(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信装置からの伝送信号を受信する受信装置であって、
上記伝送信号を受信する受信部と、
上記伝送信号をアナログデジタル変換する複数のＡ／Ｄ変換部と、
上記Ａ／Ｄ変換部がアナログデジタル変換するタイミングの位相を上記Ａ／Ｄ変換部毎に変化させる位相変換部と、
上記Ａ／Ｄ変換部の変換信号をデジタル処理するベースバンド部とを有し、
複数の重なり合った上記伝送信号を分離して受信し、
上記伝送信号が、インパルス信号であることを特徴とする、受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置により構成される基地局と、
少なくとも１つの送信装置を端末として備え、
上記送信装置はクロック部を有し、
上記送信装置は上記クロック部で計測される一定時間毎に上記伝送信号を送信することを特徴とする、無線通信システム。
【請求項３】
請求項２において、
複数の上記送信装置が上記伝送信号の送信を初めに開始する時間が、各々ランダムであることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項４】
送信装置からの伝送信号を受信する受信装置であって、
上記伝送信号を受信する受信部と、
上記伝送信号をアナログデジタル変換するＡ／Ｄ変換部と、
上記Ａ／Ｄ変換部の変換信号をデジタル処理するベースバンド部と、
上記ベースバンド部が上記変換信号を入力するタイミングの位相を変化させる位相変換部とを有し、
複数の重なり合った上記伝送信号を分離して受信し、
上記伝送信号が、インパルス信号であることを特徴とする、受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の受信装置により構成される基地局と、
少なくとも１つの送信装置を端末として備え、
上記送信装置はクロック部を有し、
上記送信装置は上記クロック部で計測される一定時間毎に上記伝送信号を送信することを特徴とする、無線通信システム。
【請求項６】
請求項５において、
複数の上記送信装置が上記伝送信号の送信を初めに開始する時間が、各々ランダムであることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項７】
請求項３または６に記載の無線通信システムにおいて、
基地局である上記受信装置はクロック部を有し、
端末である上記送信装置が上記伝送信号を送信する上記一定時間の間隔と、上記受信装置が有する上記クロック部の時間との誤差を計測することを特徴とする、無線通信システム。
【請求項８】
請求項７において、
上記受信装置が、複数の上記送信装置の信号伝送間隔との時間誤差を計測し、
上記受信装置の上記位相変換部において、上記時間誤差をもとに上記タイミング位相を変化させ、
複数の重なり合った上記伝送信号を分離して受信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、インパルスを用いた無線通信を行なうのに適した受信装置および無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
センシング機能を持った小型端末装置が生活空間等の周辺のいたるところに設置されてセンシング装置が無線通信によりネットワークを構成することで、現実世界からの取得情報をインターネット等の情報ネットワークに取り込み情報活用を可能とする、ワイヤレス・センサ・ネットワーク（以下「センサネット」と略称する）システムが注目を集めている。このセンサネットとは、センサ、マイコン、無線通信機、電源を備えた無数の小型なノード（端末）が、センサを利用して人や物や環境などの状況を計測し、自律的にネットワークを構成するという概念である。流通、自動車、農業など様々な分野への適用が検討されている。
【０００３】
センサネット実現のためには、ノードを対象物に設置し、長時間かつ継続的に状態を検知する必要がある。そのため、ノードには小型かつ低消費電力であることが要求される。また、多数のノードを分散配置するため、多数ノードの管理が重要技術となる。
【０００４】
