JP4583430B2 - Wireless communication system - Google Patents
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Description
本発明は、動的に周波数(スペクトル)を利用することを目的とした無線通信システムである。 The present invention is a wireless communication system intended to dynamically use a frequency (spectrum).
近年、無線通信の発展に伴い、効率の良い周波数(スペクトル)の利用が求められている。
従来の周波数利用に関する制度では、周波数帯毎に免許が利用者に与えられ、その利用者が提供している無線通信システムあるいは放送システムのみで、その周波数帯の利用が許可されている。
In recent years, with the development of wireless communication, efficient use of frequency (spectrum) has been demanded.
In a conventional system for frequency use, a license is given to a user for each frequency band, and use of the frequency band is permitted only in a wireless communication system or a broadcast system provided by the user.
しかし、従来の制度においては、利用時間やエリアが限定されて使われている周波数帯がある。このような場合に、利用されている時間やエリアの範囲外(時間外やエリア外)において、免許が与えられていない利用者が、その周波数を利用することは許可されていない。
また、その周波数の利用者であっても、免許が与えられていない無線通信システムにおいて、その周波数帯を利用することは許可されていない。例えば、TV放送用の周波数は、発信局・中継局周辺の限定的なエリアのみに利用されている。
このような場合、TV放送のエリア外であっても、この周波数帯を他の業者が利用することはできない。また、TV放送の用途以外での利用も許されていない。
However, in the conventional system, there are frequency bands that are used with limited use time and area. In such a case, a user who is not licensed is not permitted to use the frequency outside the range of the time or area being used (out of time or outside the area).
Further, even a user of that frequency is not permitted to use that frequency band in a wireless communication system that is not licensed. For example, the frequency for TV broadcasting is used only in a limited area around the transmitting station / relay station.
In such a case, even outside the TV broadcasting area, other vendors cannot use this frequency band. In addition, it is not allowed to be used for purposes other than TV broadcasting.
このような従来の周波数利用に関する制度をより柔軟にするために、以下の概念が注目されている。すなわち、その概念とは、免許が割り当てられている無線通信システム(プライマリシステム)において利用されている周波数帯を、その周波数帯が利用されている時間やエリアの範囲外において、免許が割り当てられていない無線通信システム(セカンダリシステム)が利用するというものである(たとえば、特許文献1及び2参照。)。
In order to make such a conventional system for frequency use more flexible, the following concepts are attracting attention. In other words, the concept is that a frequency band used in a radio communication system (primary system) to which a license is assigned is assigned a license outside the range of time and area in which the frequency band is used. No wireless communication system (secondary system) is used (see, for example,
ここで、時間毎やエリア毎に周波数利用を可能にするためには、セカンダリシステムがプライマリシステムに干渉を与えることが無いように、周波数の利用に関する制御が必要となる。
このような制御は、集中制御と分散制御に分けられる。
集中制御は、周波数利用に関する情報を集中的に管理し、周波数の利用可否を判定する制御である。例えば、プライマリシステムによる周波数の利用状況(利用時間やエリア情報)に関する全ての情報を管理する制御局を設置し、制御局において時間やエリア毎に周波数帯の利用可否を判定する。
一方、分散制御は、セカンダリシステムが独自に周波数の利用可否を判定する。例えば、セカンダリシステムに属する無線通信局が、プライマリシステムに属する無線通信局から発信されている電波の存在の有無を検出するセンシング機能を実装し、利用対象の周波数が利用可能かどうかを判定する。このような分散制御に基づく、柔軟な周波数利用を可能にする無線通信システムは、コグニティブ無線と呼ばれる。
Such control is divided into centralized control and distributed control.
Centralized control is control that centrally manages information related to frequency use and determines whether or not the frequency can be used. For example, a control station that manages all information related to the frequency usage status (usage time and area information) by the primary system is installed, and the control station determines whether or not the frequency band can be used for each time or area.
On the other hand, in the distributed control, the secondary system independently determines whether the frequency can be used. For example, a wireless communication station belonging to the secondary system implements a sensing function that detects the presence or absence of radio waves transmitted from the wireless communication station belonging to the primary system, and determines whether or not the frequency to be used is available. A radio communication system that enables flexible frequency use based on such distributed control is called cognitive radio.
しかしながら、上記の周波数の利用に関する制御において、周波数の利用可否を判定する制御が不完全である場合、セカンダリシステムからプライマリシステムへの与干渉が発生するおそれがある。
すなわち、集中制御においては、当該制御において利用される周波数の利用状況に関する情報には、無線システムの所要受信電力レベルやQoS、無線局の送信電力レベル、通信方式などの情報の他、地理情報や電波伝播環境など多種多様の情報など多くの情報がある。これら全ての情報から周波数の利用可否の判定を行う必要があり、周波数利用可否判定を正確に制御するのは困難である。
また、分散制御(コグニティブ無線)においては、センシング機能によりセカンダリシステムが独自に周波数の利用可否を判定するため、周波数帯の利用状況に関する全ての情報を利用できないことから、周波数の利用可否の判定精度が低くなる。例えば、プライマリシステムにおける所要受信電力やQoS、無線機の送信電力レベル、通信方式などの情報が全く無い場合では、センシング機能において、受信電力レベルのみから周波数の利用可否判定を行わなければならない。この時、障害物などによって電波強度が弱くなるシャドウイングの現象により、プライマリシステムから発信されている電波強度が弱くなっていた場合、受信電力レベルが低くなり、誤った判定がなされる可能性がある。さらに、センシング機能を実現する装置に不具合が発生し、周波数の利用可否判定に誤りが生じる可能性もある。
However, in the control related to the use of the frequency, if the control for determining whether or not the frequency is used is incomplete, there is a possibility that interference from the secondary system to the primary system may occur.
That is, in the centralized control, the information on the usage status of the frequency used in the control includes the information such as the required reception power level and QoS of the wireless system, the transmission power level of the wireless station, the communication method, geographical information, There is a lot of information such as a wide variety of information such as radio wave propagation environment. It is necessary to determine whether or not the frequency can be used from all these pieces of information, and it is difficult to accurately control whether or not the frequency can be used.
In distributed control (cognitive radio), since the secondary system independently determines the availability of the frequency by the sensing function, all information regarding the usage status of the frequency band cannot be used. Becomes lower. For example, when there is no information such as required reception power and QoS in the primary system, radio transmission power level, and communication method, the sensing function must determine whether or not the frequency can be used only from the reception power level. At this time, if the radio wave intensity transmitted from the primary system is weak due to the shadowing phenomenon where the radio wave intensity is weakened by obstacles, etc., the received power level may be low and an erroneous determination may be made. is there. Furthermore, there is a possibility that a failure occurs in the device that realizes the sensing function, and an error occurs in the frequency availability determination.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、セカンダリシステムからプライマリシステムヘの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can easily and reliably prevent interference from the secondary system to the primary system, thereby improving the communication quality of the primary system. An object of the present invention is to provide a wireless communication system.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、周波数を優先的に利用することができるプライマリ無線通信局と、前記プライマリ無線通信局の通信に干渉を与えない範囲で周波数を利用するセカンダリ無線通信局とを有する無線通信システムであって、前記プライマリ無線通信局は、前記セカンダリ無線通信局又は前記セカンダリ無線通信局に接続されるセカンダリ無線端末からの干渉を検出して干渉情報を生成する干渉検出手段と、前記干渉検出手段によって生成された干渉情報を、前記セカンダリ無線通信局に送信する干渉情報送信手段とを備え、前記セカンダリ無線通信局は、前記干渉情報送信手段から送信された干渉情報に基づいて与干渉を停止する干渉回避手段を備え、前記プライマリ無線通信局は、自己および前記セカンダリ無線通信局に関する情報を有しており、前記プライマリ無線通信局は、自己から一定距離内に存在するセカンダリ無線通信局に前記干渉情報を送信し、前記干渉検出手段が干渉を検出しなくなるまで前記干渉情報を送信する範囲を拡大することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
The present invention is a wireless communication system having a primary wireless communication station that can preferentially use a frequency and a secondary wireless communication station that uses the frequency within a range that does not interfere with communication of the primary wireless communication station. The primary radio communication station detects interference from the secondary radio communication station or a secondary radio terminal connected to the secondary radio communication station and generates interference information, and the primary radio communication station is generated by the interference detection unit. Interference information transmitting means for transmitting the received interference information to the secondary wireless communication station, wherein the secondary wireless communication station stops interference based on the interference information transmitted from the interference information transmitting means comprising means, the primary wireless communication station, has information about the self and the secondary wireless communication station The primary wireless communication station, to expand the range for transmitting the interference information to send the interference information to the secondary radio communication stations existing within a predetermined distance from the self, the interference detection means does not detect an interference Features.
また、本発明は、周波数を優先的に利用することができるプライマリ無線通信局と、前記プライマリ無線通信局の通信に干渉を与えない範囲で周波数を利用するセカンダリ無線通信局とを有する無線通信システムであって、前記プライマリ無線通信局は、前記セカンダリ無線通信局からの干渉を検出して干渉情報を生成する干渉検出手段と、前記干渉検出手段によって生成された干渉情報を、前記セカンダリ無線通信局に送信する干渉情報送信手段とを備え、前記セカンダリ無線通信局は、前記干渉情報送信手段から送信された干渉情報に基づいて与干渉を回避する干渉回避手段を備え、前記干渉情報には、干渉回避を指示するセカンダリ無線通信局の範囲を示す干渉回避ホップ数が含まれており、前記セカンダリ無線通信局は、前記干渉回避ホップ数に応じて、他のセカンダリ無線通信局に干渉回避指示を出力し、前記プライマリ無線通信局は、前記干渉検出手段が干渉を検出しなくなるまで前記干渉回避ホップ数を拡大することを特徴とする。 In addition, the present invention provides a radio communication system having a primary radio communication station that can preferentially use a frequency and a secondary radio communication station that uses the frequency within a range that does not interfere with communication of the primary radio communication station. The primary wireless communication station detects interference from the secondary wireless communication station and generates interference information, and the interference information generated by the interference detection means is transmitted to the secondary wireless communication station. Interference information transmitting means for transmitting to the secondary wireless communication station, and the secondary wireless communication station includes interference avoiding means for avoiding interference based on the interference information transmitted from the interference information transmitting means. The number of interference avoidance hops indicating the range of the secondary wireless communication station instructing avoidance is included, and the secondary wireless communication station Depending on the number of hops, and outputs the interference avoidance instruction to other secondary wireless communication station, wherein the primary wireless communication station, and wherein said interference detection means to expand the number of the interference avoidance hop until no detected interference To do.
また、本発明は、前記プライマリ無線通信局が、自己および前記セカンダリ無線通信局に関する情報と、前記干渉情報から干渉の原因であるセカンダリ無線通信局を特定する干渉局特定手段とを有し、前記プライマリ無線通信局は、前記干渉局特定手段が特定した、干渉の原因であるセカンダリ無線通信局に前記干渉情報を送信することを特徴とする。 Further, the present invention, the primary radio communication station has information about itself and the secondary radio communication station, and an interference station specifying means for specifying a secondary radio communication station that is a cause of interference from the interference information, The primary wireless communication station transmits the interference information to the secondary wireless communication station that is the cause of the interference specified by the interference station specifying means.
また、本発明は、前記干渉局特定手段が、各無線通信局の位置、送信電力、セル半径、セカンダリ無線通信局の通信中のデータ内の識別子、又は、前記セカンダリ無線通信局の通信中のデータ内の特定パタンから干渉局を特定することを特徴とする。 In the present invention, the interference station specifying means may be configured such that the position of each wireless communication station, transmission power, cell radius, identifier in data being communicated by the secondary wireless communication station, or communication being performed by the secondary wireless communication station. An interfering station is specified from a specific pattern in the data.
また、本発明は、前記干渉回避手段が、前記セカンダリ無線通信局の通信周波数、通信方式、変調方式、送信電力、アンテナの指向性、偏波のうちの少なくとも一つを変更する手段、又は、前記セカンダリ無線通信局の運用を停止する手段であることを特徴とする。 In the present invention, the interference avoiding means may be a means for changing at least one of a communication frequency, a communication scheme, a modulation scheme, transmission power, antenna directivity, and polarization of the secondary wireless communication station, or It is means for stopping the operation of the secondary wireless communication station.
また、本発明は、前記プライマリ無線通信局および前記セカンダリ無線通信局の無線通信方式が、CDMA通信方式であり、前記干渉回避手段は、前記セカンダリ無線通信局の拡散コードを変更する手段であることを特徴とする。 Further, in the present invention, the radio communication system of the primary radio communication station and the secondary radio communication station is a CDMA communication system, and the interference avoidance means is means for changing a spreading code of the secondary radio communication station. It is characterized by.
また、本発明は、前記干渉検出手段が、受信電力レベル、誤り率、スループット、受信信号のスペクトル、受信信号の周期性のうちの少なくとも一つを測定することを特徴とする。 Also, the present invention is characterized in that the interference detecting means measures at least one of a received power level, an error rate, a throughput, a received signal spectrum, and a received signal periodicity.
本発明によれば、セカンダリシステムからプライマリシステムヘの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the interference from a secondary system to a primary system can be prevented easily and reliably, and the communication quality of a primary system can be improved.
(実施形態1)
本実施形態における無線通信システムの構成図を図1に示す。
無線通信システム100は、特定の周波数を優先的に利用することができる基地局装置を備えたプライマリ無線基地局(プライマリ無線通信局)1と、このプライマリ無線基地局1の通信に干渉を与えない範囲で当該周波数を利用する基地局装置を備えたセカンダリ無線基地局(セカンダリ無線通信局)21,22,23,24とを備えている。
また、無線通信システム100は、プライマリ無線基地局1とセカンダリ無線基地局21,22,23,24とを管理する装置を備えた管理局3と、プライマリ無線基地局1に無線接続されるプライマリ無線端末(プライマリ無線通信局)1a,1bと、セカンダリ無線基地局21,22,23,24ごとに無線接続されるセカンダリ無線端末(たとえば、セカンダリ無線基地局21に無線接続されるセカンダリ無線端末2a、セカンダリ無線通信局)とを備えている。なお、セカンダリ無線基地局21,22,23,24には、それぞれサービスエリア内において複数のセカンダリ無線端末が無線接続されるが、図1においては図示を省略している。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a wireless communication system in the present embodiment.
The
In addition, the
プライマリ無線基地局1と、セカンダリ無線基地局21,22,23,24と、管理局3とは、信号線により相互に接続されている。そして、これらプライマリ無線基地局1と、セカンダリ無線基地局21,22,23,24と、管理局3とは、信号線を介して情報の伝達(送受信)が行われる。
また、プライマリ無線基地局1及びセカンダリ無線基地局21,22,23,24と、それぞれのサービスエリア内で無線接続された各無線端末とは、同一の周波数帯を利用して通信を行っているのものとする。
The primary
In addition, the primary
なお、プライマリ無線基地局1及びプライマリ無線端末1a,1bなどを含むシステムをプライマリシステムといい、セカンダリ無線基地局21,22,23,24及びセカンダリ無線端末2aなどを含むシステムをセカンダリシステムという。
本実施形態の無線通信システム100は、IPネットワークを構成しており、プライマリ無線基地局1、セカンダリ無線基地局21,22,23,24及び管理局3には、一意にIPアドレスが割り当てられている。通信においてIPアドレスを用いることにより、任意の無線基地局間で通信が可能となっている。
A system including the primary
The
管理局3は、プライマリ無線基地局1及びセカンダリ無線基地局21,22,23,24の識別子、設置場所、非干渉エリアの範囲、及び利用周波数帯の情報を管理している。
ここで、非干渉エリアとは、各無線基地局(プライマリ無線基地局1及びセカンダリ無線基地局21,22,23,24)のサービスエリア間で干渉が発生しないようにするために設定されるエリアであり、非干渉エリア間で重なりが無い限り、各無線基地局のサービスエリア間で干渉は発生しないものとする。非干渉エリアの広さは、主に各無線基地局や各無線端末の送信電力に依存する。
The management station 3 manages the identifiers of the primary
Here, the non-interference area is an area set to prevent interference between service areas of each radio base station (primary
本実施形態では、各無線基地局は同一の送信電力レベルで電波を発信し、各無線基地局のサービスエリア・非干渉エリアの広さは同一であるものとする。
無線基地局が新たに運用開始される際に、もしくは定期的に、当該無線基地局の非干渉エリアの範囲情報及び利用周波数帯が管理局3に伝達される。各無線基地局のサービスエリア内に存在する各無線端末は、各無線基地局を介してネットワークに接続して、通常のアプリケーション通信(ユーザアプリケーションの通信)を行う。図1では、プライマリ無線基地局1及びセカンダリ無線基地局21,22,23が運用中であり、セカンダリ無線基地局24は運用していない状態である。
In this embodiment, it is assumed that each radio base station transmits radio waves at the same transmission power level, and the service area and non-interference area of each radio base station are the same.
