JP4021367B2 - 基地局と移動局及び無線通信システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は基地局と移動局及び無線通信システムに関し、特に、他の無線通信システムとの間における干渉を防止する通信技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近、2.4GHz帯又は5GHz帯等の周波数を利用する無線通信システムが利用されつつある。これらの周波数帯においては、それを利用するための特別な免許が不要である。例えば、ISMバンド(Industrial, Science, and Medical band)を用いて無線LAN(Local Area Network)を構築する無線通信システムが規格化されている。
【0003】
上記の無線通信システムとしては、例えば、時分割多重接続方式、すなわちTDMA(Time Divisional Multiple Access:TDMA)方式がある。TDMA方式は、同一の周波数帯において異なる時間領域を各移動局に割当て通信を行う方式である。TDMA方式による無線通信システムは、無線通信を行うための時間領域の割当通知を含む制御信号の発信を行う基地局と、制御信号を発信しない複数の移動局からなる集中制御方式と、基地局を利用せずに通信局(端末)がお互いに通信要求を行う分散制御方式の無線通信システムとを含む。
【0004】
集中制御方式による無線通信システムとしては、ARIB(電波産業会)のRCR STD−28(PHS)やSTD−T70(HiSWANa)、STD−T72(wireless1394)、ETSI(欧州通信標準化機関)のHiper LAN/2、また業界団体によるBluetooth等が存在する。また、基地局信号を利用せずに通信端末がお互いに通信要求を行う分散制御方式の無線通信システムとしては、IEEE802委員会の802.11a、ARIBのRCR STD−T33、STD−T71(CSMA/CA)等がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
これらの規格に基づいて製造された無線通信機器では、同一の地域で同一の周波数で種々のシステムが通信を行うことも想定される。すなわち、同じ地域内において同じ周波数帯で通信を行うことによる、他の無線通信システムとの相互干渉が問題になる場合がある。そのため、他の無線通信システムとの相互干渉を回避し、共存を可能とするための方式が様々に提案、規格化されている。
【0006】
例えば、802.11a、STD−T71のCSMA/CA方式、ランダムバックオフ方式、STD T−70、71、72のキャリアセンス方式、STDT−71の基地局間同期方式、Hiper LAN/2のDynamic Frequency Selection方式などがある。
【0007】
図18は一般的なTDMA方式の集中制御方式の無線通信システムにおけるネットワーク構成例を示した図である。図19は、一般的なTDMA方式のうち集中制御方式の無線通信システムにおけるシーケンス例とフレーム構成例とを示す図である。
【0008】
図18に示すように、無線通信システム210は、通信時間領域の集中調整を行うための1つの基地局211と2つの移動局212、213と、基地局211と接続される広域ネットワーク(Wide Area Network)201とを含んでいる。図19に示すように、基地局211は、基地局211自身の送信データ252と、移動局212の送信データ253と、移動局213の送信データ254との送信時間領域の割り当てを行う。より詳細には、基地局211は、その制御情報251に載せて送信時間領域の割り当て情報を含む情報を送信することにより、無線通信システム210内でデータの衝突が発生しないように時間領域の管理を行う。
【0009】
しかしながら、無線通信システム210内における有効利用可能な周波数帯域は限られている。特に、免許を必要としない周波数帯域は、複数の異なる無線通信システムが混在して利用する可能性が高いため、他の無線通信システムからの電波干渉により自己の無線通信システムの伝送効率が低下してしまう場合がある。電波干渉を回避するために、ある一定期間毎にキャリアセンスを行う方式が一般的である。キャリアセンス方式とは、通信を開始する前にキャリアセンスにより自己が送信しようとする周波数チャンネルが空いているか否かの確認を行い、空きがある旨を確認した後に通信を開始する方式である。
【0010】
しかしながら、キャリアセンス方式は、自己が送信しようとする前の、ある特定の期間中のみ同一周波数帯で電波を送出している無線装置の検知を行う方式である。従って、キャリアセンスを行う期間は限られている。自己の無線通信システムが通信可能状態にあり、かつ、実際の通信を行っていない期間内に他の無線通信システムがキャリアセンスを行うと、他の無線通信システムは、送信しようとする周波数帯が空いていると判断し、この判断に従って他の通信無線システムは通信を始めてしまう。かかる場合に、自己の無線通信システムと他の無線通信システムとの双方が干渉を起こし、双方の無線通信システムの伝送効率が著しく低下するという問題がある。
【0011】
キャリアセンス方式における干渉の問題を回避するための方式として、キャリアセンスを周波数チャンネルが空くまで続ける方式(p−persistentCSMA/CD方式)や、キャリアセンスに加えて、フレーム送信前にランダムパルスを発信して、衝突を検知する方式(ランダムパルス送出CSMA/CA方式)がある。
【0012】
しかしながら、CSMA/CD方式やCSMA/CA方式などの方式を用いた場合でも、自己の無線通信システムが送信するフレーム内に空き時間領域がある場合には、他の無線通信システムは、自己の無線通信システムに空きがあると判断し通信を開始してしまう可能性がある。さらに、無線通信システム全体の利用時間領域に空きがあると、電波の利用効率が低下し、電波資源を有効に利用するという観点からの問題がある。
【0013】
本発明の目的は、同一周波数帯を使用する他の無線通信システムによる干渉を防止でき、かつ無線通信システム全体の利用時間領域の利用効率を上げる技術を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、第1の無線通信システムを構成し、第1の移動局の通信を制御する第1の基地局であって、前記第1の基地局と前記第1の移動局との間のデータ信号を送受信するための第1のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、前記第1の基地局の制御エリア内における、前記第1の無線通信システムとは異なる第2の無線通信システムを構成する第2の基地局又は第2の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、該無線局検出手段により、前記第2の基地局又は前記第2の移動局の存在が検出された場合に、前記第1のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第1の空白時間領域のうちの少なくとも一部期間を、ダミー信号送信用の時間領域として割り当てる第1のダミー信号割り当て手段とを備えることを特徴とする第1の基地局が提供される。
【0015】
前記無線局検出手段は、通信を行っている端末が前記第1の移動局か否かを、受信信号に基づいて識別する識別手段を備え、前記第1の移動局から受信する前記受信信号以外の信号を受信した場合に、前記第2の無線通信システムを構成する前記第2の基地局又は前記第2の移動局が、前記第1の通信システムのサービスエリア内に存在すると判断するのが好ましい。また、前記識別手段は、到来波を復調した際に、前記第1の無線通信システムに属する旨の情報を得られるか否かにより識別することができる。さらに、前記第2の移動局に対して、前記ダミー信号の送信出力電力レベルを指定する手段を有する。
【0016】
つまり、基地局は、自己の無線通信システムに属する移動局と通信を行うためのデータ信号送受信領域に、データ信号を割り当てる。前記基地局が、キャリアセンスにより自己の無線通信システムではない無線局を検知した場合であって、かつ前記データ信号送受信領域にデータ信号を割り当て可能な領域(空白期間)が存在していれば、ダミー信号をその空白期間に割り当てる。更に、基地局は前記ダミー信号の送信電力レベルを、他の無線通信システムの存在の有無と、他の無線通信システムからの受信信号レベル等の情報に基づいて割り当てる。
