JP6585739B2 - 無線通信システム、無線通信端末および無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、無線通信端末および無線通信方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6585739B2
JP6585739B2 JP2017564309A JP2017564309A JP6585739B2 JP 6585739 B2 JP6585739 B2 JP 6585739B2 JP 2017564309 A JP2017564309 A JP 2017564309A JP 2017564309 A JP2017564309 A JP 2017564309A JP 6585739 B2 JP6585739 B2 JP 6585739B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wireless communication
random access
communication standard
transmission
wireless
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017564309A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017131033A1 (ja
Inventor
笑子 篠原
笑子 篠原
井上　保彦
保彦 井上
岩谷　純一
純一 岩谷
匡人 溝口
匡人 溝口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Publication of JPWO2017131033A1 publication Critical patent/JPWO2017131033A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6585739B2 publication Critical patent/JP6585739B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2621—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using frequency division multiple access [FDMA]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J1/00—Frequency-division multiplex systems
    • H04J1/02—Details
    • H04J1/08—Arrangements for combining channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • H04W74/0841—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure with collision treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/10—Access point devices adapted for operation in multiple networks, e.g. multi-mode access points
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

本発明は、無線通信端末が複数の無線通信規格に対応し、周波数リソースを有効利用して無線通信を行う無線通信システムに関する。また、本発明の無線通信システムにおける無線通信端末および無線通信方法に関する。ここで、周波数リソースは、周波数ブロックを意味する周波数セグメントと読み替えても同様である。
近年、急速な無線デバイスの普及により無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＬＴＥ（Long Term Evolution ）などの無線端末数の増大が目覚ましい。今後も無線端末数やトラヒックは増大するものと予想されている。増大する無線端末数やトラヒックに対応すべく、これまで無線ＬＡＮやＬＴＥなどの高速な無線通信を担う無線通信規格では別々の周波数帯域を利用し、別々のアクセス手順を規定していた。
無線ＬＡＮはIEEE802.11標準規格が広く使われており、免許不要のアンライセンスバンドである 2.4ＧHz帯ではIEEE802.11b/g/n 規格、同じくアンライセンスバンドである５ＧHz帯ではIEEE802.11a/n/ac規格の無線ＬＡＮがある。
また、ライセンスバンドを利用するＬＴＥはさらなる高速化を達成するために、無線ＬＡＮなどが利用しているアンライセンスバンドを活用したＬＡＡ（License-Assisted Access ）やＭｕＬＴＥfireが検討されている。ＬＡＡは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドを利用して通信を行う方法であり、アンライセンスバンドでは多数の無線端末と競合しながら周波数リソースを使用する。ＬＡＡを活用する無線端末は、利用者が限定されているライセンスバンドに加えてアンライセンスバンドでも通信することが可能になり、利用可能な周波数リソースを増大させることができる。さらに、利用可能な周波数リソースが増大すれば、高速化を実現できると期待されている。
しかし、アンライセンスバンドでは、従来の無線ＬＡＮ、Zigbee（登録商標）、Bluetooth （登録商標）などと、新たなＬＡＡやＭｕＬＴＥfireが競合することになる。さらに、アンライセンスバンドでは、同じ周波数帯域を利用する無線端末の台数だけでなく、同じ周波数帯域を利用する無線通信規格の数も増加するため、無線通信規格が異なる複数の無線通信システムが同じ周波数帯域で競合しながら、効率的に限られた周波数リソースを利用することが求められる。
ここで、無線ＬＡＮでは複数台の無線端末で同じ周波数リソースを競合する際にはＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）に基づくランダムアクセス制御を実行する。ランダムアクセス制御ではキャリアセンスの結果、チャネルが送信可能な状態と判定され、さらに例えば規定の待ち時間後に送信を開始する制御である。一方、チャネルが送信可能な状態でないと判断された場合は、送信を開始せずにチャネルが送信可能な状態になるまで待機する。すなわち、以上のランダムアクセス制御では無線端末ごとに時間棲み分けでフレームが送信されている。
ところで、多数の無線端末に対する通信を効率化させるため、無線ＬＡＮの標準規格であるIEEE802.11では周波数分割多元接続方式（ＦＤＭＡ: Frequency Division Multiple Access）を利用し、複数の無線ＬＡＮフレームを同時に送信する方法が検討されている。ＦＤＭＡを用いることで１つの周波数帯域を分割して同時に使うことができるようになり、下りの通信では無線基地局でチャネルが利用可能と判断されれば、複数の無線端末宛にそれぞれ異なるチャネルを割り当ててまとめて送信を開始できる。上りの通信では、無線基地局が複数の無線端末のタイミングを制御する無線ＬＡＮフレームを送信した後、複数の無線端末が無線ＬＡＮフレームを異なる周波数リソースを使って同時に送信開始し、無線基地局は一度に複数の無線端末から無線ＬＡＮフレームを受け取ることができる。そのため、ＣＳＭＡ／ＣＡで１台１台アクセスする方法と比較すると、多くの無線端末との通信が可能になり、より周波数利用効率を高められることが期待されている。
"Specification Framework for TGax, "Robert Stacey et al., doc.:IEEE 802.11-15/0132r9, 22 September 2015 The LAN/MAN Standards Committee, "IEEE Std 802.11TM 2012 IEEE standard for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks Specific requirements Part11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) 3GPP TR 36.889 v13.0.0, "Study on licensed-assisted access to unlicensed spectrum, "2015 "Introduction of LAA (eNB Channel Access Procedure), "3GPP R1-157922, December 2015