When the radio base station is newly started or periodically, the non-interference area range information and the use frequency band of the radio base station are transmitted to the management station 3. Each wireless terminal existing in the service area of each wireless base station connects to the network via each wireless base station and performs normal application communication (user application communication). In FIG. 1, the primary
図2は、プライマリ無線端末1aを示すブロック図である。
プライマリ無線端末1a,1bは、互いに同一の構成であるため、ここでは、代表してプライマリ無線端末1aについてのみ説明することにする。
プライマリ無線端末1aは、無線信号を送受信するアンテナ1a1と、無線信号とディジタル信号との間の変換を行う無線信号処理部1a6と、受信レベル(受信電力レベル)を観測(検出)する受信レベル観測部(干渉検出手段)1a2とを備えている。
また、プライマリ無線端末1aは、受信レベルとあらかじめ設定されている閾値とを比較する比較器(干渉検出手段)1a3と、所定の条件のもと干渉情報パケットを生成する基地局−端末間インターフェース部1a4と、接続点を択一的に切り替えるスイッチ1a5とを備えている。
なお、干渉情報パケットには、干渉があったことを示す情報が含まれている。
FIG. 2 is a block diagram showing the
Since the
The
Further, the
The interference information packet includes information indicating that there is interference.
このような構成のもと、アンテナ1a1で無線信号を受信し、無線信号処理部1a6は、その無線信号を読み出してディジタル信号に変換する。そして、無線信号処理部1a6は、そのディジタル信号を受信信号として、受信レベル観測部1a2に出力する。受信レベル観測部1a2は、その受信信号の受信レベルを観測し、比較器1a3に出力する。比較器1a3は、その受信レベルと、あらかじめ設定された閾値とを比較し、比較結果を基地局−端末間インターフェース部1a4に出力する。基地局−端末間インターフェース部1a4は、その比較結果に基づいて、受信レベルが閾値を超えていた場合に、干渉情報パケットを生成し、この干渉情報パケットを、スイッチ1a5を介して、無線信号処理部1a6に出力する。無線信号処理部1a6は、その干渉情報パケットを、アンテナ1a1を介して、プライマリ無線基地局1に送信する。
なお、スイッチ1a5は、干渉情報パケット送信時には、基点と接続点Aとを接続し、通常のアプリケーション通信時には、基点と接続点Bとを接続する。
Under such a configuration, the radio signal is received by the antenna 1a1, and the radio signal processing unit 1a6 reads the radio signal and converts it into a digital signal. Then, the radio signal processing unit 1a6 outputs the digital signal as a reception signal to the reception level observation unit 1a2. The reception level observation unit 1a2 observes the reception level of the received signal and outputs it to the comparator 1a3. The comparator 1a3 compares the reception level with a preset threshold value, and outputs the comparison result to the base station-terminal interface unit 1a4. Based on the comparison result, the base station-terminal interface unit 1a4 generates an interference information packet when the reception level exceeds the threshold, and performs radio signal processing on the interference information packet via the switch 1a5. To the unit 1a6. The radio signal processing unit 1a6 transmits the interference information packet to the primary
The switch 1a5 connects the base point and the connection point A during transmission of the interference information packet, and connects the base point and the connection point B during normal application communication.
図3は、プライマリ無線基地局1を示すブロック図である。
プライマリ無線基地局1は、無線信号を送受信するアンテナ11と、無線信号とディジタル信号との間の変換を行う無線信号処理部12と、各パケットを識別するパケット識別部13とを備えている。
また、プライマリ無線基地局1は、干渉情報パケットを解析する基地局−端末間インターフェース部14と、管理局3及びセカンダリ無線基地局21,22,23,24と通信を行うための基地局間インターフェース部(干渉情報送信手段)15とを備えている。
FIG. 3 is a block diagram showing the primary
The primary
In addition, the primary
このような構成のもと、プライマリ無線端末1a,1bから送信された無線信号をアンテナ11で受信し、無線信号処理部12は、その無線信号を読み出してディジタル信号に変換する。そして、無線信号処理部12は、そのディジタル信号をパケットとして、パケット識別部13に出力する。パケット識別部13は、当該パケットが、干渉情報パケットであるか、又は、アプリケーション通信パケットであるかを識別する。そして、パケット識別部13は、そのパケットが、アプリケーション通信パケットの場合、基点と接続点Bとを接続し、当該アプリケーション通信パケットをネットワークに出力し、干渉情報パケットの場合、基点と接続点Aとを接続し、当該干渉情報パケットを基地局−端末間インターフェース部14に出力する。
Under such a configuration, the radio signal transmitted from the
基地局−端末間インターフェース部14は、その干渉情報パケットを解析し、解析結果を干渉情報として、基地局間インターフェース部15に出力する。
基地局間インターフェース部15は、基地局−端末間インターフェース部14から出力された干渉情報を読み出すと、干渉を与えているセカンダリ無線基地局の識別子を要求する識別子要求信号などを、信号線を介して管理局3に出力する。また、基地局間インターフェース部15は、管理局3から出力された識別子(干渉を与えている無線基地局の識別子)が入力されると、当該識別子を有するセカンダリ無線基地局21(又は22,23,24)に、信号線を介して干渉情報を出力する。
The base station-
When the inter-base
図4は、セカンダリ無線基地局21を示すブロック図である。
セカンダリ無線基地局21,22,23,24は、互いに同一の構成であるため、ここでは、代表してセカンダリ無線基地局21についてのみ説明することにする。
セカンダリ無線基地局21は、無線信号を送受信するアンテナ211と、無線信号とディジタル信号との間の変換を行う無線信号処理部(干渉回避手段)212と、接続点を択一的に切り替えるスイッチ213とを備えている。
また、セカンダリ無線基地局21は、プライマリ無線基地局1から出力された干渉情報を受信して、運用停止制御を行う基地局間インターフェース部(干渉回避手段)215と、この基地局間インターフェース部215が運用停止制御を行うと、運用停止パケットを出力する基地局−端末間インターフェース部(干渉回避手段)214とを備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing the secondary radio base station 21.
Since the secondary radio base stations 21, 22, 23, and 24 have the same configuration, only the secondary radio base station 21 will be described here as a representative.
The secondary radio base station 21 includes an antenna 211 that transmits and receives radio signals, a radio signal processing unit (interference avoiding means) 212 that performs conversion between radio signals and digital signals, and a switch 213 that selectively switches connection points. And.
Further, the secondary radio base station 21 receives the interference information output from the primary
このような構成のもと、基地局間インターフェース部215は、プライマリ無線基地局1から出力された干渉情報が入力されると、無線信号処理部212に対して運用停止制御を行う(運用停止制御指示を出力する)とともに、基地局−端末間インターフェース部214に運用停止指示を出力する。基地局−端末間インターフェース部214は、その運用停止指示を読み出すと、運用停止パケットを生成し、当該運用停止パケットを、スイッチ213を介して、無線信号処理部212に出力する。無線信号処理部212は、基地局間インターフェース部215から出力された運用停止制御指示を読み出し、かつ、基地局−端末間インターフェース部214から出力された運用停止パケットを読み出すと、運用停止パケットを無線信号として、セカンダリ無線端末2aに送信するとともに、通信処理を停止する。
なお、スイッチ213は、運用停止パケット送信時には、基点と接続点Aとを接続し、通常のアプリケーション通信時には、基点と接続点Bとを接続する。
With this configuration, the inter-base
Note that the switch 213 connects the base point and the connection point A during operation stop packet transmission, and connects the base point and the connection point B during normal application communication.
図5は、セカンダリ無線端末2aを示すブロック図である。
セカンダリ無線端末は、複数接続されるが、各セカンダリ無線端末の構成は互いに同一であるため、ここでは、代表してセカンダリ無線端末2aについてのみ説明することにする。
セカンダリ無線端末2aは、無線信号を送受信するアンテナ2a1と、無線信号とディジタル信号との間の変換を行う無線信号処理部2a2とを備えている。
また、セカンダリ無線端末2aは、各パケットを識別するパケット識別部2a4と、運用停止制御を行う基地局−端末間インターフェース部2a3とを備えている。
FIG. 5 is a block diagram showing the
Although a plurality of secondary wireless terminals are connected, the configuration of each secondary wireless terminal is the same as each other, and therefore only the
The
The
このような構成のもと、セカンダリ無線基地局21から送信された無線信号をアンテナ2a1が受信すると、無線信号処理部2a2は、その無線信号を読み出してディジタル信号に変換する。そして、無線信号処理部2a2は、そのディジタル信号をパケットとして、パケット識別部2a4に出力する。パケット識別部2a4は、そのパケットが、アプリケーション通信パケットであるか、又は、運用停止パケットであるかを識別する。そして、パケット識別部2a4は、そのパケットが、アプリケーション通信パケットの場合、基点と接続点Bとを接続し、当該アプリケーション通信パケットを上位レイヤ処理部に出力し、運用停止パケットの場合、基点と接続点Aとを接続し、当該運用停止パケットを基地局−端末間インターフェース部2a3に出力する。基地局−端末間インターフェース部2a3は、その運用停止パケットを解析し、無線信号処理部2a2に運用停止制御指示を出力する。無線信号処理部2a2は、その運用停止制御指示を読み出すと、通信処理を停止する。 With this configuration, when the antenna 2a1 receives a radio signal transmitted from the secondary radio base station 21, the radio signal processing unit 2a2 reads the radio signal and converts it into a digital signal. Then, the radio signal processing unit 2a2 outputs the digital signal as a packet to the packet identification unit 2a4. The packet identification unit 2a4 identifies whether the packet is an application communication packet or an operation stop packet. When the packet is an application communication packet, the packet identification unit 2a4 connects the base point and the connection point B, and outputs the application communication packet to the upper layer processing unit. When the packet is an operation stop packet, the packet identification unit 2a4 connects to the base point. The point A is connected, and the operation stop packet is output to the base station-terminal interface unit 2a3. The base station-terminal interface unit 2a3 analyzes the operation stop packet and outputs an operation stop control instruction to the radio signal processing unit 2a2. When the wireless signal processing unit 2a2 reads the operation stop control instruction, the wireless signal processing unit 2a2 stops the communication process.
次に、このように構成された本実施形態における無線通信システム100の動作について説明する。
まず、プライマリ無線端末1aの動作について説明する。
なお、プライマリ無線端末1a,1bの動作は、互いに同一であるため、ここでは代表してプライマリ無線端末1aのみの動作について説明する。
図6は、プライマリ無線端末1aの動作を示すフローチャートである。
プライマリ無線端末1aは、通常のアプリケーション通信の他に、セカンダリ無線基地局21,22,23,24又はセカンダリ無線端末2aから受けている干渉を検出する処理(干渉検出処理)を周期的に行っている。
Next, the operation of the
First, the operation of the
Since the operations of the
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the
The
すなわち、プライマリ無線端末1aの無線信号処理部1a6は、干渉検出処理を行うための、内部に設けられたタイマをセットする(ステップS1)。そして、無線信号処理部1a6は、タイマが満了したか否かを判定し(ステップS2)、タイマが満了していないと判定すると(ステップS2;NO)、ステップS2の処理を繰り返す。一方、無線信号処理部1a6は、タイマが満了したと判定すると(ステップS2;YES)、通常のアプリケーション通信を中止する(ステップS3)。これにより、プライマリ無線基地局1とそのサービスエリア内にいる全プライマリ無線端末との間において同期的に通常のアプリケーション通信が止まることになる。
そして、プライマリ無線端末1aは、受信レベルを観測する(ステップS4)。具体的には、受信レベル観測部1a2が、無線信号処理部1a6から出力された受信信号から受信電力レベルを検出する。
That is, the radio signal processing unit 1a6 of the
Then, the
さらに、プライマリ無線端末1aは、その受信レベルと閾値とを比較し(ステップS5)、受信レベルが閾値を超えているかどうかを判定する(ステップS6)。具体的には、比較器1a3が、受信レベル観測部1a2から出力された受信レベルと、あらかじめ設定された閾値とを比較し、比較結果を基地局−端末間インターフェース部1a4に出力する。なお、閾値は、たとえば-100dBmに設定される。
そして、プライマリ無線端末1aは、受信レベルが閾値を超えていると判定すると(ステップS6;YES)、プライマリ無線基地局1に干渉情報パケットを送信して(ステップS7)、処理を終了する。具体的には、基地局−端末間インターフェース部1a4は、比較器1a3から出力された比較結果において、受信レベルが閾値を超えている場合、干渉情報パケットを生成し、この干渉情報パケットを、スイッチ1a5を介して、無線信号処理部1a6に出力する。無線信号処理部1a6は、その干渉情報パケットを、アンテナ1a1を介して、プライマリ無線基地局1に送信する。
一方、プライマリ無線端末1aは、受信レベルが閾値を超えていない場合(ステップS6;NO)、処理を終了する。
Further, the
If the
On the other hand, if the reception level does not exceed the threshold (step S6; NO), the
次に、プライマリ無線端末に干渉を与えているセカンダリ無線基地局の運用を停止させる処理(運用停止処理)について説明する。
図7は、無線通信システム100の運用停止処理の動作を示すフローチャートである。
なお、ここでは、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末については、図8に示すセカンダリ無線基地局24及びセカンダリ無線端末2bを代表的な構成として説明する。
プライマリ無線基地局1は、プライマリ無線端末1aから送信された干渉情報パケットを受信すると、干渉を与えているセカンダリ無線基地局の識別子を要求する識別子要求信号などを、信号線を介して管理局3に出力する(ステップS10)。すなわち、プライマリ無線基地局1において、基地局−端末間インターフェース部14は、干渉情報パケットを解析し、解析結果を干渉情報として、基地局間インターフェース部15に出力する。そして、基地局間インターフェース部15は、その干渉情報を読み出すと、干渉を与えているセカンダリ無線基地局の識別子を要求する識別子要求信号、自無線基地局(プライマリ無線基地局1)の識別子、及び、自無線基地局で利用している周波数情報などを、信号線を介して管理局3に出力する。
Next, a process (operation stop process) for stopping the operation of the secondary radio base station that interferes with the primary radio terminal will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation stop operation of the
Here, the secondary radio base station and the secondary radio terminal will be described with the secondary radio base station 24 and the
When the primary
管理局3は、プライマリ無線基地局1から出力された識別子及び周波数情報に基づいて、その識別子の無線基地局(プライマリ無線基地局1)に干渉を与えているセカンダリ無線基地局、すなわち、同一周波数を利用しているセカンダリ無線基地局の中で、非干渉エリアが重なっているセカンダリ無線基地局を調査(検出)する(ステップS11)。
そして、管理局3は、該当するセカンダリ無線基地局24の識別子を、信号線を介して、プライマリ無線基地局1に出力する(ステップS12)。
Based on the identifier and frequency information output from the primary
Then, the management station 3 outputs the identifier of the corresponding secondary radio base station 24 to the primary
プライマリ無線基地局1は、管理局3から出力された識別子を有するセカンダリ無線基地局24に干渉情報を出力する(ステップS13)。
すなわち、基地局間インターフェース部15は、管理局3から出力された識別子が入力されると、当該識別子を有するセカンダリ無線基地局24に、信号線を介して干渉情報を出力する。
この干渉情報には、プライマリ無線基地局1が利用中の周波数帯の情報が含まれている。
そして、セカンダリ無線基地局24は、利用中の周波数帯が、プライマリ無線基地局1が利用している周波数帯と重複しているかを判定する。セカンダリ無線基地局24は、周波数帯が重複していると判定した場合は、自無線基地局(セカンダリ無線基地局24)のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に運用停止パケットを送信して(ステップS14)、自無線基地局の運用を停止する。
The primary
That is, when the identifier output from the management station 3 is input, the inter-base
This interference information includes information on the frequency band that the primary
Then, the secondary radio base station 24 determines whether the frequency band being used overlaps with the frequency band used by the primary
すなわち、基地局間インターフェース部215は、プライマリ無線基地局1から出力された干渉情報が入力されると、無線信号処理部212に運用停止制御指示を出力するとともに、基地局−端末間インターフェース部214に運用停止指示を出力する。基地局−端末間インターフェース部214は、その運用停止指示を読み出すと、運用停止パケットを生成し、当該運用停止パケットを、スイッチ213を介して、無線信号処理部212に出力する。無線信号処理部212は、基地局間インターフェース部215から出力された運用停止制御指示を読み出し、かつ、基地局−端末間インターフェース部214から出力された運用停止パケットを読み出すと、運用停止パケットを無線信号として、セカンダリ無線端末2bに送信するとともに、通信処理を停止する。
なお、セカンダリ無線基地局24は、周波数帯が重複していないと判定した場合には、その判定結果をプライマリ無線基地局1に出力する。
That is, when the interference information output from the primary
If the secondary radio base station 24 determines that the frequency bands do not overlap, the secondary radio base station 24 outputs the determination result to the primary
セカンダリ無線端末2bは、セカンダリ無線基地局24から送信された運用停止パケットを受信すると、自無線端末(セカンダリ無線端末2b)の運用を停止する(ステップS15)。すなわち、基地局−端末間インターフェース部2a3は、セカンダリ無線基地局24から送信された運用停止パケットを解析し、無線信号処理部2a2に運用停止制御指示を出力する。無線信号処理部2a2は、その運用停止制御指示を読み出すと、通信処理を停止する。
When the
これらの無線通信システム100の動作の概要について、簡単に説明する。
図1では、プライマリ無線基地局1及びセカンダリ無線基地局21,22,23が運用中であり、セカンダリ無線基地局24は運用していない状態である。そして、図1では、それぞれの無線基地局のサービスエリア間では干渉が発生していない状態である。
このような状態において、セカンダリ無線基地局24が運用を開始した場合、図8に示すように、セカンダリ無線基地局24の非干渉エリアとプライマリ無線基地局1の非干渉エリアとに重なる部分が生じたとする。セカンダリ無線基地局24の非干渉エリアが重なっているサービスエリア内に存在するプライマリ無線端末1aは、セカンダリ無線基地局24又はそのサービスエリア内に存在するセカンダリ無線端末2bから発信される電波によって干渉を受けることになる。
An outline of operations of these
In FIG. 1, the primary
In such a state, when the secondary radio base station 24 starts operation, as shown in FIG. 8, a portion that overlaps the non-interference area of the secondary radio base station 24 and the non-interference area of the primary
プライマリ無線端末1aは、上述したように、周期的に干渉検出処理を行う。例えば、干渉検出処理によって観測した受信レベルが−95dBmであった場合、プライマリ無線端末1aは、いずれかのセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定する。そして、プライマリ無線端末1aは、プライマリ無線基地局1に干渉情報パケットを送信する。
プライマリ無線基地局1は、その干渉情報パケットを受信すると、自無線基地局のサービスエリア内に存在するプライマリ無線端末1aに干渉を与えているセカンダリ無線基地局の識別子を管理局3に問い合わせる。
As described above, the
When receiving the interference information packet, the primary
管理局3は、管理されている無線基地局の場所及びその非干渉エリア範囲情報を基に、プライマリ無線基地局1に干渉を与えているセカンダリ無線基地局を調査(検出)する。セカンダリ無線基地局24の非干渉エリアが、プライマリ無線基地局1の非干渉エリアに重なっているため、管理局3は、セカンダリ無線基地局24の識別子を、プライマリ無線基地局1に送信する。
プライマリ無線基地局1は、その識別子から、対応するセカンダリ無線基地局24を識別し、セカンダリ無線基地局24に干渉情報を出力する。
The management station 3 investigates (detects) the secondary radio base station that interferes with the primary
The primary
セカンダリ無線基地局24は、自無線基地局のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に運用停止パケットを送信し、自無線基地局の運用を停止する。
そして、セカンダリ無線端末2bは、運用停止パケットを受信して、自無線端末の運用を停止する。
The secondary radio base station 24 transmits an operation stop packet to all the secondary radio terminals existing in the service area of the own radio base station, and stops the operation of the own radio base station.
