Устройство беспроводной связи и способ переключения его системы модуляции
Изобретение относится к системам беспроводной связи и может использоваться для переключения системы модуляции при ухудшении качества канала. Достигаемый технический результат - обеспечение дополнительной надежности канала после переключения системы модуляции во время ухудшения качества канала. Устройство беспроводной связи включает в себя передатчик, который преобразует данные в волну модуляции, в установленной системе модуляции и передает эту волну модуляции, приемник, который принимает переданную волну модуляции и преобразует эту волну модуляции в исходные данные на основе установленной системы модуляции, средство определения, предназначенное для определения качества канала на основе сигнала, принимаемого приемником, и средство переключения на систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи, и в соответствии с качеством канала, когда средство определения определяет, что качество канала ухудшено. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
[Перекрестная ссылка на родственные заявки]
Настоящая заявка основана на и в ней заявлено преимущество в соответствии с приоритетом заявки №2006-173807 на японский патент, поданной 23 июня 2006 г., раскрытие которой приведено здесь полностью в качестве ссылки.
[Область техники, к которой относится изобретение]
Настоящее изобретение относится к устройству беспроводной связи и способу переключения его системы модуляции и, в частности, к способу выбора и переключения системы модуляции устройства беспроводной связи в соответствии с качеством канала.
Уровень техники
В цифровой беспроводной связи, в которой используют систему многоуровневой модуляции, по мере того, как количество уровней модуляции становится большим, объем передаваемой информации на единицу частоты становится большим, хотя связь становится слабой из-за помех в канале. Когда качество канала становится ниже определенного уровня, количество ошибок при передаче увеличивается, и раньше или позже связь прекращается. Существует потребность в обеспечении надежности связи на минимальном уровне, даже в таком случае. Учитывая приведенное выше, рассмотрели систему передачи данных, в которой используется способ адаптивной модуляции. В этом способе выполняют мониторинг канала, и когда детектируют ухудшение качества канала, количество уровней в многоуровневой модуляции уменьшают для обеспечения связи с хорошим качеством с частотой передачи битов на минимальном уровне, и когда качество канала отличное, количество уровней многоуровневой модуляции увеличивают для обеспечения большой пропускной способности при передаче данных.
Например, в системе, описанной в Патентном документе 1, система осуществляет управление при выборе системы модуляции, которая может поддерживать качество передачи данных на определенном уровне среди систем модуляции, которые можно использовать в соответствии с состоянием канала в определенный момент времени. Например, в случае, когда существует три многоуровневые системы модуляции, которые представляют собой 64 QAM (КАМ, квадратурная амплитудная модуляция), 16 QAM и QPSK (КФМН, квадратурная фазовая манипуляция), и когда качество канала начинает ухудшаться, вначале выполняют переключение с 64 QAM на 16 QAM, и если ухудшение прогрессирует, далее выполняют переключение с 16 КВАМ на QPSK.
Патентный документ 1: JP2005-012684A
Сущность изобретения
Задачи, решаемые изобретением
Как описано выше, при адаптивной модуляции, в которой систему модуляции с наибольшей скоростью передачи битов, которая может обеспечить качество на определенном уровне, выбирают из множества систем модуляции, когда определяют, что качество на определенном уровне невозможно поддерживать, качество связи обеспечивают путем изменения системы модуляции на систему с более низкой скоростью передачи битов. В случае, когда качество канала продолжает ухудшаться, систему модуляции изменяют на систему модуляции с еще более низкой скоростью передачи битов. Обычно, чем ниже скорость передачи битов, тем ниже отношение сигнал/шум требуется для обеспечения качества передачи данных. Поэтому, даже когда канал находится в состоянии, когда требуемое качество связи не может быть обеспечено в системе модуляции с высокой скоростью передачи битов, связь с наивысшим возможным качеством в таком состоянии, может быть обеспечена путем изменения системы модуляции в соответствии с состоянием канала.
