JP2003158503A - 多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法及びその装置並びにその伝送フレームフォーマット - Google Patents

多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法及びその装置並びにその伝送フレームフォーマット

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送波方式を用いたデータ無線通信方法及び
装置、並びにその伝送フレームフォーマットを提供す
る。 【解決手段】 ステーション２０、２２、…、２４が網
接続集中局１０とバーストデータとを多重搬送波方式を
用いて無線で送受信を行う方法で、ステーション２０、
２２、…、２４の中で一定時点に存在する複数の副搬送
波のうち、第１の所定数の副搬送波より構成される副搬
送チャンネル集合の割当てを要求しているステーション
に副搬送チャンネルを割当てる段階と、ステーション２
０、２２、…、２４の中でデータを伝送しようとするス
テーションはそれ自体の副搬送チャンネル集合を活性化
させる段階と、副搬送チャンネル集合を活性化させるか
否かをチェックし、この結果から資源の割当てを要求し
ているステーションを検出しこの検出されたステーショ
ンに第２の所定数の資源を割当てる段階とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ無線通信に
係り、特に、多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方
法、及びその装置、並びにその伝送フレームフォーマッ
トに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バースト（ｂｕｒｓｔ）データを
用いたデータ無線通信網においては、効率的に資源を使
用するために、必要に応じて動的に資源が割当てられ、
回収される。ここで、従来の一般の中央集中式データ無
線システムを説明すると、伝送フレームは、放送区間
（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｐｅｒｉｏｄ）、ダウンリンク
区間（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｐｅｒｉｏｄ）、アップリン
ク区間（ｕｐｌｉｎｋ ｐｅｒｉｏｄ）、及び回線競合
区間（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ）に大別さ
れる。
【０００３】ここで、放送区間は他の区間を管理する情
報を有する。この際、中央集中式データ無線システムに
おいては、各ステーション（基地局）が網接続集中局に
資源の割当てを要請する方式としては、回線競合方式と
ピギーバック（ｐｉｇｇｙ−ｂａｃｋ）方式とに大別さ
れる。
【０００４】ここで、前記回線競合方式において、ステ
ーションは同じ回線競合区間を使用して資源の要請メッ
セージを網接続集中局に伝送する。しかし、前記回線競
合方式は種々のステーションの同一時点での資源の要請
が可能なので、資源の要請で回線の競合を引き起こすと
いう問題点を有している。ピギーバック方式において、
データを伝送しようとするステーションは既に割当てら
れた資源に含まれる特定のヘッダフィールドを用いて、
次の伝送フレームで資源を要請する。したがって、ピギ
ーバック方式は、回線競合方式とは異なり、資源の要請
の回線が競合する可能性を有していない。
【０００５】一般に、網接続集中局にバーストデータを
伝送しようとするステーションは、バーストデータの伝
送開始時点で、回線競合方式により資源を要請し、デー
タを連続的に伝送する時点では、ピギーバック方式によ
り資源を要請する。したがって、資源の要請を開始する
時点でやむなく用いられる回線競合方式によって引き起
こされる回線の競合を最小化させるための研究が進行し
つつある。それにも拘わらず、回線競合方式による資源
の要請は、近年行われている実時間でのデータサービス
等の多様な情報提供サービスの品質に対する要求を満足
させる際に障害となっている。
【０００６】これを解決するために各種の回線の競合を
解消するための方式が用いられている。このような回線
の競合を解消する方式の１つとして、スロットアロハ
（Ｓｌｏｔｔｅｄ−Ａｌｏｈａ）方式が挙げられ、スロ
ットアロハ方式及び他の回線競合の解消方式が開示され
ている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】ここで開示されたスロットアロハ方式で
は、Ｍ個のタイムスロットを有する回線競合区間で資源
の要請を行おうとするステーションが、各々のランダム
な値（１〜Ｍ−１）を生成した後、このように生成され
た値のみタイムスロットを遅延させて資源の要請を試
み、回線の競合が発生する確率を最小化する。この際、
スロットアロハ方式は回線競合区間を延ばして回線の競
合が発生する確率を低減できるが、このように延びる回
線競合区間のみ資源を非効率的に使用するという問題点
を有する。
【０００８】この問題点を解決するための他の回線競合
解消方式が、ＩＥＥＥ ８０２．１６（Ｂｒｅｅｚ Ｃ
