JP2007300421A - Radio station, radio communication system, and radio communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線局、無線通信システム及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio station, a radio communication system, and a radio communication method.
自己に割り当てられたライセンスバンドのみを利用して通信を行う従来の無線通信システムに対し、自己に割り当てられていない周波数帯域を一時的に他のシステムと共有することで、周波数利用効率を向上させる認知無線(cognitive radio)技術を用いた無線通信システムが提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。 Improve frequency utilization efficiency by temporarily sharing a frequency band that is not allocated to itself with other systems compared to a conventional wireless communication system that performs communication using only the license band allocated to itself. A wireless communication system using cognitive radio technology has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).
この認知無線技術を用いたシステム1は、自己に割り当てられたライセンスバンドLB1以外の周波数帯域(例えば、システム2に割り当てられたライセンスバンドLB2)のキャリアセンスを行い、システム2が使用していないライセンスバンドLB2を検出する。システム1は、この検出したライセンスバンドLB2の一部を、自己の無線装置間の通信に動的に配分し、ライセンスバンドLB2を一時的にシステム2と共有することで、周波数利用効率を向上させている。 The system 1 using this cognitive radio technology performs a carrier sense in a frequency band other than the license band LB1 allocated to itself (for example, the license band LB2 allocated to the system 2), and the license that is not used by the system 2 Band LB2 is detected. The system 1 dynamically allocates a part of the detected license band LB2 to the communication between its wireless devices, and temporarily shares the license band LB2 with the system 2 to improve frequency use efficiency. ing.
しかしながら、この認知無線技術を用いた無線通信システムでは、ライセンスバンドLB2の共有を前提としているため、通信に使用する周波数チャネルが常に使用できる環境にあるとは限らない。さらに、システム2に属する無線装置間の通信に対して干渉を与えてはならないため、システム1に属する無線装置が通信中であったとしても、ライセンスバンドLB2を使用する無線装置との干渉が判明した場合には、直ちに通信を停止しなければならない。 However, since the wireless communication system using this cognitive wireless technology is premised on sharing the license band LB2, it is not always in an environment where the frequency channel used for communication can always be used. Further, since interference between the wireless devices belonging to the system 2 should not be given, the interference with the wireless device using the license band LB2 is found even if the wireless device belonging to the system 1 is communicating. If you do, you must stop communication immediately.
そこで、他の無線装置と干渉せずにライセンスバンドを共有する無線通信システムとして、無線通信システムに割り当てられたライセンスバンドを複数の基地局で共有し、互いに干渉を避けつつ、無線端末との通信に周波数チャネルを動的に割り当てる無線通信システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, as a wireless communication system that shares a license band without interfering with other wireless devices, a license band assigned to the wireless communication system is shared by a plurality of base stations, and communication with wireless terminals is performed while avoiding interference with each other. There is known a wireless communication system that dynamically allocates frequency channels to (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載される無線通信システムでは、基地局が広帯域受信手段を用いてライセンスバンドの使用状況を定期的に検出している。基地局は、この広帯域受信手段によって受信された信号を解析することにより、各周波数チャネルにおける干渉量を測定し、干渉量が大きい周波数チャネルを次回からの通信に使用しないようにする。これにより、1つのライセンスバンドを共有する基地局が複数あっても、互いに干渉することなく、無線端末と通信を行うことが可能となる。
しかしながら、特許文献1に記載される無線通信システムに属する基地局BS1は、ライセンスバンドの使用状況の検出を定期的にしか行っていない。そのため、この基地局BS1が、他の基地局BS2に干渉を与えてしまっても、次にライセンスバンドの使用状況を検出するまで、この干渉を検出できず、他の基地局BS2に干渉を与え続けてしまうというという問題がある。 However, the base station BS1 belonging to the wireless communication system described in Patent Literature 1 periodically detects the usage status of the license band. Therefore, even if this base station BS1 interferes with another base station BS2, this interference cannot be detected until the license band usage state is detected next, and this interferes with the other base station BS2. There is a problem of continuing.
また、ライセンスバンドの使用状況を検出した結果、干渉しているとされた周波数チャネルは、次に干渉していないと検出されるまで使用することができないため、干渉しているとされた周波数チャネルが増加すると、基地局BS1は、無線端末との通信を継続させることが難しくなるという問題がある。 In addition, since the frequency channel that is considered to be interfering as a result of detecting the usage status of the license band cannot be used until it is detected that there is no interference next, the frequency channel that is considered to be interfering Increases, it becomes difficult for the base station BS1 to continue communication with the wireless terminal.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、他の通信に与える干渉を抑制し、自己の通信を継続して行うことができる無線通信システム及び無線通信方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and can suppress interference given to other communication and continuously perform its own communication. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明の無線局は、通信相手に対して信号を一定のタイムスロットで送信する無線局において、通信開始前にL個(L≧2)の周波数帯域の第1のキャリアセンスを行い、前記タイムスロットの先頭のキャリアセンス区間にて、M個(L≧M≧2)の周波数帯域の第2のキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、前記第1のキャリアセンスの結果、前記L個の周波数帯域の中から使用されていない前記M個の周波数帯域を選択し、前記第2のキャリアセンスの結果、前記M個の周波数帯域の中から使用されていない送信周波数帯域を決定する制御部と、前記キャリアセンス区間に続く送信区間にて、前記制御部が決定した前記送信周波数帯域を使用して信号を送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a radio station according to the present invention is a radio station that transmits a signal to a communication partner in a fixed time slot. Carrier sense means for performing a second carrier sense in M frequency bands (L ≧ M ≧ 2) in the first carrier sense section of the time slot, and the first carrier sense As a result, the M frequency bands that are not used are selected from the L frequency bands, and the transmission frequency band that is not used from the M frequency bands is selected as a result of the second carrier sense. And a transmission means for transmitting a signal using the transmission frequency band determined by the control unit in a transmission section subsequent to the carrier sense section.
また、本発明の無線通信システムは、第1の無線局と第2の無線局が一定のタイムスロットを用いて通信を行う無線通信システムであって、前記第1の無線局は、前記タイムスロットの先頭のキャリアセンス区間にて、M個(M≧2)の周波数帯域のキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、前記キャリアセンスの結果、使用されていない周波数帯域の中から前記送信周波数帯域を決定する第1の制御部と、前記キャリアセンス区間に続く送信区間にて、前記制御部が決定した前記送信周波数帯域を使用して既知信号系列及びデータを送信する第1の送信手段とを備え前記第2の無線局は、前記タイムスロットの検出区間にて前記M個の周波数帯域の信号を受信し、前記検出区間に続く受信区間にて前記M個の周波数帯域の中から1つの周波数帯域の信号を受信する受信手段と前記受信手段が前記検出区間にて受信した信号と前記既知信号と同じ系列の信号との相関値を元に、前記受信手段が前記受信区間にて受信する周波数帯域を決定する第2の制御部とを備えることを特徴とする。 The wireless communication system of the present invention is a wireless communication system in which a first wireless station and a second wireless station communicate with each other using a fixed time slot, and the first wireless station includes the time slot. Carrier sensing means for performing carrier sensing of M (M ≧ 2) frequency bands in the first carrier sensing section, and determining the transmission frequency band from the frequency bands not used as a result of the carrier sensing And a first transmission means for transmitting a known signal sequence and data using the transmission frequency band determined by the control unit in a transmission period following the carrier sense period. The second radio station receives the signals of the M frequency bands in the detection interval of the time slot, and selects one of the M frequency bands in the reception interval following the detection interval. Based on the correlation value between the receiving means for receiving the signal in the waveband and the signal received by the receiving means in the detection interval and the signal of the same series as the known signal, the receiving means receives in the receiving interval. And a second control unit that determines a frequency band.
