JP3950359B2

JP3950359B2 - Wireless communication system and base station and terminal station constituting the same

Info

Publication number: JP3950359B2
Application number: JP2002124629A
Authority: JP
Inventors: 茂孝野口; 公彦今村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: JP2003319450A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication system which can efficiently search a frequency channel used in a self-radio communication system. <P>SOLUTION: In the radio communication system including a base station 10 and terminal stations 11, 12 and 13 and capable of communicating by using a plurality of the frequency channels, the station 10 sends first information regarding the number of the frequency channels used by itself to the terminal stations 11, 12 and 13 by carrying on a specific frequency of the frequency channel used for oneself. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数周波数チャネルを用いて通信を行うことができる無線通信システム及び無線通信システムを構成する基地局と端末局とに関し、特に自己の使用する周波数チャネルの探索技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、５ＧＨｚ帯を使用した免許不要の小電力無線通信システムが複数提案、規格化され、実際にＩＥＥＥ８０２．１１ａやＡＲＩＢ（電波産業会）のＨｉ−ＳＷＡＮ規格等を使用した無線通信システムが開発されている。
【０００３】
上記無線通信システムの１つとして、ＴＤＭＡ（時分割多元接続方式）集中制御方式を使用した方式が考えられている。この方式は、伝送帯域を周波数で分割して複数の伝送チャネルを設定し、その各伝送チャネルを所定時間で分割して、１伝送チャネル中に複数の伝送チャネルを使用して複数のタイムスロットを形成する。そして、基地局が、そのタイムスロット毎に接続する端末局を割り当てるようにしたもので、１伝送チャネルを使用して複数の端末局と同時に接続できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既に小電力無線通信システムに許可されている５．１５ＧＨｚ〜５．２５ＧＨｚ帯においては、周波数帯域２０ＭＨｚ（占有信号周波数帯域は１８ＭＨｚ）のチャネルが４チャネルのみしかなく、無線通信端末或いは通信システムが同一エリア内に多数存在するようになると、電波干渉によりスループットが低下する可能性もある。
【０００５】
最近、さらに高周波帯の周波数を開放する動きがあり、２５ＧＨｚ帯や２７ＧＨｚ帯の準ミリ波帯を使用した小電力無線通信システムが電波法上で許可され、規格化が進められている。従来、他の用途に限定されていた周波数帯を、電力による制限を課すことにより開放するものである。
【０００６】
総務省により２００２年２月２８日に更新された周波数割当計画によれば、例えば、駅や喫茶店等のホットスポットでの屋外インターネットアクセスを想定したパーソナルエリアのシステムは、２４．７７ＧＨｚから２５．２３ＧＨ（上下２０ＭＨｚのガードバンドは除く）までの４６０ＭＨｚの周波数帯域を使用し、周波数間隔２０ＭＨｚ（１チャネル当たりの占有信号周波数帯が１８ＭＨｚ）で２３の無線チャネルが配置可能であり、連続した３チャネルまでの同時送信が可能となっている。
【０００７】
さらに、２７．０２ＧＨｚから２７．４６ＧＨｚ（上下２０ＭＨｚガードバンドは除く）を使用し、家庭内や工場内での無線ＬＡＮや無線ホームリンクを想定したコミュニティエリアでは、周波数２０ＭＨｚ間隔で２２の無線チャネルが配置可能であり、連続した６チャネルまでの同時送信が可能である。上記２５ＧＨｚ帯あるいは２７ＧＨｚ帯を使用した無線通信システムとしても、上記ＴＤＭＡ集中制御方式を使用した方式を適用することが可能である。
【０００８】
２５ＧＨｚ帯あるいは２７ＧＨｚ帯を使用する無線通信システムにおいては、３チャネルあるいは６チャネルまで同時に周波数帯域を使用できるため、高速大容量の通信を行うことができ、自己の無線通信システムの通信容量に応じて、通信に使用する周波数帯域を可変にすることにより、電波資源を効率的に使用することができる。
【０００９】
ところで、従来のＴＤＭＡ方式の無線通信システムにおいては、１つの端末局が通信に使用するチャネルは通常１つであり、チャネル数もそれほど多くはない（例えば、前述したように５ＧＨｚの無線通信システムでは４チャネル）。このため、端末局が通信を開始するときには、１チャネル毎に自己の通信システムの基地局が発信する制御情報を含む信号を順次受信して復調することにより、自己の通信システムが使用するチャネルを探索してもチャネルの探索時間はそれほど長くはならず、問題とはなっていなかった。
【００１０】
ところが、２５ＧＨｚ帯あるいは２７ＧＨｚ帯の無線通信システムにおいては、上述のようにチャネル数は２０以上あり、制御情報を含む信号を順次受信して復調する従来の方法で自己の無線通信システムの使用するチャネルを探索する方法を用いると、探索効率が悪く、探索時間が長くなりすぎる可能性が高い。更に、同時に通信に使用する周波数帯域が複数存在するため、自己の無線通信システムが使用する周波数帯域（同時に使用するチャネル数）の情報を端末局に認識させることも必要となる。
【００１１】
本発明の目的は、自己の無線通信システムが使用する周波数帯域（周波数チャネル）を効率的に探索できる技術を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムであって、前記基地局が、自己の使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を、自己の使用する周波数チャネル中の特定の周波数チャネルに載せて前記端末局に送ることを特徴とする無線通信システムが提供される。
【００１３】
上記無線システムによれば、自己の使用する複数周波数チャネルのうちのどの位置に第１の情報が載せられているかを認知することができる。また、第１の情報により自己の周波数チャネル数を認知することができる。
【００１４】
前記第１の情報は、前記基地局がフレームごとに送る制御情報中のプリアンブル信号であって、前記周波数チャネル数によって異なる周期を有するプリアンブル信号に含めて送られるのが好ましい。
【００１５】
上記無線通信システムによれば、プリアンブル信号の解析により、周波数チャネル数を認知することができる。
【００１６】
前記特定の周波数チャネルは、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中の最も低い周波数側の周波数チャネルのみか、最も高い周波数側の周波数チャネルのみか、或いは、最も低い周波数側と最も高い周波数側の周波数チャネルとの２つの周波数チャネルであることが好ましい。
【００１７】
特定の周波数チャネルを、連続する周波数チャネルのいずれか一方側又は両方に限定することにより、周波数チャネルの探索が簡単になる。
尚、上記解決手段は、無線通信システムを構成する基地局又は端末局にも適用可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による無線通信システムについて説明する前に、発明者の行った考察について簡単に説明する。
【００１９】
基地局と端末局とを有する無線通信システムにおいて、基地局は、例えば、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル数に関する周波数チャネル数情報を、例えば制御情報に含めて端末局に対して送信する。制御情報は、１フレーム毎に基地局が送信する。周波数チャネル数情報は、例えば制御情報中のプリアンブル信号に含めておく。
【００２０】
加えて、上記周波数チャネル数情報を含めたプリアンブル信号を、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中のどの周波数チャネルに含めるか（以下、「周波数チャネル位置情報」と称する。）に関しても予め規定しておく。
【００２１】
基地局は、使用する周波数チャネル中の上記周波数チャネル位置情報で規定されている特定の周波数チャネルのみに上記プリアンブル信号が付加された制御情報を載せて端末局に対して送信する。
【００２２】
端末局は、基地局より送られたプリアンブル信号を受信して、プリアンブル信号中の周波数チャネル数情報と周波数チャネル位置情報とに基づいて、自己の無線通信システムが使用可能な周波数チャネル番号（周波数帯域）を検索する。端末局は、自己が受信したプリアンブル信号の周波数チャネルにより周波数チャネル位置情報を知ることができる。
【００２３】
後述するように、特開２００１−３１３６２３号公報に記載されている方法と同様の方法により、端末局は、プリアンブル信号を復調回路で復調することなしに、識別回路により自己の使用する周波数チャネル数を判別することができる。加えて、上記周波数チャネル位置情報を考慮して周波数チャネルの探索（操作）手順を決めることにより、自己の使用する周波数チャネルの検索を簡略化することができる。
【００２４】
上記考察に基づいて、以下に、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの構成例を示した図である。本発明の第１の実施の形態による無線通信システム１は、１つの基地局１０と、少なくとも１以上の端末局、例えば、第１の端末局１１、第２の端末局１２及び第３の端末局１３の３つの端末局とから構成され、例えばＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式を用いた集中制御方式の無線通信システムである。この無線通信システムにおいては、基地局１０が、前記端末局１１、１２及び１３の送受信タイミングや使用する周波数チャネルに関する制御を集中的に行う。また、無線通信システム１は、例えば上述の２４．７７ＧＨｚから２５．２３ＧＨｚ帯の周波数を使用し、周波数間隔２０ＭＨｚで１から２３までの２３の無線チャネルを使用し、連続する３チャネルまでの同時送信を行う無線通信システムである。
【００２６】
無線通信システム１を構成する基地局１０と第１の端末局１１とは、最大３チャネルを用いて送受信することが可能であり、第２の端末局１２は最大２チャネルを用いて送受信が可能であるのに対して、第３の端末局１３は１チャネルのみを用いて送受信するシステムを例として説明する。上記の無線通信システムの各端末局における送受信可能なチャネル数は説明の便宜上の例示であり、全ての端末局が３チャネル使用可能なシステムであっても良い。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システム１を構成する基地局又は端末局の構成例を示す機能ブロック図である。適宜図１をも参照して説明する。
【００２８】
図２に示すように、基地局又は端末局は、アンテナ２１と、アンテナ共用器２２と、ＲＦ／ＩＦ受信器２３と、Ａ／Ｄ変換器２４と、復調器２５と、情報検出器２６と、バス制御部２７と、変調器２８と、Ｄ／Ａ変換器２９と、ＲＦ／ＩＦ送信器３０と、システム制御部３１とを有している。
【００２９】
尚、基地局１０と端末局１１，１２，１３とのブロック構成は、図２に示す通りであり、両者は、ほぼ同じ構成を有している。但し、前述した最大送受信チャネル数の違いなどにより各機能ブロックの仕様が一部異なる点と、基地局と端末局との送受信に関する機能の違いにより、システム制御部３１の一部の機能が異なっている。基地局と端末局との送受信に関する機能の違いとは、主として、基地局１０のみが周波数チャネルの割当て機能と時間領域の割当て機能とこれらを報知する機能とを具備している点による。
【００３０】
次に、基地局又は端末局の動作を図２に示す機能ブロック図に基づいて説明する。送受信用アンテナ２１から入力した受信信号は、アンテナ共用器２２で受信側の経路が選択され、ＲＦ／ＩＦ受信器２３により前記受信信号の増幅と中間周波数（ＩＦ）帯への周波数変換が行われる。中間周波数（例えば中心周波数２０ＭＨｚ）に変換された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器２４によりアナログ形式からデジタル形式の信号に変換され、通常は復調器２５で受信信号が復調され、外部とのインターフェイス等の機能を有するバス制御部２７を経由して、データ（Ｄａｔａ）としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理装置に取り込まれる。
【００３１】
尚、上述のように、フレーム同期や周波数チャネル等に関する情報を含んだプリアンブル信号については、特に復調器２５を用いて復調を行わなくても、例えば、特開２００１−３１３６２３号公報に記載された方法により、情報検出器２６においてプリアンブルの周期パターン等からフレーム同期や自己のシステムが使用する周波数チャネル数の判別が可能である。特開２００１−３１３６２３号公報に記載された方法は、自己の使用する周波数チャネル数等に関する情報をプリアンブル信号に付加する処理を行うものである。プリアンブル信号への付加処理は、プリアンブル信号の周期Ｔｗを、自己のシステムが使用する周波数帯域（チャネル数）により変更する処理に対応する。例えば、自己の無線通信システムが使用するチャネル数が１であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗに設定し、チャネル数が２であれば、周期をＴｗ／２に設定し、チャネル数が３であれば周期をＴｗ／４に設定する。そして、プリアンブル信号の周期と、予め無線局（端末局）が記憶しているプリアンブルパターンとが一致するか否かにより、プリアンブル信号を復調しなくてもチャネル数を検知することができる。もちろん、プリアンブルパターンのみで判別せずに、プリアンブル信号を復調することにより周波数チャネル番号を知ることも可能である。
【００３２】
ＰＣ等から出力されたデータ（Ｄａｔａ）は、バス制御部２７を経由して、変調器２８において、制御情報の付加と無線通信に使用する送信信号の形式（パケット形式等）への変換が行われる。次に、送信信号はＤ／Ａ変換器２９により、デジタル形式からアナログ形式の信号に変換され、ＲＦ／ＩＦ送信器３０で、送信信号の増幅と高周波（ＲＦ）信号への周波数変換が行われ、アンテナ共用器２２を経由して、送受信用アンテナ２１から空中線に信号が送信される。
【００３３】
システム制御部３１は、基地局あるいは端末局全体のシステムを制御する機能と各部への電源供給の制御機能を有している。基地局では、周波数チャネル番号の認識や時間割当て（タイムスケジューリング）等の記憶と判断の機能をも有する。
【００３４】
図３は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムにおける通信データ構造の一例を示した図である。図３に示すように、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムにおける通信データ構造は、ある一定時間毎に区切られた多数のフレームからなる基本構成を有している。１つのフレーム４１は、基地局が送受信に使用する周波数チャネルや送受信タイミングを端末局に報知するための第１の情報を含む制御情報送信領域４２と、基地局から端末局に向けてデータを送信するためのダウンリンク領域４３と、端末局から基地局に向けてデータを送信するためのアップリンク領域４４との３つの時間領域に分割されている。制御情報送信領域４２は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル４５と、フレーム内での送受信用の時間領域と周波数チャネルの情報を含むデータペイロード（４６−１から４６−Ｎ）とを含む。
【００３５】
次に、図４から図６を参照して、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの動作例について説明する。適宜、図１から図３までをも参照する。図４は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムを構成する基地局の動作の流れを示すフローチャート図であり、図５は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムを構成する端末局の動作を示すフローチャート図であり、図６は本発明の第１の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの使用例を示す図である。
【００３６】
図６に示すように、無線通信システム１の基地局１０と端末局１１とは、ＣＨ１からＣＨ２３までの２３の周波数チャネルのうち第７チャネル（ＣＨ７）から第９チャネル（ＣＨ９）までの連続する３つの周波数チャネル（周波数帯域）を使用して通信を行う準備を行っている。本実施の第１の実施の形態による無線通信システムにおいては、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの情報である周波数チャネル数に関する情報を付加したプリアンブル信号を含む制御情報は、自己の無線通信システムが使用する特定のチャネル、ここでは最小の番号を有する（最低周波数帯域で用いられる）周波数チャネルだけに乗せる規約になっている。このような周波数チャネルの位置に関する情報は、例えばシステム制御部３１に記憶されている。周波数チャネル位置情報は、例えば製品出荷前に予め例えばシステム制御部３１内の記憶装置に記憶させておいても良いし、後にネットワークを介してダウンロードして上記記憶装置に記憶させても良い。
