JP2019083357A - 制御装置、通信システムおよび通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の異なる通信システムから構成されるヘテロジーニアスな通信ネットワークにおいて、ネットワーク全体として、無線リソースを最適化可能な通信装置及び通信方法を提供すること。【解決手段】複数の通信方式を用いて通信装置と通信を行う制御装置であって、前記複数の通信方式のうち、第1の通信方式を用いて所定の周波数帯域において電波が使用されることを示す媒体予約信号を送信した後、前記複数の通信方式のうち少なくとも1つの通信方式を用いてデータを送信する送受信部と、前記通信装置にデータを送信する無線リソースを管理し、前記電波が使用される期間を示す媒体予約期間を設定する無線リソース管理部と、を備え、前記媒体予約信号には、電波が使用される期間を示す媒体予約期間に関するフィールド含み、前記媒体予約期間は、前記通信装置にデータを送信する期間より長いことを特徴とする。【選択図】図3
Description
本発明は、制御装置、通信装置および通信方法に関する。
IEEE802.11b、g、n、などのWiFi(登録商標)と呼ばれる無線LAN、Bluetooth(登録商標)、BLE(Bluetooth Low Energy)の近距離無線通信などの異なる無線通信システム(無線通信方式)を用いて、ヘテロジーニアスな通信ネットワークが構築される(非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3)。ヘテロジーニアスな通信ネットワークには、スマートフォン等の情報端末やセンサ等の多数の機器が接続される。ヘテロジーニアスな通信ネットワークでは、送信距離、消費電力等を考慮して、その用途に応じて、最適な無線通信システムが適用される。
これらの無線通信システムは、アンライセンスバンド等の同一の周波数帯域が用いられる場合がある。例えば、無線LAN、Bluetooth(BLEを含む)は共に、2.4GHzのISMバンド(Industry Science Medical Band)を用いることができる。こ
のため、これらの無線通信システムを搭載した機器は、相互に干渉を受ける。BluetoothやBLEでは、干渉を軽減するために、適応型周波数ホッピングAFH(Adaptive Frequency Hopping)が用いられる(非特許文献2)。無線LANを搭載した機器は、フレームの衝突をできるだけ回避するために、無線チャネルの使用状況を見てからフレームを送信するかどうか決定する空きチャンネル判定(CCA:Clear Channel Assessment)が用いられる。
のため、これらの無線通信システムを搭載した機器は、相互に干渉を受ける。BluetoothやBLEでは、干渉を軽減するために、適応型周波数ホッピングAFH(Adaptive Frequency Hopping)が用いられる(非特許文献2)。無線LANを搭載した機器は、フレームの衝突をできるだけ回避するために、無線チャネルの使用状況を見てからフレームを送信するかどうか決定する空きチャンネル判定(CCA:Clear Channel Assessment)が用いられる。
"3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation" 3GPP TS36.211 v12.3.0、2014年3月。
"IEEE Standard for Information technology-- Local and metropolitan area networks-- Specific requirements-- Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications: Further Higher Data Rate Extension in the 2.4 GHz Band" IEEE Std 802.11g−2003、2003年6月
"Bluetooth SIG: Bluetooth specification version 4.2" 2014年2月(https://www.bluetooth.org/ja-jp/specification/adopted-specifications)
同一の周波数帯域を用いた様々な無線通信システムが混在するヘテロジーニアスな通信ネットワークでは、各無線通信システムのための空きチャネルが周波数及び時間的に緊迫する。このような状況下において、無線通信システム各々は、使用帯域を獲得するために、独立して、AFHやCCAを動作させる。このため、各無線通信システムは、周波数及び時間的に、リソースを奪い合う。例えば、無線LANを搭載した通信機器が多数存在するエリアでは、頻繁に無線LANが周波数チャネルを占有する。このため、Bluetooth(BT)を搭載した通信機器は、通信に必要な時間が短いにも関わらず、使用帯域が獲得できない。また、Bluetoothの送信電力は、一般的に、無線LANの送信
電力より小さいため、両者のパケットが衝突した場合、BluetoothやBLEのパケットが消失する可能性が高い。この結果、そのパケットを再送信する必要が生じる。このような状況は、ヘテロジーニアスネットワーク全体として、非効率なリソースの使用となる。
電力より小さいため、両者のパケットが衝突した場合、BluetoothやBLEのパケットが消失する可能性が高い。この結果、そのパケットを再送信する必要が生じる。このような状況は、ヘテロジーニアスネットワーク全体として、非効率なリソースの使用となる。
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の異なる無線通信システムから構成されるヘテロジーニアスな通信ネットワークにおいて、周波数リソース及び時間リソースを、ネットワーク全体として、最適化することを可能とする通信装置及び通信方法を提供することにある。
上述した課題を解決するために本発明に係る制御装置、通信システムおよび通信方法の構成は、次の通りである。
(1)本発明の一態様は、複数の通信方式を用いて、通信装置と通信を行う制御装置であって、前記複数の通信方式のうち、第1の通信方式を用いて、所定の周波数帯域において電波が使用されることを示す媒体予約信号を送信し、前記媒体予約信号を送信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する送受信部と、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する周波数及び時間において無線リソースを管理し、前記電波が使用される期間を示す媒体予約期間を設定する無線リソース管理部と、を備え、前記媒体予約信号には、電波が使用される期間を示す媒体予約期間に関するフィールド含み、前記媒体予約期間は、前記通信装置にデータを送信又は受信する期間より長い期間が設定されることを特徴とする。
(2)また、本発明の一態様は、前記送受信部は、第1の通信方式と異なる通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信することを特徴とする。
(3)また、本発明の一態様は、前記送受信部は、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて複数の通信装置にデータを送信し又は複数の通信装置からデータを受信し、前記無線リソース管理部は、前記前記複数の通信装置に時間分割多重により無線リソースを割り当て、前記媒体予約期間は、2つ以上の通信方式を用いて前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する期間より長いことを特徴とする。
(4)また、本発明の一態様は、前記送受信部は、2つ以上の通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信し、前記無線リソース管理部は、前記2つ以上の通信方式を時間分割多重により無線リソースを割り当て、前記媒体予約期間は、2つ以上の通信方式を用いて前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する期間より長いことを特徴とする。
(5)また、本発明の一態様は、前記送受信部は、重複する周波数帯域を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信することを特徴とする。
(6)また、本発明の一態様は、前記送受信部は、アンライセンスバンドにおいて、重複する周波数帯を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信し、前記複数の通信方式には、同時にアンライセンスバンド及びライセンスバンドを用いてデータを送信又は受信する第2の通信方式を含み、前記第2の通信方式を用いて、
前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する場合に、前記媒体予約信号を送信することを特徴とする。
前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する場合に、前記媒体予約信号を送信することを特徴とする。
(7)また、本発明の一態様は、前記送受信部は、複数の通信方式を用いて、基地局装置にデータを送信し又は基地局装置からデータを受信し、前記無線リソース管理部は、前記通信装置との接続に際し、前記基地局装置との接続に用いた通信方式と同一の通信方式を選択することを特徴とする。
(8)また、本発明の一態様は、前記無線リソース管理部は、一定の媒体予約期間を設定し、前記無線リソース管理部は、前記媒体予約期間を超えない少なくとも1つの通信方式の組合せを設定し、前記送受信部は、選択した通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信することを特徴とする。
(9)また、本発明の一態様は、複数の通信方式を用いて、通信装置と通信を行う制御装置の通信方法であって、前記複数の通信方式のうち、第1の通信方式を用いて、所定の周波数帯域において電波が使用されることを示す媒体予約信号を送信し、前記媒体予約信号を送信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する送受信ステップと、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する周波数及び時間において無線リソースを管理し、前記電波が使用される期間を示す媒体予約期間を設定するリー無線リソース管理ステップと、を有し、前記媒体予約信号には、電波が使用される期間を示す媒体予約期間に関するフィールド含み、前記媒体予約期間は、前記通信装置にデータを送信又は受信する期間より長い期間が設定されることを特徴とする。
(10)また、本発明の一態様は、複数の通信方式を用いて、通信装置と通信を行う制御装置を含む通信システムであって、前記制御装置は、前記複数の通信方式のうち、第1の通信方式を用いて、所定の周波数帯域において電波が使用されることを示す媒体予約信号を送信し、前記媒体予約信号を送信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する送受信部と、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する周波数及び時間において無線リソースを管理し、前記電波が使用される期間を示す媒体予約期間を設定する無線リソース管理部と、を備え、前記通信装置は、前記媒体予約信号を受信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記制御装置にデータを送信し又は前記制御装置からデータを受信する送受信部と、を備え、前記媒体予約信号には、電波が使用される期間を示す媒体予約期間に関するフィールド含み、前記媒体予約期間は、前記通信装置にデータを送信又は受信する期間より長い期間が設定されることを特徴とする。
