JP6387541B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method.
無線LANの利用拡大や無線監視カメラなど通信機能を有する機器の増加により無線通信のトラヒックが急激に増大しており、周波数利用効率を向上させて、限りある無線リソースにより多くのトラヒックを収容することが求められている。 Wireless communication traffic is rapidly increasing due to the expansion of wireless LAN usage and the increase of devices with communication functions such as wireless surveillance cameras, etc., improving frequency utilization efficiency and accommodating more traffic on limited wireless resources. Is required.
ISM(Industry-Science-Medical)帯のような複数システム共用周波数帯域では、各システムが自律分散的に使用周波数を決定するため、使用周波数チャネルに偏りが生じる。 In a frequency band common to a plurality of systems such as an ISM (Industry-Science-Medical) band, each system determines a use frequency in an autonomous and distributed manner, so that a use frequency channel is biased.
図14は、東京駅と品川駅とで平日に測定された2.4GHz帯の使用状況を示す図である。 FIG. 14 is a diagram illustrating a usage state of the 2.4 GHz band measured on weekdays at Tokyo Station and Shinagawa Station.
横軸は、周波数であるので、使用されるチャネルに相当し、縦軸は時間を表す。図中、基本的には、白色に近いほど、測定点で受信された電波強度が強いことを表す。 Since the horizontal axis represents frequency, it corresponds to the channel used, and the vertical axis represents time. In the figure, basically, the closer to white, the stronger the radio wave intensity received at the measurement point.
図14(a)は、東京駅での平日10時台のチャネル使用状況であり、図14(b)は、品川駅での平日9時台のチャネル使用状況を示す。 FIG. 14 (a) shows the channel usage status at 10:00 on weekdays at Tokyo Station, and FIG. 14 (b) shows the channel usage status at 9am on weekdays at Shinagawa Station.
また、ISM帯で運用されている代表的なシステムである無線LANは、2.4GHz帯のほかに5GHz帯など複数帯域の割当てがあるが、複数帯域に対応した機器が一般化している現在でも、周波数チャネルと同様に使用帯域に偏りが生じている。 In addition, the wireless LAN which is a typical system operated in the ISM band has an allocation of a plurality of bands such as the 5 GHz band in addition to the 2.4 GHz band. As with the frequency channel, the use band is biased.
図15は、東京駅周辺での2.4GHz帯および5GHzの受信電波強度を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing the received radio wave intensity of 2.4 GHz band and 5 GHz around Tokyo Station.
図15(a)は、東京駅での平日15時台の2.4GHz帯のチャネル使用状況であり、図15(b)は、同日同時刻帯での5GHz帯のチャネル使用状況を示す。 FIG. 15A shows the channel usage situation of the 2.4 GHz band at 15:00 on weekdays at Tokyo Station, and FIG. 15B shows the channel usage situation of the 5 GHz band in the same time zone on the same day.
図15に示すように、ある時間帯を見ると、未利用の無線リソースが存在している。例えば図15では、2.4GHz帯に混雑が見られるのに対し、5.6GHz帯では空きがあることがわかる。 As shown in FIG. 15, when a certain time zone is seen, there are unused radio resources. For example, in FIG. 15, it can be seen that congestion is seen in the 2.4 GHz band, but there is a vacancy in the 5.6 GHz band.
一方で、従来の無線通信方式、たとえば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で標準化が行なわれた無線通信システムであるLTE(Long Term Evolution)リリース8(Rel-8)は、最大20MHzの帯域を利用して通信を行うことが可能である。 On the other hand, a conventional wireless communication system, for example, LTE (Long Term Evolution) Release 8 (Rel-8), which is a wireless communication system standardized by 3GPP (3rd Generation Partnership Project), uses a maximum bandwidth of 20 MHz. And can communicate with each other.
さらに、LTEの発展版であるLTE−A(Long Term Evolution-Advanced)では、LTEとの後方互換性を確保しつつ、更なる高速伝送を実現するため、LTEでサポートされる帯域幅を基本単位としたコンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)を複数束ねて同時に用いるキャリアアグリゲーション(CA:Career Aggregation)技術が採用され、最大で5CC(100MHz幅)を用いて100MHz幅の広帯域伝送が実現可能である。ただし、このようなキャリアアグリゲーションは、近接する周波数バンドでの異なるチャネルを用いた伝送である。 Furthermore, LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), which is an advanced version of LTE, has a basic unit of bandwidth supported by LTE in order to achieve higher speed transmission while ensuring backward compatibility with LTE. Carrier aggregation (CA) technology that uses a plurality of component carriers (CC) bundled at the same time is adopted, and wideband transmission of 100 MHz width can be realized using 5 CC (100 MHz width) at the maximum. However, such carrier aggregation is transmission using different channels in adjacent frequency bands.
上記のような高速化が図られてはいるものの、近年、 スマートフォン等の高機能な携帯端末の普及に伴って、移動通信トラヒックの需要が急激に増大している。 Although speeding up as described above has been achieved, in recent years, the demand for mobile communication traffic has increased rapidly with the spread of highly functional portable terminals such as smartphones.
その結果、従来からの無線LAN(Local Area Network)の利用拡大に加え、スマートフォンの普及によるモバイルデータトラヒックの増大により無線LANへのオフロードが進展し、免許不要帯域(2.4GHz帯、5GHz帯)でのトラヒックが急増している。 As a result, in addition to the expansion of the use of the conventional wireless LAN (Local Area Network), the offload to the wireless LAN has progressed due to the increase in mobile data traffic due to the spread of smartphones, and the license-free bandwidth (2.4 GHz band, 5 GHz band) ) Is rapidly increasing.
また、IoT(Internet Of Things)/M2M(Machine to Machine)社会の進展により、 上記周波数帯および920MHz帯の更なる逼迫が懸念され、これらの周波数帯の周波数利用効率向上は喫緊の課題となっている。 In addition, due to the progress of IoT (Internet Of Things) / M2M (Machine to Machine) society, there are concerns about further tightening of the above frequency band and 920 MHz band, and improving the frequency utilization efficiency of these frequency bands is an urgent issue Yes.
ここで、無線リソースの利用状況は、上述のように時間・場所・周波数帯や無線チャネル等によって変動するため、一部の周波数帯(や無線チャネル)のみが混雑する状況が発生し得る。 Here, since the usage state of the radio resource varies depending on the time, place, frequency band, radio channel, and the like as described above, a situation in which only a part of the frequency band (or radio channel) is congested may occur.
しかしながら、既存の自営系無線システム(例えばIEEE802.11無線LAN)は単一の周波数帯を用いるか、予め使用する帯域をひとつ決めてから通信を行う。例えば、IEEE802.11nは2.4GHz帯と5GHz帯のいずれを使用するかを予め設定する。このため、既存の自営系無線システム全体として無線リソースに空きがある場合であっても、輻輳が発生するおそれがある。 However, existing private wireless systems (for example, IEEE 802.11 wireless LAN) use a single frequency band or perform communication after determining one band to be used in advance. For example, IEEE 802.11n presets which of the 2.4 GHz band and the 5 GHz band is used. For this reason, there is a possibility that congestion may occur even when there is a vacant radio resource in the existing private wireless system as a whole.
ここで、無線通信リソースの有効利用を図るためコグニティブ無線技術が注目されている。コグニティブ無線技術とは、無線端末が周囲の電波の利用状況を認識し、その状況に応じて利用する無線通信リソースを変えることをいう。コグニティブ無線技術には、異なる無線通信規格を状況に応じて選択して使うヘテロジニアス型と、無線端末が空き周波数を探し出して必要な通信帯域を確保する周波数共用型とがある。 Here, cognitive radio technology is attracting attention in order to effectively use radio communication resources. The cognitive radio technology means that a wireless terminal recognizes the usage situation of surrounding radio waves and changes the radio communication resource to be used according to the situation. The cognitive radio technology includes a heterogeneous type in which different radio communication standards are selected and used according to a situation, and a frequency sharing type in which a radio terminal searches for a vacant frequency and secures a necessary communication band.
ヘテロジニアス型においては、コグニティブ無線機は、周辺で運用されている複数の無線システムを認識し、各システムの利用度や実現可能な伝送品質に関する情報を入手し、適切な無線システムに接続する。即ち、ヘテロジニアス型のコグニティブ無線は、周辺に存在する無線システムの利用効率を高めることにより、間接的に周波数資源の利用効率を高めるものである。 In the heterogeneous type, the cognitive radio recognizes a plurality of radio systems operating in the vicinity, obtains information on the usage and feasible transmission quality of each system, and connects to an appropriate radio system. In other words, the heterogeneous cognitive radio indirectly increases the utilization efficiency of frequency resources by increasing the utilization efficiency of wireless systems existing in the vicinity.
一方、周波数共用型においては、コグニティブ無線機は、他の無線システムが運用されている周波数帯域において、一時的、または局所的に利用されていない周波数資源(これは、white spaceと呼ばれる)の存在を検知し、これを利用して信号伝送を行う。即ち、周波数共用型のコグニティブ無線は、ある周波数帯域における周波数資源の利用効率を直接的に高めるものである。 On the other hand, in the frequency sharing type, the cognitive radio has a frequency resource (this is called white space) that is not used temporarily or locally in a frequency band in which another radio system is operated. Is detected and signal transmission is performed using this. That is, the frequency sharing type cognitive radio directly increases the utilization efficiency of frequency resources in a certain frequency band.
そして、上述したような免許不要帯域におけるトラヒックの増大の問題を解決する一手法として、使用周波数帯の異なる複数の無線LAN規格(例えば、2.4GHz帯無線LAN規格と5GHz帯無線LAN規格)を選択あるいは並行利用する、ヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチが考えられる(たとえば、特許文献1、特許文献2)。 As a method for solving the problem of the increase in traffic in the license-free band as described above, a plurality of wireless LAN standards (for example, 2.4 GHz band wireless LAN standard and 5 GHz band wireless LAN standard) having different usage frequency bands are used. A heterogeneous cognitive radio approach that can be selected or used in parallel can be considered (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).
しかし、このヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチでは送信データを適宜分割し、それぞれどの周波数帯で伝送するかを事前に振り分けておく必要がある。この結果、各周波数帯の混雑度合いによっては使用周波数帯によって伝送遅延が大きく異なったり、データが宛先に到着する順番が入れ替わる、等の問題が新たに発生してしまう。 However, in this heterogeneous cognitive radio approach, it is necessary to divide transmission data as appropriate and assign in advance which frequency band to transmit. As a result, depending on the degree of congestion of each frequency band, problems such as transmission delays greatly differing depending on the used frequency band and the order in which data arrives at the destination are newly generated.
そこで、互いに大きく分離した複数の周波数帯、たとえば、2.4GHz帯無線LANと5GHz帯無線LANにおいて、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を実現することが望ましい。 Therefore, it is desirable to realize cognitive wireless communication by sharing frequencies with existing systems in a plurality of frequency bands that are largely separated from each other, for example, 2.4 GHz band wireless LAN and 5 GHz band wireless LAN.
しかしながら、まず、上述したように複数の互いに分離した周波数帯域のいずれかで選択的に通信を行うという構成の場合において、次の送信タイミングで、いずれの周波数帯を使用するかを決定するためには、対象帯域内の多チャネルについてセンシングを行う必要がある。 However, first, in order to determine which frequency band to use at the next transmission timing in the case where the communication is selectively performed in any of a plurality of frequency bands separated from each other as described above. Needs to perform sensing on multiple channels in the target band.
さらに、帯域内の複数チャネルをキャリアセンスし、帯域全体から送信時点で使用可能な周波数チャネルを複数同時に選択して通信を行う。 Furthermore, carrier sensing is performed for a plurality of channels in the band, and communication is performed by simultaneously selecting a plurality of frequency channels that can be used at the time of transmission from the entire band.
一方、複数周波数帯域で同時送受信を行う場合には、候補となる対象帯域をセンシングして使用可能なチャネルを即時選択し使用することが必要になる。この場合は、対象帯域全体となるような多チャネルについて送信時に同時にキャリアセンスを行う必要があり、より一層のセンシングの効率化が必要となる。 On the other hand, when simultaneous transmission / reception is performed in a plurality of frequency bands, it is necessary to immediately select and use a usable channel by sensing candidate target bands. In this case, it is necessary to simultaneously perform carrier sensing at the time of transmission for multiple channels that cover the entire target band, and it is necessary to further improve the efficiency of sensing.
