JP2000261392A - Ｔｄｄ無線通信システム - Google Patents

Ｔｄｄ無線通信システム

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JP2000261392A
JP2000261392A JP11065303A JP6530399A JP2000261392A JP 2000261392 A JP2000261392 A JP 2000261392A JP 11065303 A JP11065303 A JP 11065303A JP 6530399 A JP6530399 A JP 6530399A JP 2000261392 A JP2000261392 A JP 2000261392A
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Japan
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electric field
transmission power
field strength
signal
master station
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JP11065303A
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English (en)
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Hirotsugu Sato
博世 佐藤
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 子局の消費電力の低減を実現するＴＤＤ無線
通信システムを提供する。 【解決手段】 親局１と子局３との間でＴＤＤ方式によ
り無線通信を行うＴＤＤ無線通信システムにおいて、親
局１は送信電力制御部２１により所定の送信電力で信号
を送信し、子局３は、親局から受信した信号の受信電界
強度を電界強度測定部４０により検出し、送信電力制御
部４１により、受信電界強度が大きいときには送信電力
を低下させ、受信電界強度が小さいときには送信電力を
増大させる傾向で、親局１への信号の送信電力を調整す
る。すなわち、親局から近い位置に子局があるときには
小さな送信電力で信号を送信し、親局が遠いときには大
きな送信電力で信号を送信する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、親局と子局とがＴ
ＤＤ（Time Division Duplex：時分割二重）方式で無線
通信を行うシステムに関し、特に、子局の消費電力の低
減化、通信のスループットの向上等を図った技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】デジタル無線通信が普及するに従って、
回線を時分割して双方向通信を行うＴＤＤ方式によりデ
ータを無線回線で通信するシステムが多用されている。
例えば、多数の情報処理端末装置（コンピュータ）を有
線回線のネットワークに接続したＬＡＮシステムにおい
ては、ネットワークの端末部分の約１０ｍ程度を有線通
信から無線通信に置き換えた無線ＬＡＮ化が図られてお
り、情報処理端末装置の設置場所の自由度を上げ、ま
た、新たな情報処理端末装置がネットワークに容易に加
入できるようにし、携帯可能な情報端末装置（所謂、モ
バイルツール）をネットワーク環境で自由に使えるよう
にしている。
【０００３】図１には、このようなＴＤＤ無線通信シス
テムの一例として、集中管理方式の無線ＬＡＮシステム
を示してある。この無線ＬＡＮシステムは、有線回線の
ネットワークＮに接続される親局（ＣＭ：Control Modu
le）１と、個々の情報処理端末装置Ｔに接続或いは内蔵
される子局（ＵＭ：User Module）３とから構成されて
おり、ＣＭ１の管理下で、各ＵＭ３はＣＭ１とＴＤＤ方
式で無線通信を行う。
【０００４】このＴＤＤ方式を具体的に説明すると、Ｔ
ＤＤ方式の一般的な通信フレームは、ＣＭ１がＵＭ３に
送信開始のトリガ及び同期を与える報知信号チャネル
（Ｂｃｈ）、ＵＭ３がＣＭ１に送信開始要求を行う要求
信号チャネル（Ｒｃｈ）、ＣＭ１が要求元のＵＭ３に送
信開始の許可を与える許可信号チャネル（Ｇｃｈ）、Ｕ
Ｍ１とＣＭ３とがデータ伝送に用いるデータ信号チャネ
ル（Ｄｃｈ）、ＵＭ１とＣＭ３とがデータの受信に関す
るＡｃｋ又はＮａｋの返信に用いる受信確認信号チャネ
ル（Ａｃｈ）を含んで構成されている。
【０００５】このＴＤＤ方式において、ＵＭ３からＣＭ
１への上りのデータ伝送では、データ伝送の必要がある
ＵＭ３が報知信号（Ｂｃｈ）を受信すると、これによっ
て無線フレームの同期確立を行って要求信号（Ｒｃｈ）
を送信し、無線回線に空きがある等してデータ伝送が可
