JP5218559B2 - 無線通信装置、無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の異なる無線通信システムに対応する無線通信装置及び無線通信方法に関する。

例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）で標準化が進められているＷｉＭＡＸ（Worldwide interoperability for Microwave Access）等の広域無線通信システムに対応した移動端末に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（Ｒ）やＷＬＡＮ（Wireless Local Aria Network）等の近距離無線通信システムの機能を搭載することにより、一台の移動端末で多様な機能の提供が可能となる。

一方、ＷｉＭＡＸで使用される周波数帯域と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＷＬＡＮで使用される周波数帯域とは、２．４ＧＨｚ付近において重複が生じる。つまり、同じ周波数が複数の通信システムにより競合的に使用されることとなる。そのため、ＷｉＭＡＸによる通信と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＷＬＡＮによる通信とをサポートする移動端末が、それぞれの通信に前記重複する周波数を同時期に用いると、一方の通信が他方の通信の干渉となる。これは、スループットを低下させる要因となり得る。

同じ無線リソース（周波数、タイミング等）を使用する複数の通信システム間での干渉を抑制するには、例えば、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing）等の時分割による無線リソースの割り当てを用いて、各通信システムのデータ送受信のタイミングを重複させないような制御を行うことが一つの有効策である。

例えば、特許文献１には、ＷｉＭＡＸの通信システム（以下、ＷｉＭＡＸシステムと表記することがある）、および、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの通信システム（以下、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムと表記することがある）の信号をそれぞれ送受信可能な移動端末において、ＷｉＭＡＸシステムに関してスリープモードのフレームタイミングで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの信号を送受信する技術についての記載がある。
米国特許出願公開第２００７／０２３２３５８号明細書

基地局に同期した無線フレームを用いてデータ送受信を行う無線通信システムでは、基地局が無線リソースの割り当ての管理を集中的に行う場合がある。

この場合、例えば、複数の通信システムを利用可能な移動端末が、基地局とのネゴシエーションを行うことなく、一の通信システムの信号の伝送について割り当てられた無線リソースを、独自の判断で解放し他の通信システムの信号の伝送の用に供することは不都合である。

よって、複数の通信システムに対して同じ無線リソース（例えば周波数）を利用して通信が可能な移動端末について、各通信システムの信号の送受信タイミングが重複しないようにＴＤＭ等で無線リソースを割り当てる制御は、基地局で行われる。

一方、ある基地局に接続される移動端末の数が増えると、基地局における無線リソースの管理は複雑化する。この場合、基地局は、移動端末毎にネゴシエーションを行い、それぞれへの無線リソースの割り当てにおいて上記の制御を実行するからである。

したがって、基地局での処理負荷は増大し、各移動端末との無線通信のスループットが低下する原因となり得る。

そこで、従来技術とは異なる方法により干渉の低減を図ることを目的とする。

なお、前記目的に限らず、後述する実施の形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の一つとして位置付けることができる。

例えば、所定の周期で送信される無線リソースの割り当て情報に基づいて第１の無線通信システムの信号を送信又は受信する第１の信号送受信部と、第１の通信システムとは異なる第２の無線通信システムの信号を送信又は受信する第２の信号送受信部と、前記第１の無線通信システムにおけるフレーム内の、前記割り当て情報が通信される期間以外の予め定められた期間において、前記第２の信号送受信部により信号を送信又は受信し且つ前記無線リソースの割り当て情報に示される自装置に割り当てられた無線リソースを用いた、前記第１の信号送受信部による信号の送信を規制する制御を行う制御部と、を備えた無線通信装置を用いる。

複数の通信システム間での干渉の低減を図ることができる。

ＷｉＭＡＸシステムで用いられる無線フレームのフォーマット例を示す図である。 Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムで用いられるタイムスロットの例を示す図である。 本実施例の動作例を示す図である。 基地局の構成例を示すブロック図である。 移動端末の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

（基地局）
１０１ 上位レイヤ
１０２ データフレーム処理部
１０３ ユーザデータ選択部
１０４ スケジューラ
１０５ 送信データ生成部
１０６ 無線リソースマッピング部
１０７ 送信部
１０８ 送信／受信切替部
１０９ アンテナ
１１０ 受信部
１１１ 受信回路
１１２ 無線品質情報計算部
（移動端末）
２０１、２１４ アンテナ
２０２、２１５ 送信／受信切替部
２０３、２１６ 復調処理部
２０４ ＯＦＤＭＡデータ抽出部
２０５ フレームデータ抽出部
２０６ 無線リソース制御部
２０７ ＭＡＰ解析部
２０８ 誤り検出部
２０９ 再送バッファ部
２１０ フレームデータ割り当て部
２１１ ＯＦＤＭＡデータ割り当て部
２１２、２１８ 変調処理部
２１３、２１７ タイミング生成部
２１９ スイッチ