また、本発明の無線通信方法は、第1の無線局と第2の無線局が一定のタイムスロットを用いて通信を行う無線通信方法であって、前記第1の無線局は、キャリアセンス手段が、前記タイムスロットの先頭のキャリアセンス区間にて、M個(M≧2)の周波数帯域のキャリアセンスを行い、第1の制御部が前記キャリアセンスの結果、使用されていない周波数帯域の中から前記送信周波数帯域を決定し、第1の送信手段が前記キャリアセンス区間に続く送信区間にて、前記制御部が決定した前記送信周波数帯域を使用して既知信号系列及びデータを送信することで、前記第2の無線局へ信号を送信し、前記第2の無線局は、受信手段が前記タイムスロットの検出区間にて前記M個の周波数帯域の信号を受信し、第2の制御部が、前記受信手段によって前記検出区間で受信された信号と前記既知信号と同じ系列の信号との相関値を元に、前記受信手段が前記受信区間にて受信する周波数帯域を決定し、前記受信手段が、前記検出区間に続く受信区間で前記制御部が決定した周波数帯域の信号を受信することで、前記第1の無線局が送信した信号を受信することを特徴とする。 The wireless communication method of the present invention is a wireless communication method in which a first wireless station and a second wireless station communicate with each other using a fixed time slot, and the first wireless station includes carrier sense means. However, in the carrier sense section at the beginning of the time slot, M (M ≧ 2) carrier senses of frequency bands are performed, and the first control unit is in a frequency band that is not used as a result of the carrier sense. The transmission frequency band is determined from the first transmission means, and the first transmission means transmits the known signal sequence and data using the transmission frequency band determined by the control unit in the transmission period following the carrier sense period. , A signal is transmitted to the second radio station, and the second radio station receives a signal of the M frequency bands in a detection period of the time slot, and a second control unit To the receiving means Therefore, based on the correlation value between the signal received in the detection section and a signal of the same series as the known signal, the receiving means determines the frequency band received in the reception section, and the receiving means A signal transmitted from the first radio station is received by receiving a signal in a frequency band determined by the control unit in a reception section following the section.
本発明の無線通信システム及び無線通信方法によれば、他の通信に与える干渉を抑制し、自己の通信を継続して行うことができる。 According to the wireless communication system and the wireless communication method of the present invention, it is possible to suppress interference given to other communication and continue its own communication.
以下、本発明の実施例を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1乃至図13を用いて、本発明の第1の実施例に係る無線通信システムについて説明する。 A radio communication system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施例に係る無線通信システムの概略を示す図である。
本実施例に係る無線通信システム(以下、システム1と称する。)は、自己に割り当てられていない周波数帯域を一時的に使用して通信を行うシステムである。システム1は、例えばシステム1とは異なる無線通信システム(以下、システム2と称する。)に割り当てられたライセンスバンドLB2の一部を、システム2と共有して通信を行う。
FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a wireless communication system according to the present embodiment.
A wireless communication system (hereinafter referred to as system 1) according to the present embodiment is a system that performs communication by temporarily using a frequency band that is not allocated to itself. The system 1 performs communication by sharing a part of the license band LB2 assigned to a wireless communication system (hereinafter, referred to as a system 2) different from the system 1 with the system 2, for example.
そこで、まずシステム2の概要について説明する。図1に示すシステム2には、例えば基地局20と無線端末21が属している。この基地局20と無線端末21は、基地局20の通信エリア22内において、ライセンスバンドLB2を一定の帯域幅hに分割した周波数チャネルを用いて通信を行っている。
First, an outline of the system 2 will be described. For example, a
一方、システム1には、無線端末11−1,11−2が属している。この無線端末11−1,11−2は、通信エリア22内においてライセンスバンドLB2の一部の周波数帯域を使用しながら互いに通信を行っている。
On the other hand, the wireless terminals 11-1 and 11-2 belong to the system 1. The wireless terminals 11-1 and 11-2 communicate with each other while using a part of the frequency band of the license band LB2 within the
次に、図2乃至図5を用いて、無線端末11−1,11−2が通信に使用する周波数帯域について説明する。図2は、システム1の通信で使用可能な周波数帯域を示した図である。 Next, the frequency band used for communication by the wireless terminals 11-1 and 11-2 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing frequency bands that can be used in communication of the system 1.
無線端末11−1,11−2は、ライセンスバンドLB2を帯域幅Mの周波数帯域1〜Lに分割し、この周波数帯域1〜Lのいずれかの中からN個の候補周波数帯域を選択し、この候補周波数帯域を用いて通信を行う。帯域幅Mは、基地20が使用する周波数チャネルの帯域幅hと同じでも異なっていてもよい。
The wireless terminals 11-1 and 11-2 divide the license band LB2 into frequency bands 1 to L having a bandwidth M, select N candidate frequency bands from any one of the frequency bands 1 to L, Communication is performed using this candidate frequency band. The bandwidth M may be the same as or different from the bandwidth h of the frequency channel used by the
なお、周波数帯域1〜Lは、図2のように連続している必要はなく、例えば図3に示すように、ライセンスバンドLB2の中から任意に選択してもよい。また図4に示すように、システム2に割り当てられたライセンスバンドLB2だけでなく、例えばシステム3に割り当てられたライセンスバンドLB3も含めた周波数帯域をL個に分割してもよい。 The frequency bands 1 to L do not need to be continuous as shown in FIG. 2, and may be arbitrarily selected from the license band LB2, for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, not only the license band LB2 assigned to the system 2, but also the frequency band including the license band LB3 assigned to the system 3, for example, may be divided into L pieces.
続いて図5を用いて、無線端末11−1,11−2の間の通信に使用する候補周波数帯域を説明する。図5は、無線端末11−1,11−2の間の通信に使用する周波数帯域の候補を示した図である。ここでは、無線端末11−1が候補周波数帯域の選択を行う場合について説明するが、この選択は、通信を開始しようとする無線端末が行えばよく、無線端末11−2が行ってもよい。 Next, with reference to FIG. 5, candidate frequency bands used for communication between the wireless terminals 11-1 and 11-2 will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating frequency band candidates used for communication between the wireless terminals 11-1 and 11-2. Here, a case will be described in which the wireless terminal 11-1 selects a candidate frequency band, but this selection may be performed by the wireless terminal attempting to start communication, or may be performed by the wireless terminal 11-2.
