JP2018170621A - Radio communication device and radio communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication device that can map transmission data to a plurality of frequency bands, adjust transmission timing, and perform data transmission in the case of concurrent communication at a plurality of frequency bands separated from each other.SOLUTION: A transmission device 1000 uses a plurality of radio channels about which random access control is performed at each of a plurality of frequency bands separated from each other and transmits a signal. A channel utilization state observation unit 1060 observes a channel utilization state at a slot commonly synchronized at the frequency bands. An access control unit 1000 controls a digital signal processing unit and a high frequency processing unit and transmits pieces of partial data as packets for the respective frequency bands via the radio channels at the same timing in synchronization.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、無線通信装置およ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.

従来の無線通信方式、たとえば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で標準化が行なわれた無線通信システムであるLTE(Long Term Evolution)リリース8(Rel-8)は、最大20MHzの帯域を利用して通信を行うことが可能である。   Conventional wireless communication systems such as LTE (Long Term Evolution) Release 8 (Rel-8), which is a wireless communication system standardized by 3GPP (3rd Generation Partnership Project), communicate using a bandwidth of up to 20 MHz. Can be done.

さらに、LTEの発展版であるLTE−A(Long Term Evolution-Advanced)では、LTEとの後方互換性を確保しつつ、更なる高速伝送を実現するため、LTEでサポートされる帯域幅を基本単位としたコンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)を複数束ねて同時に用いるキャリアアグリゲーション(CA:Career Aggregation)技術が採用され、最大で5CC(100MHz幅)を用いて100MHz幅の広帯域伝送が実現可能である。ただし、このようなキャリアアグリゲーションは、近接する周波数バンドでの異なるチャネルを用いた伝送である。   Furthermore, LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), which is an advanced version of LTE, has a basic unit of bandwidth supported by LTE in order to achieve higher speed transmission while ensuring backward compatibility with LTE. Carrier aggregation (CA) technology that uses a plurality of component carriers (CC) bundled at the same time is adopted, and wideband transmission of 100 MHz width can be realized using 5 CC (100 MHz width) at the maximum. However, such carrier aggregation is transmission using different channels in adjacent frequency bands.

上記のような高速化が図られてはいるものの、近年、 スマートフォン等の高機能な携帯端末の普及に伴って、移動通信トラフィックの需要が急激に増大している。   Although speeding up as described above has been achieved, in recent years, the demand for mobile communication traffic has increased rapidly with the spread of highly functional mobile terminals such as smartphones.

その結果、従来からの無線LAN(Local Area Network)の利用拡大に加え、スマートフォンの普及によるモバイルデータトラフィックの増大により無線LANへのオフロードが進展し、免許不要帯域(2.4GHz帯、5GHz帯)でのトラフィックが急増している。   As a result, in addition to the expansion of the use of the conventional wireless LAN (Local Area Network), offload to the wireless LAN has progressed due to the increase in mobile data traffic due to the spread of smartphones, and the license-free band (2.4 GHz band, 5 GHz band ) Traffic has increased rapidly.

また、IoT(Internet Of Things)/M2M(Machine to Machine)社会の進展により、 上記周波数帯および920MHz帯の更なる逼迫が懸念され、これらの周波数帯の周波数利用効率向上は喫緊の課題となっている。   In addition, due to the progress of IoT (Internet Of Things) / M2M (Machine to Machine) society, there are concerns about further tightening of the above frequency band and 920 MHz band, and improving the frequency utilization efficiency of these frequency bands is an urgent issue Yes.

ここで、無線リソースの利用状況は時間・場所・周波数帯や無線チャネル等によって変動するため、一部の周波数帯(や無線チャネル)のみが混雑する状況が発生し得る。   Here, since the usage status of radio resources varies depending on time, place, frequency band, radio channel, and the like, a situation in which only some frequency bands (or radio channels) are congested may occur.

しかしながら、既存の自営系無線システム(例えばIEEE802.11無線LAN)は単一の周波数帯を用いるか、予め使用する帯域をひとつ決めてから通信を行う。例えば、IEEE802.11nは2.4GHz帯と5GHz帯のいずれを使用するかを設定してから使用する。このため、既存の自営系無線システム全体として無線リソースに空きがある場合であっても、輻輳が発生するおそれがある。   However, existing private wireless systems (for example, IEEE 802.11 wireless LAN) use a single frequency band or perform communication after determining one band to be used in advance. For example, IEEE802.11n is used after setting which of 2.4 GHz band and 5 GHz band is used. For this reason, there is a possibility that congestion may occur even when there is a vacant radio resource in the existing private wireless system as a whole.

ここで、無線通信リソースの有効利用を図るためコグニティブ無線技術が注目されている。コグニティブ無線技術とは、無線端末が周囲の電波の利用状況を認識し、その状況に応じて利用する無線通信リソースを変えることをいう。コグニティブ無線技術には、異なる無線通信規格を状況に応じて選択して使うヘテロジニアス型と、無線端末が空き周波数を探し出して必要な通信帯域を確保する周波数共用型とがある。   Here, cognitive radio technology is attracting attention in order to effectively use radio communication resources. The cognitive radio technology means that a wireless terminal recognizes the usage situation of surrounding radio waves and changes the radio communication resource to be used according to the situation. The cognitive radio technology includes a heterogeneous type in which different radio communication standards are selected and used according to a situation, and a frequency sharing type in which a radio terminal searches for a vacant frequency and secures a necessary communication band.

ヘテロジニアス型においては、コグニティブ無線機は、周辺で運用されている複数の無線システムを認識し、各システムの利用度や実現可能な伝送品質に関する情報を入手し、適切な無線システムに接続する。即ち、ヘテロジニアス型のコグニティブ無線は、周辺に存在する無線システムの利用効率を高めることにより、間接的に周波数資源の利用効率を高めるものである。   In the heterogeneous type, the cognitive radio recognizes a plurality of radio systems operating in the vicinity, obtains information on the usage and feasible transmission quality of each system, and connects to an appropriate radio system. In other words, the heterogeneous cognitive radio indirectly increases the utilization efficiency of frequency resources by increasing the utilization efficiency of wireless systems existing in the vicinity.

一方、周波数共用型においては、コグニティブ無線機は、他の無線システムが運用されている周波数帯域において、一時的、または局所的に利用されていない周波数資源(これは、white spaceと呼ばれる)の存在を検知し、これを利用して信号伝送を行なう。即ち、周波数共用型のコグニティブ無線は、ある周波数帯域における周波数資源の利用効率を直接的に高めるものである。   On the other hand, in the frequency sharing type, the cognitive radio has a frequency resource (this is called white space) that is not used temporarily or locally in a frequency band in which another radio system is operated. Is detected and signal transmission is performed using this. That is, the frequency sharing type cognitive radio directly increases the utilization efficiency of frequency resources in a certain frequency band.

そして、上述したような免許不要帯域におけるトラフィックの増大の問題を解決する一手法として、使用周波数帯の異なる複数の無線LAN規格(例えば、2.4GHz帯無線LAN規格と5GHz帯無線LAN規格)を選択あるいは並行利用する、ヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチが考えられる(たとえば、特許文献1、特許文献2)。   As a technique for solving the problem of the increase in traffic in the license-free band as described above, a plurality of wireless LAN standards (for example, 2.4 GHz band wireless LAN standard and 5 GHz band wireless LAN standard) having different usage frequency bands are used. A heterogeneous cognitive radio approach that can be selected or used in parallel can be considered (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

しかし、このヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチでは送信データを適宜分割し、それぞれどの周波数帯で伝送するかを事前に振り分けておく必要がある。この結果、各周波数帯の混雑度合いによっては使用周波数帯によって伝送遅延が大きく異なったり、データが宛先に到着する順番が入れ替わる、等の問題が新たに発生してしまう。   However, in this heterogeneous cognitive radio approach, it is necessary to divide transmission data as appropriate and assign in advance which frequency band to transmit. As a result, depending on the degree of congestion of each frequency band, problems such as transmission delays greatly differing depending on the used frequency band and the order in which data arrives at the destination are newly generated.

そこで、互いに大きく分離した複数の周波数帯、たとえば、2.4GHz帯無線LANと5GHz帯無線LANにおいて、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を実現することが望ましい。
(従来の無線LANの衝突回避技術)
ここで、従来の無線LANでは、ランダムアクセス制御における通信データの衝突の回避のために、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれる技術が用いられる。
Therefore, it is desirable to realize cognitive wireless communication by sharing frequencies with existing systems in a plurality of frequency bands that are largely separated from each other, for example, 2.4 GHz band wireless LAN and 5 GHz band wireless LAN.
(Conventional wireless LAN collision avoidance technology)
Here, in a conventional wireless LAN, a technique called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) is used to avoid collision of communication data in random access control.

図11は、このような従来のCSMA/CA技術を説明するための概念図である。   FIG. 11 is a conceptual diagram for explaining such a conventional CSMA / CA technique.

CSMAでは、通信開始前に伝送媒体(無線チャネル)上に、現在通信をしているホストがいないかどうかをキャリアセンスにより確認し、複数のホストが同じ伝送媒体を共有して、現在他のホストが通信していない場合は、通信を開始するという多重アクセスを実現する。   In CSMA, before starting communication, it is confirmed by carrier sense whether there is a host that is currently communicating on a transmission medium (wireless channel), a plurality of hosts share the same transmission medium, and other hosts currently When there is no communication, multiple access is started to start communication.

ここで、無線チャネルが、ビジー状態からアイドル状態になれば、一般には、通信が可能になる。しかし、複数のホストが、アイドル状態を検知して、同時に通信を開始してしまうと、複数のフレームが同時に送信されることになり、衝突してしまう。   Here, if the wireless channel changes from the busy state to the idle state, generally communication becomes possible. However, if a plurality of hosts detect an idle state and start communication at the same time, a plurality of frames are transmitted at the same time, resulting in a collision.

