JP7119569B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

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Description

本技術は、無線通信装置に関する。詳しくは、他の無線通信装置との干渉を避けて無線通信を行う無線通信装置、および、その処理方法に関する。
無線センサーネットワークにおいて、人や物に無線センサー端末(IoT端末)を付与し、センサーから取得した情報を定期的に送信することにより、新たなサービスの創出が可能になる。例えば、加速度センサーや振動センサーを備える無線センサー端末を工場の機械に取り付け、機械の状態を定期的に送信することにより、人がいちいち見回ることなく設備の点検が実現可能となる。このような利用方法においては、無線システム内における無線センサー端末の数は膨大な数になりうるため、端末間の送信が干渉し、基地局における受信対雑音比(SN比)は低下する。したがって、安定した通信を行うためには無線システム内の干渉発生が少なくなるようにする必要がある。
また、ある工場にこのような設備機器の情報を取得する無線システムを導入した後、新たな機器の導入に伴い、新規設備機器の情報を取得する新たな無線システムを導入するケースも考えられる。この場合、既存無線システムに対して干渉とならないように、新規無線システムを導入する必要がある。この問題に対して、新規無線システムでは、既存無線システムとは時間や周波数といった異なる無線資源を用いてデータ送信を行うのが主なアプローチとして考えられる。しかし、無線資源は有限であり、無線システムや無線システムにおける無線センサー端末が増加すると無線資源が枯渇してしまう。そこで、従来、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調によるコード間干渉を回避する無線通信システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004-363721号公報
上述の従来技術では、OFDM変調によりガードインターバルを付加し、OFCDM(Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing)信号の受信タイミングずれを吸収して、拡散コードの直交性を確保することにより、コード間干渉を回避している。しかしながら、コード間干渉を回避しても、それに先立って送信されるプリアンブルにおいて衝突が生じてしまい、拡散コードにより拡散されたデータを正常に受信できなくなるおそれがある。
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、同じ無線資源を用いる無線通信装置間の干渉を回避することを目的とする。
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、同期対象装置からのフレーム検出時刻を決定するフレーム検出時刻決定部と、上記フレーム検出時刻に基づいて上記同期対象装置からのフレームの拡散コードと直交する拡散コードにより符号化されたデータについて他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信部とを具備する無線通信装置およびその無線通信方法である。これにより、同期対象装置からのフレームに同期させて、干渉を生じることなく無線通信を行うという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記無線通信部は、上記フレーム検出時刻から所定の遅延時間を経過したタイミングで上記無線通信を行うようにしてもよい。これにより、無線資源としての遅延時間に規定されるタイミングで無線通信を行うという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記遅延時間を予め決定する無線資源決定部をさらに具備し、上記無線通信部は、上記遅延時間を予め上記他の無線通信装置に対して通知するようにしてもよい。これにより、同期に必要な遅延時間を他の無線通信装置に対して通知するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記無線通信部は、上記同期対象装置からのフレームを予め受信し、上記無線資源決定部は、上記同期対象装置から受信したフレームに基づいて上記直交する拡散コードを決定し、上記無線通信部は、上記直交する拡散コードを予め上記他の無線通信装置に対して通知するようにしてもよい。これにより、無線通信に必要な拡散コードを他の無線通信装置に対して通知するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記無線通信部は、上記同期対象装置から受信したフレームのプリアンブルを予め上記他の無線通信装置に対して通知するようにしてもよい。これにより、無線通信に必要なプリアンブルを他の無線通信装置に対して通知するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記無線通信部は、予め決定された上記遅延時間を上記他の無線通信装置から受信するようにしてもよい。これにより、同期に必要な遅延時間を他の無線通信装置から受信するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記無線通信部は、上記直交する拡散コードを上記他の無線通信装置から受信するようにしてもよい。これにより、無線通信に必要な拡散コードを他の無線通信装置から受信するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記無線通信部は、送信するフレームのプリアンブルとしてチャネル推定のための1シンボルのみを送信するようにしてもよい。これにより、端末からのデータ送信の際、プリアンブルにおける衝突を最小限にするという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記他の無線通信装置から送信されて上記無線通信部によって受信されたフレームについて復調処理を行う復調部をさらに具備してもよい。これにより、端末から送信されたフレームを基地局が受信して復調するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記フレーム検出時刻決定部は、上記同期対象装置からフレームを検出した時刻を上記フレーム検出時刻として決定するようにしてもよい。これにより、同期対象装置からフレームを受信できる無線通信装置において、フレーム検出時刻を決定するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記フレーム検出時刻決定部は、他の装置から通知されたタイミングを上記フレーム検出時刻として決定するようにしてもよい。これにより、同期対象装置からフレームを受信できない無線通信装置において、他の装置からの通知によりフレーム検出時刻を決定するという作用をもたらす。