Then, the
以上より、本実施形態における無線通信システム100によれば、従来の集中制御のような多種多様な情報から周波数の利用可否を判定する必要がないため、また、従来の分散制御のようにセカンダリシステムにおいて周波数の利用可否を判定することなく、プライマリシステムにおいて干渉が生じているか否かを検出しているため、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができる。
そのため、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。
As described above, according to the
Therefore, the communication quality of the primary system can be improved.
なお、本実施形態においては、プライマリ無線端末1aにおいて干渉検出処理を行うとしたが、この限りではなく、プライマリ無線基地局1において該処理を行ってもよい。
また、本実施形態における干渉検出処理は周期的としたが、この限りではなく、通常のアプリケーション通信の合間に干渉検出処理を行うなど、間欠的に干渉検出処理を行ってもよい。
また、受信レベルによる干渉検出処理を示したが、誤り率、スループット情報、受信信号のスペクトル、受信信号の周期性などを用いて干渉を検出してもよい。干渉検出処理では、それら複数の情報を同時に用いて処理してもよい。
In the present embodiment, the interference detection process is performed in the
Although the interference detection process in the present embodiment is periodic, the present invention is not limited to this, and the interference detection process may be performed intermittently, such as performing an interference detection process between normal application communications.
Further, although interference detection processing based on the reception level has been shown, interference may be detected using error rate, throughput information, received signal spectrum, received signal periodicity, and the like. In the interference detection process, the plurality of pieces of information may be used simultaneously.
また、本実施形態では、管理局3が非干渉エリアの範囲情報を管理しているとしたが、この限りではなく、例えば、非干渉エリアの範囲情報の代わりに、無線基地局の位置及び送信電力、サービスエリアの範囲の情報を管理することによっても、本実施形態と同様な処理が可能である。
また、本実施形態では、干渉を与えているセカンダリ無線基地局を管理局3が特定しているとしたが、この限りではなく、例えば、プライマリ無線基地局1自らが、管理局3から各無線基地局の場所(位置)及びその非干渉エリアの範囲情報を取得して、干渉を与えているセカンダリ無線基地局を特定することによっても、本実施形態と同様な処理が可能である。この場合、基地局間インターフェース部15(干渉局特定手段)が、干渉を与えているセカンダリ無線基地局を特定することができる。
In the present embodiment, the management station 3 manages the range information of the non-interference area. However, the present invention is not limited to this. For example, instead of the range information of the non-interference area, the location and transmission of the radio base station The same processing as in the present embodiment can also be performed by managing information on the range of power and service area.
In the present embodiment, the management station 3 specifies the secondary radio base station that gives interference. However, the present invention is not limited to this. For example, the primary
同様な考えとして、干渉を与えているセカンダリ無線基地局を管理局3が特定した後に、管理局3自らが、そのセカンダリ無線基地局に対して運用停止を伝達してもよい。
また、管理局3を設置せずとも、全無線基地局が非干渉エリアの範囲情報を交換し、各無線基地局が全無線基地局の場所及び非干渉エリアの範囲情報を管理することにより、プライマリ無線基地局1自らが、干渉を与えているセカンダリ無線基地局を特定することによっても、本実施形態と同様な処理が可能である。この場合、基地局間インターフェース部15(干渉局特定手段)が、干渉を与えているセカンダリ無線基地局を特定することができる。
As a similar idea, after the management station 3 identifies a secondary radio base station that is causing interference, the management station 3 itself may transmit an operation stop to the secondary radio base station.
Further, even if the management station 3 is not installed, all radio base stations exchange non-interference area range information, and each radio base station manages the location of all radio base stations and non-interference area range information, The primary
また、本実施形態では、干渉が生じた場合に、干渉を与えているセカンダリ無線基地局の運用を停止するとしたが、この限りではなく、利用する周波数帯(通信周波数)や通信方式、変調方式、送信電力、又はアンテナの指向性、偏波のうちの少なくとも一つの変更を行ってもよい。 Further, in the present embodiment, when interference occurs, the operation of the secondary radio base station that gives interference is stopped. However, the present invention is not limited to this, and the frequency band (communication frequency), communication method, and modulation method to be used are not limited thereto. Further, at least one of transmission power, antenna directivity, and polarization may be changed.
なお、本実施形態では、プライマリ無線基地局、プライマリ無線端末、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末という言葉を用いているが、プライマリ無線基地局及びプライマリ無線端末は、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末よりも運用の優先度が高いという意味で用いている。すなわち、プライマリ無線基地局及びプライマリ無線端末の運用を優先させるために、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末の運用を停止させる。“プライマリ”と“セカンダリ”の区分として、例えば、「先に運用を開始した無線基地局」がプライマリであり、「後に運用を開始した無線基地局」がセカンダリである場合や、「周波数の利用のための免許を持つ無線基地局」がプライマリであり、「免許を持たない無線基地局」がセカンダリである場合などがある。 In this embodiment, the terms primary radio base station, primary radio terminal, secondary radio base station, and secondary radio terminal are used, but the primary radio base station and primary radio terminal are the secondary radio base station and secondary radio terminal. It is used in the sense that the priority of operation is higher than that. That is, in order to prioritize the operation of the primary radio base station and the primary radio terminal, the operation of the secondary radio base station and the secondary radio terminal is stopped. As a classification of “primary” and “secondary”, for example, “radio base station that started operation first” is primary and “radio base station that started operation later” is secondary. In some cases, the “radio base station having a license for the license” is the primary and the “radio base station having no license” is the secondary.
(実施形態2)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図9から図13は、本発明の第2の実施形態を示したものである。
この実施形態と上記第1の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
本実施形態における無線通信システムの構成は、図1の構成図と同様である。
また、全無線基地局は、同一の送信電力レベルで電波を発信し、全無線基地局のサービスエリア・非干渉エリアの広さは同一であるものとする。
さらに、管理局3は、各無線基地局の識別子、位置情報及び利用周波数帯を管理している。これらの情報は、無線基地局が新たに運用開始される際に、又は定期的に、管理局3に送信される。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
9 to 13 show a second embodiment of the present invention.
This embodiment and the first embodiment have the same basic configuration, and different points will be mainly described here.
The configuration of the wireless communication system in the present embodiment is the same as that shown in FIG.
Further, all radio base stations transmit radio waves at the same transmission power level, and the service areas and non-interference areas of all radio base stations are the same.
Furthermore, the management station 3 manages the identifier, position information, and usage frequency band of each radio base station. These pieces of information are transmitted to the management station 3 when the operation of the radio base station is newly started or periodically.
図9は、本実施形態のプライマリ無線端末1aaを示すブロック図である。
プライマリ無線端末1aaは、誤り率測定部(干渉検出手段)1a7を備えている。
誤り率測定部1a7は、無線信号処理部1a6から出力された受信信号から、通信のアプリケーション通信における誤り率(例えば、ビット誤り率やパケット誤り率など)を測定する。そして、誤り率測定部1a7は、測定結果を、基地局−端末間インターフェース部1a4に出力する。
基地局−端末間インターフェース部1a4は、受信レベルの比較結果と、誤り率などの測定結果とに基づいて、干渉情報パケットを生成し、この干渉情報パケットを、スイッチ1a5を介して、無線信号処理部1a6に出力する。
なお、本実施形態におけるプライマリ無線基地局の構成は、第1の実施形態におけるプライマリ無線基地局1と同様である。
FIG. 9 is a block diagram showing the primary wireless terminal 1aa of the present embodiment.
The primary radio terminal 1aa includes an error rate measurement unit (interference detection means) 1a7.
The error rate measuring unit 1a7 measures an error rate (for example, a bit error rate or a packet error rate) in communication application communication from the received signal output from the radio signal processing unit 1a6. Then, the error rate measurement unit 1a7 outputs the measurement result to the base station-terminal interface unit 1a4.
The base station-terminal interface unit 1a4 generates an interference information packet based on the comparison result of the reception level and the measurement result such as the error rate, and this interference information packet is subjected to radio signal processing via the switch 1a5. To the unit 1a6.
The configuration of the primary radio base station in the present embodiment is the same as that of the primary
図10は、セカンダリ無線基地局21Aを示すブロック図である。
基地局間インターフェース部215は、プライマリ無線基地局1から出力された干渉情報が入力されると、無線信号処理部212に対して周波数変更制御を行う(周波数変更制御指示を出力する)とともに、基地局−端末間インターフェース部214に周波数変更指示を出力する。基地局−端末間インターフェース部214は、その周波数変更指示を読み出すと、周波数変更パケットを生成し、当該周波数変更パケットを、スイッチ213を介して、無線信号処理部212に出力する。無線信号処理部212は、基地局間インターフェース部215から出力された周波数変更制御指示を読み出し、かつ、基地局−端末間インターフェース部214から出力された周波数変更パケットを読み出すと、周波数変更パケットを無線信号として、セカンダリ無線端末2aaに送信するとともに、現在利用している周波数を変更する。
FIG. 10 is a block diagram showing the secondary radio base station 21A.
When the interference information output from the primary
図11は、セカンダリ無線端末2aaを示すブロック図である。
パケット識別部2a4は、無線信号処理部2a2から出力されたパケットが、アプリケーション通信パケットであるか、又は、周波数変更パケットであるかを識別する。そして、パケット識別部2a4は、そのパケットが、周波数変更パケットの場合、基点と接続点Aとを接続し、当該周波数変更パケットを基地局−端末間インターフェース部2a3に出力する。基地局−端末間インターフェース部2a3は、その周波数変更パケットを解析し、無線信号処理部2a2に周波数変更制御指示を出力する。無線信号処理部2a2は、その周波数変更制御指示を読み出すと、現在利用している周波数を、当該周波数変更制御指示に含まれる周波数に変更する。
FIG. 11 is a block diagram showing the secondary wireless terminal 2aa.
The packet identification unit 2a4 identifies whether the packet output from the wireless signal processing unit 2a2 is an application communication packet or a frequency change packet. If the packet is a frequency change packet, the packet identification unit 2a4 connects the base point and the connection point A, and outputs the frequency change packet to the base station-terminal interface unit 2a3. The base station-terminal interface unit 2a3 analyzes the frequency change packet and outputs a frequency change control instruction to the radio signal processing unit 2a2. When the radio signal processing unit 2a2 reads the frequency change control instruction, the radio signal processing unit 2a2 changes the currently used frequency to a frequency included in the frequency change control instruction.
次に、このように構成された本実施形態における無線通信システムの動作について説明する。
ここでは、主として第1の実施形態と異なる動作について説明する。
図12は、プライマリ無線端末1aaの処理を示すフローチャートである。
本実施形態における干渉検出処理は、アプリケーション通信中に行われる。
プライマリ無線端末1aaは、タイマが満了したと判定すると(ステップS2;YES)、受信レベルを観測し、通常のアプリケーション通信における誤り率を測定する(ステップS20)。すなわち、誤り率測定部1a7は、受信信号からPER(パケット誤り率)を測定して、測定結果を基地局−端末間インターフェース部1a4に出力する。PERの測定は、例えば、送信前のアプリケーション通信データのパケットにパリティ検査ビットを付加し、受信時にパリティ検査を行うことにより可能になる。基地局−端末間インターフェース部1a4は、受信レベルがあらかじめ設定されている閾値を超え、PERもあらかじめ設定されている閾値を超えたと判定した場合に(ステップS21,S22)、干渉情報パケットを生成し、当該干渉情報パケットを、スイッチ1a5を介して、無線信号処理部1a6に出力する。
Next, the operation of the wireless communication system according to this embodiment configured as described above will be described.
Here, operations different from those of the first embodiment will be mainly described.
FIG. 12 is a flowchart showing the processing of the primary wireless terminal 1aa.
The interference detection process in the present embodiment is performed during application communication.
If the primary radio terminal 1aa determines that the timer has expired (step S2; YES), the primary radio terminal 1aa observes the reception level and measures the error rate in normal application communication (step S20). That is, the error rate measurement unit 1a7 measures the PER (packet error rate) from the received signal and outputs the measurement result to the base station-terminal interface unit 1a4. The PER can be measured, for example, by adding a parity check bit to a packet of application communication data before transmission and performing a parity check at the time of reception. The base station-terminal interface unit 1a4 generates an interference information packet when it is determined that the reception level exceeds the preset threshold value and the PER also exceeds the preset threshold value (steps S21 and S22). The interference information packet is output to the radio signal processing unit 1a6 via the switch 1a5.
なお、本実施形態においては、例えば、受信レベル用閾値が-80dBmに設定され、PER用閾値が0.2と設定されている。したがって、干渉検出処理によって観測した受信レベルが-75dBmであり、測定したPERが0.25であった場合には、いずれかのセカンダリ無線基地局またはセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定される。 In the present embodiment, for example, the reception level threshold is set to -80 dBm, and the PER threshold is set to 0.2. Therefore, when the reception level observed by the interference detection process is −75 dBm and the measured PER is 0.25, it is determined that interference is received from any secondary radio base station or secondary radio terminal.
次に、プライマリ無線端末へ干渉を与えているセカンダリ無線基地局の周波数を変更させる処理(周波数変更処理)について説明する。
ここでは、主として第1の実施形態と異なる動作について説明する。
図13は、無線通信システムの周波数変更処理を示すフローチャートである。
管理局3は、プライマリ無線基地局1から出力された識別子及び周波数情報に基づいて、その識別子の無線基地局(プライマリ無線基地局1)に干渉を与えているセカンダリ無線基地局を調査(検出)する(ステップS11)。本実施形態においては、管理局3は、同一周波数を利用しているセカンダリ無線基地局の中で、その識別子のプライマリ無線基地局1に最も近い場所に存在するセカンダリ無線基地局24が干渉を与えている可能性が高いと判断し、そのセカンダリ無線基地局24の識別子を、プライマリ無線基地局1に出力する。
Next, processing for changing the frequency of the secondary radio base station that is causing interference to the primary radio terminal (frequency change processing) will be described.
Here, operations different from those of the first embodiment will be mainly described.