前述の通り、無線ＬＡＮシステムのランダムアクセス手順は時間棲み分けによるフレーム送信を実行する。そのため、同じ周波数帯域で競合する無線通信規格および無線端末の数が多いほど、送信待機する時間は長くなる傾向にある。ＬＡＡシステムなどの無線ＬＡＮシステム以外の無線通信規格が多用されるようになると、今後、無線ＬＡＮシステム単独の無線端末数の増加に加えて、ＬＡＡシステムなどの無線ＬＡＮシステム以外の無線通信規格のトラヒックがアンライセンスバンドで使用されることになり、ますます送信待機時間が長くなると考えられる。さらに、アンライセンスバンドでは最大 160ＭHz帯域幅で送信する無線端末も存在するため、送信待機時間の長期化の影響は広帯域で発生することが懸念される。
図２２は、同じ周波数帯域で競合する２つの無線通信規格の関係を示す。
図２２において、同じ周波数帯域で競合する２つの無線通信規格Ａ，Ｂとして、例えば無線ＬＡＮシステムとＬＡＡシステムを想定する。これらの無線通信システムが隣接する無線通信環境では、無線通信規格Ａの無線通信端末ａ１と無線通信規格Ｂの無線通信端末ｂ１が、互いに送信する無線フレームを検出して干渉相手とみてしまう。ここで、無線通信端末ａ１および無線通信端末ｂ１が送信する前にＣＳＭＡ／ＣＡのようなランダムアクセス制御を実施する場合に互いに無線フレームを検出すると、どちらか一方が送信している期間に他方は送信を待機することになる。そのため、干渉相手がいない場合と比較して送信を待機する時間が長くなる。
図２３は、干渉無線通信環境でのシーケンスの一例を示す。
図２３において、無線通信規格Ａは４つのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４を使用し、無線通信規格Ｂは１つのチャネルｃｈ１を使用し、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡに基づく送信制御を行う。すなわち、他局がフレーム送信中であり送信チャネルが送信不可の状態と検出された場合、自局の送信を待機させる必要がある。そのため、無線通信規格Ａは、無線通信規格Ｂの送信期間はチャネルｃｈ１は当然のこと、空いているチャネルｃｈ２，ｃｈ３，ｃｈ４上で送信することができず、周波数利用効率が著しく低下する原因となる。
また、無線通信規格Ａ，Ｂは、例えば無線ＬＡＮシステムの中で無線通信規格が異なる場合、例えばIEEE802.11ac規格とIEEE802.11ax規格に置き換えても同様である。さらに、２つの無線通信規格の各一方の無線通信端末ａ１，ｂ１が１つの筐体に収容され、図２４に示すように、無線通信規格Ａ制御部および無線通信規格Ｂ制御部として１つの無線通信端末である親機を構成する場合も同様である。すなわち、無線通信規格Ａ制御部および無線通信規格Ｂ制御部は、それぞれ無線通信規格が異なるため、図２３に示すように別々の送信機会で送信する必要があり、周波数利用効率が低下する原因となる。
このように同じ周波数帯域を利用する複数の無線通信規格が存在する場合には、送信待機時間が長くなり、周波数利用効率が低下する例となっていた。一方、無線ＬＡＮシステムでは時間棲み分けで送信待機する時間が長くなる場合、使用するチャネルの変更もしくは帯域幅の縮小を行うことができる。フレーム衝突回避のためのチャネルの変更は例えば競合する端末が少ないチャネルを選択して通信する。また、使用しているチャネル帯域幅のうち、一部のサブチャネルのみでフレーム衝突が多発する場合はチャネル帯域幅を小さくし、当該サブチャネルを通信用チャネルに含まない方法が考えられる。
図２５は、無線通信規格Ａにおけるチャネル切替例を示す。
図２５において、無線通信規格Ａは４つのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のチャネル切替が可能であり、無線通信規格Ｂは１つのチャネルｃｈ１を使用する。ただし、無線通信規格Ａが連続したチャネルのみ使用可能な場合や、利用可能なチャネル帯域幅が単位チャネル帯域幅の偶数倍のみである場合、無線通信規格Ｂがチャネルｃｈ１を使用中のときは無線通信規格Ａはチャネルｃｈ３，ｃｈ４を使用し、チャネルｃｈ２が使われないまま残ってしまうことがある。したがって、無線通信規格Ａと無線通信規格Ｂは、互いにチャネル利用で競合することはなくなるが、チャネル切り替えによって使用可能な周波数リソースを最大限利用できない。また、チャネルｃｈ３，ｃｈ４はフレーム送信に利用される時間率が高いが、チャネルｃｈ１を利用している無線通信規格Ｂのトラヒック負荷が小さい場合はチャネルｃｈ１の利用時間率はチャネルｃｈ３，ｃｈ４と比較して大幅に小さくなる。すなわち、使用されているチャネル間でも利用頻度にばらつきが発生し、周波数利用効率が低下する原因となる。
本発明は、無線通信端末が複数の無線通信規格を管理および制御し、各無線通信規格の無線フレームをＦＤＭＡにより同時送信する無線通信システム、無線通信端末および無線通信方法を提供することを目的とする。
第１の発明は、周波数リソースを共用する複数の無線通信規格にそれぞれ対応する複数の無線通信規格制御部を備えた無線通信端末が、各無線通信規格に対応するランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する無線通信システムにおいて、無線通信端末は、複数の無線通信規格制御部に対して、複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順におけるランダムアクセス実施期間を揃える制御を行い、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースの選択および送信開始タイミングを揃える制御を行う同時送信管理部を備え、複数の無線通信規格制御部は、同時送信管理部の制御により複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する構成である。
第２の発明は、周波数リソースを共用する複数の無線通信規格にそれぞれ対応する複数の無線通信規格制御部でランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する無線通信端末において、複数の無線通信規格制御部に対して、複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順におけるランダムアクセス実施期間を揃える制御を行い、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースの選択および送信開始タイミングを揃える制御を行う同時送信管理部を備え、複数の無線通信規格制御部は、同時送信管理部の制御により複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する構成である。
第２の発明の無線通信端末において、同時送信管理部は、複数の無線通信規格が実行するランダムアクセス手順が共通であるときに、それぞれのランダムアクセス実施期間が一致する共通のパラメータを複数の無線通信規格制御部に設定する構成としてもよい。
第２の発明の無線通信端末において、同時送信管理部は、複数の無線通信規格が実行するランダムアクセス手順が異なるときに、それぞれが送信権を獲得できる条件が揃うまでランダムアクセス実施期間を継続するように複数の無線通信規格制御部に設定する構成としてもよい。また、同時送信管理部は、複数の無線通信規格に対応する各々のランダムアクセス実施期間を、無線通信規格に応じて最長または規定のランダムアクセス実施期間に揃える制御を行う構成としてもよい。
第２の発明の無線通信端末において、同時送信管理部は、複数の無線通信規格が実行するランダムアクセス手順のうち、ランダムアクセス実施期間が最長となるランダムアクセス手順を選択して複数の無線通信規格制御部に設定する構成としてもよい。
第２の発明の無線通信端末において、複数の無線通信規格制御部は、複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、送信権を獲得した無線通信規格が１つの場合に、当該無線通信規格のみに切り替えて無線フレームを送信する処理を行う構成としてもよい。
第２の発明の無線通信端末において、複数の無線通信規格制御部は、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する前に、所定の無線通信規格の制御用シーケンスで他の無線通信端末が送信を禁止する期間および同時送信に用いる周波数リソースの情報を通知する処理を行う構成としてもよい。また、所定の無線通信規格の制御用シーケンスの後に、所定の無線通信規格以外の無線通信規格制御部は、その無線通信規格に対応するランダムアクセス手順を実行し、送信権を獲得した周波数リソースで無線フレームを送信する処理を行う構成としてもよい。