そこで、CSMAでは、フレームの種別によって、無線チャネルがアイドル状態となってから、送信が可能になるまでの時間を変える構成としている。優先順位の高いフレームの待ち時間を短くすれば、優先順位が低いフレームが送信可能になったときには、優先順位の高いフレーム伝送によって無線チャネルがビジー状態となっていることになり、送信が実行されない。   Therefore, in CSMA, the time from when the wireless channel is in an idle state to when transmission is possible is changed depending on the type of frame. By shortening the waiting time of frames with high priority, when a frame with low priority can be transmitted, the radio channel is busy due to frame transmission with high priority, and transmission is not executed. .

そこで、CSMAでは、無線チャネルがビジー状態からアイドル状態となって、次のフレームの送信を始めるまでの待ち時間(IFS:Inter Frame Space)として、SIFS(Short IFS)、PIFS(Point Coordination Function IFS)、DIFS(Distributed Coordination Function IFS)の3種類が定義されており、期間の長さは、SIFS,PIFS,DIFSの順で長くなる。一般に、データフレームの送信に成功すれば、その直後に必ず、受信完了通知(ACK)の送信を行うことが必要であるので、ACKには、SIFSが割り当てられる。これに対して、データフレームの送信には、DIFSが割り当てられる。   Therefore, in CSMA, SIFS (Short IFS) and PIFS (Point Coordination Function IFS) are used as a waiting time (IFS: Inter Frame Space) until the radio channel changes from the busy state to the idle state and transmission of the next frame starts. , And three types of DIFS (Distributed Coordination Function IFS) are defined, and the length of the period becomes longer in the order of SIFS, PIFS, and DIFS. Generally, if transmission of a data frame is successful, it is necessary to always transmit a reception completion notification (ACK) immediately after that, so SIFS is assigned to ACK. On the other hand, DIFS is assigned to data frame transmission.

ただし、データフレームの送信の場合は、正確には、ビジー状態からアイドル状態となってチャネルが空いた後、DIFSで規定される一定時間送信を待機し、さらにランダムなバックオフ時間(コンテンションウィンドウ(CW)と呼ばれる)のスロット数だけ送信を待機する。待機するコンテンションウィンドウのスロット数はコンテンションウィンドウサイズを上限として、ランダムに選択される。このようにして待機時間が最も短かった端末が送信権を獲得し、フレームを送信できることになる。   However, in the case of data frame transmission, to be precise, after the busy state is changed to the idle state and the channel becomes free, the transmission waits for a certain period of time defined by DIFS, and further a random backoff time (contention window). It waits for transmission for the number of slots (called (CW)). The number of contention window slots to be waited on is randomly selected up to the contention window size. In this way, the terminal having the shortest waiting time can acquire the transmission right and transmit the frame.

これ以外にも、無線LAN固有のアクセス制御の仕組みとして、たとえば、隠れ端末対策のために考案された「RTS/CTS(Request to Send/Clear to Send)」がある。ここで、隠れ端末とは、自分からは電波圏外だが、通信相手の電波圏内にいる端末のことである。その存在を直接知ることはできないが、干渉を引き起こす。   In addition to this, there is “RTS / CTS (Request to Send / Clear to Send)” devised for countermeasures against hidden terminals, for example, as a wireless LAN-specific access control mechanism. Here, the hidden terminal is a terminal that is out of the radio range from itself but is in the radio range of the communication partner. Although it cannot be known directly, it causes interference.

電波の到達距離をLmと仮定すると、無線端末Aの通信相手B(アクセスポイント)がLm先におり、さらにそのLm先に別の無線端末Cがいるという状況を考える。   Assuming that the reach of radio waves is Lm, consider a situation in which the communication partner B (access point) of the wireless terminal A is Lm ahead, and another wireless terminal C is further Lm ahead.

このとき、端末Cの電波は端末Aまで届かないため、端末Aがほかの端末が信号を送出しているか調べても(キャリアセンスしても)端末Cの存在がわからないことから、端末Cは端末Aの隠れ端末になる。何も対策をとらないと、端末CがアクセスポイントBに送信中であっても、端末AもアクセスポイントBにデータを送信してしまうことが起きてしまうことになる。これは、アクセスポイントBで衝突を引き起こし、スループットを下げる要因になる。   At this time, since the radio wave of the terminal C does not reach the terminal A, the terminal C does not know the existence of the terminal C even if the terminal A checks whether another terminal is transmitting a signal (even if carrier sense is performed). It becomes a hidden terminal of terminal A. If no measures are taken, even if terminal C is transmitting to access point B, terminal A will also transmit data to access point B. This causes a collision at the access point B and causes a reduction in throughput.

RTS/CTSとは、すべての無線機器は送信前に「RTS(送信要求)」のパケットを出し、受信側も受信可能であれば「CTS(受信可能)」で応答する仕組みである。前述の例では、端末CはアクセスポイントBにまずRTSを送信する。ただし、このRTSは、端末Aには届かない。   RTS / CTS is a mechanism in which all wireless devices send out an “RTS (transmission request)” packet before transmission and respond with “CTS (receivable)” if the receiving side can also receive the packet. In the above example, terminal C first transmits RTS to access point B. However, this RTS does not reach the terminal A.

アクセスポイントBは、端末Cに対してCTSを送信することで受信可能なことを通知する。このCTSは、端末Aにも届くため、端末Aは通信が行なわれることを察知し、送信を延期する。RTS/CTSのパケットには、チャネルの占有予定期間が書かれており、その間通信を保留する。この期間を「NAV(Network Allocation Vector、送信禁止期間)」と呼ぶ。   The access point B notifies the terminal C that it can be received by transmitting a CTS. Since this CTS also reaches the terminal A, the terminal A senses that communication will be performed, and postpones transmission. In the RTS / CTS packet, the channel occupation period is written, and communication is suspended during that time. This period is called “NAV (Network Allocation Vector)”.

特開2011−211433号明細書JP 2011-111433 A 特開2013−187561号明細書JP 2013-187561 A

しかしながら、複数の互いに分離した周波数帯域で同時並行に通信をする場合、複数周波数帯域でランダムアクセス制御を行うために、複数帯域の複数のチャネルのそれぞれでランダムバックオフするとしても、複数のチャネルのバックオフが同時に完了しないと、複数チャネルを束ねて使うことができない、という問題がある。   However, when communicating in parallel in a plurality of frequency bands separated from each other, in order to perform random access control in a plurality of frequency bands, even if random backoff is performed in each of a plurality of channels in a plurality of bands, If backoff is not completed at the same time, there is a problem that a plurality of channels cannot be used together.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の互いに分離した周波数帯域で同時並行に通信をする場合に、送信データを複数周波数帯域にマッピングし、複数の周波数帯域ごとでのランダムアクセスの送信タイミングを調整してデータ伝送を行うことが可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to transmit data to a plurality of frequency bands when communicating in a plurality of frequency bands separated from each other simultaneously. To provide a radio communication apparatus and a radio communication method capable of performing data transmission by mapping and adjusting the transmission timing of random access for each of a plurality of frequency bands.

この発明の1つの局面に従うと、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信装置であって、送信データを複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、各周波数帯ごとに設けられ、デジタル信号を対応する周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、複数の周波数帯において複数の無線チャネルの利用状況を、複数の周波数帯で共通に同期したスロットで観測するチャネル利用状況観測部と、チャネル利用状況観測部により複数の周波数帯が空き状態であると検出されることに応じて、デジタル信号処理部および高周波処理部を制御し、複数の無線チャネルにより、部分データをそれぞれ含む複数の周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信するアクセス制御部とを備える。   According to one aspect of the present invention, there is provided a wireless communication apparatus for transmitting a signal using a plurality of radio channels performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other, wherein transmission data Is divided into a plurality of partial data corresponding to each of a plurality of frequency bands, and a digital signal processing unit for generating a transmission packet for each frequency band and a digital signal corresponding to each frequency band are provided. Channel usage monitoring for observing the usage status of multiple radio channels in multiple frequency bands and multiple radio channel usage statuses in slots synchronized in common in multiple frequency bands. And the channel usage monitoring unit detect that a plurality of frequency bands are empty, and the digital signal processing unit and the high frequency Processor controls includes a plurality of radio channels, packets of each of a plurality of frequency bands including the partial data, respectively, and an access control unit to transmit at the same timing in synchronization.

好ましくは、アクセス制御部は、複数の周波数帯が空き状態であると検出された場合に、複数の周波数帯に共通なバックオフ時間をランダムに設定し、バックオフ時間の経過後に、周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信する。   Preferably, the access control unit randomly sets a back-off time common to the plurality of frequency bands when it is detected that the plurality of frequency bands are free, and after the elapse of the back-off time, for each frequency band Are transmitted at the same timing in synchronization.

好ましくは、アクセス制御部は、i)複数の周波数帯の1つが空き状態であると検出されることに応じて、バックオフ時間をランダムに設定し、バックオフのカウントを開始し、ii)バックオフの期間中において、複数の周波数帯のうちの他の周波数帯が空き状態であると検出されると、当該他の周波数帯において、バックオフのカウントに同期して実行する。   Preferably, the access control unit i) randomly sets a back-off time in response to detecting that one of the plurality of frequency bands is free, starts counting of the back-off, ii) back If it is detected that another frequency band of the plurality of frequency bands is empty during the off period, the process is executed in synchronization with the back-off count in the other frequency band.