FIG. 13 is a flowchart showing frequency change processing of the wireless communication system.
Based on the identifier and frequency information output from the primary
また、セカンダリ無線基地局24は、プライマリ無線基地局1から出力された干渉情報が入力されると、利用中の周波数帯が、プライマリ無線基地局1が利用している周波数帯と同じ周波数帯を利用しているかを判定する。
そして、セカンダリ無線基地局24は、同じ周波数帯を利用していると判定した場合には、自無線基地局(セカンダリ無線基地局24)のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に周波数変更パケットを送信して(ステップS30)、自無線基地局において運用する周波数を変更する。周波数変更パケットには、セカンダリ無線基地局24の変更先の周波数情報が含まれている。
Further, when the interference information output from the primary
If the secondary radio base station 24 determines that the same frequency band is used, the frequency change packet is transmitted to all secondary radio terminals existing in the service area of the own radio base station (secondary radio base station 24). Is transmitted (step S30), and the frequency used in the own radio base station is changed. The frequency change packet includes frequency information of the change destination of the secondary radio base station 24.
すなわち、基地局間インターフェース部215は、プライマリ無線基地局1から出力された干渉情報が入力されると、無線信号処理部212に周波数変更制御指示を出力するとともに、基地局−端末間インターフェース部214に周波数変更指示を出力する。基地局−端末間インターフェース部214は、その周波数変更指示を読み出すと、周波数変更パケットを生成し、当該周波数変更パケットを、スイッチ213を介して、無線信号処理部212に出力する。無線信号処理部212は、基地局間インターフェース部215から出力された周波数変更制御指示を読み出し、かつ、基地局−端末間インターフェース部214から出力された周波数変更パケットを読み出すと、周波数変更パケットを無線信号として、セカンダリ無線端末2bに送信するとともに、運用する周波数を変更する。
That is, when the interference information output from the primary
セカンダリ無線端末2bは、セカンダリ無線基地局24から送信された運用停止パケットを受信すると、自無線端末(セカンダリ無線端末2b)において運用する周波数を変更する(ステップS31)。すなわち、基地局−端末間インターフェース部2a3は、セカンダリ無線基地局24から送信された周波数変更パケットを解析し、無線信号処理部2a2に周波数変更制御指示を出力する。無線信号処理部2a2は、その周波数変更制御指示を読み出すと、利用している周波数を、周波数変更制御指示に含まれる周波数に変更する。
When the
なお、周波数変更後も、プライマリ無線端末の干渉検出処理によって干渉が検出される場合は、別のセカンダリ無線基地局または無線端末がプライマリ無線端末へ干渉を与えていると判断し、プライマリ無線基地局は、干渉を与えている可能性が高い、別のセカンダリ無線基地局の候補の識別子を管理局へ要求する。管理局は、先に判断したセカンダリ無線基地局を除く、同じ周波数帯を利用中の無線基地局の中で、その識別子の無線基地局に最も近い場所に存在するセカンダリ無線基地局の識別子をプライマリ無線基地局へ返信する。以下、干渉検出がされなくなるまで、このような処理が繰り返される。 Even after the frequency change, if interference is detected by the interference detection process of the primary radio terminal, it is determined that another secondary radio base station or radio terminal is interfering with the primary radio terminal, and the primary radio base station Requests the management station for an identifier of another secondary radio base station candidate that is likely to cause interference. The management station uses the identifier of the secondary radio base station that is closest to the radio base station of that identifier among the radio base stations that are using the same frequency band, excluding the secondary radio base station determined earlier as the primary. Reply to the radio base station. Thereafter, such a process is repeated until no interference is detected.
以上より、本実施形態における無線通信システムによれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。 As mentioned above, according to the radio | wireless communications system in this embodiment, generation | occurrence | production of the interference from a secondary system to a primary system can be prevented easily and reliably, and the communication quality of a primary system can be improved.
なお、本実施形態では、プライマリ無線端末1aaにおいて干渉検出処理を行うとしたが、この限りではなく、プライマリ無線基地局において該処理を行ってもよい。
また、本実施形態における干渉検出処理は周期的としたが、この限りではなく、通常のアプリケーション通信中に定常的に行っていてもよい。
また、受信レベルとパケット誤り率による干渉検出処理を示したが、スループット情報、受信信号のスペクトル、受信信号の周期性などを用い干渉検出処理を行ってもよい。干渉検出処理では、それら複数の情報を同時に用いて処理してもよい。
In the present embodiment, the interference detection process is performed in the primary radio terminal 1aa. However, the present invention is not limited to this, and the process may be performed in the primary radio base station.
Moreover, although the interference detection process in this embodiment was made periodic, it is not restricted to this, You may perform regularly during normal application communication.
Further, although the interference detection process based on the reception level and the packet error rate is shown, the interference detection process may be performed using the throughput information, the spectrum of the reception signal, the periodicity of the reception signal, and the like. In the interference detection process, the plurality of pieces of information may be used simultaneously.
また、本実施形態では、管理局3が、干渉を与えている可能性の高いセカンダリ無線基地局24を特定するとしたが、この限りではなく、例えば、プライマリ無線基地局1自らが、管理局3から各無線基地局の位置情報を取得して、干渉を与えている可能性の高いセカンダリ無線基地局を特定することによっても、本実施形態と同様な処理が可能である。
同様な考えとして、管理局3が、干渉を与えている可能性の高いセカンダリ無線基地局を特定した後に、管理局3自らがそのセカンダリ無線基地局に対して周波数変更指示を出力してもよい。
また、管理局3を設置せずとも、全無線基地局が位置情報を交換し、各無線基地局が全無線基地局の位置情報を管理することにより、プライマリ無線基地局1自らが、干渉を与えている可能性の高いセカンダリ無線基地局を特定することによっても、本実施形態と同様な処理が可能である。
In the present embodiment, the management station 3 specifies the secondary radio base station 24 that has a high possibility of causing interference. However, the present invention is not limited to this. For example, the primary
As a similar idea, after the management station 3 identifies a secondary radio base station that is likely to be causing interference, the management station 3 itself may output a frequency change instruction to the secondary radio base station. .
Even if the management station 3 is not installed, all the radio base stations exchange position information, and each radio base station manages the position information of all the radio base stations, so that the primary
本実施形態では、管理局3は、プライマリ無線基地局1に最も近い場所に存在するセカンダリ無線基地局24が干渉を与えている可能性が高いと判断しているが、実際は伝搬環境や基地局の送信電力などにも依存する。例えば、ある無線基地局の送信電力が大きい場合には、サービスエリア及び非干渉エリアも大きくなるため、その無線基地局の位置がプライマリ無線基地局1から遠い場所にあったとしても、プライマリ無線基地局1への干渉を与える可能性は高い。したがって、これらの情報も考慮する必要がある。
本実施形態では、干渉を与えている可能性の高いセカンダリ無線基地局が周波数を変更することとしたが、この限りではなく、運用停止制御や、通信方式、変調方式、送信電力、又はアンテナの指向性、偏波のうち少なくとも一つの変更を行ってもよい。
In the present embodiment, the management station 3 determines that there is a high possibility that the secondary radio base station 24 existing in the place closest to the primary
In this embodiment, the secondary radio base station that has a high possibility of causing interference changes the frequency, but this is not a limitation, and operation stop control, communication method, modulation method, transmission power, or antenna At least one of directivity and polarization may be changed.
(実施形態3)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図14から図20は、本発明の第3の実施形態を示したものである。
この実施形態と上記第1の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
図14は、本実施形態における無線通信システム100aの構成図を示したものである。
本実施形態における無線通信システム100aでは、第1の実施形態における管理局3が設置されていない。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
14 to 20 show a third embodiment of the present invention.
This embodiment and the first embodiment have the same basic configuration, and different points will be mainly described here.
FIG. 14 shows a configuration diagram of a
In the
図15は、プライマリ無線基地局1Bを示すブロック図である。
基地局間インターフェース部15は、基地局−端末間インターフェース部14から出力された干渉情報が入力されると、全セカンダリ無線基地局21B,22B,23B,24Bに干渉情報を出力する。
FIG. 15 is a block diagram showing the primary
When the interference information output from the base station-
図16は、セカンダリ無線基地局21Bを示すブロック図である。
基地局間インターフェース部215は、プライマリ無線基地局1Bから出力された干渉情報を入力し、この干渉情報から送信電力を変更するべきかを判定する。そして、基地局間インターフェース部215は、送信電力を変更するべきと判定すると、無線信号処理部212に対して送信電力変更制御を行う(送信電力変更制御指示を出力する)とともに、基地局−端末間インターフェース部214に送信電力変更指示を出力する。基地局−端末間インターフェース部214は、その送信電力変更指示を読み出すと、送信電力変更パケットを生成し、当該送信電力変更パケットを、スイッチ213を介して、無線信号処理部212に出力する。無線信号処理部212は、基地局間インターフェース部215から出力された送信電力変更制御指示を読み出し、かつ、基地局−端末間インターフェース部214から出力された送信電力変更パケットを読み出すと、送信電力変更パケットを無線信号として、セカンダリ無線端末2abに送信するとともに、現在利用している送信電力を変更する。
FIG. 16 is a block diagram showing the secondary
The inter-base
図17は、セカンダリ無線端末2abを示すブロック図である。
パケット識別部2a4は、無線信号処理部2a2から出力されたパケットが、アプリケーション通信パケットであるか、又は、送信電力変更パケットであるかを識別する。そして、パケット識別部2a4は、そのパケットが、送信電力変更パケットの場合、基点と接続点Aとを接続し、当該送信電力変更パケットを基地局−端末間インターフェース部2a3に出力する。基地局−端末間インターフェース部2a3は、その送信電力変更パケットを解析し、無線信号処理部2a2に送信電力変更制御指示を出力する。無線信号処理部2a2は、その送信電力変更制御指示を読み出すと、現在利用している送信電力を、当該送信電力変更制御指示に含まれる送信電力に変更する。
FIG. 17 is a block diagram showing the secondary wireless terminal 2ab.
The packet identification unit 2a4 identifies whether the packet output from the wireless signal processing unit 2a2 is an application communication packet or a transmission power change packet. When the packet is a transmission power change packet, the packet identification unit 2a4 connects the base point and the connection point A, and outputs the transmission power change packet to the base station-terminal interface unit 2a3. The base station-terminal interface unit 2a3 analyzes the transmission power change packet and outputs a transmission power change control instruction to the radio signal processing unit 2a2. When the wireless signal processing unit 2a2 reads the transmission power change control instruction, the wireless signal processing unit 2a2 changes the currently used transmission power to the transmission power included in the transmission power change control instruction.
次に、プライマリ無線端末に干渉を与えているセカンダリ無線基地局の送信電力を変更させる処理(送信電力変更処理)について説明する。
ここでは、主として第1の実施形態と異なる動作について説明する。
図18は、無線通信システム100aの送信電力変更処理を示すフローチャートである。
プライマリ無線基地局1Bは、プライマリ無線端末1aから送信された干渉情報パケットを受信して、全セカンダリ無線基地局21B,22B,23B,24Bに干渉情報を出力する(ステップS40)。なお、干渉情報パケットには、閾値と受信レベルの差分の値(閾値を超えた分の受信レベル値)が含まれている。
具体的には、基地局−端末間インターフェース部14が、干渉情報パケットを解析し、解析結果を干渉情報として、基地局間インターフェース部15に出力する。干渉情報には、プライマリ無線基地局1Bの位置、利用中の周波数帯、非干渉エリアの半径、プライマリ無線端末において閾値を越えた分の受信レベル値が含まれている。
さらに、基地局間インターフェース部15は、その干渉情報を全セカンダリ無線基地局21B,22B,23B,24Bに出力する。
Next, a process (transmission power changing process) for changing the transmission power of the secondary radio base station that interferes with the primary radio terminal will be described.
Here, operations different from those of the first embodiment will be mainly described.
FIG. 18 is a flowchart showing transmission power change processing of the
The primary
Specifically, the base station-
Further, the inter-base
セカンダリ無線基地局は、その干渉情報を解析し、プライマリ無線基地局1Bと同一の周波数帯を利用しているセカンダリ無線基地局が、プライマリ無線基地局1Bに干渉を与えているかどうかを判定する(ステップS41)。すなわち、セカンダリ無線基地局は、プライマリ無線基地局1Bの位置及び非干渉エリアの半径が、自無線基地局の非干渉エリアと重なっているかどうかを判定する。そして、セカンダリ無線基地局は、それらが重なっている場合、送信電力を下げるべきか否かを判定する(ステップS42)。さらに、セカンダリ無線基地局は、送信電力を下げるべきでないと判定すると、処理を終了する。一方、セカンダリ無線基地局は、送信電力を下げるべきと判定すると、サービスエリア内のセカンダリ無線端末に、送信電力変更パケットを送信する(ステップS43)とともに、利用している送信電力を同じ値だけ下げる。
The secondary radio base station analyzes the interference information, and determines whether the secondary radio base station using the same frequency band as the primary
送信電力変更パケットには、変更すべき送信電力レベル(閾値と受信レベルの差分の値)が含まれている。
送信電力変更パケットを受信したセカンダリ無線端末は、直ちに送信電力を変更する(ステップS44)。
The transmission power change packet includes the transmission power level to be changed (the difference between the threshold value and the reception level).
The secondary wireless terminal that has received the transmission power change packet immediately changes the transmission power (step S44).
これらの無線通信システム100aの動作の概要について、簡単に説明する。
図19に無線基地局間の距離を示す。無線基地局の非干渉エリアは、半径400mの円とする。
この時に、セカンダリ無線基地局24Bが運用を開始すると、図20に示すように、セカンダリ無線基地局24Bの非干渉エリアがプライマリ無線基地局1Bの非干渉エリアに重なる部分が生じるものとする。セカンダリ無線基地局24Bの非干渉エリアが重なっているサービスエリア内に存在するプライマリ無線端末1aは、セカンダリ無線基地局24B、又はそのサービスエリア内に存在するセカンダリ無線端末2bから発信される電波によって干渉を受けることになる。
An outline of the operation of these
FIG. 19 shows the distance between radio base stations. The non-interference area of the radio base station is a circle with a radius of 400 m.
At this time, when the secondary
プライマリ無線端末1aでは、周期的に干渉検出処理を行う。例えば、干渉検出処理によって観測した受信レベルが-95dBmであった場合は、いずれかのセカンダリ無線基地局またはセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定される。このとき、プライマリ無線端末1aからプライマリ無線基地局1Bに干渉情報パケットが送信される。干渉情報パケットには、閾値を越えた分の受信レベル値5dBmが含まれる。
The
プライマリ無線基地局1Bは、干渉情報パケットを受信すると、全セカンダリ無線基地局21B,22B,23B,24Bに干渉情報を出力する。
干渉情報が入力された全セカンダリ無線基地局21B,22B,23B,24Bは、プライマリ無線基地局1Bの位置及び非干渉エリアの半径が、自無線基地局の非干渉エリアと重なっているかどうかを調査する。プライマリ無線基地局1Bとセカンダリ無線基地局との間の距離が、プライマリ無線基地局1Bとセカンダリ無線基地局の非干渉エリアの半径の合計より小さい場合は、非干渉エリアが重なる。セカンダリ無線基地局24Bがこれに該当するため、セカンダリ無線基地局24Bは、自無線基地局のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末へ送信電力変更パケットを送信し、自無線基地局の送信電力を5dBm下げる。
同様に、送信電力変更パケットを受信したセカンダリ無線端末は、送信電力を5dBm下げる。
なお、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末が送信電力を下げた後も、プライマリ無線端末の干渉検出処理によって干渉が検出される場合には、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末の送信電力をさらに下げるために、プライマリ無線基地局は、さらに大きな受信レベル値(例えば、10dBm)を干渉情報パケットに付加して、セカンダリ無線基地局に送信する。以下、無線通信システム100aは、干渉検出がされなくなるまで、このような処理を繰り返す。
When the primary
All secondary
Similarly, the secondary wireless terminal that has received the transmission power change packet lowers the transmission power by 5 dBm.
If interference is detected by the interference detection process of the primary radio terminal even after the secondary radio base station and the secondary radio terminal reduce the transmission power, the transmission power of the secondary radio base station and the secondary radio terminal is further reduced. Therefore, the primary radio base station adds a larger reception level value (for example, 10 dBm) to the interference information packet and transmits it to the secondary radio base station. Hereinafter, the
以上より、本実施形態における無線通信システム100aによれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、プライマリ無線端末1aにおいて干渉検出処理を行ったが、この限りではなく、プライマリ無線基地局1Bにおいて該処理を行ってもよい。
また、本実施形態における干渉検出処理は周期的としたが、この限りではなく、通常のアプリケーション通信の合間に干渉検出処理を行うなど、間欠的に干渉検出処理を行ってもよい。
また、受信レベルによる干渉検出処理を示したが、誤り率、スループット、受信信号のスペクトル、受信信号の周期性情報を用いてもよい。干渉検出処理では、それら複数の情報を同時に用いて処理してもよい。
In the present embodiment, the interference detection process is performed in the
Although the interference detection process in the present embodiment is periodic, the present invention is not limited to this, and the interference detection process may be performed intermittently, such as performing an interference detection process between normal application communications.
