JP5091844B2 - Wireless base station, wireless terminal station, wireless communication system, and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線基地局に対して空間多重伝送を行う無線端末局、無線基地局、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio terminal station, a radio base station, a radio communication system, and a radio communication method that perform spatial multiplexing transmission to a radio base station.
従来、上りリンクの空間多重伝送における端末局から基地局への送信要求送出方法が知られている。この方法では、端末局がCSMA/CAに基づくランダムバックオフにより送信要求パケットを基地局へ送信し、基地局はある一定期間内に受信した送信要求パケットの送信元端末局の中から、データの送信を許可する端末局の選択と報知を行い、また送信モードの選択と報知を行う。
上記従来の技術は、CSMA/CAに基づくランダムバックオフに起因して、基地局が複数の端末局からの送信要求を受信するために長い時間待つ必要があり、上りリンクの空間多重伝送を行うためのオーバーヘッドが大きく、ネットワークのスループット特性が劣化するという問題があった。 In the above conventional technique, due to random backoff based on CSMA / CA, the base station needs to wait for a long time to receive transmission requests from a plurality of terminal stations, and performs uplink spatial multiplexing transmission Therefore, there is a problem that the overhead for the network is large and the throughput characteristics of the network deteriorate.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、無線基地局への上りリンクの空間多重伝送を行うためのオーバーヘッドを小さくすることを可能とした無線基地局、無線端末局、無線通信システムおよび無線通信方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a radio base station, a radio terminal station, a radio, and the like that can reduce overhead for performing uplink spatial multiplexing transmission to a radio base station A communication system and a wireless communication method are provided.
本発明の一態様としての無線基地局は、
無線端末局からのデータを同一時間かつ同一周波数で同時に受信する無線基地局であって、
上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを前記無線端末局に送信する第1送信手段と、
前記無線端末局から、予め個別に割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを受信する第1受信手段と、
受信された前記送信要求パケットに基づき、前記送信要求パケットを送信した無線端末局を特定する特定手段と、
前記特定した無線端末局へパイロット信号の送信を異なる時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを送信する第2送信手段と、
前記特定した無線端末局からパイロット信号を受信する第2受信手段と、
受信したパイロット信号に基づいて、上りリンクの送信許可を与える許可端末を選択する選択手段と、
前記許可端末に前記上りリンクの送信許可を示した許可端末報知パケットを送信する第3送信手段と、
を備える。
A radio base station as one aspect of the present invention is:
A wireless base station that simultaneously receives data from a wireless terminal station at the same time and at the same frequency,
First transmission means for transmitting an uplink period start packet indicating the start of an uplink period to the wireless terminal station;
A first receiving means for receiving a transmission request packet for performing a transmission request from the wireless terminal station via a dedicated resource individually assigned in advance;
Based on the received transmission request packet, specifying means for specifying a wireless terminal station that has transmitted the transmission request packet;
Second transmitting means for transmitting a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal to the specified wireless terminal station by designating different time slots;
Second receiving means for receiving a pilot signal from the identified wireless terminal station;
Selection means for selecting an allowed terminal to grant uplink transmission permission based on the received pilot signal;
A third transmitting means for transmitting a permitted terminal notification packet indicating permission for transmission of the uplink to the permitted terminal;
Is provided.
本発明の一態様としての無線端末局は、
前記無線基地局から上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを受信する第4受信手段と、
前記上りリンク期間開始パケットを受信した後予め定められたタイミングで、予め割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを送信する第4送信手段と、
前記送信要求パケットを送信した後、前記無線基地局からパイロット信号の送信を時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを受信する第5受信手段と、
前記パイロット送信指示パケットに指定された時間スロットによりパイロット信号を送信する第5送信手段と、
前記送信要求が許可されたことを通知する許可端末報知パケットを受信する第6受信手段と、
前記許可端末報知パケットが受信された後、所定のタイミングでデータを送信する第6送信手段と、
を備える。
A wireless terminal station as one aspect of the present invention is:
A fourth receiving means for receiving an uplink period start packet indicating the start of an uplink period from the radio base station;
A fourth transmission means for transmitting a transmission request packet for performing a transmission request via a dedicated resource allocated in advance at a predetermined timing after receiving the uplink period start packet;
Fifth transmission means for receiving a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal from the radio base station by designating a time slot after transmitting the transmission request packet;
Fifth transmission means for transmitting a pilot signal in a time slot specified in the pilot transmission instruction packet;
Sixth receiving means for receiving a permitted terminal notification packet notifying that the transmission request is permitted;
Sixth transmission means for transmitting data at a predetermined timing after the permitted terminal notification packet is received;
Is provided.
本発明の一態様としての無線通信方法は、
無線端末局が同一時間かつ同一周波数で同時にデータ伝送を行う無線基地局において実行する無線通信方法であって、
上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを前記無線端末局に送信する第1送信ステップと、
前記無線端末局から、予め個別に割り当てた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを受信する第1受信ステップと、
受信された送信要求パケットに基づき、前記送信要求パケットを送信した無線端末局を特定する特定ステップと、
前記特定した無線端末局にパイロット信号の送信を異なる時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを送信する第2送信ステップと、
前記特定した無線端末局からパイロット信号を受信する第2受信ステップと、
受信したパイロット信号に基づいて、上りリンクの送信許可を与える許可端末を選択する選択ステップと、
前記許可端末に前記上りリンクの送信許可を示した許可端末報知パケットを送信する第3送信ステップと、
を備える。
A wireless communication method as one aspect of the present invention includes:
A wireless communication method executed in a wireless base station in which a wireless terminal station performs data transmission simultaneously at the same time and at the same frequency,
A first transmission step of transmitting an uplink period start packet indicating the start of an uplink period to the wireless terminal station;
A first reception step of receiving a transmission request packet for performing a transmission request from the wireless terminal station via a dedicated resource allocated individually in advance;
A identifying step for identifying a wireless terminal station that has transmitted the transmission request packet based on the received transmission request packet;
A second transmission step of transmitting a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal to the identified wireless terminal station by designating a different time slot;
A second receiving step of receiving a pilot signal from the identified wireless terminal station;
A selection step of selecting an allowed terminal to grant uplink transmission permission based on the received pilot signal;
A third transmission step of transmitting a permitted terminal notification packet indicating permission of transmission of the uplink to the permitted terminal;
Is provided.
本発明の一態様としての無線通信方法は、
他の無線端末局と同一時間かつ同一周波数で同時に無線基地局にデータ伝送を行う無線端末局において実行する無線通信方法であって、
前記無線基地局から上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを受信する第3受信ステップと、
前記上りリンク期間開始パケットを受信した後予め定められたタイミングで、予め割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを送信する第4送信ステップと、
前記送信要求パケットを送信した後、前記無線基地局からパイロット信号の送信を時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを受信する第4受信ステップと、
前記パイロット送信指示パケットに指定された時間スロットによりパイロット信号を送信する第5送信ステップと、
前記送信要求が許可されたことを通知する許可端末報知パケットを受信する第5受信ステップと、
前記許可端末報知パケットが受信された後、所定のタイミングでデータを送信する第6送信ステップと、
を備える。
A wireless communication method as one aspect of the present invention includes:
A wireless communication method executed in a wireless terminal station that performs data transmission to a wireless base station at the same time and at the same frequency as other wireless terminal stations,
A third receiving step of receiving an uplink period start packet indicating the start of an uplink period from the radio base station;
A fourth transmission step of transmitting a transmission request packet for performing a transmission request via a dedicated resource allocated in advance at a predetermined timing after receiving the uplink period start packet;
A fourth reception step of receiving a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal from the radio base station by designating a time slot after transmitting the transmission request packet;
A fifth transmission step of transmitting a pilot signal in a time slot designated in the pilot transmission instruction packet;
A fifth reception step of receiving a permitted terminal notification packet notifying that the transmission request is permitted;
A sixth transmission step of transmitting data at a predetermined timing after the permitted terminal notification packet is received;
Is provided.
本発明の一態様としての無線通信システムは、
無線基地局と無線端末局とを備え、前記無線端末局が同一時間かつ同一周波数において前記無線基地局にデータ伝送を行う無線通信システムであって、
前記無線基地局が、上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを前記無線端末局に送信し、
前記無線基地局への送信データを有する無線端末局が、前記上りリンク期間開始パケットを受信した後予め定められたタイミングで、予め割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを送信し、
前記無線基地局が、前記送信要求パケットを送信した無線端末局に対し、パイロット信号の送信を異なる時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを送信し、
前記パイロット送信指示パケットを受信した前記無線端末局が、前記パイロット送信指示パケットに指定された時間スロットによりパイロット信号を送信し、
前記無線基地局が、受信したパイロット信号に基づいて、上りリンクの送信許可を与える許可端末を選択し、前記許可端末に前記上りリンクの送信許可を示した許可端末報知パケットを送信し、
前記許可端末が、前記許可端末報知パケットを受信した後、所定のタイミングで同時にデータを送信する
ことを特徴とする。
A wireless communication system as one aspect of the present invention includes:
A wireless communication system comprising a wireless base station and a wireless terminal station, wherein the wireless terminal station performs data transmission to the wireless base station at the same time and at the same frequency,
The radio base station transmits an uplink period start packet indicating the start of an uplink period to the radio terminal station,
A wireless terminal station having transmission data to the wireless base station transmits a transmission request packet for performing a transmission request via a dedicated resource allocated in advance at a predetermined timing after receiving the uplink period start packet. And
The wireless base station transmits a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal by designating a different time slot to the wireless terminal station that has transmitted the transmission request packet,
The wireless terminal station that has received the pilot transmission instruction packet transmits a pilot signal in a time slot specified in the pilot transmission instruction packet;
Based on the received pilot signal, the radio base station selects a permitted terminal that grants uplink transmission permission, and transmits a permitted terminal notification packet indicating the uplink transmission permission to the permitted terminal,
The permitted terminal transmits data simultaneously at a predetermined timing after receiving the permitted terminal notification packet.
本発明によれば、無線基地局への上りリンクの空間多重伝送を行うためのオーバーヘッドを小さくすることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce overhead for performing uplink spatial multiplexing transmission to a radio base station.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る無線基地局1と、無線端末局2〜8が無線通信を行う通信ネットワークの概略構成の一例を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a communication network in which the
図1では、無線端末局2と無線端末局6が空間多重伝送により無線基地局1へ同時にフレームをそれぞれ送信する様子を示している。このように、無線端末局は、無線基地局1からの指示にしたがい、無線基地局1宛てのデータを同一周波数かつ同一時間で送信する。
FIG. 1 shows a state in which the
図2は、本発明の第1の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図である。図2の無線基地局1は、4つのアンテナ21、各アンテナ21に対応する4つの無線通信部22、スイッチ23、送信部24、フレーム生成部25、受信部26、要求端末特定部27、制御部28、パイロット信号受信部29、チャネル情報計算部30、送信モード決定部31、MIMO復調部32、復調部33、エラーチェック部34を備える。以下、各要素の動作について、図3を用いて説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図3は、図2の無線基地局1が行う、上りリンク空間多重伝送処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of uplink spatial multiplexing transmission processing performed by the
制御部28はフレーム生成部25を制御し、フレーム生成部25は、上りリンク期間の開始を示す上りリンク開始期間パケット(無線端末局からの上りリンク送信の要求を受け付けることを報知するパケット)を生成し、送信部24、スイッチ23、4つの無線通信部22、4つのアンテナ21を介して、1つ以上の無線端末局に送信する(ステップS31)。
The
制御部28は予め決められた時間内に無線端末局から4つのアンテナ21、4つの無線通信部22、スイッチ23、受信部26を介して送信要求パケットを受信したか否かを判定する(ステップS32)。各無線端末局にはあらかじめ送信要求パケットを送信するための専用リソースが個別に割り当てられており、送信要求を行う無線端末局からはそれぞれ専用リソースに要求信号を割り当てた送信要求パケットが送信される。専用リソースとしては周波数リソース(たとえば特定のサブキャリア)、時間リソース(たとえば特定の時間スロット)、空間リソース(たとえば特定の拡散符号)がある。無線基地局はたとえば定期的に送信するビーコン信号を介して各無線端末局に専用リソースを割り当てる。以降の説明では特定のサブキャリア(端末特定サブキャリア)に信号を割り当てた送信要求パケットを送信する例を示すが、このように本発明はこれに限定されるものではない。専用リソースを介して各無線端末局が送信要求を行うことで、CSMA/CAのシステムに基づくランダムバックオフによるオーバーヘッドをなくして、空間多重伝送を行うまでの時間を短縮することができる。
The
送信要求パケットを受信しなければ処理を終了し、送信要求パケットを受信すれば要求端末特定部27は送信要求パケットを送信した無線端末局を特定する(ステップS33)。
If the transmission request packet is not received, the process ends. If the transmission request packet is received, the requesting
要求端末特定部27により特定した無線端末局に関する情報が制御部28に入力され、制御部28は送信許可を与える候補となる候補端末の選択を行う(ステップS34)。たとえば候補端末の選択では、送信要求パケットを送信したすべての無線端末局を候補端末として選択してもよいし、あらかじめ定めた最大台数までの無線端末局をランダムに選択してもよいし、あらかじめ定めた優先順位の高いものから最大台数まで選択してもよい。
Information on the wireless terminal station specified by the requesting
制御部28はフレーム生成部25を制御し、フレーム生成部25は、候補端末にパイロット信号の送信を要求するパイロット信号要求パケット(パイロット送信指示パケット)を生成し、送信部24、スイッチ23、4つの無線通信部22、4つのアンテナ21を介して送信する(ステップS35)。パイロット信号要求パケットには各候補端末がパイロット信号を送信する順番(すなわち各候補端末がパイロット信号を送信する時間スロットを特定するための情報)が示されている。このように各候補端末がパイロット信号を送信する順番(時間スロット)を指定することで、CSMA/CAのシステムにおけるキャリアセンスによるオーバーヘッドをなくして、空間多重伝送を行うまでの時間を短縮することができる。
The
制御部28は、上記指定した順番(指定した時間スロット)でそれぞれの候補端末から4つのアンテナ21、4つの無線通信部22、スイッチ23、受信部26を介して、パイロット信号を受信したか否かを判定する(ステップS36)。
Whether the
ここで、図4に候補端末が送信するパイロット信号の送信タイミングを示す。 Here, FIG. 4 shows the transmission timing of the pilot signal transmitted by the candidate terminal.
