JP2015220613A - 無線受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線フレームの誤検出確率および未検出確率を低減できる。
【解決手段】本開示の一実施形態に係る無線受信装置は、検出部、復調部、判定部および設定部を含む。検出部は、受信した際の受信電力レベルがキャリア検出閾値以上となる無線フレームを検出する。復調部は、無線フレームに対して復調処理を行う。判定部は、復調処理に成功したか否かに応じて、他装置と自装置との間の接続状態を判定する。設定部は、接続状態が接続要求フレームの復調処理に成功していない初期状態であれば、キャリア検出閾値を固定値である第１閾値に設定し、接続状態が初期状態以外であれば、キャリア検出閾値を、第１閾値以上かつ可変値である第２閾値に設定する。
【選択図】図２

Description

本開示は、無線受信装置に関する。

無線通信において、無線フレームのキャリア検出を適切に行うためには、キャリア検出のための閾値（以下、キャリア検出閾値）を適当な値に設定する必要がある。閾値が高いと、所望の無線フレームを受信してもキャリアを検出できない確率（以下、未検出確率）が高くなり、通信品質が劣化する。一方、閾値が低いと、干渉波およびノイズの影響により誤ってキャリアであると検出してしまう確率（以下、誤検出確率）が高くなり、通信品質が劣化する。干渉波が存在しない環境においては、誤検出確率を低減するためにノイズのみを考慮すればよいが、干渉波が存在する環境においては、干渉波とノイズとの両方の影響を受ける。一般に干渉波の電力レベルは変動するため、キャリア検出閾値を適応的に設定する手法がある。

しかし、上述した手法では、無線受信装置の接続状態に応じて干渉の影響を受けやすいケースと受けにくいケースとがある場合でも、ケース分けすることなく一様に閾値を設定する。よって、干渉に対して柔軟に対応できず、無線フレームの誤検出確率および未検出確率を適応的に低減させることができない。

特開２０１０−１９３４４６号公報

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、無線フレームの誤検出確率および未検出確率を低減することができる無線受信装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る無線受信装置は、検出部、復調部、判定部および設定部を含む。検出部は、受信した際の受信電力レベルがキャリア検出閾値以上となる無線フレームを検出する。復調部は、前記無線フレームに対して復調処理を行う。判定部は、前記復調処理に成功したか否かに応じて、他装置と自装置との間の接続状態を判定する。設定部は、前記接続状態が接続要求フレームの復調処理に成功していない初期状態であれば、前記キャリア検出閾値を固定値である第１閾値に設定し、前記接続状態が前記初期状態以外であれば、前記キャリア検出閾値を、前記第１閾値以上かつ可変値である第２閾値に設定する。

２つの無線システムに関する概念図。 第１の実施形態に係る無線受信装置を示すブロック図。 本実施形態に係る近接システムの接続確立シーケンスの一例を示す図。 未検出確率と誤検出確率との関係を示す図。 閾値設定部の閾値設定処理を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る閾値設定部の閾値設定処理の具体例を示す図。 第１の実施形態に係る無線受信装置の動作の一例を示す図。 第２の実施形態に係る閾値設定部の閾値設定処理の具体例を示す図。 第３の実施形態に係る無線受信装置を示すブロック図。 第３の実施形態に係る無線受信装置の動作の一例を示す図。 従来のキャリア検出閾値の設定手法を示す概念図。

以下、図面を参照しながら本開示の一実施形態に係る無線受信装置について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。

（第１の実施形態）
本実施形態で想定する２つの無線システムについて図１の概念図を参照して説明する。
図１は、近接端末１０１、近接端末１０２、近距離端末１５１および近距離端末１５２を含む。