【００３７】
また、本発明の第１の実施の形態による無線通信システム１においては、例えば、ＣＨ１からＣＨ２３までの２３の周波数チャネルを使用するが、第１周波数チャネルＣＨ１が最も低い周波数を用いて通信を行うチャネルであり、第２３周波数チャネルＣＨ２３が最も高い周波数を用いて通信を行うチャネルである。
【００３８】
図４に示すステップＳＡ１１において、無線通信システム１を構成する基地局１０は、システム制御部３１に記憶されている自己の無線通信システム１が使用する周波数チャネル数情報に基づき、変調器２８が、プリアンブル信号の付加処理を行う。プリアンブル信号への周波数チャネル数情報の付加処理は、プリアンブル信号の周期Ｔｗを、自己のシステムが使用する周波数帯域（周波数チャネル数）に合わせるように設定する処理である。例えば、自己の無線通信システム１が使用するチャネル数が１であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗに設定し、チャネル数が２であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗ／２に設定し、チャネル数が３であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗ／４に設定する。図６に示す例では、ＣＨ７からＣＨ９までの３チャネル分の周波数チャネルを使用して通信を行うので、周期Ｔｗ／４のプリアンブル信号が制御情報に含まれている。この処理により、プリアンブル信号中に周波数チャネル数情報を含めることができる。
【００３９】
本実施の形態による無線通信システム１における基地局１１は、自己の通信システムが使用する周波数チャネルを設定する際には、自己とは異なる他の無線通信システムが使用中でないこと、干渉等の影響がないことなどを条件として、本実施の形態による無線通信システムに関する規約で定められているように可能な限り小さい番号の周波数チャネル（周波数帯域）を割り当てる。本実施の形態による無線通信システムでは、周波数チャネルＣＨ１からＣＨ６までを他の無線通信システムが使用中であるために、周波数チャネルＣＨ７以降に自己の通信システムの周波数帯域が割り当てられる。
【００４０】
ステップＳＡ１２において、基地局１０は、プリアンブル信号を付加した制御情報を、周波数チャネル７（ＣＨ７）の周波数帯域を用い領域６１において端末局１１に向けて送信する。制御情報は、１フレームの先頭において基地局から送信されるのが好ましい。予め規定されている周波数チャネル位置情報によれば、制御情報を送信する周波数チャネルは、使用する３つの周波数チャネル（ＣＨ７からＣＨ９まで）のうちの一番小さい周波数チャネル番号ＣＨ７を有する周波数チャネルのみである。従って、周波数チャネルＣＨ８の領域６２と周波数チャネルＣＨ９の領域６３とでは、制御情報を送信していない。
【００４１】
次に、ステップＳＢ２１において、端末局１１は自己の無線通信システムの制御情報を含む周波数チャネルを探索する。このステップは、端末局１１は、プリアンブル信号を含む制御情報が、自己の無線通信システムが使用するチャネル中の一番小さい周波数チャネル番号（最も低い周波数帯域を用いる周波数チャネル）に乗せられていることが上記周波数チャネル位置情報により予め分っている。従って、一番小さい番号を有する周波数チャネル（この場合にはＣＨ１）を起点として、自己の通信システムのプリアンブル信号が捕捉されるまで周波数チャネル数をインクリメントしつつ順次周波数チャネルを走査する。
【００４２】
この際、端末局１１は、プリアンブル信号を上述のような自己相関方式により情報検出器２６を用いてプリアンブル信号の周期等を検出する。従って、制御情報を復調することにより周波数帯域の情報を検出する場合と比較して、より簡単かつ迅速に、プリアンブル信号の検出が可能になる（ステップＳＢ２２）。
【００４３】
次にステップＳＢ２３において、ステップＳＢ２２で検出されたプリアンブル信号の周期等の情報をシステム制御部３１が解析し、自己のシステムが使用する周波数チャネル数を認知する。例えば、７チャネルＣＨ７においてプリアンブル信号が検出され、このプリアンブル信号の周期がＴｗ／４である場合には、周波数チャネル位置情報により、自己の通信システムが使用する最小の番号のチャネル（低周波数側のチャネル）に制御情報を載せる規則になっているため、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルは、ＣＨ７からＣＨ９までの３チャネルであることが認知できる。
【００４４】
端末局１１は、自己のシステムが使用する周波数帯域が認知すると、次のステップＳＢ２４において、（領域６７で）送受信要求信号を基地局１０に送信し、基地局１０に対して送受信時間及び周波数チャネルの使用要求を行う。
【００４５】
ステップＳＡ１３で、基地局１０は、端末局１１からの送受信要求信号を受信し、基地局１０と端末局１１以外の他の端末局１２，１３とに関する送受信要求時間と周波数チャネル数の要求との調整を行い、自己と他の端末局に周波数チャネルと時間領域（タイムスロット）を割り当てる（ステップＳＡ１４）。
【００４６】
ステップＳＡ１５において、基地局１０は、上記Ｎ番目のフレームの次の（Ｎ＋１）番目のフレームにおける制御情報の送信時間領域において、同様に周波数チャネルとタイムスロットとの割り当ての情報を含んだ制御情報を自己の無線通信システムを構成している端末局に向けて送信する。
【００４７】
ステップＳＢ２５において、端末局１１は、基地局１０が送信した制御情報を受信して、制御情報を復調器２５で復調することにより、自己の送受信時間と周波数チャネル（使用チャネル数も含む）に関する情報を検知する。
【００４８】
その後、ステップＳＡ１６において、基地局１０は、図６に示すように、データの送信処理（ダウンリンクフェーズにおいて行われる。）と受信処理（アップリンクフェーズにおいて行われる。）とを行う。端末局１１は、ステップＳＢ２６において、データの受信処理（ダウンリンクフェーズ）と送信処理（アップリンクフェーズ）とを行う。
【００４９】
以上に説明したように、通信に使用できる周波数チャネル数に関する情報を含むプリアンブル信号を、自己が使用する周波数チャネル中で最も小さい番号を有する周波数チャネルに乗せて送り、小さい周波数番号から順にチャネルの走査を行うことにより、自己の無線通信システムが使用するチャネルと周波数帯域を効率的に探索することが可能になる。また、本実施の形態による無線通信システムの基地局は、制御情報を１つの特定の周波数チャネルのみで送信し、他の周波数チャネルにおいては制御情報を送らないようにすることができる。この場合には、全ての周波数チャネルにおいて制御情報を送信する場合と比較して、消費電力を低減することができる。また、制御情報を送信していない周波数チャネルでは、基地局又は端末局は、データ信号等の制御情報とは異なる情報を送受信することができるので、周波数チャネルを有効に利用することができる。
【００５０】
次に、本発明に第２の実施の形態による無線通信システムについて、図７を参照して説明する。図１から図５までは、第１の実施の形態による無線通信システムと同様であり、適宜これらの図面をも参照する。
【００５１】
図７は、本発明の第２の実施の形態による無線通信システムの使用する周波数チャネルの利用例を示す図である。本実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの利用例では、無線通信システム１の使用する周波数チャネル（周波数帯域）は、チャネルＣＨ１７とチャネルＣＨ１８とであり、基地局１０が送信する自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル位置情報においては、自己の通信システムが使用する最大の番号の周波数チャネルに乗せて基地局が送る規定となっている。但し、周波数チャネル数に対応したプリアンブル信号の周期等に関する規定は同じである。
【００５２】
端末局１１は、制御情報の探索時間をなるべく短縮するために、他の無線通信システムとの干渉や自己の確保したい周波数帯域が連続的に確保できない場合を除いて、可能な限り大きい番号（高周波側）を有する周波数チャネルを制御情報の送信のための周波数チャネルとして割り当てる。
【００５３】
図７に示す例では、周波数チャネルＣＨ２２及び周波数チャネルＣＨ２１と、周波数チャネルＣＨ１９とは、他の無線通信システムが使用中のチャネルであるとする。この場合、周波数チャネルＣＨ２０は空いているが、自己の通信システムが２チャネル分の周波数チャネル（帯域）を使用したい場合には、周波数チャネルＣＨ２０の１チャネルのみでは上記規定である「自己の確保したい周波数帯域が連続的に確保」できない。そこで、周波数チャネルＣＨ１８とＣＨ１７とを割り当てる。
【００５４】
一方、プリアンブル信号を含んだ制御情報が自己のシステムが使用するチャネル内の一番大きいチャネル番号に乗っていることを規定として予め知っているので、端末局１１は、制御情報の探索時間短縮のために一番大きい番号を有する周波数チャネル（図７ではＣＨ２３）から自己の通信システムのプリアンブル信号を捕捉するまでチャネル数をデクリメントしつつ順次走査を行う。
【００５５】
端末局１１は、検知したプリアンブル信号の周期と上記規定とに基づいて、自己のシステムが使用するチャネルと周波数チャネル（帯域）を認知することができる。すなわち、端末局１１は、周波数チャネルＣＨ１８でプリアンブル信号を受信し、かつ、プリアンブル信号の周期がＴｗ／２であれば、周波数チャネルＣＨ１７とＣＨ１８との連続する２チャネルが自己の使用する周波数チャネルであることを認識できる。
【００５６】
本実施の形態による無線通信システムのように、周波数チャネル数情報を含むプリアンブル信号に付加した制御情報は、最大の番号のチャネルに付加しても良い。本実施の形態による無線通信システムにおいても、第１の実施の形態による無線通信システムの場合と同様に、自己の使用する周波数チャネル番号（周波数帯域）を簡単かつ迅速に検索することができる。
尚、連続した２チャネル分を確保できない場合に、次善の策として１ＣＨ分の周波数チャネルを用いて通信を行うように予め規定しておいても良い。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施の形態による無線通信システムについて、図８を参照して説明する。図８は、図６及び図７とは異なる周波数チャネルの利用例を示す図である。図１から図５までに関しては、第１及び第２の実施の形態と同様であり、これらを適宜参照して説明する。
【００５８】
本発明の第３の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの利用例においては、図８に示すように、無線通信システム１の使用する周波数チャネル数（周波数帯域）は、周波数チャネルＣＨ６からＣＨ１０までの５チャネルであり、基地局１０が送信する自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル（周波数帯域）の情報をプリアンブル信号に付加した制御情報は、自己の通信システムが使用する最小番号のチャネルと最大番号のチャネルとの両方に乗せる規則になっている。ここで、最小チャネルに付加したプリアンブル信号を“プリアンブル小信号”、最大チャネルに付加したプリアンブル信号を“プリアンブル大信号”と称する。
【００５９】
上述のように、基地局１０は、制御情報を自己の通信システムが使用する最小の番号のチャネルと最大の番号のチャネルとに乗せる規定を有しているため、端末局１１が制御情報を探索するために要する時間を可能な限り短縮するために、他の無線通信システムとの干渉が生じる場合や自己の確保したい周波数帯域が連続的に確保できない場合を除いて、使用が許可されている周波数チャネルの最大チャネルと最小チャネルに近い周波数チャネルを、制御情報を送信するための周波数チャネルとして割り当てる。
【００６０】
本実施の形態による無線通信システムの周波数チャネル使用例（図８）においては、周波数チャネルＣＨ１から周波数チャネルＣＨ５までと周波数チャネルＣＨ２２から周波数チャネルＣＨ１２までは、他の無線通信システムが使用中であるため、周波数チャネルＣＨ６から周波数チャネルＣＨ１０までの連続する５チャネルを自己の通信用に割り当てることができる。
【００６１】
端末局１１は、プリアンブル信号を含んだ制御情報が、自己のシステムが使用する周波数チャネル中の一番大きい周波数チャネルと一番小さい周波数チャネルとに載せられていることが予め分っている。従って、端末局１１は、まず最初に、一番小さい番号の周波数チャネル（ＣＨ１）、次に一番大きい番号の周波数チャネル（ＣＨ２２）、二番目に小さい番号の周波数チャネル（ＣＨ２）、二番目に大きい番号の周波数チャネル（ＣＨ２１）というように大小交互に周波数チャネルを探索し、自己の通信システムのプリアンブル小信号又はプリアンブル大信号のうちのいずれか一方のプリアンブル信号を捕捉するまで順次探索する。
【００６２】
尚、上記の周波数チャネル探索方法では、一番小さい番号の周波数チャネルを最初に探索したが、探索手順としては、一番大きい番号の周波数チャネルを最初に、次に一番小さい番号の周波数チャネルを探索するようにしても良い。
【００６３】
次に、プリアンブル小信号を最初に発見した場合には、プリアンブル小信号を発見した周波数チャネル（図８の例では例えば周波数ＣＨ７）の次に大きい番号の周波数チャネル（図８の例では周波数チャネルＣＨ８）を探索する。このようにして、プリアンブル大信号が発見されるまで探索する周波数チャネルを１チャネルずつインクリメントしつつ探索していけば良い。
【００６４】
一方、プリアンブル大信号を最初に発見した場合には、プリアンブル大信号を発見した周波数チャネルの次に小さい番号の周波数チャネルを探索する。このように、プリアンブル小信号が発見されるまで探索する周波数チャネルを１チャネルずつデクリメントしていけば良い。
【００６５】
端末局１１が、以上に説明した探索方法をとることにより、単純に小さい番号あるいは大きい番号の周波数チャネルから順次探索して行く方法と比較して、プリアンブル信号の探索時間の短縮化が図れる。
【００６６】
端末局１１は、最小周波数チャネルを示す周期のプリアンブル信号と最大周波数チャネルを示す周期のプリアンブル信号とを検知すれば、自己のシステムが使用する周波数チャネル番号をすべて認識することができる。図８の例では、周波数チャネルＣＨ６で最小チャネルのプリアンブル信号（周期Ｔｗ）を受信し、周波数チャネルＣＨ１０で最大チャネルのプリアンブル信号（周期Ｔｗ／２）を受信すれば、周波数チャネルＣＨ６から周波数チャネルＣＨ１０の５チャネルが自己の使用する周波数チャネルであることを認識できる。
【００６７】
以上の場合は、プリアンブル信号の周期パターンを２種類、例えば最小チャネルのプリアンブル信号の周期をＴｗ、最大チャネルのプリアンブル信号の周期をＴｗ／２に設定すれば良く、同時に送信可能な周波数チャネル数が多い場合に特に迅速かつ簡単に使用する周波数チャネルを探索するのに有効である。
【００６８】
以上、本発明の各実施の形態による無線通信システムを用いると、複数の周波数チャネルを同時に使用可能な無線通信システムにおいて、端末局が自己の無線通信システムが使用するチャネルと周波数帯域とを容易に認識することができる。
【００６９】
端末局は、順番に周波数チャネルを探索する方式と比較して、制御情報を効率的に探索できるので、結果として探索時間の短縮ができる。
【００７０】
基地局は、制御情報を送信するチャネルを特定のチャネルに限定できるため、全チャネル中に制御情報を載せて送信する方式と比較して、送信に必要な電力を削減することができ、省電力化が可能である。
【００７１】
また、基地局と端末局とは、空いたチャネルを用いて制御情報とは異なる別の情報を送受信できるため、周波数チャネルと時間領域とを効率的に利用することができる。
【００７２】
以上、実施の形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。
【００７３】
【発明の効果】
以上、本発明の無線通信システムによれば、複数の周波数チャネルを同時に使用可能な無線通信システムにおいて、端末局が自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルを容易に認識することができる。
【００７４】
端末局は、順番に周波数チャネルを探索する方式と比較して、制御情報を効率的に探索できるので、結果として探索時間の短縮ができる。
【００７５】
基地局は、制御情報を送信するチャネルを特定のチャネルに限定できるため、全チャネル中に制御情報を載せて送信する方式と比較して、送信に必要な電力を削減することができ、省電力化が可能である。
【００７６】
また、基地局と端末局とは、空いたチャネルを用いて制御情報とは異なる別の信号を送受信できるため、周波数チャネルと時間領域とを効率的に利用することができる。
【００７７】
尚、本明細書には以下の開示が含まれる。
（付記）
１．前記第１の情報を復調することなしに前記周波数チャネル数を検知する情報検出器を有する上記請求項１から１８までに記載の基地局又は端末局。
２．基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネル中の連続する周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムであって、前記基地局が、自己の使用する周波数チャネル数に関する周波数チャネル数情報と、自己の使用する周波数チャネル位置に関する周波数チャネル位置情報とを前記端末局に送ることを特徴とする無線通信システム。
