JP5322006B2 - Time allocation method for radio communication, time allocation device, and radio communication system - Google Patents

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本発明は,無線通信用の時間割り当て方法,及び時間割り当てデバイス,及び無線通信システムに関し,複数の無線通信デバイスを含む無線通信システムにおける無線通信用の時間を割り当てるための時間割り当て方法及び時間割り当てデバイス,並びに,当該時間割り当て方法が適用された無線通信システムなどに関する。   The present invention relates to a time allocation method for radio communication, a time allocation device, and a radio communication system, and relates to a time allocation method and a time allocation device for allocating radio communication time in a radio communication system including a plurality of radio communication devices. And a wireless communication system to which the time allocation method is applied.

無線通信システムでは,時分割を行ってスーパーフレームと称されるセグメントにすることが行われている(非特許文献1参照。)。このスーパーフレームは,フレーム送信のスケジューリング用の時間参照に用いられる。   In a wireless communication system, time division is performed to form a segment called a superframe (see Non-Patent Document 1). This super frame is used for time reference for scheduling of frame transmission.

スーパーフレームは,図7に示す構造をもつ。スーパーフレームは,図7に示すように,ビーコン期間(BP:beacon period)と,競合アクセス期間(CAP:contention access period)と,チャネル時間割り当て期間(CTAP:channel time allocation period)とを含んでいる。ビーコン期間(BP)では,ネットワークコントローラー(NC)によって,ビーコンを送出する期間である。競合アクセス期間(CAP)では,CSMA/CA(搬送波感知多重アクセス/衝突回避:carrier sense multiple access/collision avoidance)型の無線通信が行われる。また,チャネル時間割り当て期間(CTAP)では,TDMA(時分割多重接続:time division multiple access)型の無線通信が行われる。   The super frame has a structure shown in FIG. As shown in FIG. 7, the superframe includes a beacon period (BP), a contention access period (CAP), and a channel time allocation period (CTAP). . In the beacon period (BP), a beacon is transmitted by the network controller (NC). In the contention access period (CAP), CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) type wireless communication is performed. Also, in the channel time allocation period (CTAP), TDMA (time division multiple access) type wireless communication is performed.

無線通信システムにおいて,無線送信機と無線受信機の対が通信リンクのセットアップを希望している場合,無線送信機は,まず,ビーコン期間において,送出されているビーコンを検知し,CAPにおいて,そのビーコンを送出したネットワークコントローラー(NC)に対してアソシエーション要求を行う。続いて,ネットワークコントローラー(NC)は,無線送信機からアソシエーション要求を受けると,その通信リンクに対してタイムスロットを分配する。これにより,新しい通信リンクが確立し,通信リンクは,CTAPにおいて,割り当てられたタイムスロットを用いて無線通信を行う。   In a wireless communication system, when a pair of a wireless transmitter and a wireless receiver wants to set up a communication link, the wireless transmitter first detects the beacon being transmitted during the beacon period, An association request is sent to the network controller (NC) that sent the beacon. Subsequently, when receiving an association request from the wireless transmitter, the network controller (NC) distributes time slots to the communication link. As a result, a new communication link is established, and the communication link performs wireless communication using the assigned time slot in the CTAP.

ここで,通信リンクの数が多い場合,ネットワークコントローラー(NC)は,各通信リンクに対して1つのタイムスロットを割り当てることが可能である。しかし,その場合,各タイムスロットの時間を短く設定する必要がある。これを回避して,十分なタイムスロットを確保するためには,ネットワークコントローラー(NC)は,通信リンクの数が所定数を超えた場合に,アソシエーション要求に対して否定的な応答をする必要がある。その場合,アソシエーションを要求する新たな通信リンクの数が増えるほど,無線通信システムのスループットの低下が著しくなる。   Here, when the number of communication links is large, the network controller (NC) can assign one time slot to each communication link. However, in that case, it is necessary to set the time of each time slot short. In order to avoid this and secure sufficient time slots, the network controller (NC) needs to respond negatively to the association request when the number of communication links exceeds the predetermined number. is there. In that case, as the number of new communication links requiring association increases, the throughput of the wireless communication system decreases significantly.

IEEE,「IEEE 802.15 WPAN Task Group 3c (TG3c) Millimeter Wave Alternative PHY」,[online],平成21年4月19日,IEEE,(平成21年4月19日検索),インターネット,<URL:http://www.ieee802.org/15/pub/TG3c.html>IEEE, “IEEE 802.15 WPAN Task Group 3c (TG3c) Millimeter Wave Alternative PHY”, [online], April 19, 2009, IEEE, (April 19, 2009 search), Internet, <URL: http://www.ieee802.org/15/pub/TG3c.html>

そこで,本発明は,無線通信システムのスループットを高めることができる時間割り当て方法及び時間割り当てデバイスを提供することを主な目的とする。また,本発明は,当該時間割り当て方法が適用された無線通信システムを提供することも目的とする。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a time allocation method and a time allocation device that can increase the throughput of a wireless communication system. Another object of the present invention is to provide a radio communication system to which the time allocation method is applied.

本発明は,基本的には,無線通信用の時間割り当て方法などに関する。本発明の時間割り当て方法は,無線通信システムで利用される。特に,無線通信システムが,オムニ指向性アンテナを備えた無線通信デバイスを含む場合や,ミリ波帯を利用した無線通信を行う場合に利用することが好ましい。   The present invention basically relates to a time allocation method for wireless communication. The time allocation method of the present invention is used in a wireless communication system. In particular, it is preferably used when the wireless communication system includes a wireless communication device including an omni-directional antenna or when wireless communication using a millimeter wave band is performed.

上述した本発明の目的は,2つの通信リンク間の空間を有効に利用(リユース)することで達成される。そのために,本発明の時間割り当て方法では,取得ステップと,判断ステップと,割り当てステップとが実行される。取得ステップでは,通信リンクについて,2つの通信リンクの間の物理的な距離に関する情報が取得される。判断ステップでは,距離に関する情報に基づいて,2つの通信リンク間の距離が十分に離れているかどうかが判断される。そして,割り当てステップでは,距離が十分に離れている2つの通信リンクに対して,1つのタイムスロットが割り当てられる。これにより,1つのタイムスロットが割り当てられた2つの通信リンクは,1つのタイムスロットを共有することとなる。   The object of the present invention described above is achieved by effectively using (reusing) the space between two communication links. Therefore, in the time allocation method of the present invention, an acquisition step, a determination step, and an allocation step are executed. In the acquisition step, information regarding the physical distance between the two communication links is acquired for the communication link. In the determination step, it is determined whether the distance between the two communication links is sufficiently large based on the information regarding the distance. In the assignment step, one time slot is assigned to two communication links that are sufficiently separated from each other. Thereby, two communication links to which one time slot is assigned share one time slot.

本発明によれば,2つの通信リンク間の空間を有効に利用(再利用)することによって,具体的には,2つの通信リンクが1つのタイムスロットを共有することによって,無線通信システムのスループットを高めることができる。また,無線通信システムのスループットを高めても,2つの通信リンク間の距離が十分に離れているので,CCIなどの干渉の度合いを小さく抑えることができる。   According to the present invention, by effectively using (reusing) the space between two communication links, specifically, the two communication links share one time slot, so that the throughput of the wireless communication system is increased. Can be increased. Even if the throughput of the wireless communication system is increased, the distance between the two communication links is sufficiently large, so that the degree of interference such as CCI can be kept small.

