JP6498634B2 - Fdma通信システム、fdma通信方法、基地局装置および端末局装置 - Google Patents
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図1は、本発明のFDMA通信システムの構成例を示す。
図1において、FDAM通信システムは、1台の基地局10と、複数台(ここでは3台)の端末局20−1〜20−3により構成される。ダウンリンクは基地局10から端末局20への通信、アップリンクは端末局20から基地局10への通信を示す。本システム構成における周波数チャネルは、ダウンリンク制御チャネルとアップリンクチャネルで構成され、アップリンクチャネルは一定の周波数帯域幅ごとに周波数スロット(f1〜f8)を割り当てており、基地局10および端末局20ともに当該周波数スロット位置を把握しているものとする。
図2は、基地局10および端末局20の構成例を示す。
図2において、基地局10は、上り信号受信部11、周波数スロット占有状態検出部12、割当要求信号検出部13、接続端末記憶部14、最大割当可能周波数スロット数算出部15、下り信号送信部16により構成される。端末局20は、下り信号受信部21、周波数スロット占有状態検出部22、ACK信号検出部23、最大割当可能周波数スロット数検出部24、帯域幅増減制御部25、上り信号送信部26により構成される。
図2および図3において、端末局20の上り信号送信部26は、キャリアセンスによってアップリンクチャネルの未使用の周波数スロットfi を検出し(S1)、その周波数スロットfi で上り制御信号(割当要求信号)を基地局10に送信する(S2)。割当要求信号は、同期用プリアンブルと端末番号を有する。なお、アップリンクチャネルの周波数スロットの占有情報が基地局10からダウンリンク制御チャネルで通知される場合には、端末局20はアップリンクチャネルの周波数スロットの占有情報から未使用の周波数スロットfi を検出してもよい。
M=[(s−a)/m]
なお、 [x] はx以下の最大整数とし、aは任意の数であるが、例えばa=1とした場合には少なくとも1つの周波数スロットが空きとなり、少なくとも1つの端末局で割当要求信号の送信が可能となる。
図4は、端末局20−1の通信開始時の処理例(S1,S2)を示す。ここでは、全端末局20−1〜20−3は通信を行っていないものとする。
図5において、基地局10は、周波数スロットf1で割当要求信号を受信すると、ダウンリンク制御チャネルを用いて端末局20−1へのACK信号を送信する。ACK信号には、ACK通知、ACK信号の宛先となる端末番号(1)、周波数スロット番号(f1)、最大割当可能周波数スロット数(M=[(8-1)/1] =7)が付与される。このACK信号は、端末20−1が宛先になっているが、他の端末局20−2,20−3でも最大割当可能周波数スロット数(7)の識別が可能である。
図6において、端末局20−1は、ACK信号を受信すると、周波数スロットf1でデータ信号の送信を開始するとともに、M(=7)>U(=1)であるので、続いてキャリアセンスによって未使用の周波数スロットf3を検出し、その周波数スロットf3で割当要求信号を送信する。以下同様に、周波数スロットf3でデータ信号の送信を開始し、さらに占有周波数スロット数Uが最大割当可能周波数スロット数M(=7)に達するまでS1〜S5の処理を繰り返す。
図7において、端末局20−1の占有周波数スロット数Uが最大割当可能周波数スロット数M(=7)になっても、未使用の周波数スロットが1つ残る。端末局20−2は、キャリアセンスによって未使用の周波数スロットf7を検出し、その周波数スロットf7で割当要求信号を送信する。
図8において、基地局10は、周波数スロットf7で割当要求信号を受信すると、ダウンリンク制御チャネルを用いて端末局20−2へのACK信号を送信する。ACK信号には、ACK通知、ACK信号の宛先となる端末番号(2)、周波数スロット番号(f7)、最大割当可能周波数スロット数(M=[(8-1)/2] =3)が付与される。このACK信号は、端末20−2が宛先になっているが、他の端末局20−1,20−3でも最大割当可能周波数スロット数M(=3)の識別が可能である。
