JP3507409B2 - ディジタル無線通信用送信回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル無線通信
システムに用いられる、同一の周波数を他局と共有して
通信を行う通信方式において、特に、同一の周波数にお
いて自システムと異なる他システムとの共存を図り、か
つ相互の影響を抑えるため時間棲み分けによる送信を行
うためのディジタル無線通信用送信回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、同一周波数を用いて他システムと
の共用を図る場合には、互いのシステム間で及ぼす自シ
ステムから他システムヘの与干渉、あるいは、他システ
ムから自システムヘの被干渉の問題が有った。本明細書
では、この一例として干渉を及ぼす他システムとして、
干渉波が断続的にパルス波として送信される気象レーダ
を仮定して説明する。気象レーダの送信出力は非常に大
きく、約２５０ＫＷ（約８４ｄＢm）であるため、自シ
ステムが受ける被干渉の影響は大きい。

【０００３】気象レーダは指向性の鋭いパラボラアンテ
ナ等を一定周期で回転させながら使用して、数マイクロ
秒の幅を有するパルス波を１秒間に数百回目標物に向か
って送信し、その反射波を受信して平均化することによ
って目標物を正確に捕捉するシステムである。したがっ
て、自システムからの干渉波がレーダ受信局に受信され
た場合には、誤った降雨情報を生じてしまうことになる
ため、レーダ受信局に与干渉を与えないことは必須であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、レーダと自シ
ステム間の被干渉、与干渉を抑えるために、レーダがア
ンテナを回転させながら運用されることを利用してレー
ダのアンテナ指向性が自システム局方向を向いた場合に
自システムの送信を禁止（停波）する操作が与干渉、被
干渉を回避する上で有効な対策となる。これを実現する
一方法としてはレーダ受信波の受信レベルを測定して、
その受信レベル値が大きい場合に停波することが考えら
れる。

【０００５】このような同一周波数を用いて、一般的な
干渉を回避しながら他システムと共有を図る場合に自シ
ステムの通信を停止する、すなわち停波を行いシステム
間の与干渉、被干渉を低減させる方式として、本発明者
は、既に特願平２０００−０４６５１０で「ディジタル
無線通信システムにおける送信制御回路」として提案し
ている。この送信制御回路の構成を図９に示す。同図に
おいて、アンテナ回路１では受信信号ｓ１が受信され、
アンテナ回路１の出力信号ｓ２はスイッチ回路２に入力
される。その後、スイッチ回路２の出力信号ｓ３は干渉
信号レベル検出回路３に入力され、干渉信号レベル検出
回路３では自システムと同一周波数で送信されている干
渉波の信号検出が行われる。

【０００６】干渉信号レベル検出回路３からは検出した
干渉信号のレベルを示す検出信号ｓ４が干渉信号レベル
判定回路４に出力される。干渉信号レベル判定回路４で
は，検出信号ｓ４が設定された閾値を超えた場合に、レ
べル判定出力信号ｓ５を出力する。送信制御回路５では
レベル判定出力信号ｓ５が入力された場合には、送信を
停波する制御を行う送信制御信号ｓ６を信号送信回路６
に出力する。また、送信制御回路５はレベル判定出力信
号ｓ５が入力されない場合には、送信信号ｓ７の送信を
許可する制御を行う送信制御信号ｓ６を信号送信回路６
に出力する。信号送信回路６では送信制御信号ｓ６に従
って送信制御がなされた送信信号ｓ８が得られる。以上
に説明したように、図９に示したディジタル無線通信用
送信回路では、他システムに影響を及ぼす前に自システ
ムを停波させることで、他システムヘの与干渉、他シス
テムから受ける被干渉を回避することが可能である。

【０００７】また、干渉波の受信レベルに基いて停波操
作を行う場合に、確実に与干渉を与えないためには、検
出誤差を見込んだマージンを設け、各システム間で干渉
を及ぼし始める受信レベルより、低いレベルが検出され
た時点から停波してしまうことが考えられる。しかし、
この場合には、干渉を互いに与えないための所要伝搬損
失が増加することになり、自システムの使用エリアが減
少してしまう。また、停波する時間が増加してしまうた
め、スループットが低下する問題も生じる。

【０００８】これを回避するために、干渉レベル検出回
路の出力信号から干渉信号の受信レベルを検出し、その
検出した受信レベルに応じて送信許可可能な期間を設定
するように送信制御する技術も、他の発明者により提案
されている。この場合には、干渉波の受信レベルが、各
システムが干渉を及ぼしてしまうレベルに到達するまで
の期間が算出可能なため、停波開始までは自システムの
送信を行い、使用エリアの減少を回避する、あるいは、
スループットの低下を抑える送信制御も考えられる。

【０００９】他システムへの与干渉を抑制するために、
自システムの停波を行うことは有効であるが、停波を行
うには干渉波の受信レベルを測定してその値を検出する
必要がある。ここで、他システムと自システムの関係に
ついて見てみると、他システムと周波数的に棲み分けが
可能な場合と、他システムが使用する周波数を常に共有
してしまうために周波数棲み分けが不可能な場合との２
つに分けることができる。周波数棲み分けが可能な場合
には、自システムの送受信時に干渉波の受信レベルを測
定することが可能であるが、周波数棲み分けが不可能な
場合には、他システムからの干渉波の測定を行う場合
に、自システムの送受信信号が干渉波レベルの測定値に
影響を及ぼしてしまうため、自システムの送受信を行い
ながら、他システムからの干渉波の受信レベルを検出す
ることは困難である。

【００１０】具体的な例として他システムを気象レーダ
と仮定して考えてみると、気象レーダの送信方向と自シ
ステムが正対の関係に近づいた場合に、自システム局を
停波させようとしても、レーダ波は指向性が急峻な指向
性アンテナを用いて送信されているために、１パルス周
期当り最大１０ｄＢの受信レベル変動があり、また、パ
ルス波の周期も送信データと比較して約４ｍｓ程度と比
較的長く検出が難しい。このように、同一周波数で自シ
ステムの信号を送受信している場合に、レベル変動が大
きく、かつ時間的に低い頻度で到来する他システムから
の干渉波の受信レベルを検出するのは非常に困難にな
る。