本発明によれば、複数の異なる無線通信システムから構成されるヘテロジーニアスな通信ネットワークにおいて、周波数リソース及び時間リソースを、ネットワーク全体として、最適化することが可能となる。
(第1の実施形態)
本実施形態に係る通信ネットワークは、複数の無線通信システム(通信方式)を用いて構築される。例えば、LTE−A(Long Term Evolution-Advanced)などの無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)、IEEE802.11b、g、n等の無線LAN、Bluetooth(以下、Bluetooth Classic、BLEを含む。以下、BT)、IEEE802.15.4等が組み合わされる。以下、LTE−A、無線LAN、BTの無線通信システムを用いて構築された通信ネットワークを例に挙げて説明する。なお、本実施形態に係る無線通信システムは、無線規格で区別しているがこれに限定されない。同じ無線通信規格であっても、リリース(例えば、LTE規格のリリース)やバージョン(例えば、IEEE802.11b、g、n、Bluetooth
バージョン1.0〜4.0)が異なる場合、異なる無線通信システムと定義することができる。複信方式(FDD(Frequency Division Duplex)、TDD(Time Division Duplex))が異なる場合、異なる無線通信システムと定義することができる。本実施形態に
おいて、“X/Y”は、“XまたはY”の意味を含む。本実施形態において、“X/Y”は、“XおよびY”の意味を含む。本実施形態において、“X/Y”は、“Xおよび/またはY”の意味を含む。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
本実施形態に係る通信ネットワークは、複数の無線通信システム(通信方式)を用いて構築される。例えば、LTE−A(Long Term Evolution-Advanced)などの無線アクセスネットワーク(RAN:Radio Access Network)、IEEE802.11b、g、n等の無線LAN、Bluetooth(以下、Bluetooth Classic、BLEを含む。以下、BT)、IEEE802.15.4等が組み合わされる。以下、LTE−A、無線LAN、BTの無線通信システムを用いて構築された通信ネットワークを例に挙げて説明する。なお、本実施形態に係る無線通信システムは、無線規格で区別しているがこれに限定されない。同じ無線通信規格であっても、リリース(例えば、LTE規格のリリース)やバージョン(例えば、IEEE802.11b、g、n、Bluetooth
バージョン1.0〜4.0)が異なる場合、異なる無線通信システムと定義することができる。複信方式(FDD(Frequency Division Duplex)、TDD(Time Division Duplex))が異なる場合、異なる無線通信システムと定義することができる。本実施形態に
おいて、“X/Y”は、“XまたはY”の意味を含む。本実施形態において、“X/Y”は、“XおよびY”の意味を含む。本実施形態において、“X/Y”は、“Xおよび/またはY”の意味を含む。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、本実施形態に係る通信ネットワークの構成例を示す図である。本実施形態に係る通信ネットワークは、制御装置10−1、10−2、通信装置20−1、20−2、21−1、22−1、22−2、22−3、を備える。本実施形態に係る無線通信ネットワークを構成する制御装置及び通信装置の設置数は図1に制限されない。10、20、21、22の設置数は図1に限定されない。制御装置10−1〜10−k(kは設置数)を総称して制御装置10とも称する。通信装置20−1〜20−l(lは設置数)を総称して通信装置20とも称する。通信装置21−1〜21−m(mは設置数)を総称して通信装置21とも称する。通信装置22−1〜22−n(nは設置数)を総称して通信装置22とも称する。
制御装置は、複数の無線通信システム(通信方式)を用いて、通信装置と接続することができる。制御装置10は、LTE−A(LTEも含まれる)、無線LAN及びBT通信機能を備えた通信装置の例である。制御装置10は、ゲートウェイ、ルータの機能を備える。制御装置10は、無線/有線により、インターネット網等の基幹通信ネットワーク(例えば、IPネットワーク、外部ネットワーク)と接続している。制御装置10は、基幹通信ネットワークを介して、通信装置20〜通信22で使用されるアプリケーションなどを提供するサーバと接続している。制御装置10−1、10−2の各々は、LTE−A、無線LAN及びBTの無線通信システムを用いて、サブネットワークを構築する。カバレッジ10−1aは、制御装置10−1が無線LANの通信機能を用いて、接続可能な範囲(通信エリア)である。カバレッジ10−2aは、制御装置10−2が無線LANの通信
機能を用いて、接続可能な範囲(通信エリア)である。通信装置20は、無線LANの機能を備える。通信装置21は、LTE−Aの機能を備える。通信装置22は、BTの機能を備える。
機能を用いて、接続可能な範囲(通信エリア)である。通信装置20は、無線LANの機能を備える。通信装置21は、LTE−Aの機能を備える。通信装置22は、BTの機能を備える。
図1において、制御装置10−1は、無線LANの機能を用いて、通信装置20と通信する。制御装置10−1は、LTE−Aの機能を用いて、通信装置21と通信する。制御装置10−1は、BTの機能を用いて、通信装置22と通信する。制御装置10は、無線LANにおけるアクセスポイント、LTE−Aにおける基地局装置(eNB)、及びBTにおけるマスタノード(中心ノード、セントラル)の機能を有する。通信装置20は、無線LANにおけるSTAの機能を有する。通信装置21は、LTE−AにおけるUEの機能を有する。通信装置22は、BTにおけるスレーブノード(端末ノード、ペリフェラル)の機能を有する。制御装置10−1は、同一の周波数帯域(同一のシステム帯域)を用いて、通信装置20、21、22と通信する。例えば、2.4GHz帯域、5GHz帯域のアンライセンスバンドなどが用いられる。アンライセンスバンドとは、国や地域からの使用許可を必要としない周波数帯域である。制御装置10−1は、重複した周波数帯域を用いて、通信装置20、21、22と通信することができる。制御装置10−1は、通信装置20、21、22の周波数リソース及び時間リソースを制御する。なお、制御装置10、通信装置20、21、22はモビリティを有することができる。
図2は、本実施形態に係る制御装置及び通信装置の構成例を示す図である。第1の送受信部101、201は、無線LANの階層構造における物理媒体依存部(PMD:Physical Medium Dependent)の処理を行う。第1の上位層処理部102、202は、無線LA
Nの階層構造における物理レイヤ管理情報(PHY MIB:Physical Layer Management Information Base)、物理レイヤコンバージェンスプロトコル(PLCP:Physical Layer Convergence Protocol)、媒体アクセス制御(Medium Access Control: MAC)層等
の物理媒体依存部より上位の階層の処理を行う。
Nの階層構造における物理レイヤ管理情報(PHY MIB:Physical Layer Management Information Base)、物理レイヤコンバージェンスプロトコル(PLCP:Physical Layer Convergence Protocol)、媒体アクセス制御(Medium Access Control: MAC)層等
の物理媒体依存部より上位の階層の処理を行う。
第2の送受信部111、211は、LTE−Aの階層構造における物理層の処理を行う。第2の上位層処理部112、212は、LTE−Aの階層構造における媒体アクセス制御(MAC: Medium Access Control)層、無線リンク制御(RLC:Radio Link Control)層、パケットデータ統合プロトコル(PDCP:Packet Data Convergence Protocol
)層、無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)層等の物理層より上位の階層の処理を行う。
)層、無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)層等の物理層より上位の階層の処理を行う。
第3の送受信部121、221は、BTの階層構造における物理層の処理を行う。第3の上位層処理部122、222は、BTの階層構造におけるリンクマネージャー層(LM:Link Manager)、論理リンクコントロール及びアダプテーションプロトコル(L2CAP:Logical Link Control and Adaptive Protocol)、アトリビュートプロトコル(ATT:Attribute Protocol)、汎用アトリビュートプロファイル(GATT:Generic Attribute Profile)、汎用アクセスプロファイル(GAP:Generic Access Profile)等の
物理層より上位の階層の処理を行う。
物理層より上位の階層の処理を行う。
無線LANの通信処理を行う第1の無線通信処理部103は、第1の送受信部101及び第1の上位層処理部102で構成される。LTE−Aで通信を行う第2の無線通信処理部113は、第2の送受信部111及び第2の上位層処理部112で構成される。BTで通信を行う第3の無線通信処理部123は、第3の送受信部121及び第3の上位層処理部122で構成される。第1の送受信部101、第2の送受信部111、第3の送受信部121を総称して、送受信部とも称する。
第1の無線通信処理部103、第2の無線通信処理部113、第3の無線通信処理部1
23の各々は、複数の使用帯域幅(周波数チャネル帯域幅)、複数のデータレートを設定することができる。各々の無線通信処理部は、異なる使用帯域幅、データレートを設定することができる。無線リソース管理部130は、データを送信/受信するために用いる無線通信システムを選択することで、使用帯域幅、データレート等を調整することができる。無線リソース管理部130は、送信/受信に用いる無線通信システムによって、媒体予約期間(周波数/時間の予約する期間)を設定する。以下、各部位の処理について説明する。
23の各々は、複数の使用帯域幅(周波数チャネル帯域幅)、複数のデータレートを設定することができる。各々の無線通信処理部は、異なる使用帯域幅、データレートを設定することができる。無線リソース管理部130は、データを送信/受信するために用いる無線通信システムを選択することで、使用帯域幅、データレート等を調整することができる。無線リソース管理部130は、送信/受信に用いる無線通信システムによって、媒体予約期間(周波数/時間の予約する期間)を設定する。以下、各部位の処理について説明する。