３．前記周波数チャネル位置情報は、前記周波数チャネル数情報を載せる周波数チャネルにより検知されることを特徴とする付記２に記載の無線通信システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムを構成する基地局又は端末局の構成例を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの通信データ構造の一例を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの基地局の動作を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの端末局の動作を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの使用例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの使用例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの使用例を示す図である。
【符号の説明】
１…無線通信システム、１０…基地局、１１、１２、１３…端末局、２１…送受信用アンテナ、２２…アンテナ共用器、２３…ＲＦ／ＩＦ受信器、２４…Ａ／Ｄ変換器、２５…復調器、２６…情報検出器、２７…バス制御部、２８…変調器、２９…Ｄ／Ａ変換器、３０…ＲＦ／ＩＦ送信器、３１…システム制御部、４１…フレーム、４２…制御情報、４３…ダウンリンクフェーズ、４４…アップリンクフェーズ、４５…プリアンブル、４６…データペイロード、６１、６２、６３…制御情報の時間領域。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio communication system capable of performing communication using a plurality of frequency channels and a base station and a terminal station constituting the radio communication system, and more particularly to a search technique for a frequency channel used by itself.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a number of license-free low-power wireless communication systems using the 5 GHz band have been proposed and standardized, and wireless communication systems that actually use IEEE 802.11a or the Hi-SWAN standard of ARIB (Radio Industry Association) have been developed. ing.
[0003]
As one of the wireless communication systems, a system using a TDMA (Time Division Multiple Access System) centralized control system is considered. This method divides a transmission band by frequency to set a plurality of transmission channels, divides each transmission channel by a predetermined time, and uses a plurality of transmission channels in one transmission channel to form a plurality of time slots. Form. The base station assigns terminal stations to be connected for each time slot, and can be connected simultaneously with a plurality of terminal stations using one transmission channel.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the 5.15 GHz to 5.25 GHz band already permitted for the low-power radio communication system, there are only four channels with a frequency band of 20 MHz (occupied signal frequency band is 18 MHz). If there are many in the same area, there is a possibility that the throughput is reduced due to radio wave interference.
[0005]
Recently, there has been a movement to open up frequencies in the high frequency band, and a low-power wireless communication system using a quasi-millimeter wave band of 25 GHz band or 27 GHz band is permitted under the Radio Law, and standardization is in progress. Conventionally, a frequency band that has been limited to other uses is released by imposing a restriction with electric power.
[0006]
According to the frequency allocation plan updated by the Ministry of Internal Affairs and Communications on February 28, 2002, for example, a personal area system assuming outdoor Internet access at a hot spot such as a station or a coffee shop is 24.77 GHz to 25.23 GHz. Uses a 460 MHz frequency band (excluding upper and lower 20 MHz guard bands), and can arrange 23 radio channels at a frequency interval of 20 MHz (occupied signal frequency band per channel is 18 MHz), up to 3 consecutive channels Can be transmitted simultaneously.
[0007]
Furthermore, in a community area using 27.02 GHz to 27.46 GHz (excluding upper and lower 20 MHz guard bands) and assuming a wireless LAN or a wireless home link in a home or factory, 22 wireless channels are provided at intervals of 20 MHz. Arrangement is possible, and simultaneous transmission of up to 6 consecutive channels is possible. As a wireless communication system using the 25 GHz band or the 27 GHz band, a system using the TDMA centralized control system can be applied.
[0008]
In a radio communication system using the 25 GHz band or the 27 GHz band, a frequency band can be used simultaneously up to 3 channels or 6 channels, so high-speed and large-capacity communication can be performed. By changing the frequency band used for communication, radio wave resources can be used efficiently.
[0009]
By the way, in a conventional TDMA wireless communication system, one terminal station normally uses one channel, and the number of channels is not so large (for example, as described above, in a 5 GHz wireless communication system). 4 channels). For this reason, when a terminal station starts communication, it sequentially receives and demodulates a signal including control information transmitted by the base station of its own communication system for each channel, thereby determining the channel used by its own communication system. Even when searching, the channel search time was not so long, and it was not a problem.
[0010]
However, in the 25 GHz band or 27 GHz band wireless communication system, as described above, the number of channels is 20 or more, and the channels used by the wireless communication system in the conventional method of sequentially receiving and demodulating signals including control information. If the method for searching is used, the search efficiency is low and the search time is likely to be too long. Furthermore, since there are a plurality of frequency bands used for communication at the same time, it is also necessary for the terminal station to recognize information on the frequency bands (the number of channels used simultaneously) used by its own wireless communication system.
[0011]
An object of the present invention is to provide a technique capable of efficiently searching for a frequency band (frequency channel) used by its own wireless communication system.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to an aspect of the present invention, there is provided a wireless communication system including a base station and a terminal station and capable of communicating using a plurality of frequency channels, wherein the base station is a first related to the number of frequency channels used by itself. Is transmitted on the specific frequency channel in the frequency channel used by itself to the terminal station.
[0013]
According to the wireless system, it is possible to recognize at which position of the plurality of frequency channels used by itself the first information is placed. Further, the number of own frequency channels can be recognized from the first information.
[0014]
The first information is a preamble signal in the control information sent by the base station for each frame, and is preferably sent by being included in a preamble signal having a different period depending on the number of frequency channels.
[0015]
According to the radio communication system, the number of frequency channels can be recognized by analyzing the preamble signal.
[0016]
The specific frequency channel is only the lowest frequency channel among the frequency channels used by the own wireless communication system, only the highest frequency channel, or the lowest and highest frequency channels. It is preferable that there are two frequency channels.
[0017]
Limiting a particular frequency channel to either one or both of the continuous frequency channels simplifies the search for frequency channels.
In addition, the said solution means is applicable also to the base station or terminal station which comprises a radio | wireless communications system.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Before describing the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the considerations made by the inventors will be briefly described.
[0019]
In a wireless communication system having a base station and a terminal station, the base station transmits, for example, frequency channel number information related to the number of frequency channels used by its own wireless communication system to the terminal station by including, for example, control information. . Control information is transmitted by the base station every frame. The frequency channel number information is included in the preamble signal in the control information, for example.
[0020]