まず、無線端末11−1は、通信を開始する前に、周波数帯域1〜LのキャリアセンスCSを行い、使用状況を検出する。次に無線端末11−1は、この検出結果をもとに通信に使用する候補周波数帯域をN個選択する。以下の説明では、図5に示すように、N=3とし、無線端末11−1は、キャリアセンスCSの結果、周波数帯域1〜Lから候補周波数帯域A,B,Cを選択するものとし、この候補周波数帯域A,B,Cの選択方法の詳細は後述する。なお、キャリアセンスCSとは、各周波数帯域の信号の受信電力を閾値判定することにより、各周波数帯域が「使用中」であるか「空き」であるかを判断することとする。ここでは、キャリアセンスCSに受信電力を用いているが、受信電界強度などを用いてもよい。 First, before starting communication, the wireless terminal 11-1 performs carrier sense CS of the frequency bands 1 to L and detects the usage status. Next, the wireless terminal 11-1 selects N candidate frequency bands to be used for communication based on the detection result. In the following description, as shown in FIG. 5, N = 3, and the wireless terminal 11-1 selects candidate frequency bands A, B, and C from frequency bands 1 to L as a result of carrier sense CS. Details of the method of selecting the candidate frequency bands A, B, and C will be described later. The carrier sense CS determines whether each frequency band is “in use” or “empty” by determining a threshold value of received power of a signal in each frequency band. Here, received power is used for carrier sense CS, but received field strength or the like may be used.
次に、図6を用いて、無線端末11−1の構成を説明する。図6は、無線端末11−1の構成を示すブロック図である。なお、無線端末11−2の構成は、無線端末11−1と同じであるため説明を省略する。 Next, the configuration of the wireless terminal 11-1 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the wireless terminal 11-1. Note that the configuration of the wireless terminal 11-2 is the same as that of the wireless terminal 11-1, and a description thereof will be omitted.
無線端末11−1は、アンテナ110と、送信系RF無線部121、受信系RF無線部122、A/D変換部123、D/A変換部124を備えたアナログ信号処理部120と、このアナログ信号処理部120に接続されたディジタル信号処理部130と、各部の制御を行う制御部140と、制御部140に接続された記憶部150を有している。
The wireless terminal 11-1 includes an
続いて各部の詳細を説明する。
まず、アナログ信号処理部120が備える受信系RF無線部122は、アンテナ110が受信した信号に対して周波数変換等の処理を行い、受信アナログ信号へ変換する。続くA/D変換部123は、受信系RF無線部122より入力された受信アナログ信号を受信ディジタル信号へと変換し、ディジタル信号処理部130へと出力する。
Next, details of each part will be described.
First, the reception
ディジタル信号処理部130は、A/D変換部123より入力された受信ディジタル信号を処理し、受信データを得る。また、このディジタル信号処理部130は、送信データを送信ディジタル信号へと変換し、D/A変換部124へと出力する。
The digital
D/A変換部124は、ディジタル信号処理部130より入力された送信ディジタル信号を、送信アナログ信号へと変換し、送信系RF無線部121へと出力する。送信系RF無線部121は、D/A変換部124より入力された送信アナログ信号に対して周波数変換等の処理を行い送信信号へと変換し、アンテナ110から送信する。
The D /
また、制御部140は、アナログ信号処理部120及びディジタル信号処理部130を制御し、送受信の切り替えを行うとともに、記憶部150に記憶された情報をもとに、通信に使用する周波数帯域を決定する。制御部140に接続された記憶部150は、各周波数帯域1〜Lの過去の使用履歴などを記憶している。
The
ここで、図7乃至図9を用いて、無線端末11−1,11−2の間の通信で使用するフレーム6の構成について説明する。無線端末11−1,11−2は、TDD(Time Division Duplex)方式を用いて通信を行う。この通信では、無線端末11−1が無線端末11−2に対して通信の開始を要求するものとし、TDD方式による通信の時間的な同期は、無線端末11−1が最初に送信した通信要求信号のスロットタイミングと同期を取るものとする。
Here, the configuration of the
図7は、無線端末11−1,11−2が通信に用いるフレーム6の時間的構成を示す図である。まず、無線端末11−1は、スロット7を用いて信号を送信する。次に、この信号を受信した無線端末11−2は、スロット7に続くスロット8を用いて信号を送信する。このスロット7とスロット8をあわせてフレーム6とし、無線端末11−1,11−2は、このフレーム6を繰り返して通信を行う。
FIG. 7 is a diagram illustrating a temporal configuration of the
次に図8及び図9を用いて、スロット7の詳細を説明する。
図8は、無線端末11−1が送信に用いるスロット7の時間的構成を示す図である。無線端末11−1が送信に用いるスロット7は、候補周波数帯域A,B,Cが使用可能か否かを検出するキャリアセンスCS区間701と、信号を送信する送信区間702を有している。無線端末11−1は、キャリアセンスCS区間701を時分割し、候補周波数帯域Aから順にキャリアセンスCSを行う。キャリアセンスCSの結果、使用していない「空き」周波数帯域(図7では、候補周波数帯域C)を検出した無線端末11−1は、この周波数帯域Cを用いて、送信区間702で信号を送信する。この送信区間702に送信する信号は、既知信号系列とデータとで構成される。
Next, details of the
FIG. 8 is a diagram illustrating a temporal configuration of the
次に図9は、無線端末11−2が受信に用いるスロット7の時間的構成を示す図である。無線端末11−2が受信に用いるスロット7は、待機区間711と、無線端末11−1が送信する既知系列の検出を行う検出区間712と、既知系列に続くデータを受信する受信区間713を有している。無線端末11−2は、無線端末11−1がキャリアセンスCSをしている間、待機している。そのため、無線端末11−2が受信に用いるスロット7は、キャリアセンスCS区間701と同じ時間長の待機区間711を有している。
Next, FIG. 9 is a diagram showing a temporal configuration of the
次に無線端末11−2は、検出区間712を時分割し、候補周波数帯域Aから順に、予め保持している既知系列と同じ信号系列と受信信号との相関値を算出する。無線端末11−2は、この算出結果をもとに相関値が最大となる周波数帯域(図9では、候補周波数帯域C)を検出し、無線端末11−1がこの候補周波数帯域Cを用いて信号を送信したと判断する。そこで、無線端末11−2は、候補周波数帯域Cの信号を受信し、既知系列に続くデータを得る。 Next, the wireless terminal 11-2 time-divides the detection section 712, and calculates a correlation value between the received signal and the same signal sequence as the known sequence held in advance from the candidate frequency band A. The wireless terminal 11-2 detects the frequency band (candidate frequency band C in FIG. 9) having the maximum correlation value based on the calculation result, and the wireless terminal 11-1 uses the candidate frequency band C. It is determined that a signal has been transmitted. Therefore, the wireless terminal 11-2 receives a signal in the candidate frequency band C and obtains data following the known sequence.
次に無線端末11−1,11−2の動作を説明する。
まず、図6を用いて無線端末11−1がデータを送受信する場合の動作を説明する。なお、無線端末11−2の動作は、無線端末11−1と同じであるため説明を省略する。
Next, operations of the wireless terminals 11-1 and 11-2 will be described.
First, the operation when the wireless terminal 11-1 transmits and receives data will be described with reference to FIG. The operation of the wireless terminal 11-2 is the same as that of the wireless terminal 11-1, and thus the description thereof is omitted.