候補端末は無線端末局A、無線端末局B、無線端末局Cである。無線基地局1が無線端末局A、無線端末局B、無線端末局Cの順番でパイロット信号を送信することを要求している。また、ここではシステムの最大送信アンテナ数が4本と予め決められているものとする。図4に示す例では、無線端末局Aは2本の送信アンテナを、無線端末局Bは4本の送信アンテナを、無線端末局Cは3本の送信アンテナを備えているとしている。
Candidate terminals are wireless terminal station A, wireless terminal station B, and wireless terminal station C. The
図4に示すパケット51は無線基地局1が送信するパイロット信号送信要求パケットを示している。パケット52、53、54、55、56は無線端末局A、無線端末局B、無線端末局C、無線端末局D、無線端末局Eがそれぞれ受信するパイロット信号送信要求パケットである。無線基地局1がパイロット信号送信要求パケット51を送信した後の空白期間81は、IEEE802.11無線LANシステム等で採用されるSIFS(Short Inter Frame Space)期間に類似した期間である。
A
無線端末局Aの送信アンテナ本数は2本であるため、スロット57で1番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット59で2番目のアンテナからパイロット信号の送信を行っている。これに対応してスロット58では基地局が無線端末局Aの1番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット60では基地局が無線端末局Aの2番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信する。スロット61、63ではパイロット信号は送信されず、したがってスロット62、64では基地局がパイロット信号を受信せず、パイロット信号が送信されない空白期間となっている。
Since the wireless terminal station A has two transmission antennas, the pilot signal is transmitted from the first antenna in the
無線端末局Bの送信アンテナ本数は4本であるため、スロット65で1番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット67で2番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット69で3番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット71で4番目のアンテナからパイロット信号の送信を行っている。これに対応してスロット66では基地局が無線端末局Bの1番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット68では基地局が無線端末局Bの2番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット70では基地局が無線端末局Bの3番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット72では基地局が無線端末局Bの4番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信している。
Since the wireless terminal station B has four transmission antennas, the pilot signal is transmitted from the first antenna in the
同様に、無線端末局Cの送信アンテナ本数は3本であるため、スロット73で1番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット75で2番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット77で3番目のアンテナからパイロット信号の送信を行っている。これに対応してスロット74では基地局が無線端末局Cの1番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット76では基地局が無線端末局Cの2番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット78では基地局が無線端末局Cの3番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信する。スロット79ではパイロット信号は送信されず、したがってスロット80では基地局がパイロット信号を受信せず、パイロット信号が送信されない空白期間となっている。
Similarly, since the number of transmission antennas of the wireless terminal station C is 3, the pilot signal is transmitted from the first antenna in
パイロット信号を受信した後、チャネル情報計算部30はそれぞれの候補端末との間のチャネル情報の計算を行う(ステップS37)。いま、無線端末局iのチャネル情報をHiとし、予め決められたパイロット信号を、
チャネル情報計算部30がチャネル情報の計算を終了すると、制御部28はそれぞれの候補端末との間のチャネル情報に基づいて許可端末の選択を行う(ステップS38)。
When the channel
送信モード決定部31は、制御部28が決定した許可端末のチャネル情報に基づいて送信モード(MCS:変調符号化方式、たとえば40Mpbs、20Mbpsなど)の決定を行う(ステップS39)。
The transmission
制御部28が選択した許可端末情報と送信モード決定部31が決定した送信モードとはフレーム生成部25に入力され、フレーム生成部25は許可端末の識別情報と、許可端末によるパイロット信号の送信順番(許可端末がパイロット信号を送信する時間スロットを特定するための情報)と、許可端末の送信モードと、許可端末がデータを同時送信する送信タイミングとを報知する許可端末報知パケットを生成し、送信部24、スイッチ23、4つの無線通信部22、4つのアンテナ21を介して送信する(ステップS40)。なお、本例では許可端末がデータを同時送信する送信タイミングは、各許可端末のパイロット信号の送信が終わった直後として暗黙的に含まれているとするが、明示的に送信タイミングを指定してもよい。
The permitted terminal information selected by the
許可端末報知パケットを送信した後、予め決められた時間経過後にそれぞれの許可端末から順番にパイロット信号を受信し、全ての許可端末からパイロット信号を受信した後に全ての許可端末から同時にデータを受信し、MIMO復調部31はMIMO復調処理を行う(ステップS41)。
After transmitting the permitted terminal notification packet, after a predetermined time elapses, pilot signals are received in order from each permitted terminal, and after receiving pilot signals from all permitted terminals, data is simultaneously received from all permitted terminals. The
ここで、図5は許可端末が送信するパイロット信号とデータとの送信タイミングを示している。 Here, FIG. 5 shows the transmission timing of the pilot signal and data transmitted by the permitted terminal.
図5に示す例では、許可端末が無線端末局A、無線端末局Bであり、無線基地局1が無線端末局A、無線端末局Bの順番でパイロット信号を送信することを要求している。また、ここでもシステムの最大送信アンテナ数が4本と予め決められているものとする。図5に示す例では、無線端末局Aは2本の送信アンテナを、無線端末局Bは4本の送信アンテナを備えているとしている。図5のパケット91は無線基地局1が送信する許可端末報知パケットを示しており、パケット92、93、94、95、96は無線端末局A、無線端末局B、無線端末局C、無線端末局D、無線端末局Eがそれぞれ受信する許可端末報知パケットを示している。無線基地局1が許可端末報知パケットを送信した後の空白期間116は、IEEE802.11無線LANシステム等で採用されるSIFS期間に類似した期間である。
In the example illustrated in FIG. 5, the permitted terminals are the wireless terminal station A and the wireless terminal station B, and the
無線端末局Aの送信アンテナ本数は2本であるため、スロット97で1番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット99で2番目のアンテナからパイロット信号の送信を行っている。これに対応してスロット98では基地局が無線端末局Aの1番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット100では基地局が無線端末局Aの2番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信する。スロット101、103ではパイロット信号は送信されず、したがってスロット102、104では基地局がパイロット信号を受信せず、パイロット信号が送信されない空白期間となっている。
Since the wireless terminal station A has two transmission antennas, the pilot signal is transmitted from the first antenna in the
無線端末局Bの送信アンテナ本数は4本であるため、スロット105で1番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット107で2番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット109で3番目のアンテナからパイロット信号の送信を行い、スロット111で4番目のアンテナからパイロット信号の送信を行っている。これに対応してスロット106では基地局が無線端末局Bの1番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット108では基地局が無線端末局Bの2番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット110では基地局が無線端末局Bの3番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信し、スロット112では基地局が無線端末局Bの4番目のアンテナから送信されたパイロット信号を受信している。
Since the wireless terminal station B has four transmission antennas, the pilot signal is transmitted from the first antenna in the
無線端末局Bの4番目のアンテナからパイロット信号が送信された後、無線端末局Aはデータ114を、無線端末局Bはデータ113を送信し、無線基地局1は同時送信されたデータ114とデータ113とを受信データ115として受信する。
After the pilot signal is transmitted from the fourth antenna of the wireless terminal station B, the wireless terminal station A transmits
MIMO復調部31はMIMO復調処理を行った後、復調部32が復号処理を行い(ステップS42)、復調部32が復号したデータに対してエラーチェック部33がCRCチェック等のエラーチェックを行う(ステップS43)。
The
エラーチェック部33のエラーチェック結果はフレーム生成部25に入力され、フレーム生成部25はエラーチェック部33から入力されたエラーチェック結果に基づいたAckフレームを生成し、送信部24、スイッチ23、4つの無線通信部22、4つのアンテナ21を介して送信する(ステップS44)。
The error check result of the
図6は、本発明の第1の実施形態に係る無線端末局2の概略構成の一例を示すブロック図である。図2の無線端末局2は、4つのアンテナ131、4つの無線通信部132、スイッチ133、送信部134、フレーム生成部135、パイロット信号保持部136、データ保持部137、受信部138、復調部139、エラーチェック部140、フレーム種別判定部141、制御部144を備える。以下、各要素の動作について図7を用いて説明する。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図7は、図6に示す無線端末局2が行う、上りリンク空間多重伝送処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of uplink spatial multiplexing transmission processing performed by the
4つのアンテナ131、4つの無線通信部132、スイッチ133、受信部138を介して受信された信号は復調部139で復号され、エラーチェック部140でCRC等のエラーチェックが行われる。エラーチェックによりエラーなしと判定された場合はフレーム種別判定部141に入力され受信したフレームの種別が判定される。エラーチェックでエラーと判定された場合は処理を終了する。エラーチェックでエラーなしと判定された場合は、フレーム種別判定部141で受信フレームが上りリンク期間開始パケットか否かが判定される(ステップS161)。
Signals received via the four
上りリンク期間開始パケットでないと判定された場合は処理を終了し、上りリンク期間開始パケットであると判定された場合は、制御部144がデータ保持部137に問い合わせ、無線基地局に送信するデータがあるか否かを判定する(ステップS162)。
When it is determined that the packet is not an uplink period start packet, the process is terminated. When it is determined that the packet is an uplink period start packet, the
送信データがない場合は処理を終了し、送信データがある場合は制御部144がフレーム生成部135に制御信号を送信し、フレーム生成部135はあらかじめ端末特定サブキャリアとして割当てられたサブキャリア(専用リソース)に信号をマッピングして送信要求パケットを生成する(ステップS163)。
If there is no transmission data, the process is terminated, and if there is transmission data, the
制御部144は、送信要求パケットの送信タイミングか否かを判定し(ステップS164)、送信タイミングでない場合は送信タイミングまで待ち、送信タイミングになると、送信部134、スイッチ132、4つの無線通信部132、4つのアンテナ131を介して送信要求パケットを送信する(ステップS165)。ここでは上記端末特定サブキャリアを介して送信要求を通知しているが、上述したように、無線基地局が、時間リソース(時間スロット等)、空間リソース(拡散符号等)など、他の専用リソースを無線端末局に割り当て、無線端末局はこのリソースを介して送信要求を行うようにしてもよい。
The
送信要求パケットを送信した後、4つのアンテナ131、4つの無線通信部132、スイッチ133、受信部138を介して受信された信号は復調部139で復号され、エラーチェック部140でCRC等のエラーチェックが行われる。エラーチェックによりエラーなしと判定された場合はフレーム種別判定部141に入力され受信したフレームの種別が判定される(ステップS166)。
After transmitting the transmission request packet, the signals received via the four
エラーチェックでエラーと判定された場合、或いは、フレーム種別判定部141でパイロット信号送信要求パケットでないと判定された場合は処理を終了し、パイロット信号送信要求パケットであると判定された場合は、自局宛てのパイロット信号送信要求があるか否かを判定する(ステップS167)。
If the error check determines that the error has occurred, or if the frame
自局宛てのパイロット信号送信要求がなければ終了し、自局宛てのパイロット信号送信要求があれば、制御部144がパイロット信号送信要求パケットに記載されたパイロット信号の送信タイミング(時間スロット)まで待ち(ステップS168)、パイロット信号の送信タイミングになると、フレーム生成部135に制御信号を送信し、フレーム生成部135はパイロット信号保持部136に記憶されたパイロット信号を、送信部134、スイッチ132、4つの無線通信部132、4つのアンテナ131を介して送信する(ステップS169)。
If there is no pilot signal transmission request addressed to the own station, the process ends. If there is a pilot signal transmission request addressed to the own station, the
パイロット信号を送信した後、4つのアンテナ131、4つの無線通信部132、スイッチ133、受信部138を介して受信された信号は復調部139で復号され、エラーチェック部140でCRC等のエラーチェックが行われる。エラーチェックによりエラーなしと判定された場合はフレーム種別判定部141に入力され受信したフレームの種別が判定される(ステップS170)。
After transmitting the pilot signal, the signals received via the four
エラーチェックでエラーと判定された場合、或いは、フレーム種別判定部141で許可端末報知パケットでないと判定された場合は処理を終了し、フレーム種別判定部141で許可端末報知パケットであると判定された場合は、自局宛て送信許可があるか否かを判定する(ステップS171)。
If the error check determines that the error has occurred, or if the frame
自局宛ての送信許可がなければ処理を終了し、自局宛ての送信許可があれば、制御部144が許可端末報知パケットに記載されたパイロット信号の送信タイミング(時間スロット)まで待ち(ステップS172)、パイロット信号の送信タイミングになると、フレーム生成部135に制御信号を送信し、フレーム生成部135はパイロット信号保持部136に記憶されたパイロット信号を、送信部134、スイッチ132、4つの無線通信部132、4つのアンテナ131を介して送信する(ステップS173)。
If there is no transmission permission addressed to the own station, the processing ends. If there is permission to transmit addressed to the own station, the