Здесь, когда состояние канала ухудшается и система модуляции должна быть изменена, изменение системы модуляции требуется заранее обеспечить между устройством передачи и устройством приема. В соответствии с этим требуется определенный период времени от момента, когда качество канала изменяется, до тех пор, когда система модуляции будет фактически изменена. По указанной выше причине, в случае когда происходит ухудшение качества канала в результате затухания и из-за дождя, и систему модуляции изменяют, в зависимости от скорости изменения ухудшения качества канала, модуляцию в приемном устройстве выполняют неправильно, поскольку ухудшение канала далее прогрессирует к тому времени, когда будет закончено изменение системы модуляции. В соответствии с этим учитывают случай, когда продолжается состояние, в котором передача данных не может быть обеспечена, хотя систему модуляции переключают с целью обеспечения безопасности передачи данных на минимальном уровне.
Настоящее изобретение было разработано с учетом описанных выше обычных обстоятельств.
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить дополнительную надежность канала после переключения системы модуляции во время ухудшения качества канала.
Средство решения задачи
Для того чтобы достичь упомянутую выше цель, устройство беспроводной связи в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что оно включает в себя передатчик, который преобразует данные в волну модуляции в установленной системе модуляции и передает волну модуляции; приемник, который принимает передаваемую волну модуляции и преобразует волну модуляции в исходные данные на основе установленной системы модуляции; средство определения, предназначенное для определения качества канала на основе сигнала, принимаемого приемником; и средство переключения системы модуляции, предназначенное для переключения системы модуляции на систему модуляции, которая является более защищенной от внешних помех среди множества различных заранее установленных систем модуляции, и затем систему модуляции переключают на систему модуляции в соответствии с качеством канала, когда средство определения определяет, что качество канала ухудшилось.
Способ переключения системы модуляции в соответствии с настоящим изобретением представляет собой способ переключения системы модуляции устройства беспроводной связи, которое включает в себя передатчик, который преобразует данные в волну модуляции в установленной системе модуляции и передает волну модуляции, и приемник, который принимает переданную волну модуляции и преобразует волну модуляции в исходные данные на основе системы модуляции, и способ переключения системы модуляции отличается тем, что он включает в себя этап определения, состоящий в определении качества канала на основе сигнала, принятого приемником; и этап переключения системы модуляции, состоящий в переключении системы модуляции на систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к внешним помехам, из множества различных заранее установленных систем модуляции, и затем переключает систему модуляции на систему модуляции в соответствии с качеством канала, когда определяют, что качество канала ухудшилось.
Преимущества изобретения
В соответствии с настоящим изобретением может быть обеспечен дополнительный надежный канал после переключения системы модуляции во время ухудшения качества канала.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показана блок-схема, представляющая общую конфигурацию цифровой беспроводной системы связи в соответствии с примером настоящего изобретения;
на Фиг.2 показан вид, поясняющий работу примера;
на Фиг.3A показана диаграмма совокупности состояний, представляющая точки принимаемого сигнала QPSK в примере, и на Фиг.3B показан график, представляющий распределение точек принимаемого сигнала в направлении оси I;
на Фиг.4A показан график, представляющий спектр интерференции при приеме волны модуляции в модифицированном примере настоящего изобретения, и на Фиг.4B показан график, поясняющий частотные характеристики затухания; и
на Фиг.5 показан график, поясняющий частотную характеристику в случае частотно-избирательного затухания.
Пояснение номеров ссылочных позиций
1a, 1b: Передатчик
2a, 2b: Приемник
3a, 3b: Схема определения качества приема
4a, 4b: Блок управления системой модуляции
5a, 5b: Антенна
100, 200: Устройство беспроводной связи
Подробное описание изобретения
Далее, со ссылкой на прилагаемые чертежи приведено подробное описание примеров устройства беспроводной связи и способа переключения его системы модуляции в соответствии с настоящим изобретением.
На Фиг.1 показана конфигурация настоящего примера. Система цифровой беспроводной связи в соответствии с настоящим примером, показанная на Фиг.1, включает в себя устройство 100 беспроводной связи, которое составляет станцию А, и устройство 200 беспроводной связи, которое составляет станцию B, которые расположены так, что они обращены друг к другу. Устройство 100 беспроводной связи и устройство 200 беспроводной связи осуществляют друг с другом интерактивную связь. Устройство 100 беспроводной связи станции А и устройство 200 беспроводной связи станции B соответственно включают в себя передатчики 1a и 1b, приемники 2a и 2b, схемы 3a и 3b определения качества приема (составляют средство определения в соответствии с настоящим изобретением), блоки 4a и 4b управления системой модуляции (составляют средство переключения системы модуляции в соответствии с настоящим изобретением) и антенны 5a и 5b.