第３の発明は、周波数リソースを共用する複数の無線通信規格にそれぞれ対応する複数の無線通信規格制御部でランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する無線通信方法において、複数の無線通信規格制御部に対して、同時送信管理部が複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順におけるランダムアクセス実施期間を揃える制御を行い、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースの選択および送信開始タイミングを揃える制御を行うステップを有し、複数の無線通信規格制御部は、同時送信管理部の制御により複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する。
本発明は、周波数リソースを共用する複数の無線通信規格の通信が混在する環境下において、各無線通信規格に対応するランダムアクセス手順を実行して送信権を獲得した周波数リソースで、複数の無線通信規格の無線フレームをＦＤＭＡにより同時送信することにより、無線通信規格ごとに時間棲み分けを行う場合と比較して、無線通信規格ごとに周波数リソースを最大限活用できるため、周波数利用効率を向上させることができる。
また、周波数リソースの切り替えとは異なり、常に全周波数リソースを使用可能な状態にあるため、一部の無線通信規格のトラヒック負荷が小さい場合に、他の無線通信規格が全周波数リソースを利用して高いデータレートで送信可能となる。
また、従来手法では自律的にアクセス制御していた無線通信規格の通信に対して、複数の無線通信規格を同一のアクセス制御の下で動作させるため、複数の無線通信規格で周波数リソースの利用を集中制御することが可能になり、周波数リソースの配分最適化につなげることができる。さらに、異なる複数の無線通信規格を１つの無線通信端末で扱うことができるため、設備コストの低下や省電力化が可能となる。
本発明の無線通信システムの構成例を示す図である。 本発明の無線通信端末の構成例１を示す図である。 本発明の無線通信端末の構成例２を示す図である。 本発明の無線通信端末の構成例３を示す図である。 本発明の無線通信端末の構成例４を示す図である。 本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例１を示す図である。 本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例２を示す図である。 本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例３を示す図である。 本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例４を示す図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例１を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例２を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例３を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例４を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例１を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例２を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例３を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例４を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例５を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例６を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例７を説明する図である。 無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例８を説明する図である。 同じ周波数帯域で競合する２つの無線通信規格の関係を示す図である。 干渉無線通信環境でのシーケンスの一例を示す図である。 無線通信規格Ａ，Ｂに対応する無線通信端末の構成例を示す図である。 無線通信規格Ａにおけるチャネル切替例を示す図である。
図１は、本発明の無線通信システムの構成例を示す。
図１において、本発明の無線通信システムは、無線通信規格Ａ，Ｂに対応する無線通信端末１００と、無線通信端末１００と通信する無線通信規格Ａの無線通信端末２００Ａと、無線通信端末１００と通信する無線通信規格Ｂの無線通信端末２００Ｂにより構成される。無線通信端末１００は、主要な構成として、無線通信規格Ａの通信制御を行う無線通信規格Ａ制御部１１０Ａと、無線通信規格Ｂの通信制御を行う無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂと、各無線通信規格Ａ／Ｂ制御部を介してランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格Ａ，ＢにおいてＦＤＭＡによる同時送信制御を行う同時送信管理部１２０とを備える。
ここで、無線通信規格Ａ，Ｂは、同じアンライセンスバンドを使用する例えば無線ＬＡＮシステムとＬＡＡシステムに対応するケースと、アンライセンスバンドを使用する１つの無線通信規格の中で、例えば無線ＬＡＮシステムにおけるIEEE802.11ac規格とIEEE802.11ax規格などに対応するケースを想定する。以下、ランダムアクセス手順がほぼ共通である前者のケースを例に説明するが、後者のケースではランダムアクセス手順が共通であるので同時送信制御がより簡単である。
無線通信規格Ａではプライマリチャネルを含む例えばチャネルｃｈ１〜ｃｈ４のいずれかまたは全部を用い、無線通信規格Ｂでは例えばチャネルｃｈ１のみを用い、同時送信管理部１２０の制御によりそれぞれ共通のまたは個別のランダムアクセス手順を実行し、ＦＤＭＡによる同時送信を行う。ここで、無線通信規格Ａ，Ｂが同一の規定に基づくランダムアクセス手順を用いる場合には、送信権を獲得するために必要なパラメータを共有するものとする。また、同時送信管理部１２０では、無線通信規格Ａ，Ｂで並列に同時送信しても互いの干渉量を最小限に抑えるために、無線通信規格Ａ，Ｂで送信する信号の周波数および送信開始タイミングを合わせる制御を行っている。なお、無線通信規格Ａ，Ｂで送信する無線フレームの送信開始タイミングを合わせる制御では、一方の無線通信規格で再度ランダムアクセス手順の実行後に送信する場合も含まれる。以下に無線通信端末の構成例を具体的に示す。
図２は、本発明の無線通信端末の構成例１を示す。
図２において、無線通信端末１００は、図１に示す基本構成の無線通信規格Ａ制御部１１０Ａ、無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂ、同時送信管理部１２０に加えて、各無線通信規格Ａ，Ｂに対応する送信／受信パケット管理部１３０Ａ，１３０Ｂ、複数のアンテナに接続するダイプレクサおよびスイッチ１４０により構成される。
送信／受信パケット管理部１３０Ａ，１３０Ｂは、外部ネットワーク３００と無線通信規格Ａ制御部１１０Ａおよび無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂとの間でパケットの送受信処理およびスケジューリングを行い、同時送信管理部１２０を介してパケットの有無やサイズなどのメタデータを交換する。各無線通信規格Ａ，Ｂの送信パケットは、無線通信規格Ａ制御部１１０Ａおよび無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂでランダムアクセス制御を行って送信権を獲得したときに、ダイプレクサおよびスイッチ１４０を介してアンテナから無線フレームとして送信される。
