JP3643529B2

JP3643529B2 - 無線通信システム

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Publication number: JP3643529B2
Application number: JP2000328146A
Authority: JP
Inventors: 俊光椿; 厚太田; 修加々見
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: JP2002135831A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局装置と、無線回線により該基地局装置と接続されるユーザ局装置との間で通信を行う無線通信システムに関するものであって、特に、５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムのように、気象レーダなどのレーダと周波数を共用するため、基地局装置あるいはユーザ局装置から送信される信号が、レーダに対し干渉を与える可能性を有するシステムにおいて、レーダに対し干渉を与える恐れのあるとき、一時的に通信を停止する無線通信システムの制御に係る。
【０００２】
【従来の技術】
図７に、レーダと周波数を共用している場合の従来方式における無線通信システムの構成例を示す。基地局装置１０２は、ユーザ局装置１０３ａ及び１０３ｂと無線回線を介して通信を行っている。この通信を行う周波数と同一の周波数を用いたレーダ１０１がある場合、基地局装置１０２及びユーザ局装置１０３ａ及び１０３ｂは、レーダ１０１からの干渉を受けると共に、レーダ１０１に対して干渉を与えることになる。
【０００３】
気象レーダ等においては、レーダからの送信パルスの反射波と無線通信システムからの干渉波との区別が出来ず、無線通信システムからの与干渉がある場合は、何らかの反射物が存在するものと誤認されることになる。従って、レーダと周波数を共用する無線通信システムにおいては、レーダに対し干渉を与える条件下においては、信号の送信を停止しなければならない。
【０００４】
ただし、レーダのアンテナは強い指向性をもち、アンテナの指向性から外れた領域に存在する無線通信システムからの与干渉は無視できる場合が多い。通常、レーダのビーム幅は非常に狭く、このビーム幅は全方位３６０度の１０％以下である。このため、レーダがアンテナを回転させて運用しているのであれば、９０％以上の時間率で基地局装置１０２とユーザ局装置１０３ａ及び１０３ｂは通信を行うことがが出来ることになる。
【０００５】
また、レーダと無線通信システム間の伝送路は対称性を持ち、無線通信システム側でレーダからの送信パルスを所定の“しきい値”以上のレベルで検出できる場合にのみ、レーダに対し与干渉を与えるものと推定することが可能である。この推定手法を用いれば、無線通信システム側でレーダに対して与干渉となる時間を判断することができる。
【０００６】
図８に、従来の無線通信システムの機能ブロック構成例を示す。基地局装置１０２は、各ユーザ局装置１０３と無線回線を介して通信する手段である基地局送受信部１１０と、自局から各ユーザ局装置１０３への信号の送信及び各ユーザ局装置１０３からの信号の受信のタイミングを管理する手段である送受信管理部１１１を備え、ユーザ局装置１０３は、基地局と無線回線を介して通信する手段であるユーザ局送受信部１２０と、基地局装置から指示がある場合にのみ信号を送信する手段である送信管理部１２１を備える。
【０００７】
基地局装置１０２は、ユーザ局１０３との通信のタイミングを管理し、送受信管理部１１１にて決定したユーザ局装置への信号の送信タイミング、及びユーザ局装置が基地局装置１０２に対して信号を送信するタイミングを、基地局送受信部１１０から制御情報として送信する。ユーザ局装置１０３は、ユーザ局送受信部１２０にてこの制御情報を受信し、この情報を基に自局の送受信タイミングを把握する。特にユーザ局装置１０３からの信号の送信は送信管理部１２１にて管理され、制御情報にて許可された送信タイミングでのみユーザ局装置１０３は送信を行うことが出来る
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の無線通信システムがレーダと同一周波数を共用して通信を行う場合には、基地局装置１０２及びユーザ局装置１０３は図８に示した基本機能に加えて、レーダからの干渉波を検出し、その検出結果を踏まえて信号の送信を停止する機能が新たに要求される。