すなわち、複数周波数帯域同時送受信を行うため、混雑時にも出来るだけ高い確率で使用可能な空きチャネルを見つけるためには対象帯域全体を同時センシングするのが望ましい。しかし、多チャネルの同時センシングを単純な回路並列化で行うと回路規模や消費電力の増加を招き、コスト増やバッテリ動作可能時間の短縮が生じる。一方、センシング対象チャネルを無計画に減らすと混雑時に通信に必要な数の送信可能な周波数チャネルを確保できない可能性が高まる。また、時分割センシングなどの観測時間短縮を伴うセンシングでは精度が低下することで他局の送信時に送信を行ってしまいエラーが増加する懸念がある。そのため、センシングの効率化が必要となる。 That is, since simultaneous transmission / reception of a plurality of frequency bands is performed, it is desirable to simultaneously sense the entire target band in order to find a free channel that can be used with the highest possible probability even during congestion. However, if multi-channel simultaneous sensing is performed with simple circuit parallelism, the circuit scale and power consumption increase, resulting in an increase in cost and a reduction in battery operable time. On the other hand, if the number of sensing target channels is reduced unplanned, the possibility that it is not possible to secure the number of frequency channels that can be transmitted necessary for communication during congestion will increase. In addition, there is a concern that in sensing with shortened observation time such as time-division sensing, the accuracy is lowered, and transmission is performed at the time of transmission by another station, so that errors increase. Therefore, it is necessary to increase the efficiency of sensing.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の互いに分離した周波数帯域で使用する周波数帯を選択的に通信をする場合に、多チャネルの同時センシングを効率的に実行可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to select multiple channels when selectively communicating with a plurality of frequency bands used in mutually separated frequency bands. It is an object to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of efficiently performing simultaneous sensing.
またこの発明の他の目的は、複数の互いに分離した周波数帯域で同時並行に通信をする場合に、多チャネルの同時センシングを効率的に実行可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method capable of efficiently performing simultaneous multi-channel sensing when performing simultaneous parallel communication in a plurality of frequency bands separated from each other. is there.
この発明の1つの局面に従うと、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を実行し、複数の周波数帯の複数の無線チャネルの少なくとも1つを利用して、信号を送信するための無線通信装置であって、送信パケットに対応するデジタル信号を生成するためのデジタル信号処理部と、デジタル信号を高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、複数の周波数帯において複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するチャネル利用状況観測部と、チャネル利用状況観測部による複数の無線チャネルの所定のグループごとのチャネルセンシング結果に応じて、複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、選択された無線チャネルに対してキャリアセンスを実行させた結果に基づき、高周波処理部から信号を送信させるアクセス制御部と、観測されたチャネル利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択されたセンシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するチャネル利用状況予測部とを備え、アクセス制御部は、予測情報に基づいて、センシング期間において送信時のキャリアセンスを実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、高周波処理部から信号を送信させる。 According to one aspect of the present invention, random access control is performed in each of a plurality of frequency bands separated from each other, and a signal is transmitted using at least one of a plurality of radio channels in the plurality of frequency bands . A wireless communication device, a digital signal processing unit for generating a digital signal corresponding to a transmission packet, a plurality of high frequency signal processing units for converting a digital signal into a high frequency signal, and a plurality of frequency signals in a plurality of frequency bands A channel usage monitoring unit that performs channel sensing to monitor the usage status of radio channels, and sensing targets from multiple radio channels according to the channel sensing results of each group of multiple radio channels by the channel usage monitoring unit A channel was selected and carrier sense was executed for the selected radio channel Based on results, the access control unit for transmitting a signal from the high frequency processing unit, in response to the observed channel usage, based on the prediction by statistical analysis analysis, the possibility of common idle selected sensing target channel A channel usage state prediction unit that generates prediction information indicating a sensing period that is predicted to be high, and the access control unit performs carrier sense at the time of transmission in the sensing period based on the prediction information, and the idle state is In response to the detection, a signal is transmitted from the high-frequency processing unit.
好ましくは、無線通信装置は、他の無線通信装置に、チャネルセンシングの実行を依頼し、チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を利用状況として出力する。 Preferably, the wireless communication device requests another wireless communication device to execute channel sensing, and the channel usage state observation unit uses its own channel sensing result and the channel sensing result from the other wireless communication device. Output as.
好ましくは、無線通信装置は、他の無線通信装置と、無線チャネルの所定のグループについてチャネルセンシングを行う無線チャネルを分担し、チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を利用状況として出力する。 Preferably, the wireless communication device shares a wireless channel for performing channel sensing with respect to a predetermined group of wireless channels with another wireless communication device, and the channel usage monitoring unit transmits its own channel sensing result and the other wireless communication. The channel sensing result from the device is output as usage status.
この発明の他の局面に従うと、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を実行し、複数の周波数帯の複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信装置であって、送信データを複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、各周波数帯ごとに設けられ、デジタル信号を対応する周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、複数の高周波処理部に共通に設けられ、複数の高周波処理部で使用されるクロック信号を生成するための局部発振器と、複数の周波数帯において複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネル利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するチャネル利用状況観測部と、チャネル利用状況観測部による複数の無線チャネルの所定のグループごとのチャネルセンシング結果に応じて、複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、選択された無線チャネルに対してキャリアセンスを実行させた結果に基づき、高周波処理部から各部分データを複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信開始するアクセス制御部と、観測されたチャネル利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択されたセンシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するチャネル利用状況予測部とを備え、アクセス制御部は、予測情報に基づいて、センシング期間において送信時のキャリアセンスを実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、高周波処理部から信号を送信させる。 According to another aspect of the present invention, a wireless communication device for executing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other and transmitting a signal using a plurality of radio channels in a plurality of frequency bands A transmission data is divided into a plurality of partial data corresponding to each of a plurality of frequency bands, a digital signal processing unit for generating a transmission packet for each frequency band, and provided for each frequency band, To generate a clock signal that is provided in common to a plurality of high-frequency signal processing units for converting a digital signal into a high-frequency signal for each corresponding frequency band, and used in the plurality of high-frequency processing units. Local oscillators and channels that perform channel sensing to observe channel usage in multiple frequency bands A sensing target channel is selected from a plurality of radio channels according to channel sensing results for each predetermined group of a plurality of radio channels by the usage status monitoring unit and the channel usage status monitoring unit, and a carrier is selected for the selected radio channel. Based on the result of the sense execution, each partial data from the high-frequency processing unit as a packet for each of a plurality of frequency bands, synchronously starting transmission at the same timing, and depending on the observed channel usage A channel usage state prediction unit that generates prediction information indicating a sensing period in which the selected sensing target channels are predicted to have a high possibility of being in an idle state in common based on prediction by statistical analysis analysis, and access control Based on the prediction information, the carrier sense at the time of transmission in the sensing period Run, in response to the idle state is detected, to transmit a signal from the high frequency processing unit.
好ましくは、無線通信装置は、他の無線通信装置に、チャネルセンシングの実行を依頼し、チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を利用状況として出力する。 Preferably, the wireless communication device requests another wireless communication device to execute channel sensing, and the channel usage state observation unit uses its own channel sensing result and the channel sensing result from the other wireless communication device. Output as.
好ましくは、無線通信装置は、他の無線通信装置と、無線チャネルの所定のグループについてチャネルセンシングを行う無線チャネルを分担し、チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を利用状況として出力する。 Preferably, the wireless communication device shares a wireless channel for performing channel sensing with respect to a predetermined group of wireless channels with another wireless communication device, and the channel usage monitoring unit transmits its own channel sensing result and the other wireless communication. The channel sensing result from the device is output as usage status.
この発明のさらに他の局面に従うと、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている無線通信装置が、複数の無線チャネルの少なくとも1つを利用して、信号を送信するための無線通信方法であって、送信パケットに対応するデジタル信号を生成するステップと、デジタル信号を高周波信号に変換するステップと、 複数の周波数帯において複数の無線チャネルの所定のグループごとに複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するステップと、観測された利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択されたセンシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するステップと、チャネルセンシングの結果に応じて、複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、予測情報に基づいて、センシング期間において送信時のキャリアセンスを選択された無線チャネルに対して実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、高周波信号を送信させるステップとを備える。 According to still another aspect of the present invention, a radio communication apparatus performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other transmits a signal using at least one of a plurality of radio channels. A method of generating a digital signal corresponding to a transmission packet, a step of converting the digital signal into a high-frequency signal, and a plurality of radios for each predetermined group of a plurality of radio channels in a plurality of frequency bands. Based on the step of performing channel sensing for observing channel usage and the prediction based on statistical analysis analysis according to the observed usage status, the selected sensing target channel is likely to be in an idle state in common. The step of generating prediction information indicating the predicted sensing period and the result of channel sensing In response, a sensing target channel is selected from a plurality of wireless channels , and carrier sense at the time of transmission is executed for the selected wireless channel based on the prediction information, and an idle state is detected. And a step of transmitting a high-frequency signal.
この発明のさらに他の局面に従うと、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている無線通信装置が、複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するための無線通信方法であって、送信データを複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各周波数帯ごとに送信パケットを生成するステップと、各周波数帯ごとに、デジタル信号を対応する周波数帯ごとの高周波信号に変換するステップと、複数の周波数帯に共通に設けられる局部発振器により、高周波信号に変換する処理のためのクロック信号を生成するステップと、複数の周波数帯において複数の無線チャネルの所定のグループごとに複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するステップと、観測された利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択されたセンシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するステップと、チャネルセンシングの結果に応じて、複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、予測情報に基づいて、センシング期間において送信時のキャリアセンスを選択された無線チャネルに対して実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、高周波信号を、各部分データを複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信開始するステップとを備える。
According to still another aspect of the present invention, a radio communication method for performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other, and transmitting a signal using a plurality of radio channels A step of dividing transmission data into a plurality of partial data corresponding to each of a plurality of frequency bands, generating a transmission packet for each frequency band, and a frequency corresponding to a digital signal for each frequency band A step of converting each band into a high-frequency signal, a step of generating a clock signal for processing to be converted into a high-frequency signal by a local oscillator commonly provided in a plurality of frequency bands, and a plurality of radio channels in a plurality of frequency bands performing a channel sensing to observe the usage of a plurality of radio channels for each predetermined group of observed Depending on usage, based on the prediction by statistical analysis analysis, and generating a prediction information indicating the sensing period the selected sensing target channel is predicted to be likely in the common idle channel sensing Depending on the result, a sensing target channel is selected from a plurality of radio channels , and carrier sense at the time of transmission is executed for the selected radio channel in the sensing period based on the prediction information, and an idle state is detected. Accordingly , a step of starting to transmit the high-frequency signal in synchronization with each partial data as a packet for each of a plurality of frequency bands at the same timing.
この発明によれば、多チャネルの同時センシングを効率的に実行可能である。 According to the present invention, multi-channel simultaneous sensing can be performed efficiently.
また、この発明によれば、センシング結果により送信データを複数周波数帯域にマッピングし、送信タイミングを調整してデータ伝送を行うことが可能である。 Further, according to the present invention, transmission data can be mapped to a plurality of frequency bands according to the sensing result, and data transmission can be performed by adjusting the transmission timing.
以下、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信装置の構成を説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, configurations of a wireless communication system and a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, components and processing steps given the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated unless necessary.
なお、以下では、本発明の受信装置を説明する一例として、上述したような互いに大きく分離した複数の既存の免許不要帯域(たとえば、IoTなどに使用される920MHz帯、無線LANに使用される2.4GHz帯と5GHz帯)において、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を行うことが可能な無線通信システムにおける送信装置を例とする実施の形態を説明する。 In the following, as an example for explaining the receiving apparatus of the present invention, a plurality of existing unlicensed bands (for example, 920 MHz band used for IoT etc., 2 used for wireless LAN, which are largely separated from each other as described above). (.4 GHz band and 5 GHz band) will be described with reference to an example of a transmission apparatus in a wireless communication system capable of performing cognitive wireless communication by sharing a frequency with an existing system.
