本開示に含まれる複数の態様の一部を以下に例示する。本開示の一態様に係る通信システムは、第一通信装置及び第二通信装置を備える通信システムであって、前記第一通信装置は、第一ネットワークに接続される第一通信インタフェースと、無線通信をする第二通信インタフェースとを備え、前記第二通信装置は、第二ネットワークに接続される第三通信インタフェースと、前記第一通信装置の前記第二通信インタフェースと無線通信により接続される第四通信インタフェースとを備える。
上記態様によれば、通信システムは、無線通信によって互いに接続された第一通信装置及び第二通信装置を用いて、第一ネットワークと第二ネットワークとを接続することができる。このように、通信システムは、ネットワークの構築方法を改善できる。
例えば、前記第一通信装置は、屋外の第一空間に配置され、前記第二通信装置は、前記第一空間と板体によって隔てられた、屋内の第二空間に配置され、前記第二通信インタフェースと前記第四通信インタフェースとは、前記板体を介した電波による無線通信で接続されてもよい。
上記態様によれば、屋外の空間と屋内の空間との間で板体を介して行われる無線通信を利用して、通信システムが、第一ネットワークと第二ネットワークとを接続することができる。このように、通信システムは、屋外の空間と屋内の空間とをつなぐネットワークの構築方法を改善できる。
例えば、前記第二通信装置は、前記第二空間に設置された給電端子から、前記第二通信装置の駆動のための電力を受ける受電部と、前記第一通信装置に無線で電力を供給する無線給電部とを備え、前記第一通信装置は、前記無線給電部から無線で前記板体を介して、前記第一通信装置の駆動のための電力の供給を受ける無線受電部を備えてもよい。
上記態様によれば、屋外の空間と屋内の空間との間で板体を介して行われる無線給電を利用して第一通信装置を駆動する電力を供給できる。よって、第一通信装置が電力供給を受けるためのコネクタなどを備える必要がなくなる。また、第一通信装置が、電力供給設備がない場所に配置されることが可能となる。
例えば、前記第一通信インタフェースは、TDMA(Time Division Multiple Access)方式で通信し、前記第三通信インタフェースは、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)方式で通信してもよい。
上記態様によれば、通信システムは、屋外の空間においてはTDMA方式によって瞬間的な通信量の変動が比較的小さい通信を実現するとともに、屋内の空間においてはCSMA方式によって瞬間的な通信量の変動が比較的大きい通信を許容できる。このようにして、通信システムは、ネットワークの構築方法を改善できる。
例えば、前記第一通信インタフェースは、無線通信インタフェースであり、無線ネットワークである前記第一ネットワークに接続され、前記第三通信インタフェースは、無線通信インタフェースであり、無線ネットワークである前記第二ネットワークに接続されてもよい。
上記態様によれば、通信システムは、第一ネットワーク及び第二ネットワークの2つの無線ネットワークを互いに接続することができる。このように、通信システムは、ネットワークの構築方法を改善できる。
例えば、前記第一通信インタフェースは、無線マルチホップネットワークである前記第一ネットワークに接続され、前記第三通信インタフェースは、無線マルチホップネットワークである前記第二ネットワークに接続されてもよい。
上記態様によれば、通信システムは、第一ネットワーク及び第二ネットワークの2つの無線マルチホップネットワークを互いに接続することができる。このように、通信システムは、ネットワークの構築方法を改善できる。
このような問題を解決するために、本開示の一態様に係る通信システムの制御方法は、第一通信装置及び第二通信装置を備える通信システムの制御方法であって、前記第一通信装置によって、第一ネットワークに接続するステップと、前記第一通信装置によって、無線通信をするステップと、前記第二通信装置によって、第二ネットワークに接続するステップと、前記第二通信装置によって、前記第一通信装置と無線通信により接続されるステップとを含む。
上記態様によれば、上記の通信システムと同様の効果を奏する。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態には視点の異なる複数の態様が開示されており、態様ごとに必要となる構成要素は異なる。独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態1)
以下では、まず、後述する本開示の通信システムに対して適用することができる複数アンテナを用いた通信方式の一例について説明する。図1は、本実施の形態における基地局(または、アクセスポイントなど)の構成の一例を示している。
101-1は#1情報、101-2は#2情報、・・・、101-Mは#M情報を示している。101-iは、#i情報を示している。iは1以上M以下の整数とする。なお、Mは2以上の整数とする。なお、#1情報から#M情報までのすべてが存在する必要はない。
信号処理部102は、#1情報101-1、#2情報101-2、・・・、#M情報101-M、および、制御信号159を入力とする。信号処理部102は、制御信号159に含まれる、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))に関する情報」「変調方式に関する情報」、「プリコーディングに関する情報」、「送信方法(多重化方法)」、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか(マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信を同時に実現してもよい)」、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」、「マルチキャスト用の変調信号を送信する場合の送信方法(この点については、後で詳しく説明する)」などの情報に基づき、信号処理を行い、信号処理後の信号103-1、信号処理後の信号103-2、・・・、信号処理後の信号103-M、つまり、信号処理後の信号103-iを出力する。なお、信号処理後の信号#1から信号処理後の信号#Mまでのすべてが存在する必要はない。このとき、#i情報101-iに対し、誤り訂正符号化を行い、その後、設定した変調方式によるマッピングを行う。これにより、ベースバンド信号を得る。
そして、各情報に対応するベースバンド信号を集め、プリコーディングを行う。また、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を適用してもよい。
無線部104-1は、信号処理後の信号103-1、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105-1を出力する。そして、送信信号105-1は、アンテナ部106-1から電波として出力される。
同様に、無線部104-2は、信号処理後の信号103-2、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105-2を出力する。そして、送信信号105-2は、アンテナ部106-2から電波として出力される。無線部104-3から無線部104-(M-1)までの説明は省略する。
無線部104-Mは、信号処理後の信号103-M、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、帯域制限、周波数変換、増幅などの処理を行い、送信信号105-Mを出力する。そして、送信信号105-Mは、アンテナ部106-Mから電波として出力される。
なお、各無線部は、信号処理後の信号が存在していない場合は、上記処理を行わなくてもよい。
無線部群153は、受信アンテナ群151で受信した受信信号群152を入力とし、周波数変換等の処理を行い、ベースバンド信号群154を出力する。
信号処理部155は、ベースバンド信号群154を入力し、復調、誤り訂正復号を行う、つまり、時間同期、周波数同期、チャネル推定などの処理も行う。このとき、信号処理部155は、一つ以上の端末が送信した変調信号を受信し、処理を行っているため、各端末が送信したデータと、各端末が送信した制御情報を得る。したがって、信号処理部155は、一つ以上の端末に対応するデータ群156、および、一つ以上の端末に対応する制御情報群157を出力する。
設定部158は、制御情報群157、設定信号160を入力とし、制御情報群157に基づき、「誤り訂正符号化の方法(符号化率、符号長(ブロック長))」、「変調方式」、「プリコーディング方法」、「送信方法」、「アンテナの設定」、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか(マルチキャスト及びユニキャストの送信を同時に実現してもよい)」、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」、「マルチキャスト用の変調信号を送信する場合の送信方法」などを決定し、これらの決定した情報を含んだ制御信号159を出力する。
アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mは、制御信号159を入力としている。このときの動作について、図2を用いて説明する。
図2は、アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mの構成の一例を示している。各アンテナ部は、図2のように複数のアンテナを具備している。なお、図2では、アンテナを4つ描いているが、各アンテナ部は、複数のアンテナを具備していればよい。なお、アンテナの本数は4に限ったものではない。
図2は、アンテナ部106-iの構成となる。iは1以上M以下の整数である。
分配部202は、送信信号201(図1の送信信号105-iに相当)を入力とし、送信信号201を分配し、信号203-1、203-2、203-3、203-4を出力する。
乗算部204-1は、信号203-1、および、制御信号200(図1の制御信号159に相当)を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-1に対し、係数W1を乗算し、乗算後の信号205-1を出力する。なお、係数W1は複素数で定義する。したがって、W1は実数をとることもできる。したがって、信号203-1をv1(t)とすると、乗算後の信号205-1はW1×v1(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-1は、アンテナ206-1から電波として出力される。
同様に、乗算部204-2は、信号203-2、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-2に対し、係数W2を乗算し、乗算後の信号205-2を出力する。なお、係数W2は複素数で定義する。したがって、W2は実数をとることもできる。したがって、信号203-2をv2(t)とすると、乗算後の信号205-2はW2×v2(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-2は、アンテナ206-2から電波として出力される。
乗算部204-3は、信号203-3、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-3に対し、係数W3を乗算し、乗算後の信号205-3を出力する。なお、係数W3は複素数で定義する。したがって、W3は実数をとることもできる。したがって、信号203-3をv3(t)とすると、乗算後の信号205-3はW3×v3(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-3は、アンテナ206-3から電波として出力される。
乗算部204-4は、信号203-4、および、制御信号200を入力とし、制御信号200に含まれる乗算係数の情報に基づき、信号203-4に対し、係数W4を乗算し、乗算後の信号205-4を出力する。なお、係数W4は複素数で定義する。したがって、W4は実数をとることもできる。したがって、信号203-4をv4(t)とすると、乗算後の信号205-4はW4×v4(t)とあらわすことができる(tは時間)。そして、乗算後の信号205-4は、アンテナ206-4から電波として出力される。
なお、W1の絶対値、W2の絶対値、W3の絶対値、W4の絶対値が等しくてもよい。
図3は、本実施の形態における図1の基地局の構成とは異なる基地局の構成を示しており、図3において、図1と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、以下では説明を省略する。
重みづけ合成部301は、変調信号105-1、変調信号105-2、・・・、変調信号105-M、および、制御信号159を入力とする。そして、重みづけ合成部301は、制御信号159に含まれる重みづけ合成に関する情報にもとづき、変調信号105-1、変調信号105-2、・・・、変調信号105-Mに対し、重みづけ合成を行い、重みづけ合成後の信号302-1、302-2、・・・、302-Kを出力する。Kは1以上の整数とする。そして、重みづけ合成後の信号302-1はアンテナ303-1から電波として出力され、重みづけ合成後の信号302-2はアンテナ303-2から電波として出力され、・・・、重みづけ合成後の信号302-Kはアンテナ303-Kから電波として出力される。
重みづけ合成後の信号yi(t)302-i(iは、1以上K以下の整数)は、以下のようにあらわされる(tは時間)。
なお、式(1)において、Aijは複素数で定義できる値であり、したがって、Aijは実数をとることもでき、xj(t)は変調信号105-jとなる。jは1以上M以下の整数である。
図4は、端末の構成の一例を示している。アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nは、制御信号410を入力としている。Nは1以上の整数である。
無線部403-1は、アンテナ部401-1で受信した受信信号402-1、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、受信信号402-1に対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404-1を出力する。
同様に、無線部403-2は、アンテナ部401-2で受信した受信信号402-2、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、受信信号402-2に対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404-2を出力する。なお、無線部403-3から無線部403-(N-1)までの説明は省略する。
無線部403-Nは、アンテナ部401-Nで受信した受信信号402-N、および、制御信号410を入力とし、制御信号に基づき、受信信号402-Nに対し、周波数変換等の処理を施し、ベースバンド信号404-Nを出力する。
ただし、無線部403-1、403-2、・・・、403-Nはすべてが動作しなくてもよい。したがって、ベースバンド信号404-1、404-2、・・・、404-Nがすべて存在しているとは限らない。
信号処理部405は、ベースバンド信号404-1、404-2、・・・、404-N、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づいて、復調、誤り訂正復号の処理を行い、データ406、送信用制御情報407、制御情報408を出力する。つまり、信号処理部405は、時間同期、周波数同期、チャネル推定などの処理も行う。
設定部409は、制御情報408を入力とし、受信方法に関する設定を行い、制御信号410を出力する。
信号処理部452は、情報451、送信用制御情報407を入力とし、誤り訂正符号化、設定した変調方式によるマッピングなどの処理を行い、ベースバンド信号群453を出力する。
無線部群454は、ベースバンド信号群453を入力とし、帯域制限、周波数変換、増幅等の処理を行い、送信信号群455を出力し、送信信号群455は、送信アンテナ群456から、電波として出力される。
図5は、アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nの構成の一例を示している。各アンテナ部は、図5のように複数のアンテナを具備している。なお、図5では、アンテナを4つ描いているが、各アンテナ部は、複数のアンテナを具備していればよい。なお、アンテナ部は、アンテナの本数は4に限ったものではない。
図5は、アンテナ部401-iの構成となる。iは1以上N以下の整数である。
乗算部503-1は、アンテナ501-1で受信した受信信号502-1、および、制御信号500(図4の制御信号410に相当)を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-1に対し、係数D1を乗算し、乗算後の信号504-1を出力する。なお、係数D1は複素数で定義できる。したがって、D1は実数をとることもできる。したがって、受信信号502-1をe1(t)とすると、乗算後の信号504-1はD1×e1(t)とあらわすことができる(tは時間)。
同様に、乗算部503-2は、アンテナ501-2で受信した受信信号502-2、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-2に対し、係数D2を乗算し、乗算後の信号504-2を出力する。なお、係数D2は複素数で定義できる。したがって、D2は実数をとることもできる。したがって、受信信号502-2をe2(t)とすると、乗算後の信号504-2はD2×e2(t)とあらわすことができる(tは時間)。
乗算部503-3は、アンテナ501-3で受信した受信信号502-3、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-3に対し、係数D3を乗算し、乗算後の信号504-3を出力する。なお、係数D3は複素数で定義できる。したがって、D3は実数をとることもできる。したがって、受信信号502-3をe3(t)とすると、乗算後の信号504-3はD3×e3(t)とあらわすことができる(tは時間)。
乗算部503-4は、アンテナ501-4で受信した受信信号502-4、および、制御信号500を入力とし、制御信号500に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号502-4に対し、係数D4を乗算し、乗算後の信号504-4を出力する。なお、係数D4は複素数で定義できる。したがって、D4は実数をとろこともできる。したがって、受信信号502-4をe4(t)とすると、乗算後の信号504-4はD4×e4(t)とあらわすことができる(tは時間)。
合成部505は、乗算後の信号504-1、504-2、504-3、504-4を入力とし、乗算後の信号504-1、504-2、504-3、504-4を加算し、合成後の信号506(図4の受信信号402-iに相当する)を出力とする。したがって、合成後の信号506は、D1×e1(t)+D2×e2(t)+D3×e3(t)+D4×e4(t)とあらわされる。
図6は、本実施の形態における図4の端末の構成とは異なる端末の構成を示しており、図6において、図4と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、以下では説明を省略する。
乗算部603-1は、アンテナ601-1で受信した受信信号602-1、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-1に対し、係数G1を乗算し、乗算後の信号604-1を出力する。なお、係数G1は複素数で定義できる。したがって、G1は実数をとることもできる。したがって、受信信号602-1をc1(t)とすると、乗算後の信号604-1はG1×c1(t)とあらわすことができる(tは時間)。
同様に、乗算部603-2は、アンテナ601-2で受信した受信信号602-2、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-2に対し、係数G2を乗算し、乗算後の信号604-2を出力する。なお、係数G2は複素数で定義できる。したがって、G2は実数をとることもできる。したがって、受信信号602-2をc2(t)とすると、乗算後の信号604-2はG2×c2(t)とあらわすことができる(tは時間)。乗算部603-3から乗算部603-(L-1)までの説明は省略する。
乗算部603-Lは、アンテナ601-Lで受信した受信信号602-L、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-Lに対し、係数GLを乗算し、乗算後の信号604-Lを出力する。なお、係数GLは複素数で定義できる。したがって、GLは実数をとることもできる。したがって、受信信号602-LをcL(t)とすると、乗算後の信号604-LはGL×cL(t)とあらわすことができる(tは時間)。
したがって、乗算部603-iは、アンテナ601-iで受信した受信信号602-i、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に含まれる乗算係数の情報に基づき、受信信号602-iに対し、係数Giを乗算し、乗算後の信号604-iを出力する。なお、係数Giは複素数で定義できる。したがって、Giは実数をとることもできる。したがって、受信信号602-iをci(t)とすると、乗算後の信号604-iはGi×ci(t)とあらわすことができる(tは時間)。なお、iは1以上L以下の整数とし、Lは2以上の整数である。
処理部605は、乗算後の信号604-1、乗算後の信号604-2、・・・、乗算後の信号604-L、および、制御信号410を入力とし、制御信号410に基づき、信号処理を行い、処理後の信号606-1、606-2、・・・、606-Nを出力する。Nは2以上の整数とする。このとき、乗算後の信号604-iをpi(t)とあらわす。iは1以上L以下の整数とする。すると、処理後の信号606-j(rj(t))は、以下のようにあらわされる(jは1以上N以下の整数)。
なお、式(2)において、Bjiは複素数で定義できる値である。したがって、Bjiは実数をとることもできる。
図7は、基地局と端末の通信状態の一例を示している。なお、基地局は、アクセスポイント、放送局などと呼ぶことがある。
基地局700は、複数のアンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、図7は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3を示す。
図7は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3を示す。
なお、図7では、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビームの数を3、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビームの数を3としているが、これに限ったものではなく、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビームが複数、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビームが複数であればよい。
図7は、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5を含み、例えば、図4、図5に示す端末と同じ構成である。
例えば、端末704-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-1、および、受信指向性706-1を形成する。そして、受信指向性705-1により、端末704-1は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-1により、端末704-1は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1の受信及び復調が可能となる。
同様に、端末704-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-2、および、受信指向性706-2を形成する。そして、受信指向性705-2により、端末704-2は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-2により、端末704-2は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1の受信及び復調が可能となる。
端末704-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-3、および、受信指向性706-3を形成する。
そして、受信指向性705-3により、端末704-3は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-3により、端末704-3は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-4、および、受信指向性706-4を形成する。そして、受信指向性705-4により、端末704-4は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-4により、端末704-4は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-5は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-5、および、受信指向性706-5を形成する。そして、受信指向性705-5により、端末704-5は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-5により、端末704-5は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3の受信及び復調が可能となる。
図7では、端末は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、ストリーム1のデータを高い品質で得ることができ、また、端末は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、ストリーム2のデータを高い品質で得ることができる。
なお、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
図1、図3における基地局の設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図7のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。制御情報シンボルの構成の詳細については、後で行う。
図8は、図1、図3の#i情報101-iと図7を用いて説明した「ストリーム1」「ストリーム2」の関係を説明するための図面である。例えば、#1情報101-1に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#1送信データと名付ける。そして、#1送信データに対してマッピングを行い、データシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム1用、ストリーム2用に振り分け、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を得る。そして、ストリーム1のシンボル群は、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)を含み、ストリーム1のシンボル群は、図1、図3の基地局から送信される。また、ストリーム2のシンボル群は、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を含み、ストリーム2のシンボル群は、図1、図3の基地局から送信される。
図9は、横軸時間としたときのフレーム構成の一例を示している。
図9のストリーム1の#1シンボル群901-1は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1のシンボル群である。
図9のストリーム1の#2シンボル群901-2は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2のシンボル群である。
図9のストリーム1の#3シンボル群901-3は、図7におけるストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3のシンボル群である。
図9のストリーム2の#1シンボル群902-1は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1のシンボル群である。
図9のストリーム2の#2シンボル群902-2は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2のシンボル群である。
図9のストリーム2の#3シンボル群902-3は、図7におけるストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3のシンボル群である。
そして、ストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、例えば、時間区間1に存在している。
また、前にも記載したように、ストリーム1の#1シンボル群901-1とストリーム2の#2シンボル群902-1は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、ストリーム1の#2シンボル群901-2とストリーム2の#2シンボル群902-2は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、ストリーム1の#3シンボル群901-3とストリーム2の#3シンボル群902-3は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されている。
例えば、図8の手順で、情報から「ストリーム1のデータシンボル群A」および「ストリーム2のデータシンボル群A」を生成した。そして、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A-1」、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A-2」、「ストリーム1のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム1のデータシンボル群A-3」を用意する。
つまり、「ストリーム1のデータシンボル群A-1」を構成するシンボルと「ストリーム1のデータシンボル群A-2」を構成するシンボルと「ストリーム1のデータシンボル群A-3」を構成するシンボルは同じである。
このとき、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1は、「ストリーム1のデータシンボル群A-1」を含んでおり、図9のストリーム1の#2シンボル群901-2は、「ストリーム1のデータシンボル群A-2」を含んでおり、図9のストリーム1の#3シンボル群901-3は、「ストリーム1のデータシンボル群A-3」を含んでいる。つまり、ストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3は、同一のデータシンボル群を含んでいる。
また、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボルと同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A-1」、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボル群と同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A-2」、「ストリーム2のデータシンボル群A」を構成するシンボル群と同じシンボルで構成されたシンボル群「ストリーム2のデータシンボル群A-3」を用意する。
つまり、「ストリーム2のデータシンボル群A-1」を構成するシンボルと「ストリーム2のデータシンボル群A-2」を構成するシンボルと「ストリーム2のデータシンボル群A-3」を構成するシンボルは同じである。
このとき、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1は、「ストリーム2のデータシンボル群A-1」を含んでおり、図9のストリーム2の#2シンボル群902-2は、「ストリーム2のデータシンボル群A-2」を含んでおり、図9のストリーム2の#3シンボル群902-3は、「ストリーム2のデータシンボル群A-3」を含んでいる。つまり、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、同一のデータシンボル群を含んでいる。
図10は、図9で説明した「ストリームXのシンボル群#Y」(X=1,2;Y=1,2,3)のフレーム構成の一例を示している。図10において、横軸時間であり、1001は制御情報シンボル、1002はストリームのデータシンボル群である。このとき、ストリームのデータシンボル群1002は、図9を用いて説明した「ストリーム1のデータシンボル群A」または「ストリーム2のデータシンボル群A」を伝送するためのシンボルである。
なお、図10のフレーム構成において、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのマルチキャリア方式を用いてもよく、この場合、周波数軸方向にシンボルが存在していてもよい。また、各シンボルには、受信装置が時間及び周波数同期を行うためのリファレンスシンボル、受信装置が信号を検出するためのリファレンスシンボル、受信装置がチャネル推定を行うためのリファレンスシンボルなどが含まれていてもよい。そして、フレーム構成は図10に限ったものではなく、制御情報シンボル1001、ストリームのデータシンボル群1002をどのように配置してもよい。なお、リファレンスシンボルは、プリアンブル、パイロットシンボルと呼ぶこともある。
次に、制御情報シンボル1001の構成について説明する。
図11は、図10の制御情報シンボルとして送信するシンボルの構成の一例を示しており、横軸は時間である。図11において、端末は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」1101を受信することで、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」で実施する、受信時の指向性制御のための信号処理方法を決定する。
端末は、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102を受信することで、端末は、得る必要があるストリーム数を知る。
端末は、「ストリームのデータシンボルがどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103を受信することで、端末は、基地局が送信しているストリームのうち、どのストリームを受信できているか、を知ることができる。
上記についての例を説明する。
図7のように、基地局がストリーム、送信ビームを送信している場合について説明する。そして、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1における制御情報シンボルの具体的な情報について説明する。
図7の場合、基地局は「ストリーム1」および「ストリーム2」を送信しているため、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102の情報は「2」という情報となる。
また、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1は、ストリーム1のデータシンボルを送信しているため、「ストリームのデータシンボルがどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103の情報は「ストリーム1」という情報になる。