本技術によれば、同じ無線資源を用いる無線通信装置間の干渉を回避することができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の第1の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における端末#B1(210)の構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における基地局#B(290)の構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における無線資源情報通知フレームのフィールド構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態におけるデータ送信のタイミング例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における全体の処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 本技術の第1の実施の形態における端末#B1(210)の初期処理の処理手順例を示す流れ図である。 本技術の第1の実施の形態における基地局#B(290)の初期処理の処理手順例を示す流れ図である。 本技術の第1の実施の形態における端末#B1(210)の定期データ送信時の処理手順例を示す流れ図である。 本技術の第1の実施の形態における定期データ送信時の基地局#B(290)の受信処理手順例を示す流れ図である。 本技術の第2の実施の形態における端末#B1(210)の構成例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態における基地局#B(290)の構成例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態における全体の処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 本技術の第3の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。 本技術の第3の実施の形態における全体の処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 本技術の第3の実施の形態における基地局#B(290)の初期処理の処理手順例を示す流れ図である。 本技術の第3の実施の形態における定期データ送信時の基地局#B(290)の受信処理手順例を示す流れ図である。
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(無線資源情報を端末が決定する例)
2.第2の実施の形態(無線資源情報を基地局が決定する例)
3.第3の実施の形態(フレーム検出時刻を基地局間で通知する例)
<1.第1の実施の形態>
[無線通信システムの構成]
図1は、本技術の第1の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。
ここでは、既存システムであるシステム#Aが稼働している状態において、新規システムであるシステム#Bを新たに導入する場合を想定している。システム#Aおよび#Bは、それぞれ基地局および端末を備え、端末から基地局に対して定期的にデータ送信を行う。例えば、システム#Aは、端末#A1(110)および端末#A2(120)と、基地局#A(190)とを備える。また、システム#Bは、端末#B1(210)と、基地局#B(290)とを備える。端末#A1(110)および端末#A2(120)は、基地局#A(190)の受信範囲19に存在する。また、端末#B1(210)は、基地局#B(290)の受信範囲29に存在する。
ただし、基地局#A(190)の受信範囲19と、基地局#B(290)の受信範囲29は重複する範囲があり、その重複範囲に端末#A2(120)および端末#B1(210)が存在する。したがって、端末#A2(120)および端末#B1(210)から送信された信号は、基地局#A(190)および基地局#B(290)の両者に受信される可能性がある。すなわち、両信号が基地局#A(190)および基地局#B(290)において互いに干渉するおそれがある。
また、端末#B1(210)の受信範囲21には端末#A2(120)が含まれるため、端末#B1(210)は端末#A2(120)から送信された信号を受信する可能性がある。そこで、この実施の形態においては、端末#A2(120)から送信された信号を受信した端末#B1(210)が、その受信信号を利用して、基地局#B(290)に送信するために必要な無線資源を決定する。
[端末の構成]
図2は、本技術の第1の実施の形態における端末#B1(210)の構成例を示す図である。
この端末#B1(210)は、無線通信部211と、制御部212と、記憶部213と、センサー214と、フレーム検出時刻決定部215と、無線資源決定部216とを備える。