【００１１】すなわち、自システム局に対し送信中には
他システムから出力される干渉波の受信レベルの測定を
行うことができず、干渉波の受信レベルと同等、及びそ
れ以上の自システム局から送信される信号を受信中には
干渉波の受信レベルの測定を行うことが困難であるとい
う問題が有った。本発明は、このような事情に鑑みてな
されたものであり、同一の周波数において自システムと
異なる他システムとの共存を図りながら通信を行う場合
に、干渉波の受信レベル値の検出を確実に行い、かつ他
システムに干渉を与えることを回避することができるデ
ィジタル無線通信用送信回路を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明では、システム間
で周波数棲み分けが不可能な場合に、他システムからの
干渉波の受信レベルを精度良く測定するために以下の解
決手段により上述した問題を解決している。 １.時間すみ分けを行い干渉波検出期間を周期的に設定
し、干渉波の受信レベル検出を行う、あるいは、干渉波
周期時間以上に渡る干渉波用のキャリアセンスを行い、
干渉波の受信レベル検出を行うこと。 ２．干渉波の検出期間中では自局からの送信は行わない
こと。この解決手段を用いることにより、同一周波数に
おいて他システムと共有を図る場合においても、干渉波
検出を可能にすることが本発明の特徴とするところであ
る。

【００１３】また、上記干渉波検出期間で干渉波の受信
レベルが測定された場合には、受信検出レベルに応じた
送信可能な期間を算出し、その算出された期間内では送
信を可能とする制御を行うことにより、使用エリアが減
少することを防止している。また、干渉波が検出されな
い場合には、共有する他システムのパラメータから許容
される最大の送信許可期間を設定することができ、この
送信許可期間毎に干渉波検出を行うことでスループット
の低下を防止している。レーダから出力される干渉波検
出が行われた場合の送信許可期間の関係を図５に示す。
図５では、１干渉波周期以上に亙るレーダ用キャリアセ
ンスを行った後に、送信許可期間を設定しているが、検
出された干渉波受信レベルに応じて，次の送信許可期間
がTaの送信時間分だけ減少している様子を示している。

【００１４】 上記目的を達成するために請求項１に記
載の発明は、受信信号が入力され、他システムからの干
渉信号の受信レベルを検出する干渉信号レベル検出手段
と、前記干渉信号レベル検出手段の出力信号が入力さ
れ、前記干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受
信レベルから、予め設定した送信を停止すべき基準とな
る干渉信号の閾値レベルを超える時間タイミングを、既
知、あるいは、干渉信号受信レベルから推定される干渉
信号の周期を用いて演算し、該演算された時間タイミン
グが所定の送信期間内である場合には、該所定の送信期
間から、前記演算された時間タイミングから前記所定の
送信期間の終了時点までの時間を減算した期間を送信許
可期間として演算する送信許可期間演算手段と、送信信
号及び前記送信許可期間演算手段の出力信号が入力さ
れ、前記送信許可期間演算手段の出力信号が許可する期
間では前記送信信号の送信が可能な信号送信手段とを有
するディジタル無線通信システム用送信回路であって、
自システム局間のフレーム同期信号が入力され、この同
期信号に基いて各局間でフレーム同期された干渉波検出
期間を周期的に設定するフレーム設定手段を有し、前記
送信許可期間演算手段は、前記フレーム設定手段の出力
信号が入力され、前記干渉波検出期間以外で送信を行う
ように信号送信手段を制御することを特徴とする。

【００１５】請求項１に記載の発明では、自システムの
各局で同期した干渉波検出期間が周期的に設定され、各
局の干渉波検出期間と送信受信期間が同じタイミングで
切り替わり通信が行われる。したがって、干渉波検出期
間での自システムからの信号の到来は無いため、高精度
で干渉波の受信レベルを検出することができる。

【００１６】 また、請求項２に記載の発明は、受信信
号が入力され、他システムからの干渉信号の受信レベル
を検出する干渉信号レベル検出手段と、前記干渉信号レ
ベル検出手段の出力信号が入力され、前記干渉信号レベ
ル検出手段により得た干渉信号受信レベルから、予め設
定した送信を停止すべき基準となる干渉信号の閾値レベ
ルを超える時間タイミングを、既知、あるいは、干渉信
号受信レベルから推定される干渉信号の周期を用いて演
算し、該演算された時間タイミングが所定の送信期間内
である場合には、該所定の送信期間から、前記演算され
た時間タイミングから前記所定の送信期間の終了時点ま
での時間を減算した期間を送信許可期間として演算する
送信許可期間演算手段と、送信信号及び前記送信許可期
間演算手段の出力信号が入力され、前記送信許可期間演
算手段の出力信号が許可する期間では前記送信信号の送
信が可能な信号送信手段とを有するディジタル無線通信
システム用送信回路であって、前記信号送信手段が送信
を終了した時点でリセットされて所定期間の計測を開始
するタイマ手段と、受信信号を受信し、自システムの信
号受信レベルを検出する受信信号レベル検出手段と、前
記受信信号レベル検出手段の出力信号が入力され、この
入力信号が設定された閾値を超えたか否かを判定する受
信信号レベル判定手段とを有し、前記タイマ手段は、前
記受信信号レベル判定手段の出力信号が入力され、自シ
ステムの受信信号が到来したと判断した場合に計測され
た時間をリセットし、前記送信許可期間演算手段は、前
記タイマ手段の出力信号が入力され、前記タイマ手段に
おいて計測された期間が前記所定期間以上である場合に
は前記干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受信
レベルに基づいて前記送信許可期間を演算することを特
徴とする。

【００１７】この請求項２に記載の発明では、各局間の
フレーム同期は必要とせず、干渉波用のキャリアセンス
を行うことにより干渉波の検出を実現している。干渉波
が検出されない所定の干渉波検出期間を確保できた場合
には、送信許可期間を設けて通信を行う。