近接端末１０１および近接端末１０２は、例えば６０ＧＨｚ帯を用いる１対１通信に特化しており、通信距離が数センチメートル程度の近接ミリ波無線システム（以下、近接システム１００）において利用される。ここでは、近接端末１０１は、６０ＧＨｚ帯の周波数を用いて無線フレームを近接端末１０２に送信し、データ通信を行う。
近距離端末１５１および近距離端末１５２は、例えば６０ＧＨｚ帯を用いる近距離ミリ波無線システム（以下、近距離システム１５０という）において利用される。このような近距離システム１５０の一例としては、例えば通信距離が数メートル程度のＷｉＧｉｇ／ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄに代表される国際標準規格がある。ここでは、近距離端末１５１が６０ＧＨｚ帯の周波数を用いて無線フレームを近距離端末１５２に送信し、データ通信を行う。
近接システム１００と近距離システム１５０とが同一エリアに存在する場合、近距離システム１５０の方がサービスエリアが広いため、通信距離の関係で相対的に近接システム１００の方が干渉の影響を受けやすくなる。以下、近接システムにおける近接端末が送信した無線フレームを所望波と呼び、近距離システムにおける近距離端末が送信した無線フレームを干渉波と呼ぶ。

次に、第１の実施形態に係る無線受信装置について図２のブロック図を参照して説明する。無線受信装置は、例えば図１の近接端末１０２として用いられる。
第２の実施形態に係る無線受信装置２００は、アンテナ２０１と、送受信部２０２と、キャリア検出部２０３と、復調部２０４と、接続状態判定部２０５と、受信電力測定部２０６と、閾値設定部２０７とを含む。

アンテナ２０１は、例えば６０ＧＨｚ帯の無線信号を送受信できるような、無線通信に用いる一般的なアンテナであればよいので、ここでの説明は省略する。また、図２では、アンテナ２０１は１つであるが、複数でもよい。
送受信部２０２は、アンテナ２０１を介して、通信相手となる他装置（近接端末）からの無線フレームを受信する。また、送受信部２０２は、他装置への応答を示す無線フレームであるＡＣＫフレームなどを他装置に送信する。

キャリア検出部２０３は、送受信部２０２から無線フレームを受け取り、無線フレームの受信した際の受信電力レベルがキャリア検出のための閾値（キャリア検出閾値）以上であるか否かを判定する。受信電力レベルがキャリア検出閾値以上である場合は、キャリアを検出したと判定し、キャリア検出結果を得る。また、キャリア検出部２０３は、後述する閾値設定部２０７から新たな閾値が設定された場合は、現在のキャリア検出閾値を新たな閾値に更新する。

復調部２０４は、キャリア検出部２０３からキャリア検出結果と検出された無線フレームとを受け取り、キャリア検出結果に基づいて検出されたと示される無線フレームに対して復調処理を行い、復調結果を得る。また、復調部２０４は、無線フレームを復調する際に自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）で制御した利得値と、ＡＧＣで制御した後のプリアンブルのアナログデジタル変換（ＡＤＣ：Analog-to-digital converter）出力とを生成する。

接続状態判定部２０５は、復調部２０４から復調結果を受け取り、復調結果が正しいか否かを判定する。復調結果が正しいか否かの判定としては、例えば、無線フレームに付加される巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）情報が正しいか否かを判定すればよい。以下では、「復調結果が正しい」ことを、「復調処理に成功した」ともいう。また、復調処理に成功すれば、復調処理した無線フレームのフレーム種別に関する情報を得られる。フレーム種別は、例えば、他装置からの接続要求を示す無線フレームである接続要求フレーム、ＡＣＫフレーム、データ本体を含むデータフレームが挙げられる。復調処理に成功したか否かの情報およびフレーム種別を判定結果として得る。
接続状態判定部２０５は、判定結果に応じて、通信相手となる他装置と自装置との間の接続状態を判定する。接続状態としては、本実施形態では、初期状態と、中間状態と、接続確立状態との３つの状態を想定する。初期状態は、他装置からの接続要求を示す無線フレームである接続要求フレームの復調処理に成功していない状態である。中間状態は、接続要求フレームの復調処理に成功した後から他装置と自装置との間の接続が確立する前までの状態である。接続確立状態は、前記他装置と自装置との間の接続が確立した以降の状態である。なお、これに限らず、接続状態として、初期状態と接続確立状態との２つの状態でもよいし、初期状態を含む４つ以上の状態でもよい。
また、接続状態判定部２０５は、復調結果と接続状態とに応じて、送受信部２０２にＡＣＫ等を送信するよう制御信号を出力したり、上位レイヤに制御信号を出力し、上位レイヤからの指示信号を受け取る。

