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JP2008103857A - Wireless communication apparatus, wireless communication system, and wireless communication method - Google Patents

Wireless communication apparatus, wireless communication system, and wireless communication method Download PDF

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JP2008103857A JP2006283092A JP2006283092A JP2008103857A JP 2008103857 A JP2008103857 A JP 2008103857A JP 2006283092 A JP2006283092 A JP 2006283092A JP 2006283092 A JP2006283092 A JP 2006283092A JP 2008103857 A JP2008103857 A JP 2008103857A
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ジャン ユー
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レイ ホァン
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Kazuaki Takahashi
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Abstract

【課題】複数の変調方式を用いる通信システムにおいても通信速度の低下が少ない、複数変調方式共存の無線通信システム実現する無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供すること。
【解決手段】変調方式決定機能ブロック400は、第1のデータ列を生成する第1の変調方式による変調信号を復調するQPSK復調器420と、第2のデータ列を生成する第2の変調方式による変調信号を復調するASK復調器410と、基準用のデータ列を生成する基準データ生成部430と、第1及び第2のデータ列と基準用のデータ列を比較するための相関器441,442と、データ列の比較による比較結果が所定値以上であれば第1の変調方式を、前記比較結果が所定値未満であれば第2の変調方式を特定する比較回路443とを備える。
【選択図】図2
A radio communication apparatus, a radio communication system, and a radio communication method for realizing a radio communication system coexisting with a plurality of modulation schemes, in which a decrease in communication speed is small even in a communication system using a plurality of modulation schemes.
A modulation scheme determining function block 400 includes a QPSK demodulator 420 that demodulates a modulated signal according to a first modulation scheme that generates a first data sequence, and a second modulation scheme that generates a second data sequence. ASK demodulator 410 that demodulates the modulated signal according to the above, a reference data generation unit 430 that generates a reference data string, and a correlator 441 for comparing the first and second data strings with the reference data string 442 and a comparison circuit 443 that identifies the first modulation method if the comparison result of the data string comparison is equal to or greater than a predetermined value, and identifies the second modulation method if the comparison result is less than the predetermined value.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法に関し、特に、通信に振幅変調信号と位相変調信号の両方を用いて通信を行う無線通信システムにおける変調方式の特定の改良に関する。   The present invention relates to a wireless communication apparatus, a wireless communication system, and a wireless communication method, and more particularly to a specific improvement of a modulation method in a wireless communication system that performs communication using both an amplitude modulation signal and a phase modulation signal.

従来の携帯電話や無線LANと比べ、より高速、かつ携帯電話等のポータブル機器への搭載が可能な超低消費電力の無線方式としてUWB(Ultra Wide Band)が注目を浴びている。現在使われている無線システムでは数十MHz程度の周波数帯域を用いて通信を行うのに対し、UWB通信は数百MHz〜数GHzの帯域を用いて通信を行う無線システムであり、2002年に米FCCから、Part15で定められたPC(Personal Computer)等の不要輻射レベル以下であれば、3.1〜10.6GHzの周波数帯域を用いた短パルス通信をUWB通信として許容する骨子の法制化が発表されことにともない、検討が活発に行われている。   Compared to conventional mobile phones and wireless LANs, UWB (Ultra Wide Band) is attracting attention as a wireless method that is faster and can be mounted on portable devices such as mobile phones. The wireless system currently used performs communication using a frequency band of about several tens of MHz, whereas UWB communication is a wireless system that performs communication using a band of several hundred MHz to several GHz. From the US FCC, if it is below the unnecessary radiation level of PC (Personal Computer) etc. stipulated in Part 15, the basic legislation that allows short pulse communication using the frequency band of 3.1 to 10.6 GHz as UWB communication Is being actively studied.

UWB無線システムの実現方式としては、短パルス通信を含むシングルキャリア通信が、低消費電力化が可能な方式として有力視されている。シングルキャリア通信で用いられる変調方式としては、大きく振幅変調と位相変調がある。振幅変調は信号の強弱にデータを重畳するため、発振器に対する要求性能が低く、安価かつ低消費電力での実現が見込まれる。また、位相変調は信号の位相にデータを重畳するため、低位相雑音の発振器が必要であるなど、振幅変調と比べ、消費電力は大きくなる。しかしながら、位相変調は、振幅変調では必要な、0,1判定しきい値制御による性能劣化がなく、また、多値の位相変調を用いれば更に高速の伝送が実現できるといった高機能化に向くという利点がある。   As a method for realizing a UWB wireless system, single carrier communication including short pulse communication is regarded as a promising method capable of reducing power consumption. As modulation methods used in single carrier communication, there are roughly amplitude modulation and phase modulation. Since amplitude modulation superimposes data on the strength of a signal, the required performance for the oscillator is low, and realization with low cost and low power consumption is expected. In addition, since the phase modulation superimposes data on the phase of the signal, a low phase noise oscillator is required. Thus, the power consumption is larger than that of the amplitude modulation. However, phase modulation is not necessary for amplitude modulation, and there is no performance degradation due to 0, 1 decision threshold control, and it is suitable for higher functionality such that higher-speed transmission can be realized by using multi-level phase modulation. There are advantages.

このため、同一の周波数帯を用い、振幅変調を行うUWB無線装置と位相変調を行うUWB無線装置が混在する利用環境となることが想定され、この両方の通信方式を特定し、使い分けるUWB無線装置の実現が望まれる。   For this reason, it is assumed that the usage environment is a mixture of UWB wireless devices that perform amplitude modulation and UWB wireless devices that perform phase modulation using the same frequency band. UWB wireless devices that identify and use both communication methods are used. Realization of is desired.

変調方式を特定する方法として、特許文献1に記載のデータ伝送方法がある。   As a method for specifying a modulation method, there is a data transmission method described in Patent Document 1.

図11は、特許文献1に記載のデータ伝送方法の通信フレームの構成を示す図、図12は、図11のセンタ装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a communication frame of the data transmission method described in Patent Document 1, and FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the center device of FIG.

図11において、フレーム構成は、π/4シフトQPSKにより伝送するようにされ、且つフレーム同期パターン(SYNC)3及び制御部(CONT)4から成るようにされ、すべての端末装置が受信する共通部1と、通常はπ/4シフトQPSKで、高速伝送では16QAMで伝送するようにされ特定の端末装置のみが受信すべき通信情報部(INFO)2から構成されている。通信情報部2におけるπ/4シフトQPSKあるいは16QAMのどちらの場合でも、シンボルレートは共通部1と同じとすることが望ましい。   In FIG. 11, the frame structure is configured to be transmitted by π / 4 shift QPSK, and is composed of a frame synchronization pattern (SYNC) 3 and a control unit (CONT) 4, and is a common unit received by all terminal devices. 1 and is usually a π / 4 shift QPSK, and is composed of a communication information unit (INFO) 2 that is to be transmitted by 16QAM for high-speed transmission and that only a specific terminal device should receive. In either case of π / 4 shift QPSK or 16QAM in the communication information unit 2, it is desirable that the symbol rate is the same as that of the common unit 1.