アプリケーションデータや制御部140が生成する制御データなどの送信データを送信する場合、この送信データは、ディジタル信号処理部130において、誤り訂正符号化等の処理が行われるとともに、所定の変調方式にて変調され、送信ディジタル信号としてD/A変換部124へ出力される。次にD/A変換部124は、入力された送信ディジタル信号を送信アナログ信号へと変換し、送信系RF無線部121へ出力する。送信系RF無線部121は、入力された送信アナログ信号に対して、直交変調、アップコンバート、帯域制限、電力増幅等の無線処理を行い、無線信号を生成する。生成された無線信号は、アンテナ110を介して無線端末11−2へ送信される。
When transmission data such as application data or control data generated by the
なお、この送信系RF無線部121にて処理される無線信号の周波数帯域は、制御部140からの通知により決定される。
Note that the frequency band of the radio signal processed by the transmission
次に無線端末11−1がデータを受信する場合について説明する。アンテナ110により受信された無線信号は、受信系RF無線部122に入力される。受信系RF無線部122は、入力された無線信号に対して、電力増幅、帯域制限、ダウンコンバート、直交復調等の無線処理を行い受信アナログ信号を生成し、A/D変換部123へ出力する。A/D変換部123は、入力された受信アナログ信号を受信ディジタル信号へ変換し、ディジタル信号処理部130へ出力する。次にディジタル信号処理部130は、入力された受信ディジタル信号を復調するとともに誤り訂正復号等の処理を行うことで受信データを得る。なお、この受信系RF無線部122にて処理される無線信号の周波数帯域は、制御部140からの通知により決定される。
Next, a case where the wireless terminal 11-1 receives data will be described. A radio signal received by the
続いて、図10を用いて、無線端末11−1と無線端末11−2が通信を開始するまでの処理を説明する。図10は、無線端末11−1と無線端末11−2が通信を開始するまでのシーケンスを示す図である。なお、図10では、例えば無線端末11−1が無線端末11−2に対して無線通信開始を要求することで通信が開始される場合の例を示しているが、無線端末11−2が無線端末11−1に対して無線通信開始を要求してもよい。 Next, a process until the wireless terminal 11-1 and the wireless terminal 11-2 start communication will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating a sequence until the wireless terminal 11-1 and the wireless terminal 11-2 start communication. Note that FIG. 10 illustrates an example in which communication is started by, for example, the wireless terminal 11-1 requesting the wireless terminal 11-2 to start wireless communication, but the wireless terminal 11-2 is wireless. The terminal 11-1 may be requested to start wireless communication.
まず、無線端末11−1の制御部140は、無線端末11−2と通信を開始する前に、周波数帯域1〜Lの全てに対して周波数帯域1から順次キャリアセンスCSを行う(ステップS101)。そのため、まず制御部140は、受信系RF無線部122へ周波数帯域1〜Lの受信電力を測定するよう指示する。受信系RF無線部122は、この指示に従い、各周波数帯域1〜Lの受信電力を測定する。次に制御部140は、受信系RF無線部122が測定した受信電力と既定の閾値Th1を比較する。比較の結果、制御部140は、受信電力が閾値Th1以上である周波数帯域を「使用中」と判断し、閾値Th1未満であれば「空き」と判断する。
First, the
制御部140は、「空き」と判断された周波数帯域の中からN個の周波数帯域を、通信に使用する候補周波数帯域として選択する。このとき、「空き」と判断された周波数帯域がN個以上存在する場合、制御部140は、記憶部150が記憶している周波数帯域1〜Lの過去の使用履歴を参照し、過去に使用した回数が多いものを順に候補周波数帯域として選択する。このN個の候補周波数帯域は、例えば周波数帯域の高いものから優先的に選択してもよく、またランダムに選択してもよい。ここでは、選択する候補周波数帯域の個数をN=3とし、周波数帯域1〜Lの中から候補周波数帯域A,B,Cを選択したものとする(ステップS102)。
The
次に、無線端末11−1の制御部140は、通信開始を要求するために用いる周波数帯域を、候補周波数帯域A,B,Cの中から1つ選択し、送信系RF無線部121へ通知する。ここでは、候補周波数帯域Aを選択したものとする(ステップS103)。
Next, the
制御部140は、スロット7のキャリアセンスCS区間701(図7参照)で候補周波数帯域AのキャリアセンスCSを行うため、受信系RF無線部122に対して候補周波数帯域Aの受信電力を測定するよう指示する。受信系RF無線部122は、制御部140からの指示に従い、候補周波数帯域Aの受信電力を測定し結果を通知する。制御部140は、受信系RF無線部122が測定した受信電力が一定値以下であるならば、候補周波数帯域Aは「空き」であると判断し、送信系RF無線部121に通信開始要求信号と候補周波数帯域A,B,Cの情報を送信するよう指示する。指示を受けた送信系RF無線部は、図7のスロット7を用いて信号を送信する(ステップS104)。通信相手である無線端末11−2は、候補周波数帯域の個数がN=3であることは知っているが、周波数帯域1〜Lの中からどの周波数帯域が選択されるかまでは知らない。そこで、無線端末11−1は、通信開始要求信号とともに候補周波数帯域A,B,Cの情報も送信する。この通信開始要求信号と候補周波数帯域A,B,Cの情報は、無線端末11−2が送信する通信許可信号を検出するまで繰り返し送信される。
The
一方、無線端末11−2は、通信開始要求信号がどの周波数帯域を用いて送信されるか知らないため、周波数帯域1〜Lの全てについて通信開始要求信号が送信された否かを判断する。これは、通信開始要求信号の先頭に配置される既知系列を検出したか否かによって判断する。無線端末11−2は、受信系RF無線部122にマッチドフィルタ等を備えており、これを用いて予め記憶している既知系列と同じ信号系列と、受信した信号の先頭の系列の相関値を算出する。次に、無線端末11−2の制御部140は、算出した相関値と既定の閾値Th2を比較し、閾値Th2以上となった周波数帯域を通信開始要求信号が送信された周波数帯域だと判断する(ステップS105)。
On the other hand, since the wireless terminal 11-2 does not know which frequency band is used to transmit the communication start request signal, the wireless terminal 11-2 determines whether the communication start request signal is transmitted for all the frequency bands 1 to L. This is determined by whether or not a known sequence arranged at the head of the communication start request signal has been detected. The wireless terminal 11-2 includes a matched filter or the like in the reception-system
無線端末11−2は、ステップS105で判断した周波数帯域(図10では候補周波数帯域A)を用いて送信された通信開始要求信号を受信する。無線端末11−2は、通信開始要求信号の既知系列を利用してスロット7の同期を検出し、既知系列に続く通信開始要求信号と候補周波数帯域A,B,Cの情報を受信する(ステップS106)。
The wireless terminal 11-2 receives the communication start request signal transmitted using the frequency band determined in step S105 (candidate frequency band A in FIG. 10). The wireless terminal 11-2 detects the synchronization of the
ステップS106で通信開始要求信号を受信した無線端末11−2は、通信開始要求信号が送信されたスロット7に続くスロット(図7のスロット8)を用いて、通信許可信号を送信する(ステップS107)。この送信には、無線端末11−1が通信開始要求信号の送信に使用した候補周波数帯域Aを使用する。
The wireless terminal 11-2 that has received the communication start request signal in step S106 transmits a communication permission signal using a slot (
次に、無線端末11−1は、通信開始要求信号を送信したスロット7に続くスロット8を観測し、このスロット8で通信許可信号を受信したか否かを検出する(ステップS108)。無線端末11−1が、無線端末11−2が送信する通信許可信号を受信した後は、無線端末11−1,11−2の間で、候補周波数帯域A、B,Cのいずれかを用いた通信が行われる。
Next, the wireless terminal 11-1 observes the
続いて、図11を用いて、通信開始後に無線端末11−1,11−2の間で行われる通信について説明する。図11は、無線端末11−1,11−2の間で行われる通信のシーケンスを示す図である。ここでは、無線端末11−1が無線端末11−2へデータを送信する場合について説明するが、無線端末11−2がデータを送信する場合も同様にして通信を行う。 Next, communication performed between the wireless terminals 11-1 and 11-2 after the start of communication will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a communication sequence performed between the wireless terminals 11-1 and 11-2. Although the case where the wireless terminal 11-1 transmits data to the wireless terminal 11-2 will be described here, communication is performed in the same manner when the wireless terminal 11-2 transmits data.
