无线传输系统及其使用的无线电台和方法

文档序号:7676136阅读:569来源:国知局
专利名称:无线传输系统及其使用的无线电台和方法
技术领域
本发明涉及一种相互接近的多个无线电台对数据进行多个电台同时发 送的无线传输系统及其使用的无线电台和方法。
背景技术
一般情况下,在无线通信中,由于被发送的信号经由多个传播路径在 不同传播时间到达接收机,所以产生多路径衰落。为了防止因多路径衰落 而引起的传输特性的恶化,使用有耐多路径性的调制解调方式。
在有耐多路径性的调制解调方式中,例如,有频谱扩散方式、使在宽
频域中配置的许多副载波(subcarrier)将信息分散开来传输的正交频分复 用方式(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、禾口通过在传输 符号内加入相位、振幅的冗长来发挥耐多路径性的耐多路径调制方式等。
在频谱扩散方式中,例如,有将比原来的信号频带更广的扩散信号相 乘的直接序列扩频方式(DSSS: Direct Sequence Spread Spectrum)、使频率在 宽频域中跳频的跳频扩频方式(FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum)、以频带宽的脉冲来扩散的跳时扩频方式(THSS: Time Hopping Spread Spectrum)。
在耐多路径调制方式中,有加入凸状相位冗长的有不同相位的相移键 控(PSK-VP: Phase Shift Keying wkh Varied Phase)方式(非专利文献1)、加入 振幅冗长的回零相移键控(PSK-RZ: Return to Zero Phase Shift Keying)方式 (非专利文献2)。
另外,即便是使用通常的单一载波调制方式进行了无线通信的情况下, 也可以通过在接收侧使用均衡器,来产生耐多路径性。使用单一载波调制 方式来进行无线通信,并在接收侧用均衡器的调制解调方式也是有耐多路 径性的调制解调方式。
通过使用这样的有耐多路径性的调制解调方式来进行通信,能够防止因多路径波形失真而引起的传输特性的恶化。进一步,在构成多路径的各 个元波(延迟波)到达接收机的时间差适宜的情况下,可以通过对多个延迟波 进行多样性接收(路径分集接收),并通过分离合成延迟波成分,来积极改 善传输特性。
以下,将能得到路径分集效果的到达时间差的下限值称为延迟分辩率、 上限值称为延迟上限。延迟分辩率及延迟上限也有根据所使用的调制解调 方式的原理而定的情况,此外,也有根据调制解调方式的参数、实施上的 限制而定的情况。
例如,在DSSS方式中,在接收侧将接收信号分离并合成(RAKE接收) 多个延迟波成分(路径),用于得到路径分集效果的延迟分辩率相当于扩散符 号的1个芯片长,延迟上限相当于不足扩散符号长。
另外,在OFDM方式的场合,为了在对信号设定的保护区间中吸收延 迟波成分,延迟上限相当于保护时间。若延迟波的传播时间差在保护区间 以内,则不产生符号之间的干扰。另外,通常,由于在多个副载波之上施 行订正处理,所以即便是一部分的副载波由于多路径失真而产生错误也可 以再现信息。另一方面,延迟分辩率相当于频率的频带幅的倒数左右。这 样,在使用OFDM方式的情况下,由于保护区间的效果、和通过在宽频带 中将信息分散后来回收而产生的频率路径分集效果,能够得到路径分集效 果。
另夕卜,在使用PSK-VP方式、PSK-RZ方式的情况下,延迟分辩率相当 于符号长的数分之一左右的时间,延迟上限相当于不足1个符号长的时间。 另外,对发送侧使用PSK方式、QAM方式等的单一载波方式,对接收侧 运用使用了带接头的延迟线的均衡器的情况下,延迟分辩率相当于1个符 号长,延迟上限相当于根据接头数而定的时间。
使用上述有耐多路径性的调制解调方式,在从多个基地电台的天线对 同一信号进行多个电台同时发送时,通过人为地使信号延迟而得到路径分 集效果,从而实现了传输特性的积极改善、通信区域的扩大等的无线传输 系统,在携带电话领域、广播领域中已得到提案。但是,在这样的多个电 台系统中,若来自各个天线的到达波的到达时间差在偏离延迟分辩率以上 且延迟上限以下的范围之处,则不能得到路径分集效果。不仅如此,例如,在来自2个电台的到达波的到达时间差极其短的情 况下,在相等功率的2个延迟波以反相位被同时接收之处,由于信号被相 互抵消,所以传输特性大幅恶化。另一方面,在来自2个电台的到达波的 到达时间差超过延迟上限之处,也不仅得不到路径分集效果,传输特性还 会恶化。于是,现有的多个电台系统为了避免此类问题发生,通过对使多 个电台同时发送的多个天线之间的发送时机设定适宜的差,来使路径分集 效果能够切实得到发挥(例如专利文献1)。
图48A是表示专利文献1中记载的现有的多个电台同时发送系统的构 成的图。在图48A中,基地电台50使用码分多址(CDMA: Code Division Multiple Access)方式与移动终端进行通信。远程天线系统52-l 52-n位于 基地电台与未图示的移动终端之间,中继基地电台及移动电台间所发送的 信号。远程天线系统52-l 52-n配置于远离基地电台50的规定位置。远程 天线系统52-l 52-n包括高增益天线54-l 54-n、延迟元件56-l 56-n和 远程天线58-1 58-n。
从基地电台50发送的信号,由高增益天线54-1 54-n接收并放大之后, 由延迟元件56-l 56-n分别延迟规定时间,并从远程天线58-l 58-n被发 送。在此系统中,对各个远程天线系统52-l 52-n设有延迟元件56-l 56-n, 该延迟元件56-l 56-n有各自相异比扩散符号的1个芯片时间稍长的时间 T的倍数的延迟时间。由此,例如,在将远程天线58-l 58-5的每一个所覆 盖的区域形成为图48B的E58-l E58-5的情况下,将在相对从相邻的本地 天线信号几乎以等功率到达的本地天线几乎是等距离的区域重叠之处的到 达波的到达时间差设定为适宜的值(此时为t 3t左右),便能切实得到多个 电台同时发送所带来的路径分集。
另外,着眼于符号波形(符号内的相位波形)的专利文献2中记载的传输 方法的调制方式,是一种有关符号波形的相位具有使符号周期T同步了的 凸型的相位转变,通过延迟检波来得到检波输出的方法,通过多路径来避 免检波输出消失的状况,相反,得到路径的合成效果从而可以改善传输特 性。该改善效果在原理上是延迟波的延迟量t在规定范围(0<1:<丁)内发挥作 用。
图49是表示专利文献2中记载的符号波形的相位转变的概要图。在图49中,该相位转变以最大相位转变量(f)MAX来规定在1个符号的时间长(符
号长)T的转变幅度,根据下式(l)所示的函数来抛物状地使相位变化。<formula>formula see original document page 12</formula>
图50是表示专利文献2中记载的传输信号生成电路700的构成的图。 如图53所示那样,传输信号生成电路700具备差动编码电路701、波形发 生电路702、正交调制器704和振荡器703。并且,传输信号生成电路700 将发送数据由差动编码电路701进行差动编码、由波形发生电路702使用 具有凸型的相位冗长性的符号波形进行调制、由正交调制器704转换成载 波频帯的信号。
下面,将示出使用施加了这种凸型的相位冗长性的符号波形时的到达 信号间的相位关系。
图51是表示使用施加了凸型的相位冗长性的符号波形时的2个到达信 号A和B的相位关系的概要图。在图51中,将相位差a作为180度,贝U
即便是到达信号间产生延迟的情况下因相位转变为凸状,所以在有效区间 内即便是有相抵消而使接收波消失的区间(图51的b点),也会有没有相抵 消而使接收波留存的区间(图51的a点及c点)。通过用延迟检波和低通滤 波器的组合来处理该到达信号A及B,可以得到有效的检波输出,因而, 其结果是得到路径分集效果从而使传输特性得到改善。
图52是表示使用了专利文献2中记载的调制方式的发送路径分集的现 有的无线传输系统的构造的模式图。如图52所示那样,在传输信号生成电 路700与第一及第二天线904及905之间设置延迟器901 ,以在从第一及第 二天线904及905发送的信号间插入延迟。此时,通过设定为能够良好地 发挥路径分集效果的延迟量来进行发送,可以使传输特性得到改善。
另一方面,近几年,通过多个无线电台相互中继数据来进行无线通信 的多跳(multi-hop)系统正在研究中。图53是表示专利文献3中记载的现 有的无线传输系统的构成的图。在图53中,无线传输系统具备6个无线电 台17-1 17-6。图54是模式性地表示图53所示的各个无线电台所传输的 包的发送时机的图。
首先,无线电台17-1发送广播用的包。能够接收无线电台17-1所发送的包的是位于无线电台17-1附近的无线电台17-2及17-3。无线电台17-2 及17-3从包的接收结束时刻起至规定的发送时刻为止处于等待发送状态, 并同时进行包的发送。
其次,能够接收无线电台17-2及17-3所发送的包的是无线电台17-4 及17-5。无线电台17-4及17-5也是从包的接收结束时刻起至规定的发送时 刻为止处于等待发送状态,并同时进行包的发送。然后,无线电台17-6接 收无线电台17-4及17-5所发送的包。如此,专利文献3在多跳系统中,由 于使用有耐多路径性的OFDM,所以即便是多个无线电台同时发送相同的 包也不会产生干扰。另外,与按从无线电台17-1至无线电台17-6的顺序一 个一个电台地进行多跳传输的场合相比,广播用的包传输所需要的时间可 以縮短,因而可以提高传输効率。
如此,根据专利文献3中记载的现有的无线传输系统,使用多个无线 电台有耐多路径性的调制解调方式,能够高效率地进行多跳传输。
通常,由于多跳系统是用相互接近的无线电台来构筑的,所以无论从 哪一个电台,对包进行多个电台同时发送的无线电台至接收电台为止的传 播路径长都几乎相同。因而,专利文献3中记载的现有的无线传输系统也 是,在进行多个电台同时发送的无线电台(例如,无线电台17-4及17-5)中, 在没有对包的发送时机设定适宜的差的情况下,由于如上所述那样,2个延 迟波为反相位则会相互抵消,所以不能得到路径分集效果。
然而,由于专利文献3的目的是,通过縮短包的传输所需的时间来提 高传输効率,所以对于切实得到路径分集效果的问题未加任何考虑。因此, 在专利文献3中,对于在无线电台之间切实地设定适宜的发送时机差的方 法未加任何叙述。
另外,专利文献l中记载的现有的多个电台同时发送系统,是广播类 或携带电话类的无线系统那样的信号发送源经常是1个的基地电台,并且 着眼于对从基地电台发送来的信号进行多个电台同时发送的天线的配置、 或传输路径被固定的系统。因而,对于由于作为发送源的无线电台或中继 信号的无线电台发生移动,而引起进行多个电台同时发送的无线电台的数 目(多个电台数)或传输路径改变的情况未加任何考虑。因而,在将专利文献 1中记载的现有的多个电台同时发送系统运用于进行多个电台同时发送的无线电台或传输路径会变动的多跳系统的情况下,便会产生以下问题。
图55A C是用于说明将专利文献1中记载的多个电台同时发送系统运 用于多个电台的数目或传输路径会变动的多跳系统时的问题点的图。图55A 所示的无线电台17-l 17-n(n: 1以上的自然数)如图55B或C所示那样, 分别形成通信区域E17-l 17-m(m: 1以上n以下的自然数)。
例如,如图55A那样,对n个无线电台17-l 17-n分别被分配有i的 倍数的延迟时间,无线电台17-l 17-n将被分配的延迟时间给予包来进行
中继传输。延迟时间T为延迟分辩率以上的时间。
各个无线电台17-1 17-6为如图55B所示的位置关系时,无线电台17-1 所发送的应被中继传输的包(以下,称为传播包)通过无线电台17-2及17-3 被多个电台同时发送,随后通过无线电台17-4及17-5再次被多个电台同时 发送。此时,由于无线电台17-2 17-5被分别设定有2i 5T的延迟,所以 多个电台同时发送时的各个路径的到达时间差为t,从而能够得到路径分集 效果。
然而,由于无线电台的移动或交换等,也有可能发生无线电台17-1 17-5及17-m以图55C的位置关系存在的情况。此时,无线电台17-2发送 了的传播包由无线电台17-1及17-5进行多个电台同时发送。但是,由于分 配给无线电台17-1的延迟时间t、和分配给无线电台17-5的延迟时间5t之 间有4T的时间差,所以在4i超过延迟上限的情况下,不能得到路径分集效 果。因而,应当接收从无线电台17-1及17-5发送来的包的无线电台17-3 及17-m便接收不到传播包。相反,当4i:在延迟上限以下时,无线电台17-3 及17-m所发送的传播包以时间差(m-3)T再次被多个电台同时发送。然而, 在此情况下,仍然也是在(m-3)T:超过延迟上限的情况下,得不到路径分集 效果,无线电台17-4接收不到传播包。
另外,为了与无线电台的位置关系无关,在多个电台同时发送时不产 生上述那样的超过延迟上限的问题,例如,可以考虑对无线电台17-1 17-k(k: l以上n以下的自然数),使用延迟上限在kl以上且小于(k+l)T那 样的调制解调方式,来对包进行多跳传输。在此情况下,可以考虑如图56A 所示那样,将延迟时间h(j:用k除m后的余数)分配给无线电台的ID号 码为m的无线电台17-m。然而,在此情况下由于也会出现设定成相同延迟时间的无线电台,例如,如图56B那样,在将相同的延迟时间分配给对包 进行多个电台同时发送的无线电台17-a及17-b的情况下,由于对于无线电 台17-4及17-5,来自无线电台17-a及17-b的到达波到达的时机会相同, 所以得不到路径分集效果。
用上述方法所能设定的延迟量的数目(最大有效分支数)可被压低在用 延迟分辩率除延迟上限所得的值的左右。因而,在延迟上限为无限大或者 延迟分辩率为无限小的情况下,不产生上述问题。然而,实际上,出于调 制解调方式的参数或实施上的限制,对于每一个调制解调方式必然存在延 迟分辩率和延迟上限,所以若对多跳系统的多个电台同时发送运用专利文
献1的现有的多个电台同时发送系统的话,便会出现上述那样的得不到路 径分集效果的情况。
尤其,在上述有耐多路径性的调制解调方式中,由于下述原因,会出 现关于对路径分集效果起作用的独立的分支,有效的最大分支数(最大有效 分支数)被限制为少数的情况。对路径分集效果起作用的最大有效分支数将 在以延迟分辩率除延迟上限所得的值以下,但当延迟上限接近于延迟分辩 率,该值便成为非常小的值。
例如,最大有效分支数为2时,对于具有只相隔延迟分辩率的到达延 迟的2个波,在其间的到达延迟中再加入第3个波的话,第3个波会被原 来的2个波的两方重叠,以至在接收机的路径分解之后还会共同余留,从 而使路径分集中的分支(枝)间的相关增加,而导致恶化。这样,在延迟上限 接近延迟分辩率,并且对路径分集效果起作用的最大有效分支数被限制为 少数的情况下,也不是只要附加有延迟的路径就可以,包括专利文献1 3, 都还没有提出解决此问题的方法。
对于延迟上限接近延迟分辩率,并且对路径分集效果起作用的最大有 效分支数被限制为少数的情况,针对各个调制解调方式进一步进行详细叙 述的话,则如下所述。
在使用DSSS方式的情况下,由于延迟上限相当于小于扩散符号长,所 以扩散符号长变短,当接近于相当于延迟分辩率的扩散芯片长时,最大有 效分支数便成为少数。例如,扩散符号长为4个芯片长,扩散率为4倍, 即,l个符号以4个芯片的扩散符号来扩散时,延迟分辩率为l个芯片长,由于延迟上限为3个芯片长,所以分支数至多为4个左右。在使用FHSS 方式的情况下,延迟分辩率相当于扩散频带幅度,延迟上限根据跳出序列 (popsequence)长而定。因而,在扩散频带幅度较窄、跳出序列长较短的情 况下,最大有效分支数被限制为少数。
另外,在使用THSS方式的情况下,延迟分辩率相当于脉冲幅度,延 迟上限根据脉冲序列长而定。因而,在脉冲幅度较宽、脉冲序列长较短的 情况下,分支数被限制为少数。同样,在OFDM方式中,延迟分辩率相当 于副载波被分散配置了的频带的幅度,延迟上限根据保护区间长而定。因 而,频带幅度较窄、保护区间较短的情况下,最大有效分支数被限制为少 数。在使用PSK-VP方式或PSK-RZ方式的情况下,原理上,由于延迟上限 不会超过符号长,所以本来延迟分辩率和延迟上限就接近。
另外,在使用均衡器的情况下,延迟分辩率根据符号长而定,延迟上 限根据均衡滤波器的接头长而定。因而,与符号长相比,滤波器接头的时 间长较短时也成为同样的情况。另外,在均衡器中,由于接头数很大程度 上左右电路規模,所以因电路規模的限制而使延迟上限受到限制的情况较 多。
另夕卜,在将具有专利文献2中记载的符号同步后的相位转变的调制方 式不插入延迟地运用于发送多样性的传输方法中,可以忽视延迟分散性的 传播路径的场合,即便是确保了来自多个发送天线的到达波的电平,由于2 个到达信号之间的相位关系为反相则会相抵消,所以也不能发挥路径分集 效果。
图57是表示专利文献2中记载的调制方式中到达信号的相位关系为反 相时的模式图。如图57所示那样,即便是相位转变为凸状,由于2个到达 信号之间没有延迟的情况下,成为反相则检波输出会消失,所以改善效果 也会消失。
图58是模式性地表示2个波到达模型中,专利文献2中记载的传输方 式的比特误码率与延迟量T之间的关系的图。在图58中,横轴表示2个波 到达模型的到达信号之间的延迟量;纵轴表示比特误码率。到达波间的延 迟量T少的话,如图57中所述那样,2个波的相位以反相到达的情况下会 失去改善效果,使误码率恶化。随着延迟量T相对变大会被改善,随着接近符号长T有效区间变短,最终消失而使误码率再次恶化。
下面,以PSK-VP方式为例,基于特性评价结果进行具体说明。 图59是表示在4相PSK-VP方式(以下,QPSK-VP方式)的2波莱斯模 型中,针对2个波的到达时间差的实际的比特误码率特性的图。横轴表示 用符号长T将到达时间差进行規格化后的值;纵轴表示比特误码率。此外, 传输路径为Eb/No-25dB的2波莱斯衰落環境。根据图59,在到达时间差 为0.3符号长至0.7符号长的范围中,进行了路径分集效果所产生的积极的 改善,从而成为1E-5以下的良好的比特误码率。也就是说,能够得到路径 分集所产生的积极的改善效果的延迟分辩率为0.3符号长左右、延迟上限为 0.7符号长左右。
