JP2015204558A

JP2015204558A - Radio communication device and radio communication method

Info

Publication number: JP2015204558A
Application number: JP2014083753A
Authority: JP
Inventors: 大輔村山; Daisuke Murayama; 房夫布; Fusao Nuno; 杉山　隆利; Takatoshi Sugiyama; 隆利杉山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2014-04-15
Filing date: 2014-04-15
Publication date: 2015-11-16
Anticipated expiration: 2034-04-15
Also published as: JP6209124B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a throughput characteristic while restraining an impact on another radio communication system.SOLUTION: A radio communication device comprises: a transmission unit that transmits a signal using at least one frequency channel; a use state acquisition unit that acquires a use state in a frequency band including the frequency channel at a predetermined cycle; and a transmission control unit that has the transmission unit stop transmission if change is detected in the use state acquired by the use state acquisition unit while the transmission unit is transmitting data.

Description

本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method.

ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）を用いた無線通信システムでは、送信するデータを有する無線通信装置が、キャリアセンスを行って他の無線通信装置が送信を行っていなければ送信機会を取得する。無線通信装置は、送信機会を取得した後にデータを送信し、データの送信が終われば通信を終了する。無線通信装置は、再度通信を行うときにはバックオフ時間の待機の後に、送信機会を取得してデータの送信を行う（非特許文献１）。 In a wireless communication system using CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), if a wireless communication apparatus having data to be transmitted performs carrier sense and other wireless communication apparatuses are not transmitting, a transmission opportunity is provided. get. The wireless communication apparatus transmits data after acquiring a transmission opportunity, and ends the communication when the data transmission is completed. When performing communication again, the wireless communication apparatus acquires a transmission opportunity and transmits data after waiting for a back-off time (Non-Patent Document 1).

IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, 12 June 2007IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, 12 June 2007

ＣＳＭＡ／ＣＡを用いた既設の無線通信システム（以下、プライマリシステムという。）が運用されているエリアに、他の無線通信システム（以下、セカンダリシステムという。）を新たに設けて、プライマリシステムとセカンダリシステムとを共存させる場合、以下のような問題が生じる。プライマリシステム及びセカンダリシステムが用いる周波数帯が重なる場合、セカンダリシステムがキャリアセンスの後に送信機会を得て大きいサイズのデータを長時間に亘って送信すると、プライマリシステムが送信機会を得られない場合があるという問題がある。また、セカンダリシステムが長時間に亘って周波数帯を占有しないように、送信するデータをセグメント化して送信一回あたりの周波数帯を占有する時間を短くすると、プライマリシステムが送信機会を得られなくなる可能性を減らせる。しかし、セカンダリシステムにおいて、送信機会を取得する頻度が多くなり、バックオフ時間などのオーバーヘッドが増加してスループットが低下してしまうという問題がある。 Another wireless communication system (hereinafter referred to as a secondary system) is newly provided in an area where an existing wireless communication system using CSMA / CA (hereinafter referred to as a primary system) is operated. When coexisting with the system, the following problems arise. When the frequency bands used by the primary system and the secondary system overlap, if the secondary system obtains a transmission opportunity after carrier sense and transmits large size data over a long period of time, the primary system may not obtain a transmission opportunity. There is a problem. In addition, if the time to occupy the frequency band per transmission is shortened by segmenting the data to be transmitted so that the secondary system does not occupy the frequency band for a long time, the primary system may not get the transmission opportunity Can reduce sex. However, in the secondary system, there is a problem that the frequency of acquiring transmission opportunities increases, overhead such as backoff time increases, and throughput decreases.

上記事情に鑑み、本発明は、他の無線通信システムに与える影響を抑えつつ、スループット特性を向上させることができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of improving throughput characteristics while suppressing the influence on other wireless communication systems.

本発明の一態様は、少なくとも一つの周波数チャネルを用いて信号を送信する送信部と、前記周波数チャネルを含む周波数帯における使用状況を予め定められた周期で取得する使用状況取得部と、前記送信部がデータを送信している際に前記使用状況取得部が取得する使用状況に変化を検出すると前記送信部に送信を停止させる送信制御部とを備えることを特徴とする無線通信装置である。 One aspect of the present invention is a transmission unit that transmits a signal using at least one frequency channel, a usage status acquisition unit that acquires a usage status in a frequency band including the frequency channel at a predetermined period, and the transmission A wireless communication apparatus comprising: a transmission control unit that causes the transmission unit to stop transmission when detecting a change in the usage status acquired by the usage status acquisition unit while the unit is transmitting data.

また、本発明の一態様は、上記に記載の無線通信装置において、前記送信制御部は、前記送信部に送信を停止させた後に所定の期間に亘り前記周波数チャネルで他の装置が送信する信号を検出しない場合に前記送信部に送信を再開させることを特徴とする。 One embodiment of the present invention is the radio communication device according to the above, wherein the transmission control unit transmits a signal transmitted from another device on the frequency channel for a predetermined period after the transmission unit stops transmission. When the transmission is not detected, the transmission unit resumes transmission.