ＯＭ）に開示されている。ここで開示された回線競合解
消方式を要約すると、各ステーションに１つの副搬送波
を割当て、所定の区間で割当てられた副搬送波をポーリ
ングして資源を要請する。したがって、フレーム毎に割
当てられた副搬送波をホッピングさせて多重経路フェー
ディングを克服することが可能となる。しかし、特定の
副搬送波が多重経路フェーディングにより流失される場
合、次のフレームで資源の要請を行わなければならない
ために、この方式は高速資源の要請には適していない。
【０００９】
【非特許文献１】Ａｎｄｒｅｗ Ｓ．Ｔａｎｅｎｂａｃ
ｃｍ著「Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ」Ｐｒｅ
ｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ出
版、１９８９年、第２版、ｐ．１２１−１２４及びｐ．
１２８−１４０
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する第１の課題は、資源の要請を行う回線の競合が発生
する可能性、及び資源の要請信号が流失する可能性を排
除し、資源の使用の効率性を極大化させることができる
多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法を提供する
ことにある。
【００１１】本発明が解決しようとする第２の課題は、
前記データ無線通信方法を行う多重搬送波方式を用いた
データ無線通信装置を提供することにある。本発明が解
決しようとする第３の課題は、前記データ無線通信装置
及び方法のための伝送フレームフォーマットを提供する
ことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記第１の課題を達成す
るために、本発明に係る多重搬送波方式を用いたデータ
無線通信方法は、ステーションが網接続集中局とバース
トデータとを、多重搬送波方式を用いて無線で送受信に
する、多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法で、
（ａ）前記ステーションの中で、予め定められた一定の
時点に存在する複数の副搬送波のうち、第１の所定数の
副搬送波より構成される副搬送チャンネル集合の割当て
を要求しているステーションに前記副搬送チャンネルを
割当てる段階と、（ｂ）前記ステーションの中で、前記
データを伝送しようとする前記ステーションは、それ自
体に割当てられた前記副搬送チャンネル集合を活性化さ
せる段階と、（ｃ）前記副搬送チャンネル集合を活性化
させるか否かをチェックし、このようにチェックされた
結果から資源の割当てを要求しているステーションを検
出し、このように検出された前記ステーションに第２の
所定数の資源を割当てる段階とを含んで構成される（請
求項１）。
【００１３】前記多重搬送波方式を用いたデータ無線通
信方法において、前記段階（ｃ）は、活性化された前記
副搬送波の存否を判断する段階と、活性化された前記副
搬送波が存在すると判断されれば、この活性化された前
記副搬送波を含む副搬送チャンネル集合を活性化された
副搬送チャンネル集合として決定する段階と、前記活性
化された副搬送チャンネル集合が割当てられたステーシ
ョンに前記第２の所定数の資源を割当てる段階とを備え
ることが望ましい（請求項２）。
【００１４】また、前記多重搬送波方式を用いたデータ
無線通信方法において、前記段階（ａ）は、前記第２の
所定数を前記網接続集中局に通報し、前記副搬送チャン
ネル集合の割当てを要求することが望ましく（請求項
３）、前記データ無線通信方法は、前記段階（ｃ）の後
に、前記資源が割当てられたステーションが、第３の所
定数の新たな資源の割当てを要求しているとき、ピギー
バック方式により前記第３の所定数の資源を割当てる段
階をさらに備えることが望ましい（請求項４）。
【００１５】さらに、前記多重搬送波方式を用いたデー
タ無線通信方法において、前記資源は、タイムスロット
に該当することが望ましく（請求項５）、前記資源は、
前記タイムスロット及び前記副搬送波の周波数帯域に該
当することが望ましく（請求項６）、前記第１の所定数
は、通信環境の劣悪度によって決定されることが望まし
く（請求項７）、そして、前記副搬送チャンネル集合
は、相互干渉の最も小さい前記副搬送波を備えることが
望ましい（請求項８）。
【００１６】前記第２の課題を達成するために、本発明
に係る多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法のた
めの伝送フレームフォーマットは、前記多重搬送波方式
を用いたデータ無線通信方法を行うために、前記データ
を含み、前記網接続集中局と前記ステーションとの間で
伝送される伝送フレームのフォーマットであって、前記
副搬送チャンネル集合の割当てを要求する情報、及び前
記副搬送チャンネル集合が割当てられたことを示す情報
を有する回線競合区間と、前記副搬送チャンネル集合を
有する帯域幅要請区間と、前記網接続集中局から前記ス
テーションに伝送されるデータを有するダウンリンク区
間と、前記ステーションに割当てられた前記資源を有す
るアップリンク区間、及び前記回線競合区間、前記帯域
幅要請区間、前記ダウンリンク区間及び前記アップリン