专利文献2中记载了一种通过对发送信号插入有目的的规定延迟,来 构成发送多样性的方法(图52)。用延迟器901插入的延迟量,假定包括送 电线的传播路径中的路径差,而且还加上各个路径内的延迟分散,例如, 如图58的is所示那样,将被设定于误码率特性曲线之底(良好的误码率区 间)的正中间。然而,该现有的发送多样性则是,若从对在传播路径中产生 的延迟分散的耐性(耐抗延迟性)的观点来看,对于用"良好的误码率区间" 表示的原由的方式的能力,必须在发送侧预先插入比较大的延迟Ts,所以 会出现耐延迟量大幅度地减分量的问题。
在上述那样对耐延迟量进行限制的情况下,图60是表示在QPSK-VP 方式中接收波为2个波(接收时机为2个)和3个波(接收时机为3个)的情况 下的比特误码率特性的图。图61表示图60中的2个波和3个波的时间关 系。此外,各个接收波为莱斯衰落波,3个波是在2个波的情况下再在中间 的时间位置中插入第3个波后的传输路径模型。根据图60所示可知,与接 收波为2个波的情况相比,2个波之间插入第3个波时的比特误码率在恶化。 这是由于在3个波的情况下,第3波对两侧的2个波不能分离,而给予相 同的干扰,或者,相关程度提高而导致恶化。也就是说,如图52那样,会 出现带有2个为止的延迟的发送波还可以,但是若进一步加入第3个发送 波则特性反而会恶化这样的问题。
这样便会出现,在能够分离延迟波成分的延迟分辩率与延迟上限有意 义地接近的场合,由于对路径分集效果起作用的最大有效分支数被限制为少数,若不小心附加了具有延迟的路径,则会导致传输特性恶化这样的技 术问题。
专利文献1日本专利第3325890号说明书
专利文献2日本专利第2506748号说明书
专利文献3日本特开2000-115181号公报
非专利文献1H. Takai ,"BER Performance of Anti-Multipath Modulation Scheme PSK-VP and its Optimum Phase-Waveform", IEEE, Trans. Veh.Technol, Vol.VT腸42, November, 1993, p625-639
一^专禾jj文献2
S. Ariyavisitakul, S.Yoshida, F. Ikegami, K. Tanaka, T. Takeuchi, "A Power-efficient linear digital modulator and its application to an anti-multipath modulation PSK-RZ scheme" , Proceedings of IEEE Vehicular Technology Conference, June, 1987, p66-7
发明内容
为此,本发明的目的是提供一种,增加对路径分集效果起作用的最大 有效分支数,并且,即便是在该最大有效分支数被限制为少数的情况下, 在接近配置的多个无线电台传输同一数据的多个电台同时发送系统中,即 便是无线电台的位置关系或对数据进行多个电台同时发送的无线电台的数 目发生变化,也能切实且最大限度地得到路径分集效果的无线传输系统及 其使用的无线电台和方法。
本发明适用于,由多个无线电台和在无线电台之间形成的多路径传输 路径来构成路径分集用的系统,并能通过无线对数据进行多个电台同时发 送的无线传输系统、该系统所使用的无线电台和方法。并且,本发明为了 达成上述目的,多个无线电台包括至少l个无线电台,相应于针对自家 电台或其他电台所发送的多个电台同时发送请求包的应答包,来决定以多 个电台同时发送的发送信号所使用的符号波形和相对于基准时机的延迟量 为组的多个组合;以及收信无线电台,使用由至少l个无线电台决定了的 多个组合来接收由多个电台同时发送的发送信号。
较佳的是,至少1个无线电台,对于符号波形相同并且延迟量不同的2 个以上的组合,将相互的延迟量的差设定在规定的延迟分辩率以上,将延迟量的最大值与最小值之间的差设定在规定的延迟上限以下。较佳的是, 该规定的延迟分辩率及规定的延迟上限分别为,使收信无线电台能够对多 个延迟波进行路径分集接收的值。收信无线电台通过延迟检波来得到检波 信号。
多个无线电台包括多个具有管理各个通信区域中存在的至少1个终端 电台的功能的管理电台,在多个管理电台分别具备将多个电台同时发送请 求包及应答包作为用来在通信之前确立能够通信的状态的交涉包来发送接 收的发送接收部的情况下,也可以具备符号波形/延迟量决定部,或是将至 少1个无线电台作为对进行多个电台同时发送的管理电台发送数据的发送 源的管理电台,根据交涉包来识别能够进行多个电台同时发送的管理电台, 并决定在发送信号由该识别出的管理电台进行多个电台同时发送时所使用 的组合,或是作为基于交涉包已成为能够进行多个电台同时发送的管理电 台,来决定自家电台对发送信号进行多个电台同时发送时所使用的组合。
另外,在无线传输系统是使其他无线电台中继来自发送源的无线电台 的发送信号,从而将该发送信号传输给收信无线电台的系统的情况下,使 多个无线电台分别包括发送部,若有应进行多个电台同时发送的发送信 号则将多个电台同时发送请求包发送给其他无线电台,若接收到多个电台 同时发送请求包则发送应答包;接收应答包的接收部;以及符号波形/延迟 量决定部,根据接收到的应答包,来决定能够进行多个电台同时发送的中 继电台,并通过已决定的中继电台来决定发送信号被多个电台同时发送时 所使用的组合。并且,也可以使发送部包括通知功能,在自家电台是发送 源的无线电台的情况下,从中继电台中的任一个来接收表达已接收到来自 收信无线电台的应答包的通知,或是在自家电台从收信无线电台直接接收 到应答包的情况下,通知中继电台取消中继传输。
另外,还包括能否中继判断部,相应于来自发送源的无线电台的多个 电台同时发送请求包的接收,来判断自家电台能否中继从发送源的无线电 台发送来的发送信号,发送部或是将能否中继判断部的判断结果包含到应 答包中来进行发送,或是在能否中继判断部判断为能够中继发送的情况下, 也可以生成应答包来进行发送。
此外,多个无线电台的发送接收部若分别接收到比最大有效分支数还多的、其他无线电台针对多个电台同时发送请求包所发送的应答包的话, 也可以不发送应答包。
较佳的是,多个电台同时发送请求包,是有关多个无线电台所使用的 通信频道的频道信息包;或是与多个电台同时发送无关地被发送的发送请 求包RTS;或是应当进行多个电台同时发送的发送信号的全部或一部分。 应答包是针对发送请求包RTS的应答包CTS。
另外,至少l个无线电台,或是相应于能够进行多个电台同时发送的 无线电台的数目来决定多个组合,或是对能够进行多个电台同时发送的无 线电台通知多个组合中的至少1个,按接收到应答包的顺序来决定多个组 合。此时,较佳的是,至少l个无线电台将能够进行多个电台同时发送的 无线电台的数目定在最大有效分支数以下,或者,在能够进行多个电台同 时发送的无线电台的数目多于最大有效分支数的情况下,将多个组合的数 目定在最大有效分支数以下。
另外,较佳的是,发送源的无线电台在多个组合中根据分配给自家电 台的组合来重新发送发送信号。在此,较佳的是,对在多个组合中的将发 送信号发送给能够进行多个电台同时发送的无线电台的发送源的无线电 台,再次发送发送信号时应当分配的组合,由发送源的无线电台来决定, 发送源的无线电台将自家电台之外的能够进行多个电台同时发送的无线电 台的组合作为规定组,根据发送信号被分配了的组合来再次发送。
另外,进行多个电台同时发送的无线电台包括存储部,存储用于记录 由至少l个无线电台决定了的多个组合的记录表,也可以参照记录表,相 应于分配给自家电台的组合,来发送应当进行多个电台同时发送的发送信 号。该记录表中,或是只记录有分配给自家电台的组合,或是记录有分配 给进行多个电台同时发送的所有无线电台的组合。
另外,至少l个无线电台生成发送信号,该发送信号为,与发送信号 无关只离开了规定符号数的任意2个符号的符号波形相同,并且,该任意 的2个符号的相位差根据发送信号来决定。将规定的符号数作为1,对于相 位差使用将2 用2的乘幂的数来等分后的角度中的任一角度。
另外,较佳的是,至少l个无线电台在符号波形的规定数目的候选中 至少包括具有在l个符号期间中,相位在时间方向上增加且相位的时间变化的2次导数一直不为零的相位转变的第一符号波形,和具有相位在时 间方向上减少且相位的时间变化的2次导数一直不为零的相位转变的第二 符号波形;或者具有至1个符号期间的规定点为止,相位的时间变化量减 少且该规定点以后相位的时间变化量增加的相位转变的第一符号波形及第 二符号波形;或者具有至l个符号期间的规定点为止,相位的时间变化量 增加且该规定点以后相位的时间变化量减少的相位转变的第一符号波形及 第二符号波形;或者具有在整个l个符号期间,相位的时间变化量减少的 相位转变的第一符号波形及第二符号波形;或者具有在1个符号期间中, 相位在时间方向上增加之后转为减少且相位的时间变化的2次导数一直不 为零的相位转变的第一符号波形、和具有相位在时间方向上减少之后转为 增加且相位的时间变化的2次导数一直不为零的相位转变的第二符号波形; 或者具有至1个符号期间的规定点为止,相位的时间变化量减少且该规定 点以后相位的时间变化量增加的相位转变的第一符号波形及第二符号波 形;或者具有以规定点为l个符号期间的中心点,中心点以前的相位和中 心点以后的相位对称地变化的相位转变的第一符号波形及第二符号波形。
根据上述发明,可以提供在接近配置的多个无线电台传输同一数据的 多个电台同时发送系统中,即便是无线电台的位置关系或对数据进行多个 电台同时发送的无线电台的数目发生变化,也能够切实且最大限度地得到 路径分集效果的无线传输系统极其使用的无线电台和方法。


图1A是表示第一 第四实施方式所涉及的无线传输系统的构成例的图。
图1B是表示第一 第四实施方式所涉及的无线传输系统的构成例的图。
图2是表示第一 第四实施方式中被发送的包的构成例的图。 图3A是表示第一实施方式所涉及的多跳传输方法的图。 图3B是表示第一实施方式所涉及的多跳传输方法的图。 图4A是表示图3A的终端电台10-1所发送的包的构成的图。 图4B是表示图3A的管理电台1所发送的包的构成的图。图4C是表示图3A的管理电台2及3所发送的包的构成的图。 图5是表示管理电台1的功能上的构成例的方框图。 图6是表示调制部21的构成的方框图。
图7是表示本发明的无线传输系统的差动编码规则的一例及信号空间 图的图。
图8是表示调制部21的各个方框的内部构成例的图。
图9是表示调制部21所存储的符号波形的相位转变的一例的模式图。
图10是表示图5的解调部33的详细构成例的图。
图11是按每一个符号来表示接收电台的到达信号A及B的相位的模式图。
图12是模式性地表示到达信号A与到达信号B的相位关系及符号之间
的相位关系的相位转变图。
图13是用向量来表示到达信号A和B之间的相位关系的图。 图14是用向量来表示到达信号A和B之间的相位转变的图。 图15是表示是在可以忽视传播路径的延迟分散性的情况下由接收电台
接收到的到达信号A和B的相位关系的模式图。
图16是表示图15的到达信号A及B通过低通滤波器1810及1811之
后的检波输出的图。
图17是表示使用了2个发送天线的2波到达模型的概念图。
图18A是按每一个符号来表示发送信号A的直接波与延迟波的相位变
化的模式图。
图18B是按每一个符号来表示发送信号B的直接波与延迟波的相位变 化的模式图。
图19是表示有关发送信号A及B的直接波及延迟波,在各自的载波的 接收点的相位关系的图。
图20A是模式性地表示发送信号A的直接波与延迟波的相位关系及符 号之间的相位关系的相位转变图。
图20B是模式性地表示发送信号B的直接波与延迟波的相位关系及符 号之间的相位关系的相位转变图。
图21A是用向量来表示发送信号A的直接波与延迟波的相位转变的模式图。
图21B是用向量来表示发送信号B的直接波与延迟波的相位转变的模 式图。
图22是用向量来表示所有的到达波的相位转变的模式图。 图23是模式性地表示本发明的传输方法的比特误码率与延迟量T的关 系的图。
图24是表示管理电台1 3所进行的动作的概要的序列图。 图25是表示在已有的周围管理电台探索模式时的管理电台1的动作流 程图。
图26是表示周围管理电台探索模式结束后的管理电台1的动作流程图。
图27是表示在已有的周围管理电台的数目比应答包的发送次数还多的 情况下管理电台1的动作流程图。
图28是表示后来的周围管理电台的数目比应答包的发送次数还多的情 况下管理电台1的动作流程图。
图29是表示接收了通知包的管理电台2的动作流程图。
图30是表示在决定了各个管理电台应被分配的符号波形及延迟量之后 的包接收时的管理电台1的动作流程图。
图31A是表示第一实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图31B是表示第一实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图31C是表示第一实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图32A是与图31A对应了的无线传输系统的构成图。 图32B是与图31B对应了的无线传输系统的构成图。 图32C是与图31C对应了的无线传输系统的构成图。 图33A是表示第一实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。
图33B是表示第一实施方式中的多个电台同时发送时机的一例的图。图33C是表示第一实施方式中的多个电台同时发送时机的一例的图。
图34是表示应答包冲突时的包的发送接收时机的图。
图35是表示第一实施方式的变形例所涉及的管理电台1的动作流程图。
图36A是表示第二实施方式所涉及的多跳传输方法的图。 图36B是表示第二实施方式所涉及的多跳传输方法的图。 图37A是表示第二实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图37B是表示第二实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图37C是表示第二实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图38A是表示第二实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。
图38B是表示第二实施方式中的多个电台同时发送时机的一例的图。 图38C是表示第二实施方式中的多个电台同时发送的情形的图。 图39A是表示第二实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。
图39B是表示第二实施方式中的多个电台同时发送时机的一例的图。 图40A是表示第三实施方式中的多个电台同时发送时机的一例的图。 图40B是表示第三实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。
图41是表示第三实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。 图42是表示第三实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。 图43A是表示第四实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图43B是表示第四实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。
图43C是表示第四实施方式的管理电台所进行的交涉程序的一例的图。图44A是表示第四实施方式所涉及的无线传输系统构成的转换例的图。
图44B是表示第四实施方式所涉及的无线传输系统构成的转换例的 图。
图45A是表示第四实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。
图45B是表示第四实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。
图46是表示第四实施方式的管理电台所保留的记录表的构成例的图。 图47是表示第四实施方式的管理电台所迸行的动作的概要的序列图。 图48A是表示专利文献1中记载的现有的多个电台同时发送系统的构 成的图。
图48B是表示专利文献1中记载的现有的多个电台同时发送系统的构 成的图。
图49是表示现有的符号波形的相位转变的概要图。
图50是表示专利文献2中记载的传输信号生成电路的构成的图。
图51是表示在带有延迟时的到达信号A和B的相位关系的概要图。
图52是表示现有的传输系统的构成的模式图。
图53是表示专利文献2中记载的现有的无线传输系统的构成的图。
图54是模式性地表示图53的各个无线电台所传输的包的发送时机的图。
图55A是说明使用现有技術在多跳系统中进行多个电台同时发送时的 技术问题的图。
图55B是说明在现有的多跳系统中进行多个电台同时发送时的技术问 题的图。
图55C是说明在现有的多跳系统中进行多个电台同时发送时的技术问 题的图。
图56A是说明在现有的多跳系统中进行多个电台同时发送时的技术问 题的图。
图56B是说明在现有的多跳系统中进行多个电台同时发送时的技术问题的图。
图57是表示在现有的调制方式中到达信号的相位关系为反相时的模式图。
图58是模式性地表示现有的传输方法的比特误码率与延迟量的关系的图。
图59是表示使用了 QPSK-VP方式时,相对于2个波的到达时间差的 比特误码率特性的图。
图60是表示在QPSK-VP方式中的2个延迟波与3个延迟波时的比特 误码率特性的图。
图61是表示图60中的2个延迟波与3个延迟波的时间关系的图。
附图标记说明
1 5、 9:管理电台;
10-1、 10-n、 20-1、 20-n、 30-1、 30-n:终端电台;
17-1 17-6:无线电台;
21:调制部;
22:读出控制部;
23:波形存储部;
24、 1808、 1809: D/A转换器;
31:天线;
32: RF部;
33:解调部;
34: 包判定部;
35:自家电台包处理部;
36:符号波形/延迟量决定部;
37: 记录表;
38:发送时机控制部;
40: 发送包处理部;