能なときには、ＣＭ１が要求元のＵＭ３に許可信号（Ｇ
ｃｈ）を送信し、当該ＵＭ３がデータ信号（Ｄｃｈ）を
ＣＭ１へ送信して、ＣＭ１が正常にデータを受信したと
きには受信確認のＡｃｋ（Ａｃｈ）を送信元のＵＭ３へ
返信する。また、ＣＭ１からＵＭ３への下りのデータ伝
送では、ＣＭ１が送信先のＵＭ３にデータ伝送すること
を知らせ、その後、データ伝送を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで、無線通信にお
いても、有線通信並みのデータ伝送速度が要求されてき
ており、データ伝送速度の高速化に伴って子局（ＵＭ）
３の消費電力が上昇してしまうことから、子局３の低消
費電力化が求められている。特に、上記のように有線ネ
ットワークと接続される無線ＬＡＮシステムでは、有線
回線と無線回線とのマッチングを図る必要が顕著であ
り、このような要求は大きい。また、無線ＬＡＮシステ
ムでは、バッテリを電源としたモバイルツールが用いら
れることから、バッテリ寿命の面からもこのような要求
は大きい。
【０００７】また、上記した従来のＴＤＤ方式では、他
の子局３が既に親局（ＣＭ）１と通信していて、無線回
線に空きがない状態（すなわち、要求の衝突が生じた状
態）では、データ伝送を欲する子局３は親局１に対して
繰り返し要求信号を送信することとなる。すなわち、通
信フレーム長が１ｍｓであるとすると、許可信号が得ら
れるまで、子局３は１ｍｓ毎に要求信号を繰り返し送信
することとなり、要求信号の無駄な送信によって電力を
浪費してしまっていた。
【０００８】本発明は、上記従来の事情に鑑みなされた
もので、子局の消費電力の低減を実現するＴＤＤ無線通
信システム及びＴＤＤ無線通信子局を提供することを目
的とする。また、本発明は、要求信号の送信を合理的に
行うことにより、システム全体として、親局と子局との
接続可能性を高めてデータ伝送のスループットを向上さ
せ、更にこれによって、子局の消費電力の低減を実現す
るＴＤＤ無線通信システム及びＴＤＤ無線通信子局を提
供することを目的とする。なお、本発明の更なる目的
は、以下の説明において明らかなところである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】まず、本発明は、親局と
子局との間でＴＤＤ方式により無線通信を行うＴＤＤ無
線通信システムとして実現され、親局は制御手段により
制御して所定の送信電力で信号を送信する。そして、子
局は、親局から受信した信号の受信電界強度を電界強度
測定手段により検出し、制御手段により、受信電界強度
が大きいときには送信電力を低下させ、受信電界強度が
小さいときには送信電力を増大させる傾向で、検出した
受信電界強度に応じて親局への信号の送信電力を調整す
る。
【００１０】すなわち、親局から近い位置に子局がある
ときには当該子局の受信電界強度は比較的大きく、これ
とは逆に、親局から遠い位置に子局があるときには当該
子局の受信電界強度は比較的小さくなるため、子局は、
親局が近いときには比較的小さな送信電力で信号を送信
し、親局が遠いときには比較的大きな送信電力で信号を
送信して、必要且つ十分な送信電力で親局と無線通信す
ることができるようにして、送信に費やされる電力の浪
費を抑える。また、これによって、後述するように、親
局が複数の子局から受信する信号の受信電界強度を均一
化することもできる。
【００１１】ここで、子局が検出する受信電界強度は親
局から送信された信号であればよいが、特に、通信同期
をとるために親局から送信される報知信号の受信電界強
度を検出して、上記のような送信電力調整を行うのが好
ましい。すなわち、検出した受信電界強度に基づいて、
それ以後の送信電力を調整すればよいが、報知信号は子
局が送信を開始するトリガであるため、子局の送信電力
を送信開始時から調整することができる。
【００１２】また、本発明は、親局と子局との間でＴＤ
Ｄ方式により無線通信を行うＴＤＤ無線通信システムに
おいて実現され、子局は、親局から受信した信号のエラ
ーレートをエラー検出測定手段により検出し、制御手段
により、エラーレートが大きいときには送信電力を増大
させ、エラーレートが小さいときには送信電力を低下さ
せる傾向で、検出したエラーレートに応じて親局への信
号の送信電力を調整する。
【００１３】すなわち、親局から近い位置に子局がある
ときには当該子局が親局から受信する信号のエラーレー
トは小さく、これとは逆に、親局から遠い位置に子局が
あるときには当該子局が親局から受信する信号のエラー
レートは大きくなる傾向にあるため、子局は、親局が近
いときには比較的小さな送信電力で信号を送信し、親局
が遠いときには比較的大きな送信電力で信号を送信し
て、必要且つ十分な送信電力で親局と無線通信すること
ができるようにして、送信に費やされる電力の浪費を抑
える。また、これによって、親局が複数の子局から受信