また、以下では、「キャリアセンス」とは、電力検出または受信信号の復号を伴う仮想キャリアセンスにより、対象とする無線チャネルの信号の存在の有無を検出し送信タイミングの判断を行うためのセンシングを意味し、「チャネルセンシング」とは、キャリアセンスとしてのセンシングに加えて、対象チャネルの使用状況を把握するために、通信のモニタなどを実行するセンシングを意味するものとする。
[実施の形態1]
まず、複数の互いに分離した周波数帯域のいずれか少なくとも1つで選択的に通信を行うという構成の場合において、次の送信タイミングで、いずれの周波数帯を使用するかを決定するために、対象帯域の多チャネルの同時チャネルセンシングを行う構成について説明する。
In the following, “carrier sense” refers to sensing for detecting the presence or absence of a signal of a target radio channel and determining transmission timing by virtual carrier sense accompanied by power detection or decoding of a received signal. This means that “channel sensing” means sensing that performs communication monitoring or the like in order to grasp the usage status of the target channel in addition to sensing as carrier sense.
[Embodiment 1]
First, in the case of a configuration in which communication is performed selectively in at least one of a plurality of frequency bands separated from each other, in order to determine which frequency band to use at the next transmission timing, A configuration for performing simultaneous multi-channel channel sensing will be described.
図1は、自局と相手局との通信におけるチャネルセンシングの概念を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating the concept of channel sensing in communication between a local station and a partner station.
自局10は、これから相手局20に対して、送信を行おうとする場合は、まず、使用帯域のうちの複数のチャネルについて、使用状況を確認するためにチャネルセンシングを行う。 When the own station 10 intends to transmit to the partner station 20 from now on, it first performs channel sensing to confirm the use status of a plurality of channels in the used band.
ここで、自局10の近辺で、使用可能帯域のチャネルのいずれかを使用する他の通信装置30.1〜30.4がある場合は、これらは、干渉源となり、干渉波の影響を避けて通信を行うことになるために、自局10は、空いている周波数帯のチャネルを検出し使用して、相手局20と通信を行う。 Here, when there are other communication devices 30.1 to 30.4 that use any of the channels in the usable band in the vicinity of the local station 10, these become interference sources and avoid the influence of the interference wave. Therefore, the local station 10 communicates with the counterpart station 20 by detecting and using a channel in an empty frequency band.
図2は、複数の互いに分離した周波数帯域における無線チャネルを説明するための概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a plurality of radio channels in frequency bands separated from each other.
図2では、例として、横軸を周波数とし、免許不要帯域として、上述した920MHz帯、2.4GHz帯と5GHz帯を示す。各周波数帯域には、それぞれ、通信において選択的に使用される複数の無線チャネルが含まれる。 In FIG. 2, the 920 MHz band, the 2.4 GHz band, and the 5 GHz band described above are shown as an example of the license-unnecessary band with the horizontal axis as the frequency. Each frequency band includes a plurality of radio channels that are selectively used in communication.
図3は、図1で示した構成において実行されるチャネルセンシングを説明するための概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining channel sensing performed in the configuration shown in FIG.
一例として、図3においては、まず、受信期間または待機期間において、自局10が、上記複数の無線帯域における無線チャネルについて、無線チャネルの所定のグループごとに、センシングするものとする。ここでは、このような「無線チャネルの所定のグループごとのチャネルセンシング」を、センシング1、センシング2、センシング3、…、センシングnと呼んでいる。「無線チャネルの所定のグループ」とは、それぞれの周波数帯域について複数の無線チャネルをいくつかのグループに分けていてもよく、また、複数の周波数帯域の無線チャネルを、各周波数帯域ごとにグループと呼んでもよい。このように、複数の無線帯域における複数の無線チャネルを、グループ分けしてチャネルセンシングすることで、チャネルセンシングに要する機器の負荷を抑制することが可能である。このような「無線チャネルの所定のグループごとのチャネルセンシング」は、所定グループについて巡回的に実施する構成としてもよい。 As an example, in FIG. 3, first, in the reception period or the standby period, the local station 10 senses the radio channels in the plurality of radio bands for each predetermined group of radio channels. Here, such “channel sensing for each predetermined group of wireless channels” is called sensing 1, sensing 2, sensing 3,..., Sensing n. The “predetermined group of radio channels” may be obtained by dividing a plurality of radio channels into several groups for each frequency band, and grouping radio channels of a plurality of frequency bands into groups for each frequency band. You may call it. As described above, by performing group sensing on a plurality of wireless channels in a plurality of wireless bands and performing channel sensing, it is possible to suppress a load on a device required for channel sensing. Such “channel sensing for each predetermined group of radio channels” may be configured to be performed cyclically for a predetermined group.
そして、このような受信期間または待機期間において、自局10が、実施するチャネルセンシングを、「バックグラウンドセンシング」と呼ぶことにする。 The channel sensing performed by the own station 10 during such a reception period or standby period is referred to as “background sensing”.
なお、このようなバックグラウンドセンシングとしてのチャネルセンシングは、後に説明するように、自局10の無線通信装置単独で実施されてもよいし、他局の無線通信装置と協調して実行されてもよい。 Note that such channel sensing as background sensing may be performed by the wireless communication device of the own station 10 alone or in cooperation with the wireless communication device of another station, as will be described later. Good.
さらに、自局10が、バックグラウンドセンシングにより得られた無線チャネルの利用状況に基づいて、送信期間において、自局10からの送信タイミングを決定するために、無線チャネルの空きを探索するために実行するキャリアセンスを、リアルタイムセンシングと呼ぶ。 Further, the local station 10 performs a search for a free radio channel in order to determine the transmission timing from the local station 10 in the transmission period based on the usage status of the wireless channel obtained by background sensing. This carrier sense is called real-time sensing.
リアルタイムセンシングにおいては、バックグラウンドセンシングで得られた情報に基づき、以下のようにして、センシングを実行する対象となる無線チャネルを選択して、キャリアセンスを実行する。 In real-time sensing, based on information obtained by background sensing, a radio channel to be subjected to sensing is selected and carrier sense is performed as follows.
i)バックグラウンドセンシングにおいて、所定期間中に使用される率(使用率)が所定以下であった無線チャネルをセンシング対象として選択する(あるいは、使用される率が所定以上であった無線チャネルを対象から除外する)。 i) In background sensing, select a wireless channel whose rate of use (usage rate) during a predetermined period is less than a predetermined value as a sensing target (or target a wireless channel whose rate of use is higher than a predetermined level) Excluded).
ii)後述するように、バックグラウンドセンシングにおける利用状況からの予測に基づいて、複数の無線チャネルごとに、アイドル状態となっている可能性が高いと予測される期間においてキャリアセンスを実行する。 ii) As will be described later, carrier sense is executed in a period in which it is predicted that there is a high possibility of being in an idle state for each of a plurality of radio channels, based on prediction from the usage status in background sensing.
図4は、実施の形態1の送信機1000の構成を説明するための機能ブロック図である。 FIG. 4 is a functional block diagram for explaining the configuration of transmitter 1000 of the first embodiment.
図4を参照して、送信装置1000は、送信データに対して、誤り訂正符号化処理を行うための誤り訂正符号化部1110と、誤り訂正符号化後のデータに対してインターリーブ処理を行うインターリーブ部1112と、アクセス制御部1080からの指示に応じて、選択される周波数帯の通信に対応したマッピング処理や物理ヘッダの付加など所定の無線通信方式で通信するための無線フレーム(パケット)を形成するデジタル処理を実行するための無線フレーム生成部1016と、無線フレーム生成部1016からのデジタル信号に対して、アクセス制御部1080からの指示に応じて、選択された周波数帯域について後続する処理へとデータを選択的に与えるための帯域選択部1018.1〜1018.3と、それぞれ、対応する周波数帯について、デジタルアナログ変換処理、所定の変調方式への変調処理(たとえば、所定の多値変調方式のための直交変調処理)、アップコンバート処理、電力増幅処理などを実行する高周波処理部(RF部)1040.1〜1040.3と、RF部1040.1〜1040.3の高周波信号をそれぞれ送出するためのアンテナ1050.1〜1050.3とを含む。 Referring to FIG. 4, transmitting apparatus 1000 includes error correction encoding section 1110 for performing error correction encoding processing on transmission data, and interleaving for performing interleaving processing on data after error correction encoding. A radio frame (packet) for communicating with a predetermined wireless communication method such as mapping processing corresponding to communication in a selected frequency band or addition of a physical header is formed in accordance with an instruction from unit 1112 and access control unit 1080 In response to an instruction from the access control unit 1080, the radio frame generation unit 1016 for executing the digital processing and the digital signal from the radio frame generation unit 1016 to the subsequent processing for the selected frequency band Band selection units 1018.1 to 1018.3 for selectively providing data, and corresponding frequencies A high-frequency processing unit (RF unit) that performs digital-analog conversion processing, modulation processing to a predetermined modulation method (for example, orthogonal modulation processing for a predetermined multi-level modulation method), up-conversion processing, power amplification processing, etc. ) 1040.1 to 1040.3 and antennas 1050.1 to 1050.3 for transmitting high-frequency signals of the RF units 1040.1 to 1040.3, respectively.
さらに、送信装置1000は、各周波数帯(各周波数帯の中では1つ以上の無線チャネル)の利用状況(各無線チャネルの空き状況など)を観測するチャネル利用状況観測部1060と、チャネル利用状況観測部1060の観測結果(利用状況情報)に基づいて、所定のタイミングでのチャネル利用状況を予測するチャネル利用状況予測部1070と、無線フレーム生成部1016、帯域選択部1018.1〜1018.3、RF部1040.1〜1040.3およびチャネル利用状況観測部1060を制御して、制御された送信タイミングにおいて所定の期間につき、リアルタイムセンシングで未使用であると判明した周波数帯・無線チャネルを選択して、無線パケットを送信するように制御するアクセス制御部1080とを含む。ここでは、チャネル利用状況観測部1060が上述したキャリアセンスおよびチャネルセンシングを実行する構成とする。 Furthermore, the transmission apparatus 1000 includes a channel usage status monitoring unit 1060 that monitors usage statuses (such as availability of each radio channel) of each frequency band (one or more radio channels in each frequency band), and a channel usage status. Based on the observation result (usage status information) of the observation unit 1060, a channel usage status prediction unit 1070 that predicts the channel usage status at a predetermined timing, a radio frame generation unit 1016, and band selection units 1018.1 to 1018.3 , By controlling the RF units 1040.1 to 1040.3 and the channel utilization state observation unit 1060, the frequency band / wireless channel that has been found to be unused in real-time sensing is selected for a predetermined period at the controlled transmission timing And an access control unit 1080 that controls to transmit a wireless packet. Here, the channel usage state observation unit 1060 is configured to perform the above-described carrier sensing and channel sensing.
なお、後述するように、チャネル利用状況を予測することは、本実施の形態において必須ではなく、単に、バックグラウンドセンシングでの利用状況、たとえば使用率に基づいて、リアルタイムセンシングの対象となる無線チャネルを選択する構成であってもよい。
(領域分担センシング)
図5は、実施の形態1の送信機1000が他の送信機と共同して実施する「領域分担センシング」について説明するための概念図である。
Note that, as will be described later, it is not essential in the present embodiment to predict the channel usage status, but simply a radio channel that is subject to real-time sensing based on the usage status in background sensing, for example, the usage rate. The structure which selects may be sufficient.
(Regional sharing sensing)
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining “area sharing sensing” performed by the transmitter 1000 according to the first embodiment in cooperation with other transmitters.
このような「領域分担センシング」は、図3で説明したバックグラウンドセンシングにおいて実行されるものとして説明する。 Such “region sharing sensing” will be described as being executed in the background sensing described with reference to FIG. 3.
図3で説明したバックグラウンドセンシングの時に、自局10では、障害物などのために、干渉源30.1〜30.3からの信号が受信できず、相手局20では受信信号が弱く復調が出来ないことで各干渉源の信号を分離識別できず、通信の開始時刻や継続時間の判定が難しい場合が存在しうる。 At the time of background sensing explained in FIG. 3, the own station 10 cannot receive signals from the interference sources 30.1 to 30.3 due to obstacles and the like, and the other station 20 has a weak received signal and is demodulated. If it is not possible, the signals of the interference sources cannot be separated and identified, and it may be difficult to determine the communication start time and duration.