従って、センサネット向け無線としても、やはり低電力な通信技術が求められている。超広帯域ウルトラワイドバンド（Ultra Wide Band）（以下「ＵＷＢ」と略称する）通信機は低消費電力で小型となる可能性を持ち、センサネット向け通信機として期待されている。ＵＷＢ無線通信とは、帯域幅が500MHz以上、または中心周波数に対する帯域幅の比率が20%以上あるような電波を用いる方式と定義されている。ＵＷＢ通信はデータを極めて広い周波数帯に拡散して送受信を行なうものであり、単位周波数帯域当たりの信号エネルギーは極めて小さい。従って、他の通信システムに干渉を与えることなく通信が可能となり、周波数帯域の共有が可能になる。
【０００５】
ＵＷＢ通信の一例として、ガウシアンモノパルスをパルス位置変調ＰＰＭ（Pulse 
Position Modulation）方式で変調するＵＷＢ−ＩＲ（Ultra Band - Impulse Radio）通
信システムが非特許文献１に開示されている。また、ＵＷＢ通信方式の他の例として、モノパルス信号を位相変調ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式で変調するＵＷＢ−ＩＲ通信システムが、非特許文献２に開示されている。これらのようなパルス信号との同期を実現する方法として、例えば、テンプレート・パルスの発生タイミングを所定の間隔でシフトさせ相関を取る方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ＵＷＢ通信の特徴として、送信装置を簡単に構成することが可能であり、そのため送信時の消費電力を低電力化しやすいことが挙げられる。低電力なＵＷＢ送信装置として、回路構成をほとんどデジタル回路で作成した例が非特許文献３に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２４１９２７号公報
【非特許文献１】モエ・ゼット・ウィン（Moe Z. Win）他著、「インパルスラジオ：その動作（Impulse Radio: How It Works）」、米国文献アイ・イー・イー・イー・コミュニケーションズ・レターズ（IEEE Communications Letters）第２巻第２号、ｐｐ．３６−３８（１９９８年２月）
【非特許文献２】藤原（R. Fujiwara）他著、「rapid signal acquisition for low-rate carrier-based ultra-wideband impulse radio」、米国アイ・イー・イー・イー・インターナショナル・シンポジウム・オン・サーキッツ・アンド・システムズ（IEEE International Symposium on Circuits and Systems）、ｐｐ．４４９７−４５００（２００５年５月）
【非特許文献３】乗松崇泰、他、「３ｎＷ／ｂｐｓ超低電力ＵＷＢ無線システム（５）：送信用パルス発生器の開発」、電子情報通信学会、ソサイエティ大会、Ａ−５．ワイドバンドシステム、Ａ−５−１４（２００５年９月）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＵＷＢ無線通信の特徴のひとつとして、送信装置を簡単かつ低電力に構成しやすいという点が挙げられる。センサネット向けノードに用いる場合、小型かつ低電力という特徴を活かす使い方として、ノードではＵＷＢの送信装置のみを搭載し、ノード情報を受け取る基地局では受信装置のみを搭載するシステムが考えられる。
【０００８】
従来の無線システムにおいて、一つの基地局（親機）に複数の端末（ノード、子機）が無線接続する場合、基地局が端末を区別するために輻輳制御という技術が用いられる。その前提として、基地局側も端末側も送信および受信機能を備えている。輻輳制御の例として、キャリアセンス多重化方式ＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）、時間分割多重化方式ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）、周波数分割多重化方式ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）、符号拡散多重化方式ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）などが有名である。ＣＳＭＡは、端末がデータを送信する前に、他の端末が電波を発信していないかを検出して、発信がなければ自分がデータ送信をする。ＴＤＭＡは、あらかじめ基地局から送られるビーコン信号などで、各端末が送信する時間タイミングを認識し、そのタイミングでデータ送信を行なう。基地局は定期的にビーコン信号あるいはパイロット信号を送信する。ＦＤＭＡは、各端末が異なる周波数帯を利用してデータ送信を行なう。この場合、基地局は複数の周波数帯の信号を区別して受信できる構造が必要になる。ＣＤＭＡは端末がデータを符号化して送信する。この場合、たとえ送信中のデータが複数個混在しても、基地局が受信する際に、ある符号化に対応したデータだけを区別して受信することが可能となる。