パイロット信号を送信した後、制御部144はデータの送信タイミング(すべての許可端末のパイロット信号が終わった直後のタイミング。許可端末報知パケットには各許可端末のパイロット信号の送信順序が記載されているため各許可端末はこのタイミングを特定可能である。)まで待ち(ステップS174)、データの送信タイミングになると、データ保持部137に保持データの出力を指示し、フレーム生成部135はデータ保持部137から入力されたデータを基にパケットを生成し、送信部134、スイッチ132、4つの無線通信部132、4つのアンテナ131を介して送信する(ステップS175)。
After transmitting the pilot signal, the
図8は、無線基地局1と無線端末局A〜Eが行う上りリンク空間多重伝送のフレーム交換のタイミング図である。
FIG. 8 is a timing diagram of frame exchange of uplink spatial multiplexing transmission performed by the
無線基地局1は上りリンク期間開始パケット191を送信し、無線端末局A、B、C、D、Eがそれぞれ上りリンク期間開始パケット192、193、194、195、196の受信を行う。
The
予め決められた期間227経過後に、送信データを保持する無線端末局A、B、Cはそれぞれ送信要求パケット197、198、199を送信する。
After a
無線基地局1は無線端末局A、B、Cが送信した送信要求パケット201を受信し、送信要求パケットを送信した無線端末局を特定する。無線基地局1は、特定した無線端末局の中から候補端末を特定する。ここでは送信要求パケットを送信したすべての無線端末局A、B、Cを選択する。予め決められた期間228経過後に、選択した無線端末局A、B、Cの識別子とパイロット信号の送信順とを記載したパイロット信号送信要求パケット202を送信し、無線端末局A、B、Cはそれぞれパイロット信号送信要求パケット203、204、205を受信する。ここでは、パイロット信号を送信する順番が無線端末局A、B、Cの順番であるとする。
The
最初にパイロット信号を送信する無線端末局Aは、パイロット信号送信要求パケットの終わりから予め決められた期間229経過後に、それぞれのアンテナからパイロット信号207を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号210を受信する。それぞれのアンテナからのパイロット信号の送信手順は、図4に示した通りである。
The wireless terminal station A that transmits the pilot signal first transmits the
2番目にパイロット信号を送信する無線端末局Bは、無線端末局Aに割当てられたパイロット信号送信期間が終了するとすぐに、それぞれのアンテナからパイロット信号208を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号211を受信する。
As soon as the pilot signal transmission period assigned to the wireless terminal station A ends, the wireless terminal station B that transmits the pilot signal secondly transmits the
同様に、3番目にパイロット信号を送信する無線端末局Cは、無線端末局Bに割当てられたパイロット信号送信期間が終了するとすぐに、それぞれのアンテナからパイロット信号209を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号212を受信する。
Similarly, as soon as the pilot signal transmission period assigned to the wireless terminal station B ends, the wireless terminal station C that transmits the pilot signal thirdly transmits the
無線基地局1は、無線端末局A、B、Cそれぞれから受信したパイロット信号と、予め内部に保持するパイロット信号とから無線端末A、B、Cとの間のチャネル情報をそれぞれ計算する。そして、計算したチャネル情報に基づいて送信許可を与える無線端末局を決定し、送信許可を与える無線端末局との間のチャネル情報から送信モードを決定する。図8に示す例では、無線端末局AとCに送信許可を与え、送信モードは例えば72Mbpsモードであるとする。
The
無線基地局1は、最後のパイロット信号送信期間の終わりから予め決められた期間230経過後に、無線端末局AとCの端末識別子と、データ復調用のパイロット信号の送信順と、決定した送信モードの識別子とを記載した許可端末報知パケット213を送信し、無線端末局A、B、Cはそれぞれ許可端末報知パケット214、215、216を受信する。
The
ここでは、パイロット信号を送信する順番が無線端末局A、Cの順番であるとする。 Here, it is assumed that the order of transmitting the pilot signals is the order of the wireless terminal stations A and C.
最初にパイロット信号を送信する無線端末局Aは、許可端末報知パケットの終わりから予め決められた期間231経過後に、それぞれのアンテナからパイロット信号217を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号219を受信する。それぞれのアンテナからのパイロット信号の送信手順は、図5に示した通りである。
The wireless terminal station A that first transmits the pilot signal transmits the
2番目にパイロット信号を送信する無線端末局Cは、無線端末局Aに割当てられたパイロット信号送信期間が終了するとすぐに、それぞれのアンテナからパイロット信号218を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号220を受信する。
As soon as the pilot signal transmission period assigned to the wireless terminal station A ends, the wireless terminal station C that transmits the pilot signal secondly transmits the
無線端末局A、Cは、無線端末局Cのパイロット信号送信期間が終了してすぐに、それぞれデータ221、222を送信する。
The wireless terminal stations A and C transmit
無線基地局1は、データ223を受信し、無線端末局AとCから受信したパイロット信号219、220を用いてデータの復調を行う。データの復調後に、それぞれの無線端末局からのデータのエラーチェックを行い、エラーチェックの結果をAckパケット224に記載して無線端末局AとCに送信を行う。無線端末局AとCはそれぞれAckパケット225、226を受信する。
The
以上のように、本実施の形態によれば、無線端末局が予め割当てられた個別のサブキャリアに信号を割当てることにより無線基地局に送信要求を行い、無線基地局からの要求に応じて無線基地局から指定された順番(時間スロット)でパイロット信号を送信するようにしたことにより、CSMA/CAの無線システムにおいて、無線基地局が複数の無線端末局からの送信要求を受信するための待ち時間を短縮できるとともにパイロット送信の時間を短縮でき、これにより、上りリンクの空間多重伝送を行うためのオーバーヘッドを小さくして、ネットワークのスループット特性を向上させることができる。また、各上り送信要求端末との間のチャネル情報を取得し、取得したチャネル情報に基づいて上りリンクのデータ送信を許可する1以上の無線端末局を決定し、決定した無線端末局との間のチャネル情報から送信モードを決定、報知することにより、相互干渉の少ない無線端末局を選択することができ、パケット誤り率特性が向上するため、ネットワークのスループットを向上することができる。 As described above, according to the present embodiment, a wireless terminal station makes a transmission request to a wireless base station by assigning a signal to an individual subcarrier assigned in advance, and wirelessly responds to a request from the wireless base station. By transmitting pilot signals in the order (time slot) specified by the base station, in the CSMA / CA radio system, the radio base station waits for receiving transmission requests from a plurality of radio terminal stations. It is possible to reduce time and pilot transmission time, thereby reducing overhead for performing uplink spatial multiplexing transmission and improving network throughput characteristics. Also, channel information with each uplink transmission requesting terminal is acquired, one or more wireless terminal stations that permit uplink data transmission are determined based on the acquired channel information, and between the determined wireless terminal stations By determining and broadcasting the transmission mode from the channel information, it is possible to select a radio terminal station with little mutual interference and improve the packet error rate characteristics, thereby improving the network throughput.
(第2の実施形態)
図9は本発明の第2の実施形態に係る無線端末局の概略構成の一例を示すブロック図であり、図6に示すブロック図のデータ保持部137と制御部144の間を双方向矢印で結んだものである。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a wireless terminal station according to the second embodiment of the present invention. A bidirectional arrow is provided between the data holding unit 137 and the
図10は、図9に示す無線端末局が行う、上りリンク空間多重伝送処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of uplink spatial multiplexing transmission processing performed by the wireless terminal station shown in FIG.
データ保持部137に外部からデータが入力すると、データ保持部137はデータが入力されたことを示す信号を制御部144に出力する。制御部144は、データが1個入力される、或いは、入力されたデータが予め決められたしきい値個数を超える、或いは、入力された特定のトラフィック種別のデータが予め決められたしきい値個数を超えるような場合に、フレーム生成部135に、上りリンク期間の開始を要求する上りリンク期間開始要求パケット生成の要求信号を出力し、フレーム生成部135は上りリンク期間開始要求パケットを生成する(ステップS251)。
When data is input to the data holding unit 137 from the outside, the data holding unit 137 outputs a signal indicating that the data has been input to the
フレーム生成部135は、送信タイミングか否か判定し(ステップS252)、送信タイミングでなければ送信タイミングを待ち、送信タイミングになれば、送信部134、スイッチ132、4つの無線通信部132、4つのアンテナ131を介して上りリンク期間開始要求パケットを送信する(ステップS253)。
The
上りリンク期間開始要求パケットを送信した後、上りリンク期間開始パケットの受信判定(ステップS161)を行う。ステップS161以降の処理は図7において説明済みであるため省略する。 After transmitting the uplink period start request packet, reception determination of the uplink period start packet is performed (step S161). Since the processing after step S161 has already been described with reference to FIG.
図11は本発明の第2の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図であり、図2に示すブロック図にフレーム種別判定部271を追加し、フレーム種別判定部271と制御部28とを互いに接続し、受信部26と復調部33とを互いに接続したものである。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図12は、図11に示す無線基地局1が行う、上りリンク空間多重伝送処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing an example of uplink spatial multiplexing transmission processing performed by the
4つのアンテナ21、4つの無線通信部22、スイッチ23、受信部26を介して受信された信号は復調部33で復号され、エラーチェック部34でCRC等のエラーチェックが行われる。エラーチェックによりエラーなしと判定された場合はフレーム種別判定部271に受信フレームが入力され、受信フレームの種別が判定される(ステップS281)。
Signals received via the four
エラーチェックでエラーと判定された場合、或いは、フレーム種別判定部271で上りリンク期間開始要求パケットでないと判定された場合は処理を終了し、上りリンク期間開始要求パケットであると判定された場合は、制御部28はフレーム生成部25を制御し、フレーム生成部25は上りリンク開始期間パケットを生成し、送信部24、スイッチ23、4つの無線通信部22、4つのアンテナ21を介して送信する(ステップS31)。
If the error check determines that the error occurs, or if the frame
ステップS31〜S37までの処理は、図3において説明済みであるため省略する。 The processing from step S31 to S37 has been already described in FIG.
ステップS37においてチャネル情報計算部30がそれぞれの候補端末との間のチャネル情報の計算を行った後、制御部28はそれぞれの候補端末との間のチャネル情報に基づいて許可端末の選択を行う。この際、少なくとも上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局を許可端末として選択する(ステップS282)。
In step S37, after the channel
制御部28が上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局を含めた無線端末局を許可端末として選択した後、送信モード決定部31は、制御部28が決定した許可端末のチャネル情報に基づいて送信モードの決定を行う(ステップS39)。ステップS39以降の処理は、図3において説明済みであるため省略する。
After the
図13は、無線基地局1と無線端末局A〜Eが行う上りリンク空間多重伝送のフレーム交換の第二のタイミング図である。
FIG. 13 is a second timing diagram of frame exchange of uplink spatial multiplexing transmission performed by the
無線端末局Dは上りリンク期間開始要求パケット300を送信し、無線基地局1は上りリンク期間開始要求パケット301を受信する。
The radio terminal station D transmits an uplink period start
無線基地局1は上りリンク期間開始要求パケット301を受信した後から、予め決められた期間302経過後に、上りリンク期間開始パケット191を送信し、無線端末局A、B、C、D、Eがそれぞれ上りリンク期間開始パケット192、193、194、195、196の受信を行う。
After receiving the uplink period start
予め決められた期間227経過後に、送信データを保持する無線端末局A、B、C、Dはそれぞれ送信要求パケット197、198、199、200を送信する。ここでは、上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局Dが送信要求パケット200を送信する例を示したが、上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局は送信要求パケットを送信しないようにしてもよい。この場合、無線基地局1が上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局を記憶し、当該無線端末局からは送信要求を受信したとみなす。
After a
無線基地局1は無線端末局A、B、C、Dが送信した送信要求パケット201を受信し、送信要求パケットを送信した端末の特定を行う。
The
無線基地局1が特定した無線端末局A、B、C、Dのうち、無線基地局1は候補端末として無線端末局A、B、Dの3台を選択したとする。無線基地局1は、上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局Dを候補端末として必ず選択する。予め決められた期間228経過後に、選択した無線端末局A、B、Dの識別子とパイロット信号の送信順とを記載したパイロット信号送信要求パケット202を送信し、無線端末局A、B、C、Dはそれぞれパイロット信号送信要求パケット203、204、205、206を受信する。
It is assumed that the
ここでは、パイロット信号を送信する順番が無線端末局A、B、Dの順番であるとする。 Here, it is assumed that the order in which the pilot signals are transmitted is the order of the wireless terminal stations A, B, and D.