В описанной выше конфигурации, когда данные передают из станции А в станцию B, данные (информация), подаваемые в устройство 100 беспроводной связи станции А, преобразуют в волну модуляции в соответствии с системой квадратурной амплитудной модуляции (QAM) в передатчике 1a и подают в антенну 5a. Радиоволна, соответствующая волне модуляции, выводимая из антенны 5a, распространяется через воздух и ее принимает антенна 5b в противоположном устройстве 200 беспроводной связи станции B. Волну модуляции, принимаемую антенной 5b, подают в приемник 2b и демодулируют, и переданные данные воспроизводят и выводят. Аналогичным образом, как описано выше, при передаче данных из станции B в станцию А данные передают через маршрут передачи: передатчик 1b, антенна 5b, антенна 5a и приемник 2a в указанном порядке.
В настоящем примере приемники 2a и 2b соединены со схемами 3a и 3b определения качества приема, которые определяют качество канала на основе информации (описана ниже) принимаемого сигнала, передаваемого в них. Схемы 3a и 3b определения качества приема постоянно отслеживают качество приема на основе принимаемого сигнала, выбирают систему модуляции, соответствующую по качеству приема в определенное время, и передают сигналы S1a и S1b в блок 4a и 4b управления системой модуляции.
Блоки 4a и 4b управления системой модуляции осуществляют управление изменением системы модуляции приема собственной станции и системы модуляции передачи противоположной станции на основе системы модуляции, выбранной схемами 3a и 3b определения качества приема. Блоки 4a и 4b управления системой модуляции генерируют сигналы управления S2a-S4a и S2b-S4b для изменения системы модуляции на основе переданных сигналов S1a и S1b инструкции и передают сигналы управления в приемники 2a и 2b собственной станции и в передатчики 1a и 1b противоположной станции.
Далее со ссылкой на Фиг.2 и 3 будет описана работа настоящего примера.
Здесь предполагается, что системы модуляции, используемые в настоящем примере, составляют три типа модуляции, которые представляют собой QPSK, 16 QAM и 64 QAM. Множество различных систем модуляции, применяемых в настоящем изобретении, не ограничиваются этими системами, и они могут представлять собой другие системы модуляции. На Фиг.2 показана взаимозависимость по времени между качеством линии и системами модуляции в соответствии с настоящим примером.
Вначале информацию сигнала приема, которая отражает качество канала, вводят из приемника 2a в схемы 3a и 3b определения качества приема. Схемы 3a и 3b определения качества приема оценивают качество канала на основе информации входного принимаемого сигнала для определения, поддерживается ли качество передаваемых данных на определенном уровне. Качество канала может быть определено на основе, например, информации о частоте ошибок принимаемых данных, распределении точек принимаемого сигнала и т.п. В настоящем примере приведено описание способа определения состояния канала на основе распределения точек принимаемого сигнала.
На Фиг.3A и 3B показаны точки принимаемого сигнала в диаграмме совокупности состояний при использовании QPSK в качестве примера. На Фиг.3A показаны точки принимаемого сигнала при использовании в QPSK в приемнике. На Фиг.3B представлено распределение точек принимаемого сигнала в направлении оси I. Когда учитывают тепловые шумы, такое распределение выражено распределением Гаусса. В результате измерения распределения принимаемых сигналов может быть получено среднеквадратическое отклонение δ, представляющее, на сколько расширено распределение. Отношение сигнал/шум в приемнике может быть определено на основе среднеквадратического отклонения δ, и взаимозависимость между отношением сигнал/шум и частотой ошибок определяют в соответствии с системой модуляции. По отмеченной выше причине путем получения среднеквадратического отклонения δ можно измерять качество канала.