また、本発明の一態様は、上記に記載の無線通信装置において、前記周波数帯における信号を受信する受信部を更に備え、前記使用状況取得部は、前記受信部が受信した信号から前記送信部が送信する信号の成分を除去した信号に基づいて前記使用状況を取得することを特徴とする。 One aspect of the present invention is the wireless communication apparatus according to the above, further including a reception unit that receives a signal in the frequency band, wherein the usage status acquisition unit is configured to transmit the transmission unit from a signal received by the reception unit. The usage status is acquired based on the signal from which the component of the signal transmitted by is removed.

また、本発明の一態様は、上記に記載の無線通信装置において、前記周波数帯における信号を受信する受信部を更に備え、前記送信部は、前記使用状況取得部が前記周波数帯における使用状況を取得する際に一時的に送信を停止させ、前記使用状況取得部は、前記受信部が受信した信号に基づいて前記使用状況を取得することを特徴とする。 In addition, according to one aspect of the present invention, in the wireless communication device described above, the wireless communication device further includes a reception unit that receives a signal in the frequency band, and the transmission unit is configured so that the usage status acquisition unit indicates the usage status in the frequency band. Transmission is temporarily stopped at the time of acquisition, and the usage status acquisition unit acquires the usage status based on a signal received by the reception unit.

本発明の一態様は、無線通信装置が行う無線通信方法であって、少なくとも一つの周波数チャネルを用いて信号を送信する送信ステップと、前記周波数チャネルを含む周波数帯における使用状況を予め定められた周期で取得する使用状況取得ステップと、前記送信部がデータを送信している際に前記使用状況取得部が取得する使用状況に変化を検出すると前記送信部に送信を停止させる送信制御ステップとを有することを特徴とする無線通信方法である。 One aspect of the present invention is a wireless communication method performed by a wireless communication apparatus, wherein a transmission step of transmitting a signal using at least one frequency channel and a usage situation in a frequency band including the frequency channel are predetermined. A usage status acquisition step that is acquired periodically, and a transmission control step that causes the transmission unit to stop transmission when a change is detected in the usage status acquired by the usage status acquisition unit when the transmission unit is transmitting data. A wireless communication method characterized by comprising:

本発明によれば、無線通信装置が送信を行っている際に、送信に使用している周波数チャネルを含む近傍の周波数帯の使用状況の変化を検出すると送信を停止させることにより、他の無線通信システムに与える影響を低減させつつ、オーバーヘッドの増加を抑えてスループット特性を向上させることができる。 According to the present invention, when a wireless communication apparatus is transmitting, when a change in the usage state of a nearby frequency band including a frequency channel used for transmission is detected, the transmission is stopped, thereby stopping another wireless While reducing the influence on the communication system, it is possible to suppress an increase in overhead and improve throughput characteristics.

本実施形態における無線通信装置１０を用いた無線通信システムを示す図である。It is a figure which shows the radio | wireless communications system using the radio | wireless communication apparatus 10 in this embodiment. 本実施形態における無線通信装置１０の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the radio | wireless communication apparatus 10 in this embodiment. 本実施形態における無線通信装置１０における送信処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the transmission process in the radio | wireless communication apparatus 10 in this embodiment. 本実施形態におけるセカンダリシステムの無線通信装置１０の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the radio | wireless communication apparatus 10 of the secondary system in this embodiment.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における無線通信装置及び無線通信方法を説明する。図１は、本実施形態における無線通信装置１０を用いた無線通信システムを示す図である。無線通信システムは、少なくとも２つの無線通信装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）を備えている。無線通信システム（以下、セカンダリシステムという。）は、既に運用されている他の無線通信システム（以下、プライマリシステムという。）の近傍において運用される。プライマリシステムは、少なくとも２つの無線通信装置５０（５０Ａ、５０Ｂ）を備えている。 Hereinafter, a wireless communication apparatus and a wireless communication method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a wireless communication system using a wireless communication device 10 according to the present embodiment. The wireless communication system includes at least two wireless communication devices 10 (10A, 10B). A wireless communication system (hereinafter referred to as a secondary system) is operated in the vicinity of another wireless communication system (hereinafter referred to as a primary system) that has already been operated. The primary system includes at least two wireless communication devices 50 (50A, 50B).

プライマリシステム及びセカンダリシステムにおける各無線通信装置は、ＣＳＭＡ／ＣＡを用いた無線通信によりデータの送信を行う。プライマリシステムが無線通信に使用する周波数帯と、セカンダリシステムが無線通信に使用する周波数帯とは、少なくとも一部が重なっている。また、図１に示すように、セカンダリシステムの通信エリア１と、プライマリシステムの通信エリア５とは一部の領域が重なっている。セカンダリシステムに備えられる無線通信装置１０は、プライマリシステムにおける無線通信に与える影響を低減させた送信制御を行う。 Each wireless communication device in the primary system and the secondary system transmits data by wireless communication using CSMA / CA. The frequency band used by the primary system for wireless communication and the frequency band used by the secondary system for wireless communication are at least partially overlapped. Moreover, as shown in FIG. 1, the communication area 1 of the secondary system and the communication area 5 of the primary system partially overlap. The wireless communication device 10 provided in the secondary system performs transmission control with reduced influence on wireless communication in the primary system.