【０００９】
ＵＷＢ無線通信をセンサネット用途で用いる場合に、特徴を活かすために端末ノードは送信機能のみ、基地局は受信機能のみ、といったシステムでは、前述した輻輳制御技術を適用することができない。しかしながら、センサネットにおいても、多数のノードを一台の基地局が無線接続してデータ管理する必要性が高く、何らかの輻輳制御手段が必要となる。
【００１０】
本発明の目的は、送信機能のみを有する複数のノードと基地局からなる無線システムにおいて、基地局が複数ノードの送信データ信号を区別して受信することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。
【００１２】
本発明は、送信装置からの伝送信号を受信する受信装置であって、
上記伝送信号を受信する受信部と、上記伝送信号をアナログデジタル変換する複数のＡ／Ｄ変換部と、上記Ａ／Ｄ変換部がアナログデジタル変換するタイミングの位相を上記Ａ／Ｄ変換部毎に変化させる位相変換部と、上記Ａ／Ｄ変換部の変換信号をデジタル処理するベースバンド部を有し、
複数の重なり合った上記伝送信号を分離して受信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、複数の送信ノードがランダムにデータを送信し、無線データが重なりあった場合においても、基地局がデータを区別して受信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】
【００１４】
本発明に係る受信装置や無線通信システムの実施例を、以下添付図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の第１の実施例に係る受信装置およびそれを用いた無線通信システムに関して、図１ないし図６で説明する。まず、実施例１の受信装置および無線通信システムの構成および動作の概要について、図１で説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る受信装置および無線通信システムの構成である。無線通信システムは、複数の端末であるノード（ＮＯＤ）１１０（１１０ａ、１１０ｂ、…）と、少なくとも一つの基地局（ＡＰ）１２０から構成される。なお、参照符号の添え字ａ、ｂ、ｃは、同じ構成要素であることを示し、添え字を省略する場合は、その同一構成要素を指すものとする。
【００１７】
図１の無線通信システムは、ノード（ＮＯＤ）１１０が無線データ信号１４１を送信し、基地局（ＡＰ）１２０が無線データ信号１４１を受信する、いわゆるスタートポロジーというネットワーク構成を代表例として示しているが、ネットワーク構成はこれに限らない。
【００１８】
ノード（ＮＯＤ）１１０は、デジタル回路（ＤＩＧ）１１１とパワーアンプ（ＰＡ）１１２とアンテナ（ＡＮＴ）１１３ａで構成される。また、センサ（ＳＮＳ）１１４ａ、マイコン（ＭＣＵ）１１５ａ、電池（ＢＡＴ）１１６ａ、タイマ（ＴＩＭ）１１７ａなどを有してもよい。
【００１９】
従来の無線通信用送信ノードの場合は、この構成の限りではないが、インパルス通信の場合はほとんどの機能をデジタル回路化することが可能であり、他には出力信号を増幅するためのパワーアンプ（ＰＡ）１１２とアンテナ（ＡＮＴ）１１３ａがあれば動作可能となる。デジタル回路（ＤＩＧ）１１１では、送信すべきデジタルデータ信号を作り、パワーアンプ（ＰＡ）１１２に伝える。ノード（ＮＯＤ）１１０はこの他に上述した、センサ（ＳＮＳ）１１４ａ、マイコン（ＭＣＵ）１１５ａ、電池（ＢＡＴ）１１６ａ、タイマ（ＴＩＭ）１１７ａなどの機能を搭載することもあり、これによって、センサネットのノードとして利用できる。
【００２０】
受信装置は基地局（ＡＰ）１２０に代表される構成を持つ。基地局（ＡＰ）１２０は、アンテナ（ＡＮＴ）１１３ｂ、受信部（ＲＥＣ）１２１、アナログデジタル変換部（以下「Ａ／Ｄ変換部」と略称する）（ＡＤＣ）１２２、位相変換部（ＰＳＴ）１２３、ベースバンド部（ＢＢ）１２４から構成される。ノード（ＮＯＤ）１１０と同様に、センサ（ＳＮＳ）１１４ｂ、マイコン（ＭＣＵ）１１５ｂ、電池（ＢＡＴ）１１６ｂ、タイマ（ＴＩＭ）１１７ｂｓを有してもよい。