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。

（１）実施例の全体構成
(a)ＷｉＭＡＸについて
〔無線フレームについて〕
ＷｉＭＡＸでは、通信方式の一例として、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式をベースとする通信方式を採用する。

本実施例に用いられるＷｉＭＡＸシステムでは、ＯＦＤＭＡシンボル時間で区切られた時間軸と、サブチャネル（直交性のあるサブキャリアの論理集合）で区切られた周波数軸とで規定される無線フレームを用いる。例えば、無線フレームの割り当てにおいて、基地局は、無線通信装置の一例としての移動端末に共有のサブチャネルについて、ＯＦＤＭＡシンボル数の単位で時間領域を区切り、各移動端末に対してダイナミックに割り当てる。

また、基地局から移動端末（以下、移動局ともいう）への下り方向通信（ＤＬ：Downlink）と移動端末から基地局への上り方向通信（ＵＬ：Uplink）との多重化方式には、ＤＬとＵＬとで異なる周波数チャネルを使用する周波数分割複信方式（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）、又は、ＤＬとＵＬとで同じ周波数チャネルで異なる時間領域を使用する時分割複信方式（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を適用できる。

図１は、ＷｉＭＡＸシステムで用いられるＴＤＤ方式の無線フレームのフォーマット例を示す。
この図１において、横軸は時間（ｔ）、縦軸は周波数（ｆ）、ＤＬは下り方向通信に用いられるＤＬサブフレーム、ＵＬは上り方向通信に用いられるＵＬサブフレームを示す。また、ＴＴＧ（Transmit / Receive Transition Gap）及びＲＴＧ（Receive / Transmit Transition Gap）は、送受信の切り替えのギャップを示す。

ＤＬサブフレームの先頭のＰｒｅａｍｂｌｅは、基地局と信号を送受信する各移動端末が当該基地局と同期をとるためのプリアンブルである。

ＦＣＨ（Frame Control Header）は、フレーム制御ヘッダを示し、ＭＡＰ情報（ＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ）の変調方式や符号化方式などを識別する情報が含まれる。移動端末は、このＦＣＨの情報を基に後続のＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰを適切に復調、復号することができる。ＤＬ−ＭＡＰは、無線リソースの一例としてのＤＬ Ｂｕｒｓｔ（周波数、タイミング）の割り当て情報、ＵＬ−ＭＡＰは、無線リソースの一例としてのＵＬ Ｂｕｒｓｔ（周波数、タイミング）の割り当て情報である。さらに、ＤＬ Ｂｕｒｓｔ及びＵＬ Ｂｕｒｓｔは、それぞれＤＬ及びＵＬにおけるデータ送信領域である。

なお、ＤＬ−ＭＡＰ及びＵＬ−ＭＡＰの割り当て情報（Burst Profile）には、それぞれＤＬサブフレーム及びＵＬサブフレームのＢｕｒｓｔのマッピング情報やデータ送信形式に関する情報が含まれる。したがって、移動端末は、ＤＬ−ＭＡＰに示されるＤＬ Ｂｕｒｓｔの領域でデータ受信を行い、ＵＬ−ＭＡＰに示されるＵＬ Ｂｕｒｓｔの領域で基地局へのデータ送信を行う。なお、ＵＬ−ＭＡＰの割り当て情報は、ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームとで規定される送信周期を１フレームと仮定した場合に、第Ｎフレーム（Ｎは自然数）におけるＵＬ Ｂｕｒｓｔの割り当てを示す場合もあるし、第Ｎ＋１フレーム（あるいはさらにその後のフレーム）におけるＵＬ Ｂｕｒｓｔの割り当てを示す場合もある。

Ｒａｎｇｉｎｇ Ｓｕｂｃｈａｎｎｅｌは、移動端末が基地局への接続を開始するときに、タイミングや送信電力レベルの調整等を行うためのレンジングに用いるＣＤＭＡ（Code Division Mutiple Access）レンジングコードの送信領域である。