する信号の受信電界強度を均一化することもできる。
【００１４】また、本発明は、親局と子局との間でＴＤ
Ｄ方式により無線通信を行うＴＤＤ無線通信システムに
おいて実現され、親局は、子局から受信した信号の受信
電界強度を電界強度測定手段により検出し、受信電界強
度が所定の値より大きいときには送信電力を低下させ、
受信電界強度が所定の値より小さいときには送信電力を
増大させる指令を子局に送信する。そして、子局は、親
局から受信した指令に従って、制御手段により親局に送
信する信号の送信電力を調整する。
【００１５】すなわち、受信電界強度は親局と子局との
間の距離を測る目安となるため、親局側でこの距離情報
を測定して、子局の送信電力を調整する指示を送るよう
にしてもよい。なお、親局は子局との通信が確立された
状態では、通信中の子局をＩＤ等で把握しているため、
通信中の子局であれば、当該子局との距離情報を測定し
て、当該子局に指示を送信することができる。
【００１６】上記のようにして子局の電力消費を低減さ
せることができるが、本発明では、親局に対する通信要
求が他の子局と競合した場合に行われる再要求の送信処
理を次のようにして制御することにより、子局が再要求
の送信に費やす電力の浪費を抑え、また、再要求に対す
る通信確立の確率を高めてスループットを向上させてい
る。
【００１７】まず、本発明は、子局が送信電力を調整す
ることにより、親局が各子局から受信する信号の受信電
界強度が均一化するＴＤＤ無線通信システムにおいて実
現され、親局は、複数の子局から送信された要求信号の
受信電界強度の総和を電界強度測定手段により検出し、
制御手段により当該受信電界強度の総和から要求の衝突
程度を求めて、当該衝突程度を示す情報を子局に対して
送信し、子局は、受信した衝突程度情報から衝突程度が
大きいときには、制御手段が再要求の送信間隔を長くす
る。
【００１８】すなわち、親局が各子局から受信する信号
の受信電界強度はほぼ等しいため、例えば、親局は、受
信電界強度の総和を１つの子局についての受信電界強度
で除算するれば幾つの子局が親局に対して送信を行って
いるかを把握でき、或いは、受信電界強度の総和が或る
閾値以上であれはどの程度の混み具合かを把握できるた
め、親局に対して要求を送信しても他の子局と競合して
衝突してしまう程度を把握して子局に対して通知するこ
とができる。そして、子局は情報に基づいて、衝突が生
じ易い時には長めに時間間隔を置いて再要求を送信し、
言わば、混雑が解消したときに再要求を送信することに
より、混雑しているにも関わらず無駄となる再要求を繰
り返すことを回避して、再要求に基づく通信が確立する
可能性を高めている。
【００１９】なお、本発明は、親局が各子局から受信す
る信号の受信電界強度がほぼ等しい状況でなくとも、上
記と同様な衝突回避を実現することも可能である。すな
わち、親局は、既に通信を確立している子局を把握して
おり、今現在、幾つの子局が通信していて、あと幾つの
子局の要求を許可して通信を確率することが可能かを把
握できるため、この可能性（空きが少なければ衝突する
確率は高い）を衝突程度を示す情報として子局に送信
し、子局はこれに基づいて上記と同様な再要求処理を行
えばよい。
【００２０】本発明は、種々な無線通信システムに適用
することができるが、特に、親局が有線ネットワークに
接続され、子局が据え置き式や携帯式の情報処理端末装
置に設けられる無線ＬＡＮシステムを構成して実施され
るのが好ましく、携帯式の子局或いは情報処理端末装置
に装備されるバッテリ電源の浪費を防止することができ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明を、図に示す実施例を参照
して具体的に説明する。なお、以下に説明する実施例は
本発明を集中管理方式の無線ＬＡＮシステムに適用した
ものであり、無線ＬＡＮシステムの全体構成は図１を適
宜参照する。
【００２２】図２には、子局（ＵＭ）が受信電界強度に
応じて送信電力制御を行う本発明の第１実施例に係るＵ
Ｍ３の構成を示してある。このＵＭ３は、情報処理端末
装置Ｔとイーサネット等のＬＡＮコントローラ３１を介
して接続されており、ＲＯＭ３２に格納されたプログラ
ムを実行することによりＣＰＵ３３がこのＵＭを統括制
御している。
【００２３】そして、ＲＡＭ３４には情報処理端末装置
Ｔから親局へ送信するデータ及び親局から情報処理端末
装置Ｔへ送信するデータが格納される。情報処理端末装
置Ｔから親局へ送信するデータは、ＬＡＮコントローラ
３１を通してＲＡＭ３４に一旦格納され、ＤＰＲＡＭ
（デュアルポートラム）３５を介して無線送信部３６へ
送られて、無線送信部３６によりアンテナ３７を介して
無線送信される。親局から情報処理端末装置Ｔへ送信す
るデータは、アンテナ３７を介して無線受信部３８で受
信され、ＤＰＲＡＭ３９を介してＲＡＭ３４に一旦格納