【００２１】
アンテナ（ＡＮＴ）１１３ｂで受信された無線データ信号１４１は、まず受信部（ＲＥＣ）でアナログ的に処理される。受信部（ＲＥＣ）は、具体的にはローノイズアンプ、ミキサ、フィルタ、可変ゲインアンプなどで構成されることが多い。ローノイズアンプから２つの位相差成分であるＩ信号とＱ信号にわけて無線通信性能を向上する方法も採用されることがある。受信部（ＲＥＣ）から出力される受信部出力信号１３１は複数に分割され、複数個のＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２に供給される。Ａ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２の出力であるＡ／Ｄ変換信号１３２はベースバンド部（ＢＢ）１２４に与えられ、ここでデジタル信号処理が行なわれる。ベースバンド部（ＢＢ）１２４は入力するＡ／Ｄ変換信号１３２の状況に応じて制御信号１３３を生成する。位相変換部（ＰＳＴ）１２３は、制御信号１３３に応じたタイミング信号１３４をＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２の数に対応して生成する。このタイミング信号１３４はＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２に供給され、受信部出力信号１３１をＡ／Ｄ変換するタイミングを決定する。
【００２２】
次に、実施例１のシステムの具体的な構成、動作原理、作用及び効果について、図２ないし図６で説明する。
【００２３】
図２は、第１の実施例の無線通信システムにおける無線データ信号１４１の内容を示すパケット構成である。
【００２４】
無線通信に用いられるパケットは、プリアンブル（ＰＲＡ）２１１、フレーム開始部（ＳＦＤ）２１２、ヘッダ（ＨＤＲ）２１３、データ（ＤＡＴ）２１４、フッタ（ＦＴＲ）２１５で構成される。
【００２５】
パケット構成図の左から右方向が、データのビット数、データの流れ、無線データ信号の流れ、あるいは時間の流れに相当する。プリアンブル（ＰＲＡ）２１１は、受信装置である基地局（ＡＰ）１２０が無線データ信号１４１の到着を認識し、例えば同期受信を行なう場合に、無線データ信号１４１との同期をとるために必要な信号で、あるデータ列の繰り返し信号となることが多い。フレーム開始部（ＳＦＤ）２１２は、受信装置がプリアンブル（ＰＲＡ）２１１を認識して同期を行なった後、フレーム開始部（ＳＦＤ）２１２から後にくる信号がデータとして意味のある信号になっていることを知らせる、データ開始フラグの働きをする。ヘッダ（ＨＤＲ）２１３は、このパケットの無線通信システムにおける位置づけを示すデータを持っている。例えば、データのシーケンス番号、何かしらの識別用ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）番号、通信シーケンス種類、等、様々な用途の信号を含んでいる。データ（ＤＡＴ）２１４は、このパケットでノード（ＮＯＤ）１１０が基地局（ＡＰ）１２０に伝える主要な情報を示す。センサネットでは、センシング情報が主要なデータとなる。フッタ（ＦＴＲ）２１５は、ヘッダ（ＨＤＲ）２１３と類似の役割を持つが、多くはパケット内容のチェック用途に用いられる。パケット内容が正しく伝えられたかどうかを、フッタ（ＦＴＲ）２１５の情報を検査することで判断する。パリティチェック信号などが一つの例である。
【００２６】
図３は、第１の実施例の無線通信システムにおいて、ノード（ＮＯＤ）１１０のアンテナ（ＡＮＴ）１１３ａから空中に放出され、基地局（ＡＰ）１２０のアンテナ（ＡＮＴ）１１３ｂで受信されるまでの間に、空間を伝搬する無線データ信号１４１の無線電波波形である。波形３１１および３１２において、横軸は時間を、縦軸は電圧もしくは電力を示す。
【００２７】
ＵＷＢで用いられるインパルス波形は、３１１のようなパルス信号が定期的に放出されることが基本である。インパルスの強さ、３１１では縦軸の高さに相当する、電力値の大きさに情報を持たせる方式は、振幅変調（ＡＳＫ、Amplitude Shift Keying）と呼ばれる。最も単純なＡＳＫ方式は、パルスが存在するかしないかをデータの１と０に割り当てる方式で、オンオフ変調（ＯＯＫ、On-off Keying）と言われる。３１１の波形のように、パルスの向きで１、０情報を判断する場合、パルスの位相が変調されているので、位相変調（ＰＳＫ、Phase Shift Keying）という。このほか、パルスの位置にデータ情報を持たせるパルス位置変調（ＰＰＭ、Pulse Position Modulation）などの変調方式がある。本実施例は、インパルス波形を用いるＵＷＢ通信に適用できるものであり、変調方式には無関係であるが、以下説明のため、位相変調（ＰＳＫ）を代表例として用いる。