【0017】
このような手段により、前記基地局が移動局と通信を行う一期間(1フレーム)に信号を送信していない空白領域をなくすことにより、他の無線通信システムに属する通信装置のキャリアセンスの誤認識を防止させることができ、結果として送信電波の衝突により干渉を防止することができる。
【0018】
また、基地局が、他の無線通信システムの存在を認識しない場合には、余分なダミー信号を送信する必要がないので、無線通信装置を構成する通信装置の省電力化に寄与できる。更に、このダミー信号を発信しない期間においては、まだ基地局と接続が行われていない移動局が発信する、前記基地局に対するデータ送受信要求に対する信号を受信するための期間が確保できる。
【0019】
本発明の他の観点によれば、第1の無線通信システムを構成し、第1の移動局の通信を制御する第1の基地局であって、前記第1の基地局と前記第1の移動局との間のデータ信号を送受信するための第1のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、前記第1の基地局のサービスエリアに前記第1の無線通信システムとは異なる第2の無線通信システムを構成する第2の基地局又は第2の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、前記無線局検出手段により、前記第2の基地局又は前記第2の移動局の存在が検出された場合には、前記第1のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第1の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に対して、前記第1のデータ信号送受信時間領域に割り当てられたデータ信号の全て若しくは一部を再送信用として使用する第2のデータ信号送受信領域として再割り当てを行うデータ信号再割り当て手段とを備えることを特徴とする第1の基地局が提供される。
【0020】
さらに、前記第1及び第2のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第2の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に、ダミー信号を送信する為に、送信用のダミー信号を割り当てる第2のダミー信号割り当て手段を備えるのが好ましい。さらに、前記第1の移動局に対して、前記ダミー信号の送信電力レベルを指定する手段を有する。前記ダミー信号の送信出力レベルは、前記第2の基地局又は前記第2の移動局の存在の有無と、前記第1の基地局が例えばキャリアセンス処理により取得した前記第2の基地局又は前記第2の移動局の受信信号電力レベルとに、基づいて指定される。前記ダミー信号は、前記第1の基地局が制御しない前記第2の基地局又は前記第2の移動局が行うキャリアセンス処理の際に、前記第2の基地局又は前記第2の移動局に対して、通信を行っている前記第1の基地局又は前記第1の移動局の存在を認識させる信号であるのが好ましい。前記ダミー信号は、間欠的に送信される信号であり、さらに、前記第2の基地局又は前記第2の移動局がキャリアセンス処理を行う期間内に、少なくとも1回は送信される。前記ダミー信号は、少なくとも1OFDMシンボル分の長さのOFDM変調信号を、前記第2の基地局又は前記第2の移動局がキャリアセンスを行う期間に1回は送信する。
【0021】
つまり、基地局は、自己の無線通信システムに属する移動局と通信を行うためのデータ信号送受信領域に、データ信号を割り当てる。前記基地局が、キャリアセンスにより自己の無線通信システムではない無線局を検知した場合であって、かつ前記データ信号送受信領域にデータ信号を割り当て可能な領域(空白期間)が存在していれば、前記データ信号の一部あるいは全てを空白期間に再割り当てを行う。前記データ信号の再割り当てを行った後に空白期間がなお残っている場合には、更に、残りの空白期間にダミー信号を割り当てる。更に、基地局は前記ダミー信号の送信電力レベルを、他の無線通信システムの存在の有無と、他の無線通信システムからの受信信号レベル等の情報に基づいて割り当てる。
【0022】
このように、前記基地局が移動局と通信を行う一期間(1フレーム)に信号を送信していない空白期間にデータ信号の一部あるいは全てを再割り当てすることにより、データの送受信の二重化を行うことができるので、無線通信システムのデータ送受信の誤りが低減する。第1の手段で示す効果と同様の効果もある。
【0023】
【発明の実施の形態】
本明細書において、無線通信システムを制御する制御信号を発信する局を基地局と称する。基地局は、アクセスポイント、ポーリングマスタ、ハブステーション又は制御局等と呼ばれることもある。一方、通信を行う各機器を移動局と称する。移動局は、例えば、端末又はステーションなどと称されることもある。ノートPCやPDAなども無線通信システムを備えていれば移動局として機能する。
【0024】
本明細書において、ダミー信号とは、実質的にデータの送受信又は通信装置の制御などに「実質的に関係しない」信号のことである。「実質的に関係しない」とは、前に送られたデータ信号と同様の内容のデータを含んでいても、相手方にデータの内容を伝達することを目的とせず、実質的には無線通信を行っている通信装置が存在することを伝えるだけの意味しか有していない信号のことである。
【0025】
また、第1の無線通信システムに属する第1の基地局及び第1の移動局、第2の無線通信システムに属する第2の基地局及び第2の移動局との用語は、同じ通信仕様で通信を行うことが出来る通信装置を便宜上区別したものであり、実際には、第1の無線通信システムと第2の無線通信システムとは、いずれの基地局の制御下に置かれているかなどを識別できるように構成されている必要がある。
【0026】
“データ信号”とは、基地局と移動局間の通信に使用する変復調可能なあらゆる信号を示しており、基地局が移動局を制御するために発する制御信号等もデータ信号に含まれるものとする。
【0027】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して、詳細に説明する。図1は、本発明の一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。本発明の一実施の形態による無線通信システム10は、基地局11と、移動局12、13、14とを含んで構成されるTDMA(時分割多元接続方式)分散制御方式の無線通信システムであり、基地局11は例えば広帯域ネットワーク1と接続され、インターネット等のデータのやり取りが可能となっていても良い。
【0028】
無線通信システム1は、例えば、5.16GHzから5.24GHz帯の周波数帯を使用し、4つの周波数チャネルが利用可能な信号周波数帯域20MHzのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)通信方式の無線通信システムである。
【0029】
一方、無線通信システム20は、無線通信システム10と同一の周波数帯域を使用する無線通信システムであり、移動局21と移動局22とを含んで構成されている。例えば、無線通信システム20は、前述したIEEE802.11a方式のような分散制御方式の通信システムであり、送信する前にキャリアセンスを行い、周波数帯域が他の無線通信システムに使用されているか否かを確認した後に、送信を行う機能を有している。尚、基地局又は移動局等の無線通信システムを構成する局は、無線局と称する。
【0030】
図2は、本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移動局の構成例を示した機能ブロック図である。図1及び図2に示すように、無線通信システム10を構成する基地局又は移動局は、アンテナ29と、アンテナ共用器32と、RF/IF受信器33と、信号強度検出器34と、A/D変換器35と、復調器36と、バス制御部38と、変調器39と、D/A変換器40と、RF/IF送信器41と、通信制御部31とを有している。さらに、RF/IF送信器41は、送信出力電力を大幅に増幅するためのパワーアンプ(PA)42を含んでいる。