受信電力測定部２０６は、復調部２０４から利得値とＡＤＣ出力とを受け取り、利得値とＡＤＣ出力とに基づいて、無線フレームの受信電力値を測定する。受信電力値の測定は、一般的な受信信号強度表示（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）などを計算すればよいので、ここでの説明は省略する。
閾値設定部２０７は、接続状態判定部２０５から判定結果および接続状態を、受信電力測定部２０６から受信電力値を、それぞれ受け取る。閾値設定部２０７は、判定結果、接続状態および受信電力値に基づいて、キャリア検出部２０３で用いるキャリア検出閾値を、固定値である第１閾値に設定するか、第１閾値以上でありかつ可変値である第２閾値に設定するかを決定する。キャリア検出閾値の設定方法については、図５および図６を参照して後述する。

次に、本実施形態に係る近接システムの接続確立シーケンスの一例について図３を参照して説明する。
図３は、近接端末１０１が近接端末１０２（無線受信装置２００）と接続を確立し、データを送信するまでの時系列を示す。近接端末１０１から無線受信装置２００への矢印、および無線受信装置２００から近接端末１０１への矢印は、それぞれ無線フレームを通信相手に送信することを示す。

初期状態３１０において、近接端末１０１は、接続要求１として、４マイクロ秒の期間長を有する接続要求フレームを、無線受信装置２００から応答があるまで１０マイクロ秒間隔で１ミリ秒間連続して送信し続ける。すなわち、近接端末１０１は、接続要求１をバースト送信する。無線受信装置２００は、最初は、近接端末１０１からの接続要求１の接続要求フレームを干渉波などの影響で受信できないが、タイミング３０１で初めて接続要求１の接続要求フレームを受信できたとする。

無線受信装置２００は、受信した接続要求１の接続要求フレームの復調処理に成功すると、受信した接続要求フレームに対する応答であるＡＣＫフレームを近接端末１０１に送信する。このとき、初期状態３１０から中間状態３１１へ推移する。ＡＣＫフレームの送信とともに、近接端末１０１と接続可能か否かを確認する処理を無線受信装置２００の上位レイヤで行う。
近接端末１０１は、無線受信装置２００からＡＣＫフレームを受信したのち、接続要求２として、接続要求フレームを８０マイクロ秒間隔で応答があるまで送信し続ける。接続要求１と接続要求２とで送信される接続要求フレームは、接続要求１がＡＣＫフレームを通信相手に要求すること以外は同様のデータを含む無線フレームである。

無線受信装置２００は、上位レイヤにより近接端末１０１と接続可能であると判定されると、接続要求２の接続要求フレームを受け取ったのち（タイミング３０２）、近接端末１０１に接続応答を示す無線フレームである接続応答フレームを送信する。
近接端末１０１は、無線受信装置２００から接続応答フレームを受信すると、無線受信装置２００にＡＣＫフレームを送信する。

無線受信装置２００が近接端末１０１からのＡＣＫフレームを受信することで接続が確立され、中間状態３１１から接続確立状態３１２へ推移する。
接続確立状態３１２では、近接端末１０１は、無線受信装置２００にデータ本体を含むデータフレームを送信する。無線受信装置２００は、データフレームを受け取り（タイミング３０３）、データフレームの受信を完了したことを示すＡＣＫフレームを近接端末１０１に送信するともに、データフレームのデータ本体を復調し上位レイヤで処理する。

なお、初期状態３１０において、無線受信装置２００が受信する接続要求１の接続要求フレームは、４マイクロ秒であり、データフレームのフレーム長よりも短いフレーム長であり、さらに約１０マイクロ秒間隔という短い周期でバースト送信される。つまり、たとえ干渉波が存在しても、干渉波が途切れるタイミングで接続要求フレームを受信できる可能性が高く、接続要求フレームの復調処理に成功することができる。