そこで、自局10は、近隣の他局40に対して、センシングを依頼することで、自局10と他局40とで、ある時刻におけるチャネルセンシングを分担して行う構成とすることができる。なお、他局40は、基地局だけでなく、端末であってもよい。 Therefore, the local station 10 can request the sensing to the other station 40 in the vicinity, so that the local station 10 and the other station 40 share the channel sensing at a certain time. The other station 40 may be a terminal as well as a base station.
この場合、チャネル利用状況観測部1060は、自身のチャネルセンシング結果だけでなく、チャネルセンシングを依頼した他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を図示しない受信部を介して受信する。そして、自身および他の無線通信装置からの情報を、利用状況情報として、チャネル利用状況予測部1070に与える。 In this case, the channel usage state monitoring unit 1060 receives not only the channel sensing result of itself but also the channel sensing result from another wireless communication device that has requested channel sensing via a receiving unit (not shown). Then, information from itself and other wireless communication devices is given to the channel usage status prediction unit 1070 as usage status information.
分担センシングにより、自局のチャネルセンシングの結果のみならず、各干渉源の送信周期や送信継続時間またはその統計処理結果を他局からも提供してもらうことで、無線チャネルの使用率の判定や、後述するようなアイドル状態の継続時間およびビジー状態の継続時間の予測が可能となる。この結果、干渉波の受信状態をより検知しやすい領域に存在する局(端末)から通知されるセンシング情報を利用することができるので、無線チャネルの使用率の判定の精度や、送信時のキャリアセンスの対象とする空きの可能性が高い期間の予測精度を高めることができる。
(チャネル分担センシング)
さらに、バックグラウンドセンシングにおけるセンシングチャネル数を削減するため、近傍の端末間でセンシングする無線チャネルを分担する構成とすることも可能である。
Through shared sensing, not only the results of channel sensing of the own station, but also the transmission cycle and transmission duration of each interference source or the statistical processing results are provided from other stations to determine the usage rate of the radio channel. As described later, it is possible to predict the duration of the idle state and the duration of the busy state. As a result, sensing information notified from a station (terminal) that exists in a region where the reception state of the interference wave can be detected more easily can be used, so the accuracy of determining the usage rate of the radio channel and the carrier at the time of transmission can be used. It is possible to improve the prediction accuracy during a period when there is a high possibility of vacancy to be sensed.
(Channel sharing sensing)
Furthermore, in order to reduce the number of sensing channels in background sensing, it is also possible to adopt a configuration in which wireless channels that are sensed between nearby terminals are shared.
図6は、チャネル分担センシングの構成を説明するための概念図である。 FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining the configuration of channel sharing sensing.
センシングチャネル数削減のため、近傍の局または端末間で無線チャネルのセンシングを分担する。図6においては、各周波数帯において周波数チャネルを自局10、分担局40.1および分担局40.2で分担する構成としてる。ここでは、たとえば、各周波数帯において、自局10がチャネル1(CH1)を、分担局40.1がチャネル2(CH2)を、分担局40.2がチャネル3(CH3)を分担することとしている。各周波数帯において、自局および各分担局が担当する無線チャネルの個数は、上記のように1つでもよいし、2以上であってもよい。 In order to reduce the number of sensing channels, wireless channel sensing is shared between nearby stations or terminals. In FIG. 6, the frequency channel in each frequency band is shared by the own station 10, the sharing station 40.1, and the sharing station 40.2. Here, for example, in each frequency band, the own station 10 shares channel 1 (CH1), the sharing station 40.1 shares channel 2 (CH2), and the sharing station 40.2 shares channel 3 (CH3). Yes. In each frequency band, the number of radio channels handled by the own station and each branch station may be one as described above, or may be two or more.
ただし、分担するチャネルの配分方法としては、周波数帯域で分けて、例えば、自局10が2.4GHz帯の複数チャネルを、分担局40.1が5GHz帯低域の複数チャネルを、分担局40.2が5GHz帯高域の複数チャネルを分担するというように、周波数の所定の帯域ごとにそれぞれが複数の無線チャネルを分担する構成としてもよい。 However, as a method of allocating channels to be shared, for example, the own station 10 has a plurality of channels in the 2.4 GHz band, and the sharing station 40.1 has a plurality of channels in the low band of 5 GHz. .2 may share a plurality of radio channels for each predetermined frequency band, such that .2 shares a plurality of channels in the 5 GHz band high range.
これらの場合、チャネル利用状況観測部1060は、自身のチャネルセンシング結果だけでなく、チャネルセンシングを分担した他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を図示しない受信部を介して受信する。そして、自身および他の無線通信装置からの情報を、利用状況情報として、チャネル利用状況予測部1070に与える。 In these cases, the channel usage state observation unit 1060 receives not only its own channel sensing result but also a channel sensing result from another wireless communication apparatus that has shared the channel sensing via a receiving unit (not shown). Then, information from itself and other wireless communication devices is given to the channel usage status prediction unit 1070 as usage status information.
このような分担については、分担の配分方式および分担する局(端末)数については予め定められており、分配方式で定められた各分担チャネルを、どの局(端末)が分担するかは、所定のタイミングで、近傍の局(端末)間でのネゴシエーションにより定める構成とすることができる。そして、自局および各分担局は、相互にチャネルセンシングの結果を通信することで共有する。 With regard to such sharing, the sharing distribution method and the number of stations (terminals) to be shared are determined in advance, and which station (terminal) shares each sharing channel determined by the distribution method is predetermined. The timing can be determined by negotiation between neighboring stations (terminals). The own station and each sharing station share the result of channel sensing by communicating with each other.
また、自局の送信中には送信周波数チャネルやその近傍の周波数をセンシングすることが難しいので、送信の影響を受けにくい分担局がこの帯域の周波数チャネルのセンシングすることで同一の周波数チャネルのセンシングにおいてタイミングを分担して情報を補う方法もある。 In addition, since it is difficult to sense the transmission frequency channel and its nearby frequencies during transmission of the local station, the sharing station that is less susceptible to transmission senses the same frequency channel by sensing the frequency channel in this band. There is also a method of supplementing information by sharing timing.
このようにして、1つの局(端末)あたりで、センシング対象とするチャネルの数を削減することが可能である。 In this way, it is possible to reduce the number of channels to be sensed per station (terminal).
なお、「領域分担センシング」と「チャネル分担センシング」とを組み合わせて実施することも可能である。
(予測センシング:アイドル期間の予測によるセンシング対象チャネル数の削減)
以下では、バックグラウンドセンシング中に得られた利用状況情報に基づき、チャネル利用状況予測部1070により、リアルタイムにキャリアセンスを行う無線チャネルを選択しセンシングする期間を予測して設定する構成について説明する。まず、チャネル利用状況観測部1060およびチャネル利用状況予測部1070の動作を説明する前提として、用語の説明のために、無線LANにおいて、各端末からの送信の衝突を回避する一般的な方法について簡単に説明する。
It is also possible to implement “area sharing sensing” and “channel sharing sensing” in combination.
(Predictive sensing: Reducing the number of sensing channels by predicting idle periods)
Below, based on the usage status information obtained during background sensing, a configuration is described in which the channel usage status prediction unit 1070 selects a radio channel for performing carrier sensing in real time and predicts and sets a sensing period. First, as a premise for explaining the operations of the channel usage status observation unit 1060 and the channel usage status prediction unit 1070, a general method for avoiding a transmission collision from each terminal in a wireless LAN will be briefly described for explanation of terms. Explained.
無線LANでは、お互いに送信を待ち合わせないとパケットが衝突して効率的な通信が成り立たないため、ほかに送信信号がないことを確認してから送信することで複数の端末が同じ回線を共用する「CSMA(Carrier Sense Multiple Access)」と呼ばれる方式が採用されている。送信時には、「待ち時間(DIFS:Distributed access Inter Frame Space)」及び「コンテンション・ウィンドウ(CW:Contention Window)」と呼ぶランダム性を有する待ち時間を設け、その後に、ほかに送信信号がないことを確認してから送信する。このような方式を「CA(Collision Avoidance、衝突回避)」と呼ぶ。 In wireless LAN, if terminals do not wait for transmission, packets collide and efficient communication cannot be established. Therefore, multiple terminals share the same line by transmitting after confirming that there is no other transmission signal. A method called “CSMA (Carrier Sense Multiple Access)” is adopted. At the time of transmission, there should be a waiting time with randomness called “Distributed access Inter Frame Space (DIFS)” and “Contention Window (CW)”, and no other transmission signal after that. Confirm before sending. Such a method is called “CA (Collision Avoidance)”.
また、送信後には、必ず「ACK(ACKnowledgement、到着確認応答)」を待ち、ACKが戻らない場合は衝突などが起きたと判断して再送信を行う。これは無線の場合、送信中に衝突を確実に検出するのが困難なためである。 Further, after transmission, it always waits for “ACK (ACKnowledgement, arrival confirmation response)”. If ACK does not return, it is determined that a collision has occurred, and retransmission is performed. This is because, in the case of radio, it is difficult to reliably detect a collision during transmission.
これ以外にも、無線LAN固有のアクセス制御の仕組みとして、たとえば、隠れ端末対策のために考案された「RTS/CTS(Request to Send/Clear to Send)」がある。ここで、隠れ端末とは、自分からは電波圏外だが、通信相手の電波圏内にいる端末のことである。その存在を直接知ることはできないが、干渉を引き起こす。 In addition to this, there is “RTS / CTS (Request to Send / Clear to Send)” devised for countermeasures against hidden terminals, for example, as a wireless LAN-specific access control mechanism. Here, the hidden terminal is a terminal that is out of the radio range from itself but is in the radio range of the communication partner. Although it cannot be known directly, it causes interference.
電波の到達距離をLmと仮定すると、無線端末Aの通信相手B(アクセスポイント)がLm先におり、さらにそのLm先に別の無線端末Cがいるという状況を考える。 Assuming that the reach of radio waves is Lm, consider a situation in which the communication partner B (access point) of the wireless terminal A is Lm ahead, and another wireless terminal C is further Lm ahead.
このとき、端末Cの電波は端末Aまで届かないため、端末Aがほかの端末が信号を送出しているか調べても(キャリアセンスしても)端末Cの存在がわからないことから、端末Cは端末Aの隠れ端末になる。何も対策をとらないと、端末CがアクセスポイントBに送信中であっても、端末AもアクセスポイントBにデータを送信してしまうことが起きてしまうことになる。これは、アクセスポイントBで衝突を引き起こし、スループットを下げる要因になる。 At this time, since the radio wave of the terminal C does not reach the terminal A, the terminal C does not know the existence of the terminal C even if the terminal A checks whether another terminal is transmitting a signal (even if carrier sense is performed). It becomes a hidden terminal of terminal A. If no measures are taken, even if terminal C is transmitting to access point B, terminal A will also transmit data to access point B. This causes a collision at the access point B and causes a reduction in throughput.
RTS/CTSとは、無線機器が送信前に「RTS(送信要求)」のパケットを送信し、受信側がRTSを受信した場合には「CTS(受信可能)」で応答する仕組みである。前述の例では、端末CはアクセスポイントBにまずRTSを送信する。ただし、このRTSは、端末Aには届かないとする。 RTS / CTS is a mechanism in which a wireless device transmits a “RTS (transmission request)” packet before transmission, and responds with “CTS (receivable)” when the receiving side receives RTS. In the above example, terminal C first transmits RTS to access point B. However, it is assumed that this RTS does not reach the terminal A.
その後、アクセスポイントBは、端末Cに対してCTSを送信することで受信可能なことを通知する。このCTSは、端末Aにも届くため、端末Aは近隣で通信が行なわれることを察知し、送信を延期する。RTS/CTSのパケットには、チャネルの占有予定期間が書かれており、その間これを受信した端末は通信を保留する。この期間を「NAV(Network Allocation Vector、送信禁止期間)」と呼ぶ。 Thereafter, the access point B notifies the terminal C that it can be received by transmitting a CTS. Since this CTS also reaches the terminal A, the terminal A senses that communication is performed in the vicinity, and postpones transmission. In the RTS / CTS packet, the scheduled occupation period of the channel is written. During this period, the terminal that has received this holds the communication. This period is called “NAV (Network Allocation Vector)”.