図12において、センタ装置10は、送受信データの交換を行ったり、データや制御情報などを入出力するデータ処理部11と、データ処理部11からの情報を基に下りフレームをベースバンドで組み立てるフレーム生成部12と、第1の切り替えスイッチ13と、16QAM変調器14と、π/4シフトQPSK変調器15と、第2の切り替えスイッチ16と、送信アンテナ17と、受信アンテナ18と、16QAM復調器19と、π/4シフトQPSK復調器20と、第3の切り替えスイッチ21と、上りフレームのフレーム同期をとり、各種情報をフレームから取り出してデータ処理部11へ渡すフレーム分解部22とから構成されている。   In FIG. 12, the center apparatus 10 exchanges transmission / reception data, inputs / outputs data, control information, and the like, and a frame that assembles a downstream frame in baseband based on information from the data processing unit 11. The generator 12, the first changeover switch 13, the 16QAM modulator 14, the π / 4 shift QPSK modulator 15, the second changeover switch 16, the transmission antenna 17, the reception antenna 18, and the 16QAM demodulator 19, a π / 4 shift QPSK demodulator 20, a third changeover switch 21, and a frame decomposing unit 22 that synchronizes the upstream frame and extracts various information from the frame and passes it to the data processing unit 11. ing.

このデータ伝送方法では、同期を行うSYNCと通信調整を行うCONTに全ての無線装置で共通な変調方式を用い、受信側でこれを復調して適宜SWで所定の変調方式の復調器(図中ではQPSKと16QAM)に切り替える。
特開平11−32096号公報
In this data transmission method, a synchronization method common to all wireless devices is used for SYNC for synchronization and CONT for communication adjustment, and this is demodulated on the receiving side, and a demodulator of a predetermined modulation method is appropriately switched by SW (in the figure) Then, switch to QPSK and 16QAM.
JP-A-11-32096

しかしながら、このような従来の変調方式判定方法にあっては、送信フレームに共通の変調方式を用いたデータ列を用いているため、プリアンブル、通信調整部といった、いわゆる物理ヘッダが変調方式ごとに異なる性能を求められているにもかかわらず、全ての装置での受信を可能にするために、最も長いデータ長とする必要があり、さらに個別の変調方式に必要な物理ヘッダ部が別途必要となるため、実効的な通信速度が低下するといった問題がある。   However, in such a conventional modulation method determination method, since a data string using a common modulation method is used for a transmission frame, so-called physical headers such as a preamble and a communication adjustment unit are different for each modulation method. Despite performance demands, the longest data length is required to enable reception by all devices, and a separate physical header required for individual modulation schemes is required. Therefore, there is a problem that the effective communication speed decreases.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の変調方式を用いる通信システムにおいても通信速度の低下が少ない、複数変調方式共存の無線通信システムを実現する無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and a wireless communication apparatus and a wireless communication system for realizing a wireless communication system coexisting with a plurality of modulation schemes, in which a communication speed using a plurality of modulation schemes is small and the communication speed is small. It is another object of the present invention to provide a wireless communication method.

本発明の無線通信装置は、複数の変調方式を用いる無線通信において受信信号の変調方式を決定する無線通信装置であって、第1のデータ列を生成する第1の変調方式による変調信号を復調する第1の復調手段と、基準用のデータ列を生成する基準データ生成手段と、前記第1のデータ列と前記基準用のデータ列を比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果が所定値以上であれば第1の変調方式を、前記比較結果が所定値未満であれば第2の変調方式を特定する判定手段とを備える構成を採る。   A radio communication apparatus according to the present invention is a radio communication apparatus that determines a modulation scheme of a received signal in radio communication using a plurality of modulation schemes, and demodulates a modulation signal by a first modulation scheme that generates a first data string. A first demodulating means, a reference data generating means for generating a reference data string, a comparing means for comparing the first data string and the reference data string, and a comparison result by the comparing means is predetermined. If the value is equal to or greater than the value, the first modulation method is used, and if the comparison result is less than a predetermined value, the second modulation method is determined.

本発明の無線通信システムは、複数の変調方式で通信可能なサーバ装置と、少なくとも1つの変調方式で通信を行うクライアント装置とから構成される無線通信システムであって、前記サーバ装置及び/又は前記クライアント装置は、上記無線通信装置から構成される構成を採る。   The wireless communication system of the present invention is a wireless communication system including a server device that can communicate with a plurality of modulation schemes and a client device that communicates with at least one modulation scheme. The client device adopts a configuration composed of the wireless communication device.

本発明の無線通信方法は、複数の変調方式を用いる無線通信において受信信号の変調方式を決定する無線通信方法であって、受信信号を取得するステップと、第1のデータ列を生成する第1の変調方式による変調信号を復調する第1の復調ステップと、第2のデータ列を生成する第2の変調方式による変調信号を復調する第2の復調ステップと、復調により得られた第1及び第2のデータ列を比較して、受信信号の変調方式を判定するステップとを有する。   The wireless communication method of the present invention is a wireless communication method for determining a modulation method of a received signal in wireless communication using a plurality of modulation methods, the step of acquiring the received signal, and the first generating a first data string A first demodulation step for demodulating the modulation signal according to the modulation scheme of FIG. 2, a second demodulation step for demodulating the modulation signal according to the second modulation scheme for generating the second data string, and the first and Comparing the second data string and determining the modulation method of the received signal.

本発明によれば、複数の変調方式を用いる通信システムにおいても、通信速度の低下が少ない、複数変調方式共存の無線通信システムを実現することができる。   According to the present invention, even in a communication system using a plurality of modulation schemes, it is possible to realize a radio communication system coexisting with a plurality of modulation schemes with little reduction in communication speed.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係るUWB無線通信システムを構成する各無線装置の構成を示す図である。本実施の形態は、2つの変調方式を用いる無線通信としてASK(Amplitude Shift Keying)変調及びQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調装置に適用した例である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of each radio apparatus constituting the UWB radio communication system according to Embodiment 1 of the present invention. This embodiment is an example applied to an ASK (Amplitude Shift Keying) modulation and a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation apparatus as wireless communication using two modulation schemes.

図1において、UWB無線通信システムは、各変調方式を用いた無線装置からなり、ASK変調方式で通信を行うASK変調装置100と、QPSK変調方式で通信を行うQPSK変調装置200と、ASK変調方式とQPSK変調方式のいずれの変調方式でも通信可能なASK/QPSK変調装置300とから構成される。   In FIG. 1, the UWB wireless communication system includes wireless devices using each modulation method, and includes an ASK modulation device 100 that performs communication using the ASK modulation method, a QPSK modulation device 200 that performs communication using the QPSK modulation method, and an ASK modulation method. And an ASK / QPSK modulation apparatus 300 that can communicate with any of the QPSK modulation systems.

ASK変調装置100は、搬送波信号源111、ASK変調部112及び送信アンテナ113からなる送信系110と、受信アンテナ121、エンベロープ検波部122及びMod/Demod部123からなる受信系120とを備えて構成される。Mod/Demod部123は、送信データ及び受信データを変復調する。   The ASK modulation apparatus 100 includes a transmission system 110 including a carrier signal source 111, an ASK modulation unit 112, and a transmission antenna 113, and a reception system 120 including a reception antenna 121, an envelope detection unit 122, and a Mod / Demod unit 123. Is done. The Mod / Demod unit 123 modulates and demodulates transmission data and reception data.

QPSK変調装置200は、搬送波信号源211、π/2移相器212、ミキサ213,214及び送信アンテナ215からなるQPSK変調部210と、受信アンテナ221、π/2移相器222、ミキサ223,224及びMod/Demod部225からなるQPSK復調部220とを備えて構成される。   The QPSK modulation apparatus 200 includes a QPSK modulation unit 210 including a carrier signal source 211, a π / 2 phase shifter 212, mixers 213 and 214, and a transmission antenna 215, a reception antenna 221, a π / 2 phase shifter 222, and a mixer 223. And a QPSK demodulator 220 including a Mod / Demod unit 225.

ASK変調装置100及びQPSK変調装置200は、ASK又はQPSKといった単一の変調信号のみを送受信するように構成されている。   The ASK modulation apparatus 100 and the QPSK modulation apparatus 200 are configured to transmit and receive only a single modulation signal such as ASK or QPSK.