また、移動端末が、自端末が通信を行うための帯域を要求する信号を基地局に対して送信し、当該信号に含まれる情報に応じて基地局がマッピングを行うことにより無線リソースの割り当てが行われる。

〔再送制御について〕
ＷｉＭＡＸシステムでは、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤにおいて自動再送要求（ＡＲＱ：Automatic Repeat Request）によるデータの再送制御機能を備える。

データの受信側は、データ単位毎に送信側で付加された誤り検出用の冗長ビットを用いて受信データの誤り検出を行う。受信データに誤りが検出された場合、又は、受信できなかった場合、受信側は送信側に対して、当該誤りが検出された又は受信できなかったデータの再送を要求する信号（ＮＡＣＫ信号）を送る。送信側はＮＡＣＫ信号を受信すると当該再送を要求されたデータを再送信する。なお、受信データに誤りが検出されない場合、受信側は送信側に対して受信成功を示す信号（ＡＣＫ信号）を送信する。ＡＣＫ信号を受信した送信側は、受信側に対して新規データの送信を行なう。

以上のような再送制御機能によれば、データ通信の信頼性の向上が可能となる。

(b)Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈについて
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、マスタとマスタの制御を受けて通信を行うスレーブとが、ＴＤＤ方式により双方向のデータ送受信を行う。

例えば、１秒（ｓ）を１６００のタイムスロット（１タイムスロット６２５μｓ）に分割し、分割されたそれぞれのタイムスロットにタイムスロット番号ｔｓ０、ｔｓ１、ｔｓ２、…が与えられる。そして、例えば、偶数のタイムスロットの時にマスタがスレーブに対しデータ送信を行い、奇数のタイムスロットの時にスレーブがマスタに対しデータ送信を行う。

図２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムで用いられるタイムスロットの例を示す。
この図２において、Ｔｘは送信データ、Ｒｘは受信データをそれぞれ示す。例示的に、タイムスロットｔｓ０、ｔｓ２ではマスタがデータを送信し、タイムスロットｔｓ１ではスレーブがデータを送信する。

また、マスタ及びスレーブのそれぞれは、データ送信毎に送信周波数を変える周波数ホッピングを行うことができる。

なお、タイムスロットの種類には、例えば、１スロット（６２５μｓ）を単位とするシングルスロットと、複数スロット、例えば、３スロット（１８７５μｓ）又は５スロット（３１２５μｓ）を単位とするマルチスロットとがある。シングルスロットでは１スロットを通して、マルチスロットでは３スロット又は５スロットを通して、同じ周波数でデータ送信が行われる。

ここで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信機能を搭載する端末に備えられたクロック（カウンタ）によりタイミング調整がなされる。例えば、マスタとスレーブとの間での同期は、マスタのクロック値とスレーブのクロック値とのオフセットを算出し、一方のクロック値に足し算することにより行われる。

(c)動作例
図３は本実施例の動作例を示す図である。
なお、以下においては、ＷｉＭＡＸシステム（第１の無線通信システム）の通信機能とＢｌｕｅｔｏｏｔｈシステム（第２の無線通信システム）の通信機能とが搭載された移動端末について本実施例を適用する場合を例に動作概要を説明する。

図３において、ＷｉＭＡＸ ＢＳ（Base Station）及びＷｉＭＡＸ ＭＳ（Mobile Station）はそれぞれ基地局及び移動端末における信号（データ）送受信の状況を例示している。

ＷｉＭＡＸ ｆｒａｍｅは、ＷｉＭＡＸシステムの無線フレームを示す。ＤＬ ｓｕｂ−ｆｒａｍｅはＤＬサブフレーム、ＵＬ ｓｕｂ−ｆｒａｍｅはＵＬサブフレームである。ここでは、ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームとのセットを１フレームとして、３フレームをＴＤＭ制御周期と仮定する。なお、以下、ＴＤＭ制御周期に含まれる１番目のフレームを第１フレーム、２番目のフレームを第２フレーム、３番目のフレームを第３フレームと呼ぶ。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ＰＡ（Power Amp）Ｅｎａｂｌｅは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの送信回路に備えられるパワーアンプ等の増幅器のｅｎａｂｌｅ（動作が有効な状態）／ｄｉｓａｂｌｅ（動作が有効でない状態）の期間を示す。