同時送信管理部１２０は、周波数共用同時送信制御部１２１、タイミング制御部１２２、周波数制御部１２３により構成され、無線通信規格Ａ制御部１１０Ａおよび無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂのランダムアクセス手順を制御し、ＦＤＭＡによる同時送信を制御する。タイミング制御部１２２は、クロック同期や送信開始タイミングを一致させるための制御を行う。周波数制御部１２３は、ＦＤＭＡで送信する場合に各無線通信規格Ａ，Ｂの信号でサブチャネル間干渉などが発生しないように周波数同期のための制御を行う。周波数共用同時送信制御部１２１は、ＦＤＭＡを実施する場合のランダムアクセス制御や周波数リソースのスケジューリングの制御を行う。なお、各制御部はハードウェアで構成されるだけではなくソフトウェアで構成されてもよく、図２では各制御部の役割に応じて各制御の論理的な関係を示している。なお、破線は制御情報を伝えるパスであり、実線はデータを伝えるパスである。
図３は、本発明の無線通信端末の構成例２を示す。
図３において、構成例２の無線通信端末は、構成例１の送信／受信パケット管理部１３０Ａ，１３０Ｂを共通化し、同時送信管理部１２０に収容した構成である。その他の構成は構成例１と同様である。
図４は、本発明の無線通信端末の構成例３を示す。
図４において、構成例１の無線通信規格Ａ，Ｂは、同じアンライセンスバンドを使用する例えば無線ＬＡＮシステムとＬＡＡシステムを想定しているが、無線通信規格Ｂではアンライセンスバンドと別帯域のライセンスバンドも併用することを想定する。構成例３の無線通信端末１００は、構成例１の無線通信端末１００の構成に加えて、ライセンスバンドを使用する無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂ’と、ダイプレクサおよびスイッチ１４０’を備える。送信／受信パケット管理部１３０Ｂには、送受信するチャネルに応じて無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂ，１１０Ｂ’が接続される。
図５は、本発明の無線通信端末の構成例４を示す。
図５において、構成例４の無線通信端末は、構成例３の送信／受信パケット管理部１３０Ａ，１３０Ｂを共通化し、同時送信管理部１２０に収容した構成である。その他の構成は構成例３と同様である。
本発明の無線通信端末１００は、以上示した図２の構成例１〜図５の構成例４に示す構成により、無線通信規格Ａ制御部１１０Ａおよび無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂが同時送信管理部１２０の制御によりランダムアクセス手順を実行して送信権を獲得し、同時送信に用いる各チャネルの周波数および送信開始タイミングを制御し、無線通信規格Ａおよび無線通信規格Ｂの各無線フレームをＦＤＭＡにより同時送信する。
以下、ＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例１〜４を説明し、次に無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例１〜４を説明し、次に無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例１〜８について説明する。
（ＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例１）
図６は、本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例１を示す。
図６において、無線通信端末１００は、無線通信規格Ａのランダムアクセス手順および無線通信規格Ｂのランダムアクセス手順を実施し、無線通信規格Ａで用いるチャネルｃｈ１〜ｃｈ４と、無線通信規格Ｂで用いるチャネルｃｈ１で、それぞれ所定のランダムアクセス実施期間のキャリアセンスを行う。ランダムアクセス実施期間が終わって各チャネルがアイドルとなって送信権を獲得できた場合には、無線通信規格Ａの無線フレームはチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、無線通信規格Ｂの無線フレームはチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡにより同時送信する。無線通信端末１００の同時送信管理部１２０は、各無線通信規格で送信する信号の周波数および送信開始タイミングを合わせる制御を実施するため、並列に同時送信しても互いの干渉量を最小限に抑えることができる。
（ＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例２）
図７は、本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例２を示す。
図７において、無線通信端末１００は、無線通信規格Ａのランダムアクセス手順および無線通信規格Ｂのランダムアクセス手順を実施し、無線通信規格Ａの無線フレームはチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、無線通信規格Ｂの無線フレームはチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡにより同時送信する。
ここで、無線通信規格Ａのフレーム時間長が無線通信規格Ｂのフレーム時間長よりも短い場合、フレーム時間長を揃える調整を行う。フレーム時間長の調整は、パディングやフレームエクステンションやフラグメンテーションおよび伝送レート変更によって実施できる。パディングは、ビット列を付加することによってフレーム時間長を調整する。フレームエクステンションは、フレーム完了後に同等の送信電力レベルを維持して信号を送信し続けることでフレーム時間長を調整する。フラグメンテーションは、通常のフレームのブロック単位よりも小さくフレームを分断することを指す。分断されたフレーム部分をフレーム時間長を延長したいフレームに対して付加することでフレーム時間長を調整する。
また、無線通信規格ＢがＬＡＡシステムであった場合、ＬＴＥフレームのシンボル長や送信スロット時間長、サブフレーム時間長やフレーム時間長は規定であり、かつ制御フレームなどを交換するライセンスバンドから情報を得ることができる。無線通信端末１００は、この情報を活用してＬＡＡシステムの無線フレームが送信完了する時間を予め把握し、無線通信規格Ａである無線ＬＡＮシステムのフレーム時間長を揃えることができる。
なお、一方の無線通信規格のフレーム時間長が他方の無線通信規格のフレーム時間長よりも短い場合、フレーム時間長を揃えなくてもよい。無線通信規格Ａ，Ｂが各々通信しているチャネル上で他端末がフレーム送信してもチャネル間干渉が生じにくく、フレーム時間長が短い方の無線通信規格で自端末宛の無線フレームが発生しない場合、フレーム時間長を揃えず、早くフレーム送信が完了したチャネルに対してはすぐにチャネル利用を停止して同一エリア内に存在する他の無線通信端末がチャネルを利用できる状態にしてもよい。
（ＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例３）
図８は、本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例３を示す。
図８において、無線通信端末１００は、無線通信規格Ａ，Ｂで同時送信を行う前に、制御用フレーム単体および制御用フレームの交換を含む制御用シーケンスにより、周辺の無線端末に対してＮＡＶ：送信禁止期間を設定する。制御用フレームは、少なくとも無線通信規格Ａまたは無線通信規格Ｂの通信を実施する端末がフレーム内容を認識可能なフレームを使用する。制御用フレームを予め送信しておくことで、制御用フレームの内容を認識可能な端末に対して適切なＮＡＶ設定が行うことができ、フレーム送信中の割り込みを防ぐことができる。また、制御フレームを利用して、無線通信規格Ａまたは無線通信規格Ｂの送受間の無線通信端末でデータ送信に利用する周波数リソース情報を予め交換することができる。
例えば、無線通信規格Ａが無線ＬＡＮシステム、無線通信規格ＢがＬＡＡシステムとし、制御用フレームを無線ＬＡＮフレームの制御フレームとする。この場合、制御フレームを予め送信してＮＡＶを設定しておかないと、周辺の無線ＬＡＮ端末は無線ＬＡＮ信号のキャリアセンスレベルよりも20ｄＢ高い値で、チャネルｃｈ１のＬＡＡフレームのキャリアセンスを実行する。そのため、チャネルｃｈ２〜ｃｈ４とチャネルｃｈ１で送信電力密度が同一であったとしてもキャリアセンス結果が異なり、チャネルｃｈ１でＬＡＡフレームの送信期間中に周辺の無線ＬＡＮ端末が送信を開始してしまう可能性がある。周辺の無線ＬＡＮ端末が送信を開始するとＬＡＡフレームの伝送品質が低下し、スループット低下に繋がる恐れがある。
（ＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例４）
図９は、本発明におけるＦＤＭＡによる同時送信方法の実施例４を示す。