【０００９】
この機能は、本来、基地局装置１０２及びユーザ局装置１０３の双方にて必要な機能である。しかし、基地局装置１０２の送受信管理部１１１がユーザ局装置の送信を完全に管理できること、及びユーザ局装置１０３の小型・経済化を考慮すればユーザ局装置１０３の機能を最小限にしたいという要求を考慮し、この機能を基地局装置１０２に集約することが理想的である。
【００１０】
図９は、レーダからの干渉波を検出するキャリア検出部２０１と、その検出結果を踏まえて信号の送信を停止する送信停止管理部２１１を基地局側にのみ備えた場合の無線通信システムの機能ブロック構成の例を示す図である。しかし、このような従来の方式においては、図１０に示すように、障害物が基地局装置１０２とレ一ダ１０１との間にある場合、基地局装置１０２は、レーダからの干渉波を検出できない場合がある。
【００１１】
しかし、その一方で、ユーザ局装置１０３とレーダ１０１の間に障害物がない場合、ユーザ局装置１０３の送信する電波が、レーダ１０１に干渉を及ぼす可能性がある（以後、この問題を「隠れ基地局問題」と呼ぶ）。本発明は、このような事象を背景に行われたものであって、隠れ基地局問題が存在する環境においても、周波数を共用するレーダ１０１とユーザ局装置１０３との間で干渉を起こさない無線通信システム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】
本発明によれば上述の課題は、前記特許請求の範囲に記載した手段によって、解決される。すなわち、請求項１の発明は、レーダと周波数を共用する基地局装置と少なくとも１つのユーザ局装置と、レーダ波検出装置とを含んで系を構成し、前記基地局装置は、各ユーザ局装置と無線回線を介して通信する手段と、自局装置から各ユーザ局装置への信号の送信タイミングと、各ユーザ局装置から基地局装置への信号の送信のタイミングとを管理する送受信管理手段とを備え、前記ユーザ局装置は、基地局装置と無線回線を介して通信する手段と、基地局装置からの指示に従って信号を送信する送信管理手段を備える無線通信システムであって、
【００１３】
前記基地局装置は、前記レーダ波検出装置の指示によって各ユーザ局装置との通信を一時的に停止する手段を備え、前記レーダ波検出装置は、前記基地局装置のエリア内において、前記レーダの送信するレーダ波を感度良く受信できる位置に設置され、当該無線通信システムが使用する周波数帯域内に、所定の受信レべル以上で受信される干渉波があるか否かを監視するキャリア検出手段と、該キャリア検出手段によって検出された干渉波について、レーダ波と他の無線通信システムからの干渉波を識別する手段と、それがレーダ波であると識別され、該レーダ波の受信レベルが、所定の“しきい値”以上であるとき、前記基地局装置に、所定の時間だけ通信を停止するよう指示する手段とを備えた無線通信システムである。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載の無線通信システムにおいて、レーダ波検出装置におけるレーダ波の受信レベルの“しきい値”として、基地局装置又はユーザ局装置が送信した信号をレーダが被干渉として認識可能な限界のレベルを用いるように構成したものである。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線通信システムにおいて、レーダ波検出装置が、到来するレーダ波と他の無線通信システムからの干渉波を識別する手段は、受信された干渉波が所定のレベル以上で検出される継続時間を測定して、測定された継続時間が、所定の時間より短い場合にその干渉波をレーダ波と判断するように構成したものである。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線通信システムにおいて、レーダ波検出装置のキャリア検出手段は、所定の時間Ｔｃｓを単位にキャリア検出を行い、この区間毎に所定の受信レベル以上で受信される干渉波があるか否かを判断する機能を備え、レーダ波検出装置の干渉波を識別する手段は、前記所定の区間Ｔｃｓ毎のキャリア検出結果の履歴を記録する手段を備え、
【００１７】
