專利名稱：無線通信用收發(fā)裝置的控制裝置及無線通信用收發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信用收發(fā)裝置的控制裝置及無線通信用收發(fā)方法，特別涉及在多個(gè)通信系統(tǒng)共用同一頻帶的頻率共存環(huán)境中進(jìn)行通信以使非優(yōu)先利用頻率的通信系統(tǒng)(非優(yōu)先系統(tǒng))不對(duì)優(yōu)先利用頻率的通信系統(tǒng)(優(yōu)先系統(tǒng))產(chǎn)生影響的無線通信用收發(fā)裝置的控制裝置及無線通信用收發(fā)方法。
背景技術(shù)：
在無線通信中，為了避免相互的干擾，對(duì)每個(gè)無線通信系統(tǒng)分配專用頻帶。例如移動(dòng)通信中的PDC方式、GSM方式、IMT-2000方式、PHS方式、無線LAN方式、以及播放中的模擬電視播放和地上波數(shù)字播放分別使用獨(dú)立的頻帶。然而，為了在無線通信中有效地利用有限的頻率，正在研究在多個(gè)通信系統(tǒng)中利用同一頻帶的方法。在“M.Oner andF.Jondral，‘Extracting the Channel Allocation Information in aSpectrum Pooling System Exploiting Cyclostationarity，’Proc.of15th IEEE International Symposium on Personal，Indoor and MobileRadio Communications，Sept.2004”(非專利文獻(xiàn)1)中，示出了如下的方法，即把共用同一頻帶的多個(gè)通信系統(tǒng)分類為優(yōu)先系統(tǒng)和非優(yōu)先系統(tǒng)，通過在優(yōu)先系統(tǒng)通信中或通信開始時(shí)使非優(yōu)先系統(tǒng)不進(jìn)行通信，可以實(shí)現(xiàn)頻率共存而不會(huì)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生影響。另外，示出了該頻率共存所需要的優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)識(shí)別方法。特別是，在非專利文獻(xiàn)1中對(duì)GSM方式和無線LAN方式的頻率共用進(jìn)行了研究。研究了在該二個(gè)方式中共用同一頻帶的情況下，把GSM方式作為優(yōu)先系統(tǒng)，把無線LAN方式作為非優(yōu)先系統(tǒng)，利用信號(hào)的周期恒定性(循環(huán)平穩(wěn)性)，來識(shí)別作為優(yōu)先系統(tǒng)的GSM方式。具體地說，使用接收信號(hào)來計(jì)算周期自相關(guān)函數(shù)，并使用其結(jié)果而應(yīng)用“A.V.Dandawate and G.B.Giannakis，‘Statisticaltests for presence of Cyclostationarity，”IEEE Trans.On SignalProcessing，vol.42，no.9，pp.2355-2362，Sept.1994”(非專利文獻(xiàn)2)中示出的假設(shè)檢驗(yàn)的方法。該應(yīng)用的結(jié)果為，識(shí)別在接收信號(hào)內(nèi)是否存在作為優(yōu)先系統(tǒng)的GSM方式的信號(hào)。
作為使用這種周期自相關(guān)函數(shù)來除去干擾信號(hào)的技術(shù)和提高接收精度的技術(shù)，除此之外還有特開2004-201338(專利文獻(xiàn)1)和特開2003-143106(專利文獻(xiàn)2)。
另外，特開2001-237846(專利文獻(xiàn)3)中示出了在無線LAN系統(tǒng)和雷達(dá)中共用同一頻帶的方法。圖1中示出了其接收機(jī)的方框圖。在該方法中，使用檢測雷達(dá)波的雷達(dá)檢測電路。當(dāng)無線LAN系統(tǒng)識(shí)別到了雷達(dá)波的發(fā)送時(shí)，中止在無線LAN系統(tǒng)中的通信。通過該無線LAN系統(tǒng)中的通信的中止，不會(huì)在使用雷達(dá)的事業(yè)運(yùn)營中產(chǎn)生妨礙，可以實(shí)現(xiàn)無線LAN系統(tǒng)和雷達(dá)的頻率共用。在該專利文獻(xiàn)3中，示出了在雷達(dá)檢測電路中，通過利用測定接收電平的方法或者關(guān)注雷達(dá)成為脈沖狀來預(yù)測接收電平的持續(xù)時(shí)間的方法，來檢測雷達(dá)波的方法。
在以IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)等為代表的上述無線LAN系統(tǒng)中使用被稱為CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式的帶有沖突避免功能的載波偵聽多址接入方式。在該CSMA/CA方式中，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送前測定接收電平以進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的判斷。例如在802.11a標(biāo)準(zhǔn)中當(dāng)接收電平(載波偵聽電平)小于等于-62dBm時(shí)，判斷為附近沒有進(jìn)行通信的終端，以此進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。對(duì)于該載波偵聽電平，在把載波偵聽電平設(shè)定成極其小的情況下，載波偵聽的區(qū)域?qū)拸V，對(duì)于來自遠(yuǎn)方的微小信號(hào)反應(yīng)也很靈敏。因此，減少了信號(hào)的發(fā)送機(jī)會(huì)，降低了發(fā)送效率。另一方面，在將載波偵聽電平設(shè)定得較大的情況下，即使在成為干擾的信號(hào)的電平較大的情況下，也進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送。因此，受到干擾的影響很大，頻繁地發(fā)生接收錯(cuò)誤。因此，為了使CSMA正常工作，把載波偵聽電平設(shè)定成適當(dāng)?shù)闹?。例如，在IEEE802.11a中設(shè)定成-62dBm這樣的值。
圖2示出了把該CSMA/CA方式用作優(yōu)先系統(tǒng)/非優(yōu)先系統(tǒng)共存的頻率共用環(huán)境下的非優(yōu)先系統(tǒng)的接入方式的情況下的示意圖。圖2中，圖示了優(yōu)先系統(tǒng)的通信區(qū)域201和非優(yōu)先系統(tǒng)的通信區(qū)域203。如上所述，在使用CSMA/CA方式的非優(yōu)先系統(tǒng)中，當(dāng)接收電平小于等于載波偵聽電平時(shí)判斷為能夠通信。因此，如205所示，實(shí)際上具有可通信的區(qū)域互相重疊這樣的區(qū)域。并且，在非優(yōu)先系統(tǒng)中使用現(xiàn)有的CSMA/CA方式的情況下，如207所示，出現(xiàn)了在優(yōu)先系統(tǒng)中可通信的范圍和在非優(yōu)先系統(tǒng)中可通信的范圍互相重疊的區(qū)域。因此，在該重疊區(qū)域內(nèi)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)中的通信產(chǎn)生干擾，阻礙優(yōu)先系統(tǒng)的通信。因此，通過減小載波偵聽電平，可以減小非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。圖3示出了將載波偵聽電平設(shè)定得較小時(shí)的示意圖。該情況下，與圖2的情況不同，如211所示，在優(yōu)先系統(tǒng)中和非優(yōu)先系統(tǒng)中可通信的區(qū)域不重疊。因此，能夠減輕非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。然而，如209所示，在非優(yōu)先系統(tǒng)之間也不存在重疊區(qū)域。因此，減少了非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的發(fā)送機(jī)會(huì)，降低了發(fā)送效率。