Further, although the interference detection processing based on the reception level is shown, the error rate, throughput, spectrum of the received signal, and periodicity information of the received signal may be used. In the interference detection process, the plurality of pieces of information may be used simultaneously.
また、本実施形態では、セカンダリ無線基地局が、プライマリ無線基地局1Bに干渉を与えているかどうかを判断したが、この限りではなく、プライマリ無線基地局1Bから出力される干渉情報に距離情報を付加し、プライマリ無線基地局1Bから一定距離内に存在するセカンダリ無線基地局は、必ず送信電力を変更するような処理でもよい。
また、本実施形態では、干渉情報中に非干渉エリアの半径が含まれているが、この限りではなく、例えば、非干渉エリアの半径の代わりに無線基地局の送信電力レベルやサービスエリアの範囲の情報でも、本実施形態と同様な処理が可能である。
また、本実施形態では、干渉を与えているセカンダリ無線基地局の送信電力を変更したが、この限りではなく、周波数や通信方式、変調方式、アンテナの指向性、偏波の変更であってもよいし、運用停止制御であってもよい。
また、本実施形態では、プライマリ無線基地局1Bが、全セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力するとしたが、これに限ることはなく、プライマリ無線基地局1Bが、自無線基地局及び全セカンダリ無線基地局に関する情報(例えば、管理局3が有する情報など)を記憶しておき、これら情報から、基地局インターフェース部(干渉局特定手段)15において、干渉の原因であるセカンダリ無線通信局24を特定し、セカンダリ無線基地局24に干渉情報を出力するようにしてもよい。
In the present embodiment, the secondary radio base station determines whether or not the primary
Further, in the present embodiment, the radius of the non-interference area is included in the interference information, but this is not a limitation. For example, instead of the radius of the non-interference area, the transmission power level of the radio base station and the range of the service area With this information, the same processing as in the present embodiment is possible.
Further, in the present embodiment, the transmission power of the secondary radio base station giving interference is changed. However, this is not limited to this, and the frequency, communication method, modulation method, antenna directivity, polarization change may be changed. It may be an operation stop control.
In the present embodiment, the primary
(実施形態4)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図21から図24は、本発明の第4の実施形態を示したものである。
この実施形態と上記第3の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
図21は、プライマリ無線端末1acを示すブロック図である。
プライマリ無線端末1acは、スループット測定部(干渉検出手段)1a8を備えている。
スループット測定部1a8は、無線信号処理部1a6から出力された受信信号から、通常のアプリケーション通信におけるスループットを測定し、測定結果を、基地局−端末間インターフェース部1a4に出力する。
基地局−端末間インターフェース部1a4は、受信レベルの比較結果と、スループットなどの測定結果とに基づいて、干渉情報パケットを生成し、この干渉情報パケットを、スイッチ1a5を介して、無線信号処理部1a6に出力する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
21 to 24 show a fourth embodiment of the present invention.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the third embodiment, and here, different points will be mainly described.
FIG. 21 is a block diagram showing the primary radio terminal 1ac.
The primary radio terminal 1ac includes a throughput measurement unit (interference detection unit) 1a8.
The throughput measuring unit 1a8 measures the throughput in normal application communication from the received signal output from the radio signal processing unit 1a6, and outputs the measurement result to the base station-terminal interface unit 1a4.
The base station-terminal interface unit 1a4 generates an interference information packet based on a reception level comparison result and a measurement result such as throughput, and the interference information packet is transmitted to the radio signal processing unit via the switch 1a5. Output to 1a6.
図22は、プライマリ無線基地局1Cを示すブロック図である。
プライマリ無線基地局1Cは、基地局間インターフェース部15に接続されたデータベース16を備えている。
データベース16には、全無線基地局の位置情報が記憶されている。
FIG. 22 is a block diagram showing the primary radio base station 1C.
The primary
The
次に、このように構成された本実施形態における無線通信システムの動作について説明する。
ここでは、主として第1の実施形態と異なる動作について説明する。
プライマリ無線基地局1C及びセカンダリ無線基地局21,22,23,24は、信号線又はネットワークを用いて位置情報を定期的に交換し、それぞれのデータベース内に全無線局の位置情報を管理している。
図23は、プライマリ無線端末1acの処理を示すフローチャートである。
プライマリ無線端末1acは、タイマが満了したと判定すると(ステップS2;YES)、受信レベルを観測し、通常のアプリケーション通信におけるスループットを測定する(ステップS50)。そして、プライマリ無線端末1acは、受信レベルと閾値とを比較し、さらに、スループットと閾値とを比較する(ステップS51)。
Next, the operation of the wireless communication system according to this embodiment configured as described above will be described.
Here, operations different from those of the first embodiment will be mainly described.
The primary radio base station 1C and the secondary radio base stations 21, 22, 23, and 24 regularly exchange location information using signal lines or networks, and manage the location information of all radio stations in their respective databases. Yes.
FIG. 23 is a flowchart showing processing of the primary wireless terminal 1ac.
When the primary wireless terminal 1ac determines that the timer has expired (step S2; YES), the primary wireless terminal 1ac observes the reception level and measures the throughput in normal application communication (step S50). Then, the primary wireless terminal 1ac compares the reception level with the threshold value, and further compares the throughput with the threshold value (step S51).
プライマリ無線端末1acは、受信レベルが閾値を越え、スループットが閾値を下回っていると判定した場合に(ステップS52;YES)、プライマリ無線基地局1Cに干渉情報パケットを送信して(ステップS7)、処理を終了する。
なお、本実施形態では、受信レベルの閾値は-80dBmに設定され、スループットの閾値は6Mbit/sに設定されている。
一方、プライマリ無線端末1acは、受信レベルが閾値を越えておらず、スループットが閾値を下回っていないと判定した場合には(ステップS52;NO)、処理を終了する。
When the primary radio terminal 1ac determines that the reception level exceeds the threshold and the throughput is below the threshold (step S52; YES), the primary radio terminal 1ac transmits an interference information packet to the primary radio base station 1C (step S7). The process ends.
In this embodiment, the reception level threshold is set to -80 dBm, and the throughput threshold is set to 6 Mbit / s.
On the other hand, if the primary wireless terminal 1ac determines that the reception level does not exceed the threshold and the throughput does not fall below the threshold (step S52; NO), the process ends.
次に、プライマリ無線端末に干渉を与えているセカンダリ無線基地局の運用を停止させる処理(運用停止処理)について説明する。
図24は、無線通信システムの運用停止処理を示すフローチャートである。
プライマリ無線基地局1Cは、プライマリ無線端末1acから送信された干渉情報パケットを受信すると、一定距離内に存在するセカンダリ無線基地局に、干渉情報を出力する。すなわち、基地局−端末間インターフェース部14は、干渉情報パケットを解析後、基地局間インターフェース部に干渉情報を出力する。基地局間インターフェース部15は、データベース16から位置情報を読み出し(ステップS60)、ある一定距離内に存在するセカンダリ無線基地局の位置情報を取得する。そして、その位置情報に対応するセカンダリ無線基地局に干渉情報を送信する(ステップS61)。この干渉情報には、プライマリ無線基地局が利用中の周波数帯の情報が格納されている。
Next, a process (operation stop process) for stopping the operation of the secondary radio base station that interferes with the primary radio terminal will be described.
FIG. 24 is a flowchart showing operation stop processing of the wireless communication system.
When receiving the interference information packet transmitted from the primary radio terminal 1ac, the primary radio base station 1C outputs the interference information to the secondary radio base station existing within a certain distance. That is, the base station-
セカンダリ無線基地局は、干渉情報が入力されると、プライマリ無線基地局1Cが利用している周波数と同じ周波数帯を利用しているかを判定する。そして、セカンダリ無線基地局は、同じ周波数帯を利用していると判定した場合には、そのサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に、運用停止パケットを送信し(ステップS62)、運用を停止する。運用停止パケットを受信したセカンダリ無線端末は、直ちに運用を停止する(ステップS63)。 When the interference information is input, the secondary radio base station determines whether the same frequency band as the frequency used by the primary radio base station 1C is used. If the secondary radio base station determines that the same frequency band is used, the secondary radio base station transmits an operation stop packet to all the secondary radio terminals existing in the service area (step S62), and stops the operation. To do. The secondary wireless terminal that has received the operation stop packet immediately stops operation (step S63).
なお、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末が運用を停止した後も、プライマリ無線端末1acの干渉検出処理によって干渉が検出される場合には、運用停止したセカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末とは別のセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末が、プライマリ無線端末1acに干渉を与えていると考えられるため、プライマリ無線基地局1Cは、さらに大きくした距離内に存在するセカンダリ無線基地局に、干渉情報を出力する。以下、無線通信システムは、干渉検出がされなくなるまで、このような処理を繰り返す。 If interference is detected by the interference detection process of the primary radio terminal 1ac even after the operation of the secondary radio base station and the secondary radio terminal is stopped, the secondary radio base station and the secondary radio terminal are separated from the stopped operation. Since the secondary radio base station or the secondary radio terminal is considered to be interfering with the primary radio terminal 1ac, the primary radio base station 1C sends interference information to the secondary radio base station existing within a larger distance. Output. Hereinafter, the wireless communication system repeats such processing until no interference is detected.
これらの無線通信システムの動作の概要について、簡単に説明する。
プライマリ無線端末1acは、周期的に干渉検出処理を行う。例えば、干渉検出処理によって観測した受信レベルが-75dBmであり、測定したスループットが4Mbit/sであった場合は、いずれかのセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定する。そして、プライマリ無線端末1acは、プライマリ無線基地局1Cに干渉情報パケットを送信する。
プライマリ無線基地局1Cは、干渉情報パケットを受信すると、データベースを参照し、自無線基地局から700m以内に存在するセカンダリ無線基地局の情報を取得する。そして、プライマリ無線基地局1Cは、該当するセカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する。
An outline of operations of these wireless communication systems will be briefly described.
The primary radio terminal 1ac periodically performs interference detection processing. For example, when the reception level observed by the interference detection process is −75 dBm and the measured throughput is 4 Mbit / s, it is determined that interference is received from any secondary radio base station or secondary radio terminal. Then, the primary radio terminal 1ac transmits an interference information packet to the primary radio base station 1C.
When receiving the interference information packet, the primary radio base station 1C refers to the database and acquires information on the secondary radio base station existing within 700 m from the own radio base station. Then, the primary radio base station 1C outputs interference information to the corresponding secondary radio base station.
セカンダリ無線基地局は、干渉情報が入力されると、自無線基地局のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に、運用停止パケットを送信し、自無線基地局の運用を停止する。
運用停止パケットを受信したセカンダリ無線端末は、運用を停止する。
仮に、あるセカンダリ無線基地局がプライマリ無線基地局1Cに干渉を与えていたのではなく、そのセカンダリ無線基地局が運用を停止した後も、プライマリ無線端末1acの干渉検出処理によって干渉が検出される場合は、例えば、1000m以内に存在するセカンダリ無線基地局の運用を停止させる。そして、プライマリ無線端末において、干渉が検出されなくなるまで、運用を停止させるセカンダリ無線基地局の範囲を広げていく。
When the interference information is input, the secondary radio base station transmits an operation stop packet to all the secondary radio terminals existing in the service area of the own radio base station, and stops the operation of the own radio base station.
The secondary wireless terminal that has received the operation stop packet stops operation.
Even if a secondary radio base station does not interfere with the primary radio base station 1C, even after the secondary radio base station stops operating, interference is detected by the interference detection process of the primary radio terminal 1ac. In this case, for example, the operation of the secondary radio base station existing within 1000 m is stopped. Then, in the primary radio terminal, the range of secondary radio base stations whose operation is stopped is expanded until no interference is detected.
以上より、本実施形態における無線通信システムによれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。 As mentioned above, according to the radio | wireless communications system in this embodiment, generation | occurrence | production of the interference from a secondary system to a primary system can be prevented easily and reliably, and the communication quality of a primary system can be improved.
(実施形態5)
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
この実施形態と上記第4の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
本実施形態における無線通信システムの構成は、図14に示す構成と同様である。
プライマリ無線端末1aは、通常のアプリケーション通信の他に、セカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末から受けている干渉を検出する処理(干渉検出処理)を行っている。本実施形態では、受信レベルの閾値が-80dBmに設定され、スループットの閾値は6Mbit/sに設定されている。干渉が検出された場合は、プライマリ無線端末1aは、プライマリ無線基地局に干渉情報パケットを送信する。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment, and only the differences will be described here.
The configuration of the wireless communication system in the present embodiment is the same as the configuration shown in FIG.
The
プライマリ無線基地局1は、プライマリ無線端末1aから出力された干渉情報パケットを受信すると、全セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する。この干渉情報には、プライマリ無線基地局1の位置、運用停止範囲、利用中の周波数が含まれている。干渉情報が入力されたセカンダリ無線基地局は、プライマリ無線基地局1が利用している周波数帯と同じ周波数帯を利用しているかを判定する。セカンダリ無線基地局は、自無線基地局がプライマリ無線基地局1と同じ周波数帯を利用し、かつ、プライマリ無線基地局1の位置を中心とした運用停止範囲内に存在していると判定した場合には、そのサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に運用停止パケットを送信し、運用を停止する。運用停止パケットを受信したセカンダリ無線端末は、直ちに運用を停止する。本実施形態の運用停止処理のフローチャートは、図24と同様である。
When the primary
なお、運用停止後も、プライマリ無線端末1aの干渉検出処理によって干渉が検出される場合は、運用停止したセカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末とは別のセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末が、プライマリ無線端末1aに干渉を与えていると判断し、プライマリ無線基地局1は、運用停止範囲を大きくして全てのセカンダリ無線基地局に、干渉情報を出力する。以下、無線通信システムは、干渉検出がされなくなるまで、このような処理を繰り返す。
Even after the operation is stopped, when interference is detected by the interference detection process of the
これらの無線通信システムの動作の概要について、簡単に説明する。
セカンダリ無線基地局の非干渉エリアが重なっているサービスエリア内に存在するプライマリ無線端末1aは、セカンダリ無線基地局又はそのサービスエリア内に存在するセカンダリ無線端末から発信される電波によって干渉を受けることになる。
プライマリ無線端末1aは、周期的に干渉検出処理を行う。例えば、干渉検出処理によって観測した受信レベルが-75dBmであり、測定したスループットが4Mbit/sであった場合には、いずれかのセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定される。そこで、プライマリ無線端末1aは、プライマリ無線基地局1に干渉情報パケットを送信する。
An outline of operations of these wireless communication systems will be briefly described.
The
The
プライマリ無線基地局1は、該干渉情報パケットを受信すると、セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する。この干渉情報には、運用停止範囲を700m以内とする情報が含まれている。干渉情報が入力されたセカンダリ無線基地局は、自無線基地局がプライマリ無線基地局1から700m以内に存在するので、自無線基地局のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に運用停止パケットを送信し、自無線基地局の運用を停止する。
同様に、運用停止パケットを受信したセカンダリ無線端末は、運用を停止する。
なお、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末が運用を停止した後も、プライマリ無線端末1aの干渉検出処理によって干渉が検出される場合には、運用停止したセカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末とは別のセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末が、プライマリ無線端末1aに干渉を与えていると考えられるため、プライマリ無線基地局1は、さらに大きくした距離内(例えば、1000m以内)に存在するセカンダリ無線基地局に、干渉情報を出力する。以下、無線通信システムは、干渉検出がされなくなるまで、このような処理を繰り返す。
When receiving the interference information packet, the primary
Similarly, the secondary wireless terminal that has received the operation stop packet stops operation.
If interference is detected by the interference detection process of the
以上より、本実施形態における無線通信システムによれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。 As mentioned above, according to the radio | wireless communications system in this embodiment, generation | occurrence | production of the interference from a secondary system to a primary system can be prevented easily and reliably, and the communication quality of a primary system can be improved.
(実施形態6)
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
図25から図26は、本発明の第6の実施形態を示したものである。
この実施形態と上記第4の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
25 to 26 show a sixth embodiment of the present invention.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment, and only the differences will be described here.
図25は、本実施形態における無線通信システム100Dの構成を示すものである。
プライマリ無線端末1adは、通常のアプリケーション通信の他に、セカンダリ無線基地局21D〜30D又はセカンダリ無線端末から受けている干渉を検出する処理(干渉検出処理)を行っている。本実施形態では、受信レベル用閾値が-80dBmに設定され、スループット用閾値は6Mbit/sに設定されている。干渉が検出された場合は、プライマリ無線端末1adは、プライマリ無線基地局1Dに干渉情報パケットを送信する。
FIG. 25 shows a configuration of a
The primary wireless terminal 1ad performs processing (interference detection processing) for detecting interference received from the secondary wireless base stations 21D to 30D or the secondary wireless terminal in addition to normal application communication. In the present embodiment, the reception level threshold is set to -80 dBm, and the throughput threshold is set to 6 Mbit / s. When the interference is detected, the primary radio terminal 1ad transmits an interference information packet to the primary radio base station 1D.