最初にパイロット信号を送信する無線端末局Aは、パイロット信号送信要求パケットの終わりから予め決められた期間229経過後に、それぞれのアンテナからパイロット信号207を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号210を受信する。それぞれのアンテナからのパイロット信号の送信手順は、図4に示した通りである。
The wireless terminal station A that transmits the pilot signal first transmits the
2番目にパイロット信号を送信する無線端末局Bは、無線端末局Aに割当てられたパイロット信号送信期間が終了するとすぐに、それぞれのアンテナからパイロット信号208を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号211を受信する。
As soon as the pilot signal transmission period assigned to the wireless terminal station A ends, the wireless terminal station B that transmits the pilot signal secondly transmits the
同様に、3番目にパイロット信号を送信する無線端末局Dは、無線端末局Bに割当てられたパイロット信号送信期間が終了するとすぐに、それぞれのアンテナからパイロット信号303を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号304を受信する。
Similarly, as soon as the pilot signal transmission period assigned to the wireless terminal station B ends, the wireless terminal station D that transmits the pilot signal thirdly transmits the
無線基地局1は、無線端末局A、B、Dそれぞれから受信したパイロット信号と予め内部に保持するパイロット信号とから無線端末局A、B、Dとの間のチャネル情報をそれぞれ計算し、計算したチャネル情報に基づいて送信許可を与える無線端末局を決定する。この際、ここで無線基地局1は、上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局Dに少なくとも送信許可を与える。そして無線基地局1は、送信許可を与える無線端末局との間のチャネル情報から送信モードを決定する。図8に示す例では、無線端末局AとDに送信許可を与え、送信モードは例えば72Mbpsモードであるとする。
The
無線基地局1は、最後のパイロット信号送信期間の終わりから予め決められた期間230経過後に、無線端末局AとDの端末識別子と、データ復調用のパイロット信号の送信順と、決定した送信モードの識別子とを記載した許可端末報知パケット305を送信し、無線端末局A、B、Dはそれぞれ許可端末報知パケット214、215、306を受信する。
The
ここでは、パイロット信号を送信する順番が無線端末局A、Dの順番であるとする。 Here, it is assumed that the order of transmitting the pilot signals is the order of the wireless terminal stations A and D.
最初にパイロット信号を送信する無線端末局Aは、許可端末報知パケットの終わりから予め決められた期間231経過後に、それぞれのアンテナからパイロット信号217を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号219を受信する。それぞれのアンテナからのパイロット信号の送信手順は、図5に示した通りである。
The wireless terminal station A that first transmits the pilot signal transmits the
2番目にパイロット信号を送信する無線端末局Dは、無線端末局Aに割当てられたパイロット信号送信期間が終了するとすぐに、それぞれのアンテナからパイロット信号307を時分割で送信し、無線基地局1はパイロット信号308を受信する。
As soon as the pilot signal transmission period assigned to the wireless terminal station A ends, the wireless terminal station D that transmits the pilot signal secondly transmits the
無線端末局AとDは、無線端末局Dのパイロット信号送信期間が終了してすぐに、それぞれデータ221、309を送信する。無線基地局1は、データ310を受信し、無線端末局AとDから受信したパイロット信号219、308を用いてデータの復調を行う。
The wireless terminal stations A and D transmit
無線基地局1は、データの復調後に、それぞれの無線端末局からのデータのエラーチェックを行い、エラーチェックの結果をAckパケット311に記載して無線端末局AとDに送信する。無線端末局AとDはそれぞれAckパケット225、312を受信する。
After the data is demodulated, the
上記では、上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局に送信許可を与える例を示したが、必ずしも上りリンク期間開始要求パケットを送信した無線端末局に送信許可を与えなくてもよい。図49に示すように、無線基地局1が上りリンク期間開始要求パケットの受信をトリガとして上りリンク期間開始パケットを送信するようにしてもよい。図49は、図12のステップS282を、図3のステップS38に置換したものであり、ステップS38での許可端末の選択処理では、上りリンク期間開始要求パケットの送信有無に拘わらず、チャネル情報に基づいて候補端末の中から許可端末を選択する。
In the above, an example is given in which transmission permission is given to the wireless terminal station that has transmitted the uplink period start request packet. However, transmission permission may not necessarily be granted to the wireless terminal station that has transmitted the uplink period start request packet. As shown in FIG. 49, the
このように、無線端末局から無線基地局へ上りリンク期間の開始要求をすることによって、基地局は無線端末局が上りリンクの送信データを保持していることを認識し、上りリンクを開始することができるので、無線端末局が送信するデータの送信遅延を小さくすることができる。 In this way, by making a request to start the uplink period from the radio terminal station to the radio base station, the base station recognizes that the radio terminal station holds uplink transmission data and starts the uplink. Therefore, the transmission delay of data transmitted by the wireless terminal station can be reduced.
(第3の実施形態)
図15は無線基地局1が割当てを行う端末識別子ビットマップの一例を示したものである。図15の端末識別子ビットマップ351はlsbから4ビット目に“1”が設定されており、十進数で表すと“8”となる。図15に示すように、無線基地局1は端末識別子ビットマップのいずれかのビットを端末特定ビットとして無線端末局に割当てる。したがって、無線端末局は端末識別子ビットマップの“1”が設定されている位置により識別される。
(Third embodiment)
FIG. 15 shows an example of a terminal identifier bitmap to which the
図16は無線端末局のMACアドレスと端末識別子ビットマップとの対応関係を示したテーブルを示す。図16に示す例では、MACアドレスが“12−34−56−78−9A−BC”である無線端末局に端末識別子“0000000000000001”を割り当て、MACアドレスが“1F−2E−3D−4C−5B−6A”である無線端末局に端末識別子“0000000000001000”を割当てる例を示している。無線基地局1は、図16に示すテーブルを保持する。
FIG. 16 shows a table showing the correspondence between the MAC address of the wireless terminal station and the terminal identifier bitmap. In the example shown in FIG. 16, the terminal identifier “0000000000000001” is assigned to the wireless terminal station whose MAC address is “12-34-56-78-9A-BC”, and the MAC address is “1F-2E-3D-4C-5B”. In this example, the terminal identifier “0000000000001000” is assigned to the wireless terminal station of “−6A”. The
図17は無線端末局が送信する送信要求パケット361の構成を示した図である。無線端末局が送信する送信要求パケット361は、プリアンブル360と、端末特定フィールド362を含んでいる。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a transmission request packet 361 transmitted by the wireless terminal station. A transmission request packet 361 transmitted by the wireless terminal station includes a
図18は図17に示された端末特定フィールド362の構成を示した図である。端末特定フィールド362は、1つ以上のOFDMシンボルから形成される。図18(a)に示す端末特定フィールド362は1つのOFDMシンボル371から形成される例を示しており、図18(b)に示す端末特定フィールド362は4つのOFDMシンボル372〜375から形成される例を示している。
FIG. 18 is a diagram showing the configuration of the
図19は端末識別子ビットマップのビットと端末特定サブキャリアとの対応関係を示すテーブルである。 FIG. 19 is a table showing the correspondence between the bits of the terminal identifier bitmap and the terminal specific subcarriers.
図19(a)は、1つの端末識別子ビットマップが1つのOFDMシンボルに対応する例を示している。この例では、端末識別子ビットマップの1ビット目が1番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの2ビット目が2番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップのkビット目がk番目のサブキャリアに対応する。 FIG. 19A shows an example in which one terminal identifier bitmap corresponds to one OFDM symbol. In this example, the first bit of the terminal identifier bitmap corresponds to the first subcarrier, the second bit of the terminal identifier bitmap corresponds to the second subcarrier, and the kth bit of the terminal identifier bitmap is k. Corresponds to the second subcarrier.
また、1つの端末識別子ビットマップを、複数のOFDMシンボルを含む端末特定フィールドに対応させることもできる。図19(b)は1つの端末識別子ビットマップが、4つのOFDMシンボルから形成される端末特定フィールド362に対応する例を示している。この例では、端末識別子ビットマップの1ビット目が1番目のOFDMシンボルの1番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの2ビット目が1番目のOFDMシンボルの2番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの3ビット目が1番目のOFDMシンボルの3番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの4ビット目が1番目のOFDMシンボルの4番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの5ビット目が2番目のOFDMシンボルの1番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの6ビット目が2番目のOFDMシンボルの2番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップのkビット目が((k/4)+1)番目のOFDMシンボルの(k%4)番目のサブキャリアに対応する。ここで、記号“A%B”はAをBで除算した場合の余りを表している。無線通信ネットワークの端末の台数が1つのOFDMシンボルのサブキャリア数を超えるような場合に、上記の割当て方法を利用することができる。
Also, one terminal identifier bitmap can be made to correspond to a terminal specific field including a plurality of OFDM symbols. FIG. 19B shows an example in which one terminal identifier bitmap corresponds to a
さらに、1つのOFDMシンボル内のとびとびのサブキャリアを割当てることもでき、この例を図19(c)に示す。端末識別子ビットマップの1ビット目が1番目のOFDMシンボルの1番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの2ビット目が1番目のOFDMシンボルの5番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの3ビット目が1番目のOFDMシンボルの9番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの4ビット目が1番目のOFDMシンボルの13番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの5ビット目が2番目のOFDMシンボルの1番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップの6ビット目が2番目のOFDMシンボルの5番目のサブキャリアに対応し、端末識別子ビットマップのkビット目が((k/4)+1)番目のOFDMシンボルの(4((k%4)−1)+1)番目のサブキャリアに対応する。
Further, discrete subcarriers within one OFDM symbol can be allocated, and an example of this is shown in FIG. The first bit of the terminal identifier bitmap corresponds to the first subcarrier of the first OFDM symbol, the second bit of the terminal identifier bitmap corresponds to the fifth subcarrier of the first OFDM symbol, and the terminal identifier The third bit of the bitmap corresponds to the ninth subcarrier of the first OFDM symbol, the fourth bit of the terminal identifier bitmap corresponds to the thirteenth subcarrier of the first OFDM symbol, and the
無線基地局1は、図19に示した、端末識別子ビットマップのビットと端末特定サブキャリアとの対応関係を示すテーブルを、定期的に送信するビーコンに設定して送信する。
図20は無線基地局1が無線端末局に割当てる端末識別子ビットマップと端末特定サブキャリアとのフォーマットである。端末識別子ビットマップ351とこれに対応したOFDMシンボルとサブキャリアの番号391とをセットで無線端末局に割り当てる。無線基地局は、このフォーマットのデータをビーコンに設定して、対応する無線端末局に送信する。
The
FIG. 20 shows a format of a terminal identifier bitmap and a terminal specific subcarrier assigned to the wireless terminal station by the
図14は本発明の第3の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図であり、図11に示すブロック図の要求端末特定部27をサブキャリア判定部331に置換し、さらに端末識別子割当部(識別子割当手段)332とサブキャリア割当部333とを新たに追加ものである。
FIG. 14 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図21は無線基地局1が無線端末局に端末識別子とサブキャリアを割当てる処理の一例を示すフローチャートである。
FIG. 21 is a flowchart showing an example of processing in which the
4つのアンテナ21、4つの無線通信部22、スイッチ23、受信部26を介して受信された信号は復調部33で復号され、エラーチェック部34でCRC等のエラーチェックが行われる。エラーチェックによりエラーなしと判定された場合はフレーム種別判定部271に受信フレームが入力され、受信フレームの種別が判定される(ステップS401)。
Signals received via the four
エラーチェックでエラーと判定された場合、或いは、フレーム種別判定部271で、ネットワークへの登録を要求する登録要求パケットでないと判定された場合は処理を終了し、フレーム種別判定部271で登録要求パケットであると判定された場合は、制御部28は登録を許可するか否かを判断する(ステップS402)。制御部28が行う登録許可の可否の判断は、例えば、ネットワークへの登録端末台数が予め決められたしきい値台数を超えるか否か、或いは、ネットワーク内のリソースが予め決められたしきい値を超えるか否か、等によって行われる。
If the error check determines that the error has occurred, or if the frame
制御部28が登録を拒絶する場合は、フレーム生成部25で登録応答パケット(拒絶)を生成し、送信部24、スイッチ23、4つの無線通信部22、4つのアンテナ21を介して送信する(ステップS406)。
When the
一方、ステップS402において無線基地局1が登録を許可する場合は、端末識別子割当部332がビットマップによる端末識別子の割当てを行い(ステップS403)、サブキャリア割当部333が端末特定サブキャリアの割当てを行う(ステップS404)。
On the other hand, when the
端末識別子とサブキャリアの割当てが終了すると、制御部28はフレーム生成部25に指示を出力し、フレーム生成部25は図20に示した端末識別子ビットマップと端末特定サブキャリアのフォーマットを含んだ登録応答パケット(許可)を生成し、送信部24、スイッチ23、4つの無線通信部22、4つのアンテナ21を介して送信する(ステップS405)。
When the assignment of the terminal identifier and the subcarrier is completed, the
図22は本発明の第3の実施形態に係る無線端末局の概略構成の一例を示すブロック図であり、図9に示すブロック図に端末識別子保持部142と端末特定サブキャリア保持部143を新たに追加したものである。
FIG. 22 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a radio terminal station according to the third embodiment of the present invention. A terminal
図23は無線端末局が登録要求パケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。 FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of processing in which a wireless terminal station transmits a registration request packet.
