(57)【要約】【課題】チャンネルスキャン動作時において、上位レイヤのパフォーマンスを向上する。【解決手段】複数のチャンネルを有する無線信号から受信された受信信号Sinが入力されると、上位レイヤ２０により設定されたチャンネル数に基づき、ミキサ２により、物理的な受信チャンネルが選択されてベースバンド信号Ｓ２が求められる。ベースバンド信号Ｓ２は、復調処理部３により、復調されて受信チャンネルに所望の送信信号が含まれているか否かの判定処理が行われる。この判定処理結果に基づいた制御部４の制御により、受信チャンネルが順に変更されてチャンネル数の全ての判定処理が行われ、この全ての判定処理結果がテーブル５に保持されると共に、判定処理の完了が上位レイヤ２０へ通知される。又、受信チャンネルの変更に連動して、可変フィルタ１により受信信号Sinの周波数が調整されるので、受信性能が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャンネルを有する無線信号から受信された受信信号を入力し、上位レイヤにより設定された検出対象のチャンネル数に基づき、前記受信信号から物理的な受信チャンネルを選択してベースバンド信号を求め、
前記ベースバンド信号を復調して前記受信チャンネルに所望の送信信号が含まれているか否かの判定処理を行い、
前記判定処理の処理結果に基づき、前記受信チャンネルを順に変更して前記チャンネル数の全ての前記判定処理を行い、前記全ての判定処理の処理結果を保持すると共に前記全ての判定処理の完了を前記上位レイヤに通知することを特徴とするチャンネルスキャン方法。
【請求項２】
前記上位レイヤにより設定された検出時間内に前記判定処理が終了しない場合には、次の前記受信チャンネルに変更することを特徴とする請求項１記載のチャンネルスキャン方法。
【請求項３】
前記受信チャンネルの変更に連動して前記受信信号の周波数を調整し、この調整した周波数の受信信号から前記受信チャンネルを選択して前記ベースバンド信号を求めることを特徴とする請求項１又は２記載のチャンネルスキャン方法。
【請求項４】
複数のチャンネルを有する無線信号から受信された受信信号を入力し、上位レイヤにより設定された検出対象のチャンネル数に基づき、前記受信信号から物理的な受信チャンネルを選択してベースバンド信号を求めるチューナ部と、
前記ベースバンド信号を復調して前記受信チャンネルに所望の送信信号が含まれているか否かの判定処理を行う復調処理部と、
前記判定処理の処理結果を保持し、前記上位レイヤにより読み出される保持手段と、
前記判定処理の処理結果に基づき、前記受信チャンネルを順に変更して前記チャンネル数の全ての前記判定処理を行わせ、前記全ての判定処理の処理結果を前記保持手段に保持させると共に前記全ての判定処理の完了を前記上位レイヤに通知する制御手段と、
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前記上位レイヤにより設定された検出時間内に前記判定処理が終了しない場合には、次の前記受信チャンネルに変更させることを特徴とする請求項４記載の無線通信システム。
【請求項６】
請求項４又は５記載の無線通信システムは、更に、
前記受信チャンネルの変更に連動して、前記受信信号の周波数を調整し、この調整した周波数の受信信号を前記チューナ部に入力する周波数調整手段を有することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタル放送、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等において、複数のチャンネルを有する電波（無線信号）から受信された受信信号を入力し、どのチャンネルに送信信号が出力されているか否かを検出するチャンネルスキャン方法、及びこれを用いた無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、受信チャンネルが複数あるデジタル放送受信装置等の無線通信システムにおいて、複数のチャンネルを有する無線信号から受信された受信信号を入力し、どのチャンネルに送信信号が出力されているか否かを検出するチャンネルスキャン方法に関する技術としては、例えば、次のような文献等に記載されるものがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−６０４８６号公報