図２は、本実施形態における無線通信装置１０の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、無線通信装置１０は、受信部１１、復調部１２、外部通信インターフェース部１３、変調部１４、使用状況取得部１５、送信制御部１６及び送信部１７を有している。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the wireless communication device 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the wireless communication device 10 includes a reception unit 11, a demodulation unit 12, an external communication interface unit 13, a modulation unit 14, a usage status acquisition unit 15, a transmission control unit 16, and a transmission unit 17. .

受信部１１は、無線通信装置１０に備えられているアンテナを介して無線信号を受信する。受信部１１は、受信した無線信号に対して増幅、フィルタリング、周波数変換などの信号処理を行う。受信部１１は、信号処理により得られた受信ベースバンド信号を復調部１２及び使用状況取得部１５に出力する。 The receiving unit 11 receives a radio signal via an antenna provided in the radio communication device 10. The receiving unit 11 performs signal processing such as amplification, filtering, and frequency conversion on the received radio signal. The reception unit 11 outputs a reception baseband signal obtained by signal processing to the demodulation unit 12 and the usage status acquisition unit 15.

復調部１２は、受信部１１が出力する受信ベースバンド信号に対して復調、復号を行って受信データを取得する。復調部１２は、取得した受信データを外部通信インターフェース部１３に出力する。 The demodulator 12 demodulates and decodes the received baseband signal output from the receiver 11 to obtain received data. The demodulation unit 12 outputs the acquired reception data to the external communication interface unit 13.

外部通信インターフェース部１３は、復調部１２が出力する受信データを外部の装置に送信する。また、外部通信インターフェース部１３は、他の無線通信装置１０に送信すべき送信データを外部の装置から受信する。外部通信インターフェース部１３は、外部の装置から受信した送信データを変調部１４に出力する。 The external communication interface unit 13 transmits the reception data output from the demodulation unit 12 to an external device. Further, the external communication interface unit 13 receives transmission data to be transmitted to another wireless communication device 10 from an external device. The external communication interface unit 13 outputs transmission data received from an external device to the modulation unit 14.

変調部１４は、外部通信インターフェース部１３が出力した送信データに対して符号化、変調を行って送信ベースバンド信号を生成する。変調部１４は、生成した送信ベースバンド信号を使用状況取得部１５及び送信部１７に出力する。 The modulation unit 14 encodes and modulates transmission data output from the external communication interface unit 13 to generate a transmission baseband signal. The modulation unit 14 outputs the generated transmission baseband signal to the usage status acquisition unit 15 and the transmission unit 17.

使用状況取得部１５は、受信部１１が出力する受信ベースバンド信号に基づいて自装置が使用する周波数チャネルを含む周波数帯における使用状況を取得する。使用状況の取得対象となる周波数帯は、自装置が使用する周波数チャネルと、自装置の属するセカンダリシステムと通信エリアが重なっているプライマリシステムが使用する周波数帯とを少なくとも含む。以下、使用状況の取得対象となる周波数帯をモニタ対象周波数帯という。使用状況取得部１５による使用状況の取得は、例えばモニタ対象周波数帯において予め定められた周波数間隔の帯域又は周波数チャネルごとの受信電力を算出し、受信電力が予め定められた閾値以上である場合に使用されていると判定し、受信電力が閾値未満である場合に使用されていないと判定することにより行われる。 The usage status acquisition unit 15 acquires the usage status in the frequency band including the frequency channel used by the own device based on the reception baseband signal output from the reception unit 11. The frequency band for which the usage status is acquired includes at least the frequency channel used by the own device and the frequency band used by the primary system where the communication area overlaps with the secondary system to which the own device belongs. Hereinafter, the frequency band from which the usage status is acquired is referred to as a monitoring target frequency band. The usage status acquisition by the usage status acquisition unit 15 is performed when, for example, the reception power for each frequency channel or frequency channel determined in advance in the frequency band to be monitored is calculated and the reception power is equal to or higher than a predetermined threshold. This is done by determining that it is used and determining that it is not used when the received power is less than the threshold.

また、使用状況取得部１５は、自装置の送信部１７が信号を送信している場合、変調部１４が出力する送信ベースバンド信号と、受信ベースバンド信号とに基づいてモニタ対象周波数帯における使用状況を取得する。自装置が送信している場合、使用状況取得部１５は、使用状況を予め定められた周期で取得する。この場合、使用状況取得部１５は、受信ベースバンド信号に含まれる自装置から送信される信号に対応する成分を、送信ベースバンド信号を用いて除去する。使用状況取得部１５は、自装置から送信される信号の成分を除去した信号に基づいて、モニタ対象周波数帯における使用状況を取得する。信号の成分を除去することにより、自装置から送信される信号の影響を抑えて使用状況を取得することができる。 In addition, when the transmission unit 17 of the own device is transmitting a signal, the usage status acquisition unit 15 uses the frequency band to be monitored based on the transmission baseband signal output from the modulation unit 14 and the reception baseband signal. Get status. When the device itself is transmitting, the usage status acquisition unit 15 acquires the usage status at a predetermined cycle. In this case, the usage status acquisition unit 15 removes the component corresponding to the signal transmitted from the own device included in the received baseband signal, using the transmitted baseband signal. The usage status acquisition unit 15 acquires the usage status in the frequency band to be monitored based on the signal from which the component of the signal transmitted from the device is removed. By removing the signal component, it is possible to obtain the usage status while suppressing the influence of the signal transmitted from the device itself.