In addition, the frequency signal in the frequency channel used by the wireless communication system of the preamble signal including the frequency channel number information (hereinafter referred to as “frequency channel position information”) is specified in advance. Keep it.
[0021]
The base station transmits control information in which the preamble signal is added only to a specific frequency channel specified by the frequency channel position information in the frequency channel to be used, and transmits the control information to the terminal station.
[0022]
The terminal station receives the preamble signal transmitted from the base station, and based on the frequency channel number information and the frequency channel position information in the preamble signal, the frequency channel number (frequency band) that can be used by its own radio communication system ) The terminal station can know the frequency channel position information from the frequency channel of the preamble signal received by itself.
[0023]
As will be described later, the terminal station uses the identification circuit to demodulate the preamble signal without demodulating the preamble signal by a method similar to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-313623. Can be determined. In addition, by determining the frequency channel search (operation) procedure in consideration of the frequency channel position information, the search for the frequency channel used by itself can be simplified.
[0024]
Based on the above consideration, the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a radio communication system according to the first embodiment of the present invention. The wireless communication system 1 according to the first embodiment of the present invention includes one base station 10 and at least one or more terminal stations, for example, a first terminal station 11, a second terminal station 12, and a third terminal. The wireless communication system is composed of three terminal stations of the station 13 and is a centralized control system using, for example, a TDMA (Time Division Multiple Access) system. In this wireless communication system, the base station 10 centrally controls transmission / reception timings of the terminal stations 11, 12 and 13 and frequency channels to be used. In addition, the wireless communication system 1 uses, for example, the above-described 24.77 GHz to 25.23 GHz band frequency, uses 23 wireless channels from 1 to 23 at a frequency interval of 20 MHz, and simultaneously transmits up to three consecutive channels. It is the radio | wireless communications system which performs.
[0026]
The base station 10 and the first terminal station 11 constituting the wireless communication system 1 can transmit and receive using a maximum of 3 channels, and the second terminal station 12 can transmit and receive using a maximum of 2 channels. In contrast, the third terminal station 13 will be described as an example of a system that transmits and receives using only one channel. The number of channels that can be transmitted and received in each terminal station of the above-described wireless communication system is an example for convenience of explanation, and a system in which all the terminal stations can use three channels may be used.
[0027]
FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration example of a base station or a terminal station constituting the wireless communication system 1 according to the first embodiment of the present invention. This will be described with reference to FIG. 1 as appropriate.
[0028]
As shown in FIG. 2, the base station or terminal station includes an antenna 21, an antenna duplexer 22, an RF / IF receiver 23, an A / D converter 24, a demodulator 25, and an information detector 26. A bus control unit 27, a modulator 28, a D / A converter 29, an RF / IF transmitter 30, and a system control unit 31.
[0029]
The block configuration of the base station 10 and the terminal stations 11, 12, 13 is as shown in FIG. 2, and both have substantially the same configuration. However, some of the functions of the system control unit 31 are different due to the difference in the specifications of each functional block due to the difference in the maximum number of transmission / reception channels described above and the difference in functions related to transmission / reception between the base station and the terminal station. Yes. The difference in functions related to transmission and reception between the base station and the terminal station is mainly due to the fact that only the base station 10 has a frequency channel assignment function, a time domain assignment function, and a function for reporting them.
[0030]
Next, the operation of the base station or terminal station will be described based on the functional block diagram shown in FIG. The reception signal input from the transmission / reception antenna 21 is selected on the receiving side by the antenna duplexer 22, and the RF / IF receiver 23 amplifies the received signal and converts the frequency to an intermediate frequency (IF) band. . The received signal converted to an intermediate frequency (for example, a center frequency of 20 MHz) is converted from an analog format to a digital format signal by the A / D converter 24. Usually, the received signal is demodulated by the demodulator 25, and is interfaced with the outside. The data is taken into an information processing apparatus such as a personal computer (PC) as data (Data) via the bus control unit 27 having functions such as.
[0031]
As described above, the preamble signal including information on frame synchronization, frequency channel, and the like is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-313623, without being demodulated using the demodulator 25. By the method, the information detector 26 can discriminate the number of frequency channels used by the frame synchronization or the own system from the preamble periodic pattern or the like. The method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-313623 performs a process of adding information on the number of frequency channels used by itself to a preamble signal. The process of adding to the preamble signal corresponds to a process of changing the cycle Tw of the preamble signal according to the frequency band (number of channels) used by the own system. For example, if the number of channels used by the wireless communication system is 1, the cycle of the preamble signal is set to Tw. If the number of channels is 2, the cycle is set to Tw / 2 and the number of channels is 3. If so, the cycle is set to Tw / 4. The number of channels can be detected without demodulating the preamble signal based on whether the cycle of the preamble signal matches the preamble pattern stored in advance by the radio station (terminal station). Of course, it is also possible to know the frequency channel number by demodulating the preamble signal without discriminating only the preamble pattern.
[0032]
Data (Data) output from a PC or the like is added via a bus control unit 27 to a modulator 28 where control information is added and converted into a transmission signal format (packet format, etc.) used for wireless communication. Is called. Next, the transmission signal is converted from a digital format to an analog format signal by the D / A converter 29, and the RF / IF transmitter 30 performs amplification of the transmission signal and frequency conversion to a radio frequency (RF) signal. The signal is transmitted from the transmitting / receiving antenna 21 to the antenna via the antenna duplexer 22.
[0033]
The system control unit 31 has a function of controlling the system of the entire base station or terminal station and a function of controlling power supply to each unit. The base station also has functions for storing and determining frequency channel number recognition and time allocation (time scheduling).