上記各無線装置に対し、例えばコンテンツサーバとなるASK/QPSK変調装置300は、複数の変調方式で送信された信号を受信し、適宜変調方式を切り替えて返信することが必要であるため、ASK変調部とQPSK変調部の機能を共に有する構成となっている。異なる変調方式の機能を共に有するためには、例えば、ASK変調部とQPSK変調部とを個別に備える構成や、その機能ブロックの一部を共有する方法がある。変調方式を切り替えるためには、受信した信号の変調方式を特定する必要があり、この変調方式決定方法については図2より後述する。   For each wireless device, for example, the ASK / QPSK modulation device 300 serving as a content server needs to receive signals transmitted in a plurality of modulation schemes, and switch back the modulation schemes as appropriate. And the QPSK modulation unit. In order to have both functions of different modulation schemes, for example, there are a configuration in which an ASK modulation unit and a QPSK modulation unit are individually provided, and a method of sharing a part of the functional blocks. In order to switch the modulation method, it is necessary to specify the modulation method of the received signal, and this modulation method determination method will be described later with reference to FIG.

図2は、UWB無線システムの変調方式決定機能の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the modulation scheme determining function of the UWB wireless system.

図2において、変調方式決定機能ブロック400は、ASK復調器410、QPSK復調器420、基準データ生成部430、及び比較器440を備え、比較器440は、相関器441,442及び比較回路443から構成される。   In FIG. 2, the modulation scheme determining function block 400 includes an ASK demodulator 410, a QPSK demodulator 420, a reference data generation unit 430, and a comparator 440. The comparator 440 includes correlators 441 and 442 and a comparator circuit 443. Composed.

変調方式決定機能ブロック400では、受信したデータはASK復調器410とQPSK復調器420に入力され、それぞれの変調信号であると仮定して復調が行われる。ASK復調器410とQPSK復調器420により復調されたデータは、比較器440に入力される。   In the modulation scheme determination functional block 400, the received data is input to the ASK demodulator 410 and the QPSK demodulator 420, and demodulation is performed assuming that the data is a respective modulation signal. Data demodulated by the ASK demodulator 410 and the QPSK demodulator 420 is input to the comparator 440.

基準データ生成部430は、変調方式に係わらない、ある装置の基準用のデータ列を生成する。例えば、後述する図7に示すパケットのデータを基にデータ列を生成することも可能である。   The reference data generation unit 430 generates a reference data string for a certain device regardless of the modulation method. For example, it is possible to generate a data string based on packet data shown in FIG.

比較器440は、2つの復調データそれぞれについて、基準データ生成部430で生成された基準となるデータ列との相関を相関器441,442で取り、相関結果は比較回路443で比較される。この比較結果を基に、ASK復調とQPSK復調の結果のいずれの相関値が高い、つまりはどちらの復調結果が確からしいということで変調方式を決定することができる。   The comparator 440 correlates the two demodulated data with the reference data string generated by the reference data generation unit 430 by the correlators 441 and 442, and the correlation result is compared by the comparison circuit 443. Based on the comparison result, the modulation scheme can be determined based on which correlation value between the result of ASK demodulation and the result of QPSK demodulation is high, that is, which demodulation result is likely.

このように、変調方式決定機能ブロック400は、第1のデータ列を生成する第1の変調方式による変調信号を復調するQPSK復調器420と、第2のデータ列を生成する第2の変調方式による変調信号を復調するASK復調器410と、基準用のデータ列を生成する基準データ生成部430と、第1及び第2のデータ列と基準用のデータ列を比較するための相関器441,442と、データ列の比較による比較結果が所定値以上であれば第1の変調方式を、比較結果が所定値未満であれば第2の変調方式を特定する比較回路443とを備える。   As described above, the modulation scheme determining function block 400 includes the QPSK demodulator 420 that demodulates the modulated signal according to the first modulation scheme that generates the first data sequence, and the second modulation scheme that generates the second data sequence. ASK demodulator 410 that demodulates the modulated signal according to the above, a reference data generation unit 430 that generates a reference data string, and a correlator 441 for comparing the first and second data strings with the reference data string 442, and a comparison circuit 443 that identifies the first modulation scheme if the comparison result of the data string comparison is greater than or equal to a predetermined value, and the second modulation scheme if the comparison result is less than the predetermined value.

図3は、PSK/OOK(On Off Keying)復調ブロックの具体的構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration of a PSK / OOK (On Off Keying) demodulation block.

図3において、PSK/OOK変調ブロックは、受信チャネルインターフェースである受信フロントエンド510、搬送波信号源511、π/2移相器512、ミキサ513,514、LPF515,516、PSK判定部(PSK decision unit)517、OOK判定部(OOK decision unit)518、電力検出部(PWR detector)519、及びPCU(Programmable Control Unit)520を備えて構成される。   In FIG. 3, a PSK / OOK modulation block includes a reception front end 510 which is a reception channel interface, a carrier signal source 511, a π / 2 phase shifter 512, mixers 513 and 514, LPFs 515 and 516, a PSK decision unit (PSK decision unit). 517, an OOK decision unit 518, a power detection unit (PWR detector) 519, and a PCU (Programmable Control Unit) 520.

インパルス無線通信システムに用いられる変調方式の一つとしてOOKが知られている。OOKは振幅変調の一種で2値のデジタル信号符号「1」,「0」に対し、インパルス信号の有無(ON/OFF)を対応させる変調方式である。OOK変調信号を復調するには受信信号の有無を判定すればよく、一般的には受信信号の振幅値を所定の閾値と比較し、振幅値が閾値よりも大きい場合に符号「1」と判定し、振幅値が閾値より小さい場合に符号「0」と判定してデジタル信号符号を検出する手法を用いるため、適切な受信品質を得るためには閾値を適切な値に設定することが重要となる。   OOK is known as one of modulation schemes used in an impulse radio communication system. OOK is a type of amplitude modulation, and is a modulation method in which the presence / absence (ON / OFF) of an impulse signal is associated with binary digital signal codes “1” and “0”. In order to demodulate the OOK modulated signal, it is only necessary to determine the presence or absence of a received signal. In general, the amplitude value of the received signal is compared with a predetermined threshold, and when the amplitude value is larger than the threshold, the code is determined to be “1”. When the amplitude value is smaller than the threshold value, a method of determining the code “0” and detecting the digital signal code is used. Therefore, in order to obtain appropriate reception quality, it is important to set the threshold value to an appropriate value. Become.

受信された信号は、受信フロントエンド510に入力され、受信電力や搬送波周波数成分の除去が行われた後、この受信信号は直交復調を行うための復調部を構成するミキサ513,514と、受信電力を検出する電力検出部519に入力される。復調部では、搬送波信号源511、π/2移相器512とミキサ513,514を用いて直交復調を行い、LPF515,516でスプリアス成分除去とS/N帯域制限された後、PSK判定部517とOOK判定部518で変調方式の特定用の受信データ列の生成を行う。受信判定を行う判定部は、PCU520の中に搭載されている。また、電力検出部519では、受信した信号の電力を検出し、PCU518に判定用のデータとして入力する。   The received signal is input to the reception front end 510, and after reception power and carrier frequency components are removed, the reception signal is received by mixers 513 and 514 that constitute a demodulation unit for performing quadrature demodulation, The power is input to a power detection unit 519 that detects power. In the demodulator, quadrature demodulation is performed using the carrier signal source 511, the π / 2 phase shifter 512, and the mixers 513 and 514. After the spurious components are removed and the S / N band is limited by the LPFs 515 and 516, the PSK determination unit 517 is obtained. The OOK determination unit 518 generates a reception data string for specifying the modulation method. A determination unit that performs reception determination is mounted in the PCU 520. Further, the power detection unit 519 detects the power of the received signal and inputs it to the PCU 518 as data for determination.