42:表存储部;
700:传输信号生成电路;701:差动编码电路;
702:波形发生电路;
703、1801: 振荡器;
704:正交调制器;
901、1601: 延迟器;
902、903: 电平调节器;
904、905: 天线;
1602、1603: 乘法器;
1604、1605:移相器;
1606、1607、 1810、 1811: 低通滤波器;
1802:L分频器;
1803、1804: 计数器;
1805、1806:移位寄存器。
具体实施例方式
(第一实施方式)
图1A是表示本发明的第一实施方式所涉及的无线传输系统的构成的
一例的图。图1A中,无线传输系统包括,是无线电台的管理电台1 3;
和是无线电台的终端电台10-l 10-n、 20-l 20-n及30-l 30-n。图1B是 表示图1A所示的各个管理电台与各个终端电台的位置关系的图。
管理电台1 3分别形成通信区域E1 E3,通过无线与各个通信区域 内存在的终端电台连接。另外,管理电台1 3对各个通信区域内存在的终 端电台进行频道分配等。此外,通信区域E1 E3表示管理电台1 3以单 个电台来发送包时(单个电台发送)的通信区域。通信区域E1中存在终端电 台10-l 10-n,通信区域E2中存在终端电台20-l 20-n。另夕卜,通信区域 E3中存在终端电台30-l 30-n。此外,在没必要特别区别各个终端电台 10画l 10-n、 20-l 20-n及30-l 30-n的情况下,总称终端电台11。另外, 没必要特别区别终端电台与管理电台的情况下,总称无线电台。
管理电台1 3在交涉区间(以下,称为交涉区间)中,进行系统之间的 调解(以下,称为交涉),以避免通信区域之间的频道干扰。交涉区间是在共用频道上定期地设置的区间。具体是,管理电台1 3使用在管理电台1 3 之间共同使用的共用频道,在通信之前,发送接收用于确立能够通信的状 态的交涉包(以下,称为频道信息包)。该频道信息包包括,相互在自家电台 的通信区域中使用的频道信息、自家电台ID的信息、自家电台所管理的终 端电台ID的信息及用于使系统同步的信标信息等。此外,频道信息包没有 必要包括所有上述信息,也可以只包括l个信息。共用频道是用于控制系 统的频道,与一般的无线传输系统中使用的系统控制用的共用频道相同。 另外,共用频道也可被用于一般的数据传输。接收到频道信息包的管理电 台,生成向周围通知正常地接收到了频道信息包的应答包,并向频道信息 包的发送源的管理电台发送。此外,由于应答包是交涉区间中被发送接收 的包,所以是交涉包。
此外,在本实施方式中,当作管理电台之间是使用FDMA系统的频率 频道进行通信来进行说明的,但也可以使用TDMA系统的时隙。
另外,在本实施方式中,当作管理电台是在自家电台所管理的终端电 台相互之间进行通信的情况下一直进行中介的集中控制电台来进行说明 的。但是,管理电台所具有的功能不限于此,例如,也可以是管理电台只 进行与其他系统的交涉、或只进行向其他系统的数据中继,相同管理电台 下存在的终端相互之间不经由管理电台地进行通信。另外,没有必要刚开 始就定有管理电台,例如,只要通过在构成l个无线传输系统的无线电台 中,宣布具有可能成为管理电台的功能的无线电台成为管理电台来决定即 可。此外,在l个无线传输系统中有多个具有可能成为管理电台的功能的 无线电台的情况下,例如,最开始宣布了成为管理电台的无线电台成为管 理电台即可。
当自家电台所形成的通信区域内发生重新构筑系统的管理电台,能够 进行包的中继发送的管理电台的数目为2个以上,则管理电台1 3判断为 能够进行包的多个电台同时发送。管理电台1 3,在其他管理电台中继发 送包时能够进行多个电台同时发送的情况下,从多个候选的组合中选择并 决定,生成后述的调制信号时所使用的符号波形与相对于包发送时机的基 准时机的延迟量的组。然后,管理电台1 3将决定了的组合通知给能够进 行多个电台同时发送的其他管理电台。此时,对于管理电台1 3所决定的多个组合,将相同符号波形的组相互间的各个延迟量的差设定为规定的延 迟分辩率以上,并且,多个延迟量中的最大值与最小值之差设定为规定的 延迟上限以下。规定的延迟分辩率及规定的延迟上限分别是在接收侧能够 得到的路径分集效果的值,即,设定为收信无线电台能够对多个延迟波进
行路径分集接收的值。以下,将管理电台1 3为了向进行包的多个电台同 时发送的其他管理电台通知决定了的组合而生成并发送的包称为通知包。
另外,管理电台1 3,在从其他管理电台或终端电台接收到的包是有 必要中继发送的传播包的情况下,将相对于发送传播包的基准的时机(以下, 称为基准时机),只延迟了由其他电台通知到的延迟量的时机作为发送开始 时机。然后,到了发送开始时机,管理电台1 3便中继发送传播包。由此, 由于因多个电台同时发送而进行中继发送时,可以在任意的接收点中使按 每个符号波形带有适宜的到达时间差的多路径发生,所以能够在接收传播 包的无线电台(以下,称为接收电台),切实且最大限度地得到路径分集效果。
图2是表示本无线传输系统中的被发送接收的包的构成例的图。图2 所示的包由前序(preamble) (PR)、单字(UW)、包标识符、收信电台地址、 发送源地址、发送源管理电台地址、信息数据和循环冗余数验(CRC)组 成。
前序用于增益控制、时钟再生及频率控制等。单字用于帧种类的判定、 帧同步。发送源地址是作为包的发送源的无线电台的地址。收信电台地址 是作为包的发送目的地的无线电台的地址。发送源管理电台地址是发送为 了使其他管理电台进行多个电台同时发送的包的管理电台的地址。在本实 施方式中,将记录有发送源管理电台ID的作为发送源管理电台地址来进行 说明。以下,将在能够进行多个电台同时发送的管理电台中,最早接收到 包的管理电台的ID称为发送源管理电台ID。信息数据是应发送的数据的主 体。包标识符用于识别包。循环冗余数验是循环冗余数验(Cyclic Redundancy Check)符号,用于检测错误。
图3A及B是表示本实施方式中的多跳传输的一例的图。在图3A及B 中,管理电台1 3位于近处,以至传播时间与能够发挥路径分集效果的到 达时间差(力相比可被忽视。另外,管理电台1 3位于相互的通信区域中。 图4A 图4C是表示图3A中被发送接收的包的构成的图。图3A是表示,作为包的发送源的终端电台10-l发送了以终端电台20-n 为收信电台的传播包时的包的流程的图。终端电台10-1生成并发送图4A 所示的包。在此,包标识符表示,"O"为不用中继的包,"l"为传播包,"2" 为频道信息包,"3"为应答包,"4"为通知包。在此情况下,在终端电台10-1 所生成的包的标识符中,记录着表示该包是传播包的'T'。另外,在收信电 台地址中,记录有作为包的收信方的终端电台20-n的地址,在发送源地址 中,记录有终端电台10-1的地址。另外,由于在终端电台10-1发送包的时 刻,包还没有被管理电台中继发送,所以发送源管理电台地址中记录着"O"。
管理电台1 一收到从终端电台10-1发送来的包,便生成并发送图4B 所示的传播包。图4B是表示管理电台1所发送的包的构成的图。管理电台 l将从终端电台IO-I发送来的包的发送源管理电台ID改写成自家电台的ID 后进行发送。管理电台2及3—接收到从管理电台l发送来的传播包,便 中继发送该传播包。图4C是表示此时管理电台2及3所发送的包的构成的 图。如此,从l个管理电台(在此是管理电台l)发送了的传播包通过多个管 理电台(在此是管理电台2及3)被多个电台同时发送。由管理电台2及3进 行了多个电台同时发送的传播包被作为收信电台的终端电台20-n接收。
此外,根据系统不同,会有无法判断在终端电台10-1中,为了将包传 输到收信电台是否需要多段中继的情况。在此情况下,终端电台10-1也可 以将包标识符作为"O"来发送包。此时,管理电台1根据从终端电台10-1接 收到的包中包含的收信电台地址来判断是否需要中继,在需要中继的情况 下将包标识符改写成"l"后进行中继传输即可。例如,从接收侧地址可以判 断为包的接收侧是区域E1内的无线电台时,管理电台1可以将包标识符直 接作为"O"来进行包的中继即可。此时,由于管理电台2及3即便是接收到 包标识符为"O"的包也不进行中继,所以能够防止不需要的多段中继。
另外,管理电台1也是在不能判断为了将包传输到收信电台是否需要 多段中继的情况下,管理电台1可以暂时发送包标识符为"l"的传播包即可。 然后,收信电台正常地接收到此传播包时,发送通知此意的应答包即可。 另外,管理电台1也可以在直接接收到此应答包、或是得到传达接收到来 自管理电台2或3的应答包之意的通知时,通知管理电台2或3中止包的 中继。本实施方式所涉及的无线传输系统是在前面叙述过的交涉区间中发送
通知包。由此,当管理电台2及3对传播包进行了多个电台同时发送时, 在任意的接收点,按每个符号波形具有适宜的到达时间差的多路径到达。 从而,由于路径分集效果,与单个电台发送时相比,从相同通信区域来看, 传输质量得到改善,从另l个角度来看,可得到相同传输特性的通信区域 能够被扩大。在管理电台2及3进行多个电台同时发送时的通信区域,相 当于图3A所示的通信区域E23。如此,与单个电台发送时的通信区域E1 E3相比,通过进行多个电台同时发送,能够扩大通信区域。因而,如图3A 所示那样,即便是在接收侧终端电台20-n移动到管理电台2的单个电台通 信区域E2之外的情况下,终端电台20-n也能够正常接收包。
此外,本实施方式所涉及的无线传输系统如图3B所示那样,也存在管 理电台l自身作为发送源所发送的传播包(例如,包括在通信区域E1使用 或将使用的频道的信息等的包),由管理电台2及3进行多个电台同时发送 的情况。另外,例如,也存在管理电台1 3对共有信息,按管理电台1 3 所规定的周期进行多个电台同时发送的情况。共有信息是指,例如,在各 个通信区域中使用的频道的信息、位于各个通信区域的终端电台的ID、用 于使系统同步的信标信息等。
图3B的情况也与图3A相同,管理电台l发送的包由管理电台2及3 进行多个电台同时发送,以适宜的到达时间差被管理电台9所接收。因而, 在发生了在单个电台通信区域外要构成其他无线系统的管理电台9时,若 管理该其他无线系统的管理电台9位于图3B所示的通信区域E23内的话, 管理电台9便能正常接收管理电台1的频道信息等。
图5是表示管理电台1的功能上的构成例的方框图。如图5所示那样, 管理电台1包括天线31、 RF部32、解调部33、包判定部34、自家电台包 处理部35、符号波形/延迟量决定部36、发送时机控制部38、发送包处理 部40、调制部21及表存储部42。另外,管理电台2及3也与管理电台1 有同样的构成。表存储部42存储记录表37。
包判定部34使用由解调部33解调了的解调数据中所包含的循环冗余 数验符号等的错误检测符号,来判断是否正常接收到了包。在正常接收到 了包的情况下,包判定部34对包中包含的包标识符、收信电台地址、发送源地址和发送源管理电台ID进行解析。
接收到的包是频道信息包时,包判定部34将解调数据中包含的发送源 地址当作应答侧的管理电台的地址来通知发送包处理部40,并指示其生成 应答包。另外,包判定部34通知发送时机控制部38,让其决定应答包的发 送开始时机。
接收到的包是应答包时,包判定部34将应答包中包含的发送源地址(管 理电台ID)作为周围电台信息交给符号波形/延迟量决定部36。另外,接收 到的包是通知包时,包判定部34将通知包交给符号波形/延迟量决定部36。 接收到的包是传播包时,包判定部34生成表示传播包的接收已结束的接收 结束信号,将发送源管理电台ID及包标识符与接收结束信号一起交给发送 时机控制部38。另外,此时,包判定部34将传播包中的UW以后的数据 作为中继数据交给发送包处理部40,指示其生成用于中继发送的传播包。 另外,接收到的包是以自家电台为收信方的包时,包判定部34将解调数据 交给自家电台包处理部35。
自家电台包处理部35对从包判定部34收到的以自家电台为收信方的 包进行处理。
符号波形/延迟量决定部36以到后述的应答区间的结束时刻为止被通 知到的周围电台信息为基础,来识别能够中继发送自家电台所发送的传播 包的管理电台的ID和数目。能够进行中继发送的管理电台的数目为多个时, 即,存在能够进行多个电台同时发送的管理电台时,符号波形/延迟量决定 部36相应于能够进行多个电台同时发送的管理电台的数目,来决定分配给 各个管理电台的符号波形及延迟量。并且,符号波形/延迟量决定部36在将 决定了的符号波形及延迟量记录于记录表37的同时,将决定了的符号波形 及延迟量与接收侧地址一起交给发送包处理部40。另外,符号波形/延迟量 决定部36—收到通知包,便将分配给自家电台及其他电台的符号波形及延 迟量提取出来记录于记录表37。
发送时机控制部38根据基准时机和记录于记录表37的延迟量,来控 制发送传播包的时机。具体而言,发送时机控制部38以从包判定部34收 到接收结束信号时起经过了规定时间之后为基准时机,将相对于该基准时 机只延迟了延迟量的时机作为中继发送传播包时的发送开始时机。并且,一到发送开始时机,发送时机控制部38便生成用来指示发送开始的发送开 始信号,并将该信号交给调制部21。另外,只要包判定部34通知应答包的 发送,发送时机控制部38便在规定的应答区间中,在随机的时机生成发送 开始信号,并将该信号交给调制部21。
发送包处理部40在定期地设置的交涉区间中,从无图示的控制部收取 包含自家电台所管理的终端电台ID或在自家电台区域使用的频道信息等的 自家电台数据,生成并保留在自家电台数据中附加了规定的数据头(前序、 单字)、数据脚(循环冗余数验符号等)的频道信息包。另外,发送包处理部 40从符号波形/延迟量决定部36 —收到延迟量及接收侧地址,便生成并保 留在接收侧地址和延迟量中附加了规定的数据头、数据脚的通知包。另外, 发送包处理部40从包判定部34 —收到中继数据,便在中继数据中附加规 定的数据头,生成并保留传播包。另外,发送包处理部40—从包判定部34 收到生成应答包的指示,便生成并保留应答包。
调制部21生成并输出,用发送包处理部40所生成的包中的发送数据 来调制了的调制基带信号。图6是表示调制部21的构成的方框图。在图6 中,调制部21具有读出控制部22、波形存储部23和D/A转换器24。图8 是进一步表示调制部21的各个方框的内部构成例的图。
读出控制部22由按基准时钟动作的计数器构成。读出控制部22 —收 到发送开始信号,便根据计数值来生成用于读出发送数据的数据读出时钟、 和用于读出调制波形的数据的表示地址的地址信号。读出控制部22将生成 了的数据读出时钟交给发送包处理部40,将地址信号交给波形存储部23。 发送包处理部40与收到的数据读出时钟同步,读出发送数据以交给调制部 21的读出控制部22。波形存储部23根据收到的地址信号,从内部的波形 存储器读出并输出相应于发送数据的调制波形的数据。D/A转换器24将从 波形存储部23输入的调制波形数据转换为模拟信号,并作为调制基带信号 输出。
调制部21 —收到发送开始信号,便生成用于从波形存储器读出调制波 形的地址信号。由此,输出调制基带信号的时机相应于收到发送开始信号 的时机而按基准时钟单位来变化。另外,通常基准时钟使用符号频率(符号 长的倒数)的数倍至十数倍的频率的情况较多。因而,可以按符号长的数分之一至十数分之一的单位来调节输出调制基带信号的时机。
用图7和图8来进一步详细说明本发明的无线传输系统所使用的发送 信号及其生成方法和具体构成例。图7是表示本发明的无线传输系统的差 动编码规则的一例和信号空间图的图。图8是表示图6所示的调制部21的 各个方框的内部构成例的图。该调制部21中存储有规定的符号波形,输出 响应了差动编码信号121的基带调制信号122和123。
被输入的发送数据通过串并转换,输入比特系列被转换为符号形式, 并且被进行差动编码,可求出各个符号的同相轴信号I及正交轴信号Q(差 动编码信号121)。 一般情况下,可以通过2的乘幂的相位数来进行差动编 码。并且,可以是按每个相邻符号以一定量右转或左转地进一步移动(所谓 对称配置)的方式,也可以用相应于发送数据在振幅方向也载上信息的差动 振幅相位调制(DAPSK)。下面,以用4相(非对称配置沐进行差动编码的情 况为一例对本发明进行说明。在此情况下,具体而言,用M符号前(M是1
以上的整数)的第k-M符号的同相轴信号Ik-M和正交轴信号Qk-M,根据下述
式(2)来求出将第k符号(k是0以上的整数)的同相轴信号Ik及正交轴信号 Qk。其中,A0k是相位转动量。
首先,根据图7的(a),可决定发送数据的连续的2比特的组(符号形 式)X《k)及X2(k)的相位转动量A0k。其次,若初期值S。(1()、 Q。)被决定,则 通过式(2)可决定第k符号的信号点Sk(Ik、 Qk)的信号图,以图来表示则为图 7(b)所示。然后,从图7(b)的信号点S"l、 0)、 Sk(0、 1)、 Sk(-1、 O)及Sk(O、 -1),根据图7(c)来求差动编码信号(D!(k)、 D2(k))。
图8中,调制部21包括基准时钟振荡器1801;由L分频器1802、L 计数器1803、 M计数器1804、移位寄存器1805及1806构成的读出控制部 22;波形存储部23;和由D/A转换器1808和1809、以及低通滤波器1810 和1811构成的D/A変換部24。
图9表示作为调制部21所生成的基带调制信号122及123的基础的符 号波形的相位转变的各种例子。作为符号波形的条件是,其变化的2次导数在符号内始终不是"o"。并且,不同无线电台的调制解调部所使用的符 号波形为,例如,图9(a)中,如果第一符号波形有实线所表示的相位转变, 第二符号波形有点线所表示的相位转变时那样不同变化的组合,则会出现 后述的特有的路径分集效果。此外,图9(a) (e)只不过是相位转变的一例 而已,只要满足上述条件,也可以是其他的相位转变。另外,也没有必要 第一符号波形的相位转变一定与第二符号的相位转变相对称,也可以是图 9(a) (e)中实线和点线的所有组合或实线间的相互组合或点线间的相互组合。
另外,符号波形可以对于1个无线电台的发送信号周期性地使用最大