整数Ｌ（Ｌ≧１），Ｍ１（Ｍ１≧１），Ｍ２（Ｍ２≧Ｍ１），Ｎ（Ｎ≧１）とするとき、キャリア検出結果の履歴が、キャリア不検出区間数Ｎｕｍ１がＬ回以上連続し、その後キャリア検出区間数Ｎｕｍ２がＭ２≧Ｎｕｍ２≧Ｍ１回連続し、その後さらにキャリア不検出区間数がＮ回以上連続した場合に、その干渉波をレーダ波と判断する機能を備えて構成したものである。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システムにおいて、レーダ波検出装置は、レーダ波を検出する毎にリセットされ且つ所定の時間でタイムアウ卜するタイマーを備え、該タイマーがタイムアウト状態にない場合に、前記基地局装置に対して通信の停止指示を通知するように構成したものである。
【００１９】
請求項６の発明は、レーダと周波数を共用する基地局装置と、少なくとも１つのユーザ局装置と、レーダ波検出装置とを含んで系を構成し、前記基地局装置は、各ユーザ局装置と無線回線を介して通信する手段と、自局装置から各ユーザ局装置への信号の送信タイミングと、各ユーザ局装置から基地局装置への信号の送信のタイミングとを管理する送受信管理手段とを備え、前記ユーザ局装置は、基地局装置と無線回線を介して通信する手段と、基地局装置からの指示に従って信号を送信する送信管理手段を備える無線通信システムであって、
【００２０】
前記基地局装置は、先頭に各ユーザ局装置へのフレーム同期用の信号と、基地局装置を識別するための識別信号と、通信の許可を示す信号を有するフレームを構成して、所定の周期で報知する手段と、該フレームの直前の所定の時間内において、所定のレベル以上で受信される信号の有無を判断する干渉波検出手段と、該時間内で所定のレベル以上の干渉波を検出した場合には、それに続くフレームでの通信を１フレーム分だけ停止する与干渉回避手段とを備え、
【００２１】
前記レーダ波検出装置は、基地局装置より報知されるフレーム同期用の信号及び識別信号を周期的に受信することにより、当該無線通信システムに属する基地局装置を選択して該基地局装置との間でフレーム同期を確立する手段と、所定のレベル以上でレーダ波が検出されると判断した場合に、前記基地局装置が干渉波検出を行うフレーム直前の所定の時間内に、該無線通信システムが使用する周波数帯域内で前記基地局装置が干渉波と認識可能な通信停止指示を行うための無線信号を送信する手段とを備えた無線通信システムである。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システムにおいて、レーダ波検出装置を、当該無線通信システムに属する基地局装置が存在する方向に指向性を有するアンテナを備え、前記アンテナにより通信停止指示を行うための無線信号を送信することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７に記載の無線通信システムにおいて、レ−ダ波検出装置が、無線伝送路を介して基地局装置に通信の停止を指示するように構成して、レーダ波検出装置が、基地局装置に対して通信停止指示を行うために送信する無線信号の送信レベルを、該基地局装置が該無線信号を受信可能な範囲で最小に抑えるように構成したものである
【００２４】
上述のように、本発明は、レーダ波検出装置を備えることを最も主要な特徴とする。従来の方法とは、レーダの送信するレーダ波を感度良く受信できる位置に配置されたレーダ波検出装置を備え、レーダ検出装置でレーダ波が検出された場合に基地局に対し通信の停止を指示する点が異なる。この結果、基地局装置を任意の場所に設置しても、隠れ基地局問題を回避出来る点で従来方式とは異なっている。
【００２５】
請求項２の発明では、レーダ波検出装置がレーダ波検出の“しきい値”として、レーダが被干渉と認識する限界のレベルを用いることによって、その精度と動作の安定性を得るようにしている。
【００２６】
請求項３の発明では、レーダ波検出装置において、受信された干渉波が所定のレベル以上で検出される継続時間を測定し、測定された継続時間が所定の時間より短い場合に、その干渉波をレーダ波と判断する識別手段を備えることによって他システムからの干渉波とレーダ波の識別が容易に行えるようにしている。
【００２７】
請求項４の発明では、レーダ波検出装置がキャリア検出手段として、所定の時間Ｔｃｓを単位にキャリア検出を行い、この時間毎に所定の受信レベル以上で受信される干渉波があるかどうかを判断し、さらにレーダ波検出装置が具備するレーダ波と他システムからの干渉波を識別する手段として、Ｔｃｓ毎のキャリア検出結果の履歴を記録する手段を備え、一定の条件を満たしたときに、その干渉波をレーダ波と判断するようにしている。これにより、他システムからの干渉波とレーダ波の識別を容易に行うことができる。
【００２８】