次に、未検出確率と誤検出確率との関係について図４を参照して説明する。
図４は、キャリア検出閾値に対する誤検出確率４０１および未検出確率４０２を示すグラフであり、横軸がキャリア検出閾値を示し、縦軸が確率を示す。キャリア検出閾値が低いと誤検出確率４０１が高くなる一方、未検出確率４０２が低くなる。逆に、キャリア検出閾値が高いと誤検出確率４０１が低くなる一方、未検出確率４０２が高くなる。このように誤検出確率４０１と未検出確率４０２とはトレードオフの関係にある。
接続状態が初期状態の場合、端末間の距離が離れていても無線フレームを検出する必要があるため、未検出確率が低い方が望ましい。本実施形態で想定する近接システムでは、接続要求１の接続要求フレームは短いフレームを連続的に送信するため、誤検出しても連続するフレームでカバーできる可能性が高い。一方、接続状態が初期状態以外では、スループット向上のため、誤検出確率が低い方が望ましい。

次に、第１の実施形態に係る閾値設定部２０７の閾値設定処理について図５のフローチャートを参照して説明する。図５に示すステップは、キャリア検出された無線フレームごとに行われる。
ステップＳ５０１では、接続状態判定部２０５から判定結果および接続状態を、受信電力測定部２０６から受信電力値を、それぞれ受け取る。
ステップＳ５０２では、接続状態が初期状態であるか否かを判定する。接続状態が初期状態であれば、ステップＳ５０３に進み、接続状態が初期状態以外、すなわち接続状態が中間状態または接続確立状態であれば、ステップＳ５０４に進む。
ステップＳ５０３では、キャリア検出閾値を第１閾値に設定する。

ステップＳ５０４では、判定結果を参照して、無線フレーム（接続要求フレームまたはデータフレーム）の復調処理に成功しているか否かを判定する。復調処理に成功していれば、ステップＳ５０５に進み、復調処理に成功していない、すなわち復調処理に失敗していれば、ステップＳ５０６に進む。
ステップＳ５０５では、キャリア検出閾値を第２閾値に設定する。第２閾値の決定方法としては、例えば、復調処理に成功した最新の無線フレームの受信電力値から、所望波を取り出すために必要な所要の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ：Signal-to-interference-plus-noise ratio)（以下、所要ＳＩＮＲという）を減算した値を第２閾値とすればよい。
ステップＳ５０６では、復調処理に失敗しているため、キャリア検出閾値は変更しない。以上で、閾値設定部２０７の制御処理を終了する。

次に、第１の実施形態に係る閾値設定部２０７の設定処理の具体例について図６を参照して説明する。
図６は、閾値設定部２０７においてキャリア検出閾値を設定する際に参照されるテーブルの一例である。なお、このようなテーブル形式に限らず、受信電力、判定結果（ＣＲＣ情報）に応じてキャリア検出閾値を決定できる方法であればよい。
図６に示すテーブル６００は、接続状態６０１、ＣＲＣ情報６０２、受信電力値６０３、キャリア検出閾値６０４および設定値６０５を含む。各値は、無線フレームごとに算出され対応付けられる。

接続状態６０１は、接続状態判定部２０５において決定される接続状態である。本実施形態では、初期状態、中間状態および接続確立状態の３つの状態のいずれかを示す。

ＣＲＣ情報６０２は、接続状態判定部２０５において得られる判定結果である。ここでは、ＣＲＣ情報が正しいか誤りであるか、つまり復調処理が成功したか否かを示す。ＣＲＣ情報が正しい（復調処理が成功した）場合は「ＯＫ」、ＣＲＣ情報が誤りである（復調処理が成功していない）場合は「ＮＧ」とする。

受信電力値６０３は、受信電力測定部２０６において測定される受信電力値を示す。

キャリア検出閾値６０４は、キャリア検出閾値として、第１閾値または第２閾値のどちらを用いるかを示す情報である。

設定値６０５は、第１閾値または第２閾値として設定される値である。なお、第１閾値は上述したように固定値であり、ここでは、−５０ｄＢｍに設定する。第２閾値は、初期状態以外の状態に用いる可変値であり、ここでは、−５０ｄＢｍから−１０ｄＢｍの間で可変とする。また、所要ＳＩＮＲは、本実施形態では１０ｄＢとするが、システムの変調レートに応じて値を適宜設定すればよい。例えば、変調レートが高い場合は、例えば２０ｄＢとするなどＳＩＮＲを１０ｄＢよりも高く設定すればよく、変調レートが低い場合は、例えば２ｄＢとするなどＳＩＮＲを１０ｄＢよりも低く設定すればよい。