図９において、無線通信端末１００は、実施例３と同様に無線通信規格Ａ，Ｂで同時送信を行う前に制御用フレームを送信し、周辺の無線端末に対してＮＡＶ：送信禁止期間を設定する。さらに、無線通信端末１００は、無線通信規格Ｂの送信を開始するまでに無線通信規格Ｂに基づいて再度ランダムアクセス手順を実行する。ランダムアクセス手順が無線通信規格Ａおよび無線通信規格Ｂで独立している場合、実施例３の方法によって事前にＮＡＶ設定を行い、競合する無線通信端末の数を抑えた上で送信権を獲得するため、無線通信規格Ｂの送信権獲得率が向上する効果が期待できる。すなわち、予め制御用フレームで周辺の無線端末に対してＮＡＶが設定されているため、無線通信規格Ｂのランダムアクセス実施期間で競合する周辺の無線端末数が減少し、送信権を得やすくなる。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例１）
図１０は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例１を示す。
図１０において、無線通信規格Ａ，Ｂが同一の規定に基づくランダムアクセス手順を用いて同時送信を行う場合は、同時送信管理部１２０が無線通信規格Ａ制御部１１０Ａと無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂに対して、ランダムアクセスで送信権を獲得するために必要な共通のパラメータを設定して同一の制御を実施する。例えば、ＬＡＡシステムは、キャリアセンスに必要とするランダムアクセス実施期間を一定時間＋ランダム時間で算出しており、この一定時間とランダム時間の設定範囲はフレーム送信の優先度で異なってくる。ＬＡＡシステムで設定される一定時間とランダム時間は次のように算出される。
ランダムアクセス実施期間＝一定時間(defer duration)＋ランダム時間（random backoff）
一定時間＝Ｔf ＋ｍp ＊Ｔs
ランダム時間＝ＣＷp ＊Ｔs
ここで、Ｔf は16μsec 、Ｔs は９μsec であり、上記の算出式や固定パラメータは無線ＬＡＮシステムのIEEE802.11a/n/ac/ax などと等しい。また、ＬＡＡシステムのｍp 、ＣＷp の設定値および設定範囲は、無線ＬＡＮシステムのＡＩＦＳＮ（Arbitration Inter Frame Space Number）やＣＷ範囲と非常に似た設定値となっている。したがって、無線通信端末１００では、無線ＬＡＮシステムとＬＡＡシステムが同じランダムアクセス手順であると判断して、同一のパラメータを共有して同時送信制御を行うことができる。
ここでは、無線通信規格Ａは無線ＬＡＮシステム、無線通信規格ＢはＬＡＡシステムとする。無線通信端末１００の同時送信管理部１２０は、無線ＬＡＮシステムのＡＩＦＳＮとＬＡＡシステムのｍp が異なる値であったり、ＣＷサイズが異なる場合は、いずれか大きい方の値を選択する。無線通信規格Ａ制御部１１０Ａおよび無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂは、選択された値に基づき、共通のランダムアクセス実施期間を算出してキャリアセンスを実行する。
無線ＬＡＮシステムは、プライマリチャネルｃｈ４を含む送信しうる全てのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４でキャリアセンスを実行し、ＬＡＡシステムは送信可能なチャネルｃｈ１のみで実行する。本例ではＬＡＡシステムはマルチチャネル通信を行わないものとする。各々のキャリアセンスの結果、ランダムアクセス実施期間満了後にチャネルがアイドル判定ならば、無線ＬＡＮシステムはチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、ＬＡＡシステムはチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡにて同時送信を開始する。
また、無線通信規格Ａ，Ｂが無線ＬＡＮシステムの例えばIEEE802.11ac規格とIEEE802.11ax規格であり、無線通信規格Ａ，Ｂで共通のプライマリチャネルが例えばチャネルｃｈ１に設定される場合でも、同様のランダムアクセス手順で対応することができる。例えば、無線通信規格Ａではセカンダリチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、無線通信規格Ｂではプライマリチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡにより同時送信を開始する。このような無線通信規格ごとのチャネル設定は、受信側の無線通信端末に対してシグナリング処理により通知することができる。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例２）
図１１は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例２を示す。
図１１において、無線通信端末１００の無線通信規格Ａ制御部１１０Ａおよび無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂは、それぞれの規格に基づくランダムアクセス手順による送信権獲得を試みて、双方ともに送信権を獲得できる条件が成立した場合に初めて同時送信のための送信権を獲得したとみなす。
ここでは、無線通信規格Ａは無線ＬＡＮシステム、無線通信規格ＢはＬＡＡシステムとする。無線ＬＡＮシステムとＬＡＡシステムが同じタイミングでキャリアセンスを開始する。無線ＬＡＮシステムは、例えばプライマリチャネルｃｈ４を含む送信しうる全てのチャネルｃｈ１〜ｃｈ４でキャリアセンスを実行し、ＬＡＡシステムは送信可能なチャネルｃｈ１のみで実行する。本例では、ＬＡＡシステムの方が無線ＬＡＮシステムよりも早くランダムアクセス実施期間を満了する。ただし、ＬＡＡシステムは、無線ＬＡＮシステムと同時送信を行うためにランダムアクセス実施期間後ただちには無線フレームを送信しない。無線通信規格Ｂ制御部１１０Ｂは、周波数共用同時送信制御部１２１から制御情報を得て、無線ＬＡＮシステムでのランダムアクセス実施期間が満了するまでは引き続きキャリアセンスを実行する。そして、無線ＬＡＮシステムのランダムアクセス実施期間の満了後に、チャネルがアイドルと判定されれば、無線ＬＡＮシステムはチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、ＬＡＡシステムはチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡによる同時送信を開始する。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例３）
図１２は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例３を示す。
ここでは、無線通信規格Ａは無線ＬＡＮシステム、無線通信規格ＢはＬＡＡシステムとし、ＬＡＡシステムがチャネルｃｈ１上でバースト通信を行っているものとする。
バースト通信では、非特許文献４にあるように一度無線フレームを送信したのち、連続して無線フレームを送信する場合、キャリアセンスは34μsec 以上の時間を空ける規定である。そのため、無線ＬＡＮシステムは、少なくとも34μsec となるランダムアクセス実施期間を設定してキャリアセンスを実施する。一方、ＬＡＡシステムは、ランダムアクセス実施期間を計算せず、無線ＬＡＮシステムのランダムアクセス実施時間が34μsec 以上の場合に同じ時間だけキャリアセンスを実施するものとする。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例４）
図１３は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例４を示す。
ここでは、無線通信規格Ａ，Ｂは、無線ＬＡＮシステムとＬＡＡシステムでもよいし、無線ＬＡＮシステムの異なる無線通信規格であってもよい。無線通信端末１００は、いずれか一方の無線通信規格に基づくランダムアクセス手順を実行する。ただし、キャリアセンスを行う際は他方の無線通信規格も含めて利用予定の全チャネルをキャリアセンスする。
例えば、無線ＬＡＮシステムがチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を使用し、ＬＡＡシステムがチャネルｃｈ１を使用するとき、無線ＬＡＮシステムとＬＡＡシステムのうちキャリアセンスが同等もしくは常に長くなる無線通信規格のキャリアセンスのみをチャネルｃｈ１〜ｃｈ４で実施する。本例では、無線ＬＡＮシステムのみが全チャネルでキャリアセンスを実施する。そして、無線ＬＡＮシステムのランダムアクセス実施期間の満了後に、チャネルがアイドルと判定されれば、無線ＬＡＮシステムはチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、ＬＡＡシステムはチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡによる同時送信を開始する。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例１）