請求項５の発明では、レーダ波検出装置において、レーダ波を検出する毎にリセットされ、且つ所定の時間でタイムアウトするタイマーと、該タイマーがタイムアウト状態にない場合に基地局装置に対して通信の停止指示を通知するようにしている。これにより、無線通信システムが通信を停止する時間の判断を容易に行うことができる。
【００２９】
請求項６の発明では、基地局装置が所定の周期のフレームを構成し、フレームの先頭にフレーム同期信号、基地局装置の識別信号、及び通信の許可を示す信号を報知する手段を備え、レーダ波検出装置は、基地局装置より報知されるフレームを周期的に受信する。そして、所定のレベル以上でレーダ波が検出されると判断した場合に、基地局装置が干渉波検出を行うフレームの直前の時間帯に、無線通信システムが使用する周波数帯域内で基地局装置が干渉波と認識可能な通信停止指示を行うための無線信号を送信する。これは、レーダ波検出装置が基地局装置に対して送信する通信停止指示に関する信号を、最も簡潔に実現するものである。
【００３０】
請求項７の発明では、レーダ波検出装置は、基地局装置が存在する方向に対する指向性を持つアンテナを備え、そのアンテナにより通信停止指示を行うための無線信号を送信する。これにより、無線回線を用いてレーダ波検出装置が基地局装置に対し通信の停止を指示する際に、その無線信号がレーダに対して干渉とならないようにすることができる。
【００３１】
請求項８の発明では、レ−ダ波検出装置が、無線伝送路を介して基地局装置に通信の停止を指示するように構成したとき、レーダ波検出装置が、基地局装置に対して通信停止指示を行うために送信する無線信号の送信レベルを、該基地局装置が該無線信号を受信可能な範囲で最小に抑えるようにしている。これにより、他の無線システムおよびレーダへの影響を防ぐことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施例の無線通信システムの構成を示す図である。本発明は図１に示すように、レーダ波検出装置２００を備えることを最も主要な特徴とする。レーダ波検出装置２００は基地局装置２１０のエリア内において、レーダ１０１の送信するレーダ波を感度良く受信できる位置に設置することが望ましい。
【００３３】
レーダ波検出装置２００にてレーダからの信号を検出すると、基地局装置２１０に対して所定の時間にわたる通信の停止を指示する。この制御信号は、有線又は無線回線を用いて通知される。基地局装置２１０とレーダ波検出装置２００は物理的に別々の位置に設定可能であるため、基地局装置２１０の設置場所は、レーダからの干渉波を受信可能な場所に限定されない。
【００３４】
図２は、本発明の実施例の無線通信システムの機能ブロックを示す図である。同図において、レーダ波検出装置２００は、使用する周波数内において、所定の受信レベル以上で受信される干渉波の有無を判断するキャリア検出部２０１と、到来するレーダ波と他の無線通信システムからの干渉波を識別する手段であるレーダ識別部２０２を備えている。
【００３５】
また、所定のレベル以上で受信されるレーダ波が使用周波数内に検出された場合に、有線伝送路又は無線伝送路を介して基地局に所定の時間だけ通信を停止するよう指示する手段である停止指示信号送信部２０３とを備えている。基地局装置２１０は、従来装置においても備えていた基地局送受信部１１０、送受信管理部１１１に加え、レーダ波検出装置２００からの停止指示信号に従い各ユーザ局１０３との通信を一時的に停止する手段である通信停止管理部２１１を備えている。
【００３６】
ユーザ局装置１０３には、従来装置と同様に基地局と無線回線を介して通信する手段であるユーザ局送受信部１２０と、基地局から指示がある場合にのみ信号を送信する手段である送信管理部１２１を備えている。
【００３７】
図３は、本発明の実施例のレーダ波検出装置によるレーダ波検出の例を示す図である。同図は横軸に時間を、縦軸に受信レベルを示し、合わせてレーダからのレーダ波及び他の無線通信システムからの干渉波の受信状況を示してある。通常、レーダから送信されるレーダ波は２μsec 程度の短いパルス状の信号であり、その一方、無線通信システムから送信される電波は、これに比べて大幅に長い時間、継続的に送信される。
【００３８】
したがって、所定の“しきい値”の時間ΔＴに対し、キャリア検出で所定の“しきい値”レベルを超える信号が検出される継続時間が短い場合にのみ、その信号をレーダ波と判定することが出来る。図の例では、レーダ波の検出継続時間Ｔ１はΔＴより短く、他の無線通信システムからの干渉波の検出時間Ｔ２はΔＴより長い為、前者がレーダ波、後者が他の無線通信システムからの干渉波と認識することになる。