初期状態では、キャリアの未検出確率を低くするため、閾値をなるべく低い値に設定する。すなわち、キャリア検出閾値として第１閾値が設定される。
中間状態では、直前に受信した無線フレームのＣＲＣ情報６０２が「ＯＫ」であれば、キャリア検出閾値として第２閾値を用い、受信電力値６０３と所要ＳＩＮＲとに基づいて設定値６０５が算出される。具体的には、ＣＲＣ情報６０２が「ＯＫ」のときの受信電力値６０３が「−３０ｄＢｍ」であれば、受信電力値から所要ＳＩＮＲ「１０ｄＢｍ」を減算した値「−３０ｄＢ−１０ｄＢｍ＝−４０ｄＢｍ」が設定値６０５として算出される。
一方、無線フレームのＣＲＣ情報６０２が「ＮＧ」であれば、キャリア検出閾値の値は変更しない。具体的には、ＣＲＣ情報６０２が「ＮＧ」となる場合（図６のフレーム６０６）は、１つ前の復調処理が成功した無線フレームのキャリア検出閾値「−４１ｄＢｍ」をそのまま用いる。
接続確立状態では、中間状態の処理と同様に、キャリア検出閾値を第２閾値として設定して設定値を算出すればよい。

次に、第１の実施形態に係る無線受信装置２００の動作の一例について、図７を参照して説明する。
図７は、無線受信装置２００における無線フレームの受信のみを時系列で示した図であり、横軸が時間を示し、縦軸が受信電力レベルを示す。また、図７における時系列に沿った破線は、キャリア検出閾値７０１である。

接続状態が初期状態である場合、キャリア検出閾値が第１閾値に設定される。通信相手から接続要求１の接続要求フレームを受ける際に、他の無線システムからキャリア検出閾値７０１以上の受信電力レベルの干渉波を受けるので、接続要求１の先頭の接続要求フレームを受信できない。その後、接続要求１がバースト送信される間に干渉波がなくなるタイミングで、接続要求１の接続要求フレーム７０２を受信する。

その後、中間状態では、キャリア検出閾値が第２閾値に設定され、受信した接続要求２の接続要求フレームの受信電力値に基づいて、第２閾値が設定される。接続要求フレーム７０３を受信したときは、接続要求フレーム７０３の受信電力値から所要ＳＩＮＲを減じた値が第２閾値として設定される。続く接続要求フレーム７０４の受信電力は、接続要求フレーム７０３の受信電力よりも高いので、第２閾値の設定値が高く設定される。

以上に示した第１の実施形態によれば、初期状態ではキャリア検出閾値を低い値に固定することで未検出確率を低減することができ、かつ、干渉波の影響で誤検出しても短い無線フレームを短い周期で繰り返し受信するため干渉波の隙間で無線フレームの復調処理が成功する。一方、初期状態以外では、長い無線フレームを受信するため干渉波の影響を受けやすくなるが、直前に復調処理に成功した無線フレームの受信電力レベルに応じた可変値をキャリア検出閾値として設定することで、干渉波の影響を低減し、誤検出確率を低減することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、受信電力値を平均化して第２閾値を設定する点が異なる。このように第２閾値を算出してキャリア検出閾値として設定することで、より信頼性の高い値に設定することができる。
第２の実施形態に係る無線受信装置は、第１の実施形態の無線受信装置２００と閾値設定部２０７の処理以外は同様であるので、ここでの説明を省略する。

第２の実施形態に係る閾値設定部２０７の閾値設定処理の具体例について図８を参照して説明する。
図８に示すテーブル８００は、接続状態６０１、ＣＲＣ情報６０２、受信電力値６０３、キャリア検出閾値６０４、設定値６０５および平均値８０１を含む。