M种类的符号波形。在该M种类的符号波形中,也可以反复包括相同的。 另外,在]VN1的情况下,将成为1个种类的符号波形的反复。不过,要得 到后述的特有的路径分集效果的话,必须要使在与不同无线电台的相同发 送数据对应的符号中使用的符号波形相互不同。在多个无线电台使用不同 的符号波形的情况下,可以将符号波形记述为Wl, W2,...;但在M-1情 况下,符号波形为1个所以直接表示;在M》的情况下,将M个的符号波 形系列作为W1, W2,...来换读的话,会达到同样的动作效果。因而,以 后从也包含符号波形系列的意义上,作为符号波形W1, W2,...来进行记 述说明。
第一无线电台的调制部21所生成的基带调制信号的第m个(l芸m^M) 的符号波形的相位转变。Am(t)、及与第一无线电台不同的第二无线电台的调 制部21所生成的基带调制信号的第m个符号波形的相位转变0Bm(t),在符 号长T中的符号内((XKT),选择了图9(a)那样的波形的组合时,例如表示 为下述式(3)及式(4)那样。
<formula>formula see original document page 35</formula>
在此,表现经由了差动编码的发送数据的相位e(t),对于第q符号(q是
整数),将图7(b)中的信号点的相位作为0q,则可用步骤函数U(t)表示为下
式(5)那样。<formula>formula see original document page 36</formula> …(5)
其中,<formula>formula see original document page 36</formula>
相位转变0^(t)只在(KKT中被定义,在此外的区间中为0,则基带调 制信号的相位转变甲a(t)可被表示为下式(6)。
<formula>formula see original document page 36</formula> ...(6)
其中,<formula>formula see original document page 36</formula>
因而,根据基带调制信号的相位转变?a(t),同相调制信号Y、(t)及正 交调制信号Y (t)可表示为下式(7)。
<formula>formula see original document page 36</formula> …(7)
基本上,通过在这些信号对载波进行正交调制,可以得到RF频带的调 制信号。另外,保持现状将会使信号变为宽频带,所以也可以用频带制限 滤波器来进行频带制限。在此情况下,将频带制限滤波器的脉冲应答作为 h(t),频带制限之后的同相调制信号Y、(t)和正交调制信号Y (t)不是用上式 (7)而是用下式(8)来表示。
<formula>formula see original document page 36</formula>…(8)
另外,同样,对于第二无线电台的调制部21也是根据图9(a)所示的符 号波形的相位转变(DBm(t),可用下式(9)来表示基带调制信号的相位转变
<formula>formula see original document page 36</formula>...(9) 其中, <formula>formula see original document page 36</formula>
然后,同相调制信号Y、(t)及正交调制信号YAq(0可用下式(10)来表;<formula>formula see original document page 37</formula>
此外,上述式(8)及式(10)的积分范围-to t。是脉冲应答h(t)扩展的范围。 另外,频带制限滤波器只要为低通型即可,可以使用各种特性(余弦滚降, 平方根奈奎斯特,高斯等)及参数(截止,转出率等)。在此作为一例,用下 式(ll)来表示截止角频率ov转出係数y的余弦滚降滤波器的脉冲应答h(t)。 (w。 / ;r). (sin 6>0〃 w00 cos ^y。f<formula>formula see original document page 37</formula>
那么,根据上式(8),在波形存储部23中存储有同相调制信号Y、(t)及 正交调制信号Y (t)。在图8所示的调制部21中,作为一例,说明了将频 带制限滤波器的脉冲应答h(t)的扩展的范围-to to作为前后1个符号的情 况。此时,波形存储部23对現在及前后1个符号的所有的发送数据模式进 行计算,以存储各个调制信号的片段。被输入的差动编码信号121被移位 寄存器1805或1806延迟,以第k符号为中心包含前后的第k-l符号及第 k+l符号,作为调制信号的片段的选择信号被输入波形存储部23。
基准时钟振荡器1801振荡符号频率Fs的时钟信号,该时钟信号作为 动作时钟被输入到各个移位寄存器1805或1806。 M计数器1804按符号频 率Fs来动作,将M波形选择信号1823输入到波形存储部23。由此,波形 存储部23可以将M符号作为1个周期来选择多个符号波形。波形存储部 23是存储有每一个符号的调制信号片段的波形表的存储器,其各个调制信 号片段是按每一符号有L字样来存储的。L分频器1802将输出的频率L/Fs 的时钟作为读出时钟,将计数器信号1822作为读出地址,顺次读出符号内 的信号点来动作。两轴的调制信号分别由D/A转换器1808及1809转换为 模拟值,并由低通滤波器1810及1811除去折回成分,作为基带调制信号 122和123输出。其他的无线电台的调制部21虽然存储的波形不同但构成 和动作完全相同。
另外,如上式(7)所示那样,在不进行频带制限的情况下,不要移位寄 存器1805和1806,差动编码信号121被直接输入到波形存储部23。另外,在进行1个符号延迟的差动编码的情况下(M4)或符号波形是1个种类的情 况下,不要M计数器1804。
图10是表示图5所示的解调部33的详细构成例的方框图。解调部33 包括M符号延迟器1601、乘法器1602及1603、 -45度移相器1604、 +45 度移相器1605和低通滤波器1606及1607。M符号延迟器1601只使接收信 号延迟M符号长。低通滤波器1606及1607不仅除去在乘法器1602及1603 产生的载波的2倍的频率成分,还起到后述的合成多个检波输出的作用。 此外,在图10中,解调部33处理在前段的RF部32被转换成基带频带的 接收信号131,但也可以是RF帯接收信号被直接输入来进行处理。
下面,说明有上述构成的第一实施方式所涉及的无线传输系统所进行 的传输方法发挥特有的路径分集效果的原理。在此,用图17中,2个管理 电台(以下,标记为无线电台A及B)根据各自的第一符号波形(或M长的符 号波形系列)W1及第二符号波形(或M长的符号波形系列)W2来生成并发送 发送信号,接收电台接收这些发送信号的情况来举例说明。
首先,说明可以忽视传播路径的延迟分散的情况。具体而言,是指从 各个无线电台A及B分别发送的信号,在传播路径各自的多路径(多重路径 传播)发生,而这些多路径波之间的相对延迟相对于符号长可被忽视的情 况。相当于来自无线电台A的到达信号A和来自无线电台B的到达信号B 进行各自独立的瑞利变化的情况等,这被称为传输频带内的传播路径频率 特性均匀地平整衰落。并且,相位差cx也是依存于无线电台A及B与接收 电台之间的距离关系的参数。
图11是按每一个符号表示在接收电台的到达信号A及B的相位的模式 图。图ll表示第k-M符号、第k-M+l符号、第k符号及第k+l符号的相 位。另外,将相应于发送数据的信号点的相位作为0k;将无线电台A的发 送信号A(到达信号A)的第m符号波形的相位转变作为0>Am(t);将无线电台 B的发送信号B(到达信号B)的第m符号波形的相位转变作为0Bm(t)。
到达信号A在第k符号中,在符号内以一定的相位0k为起点,加上符 号波形的相位转变O)Am(t)。同样,到达信号B以在第k符号中的信号点的 相位ek与到达信号间的相位关系a的合成相位为起点,加上符号波形的相 位转变① (t)。在比第k符号M符号之前的第k-M符号,以信号点的相位ek.M为起点,加上与第k符号相同的符号波形的相位转变O)Am(t)或0Bm(t)。
并且,解调部33在第k符号和第k-M符号进行延迟检波。
图12是模式性地表示到达信号A与到达信号B的相位关系及符号间的 相位关系的相位转变图。此外,在此例中,发送信号A(到达信号A)及发送 信号B(到达信号B)的符号波形表示图9(a)所示的相位转变的情况。
在图12中,第k-M符号中的到达信号A的相位如相位转变al那样变 化,到达信号B的相位以相对于相位转变al的起点只位移了相位差a的相 位值为起点,如相位转变bl那样变化。并且,在第k符号中,到达信号A 的相位以相对于第k-M符号的相位转变al的起点只位移了因差动编码而产 生的相位A0k的相位值为起点,如相位转变a2那样变化,到达信号B的相 位以相对于相位转变a2的起点只位移了相位差ct的相位值为起点,如相位 转变b2那样变化。因而,第k-M符号的相位转变al及bl与第k符号的相 位转变a2及b2之间的关系为,只位移了因差动编码而产生的相位Aek。因 而,若在第k-M符号对第k符号进行延迟检波的话,可得到因差动编码而 产生的相位Aek,所以能够解调数据。
进一步,用向量图来说明到达信号A与到达信号B之间的相位关系。 如图13所示那样,将到达信号A的信号电平作为1,将到达信号B的信号 电平作为P,则到达信号间的相位差为a。
在此情况下,如图14所示那样,在第k-M符号中,到达信号B的向量 S^相对于到达信号A的向量S,a只有a的相位差异。到达信号A以向量 S"为起点随时间相应于OAm(t)改变相位,在任意时刻t为向量S^。到达
信号B以向量Sm为起点随时间相应于OBm(t)改变相位,在时刻t为向量S,B'。 此时,时刻t的接收波的向量为Vk.M。
同样,在第k符号,到达信号A的向量S2A相对于向量S,A,只有A0k 的相位差异(在此,表示的是作为检波对象的符号间的相位差A0k为7L的情
况),到达信号B的向量S2B相对于向量S2A只有a的相位差异。到达信号A
以向量S2A为起点随时间相应于OAm(t)改变相位,在任意时刻t为向量S2A'。 到达信号B以向量S2B为起点随时间相应于OBm(t)改变相位,在某一时刻t 为向量S2B'。此时,时刻t的接收波向量为Vk。
如此,对于到达信号A及到达信号B,第k-M符号和第k符号是指,由于各自在符号内同样地转变相位,所以2个接收波向量Vk与Vk.m之间的
相位关系也在任意时刻t 一直为Aek。
下面,对能够有效地得到检波输出的符号波形的相位转变进行说明。
根据图14,在任意时刻t的接收波向量Vk.m(t)和Vk(t)是指,将第k-M 及第k符号中的信号点分别作为Sk.m及Sk,则可用下式(12)来表示。
<formula>formula see original document page 40</formula>
因而,延迟检波的检波输出Dk(t)可表示为下式(13)。此外,'表示复数 共轭。
<formula>formula see original document page 40</formula>
在此,使0\(1)=11及08力)+01,,则上式(12)可表示为下式(14)。
<formula>formula see original document page 40</formula>
因而,D"t)可表示为下式(15)。
<formula>formula see original document page 40</formula>
该式(15)中,{l+p2+2p/COS(<DAm(t) -<DBm(t) -a"及ISk卩的项是一直不为 负,exp(j'Aek)项表示与担负发送数据的相位Aek对应的检波信号,表示一 直能得到正确的检波输出。式(15)为零是在第3项为零时,但是限于p-l, 且,cos的项为-l时的瞬间。2个符号波形的相位差0)、(t)-OBm(t)限于在时 间隔0〈KT中变化中,对于任意的p, a,绝对不会一直为零,合成了到达 信号A和到达信号B的检波输出不会完全消失,意味着能够得到路径分集 效果。另外,变化量越大,符号内的0〈KT中趟能得到多个有效的检波输 出,从而能够得到更好的路径分集效果,较佳的是在2兀以上变化的话,
COS(OAm①-OBm(t)-(X"—定会成为1,从而必然存在使检波输出为最大的t。因而,作为本实施方式所涉及的无线传输系统中的无线电台A的调制 部21和无线电台B的调制部21所存储的各自的符号波形(或M长的符号波 形系列的各自对应的符号波形),例如图9(a)所示的相位转变O)a及0)b那样, 使其在相同时间区域中相位转变的増減方向互不相同的话,便可在接收侧 得到良好的路径分集效果。
下面,对检波信号根据接收电台中的到达信号A与到达信号B之间的 相位关系而变化的情形进行说明。
图15是表示可以忽视传播路径的延迟分散性的情况下,接收电台接收 到的到达信号A及B的相位关系的模式图。图15(a) (d)分别表示a=0度、 90度、180度及270度时,到达信号A及B的符号波形的相位关系。图15 的纵轴为,将到达信号A的相位转变a2的起点作为0度,在0 360度的 范围表示图12中的第k符号的相位,艮卩,在上述式(3)及式(4)中(Pmax=720 度的场合。另外,到达信号A与到达信号B的相位成为反相的反相点用x 标记来表示,成为同相的同相点用o标记来表示。
如图15所示那样,在传播路径无延迟的情况下,将到达信号A和到达 信号B进行向量合成后的接收波的振幅相抵消为零的反相点,无论a的大 小如何,只是l个符号内的一个瞬间。因而,通过对该到达信号A及B进 行延迟检波,检波振幅与接收波的2次方成比例,几乎成为同样的形状。 此情形的图示即为图16的实线所示的曲线。如图16的实线所示那样,极 性(图16中是正极性的例)对于发送数据一直能够得到正确有效的检波输 出。另外,图16的点线表示通过低通滤波器1810及1811后的检波输出。 由于通过低通滤波器1810及1811,即便是一瞬间变为零而欠缺,也能够得 到合成了能在符号内的多个时间位置得到的有效输出的检波输出,从而能 够发挥路径分集效果。
下面,对不能忽视传播路径的延迟分散的情况进行说明。
在此,为了说明简便,考虑来自图17所示那样的2个无线电台A及B 的到达信号分别为2波的2波到达模型。首先,分别考察接收到发送信号A 的直接波和延迟波的情况,和接收到发送信号B的直接波和延迟波的情况, 然后再考察接收到所有4个到达波的状况。
图ISA是按每一个符号来表示发送信号A的直接波和延迟波的相位变化的模式图。在此,将直接波和延迟波的各自的载波之间的接收点中的相 位差作为PA。延迟波的相位在第k个符号,以相应于发送数据的信号点的 相位0k和信号间的相位差PA的合成相位为起点,加上相对于直接波只延迟
了 t的发送信号A的符号波形的相位转变0Am(t-"。同样,延迟波的相位为, 在第k-M符号中,以信号点的相位ek.m为起点,加上与第k符号相同的发
送信号A的相位转变0^(t-t)。
因而,在第k符号和第k-M符号进行延迟检波时,能够得到正确的检 波极性,并且能得到正确的解调数据的有效区间,是第k符号中的区域(ii) 或第k-M符号中的区域(ii)'。在其前后的区域(i)、 (iii)、 (i)'及(iii)'则由于混入 相邻符号的不同数据信号,而产生符号间干扰,从而成为不一定能得到正 确的解调数据的区域。
图18B是按每一个符号表示发送信号B的直接波和延迟波的相位变化 的模式图。关于发送信号B,在上述说明中,将直接波和延迟波的各自的
载波之间的接收点中的相位差置换为Pb,将相对于直接波只延迟了 t的发
送信号B的符号波形的相位转变置换为<DBm(t-T),则原理完全相同。此外, 在此是将有关发送信号A的直接波与延迟波的延迟差,和有关发送信号B
的直接波与延迟波的延迟差共同作为相同的t,但即便两者不同,也可以得
到同样的改善效果。
图19是表示关于发送信号A及B的直接波及延迟波的各自的载波的接 收点的相位关系的图。加在上述I3a及Pb中,将发送信号A的直接波和发 送信号B的直接波的各自的载波间的相位差作为a'。另外,将针对发送信 号A及B的各个直接波的延迟波的振幅作为Pa及Pb。有关各直接波的振 幅,由于此后的动作/改善效果的说明没有区别,所以为了简单起见而将其 视为相同。
图20A是模式性地表示发送信号A的直接波与延迟波的相位关系及符 号间的相位关系的相位转变图。此外,表示使用图9(a)所示的0)a来作为发 送信号A的符号波形的情况。在图20A中,第k-M符号中,直接波的相位 如同相位转变al那样变化,延迟波的相位如同以相对于相位转变al的起点 只位移了 (3A的相位值为起点的相位转变cl那样转变。并且,在第k符号中, 直接波的相位如同以相对于第k-M符号的相位转变al的起点只位移了因差动编码而产生的Aek的相位值为起点的相位转变a2那样转变,延迟波的相 位如同以相对于相位转变a2的起点只位移了PA的相位值为起点的相位转变 c2那样转变。因而,第k-M符号的相位转变al及cl与第k符号的相位转 变a2及c2之间的关系为,只位移了因差动编码而产生的A0k。因而,在第 k-M符号对第k符号进行延迟检波的话,由于可得到因差动编码而产生的 △ek,所以能够解调数据。此关系如图20B所示,模式性地表示发送信号B 的直接波与延迟波的相位关系及符号间的相位关系的相位转变图也是同样 的。
下面,用向量图来说明发送信号A的直接波与延迟波之间的相位关系。 图21A是用向量表示发送信号A的直接波与延迟波的相位转变的模式 图。在此,只考虑图18A中的有效区间(ii)或(ii)'。图21A表示发送数据, 并表示只离开了作为检波对象的M符号的2个符号间的相位差A9k为7i的 情况的一例,将第k-M符号的信号点作为S,A,将第k符号的信号点作为
在第k-M符号中,对于直接波的向量S,A,延迟波的向量S,Ad只有卩A 的相位差异。直接波以向量S,A为起点随时间相应于d)Am(t)改变相位,在任 意时刻t可用向量S^'来表示。延迟波以向量S,Ad为起点随时间相应于 ①Am(t-T)改变相位,在时刻t可用向量S^'来表示。此时,在时刻t的接收
波的向量为vAk.M。
同样,关于第k符号,直接波的向量S2A相对于向量S"只有Aek的差 异,延迟波的向量S2Ad相对于向量S2A只有PA的相位差异。并且,直接波 以向量S2A为起点随时间相应于OAm(t)改变相位,在任意时刻t可用向量S2A' 来表示。延迟波以向量SMd为起点随时间相应于OAm(t-幻改变相位,在某一 时刻t可用向量S2Ad'来表示。此时,时刻t的接收波向量为VAk。