チャネル利用状況観測部1060からチャネル利用状況予測部1070に与えられる所定期間についての観測・計測の結果から、チャネル利用状況予測部1070が算出および予測する各無線チャネルの利用状況統計量としては、以下のようなものがある。 The usage statistics for each radio channel calculated and predicted by the channel usage status prediction unit 1070 from the observation and measurement results for a predetermined period given from the channel usage status monitoring unit 1060 to the channel usage status prediction unit 1070 are as follows: There is something like this.
a)ビジー(busy)状態となる確率(時間的利用率)
b)ビジー(busy)状態とアイドル(idle)状態の継続時間の確率分布
c)直前のビジー(busy)/アイドル(idle)状態継続時間に対するアイドル(idle)/ビジー(busy)状態の継続時間の発生確率分布(たとえば、確率密度関数(PDF:probability density function)や累積確率(CDF:cumulative distribution function))
d)ビジー(busy)状態とアイドル(idle)状態の発生パターン(周期とduty比 : 背景トラヒックが周期的な場合)
以下では、上記のうち、チャネル利用状況予測部1070が算出する予測情報の具体例を説明する。
a) Probability of becoming busy (time utilization rate)
b) Probability distribution of duration between busy and idle states c) Duration of idle / busy state duration relative to previous busy / idle state duration Occurrence probability distribution (for example, probability density function (PDF) or cumulative distribution function (CDF))
d) Occurrence pattern of busy and idle states (period and duty ratio: when background traffic is periodic)
Below, the specific example of the prediction information which the channel utilization condition prediction part 1070 calculates among the above is demonstrated.
1)「アイドル(idle)状態の継続時間の発生確率分布」の算出方法
無線LANのフレーム到来間隔τの確率密度関数(PDF)p(τ)は、以下の式(1)で表されるパレート(Pareto)分布に概ね従うことが知られている(以下の文献1を参照)。
1) Method of calculating “idle state duration occurrence probability distribution” The probability density function (PDF) p (τ) of the frame arrival interval τ of the wireless LAN is a Pareto represented by the following equation (1): It is known that it generally follows the (Pareto) distribution (see Document 1 below).
文献1:Dashdorj Yamkhin and Youjip Won, ”Modeling and analysis of wireless LAN traffic,” Journal of Information Science and Engineering, vol. 25, no. 6, pp. 1783-1801, Nov. 2009. Reference 1: Dashdorj Yamkhin and Youjip Won, “Modeling and analysis of wireless LAN traffic,” Journal of Information Science and Engineering, vol. 25, no. 6, pp. 1783-1801, Nov. 2009.
また、aとτmが与えられた場合、τの平均μと分散σ2は、a>2では以下の式(2)および(3)で与えられる。 When a and τ m are given, the mean μ and the variance σ 2 of τ are given by the following equations (2) and (3) when a> 2.
そして、aの値が求まれば、アイドル(idle) 状態が、τ時間以上継続する確率C(τ)として、チャネル利用状況予測部1070は、次式で表される発生確率分布を得る。 If the value of a is obtained, the channel usage state prediction unit 1070 obtains an occurrence probability distribution represented by the following equation as a probability C (τ) that the idle state continues for τ time or longer.
2)センシングの結果、アイドル(idle)継続時間とビジー(busy)継続時間が、それぞれ毎回ほぼ同じ時間であり、チャネル利用状況予測部1070がトラヒックが周期的であると判断した場合は、アイドル(idle)状態の継続時間の発生確率分布として、例えば、アイドル(idle)状態開始時時点からアイドル(idle)状態の継続時間の平均値(中央値や最小値でも良い)までの間のアイドル(idle)継続確率を100%、とし、それ以降は0%とするステップ関数としても良い。 2) As a result of sensing, if the idle duration and busy duration are approximately the same each time, and the channel usage state prediction unit 1070 determines that the traffic is periodic, the idle ( As an occurrence probability distribution of the duration of the idle state, for example, idle (idle) from the start of the idle state to the average value of the idle state duration (which may be a median or minimum value) ) It may be a step function in which the continuation probability is 100% and thereafter is 0%.
3)一方、使用予定の無線チャネルが ビジー(busy)状態の場合(たとえば、後述する図7の5GHz帯の現在の状態)、飛来しているパケット(フレーム)の物理ヘッダに記載されているフレーム長や、MACフレームに記載されているNAVの値を復号することで、チャネル利用状況予測部1070は、ビジー(busy)状態の継続時間を取得しビジー状態の継続時間を予測することができる。 3) On the other hand, when the wireless channel to be used is busy (for example, the current state of the 5 GHz band in FIG. 7 described later), the frame described in the physical header of the incoming packet (frame) By decoding the length and the value of the NAV described in the MAC frame, the channel usage state prediction unit 1070 can acquire the busy state duration and predict the busy state duration.
図7は、対象帯域の多チャネルのキャリアセンスを行う際に、予測センシングによりセンシングの対象チャネル数を削減する概念を説明するための図である。 FIG. 7 is a diagram for explaining the concept of reducing the number of sensing target channels by predictive sensing when performing multi-channel carrier sensing in the target band.
図7においては、例として、2.4GHz帯および5GHz帯を同時にセンシングする場合を説明するが、同時にセンシングする周波数帯は、より多くてもよい。 In FIG. 7, as an example, a case where the 2.4 GHz band and the 5 GHz band are simultaneously sensed will be described. However, more frequency bands may be sensed simultaneously.
図7に示すように本実施の形態では、たとえば、すべてのチャネルを必ずしも同時にはセンシングせずに、センシング期間を選択してキャリアセンスを行う。 As shown in FIG. 7, in the present embodiment, for example, sensing is not necessarily performed on all channels at the same time, and carrier sensing is performed by selecting a sensing period.
この際には、上述したような統計分析解析により各送信の周期等を予測して、空き状態(アイドル状態)の可能性が高いと予測される期間でのみ当該チャネルを送信時のキャリアセンスの対象とする。なお、このキャリアセンス対象チャネル数は送信に必要なチャネル数と同数でもよく、また、予測精度に応じてより多くしてもよい。 At this time, the period of each transmission is predicted by statistical analysis as described above, and the carrier sense at the time of transmission is transmitted only during a period in which the possibility of a free state (idle state) is predicted to be high. set to target. The number of carrier sense target channels may be the same as the number of channels required for transmission, or may be increased depending on the prediction accuracy.
以上のようにして、アイドル状態の継続時間およびビジー状態の継続時間を予測することで、アイドル状態である確率が高いと予想される期間において、キャリアセンスを行う構成とすることができる。予測結果により空きの可能性が高い期間でのみ当該チャネルを送信時のキャリアセンスの対象とすることで、複数周波数帯域における送受信のためのセンシングを効率的に行うことができる。
[実施の形態2]
実施の形態1で説明したようなチャネルセンシングの技術は、複数帯域の複数チャネルをセンシングし、帯域全体から送信時点で使用可能な周波数チャネルを複数同時に選択して通信を行う、複数周波数帯域同時送受信を行う場合にも使用可能である。
As described above, by predicting the duration of the idle state and the duration of the busy state, the carrier sense can be configured in a period in which the probability of being in the idle state is expected to be high. Sensing for transmission / reception in a plurality of frequency bands can be efficiently performed by setting the channel as a target of carrier sense at the time of transmission only during a period when the possibility of vacancy is high according to the prediction result.
[Embodiment 2]
The channel sensing technology as described in the first embodiment senses a plurality of channels in a plurality of bands, and simultaneously selects and transmits a plurality of frequency channels that can be used at the time of transmission from the entire band to perform simultaneous transmission / reception of a plurality of frequency bands. It can also be used when performing.
ここで、実施の形態2の無線通信装置については、一般的に、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、同一の無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う受信装置に適用することが可能である。また、本発明の無線通信装置においては、後に説明するように、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、異なる無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う受信装置に適用することも可能である。 Here, the radio communication apparatus according to the second embodiment is generally applied to a reception apparatus that performs communication in parallel at the timing synchronized with the same radio system using a plurality of frequency bands separated from each other. It is possible. In addition, as will be described later, the wireless communication device of the present invention may be applied to a receiving device that performs communication in parallel at a timing synchronized by different wireless systems using a plurality of frequency bands separated from each other. Is possible.
図8は、実施の形態2の無線通信システムの構成を説明するための概念図である。 FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the configuration of the wireless communication system according to the second embodiment.
図8を参照して、送信側では、920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯の3つの周波数帯を使用することを前提に、各帯域で無線チャネルを1つずつ使用するものとして、送信フレームを構成する。 Referring to FIG. 8, on the premise that three frequency bands of 920 MHz band, 2.4 GHz band, and 5 GHz band are used on the transmission side, a transmission frame is assumed to use one radio channel in each band. Configure.
なお、各周波数帯で、複数チャネルを使用することとしてもよいが、以下では、周波数帯ごとに1チャネルを使用するものとして説明する。 In addition, although it is good also as using several channels in each frequency band, below, it demonstrates as what uses one channel for every frequency band.
実施の形態2では以下の特徴を有する無線アクセス制御を行う。 In the second embodiment, radio access control having the following characteristics is performed.
すなわち、まず、送信側では、後述するような方法で複数周波数帯の利用状況(各無線チャネルの空き状況など)をセンシングして観測する。 That is, first, the transmitting side senses and observes the usage status (such as availability of each radio channel) of a plurality of frequency bands by a method described later.
続いて、送信側では、あるタイミングで、1つ以上の未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケット(フレーム)を送信する。このとき、送信データを複数帯域にマッピングして送信する。 Subsequently, the transmitting side transmits wireless packets (frames) at the same time using one or more unused frequency bands / radio channels. At this time, transmission data is mapped to a plurality of bands and transmitted.
一方で、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。 On the other hand, the receiving side collectively receives data from a plurality of bands and integrates the data.
送受信において、このような構成にすると、帯域間で混雑状況に偏りがあっても送信機会を確保できるため周波数利用効率の向上と伝送遅延の低減が期待でき、またデータの到着順番が入れ替わるような問題も発生しない。 In such a transmission / reception, such a configuration can ensure a transmission opportunity even if there is a bias in the congestion situation between bands, so that it can be expected to improve frequency utilization efficiency and reduce transmission delay, and the data arrival order may be switched. There is no problem.
図9は、送信データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側で一括受信して統合するための具体例を説明するための図である。 FIG. 9 is a diagram for explaining a specific example for mapping transmission data to a plurality of bands and transmitting the data, and collectively receiving and integrating the data on the receiving side.
図9に示すように、送信データを送信系列を使用する各帯域の伝送レートRiに比例するシンボル数ずつ区切って各帯域に、シリアル/パラレル変換により割り当てる。 As shown in FIG. 9, transmission data is divided by the number of symbols proportional to the transmission rate Ri of each band using the transmission sequence, and assigned to each band by serial / parallel conversion.
例えば、(5GHz帯伝送レート:2.4GHz帯伝送レート:920MHz帯伝送レート)=(R1:R2:R3)=(3:2:1)ならば、送信データの系列を6シンボル毎に区切り、5GHz帯(ch1)、2.4GHz帯(ch2)、920MHz帯(ch3)にはその中の3シンボル、2シンボル、1シンボルを割り当てる。なお、送信系列を分割して割り当てる際には、このような場合に限定されず、より一般には、m個の周波数帯を使用する場合は、周波数帯の伝送レートの比を、(R1:R2:…:Rm)(比率は、既約に表現されるとする)とするとき、送信系列を(R1+R2+…+Rm)×n(m,n:自然数)シンボル毎に区切り、各チャネルには、(R1×n)シンボル、(R2×n)シンボル、…、(Rm×n)シンボルを割り当てるものとしてもよい。 For example, if (5 GHz band transmission rate: 2.4 GHz band transmission rate: 920 MHz band transmission rate) = (R1: R2: R3) = (3: 2: 1), the transmission data series is divided every 6 symbols, Three symbols, two symbols, and one symbol are allocated to the 5 GHz band (ch1), 2.4 GHz band (ch2), and 920 MHz band (ch3). Note that dividing and allocating a transmission sequence is not limited to such a case, and more generally, when m frequency bands are used, the ratio of frequency band transmission rates is set to (R1: R2). : ...: Rm) (assuming that the ratio is expressed as irreducible), the transmission sequence is divided into (R1 + R2 + ... + Rm) × n (m, n: natural number) symbols. R1 × n) symbols, (R2 × n) symbols,..., (Rm × n) symbols may be assigned.