図4は、上記OOK判定部518の詳細な構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration of the OOK determination unit 518.

図4において、OOK判定部518は、マッチドフィルタ601,602、自乗相関器603,604、加算器605、及び閾値判定部606を備えて構成される。   In FIG. 4, the OOK determination unit 518 includes matched filters 601 and 602, square correlators 603 and 604, an adder 605, and a threshold determination unit 606.

LPF515,516からの復調信号は、マッチドフィルタ601,602に入力され、マッチドフィルタ601,602により相関検出を行うとともに、自乗相関器603,604により自乗相関を行った後に、加算器605により2つのデータ列の相関演算を行う。閾値判定部606では、相関演算を基に相関度の判定を行う。   The demodulated signals from the LPFs 515 and 516 are input to the matched filters 601 and 602, the correlation is detected by the matched filters 601 and 602, and the square correlation is performed by the square correlators 603 and 604, and then two signals are added by the adder 605. Performs correlation calculation of data strings. The threshold determination unit 606 determines the degree of correlation based on the correlation calculation.

以下、上述のように構成されたUWB無線通信システムの動作を説明する。   The operation of the UWB wireless communication system configured as described above will be described below.

図5は、本実施の形態のUWB無線通信システムの利用の一形態を説明する図である。   FIG. 5 is a diagram for explaining one form of use of the UWB wireless communication system of the present embodiment.

図5において、UWB無線通信システムは、大型ディスプレー701及び複数のコンテンツ出力端711〜713を備えるコンテンツサーバ710と、コンテンツサーバ710にアクセスし、コンテンツサーバ710に蓄積されたデータのダウンロードを行う無線端末装置などのダウンロード端末721,722とから構成される。   In FIG. 5, the UWB wireless communication system includes a content server 710 having a large display 701 and a plurality of content output terminals 711 to 713, and a wireless terminal that accesses the content server 710 and downloads data stored in the content server 710. It consists of download terminals 721 and 722 such as devices.

例えば、電車や飛行機での移動を行う際、移動時間を有効に利用する方法の一つとしてポータブル機器でのコンテンツ視聴・観賞がある。コンテンツは大きく有料コンテンツと無料コンテンツに分けられる。有料コンテンツとしては映画、音楽、無料コンテンツとしては商品や店舗の紹介といった、これにともなう新たな購買につながる宣伝の類がある。図5では、第1のユーザAと第2のユーザBとが、コンテンツサーバ710からコンテンツデータのダウンロードを行う場合について示している。2人のユーザA,Bはそれぞれダウンロード端末721,722を持っており、コンテンツサーバ710と比較的近い位置にある第1のダウンロード端末721はダウンロードを実行中、やや遠い位置にある第2のダウンロード端末722はダウンロードを行うための調整段階である。   For example, when moving by train or airplane, one of the methods for effectively using the travel time is content viewing / viewing on a portable device. Content is broadly divided into paid content and free content. Paid content includes movies, music, and free content such as product and store introductions. FIG. 5 shows a case where the first user A and the second user B download content data from the content server 710. The two users A and B have download terminals 721 and 722, respectively, and the first download terminal 721 that is relatively close to the content server 710 is performing the download, and the second download that is slightly far away from the content server 710. The terminal 722 is an adjustment stage for downloading.

また、図中のコンテンツ出力端711〜713は、ユーザA,Bに無線リンクの通信パスを意識させることで、例えばミリ波を用いた無線システムのように直進性が高い電波を用いる場合、ユーザA,Bがこれに端末を向けることを誘うようにしている。   Also, the content output terminals 711 to 713 in the figure make the users A and B aware of the communication path of the wireless link, so that, for example, when using radio waves with high straightness like a wireless system using millimeter waves, A and B are invited to point the terminal at this.

図6は、図5のUWB無線通信システムを上方から見たコンテンツサーバ710と各ユーザA,Bの位置関係を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between the content server 710 and each of the users A and B when the UWB wireless communication system of FIG. 5 is viewed from above.

コンテンツサーバ710とダウンロード端末721,722の関係は大きく4つに分けることができる。1つ目は、コンテンツサーバ710と高レート通信が可能な近い位置にある端末a(図5では、第1のダウンロード端末721)である。2つ目は、低レートの通信のみ可能なやや遠い位置にある端末で、ダウンロードを予定しており、通信タイミングや、周波数チャネルがコンテンツサーバ710と調整できる端末b(図5では、第2のダウンロード端末722)である。3つ目は、コンテンツサーバ710からプッシュされる情報を待ち受けていたり、ダウンロードのための調整がまだできていない端末cである。4つ目は、図中には無いが、低レート通信可能なエリアよりさらに外にいる端末dである。   The relationship between the content server 710 and the download terminals 721 and 722 can be roughly divided into four. The first is a terminal a (first download terminal 721 in FIG. 5) located at a close position where high-rate communication with the content server 710 is possible. The second is a terminal located at a slightly distant position where only low-rate communication is possible, and is scheduled to be downloaded. A terminal b (in FIG. 5, the second terminal in FIG. 5 can adjust the communication timing and frequency channel). Download terminal 722). The third is a terminal c that is waiting for information pushed from the content server 710 and has not yet been adjusted for downloading. The fourth is a terminal d which is not shown in the figure but is further outside the area where low rate communication is possible.

本実施の形態で対象とするのは、端末a,b,cであり、それぞれの端末a,b,cが利用できる変調方式は、OOK又はASK変調方式であったり、QPSK変調であったりと様々であり、端末によっては1つの変調方式のみに対応している。これらの端末a〜d(dは図示せず)に対応して通信を行うため、コンテンツサーバ710は、複数の変調方式に対応している。コンテンツサーバ710と端末a,b,c間で通信を行うためには変調方式を同一にすることが必要であり、多くは低レート通信のみが可能なエリアにてデータのやり取りをすることで、コンテンツサーバが端末の変調方式を特定する。   Targets in this embodiment are terminals a, b, and c, and the modulation schemes that can be used by the terminals a, b, and c are OOK or ASK modulation schemes, QPSK modulations, and so on. Various types of terminals support only one modulation scheme. In order to perform communication corresponding to these terminals a to d (d is not shown), the content server 710 supports a plurality of modulation schemes. In order to perform communication between the content server 710 and the terminals a, b, and c, it is necessary to make the modulation method the same, and in many cases, by exchanging data in an area where only low rate communication is possible, The content server identifies the modulation scheme of the terminal.

図7は、本実施の形態のUWB無線通信システムの無線フレーム構成の一例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a radio frame configuration of the UWB radio communication system according to the present embodiment.

図7において、無線フレーム800は、通信に使う各パケット810からなり、各パケット810は、プリアンブル811、変調セクション812を有するヘッダ813、及びペイロード814を備えて構成される。   In FIG. 7, a radio frame 800 includes packets 810 used for communication, and each packet 810 includes a preamble 811, a header 813 having a modulation section 812, and a payload 814.

通信時には、パケット810は一定の周期で送信されており、各パケット810には同期引き込みを行うためのプリアンブル811、変調方式に関する情報が含まれる変調セクション812、変調セクション812を含む物理情報が含まれるヘッダ813、通信相手に伝達したい情報が含まれるペイロード814がある。ここで、変調セクション812は一つの変調方式のみに対応しているので、図6に示す端末a〜dでは、このパケット810を復調できるものとできないものとがある。   At the time of communication, the packets 810 are transmitted at a constant cycle, and each packet 810 includes a preamble 811 for performing synchronization pull-in, a modulation section 812 including information on a modulation scheme, and physical information including the modulation section 812. There is a header 813 and a payload 814 containing information to be transmitted to the communication partner. Here, since the modulation section 812 supports only one modulation method, the terminals a to d shown in FIG. 6 may or may not be able to demodulate the packet 810.