【００２８】
空間に伝搬するインパルスの波形は、３１１が理想的であるが、実際の通信システムでは、送受信装置を簡易化する目的で、３１２波形のようにキャリア信号を載せることがある。３１２は、３１１のインパルスに、インパルス幅よりも周期の短い高周波の正弦波をかけあわせた波形となっている。３１２の波形を受信する場合、受信装置ではキャリア周波数と同じ周波数の信号を受信信号にかけ合わせることで、３１１のインパルス波形を取り出す。
【００２９】
図４は、第１の実施例の無線通信システムにおいて、無線データ信号である無線パケット（ＦＬＭ）４１０がノード（ＮＯＤ）１１０から送信されて基地局（ＡＰ）１２０に受信するまでのパケット群である。横軸は時間を示す。この無線通信システムでは、ノード（ＮＯＤ）１１０は送信のみを行い、基地局ＡＰ（１２０）は受信のみを行なうことが基本であり、ノード（ＮＯＤ）１１０がデータ送信を開始する時間は任意である。
【００３０】
図４の例では、各ノード（ＮＯＤ）１１０は、無線パケット（ＦＬＭ）４１０を定期的に送信している。例えば、ノード（ＮＯＤ）１１０ａは無線パケット（ＦＬＭ）４１０ａ、４１０ｂ、４１０ｃを一定の時間間隔で送信する。時間は、ノードが内蔵しているタイマで計測される。同様に、他の複数のノード（ＮＯＤ）１１０ｂ、１１０ｃ、等も同じ一定の時間間隔で無線パケット（ＦＬＭ）４１０を送信している。図の場合、各無線パケット（ＦＬＭ）４１０が時間的に重ならずに、基地局（ＡＰ）１２０に到着しており、基地局の受信装置は無線パケットをすべて受信することができる。
【００３１】
図５は、図４と同様、第１の実施例の無線通信システムにおいて、無線データ信号である無線パケット（ＦＬＭ）４１０がノード（ＮＯＤ）１１０から送信されて基地局（ＡＰ）１２０に受信するまでのパケット群である。この例では、ノード（ＮＯＤ）１１０ｂと１１０ｃの無線パケット（ＦＬＭ）４１０ｄ、４１０ｆが時間的に重なってしまっており、これら信号を受信する基地局（ＡＰ）１２０においても、重なり合った信号が到着することになる。
【００３２】
各ノードが、すべて同じ時間間隔で無線パケットを送信し、かつそれらのノードが無線パケットを送信開始するタイミングが重ならないように調整可能であれば、無線パケット同士が重なることはない。しかしながら、実際の無線通信システム運用では、ノードの無線パケット送信タイミングはランダムであり、パケットの重なりを常に回避することは難しい。また、例え無線パケット送信開始時点で重なり合っていなくても、各ノードが測定する一定時間のタイマ計測精度が異なっていれ場合には、無線パケットの送信回数が増えればいずれはパケット同士が重なる時間が存在してしまう。
【００３３】
従来のインパルス受信装置では、この例のように無線パケットが重なり合って基地局（ＡＰ）１２０に到着した場合に、無線パケットを分離してそれぞれ受信することが困難であった。
【００３４】
図６は、第１の実施例の無線通信システムにおいて、図５の例にあるように無線パケット４１０が重なり合って基地局（ＡＰ）１２０に到着したときの、インパルス波形である。無線パケットのインパルス波形６１０ａ、６１０ｂに示されるように、パケットが時間的に重なっていても、各パルスは重なっていない。インパルス幅が２ｎｓ、インパルスの間隔が３２ｎｓのような通信方式では、複数の無線パケットのインパルス同士が重なる確率は大変低い。ほとんどの場合は、６１０ａと６１０ｂの波形のようにパルスを区別できる。
【００３５】