【００１８】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載のディジタル無線通信システム用送信回路におい
て、更に、前記送信許可期間演算手段から出力される送
信許可期間開始を指示する制御信号に基づいて、送信許
可期間の開始を自セル内の加入者局に周知する信号を前
記信号送信手段に出力する許可信号生成手段を有し、前
記送信許可期間演算手段は、前記タイマ手段において計
測された期間が前記所定期間以上である場合には、前記
干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受信レベル
に基づいて前記送信許可期間を演算し、該送信許可期間
を示す信号を前記信号送信手段に出力すると共に、送信
許可期間の開始時点で送信許可期間開始を指示する制御
信号を前記許可信号生成手段に出力し、前記信号送信手
段は、前記送信許可期間演算手段から出力される前記送
信許可期間開始を指示する制御信号に基づいて前記送信
許可期間の最初に前記許可信号生成手段の出力信号を送
信することを特徴とする。

【００１９】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明と同様の特徴を有している。すなわち、各
局間のフレーム同期制御は必要とせず、干渉波用のキャ
リアセンスを行うことにより干渉波の検出を実現してい
る。

【００２０】 また、請求項４に記載の発明は、請求項
３に記載のディジタル無線通信システム用送信回路を有
する基地局と該基地局の管轄下にある複数の加入局とを
含んで構成されるディジタル無線通信システムの加入局
であって、該加入局は、受信信号が入力され、他システ
ムからの干渉信号の受信レベルを検出する干渉信号レベ
ル検出手段と、前記干渉信号レベル検出手段の出力信号
が入力され，前記干渉信号レベル検出手段により得た干
渉信号受信レベルから、予め設定した送信を停止すべき
基準となる干渉信号の閾値レベルを超える時間タイミン
グを、既知、あるいは、干渉信号受信レベルから推定さ
れる干渉信号の周期を用いて演算し、該演算された時間
タイミングが所定の送信期間内である場合には、該所定
の送信期間から、前記演算された時間タイミングから前
記所定の送信期間の終了時点までの時間を減算した期間
を送信許可期間として演算する送信許可期間演算手段
と、送信信号及び前記送信許可期間演算手段の出力信号
が入力され、前記送信許可期間演算手段の出力信号が許
可する期間では前記送信信号の送信が可能な信号送信手
段と、前記信号送信手段が送信を終了した時点でリセッ
トされて所定期間の計測を開始するタイマ手段と、受信
信号を受信し、自システムの信号受信レベルを検出する
受信信号レベル検出手段と、前記受信信号レベル検出手
段の出力信号が入力され、この入力信号が設定された値
を超えたか否かを判定する受信信号レベル判定手段と、
受信信号を受信し復調を行う復調手段とを含み、前記タ
イマ手段は、前記受信信号レベル判定手段の出力信号が
入力され、自システムの受信信号が到来したと判断した
場合に計測された時間をリセットし、前記送信許可期間
演算手段は、前記タイマ手段で計測された期間が前記所
定期間以上であり、かつ入力された前記復調手段の出力
信号が許可信号の受信を確認したことを示す場合には、
前記干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受信レ
ベルに基づいて前記送信許可期間を演算し、前記送信許
可期間にて前記信号送信手段からの送信を可能にするデ
ィジタル無線通信システム用送信回路を有することを特
徴とする。

【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項２の発明
と同様の特徴を有する。すなわち、各局間のフレーム同
期は必要とせず、送信許可期間毎に、干渉波用のキャリ
アセンスを行うことで干渉波の検出を実現している。干
渉波が検出されずこの所定の検出期間を確保できた場合
には、送信許可期間を設けて通信を行う。

【００２２】請求項１乃至４に記載の発明によれば、各
請求項に示した手段を備えることにより、同一の周波数
において自システムと異なる他システムとの共存を図り
ながら通信を行う場合に、干渉波受信レベル値の検出を
確実に行い、他システムに干渉を与えることを回避でき
るディジタル無線通信用送信回路、ディジタル無線通信
システムの加入局を実現できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明の第１の実施形態に係るデ
ィジタル無線通信用送信回路の構成を図１に示す。同図
において、本実施の形態に係るディジタル無線通信用送
信回路は、アンテナ回路１０１と、スイッチ回路１０２
と、受信信号が入力され、他システムからの干渉信号の
受信レベルを検出する干渉信号レベル検出回路１０３
と、干渉信号レベル検出回路１０３の出力信号が入力さ
れ、干渉信号レベル検出回路１０３により得た干渉信号
受信レベルに基づいて送信を許可する送信許可期間を演
算する送信許可期間演算回路１０５と、送信信号及び送
信許可期間演算回路１０５の出力信号が入力され、送信
許可期間演算１０５の出力信号が許可する期間では送信
信号の送信が可能な信号送信回路１０６と、自システム
局間のフレーム同期信号が入力され、この同期信号に基
いて各局間でフレーム同期された干渉波検出期間を周期
的に設定するフレーム設定１０７とを有している。送信
許可期間演算回路１０５は、フレーム設定回路１０７の
出力信号が入力され、干渉波検出期間以外で送信を行う
ように信号送信回路１０６を制御する。

【００２４】上記構成において、受信信号ｓ１０１はア
ンテナ回路１０１で受信され、アンテナ回路１０１の出
力信号ｓ１０２はスイッチ回路１０２を介してスイッチ
回路１０２の出力信号ｓ１０３として干渉信号レベル検
出回路１０３に入力される。一方、フレーム設定回路１
０７には、自システム間フレーム同期信号ｓ１０９が入
力され、この信号ｓ１０９に基いて干渉検出期間のフレ
ーム同期が取られ、そのタイミングと干渉検出期間を示
す制御信号ｓ１１０が出力される。干渉信号レベル検出
回路１０３では、干渉波の信号レベル検出が行われ、干
渉信号のレベルを示すレベル検出信号ｓ１０４が送信許
可期間演算回路１０５に出力される。