【特許文献２】特開２００４−１７９９２８号公報
【特許文献３】特開２００４−３６３８０６号公報
【０００４】
この特許文献１〜３等に記載されているように、どのチャンネルに所望の送信信号が送信されているか否かを確認する場合、１チャンネル毎に上位レイヤ（例えば、媒体アクセス制御層（Media Access Control層；以下「ＭＡＣ層」という。）から複数の回路機能に対し、制御設定し、且つ、制御設定後、上位レイヤの処理として、予め指定した時間内に所望の送信信号が、下位レイヤの物理層から、上がってくるかどうかを常に確認しなければならない、言わば、物理層とのハンドシェーク（handshake、確認信号が返るのを待って送信を開始する通信方式の１つ）処理を行う必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のチャネルスキャン方法では、次の（ａ）、（ｂ）のような課題があった。
【０００６】
（ａ）  ＭＡＣ層のような上位レイヤが、チャンネル検索（サーチ）するチャンネル毎に各回路機能に対して、個別設定するか、あるいは、設定後も所望の送信信号の有無を常に確認しなければならない等、上位レイヤが、チャンネルサーチに対して、多くの処理時間を必要とする。そのため、上位レイヤの処理能力（パフォーマンス）が低下することになる。
【０００７】
（ｂ）  チャンネル毎に各回路機能に対し、上位レイヤから制御設定した場合、データの書き込みが、並列で行えないために、特に複数のチャンネルを検出する場合、及び、回路システムの構成上、複数の回路機能に対して、データの設定をしなければならない場合、検出時間が長くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のチャンネルスキャン方法では、複数のチャンネルを有する無線信号から受信された受信信号を入力し、上位レイヤにより設定された検出対象のチャンネル数に基づき、前記受信信号から物理的な受信チャンネルを選択してベースバンド信号を求め、前記ベースバンド信号を復調して前記受信チャンネルに所望の送信信号が含まれているか否かの判定処理を行い、前記判定処理の処理結果に基づき、前記受信チャンネルを順に変更して前記チャンネル数の全ての前記判定処理を行い、前記全ての判定処理の処理結果を保持すると共に前記全ての判定処理の完了を前記上位レイヤに通知している。
【０００９】
本発明の無線通信システムでは、チューナ部と、復調処理部と、保持手段と、制御手段とを有している。
【００１０】
前記チューナ部は、複数のチャンネルを有する無線信号から受信された受信信号を入力し、上位レイヤにより設定された検出対象のチャンネル数に基づき、前記受信信号から物理的な受信チャンネルを選択してベースバンド信号を求めるものである。前記復調処理部は、前記ベースバンド信号を復調して前記受信チャンネルに所望の送信信号が含まれているか否かの判定処理を行うものである。前記保持手段は、前記判定処理の処理結果を保持し、前記上位レイヤにより読み出されるものである。更に、前記制御手段は、前記判定処理の処理結果に基づき、前記受信チャンネルを順に変更して前記チャンネル数の全ての前記判定処理を行わせ、前記全ての判定処理の処理結果を前記保持手段に保持させると共に前記全ての判定処理の完了を前記上位レイヤに通知するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のチャネルスキャン方法及びこれを用いた無線通信システムによれば、上位レイヤからの指示に従い、自動的にチャンネルスキャン動作を行い、このチャンネルスキャン動作が完了すると、この完了を上位レイヤへ通知するようにしたので、上位レイヤの処理量を軽減でき、チャンネルスキャン動作時において、上位レイヤのパフォーマンスを向上できる。