如此,关于发送信号A的直接波及延迟波,第k-M符号和第k符号是 指,由于各自在符号内同样地转变相位,所以2个接收波向量VAk与VYM 的相位关系也在任意时刻t 一直为A0k。
图21B是用向量表示发送信号B的直接波和延迟波的相位转变的模式 图。在此也是,只考虑图18B中的有效区间(ii)或(ii)'。图21B也是表示发 送数据,并表示只离开了作为检波对象的M符号的符号间的相位差A0k为兀的情况的一例。在从发送信号A的第k-M符号的信号点S,A只转动了相 位差a'之处,有发送信号B的信号点Sm,并且,在只转动了A0k之处有第 k符号的信号点S^。
在第k-M符号中,相对于直接波的向量Sm,延迟波的向量Smd只有J3B 的相位差异。直接波以向量S,B为起点随时间相应于oBm(t)改变相位,在任 意时刻t可用向量S,B'来表示。延迟波以向量Smd为起点随时间相应于
①Bm(t-T)改变相位,在时刻t可用向量S,Bd'来表示。此时,时刻t的接收波 的向量为VBk.m。
同样,关于第k符号,直接波的向量S2B相对于向量Sm只有Aek的差
异,延迟波的向量S2ABd相对于向量S2B只有(3B的相位差异。并且,直接波 以向量S2B为起点随时间相应于OBm(t)改变相位,在任意时刻t可用向量S2B' 来表示。延迟波以向量S2Bd为起点随时间相应于0)Bm(t-T)改变相位,在某一
时刻t可用向量sw来表示。此时,时刻t的接收波向量为VBk。这样,关
于发送信号B的直接波和延迟波,第k-M符号和第k符号是指,由于各自
在符号内同样地转变相位,所以2个接收波向量V^与VBk.M的相位关系也 在任意时刻t一直为A0k。
结果,在有图17所示的所有4个到达波时,如图22所示那样,结果
是在第k-M符号,V -m与VBk.m的向量和V^k.m被接收;在第k符号,VAk
与V 的向量和V^k被接收,但两者的相位差还是在有效区间内的任意时 刻t一直为A6k。这意味着,从该接收信号延迟检波过的检波输出,只要不 是被两向量VAk和V (或VAk_M和VBk.m滩抵消,或者来自两个天线的各自
的直接波和延迟波同时相抵消而使两向量V 和VB"或V .m和VBk.m)同时
消失的话,也就是说,即便是有一瞬间消失的情况,其他的也能够得到与
发送数据对应了的一直是正确的极性的输出。也就是说,如在图15和图16 中说明过那样,即便是有一瞬间变为零的情况,也可以得到其外的不变为 零的检波输出,再通过低通滤波器,即便是一部分变为零而发生欠缺,也 能够得到合成了在符号内的有效区间内的多个时间位置得到的有效输出的 检波输出,从而能够发挥路径分集效果。
如上所述,本发明的第一实施方式所涉及的无线传输系统,在多个无 线电台中,对相同发送数据进行差动编码,从而以相互不同的符号波形来分别进行调制并发送,在接收电台中通过延迟检波来进行检波。由此,即 便是较宽的延迟范围(到达时机的差異),也能够得到特有的路径分集效果而 带来的误码率的改善效果。随之,频带制限等的具体的调制参数等也被左 右,但若其他为相同条件的话,通过使符号波形相异,最大有效分支数也 会根据延迟容许范围的增大而增加。
图23与图58相同,是模式性地表示本发明的传输方法的比特误码率
与延迟量t的关系的图。随着延迟量t接近符号长T(或-T),有效区间变短
最终消失,以至误码率恶化之处是相同的,但延迟量t在0付近误码率也 能得到改善之处是不同的。因而,本发明的传输方法没有必要如专利文献l 那样,必须在到达信号间有意地插入规定延迟,而是即便到达时机相同也 能够得到特有的路径分集效果。图23示出了此情形,与图58相比抵抗延 迟性范围得到很大改善。
如上所述,通过将不同符号波形与到达时机(延迟差)进行组合,能够进 一步引发路径分集效果(使最大有效分支数增加)。
在此,对在无线传输系统中,为了最大限度地利用通过使用不同符号 波形而增加了的最大有效分支数来发挥路径分集效果,所必需的符号波形 和到达时机的条件进行说明。以下,在无线传输系统内不同符号波形(或符 号波形系列)为W1和W2的2个种类,并且,假定在每一个符号波形相当 于最大有效分支数的到达时机为Tl和T2的情况来进行说明。
最好是时机T1及T2与容许延迟量(良好的误码率的区间)的关系为图 23中所示的设定。也就是说,T2>T1,则产生3种类的到达时间差T1-T2、 O(Tl-Tl或T2-T2)、及T2-T1,但它们必须在容许延迟量内。另外,到达时 间差为Tl-T2和T2-T1的场合,同一符号波形之间也产生路径分集效果(参 照图58),但到达时间差为0的场合,必须是使用了不同符号波形的信号之 间。
在此情况下,通过使用不同符号波形而增加了的最大有效分支数为4 个,符号波形和到达时机的组有必要从W1T1、 W1T2、 W2T1及W2T2的 4种类中选择。也就是说,进行同时发送的无线电台的数目在最大有效分支 数(在此情况下为4个)以下时,各个无线电台有必要在这4个组中使用相互 不同的组来进行发送。另外,进行同时发送的无线电台的数目超过最大有效分支数时,也不制作这4个组之外的组合,而是各个无线电台中的4个 无线电台从4个组中使用相互不同的组来进行发送,留下的无线电台有必 要选择这4个组中的任一个来进行发送。
图24是表示上述构成的管理电台1 3所进行的动作的概要的序列图。
首先,管理电台1所发送的频道信息包被管理电台2和3接收。管理 电台2和3向管理电台1发送应答包。管理电台1接收到应答包,则在管 理电台2和3对管理电台1成为发送源管理电台的传播包进行多个电台同 时发送时,决定管理电台2和3所使用的符号波形及延迟量。然后,管理 电台1将决定了的符号波形及延迟量用通知包来通知管理电台2和3 。如此, 频道信息包可称为用于请求多个电台同时发送的包。
图25是表示图5所示的管理电台1的已有的周围管理电台为探索模式 时的动作的流程图。该已有的周围管理电台的探索模式是指,接通电源时 等的重新开始构筑系统的情况等的模式。
管理电台l在已有的周围管理电台是探索模式时,以规定时间等待包 的接收,判断是否存在能够进行中继发送的管理电台(周围管理电台)。管理 电台1将用于在规定时间等待包的接收的待机计时器复位(步骤S31),以接 收状态来待机(步骤S32)。然后,在经过了规定时间为止的期间中接收到包 (步骤S33及S34),则管理电台1对接收到的包进行解调(步骤S35)。具体 而言,是用天线31接收并且由RF部32进行了频率変換的接收基带信号由 解调部33解调而成为解调数据。
包判定部34对解调数据进行循环冗余数验核对,以判断是否正常接收 到了包(步骤S36)。在不能正常解调包的情况下,管理电台l重新以接收状 态来待机(步骤S32)。相反,能够正常解调包的情况下,包判定部34参照 接收到的包的包标识符,来判断是否为频道信息包(步骤S37)。
在包不是频道信息包的情况下,管理电台1重新以接收状态待机(步骤 S32)。相反,在包是频道信息包的情况下,识别包的发送源地址(发送源ID), 将包交给符号波形/延迟量决定部36(步骤S38)。符号波形/延迟量决定部36 将收到的发送源ID作为在自家电台之前己存在的周围管理电台的ID(已有 的周围管理电台ID)来保存(步骤S39)。
另一方面,在步骤S34中,在经过了规定时间的情况下,处理进入图26的步骤S51。
图26是表示己有的周围管理电台的探索模式结束后的管理电台l所进 行的动作的流程图。
在管理电台1中,符号波形/延迟量决定部36将应答包的发送次数设为 零(步骤S51),判断已有的周围管理电台的数目是否比应答包发送次数多(步 骤S52)。在已有的管理电台数比应答包发送次数少的情况下,符号波形/延 迟量决定部36指示发送包处理部40生成频道信息包。发送包处理部40生 成频道信息包,并将之交给调制部21。调制部21从频道信息包生成调制信 号,并经由RP部32和天线31将之发送(步骤S53)。
然后,管理电台1以接收状态待机,等待从其他管理电台发送来应答 包(步骤S54)。管理电台1至应答区间结束为止判断是否接收到包。在接收 到并正常地解调了包的情况下,包判定部34判断接收到的包是否为应答包。 在接收到的包是应答包的情况下,符号波形/延迟量决定部36将应答包中包 含的发送源ID作为周围管理电台ID来保存。到此为止的步骤S56 S60的 动作与图25所示的步骤S35 S39的动作相同,因而省略详细说明。
另一方面,在步骤S61中,应答区间结束、经过了应答包的接收等待 时间,则符号波形/延迟量决定部36将应答包发送次数设为零(步骤S62)。 然后,符号波形/延迟量决定部36判断能够进行中继的电台的数目是否为2 个以上(步骤S63)。具体而言,符号波形/延迟量决定部36从应答区间中保 存了的周围管理电台ID的数目来判断在应答区间中有应答的能够进行中继 的电台的数目。在能够进行中继的电台的数目小于2的情况下(步骤S63, No),管理电台l结束处理。相反,在能够进行中继的电台的数目有2个以 上的情况下(步骤S63, Yes),符号波形/延迟量决定部36决定分配给能够中 继传播包的电台的符号波形及延迟量,并在记录表37中记录的同时,将能 够进行中继的电台的ID和决定了的符号波形及延迟量交给发送包处理部 40,指示通知包的生成(步骤S64)。
发送包处理部40生成通知包,并将其交给调制部21(步骤S65)。调制 部21从通知包生成调制信号,并经由RF部32及天线31将其发送(步骤 S66)。符号波形/延迟量决定部36将应答区间中保存了的周围管理电台ID 的数目与已有的周围管理电台为探索模式时得到的已有的周围管理电台ID的数目进行比较,以识别在自家电台之后发生的后发周围管理电台的数目,
并判断后发周围管理电台的数目是否比应答包发送次数多(步骤S67)。在后 发周围管理电台的数目比应答包发送次数还少的情况下(步骤S67, No),管 理电台l结束处理。相反,在后发周围管理电台的数目比应答包发送次数 还多的情况下(步骤S67, Yes),管理电台1进入图28所示的步骤S81的动 作。
另一方面,在步骤S52中,在已有的周围管理电台的数目比应答包发 送次数还多的情况下,管理电台1进入图27所示的步骤S81的动作。
图27是表示在已有的周围管理电台的数目比应答包的发送次数还多的 情况下管理电台1所进行的动作的流程图。
管理电台1将待机计时器复位(步骤S81),至经过了频道信息包的等待 时间为止(步骤S94, No),等待包的接收(步骤S82)。接收到包(步骤S83, Yes),则解调部33将包解调(步骤S84),包判定部34对解调数据进行循环 冗余数验核对。在正常接收到包的情况下(步骤S83),包判定部34参照包 的包标识符,判断接收到的包是否为频道信息包(步骤S86)。在接收到的 包不是频道信息包的情况下,管理电台1重新回到待机状态(步骤S82)。
相反,在接收到的包是频道信息包的情况下,包判定部34识别发送 源管理电台ID(步骤S87),并将发送源管理电台ID交给符号波形/延迟量决 定部36。符号波形/延迟量决定部36判断收到的发送源管理电台ID是否与 已经保存的已有的周围管理电台ID—致(步骤S88)。在发送源管理电台ID 不一致的情况下,重新回到接收待机状态(步骤S82),但在发送源管理电台 ID —致的情况下,符号波形/延迟量决定部36指示发送包处理部40生成应 答包。
发送包处理部40生成并保存应答包(步骤S89)。另一方面,发送时机 控制部38在随机的时机生成发送开始信号,将该发送开始信号交给调制部 21(步骤S90)。调制部21收到发送开始信号,则读出应答包的发送数据以 生成调制信号。由调制部21生成了的调制信号经由RF部32及天线31作 为无线信号被发送(步骤S91)。然后,符号波形/延迟量决定部36使应答包 发送次数增加1(步骤S92)。然后,管理电台1至应答区间的结束时刻为止 待机(步骤S93),返回图26所示的步骤S52的动作。另一方面,在频道信息包的等待时间已经过也没能接收到来自已有的
周围管理电台的频道信息包的情况下(步骤S94, Yes),符号波形/延迟量决 定部36使保存有的己有的周围管理电台的数目减少1个(步骤S95)。然后, 管理电台1返回图26所示的步骤S52的动作。
图28是表示后发周围管理电台的数目比应答包的发送次数还多的情况 下,管理电台l所进行的动作的流程图。
在图28的步骤S88中,符号波形/延迟量决定部36判断收到的发送源 管理电台ID是否与保存有的周围管理电台ID —致,在发送源管理电台ID 不一致的情况下返回步骤S82, 一致的情况下指示发送包处理部40生成应 答包。其他的图28中的步骤S81 S94的动作与图27中标记有相同符号的 步骤相同,因而省略其说明。频道信息包的等待时间已经过也没能接收到 来自保存有ID的周围管理电台的频道信息包的情况下(步骤S94, Yes),符 号波形/延迟量决定部36使保存着的后发周围管理电台的数目减少1个(步 骤S101)。然后,管理电台1返回图26所示的步骤S67的动作。以上,用 图25 图28的流程图,对管理电台1的动作进行了说明,管理电台2及3 的动作也与管理电台l相同。
图29是表示接收到图26的步骤S66中发送的通知包的管理电台2所 进行的动作的流程图。
首先,符号波形/延迟量决定部36判断由解调部33解调并由包判定部 34判断为正常接收到的包是否为通知包(步骤S111 S113)。在接收到的包 是通知包的情况下,符号波形/延迟量决定部36从包提取出符号波形及延迟 量,并记录于记录表37(步骤S114, S115)。此外,在图29中对管理电台2 的动作进行了说明,管理电台1及3的动作也相同。
图30是表示通过图26 图29的动作,决定了应分配给各个管理电台 的符号波形及延迟量之后,接收包时的管理电台l所进行的动作的流程图。
在管理电台1中,解调部33将通过天线31接收并从RF部32输出的 接收基带信号解调为解调数据(步骤S131)。包判定部34对解调数据进行循 环冗余数验核对,判断是否正常接收到了包(步骤S132)。在不能正常解调 包的情况下,管理电台l结束处理。另一方面,在正常解调了包的情况下, 包判定部34参照接收到的包的包标识符,来判断是否是不用中继的包(步骤S133)。
在接收到的包是不用中继的包的情况下,包判定部34参照包的接收侧 地址,来判断该包的接收对方是否是自家电台(步骤S134)。在包的接收对 方不是自家电台的情况下,管理电台l结束处理,但在包的接收对方是自 家电台的情况下,包判定部34将解调数据交给自家电台包处理部35。管理 电台1在自家电台包处理部35对解调数据进行规定的处理(步骤S135),结 束处理。
相反,在步骤S133中,在接收到的包不是不用中继的包的情况下,包 判定部34参照包标识符来判断接收到的包是否为传播包(步骤S136)。在接 收到的包不是传播包的情况下,管理电台1结束处理。相反,在接收到的 包是传播包的情况下,包判定部34生成接收结束信号,将接收结束信号与 该包的标识符一起交给发送时机控制部38(步骤S137)。
然后,包判定部34参照包的发送源ID,来判断发送源管理电台ID是 否为零(步骤S138)。在发送源管理电台ID不为零的情况下,包判定部34 将发送源管理电台ID输出到发送时机控制部38(步骤S140)。相反,在发送 源管理电台ID为零的情况下,包判定部34将发送源管理电台ID转变为自 家电台ID(步骤S139),并将转变后的ID作为发送源管理电台ID输出到发 送时机控制部3S(步骤S140)。
另外,包判定部34将图2所示的单字以后的数据作为有效负载数据从 解调数据中提取出,并根据需要将有效负载数据中的将发送源管理电台ID 转变成自家电台ID的有效负载数据作为中继数据,交给发送包处理部40(步 骤S141)。发送包处理部40对其附加规定的数据头,从而生成并保存传播 包(步骤S142)。
发送时机控制部38接收到接收结束信号,则决定基准时机(步骤S143)。 然后,符号波形/延迟量决定部36参照记录表37(步骤S144),将选择的符 号波形作为波形库选择信号来指示调制部21的同时,将相对于基准时机只 延迟了分配给自家电台的延迟量的时机定为发送开始时机(步骤S145)。 一 到发送开始时机,发送时机控制部38便生成发送开始信号,并将该发送开 始信号交给调制部21。调制部21接收到发送开始信号,则读出传播包的发 送数据以生成调制信号。由调制部21所生成的调制信号经由RF部32及天线31作为无线信号被发送(步骤S146)。
另外,在图30中,对管理电台1的动作进行了说明,管理电台2及3 的动作也相同。另外,在步骤S139中,在将发送源管理电台ID改写了的 情况下,由于传播包被单个电台发送,所以发送时机控制部38也可以将规 定的基准时机作为发送开始时机,来生成发送开始信号。
图31A C是表示从1个无线系统发生开始至图1所示系统构成为止的 交涉程序的一例的图。图32A C是分别表示图31A C1的系统构成中的 管理电台1 3及终端电台11的位置关系的图。以下,参照图31A C及图 32A C,来说明图5所示的管理电台1 3进行交涉,以决定分配给各个管 理电台的符号波形及延迟量的程序。此外,在图31A C中,省略了表示已 有的周围管理电台的探索模式中管理电台2及3接收频道信息包时的程序
的包的图示。
首先,在只存在管理电台1的无线传输系统的情况下,管理电台1在 图26所示的程序中,在交涉区间发送频道信息包(图31A,图32A)。
其次,在管理电台1的通信区域E1内,在新发生了能够构筑无线传输 系统的管理电台2的情况下,管理电台2在规定期间观测共用频道,按照 图25所示的程序来探索已有的周围管理电台(图31B、图32B)。规定期间, 例如是在交涉区间的l个周期时间以上。其后,管理电台2接收到管理电 台1所发送的频道信息包(图31B: B-ll),则按照图27所示的程序,来生 成用来通知周围正常接收到了频道信息包的应答包,并在规定的应答区间 中发送该应答包(图31B: B-12)。
管理电台l在应答区间中接收从管理电台2发送的应答包,用图26所 示的程序来识别能够进行中继的电台的数目(图31B: B-12)。此时,由于在 无线传输系统中存在的管理电台为管理电台1和2的2个,管理电台1在 应答区间内接收的应答包为l个。因而,由于在中继发送传播包时不能进 行多个电台同时发送,所以管理电台1不特别决定管理电台2的发送时机 也可以。在此情况下,从管理电台l发送的传播包由管理电台2接收,在 预先由系统决定了的时间T1后的基准时机TO,单纯由单个电台进行中继 发送。