例えば、端末が、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1を受信した場合について説明する。このとき、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信ストリーム数を通知するためのシンボル」1102から「送信ストリーム数が2」、「ストリームのデータシンボル群がどのストリームのデータシンボルであるかを通知するためのシンボル」1103から「ストリーム1のデータシンボル」を得たことを認識する。
その後、端末は、「送信ストリーム数が2」、得ているデータシンボルが「ストリーム1のデータシンボル」であると認識するため、「ストリーム2のデータシンボル」を得る必要があると認識する。よって、端末は、ストリーム2のシンボル群を探す作業を開始することができる。例えば、端末は、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3のいずれかの送信ビームを、探す。
そして、端末は、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、ストリーム2の#3シンボル群902-3のいずれかの送信ビームを得ることで、ストリーム1のデータシンボルとストリーム2のデータシンボルの両者のデータシンボルを得る。
このように、制御情報シンボルを構成することで、端末は、的確にデータシンボルを得ることができるという効果を得る。
以上のように、マルチキャスト伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよい、ビームを選択的に受信することにより、基地局が送信した変調信号は、送信指向性制御、受信指向性制御を行っているため、高いデータの受信品質が得られるエリアを広くすることができるという効果を得る。
また、上述の説明では、端末が、受信指向性制御を行っていることを説明したが、端末は、受信指向性制御を行わなくても、上述の効果を得ることは可能である。
なお、図10の「ストリームのデータシンボル群」1002の変調方式は、どのような変調方式であってもよく、「ストリームのデータシンボル群」1002の変調方式のマッピング方法は、シンボルごとに切り替わってもよい。つまり、マッピング後に同相I-直交Q平面上において、コンスタレーションの位相が、シンボルごとに切り替わってもよい。
図12は、基地局と端末の通信状態の図7とは異なる例である。なお、図12において、図7と同様に動作するものについては同一番号を付している。
基地局700は、複数のアンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102、(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、図12は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3を示す。
図12は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3を示す。
なお、図12では、「変調信号1」を伝送するための送信ビームの数を3、「変調信号2」を伝送するための送信ビームの数を3としているが、これに限ったものではなく、「変調信号1」を伝送するための送信ビームが複数、「変調信号2」を伝送するための送信ビームが複数であればよい。そして、「変調信号1」、「変調信号2」については、後で、詳しく説明する。
図12は、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5を含み、例えば、図4、図5における端末と同じ構成である。
例えば、端末704-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-1、および、受信指向性706-1を形成する。そして、受信指向性705-1により、端末704-1は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-1により、端末704-1は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1の受信及び復調が可能となる。
同様に、端末704-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-2、および、受信指向性706-2を形成する。そして、受信指向性705-2により、端末704-2は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-2により、端末704-2は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1の受信及び復調が可能となる。
端末704-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-3、および、受信指向性706-3を形成する。
そして、受信指向性705-3により、端末704-3は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-3により、端末704-3は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-4、および、受信指向性706-4を形成する。そして、受信指向性705-4により、端末704-4は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-4により、端末704-4は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2の受信及び復調が可能となる。
端末704-5は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性705-5、および、受信指向性706-5を形成する。そして、受信指向性705-5により、端末704-5は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3の受信及び復調が可能となり、受信指向性706-5により、端末704-5は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3の受信及び復調が可能となる。
図12における特長的な点は、端末は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、「変調信号1」を高い品質で得ることができ、また、端末は、「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、1203-2、1203-3のうち、空間的な位置により、少なくとも一つの送信ビームを選択し、受信の指向性を向けることで、「変調信号2」を高い品質で得ることができる。
なお、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3とを、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、1203-2、1203-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
図1、図3における基地局の設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報を含んでおり、図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信変調信号数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図12のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「変調信号1を送信する送信ビーム数は3、変調信号2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。制御情報シンボルの構成の詳細については、後で行う。
図13は、図1、図3の#i情報101-iと図12を用いて説明した「変調信号1」「変調信号2」の関係を説明するための図面である。
例えば、#1情報101-1に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#1送信データと名付ける。そして、#1送信データに対してマッピングを行いデータシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム1用、ストリーム2用に振り分け、ストリーム1のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム2のデータシンボル(データシンボル群)を得る。このとき、シンボル番号iにおけるストリーム1のデータシンボルをs1(i)、ストリーム2のデータシンボルをs2(i)とする。すると、シンボル番号iにおける「変調信号1」tx1(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
そして、シンボル番号iにおける「変調信号2」tx2(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
なお、式(3)、式(4)において、α(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、β(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、γ(i)は複素数で定義することができ(したがって、実数であってもよい)、δ(i)は複素数で定義することができる(したがって、実数であってもよい)。また、α(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、β(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、γ(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよく(固定の値であってもよい)、δ(i)と記載しているが、シンボル番号iの関数でなくてもよい(固定の値であってもよい)。
そして、データシンボルから構成された「変調信号1のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号1のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。また、データシンボルから構成された「変調信号2のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号2のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。
なお、「変調信号1」「変調信号2」に対して、位相変更やCDD(Cyclic Delay Diversity)等の信号処理を行ってもよい。ただし、信号処理の方法はこれに限ったものではない。
図14は、横軸時間としたときのフレーム構成の一例を示している。
図14の変調信号1の#1シンボル群(1401-1)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202-1のシンボル群である。
図14の変調信号1の#2シンボル群(1401-2)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202-2のシンボル群である。
図14の変調信号1の#3シンボル群(1401-3)は、図12における変調信号1のデータを伝送するための送信ビーム1202-3のシンボル群である。
図14の変調信号2の#1シンボル群(1402-1)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203-1のシンボル群である。
図14の変調信号2の#2シンボル群(1402-2)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203-2のシンボル群である。
図14の変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、図12における変調信号2のデータを伝送するための送信ビーム1203-3のシンボル群である。
そして、変調信号1の#1シンボル群(1401-1)、変調信号1の#2シンボル群(1401-2)、変調信号1の#3シンボル群(1401-3)、変調信号2の#1シンボル群(1402-1)、変調信号2の#2シンボル群(1402-2)、変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、例えば、時間区間1に存在している。
また、前にも記載したように、変調信号1の#1シンボル群(1401-1)と変調信号2の#1シンボル群(1402-1)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、変調信号1の#2シンボル群(1401-2)と変調信号2の#2シンボル群(1402-2)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されており、変調信号1の#3シンボル群(1401-3)と変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、同一周波数(同一周波数帯)を用いて送信されている。
例えば、図13の手順で、情報から「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」および「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を生成した。
そして、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-1」、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-2」、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-3」を用意する(つまり、「変調信号1のデータ伝送領域の信号群A-1」を構成する信号と「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-2」を構成する信号と「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-3」を構成する信号は同じである。)。
このとき、図14の変調信号1の#1シンボル群(1401-1)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-1」を含んでおり、図14の変調信号1の#2シンボル群(1401-2)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-2」を含んでおり、図14の変調信号1の#3シンボル群(1401-3)は、「変調信号1のデータ伝送領域の信号A-3」を含んでいる。つまり、変調信号1の#1シンボル群(1401-1)、変調信号1の#2シンボル群(1401-2)、変調信号1の#3シンボル群(1401-3)は、同等の信号を含んでいる。
また、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-1」、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-2」、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を構成する信号と同等の信号で構成された信号「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-3」を用意する(つまり、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-1」を構成する信号と「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-2」を構成する信号と「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-3」を構成する信号は同じである。)。
このとき、図14の変調信号2の#1シンボル群(1402-1)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-1」を含んでおり、図14のストリーム2の#2シンボル群(1402-2)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-2」を含んでおり、図14の変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、「変調信号2のデータ伝送領域の信号A-3」を含んでいる。つまり、変調信号2の#1シンボル群(1402-1)、変調信号2の#2シンボル群(1402-2)、変調信号2の#3シンボル群(1402-3)は、同等の信号を含んでいる。
図15は、図14で説明した「変調信号Xのシンボル群#Y」(X=1,2;Y=1,2,3)のフレーム構成の一例を示している。図15において、横軸時間であり、1501は制御情報シンボル、1502はデータ伝送用の変調信号送信領域である。このとき、データ伝送用の変調信号送信領域1502は、図14を用いて説明した「変調信号1のデータ伝送領域の信号A」または「変調信号2のデータ伝送領域の信号A」を伝送するためのシンボルである。
なお、図15のフレーム構成において、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式などのマルチキャリア方式を用いてもよく、この場合、周波数軸方向にシンボルが存在していてもよい。また、各シンボルには、受信装置が時間及び周波数同期を行うためのリファレンスシンボル、受信装置が信号を検出するためのリファレンスシンボル、受信装置がチャネル推定を行うためのリファレンスシンボルなどが含まれていてもよい。そして、フレーム構成は図15に限ったものではなく、制御情報シンボル1501、データ伝送用の変調信号送信領域1502をどのように配置してもよい。リファレンスシンボルは、例えば、プリアンブル、パイロットシンボルと呼んでも良い。
次に、制御情報シンボル1501の構成について説明する。
図16は、図15の制御情報シンボルとして送信するシンボルの構成の一例を示しており、横軸は時間である。図16において、1601は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」であり、端末は、「端末が受信指向性制御を行うためのトレーニングシンボル」1601を受信することで、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」で実施する、受信時の指向性制御のための信号処理方法を決定する。
1602は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」であり、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602を受信することで、端末は、得る必要がある変調信号数を知る。
1603は、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」であり、端末は、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603を受信することで、端末は、基地局が送信している変調信号のうち、どの変調信号を受信できているか、を知ることができる。
上記についての例を説明する。
図12のように、基地局が「変調信号」、送信ビームを送信している場合を考える。そして、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1における制御情報シンボルの具体的な情報について説明する。
図12の場合、基地局は「変調信号1」および「変調信号2」を送信しているため、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602の情報は「2」という情報となる。
また、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1は、変調信号1のデータ伝送領域の信号を送信しているため、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603の情報は「変調信号1」という情報になる。
例えば、端末が、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1を受信したとする。このとき、端末は、「マルチキャストを行っているときの送信変調信号数を通知するためのシンボル」1602から「変調信号数2」、「変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域がどの変調信号のデータ伝送用の変調信号送信領域であるかを通知するためのシンボル」1603から「変調信号1」を得ているということを認識する。
すると、端末は、存在する「変調信号数2」、得ている変調信号が「変調信号1」であると認識するので、「変調信号2」を得る必要があると認識する。よって、端末は、「変調信号2」を探す作業を開始することができる。例えば、図14の「変調信号2の#1シンボル群」1402-1、「変調信号2の#2シンボル群」1402-2、「変調信号2の#3シンボル群」1402-3のいずれかの送信ビームを、端末は探す。
そして、端末は、「変調信号2の#1シンボル群」1402-1、「変調信号2の#2シンボル群」1402-2、「変調信号2の#3シンボル群」1402-3のいずれかの送信ビームを得ることで、「変調信号1」と「変調信号2」の両者を得、ストリーム1のデータシンボル、ストリーム2のデータシンボルを高品質に得ることが可能となる。
このように、制御情報シンボルを構成することで、端末は、的確にデータシンボルを得ることができるという効果を得ることができる。
以上のように、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよい、ビームを選択的に受信することにより、基地局が送信した変調信号は、高いデータの受信品質が得られるエリアを広くすることができるという効果を得ることができる。これは、基地局が、送信指向性制御、受信指向性制御を行っているためである。
また、上述の説明では、端末が、受信指向性制御を行っていることを説明したが、端末は、受信指向性制御を行わなくても、上述の効果を得ることは可能である。
なお、図7において、各端末は、ストリーム1の変調信号と、ストリーム2の変調信号の両者を得ている場合について説明しているが、必ずしもこのような実施の形態に限ったものではない。例えば、ストリーム1の変調信号を得たい端末、ストリーム2の変調信号を得たい端末、ストリーム1の変調信号およびストリーム2の変調信号の両者を得たい端末が存在するというように、端末によって、得たい変調信号が異なるというような実施をしてもよい。
(実施の形態2)
実施の形態1では、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボルを複数の送信ビームを用いて送信する方法について説明した。本実施の形態では、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送及びブロードキャストデータ伝送を行うとともに、ユニキャストのデータ伝送を行う場合について説明する。
図17は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
図17において、特徴的な点は、基地局が、図7で説明したように、マルチキャストを行うとともに、基地局700と端末(例えば1702)がユニキャストの通信を行う点である。
基地局700は、マルチキャスト用の送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3に加え、図17では、ユニキャスト用の送信ビーム1701を生成し、端末1702に対し、個別データを伝送する。なお、図17では、端末1702に対し、基地局700は、送信ビーム1701の一つを送信している例を示しているが、送信ビームの数は、一つに限ったものではなく、基地局700は、端末1702に対し、複数の送信ビームを送信してもよい(複数の変調信号を送信してもよい)。
そして、端末1702は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、信号処理部605」により、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1703を形成する。これにより、端末1702は、送信ビーム1701の受信及び復調が可能となる。
なお、送信ビーム1701を含む送信ビームを生成するために、基地局は、例えば、図1、図3のような構成における信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行う。
逆に、端末1702が、基地局700に対し、変調信号を送信する場合、端末1702は、プリコーディング(または、重み付け合成)を行い、送信ビーム1703を送信し、基地局700は、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1701を形成する。これにより、基地局700は、送信ビーム1703の受信及び復調が可能となる。
なお、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、ユニキャスト用の送信ビーム1701は、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3と同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
また、図17では、ユニキャスト通信を行う端末を1台として記載を進めたが、基地局とユニキャスト通信を行う端末の数は、複数台であってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信両者を行う」という情報が、設定部158に入力される。
あわせて、設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図17のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
さらに、基地局は、ユニキャスト通信を行う端末に対して、基地局が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボル、端末が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボルを送信してもよい。
図18は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7、図12と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3の説明については、図12を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図12を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
図18において、特徴的な点は、基地局が、図12で説明したように、マルチキャストを行うとともに、基地局700と端末(例えば1702)がユニキャストの通信を行う点である。
基地局700は、マルチキャスト用の送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3に加え、図18では、ユニキャスト用の送信ビーム1701を生成し、端末1702に対し、個別データを伝送する。なお、図18では、端末1702に対し、基地局700は、送信ビーム1701の一つを送信している例を示しているが、送信ビームの数は、一つに限ったものではなく、基地局700は、端末1702に対し、複数の送信ビームを送信してもよい(複数の変調信号を送信してもよい)。
そして、端末1702は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、信号処理部605」により、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1703を形成する。これにより、端末1702は、送信ビーム1701の受信及び復調が可能となる。
なお、送信ビーム1701を含む送信ビームを生成するために、基地局は、例えば、図1、図3のような構成における信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行う。
逆に、端末1702が、基地局700に対し、変調信号を送信する場合、端末1702は、プリコーディング(または、重み付け合成)を行い、送信ビーム1703を送信し、基地局700は、受信時の指向性制御を行う、受信指向性1701を形成する。これにより、基地局700は、送信ビーム1703の受信及び復調が可能となる。
なお、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
また、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1、1203-2、1203-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、ユニキャスト用の送信ビーム1701は、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3と同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
また、図18では、ユニキャスト通信を行う端末を1台として記載を進めたが、基地局とユニキャスト通信を行う端末の数は、複数台であってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。
設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信、ユニキャスト用の送信両者を行う」という情報が、設定部158に入力される。
あわせて、設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図18のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
さらに、基地局は、ユニキャスト通信を行う端末に対して、基地局が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボル、端末が指向性制御を行うためのトレーニング用の制御情報シンボルを送信してもよい。
次に、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送を複数送信する場合について説明する。
図19は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図7を用いて説明したとおりであるので、説明を省略する。
基地局700は、送信ビーム702-1、702-2、702-3、703-1、703-2、703-3に加えて送信ビーム1901-1、1901-2、1902-1、1902-2を送信する。
送信ビーム1901-1は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム1901-2も、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビームである。
送信ビーム1902-1は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム1902-2も、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビームである。
704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、1903-1、1903-2、1903-3は端末であり、例えば、図4、図5のような構成で構成されている。なお、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5の動作については、図7を用いて説明したとおりである。
端末1903-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-1、および、受信指向性1905-1を形成する。そして、受信指向性1904-1により、端末1903-1は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-1により、端末1903-1は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-2、および、受信指向性1905-2を形成する。そして、受信指向性1904-2により、端末1903-2は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-2により、端末1903-2は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-3、および、受信指向性1905-3を形成する。そして、受信指向性1904-3により、端末1903-3は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-3により、端末1903-3は、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1の受信及び復調が可能となる。
端末1903-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1から401-N」、および/または、「乗算部603-1から603-L、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-4、および、受信指向性1905-4を形成する。そして、受信指向性1904-4により、端末1903-4は、ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-4により、端末1903-4は、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1の受信及び復調が可能となる。
図19において、特徴的な点は、基地局が、マルチキャスト用のデータを含むストリームを複数送信するとともに、各ストリームは、複数の送信ビームで送信されており、各端末は、複数のストリームのうち一つ以上のストリームの送信ビームを選択的に受信する点である。
なお、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-2とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-3とストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-3は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、基地局700は送信する。
ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1とストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。そして、ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-2とストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-2は、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、基地局700は送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
ストリーム3のデータを伝送するための送信ビーム1901-1、1901-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。また、ストリーム4のデータを伝送するための送信ビーム1902-1、1902-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