され、ＬＡＮコントローラ３１を通して情報処理端末装
置Ｔへ送信される。
【００２４】また、このＵＭ３は、無線受信部３８にお
ける受信電界強度（本例では、報知信号の受信電界強
度）を検出する受信電界強度測定部４０と、無線送信部
３６により送信する信号の送信電力を調整制御する送信
電力制御部４１とを有している。したがって、親局（Ｃ
Ｍ）１から無線送信された信号を受信すると、この受信
電界強度が受信電界強度測定部４０により検出され、こ
の検出値に応じて送信電力制御部４１がＣＭ１へ送信す
る信号の送信電力を調整する。更に言えば、検出した受
信電界強度が大きいときには送信電力を低下させ、受信
電界強度が小さいときには送信電力を増大させる傾向
で、検出した受信電界強度に応じて送信電力を調整す
る。
【００２５】一方、本例のＣＭ１は図示を省略するが、
大まかに言えばＵＭ３と同様な構成であり、ＬＡＮコン
トローラ（３１）に情報処理端末装置Ｔが接続される代
わりにネットワークＮが接続される。但し、本例では、
ＣＭ１には受信電界強度測定部（４０）は設けておら
ず、また、ＣＭ１の送信電力制御部（４１）は所定の送
信電力で信号を送信するように設定する。したがって、
ＣＭ１は報知信号（Ｂｃｈ）、許可信号（Ｇｃｈ）、デ
ータ信号（Ｄｃｈ）、受信確認信号（Ａｃｈ）を常に一
定の送信電力で無線送信する。
【００２６】上記構成のＴＤＤ無線ＬＡＮシステムによ
れば、ＵＭ３はＣＭ１からの報知信号を受信すると、こ
の受信電界強度が基準値より大きいか否かを判断し、基
準値より大きい場合にはＣＭ１へ送信する信号の送信電
力を低下させ、基準値より小さい場合にはＣＭ１へ送信
する信号の送信電力を増大させる。すなわち、受信電界
強度は距離の２乗に反比例する関係があることから、Ｕ
Ｍ３は、ＣＭ１が遠くに離れているときには大きな送信
電力で信号を送信し、ＣＭ１が近いときには小さな送信
電力で信号を送信し、送信電力の浪費を防止する。した
がって、ＵＭ３は省電力で上記したＴＤＤ手続による無
線通信を行うことができる。
【００２７】ここで、上記の基準値としては、例えば、
ＵＭ３の受信電界強度の変化と、ＣＭ１が良好な受信が
できる必要且つ十分な値としてＣＭ１との距離に応じた
ＵＭ３の送信電力の変化との関係を、ＵＭ３に設定して
おけば、ＵＭ３がＣＭ１の通信エリア内の何処にあって
も、ＵＭ３は過剰分を極力省いた送信電力によりＣＭ１
と良好な無線通信を行うことができる。
【００２８】また、上記の基準値としては、例えば、Ｕ
Ｍ３の受信電界強度の変化と、ＣＭ１が常に一定の受信
電界強度で受信ができる値としてＣＭ１との距離に応じ
たＵＭ３の送信電力の変化との関係を、ＵＭ３に設定し
ておけば、ＵＭ３がＣＭ１の通信エリア内の何処にあっ
ても、上記と同様に、ＵＭ３は過剰分を省いた送信電力
によりＣＭ１と良好な無線通信を行うことができるとと
もに、複数のＵＭ３と通信する場合に合っても、ＣＭ１
は常に一定の受信電界強度で各ＵＭ３からの信号を受信
することができる。要は、上記の基準値は受信電界強度
が距離に関係して変化するという特性を利用して、ＣＭ
１に近ければ小さな送信電力とし、ＣＭ１に遠ければ大
きな送信電力とすればよく、実施上の要求に応じて種々
な態様で設定すればよい。
【００２９】図３には、受信信号のエラーレートに応じ
て送信電力制御を行う本発明の第２実施例に係るＵＭ３
の構成を示してある。なお、図２に示した第１実施例と
同様な部分については同一符号を付して、重複する説明
は省略する。
【００３０】本例のＵＭ３には、第１実施例の受信電界
強度測定部（４０）に代えてエラー検出部４２が設けら
れており、このエラー検出部４２により、ＣＭ１から無
線送信された信号を受信すると、この受信エラーレート
がエラー検出部４２により検出され、このエラーレート
に応じて送信電力制御部４１がＣＭ１へ送信する信号の
送信電力を調整する。更に言えば、検出したエラーレー
トが大きいときには送信電力を増大させ、エラーレート
が小さいときには送信電力を低下させる傾向で、検出し
たエラーレートに応じて送信電力を調整する。なお、本
例のＣＭ１は第１実施例と同様である。
【００３１】すなわち、本例のＴＤＤ無線ＬＡＮシステ
ムによれば、ＵＭ３はＣＭ１からの信号を受信すると、
この受信エラーレートが基準値より大きいか否かを判断
し、基準値より大きい場合にはＣＭ１へ送信する信号の
送信電力を増大させ、基準値より小さい場合にはＣＭ１
へ送信する信号の送信電力を低下させる。すなわち、受
信エラーレートは通信距離が長くなれば大きくなる関係
があることから、ＵＭ３は、ＣＭ１が遠くに離れている
ときには大きな送信電力で信号を送信し、ＣＭ１が近い
ときには小さな送信電力で信号を送信し、送信電力の浪
費を防止する。したがって、ＵＭ３は省電力で上記した
ＴＤＤ手続による無線通信を行うことができる。
【００３２】そして、上記の基準値として、例えば、Ｕ
Ｍ３の受信エラーレートの変化と、ＣＭ１が良好な受信