[0034]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a communication data structure in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the communication data structure in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention has a basic configuration composed of a number of frames divided at certain time intervals. One frame 41 transmits a control information transmission area 42 including first information for notifying the terminal station of a frequency channel and transmission / reception timing used by the base station for transmission / reception, and transmits data from the base station to the terminal station. Is divided into three time regions, a downlink region 43 for transmitting data and an uplink region 44 for transmitting data from the terminal station to the base station. The control information transmission area 42 includes a preamble 45 for obtaining information such as frame synchronization, and a data payload (46-1 to 46-N) including time domain and frequency channel information for transmission / reception within the frame. Including.
[0035]
Next, with reference to FIG. 4 to FIG. 6, an operation example of the radio communication system according to the first embodiment of the present invention will be described. Reference is also made to FIGS. 1 to 3 as appropriate. FIG. 4 is a flowchart showing an operation flow of the base stations constituting the radio communication system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a radio communication system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of use of frequency channels in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
[0036]
As shown in FIG. 6, the base station 10 and the terminal station 11 of the wireless communication system 1 are connected from the seventh channel (CH7) to the ninth channel (CH9) among 23 frequency channels from CH1 to CH23. Preparations are made for communication using three frequency channels (frequency bands). In the radio communication system according to the first embodiment of the present invention, control information including a preamble signal to which information related to the number of frequency channels, which is information on frequency channels used by the own radio communication system, is added is the own radio communication. The convention is to place only the specific channel used by the system, here the frequency channel with the lowest number (used in the lowest frequency band). Such information regarding the position of the frequency channel is stored in the system control unit 31, for example. For example, the frequency channel position information may be stored in advance in, for example, a storage device in the system control unit 31 before product shipment, or may be downloaded via a network and stored in the storage device later.
[0037]
Further, in the wireless communication system 1 according to the first embodiment of the present invention, for example, 23 frequency channels from CH1 to CH23 are used, but the first frequency channel CH1 performs communication using the lowest frequency. The 23rd frequency channel CH23 is a channel that performs communication using the highest frequency.
[0038]
In step SA11 shown in FIG. 4, the base station 10 configuring the wireless communication system 1 uses the frequency channel number information used by its own wireless communication system 1 stored in the system control unit 31, and the modulator 28 Preamble signal addition processing is performed. The process of adding frequency channel number information to the preamble signal is a process of setting the period Tw of the preamble signal so as to match the frequency band (number of frequency channels) used by the own system. For example, if the number of channels used by the wireless communication system 1 is 1, the cycle of the preamble signal is set to Tw. If the number of channels is 2, the cycle of the preamble signal is set to Tw / 2. If the number is 3, the cycle of the preamble signal is set to Tw / 4. In the example shown in FIG. 6, since communication is performed using three frequency channels from CH7 to CH9, a preamble signal having a period Tw / 4 is included in the control information. By this processing, frequency channel number information can be included in the preamble signal.
[0039]
When the base station 11 in the wireless communication system 1 according to the present embodiment sets a frequency channel used by its own communication system, another wireless communication system different from that of the base station 11 is not in use, the influence of interference, etc. On the condition that there is no such as, a frequency channel (frequency band) having the smallest possible number is assigned as defined in the regulations regarding the wireless communication system according to the present embodiment. In the radio communication system according to the present embodiment, since other radio communication systems are using frequency channels CH1 to CH6, the frequency band of the own communication system is allocated to frequency channel CH7 and thereafter.
[0040]
In step SA12, the base station 10 transmits the control information to which the preamble signal is added to the terminal station 11 in the region 61 using the frequency band of the frequency channel 7 (CH7). The control information is preferably transmitted from the base station at the beginning of one frame. According to the frequency channel position information defined in advance, the frequency channel for transmitting the control information is only the frequency channel having the smallest frequency channel number CH7 among the three frequency channels (CH7 to CH9) to be used. is there. Therefore, control information is not transmitted in the region 62 of the frequency channel CH8 and the region 63 of the frequency channel CH9.
[0041]
Next, in step SB21, the terminal station 11 searches for a frequency channel including control information of its own wireless communication system. In this step, the terminal station 11 has the control information including the preamble signal placed on the smallest frequency channel number (frequency channel using the lowest frequency band) in the channel used by the wireless communication system of the terminal station 11. Is previously known from the frequency channel position information. Therefore, starting from the frequency channel having the smallest number (in this case, CH1), the frequency channels are sequentially scanned while incrementing the number of frequency channels until the preamble signal of the own communication system is captured.
[0042]
At this time, the terminal station 11 detects the period of the preamble signal and the like of the preamble signal using the information detector 26 by the autocorrelation method as described above. Therefore, the preamble signal can be detected more easily and more quickly than when the frequency band information is detected by demodulating the control information (step SB22).
[0043]
Next, in step SB23, the system control unit 31 analyzes information such as the period of the preamble signal detected in step SB22, and recognizes the number of frequency channels used by its own system. For example, when a preamble signal is detected in 7 channels CH7 and the period of this preamble signal is Tw / 4, the channel with the lowest number (low frequency side channel) used by the communication system is determined by the frequency channel position information. Since it is a rule to put control information on (channel), it can be recognized that the frequency channels used by its own wireless communication system are three channels from CH7 to CH9.
[0044]
When the terminal station 11 recognizes the frequency band used by its own system, in the next step SB24, the terminal station 11 transmits a transmission / reception request signal (in area 67) to the base station 10, and transmits / receives the transmission / reception time and frequency channel to the base station 10. Make a usage request.
[0045]