好ましくは、アクセス制御部は、バックオフのカウントが満了した場合に、バックオフの対象となった周波数帯が空き状態であり、かつ、複数の周波数帯のうち通信に使用するべき残りの周波数帯がビジー状態であるときは、バックオフの対象となった周波数帯を送信禁止に設定する。   Preferably, when the back-off count has expired, the access control unit is in a state where the frequency band targeted for back-off is empty, and the remaining frequency bands to be used for communication among the plurality of frequency bands Is busy, the frequency band targeted for backoff is set to transmission prohibited.

好ましくは、アクセス制御部は、残りの周波数帯が空き状態となったことが検出された場合に、通信に使用するべき周波数帯が全て空き状態と検知されることに応じて、周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信する。   Preferably, when the access control unit detects that the remaining frequency bands are in an empty state, the access control unit detects that all frequency bands to be used for communication are detected as empty states. Packets are transmitted synchronously at the same timing.

この発明の他の局面に従うと、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信方法であって、送信データを複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各周波数帯ごとに送信パケットを生成するステップと、各周波数帯ごとに、デジタル信号を対応する周波数帯ごとの高周波信号に変換するステップと、複数の周波数帯において複数の無線チャネルの利用状況を、複数の周波数帯で共通に同期したスロットで観測するステップと、観測に基づき複数の周波数帯が空き状態であると検出されることに応じて、複数の無線チャネルにより、部分データをそれぞれ含む複数の周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信するステップとを備える。   According to another aspect of the present invention, there is provided a radio communication method for transmitting a signal using a plurality of radio channels performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other, wherein transmission data Is divided into a plurality of partial data corresponding to each of a plurality of frequency bands, a transmission packet is generated for each frequency band, and a digital signal is converted into a high-frequency signal for each corresponding frequency band for each frequency band. A step of converting, a step of observing a use situation of a plurality of radio channels in a plurality of frequency bands in a slot synchronized in common in the plurality of frequency bands, and a plurality of frequency bands being detected based on the observation. In response, the plurality of radio channels can respectively synchronize packets in each of a plurality of frequency bands each including partial data with the same timing. In and transmitting.

この発明によれば、送信データを複数周波数帯域にマッピングし、複数の周波数帯域ごとでのランダムアクセスの送信タイミングを調整してデータ伝送を行うことが可能である。   According to the present invention, transmission data can be mapped to a plurality of frequency bands, and data transmission can be performed by adjusting the transmission timing of random access for each of the plurality of frequency bands.

実施の形態の無線通信システムの構成を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the structure of the radio | wireless communications system of embodiment. 送信データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側で一括受信して統合するための具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example for mapping and transmitting transmission data to a several zone | band, and receiving and unifying collectively by the receiving side. 各周波数帯ごとにCSMA/CA制御を行う場合のタイミングチャートである。It is a timing chart in the case of performing CSMA / CA control for each frequency band. 実施の形態1の送信装置1000の構成を説明するための機能ブロック図である。3 is a functional block diagram for explaining a configuration of transmitting apparatus 1000 according to Embodiment 1. FIG. 送信装置1000のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the example of a more detailed structure of the transmitter 1000. FIG. 実施の形態1のアクセスタイミングの制御を説明するためのタイミングチャートである。3 is a timing chart for explaining access timing control according to the first embodiment; チャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining operations of a channel usage state observation unit 1060 and an access control unit 1080. 本実施の形態の受信装置2000の構成を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the structure of the receiver 2000 of this Embodiment. チャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作を説明するためのタイミングチャートである。10 is a timing chart for explaining operations of a channel usage state observation unit 1060 and an access control unit 1080. チャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining operations of a channel usage state observation unit 1060 and an access control unit 1080. 従来のCSMA/CA技術を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the conventional CSMA / CA technique.

以下、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信装置の構成を説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, configurations of a wireless communication system and a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, components and processing steps given the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated unless necessary.

なお、以下では、本発明の受信装置を説明する一例として、上述したような互いに大きく分離した複数の既存の免許不要帯域(たとえば、IoTなどに使用される920MHz帯、無線LANに使用される2.4GHz帯と5GHz帯)において、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を行うことが可能な無線通信システムにおける送信装置を例とする実施の形態を説明する。   In the following, as an example for explaining the receiving apparatus of the present invention, a plurality of existing unlicensed bands (for example, 920 MHz band used for IoT etc., 2 used for wireless LAN, which are largely separated from each other as described above). (.4 GHz band and 5 GHz band) will be described with reference to an example of a transmission apparatus in a wireless communication system capable of performing cognitive wireless communication by sharing a frequency with an existing system.

ただし、本発明の無線通信装置については、必ずしも、このような場合に限定されず、より一般的に、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、同一の無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う送受信装置に適用することが可能である。また、本発明の無線通信装置においては、後に説明するように、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、異なる無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う送受信装置に適用することも可能である。   However, the wireless communication apparatus of the present invention is not necessarily limited to such a case, and more generally, using a plurality of frequency bands separated from each other at the same time in synchronization with the same wireless method. The present invention can be applied to a transmission / reception device that performs communication. In addition, as will be described later, the wireless communication apparatus of the present invention may be applied to a transmission / reception apparatus that performs simultaneous and parallel communication at timings synchronized with different wireless systems using a plurality of frequency bands separated from each other. Is possible.

以下、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信装置の構成を説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。   Hereinafter, configurations of a wireless communication system and a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, components and processing steps given the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated unless necessary.

なお、以下では、本発明の送受信装置を説明する一例として、上述したような互いに大きく分離した複数の既存の免許不要帯域(たとえば、IoTなどに使用される920MHz帯、無線LANに使用される2.4GHz帯と5GHz帯)において、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を行うことが可能な無線通信システムにおける送受信装置を例とする実施の形態を説明する。   In the following, as an example for explaining the transmission / reception apparatus of the present invention, a plurality of existing license-free bands (for example, 920 MHz band used for IoT etc., 2 used for wireless LAN, as described above) (.4 GHz band and 5 GHz band) will be described with reference to an example of a transmission / reception apparatus in a wireless communication system capable of performing cognitive wireless communication by sharing a frequency with an existing system.

ただし、本発明の無線通信装置については、必ずしも、このような場合に限定されず、より一般的に、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、同一の無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う受信装置に適用することが可能である。また、本発明の無線通信装置においては、後に説明するように、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、異なる無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う受信装置に適用することも可能である。   However, the wireless communication apparatus of the present invention is not necessarily limited to such a case, and more generally, using a plurality of frequency bands separated from each other at the same time in synchronization with the same wireless method. It is possible to apply to a receiving apparatus that performs communication. In addition, as will be described later, the wireless communication device of the present invention may be applied to a receiving device that performs communication in parallel at a timing synchronized by different wireless systems using a plurality of frequency bands separated from each other. Is possible.

図1は、実施の形態の無線通信システムの構成を説明するための概念図である。   FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a configuration of a wireless communication system according to an embodiment.

図1を参照して、送信側では、920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯の3つの周波数帯を使用することを前提に、各帯域で無線チャネルを1つずつ使用するものとして、送信フレームを構成する。   Referring to FIG. 1, on the assumption that the transmission side uses three frequency bands of 920 MHz band, 2.4 GHz band, and 5 GHz band, a transmission frame is assumed to use one radio channel in each band. Configure.

なお、各周波数帯で、複数チャネルを使用することとしてもよいが、以下では、周波数帯ごとに1チャネルを使用するものとして説明する。   In addition, although it is good also as using several channels in each frequency band, below, it demonstrates as what uses one channel for every frequency band.

実施の形態では以下の特徴を有する無線アクセス制御を行う。   In the embodiment, radio access control having the following characteristics is performed.

すなわち、まず、送信側では、複数周波数帯の利用状況(各無線チャネルの空き状況など)を観測する。   That is, first, on the transmission side, the usage status (such as availability of each radio channel) of a plurality of frequency bands is observed.

続いて、送信側では、あるタイミングで、1つ以上の未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケット(フレーム)を送信する。このとき、送信データを複数帯域にマッピングして送信する。   Subsequently, the transmitting side transmits wireless packets (frames) at the same time using one or more unused frequency bands / radio channels. At this time, transmission data is mapped to a plurality of bands and transmitted.

一方で、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。   On the other hand, the receiving side collectively receives data from a plurality of bands and integrates the data.

送受信において、このような構成にすると、帯域間で混雑状況に偏りがあっても送信機会を確保できるため周波数利用効率の向上と伝送遅延の低減が期待でき、またデータの到着順番が入れ替わるような問題も発生しない。   In such a transmission / reception, such a configuration can ensure a transmission opportunity even if there is a bias in the congestion situation between bands, so that it can be expected to improve frequency utilization efficiency and reduce transmission delay, and the data arrival order may be switched. There is no problem.

図2は、送信データを複数帯域にマッピングして一括して送信し、受信側で一括受信して統合するための具体例を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining a specific example for mapping transmission data to a plurality of bands, transmitting them in a lump, and receiving and integrating them on the receiving side.

図2に示すように送信データを、送信系列を使用する各帯域の伝送レートRiに比例するシンボル数ずつ区切って各帯域に、シリアル/パラレル変換により割り当てる。   As shown in FIG. 2, the transmission data is divided by the number of symbols proportional to the transmission rate Ri of each band using the transmission sequence, and assigned to each band by serial / parallel conversion.