管理电台2以从管理电台1接收到的频道信息包为基础,不对管理电台l产生干扰那样,来决定自家电台系统中的使用频道。然后,管理电台2 在应答区间(图31B: B-ll, B-12)结束后的规定时间之后,用图26所示的 程序来发送频道信息包(图31B: B-21)。管理电台1按照图28所示的程序, 接收到管理电台2所发送的频道信息包(图31B: B-21),则在应答区间中发 送应答包(图31B: B-22)。管理电台2通过在应答区间中接收应答包(图31B: B-22),来重新识别管理电台1的存在。此后,管理电台1及2在定期地设 置了的交涉区间中发送接收频道信息包及应答包。
下面,对图32B C所示那样,在管理电台l及2所形成的通信区域 El及E2内,新发生了能构筑无线传输系统的管理电台3的情况进行说明。
首先,管理电台3在规定期间观测共用频道,按照图25所示的程序来 探索已有的周围管理电台。此后,管理电台2及3接收从管理电台l发送 来的频道信息包(图31C: C-ll)。管理电台3按照图27所示的程序来生成 针对管理电台1所发送的频道信息包的应答包。此外,在此区间中,管理 电台2也作成应答包。在应答区间中,管理电台2及3在随机的时机发送 应答包(图31C: C-12)。图32C也同样地,并进一步表示发生了管理电台4 及5的情况二此外,管理电台4及5的通信区域用E4及E5来表示。
管理电台l用图26所示的程序,在应答区间中接收到管理电台2 5 所发送的应答包,便决定对管理电台2 5分配的符号波形及延迟量,并记 录于记录表37。然后,在应答区间刚结束直至其他管理电台的频道信息包 被发送为止的区间中,管理电台1生成包含决定了的符号波形及延迟量的 通知包,并发送给各个管理电台2 5(图31C: C-13)。管理电台2 5,用 图29所示的程序接收到管理电台l发送的通知包,则提取多个电台同时发 送时分配给自家电台及其他电台的符号波形及延迟量,记录于记录表37(图 31C: C-13)。此外,在图31C中,代表性地表示管理电台1 3所发送接收 的包,而省略了管理电台4及5所发送接收的包的图示。
其次,管理电台l及3分别用图28及图27所示的程序来接收管理电 台2所发送的频道信息包(图31C: C-21)。并且,在图31C的C-22及C-23 中,用与C-12及C-13同样的程序,将对管理电台2的发送包进行多个电 台中继发送时的符号波形及延迟量记录于各个管理电台的记录表37。其次, 管理电台l及2用图28所示的程序,接收从管理电台3发送来的频道信息包(图31C: C-31)。然后,用与图31C的C-12及C-13同样的程序,将对管
理电台3的发送包进行多个电台中继发送时的符号波形及延迟量记录于各 个管理电台的记录表37(图31C: C-32, C-33)。对管理电台4及5也进行同 样处理,此后,管理电台1 5在定期地设置了的交涉区间中发送接收频道 信息包及应答包。
图33A是表示管理电台1 5所保留的记录表37的构成的图。例如, 在管理电台1是包的发送源的情况下,管理电台2在中继发送包时使用符 号波形Wl ,将相对于发送源的包只延迟了 Tl的基准时机T0作为发送开 始时机。另一方面,管理电台3在中继发送包时使用符号波形W1,将相对 于发送源的包只延迟了 T2、相对于基准时机TO只延迟了延迟量t^T2-T1) 的时机作为发送开始时机。另外,延迟量t是在接收侧中能够得到路径分 集效果的适宜的值,即,在规定的延迟分辩率以上并在规定的延迟上限以 下的值。同样,管理电台4使用符号波形W2,将基准时机TO作为发送开 始时机,管理电台5使用符号波形W2将相对于基准时机T0只延迟了延迟 量t的时机作为发送开始时机。
如此,对于相同符号波形,在只便离了适宜的延迟t的时机T1及T2 到达接收侧的无线电台,而在相同时机的到达波中符号波形不同的话,便 能够得到相当于4个种类的组合的最大限度的路径分集效果。如此,管理 电台1 5的符号波形/延迟量决定部36识别能够进行多个电台同时发送的 管理电台,决定由识别了的管理电台进行多个电台同时发送时的多个符号 波形及延迟量,并通知其他管理电台。该其他管理电台将被通知的符号波 形及延迟量存储于记录表。
图33B是表示在图32B所示的位置关系中,只有管理电台2对管理电 台l所发送的传播包进行中继发送的情况下的包的发送接收时机的图。管 理电台2在对包进行中继发送时,不产生相对于基准时机T0的延迟量那样 来进行包的发送。符号波形都良好,图33B表示Wl的例。
图33C是表示在图32C所示的位置关系中,管理电台2 5对管理电台 1所发送的传播包进行中继发送的情况下的包的发送接收时机的图。管理电 台2 5按照图33A的记录表来对传播包进行多个电台同时发送。
如图33C所示那样,管理电台2及4的发送开始时机为基准时机T0,管理电台3及5的发送开始时机为相对于基准时机TO只经过了延迟量t的 时机。由于管理电台2 5位于近处,以至传播时间与延迟量差t相比可被 忽视,所以从使用相同符号波形的2个管理电台发送来的包,能够以与能 发挥路径分集效果的适宜的发送时间差t极其接近的值到达接收电台(例 如,管理电台9)。因而,接收电台能够得到对于每一个符号波形的最大有 效分支数的路径分集效果(在此为2个路径),通过使用不同符号波形,此例 中得到了增大到共计4个路径的最大限度的路径分集效果,从而能够更加 切实地接收包。
如上所述,根据第一实施方式,各个管理电台在进行多个电台同时发 送之前进行交涉,决定多个电台同时发送中各个管理电台的符号波形及发 送时机。用于发送时机的决定的多个延迟量被设定为,对于每一个符号波 形,其差在规定的延迟分辩率以上,并且最大值与最小值之差在规定的延 迟上限以下。因而,在管理电台移动后位置关系变化了的情况下,或是进 行多个电台同时发送的管理电台的数目变化了的情况下,被多个电台同时 发送了的数据能够以可以切实发挥路径分集效果的到达时间差被接收电台 接收。而且,能得到由于使用不同符号波形而增倍了的分支数的最大限度 的路径分集效果。因而,在近接配置的多个无线电台传输同一数据的多个 电台同时发送系统中,即便是无线电台的位置关系、或对数据进行多个电 台同时发送的无线电台的数目发生变化,也能够切实且最大限度地得到路 径分集效果。
另外,在上述第一实施方式中,管理电台中的至少1个管理电台(例如, 管理电台l)若相应于针对自家电台或其他电台所发送的频道信息包的应答 包,来决定用于无线传输系统中的多个电台同时发送的符号波形与相对于 基准时机的延迟量的组合,则可以使管理电台2 5对管理电台1为发送源 的数据进行多个电台同时发送。
另外,在上述第一实施方式中,对各个管理电台在交涉区间中传输频 道信息包,将针对该包的应答包返回那样,无论能否进行多个电台同时发 送都存在的管理电台间的交涉区域存在的系统进行了说明。在该系统中作 为1个例子,是将针对频道信息包的应答包返回那样,将图31C的C-12、 C-22及C-32的频道信息确认区间,作为用来确认在自家电台进行发送时有几个管理电台可以进行中继发送的多个电台状况确认区间来利用。另外, 对将针对频道信息包的应答包作为用来确认多个电台状况的应答包来利 用,并决定在各个管理电台进行同时发送时所使用的符号波形与相对于基 准时机的延迟量的组合的情况进行了说明。在此,当然也可以在交涉区间 内发送用于寻找能够进行同时发送的管理电台的多个电台同时发送请求 包,并另行设置返还针对该包的应答包的区域,与上述程序同样地适宜地 设定多个电台同时发送时的各个管理电台的符号波形与发送时机。不过, 与此种方法相比,由于第一实施方式是将各个管理电台在交涉区间中,无 论多个电台同时发送如何而使用的交涉包也作为多个电台同时发送请求包 和其应答包来使用,也在进行多个电台同时发送时所使用的符号波形与相 对于基准时机的延迟量的组合的设定中使用,所以能够抑制因另外设定而 产生的传输効率的降低。
另外,在上述第一实施方式中,说明了位于相互的通信区域内的多个 管理电台必须中继发送从其他管理电台发送的传播包的情况。在此,也可 以有各个管理电台即便是接收到传播包但因自家电台之故而不能进行中继 发送的状况。在此情况下,只要使上述应答包中包含表示能否进行中继发 送的信息即可。
另外,在上述第一实施方式中,对相互能进行通信的管理电台的数目
为5个的情况进行了说明,但在管理电台的数目为6个以上的情况下,通 过将图31C的C-11 C-13、 C-21 C-23及C-31 C-33的程序重复相当于 管理电台数目的次数,便能够决定各个管理电台的符号波形及延迟量。
另外,在上述第一实施方式中,接收到了频道信息包的各个管理电台 是在应答区间中,在随机的时机发送应答包。因而,在应答区间中,偶尔 会有应答包冲突的情况。图34是表示发生应答包冲突时的包的发送接收时 机的图。如图34所示那样,在N-m2的应答区间中,多个管理电台发送了 的应答包发生冲突,则可能发生不能正常接收包的情况。在此情况下,例 如,发送了频道信息包的管理电台m如图34的N-m3那样,在应答区间刚 结束立即发送应答包再发送请求包,对于管理电台m能够进行中继发送的 管理电台再次在随机的时机发送应答包即可。通过重复该程序,直至发送 了频道信息包的管理电台能够正常接收所有的能够进行中继发送的管理电台的应答包为止,便可决定应对中继自家电台所发送的包的所有管理电台 分配的符号波形及延迟量。其中,为了避免冲突连续发生而使交涉区间内 所有的管理电台的交涉结束不了的情况,较佳的是对应答包的再发送次数 设定上限。
另外,在应答区间内正常接收到的来自周围的管理电台的应答包的数 目,超过能够得到因符号波形与时机的组合而增倍了的路径分集效果的最 大有效分支数的情况,如上所述那样,超过每一个符号波形的时机(在此是
Tl、 T2)的种类,给予其间的时机的值,反而会引起恶化。在这样的情况下, 较佳的是从符号波形与延迟量的组中重复来给予。或者,在这样的情况下, 较佳的是发送了频道信息包的管理电台m,即便是在应答区间中发生应答 包的冲突,也不发送应答包再发送请求包。此时,管理电台m只对正常接 收到的周围的管理电台,发送含有符号波形及延迟量的通知包即可。如此, 决定符号波形及延迟量的管理电台,在能够进行多个电台同时发送的管理 电台的数目比増倍了的最大有效分支数还多的情况下,将定为能够进行多 个电台同时发送的无线电台的数目设在最大有效分支数以下为佳。另外, 接收到通知包的管理电台,在包内不存在针对自家电台的符号波形及延迟 量的情况下,即便是从发送了该包的管理电台接收到传播包,也不进行中 继传输即可。
另外,在上述第一实施方式中,将管理电台作为管理自家电台的通信 区域内存在的终端电台的管理电台进行了说明,但也可以是,管理电台只 要有管理终端电台的能力即可,不必一定有作为管理电台所管理的对象的 终端电台存在。这是因为,例如,管理电台在新构筑无线传输系统的过程 中,在管理电台所形成的通信区域内,不存在终端电台的情况也有可能发 生。
进一步,由多个管理电台进行多个电台同时发送的数据列没有必要一 定完全一致,只要希望通过多个电台同时发送来提高传输特性、提高数据 传输的切实性的部分相同即可。 (第一实施方式的变形例)
在上述第一实施方式中,当作各个管理电台每次从其他管理电台接收 应答包,都要发送符号波形/延迟量通知包进行了说明。在此,符号波形及延迟量的发送,也可以只在新发生管理电台时或已有的管理电台消失时进 行。在本变形例中,各个管理电台只在新发生管理电台时或已有的管理电
台消失时生成符号波形/延迟量通知包。此外,由于管理电台1 5的构成与 第一实施方式相同,所以借用图5。
图35是表示本发明的第一实施方式的变形例所涉及的管理电台1的动 作的流程图。首先,管理电台1判断是否从其他管理电台接收到频道信息 包(步骤S151)。在没有接收到频道信息包的情况下,管理电台l判断规定 的等待时间是否已结束(步骤S155),在等待时间没有结束的情况下,返回 步骤S151的动作。相反,在等待时间已结束的情况下,管理电台l进入步 骤S156的动作。
另一方面,在步骤S151中,在接收到频道信息包的情况下,管理电台 1生成并发送应答包(步骤S152)。然后,管理电台1判断是否接收到包含符 号波形及延迟量的通知包(步骤S153)。在接收到通知包的情况下,管理电 台1从通知包中提取周围管理电台ID、符号波形和延迟量,并记录于记录 表37(步骤S154),进入步骤S156的动作。
管理电台1判断是否发送频道信息包(步骤S156)。这里,在记录表37 中没有记录符号波形及延迟量的情况下,在步骤S156中,管理电台l视为 已有的周围管理电台只在1个以下,判断为自家电台应发送频道信息包。 相反,在记录表37中记录有符号波形及延迟量的情况下,在步骤S156中, 管理电台l视为已有的周围管理电台在2个以上,并判断为直到接收到来 自记录表37中记录的所有其他管理电台的频道信息包为止,自家电台不发 送频道信息包。
在判断为发送频道信息包的情况下,管理电台1生成并发送频道信息 包(步骤S157),并判断是否接收到应答包(步骤S158)。在应答区间中,在 不接收应答包的情况下,管理电台1返回步骤S151的动作。相反,在接收 到应答包的情况下,管理电台l从接收到的应答包的数目来判断能够进行 中继的电台的数目是否在2个以上(步骤S159)。能够进行中继的电台的数 目在l个以下的情况下,管理电台1返回步骤S151的动作。
另一方面,能够进行中继的电台的数目在2个以上的情况下,管理电 台l判断在自家电台成为发送源管理电台的情况下,其他管理电台的符号波形及延迟量是否已经决定(步骤S160)。在其他管理电台的符号波形及延 迟量已经决定的情况下,管理电台1判断记录表中记录的管理电台ID是否 与从步骤S158接收到的应答包的发送源ID得到的能够进行中继的电台的 ID—致(步骤S161)。在ID—致的情况下,管理电台l结束处理,在ID不 一致的情况下,管理电台1生成通知包,并向其他管理电台发送(步骤S162)。 另外,在步骤S160中,即便在其他管理电台的符号波形及延迟量还未决定 的情况下,也同样地,在步骤S162中,生成通知包。
如上所述,根据本发明的第一实施方式的变形例,即便是能够进行中 继的电台的数目为2个以上,管理电台也只在其他管理电台的符号波形及 延迟量还未决定,或者应答包的发送源的管理电台的ID与记录表中记录的 ID不同的情况下,生成并发送通知包。gp,只有在其他管理电台的符号波 形及延迟量最开始被决定的情况下,和在周围管理电台发生增減或替换, 从而使记录了的周围管理电台的ID与接收到的应答包的发送源ID不同的 情况下,通知包才会被发送。上述第一实施方式中,在交涉区间内如同图 31C的C-13、 C-23及C-33那样,由于需要准备用来传输通知包的区域, 所以因多个电台同时发送时决定符号波形及延迟量而产生一定的传输効率 降低。然而,根据该变形例,由于没有必要每次在交涉区间内设置用来传 输通知包的区域,所以与上述第一实施方式相比,可以抑制传输効率的降 低。
(第二实施方式)
本第二实施方式所涉及的无线传输系统,在管理电台发送了包之后, 其他管理电台进行包的中继发送时,作为发送源电台的管理电台也再次发 送相同的包这一点与上述第一实施方式不同。
图36A及B是表示本发明的第二实施方式所涉及的无线传输系统中的 多跳传输的一例的图。如图36A及B所示那样,作为发送源管理电台的管 理电台l在向管理电台2 4发送了应进行中继发送的包之后,将该包重新 发送给收信电台。此外,由于本第二实施方式所涉及的无线传输系统及管 理电台的构成与上述第一实施方式相同,所以分别借用图1A、图1B及图5。
进行包的中继发送的管理电台,将从传播包的接收结束的时刻起经过 了规定时间T1的时间作为基准时机TO。另外,作为包的发送源管理电台的管理电台,将一旦发送了包的时刻起经过了规定时间T1的时间作为基准 时机T0。该2个基准时机T0相一致。
图37A C是表示第二实施方式所涉及的管理电台进行交涉的程序的 一例的图。由于是用与第一实施方式相同的例来说明系统构成的变化,所 以借用图32A C。以下,参照图32A C及图37A C,对于第二实施方 式中的管理电台1 4的各个管理电台的动作及程序,以与第一实施方式不 同之处为中心来进行说明,其中,各个管理电台的动作及程序,是指管理 电台1 4进行交涉,并决定多个电台同时发送时的各个管理电台的符号波 形及延迟量为止的动作及程序。
首先,如图32A所示那样,只存在管理电台1的系统时的管理电台1 的动作与第一实施方式相同。
第二实施方式所涉及的管理电台1 4的动作与第一实施方式所不同之 处,是图26所示的流程图中的步骤S63的动作。第二实施方式所涉及的管 理电台1 3在步骤S63中,判断能够进行中继的电台的数目是否在1个以 上。然后,在能够进行中继的电台的数目在l个以上的情况下,进入步骤 S64之后的动作,生成并发送包含符号波形及延迟量的通知包。由于在此之 外的动作与第一实施方式相同,所以借用图26 图30。
其次,在系统构成从图32A的状态变化成图32B的状态的情况下,新 构筑系统的管理电台2接收到管理电台1发送了的频道信息包,便生成应 答包,并在应答区间中发送应答包(图37B: B-12)。管理电台l以在应答 区间的结束时刻为止被通知了的周围电台信息为基础,识别能够中继发送 自家电台的发送包的管理电台的数目是1个。
在第一实施方式中,在能够进行中继发送的管理电台为1个的情况下, 不决定分配给其他管理电台的符号波形及延迟量。然而,在第二实施方式 中,由于作为发送源管理电台的管理电台进行包的重新发送,所以即便是 能够进行中继发送的管理电台为l个,也可以在中继发送时进行多个电台 同时发送。因而,管理电台1中,符号波形/延迟量决定部36将管理电台2 的延迟量定为相对于基准时机只偏离了适宜的t的时机T2,并记录于记录 表37,同时通知给发送包处理部40。另外,此时,符号波形/延迟量决定部 36也决定分配给自家电台的符号波形及延迟量。并且,管理电台1在从应答区间刚结束起至管理电台2的频道信息包 被发送为止的区间中,将包含决定了的符号波形及延迟量的通知包发送给 管理电台2(图37B: B-13)。此点与第一实施方式不同。在本第二实施方式 中,在图32B的状态己经进行图31C的动作及程序,在进行多个电台同时 发送时,各个管理电台决定应给予包的符号波形及延迟量。有关图37B的 B-13之后的动作及程序,在进行多个电台同时发送时,也决定分配给自家 电台的符号波形及延迟量,除了将也包含了该值的通知包在图37B的B-13、 B-23发送之外,与第一实施方式的图31C的C-13之后的动作及程序相同, 因而省略详细说明。