專利文獻(xiàn)1特開2004-201338號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2003-143106號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2001-237846號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1M.Oner and F.Jondral，“Extracting the ChannelAllocation Information in a Spectrum Pooling System ExploitingCyclostationarity，”Proc.of 15th IEEE International Symposiumon Personal，Indoor and Mobile Radio Communications，Sept.200非專利文獻(xiàn)2A.V.Dandawate and G.B.Giannakis，‘Statisticaltests for presence of Cyclostationarity，”IEEE Trans.On SignalProcessing，vol.42，no.9，pp.2355-2362，Sept.1994這樣，當(dāng)使用非優(yōu)先系統(tǒng)執(zhí)行現(xiàn)有的CSMA方式等的載波偵聽來進(jìn)行通信的方法，在多個(gè)通信系統(tǒng)中進(jìn)行頻率共用時(shí)，如果把載波偵聽電平設(shè)定得較大，則產(chǎn)生非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的問題。另一方面，如果為了降低干擾而把載波偵聽電平設(shè)定得較小，則產(chǎn)生非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的發(fā)送機(jī)會(huì)減少，發(fā)送效率降低的問題。該問題起因于，僅通過測定將優(yōu)先系統(tǒng)和非優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)相加得到的接收信號(hào)的接收電平不能知道僅優(yōu)先系統(tǒng)的接收信號(hào)強(qiáng)度。在現(xiàn)有技術(shù)的非專利文獻(xiàn)1的方法中，示出了利用使用了信號(hào)的周期恒定性的信號(hào)識(shí)別結(jié)果來進(jìn)行通信的開始/停止，但并沒有示出具體的步驟。另外，在非專利文獻(xiàn)1中，沒有提及能夠?qū)崿F(xiàn)使非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾降低而不會(huì)伴隨有非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的發(fā)送效率降低的方法。并且，在現(xiàn)有技術(shù)的特開2001-237846的方法中，限定為把雷達(dá)作為優(yōu)先系統(tǒng)的頻率共用。因此，存在不能適用于把雷達(dá)以外的方法作為優(yōu)先系統(tǒng)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)際情況而提出的，其目的在于提供抑制對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾、且不會(huì)伴隨有非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的效率降低的無線通信用收發(fā)裝置的控制裝置及無線通信用收發(fā)方法。
本發(fā)明的無線通信用收發(fā)裝置的控制裝置及無線通信用收發(fā)方法也可以適用于把已有的地上波數(shù)字電視等的播放以及PDC、PHS、W-CDMA等移動(dòng)通信等的無線通信作為優(yōu)先系統(tǒng)，非優(yōu)先系統(tǒng)使用CSMA方式等的載波偵聽來進(jìn)行通信的情況。
本發(fā)明的上述目的可以通過在多個(gè)通信系統(tǒng)中共用同一頻率的無線通信用收發(fā)裝置中的控制裝置來解決，該控制裝置具有周期自相關(guān)值計(jì)算部，其根據(jù)接收信號(hào)計(jì)算第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值；數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部，其根據(jù)上述計(jì)算的周期自相關(guān)值決定可否進(jìn)行第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
在包含優(yōu)先系統(tǒng)(第一通信系統(tǒng))的信號(hào)時(shí)，該控制裝置不許可非優(yōu)先系統(tǒng)(第二通信系統(tǒng))的數(shù)據(jù)發(fā)送。因此，可以降低非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。
所述周期自相關(guān)值計(jì)算部也可以在所述接收信號(hào)的電平小于閾值時(shí)計(jì)算周期自相關(guān)值。
該控制裝置可以利用非優(yōu)先系統(tǒng)(第二通信系統(tǒng))間的通信中預(yù)先設(shè)定的接收電平的閾值，決定容許的重疊區(qū)域。因此，可以降低非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，同時(shí)能夠防止非優(yōu)先系統(tǒng)間的發(fā)送效率的降低。
所述控制裝置還具有接收電平測定部，其測定所述接收信號(hào)的電平，所述數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部也可以根據(jù)所述測定的接收信號(hào)的電平、和所述計(jì)算的周期自相關(guān)值中的至少一個(gè)來決定可否進(jìn)行所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
該控制裝置在接收信號(hào)中包含優(yōu)先系統(tǒng)(第一通信系統(tǒng))的信號(hào)的情況下，即使當(dāng)接收電平小于接收電平閾值時(shí)也不許可非優(yōu)先系統(tǒng)(第二通信系統(tǒng))的數(shù)據(jù)發(fā)送。因此，在多個(gè)系統(tǒng)共用同一頻帶的頻率共存環(huán)境下，可以降低非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。另一方面，在接收信號(hào)中不包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況下，當(dāng)接收電平小于接收電平閾值時(shí)許可數(shù)據(jù)發(fā)送，所以可以維持非優(yōu)先系統(tǒng)間的發(fā)送效率。
所述控制裝置還可以具有數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部，其根據(jù)所述計(jì)算的周期自相關(guān)值來控制所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送功率。
該控制裝置可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，根據(jù)接收信號(hào)內(nèi)包含的優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的大小來控制數(shù)據(jù)發(fā)送功率。因此，可以降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾量。
所述控制裝置還具有LOS/NLOS估計(jì)部，其估計(jì)所述第一通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)是處于視通內(nèi)(LOS)環(huán)境中還是處于視通外環(huán)境(NLOS)中；距離估計(jì)部，其使用所述LOS/NLOS估計(jì)部所估計(jì)的結(jié)果和所述接收信號(hào)的電平，估計(jì)從所述第一通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)到所述無線通信用收發(fā)裝置的距離，其中，所述數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部對(duì)所述距離估計(jì)部所估計(jì)的距離和所述第一通信系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)進(jìn)行比較，估計(jì)是否存在于所述第一通信系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)內(nèi)，根據(jù)所述服務(wù)區(qū)的估計(jì)結(jié)果和所述計(jì)算的周期自相關(guān)值決定可否進(jìn)行所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
通過該控制裝置，可以決定可否進(jìn)行考慮了優(yōu)先系統(tǒng)(第一通信系統(tǒng))的服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送。因此，可以降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的干擾。
所述數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部也可以根據(jù)所述距離估計(jì)部所估計(jì)的距離和所述周期自相關(guān)值來控制所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送功率。
通過該控制裝置，可以控制考慮了優(yōu)先系統(tǒng)(第一通信系統(tǒng))的服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送功率。因此，可以有效降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的干擾，同時(shí)可以提高非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的質(zhì)量。
所述數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部也可以根據(jù)使用了所述第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值的卡方檢驗(yàn)的結(jié)果來決定可否進(jìn)行所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