そのような割り当ての後に、各帯域ごとに、送信シンボルに対して物理ヘッダをつけて、パケットとし、これらのパケットを同一タイミングで同時並列的に送信する。 After such assignment, for each band, a physical header is attached to the transmission symbol to form a packet, and these packets are transmitted simultaneously and in parallel at the same timing.
送信側で各帯域に割り当てられたシンボル数については、この物理ヘッダ内に情報として格納するか、送信前に制御情報として予め設定される。 The number of symbols assigned to each band on the transmission side is stored as information in this physical header, or preset as control information before transmission.
受信側では、各帯域上の物理ヘッダを利用して同期と復調処理を行う。復調された各系列を送信側と逆の処理で、パラレル/シリアル変換により結合し、フレームの復号を行う。
[送信装置の構成]
図10は、実施の形態2の送信装置1000´の構成を説明するための機能ブロック図である。
On the receiving side, synchronization and demodulation processing are performed using a physical header on each band. The demodulated sequences are combined by parallel / serial conversion in the reverse process of the transmission side, and the frame is decoded.
[Configuration of transmitter]
FIG. 10 is a functional block diagram for explaining the configuration of transmitting apparatus 1000 ′ according to the second embodiment.
図10を参照して、送信装置1000´は、送信系列のデータに対して、誤り訂正符号化処理を行うための誤り訂正符号化部1110と、誤り訂正符号化後のデータに対してインターリーブ処理を行うインターリーブ部1112と、図6で説明したように各周波数帯域に割り当てる処理をするためのシリアル/パラレル変換(以下、S/P変換)部1010と、S/P変換後のデータに対して、周波数帯域ごとに、マッピング処理や物理ヘッダの付加など、所定の無線通信方式で通信するための無線フレーム(パケット)を形成するデジタル処理を実行するための無線フレーム生成部1020.1〜1020.3と、無線フレーム生成部1020.1〜1020.3からのデジタル信号に対して、それぞれ、デジタルアナログ変換処理、所定の変調方式への変調処理(たとえば、所定の多値変調方式のための直交変調処理)、アップコンバート処理、電力増幅処理などを実行する高周波処理部(RF部)1040.1〜1040.3と、RF部1040.1〜1040.3の高周波信号をそれぞれ送出するためのアンテナ1050.1〜1050.3とを含む。RF部1040.1〜1040.3の動作は、これらに共通に設けられた局部発振器1030からのクロックに基づいて制御される。 Referring to FIG. 10, transmitting apparatus 1000 ′ includes error correction encoding section 1110 for performing error correction encoding processing on transmission sequence data, and interleaving processing for data after error correction encoding Interleaving unit 1112 for performing the processing, serial / parallel conversion (hereinafter referred to as S / P conversion) unit 1010 for performing processing to be assigned to each frequency band as described in FIG. 6, and data after S / P conversion , Radio frame generation units 1020.1 to 1020 for executing digital processing for forming a radio frame (packet) for communication by a predetermined radio communication method such as mapping processing and addition of a physical header for each frequency band. 3 and the digital signals from the radio frame generation units 1020.1 to 1020.3, respectively, digital-analog conversion processing, predetermined High-frequency processing units (RF units) 1040.1 to 1040.3 that perform modulation processing (for example, orthogonal modulation processing for a predetermined multi-level modulation method), up-conversion processing, power amplification processing, and the like; And antennas 1050.1 to 1050.3 for transmitting high-frequency signals of RF sections 1040.1 to 1040.3, respectively. The operations of the RF units 1040.1 to 1040.3 are controlled based on a clock from a local oscillator 1030 provided in common to these units.
さらに、送信装置1000は、各周波数帯(各周波数帯の中では1つ以上の無線チャネル)の利用状況(各無線チャネルの空き状況など)を観測するチャネル利用状況観測部1060と、チャネル利用状況観測部1060の観測に基づいて、所定のタイミングでのチャネル利用状況を予測するチャネル利用状況予測部1070と、無線フレーム生成部1020.1〜1020.3の処理タイミングおよびRF部での送信タイミングを制御して、制御された同一の送信タイミングにおいて所定の期間につき未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケットを送信するように制御するアクセス制御部1080とを含む。 Furthermore, the transmission apparatus 1000 includes a channel usage status monitoring unit 1060 that monitors usage statuses (such as availability of each radio channel) of each frequency band (one or more radio channels in each frequency band), and a channel usage status. Based on the observation of the observation unit 1060, the channel usage status prediction unit 1070 that predicts the channel usage status at a predetermined timing, the processing timing of the radio frame generation units 1020.1 to 1020.3, and the transmission timing of the RF unit And an access control unit 1080 that controls to simultaneously transmit wireless packets in unused frequency bands and wireless channels for a predetermined period at the same controlled transmission timing.
ここでも、チャネル利用状況観測部1060が上述したキャリアセンスおよびチャネルセンシングを実行する構成とする。 Also here, the channel usage state monitoring unit 1060 is configured to perform the above-described carrier sensing and channel sensing.
ここで、アクセス制御部1080は、送信時に候補となる対象帯域をキャリアセンスした結果に応じて使用可能であると判明したチャネルを選択し使用して、制御された同一の送信タイミングにおいて未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケットを送信することになる。 Here, the access control unit 1080 selects and uses a channel that has been found to be usable according to the result of carrier sensing a target band that is a candidate at the time of transmission, and is unused at the same controlled transmission timing. Wireless packets are transmitted simultaneously on the frequency band and wireless channel.
このような構成の送信装置1000により、図6で説明したように、データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。 As described with reference to FIG. 6, the transmission apparatus 1000 configured as described above maps and transmits data to a plurality of bands, and the receiving side collectively receives the plurality of bands and integrates the data.
図11は、送信装置1000´のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。 FIG. 11 is a functional block diagram for explaining an example of a more detailed configuration of the transmission apparatus 1000 ′.
図11に示した機能ブロック図は、一例として、無線通信規格802.11aと同様の無線通信方式に従う送信装置の構成を示す。 The functional block diagram shown in FIG. 11 shows, as an example, the configuration of a transmission device that conforms to a wireless communication scheme similar to the wireless communication standard 802.11a.
すなわち、無線通信規格802.11aは、5GHz帯の無線LAN通信方式であるものの、図11では、2.4GHz、920MHz帯でも、周波数帯が異なるだけで、それ以外は同様の構成の無線通信方式に従う受信部を使用するものとする。 That is, although the wireless communication standard 802.11a is a wireless LAN communication system of 5 GHz band, in FIG. 11, only the frequency band is different even in the 2.4 GHz and 920 MHz bands. It shall be assumed that a receiver conforming to
したがって、各周波数帯域において、パケットのプリアンブル部分の構成などは、複数の周波数帯について共通であるものとする。 Therefore, in each frequency band, the configuration of the preamble portion of the packet is common to a plurality of frequency bands.
ただし、必ずしも、各周波数帯の無線通信方式が同様の構成を有していることは必須ではなく、周波数帯ごとに無線通信方式(信号形式、シンボル長やサブキャリア間隔など)が異なっていてもよい。この場合は、少なくとも単一の送信系列を各帯域に分割して同時に送信し、また、周波数帯が異なる以外は、RF部の構成が基本的に同一であればよく、パケットのプリアンブル部分の構成(プリアンブルの長さなど)が、複数の周波数帯ごとに異なっていてもよい。 However, it is not always necessary that the wireless communication system of each frequency band has the same configuration, even if the wireless communication system (signal format, symbol length, subcarrier interval, etc.) differs for each frequency band. Good. In this case, at least a single transmission sequence is divided into each band and transmitted at the same time, and the configuration of the RF section is basically the same except that the frequency bands are different, and the configuration of the preamble portion of the packet (Preamble length, etc.) may be different for each of a plurality of frequency bands.
図11では、5GHz帯の送信に係る構成を代表して例示的に示す。無線通信規格802.11aと同様の無線通信方式を想定しているので、伝送する信号は、OFDM(直交周波数分割多重)変調するものとする。 FIG. 11 exemplarily shows a configuration related to transmission in the 5 GHz band. Since a wireless communication system similar to the wireless communication standard 802.11a is assumed, a signal to be transmitted is subjected to OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation.
図11を参照して、無線フレーム生成部1020.3は、S/P変換部1010から分配された送信データを受けて、マッピング処理を実行するためのマッピング部1122と、逆フーリエ変換処理を実行するためのIFFT部1130と、ガードインターバル部分を付加するためのGI付加部1140と、デジタル信号をI成分およびQ成分のアナログ信号に変換するためのデジタルアナログコンバータ(DAC)1150とを含む。 Referring to FIG. 11, radio frame generation section 1020.3 receives transmission data distributed from S / P conversion section 1010, and executes mapping section 1122 for executing mapping processing and inverse Fourier transform processing. An IFFT unit 1130 for adding a guard interval, a GI adding unit 1140 for adding a guard interval portion, and a digital-analog converter (DAC) 1150 for converting a digital signal into an analog signal of an I component and a Q component.
高周波処理部1040.3は、DAC1150からの信号を所定の多値変調信号に変調するための直交変調器1210と、直交変調器1210の出力をアップコンバートするアップコンバータ1220と、アップコンバータ1220の出力を電力増幅しアンテナ1050.3から送出するための電力増幅器1230とを含む。 The high frequency processing unit 1040.3 includes a quadrature modulator 1210 for modulating a signal from the DAC 1150 into a predetermined multilevel modulation signal, an upconverter 1220 for upconverting the output of the quadrature modulator 1210, and an output of the upconverter 1220. And a power amplifier 1230 for amplifying and transmitting the signal from the antenna 1050.3.
その結果、RF部1040.3により、基底帯域OFDM信号は搬送帯域OFDM信号に変換される。 As a result, the baseband OFDM signal is converted into a carrier band OFDM signal by the RF unit 1040.3.
さらに、高周波処理部1040.3は、局部発振器1030からの参照周波数信号を対応する周波数帯域の基準クロック信号に変換するためのクロック周波数変換部1310と、クロック周波数変換部1310からの基準クロックに基づいて、直交復調器1210での変調処理に使用するクロックを生成するクロック生成部1320と、クロック周波数変換部1310からの基準クロックに基づいて、アップコンバータ1220でのアップコンバート処理に使用するクロックを生成するクロック生成部1340とを含む。 Further, the high frequency processing unit 1040.3 is based on a clock frequency conversion unit 1310 for converting a reference frequency signal from the local oscillator 1030 into a reference clock signal in a corresponding frequency band, and a reference clock from the clock frequency conversion unit 1310. Based on the reference clock from the clock frequency conversion unit 1310 and the clock generation unit 1320 that generates the clock used for the modulation processing in the quadrature demodulator 1210, the clock used for the up-conversion processing in the up-converter 1220 is generated. Clock generation unit 1340.
すなわち、局部発振器1030からの参照周波数信号は、このような基底帯域OFDM信号から搬送帯域OFDM信号への変換におけるクロック信号として使用される。なお、より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、局部発振器1030からの参照周波数信号は、基底帯域信号から搬送帯域信号への変換におけるクロック信号として使用される。 That is, the reference frequency signal from the local oscillator 1030 is used as a clock signal in the conversion from the baseband OFDM signal to the carrier band OFDM signal. More generally, even when the wireless communication systems are different, the reference frequency signal from the local oscillator 1030 is basically used as a clock signal in the conversion from the baseband signal to the carrier band signal.
なお、チャネル利用状況観測部1060およびチャネル利用状況予測部1070の構成および動作については、実施の形態1で説明したものと同様のものを使用することができる。 Note that the configurations and operations of the channel usage status observation unit 1060 and the channel usage status prediction unit 1070 can be the same as those described in the first embodiment.