Далее рассматривается ситуация (см. часть А на Фиг.2), в которой качество канала достаточно хорошо стабилизировано. В этом случае схемы 3a и 3b определения качества приема оценивают качество канала на основе информации входного принимаемого сигнала (например, на основе распределения точек принимаемого сигнала) и определяют, что достаточное качество будет поддерживаться, если выбрать систему модуляции с высоким количеством уровней. Затем схемы 3a и 3b определения качества приема передают сигналы S1a и S1b инструкции в блоки 4a и 4b управления системой модуляции. Блоки 4a и 4b управления системой модуляции генерируют сигналы S2a-S4a и S2b-S4b управления на основе сигналов S1a и S1b инструкции и передают сигналы управления в приемники 2a и 2b собственных станций и передатчиков 1a и 1b противоположных станций. Таким образом, приемники 2a и 2b собственных станций устанавливают систему модуляции (64 QAM в настоящем примере) с большим количеством уровней на основе сигналов S3a и S3b управления. Кроме того, передатчики 1a и 1b противоположных станций устанавливают систему модуляции (64 QAM в настоящем примере) с большим количеством уровней на основе сигналов S4a и S4b управления. Ситуация здесь соответствует части А в примере, показанном на Фиг.2.
С другой стороны, можно рассмотреть ситуацию (см. правую сторону части А на Фиг.2), когда качество канала начинает постепенно ухудшаться от состояния, описанного выше, в результате дождя или затухания. В этом случае схемы 3a и 3b определения качества приема оценивают качество канала на основе информации (например, на основе распределения точек принимаемого сигнала) входного принимаемого сигнала для определения, поддерживается ли качество передаваемых данных на определенном уровне. В результате, схемы 3a и 3b определения качества приема определяют, что качество на определенном уровне нельзя поддерживать при текущей системе модуляции из-за помехи в канале. Затем схемы 3a и 3b определения качества приема передают сигналы S1a и S1b инструкции в блоки 4a и 4b управления системой модуляции для изменения системы модуляции на систему (QPSK в данном примере), которая является устойчивой к внешней помехе, то есть на надежную систему.
Здесь предполагается случай, в котором качество канала из станции А в станцию B ухудшается. В данном случае блок 4b управления системой модуляции станции B генерирует сигналы S2b и S3b управления для переключения системы модуляции на надежную систему (QPSK) на основе сигнала S1b инструкции из блока 4b управления системой модуляции. Затем блок 4b управления системой модуляции передает сигнал S3b управления в приемник 2b собственной станции и также передает сигнал S2b управления в блок 4a управления системы модуляции станции А через передатчик 1b собственной станции и приемник 2a станции А для уведомления системы модуляции о том, что текущая система модуляции должна быть изменена. После выполнения описанного выше приемник 2b станции B переключает систему модуляции с 64 QAM на надежную систему (QPSK), на основе сигнала S3b управления. Кроме того, когда блок 4a управления системы модуляции станции А принимает сигнал S2b управления для изменения системы модуляции из станции B, блок управления 4a системы модуляции генерирует сигнал S4a управления, с помощью которого система модуляции (QPSK), которая является такой же, как и в станции B, будет установлена в передатчике 1a станции А. Описанная здесь ситуация соответствует части B в примере, показанном на Фиг.2.
После изменения системы модуляции, как описано выше, схема 3b определения качества приема станции B снова определяет качество приема при системе модуляции (QPSK). В результате, в случае, когда схема 3b определения качества приема определяет, что достаточное качество может поддерживаться, даже если количество уровней будет увеличено, схема 3b определения качества приема передает сигнал S1b инструкции для изменения системы модуляции с надежной системы на систему (16 QAM в настоящем примере), в которой количество уровней увеличено, в блок 4b управления системой модуляции. После выполнения, описанного выше, при выполнении аналогичной операции, как описано выше, блок 4b управления системой модуляции генерирует сигналы S2b и S3b управления для переключения системы модуляции на надежную систему (16 QAM) на основе сигнала S1b инструкции. Затем блок 4b управления системой модуляции передает сигнал S3b управления в приемник 2b собственной станции и также передает сигнал S2b управления в блок 4a управления системы модуляции станции А через передатчик 1b собственной станции и в приемник 2a станции А для уведомления системы модуляции, что текущая система модуляции должна быть изменена. После этого приемник 2b станции B переключает систему модуляции с QPSK на 16 QAM на основе сигнала S3b управления. Кроме того, когда блок 4a управления системой модуляции станции А принимает сигнал S2b управления для изменения системы модуляции из станции B, блок 4a управления системой модуляции генерирует сигнал S4a управления, с помощью которого систему 16 QAM, которая является такой же, как и система модуляции станции B, устанавливают в передатчике 1a станции А. Ситуация, приведенная здесь, соответствует части C в примере, показанном на Фиг.2.