【００１２】
又、受信チャンネルの変更に連動して受信信号の周波数を調整するようにした場合は、チャネル変更時に周波数特性が調整されるので、受信性能を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
無線通信システムのチャンネルスキャン方法は、複数のチャンネルを有する無線信号から受信された受信信号を入力し、上位レイヤ（例えば、ＭＡＣ層）により設定された検出対象のチャンネル数に基づき、前記受信信号から物理的な受信チャンネルを選択してベースバンド信号を求める。このベースバンド信号を復調して前記受信チャンネルに所望の送信信号が含まれているか否かの判定処理を行う。そして、前記判定処理の処理結果に基づき、前記受信チャンネルを順に変更して前記チャンネル数の全ての前記判定処理を行い、前記全ての判定処理の処理結果を保持すると共に、前記全ての判定処理の完了を前記上位レイヤに通知している。
【実施例１】
【００１４】
（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１を示す無線通信システムの概略の構成図である。
【００１５】
この無線通信システムは、上位レイヤ２０（例えば、ＭＡＣ層）により制御される物理層（例えば、地上デジタル放送の受信装置）であり、複数のチャンネルを有する無線信号（例えば、直交周波数多重変調（以下「ＯＦＤＭ」という。）された放送波）から受信された受信信号Sinを入力し、この受信信号Sinの周波数を調整する周波数調整手段（例えば、ＬＣフィルタからなる可変フィルタ）１を有し、この出力側に、図示しない自動利得コントロール回路（以下「ＡＧＣ回路」という。）等を介して、チューナ部（例えば、混合器であるミキサ）２が接続されている。ミキサ２は、上位レイヤ２０により設定された検出対象のチャンネル数CH_NUMBERに基づき、受信信号Sinから物理チャンネル（即ち、物理的な受信チャンネル）を選択してアナログのベースバンド信号Ｓ２を求める回路であり、この出力側に、図示しないバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）及びＡＧＣ回路等を介して、復調処理部３が接続されている。
【００１６】
復調処理部３は、アナログのベースバンド信号Ｓ２をデジタルのベースバンド信号に変換した後に高速フーリエ変換（以下「ＦＦＴ変換」という。）により復調してトランスポートストリーム信号ＴＳを出力すると共に、受信チャンネルに所望の送信信号が含まれているか否かの判定処理を行い、この判定処理結果である信号検出判定信号Ｓ３を出力する回路である。復調処理部３の出力側には、上位レイヤ２０によりアクセスされ、チャンネルスキャン動作を制御する制御手段（例えば、制御部）４と、信号検出判定結果を保持する保持手段（例えば、信号検出判定保持用テーブル）５とが接続され、更に、これらの制御部４及びテーブル５に、タイマ６が接続されている。制御部４、テーブル５、タイマ６と上位レイヤ２０とは、図示しないバスにより相互に接続されている。
【００１７】
制御部４は、信号検出判定信号Ｓ３を入力し、上位レイヤ２０により設定されたスキャンのチャンネル数（開始スキャンチャンネル数START_SCAN_CH_NUMBER、及び終了スキャンチャンネル数STOP_SCAN_CH_NUMBER）を、上位レイヤ２０からのチャンネルスキャン（CH_SCAN）開始要求Ｓ２４に応答して順に変更して前記判定処理を行わせるために、開始イネーブル信号START_EN及びチャンネル数CH_NUMBERを出力すると共に、チャンネルスキャン（CH_SCAN）完了信号Ｓ４を上位レイヤ２０に与える機能を有している。
【００１８】