例えば、(5GHz帯伝送レート:2.4GHz帯伝送レート:920MHz帯伝送レート)=(R1:R2:R3)=(3:2:1)ならば、送信データの系列を6シンボル毎に区切り、5GHz帯(ch1)、2.4GHz帯(ch2)、920MHz帯(ch3)にはその中の3シンボル、2シンボル、1シンボルを割り当てる。なお、送信系列を分割して割り当てる際には、このような場合に限定されず、より一般には、m個の周波数帯を使用する場合は、周波数帯の伝送レートの比を、(R1:R2:…:Rm)(比率は、既約に表現されるとする)とするとき、送信系列を(R1+R2+…+Rm)×n(m,n:自然数)シンボル毎に区切り、各チャネルには、(R1×n)シンボル、(R2×n)シンボル、…、(Rm×n)シンボルを割り当てるものとしてもよい。   For example, if (5 GHz band transmission rate: 2.4 GHz band transmission rate: 920 MHz band transmission rate) = (R1: R2: R3) = (3: 2: 1), the transmission data series is divided every 6 symbols, Three symbols, two symbols, and one symbol are allocated to the 5 GHz band (ch1), 2.4 GHz band (ch2), and 920 MHz band (ch3). Note that dividing and allocating a transmission sequence is not limited to such a case, and more generally, when m frequency bands are used, the ratio of frequency band transmission rates is set to (R1: R2). : ...: Rm) (assuming that the ratio is expressed as irreducible), the transmission sequence is divided into (R1 + R2 + ... + Rm) × n (m, n: natural number) symbols. R1 × n) symbols, (R2 × n) symbols,..., (Rm × n) symbols may be assigned.

そのような割り当ての後に、各帯域ごとに、送信シンボルに対して物理ヘッダをつけて、パケットとし、これらのパケットを同一タイミングで同時並列的に送信する。   After such assignment, for each band, a physical header is attached to the transmission symbol to form a packet, and these packets are transmitted simultaneously and in parallel at the same timing.

送信側で各帯域に割り当てられたシンボル数については、この物理ヘッダ内に情報として格納される。   The number of symbols assigned to each band on the transmission side is stored as information in this physical header.

受信側では、各帯域上の物理ヘッダを利用して同期と復調処理を行う。復調された各系列を送信側と逆の処理で、パラレル/シリアル変換により結合し、フレームの復号を行う。
(送信タイミングを周波数帯ごとのCSMA/CAで制御することの問題点)
上述のように、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、同一の無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行うにあたり、各周波数帯ごとに、従来からのCSMA/CA制御を行った場合の問題点について説明する。
On the receiving side, synchronization and demodulation processing are performed using a physical header on each band. The demodulated sequences are combined by parallel / serial conversion in the reverse process of the transmission side, and the frame is decoded.
(Problem of controlling transmission timing by CSMA / CA for each frequency band)
As described above, the conventional CSMA / CA control was performed for each frequency band in performing simultaneous communication at the timing synchronized with the same wireless method using a plurality of frequency bands separated from each other. The problem of the case will be described.

図3は、このように、各周波数帯ごとにCSMA/CA制御を行う場合のタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart in the case where CSMA / CA control is performed for each frequency band as described above.

すなわち、図3に示した構成では、CSMA/CA方式によって無線帯域のアイドルを検出すると、DIFSとCWを使用したバックオフによってキャリアセンスを行い,データを送信することになる。   That is, in the configuration shown in FIG. 3, when idle in the radio band is detected by the CSMA / CA method, carrier sense is performed by backoff using DIFS and CW, and data is transmitted.

ただし、このような従来のCSMA/CA方式は、周波数ごとに動作するため複数周波数帯でキャリアセンスして、同期したタイミングで同時並行的に分割したデータを通信することが不可能となる。   However, since such a conventional CSMA / CA system operates for each frequency, it becomes impossible to perform carrier sensing in a plurality of frequency bands and to communicate data divided in parallel at the synchronized timing.

また、CWサイズは、端末・トラヒックが多い環境において、必ずしも適した値に設定されているとはいえないため、パケット衝突が頻繁に発生する可能性がある。   Further, since the CW size is not necessarily set to an appropriate value in an environment with a lot of terminals and traffic, packet collisions may frequently occur.

以下に説明するように、キャリアセンスとアクセスタイミングの制御とを実行する。   As described below, carrier sense and access timing control are executed.

i)複数周波数帯のビジー/アイドルの検出にあたり、ビジー検出用のスロットとバックオフ用の2種類のスロットを、複数の周波数帯で同期して使用する。   i) When detecting busy / idle in a plurality of frequency bands, a busy detection slot and two types of backoff slots are used in synchronization in a plurality of frequency bands.

このような所定数のチャネルがアイドルと判定された場合に、同時にデータを送信する。   When it is determined that such a predetermined number of channels are idle, data is transmitted simultaneously.

ii)複数周波数のビジー/アイドルをキャリアセンスで判定し、所定数のチャネルがアイドルになるまで、先にアイドルとなったチャネルを確保し、所定数のチャネルがアイドル後にデータを送信する。   ii) Busy / idle of multiple frequencies is determined by carrier sense, channels that have been idle first are secured until a predetermined number of channels become idle, and data is transmitted after the predetermined number of channels are idle.

このような構成とすることで、最小限の同期送信処理を用いることで、無線帯域を有効に使用し、伝送効率を向上する効果がある。   With such a configuration, it is possible to effectively use the radio band and improve the transmission efficiency by using the minimum synchronous transmission processing.

以下、上記i)を実施の形態1として、上記ii)を実施の形態2として説明する。
(実施の形態1)
[送信装置の構成]
図4は、実施の形態1の送信装置1000の構成を説明するための機能ブロック図である。
Hereinafter, i) will be described as a first embodiment, and ii) will be described as a second embodiment.
(Embodiment 1)
[Configuration of transmitter]
FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the configuration of transmitting apparatus 1000 according to the first embodiment.

図4を参照して、送信装置1000は、送信系列のデータに対して、誤り訂正符号化処理を行うための誤り訂正符号化部1110と、誤り訂正符号化後のデータに対してインターリーブ処理を行うインターリーブ部1112と、図1で説明したように各周波数帯域に割り当てる処理をするためのシリアル/パラレル変換(以下、S/P変換)部1010と、S/P変換後のデータに対して、周波数帯域ごとに、マッピング処理や物理ヘッダの付加など、所定の無線通信方式で通信するための無線フレーム(パケット)を形成するデジタル処理を実行するための無線フレーム生成部1020.1〜1020.3と、無線フレーム生成部1020.1〜1020.3からのデジタル信号に対して、それぞれ、デジタルアナログ変換処理、所定の変調方式への変調処理(たとえば、所定の多値変調方式のための直交変調処理)、アップコンバート処理、電力増幅処理などを実行する高周波処理部(RF部)1040.1〜1040.3と、RF部1040.1〜1040.3の高周波信号をそれぞれ送出するためのアンテナ1050.1〜1050.3とを含む。RF部1040.1〜1040.3の動作は、これらに共通に設けられた局部発振器1030からのクロックに基づいて制御される。   Referring to FIG. 4, transmission apparatus 1000 performs error correction coding section 1110 for performing error correction coding processing on transmission sequence data, and interleave processing for data after error correction coding. For the interleaving unit 1112 to be performed, the serial / parallel conversion (hereinafter referred to as S / P conversion) unit 1010 for performing processing assigned to each frequency band as described in FIG. 1, and the data after S / P conversion, Radio frame generation units 1020.1 to 1020.3 for executing digital processing for forming a radio frame (packet) for communication by a predetermined radio communication method, such as mapping processing and addition of a physical header, for each frequency band And digital-analog conversion processing and predetermined conversion for the digital signals from the radio frame generation units 1020.1 to 1020.3, respectively. RF processing units (RF units) 1040.1 to 1040.3 for performing modulation processing (for example, orthogonal modulation processing for a predetermined multi-level modulation method), up-conversion processing, power amplification processing, and the like, and RF And antennas 1050.1 to 1050.3 for transmitting the high-frequency signals of the sections 1040.1 to 1040.3, respectively. The operations of the RF units 1040.1 to 1040.3 are controlled based on a clock from a local oscillator 1030 provided in common to these units.

なお、RF部1040.1〜1040.3で実行される変調処理については、その変調方式およびチャネル符号化率が、予めMCSのテーブルとして準備されており、各周波数帯の通信状況に応じて、MCSが適応的に選択されるものとしてもよい。   In addition, about the modulation process performed by RF part 1040.1-1040.3, the modulation system and channel coding rate are prepared as a MCS table beforehand, and according to the communication situation of each frequency band, The MCS may be selected adaptively.

さらに、送信装置1000は、RF部1040.1〜1040.3の受信機能を利用して各周波数帯(各周波数帯の中では1つ以上の無線チャネル)の利用状況(各無線チャネルの空き状況など)を観測するチャネル利用状況観測部1060と、チャネル利用状況観測部1060の観測に基づいて、無線フレーム生成部1020.1〜1020.3の処理タイミングおよびRF部での送信タイミングを制御して、制御された同一の送信タイミングにおいて所定の期間につき未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケットを送信するように制御するアクセス制御部1080とを含む。   Further, the transmission apparatus 1000 uses the reception function of the RF units 1040.1 to 1040.3 to use the usage status of each frequency band (one or more radio channels in each frequency band) (the availability status of each radio channel). And the like, and the processing timing of the radio frame generation units 1020.1 to 1020.3 and the transmission timing in the RF unit are controlled based on the observation of the channel usage monitoring unit 1060 and the channel usage monitoring unit 1060 And an access control unit 1080 which controls to transmit radio packets simultaneously in unused frequency bands and radio channels for a predetermined period at the same controlled transmission timing.

ここで、チャネル利用状況観測部1060が、キャリアセンスおよびチャネルセンシングを実行する構成とする。   Here, the channel usage state observation unit 1060 is configured to perform carrier sensing and channel sensing.