まず、無線端末11−1の制御部140は、候補周波数帯域A,B,CのキャリアセンスCSを行う。まず、制御部140は、受信系RF無線部122によって測定された各候補周波数帯域A,B,Cの受信電力と、既定の閾値Th3を比較する。次に、制御部140は、受信電力が閾値Th3以上である候補周波数帯域を「使用中」と判断し、閾値Th3未満である候補周波数帯域を「空き」と判断する(ステップS201)。
First, the
制御部140は、「空き」と判断された候補周波数帯域を1つ選択し、送信系RF無線部121に選択した候補周波数帯域を通知する(ステップS202)。ここでは、候補周波数帯域Cを選択したものとする。
The
次に、無線端末11−1の送信系RF無線部121は、この候補周波数帯域Cを用いて、送信区間702(図8を参照。)に既知系列とデータを送信する(ステップS203)。送信後、無線端末11−1の制御部140は、記憶部150に記憶している各周波数帯域1〜Lの使用履歴のうち、ステップS203の送信に使用した候補周波数帯域の使用回数を「1」増やし、使用履歴を更新する(ステップS204)。
Next, the transmission-system
一方、受信側の無線端末11−2は、無線端末11−1がキャリアセンスCSを行っている間(図9の待機区間711。)、待機している(ステップS205)。待機後、候補周波数帯域A,B,Cの信号を受信し、既知系列の検出を行う(ステップS206)。無線端末11−2の制御部140は、受信系RF無線部122が持つマッチドフィルタを利用して受信した信号と予め保持している既知系列と同じ信号系列の相関値を算出し、算出した相関値を閾値判定することによって検出する。ここでは、候補周波数帯域Cの信号から既知系列を検出する。
On the other hand, the radio terminal 11-2 on the receiving side is on standby (step S205) while the radio terminal 11-1 is performing carrier sense CS (the standby section 711 in FIG. 9). After waiting, signals in candidate frequency bands A, B, and C are received, and a known sequence is detected (step S206). The
無線端末11−2は、ステップS206で既知系列を検出した候補周波数帯域Cの信号を引き続き受信し、検出区間712に続く受信区間713(図9を参照。)において、データを受信する(ステップS207)。 The wireless terminal 11-2 continues to receive the signal of the candidate frequency band C in which the known sequence is detected in step S206, and receives data in the reception section 713 (see FIG. 9) following the detection section 712 (step S207). ).
ここで図12を用いて、ステップS202で「空き」と検出した候補周波数帯域が複数存在する場合に、この複数の候補周波数帯域の中から1つを選択する方法を説明する。図12は、無線端末11−1がキャリアセンスCSを行った結果を示す図である。無線端末11−1は、キャリアセンスCSを行い、図12(a)に示すような結果が得られた後に、再びキャリアセンスCSを行い、図12(b)に示すような結果を得たものとする。 Here, with reference to FIG. 12, when there are a plurality of candidate frequency bands detected as “free” in step S202, a method of selecting one of the plurality of candidate frequency bands will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating a result of the carrier sense CS performed by the wireless terminal 11-1. The wireless terminal 11-1 performs the carrier sense CS, and after obtaining the result as shown in FIG. 12A, performs the carrier sense CS again and obtains the result as shown in FIG. And
まず、無線端末11−1がキャリアセンスCSを行った結果、図12(a)に示すように候補周波数帯域Cが「空き」と検出された場合、無線端末11−1は、この候補周波数帯域Cを用いてデータを送信し、記憶部150の周波数帯域1〜Lの使用履歴を更新し、候補周波数帯域Cを使用したことを記憶する。
First, as a result of the carrier sense CS performed by the wireless terminal 11-1, when the candidate frequency band C is detected as “free” as shown in FIG. 12A, the wireless terminal 11-1 Data is transmitted using C, the use history of frequency bands 1 to L in the
次に、無線端末11−1がキャリアセンスCSを行った結果、図12(b)に示すように候補周波数帯域A,Cが「空き」と検出された場合、無線端末11−1は、記憶部150を参照し、1つ前の送信に使用した候補周波数帯域Cを優先的に選択する。
Next, as a result of the carrier sense CS being performed by the wireless terminal 11-1, when the candidate frequency bands A and C are detected as “free” as shown in FIG. 12B, the wireless terminal 11-1 stores Referring to
図12(b)では、「空き」と検出された複数の候補周波数帯域の中から、1つ前の送信に使用したものを優先的に使用したが、例えば図12(c)に示すように、キャリアセンスCS結果、候補周波数帯域A,Bが「空き」と検出された場合は、1つ前の送信で使用した候補周波数帯域Cが「使用中」であるため、これを選択できない。そこでこの場合は、候補周波数帯域A,Bのどちらかをランダムに選択してもよく、また受信電力が低い方の候補周波数帯域を選択してもよい。また、「空き」と検出した時刻が送信区間702にもっとも近いという基準で候補周波数帯域を選択しても良い。
In FIG. 12B, the one used for the previous transmission is preferentially used from among a plurality of candidate frequency bands detected as “free”. For example, as shown in FIG. If the candidate frequency bands A and B are detected as “free” as a result of the carrier sense CS, the candidate frequency band C used in the previous transmission is “in use”, and therefore cannot be selected. Therefore, in this case, either one of the candidate frequency bands A and B may be selected at random, or the candidate frequency band with the lower reception power may be selected. Alternatively, the candidate frequency band may be selected on the basis that the time detected as “free” is closest to the
以上のように第1の実施例によれば、無線端末11−1は、スロットの先頭で、使用できる全ての周波数帯域のキャリアセンスCSを行うのではなく、この全周波数帯域の中から候補周波数帯域A,B,Cを選択してキャリアセンスCSを行うため、スロットという短い時間間隔で信号送信に使用する周波数帯域のキャリアセンスCSが行え、通信途中に発生した干渉をすぐ検出することができる。また、干渉を検出した候補周波数帯域は、信号送信に使用しないことで、システム2に属する基地局20と無線端末21との間の通信に与える干渉を抑制することができる。さらに、無線端末1−2は、通信開始時に無線端末1−1から通知された候補周波数帯域A,B,Cの受信信号と予め記憶している既知信号と同じ系列信号の相関値を元に、信号送信に使用された周波数帯域を検出するため、無線端末1−1は、あらかじめ信号送信に使用する周波数帯域を無線端末1−2に通知する必要がなく、スロット毎に異なった候補周波数帯域で信号を送信することが可能となる。さらに、無線端末11−1,11−2の間の通信に使用する候補周波数帯域を複数選択しておくことで、1つの候補周波数帯域がシステム2の通信に使用されていても、無線端末11−1,11−2は、残りの使用されていない候補周波数帯域を使用することができ、通信を中断させることなく継続して行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, the radio terminal 11-1 does not perform carrier sense CS of all usable frequency bands at the head of the slot, but selects candidate frequencies from all the frequency bands. Since carrier sense CS is performed by selecting bands A, B, and C, carrier sense CS in a frequency band used for signal transmission can be performed at short time intervals called slots, and interference generated during communication can be detected immediately. . Further, by not using the candidate frequency band in which the interference is detected for signal transmission, it is possible to suppress interference given to communication between the
次に図13乃至図15を用いて、本発明の第2の実施例に係る無線通信システムについて説明する。 Next, a radio communication system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図13は、本実施例に係る無線通信システムの概略を示す図である。本実施例に係る無線通信システムは、自己に割り当てられていない周波数帯域を一時的に使用して通信を行うシステムである点では第1の実施例に示すシステム1と同じであるが、この無線通信システムに属する無線端末同士が通信を行うのではなく、基地局10と複数の無線端末11−3,11−4,・・・が通信を行う点が異なっている。 FIG. 13 is a diagram illustrating an outline of the wireless communication system according to the present embodiment. The wireless communication system according to the present embodiment is the same as the system 1 shown in the first embodiment in that it is a system that performs communication by temporarily using a frequency band that is not allocated to itself. The wireless terminals belonging to the communication system do not communicate with each other, but the base station 10 and the plurality of wireless terminals 11-3, 11-4,.