また,本発明の他の側面では,上記取得ステップが,複数の通信リンクの干渉に関する情報を収集する収集ステップを含んでいる。また,上記判断ステップが,収集ステップで収集された情報に基づいて,複数の無線通信デバイスの中から,相互に対して最も小さい干渉をもつ2つの無線通信デバイスを決定する決定ステップを含んでいる。さらに,上記割り当てステップが,決定ステップで決定された2つの通信リンクに1つのタイムスロットが割り当てられるようにスケジューリングを行うステップを含んでいる。これにより,CCIなどの干渉を確実に最小限に抑えることができる。   In another aspect of the present invention, the acquisition step includes a collection step of collecting information related to interference of a plurality of communication links. The determination step includes a determination step of determining two wireless communication devices having the smallest interference with each other from a plurality of wireless communication devices based on the information collected in the collecting step. . Furthermore, the assigning step includes a step of performing scheduling so that one time slot is assigned to the two communication links determined in the determining step. Thereby, interference such as CCI can be surely minimized.

さらに,本発明の好ましい側面では,無線通信システムが,時間割り当てスケジューラーを含んでいる。そして,この時間割り当てスケジューラーは,上記収集ステップにおいて,複数の無線通信デバイスの全てにプロービング信号を送信させることで,複数の無線通信デバイスの全てから,干渉に関する情報を収集するように構成されている。これにより,干渉に関する情報をより確実に収集することができる。   Furthermore, in a preferred aspect of the invention, the wireless communication system includes a time allocation scheduler. The time allocation scheduler is configured to collect information on interference from all of the plurality of wireless communication devices by transmitting a probing signal to all of the plurality of wireless communication devices in the collecting step. . Thereby, the information regarding interference can be collected more reliably.

また,本発明のさらに好ましい側面では,上記時間割り当てスケジューラーが,収集ステップで収集された情報に基づいて,1つのタイムスロットを2つの通信リンクに対して,相互の干渉が低い状態で分配する。これにより,CCIなどの干渉をさらに確実に最小限に抑えることができる。   Further, in a further preferred aspect of the present invention, the time allocation scheduler distributes one time slot to two communication links with low mutual interference based on the information collected in the collecting step. Thereby, interference such as CCI can be further minimized.

また,本発明の他の側面では,上記無線通信システムが,ミリ波帯を利用した無線通信システムである。ここで,ミリ波帯を利用した場合,経路損失が大きい。そのため,空間の利用を確実に図ることができる。   In another aspect of the present invention, the wireless communication system is a wireless communication system using a millimeter wave band. Here, when the millimeter wave band is used, the path loss is large. Therefore, the space can be used reliably.

さらに,本発明の他の側面では,上記無線通信デバイスが指向性アンテナを含んでいる。このように,指向性を有するアンテナを備えた無線通信デバイスを含む無線通信システムにおいても,本発明によれば,無線通信のスループットを高めることができる。   Furthermore, in another aspect of the present invention, the wireless communication device includes a directional antenna. As described above, even in a wireless communication system including a wireless communication device including an antenna having directivity, according to the present invention, the throughput of wireless communication can be increased.

また,本発明の別の側面は,時間割り当てデバイスに関する。この時間割り当てデバイスは,複数の無線通信デバイスを含む無線通信システムにおいて,無線通信用の時間を割り当てるデバイスである。そして,この時間割り当てデバイスは,複数の無線通信デバイスのうち,無線通信デバイスの対で構成される通信リンクについて,2つの通信リンクの間の物理的な距離に関する情報を取得する取得手段と,取得手段で取得した距離に関する情報に基づいて,2つの通信リンク間の距離が十分に離れているかどうかを判断する判断手段と,各通信リンクに対して,時分割多重接続(TDMA)のタイムスロットを割り当てる割り当て手段とを含んでいる。そして,この割り当て手段は,判断ステップにおける判断の結果,2つの通信リンクの間の距離が十分に離れている場合には,当該2つの通信リンクに対して,時分割多重接続(TDMA)の1つのタイムスロットを割り当てる手段を含んでいる。このような時間割り当てデバイスによれば,2つの通信リンクに対して,1つのタイムスロットが割り当てることができ,1つのタイムスロットを共有させることができる。したがって,上述した時間割り当て方法と同等の効果を奏することができる。   Another aspect of the present invention relates to a time allocation device. This time allocation device is a device that allocates time for wireless communication in a wireless communication system including a plurality of wireless communication devices. The time allocation device includes: an acquisition unit configured to acquire information related to a physical distance between two communication links for a communication link including a pair of wireless communication devices among a plurality of wireless communication devices; Determining means for determining whether the distance between the two communication links is sufficiently large based on the information about the distance obtained by the means, and a time division multiple access (TDMA) time slot for each communication link; And assigning means for assigning. If the distance between the two communication links is sufficiently large as a result of the determination in the determination step, the allocating means uses time division multiple access (TDMA) 1 for the two communication links. Means for assigning one time slot. According to such a time allocation device, one time slot can be allocated to two communication links, and one time slot can be shared. Therefore, an effect equivalent to the time allocation method described above can be achieved.

さらに,本発明のさらに別の側面は,複数の無線通信デバイスを含む無線通信システムに関する。この無線通信システムは,無線通信用の時間を割り当てる時間割り当てデバイスを含んでいる。この時間割り当てデバイスは,複数の無線通信デバイスのうち,無線通信デバイスの対で構成される通信リンクについて,2つの通信リンクの間の物理的な距離に関する情報を取得する取得手段と,取得手段で取得した距離に関する情報に基づいて,2つの通信リンク間の距離が十分に離れているかどうかを判断する判断手段と,各通信リンクに対して,時分割多重接続(TDMA)のタイムスロットを割り当てる割り当て手段とを含んでいる。そして,この割り当て手段は,判断ステップにおける判断の結果,2つの通信リンクの間の距離が十分に離れている場合には,当該2つの通信リンクに対して,時分割多重接続(TDMA)の1つのタイムスロットを割り当てる手段を含んでいる。このような無線通信システムによれば,2つの通信リンクに対して,1つのタイムスロットが割り当てられ,1つのタイムスロットが共有されることとなる。したがって,上述した時間割り当て方法と同等の効果を奏することができる。   Still another aspect of the present invention relates to a wireless communication system including a plurality of wireless communication devices. The wireless communication system includes a time allocation device that allocates time for wireless communication. The time allocation device includes an acquisition unit that acquires information about a physical distance between two communication links for a communication link configured by a pair of wireless communication devices among a plurality of wireless communication devices, and an acquisition unit. Judgment means for judging whether the distance between the two communication links is sufficiently large based on the acquired distance information, and allocation for assigning a time division multiple access (TDMA) time slot to each communication link Means. If the distance between the two communication links is sufficiently large as a result of the determination in the determination step, the allocating means uses time division multiple access (TDMA) 1 for the two communication links. Means for assigning one time slot. According to such a wireless communication system, one time slot is allocated to two communication links, and one time slot is shared. Therefore, an effect equivalent to the time allocation method described above can be achieved.

本発明によれば,2つの通信リンク間の空間を有効に利用(再利用)することによって,通信リンク無線通信システムのスループットを高めることができる。また,無線通信システムのスループットを高めても,CCIなどの干渉を最小限度に抑えることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the throughput of a communication link radio | wireless communications system can be raised by using effectively the space between two communication links (reuse). Further, even if the throughput of the wireless communication system is increased, interference such as CCI can be minimized.

図1は,本発明の無線通信システムの構成を例示する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the present invention. 図2は,図1におけるネットワークコントローラー(NC)によって実行されるタイムスロット割り当て方法の手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the time slot allocation method executed by the network controller (NC) in FIG. 図3は,本発明によるスーパーフレームの構造を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic view for explaining the structure of the super frame according to the present invention. 図4は,図2に示す処理にしたがって割り当てられたタイムスロットと,通信リンク1〜4との関係を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the time slots assigned in accordance with the processing shown in FIG. 2 and the communication links 1 to 4. 図5は,本発明の別の態様において,割り当てられたタイムスロットと,通信リンク1〜4との関係を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the relationship between assigned time slots and communication links 1 to 4 in another aspect of the present invention. 図6は,従来技術によって割り当てられたタイムスロットと,通信リンク1〜4との関係を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the time slots assigned by the prior art and the communication links 1 to 4. 図7は,従来のスーパーフレームの構造を説明するための模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the structure of a conventional superframe.