なお、図7では、変調セクション812をヘッダ813の一部として記載しているが、プリアンブル811が特定の変調方式で変調された信号であるので、これで代用してもよい。   In FIG. 7, the modulation section 812 is described as a part of the header 813. However, since the preamble 811 is a signal modulated by a specific modulation method, this may be substituted.

また、変調セクション812をヘッダ813の一部として扱わず、特定のフレーム領域とし、プリアンブルとヘッダの間に入れたり、ヘッダの後ろに入れたりすることでも同様の効果が得られる。   Further, the same effect can be obtained by treating the modulation section 812 as a specific frame area without treating it as a part of the header 813 and inserting it between the preamble and the header or after the header.

また、図中には変調セクションの変調方式について記載してないが、例えばASK変調であったりQPSK変調であったりしてもよい。また、パケットごとに変調方式を変更することで、一つの変調方式にしか対応できない無線装置が混在している場合に、全ての無線装置がパケットを受信してその内容を復調できるように送ってもよい。この場合、1パケットごとに変調方式を変えたり、複数のパケットごとに変えたりすることが可能である。   Further, although the modulation scheme of the modulation section is not shown in the figure, for example, ASK modulation or QPSK modulation may be used. Also, by changing the modulation method for each packet, if there are mixed wireless devices that can support only one modulation method, send all the wireless devices so that they can receive the packet and demodulate its contents. Also good. In this case, it is possible to change the modulation method for each packet or change for each of a plurality of packets.

図8は、UWB無線通信システムの変調方式決定を示すフローチャートであり、図中Sはフローの各ステップを示す。本フローは、具体的には図3のPSK/OOK変調ブロックのPCU520により実行される。また、図5及び図6の使用形態では、コンテンツサーバ710が端末a〜dの変調方式を特定するまでのステップに対応する。   FIG. 8 is a flowchart showing the modulation scheme determination of the UWB wireless communication system, where S denotes each step of the flow. This flow is specifically executed by the PCU 520 of the PSK / OOK modulation block in FIG. 5 and 6 correspond to the steps until the content server 710 specifies the modulation schemes of the terminals a to d.

コンテンツサーバ710は、既に通信中の端末a,b,cに対し、図7のパケット810を送信すると同時に、特定の通信相手がいない時間帯では、複数の変調方式で通信希望の端末がいないかを探索するパケットを送出し、図8のフローのStart状態となる。この状態では、コンテンツサーバ710のPCU520(図3参照)はPSK判定部517とOOK判定部518の両方を動作させている(ステップS1)。コンテンツサーバ710からの探索パケットを受信した通信希望の端末は、コンテンツサーバ710に通信希望の旨のパケットを返信する。このパケットを受信したコンテンツサーバ710では、まず、ステップS2でPSK変調信号として判定を行う。次いで、ステップS3でPSKと復調結果が合うか否かを判別し、PSKとして復調した場合の相関結果がある一定のしきい値を超えていれば、ステップS4でコンテンツサーバ710はこの端末の通信方式をPSK変調と特定し、以後、通信を行う。しかし、ここでPSKと判定されなかった場合、ステップS5でPCU520はOOK変調と仮判定し、OOK変調したパケットを送信する。ステップS6では、再度戻ってきたパケットについてOOKと復調結果が合うか否かを判別し、OOKと復調結果が合えばOOKと判定できると判断し、ステップS7でPCU520はOOK変調と判定してOOK変調で通信を行って本フローを終了する。上記ステップS6でOOKとして特定できなければ、ステップS2に戻って再度PSKとしての判定からやり直す。   The content server 710 transmits the packet 810 of FIG. 7 to the terminals a, b, and c that are already communicating, and at the same time, in the time zone when there is no specific communication partner, is there a terminal that wishes to communicate with a plurality of modulation schemes? A packet for searching is sent out, and the Start state of the flow of FIG. 8 is entered. In this state, the PCU 520 (see FIG. 3) of the content server 710 operates both the PSK determination unit 517 and the OOK determination unit 518 (step S1). Upon receiving the search packet from the content server 710, the terminal that wishes to communicate returns a packet requesting communication to the content server 710. The content server 710 that has received this packet first makes a determination as a PSK modulated signal in step S2. Next, in step S3, it is determined whether or not the demodulation result matches the PSK. If the correlation result when demodulating as PSK exceeds a certain threshold value, the content server 710 communicates with this terminal in step S4. The system is specified as PSK modulation, and communication is performed thereafter. However, if the PSK is not determined here, the PCU 520 temporarily determines that the OOK modulation is performed in step S5, and transmits the packet subjected to the OOK modulation. In step S6, it is determined whether or not the OOK and the demodulation result match for the returned packet. If the OOK and the demodulation result match, it is determined that the OK can be determined. In step S7, the PCU 520 determines the OOK modulation and the OOK. Communication is performed by modulation, and this flow is finished. If it cannot be specified as OOK in step S6, the process returns to step S2 and starts again from the determination as PSK.

以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、変調方式決定機能ブロック400は、第1のデータ列を生成する第1の変調方式による変調信号を復調するQPSK復調器420と、第2のデータ列を生成する第2の変調方式による変調信号を復調するASK復調器410と、基準用のデータ列を生成する基準データ生成部430と、第1及び第2のデータ列と基準用のデータ列を比較するための相関器441,442と、データ列の比較による比較結果が所定値以上であれば第1の変調方式を、前記比較結果が所定値未満であれば第2の変調方式を特定する比較回路443とを備え、例えば、第1及び第2のデータ列の一部が予め定められた基準用のデータ列と予め定めた期間において同一であれば受信信号が位相変調であると判定する、又は、第1及び第2のデータ列の一部が予め定められた基準用のデータ列と予め定めた期間において異なれば受信信号が振幅変調であると判定するので、複数の変調方式を用いる通信システムにおいても通信速度の低下が少ない、複数変調方式共存の無線システムを実現することができる。   As described above in detail, according to the present embodiment, the modulation scheme determination function block 400 includes the QPSK demodulator 420 that demodulates the modulation signal according to the first modulation scheme that generates the first data string, ASK demodulator 410 that demodulates a modulation signal by the second modulation method that generates two data strings, a reference data generation unit 430 that generates a reference data string, the first and second data strings, and a reference data Correlator 441, 442 for comparing the data sequences of the first modulation method if the comparison result by comparison of the data sequences is equal to or greater than a predetermined value, and second modulation if the comparison result is less than the predetermined value For example, if a part of the first and second data strings is the same as a predetermined reference data string in a predetermined period, the received signal is phase-modulated. Judge that there is Alternatively, if a part of the first and second data strings is different from a predetermined reference data string in a predetermined period, it is determined that the received signal is amplitude modulated, and thus a plurality of modulation methods are used. A radio system coexisting with a plurality of modulation schemes can be realized in a communication system with little reduction in communication speed.

また、本通信フレーム構成と判定方法を用いることで、一つの変調方式のみを搭載した、複数の変調方式の通信装置からなる無線システムにおいて、各変調方式に合った物理ヘッダ構成で通信を行うことが可能となり、無線システム全体としての通信速度を高めることが可能となる。   In addition, by using this communication frame configuration and determination method, communication is performed with a physical header configuration suitable for each modulation method in a wireless system composed of a plurality of modulation method communication devices equipped with only one modulation method. Thus, the communication speed of the entire wireless system can be increased.