すなわち、チャネル利用状況観測部1060は、動作状況に応じて、バックグラウンドセンシングにおいて、「領域分担センシング」と「チャネル分担センシング」との少なくとも一方の処理と、リアルタイムセンシングの処理とを行う。また、チャネル利用状況予測部1070は、「予測センシング」で説明した処理を行う。 That is, the channel usage state observation unit 1060 performs at least one of “region sharing sensing” and “channel sharing sensing” and real-time sensing processing in background sensing according to the operation state. Further, the channel usage state prediction unit 1070 performs the processing described in “Predictive sensing”.
このとき、複数周波数同時送信のために、送信に必要な数のチャネルが同時に空き状態(アイドル状態)となる可能性が高いと予測される期間でのみ当該複数チャネルを送信時のキャリアセンスの対象とする。 At this time, because of the simultaneous transmission of multiple frequencies, the number of channels required for transmission is subject to carrier sense during transmission only during the period when it is predicted that there is a high possibility that the number of channels will be idle (idle state) And
この場合、「予測センシング」を実行するときは、空き状態(アイドル状態)の可能性が高いと予測される期間でのみ当該チャネルをキャリアセンスするので、少ないキャリアセンス回路で回路数以上のチャネルを効率良くセンシングできるため、送信に必要なチャネル数を獲得できる可能性が高まる。また、必要な送信チャネル数を獲得できる可能性が極めて低いと考えられる場合にはセンシングを行なわない事でキャリアセンスの負荷を低減することが出来る。予測される期間が複数の周波数帯で重なり、かつ、その時点でのキャリアセンスの結果により、複数チャネルが同時にアイドル状態であると判断されたときに、これらの複数チャネルを使用して、複数周波数帯域同時送信を行う。 In this case, when “predictive sensing” is performed, the channel is sensed only during a period in which it is predicted that there is a high possibility of an idle state (idle state). Since sensing can be performed efficiently, the possibility of acquiring the number of channels necessary for transmission increases. Further, when it is considered that the possibility that the necessary number of transmission channels can be acquired is extremely low, it is possible to reduce the carrier sense load by not performing sensing. When the predicted period overlaps in multiple frequency bands and it is determined that multiple channels are idle at the same time based on the result of carrier sense at that time, multiple channels are used to Simultaneous bandwidth transmission.
すなわち、チャネル利用状況観測部1060は、自局のセンシング結果および/または分担局のセンシング結果により、各周波数帯の利用状況(例えば各無線チャネルの空き状況やビジー確率等)を観測し、チャネル利用状況予測部1070は、各周波数帯の直近の利用状況を予測し、それに応じて、予測結果により空きの可能性が高い期間でのみ当該チャネルを送信時のキャリアセンスの対象とすることで、複数周波数帯域同時送受信のためのチャネルセンシングを効率的に行うことができる。
[受信装置の構成]
以下では、図8で説明したような無線通信システムで使用される受信装置の構成について説明する。
That is, the channel usage status monitoring unit 1060 observes the usage status of each frequency band (for example, the availability of each radio channel and the busy probability) based on the sensing result of the local station and / or the sensing result of the sharing station, and the channel usage. The situation predicting unit 1070 predicts the most recent usage situation of each frequency band, and accordingly, by setting the channel as a target of carrier sense at the time of transmission only in a period when the possibility of vacancy is high according to the prediction result, Channel sensing for simultaneous transmission and reception of frequency bands can be performed efficiently.
[Receiver configuration]
Below, the structure of the receiver used in the radio | wireless communications system which was demonstrated in FIG. 8 is demonstrated.
図12は、実施の形態2の受信装置2000の構成を説明するための機能ブロック図である。 FIG. 12 is a functional block diagram for explaining a configuration of receiving apparatus 2000 of the second embodiment.
図12を参照して、受信装置2000は、複数の周波数帯域(920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯)の信号をそれぞれ受信するためのアンテナ2010.1〜2010.3と、アンテナ2010.1〜2010.3の信号のダウンコンバート処理、復調・復号処理などの受信処理を実行するための受信部2100.1〜2100.3と、受信部2100.1〜2100.3に対して共通に設けられ、受信部2100.1〜2100.3の動作の基準となるクロックである参照周波数信号を生成する局部発振器2020と、受信部2100.1〜2100.3からの信号の各系列を送信側と逆の処理で、パラレル/シリアル変換により結合するためのパラレル/シリアル変換部2700とを含む。 Referring to FIG. 12, receiving apparatus 2000 includes antennas 201. 1 to 201 0.3 and antennas 201. 1 for receiving signals in a plurality of frequency bands (920 MHz band, 2.4 GHz band, and 5 GHz band), respectively. Common to the receiving units 2100.1 to 2100.3 and the receiving units 2100.1 to 2100.3 for executing reception processing such as down-conversion processing, demodulation / decoding processing, etc. A local oscillator 2020 that generates a reference frequency signal that is a clock serving as a reference for the operation of the receiving units 2100.1 to 2100.3, and each sequence of signals from the receiving units 2100.1 to 2100.3 as a transmitting side. In the reverse process, a parallel / serial conversion unit 2700 for coupling by parallel / serial conversion is included.
パラレル/シリアル(P/S)変換部2700からの統合されたフレームの出力は、上位レイヤーに受け渡される。 The output of the integrated frame from the parallel / serial (P / S) conversion unit 2700 is passed to the upper layer.
受信装置2000は、受信した信号のプリアンブル信号から局部発振器2020の周波数オフセットの検出を行って、局部発振器2020の発振周波数を制御するための信号(発振周波数制御信号)を生成し、搬送波周波数同期処理を行い、また、受信した信号からデジタル信号処理におけるタイミング同期をとるための信号(同期タイミング信号)を生成する同期処理部2600を含む。 The receiving device 2000 detects the frequency offset of the local oscillator 2020 from the received preamble signal, generates a signal (oscillation frequency control signal) for controlling the oscillation frequency of the local oscillator 2020, and performs carrier frequency synchronization processing. And a synchronization processing unit 2600 that generates a signal (synchronization timing signal) for timing synchronization in digital signal processing from the received signal.
受信部2100.1は、アンテナ2010.1からの信号を受けて、低雑音増幅処理、ダウンコンバート処理、所定の変調方式に対する復調処理(たとえば、所定の多値変調方式に対する直交復調処理)、アナログデジタル変換処理等を実行するための高周波処理部(RF部)2400.1と、RF部2400.1からのデジタル信号に対して、復調・復号処理等のベースバンド処理を実行するためのベースバンド処理部2500.1を含む。 Receiving section 2100.1 receives the signal from antenna 2010.1, and performs low-noise amplification processing, down-conversion processing, demodulation processing for a predetermined modulation scheme (for example, orthogonal demodulation processing for a predetermined multilevel modulation scheme), analog A high-frequency processing unit (RF unit) 2400.1 for executing digital conversion processing and the like, and a baseband for executing baseband processing such as demodulation / decoding processing on the digital signal from the RF unit 2400.1 A processing unit 2500.1 is included.
受信部2100.2も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部(RF部)2400.2ならびにベースバンド処理部2500.2を含む。また、受信部2100.3も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部(RF部)2400.3ならびにベースバンド処理部2500.3を含む。 The receiving unit 2100.2 also includes a high frequency processing unit (RF unit) 2400.2 and a baseband processing unit 2500.2 for performing similar processing for the corresponding frequency band. The receiving unit 2100.3 also includes a high frequency processing unit (RF unit) 2400.3 and a baseband processing unit 2500.3 for performing similar processing for the corresponding frequency band.
ベースバンド処理部2500.1〜2500.3およびパラレル/シリアル(P/S)変換部2700とを総称して、デジタル信号処理部2800と呼ぶ。 The baseband processing units 2500.1 to 2500.3 and the parallel / serial (P / S) conversion unit 2700 are collectively referred to as a digital signal processing unit 2800.
図13は、図12に示した受信装置2000のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。 FIG. 13 is a functional block diagram for explaining an example of a more detailed configuration of receiving apparatus 2000 shown in FIG.
図13に示した機能ブロック図でも、一例として、無線通信規格802.11aと同様の無線通信方式に従う受信装置の構成を示す。 The functional block diagram shown in FIG. 13 also shows the configuration of a receiving device according to the same wireless communication scheme as the wireless communication standard 802.11a as an example.
したがって、受信装置の構成は、図11に示した送信装置の構成に対応するものである。 Therefore, the configuration of the receiving device corresponds to the configuration of the transmitting device shown in FIG.
図13でも、5GHz帯の受信部2100.3の構成を代表して例示的に示す。 FIG. 13 also exemplarily shows the configuration of the reception unit 2100.3 in the 5 GHz band.
図13を参照して、受信部2100.3のRF部2400.3は、アンテナ2010.3からの受信信号を増幅するための低雑音増幅器3010と、低雑音増幅器3010の出力を周波数変換するためのダウンコンバータ3020と、ダウンコンバータ3020の出力を所定の振幅となるように制御するための自動利得制御器3030と、所定の多値変調信号を復調するための直交復調器3040と、直交復調器3040のI成分出力およびQ成分出力をそれぞれデジタル信号に変換するためのアナログデジタルコンバータ(ADC)3050とを含む。 Referring to FIG. 13, RF section 2400.3 of receiving section 2100.3 performs low-frequency amplifier 3010 for amplifying the received signal from antenna 2010.3 and frequency conversion of the output of low-noise amplifier 3010. Down converter 3020, automatic gain controller 3030 for controlling the output of down converter 3020 to have a predetermined amplitude, quadrature demodulator 3040 for demodulating a predetermined multilevel modulation signal, and quadrature demodulator And an analog-digital converter (ADC) 3050 for converting the I component output and the Q component output of 3040 into digital signals.
RF部2400.3は、さらに、局部発振器2020からの参照周波数信号を対応する周波数帯域の基準クロック信号に変換するためのクロック周波数変換部3060と、クロック周波数変換部3060からの基準クロックに基づいて、ダウンコンバータ3020でのダウンコンバート処理に使用するクロックを生成するクロック生成部3070と、クロック周波数変換部3060からの基準クロックに基づいて、直交復調器3040での復調処理に使用するクロックを生成するクロック生成部3080とを含む。 The RF unit 2400.3 is further based on a clock frequency conversion unit 3060 for converting the reference frequency signal from the local oscillator 2020 into a reference clock signal in a corresponding frequency band, and a reference clock from the clock frequency conversion unit 3060. Based on the reference clock from the clock frequency conversion unit 3060 and the clock generation unit 3070 for generating the clock used for the down-conversion processing in the down converter 3020, the clock used for the demodulation processing in the quadrature demodulator 3040 is generated. A clock generation unit 3080.
無線通信規格802.11aと同様の無線通信方式を想定しているので、伝送されてきた信号は、OFDM(直交周波数分割多重)変調されている。その結果、RF部2400.3により、搬送帯域OFDM信号は、基底帯域OFDM信号に変換される。 Since a wireless communication system similar to the wireless communication standard 802.11a is assumed, the transmitted signal is subjected to OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation. As a result, the RF band 2400.3 converts the carrier band OFDM signal into a baseband OFDM signal.
そして、局部発振器2020からの参照周波数信号は、このような搬送帯域OFDM信号から基底帯域OFDM信号への変換における搬送周波数同期に使用される。なお、より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、局部発振器2020からの参照周波数信号は、搬送帯域信号から基底帯域信号への変換における搬送周波数同期に使用される。 The reference frequency signal from the local oscillator 2020 is used for carrier frequency synchronization in the conversion from the carrier band OFDM signal to the baseband OFDM signal. More generally, even when the wireless communication systems are different, the reference frequency signal from the local oscillator 2020 is basically used for carrier frequency synchronization in conversion from a carrier band signal to a baseband signal.
再び、図13に戻って、ベースバンド処理部2500.3は、ADC3050からの信号を受けて、ガードインターバル部分を除去するためのGI除去部4010と、ガードインターバルが除去された信号に対して、高速フーリエ変換を実行するためのFFT部4020と、FFT部4020の出力に対して、デマッピング処理を実行するためのデマッピング部4032とを含む。 Referring back to FIG. 13 again, the baseband processing unit 2500.3 receives the signal from the ADC 3050, and with respect to the GI removal unit 4010 for removing the guard interval part and the signal from which the guard interval has been removed, An FFT unit 4020 for executing the fast Fourier transform and a demapping unit 4032 for executing a demapping process on the output of the FFT unit 4020 are included.