次に、プライマリ無線端末に干渉を与えているセカンダリ無線基地局の運用を停止させる処理(運用停止処理)について説明する。
図26は、無線通信システム100Dの運用停止処理を示すフローチャートである。
プライマリ無線基地局1Dは、プライマリ無線端末1adから出力された干渉情報パケットを受信すると、信号線によって接続されている全てのセカンダリ無線基地局(隣接のセカンダリ無線基地局)に干渉情報を出力する(ステップS70)。この干渉情報には、運用停止ホップ数(干渉回避ホップ数)、利用中の周波数帯が含まれている。干渉情報を受信したセカンダリ無線基地局は、干渉情報を解析し、運用停止ホップ数が2以上であるか否かを判定する(ステップS71)。そして、セカンダリ無線基地局は、運用停止ホップ数が2以上であると判定すると(ステップS71:YES)、運用停止ホップ数を1つ減らして、隣接している(信号線で接続されている)全セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する(ステップS72)。
なお、運用停止ホップ数とは、運用停止を指示する無線基地局の範囲を示すものである。
一方、セカンダリ無線基地局は、運用停止ホップ数が1以下であると判定すると(ステップS71;NO)、他のセカンダリ無線基地局への干渉情報の出力は行わない。
Next, a process (operation stop process) for stopping the operation of the secondary radio base station that interferes with the primary radio terminal will be described.
FIG. 26 is a flowchart showing operation stop processing of the
When the primary radio base station 1D receives the interference information packet output from the primary radio terminal 1ad, the primary radio base station 1D outputs interference information to all secondary radio base stations (adjacent secondary radio base stations) connected by the signal line ( Step S70). This interference information includes the number of operation stop hops (number of interference avoidance hops) and the frequency band being used. The secondary radio base station that has received the interference information analyzes the interference information and determines whether the number of operation stop hops is 2 or more (step S71). If the secondary radio base station determines that the number of operation stop hops is 2 or more (step S71: YES), the number of operation stop hops is reduced by one and is adjacent (connected by a signal line). Interference information is output to all secondary radio base stations (step S72).
Note that the number of operation stop hops indicates the range of the radio base station that instructs operation stop.
On the other hand, if the secondary radio base station determines that the number of operation stop hops is 1 or less (step S71; NO), it does not output interference information to other secondary radio base stations.
そして、セカンダリ無線基地局は、プライマリ無線基地局1Dが利用している周波数帯と同じ周波数帯を利用しているかを判定する。セカンダリ無線基地局は、同じ周波数帯を利用していると判定すると、基地局−端末間インターフェースを介して、そのサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に運用停止パケットを送信し(ステップS62)、運用を停止する。運用停止パケットを受信したセカンダリ無線端末は、直ちに運用を停止する(ステップS63)。
なお、セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末が運用を停止した後も、プライマリ無線端末1adの干渉検出処理によって干渉が検出される場合には、運用停止したセカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末とは別のセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末が、プライマリ無線端末1adに干渉を与えていると考えられるため、プライマリ無線基地局1Dは、さらに運用停止ホップ数を大きくして、隣接セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する。以下、無線通信システム100Dは、干渉検出がされなくなるまで、このような処理を繰り返す。
Then, the secondary radio base station determines whether the same frequency band as that used by the primary radio base station 1D is used. When determining that the secondary radio base station uses the same frequency band, the secondary radio base station transmits an operation stop packet to all the secondary radio terminals existing in the service area via the base station-terminal interface (step S62). , Stop operation. The secondary wireless terminal that has received the operation stop packet immediately stops operation (step S63).
If interference is detected by the interference detection process of the primary radio terminal 1ad even after the secondary radio base station and the secondary radio terminal stop operating, the secondary radio base station and the secondary radio terminal are separated from the stopped secondary radio base station and secondary radio terminal. Since the secondary radio base station or the secondary radio terminal is considered to be interfering with the primary radio terminal 1ad, the primary radio base station 1D further increases the number of operation stop hops and interferes with the adjacent secondary radio base station. Output information. Hereinafter, the
これらの無線通信システム100Dの動作の概要について、簡単に説明する。
プライマリ無線端末1adは、周期的に干渉検出処理を行う。例えば、干渉検出処理によって観測した受信レベルが-75dBmであり、測定したスループットが4Mbit/sであった場合は、いずれかのセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定される。そこで、プライマリ無線端末1adは、プライマリ無線基地局1Dに干渉情報パケットを送信する。
プライマリ無線基地局1Dは、該干渉情報パケットを受信すると、セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する。この干渉情報には、運用停止ホップ数を1とする情報が含まれている。干渉情報が入力されたセカンダリ無線基地局は、自無線基地局のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に運用停止パケットを送信し、自無線基地局の運用を停止する。
同様に、運用停止パケットを受信したセカンダリ無線端末は、運用を停止する。
なお、プライマリ無線端末1adの干渉検出処理によって干渉が検出される場合には、プライマリ無線基地局1Dは、さらに運用停止ホップ数を2として、隣接セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する。以下、無線通信システム100Dは、干渉検出がされなくなるまで、このような処理を繰り返す。
An outline of the operation of these
The primary radio terminal 1ad periodically performs interference detection processing. For example, when the reception level observed by the interference detection process is −75 dBm and the measured throughput is 4 Mbit / s, it is determined that interference is received from any secondary radio base station or secondary radio terminal. . Therefore, the primary radio terminal 1ad transmits an interference information packet to the primary radio base station 1D.
When receiving the interference information packet, the primary radio base station 1D outputs the interference information to the secondary radio base station. This interference information includes information in which the number of operation stop hops is 1. The secondary radio base station to which the interference information is input transmits an operation stop packet to all the secondary radio terminals existing in the service area of the own radio base station, and stops the operation of the own radio base station.
Similarly, the secondary wireless terminal that has received the operation stop packet stops operation.
When interference is detected by the interference detection process of the primary radio terminal 1ad, the primary radio base station 1D further sets the operation stop hop count to 2 and outputs interference information to the adjacent secondary radio base station. Hereinafter, the
以上より、本実施形態における無線通信システム100Dによれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。
As described above, according to the
なお、干渉回避ホップ数として、運用停止ホップ数を示したが、これに限ることはなく、セカンダリ無線通信局の通信周波数、通信方式、変調方式、送信電力、アンテナの指向性、偏波のうちの少なくとも一つを変更する指示として、それぞれホップ数を設定してもよい。 In addition, although the number of operation stop hops is shown as the number of interference avoidance hops, the present invention is not limited to this. Of the communication frequency, communication method, modulation method, transmission power, antenna directivity, and polarization of the secondary wireless communication station The number of hops may be set as an instruction to change at least one of the above.
(実施形態7)
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
図27から図32は、本発明の第7の実施形態を示したものである。
この実施形態と上記第4の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
(Embodiment 7)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
27 to 32 show a seventh embodiment of the present invention.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the fourth embodiment, and only the differences will be described here.
図27は、本実施形態における無線通信システム100Eのシステム構成を示したものである。
無線通信システム100Eでは、アドホック無線通信を想定しており、セカンダリ無線端末2aeと2beとが通信を行っており、同様にして、セカンダリ無線端末2ceと2de、さらに、セカンダリ無線端末2eeと2feとが通信を行っている。また、プライマリ無線基地局1及びセカンダリ無線基地局は、CDMA(Code Division Multiple Access)通信方式によって通信を行う。
全セカンダリ無線端末2ae〜2feは、同一の周波数帯をアプリケーション通信に利用しているものとする。非干渉エリアが重なっていない限りは、互いの通信に干渉が発生することはないものとする。また全セカンダリ無線端末2a〜2fは、通信用の周波数とは別の周波数を、干渉情報パケットの送受信用として利用することが可能である。
FIG. 27 shows a system configuration of a
In the
All the secondary wireless terminals 2ae to 2fe are assumed to use the same frequency band for application communication. As long as the non-interference areas do not overlap, no interference occurs in communication with each other. Moreover, all the secondary radio |
図28は、本実施形態におけるセカンダリ無線端末2ae〜2feを示すブロック図である。
パケット識別部2a4は、無線信号処理部2a2から出力されたパケットが、アプリケーション通信パケットであるか、又は、干渉情報パケットであるかを識別する。そして、パケット識別部2a4は、そのパケットが、干渉情報パケットの場合、基点と接続点Aとを接続し、当該干渉情報パケットを基地局−端末間インターフェース部2a3に出力する。基地局−端末間インターフェース部2a3は、その干渉情報パケットを解析し、拡散コード変更パケットと、拡散コード変更指示とを無線信号処理部2a2に出力する。無線信号処理部2a2は、拡散コード変更パケットを、対向(通信相手)するセカンダリ無線端末に送信するとともに、現在利用している拡散コードを、当該拡散コード変更指示に含まれる拡散コードに変更する。
FIG. 28 is a block diagram showing the secondary wireless terminals 2ae to 2fe in the present embodiment.
The packet identification unit 2a4 identifies whether the packet output from the wireless signal processing unit 2a2 is an application communication packet or an interference information packet. When the packet is an interference information packet, the packet identification unit 2a4 connects the base point and the connection point A, and outputs the interference information packet to the base station-terminal interface unit 2a3. The base station-terminal interface unit 2a3 analyzes the interference information packet and outputs a spread code change packet and a spread code change instruction to the radio signal processing unit 2a2. The wireless signal processing unit 2a2 transmits the spreading code change packet to the opposing secondary wireless terminal, and changes the currently used spreading code to the spreading code included in the spreading code change instruction.
次に、このように構成された本実施形態における無線通信システム100Eの動作について説明する。
図29は、プライマリ無線端末1aeの動作を示すフローチャートである。
ここでは、主として第4の実施形態と異なる動作について説明する。
プライマリ無線端末1aeは、受信レベルが閾値を越え、スループットが閾値を下回っていると判定した場合に(ステップS52;YES)、セカンダリ無線基地局に干渉情報パケットを送信して(ステップS80)、処理を終了する。干渉情報パケットの送信は、干渉情報パケットの送受信用周波数を用いて、あるー定の送信電力で全方位にアンテナから放射する。この干渉情報パケットには、プライマリ無線端末1aeが利用している周波数及び拡散コードの情報が含まれている。
Next, the operation of the
FIG. 29 is a flowchart showing the operation of the primary wireless terminal 1ae.
Here, operations different from those in the fourth embodiment will be mainly described.
When the primary radio terminal 1ae determines that the reception level exceeds the threshold and the throughput is below the threshold (step S52; YES), the primary radio terminal 1ae transmits an interference information packet to the secondary radio base station (step S80) and performs processing. Exit. The transmission of the interference information packet is radiated from the antenna in all directions with a certain fixed transmission power by using the transmission / reception frequency of the interference information packet. This interference information packet includes information on the frequency and spreading code used by the primary radio terminal 1ae.
次に、プライマリ無線端末1aeに干渉を与えているセカンダリ無線端末の拡散コードを変更させる処理(拡散コード変更処理)を行う。
図30は、セカンダリ無線端末の処理を示すフローチャートである。
セカンダリ無線端末は、プライマリ無線端末1aeから送信された干渉情報パケットを受信すると、基地局−端末間インターフェース部2a3において、干渉情報パケットの解析を行う。そして、基地局−端末間インターフェース部2a3は、プライマリ無線端末1aeと同じ周波数帯かつ同じ拡散コードを利用していた場合は、通信に用いる拡散コードを変更するための拡散コード変更パケットと拡散コード変更指示とを無線信号処理部2a2に出力する。無線信号処理部2a2は、拡散コード変更パケットを、対向(通信相手)するセカンダリ無線端末に送信するとともに、現在利用している拡散コードを、当該拡散コード変更指示に含まれる拡散コードに変更する(ステップS90)。拡散コード変更パケットには、変更先の拡散コードが含まれている。
拡散コード変更パケットを受信した対向するセカンダリ無線端末は、端末間インターフェース部2a3において、パケットを解析した後に、無線信号処理部2a2に拡散コードの変更指示を出力する。そして、無線信号処理部2a2は、現在利用している拡散コードを、当該拡散コード変更指示に含まれる拡散コードに変更する。
Next, processing for changing the spreading code of the secondary radio terminal that is interfering with the primary radio terminal 1ae (spreading code changing processing) is performed.
FIG. 30 is a flowchart showing processing of the secondary wireless terminal.
When the secondary radio terminal receives the interference information packet transmitted from the primary radio terminal 1ae, the base station-terminal interface unit 2a3 analyzes the interference information packet. When the base station-terminal interface unit 2a3 uses the same frequency band and the same spreading code as the primary wireless terminal 1ae, the spreading code change packet and the spreading code change for changing the spreading code used for communication The instruction is output to the wireless signal processing unit 2a2. The radio signal processing unit 2a2 transmits the spreading code change packet to the opposing secondary wireless terminal, and changes the currently used spreading code to the spreading code included in the spreading code change instruction ( Step S90). The spreading code change packet includes the destination spreading code.
The opposing secondary radio terminal that has received the spreading code change packet analyzes the packet in the inter-terminal interface unit 2a3, and then outputs a spreading code change instruction to the radio signal processing unit 2a2. Then, the wireless signal processing unit 2a2 changes the currently used spreading code to the spreading code included in the spreading code change instruction.
なお、拡散コード変更後も、プライマリ無線端末1aeの干渉検出処理によって干渉が検出される場合は、拡散コードを変更したセカンダリ無線端末とは別のセカンダリ無線端末がプライマリ無線端末1aeに干渉を与えていると考えられることから、プライマリ無線端末1aeは、さらに送信電力を大きくして、セカンダリ無線端末に干渉情報パケットが届く範囲を拡大する。以下、無線通信システム100Eは、干渉検出がされなくなるまで、このような処理を繰り返す。
If interference is detected by the interference detection process of the primary wireless terminal 1ae even after the spreading code is changed, a secondary wireless terminal different from the secondary wireless terminal whose spreading code has been changed interferes with the primary wireless terminal 1ae. Therefore, the primary wireless terminal 1ae further increases the transmission power to expand the range in which the interference information packet reaches the secondary wireless terminal. Hereinafter, the
これらの無線通信システム100Eの動作の概要について、簡単に説明する。
図27における状態では、セカンダリ無線端末2a〜2fが運用中であり、それぞれのアプリケーション通信(2aと2b、2cと2d、2eと2f)では干渉が発生していない状態である。
各セカンダリ無線端末は、以下の拡散コードを用いて信号の送信を行い、通信を行っている。
セカンダリ無線端末2a:{1,1,1,1,1,1,1,1}
セカンダリ無線端末2b:{1,1,-1,-1,1,1,-1,-1}
セカンダリ無線端末2c:{1,-1,--1,1,1,-1,-1,1}
セカンダリ無線端末2d:{1,1,1,1,-1,-1,-1,-1}
セカンダリ無線端末2e:{1,-1,1,-1,-1,1,-1,1}
セカンダリ無線端末2f:{1,1,-1,-1,-1,-1,1,1}
An outline of the operation of these
In the state shown in FIG. 27, the
Each secondary wireless terminal performs communication by transmitting signals using the following spreading codes.
Secondary wireless terminal 2c: {1, -1,-1,1,1, -1, -1,1}
Secondary wireless terminal 2d: {1,1,1,1, -1, -1, -1, -1}
Secondary wireless terminal 2e: {1, -1,1, -1, -1,1, -1,1}
Secondary wireless terminal 2f: {1,1, -1, -1, -1, -1,1,1}
この場合に、プライマリ無線端末1ae,1bがアプリケーション通信を開始した場合の処理を以下に示す。各プライマリ無線端末1ae,1bは、以下の拡散コードを用いて通信を行っている。
プライマリ無線端末1ae:{1,-1,1,-1,-1,1,-1,1}
プライマリ無線端末1b:{1,1,-1,-1,1,1,-1,-1}
全無線基地局、全無線端末は、同一の周波数を利用しているものとする。プライマリ無線端末のアプリケーション通信開始時、図31に示すように、プライマリ無線端末の非干渉エリアがセカンダリ無線端末の非干渉エリアに重なる部分が生じるものとする。
すなわち、プライマリ無線端末1aeとセカンダリ無線端末2eが用いている拡散コードが同じであるため、セカンダリ無線端末2eと2f間の非干渉エリアが重なっているサービスエリア内に存在するプライマリ無線端末1aeは、セカンダリ無線端末2eから発信される電波によって干渉を受けることになる。
In this case, processing when the primary wireless terminals 1ae and 1b start application communication is described below. Each primary wireless terminal 1ae, 1b performs communication using the following spreading codes.