其次,有关系统构成从图32B的状态变成图32C的状态的情况,除了 作为多个电台同时发送时的发送时机,也决定对发送源管理电台自身分配 的符号波形及延迟量之外,与第一实施方式(图37C)相同,所以省略说明。
图38A是表示在图32B所示的位置关系中的管理电台1及2,在图37B 所示的程序中设定了符号波形及延迟量的情况下的记录表的一例的图。
管理电台1及2参照图38A所示的记录表,来决定其他电台进行包的 中继发送时应给予包的符号波形及延迟量。例如,在管理电台l为包的发 送源管理电台的情况下,管理电台2在中继发送从管理电台1接收到的包 时,用符号波形Wl ,在相对于基准时机T0只延迟了 t的时机T2进行发送。
图38B是表示在图38C所示的位置关系中的管理电台1、 2及9中,传 播包从管理电台1被发送,在管理电台2被中继而到达管理电台9为止的 包的发送时机的图。这里,当作管理电台1及2保留着图38A的记录表。
如图38B所示那样,管理电台2接收到从管理电台1发送来的传播包, 便以与第一实施方式相同的程序来决定发送开始时机。管理电台1用符号
波形Wl,将从发送了传播包的时刻起至规定时间Tl为止的基准时机T0 作为发送时机,来发送传播包。管理电台l和管理电台2位于近处,以至 传播时间与能够发挥路径分集效果的适宜的时间差t相比可被忽视。因而,
管理电台9以与能够得到路径分集效果的适宜的发送时间差t极其接近的
值的到达时间差,接收从2个管理电台发送来的包。因而,管理电台9能 够最大限度地得到路径分集效果。
图39A是表示在图36B所示的位置关系中的管理电台1 4通过图37C所示的程序设定了符号波形及延迟量的情况下的记录表的一例的图。此外, 在本第二实施方式中,也是将无线传输系统当作每一个对路径分集效果起
作用的符号波形的最大有效分支数为2(时机Tl、 T2),符号波形为2个种类 (Wl、 W2)的有共计4组的系统来说明。
图39B表示在图36B所示的位置关系中的管理电台1 4按照图39A 所示的记录表来进行传播包的多个电台同时发送时的时机的图。
如图39B所示那样,作为传播包的发送源的管理电台1将从发送了传 播包的时刻起至规定时间T1的时间作为基准时机TO。并且,管理电台l 以基准时机TO为发送开始时机,用符号波形W1来发送传播包。管理电台 2以相对于基准时机T0只延迟了延迟量T的时间作为发送开始时机,用符 号波形Wl来发送将从管理电台1发送来的传播包。管理电台3以基准时 机TO为发送开始时机,用符号波形W2来发送传播包。管理电台4以相对 于基准时机TO只延迟了延迟量t的时间为发送开始时机,用符号波形W2 来发送传播包。
由于管理电台1 4位于近处,以至传播时间与能够发挥路径分集效果 的适宜的时间差t相比可被忽视,所以从4个管理电台发送的包中无论取 哪2个,也都以适宜的时间差到达管理电台9。 g口,对于相同符号波形,以 只偏离了适宜的延迟t的时机T1及T2到达接收侧的无线电台,而相同时 机的到达波则符号波形不同,所以能够得到相当于4个种类的组合的最大 限度的路径分集效果。因而,管理电台9可以切实地且最大限度地得到路 径分集效果。
如上所述,根据本发明的第二实施方式,作为能够进行多个电台同时 发送的管理电台而被决定了的各个管理电台,也决定给予自家电台的数据 的符号波形及延迟量,发送源管理电台重新发送传播包。因而,即便是在 能够进行中继发送的管理电台只有1个的情况下,也能够设置适宜的时间 差来进行多个电台同时发送,从而能够切实且最大限度地得到路径分集效 果。另外,即便是在能够进行中继发送的管理电台的数目比对路径分集效 果起作用的最大有效分支数还少的情况下,与第一实施方式所涉及的无线 传输系统相比,也能够得到更大的路径分集效果。
此外,在上述第二实施方式中,叙述了相互能通信的管理电台是4个电台的情况,但是在5个电台以上的情况下,通过以相当电台数目的次数 来重复图37C所示的C-11 C-13、 C-21 C-23及C-31 C-33的程序,可 以对各个管理电台切实地设定多个电台同时发送时的适宜的延迟量。其中, 超过因符号波形的种类而増倍的最大有效分支数的管理电台数的情况下, 如第一实施方式那样,超过每一个符号波形的时机(这里是T1、 T2)的种类, 给予其间的时机的值,则相反会导致恶化,所以在这样的情况下,从符号 波形和延迟量的组中来重复并给予为佳。或者,使定为能够进行多个电台 同时发送的无线电台的数目在増倍了的最大有效分支数以下为佳。 (第三实施方式)第三实施方式所涉及的无线传输系统与第二实施方式的不同之处在 于,将给予在中继传输时能够进行多个电台同时发送的情况下的发送源管 理电台所中继发送的包的延迟量,决定为预先适宜地偏离了基准时机TO的 值。除此之外的无线传输系统及管理电台的构成、系统间的频道信息的交 涉程序与第一及第二实施方式相同。图40A是表示从发生了 1个无线系统的图32A的系统构成至变成图 32B的系统构成为止,第三实施方式所涉及的管理电台进行交涉的程序的 一例的图。第三实施方式所涉及的管理电台在B-13及B-23的区间中不发 送通知包之处,与图37B不同。各个管理电台在使其他电台中继发送传播包时之际,在自家电台(发送 源管理电台)重新发送包时,预先保留着给予包的符号波形及延迟量。例如, 其各个管理电台在自家电台成为包的发送源管理电台的情况下,在相对从 发送源包的结束起至规定时间Tl的基准时机T0只延迟了延迟量t的(从发 送源包的结束至规定时间T2之后)时机,用设定的符号波形Wl重新发送, 或在基准时机TO将符号波形变为W2来进行发送。因而,如图40A所示那 样,要使其他电台进行中继发送的各个管理电台(这里是管理电台l)不生成 通知包。承担不接收通知包的中继发送的管理电台2在中继发送传播包时,不 给予传播包延迟量(即基准时机T0),而是用设定的符号波形W1来进行发 送。也就是说,管理电台2将预先决定了的基准时机T0作为中继发送时的 发送开始时机。因而,管理电台2中继发送传播包,管理电台l重新发送了包的情况下,到达管理电台9的包,只要各个管理电台有如图32C所示 那样的近邻位置关系,便会有T的到达时间差,或者在相同时机到达的话 符号波形则不同。因而,由于到达时机或符号波形不同,所以管理电台9 能使路径分集效果得到最大限度的发挥,从而能正常地进行包的接收。图40B是表示在图32B所示的位置关系中的管理电台l及2,通过图 40A所示的程序决定了符号波形及延迟量时的记录表的一例的图。管理电 台l及2重新发送传播包时,应给予包的符号波形及延迟量被预先设定。 因而,在能够中继发送传播包的管理电台只有1个的情况下,即便是不发 送通知包,各个管理电台也可以决定并保留图40B所示的记录表。如上所述,根据本发明的第三实施方式,在包括发送源在内有2个能 够进行包的中继发送的管理电台的情况下,不用发送通知包,而通过发送 源的管理电台将给予自家电台的包的延迟量相对于基准时机适宜地移动了 的值、或基准时机相同但改变符号波形,使其他管理电台不用给予符号波 形或延迟量而在基准时机用设定的符号波形,来与发送源电台一起进行中 继发送。因而,由于没有必要准备用来发送接收通知包的区间,所以与第 二实施方式的方法相比,能够抑制传输効率的降低,并且使路径分集效果 切实地得到发挥。此外,在本第三实施方式中,说明了管理电台的数目为2个的情况。 这里,在管理电台的数目为3个以上的情况下,给予其间的时机的值,则 相反会导致恶化,所以由于增加的管理电台全部具有相同符号波形(设定的) 与延迟量(时机)的组合,所以第三实施方式有效。图41是表示管理电台所 保留的存储表的一例的图。在此情况下,也是各个管理电台不用向其他管 理电台发送通知包,而各个管理电台可以决定最佳的给予包的符号波形及 延迟量。因而,由于没有必要准备用来接收通知包的区间,所以与第二实 施方式的方法相比,能抑制传输効率的降低的同时,能使路径分集效果切 实得到发挥。此外,为了最大限度地得到路径分集效果,发送源管理电台之外的管 理电台也有必要适宜地移动发送开始时机,或者改变符号波形。在此情况 下,与第二实施方式中的图37C的程序相同,只要发送通知包,例如,使 各个管理电台持有如图42所示的记录表即可。其中,在第三实施方式中,由于分配给发送源管理电台的符号波形及延迟量被预先定为W2T1,所以通 知包没有必要包括表示发送源管理电台的延迟量的数据。因而,与第二实 施方式比,能够使通知包长縮短一些。因而,如图37C的C-13、 C-23所 示,能使用于发送通知包的区间縮短一些。因而,与第二实施方式相比, 能够抑制传输効率的降低,并且最大限度地得到路径分集效果。 (第四实施方式)在上述第一实施方式中,接收针对频道信息包的应答包的,只有作为 频道信息包的发送源的管理电台。对此,在第四实施方式中,频道信息包 的发送源之外的管理电台也接收其他管理电台发送了的应答包。在此之外 的无线传输系统的构成及管理电台的方框构成、系统间的频道信息的交涉 程序与第一实施方式相同,所以省略说明。以下,参照图32A C及图43A C,对于第四实施方式所涉及的管理 电台1 5进行交涉,并在多个电台同时发送时各个管理电台决定给予包的 符号波形个延迟量的程序,以不同于第一实施方式之处为中心来进行说明。图43A C是表示从发生了 1个无线传输系统起至成为图1A及B所示 的系统构成为止的交涉程序的一例的图。图43A C与图32A C相对应, 表示管理电台中的包的发送接收时机。首先,图32A或B所示的系统构成时的管理电台1 5的动作与第一实 施方式相同。其次,系统构成从图32B的状态变化为图32C的状态时,新构筑系统 的管理电台3接收到从管理电台1发送来的频道信息包,便生成应答包, 并在随机的时机进行发送(图43C: C-ll)。另外,在此应答区间中,管理 电台2也生成应答包,并在随机的时机进行发送。管理电台4、 5也同样地 动作。管理电台l接收从管理电台2 5发送来的应答包。另外,在此应答区 间中,例如,管理电台2接收管理电台3发送了的应答包,管理电台3接 收管理电台2发送了的应答包那样,各个管理电台相互接收应答包。这是 与第一实施方式不同之处。由此,例如,管理电台2中,符号波形/延迟量决定部36不用接收来自 管理电台3的频道信息包,而可以将管理电台3作为周围管理电台来识别。另外,管理电台3也同样地,除了管理电台l之外还可以将管理电台2也 作为周围管理电台来存储。还可以加上管理电台4、 5来同样地动作。这样,管理电台2 5对于管理电台l发送了的频道信息包,通过接收 其他管理电台发送了的应答包,来识别能够中继发送管理电台l发送了的 传播包的管理电台的数目为4个,其中包括自家电台。并且,各个管理电 台在管理电台l成为发送源管理电台的情况下,决定对各个管理电台分配 的符号波形及延迟量。此外,各个管理电台为了使对于同一管理电台决定 的延迟量不成为不同值,按照预先决定的符号波形/延迟量的决定规则,来 决定对各个管理电台分配的符号波形及延迟量。其次,管理电台1及3接收从管理电台2发送来的频道信息包(图43C: C-21)。然后,各个管理电台,用与图43C的C-12相同的程序,来决定对 管理电台2的发送包进行中继发送时的符号波形及延迟量,并记录于记录 表37(图43C: C-22)。这样,各个管理电台独立地决定符号波形及延迟量。因而,如第一实 施方式(图31C: C-13)那样,由于没有必要准备用来发送通知包的区域,所 以能够抑制传输効率的降低。另外,在本实施方式中,作为符号波形/延迟量的决定规则,可以从相 应于从至应答区间的结束时刻为止被通知了的周围电台信息中得到的能够 进行中继发送的管理电台的数目,和对路径分集效果起作用的最大有效分 支数,预先决定了的相对于基准时机的多个延迟量与符号波形的组的候选 中,例如,对它们编排顺序,按先发送了应答包的顺序来给予管理电台即 可。例如,对路径分集效果起作用的最大有效分支数为4个时,符号波形 和延迟量的组若有W1T1、 W1T2、 W2T1及W2T2的4个种类的话,按先 发送了应答包的顺序来给予管理电台。根据该符号波形/延迟量的决定规则 的话,如图43C那样,在对于管理电台1的频道信息包,管理电台2 5按 顺序返回应答包;对于管理电台2的频道信息包,管理电台l、 3 5按顺 序返回应答包;对于管理电台3的频道信息包,管理电台l、 2、 4、 5按顺 序返回应答包的情况下,与第一实施方式时相同,图33A的记录表由各个 管理电台来保留。另外,作为符号波形/延迟量决定规则,不限于此,例如,也可以按先发送了应答包的反顺序来给予管理电台,也可以按发送了应答
包的管理电台的ID号码的顺序来给予管理电台。
另外,在第四实施方式中,说明了相互能通信的管理电台为5个的情 况,但在5个以上的情况下,也可以通过将图43C所示的C-ll C-13、C-21 C-23及C-31 C-33的程序重复相当于电台数目的次数,来切实地设定各个 管理电台中的多个电台同时发送时的适当的符号波形及延迟量。在此情况 下,符号波形与延迟量的组W1T1、 W1T2、 W2T1及W2T2,例如,若到
达结束则返回到最开始,这样反复重复地给予即可。
另外,在上述第一 第四实施方式中,将交涉区间作为在共用频道上 定期地设置的,但也可以是只在新发生了管理电台时或己有的管理电台消 失时,其管理电台对于已有的管理电台发出交涉请求而设置的。无论如何, 由于在管理电台数发生变化时,即多个电台的数目发生变化时必定进行交 涉,所以根据本发明,即便是多个电台的数目发生变化,由于进行多个电 台同时发送时,可以按每一个符号波形发生适宜的到达时间差的多路径, 所以能够切实地发挥路径分集效果。
另外,在上述第一 第四实施方式中,说明了共用频道预先被定为1 个频道,新发生的管理电台首先观测共用频道的情况,但是共用频道没有 必要预先定为l个频道。例如,最开始存在的管理电台也可以将多个通信 频道中的1个定为专门用来与后发生的其他管理电台进行交涉的共用频道, 也可以使自家电台的终端之间的通信所使用的通信频道与共用频道共用。 另外,在此情况下,管理电台可以首先将为了识别共用频道是多个通信频 道中的哪一个频道而进行的频道探索与周围管理电台的探索一并来进行。
另外,在第一 第四实施方式中,将基准时机TO作为从管理电台结束 了接收传播包的时刻起经过了规定时间Tl的时机进行了说明。这里,也可 以将从管理电台检测到包中包含的单字的时刻起经过了规定时间T1的时间 作为基准时机T0。另外,也可以使用用于取得管理电台间的同步的信标信 号,将从信标信号的接收结束了的时刻起经过了规定时间的时间作为基准 时机。或者,各个管理电台也可以通过从电波时钟得到的时刻信息等来得 到基准时机,各个管理电台有GPS(Global Positioning System:全球定位系 统),也可以从GPS信号中包含的时刻信息取得基准时机。另外,在第一 第四实施方式中,进行多个电台同时发送的各个管理
电台所保留的记录表37中,如图33A、图39A及图42所示那样,记录着 对所有的管理电台分配的符号波形及延迟量。这里,各个管理电台也可以 只将对自家电台分配的符号波形及延迟量记录于记录表。由此,便能减小 存储记彔表所需的存储器容量。因而,即便是在能够进行多个电台同时发 送的电台的数目增加了的情况下,也可以抑制存储记录表所需的存储器容 量的增加。
另外,在管理电台的存储器容量有富余的情况下,最好是使各个管理 电台持有记录表,该记录表是在第一 第四实施方式中作为记录表的一例 列举的、记录了图33A、图39A及图42那样的所有管理电台的符号波形及 延迟量的相同的记录表。这是因为,即便是在构成无线系统的管理电台的 数目如图44A至图44B所示那样减少了的情况下,只要预先定下留下的管 理电台的符号波形/时机变更规则,便能够不用进行第一^^第三实施方式中 说明过的通知包的传输,而恰当地决定各个管理电台的发送时机,所以, 不需要用于发送通知包的区域,而能够在抑制传输効率的降低的同时,使 最大限度的路径分集效果切实地发挥。对此进行以下说明。
以从图44A所示的5个管理电台所存在的系统构成变为管理电台减少 1个那样的图44B所示系统构成的情况为例来进行说明。此外,在图44A 及B的系统中,与到目前为止一样,因符号波形的种类而増倍了的最大有 效分支数为4个的情况为例进行说明。另外,在图44A的系统构成中,各 个管理电台与第一实施方式的图33A同样地保留着图45A所示的记录表。
在此系统中,例如,如下述那样来预先定下管理电台数减少时的符号 波形/时机变更的规则。
(l)在系统中留下的管理电台的数目,在对路径分集效果会起作用的因 符号波形而増倍了的有效分支的最大数目(以下,简略为最大容许数)以上的 情况下,被分配了与从系统消失了的管理电台相同的符号波形和延迟量的 组合的管理电台存在时,不改变分配给各个管理电台的符号波形及延迟量。
被分配了与从系统消失了的管理电台相同的符号波形与延迟量的组合 的管理电台不存在时,在系统中留下的管理电台之中,存在被分配了相同 的符号波形与延迟量的组合的多个管理电台。因而,被分配了相同的组合的管理电台之中,将对管理电台ID大的管理电台分配的符号波形及延迟量 变为对从系统消失了的管理电台分配过的符号波形及延迟量。
(2) 在系统中留下的管理电台的数目小于最大容许数时 系统中留下的管理电台之中,被分配了相同的符号波形与延迟量的组
合的多个管理电台存在时,在被分配了相同的组合的多个管理电台之中,
例如将对管理电台ID大的管理电台分配的符号波形与延迟量的组合变为对
从系统消失了的管理电台分配过的符号波形与延迟量的组合。
在系统中留下的管理电台之中,被分配了相同的符号波形与延迟量的 组合的管理电台不存在时,不改变对各个管理电台分配的符号波形及延迟
根据上述规则(1)及(2)的话,例如,即便是在如图44A至图44B那样管 理电台数从5个减少为4个的情况下,各个管理电台可以独立地将相同的 记录表,例如,在管理电台3消失而减少时,如图45A至图45B那样进行变更。
另外,如上所述,限制多个电台数的随便增加,例如,管理电台的数 目比最大容许数多的情况下,以等于最大容许数的多个电台数来进行发送 的系统,如下所述那样预先定下管理电台数减少时的时机变更规则。