【0031】
尚、基地局11と各移動局12、13、14とのそれぞれの構成は、通信制御部31の一部の機能が異なるが、ほぼ同様の構成を有している。基地局11と移動局12、13、14との送受信に関する機能の違いは、主として、基地局11が、制御信号あるいはデータ信号の時間領域の割当てと、データ信号の再割り当てと、ダミー信号の割り当てとに関する機能を有している点である。
【0032】
無線通信システム20を構成する移動局21、22のブロック構成についても、前述の無線通信システム10とほぼ同様であるが、無線通信システム10とは通信方式が異なっている。具体的には、通信制御部31の機能が分散制御方式(例えばIEEE802.11a)に適合した構成を有している点が異なる。
【0033】
次に、基地局11と移動局12〜14との動作について、図2に示す機能ブロック図に基づき説明する。送受信用アンテナ29から入力した受信信号は、アンテナ共用器32で受信側の経路が選択され、RF/IF受信器33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35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36において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38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。
【0034】
また、信号強度検出器34は、受信信号の強度を検出する機能を有しており、受信感度(信号対ノイズ比)の計測ができる。復調器36は、受信感度の計測手段の1つである受信データの誤り率を計測する機能を有しており、受信信号のBER(ビットエラーレート:Bit Error Rate)やPER(パケットエラーレート:Packet Error Rate)等を計測できる。
【0035】
例えばパーソナルコンピュータPC等から出力されたデータ(Data)は、バス制御部38を経由して、変調器39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40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41において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32を経由して、送受信用アンテナ29から空中線に信号が送信される。
【0036】
通信制御部31は、基地局11又は移動局12〜14までのいずれかの通信装置において、それぞれの通信装置全体を制御する機能と、図2に示す構成要素への電源供給を制御する機能とを有している。基地局11においては、前述したように制御信号又はデータ信号の時間領域の割当て機能と、データ信号の再割り当て機能と、ダミー信号の割り当て機能とを具備している。
【0037】
図3は、本実施の形態による無線通信システムの通信フレームの構成の例を示した図である。本実施の形態による無線通信技術において用いられる通信データの構造は、ある一定時間毎に区切られたフレームを基本構成としており、1つのフレーム51−1、51−2、51−3は、基地局11が送受信に使用する周波数チャネル、送受信タイミング等を移動局12〜14までの少なくともいずれかに報知するための情報を含んだ制御情報フェイズ52と、基地局11から移動局12〜14の少なくともいずれかに対してデータ信号を送信するためのダウンリンクフェイズ53と、移動局12〜14までのいずれかから基地局11にデータ信号を送信するためのアップリンクフェイズ54とに分割されて構成されている。
【0038】
さらに、制御情報フェイズ52は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル55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1〜N(56−1から56−n)までとを含んで構成されている。尚、1フレームの長さは、無線通信システム毎に規定されているが、ダウンリンクフェイズ53とアップリンクフェイズ54とに関する時間領域の長さの割合は、データ信号の通信容量等に合わせて適宜変更が可能である。
【0039】
図4及び図5は、本実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャート図であり、主に基地局11に関する動作例を示す図である。また、図6は、他の無線通信システムの探索方法を詳細に説明するためのフローチャートであり、図7は、ダミー信号の送信出力電力レベルの設定基準の例を示した図である。尚、説明の簡単化のために、通信を行う基地局と移動局の構成要素は、図8に示す構成とする。適宜、図1から図3までを参照する。また、図6を用いてステップS11における処理方法について、以下に詳しく説明する。また、図7を用いて、ダミー信号の基準レベルの設定方法についても述べる。更に、この説明では送受信を行うフレームは、N番目の通信フレーム51−2であるとする。
【0040】
ここで、無線通信システムの動作フロー全体を説明する前に、ステップS11の処理について、図6と図7を使用して詳細に説明を行う。
ステップS11−1で、基地局11は、自己が送信を行う前に、一定期間毎に(例えば4ms)必ず一定期間(例えば40OFDMシンボル分の期間:1OFDMシンボルは4μs)、基地局11に到来する電波の電力を信号強度検出器34により検出を行う。ステップS11−2で、基地局11は、信号強度検出器34の値を元にして前段の電力損失を補正して求めることができる到来波のアンテナ端での電力値が、ある一定の閾値以上(例えば−62dBm)であるか否かを判断する。ある一定の閾値以上であれば、他の無線通信装置が存在しているものと判断しステップS11−3の処理を行う。一方、閾値を満たしていない場合には、基地局11は、ステップS11−4の処理を行い、“通信中の無線通信装置は存在しない”旨の判断を行う。ステップ11−3で、基地局11は、到来波が自己にアクセスすることを求めている自己の無線通信システムに属する無線通信装置より到来するものか、或いは他の無線通信システムに属する無線通信装置より到来するものかを判断する。
【0041】
この判断方法は、到来波を復調することが可能で、かつ自己の無線通信システムに属することを示すもの(例えば、事前に登録されたMACアドレス等)が到来波に存在した場合には、ステップS11−4において、無線通信システムに属する無線通信装置からの信号であると判断する。
【0042】
逆に、到来波を復調することができない場合、あるいは到来波を復調して自己の無線通信システムに属するものではないことが判明した場合には、ステップS11−5において、他の無線通信システムに属するものであると判断する。また、複数の無線通信装置からの到来波を検知した場合において、到来波の一部分でも他の無線通信システムに属するものが混信した状態であれば、他の無線通信システム20が存在するものと判断する。ステップS11−6において、ステップS11−4あるいはステップS11−5の判定結果と到来波の電力レベルとに基づいて、ダミー信号の出力レベルを決定する。
【0043】
図7は、ダミー信号の送信出力電力レベル設定の一例を示す図である。図7を参照して、ダミー信号の送信出力電力レベル設定方法について、説明を行う。アンテナ端での受信電力レベルが−85dBm未満の場合には、他の無線通信システムは同じエリア内に存在しないと判断して、ダミー信号を送信しない。何故なら、受信電力レベルが−85dBmは、最もデータ誤り率の低い(遠距離まで届く)変調方式(例えば、BPSK変調、符号化率r=1/2)が正常に復調できる仕様限界値であることにより、基準値に設定されている。このようにすれば、他の無線通信システムが存在しない時に、ダミー信号を送信することは無駄な電力を消費する必要がなく、自己の無線通信システムに新たにアクセスを始めようとする無線通信端末が基地局11に要求を行う機会(時間帯)を減少させてしまうこともない。
【0044】