そして、図1の#1情報101-1からストリーム1のデータシンボルを生成してもよいし、ストリーム2のデータシンボルを生成し、#2情報101-2からストリーム3のデータシンボル、ストリーム4のデータシンボルを生成してもよい。なお、#1情報101-1、#2情報101-2はそれぞれ誤り訂正符号化を行い、その後、データシンボルを生成してもよい。
また、図1の#1情報101-1からストリーム1のデータシンボルを生成し、図1の#2情報101-2からストリーム2のデータシンボルを生成し、図1の#3情報101-3からストリーム3のデータシンボルを生成し、図1の#4情報101-4からストリーム4のデータシンボルを生成するとしてもよい。なお、#1情報101-1、#2情報101-2、#3情報101-3、#4情報101-4は、それぞれ、誤り訂正符号化を行い、その後データシンボルを生成してもよい。
つまり、各ストリームのデータシンボルは、図1の情報のいずれから生成してもよい。このため、端末は、マルチキャスト用のストリームを選択的に得ることができるという効果を得る。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報を含んでおり、図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信ストリーム数は4」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図19のような送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「ストリーム1を送信する送信ビーム数は3、ストリーム2を送信する送信ビーム数は3、ストリーム3を送信する送信ビーム数は2、ストリーム4を送信する送信ビーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
次に、実施の形態1の変形例として、基地局が、マルチキャストデータ伝送を複数送信する場合について説明する。
図20は、基地局(または、アクセスポイントなど)と端末の通信状態の一例を示しており、図7、図12、図19と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、詳細の説明は省略する。
基地局700は、複数アンテナを具備し、送信用のアンテナ701から、複数の送信信号を送信する。このとき、基地局700は、例えば、図1、図3のような構成で構成されており、信号処理部102(および/または、重み付け合成部301)において、プリコーディング(重み付け合成)を行うことで、送信ビームフォーミング(指向性制御)を行う。
そして、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3の説明については、図12の説明と重複するので、説明を省略する。
また、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、および、受信指向性705-1、705-2、705-3、705-4、705-5、706-1、706-2、706-3、706-4、706-5の説明については、図12の説明と重複するので、説明を省略する。
基地局700は、送信ビーム1202-1、1202-2、1202-3、1203-1、1203-2、1203-3に加えて送信ビーム2001-1、2001-2、2002-1、2002-2を送信する。
送信ビーム2001-1は、「変調信号3」を伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム2001-2も、「変調信号3」を伝送するための送信ビームである。
送信ビーム2002-1は、「変調信号4」を伝送するための送信ビームである。また、送信ビーム2002-2も、「変調信号4」を伝送するための送信ビームである。
端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5、1903-1、1903-2、1903-3は、例えば、図4、図5と同じ構成である。なお、端末704-1、704-2、704-3、704-4、704-5の動作については、図7の説明と同じである。
端末1903-1は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-1、および、受信指向性1905-1を形成する。そして、受信指向性1904-1により、端末1903-1は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-2の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-1により、端末1903-1は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-2は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-2、および、受信指向性1905-2を形成する。そして、受信指向性1904-2により、端末1903-2は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-2により、端末1903-2は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-2の受信及び復調が可能となる。
端末1903-3は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-3、および、受信指向性1905-3を形成する。そして、受信指向性1904-3により、端末1903-3は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-3により、端末1903-3は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1の受信及び復調が可能となる。
端末1903-4は、「信号処理部405」、および/または、「アンテナ401-1からアンテナ401-Nまで」、および/または、「乗算部603-1から乗算部603-Lまで、および、処理部605」により、受信時の指向性制御を行い、受信指向性1904-4、および、受信指向性1905-4を形成する。そして、受信指向性1904-4により、端末1903-4は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1の受信及び復調が可能となり、受信指向性1905-4により、端末1903-4は、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1の受信及び復調が可能となる。
図20において、基地局が、マルチキャスト用のデータを含む変調信号を複数送信し、各変調信号は、複数の送信ビームで送信されており、各端末は、複数の変調信号のうち一つ以上のストリームの送信ビームを選択的に受信する。
なお、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-1と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-1を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-2と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-2を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。また、基地局700は、「変調信号1」を伝送するための送信ビーム1202-3と「変調信号2」を伝送するための送信ビーム1203-3を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時刻を用いて、送信する。
基地局700は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1と「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。そして、基地局700は、「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-2と「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-2を、同一周波数(同一周波数帯)、同一時間を用いて、送信する。
また、ストリーム1のデータを伝送するための送信ビーム702-1、702-2、702-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。ストリーム2のデータを伝送するための送信ビーム703-1、703-2、703-3は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
「変調信号3」を伝送するための送信ビーム2001-1、2001-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。また、「変調信号4」を伝送するための送信ビーム2002-1、2002-2は、同一周波数(同一周波数帯)のビームであってもよいし、それぞれ、異なる周波数(異なる周波数帯)のビームであってもよい。
このとき、基地局の構成図1、図3における設定部158の動作について、説明する。設定部158は、設定信号160を入力としている。設定信号160は、「マルチキャスト用の送信を行うか/ユニキャスト用の送信を行うか」の情報を含んでおり、図19に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により「マルチキャスト用の送信を行う」という情報が、設定部158に入力される。
設定信号160は、「マルチキャストを行うときの送信変調信号数」の情報を含んでおり、図20に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「送信変調信号数は4」という情報が、設定部158に入力される。
また、設定信号160は、「各変調信号をいくつの送信ビームで送信するか」の情報を含んでいてもよい。図20に示す送信を基地局が行う場合、設定信号160により、「変調信号1を送信する送信ビーム数は3、変調信号2を送信する送信ビーム数は3、変調信号3を送信する送信ビーム数は2、変調信号4を送信する送信ビーム数は2」という情報が、設定部158に入力される。
なお、図1、図3の基地局は、データシンボルが「マルチキャスト用の送信であるか/ユニキャスト用の送信であるか」の情報、「マルチキャストを行うときの送信ストリーム数」の情報、「各ストリームをいくつの送信ビームで送信するか」の情報等を含んだ制御情報シンボルを送信してもよい。これにより、端末は、適切な受信が可能となる。
なお、図20では、端末は、「変調信号1」の送信ビームと「変調信号2」の送信ビームの両者を受信すると、高い受信品質でストリーム1のデータとストリーム2のデータを得ることができる。
同様に、端末は、「変調信号3」の送信ビームと「変調信号4」の送信ビームの両者を受信すると、高い受信品質でストリーム3のデータとストリーム4のデータを得ることができる。
そして、図20では、基地局が「変調信号1」、「変調信号2」、「変調信号3」、「変調信号4」を送信する例を説明しているが、基地局は、ストリーム5のデータ及びストリーム6のデータを伝送する「変調信号5」及び「変調信号6」を送信してもよいし、それよりも多くのストリームを伝送するためにより多くの変調信号を送信してもよい。なお、変調信号のそれぞれは1以上の送信ビームを用いて送信される。
さらに、図17、図18で説明したように、ユニキャスト用の送信ビーム(または受信指向性制御)が一つ以上存在していてもよい。
「変調信号1」、「変調信号2」の関係については、図13の説明と重複するので省略する。ここでは、「変調信号3」、「変調信号4」の関係について、図21を用いて説明する。
例えば、#2情報101-2に対して、誤り訂正符号化などの処理を施し、誤り訂正符号化後のデータを得る。この誤り訂正符号化後のデータを#2送信データと名付ける。そして、#2送信データに対してマッピングを行い、データシンボルを得るが、このデータシンボルをストリーム3用、ストリーム4用に振り分け、ストリーム3のデータシンボル(データシンボル群)、および、ストリーム4のデータシンボル(データシンボル群)を得る。このとき、シンボル番号iにおけるストリーム3のデータシンボルをs3(i)、ストリーム4のデータシンボルをs4(i)とする。すると、シンボル番号iにおける「変調信号3」tx3(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
そして、シンボル番号iにおける「変調信号4」tx4(i)は、例えば、以下のようにあらわす。
なお、式(5)、式(6)において、e(i)、f(i)、g(i)、h(i)は、それぞれ、複素数で定義することができ、したがって、実数であってもよい。
また、e(i)、f(i)、g(i)、h(i)と記載しているが、それらはシンボル番号iの関数でなくてもよく、固定の値であってもよい。
そして、データシンボルから構成された「変調信号3のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号3のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。また、データシンボルから構成された「変調信号4のデータ伝送領域の信号」を含んだ「変調信号4のシンボル群」は、図1、図3の基地局から送信される。
(補足)
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
また、各実施の形態、その他の内容については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(Amplitude Phase Shift Keying)、PAM(Pulse Amplitude Modulation)、PSK(Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)を適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。APSKは、例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKを含み、PAMは、例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMを含み、PSKは、例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK,4096PSKを含み、QAMは、例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMを含む。
また、I-Q平面における2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点の配置方法(2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
本明細書で記載した「基地局」は、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)などであってもよい。そして、本明細書で記載している「端末」は、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局などであってもよい。また、本開示における「基地局」、「端末」は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるようなに構成されてもよい。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルなどが、フレームにおいて、どのように配置されていてもよい。
そして、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルは、どのような名付け方を行ってもよく、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボルであればよく、または、受信機が同期することによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、各変調信号のチャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行う。なお、パイロットシンボルは、プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等と呼ぶことがある。
また、制御情報用のシンボルは、データ(アプリケーション等のデータ)以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
なお、例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROM(Read Only Memory)に格納しておき、そのプログラムをCPU(Central Processor Unit)によって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAM(Random Access Memory)に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には、入力端子及び出力端子を有する集積回路であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1、実施の形態2と異なるビームフォーミングを適用したときのマルチキャスト通信方法について説明する。
基地局の構成については、実施の形態1の図1から図3を用いて説明したとおりであるため、実施の形態1と同様に動作する部分についての説明は省略する。また、基地局と通信を行う端末の構成についても、実施の形態1の図4から図6を用いて説明したとおりであるため、実施の形態1と同様に動作する部分についての説明は省略する。
以下では、本実施の形態における基地局と端末の動作の例を説明する。
図22は、基地局が1つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している場合を示している。
図22において、基地局700は、送信用アンテナから「(マルチキャスト用)ストリーム1-1(ストリーム1の第1ビーム)」の送信ビーム2201-1を端末2202-1に対して送信しており、端末2202-1は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203-1を生成し、「ストリーム1-1」の送信ビーム2201-1を受信している。
図23は、図22のような基地局と端末の通信状態のために行う「基地局と端末の通信を行うための手順」の説明を行う。
[23-1]端末は、まず、基地局に対し、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。
[23-2]基地局は、[23-1]を受け、「ストリーム1のマルチキャスト送信を行っていない」ことを認識する。そこで、基地局は、端末に対し、ストリーム1のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。
[23-3]端末は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを受信し、基地局が送信指向性制御、端末が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[23-4]基地局は、端末が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、送信指向性制御を行い、ストリーム1のデータシンボルを送信する。
[23-5]端末は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム1のデータシンボルの受信を開始する。
なお、図23の「基地局と端末の通信を行うための手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図23に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。また、図23では、端末が受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わない場合であってもよい。このとき、図23において、基地局は、受信指向性制御用トレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わない。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204-1、204-2、204-3、204-4における乗算係数が設定され、また、基地局が図3の構成の場合、例えば、重み付け合成部301において、重み付け係数が設定される。なお、送信するストリーム数は、図22の場合「1」としているが、これに限ったものではない。
そして、端末が受信指向性制御を行う際、端末が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503-1、503-2、503-3、503-4における乗算係数が設定され、また、端末が図6の構成の場合、例えば、乗算部603-1、603-2、・・・、603-Lにおける乗算係数が設定される。
図24は、図23における基地局が、送信指向性制御用シンボル、および、受信指向性制御用シンボル、データシンボルを送信する際、基地局が送信するシンボルと端末が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図である。図24における(a)は基地局が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図であり、図24における(b)は端末が送信するシンボルの一例を時間軸において示す図であり、いずれも横軸は時間である。
図23のように基地局と端末の通信が行われた場合、図24に示すように、まず、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401を、基地局は送信する。例えば、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401は、制御情報シンボルと既知のPSKシンボルで構成されている。
そして、端末は、基地局が送信した「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401を受信し、例えば、基地局が送信に使用するアンテナの情報、指向性制御で使用する乗算係数(または、重み付け係数)に関する情報をフィードバック情報シンボル2402として送信する。
基地局は、端末が送信した「フィードバック情報シンボル」2402を受信し、フィードバック情報シンボル2402から送信に使用するアンテナを決定し、また、フィードバック情報シンボル2402から送信指向性制御に用いる係数を決定する。その後、基地局は、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403を送信する。例えば、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403は、制御情報シンボルと既知PSKシンボルで構成されている。
そして、端末は、基地局が送信した「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403を受信し、例えば、端末が受信に使用するアンテナ、端末が受信指向性制御に使用する乗算係数を決定する。そして、端末は、データシンボルを受信する準備が完了したことをフィードバック情報シンボル2404として送信する。
そして、基地局は、端末が送信した「フィードバック情報シンボル」2404を受信し、フィードバック情報シンボル2404に基づき、データシンボル2405を出力する。
なお、図24の基地局と端末の通信は、一例であり、シンボルの送信の順番や基地局の送信と端末の送信の順番については、これに限ったものではない。また、「基地局送信指向性制御トレーニングシンボル」2401、「フィードバック情報シンボル」2402、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2403、「フィードバック情報シンボル」2404、「データシンボル」2405のそれぞれに、信号検出、時間同期、周波数同期、周波数オフセット推定及びチャネル推定のためのプリアンブル、リファレンスシンボル、パイロットシンボル、また、制御情報を伝送するためのシンボルなどが含まれていてもよい。
図25は、図23における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図25では、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(1)」2501-1-1として、ストリーム1の送信ビーム1の第1番目のデータシンボルを送信する。その後、データシンボル送信可能な区間2502-1が配置される。
その後、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(2)」2501-1-2として、(マルチキャスト用)ストリーム1の送信ビーム1の第2番目のデータシンボルを送信する。その後、データシンボル送信可能な区間2502-2が配置される。
その後、基地局は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(3)」2501-1-3として、(マルチキャスト用)ストリーム1の送信ビーム1の第3番目のデータシンボルを送信する。
このようにして、基地局は、図22に示した「(マルチキャスト用)ストリーム1-1」2201-1のデータシンボルを、基地局は送信する。なお、図25において、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(1)」2501-1-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(2)」2501-1-2、「(マルチキャスト用)データシンボル1-1データシンボル(3)」2501-1-3、・・・には、データシンボル以外に、信号検出、時間同期、周波数同期、周波数オフセット推定、チャネル推定のためのプリアンブル、リファレンスシンボル、パイロットシンボル、また、制御情報を伝送するためのシンボルなどが含まれていてもよい。
なお、図25では、データシンボル送信可能な区間2502-1は、ユニキャスト送信区間2503-1を含み、また、データシンボル送信可能な区間2502-2は、ユニキャスト送信区間2503-2を含む。
図25では、フレームは、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を含む。例えば、図25では、基地局は、データシンボル送信可能な区間2502-1のユニキャスト送信区間2503-1を除く区間、および、データシンボル送信可能区間2502-2のユニキャスト送信区間2503-2を除く区間では、マルチキャスト用のシンボルを送信してもよい。この点については、後で、例を用いて説明する。
このように、ユニキャスト送信区間をフレームに設けることは、無線通信システムを安定的に動作させるために有用な構成要件となる。この点については、後で例を説明する。なお、ユニキャスト送信区間は、図25のような時間的位置でなくてもよく、どのように時間的に配置してもよい。なお、ユニキャスト送信区間は、基地局がシンボルを送信してもよいし、端末がシンボルを送信してもよい。
また、基地局によって、直接的に、ユニキャスト送信区間を設定できるような構成であってもよいが、別の方法として、基地局が、マルチキャスト用のシンボルを送信するための最大送信データ伝送速度を設定するようにしてもよい。
例えば、基地局が送信可能なデータの伝送速度が2Gbps(bps: bits per second)であり、基地局において、マルチキャスト用のシンボルを送信するのに割り当てることができるデータの最大伝送速度を1.5Gbpsとする場合、500Mbpsに相当するユニキャスト送信区間を設定することができる。
このように、ユニキャスト送信区間を基地局において間接的に設定できるような構成であってもよい。なお、別の具体的な例については後で説明を行う。
なお、図22の状態に伴い、図25では、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(1)」2501-1-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(2)」2501-1-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(3)」2501-1-3が存在するフレーム構成を記載しているが、これに限ったものではない。例えば、ストリーム1(ストリーム1-1)以外のマルチキャスト用のストリームのデータシンボルが存在してもよいし、ストリーム1の第2の送信ビームであるストリーム1-2のデータシンボル、ストリーム1の第3の送信ビームであるストリーム1-3データストリームが存在していてもよい。この点については、後で説明を行う。
図26は、図22の基地局が1つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している状態に対し、新たに端末が1つ追加されたときの状態を示しており、図22と同様に動作するものについては同一番号を付している。
図26において、新たに追加された端末は2202-2である。端末2202-2は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203-2を生成し、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1」の送信ビーム2201-1を受信する。
次に、図26について説明する。
以下の説明では、図26において、基地局700と端末2202-1がマルチキャスト通信を行っている状態に対し、新たに端末2202-2がマルチキャスト通信に参加するという状態である。したがって、図27に示すように基地局は、「端末受信指向性制御トレーニングシンボル」2701と「データシンボル」2702を送信しており、図24に示した「基地局送信トレーニングシンボル」は送信しない。なお、図27において、横軸は時間である。
図28は、図26のように基地局が2つの端末にマルチキャスト用の送信ビームを送信している状態になるために行われる動作の例を示している。
[28-1]端末2202-2は、基地局に対して「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[28-2]基地局は、[28-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202-2に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[28-3]端末2202-2は、[28-2]を受け、マルチキャスト用のストリーム1の受信を開始するために、受信指向性制御を実施する。そして、端末2202-2は、受信指向性制御を行い、「マルチキャスト用のストリーム1」の受信ができたことを、基地局に通知する。
[28-4]基地局は、[28-3]を受け、端末が「マルチキャスト用のストリーム1」を受信できたことを確認する。
[28-5]端末2202-2は、受信指向性制御を行い、「マルチキャスト用のストリーム1」の受信を開始する。
図29は、図22の基地局が一つの端末に対して、マルチキャスト用送信ストリームを送信している状態に対し、新たに端末一つが追加されたときの状態を示しており、図22と同様に動作するものについては同一番号を付している。
図29において、新たに追加された端末は2202-2である。このとき、図26と異なる点は、基地局700は、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2(ストリーム1の第2)」の送信ビーム2201-2を新たに送信し、端末2202-2は、指向性制御を行うことで、受信指向性2203-2を生成し、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2」の送信ビーム2201-2を受信する。
次に、図29のような状態のために行われる制御について説明する。
以下の説明では、図29において、基地局700と端末2202-1がマルチキャスト通信を行っている状態に対し、新たに端末2202-2がマルチキャスト通信に参加するという状態である。
図30は、図29のように基地局が2つの端末にマルチキャスト用の送信ビームを送信している状態になるために行われる動作の例を示している。
[30-1]端末2202-2は、基地局に対して「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[30-2]基地局は、[30-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202-2に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[30-3]端末2202-2は、[30-2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」の通知は、図25におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[30-4]基地局は、[30-3]を受け、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビーム(つまり、図29の送信ビーム2201-2)を送信すると決定する。なお、ここでは、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビームを送信すると判断しているが、マルチキャスト用のストリーム1の別の送信ビームを送信しないと判断してもよい。この点については、後で説明する。
そこで、基地局は、端末2202-2に対し、ストリーム1のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。なお、これらのシンボルの送信とは別に、図29におけるストリーム1-1の送信ビームを、基地局は送信している。この点については、後で説明する。
[30-5]端末2202-2は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニグンシンボルを受信し、基地局が送信指向性制御、端末2202-2が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[30-6]基地局は、端末2202-2が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、ストリーム1のデータシンボル(図29のストリーム1-2の送信ビーム2201-2)を送信する。
[30-7]端末2202-2は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム1のデータシンボル(図29のストリーム1-2の送信ビーム2201-2)の受信を開始する。
なお、図30の「基地局と端末の通信を行うための手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図30に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。
また、図30では、端末の受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わないような場合であってもよい。このとき、図30において、基地局は、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わなくてもよい。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局の構成が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204-1、204-2、204-3、204-4における乗算係数が設定され、また、基地局の構成が図3の構成の場合、例えば、重み付け合成部301において、重み付け係数が設定される。なお、送信するストリーム数は、図29の場合、「2」としているが、これに限ったものではない。