また、複数の変調方式を用いる無線システムにおいて、それぞれを復調できる復調器で受信し結果を比較することで、より確からしい復調結果が得られた復調器の変調方式が通信に用いられると判断することで、複雑なプロトコルを用いることなく変調方式の決定が可能となる。   In addition, in a wireless system using a plurality of modulation schemes, it is determined that the modulation scheme of the demodulator that obtained a more probable demodulation result is used for communication by receiving the data with a demodulator capable of demodulating each of them and comparing the results. Thus, the modulation scheme can be determined without using a complicated protocol.

2つの変調方法は位相変調と振幅変調であるので、復調結果の違いを大きくすることができる。特に、位相変調がPSK、振幅変調がOOKの場合、離散値の変調方式とすることで識別を容易にすることができる。   Since the two modulation methods are phase modulation and amplitude modulation, the difference in demodulation results can be increased. In particular, when the phase modulation is PSK and the amplitude modulation is OOK, identification can be facilitated by using a discrete modulation method.

また、図5に示すように、複数の変調方式を用いる無線システムが、複数の変調方式に対応可能なサーバ装置と、1つ又は複数の変調方式に対応可能なクライアント装置から構成されることにより、サーバ装置が適応して通信方式を変更することで無線システム内の通信を実現することができる。   Further, as shown in FIG. 5, a wireless system using a plurality of modulation schemes includes a server device that can handle a plurality of modulation schemes and a client device that can support one or a plurality of modulation schemes. The communication within the wireless system can be realized by the server device adapting and changing the communication method.

この場合、サーバ装置又はクライアント装置が、クライアント装置へのデータ伝送を一定周期のフレームで行い、フレームが同一無線システムの受信可能な装置全てが受信すべき共通部と一部の端末が受信すべき個別部からなる。すなわち、フレーム内に共通部(プリアンブルとヘッダ)と個別部(ペイロード)がある。ここで、サーバ装置は、フレーム内の共通部が少なくとも2つの異なる変調方式として、少なくとも2回以上のフレーム送信する。これにより、プリアンブルやヘッダを異なる変調方式としたフレームを2回以上に渡って送信することで、1つの変調方式にしか対応していない装置でも復調が可能となる。   In this case, the server apparatus or the client apparatus performs data transmission to the client apparatus in a frame of a certain period, and the common part and some terminals that should be received by all receivable apparatuses of the same wireless system should receive the frame. It consists of individual parts. That is, there are a common part (preamble and header) and an individual part (payload) in the frame. Here, the server device transmits the frame at least twice as a common unit in the frame as at least two different modulation schemes. As a result, a frame having different modulation schemes for the preamble and header is transmitted twice or more, so that even a device that supports only one modulation scheme can be demodulated.

また、クライアント装置は、フレーム内の共通部は少なくとも1つの変調方式としてサーバ装置にフレームを送信する。プリアンブルやヘッダを固定の変調方式としたフレームを送信することで、1つの変調方式にしか対応できない装置であることを複数の変調方式に対応可能なサーバ装置に知らせることが可能になる。   In addition, the client device transmits the frame to the server device using at least one modulation method for the common part in the frame. By transmitting a frame in which a preamble and a header have a fixed modulation scheme, it is possible to notify a server apparatus capable of supporting a plurality of modulation schemes that the device can handle only one modulation scheme.

この場合、サーバ装置は、クライアント装置から送信されたフレームを受信し、変調方式の見極めをおこなってもよい。   In this case, the server device may receive the frame transmitted from the client device and determine the modulation method.

なお、以上の説明ではPSKとOOKの例で説明したが、PSKはBPSK、QPSK、8−PSK等のいずれの変調方式を用いてもよく、OOKもASKや多値ASKとしてもよい。   In the above description, the example of PSK and OOK has been described, but PSK may use any modulation method such as BPSK, QPSK, and 8-PSK, and OOK may be ASK or multilevel ASK.

また、以上の説明では判定を行うパケット数について記載していないが、複数のパケットの受信結果を用いて判定することが一般的に行われる。   Moreover, although the number of packets to be determined is not described in the above description, the determination is generally performed using the reception results of a plurality of packets.

また、以上の説明では受信データと相関させるデータについて特に限定していないが、受信側で予め基準となる相関用データを生成または保持してこれとの相関を取るように構成してもよい。   In the above description, the data to be correlated with the reception data is not particularly limited. However, the reception side may generate or hold reference correlation data in advance and obtain a correlation with the data.

(実施の形態2)
実施の形態1では、受信データの復調結果の、いずれの変調方式が基準用のデータ列と一致するかのみで変調方式の特定を行った。実施の形態2では、さらに受信電力レベルを変調方式特定のパラメータとして用いる例である。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the modulation method is specified only by which modulation method in the demodulation result of the received data matches the reference data string. Embodiment 2 is an example in which the received power level is further used as a modulation method specific parameter.

図9は、本発明の実施の形態2に係るUWB無線通信システムの変調方式決定を示すフローチャートである。図8に示すフローと同一処理を行うステップには同一ステップ番号を付している。   FIG. 9 is a flowchart showing modulation scheme determination of the UWB wireless communication system according to Embodiment 2 of the present invention. Steps that perform the same processing as the flow shown in FIG. 8 are given the same step numbers.

まず、ステップS11でコンテンツサーバ710のPCU520(図3参照)はPSK判定部517、OOK判定部518及び電力検出部519を動作させてステップS2に進む。OOK変調の判定までは、実施の形態1と同じである。ステップS6で再度戻ってきたパケットについてOOKと復調結果が合わなければ、ステップS12で、PCU520は電力検出部519により検出された受信電力が、所定電力より大きいか否かを判別する。受信電力が所定値より大きいときは、PSK変調の信号であれば復調できないことは無いと判断し、OOK変調と判定して本フローを終了する。受信電力が所定値以下であるときは、上記ステップS2に戻る。すなわち、受信電力が所定値以下である、つまり、受信電力が小さければ、いずれの変調方式の信号であっても復調誤りが大きくなるため、変調方式の特定ができない。そこで、再度、PSK変調の可能性判定から行うことになる。   First, in step S11, the PCU 520 (see FIG. 3) of the content server 710 operates the PSK determination unit 517, the OOK determination unit 518, and the power detection unit 519, and proceeds to step S2. The steps up to the determination of OOK modulation are the same as those in the first embodiment. If the OOK and the demodulation result do not match for the packet returned again in step S6, in step S12, the PCU 520 determines whether or not the received power detected by the power detection unit 519 is greater than a predetermined power. When the received power is larger than a predetermined value, it is determined that there is no possibility of demodulation if the signal is PSK modulated, and the flow is terminated by determining OOK modulation. When the received power is less than or equal to the predetermined value, the process returns to step S2. That is, if the received power is less than or equal to a predetermined value, that is, if the received power is small, the demodulation error becomes large for any modulation system signal, and therefore the modulation system cannot be specified. Therefore, the determination is again made from the possibility of PSK modulation.

図10は、受信電力とPSK判定部517及びOOK判定部518の判定回路の出力との関係を表にして示す図である。図10の上段に示すように、電力強度が大きいときは相関の大きい変調方式が選択されるとともに、電力強度が大きくてもASKとPSKの相関が小さいときにはASK変調方式が選ばれる。図10の下段に示すように、電力強度が小さいときは相関の大きい変調方式が判定されるとともに、電力強度が小さく且つASKとPSKの相関が小さいときには、いずれの変調方式の信号であっても復調誤りが大きくなると判断して判定が継続される。   FIG. 10 is a table showing the relationship between the received power and the outputs of the determination circuits of the PSK determination unit 517 and the OOK determination unit 518. As shown in the upper part of FIG. 10, when the power intensity is high, a modulation scheme having a large correlation is selected, and when the correlation between ASK and PSK is small even when the power intensity is large, the ASK modulation scheme is selected. As shown in the lower part of FIG. 10, when the power intensity is small, a modulation scheme having a large correlation is determined, and when the power intensity is small and the correlation between ASK and PSK is small, the signal of any modulation scheme is used. The determination is continued by determining that the demodulation error becomes large.