無線通信部211は、所定のフレームフォーマットに応じて、無線信号の送受信を行うものである。システム#Bを新規に導入する際、端末#B1(210)はプリアンブルがないためチャネル推定は行わない。そのため、情報が搬送波の位相によらない変調であればよく、例えば、周波数変調や振幅変調などの無線通信方式を用いることができる。一方、後述するように、情報を搬送波にのせる場合には、チャネル推定のためにデータの送信前に1シンボルだけ既知シンボルを送信して、差動位相変調方式を無線通信方式として用いることができる。
制御部212は、無線通信部211を制御して送信を実行させるとともに、送信フレームを生成するものである。
記憶部213は、端末#B1(210)の動作に必要なデータを記憶するものである。例えば、既存システムであるシステム#Aの端末のデータを受信するために必要な情報を保持したデータベースを記憶することが想定される。
センサー214は、周囲の情報を取得するものである。例えば、GPSセンサーの場合は、GPS信号を受信して、端末#B1(210)の位置情報や時間情報を取得する。また、温度センサーの場合、端末#B1(210)の周囲の温度を取得する。
フレーム検出時刻決定部215は、システム#Aの端末から送信されたフレームの検出時刻を決定するものである。
無線資源決定部216は、既存システムであるシステム#Aの端末の干渉にならないようにデータを送信する無線資源を決定するものである。
[基地局の構成]
図3は、本技術の第1の実施の形態における基地局#B(290)の構成例を示す図である。
この基地局#B(290)は、無線通信部291と、制御部292と、記憶部293と、フレーム検出時刻決定部295と、復調部299とを備える。
無線通信部291は、所定のフレームフォーマットに応じて、無線信号の送受信を行うものである。
制御部292は、無線通信部291を制御して送受信を実行させるものである。
記憶部293は、基地局#B(290)の動作に必要なデータを記憶するものである。例えば、システム#Bに属する端末(例えば、端末#B1(210))のフレーム検出に用いるプリアンブル情報、フレーム検出からデータを送信するまでの遅延時間α、拡散コードを保持したデータベースを記憶することが想定される。
フレーム検出時刻決定部295は、記憶部293から取得したプリアンブル情報に基づいて、フレームを検出し、フレーム検出時刻を決定するものである。
復調部299は、フレーム検出時刻決定部295によって取得したフレーム検出時刻に基づいて、受信信号からデータ部を取り出し、伝搬路特性の推定および補正を行った後、誤り訂正符号などの復調処理(復号化処理)を行うものである。この復調処理において、復調部299は、記憶部293に記憶された拡散コードを利用する。
[無線資源情報通知フレーム]
図4は、本技術の第1の実施の形態における無線資源情報通知フレームのフィールド構成例を示す図である。
この第1の実施の形態では、新規システムであるシステム#Bにおいて、端末#B1(210)のフレーム検出に必要な無線資源情報を、端末#B1(210)から基地局#B(290)に予め通知することを想定する。無線資源情報通知フレームは、その無線資源情報を通知するためのフレームである。
この無線資源情報通知フレームは、プリアンブル610と、PHYヘッダ620と、MACヘッダ630と、ペイロード640と、CRC650とから構成される。
プリアンブル610は、規格によって予め定められた固定パターンのビット列である。このプリアンブル610は、フレームの先頭に配置され、通常の場合、受信側において信号の検出やフレームの同期のために用いられる。この例においては、無線資源情報通知フレームのために固有のプリアンブルを割り当てて、検出したフレームが無線資源情報通知フレームであることも判断可能とする。
PHYヘッダ620は、物理層(Physical Layer)のフレームに関する情報を格納するヘッダである。この物理フレームに関する情報としては、例えば、PHYヘッダ620以降の部分のフィールドの長さや、変調方式がある。受信側は、このPHYヘッダ620の情報に従って、以降のフィールド部分の受信を行うことができる。
MACヘッダ630は、MAC層(Media Access Control Layer)のヘッダである。このMACヘッダ630には、送信装置および受信装置のアドレス情報や、ペイロード640に格納される情報の種類などが含まれる。
CRC650は、フレームの誤り検出を行うための巡回冗長検査(CRC:Cyclic Redundancy Check)符号である。
ペイロード640は、送信されるデータ本体である。センサー214によるセンシングデータを送信する場合にはこのフィールドが用いられる。この無線資源情報通知フレームにおいては、端末識別子641と、プリアンブル情報642と、遅延情報643と、拡散コード644とが含まれる。端末識別子641は、送信側の端末(端末#B1(210))を識別するための識別情報である。プリアンブル情報642は、フレーム検出に用いるプリアンブル情報である。遅延情報643は、フレーム検出からデータを送信するまでの遅延時間αである。拡散コード644は、端末(端末#B1(210))からのデータを受信するための拡散コードである。
[データ送信]
図5は、本技術の第1の実施の形態におけるデータ送信のタイミング例を示す図である。
ここでは、端末#A2(120)を同期対象の端末として、端末#B1(210)が基地局#B(290)にデータを送信するタイミング例を示している。なお、横軸は時間方向を示している。
これに先立って、端末#B1(210)は端末#A2(120)を同期対象の端末として決定し、上述の無線資源情報通知フレームにより基地局#B(290)に、プリアンブル情報、遅延時間αおよび拡散コードを通知している。
既存システム#Aの端末#A2(120)が送信する信号のフレームフォーマットにおけるプリアンブル661は、予め決められた固定パターンである。受信側において信号の検出、フレームの同期、チャネル推定などに用いられる。
データ662は送信データである。具体的には、上述の無線資源情報通知フレームと同様に、PHYヘッダ、MACヘッダ、ペイロード、CRCなどが含まれる。この端末#A2(120)から送信されるフレームのペイロードには、センサーにおいて取得した情報を格納することが想定される。