そして、端末2202-1、2202-2が受信指向性制御を行う際、端末の構成が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503-1、503-2、503-3、503-4における乗算係数が設定され、また、端末の構成が図6の構成の場合、例えば、乗算部603-1、603-2、・・・、603-Lにおける乗算係数が設定される。
図31は、図30における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図31では、図29の「ストリーム1-1」が存在しているので、図25と同様に、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-M+2が存在する。なお、「(M)、(M+1)、(M+2)」と記載しているが、(マルチキャスト用)ストリーム1-1は、(マルチキャスト用)ストリーム1-2が存在する前から存在しているからである。したがって、図31では、Mは2以上の整数とする。
そして、図31に示すように、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2以外の区間において、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3が存在している。
これまでの説明のように、以下のような特長をもつ。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームの指向性と、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームの指向性は異なる。したがって、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットと、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットは異なる。
以上より、基地局が送信したマルチキャストストリームを2つの端末が受信できるようになる。このとき、送受信で指向性制御を行っているため、マルチキャスト用のストリームを受信することができるエリアを広範にすることができるという効果を得る。また、ストリームの追加、送信ビームの追加は必要なときに限って行うため、データを伝送するための周波数、時間、空間の資源を有効に活用することができるという効果を得る。
なお、以降で説明するような制御を行うことがある。制御の詳細は以下のとおりである。
図32は、図31と異なる「図30における基地局と端末の通信が完了した後、基地局が(ストリーム1の)データシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例」であり、横軸を時間とする。なお、図32において、図25、図31と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図32において、図31と異なる点は、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を時間的に長く設定しているため、基地局は、これ以上のマルチキャスト用のシンボルを追加して、送信しない点である。
図33は、図29のように基地局が2つの端末(端末2202-1、2202-2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202-3が基地局に対し、送信ビームの追加の要求を行ったときの動作の例を示している。なお、基地局が送信している変調信号のフレームは、図32に示す。
[33-1]端末2202-3は、基地局に対して、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム1のマルチキャスト送信の要求」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33-2]基地局は、[33-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていること」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1の送信を行っていることの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33-3]端末2202-3は、[33-2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム1を受信していないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信されている。
[33-4]基地局は、[33-3]を受け、マルチキャスト用ストリーム1の送信ビームとして、ストリーム1-1の送信ビーム、ストリーム1-2の送信ビームとは別の送信ビームを送信することができるかの判定を行う。このとき、図32に示すフレームであることを考慮し、基地局は、マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないと判定する。よって、基地局は、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないこと」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[33-5]端末2202-3は、「マルチキャスト用ストリーム1の別の送信ビームを送信しないことの通知」を受信する。
なお、図33の「基地局と端末の通信の手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図33に限ったものではなく、各送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる。このように、マルチキャスト送信のための通信資源が不足している場合、マルチキャスト送信ビームの追加を行わなくてもよい。
図34は、図29に示す基地局が2つの端末(端末2202-1、2202-2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202-3が基地局に対し、別のマルチキャスト用のストリーム(ストリーム2)の送信ビームの追加の要求を行う動作の例を示している。なお、基地局が送信している変調信号のフレームは、図31のような状態である。
[34-1]端末2202-3は、基地局に対して、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34-2]基地局は、[34-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」を端末2202-3に通知する。また、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームを基地局が追加して送信できるかの判定を行う。このとき図31のようなフレーム状態であることを考慮し、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームの送信に対応していること」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないことの通知」、および、「マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームが送信可能であることの通知」は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34-3]端末2203-3は、[34-2]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の受信準備が完了したこと」を基地局に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の受信準備が完了したこと」の通知は、図31におけるユニキャスト送信区間2503に送信される。
[34-4]基地局は、[34-3]を受け、マルチキャスト用のストリーム2の送信ビームを送信することを決定する。そこで、基地局は、端末2202-3に対し、ストリーム2のマルチキャスト送信を行うために、送信指向性制御用のトレーニングシンボル、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信する。なお、これらのシンボルの送信とは別に、図31のようにストリーム1-1の送信ビーム、ストリーム1-2の送信ビームを基地局は送信している。この点については、後で説明する。
[34-5]端末2202-3は、基地局が送信した送信指向性制御用のトレーニングシンボル、および、受信指向性制御用のトレーニングシンボルを受信し、基地局は送信指向性制御、端末2202-3が受信指向性制御を行うために、基地局に対し、フィードバック情報を送信する。
[34-6]基地局は、端末2202-3が送信したフィードバック情報に基づいて、送信指向性制御の方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、ストリーム2のデータシンボルを送信する。
[34-7]端末2202-3は、受信指向性制御方法(指向性制御を行うときに使用する重み付け係数の決定など)の決定を行い、基地局が送信したストリーム2のデータシンボルの受信を開始する。
なお、図34の「基地局と端末の通信を行うための手順」は、一例であり、各情報の送信の順番は、図34に限ったものではなく、各情報の送信の順番が入れ替わっても同様に実施することができる、また、図34では、端末の受信指向性制御を行う場合を例に説明しているが、端末が受信指向性制御を行わないような場合であってもよい。このとき、図34において、基地局は受信指向性制御用のトレーニングシンボルを送信しなくてもよく、また、端末は受信指向性制御方法の決定を行わない。
また、基地局が送信指向性制御を行う際、基地局が図1の構成の場合、例えば、図2の乗算部204-1、204-2、204-3、204-4における乗算係数が設定される。
そして、端末2202-1、2202-2、2202-3が受信指向性制御を行う際、端末が図4の構成の場合、例えば、図5の乗算部503-1、503-2、503-3、503-4における乗算係数が設定されることになり、また、端末の構成が図6の構成の場合、例えば、乗算部603-1、603-2、・・・、603-Lにおける乗算係数が設定される。
図35は、図34における基地局と端末の通信が完了した後、基地局がストリーム1、ストリーム2のデータシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例であり、横軸を時間とする。
図35において、図31に示す「ストリーム1-1」、「ストリーム1-2」が存在しているので、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)が存在し、また、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N)」3101-N、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+1)」3101-(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+2)」3101-(N+2)が存在する。なお、N、Mは2以上の整数とする。
そして、図35に示すように、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2以外の区間において、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(1)」3501-1、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(2)」3501-2、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(3)」3501-3が存在している。
これまでの説明のように、このとき、以下のような特長をもつ。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N)」3101-N、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+1)」3101-(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+2)」3101-(N+2)は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得る。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得る。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームの指向性と、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームの指向性は異なる。
したがって、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットと、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3の送信ビームを生成するために使用する基地局の送信装置の乗算係数(または重み付け係数)のセットは異なる。
・「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(1)」3501-1、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(2)」3501-2、「(マルチキャスト用)ストリーム2-1データシンボル(3)」3501-3は「ストリーム2」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム2-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム2」のデータを得る。以上より、端末は、基地局が送信した複数のマルチキャストストリーム(ストリーム1とストリーム2)を受信できる。このとき、送受信で指向性制御を行っているため、マルチキャスト用のストリームが受信可能なエリアを広範にすることができるという効果を得る。また、ストリームの追加、送信ビームの追加は必要なときに限って行うため、データを伝送するための周波数、時間、空間の資源を有効に活用することができるという効果を得る。
なお、以降で説明するような制御を行なってもよい。制御の詳細は以下のとおりである。
図32は、図35と異なる「基地局が(ストリーム1の)データシンボルを送信する際の、基地局が送信するシンボルの例」であり、横軸を時間とする。なお、図32において、図25と図31と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図32において、図35と異なる点は、ユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を時間的に長く設定しているため、基地局は、これ以上のマルチキャスト用のシンボル、例えば、新しいストリームのシンボルを追加して、送信しない点である。
図36は、図29のように基地局が2つの端末(端末2202-1、2202-2)にマルチキャスト用の送信ビームを送信しているのに加え、新たな端末2202-3が基地局に対し、別のマルチキャスト用のストリーム(ストリーム2)の送信ビームの追加の要求を行う動作の例を示す。なお、基地局が送信する変調信号のフレームを、図32に示す。
[36-1]端末2202-3は、基地局に対して、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」を行う。なお、「ストリーム2のマルチキャスト送信の要求」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[36-2]基地局は、[36-1]を受け、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用のストリーム2の送信を行っていないこと」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。また、基地局は、マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信することができるかの判定を行う。基地局は、図32に示すフレームを考慮し、マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないと判定する。よって、基地局は、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないこと」を端末2202-3に通知する。なお、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないことの通知」は、図32におけるユニキャスト送信区間に送信される。
[36-3]端末2202-3は、「マルチキャスト用ストリーム2の送信ビームを送信しないことの通知」を受信する。
なお、図36の「基地局と端末の通信の手順」は一例であり、各情報の送信の順番は、図36に限ったものではなく、各送信の手順が入れ替わっても同様に実施することができる。このように、マルチキャスト送信のための通信資源が不足している場合、ストリームの追加、マルチキャスト送信ビームの追加を行わなくてもよい。
なお、図35などで示したユニキャスト送信区間2503-1、2503-2の設定方法について補足説明をする。
例えば、図35において、マルチキャスト用の送信ビームの数の最大値をあらかじめ決めておく、または、設定する。
そして、各端末の要求を受け、基地局は、マルチキャスト用の送信ビームの数の最大値以下となる、マルチキャスト用の送信ビームを送信する。例えば、図35の場合、マルチキャスト用の送信ビーム数は3である。そして、基地局は、マルチキャスト用の複数の送信ビームを送信するが、これらを送信した後の時間的な空き時間をユニキャスト送信区間と定める。
以上のように、ユニキャスト送信区間を定めてもよい。
(補足1)
補足1では、基地局が、複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合について説明する。
このとき、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、および、ストリーム1の#3シンボル群901-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報である。
また、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、および、ストリーム1の#3シンボル群901-3が、コモンサーチスペース(common search space)であってもよい。なお、コモンサーチスペースとは、セル制御を行うための制御情報である。そして、コモンサーチスペースは、複数の端末に対し、ブロードキャストされる制御情報である。
同様に、例えば、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図9のストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3が、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、および、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、および、変調信号1の#3シンボル群1401-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、および、変調信号1の#3シンボル群1401-3が、コモンサーチスペースであってもよい。
例えば、図14の変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3が、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、例えば、図14の変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3が、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、および、変調信号1の#3シンボル群1401-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図14の変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、及び、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、及び、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、及び、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、コモンサーチスペースであってもよい。
例えば、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、ブロードキャストチャネル、つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報であってもよい。
また、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、コモンサーチスペースであってもよい。
なお、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信する。
(補足2)
補足2では、基地局が複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合について説明する。
このとき、例えば、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図9のストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、および、ストリーム2の#3シンボル群902-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、変調信号1の#3シンボル群1401-3、変調信号2の#1シンボル群1401-3、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図14の変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、変調信号1の#3シンボル群1401-3、変調信号2の#1シンボル群1401-3、変調信号2の#2シンボル群1402-2、および、変調信号2の#3シンボル群1402-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図25のストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、および、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図31、図32のストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
例えば、図35のストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、基地局宛てのデータ又は通信を行っている複数端末のいずれかの端末宛のデータであってもよい。このとき、データの中には、制御情報が含まれていてもよい。
なお、図35において、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)、ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、および、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3は、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信する。
(補足3)
基地局が、図9のフレーム構成のように、ストリーム1の#1シンボル群901-1、ストリーム1の#2シンボル群901-2、ストリーム1の#3シンボル群901-3、ストリーム2の#1シンボル群902-1、ストリーム2の#2シンボル群902-2、及び、ストリーム2の#3シンボル群902-3を送信している時間帯に、「ストリーム1の#1シンボル群901-1の送信ビーム、ストリーム1の#2シンボル群901-2の送信ビーム、ストリーム1の#3シンボル群901-3の送信ビーム、ストリーム2の#1シンボル群902-1の送信ビーム、ストリーム2の#2シンボル群902-2の送信ビーム、ストリーム2の#3シンボル群902-3の送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
また、基地局が、図14のフレーム構成のように、変調信号1の#1シンボル群1401-1、変調信号1の#2シンボル群1401-2、変調信号1の#3シンボル群1401-3、変調信号2の#1シンボル群1402-1、変調信号2の#2シンボル群1402-2、変調信号2の#3シンボル群1402-3を送信している時間帯に「変調信号1の#1シンボル群1401-1の送信ビーム、変調信号1の#2シンボル群1401-2の送信ビーム、変調信号1の#3シンボル群1401-3の送信ビーム、変調信号2の#1シンボル群1402-1の送信ビーム、変調信号2の#2シンボル群1402-2の送信ビーム、変調信号2の#3シンボル群1402-3の送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
このとき、「別のシンボル群」は、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボル群であってもよいし、本開示の他の部分で説明したような、制御情報シンボル群を含むシンボル群であってもよいし、他のマルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボル群であってもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
(補足4)
基地局が、図25のフレーム構成のように、ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
なお、図25において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(1)2501-1-1、ストリーム1-1データシンボル(2)2501-1-2、ストリーム1-1データシンボル(3)2501-1-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を、基地局は送信してもよい。
また、基地局が、図31、図32のフレーム構成のように、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図31、図32において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
そして、基地局が、図31、図32のフレーム構成のように、ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信している時間帯に、「ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図31、図32において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信している時間帯に、「ストリーム1―2データシンボル(1)3101-1、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-(M+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
また、基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信している時間帯に、「ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
そして、基地局が、図35のフレーム構成のように、ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信している時間帯に、「ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
なお、図35において、横軸が周波数であった場合でも同様であり、基地局が、ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信している時間帯に、「ストリーム2-1データシンボル(1)3501-1、ストリーム2-1データシンボル(2)3501-2、ストリーム2-1データシンボル(3)3501-3を送信する送信ビーム」とは別の送信ビームを用いて、別のシンボル群を基地局は送信してもよい。
上記において、「別のシンボル群」とは、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボル群であってもよいし、本明細書の他の部分で説明したような、制御情報シンボルを含むシンボル群であってもよいし、他のマルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボル群であってもよい。
このとき、図1の基地局が、信号処理部102の信号処理によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよいし、図1の基地局が、アンテナ部106-1からアンテナ部106-Mまでのアンテナを選択することで、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
また、図3の基地局が、「信号処理部102の信号処理、および、重み付け合成部301による信号処理」、または、「信号処理部102の信号処理、または、重み付け合成部301による信号処理」によって、上記の「別のシンボル群」のための送信ビームを生成してもよい。
そして、図25、図31、図32、図35に記載されているようなユニキャスト送信区間2503-1、2503-2を設定しなくてもよい。
(補足5)
図31、図32に関する説明で以下のような記載を行っている。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(1)」3101-1、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(2)」3101-2、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(3)」3101-3は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
また、図35に関する説明で以下のような記載を行っている。
・「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M)」2501-1-M、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+1)」2501-1-(M+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-1データシンボル(M+2)」2501-1-(M+2)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N)」3101-N、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+1)」3101-(N+1)、「(マルチキャスト用)ストリーム1-2データシンボル(N+2)」3101-(N+2)は、いずれも「ストリーム1」を伝送するためのデータシンボルである。
・端末は、「ストリーム1-1のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。また、端末は、「ストリーム1-2のデータシンボル」を得ることで、「ストリーム1のデータ」を得ることができる。
以下では、上述について補足説明を行う。例えば、図35において、以下の、<方法1-1>、または、<方法1-2>、または、<方法2-1>、または、<方法2-2>により、上述を実現することができる。
<方法1-1>
・ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-Mとストリーム1-2データシンボル(N)3101-Nが同じデータを含んでいる。
そして、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)とストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)が同じデータを含んでいる。
ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)とストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)が同じデータを含んでいる。
<方法1-2>
・ストリーム1-1データシンボル(K)2501-1-Kが含むデータと同じデータが含まれているストリーム1-2データシンボル(L)3101-Lが存在する。なお、K、Lは整数である。
<方法2-1>
・ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-Mとストリーム1-2データシンボル(N)3101-Nが一部同じデータを含んでいる。
そして、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)とストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)が一部同じデータを含んでいる。
ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)とストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)が一部同じデータを含んでいる。
<方法2-2>
・ストリーム1-1データシンボル(K)2501-1-Kが含むデータの一部を含んでいるストリーム1-2データシンボル(L)3101-Lが存在する。なお、K、Lは整数である。
すなわち、第1の基地局または第1の送信システムは、第1のストリームのデータを含む第1のパケット群と、第1のストリームのデータを含む第2のパケット群とを生成し、第1のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビームを用いて第1の期間に送信し、第2のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビームとは異なる第2の送信ビームを用いて第2の期間に送信し、第1の期間と第2の期間は互いに重複していない。
ここで、第2のパケット群は、第1のパケット群に含まれる第1のパケットが含むデータと同一のデータを含む第2のパケットを含んでいてもよい。また、上記とは別の構成として、第2のパケット群は、第1のパケット群に含まれる第1のパケットが含むデータの一部と同一のデータを含む第3のパケットを含んでいてもよい。
また、第1の送信ビームと第2の送信ビームは、同一のアンテナ部を用いて送信される互いに異なる指向性を有する送信ビームであってもよいし、互いに異なるアンテナ部を用いて送信される送信ビームであってもよい。
また、第2の基地局または第2の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第1のストリームのデータを含む第3のパケット群をさらに生成し、第3のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビーム及び第2の送信ビームとは異なる第3の送信ビームを用いて第3の期間に送信し、第3の期間は第1の期間および第2の期間と重複していない。
ここで、第2の基地局または第2の送信システムは、第1の期間、第2の期間及び第3の期間を所定の順序で繰り返し設定してもよい。