制御装置10は、アンテナ部100、110、120、第1の送受信部(第1の送受信ステップ)101、第1の上位層処理部(第1の上位層処理ステップ)102、第2の送受信部(第2の送受信ステップ)111、第2の上位層処理部(第2の上位層処理ステップ)112、第3の送受信部(第3の送受信ステップ)121、第3の上位層処理部(第3の上位層処理ステップ)122、及び無線リソース管理部130を備える。
第1の送受信部101は、無線LANの物理媒体依存部おける送信/受信処理の機能を有する。第1の無線送受信部101は、アンテナ部100を介して受信した無線LANのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号に対して、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、アナログ信号をディジタル信号に変換する。第1の無線送受信部101は、変換したそのディジタル信号のうち、プリアンブル信号を用いてチャネル推定、タイミング検出等を行う。プリアンブル信号は、既知の系列である。また、第1の無線送受信部101は、変換したそのディジタル信号からサイクリックプレフィックス(CP;cyclic prefix)に相当する部分を除去した信号に対して、高速フーリ
エ変換(FFT;Fast Fourier Transform)を行い、各サブキャリアの信号を取得する。第1の無線送受信部101は、各サブキャリアにおけるBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(quadrature amplitude modulation)、64QAM等のデータ変調信号に対して、復調処理を行なう。さら
に、第1の無線送受信部101は、復調処理後、誤り訂正符号化に対する復号処理を行い、MACフレームを構成する情報ビットを上位層処理部に入力する。第1の無線送受信部101が送受信を行う単位をパケットといい、MACフレームを構成するデータの固まりに該当する。
エ変換(FFT;Fast Fourier Transform)を行い、各サブキャリアの信号を取得する。第1の無線送受信部101は、各サブキャリアにおけるBPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(quadrature amplitude modulation)、64QAM等のデータ変調信号に対して、復調処理を行なう。さら
に、第1の無線送受信部101は、復調処理後、誤り訂正符号化に対する復号処理を行い、MACフレームを構成する情報ビットを上位層処理部に入力する。第1の無線送受信部101が送受信を行う単位をパケットといい、MACフレームを構成するデータの固まりに該当する。
第1の送受信部101は、第1の上位層処理部102から入力されるMACフレームを構成する情報ビットに対して畳み込み符号等の誤り訂正符号化処理を行った後、BPSK、QPSK、16QAM等のデータ変調処理を行う。第1の無線送受信部101は、そのデータ変調処理後の信号に対して逆高速フーリエ変換(Inverse FFT)してOFDMシン
ボルを生成し、OFDMシンボルにCPを付加してベースバンドのディジタル信号を生成する。また、第1の無線送受信部101は、タイミング検出、チャネル推定等為のために用いられるプリアンブル信号やその他の物理レイヤヘッダを前記ディジタル信号に付加する。さらに、このプリアンブル信号等を付加したディジタル信号をアナログ信号に変換し、搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、アンテナ101を介して送信する。なお、本実施形態に係る伝送方式は、OFDMに限定されるものではなく、スペクトル拡散方式等も適用できる。
ボルを生成し、OFDMシンボルにCPを付加してベースバンドのディジタル信号を生成する。また、第1の無線送受信部101は、タイミング検出、チャネル推定等為のために用いられるプリアンブル信号やその他の物理レイヤヘッダを前記ディジタル信号に付加する。さらに、このプリアンブル信号等を付加したディジタル信号をアナログ信号に変換し、搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、アンテナ101を介して送信する。なお、本実施形態に係る伝送方式は、OFDMに限定されるものではなく、スペクトル拡散方式等も適用できる。
第1の上位層処理部102は、無線LANの各機能のMACフレームフォーマットに基づいて、第1の無線送受信部101から入力された情報ビットを読み込む。MACフレームフォーマットは、ビーコン、プローブ要求等のマネージメントフレーム、RTS(Request To Send)フレーム、CTS(Clear To Send)フレーム等の制御フレーム、送信データを格納するフィールドを含む基本フレーム等が該当する。例えば、第1の上位層処理部102は、RTSのMACフレームフォーマットに基づいて、通信装置20が送信した送
信要求を読み込む。第1の上位層処理部102は、CTSのMACフレームフォーマットに基づいて、通信装置20が送信した受信準備完了を示す信号を読み込む。RTS、CTSを総称して、媒体予約信号とも称する。
信要求を読み込む。第1の上位層処理部102は、CTSのMACフレームフォーマットに基づいて、通信装置20が送信した受信準備完了を示す信号を読み込む。RTS、CTSを総称して、媒体予約信号とも称する。
なお、媒体予約信号には、後述するDurationフィールドをMACヘッダに備えた基本フレームや、LengthフィールドをPHYヘッダに備えた基本フレームを含むことができる。また、媒体予約信号には、所定の通信装置が、他の通信装置の送信開始を促すトリガーフレーム(ポーリングフレーム)を含むことができる。
第1の上位層処理部102は、無線LANの機能毎のMACフレームを生成する。MACフレームは、マネージメントフレーム、RTSフレームやCTSフレーム等の制御フレーム、ACKフレームや送信データを格納するフィールドを含む基本フレーム等が該当する。第1の上位層処理部2012は、これらのMACフレームを構成する各フィールドに書き込まれた情報ビットを、第1の無線送受信部101に入力する。例えば、RTSのMACフレームフォーマットに基づき、RTSフレーム(RTSメッセージ)を生成する。RTSは、所定の周波数帯域の電波が使用されることを示す信号(他通信装置に送信禁止を示す信号)である。RTSは、所定の周波数帯域の電波が使用される期間を示すことができる。RTSのMACフレームには、少なくとも送信禁止(NAV:Network Allocation Vector)期間を示す情報が含まれる。送信禁止期間(NAV期間)は、MACフレー
ム内のDurationフィールド(所定の周波数帯域の電波が使用される期間を示すフィールド、媒体予約期間フィールド)に設定される。第1の上位層処理部102は、CTSのMACフレームフォーマットに基づき、CTSフレーム(CTSメッセージ)を生成する。CTSは、RTSを送信した通信装置に対して、受信準備完了を示す機能を有する。また、CTSは、所定の周波数帯域の電波が使用されることを示す機能を有する。CTSは、所定の周波数帯域の電波が使用される期間を示すことができる。CTSには、送信禁止期間を示す情報が含まれる。
ム内のDurationフィールド(所定の周波数帯域の電波が使用される期間を示すフィールド、媒体予約期間フィールド)に設定される。第1の上位層処理部102は、CTSのMACフレームフォーマットに基づき、CTSフレーム(CTSメッセージ)を生成する。CTSは、RTSを送信した通信装置に対して、受信準備完了を示す機能を有する。また、CTSは、所定の周波数帯域の電波が使用されることを示す機能を有する。CTSは、所定の周波数帯域の電波が使用される期間を示すことができる。CTSには、送信禁止期間を示す情報が含まれる。
CTSには、CTS to selfが含まれる。CTS to selfは、自分宛にCTSフレームを送信し、周辺の通信装置に対して、送信禁止期間を示す機能を有する。送信禁止期間は、CTSフレームのDurationフィールドに設定される。送信禁止期間は、後述する無線リソース管理部130による第1の無線通信処理部103〜第3の無線通信処理部123への無線リソースの割当てに応じて、設定される。
第1の上位層処理部102は、基本フレームを用いて、送信禁止期間を示すこともできる。送信禁止期間は、基本フレームのDurationフィールドにより設定される。ACKフレームは、送信元の通信装置に対して、正常に受信したことを示す確認応答(Acknowledgement)の機能を有する。第1の上位層処理部102は、ACKフレームに含まれる
Durationフィールドを用いて、送信禁止期間を設定することもできる。第1の上位層処理部102は、無線LANを搭載する通信装置20の各種設定情報の管理をする。
Durationフィールドを用いて、送信禁止期間を設定することもできる。第1の上位層処理部102は、無線LANを搭載する通信装置20の各種設定情報の管理をする。
第2の無線通信処理部113は、ライセンスバンド/アンライセンスバンドを用いて、LTE−Aの信号を受信/送信することができる。第2の無線通信処理部113は、ライセンスバンド/アンライセンスバンドを用いて、セルを生成することができる(ライセンスアシストアクセス(LAA:License Assisted Access)とも称する)。第2の無線通
信処理部113は、ライセンスバンドとアンライセンスバンドからなる複数のコンポネントキャリアを用いて、同時に物理チャネルを送信することができる(キャリアアグリゲーションとも称する)。
信処理部113は、ライセンスバンドとアンライセンスバンドからなる複数のコンポネントキャリアを用いて、同時に物理チャネルを送信することができる(キャリアアグリゲーションとも称する)。
第2の送受信部111は、LTE−Aにおける物理層の受信/送信処理の機能を有する。第2の送受信部111は、ライセンスバンド/アンライセンスバンドにおいて、アンテ
ナ部110を介して受信したLTE−Aのマルチキャリア信号(例えば、DFT−spread−OFDM)に対して、ダウンコンバート処理を行う。その後、データ復調処理、復号処理等を行い、物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared
CHannel)、物理上りリンク制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control CHannel)、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Randam Access CHannel
)等を用いて、情報データ(例えば、UL−SCH:UpLink- Shared Channel)や制御データ(例えば、UCI:Uplink Control Indicator)を取得する。
ナ部110を介して受信したLTE−Aのマルチキャリア信号(例えば、DFT−spread−OFDM)に対して、ダウンコンバート処理を行う。その後、データ復調処理、復号処理等を行い、物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared
CHannel)、物理上りリンク制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control CHannel)、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Randam Access CHannel
)等を用いて、情報データ(例えば、UL−SCH:UpLink- Shared Channel)や制御データ(例えば、UCI:Uplink Control Indicator)を取得する。
第2の送受信部111は、第2の上位層処理部112から入力される下りリンクトランスポートチャネルを構成するビットに対して、誤り訂正符号化処理やデータ変調処理等により、LTE−Aにおける物理報知チャネル(PBCH:PDSCH:Physical Broadcast CHannel)、物理制御フォーマット指示チャネル(PCFICH:Physical Control Format Indicator CHannel)、物理HARQ指示チャネル(PHICH:Physical Hybrid
automatic repeat request Indicator CHannel)、物理下りリンク共有チャネル(PD
SCH:Physical Downlink Shared CHannel)等を生成する。第2の送受信部111は、LTE−Aにおける物理下りリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control CHannel)、拡張物理下りリンク制御チャネル(EPDCCH:Enhanced Physical Downlink Control CHannel)、同期信号(Synchronization signal)、Measurem
entや復調用伝搬路推定等に用いられる参照信号(Reference Signal)等を生成する。第2の送受信部111は、これらの物理チャネルをリソースエレメントに割当てる。リソースエレメントとは、1つのサブキャリアと1つのOFDMシンボルから成る信号を配置する最小単位をいう。第2の送受信部111は、リソースエレメントに割り当てた各物理チャネルに対してOFDM変調を行い、ライセンスバンド/アンライセンスバンドの搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、アンテナ101を介して送信する。
automatic repeat request Indicator CHannel)、物理下りリンク共有チャネル(PD
SCH:Physical Downlink Shared CHannel)等を生成する。第2の送受信部111は、LTE−Aにおける物理下りリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control CHannel)、拡張物理下りリンク制御チャネル(EPDCCH:Enhanced Physical Downlink Control CHannel)、同期信号(Synchronization signal)、Measurem
entや復調用伝搬路推定等に用いられる参照信号(Reference Signal)等を生成する。第2の送受信部111は、これらの物理チャネルをリソースエレメントに割当てる。リソースエレメントとは、1つのサブキャリアと1つのOFDMシンボルから成る信号を配置する最小単位をいう。第2の送受信部111は、リソースエレメントに割り当てた各物理チャネルに対してOFDM変調を行い、ライセンスバンド/アンライセンスバンドの搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、アンテナ101を介して送信する。
第2の上位層処理部112は、情報データ/制御データに含まれる端末装置の機能(UE
capability)等、端末装置に関する情報を取得する。端末装置に関する情報は、端末装
置がその機能をサポートしているかどうかを示すパラメータに加えて、端末装置がその機能に関する実装および/またはテストが完了しているかどうかを示すパラメータであってもよい。端末装置に関する情報には、キャリアアグリゲーションやライセンスアシストアクセスをサポートしていることを示す情報を含めることができる。端末装置に関する情報には、その端末がサポートしているキャリアアグリゲーションのオペレーション帯域/帯域幅を示す情報、ライセンスバンド/アンライセンスバンドのオペレーション帯域/帯域幅を示す情報、アンライセンスバンドで送信することができるサブフレームを示す情報を含めることができる。オペレーション帯域/帯域幅を示す情報は、サポートしているライセンスバンド/アンライセンスバンドの組合せを示す情報であってもよい。
capability)等、端末装置に関する情報を取得する。端末装置に関する情報は、端末装
置がその機能をサポートしているかどうかを示すパラメータに加えて、端末装置がその機能に関する実装および/またはテストが完了しているかどうかを示すパラメータであってもよい。端末装置に関する情報には、キャリアアグリゲーションやライセンスアシストアクセスをサポートしていることを示す情報を含めることができる。端末装置に関する情報には、その端末がサポートしているキャリアアグリゲーションのオペレーション帯域/帯域幅を示す情報、ライセンスバンド/アンライセンスバンドのオペレーション帯域/帯域幅を示す情報、アンライセンスバンドで送信することができるサブフレームを示す情報を含めることができる。オペレーション帯域/帯域幅を示す情報は、サポートしているライセンスバンド/アンライセンスバンドの組合せを示す情報であってもよい。
第2の上位層処理部112は、物理下りリンク共有チャネルに配置される下りリンクデータ、無線リソース制御(RRC)メッセージ、MAC CE等の上位層(Higher layer)の信号を生成し、第2の送受信部111に出力する。第2の上位層処理部112は、LTE−Aを搭載する通信装置21の各種設定情報の管理をする。第2の上位層処理部112は、ライセンスアシストアクセスをサポートしていることを示す情報、キャリアアグリゲーションのオペレーション帯域/帯域幅、ライセンスバンド/アンライセンスバンドのオペレーション帯域/帯域幅を示す情報は、システムインフォメーションや無線リソース制御(RRC)において、シグナリングすることができる。
第2の無線通信処理部113は、キャリアアグリゲーションにおけるプライマリセル(Pcell)とセカンダリセル(Scell)、セカンダリプライマリセル(PScell)を構成することができる。第2の無線通信処理部113は、これらのセルにライセンスバンド/アンライセンスバンドを含めることができる。第2の上位層処理部112は、
Scell/PScellの活性化(activation)/非活性化(Deactivation)を設定することができる。第2の上位層処理部112は、Scell/PScellを活性化(activation)/非活性化(Deactivation)する時間を設定することができる。
Scell/PScellの活性化(activation)/非活性化(Deactivation)を設定することができる。第2の上位層処理部112は、Scell/PScellを活性化(activation)/非活性化(Deactivation)する時間を設定することができる。
第2の上位層処理部112は、Scell/PScellに用いるセルの追加/リリースを指し示す情報を設定することができる。Scell/PScellに用いるセルを指し示す情報には、キャリア周波数の情報が含まれる。第2の上位層処理部112は、上記セルにおけるライセンスアシストアクセスを用いるサブフレーム指し示す情報を設定することができる。第2の上位層処理部112は、上記セルにおけるライセンスアシストアクセスを用いて送信する最初のサブフレームのスタート位置を指し示す情報を設定することができる。
第3の送受信部121は、BTの物理層における送信/受信処理の機能を有する。第3の送受信部121は、第3の上位層処理部122から入力されるBTパケットを構成する情報ビットに対して、ガウス周波数変調(GFSK:Gaussian Frequency Shift Keying
)を行った後、周波数ホッピング処理(FHSS:Frequency Hopping spread Spectrum
)を行う。第2の無線送受信部122は、周波数ホッピング処理により、BTの周波数チャネルにGFSK変調後の信号を割り当てた後、搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、アンテナ120を介して送信する。
)を行った後、周波数ホッピング処理(FHSS:Frequency Hopping spread Spectrum
)を行う。第2の無線送受信部122は、周波数ホッピング処理により、BTの周波数チャネルにGFSK変調後の信号を割り当てた後、搬送周波数にアップコンバートし、電力増幅し、アンテナ120を介して送信する。
第3の送受信部121は、アンテナ部120を介して受信したBTの信号に対して、ダウンコンバートによりベースバンド信号に変換し、各周波数チャネルに割当てられた信号を抽出する。第3の送受信部121は、各周波数チャネルの信号に対して、GFSKの復調処理を行なう。さらに、第3の無線送受信部121は、BTパケットを構成する復調後の情報データを第3の上位層処理部122に入力する。
第3の上位層処理部122は、BTの通信パケットを生成する。BTの通信パケットは、アクセスコード、ヘッダ、ペイロード等から構成される。アクセスコードは、物理チャネルのパケットの同期、識別やページング、問合せ動作に使用される。ヘッダには、パケット・タイプなどのリンク制御情報が含まれる。BTのリンクタイプには、非同期リンク(ASL:Asynchronous Connection-Less)、同期リンク(SCO:Synchronous Connection-Less)等がある。ペイロードには、ユーザ常用や制御情報が含まれる。BTの通信
パケットは、同期用のプリアンブルフィールド、アクセスアドレスフィールド、プロトコルデータユニットPDU、CRCチェックフィールドなどから構成することができる。
パケットは、同期用のプリアンブルフィールド、アクセスアドレスフィールド、プロトコルデータユニットPDU、CRCチェックフィールドなどから構成することができる。
BTは、ポーリングアクセス制御を採用することができる。ポーリングアクセス制御において、マスタノードがネットワークにある全てのスレーブノードのアクセス権を管理する。第3の無線通信処理部123は、一定間隔でポーリングパケットを送信する。第3の上位層処理部122は、ポーリングパケットを送信するタイミング(スレーブノードがアクセスするタイミング)を制御する。
第3の上位層処理部122は、BTにおける接続インターバル、スレーブレイテンシ、実効接続インターバルを設定できる。接続インターバルは、マスタの通信装置が同一のスレーブの通信装置に接続イベントを与える間隔である。スレーブレイテンシは、スレーブがポーリングパケットを無視する回数(接続イベントに不参加の最大連続回数)である。実効接続インターバルは、マスタノードが送信したポーリングパケットに対して、スレーブノードが応答する必要のあるインターバルである。実効接続インターバルは、接続インターバル×(1+スレーブレイテンシ)である。
第3の上位層処理部122は、通信装置22に送信したポーリングパケットに対する応