ＷｉＭＡＸシステムについてのデータ送受信が規制され、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムに対して通信機会が与えられる期間を、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間と定義する。図３においては、当該Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間では増幅器がｅｎａｂｌｅとなり、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間以外の期間では増幅器がｄｉｓａｂｌｅとなることを例示している。つまり、このＮｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間に含まれないタイムスロットでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムのデータ送信が規制される。「規制」とは、送信又は受信処理が停止又は制限（抑制）されることを意味する。「制限（抑制）」には、例えば、送信電力を抑える処理が含まれる。つまり、干渉を発生させない程度に送信電力を低下して信号の送信は維持することとしてもよい。なお、本実施例では、例示的に、ＴＤＭ制御周期の第１フレームにＮｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間が設けられる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｌｏｔは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのタイムスロットを示す。Ｔｘはデータ送信用のタイムスロット、Ｒｘはデータ受信用のタイムスロット、Ｏｐはデータ送信又は受信を行うことができるオプションのタイムスロットをそれぞれ示す。×が付されたタイムスロットは上記Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間に含まれず、データの送信が抑制されるタイムスロットを示す。

以下、ＴＤＭ制御周期における移動端末でのデータ送受信の制御について説明する。
第１フレームの期間には、移動端末においてＮｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間が設けられ、当該Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間でＢｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの送信回路に備えられた増幅器はｅｎａｂｌｅとなり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムでのデータ送信が行われる。

ここで、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間は、ＤＬサブフレームにおいて基地局から移動局に対し後述のＭＡＰ情報が送信される期間を含まないよう設定することができる。これにより、移動端末は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムでの送信信号による干渉を抑えながら、基地局から送信されるＭＡＰ情報の受信成功率を向上することが可能となる。

第１フレームのＤＬサブフレームでは、まず、基地局から移動端末に対しＭＡＰ情報が送られる（Ｓ１）。当該ＭＡＰ情報には、第１フレームについてのＤＬ−ＭＡＰや第１フレーム又は第２フレームのＵＬ−ＭＡＰの情報が含まれる。移動端末は、当該ＭＡＰ情報を参照することにより、第１フレームのＤＬサブフレーム及びＵＬサブフレームについて通信領域の割り当て情報を取得することができる。

続いて、第１フレームのＤＬサブフレームのＤＬ Ｂｕｒｓｔ領域において、基地局は移動端末宛のＤＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ（DownLink Medium Access Control layer-Protocol Data Unit）＃１を送信する（Ｓ２）。

一方、移動端末では、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間が設定されているため、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの送信回路に備えられた増幅器がｅｎａｂｌｅとなり、Ｔｘのタイムスロットでデータ送信、Ｒｘのタイムスロットでデータ受信がそれぞれ行われる。

このため、基地局から送信されたＤＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１を含む信号は、Ｔｘのタイムスロットで送信されたＢｌｕｅｔｏｏｔｈの信号により干渉を受ける場合がある。当該干渉が大きくＤＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１がダメージを受けると、移動端末はデータ誤りを検出することとなる。

第１フレームのＵＬサブフレームでは、移動端末は、ＷｉＭＡＸシステムでのデータ送信を規制（例えば、送信処理を停止又は制限）し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムのデータ送信を行う（Ｓ３）。よって、当該ＵＬサブフレームの割り当てられた通信領域で基地局に対し送信されるはずのＵＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１は送信が規制されることとなる。したがって、基地局は、当該ＵＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１を受信できなかったか、あるいは、受信に失敗したことを検出しうる。なお、移動端末におけるＷｉＭＡＸシステムでのデータ送信の規制は、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間の終了により解除される。図３の例では、第１フレームの終了時点で解除される。この解除のタイミングは、次の送信周期で基地局から送信されるＭＡＰ情報が受信されるまでであれば足りる。「解除」は、データ送信の開始又は低減させた送信電力の増加を意味する。

第２フレーム及び第３フレームの期間では、移動端末において、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの送信回路に備えられた増幅器はｄｉｓａｂｌｅとなり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムでのデータ送信は抑制される。

第２フレームのＤＬサブフレームでは、まず、基地局から移動端末に対し第２フレームのＤＬサブフレーム、及び、第２フレーム又は第３フレームのＵＬサブフレームについてのＭＡＰ情報が送られる（Ｓ４）。当該ＭＡＰ情報には、第２フレームについてのＤＬ−ＭＡＰや第２又は第３フレームについてのＵＬ−ＭＡＰの情報が含まれる。