また、第3の基地局または第3の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第1のストリームのデータを含む第3のパケット群をさらに生成し、第3のパケット群に含まれるパケットを第1の送信ビーム及び第2の送信ビームとは異なる第3の送信ビームを用いて第3の期間に送信し、第3の期間の少なくとも一部は第1の期間と重複している。
ここで、第3の基地局または第3の送信システムは、第1の期間、第2の期間及び第3の期間を繰り返し設定してもよく、繰り返し設定される第3の期間のいずれの第3の期間もその少なくとも一部が第1の期間と重複していてもよいし、繰り返し設定される第3の期間のうち少なくともいずれか一つの第3の期間も第1の期間と重複していなくてもよい。
また、第4の基地局または第4の送信システムは、第1の基地局または第1の送信システムの構成に加えて、第2のストリームのデータを含む第4のパケットをさらに生成し、第4のパケットを第1の送信ビームとは異なる第4の送信ビームを用いて第4の期間に送信し、第4の期間の少なくとも一部は第1の期間と重複している。
なお、上記の説明では、第1の期間と第2の期間は互いに重複していないと説明したが、第1の期間と第2の期間は一部が互いに重複していてもよいし、第1の期間の全部が第2の期間と重複していてもよいし、第1の期間の全部が第2の期間の全部と互いに重複していてもよい。
また、第5の基地局または第5の送信システムは、第1のストリームのデータを含むパケット群を一つまたは複数生成し、パケット群毎に互いに異なる送信ビームを用いて送信し、端末から送信される信号に基づいて生成するパケット群の数を増加、または減少させるとしてもよい。
なお、上述において、「ストリーム」と記載しているが、本明細書の他の箇所で記載しているように、図31、図32の「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、および、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、および、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、および、ストリーム1-2データシンボル(1)3101-1、および、ストリーム1-2データシンボル(2)3101-2、ストリーム1-2データシンボル(3)3101-3」、および、図35の「ストリーム1-1データシンボル(M)2501-1-M、および、ストリーム1-1データシンボル(M+1)2501-1-(M+1)、ストリーム1-1データシンボル(M+2)2501-1-(M+2)、および、ストリーム1-2データシンボル(N)3101-N、および、ストリーム1-2データシンボル(N+1)3101-(N+1)、および、ストリーム1-2データシンボル(N+2)3101-(N+2)」は、ある端末宛のデータシンボルを含むシンボルであってもよいし、制御情報シンボルを含むシンボルであってもよいし、マルチキャスト用のデータシンボルを含むシンボルであってもよい。
(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態1から実施の形態3で説明した通信システムの具体的な例について説明する。
本実施の形態における通信システムは、(複数の)基地局と複数の端末で構成されているものとする。例えば、図7、図12、図17、図19、図20、図26、図29などにおける基地局700と端末704-1、704-2などにより構成された通信システムを考える。
図37は、基地局(700)の構成の一例を示している。
論理チャネル生成部3703は、データ3701および制御データ3702を入力とし、論理チャネル信号3704を出力する。論理チャネル信号3704は、例えば、制御用の論理チャネルである「BCCH(Broadcast Control Channel)、PCCH(Paging Control Channel)、CCCH(Common Control Channel)、MCCH(Multicast Control Channel)、DCCH(Dedicated Control Channel)」、データ用の論理チャネルである「DTCH(Dedicated Traffic Channel)、MTCH(Multicast Traffic Channel)」などで構成されているものとする。
なお、「BCCHは、下りリンク、システム制御情報の報知用チャネル」であり、「PCCHは、下りリンク、ページング情報用チャネル」であり、「CCCHは、下りリンク、RRC(Radio Resource Control)接続が存在しないときに使用する共通制御チャネル」であり、「MCCHは、下りリンク、1対多のMBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service)のためのマルチキャスト・チャネルスケジューリング、制御用チャネル」であり、「DCCHは、下りリンク、RRC接続をもつ端末に使用される専用制御チャネル」であり、「DTCHは、下りリンク、1台の端末UE(User Equipment)への専用トラフィック・チャネル、ユーザ・データ専用チャネル」であり、「MTCHは、下りリンク、1対多のMBMSユーザ・データ用チャネル」である。
トランスポートチャネル生成部3705は、論理チャネル信号3704を入力とし、トランスポートチャネル信号3706を生成し、出力する。トランスポートチャネル信号3706は、例えば、BCH(Broadcast Channel)、DL-SCH(Downlink Shared Channel)、PCH(Paging Channel)、MCH(Multicast Channel)などで構成されているものとする。
なお、「BCHは、セル全域にわたって報知されるシステム情報用チャネル」であり、「DL-SCHは、ユーザ・データ、制御情報とシステム情報を用いるチャネル」であり、「PCHは、セル全域にわたって放置されるページング情報用チャネル」であり、「MCHは、セル全域にわたって報知されるMBMSトラフィックならびに制御用チャネル」である。
物理チャネル生成部3707は、トランスポートチャネル信号3706を入力とし、物理チャネル信号3708を生成し、出力する。物理チャネル信号3708は、例えば、PBCH(Physical; Broadcast Channel)、PMCH(Physical Multicast Channel)、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)などで構成されているものとする。
なお、「PBCHは、BCHトランスポート・チャネルの伝送用」であり、「PMCHは、MCHトランスポート・チャネル伝送用」であり、「PDSCHは、DL-SCHならびにトランスポート・チャネルの伝送用」であり、「PDCCHは下りリンクL1(Layer 1)/L2(Layer 2)制御信号の伝送用」である。
変調信号生成部3709は、物理チャネル信号3708を入力とし、物理チャネル信号3708に基づいた変調信号3710を生成し、出力する。そして、基地局700は、変調信号3710を、電波として送信することになる。
まず、基地局が、複数の端末とユニキャスト通信、つまり、個別通信を行っている場合を考える。
このとき、例えば、図9の901-1のストリーム1のシンボル群#1、および、901-2のストリーム1のシンボル群#2、および、901-3のストリーム1のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
ここで、ブロードキャストチャネルについて説明する。ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
同様に、例えば、図9の902-1のストリーム2のシンボル群#1、および、902-2のストリーム2のシンボル群#2、および、902-3のストリーム2のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
このとき、図9の901-1のストリーム1のシンボル群#1、および、901-2のストリーム1のシンボル群#2、および、901-3のストリーム1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、また、図9の902-1のストリーム2のシンボル群#1、および、902-2のストリーム2のシンボル群#2、および、902-3のストリーム2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図9のストリーム2のシンボル群#1(902-1)、ストリーム2のシンボル群#2(902-2)、ストリーム2のシンボル群#3(902-3)など、ストリーム2を送信しない場合があってもよい。特に、ブロードキャストチャネルの信号を送信する場合、ストリーム2のシンボル群を、基地局が送信しないとしてもよい(このとき、例えば、図7では、703-1、703-2、703-3を基地局701が送信していないことになる。)。
例えば、図14の1401-1の変調信号1のシンボル群#1、および、1401-2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401-3の変調信号1のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
例えば、図14の1402-1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402-2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402-3の変調信号2のシンボル群#3が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図14の1401-1の変調信号1のシンボル群#1、および、1401-2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401-3の変調信号1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図14の1402-1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402-2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402-3の変調信号2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図25の2501-1-1のストリーム1-1データシンボル(1)、および、2501-1-2のストリーム1-1データシンボル(2)、および、2501-1-3のストリーム1-1データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図25の2501-1-1のストリーム1-1データシンボル(1)、および、2501-1-2のストリーム1-1データシンボル(2)、および、2501-1-3のストリーム1-1データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図31、図32の2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、および、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-1のストリーム1-2データシンボル(1)、および、3101-2のストリーム1-2データシンボル(2)、3101-3のストリーム1-2データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図31、図32の2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、および、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-1のストリーム1-2データシンボル(1)、および、3101-2のストリーム1-2データシンボル(2)、3101-3のストリーム1-2データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
例えば、図35において、2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-Nのストリーム1-2データシンボル(N)、および、3101-(N+1)のストリーム1-2データシンボル(N+1)、および、3101-(N+2)のストリーム1-2データシンボル(N+2)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
例えば、図35の3501-1のストリーム2-1データシンボル(1)、および、3501-2のストリーム2-1データシンボル(2)、および、3501-3のストリーム2-1データシンボル(3)が、ブロードキャストチャネル(つまり、基地局が複数の端末とデータ通信を行うために、基地局が複数の端末に対してブロードキャスト送信を行う制御情報)であってもよい。なお、制御情報とは、例えば、基地局と端末がデータ通信を実現するために必要となる制御情報であるものとする。
なお、ブロードキャストチャネルは、物理チャネル(物理チャネル信号3708)における、「PBCH」、「PMCH」、および、「PD-SCHの一部」が該当することになる。
また、ブロードキャストチャネルは、トランスポートチャネル(トランスポートチャネル信号3706)における、「BCH」、「DL-SCHの一部」、「PCH」、「MCH」が該当することになる。
そして、ブロードキャストチャネルは、論理チャネル(論理チャネル信号3704)における、「BCCH」、「CCCH」、「MCCH」、「DTCHの一部」、「MTCH」が該当することになる。
なお、図35において、2501-1-Mのストリーム1-1データシンボル(M)、および、2501-1-(M+1)のストリーム1-1データシンボル(M+1)、2501-1-(M+2)のストリーム1-1データシンボル(M+2)、および、3101-Nのストリーム1-2データシンボル(N)、および、3101-(N+1)のストリーム1-2データシンボル(N+1)、および、3101-(N+2)のストリーム1-2データシンボル(N+2)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりであり、図35の3501-1のストリーム2-1データシンボル(1)、および、3501-2のストリーム2-1データシンボル(2)、および、3501-3のストリーム2-1データシンボル(3)の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
図9、図14、図25、図31、図32、図35において、各データシンボルを送信する際、シングルキャリアの伝送方法を用いてもよいし、OFDMなどのマルチキャリアの伝送方式を用いてもよい。また、データシンボルの時間的な位置は、図9、図14、図25、図31、図32、図35に限ったものではない。
また、図25、図31、図32、図35において、横軸を時間として説明しているが、横軸を周波数(キャリア)としても、同様に実施することが可能である。なお、横軸を周波数(キャリア)としたとき、基地局は、各データシンボルを、1つ以上のキャリア、または、サブキャリアを用いて、送信することになる。
なお、図9のストリーム1のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。同様に、図9のストリーム2のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
図14のストリーム1のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。同様に、図14のストリーム2のシンボル群において、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
また、図25のストリーム1-1のシンボルに、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。図31、図32のストリーム1-1のシンボル、ストリーム1-2のシンボルに、端末個別に送信するデータ(ユニキャスト用のデータ)(または、シンボル)が含まれることがあってもよい。
そして、PBCHは、例えば、「UEがセルサーチ後の最初に読むべき最低限の情報(システム帯域幅、システムフレーム番号、送信アンテナ数など)を送信するために使用される」という構成としてもよい。
PMCHは、例えば、「MBSFN(Multicast-broadcast single-frequency network)の運用に使用される」という構成としてもよい。
PDSCHは、例えば、「下りリンクのユーザデータを送信するための共有データチャネルであり、C(control)-plane/U(User)-planeに関係なくすべてのデータを集約して送信される」という構成としてもよい。
PDCCHは、例えば、「eNodeB(gNodeB)(基地局)がスケジューリングにより選択したユーザに対して、無線リソースの割り当て情報を通知するために使用される」という構成としてもよい。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、基地局(700)が送信する図9のストリーム1のシンボル群とストリーム2のシンボル群の構成について補足説明を行う。
図38は、基地局(700)が送信するストリーム1のフレーム構成の一例を示しており、図38におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図38は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方法のようなマルチキャリア伝送方式のフレーム構成となる。
図38におけるストリーム1のシンボル領域3801_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
ストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、ストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は図9のストリーム1のシンボル群#i(901-i)に相当するものとする。
ストリーム1のシンボル領域3801_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータを伝送する(ユニキャストする)場合に、図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2を使用することができる。
そして、図38のストリーム1のシンボル群#i(3800_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
図39は、基地局(700)が送信するストリーム2のフレーム構成の一例を示しており、図39におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図39はOFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式のフレームとなる。
図39におけるストリーム2のシンボル領域3901_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
ストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、ストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は図9のストリーム2のシンボル群#i(902-i)に相当するものとする。
ストリーム2のシンボル領域3901_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータ伝送する(ユニキャストする)場合に、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2を使用することができる。
そして、図39のストリーム2のシンボル群#i(3900_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
なお、基地局は、図38における時刻X(図38の場合、Xは1以上10以下の整数)、キャリアY(図38の場合Yは1以上40以下の整数)のシンボルと図39の時刻X、キャリアYのシンボルを同一周波数、同一時刻を用いて送信することになる。
そして、図9の901-1のストリーム1のシンボル群#1、および、901-2のストリーム1のシンボル群#2、および、901-3のストリーム1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図38のストリーム1のシンボル群#iの特徴については、図9のストリーム1のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
また、図9の902-1のストリーム2のシンボル群#1、および、902-2のストリーム2のシンボル群#2、および、902-3のストリーム2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図39のストリーム2のシンボル群#iの特徴については、図9のストリーム2のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図38、図39のフレーム構成のキャリア10からキャリア20における時刻11以降にシンボルが存在した場合、マルチキャスト伝送用に使用してもよいし、個別データ伝送(ユニキャスト伝送)に使用してもよい。
また、基地局が、図38、図39のフレーム構成で、図9のようなフレームを送信した場合、実施の形態1、実施の形態4で説明した実施を同様に行ってもよい。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態6)
本実施の形態では、基地局(700)が送信する図14の変調信号1のシンボル群と変調信号2のシンボル群の構成について補足説明を行う。
図40は、基地局(700)が送信する変調信号1のフレーム構成の一例を示しており、図40におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図40は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方法のようなマルチキャリア伝送方式のフレーム構成となる。
図40における変調信号1のシンボル領域4001_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は図14の変調信号1のシンボル群#i(1401-i)に相当するものとする。
変調信号1のシンボル領域4001_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータを伝送する(ユニキャストする)場合に、図40のストリーム1のシンボル領域4001_1、4001_2を使用することができる。
そして、図40の変調信号1のシンボル群#i(4000_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
図41は、基地局(700)が送信する変調信号2のフレーム構成の一例を示しており、図41におけるフレーム構成において、横軸は時間であり、縦軸は周波数であり、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア40までのフレーム構成を示している。したがって、図41はOFDM方式のようなマルチキャリア伝送方式のフレームとなる。
図41における変調信号2のシンボル領域4101_1は、時刻1から時刻10、キャリア1からキャリア9に存在しているものとする。
変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は、時刻1から時刻10、キャリア10からキャリア20に存在しているものとする。なお、変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は図14の変調信号2のシンボル群#i(1402-i)に相当するものとする。
変調信号2のシンボル領域4101_2は、時刻1から時刻10、キャリア21からキャリア40に存在しているものとする。
このとき、例えば、実施の形態4などで説明したように、基地局が、1つ以上の端末に対し、個別のデータ伝送する(ユニキャストする)場合に、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4101_2を使用することができる。
そして、図41の変調信号2のシンボル群#i(4100_i)は、実施の形態1、実施の形態4などで説明したように、基地局が、マルチキャスト用のデータを伝送するために使用することになる。
なお、基地局は、図40における時刻X(図40の場合、Xは1以上10以下の整数)、キャリアY(図40の場合Yは1以上40以下の整数)のシンボルと、図41の時刻X、キャリアYのシンボルを同一周波数、同一時刻を用いて送信することになる。
そして、図14の1401_1のストリーム1のシンボル群#1、および、1401_2の変調信号1のシンボル群#2、および、1401_3の変調信号1のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図40の変調信号1のシンボル群#iの特徴については、図14の変調信号1のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
また、図14の1402_1の変調信号2のシンボル群#1、および、1402_2の変調信号2のシンボル群#2、および、1402_3の変調信号2のシンボル群#3の特徴については、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。つまり、図41の変調信号2のシンボル群#iの特徴については、図14の変調信号2のシンボル群と同様であり、これまでに説明した実施の形態に記載したとおりである。
なお、図40、図41のフレーム構成のキャリア10からキャリア20における時刻11以降にシンボルが存在した場合、マルチキャスト伝送用に使用してもよいし、個別データ伝送(ユニキャスト伝送)に使用してもよい。
また、基地局が、図40、図41のフレーム構成で、図14のようなフレームを送信した場合、実施の形態1、実施の形態4で説明した実施を同様に行ってもよい。
上述の説明における図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2の使用方法の例について説明する。
図42は、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」の端末への割り当ての一例を示している。なお、図42において、横軸は時間であり、縦軸は周波数(キャリア)である。
図42に示すように、例えば、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」を周波数分割し、端末に対し割り当てを行う。そして、4201_1は端末#1用に割り当てられたシンボル群であり、4201_2は端末#2用に割り当てられたシンボル群であり、4201_3は端末#3用に割り当てられたシンボル群である。
例えば、基地局(700)は、端末#1、端末#2、端末#3と通信を行っており、基地局が端末#1に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#1用に割り当てられたシンボル群4201_1」を用いて、基地局は端末#1にデータを伝送することになる。そして、基地局が端末#2に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#2用に割り当てられたシンボル群4201_2」を用いて、基地局は端末#2にデータを伝送することになる。基地局が端末#3に対してデータを伝送する場合、図42の「端末#3用に割り当てられたシンボル群4201_3」を用いて、基地局は端末#3にデータを伝送することになる。
なお、端末への割り当て方法は、図42に限ったものではなく、周波数帯域(キャリア数)は時間により変化してもよいし、また、どのように設定してもよい。そして、時間とともに端末への割り当て方法を変更してもよい。
図43は、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」の端末への割り当ての図42とは異なる例である。なお、図43において、横軸は時間であり縦軸は周波数(キャリア)である。
図43に示すように、例えば、「図38のストリーム1のシンボル領域3801_1、3801_2、図39のストリーム2のシンボル領域3901_1、3901_2、図40の変調信号1のシンボル領域4001_1、4001_2、図41の変調信号2のシンボル領域4101_1、4102_2」を時間、周波数分割を行い、端末に対し割り当てを行う。そして、4301_1は端末#1用に割り当てられたシンボル群であり、4301_2は端末#2用に割り当てられたシンボル群であり、4301_3は端末#3用に割り当てられたシンボル群であり、4301_4は端末#4用に割り当てられたシンボル群であり、4301_5は端末#5用に割り当てられたシンボル群であり、4301_6は端末#6用に割り当てられたシンボル群である。
例えば、基地局(700)は、端末#1、端末#2、端末#3、端末#4、端末#5、端末#6と通信を行っており、基地局が端末#1に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#1用に割り当てられたシンボル群4301_1」を用いて、基地局は端末#1にデータを伝送することになる。そして、基地局が端末#2に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#2用に割り当てられたシンボル群4301_2」を用いて、基地局は端末#2にデータを伝送することになる。基地局が端末#3に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#3用に割り当てられたシンボル群4301_3」を用いて、基地局は端末#3にデータを伝送することになる。基地局が端末#4に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#4用に割り当てられたシンボル群4301_4」を用いて、基地局は端末#4にデータを伝送することになる。基地局が端末#5に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#5用に割り当てられたシンボル群4301_5」を用いて、基地局は端末#5にデータを伝送することになる。基地局が端末#6に対してデータを伝送する場合、図43の「端末#6用に割り当てられたシンボル群4301_6」を用いて、基地局は端末#6にデータを伝送することになる。
なお、端末への割り当て方法は、図43に限ったものではなく、周波数帯域(キャリア数)、時間幅は変化してもよいし、また、どのように設定してもよい。そして、時間とともに端末への割り当て方法を変更してもよい。
また、図38、図39、図40、図41におけるストリーム1のシンボル領域、ストリーム2のシンボル領域、変調信号1のシンボル領域、変調信号2のシンボル領域では、キャリアごとに異なる重み付け合成を行ってもよいし、複数のキャリアを単位として、重み付け合成方法を決定してもよい。また、図43、図44のように割り当てた端末ごとに重み付け合成のパラメータを設定してもよい。キャリアにおける重み付け合成の方法の設定は、これらの例に限ったものではない。
以上のように実施することで、マルチキャスト・ブロードキャストデータ伝送において、基地局が、データシンボル、制御情報シンボルを複数の送信ビームを用いて送信し、端末は、複数の送信ビームから、品質のよいビームを選択的に受信し、これに基づき、端末は、データシンボルの受信を行うことで、端末は高いデータの受信品質を得ることができるという効果を得ることができる。
(実施の形態7)
本明細書において、図7、図12、図17、図18、図19、図20、図22における基地局700、他の実施の形態で説明した基地局の構成として、図44のような構成であってもよい。
以下では、図44の基地局の動作について説明を行う。図44において、図1、図3と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。
重み付け合成部301は、信号処理後の信号103_1、103_2、・・・、103_M、および、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づき、重み付け合成を行い、重み付け合成信号4401_1、4401_2、・・・、4401_Kを出力する。なお、Mは2以上の整数とし、Kは2以上の整数とする。
例えば、信号処理後の信号103_i(iは1以上M以下の整数)をui(t)(tは時間)、重み付け合成後の信号4401_g(gは1以上K以下の整数)をvg(t)とあらわすと、vg(t)は次式であらわすことができる。
無線部104_gは、重み付け合成後の信号4401_g、制御信号159を入力とし、制御信号159に基づいて、所定の処理を行い、送信信号105_gを生成し、出力する。そして、送信信号105_gはアンテナ303_1から送信される。
なお、基地局が対応している送信方法は、OFDMなどのマルチキャリア方式であってもよいし、シングルキャリア方式であってもよい。また、基地局は、マルチキャリア方式、シングルキャリア方式の両者に対応していてもよい。このときシングルキャリア方式の変調信号を生成する方法は、複数あり、いずれの方式の場合についても実施が可能である。例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
式(7)では、時間の関数で記載しているが、OFDM方式などのマルチキャリア方式の場合、時間に加え周波数の関数であってもよい。
例えば、OFDM方式において、キャリアごとに異なる重み付け合成を行ってもよいし、複数のキャリアを単位として、重み付け合成方法を決定してもよい。キャリアにおける重み付け合成の方法の設定は、これらの例に限ったものではない。
(補足6)
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、補足などのその他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
そして、基地局の構成として、例として、図1、図3に限ったものではなく、複数の送信アンテナを持ち、複数の送信ビーム(送信指向性ビーム)を生成し、送信する基地局であれば、本開示を実施することが可能である。
また、各実施の形態については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式(使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等)、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、APSK(例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKなど)、PAM(例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMなど)、PSK(例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK, 4096PSKなど)、QAM(例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMなど)などを適用してもよいし、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。また、I-Q平面における2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点の配置方法(2個、4個、8個、16個、64個、128個、256個、1024個等の信号点をもつ変調方式)は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