ができる必要且つ十分な値としてＣＭ１との距離に応じ
たＵＭ３の送信電力の変化との関係を、ＵＭ３に設定し
ておけば、ＵＭ３がＣＭ１の通信エリア内の何処にあっ
ても、ＵＭ３は過剰分を極力省いた送信電力によりＣＭ
１と良好な無線通信を行うことができる。
【００３３】また、上記の基準値としては、例えば、Ｕ
Ｍ３の受信エラーレートの変化と、ＣＭ１が常に一定の
受信電界強度で受信ができる値としてＣＭ１との距離に
応じたＵＭ３の送信電力の変化との関係を、ＵＭ３に設
定しておけば、ＵＭ３がＣＭ１の通信エリア内の何処に
あっても、上記と同様に、ＵＭ３は過剰分を省いた送信
電力によりＣＭ１と良好な無線通信を行うことができる
とともに、複数のＵＭ３と通信する場合に合っても、Ｃ
Ｍ１は常に一定の受信電界強度で各ＵＭ３からの信号を
受信することができる。要は、上記の基準値は受信エラ
ーレートが距離に関係して変化するという特性を利用し
て、ＣＭ１に近ければ小さな送信電力とし、ＣＭ１に遠
ければ大きな送信電力とすればよく、実施上の要求に応
じて種々な態様で設定すればよい。
【００３４】図４には、親局（ＣＭ）が受信電界強度に
応じて子局（ＵＭ）の送信電力制御を行う本発明の第３
実施例に係るＣＭ１の構成を示してある。このＣＭ１
は、有線ネットワークＮとイーサネット等のＬＡＮコン
トローラ１１を介して接続されており、ＲＯＭ１２に格
納されたプログラムを実行することによりＣＰＵ１３が
このＣＭを統括制御している。
【００３５】そして、ＲＡＭ１４にはネットワークＮか
らＵＭ３へ送信するデータ及びＵＭ３からネットワーク
Ｎへ送信するデータが格納される。ネットワークＮから
ＵＭ３へ送信するデータは、ＬＡＮコントローラ１１を
通してＲＡＭ１４に一旦格納され、ＤＰＲＡＭ１５を介
して無線送信部１６へ送られて、無線送信部１６により
アンテナ１７を介して無線送信される。ＵＭ３からネッ
トワークＮへ送信するデータは、アンテナ１７を介して
無線受信部１８で受信され、ＤＰＲＡＭ１９を介してＲ
ＡＭ１４に一旦格納され、ＬＡＮコントローラ１１を通
してネットワークＮへ送信される。
【００３６】また、このＣＭ１は、無線受信部１８にお
ける受信電界強度を検出する受信電界強度測定部２０を
有しており、或るＵＭ３から無線送信された信号を受信
すると、この受信電界強度が受信電界強度測定部２０に
より検出され、ＣＰＵ１３がこの検出値に応じた送信電
力制御指令を無線送信部１６から送信元のＵＭ３へ送信
する。すなわち、ＣＭ１はＵＭ３と通信する状態では、
ＣＰＵ１３は通信相手の各ＵＭ３をＩＤ等で認識してお
り、第１実施例で説明したように、受信電界強度により
通信相手のＵＭ３が近いか遠いかを把握することができ
るので、近い場合には当該ＵＭ３の送信電力を低下さ
せ、遠い場合には当該ＵＭ３の送信電力を増大させる傾
向の指令を、当該ＵＭ３に対して送信する。なお、ＣＭ
１には送信電力制御部２１が備えられているが、これ
は、検出した受信電界強度に関りなく、ＣＭ自らの送信
電力を一定化する制御処理を行う。
【００３７】一方、本例のＵＭ３は図示を省略するが、
大まかに言えば図２や図３に示したＵＭ３と同様な構成
であるが、本例のＵＭ３には受信電界強度測定部４０や
エラー検出部４２は設けておらず、また、ＣＰＵ３３は
ＣＭ１から受信した上記の指令に従って送信電力制御部
４１に送信電力を調整させる機能を有している。
【００３８】上記構成のＴＤＤ無線ＬＡＮシステムによ
れば、ＣＭ１はＵＭ３からの信号を受信すると、この受
信電界強度が基準値より大きいか否かを判断し、基準値
より大きい場合には当該通信相手のＵＭ３へ送信電力を
低下させる指令を送信し、基準値より小さい場合には当
該通信相手のＵＭ３へ送信電力を増大させる指令を送信
する。すなわち、ＣＭ１は、通信相手のＵＭ３が遠くに
離れているときには大きな送信電力で信号を送信させ、
ＵＭ３が近いときには小さな送信電力で信号を送信させ
て、ＵＭ３に送信電力の浪費を防止させる。
【００３９】ここで、上記の基準値としては、第１実施
例と同様に、例えば、ＣＭ１の受信電界強度の変化と、
ＣＭ１が良好な受信ができる必要且つ十分な値としてＣ
Ｍ１との距離に応じたＵＭ３の送信電力の変化との関係
等を、ＣＭ１に設定しておき、ＣＭ１がこの関係に従っ
た指令をＵＭ３へ送信するようにすれば良く、これによ
って、ＵＭ３がＣＭ１の通信エリア内の何処にあって
も、ＵＭ３は過剰分を極力省いた送信電力によりＣＭ１
と良好な無線通信を行うことができる。
【００４０】図５乃至図８には、ＵＭ３がＣＭ１に送信
した要求信号（Ｒｃｈ）が他の要求信号と衝突した場合
に要求信号の再送信を制御する本発明の第４実施例を示
してある。なお、上記した各実施例と同様な部分には同
一符号を付して重複する説明は省略する。
【００４１】図５に示すように、ＣＭ１には衝突程度検
出部２２が設けられており、本発明では種々な態様を採
用することができるが、本例の衝突程度検出部２２は既