図9において、端末局20−1が周波数スロットf1,f2,f3を占有し、端末局20−2が周波数スロットf4,f6,f7を占有すると、未使用の周波数スロットf5,f8が2つ残ることになる。
図10において、端末局20−1が3つの周波数スロットf1,f2,f3を占有し、端末局20−2が1つの周波数スロットf7を占有しているとき(図9の周波数スロットf4,f6を占有する前)に、端末局20−3がキャリアセンスによって未使用の周波数スロットf5を検出し、その周波数スロットf5で割当要求信号を送信する。
図11において、基地局10は、周波数スロットf5で割当要求信号を受信すると、ダウンリンク制御チャネルを用いて端末局20−3へのACK信号を送信する。ACK信号には、ACK通知、ACK信号の宛先となる端末番号(3)、周波数スロット番号(f5)、最大割当可能周波数スロット数(M=[(8-1)/3] =2)が付与される。このACK信号は、端末20−3が宛先になっているが、他の端末局20−1,20−2でも最大割当可能周波数スロット数M(=2)の識別が可能である。
図12において、端末局20−1が周波数スロットf1,f2を占有し、端末局20−2が周波数スロットf6,f7、端末局20−3が周波数スロットf3,f5を占有すると、未使用の周波数スロットf4,f8が2つ残ることになる。
図13において、基地局10は、周波数スロット占有状態検出部12で監視していた周波数スロットf1,f2で端末局20−1が信号を一定時間送信していないことを確認すると、接続端末記憶部14は周波数スロットf1,f2の占有情報を削除する。ここで、通信中の端末局数mが3から2に減少するために、最大割当可能周波数スロット数算出部15は最大割当可能周波数スロット数(M=[(8-1)/2] =3)を計算しなおし、ダウンリンク制御チャネルを用いてMの変更通知信号を送信する。このMの変更通知信号の最大割当可能周波数スロット数Mは、端末局20−1〜20−3がすべて識別可能である。
図14において、端末局20−2が周波数スロットf4,f6,f7を占有し、端末局20−3が周波数スロットf2,f3,f5を占有すると、未使用の周波数スロットf1,f8が2つ残ることになる。
11 上り信号受信部
12 4波数スロット占有状態検出部
13 割当要求信号検出部
14 接続端末記憶部
15 最大割当可能周波数スロット数算出部
16 下り信号送信部
20 端末局
21 下り信号受信部
22 周波数スロット占有状態検出部
23 ACK信号検出部
24 最大割当可能周波数スロット数検出部
25 帯域幅増減制御部
26 上り信号送信部
Claims (8)
- 1つの基地局と複数の端末局で構成され、各端末局が互いに異なる周波数帯域を占有して通信を行うFDMA通信システムにおいて、
前記端末局は、前記基地局へのアップリンクで使用可能な全周波数帯域から未使用の周波数帯域を検出し、その未使用の周波数帯域で割当要求信号を前記基地局に送信する手段を備え、
前記基地局は、前記割当要求信号を受信した前記未使用の周波数帯域の割当許可と、その時点で通信中の端末局数に応じた最大割当可能周波数帯域を制御チャネルで通知する手段を備え、
前記割当要求信号を送信した端末局は、前記基地局から割当許可された周波数帯域を占有するとともに、前記最大割当可能周波数帯域を超えない範囲で占有する周波数帯域を増減する処理を繰り返す手段を備えた
ことを特徴とするFDMA通信システム。 - 請求項1に記載のFDMA通信システムにおいて、
前記基地局は、配下の端末局から割当要求信号を受信しまたは通信中の端末局が通信停止して前記最大割当可能周波数帯域に変更が生じたことを検出した場合に、前記制御チャネルを用いて配下の全ての端末局に対して前記最大割当可能周波数帯域の変更を通知し、前記端末局は、前記最大割当可能周波数帯域を超えない範囲内で端末局が占有する周波数帯域を増減する処理を行う構成である