【００２５】送信許可期間演算回路１０５では、入力さ
れるレベル検出信号ｓ１０４の受信レベルに応じた送信
許可期間を算出し、その期間内での自システムの送信を
許可する制御を行うための送信制御信号ｓ１０６を信号
送信回路１０６に出力する。信号送信回路１０６では、
送信制御信号ｓ１０６に従い、送信許可期間でのみ送信
信号ｓ１０７が、スイッチ回路１０２を介してアンテナ
回路１０１より送信される。

【００２６】本発明の第１の実施形態に係るディジタル
無線通信用送信回路の動作状態を図６に示す。図中で
は、干渉波検出期間Trと送信許可期間Ttxの１サイクル
を示している。また、自システム間フレーム同期のため
の基準信号は、基地局より無線、あるいは有線により周
知される場合等が考えられる。また、各局がＧＰＳ（Gl
obal Positioning System）等の時間基準を備えて同期
を取る場合も当然考えられる。なお、干渉信号レベル検
出回路１０３、送信許可期間演算回路１０５、信号送信
回路１０６、フレーム設定回路１０７は、それぞれ、本
発明の干渉信号レベル検手段、送信許可期間演算手段、
信号送信手段、フレーム設定手段に相当する。

【００２７】本発明の第１の実施形態に係るディジタル
無線通信用送信回路によれば、自システムの各局で同期
した干渉波検出期間が周期的に設定され、各局の干渉波
検出期間と送信受信期間が同じタイミングで切り替わり
通信が行われるので、干渉波検出期間での自システムか
らの信号の到来は無いため、高精度で干渉波の受信レベ
ルを検出することができる。

【００２８】本発明の第２の実施形態に係るディジタル
無線通信用送信回路の構成を図２に示す。本実施の形態
に係るディジタル無線通信用送信回路では、各局間のフ
レーム同期は必要とせず、干渉波用のキャリアセンスを
行うことで干渉波の検出を実現している。干渉波が検出
されない所定の測定期間を確保できた場合には、送信許
可期間を設けて通信を行う。

【００２９】図２において、本実施の形態に係るディジ
タル無線通信用送信回路は、アンテナ回路２０１と、ス
イッチ回路２０２と、受信信号が入力され、他システム
からの干渉信号の受信レベルを検出する干渉信号レベル
検出回路２０３と、干渉信号レベル検出回路２０３の出
力信号が入力され、干渉信号レベル検出回路２０３によ
り得た干渉信号受信レベルに基づいて送信を許可する送
信許可期間を演算する送信許可期間演算回路２０５と、
送信信号及び送信許可期間演算回路２０５の出力信号が
入力され、送信許可期間演算回路２０５の出力信号が許
可する期間では送信信号の送信が可能な信号送信回路２
０６と、信号送信回路２０６が送信を終了した時点でリ
セットされて所定期間の計測を開始するタイマ回路２１
１と、受信信号を受信し、自システムの信号受信レベル
を検出する受信信号レベル検出回路２０９と、受信信号
レベル検出回路２０９の出力信号が入力され、この入力
信号が設定された閾値を超えたか否かを判定する受信信
号レベル判定回路２１０とを有している。

【００３０】タイマ回路２１１は、受信信号レベル判定
回路２１０の出力信号が入力され、自システムの受信信
号が到来したと判断した場合に計測された時間をリセッ
トし、送信許可期間演算回路２０５は、タイマ回路２１
１の出力信号が入力され、タイマ回路２１１において計
測された期間が前記所定期間以上である場合には干渉信
号レベル検出回路２０３により得た干渉信号受信レベル
に基づいて送信許可期間を演算する。

【００３１】上記構成において、受信信号ｓ２０１はア
ンテナ回路２０１で受信され、アンテナ回路２０１の出
力信号ｓ２０２はスイッチ回路２０２を介してスイッチ
回路２０２の出力信号ｓ２０３として干渉信号レベル検
出回路２０３に入力される。干渉信号レベル検出回路２
０３では、干渉波の信号レベル検出が行われ、干渉波の
レベルを示すレベル検出信号ｓ２０４が送信許可期間演
算回路２０５に出力される。送信許可期間演算回路２０
５では、タイマ回路２１１で計測された時間が設定時間
以上、確保された場合には、入力されたレベル検出信号
ｓ２０４ｓ２０４の受信レベルから送信許可期間を算出
し、この期間での送信を許可する制御を行うための送信
制御信号ｓ２０６を信号送信回路２０６に出力する。

【００３２】一方、受信信号レベル検出回路２０９で
は、受信信号のレベル検出が行われ、受信信号のレベル
を示すレベル検出信号ｓ２１１が受信信号レベル判定回
路２１０に出力される。受信信号レベル判定回路２１０
では、レベル検出信号ｓ２１１が設定された閾値を超え
た場合に、レベル判定信号ｓ２１２をタイマ回路２１１
に出力する。タイマ回路２１１では、レベル判定信号ｓ
２１２が入力され、自システムの受信信号が受信された
場合に計測時間のリセットがなされる。また、このタイ
マ回路２１１には、信号送信回路２０６から送信信号ｓ
２０７が出力された後にも、リセット信号ｓ２１３が入
力され、計測時間のリセットが行われる。

【００３３】信号送信回路２０６での送信は、制御信号
ｓ２０６により許可される送信許可期間において行わ
れ、信号送信回路２０６の出力信号ｓ２０８は、スイッ
チ回路２０２を介して、アンテナ回路２０１より送信さ
れる。本実施の形態に係るディジタル無線通信用送信回
路の動作状態を図７に示す。図中では、信号送信前に固
定期間長Trを確保するまでキャリアセンスを行ってから
送信を行う状態が示されている。固定期間長Trに渡るキ
ャリアセンス期間が確保できた場合には送信許可期間を
設定する。