そして、アクセス制御部1080は、送信時に候補となる対象帯域をキャリアセンスした結果に応じて使用可能であると判明したチャネルを選択し使用して、制御された同一の送信タイミングにおいて未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケットを送信することになる。   Then, the access control unit 1080 selects and uses a channel that is determined to be usable according to the result of carrier sensing the target band that is a candidate at the time of transmission, and uses an unused frequency at the same controlled transmission timing. Wireless packets are transmitted simultaneously on the band / wireless channel.

このような構成の送信装置1000により、図2で説明したように、データを複数帯域にマッピングして一括して送信し、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。   As described with reference to FIG. 2, the transmission apparatus 1000 configured as described above maps data to a plurality of bands and transmits the data in a lump, and the receiving side collectively receives the plurality of bands and integrates the data.

図5は、送信装置1000のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。   FIG. 5 is a functional block diagram for explaining an example of a more detailed configuration of the transmission apparatus 1000.

図5に示した機能ブロック図は、一例として、無線通信規格802.11aと同様の無線通信方式に従う送信装置の構成を示す。   The functional block diagram shown in FIG. 5 shows, as an example, the configuration of a transmission device that conforms to a wireless communication scheme similar to the wireless communication standard 802.11a.

すなわち、無線通信規格802.11aは、5GHz帯の無線LAN通信方式であるものの、図5では、2.4GHz、920MHz帯でも、周波数帯が異なるだけで、それ以外は同様の構成の無線通信方式に従う送信部を使用するものとする。   That is, although the wireless communication standard 802.11a is a wireless LAN communication system of 5 GHz band, in FIG. 5, only the frequency band is different in the 2.4 GHz and 920 MHz bands. It shall be assumed that a transmitter conforming to is used.

したがって、各周波数帯域において、パケットのプリアンブル部分の構成などは、複数の周波数帯について共通であるものとする。   Therefore, in each frequency band, the configuration of the preamble portion of the packet is common to a plurality of frequency bands.

ただし、必ずしも、各周波数帯の無線通信方式が同様の構成を有していることは必須ではなく、周波数帯ごとに無線通信方式(信号形式、シンボル長やサブキャリア間隔など)が異なっていてもよい。この場合は、少なくとも単一の送信系列を各帯域に分割して同時に送信し、また、周波数帯が異なる以外は、RF部の構成が基本的に同一であればよく、パケットのプリアンブル部分の構成(プリアンブルの長さなど)が、複数の周波数帯ごとに異なっていてもよい。   However, it is not always necessary that the wireless communication system of each frequency band has the same configuration, even if the wireless communication system (signal format, symbol length, subcarrier interval, etc.) differs for each frequency band. Good. In this case, at least a single transmission sequence is divided into each band and transmitted at the same time, and the configuration of the RF section is basically the same except that the frequency bands are different, and the configuration of the preamble portion of the packet (Preamble length, etc.) may be different for each of a plurality of frequency bands.

図5では、5GHz帯の送信に係る構成を代表して例示的に示す。無線通信規格802.11aと同様の無線通信方式を想定しているので、伝送する信号は、OFDM(直交周波数分割多重)変調するものとする。   FIG. 5 exemplarily shows a configuration related to transmission in the 5 GHz band. Since a wireless communication system similar to the wireless communication standard 802.11a is assumed, a signal to be transmitted is subjected to OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation.

図5を参照して、無線フレーム生成部1020.3は、S/P変換部1010から分配された送信データを受けて、マッピング処理を実行するためのマッピング部1122と、逆フーリエ変換処理を実行するためのIFFT部1130と、ガードインターバル部分を付加するためのGI付加部1140と、デジタル信号をI成分およびQ成分のアナログ信号に変換するためのデジタルアナログコンバータ(DAC)1150とを含む。   Referring to FIG. 5, radio frame generation section 1020.3 receives transmission data distributed from S / P conversion section 1010 and executes mapping section 1122 for executing mapping processing and inverse Fourier transform processing. An IFFT unit 1130 for adding a guard interval, a GI adding unit 1140 for adding a guard interval portion, and a digital-analog converter (DAC) 1150 for converting a digital signal into an analog signal of an I component and a Q component.

高周波処理部1040.3は、DAC1150からの信号を所定の多値変調信号に変調するための直交変調器1210と、直交変調器1210の出力をアップコンバートするアップコンバータ1220と、アップコンバータ1220の出力を電力増幅しアンテナ1050.3から送出するための電力増幅器1230とを含む。   The high frequency processing unit 1040.3 includes a quadrature modulator 1210 for modulating a signal from the DAC 1150 into a predetermined multilevel modulation signal, an upconverter 1220 for upconverting the output of the quadrature modulator 1210, and an output of the upconverter 1220. And a power amplifier 1230 for amplifying and transmitting the signal from the antenna 1050.3.

その結果、RF部1040.3により、基底帯域OFDM信号は搬送帯域OFDM信号に変換される。   As a result, the baseband OFDM signal is converted into a carrier band OFDM signal by the RF unit 1040.3.

さらに、高周波処理部1040.3は、局部発振器1030からの参照周波数信号を対応する周波数帯域の基準クロック信号に変換するためのクロック周波数変換部1310と、クロック周波数変換部1310からの基準クロックに基づいて、直交復調器1210での変調処理に使用するクロックを生成するクロック生成部1320と、クロック周波数変換部1310からの基準クロックに基づいて、アップコンバータ1220でのアップコンバート処理に使用するクロックを生成するクロック生成部1340とを含む。   Further, the high frequency processing unit 1040.3 is based on a clock frequency conversion unit 1310 for converting a reference frequency signal from the local oscillator 1030 into a reference clock signal in a corresponding frequency band, and a reference clock from the clock frequency conversion unit 1310. Based on the reference clock from the clock frequency conversion unit 1310 and the clock generation unit 1320 that generates the clock used for the modulation processing in the quadrature demodulator 1210, the clock used for the up-conversion processing in the up-converter 1220 is generated. Clock generation unit 1340.

すなわち、局部発振器1030からの参照周波数信号は、このような基底帯域OFDM信号から搬送帯域OFDM信号への変換におけるクロック信号として使用される。なお、より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、局部発振器1030からの参照周波数信号は、基底帯域信号から搬送帯域信号への変換におけるクロック信号として使用される。   That is, the reference frequency signal from the local oscillator 1030 is used as a clock signal in the conversion from the baseband OFDM signal to the carrier band OFDM signal. More generally, even when the wireless communication systems are different, the reference frequency signal from the local oscillator 1030 is basically used as a clock signal in the conversion from the baseband signal to the carrier band signal.

図6は、実施の形態1のアクセスタイミングの制御を説明するためのタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart for explaining the access timing control according to the first embodiment.

図6では、通信環境下で複数存在する端末のうち、端末#xの送信装置1000が実行する処理を示す。   FIG. 6 illustrates processing executed by the transmission apparatus 1000 of the terminal #x among a plurality of terminals that exist in the communication environment.

端末#xに対しては、図6の下段に示すように、各周波数帯(5GHz帯、2.4GHz帯、920MHz帯)において、当初干渉波が存在するものとする。   For terminal #x, as shown in the lower part of FIG. 6, it is assumed that an initial interference wave exists in each frequency band (5 GHz band, 2.4 GHz band, 920 MHz band).

そして、端末#xのチャネル利用状況観測部1060は、各周波数帯で同期したタイムスロットで、対応する周波数帯のビジー状態を検出する。ここで、このビジー状態(干渉波の存在)を検出するためのタイムスロットを「ビジー検出用スロット」と呼ぶ。特に限定されないが、たとえば、「ビジー検出用スロット」は、5μsの間隔で継続的に繰り返されるものとする。   Then, the channel usage state monitoring unit 1060 of the terminal #x detects the busy state of the corresponding frequency band in the time slot synchronized in each frequency band. Here, a time slot for detecting this busy state (the presence of an interference wave) is referred to as a “busy detection slot”. Although not particularly limited, for example, the “busy detection slot” is continuously repeated at intervals of 5 μs.

ここで、「ビジー検出用スロット」は、複数の周波数帯で同期してアイドル状態を検知するために継続して繰り返されるものであるため、複数の周波数帯が全てアイドル状態となるまで受信状態を継続する。   Here, the “busy detection slot” is continuously repeated in order to detect an idle state in synchronization with a plurality of frequency bands, so that the reception state is kept until all the plurality of frequency bands are in an idle state. continue.

図6に示した例では、時刻TAにおいて、2.4GHz帯での干渉波がなくなり、ビジー状態からアイドル状態となったことが検知される。同様にして、920MHz帯では、時刻TBにおいて、5GHz帯においては、時刻TCにおいて、それぞれ、ビジー状態からアイドル状態となったことが検知される。   In the example shown in FIG. 6, it is detected that the interference wave in the 2.4 GHz band disappears at time TA and the busy state is changed to the idle state. Similarly, in the 920 MHz band, at time TB, it is detected that the busy state has changed to the idle state at time TC in the 5 GHz band.

アクセス制御部1080は、複数の周波数帯の全てにおいて、アイドル状態となったことが検知されると、所定のバックオフ用スロットの時間だけ、複数の周波数帯で共通に同期してバックオフを行って、送信を実行する。   When it is detected that the access control unit 1080 is in an idle state in all of the plurality of frequency bands, the access control unit 1080 performs back-off in synchronization with the plurality of frequency bands in common for a predetermined back-off slot time. To execute transmission.

すなわち、アクセス制御部1080は、時刻TCにおいて、バックオフ用スロットに切り替えてバックオフし、バックオフ後にキャリアセンスして、他の端末による送信が行われておらず、アイドル状態であれば、データの送信を実行する。   That is, at time TC, the access control unit 1080 switches back to the back-off slot, back-offs, performs carrier sense after the back-off, does not transmit by another terminal, and is in an idle state, the data Execute sending.

