JP2006005672A - 無線通信方法、無線通信装置、および無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線基地局と、複数の異なる周波数チャネルを共用して無線通信が可能な第一のグループの無線端末局と、一つの周波数チャネルを用いて無線通信が可能な第二のグループの無線端末局とを有する無線通信システムが、第一の通信期間と第二の通信期間とを交互に繰り返す無線通信方法において、前記第一の通信期間において、前記第一又は第二のグループに属する少なくとも一つの無線端末局と、前記無線基地局とが第一の周波数チャネルを用いて通信を行い、該第一の通信期間において、前記第一又は第二のグループに属する少なくとも二つの無線端末局が第二の周波数チャネルを用いて前記無線基地局を介さない無線端末局間の直接通信を行う。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の一実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。無線通信システム4は、無線基地局1と、第一のグループに属する無線端末局2a、2b、2cと、第二のグループに属する無線端末局3a、3b、3cとから構成されている。なお、図1では、第一のグループに属する3台の無線端末局2と第二のグループに属する3台の無線端末局3を図示したが、無線端末局2および無線端末局3の数には特に制限はない。
図5は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第2例を示す図である。図5において、21は40MHz帯域を用いる通信期間、22は20MHz帯域を用いる通信期間、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを示している。ここで、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図7は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第3例を示す図である。図7において、21は40MHz帯域を用いる通信期間、22は20MHz帯域を用いる通信期間、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを、61は無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケットを、62は20MHz帯域を用いる通信期間において無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケット送信の前に送信されるパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図9は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第4例を示す図である。図9において、21は40MHz帯域を用いる通信期間、22は20MHz帯域を用いる通信期間、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを、61は無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケットを、62は20MHz帯域を用いる通信期間において無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケット送信の前に送信されるパケットを、81は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信する直接通信を要求する内容が示されたパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図11は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第5例を示す図である。図11において、21は40MHz帯域を用いる通信期間、22は20MHz帯域を用いる通信期間、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを、61は無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケットを、62は20MHz帯域を用いる通信期間において無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケット送信の前に送信されるパケットを、81は第一のグループに属する無線端末局2が無線基地局1へ送信する直接通信を要求する内容が示されたパケットを、101は前記第一のグループに属する無線端末局2aが第一のグループに属する無線端末局2bへ送信する直接通信を要求する内容が示されたパケットを、102は直接通信を要求された前記第一のグループに属する無線端末局2bが直接通信を受け入れるか否かの内容が示されたパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケットは、周波数チャネル1と周波数チャネル2において同時に送信されてもよい。図16は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第6例を示す図である。図16において、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを、151は無線基地局1が周波数チャネル1と周波数チャネル2において同時に送信する直接通信を許可する内容が示されたパケットを示している。
図17は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第7例を示す図である。図7において、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを、161は無線端末局2が送信する直接通信を宣言する内容が示されたパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図19は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第8例を示す図である。図19において、21は40MHz帯域を用いる通信期間、22は20MHz帯域を用いる通信期間、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを、101は前記第一のグループに属する無線端末局2が第一のグループに属する無線端末局2へ送信する直接通信を要求する内容が示されたパケットを、102は直接通信を要求された前記第一のグループに属する無線端末局2が直接通信を受け入れるか否かの内容が示されたパケットを、161は無線端末局2が送信する直接通信を宣言する内容が示されたパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図22は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第9例を示す図である。図22において、21は40MHz帯域を用いる通信期間、22は20MHz帯域を用いる通信期間、23は図1の無線基地局1が送信するパケットを、24は図1の第一のグループに属する無線端末局2が送信するパケットを、41は図1の第二のグループに属する無線端末局3が送信するパケットを、61は無線基地局1が送信する直接通信を許可する内容が示されたパケットを、181および182は20MHz帯域を用いる通信期間22aにおける無線通信端末局2による直接通信のパケットを、183および184は20MHz帯域を用いる通信期間22bにおける無線通信端末局2による直接通信のパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図23は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第10例を示す図である。