以下,図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。しかしながら,以下説明する形態はある例であって,当業者にとって自明な範囲で適宜修正することができる。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the form described below is an example, and can be appropriately modified within a range obvious to those skilled in the art.

図1は,本発明の無線通信システムの構成を例示する図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the present invention.

図1に示す無線通信システム1は,NC搭載デバイスと,複数の無線通信デバイスとを含んで構成されている。この無線通信システム1では,複数の無線通信デバイス間で,ミリ波帯(例えば60GHz帯)を用いた無線通信(データ通信)が行われる。データ通信は,1対の無線通信デバイスの間で,利用可能なチャネルのうちの1つのチャネルを用いて行われる。   A wireless communication system 1 shown in FIG. 1 includes an NC-equipped device and a plurality of wireless communication devices. In the wireless communication system 1, wireless communication (data communication) using a millimeter wave band (for example, 60 GHz band) is performed between a plurality of wireless communication devices. Data communication is performed between one pair of wireless communication devices using one of the available channels.

無線通信デバイスは,他の無線通信デバイスとの間でデータの送受信が可能に構成されている。したがって,無線通信の際,一方の無線通信デバイスが,データを送信する無線送信機として機能し,他方の無線通信デバイスが,送信されたデータを受信する無線受信機として機能することとなる。なお,無線通信デバイスは,データの送信だけが可能なものであってもよいし,データの受信だけが可能なものであってもよいが,この場合には,少なくともNC搭載デバイスとの間でアソシエーションを行うことができるように構成されている。   The wireless communication device is configured to be able to transmit / receive data to / from other wireless communication devices. Accordingly, during wireless communication, one wireless communication device functions as a wireless transmitter that transmits data, and the other wireless communication device functions as a wireless receiver that receives transmitted data. Note that the wireless communication device may be capable of only transmitting data or only capable of receiving data. In this case, at least between the device and the NC-equipped device. It is configured to be able to perform association.

NC搭載デバイスは,ネットワークコントローラー(NC:network controller)が搭載されており,無線通信デバイスと同様に,データの送受信が可能に構成されている。ネットワークコントローラー(NC)の例としては,ピコネットコーディネーター(PNC)を挙げることができる。   The NC-equipped device is equipped with a network controller (NC), and is configured to be able to transmit and receive data in the same manner as a wireless communication device. An example of a network controller (NC) is a piconet coordinator (PNC).

ネットワークコントローラー(NC)は,無線通信デバイス1に属する複数の無線通信デバイスのアクセス制御などを行う。そして,ネットワークコントローラー(NC)は,アクセス制御を行った後,無線通信を確立すべき無線通信デバイスの対(以下,通信リンクともいう)を決定するように構成されている。図1に示す例では,無線通信デバイスの数は8個であるため,4つの通信リンク(通信リンク1,2,3,4)が形成されることとなる。したがって,ネットワークコントローラー(NC)は,4つの通信リンクによって囲まれていることになる。   The network controller (NC) performs access control for a plurality of wireless communication devices belonging to the wireless communication device 1. The network controller (NC) is configured to determine a pair of wireless communication devices (hereinafter also referred to as a communication link) to establish wireless communication after performing access control. In the example shown in FIG. 1, since the number of wireless communication devices is 8, four communication links (communication links 1, 2, 3, 4) are formed. Therefore, the network controller (NC) is surrounded by four communication links.

また,ネットワークコントローラー(NC)には,時間割り当てスケジューラー(図示せず)が設けられている。この時間割り当てスケジューラーは,ソフトウェアで形成されていてもよいし,一部がハードウェアで構成されていてもよい。時間割り当てスケジューラーは,ネットワークコントローラー(NC)で決定した通信リンクに対してタイムスロットを割り当てるためのものである。タイムスロットとは,無線通信システム1における無線通信用の時間であり,通信リンクにとっては,無線通信を確立するために必要な時間に相当する。   The network controller (NC) is provided with a time allocation scheduler (not shown). This time allocation scheduler may be formed by software, or a part thereof may be configured by hardware. The time allocation scheduler is for allocating time slots to communication links determined by the network controller (NC). The time slot is a time for wireless communication in the wireless communication system 1 and corresponds to a time required for establishing a wireless communication for the communication link.

ところで,本態様に係る無線通信システム1では,複数のチャネルのうち,少なくとも1つのチャネルが利用可能となっている。そこで,時間割り当てスケジューラーは,利用可能な1つのチャネルを用いて無線通信可能なタイムスロットを,各通信リンクに割り当てるように構成されている。ここで,1つのチャネルに割り当て可能なタイムスロットの数は,CTAPにおいて,無線通信に十分な時間となるように,予め設定されており,たとえば3つである。そこで,時間割り当てスケジューラーは,通信リンクの数が,利用可能なタイムスロットの数よりも多い場合には,1つのタイムスロットに対して複数の通信リンクを割り当てるように構成されている。これにより,無線通信システム1では,複数の通信リンクが1つのタイムスロットを共有して無線通信を行うことができるようになる。つまり,TDMA型の無線通信を行うことができるようになる。その結果,無線通信システム1のスループットを高めることができる。   By the way, in the wireless communication system 1 according to this aspect, at least one of the plurality of channels can be used. Therefore, the time allocation scheduler is configured to allocate a time slot capable of wireless communication using one available channel to each communication link. Here, the number of time slots that can be assigned to one channel is set in advance so as to be sufficient for wireless communication in CTAP, for example, three. Therefore, the time allocation scheduler is configured to allocate a plurality of communication links to one time slot when the number of communication links is larger than the number of available time slots. As a result, in the wireless communication system 1, a plurality of communication links can share one time slot and perform wireless communication. That is, TDMA type wireless communication can be performed. As a result, the throughput of the wireless communication system 1 can be increased.

ところで,時間割り当てスケジューラーが1つのタイムスロットに対して複数の通信リンクを割り当てると,複数の無線送信機が1つのチャネルを用いて同じタイミングでデータを送信していることになるる。その結果,チャネル内で干渉が生じることとなる。このような干渉は,共通チャネル干渉(CCI:co−channel interference)と呼ばれている。このような干渉があると,無線通信システム1のパフォーマンスが著しく低下することとなる。そこで,本態様では,CCIを考慮して(具体的には,CCIを最小限に抑えるように),タイムスロットに複数の通信リンクを割り当てている。この割り当て方法について図2を用いて説明する。   By the way, when the time allocation scheduler allocates a plurality of communication links to one time slot, a plurality of wireless transmitters transmit data at the same timing using one channel. As a result, interference occurs in the channel. Such interference is called common channel interference (CCI: co-channel interference). If there is such interference, the performance of the wireless communication system 1 will be significantly reduced. Therefore, in this aspect, in consideration of CCI (specifically, to minimize CCI), a plurality of communication links are assigned to time slots. This allocation method will be described with reference to FIG.