也可以通過在原信號(hào)、和將該原信號(hào)進(jìn)行頻率移位得到的信號(hào)之間求出相關(guān)來獲得所述周期自相關(guān)值。
本發(fā)明是在多個(gè)通信系統(tǒng)中共用同一頻率的無線通信用收發(fā)裝置中的無線通信用收發(fā)方法，其可以構(gòu)成為具有周期自相關(guān)值計(jì)算步驟，根據(jù)接收信號(hào)計(jì)算第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值；數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定步驟，根據(jù)所述計(jì)算的周期自相關(guān)值決定可否進(jìn)行第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送；以及數(shù)據(jù)發(fā)送步驟，根據(jù)所述數(shù)據(jù)發(fā)送的許可決定來發(fā)送數(shù)據(jù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在多個(gè)系統(tǒng)共用同一頻帶的頻率共存環(huán)境中，能夠降低非優(yōu)先系統(tǒng)(第二通信系統(tǒng))對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)(第一通信系統(tǒng))產(chǎn)生的影響，而不會(huì)降低非優(yōu)先系統(tǒng)間的發(fā)送效率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的接收機(jī)的方框圖。
圖2是使用CSMA/CA方式的頻率共用的示意圖。
圖3是圖2中將載波偵聽電平設(shè)定得較小時(shí)的頻率共用的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例的收發(fā)裝置的方框圖。
圖5是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的收發(fā)裝置的控制步驟的流程圖。
圖6是應(yīng)用本發(fā)明的情況下的頻率共用的示意圖。
圖7是表示周期自相關(guān)的圖。
圖8是表示優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的周期自相關(guān)特性的圖。
圖9是表示優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的周期自相關(guān)特性對(duì)非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR的影響的圖。
圖10是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的收發(fā)裝置的控制步驟的流程圖。
圖11是表示基于卡方檢驗(yàn)的優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的檢測概率的圖。
圖12是表示優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的檢測概率對(duì)非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR的影響的圖。
圖13是表示本發(fā)明的第三實(shí)施例的收發(fā)裝置的方框圖。
圖14是表示本發(fā)明的第四實(shí)施例的收發(fā)裝置的方框圖。
圖15是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的收發(fā)裝置的方框圖。
圖16是表示本發(fā)明的第五實(shí)施例的收發(fā)裝置的控制步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖4是表示依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的非優(yōu)先系統(tǒng)的收發(fā)裝置10的方框圖。非優(yōu)先系統(tǒng)的收發(fā)裝置10由以下部分構(gòu)成天線101、RF電路103、接收電平測定電路105、周期自相關(guān)值計(jì)算電路107和數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部109。在使用CSMA方式等的載波偵聽來進(jìn)行通信的情況下，在收發(fā)裝置10中，從天線101接收的信號(hào)通過RF電路103，進(jìn)行功率放大、頻帶限制、下變頻等，轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)(未圖示)。
對(duì)于轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)，通過接收電平測定電路105測定接收信號(hào)的電平。另外，使用轉(zhuǎn)換后的基帶信號(hào)，通過周期自相關(guān)值計(jì)算電路107計(jì)算周期自相關(guān)值。使用所測定的接收信號(hào)的電平和所計(jì)算的周期自相關(guān)值這兩者的值，在數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部109中決定數(shù)據(jù)可否發(fā)送。把其決定結(jié)果通知給發(fā)送控制電路111。
在本實(shí)施例中，接收電平測定電路105使用轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)的信號(hào)，進(jìn)行接收電平測定，但也可以構(gòu)成為在RF電路103內(nèi)測定接收電平。該情況下，在RF電路103內(nèi)測定的接收電平值被傳遞給接收電平測定電路105。
圖5表示該收發(fā)裝置10中的控制步驟的流程圖。首先測定接收信號(hào)的電平(S501)，比較所測定的接收信號(hào)的接收電平值和預(yù)先設(shè)定的接收電平閾值(S503)。在所測定的接收電平值大于等于接收電平閾值時(shí)，決定為不許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S511)。在接收電平值小于接收電平閾值時(shí)，計(jì)算優(yōu)先系統(tǒng)的周期自相關(guān)值(S505)。為了估計(jì)在接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)，比較預(yù)先設(shè)定的周期自相關(guān)閾值、和使用接收信號(hào)計(jì)算的周期自相關(guān)值(S507)。在比較結(jié)果為周期自相關(guān)值大于等于周期自相關(guān)閾值時(shí)，判斷為存在優(yōu)先系統(tǒng)，不許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S511)。在周期自相關(guān)值小于周期自相關(guān)閾值時(shí)，判斷為不存在優(yōu)先系統(tǒng)，許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S509)。
圖6表示使用本實(shí)施例的情況下的頻率共用的示意圖。在接收電平值小于接收電平閾值、使用接收信號(hào)計(jì)算的周期自相關(guān)值小于周期自相關(guān)閾值的情況下，判斷為周圍不存在優(yōu)先系統(tǒng)。結(jié)果，與僅存在非優(yōu)先系統(tǒng)的情況相同，僅根據(jù)接收電平?jīng)Q定發(fā)送的許可/不許可。結(jié)果，圖6的213所示的非優(yōu)先系統(tǒng)間的區(qū)域與圖2的205同樣重疊。另一方面，在使用接收信號(hào)計(jì)算的周期自相關(guān)值大于周期自相關(guān)閾值的情況下，判斷為存在優(yōu)先系統(tǒng)，不許可發(fā)送。結(jié)果，如圖6的215所示，可以避免非優(yōu)先系統(tǒng)的區(qū)域和優(yōu)先系統(tǒng)的區(qū)域互相重疊。如上所述，通過使用本實(shí)施例，可以降低非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，同時(shí)在非優(yōu)先系統(tǒng)間的通信中通過容許重疊，可防止發(fā)送效率的降低。
可以利用預(yù)先設(shè)定的接收電平閾值來決定非優(yōu)先系統(tǒng)間重疊的區(qū)域的大小。另外，可以利用預(yù)先設(shè)定的周期自相關(guān)閾值來決定非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的影響的大小。
接著，詳細(xì)說明周期自相關(guān)值計(jì)算電路。在周期自相關(guān)值計(jì)算電路中根據(jù)下式計(jì)算周期自相關(guān)值。
算式1Rxxα(v)=1T0Σi=0T0-1x[i]x*[i+v]exp(-j2παi)----(1)]]>這里，To表示接收信號(hào)的觀測時(shí)間，x[i]表示抽樣定時(shí)i的接收信號(hào)樣本值，*表示復(fù)共軛，v表示任意變量，算式2

j=-1]]>α表示循環(huán)頻率。如式(1)所示，在計(jì)算周期自相關(guān)值時(shí)，僅使用接收信號(hào)樣本值和變量v、α。因此，在非優(yōu)先系統(tǒng)的無線通信用收發(fā)裝置計(jì)算包含在接收信號(hào)中的優(yōu)先系統(tǒng)的周期自相關(guān)值的情況下，可以使用僅依賴于優(yōu)先系統(tǒng)的頻帶等的變量v、α來計(jì)算優(yōu)先系統(tǒng)的周期自相關(guān)值，而無需利用優(yōu)先系統(tǒng)的調(diào)制方式和導(dǎo)頻碼元(訓(xùn)練碼元)等信息。