【００３４】図２に示されているように干渉波検出期間
中に、自システムの他局からの受信信号が到来した場合
には、タイマ回路により計測を行っていたキャリアセン
ス期間をリセットし、再度、測定期間Trを確保するまで
キャリアセンスを行う。あるいは、自システムが送信を
終了した場合にもキャリアセンス回路をリセットする。
また、本実施の形態では各局間でのフレーム同期制御は
必要無いが、自システム間でほぼ同じ時間での干渉波検
出期間が設定されるように動作すれば、自システムの他
局からの受信信号によりタイマ回路リセットの影響を抑
えられる効果が期待できるため、レーダ用キャリアセン
ス回路は送信許可期間中も連続動作する方がよい。

【００３５】なお、干渉信号レベル検出回路２０３、送
信許可期間演算回路２０５、信号送信回路２０６、タイ
マ回路２１１、受信信号レベル検出回路２０９、受信信
号レベル判定回路２１０は、それぞれ、本発明の干渉信
号レベル検手段、送信許可期間演算手段、信号送信手
段、タイマ手段２１１、受信信号レベル検出手段、受信
信号レベル判定手段に相当する。

【００３６】次に、本発明の第３の実施形態に係るディ
ジタル無線通信用送信回路について説明する。本実施の
形態に係るディジタル無線通信用送信回路では、第２実
施形態と同様の特徴を有する。すなわち、各局間のフレ
ーム同期制御は必要とせず、干渉波用のキャリアセンス
を行うことで干渉波の検出を実現している。自システム
信号が検出されず、この所定の測定期間を確保できた場
合には、送信許可期間を設けて通信を行う。

【００３７】本発明の第３の実施形態に係るディジタル
無線通信用送信回路でも、第２の実施形態に係るディジ
タル無線通信用送信回路の動作状態を示す図７のタイミ
ングチャートに示されているように、信号送信前に固定
期間長Trを確保するまでキャリアセンスを行ってから送
信を行う。また、図７に示されているように、干渉波用
キャリアセンス期間中に、自システムの他局からの受信
信号が到来した場合には、タイマ回路により計測を行っ
ていたキャリアセンス期間をリセットし、再度、測定期
間Trを確保するまでキャリアセンスを行う。あるいは、
自システムが送信を終了した場合にもキャリアセンス回
路をリセットする。

【００３８】本発明の第３の実施形態に係るディジタル
無線通信用送信回路の構成を図３に示す。本実施の形態
に係るディジタル無線通信用送信回路が、図２に示した
第２の実施形態に係る無線通信用送信回路と構成上、異
なるのは、送信許可期間演算回路３０５から出力される
送信許可期間開始を指示する制御信号に基づいて、送信
許可期間の開始を自セル内の加入者局に周知する信号を
信号送信回路３０６に出力する許可信号生成３１２を有
する点と、送信許可期間演算回路３０５は、タイマ回路
３１１において計測された期間が所定期間以上である場
合には、干渉信号レベル検出回路３０３により得た干渉
信号受信レベルに基づいて送信許可期間を演算し、該送
信許可期間を示す信号を信号送信回路３０６に出力する
と共に、送信許可期間の開始時点で送信許可期間開始を
指示する制御信号を許可信号生成回路３１２に出力する
ように構成した点であり、その他の構成は同一である。

【００３９】上記構成において、受信信号ｓ３０１がア
ンテナ回路３０１で受信され、アンテナ回路３０１の出
力信号ｓ３０２はスイッチ回路３０２を介してスイッチ
回路３０２の出力信号ｓ３０３として干渉信号レベル検
出回路３０３に入力される。干渉信号レベル検出回路３
０３では、干渉波の信号レベル検出が行われ、干渉信号
のレベルを示すレベル検出信号ｓ３０４が送信許可期間
演算回路３０５に出力される。送信許可期間演算回路３
０５では、タイマ回路３１１で計測された時間が設定時
間以上確保された場合には、入力されたレベル検出信号
ｓ３０４の受信レベルから送信許可期間を算出し、この
期間での送信を許可する制御を行う。

【００４０】この送信許可期間が確保できた場合には、
送信許可期間演算回路３０５は許可信号生成回路３１２
に許可信号の送信を指示する制御信号ｓ３１５を出力
し、次に、この許可信号の出力の後に送信許可期間での
送信を許可する制御を行う送信制御信号ｓ３０６を信号
送信回路３０６に出力する．一方、受信信号レベル検出
回路３０９では、受信信号のレベル検出が行われ、受信
信号のレベルを示すレベル検出信号ｓ３１１が受信信号
レベル判定回路３１０に出力される。受信信号レベル判
定回路３１０では、レベル検出信号ｓ３１１が設定され
た閾値を超えた場合に、レベル判定信号ｓ３１２をタイ
マ回路３１１に出力する。

【００４１】このレベル判定信号ｓ３１２は，タイマ回
路３１１に入力され、自システムの受信信号が受信され
た場合に計測期間のリセットがなされる。また、このタ
イマ回路３１１には、信号送信回路３０６から送信信号
ｓ３０７が出力された後に、リセット信号ｓ３１３が入
力され、計測期間のリセットが行われる。

【００４２】信号送信回路３０６では、許可信号生成回
路３１２から出力される送信許可期間の開始を周知する
許可信号ｓ３１６を送信した後に、制御信号ｓ３０６が
許可する送信許可期間において送信信号ｓ３０７が送信
される。信号送信回路３０６の出力信号ｓ３０８は、ス
イッチ回路３０２を介してアンテナ回路３０１より送信
される。

【００４３】本実施の形態に係るディジタル無線通信シ
ステム用送信回路では、各局間でのフレーム同期制御は
必要無いが、自システム間でほぼ同じ時間での干渉波検
出期間が設定されるように動作すれば、自システムの他
局からの受信信号によりタイマ回路リセットの影響を抑
えられる効果が期待できるため、レーダ用キャリアセン
ス回路は送信許可期間中も連続動作する方がよい。ここ
で、第３の実施形態に係るディジタル無線通信システム
用送信回路の大きな特徴は、図８に示すように測定期間
Trが確保できた場合に、許可信号を送信することであ
る。