図2は,図1におけるネットワークコントローラー(NC)によって実行されるタイムスロット割り当て方法の手順を示すフローチャートである。図2の処理は,スーパーフレームのCTAPにおいて実行される。したがって,図2の処理が実行される前のCAPにおいては,既にアソシエーションが完了している。本態様では,図1に示す無線通信システム1において,1つのチャネルが利用可能となっており,利用可能なタイムスロットの数Nが3つであり,通信リンクの数Lが4つである場合を例として説明する。また,本態様では,各通信リンクの送信出力が,他の通信リンクの送信出力と同じである場合を例として説明する。   FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the time slot allocation method executed by the network controller (NC) in FIG. The process of FIG. 2 is executed in the CTAP of the super frame. Therefore, the association has already been completed in the CAP before the processing of FIG. 2 is executed. In this aspect, in the wireless communication system 1 shown in FIG. 1, one channel is usable, the number N of usable time slots is three, and the number L of communication links is four. Will be described as an example. Further, in this aspect, a case where the transmission output of each communication link is the same as the transmission output of other communication links will be described as an example.

図2において,まず,ステップS10では,ネットワークコントローラー(NC)の時間割り当てスケジューラーは,CAPにおいてアソシエーションが完了した後,プロービング信号送出期間(PSBP)において,モニタリングを行う。モニタリングの対象は,無線通信システム内で生じ得るあらゆる干渉の瞬間値である。このモニタリングは,周期的に行われることが好ましい。   In FIG. 2, first, in step S10, the time allocation scheduler of the network controller (NC) performs monitoring in the probing signal transmission period (PSBP) after the association is completed in the CAP. The object of monitoring is the instantaneous value of any interference that can occur in the wireless communication system. This monitoring is preferably performed periodically.

このモニタリングを実現するために,全ての通信リンクには,スーパーフレームのCTAP内でプロービング信号を周期的に送出させることが義務付けられている。このために,スーパーフレームのCTAP内には,図3に示すように,プロービング信号送出期間(PSBP:probing signal broadcasting period)が設定される。このプロービング信号送出期間(PSBP)では,各無線通信デバイス(特には,無線送信機)は,プロービング信号を送出する。本態様では,ネットワークコントローラー(NC)もプロービング信号を受信(収集)する。これにより,ネットワークコントローラー(NC)は,全ての無線通信デバイスからの情報が集約されることとなる。   In order to realize this monitoring, all communication links are obliged to periodically send probing signals within the superframe CTAP. For this purpose, a probing signal transmission period (PSBP: probing signal broadcasting period) is set in the CTAP of the superframe as shown in FIG. In the probing signal transmission period (PSBP), each wireless communication device (particularly a wireless transmitter) transmits a probing signal. In this embodiment, the network controller (NC) also receives (collects) the probing signal. As a result, the network controller (NC) collects information from all wireless communication devices.

続いて,時間割り当てスケジューラーは,無線送信機から収集したプロービング信号に含まれている情報から,プロービング信号等の信号を送信するときの送信出力に関する情報や,無線通信システム1内に共存する他の通信リンクに対して与え得るCCIの度合いに関する情報を取得する。CCIの度合いに関する情報としては,本態様では,プロービング信号を送出する無線送信機を含む通信リンクから,他の通信リンクまでの距離に関する情報が用いられる。ここで,通信リンク間の距離が長いほど,その間にある自由空間による経路損失よって,CCIなどの干渉が低減されることとなる。したがって,距離に関する情報は,CCIの度合いに関する情報の一例であるということができる。なお,上記経路損失は,ミリ波帯では顕著となる。つまり,無線通信システム1が,ミリ波帯を利用した無線通信システムである場合,通信リンク間の距離が離れているほど,CCIの度合いを低減させることが可能となる。本態様では,この性質を利用する。   Subsequently, the time allocation scheduler uses the information included in the probing signal collected from the wireless transmitter to obtain information on the transmission output when transmitting a signal such as a probing signal, and other information coexisting in the wireless communication system 1. Information on the degree of CCI that can be given to the communication link is acquired. As information on the degree of CCI, in this embodiment, information on a distance from a communication link including a wireless transmitter that transmits a probing signal to another communication link is used. Here, as the distance between the communication links is longer, the interference such as CCI is reduced due to the path loss due to the free space between them. Therefore, it can be said that the information regarding distance is an example of information regarding the degree of CCI. Note that the above path loss becomes significant in the millimeter wave band. That is, when the wireless communication system 1 is a wireless communication system using the millimeter wave band, the degree of CCI can be reduced as the distance between communication links increases. In this embodiment, this property is used.

ここで,距離に関する情報は,図1に示す例では,通信リンク1−通信リンク4間の距離a,通信リンク2−通信リンク4間の距離b,及び通信リンク3−通信リンク4間の距離cなどに対応する。そして,距離a,距離b,及び距離cの関係は,図1から分かるように,aが最も大きく,cが最も小さくなっている(a>b>c)。すなわち,通信リンク1〜3は互いに近くにあり,通信リンク4は,通信リンク1〜3から離れており,特に通信リンク1から最も離れている。   Here, in the example shown in FIG. 1, the distance-related information includes the distance a between the communication link 1 and the communication link 4, the distance b between the communication link 2 and the communication link 4, and the distance between the communication link 3 and the communication link 4. corresponding to c. As shown in FIG. 1, the relationship between the distance a, the distance b, and the distance c is such that a is the largest and c is the smallest (a> b> c). That is, the communication links 1 to 3 are close to each other, and the communication link 4 is away from the communication links 1 to 3, and is most distant from the communication link 1.

そして,時間割り当てスケジューラーは,プロービング信号から取得した情報に基づいて,信号強度テーブルを作成する。信号強度テーブルには,各通信リンクから他の通信リンクへのCCIが干渉値として記録されており,干渉値は,通信リンクのあらゆる組み合わせにわたって記録される。本態様では,通信リンクの信号強度値(送信出力に関する情報)は同じであるので,干渉値は,距離に応じて(たとえば距離に比例して)緩和されることとなる。そのため,ネットワークコントローラー(NC)は,利用可能な3つのタイムスロットを複数の通信リンクに割り当てるために,まず,この信号強度テーブルを参照することで,複数の通信リンクの中から,互いに対するCCIの干渉値が小さい2つの通信リンク(つまり,最も遠い2つの通信リンク)を決定する。 Then, the time allocation scheduler creates a signal strength table based on the information acquired from the probing signal. In the signal strength table, CCI from each communication link to other communication links is recorded as an interference value, and the interference value is recorded over all combinations of communication links. In this aspect, since the signal strength value (information regarding the transmission output) of the communication link is the same, the interference value is reduced according to the distance (for example, in proportion to the distance). Therefore, the network controller (NC) first refers to this signal strength table in order to assign the available three time slots to a plurality of communication links, so that the CCI for each other can be selected from among the plurality of communication links. Two communication links having a small interference value (that is, two farthest communication links) are determined.

その後のステップS20では,ネットワークコントローラー(NC)は,複数の通信リンクの中から,1つの通信リンク(例えば,通信リンク1)を選択する。ここで,選択される通信リンクは,複数の通信リンクのうち,CCIの干渉値が小さい2つの通信リンク以外の通信リンクが選択される。図1に示す例では,通信リンク1と通信リンク4が最も離れているため,通信リンク2及び通信リンク3の一方(たとえば通信リンク3)が選択される。そして,このようにして選択されたチャネルには,たとえば,利用可能な複数のタイムスロットのうち,任意のタイムスロット又は所定のタイムスロットが割り当てられる(スケジューリング)。   In subsequent step S20, the network controller (NC) selects one communication link (for example, communication link 1) from the plurality of communication links. Here, the selected communication link is a communication link other than the two communication links having a small CCI interference value among the plurality of communication links. In the example shown in FIG. 1, since the communication link 1 and the communication link 4 are farthest away, one of the communication link 2 and the communication link 3 (for example, the communication link 3) is selected. Then, for example, an arbitrary time slot or a predetermined time slot among a plurality of available time slots is assigned to the channel selected in this way (scheduling).