図１４は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例１を示す。
図１４において、無線通信規格Ａ，Ｂの各キャリアセンスレベルで、ともにチャネルｃｈ１がビジーであると判定された場合、無線通信規格Ａでアイドル状態と判定されたチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用いてＦＤＭＡによる送信を行う。すなわち、例えばチャネルｃｈ１がプライマリチャネルである場合、セカンダリチャネルのみで送信することになる。このような無線通信規格Ａのチャネル設定は、受信側の無線通信端末に対してシグナリング処理により通知することができる。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例２）
図１５は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例２を示す。
図１５において、無線通信規格Ａのキャリアセンスでチャネルｃｈ２がビジーであると判定された場合、無線通信規格Ａでアイドル状態と判定されたチャネルｃｈ３〜ｃｈ４と、無線通信規格Ｂでアイドル状態と判定されたチャネルｃｈ１を用いてＦＤＭＡによる同時送信を行う。すなわち、ＦＤＭＡによる同時送信では不連続なチャネル間での送信を可能とする。このような無線通信規格Ａ，Ｂのチャネル設定は、受信側の無線通信端末に対してシグナリング処理により通知することができる。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例３）
図１６は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例３を示す。
図１６において、全チャネルのキャリアセンスを実施している無線通信規格Ａではチャネルｃｈ１がビジーと判定され、チャネルｃｈ１のキャリアセンスを実施している無線通信規格Ｂではアイドルと判定された場合、無線通信規格Ａはチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、無線通信規格Ｂはチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡによる同時送信を開始する。このような無線通信規格Ａ，Ｂのチャネル設定は、受信側の無線通信端末に対してシグナリング処理により通知することができる。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順例における同時送信処理例４）
図１７は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例４を示す。
図１７において、全チャネルのキャリアセンスを実施している無線通信規格Ａでは全チャネルでアイドルと判定され、チャネルｃｈ１のキャリアセンスを実施している無線通信規格Ｂではビジーと判定された場合、無線通信規格Ａはチャネルｃｈ１〜ｃｈ４を用いてＦＤＭＡによる送信を開始する。このような無線通信規格Ａのチャネル設定は、受信側の無線通信端末に対してシグナリング処理により通知することができる。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例５）
以下に示す同時送信処理例５〜７では、無線通信規格Ａは全チャネルでキャリアセンスを行う無線ＬＡＮシステムでプライマリチャネルをｃｈ４とし、無線通信規格Ｂはチャネルｃｈ１のみを使用するものとする。
図１８は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例５を示す。
図１８において、無線通信規格Ａの無線ＬＡＮシステムにおいて送信権を獲得するには、プライマリチャネルｃｈ４がランダムアクセス実施期間である
一定時間ＤＩＦＳ＋ランダムBackoff
でアイドルである必要があるが、セカンダリチャネルｃｈ１〜ｃｈ３は送信開始予定からＰＩＦＳ時間前がアイドルであればよい。ここでは、チャネルｃｈ２〜ｃｈ４がランダムアクセス実施期間中アイドルであり、チャネルｃｈ１がキャリアセンス開始時にビジーであるが、送信開始予定からＰＩＦＳ時間前がアイドルになっている。
一方、無線通信規格Ｂにおいて送信権を獲得するには、チャネルｃｈ１がランダムアクセス実施期間でアイドルである必要がある。チャネルｃｈ１は、無線通信規格Ｂのキャリアセンスレベルでビジーからアイドルになるが、送信開始予定までの時間ｔが無線通信規格Ｂのランダムアクセス実施期間より短い。
以上により、無線通信端末１００は、無線通信規格Ｂで送信権が獲得できないため、無線通信規格Ａの無線ＬＡＮシステムでチャネルｃｈ１〜ｃｈ４を用いた同時送信を開始する。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例６）
図１９は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例６を示す。
図１９において、チャネルｃｈ２〜ｃｈ４は、無線通信規格Ａのランダムアクセス実施期間中アイドルである。チャネルｃｈ１は、キャリアセンス開始時にビジーであり、その後にアイドルになるが、送信開始予定前のアイドルである時間ｔがＰＩＦＳ時間に満たない。したがって、無線通信端末１００は、無線通信規格Ａの無線ＬＡＮシステムでチャネルｃｈ１を使用できず、チャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用いた送信を開始する。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例７）
図２０は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例７を示す。
図２０において、チャネルｃｈ２〜ｃｈ４は、無線通信規格Ａのランダムアクセス実施期間中アイドルである。チャネルｃｈ１は、キャリアセンス開始時にビジーであるが、送信開始予定からＰＩＦＳ時間前がアイドルになっている。また、チャネルｃｈ１は、無線通信規格Ｂのキャリアセンスレベルでビジーからアイドルになるが、送信開始予定までの時間ｔが無線通信規格Ｂのランダムアクセス実施期間より長い。したがって、無線通信端末１００は、無線通信規格Ａの無線ＬＡＮシステムでチャネルｃｈ２〜ｃｈ４を用い、無線通信規格Ｂでチャネルｃｈ１を用い、ＦＤＭＡによる同時送信を開始する。
（無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例８）
図２１は、無線通信規格Ａ，Ｂのランダムアクセス手順における同時送信処理例８を示す。
ここでは、無線通信規格ＢがＬＡＡシステムであり、データ送信開始できるタイミングが制御フレームなどを交換するライセンスバンドのタイミングによって決定されている場合の例を示す。この場合、ＬＡＡシステムは送信開始タイミングまでにランダムアクセスを実施して送信権を獲得できたとしても、送信開始タイミングまではデータ転送を行わない予約信号のみが送信される。そのため、予約信号長分だけ周波数利用効率も低下してしまう。特に、無線通信規格Ａのフレーム時間長がアクセス権取得後の無線通信規格Ｂの送信開始タイミングまでに完了してしまう場合、ここに示すように同時送信を行わずに全チャネルを無線通信規格Ａのみで送信する。本手順によって周波数占有時間を小さくでき、予約信号により周波数利用効率を低下させないようにできる。
１００ 無線通信端末
１１０Ａ 無線通信規格Ａ制御部
１１０Ｂ 無線通信規格Ｂ制御部
１２０ 同時送信管理部
１２１ 周波数共用同時送信制御部
１２２ タイミング制御部
１２３ 周波数制御部
１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ 送信／受信パケット管理部
１４０ ダイプレクサおよびスイッチ
２００Ａ 無線通信端末（無線通信規格Ａ）
２００Ｂ 無線通信端末（無線通信規格Ｂ）
３００ 外部ネットワーク

Claims (10)

  1. 周波数リソースを共用する複数の無線通信規格にそれぞれ対応する複数の無線通信規格制御部を備えた無線通信端末が、各無線通信規格に対応するランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する無線通信システムにおいて、