ク区間の開始時点と長さに関する情報を有する放送区間
を含んで構成される（請求項９）。
【００１７】前記重搬送波方式を用いたデータ無線通信
方法のための伝送フレームフォーマットにおいて、前記
回線競合区間は、前記網接続集中局に通報される前記第
２の所定数を有することが望ましい（請求項１０）。
【００１８】また、前記第２の課題を達成するために、
本発明に係る多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方
法のための伝送フレームフォーマットは、請求項４に記
載の多重搬送波方式を用いたデータデータ無線通信方法
を行うために、前記データを含み、前記網接続集中局と
前記ステーションとの間で伝送される伝送フレームのフ
ォーマットであって、前記副搬送チャンネル集合の割当
てを要求する情報、及び前記副搬送チャンネル集合が割
当てられたことを示す情報を有する回線競合区間と、前
記副搬送チャンネル集合を有する帯域幅要請区間と、前
記網接続集中局から前記ステーションに伝送されるデー
タを有するダウンリンク区間と、前記ステーションに割
当てられた前記資源を有するアップリンク区間と、前記
回線競合区間、前記帯域幅要請区間、前記ダウンリンク
区間及び前記アップリンク区間の開始時点と長さに関す
る情報を有する放送区間とを備えて構成される（請求項
１１）。
【００１９】さらに、前記重搬送波方式を用いたデータ
無線通信方法のための伝送フレームフォーマットにおい
て、前記アップリンク区間の前記各資源は、前記第３の
所定数を有するヘッダと、前記データを有するペイロー
ドとを備えて構成することができる（請求項１２）。
【００２０】そして、前記第３の課題を達成するため
に、本発明に係る多重搬送波方式を用いたデータ無線通
信装置は、網接続集中局とステーションとの間でバース
トデータを、多重搬送波方式を用いて無線で送受信を行
う、多重搬送波方式を用いたデータ無線通信装置であっ
て、前記ステーションの各々は、予め定められた一定の
時点に存在する複数の副搬送波のうち、第１の所定数の
副搬送波より構成される副搬送チャンネル集合の割当て
を要求する情報を前記網接続集中局に伝送して前記デー
タを伝送しようとするとき、それ自体に割当てられた前
記副搬送チャンネル集合を活性化させ、前記網接続集中
局は、前記ステーションから伝送された前記情報に応答
して前記ステーションに前記副搬送チャンネル集合を割
当て、前記副搬送チャンネル集合を活性化させるか否か
をチェックし、このようにチェックされた結果から資源
の割当てを要求しているステーションを検出し、このよ
うに検出された前記ステーションに第２の所定数の資源
を割当てるように構成される（請求項１３）。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る多重搬送波方
式を用いたデータ無線通信装置の構成及び動作、並びに
この装置で行われる本発明に係るデータ無線通信方法
を、添付した図面に基づいて詳細に説明する。図１は、
本発明に係る多重搬送波方式を用いたデータ無線通信装
置の概略的なブロック図であって、網接続集中局１０、
及び第１のステーション２０、第２のステーション２
２、…、第Ｎのステーション２４を含む。
【００２２】図２は、図１に示す装置で行われる本発明
に係るデータ無線通信方法を説明するためのフローチャ
ートであって、副搬送チャンネル集合を該当するステー
ションに割当てる段階（第４０段階及び第４２段階）、
活性化された副搬送チャンネル集合に該当するステーシ
ョンに資源を割当てる段階（第４４段階及び第４６段
階）及び新たな資源をピギーバック方式で割当てる段階
（第４８段階及び第５０段階）を含む。
【００２３】図１及び図２に示すように、本発明に係る
多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法は、第１の
ステーション２０、第２のステーション２２、…、第Ｎ
のステーション２４が、バーストデータを、網接続集中
局１０で、多重搬送波方式を用いて無線で送受信する。
ここで、多重搬送波方式とは、１本の搬送波を複数の副
搬送波に分割して使用する方式であって、例えば、直交
周波数分割多重化接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎ
ａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔ
ｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）／時分割多重化接続
（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉ
ｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、直交周波数分割多重
化（ＯＦＤＭ）／コード分割多重化接続（ＣＤＭＡ：Ｃ
ｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｅｘｉｎｇ Ａ
ｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ／ＣＤＭＡまたはＯＦＤＭ／
ＴＤＭＡなどがある。