したがって、本実施の形態によれば、実施の形態1の効果に加えて、受信電力不足での変調方式特定誤りを防ぐことができる。   Therefore, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to prevent a modulation scheme specifying error due to insufficient received power.

また、図5に示すように、少なくとも異なる所定の時間の受信電力を検出する機能を有するサーバ装置及びクライアント装置に適用し、サーバ装置は、クライアント装置から送信されたフレームを受信し、検出した受信電力の違いを変調方式の見極めに用いることで、低レートパルス通信の検出用に電力検出を行うことができる。   Further, as shown in FIG. 5, the present invention is applied to a server device and a client device having a function of detecting reception power at different predetermined times, and the server device receives a frame transmitted from the client device and detects the received frame. By using the difference in power to determine the modulation method, power detection can be performed for detection of low-rate pulse communication.

以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。   The above description is an illustration of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this.

例えば、複数の変調方式で送受信可能な装置と、一つの変調方式のみで送受信可能な装置での変調方式特定についてのみ述べたが、複数の変調方式で通信可能な装置であっても、希望する変調方式がある場合、返信をこの希望する変調方式で行うことで、変調方式を指定するように実施してもよい。例えば、QPSKとASKの両方で送受信可能であるが、省電力のためにASKで送信したい場合、通信相手からの信号がQPSKであっても、ASKで返信を行う。この際に、QPSKの復調部を動作させてその内容を復調して、これに応じて、例えば返信タイミング等を調整してもよい。   For example, only the modulation method specification in the device capable of transmitting / receiving with a plurality of modulation schemes and the device capable of transmitting / receiving with only one modulation scheme has been described. When there is a modulation method, the modulation method may be designated by performing a reply in the desired modulation method. For example, transmission / reception is possible with both QPSK and ASK, but when it is desired to transmit with ASK for power saving, even if the signal from the communication partner is QPSK, a reply is made with ASK. At this time, the QPSK demodulator may be operated to demodulate the contents, and the response timing, for example, may be adjusted accordingly.

また、図4に示す閾値判定回路を用い、相関結果が一定の閾値を超えなければいずれの変調方式とも判定せず、つづく受信データを基に判定をやり直してもよい。   Further, the threshold determination circuit shown in FIG. 4 may be used, and if the correlation result does not exceed a certain threshold, no modulation method is determined, and determination may be performed again based on subsequent received data.

また、以上の説明ではASK復調器とQPSK復調器の両方を用いた場合について説明したが、どちらか一方のみを用い、その相関結果が所定の値以上であるか否かで判定をしてもよい。例えば消費電力の低いASK復調器のみを動作させ、この相関結果が所定の値以上であればASK変調方式であると判定し、所定の値未満であればQPSKとする判定方法である。   In the above description, the case where both the ASK demodulator and the QPSK demodulator are used has been described, but only one of them is used, and whether or not the correlation result is equal to or greater than a predetermined value is determined. Good. For example, this is a determination method in which only an ASK demodulator with low power consumption is operated, and if the correlation result is equal to or greater than a predetermined value, the ASK modulation method is determined, and if the correlation result is less than the predetermined value, QPSK is determined.

また、本実施の形態では無線通信装置、UWB無線通信システム及び無線通信方法という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、通信装置、無線システム、送受信装置、変調方法、復調方法等であってもよいことは勿論である。   In this embodiment, the names wireless communication device, UWB wireless communication system, and wireless communication method are used. However, this is for convenience of explanation, and includes communication device, wireless system, transmission / reception device, modulation method, demodulation method, and the like. Of course there may be.

さらに、上記無線通信装置を構成する送信系、受信系の各回路部、例えば復調器の種類、その数及び接続方法など、さらには復調方式などは前述した実施の形態に限られない。   Further, the circuit units of the transmission system and the reception system that constitute the wireless communication apparatus, for example, the type, number and connection method of the demodulator, and the demodulation method are not limited to the above-described embodiments.

以上説明した無線通信方法は、この無線通信方法を機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムはコンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されている。   The wireless communication method described above is also realized by a program for causing this wireless communication method to function. This program is stored in a computer-readable recording medium.

本発明に係る無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法は、複数の変調方式を用いる通信システムにおいても通信速度の低下が少ない、複数変調方式共存の無線通信システム実現する変調方式判定方法に有効である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The radio communication apparatus, radio communication system, and radio communication method according to the present invention are effective as a modulation method determination method for realizing a radio communication system coexisting with multiple modulation schemes, in which a decrease in communication speed is small even in a communication system using multiple modulation schemes It is.

本発明の実施の形態1に係る無線通信システムを構成する各無線装置の構成を示す図The figure which shows the structure of each radio | wireless apparatus which comprises the radio | wireless communications system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本実施の形態1に係る無線通信システムの変調方式決定機能の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a modulation scheme determination function of the wireless communication system according to the first embodiment. 本実施の形態1に係る無線通信システムのPSK/OOK復調ブロックの具体的構成を示す図The figure which shows the specific structure of the PSK / OOK demodulation block of the radio | wireless communications system which concerns on this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1に係る無線通信システムのOOK判定部の詳細な構成を示す図The figure which shows the detailed structure of the OOK determination part of the radio | wireless communications system which concerns on this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1に係る無線通信システムの利用の一形態を説明する図The figure explaining one form of utilization of the radio | wireless communications system which concerns on this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1に係る無線通信システムを上方から見たコンテンツサーバと各ユーザA,Bの位置関係を示す図The figure which shows the positional relationship of the content server and each user A and B which looked at the radio | wireless communications system which concerns on this Embodiment 1 from upper direction. 本実施の形態1に係る無線通信システムの無線フレーム構成の一例を示す図The figure which shows an example of the radio | wireless frame structure of the radio | wireless communications system which concerns on this Embodiment 1. FIG. 本実施の形態1に係る無線通信システムの変調方式決定を示すフロー図Flow chart showing modulation scheme determination of radio communication system according to the first embodiment 本発明の実施の形態2に係る無線通信システムの変調方式決定を示すフロー図FIG. 9 is a flowchart showing modulation scheme determination of the radio communication system according to the second embodiment of the present invention. 本実施の形態2に係る無線通信システムの受信電力とPSK判定部及びOOK判定部の判定回路の出力との関係を表にして示す図The figure which shows the relationship between the reception power of the radio | wireless communications system which concerns on this Embodiment 2, and the output of the determination circuit of a PSK determination part and an OOK determination part in a table | surface. 従来のデータ伝送方法の通信フレームの構成を示す図The figure which shows the structure of the communication frame of the conventional data transmission method 従来のセンタ装置の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of a conventional center device