同期対象である端末#A2(120)がフレームのプリアンブル661を送信すると、端末#B1(210)はそのフレームを受信して、解析し、フレーム検出時刻を決定する。そして、フレーム検出時刻から遅延時間α後、先に通知した拡散コードによって拡散したデータ672を、基地局#B(290)に送信開始する。
このとき、端末#B1(210)は、端末#A2(120)の拡散コードと直交する拡散コードを用いる。これにより、同じ無線資源(時間および周波数)でデータを送信しても、信号を分離することができるため、既存システムの端末#A2(120)に対して干渉にならない。
また、端末#B1(210)はチャネル推定のために、データ672の送信前に、1シンボルだけ既存システムの端末#A2(120)とは異なる既知シンボル671を送信する。
すなわち、本技術の実施の形態では、データ672を搬送波の位相にのせて送信する際の無線通信方式として差動位相変調方式を想定し、既存のシステム#Aの端末#A2(120)と新規のシステム#Bの端末#B1(210)では、互いに直交する拡散コードを用いるものとする。そして、端末#B1(210)の無線資源決定部216において、既存システムであるシステム#Aの端末の干渉にならないようにデータを送信する無線資源が決定され、基地局#B(290)に通知される。これにより、既知システムの端末#A2(120)のデータ送信に同期して、新規システムの端末#B1(210)がデータ送信を行うことにより、同じ無線資源を用いる端末間の干渉を回避する。
[動作]
図6は、本技術の第1の実施の形態における全体の処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
各端末は、定期データ送信時の処理として、センサーにより取得したデータを定期的に送信する。これに先立って、新規システムであるシステム#Bにおいて、既存システムであるシステム#Aとの干渉が生じないように初期処理が行われる。
まず、新規システムであるシステム#Bの端末#B1(210)のデータ受信および復調を行うための初期処理について説明する。既存システムであるシステム#Aの端末#A1(110)や端末#A2(120)は、定期的にデータをブロードキャスト送信している(811、812)。端末#B1(210)は一定時間受信処理を行い、既存システムであるシステム#Aの端末のデータを受信する。ここでは、端末#B1(210)の受信範囲に位置する端末#A2(120)のデータが受信される。
端末#B1(210)は、受信したシステム#Aの端末データより、送信タイミングを同期する端末を決定する。ここでは、同期対象の端末を、端末#A2(120)に決定する(813)。
さらに、端末#B1(210)は、上述の無線資源情報通知フレームにより、送信タイミングを同期する端末のプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを基地局#B(290)に通知する(814)。プリアンブルは、ここでは、端末#A2(120)のプリアンブルである。また、端末#A2(120)との拡散コードの直交性を保持するために、遅延時間αは、シンボル時間の倍数とする。また、拡散コードは、端末#A2(120)の拡散コードと直交する拡散コードである。
無線資源情報通知フレームを受信した基地局#B(290)は、無線資源情報通知フレームに格納された情報を記憶部293に保持する。そして、無線資源情報通知フレームに格納されたプリアンブルで送信されるフレームが検出可能な場合は、確認応答信号(ACK:ACKnowledgement)を返送する(815)。これにより、初期処理は終了する。
無線資源情報通知フレームに格納されたプリアンブルで送信されるフレームが検出可能か否かの判定は、無線資源情報通知フレームを受信してから、一定時間受信処理を行って判定してもよい。また、あらかじめ既存システムの様々なプリアンブルで受信処理を実施して、受信可能か否かのデータベースを作成しておいてもよい。
次に、 定期データ送信時の処理について説明する。まず、端末#A2(120)が送信したデータ(816)を、端末#B1(210)および基地局#B(290)が受信し、フレームの検出時刻を決定する。端末#B1(210)は、端末#A2(120)のフレームを検出してから遅延時間α後、先に通知した拡散コードで拡散したデータを送信する(817)。
一方、基地局#B(290)は、端末#A2(120)のフレームを検出してから遅延時間α後から受信信号を取り出して、データを復調する(818)。
図7は、本技術の第1の実施の形態における端末#B1(210)の初期処理の処理手順例を示す流れ図である。
端末#B1(210)のフレーム検出時刻決定部215は、既存システムであるシステム#Aの端末からのデータを受信して、同期対象端末を決定する(ステップS911)。上述の例では、端末#A2(120)が同期対象端末として決定される。
そして、端末#B1(210)の無線通信部211は、上述の無線資源情報通知フレームにより、端末#A2(120)のプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを基地局#B(290)に通知する(ステップS912)。基地局#B(290)からACKを受信しない場合には(ステップS913:No)、無線資源情報通知フレームを再送するようにしてもよい。
その後、基地局#B(290)からACKを受信すると(ステップS913:Yes)、初期処理を終了する。その際、端末#A2(120)のプリアンブル、データ送信までの遅延時間α、および、拡散コードは、記憶部213に記憶される(ステップS914)。
図8は、本技術の第1の実施の形態における基地局#B(290)の初期処理の処理手順例を示す流れ図である。
基地局#B(290)は、端末#B1(210)から無線資源情報通知フレームを受信すると(ステップS921:Yes)、無線資源情報通知フレームに含まれる情報を記憶部293に記憶する(ステップS922)。すなわち、端末#A2(120)のプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを記憶部293に記憶する。そして、端末#B1(210)に対してACKを返送する(ステップS923)。
図9は、本技術の第1の実施の形態における端末#B1(210)の定期データ送信時の処理手順例を示す流れ図である。