Рассмотрим случай, в котором время дополнительно прошло и состояние канала улучшилось. В этом случае схема 3b определения качества приема станции B снова определяет качество приема в системе модуляции (16 QAM). В результате, в случае, когда схема 3b определения качества приема определяет, что качество будет сохранено при 64 QAM, в которой количество уровней увеличено, схема 3b определения качества приема передает сигнал s1b инструкции для изменения системы модуляции с 16 QAM на 64 QAM в блок 4b управления системой модуляции. После описанного выше, в аналогичной операции, как описано выше, блок 4b управления системой модуляции генерирует сигналы S2b и S3b управления для переключения системы модуляции с 16 QAM на 64 QAM на основе сигнала S1b инструкции. Затем блок 4b управления системой модуляции передает сигнал S3b управления в приемник 2b собственной станции и также передает сигнал S2b управления в блок 4a управления системой модуляции станции А через передатчик 1b собственной станции и приемник 2a станции А для уведомления системы модуляции о том, что текущая система модуляции должна быть изменена. После выполнения описанного выше приемник 2b станции B переключает систему модуляции с 16 QAM на 64 QAM на основе сигнала S3b управления. Кроме того, когда блок 4a управления системой модуляции станции А принимает сигнал S2b управления для изменения системы модуляции из станции B, блок 4a управления системой модуляции генерирует сигнал S4a управления, после чего система 64 QAM, которая является такой же, как и система модуляции станции B, будет установлена в передатчике 1a станции А. Ситуация, описанная здесь, соответствует части D в примере, показанном на Фиг.2.
Как описано выше, в настоящем примере, когда качество канала начинает ухудшаться, система модуляции вначале изменяется на надежную систему модуляции, которая является самой устойчивой при воздействии внешней помехи среди систем модуляции, которые можно использовать. После этого, когда подтверждается, что можно поддерживать качество на определенном уровне в целевой системе модуляции, систему модуляции изменяют на целевую систему модуляции.
Здесь, когда качество канала начинает ухудшаться, в этот момент времени неизвестно, насколько далеко зайдет ухудшение. Поэтому, даже если ухудшение будет детектировано и система модуляции переключится на систему модуляции, которая находится на один уровень ниже, можно рассмотреть случай, когда ухудшение качества канала прогрессирует в течение времени выполнения переключения, и поэтому достаточное качество невозможно будет поддерживать, даже если выбрать систему модуляции на один ранг ниже. В примере, показанном на Фиг.2, это соответствует случаю, когда система модуляции переключается с 64 QAM на 16 QAM, которая представляет собой систему модуляции на один уровень ниже, вместо QPSK, которая представляет собой надежную систему модуляции. Управление переключением в соответствии с Патентным документом 1, описанным выше, также выполняется аналогично этому подходу. Кроме того, также можно рассмотреть случай, когда ухудшение заходит настолько далеко, что повторная синхронизация в приемнике становится невозможной при системе модуляции, установленной после изменения. Когда возникают описанные выше ситуации, связь обрывается на длительный период времени до тех пор, пока канал не будет восстановлен.
Для того чтобы исключить описанную выше проблему в настоящем примере, когда детектируют начало ухудшения качества канала, текущую систему модуляции безусловно изменяют на надежную систему модуляции из систем модуляции, которые могут использоваться, и качество канала отслеживают в режиме этой системы модуляции. В этом режиме обеспечивается канал с минимальным уровнем. В результате мониторинга, например, в случае, если будет определено, что система модуляции, находящаяся на один уровень ниже, чем исходная система модуляции, обеспечит возможность поддержания качества передачи, систему модуляции снова переключают на систему модуляции на один уровень ниже исходной системы модуляции. Таким образом, даже если происходит значительное ухудшение качества передачи в течение короткого периода времени, связь может быть обеспечена в течение более длительного периода времени.
Таким образом, в настоящем примере используется процедура, которая в системе цифровой беспроводной связи с использованием адаптивной системы модуляции, в случае, когда систему модуляции выбирают среди трех или больше типов систем модуляции в соответствии с качеством канала, и когда качество канала ухудшается, и текущая система модуляции изменяется на другую систему модуляции, сразу безусловно переключает текущую систему модуляции на систему модуляции, которая является наиболее устойчивой при воздействии помехи среди систем модуляции, которые можно использовать, при этом качество канала повторно определяют в этом состоянии, и затем систему модуляции переключают на целевую систему модуляции. Таким образом, можно дополнительно обеспечить стабилизированный канал после переключения системы модуляции.