信号検出判定保持用テーブル５は、信号検出判定信号Ｓ３、開始イネーブル信号START_EN、チャンネル数CH_NUMBER、及びタイマ６からのタイマ（timer）満了報告信号Ｓ６を入力し、信号検出判定結果を保持し、チャンネル（CH）有無情報信号Ｓ５を出力して上位レイヤ２０へ与える機能を有している。タイマ６は、上位レイヤ２０により検出時間設定値Ｓ２３が設定され、開始イネーブル信号START_ENに基づき計時動作を開始し、タイマ（timer）満了報告信号Ｓ６を出力して制御部４及び信号検出判定保持用テーブル５に与える回路である。
【００１９】
制御部４における開始イネーブル信号START_EN及びチャンネル数CH_NUMBERの出力端子側には、周波数設定のためのフェーズ・ロックド・ループ（以下「ＰＬＬ」という。）データ用テーブル７と、電圧値設定のためのパルス幅変調（以下「ＰＷＭ」という。）データ用テーブル１０とが接続されている。ＰＬＬデータ用テーブル７の出力側には、電圧制御発振器（以下「ＶＣＯ」という。）等で構成されたデータ発生器８、及びＰＬＬ回路９を介して、ミキサ２の制御入力端子が帰還（フィートバック）接続されている。又、ＰＷＭデータ用テーブル１０の出力側には、ＶＣＯ等で構成されたＰＷＭパルス発生用のＰＷＭ発生器１１、及びＲＣフィルタからなる１次フィルタ１２を介して、可変フィルタ１の制御入力端子がフィートバック接続されている。
【００２０】
図２は、図１中の復調処理部３における要部の概要を示す構成図である。
この復調処理部３は、ミキサ２から出力されるアナログのベースバンド信号Ｓ２を、アナログ／デジタル変換器（以下「ＡＤＣ」という。）３ａによりデジタルのベースバンド信号に変換し、このデジタルのベースバンド信号に対して、オート・フリーケンス・コントロール／シンボル・タイミング・リカバリー（以下「ＡＦＣ／ＳＴＲ」という。）回路３ｂにより周波数変動補正及びシンボルタイミング補正を行う。そして、この補正されたデジタルのベースバンド信号に対して、ＦＦＴ部３ｃによりＦＦＴ変換した後、伝送多重制御（Transmission and Multiplexing Configuration Control、以下「ＴＭＣＣ」という。）の復調を行ってパイロット信号であるＴＭＣＣ復調信号を出力すると共に、ビタビ復号等を行った後に誤り訂正符号であるリード・ソロモン（Read-Solomon、以下「ＲＳ」という。）符号の復調を行ってトランスポートストリーム信号ＴＳを出力する構成になっている。
【００２１】
ここで、信号検出判定信号Ｓ３としては、例えば、ＳＴＲ信号、ＴＭＣＣ復調信号、あるいはＲＳ復調信号を使用できる。信頼性としては、ＳＴＲ信号＜ＴＭＣＣ復調信号＜ＲＳ復調信号となり、検出時間は、その逆で、ＳＴＲ信号＞ＴＭＣＣ復調信号＞ＲＳ復調信号となる。
【００２２】
図３は、図１中のＰＬＬデータ用テーブル７を示す概略の構成図である。
このＰＬＬデータ用テーブル７は、物理チャンネル（例えば、１３CH〜６２CH）に対応した周波数設定値であるＰＬＬデータが格納されたデータ格納領域７ａと、この出力側に接続されたセレクタ７ｂとにより構成されている。そして、制御部４から与えられる開始イネーブル信号START_ENによりデータ格納領域７ａからＰＬＬデータが読み出され、この読み出されたデータが、制御部４から与えられるチャンネル数CH_NUMBERにより、セレクタ７ｂで選択されて出力される構成になっている。
【００２３】
図４は、図１中のＰＷＭデータ用テーブル１０を示す概略の構成図である。
このＰＷＭデータ用テーブル１０は、物理チャンネル（例えば、１３CH〜６２CH）に対応した電圧設定値であるＰＷＭデータが格納されたデータ格納領域１０ａと、この出力側に接続されたセレクタ１０ｂとにより構成されている。そして、制御部４から与えられる開始イネーブル信号START_ENによりデータ格納領域１０ａからＰＷＭデータが読み出され、この読み出されたデータが、制御部４から与えられるチャンネル数CH_NUMBERにより、セレクタ１０ｂで選択されて出力される構成になっている。
【００２４】
図５は、図１中の１次フィルタ１２を示す概略の構成図である。
この１次フィルタ１２は、ＰＷＭ発生器１１から出力されるＰＷＭパルスを平滑して直流電圧を出力する回路であり、抵抗１２ａ及びキャパシタ１２ｂにより構成されている。