続くステップS30では,ネットワークコントローラー(NC)は,通信リンクの数が利用可能なタイムスロットの数よりも多いかどうかを判断する。本態様では,通信リンクの数の方が,利用可能なタイムスロットの数よりも1つ多いので,多いと判断される。   In subsequent step S30, the network controller (NC) determines whether or not the number of communication links is greater than the number of available time slots. In this aspect, since the number of communication links is one more than the number of available time slots, it is determined that the number is larger.

通信リンクの数がタイムスロットの数よりも多い場合には(ステップS30でYES),ネットワークコントローラー(NC)は,選択した通信リンクに対してCCIが最も大きい通信リンク(他の通信リンク)を選択する(ステップS40)。この場合にも,複数の通信リンクのうち,CCIの干渉値が小さい2つの通信リンク以外の通信リンクが選択される。ここで,ステップS20で選択されたCCIが最も大きい通信リンクは,上記信号強度テーブルを参照(評価)することで選択される。   If the number of communication links is greater than the number of time slots (YES in step S30), the network controller (NC) selects the communication link (other communication link) having the largest CCI with respect to the selected communication link. (Step S40). Also in this case, a communication link other than the two communication links having a small CCI interference value is selected from the plurality of communication links. Here, the communication link having the largest CCI selected in step S20 is selected by referring to (evaluating) the signal strength table.

そして,ステップS50では,通信リンクが割り当てられていないタイムスロット(空きスロット)があるかどうか判断する。空きスロットがある場合には(ステップS50でYES),ステップS40で選択した通信リンクに対して,ステップS20で選択した通信リンクに対して割り当てたタイムスロットとは別のタイムスロットを割り当てる(ステップS60)。これにより,互いに近い2つの通信リンク(つまり,互いに対する干渉が大きい2つの通信リンク)が1つのタイムスロットを共有することがなくなる。図1に示す例では,通信リンク3が選択されているとき,最も干渉値が大きい通信リンク2が選択される。このことは,図1に示されているように,通信リンク1,2,3が互いに近くにあり,通信リンク4が離れていることと一致する。   In step S50, it is determined whether there is a time slot (empty slot) to which no communication link is assigned. If there is an empty slot (YES in step S50), a time slot different from the time slot assigned to the communication link selected in step S20 is assigned to the communication link selected in step S40 (step S60). ). As a result, two communication links close to each other (that is, two communication links having high interference with each other) do not share one time slot. In the example shown in FIG. 1, when the communication link 3 is selected, the communication link 2 having the largest interference value is selected. This coincides with the fact that the communication links 1, 2, and 3 are close to each other and the communication link 4 is separated as shown in FIG.

続いて,ステップS70では,タイムスロットが割り当てられていない通信リンク(他の通信リンク)があるかどうか判断する。この判断の結果,タイムスロットが割り当てられていない通信リンクがある場合には(ステップS70でYES),それらの通信リンクに対してタイムスロットを割り当てるために,ステップS20に戻る。なお,干渉が最も小さい2つの通信リンクのみにタイムスロットが割り当てられていない場合には,ステップS20で一方の通信リンクが選択される。   Subsequently, in step S70, it is determined whether or not there is a communication link (other communication link) to which no time slot is assigned. If there is a communication link to which no time slot is assigned as a result of this determination (YES in step S70), the process returns to step S20 to assign a time slot to these communication links. If no time slot is assigned to only the two communication links with the smallest interference, one communication link is selected in step S20.

一方,ステップS70の判断の結果,タイムスロットを割り当てるべき通信リンクがない場合には,本処理(タイムスロット割り当て処理)を終了する。なお,ステップS30の判断の結果,通信リンクの数がタイムスロットの数と同じであるか又はそれよりも少ない場合,ステップS70に進む。これにより,ステップS20に戻って,他の通信リンクに対してタイムスロットを割り当てることができる。この場合は,従来のTDMA型の無線通信システムと同様に,各通信リンクに対して1つのタイムスロットが割り当てられることになる。   On the other hand, if the result of determination in step S70 is that there is no communication link to which a time slot should be assigned, this process (time slot assignment process) is terminated. If it is determined in step S30 that the number of communication links is the same as or smaller than the number of time slots, the process proceeds to step S70. Thereby, it returns to step S20 and a time slot can be allocated with respect to another communication link. In this case, one time slot is assigned to each communication link as in the conventional TDMA type wireless communication system.

また,ステップS50の判断の結果,空きスロットがない場合,つまり,全てのタイムスロットに対して1つの通信リンクを割り当てた場合には,ステップS10で選択した通信リンクに対して,タイムスロット共有設定を行う(ステップS80)。図1に示す例では,通信リンク4は,通信リンク1に割り当てたタイムスロットを共有するように設定(スケジューリング)される。その後,ステップS70の処理を行い,タイムスロットを割り当てるべき通信リンクがない場合には,本処理(タイムスロット割り当て処理)を終了する。 As a result of the determination in step S50, if there is no empty slot, that is, when assigning the one communication link for all time slots, the communication link selected in step S 10, the time slot sharing Setting is performed (step S80). In the example shown in FIG. 1, the communication link 4 is set (scheduled) so as to share the time slot assigned to the communication link 1. Thereafter, the process of step S70 is performed. If there is no communication link to which a time slot should be assigned, this process (time slot assignment process) is terminated.

図4には,上記タイムスロット割り当て処理にしたがって割り当てられたタイムスロットと,通信リンク1〜4との関係が示されている。図4から分かるように,第1に,タイムスロット1には,通信リンク3が割り当てられる。第2に,タイムスロット2には,通信リンク2が割り当てられる。第3に,タイムスロット3には,通信リンク1が割り当てられる。さらに,タイムスロット3には,通信リンク1に対するCCIが最も小さい通信リンク4が共有するように割り当てられる。これらのような割り当ては,通信リンク1〜3が互いに近くにあり,通信リンク4が通信リンク1〜3とは離れており,かつ,通信リンク1と最も離れていることに応じて行われたものである。   FIG. 4 shows the relationship between the time slots assigned according to the time slot assignment process and the communication links 1 to 4. As can be seen from FIG. 4, first, the communication link 3 is assigned to the time slot 1. Second, the communication link 2 is assigned to the time slot 2. Third, the communication link 1 is assigned to the time slot 3. Furthermore, the time slot 3 is assigned so that the communication link 4 having the smallest CCI for the communication link 1 is shared. These assignments were made in response to communication links 1 to 3 being close to each other, communication link 4 being remote from communication links 1 to 3 and being most remote from communication link 1. Is.

以上詳細に説明したように,上述した態様によれば,第1に,2つの通信リンクがタイムスロットを共有するように割り当てた場合に,相互に対するCCIの干渉値が大きくなる場合には,異なるタイムスロットが割り当てられる。第2に,利用可能なタイムスロットよりも通信リンクの数が多い場合には,2つの通信リンクがタイムスロットを共有するようにタイムスロットの割り当てが行われる。第3に,タイムスロットを共有する2つの通信リンクは,複数の通信リンクの中から,相互に対するCCIの干渉値が小さくなる2つの通信リンクが選ばれる。なお,タイムスロットの共有は,3つ以上の通信リンクが行ってもよい。このように複数(2つ又は3つ以上)の通信リンクが1つのタイムスロットを共有する場合には,通信リンクによって生じるCCIの総和が,予め設定された閾値を超えないように設定される。   As described above in detail, according to the above-described aspect, first, when two communication links are allocated so as to share a time slot, when the interference value of CCI with respect to each other becomes large, it differs. A time slot is assigned. Second, when there are more communication links than available time slots, the time slots are allocated so that the two communication links share the time slots. Thirdly, as two communication links sharing a time slot, two communication links having a smaller CCI interference value are selected from among a plurality of communication links. Note that three or more communication links may share time slots. In this way, when a plurality of (two or three or more) communication links share one time slot, the total CCI generated by the communication links is set so as not to exceed a preset threshold.