端末#B1(210)は、記憶部213からフレーム検出のためのプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを取得する(ステップS915)。そして、フレームの受信を待機する(ステップS916)。端末#B1(210)は、フレームを受信すると(ステップS916:Yes)、そのフレーム検出時刻を保持する(ステップS917)。
端末#B1(210)は、フレーム検出時刻から遅延時間α経過したタイミングで(ステップS918:Yes)、データ672を送信する(ステップS919)。
図10は、本技術の第1の実施の形態における定期データ送信時の基地局#B(290)の受信処理手順例を示す流れ図である。
基地局#B(290)は、記憶部293からフレーム検出のためのプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを取得する(ステップS925)。そして、フレームの受信を待機する(ステップS926)。基地局#B(290)は、フレームを受信すると(ステップS926:Yes)、そのフレーム検出時刻を保持する(ステップS927)。
基地局#B(290)は、フレーム検出時刻から遅延時間α経過したタイミングで(ステップS928:Yes)、データ672を受信して、復調処理を行う(ステップS929)。
このように、本技術の第1の実施の形態では、端末#B1(210)の無線資源決定部216において、既存システムであるシステム#Aの端末の干渉にならないようにデータを送信する無線資源が決定され、基地局#B(290)に通知される。これにより、既知システムの端末#A2(120)のデータ送信に同期して、新規システムの端末#B1(210)がデータ送信を行うことにより、同じ無線資源を用いる端末間の干渉を回避することができる。
すなわち、新規のシステム#Bの端末#B1(210)は定期データ送信時にプリアンブルを送信せず、既存のシステム#Aの端末#A2(120)が送信するプリアンブルを用いてフレーム検出を行う。従来のように既存システム端末と新規システム端末が各々異なるプリアンブルを同時に送信すると干渉となり、パケット検出性能が悪化する。しかし、この実施の形態では、新規システムの端末#B1(210)はチャネル推定用の1シンボルしか送信しないため、既存システムの干渉とならずにデータ送信が可能となる。したがって、既存システムの受信性能に影響を与えずに、新規システムを導入することが可能となる。
<2.第2の実施の形態>
上述の第1の実施の形態では、無線資源情報を端末#B1(210)から基地局#B(290)に通知していたが、逆に、基地局#B(290)から端末#B1(210)に通知するようにしてもよい。この第2の実施の形態では、基地局#B(290)が同期対象端末を決定して、無線資源情報を端末#B1(210)に対して通知する例について説明する。なお、無線通信システムの全体構成については、上述の第1の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
[端末の構成]
図11は、本技術の第2の実施の形態における端末#B1(210)の構成例を示す図である。
この第2の実施の形態における端末#B1(210)は、上述の第1の実施の形態と比べて、無線資源決定部216を備えない点において異なる。それ以外の点については、上述の第1の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
[基地局の構成]
図12は、本技術の第2の実施の形態における基地局#B(290)の構成例を示す図である。
この第2の実施の形態における基地局#B(290)は、上述の第1の実施の形態と比べて、無線資源決定部296を備える点において異なる。この無線資源決定部296は、既存システムであるシステム#Aの端末の干渉にならないようにデータを送信する無線資源を決定するものである。それ以外の点については、上述の第1の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
[動作]
図13は、本技術の第2の実施の形態における全体の処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
まず、新規システムであるシステム#Bの端末#B1(210)のデータ受信および復調を行うための初期処理について説明する。既存システムであるシステム#Aの端末#A1(110)や端末#A2(120)は、定期的にデータをブロードキャスト送信している(821、822)。基地局#B(290)は一定時間受信処理を行い、既存システムの端末のデータを受信する。ここでは、基地局#B(290)の受信範囲に位置する端末#A2(120)のデータが受信される。
基地局#B(290)は、受信した既存システムの端末データより、送信タイミングを同期する端末を決定する。ここでは、同期対象の端末を、端末#A2(120)に決定する(823)。
さらに、基地局#B(290)は、第1の実施の形態と同様の無線資源情報通知フレームにより、送信タイミングを同期する端末のプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを端末#B1(210)に通知する(824)。プリアンブルは、ここでは、端末#A2(120)のプリアンブルである。また、端末#A2(120)との拡散コードの直交性を保持するために、遅延時間αは、シンボル時間の倍数とする。また、拡散コードは、端末#A2(120)の拡散コードと直交する拡散コードである。
無線資源情報通知フレームを受信した端末#B1(210)は、無線資源情報通知フレームに格納された情報を記憶部213に保持する。そして、無線資源情報通知フレームに格納されたプリアンブルで送信されるフレームが検出可能な場合は、ACKを返送する(825)。これにより、初期処理は終了する。
なお、定期データ送信時の処理(826乃至828)については、上述の第1の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