【００４４】図８は、第３の実施形態に係るディジタル
無線通信システム用送信回路をディジタル無線通信シス
テムを構成する基地局に適用した場合を示している。基
地局がTrの測定期間を確保し、その後、許可信号を送信
し送信許可期間（送受信期間）１を設定している。ま
た、送信許可期間中でもレーダ用キャリアセンス回路を
動作させ続けているとすると、新たにTrの測定期間が確
保できた場合には、再び、許可信号を送信して送信許可
期間（送受信期間）２の通知を行い送信を開始する。

【００４５】この第３の実施形態に係るディジタル無線
通信システム用送信回路は、第３の実施形態に係るディ
ジタル無線通信システム用送信回路をディジタル無線通
信システムにおける各セルの基地局に適用し、次に示す
第４の実施形態に係るディジタル無線通信システム用送
信回路を加入者局に適用する場合に効果が大きい。ここ
で、送信許可期間の開始タイミングは、許可信号を利用
して基地局に従属するが、干渉波の受信レベル検出は各
局毎に行うことで、各局での干渉波の受信レベルに応じ
た対応が可能になる。また、基地局のみに干渉波レベル
検出機能を設けて、加入者局は基地局から到来する許可
信号を条件に送信許可期間を設定する構成も考えられ
る。なお、許可信号生成回路３１２、送信許可期間演算
手段３０５、及び信号送信回路３０６は、それぞれ、許
可信号生成手段、送信許可期間演算手段、及び信号送信
手段に相当する。

【００４６】次に、本発明の第４実施形態に係るディジ
タル無線通信システム用送信回路について説明する。本
実施形態に係るディジタル無線通信システム用送信回路
では、第２の実施形態に係るディジタル無線通信システ
ム用送信回路と同様の特徴を有する。すなわち、各局間
のフレーム同期は必要とせず、送信許可期間毎に、干渉
波用のキャリアセンスを行うことにより、干渉波の検出
を実現している。干渉波が検出されず、この所定の測定
期間を確保できた場合には、送信許可期間を設けて通信
を行う。

【００４７】本発明の第４の実施形態に係るディジタル
無線通信用送信回路でも、第２の実施形態に係るディジ
タル無線通信用送信回路の動作状態を示す図７のタイミ
ングチャートに示されているように、信号送信前に固定
期間長Trを確保するまでキャリアセンスを行ってから送
信を行う。図７に示されているように干渉波用キャリア
センス期間中に，自システムの他局からの受信信号が到
来した場合には、タイマ回路により計測を行っていたキ
ャリアセンス期間をリセットし、再度、測定期間Trを確
保するまでキャリアセンスを行う。あるいは、自システ
ムが送信を終了した場合にもキャリアセンス回路をリセ
ットする。

【００４８】本発明の第４実施形態に係るディジタル無
線通信システム用送信回路の構成を図４に示す。本実施
の形態では、請求項３に記載のディジタル無線通信シス
テム用送信回路を有する基地局と該基地局の管轄下にあ
る複数の加入局とを含んで構成されるディジタル無線通
信システムを前提にしており、このディジタル無線通信
システムの加入局に適用されるディジタル無線通信シス
テム用送信回路を示している。

【００４９】本実施の形態に係るディジタル無線通信シ
ステム用送信回路が図２に示した第２実施形態に係るデ
ィジタル無線通信システム用送信回路と構成上、異なる
のは、受信信号を受信し復調を行う受信信号復調回路４
１３が追加されている点と、送信許可期間演算回路４０
５は、タイマ回路４１１で計測された期間が所定期間以
上であり、かつ入力された受信信号復調回路４１３の出
力信号が基地局か出力された許可信号の受信を確認した
ことを示す場合には、干渉信号レベル検出回路４０３に
より得た干渉信号受信レベルに基づいて送信許可期間を
演算し、送信許可期間において信号送信回路４０６から
の送信を可能にした点であり、他の構成は同一である。

【００５０】上記構成において、受信信号ｓ４０１がア
ンテナ回路４０１で受信され、アンテナ回路４０１の出
力信号ｓ４０２はスイッチ回路４０２を介してスイッチ
回路４０２の出力信号ｓ４０３として干渉信号レベル検
出回路４０３に入力される。干渉信号レベル検出回路４
０３では、干渉波の信号レベル検出が行われ、干渉信号
のレベルを示すレベル検出信号ｓ４０４が送信許可期間
演算手段４０５に出力される。

【００５１】一方、スイッチ回路４０２の出力信号ｓ４
０３は受信信号復調回路４１３にも入力される。受信信
号復調回路４１３で基地局から出力された許可信号が復
調された場合には、受信信号復調回路４１３から許可信
号を受信したことを示す到来確認信号Ｓ４１７が送信許
可期間演算４０５に入力される。

【００５２】送信許可期間演算回路４０５では、タイマ
回路４１１で計測された時間が設定間以上確保された場
合には、入力された干渉信号のレベル検出信号ｓ４０４
の受信レベルから送信許可期間を算出される。ここで、
送信許可期間演算回路４０５は、基地局からの許可信号
の到来を示す到来確認信号ｓ４１７が確認され、かつ、
この送信許可期間が確保できた場合には、算出された送
信許可期間での送信を許可する制御を行う送信制御信号
ｓ４０６を信号送信回路４０６に出力する。

【００５３】一方、受信信号レベル検出回路４０９で
は、受信信号のレベル検出が行われ、受信信号のレベル
を示すレベル検出信号ｓ４１１が受信信号レベル判定回
路４１０に出力される。受信信号レベル判定回路４１０
では、レベル検出信号ｓ４１１が設定された閾値を超え
た場合に、レベル判定信号ｓ４１２をタイマ回路４１１
に出力する。このレベル判定信号ｓ４１２は、タイマ回
路４１１に入力され、タイマ回路４１１では自システム
の受信信号が受信された場合に計測期間のリセットがな
される。