ことを特徴とするFDMA通信システム。 - 請求項1または請求項2に記載のFDMA通信システムにおいて、
前記最大割当可能周波数帯域は、前記端末局から前記基地局へのアップリンクで使用可能な全周波数帯域に対して、各端末局が占有しない少なくとも1つの未使用の周波数帯域を設けるように設定され、この未使用の周波数帯域で前記端末局が前記割当要求信号を送信する構成である
ことを特徴とするFDMA通信システム。 - 請求項1に記載のFDMA通信システムにおいて、
前記端末局は、前記最大割当可能周波数帯域の増減によって占有する周波数帯域を増減させるときに、所定の周波数帯域を確保し、当該周波数帯域を用いた通信を維持する構成である
ことを特徴とするFDMA通信システム。 - 1つの基地局と複数の端末局で構成され、各端末局が互いに異なる周波数帯域を占有して通信を行うFDMA通信方法において、
前記端末局は、前記基地局へのアップリンクで使用可能な全周波数帯域から未使用の周波数帯域を検出し、その未使用の周波数帯域で割当要求信号を前記基地局に送信するステップを有し、
前記基地局は、前記割当要求信号を受信した前記未使用の周波数帯域の割当許可と、その時点で通信中の端末局数に応じた最大割当可能周波数帯域を制御チャネルで通知するステップを有し、
前記割当要求信号を送信した端末局は、前記基地局から割当許可された周波数帯域を占有するとともに、前記最大割当可能周波数帯域を超えない範囲で占有する周波数帯域を増減する処理を繰り返すステップを有する
ことを特徴とするFDMA通信方法。 - 請求項5に記載のFDMA通信方法において、
前記最大割当可能周波数帯域は、前記端末局から前記基地局へのアップリンクで使用可能な全周波数帯域に対して、各端末局が占有しない少なくとも1つの未使用の周波数帯域を設けるように設定され、この未使用の周波数帯域で前記端末局が前記割当要求信号を送信する
ことを特徴とするFDMA通信方法。 - 1つの基地局と複数の端末局で構成され、各端末局が互いに異なる周波数帯域を占有して通信を行うFDMA通信システムの基地局装置において、
前記端末局が前記基地局へのアップリンクで使用可能な全周波数帯域から未使用の周波数帯域を検出し、その未使用の周波数帯域で送信した割当要求信号を受信したときに、当該未使用の周波数帯域の割当許可と、その時点で通信中の端末局数に応じた最大割当可能周波数帯域を制御チャネルで通知する手段と、
配下の端末局から割当要求信号を受信しまたは通信中の端末局が通信停止して前記最大割当可能周波数帯域に変更が生じたことを検出した場合に、前記制御チャネルを用いて配下の全ての端末局に対して前記最大割当可能周波数帯域の変更を通知する手段と
を備えたことを特徴とするFDMA通信システムの基地局装置。 - 1つの基地局と複数の端末局で構成され、各端末局が互いに異なる周波数帯域を占有して通信を行うFDMA通信システムの端末局装置において、
前記基地局へのアップリンクで使用可能な全周波数帯域から未使用の周波数帯域を検出し、その未使用の周波数帯域で割当要求信号を前記基地局に送信する手段と、
前記割当要求信号を受信した前記基地局が前記未使用の周波数帯域の割当許可と、その時点で通信中の端末局数に応じた最大割当可能周波数帯域を制御チャネルで通知したときに、割当許可された周波数帯域を占有するとともに、最大割当可能周波数帯域を超えない範囲で占有する周波数帯域を増減する処理を繰り返す手段と
を備えたことを特徴とするFDMA通信システムの端末局装置。
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JP2016123847A JP6498634B2 (ja) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Fdma通信システム、fdma通信方法、基地局装置および端末局装置 |
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