JP2010166504A - 無線通信システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
他のシステム(被干渉システム)の通信を制限しないようにしつつ、他のシステムが利用している無線資源を共用し、広帯域を確保すること。
【解決手段】
本発明に係る無線通信システム(与干渉システム500)は、専用に利用できる専用帯域520と共に、他のシステムである被干渉システム100の利用する無線帯域と同じ帯域(共用帯域510)を利用する。所与の条件に基づき共用帯域510を有効に利用する。他のシステムの通信を制限しないよう、共用帯域における無線資源の割当を行う。また、通信に係る同期信号等の制御情報は、専用帯域を用いて伝送してもよい。
【選択図】図1
Description
端末との無線通信に、被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として利用できる無線通信システムであって、
前記被干渉システムに関する情報を入手する手段、
前記被干渉システムに関する情報に基づいて、前記端末に対する、前記共用帯域の無線資源の割り当てを制御し、かつ被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域の無線資源の割り当てを制御する資源割当手段、および
前記資源割当手段に接続され、割り当てられた無線資源を用いて前記端末との通信を制御する通信制御手段、
を有する無線通信システムを提供する。
被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として無線通信に使用可能か判断し、可能である場合に、共用帯域を利用する手段、を有し、
前記専用帯域を利用して、前記共用帯域および前記専用帯域における通信の同期に用いる同期信号を、受信および/または送信する無線装置を提供する。
被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として無線通信に使用可能か判断し、可能である場合に、共用帯域を利用する手段、を有し、
前記専用帯域を利用して、使用できる前記共用帯域に係る無線資源の情報を送信および/または受信する無線装置を提供する。
(1)与干渉システム500:この無線通信システムは、本願発明が適用されるシステムである。本明細書および特許請求の範囲では、「無線通信システム」という用語も用いられる。与干渉システム500は、利用できる無線帯域として、共用帯域510,および与干渉システム500のみが利用できる専用帯域520を利用して通信する。なお、この共用帯域は、下記に説明する被干渉システムが利用する優先帯域110と同一帯域である。そして、本明細書では、少なくとも一つの基地局501と少なくとも一つの端末502とが通信するとして説明される。なお、この通信は、これらの基地局と端末との間に限られず、二つ以上の無線通信機器間の通信でもよい。また無線通信機器は、それぞれ固定局であっても移動局であってもよい。衛星局と地上局との間の通信であってもよい。また、無線LANのような、ローカルエリアの通信であってもよく、またセルラーシステムのようなワイドエリアの通信であってもよい。下記に説明する被干渉システム100の通信への干渉を極力避けるために、与干渉システム500は、共用帯域510において、利用可能な無線資源(送信電力、周波数帯域、利用アンテナ数、空間資源など)を制御する。与干渉システム500は、専用帯域520に加えて、共用帯域510を有効に利用できるよう機能する。
(2)被干渉システム100:被干渉システム100において利用できる周波数帯域を優先帯域110と呼ぶ。被干渉システムは、この優先帯域110のみを用いて通信する。優先帯域110は、上述したように、与干渉システム500が利用する共用帯域510と重なる帯域を持っている。このシステムの典型例としては、与干渉システム500が導入される前から運用されている既存の無線通信システムが挙げられる。被干渉システムにおいて通信を行う無線装置を被干渉装置101と呼ぶ。被干渉装置101は、あらゆる形式の無線装置を含む。たとえば、セルラーシステムにおける基地局と移動局、衛星通信における衛星局と地上局を含む種々の無線通信機器が含まれる。通信は、双方向および一方向のいずれでもよい。
・ステップ701は、被干渉システム100に関する情報を入手するステップである。被干渉システム100の利用する無線帯域と同じ共用帯域を利用し無線資源を配分するため、被干渉システムに関する情報を入手する。
・ステップ703は、既に得られた被干渉システム100の情報に基づいて、与干渉システムにおける共用帯域の割り当て制御を行うステップである。このステップでは、少なくとも1つの専用帯域の割り当ても併せて行う。このステップにおいて、端末に共用帯域が割り当てられない場合があってもよい。この場合には、専用帯域のみが利用されて、通信される。
・ステップ705は、割り当てられた帯域を用いて、与干渉システムにおける送信処理が行われるステップである。