このように,上記態様によれば,ネットワークコントローラー(NC)は,多数の通信リンクに対してタイムスロットを割り当てることができる。その結果,無線通信システム1のスループットが高まる。また,タイムスロットを共有する2つ(又はそれ以上)の通信リンクは,相互に対するCCIの干渉値が小さいので,無線通信システム1のパフォーマンスが低下するのを抑えることができる。すなわち,本態様によれば,無線通信システム1のスループットを高めることと,CCIを低減させることの双方を実現することができる。なお,本態様によれば,複数の通信リンクにタイムスロットを共有させるために,自由空間での経路損失を利用している。このことは,空間の利用(リユース)を行っているといえる。一方,このような空間の利用(再利用)を考慮していない従来技術では,図6に示すように,タイムスロットの数(例えば3つ)を超える通信リンク(例えば通信リンク4)に対しては割り当てることができない。したがって,従来技術では,通信リンク4は,少なくとも,次のスーパーフレームが到来するのを待機する必要があり,スループットが低下する。   Thus, according to the above aspect, the network controller (NC) can allocate time slots to a large number of communication links. As a result, the throughput of the wireless communication system 1 is increased. Further, two (or more) communication links sharing a time slot have a small CCI interference value with respect to each other, so that the performance of the wireless communication system 1 can be prevented from deteriorating. That is, according to this aspect, it is possible to realize both an increase in throughput of the wireless communication system 1 and a reduction in CCI. Note that according to this aspect, path loss in free space is used in order to share a time slot among a plurality of communication links. This can be said to be using (reusing) space. On the other hand, in the conventional technology that does not consider the use (reuse) of such a space, as shown in FIG. 6, for a communication link (eg, communication link 4) exceeding the number of timeslots (eg, 3). Cannot be assigned. Therefore, in the prior art, the communication link 4 needs to wait at least for the arrival of the next super frame, resulting in a reduction in throughput.

なお,図2の処理では,干渉が最も大きい2つの通信リンクに対して,先に,タイムスロット(非共有タイムスロット)を割り当て,その後に,干渉が最も小さい2つの通信リンクに対してタイムスロット(共有タイムスロット)を割り当てるとした。これに代わる別の態様では,タイムスロットの数と同じ数の通信リンクに対して,先に,それぞれタイムスロットを任意に割り当て,その後に,タイムスロットの数を超える通信リンクに対して,他の通信リンクと共有するように,タイムスロットを割り当てるようにしてもよい。具体例を挙げると,通信リンク1,2,3に対してタイムスロットを割り当て,通信リンク4に対しては,最も干渉の小さい通信リンク1に割り当てたタイムスロットを割り当てる(図5参照)。このような別の態様によっても上記態様と同等の効果を奏することができる。なお,この別の態様では,全ての通信リンクについて信号強度テーブルを作成することに代えて,タイムスロットの数を超える通信リンク及びそれに関連する通信リンクについてのみ,信号強度テーブルを作成してもよい。これにより,処理負荷の軽減を図ることができる。 In the process of FIG. 2, with respect to interference is the largest two communication links, previously assigned time slots (unshared timeslot), subsequently, the time slot to interference is the smallest two communication links (Shared time slot) is assigned. Another alternative is to assign an arbitrary number of time slots to the same number of communication links as the number of time slots, and then to other communication links that exceed the number of time slots. A time slot may be assigned to be shared with the communication link. As a specific example, time slots are assigned to the communication links 1, 2, and 3, and the time slot assigned to the communication link 1 with the smallest interference is assigned to the communication link 4 (see FIG. 5). The effect equivalent to the said aspect can be show | played also by such another aspect. In this alternative embodiment, instead of creating a signal strength table for all communication links, a signal strength table may be created only for communication links exceeding the number of time slots and related communication links. . As a result, the processing load can be reduced.

なお,上述した態様及び別の態様に限られることはなく,最も干渉が小さい2つの通信リンクがタイムスロットを共有するようにタイムスロットを割り当てることができればよい。   In addition, it is not restricted to the aspect mentioned above and another aspect, What is necessary is just to be able to allocate a time slot so that two communication links with the smallest interference share a time slot.

なお,上記態様及び上記別の態様では,プロービング信号の信号強度は同じであるとした。しかし,プロービング信号の信号強度は異なっていてもよい。その場合,ネットワークコントローラー(NC)は,プロービング信号の信号強度に関する情報と,通信リンク間の距離に関する情報とから,干渉に関する情報を求める。具体的には,ネットワークコントローラー(NC)は,まず,プロービング信号の信号強度の基準値に対する割合を算出し,次に,通信リンク間の距離を,信号強度の割合に応じて変更し,この変更値を干渉に関する情報として,信号強度テーブルに記録する。このようにして干渉に関する情報が得られる理由は,信号強度及びその信号に生じている干渉は,距離に応じて緩和されるからである。   In the above aspect and the above another aspect, the signal strength of the probing signal is the same. However, the signal strength of the probing signal may be different. In this case, the network controller (NC) obtains information regarding interference from information regarding the signal strength of the probing signal and information regarding the distance between the communication links. Specifically, the network controller (NC) first calculates the ratio of the signal strength of the probing signal to the reference value, and then changes the distance between communication links according to the ratio of the signal strength. The value is recorded in the signal strength table as information on interference. The reason why information about interference is obtained in this way is that the signal strength and the interference occurring in the signal are alleviated according to the distance.

また,上記態様や上記別の態様では,経路損失を利用するものであるから,特に,通信リンクがミリ波帯を利用する無線通信システムである場合に有効である。さらに,上記態様や上記別の態様では,経路損失を利用するものであるから,特に,無線通信システムを構成する無線通信デバイスが,指向性アンテナ(たとえば,オムニ指向性アンテナ)を備える場合に有効である。そのようなアンテナでは,高い指向性を有するために,CCIの程度を見積もることが容易である。そのため,信号強度テーブルにより正確な情報を記録することができ,その結果,1つのタイムスロットを共有すべき複数の通信リンクを正確に決定することができる。また,無線通信デバイスのアンテナが指向性を有する場合であって,その無線通信デバイスが移動するような場合,通常は,タイムスロットが割り当てられることが困難となる。しかし,上記態様や上記別の態様によれば,このような無線通信デバイスを含む通信リンクに対してもタイムスロットを割り当てることができ,無線通信システムのスループットを確実に高めることができる。   Moreover, in the said aspect and said another aspect, since a path | route loss is utilized, it is effective especially when a communication link is a radio | wireless communications system using a millimeter wave band. Furthermore, in the above aspect and the above-mentioned another aspect, path loss is used. Therefore, it is particularly effective when the wireless communication device constituting the wireless communication system includes a directional antenna (for example, an omni directional antenna). It is. Since such an antenna has a high directivity, it is easy to estimate the degree of CCI. Therefore, accurate information can be recorded by the signal strength table, and as a result, a plurality of communication links that should share one time slot can be accurately determined. Further, when the antenna of the wireless communication device has directivity and the wireless communication device moves, it is usually difficult to assign a time slot. However, according to the above aspect and the other aspect, it is possible to assign a time slot to a communication link including such a wireless communication device, and it is possible to reliably increase the throughput of the wireless communication system.