制御部144はフレーム生成部135に登録要求パケット生成の要求信号を出力し、フレーム生成部135は登録要求パケットを生成する(ステップS421)。
The
フレーム生成部135は、送信タイミングか否か判定し(ステップS422)、送信タイミングでなければ送信タイミングを待ち、送信タイミングになれば、送信部134、スイッチ132、4つの無線通信部132、4つのアンテナ131を介して登録要求パケットを送信する(ステップS423)。
The
登録要求パケットを送信した後、4つのアンテナ131、4つの無線通信部132、スイッチ133、受信部138を介して受信された信号は復調部139で復号され、エラーチェック部140でCRC等のエラーチェックが行われる。エラーチェックによりエラーなしと判定された場合はフレーム種別判定部141に受信フレームが入力され、受信フレームの種別が判定される(ステップS424)。
After transmitting the registration request packet, signals received via the four
エラーチェックでエラーと判定された場合、或いは、フレーム種別判定部141で登録応答パケットでないと判定された場合は処理を終了し、フレーム種別判定部141で登録応答パケットであると判定された場合は、登録許可か否かを判定し(ステップS425)、登録許可でなければ処理を終了し、登録許可であれば、割当てられた端末識別子を端末識別子保持部142に記憶するとともに(ステップS426)、割当てられたサブキャリアを端末特定サブキャリアとして端末特定サブキャリア保持部143に記憶する(ステップS427)。
If the error check determines that the error has occurred, or if the frame
図24は、図22に示した無線端末局が行う、送信要求パケットを生成する処理(図10のステップS163)の詳細を説明したフローチャートである。 FIG. 24 is a flowchart illustrating the details of the process of generating a transmission request packet (step S163 in FIG. 10) performed by the wireless terminal station shown in FIG.
フレーム生成部135は同期用のパイロット信号(プリアンブル)の設定を行い(ステップS441)、制御部144から入力された自局に割当てられた端末特定サブキャリアに信号(送信要求)をマッピングし(ステップS442)、送信要求パケットを生成する。
The
図25は、図14に示した無線基地局1が行う送信要求端末特定処理(図12のステップS33)の詳細を説明したフローチャートである。
FIG. 25 is a flowchart for explaining the details of the transmission request terminal identification process (step S33 in FIG. 12) performed by the
図14に示した無線基地局1のサブキャリア判定部331は、端末特定サブキャリア毎にサブキャリアの電力測定を行い(ステップS461)、予め決められたしきい値を超えるか否かを判定する(ステップS462)。
The
ステップS461で計算したサブキャリアの電力がしきい値を超える場合には、当該サブキャリアに割り当てた無線端末局からの送信要求があったと判定し(ステップS463)、ステップS461で計算したサブキャリアの電力がしきい値以下の場合には、当該サブキャリアに割当てた無線端末局からの送信要求はないと判定する(ステップS464)。 If the power of the subcarrier calculated in step S461 exceeds the threshold value, it is determined that there is a transmission request from the wireless terminal station assigned to the subcarrier (step S463), and the subcarrier power calculated in step S461 is determined. If the power is less than or equal to the threshold value, it is determined that there is no transmission request from the wireless terminal station assigned to the subcarrier (step S464).
図26は、無線基地局1が送信するパイロット信号送信要求パケット481の構成を示した図である。無線基地局1が送信するパイロット信号送信要求パケット481は、プリアンブル480と、パイロット信号要求ビットマップ482を含んでいる。
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of a pilot signal transmission request packet 481 transmitted by the
図27は、図26に示すパイロット信号要求ビットマップ482の構成例(491)を示した図である。
FIG. 27 is a diagram showing a configuration example (491) of the pilot
図27に示すパイロット信号要求ビットマップ491には、1番目のビット、4番目のビット、6番目のビットに“1”が設定されており、1番目のビットが端末特定ビットとして割当てられた無線端末局、4番目のビットが端末特定ビットとして割当てられた無線端末局、6番目のビットが端末特定ビットとして割当てられた無線端末局にパイロット信号の送信を要求することを表している。
In the pilot
図27に示したパイロット信号要求ビットマップが設定されたパイロット信号送信要求パケット491によりパイロット信号の送信を要求された3台の無線端末局は、1番目のビットが端末特定ビットとして割当てられた無線端末局、4番目のビットが端末特定ビットとして割当てられた無線端末局、6番目のビットが端末特定ビットとして割当てられた無線端末局、の順番にパイロット信号の送信を行う。即ち、パイロット信号要求ビットマップのlsb側から順に“1”が設定されたビットに割当てられた無線端末局から順番にパイロット信号の送信を行う。
The three wireless terminal stations requested to transmit the pilot signal by the pilot signal
図28は、無線基地局1が送信する許可端末報知パケット501の構成を示した図である。
FIG. 28 is a diagram illustrating a configuration of the permitted terminal notification packet 501 transmitted by the
無線端末局が送信する許可端末報知パケット501は、プリアンブル500と許可端末指定ビットマップ502と送信モードフィールド503を含んでいる。
The permitted terminal notification packet 501 transmitted by the wireless terminal station includes a
許可端末指定ビットマップ502は、図27に示したパイロット信号要求ビットマップと同様の構成となっており、許可端末指定ビットマップのlsb側から順に“1”が設定されたビットに割当てられた無線端末局から順番にデータ復調用のパイロット信号の送信を行う。
The permitted
このように、複数の無線端末局がそれぞれ個別に割当てられたサブキャリアに信号をマッピングして送信要求を行うことにより、短い期間で端末が上りリンクの送信要求を行うことができ、MAC効率を高めネットワークのスループットを向上することができる。 In this way, by making a transmission request by mapping signals to subcarriers individually assigned by a plurality of wireless terminal stations, the terminal can make an uplink transmission request in a short period of time, thereby improving the MAC efficiency. The network throughput can be improved.
(第4の実施形態)
図29は本発明の第4の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図であり、図14に示すブロック図にチャネル情報保持部521とタイマー522とを新たに追加ものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 29 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図30は図29に示した無線端末局1が行うパイロット信号要求パケット送信(図12のステップS35)の詳細を説明したフローチャートである。
FIG. 30 is a flowchart illustrating details of pilot signal request packet transmission (step S35 in FIG. 12) performed by the
制御部28は図12に示すステップS34の処理で候補端末を決定した後、チャネル情報保持部521に問い合わせを行い、候補端末のチャネル情報取得後の経過時間が予め決められたしきい値時間を越えているか否かを判定する(ステップS541)。チャネル情報保持部521は、無線端末局の最新のチャネル情報を保持するとともに、タイマー522を使用して無線端末局の最新のチャネル情報を取得してからの経過時間を管理している。
After determining the candidate terminal in the process of step S34 shown in FIG. 12, the
候補端末のチャネル情報取得後の経過時間が予め決められたしきい値時間を越えている場合は、当該候補端末にパイロット信号の送信要求を行い(図27に示したパイロット信号送信要求ビットマップの当該候補端末に割当てられたビットを“1”に設定し:ステップS542)、候補端末のチャネル情報取得後の経過時間が予め決められたしきい値時間を越えていない場合は、パイロット信号の送信要求を行わない(図27に示したパイロット信号送信要求ビットマップの当該候補端末に割当てられたビットを“0”に設定する:ステップS542)。 If the elapsed time after acquiring channel information of a candidate terminal exceeds a predetermined threshold time, a pilot signal transmission request is made to the candidate terminal (in the pilot signal transmission request bitmap shown in FIG. 27). The bit assigned to the candidate terminal is set to “1”: step S542), and if the elapsed time after acquiring the channel information of the candidate terminal does not exceed a predetermined threshold time, transmission of a pilot signal No request is made (the bit assigned to the candidate terminal in the pilot signal transmission request bitmap shown in FIG. 27 is set to “0”: step S542).
このように、チャネル情報が既に取得済みである場合、当該チャネル情報を取得するためのパイロット信号の送信を省略することによって、MAC効率を高めネットワークのスループットを向上することができる。 As described above, when channel information has already been acquired, transmission of a pilot signal for acquiring the channel information can be omitted, so that MAC efficiency can be increased and network throughput can be improved.
(第5の実施形態)
図31は本発明の第5の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図であり、図29に示すブロック図にSNR推定部551とチャネル容量計算部552を追加したものである。
(Fifth embodiment)
FIG. 31 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図32は図31に示した無線基地局1が行う許可端末選択(図3のステップS38)の詳細を説明したフローチャートである。
FIG. 32 is a flowchart illustrating details of the permitted terminal selection (step S38 in FIG. 3) performed by the
SNR推定部551は、無線端末局から受信したパイロット信号からSNRの計算を行う(ステップS571)。チャネル容量計算部552は、候補端末の全ての組合せに対して、チャネル情報計算部30で計算されたチャネル情報とSNR推定部551で計算されたSNRとを用いてチャネル容量の計算を行う(ステップS572)。
The
いま、無線端末局kと無線基地局1との間のチャネル行列をhkとすると、k=1からk=Kまでの無線端末局の組合せをgとした場合の空間多重行列Hgは、
Hg=[h1,…,hk,…,hK] 式(1)
となる。この時のチャネル容量Cgは、
H g = [h 1, ... , h k, ..., h K] formula (1)
It becomes. The channel capacity C g at this time is
計算したチャネル容量が最大値であるか否かを判定し(ステップS573)、最大値であれば端末候補の組合せとチャネル容量を保持する(ステップS574)。 It is determined whether or not the calculated channel capacity is the maximum value (step S573), and if it is the maximum value, the combination of terminal candidates and the channel capacity are held (step S574).
ステップS573において計算したチャネル容量が最大値でなければ、次の組合せに対してステップS571の処理を行う。 If the channel capacity calculated in step S573 is not the maximum value, the process of step S571 is performed for the next combination.
なお、図3に示すフローチャートの送信モードの決定(ステップS39)は、以下のように行う。 The determination of the transmission mode (step S39) in the flowchart shown in FIG. 3 is performed as follows.
式(2)が最大となる無線端末局の組合せGのそれぞれの無線端末局kに対して、以下のようにチャネル容量CG,kの計算を行う。
このように、チャネル容量が最大の端末に送信許可を与えることによって、短時間でより多くのデータを伝送することができ、ネットワークのスループットを向上することができる。 Thus, by giving transmission permission to a terminal having the largest channel capacity, more data can be transmitted in a short time, and the network throughput can be improved.
(第6の実施形態)
図33は、無線端末局が送信するパイロット信号のフィールド構成の一例を示す図である。図33に示すパイロット信号は、図8に示したパイロット信号207の内部構成を示している。図8に示した他のパイロット信号208、209も同様の構成を有するため、パイロット信号207の説明をもってパイロット信号208、209の説明に代える。
(Sixth embodiment)
FIG. 33 is a diagram illustrating an example of a field configuration of a pilot signal transmitted by a wireless terminal station. The pilot signal shown in FIG. 33 shows the internal configuration of
パイロット信号207は、図4に示すそれぞれのアンテナから送信されるパイロット信号57、59、61、63に送信遅延要求フィールド(遅延許容時間フィールド)600を追加したものである。例えば、無線端末局が送信するデータが送信要求パケットの送信時から20ミリ秒以内に送信する必要がある場合には、送信遅延要求フィールド(遅延許容時間フィールド)600には20ミリ秒であることを示す符号が記載され送信される。
The
図34は本発明の第6の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図であり、図31に示すブロック図に送信遅延要求受信部610を追加したものである。
FIG. 34 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図35は、図34に示した無線基地局1が行う許可端末選択(図3のステップS38)の詳細を説明したフローチャートであり、図32のフローチャートを改良したものある。
FIG. 35 is a flowchart for explaining details of the permitted terminal selection (step S38 in FIG. 3) performed by the
図34の送信遅延要求受信部610は、無線端末局から受信した送信遅延要求600を制御部28に出力し、制御部28は無線端末局から受信した送信遅延要求600の中で最小の値の送信遅延要求を送信した無線端末局(すなわち最も早くデータ送信を行う必要性の高い無線端末局)または閾値以下の送信遅延を要求した無線端末局を、上り送信を許可する端末(primary user)として選択する(ステップS621)。
34 outputs the
チャネル容量計算部552は、primary userを含めた候補端末の全ての組合せに対して、チャネル情報計算部30で計算されたチャネル情報とSNR推定部551で計算されたSNRとを用いてチャネル容量の計算を行う(ステップS571、S572)。計算したチャネル容量が最大値であるか否かを判定し(ステップS573)、最大値であれば端末候補の組合せとチャネル容量を保持する(ステップS574)。ステップS573において計算したチャネル容量が最大値でなければ、次の組合せに対してステップS571の処理を行う。
The channel
(第7の実施形態)
図36は、無線端末局が送信するパイロット信号のフィールド構成の一例を示す図である。
(Seventh embodiment)
FIG. 36 is a diagram illustrating an example of a field configuration of a pilot signal transmitted by a wireless terminal station.