符号の説明Explanation of symbols

100 ASK変調装置
200 QPSK変調装置
300 ASK/QPSK変調装置
400 変調方式決定機能ブロック
410 ASK復調器
420 QPSK復調器
430 基準データ生成部
440 比較器
441,442 相関器
443 比較回路
510 受信フロントエンド
511 搬送波信号源
512 π/2移相器
513,514 ミキサ
515,516 LPF
517 PSK判定部
518 OOK判定部
519 電力検出部
520 PCU
601,602 マッチドフィルタ
603,604 自乗相関器
605 加算器
606 閾値判定部
701 大型ディスプレー
710 コンテンツサーバ
711〜713 コンテンツ出力端
721,722 ダウンロード端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ASK modulation apparatus 200 QPSK modulation apparatus 300 ASK / QPSK modulation apparatus 400 Modulation system determination functional block 410 ASK demodulator 420 QPSK demodulator 430 Reference data generation unit 440 Comparator 441, 442 Correlator 443 Comparison circuit 510 Reception front end 511 Carrier wave Signal source 512 π / 2 phase shifter 513, 514 Mixer 515, 516 LPF
517 PSK determination unit 518 OOK determination unit 519 Power detection unit 520 PCU
601 and 602 matched filters 603 and 604 squared correlator 605 adder 606 threshold judgment unit 701 large display 710 content server 711 to 713 content output terminal 721 and 722 download terminal

Claims (12)

複数の変調方式を用いる無線通信において受信信号の変調方式を決定する無線通信装置であって、
第1のデータ列を生成する第1の変調方式による変調信号を復調する第1の復調手段と、
基準用のデータ列を生成する基準データ生成手段と、
前記第1のデータ列と前記基準用のデータ列を比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果が所定値以上であれば第1の変調方式を、前記比較結果が所定値未満であれば第2の変調方式を特定する判定手段と
を備える無線通信装置。
A wireless communication apparatus that determines a modulation method of a received signal in wireless communication using a plurality of modulation methods,
First demodulating means for demodulating a modulation signal by a first modulation method for generating a first data string;
Reference data generating means for generating a reference data string;
Comparing means for comparing the first data string and the reference data string;
A wireless communication apparatus comprising: a first modulation method if a comparison result by the comparison unit is greater than or equal to a predetermined value; and a determination unit that identifies a second modulation method if the comparison result is less than a predetermined value.
第2のデータ列を生成する第2の変調方式による変調信号を復調する第2の復調手段を備え、
前記比較手段は、前記第2のデータ列と前記基準用のデータ列を比較する請求項1記載の無線通信装置。
A second demodulating means for demodulating a modulation signal by a second modulation method for generating a second data string;
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the comparison unit compares the second data string with the reference data string.
受信電力を検出する受信電力検出手段を備え、
前記判定手段は、前記受信電力検出手段により検出された電力情報を方式決定のパラメータの一つとして用いて特定を行う請求項1記載の無線通信装置。
A reception power detection means for detecting reception power is provided,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the determination unit performs identification by using power information detected by the reception power detection unit as one of parameters for determining a method.
前記判定手段は、
前記比較手段による比較結果が所定値以上であれば第1の変調方式を、前記比較結果が所定値未満であれば前記受信電力検出手段により検出された受信電力を参照し、前記受信電力が所定値以上であれば第2の変調方式を、前記受信電力が所定値未満であれば変調方式を特定せず、再度第1の変調方式であるか否かの判定を行う請求項3記載の無線通信装置。
The determination means includes
If the comparison result by the comparison means is equal to or greater than a predetermined value, the first modulation method is referred to. If the comparison result is less than the predetermined value, the reception power detected by the reception power detection means is referred to, and the reception power is predetermined. 4. The wireless device according to claim 3, wherein if it is equal to or greater than the value, the second modulation method is determined, and if the received power is less than a predetermined value, the modulation method is not specified and it is determined again whether the first modulation method is used. Communication device.
前記第1の変調方式は、位相変調方式であり、前記第2の変調方式は、振幅変調方式である請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the first modulation method is a phase modulation method, and the second modulation method is an amplitude modulation method. 前記受信信号は、少なくともプリアンブル部、ヘッダ部、及びペイロード部を有し、変調方式を表すデータ列が、前記プリアンブルの後に配置される、又は、前記変調方式を表すデータ列が、前記ヘッダ部の最初に配置される請求項1記載の無線通信装置。   The received signal has at least a preamble part, a header part, and a payload part, and a data string representing a modulation scheme is arranged after the preamble, or a data string representing the modulation scheme is included in the header part. The wireless communication apparatus according to claim 1, which is arranged first. 複数の変調方式で通信可能なサーバ装置と、
少なくとも1つの変調方式で通信を行うクライアント装置とから構成される無線通信システムであって、
前記サーバ装置及び/又は前記クライアント装置は、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の無線通信装置から構成される無線通信システム。
A server device capable of communicating with a plurality of modulation methods;
A wireless communication system including a client device that performs communication using at least one modulation method,
The said server apparatus and / or the said client apparatus are radio | wireless communications systems comprised from the radio | wireless communication apparatus in any one of Claims 1 thru | or 6.
複数の変調方式を用いる無線通信において受信信号の変調方式を決定する無線通信方法であって、
受信信号を取得するステップと、
第1のデータ列を生成する第1の変調方式による変調信号を復調する第1の復調ステップと、
第2のデータ列を生成する第2の変調方式による変調信号を復調する第2の復調ステップと、
復調により得られた第1及び第2のデータ列を比較して、受信信号の変調方式を判定するステップと
を有する無線通信方法。
A wireless communication method for determining a received signal modulation method in wireless communication using a plurality of modulation methods,
Obtaining a received signal;
A first demodulation step of demodulating a modulation signal by a first modulation method for generating a first data string;
A second demodulation step of demodulating a modulation signal by a second modulation method for generating a second data string;
Comparing the first and second data strings obtained by demodulation and determining the modulation method of the received signal.
前記判定ステップでは、
前記第1のデータ列を予め定められた第1の基準用のデータ列と比較するステップと、
前記第2のデータ列を予め定められた第2の基準用のデータ列と比較するステップとを有する請求項8記載の無線通信方法。
In the determination step,
Comparing the first data string with a predetermined first reference data string;
9. The wireless communication method according to claim 8, further comprising the step of comparing the second data string with a predetermined second reference data string.
前記判定ステップでは、
前記第1及び第2のデータ列の一部が予め定められた基準用のデータ列と予め定めた期間において同一であれば前記受信信号が位相変調であると判定する、又は、
前記第1及び第2のデータ列の一部が予め定められた基準用のデータ列と予め定めた期間において異なれば前記受信信号が振幅変調であると判定する請求項8記載の無線通信方法。
In the determination step,
If a part of the first and second data strings is the same as a predetermined reference data string in a predetermined period, it is determined that the received signal is phase modulated, or
9. The wireless communication method according to claim 8, wherein if the part of the first and second data strings is different from a predetermined reference data string in a predetermined period, the received signal is determined to be amplitude modulated.
前記判定ステップでは、
前記第1及び第2のデータ列の一部が予め定められた基準用のデータ列と予め定めた期間において同一であれば前記受信信号が振幅変調であると判定する、又は、
前記第1及び第2のデータ列の一部が予め定められた基準用のデータ列と予め定めた期間において異なれば前記受信信号が位相変調であると判定する請求項8記載の無線通信方法。
In the determination step,
If a part of the first and second data strings is the same as a predetermined reference data string in a predetermined period, it is determined that the received signal is amplitude-modulated, or
9. The wireless communication method according to claim 8, wherein if the part of the first and second data sequences differs from a predetermined reference data sequence in a predetermined period, the received signal is determined to be phase modulated.
前記第1の変調方式は、PSKを含む位相変調方式であり、前記第2の変調方式は、OOKを含む振幅変調方式である有する請求項8記載の無線通信方法。
9. The wireless communication method according to claim 8, wherein the first modulation scheme is a phase modulation scheme including PSK, and the second modulation scheme is an amplitude modulation scheme including OOK.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014097506A1 (en) * 2012-12-20 2014-06-26 日本電気株式会社 Communication system, receiver, transmitter, communication method, transmission method, and reception method

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