特に限定されないが、バックオフ用スロットは、単位としては、たとえば、9μsの期間として、バックオフするスロット数はランダムに設定されるものとし、図6においては、たとえば、バックオフが1スロット分と設定されたものとする。   Although there is no particular limitation, the back-off slot has a unit of, for example, a period of 9 μs, and the number of back-off slots is set at random. In FIG. 6, for example, the back-off is one slot. It shall be set.

また、上記の例では、3つの周波数帯の全てを使用して送信する場合を例として説明したが、通信状況によっては、2つの周波数を利用することとして、時刻TBの時点から、バックオフ用スロットに切り替えてバックオフしてもよいし、あるいは、1つの周波数を利用することとして、時刻TAの時点から、バックオフ用スロットに切り替えてバックオフしてもよい。いくつの周波数帯を利用することとするかは、通信状況等に応じて、送信データを生成する前に、予め決定されているものとする。   Further, in the above example, the case where transmission is performed using all three frequency bands has been described as an example. However, depending on the communication situation, two frequencies may be used, and the time for backoff may be increased from time TB. Switching to the slot may be used for back-off, or using one frequency, switching to the back-off slot may be used for back-off from time TA. It is assumed that the number of frequency bands to be used is determined in advance according to the communication status and the like before generating transmission data.

図7は、図6で説明したチャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作を説明するためのフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the operations of the channel usage state observation unit 1060 and the access control unit 1080 described in FIG.

図7を参照して、チャネル利用状況観測部1060は、送信データがあることを検知すると(S100)、ビジー検出用のキャリアセンスを、複数周波数帯で同期して実施する(S102)。   Referring to FIG. 7, when channel use state monitoring section 1060 detects that there is transmission data (S100), it performs carrier detection for busy detection in synchronization with a plurality of frequency bands (S102).

チャネル利用状況観測部1060は、いずれか1つの帯域がアイドル状態であることを検出すると(S104)、アクセス制御部108は、データ送信を実行するかを判断する(S106)。所定の複数個の周波数帯を利用する場合に、所定の個数の周波数帯までアイドル状態となっていないときは(S106でNo)、処理は、S102に復帰する。   When the channel usage monitoring unit 1060 detects that any one band is in an idle state (S104), the access control unit 108 determines whether to perform data transmission (S106). When a predetermined plurality of frequency bands are used and the idle state has not been reached up to a predetermined number of frequency bands (No in S106), the process returns to S102.

アクセス制御部108は、通信を行う複数の周波数帯の全てについてアイドル状態であることを検知すると、データ送信を行うものと判断して(S106でYes)、バックオフ用スロットに切り替えてバックオフをランダムに設定した期間実行し(S108)、バックオフが完了すると(S108でYes)、キャリアセンスを実行して、他の端末が通信を行っていなければ(S110でYes)、複数周波数帯でデータを分割して送信する(S112)。一方、キャリアセンスを実行して、他の端末が通信を行っているときは(S110でNo)、処理をステップS102に復帰させる。   When the access control unit 108 detects that all of a plurality of communication frequency bands are in an idle state, the access control unit 108 determines that data transmission is to be performed (Yes in S106), and switches to the back-off slot to perform back-off. It is executed for a randomly set period (S108), and when the back-off is completed (Yes in S108), carrier sense is executed, and if no other terminal is communicating (Yes in S110), data in multiple frequency bands Is divided and transmitted (S112). On the other hand, when carrier sense is executed and another terminal is communicating (No in S110), the process is returned to step S102.

このような構成とすることで、複数周波数帯のビジー/アイドル情報を検出可能なため、複数周波数帯で同時にデータ送信が可能となる。   With such a configuration, busy / idle information in a plurality of frequency bands can be detected, so that data transmission can be performed simultaneously in a plurality of frequency bands.

また、各周波数ごとにビジー検出を行えるため、アクセスポイント(基地局)からのビーコン等で同期(情報共有)をとることなく、複数周波数帯での同時送信を実現できる。
(受信装置の構成)
以下では、図4で説明した送信装置1000からの送信信号を受信する受信装置2000の構成について簡単に説明する。
Further, since busy detection can be performed for each frequency, simultaneous transmission in a plurality of frequency bands can be realized without synchronization (information sharing) using a beacon from an access point (base station) or the like.
(Receiver configuration)
Below, the structure of the receiver 2000 which receives the transmission signal from the transmitter 1000 demonstrated in FIG. 4 is demonstrated easily.

図8は、本実施の形態の受信装置2000の構成を説明するための機能ブロック図である。   FIG. 8 is a functional block diagram for explaining the configuration of receiving apparatus 2000 of the present embodiment.

図8を参照して、受信装置2000は、複数の周波数帯域(920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯)の信号をそれぞれ受信するためのアンテナ2010.1〜2010.3と、アンテナ2010.1〜2010.3の信号のダウンコンバート処理、復調・復号処理などの受信処理を実行するための受信部2100.1〜2100.3と、受信部2100.1〜2100.3に対して共通に設けられ、受信部2100.1〜2100.3の動作の基準となるクロックである参照周波数信号を生成する局部発振器2020と、受信部2100.1〜2100.3からの信号の各系列を送信側と逆の処理で、パラレル/シリアル変換により結合するためのパラレル/シリアル変換部2700とを含む。   Referring to FIG. 8, receiving apparatus 2000 includes antennas 201. 1 to 200.3 and antennas 201. 1 for receiving signals in a plurality of frequency bands (920 MHz band, 2.4 GHz band, and 5 GHz band), respectively. Common to the receiving units 2100.1 to 2100.3 and the receiving units 2100.1 to 2100.3 for executing reception processing such as down-conversion processing, demodulation / decoding processing, etc. A local oscillator 2020 that generates a reference frequency signal that is a clock serving as a reference for the operation of the receiving units 2100.1 to 2100.3, and each sequence of signals from the receiving units 2100.1 to 2100.3 as a transmitting side. In the reverse process, a parallel / serial conversion unit 2700 for coupling by parallel / serial conversion is included.

パラレル/シリアル(P/S)変換部2700からの統合されたフレームの出力は、上位レイヤーに受け渡される。   The output of the integrated frame from the parallel / serial (P / S) conversion unit 2700 is passed to the upper layer.

受信装置2000は、受信した信号のプリアンブル信号から局部発振器2020の周波数オフセットの検出を行って、局部発振器2020の発振周波数を制御するための信号(発振周波数制御信号)を生成し、搬送波周波数同期処理を行い、また、受信した信号からデジタル信号処理におけるタイミング同期をとるための信号(同期タイミング信号)を生成する同期処理部2600を含む。   The receiving device 2000 detects the frequency offset of the local oscillator 2020 from the received preamble signal, generates a signal (oscillation frequency control signal) for controlling the oscillation frequency of the local oscillator 2020, and performs carrier frequency synchronization processing. And a synchronization processing unit 2600 that generates a signal (synchronization timing signal) for timing synchronization in digital signal processing from the received signal.

受信部2100.1は、アンテナ2010.1からの信号を受けて、低雑音増幅処理、ダウンコンバート処理、所定の変調方式に対する復調処理(たとえば、所定の多値変調方式に対する直交復調処理)、アナログデジタル変換処理等を実行するための高周波処理部(RF部)2400.1と、RF部2400.1からのデジタル信号に対して、復調・復号処理等のベースバンド処理を実行するためのベースバンド処理部2500.1を含む。   Receiving section 2100.1 receives the signal from antenna 2010.1, and performs low-noise amplification processing, down-conversion processing, demodulation processing for a predetermined modulation scheme (for example, orthogonal demodulation processing for a predetermined multilevel modulation scheme), analog A high-frequency processing unit (RF unit) 2400.1 for executing digital conversion processing and the like, and a baseband for executing baseband processing such as demodulation / decoding processing on the digital signal from the RF unit 2400.1 A processing unit 2500.1 is included.

受信部2100.2も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部(RF部)2400.2ならびにベースバンド処理部2500.2を含む。また、受信部2100.3も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部(RF部)2400.3ならびにベースバンド処理部2500.3を含む。   The receiving unit 2100.2 also includes a high frequency processing unit (RF unit) 2400.2 and a baseband processing unit 2500.2 for performing similar processing for the corresponding frequency band. The receiving unit 2100.3 also includes a high frequency processing unit (RF unit) 2400.3 and a baseband processing unit 2500.3 for performing similar processing for the corresponding frequency band.

ベースバンド処理部2500.1〜2500.3およびパラレル/シリアル(P/S)変換部2700とを総称して、デジタル信号処理部2800と呼ぶ。   The baseband processing units 2500.1 to 2500.3 and the parallel / serial (P / S) conversion unit 2700 are collectively referred to as a digital signal processing unit 2800.

デジタル信号処理部2800のP/S変換部2700からの信号は、デインタリーブ部4042で、デインタリーブ処理をされた後に、誤り訂正部4040で、誤り訂正処理が実行される。特に限定されないが、誤り訂正処理としては、たとえば、畳込み符号による誤り訂正を用いることができる。   The signal from the P / S conversion unit 2700 of the digital signal processing unit 2800 is deinterleaved by the deinterleaving unit 4042, and then error correction processing is executed by the error correction unit 4040. Although not particularly limited, for example, error correction using a convolutional code can be used as the error correction processing.

以上の説明のとおり、実施の形態1の送信装置1000の構成によれば、複数周波数帯のビジー/アイドル情報を検出でき、複数周波数帯で同時にデータ送信が可能であり、受信装置2000により、複数帯域を一括受信してデータを統合することができる。
(実施の形態2)
以下では、チャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作の他の例について説明する。
As described above, according to the configuration of transmitting apparatus 1000 of Embodiment 1, busy / idle information in a plurality of frequency bands can be detected, data can be transmitted simultaneously in a plurality of frequency bands, and a plurality of receiving apparatuses 2000 can perform data transmission. Bands can be received collectively to integrate data.
(Embodiment 2)
Hereinafter, another example of the operations of the channel usage state monitoring unit 1060 and the access control unit 1080 will be described.