關(guān)于周期自相關(guān)值，當(dāng)在式(1)中設(shè)v＝0時(shí)，右邊的x*[i]exp(-j2παi)可以認(rèn)為是將x[i]頻率移位α而得到的信號(hào)。該v＝0時(shí)的周期自相關(guān)值可以認(rèn)為是表示x[i]與將x[i]進(jìn)行頻率移位得到的信號(hào)的相關(guān)的大小。
這里，使用圖7說明濾波頻帶限制信號(hào)的頻率相關(guān)。圖7的(1)表示使用理想濾波器進(jìn)行頻帶限制的帶寬B[Hz]的信號(hào)的頻譜。在使用理想濾波器的情況下，可以把頻譜設(shè)為矩形，但實(shí)際上因?yàn)殡y以實(shí)現(xiàn)這種陡峭的頻譜，所以通常在頻帶限制中使用具有某種程度緩和的頻譜的濾波器。圖7的(2)表示使用通常的現(xiàn)實(shí)的濾波器來進(jìn)行頻帶限制時(shí)的頻譜。如圖7(2)所示，與使用理想濾波器的情況相比，在通常使用的頻帶限制濾波器中頻帶擴(kuò)展。在該擴(kuò)展的頻帶中，具有如下特征，即向右側(cè)擴(kuò)展的由P表示的區(qū)域具有與P’表示的區(qū)域相同的信號(hào)成分，向左側(cè)擴(kuò)展的由Q’表示的區(qū)域具有與Q相同的信號(hào)成分。因此，將圖7(2)的信號(hào)頻率移位B[Hz]得到的信號(hào)(3)中的P’部分成為與(2)的P相同的信號(hào)成分，(3)的Q’部分成為與(2)的Q相同的信號(hào)成分，所以產(chǎn)生相關(guān)。這樣，通過濾波器進(jìn)行了頻帶限制的信號(hào)在原信號(hào)和對(duì)原信號(hào)進(jìn)行了頻率移位而得到的信號(hào)之間產(chǎn)生相關(guān)(周期自相關(guān))。在本實(shí)施例中，利用該相關(guān)來檢測在接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)。
圖8表示在接收信號(hào)中僅包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)的優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的周期自相關(guān)值的一例。橫軸表示接收信號(hào)中的SNR(優(yōu)先系統(tǒng)的信噪比)，縱軸表示利用接收電平對(duì)通過式(1)計(jì)算的周期自相關(guān)值進(jìn)行歸一化后的值。假定對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行QPSK調(diào)制(四相相位調(diào)制)，利用滾降率為0.5的平方根奈奎斯特(Root Nyquist)濾波器進(jìn)行頻帶限制。設(shè)觀察時(shí)間To為4096樣本(＝1024碼元×4倍過抽樣)，循環(huán)頻率α＝1/Ts(Ts優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的碼元長)。
在圖8的曲線圖中，用●繪制的值是在接收信號(hào)內(nèi)包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)和噪聲成分時(shí)的周期自相關(guān)值，用■繪制的值是接收信號(hào)內(nèi)僅包含噪聲成分時(shí)的周期自相關(guān)值。在接收信號(hào)中包含信號(hào)成分時(shí)，隨著SNR增加，周期自相關(guān)值的值變大。另一方面，在僅包含噪聲時(shí)周期自相關(guān)的值不變化。在圖8的例子中，當(dāng)SNR＝-6dB時(shí)，在包含信號(hào)成分的情況下的周期自相關(guān)值約為0.013，在僅包含噪聲成分的情況下的周期自相關(guān)值約為0.007。因此，通過例如把預(yù)先設(shè)定的周期自相關(guān)閾值設(shè)為0.01，如果優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR大于等于-6dB，則可以判斷接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)成分。在使用作為現(xiàn)有方式的無線LAN 802.11a的情況下，接收機(jī)的噪聲電平約為-91dBm，載波偵聽電平為-62dBm。在該載波偵聽電平時(shí)，通過CSMA/CA的步驟在接收電平小于等于-62dBm的情況下許可發(fā)送。即，在優(yōu)先系統(tǒng)的SNR小于等于約29dB(＝-62dBm-(-91dBm))的情況下，許可發(fā)送。與此相對(duì)，在使用本實(shí)施例的情況下，通過設(shè)定上述的周期自相關(guān)閾值，如果優(yōu)先系統(tǒng)的SNR不小于等于約-6dB，則不許可發(fā)送，所以可以降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾的影響。
接著，圖9示出接收信號(hào)中包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)和非優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)的優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的周期自相關(guān)特性。非優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)具有優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)頻帶的2倍的信號(hào)頻帶，在QPSK調(diào)制后，利用滾降率為0.5的平方根奈奎斯特濾波器進(jìn)行頻帶限制。圖9中的橫軸表示優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR。圖9把非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR作為參數(shù)，示出了優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的周期自相關(guān)特性。隨著非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR變大，優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的周期自相關(guān)值變小。例如在非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR為30dB處、設(shè)周期自相關(guān)閾值為0.01的情況下，如果優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR大于等于20dB，則可以判斷接收信號(hào)內(nèi)包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況。因此，在現(xiàn)有的CSMA/CA中僅使用接收電平，如果接收信號(hào)的SNR大于等于29dB則判斷為存在優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)，但通過使用本實(shí)施例，即使在優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR小于29dB的情況下，也可以檢測接收信號(hào)中包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的情況。通過根據(jù)該檢測結(jié)果來決定可否發(fā)送，可以降低非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。另外，在接收信號(hào)內(nèi)不包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)、而僅包含非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況下，與以往相同，根據(jù)接收電平?jīng)Q定發(fā)送的許可/不許可。因此，能夠不降低非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的發(fā)送效率地進(jìn)行通信。
如在圖7中所說明的那樣，該周期自相關(guān)是計(jì)算與將接收信號(hào)頻率移位所關(guān)注的信號(hào)頻帶而得到的信號(hào)的相關(guān)。圖7的情況下，通過計(jì)算與頻率移位B[Hz]而得到的信號(hào)的相關(guān)，可以檢測所關(guān)注的信號(hào)。另外，在頻率移位大于B[Hz]的情況下和在頻率移位小于B[Hz]的情況下，不產(chǎn)生相關(guān)。因此，即使在接收信號(hào)內(nèi)包含多個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)的情況下，當(dāng)信號(hào)頻帶不同時(shí)，通過使用優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)頻帶來計(jì)算周期自相關(guān)值，可以檢測接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)。另外，即使在接收信號(hào)的信號(hào)頻帶內(nèi)包含多個(gè)優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的情況下和優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的中心載波頻率為未知的情況下，因?yàn)楫a(chǎn)生周期自相關(guān)，所以也能夠進(jìn)行優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的檢測。