送信制御部１６は、使用状況取得部１５が取得する使用状況に基づいて、送信部１７に対する制御を行う。送信制御部１６は、変調部１４が送信ベースバンド信号を出力すると、送信に使用する周波数チャネルが他の装置によって使用されているか否かを判定するキャリアセンスを受信ベースバンド信号に基づいて行う。送信制御部１６は、所定の期間に亘って他の装置が周波数チャネルを使用していないと判定すると、送信機会を取得したとして送信部１７を制御する。具体的には、送信制御部１６は、送信機会を取得すると、送信部１７に対して送信を開始させる指示する。ここで、所定の期間は、無線通信システムにおいて予め定められる期間であり、例えば無線ＬＡＮにおけるＤＩＦＳ（Distributed Inter Frame Space）とバックオフ時間とが対応する。 The transmission control unit 16 controls the transmission unit 17 based on the usage status acquired by the usage status acquisition unit 15. When the modulation unit 14 outputs the transmission baseband signal, the transmission control unit 16 performs carrier sense for determining whether or not the frequency channel used for transmission is used by another device based on the reception baseband signal. If the transmission control unit 16 determines that another device is not using the frequency channel for a predetermined period, the transmission control unit 16 controls the transmission unit 17 as acquiring a transmission opportunity. Specifically, when acquiring the transmission opportunity, the transmission control unit 16 instructs the transmission unit 17 to start transmission. Here, the predetermined period is a period determined in advance in the wireless communication system, and for example, a DIFS (Distributed Inter Frame Space) in the wireless LAN corresponds to a back-off time.

また、送信制御部１６は、送信部１７が信号の送信をしている場合、モニタ対象周波数帯における使用状況の変化を検出すると、送信部１７に対して送信を停止させる指示をする。送信制御部１６は、送信部１７に送信を停止させた後に、送信に使用する周波数チャネルが所定の期間に亘り他の装置によって使用されていないと判定すると、送信部１７に対して送信を再開させる指示をする。ここで、使用状況の変化とは、使用されていた帯域又は周波数チャネルが使用されていない状態に変化したり、使用されていなかった帯域又は周波数チャネルが使用されている状態に変化したりすることである。 In addition, when the transmission unit 17 is transmitting a signal, the transmission control unit 16 instructs the transmission unit 17 to stop transmission when detecting a change in usage status in the monitoring target frequency band. If the transmission control unit 16 determines that the frequency channel used for transmission has not been used by another device for a predetermined period after stopping the transmission by the transmission unit 17, the transmission control unit 16 resumes transmission to the transmission unit 17. Instruct them to do so. Here, the change in the usage status means that the band or frequency channel that has been used is changed to a state that is not used, or that the band or frequency channel that was not used is changed to a state that is used. It is.

送信部１７は、変調部１４が出力する送信ベースバンド信号の周波数を、自装置が送信に使用する周波数チャネルの周波数に周波数変換して無線信号を生成する。送信部１７は、送信制御部１６の制御に応じて、無線通信装置１０に備えられているアンテナから無線信号を送出する。 The transmission unit 17 converts the frequency of the transmission baseband signal output from the modulation unit 14 to the frequency of the frequency channel used by the own device for transmission to generate a radio signal. The transmission unit 17 transmits a radio signal from an antenna provided in the wireless communication device 10 under the control of the transmission control unit 16.

図３は、本実施形態における無線通信装置１０における送信処理を示すフローチャートである。無線通信装置１０において、外部通信インターフェース部１３が送信データを受信すると送信処理が開始される。送信制御部１６は、変調部１４から送信ベースバンド信号が入力されると、使用状況取得部１５が取得する使用状況に基づいてキャリアセンスを行う（ステップＳ１１）。 FIG. 3 is a flowchart showing a transmission process in the wireless communication apparatus 10 according to the present embodiment. In the wireless communication device 10, when the external communication interface unit 13 receives transmission data, transmission processing is started. When the transmission baseband signal is input from the modulation unit 14, the transmission control unit 16 performs carrier sense based on the usage status acquired by the usage status acquisition unit 15 (step S11).

送信制御部１６は、キャリアセンスにより送信機会を得られたか否かを判定する（ステップＳ１２）。送信機会を取得できなった場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、送信制御部１６は、処理をステップＳ１１に戻して所定時間が経過した後に再度キャリアセンスを行う。一方、送信機会を取得できた場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、送信制御部１６は、送信部１７に対して送信の開始を指示し、送信部１７に送信を開始させる（ステップＳ１３）。 The transmission control unit 16 determines whether or not a transmission opportunity has been obtained by carrier sense (step S12). When a transmission opportunity cannot be acquired (step S12: NO), the transmission control unit 16 returns the process to step S11 and performs carrier sense again after a predetermined time has elapsed. On the other hand, when a transmission opportunity has been acquired (step S12: YES), the transmission control unit 16 instructs the transmission unit 17 to start transmission, and causes the transmission unit 17 to start transmission (step S13).