接続状態６０１、ＣＲＣ情報６０２、受信電力値６０３、キャリア検出閾値６０４、設定値６０５については、図６に示すテーブル６００と同様である。

平均値８０１は、接続状態が中間状態である場合で、かつＣＲＣ情報６０２が「ＯＫ」だった場合の受信電力値６０３を平均化する。

具体的には、例えば、接続要求フレーム８０２では、ＣＲＣ情報６０２が「ＯＫ」であるが、中間状態における最初の無線フレームなので、受信電力値を平均化せずに、受信電力値６０３「−３０ｄＢｍ」から所要ＳＩＮＲ「１０ｄＢｍ」を減算して第２閾値の設定値６０５を「−４０ｄＢｍ」とする。

続いて、接続要求フレーム８０３を受信した場合は、ＣＲＣ情報６０２が「ＯＫ」であるので、受信電力値の平均値を算出する。具体的には、接続要求フレーム８０２と接続要求フレーム８０３とのそれぞれの受信電力値の平均（０．００１ｍＷ（−３０ｄＢｍ）＋０．００３１６２ｍＷ（−２５ｄＢｍ））／２≒０．００２０８１ｍＷ（−２６．８１７ｄＢｍ）を得る。
ここでは、小数点以下を四捨五入するとし、「−２７ｄＢｍ」から所要ＳＩＮＲである「１０ｄＢｍ」を減算した「−３７ｄＢｍ」を第２閾値の設定値６０５とする。

続いて、接続要求フレーム８０４を受信するが、ＣＲＣ情報６０２が「ＮＧ」であるので、設定値６０５は「−３７ｄＢｍ」のまま変更しない。

続いて、接続要求フレーム８０５を受信した場合は、ＣＲＣ情報６０２が「ＯＫ」であるので、以前のＣＲＣ情報６０２が「ＯＫ」であった接続要求フレームの受信電力値との平均値を算出する。具体的には、接続要求フレーム８０２，８０３および８０５の平均を取り、（０．００１ｍＷ（−３０ｄＢｍ）＋０．００３１６２ｍＷ（−２５ｄＢｍ）＋０．０００５０１ｍＷ（−３３ｄＢｍ））／３≒０．００１５５４ｍＷ（−２８．０８４１ｄＢｍ）を得る。
よって、所要ＳＩＮＲを減算した−３８ｄＢｍを第２閾値の設定値６０５とする。

なお、受信電力値を平均化する処理は、接続状態が中間状態である場合に行うことに限らず、接続確立状態以後に行ってもよい。

以上に示した第２の実施形態によれば、上位レイヤの処理を待っているような状況において、定期的に受信する接続要求の無線フレームを利用し、受信した無線フレームの平均値から第２閾値を設定することで、キャリア検出閾値をより信頼性の高い値に設定することができる。この結果、干渉波の影響を低減し、誤検出確率を低減することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、タイマーにより閾値を設定する点が異なる。このようにすることで無線フレームが検出できない状況が連続して発生し続けることを回避することができる。

第３の実施形態に係る無線受信装置について図９のブロック図を参照して説明する。

第３の実施形態に係る無線受信装置９００は、アンテナ２０１と、送受信部２０２と、キャリア検出部２０３と、復調部２０４と、接続状態判定部２０５と、受信電力測定部２０６と、タイマー部９０１と、閾値設定部９０２とを含む。

アンテナ２０１と、送受信部２０２と、キャリア検出部２０３と、復調部２０４と、接続状態判定部２０５と、受信電力測定部２０６については、第１の実施形態と同様の処理を行うのでここでの説明は省略する。

タイマー部９０１は、接続状態判定部２０５から接続状態および判定結果を受け取る。タイマー部９０１は、接続状態が中間状態から接続確立状態に推移すると、タイマーを初期化し、経過時間の計測を開始する。タイマー部９０１はまた、判定結果に含まれるＣＲＣ情報が「ＯＫ」である、すなわち復調処理に成功した場合、タイマーをリセットして、再び経過時間の計測を開始する。タイマー部９０１は、経過時間が所定期間を経過した場合は、タイムアウトしたことを示すタイムアウト情報を生成する。