在圖7中，使用通過接收電平對(duì)式(1)的值進(jìn)行歸一化而得到的值作為周期自相關(guān)值，但在考慮利用AGC(自動(dòng)增益控制)預(yù)先進(jìn)行控制使得接收信號(hào)的大小固定的情況下，無需通過接收電平進(jìn)行歸一化，可以使用式(1)的值本身來判斷在接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)。
另外，有時(shí)也使用在式(1)的右邊取復(fù)共軛的下述值作為周期自相關(guān)值的值。
算式3Rxx′α(v)=1T0Σi=0T0-1x[i]x[i+v]exp(-j2παi)----(2)]]>根據(jù)進(jìn)行檢測的優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)形式，使用式(1)或(2)，使用在該信號(hào)形式中產(chǎn)生周期自相關(guān)的峰值的固有循環(huán)頻率α和變量v。例如，在碼元載波TDMA信號(hào)中可以使用α＝1/Ts，v＝0(Ts碼元長)，在CDMA信號(hào)中可以使用α＝1/Tc，v＝0(Tc碼片長)，在OFDM信號(hào)中可以使用α＝0，v＝Td(Td不包含保護(hù)間隔的OFDM碼元長)。存儲(chǔ)可能作為優(yōu)先系統(tǒng)而包含在接收信號(hào)中的全部系統(tǒng)的α、v的值，使用該值計(jì)算周期自相關(guān)值，估計(jì)各優(yōu)先系統(tǒng)是否包含在接收信號(hào)內(nèi)。
(第二實(shí)施例)作為本說明的第二實(shí)施例，說明通過使用周期自相關(guān)值的卡方檢驗(yàn)，判斷在接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的方法。在該情況下也可以使用圖4的收發(fā)裝置。本實(shí)施例的數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部109根據(jù)所測定的接收信號(hào)電平、和進(jìn)行使用周期自相關(guān)值的卡方檢驗(yàn)的結(jié)果，決定許可或不許可數(shù)據(jù)發(fā)送。
圖10表示示出了該實(shí)施例的控制步驟的流程圖。首先，與第一實(shí)施例同樣測定接收信號(hào)的電平(S1001)，比較該接收信號(hào)的接收電平值和接收電平閾值(S1003)。在所測定的接收電平值大于等于接收電平閾值的情況下，不許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S1011)。在接收電平值小于接收電平閾值的情況下，計(jì)算優(yōu)先系統(tǒng)的周期自相關(guān)值(S1005)。接著，通過使用周期自相關(guān)值進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)，判斷在接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)(S1007)。在判斷的結(jié)果為接收信號(hào)內(nèi)包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況下，不許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S1011)。在接收信號(hào)內(nèi)不包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況下，許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S1009)。
在使用周期自相關(guān)值的卡方檢驗(yàn)中，可以使用非專利文獻(xiàn)2中示出的方法。在該方法中，使用優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的周期自相關(guān)值來計(jì)算檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值，并利用該值服從卡方分布的特征。把所計(jì)算的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值與預(yù)先設(shè)定的拒絕率的卡方值進(jìn)行比較，在所計(jì)算的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值大于卡方值的情況下，判斷為接收信號(hào)中包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)。在檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值小于卡方值的情況下，判斷為接收信號(hào)中不包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)。這里，拒絕率表示雖然在接收信號(hào)內(nèi)不包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)，但誤判斷為包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的概率。
圖11表示在接收信號(hào)中僅包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)的、基于卡方檢驗(yàn)的優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的檢測概率的一例。橫軸表示接收信號(hào)中的SNR(優(yōu)先系統(tǒng)的信噪比)，縱軸表示檢測概率。假定對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行QPSK調(diào)制，利用滾降率為0.5的平方根奈奎斯特濾波器進(jìn)行頻帶限制。設(shè)觀察時(shí)間To為4096樣本(＝1024碼元×4倍過抽樣)，循環(huán)頻率α＝1/Ts(Ts優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的碼元長)。另外，設(shè)卡方檢驗(yàn)的拒絕率為5％。
在圖11的曲線圖中，用●繪制的值是在接收信號(hào)內(nèi)包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)和噪聲成分時(shí)的檢測概率，用■繪制的值是接收信號(hào)內(nèi)僅包含噪聲成分時(shí)的檢測概率。在接收信號(hào)中包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)成分時(shí)，隨著SNR增加，檢測概率變大。另一方面，在僅包含噪聲時(shí)檢測概率的大小不變化。在圖11的例子中，當(dāng)優(yōu)先系統(tǒng)的SNR大于等于0dB時(shí)，檢測概率為100％，所以如果優(yōu)先系統(tǒng)的SNR大于等于0dB，則可以判斷在接收信號(hào)內(nèi)是否包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)成分。在使用作為現(xiàn)有方式的無線LAN802.11a的情況下，如第一實(shí)施例所示，在優(yōu)先系統(tǒng)的SNR小于等于約29dB時(shí)許可發(fā)送。與此相比，在使用本實(shí)施例的情況下，如果優(yōu)先系統(tǒng)的SNR不小于約0dB則不許可發(fā)送，所以可以降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾的影響。