【００３９】
図４は、本発明のレーダ波検出方法の他の例を示す図である。同図において、横軸に時間を、縦軸に受信レベルを示し、合わせてレーダからのレーダ波の受信状況および、所定の時間Ｔｃｓ単位のキャリア検出区間のテーブルを示している。
【００４０】
所定の区間Ｔｃｓ毎のキャリア検出結果に対して、整数Ｌ（Ｌ≧１），Ｍ１（Ｍ１≧１），Ｍ２（Ｍ２≧Ｍ１），Ｎ（Ｎ≧１）の“しきい値”を設け、キャリア不検出区間数Ｎｕｍ１がＬ回以上連続し、その後キャリア検出区問数Ｎｕｍ２がＭ２≧Ｎｕｍ２≧Ｍ１回連続し、その後さらにキャリア不検出区間数がＮ回以上連続した場合にのみ、その干渉波をレーダ波と判断する。Ｎｕｍ２がＭ２を超える値である場合、他の無線通信システムからの干渉波と認識する。
【００４１】
図５は、本発明の実施例のレーダ波検出装置からの指示による通信停止区間の例を示す。レーダは通常回転しながらパルス状のレーダ波を送信するため、レーダ波検出装置で受信される干渉波の受信レベルは図の様に時間的に変動している。レーダがレーダ波検出装置方向に向けてレーダ波を送信している場合には高い受信レベルでレーダ波が受信され、他の方向をレーダが向いている場合には受信レベルは低くなる。所定の“しきい値”よりも受信レベルが低い場合には、無線通信システムからレーダへの与干渉は無視できるため、この時間帯においては無線システム内での通信が可能である。
【００４２】
しかし、一旦レーダ波を検出すると、レーダ波検出装置では所定の時間だけ、無線通信システムの通信を停止すべきであると判断する。通常、レーダからのパルス状のレーダ波は４ｍsec 程度の間隔で送信されるが、この間隔はレーダにより異なると共に、間隔の時間的な変動もあるため、パルス状のレーダ波が受信される瞬間だけ通信を停止することは困難である。
【００４３】
従って、一旦レーダ波が検出される様になると、再びレーダ波の受信レベルが“しきい値”以下になるまでは継続的に通信を停止する必要がある。これを実現する為には、想定されるレーダのバルス間隔の最大値（例えば４ｍsec ）よりも十分長めの値にタイマ値Ｔstopを設定し、レーダ波検出毎にタイマをリセットし、タイマがタイムアウト状態にない場合にのみ通信停止と判断すれば良い。
【００４４】
この結果、図に示す様に周期的にレーダ波が検出されている間は継続的に通信停止区間と判断され、レーダ波の受信レベルが完全に“しきい値”を下回った後に、通信が再開されることになる。ここで、レーダ波の検出の判定に用いる“しきい値”Ｐ_thの値に関しては、以下の条件を満たす必要がある。
【００４５】
まず、Ｐｒをレーダの送信電力、Ｐｓを基地局装置及びユーザ局装置の送信電力（異なる場合には送信電力の高い方）、Ｌｐを伝搬損失、Ｒ_limitをレーダ側の干渉波の検出限界、Ｇｒ（θ）をレーダアンテナがレーダ波検出装置に対し角度θの方向を向いている時にレーダ波検出装置方向に対するアンテナ受信利得、ωをレーダ波検出装置のアンテナ受信利得とする。
【００４６】
レーダのアンテナが、レーダ波検出装置に対してθ方向を向いている場合、以下の条件が成立する場合に無線通信システム側の送信を停止する必要がある。
Ｐｓ＋Ｇｓ−Ｌｐ＋Ｇｒ（θ）≧Ｒ_limit［ｄＢｍ］・・・・（式１）
ここで、レーダがレーダ波検出装置に対してどの方向を向いているかはレーダ波検出装置では知ることが出来ないが、Ｇｒ（θ）は以下の式で推定できる。
Ｐｒ＋Ｇｒ（θ）−Ｌｐ＋Ｇｄ＝Ｒｘ（ｔ）・・・・・・・・（式２）
ここで、Ｒｘ（ｔ）は時刻ｔにおいてレーダ波検出装置にて受信されるレーダ波の受信レベルである。これを用いると、先の式は以下の様に書き変えることが出来る。
【００４７】
Ｒｘ（ｔ）≧Ｒ_limit＋Ｐｒ−Ｐｓ−Ｇｓ＋Ｇｄ［ｄＢｍ］・（式３）
従って、レーダ波の検出の判定に用いる“しきい値”Ｐ_thの値は
Ｐｔｈ＝Ｒ_limit＋Ｐｒ−Ｐｓ−Ｇｓ＋Ｇｄ［ｄＢｍ］・・・（式４）
とすればよい。ただし、測定誤差を考慮して、測定誤差に相当するマージン分だけこの値よりも低い値に“しきい値”を設定することが好ましい。
【００４８】
図６は、本発明の実施例のレーダ波検出装置から基地局装置への通信停止指示の例を示す図である。例えば、我が国における、５ＧＨｚ帯を用いたＭＭＡＣＨｉＳＷＡＮａ準拠の無線通信システムにおいては、２ｍsec 周期のフレーム構造を持ち、基地局装置はこのフレームの先頭で各ユーザ局に対してフレーム内の帯域の割り当てを行う制御情報を報知し、この制御情報の内容に従って各ユーザ局装置は基地局装置との間で通信を行う。