また、基準値−85dBm以上〜−62dBm未満の場合には、法令により許容されている送信装置の最大出力+22dBmでダミー信号を出力する。つまり、−85dBm以上〜−62dBm未満の電力範囲は、電波を送信している他の無線通信システムが存在している可能性はあるが、自己の無線通信システムが通信を行っても他の無線通信システムに影響を与える可能性が小さいので、電波を送信しても良い。従って、他の無線通信システムの存在する可能性があり、かつ他の無線通信システムにこちらの存在を認識させることが必要となる。前記受信レベルの計測結果より、他の無線通信システムが自己の無線通信システムが発する電波を受信するレベルも相応に小さくなるので、自己の無線通信システムを認識させるためのダミー信号は、最大出力で送信するのが望ましい。
【0045】
また、基準値62dBm以上の場合には、他の無線通信システムが、自己の無線通信システムに干渉を起こすレベルの距離にいると判定可能であり、ダミー信号の出力を抑制しても、他の無線通信システムに自己の無線通信システムの発する電波をキャリアセンスにより認識させることが可能である。また、ダミー信号の電力レベルを減衰することにより、消費電力を削減する効果がある。ここで、出力電力−8dBmは、パワーアンプ42をバイパスした時の出力電力値であり、パワーアンプの消費電力(例えば、400mW)の低減をもたらす。
【0046】
まず、ステップS11で、基地局11は、同じエリア内において、他の無線通信システムが、同一の周波数帯を使用しているか否かを、キャリアセンスを行うことにより探索する。ステップS12で、基地局11の通信制御部31は、(N−1)番目の通信フレーム51−1のアップリンクフェイズ54において、移動局12、13から要求されたデータ信号の送受信時間領域と基地局11自身が要求するデータ信号の送受信時間領域を調整して、N番目の通信フレーム51−2におけるデータ信号の送受信時間領域を割り当てる。
【0047】
次に、ステップS13で、他の無線通信システムが自己の無線通信システムが通信を行うエリア内に存在するか否かの確認を行う。他の無線通信システムの存在が確認された場合(キャリアセンス時の受信電力レベル−85dBm以上)には、ステップS14に進み、他の無線通信システムの存在が確認されない場合(キャリアセンス時の受信電力レベル−85dBm未満)には、ステップS16に進む。
【0048】
ステップS14で、基地局11の通信制御部31は、前記割り当てたN番目の通信フレーム中に、空白期間(無線通信システム1に属する基地局と移動局のいずれも何らかの信号の送信をしていない期間)があるか否かを判断する。空白期間が通信フレーム内に存在するときは、ステップS15に進み、空白期間が通信フレーム内に存在しないときは、ステップS16に進む。ステップS15で、基地局11の通信制御部31は、データ信号を割り当てた残りの空白期間に対してダミー信号の割り当てを行う。このダミ−信号は、他の無線通信システム(例えば無線通信システム20)がキャリアセンスを行うことにより周波数チャネルの使用を認知させる信号であり、信号の種類は問わない。同時に、各空白期間におけるダミー信号の送信出力レベルについても、図7に示す送信出力レベルの基準に従い、割り当てを行う。
【0049】
ここで、ダミー信号は、空白期間の全てに割り当てられなければならないわけではなく、空白期間の一部のみに割り当てる方法もある。何故なら、ダミー信号は、他の無線通信システムのキャリアセンス期間中に少なくとも1回は送信すれば良いからである。このような例として、他の無線通信システムのキャリアセンス期間が160μsであり、かつ空白期間が640μsである場合には、ダミー信号の割り当ては、160μs周期で、1OFDMシンボル分(4μs)の幅にすることもできる。この方法の特徴として、ダミー信号は、通常のデータ送信に使用するOFDM信号が充当されるので、通常のデータ送信と同様の方法でダミー信号を変調できる。その結果、ダミー信号を送信する基地局又は移動局は、消費電力を削減できる。
【0050】
ステップS16で、基地局11の送信装置(バス制御部38、変調器39、D/A変換器40、RF/IF送信器41、アンテナ共用器32)は、割り当てたデータ信号の送受信領域(再送受信領域も含む)と、ダミー信号の時間領域と、ダミー信号の出力レベルとを、移動局12、13に対して制御信号に載せて送信を行う。ステップS17で、基地局11の送信装置は、移動局12、13に対してデータ信号を前記割り当てた送受信時間領域に従って送信を行う。
【0051】
ステップS18で、基地局の通信制御部31は、ステップS15の割り当てに基づいて、ダミー信号の送信が必要か否かを判断し、ダミー信号の送信が割り当てられている場合は、次のステップS19において、基地局11の送信装置はダミー信号の送信を行う。一方、ダミー信号を送信しない場合には、ステップS20に進む。ここで、送信するダミー信号は、他の無線通信システムの無線局が一定期間内に検知する信号であるので、必ずしもダミー信号は連続的に送信される必要性はない。ダミー信号は、少なくとも他の無線通信システムの無線局がキャリアセンスを行う期間内に、無線局がダミー信号を認知できる送信信号幅で1回以上送信されれば良い。例えば、ダミー信号は、幅2μsのパルス信号を、8μs間隔で送信する等の方法がある。これにより、消費電力の低減効果とともに、パワーアンプ等の送信装置の発熱を抑制することができる。
【0052】
ステップS20で、基地局の受信装置(アンテナ共用器32、RF/IF受信器33、信号強度検出器34、A/D変換器35、復調器36、バス制御部38)は、移動局12、13からのデータ信号を前記割り当てた送受信時間領域に従って受信を行う。この際に、移動局12あるいは移動局13にダミー信号を割り当てた時間領域に対しては、受信を行う必要が無いので受信装置に対して電源供給を停止状態あるいは低減状態(スリープモード)にすることにより、電力消費の削減を行うことができる。
【0053】
これまでの説明では、ダミー信号の送信は、ダウンリンク53では基地局11が送信し、アップリンク52では移動局12又は移動局13が送信行っている。しかしながら、ダウンリンク53でのダミー信号を、移動局12あるいは移動局13が送信し、アップリンク52でのダミー信号を、基地局11が行っても良い。
【0054】
次に、図8から図10を主に参照して、本実施の形態による基地局と移動局の具体的な動作例について説明する。適宜、図1から図7までも参照する。図8は、本実施の形態による基地局と移動局との関係を示した図である。ここでは、図1に示した無線通信システム10(前記自己の通信システム)を構成する基地局と移動局の中で、基地局11と移動局12,13とが通信を行う場合を想定する。但し、第1の無線通信システム10が通信を行うエリアには、第2の通信システム20(前記他の無線通信システム)に属する移動局21と移動局22も通信を行っている。基地局11がキャリアセンスにより計測したアンテナ端での受信電力レベルは−40dBmである。
【0055】
図9は、本実施の形態による空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図であり、図10は、空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。図9で、基地局11は、基地局11自身に対して移動局12、13に対して時間領域61で制御信号を送信するように割り当てる。基地局11は、移動局12に対しては時間領域62で基地局11からの制御信号を受信するように割り当て、移動局13に対しては時間領域63で基地局11からの制御信号を受信するように割り当てる。
【0056】
ダウンリンクフェイズにおいて、基地局11は、基地局11自身に対して時間領域64でデータ信号(DataA)を移動局12に送信し、移動局13に対して時間領域66で基地局11からのデータ信号(DataB)を送信するように割り当てる。基地局11は、移動局12に対しては時間領域65で基地局11からのデータ信号(DataA)を受信するように割り当て、移動局13に対しては時間領域68でデータ信号(DataB)を受信するように割り当てる。
【0057】