このように、本技術の第2の実施の形態では、基地局#B(290)の無線資源決定部296において、既存システムであるシステム#Aの端末の干渉にならないようにデータを送信する無線資源が決定され、端末#B1(210)に通知される。これにより、既知システムの端末#A2(120)のデータ送信に同期して、新規システムの端末#B1(210)がデータ送信を行うことにより、同じ無線資源を用いる端末間の干渉を回避することができる。
<3.第3の実施の形態>
上述の第1および第2の実施の形態では、基地局#B(290)は端末#A2(120)から送信されるフレームを自ら受信して、そのフレーム検出時刻を決定していた。しかし、その場合、端末#A2(120)が基地局#B(290)の受信範囲に位置する必要があり、無線通信の状態によっては端末#A2(120)から送信されるフレームを受信できないこともあり得る。そこで、この第3の実施の形態では、基地局#A(190)と基地局#B(290)が連携することによって、基地局#B(290)の受信範囲外の端末#A2(120)にも送信タイミングを同期可能とする無線通信システムについて説明する。
[無線通信システムの構成]
図14は、本技術の第3の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。
この例では、既存のシステム#Aの端末#A2(120)は、新規のシステム#Bの端末#B1(210)の受信範囲21の範囲内に位置するが、新規のシステム#Bの基地局#B(290)の受信範囲29の範囲外に位置している。このような場合にも基地局#B(290)がフレーム検出タイミングを把握するために、基地局#A(190)と基地局#B(290)との間に通信経路300を設ける。
通信経路300は、基地局#A(190)と基地局#B(290)との間で、フレーム検出タイミングをやりとりするための通信経路である。この通信経路300としては、例えば、クラウドサーバなどを利用することができる。基地局#B(290)は、端末#A2(120)から送信されるフレームを受信できないため、通信経路300を介してフレーム検出タイミングを基地局#A(190)に要求する。基地局#A(190)は、その要求に応じて、フレーム検出タイミングを基地局#B(290)に通知する。
基地局#B(290)にとって、端末#A2(120)から送信されるデータは不必要なものであり、端末#B1(210)から送信されるデータを受信するためにフレーム検出タイミングが分かれば十分である。そのため、基地局#B(290)は、通信経路300を用いてフレーム検出タイミングの通知を受ければ、端末#B1(210)からの送信データを受信することができる。
なお、端末#B1(210)および基地局#B(290)の構成については、基本的には上述の第1または第2の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
[動作]
図15は、本技術の第3の実施の形態における全体の処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
まず、新規システムであるシステム#Bの端末#B1(210)のデータ受信および復調を行うための初期処理について説明する。既存システムであるシステム#Aの端末#A1(110)や端末#A2(120)は、定期的にデータをブロードキャスト送信している(831、832)。基地局#B(290)は一定時間受信処理を行うが、この例では、既存システムの端末のデータを受信できなかったものと想定する。一方、端末#B1(210)は一定時間受信処理を行い、既存システムであるシステム#Aの端末のデータを受信する。ここでは、端末#B1(210)の受信範囲に位置する端末#A2(120)のデータが受信される。端末#B1(210)は、受信したシステム#Aの端末データより、送信タイミングを同期する端末を決定する。ここでは、同期対象の端末を、端末#A2(120)に決定する(833)。
さらに、端末#B1(210)は、上述の無線資源情報通知フレームにより、送信タイミングを同期する端末のプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを基地局#B(290)に通知する(834)。なお、この第3の実施の形態においては、通信経路300を介してフレーム検出タイミングをリアルタイムに通知する必要があるため、上述の第1および第2の実施の形態と比べて、遅延時間αを長めに設定することが望ましい。
端末#B1(210)からの無線資源情報通知フレームを受信した基地局#B(290)は、無線資源情報通知フレームに格納されたプリアンブルで送信されるフレームを検出できなかったことを認識する。これにより、基地局#B(290)は、通信経路300を介して、基地局#A(190)にフレーム検出タイミングの通知要求を送信する(841)。これに対し、基地局#A(190)から通信経路300を介して、通知要求に対するACKが返送された場合(842)、基地局#B(290)は、受信の準備が整ったものとして、端末#B1(210)に無線資源情報通知フレームに対するACKを返送する(835)。
次に、 定期データ送信時の処理について説明する。まず、端末#A2(120)が送信したデータ(836)を、基地局#A(190)が受信し、フレームの検出時刻を決定する。そして、基地局#A(190)は、通信経路300を介して、基地局#B(290)に対して、フレームを検出した時刻をフレーム検出タイミングとして通知する(843)。
端末#B1(210)は、端末#A2(120)のフレームを検出してから遅延時間α後、先に通知した拡散コードで拡散したデータを送信する(837)。
一方、基地局#B(290)は、通信経路300を介して取得したフレーム検出タイミングから遅延時間α後から受信信号を取り出して、データを復調する(838)。
図16は、本技術の第3の実施の形態における基地局#B(290)の初期処理の処理手順例を示す流れ図である。