このように、図６の６１０ａと６１０ｂのように無線パケットが重なり合った場合であっても、図１の第１の実施例の受信装置（基地局ＡＰ１２０）はそれぞれの無線パケットを受信することができる。図１の受信装置は、図３のようなインパルス波形を受信すると、図２のパケット構造のなかのプリアンブル（ＰＲＡ）２１１受信中にパルスに同期することが可能で、それによりフレーム開始部（ＳＦＤ）２１２以降の無線パケットのデータ内容を受信する。図６の１３４ａは、基地局（ＡＰ）１２０がインパルスと同期して、無線パケット６１０ａのインパルスデータを受け付けるタイミングを示している。このタイミング信号１３４ａは、図１の基地局（ＡＰ）１２０において位相変換部（ＰＳＴ）１２３が生成し、Ａ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２ａにおいて、受信データのＡ／Ｄ変換タイミングを決定している。このとき、図６の別のタイミング信号１３４ｂは、１３４ａと必ず位相をずらして無線パケット６１０ｂのプリアンブル（ＰＲＡ）２１１信号と同期をとることで、６１０ｂのパルスタイミングに合わせた信号１３４ｂが得られる。図１でタイミング信号１３４ｂは、別のＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２ｂに与えられ、異なる無線パケットデータを取得可能となる。
【００３６】
以上述べたとおり、本実施例に係る受信装置および無線通信システムでは、複数の無線パケットデータが重なって基地局に到達した場合でも、基地局の受信装置においてパケットデータを分離してそれぞれを受信することが可能となる。センサネットのように低電力な無線技術としてインパルスを用いたＵＷＢ通信が用いられる場合、特にノードを低電力化するためにＵＷＢ送信装置のみを搭載した場合に、多数のノードからのランダムな無線パケットデータが、基地局において重なっている場合にもデータを区別して取得できる。従って、低電力センサネットシステムおよび多数ノードを輻輳制御可能なセンサネットシステムを構築することができるようになる。
【実施例２】
【００３７】
本発明の第２の実施例として、ベースバンド部でデータを分割する方法に関して、図７で説明する。
【００３８】
図７は、第１の実施例の受信装置を示す図１の基地局（ＡＰ）１２０と比べ、Ａ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２が一つとなり、ベースバンド部（ＢＢ）１２４の中でＡ／Ｄ変換信号１３２を分離してデータ処理を行なっている。ベースバンド部（ＢＢ）１２４の中に備えるデータ入力部（ＤＦＦ）７１１が複数存在し、位相変換部（ＰＳＴ）１２３が供給するタイミング信号１３４は、このデータ入力部（ＤＦＦ）７１１に与えられる。
【００３９】
この実施例におけるＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１２２は、図６におけるインパルス波形のパルス幅よりも短い周期でデータをＡ／Ｄ変換する高速な装置になっている。６１０ａと６１０ｂの波形を重ね合わせたままの状態でＡ／Ｄ変換行い、ベースバンド部（ＢＢ）１２４において、Ａ／Ｄ変換信号のデータを取得するタイミングをパルス間隔にすることで、波形６１０ａと６１０ｂを取得留守ことができる。
【００４０】
第２の実施例は、第１の実施例に比べて、データ処理をデジタル回路であるベースバンド部で行なえるため、回路構成が単純になり、回路面積を減らすことができる。しかしながら、第２の実施例ではＡ／Ｄ変換部の性能が第１の実施例と比べて高性能化する必要があり、実現の難易度が高く、かつＡ／Ｄ変換部の消費電力が第１の実施例のＡ／Ｄ変換部よりも１桁以上大きくなる可能性がある。
【実施例３】
【００４１】
次に、本発明の第３の実施例について、図８で説明する。
【００４２】
第３の実施例の受信装置は、第１の実施例もしくは第２の実施例の受信装置に、カウンタ（ＣＮＴ）８１１とメモリ（ＭＥＭ）８１２の機能を追加した構成である。カウンタは複数存在し、ベースバンド部（ＢＢ）１２４からのカウンタ制御信号８２１でカウント開始や停止を決定する。カウンタで計測された値は、カウンタ計測信号８２２としてメモリ（ＭＥＭ）８１２に与えられる。この計測値は必要に応じてベースバンド部（ＢＢ）１２４がメモリ（ＭＥＭ）８１２からメモリデータ信号８２３を経由して読み出す。
【００４３】
本実施例における無線通信システムでは、複数のノード（ＮＯＤ）１１０がそれぞれタイマを内臓し、一定時間間隔で無線パケット信号を送信する。しかしながら、各ノードのタイマはそれぞれに異なる精度で時間を計測している。従って、無線パケット送信開始当初は複数のノード間でパケットが重なっていなかったと仮定しても、時間がたつと重なりがでることも起きるようになる。
【００４４】
各ノードのクロック誤差があらかじめわかっていれば、実施例１あるいは実施例２で示したような、タイミング信号１３４ａ、１３４ｂ、１３４ｃの間の位相差を効率的に設定することが可能になる。