【００２５】
（実施例１のチャンネルスキャン方法）
図６−１及び図６−２は、図１の無線通信システムにおけるチャンネルスキャン方法の処理手順を示すフローチャートである。
【００２６】
このチャンネルスキャン処理では、先ず、上位レイヤ２０が、初期設定として、検出したいチャンネル（CH）数を設定する（ステップＳＴ１）。例えば、２０CH〜２５CHの５CHのチャンネルに対して、信号検出をしたい場合、制御部４に対してスタート・スキャン・チャンネル数Ｓ２１によりSTART_SCAN_CH_NUMBER値設定＝２０CH、ストップ・スキャン・チャンネル数Ｓ２２によりSTOP_SCAN_CH_NUMBER値設定＝２５CHと設定する。又、１CHの最大信号検出時間を例えば１msecにしたい場合、タイマ６に対して検出時間設定値Ｓ２３により検出時間設定値設定＝１msecと設定する。
【００２７】
上位レイヤ２０は、前記のパラメータを設定後、制御部４に対してチャンネルスキャン（CH_SCAN）開始要求Ｓ２４を指示することにより（ステップＳＴ２）、チャンネルスキャン（scan）動作が開始され（ステップＳＴ３〜ＳＴ１３）、上位レイヤ２０が制御部４からチャンネルスキャン（CH_SCAN）完了信号Ｓ４を受けるまで（ステップＳＴ１４）、特に受信装置に対して指示したり、信号の有無を確認する必要がない。そのチャンネルスキャン（CH_SCAN）完了信号Ｓ４を制御部４から受けてから、上位レイヤ２０は、信号検出判定保持用テーブル５を確認し、どのチャンネル（CH）に所望の送信信号が存在するか否かを確認するのみで、所望の送信信号の有無を確認することができる。
【００２８】
受信装置の制御部４は、上位レイヤ２０からチャンネルスキャン（CH_SCAN）開始要求Ｓ２４を受けてから（ステップＳＴ２）、以下のように上位レイヤ２０の制御なしに動作する（ステップＳＴ３〜ＳＴ１４）。
【００２９】
本受信装置の構成は、無線通信システムの受信信号Sinが、高帯域で、且つ、その受信信号Sinの中で構成されている複数のチャンネルが、同時に連続な信号が送信されている状態を想定したものである。通常、受信チャンネルを変更する場合、ローカル（local）周波数に関連するＰＬＬ回路９や、ＶＣＯで構成されるデータ発生器８等のデータ設定を行えばよいが、本実施例１のような無線通信システムの受信信号Sinにおいては、ＰＬＬ回路９の出力信号により可変フィルタ１の周波数特性を可変することで、受信性能が向上する。
【００３０】
本受信装置の構成は、ＰＬＬ機能及びＰＷＭ機能毎にチャンネル（CH）に対応したデータ記憶テーブル（例えば、ＰＬＬデータ用テーブル７及びＰＷＭデータ用テーブル１０）を保有しており、そのテーブル値の参照として、制御部４から出力されるチャンネル数CH_NUMBER（ｎ＝ｍ，ｍ＋１，・・・）が使用される（ステップＳＴ４，ＳＴ１２）。そのテーブル値のＰＬＬデータ及びＰＷＭデータは、制御部４から出力される開始イネーブル信号START_ENが、論理“０”から論理“１”になった時（ステップＳＴ１３，ＳＴ４〜ＳＴ７）、各機能毎にそれぞれのテーブル値が、連動して反映される。又、その時点から、信号検出時間を計測するタイマ６が動作し、このタイマ（timer）値が、初期設定で設定された検出時間設定値Ｓ２３と同一時間に達するまで（ステップＳＴ７〜ＳＴ１０）、信号検出（ステップＳＴ８の判定処理）が実行される。なお、始めに信号検出するチャンネルは、スタート・スキャン・チャンネル数（START_SCAN_CH_NUMBER）Ｓ２１の値（ステップＳＴ３のｍ＝０）となる。
【００３１】
タイマ（timer）時間が満了しても（ステップＳＴ１０のYES）、信号検出されない場合、次のチャンネル（CH）の検出を行うため、制御部４から出力されるチャンネル数CH_NUMBERが変更され（ステップＳＴ１２，ＳＴ１３のｎ＝ｍ＋１）、再度、制御部４から開始イネーブル信号START_ENが出力される（ステップＳＴ７）。同様に、チャンネル数CH_NUMBER（＝ｎ）が示す、各機能毎のテーブル値が、それぞれの機能の設定値として反映される（ステップＳＴ７）。又、この時、信号検出判定保持用テーブル５には、検出できなかったチャンネル数CH_NUMBERと送信信号が存在しないことが格納される（ステップＳＴ１１）。