(3) 系统中留下的管理电台数在最大容许数以上时 在系统中留下的管理电台之中,具有多个电台同时发送能力、并且到
目前为止还没有参加多个电台同时发送的管理电台中,例如,将对管理电 台ID最大的管理电台分配的符号波形与延迟量的组合,变为对减少了的管
理电台中的管理电台ID最大的管理电台分配过的符号波形和延迟量的组 合。
根据上述规则(3),例如,在图44A所示的系统构成的各个管理电台保 留着图45A所示的记录表的情况下,如图44B所示那样,即便是管理电台 的数目从5个减少到4个,各个管理电台也能够独立地对自家电台所保留 的记录表进行变更。
图46是表示管理电台3消失了的情况下的记录表的一例的图。在图45A
中"-"所表示的没有参加多个电台同时发送的管理电台,因弥补消失了的 组合而在图46中消失,由4个管理电台、使用4种所有的符号波形与延迟量的组合来进行多个电台同时发送。
如此,各个管理电台保留存储能够进行多个电台同时发送的所有管理 电台的符号波形和延迟量的记录表,并预先定下多个电台数等的多个电台 的状况变化时的符号波形与发送时机的组合的变更程序。由此,与初期交 涉时的组合设定程序相比,即便是在多个电台的状况变化了的情况下,也 能够以简洁的程序来重新设定有可能进行多个电台同时发送的管理电台的 符号波形及延迟量。因而,能够在抑制传输効率的降低的同时,使最大限 度的路径分集效果切实地发挥。
另外,在本实施方式中,通过将频道信息包的发送重复相当于无线传 输系统中存在的管理电台数的次数,来决定多个电台同时发送时的符号波 形及延迟量。在此,也可以根据最开始被发送的频道信息包和对于该频道 信息包所发送的应答包的数目来决定符号波形及延迟量。
图47是表示,通过一次的频道信息包的发送,决定各个管理电台在多 个电台同时发送时应给予包的符号波形及延迟量时,管理电台1 3的动作 的序列图。管理电台2及3接收到管理电台l发送了的频道信息包,则生 成并发送应答包。管理电台l接收管理电台2及3发送了的应答包。另外, 管理电台2接收管理电台3发送了的应答包,管理电台3接收管理电台2 发送了的应答包。管理电台1 3判断为,接收到的频道信息包及应答包的 总数为,在中继发送传播包时能够进行多个电台同时发送的管理电台的数 目。并且,管理电台1 3按照上述规定的规则,在自家电台进行多个电台 同时发送时,决定应给予包的符号波形及延迟量。这样,各个管理电台通 过一次频道包的发送来决定符号波形及延迟量的话,能够使决定符号波形 及延迟量的程序更加简便。
另外,在图5的无线电台1的构成中,为了控制延迟量,可以考虑在 调制部21的后面插入延迟等各种方法及构成,但只要是无线电台相对基准 时机附加规定的延迟量来进行数据发送的方法,则不限于以上说明过的例 子。
另外,在第一 第四实施方式中的无线传输系统中,以下之处可以通 用。无线传输系统可以将数据通过无线向多个电台同时发送。另外,无线 传输系统具有用于发送接收数据的多个无线电台。另外,无线传输系统通过发送侧的无线电台、多路径传输路径和接收侧的无线电台来构成用于路 径分集的系统。该多个无线电台中,至少l个无线电台相应于针对自家电 台或其他电台所发送的多个电台同时发送请求包的应答包,来决定在无线 传输系统中进行多个电台同时发送时的符号波形和相对于基准时机的多个 延迟量。在多个延迟量中,各个延迟量的差被设定在对每一个符号波形所 规定的延迟分辩率以上。在多个的延迟量中,每一个符号波形的最大值与 最小值之差被设定在规定的延迟上限以下。
另外,在上述第一 第四实施方式中,对将进行多个电台同时发送的 无线电台作为管理电台的情况进行了说明,但是在对等分散型系统中,没 有终端与管理电台的区別,当然无线电台也可以用上述方法来决定符号波 形及延迟量。
另外,在第一 第四实施方式中说明过的符号波形/延迟量决定部或发 送时机控制部等的无线电台所具备的各个功能方框,比较典型的是用集成
电路的LSI来实现。可以将它们单独作为l个芯片,也可以是将一部分或 全部作为l个芯片。
另外,若能实现第一 第四实施方式中说明过的动作的话,不言而喻, 也可以通过附图所示的功能方框之外的功能方框及/或技术手段来构成本发 明的无线电台。
工业适用性
本发明在近接配置的多个无线电台传输同一数据的多个电台同时发送 系统中,即便是无线电台的位置关系、对数据进行多个电台同时发送的无 线电台的数目发生变化,也能够切实且最大限度地得到路径分集效果,适 用于无线通信等领域。
权利要求
1.一种无线传输系统,由多个无线电台和在无线电台之间形成的多路径传输路径来构成路径分集用的系统,并能通过无线对数据进行多个电台同时发送,所述多个无线电台包括至少1个无线电台,相应于针对自家电台或其他电台所发送的请求多个电台同时发送的多个电台同时发送请求包的应答包,来决定以多个电台同时发送的发送信号所使用的符号波形和相对于基准时机的延迟量为组的多个组合;以及收信无线电台,使用由所述至少1个无线电台决定了的所述多个组合来接收由多个电台同时发送的发送信号。
2. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于,所述至少1个 无线电台,对于所述符号波形相同并且所述延迟量不同的2个以上的组合, 将相互的延迟量的差设定在规定的延迟分辩率以上,将延迟量的最大值与 最小值之间的差设定在规定的延迟上限以下。
3. 根据权利要求2所述的无线传输系统,其特征在于,所述规定的延 迟分辩率及所述规定的延迟上限分别为,使所述收信无线电台能够对多个 延迟波进行路径分集接收的值。
4. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个无线电台,包括多个具有管理各个通信区域中存在的至少1个终端电台的功能的管理电台,所述多个管理电台分别具备发送接收部,该发送接收部将所述多个电 台同时发送请求包及所述应答包作为用来在通信之前确立能够通信的状态 的交涉包来发送接收,所述至少1个无线电台,是对进行多个电台同时发送的管理电台发送 数据的发送源的管理电台,具备符号波形/延迟量决定部(36),该符号波形/ 延迟量决定部(36)根据所述交涉包来识别能够进行多个电台同时发送的管 理电台,并决定在发送信号由该识别出的管理电台进行多个电台同时发送 时所使用的所述组合。
5. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个无线电台,包括多个具有管理各自的通信区域中存在的至少1个终端电台的功能的管理电台,所述多个管理电台分别具备发送接收部,该发送接收部将所述多个电 台同时发送请求包及所述应答包作为用来在通信之前确立能够通信的状态 的交涉包来发送接收,所述至少1个无线电台,是基于所述交涉包已能够进行多个电台同时 发送的管理电台,具备符号波形/延迟量决定部,该符号波形/延迟量决定部 决定在自家电台对发送信号进行多个电台同时发送时所使用的所述组合。
6. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述无线传输系统,是使其他无线电台中继来自发送源的无线电台的发送信号,从而将该发送信号传输给所述收信无线电台的系统,所述多个无线电台分别包括发送部,若有应进行多个电台同时发送的发送信号,则将所述多个电 台同时发送请求包发送给其他无线电台,若接收到所述多个电台同时发送 请求包,则发送所述应答包;接收所述应答包的接收部;以及符号波形/延迟量决定部,根据接收到的所述应答包,来决定能够进行 多个电台同时发送的中继电台,并通过该已决定的中继电台来决定发送信 号被多个电台同时发送时所使用的所述组合。
7. 根据权利要求6所述的无线传输系统,其特征在于,所述多个无线电台的各个发送部,在自家电台是所述发送源的无线电 台的情况下,从所述中继电台中的任一个接收表达已从所述收信无线电台 接收到所述应答包的通知,或者在从所述收信无线电台直接接收了所述应 答包的情况下,通知所述中继电台取消中继传输。
8. 根据权利要求6所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个无线电台还分别包括能否中继判断部,该能否中继判断部相应于来自所述发送源的无线电台的所述多个电台同时发送请求包的接收, 来判断自家电台能否中继从所述发送源的无线电台发送来的发送信号, 所述多个无线电台的各个发送部,将所述能否中继判断部的判断结果包含到所述应答包中来进行发送。
9. 根据权利要求6所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个无线电台还分别包括能否中继判断部,该能否中继判断部相应于来自所述发送源的无线电台的所述多个电台同时发送请求包的接收, 来判断自家电台能否中继从所述发送源的无线电台发送的发送信号,所述多个无线电台的各个发送部,在由所述能否中继判断部判断为能 够进行中继发送的情况下,发送所述应答包。
10. 根据权利要求6所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个无线电台的发送接收部,若各自接收到比最大有效分支数还多的、所述其他无线电台针对所述多个电台同时发送请求包而发送的所述 应答包,则不发送所述应答包。
11. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个电台同时发送请求包,是有关所述多个无线电台所使用的通信频道的频道信息包。
12. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个电台同时发送请求包,是无论能否进行多个电台同时发送都被发送的发送请求包,所述应答包,是针对所述发送请求包的应答包。
13. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述多个电台同时发送请求包,是应进行所述多个电台同时发送的发送信号的全部或一部分。
14. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,相应于能够进行多个电台同时发送的无线电台的数目来决定所述多个组合。
15. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,对能够进行多个电台同时发送的无线电台通知所述多个组合的至少1个。
16. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述发送源的无线电台,根据所述多个组合中的分配给自家电台的组合,来再次发送所述发送信号。
17. 根据权利要求16所述的无线传输系统,其特征在于, 由所述发送源的无线电台来决定组合,该组合是所述多个组合中的、对发送源的无线电台再次发送所述发送信号时应分配的组合,所述发送源的无线电台将所述发送信号发送给能够进行多个电台同时发送的无线电台,所述发送源的无线电台,将自家电台之外的能够进行多个电台同时发 送的无线电台的组合作为规定组,根据被分配的组合再次发送所述发送信 号。
18. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,按照接收到所述应答包的顺序来决定所述多个组合。
19. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,将能够进行多个电台同时发送的无线电台的数目定在最大有效分支数以下。
20. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在能够进行多个电台同时发送的无线电台的数目比最大有效分支数多的情况下,将所述多个组合的数目定在最大有效 分支数以下。
21. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 进行多个电台同时发送的无线电台,包括存储部,存储用于记录由所述至少1个无线电台决定了的所述多 个组合的记录表;参照所述记录表,相应于分配给自家电台的组合,来发送应进行所述 多个电台同时发送的发送信号。
22. 根据权利要求21所述的无线传输系统,其特征在于, 所述记录表中只记录有分配给自家电台的组合。
23. 根据权利要求21所述的无线传输系统,其特征在于, 所述记录表中记录有对进行多个电台同时发送的所有无线电台分配的组合。
24. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于,所述至少l个无线电台生成所述发送信号,该发送信号为,无论发送信号如何,只离开了规定符号数的任意2个符号的符号波形都相同,并且, 该任意的2个符号的相位差是根据发送信号来决定的。
25. 根据权利要求24所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,将所述规定符号数作为1来生成所述发送信号。
26. 根据权利要求24所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,对于所述相位差使用将2 it用2的乘幂的数来等分后的角度中的任一角度。
27. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述收信无线电台,通过延迟检波来得到所述检波信号。
28. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在所述符号波形的规定数目的候选中至少包含第一符号波形和第二符号波形,该第一符号波形具有在1个符号期间中 相位在时间方向上增加,并且相位的时间变化的2次导数一直不为零的相 位转变;该第二符号波形具有在1个符号期间中相位在时间方向上减少, 并且相位的时间变化的2次导数一直不为零的相位转变。
29. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在所述符号波形的规定数目的候选中至少包含第一符号波形和第二符号波形,该第一符号波形和第二符号波形具有到1 个符号期间的规定点为止,相位的时间变化量减少,并且在该规定点之后 相位的时间变化量增加的相位转变。
30. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在所述符号波形的规定数目的候选中至少包含第一符号波形和第二符号波形,该第一符号波形和第二符号波形具有到1 个符号期间的规定点为止,相位的时间变化量增加,并且在该规定点之后 相位的时间变化量减少的相位转变。
31. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在所述符号波形的规定数目的候选中至少包含第一符号波形和第二符号波形,该第一符号波形和第二符号波形具有在整个1个符号期间中相位的时间变化量减少的相位转变。
32. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在所述符号波形的规定数目的候选中至少包含第一符号波形和第二符号波形,该第一符号波形具有在1个符号期间中 相位在时间方向上增加后转为减少,并且相位的时间变化的2次导数一直 不为零的相位转变;该第二符号波形具有在1个符号期间中相位在时间方 向上减少之后转为增加,并且相位的时间变化的2次导数一直不为零的相 位转变。
33. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在至少所述符号波形的规定数目的候选中至少包含第一符号波形和第二符号波形,该第一符号波形和第二符号波形具 有到l个符号期间的规定点为止,相位的时间变化量减少,并且在该规定 点之后相位的时间变化量增加的相位转变。
34. 根据权利要求1所述的无线传输系统,其特征在于, 所述至少1个无线电台,在至少所述符号波形的规定数目的候选中至少包含第一符号波形和第二符号波形,该第一符号波形和第二符号波形具 有以所述规定点为1个符号期间的中心点,中心点之前的相位与中心点之 后的相位对称地变化的相位转变。
35. —种无线电台,用于无线传输系统,该无线传输系统由多个无线 电台和无线电台之间所形成的多路径传输路径来构成路径分集用的系统、 并且能够通过无线对数据进行多个电台同时发送,该无线电台具备应答包接收部,接收针对自家电台或其他电台所发送的请求多个电台 同时发送的多个电台同时发送请求包的应答包,以及符号波形/延迟量决定部,相应于所述应答包接收部的所述应答包的接 收,来决定以被多个电台同时发送的发送信号所使用的符号波形和相对于 基准时机的延迟量为组的多个组合。
36. —种方法,是用于无线传输系统的无线电台所执行的方法,所述 无线传输系统由多个无线电台和无线电台之间所形成的多路径传输路径来 构成路径分集用的系统、并且能够通过无线对数据进行多个电台同时发送, 所述方法包括应答包接收步骤,接收针对自家电台或其他电台所发送的请求多个电台同时发送的多个电台同时发送请求包的应答包;以及决定步骤,相应于所述应答包接收步骤中的所述应答包的接收,来决 定以被多个电台同时发送的发送信号所使用的符号波形和相对于基准时机 的延迟量为组的多个组合。
全文摘要
本发明的目的是提供一种能够通过无线对数据进行多个电台同时发送的无线传输系统及其使用的无线电台和方法。无线传输系统具备用于发送接收数据的多个无线电台,由发送侧的无线电台、多路径传输路径和接收侧的无线电台构成路径分集用的系统。多个无线电台中至少1个无线电台相应于针对自家电台或其他电台所发送的多个电台同时发送请求包的应答包,来决定在无线传输系统中进行多个电台同时发送时,相对于基准时机的多个延迟量和作为调制波形的基础的符号波形。在多个延迟量中,对于每一个符号波形各个延迟量的差被设定在规定的延迟分辩率以上,多个延迟量的最大值与最小值之差被设定在规定的延迟上限以下。
文档编号H04B7/26GK101411096SQ20078001126
公开日2009年4月15日 申请日期2007年3月20日 优先权日2006年3月29日
发明者中原秀树, 宫长健二, 山崎秀聪, 高井均 申请人:松下电器产业株式会社
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