図36に示すパイロット信号は、図8に示したパイロット信号207の内部構成を示している。図8に示した他のパイロット信号208、209も同様の構成を有するため、パイロット信号207の説明をもってパイロット信号208、209の説明に代える。パイロット信号207は、図4に示すそれぞれのアンテナから送信されるパイロット信号57、59、61、63にデータサイズフィールド630を追加したものである。例えば、無線端末局が送信するデータサイズが1000バイトである場合には、データサイズフィールド630には1000バイトであることを示す符号が記載され送信される。
The pilot signal shown in FIG. 36 shows the internal configuration of
図37は本発明の第7の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図である。図37のブロック図は、図31に示すブロック図にデータサイズ受信部640と許可データサイズ決定部641を追加したものである。
FIG. 37 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図38は、図37に示した無線基地局1が行う、許可データサイズ決定の詳細を説明したフローチャートであり、図32のフローチャートを改良したものある。図38に示すフローチャートにおいて、ステップS574までの処理は図32のフローチャートと同様の処理であるため説明は省略する。
FIG. 38 is a flowchart for explaining the details of permission data size determination performed by the
許可データサイズ決定部641は、データサイズ受信部640から入力されたそれぞれの無線端末局からの要求データサイズと、送信モード決定部31から入力される許可端末情報および許可端末の送信モードとから、それぞれの許可端末のパケット時間長を計算する(ステップS650)。
The permitted data
最大のパケット時間長と最小のパケット時間長との差が予め決められたしきい値以上であるか否かを判定する(ステップS651)。 It is determined whether or not the difference between the maximum packet time length and the minimum packet time length is greater than or equal to a predetermined threshold value (step S651).
ステップS651において、最大と最小のパケット時間長の差が予め決められたしきい値以上である場合、2番目に長いパケット時間長に等しくなるように最大パケット時間長の無線端末局のデータサイズを決定する(ステップS652)。すなわち無線端末局毎にデータサイズの差が大きすぎると、効率的な空間多重伝送を行うことができず、ネットワークのスループット特性が劣化するため、最大と最小のパケット時間長の差が大きいときは最大パケット時間長をもつ無線端末局のデータサイズを調整して、各無線端末局のデータサイズを所望の範囲に抑える。これによりネットワークのスループットを向上させる。 In step S651, if the difference between the maximum and minimum packet time lengths is equal to or greater than a predetermined threshold, the data size of the wireless terminal station having the maximum packet time length is set to be equal to the second longest packet time length. Determination is made (step S652). In other words, if the difference in data size between wireless terminal stations is too large, efficient spatial multiplexing transmission cannot be performed and the network throughput characteristics deteriorate, so when the difference between the maximum and minimum packet time length is large The data size of the wireless terminal station having the maximum packet time length is adjusted to keep the data size of each wireless terminal station within a desired range. This improves network throughput.
一方、ステップS651において最大と最小のパケット時間長の差が予め決められたしきい値以上でない場合、データサイズの調整は行わない。 On the other hand, if the difference between the maximum and minimum packet time lengths is not greater than or equal to a predetermined threshold value in step S651, the data size is not adjusted.
例えば、許可端末が無線端末局B、無線端末局C、および無線端末局Eであり、無線端末局Bの要求データサイズが1000バイト、無線端末局Cの要求データサイズが2000バイト、無線端末局Eの要求データサイズが1800バイトであったとする。また、無線端末局Bの送信モードは40[Mbps]、無線端末局Cの送信モードは20[Mbps]、無線端末局Eの送信モードは24[Mbps]と決定されたとする。パケット時間長D[マイクロ秒]は、データサイズL[バイト]と送信モードR[Mbps]から、
D=(8×L)/R 式(5)
と計算されるとすると、無線端末局Bのパケット時間長は
(8×1000)/40=200[マイクロ秒]
と計算され、無線端末局Cのパケット時間長は
(8×2000)/20=800[マイクロ秒]
と計算され、無線端末局Eのパケット時間長は
(8×1800)/24=600[マイクロ秒]
と計算される。
For example, the permitted terminals are the wireless terminal station B, the wireless terminal station C, and the wireless terminal station E, the requested data size of the wireless terminal station B is 1000 bytes, the requested data size of the wireless terminal station C is 2000 bytes, the wireless terminal station Assume that the requested data size of E is 1800 bytes. Further, it is assumed that the transmission mode of the wireless terminal station B is determined to be 40 [Mbps], the transmission mode of the wireless terminal station C is determined to be 20 [Mbps], and the transmission mode of the wireless terminal station E is determined to be 24 [Mbps]. The packet time length D [microseconds] is determined from the data size L [bytes] and the transmission mode R [Mbps].
D = (8 × L) / R Formula (5)
Is calculated, the packet time length of the wireless terminal station B is (8 × 1000) / 40 = 200 [microseconds].
The packet time length of the wireless terminal station C is (8 × 2000) / 20 = 800 [microseconds].
The packet time length of the wireless terminal station E is (8 × 1800) / 24 = 600 [microseconds].
Is calculated.
最大と最小のパケット時間長の差に関するしきい値を500マイクロ秒とすると、最大のパケット時間長である800マイクロ秒と最小のパケット時間長である200マイクロ秒の差が600マイクロ秒であり、しきい値である500マイクロ秒を超えている。この場合、最大パケット時間長である無線端末局Cのパケット時間長が2番目に長いパケット時間長である無線端末局Eのパケット時間長である600マイクロ秒となるように、無線端末局Cのデータサイズを決定する。無線端末局Cからの要求データサイズは2000バイトであるが、無線端末局Cのデータサイズを1500バイトとすると、パケット時間長は、
(8×1500)/20=600[マイクロ秒]
となり、2番目に長いパケット時間長と等しくなる。したがって、無線端末局Cに送信許可を与えるデータサイズを1500バイトと決定する。
If the threshold for the difference between the maximum and minimum packet time length is 500 microseconds, the difference between the maximum packet time length of 800 microseconds and the minimum packet time length of 200 microseconds is 600 microseconds, The threshold value of 500 microseconds is exceeded. In this case, the packet time length of the wireless terminal station C which is the maximum packet time length is 600 microseconds which is the packet time length of the wireless terminal station E which is the second longest packet time length. Determine the data size. The requested data size from the wireless terminal station C is 2000 bytes. If the data size of the wireless terminal station C is 1500 bytes, the packet time length is
(8 × 1500) / 20 = 600 [microseconds]
And becomes equal to the second longest packet time length. Therefore, the data size for granting transmission permission to the wireless terminal station C is determined to be 1500 bytes.
上記の例では、最大のパケット時間長を2番目のパケット時間長に一致させるように最大のパケット時間長の無線端末局のデータサイズを調整したが、予め決められたデータサイズ調整単位幅で、2番目のパケット時間長に最も近くなるように最大のパケット時間長の無線端末局のデータサイズを調整してもよい。このように本実施形態ではパケット時間長が所望の範囲に収まるように各無線端末局の許可データサイズを決定する。 In the above example, the data size of the wireless terminal station with the maximum packet time length is adjusted so that the maximum packet time length matches the second packet time length. However, with the predetermined data size adjustment unit width, The data size of the wireless terminal station with the maximum packet time length may be adjusted so as to be closest to the second packet time length. As described above, in this embodiment, the permitted data size of each wireless terminal station is determined so that the packet time length is within a desired range.
図39は、無線基地局1が送信する許可端末報知パケット501の構成を示した図であり、図28に示す構成に許可データサイズフィールド661を付加したものである。無線基地局1は、図38に示したフローチャートにしたがって許可データサイズの決定を行い、決定した許可データサイズを図39に示す許可端末報知パケットの許可データサイズフィールド661に記載して送信を行う。
FIG. 39 is a diagram showing a configuration of the permitted terminal notification packet 501 transmitted by the
図40は、許可端末報知パケット501の許可端末指定ビットマップ502と許可データサイズフィールド661の具体例を示した図である。図40に示す例では、ビットマップの2番目のビットに対応する無線端末局に対して1000バイト(符号673参照)のデータ送信が許可されている。同様に、ビットマップの3番目のビットに対応する無線端末局に対して1500バイト(符号672参照)のデータ送信が許可され、ビットマップの5番目のビットに対応する無線端末局に対して1800バイト(符号671参照)のデータ送信が許可されている。
FIG. 40 is a diagram illustrating a specific example of the permitted
(第8の実施形態)
図41は本発明の第8の実施形態に係る無線基地局1の概略構成の一例を示すブロック図である。図41のブロック図は、図31に示すブロック図にパイロット受信電力測定部681と、送信電力制御部682とを追加したものである。
(Eighth embodiment)
FIG. 41 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the
図42は、図41に示した無線基地局1が行う許可端末選択と送信電力制御の処理の詳細を説明したフローチャートであり、図32のフローチャートを改良したものである。
FIG. 42 is a flowchart for explaining the details of the permitted terminal selection and transmission power control processing performed by the
図41のパイロット受信電力測定部681は、各無線端末局から受信したパイロット信号の受信電力を測定し(ステップS691)、送信電力制御部682は、各無線端末局から選択した1つの基準端末のパイロット受信電力との差分を計算する(ステップS692)。基準端末は各無線端末局のうちどれを選択してもよいし、別の基準(たとえば上りリンク期間開始パケットを送信した無線端末局、遅延許容時間が最も短い無線端末局を選択)で選択してもよい。
The pilot received
SNR推定部551は、無線端末局から受信したパイロット信号に送信電力制御部682から入力された差分を加算した場合のSNRを計算する(ステップS693)。すなわち無線端末局が基準端末と同じパイロット受信電力であったとした場合のSNRを計算する。チャネル容量計算部552は、候補端末の全ての組合せに対して、チャネル情報計算部30で計算されたチャネル情報とSNR推定部551で計算されたSNRとを用いてチャネル容量を計算する(ステップS572)。
The
計算したチャネル容量が最大値であるか否かを判定し(ステップS573)、最大値であれば端末候補の組合せとチャネル容量を保持する(ステップS574)。 It is determined whether or not the calculated channel capacity is the maximum value (step S573), and if it is the maximum value, the combination of terminal candidates and the channel capacity are held (step S574).
ステップS573において計算したチャネル容量が最大値でなければ、次の組合せに対してステップS571の処理を行う。 If the channel capacity calculated in step S573 is not the maximum value, the process of step S571 is performed for the next combination.
許可端末が決定すると、送信電力制御部682は各許可端末の送信電力の増減値(すなわち基準端末の受信電力との差分もしくはこれに応じた値)を制御部28に出力し、フレーム生成部25を介して許可端末に通知される(ステップS694)。許可端末は、通知された値だけ送信電力を変更してデータを送信する。
When the permitted terminal is determined, the transmission
図43は、無線基地局1が送信する許可端末報知パケット501の構成を示した図であり、図28に示す構成に送信電力制御値フィールド701を付加したものである。無線基地局1は、図42に示したフローチャートに従って許可端末の選択と送信電力制御値の計算とを行い、決定した送信電力制御値を図43に示す許可端末報知パケットの送信電力制御値フィールド701に記載して送信を行う。
FIG. 43 is a diagram showing a configuration of the permitted terminal notification packet 501 transmitted by the
図44は、許可端末報知パケット501の許可端末指定ビットマップ502と送信電力制御値フィールド701の具体例を示した図である。図44に示す例では、ビットマップの2番目のビットに対応する無線端末局にパイロット信号の送信電力に対して+10dB(符号713参照)の送信電力制御を要求している。同様に、ビットマップの3番目のビットに対応する無線端末局にパイロット信号の送信電力に対して−5dB(符号712参照)の送信電力制御を要求し、ビットマップの5番目のビットに対応する無線端末局にパイロット信号の送信電力に対して+3dB(符号711参照)の送信電力制御を要求している。これにより各許可端末からのデータの受信電力がそれぞれ同程度になるようにし、無線基地局における受信特性を向上させる。
FIG. 44 is a diagram showing a specific example of the permitted
(第9の実施形態)
図45は、図17に示した無線端末局が送信する送信要求パケット361の端末特定フィールド362の構成例を示した図である。図45において、端末識別子ビットマップは4ビットで構成され、1OFDMシンボルが4サブキャリアで構成されているとする。
(Ninth embodiment)
FIG. 45 is a diagram showing a configuration example of the
図45に示すように、端末特定フィールド362は2つのOFDMシンボルから構成されており、1番目のOFDMシンボルでは端末識別子ビットマップの1ビット目が1番目のサブキャリアに、端末識別子ビットマップの2ビット目が2番目のサブキャリアに、端末識別子ビットマップの3ビット目が3番目のサブキャリアに、端末識別子ビットマップの4ビット目が4番目のサブキャリアに割当てられている。一方、2番目のOFDMシンボルでは端末識別子ビットマップの1ビット目が3番目のサブキャリアに、端末識別子ビットマップの2ビット目が4番目のサブキャリアに、端末識別子ビットマップの3ビット目が1番目のサブキャリアに、端末識別子ビットマップの4ビット目が2番目のサブキャリアに割当てられている。これは、2番目のOFDMシンボルでは、1番目のOFDMシンボルにおけるサブキャリアの割当てに対して、2サブキャリアのオフセットを加えた割当てとなっている。無線基地局1は、定期的に送信するビーコンによって、上記に示す端末識別子ビットマップと対応するサブキャリアの割当て情報を報知する。
As shown in FIG. 45, the
このように、端末特定フィールドとして複数のOFDMシンボルを用い、それぞれのOFDMシンボルにおいて端末に割当てるサブキャリアを変えることにより、特定のサブキャリアにマルチパスによる歪が生じた場合でも、異なるOFDMシンボルの異なるサブキャリア位置から端末を特定することができるので、端末の検出特性が向上する。 In this way, by using a plurality of OFDM symbols as the terminal identification field and changing the subcarriers allocated to the terminals in each OFDM symbol, even when distortion due to multipath occurs in a specific subcarrier, different OFDM symbols are different. Since the terminal can be specified from the subcarrier position, the detection characteristic of the terminal is improved.