ただし、送信装置1000や受信装置2000の構成は、上記のチャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作を除いては、実施の形態1の場合と基本的に同様であるので、その説明は繰り返さない。   However, the configurations of transmitting apparatus 1000 and receiving apparatus 2000 are basically the same as those in the first embodiment except for the operations of channel utilization state observing section 1060 and access control section 1080 described above. Will not repeat.

図9は、実施の形態2のチャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作を説明するためのタイミングチャートである。   FIG. 9 is a timing chart for explaining the operations of the channel usage monitoring unit 1060 and the access control unit 1080 according to the second embodiment.

図9でも、複数存在する端末のうち、端末#xの送信装置1000が実行する処理を示す。   FIG. 9 also shows processing executed by the transmitting apparatus 1000 of terminal #x among a plurality of existing terminals.

端末#xに対しては、図9の下段に示すように、各周波数帯(5GHz帯、2.4GHz帯、920MHz帯)において、干渉波が存在するものとする。   For terminal #x, as shown in the lower part of FIG. 9, it is assumed that interference waves exist in each frequency band (5 GHz band, 2.4 GHz band, 920 MHz band).

そして、端末#xのチャネル利用状況観測部1060は、各周波数帯で同期したタイムスロットで、対応する周波数帯のビジー状態を検出する。ここでも、このビジー状態(干渉波の存在)を検出するためのタイムスロットを「ビジー検出用スロット」と呼び、たとえば、「ビジー検出用スロット」は、5μsの間隔で継続的に繰り返されるものとする。   Then, the channel usage state monitoring unit 1060 of the terminal #x detects the busy state of the corresponding frequency band in the time slot synchronized in each frequency band. Again, the time slot for detecting this busy state (the presence of an interference wave) is called a “busy detection slot”. For example, the “busy detection slot” is continuously repeated at intervals of 5 μs. To do.

ここで、「ビジー検出用スロット」は、複数の周波数帯で同期してアイドル状態を検知するために継続して繰り返されるものであるため、それぞれ対応する周波数帯がアイドル状態となるまで受信状態を継続する。   Here, the “busy detection slot” is continuously repeated in order to detect the idle state in synchronization with a plurality of frequency bands, so that the reception state is changed until the corresponding frequency band is in the idle state. continue.

図9に示した例では、時刻TAにおいて、2.4GHz帯での干渉波がなくなり、ビジー状態からアイドル状態となったことが検知される。   In the example shown in FIG. 9, it is detected that the interference wave in the 2.4 GHz band disappears at the time TA, and the busy state is changed to the idle state.

このとき、アクセス制御部1080は、2.4GHz帯に対して、ランダムなバックオフ時間を設定し、以後、設定されたバックオフ時間の経過が満了するまで時間をカウントする。   At this time, the access control unit 1080 sets a random back-off time for the 2.4 GHz band, and thereafter counts the time until the set back-off time elapses.

そして、図9の例では、時刻TBにおいて、920MHz帯でも、ビジー状態からアイドル状態となったことが検知される。そこで、アクセス制御部1080は、それ以後は、2.4GHz帯と920MHz帯とで同期して、バックオフのカウントを行う。ここで、このように複数周波数帯での一括送信前に、バックオフを同期して行うためのスロットを、「事前バックオフ用スロット」と呼ぶ。特に限定されないが、「事前バックオフ用スロット」の期間も5μsとして、最初に設定されたバックオフ時間が満了するまで、継続的に、「事前バックオフ用スロット」の数がカウントされるものとする。   In the example of FIG. 9, it is detected that the busy state has changed to the idle state at time TB even in the 920 MHz band. Therefore, the access control unit 1080 thereafter counts back-off in synchronization with the 2.4 GHz band and the 920 MHz band. Here, a slot for performing back-off synchronously before collective transmission in a plurality of frequency bands is referred to as a “pre-back-off slot”. Although there is no particular limitation, the period of the “previous backoff slot” is also set to 5 μs, and the number of the “previous backoff slot” is continuously counted until the initially set backoff time expires. To do.

図9の例では、時刻TB´において、バックオフ時間が満了する。このとき、5GHz帯では、まだ、干渉波が存在してビジー状態のままである。   In the example of FIG. 9, the back-off time expires at time TB ′. At this time, in the 5 GHz band, the interference wave still exists and remains busy.

そこで、チャネル利用状況観測部1060の検知結果により、アクセス制御部1080は、2.4GHz帯と920MHz帯との双方で、バックオフ時間の満了時点で、アイドル状態であって、送信装置1000が送信機会を得ることができ、かつ、送信機1000が、3つの周波数帯での一括送信を行うことが設定されている場合は、5GHz帯での送信機会が得られるまで、2.4GHz帯と920MHz帯とで獲得済みの送信機会を確保しておくために、アクセス制御部1080は、2.4GHz帯と920MHz帯とを送信禁止状態に保持する。送信禁止状態とする方法としては、たとえば、2.4GHz帯と920MHz帯とについて、ヌルデータの信号を発生して送信し、帯域を占有する構成とすることができる。ただし、送信禁止状態とする方法は、他の端末の送信を不可とするための方法であれば、従来のRTS/CTSなどと類似の方法として制御信号により送信禁止を通知するなど、他の方法であってもよい。   Therefore, according to the detection result of the channel usage state monitoring unit 1060, the access control unit 1080 is in an idle state at the end of the backoff time in both the 2.4 GHz band and the 920 MHz band, and the transmission apparatus 1000 transmits If an opportunity can be obtained and the transmitter 1000 is set to perform batch transmission in three frequency bands, the 2.4 GHz band and 920 MHz are obtained until a transmission opportunity in the 5 GHz band is obtained. In order to secure the transmission opportunity already acquired in the band, the access control unit 1080 holds the 2.4 GHz band and the 920 MHz band in the transmission prohibited state. As a method for setting the transmission prohibited state, for example, a null data signal can be generated and transmitted for the 2.4 GHz band and the 920 MHz band to occupy the band. However, if the transmission prohibition method is a method for disabling transmission of other terminals, other methods such as notifying transmission prohibition by a control signal as a method similar to conventional RTS / CTS etc. It may be.

次に、時刻TCにおいて、チャネル利用状況観測部1060が、5GHz帯もビジー状態からアイドル状態となったことを検知すると、アクセス制御部1080は、2.4GHz帯と920MHz帯との送信禁止状態を解除して、5GHz帯、2.4GHz帯、920MHz帯とにおいて、キャリアセンス用スロットで規定される期間で、これらの周波数帯がアイドル状態であることを確認してから、分割したデータを複数周波数帯で同期して、一括送信する。   Next, at time TC, when the channel usage state monitoring unit 1060 detects that the 5 GHz band has changed from the busy state to the idle state, the access control unit 1080 sets the transmission prohibited state between the 2.4 GHz band and the 920 MHz band. After confirming that these frequency bands are in the idle state in the period specified by the carrier sense slot in the 5 GHz band, 2.4 GHz band, and 920 MHz band, the divided data is transferred to multiple frequencies. Synchronize with the band and send all at once.

図10は、図9で説明したチャネル利用状況観測部1060およびアクセス制御部1080の動作を説明するためのフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the operations of the channel use state observation unit 1060 and the access control unit 1080 described in FIG.

図10を参照して、チャネル利用状況観測部1060は、送信データがあることを検知すると(S200)、アイドル状態であることが未検出の周波数帯に対して、ビジー検出用のキャリアセンスを、複数周波数帯で同期して実施する(S202)。   Referring to FIG. 10, when channel usage state monitoring unit 1060 detects that there is transmission data (S200), it performs carrier detection for busy detection on a frequency band in which it is not detected that the idle state is detected. It implements synchronizing with multiple frequency bands (S202).

アクセス制御部1080は、複数の周波数帯中でアイドル状態を少なくとも1つ検出済みであるかを判断し、複数の周波数帯のいずれでもアイドル状態であることを検出していない場合は(S204でNo)、処理をステップS202に復帰させる。一方、複数の周波数帯中でアイドル状態を少なくとも1つ検出済みであれば(S204でYes)、次に、アクセス制御部1080は、それが最初のアイドル状態の検出であるかを判断し(S206)、最初のアイドル状態の検出である場合(S206でYes)、バックオフ時間をランダムに設定して、バックオフカウンタを設定する(S208)。一方、最初のアイドル状態の検出でない場合は(S206でNo)、つまり、最初にアイドル状態を検出した周波数帯ではない周波数帯でもアイドル状態を検出した場合は、バックオフの残りがあれば、当該新たにアイドル状態であることが検出された周波数帯についても、事前バックオフスロットを同期させる(S212)。   The access control unit 1080 determines whether at least one idle state has been detected in a plurality of frequency bands, and if it has not detected an idle state in any of the plurality of frequency bands (No in S204). ), The process is returned to step S202. On the other hand, if at least one idle state has been detected in a plurality of frequency bands (Yes in S204), the access control unit 1080 then determines whether it is the detection of the first idle state (S206). ), When it is the detection of the first idle state (Yes in S206), the back-off time is set at random and the back-off counter is set (S208). On the other hand, if it is not the detection of the first idle state (No in S206), that is, if the idle state is detected even in a frequency band that is not the frequency band that first detected the idle state, The pre-backoff slot is also synchronized with the frequency band that is newly detected to be in the idle state (S212).