In step SA13, the base station 10 receives the transmission / reception request signal from the terminal station 11, and receives the transmission / reception request time and the request for the number of frequency channels for the base station 10 and other terminal stations 12, 13 other than the terminal station 11. Adjustment is performed, and a frequency channel and a time domain (time slot) are allocated to itself and other terminal stations (step SA14).
[0046]
In step SA15, the base station 10 similarly receives control information including information on allocation of frequency channels and time slots in the transmission time region of control information in the (N + 1) th frame next to the Nth frame. It transmits toward the terminal station which comprises its own radio | wireless communications system.
[0047]
In step SB25, the terminal station 11 receives the control information transmitted from the base station 10, and demodulates the control information by the demodulator 25, whereby information relating to its own transmission / reception time and frequency channel (including the number of used channels). Is detected.
[0048]
Thereafter, in step SA16, the base station 10 performs data transmission processing (performed in the downlink phase) and reception processing (performed in the uplink phase) as shown in FIG. In step SB26, the terminal station 11 performs a data reception process (downlink phase) and a transmission process (uplink phase).
[0049]
As described above, a preamble signal including information on the number of frequency channels that can be used for communication is sent on the frequency channel having the smallest number among the frequency channels used by itself, and the channels are scanned in order from the smallest frequency number. By performing the above, it becomes possible to efficiently search for a channel and a frequency band used by the own wireless communication system. In addition, the base station of the radio communication system according to the present embodiment can transmit control information only on one specific frequency channel and can prevent control information from being transmitted on other frequency channels. In this case, power consumption can be reduced compared to the case where control information is transmitted in all frequency channels. Further, in a frequency channel that does not transmit control information, the base station or the terminal station can transmit and receive information different from the control information such as a data signal, so that the frequency channel can be used effectively.
[0050]
Next, a radio communication system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 to 5 are the same as those of the wireless communication system according to the first embodiment, and these drawings are also referred to as appropriate.
[0051]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of using frequency channels used by the wireless communication system according to the second embodiment of the present invention. In the usage example of the frequency channel in the radio communication system according to the present embodiment, the frequency channels (frequency bands) used by the radio communication system 1 are the channel CH17 and the channel CH18, and the own radio communication transmitted by the base station 10 is performed. The frequency channel position information used by the system stipulates that the base station sends the frequency channel with the highest number used by its communication system. However, the rules regarding the cycle of the preamble signal corresponding to the number of frequency channels are the same.
[0052]
In order to shorten the search time for the control information as much as possible, the terminal station 11 has the highest possible number (high frequency) unless there is interference with other wireless communication systems or the frequency band that it wants to secure cannot be secured continuously. Side) is assigned as a frequency channel for transmission of control information.
[0053]
In the example illustrated in FIG. 7, it is assumed that the frequency channel CH22, the frequency channel CH21, and the frequency channel CH19 are channels that are being used by another wireless communication system. In this case, the frequency channel CH20 is vacant, but when the communication system of its own wants to use frequency channels (bands) for two channels, only one channel of the frequency channel CH20 is “I want to secure itself”. “Frequency band cannot be secured continuously”. Therefore, frequency channels CH18 and CH17 are allocated.
[0054]
On the other hand, the terminal station 11 knows in advance that the control information including the preamble signal is on the largest channel number in the channel used by its own system. Therefore, the scanning is sequentially performed while the number of channels is decremented from the frequency channel having the highest number (CH23 in FIG. 7) until the preamble signal of the communication system of the user is captured.
[0055]
The terminal station 11 can recognize a channel and a frequency channel (band) used by its own system based on the detected preamble signal period and the above-mentioned rule. That is, the terminal station 11 receives the preamble signal on the frequency channel CH18, and if the cycle of the preamble signal is Tw / 2, the two consecutive channels of the frequency channels CH17 and CH18 are the frequency channels used by itself. I can recognize that there is.
[0056]
As in the radio communication system according to the present embodiment, the control information added to the preamble signal including the frequency channel number information may be added to the channel with the largest number. Also in the radio communication system according to the present embodiment, as in the case of the radio communication system according to the first embodiment, the frequency channel number (frequency band) used by itself can be searched easily and quickly.
In addition, when 2 continuous channels cannot be secured, it may be specified in advance that communication is performed using a frequency channel for 1CH as a second best measure.
[0057]
Next, the radio | wireless communications system by the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of using frequency channels different from those in FIGS. 6 and 7. 1 to 5 are the same as those in the first and second embodiments, and will be described with reference to them as appropriate.
[0058]
In the use example of the frequency channel in the radio communication system according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the number of frequency channels (frequency band) used by the radio communication system 1 is from the frequency channels CH6 to CH10. The control information obtained by adding the information on the frequency channel (frequency band) used by the own radio communication system transmitted by the base station 10 to the preamble signal is the lowest-numbered channel used by the own communication system. And the highest numbered channel. Here, the preamble signal added to the minimum channel is referred to as “preamble small signal”, and the preamble signal added to the maximum channel is referred to as “preamble large signal”.
[0059]
As described above, since the base station 10 has a provision for placing the control information on the lowest numbered channel and the highest numbered channel used by its communication system, the terminal station 11 searches for the control information. In order to reduce the time required for the transmission as much as possible, the frequency that is permitted to be used, unless there is interference with other radio communication systems or the frequency band to be secured cannot be secured continuously. A frequency channel close to the maximum channel and the minimum channel of the channel is assigned as a frequency channel for transmitting control information.
[0060]