に通信中のＵＭ３の数を管理して、当該ＵＭ数（或い
は、通信可能な空き数）を示す衝突程度情報をＣＰＵ１
３に報知信号で無線送信させる。
【００４２】本例のＣＭ１のアンテナ１７は、図７に示
すように、アンテナ素子Ａと３０度の扇型に開いた一対
の反射板Ｂとから成る指向性セクタＳを、１２個円環状
に配した１２セクタアンテナである。また、本例の通信
フレームは、図８に示すように１ｍｓの長さで、１つの
報知信号チャネル（Ｂ）、各セクタに対応した１２個の
要求信号チャネル（Ｒ１〜Ｒ１２）、ＣＭが通信できる
ＵＭ数に対応した４個の許可信号チャネル（Ｇ１〜Ｇ
４）、それに対応した４個のデータ信号チャネル（Ｄ１
〜Ｄ４）、それに対応した４個の受信確認信号チャネル
（Ａ１〜Ａ４）を含んで構成されている。したがって、
通信中のＵＭ３の数が多ければ多い程、更に他のＵＭ３
が要求信号を送信しても衝突してしまう可能性は高く、
このようにして把握される衝突程度情報が全てのＵＭ３
に対して通知される。
【００４３】図６に示すように、ＵＭ３には送信間隔制
御部４３が設けられており、この送信間隔制御部４３は
ＣＭ１から送信されてきた衝突程度情報に応じて、衝突
してしまった要求信号に対して要求信号を再度送信する
時間間隔を制御する。すなわち、衝突してしまう可能性
が高くなるに従って長い時間間隔を置いて要求信号を再
送信し、これによって、衝突してしまう要求信号を繰り
返し短い時間間隔で送信する無駄を回避することができ
る。したがって、無駄な要求信号の送信に費やされる電
力の浪費を防止し、また、少ない回数の要求でＣＭ１と
通信できる確率が上がり、通信処理のスループットも向
上する。
【００４４】図９乃至図１３には、ＵＭ３が受信電界強
度に応じて送信電力を調整制御するとともに、ＵＭ３が
要求信号の衝突が生じた場合に要求信号の再送信を制御
する本発明の第５実施例を示してある。なお、上記した
各実施例と同様な部分には同一符号を付して重複する説
明は省略する。
【００４５】図９に示すように、ＣＭ１には衝突程度検
出部２２が設けられており、本発明では種々な態様を採
用することができるが、本例の衝突程度検出部２２は複
数のＵＭ３から受信した信号の受信電界強度の総和を管
理して、当該総和に応じて衝突しているＵＭ数を示す衝
突程度情報をＣＰＵ１３に報知信号（Ｂｃｈ）で無線送
信させる。また、図１０に示すように、ＵＭ３には受信
電界強度測定部４０と送信電力制御部４１とが備えられ
ており、第１実施例で説明したように、受信電界強度に
応じて送信電力を制御して、ＵＭ３の位置に関らずＣＭ
１が一定の受信電界強度で信号を受信できるようにして
いる。
【００４６】したがって、各ＵＭ３の送信電力が制御に
よって、ＣＭ１の各ＵＭ３に対する受信電界強度は均一
化されているため、ＣＭ１は受信電界強度の総和は現在
信号を送信しているＵＭ３の数に比例するので、当該総
和から現在どのぐらいの数のＵＭ３が衝突しているかを
把握することができ、これを衝突程度情報として各ＵＭ
３へ報知する。
【００４７】また、ＵＭ３には送信間隔制御部４３が設
けられており、この送信間隔制御部４３はＣＭ１から送
信されてきた衝突程度情報に応じて、衝突してしまった
要求信号に対して要求信号を再度送信する時間間隔を制
御する。そして、送信間隔制御部４３には図１１に示す
ような衝突程度情報に応じた待ち時間幅テーブルが設け
られており、本例では、衝突しているＵＭ数が１〜４の
ときは、１〜３つ次のフレームタイミングで再度要求信
号（Ｒｃｈ）を送信し、衝突ＵＭ数が５〜８のときは、
１〜１５個次のフレームタイミングで再度要求信号（Ｒ
ｃｈ）を送信するといったような、衝突数が大きなるに
従って待ち時間が長くなる傾向のランダムパターンとな
っている。
【００４８】すなわち、ＵＭ３は衝突の程度が大きくな
るに従って長い時間間隔を置いて要求信号を再送信し、
これによって、衝突してしまう要求信号を繰り返し短い
時間間隔で送信する無駄を回避することができる。した
がって、無駄な要求信号の送信に費やされる電力の浪費
を防止し、また、少ない回数の要求でＣＭ１と通信でき
る確率が上がり、通信処理のスループットも向上する。
【００４９】図１２には、本例のＴＤＤ無線ＬＡＮシス
テムにおいて、情報処理端末装置ＴからのデータをＣＭ
１へ無線伝送する場合、要求信号の衝突が発生していな
い状態での通信手順を示してある。ＵＭ３は、ＲＡＭ３
４に情報処理端末装置Ｔからのデータが蓄積された状態
で、ＣＭ１から報知信号（Ｂｃｈ）を受信すると、これ
によって無線フレームの同期確立、受信電界強度の検
出、送信電力の調整設定を行って、ＣＭ１に対して要求
信号（Ｒｃｈ）を送信し、許可待ちをする。一方、ＣＭ
１は要求信号を受信すると受信電界強度の総和を検出
し、この総和から衝突ＵＭ数を推定して、本手順のよう
に空きがある場合には、要求元のＵＭ３に対して許可信
号（Ｇｃｈ）を送信する。