Далее приведено описание предпочтительного эффекта настоящего примера.
В случае использования системы QAM рассматривают различные системы модуляции с таким количеством уровней, как 4 QAM (QPSK), 16 QAM, 32 QAM, 64 QAM, 128 QAM, 256 QAM и т.п. Чем больше количество уровней, тем больше информации может быть передано на единицу частоты. Однако, поскольку интервалы между точками сигнала становятся более узкими, при передаче легко возникают ошибки из-за худшего схождения точек сигнала, связанного с шумами и помехами, генерируемыми в канале.
Кроме того, в системе цифровой беспроводной связи, с использованием системы многоуровневой QAM, в общем случае, демодулятор должен установить синхронизацию несущей и синхронизацию тактовой частоты. Однако, когда количество уровней становится большим, повторное установление синхронизации несущей и синхронизации тактовой частоты обычно становится трудным в случае, когда в канале возникает помеха. Например, в случае синхронизации несущей для совокупностей QAM с множеством уровней, существует способ установления синхронизации на основе информации об ошибках, представляющей, как далеко и в каком направлении точки принимаемого сигнала расположены от идеального положения. В этом способе, поскольку интервалы между точками сигнала становятся более узкими, по мере того, как количество уровней становится большим, существует большая вероятность того, что точки принимаемого сигнала, на которые воздействуют помехи, войдут в области, которые принадлежат соседним точкам сигнала. В этом случае, поскольку будет выведена неправильная информация об ошибках, повторное установление синхронизации становится трудным или требует длительного времени. И, наоборот, в системе модуляции с малым количеством уровней интервалы между точками сигнала широки. В соответствии с этим, даже в состоянии, когда помеха возникает в канале и в связи с этим возникает проблема с качеством передачи, если используют систему модуляции с большим количеством уровней, синхронизация может быть сравнительно легко установлена в системе модуляции с малым количеством уровней модуляции и канал может быть обеспечен.
В системе адаптивной модуляции системы модуляции необходимо изменять, как на стороне передачи, так и на стороне приема. В соответствии с этим переключение системы модуляции обычно требуется обеспечить заранее, перед переключением системы модуляции. Такую компоновку осуществляют при обмене данными с противоположной станцией. По этой причине требуется определенный период времени от момента, когда становится необходимым выполнить переключение, до момента, когда переключение фактически осуществляется. Поэтому можно рассмотреть ситуацию, в которой ухудшение канала дополнительно прогрессирует в течение этой процедуры, и достаточное качество не будет обеспечено в системе модуляции после переключения или невозможно будет установить повторную синхронизацию.
Что касается отмеченного выше положения, в настоящем примере, для решения проблемы, связанной с описанной выше ситуацией, в максимально возможной степени, текущую систему модуляции переключают на надежную систему модуляции, которая противодействует помехе, среди систем модуляции, которые можно использовать, когда качество канала начинает ухудшаться. Таким образом, после переключения на систему модуляции, в момент времени, когда качество канала ухудшается, можно обеспечить дополнительный надежный канал.
Поэтому по причинам, описанным выше, при беспроводной связи, в которой используют систему адаптивной модуляции, когда качество канала ухудшается, и систему модуляции необходимо изменить, систему модуляции сразу изменяют на надежную систему модуляции из систем модуляции, которые можно выбрать, и обеспечивают надежный канал. Затем состояние канала снова проверяют и выполняют переключение на целевую систему модуляции. Таким образом, можно ограничить влияние временного изменения помехи, и также можно ограничить время отключения линии из-за невозможности переключения системы модуляции.
(Модифицированный пример)
В описанном выше примере представлено описание для случая, когда количество уровней модуляции используют в качестве элемента, который определяет устойчивость к помехе в канале. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим, и, например, полоса пропускания, то есть частота символа (скорость передачи символов), также может представлять собой элемент, который определяет устойчивость к помехе в канале.