本明細書において、送信装置を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話(mobile phone)等の通信・放送機器であることが考えられ、このとき、受信装置を具備しているのは、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。また、本開示における送信装置、受信装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるような形態であることも考えられる。また、本実施の形態では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル(プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等)、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、機能自身が重要となっている。
パイロットシンボルは、例えば、送受信機において、PSK変調を用いて変調した既知のシンボルであればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、各変調信号のチャネル推定(CSI(Channel State Information)の推定)、信号の検出等を行う。または、パイロットシンボルは、受信機が同期することによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。
また、制御情報用のシンボルは、データ(アプリケーション等のデータ)以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報(例えば、通信に用いている変調方式、誤り訂正符号化方式、誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤーでの設定情報等)を伝送するためのシンボルである。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェアとして行うことも可能である。
なお、例えば、上記通信方法を実行するプログラムを予めROMに格納しておき、そのプログラムをCPUによって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのRAMに記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態などの各構成は、典型的には、入力端子及び出力端子を有する集積回路であるLSIとして実現されてもよい。これらは、個別に1チップ化されてもよいし、各実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGAや、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
本明細書において、種々のフレーム構成について説明した。本明細書で説明したフレーム構成の変調信号を、図1の送信装置を具備する例えば基地局(AP)が、OFDM方式などのマルチキャリア方式を用いて送信する。このとき、基地局(AP)と通信を行っている端末(ユーザー)が変調信号を送信する際、端末が送信する変調信号はシングルキャリアの方式であるという適用方法を考えることができる(基地局(AP)はOFDM方式を用いることで、複数の端末に対し、同時にデータシンボル群を送信することができ、また、端末はシングルキャリア方式を用いることにより、消費電力を低減することが可能となる。)。
また、基地局(AP)が送信する変調信号が使用する周波数帯域の一部を用いて、端末は変調方式を送信するTDD(Time Division Duplex)方式を適用してもよい。
図1のアンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mの構成は、実施の形態において説明した構成に限ったものではない。例えば、アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mが、複数のアンテナで構成されていなくてもよく、また、アンテナ部106-1、106-2、・・・、106-Mは、信号159を入力としなくてもよい。
図4のアンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nの構成は、実施の形態において説明した構成に限ったものではない。例えば、アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nが、複数のアンテナで構成されていなくてもよく、また、アンテナ部401-1、401-2、・・・、401-Nは、信号410を入力としなくてもよい。
なお、基地局、端末が対応している送信方法は、OFDMなどのマルチキャリア方式であってもよいし、シングルキャリア方式であってもよい。また、基地局は、マルチキャリア方式、シングルキャリア方式の両者に対応していてもよい。このときシングルキャリア方式の変調信号を生成する方法は、複数あり、いずれの方式の場合についても実施が可能である。例えば、シングルキャリア方式の例として、「DFT(Discrete Fourier Transform)-Spread OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)」、「Trajectory Constrained DFT-Spread OFDM」、「OFDM based SC(Single Carrier)」、「SC(Single Carrier)-FDMA(Frequency Division Multiple Access)」、「Guard interval DFT-Spread OFDM」などがある。
また、図1、図3、図44における情報#1(101_1)、情報#2(101_2)、・・・、情報#M(101_M)の中に、少なくともマルチキャスト(ブロードキャスト)のデータが存在することになる。例えば、図1において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102により生成し、アンテナから出力することになる。
図3において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102、および/または、重み付け合成部301で生成し、アンテナから出力することになる。
図44において、情報#1(101_1)がマルチキャスト用のデータの場合、このデータを含んだ、複数のストリーム、または、変調信号を信号処理部102、および/または、重み付け合成部301で生成し、アンテナから出力することになる。
なお、複数ストリームまたは変調信号の様子については、図7、図9、図12、図14、図17、図18、図19を用いて説明したとおりである。
さらに、図1、図3、図44における情報#1(101_1)、情報#2(101_2)、・・・、情報#M(101_M)の中に、個別端末宛のデータを含んでいてもよい。この点については、本明細書の実施の形態で説明したとおりである。
なお、FPGA(Field Programmable Gate Array)およびCPU(Central Processing Unit)の少なくとも一方が、本開示において説明した通信方法を実現するために必要なソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。さらに、更新のためのソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。そして、ダウンロードしたソフトウェアを記憶部に格納し、格納されたソフトウェアに基づいてFPGAおよびCPUの少なくとも一方を動作させることにより、本開示において説明したデジタル信号処理を実行するようにしてもよい。
このとき、FPGAおよびCPUの少なくとも一方を具備する機器は、通信モデムと無線または有線で接続し、この機器と通信モデムにより、本開示において説明した通信方法を実現してもよい。
例えば、本明細書で記載した基地局、AP、端末などの通信装置が、FPGAおよび、CPUのうち、少なくとも一方を具備しており、FPGA及びCPUの少なくとも一方を動作させるためのソフトウェアを外部から入手するためのインターフェースを通信装置が具備していてもよい。さらに、通信装置が外部から入手したソフトウェアを格納するための記憶部を具備し、格納されたソフトウェアに基づいて、FPGA、CPUを動作させることで、本開示において説明した信号処理を実現するようにしてもよい。
以下では、実施の形態1から7で説明した複数アンテナを用いた無線通信方式を適用可能な通信システムの例について説明する。なお、実施の形態1から7で説明した複数アンテナを用いた無線通信方式は、あくまで以降で説明する通信システムに適用な可能な無線通信方式の一例である。すなわち、以降で説明する通信システムで用いる無線通信方式は、実施の形態1から7で説明した複数アンテナを用いた無線通信方式であってもよいし、その他の複数アンテナを用いた無線通信方式であってもよい。また、以降で説明する通信システムで用いる無線通信方式は、一つのアンテナを用いた無線通信方式であってもよいし、例えば光通信などのアンテナ以外のデバイスを用いて通信を行う通信方式であってもよい。
(実施の形態A1)
本実施の形態では、本実施の形態に係る通信システムによるネットワークの構築方法について説明する。
図45は、ネットワークとゲートウェイの接続の一例を示す図である。図45を参照しながら、本実施の形態の通信システムについて説明する。
図45に示されるように、通信システムは、屋外ゲートウェイ4501と、屋内ゲートウェイ4502と、屋外ネットワーク4503と、屋内ネットワーク4504とを備える。
屋外ゲートウェイ4501は、屋外ネットワーク4503と通信可能に接続するゲートウェイ装置である。屋外ゲートウェイ4501は、通信IF(インタフェース)4501aと、通信IF4501bと、無線受電部4501cとを備える。屋外ゲートウェイ4501は、例えば、コンピュータにより実現され得る。ただし、コンピュータによる構成でなくてもよい。屋外ゲートウェイ4501は、第一通信装置に相当する。なお、屋外ゲートウェイ4501は、屋外ネットワーク4503を構成する1つのノードであってもよい。
通信IF4501aは、屋外ネットワーク4503に通信可能に接続される通信インタフェース装置である。
通信IF4501bは、屋内ゲートウェイ4502に通信可能に接続される通信インタフェース装置である。
無線受電部4501cは、屋内ゲートウェイ4502から無線で電力の供給を受ける受電装置である。電力の供給は、電磁誘導を用いた方式、無線電力伝送方式、ワイヤレス給電方式を採用することができ、より具体的には、例えばQi規格を採用し得る。ただし、適用可能な電力伝送の方式は、これに限ったものではない。
屋外ゲートウェイ4501は、通信IF4501a及び4501bによって周囲の通信装置から通信フレームを受信し、他の適切な通信装置に伝送する。また、屋外ゲートウェイ4501は、通信IF4501a及び4501bによって周囲の通信装置と経路情報の交換を行うことでどのフレームをどの通信IFにより送信するかを制御する。
屋内ゲートウェイ4502は、屋内ネットワーク4504と通信可能に接続するゲートウェイ装置である。屋内ゲートウェイ4502は、通信IF4502aと、通信IF4502bと、受電部4502cと、無線給電部(無線送電部)4502dとを備える。屋内ゲートウェイ4502は、例えば、コンピュータにより実現され得る。ただし、コンピュータによる構成でなくてもよい。屋内ゲートウェイ4502は、第二通信装置に相当する。なお、屋内ゲートウェイ4502は、屋内ネットワーク4504を構成する1つのノードであってもよい。
通信IF4502aは、屋内ネットワーク4504に通信可能に接続される通信インタフェース装置である。
通信IF4502bは、屋外ゲートウェイ4501に通信可能に接続される通信インタフェース装置である。
受電部4502cは、屋内に配置された給電端子である、例えば、コンセント、USB(Universal Serial Bus)コネクタから、屋内ゲートウェイ4502の駆動のための電力の供給を受ける受電部である。受電部4502cは、電源コードによってコンセントに接続され、例えばAC100Vの電力の供給を受ける、または、USB(Universal Serial Bus)コネクタに接続され、電力の供給を受ける。
無線給電部(無線送電部)4502dは、屋外ゲートウェイ4501へ無線で電力を供給する給電装置(送電装置)である。無線給電部4502dが供給する電力は、受電部4502cがコンセントから受けた電力の一部である。電力の供給については、無線受電部4501cと同様である。
屋内ゲートウェイ4502は、通信IF4502a及び4502bによって周囲の通信装置から通信フレームを受信し、他の適切な通信装置に伝送する。また、屋内ゲートウェイ4502は、通信IF4502a及び4502bによって周囲の通信装置と経路情報の交換を行うことでどのフレームをどの通信IFにより送信するかを制御する。
屋外ネットワーク4503は、例えば、屋外の空間(第一空間ともいう)に設置されたネットワークである。屋外ネットワーク4503は、無線ネットワーク(第一ネットワークともいう)であり、具体的には、例えば、IEEE 802.11ad、IEEE 802.11ayの通信規格に準拠したネットワークである。ただし、このネットワークは、この規格以外の通信方法を用いてもよい(例えば、IEEE 802.11a規格、IEEE 802.11g規格、IEEE 802.11n規格、IEEE 802.11ac規格、IEEE 802.11ax規格、セルラー規格を用いてもよい。)。
屋外ネットワーク4503は、光ファイバなどを用いて構成される有線ネットワークに接続されていてもよい。この場合、屋外ネットワーク4503は、屋内ネットワーク4504と上記有線ネットワークとを接続する役割を有する。なお、屋外ネットワーク4503は、上記有線ネットワークに接続されない、クローズなネットワークでもよい。
屋内ネットワーク4504は、屋内の空間(第二空間ともいう)に設置されたネットワークである。屋内ネットワーク4504は、無線ネットワーク(第二ネットワークともいう)であり、具体的には、例えば、IEEE 802.11ad、IEEE 802.11ayの通信規格に準拠したネットワークである。ただし、このネットワークは、この規格以外の通信方法を用いてもよい(例えば、IEEE 802.11a規格、IEEE 802.11g規格、IEEE 802.11n規格、IEEE 802.11ac規格、IEEE 802.11ax規格、セルラー規格を用いてもよい。)。
なお、屋外ゲートウェイ4501又は屋内ゲートウェイ4502は、例えば、図1(または、図3、または、図44)の構成を具備するものとする。なお、図1(または、図3、または、図44)の各部の動作、および、図4の各部の動作については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
なお、屋内の空間と、屋外の空間とは、板体などで隔てられている。この場合、通信IF4501bと通信IF4502bとは、この板体を介した電波による無線通信で接続される。板体は、例えば、外壁(例えばビル又は住宅の外壁)、ガラス板(例えばビル又は住宅の開口部に設置されるガラス板)などである。
なお、屋外ネットワーク4503が無線ネットワークである場合には、通信IF4501aは、無線通信インタフェースである。また、屋内ネットワーク4504が無線ネットワークである場合には、通信IF4502aは、無線通信インタフェースである。
また、通信IF4501aは、例えば、TDMA(Time Division Multiple Access)方式で通信する。また、通信IF4502aは、例えば、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)方式で通信する。ただし、通信IF4501aは、TDMA以外の方式で通信を行ってもよいし、通信IF4502aは、CSMA以外の方式で通信を行ってもよい。
また、屋外ネットワーク4503と屋内ネットワーク4504は、それぞれ、無線マルチホップネットワーク(無線によるメッシュネットワーク)でもよい。この場合、通信IF4501aは、無線マルチホップネットワーク(無線によるメッシュネットワーク)で構成される屋外ネットワーク4503に接続され、通信IF4502aは、無線マルチホップネットワーク(無線によるメッシュネットワーク)で構成される屋内ネットワーク4504に接続される。
また、通信システムの制御方法は、屋外ゲートウェイ4501によって屋外ネットワーク4503に接続するステップと、屋外ゲートウェイ4501によって無線通信をするステップと、屋内ゲートウェイ4502によって屋内ネットワーク4504に接続するステップと、屋内ゲートウェイ4502によって屋外ゲートウェイ4501と無線通信により接続されるステップとを含む。
図46は、通信システムの構成の一例を示す図である。より具体的には、図46は、無線信号の中継器(単に「中継器」ともいう)を用いた屋外ネットワーク4503であるメッシュネットワークの構成の一例を示す模式図である。
複数の中継器は、所定のエリアの複数の地点にそれぞれ配置され、メッシュ型の無線バックホールを構成する。例えば、中継器4800Bは、中継器4800Aから受信した信号を、中継器4800Cへ送信する。また、中継器4800Bは、中継器4800Aから受信した信号を、当該中継器4800Bに接続されているエッジノード(または、ノード)4810へ送信する。エッジノード(または、ノード)4810は住宅に設置されているゲートウェイ装置である。また、中継器4800Bは、当該中継器4800Bに接続されているエッジノード(または、ノード)4810から受信した信号を、別の中継器4800Cへ送信する。
このように、中継器4800Bから住宅に無線で接続する形態は、WTTH(Wireless To The Home)と呼ぶ。ただし、呼び方は、これに限ったものではない。
また、エッジノード(または、ノード)は、ビルディング内のネットワークに設置されているゲートウェイ装置であってよい。このように、中継機からビルディングに無線で接続する形態は、WTTB(Wireless To The building)と呼ぶ。ただし、呼び方は、これに限ったものではない。
また、エッジノード(または、ノード)は、例えば、Wi-Fiのアクセスポイントであってもよい。
このように、屋外ネットワーク4503においてエッジノード(または、ノード)を無線で接続するユースケースは、まとめて、WTTX(Wireless to the X)と呼ばれる。
図47は、屋内ネットワーク4504の構成の一例を示す図である。
図47に示される屋内ネットワーク4504は、メッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)を構成しており、MP(Mesh Point)*1、MP*2、MP*3、MP*4、MP*5、MP*6、MP*7及びMP*8(「MP*1等」ともいう)と、MAP(Mesh Access Point)#1、MAP#2、MAP#3及びMAP#4(「MAP#1等」ともいう)とを備える。なお、ここでは、屋内ゲートウェイ4502もメッシュネットワークを構成する1つのノードであるとして説明する。なお、MP*1等又はMAP#1等は、例えば、図1(または、図3、または、図44)の構成を具備するものとする。なお、図1(または、図3、または、図44)の各部の動作、および、図4の各部の動作については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
また、MP又はMAPを結ぶ「破線」は、当該破線で結ばれたMP又はMAP同士が通信可能であることを意味し、MP又はMAPを結ぶ「実線」は、これらを結ぶ通信リンクがメッシュネットワークにおける通信経路に選ばれていることを意味している。
例えば、実線で結ばれている屋内ゲートウェイ4502とMP*1とは、通信可能な状態であり、かつ、屋内ゲートウェイ4502とMP*1とを結ぶ通信リンクが通信経路に選ばれていることを意味している。また、破線で結ばれているMP*3とMP*4とは、通信可能な状態であるが、MP*3とMP*4と結ぶ通信リンクが通信経路に選ばれていないことを意味している。また、実線でも破線でも結ばれていないMP*3とMAP#3とは、通信が不可能であることを意味している。
MP*1等のそれぞれは、メッシュネットワークを構成するノードである。MP*1等のそれぞれは、経路表を有し、経路表に従ってパケットを伝送することでメッシュネットワークに接続された端末と他の通信装置の通信を可能とする。経路表は、静的に設定されたもの(スタティックルーティングテーブル)であってもよいし、MP*1等がルーティングプロトコルによって、互いに、情報を交換することで動的に設定されたもの(ダイナミックルーティングテーブル)であってもよい。
MAP#1等のそれぞれは、例えば、メッシュネットワークを構成するノードであって、屋内に存在する端末に無線アクセスを提供する基地局(アクセスポイント)としての機能をさらに有するノードである。MAP#1等のそれぞれがメッシュネットワークを構成する機能については、MP*1等と同様である。また、MAP#1等のそれぞれの基地局としての機能は、一般的な基地局と同様である。MAP#1等は、例えば2.4GHz帯、5GHz帯、60GHz帯などの無線LAN(Local Area Network)の基地局(アクセスポイント)としての機能を有している。
MP*1等とMAP#1等とは、(1)メッシュネットワークを構成するための初期動作、(2)メッシュネットワークを構成する動作(具体的には、通信経路の決定処理など)、及び、(3)MP*1等とMAP#1等とによるパケットの転送の動作を行うことによって、MAP#1等に接続された端末が、メッシュネットワークを介して屋内ゲートウェイ4502と通信可能となる。
以降において、上記(1)~(3)の動作について詳しく説明する。
(1)メッシュネットワークを構成するための初期動作について
屋内ゲートウェイ4502、MP*1等、MAP#1等のそれぞれは、隣接のノードの探索を行う。なお、ノードとは、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等、MAP#1等のいずれかである。これにより、例えばMP*3は、MP*1、MP*2、MP*4及びMP*6と通信可能であることを知ることになる。このとき、例えばMP*3は、あわせて、ビームフォーミングのトレーニングを行ってもよい。
なお、屋内ゲートウェイは、屋外に設置されている装置(例えば、屋外ゲートウェイ、屋外MP、屋外MAP。いずれも不図示)の探索は行わない。
具体的には、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等、MAP#1等は、それぞれ、屋内ネットワークに属していることを周囲のノードにフレーム送信によって通知する。同様に、屋外ゲートウェイ4501、屋外MP及び屋外MAPは、屋外のネットワークに属していることを周囲のノードにフレーム送信によって通知する。
したがって、各ノードが属するネットワークに関する情報が、送信フレームに含まれることになる。また、上記送信フレームには、当該フレームに含まれる情報が「ブロードキャスト(マルチキャスト)の情報であるか」、又は、「ユニキャスト用の情報であるか」の制御情報を含んでいるものとする。さらに、上記送信フレームには、送信元の各ノードが、ゲートウェイ(具体的には屋内ゲートウェイ4502又は屋外ゲートウェイ4501)、MP(具体的には屋内MP*1等又は屋外MP)、又は、MAP(具体的には屋内MAP#1又は屋外MAP)のいずれであるかを示す情報が含まれる。
次に、各ノードは、接続情報を共有する。ここで、接続情報は、周囲にブロードキャスト(マルチキャスト)される。屋内ゲートウェイ4502、MP#1等、MAP*1等は、周囲のノード接続情報を得ることになる。
例えば、MP*3は、MP*1と通信が可能であることを認識する。すると、MP*3は、「MP*3がMP*1と通信可能である」ということを、他のノード(屋内ゲートウェイ4502、屋内MP#1、及び、屋内MAP*1に伝送する。
したがって、例えば、MP*3は、「MP*3がMP*1と通信可能である」という情報をMP*1、MP*2、MP*4、MP*6及びMAP#4に送信することになる。MP*6は、「MP*3がMP*1と通信可能である」という情報を、MP*7、MP*5、MAP#2に送信する。MP*1、MP*2、MP*4、及び、MAP#4のそれぞれも、MP*3がMP*1と通信可能である」という情報を送信することになる。
ここで、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等、及び、MAP#1の各ノードは、過去に受信したデータと同じデータを受信したら、そのデータをブロードキャスト(マルチキャスト)しない(送信しない)機能が必要である。
例えば、MAP#4は、「MP*3がMP*1と通信可能である」という情報をはじめに、MP*3から受ける。そして、MAP#4は、「MP*3がMP*1と通信可能である」という情報を、MP*1等、及び、MAP#1等に送信する。次に、MAP#4は、「MP*3は、MP*1と通信可能である」という情報をMAP#4から受ける。このとき、MAP#4は、「MP*3がMP*1と通信可能である」という情報をMP*1等、及び、MAP#1等に送信しない。ただし、ブロードキャスト(マルチキャスト)は、屋内ネットワークのみで行われる。
上記の動作の際、各ノードは、例えば、「ビームフォーミングのためのシンボル」、「制御情報シンボル」、「データシンボル」などを含むフレームを送信する。このフレームの一例を図48に示す。図48は、横軸を時間として上記フレームの構成を示す図である。以下では、図48に示される構成のフレームを、第1のノードが送信する場合を例として説明する。
ビームフォーミングのためのシンボルは、第1のノードが、通信相手のノードと通信を行う際の、送信ビームフォーミングの信号処理方法、および、受信ビームフォーミングの信号処理方法を決定するためのシンボルである。なお、通信相手のノードは、複数のノードであってもよい。
制御情報シンボルは、「ネットワーク属性情報シンボル」、「ノード情報シンボル」、及び、「装置識別情報シンボル」の少なくとも一つ以上のシンボルを含んでいる。
ネットワーク属性情報シンボルは、第1のノードが属するネットワークに関する情報である。ネットワーク属性情報シンボルは、例えば、「第1のノードが屋内ネットワークに属する」、及び、「第1のノードが屋外ネットワークに属する」のいずれかを通知するためのシンボルである。
ノード情報シンボルは、第1のノードが属するノードに関する情報である。例えば、「第1のノードはゲートウェイである」、「第1のノードはMPである」、及び、「第1のノードはMAPである」のいずれかを通知するためのシンボルである。
装置識別情報シンボルは、第1のノードの装置識別のための固有番号を、他のノードに通知するためのシンボルである。
図49及び図50を参照しながら、メッシュネットワークを構成するための初期動作について説明する。図49は、第1のノードが(1)の動作時にフレームを送信した以後の他のノードとの通信の流れを示す図である。
図49に示されるように、まず、第1のノードは、動作(1)におけるフレームを第2のノード及び第3のノードそれぞれに送信する。このフレーム送信は、1回以上なされてもよい。そして、第2のノード及び第3のノードそれぞれは、フレームを受信したことに応じて、第1のノードへの返答のためにフレームを送信する。
図50は、第1のノードが他のノードと接続情報を送信するのに用いるフレームのフレーム構成を示す図である。図50において横軸を時間として示している。
図50に示されるように、このフレームは、プリアンブルと、制御情報シンボルと、データシンボルとを含む。
プリアンブルは、第1のノードが、通信相手との間で、時間同期、フレーム同期、及び、周波数同期などを行うためのシンボルである。例えば、制御情報シンボルは、「データ宛先情報シンボル」及び「送信方法情報シンボル」を含んでいる。
データ宛先情報シンボルは、第1のノードが送信するフレームの宛先に関する情報である。例えば、第1ノードがこのフレームを第2のノードに送信する場合、データ宛先情報シンボルは、「第2のノードに送信しているフレームである」という情報である。
送信方法情報シンボルは、第1のノードが送信するフレームの送信方法に関する情報を送信するためのシンボルである。このフレームは、ブロードキャスト(マルチキャスト)用のフレームであるため「マルチキャスト用のフレームである」という情報を送信方法情報シンボルは含んでいるものとする。なお、送信するフレームが、ユニキャスト用のフレームの場合、「ユニキャスト用のフレームである」という情報を含んでいてもよい。また、データシンボルを生成するために使用した、誤り訂正符号の方法・変調方式の情報、送信するストリーム数などの送信方法に関する情報を含んでいてもよい。
データシンボルは、このフレームによって運ばれるデータを含むシンボルである。例えば、データシンボルは、「接続情報シンボル」を含んでいる。
接続情報シンボルは、第1のノードが接続するノードに関する情報を送信するためのシンボルである。例えば、第1のノードが第2のノード及び第3のノードと接続しているので、「接続情報シンボル」は、「第1のノードが第2のノードと接続」、「第1のノードが第3のノードと接続」という情報を含んでいる。なお、このシンボルに、第1のノードの識別固有情報、第2のノードの識別固有情報、及び、第3のノードの識別固有情報を含んでいてもよい。
なお、上述の例では、ブロードキャスト(マルチキャスト)用のフレームの例を説明している。したがって、このフレームを受信した第2のノードは、他のノードに対して、接続情報シンボルを送信することになる。また、第3のノードも、他のノードに対して、接続情報シンボルを送信することになる。
つまり、接続情報シンボルを受信したノードは、接続情報シンボルを含むフレームを送信することになる。ただし、前にも記載したように、接続情報シンボルを一度受信し、接続情報シンボルを含むフレームを送信したノードが、再度、接続情報シンボルを受信した場合、接続情報シンボルを含むフレームを送信することはないものとする。
このようにして、各ノードは、メッシュネットワークの構成を知ることができる。
(2)メッシュネットワークを構成するための処理
メッシュネットワークを構成するための処理について、2つの方法を説明する。第1の方法は、屋内ゲートウェイ4502が各MAPに対するルートマップを作成する方法である。第2の方法は、屋内ゲートウェイ4502が各MAPに対するルートマップを作成するが、マップを共有しない方法である。これらについて詳しく説明する。
(2-1)第1の方法
第1の方法では、屋内ゲートウェイ4502は、各MAPに対するルートマップを作成する。なお、ルートマップを作成した結果、形成されたメッシュネットワークが、例えば、図51に示されるものである。
屋内ゲートウェイ4502は、MAP#1に対するルートマップを作成する。このルートマップは、例えば、(a)屋内ゲートウェイ4502がMP*4にデータを伝送し、MP*4がMP*5にデータを伝送し、MP*5がMP*6にデータを伝送し、MP*6がMP*7にデータを伝送し、MP*7がMAP#1にデータを伝送することで、屋内ゲートウェイ4502がMAP#1にデータを伝送することができることを示すものである。また、さらに、(b)MAP#1がMP*7にデータを伝送し、MP*7がMP*6にデータを伝送し、MP*6がMP*5にデータを伝送し、MP*5がMP*4にデータを伝送し、MP*4が屋内ゲートウェイ4502にデータを伝送することで、MAP#1が屋内ゲートウェイ4502にデータを伝送することができることを示すものである。
そして、屋内ゲートウェイ4502は、このルートマップをMAP#1と共有するために、このルートマップの情報を含めたフレームをMAP#1に送信する。ルートマップの情報を含めたフレームには、ノードの経由に関する情報が制御情報として含まれる。このフレームを伝送する各ノードは、フレームに含まれるこの制御情報を参照して、フレームを伝送する宛先を知ることができる。
(3)パケットの伝送の動作
以降、屋内ゲートウェイ4502がMAP#1に情報を伝送する場合、このルートマップに基づいてデータの送信が行われる。つまり、屋内ゲートウェイ4502は、ルートマップに基づいてノードの経由に関する制御情報を送信する。各ノードは、送信された制御情報に基づいて、順次にフレームの送信を行う。
また、MAP#1が屋内ゲートウェイ4502に情報を伝送する場合、このルートマップに基づいてデータの送信が行われる。つまり、MAP#1は、ルートマップに基づいてノードの経由に関する制御情報を送信する。各ノードは、送信された制御情報に基づいて、順次にフレームの送信を行う。
図52は、フレーム構成の一例を示す図である。図52は、例えば、屋内ゲートウェイ4502がMAP#1に情報を伝送する場合のフレーム構成の一例を示している。図52において、横軸は時間である。
例えば、屋内ゲートウェイ4502は、プリアンブルを送信する。なお、プリアンブルは、MP*4がこのフレームの変調信号を受信する際の、例えば、時間同期、フレーム同期、及び、周波数同期などを行うためのシンボルである(信号検出に用いてもよい。)。
制御情報シンボルは、「ノードの経由情報シンボル」、及び、「送信方法情報シンボル」を含んでいる。データシンボルは、屋内ゲートウェイ4502がMAP#1に伝送するためのデータを含むシンボルである。
ノードの経由情報シンボルは、「屋内ゲートウェイ4502がこのフレームをMP*4に伝送する際のルートマップ」に関する情報を伝送するためのシンボルである。
送信方法情報シンボルは、屋内ゲートウェイ4502が送信するフレームの送信方法に関する情報を送信するためのシンボルである。送信方法情報シンボルは、例えば、「ブロードキャストのデータか、または、ユニキャストのデータか」という情報、及び、データシンボルの変調信号を生成するために使用した、誤り訂正符号化方法・変調方式の情報、送信するストリーム数などの送信方法に関する情報を含んでいてもよい。
データシンボルは、屋内ゲートウェイがMAP#1に伝送するためのデータを含むシンボルであり、また、屋内ゲートウェイがMP*4に送信するシンボルである。
MP*4がMP*5に対し変調信号を送信する際、MP*5がMP*6に対し変調信号を送信する際、MP*6がMP*7に対し変調信号を送信する際、MP*7がMAP#1に対し変調信号を送信する際についても、同様のフレーム構成とすることで、屋内ゲートウェイ4502が送信したデータをMAP#1に伝送することができることになる。
なお、このフレーム構成は、MAP#1が、屋内ゲートウェイ4502に情報を伝送する場合のフレームと考えてもよい。
例えば、MAP#1は、プリアンブルを送信する。なお、プリアンブルは、MP*7が、このフレームの変調信号を受信する際の、例えば、時間同期、フレーム同期、及び、周波数同期などを行うためのシンボルである(信号検出に用いてもよい。)。
制御情報シンボルは、「ノードの経由情報シンボル」、及び、「送信方法情報シンボル」を含んでいる。データシンボルは、MAP#1が、屋内ゲートウェイ4502に伝送するためのデータを含むシンボルである。
ノードの経由情報シンボルは、「MAP#1がこのフレームをMP*7に伝送する際のルートマップ」に関する情報を伝送するためのシンボルである。
送信方法情報シンボルは、MAP#1が送信するフレームの送信方法に関する情報を送信するためのシンボルである。送信方法情報シンボルは、例えば、「ブロードキャストのデータか、または、ユニキャストのデータか」という情報、及び、データシンボルの変調信号を生成するために使用した、誤り訂正符号化方法・変調方式の情報、送信するストリーム数などの送信方法に関する情報を含んでいてもよい。
データシンボルは、MAP#1が屋内ゲートウェイ4502に伝送するためのデータを含むシンボルであり、また、MAP#1がMP*7に送信するシンボルである。
MP*7がMP*6に対し変調信号を送信する際、MP*6がMP*5に対し変調信号を送信する際、MP*5がMP*4に対し変調信号を送信する際、MP*4が屋内ゲートウェイに対し変調信号を送信する際についても、同様のフレーム構成とすることで、MAP#1が送信したデータを屋内ゲートウェイ4502に伝送することができることになる。
(2-2)第2の方法
第2の方法では、屋内ゲートウェイ4502は、各MAPに対するルートマップを作成するが、マップを共有しない。
図53は、屋内ネットワークの構成の一例を示す図である。なお、ルートマップを作成した結果、形成されたメッシュネットワークが例えば図53に示されるものである。