【００２４】まず、網接続集中局１０は、第１のステー
ション２０、第２のステーション２２、…、第Ｎのステ
ーション２４のうち、予め定められた一定の時点で存在
する複数の副搬送波のうち、第１の所定数の副搬送波よ
り構成される副搬送チャンネル集合の割当てを要求して
いるステーションに副搬送チャンネル集合を割当てる
（第４０段階及び第４２段階）。
【００２５】例えば、網接続集中局１０は、副搬送チャ
ンネル集合の割当てを要求しているステーションの存否
を判断する（第４０段階）。第４０段階を行うために、
図１に示す第１のステーション２０、第２のステーショ
ン２２、…、第Ｎのステーション２４の各々は、副搬送
チャンネル集合の割当てを希望するとき、副搬送チャン
ネル集合の割当てを要求する情報を網接続集中局１０に
伝送し、網接続集中局１０は、第１のステーション２
０、第２のステーション２２、…、または第Ｎのステー
ション２４の何れから、副搬送チャンネル集合の割当て
を要求する情報が伝送されたか否かを判断する。
【００２６】もし、網接続集中局１０が、第１のステー
ション２０、第２のステーション２２、…、第Ｎのステ
ーション２４のうちで、何れかのステーションから伝送
された情報から、そのステーションが副搬送チャンネル
集合の割当てを要求しているということを検出すれば、
そのステーションに副搬送チャンネル集合を割当てる
（第４２段階）。
【００２７】ここで、第１の所定数は通信環境の劣悪度
によって決定される。例えば、通信環境が劣悪な場合に
は第１の所定数は比較的大きな値に、そして通信環境が
劣悪でない場合には第１の所定数は比較的小さな値に各
々設定される。また、本発明によれば、副搬送チャンネ
ル集合は、相互干渉の最も小さな副搬送波より構成され
る。このために、副搬送チャンネル集合は、相互隣接し
ていない副搬送波より構成される。
【００２８】つまり、図１に示す第１のステーション２
０、第２のステーション２２、…、第Ｎのステーション
２４は各々、前述したように、それ自体の固有の副搬送
チャンネル集合が、網接続集中局１０から割当てられ
る。この際、第１のステーション２０、第２のステーシ
ョン２２、…、第Ｎのステーション２４に各々割当てら
れる副搬送チャンネル集合は、相異なる副搬送波を有す
る。これに関する実施形態の詳細は後述する。
【００２９】第４２段階の後に、第１のステーション２
０、第２のステーション２２、…、第Ｎのステーション
２４のうち、データを伝送しようとするステーション
は、それ自体の副搬送チャンネル集合を活性化させる
（第４４段階）。このために、第１のステーション２
０、第２のステーション２２、…または第Ｎのステーシ
ョン２４は、それ自体の副搬送チャンネル集合を活性化
させるために、それ自体の副搬送チャンネル集合に含ま
れる、それぞれの副搬送波の振幅を高めることができ
る。
【００３０】第４４段階の後に、網接続集中局１０は、
副搬送チャンネル集合を活性化させるか否かをチェック
し、このようにチェックされた結果から資源の割当てを
要求しているステーションを検出し、このように検出さ
れた第１のステーション２０、第２のステーション２
２、…または第Ｎのステーション２４に第２の所定数の
資源を割当てる（第４６段階）。
【００３１】ここで、該当するステーションに割当てら
れる資源は、多重搬送波方式に応じてタイムスロット、
または副搬送波の周波数帯域を意味するものである。例
えば、多重搬送波方式が、ＯＦＤＭＡ／ＴＤＭＡ、また
はＯＦＤＭ／ＴＤＭＡである場合に、資源はタイムスロ
ットを意味し、ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡまたはＯＦＤＭＡ／
ＣＤＭＡの場合には、資源はタイムスロットと副搬送波
の周波数帯域とを共に意味する。
【００３２】以下、図２に示す第４６段階に関する本発
明に係る実施形態を、添付した図面に基づいて説明す
る。図３は、図２に示す第４６段階に関する本発明に係
る望ましい一実施形態４６Ａを説明するためのフローチ
ャートであって、活性化された副搬送チャンネル集合に
資源を割当てる段階（第７０段階〜第７４段階）を含
む。図３を参照すれば、第４４段階の後に、網接続集中
局１０は、活性化された副搬送波の存否を判断する（第
７０段階）。このために、網接続集中局１０は副搬送波
の振幅が臨界値以上であるかを確認する。
【００３３】もし、活性化された副搬送波が存在すると
判断されれば、網接続集中局１０は活性化された副搬送
波を含む副搬送チャンネル集合を、活性化された副搬送
チャンネル集合として決定する（第７２段階）。すなわ
ち、活性化された副搬送波が副搬送チャンネル集合のう
ちどの副搬送チャンネル集合に属するかを決定し、この
ように決定された副搬送チャンネル集合を、活性化され
た副搬送チャンネル集合として決定する。
【００３４】ここで、本発明によれば、網接続集中局１
０は、活性化された副搬送波を含むある副搬送チャンネ
ル集合で、活性化された副搬送波を除いた他の副搬送波
の振幅が臨界値以上ではないとしても、活性化された副
搬送波を少なくとも１つのみ含めば、その副搬送チャン
ネル集合を、活性化された副搬送チャンネル集合として
決定する。
【００３５】その理由は、該当する第１のステーション
２０、第２のステーション２２、…または第Ｎのステー