また、基地局10と複数の無線端末11−3,11−4,・・・の通信に使用する周波数帯域1〜L及び候補周波数帯域は、図2乃至図5に示す周波数帯域と同じであり、基地局10と複数の無線端末11−3,11−4,・・・の構成及び動作は、図6に示す無線端末11−1と同じであるため、同一符号を付し説明を省略する。なお、以下の説明では、複数の無線端末11−3,11−4,・・・の個数を「3」とするが、これに限られるものではなく、無線端末は、任意の個数であってよい。 Further, frequency bands 1 to L and candidate frequency bands used for communication between the base station 10 and the plurality of wireless terminals 11-3, 11-4,... Are the same as the frequency bands shown in FIGS. The configuration and operation of the base station 10 and the plurality of wireless terminals 11-3, 11-4,... Are the same as those of the wireless terminal 11-1 shown in FIG. . In the following description, the number of the plurality of wireless terminals 11-3, 11-4,... Is “3”, but is not limited to this, and the number of wireless terminals is an arbitrary number. Good.
次に図14を用いて、基地局10と複数の無線端末11−3〜11−5の間の通信で使用するフレーム構成を説明する。図14は、基地局10と複数の無線端末11−3〜11−5が通信に使用するフレームの時間的構成を示す図である。 Next, a frame configuration used for communication between the base station 10 and the plurality of wireless terminals 11-3 to 11-5 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating a temporal configuration of a frame used for communication by the base station 10 and the plurality of wireless terminals 11-3 to 11-5.
このフレームは、基地局10が複数の無線端末11−3〜11−5へ制御情報を送信するための制御用下りスロット70と基地局10が各無線端末11−3〜11−5へデータを送信するためのユーザ用下りスロット71〜73と、各無線端末11−3〜11−5が基地局10へデータを送信するためのユーザ用上りスロット81〜83を有している。ユーザ用下りスロット71〜73とユーザ用上りスロット81〜83は、それぞれ対応しており、例えばユーザ用下りスロット71でデータを受信した無線端末11−3は、ユーザ用上りスロット81を用いて基地局へデータを送信する。なお各スロットの時間的構成は、図8及び図9に示すスロット7の構成を同じであるため、同一符号を付し説明を省略する。
In this frame, the base station 10 transmits control information to the plurality of radio terminals 11-3 to 11-5, and the
続いて図15を用いて、基地局10と無線端末11−3〜11−5通信を開始するまでの動作を説明する。図15は、基地局10と無線端末11−3が通信を開始するまでのシーケンスを示す図である。基地局10は、無線端末11−3〜11−5と通信を行うが、ここでは無線端末11−3と通信を開始するまでのシーケンスを説明する。なお、基地局10が候補周波数帯域A,B,Cを選択するステップは、図10に示すステップS101及びステップS102と同じであるため、同一符号を付し説明を省略する。 Next, the operation until the base station 10 starts wireless terminal 11-3 to 11-5 communication will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a sequence until the base station 10 and the wireless terminal 11-3 start communication. The base station 10 communicates with the wireless terminals 11-3 to 11-5. Here, a sequence until communication with the wireless terminal 11-3 is started will be described. Note that the steps in which the base station 10 selects the candidate frequency bands A, B, and C are the same as steps S101 and S102 shown in FIG.
候補周波数帯域A,B,Cを選択した基地局10は、制御用下りスロット70を用いて制御情報を送信する(ステップS303)この送信には、制御用下りスロット70のキャリアセンスCS区間701で検出した「空き」候補周波数帯域のいずれか1つを使用する。あるいは、候補周波数帯域A,B,Cのいずれか1つを制御情報の送信に使用する周波数帯域と予め決定しておき、この決定した候補周波数帯域のキャリアセンスCSを行い、「空き」と検出されたときにのみ制御情報を送信してもよい。なお、制御用下りスロット70を用いて送信される制御情報には、候補周波数帯域A,B,Cの情報、ユーザ用下りスロット71〜73とユーザ用上りスロット81〜83が使用されているか否か(以下、スロット割り当て情報と称する。)、及び無線端末11−3〜11−5が通信開始要求信号を送信する際に使用する候補周波数帯域の情報が含まれている。
The base station 10 that has selected the candidate frequency bands A, B, and C transmits control information using the control downlink slot 70 (step S303). This transmission is performed in the carrier
一方、無線端末11−3は、周波数帯域1〜Lの全てに対して制御情報の検出を試みる(ステップS304)。これは、無線端末11−3は候補周波数帯域の数は知っているが、基地局10が周波数帯域1〜Lの中からどれを選択したかまでは知らないためである。無線端末11−3は、受信系RF無線部122が有するマッチドフィルタ等を用いて、受信信号と制御情報の既知系列と同じ信号系列の相関値を算出し、この相関値を閾値判定することによって制御情報を検出する。
On the other hand, the wireless terminal 11-3 tries to detect control information for all the frequency bands 1 to L (step S304). This is because the wireless terminal 11-3 knows the number of candidate frequency bands, but does not know which one of the frequency bands 1 to L the base station 10 has selected. The wireless terminal 11-3 calculates the correlation value of the same signal sequence as the received signal and the known sequence of the control information using a matched filter or the like included in the reception-system
続いて、制御情報を検出した無線端末11−3は、この制御情報から候補周波数帯域A,B,Cの情報、スロット割り当て情報、及び通信開始要求信号を送信する際に使用する候補周波数帯域情報を得る(ステップS305)。このとき得られたスロット割り当て情報は、ユーザ用下りスロット71〜73及びユーザ用上りスロット81〜83の全てが使用されないものであり、通信開始要求信号の送信に使用する周波数帯域には、候補周波数帯域Aが指定されていたものとする。
Subsequently, the wireless terminal 11-3 that has detected the control information uses the candidate frequency band information used when transmitting information on the candidate frequency bands A, B, and C, slot allocation information, and a communication start request signal from the control information. Is obtained (step S305). The slot allocation information obtained at this time does not use all of the
次に無線端末11−3は、ユーザ用上りスロット81〜83の中から使用されていないものを選択し、選択したスロットを用いて通信開始要求信号を候補周波数帯域Aを使用して送信する(ステップS306)。ここでは、ユーザ用上りスロット81〜83の全てが使用されていないため、無線端末11−3は、例えばスロット番号の小さいスロット81を選択する。
Next, the wireless terminal 11-3 selects an unused one from the
一方、基地局10は、ユーザ用上りスロット81〜83で、候補周波数帯域Aを使用して送信される信号を観測しており、無線端末11−3が送信する通信開始要求信号を検出する(ステップS307)。
On the other hand, the base station 10 observes a signal transmitted using the candidate frequency band A in the
通信開始要求信号を検出した基地局10は、送信されたユーザ用上りスロット81に対応するユーザ用下りスロット71を用いて通信許可信号を送信する(ステップS308)。無線端末11−3がこの通信許可信号を受信した後は、基地局10と無線端末11−3は、候補周波数帯域A,B,Cのいずれかを用いて通信を行う。
The base station 10 that has detected the communication start request signal transmits a communication permission signal using the
なお、この基地局10と無線端末11−3の通信のシーケンスは、図11に示すシーケンスと同じであるため、説明を省略する。 The communication sequence between the base station 10 and the wireless terminal 11-3 is the same as the sequence shown in FIG.