ベースバンド処理部2500.1〜2500.3において、ガードインターバルの除去、FFT処理およびデマッピング処理を実施した後に、受信データについて、P/S変換部2700により各周波数帯の信号を結合した後に、デインターリーブ部4042によるデインターリーブ処理および誤り訂正部4040による誤り訂正処理を実行する。 After performing guard interval removal, FFT processing and demapping processing in the baseband processing units 2500.1 to 2500.3, after combining the signals of each frequency band by the P / S conversion unit 2700 with respect to the received data, Deinterleaving processing by the deinterleaving unit 4042 and error correction processing by the error correction unit 4040 are executed.
ここで、同期処理部2600から出力される同期タイミング信号は、OFDMシンボルの始まりを検出するためのシンボルタイミング同期などに使用される。 Here, the synchronization timing signal output from the synchronization processing unit 2600 is used for symbol timing synchronization for detecting the start of an OFDM symbol.
より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、同期処理部2600から出力される同期タイミング信号は、ベースバンド処理における同期信号として使用される。 More generally, the synchronization timing signal output from the synchronization processing unit 2600 is basically used as the synchronization signal in the baseband processing even when the wireless communication systems are different.
以上のような構成により、複数の互いに分離した周波数帯域で同時並行に通信をする場合に、多チャネルの同時センシングを効率的に実行できる。また、各送信データを複数周波数帯域にマッピングし、送信タイミングを調整してデータ伝送を行うことが可能である。 With the configuration as described above, multi-channel simultaneous sensing can be efficiently performed when communication is performed in parallel in a plurality of frequency bands separated from each other. Further, it is possible to perform data transmission by mapping each transmission data to a plurality of frequency bands and adjusting the transmission timing.
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。 Embodiment disclosed this time is an illustration of the structure for implementing this invention concretely, Comprising: The technical scope of this invention is not restrict | limited. The technical scope of the present invention is shown not by the description of the embodiment but by the scope of the claims, and includes modifications within the wording and equivalent meanings of the scope of the claims. Is intended.
1000、1000´ 送信装置、1010 S/P変換部、1016,1020.1〜1020.3 無線フレーム生成部、1030 局部発振器、1040.1〜1040.3 RF部、1050.1〜1050.3 アンテナ、1060 チャネル利用状況観測部、1070 チャネル利用状況予測部、1080 アクセス制御部、1110 誤り訂正符号化部、1112 インターリーブ部、2000 受信装置、2010.1〜2010.3 アンテナ、2020 局部発振器、2100.1〜2100.3 受信部、2400.1〜2400.3 RF部、2500.1〜2500.3 ベースバンド処理部、2700 P/S変換部、2600 同期処理部、2800 デジタル信号処理部。 1000, 1000 ′ transmitter, 1010 S / P converter, 1016, 1020.1 to 1020.3 radio frame generator, 1030 local oscillator, 1040.1 to 1040.3 RF unit, 1050.1 to 1050.3 antenna 1060 channel usage status monitoring unit, 1070 channel usage status prediction unit, 1080 access control unit, 1110 error correction coding unit, 1112 interleave unit, 2000 receiving device, 2011-2010.3 antenna, 2020 local oscillator, 2100. 1-2100.3 receiving unit, 2400.1-2400.3 RF unit, 2500.1-2500.3 baseband processing unit, 2700 P / S conversion unit, 2600 synchronization processing unit, 2800 digital signal processing unit.
Claims (8)
送信パケットに対応するデジタル信号を生成するためのデジタル信号処理部と、
前記デジタル信号を高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、
前記複数の周波数帯において前記複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するチャネル利用状況観測部と、
前記チャネル利用状況観測部による前記複数の無線チャネルの所定のグループごとのチャネルセンシング結果に応じて、前記複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、前記選択された無線チャネルに対してキャリアセンスを実行させた結果に基づき、前記高周波処理部から信号を送信させるアクセス制御部と、
観測された前記チャネル利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択された前記センシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するチャネル利用状況予測部とを備え、
前記アクセス制御部は、前記予測情報に基づいて、前記センシング期間において送信時のキャリアセンスを実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、前記高周波処理部から信号を送信させる、無線通信装置。 A wireless communication device for performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other and transmitting a signal using at least one of a plurality of radio channels of the plurality of frequency bands ,
A digital signal processing unit for generating a digital signal corresponding to the transmission packet;
A plurality of high-frequency signal processing units for converting the digital signal into a high-frequency signal;
A channel usage monitoring unit that performs channel sensing for monitoring the usage of the plurality of radio channels in the plurality of frequency bands;
A sensing target channel is selected from the plurality of radio channels according to a channel sensing result for each predetermined group of the plurality of radio channels by the channel usage monitoring unit, and carrier sense is performed on the selected radio channel. An access control unit that causes a signal to be transmitted from the high-frequency processing unit based on a result of the execution;
Generate prediction information indicating a sensing period in which the selected channels to be sensed are predicted to have a high possibility of being in an idle state based on a prediction based on statistical analysis analysis according to the observed channel usage status A channel usage status prediction unit,
The access control unit performs carrier sense during transmission in the sensing period based on the prediction information, and transmits a signal from the high-frequency processing unit in response to detection of an idle state. .
前記チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を前記利用状況として出力する、請求項1記載の無線通信装置。 The wireless communication device requests other wireless communication devices to perform channel sensing,
The wireless communication device according to claim 1, wherein the channel usage state observation unit outputs a channel sensing result of itself and a channel sensing result from the other wireless communication device as the usage state.
前記チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を前記利用状況として出力する、請求項1または2記載の無線通信装置。 The wireless communication device shares with other wireless communication devices a wireless channel that performs channel sensing for the predetermined group of the wireless channels;
The wireless communication device according to claim 1 or 2, wherein the channel usage state observation unit outputs a channel sensing result of itself and a channel sensing result from the other wireless communication device as the usage state.
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、
各前記周波数帯ごとに設けられ、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波信号処理部と、
前記複数の高周波処理部に共通に設けられ、前記複数の高周波処理部で使用されるクロック信号を生成するための局部発振器と、
前記複数の周波数帯において前記複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネル利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するチャネル利用状況観測部と、
前記チャネル利用状況観測部による前記複数の無線チャネルの所定のグループごとのチャネルセンシング結果に応じて、前記複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、前記選択された無線チャネルに対してキャリアセンスを実行させた結果に基づき、前記高周波処理部から各前記部分データを前記複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信開始するアクセス制御部と、
観測された前記チャネル利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択された前記センシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するチャネル利用状況予測部とを備え、
前記アクセス制御部は、前記予測情報に基づいて、前記センシング期間において送信時のキャリアセンスを実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、前記高周波処理部から信号を送信させる、無線通信装置。 A wireless communication device for performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other and transmitting a signal using a plurality of radio channels in the plurality of frequency bands ,
A digital signal processing unit for dividing transmission data into a plurality of partial data corresponding to each of the plurality of frequency bands, and generating a transmission packet for each of the frequency bands;
A plurality of high-frequency signal processing units provided for each of the frequency bands, for converting the digital signal into a corresponding high-frequency signal for each frequency band;
A local oscillator for generating a clock signal provided in common to the plurality of high frequency processing units and used in the plurality of high frequency processing units;
A channel usage monitoring unit for performing channel sensing for observing channel usage for observing usage of the plurality of radio channels in the plurality of frequency bands;
A sensing target channel is selected from the plurality of radio channels according to a channel sensing result for each predetermined group of the plurality of radio channels by the channel usage monitoring unit, and carrier sense is performed on the selected radio channel. Based on the result of execution, an access control unit that starts transmitting each partial data from the high-frequency processing unit as a packet for each of the plurality of frequency bands synchronously at the same timing;
Generate prediction information indicating a sensing period in which the selected channels to be sensed are predicted to have a high possibility of being in an idle state based on a prediction based on statistical analysis analysis according to the observed channel usage status A channel usage status prediction unit,
The access control unit performs carrier sense during transmission in the sensing period based on the prediction information, and transmits a signal from the high-frequency processing unit in response to detection of an idle state. .
前記チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を前記利用状況として出力する、請求項4記載の無線通信装置。 The wireless communication device requests other wireless communication devices to perform channel sensing,
The wireless communication device according to claim 4 , wherein the channel usage state observation unit outputs its own channel sensing result and a channel sensing result from the other wireless communication device as the usage state.
前記チャネル利用状況観測部は、自身のチャネルセンシング結果および当該他の無線通信装置からのチャネルセンシング結果を前記利用状況として出力する、請求項4または5記載の無線通信装置。 The wireless communication device shares with other wireless communication devices a wireless channel that performs channel sensing for the predetermined group of the wireless channels;
The wireless communication device according to claim 4 or 5 , wherein the channel usage state observation unit outputs a channel sensing result of itself and a channel sensing result from the other wireless communication device as the usage state.
送信パケットに対応するデジタル信号を生成するステップと、
前記デジタル信号を高周波信号に変換するステップと、
前記複数の周波数帯において前記複数の無線チャネルの所定のグループごとに前記複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するステップと、
観測された前記利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択された前記センシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するステップと、
前記チャネルセンシングの結果に応じて、前記複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、前記予測情報に基づいて、前記センシング期間において送信時のキャリアセンスを前記選択された無線チャネルに対して実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、前記高周波信号を送信させるステップとを備える、無線通信方法。 A wireless communication apparatus performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other is a wireless communication method for transmitting a signal using at least one of a plurality of wireless channels,
Generating a digital signal corresponding to the transmitted packet;
Converting the digital signal into a high frequency signal;
Performing channel sensing for observing the usage status of the plurality of radio channels for each predetermined group of the plurality of radio channels in the plurality of frequency bands;
Generating prediction information indicating a sensing period in which it is predicted that the selected sensing target channels are likely to be in an idle state in common, based on the prediction by statistical analysis analysis according to the observed usage state When,
A sensing target channel is selected from the plurality of radio channels according to the channel sensing result, and carrier sense at the time of transmission is executed for the selected radio channel in the sensing period based on the prediction information. And a step of transmitting the high-frequency signal in response to detection of an idle state .
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するステップと、
各前記周波数帯ごとに、前記デジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するステップと、
前記複数の周波数帯に共通に設けられる局部発振器により、前記高周波信号に変換する処理のためのクロック信号を生成するステップと、
前記複数の周波数帯において前記複数の無線チャネルの所定のグループごとに前記複数の無線チャネルの利用状況を観測するチャネルセンシングを実行するステップと、
観測された前記利用状況に応じて、統計分析解析による予測に基づいて、選択された前記センシング対象チャネルが共通にアイドル状態の可能性が高いと予測されるセンシング期間を示す予測情報を生成するステップと、
前記チャネルセンシングの結果に応じて、前記複数の無線チャネルからセンシング対象チャネルを選択し、前記予測情報に基づいて、前記センシング期間において送信時のキャリアセンスを前記選択された無線チャネルに対して実行し、アイドル状態が検出されることに応じて、前記高周波信号を、各前記部分データを前記複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信開始するステップとを備える、無線通信方法。 A wireless communication device performing random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other is a wireless communication method for transmitting a signal using a plurality of wireless channels,
Dividing transmission data into a plurality of partial data corresponding to each of the plurality of frequency bands, and generating a transmission packet for each of the frequency bands;
For each frequency band, converting the digital signal into a corresponding high frequency signal for each frequency band;
Generating a clock signal for processing to be converted into the high-frequency signal by a local oscillator provided in common in the plurality of frequency bands;
Performing channel sensing for observing the usage status of the plurality of radio channels for each predetermined group of the plurality of radio channels in the plurality of frequency bands;
Generating prediction information indicating a sensing period in which it is predicted that the selected sensing target channels are likely to be in an idle state in common, based on the prediction by statistical analysis analysis according to the observed usage state When,
A sensing target channel is selected from the plurality of radio channels according to the channel sensing result, and carrier sense at the time of transmission is executed for the selected radio channel in the sensing period based on the prediction information. And, in response to detection of an idle state , starting to transmit the high-frequency signal in synchronization with each partial data as a packet for each of the plurality of frequency bands at the same timing. .
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