ション２４から網接続集中局１０への無線伝送中に、副
搬送チャンネル集合に属する少なくとも１つの副搬送波
が流失され得るからである。すなわち、多重経路フェー
ディングにより、副搬送チャンネル集合に属する副搬送
波が部分的に活性化された場合にも、その副搬送チャン
ネル集合が割当てられた該当するステーションに資源を
割当てるためである。その結果、本発明によれば、第７
２段階において、副搬送チャンネル集合に属する副搬送
波のうち少なくとも１つの副搬送波の振幅が臨界値以上
であれば、その副搬送チャンネル集合を活性化された副
搬送チャンネル集合として決定する。
【００３６】第７２段階の後に、網接続集中局１０は、
活性化された副搬送チャンネル集合を、第４２段階で割
当てられた第１のステーション２０、第２のステーショ
ン２２、…または第Ｎのステーション２４に第２の所定
数の資源を割当てて第４８段階に進める（第７４段
階）。ここで、第２の所定数は第１のステーション２
０、第２のステーション２２、…または第Ｎのステーシ
ョン２４が網接続集中局１０に副搬送チャンネル集合の
割当てを要求しているとき、第１のステーション２０、
第２のステーション２２、…または第Ｎのステーション
２４から網接続集中局１０に通報され得る。もし、第２
の所定数が網接続集中局１０に通報されなかったとすれ
ば、網接続集中局１０は第２の所定数を、例えば「１」
に決定して該当するステーションに１つの資源を割当て
ることもできる。
【００３７】一方、第４６段階の後に、網接続集中局１
０は、第１のステーション２０、第２のステーション２
２、…、第Ｎのステーション２４のうち、第４６段階で
資源が割当てられたステーションが、第３の所定数の新
たな資源の割当てを要求しているか否かを判断する（第
４８段階）。もし、第４６段階で資源が割当てられたス
テーションが第３の所定数の新たな資源の割当てを要求
していると判断されれば、網接続集中局１０は第３の所
定数の資源をそのステーションに割当てる（第５０段
階）。ここで、第４８段階及び第５０段階は前述したピ
ギーバック方式で行われる。
【００３８】以下、前述した本発明に係るデータ無線通
信装置及び方法において、バーストデータを含み、網接
続集中局１０と、第１のステーション２０、第２のステ
ーション２２、…、及び第Ｎのステーション２４との間
で伝送される伝送フレームの本発明に係るフォーマット
の構造を添付した図面に基づいて説明する。
【００３９】図４は、本発明に係る単位伝送フレームの
フォーマットの構造を示す図面であって、放送区間９
０、ダウンリンク区間９２、アップリンク区間９４、帯
域幅要請区間９６及び回線競合区間９８を含む。図４に
示す単位伝送フレームは、網接続集中局１０から第１の
ステーション２０、第２のステーション２２、…、第Ｎ
のステーション２４に全て伝送され、各第１のステーシ
ョン２０、第２のステーション２２、…または第Ｎのス
テーション２４から網接続集中局１０に伝送され得る。
回線競合区間９８は第１のステーション２０、第２のス
テーション２２、…または第Ｎのステーション２４が初
期時点、すなわち、バーストデータの伝送開始時点で副
搬送チャンネル集合の割当てを要求する割当要求情報を
網接続集中局１０に伝送するときに使用される。
【００４０】また、回線競合区間９８は、網接続集中局
１０が割当てた副搬送チャンネル集合が割当てられたこ
とを示す割当て受取情報を該当するステーションが網接
続集中局１０へ送信するときに使用される。したがっ
て、網接続集中局１０は図４の伝送フレームの回線競合
区間９８が有する割当要求情報及び割当受付情報に基づ
き、第１のステーション２０、第２のステーション２
２、…または第Ｎのステーション２４が副搬送チャンネ
ル集合の割当てを要求したか、及び割当てられた副搬送
チャンネル集合を正常に受け取ったかを各々検出するこ
とができる。ここで、第１のステーション２０、第２の
ステーション２２、…または第Ｎのステーション２４
は、回線競合区間９８に第２の所定数を含めて網接続集
中局１０に通報する。
【００４１】帯域幅要請区間９６は、網接続集中局１０
が第１のステーション２０、第２のステーション２２、
…、第Ｎのステーション２４に割当てた副搬送チャンネ
ル集合を有する。このために、帯域幅要請区間９６は単
位タイムスロットのみを占有することができる。この
際、無線個人網（ＷＬＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒ
ｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の場合、１本
の搬送波に５２の副搬送波を有し、広帯域無線接続（Ｂ
ＷＡ：Ｂｒｏａｄｂａｎｄ ＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅ
ｓｓ）の場合に１本の搬送波に５１２本または１０２４
本の副搬送波を有する。説明の便宜上、１本の搬送波が
５２本の副搬送波１００を図４のように有し、第１の所
定数は「３」であると仮定する。
【００４２】もし、第１のステーション２０、第２のス
テーション２２、…、または第Ｎのステーション２４が
網接続集中局１０に副搬送チャンネル集合の割当てを要
求していると判断されれば、第４２段階において、網接