接著，圖12示出接收信號(hào)中包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)和非優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)的優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的檢測概率。非優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)具有優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)頻帶的2倍的信號(hào)頻帶，在QPSK調(diào)制后，利用滾降率為0.5的平方根奈奎斯特濾波器進(jìn)行頻帶限制。圖12中的橫軸表示優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR。圖12把非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR作為參數(shù)，示出了優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的檢測概率。隨著非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR變大，檢測概率變小。例如在非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR為20dB的情況下，如果優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR大于等于18dB，則檢測概率為100％，所以可以判斷接收信號(hào)內(nèi)包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況。因此，在現(xiàn)有的CSMA/CA中僅使用接收電平，如果接收信號(hào)的SNR大于等于29dB，則判斷為存在優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)，但通過使用本實(shí)施例，即使在優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的SNR小于29dB的情況下，也可以檢測接收信號(hào)中包含優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)的情況。通過根據(jù)該檢測結(jié)果來決定可否發(fā)送，可以降低非優(yōu)先系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。另外，在接收信號(hào)內(nèi)不包含優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)、僅包含非優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況下，與以往同樣，根據(jù)接收電平?jīng)Q定發(fā)送的許可/不許可。因此，能夠不降低非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的發(fā)送效率地進(jìn)行通信。
(第三實(shí)施例)
作為本發(fā)明的第三實(shí)施例，使用圖13所示的收發(fā)裝置30的方框圖對(duì)如下的方法進(jìn)行說明在利用第一或第二實(shí)施例的方法許可非優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送的情況下，通過控制非優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送功率，進(jìn)一步降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的干擾。收發(fā)裝置30與圖4的收發(fā)裝置10同樣，由天線301、接收電平測定電路305、周期自相關(guān)值計(jì)算電路307和數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部309構(gòu)成。這些構(gòu)成要素進(jìn)行與收發(fā)裝置10的構(gòu)成要素同樣的動(dòng)作。收發(fā)裝置30還具有數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部313，其使用周期自相關(guān)值、或利用周期自相關(guān)值而計(jì)算的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值來控制數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送功率。
在該非優(yōu)先系統(tǒng)的收發(fā)裝置30中，與收發(fā)裝置10同樣，首先在接收電平測定電路中使用接收信號(hào)測定接收電平，在周期自相關(guān)值計(jì)算電路中計(jì)算周期自相關(guān)值，決定數(shù)據(jù)發(fā)送的許可/不許可。在決定許可數(shù)據(jù)發(fā)送的情況下，使用周期自相關(guān)值、或利用周期自相關(guān)值而計(jì)算的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值來控制數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送功率。該發(fā)送功率的控制結(jié)果和數(shù)據(jù)可否發(fā)送的結(jié)果一起傳遞給發(fā)送控制電路311。
如圖8所示，在優(yōu)先系統(tǒng)的SNR較大的情況下，周期自相關(guān)值也變大。因此，在所計(jì)算的周期自相關(guān)值較大的情況下，通過減小非優(yōu)先系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送功率，可以減輕對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。相反，在周期自相關(guān)值較小的情況下，認(rèn)為對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾的影響也小。因此，通過增大數(shù)據(jù)發(fā)送功率，可以提高非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的質(zhì)量。另外，與周期自相關(guān)值同樣，在優(yōu)先系統(tǒng)的SNR較大的情況下，進(jìn)行卡方檢驗(yàn)時(shí)所計(jì)算的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值的值也變大，所以也可以使用檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值的值來取代周期自相關(guān)值。
(第四實(shí)施例)作為本發(fā)明的第四實(shí)施例，使用圖14所示的收發(fā)裝置40的方框圖對(duì)如下的方法進(jìn)行說明根據(jù)接收信號(hào)內(nèi)所包含的優(yōu)先系統(tǒng)的種類的不同，自適應(yīng)地控制用于決定數(shù)據(jù)發(fā)送的許可/不許可的閾值以及數(shù)據(jù)發(fā)送功率的大小。這里，作為例子，假定在同一頻帶內(nèi)使用三種系統(tǒng)A、B、C。另外，假定系統(tǒng)A的優(yōu)先級(jí)最高，按照A＞B＞C的順序預(yù)先設(shè)定優(yōu)先級(jí)。這里，說明系統(tǒng)C中的控制方法。
系統(tǒng)C的收發(fā)裝置40與圖4的收發(fā)裝置10同樣，由天線401、接收電平測定電路405、周期自相關(guān)值計(jì)算電路407和數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部409構(gòu)成。這些構(gòu)成要素進(jìn)行與收發(fā)裝置10的構(gòu)成要素同樣的動(dòng)作。收發(fā)裝置40還具有系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部415，其保存針對(duì)多個(gè)優(yōu)先系統(tǒng)(系統(tǒng)A和系統(tǒng)B)的信號(hào)的周期自相關(guān)閾值或在卡方檢驗(yàn)中使用的卡方值。
在該系統(tǒng)C的收發(fā)裝置40中，與收發(fā)裝置10同樣，首先使用接收信號(hào)測定接收電平，在接收電平大于等于接收電平閾值的情況下，決定不許可數(shù)據(jù)發(fā)送。在接收電平小于接收電平閾值的情況下，在周期自相關(guān)值計(jì)算電路407中計(jì)算系統(tǒng)B的周期自相關(guān)值和系統(tǒng)A的周期自相關(guān)值。在數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部409中，使用所計(jì)算的周期自相關(guān)值來決定數(shù)據(jù)可否發(fā)送。如上所述，通過比較周期自相關(guān)值和周期自相關(guān)閾值來決定數(shù)據(jù)可否發(fā)送。當(dāng)把周期自相關(guān)閾值設(shè)定得較低時(shí)，即使在接收信號(hào)內(nèi)包含微小的優(yōu)先系統(tǒng)信號(hào)的情況下，也能不許可數(shù)據(jù)發(fā)送，可以降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。另一方面，當(dāng)把周期自相關(guān)閾值設(shè)定得較大時(shí)，容許某種程度的對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的干擾，可以許可非優(yōu)先系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送，可以增大非優(yōu)先系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送機(jī)會(huì)。這樣，通過周期自相關(guān)閾值的設(shè)定，可以控制降低對(duì)具有交替使用關(guān)系的優(yōu)先系統(tǒng)的干擾以及增大非優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)會(huì)。