アップリンクフェイズにおいて、基地局11は、基地局11自身に対して時間領域71で移動局12からのデータ信号(DataC)を受信し、時間領域73で移動局13からのデータ信号(DataD)を受信するように割り当てる。基地局11は、移動局12に対しては時間領域72で基地局11にデータ信号(DataC)を送信するように割り当て、移動局13に対しては時間領域74で基地局11にデータ信号(DataD)を送信するように割り当てる。
【0058】
上記のような時間領域の割り当てを行った後、ダウンリンクフェイズに空白期間77−1が存在し、アップクフェイズに空白期間78−1が存在しているので、空白期間77−1にダミー信号領域77−2を、空白期間78−1にダミー信号領域78−2を割り当てる。実際には、基地局11は、基地局11自身にダミー信号領域69−2を割り当て、移動局12にダミー信号76−2を割り当てる。
【0059】
また、基地局11の通信制御部31は、キャリアセンスの受信電力結果とダミー電力レベルの設定表(図7)に基づいて、−8dBmの出力電力レベルでダミー信号を出力することを決定し、ダミー信号の時間領域の割り当て情報と共に制御情報に載せて基地局11から移動局12,13に対して送信を行う。
このように、空白期間にダミー信号を割り当てすることにより、図8に示すように無線通信システム10は、フレーム内において常に電波を送信していることになり、他の無線通信システムの誤ったキャリアセンス結果の発生を防止することができ、無線通信システムの干渉を防止できる。
【0060】
次に本発明の第2の実施の形態による無線通信技術について図面を参照して説明を行う。図11と図12とは、本発明の第2の実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャート図であり、主に基地局11に関する動作例を示す図である。図13は、他の無線通信システムが同一エリア内に存在しない状態でのデータ信号再送信時の出力電力レベル表の例を示した図であり、図14は、他の無線通信システムが同一エリア内に存在している状態でのデータ信号再送信時の出力電力レベル表の例を示した図である。
【0061】
また、この説明では送受信を行うフレームは、N番目のフレーム51−2であり、無線通信システムダミー信号の送信出力電力レベルの設定は、図7を仮定する。尚、説明の簡単化のために、通信を行う基地局と移動局の構成要素は、図15に示す構成を有しているものとする。さらに、キャリアセンスによるダミー信号の設定基準の流れはほぼ図6と同様であり、ステップS11−6で、ダミー信号出力レベルの決定処理の他に、データ信号再送信の際の出力電力レベルについて決定処理が加わっている点のみが異なるため、第1の実施の形態の例とは異なる点のみを詳細に説明する。
【0062】
本実施の形態による技術によれば、データ信号再送信時の出力電力レベルの判定基準は、ステップS11−6における、他の無線通信システムの有無を判定要素の1つとする。更に、もう1つの判定要素は、(N−1)番目のフレームで基地局11が、移動局12又は移動局13が送信するデータ信号を受信する際のアンテナ端での電力レベルの計測結果である。一般に、キャリアセンスを行う方式の無線通信システムの通信装置は、受信動作を行う際に受信電力レベルの計測も同時に行っているので、特に動作ステップが増加するわけではない。
【0063】
以下に、図11と図12を主に参照して、本実施の形態による通信動作について説明を行う。まず、ステップS101において、基地局11は、同じエリア内において、他の無線通信システムが同一の周波数帯を使用しているか否かをキャリアセンスを行うことにより探索する。ステップS102において、基地局11の通信制御部31は、(N−1)番目の通信フレーム51−1のアップリンクフェイズ54において、移動局12、13から要求されたデータ信号の送受信時間領域と基地局11自身が要求するデータ信号の送受信時間領域を調整して、N番目の通信フレーム51−2におけるデータ信号の送受信時間領域を割り当てる。
【0064】
ステップS103において、基地局11の通信制御部31は、割り当てたN番目の通信フレーム中の空白期間(無線通信システム1に属する基地局と移動局のいずれも何らかの信号の送信をしていない期間)において、データ信号の再割り当てが可能な領域があるか否かを判断する。データ信号の再割り当てが可能な空白期間が通信フレーム内に存在する場合には、ステップS104に進み、データ信号の再割り当てが可能な空白期間が通信フレーム内に存在しないときは、ステップS105に進む。
【0065】
次に、ステップS104において、基地局11の通信制御部31は、空白期間に対して優先度に基づいてデータ信号の再割り当てを行う。その際に、基地局11の通信制御部31は、最初に優先度の最も高い移動局に関係するデータ信号から再割り当てを行う。同時に、データ信号の再割り当てにおける送信出力レベルについても、図13又は図14に示す送信出力レベルの基準に従い、割り当てを行う。ステップS105で、基地局11の通信制御部31は、ステップS104でのデータ信号の再割り当てを行った残りの空白期間に対してダミー信号の割り当てが可能か否かの確認を行う。空白期間が残っていれば、ステップS106に進み、空白期間が残っていなければ、ステップS107に進む。
【0066】
ステップS106で、空白期間の残りの領域について、ダミー信号を割り当てる。同時に、各空白期間におけるダミー信号の送信出力レベルについても、図7に示す送信出力レベルの基準に従い、割り当てを行う。ステップS107で、基地局11の送信装置(バス制御部38、変調器39、D/A変換器40、RF/IF送信器41、アンテナ共用器32)は、割り当てたデータ信号の送受信領域(再送受信領域も含む)と、データ信号の再送受信領域の出力レベルと、ダミー信号の時間領域と、ダミー信号の出力レベルとを、移動局12、13に対して制御信号に載せて送信を行う。
【0067】
ステップS108で、基地局11の送信装置は、移動局12、13に対してデータ信号を前記割り当てた送受信時間領域に従って送信を行う。ステップS109で、基地局の通信制御部31は、前記ステップS104のデータ信号の再割り当てに基づいて、データ信号の再送信が必要化どうかを判断する。データ信号の再送信が割り当てられているときは、次のステップS110に進み、データ信号の再送信が割り当てられていない場合には、ステップS111に進む。ステップS110で、基地局11の送信装置は、移動局12、13に対してデータ信号の再送信を前記割り当てた送受信時間領域と出力電力レベルに従って送信を行う。
【0068】
ステップS111で、基地局の通信制御部31は、ステップS106のダミー信号の割り当てに基づいて、ダミー信号の送信が必要か否かを判断する。データ信号の送信が割り当てられているときは、次のステップS112で、基地局11の送信側装置はダミー信号の再送信を行い、データ信号の再送信が割り当てられていない場合には、ステップS113に進む。ステップS112で、基地局11の送信装置は、移動局12,13に対してダミー信号の送信を割り当てた送受信時間領域と出力電力レベルに従って送信を行う。
【0069】
ステップS113で、基地局の受信装置(アンテナ共用器32、RF/IF受信器33、信号強度検出器34、A/D変換器35、復調器36、バス制御部38)は、移動局12、13からのデータ信号を割り当てた送受信時間領域に従って受信を行う。ステップS114で、基地局の通信制御部31は、ステップS104のデータ信号の再割り当てに基づいて、データ信号の再受信が必要か否かを判断する。データ信号の再受信が割り当てられているときは、次のステップS115に進み、データ信号の再受信が割り当てられていない場合には、1フレームの期間についての通信動作は終了となる。
【0070】
ステップS115で、基地局の前記受信装置は、移動局12、13からのデータ信号を割り当てたデータ信号の再割り当て領域に従って、再受信を行う。この際に、移動局12あるいは移動局13にダミー信号を割り当てた時間領域に対しては、受信を行う必要が無いので受信装置に対して電源供給を停止状態あるいは低減状態にすることにより、電力消費の削減を行うことができる。
【0071】
これまでの説明では、ダミー信号の送信は、ダウンリンク53では基地局11が送信し、アップリンク52では移動局12又は移動局13が送信行っているが、第1の実施の形態で述べたように、ダウンリンク53でのダミー信号を、移動局12あるいは移動局13が送信し、アップリンク52でのダミー信号を、基地局11が行っても良い。