続集中局１０は図４の一点鎖線で表された第３番目、第
５番目及び第５１番目の副搬送波より構成される副搬送
チャンネル集合｛３、５、５１｝を第１のステーション
２０に割当て、二点鎖線で表された第４番目、第４８番
目及び第５２番目の副搬送波より構成される副搬送チャ
ンネル集合｛４、４８、５２｝を第２のステーション２
２に割当て、点線で表された第２番目、第６番目及び第
５０番目の副搬送波より構成される副搬送チャンネル集
合｛２、６、５０｝が第Ｎのステーション２４に割当て
られる。
【００４３】すなわち、図４に示す副搬送波１００で第
３番目、第５番目及び第５１番目の副搬送波は各々第１
のステーション２０に割当てられた副搬送チャンネル集
合の元素であり、第４番目、第４８番目及び第５２番目
の副搬送波は各々第２のステーション２２に割当てられ
た副搬送チャンネル集合の元素であり、第２番目、第６
番目及び第５０番目の副搬送波は各々第Ｎのステーショ
ン２４に割当てられた副搬送チャンネル集合の元素であ
る。このように、各ステーションは相異なる帯域の副搬
送波を有する。この際、網接続集中局１０は副搬送波間
の干渉の影響を除去するために、相互隣接していない副
搬送波より各副搬送チャンネル集合を構成する。
【００４４】第４４段階において、網接続集中局１０に
伝送するデータを有する何れの第１のステーション２
０、第２のステーション２２、…または第Ｎのステーシ
ョン２４は、それ自体の副搬送チャンネル集合に属する
副搬送波を活性化させる。この際、初期時点で第１のス
テーション２０、第２のステーション２２、…、第Ｎの
ステーション２４が第２の所定数［ｍ（ｉ）］（ここ
で、ｉは各ステーションの固有の番号であって、ｉ＝
１、２、…またはＮを示す）を「１」、「３」及び
「２」に各々決定し、すなわち、ｍ（１）＝１、ｍ
（２）＝３及びｍ（３）＝２に各々決定して網接続集中
局１０に伝送すれば、第４６段階で、網接続集中局１０
は、活性化された第１のステーション２０、第２のステ
ーション２２、…、または第Ｎのステーション２４に、
１つ、３つまたは２つの資源を各々割当てる。
【００４５】例えば、第１のステーション２０が網接続
集中局１０に伝送するデータを有する場合、第１のステ
ーション２０は帯域幅要請区間で第３番目、第５番目及
び第５１番目の副搬送波を活性化させる（第４４段
階）。この際、網接続集中局１０は、帯域幅要請区間９
６に副搬送波１００の振幅を点検し、第３番目、第５番
目及び第５１番目の副搬送波のうち少なくとも１本が活
性化されたと検出されれば、１つの資源を第１のステー
ション２０に割当てる。
【００４６】その結果として、本発明に係る無線通信方
法にあっては、網接続集中局１０は、第４２段階を行っ
た後、例えば、次の表１に示すようなテーブルを作成
し、このテーブルを記憶する。したがって、網接続集中
局１０は、活性化された副搬送波が、ある度に記憶され
たテーブルを通じて活性化された副搬送チャンネル集合
を決定し、このように決定された副搬送チャンネル集合
が割当てられたステーションに、第２の所定数のみの資
源を割当てる。
【００４７】
【表１】
【００４８】ここで、ｓ（ｉ）は副搬送チャンネル集合
を示す。一方、ダウンリンク区間９２は網接続集中局１
０から第１のステーション２０、第２のステーション２
２、…、第Ｎのステーション２４に伝送されるデータを
有する区間であり、アップリンク区間９４は第１のステ
ーション２０、第２のステーション２２、…、第Ｎのス
テーション２４に割当てられた資源を有する区間であ
る。以下、アップリンク区間９４について具体的に説明
する。
【００４９】図５は図４に示すアップリンク区間９４の
構造を詳細に示す図面であって、Ｎ個の資源１１０、１
１２、１１４、…、１１６、１１８より構成される。図
５に示すＮ個の資源１１０、１１２、１１４、…、１１
６、１１８は、第１のステーション２０、第２のステー
ション２２、…、第Ｎのステーション２４に各々割当て
られる。ここで、各資源１１０、１１２、１１４、…、
１１６または１１８はヘッダ１４０、１４４、１４８、
…、１５２または１５６、及びペイロード１４２、１４
６、１５０、…、１５４または１５８より構成される。
【００５０】この際、ヘッダ１４０、１４４、１４８、
…、１５２または１５６は第３の所定数を有し、ペイロ
ード１４２、１４６、１５０、…、１５４または１５８
はデータを有する。したがって、第４６段階で資源が割
当てられたステーションは新たな資源の割当てを希望す
るとき、割当てを希望する新たな資源の数である第３の
所定数を第４６段階で割当てられた資源のヘッダに含め
て網接続集中局１０に伝送すればよい。
【００５１】したがって、網接続集中局１０は、アップ
リンク区間９４で、新たな資源を要求しているステーシ
ョンに該当する資源１１０、１１２、１１４、…、１１
６または１１８のヘッダ１４０、１４４、１４８、…、
１５２または１５６に表示された第３の所定数の資源が
第５０段階でピギーバック方式に割当てられる。図５に
示すアップリンク区間９４において、各資源１１０、１
１２、１１４、…、１１６または１１８の長さが相異な
っても、ヘッダ１４０、１４４、１４８、…、１５２ま
たは１５６の長さは同一であり、ペイロード１４２、１
４６、１５０、…、１５４または１５８の長さのみが変
化する。