基地局#B(290)は、端末#B1(210)から無線資源情報通知フレームを受信すると(ステップS941:Yes)、無線資源情報通知フレームに格納されたプリアンブルで送信されるフレームを受信可能であるか否かを判断する(ステップS942)。すなわち、端末#A2(120)からのフレームを受信できなければ(ステップS942:No)、通信経路300を介してフレーム検出タイミングの通知を基地局#A(190)に要求して(ステップS943)、基地局#A(190)からのACKを待機する(ステップS944)。
基地局#A(190)からACKが返送されると(ステップS944:Yes)、無線資源情報通知フレームに含まれる情報を記憶部293に記憶する(ステップS945)。すなわち、端末#A2(120)のプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを記憶部293に記憶する。そして、端末#B1(210)に対してACKを返送する(ステップS946)。これにより、初期処理は終了する。
図17は、本技術の第3の実施の形態における定期データ送信時の基地局#B(290)の受信処理手順例を示す流れ図である。
基地局#B(290)は、記憶部293からフレーム検出のためのプリアンブルと、データ送信までの遅延時間αと、拡散コードとを取得する(ステップS951)。そして、基地局#A(190)からのフレーム検出タイミング通知の受信を待機する(ステップS952)。基地局#B(290)は、フレーム検出タイミング通知を受信すると(ステップS952:Yes)、そのフレーム検出タイミングを保持する(ステップS953)。
基地局#B(290)は、フレーム検出タイミングから遅延時間α経過したタイミングで(ステップS954:Yes)、データ672を受信して、復調処理を行う(ステップS955)。
なお、この第3の実施の形態では、端末#B1(210)が遅延時間αを決定して基地局#B(290)に通知することを想定したが、遅延時間αは基地局#B(290)が決定するようにしてもよい。その場合、無線資源情報通知フレームに対するACK(835)に遅延時間αを格納して、返送することが考えられる。それに先立つ基地局#A(190)とのやりとり(841、842)により、通信経路300の遅延が判明するため、基地局#B(290)はその遅延を担保可能な遅延時間αを決定することが可能になる。例えば、端末#B1(210)から無線資源情報通知フレームにより通知された遅延時間αが短すぎると判断された場合に、基地局#B(290)が遅延時間αを決定するようにしてもよい。
このように、本技術の第3の実施の形態では、同期対象端末である端末#A2(120)が基地局#B(290)の受信範囲に位置しない場合であっても、基地局#B(290)が通信経路300を介してフレーム検出タイミングを取得することができる。これにより、既知システムの端末#A2(120)のデータ送信に同期して、新規システムの端末#B1(210)がデータ送信を行うことにより、同じ無線資源を用いる端末間における干渉を回避して、基地局#B(290)において受信することができる。
[効果]
以上、説明したように、本技術の実施の形態によれば、 既存システムの端末と同じ無線資源(時間および周波数)を用いて送信しても、既存システムに対し干渉とならずに、新規システムを導入することが可能となる。また、 既存システムと新規システムで同じ無線資源(時間および周波数)を使用できるため、無線資源を有効に使用することが可能となる。さらに、既存システムの端末には変更が不要なため、無線システムのバージョンアップによる世代違いの端末同士にも適応可能となり、無線システムのバージョンアップを容易に行うことが可能となる。
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disc)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標)Disc)等を用いることができる。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)同期対象装置からのフレーム検出時刻を決定するフレーム検出時刻決定部と、
前記フレーム検出時刻に基づいて前記同期対象装置からのフレームの拡散コードと直交する拡散コードにより符号化されたデータについて他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信部と
を具備する無線通信装置。
(2)前記無線通信部は、前記フレーム検出時刻から所定の遅延時間を経過したタイミングで前記無線通信を行う
前記(1)に記載の無線通信装置。
(3)前記遅延時間を予め決定する無線資源決定部をさらに具備し、
前記無線通信部は、前記遅延時間を予め前記他の無線通信装置に対して通知する
前記(2)に記載の無線通信装置。
(4)前記無線通信部は、前記同期対象装置からのフレームを予め受信し、
前記無線資源決定部は、前記同期対象装置から受信したフレームに基づいて前記直交する拡散コードを決定し、
前記無線通信部は、前記直交する拡散コードを予め前記他の無線通信装置に対して通知する
前記(3)に記載の無線通信装置。
(5)前記無線通信部は、前記同期対象装置から受信したフレームのプリアンブルを予め前記他の無線通信装置に対して通知する
前記(4)に記載の無線通信装置。
(6)前記無線通信部は、予め決定された前記遅延時間を前記他の無線通信装置から受信する前記(2)に記載の無線通信装置。
(7)前記無線通信部は、前記直交する拡散コードを前記他の無線通信装置から受信する
前記(6)に記載の無線通信装置。
(8)前記無線通信部は、送信するフレームのプリアンブルとしてチャネル推定のための1シンボルのみを送信する
前記(1)から(7)のいずれかに記載の無線通信装置。
(9)前記他の無線通信装置から送信されて前記無線通信部によって受信されたフレームについて復調処理を行う復調部をさらに具備する前記(1)から(7)のいずれかに記載の無線通信装置。
(10)前記フレーム検出時刻決定部は、前記同期対象装置からフレームを検出した時刻を前記フレーム検出時刻として決定する
前記(1)から(8)のいずれかに記載の無線通信装置。
(11)前記フレーム検出時刻決定部は、他の装置から通知されたタイミングを前記フレーム検出時刻として決定する
前記(1)から(9)のいずれかに記載の無線通信装置。
(12)フレーム検出時刻決定部が、同期対象装置からのフレーム検出時刻を決定する手順と、