【００５４】また、このタイマ回路４１１には、信号送
信回路４０６から送信信号ｓ４０７が出力された後に
も、信号送信回路４０６よりリセット信号ｓ４１３が入
力され計測期間のリセットが行われる。信号送信回路４
０６では送信許可期間演算回路４０５から入力される制
御信号ｓ４０６が許可する送信許可期間において送信信
号ｓ４０７が送信される。信号送信回路４０６の出力信
号ｓ４０８はスイッチ回路４０２を介してアンテナ回路
４０１より送信される。

【００５５】本発明の第４の実施形態に係るディジタル
無線通信システム用送信回路では、各局間でのフレーム
同期制御は必要無いが、自システム間でほぼ同じ時間で
の干渉波検出期間が設定されるように動作すれば、自シ
ステムの他局からの受信信号によりタイマ回路がリセッ
トされる影響を抑えられる効果が期待できるため、レー
ダ用キャリアセンス回路は送信許可期間中も連続動作す
る方がよい。ここで、本発明の第４の実施形態に係るデ
ィジタル無線通信システム用送信回路の大きな特徴は、
図８に示すように測定期間長Trが確保できたことと、許
可信号を受信したことの２つを条件として，送信許可期
間を設定することである。

【００５６】図８は、第４の実施形態に係るディジタル
無線通信システム用送信回路を加入者Ａ局，加入者Ｂ局
に適用した場合を示している。したがって、図８におけ
る加入者局Ｂの例が示すように、干渉波の存在しない測
定期間Trが確保されても、許可信号の到来が確認されな
ければ、送信許可期間の設定は行われない。

【００５７】第４の実施形態に係るディジタル無線通信
システム用送信回路は、第３の実施形態に係るディジタ
ル無線通信システム用送信回路を基地局に用いたセルに
おける加入者局に適用した場合に効果が大きい。これ
は、全ての加入者局の送信状態が測定できる基地局に、
加入者局の送信許可期間を従属させることにより、セル
内隠れ端末からの送信信号が、基地局でのキャリアセン
ス期間の確保を困難にする問題を解決できるためであ
る。

【００５８】さらに、基地局間無線中継を含む集中基地
局を中心に複数のセルから構成されるクラスタ構成を仮
定してみると、集中基地局に第３の実施形態に係るディ
ジタル無線通信システム用送信回路を用い、周辺基地
局、及び加入者局に第４の実施形態に係るディジタル無
線通信システム用送信回路を用いることにより、クラス
タ内の各局がフレーム同期を行うことなく、クラスタ内
の隠れ端末問題を回避することができる。なお、受信信
号復調回路４１３、送信許可期間演算手段４０５は、そ
れぞれ、本発明の復調手段、送信許可期間演算手段に相
当する。

【００５９】さらに、各実施の形態において、干渉波の
受信レベルを検出する、干渉波レベル検出回路には様々
な干渉波の特徴に基いた回路が考えられる。例えば、干
渉波がレーダパルス波の場合には、干渉レベル検出回路
は、干渉波の受信ピーク電力と受信平均電力比であるク
レストファクタ等の評価基準を用いて測定を行う手法が
考えられる。また、干渉波の帯域に合わせたフィルタ等
を用いる手法も考えられる。

【００６０】自システムの送受信は時分割多元接続（TD
MA:Time Division Multiple Acccce）方式、あるいは受
信信号レベルに基いたキャリアセンスを行い使用する周
波数が他局に使われていないか否か判断し、他局が送信
していない場合には送信を行うＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrie
r Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式
のどちらも用いて実現しても構わない。また、他のアク
セス方式を用いることも当然可能である。

【００６１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、同一の周波数において自システムと異なる他システ
ムとの共存を図りながら通信を行う場合に、干渉波受信
レベル値の検出を確実に行い、他システムに干渉を与え
ることを回避可能な可能なディジタル無線通信用送信回
路を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係るディジタル無
線通信用送信回路の構成を示すブロック図。

【図２】 本発明の第２の実施形態に係るディジタル無
線通信用送信回路の構成を示すブロック図。

【図３】 本発明の第３の実施形態に係るディジタル無
線通信用送信回路の構成を示すブロック図。

【図４】 本発明の第４の実施形態に係るディジタル無
線通信用送信回路の構成を示すブロック図。

【図５】 本発明の実施の形態に係るディジタル無線通
信用送信回路において、停波前の送信許可期間を算出し
た場合に、停波までの処理を説明するためのタイミング
チャート。

【図６】 本発明の第１の実施形態に係るディジタル無
線通信用送信回路における動作状態を示すタイミングチ
ャート。

【図７】 本発明の第２の実施形態に係るディジタル無
線通信用送信回路における動作状態を示すタイミングチ
ャート。

【図８】 本発明の第３、第４の実施形態に係るディジ
タル無線通信用送信回路における動作状態を示すタイミ
ングチャート。

【図９】 本発明に関連するディジタル通信用送信回路
の構成例を示すブロック図。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１ アンテナ回路 １０２、２０２、３０２、４０２ スイッチ回路 １０３、２０３、３０３、４０３ 干渉信号レベル検出
回路 １０５、２０５、３０５、４０５ 送信許可期間演算回
路 １０６、２０６、３０６、４０６ 信号送信回路 １０７ フレーム設定回路 ２０９、３０９、４０９ 受信信号レベル検出回路 ２１０、３１０、４１０ 受信信号レベル判定回路 ２１１、３１１、４１１ タイマ回路 ３１２ 許可信号生成回路 ４１３ 受信信号復調回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−37762（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−130053（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 300