【００５２】一方、放送区間５０は、ダウンリンク区間
９２、アップリンク区間９４、帯域幅要請区間９６及び
回線競合区間９８の開始時点と各区間９２、９４、９
６、９８の長さに関する情報を有する。また、放送区間
５０は、網接続集中局１０と第１のステーション２０、
第２のステーション２２、…、第Ｎのステーション２４
との間の時間情報を合せるための同期情報など、各区間
９２、９４、９６、９８を制御または管理する情報を含
む。
【００５３】
【発明の効果】以上説明した通りに構成される本発明に
よれば以下の効果を奏する。すなわち、本発明に係る多
重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法及び装置、並
びにその伝送フレームフォーマットによれば、多重搬送
波方式のデータ無線通信において、データ伝送のための
資源を要請する場合に、従来の回線競合方式の代わりに
副搬送チャンネル集合を用いて資源を要請するために、
複数のステーション、つまり第１のステーション２０、
第２のステーション２２、…、第Ｎのステーション２４
から網接続集中局１０へのデータ伝送を要求する際に回
線の競合が生じる可能性を排除するので、１本の副搬送
波を活性化させて資源を要請する従来の方式とは異なっ
て、複数の副搬送波を有する副搬送チャンネル集合を活
性化させて資源を要請するため、多重経路フェーディン
グによる資源要請の信号、換言すれば、副搬送波の流失
の可能性を最小化して安定的に資源を要請し、かつ、最
初の時点での資源の要請時に要求される回線競合区間
が、従来よりも大幅に短縮されるので、資源の使用の効
率性を極大化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多重搬送波方式を用いたデータ無
線通信装置の概略的なブロック図である。
【図２】図１に示す装置で行われる本発明に係るデータ
無線通信方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図２に示す第４６段階に関する本発明に係る望
ましい一実施形態を説明するためのフローチャートであ
る。
【図４】本発明に係る単位伝送フレームのフォーマット
の構造を示す図面である。
【図５】図４に示すアップリンク区間の構造の詳細図で
ある。
【符号の説明】
１０ 網接続集中局 ２０ 第１のステーション ２２ 第２のステーション ２４ 第Ｎのステーション
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD13 DD19 EE01 EE11 5K028 AA11 BB04 CC02 CC05 DD01 DD02 HH00 LL02 LL42 TT02 5K067 AA01 AA21 BB02 BB21 DD11 DD17 DD41 EE02 EE10 EE32 FF02 GG01 GG09 GG11 HH22 JJ14 KK13 KK15

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ステーションが、網接続集中局とバース
    トデータとを、多重搬送波方式を用いて無線で送受信を
    行う、多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法であ
    って、（ａ）前記ステーションの中で、予め定められた
    一定の時点で存在する複数の副搬送波のうち、第１の所
    定数の副搬送波より構成される副搬送チャンネル集合の
    割当てを要求しているステーションに前記副搬送チャン
    ネルを割当てる段階と、（ｂ）前記ステーションの中
    で、前記データを伝送しようとする前記ステーション
    は、それ自体に割当てられた前記副搬送チャンネル集合
    を活性化させる段階と、（ｃ）前記副搬送チャンネル集
    合を活性化させるか否かをチェックし、このようにチェ
    ックされた結果から資源の割当てを要求しているステー
    ションを検出し、このように検出された前記ステーショ
    ンに第２の所定数の資源を割当てる段階と、を備えるこ
    とを特徴とする多重搬送波方式を用いたデータ無線通信
    方法。
  2. 【請求項２】 前記段階（ｃ）は、 活性化された前記副搬送波の存否を判断する段階と、 活性化された前記副搬送波が存在すると判断されれば、
    この活性化された前記副搬送波を含む副搬送チャンネル
    集合を、活性化された副搬送チャンネル集合として決定
    する段階と、 前記活性化された副搬送チャンネル集合が割当てられた
    ステーションに前記第２の所定数の資源を割当てる段階
    と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の多重搬
    送波方式を用いたデータ無線通信方法。
  3. 【請求項３】 前記段階（ａ）は、前記第２の所定数を
    前記網接続集中局に通報し、前記副搬送チャンネル集合
    の割当てを要求することを特徴とする請求項１に記載の
    多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法。
  4. 【請求項４】 前記段階（ｃ）の後に、前記資源が割当