なお,上記態様や上記別の態様では,最初にタイムスロットが割り当てられる通信リンクは,通信リンク3又は通信リンク1としたが,信号強度テーブルにおいて干渉値が最も小さい通信リンク(通信リンク4)であってもよい。この場合には,先に共有タイムスロットを定め,後で,非共有タイムスロットを割り当てることとなる。

また,上記態様や上記別の態様では,利用可能な3つのタイムスロット1〜3のうち,タイムスロット1から順に通信リンクを割り当てたが,他のタイムスロットから通信リンクを割り当ててもよい。この場合には,各タイムスロットに対して,割り当て用の優先順位を予め定めておくことが好ましい。
In the above aspect or the above other aspect, the communication link to which the time slot is initially assigned is the communication link 3 or the communication link 1, but is the communication link (communication link 4) having the smallest interference value in the signal strength table. There may be. In this case, a shared time slot is determined first, and a non-shared time slot is allocated later.

Moreover, in the said aspect and said another aspect, although the communication link was allocated in an order from the time slot 1 among the three available time slots 1-3, you may allocate a communication link from another time slot. In this case, it is preferable that a priority order for allocation is determined in advance for each time slot.

また,上記態様や上記別の態様において,モニタリングは複数回実行することが好ましい。これにより,信号強度テーブルを周期的に更新することができる。より好ましくは,干渉モニタリングテーブルを更新するたびにチャネル分配処理を行う。その結果,無線通信デバイスが移動したとしても,最新の干渉値を用いてチャネル分配処理を行うことができる。また,モニタリングは,スーパーフレームが到来するたびに実行されることが好ましいが,複数のスーパーフレームに対応する時間が経過するたびに実行されてもよい。   Moreover, in the said aspect or said another aspect, it is preferable to perform monitoring in multiple times. Thereby, the signal strength table can be periodically updated. More preferably, channel distribution processing is performed each time the interference monitoring table is updated. As a result, even if the wireless communication device moves, channel distribution processing can be performed using the latest interference value. The monitoring is preferably performed every time a super frame arrives, but may be performed every time a time corresponding to a plurality of super frames elapses.

なお,上記態様や上記別の態様では,通信リンクの数よりもチャネルの数が少ない場合に,共有チャネル設定を行うとしたが,トラフィックが混雑していない場合には,共有チャネル設定を行わずに,トラフィックが緩和されるまで待機するようにしてもよいし,ステップS70〜S80で隣接チャネル設定を行うようにしてもよい。この場合には,ネットワークコントローラー(NC)が,トラフィックが混雑しているかどうかを判断する。   In the above and other aspects, the shared channel setting is performed when the number of channels is smaller than the number of communication links. However, when the traffic is not congested, the shared channel setting is not performed. In addition, it is possible to wait until the traffic is alleviated, or to set adjacent channels in steps S70 to S80. In this case, the network controller (NC) determines whether the traffic is congested.

また,上記態様や上記別の態様は,主に,無線通信システム1及び無線通信方法(タイムスロット割り当て方法)に関するものであった。しかし,上記態様において説明したフィールドを含むデータのフォーマットやフレーム構造も本発明又は本発明の一部を構成することとなる。また,上述した無線通信システム1を構成する無線通信デバイスやネットワークコントローラー(NC),さらには,上述した処理の一部又は全部に対応するプログラム(アルゴリズム)や当該プログラムを記憶した情報記憶媒体も,本発明又は本発明の一部を構成するのはいうまでもない。   Moreover, the said aspect and said another aspect were mainly related with the radio | wireless communications system 1 and the radio | wireless communication method (time slot allocation method). However, the format and frame structure of data including the fields described in the above aspects also constitute the present invention or a part of the present invention. Further, a wireless communication device and a network controller (NC) constituting the wireless communication system 1 described above, a program (algorithm) corresponding to a part or all of the processing described above, and an information storage medium storing the program, It goes without saying that the present invention or a part of the present invention is constituted.

本発明は,無線通信を行う分野で好適に利用することができる。特に,本発明は,無線通信システムのネットワークコントローラー(NC)や無線通信デバイス(無線受信機や無線送信機)に適用することができる。無線通信システムとしては,たとえば,ミリ波帯を利用したWPANシステム(wireless personal area network)がある。   The present invention can be suitably used in the field of wireless communication. In particular, the present invention can be applied to a network controller (NC) or a wireless communication device (wireless receiver or wireless transmitter) of a wireless communication system. As a wireless communication system, for example, there is a WPAN system (wireless personal area network) using a millimeter wave band.

1 無線通信システム
NC ネットワークコントローラー
1 Wireless communication system NC Network controller

Claims (5)