以上のように第2の実施例によれば、基地局と複数の無線端末11−3〜11−5が通信を行う場合であっても、基地局10及び無線端末11−3が、スロット単位で、送信に使用する候補周波数帯域のキャリアセンスCSを行うことで、システム2の通信に与える干渉を抑制することができる。また、基地局10と無線端末11−3〜11−5の間の通信に使用する候補周波数帯域を複数選択しておくことで、1つの候補周波数帯域がシステム2の通信に使用されていても、基地局10と無線端末11−3〜11−5は、残りの使用されていない候補周波数帯域を使用することができ、通信を中断させることなく継続して行うことができる。 As described above, according to the second embodiment, even when the base station and the plurality of wireless terminals 11-3 to 11-5 communicate, the base station 10 and the wireless terminal 11-3 Thus, by performing carrier sense CS of the candidate frequency band used for transmission, it is possible to suppress interference given to communication of the system 2. Moreover, even if one candidate frequency band is used for communication of the system 2 by selecting a plurality of candidate frequency bands used for communication between the base station 10 and the wireless terminals 11-3 to 11-5. The base station 10 and the wireless terminals 11-3 to 11-5 can use the remaining candidate frequency bands that are not used, and can continue without interrupting communication.
次に図16を用いて、本発明の第3の実施例に係る無線通信システムについて説明する。 Next, a radio communication system according to a third embodiment of the present invention is described with reference to FIG.
本実施例に係る無線通信システムは、図9に示すスロット7の検出区間712の時間的構成が異なる点を除き、第1の実施例に係る無線通信システムと同じであるため、同一符号を付し説明を省略する。
The radio communication system according to the present embodiment is the same as the radio communication system according to the first embodiment except that the time configuration of the detection section 712 of the
図16を用いて本実施例に係るスロット7の時間的構成について説明する。図16は、無線端末11−2が受信に用いるスロット7の時間的構成を示す図である。
The time structure of the
無線端末11−2が受信に用いるスロット7は、待機区間711と、無線端末11−1が送信する既知系列の相関検出を行う検出区間712と、既知系列に続くデータを受信する受信区間713を有している。
The
無線端末11−2は、無線端末11−1のキャリアセンスCS区間701は待機している。そのため、無線端末11−2が受信に用いるスロット7は、キャリアセンスCS区間701と同じ時間長の待機区間711を有している。次に無線端末11−2は、検出区間712を時分割し、候補周波数帯域Aから順に、受信信号と予め保持している既知系列と同じ信号系列の相関値を算出し、算出した相関値と閾値Th3を比較する。相関値がTh3以上であった場合は、その候補周波数帯域を用いて信号が送信されたと判断し、次の候補周波数帯域の検出は行わず、続く受信区間にてデータを受信する。
The wireless terminal 11-2 stands by in the carrier
例えば図16に示すように、候補周波数帯域Aから順に既知系列を検出した結果、候補周波数帯域Bで既知系列を検出した。この場合、次の候補周波数帯域Cでの既知系列の検出は行わず、候補周波数帯域Bの信号を受信する。 For example, as shown in FIG. 16, the known sequences are detected in the candidate frequency band B as a result of detecting the known sequences in order from the candidate frequency band A. In this case, detection of a known sequence in the next candidate frequency band C is not performed, and a signal in the candidate frequency band B is received.