    前記無線通信端末は、前記複数の無線通信規格制御部に対して、前記複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順におけるランダムアクセス実施期間を揃える制御を行い、前記無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースの選択および送信開始タイミングを揃える制御を行う同時送信管理部を備え、
    前記複数の無線通信規格制御部は、前記同時送信管理部の制御により前記複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、前記無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する構成である
    ことを特徴とする無線通信システム。
  2. 周波数リソースを共用する複数の無線通信規格にそれぞれ対応する複数の無線通信規格制御部でランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する無線通信端末において、
    前記複数の無線通信規格制御部に対して、前記複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順におけるランダムアクセス実施期間を揃える制御を行い、前記無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースの選択および送信開始タイミングを揃える制御を行う同時送信管理部を備え、
    前記複数の無線通信規格制御部は、前記同時送信管理部の制御により前記複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、前記無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  3. 請求項２に記載の無線通信端末において、
    前記同時送信管理部は、前記複数の無線通信規格が実行するランダムアクセス手順が共通であるときに、それぞれのランダムアクセス実施期間が一致する共通のパラメータを前記複数の無線通信規格制御部に設定する構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  4. 請求項２に記載の無線通信端末において、
    前記同時送信管理部は、前記複数の無線通信規格が実行するランダムアクセス手順が異なるときに、それぞれが送信権を獲得できる条件が揃うまでランダムアクセス実施期間を継続するように前記複数の無線通信規格制御部に設定する構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  5. 請求項４に記載の無線通信端末において、
    前記同時送信管理部は、前記複数の無線通信規格に対応する各々のランダムアクセス実施期間を、無線通信規格に応じて最長または規定のランダムアクセス実施期間に揃える制御を行う構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  6. 請求項２に記載の無線通信端末において、
    前記同時送信管理部は、前記複数の無線通信規格が実行するランダムアクセス手順のうち、前記ランダムアクセス実施期間が最長となるランダムアクセス手順を選択して前記複数の無線通信規格制御部に設定する構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  7. 請求項２に記載の無線通信端末において、
    前記複数の無線通信規格制御部は、前記複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、送信権を獲得した無線通信規格が１つの場合に、当該無線通信規格のみに切り替えて無線フレームを送信する処理を行う構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  8. 請求項２に記載の無線通信端末において、
    前記複数の無線通信規格制御部は、前記無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する前に、所定の無線通信規格の制御用シーケンスで他の無線通信端末が送信を禁止する期間および同時送信に用いる周波数リソースの情報を通知する処理を行う構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  9. 請求項８に記載の無線通信端末において、
    前記所定の無線通信規格の制御用シーケンスの後に、前記所定の無線通信規格以外の無線通信規格制御部は、その無線通信規格に対応するランダムアクセス手順を実行し、送信権を獲得した周波数リソースで無線フレームを送信する処理を行う構成である
    ことを特徴とする無線通信端末。
  10. 周波数リソースを共用する複数の無線通信規格にそれぞれ対応する複数の無線通信規格制御部でランダムアクセス手順を実行し、無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する無線通信方法において、
    前記複数の無線通信規格制御部に対して、同時送信管理部が前記複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順におけるランダムアクセス実施期間を揃える制御を行い、前記無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースの選択および送信開始タイミングを揃える制御を行うステップを有し、
    前記複数の無線通信規格制御部は、前記同時送信管理部の制御により前記複数の無線通信規格にそれぞれ対応するランダムアクセス手順を実行し、前記無線通信規格ごとに送信権を獲得した周波数リソースで、かつ互いに異なる周波数リソースで無線フレームを送信する
    ことを特徴とする無線通信方法。
JP2017564309A 2016-01-29 2017-01-25 無線通信システム、無線通信端末および無線通信方法 Active JP6585739B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016015834 2016-01-29
JP2016015834 2016-01-29
PCT/JP2017/002547 WO2017131033A1 (ja) 2016-01-29 2017-01-25 無線通信システム、無線通信端末および無線通信方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017131033A1 JPWO2017131033A1 (ja) 2018-11-08
JP6585739B2 true JP6585739B2 (ja) 2019-10-02

Family

ID=59398087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017564309A Active JP6585739B2 (ja) 2016-01-29 2017-01-25 無線通信システム、無線通信端末および無線通信方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10798225B2 (ja)
EP (1) EP3410750B1 (ja)
JP (1) JP6585739B2 (ja)
KR (1) KR102089662B1 (ja)
CN (1) CN108605370B (ja)
WO (1) WO2017131033A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110061802A (zh) * 2018-01-17 2019-07-26 中兴通讯股份有限公司 多用户数据传输控制方法、装置及数据传输设备
CN109525294A (zh) * 2018-10-08 2019-03-26 三星（中国）半导体有限公司 一种数据传输方法、装置及设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8964634B2 (en) 2009-02-06 2015-02-24 Sony Corporation Wireless home mesh network bridging adaptor
US9924512B1 (en) * 2009-03-24 2018-03-20 Marvell International Ltd. OFDMA with block tone assignment for WLAN
MX2012009337A (es) 2010-02-12 2012-11-29 Fujitsu Ltd Aparato de comunicacion por radio, sistema de comunicacion por radio y metodo de comunicacion por radio.