【００４５】
あるノード（ＮＯＤ）１１０ａの無線パケット４１０ａを基地局（ＡＰ）１２０が受信した場合、例えばフレーム開始部（ＳＦＤ）２１２を受信したタイミングで、カウンタ（ＣＮＴ）８１１の計測を開始、次の無線パケット４１０ｂのフレーム開始部（ＳＦＤ）２１２を受信したタイミングでカウンタ（ＣＮＴ）８１１の計測を終了する。このカウンタ計測結果をメモリ（ＭＥＭ）８１２に記憶させておく。複数のノードでカウンタ計測結果を記憶させ、この計測時間の差を比較することで、各ノードのタイマ誤差が算出できるようになり、無線パケットが重なった場合でもパルス間の位相差が推測できるようになる。
【００４６】
本実施例によると、ある無線パケットにおけるインパルス波形６１０ａのタイミングを検出した後に、重なりのある無線パケット６１０ｂのインパルス波形タイミングを探す際に６１０ａのタイミング以外の位相でランダムに探していく、という手間が不要になり、タイミング検索時間の短縮が可能となる。
【００４７】
以上の実施例において、端末は送信機能に、基地局は受信機能に限定して記したが、お互いに送受信機能を有していても、本実施例は適用できる。そのため、送受信機能を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施例に係る受信装置および無線通信システムの構成図である。
【図２】第１の実施例の無線通信システムにおける無線データ信号のパケット構成を示す図である。
【図３】第１の実施例の無線通信システムにおける空間伝搬無線波形を示す図である。
【図４】第１の実施例の無線通信システムにおける無線パケットの時間推移で、基地局にてパケットの重なりが存在しない例を示す図である。
【図５】第１の実施例の無線通信システムにおける無線パケットの時間推移で、基地局にてパケットが重なっている例を示す図である。
【図６】第１の実施例の無線通信システムにおける無線パケットの時間推移で、基地局にてパケットが重なっている場合のインパルス波形とタイミング信号波形を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係る受信装置の構成図である。
【図８】本発明の第３の実施例に係る受信装置の構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１０  ・・・  ノード（ＮＯＤ）
１１１  ・・・  デジタル回路（ＤＩＧ）
１１２  ・・・  パワーアンプ（ＰＡ）
１１３  ・・・  アンテナ（ＡＮＴ）
１１４  ・・・  センサ（ＳＮＳ）
１１５  ・・・  マイコン（ＭＣＵ）
１１６  ・・・  電池（ＢＡＴ）
１１７  ・・・  タイマ（ＴＩＭ）
１２０  ・・・  基地局（ＡＰ）
１２１  ・・・  受信部（ＲＥＣ）
１２２  ・・・  Ａ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）
１２３  ・・・  位相変換部（ＰＳＴ）
１２４  ・・・  ベースバンド部（ＢＢ）
１３１  ・・・  受信部出力信号
１３２  ・・・  Ａ／Ｄ変換信号
１３３  ・・・  制御信号
１３４  ・・・  タイミング信号
１４１  ・・・  無線データ信号
２１１  ・・・  プリアンブル（ＰＲＡ）
２１２  ・・・  フレーム開始部（ＳＦＤ）
２１３  ・・・  ヘッダ（ＨＤＲ）
２１４  ・・・  データ（ＤＡＴ）
２１５  ・・・  フッタ（ＦＴＲ）
３１１  ・・・  インパルス波形
３１２  ・・・  キャリア付インパルス波形
４１０  ・・・  無線パケット（ＦＬＭ）
６１０  ・・・  無線パケットのインパルス波形
７１１  ・・・  データ入力部（ＤＦＦ）
８１１  ・・・  カウンタ（ＣＮＴ）
８１２  ・・・  メモリ（ＭＥＭ）
８２１  ・・・  カウンタ制御信号
８２２  ・・・  カウンタ計測信号
８２３  ・・・  メモリデータ信号
【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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【図７】
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【図８】
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