答データを第3の送受信部121から読み込む。第3の上位層処理部122は、第3の送受信部121から入力されたアドバタイザメントパケットにおけるデータを読み込む。アドバイザメントパケットは、通信装置22が送信したBTのネットワーク参加要請を示すパケットである。第3の上位層処理部は、BTの通信パケットフォーマットに基づいて、第3の送受信部121から入力された応答データを読み込む。第3の上位層処理部は、BTの通信パケットフォーマットに基づいて、情報データを送信することができる。
答データを第3の送受信部121から読み込む。第3の上位層処理部122は、第3の送受信部121から入力されたアドバタイザメントパケットにおけるデータを読み込む。アドバイザメントパケットは、通信装置22が送信したBTのネットワーク参加要請を示すパケットである。第3の上位層処理部は、BTの通信パケットフォーマットに基づいて、第3の送受信部121から入力された応答データを読み込む。第3の上位層処理部は、BTの通信パケットフォーマットに基づいて、情報データを送信することができる。
制御装置10は、基幹通信ネットワーク網を介して、自装置が送信する情報データを受信する。制御装置10は、これらの情報データをIPパケット単位で受信することができる。無線リソース管理部130は、これらの情報データを格納するバッファを備える。無線リソース管理部130は、ルータの機能を備える。無線リソース管理部130は、これらの情報データを送信先(例えば、IPアドレス)により、第1の無線通信処理部103〜第3の無線送信処理部123に仕分けする。無線リソース管理部130は、通信装置20のIPアドレスを送信先とするパケットを第1の無線通信処理部103に入力する。無線リソース管理部130は、通信装置21のIPアドレスを送信先とするパケットを第2の無線通信処理部113に入力する。無線リソース管理部130は、通信装置22のIPアドレスを送信先とするパケットを第3の無線通信処理部123に入力する。
無線リソース管理部130は、第1の無線通信処理部103、第2の無線通信処理部113及び第3の無線送信処理部123が送信する情報データをモニタする。例えば、無線リソース管理部130は、各々の無線通信処理部が送信するパケット(各々の無線通信システムを用いて送信するパケット)の送信先の数(通信装置数、端末数)、パケット数(データ容量)をモニタする。無線リソース管理部130は、各々の無線通信処理部の無線パラメータを管理する。無線リソース管理部130は、第1の無線通信処理部〜第3の無線通信処理部を介して、通信装置20〜22に搭載されている無線通信システムを示す情報及びその無線パラメータを取得することができる。
無線リソース管理部130は、第1の無線通信処理部103〜第3の無線通信処理部123に割当てる無線リソース(周波数リソース/時間リソース)を管理する。無線リソース管理部130は、無線LANのパケット通信、LAAを用いたLTE−A通信及びLTEのパケット通信用の媒体予約(周波数/時間の予約)をするために、RTSフレーム/CTSフレームを送信するタイミング/周波数チャネル/Durationフィールド(NAV期間)を設定する。無線リソース管理部130は、これらの複数の通信システムを用いたパケット通信のために設定したRTSフレーム/CTSフレームを送信するタイミング/周波数チャネル/Durationフィールドを第1の無線通信処理部103に通知する。第1の無線送受信部103/第1の上位層処理部102は、これらのタイミング/周波数チャネル/Durationフィールドに基づいて、媒体予約処理を行う。無線リソース管理部130は、各通信方式のパケット/サブフレーム/フレーム単位で媒体予約処理をすることができる。
図2において、通信装置20は、アンテナ部200、第1の送受信部201と第1の上位層処理部202を備える。第1の送受信部201、第1の上位層処理部202の各々は、第1の送受信部101、第1の上位層処理部102と同様に、無線LANの送信/受信処理の機能を有する。
通信装置21は、アンテナ部210、第2の送受信部211と第2の上位層処理部212を備える。第2の送受信部211、第2の上位層処理部212は、LTE−AのUE(User Equipment)の機能を備える。第2の送受信部211は、ライセンスバンド/アンライセンスバンドにより送信された下りリンクの情報データ(PDSCH)や制御データ(PDCCH)等を受信する。第2の送受信部211は、上りリンクの情報データ(PUS
CH)や制御データ(PUCCH)などを生成する。第2の送受信部211は、これらの上りリンク情報データや制御データをライセンスバンド/アンライセンスバンドで送信することができる。第2の上位層処理部212は、制御装置10に対して送信する端末装置に関する情報を生成する。
CH)や制御データ(PUCCH)などを生成する。第2の送受信部211は、これらの上りリンク情報データや制御データをライセンスバンド/アンライセンスバンドで送信することができる。第2の上位層処理部212は、制御装置10に対して送信する端末装置に関する情報を生成する。
通信装置22は、アンテナ部220、第3の送受信部221と第3の上位層処理部222を備える。第3の送受信部221、第3の上位層処理部222は、BTの機能を備える。第3の送受信部221は、第3の送受信部121と同様の送信/受信処理の機能を有する。通信装置22は、マスタノードが送信したポーリングパケットに対して、実効接続インターバルに基づいて、応答パケットを送信する。第3の上位層処理部222は、制御装置10が送信したポーリングパケットを第3の送受信部301から読み込む。ポーリングパケットに読取要求が含まれる場合、第3の上位層処理部222は、応答データを第3の送受信部221に入力する。
図3は、本実施形態に係る制御装置が媒体予約を用いて無線リソースを管理する例である。無線リソース管理部130において、バッファに、通信装置20−1宛のIPパケット、通信装置21−1宛のIPパケット、通信装置22−1及び通信装置22−2宛のIPパケットが格納されたとする。制御装置10−1の第2の無線通信処理部113は、Scellにおいて、アンライセンスバンドによる接続を確立する。この場合、制御装置10−1の無線リソース管理部130は、無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信及びBT通信を行うために媒体予約期間t10を設定する。無線リソース管理部130は、無線LAN通信、LTE−A通信及びBT通信を時間分割多重(TDM:Time Division Multiplex)により、無線リソース管理を行う。期間t101、t102、t103の
各々は、無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信のために算出された期間である。
各々は、無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信のために算出された期間である。
例えば、無線リソース管理部130は、通信装置20−1宛のIPパケット数(データ量)、通信装置20−1宛に使用可能な無線LANの無線パラメータ(周波数帯域幅、MCS、空間多重数など)により、無線LAN通信に必要な時間リソースt101を算出する。無線リソース管理部130は、通信装置21−1宛のIPパケット数(データ量)、通信装置21−1宛に使用可能なLTE−Aの無線パラメータ(Scellの周波数帯域幅、リソースブロック数、MCS、空間多重数、データレートなど)により、LTE−A通信(LAAを適用)に必要な時間リソースt102を算出する。無線リソース管理部130は、通信装置22−1、22−2宛に使用可能なBTの無線パラメータ(周波数チャネル、実効接続インターバルなど)、接続する通信装置数により、BT通信に必要な時間リソースt103を算出する。
無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行う期間(時間リソースを割り当てる順)は、各IPパケットで許容されるレイテンシにより設定することができる。例えば、媒体予約期間t10の時間リソースを割り当てる順は、各IPパケットで許容されるレイテンシが、昇順に、無線LAN通信、BT通信、LTE−A通信の場合である。これにより、各IPパケットのレイテンシの要求条件を充たしつつ、通信ネットワーク全体として、効率的に時間リソースを割り当てることができる。
制御装置10−1の第1の無線通信処理部103は、所定のバックオフ(例えば、短フレーム間隔SIFS(Short Inter Frame space))の後、RTSを送信する。無線通信
処理部103は、RTSに含まれるDurationフィールドに、媒体予約期間t10を格納する。無線通信処理部103は、無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行う周波数帯域において、RTSを送信する。無線通信処理部103は、無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行う周波数帯域幅のうち、最
大の帯域幅のRTSを送信する。RTSには、送信アドレスとして、送信装置20−1のアドレスが格納されている。RTSを受信した制御装置10−2及び通信装置20−2は、RTSに含まれるDurationフィールドの値に基づいて、NAV期間(媒体予約期間t10)において無線LANの送信を抑制する。
処理部103は、RTSに含まれるDurationフィールドに、媒体予約期間t10を格納する。無線通信処理部103は、無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行う周波数帯域において、RTSを送信する。無線通信処理部103は、無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行う周波数帯域幅のうち、最
大の帯域幅のRTSを送信する。RTSには、送信アドレスとして、送信装置20−1のアドレスが格納されている。RTSを受信した制御装置10−2及び通信装置20−2は、RTSに含まれるDurationフィールドの値に基づいて、NAV期間(媒体予約期間t10)において無線LANの送信を抑制する。
RTSを受信した通信装置20−1は、所定のバックオフの後、CTSを制御装置10−1宛に送信する。CTSを受信した制御装置10−1は、WLAN通信(第1の無線通信処理部103)を用いて、通信装置20−1にパケットを送信する(期間t101)。制御装置10−1は、WLAN通信が終了した後、BT通信(第3の無線通信処理部123)を用いて、通信装置22−1、22−2にパケットを送信する(期間t102)。
制御装置10−1は、BT通信が終了した後、LTE−A通信(第2の無線通信処理部113)を用いて、通信装置21−1にパケットを送信する(期間t103)。第2の無線通信処理部113は、期間t103において、ライセンスバンドとアンライセンスバンドにより組み合わされたキャリアアグリゲーションを用いて、通信装置21−1にパケットを送信する。第2の無線通信処理部113は、期間t103の期間(開始時間や長さ)に合わせて、Scell/PScellの活性化/非活性化を設定することができる。制御装置10−1は、無線LAN通信における媒体予約機能を用いて、ライセンスバンドとアンライセンスバンドにより組み合わされたキャリアアグリゲーションを支援する。