【００３２】
逆に、タイマ（timer）時間が満了しなくても所望の送信信号が検出された場合は（ステップＳＴ８）、信号検出判定保持用テーブル５に、検出できたチャンネル数CH_NUMBERと送信信号が存在したことが格納される（ステップＳＴ１１）。  
【００３３】
そして、信号検出できなかった時と同様に、次のチャンネル（CH）の信号検出を行えるように、制御部４からチャンネル数CH_NUMBER及び開始イネーブル信号START_ENが出力される（ステップＳＴ１２，ＳＴ１３，ＳＴ４〜ＳＴ７）。
【００３４】
以上のような信号検出が、上位レイヤ２０で指定されたチャンネル（CH）範囲全てに対して行われた後（ステップＳＴ１２のＹＥＳ）、制御部４から上位レイヤ２０に対してチャンネルスキャン（CH_SCAN）完了信号Ｓ４が出力され（ステップＳＴ１４）、一連のチャンネルスキャン動作が完了する。
【００３５】
（実施例１の効果）
チャンネルスキャン動作として、チャンネル毎に上位レイヤ２０が受信装置を制御して信号検出の結果を確認する方法に比べて、本実施例１のチャンネルスキャン方法によれば、上位レイヤ２０からのチャンネルスキャン（CH_SCAN）開始要求Ｓ２４を受けた受信装置が自動的にチャンネルスキャン動作を行い、このチャンネルスキャン動作が完了すると、チャンネルスキャン（CH_SCAN）完了信号Ｓ４を上位レイヤ２０へ与える。そのため、上位レイヤ２０の処理量を軽減でき、チャンネルスキャン動作時において、上位レイヤ２０のパフォーマンスを向上できる。しかも、チャンネル変更毎に連動して、可変フィルタ１の周波数特性が変更されるので、受信性能を向上できる。
【００３６】
（変形例）
本発明は、上記実施例１に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。例えば、図１及び図２に示す受信装置の構成は、図示以外の他の構成に変更でき、これに応じて図６−１及び図６−２に示すチャンネルスキャン方法の処理手順を図示以外の他の処理手順に変更できる。又、本発明のチャンネルスキャン方法は、実施例１のような地上デジタル放送の受信装置に限定されず、無線ＬＡＮ等の他の無線通信システムにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１を示す無線通信システムの概略の構成図である。
【図２】図１中の復調処理部３における要部の概要を示す構成図である。
【図３】図１中のＰＬＬデータ用テーブル７を示す概略の構成図である。
【図４】図１中のＰＷＭデータ用テーブル１０を示す概略の構成図である。
【図５】図１中の１次フィルタ１２を示す概略の構成図である。
【図６−１】図１の無線通信システムにおけるチャンネルスキャン方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図６−２】図１の無線通信システムにおけるチャンネルスキャン方法の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１      可変フィルタ
２      ミキサ
３      復調処理部
４      制御部
５      信号検出判定保持用テーブル
６      タイマ
７      ＰＬＬデータ用テーブル
１０      ＰＷＭデータ用テーブル
２０      上位レイヤ
【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６−１】
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【図６−２】
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