因此，在系統(tǒng)C的收發(fā)裝置40中，在系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部415中保持針對(duì)系統(tǒng)A的信號(hào)的周期自相關(guān)閾值和針對(duì)系統(tǒng)B的信號(hào)的周期自相關(guān)閾值。對(duì)于優(yōu)先級(jí)最高的系統(tǒng)A的信號(hào)，為了盡可能降低系統(tǒng)C對(duì)系統(tǒng)A產(chǎn)生的干擾，把周期自相關(guān)閾值設(shè)定得較小。對(duì)于優(yōu)先級(jí)次高的系統(tǒng)B的信號(hào)，為了增大系統(tǒng)C的發(fā)送機(jī)會(huì)，把周期自相關(guān)閾值的值設(shè)定得比系統(tǒng)A大。通過這樣進(jìn)行設(shè)定，數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部409可以決定考慮到了系統(tǒng)A和系統(tǒng)B的優(yōu)先級(jí)的不同的數(shù)據(jù)發(fā)送的許可/不許可。把該決定結(jié)果通知給通信控制電路411。
另外，收發(fā)裝置40與圖13的收發(fā)裝置30同樣，也可以具有數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部413。該情況下，數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部413在接收信號(hào)內(nèi)包含優(yōu)先級(jí)最高的系統(tǒng)A的信號(hào)的情況下，將數(shù)據(jù)發(fā)送功率設(shè)定得較小，在包含優(yōu)先級(jí)次高的系統(tǒng)B的信號(hào)的情況下，將數(shù)據(jù)發(fā)送功率設(shè)定得較大。通過這樣來進(jìn)行設(shè)定，在接收信號(hào)內(nèi)包含系統(tǒng)A的信號(hào)的情況下，可以降低系統(tǒng)C對(duì)系統(tǒng)A產(chǎn)生的干擾。另外，在接收信號(hào)內(nèi)包含系統(tǒng)B的信號(hào)的情況下，容許對(duì)系統(tǒng)B的某種程度的干擾，從而可以改善系統(tǒng)C自身的通信質(zhì)量。這樣，通過針對(duì)每個(gè)系統(tǒng)設(shè)定頻率設(shè)定閾值，可以決定考慮到了優(yōu)先順序的數(shù)據(jù)發(fā)送功率。
在本實(shí)施例中，說明了在數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部409和數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部413中使用周期自相關(guān)值來進(jìn)行控制的情況下的方式，也可以替換使用第二實(shí)施例中說明的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值。該情況下，根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)先順序改變與檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行比較的卡方值。另外，通過根據(jù)系統(tǒng)的優(yōu)先順序改變卡方值的拒絕率，也可以獲得同樣的效果。
(第五實(shí)施例)作為本發(fā)明的第五實(shí)施例，使用圖15所示的收發(fā)裝置50的方框圖對(duì)考慮優(yōu)先系統(tǒng)的區(qū)域來進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的方法進(jìn)行說明。在該實(shí)施例中，收發(fā)裝置50估計(jì)優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送天線距離非優(yōu)先系統(tǒng)的收發(fā)裝置是處于視通內(nèi)(LOSLine of Sight)環(huán)境中還是處于視通外(NLOSNon LineOf Sight)環(huán)境中，使用該結(jié)果和接收電平來估計(jì)距優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)的距離。通過使用所估計(jì)的距離來決定數(shù)據(jù)發(fā)送的許可/不許可，可以決定可否進(jìn)行考慮了優(yōu)先系統(tǒng)的區(qū)域的數(shù)據(jù)發(fā)送。收發(fā)裝置50與圖4的收發(fā)裝置10同樣，由天線501、接收電平測定電路505、周期自相關(guān)值計(jì)算電路507和數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部509構(gòu)成。這些構(gòu)成要素進(jìn)行與收發(fā)裝置10的構(gòu)成要素同樣的動(dòng)作。收發(fā)裝置50還具有LOS/NLOS估計(jì)部517，其估計(jì)優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送天線是處于LOS環(huán)境中還是NLOS環(huán)境中；距離估計(jì)部519，其估計(jì)距優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送天線的距離。
圖16表示該收發(fā)裝置50中的控制步驟的流程圖。與收發(fā)裝置10同樣，首先在接收電平測定電路505中使用接收信號(hào)測定接收電平(S1601)，在接收電平大于等于接收電平閾值的情況下(S1603)，決定不許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S1617)。在接收電平小于接收電平閾值的情況下(S1603)，通過周期自相關(guān)值計(jì)算電路507計(jì)算周期自相關(guān)值(S1605)。在計(jì)算的周期自相關(guān)值大于等于周期自相關(guān)閾值的情況下(S1607)，決定不許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S1617)。在周期自相關(guān)值小于周期自相關(guān)閾值的情況下(S1607)，在LOS/NLOS估計(jì)部517中根據(jù)接收信號(hào)的傳播路徑的頻率響應(yīng)或時(shí)間變動(dòng)，估計(jì)優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)是處于LOS環(huán)境中還是處于NLOS環(huán)境中(S1609)。在該估計(jì)使用頻率響應(yīng)的情況下，在頻率響應(yīng)不是平滑的而是具有選擇性的情況下，傳播路徑的延遲擴(kuò)展變大，可以估計(jì)為接收信號(hào)處于NLOS環(huán)境中。另外，在該估計(jì)使用接收信號(hào)的時(shí)間變動(dòng)的情況下，在時(shí)間變動(dòng)大時(shí)可以估計(jì)為接收信號(hào)處于NLOS環(huán)境中，在時(shí)間變動(dòng)小時(shí)可以估計(jì)為處于LOS環(huán)境中。這樣，在估計(jì)了優(yōu)先系統(tǒng)的信號(hào)是處于LOS環(huán)境中還是處于NLOS環(huán)境中后，使用在接收電平測定電路中計(jì)算的接收電平值，在距離估計(jì)部519中估計(jì)距優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)的距離(S1611)。在該距離估計(jì)中，利用如下的特征，即一般在接收信號(hào)處于LOS環(huán)境中時(shí)，接收信號(hào)的信號(hào)功率與發(fā)送機(jī)和接收機(jī)間的距離的平方成比例地衰減，在接收信號(hào)處于NLOS環(huán)境中時(shí)，接收信號(hào)的信號(hào)功率與發(fā)送機(jī)和接收機(jī)間的距離的四次方成比例地衰減。即，預(yù)先存儲(chǔ)優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)中的發(fā)送功率，使用實(shí)際測定的接收電平、以及其接收信號(hào)是處于LOS環(huán)境中還是處于NLOS環(huán)境中的估計(jì)結(jié)果，可以估計(jì)距優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)的距離。使用該估計(jì)的距離、和預(yù)先存儲(chǔ)的優(yōu)先系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)半徑，可以判斷是否存在于優(yōu)先系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)(S1613)。因此，在數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部509中，在周期自相關(guān)值小于周期自相關(guān)閾值、但存在于優(yōu)先系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)范圍內(nèi)的情況下，也決定不許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S1617)。在周期自相關(guān)值小于周期自相關(guān)閾值、且存在于優(yōu)先系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)范圍外的情況下，決定許可數(shù)據(jù)發(fā)送(S1615)。由此可以決定可否進(jìn)行考慮了優(yōu)先系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送，可以降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的干擾。