無線LANを用いた媒体予約において、Durationフィールドに設定できる期間は有限である。制御装置10−1は、通信装置21−1に送信するIPパケット数が媒体予約期間t10において全て送信できなかった場合、さらに媒体予約をすることができる。期間t10の後、無線リソース管理部130において、バッファに、通信装置21−1宛のIPパケット(t10において送信できなかったパケット)及び通信装置22−1〜通信装置22−3宛のIPパケットが格納されたとする。制御装置10−1の第2の無線通信処理部113は、Scellにおいて、アンライセンスバンドによる接続を確立する。この場合、制御装置10−1の無線リソース管理部130は、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行うために媒体予約期間t11を設定する。期間t104、t105、の各々は、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信のために算出された期間である。
無線リソース管理部130は、通信装置21−1宛のIPパケットのサイズ、IPパケット数、通信装置21−1宛に使用可能なLTE−Aの無線パラメータ(Scellの周波数帯域幅、リソースブロック数、MCS、空間多重数、など)により、LTE−A通信(LAAを適用)に必要な時間リソースt104を算出する。期間t104は、期間t103で送信されるパケット数より多い。このため、期間t104は、期間t103より長く設定される(その他のLTE−Aの無線パラメータは期間t103と期間t104で同様とする)。
無線リソース管理部130は、通信装置22−1〜22−3宛の通信装置22−1、22−2宛に使用可能なBTの無線パラメータ(周波数チャネル、実効接続インターバルなど)、通信装置の接続数により、BT通信に必要な時間リソースt105を算出する。期間t105は、期間t102で送信される通信装置の数が多い。このため、期間t105は期間102の期間より長く設定される(その他のBTの無線パラメータは期間t102と期間t105で同様とする)。
無線LAN通信、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行う期間(時間リソースを割り当てる順)は、バッファに格納されている各IPパケット数(データ容量)により設定することができる。例えば、媒体予約期間t11の時間リソースを割り当てる順は、バッファに格納されている各IPパケット数が、降順に、LTE−A通信、BT通信の場
合である。これにより、各IPパケットのためのバッファの飽和を防ぎつつ、通信ネットワーク全体として、効率的に時間リソースを割り当てることができる。
合である。これにより、各IPパケットのためのバッファの飽和を防ぎつつ、通信ネットワーク全体として、効率的に時間リソースを割り当てることができる。
制御装置10−1の第1の無線通信処理部103は、所定のバックオフの後、CTS to selfを送信する。無線通信処理部103は、該CTSに含まれるDurationフィールドに、媒体予約期間t11を格納する。無線通信処理部103は、LAAを用いたLTE−A通信、BT通信を行う周波数帯域において、CTSを送信する。CTSを受信した制御装置10−2及び通信装置20−1及び20−2は、CTSに含まれるDurationフィールドの値に基づいて、NAV期間(媒体予約期間t11)において無線LANの送信を抑制する。
制御装置10−1は、CTSを送信後、LTE−A通信を用いて、通信装置21−1にパケットを送信する(期間t104)。制御装置10−1は、LTE−A通信が終了した後、BT通信(第3の無線通信処理部123)を用いて、通信装置21−1〜21−3にパケットを送信する(期間t105)。制御装置10−1は、期間t102、103、105において各通信を行う前に、キャリアセンスをしてもよい。
以上のように、制御装置10−1は、無線LANによる媒体予約において、同一周波数帯域を用いる他の複数の無線通信システムの通信に必要な期間を考慮して、周波数及び時間リソースの占有期間を設定する。さらに、制御装置10−1は、各無線通信システムに割当てる周波数リソース及び時間リソースを、データ量(パケット数)、レイテンシなどの要求される通信品質及び各無線通信システムの無線パラメータにより管理する。これにより、同一周波数帯を用いる複数の無線通信システムから構成される通信ネットワークにおいて、そのネットワーク全体において、相互の干渉を回避しつつ、最適なリソース管理が可能となる。
なお、上記では、制御装置が、下りリンク(フォワードリンク)において、通信装置にデータを送信する場合で説明したが、上りリンク(リバースリンク)において、通信装置が制御装置にデータを送信する場合も適用できる。例えば、制御装置10は、LTE-A
通信において、通信装置21からスケジューリングリクエスト(SR:Scheduling Request)などを受信し、上りリンクのデータ量を把握することができる。制御装置10は、BT通信において、ポーリングパケットを送信することにより、上りリンクのデータ量を把握することができる。
通信において、通信装置21からスケジューリングリクエスト(SR:Scheduling Request)などを受信し、上りリンクのデータ量を把握することができる。制御装置10は、BT通信において、ポーリングパケットを送信することにより、上りリンクのデータ量を把握することができる。
また、無線リソース管理部130は、無線LAN通信、LTE−A通信及びBT通信を周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplex)により、無線リソース管理を行うこともできる。この場合、第1の無線通信処理部103は、制御装置10が確保する周波数帯域全体に対して、媒体予約信号(例えばCTS to self)を送信することができる
。その後、無線リソース管理部130は、媒体予約信号を送信した周波数帯域を、少なくとも2つの周波数帯域に分割し、それぞれの周波数帯域において、それぞれ異なる通信方式に基づいて、制御装置10は無線通信を行なうことができる。無線リソース管理部130は、更に、上記に説明した時間分割多重を同時に行なうことも可能である。
。その後、無線リソース管理部130は、媒体予約信号を送信した周波数帯域を、少なくとも2つの周波数帯域に分割し、それぞれの周波数帯域において、それぞれ異なる通信方式に基づいて、制御装置10は無線通信を行なうことができる。無線リソース管理部130は、更に、上記に説明した時間分割多重を同時に行なうことも可能である。
また、制御装置10−1と制御装置10−2は、お互いに無線リソースを共有することができる。制御装置10−1と制御装置10−2は、お互いが送信する媒体予約信号および該媒体予約信号が確保する無線リソースがオーバーラップしないように、それぞれ媒体予約信号を送信することができる。例えば、制御装置10−1と制御装置10−2がそれぞれ送信する媒体予約信号は、時間分割多重または周波数分割多重されることができる。
また、制御装置10−1は、制御装置10−2が確保した無線リソースにおいて、制御
装置10−2の制御に基づいて、無線通信を行なうことができる。このとき、制御装置10−2は、制御装置10−1の無線通信に割り当てた無線リソースにおいては、自装置は無線通信を行なわない。また、制御装置10−1は制御装置10−2が確保した無線リソースにおいて、制御装置10−2の制御に基づいて、無線通信を行なう場合、改めて媒体予約信号を送信することもできるし、媒体予約信号を送信することなく、無線通信を行なうこともできる。
装置10−2の制御に基づいて、無線通信を行なうことができる。このとき、制御装置10−2は、制御装置10−1の無線通信に割り当てた無線リソースにおいては、自装置は無線通信を行なわない。また、制御装置10−1は制御装置10−2が確保した無線リソースにおいて、制御装置10−2の制御に基づいて、無線通信を行なう場合、改めて媒体予約信号を送信することもできるし、媒体予約信号を送信することなく、無線通信を行なうこともできる。
また、媒体予約信号を送信するのは、第1の無線通信処理部103に限定されない。例えば、制御装置10は、LAAを用いたLTE−A通信に基づいて、媒体予約信号を送信することができる。例えば、制御装置10は、LAAを用いたLTE−A通信に基づいて、媒体予約信号を送信し、該媒体予約信号によって確保した無線リソース(例えば最大チャネル占有時間(MCOT:Maximum channel occupancy time)で定義される時間リソース)において、WLAN通信やBT通信を行なうことができる。制御装置10−1は、該無線リソース内における各通信を行う前に、キャリアセンスをしてもよい。該キャリアセンスの期間は、前記媒体予約信号を送信するために行うキャリアセンス期間より短く設定することもできる。
(第2の実施形態)
図4は、本実施形態に係る通信ネットワークの構成例を示す図である。図4における通信ネットワークの構成は、図1の通信ネットワークの構成に加え、複数の無線通信システムの機能を搭載した通信装置23−1(共同通信装置、コンボ通信装置)を備える。10、20、21、22、23の設置数は図4に限定されない。通信装置23−1〜23−p(pは設置数)を総称して制御装置23とも称する。通信装置10、20、21、22は、図2と同様の構成を有する。なお、通信装置23はモビリティを有することができる。
図4は、本実施形態に係る通信ネットワークの構成例を示す図である。図4における通信ネットワークの構成は、図1の通信ネットワークの構成に加え、複数の無線通信システムの機能を搭載した通信装置23−1(共同通信装置、コンボ通信装置)を備える。10、20、21、22、23の設置数は図4に限定されない。通信装置23−1〜23−p(pは設置数)を総称して制御装置23とも称する。通信装置10、20、21、22は、図2と同様の構成を有する。なお、通信装置23はモビリティを有することができる。
図5は、本実施形態に係る複数の無線通信システムの機能を搭載した通信装置の構成例を示す図である。通信装置23−1は、第1の送受信部201及び第1の上位層処理部202を備え、無線LANの無線通信処理を行う。通信装置23−1は、第2の送受信部211及び第2の上位層処理部212を備え、LTE−Aの無線通信処理を行う。通信装置23−1は、第3の送受信部221及び第3の上位層処理部222を備え、BTの無線通信処理を行うことができる。通信装置23−1は、無線LAN、LTE−A、BTの各々の無線通信システムを用いて、制御装置10と通信を行うことができる。無線リソース管理部130は、第1の無線通信処理部〜第3の無線通信処理部を介して、通信装置20〜通信装置23に搭載されている無線通信システムを示す情報及びその無線パラメータを取得することができる。
無線リソース管理部130において、バッファに、通信装置23−1宛のパケットが格納されたとする。無線リソース管理部130は、無線LAN、LTE−A、BTのいずれを用いて該パケットを送信するか、を判断する。無線リソース管理部130は、通信装置23−1宛のパケットのサイズ、パケット数、通信装置23−1宛に使用可能な無線通信システムの無線パラメータ(周波数帯域幅、MCS、空間多重数など)により、使用する無線通信システムを判断することできる。無線リソース管理部130は、そのパケットが用いられるアプリケーション等の種類により、無線通信システムを判断してもよい。無線リソース管理部130は、そのパケットに要求される通信品質により、無線通信システムを判断してもよい。通信品質には、データレート、モビリティ、レイテンシ、セキュリティなどである。無線リソース管理部130は、制御装置10−1と通信装置23−1の通信距離により、無線通信システムを判断してもよい。