【００５０】ＵＭ３は、この許可信号を受信すると、Ｒ
ＡＭ３４からＤＰＲＡＭ３５にデータを転送し、当該デ
ータをデータ信号チャネル（Ｄｃｈ）に載せてＣＭ１へ
送信する。そして、ＣＭ１は、正常にデータを受信した
ときには受信確認のＡｃｋ（Ａｃｈ）を送信元のＵＭ３
へ返信し、一連のデータ伝送処理を終了する。したがっ
て、ＵＭ３は報知信号に基づいて最適な送信電力に調整
した後、当該送信電力によって以後の要求送信及びデー
タ伝送を行うため、電力浪費を抑えた態様で一連の通信
手順を実行することができる。
【００５１】図１３には、本例のＴＤＤ無線ＬＡＮシス
テムにおいて、情報処理端末装置ＴからのデータをＣＭ
１へ無線伝送する場合、要求信号の衝突が発生している
状態での通信手順を示してある。ＵＭ３は、上記の場合
と同じく、ＣＭ１から報知信号（Ｂｃｈ）を受信する
と、無線フレームの同期確立や送信電力の調整設定等を
行って、ＣＭ１に対して要求信号（Ｒｃｈ）を送信す
る。そして、この要求信号を受信したＣＭ１は、受信電
界強度の総和を検出してこの総和から衝突ＵＭ数を推定
し、本手順のように空きがない場合には、要求元のＵＭ
３に対して不許可信号（Ｇｃｈ）を送信し、更に、報知
信号（Ｂｃｈ）により衝突ＵＭ数を衝突程度情報として
報知送信する。
【００５２】ＵＭ３は、この不許可信号（Ｇｃｈ）を受
信すると、衝突が発生していると検知できるので待機
し、次に受信した報知信号（Ｂｃｈ）に基づいて、無線
フレームの同期確立や送信電力の調整設定等を行うとと
もに、衝突ＵＭ数を検知して、その衝突ＵＭ数に対応す
るランダムパターン待ち時間幅をテーブル（図１１）を
参照して設定する。そして、この設定した待ち時間幅の
フレーム数をパスして、再度、要求信号（Ｒｃｈ）をＣ
Ｍ１に対して送信する。この結果、適当な時間間隔をあ
けて要求信号が再送され、この要求信号によってＣＭ１
からかなり高い確率で許可が得られる。
【００５３】そして、ＵＭ３はＣＭ１から許可信号（Ｇ
ｃｈ）を受信すると、データをデータ信号チャネル（Ｄ
ｃｈ）に載せてＣＭ１へ送信し、ＣＭ１から受信確認信
号（Ａｃｈ）を受信したところで、一連のデータ伝送処
理を終了する。したがって、ＵＭ３は、電力浪費を抑え
た態様で信号の送信処理を実行することができるととも
に、要求信号の無駄な繰り返し送信を回避して、この面
でも電力の浪費を抑えることができ、更には、ＣＭ１か
ら許可されるチャンスをでき得るだけ確実に捉えて処理
のスループットを向上させることができる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
親局との距離に応じて子局の送信電力を調整制御するよ
うにしたため、ＴＤＤ無線通信システム及びＴＤＤ無線
通信子局において、子局の消費電力の低減を実現するこ
とができる。また、本発明によると、要求信号が衝突し
た場合に、衝突の程度に応じて次の要求までの時間間隔
を制御するようにしたため、ＴＤＤ無線通信システム及
びＴＤＤ無線通信子局において、要求信号の送信を合理
的に行うことができ、システム全体として、親局と子局
との接続可能性を高めてデータ伝送のスループットを向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用したＴＤＤ無線ＬＡＮシステム
の構成図である。
【図２】 本発明の第１実施例に係る子局（ＵＭ）の構
成図である。
【図３】 本発明の第２実施例に係る子局（ＵＭ）の構
成図である。
【図４】 本発明の第３実施例に係る親局（ＣＭ）の構
成図である。
【図５】 本発明の第４実施例に係る親局（ＣＭ）の構
成図である。
【図６】 本発明の第４実施例に係る子局（ＵＭ）の構
成図である。
【図７】 本発明の第４実施例に係るセクタアンテナの
平面図である。
【図８】 本発明の第４実施例に係る無線通信フレーム
の構成図である。
【図９】 本発明の第５実施例に係る親局（ＣＭ）の構
成図である。
【図１０】 本発明の第５実施例に係る子局（ＵＭ）の
構成図である。
【図１１】 本発明の第５実施例に係るランダムパター
ンテーブルの記述を示す図である。
【図１２】 本発明の第５実施例に係る衝突がない場合
のＴＤＤ通信手順を示す流れ図である。
【図１３】 本発明の第５実施例に係る衝突がある場合
のＴＤＤ通信手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
１：親局（ＣＭ）、 ３：子局（ＵＭ）、２０：受信電
界強度測定部、 ２１：送信電力制御部、２２：衝突程
度検出部、 ４０：受信電界強度測定部、４１：送信電
力制御部、 ４２：エラー検出部、４３：送信間隔制御
部、 Ｎ：ネットワーク、Ｔ：情報処理端末装置、

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 親局と子局との間でＴＤＤ方式により無