複数の無線通信デバイスと時間割り当てスケジューラーを含む無線通信システムにおける無線通信用の時間を割り当てるための時間割り当て方法であって,
前記時間割り当てスケジューラーが
前記複数の無線通信デバイスの全てからプロービング信号を送信させることで,前記複数の無線通信デバイスのうち,無線通信デバイスの対で構成される複数の通信リンクの干渉に関する情報を収集して,各通信リンクから他の通信リンクへの干渉値が記録された信号強度テーブルを作成する収集ステップと
前記信号強度テーブルを参照して,前記複数の通信リンクの中から,相互に対して最も小さい干渉をもつ2つの通信リンク(以下,「2つの干渉最小通信リンク」という)を決定する決定ステップと,
前記複数の通信リンクの中から,前記2つの干渉最小通信リンク以外の1つの通信リンク(以下,「基準通信リンク」という)を選択して,前記基準通信リンクに対し,利用可能な複数の時分割多重接続(TDMA)のタイムスロットのうち,1つのタイムスロットを割り当てる第1割当ステップと,
前記複数の通信リンクの数が,前記利用可能な複数の時分割多重接続(TDMA)のタイムスロット数よりも多いかどうかを判定するスロット数判定ステップと,
前記判定ステップにおいて前記通信リンクの数が前記タイムスロット数よりも多いと判定された場合に,前記2つの干渉最小通信リンク以外の通信リンクのうち,前記基準通信リンクに対して最も干渉の大きい通信リンク(以下,「対基準最大干渉通信リンク」という)を選択して,前記対基準最大干渉通信リンクに対し,前記基準通信リンクとは異なるタイムスロットを割り当てる第2割当ステップとを,
繰り返し行い,
前記複数の通信リンクのうち,前記タイムスロットルが割り当てられていない通信リンクが前記2つの干渉最小通信リンクのみとなったときに,当該2つの干渉最小通信リンクに1つのタイムスロットを割り当てる共有割当ステップを行うことにより,
前記1つのタイムスロットが割り当てられた前記2つの干渉最小通信リンクは,1つのタイムスロットを共有する,
時間割り当て方法。
A time allocation method for allocating time for wireless communication in a wireless communication system including a plurality of wireless communication devices and a time allocation scheduler ,
The time allocation scheduler is
By transmitting a probing signal from all of the plurality of wireless communication devices, among the plurality of wireless communication devices, information on interference of a plurality of communication links configured with a pair of wireless communication devices is collected and each communication is performed. A collection step for creating a signal strength table in which interference values from the link to other communication links are recorded ;
A determination step of referring to the signal strength table to determine two communication links having the smallest interference with each other (hereinafter referred to as “two minimum interference communication links”) from among the plurality of communication links; ,
When one communication link (hereinafter referred to as “reference communication link”) other than the two minimum interference communication links is selected from the plurality of communication links, a plurality of times when the reference communication link can be used. A first allocation step of allocating one time slot among division multiple access (TDMA) time slots;
A slot number determination step for determining whether the number of the plurality of communication links is greater than the number of available time division multiple access (TDMA) timeslots;
Communication having the largest interference with respect to the reference communication link among the communication links other than the two interference minimum communication links when it is determined in the determination step that the number of communication links is larger than the number of time slots. A second allocation step of selecting a link (hereinafter referred to as a “reference maximum interference communication link”) and allocating a time slot different from the reference communication link to the reference maximum interference communication link;
Repeated,
Shared allocation step of allocating one time slot to the two minimum interference communication links when the communication link to which the time throttle is not allocated is only the two minimum interference communication links among the plurality of communication links. By doing
The two interference minimum communication links to which the one time slot is assigned share one time slot;
Time allocation method.
前記無線通信システムは,ミリ波帯を利用した無線通信システムである,
請求項1に記載の時間割り当て方法。
The wireless communication system is a wireless communication system using a millimeter wave band.
The time allocation method according to claim 1 .
前記無線通信デバイスは,指向性アンテナを含む,
請求項1又は請求項2に記載の時間割り当て方法。
The wireless communication device includes a directional antenna;
The time allocation method according to claim 1 or 2 .
複数の無線通信デバイスを含む無線通信システムにおいて,無線通信用の時間を割り当てる時間割り当てデバイスであって,
前記時間割り当てデバイスは
前記複数の無線通信デバイスの全てからプロービング信号を送信させることで,前記複数の無線通信デバイスのうち,無線通信デバイスの対で構成される複数の通信リンクの干渉に関する情報を収集して,各通信リンクから他の通信リンクへの干渉値が記録された信号強度テーブルを作成する収集ステップと
前記信号強度テーブルを参照して,前記複数の通信リンクの中から,相互に対して最も小さい干渉をもつ2つの通信リンク(以下,「2つの干渉最小通信リンク」という)を決定する決定ステップと,
前記複数の通信リンクの中から,前記2つの干渉最小通信リンク以外の1つの通信リンク(以下,「基準通信リンク」という)を選択して,前記基準通信リンクに対し,利用可能な複数の時分割多重接続(TDMA)のタイムスロットのうち,1つのタイムスロットを割り当てる第1割当ステップと,
前記複数の通信リンクの数が,前記利用可能な複数の時分割多重接続(TDMA)のタイムスロット数よりも多いかどうかを判定するスロット数判定ステップと,
前記判定ステップにおいて前記通信リンクの数が前記タイムスロット数よりも多いと判定された場合に,前記2つの干渉最小通信リンク以外の通信リンクのうち,前記基準通信リンクに対して最も干渉の大きい通信リンク(以下,「対基準最大干渉通信リンク」という)を選択して,前記対基準最大干渉通信リンクに対し,前記基準通信リンクとは異なるタイムスロットを割り当てる第2割当ステップとを,
繰り返し行い,
前記複数の通信リンクのうち,前記タイムスロットルが割り当てられていない通信リンクが前記2つの干渉最小通信リンクのみとなったときに,当該2つの通信リンクに前記1つのタイムスロットが割り当てる共有割当ステップを行うことにより,
前記1つのタイムスロットが割り当てられた前記2つの干渉最小通信リンクは,1つのタイムスロットを共有する,
時間割り当てデバイス。
In a wireless communication system including a plurality of wireless communication devices, a time allocation device for allocating time for wireless communication,
The time allocation device is :
By transmitting a probing signal from all of the plurality of wireless communication devices, among the plurality of wireless communication devices, information on interference of a plurality of communication links configured with a pair of wireless communication devices is collected and each communication is performed. A collection step for creating a signal strength table in which interference values from the link to other communication links are recorded ;
A determination step of referring to the signal strength table to determine two communication links having the smallest interference with each other (hereinafter referred to as “two minimum interference communication links”) from among the plurality of communication links; ,
When one communication link (hereinafter referred to as “reference communication link”) other than the two minimum interference communication links is selected from the plurality of communication links, a plurality of times when the reference communication link can be used. A first allocation step of allocating one time slot among division multiple access (TDMA) time slots;
A slot number determination step for determining whether the number of the plurality of communication links is greater than the number of available time division multiple access (TDMA) timeslots;
Communication having the largest interference with respect to the reference communication link among the communication links other than the two interference minimum communication links when it is determined in the determination step that the number of communication links is larger than the number of time slots. A second allocation step of selecting a link (hereinafter referred to as a “reference maximum interference communication link”) and allocating a time slot different from the reference communication link to the reference maximum interference communication link;
Repeated,
A shared assignment step of assigning the one time slot to the two communication links when the communication link to which the time throttle is not assigned is only the two interference minimum communication links among the plurality of communication links; By doing
The two interference minimum communication links to which the one time slot is assigned share one time slot;
Time allocation device.
複数の無線通信デバイスを含む無線通信システムであって,
無線通信用の時間を割り当てる時間割り当てデバイスを含み,
前記時間割り当てデバイスは,
前記複数の無線通信デバイスの全てからプロービング信号を送信させることで,前記複数の無線通信デバイスのうち,無線通信デバイスの対で構成される複数の通信リンクの干渉に関する情報を収集して,各通信リンクから他の通信リンクへの干渉値が記録された信号強度テーブルを作成する収集ステップと
前記信号強度テーブルを参照して,前記複数の通信リンクの中から,相互に対して最も小さい干渉をもつ2つの通信リンク(以下,「2つの干渉最小通信リンク」という)を決定する決定ステップと,
前記複数の通信リンクの中から,前記2つの干渉最小通信リンク以外の1つの通信リンク(以下,「基準通信リンク」という)を選択して,前記基準通信リンクに対し,利用可能な複数の時分割多重接続(TDMA)のタイムスロットのうち,1つのタイムスロットを割り当てる第1割当ステップと,
前記複数の通信リンクの数が,前記利用可能な複数の時分割多重接続(TDMA)のタイムスロット数よりも多いかどうかを判定するスロット数判定ステップと,
前記判定ステップにおいて前記通信リンクの数が前記タイムスロット数よりも多いと判定された場合に,前記2つの干渉最小通信リンク以外の通信リンクのうち,前記基準通信リンクに対して最も干渉の大きい通信リンク(以下,「対基準最大干渉通信リンク」という)を選択して,前記対基準最大干渉通信リンクに対し,前記基準通信リンクとは異なるタイムスロットを割り当てる第2割当ステップとを,
繰り返し行い,
前記複数の通信リンクのうち,前記タイムスロットルが割り当てられていない通信リンクが前記2つの干渉最小通信リンクのみとなったときに,当該2つの通信リンクに前記1つのタイムスロットが割り当てる共有割当ステップを行うことにより,
前記1つのタイムスロットが割り当てられた前記2つの干渉最小通信リンクは,1つのタイムスロットを共有する,
無線通信システム。
A wireless communication system including a plurality of wireless communication devices,
Including a time allocation device for allocating time for wireless communication;
The time allocation device is:
By transmitting a probing signal from all of the plurality of wireless communication devices, among the plurality of wireless communication devices, information on interference of a plurality of communication links configured with a pair of wireless communication devices is collected and each communication is performed. A collection step for creating a signal strength table in which interference values from the link to other communication links are recorded ;
A determination step of referring to the signal strength table to determine two communication links having the smallest interference with each other (hereinafter referred to as “two minimum interference communication links”) from among the plurality of communication links; ,
When one communication link (hereinafter referred to as “reference communication link”) other than the two minimum interference communication links is selected from the plurality of communication links, a plurality of times when the reference communication link can be used. A first allocation step of allocating one time slot among division multiple access (TDMA) time slots;
A slot number determination step for determining whether the number of the plurality of communication links is greater than the number of available time division multiple access (TDMA) timeslots;
Communication having the largest interference with respect to the reference communication link among the communication links other than the two interference minimum communication links when it is determined in the determination step that the number of communication links is larger than the number of time slots. A second allocation step of selecting a link (hereinafter referred to as a “reference maximum interference communication link”) and allocating a time slot different from the reference communication link to the reference maximum interference communication link;
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Wireless communication system.
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