以上のように第3の実施例によれば、第1の実施例と同様の効果が得られるとともに、スロット7の検出区間712において、例えば候補周波数帯域Bで既知系列が検出された場合、次の候補周波数帯域Cでの検出を省略することによって、受信系RF無線部122の周波数切り替え処理を省略することができ、受信時の制御を簡略化することができる。
As described above, according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and when a known sequence is detected in, for example, the candidate frequency band B in the detection section 712 of the
なおここでは、第1の実施例に係る無線通信システムの図9に示すスロット7の代わりに、図16に示すスロットを用いた無線通信システムについて説明したが、第2の実施例に係る無線通信システムでも同様に、図9に示すスロット7の代わりに図16に示すスロットを用いてもよい。
Here, the wireless communication system using the slot shown in FIG. 16 instead of the
次に図17を用いて、本発明に係る第4の実施例に係る無線通信システムについて説明する。 Next, a radio communication system according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例に係る無線通信システムは、無線端末11−3が通信開始要求信号の送信に用いるユーザ用上りスロット81〜83の時間的構成を除き、第2の実施例に係る無線通信システムと同じであるため、その同一の構成および動作には同一符号を付し説明を省略する。
The radio communication system according to the present embodiment is the same as the radio communication system according to the second embodiment, except for the time configuration of
図17を用いて、無線端末11−3が通信開始要求信号の送信に用いるユーザ用上りスロットの時間的構成を説明する。図17は、無線端末11−3が通信開始要求信号の送信に用いるユーザ用上りスロット81の時間的構成を示す図である。通信開始要求信号の送信に使用する周波数帯域は、基地局10によって予め指定されている。ここでは、候補周波数帯域Aが指定されたものとして説明する。
With reference to FIG. 17, the time structure of the user uplink slot used by the wireless terminal 11-3 for transmission of the communication start request signal will be described. FIG. 17 is a diagram illustrating a temporal configuration of the
無線端末11−3は、キャリアセンスCS区間701を用いて、候補周波数帯域AのキャリアセンスCSを行い、この候補周波数帯域Aが使用されていないことを確認してから、通信開始要求信号を送信する。このとき無線端末11−3は、例えば図17(a)〜(c)に示すように、予め長さの異なるキャリアセンスCS区間701を3つ用意しておき、この中から1つをランダムに選択して候補周波数帯域AのキャリアセンスCSを行う。なお、ユーザ用上りスロット81の時間長は一定であるため、キャリアセンスCS区間701が短い場合は、その後に続く送信区間702が長くなってしまう。そこで、キャリアセンスCS区間701が短い場合は、通信開始要求信号の後ろにダミーデータを送信するなどして信号長を調整する。
The wireless terminal 11-3 performs carrier sense CS of the candidate frequency band A using the carrier
以上のように第4の実施例によれば、第2の実施例と同様の効果が得られるとともに、複数の無線端末11−3〜11−5が同じユーザ用上りスロット81を用い、同時に通信開始要求信号を送信しようとする場合でも、長さの異なるキャリアセンスCS区間701をランダムに選択することで、複数の無線端末11−3〜11−5が同時に、周波数帯域Aが「空き」であると検出する確率が小さくなり、通信開始要求信号の衝突を低減することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained, and a plurality of wireless terminals 11-3 to 11-5 can use the same
なお、本発明は上記実施例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施例に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施例に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said Example as it is, A component can be deform | transformed and embodied in the range which does not deviate from the summary in an implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
10,20・・・基地局
11−1,11−2,11−3,11−4,11−5,21・・・無線端末
22・・・通信エリア
110・・・アンテナ
120・・・アナログ信号処理部
121・・・送信系RF無線部
122・・・受信系RF無線部
123・・・A/D変換部
124・・・D/A変換部
130・・・ディジタル信号処理部
140・・・制御部
150・・・記憶部
6・・・フレーム
7,70,71,72,73,81,82,83,8・・・スロット
701・・・キャリアセンスCS区間
702・・・送信区間
711・・・待機区間
713・・・検出区間
714・・・受信区間
10, 20 ... base stations 11-1, 11-2, 11-3, 11-4, 11-5, 21 ...
Claims (15)
通信開始前にL個(L≧2)の周波数帯域の第1のキャリアセンスを行い、前記タイムスロットの先頭のキャリアセンス区間にて、M個(L≧M≧2)の周波数帯域の第2のキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、
前記第1のキャリアセンスの結果、前記L個の周波数帯域の中から使用されていない前記M個の周波数帯域を選択し、前記第2のキャリアセンスの結果、前記M個の周波数帯域の中から使用されていない送信周波数帯域を決定する制御部と、
前記キャリアセンス区間に続く送信区間にて、前記制御部が決定した前記送信周波数帯域を使用して信号を送信する送信手段と
を備えたことを特徴とする無線局。 In a radio station that transmits a signal to a communication partner in a certain time slot,
The first carrier sense of L frequency bands (L ≧ 2) is performed before the start of communication, and the second of M (L ≧ M ≧ 2) frequency bands is performed in the first carrier sense section of the time slot. Carrier sense means for performing carrier sense of
As a result of the first carrier sense, the M frequency bands that are not used are selected from the L frequency bands, and as a result of the second carrier sense, the frequency bands are selected from the M frequency bands. A control unit for determining an unused transmission frequency band;
A radio station, comprising: a transmission unit configured to transmit a signal using the transmission frequency band determined by the control unit in a transmission period subsequent to the carrier sense period.
前記第1の無線局は、
前記タイムスロットの先頭のキャリアセンス区間にて、M個(M≧2)の周波数帯域のキャリアセンスを行うキャリアセンス手段と、
前記キャリアセンスの結果、使用されていない周波数帯域の中から前記送信周波数帯域を決定する第1の制御部と、
前記キャリアセンス区間に続く送信区間にて、前記制御部が決定した前記送信周波数帯域を使用して既知信号系列及びデータを送信する第1の送信手段と
を備え
前記第2の無線局は、
前記タイムスロットの検出区間にて前記M個の周波数帯域の信号を受信し、前記検出区間に続く受信区間にて前記M個の周波数帯域の中から1つの周波数帯域の信号を受信する受信手段と
前記受信手段が前記検出区間にて受信した信号と前記既知信号と同じ系列の信号との相関値を元に、前記受信手段が前記受信区間にて受信する周波数帯域を決定する第2の制御部とを備える
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system in which a first wireless station and a second wireless station communicate using a fixed time slot,
The first radio station is
Carrier sensing means for performing carrier sensing of M frequency bands (M ≧ 2) in the first carrier sensing section of the time slot;
As a result of the carrier sense, a first control unit that determines the transmission frequency band from among unused frequency bands;
A first transmission means for transmitting a known signal sequence and data using the transmission frequency band determined by the control unit in a transmission section subsequent to the carrier sense section, the second radio station,
Receiving means for receiving the signal of the M frequency bands in the detection section of the time slot and receiving a signal of one frequency band from the M frequency bands in the reception section following the detection section; A second control unit for determining a frequency band received by the receiving unit in the receiving section based on a correlation value between the signal received by the receiving unit in the detection section and a signal of the same sequence as the known signal; A wireless communication system comprising:
前記第1の無線局は、
キャリアセンス手段が、前記タイムスロットの先頭のキャリアセンス区間にて、M個(M≧2)の周波数帯域のキャリアセンスを行い、
第1の制御部が前記キャリアセンスの結果、使用されていない周波数帯域の中から前記送信周波数帯域を決定し、
第1の送信手段が前記キャリアセンス区間に続く送信区間にて、前記制御部が決定した前記送信周波数帯域を使用して既知信号系列及びデータを送信することで、
前記第2の無線局へ信号を送信し、
前記第2の無線局は、
受信手段が前記タイムスロットの検出区間にて前記M個の周波数帯域の信号を受信し、
第2の制御部が、前記受信手段によって前記検出区間で受信された信号と前記既知信号と同じ系列の信号との相関値を元に、前記受信手段が前記受信区間にて受信する周波数帯域を決定し、
前記受信手段が、前記検出区間に続く受信区間で前記制御部が決定した周波数帯域の信号を受信することで、
前記第1の無線局が送信した信号を受信する
ことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method in which a first wireless station and a second wireless station communicate with each other using a fixed time slot,
The first radio station is
Carrier sensing means performs carrier sensing of M (M ≧ 2) frequency bands in the first carrier sensing section of the time slot,
The first control unit determines the transmission frequency band from the frequency bands that are not used as a result of the carrier sense,
By transmitting a known signal sequence and data using the transmission frequency band determined by the control unit in a transmission section that the first transmission means follows the carrier sense section,
Transmitting a signal to the second radio station;
The second radio station is
A receiving means receives the signals of the M frequency bands in the detection section of the time slot,
Based on the correlation value between the signal received in the detection interval by the receiving means and the signal of the same sequence as the known signal, the second control unit determines a frequency band that the receiving means receives in the receiving interval. Decide
The receiving means receives a signal in a frequency band determined by the control unit in a reception section that follows the detection section,
A wireless communication method comprising receiving a signal transmitted by the first wireless station.
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