Primary radio terminal 1ae: {1, -1,1, -1, -1,1, -1,1}
It is assumed that all radio base stations and all radio terminals use the same frequency. At the start of application communication of the primary wireless terminal, as shown in FIG. 31, a portion where the non-interference area of the primary wireless terminal overlaps the non-interference area of the secondary wireless terminal is generated.
That is, since the primary wireless terminal 1ae and the secondary wireless terminal 2e use the same spreading code, the primary wireless terminal 1ae existing in the service area where the non-interference areas between the secondary wireless terminals 2e and 2f overlap is Interference is caused by the radio wave transmitted from the secondary wireless terminal 2e.
プライマリ無線端末では、通常のアプリケーション通信の他に、干渉検出処理を行っている。例えば、プライマリ無線端末1aeの干渉検出処理によって観測した受信レベルが-75dBmであり、測定したスループットが4Mbit/sであった場合には、いずれかのセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定される。そこで、図32に示すように、プライマリ無線端末1aeは、干渉情報パケット用の周波数を用いて、干渉情報パケットをのせた電波を全方位へ放射する。
セカンダリ無線端末は、該干渉情報パケットを受信して解析を行う。そして、セカンダリ無線端末2eは、同じ周波数かつ同じ拡散コードを利用していると判定し、以下の様に、アプリケーション通信に使っている拡散コードの変更を行う。
セカンダリ無線端末2e:{1,-1,1,-1,-1,1,-1,1}→{1,-1,-1,1,-1,1,1,-1}
The primary wireless terminal performs interference detection processing in addition to normal application communication. For example, when the reception level observed by the interference detection process of the primary radio terminal 1ae is −75 dBm and the measured throughput is 4 Mbit / s, it is determined that interference is received from any of the secondary radio terminals. The Therefore, as shown in FIG. 32, the primary radio terminal 1ae radiates the radio wave carrying the interference information packet in all directions using the frequency for the interference information packet.
The secondary wireless terminal receives and analyzes the interference information packet. Then, the secondary wireless terminal 2e determines that the same frequency and the same spreading code are used, and changes the spreading code used for application communication as follows.
Secondary wireless terminal 2e: {1, -1,1, -1, -1,1, -1,1} → {1, -1, -1,1, -1,1,1, -1}
それから、セカンダリ無線端末2eは、対向(通信相手)のセカンダリ無線端末2fに拡散コード変更パケットを送信し、変更先の拡散コードを伝達する。セカンダリ無線端末2fは、無線信号処理部2a2に拡散コードの変更を指示する。 Then, the secondary wireless terminal 2e transmits a spreading code change packet to the opposite (communication partner) secondary wireless terminal 2f, and transmits the changed spreading code. The secondary wireless terminal 2f instructs the wireless signal processing unit 2a2 to change the spreading code.
以上より、本実施形態における無線通信システム100Eによれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。
なお、本実施形態では、アプリケーション通信用と干渉情報パケット送受信用の周波数を別としたが、アプリケーション通信用と干渉情報パケットの送受信用の周波数は同一でもよい。
As described above, according to the
In the present embodiment, the frequency for application communication is different from the frequency for transmission / reception of interference information packets, but the frequency for application communication and transmission / reception of interference information packets may be the same.
(実施形態8)
次に、本発明の第8の実施形態について説明する。
図33から図40は、本発明の第8の実施形態を示したものである。
この実施形態と上記第7の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
(Embodiment 8)
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.
33 to 40 show an eighth embodiment of the present invention.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the seventh embodiment, and only the differences will be described here.
図33は、本実施形態における無線通信システム100Fのシステム構成を示したものである。
セカンダリ無線基地局21F,22F,23F,24Fは、信号をパケットで送信しているものとする。
プライマリ無線基地局1F及びセカンダリ無線基地局21F,22F,23F,24Fは、CDMA通信方式によって通信を行っている。
拡散には、拡散率8の直交拡散コードを用いるものとし、2つのコードセットの内どちらか一つを用いる。
コードセット1としては、以下のものがある。
C1= {1,1,1,1,1,1,1,1}
C2= {1,-1,1,-1,1,-1,1,-1}
C3= {1,1,-1,-1,1,1,-1,-1}
C4= {1,-1,-1,1,1,-1,-1,1}
また、コードセット2としては、以下のものがある。
C1= {1,1,1,1,-1,-1,-1,-1}
C2= {1,-1,1,-1,-1,1,-1,1}
C3= {1,1,-1,-1,-1,-1,1,1}
C4= {1,-1,-1,1,-1,1,1,-1}
FIG. 33 shows a system configuration of the
The secondary
The primary radio base station 1F and the secondary
For spreading, an orthogonal spreading code with a spreading factor of 8 is used, and one of the two code sets is used.
The code set 1 includes the following.
C1 = {1,1,1,1,1,1,1,1}
C2 = {1, -1,1, -1,1, -1,1, -1}
C3 = {1,1, -1, -1,1,1, -1, -1}
C4 = {1, -1, -1,1,1, -1, -1,1}
The code set 2 includes the following.
C1 = {1,1,1,1, -1, -1, -1, -1}
C2 = {1, -1,1, -1, -1,1, -1,1}
C3 = {1,1, -1, -1, -1, -1,1,1}
C4 = {1, -1, -1,1, -1,1,1, -1}
図33では、全プライマリ無線基地局及びセカンダリ無線局は、コードセット1を用いて通信を行っている。
図34は、本実施形態におけるプライマリ無線端末1afを示すブロック図である。
プライマリ無線端末1afは、パケット解析器1a9を備えている。
パケット解析器1a9は、受信信号を復号し、復号したパケットの解析を行う。そして、パケット解析器1a9は、パケットに付加されているヘッダに含まれる識別子を抽出し、基地局−端末間インターフェース部1a4に出力する。
In FIG. 33, all primary radio base stations and secondary radio stations communicate using the
FIG. 34 is a block diagram showing the primary radio terminal 1af in the present embodiment.
The primary wireless terminal 1af includes a packet analyzer 1a9.
The packet analyzer 1a9 decodes the received signal and analyzes the decoded packet. Then, the packet analyzer 1a9 extracts the identifier included in the header added to the packet and outputs it to the base station-terminal interface unit 1a4.
図35は、本実施形態におけるセカンダリ無線基地局21Fを示すブロック図である。セカンダリ無線基地局21Fは、ヘッダ付加部216を備えている。
ヘッダ付加部216は、セカンダリ無線端末と通常のアプリケーション通信を行う場合に、送信するパケットにヘッダを付加する。ヘッダには、それぞれのセカンダリ無線基地局に対して一意に割り当てられる識別子情報が含まれる。
FIG. 35 is a block diagram showing the secondary
The
図36は、本実施形態におけるセカンダリ無線端末2afを示すブロック図である。
セカンダリ無線端末2afは、ヘッダ付加部2a5を備えている。
ヘッダ付加部2a5は、通常のアプリケーション通信を行う場合に、送信するパケットにヘッダを付加する。ヘッダには、セカンダリ無線端末が接続して通信を行っているセカンダリ無線基地局に対して一意に割り当てられる識別子情報が含まれる。
FIG. 36 is a block diagram showing the secondary radio terminal 2af in the present embodiment.
The secondary wireless terminal 2af includes a header adding unit 2a5.
The header addition unit 2a5 adds a header to a packet to be transmitted when performing normal application communication. The header includes identifier information that is uniquely assigned to the secondary radio base station that is connected to and communicates with the secondary radio terminal.
次に、このように構成された本実施形態における無線通信システム100Fの動作について説明する。
なお、本実施形態においては、セカンダリ無線基地局ごとに、異なった識別子が割り当てられている。プライマリ無線基地局1Fは、セカンダリ無線基地局と識別子との対応表を有しており、識別子からセカンダリ無線基地局を特定することができる。
セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末は、アプリケーション通信において、パケットを送信する際、パケットごとにヘッダを付加する。
Next, the operation of the
In the present embodiment, a different identifier is assigned to each secondary radio base station. The primary radio base station 1F has a correspondence table between secondary radio base stations and identifiers, and can identify secondary radio base stations from the identifiers.
When transmitting a packet in application communication, the secondary radio base station and the secondary radio terminal add a header for each packet.
図37は、プライマリ無線端末1afの処理を示すフローチャートである。
ここでは、主として第7の実施形態と異なる動作について説明する。
プライマリ無線端末1afは、受信レベルが閾値を越え、スループットが閾値を下回っていると判定した場合に(ステップS52;YES)、通常のアプリケーション通信を停止し、受信モードに切り替え、信号を受信する。そして、プライマリ無線端末1afは、受信した信号を解析し(ステップS100)、プライマリ無線基地局1Fに干渉情報パケットを送信する(ステップS101)。
すなわち、無線信号処理部1a6は、パケット解析器1a9に受信信号を出力すると、パケット解析器1a9は、その受信信号を解析し、パケットに付加されているヘッダに含まれている識別子を抽出する。そして、パケット解析器1a9は、抽出した識別子を基地局−端末間インターフェース部1a4に出力する。基地局−端末間インターフェース部1a4は、抽出した識別子を干渉情報パケットに付加して、スイッチ1a5を介して無線信号処理部1a6に出力する。無線信号処理部1a6は、アンテナ1a1を介して、干渉情報パケットをプライマリ無線基地局1Fに送信する。
FIG. 37 is a flowchart showing processing of the primary wireless terminal 1af.
Here, operations different from those of the seventh embodiment will be mainly described.
If the primary wireless terminal 1af determines that the reception level exceeds the threshold and the throughput is below the threshold (step S52; YES), the primary wireless terminal 1af stops normal application communication, switches to the reception mode, and receives a signal. Then, the primary radio terminal 1af analyzes the received signal (step S100) and transmits an interference information packet to the primary radio base station 1F (step S101).
That is, when the wireless signal processing unit 1a6 outputs the received signal to the packet analyzer 1a9, the packet analyzer 1a9 analyzes the received signal and extracts the identifier included in the header added to the packet. Then, the packet analyzer 1a9 outputs the extracted identifier to the base station-terminal interface unit 1a4. The base station-terminal interface unit 1a4 adds the extracted identifier to the interference information packet and outputs it to the radio signal processing unit 1a6 via the switch 1a5. The radio signal processor 1a6 transmits an interference information packet to the primary radio base station 1F via the antenna 1a1.
次に、プライマリ無線端末1afに干渉を与えているセカンダリ無線基地局の拡散コードセットを変更させる処理(拡散コードセット変更処理)について説明する。
図38は、無線通信システム100Fの拡散コードセット変更処理を示すフローチャートである。
プライマリ無線基地局1Fは、プライマリ無線端末1afから干渉情報パケットを受信すると、基地局−端末間インターフェース部14において、パケットを解析し、識別子を抽出する(ステップS110)。そして、プライマリ無線基地局1Fは、その識別子を有するセカンダリ無線基地局を、対応表から抽出し、当該セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する(ステップS111)。この干渉情報には、プライマリ無線基地局1Fが利用している周波数帯及び拡散コードセットの情報が含まれている。
Next, a process (spreading code set changing process) for changing the spreading code set of the secondary radio base station that interferes with the primary radio terminal 1af will be described.
FIG. 38 is a flowchart showing a spreading code set change process of the
When the primary radio base station 1F receives the interference information packet from the primary radio terminal 1af, the base station-
干渉情報が入力されたセカンダリ無線基地局は、プライマリ無線基地局1Fが利用している周波数帯と同じ周波数帯を利用しているか、及びプライマリ無線基地局1Fが利用している拡散コードセットと同じ拡散コードセットを利用しているかを判定する(ステップS112)。そして、セカンダリ無線基地局は、同じ周波数帯かつ同じ拡散コードセットを利用していると判定した場合(ステップS112:YES)、そのサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に拡散コードセット変更パケットを送信し(ステップS113)、利用している拡散コードセットを変更する。拡散コードセット変更パケットには、セカンダリ無線基地局の変更先の拡散コードセット情報が含まれている。
拡散コードセット変更パケットを受信したセカンダリ無線端末は、直ちにパケット中に含まれている拡散コードセットに変更する(ステップS114)。
The secondary radio base station to which the interference information is input uses the same frequency band as that used by the primary radio base station 1F, and is the same as the spreading code set used by the primary radio base station 1F. It is determined whether a spreading code set is used (step S112). If the secondary radio base station determines that the same frequency band and the same spreading code set are used (step S112: YES), the secondary radio base station sends a spreading code set change packet to all secondary radio terminals existing in the service area. Transmit (step S113), and the spreading code set used is changed. The spreading code set change packet includes spreading code set information of the change destination of the secondary radio base station.
The secondary wireless terminal that has received the spreading code set change packet immediately changes to the spreading code set included in the packet (step S114).
これらの無線通信システム100Fの動作の概要について、簡単に説明する。
セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末は、図39に示すように、送信するパケットの前に、基地局ごとに特定のヘッダを付加する。ヘッダには、各基地局固有の識別子が含まれている。
そして、図40に示すように、セカンダリ無線基地局24Fが運用を開始すると、セカンダリ無線基地局24Fの非干渉エリアが、プライマリ無線基地局1Fの非干渉エリアに重なる部分が生じるものとする。
セカンダリ無線基地局24Fの非干渉エリアが重なっているサービスエリア内に存在するプライマリ無線端末1afは、セカンダリ無線基地局24F又はそのサービスエリア内に存在するセカンダリ無線端末2bfから発信される電波によって干渉を受けることになる。
プライマリ無線端末1afでは、周期的に干渉検出処理を行う。例えば、干渉検出処理によって観測した受信レベルが-76dBm、測定したスループットが4Mbit/sであった場合は、いずれかのセカンダリ無線基地局又はセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定される。
An outline of the operation of these
As shown in FIG. 39, the secondary radio base station and the secondary radio terminal add a specific header for each base station before the packet to be transmitted. The header includes an identifier unique to each base station.
As shown in FIG. 40, when the secondary
The primary radio terminal 1af existing in the service area where the non-interference areas of the secondary
The primary wireless terminal 1af periodically performs interference detection processing. For example, when the reception level observed by the interference detection process is −76 dBm and the measured throughput is 4 Mbit / s, it is determined that interference is received from any secondary radio base station or secondary radio terminal.
そこで、プライマリ無線端末1afは、アプリケーション通信を中止し、受信モードに切り替える。プライマリ無線端末1afは、受信した信号を、パケット解析器1a9において解析し、識別子を抽出する。さらに、プライマリ無線端末1afは、抽出した識別子を干渉情報パケットに付加し、プライマリ無線基地局1Fに送信する。
プライマリ無線基地局1Fは、該干渉情報パケットを受信すると、干渉情報パケットから識別子を抽出し、該識別子に対応するセカンダリ無線基地局24Fに干渉情報を出力する。
干渉情報が入力されたセカンダリ無線基地局24Fは、自無線基地局のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に、拡散コードセット変更パケットを送信する。拡散コードセット変更パケットには、拡散コードセット2に変更する指示が含まれている。セカンダリ無線基地局24Fは、拡散コード変更パケットを送信すると、自無線基地局が利用している拡散コードセットをコードセット1からコードセット2に変更する。
同様に、拡散コードセット変更パケットを受信したセカンダリ無線端末2bは、拡散コードセットをコードセット1からコードセット2に変更する。
Therefore, the primary wireless terminal 1af stops application communication and switches to the reception mode. The primary radio terminal 1af analyzes the received signal in the packet analyzer 1a9 and extracts an identifier. Further, the primary radio terminal 1af adds the extracted identifier to the interference information packet and transmits it to the primary radio base station 1F.
When receiving the interference information packet, the primary radio base station 1F extracts an identifier from the interference information packet, and outputs the interference information to the secondary
The secondary
Similarly, the
以上より、本実施形態における無線通信システム100Fによれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。
As described above, according to the
(実施形態9)
次に、本発明の第9の実施形態について説明する。
図41から図46は、本発明の第9の実施形態を示したものである。
この実施形態と上記第7の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは主として異なる点について説明する。
図41は、本実施形態におけるプライマリ無線端末1aを示すブロック図である。
プライマリ無線端末1agは、相関器1a10を備えている。
相関器1a10は、無線信号処理部1a6から出力された受信信号から相関値を算出する。
(Embodiment 9)
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described.
41 to 46 show a ninth embodiment of the present invention.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the seventh embodiment, and only the differences will be described here.
FIG. 41 is a block diagram showing the
The primary radio terminal 1ag includes a correlator 1a10.
The correlator 1a10 calculates a correlation value from the received signal output from the wireless signal processing unit 1a6.