第２フレームのＤＬサブフレームでは、基地局が、移動端末から前記ＵＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１を受信できなかったか、受信に失敗したことを検出していた場合、移動端末に対しＵＬ ＭＡＣ ＰＤＵ＃１についてのＮＡＣＫ信号を送信することによりデータの再送を要求する（Ｓ５）。
また、第２フレームのＵＬサブフレームでは、移動端末が、基地局から前記ＤＬ ＭＡＣ ＰＤＵ＃１を受信できなかったか、受信に失敗したことを検出していた場合、基地局に対しＤＬ ＭＡＣ ＰＤＵ＃１についてのＮＡＣＫ信号を送信することによりデータの再送を要求する（Ｓ６）。

なお、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間において、基地局が前記ＵＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１の受信に成功していた場合や、移動局が前記ＤＬ ＭＡＣ ＰＤＵ＃１の受信に成功していた場合には、第２フレームにおいて、ＡＣＫ信号をデータ送信元に返信することができる。
ＮＡＣＫ信号又はＡＣＫ信号の送信タイミングは、基地局、移動端末の処理負荷などの都合によって第３フレーム以降としてもよい。

第３フレームのＤＬサブフレームでは、まず、基地局から移動端末に対し第３フレームのＤＬサブフレーム及びＵＬサブフレームについてのＭＡＰ情報が送られる（Ｓ７）。当該ＭＡＰ情報には、第３フレームについてのＤＬ−ＭＡＰや第３フレーム又は次のＴＤＭ制御周期の第１フレームのＵＬ−ＭＡＰの情報が含まれる。

第３フレームのＤＬサブフレームでは、基地局が、第２フレームのＵＬサブフレームで前記ＮＡＣＫ信号を移動端末から受信していれば、当該ＮＡＣＫ信号の受信に応じて、移動端末に対しＤＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１を送信（再送）する（Ｓ８）。

また、第３フレームのＵＬサブフレームでは、移動端末が、第２フレームのＤＬサブフレームで前記ＮＡＣＫ信号を基地局から受信してれば、当該ＮＡＣＫ信号の受信に応じて、基地局に対しＵＬ ＭＡＣ−ＰＤＵ＃１を送信（再送）する（Ｓ９）。

以上により、移動端末は、第１フレームに設けられたＮｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間で基地局との間で正しく送信又は受信できなかったＷｉＭＡＸシステムのデータを、再送制御により第３フレーム以降で正しく送信又は受信することが可能となる。また、当該Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間には、ＷｉＭＡＸシステムの信号による干渉が抑制された状態でＢｌｕｅｔｏｏｔｈシステムのデータ送受信を行うことができる。したがって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムにおける通信スループットの低下を抑制することが可能となる。

なお、上記の例では、ＴＤＭ制御周期を３フレームとしているが、これに限定されるものではなく他の期間とすることが可能である。すなわち、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間が設けられる期間及びＷｉＭＡＸシステムのデータ再送制御に用いられる期間は可変である。例えば、ＴＤＭ制御周期は、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間が設けられる期間と、ＷｉＭＡＸシステムにおいてデータ再送制御が実行されるために十分なフレーム数とを足した期間とすることもできる。

また、上記の例は、移動端末でのＷｉＭＡＸシステムのデータ送受信について、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間にＵＬサブフレームでのデータ送信を規制するものであるが、当該期間のＤＬサブフレームでのデータ受信を規制（例えば、受信処理を停止又は制限）するものであってもよい。つまり、送信のみを規制してもよいし、送信及び受信の双方を規制してもよい。

さらに、上記の例では、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間を第１フレームの期間に設けたが、第１フレームから、移動端末が第２フレーム又はそれ以降のフレームのＤＬサブフレームで例えば基地局から送信されたＮＡＣＫ信号を受信するまでの期間としてもよい。

（２）実施例に用いられる基地局の構成及び動作の例
図４は、本実施例における基地局の構成例を示すブロック図である。
この図４において、１０１は上位レイヤ、１０２はデータフレーム処理部、１０３はユーザデータ選択部をそれぞれ示す。また、１０４はスケジューラ、１０５は送信データ生成部、１０６は無線リソースマッピング部、１０７は送信部、１０８は送信／受信切替部をそれぞれ示す。さらに、１０９はアンテナ、１１０は受信部、１１１は受信回路、１１２は無線品質情報計算部をそれぞれ示す。