Например, в случае ухудшения отношения сигнал/шум из-за уменьшения поля приема, шумы распределяются в широкой полосе однородно. Однако, что касается компонента сигнала, по мере того, как полоса становится уже, плотность мощности на единицу частоты увеличивается, когда электрическая мощность остается той же. В соответствии с этим отношение сигнал/шум улучшается. Это состояние показано на Фиг.5. Как показано на Фиг.5, в случае широкой полосы, полоса шумов, которая влияет на передаваемую информацию, также широка. В соответствии с этим отношение сигнал/шум становится хуже. Кроме того, в случае узкой полосы, увеличивается не только плотность мощности на единицу частоты передаваемой информации, но также и уровень шумов, который влияет на передаваемую информацию, будет небольшим, поскольку его полоса становится уже. В соответствии с этим обеспечивают отличное отношение сигнал/шум.
Кроме того, в случае частотно-избирательного затухания, когда определены разница в задержке и разница по фазе между волной интерференции и основной волной, форма частотной характеристики с провалом (на Фиг.4B показана амплитудно-частотная характеристика) определяется по частотам и затуханию, как показано на Фиг.4B. Тогда, как показано на Фиг.4A, рассматривают случай двух волн модуляции, имеющих разные полосы передачи (скорости передачи символов), при этом на волну модуляции, имеющую относительно большую скорость передачи символов и широкую полосу, воздействует глубина провала A, в то время как волну модуляции, имеющую относительно небольшую скорость передачи символов и узкую полосу пропускания, можно рассматривать как волну модуляции, на которую воздействует уровень флуктуации B0 и глубина провала B. Таким образом, по мере того, как полоса пропускания становится уже, эффективная глубина провала становится меньше. Поскольку величина помехи между символами, связанная с затуханием, становится меньше по мере того, как глубина провала становится меньше, дисперсия точек принимаемого сигнала ограничивается малой величиной, что является предпочтительным для повторной синхронизации после переключения системы модуляции.
Поэтому не только количество уровней модуляции, описанное выше, но также и сужение полосы передачи представляет собой способ, который является эффективным для выбора устойчивого канала. Когда состояние канала начинает ухудшаться, время неработоспособности линии из-за отказа переключения можно ограничить коротким периодом также путем выбора системы модуляции, имеющей малое количество уровней и более узкую полосу передачи.
Как описано выше, блок управления системы модуляции (средство переключения системы модуляции) может переключать систему модуляции на систему модуляции с наименьшим количеством уровней модуляции, систему модуляции с самой узкой полосой передачи или систему модуляции с наименьшим количеством уровней модуляции и с самой узкой полосой передачи, как систему модуляции, которая является самой устойчивой к воздействию внешней помехи. Кроме того, блок управления системой модуляции может переключать систему модуляции, которая должна быть установлена в приемнике, с помощью первого сигнала управления, и также может переключать другое устройство беспроводной связи путем передачи второго сигнала управления в другое устройство беспроводной связи через передатчик.
Кроме того, по меньшей мере, часть функций каждого блока, составляющего устройство беспроводной связи в соответствии с примером, описанным выше, может быть реализована при использовании аппаратного средства, такого как CPU (ЦПУ, центральное процессорное устройство), которое работает под управлением программы, и полупроводникового запоминающего устройства (ROM/RAM(ПЗУ/ОЗУ)), которое имеет пространство для сохранения информации, предназначенное для сохранения программы управления, данных управления и т.п. В этом случае составляющие элементы, такие как процессор и запоминающее устройство, включены в объем настоящего изобретения.
Кроме того, в случае, когда часть функций каждого блока, которые составляют устройство беспроводной связи в примере, описанном выше, реализовано с использованием программного кода, такой программный код и среда записи, в которой записан программный код, включены в объем настоящего изобретения. Когда программный код в данном случае ассоциируется с операционной системой и другими программными приложениями и т.п. для реализации описанной выше функции, эти программные коды также включены в объем настоящего изобретения.
Кроме того, конфигурации аппаратных и программных средств схемы определения качества приема (средства определения) и блока управления системы модуляции (средство переключения системы модуляции) не ограничиваются, в частности, описанным выше примером. Схема определения качества модуляции и блок управления системой модуляции могут составлять независимые схемы или модули, или могут быть составлены интегрально в одной схеме или в одном модуле, если только при этом может быть реализована каждая функция. В качестве альтернативы, схема определения качества приема и блок управления системой модуляции могут быть сконфигурированы интегрально в приемнике или в передатчике.