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号が入力され、他システムからの
   干渉信号の受信レベルを検出する干渉信号レベル検出手
   段と、 前記干渉信号レベル検出手段の出力信号が入力され、前
   記干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受信レベ
   ルから、予め設定した送信を停止すべき基準となる干渉
   信号の閾値レベルを超える時間タイミングを、既知、あ
   るいは、干渉信号受信レベルから推定される干渉信号の
   周期を用いて演算し、該演算された時間タイミングが所
   定の送信期間内である場合には、該所定の送信期間か
   ら、前記演算された時間タイミングから前記所定の送信
   期間の終了時点までの時間を減算した期間を送信許可期
   間として演算する送信許可期間演算手段と、 送信信号及び前記送信許可期間演算手段の出力信号が入
   力され、前記送信許可期間演算手段の出力信号が許可す
   る期間では前記送信信号の送信が可能な信号送信手段
   と、 を有するディジタル無線通信システム用送信回路であっ
   て、 自システム局間のフレーム同期信号が入力され、この同
   期信号に基いて各局間でフレーム同期された干渉波検出
   期間を周期的に設定するフレーム設定手段を有し、 前記送信許可期間演算手段は、前記フレーム設定手段の
   出力信号が入力され、前記干渉波検出期間以外で送信を
   行うように信号送信手段を制御することを特徴とするデ
   ィジタル無線通信システム用送信回路。
2. 【請求項２】 受信信号が入力され、他システムから
   の干渉信号の受信レベルを検出する干渉信号レベル検出
   手段と、 前記干渉信号レベル検出手段の出力信号が入力され，前
   記干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受信レベ
   ルから、予め設定した送信を停止すべき基準となる干渉
   信号の閾値レベルを超える時間タイミングを、既知、あ
   るいは、干渉信号受信レベルから推定される干渉信号の
   周期を用いて演算し、該演算された時間タイミングが所
   定の送信期間内である場合には、該所定の送信期間か
   ら、前記演算された時間タイミングから前記所定の送信
   期間の終了時点までの時間を減算した期間を送信許可期
   間として演算する送信許可期間演算手段と、 送信信号及び前記送信許可期間演算手段の出力信号が入
   力され、前記送信許可期間演算手段の出力信号が許可す
   る期間では前記送信信号の送信が可能な信号送信手段
   と、 を有するディジタル無線通信システム用送信回路であっ
   て、 前記信号送信手段が送信を終了した時点でリセットされ
   て所定期間の計測を開始するタイマ手段と、 受信信号を受信し、自システムの信号受信レベルを検出
   する受信信号レベル検出手段と、 前記受信信号レベル検出手段の出力信号が入力され、こ
   の入力信号が設定された閾値を超えたか否かを判定する
   受信信号レベル判定手段とを有し、 前記タイマ手段は、前記受信信号レベル判定手段の出力
   信号が入力され、自システムの受信信号が到来したと判
   断した場合に計測された期間をリセットし、 前記送信許可期間演算手段は、前記タイマ手段の出力信
   号が入力され、前記タイマ手段において計測された期間
   が前記所定期間以上である場合には前記干渉信号レベル
   検出手段により得た干渉信号受信レベルに基づいて前記
   送信許可期間を演算することを特徴とするディジタル無
   線通信システム用送信回路。
3. 【請求項３】 更に、前記送信許可期間演算手段から
   出力される送信許可期間開始を指示する制御信号に基づ
   いて、送信許可期間の開始を自セル内の加入者局に周知
   する信号を前記信号送信手段に出力する許可信号生成手
   段を有し、 前記送信許可期間演算手段は、前記タイマ手段において
   計測された期間が前記所定期間以上である場合には、前
   記干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受信レベ
   ルに基づいて前記送信許可期間を演算し、該送信許可期
   間を示す信号を前記信号送信手段に出力すると共に、送
   信許可期間の開始時点で送信許可期間開始を指示する制
   御信号を前記許可信号生成手段に出力し、 前記信号送信手段は、前記送信許可期間演算手段から出
   力される前記送信許可期間開始を指示する制御信号に基
   づいて前記送信許可期間の最初に前記許可信号生成手段
   の出力信号を送信することを特徴とする請求項２に記載
   のディジタル無線通信システム用送信回路。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のディジタル無線通信
   システム用送信回路を有する基地局と該基地局の管轄下
   にある複数の加入局とを含んで構成されるディジタル無
   線通信システムの加入局であって、 該加入局は、 受信信号が入力され、他システムからの干渉信号の受信
   レベルを検出する干渉信号レベル検出手段と、 前記干渉信号レベル検出手段の出力信号が入力され，前
   記干渉信号レベル検出手段により得た干渉信号受信レベ
   ルから、予め設定した送信を停止すべき基準となる干渉
   信号の閾値レベルを超える時間タイミングを、既知、あ
   るいは、干渉信号受信レベルから推定される干渉信号の
   周期を用いて演算し、該演算された時間タイミングが所
   定の送信期間内である場合には、該所定の送信期間か
   ら、前記演算された時間タイミングから前記所定の送信
   期間の終了時点までの時間を減算した期間を送信許可期
   間として演算する送信許可期間演算手段と、 送信信号及び前記送信許可期間演算手段の出力信号が入
   力され、前記送信許可期間演算手段の出力信号が許可す
   る期間では前記送信信号の送信が可能な信号送信手段
   と、 前記信号送信手段が送信を終了した時点でリセットされ
   て所定期間の計測を開始するタイマ手段と、 受信信号を受信し、自システムの信号受信レベルを検出
   する受信信号レベル検出手段と、 前記受信信号レベル検出手段の出力信号が入力され、こ
   の入力信号が設定された閾値を超えたか否かを判定する
   受信信号レベル判定手段と、 受信信号を受信し復調を行う復調手段と、 を含み、 前記タイマ手段は、前記受信信号レベル判定手段の出力
   信号が入力され、自システムの受信信号が到来したと判
   断した場合に計測された時間をリセットし、 前記送信許可期間演算手段は、前記タイマ手段で計測さ
   れた期間が前記所定期間以上であり、かつ入力された前
   記復調手段の出力信号が許可信号の受信を確認したこと
   を示す場合には、前記干渉信号レベル検出手段により得
   た干渉信号受信レベルに基づいて前記送信許可期間を演
   算し、前記送信許可期間にて前記信号送信手段からの送
   信を可能にするディジタル無線通信システム用送信回路
   を有することを特徴とするディジタル無線通信システム
   の加入局。