使用状況取得部１５は、送信部１７が送信を開始すると、モニタ対象周波数帯の使用状況を周期的に取得する（ステップＳ１４）。送信制御部１６は、使用状況取得部１５が取得する使用状況に変化があるか否かを判定する（ステップＳ１５）。変化の有無の判定は、使用状況取得部１５が取得した使用状況が前回取得した使用状況と一致するか否かの判定により行われる。今回の使用状況と前回の使用状況が一致する場合には変化なしと判定され、一致しない場合には変化ありと判定される。 When the transmission unit 17 starts transmission, the usage status acquisition unit 15 periodically acquires the usage status of the monitoring target frequency band (step S14). The transmission control unit 16 determines whether or not there is a change in the usage status acquired by the usage status acquisition unit 15 (step S15). The determination of whether or not there is a change is made by determining whether or not the usage status acquired by the usage status acquisition unit 15 matches the usage status acquired last time. If the current usage status matches the previous usage status, it is determined that there is no change, and if it does not match, it is determined that there is a change.

使用状況に変化がない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、送信制御部１６は、処理をステップＳ２０に進める。一方、使用状況に変化がある場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、送信制御部１６は、送信部１７に対して送信を停止させる（ステップＳ１６）。 If there is no change in the usage status (step S15: NO), the transmission control unit 16 advances the process to step S20. On the other hand, when there is a change in the usage status (step S15: YES), the transmission control unit 16 causes the transmission unit 17 to stop transmission (step S16).

送信制御部１６は、送信部１７に送信を停止させるとキャリアセンスを行う（ステップＳ１７）。なお、送信制御部１６は、ステップＳ１７におけるキャリアセンスを行う際に、所定時間（バックオフ時間）の経過を待ってからキャリアセンスを行うようにしてもよい。送信制御部１６は、キャリアセンスにより送信機会を得られた否かを判定する（ステップＳ１８）。 The transmission control unit 16 performs carrier sense when the transmission unit 17 stops transmission (step S17). Note that the transmission control unit 16 may perform the carrier sense after waiting for the elapse of a predetermined time (backoff time) when performing the carrier sense in step S17. The transmission control unit 16 determines whether or not a transmission opportunity has been obtained by carrier sense (step S18).

送信機会を取得できなかった場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、送信制御部１６は、処理をステップＳ１７に処理を戻して所定時間が経過した後に再度キャリアセンスを行う。一方、送信機会を取得できた場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、送信制御部１６は、送信部１７に対して送信の再開を指示して送信部１７に送信を再開させ（ステップＳ１９）、処理をステップＳ１４に戻してステップＳ１４以降の処理を繰り返す。 When the transmission opportunity cannot be acquired (step S18: NO), the transmission control unit 16 returns the process to step S17 and performs carrier sense again after a predetermined time has elapsed. On the other hand, when the transmission opportunity has been acquired (step S18: YES), the transmission control unit 16 instructs the transmission unit 17 to resume transmission and causes the transmission unit 17 to resume transmission (step S19). It returns to step S14 and repeats the process after step S14.

ステップＳ１５の判定において、使用状況に変化がない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、送信制御部１６は、送信部１７による送信が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０）。送信が完了していない場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、送信制御部１６は、処理をステップＳ１４に戻してステップＳ１４以降の処理を繰り返す。一方、送信が完了している場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、送信制御部１６は、送信処理を終了させる。 In the determination in step S15, when there is no change in the usage state (step S15: NO), the transmission control unit 16 determines whether or not the transmission by the transmission unit 17 is completed (step S20). When transmission is not completed (step S20: NO), the transmission control part 16 returns a process to step S14, and repeats the process after step S14. On the other hand, when the transmission is completed (step S20: YES), the transmission control unit 16 ends the transmission process.

図４は、本実施形態におけるセカンダリシステムの無線通信装置１０の動作例を示す図である。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は周波数（周波数チャネル）を示す。また、同図には、３つのプライマリシステム（プライマリシステムＡ〜Ｃ）がセカンダリシステムの近傍に位置し、セカンダリシステムの無線通信装置１０が５個の周波数チャネル（周波数チャネルａ〜ｅ）を使用する場合における動作が示されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating an operation example of the wireless communication apparatus 10 of the secondary system in the present embodiment. In the figure, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates frequency (frequency channel). Also, in the figure, three primary systems (primary systems A to C) are located in the vicinity of the secondary system, and the radio communication device 10 of the secondary system uses five frequency channels (frequency channels a to e). The operation in the case is shown.