図6は、本実施形態に係る制御装置が媒体予約を用いて無線リソースを管理する例である。無線リソース管理部130は、通信装置23−1へのデータ送信のために選択した無
線通信システムによって、媒体予約期間を設定することができる。無線リソース管理部130は、制御装置10−1が無線LAN通信を用いて通信装置23−1にデータを転送するために、RTSのDurationフィールドを用いて、媒体予約期間t20を設定する。無線リソース管理部130は、制御装置10−1がLTE−A通信(LAAを適用)を用いて通信装置23−1にデータを転送するために、媒体予約期間t21を設定する。無線リソース管理部130は、制御装置10−1がBT通信及びLTE−A通信(LAAを適用)を用いて通信装置23−1にデータを転送するために、媒体予約期間t22を設定する。無線LAN通信に必要な時間リソースt201>LTE−A通信に必要な時間リソースt202>BT通信に必要な時間リソースt203である場合、無線リソース管理部130は、媒体予約期間t20>媒体予約期間t21>媒体予約期間t22を設定する。
線通信システムによって、媒体予約期間を設定することができる。無線リソース管理部130は、制御装置10−1が無線LAN通信を用いて通信装置23−1にデータを転送するために、RTSのDurationフィールドを用いて、媒体予約期間t20を設定する。無線リソース管理部130は、制御装置10−1がLTE−A通信(LAAを適用)を用いて通信装置23−1にデータを転送するために、媒体予約期間t21を設定する。無線リソース管理部130は、制御装置10−1がBT通信及びLTE−A通信(LAAを適用)を用いて通信装置23−1にデータを転送するために、媒体予約期間t22を設定する。無線LAN通信に必要な時間リソースt201>LTE−A通信に必要な時間リソースt202>BT通信に必要な時間リソースt203である場合、無線リソース管理部130は、媒体予約期間t20>媒体予約期間t21>媒体予約期間t22を設定する。
図7は、本実施形態に係る制御装置が媒体予約を用いて無線リソースを管理する別の例である。無線リソース管理部130は、所定の媒体予約時間となる無線通信システムを選択することができる。無線リソース管理部130は、一定の媒体予約期間Tを設定している。時間t1、時間t2の各々において、無線リソース管理部130のバッファに、通信装置23−1宛のパケットが格納されたとする。無線リソース管理部130は、そのパケットサイズやパケット数により、媒体予約期間Tを充たす無線通信システムを選択する。
無線リソース管理部130は、時間t1において、バッファに格納されたパケットサイズ等により、媒体予約期間T内にパケットの送信を完了する無線LAN通信を用いて通信装置23−1にパケットを送信することを選択する。制御装置10−1の第1の無線通信処理部103は、所定のバックオフの後、RTSを送信する。無線通信処理部103は、RTSに含まれるDurationフィールドに、媒体予約期間Tを格納する。無線通信処理部103は、無線LAN通信を行う周波数帯域において、RTSを送信する。RTSには、送信アドレスとして、送信装置20−1のアドレスが格納されている。RTSを受信した制御装置10−2及び通信装置20は、RTSに含まれるDurationフィールドの値に基づいて、NAV期間(媒体予約期間t30)において無線LANの送信を抑制する。RTSを受信した通信装置20−1は、所定のバックオフの後、CTSを制御装置10−1宛に送信する。CTSを受信した制御装置10−1は、無線LAN通信(第1の無線通信処理部103)を用いて、通信装置23−1にパケットを送信する。
無線リソース管理部130は、時間t2において、バッファに格納されたパケットサイズ等により、媒体予約期間T内にパケットの送信を完了するLTE−A通信(LAAを適用)を用いて通信装置23−1にパケットを送信することを選択する。制御装置10−1の第1の無線通信処理部103は、所定のバックオフの後、CTS to selfを送信する。第2の無線通信処理部113は、該CTSに含まれるDurationフィールドに、媒体予約期間Tを格納する。第2の無線通信処理部113は、LAAを用いたLTE−A通信を行う周波数帯域において、該CTSを送信する。CTSを受信した制御装置10−2及び通信装置20は、CTSに含まれるDurationフィールドの値に基づいて、NAV期間(媒体予約期間t31)において無線LANの送信を抑制する。制御装置10−1の第2の無線通信処理部113は、Scellにおいて、アンライセンスバンドによる接続を確立した後、LTE−A通信を用いて、通信装置23−1にパケットを送信する。
無線リソース管理部130は、制御装置10−1に接続する通信装置を包括的に考慮して、無線通信システムを選択することもできる。制御装置10−1は、時間t3において、無線リソース管理部130のバッファに通信装置23−1宛のパケットと通信装置22−1〜通信装置22−3宛のパケットが格納されたとする。無線リソース管理部130は、他の通信装置22宛にパケット送信と同様の無線通信システム(BT通信)により、通
信装置23−1のパケットを送信することを選択する。制御装置10−1の第1の無線通信処理部103は、所定のバックオフの後、CTS to selfを送信する。第3の無線通信処理部123は、該CTSに含まれるDurationフィールドに、媒体予約期間Tを格納する。第3の無線通信処理部123は、LAAを用いたLTE−A通信を行う周波数帯域において、該CTSを送信する。CTSを受信した制御装置10−2及び通信装置20は、CTSに含まれるDurationフィールドの値に基づいて、NAV期間(媒体予約期間t32)において無線LANの送信を抑制する。制御装置10−1の第3の無線通信処理部123は、CTSを送信後、BT通信を用いて、通信装置23−1及び通信装置22にパケットを送信する。
信装置23−1のパケットを送信することを選択する。制御装置10−1の第1の無線通信処理部103は、所定のバックオフの後、CTS to selfを送信する。第3の無線通信処理部123は、該CTSに含まれるDurationフィールドに、媒体予約期間Tを格納する。第3の無線通信処理部123は、LAAを用いたLTE−A通信を行う周波数帯域において、該CTSを送信する。CTSを受信した制御装置10−2及び通信装置20は、CTSに含まれるDurationフィールドの値に基づいて、NAV期間(媒体予約期間t32)において無線LANの送信を抑制する。制御装置10−1の第3の無線通信処理部123は、CTSを送信後、BT通信を用いて、通信装置23−1及び通信装置22にパケットを送信する。
以上のように、制御装置10−1は、同一周波数帯域を用いる複数の無線通信システムを搭載した通信装置に対して、要求される通信品質や無線通信システムの性能、媒体予約期間を考慮して選択した無線通信システムにより、データを送信する。これにより、同一周波数帯を用いる複数の無線通信システムから構成される通信ネットワークにおいて、そのネットワーク全体において、相互の干渉を回避しつつ、最適なリソース管理が可能となる。
(第3の実施形態)
図8は、本実施形態に係る通信ネットワークの構成例を示す図である。図7における通信ネットワークの構成は、基地局装置1(基幹通信装置、マクロネットワーク通信装置)、制御装置11−1、11−2、通信装置20−1、20−2、21−1、22−1、22−2、22−3、を備える。11、20、21、22、23の設置数は図7に限定されない。通信装置10、20、21、22、23は、図5と同様の構成を有する。制御装置11−1〜11−q(qは設置数)を総称して制御装置11とも称する。制御装置11は、図2の制御装置10に加え、基地局装置1と通信する機能を有する。制御装置11は、図2の制御装置10と同様の構成を備える。以下、制御装置11を構成する各部位において、制御装置10との差異点を説明する。
図8は、本実施形態に係る通信ネットワークの構成例を示す図である。図7における通信ネットワークの構成は、基地局装置1(基幹通信装置、マクロネットワーク通信装置)、制御装置11−1、11−2、通信装置20−1、20−2、21−1、22−1、22−2、22−3、を備える。11、20、21、22、23の設置数は図7に限定されない。通信装置10、20、21、22、23は、図5と同様の構成を有する。制御装置11−1〜11−q(qは設置数)を総称して制御装置11とも称する。制御装置11は、図2の制御装置10に加え、基地局装置1と通信する機能を有する。制御装置11は、図2の制御装置10と同様の構成を備える。以下、制御装置11を構成する各部位において、制御装置10との差異点を説明する。
本実施形態に係る制御装置は、複数の通信システム(通信方式とも称する。無線、有線を問わない。)を用いて基地局装置1と接続することができる。制御装置11の第1の無線通信処理部103は、無線LAN通信システムを用いて、通信装置20、通信装置23及び基地局装置1と通信することができる。制御装置11の第2の無線通信処理部113は、LTE−A通信システムを用いて、通信装置21、通信装置23及び基地局装置1と通信することができる。制御装置11の第3の無線通信処理部123は、BT通信システムを用いて、通信装置22、通信装置23及び基地局装置1と通信することができる。制御装置11の無線リソース管理部130は、通信装置20〜通信装置23の周波数リソース及び時間リソースを制御する。さらに、制御装置11の無線リソース管理部130は、自装置と基地局装置1との間における周波数リソース及び時間リソースを制御する。なお、制御装置11は、基地局装置と通信装置の各々の接続に対応して、複数の第1の無線通信処理部103、第2の無線通信処理部113、第3の無線通信処理部123を備えることができる。
制御装置11は、基地局装置1との通信に用いた無線通信システムを考慮して、通信装置23との接続に用いる無線通信システムを選択することができる。通信装置23との接続に用いる無線通信システムを選択において、制御装置11は、基地局装置1との通信に用いた無線通信システムと同じ無線通信システムを選択してもよい。制御装置11は、基地局装置との通信に用いた無線通信システムの使用帯域幅、データレート等を考慮して、通信装置23との接続に用いる無線通信システムを選択することができる。通信装置23との接続に用いる無線通信システムを選択において、制御装置11は、基地局装置1との通信に用いた無線通信システムと異なる無線通信システムを選択してもよい。
無線リソース管理部130は、通信装置23宛のIPパケット数(データ量)、通信装置23宛に使用可能な無線通信システムの無線パラメータ(周波数帯域幅、MCS、空間多重数など)により、無線通信システムを選択することができる。無線リソース管理部130は、通信装置20〜通信装置23との接続に用いる無線通信システムによって、必要な媒体予約期間を設定する。
図9は、本実施形態に係る制御装置が基地局装置及び通信装置の周波数リソース及び時間リソースを制御するシーケンス例である。制御装置11は、基地局装置1と接続する無線通信イステムを選択し(S101)、その無線通信システムを用いて基地局装置1との接続を確立する(S102)。制御装置11は、S102の前において基地局装置1とスリープモードにあり、S102において接続モードにしてもよい(以下のS106、S201、S204においても同様)。制御装置11は、基地局装置1から、選択した無線通信システムを用いて、通信装置20〜23宛のデータを取得する(S103)。
