装置に適用した例を示す模式図である。
【図８】ビーコンの送受信期間に応じてビームの切り換えを制御する通信装置の構成を示す模式図である。
【図９】図８の通信装置における処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１２    ＲＦ回路
１８    チャネル補正部
２６    ＭＡＣ
２８    コントローラ
２８ａ    ビーム番号決定部
２８ｂ    比較部
２８ｃ    データ読み出し部
２８ｄ    データ受信・保存部
３０    メモリ
５０    物理層
１００，２００，３００    通信装置
【図１】
2008306599.tif 000003
【図２】
2008306599.tif 000004
【図３】
2008306599.tif 000005
【図４】
2008306599.tif 000006
【図５】
2008306599.tif 000007
【図６】
2008306599.tif 000008
【図７】
2008306599.tif 000009
【図８】
2008306599.tif 000010
【図９】
2008306599.tif 000011