無線通信部が、前記フレーム検出時刻から所定の遅延時間を経過したタイミングで、前記同期対象装置からのフレームの拡散コードと直交する拡散コードにより符号化されたデータについて他の無線通信装置と無線通信を行う手順と
を具備する無線通信方法。
110、120、210 端末
190、290 基地局
211、291 無線通信部
212、292 制御部
213、293 記憶部
214 センサー
215、295 フレーム検出時刻決定部
216、296 無線資源決定部
299 復調部
300 通信経路

Claims (12)

  1. 同期対象装置からのフレームのプリアンブルを用いてフレーム検出時刻を決定するフレーム検出時刻決定部と、
    前記フレーム検出時刻に基づいて前記同期対象装置からのフレームの拡散コードと直交する拡散コードにより符号化されたデータについて前記同期対象装置とは異なる他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信部と
    を具備する無線通信装置。
  2. 前記無線通信部は、前記フレーム検出時刻から所定の遅延時間を経過したタイミングで前記無線通信を行う
    請求項1記載の無線通信装置。
  3. 前記遅延時間を予め決定する無線資源決定部をさらに具備し、
    前記無線通信部は、前記無線資源決定部によって決定された前記遅延時間を予め前記他の無線通信装置に対して通知する
    請求項2記載の無線通信装置。
  4. 前記無線通信部は、前記同期対象装置からのフレームを予め受信し、
    前記無線資源決定部は、前記同期対象装置から受信したフレームに基づいて前記直交する拡散コードを決定し、
    前記無線通信部は、前記無線資源決定部によって決定された前記直交する拡散コードを予め前記他の無線通信装置に対して通知する
    請求項3記載の無線通信装置。
  5. 前記無線通信部は、前記同期対象装置から受信した前記フレーム検出時刻の決定に用いられた前記プリアンブルを予め前記他の無線通信装置に対して通知する
    請求項4記載の無線通信装置。
  6. 前記無線通信部は、予め決定された前記遅延時間を前記他の無線通信装置から受信する請求項2記載の無線通信装置。
  7. 前記無線通信部は、前記直交する拡散コードを前記他の無線通信装置から受信する
    請求項6記載の無線通信装置。
  8. 前記無線通信部は、送信するフレームのプリアンブルとしてチャネル推定のための1シンボルのみを送信する
    請求項1記載の無線通信装置。
  9. 前記他の無線通信装置から送信されて前記無線通信部によって受信されたフレームについて復調処理を行う復調部をさらに具備する請求項1記載の無線通信装置。
  10. 前記フレーム検出時刻決定部は、前記同期対象装置からフレームを検出した時刻を前記フレーム検出時刻として決定する
    請求項1記載の無線通信装置。
  11. 前記フレーム検出時刻決定部は、他の装置から通知されたタイミングを前記フレーム検出時刻として決定する
    請求項1記載の無線通信装置。
  12. フレーム検出時刻決定部が、同期対象装置からのフレームのプリアンブルを用いてフレーム検出時刻を決定する手順と、
    無線通信部が、前記フレーム検出時刻に基づいて前記同期対象装置からのフレームの拡散コードと直交する拡散コードにより符号化されたデータについて前記同期対象装置とは異なる他の無線通信装置と無線通信を行う手順と
    を具備する無線通信方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041548A1 (fr) 2000-11-17 2002-05-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de communication par multiplexage frequentiel optique (ofdm)
JP2004363721A (ja) 2003-06-02 2004-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信システム及び無線通信方法
JP2005130256A (ja) 2003-10-24 2005-05-19 Ntt Docomo Inc 移動局装置、基地局装置、無線通信システムおよび無線通信方法
JP2007089108A (ja) 2005-08-23 2007-04-05 Ntt Docomo Inc 基地局及び通信システム
US20070275723A1 (en) 2006-02-09 2007-11-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for performing uplink timing synchronization procedure upon handover in a mobile communication system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041548A1 (fr) 2000-11-17 2002-05-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dispositif de communication par multiplexage frequentiel optique (ofdm)
JP2004363721A (ja) 2003-06-02 2004-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信システム及び無線通信方法
JP2005130256A (ja) 2003-10-24 2005-05-19 Ntt Docomo Inc 移動局装置、基地局装置、無線通信システムおよび無線通信方法
JP2007089108A (ja) 2005-08-23 2007-04-05 Ntt Docomo Inc 基地局及び通信システム
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