【0072】
図13は、他の無線通信システムが存在しない場合におけるデータ再送信時の出力電力レベル設定の一例を示す図であり、図14は、他の無線通信システムが存在する場合におけるデータ再送信時の出力電力レベル設定の一例を示す図である。この図13と図14を参照して、データ信号の再送信時の出力電力レベル設定方法について説明を行う。
【0073】
図13に示すように、(N−1)番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−85dBm未満の場合には、送信を行っても受信装置がいかなる変調方式の信号をも実質的に復調できないと判断して、対応する受信装置に対するデータ信号の再送信を行わない。この場合は、他の無線通信システムは存在しない(キャリアセンス時のアンテナ端での受信電力レベルは−85dBm未満)ので、空白期間を残しておいても干渉の問題は発生しない。さらに、データ信号の再送信を行わないことにより、送信装置に対して電源供給を停止状態あるいは低減状態(スリープモード)にすることにより、電力消費の削減を行うことができる。
【0074】
また、(N−1)番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−85dBm以上であり、かつ−30dBm以下である場合には、受信装置が再送信されたデータ信号に対して復調が可能な状態であり、かつ受信電力レベルが過大ではないので、最大出力電力(+22dBm)で送信を行った方が、C/N(Carrier to Noise:単位dB)が上がることによるものである。
【0075】
また、(N−1)番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−30dBm以上である場合には、記受信電力レベルが過大であり、最大出力電力(+22dBm)で送信を行った場合には、受信装置が飽和してしまう可能性が高く、かえってC/Nを低下させてしまう。そこで、出力電力を減衰して出力することにより、データ信号の再送信時のBERあるいはPERを向上することができる。
【0076】
図14に示すように、(N−1)番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−85dBm未満の場合には、送信を行っても受信装置がいかなる変調方式の信号をも実質的に復調できないと判断して、対応する受信装置に対するデータ信号の再送信を行わない。この場合は、他の無線通信システムは存在するので、空白期間が存在する場合には干渉問題が発生する可能性がある。また、データ信号の発生は、ダミー信号を発生させる場合よりも多くの回路(例えば、変調器32に含まれるスクランブル設定装置等のデータ信号発生に係わる装置)を動作させる必要がある。
【0077】
それゆえ、この場合にはデータ信号の再送信を行うのではなく、代わりにダミー信号を送信する(ダミー信号の出力レベルは図7に従う)。このように、データ信号の再送信を行う代わりに、ダミー信号を送信することにより、電力消費の削減を行うことができる。
【0078】
また、(N−1)番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−85dBm以上の場合には、最大電力受信装置が再送信されたデータ信号に対して復調が可能な状態であるので、データ信号の再送信を行う。ここでも、図13のようにデータ信号の受信電力レベルが適性である場合と過大である場合に分けて出力電力レベルを設定することが望ましい。しかし、他の無線通信システムも存在しているために、出力電力レベルを減衰させると自己の無線通信システムを他の無線通信システムが認識できなくなる可能性を生じてしまう。そこで、データ信号の再送信は、最大出力電力レベル(+22dBm)で行う。受信装置は、過大電力を検知した場合には受信電力の増幅を抑える機能を有するものも多く有用性は高い。
【0079】
さらに、データ信号に関する出力電力レベルの制御を、データ信号の再送信時だけではなく、制御信号送信時(ステップS107)又は通常のデータ信号送信時(ステップS108)に行っても良い。その場合も、前記データ信号再送信時と同様の効果が得られることは、明らかである。
【0080】
次に、図15から図17までを主に参照して、本発明の第2の実施の形態による基地局と移動局の具体的な動作例について説明する。図15は、本実施の形態による基地局と移動局との関係を示した図である。本実施の形態では、図1に示した無線通信システム10(前記自己の通信システム)を構成する基地局と移動局の中で、基地局11と移動局12、13とが通信を行う。基地局11における(N−1)番目のフレームでのアンテナ端でのデータ信号の受信電力レベルは、移動局14については−60dBmであり、移動局12については−20dBmである。
【0081】
但し、第1の無線通信システム10が通信を行うエリアには、第2の通信システム20(前記他の無線通信システム)に属する移動局21と移動局22とも通信を行っている。基地局11がキャリアセンスにより計測した第2の無線通信システム20に属する移動局21、22のアンテナ端での受信電力レベルは−40dBmである。また、優先度の決定方法は、基地局11が受信したデータ信号の受信電力レベルを基準にして決定される。移動局14から送られたデータ信号の受信電力レベルは、移動局12から送られたものよりも低い。従って、移動局14との通信状態は、移動局12との通信状態よりも悪く、移動局14へのデータ信号の再割り当てを優先することにより、無線通信システム全体としての通信効率の向上が可能になる。また、優先度の決定基準に受信電力レベルを用いているが、BERあるいはPERを決定基準として用いても良い。
【0082】
図16は、本実施の形態における空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図であり、図17は、空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。図16において、基地局11は、基地局11自身に対して移動局12、14に対して時間領域81で制御信号を送信するように割り当てる。基地局11は、移動局12に対しては時間領域82で基地局11からの制御信号を受信するように割り当て、移動局14に対しては時間領域83で基地局11からの制御信号を受信するように割り当てる。
【0083】
ダウンリンクフェイズにおいて、基地局11は、基地局11自身に対して時間領域84でデータ信号(DataF)を移動局12に送信し、移動局14に対して時間領域86で基地局11からのデータ信号(DataG)を送信するように割り当てる。基地局11は、移動局12に対しては時間領域85で基地局11からのデータ信号(DataF)を受信するように割り当て、移動局14に対しては時間領域88でデータ信号(DataG)を受信するように割り当てる。
【0084】
アップリンクフェイズにおいて、基地局11は、基地局11自身に対して時間領域91で移動局12からのデータ信号(DataH)を受信し、時間領域93で移動局14からのデータ信号(DataI)を受信するように割り当てる。基地局11は、移動局12に対しては時間領域92で基地局11にデータ信号(DataH)を送信するように割り当て、移動局14に対しては時間領域94で基地局11にデータ信号(DataI)を送信するように割り当てる。
【0085】
ここで、基地局11は、(N−1)フレームにおける各移動局からのデータ信号受信レベルに従って、制御信号の送信又はデータ信号の送信時における送信電力レベルを割り当てることもできる。図13と図14に示す基準の例では、移動局12、移動局13とも最大送信電力(+22dBm)を割り当てる。仮に、第2の無線通信システム20が存在しない環境下では、移動局12との通信には−8dBm、移動局13との通信には+22dBmを割り当てる。
【0086】