データフレーム処理部１０２は、上位レイヤ１０１から転送されてくるＰＤＵにヘッダを付して基地局と通信を行う各ユーザ（移動端末）へ送信するそれぞれの送信データをフレーム化し、当該フレーム化した送信データをユーザデータ選択部１０３へ送る。

スケジューラ１０４は、ユーザデータ選択部１０３に送られてきた送信データを各移動端末に送信するための無線リソースを割り当てる制御を行う。なお、割り当ては例えば送信データのフレーム単位になされる。

スケジューラ１０４による無線リソースの割り当てについての情報は、送信データ生成部１０５で生成されるＭＡＰ情報に含められる。当該ＭＡＰ情報は、無線リソースマッピング部１０６において無線リソースのＭＡＰ用の通信領域（ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）にマッピングされ、送信部１０７で変調処理等がなされた後に、アンテナ１０９を介して送信される。

また、各移動端末への送信データ（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号や各種制御メッセージ等を含む）は、スケジューラ１０４の制御に基づいて無線リソースマッピング部１０６で無線リソースの各通信領域（ＤＬ／ＵＬ Ｂｕｒｓｔ）にマッピングされ、送信部１０７で変調処理等がなされた後に、アンテナ１０９を介して送信される。

一方、アンテナ１０９を介して受信した各移動端末についての受信信号は、受信部１１０で復調処理等がなされ受信回路１１１に送られる。当該受信信号に含まれる受信データは、データフレーム処理部１０２においてＰＤＵに分割され上位レイヤ１０１に転送される。

また、受信回路１１１は、受信信号について瞬時の無線品質を測定し、当該測定した各移動端末についての受信信号の瞬時無線品質情報を無線品質情報計算部１１２へ送る。無線品質情報計算部１１２は、受信回路１１１から送られてきた各移動端末についての瞬時無線品質情報を用いて、各移動端末についての所定期間の平均無線品質情報を算出し、スケジューラ１０４に送る。その際、瞬時無線品質情報とともに送ることもできる。

スケジューラ１０４は、無線品質情報計算部１１２から送られてくる各移動端末についての瞬時及び／又は平均無線品質情報に基づいて、各移動端末へ無線リソースを割り当てる制御を行う。

なお、送信／受信切替部１０８は送信／受信の切り替えを行う。例えば、ＤＬの期間ではアンテナ１０９と送信部１０７を含む送信系回路とが接続され、ＵＬの期間ではアンテナ１０９と受信部１１０を含む受信系回路とが接続されるよう回路を切り替える。

（３）実施例に用いられる移動端末の構成及び動作の例
図５は、本実施例における移動端末の構成例を示すブロック図である。
この図５は、第１の無線通信システムの一例としてＷｉＭＡＸシステム、第２の無線通信システムの一例としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈの各通信機能を搭載する移動端末の構成例を示す。

図５に例示するＷｉＭＡＸシステムの無線部（ＷｉＭＡＸ無線部）において、２０１はアンテナ、２０２は送信／受信切替部、２０３は復調処理部、２０４はＯＦＤＭＡデータ抽出部をそれぞれ示す。また、２０５はフレームデータ抽出部、２０６は無線リソース制御部、２０７はＭＡＰ解析部、２０８は誤り検出部、２０９は再送バッファ部をそれぞれ示す。さらに、２１０はフレームデータ割り当て部、２１１はＯＦＤＭＡデータ割り当て部、２１２は変調処理部、２１３はタイミング生成部をそれぞれ示す。

一方、図５に例示するＢｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの無線部（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線部）において、２１４はアンテナ、２１５は送信／受信切替部、２１６は復調処理部をそれぞれ示す。また、２１７はタイミング生成部、２１８は変調処理部、２１９はスイッチ（ＳＷ）をそれぞれ示す。

また、２２０は各種アプリケーション等を提供する上位レイヤを示す。

ＷｉＭＡＸシステムの無線部では、アンテナ２０１を介して受信した信号は、復調処理部２０３で直交復調されデジタル信号に変換された後にＯＦＤＭＡデータ抽出部２０４に送られる。なお、復調処理部２０３は、タイミング生成部２１３により生成される基地局と同期したタイミング信号に基づいて処理を行う。

ＯＦＤＭＡデータ抽出部２０４では、受信した信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）により時間軸の信号から周波数軸の信号へと変換して得られる各サブキャリアの情報から、無線リソース制御部２０６の制御に応じて、自端末に割り当てられたサブキャリアについての情報を抽出する。