図46は、図17に示した無線端末局が送信する送信要求パケット361の端末特定フィールド362の他の構成例を示した図である。図46において、端末識別子ビットマップは4ビットで構成され、1OFDMシンボルが16サブキャリアで構成されているとする。図46に示すように、4ビットの端末識別子ビットマップは16本のサブキャリアに対して、4回繰り返して割当てられているが(符号721、722、723、724参照)、それぞれオフセットを加えて割当てられている。
FIG. 46 is a diagram showing another configuration example of the
このように、1つのOFDMシンボルにおいて端末識別子ビットマップを繰返して割当てることにより、特定のサブキャリアにマルチパスによる歪が生じた場合でも、異なるサブキャリア位置から端末を特定することができるので、端末の検出特性が向上する。 In this way, by repeatedly assigning a terminal identifier bitmap in one OFDM symbol, even when distortion due to multipath occurs in a specific subcarrier, the terminal can be specified from different subcarrier positions. The detection characteristics are improved.
図47は、図17に示した無線端末局が送信する送信要求パケット361の端末特定フィールド362のさらに他の構成例を示した図である。図47において、端末識別子ビットマップは16ビットで構成され、1OFDMシンボルが16サブキャリアで構成されているとする。
FIG. 47 is a diagram showing still another configuration example of the
図47に示すように、無線基地局1は最初にネットワークへの登録を許可する無線端末局に対して端末識別子ビットマップの1ビット目と1番目のサブキャリアを割当てる(符号731参照)。
As shown in FIG. 47, the
無線基地局1は2番目にネットワークへの登録を許可する無線端末局に対して、最初に登録した端末に割当てたサブキャリアから最も離れた位置にある、端末識別子ビットマップの16ビット目と16番目のサブキャリアを割当てる(符号732参照)。
The
無線基地局1は3番目にネットワークへの登録を許可する無線端末局に対して、最初と2番目に登録した端末に割当てたサブキャリアから最も離れた位置にある、端末識別子ビットマップの8ビット目と8番目のサブキャリアを割当てる(符号733参照)。
The
無線基地局1は4番目にネットワークへの登録を許可する無線端末局に対して、2番目と3番目に登録した端末に割当てたサブキャリアから最も離れた位置にある、端末識別子ビットマップの12ビット目と12番目のサブキャリアを割当てる(符号734参照)。
The
無線基地局1は5番目にネットワークへの登録を許可する無線端末局に対して、最初と3番目に登録した端末に割当てたサブキャリアから最も離れた位置にある、端末識別子ビットマップの4ビット目と4番目のサブキャリアを割当てる(符号735参照)。
The
このように、既に割当てた端末特定サブキャリアから周波数が離れたサブキャリアを端末特定サブキャリアとして順次割当てることにより、送信要求を行う端末のサブキャリアからのサイドローブ成分の影響を小さくすることができるため、端末の検出特性が向上する。 In this way, by sequentially assigning subcarriers whose frequencies are separated from the already assigned terminal specific subcarriers as terminal specific subcarriers, it is possible to reduce the influence of side lobe components from the subcarriers of the terminals that request transmission. Therefore, the detection characteristics of the terminal are improved.
図48(a)は、無線端末局が送信する上りリンク期間開始要求パケットの構成の一例を示したフォーマット図であり、図48(b)は、無線基地局1が送信する上りリンク期間開始パケットの構成の一例を示したフォーマット図である。
FIG. 48A is a format diagram showing an example of the configuration of an uplink period start request packet transmitted by the radio terminal station, and FIG. 48B is an uplink period start packet transmitted by the
図48(a)に示すように、無線端末局が送信する上りリンク期間開始要求パケットは、既存のIEEE802.11無線LANで規定されているRTS(Request To Send)フレーム741と上りリンク期間開始要求パケット識別子フィールド742とを含み、上りリンク期間開始要求パケット識別子フィールド742はRTSフレームの終わりに付加されている。
As shown in FIG. 48 (a), an uplink period start request packet transmitted by a wireless terminal station includes an RTS (Request To Send)
また、図48(b)に示すように、無線基地局1が送信する上りリンク期間開始パケットは、既存のIEEE802.11無線LANで規定されているCTS(Clear To Send)フレーム751と上りリンク期間開始パケット識別子フィールド752とを含み、上りリンク期間開始パケット識別子フィールド752はCTSフレーム751の終わりに付加されている。
As shown in FIG. 48 (b), the uplink period start packet transmitted by the
このように、上りリンクマルチユーザMIMO伝送のための特有のフィールドを、既存のシステムで規定されたフレームの終わりに付加することにより、既存の無線システムと後方互換性を保つことができる。これは上記以外の他のフィールドについても同様である。すなわち、送信要求パケットにおける送信要求データ、パイロット信号送信要求パケットのパケット種別識別子フィールドと端末識別子ビットマップ、許可端末報知パケットのパケット種別識別子フィールドと端末識別子ビットマップ、無線端末局が送信する送信要求パケットの端末識別フィールドも、上記同様に、既存の無線通信システムのパケットの末尾に付加されることができる。 As described above, by adding a unique field for uplink multi-user MIMO transmission to the end of the frame defined in the existing system, backward compatibility with the existing wireless system can be maintained. The same applies to other fields other than those described above. That is, transmission request data in the transmission request packet, packet type identifier field and terminal identifier bitmap of the pilot signal transmission request packet, packet type identifier field and terminal identifier bitmap of the permitted terminal broadcast packet, transmission request packet transmitted by the wireless terminal station Similarly to the above, the terminal identification field can be added to the end of the packet of the existing wireless communication system.
Claims (25)
上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを前記無線端末局に送信する第1送信手段と、
前記無線端末局から、予め個別に割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを受信する第1受信手段と、
受信された前記送信要求パケットに基づき、前記送信要求パケットを送信した無線端末局を特定する特定手段と、
前記特定した無線端末局へパイロット信号の送信を異なる時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを送信する第2送信手段と、
前記特定した無線端末局からパイロット信号を受信する第2受信手段と、
受信したパイロット信号に基づいて、上りリンクの送信許可を与える許可端末を選択する選択手段と、
前記許可端末に前記上りリンクの送信許可を示した許可端末報知パケットを送信する第3送信手段と、
を備えた無線基地局。 A wireless base station that simultaneously receives data from a wireless terminal station at the same time and at the same frequency,
First transmission means for transmitting an uplink period start packet indicating the start of an uplink period to the wireless terminal station;
A first receiving means for receiving a transmission request packet for performing a transmission request from the wireless terminal station via a dedicated resource individually assigned in advance;
Based on the received transmission request packet, specifying means for specifying a wireless terminal station that has transmitted the transmission request packet;
Second transmitting means for transmitting a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal to the specified wireless terminal station by designating different time slots;
Second receiving means for receiving a pilot signal from the identified wireless terminal station;
Selection means for selecting an allowed terminal to grant uplink transmission permission based on the received pilot signal;
A third transmitting means for transmitting a permitted terminal notification packet indicating permission for transmission of the uplink to the permitted terminal;
Wireless base station with
前記第1送信手段は、前記開始要求パケットを受信したとき前記上りリンク期間開始パケットを送信し、
前記選択手段は、前記開始要求パケットを送信した無線端末局を少なくとも前記許可端末として選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。 A third receiving means for receiving a start request packet for requesting the start of the uplink period from the wireless terminal station;
The first transmission means transmits the uplink period start packet when receiving the start request packet,
The radio base station according to claim 1, wherein the selection unit selects at least a radio terminal station that has transmitted the start request packet as the permitted terminal.
前記無線端末局に割り当てた端末特定サブキャリアを前記サブキャリアとして通知する通知手段と、をさらに備え、
前記特定手段は、前記送信要求パケットの端末特定フィールドを形成する各サブキャリアを閾値判定することにより前記送信要求パケットを送信した無線端末局を特定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線基地局。 Subcarrier allocation means for allocating different terminal specific subcarriers to the radio terminal station; and notification means for notifying terminal specific subcarriers allocated to the radio terminal station as the subcarriers,
The said specifying means specifies the radio | wireless terminal station which transmitted the said transmission request packet by carrying out threshold value determination of each subcarrier which forms the terminal specific field of the said transmission request packet. Wireless base station.
前記通知手段は、前記無線端末局に、割り当てた端末特定ビットと、前記端末特定ビットに対応する端末特定サブキャリアとをそれぞれ通知し、
前記第2送信手段は、前記特定した無線端末局の端末特定ビットを立てたビットマップを含む前記パイロット送信指示パケットを送信し、前記ビットマップにおいて立てられた端末特定ビットの順番は、前記特定された無線端末局がそれぞれパイロット信号を送信する順序を示し、これにより前記特定された無線端末局に異なる時間スロットを指定する
ことを特徴とする請求項3に記載の無線基地局。 Further comprising identifier assigning means for assigning individual bits of a bitmap including a plurality of bits corresponding to different subcarriers to the wireless terminal station as terminal specific bits,
The notifying means notifies the radio terminal station of the allocated terminal specific bit and the terminal specific subcarrier corresponding to the terminal specific bit,
The second transmission means transmits the pilot transmission instruction packet including a bitmap in which terminal specific bits of the specified wireless terminal station are set, and the order of the terminal specific bits set in the bitmap is specified. The radio base station according to claim 3, wherein each radio terminal station indicates an order of transmitting a pilot signal, and thereby designates a different time slot for the identified radio terminal station.
ことを特徴とする請求項4に記載の無線基地局。 The radio base station according to claim 4, wherein the terminal identification field in the transmission request packet is formed from a plurality of OFDM symbols corresponding to one bitmap.
前記サブキャリア割り当て手段は、前記無線端末局に、前記端末特定フィールド毎に異なる端末特定サブキャリアをそれぞれ割り当てる
ことを特徴とする請求項4に記載の無線基地局。 The transmission request packet includes a plurality of the terminal identification fields,
The radio base station according to claim 4, wherein the subcarrier allocation unit allocates a different terminal specific subcarrier for each terminal specific field to the radio terminal station.
ことを特徴とする請求項4に記載の無線基地局。 The radio base station according to claim 4, wherein the subcarrier allocation means allocates a plurality of the terminal specific subcarriers in each subcarrier forming the terminal specific field to the radio terminal station.
ことを特徴とする請求項4に記載の無線基地局。 5. The radio according to claim 4, wherein the subcarrier allocating unit sequentially allocates subcarriers having a frequency farthest from an already allocated subcarrier when allocating the terminal specific subcarrier to the radio base station. base station.
ことを特徴とする請求項4ないし8のいずれか一項に記載の無線基地局。 The radio base station according to any one of claims 4 to 8, wherein the notification unit performs notification through a beacon signal that is periodically transmitted.
前記チャネル情報を保持するチャネル情報保持手段と、
前記チャネル情報が取得されてからの経過時間を測定するチャネル情報経過タイマーと、をさらに備え、
前記選択手段は、前記チャネル情報に基づいて前記許可端末を選択し、
前記第2送信手段は、前記チャネル情報が取得されてからの経過時間がしきい値時間以下の無線端末局の指定を省略し、前記しきい値時間より大きい無線端末局のみを指定した前記パイロット送信指示パケットを送信する
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の無線基地局。 Channel information calculating means for calculating channel information of the specified wireless terminal station based on a pilot signal received from the specified wireless terminal station;
Channel information holding means for holding the channel information;
A channel information elapsed timer for measuring an elapsed time since the channel information was acquired,
The selection means selects the permitted terminal based on the channel information,
The second transmission means omits the designation of a radio terminal station whose elapsed time since the acquisition of the channel information is equal to or less than a threshold time, and designates only the radio terminal station that is greater than the threshold time The radio base station according to any one of claims 1 to 9, wherein a transmission instruction packet is transmitted.