図23において、21は40MHz帯域を用いる通信期間を、22は20MHz帯域を用いる通信期間を、191は無線基地局1が無線端末局2aへ送信権を与えるパケットを、192は無線端末局2aが無線端末局2bへ送信する直接通信を要求するパケットを、193は無線端末局2bが無線端末局2aへ送信する直接通信の要求に対する応答パケットを、194は無線基地局1が無線端末局2aへ与えた送信権を取り消すパケットを、195および196は無線端末局2aおよび無線端末局2bが周波数チャネル2で行う直接通信によるパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図24は本実施形態におけるパケットの送受信タイミングの第11例を示す図である。図24において、21は40MHz帯域を用いる通信期間を、22は20MHz帯域を用いる通信期間を、201は無線基地局1が無線端末局3aへ送信権を与えるパケットを、202は無線端末局3aが無線基地局1から与えられた送信権の継続時間を、203および204は無線端末局2aおよび無線端末局2bが周波数チャネル2で行う直接通信によるパケットを示している。ここでは、第2の実施形態と同様に、図1の第一のグループに属する無線端末局2は40MHz帯域を用いた通信を行うことができ、かつ無線基地局1の指示なしに図2に示す周波数チャネルを自由に切り替えられるとする。また、図1の第二のグループに属する無線端末局3は20MHz帯域を用いる通信のみを行うことができ、かつ無線基地局1或いは無線端末局2の指示によって周波数チャネルを切り替えられるとする。
図27は本発明の実施形態に係る無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図27の無線端末局2は、アンテナ303、送受信部301、および無線アクセス制御部302から構成され、送受信部301はキャリア周波数とベースバンド信号の周波数変換、フィルタ処理、電力増幅、ディジタル/アナログ、アナログ/ディジタル変換等の処理を行う無線送受信部304、ディジタル信号処理を行う信号処理部305から構成され、無線アクセス制御部302は、送受信パケットの生成およびパケット送受信の制御を行う送受信制御部306、端末局間の直接通信の判断を行う直接通信制御部307、周波数の帯域幅を制御する帯域幅制御部308、周波数の切り替えを行う周波数制御部309から構成される。
図29は本発明の実施形態に係る無線基地局1の内部構成の一例を示すブロック図である。図29の無線基地局1は、アンテナ503、送受信部501、および無線アクセス制御部502から構成され、送受信部501はキャリア周波数とベースバンド信号の周波数変換、フィルタ処理、電力増幅、ディジタル/アナログ、アナログ/ディジタル変換等の処理を行う無線送受信部504、ディジタル信号処理を行う信号処理部505から構成され、無線アクセス制御部502は、送受信パケットの生成およびパケット送受信の制御を行う送受信制御部506、端末局間の直接通信の許可を行う直接通信管理部507、周波数の帯域幅を制御する帯域幅制御部508、周波数の切り替えを行う周波数制御部509から構成される。
2a,2b,2c…無線端末局(ハイスループット端末);
3a,3b,3c…無線端末局(レガシー端末)
Claims (12)
- 無線基地局と、複数の異なる周波数チャネルを共用して無線通信が可能な第一のグループの無線端末局と、一つの周波数チャネルを用いて無線通信が可能な第二のグループの無線端末局とを有する無線通信システムが、第一の通信期間と第二の通信期間とを交互に繰り返す無線通信方法において、
前記第一又は第二の通信期間のいずれか一方の通信期間において、前記第一又は第二のグループに属する少なくとも一つの無線端末局と、前記無線基地局とが第一の周波数チャネルを用いて通信を行い、
該通信期間において、前記第一又は第二のグループに属する少なくとも二つの無線端末局が第二の周波数チャネルを用いて前記無線基地局を介さない無線端末局間の直接通信を行うことを特徴とする無線通信方法。 - 前記無線基地局を介さない無線端末局間の直接通信は、前記第一の周波数チャネルにおいて前記無線基地局が直接通信の許可を示す内容を含んだフレームを送信した後に開始されることを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
- 前記直接通信の許可を示す内容を含んだフレームは、前記無線基地局が前記第一のグループに属する無線端末局から直接通信の要求を示す内容を含んだフレームを受信した後に送信されることを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。
- 前記第一のグループに属する無線端末局が前記無線基地局へ送信する、直接通信の要求を示す内容を含んだフレームは、
前記第一のグループに属する第一の無線端末局が、直接通信を要求する前記第一のグループに属する第二の無線端末局へ直接通信の要求を示す内容を含んだフレームを送信し、
前記第一の無線端末局が、前記第二の無線端末局から直接通信の受け入れを示す内容を含んだフレームを受信した後に送信されることを特徴とする請求項3記載の無線通信方法。 - 前記第一の無線端末局が、直接通信を要求する前記第二の無線端末局へ送信する直接通信の要求を示すフレームの内容には、
直接通信を行う周波数チャネルの番号および直接通信を行う期間のうち少なくとも1つが含まれることを特徴とする請求項4記載の無線通信方法。 - 前記直接通信の要求を示すフレームの内容には、
直接通信を行う周波数チャネルの番号と、
前記第一のグループに属する無線端末局が行う直接通信の期間と、
直接通信を行う前記第一のグループに属する無線端末局の識別子と、
の少なくともいずれかが含まれることを特徴とする請求項3記載の無線通信方法。 - 前記第一の周波数チャネルにおいて前記無線基地局が送信する直接通信の許可を示すフレームの内容には、
前記第一のグループに属する無線端末局が行う直接通信の開始時刻と、
前記第一のグループに属する無線端末局が行う直接通信の期間と、
前記第一のグループに属する無線端末局が直接通信を行う周波数チャネルの番号と、
直接通信を行う前記第一のグループに属する無線端末局の識別子と、
のうち少なくともいずれかが含まれることを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。 - 前記無線基地局が送信する直接通信の許可を示すフレームは、
前記第一の周波数チャネルと前記第二の周波数チャネルの両方において同時に送信されることを特徴とする請求項2記載の無線通信方法。 - 少なくとも前記第二の周波数チャネルにおいて送信される前記直接通信の許可を示すフレームは、直接通信を行う時間を予め予約する内容を含むことを特徴とする請求項8記載の無線通信方法。
- 前記無線基地局を介さない無線端末局間の直接通信は、前記第一の周波数チャネルにおいて前記第一のグループに属する無線端末局が直接通信の宣言を示す内容を含んだフレームを送信した後に開始されることを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載の無線通信システムにおいて前記無線基地局を介さない直接通信を行う、前記第一のグループの無線端末局として用いられる無線通信端末。
- 無線基地局と、複数の異なる周波数チャネルを共用して無線通信が可能な第一のグループの無線端末局と、一つの周波数チャネルを用いて無線通信が可能な第二のグループの無線端末局とを有し、第一の通信期間と第二の通信期間とを交互に繰り返す無線通信システムにおいて、
前記第一の通信期間において、前記第一又は第二のグループに属する少なくとも一つの無線端末局と、前記無線基地局とが第一の周波数チャネルを用いて通信を行い、
前記第一の通信期間において、前記第一又は第二のグループに属する少なくとも二つの無線端末局が第二の周波数チャネルを用いて前記無線基地局を介さない無線端末局間の直接通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
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