この動作例では、無線通信装置１０は、送信データの送信に５個の周波数チャネルａ〜ｅを使用する。プライマリシステムＡは、周波数ｆ_ａを中心周波数とする周波数帯を使用してデータの送受信を行う。プライマリシステムＡが使用する周波数帯は、無線通信装置１０が使用できる周波数チャネルのうち周波数チャネルａ〜ｂの周波数帯と重なっている。プライマリシステムＢは、周波数ｆ_ｂを中心周波数とする周波数帯を使用してデータの送受信を行う。プライマリシステムＢが使用する周波数帯は、周波数チャネルｂと周波数チャネルｃとに挟まれる周波数帯であり、無線通信装置１０が使用する周波数チャネルと異なっている。プライマリシステムＣは、周波数ｆ_ｃを中心周波数とする周波数帯を使用してデータの送受信を行う。プライマリシステムＣが使用する周波数帯は、無線通信装置１０が使用できる周波数チャネルのうち周波数チャネルｃ〜ｅの周波数帯と重なっている。 In this operation example, the wireless communication device 10 uses five frequency channels a to e for transmission of transmission data. The primary system A transmits and receives data using a frequency band having _a frequency fa as _a center frequency. The frequency band used by the primary system A overlaps the frequency bands of the frequency channels a to b among the frequency channels that can be used by the wireless communication device 10. The primary system B transmits and receives data using a frequency band having the frequency _fb as the center frequency. The frequency band used by the primary system B is a frequency band sandwiched between the frequency channel b and the frequency channel c, and is different from the frequency channel used by the wireless communication device 10. The primary system C transmits and receives data using a frequency band having the frequency _fc as a center frequency. The frequency band used by the primary system C overlaps with the frequency bands of the frequency channels c to e among the frequency channels that can be used by the wireless communication device 10.

図４に示されているプライマリシステムＡ〜Ｃがセカンダリシステムの近傍に位置し、各プライマリシステムＡ〜Ｃの通信エリアとセカンダリシステムの通信エリアとが重なっている場合には、各プライマリシステムＡ〜Ｃが使用する周波数帯とセカンダリシステムが使用する周波数チャネルａ〜ｅとを含む周波数帯がモニタ対象周波数帯に予め設定される。 When the primary systems A to C shown in FIG. 4 are located in the vicinity of the secondary system and the communication areas of the primary systems A to C overlap with the communication areas of the secondary system, the primary systems A to C A frequency band including a frequency band used by C and frequency channels a to e used by the secondary system is set in advance as a monitoring target frequency band.

時刻Ｔ１において、セカンダリにシステムに備えられている無線通信装置１０Ａに、他の無線通信装置１０Ｂ宛に送信するデータが入力される。無線通信装置１０Ａにおいて、送信制御部１６が周波数チャネルａ〜ｅのキャリアセンスを行い、送信機会を取得して周波数チャネルａ〜ｅを使用した送信を送信部１７に開始させる。 At time T1, data to be transmitted to the other wireless communication device 10B is input to the wireless communication device 10A provided in the secondary system. In the wireless communication device 10A, the transmission control unit 16 performs carrier sense of the frequency channels a to e, acquires a transmission opportunity, and causes the transmission unit 17 to start transmission using the frequency channels a to e.

無線通信装置１０Ａにおいて送信が開始されると、送信制御部１６は、使用状況取得部１５が周期的に取得する使用状況に基づいて、周波数チャネルａ〜ｅを含むモニタ対象周波数帯の使用状況に変化が生じているか否かを判定する。送信が開始された後の１回目（ｃ０）から５回目（ｃ４）までの無線帯域利用状況確認において使用状況の変化は検出されない。しかし、６回目（ｃ５）の無線帯域利用状況確認では、プライマリシステムＢにおける送信が完了したことによる使用状況の変化が検出され、送信制御部１６は、送信部１７に送信を停止させる。 When transmission is started in the wireless communication device 10A, the transmission control unit 16 changes the usage status of the monitoring target frequency band including the frequency channels a to e based on the usage status periodically acquired by the usage status acquisition portion 15. Determine whether a change has occurred. A change in usage status is not detected in the wireless bandwidth usage status confirmation from the first time (c0) to the fifth time (c4) after transmission is started. However, in the sixth (c5) radio band usage status confirmation, a change in usage status due to the completion of transmission in the primary system B is detected, and the transmission control unit 16 causes the transmission unit 17 to stop transmission.

送信制御部１６は、送信を停止させた後の時刻Ｔ２においてキャリアセンスを行う。しかし、プライマリシステムＡにおける送信が開始されたことにより周波数チャネルａ〜ｂがビジー状態であるため、送信制御部１６は送信機会が得られない。送信制御部１６は、所定時間の経過の後に再度のキャリアセンスを行い、送信機会を得て送信を完了させることになる。 The transmission control unit 16 performs carrier sense at time T2 after transmission is stopped. However, since the frequency channels a and b are busy due to the start of transmission in the primary system A, the transmission control unit 16 cannot obtain a transmission opportunity. The transmission control unit 16 performs carrier sense again after a predetermined time has elapsed, obtains a transmission opportunity, and completes transmission.