【００４９】
フレーム内では、フレームの先頭から順番に帯域割り当てを行っており、ひとつ又は複数のユーザ局装置との一連の無線通信データ２２０ａ及び２２０ｂは、図に示す様にフレームの先頭から割り当てが終わるまで継続的に送受信される。ただし、この際、無線通信システムが他のシステムと同一周波数で共存した場合であっても、ひとつのシステムが帯域を独占的に占有しないためのルールとして、フレームの先頭でのキャリア検出が義務づけられている。
【００５０】
つまり、フレームの直前に他システムからの信号が所定の“しきい値”のレベル以上で検出された場合、その基地局装置はそのフレームにおける帯域割り当てを停止し、２ｍsec の間通信を停止しなければならない。これを利用し、レーダ波検出装置が無線通信システムのフレーム周期を認識し、基地局装置がキャリア検出を行っている時間に何等かの信号をパルス状に送信すれば、続くフレームでの無線通信システムの通信を強制的に停止させることが出来る。
【００５１】
このパルス状の信号は、基地局装置がキャリア検出可能なものであれば、どの様な信号であっても構わない。なお、レーダ波検出装置が基地局装置にむけて送信する通信停止指示を行うための無線信号は、レーダに対しても干渉となる可能性がある。この問題を回避する為には、レーダ波検出装置が基地局装置に向けて信号を送信する際に用いるアンテナに指向性を持たせることが好ましい。
【００５２】
さらに、レーダ波検出装置が送信する信号の出力レベルを、基地局装置が受信可能な範囲内で最小化することも好ましい。以上述べた本発明の実施の形態として説明した実施例は、全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は特許請求の範囲に記載した要件を満たす他の種々の変形態様あるいは変更態様で実施することが出来るものであることはいうまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、レーダからの干渉波を検出するキャリア検出と、その検出結果を踏まえて信号の送信を停止する送信停止管理機能を基地局側にのみ備えた無線通信システムにおいて、隠れ基地局問題が存在する環境であっても、周波数を共用するレーダとユーザ局装置との間で干渉を起こさない無線通信システムを提供することが可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例の無線通信システムの機能ブロックを示す図である。
【図３】本発明のレーダ波検出装置のレーダ波の判定方法の例を示す図である。
【図４】本発明のレーダ波検出装置のレーダ波の判定方法の他の例を示す図である。
【図５】本発明の無線通信システムの通信停止動作の例を示す図である。
【図６】本発明の通信停止の指示方法の例を示す図である。
【図７】従来のレーダと周波数を共用する無線通信システムの構成例を示す図である。
【図８】従来の無線通信システムの機能ブロックの例を示す図である。
【図９】従来の無線通信システムの機能ブロックの他の例を示す図である。
【図１０】隠れ基地局問題を説明する図である。
【符号の説明】
１０１レーダ装置
１０２、２１０基地局装置
１０３ユーザ局装置
１１０基地局送受信部
１１１送受信管理部
１２０ユーザ局送受信部
１２１送信管理部
２００レーダ波検出装置
２０１キャリア検出部
２０２レーダ識別部
２０３停止指示信号送信部
２１１通信停止管理部

Claims

レーダと周波数を共用する基地局装置と、少なくとも１つのユーザ局装置と、レーダ波検出装置とを含んで系を構成し、
前記基地局装置は、各ユーザ局装置と無線回線を介して通信する手段と、自局装置から各ユーザ局装置への信号の送信タイミングと、各ユーザ局装置から基地局装置への信号の送信のタイミングとを管理する送受信管理手段とを備え、
前記ユーザ局装置は、基地局装置と無線回線を介して通信する手段と、基地局装置からの指示に従って信号を送信する送信管理手段を備える無線通信システムであって、
前記基地局装置は、前記レーダ波検出装置の指示によって各ユーザ局装置との通信を一時的に停止する手段を備え、
前記レーダ波検出装置は、前記基地局装置のエリア内において、前記レーダの送信するレーダ波を感度良く受信できる位置に設置され、当該無線通信システムが使用する周波数帯域内に、所定の受信レべル以上で受信される干渉波があるか否かを監視するキャリア検出手段と、