図42は、本実施形態におけるセカンダリ無線基地局21Gを示すブロック図である。
セカンダリ無線基地局21Gは、パタン付加部217を備えている。
パタン付加部217は、セカンダリ無線端末との通常のアプリケーション通信を行う場合に、送信するパケットにパタンを付加する。パタンは、それぞれのセカンダリ無線基地局に対して一意に割り当てられる。
FIG. 42 is a block diagram showing the secondary
The secondary radio base station 21 </ b> G includes a
The
図43は、本実施形態におけるセカンダリ無線端末2agを示すブロック図である。
セカンダリ無線端末2agは、パタン付加部2a6を備えている。
パタン付加部2a6は、通常のアプリケーション通信を行う場合に、送信するパケットにパタンを付加する。パタンは、セカンダリ無線端末が接続して通信を行っているセカンダリ無線基地局に対して一意に割り当てられる。
FIG. 43 is a block diagram showing the secondary radio terminal 2ag in the present embodiment.
The secondary wireless terminal 2ag includes a pattern adding unit 2a6.
The pattern adding unit 2a6 adds a pattern to a packet to be transmitted when performing normal application communication. The pattern is uniquely assigned to the secondary radio base station with which the secondary radio terminal is connected to perform communication.
次に、このように構成された本実施形態における無線通信システム100の動作について説明する。
なお、本実施形態においては、セカンダリ無線基地局ごとに、異なったパタンが割り当てられている。プライマリ無線基地局1は、セカンダリ無線基地局とパタンとの対応表を有しており、パタンからセカンダリ無線基地局を特定することができる。
セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末は、アプリケーション通信において、パケットを送信する際、パケットごとにパタンを付加する。
Next, the operation of the
In the present embodiment, a different pattern is assigned to each secondary radio base station. The primary
When the secondary radio base station and the secondary radio terminal transmit a packet in application communication, a pattern is added to each packet.
図44は、プライマリ無線端末1agの処理を示すフローチャートである。
ここでは、主として第7の実施形態と異なる動作について説明する。
プライマリ無線端末1agは、受信レベルが閾値を越え、スループットが閾値を下回っていると判定した場合に(ステップS52;YES)、通常のアプリケーション通信を停止し、受信モードに切り替え、信号を受信する。そして、プライマリ無線端末1agは、相関器1a10において、受信したパケットに付加されているパタンと、あらかじめ記憶している複数のパタンとの相関値を算出する(ステップS120)。そして、プライマリ無線端末1agは、最も高い相関値が算出されたパタン情報を干渉情報パケットに付加して(ステップS121)、プライマリ無線基地局に送信する(ステップS122)。
FIG. 44 is a flowchart showing the processing of the primary wireless terminal 1ag.
Here, operations different from those of the seventh embodiment will be mainly described.
If the primary wireless terminal 1ag determines that the reception level exceeds the threshold and the throughput is below the threshold (step S52; YES), the primary wireless terminal 1ag stops normal application communication, switches to the reception mode, and receives a signal. Then, the primary radio terminal 1ag calculates a correlation value between the pattern added to the received packet and a plurality of patterns stored in advance in the correlator 1a10 (step S120). Then, the primary radio terminal 1ag adds the pattern information for which the highest correlation value has been calculated to the interference information packet (step S121), and transmits it to the primary radio base station (step S122).
次に、プライマリ無線端末1agに干渉を与えているセカンダリ無線基地局24Gの周波数を変更させる処理(周波数変更処理)について説明する。
図45は、無線通信システム100の周波数変更処理を示すフローチャートである。
プライマリ無線基地局1は、プライマリ無線端末1agから干渉情報パケットを受信すると、基地局−端末間インターフェース部14において、干渉情報パケットを解析し、パタン情報を抽出する(ステップS130)。そして、プライマリ無線基地局1は、そのパタン情報を有するセカンダリ無線基地局を、対応表から抽出し、当該セカンダリ無線基地局に干渉情報を出力する(ステップS131)。この干渉情報には、プライマリ無線基地局1が利用している周波数帯の情報が格納されている。
Next, a process (frequency change process) for changing the frequency of the secondary
FIG. 45 is a flowchart showing frequency change processing of the
When the primary
干渉情報が入力されたセカンダリ無線基地局は、プライマリ無線基地局1が利用している周波数帯と同じ周波数帯を利用しているかを判定する(ステップS132)。そして、セカンダリ無線基地局は、同じ周波数帯を利用していると判定した場合(ステップS132:YES)、そのサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に周波数変更パケットを送信し(ステップS133)、利用している周波数を変更する。周波数変更パケットには、セカンダリ無線基地局の変更先の周波数帯の情報が含まれている。
拡散コードセット変更パケットを受信したセカンダリ無線端末は、直ちにパケット中に含まれている周波数に変更する(ステップS134)。
The secondary radio base station to which the interference information is input determines whether the same frequency band as that used by the primary
The secondary wireless terminal that has received the spreading code set change packet immediately changes to the frequency included in the packet (step S134).
これらの無線通信システム100の動作の概要について、簡単に説明する。
セカンダリ無線基地局及びセカンダリ無線端末は、図46に示すように、送信するパケットの前に、基地局ごとに特定のパタンを付加する。
各セカンダリ無線基地局に割り当てられているパタンを以下に示す。
セカンダリ無線基地局21G:{1,1,1,1}
セカンダリ無線基地局22G:{1,-1,1,-1}
セカンダリ無線基地局23G:{1,1,-1,-1}
セカンダリ無線基地局24G:{1,-1,-1,1}
An outline of the operation of these
As shown in FIG. 46, the secondary radio base station and the secondary radio terminal add a specific pattern for each base station before the packet to be transmitted.
The pattern assigned to each secondary radio base station is shown below.
Secondary
Secondary
Secondary radio base station 23G: {1,1, -1, -1}
Secondary
プライマリ無線端末1agは、周期的に干渉検出処理を行う。例えば、干渉検出処理によって観測した受信レベルが-75dBm、測定したスループットが4Mbit/sであった場合は、いずれかのセカンダリ無線基地局またはセカンダリ無線端末から干渉を受けていると判定される。
そこで、プライマリ無線端末1agは、アプリケーション通信を中止し、受信モードに切り替える。プライマリ無線端末1agは、上記の全パタンを相関器1a10内のメモリに記憶しており、相関器1a10において、受信信号に付加されているパタンと、メモリにあらかじめ記憶しているパタンとの相関値を算出する。セカンダリ無線基地局24Gに対する各パタンとの相関値は以下のようになる。
パタン1:0
パタン2:0
パタン3:0
パタン4:4
The primary wireless terminal 1ag periodically performs interference detection processing. For example, when the reception level observed by the interference detection process is −75 dBm and the measured throughput is 4 Mbit / s, it is determined that interference is received from any secondary radio base station or secondary radio terminal.
Therefore, the primary wireless terminal 1ag stops application communication and switches to the reception mode. The primary radio terminal 1ag stores all the above patterns in a memory in the correlator 1a10. In the correlator 1a10, the correlation value between the pattern added to the received signal and the pattern stored in advance in the memory. Is calculated. The correlation value with each pattern for the secondary
Pattern 1: 0
Pattern 2: 0
Pattern 3: 0
Pattern 4: 4
ただし、これらの値は、電波強度の距離減衰やシャドウイング、フェージング、雑音などの因子による受信信号の変化は考慮しない場合の値である。
プライマリ無線端末1agは、最も高い相関値が算出されたパタン4の番号を干渉情報パケットに付加し、プライマリ無線基地局1に送信する。
プライマリ無線基地局1は、該干渉情報パケットを受信すると、干渉情報パケットからパタンの番号を抽出し、該パタンを持つセカンダリ無線基地局24Gに干渉情報を出力する。
干渉情報が入力されたセカンダリ無線基地局24Gは、自無線基地局のサービスエリア内に存在する全セカンダリ無線端末に周波数変更パケットを送信し、自無線基地局が利用している周波数帯を変更する。
周波数変更パケットを受信したセカンダリ無線端末は、利用する周波数帯を変更する。
However, these values are values when changes in the received signal due to factors such as distance attenuation of radio field intensity, shadowing, fading, and noise are not considered.
The primary radio terminal 1ag adds the number of the pattern 4 for which the highest correlation value has been calculated to the interference information packet and transmits it to the primary
When receiving the interference information packet, the primary
The secondary
The secondary wireless terminal that has received the frequency change packet changes the frequency band to be used.
以上より、本実施形態における無線通信システム100によれば、セカンダリシステムから、プライマリシステムへの与干渉の発生を容易かつ確実に防止することができ、プライマリシステムの通信品質を向上させることができる。
As described above, according to the
なお、上記第1から第9の実施形態において、干渉情報パケットやアプリケーション通信パケットなどのパケットを識別するとしたが、このパケットの識別は、パケット識別部13などが各パケットのヘッダを読み出すことによって行うものである。
また、プライマリ無線基地局、セカンダリ無線基地局又は管理局が、プライマリ無線基地局のサービスエリアに、非干渉エリアが重なっているセカンダリ無線基地局を調査するとしたが、この調査は、例えば以下のようにして行われるものである。すなわち、プライマリ無線基地局とセカンダリ無線基地局との間の距離と、プライマリ無線基地局の非干渉エリアの半径とセカンダリ無線基地局の非干渉エリアの半径との合計値とを比較し、合計値よりも距離の方が小さいと判定すると、非干渉エリアが重なっていることになる。一方、合計値よりも距離の方が大きいと判定すると、非干渉エリアは重なっていないことになる。このようにして、調査が行われる。なお、距離に代えて、送信電力を利用してもよい。
In the first to ninth embodiments, the packets such as the interference information packet and the application communication packet are identified. The packet identification is performed by the
In addition, the primary radio base station, the secondary radio base station, or the management station investigates the secondary radio base station in which the non-interference area overlaps the service area of the primary radio base station. Is done. That is, the distance between the primary radio base station and the secondary radio base station is compared with the total value of the radius of the non-interference area of the primary radio base station and the radius of the non-interference area of the secondary radio base station. If it is determined that the distance is smaller than that, the non-interference areas overlap. On the other hand, if it is determined that the distance is larger than the total value, the non-interference areas do not overlap. In this way, the investigation is performed. Note that transmission power may be used instead of the distance.
また、基地局−端末間インターフェース部14が干渉情報パケットを解析するとしたが、この解析とは、干渉情報パケットに含まれる情報(干渉があったことを示す情報)を読み出すことによって行われるものである。すなわち、基地局−端末間インターフェース部14は、干渉情報パケットから干渉があったことを示す情報を読み出すと、この情報を干渉情報として、基地局間インターフェース部15に出力する。
なお、上記第8及び第9の実施形態において、干渉局を特定するために、識別子や特定パタンを利用するものとしたが、これに限ることはなく、例えば、各無線基地局の位置、送信電力、セル半径などを利用してもよい。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
In addition, the base station-
In the eighth and ninth embodiments, the identifier and the specific pattern are used to specify the interfering station. However, the present invention is not limited to this. For example, the location of each radio base station, the transmission Power, cell radius, etc. may be used.
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 プライマリ無線基地局(プライマリ無線通信局)
21,22,23,24,25,26,27,28,29,30 セカンダリ無線基地局(セカンダリ無線通信局)
3 管理局
1a2 受信レベル観測部(干渉検出手段)
1a3 比較器(干渉検出手段)
1a7 誤り率測定部(干渉検出手段)
1a8 スループット測定部(干渉検出手段)
15 基地局間インターフェース部(干渉情報送信手段、干渉局特定手段)
212 無線信号処理部(干渉回避手段)
214 基地局−端末間インターフェース部(干渉回避手段)
215 基地局間インターフェース部(干渉回避手段)
100 無線通信システム
1 Primary radio base station (primary radio communication station)
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 Secondary radio base station (secondary radio communication station)
3 management station 1a2 reception level observation part (interference detection means)
1a3 comparator (interference detection means)
1a7 Error rate measurement unit (interference detection means)
1a8 Throughput measurement unit (interference detection means)
15 Inter-base station interface section (interference information transmitting means, interference station specifying means)
212 Radio signal processor (interference avoidance means)
214 Base station-terminal interface section (interference avoidance means)
215 Interface section between base stations (interference avoidance means)
100 Wireless communication system
Claims (7)
前記プライマリ無線通信局は、
前記セカンダリ無線通信局からの干渉を検出して干渉情報を生成する干渉検出手段と、
前記干渉検出手段によって生成された干渉情報を、前記セカンダリ無線通信局に送信する干渉情報送信手段とを備え、
前記セカンダリ無線通信局は、
前記干渉情報送信手段から送信された干渉情報に基づいて与干渉を回避する干渉回避手段を備え、
前記プライマリ無線通信局は、
自己および前記セカンダリ無線通信局に関する情報を有しており、
前記プライマリ無線通信局は、
自己から一定距離内に存在するセカンダリ無線通信局に前記干渉情報を送信し、前記干渉検出手段が干渉を検出しなくなるまで前記干渉情報を送信する範囲を拡大する
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system having a primary wireless communication station that can preferentially use a frequency and a secondary wireless communication station that uses the frequency in a range that does not interfere with communication of the primary wireless communication station,
The primary wireless communication station is
Interference detecting means for detecting interference from the secondary wireless communication station and generating interference information;
Interference information transmission means for transmitting the interference information generated by the interference detection means to the secondary wireless communication station,
The secondary wireless communication station is
Interference avoiding means for avoiding interference based on interference information transmitted from the interference information transmitting means ,
The primary wireless communication station is
Has information about itself and the secondary wireless communication station,
The primary wireless communication station is
A wireless communication system, wherein the interference information is transmitted to a secondary wireless communication station existing within a certain distance from itself, and a range in which the interference information is transmitted is expanded until the interference detection unit detects no interference .
前記プライマリ無線通信局は、
前記セカンダリ無線通信局からの干渉を検出して干渉情報を生成する干渉検出手段と、
前記干渉検出手段によって生成された干渉情報を、前記セカンダリ無線通信局に送信する干渉情報送信手段とを備え、
前記セカンダリ無線通信局は、
前記干渉情報送信手段から送信された干渉情報に基づいて与干渉を回避する干渉回避手段を備え、
前記干渉情報には、干渉回避を指示するセカンダリ無線通信局の範囲を示す干渉回避ホップ数が含まれており、
前記セカンダリ無線通信局は、
前記干渉回避ホップ数に応じて、他のセカンダリ無線通信局に干渉回避指示を出力し、
前記プライマリ無線通信局は、
前記干渉検出手段が干渉を検出しなくなるまで前記干渉回避ホップ数を拡大する
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system having a primary wireless communication station that can preferentially use a frequency and a secondary wireless communication station that uses the frequency in a range that does not interfere with communication of the primary wireless communication station,
The primary wireless communication station is
Interference detecting means for detecting interference from the secondary wireless communication station and generating interference information;
Interference information transmission means for transmitting the interference information generated by the interference detection means to the secondary wireless communication station,
The secondary wireless communication station is
Interference avoiding means for avoiding interference based on interference information transmitted from the interference information transmitting means ,
The interference information includes the number of interference avoidance hops indicating the range of the secondary wireless communication station that instructs interference avoidance,
The secondary wireless communication station is
Depending on the number of interference avoidance hops, output interference avoidance instructions to other secondary wireless communication stations,
The primary wireless communication station is
A radio communication system, characterized in that the number of interference avoidance hops is increased until the interference detection means detects no interference .
自己および前記セカンダリ無線通信局に関する情報と、前記干渉情報から干渉の原因であるセカンダリ無線通信局を特定する干渉局特定手段とを有しており、
前記プライマリ無線通信局は、
前記干渉局特定手段が特定した、干渉の原因であるセカンダリ無線通信局に前記干渉情報を送信する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。 The primary wireless communication station is
Information about the self and the secondary wireless communication station has an interference station identifying means for identifying the secondary radio station is causing interference from the interference information,
The primary wireless communication station is
The radio communication system according to claim 1 or 2 , wherein the interference information is transmitted to a secondary radio communication station that is the cause of the interference specified by the interference station specifying means.
各無線通信局の位置、送信電力、セル半径、セカンダリ無線通信局の通信中のデータ内の識別子、又は、前記セカンダリ無線通信局の通信中のデータ内の特定パタンから干渉局を特定する
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信システム。 The interference station specifying means includes:
Identifying an interference station from the position of each wireless communication station, transmission power, cell radius, identifier in the data being communicated by the secondary wireless communication station, or a specific pattern in the data being communicated by the secondary wireless communication station. The wireless communication system according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の無線通信システム。 The interference avoiding means is means for changing at least one of the communication frequency, communication method, modulation method, transmission power, antenna directivity, and polarization of the secondary wireless communication station, or the secondary wireless communication station The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the wireless communication system is means for stopping operation.
前記干渉回避手段は、前記セカンダリ無線通信局の拡散コードを変更する手段である
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の無線通信システム。 The wireless communication system of the primary wireless communication station and the secondary wireless communication station is a CDMA communication system,
The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the interference avoiding means is means for changing a spreading code of the secondary wireless communication station.
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の無線通信システム。 The interference detection means, received power level, error rate, throughput, spectrum of the received signal, one of claims 1 to 6, characterized by measuring at least one of the periodicity of received signals one The wireless communication system according to item.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007290837A JP4583430B2 (en) | 2007-11-08 | 2007-11-08 | Wireless communication system |
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