フレームデータ抽出部２０５は、ＯＦＤＭＡデータ抽出部２０４で抽出された情報から、無線リソース制御部２０６の制御に応じて、自端末宛の受信データを抽出する。

ＭＡＰ解析部２０７は、ＤＬ−ＭＡＰやＵＬ−ＭＡＰ等のＭＡＰ情報を受信した際に、当該ＭＡＰ情報を解析し、解析した結果得られる自端末についての無線リソースの割り当て情報を無線リソース制御部２０６に送る。

無線リソース制御部２０６は、ＭＡＰ解析部２０７から送られた自端末についての無線リソース割り当て情報を取得すると、当該情報に基づいてＯＦＤＭＡデータ抽出部２０４、フレームデータ抽出部２０５、フレームデータ割り当て部２１０、ＯＦＤＭＡデータ割り当て部２１１を制御する。

また、無線リソース制御部２０６は、図３のＮｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間において、フレームデータ割り当て部２１０、ＯＦＤＭＡデータ割り当て部２１１の処理を規制（停止又は制限）する制御を行う。当該期間において、無線リソース制御部２０６は、ＯＦＤＭＡデータ抽出部２０４及びフレームデータ抽出部２０５を規制（停止又は制限）する制御を併せて行ってもよい。

さらに、無線リソース制御部２０６は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの無線部に備えられたスイッチ２１９を、上記Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間にはＯＮに制御し、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間以外の期間にはＯＦＦとする制御を行う。すなわち、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間にはスイッチ２１９に対しスイッチをＯＦＦとする制御信号を送信する。

フレームデータ抽出部２０５で抽出された自端末宛の受信データは、誤り検出部２０８に送られる。誤り検出部２０８は、受信データに付されたＣＲＣ等の誤り検出符号を用いて受信データの誤りの有無をチェックし、誤りを検出しない場合は、当該受信データを上位レイヤ２２０へ転送する。その際、誤り検出部２０８は、基地局に対しＡＣＫ信号を送信するのに用いる送信領域の割り当てを指示する信号を、フレームデータ割り当て部２１０に送ることができる。一方、誤り検出部２０８は、受信データに誤りを検出した場合は、基地局に対し当該受信データの再送を要求する信号（ＮＡＣＫ信号）を送信するのに用いる送信領域の割り当てを指示する信号を、フレームデータ割り当て部２１０に送る。

再送バッファ部２０９は、上位レイヤ２２０から転送されてくる送信データを保持するバッファである。Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間には送信データを保持し、基地局からデータの再送を要求するＮＡＣＫ信号を受信した際に、上位レイヤ２２０の指示に応じて、保持している送信データをフレームデータ割り当て部２１０へ送る。

フレームデータ割り当て部２１０は、無線リソース制御部２０６の制御に応じて、自端末に割り当てられた無線リソースの領域に送信データをマッピングする。また、誤り検出部２０８の指示に応じて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を送信するための無線リソースの割り当てを行う。

ＯＦＤＭＡデータ割り当て部２１１は、フレームデータ割り当て部２１０で送信データがマッピングされた信号を、無線リソース制御部２０６の制御に応じて、各サブキャリアについてＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）により周波数軸の信号から時間軸の信号へと変換し、当該変換した信号を変調処理部２１２へ送る。

なお、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間において、フレームデータ割り当て部２１０及びＯＦＤＭＡデータ割り当て部２１１は、無線リソース制御部２０６により、処理を規制（停止又は制限）される。

ＯＦＤＭＡデータ割り当て部２１１で変換された信号は、変調処理部２１２でアナログ信号へと変換され直交変調された後、アンテナ２０１を介して送信される。なお、変調処理部２１２は、タイミング生成部２１３により生成される基地局と同期したタイミング信号に基づいて処理を行う。

送信／受信切替部２０２は、送信／受信の切り替えを行う。例えば、ＵＬの期間ではアンテナ２０１と、変調処理部２１２を含む送信系回路とが接続され、ＤＬの期間では、アンテナ２０１と、復調処理部２０３を含む受信系回路とが接続されるよう回路を切り替える。ただし、送信系回路と受信系回路とのそれぞれについて別のアンテナが設けられる場合は送信／受信切替部２０２は省くこともできる。