該キャリア検出手段によって検出された干渉波について、それがレーダ波であるか、他の無線通信システムからの干渉波であるかを識別する手段と、
それがレーダ波であると識別され、該レーダ波の受信レベルが、所定の“しきい値”以上であるとき、前記基地局装置に、所定の時間だけ通信を停止するよう指示する手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
レーダ波検出装置におけるレーダ波の受信レベルの“しきい値”として、基地局装置又はユーザ局装置が送信した信号をレーダが被干渉として認識可能な限界のレベルを用いる請求項１記載の無線通信システム。
レーダ波検出装置が、到来するレーダ波と他の無線通信システムからの干渉波を識別する手段は、受信した干渉波が、所定のレベル以上で検出される継続時間を測定して、測定された継続時間が、所定の時間より短い場合には、その干渉波をレーダ波と判断する請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
レーダ波検出装置のキャリア検出手段は、所定の時間Ｔｃｓを単位にキャリア検出を行い、この区間毎に所定の受信レベル以上で受信される干渉波があるか否かを判断する機能を備え、
レーダ波検出装置の干渉波を識別する手段は、前記所定の区間Ｔｃｓ毎のキャリア検出結果の履歴を記録する手段を備え、
整数Ｌ（Ｌ≧１），Ｍ１（Ｍ１≧１），Ｍ２（Ｍ２≧Ｍ１），Ｎ（Ｎ≧１）とするとき、キャリア検出結果の履歴が、キャリア不検出区間数Ｎｕｍ１がＬ回以上連続し、その後キャリア検出区間数Ｎｕｍ２がＭ２≧Ｎｕｍ２≧Ｍ１回連続し、その後さらにキャリア不検出区間数がＮ回以上連続した場合に、その干渉波をレーダ波と判断する機能を備えた請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
レーダ波検出装置は、レーダ波を検出する毎にリセットされ、かつ所定の時間でタイムアウ卜するタイマーを備え、該タイマーがタイムアウト状態にない場合に、前記基地局装置に対して通信の停止指示を通知する請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
レーダと周波数を共用する基地局装置と、少なくとも１つのユーザ局装置と、レーダ波検出装置を含んで系を構成し、
前記基地局装置は、各ユーザ局装置と無線回線を介して通信する手段と、自局装置から各ユーザ局装置への信号の送信タイミングと、各ユーザ局装置から基地局装置への信号の送信のタイミングとを管理する送受信管理手段とを備え、
前記ユーザ局装置は、基地局装置と無線回線を介して通信する手段と、基地局装置からの指示に従って信号を送信する送信管理手段を備える無線通信システムであって、
前記基地局装置は、先頭に各ユーザ局装置へのフレーム同期用の信号と、基地局装置を識別するための識別信号と、通信の許可を示す信号を有するフレームを構成して、所定の周期で報知する手段と、
該フレームの直前の所定の時間内において、所定のレベル以上で受信される信号の有無を判断する干渉波検出手段と、
該時間内で所定のレベル以上の干渉波を検出した場合には、それに続くフレームでの通信を１フレーム分だけ停止する与干渉回避手段とを備え、
前記レーダ波検出装置は、基地局装置より報知されるフレーム同期用の信号及び識別信号を周期的に受信することにより、当該無線通信システムに属する基地局装置を選択して該基地局装置との間でフレーム同期を確立する手段と、
所定のレベル以上でレーダ波が検出されると判断した場合に、前記基地局装置が干渉波検出を行うフレーム直前の所定の時間内に、該無線通信システムが使用する周波数帯域内で前記基地局装置が干渉波と認識可能な通信停止指示を行うための無線信号を送信する手段とを備えたことを特徴とする無線通信システム。
レーダ波検出装置は、当該無線通信システムに属する基地局装置が存在する方向に指向性を有するアンテナを備え、前記アンテナにより通信停止指示を行うための無線信号を送信することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の無線通信システム。
レ−ダ波検出装置が、無線伝送路を介して基地局装置に通信の停止を指示するように構成して、レーダ波検出装置が、基地局装置に対して通信停止指示を行うために送信する無線信号の送信レベルを、該基地局装置が該無線信号を受信可能な範囲で最小に抑える請求項６又は請求項７に記載の無線通信システム。