制御装置11は、S103で取得したデータに要求される通信品質及び各無線通信システムの通信品質等を考慮して、通信装置20〜通信装置23と接続する無線通信システムを判断する(S104)。さらに、制御装置11は、S103で取得したデータに要求される通信品質及び各無線通信システムの通信品質等を考慮して、該データの送信順、媒体予約期間の設定を行う(S105)。制御装置11は、選択した無線通信システムを用いて、通信装置20〜通信装置23と接続を確立し(S106)、データ送信を行う(S107)。
図10は、本実施形態に係る制御装置が基地局装置及び通信装置の周波数リソース及び時間リソースを制御するシーケンスの別例である。通信装置20〜23は、制御装置11とデータの送信/受信を行う為に、自装置が搭載した無線通信システムを用いて、接続を確立する(S201)。複数の無線通信システムを搭載する通信装置23は、送信/受信を行うデータに要求される通信品質、そのデータが属するアプリケーション等によって、制御装置11と接続確立に用いる無線通信システムを選択する。
制御装置11は、RTS/CTSによる媒体予約予測から、該媒体予約期間において送信可能データ量を算出する(S202)。制御装置11は、通信装置20〜通信装置23の接続確立に用いた無線通信システムの無線パラメータ、RTS/CTSの送信周波数帯域並びに送信周波数帯域幅及び設定可能な媒体予約期間(Durationフィールドの設定)等から、媒体予約予測を行うことができる。制御装置11は、算出した送信可能データ量とRTS/CTSの送信タイミングから、基地局装置1と接続するために用いる無線通信システムを選択する(S203)。制御装置11は、基地局装置1とデータの送信/受信を行う為に、S203で選択した無線通信システムを用いて、接続を確立する(S204)。
制御装置11は、S204で接続を確立した無線通信システムを用いて、通信装置20〜23に送信するデータを、基地局装置11から受信する(S205)。S205において、制御装置11は、選択した無線通信システムによって、媒体予約処理を行うことができる。制御装置11は、S105で取得した通信装置20〜23宛のデータ容量、要求される通信品質等によって、媒体予約期間におけるデータ送信順の設定及び媒体予約処理(RTS/CTSの送信)を行う(S206)。制御装置11は、媒体予約完了後、通信装置20〜通信装置23にデータを送信する(S207)。本実施形態に係る制御装置、通信装置は、図9において、図3、図6、図7に示す媒体予約処理を適用することができる。
以上のように、制御装置10−1は、無線LANによる媒体予約期間を考慮して、基地局装置との接続に用いる周波数リソース/無線リソース及び通信装置20〜通信装置23との接続に用いる周波数リソース/無線リソースを管理する。これにより、同一周波数帯を用いる複数の無線通信システムから構成される通信ネットワークにおいて、そのネットワーク全体において、相互の干渉を回避しつつ、最適なリソース管理が可能となる。
なお、本発明に係る通信装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における通信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。通信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の通信装置は、移動端末への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
以上、この発明の実施形態を、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特許請求の範囲に含まれる。
本発明は、通信装置および通信方法に用いて好適である。
1、基地局装置
10−1、10−2、11−1、11−2 制御装置
20−1 無線LANを搭載する通信装置
21−1 LTE−Aを搭載する通信装置
22−1、22−2、22−3 BTを搭載した通信装置
23−1 複数の無線通信システムの機能を搭載した通信装置
10−1a、10−2a 無線LANの通信エリア
100、110、120、200、210、220 アンテナ部
101、201 第1の送受信部
102、202 第1の上位層処理部
103 第1の無線通信処理部
111、211 第2の送受信部
112、212 第2の上位層処理部
113 第2の無線通信処理部
121、221 第3の送受信部
122、222 第3の上位層処理部
123 第3の無線通信処理部
130 無線リソース管理部
10−1a、10−2a 無線LANの通信機能を用いて、接続可能な範囲
10−1、10−2、11−1、11−2 制御装置
20−1 無線LANを搭載する通信装置
21−1 LTE−Aを搭載する通信装置
22−1、22−2、22−3 BTを搭載した通信装置
23−1 複数の無線通信システムの機能を搭載した通信装置
10−1a、10−2a 無線LANの通信エリア
100、110、120、200、210、220 アンテナ部
101、201 第1の送受信部
102、202 第1の上位層処理部
103 第1の無線通信処理部
111、211 第2の送受信部
112、212 第2の上位層処理部
113 第2の無線通信処理部
121、221 第3の送受信部
122、222 第3の上位層処理部
123 第3の無線通信処理部
130 無線リソース管理部
10−1a、10−2a 無線LANの通信機能を用いて、接続可能な範囲
Claims (10)
- 複数の通信方式を用いて、通信装置と通信を行う制御装置であって、
前記複数の通信方式のうち、第1の通信方式を用いて、所定の周波数帯域において電波が使用されることを示す媒体予約信号を送信し、前記媒体予約信号を送信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する送受信部と、
前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する周波数及び時間において無線リソースを管理し、前記電波が使用される期間を示す媒体予約期間を設定する無線リソース管理部と、を備え、
前記媒体予約信号には、電波が使用される期間を示す媒体予約期間に関するフィールド含み、
前記媒体予約期間は、前記通信装置にデータを送信又は受信する期間より長い期間が設定されることを特徴とする制御装置。 - 前記送受信部は、第1の通信方式と異なる通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記送受信部は、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて複数の通信装置にデータを送信し又は複数の通信装置からデータを受信し、
前記無線リソース管理部は、前記前記複数の通信装置に時間分割多重により無線リソースを割り当て、
前記媒体予約期間は、2つ以上の通信方式を用いて前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する期間より長いこと、を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の制御装置。 - 前記送受信部は、2つ以上の通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信し、
前記無線リソース管理部は、前記2つ以上の通信方式を時間分割多重により無線リソースを割り当て、
前記媒体予約期間は、2つ以上の通信方式を用いて前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する期間より長いこと、を特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の制御装置。 - 前記送受信部は、重複する周波数帯域を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信することを特徴とする請求項1乃至請求項4に記載の制御装置。
- 前記送受信部は、アンライセンスバンドにおいて、重複する周波数帯を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信し、
前記複数の通信方式には、同時にアンライセンスバンド及びライセンスバンドを用いてデータを送信又は受信する第2の通信方式を含み、
前記第2の通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する場合に、前記媒体予約信号を送信すること、を特徴とする請求項1乃至請求項5に記載の制御装置。 - 前記送受信部は、複数の通信方式を用いて、基地局装置にデータを送信し又は基地局装置からデータを受信し、
前記無線リソース管理部は、前記通信装置との接続に際し、前記基地局装置との接続に
用いた通信方式と同一の通信方式を選択することを特徴とする請求項1乃至請求項6に記載の制御装置。 - 前記無線リソース管理部は、一定の媒体予約期間を設定し、
前記無線リソース管理部は、前記媒体予約期間を超えない少なくとも1つの通信方式の組合せを設定し、
前記送受信部は、選択した通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信すること、を特徴とする請求項1乃至請求項7に記載の制御装置。 - 複数の通信方式を用いて、通信装置と通信を行う制御装置の通信方法であって、
前記複数の通信方式のうち、第1の通信方式を用いて、所定の周波数帯域において電波が使用されることを示す媒体予約信号を送信し、前記媒体予約信号を送信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する送受信ステップと、
前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する周波数及び時間において無線リソースを管理し、前記電波が使用される期間を示す媒体予約期間を設定する無線リソース管理ステップと、を有し、
前記媒体予約信号には、電波が使用される期間を示す媒体予約期間に関するフィールド含み、
前記媒体予約期間は、前記通信装置にデータを送信又は受信する期間より長い期間が設定されることを特徴とする通信方法。 - 複数の通信方式を用いて、通信装置と通信を行う制御装置を含む通信システムであって、
前記制御装置は、前記複数の通信方式のうち、第1の通信方式を用いて、所定の周波数帯域において電波が使用されることを示す媒体予約信号を送信し、前記媒体予約信号を送信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する送受信部と、
前記通信装置にデータを送信し又は前記通信装置からデータを受信する周波数及び時間において無線リソースを管理し、前記電波が使用される期間を示す媒体予約期間を設定する無線リソース管理部と、を備え、
前記通信装置は、前記媒体予約信号を受信した後、前記複数の通信方式のうち、少なくとも1つの通信方式を用いて、前記制御装置にデータを送信し又は前記制御装置からデータを受信する送受信部と、を備え、
前記媒体予約信号には、電波が使用される期間を示す媒体予約期間に関するフィールド含み、
前記媒体予約期間は、前記通信装置にデータを送信又は受信する期間より長い期間が設定されることを特徴とする通信システム。
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