上記のような時間領域の割り当てを行った後、ダウンリンクフェイズに空白期間97−1が存在し、アップクフェイズに空白期間98−1が存在しているので、データ信号の通信容量に基づいて、データ信号の再割り当てが可能かどうかを判断する。空白期間97−1は、DataFとDataGのどちらか一方を割り当てるのに十分な領域があるが、両方を割り当てるのには不十分である。そこで、移動局12と移動局14との優先度に基づいて、DataGを空白期間97−1に割り当てる(図17の領域97−2)。空白期間97−1にはDataGが割り当てた後も空白期間が残ってしまうので、基地局11は、再割り当て後の空白期間にダミー信号(図17の領域97−3)を割り当てる。
【0087】
同様に、空白期間98−1は、DataCとDataDのどちらに対しても割り当てを行うのには十分でない。そこで、基地局11は、ダミー信号を空白期間98−1に割り当てる(図17の領域98−3)。
【0088】
さらに、データ信号の再送信時の送信電力レベルも、図13と図14に示す基準に従って割り当てられる。つまり、領域89−2の出力電力レベルは、+22dBmとなる。また、ダミー信号の送信電力レベルも、図7に示す基準に従って割り当てられる。つまり、領域95−3と領域98−3の出力電力レベルは、+22dBmとなる。
【0089】
なお、“優先度”の決定方法は、ここで説明した方法以外にも様々な方法が考えられる。例えば、通信するデータ信号の種類により優先度を決定する方法がある。連続的に流す必要がある動画像のストーリミングデータは、離散的でも支障が生じない文書等のデータよりも優先度を高くすることにより、無線通信システムの利用効率を上げることができる。
【0090】
以上においては、同じ無線通信システムに属する基地局と移動局との場合を例にして説明しているが、無線通信が可能な基地局と基地局との間の通信にも本発明を適用可能であることは言うまでもない。また、無線通信装置の対象としては、パーソナルコンピュータPC、PDA、携帯電話などその形態を問わない。
【0091】
【発明の効果】
以上、これまで説明したように、同一周波数帯を使用する他の無線通信システムによる干渉を防止でき、かつ無線通信システム全体の時間領域に対する利用効率の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一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。
【図2】 本発明の一実施の形態による無線通信システムを構成する基地局あるいは移動局の構成例を示した機能ブロック図である。
【図3】 本発明の一実施の形態による無線通信システムの通信フレームの構成例を示した図である。
【図4】 本発明の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局11についての時間領域の割り当てに関する動作の一例を示す図である。
【図5】 本発明の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局11についての送信あるいは受信に関する動作の一例を示す図である。
【図6】 他の無線通信システムの探索方法を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図7】 ダミー信号の送信出力電力レベルについての設定基準の例を示した図である。
【図8】 本発明の第1の実施の形態の基地局と移動局との関係を示した図である。
【図9】 本発明の第1の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図である。本発明の第1の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。
【図10】 本発明の第1の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。
【図11】 本発明の第1の実施の形態の例で示したものとは別の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局11に関する動作例を示す図である。
【図12】 本発明の第1の実施の形態の例で示したものとは別の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局11に関する動作例を示す図である。
【図13】 他の無線通信システムが同一エリア内に存在しない状態でのデータ信号再送信時の送信出力電力レベル表の例を示した図である。
【図14】 他の無線通信システムが同一エリア内に存在している状態でのデータ信号再送信時の送信出力電力レベル表の例を示した図である。
【図15】 本発明の第2の実施の形態の基地局と移動局との関係を示した図である。
【図16】 本発明の第2の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図である。
【図17】 本発明の第2の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。
【図18】 一般的なTDMA方式の集中制御方式の無線通信システムにおけるネットワーク構成を示した図である。
【図19】 一般的なTDMA方式のうち集中制御方式の無線通信システムにおけるシーケンスとフレーム構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
1 広帯域ネットワーク(WAN)
10、20 無線通信システム
11 基地局
12、13、14、21、22 移動局
29 送受信用アンテナ
30 無線通信装置
31 通信制御部
32 アンテナ共用器
33 RF/IF受信器
34 信号強度検出機
35 A/D変換器
36 復調器
38 バス制御部
39 変調器
40 D/A変換器
41 RF/IF送信器
42 パワーアンプ(PA)
51−1 (N−1)番目のフレーム
51−2 (N)番目のフレーム
51−3 (N+1)番目のフレーム
52 制御情報
53 ダウンリンクフェイズ
54 アップリンクフェイズ
55 プリアンブル
56−1、56−N データペイロード
61〜63 第1の実施の形態に係わる制御情報の時間領域
64〜66、68 第1の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
71〜74 第1の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
77−1、78−1 第1の実施の形態に係わる空白期間
69−2、77−2 第1の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのダミー信号の再送受信領域
76−2,78−2 第1の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのダミー信号の再送受信領域
81〜83 第2の実施の形態に係わる制御情報の時間領域
84〜86、88 第2の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
91〜94 第2の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
97−1、98−1 第2の実施の形態に係わる空白期間
89−2、90−2、97−2 第2の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのデータ信号の再送受信領域
89−3、97−3 第2の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのダミー信号の送信領域
95−3、98−3 第2の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのダミー信号の送信領域
Claims (20)
- 第1の無線通信システムを構成し、第1の移動局の通信を制御する第1の基地局であって、
前記第1の基地局と前記第1の移動局との間のデータ信号を送受信するための第1のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、
前記第1の基地局の制御エリア内における、前記第1の無線通信システムとは異なる第2の無線通信システムを構成する第2の基地局又は第2の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、