続いて、アクセス制御部1080は、バックオフカウンタを1だけデクリメントし(S214)、バックオフカウンタが0であるかを判断する(S220)。バックオフカウンタが0でなければ(S220でNo)、処理はステップS202に復帰して、アイドル状態が検出された周波数帯についてはバックオフを実行するとともに、残りの周波数帯については、ビジー状態の検出が実行される。   Subsequently, the access control unit 1080 decrements the back-off counter by 1 (S214), and determines whether the back-off counter is 0 (S220). If the back-off counter is not 0 (No in S220), the process returns to step S202 to execute back-off for the frequency band in which the idle state is detected, and for the remaining frequency bands to be busy. Detection is performed.

一方、バックオフカウンタが0であれば(S220でYes)、アクセス制御部1080は、バックオフ対象の周波数帯は送信禁止状態であるか、あるいはアイドル状態であるかを判断する(S222)。   On the other hand, if the back-off counter is 0 (Yes in S220), the access control unit 1080 determines whether the back-off target frequency band is in a transmission prohibited state or an idle state (S222).

バックオフ対象の周波数帯が、送信禁止状態またはアイドル状態のいずれでもない場合は、アクセス制御部1080は、バックオフ後に送信機会を取得できなかったものとして、アイドル状態の検出履歴をリセットして(S224)、処理をステップS202に復帰させる。   When the frequency band to be backed off is neither the transmission prohibited state nor the idle state, the access control unit 1080 resets the detection history of the idle state on the assumption that the transmission opportunity has not been acquired after the backoff ( In step S224, the process returns to step S202.

バックオフ対象の周波数帯が、送信禁止状態またはアイドル状態のいずれかである場合は、アクセス制御部1080は、続いて、これまでに確保した複数の周波数帯で送信するかを判断する(S226)。これまでに確保した周波数帯だけでは送信をしない場合(S26でNo)、バックオフ対象の周波数帯を送信禁止とし(S228)、処理をステップS202に復帰させる。   When the frequency band to be backed off is either the transmission prohibited state or the idle state, the access control unit 1080 subsequently determines whether to transmit in a plurality of frequency bands secured so far (S226). . If transmission is not performed only in the frequency band secured so far (No in S26), transmission of the frequency band to be backed off is prohibited (S228), and the process returns to step S202.

一方、アクセス制御部1080は、これまでに確保した周波数帯で送信をする場合(S26でYes)、送信禁止の設定を解除して(S230)、確保した複数の周波数帯でキャリアセンス用スロットによりキャリアセンスを実行し(S232)、分割したデータを複数の周波数帯で、一括して送信する(S234)。   On the other hand, when transmitting in the frequency band secured so far (Yes in S26), the access control unit 1080 cancels the transmission prohibition setting (S230), and uses the carrier sensing slot in the secured frequency bands. Carrier sense is executed (S232), and the divided data is transmitted in a lump in a plurality of frequency bands (S234).

以上のような構成により、各送信データをランダムアクセス制御がされる複数周波数帯域にマッピングし、送信タイミングを調整してデータ伝送を行うことが可能である。その場合、最小限の同期送信処理を用いることで、無線帯域を有効に使用し、伝送効率を向上する効果がある。   With the configuration as described above, it is possible to map each transmission data to a plurality of frequency bands in which random access control is performed, and to perform data transmission by adjusting the transmission timing. In that case, by using the minimum synchronous transmission processing, there is an effect of effectively using the radio band and improving the transmission efficiency.

今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。   Embodiment disclosed this time is an illustration of the structure for implementing this invention concretely, Comprising: The technical scope of this invention is not restrict | limited. The technical scope of the present invention is shown not by the description of the embodiment but by the scope of the claims, and includes modifications within the wording and equivalent meanings of the scope of the claims. Is intended.

1000 送信装置、1010 S/P変換部、1020.1〜1020.3 無線フレーム生成部、1030 局部発振器、1040.1〜1040.3 RF部、1050.1〜1050.3 アンテナ、1060 チャネル利用状況観測部、1080 アクセス制御部、1110 誤り訂正符号化部、1112 インターリーブ部、2000 受信装置、2010.1〜2010.3 アンテナ、2020 局部発振器、2100.1〜2100.3 受信部、2400.1〜2400.3 RF部、2500.1〜2500.3 ベースバンド処理部、2700 P/S変換部、2600 同期処理部、2800 デジタル信号処理部、4040 誤り訂正部、4042 デインターリーブ部。   1000 Transmitter, 1010 S / P converter, 1020.1 to 1020.3 Radio frame generator, 1030 Local oscillator, 1040.1 to 1040.3 RF unit, 1050.1 to 1050.3 Antenna, 1060 channel usage status Observation unit, 1080 access control unit, 1110 error correction coding unit, 1112 interleaving unit, 2000 receiving device, 2011-2010.3 antenna, 2020 local oscillator, 2100.1-2100.3 receiving unit, 2400.1 2400.3 RF section, 2500.1-2500.3 Baseband processing section, 2700 P / S conversion section, 2600 synchronization processing section, 2800 digital signal processing section, 4040 error correction section, 4042 deinterleave section.

Claims (6)

互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信装置であって、
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、
各前記周波数帯ごとに設けられ、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、
前記複数の周波数帯において前記複数の無線チャネルの利用状況を、前記複数の周波数帯で共通に同期したスロットで観測するチャネル利用状況観測部と、
前記チャネル利用状況観測部により前記複数の周波数帯が空き状態であると検出されることに応じて、前記デジタル信号処理部および前記高周波処理部を制御し、前記複数の無線チャネルにより、前記部分データをそれぞれ含む前記複数の周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信するアクセス制御部とを備える、無線通信装置。
A wireless communication device for transmitting a signal using a plurality of wireless channels performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other,
A digital signal processing unit for dividing transmission data into a plurality of partial data corresponding to each of the plurality of frequency bands, and generating a transmission packet for each of the frequency bands;
A plurality of high-frequency signal processing units provided for each of the frequency bands, for converting the digital signal into a corresponding high-frequency signal for each frequency band;
A channel usage monitoring unit that monitors the usage status of the plurality of radio channels in the plurality of frequency bands in a slot synchronized in common with the plurality of frequency bands;
The digital signal processing unit and the high frequency processing unit are controlled in response to the channel usage state monitoring unit detecting that the plurality of frequency bands are vacant, and the partial data is transmitted by the plurality of radio channels. And an access control unit that transmits the packets for each of the plurality of frequency bands each including the same at the same timing.
前記アクセス制御部は、前記複数の周波数帯が空き状態であると検出された場合に、前記複数の周波数帯に共通なバックオフ時間をランダムに設定し、前記バックオフ時間の経過後に、前記周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信する、請求項1記載の無線通信装置。   The access control unit randomly sets a back-off time common to the plurality of frequency bands when the plurality of frequency bands are detected to be idle, and after the elapse of the back-off time, The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein packets for each band are transmitted in synchronization at the same timing. 前記アクセス制御部は、
i)前記複数の周波数帯の1つが空き状態であると検出されることに応じて、バックオフ時間をランダムに設定し、バックオフのカウントを開始し、
ii)前記バックオフの期間中において、前記複数の周波数帯のうちの他の周波数帯が空き状態であると検出されると、当該他の周波数帯において、前記バックオフのカウントに同期して実行する、請求項1記載の無線通信装置。
The access control unit
i) In response to detecting that one of the plurality of frequency bands is in an empty state, a backoff time is randomly set, and a backoff count is started.
ii) If it is detected that another frequency band of the plurality of frequency bands is empty during the back-off period, execution is performed in synchronization with the back-off count in the other frequency band. The wireless communication device according to claim 1.
前記アクセス制御部は、前記バックオフのカウントが満了した場合に、前記バックオフの対象となった周波数帯が空き状態であり、かつ、前記複数の周波数帯のうち通信に使用するべき残りの周波数帯がビジー状態であるときは、前記バックオフの対象となった周波数帯を送信禁止に設定する、請求項3記載の無線通信装置。   When the back-off count has expired, the access control unit is in a state where the frequency band targeted for back-off is empty, and the remaining frequencies to be used for communication among the plurality of frequency bands The radio communication apparatus according to claim 3, wherein when the band is busy, the frequency band targeted for back-off is set to be prohibited from transmission. 前記アクセス制御部は、前記残りの周波数帯が空き状態となったことが検出された場合に、前記通信に使用するべき周波数帯が全て空き状態と検知されることに応じて、前記周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信する、請求項3記載の無線通信装置。   When the access control unit detects that all the frequency bands to be used for the communication are detected as being empty when it is detected that the remaining frequency bands are in an empty state, The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the packets are synchronously transmitted at the same timing. 互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信方法であって、
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するステップと、
各前記周波数帯ごとに、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するステップと、
前記複数の周波数帯において前記複数の無線チャネルの利用状況を、前記複数の周波数帯で共通に同期したスロットで観測するステップと、
前記観測に基づき前記複数の周波数帯が空き状態であると検出されることに応じて、前記複数の無線チャネルにより、前記部分データをそれぞれ含む前記複数の周波数帯ごとのパケットを、同期して同一のタイミングで送信するステップとを備える、無線通信方法。
A wireless communication method for transmitting a signal using a plurality of wireless channels performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other,
Dividing transmission data into a plurality of partial data corresponding to each of the plurality of frequency bands, and generating a transmission packet for each of the frequency bands;
For each frequency band, converting the digital signal into a corresponding high frequency signal for each frequency band;
Observing the usage status of the plurality of radio channels in the plurality of frequency bands in slots synchronized in common in the plurality of frequency bands;
In response to detecting that the plurality of frequency bands are vacant based on the observation, the packets for the plurality of frequency bands each including the partial data are synchronized and identical by the plurality of wireless channels. And a step of transmitting at the timing.
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