以上のように、本実施形態における無線通信装置１０は、キャリアセンスにより送信機会を得て送信を開始しても、モニタ対象周波数帯における使用状況を周期的に観測する。無線通信装置１０は、モニタ対象周波数帯において他の装置が送信を開始したり、送信を停止させたりする使用状況の変化を検出すると、自装置の送信を停止させる。無線通信装置１０は、送信を停止させた後に、送信を完了させるために再度のキャリアセンスにより送信機会を得て送信を再開する。無線通信装置１０は、モニタ対象周波数帯における使用状況の変化に応じて自装置の送信を停止させることにより、プライマリシステムに与える影響を抑えつつ、送信データのセグメント化などによるオーバーヘッドの増加を抑えてスループット特性を向上させることができる。 As described above, the wireless communication device 10 according to the present embodiment periodically observes the usage state in the monitoring target frequency band even if a transmission opportunity is obtained by carrier sense and transmission is started. The wireless communication device 10 stops the transmission of its own device when it detects a change in the usage situation in which another device starts transmission or stops transmission in the monitoring target frequency band. After stopping the transmission, the wireless communication apparatus 10 obtains a transmission opportunity by re-carrier sense in order to complete the transmission and resumes the transmission. The wireless communication device 10 stops the transmission of its own device according to the change in the usage status in the monitoring target frequency band, thereby suppressing an increase in overhead due to segmentation of transmission data while suppressing the influence on the primary system. Throughput characteristics can be improved.

なお、上述の実施形態における無線通信装置１０では、使用状況取得部１５が、受信部１１が出力する受信ベースバンド信号に基づいて、モニタ対象周波数帯の使用状況を取得する構成を説明した。しかし、これに限ることなく、モニタ対象周波数帯の使用状況を他の構成で取得するようにしてもよい。例えば、使用状況取得部１５は、周波数変換前の受信信号に基づいて使用状況を取得するようにしてもよい。この場合、使用状況取得部１５は、送信部１７が出力する信号又は送信ベースバンド信号から生成するレプリカ信号を用いて、自装置が送信する信号の成分を受信信号から除去するようにしてもよい。 In the wireless communication device 10 according to the above-described embodiment, the configuration in which the usage status acquisition unit 15 acquires the usage status of the monitoring target frequency band based on the reception baseband signal output from the reception unit 11 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the usage status of the monitoring target frequency band may be acquired with another configuration. For example, the usage status acquisition unit 15 may acquire the usage status based on a received signal before frequency conversion. In this case, the use status acquisition unit 15 may remove the component of the signal transmitted by the own device from the received signal using the replica signal generated from the signal output from the transmission unit 17 or the transmission baseband signal. .

また、上述の実施形態における無線通信装置１０では、使用状況取得部１５が周期的に使用状況を取得する際も送信部１７が送信を続ける構成を説明した。しかし、これに限ることなく、使用状況取得部１５が周期的に使用状況を取得するときに送信部１７が一時的に送信を停止させるようにしてもよい。送信を一時的に停止させることにより、自装置から送信される信号の成分を除去する必要がなくなり、使用状況取得部１５の構成を簡易化することができる。なお、送信を一時的に停止させる期間は、できる限り短い期間とすることが好ましい。例えば、無線ＬＡＮの規格におけるＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space）より短い期間だけ送信を一時的に停止させるようにする。 In the wireless communication device 10 according to the above-described embodiment, the configuration in which the transmission unit 17 continues transmission even when the usage status acquisition unit 15 periodically acquires the usage status has been described. However, the present invention is not limited to this, and the transmission unit 17 may temporarily stop transmission when the usage status acquisition unit 15 periodically acquires the usage status. By temporarily stopping the transmission, it is not necessary to remove the component of the signal transmitted from the own apparatus, and the configuration of the usage status acquisition unit 15 can be simplified. Note that it is preferable that the period for temporarily stopping transmission be as short as possible. For example, transmission is temporarily stopped for a period shorter than SIFS (Short Inter Frame Space) in the wireless LAN standard.

また、図４に示した動作例では、セカンダリシステムの無線通信装置１０が５個の周波数チャネルを用いて送信データを送信する構成を説明した。しかし、これに限ることなく、無線通信装置１０は、１個の周波数チャネルを用いて送信データを送信するようにしてもよいし、２個以上の周波数チャネルを用いて送信データを送信するようにしてもよい。また、複数の周波数チャネルが一つの周波数帯に含まれていなくてもよく、異なる周波数帯それぞれに定められた複数の周波数チャネルを無線通信装置１０が送信に使用してもよい。このとき、無線通信装置１０は、異なる周波数帯それぞれをモニタ対象周波数帯として、各モニタ対象周波数帯の使用状況を取得して送信処理を行うことになる。 In the operation example illustrated in FIG. 4, the configuration in which the wireless communication device 10 of the secondary system transmits transmission data using five frequency channels has been described. However, the present invention is not limited to this, and the wireless communication apparatus 10 may transmit transmission data using one frequency channel, or transmit transmission data using two or more frequency channels. May be. In addition, a plurality of frequency channels may not be included in one frequency band, and the radio communication apparatus 10 may use a plurality of frequency channels defined for different frequency bands for transmission. At this time, the radio communication device 10 performs transmission processing by acquiring the usage status of each monitor target frequency band with each different frequency band as a monitor target frequency band.