In the frequency channel usage example (FIG. 8) of the radio communication system according to the present embodiment, other radio communication systems are in use from frequency channel CH1 to frequency channel CH5 and from frequency channel CH22 to frequency channel CH12. , 5 consecutive channels from the frequency channel CH6 to the frequency channel CH10 can be allocated for own communication.
[0061]
The terminal station 11 knows in advance that the control information including the preamble signal is placed on the largest frequency channel and the smallest frequency channel among the frequency channels used by its own system. Accordingly, the terminal station 11 firstly has the lowest frequency channel (CH1), the next highest frequency channel (CH22), the second lowest frequency channel (CH2), and the second. The frequency channel is searched alternately in the order of a large number of frequency channels (CH21), and sequentially searched until either one of the preamble small signal and the preamble large signal of the communication system is captured.
[0062]
In the above frequency channel search method, the lowest-numbered frequency channel is searched first. However, as a search procedure, the highest-numbered frequency channel is searched first and then the lowest-numbered frequency channel. You may make it search.
[0063]
Next, when the preamble small signal is found first, the frequency channel with the next highest number (frequency channel CH8 in the example of FIG. 8) next to the frequency channel (for example, the frequency CH7 in the example of FIG. 8) where the preamble small signal is found. ). In this way, the frequency channels to be searched may be incremented one channel at a time until a large preamble signal is found.
[0064]
On the other hand, when the preamble large signal is found first, the frequency channel having the next smallest number is searched for after the frequency channel where the preamble large signal is found. In this way, it is only necessary to decrement frequency channels to be searched one by one until a preamble small signal is found.
[0065]
By using the search method described above, the terminal station 11 can shorten the search time for the preamble signal as compared with a method in which the terminal station 11 simply searches sequentially from the smaller or larger numbered frequency channels.
[0066]
If the terminal station 11 detects a preamble signal having a period indicating the minimum frequency channel and a preamble signal having a period indicating the maximum frequency channel, the terminal station 11 can recognize all the frequency channel numbers used by its own system. In the example of FIG. 8, if the preamble signal (period Tw) of the minimum channel is received by the frequency channel CH6 and the preamble signal (period Tw / 2) of the maximum channel is received by the frequency channel CH10, the frequency channel CH10 is transmitted from the frequency channel CH6. It can be recognized that the five channels are frequency channels used by the user.
[0067]
In the above case, two types of preamble signal cycle patterns may be set, for example, the cycle of the preamble signal of the minimum channel is set to Tw, and the cycle of the preamble signal of the maximum channel is set to Tw / 2. In many cases, it is particularly effective for searching for a frequency channel to be used quickly and easily.
[0068]
As described above, when the radio communication system according to each embodiment of the present invention is used, in a radio communication system capable of simultaneously using a plurality of frequency channels, the terminal station can easily set the channel and frequency band used by its own radio communication system. Can be recognized.
[0069]
Since the terminal station can efficiently search for control information as compared with a method of searching for frequency channels in order, the search time can be shortened as a result.
[0070]
Since the base station can limit the channel for transmitting control information to a specific channel, the power required for transmission can be reduced compared to a method of transmitting control information in all channels, thereby saving power. Is possible.
[0071]
In addition, since the base station and the terminal station can transmit and receive other information different from the control information using a free channel, the frequency channel and the time domain can be efficiently used.
[0072]
As mentioned above, although this invention was demonstrated along embodiment, this invention is not restrict | limited to these. It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, improvements, and combinations can be made.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the wireless communication system of the present invention, in a wireless communication system that can simultaneously use a plurality of frequency channels, a terminal station can easily recognize the frequency channel used by its own wireless communication system.
[0074]
Since the terminal station can efficiently search for control information as compared with a method of searching for frequency channels in order, the search time can be shortened as a result.
[0075]
Since the base station can limit the channel for transmitting control information to a specific channel, it can reduce the power required for transmission compared to the method of transmitting control information in all channels and save power. Is possible.
[0076]
In addition, since the base station and the terminal station can transmit and receive other signals different from the control information using a free channel, the frequency channel and the time domain can be efficiently used.
[0077]
The present specification includes the following disclosure.
(Appendix)
1. 19. The base station or terminal station according to claim 1, further comprising an information detector that detects the number of frequency channels without demodulating the first information.
2. A wireless communication system including a base station and a terminal station and capable of communicating using continuous frequency channels among a plurality of frequency channels, wherein the base station has frequency channel number information on the number of frequency channels used by the base station, A radio communication system, wherein frequency channel position information relating to a frequency channel position used by itself is transmitted to the terminal station.
3. The wireless communication system according to supplementary note 2, wherein the frequency channel position information is detected by a frequency channel carrying the frequency channel number information.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a radio communication system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a base station or a terminal station constituting the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a communication data structure of the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing an operation of the base station of the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of a terminal station of the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a usage example of frequency channels in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a usage example of frequency channels in a wireless communication system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of using frequency channels in a wireless communication system according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless communication system, 10 ... Base station, 11, 12, 13 ... Terminal station, 21 ... Transmission / reception antenna, 22 ... Antenna duplexer, 23 ... RF / IF receiver, 24 ... A / D converter, 25 ... Demodulator, 26 ... Information detector, 27 ... Bus controller, 28 ... Modulator, 29 ... D / A converter, 30 ... RF / IF transmitter, 31 ... System controller, 41 ... Frame, 42 ... Control information , 43 ... downlink phase, 44 ... uplink phase, 45 ... preamble, 46 ... data payload, 61, 62, 63 ... time domain of control information.