また、アンテナ２０１、又は、アンテナ２０１及び送信／受信切替部２０２を、第１の信号送受信部とすることができる。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの無線部では、タイムスロット毎に、送信／受信切替部２１５によりアンテナ２１４での信号の送受信が切り替えられる。受信信号は復調処理部２１６で復調処理され、送信信号は変調処理部２１８で変調処理される。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの変調方式には、例えばＧＦＳＫ（Gaussian Frequency Shift Keying）が用いられる。また、変調処理部２１８及び復調処理部２１６は、タイミング生成部２１７により生成されるタイミング信号（クロック）に基づいて処理を行う。

スイッチ２１９は、図示されていない送信信号についての増幅器（パワーアンプ等）のＯＮ／ＯＦＦ、すなわちｅｎａｂｌｅ／ｄｉｓａｂｌｅを切り替えるスイッチである。スイッチ２１９は、ＷｉＭＡＸシステムの無線部の無線リソース制御部２０６の制御に基づき、上記Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間にはＯＮとし、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間以外の期間にはＯＦＦとする切り替えを行う。具体的には、無線リソース制御部２０６から送信される制御信号を受信すると、増幅器をＯＦＦに切り替える。

なお、アンテナ２１４及び送信／受信切替部２１５を、第２の信号送受信部とすることができる。

以上により、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間には、ＷｉＭＡＸシステムの無線部での通信が規制されるため、干渉発生を防止あるいは抑制できる。したがって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの無線部での信号送受信のスループット低下を抑制することができる。また、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間以外の期間では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの無線部の信号送信が抑制されるため、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間でＷｉＭＡＸシステムの無線部で送信が規制されたデータを、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈシステムの無線部での通信による干渉を抑えながら基地局に対して送信することが可能となる。

（４）その他
上記の実施例では、第１の無線通信システムであるＷｉＭＡＸと共存する第２の無線通信システムの例としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈを挙げて説明したが、ＷｉＭＡＸと通信周波数帯域が重複するＷＬＡＮを、第２の無線通信システムの一例として本実施例を適用してもよい。

また、ＷＬＡＮを第３の無線通信システムとして、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ及びＷＬＡＮの両方の無線通信システムがＷｉＭＡＸと共存する場合に本実施例を適用してもよい。この場合、Ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの通信期間に加えＷＬＡＮの通信期間を設けることができる。又は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの通信期間を設けるＮｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間とは別にＷＬＡＮの通信期間を設けるＮｏｎ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ期間をＴＤＭ制御周期に含めることができる。

また、上記通信システムに限らず、無線フレームを用いて通信を行い且つ再送機能を有する通信システムを第１の無線通信システムとし、当該第１の無線通信システムと利用可能な無線リソースに重複が発生する他の通信システムを第２の無線通信システムとして本実施例を適用することも可能である。

Claims (4)

1. 所定の周期で送信される無線リソースの割り当て情報に基づいて第１の無線通信システムの信号を送信又は受信する第１の信号送受信部と、
   第１の通信システムとは異なる第２の無線通信システムの信号を送信又は受信する第２の信号送受信部と、
   前記第１の無線通信システムにおけるフレーム内の、前記割り当て情報が通信される期間以外の予め定められた期間において、前記第２の信号送受信部により信号を送信又は受信し且つ前記無線リソースの割り当て情報によって割り当てられた無線リソースを用いた、前記第１の信号送受信部による信号の送信を規制する制御を行う制御部と、
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、前記第１の信号送受信部による信号の送信を規制する制御を行うと、その後に前記所定の周期で送信される無線リソースの割り当て情報を受信するまでに、該第１の信号送受信部での信号の送信の規制を解除する制御を行う、ことを特徴とする無線通信装置。
3. 請求項２において、
   前記制御部は、前記第１の信号送受信部での信号の送信の規制を解除した後に受信する前記所定の周期で送信される無線リソースの割り当て情報に基づいて、前記規制された送信に係るデータについての再送要求を受信し、該再送要求に応じて該データを送信する、ことを特徴とする無線通信装置。
4. 第１の信号送受信部により、所定の周期で送信される無線リソースの割り当て情報に基づいて第１の無線通信システムの信号を送信又は受信し、
   第２の信号送受信部により、第１の無線通信システムとは異なる第２の無線通信システムの信号を送信又は受信し、
   前記第１の無線通信システムにおけるフレーム内の、前記割り当て情報が通信される期間以外の予め定められた期間において、前記第２の信号送受信部により信号を送信又は受信し且つ前記無線リソースの割り当て情報によって割り当てられた無線リソースを用いた、前記第１の信号送受信部による信号の送信を規制する制御を行う、
   ことを特徴とする無線通信方法。
   

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