また、上述の実施形態では、無線通信装置１０が複数の周波数チャネルを同時に使用して送信データを送信する構成を示したが、キャリアセンスの結果に応じて、送信に使用する周波数チャネルの数及び周波数チャネルを変更してもよい。また、送信制御部１６が変調部１４による送信ベースバンド信号の出力によって送信データの発生を検出し、送信機会を取得する構成を示したが、外部通信インターフェース部１３における送信データの入出力に応じて、送信機会を取得するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the wireless communication device 10 transmits transmission data using a plurality of frequency channels at the same time has been described. However, according to the result of carrier sense, the number of frequency channels used for transmission and The frequency channel may be changed. In addition, although the transmission control unit 16 detects the generation of transmission data based on the output of the transmission baseband signal by the modulation unit 14 and acquires the transmission opportunity, the transmission control unit 16 responds to input / output of transmission data in the external communication interface unit 13. Thus, a transmission opportunity may be acquired.

また、上述の実施形態では、送信制御部１６が、他の装置によるモニタ対象周波数帯における送信の開始と停止とを使用状況の変化として、自装置の送信を停止させる構成を説明した。しかし、これに限ることなく、送信制御部１６は、他の装置によるモニタ対象周波数帯における送信の開始のみ又は停止のみを使用状況の変化として、自装置の送信を停止させるようにしてもよい。なお、使用状況の変化には、送信を行っている他の装置が移動して、自装置に近づくことや自装置から遠ざかることにより受信電力が変化する場合も含まれる。送信中の他の装置が自装置に近づく場合は、他の装置が送信を開始した場合と同じように、他の装置からの受信電力が閾値以上になることにより検出される。また、送信中の他の装置が自装置から遠ざかる場合は、他の装置が送信を停止した場合と同じように、他の装置からの受信電力が閾値未満になることにより検出される。 Further, in the above-described embodiment, the configuration has been described in which the transmission control unit 16 stops the transmission of its own device by using the start and stop of transmission in the monitoring target frequency band by another device as a change in usage status. However, the present invention is not limited to this, and the transmission control unit 16 may stop the transmission of its own device by using only the start or stop of transmission in the monitoring target frequency band by another device as a change in usage status. Note that the change in usage status includes a case where the reception power changes as another device that performs transmission moves and approaches or moves away from the own device. When another device that is transmitting approaches its own device, it is detected when the received power from the other device is equal to or greater than the threshold, as in the case where another device starts transmission. Further, when the other device that is transmitting moves away from the own device, the detection is made when the received power from the other device becomes less than the threshold, as in the case where the other device stops the transmission.

上述した実施形態における無線通信装置１０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、更に前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。 You may make it implement | achieve the wireless communication apparatus 10 in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” is a program that dynamically holds a program for a short time, like a communication line when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

既存の無線通信システムが動作している環境において、新たな無線通信システムを設けた場合に既存の無線通信システムに与える影響を低減させることが不可欠な用途にも適用できる。 In an environment where an existing wireless communication system is operating, it can be applied to a use in which it is indispensable to reduce the influence on the existing wireless communication system when a new wireless communication system is provided.

１…セカンダリシステムの通信エリア
５…プライマリシステムの通信エリア
１０、１０Ａ、１０Ｂ、５０、５０Ａ、５０Ｂ…無線通信装置
１１…受信部
１２…復調部
１３…外部通信インターフェース部
１４…変調部
１５…使用状況取得部
１６…送信制御部
１７…送信部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication area of secondary system 5 ... Communication area of primary system 10, 10A, 10B, 50, 50A, 50B ... Wireless communication apparatus 11 ... Reception part 12 ... Demodulation part 13 ... External communication interface part 14 ... Modulation part 15 ... Use Status acquisition unit 16 ... transmission control unit 17 ... transmission unit

Claims

A transmitter for transmitting signals using at least one frequency channel;
A usage status acquisition unit that acquires a usage status in a frequency band including the frequency channel at a predetermined period;
A wireless communication apparatus comprising: a transmission control unit that causes the transmission unit to stop transmission when a change is detected in the usage status acquired by the usage status acquisition unit while the transmission unit is transmitting data.

The wireless communication device according to claim 1,
The transmission control unit
The wireless communication device, wherein when the signal transmitted from another device on the frequency channel is not detected for a predetermined period after the transmission unit stops transmission, the transmission unit resumes transmission.

In the wireless communication device according to any one of claims 1 and 2,
A receiver for receiving a signal in the frequency band;
The usage status acquisition unit
The wireless communication apparatus, wherein the usage state is acquired based on a signal obtained by removing a component of a signal transmitted by the transmitting unit from a signal received by the receiving unit.

In the wireless communication device according to any one of claims 1 and 2,
A receiver for receiving a signal in the frequency band;
The transmitter is
When the usage status acquisition unit acquires the usage status in the frequency band, temporarily stop transmission,
The usage status acquisition unit
The wireless communication device, wherein the usage status is acquired based on a signal received by the receiving unit.

A wireless communication method performed by a wireless communication device,
A transmitting step of transmitting a signal using at least one frequency channel;
A usage status acquisition step of acquiring a usage status in a frequency band including the frequency channel at a predetermined period;
A wireless communication method comprising: a transmission control step for stopping transmission when a change is detected in the usage status acquired in the usage status acquisition step during data transmission.