屋内ゲートウェイ4502は、MAP#1に対するルートマップを作成する。このルートマップは、例えば、(a)屋内ゲートウェイ4502がMP*4にデータを伝送し、MP*4がMP*5にデータを伝送し、MP*5がMP*6にデータを伝送し、MP*6がMP*7にデータを伝送し、MP*7がMAP#1にデータを伝送することで、屋内ゲートウェイ4502がMAP#1にデータを伝送することができることを示すものである。また、さらに、(b)MAP#1がMP*7にデータを伝送し、MP*7がMP*6にデータを伝送し、MP*6がMP*5にデータを伝送し、MP*5がMP*4にデータを伝送し、MP*4が屋内ゲートウェイにデータを伝送することで、MAP#1が屋内ゲートウェイ4502にデータを伝送することができることを示すものである。
(3)パケットの伝送の動作
屋内ゲートウェイ4502は、このルートマップの情報に基づいて情報を送信する。この情報を送信する際、屋内ゲートウェイ4502は、ノードの経由に関する情報を含む制御情報も送信する。したがって、各ノードは、送信された制御情報に基づいて、フレームを送信する宛先を知ることになる。
同様に、MAP#1は、屋内ゲートウェイ4502に対するルートマップを作成する。そして、MAP#1は、このルートマップの情報に基づいて情報を送信する。この情報を送信する際、MAP#1は、ノードの経由に関する情報を含む制御情報も送信する。したがって、各ノードは、送信された制御情報に基づいて、フレームを送信する宛先を知ることになる。
フレーム構成、及び、動作例については、図52における説明と同様である。
以上のように、屋内ゲートウェイ4502から端末までの通信を、無線により実現することができ、これにより、屋内にデータ伝送のための配線が少ない環境を提供することができるという効果を得ることができる。また、屋内のネットワークと屋外のネットワークとの接続についても、無線によるデータ通信で実現することも可能であり、データ伝送のための配線が少ない環境を提供できるという効果を得ることができる。
次に、上記(1)の動作を実行するタイミングについて2つのケース、具体的にはケース1及びケース2を説明する(図54参照)。ケース1は、ある時間間隔で(1)及び(2)の動作が実行されるケースである。ケース2は、屋内ネットワークにおいてMPまたはMAPの追加をするときに(1)の動作が再度、実施されるケースである。
ケース1については、すでに説明済みである。以下では、ケース2について説明を行う。
ここでは、図55に示されるネットワーク構成から、図56に示されるネットワーク構成に変化する場合を考える。なお、図55のネットワーク構成については、すでに説明済みのため、説明を省略する。図56に示されるネットワーク構成は、図55に示されるネットワーク構成から、MP*100が追加されている。また、MP*100が追加された後の屋内ネットワーク4504の構成が図57に示されている。
MP*100が屋内ネットワーク4504に追加されるときの処理について図58を参照しながら説明する。
まず、MP*100は、屋内ネットワーク4504に参加することを屋内ネットワーク4504内のノードに通知する。このとき、「屋内ネットワークに参加する通知」がブロードキャスト(マルチキャスト)送信される。
実際には、上記の通知は、MP*100の隣接ノードにのみ通知されることになる。図57のように、MP*100の隣接ノードは、屋内ゲートウェイとMP*6とであるので、上記通知は、屋内ゲートウェイ4502とMP*6とが受信することになる。
あわせて、MP*100は、「屋内ネットワーク構成のリセット要求」をブロードキャスト(マルチキャスト)送信する。「屋内ネットワーク構成のリセット要求」は、上述と同様、屋内ゲートウェイとMP*6とが受信する。
次に、屋内ゲートウェイ4502およびMP*6は、「屋内ネットワークに参加する通知」及び「屋内ネットワーク構成のリセット要求」をブロードキャスト(マルチキャスト)送信する。以降、他のノードも、「屋内ネットワークに参加する通知」及び「屋内ネットワーク構成のリセット要求」をブロードキャスト(マルチキャスト)送信することになるが、ブロードキャスト(マルチキャスト)送信の規則の例については、すでに説明したとおりとなる。
なお、上述の例では、MPが屋内ネットワーク4504に追加される例を説明したが、MAPが追加されてもよい。このとき、上述のMPの動作の説明をMAPの動作に置き換えて動作すれば、同様に実施することができる。
その後、(1)及び(2)の動作が行われ、(3)の動作が可能となる。
以上のように、屋内ネットワーク4504において、新たにMP又はMAPが追加されることが可能なネットワークを構成することで、屋内の通信環境を改善することができる。これにより、データの伝送品質の向上、および、データの伝送速度の向上という効果が得られる。
なお、上述の説明で、「屋内ネットワーク」と記載したが、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等及びMAP#1等は屋外に設置されてもよい。つまり、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等及びMAP#1等の設置場所は屋内に限ったものではない。
また、MP*1等は、中継機能(データ転送機能)を有しているが、MP*1等が端末と通信を行うためのアクセスポイントの機能を有していてもよい。同様に、屋内ゲートウェイ4502が、端末と通信を行うためのアクセスポイントの機能を有していてもよい。
また、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等及びMAP#1等が、カメラ又はセンサなどのデータを発生する装置を具備していてもよい。また、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等及びMAP#1等が、カメラ又はセンサなどのデータを発生する装置と接続するインタフェースを具備しており、これらの装置が発生させたデータを、端末や屋内ゲートウェイ4502に伝送するために、本実施の形態で説明した中継機能(データ転送機能)を使用してもよい。
(補足A1)
図45において、屋内ゲートウェイ4502は、受電部4502cによりAC(Alternating Current)電源またはDC(Direct Current)電源から例えば有線により電力を受ける。これにより、屋内ゲートウェイ4502に、より安定した電力が供給されるという効果を得ることができる。
一方で、屋外ゲートウェイ4501は、AC電源またはDC電源から有線により電力を受ける受電部を具備せず、図面に示したように、無線給電により電力の供給を屋内ゲートウェイ4502から受ける構成が考えられる。より具体的には、屋内ゲートウェイ4502の無線給電部4502dから、屋外ゲートウェイ4501の無線受電部4501cに無線で給電(送電)がなされる。このような構成とすると、降雨又は降雪などによる「AC電源またはDC電源から有線により電力を受ける受電部」における短絡の可能性を低くすることができ、これにより、防水、防滴が容易になるという効果を得ることができる。
図45、図46又は図47における屋内ゲートウェイ4502および屋外ゲートウェイ4501、図46におけるWi-Fi APおよび中継器、図47におけるMPおよびMAPは、一つの周波数帯における無線通信機能を具備していてもよいし、二つ以上の周波数帯における無線通信機能を具備していてもよい。
ここで、「一つの周波数帯における無線通信機能を具備している」とは、例えば、「60GHz帯の無線通信機能のみ具備している」ことであってもよい。
また、「二つ以上の周波数帯における無線通信機能を具備している」とは、例えば、「2.4GHz帯の無線通信機能、および、60GHz帯の無線通信機能を具備している」ことであってもよいし、「5GHz帯の無線通信機能、および、60GHz帯の無線通信機能を具備している」ことであってもよいし、「2.4GHz帯の無線通信機能、および、5GHz帯の無線通信機能、および、60GHz帯の無線通信機能を具備している」ことであってもよい。
なお、「二つ以上の周波数帯における無線通信機能を具備している」ことは上記に限られない。例えば、「A(Hz:ヘルツ)の周波数帯の無線通信機能、および、B(Hz)の周波数帯の無線通信機能を具備している。ただし、Aは0以上の実数であり、Bは0以上の実数であり、A≠Bが成立する」ことであってもよい。
また、これとは別に、「A(Hz)の周波数帯の無線通信機能、および、B(Hz)の周波数帯の無線通信機能、および、C(Hz)の周波数帯の無線通信機能を具備している。ただし、Aは0以上の実数であり、Bは0以上の実数であり、Cは0以上の実数であり、A≠B、および、A≠C、および、B≠Cが成立する」ことであってもよい。
図45、図46又は図47における屋内ゲートウェイ4502および屋外ゲートウェイ4501、図46におけるWi-Fi APおよび中継器、図47におけるMPおよびMAPは、光通信機能を具備していてもよく、光通信による本明細書で説明したメッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)を構成し、フレームの中継をすることができる。この方法でも、上記で説明した効果と同様の効果を得ることができる。
また、図45の屋内ゲートウェイ4502と屋外ゲートウェイ4501との間に、ガラス窓のような光を透過する物体(例えば、ガラス板)が存在しているとき、屋内ゲートウェイ4502と屋外ゲートウェイ4501との通信に光通信を利用することができる。
例えば、屋外ゲートウェイ4501を用いて形成されるWTTHネットワークは、電波による無線通信で形成され、屋内ゲートウェイ4502を用いて形成される屋内ネットワーク4504も電波による無線通信で形成されるものとする。このとき、屋内ゲートウェイ4502と屋外ゲートウェイ4501との通信は、光通信であってもよいし、電波による無線通信であってもよいし、光通信と電波による無線通信とを通信状況などによって切り替える通信であってもよい。また、光通信と電波による無線通信とを、屋内ゲートウェイと屋外ゲートウェイとの間の素材により切り替える通信であってもよい。
(実施の形態A2)
図59は、図47におけるノード(つまり、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等、及び、MAP#1等)の構成の一例を示している。図59に示される構成は、ノードが有する機能のうちフレームの送受信に関する機能を示すものである。
第1の送受信装置1505は、A(Hz)の周波数帯の第1の無線通信方式のための送受信装置である。第2の送受信装置1514は、B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式のための送受信装置である。ここで、Aは0以上の実数、Bは0以上の実数、A>Bであるものとする。例えば、第1の無線通信方式は60GHz(A=60G)の周波数帯を使用しており、第2の無線通信方式は2.4GHz(B=2.4G)の周波数帯を使用しているものとする。
なお、図59では、2つの周波数帯を使用しているノードの構成の例を示しているが、ノードが3つ以上の周波数帯を使用していてもよい。この場合、ノードは、3つ以上の周波数帯での通信に必要な送受信装置を備える。
第1の送受信装置1505は、アンテナ1501で受信した受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ1506を出力する。なお、受信信号1502は、A(Hz)の周波数帯の第1の無線通信方式の信号である。
また、第1の送受信装置1505は、受信信号1502を入力とし、通信環境の推定を行い、受信状態信号1599を出力する。
第1の送受信装置1505は、送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピング、周波数変換などの処理を行い、送信信号1504を生成し、出力する。そして、アンテナ1503は、送信信号1504を電波として出力する。なお、送信信号1504は、A(Hz)の周波数帯の第1の無線通信方式の信号である。
共有情報生成部1508は、受信データ1506、および、受信状態信号1599を入力とし、共有するための情報1509を生成し、出力する。なお、この点については後で説明を行う。
第2の送受信装置1514は、アンテナ1510で受信した受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ1515を出力する。なお、受信信号1511は、B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式の信号である。
第2の送受信装置1514は、送信データ1516、共有するための情報1509を入力とし、誤り訂正符号化、マッピング、周波数変換などの処理を行い、送信信号1513を生成し、出力する。そして、アンテナ1512は、送信信号1513を電波として出力する。なお、送信信号1513は、B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式の信号である。
図60は、図47におけるMP*3とMP*4との通信の例を示している。なお、MP*3とMP*4とは、図59に示される構成を有する装置であるものとする。
図60において、グラフ1651は、MP*3の第1の送受信装置1505の通信の流れを示している。グラフ1652は、MP*3の第2の送受信装置1514の通信の流れを示している。グラフ1661は、MP*4の第1の送受信装置1505の通信の流れを示している。グラフ1662は、MP*4の第2の送受信装置1514の通信の流れを示している。なお、グラフ1651、1652、1661及び1662において、横軸は時間である。
図60に示すように、まず、MP*3の第1の送受信装置1505は、フレーム1601を送信する。なお、フレーム1601の構成の一例については、図48に示したとおりである。また、フレーム1601は、「A(Hz)の周波数帯の第1の無線通信方式」のフレームである。
そして、例えば、MP*4の第1の送受信装置1505は、フレーム1601を受信する。フレーム1601を受信後、MP*4の第1の送受信装置1505は、MP*3の第1の送受信装置1505が変調信号を送信したときの受信状態の推定を行う。また、MP*4の第1の送受信装置1505は、装置識別情報シンボルから装置識別情報を得ることによって、変調信号を送信したのがMP*3であることを知ることになる。
すると、MP*4の第2の送受信装置1514は、フレーム1602を送信する。なお、フレーム1602は「B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式」のフレームである。
フレーム1602の構成の例を図61に示す。なお、横軸は時間とする。例えば、フレーム1602は、プリアンブル、制御情報シンボル、及び、データシンボルを備えて構成されるものとする。
図61におけるプリアンブルは、通信相手が、例えば、時間同期及び周波数同期などを行うシンボルである。(信号検出を行ってもよい。)なお、ここでの説明では、通信相手は、1つ以上、または、2つ以上の装置であるものとする。ここで、装置は、屋内ゲートウェイ4502、MP#1等、MAP*1等である。
図61における制御情報シンボルには、送信方法情報シンボルが含まれている。送信方法情報シンボルは、「フレーム1602がブロードキャスト(マルチキャスト)用のフレームであるか、又は、ユニキャスト用のフレームであるか」を示す情報を含んでいる。なお、フレーム1602は、ブロードキャスト(マルチキャスト)用のフレームである。また、データシンボルを生成するために使用した、誤り訂正符号の方法・変調方式の情報、送信するストリーム数などの送信方法に関する情報を含んでいてもよい。
図61におけるデータシンボルには、共有するための情報シンボルが含まれている。図60のような通信を行っている場合、共有するための情報シンボルは、「MP*3の第1の送受信装置1505が変調信号を送信したときの受信状態の推定」情報、および、「変調信号を送信したのがMP*3であること」の情報が含まれているものとする。
そして、MP*4の第2の送受信装置1514が送信したフレーム1602を、1つ以上、または、2つ以上の装置が受信し、これらの装置は、「MP*3の第1の送受信装置1505が変調信号を送信したときの受信状態の推定」情報、および、「変調信号を送信したのがMP*3であること」の情報を得ることになる。なお、図47では、フレーム1602を、屋内ゲートウェイ4502、MP*1、MP*2、MP*3、MP*5、MP*6、MP*7、MP*8、MAP#1、MAP#2、MAP#3及びMAP#4が受信することになる。
これは、A>Bであることにより実現が容易となる。なぜなら、比較的低い周波数の電波の通信可能距離が、より長いからである。
これにより、MP*3とMP*4との通信状況を、1つ以上、または、2つ以上の装置が容易にもつことができるという効果を得ることができる。これにより、各ノードのメッシュネットワークの構成が容易にわかり、また、メッシュネットワークにおけるルートマップを用意に作成することができるという効果を得ることができる。
なお、ここでの説明は、MP*3とMP*4との通信状況の装置への共有方法について説明したが、「MP*3とMP*4との通信状況」以外の装置間の通信状況の装置への共有についても、同様に実施することが可能である。
また、例えば、第1の無線通信方式は60GHz(A=60G)の周波数帯を使用しており、第2の無線通信方式は5GHz(B=5G)の周波数帯を使用しているとしてもよい。ただし、この例に限ったものではない。
また、本説明では、屋内を例に説明しているがこれに限ったものではない。例えば、図47における屋内ゲートウェイ4502を屋外ゲートウェイ4501として、これまで説明したものを実施しても、同様に実施することができるとともに、同様の効果を得ることができる。
なお、共有するための情報シンボルが含む共有するための情報は、本実施の形態で説明した例に限ったものではない。例えば、メッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)を構成する上で共有する必要がある情報を共有するための情報シンボルが含んでいるという構成が考えられる。
(実施の形態A3)
図62は、図47における屋内ゲートウェイ4502、MP*1等及びMAP#1等の構成の一例を示している。第1の送受信装置1505は、光通信のための第1の無線通信方式のための送受信装置であり、第2の送受信装置1514は、B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式のための送受信装置であり、Bは0以上の実数であるものとする。なお、図62では、2つの送受信装置を具備している例を示しているが、3つ以上の送受信装置を具備している構成であってもよい。
第1の送受信装置1505は、受光部1801で受信した受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ1506を出力する。なお、受光部1801は、例えば、フォトダイオード、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサー、有機CMOSイメージセンサーなどで実現することができる。
また、第1の送受信装置1505は、受信信号1502を入力とし、通信環境の推定を行い、受信状態信号1599を出力する。
第1の送受信装置1505は、送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピング、周波数変換などの処理を行い、送信信号1504を生成し、出力する。そして、発光部1803は、送信信号1504を電波として出力する。なお、発光部1803は、例えば、LED(Light Emitting Diode)などで実現することができる。
共有情報生成部1508は、受信データ1506、および、受信状態信号1599を入力とし、共有するための情報1509を生成し、出力する。なお、この点については後で説明を行う。
第2の送受信装置1514は、アンテナ1510で受信した受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ1515を出力する。なお、受信信号1511は、B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式の信号である。
第2の送受信装置1514は、送信データ1516、共有するための情報1509を入力とし、誤り訂正符号化、マッピング、周波数変換などの処理を行い、送信信号1513を生成し、出力する。そして、アンテナ1512は、送信信号1513を電波として出力する。なお、送信信号1513は、B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式の信号である。
図60は、図47におけるMP*3とMP*4との通信の例を示している。なお、MP*3とMP*4とは、図62の構成の装置であるものとする。
図60において、グラフ1651は、MP*3の第1の送受信装置1505の通信の流れを示している。グラフ1652は、MP*3の第2の送受信装置1514の通信の流れを示している。グラフ1661は、MP*4の第1の送受信装置1505の通信の流れを示している。グラフ1662は、MP*4の第2の送受信装置1514の通信の流れを示している。なお、グラフ1651、1652、1661及び1662において、横軸は時間である。
図60に示すように、まず、MP*3の第1の送受信装置1505は、フレーム1601を送信する。なお、フレーム1601の構成の一例については、図48に示したとおりである。また、フレーム1601は、光通信方式のフレームである。
そして、例えば、MP*4の第1の送受信装置1505は、フレーム1601を受信する。フレーム1601を受信後、MP*4の第1の送受信装置1505は、「MP*3の第1の送受信装置1505が変調信号を送信したときの受信状態の推定」を行う。また、MP*4の第1の送受信装置1505は、装置識別情報シンボルから装置識別情報を得ることによって、変調信号を送信したのがMP*3であることを知ることになる。
すると、MP*4の第2の送受信装置1514は、フレーム1602を送信する。なお、フレーム1602は「B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式」のフレームとなる。
フレーム1602の構成の例を図61に示す。なお、横軸は時間とする。例えば、フレーム1602は、プリアンブル、制御情報シンボル、及び、データシンボルを備えて構成されるものとする。
図61におけるプリアンブルは、通信相手が時間同期及び周波数同期などを行うシンボルである。なお、ここでの説明では、通信相手は、1つ以上、または、2つ以上の装置であるものとする。このとき、装置は、屋内ゲートウェイ4502、MP#1等、MAP*1等である。
図61における制御情報シンボルには、送信方法情報シンボルが含まれている。送信方法情報シンボルは、「フレーム1602がブロードキャスト(マルチキャスト)用のフレームであるか、又は、ユニキャスト用のフレームであるか」を示す情報を含んでいる。なお、フレーム1602は、ブロードキャスト(マルチキャスト)用のフレームである。また、データシンボルを生成するために使用した、誤り訂正符号の方法・変調方式の情報、送信するストリーム数などの送信方法に関する情報を含んでいてもよい。
図61におけるデータシンボルには、共有するための情報シンボルが含まれている。図60のような通信を行っている場合、共有するための情報シンボルは、「MP*3の第1の送受信装置1505が変調信号を送信したときの受信状態の推定」情報、および、「変調信号を送信したのがMP*3であること」の情報が含まれているものとする。
そして、MP*4の第2の送受信装置1514が送信したフレーム1602を、1つ以上、または、2つ以上の装置が受信し、これらの装置は、「MP*3の第1の送受信装置1505が変調信号を送信したときの受信状態の推定」情報、および、「変調信号を送信したのがMP*3であること」の情報を得ることになる。なお、図47では、フレーム1602を、屋内ゲートウェイ4502、MP*1、MP*2、MP*3、MP*5、MP*6、MP*7、MP*8、MAP#1、MAP#2、MAP#3及びMAP#4が受信することになる。
このとき、「B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式」を電波による無線通信方式とすると、実現が容易となる。なぜなら、光通信は、光の直進性を考慮すると、通信可能な範囲が限定的であるからである。
これにより、MP*3とMP*4との通信状況を、1つ以上、または、2つ以上の装置が容易にもつことができるという効果を得ることができる。これにより、各ノードのメッシュネットワークの構成が容易にわかり、また、メッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)におけるルートマップを用意に作成することができるという効果を得ることができる。
なお、ここでの説明は、MP*3とMP*4との通信状況の装置への共有方法について説明したが、「MP*3とMP*4との通信状況」以外の装置間の通信状況の装置への共有についても、同様に実施することが可能である。
また、本説明では、屋内を例に説明しているがこれに限ったものではない。例えば、図47における屋内ゲートウェイ4502を屋外ゲートウェイ4501として、これまで説明したものを実施しても、同様に実施することができるとともに、同様の効果を得ることができる。
なお、共有するための情報シンボルが含む共有するための情報は、本実施の形態で説明した例に限ったものではない。例えば、メッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)を構成する上で共有する必要がある情報を共有するための情報シンボルが含んでいるという構成が考えられる。
(実施の形態A4)
実施の形態A2において、図59は、図47におけるノード(つまり、屋内ゲートウェイ4502、MP*1等、及び、MAP#1等)の構成であり、第1の送受信装置1505は、A(Hz)の周波数帯の第1の無線通信方式のための送受信装置であり、第2の送受信装置1514は、B(Hz)の周波数帯の第2の無線通信方式のための送受信装置であり、Aは0以上の実数、Bは0以上の実数、A>Bであるものとした。
このとき、第1の送受信装置1505の通信方式と、第2の送受信装置1514の通信方式とについて説明する。
多重化方式として、例えば、時間分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)、周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)、CSMA(Carrier Sense Multiple Access)、及び、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)がある。
図63は、TDMを実施しているときの時間資源の割り当ての例を示している。なお、図63において、横軸は時間である。
図63に示すように、第1の時間では、第1の通信装置による変調信号の送信1901がなされている。第2の時間では、第2の通信装置による変調信号の送信1902がなされている。第3の時間では、第3の通信装置による変調信号の送信1903がなされている。第4の時間では、第1の通信装置による変調信号の送信1904がなされている。
このように、時間スロットによって、変調信号(フレーム)の送信者が切り替えられることになる。特に、時間を変えることによって、複数の通信装置との通信を行う方式をTDMA(Time Division Multiple Access)と呼ぶ。
図64は、FDMを実施しているときの周波数資源の割り当ての例を示している。なお、図64において、横軸は周波数である。
図64に示すように、第1の周波数帯では、第1の通信装置による変調信号の送信2001がなされている。第2の周波数帯では、第2の通信装置による変調信号の送信2002がなされている。第3の時間では、第3の通信装置による変調信号の送信2003がなされている。第4の時間では、第1の通信装置による変調信号の送信2004がなされている。
このように、周波数スロットによって、変調信号(フレーム)を切り替えることになる。特に、周波数を変えることによって、複数の通信装置との通信を行う方式をFDMA(Frequency Division Multiple Access)と呼ぶ。
図65はCSMAを実施しているときの時間軸におけるフレームの例を示している。なお、図65において、横軸は時間である。
図65に示すように、電波が存在していない区間があるものとする。第1の通信装置は、この電波が存在していない区間を確認し、変調信号の送信2101をする。
このように、通信を開始しようとする通信装置が、通信を開始する前に、周囲の通信装置が電波を出していないかどうかを確認してから通信を開始することになる。特に、衝突回避機能を持つCSMAをCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼び、衝突を回避するために、周辺の通信装置が電波を出していれば、ある一定期間だけ待って、再び周囲が電波を出していなければあるランダムな時間後に電波を送信する方式である。
実施の形態A2において説明したように、MP*4は、図54に示されるフレーム1602を、複数の通信装置に対し送信している。このような場合、フレーム1602は、CSMA、または、CSMA/CAのフレームであるとよい。なぜなら、フレーム1602が送信されるタイミングが一定周期でないこと、及び、フレーム1602がブロードキャスト(マルチキャスト)のフレームであることを考慮すると、CSMAまたはCSMA/CAによりフレーム1602が送信されることで、複数の通信装置が的確にフレーム1602を受信することができるという効果を得ることができるからである。また、FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMAを制御するための通信装置が不要となるという効果を得ることができる。
一方、メッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)による通信は、FDM若しくはFDMA、TDM若しくはTDMA、CSMA、または、CSMA/CAのいずれの方式であってもよい。メッシュネットワークによる通信において、FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMAを用いた場合、断続的にデータを伝送することができるという効果が得られる。例えば、変調信号を断続的に中継する場合に、これらの方式を使用することが好適である。
メッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)による通信において、CSMAまたはCSMA/CAを用いた場合、各通信装置は、消費電力を低減することができるという効果を得ることができる。なぜなら、データ伝送が必要なときだけ、変調信号を送信すればよいからである。
したがって、例えば、図47のメッシュネットワークにおいて、第1の無線通信方式においてFDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMAを使用し、第2の無線通信方式において、CSMAまたはCSMA/CAを使用するとする(つまり、フレーム1602をCSMA、または、CSMA/CAの方式で送信する)ことで、上記の効果を得ることができる。
また、別の方法として、例えば、図47のメッシュネットワークにおいて、第1の無線通信方式および第2の無線通信方式のいずれもCSMA、または、CSMA/CAとしてもよい。
さらに、例えば、図47のメッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)において、第1の無線通信方式として「FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMA」と「CSMA、または、CSMA/CA」とを通信状況、伝播環境又は通信形態などの状況によって、好適なほうを選択して使用し、第2の無線通信方式として、CSMA、または、CSMA/CAを使用するとする(つまり、フレーム1602をCSMA、または、CSMA/CAの方式で送信する)ことで、上記の効果を得ることができる。特に、第1の無線通信方式において、「FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMA」と「CSMA、または、CSMA/CA」を通信状況、伝播環境又は通信形態などの状況によって、好適なほうを選択して使用することで、通信環境に応じて、好適なメッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)を構築することができるという効果を得ることができる。
なお、図60のフレーム1602の送信において、FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMAを制御するための通信装置が存在している場合、FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMAで送信してもよい。
また、本説明では、屋内を例に説明しているがこれに限ったものではない。例えば、図47における屋内ゲートウェイ4502を屋外ゲートウェイ4501として、これまで説明したものを実施しても、同様に実施することができるとともに、同様の効果を得ることができる。
(実施の形態A5)
実施の形態A3のように、第1の無線通信方式を光通信方式とし、第2の無線通信方式をB(Hz)の周波数帯の電波を用いた通信方式としてもよい。
このとき、図47のメッシュネットワーク(マルチホップネットワーク)において、第2の無線通信方式において、CSMAまたはCSMA/CAを使用するとする(つまり、フレーム1602をCSMA、または、CSMA/CAの方式で送信する)ことで、各通信装置は、消費電力を低減することができるという効果を得ることができる。
なお、図60のフレーム1602の送信において、FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMAを制御するための通信装置が存在している場合、FDM若しくはFDMA、または、TDM若しくはTDMAで送信してもよい。
また、本説明では、屋内を例に説明しているがこれに限ったものではない。例えば、図47における屋内ゲートウェイ4502を屋外ゲートウェイ4501として、これまで説明したものを実施しても、同様に実施することができるとともに、同様の効果を得ることができる。
(補足A2)
本明細書において、特に、電波による無線通信を行う場合、変調信号を送信するアンテナは1本であってもよいし、2本以上であってもよい。同様に、変調信号を受信するアンテナは1本であってもよいし、2本以上あってもよい。そして、変調信号を送信するアンテナが2本以上存在する場合、複数の変調信号を複数のアンテナを用いて送信する、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)方式を適用してもよい。したがって、本明細書の各実施の形態において、MIMO方式を適用しても、同様に実施することができ、また、同様の効果を得ることができる。
(実施の形態A6)
本実施の形態では、本明細書で説明したネットワークを利用したアクセス制御方法について説明する。
図66はシステム構成を示している。図66において、第1ネットワーク2213と第2ネットワーク2216の関係について、第1の方法、または、第2の方法であるものとする。
第1の方法:
第1ネットワーク2213は、A(Hz)の周波数帯の電波を用いたネットワークであるものとする。そして、第2ネットワーク2216は、B(Hz)の周波数帯の電波を用いたネットワークであるものとする。このとき、A>Bであるものとする。
例えば、第1ネットワーク2213は60GHz(A=60G)の周波数帯を用いたネットワークとし、第2ネットワーク2216は2.4GHz(B=2.4G)の周波数帯を用いたネットワークとする。また、第1ネットワークで用いる無線通信における最大データ伝送速度が第2ネットワークで用いる無線通信における最大データ伝送速度より大きいことを満たしていてもよい。
なお、第1ネットワーク2213は、図47、図51、図53、図55、図56、図57などのメッシュネットワーク、マルチホップネットワークを構成している(ただし、第1ネットワーク2213は、メッシュネットワーク、マルチホップネットワークを構成していなくてもよい。)。
第2ネットワーク2216は、「メッシュネットワーク、マルチホップネットワーク」の構成であってもよいし、「メッシュネットワーク、マルチホップネットワーク」でない構成であってもよい。
第2の方法:
第1ネットワーク2213は、光通信を用いたネットワークであるものとする。そして、第2ネットワーク2216はB(Hz)の周波数帯の電波を用いたネットワークであるものとする。