閾値設定部９０２は、タイマー部９０１からタイムアウト情報を受け取った場合、接続状態が接続確立状態であれば、キャリア検出閾値を第１閾値に設定する。なお、閾値設定部９０２は、タイマー部９０１からタイムアウト情報を受け取ったとき以外の動作は、上述の実施形態に係る閾値設定部２０７とほぼ同様の処理を行えばよい。

本実施形態に係る無線受信装置で用いられる近接システムによっては、復調処理に失敗する期間が継続すると、システム側のタイマーで設定されるタイムアウト期間により、接続状態が初期状態にリセットされる仕様が実装される場合もある。このような場合は、第３の実施形態に係る無線受信装置９００での処理が優先されるように、タイマー部９０１で設定される所定期間を近接システムのタイマーで設定されるタイムアウト期間よりも短く設定すればよい。

次に、第３の実施形態に係る無線受信装置９００のキャリア検出閾値の制御処理について図１０を参照して説明する。
図１０は、無線受信装置９００における無線フレームの受信のみを時系列で示した図であり、図７と同様である。

接続確立状態において、上述の実施形態と同様に、キャリア検出閾値７０１が第２閾値に設定され、第２閾値の値が、復調処理が成功した無線フレームの受信電力値に応じて変化する。無線フレーム（データフレーム１００１）の復調処理に成功すると、タイマー部９０１がタイマーをリセットし、経過時間の測定を開始する。

データフレーム１００１の復調処理が成功した後に、通信相手との距離が離れたと仮定すると、無線受信装置９００において受信するデータフレーム１００２の受信電力値が小さくなる。この場合、データフレーム１００２の受信電力値がキャリア検出閾値よりも小さいので、データフレーム１００２の復調処理に失敗する。

経過時間の測定を開始してからこのような復調処理の失敗が継続し、所定期間経過すると、閾値設定部９０２は、キャリア検出閾値７０１を第２閾値から第１閾値に変更する。このようにすることで、続くデータフレーム１００３の受信電力値がキャリア検出閾値以上となり、データフレーム１００３の復調処理に成功することができる。

以上に示した第３の実施形態によれば、接続確立状態においてキャリア検出閾値を第２閾値に設定しており、近接システムにおいて通信相手との距離が急に変化するなどして所望波の未検出が発生している場合に、一定以上の時間が経過するとキャリア検出閾値を最小値である第１閾値に戻す。このようにすることで、未検出が連続して発生し続けることを防ぐことができる。

（従来例）
次に、従来のキャリア検出閾値の設定手法による近接システムにおける干渉波の影響について図１１の概念図を参照して説明する。
図１１の横軸は時間であり、縦軸は、受信電力レベルである。図１１中の破線は、キャリア検出閾値１１０５である。

近接端末では、所望波１１０１の受信電力レベルがキャリア検出閾値１１０５以上であると判定すると、所望波１１０１のプリアンブルなどでＡＧＣおよび自動周波数制御（ＡＦＣ：Automatic Frequency Control）などの同期処理を行い、プリアンブルの後に受信するデータを復調する。なお、図１１の例では所望波１１０１の後半部分で干渉波１１０３を受信するが、所要ＳＩＮＲを満たすため、復調処理に成功する。続いて近接端末は、干渉波１１０４を受信する。干渉波１１０４の受信電力レベルがキャリア検出閾値１１０５以上となるので、干渉波１１０４に対して、ＡＧＣおよびＡＦＣなどの同期処理を行う。ここで、干渉波１１０４は、所望波１１０２に含まれるプリアンブルとは受信電力レベルおよび波形レベルが異なるため、同期処理に失敗する。このとき、干渉波１１０４の後半部分で所望波１１０２を受信しても、同期処理を行えずに所望波１１０２の復調処理が失敗する。すなわち、所望波１１０２が無線受信装置２００の所要ＳＩＮＲを満たしていても、所望波１１０２よりも干渉波１１０４の方が先にキャリア検出閾値１１０５以上となるので、所望波１１０２の復調に失敗することになる。