Claims

A wireless communication system including a base station and a terminal station and capable of communicating using a plurality of frequency channels, wherein the base station uses first information regarding the number of frequency channels used by itself as a frequency used by the base station. The frequency information is transmitted to the terminal station on a specific frequency channel defined by frequency channel position information including second information on which frequency channel is used to transmit the first information. Wireless communication system.

The said 1st information is a preamble signal in the control information which the said base station sends for every flame | frame, Comprising: It transmits by including in the preamble signal which has a different period according to the said frequency channel number. The wireless communication system described.

The wireless communication system according to claim 1 or 2, wherein the specific frequency channel is only a frequency channel on a lowest frequency side among frequency channels used by the wireless communication system of the wireless communication system.

3. The radio communication system according to claim 1, wherein the specific frequency channel is only a frequency channel on a highest frequency side in a frequency channel used by the own radio communication system. 4.

The said specific frequency channel is two frequency channels of the frequency channel of the lowest frequency side and the highest frequency side of the frequency band which an own radio | wireless communications system uses, The frequency channel of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Wireless communication system.

The first information regarding the number of frequency channels used by itself is used for a radio communication system including a base station and a terminal station and capable of communicating using a plurality of frequency channels. A base station, wherein the base station transmits the information on a specific frequency channel defined by frequency channel position information including second information on which of the frequency channels transmits the first information .

The base station according to claim 6, wherein the frequency channel that does not transmit the first information in the frequency channel used by the self does not transmit any signal in a time domain in which the first information is transmitted. .

The frequency channel that does not transmit the first information in the frequency channel used by itself transmits a signal other than the signal related to the first information in a time domain in which the first information is transmitted. The base station according to claim 6.

The allocation of the frequency channel used by the own radio communication system starts with the frequency channel having the lowest frequency among the empty frequency channels that are not used by other radio communication systems and usable by the own radio communication system. Allocation is made toward the higher frequency by the number of frequency channels used by the self, and the specific frequency channel is a frequency channel having the lowest frequency among the frequency channels used by the self radio communication system. The base station according to claim 6.

The allocation of the frequency channel used by the own radio communication system starts from the frequency channel having the highest frequency among the empty frequency channels that are not used by the other radio communication system and can be used by the own radio communication system. The number of frequency channels used by itself is allocated toward a lower frequency, and the specific frequency channel is a frequency channel having the lowest frequency among the frequency channels used by the own wireless communication system. The base station according to claim 6.

The allocation of the frequency channel used by the own radio communication system is not the other radio communication system, and the frequency channel having the lowest frequency among the empty frequency channels that can be used by the own radio communication system Compare the difference between the frequency channel with the lowest frequency of the frequency channel and the frequency channel with the highest frequency in the available frequency channels that can be used by your wireless communication system, and select the frequency channel with the smaller difference. Allocation is made from the frequency channel used by itself to the frequency channel having the larger difference by the number of frequency channels used by the self, and the specific channel is the frequency channel used by the own wireless communication system, Frequency channel with lowest frequency and highest frequency The base station according to claim 6, characterized in that in the frequency channel having.

A base station and a terminal station, which are suitable for use in a wireless communication system capable of communicating using a plurality of frequency channels, wherein the base station has a first number of frequency channels used by its own wireless communication system; A specific frequency channel defined by frequency channel position information including a second information regarding which frequency channel of the frequency channel used by the first information is transmitted. A terminal station, comprising: an information detector that receives a signal transmitted on the mobile station and identifies first information including a frequency channel used by the wireless communication system of the mobile station.

It is suitable for use in a radio communication system including a base station and a terminal station and capable of communicating using a plurality of frequency channels, and the first frequency channel in any one of the frequency channels used by its own radio communication system . The first information transmitted from the base station only on the lowest frequency channel specified by the frequency channel position information including the second information regarding whether to transmit the information of the wireless communication system, Until a signal including the first information on the number of frequency channels used by the receiver is received, the frequency channel having the lowest frequency among the plurality of frequency channels is sequentially searched from the frequency channel toward the higher frequency channel side. Characteristic terminal station.

It is suitable for use in a radio communication system including a base station and a terminal station and capable of communicating using a plurality of frequency channels, and the first frequency channel in any one of the frequency channels used by its own radio communication system . The first information transmitted from the base station only on the highest frequency channel defined by the frequency channel position information including the second information regarding whether to transmit the information of the wireless communication system, Until a signal including the first information on the number of frequency channels used by the receiver is received, the frequency channel having the highest frequency among the plurality of frequency channels is sequentially searched from the frequency channel toward the lower frequency channel side. Characteristic terminal station.

A base station and a terminal station, which are suitable for use in a wireless communication system capable of communicating using a plurality of frequency channels, wherein the base station has a first number of frequency channels used by its own wireless communication system; A signal including information, which is defined by frequency channel position information including second information regarding which frequency channel of the frequency channels used by the own wireless communication system is used to transmit the first information . A terminal station that receives a signal transmitted only on the two frequency channels of the lowest frequency side and the highest frequency side, and the frequency channel search method used by its own radio communication system is the frequency channel with the highest frequency. If the signal cannot be received in the first step, and the frequency channel having the lowest frequency is searched. A second step of searching for a channel, and if the signal cannot be received even in the second step, the second step of searching for the highest frequency channel among the unsearched frequency channels and attempting to receive control information And when the signal cannot be received even in the third step, a fourth step of searching for a frequency channel having the lowest frequency among unsearched frequency channels and attempting to receive the signal. And a terminal station that repeats the search for the signal on the frequency channels of the high frequency side and the low frequency side until the signal is received thereafter.

16. The terminal station according to claim 15, further comprising: a frequency channel that is one lower than a frequency channel when the signal is received in the first step and the third step after receiving the signal. In order, the second signal including the first information in a frequency channel different from the signal is searched, and when the signal is received in the second step and the fourth step, the frequency is The terminal station searches for the second signal in order from a frequency channel one higher than the channel.

A base station and a terminal station, which are suitable for use in a wireless communication system capable of communicating using a plurality of frequency channels, wherein the base station has a first number of frequency channels used by its own wireless communication system; A specific frequency channel defined by frequency channel position information including information and including second information on which frequency channel of the frequency channel used by the first information is transmitted , A terminal station that receives a signal transmitted only on the two frequency channels of the lowest frequency side and the highest frequency side in the frequency channel used by the own wireless communication system, and the frequency used by the own wireless communication system The channel search method includes a first step of searching for a frequency channel having the lowest frequency, and the signal in the first step. A second step of searching for a frequency channel with the highest frequency when reception is impossible, and a frequency channel with the lowest frequency among unsearched frequency channels when the signal cannot be received even with the second step. And searching for a frequency channel with the highest frequency among unsearched frequency channels by searching for a third step that attempts to receive control information and if the signal cannot be received even in the third step, And a fourth step of attempting to receive the signal, and thereafter repeating the search for the signal through the frequency channels of the low frequency side and the high frequency side until the signal is received.

18. The terminal station according to claim 17, further comprising: when receiving the first signal in the first step and the third step after receiving the signal, select one from a frequency channel. Searching for a second signal in a frequency channel different from the first signal in order from the higher frequency channel, and receiving the signal in the second step and the fourth step, the frequency channel A terminal station that searches for the second signal in order from a frequency channel one level lower.