    てられたステーションが、第３の所定数の新たな資源の
    割当てを要求しているとき、ピギーバック方式により前
    記第３の所定数の資源を割当てる段階を、さらに備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の多重搬送波方式を用
    いたデータ無線通信方法。
  5. 【請求項５】 前記資源は、タイムスロットに該当する
    ことを特徴とする請求項１に記載の多重搬送波方式を用
    いたデータ無線通信方法。
  6. 【請求項６】 前記資源は、前記タイムスロット及び前
    記副搬送波の周波数帯域に該当することを特徴とする請
    求項５に記載の多重搬送波方式を用いたデータ無線通信
    方法。
  7. 【請求項７】 前記第１の所定数は、通信環境の劣悪度
    によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の
    多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法。
  8. 【請求項８】 前記副搬送チャンネル集合は、相互干渉
    の最も小さい前記副搬送波を備えることを特徴とする請
    求項１に記載の多重搬送波方式を用いたデータ無線通信
    方法。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の多重搬送波方式を用い
    たデータ無線通信方法を行うために、前記データを含
    み、前記網接続集中局と前記ステーションとの間で伝送
    される伝送フレームのフォーマットであって、前記副搬
    送チャンネル集合の割当てを要求する情報、及び前記副
    搬送チャンネル集合が割当てられたことを示す情報を有
    する回線競合区間と、 前記副搬送チャンネル集合を有する帯域幅要請区間と、 前記網接続集中局から前記ステーションに伝送されるデ
    ータを有するダウンリンク区間と、 前記ステーションに割当てられた前記資源を有するアッ
    プリンク区間と、 前記回線競合区間、前記帯域幅要請区間、前記ダウンリ
    ンク区間及び前記アップリンク区間の開始時点と長さに
    関する情報を有する放送区間と、を備えることを特徴と
    する多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法のため
    の伝送フレームフォーマット。
  10. 【請求項１０】 前記回線競合区間は、前記網接続集中
    局に通報される前記第２の所定数を有することを特徴と
    する請求項９に記載の多重搬送波方式を用いたデータ無
    線通信方法のための伝送フレームフォーマット。
  11. 【請求項１１】 請求項４に記載のデータ無線通信方法
    を行うために、前記データを含み、前記網接続集中局と
    前記ステーションとの間で伝送される伝送フレームのフ
    ォーマットであって、 前記副搬送チャンネル集合の割当てを要求する情報、及
    び前記副搬送チャンネル集合が割当てられたことを示す
    情報を有する回線競合区間と、 前記副搬送チャンネル集合を有する帯域幅要請区間と、 前記網接続集中局から前記ステーションに伝送されるデ
    ータを有するダウンリンク区間と、 前記ステーションに割当てられた前記資源を有するアッ
    プリンク区間と、 前記回線競合区間、前記帯域幅要請区間、前記ダウンリ
    ンク区間及び前記アップリンク区間の開始時点と長さに
    関する情報を有する放送区間と、を備えることを特徴と
    する多重搬送波方式を用いたデータ無線通信方法のため
    の伝送フレームフォーマット。
  12. 【請求項１２】 前記アップリンク区間の前記各資源
    は、 前記第３の所定数を有するヘッダと、 前記データを有するペイロードと、を備えることを特徴
    とする請求項１１に記載の多重搬送波方式を用いたデー
    タ無線通信方法のための伝送フレームフォーマット。
  13. 【請求項１３】 網接続集中局とステーションとの間で
    バーストデータを、多重搬送波方式を用いて無線で送受
    信を行う、多重搬送波方式を用いたデータ無線通信装置
    であって、 前記ステーションの各々は、予め定められた一定の時点
    に存在する複数の副搬送波のうち、第１の所定数の副搬
    送波より構成される副搬送チャンネル集合の割当てを要
    求する情報を前記網接続集中局に伝送して前記データを
    伝送しようとするとき、それ自体に割当てられた前記副
    搬送チャンネル集合を活性化させ、 前記網接続集中局は、前記ステーションから伝送された
    前記情報に応答して前記ステーションに前記副搬送チャ
    ンネル集合を割当て、前記副搬送チャンネル集合を活性
    化させるか否かをチェックし、このようにチェックされ
    た結果から資源の割当てを要求しているステーションを
    検出し、このように検出された前記ステーションに第２
    の所定数の資源を割当てることを特徴とする多重搬送波
    方式を用いたデータ無線通信装置。
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