另外，收發(fā)裝置50與圖13的收發(fā)裝置30同樣，也可以具有數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部513。該情況下，在決定了數(shù)據(jù)發(fā)送許可后，數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部513根據(jù)周期自相關(guān)值、和所估計(jì)的距優(yōu)先系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)的距離來決定發(fā)送功率。例如，在周期自相關(guān)值的值較大時(shí)，與第三實(shí)施例同樣，為了降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，把數(shù)據(jù)發(fā)送功率設(shè)定得較小，但在第五實(shí)施例中，即使在周期自相關(guān)值的值較小的情況下，在距優(yōu)先系統(tǒng)發(fā)送機(jī)的距離較近時(shí)也把數(shù)據(jù)發(fā)送功率設(shè)定得較小。并且，在周期自相關(guān)值的值較小、且距優(yōu)先系統(tǒng)發(fā)送機(jī)的距離較遠(yuǎn)的情況下，把數(shù)據(jù)發(fā)送功率設(shè)定得較大。通過這樣進(jìn)行設(shè)定，可以控制考慮了優(yōu)先系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送功率。因此，可以有效降低對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)的干擾，同時(shí)提高非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的質(zhì)量。
另外，收發(fā)裝置50與圖14的收發(fā)裝置40同樣，也可以具有系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部515。通過該系統(tǒng)參數(shù)存儲(chǔ)部515，在存在多個(gè)優(yōu)先系統(tǒng)的情況下，可以進(jìn)行同時(shí)考慮了其優(yōu)先級(jí)的不同的數(shù)據(jù)可否發(fā)送的決定或者數(shù)據(jù)發(fā)送功率的決定。
在本實(shí)施例中說明了使用周期自相關(guān)值來進(jìn)行控制的方法，但也可以使用在利用周期自相關(guān)值進(jìn)行卡方檢驗(yàn)時(shí)所計(jì)算的檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)值。
并且，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種在多個(gè)通信系統(tǒng)間共用同一頻率的無線通信用收發(fā)裝置中的控制裝置，其特征在于，具有周期自相關(guān)值計(jì)算部，其根據(jù)接收信號(hào)計(jì)算第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值；以及數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部，其根據(jù)上述計(jì)算的第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值決定可否進(jìn)行第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置，其特征在于，所述周期自相關(guān)值計(jì)算部在所述接收信號(hào)的電平小于閾值時(shí)，計(jì)算第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置，其特征在于，還具有接收電平測定部，其測定所述接收信號(hào)的電平，所述數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部根據(jù)所述測定的接收信號(hào)的電平、和所述計(jì)算的第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值中的至少一個(gè)來決定可否進(jìn)行所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，還具有數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部，其根據(jù)所述計(jì)算的第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值來控制所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送功率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的控制裝置，其特征在于，還具有LOS/NLOS估計(jì)部，其估計(jì)所述第一通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)是處于視通內(nèi)(LOS)環(huán)境中還是處于視通外(NLOS)環(huán)境中；以及距離估計(jì)部，其使用所述LOS/NLOS估計(jì)部所估計(jì)的結(jié)果和所述測定的接收信號(hào)的電平，估計(jì)從所述第一通信系統(tǒng)的發(fā)送機(jī)到所述無線通信用收發(fā)裝置的距離，所述數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部對(duì)所述距離估計(jì)部所估計(jì)的距離和所述第一通信系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)進(jìn)行比較，估計(jì)無線通信用收發(fā)裝置是否存在于所述第一通信系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)內(nèi)，根據(jù)所述估計(jì)結(jié)果和所述計(jì)算的第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值決定可否進(jìn)行所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)發(fā)送功率決定部根據(jù)所述距離估計(jì)部所估計(jì)的距離和所述計(jì)算的第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值來控制所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送的發(fā)送功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部根據(jù)使用了所述計(jì)算的第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值的卡方檢驗(yàn)的結(jié)果來決定可否進(jìn)行所述第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的控制裝置，其特征在于，通過在原信號(hào)、和將該原信號(hào)進(jìn)行頻率移位得到的信號(hào)之間求出相關(guān)來獲得所述周期自相關(guān)值。
9.一種在多個(gè)通信系統(tǒng)間共用同一頻率的無線通信用收發(fā)裝置的無線通信用收發(fā)方法，該無線通信用收發(fā)方法具有如下的步驟(a)根據(jù)接收信號(hào)計(jì)算第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值；(b)根據(jù)所述計(jì)算的第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值決定可否進(jìn)行第二通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)發(fā)送；以及(c)根據(jù)在所述步驟(b)中所述數(shù)據(jù)發(fā)送被許可的決定，執(zhí)行所述的數(shù)據(jù)發(fā)送。
全文摘要
無線通信用收發(fā)裝置的控制裝置及無線通信用收發(fā)方法。本發(fā)明的目的在于提供抑制對(duì)優(yōu)先系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾、并且不會(huì)伴隨有非優(yōu)先系統(tǒng)間通信的效率降低的無線通信用收發(fā)裝置及無線通信用收發(fā)方法。本發(fā)明的解決手段為提供在多個(gè)通信系統(tǒng)中共用同一頻率的無線通信用收發(fā)裝置中的控制裝置，該無線通信用收發(fā)裝置具有周期自相關(guān)值計(jì)算部，其根據(jù)接收信號(hào)計(jì)算第一通信系統(tǒng)的周期自相關(guān)值；數(shù)據(jù)可否發(fā)送決定部，其根據(jù)所述計(jì)算的周期自相關(guān)值決定可否進(jìn)行第二通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1819541SQ20061000735
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日
發(fā)明者淺井孝浩, 小田恭弘, 杉山隆利, 吉野仁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