これに対し、本実施形態に係る無線受信装置によれば、復調処理に成功した無線フレームの受信電力レベルに応じてキャリア検出閾値を設定することで、干渉波の影響を低減し、誤検出確率を低減することができる。

上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した無線受信装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の無線受信装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
さらに、本実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。
また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本実施形態における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。

なお、本実施形態におけるコンピュータまたは組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
また、本実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００…近接システム、１０１,１０２…近接端末、１５０…近距離システム、１５１，１５２…近距離端末、２００，９００…無線受信装置、２０１…アンテナ、２０２…送受信部、２０３…キャリア検出部、２０４…復調部、２０５…接続状態判定部、２０６…受信電力測定部、２０７，９０２…閾値設定部、３０１…タイミング、３１０…初期状態、３１１…中間状態、３１２…接続確立状態、４０１…誤検出確率、４０２…未検出確率、６００，８００…テーブル、６０１…接続状態、６０２…ＣＲＣ情報、６０３…受信電力値、６０４，７０１，１１０５…キャリア検出閾値、６０５…設定値、７０２，７０３，７０４，８０２，８０３，８０４，８０５…接続要求フレーム、８０１…平均値、９０１…タイマー部、１００１，１００２，１００３…データフレーム、１１０１，１１０２…所望波、１１０３，１１０４…干渉波。

Claims (8)

1. 受信した際の受信電力レベルがキャリア検出閾値以上となる無線フレームを検出する検出部と、
   前記無線フレームに対して復調処理を行う復調部と、
   前記復調処理に成功したか否かに応じて、他装置と自装置との間の接続状態を判定する判定部と、
   前記接続状態が、接続要求フレームの復調処理に成功していない初期状態であれば、前記キャリア検出閾値を固定値である第１閾値に設定し、前記接続状態が前記初期状態以外であれば、前記キャリア検出閾値を、前記第１閾値以上かつ可変値である第２閾値に設定する設定部と、を具備する無線受信装置。
2. 前記復調処理に成功した無線フレームの受信電力値を測定する測定部をさらに具備し、
   前記設定部は、前記接続状態が初期状態以外である場合、所要の信号対干渉雑音比および前記受信電力値に基づいて、前記第２閾値を決定する請求項１に記載の無線受信装置。
3. 前記設定部は、前記復調処理に成功した１以上の無線フレームの中で最新の無線フレームの受信電力値を用いて前記第２閾値を決定する請求項２に記載の無線受信装置。
4. 前記設定部は、前記復調処理に成功した１以上の無線フレームの受信電力値から平均値を算出し、該平均値を用いて前記第２閾値を決定する請求項２に記載の無線受信装置。
5. １以上の無線フレームを受信する受信部をさらに具備し、
   前記接続要求フレームのフレーム長は、データフレームのフレーム長よりも短く、１以上の接続要求フレームが前記他装置から第１期間内に第１間隔で連続して送信され、
   前記受信部は、前記接続状態が前記初期状態である場合、前記復調処理に成功するまで連続して前記１以上の接続要求フレームを受信する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の無線受信装置。
6. 前記接続状態が前記他装置と自装置との接続が確立した接続確立状態である場合、該接続状態が該接続確立状態に推移してからまたは前記復調処理が成功してからの経過時間を計測するタイマー部をさらに具備し、
   前記設定部は、前記経過時間が第２期間を経過した場合、前記キャリア検出閾値を前記第１閾値に設定する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線受信装置。
7. １以上のアンテナをさらに具備する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の無線受信装置。
8. 受信した際の受信電力レベルがキャリア検出閾値以上となる無線フレームを検出し、
   前記無線フレームに対して復調処理を行い、
   前記復調処理に成功したか否かに応じて、他装置と自装置との間の接続状態を判定し、
   前記接続状態が、接続要求フレームの復調処理に成功していない初期状態であれば、前記キャリア検出閾値を固定値である第１閾値に設定し、前記接続状態が前記初期状態以外であれば、前記キャリア検出閾値を、前記第１閾値以上かつ可変値である第２閾値に設定する無線受信方法。

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