    線通信を行うＴＤＤ無線通信システムにおいて、 親局は、制御手段により制御して所定の送信電力で信号
    を送信し、 子局は、親局から受信した信号の受信電界強度を電界強
    度測定手段により検出し、制御手段により、受信電界強
    度が大きいときには送信電力を低下させ、受信電界強度
    が小さいときには送信電力を増大させる傾向で、検出し
    た受信電界強度に応じて親局への信号の送信電力を調整
    することを特徴とするＴＤＤ無線通信システム。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のＴＤＤ無線通信システ
    ムにおいて、 電界強度測定手段は、通信同期をとるために親局から送
    信される報知信号の受信電界強度を検出することを特徴
    とするＴＤＤ無線通信システム。
  3. 【請求項３】 親局と子局との間でＴＤＤ方式により無
    線通信を行うＴＤＤ無線通信システムにおいて、 子局は、親局から受信した信号のエラーレートをエラー
    検出測定手段により検出し、制御手段により、エラーレ
    ートが大きいときには送信電力を増大させ、エラーレー
    トが小さいときには送信電力を低下させる傾向で、検出
    したエラーレートに応じて親局への信号の送信電力を調
    整することを特徴とするＴＤＤ無線通信システム。
  4. 【請求項４】 親局と子局との間でＴＤＤ方式により無
    線通信を行うＴＤＤ無線通信システムにおいて、 親局は、子局から受信した信号の受信電界強度を電界強
    度測定手段により検出し、受信電界強度が所定の値より
    大きいときには送信電力を低下させ、受信電界強度が所
    定の値より小さいときには送信電力を増大させる指令を
    子局に送信し、 子局は、親局から受信した指令に従って、制御手段によ
    り親局に送信する信号の送信電力を調整することを特徴
    とするＴＤＤ無線通信システム。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４に記載のＴＤＤ無
    線通信システムにおいて、 子局は、制御手段により送信電力を調整して、親局が各
    子局から受信する信号の受信電界強度を均一化し、 親局は、複数の子局から送信された要求信号の受信電界
    強度の総和を電界強度測定手段により検出し、制御手段
    により当該受信電界強度の総和から要求の衝突程度を求
    めて、当該衝突程度を示す情報を子局に対して送信し、 子局は、受信した衝突程度情報から衝突程度が大きいと
    きには、制御手段が再要求の送信間隔を長くすることを
    特徴とするＴＤＤ無線通信システム。
  6. 【請求項６】 親局と子局との間でＴＤＤ方式により無
    線通信を行うＴＤＤ無線通信システムにおいて、 親局は、衝突程度検出手段により複数の子局から送信さ
    れた要求信号の衝突程度を求めて、当該衝突程度を示す
    情報を子局に対して送信し、 子局は、受信した衝突程度情報から衝突程度が大きいと
    きには、制御手段が再要求の送信間隔を長くすることを
    特徴とするＴＤＤ無線通信システム。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に
    記載のＴＤＤ無線通信システムにおいて、 親局は有線ネットワークに接続され、子局は携帯可能な
    情報処理装置に設けられて、無線ＬＡＮシステムを構成
    していることを特徴とするＴＤＤ無線通信システム。
  8. 【請求項８】 親局とＴＤＤ方式により無線通信を行う
    ＴＤＤ無線通信子局において、 親局が所定の送信電力で送信した信号を受信して、当該
    受信信号の受信電界強度を電界強度測定手段により検出
    し、制御手段により、受信電界強度が大きいときには送
    信電力を低下させ、受信電界強度が小さいときには送信
    電力を増大させる傾向で、検出した受信電界強度に応じ
    て親局への信号の送信電力を調整して当該親局の受信電
    界強度が所定値となるようにしたことを特徴とするＴＤ
    Ｄ無線通信子局。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載のＴＤＤ無線通信子局に
    おいて、 親局が、複数の子局から送信された要求信号の受信電界
    強度の総和に基づいて割り出した要求の衝突程度を当該
    親局から受信して、 受信した衝突程度情報から衝突程度が大きいときには、
    制御手段が再要求の送信間隔を長くすることを特徴とす
    るＴＤＤ無線通信子局。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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