Хотя изобретение было, в частности, представлено и описано со ссылкой на его примеры, изобретение не ограничивается этими примерами. Для специалиста в данной области техники будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть выполнены в нем без выхода за пределы сущности и объема настоящего изобретения, которые определены формулой изобретения.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение также можно применять для устройства беспроводной связи, в котором используется система адаптивной модуляции, в которой систему модуляции выбирают и переключают в соответствии с качеством канала.
1. Устройство беспроводной связи, содержащее: передатчик, который преобразует данные в волну модуляции в установленной системе модуляции и передает эту волну модуляции; приемник, который принимает передаваемую волну модуляции и преобразует эту волну модуляции в исходные данные на основе установленной системы модуляции; средство определения, предназначенное для определения качества канала на основе сигнала, принимаемого приемником; и средство переключения системы модуляции для переключения системы модуляции на систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи, из множества различных систем модуляции, установленных заранее, и затем для переключения системы модуляции на систему модуляции в соответствии с качеством канала, когда средство определения определяет, что качество канала ухудшено.
2. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором средство переключения системы модуляции переключает систему модуляции на систему модуляции с наименьшим количеством многоуровневой модуляции в качестве системы модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи.
3. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором средство переключения системы модуляции переключает систему модуляции на систему модуляции с самой узкой полосой пропускания в качестве системы модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи.
4. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором средство переключения системы модуляции переключает систему модуляции на систему модуляции с наименьшим количеством многоуровневой модуляции и с самой узкой полосой пропускания как систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи.
5. Устройство беспроводной связи по любому из пп.1-4, в котором средство переключения системы модуляции переключает систему модуляции, установленную в приемнике, на основании первого сигнала управления и также переключает систему модуляции другого устройства беспроводной связи путем передачи второго сигнала управления в другое устройство беспроводной связи через передатчик.
6. Способ переключения системы модуляции в устройстве беспроводной связи, которое включает в себя передатчик, который преобразует данные в волну модуляции при установленной системе модуляции и передает волну модуляции, и приемник, который принимает переданную волну модуляции и преобразует эту волну модуляции в исходные данные на основе установленной системы модуляции, причем способ содержит: этап определения, состоящий в определении качества канала на основании сигнала, принятого приемником; и этап переключения системы модуляции, состоящий в переключении системы модуляции на систему модуляции, которая является самой устойчивой к воздействию внешней помехи из множества различных систем модуляции, установленных заранее, с последующим переключением системы модуляции на систему модуляции в соответствии с качеством канала, когда определяют, что качество канала ухудшено.
7. Способ переключения системы модуляции по п.6, отличающийся тем, что на этапе переключения системы модуляции систему модуляции переключают на систему модуляции с наименьшим количеством многоуровневой модуляции как систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи.
8. Способ переключения системы модуляции по п.6, в котором на этапе переключения системы модуляции систему модуляции переключают на систему модуляции с самой узкой полосой передачи как систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи.
9. Способ переключения системы модуляции по п.6, в котором на этапе переключения системы модуляции систему модуляции переключают на систему модуляции с наименьшим количеством многоуровневой модуляции и с самой узкой полосой пропускания как систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи.
10. Способ переключения системы модуляции по любому из пп.6-9, в котором на этапе переключения системы модуляции переключают систему модуляции, установленную в приемнике, с использованием первого сигнала управления и также переключают систему модуляции другого устройства беспроводной связи путем передачи второго сигнала управления в другое устройство беспроводной связи через передатчик.
11. Устройство беспроводной связи, содержащее: передатчик, который преобразует данные в волну модуляции при установленной системе модуляции и передает эту волну модуляции; приемник, который принимает переданную волну модуляции и преобразует эту волну модуляции в исходные данные на основе установленной системы модуляции; схему определения, которая определяет качество канала на основе сигнала, принятого приемником; и блок управления, который переключает систему модуляции на систему модуляции, которая является наиболее устойчивой к воздействию внешней помехи среди множества различных установленных заранее систем модуляции, и затем переключает систему модуляции на систему модуляции в соответствии с качеством канала, когда схема определения определяет, что качество канала ухудшено.