・ステップ801は、被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域を無線通信に提供するステップである。
・ステップ803は、被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として無線通信に提供するステップである。
・ステップ805は、通信の同期に用いる同期信号、または無線端末が利用できる前記共用帯域に係る無線資源の情報を用意するステップである。
・ステップ807は、ステップ805で用意された情報を、送信及び/又は受信処理するステップである。
<変形例1>
図7、図8および図9に本実施例にかかるフレーム構成例を示す。専用帯域520にフレーム同期信号が含まれている
無線通信システムにおける同期の取得方法について説明する。共用帯域のみではカバレッジの確保が困難であるために、基地局と端末間の時間的な同期確保には専用帯域のいずれかに同期用信号を含めることによって確保を行ってもよい。
<変形例2>
なお、専用帯域520に、セル認識用の同期信号、専用帯域及び共用帯域などの帯域利用状況の情報、専用帯域における端末装置への帯域割当情報、共用帯域における端末装置への帯域割当情報を付加してもよい。
101 被干渉装置
110 優先帯域
200 ネットワーク
500 与干渉システム
501 基地局
502 端末
510 共用帯域
520 専用帯域
530 管理・制御部
532 インターフェース部
534 DB情報入手手段
540 資源割当手段
542 送信電力制御手段
544 帯域割当手段
546 送信方向制御手段
550 通信制御手段
552 端末位置情報取得手段
554 同期信号配信手段
556 パケット制御手段
558 フレーム制御手段
600 サーバ
602 DB
604 被干渉システム情報収集手段
Claims (28)
- 端末との無線通信に、被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として利用できる無線通信システムであって、
前記被干渉システムに関する情報を入手する手段、
前記被干渉システムに関する情報に基づいて、前記端末に対する、前記共用帯域の無線資源の割り当てを制御し、かつ被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域の無線資源の割り当てを制御する資源割当手段、および
前記資源割当手段に接続され、割り当てられた無線資源を用いて前記端末との通信を制御する通信制御手段、
を有する無線通信システム。 - 前記資源割当手段は、共用帯域の送信電力を制御する送信電力制御手段、を有する請求項1記載の無線通信システム。
- 前記資源割当手段は、前記端末に無線帯域の一部を割り当てる帯域割当手段、を有する請求項1記載の無線通信システム。
- 前記資源割当手段は、電波の送信方向を制御する送信方向制御手段、を有する請求項1記載の無線通信システム。
- 前記端末との通信の同期に用いる同期信号を、前記専用帯域を用いて配信する同期信号配信手段、を有する請求項1記載の無線通信システム。
- 前記資源割当手段は、前記端末に無線資源を割り当てる情報を、前記専用帯域を用いて配信する、請求項1記載の無線通信システム。
- 前記資源割当手段は、
共用帯域の利用が不可能な環境に存在した前記端末が、共用帯域の利用が可能になった場合に、予め定められた判定基準に基づいて前記端末に共用帯域を割り当てる、
請求項1ないし6のいずれか1項記載の無線通信システム。 - 前記判定基準として、前記共用帯域の各々における、前記端末から送られた信号の受信CINRを用いる、請求項7記載の無線通信システム。
- 前記資源割当手段は、各々の共用帯域に対応して定められた基準CINRと前記受信CINRとを比較し、前記受信CINRが前記基準CINRよりも大きい前記共用帯域を前記端末に割り当てる、請求項8記載の無線通信システム。
- 利用可能な共用帯域に対して希望信号を送信し、該希望信号の各々の共用帯域における前記端末の実測受信電力を、前記判定基準として用いる、請求項7記載の無線通信システム。
- 前記資源割当手段は、各々の共用帯域に対応して定められた基準受信電力と前記実測受信電力とを比較し、前記実測受信電力が前記基準受信電力よりも大きい前記共用帯域を前記端末に割り当てる、請求項10記載の無線通信システム。
- 前記判定基準として、前記共用帯域の各々における、前記端末との間の実測伝搬損失量を用いる、請求項7記載の無線通信システム。
- 前記資源割当手段は、各々の共用帯域に対応して定められた基準伝搬損失量と前記実測伝搬損失量とを比較し、前記実測伝搬損失量が前記基準伝搬損失量よりも小さい前記共用帯域を前記端末に割り当てる、請求項12記載の無線通信システム。
- 請求項7記載の無線通信システムであって、
少なくとも前記被干渉システムに関する情報を記憶するサーバから情報を入手する手段を有し、
前記サーバは、前記被干渉システムの情報を収集する被干渉システム情報収集手段を有し、
前記サーバから入手した前記情報を利用して、共用帯域の利用可否を判定する、無線通信システム。 - 請求項14記載の無線通信システムであって、