US9240846B2 (en) * 2011-11-04 2016-01-19 Blackberry Limited Random access channel procedures for in-device coexistence interference avoidance
EP2863700B1 (en) * 2012-07-19 2019-03-13 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Wireless communication system, method, and wireless access point therefor
US10314077B2 (en) 2013-05-20 2019-06-04 Qualcomm Incorporated Gating scheme for wireless communication over unlicensed spectrum
WO2014189436A2 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and apparatus for handling connections to multiple radio access technologies
US9900923B2 (en) * 2013-11-01 2018-02-20 Qualcomm Incorporated Techniques for using carrier aggregation in dual connectivity wireless communications
US9936502B2 (en) * 2013-12-18 2018-04-03 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for OFDMA resource management in WLAN
EP4102762B1 (en) * 2015-01-09 2023-12-20 InterDigital Patent Holdings, Inc. Bss-color enhanced transmission in wlans (bss-cet)
US20160234834A1 (en) * 2015-02-09 2016-08-11 Huawei Technologies Co., Ltd. System and Method for Transmitting Data in a Wireless LAN Multi-User Transmission Opportunity
US10104676B2 (en) * 2015-05-04 2018-10-16 Mediatek Inc. Gaining an mu-TXOP for transmitting packet using OFDMA
EP3294036B1 (en) * 2015-05-27 2020-09-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Channel access method and device
US11350448B2 (en) * 2015-06-16 2022-05-31 Qualcomm Incorporated Transmission opportunity contention for multiple user operation
US10135651B2 (en) * 2015-06-24 2018-11-20 Newracom, Inc. Enhanced clear channel assessment
CN106888505B (zh) * 2015-12-15 2021-02-12 华为技术有限公司 数据传输的方法和站点
CN105554891B (zh) * 2015-12-28 2019-01-18 珠海市魅族科技有限公司 无线局域网的通信方法及通信装置和站点

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180099792A (ko) 2018-09-05
US20190045035A1 (en) 2019-02-07
CN108605370A (zh) 2018-09-28
US10798225B2 (en) 2020-10-06
EP3410750B1 (en) 2020-11-25
CN108605370B (zh) 2022-03-22
KR102089662B1 (ko) 2020-03-16
EP3410750A4 (en) 2019-09-25
EP3410750A1 (en) 2018-12-05
JPWO2017131033A1 (ja) 2018-11-08
WO2017131033A1 (ja) 2017-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11818763B2 (en) Wireless communication terminal for multi-user uplink transmission, and wireless communication method
JP7389200B2 (ja) アクセス方法及び装置
EP3395117B1 (en) Listen before talk channel access procedure for uplink laa
US20170339680A1 (en) Tx scheduling using hybrid signaling techniques
EP3998799A1 (en) Link setting method and device for multi-link transmission in wireless lan communication system
US10045374B2 (en) Low latency WLAN medium access
US20170055287A1 (en) Channel access method and system, stations and computer readable storage medium
US10506615B2 (en) Method for performing communication by using spectrum resource and communications device
US20200322279A1 (en) Wireless communication method for multi-user transmission scheduling, and wireless communication terminal using same
CA2771881A1 (en) Method of controlling channel access
CN110832945B (zh) 信道接入和介质预留机制
US20160353485A1 (en) Managing medium access for wireless devices
US20200252960A1 (en) Wireless communication method for saving power and wireless communication terminal using same
JP6585739B2 (ja) 無線通信システム、無線通信端末および無線通信方法
EP4115687B1 (en) Control of uplink wireless transmissions in shared txop
US9775172B2 (en) Method and apparatus for wireless communication
EP4192183A1 (en) Channel access method and communication device
CN116192305B (zh) 一种信道接入方法、通信装置、芯片、存储介质和程序产品

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180713

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190611

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190905

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6585739

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150