該無線局検出手段により、前記第2の基地局又は前記第2の移動局の存在が検出された場合に、前記第1のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第1の空白時間領域のうちの少なくとも一部期間を、ダミー信号送信用の時間領域として割り当てる第1のダミー信号割り当て手段と
を備え、
前記無線局検出手段により、他の無線通信システムの存在を認識しない場合には、余分なダミー信号を送信しないことを特徴とする第1の基地局。 - 前記第1の移動局に代えて、複数の第1移動局群が用いられることを特徴とする第1の基地局。
- 前記無線局検出手段は、
通信を行っている端末が前記第1の移動局か否かを、受信信号に基づいて識別する識別手段を備え、
前記第1の移動局から受信する前記受信信号以外の信号を受信した場合に、前記第2の無線通信システムを構成する前記第2の基地局又は前記第2の移動局が、前記第1の通信システムのサービスエリア内に存在すると判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の第1の基地局。 - 前記識別手段は、到来波を復調した際に、前記第1の無線通信システムに属する旨の情報を得られるか否かにより識別することを特徴とする請求項3に記載の第1の基地局。
- さらに、前記第2の移動局に対して、前記ダミー信号の送信出力電力レベルを指定する手段を有することを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の第1の基地局。
- 第1の無線通信システムを構成し、第1の移動局の通信を制御する第1の基地局であって、
前記第1の基地局と前記第1の移動局との間のデータ信号を送受信するための第1のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、
前記第1の基地局のサービスエリアに前記第1の無線通信システムとは異なる第2の無線通信システムを構成する第2の基地局又は第2の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、
前記無線局検出手段により、前記第2の基地局又は前記第2の移動局の存在が検出された場合には、前記第1のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第1の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に対して、前記第1のデータ信号送受信時間領域に割り当てられたデータ信号の全て若しくは一部を再送信用として使用する第2のデータ信号送受信領域として再割り当てを行うデータ信号再割り当て手段と、を備え、
前記無線局検出手段により、他の無線通信システムの存在を認識しない場合には、余分なダミー信号を送信しないことを特徴とする第1の基地局。 - さらに、前記第1及び第2のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第2の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に、ダミー信号を送信する為に、送信用のダミー信号を割り当てる第2のダミー信号割り当て手段を備えることを特徴とする請求項6に記載の第1の基地局。
- さらに、前記第1の移動局に対して、前記ダミー信号の送信電力レベルを指定する手段を有することを特徴とする請求項7に記載の第1の基地局。
- 前記ダミー信号の送信出力レベルは、
前記第2の基地局又は前記第2の移動局の存在の有無と、前記第1の基地局が取得した前記第2の基地局又は前記第2の移動局の受信信号電力レベルとに、基づいて指定することを特徴とする請求項5又は8に記載の第1の基地局。 - 前記ダミー信号は、
前記第1の基地局が制御しない前記第2の基地局又は前記第2の移動局が行うキャリアセンス処理の際に、前記第2の基地局又は前記第2の移動局に対して、通信を行っている前記第1の基地局又は前記第1の移動局の存在を認識させる信号であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の第1の基地局。 - 前記ダミー信号は、間欠的に送信される信号であり、さらに、前記第2の基地局又は前記第2の移動局がキャリアセンス処理を行う期間内に、少なくとも1回は送信されることを特徴とする請求項10に記載の第1の基地局。
- 前記ダミー信号は、少なくとも1OFDMシンボル分の長さのOFDM変調信号を、前記第2の基地局又は前記第2の移動局がキャリアセンスを行う期間に1回は送信することを特徴とする請求項10に記載の第1の基地局。
- 第1の無線通信システムを構成し、第1の基地局により通信を制御される第1の移動局であって、
前記第1の基地局からの制御信号を受信する制御信号受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第1の基地局から割り当てられた第1のデータ送受信間領域に基づいてデータ信号を送受信するデータ信号送受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第1の基地局から割り当てられたダミー信号の送受信時間領域に基づいてダミー信号を送信するダミー信号送信手段を有し、
前記無線局検出手段により、他の無線通信システムの存在を認識しない場合には、余分なダミー信号を送信しないことを特徴とする第1の移動局。 - さらに、前記第1の移動局は、
前記第1の基地局からのダミー信号の送信出力電力レベルの割り当て情報を含む制御信号を受信し、
前記割り当てられた送信出力電力レベルに従いダミー信号を送信するダミー信号送信出力レベル調整手段を有することを特徴とする請求項13に記載の第1の移動局。 - 請求項5に記載の第1の基地局との間で通信を行う第1の移動局であって、
前記第1の基地局からの制御信号を受信する制御信号受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第1の基地局から割り当てられた第1のデータ送受信間領域に基づいてデータ信号を送受信する第1のデータ信号送受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第1の基地局から割り当てられた第2のデータ送受信間領域に基づいてデータ信号を送受信する第2のデータ信号送受信手段と
を有することを特徴とする第1の移動局。 - さらに、前記第1の移動局は、
前記第1の基地局からのダミー信号の送受信時間領域を含む制御信号を受信し、前記割り当てたダミー信号の送受信時間領域に基づいてダミー信号を送信するダミー信号送信手段を有することを特徴とする請求項15に記載の第1の移動局。 - さらに、前記第1の移動局は、
前記第1の基地局からのダミー信号の送信出力電力レベルの割り当て情報を含む制御信号を受信し、
前記割り当てられた送信出力電力レベルに従いダミー信号を送信するダミー信号送信出力レベル調整手段を有することを特徴とする請求項16に記載の第1の移動局。 - 請求項1から5までのいずれか1項に記載の第1の基地局と、請求項13又は14に記載の少なくとも1つ以上の第1の移動局とを含む無線通信システム。
- 請求項6から8までのいずれか1項に記載の第1の基地局と、請求項15から17までのいずれか1項に記載の少なくとも1つ以上の第1の移動局とを含む無線通信システム。
- 到来波が自己にアクセスを求めているか否かを判別する判別手段と、
該判別手段により前記到来波が自己にアクセスを求めるものではないと判断された場合に、データ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第1の空白時間領域のうちの少なくとも一部期間を、ダミー信号送信用の時間領域として割り当てるダミー信号割り当て手段と、無線局検出手段とを備え、
該無線局検出手段により、他の無線通信システムの存在を認識しない場合には、余分なダミー信号を送信しないことを特徴とする無線通信装置。
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