前記複数の特定した無線端末局から受信したパイロット信号に基づいて信号対雑音比(SNR)をそれぞれ測定するSNR測定手段と、
前記特定した無線端末局の組み合わせを生成し、各前記組み合わせのそれぞれに対して前記チャネル情報と前記SNRとからチャネル容量をそれぞれ計算するチャネル容量計算手段と、
前記選択手段は、最大のチャネル容量をもつ前記組み合わせを前記許可端末として選択する
ことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の無線基地局。 Channel information calculating means for calculating channel information of each of the specified wireless terminal stations based on pilot signals received from a plurality of the specified wireless terminal stations;
SNR measuring means for measuring a signal-to-noise ratio (SNR) based on pilot signals received from the plurality of specified wireless terminal stations;
Channel capacity calculating means for generating a combination of the specified wireless terminal stations and calculating a channel capacity from the channel information and the SNR for each of the combinations;
The radio base station according to any one of claims 1 to 10, wherein the selection unit selects the combination having the maximum channel capacity as the permitted terminal.
前記許可端末からの受信電力が所定の範囲内に収まるように前記許可端末に対する送信電力の増減値を決定する送信電力制御手段と、をさらに備え、
前記第3送信手段は、前記許可端末に対して決定された増減値を前記許可端末報知パケットに含める
ことを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一項に記載の無線基地局。 Power measuring means for measuring received power of a pilot signal received from at least the permitted terminal among the identified wireless terminal stations;
Transmission power control means for determining an increase / decrease value of the transmission power for the permitted terminal so that the received power from the permitted terminal falls within a predetermined range;
The radio base station according to any one of claims 1 to 11, wherein the third transmission unit includes an increase / decrease value determined for the permitted terminal in the permitted terminal notification packet.
前記選択手段は、少なくとも最小の遅延許容時間または閾値以下の遅延許容時間を通知した無線端末局を含むように、前記許可端末を選択する
ことを特徴とする請求項1ないし12のいずれか一項に記載の無線基地局。 The second receiving means receives a signal of an allowable delay time of data to be transmitted on the uplink together with the pilot signal from the specified wireless terminal station,
The said selection means selects the said permission terminal so that the radio | wireless terminal station which notified at least the minimum allowable delay time or the allowable delay time below a threshold value may be included. The radio base station described in 1.
前記許可端末の許可データサイズを決定する許可データサイズ決定手段とをさらに備え、
前記第2受信手段は、前記パイロット信号とともに、前記上りリンクで送信するデータのデータサイズを示す信号を受信し、
前記許可データサイズ決定手段は、前記許可端末について前記送信モードと前記データサイズとからパケット時間長を計算し、各パケット時間長が所定の範囲に収まるように前記許可端末の前記許可データサイズを決定し、
前記第3送信手段は、前記許可端末に対して決定された送信モードと許可データサイズとを前記許可端末報知パケットに含める、
ことを特徴とする請求項1ないし13のいずれか一項に記載の無線基地局。 Transmission mode determining means for determining a transmission mode of the permitted terminal based on a pilot signal received from the permitted terminal;
An authorized data size determining means for determining an authorized data size of the authorized terminal;
The second receiving means receives a signal indicating a data size of data to be transmitted on the uplink together with the pilot signal,
The permitted data size determining means calculates a packet time length from the transmission mode and the data size for the permitted terminal, and determines the permitted data size of the permitted terminal so that each packet time length falls within a predetermined range. And
The third transmission means includes the transmission mode determined for the permitted terminal and the permitted data size in the permitted terminal notification packet.
The radio base station according to claim 1, wherein the radio base station is a radio base station.
前記パイロット送信指示パケットのパケット種別識別子フィールドと前記特定した無線端末局の識別データと前記特定した無線端末の時間スロットデータ、
前記許可端末報知パケットのパケット種別識別子フィールドと前記許可端末の識別データは、
既存の無線通信システムのパケットの末尾に付加された
ことを特徴とする請求項1ないし14のいずれか一項に記載の無線基地局。 A packet type identifier field of the uplink period start packet;
A packet type identifier field of the pilot transmission instruction packet, identification data of the specified wireless terminal station, time slot data of the specified wireless terminal,
The packet type identifier field of the permitted terminal notification packet and the identification data of the permitted terminal are:
The radio base station according to any one of claims 1 to 14, wherein the radio base station is added to the end of a packet of an existing radio communication system.
前記無線基地局から上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを受信する第4受信手段と、
前記上りリンク期間開始パケットを受信した後予め定められたタイミングで、予め割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを送信する第4送信手段と、
前記送信要求パケットを送信した後、前記無線基地局からパイロット信号の送信を時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを受信する第5受信手段と、
前記パイロット送信指示パケットに指定された時間スロットによりパイロット信号を送信する第5送信手段と、
前記送信要求が許可されたことを通知する許可端末報知パケットを受信する第6受信手段と、
前記許可端末報知パケットが受信された後、所定のタイミングでデータを送信する第6送信手段と、
を備えた無線端末局。 A wireless terminal station that performs data transmission to a wireless base station at the same time and at the same frequency as other wireless terminal stations,
A fourth receiving means for receiving an uplink period start packet indicating the start of an uplink period from the radio base station;
A fourth transmission means for transmitting a transmission request packet for performing a transmission request via a dedicated resource allocated in advance at a predetermined timing after receiving the uplink period start packet;
Fifth transmission means for receiving a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal from the radio base station by designating a time slot after transmitting the transmission request packet;
Fifth transmission means for transmitting a pilot signal in a time slot specified in the pilot transmission instruction packet;
Sixth receiving means for receiving a permitted terminal notification packet notifying that the transmission request is permitted;
Sixth transmission means for transmitting data at a predetermined timing after the permitted terminal notification packet is received;
Wireless terminal station equipped with.
をさらに備えたことを特徴とする請求項16に記載の無線端末局。 The radio terminal station according to claim 16, further comprising: seventh transmission means for transmitting a start request packet for requesting the start of the uplink period to the radio base station.
前記送信要求パケットにおける前記送信要求は
既存の無線通信システムのパケットの末尾に付加される
ことを特徴とする請求項16に記載の無線端末局。 17. The wireless terminal station according to claim 16, wherein the transmission request in the transmission request packet is added to the end of a packet of an existing wireless communication system.
前記第4送信手段は、前記送信要求パケットの端末特定フィールドを形成する各サブキャリアのうち前記端末特定サブキャリアに要求信号を割り当てる
ことを特徴とする請求項16ないし18のいずれか一項に記載の無線端末局。 A seventh receiving means for receiving a terminal specific subcarrier allocation notification as the dedicated resource from the radio base station;
The said 4th transmission means allocates a request signal to the said terminal specific subcarrier among each subcarrier which forms the terminal specific field of the said transmission request packet. The one of Claim 16 thru | or 18 characterized by the above-mentioned. Wireless terminal stations.
前記第5送信手段は、前記無線基地局から送信される前記パイロット送信指示パケットは前記ビットマップを含み、前記ビットマップにおいて前記端末特定ビットが立っているときは前記パイロット信号を送信することを決定し、前記ビットマップにおいて立っている全ビットの中での前記端末特定ビットの相対位置に基づいて前記パイロット信号を送信する前記時間スロットを決定する
ことを特徴とする請求項16ないし19のいずれか一項に記載の無線端末局。 The seventh receiving means receives an allocation notification as a terminal specific bit for one of individual bits of a bitmap including a plurality of bits from the radio base station,
The fifth transmission means determines that the pilot transmission instruction packet transmitted from the radio base station includes the bitmap, and transmits the pilot signal when the terminal specific bit is set in the bitmap. The time slot for transmitting the pilot signal is determined based on a relative position of the terminal specific bit among all bits standing in the bitmap. The wireless terminal station according to one item.
ことを特徴とする請求項16ないし20のいずれか一項に記載の無線端末局。 The radio terminal station according to any one of claims 16 to 20, wherein the fifth transmission means transmits a signal of an allowable delay time of data transmitted on the uplink together with the pilot signal.
ことを特徴とする請求項16ないし21のいずれか一項に記載の無線端末局。 The radio terminal station according to any one of claims 16 to 21, wherein the fifth transmission means transmits a signal indicating a data size of data to be transmitted on the uplink together with the pilot signal.
上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを前記無線端末局に送信する第1送信ステップと、
前記無線端末局から、予め個別に割り当てた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを受信する第1受信ステップと、
受信された送信要求パケットに基づき、前記送信要求パケットを送信した無線端末局を特定する特定ステップと、
前記特定した無線端末局にパイロット信号の送信を異なる時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを送信する第2送信ステップと、
前記特定した無線端末局からパイロット信号を受信する第2受信ステップと、
受信したパイロット信号に基づいて、上りリンクの送信許可を与える許可端末を選択する選択ステップと、
前記許可端末に前記上りリンクの送信許可を示した許可端末報知パケットを送信する第3送信ステップと、
を備えた無線通信方法。 A wireless communication method executed in a wireless base station that simultaneously receives data from a wireless terminal station at the same time and at the same frequency,
A first transmission step of transmitting an uplink period start packet indicating the start of an uplink period to the wireless terminal station;
A first reception step of receiving a transmission request packet for performing a transmission request from the wireless terminal station via a dedicated resource allocated individually in advance;
A identifying step for identifying a wireless terminal station that has transmitted the transmission request packet based on the received transmission request packet;
A second transmission step of transmitting a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal to the identified wireless terminal station by designating a different time slot;
A second receiving step of receiving a pilot signal from the identified wireless terminal station;
A selection step of selecting an allowed terminal to grant uplink transmission permission based on the received pilot signal;
A third transmission step of transmitting a permitted terminal notification packet indicating permission of transmission of the uplink to the permitted terminal;
A wireless communication method comprising:
前記無線基地局から上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを受信する第3受信ステップと、
前記上りリンク期間開始パケットを受信した後予め定められたタイミングで、予め割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを送信する第4送信ステップと、
前記送信要求パケットを送信した後、前記無線基地局からパイロット信号の送信を時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを受信する第4受信ステップと、
前記パイロット送信指示パケットに指定された時間スロットによりパイロット信号を送信する第5送信ステップと、
前記送信要求が許可されたことを通知する許可端末報知パケットを受信する第5受信ステップと、
前記許可端末報知パケットが受信された後、所定のタイミングでデータを送信する第6送信ステップと、
を備えた無線通信方法。 A wireless communication method executed in a wireless terminal station that performs data transmission to a wireless base station at the same time and at the same frequency as other wireless terminal stations,
A third receiving step of receiving an uplink period start packet indicating the start of an uplink period from the radio base station;
A fourth transmission step of transmitting a transmission request packet for performing a transmission request via a dedicated resource allocated in advance at a predetermined timing after receiving the uplink period start packet;
A fourth reception step of receiving a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal from the radio base station by designating a time slot after transmitting the transmission request packet;
A fifth transmission step of transmitting a pilot signal in a time slot designated in the pilot transmission instruction packet;
A fifth reception step of receiving a permitted terminal notification packet notifying that the transmission request is permitted;
A sixth transmission step of transmitting data at a predetermined timing after the permitted terminal notification packet is received;
A wireless communication method comprising:
前記無線基地局が、上りリンク期間の開始を示す上りリンク期間開始パケットを前記無線端末局に送信し、
前記無線基地局への送信データを有する無線端末局が、前記上りリンク期間開始パケットを受信した後予め定められたタイミングで、予め割り当てられた専用リソースを介して送信要求を行う送信要求パケットを送信し、
前記無線基地局が、前記送信要求パケットを送信した無線端末局に対し、パイロット信号の送信を異なる時間スロットを指定して指示したパイロット送信指示パケットを送信し、
前記パイロット送信指示パケットを受信した前記無線端末局が、前記パイロット送信指示パケットに指定された時間スロットによりパイロット信号を送信し、
前記無線基地局が、受信したパイロット信号に基づいて、上りリンクの送信許可を与える許可端末を選択し、前記許可端末に前記上りリンクの送信許可を示した許可端末報知パケットを送信し、
前記許可端末が、前記許可端末報知パケットを受信した後、所定のタイミングで同時にデータを送信する
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a wireless base station and a wireless terminal station, wherein the wireless terminal station performs data transmission to the wireless base station at the same time and at the same frequency,
The radio base station transmits an uplink period start packet indicating the start of an uplink period to the radio terminal station,
A wireless terminal station having transmission data to the wireless base station transmits a transmission request packet for performing a transmission request via a dedicated resource allocated in advance at a predetermined timing after receiving the uplink period start packet. And
The wireless base station transmits a pilot transmission instruction packet instructing transmission of a pilot signal by designating a different time slot to the wireless terminal station that has transmitted the transmission request packet,
The wireless terminal station that has received the pilot transmission instruction packet transmits a pilot signal in a time slot specified in the pilot transmission instruction packet;
Based on the received pilot signal, the radio base station selects a permitted terminal that grants uplink transmission permission, and transmits a permitted terminal notification packet indicating the uplink transmission permission to the permitted terminal,
The wireless communication system, wherein the authorized terminal simultaneously transmits data at a predetermined timing after receiving the authorized terminal notification packet.
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