端末の位置情報を取得する手段を有し、
前記被干渉システムに関する情報は、前記位置情報に対応して各々の前記共用帯域の利用可否に関する、位置関連情報を含み、
前記資源割当手段は、前記端末の位置情報と、前記位置関連情報とから、共用帯域の利用可否を判定する、無線通信システム。 - 前記資源割当手段は、共用帯域の利用が可能な環境に存在した前記端末が、共用帯域の利用が不可能になった場合に、前記端末に共用帯域の割り当ての解除を決定する、
請求項7記載の無線通信システム。 - 前記資源割当手段は、前記無線資源を割り当てる情報に応答して前記端末から送り返される共用帯域利用可否に関するフィードバック情報、前記被干渉システムの前記共用帯域の利用状況に基づいて、前記端末に対して前記共用帯域の割り当ての可否を決定する、請求項7または16記載の無線通信システム。
- 前記共用帯域の前記送信電力、前記無線帯域幅、および前記電波の送信方向、の一つ以上の無線資源の割り当てに関して、各々の前記共用帯域に対して予め定められたスケジューリングを実施する、請求項16または17記載の無線通信システム。
- 前記予め定められたスケジューリングは、スケジューリングする共用帯域を利用可能な前記端末から到達したパケットの時刻の早い順に基づいて決定される、請求項18記載の無線通信システム。
- 前記予め定められたスケジューリングは、スケジューリングする共用帯域を利用可能な前記端末から到達した信号の品質に基づいて決定される、請求項18記載の無線通信システム。
- 請求項20に記載の無線通信システムであって、
前記予め定められたスケジューリングは、
前記スケジューリングする共用帯域の平均CINRと、前記共用帯域の瞬時CINRの比が最大となる端末に該共用帯域を割り当てる、無線通信システム。 - 前記資源割当手段は、前記端末との通信の同期に用いる同期信号と、前記端末に無線資源を割り当てる情報とを配信するために用いられる専用帯域以外の専用帯域を端末に割り当てる、請求項1記載の無線通信システム。
- 前記端末に対して、予め定められた優先的に割り当てる専用帯域および/または共用帯域のうち、該共用帯域が利用可能な前記端末に対しては、該共用帯域を優先的に割り当てる請求項22記載の無線通信システム。
- 被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域を無線通信に利用する手段、および
被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として無線通信に使用可能か判断し、可能である場合に、共用帯域を利用する手段、を有し、
前記専用帯域を利用して、前記共用帯域および前記専用帯域における通信の同期に用いる同期信号を、受信および/または送信する無線装置。 - 被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域を無線通信に利用する手段、および
被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として無線通信に使用可能か判断し、可能である場合に、共用帯域を利用する手段、を有し、
前記専用帯域を利用して、使用できる前記共用帯域に係る無線資源の情報を送信および/または受信する無線装置。 - 端末との無線通信に、被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として利用できる無線通信方法であって、
前記被干渉システムに関する情報を入手するステップ、
前記被干渉システムに関する情報に基づいて、前記端末に対する、前記共用帯域の無線資源の割り当てを制御し、かつ被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域の無線資源の割り当てを制御する資源割当ステップ、および
前記資源割当手段に接続され、割り当てられた無線資源を用いて前記端末との通信を制御する通信を制御するステップ、
を有する無線通信方法。 - 被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域を無線通信に提供するステップ、および
被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として無線通信に使用可能か判断し、可能である場合に、共用帯域を提供するステップ、
を有し、
前記専用帯域を利用して、前記共用帯域および前記専用帯域における通信の同期に用いる同期信号を、受信および/または送信する無線通信方法。 - 被干渉システムと共用しない少なくとも1つの専用帯域を無線通信に提供するステップ、および
被干渉システムが利用する無線帯域を共用帯域として無線通信に使用可能か判断し、可能である場合に、共用帯域を提供するステップ、
を有し、
前記専用帯域を利用して、使用できる前記共用帯域に係る無線資源の情報を送信および/または受信する無線通信方法。
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