なお、第1ネットワーク2213は、図47、図51、図53、図55、図56、図57などのメッシュネットワーク、マルチホップネットワークを構成している(ただし、第1ネットワーク2213は、メッシュネットワーク、マルチホップネットワークを構成していなくてもよい。)。
第2ネットワーク2216は、「メッシュネットワーク、マルチホップネットワーク」の構成であってもよいし、「メッシュネットワーク、マルチホップネットワーク」でない構成であってもよい。
図66において、装置2208は、第1ネットワーク2213介し、屋内ゲートウェイ2211と通信を行っている。また、装置2208は、第2ネットワーク2216を介し、屋内ゲートウェイ2211と通信を行っている。
屋内ゲートウェイ2211は、屋外ゲートウェイ2209と通信を行っている。
屋外ゲートウェイ2209は、2207のネットワーク#Aを介し、サーバー2205と通信を行っている。
屋外ゲートウェイ2209は、2203のネットワーク#Bを介して、端末2201と通信を行っている。
サーバー2205は2203のネットワーク#Bを開始、端末2201と通信を行っている。
なお、図66のシステムの詳細の動作については、後で説明する。
図67は、図66のシステムと異なるシステム構成を示している。図67が図66と異なる点は、ゲートウェイを一つとしている点である。図67において、第1ネットワーク2213と第2ネットワーク2216の関係について、第1の方法、または、第2の方法であるものとする。なお、第1の方法、第2の方法についてはすでに記載したとおりである。
図67において、装置2208は、第1ネットワーク2213介し、ゲートウェイ2300と通信を行っている。また、装置2208は、第2ネットワーク2216を介し、ゲートウェイ2300と通信を行っている。
ゲートウェイ2300は、2207のネットワーク#Aを介し、サーバー2205と通信を行っている。
ゲートウェイ2300は、2203のネットワーク#Bを介して、端末2201と通信を行っている。
サーバー2205は2203のネットワーク#Bを開始、端末2201と通信を行っている。
なお、図67のシステムの詳細の動作については、後で説明する。
図68は、図66、図67における装置2208の構成の一例である。なお、図68において、図15と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
第1の送受信装置1505は、図66、アンテナ(光通信の場合、受光部となる)1501が受信した図67の2214_1に相当する受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、受信データ1506を出力する。
第1の送受信装置1505は、送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1504を出力し、送信信号1504は、アンテナ1503から電波として出力される(光通信の場合、送信信号1504は、照明部1503から照射される。)。
なお、第1の送受信装置1505は、図66、図67における第1ネットワーク2213のための送受信装置である。
第2の送受信装置1514は、アンテナ1510が受信した図66、図67の2217_1に相当する受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、受信データ1515を出力する。
第2の送受信装置1514は、送信データ1516を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1513を出力し、送信信号1513は、アンテナ1512から電波として出力される。したがって、送信信号1513は、図66、図67の2217_2に相当する。
したがって、第2の送受信装置1514は、図66、図67における第2ネットワーク2216のための送受信装置である。
データ生成部2402は、受信データ1506、受信データ1515、情報2401を入力とし、情報2401に相当する送信データ1507、および/または、送信信号1516を出力する。
図69は、図66、図67における端末2201の構成の一例を示している。
図69の送受信装置2505は、アンテナ2501で受信した受信信号2502を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、受信データ2506を出力する。このとき、受信信号2502は、図66、図67における2202_2に相当する。
また、送受信装置2505は、送信データ2507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号2504を出力し、送信信号2504は、アンテナ2503から電波として出力される。このとき、送信信号2504は、図66、図67における2202_1に相当する。
データ生成部2508は、情報2509、受信データ2506を入力とし、情報2509に相当する送信データ2507を出力する。
図70は、図66のシステム、図67のシステムの動作例を示している。
はじめに、図66のシステムにおける図70の動作について説明する。なお図70において、縦軸は時間となる。
図68の構成を持つ図66、図67における装置2208の第2の送受信装置1514は、アクセス要求の情報を送信する(2601)。
そして、屋内ゲートウェイ2211は、このアクセス要求の情報を、第2ネットワーク2216を介し、受信する(2602)。屋内ゲートウェイ2211は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Mの第2アドレス(例えば、IP(Internet Protocol)アドレス)の情報を送信し(2605)、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得ることになる(2606)。ただし、時刻Mの第2アドレスの発行は、屋内ゲートウェイ2211が行ってもよいし、または、屋外ゲートウェイ2209が行ってもよいし、または、他の装置が行ってもよい(時刻Mの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)
そして、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、屋内ゲートウェイ2211、屋外ネットワーク2209、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Mの第2アドレスの情報を得る(2606)。
図68の構成を持つ図66、図67における装置2208の第2の送受信装置1514は、アクセス要求の情報を送信する(2607)。
そして、屋内ゲートウェイ2211は、このアクセス要求の情報を、第2ネットワーク2216を介し、受信する(2608)。
屋内ゲートウェイ2211は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Nの第2アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2608)、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得ることになる(2609)。ただし、時刻Nの第2アドレスの発行は、屋内ゲートウェイ2211が行ってもよいし、または、屋外ゲートウェイ2209が行ってもよいし、または、他の装置が行ってもよい(時刻Nの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、屋内ゲートウェイ2211、屋外ネットワーク2209、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Nの第2アドレスの情報を得る(2611)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
次に、端末2201は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」をサーバー2205に対して行う。したがって、端末2201は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を送信する(2612)。
サーバー2205は、2203のネットワーク#Bを介して、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を受信する(2613)。
これに伴い、サーバー2205は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」の情報を送信する(2614)。
装置2208は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」の情報を、2207のネットワーク#A、屋外ゲートウェイ2209、屋内ゲートウェイ2211、第2ネットワーク2216を介して受信することになる(2615)。なお、これは、「すでに、サーバー2205が、第2ネットワーク2216を介して装置2208にアクセスするための時刻Nの第2アドレスを入手済みである」ので可能となる。
そして、装置2208は、「第1ネットワーク2213経由でのアクセス要求」を行う(2616)。したがって、装置2208は、「第1ネットワーク2213経由でのアクセス要求」の情報を送信する。
屋内ゲートウェイ2211は、このアクセス要求の情報を第1ネットワークを介して、受信する(2617)。
屋内ゲートウェイ2211は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Xの第1アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2618)、装置2208は、時刻Xの第1アドレスの情報を、第1ネットワーク2213を介して、受信し、時刻Xの第1アドレスの情報を得ることになる(2619)。ただし、時刻Xの第1アドレスの発行は、屋内ゲートウェイ2211が行ってもよいし、または、屋外ゲートウェイ2209が行ってもよいし、または、他の装置が行ってもよい(時刻Xの第1アドレスは、第1ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Xの第1アドレスの情報を送信する(2620)。そして、サーバー2205は、例えば、第1ネットワーク2213、屋内ゲートウェイ2211、屋外ゲートウェイ2209、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Xの第1アドレスの情報を得る(2621)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
サーバー2205は、時刻Xの第1アドレスの情報を送信する(2622)。そして、端末2201は、2203のネットワーク#Bを介し、時刻Xの第1アドレスの情報を得る(2623)。
そして、端末は、時刻Xの第1アドレスの情報に基づいて、2203のネットワーク#B、屋外ゲートウェイ2209、屋内ゲートウェイ2211、第1ネットワーク2213を介して、装置2208にアクセスすることになる(2625)。
すると、装置2208はデータを送信し(2626)、端末2208は、例えば、第1ネットワーク2213、屋内ゲートウェイ2211、屋外ゲートウェイ2209、2203のネットワーク#Bを介して、このデータを得ることになる(2627)。
次に、図67のシステムにおける図70の動作について説明する。なお、図70において、縦軸は時間となる。
図68の構成を持つ図66、図67における装置2208の第2の送受信装置1514は、アクセス要求の情報を送信する(2601)。
そして、ゲートウェイ2300は、このアクセス要求の情報を、第2ネットワーク2216を介し、受信する(2602)。ゲートウェイ2300は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Mの第2アドレス(例えば、IP(Internet Protocol)アドレス)の情報を送信し(2605)、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得ることになる(2606)。ただし、時刻Mの第2アドレスの発行は、他の装置が行ってもよい(時刻Mの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、ゲートウェイ2300、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Mの第2アドレスの情報を得る(2606)。
図68の構成を持つ図66、図67における装置2208の第2の送受信装置1514は、アクセス要求の情報を送信する(2607)。
そして、屋内ゲートウェイ2211は、このアクセス要求の情報を、第2ネットワーク2216を介し、受信する(2608)。
ゲートウェイ2300は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Nの第2アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2608)、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得ることになる(2609)。ただし、時刻Nの第2アドレスの発行は、他の装置が行ってもよい(時刻Nの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、ゲートウェイ2300、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Nの第2アドレスの情報を得る(2611)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
次に、端末2201は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」をサーバー2205に対して行う。したがって、端末2201は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を送信する(2612)。
サーバー2205は、2203のネットワーク#Bを介して、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を受信する(2613)。
これに伴い、サーバー2205は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」の情報を送信する(2614)。
装置2208は、「第1ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」の情報を、2207のネットワーク#A、ゲートウェイ2300、第2ネットワーク2216を介して受信することになる(2615)。なお、これは、「すでに、サーバー2205が、第2ネットワーク2216を介して装置2208にアクセスするための時刻Nの第2アドレスを入手済みである」ので可能となる。
そして、装置2208は、「第1ネットワーク2213経由でのアクセス要求」を行う(2616)。したがって、装置2208は、「第1ネットワーク2213経由でのアクセス要求」の情報を送信する。
ゲートウェイ2300は、このアクセス要求の情報を第1ネットワークを介して、受信する(2617)。
ゲートウェイ2300は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Xの第1アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2618)、装置2208は、時刻Xの第1アドレスの情報を、第1ネットワーク2213を介して、受信し、時刻Xの第1アドレスの情報を得ることになる(2619)。ただし、時刻Xの第1アドレスの発行は、他の装置が行ってもよい(時刻Xの第1アドレスは、第1ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Xの第1アドレスの情報を送信する(2620)。そして、サーバー2205は、例えば、第1ネットワーク2213、ゲートウェイ2300、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Xの第1アドレスの情報を得る(2621)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
サーバー2205は、時刻Xの第1アドレスの情報を送信する(2622)。そして、端末2201は、2203のネットワーク#Bを介し、時刻Xの第1アドレスの情報を得る(2623)。
そして、端末は、時刻Xの第1アドレスの情報に基づいて、2203のネットワーク#B、ゲートウェイ2300、第1ネットワーク2213を介して、装置2208にアクセスすることになる(2625)。
すると、装置2208はデータを送信し(2626)、端末2208は、例えば、第1ネットワーク2213、ゲートウェイ2300、2203のネットワーク#Bを介して、このデータを得ることになる(2627)。
図71は、図66のシステム、図67のシステムの動作例を示している。
図66のシステムにおける図71の動作について説明する。なお図71において、縦軸は時間となる。また、図71において、図70と動作が同じとなるものについては、同一番号を付している。したがって、図71において、図70と動作の異なる点について説明する。図71において、図70と異なる点は、2601から2611の部分となる。
図68の構成を持つ図66、図67における装置2208の第2の送受信装置1514は、アクセス要求の情報を送信する(2601)。
そして、屋内ゲートウェイ2211は、このアクセス要求の情報を、第2ネットワーク2216を介し、受信する(2602)。屋内ゲートウェイ2211は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Mの第2アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2605)、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得ることになる(2606)。ただし、時刻Mの第2アドレスの発行は、屋内ゲートウェイ2211が行ってもよいし、または、屋外ゲートウェイ2209が行ってもよいし、または、他の装置が行ってもよい(時刻Mの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、屋内ゲートウェイ2211、屋外ネットワーク2209、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Mの第2アドレスの情報を得る(2606)。
そして、屋内ゲートウェイ2211は、定期的、または、不定期的に第2アドレスを装置2208に提供することになる。
屋内ゲートウェイ2211は、装置2208が接続するための時刻Nの第2アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2608)、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得ることになる(2609)。ただし、時刻Nの第2アドレスの発行は、屋内ゲートウェイ2211が行ってもよいし、または、屋外ゲートウェイ2209が行ってもよいし、または、他の装置が行ってもよい(時刻Nの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、屋内ゲートウェイ2211、屋外ネットワーク2209、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Nの第2アドレスの情報を得る(2611)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
以降の動作については、図70を説明した際に説明を行っているため、説明を省略する。
次に、図67のシステムにおける図71の動作について説明する。なお、図71において、縦軸は時間となる。図71において、図70と動作が同じとものについては、同一番号を付している。したがって、図71において、図70と動作の異なる点について説明する。図71において、図70と異なる点は、2601から2611の部分となる。
図68の構成を持つ図66、図67における装置2208の第2の送受信装置1514は、アクセス要求の情報を送信する(2601)。
そして、ゲートウェイ2300は、このアクセス要求の情報を、第2ネットワーク2216を介し、受信する(2602)。ゲートウェイ2300は、アクセス要求に伴い、装置2208が接続するための時刻Mの第2アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2605)、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得ることになる(2606)。ただし、時刻Mの第2アドレスの発行は、他の装置が行ってもよい(時刻Mの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Mの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、ゲートウェイ2300、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Mの第2アドレスの情報を得る(2606)。
そして、ゲートウェイ2300は、定期的、または、不定期的に第2アドレスを装置2208に提供する。したがって、ゲートウェイ2300は、装置2208が接続するための時刻Nの第2アドレス(例えば、IPアドレス)の情報を送信し(2608)、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を、第2ネットワーク2216を介して、受信し、時刻Mの第2アドレスの情報を得る(2609)。ただし、時刻Nの第2アドレスの発行は、他の装置が行ってもよい(時刻Nの第2アドレスは、第2ネットワーク2216を介して接続するためのアドレスである。)。
そして、装置2208は、時刻Nの第2アドレスの情報を送信する。そして、サーバー2205は、例えば、第2ネットワーク2216、ゲートウェイ2300、2207のネットワーク#Aを介し、時刻Nの第2アドレスの情報を得る(2611)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
以降の動作については、図70を説明した際に説明を行っているため、説明を省略する。
図70、図71のような動作の利点について説明する。
第1の方法を適用した場合、周波数の関係上、第1ネットワーク2213における無線通信の通信距離が短くなる可能性がある。また、これを克服するために、メッシュネットワーク、マルチホップネットワークが導入される可能性がある。これらの要因などにより、装置2208は、第2ネットワーク2216のほうを優先的に使用するほうが通信が安定する可能性がある。そして、装置2208は必要となるときに、第1ネットワークと接続することで、より安定的な通信を行うことが可能であり、これにより、端末2201の通信も安定するという効果を得ることができる。さらに、第1ネットワークにおいて、データ伝送速度のはやい無線通信を行うことができる可能性があり、この場合、高速なデータ伝送の恩恵を、通信装置2208、端末2201が得ることができる効果を得ることができる。
第2の方法を適用した場合、第2ネットワークのほうが通信距離を長くすることができる可能性がある。また、このために、第1ネットワークにおいて、メッシュネットワーク、マルチホップネットワークが導入される可能性がある。これらの要因などにより、装置2208は、第2ネットワーク2216のほうを優先的に使用するほうが通信が安定する可能性がある。そして、装置2208は必要となるときに、第1ネットワークと接続することで、より安定的な通信を行うことが可能であり、これにより、端末2201の通信も安定するという効果を得ることができる。さらに、第1ネットワークにおいて、データ伝送速度のはやい無線通信を行うことができる可能性があり、この場合、高速なデータ伝送の恩恵を、通信装置2208、端末2201が得ることができる効果を得ることができる。
図70、図71では、装置2208が、第1ネットワークを使用し、端末2201が第1ネットワークを利用してアクセスする場合について説明した。図72、図73では、装置2208が、第2ネットワークを使用し、端末2201が第2ネットワークを利用してアクセスする場合について説明する。
図72は、図66のシステム、図67のシステムの動作例を示している。
まず、図66のシステムにおける図72の動作について説明する。なお、図72において、縦軸は時間となる。図72において、図70と動作が同じとなるものについては、同一番号を付している。したがって、図72において、図70、図71と動作の異なる点について説明する。よって、2601から2611については説明を省略する。
端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」をサーバー2205に対して行う。したがって、端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を送信する(2801)。
サーバー2205は、2203のネットワーク#Bを介して、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を受信する(2802)。
サーバー2205は、すでに時刻Nの第2アドレスを入手済みであるため、時刻Nの第2アドレスを送信する(2803)。そして、端末2201は、2203のネットワーク#Bを介し、時刻Nの第2アドレスを情報を得る(2804)。
そして、端末は、時刻Nの第2アドレスの情報に基づいて、2203のネットワーク#B、屋外ゲートウェイ2209、屋内ゲートウェイ2211、第2ネットワーク2216を介して、装置2208にアクセスすることになる(2806)。
すると、装置2208はデータを送信し(2807)、端末2208は、例えば、第2ネットワーク2216、屋内ゲートウェイ2211、屋外ゲートウェイ2209、2203のネットワーク#Bを介して、このデータを得ることになる(2808)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
次に、図67のシステムにおける図72の動作について説明する。なお、図72において、縦軸は時間となる。図72において、図70と動作が同じとなるものについては、同一番号を付している。したがって、図72において、図70、図71と動作の異なる点について説明する。よって、2601から2611については説明を省略する。
端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」をサーバー2205に対して行う。したがって、端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を送信する(2801)。
サーバー2205は、2203のネットワーク#Bを介して、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を受信する(2802)。
サーバー2205は、すでに時刻Nの第2アドレスを入手済みであるため、時刻Nの第2アドレスを送信する(2803)。そして、端末2201は、2203のネットワーク#Bを介し、時刻Nの第2アドレスを情報を得る(2804)。
そして、端末は、時刻Nの第2アドレスの情報に基づいて、2203のネットワーク#B、ゲートウェイ2300、第2ネットワーク2216を介して、装置2208にアクセスすることになる(2806)。
すると、装置2208はデータを送信し(2807)、端末2208は、例えば、第2ネットワーク2213、ゲートウェイ2300、2203のネットワーク#Bを介して、このデータを得ることになる(2808)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
次に、図73の動作について説明する。図73は、図66のシステム、図67のシステムの動作例を示している。
まず、図66のシステムにおける図73の動作について説明する。なお、図73において、縦軸は時間となる。図73において、図70と動作が同じとなるものについては、同一番号を付している。したがって、図73において、図70、図71と動作の異なる点について説明する。よって、2601から2611については、説明を省略する。
端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」をサーバー2205に対して行う。したがって、端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を送信する(2801)。
サーバー2205は、2203のネットワーク#Bを介して、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を受信する(2802)。
サーバー2205は、すでに時刻Nの第2アドレスを入手済みであるため、時刻Nの第2アドレスを送信する(2803)。そして、端末2201は、2203のネットワーク#Bを介し、時刻Nの第2アドレスを情報を得る(2804)。
そして、端末は、時刻Nの第2アドレスの情報に基づいて、2203のネットワーク#B、屋外ゲートウェイ2209、屋内ゲートウェイ2211、第2ネットワーク2216を介して、装置2208にアクセスすることになる(2806)。
すると、装置2208はデータを送信し(2807)、端末2208は、例えば、第2ネットワーク2216、屋内ゲートウェイ2211、屋外ゲートウェイ2209、2203のネットワーク#Bを介して、このデータを得ることになる(2808)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
次に、図67のシステムにおける図73の動作について説明する。なお、図73において、縦軸は時間となる。図73において、図70と動作が同じとなるものについては、同一番号を付している。したがって、図73において、図70、図71と動作の異なる点について説明する。よって、2601から2611については説明を省略する。
端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」をサーバー2205に対して行う。したがって、端末2201は、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を送信する(2801)。
サーバー2205は、2203のネットワーク#Bを介して、「第2ネットワーク経由での装置2208への接続の要求」情報を受信する(2802)。
サーバー2205は、すでに時刻Nの第2アドレスを入手済みであるため、時刻Nの第2アドレスを送信する(2803)。そして、端末2201は、2203のネットワーク#Bを介し、時刻Nの第2アドレスを情報を得る(2804)。
そして、端末は、時刻Nの第2アドレスの情報に基づいて、2203のネットワーク#B、ゲートウェイ2300、第2ネットワーク2216を介して、装置2208にアクセスすることになる(2806)。
すると、装置2208はデータを送信し(2807)、端末2208は、例えば、第2ネットワーク2213、ゲートウェイ2300、2203のネットワーク#Bを介して、このデータを得ることになる(2808)。
なお、装置2208がサーバー2205にアクセスするために、サーバー2205において、装置2208がアクセスしてもよいかの認証が行われてもよい。なお、認証のための鍵の情報は、装置2208と端末2201が保有することになる。
図72、図73のように動作させることで、通信の安定した第2ネットワークを用いて、装置2208を行うことになるという効果を得ることができる。
なお、「図66、または、図67のシステムが、システムの状況により、「図70または図71の動作」と「図72または図73の動作」」を切り替えてもよい。
つまり、端末2201が、装置2208からデータを受けることになるが、「図70または図71のように、端末2201が、第1ネットワーク経由で、データを受信する場合」と「図72または図73のように、端末2201が、第2ネットワーク経由で、データを受信する場合」をシステムの状況により切り替えてもよい。
例としては、端末2201が、「図70または図71の2612のように第1ネットワーク経由での装置2208への接続要求する」場合と、「図72または図73の2801のように第2ネットワーク経由での装置2208への接続要求」を状況によって切り替えることで、実現することができる。
また、サーバー2205がアドレスを提供する際に、状況により、第1アドレスの提供と第2アドレスの提供を切り替えて、端末2201に提供することでも実現することができる。
このように実施することで、通信品質の向上とデータ伝送速度の向上の両立を図ることができるという効果を得ることができる。
(補足A3)
本明細書において、端末の送受信に関連する処理に関するアプリケーションが、例えば、サーバーなどが提供し、端末は、このアプリケーションをインストールをすることで、本明細書で記載した送受信に関連する処理、または、処理の一部を実現してもよい。なお、アプリケーションは、端末がネットワークを介しサーバーと接続することによって、端末に提供されてもよいし、アプリケーションは、端末が具備する別の通信機能、または、端末が接続している他の通信機能がネットワークを介しサーバーと接続することによって、端末に提供されてもよい。
本明細書において、「メッシュネットワーク」、「マルチホップネットワーク」と呼んでいるが他の呼び方をしてもよい。なお、メッシュネットワークは、端末同士が直接接続し、送信されたデータが複数の端末を順に経由することにより所望の宛先に送付されるようなマルチホップのネットワークと考えることができる。また、メッシュネットワークに関する実施の形態をマルチホップネットワークとして実施しても同様に実施することができる。
(実施の形態A7)
本実施の形態では、実施の形態A6における図66、図67の端末2201、装置2208、サーバー2205の動作について説明する。
はじめに、図66、図67における装置2208の動作について説明する。装置2208の構成は図68に示したとおりである。
図74は、図70から図73において、装置2208が第2ネットワークを経由して第2のアドレスを得る(例えば、2604、2609)際の装置2208の送信情報、受信情報の様子を示している。
図74において、3001は図68の第1の送受信装置1505の送信信号1504の様子を示しており、3002は図68の第1の送受信装置1505の受信信号1502の様子を示している。なお、いずれも横軸は時間である。
そして、3003は図68の第2の送受信装置1514の送信信号1513の様子を示しており、3004は図68の第2の送受信装置1514の受信信号1511の様子を示している。なお、いずれも横軸は時間である。
図74に示すように、図68の第2の送受信装置1514は、第2ネットワーク2216を介し、屋内ゲートウェイ2211、または、ゲートウェイ2300に対し、アクセス要求3011の情報を含む送信信号1513を送信する。したがって、このとき、図68のデータ生成部2402は、情報2401に基づき、アクセス要求の情報を送信データ1516として出力する。そして、第2の送受信装置1514は、アクセス要求の情報を含む送信データ1516を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1513を出力し、送信信号1513はアンテナから電波として出力する。
図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300は、図74のアクセス要求3011の情報を含む変調信号を受信することになる。そして、図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300は、アクセス要求3011の情報を受け、第2ネットワーク2216を介して接続するための第2アドレス情報を含む変調信号を送信する。したがって、図74の3004に示すように、図68の第2の送受信装置1514は、第2アドレズの情報3012を含む信号を受信することになる。
このときの、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」、および、「装置2208」の動作を説明する。
図77は、「図66の屋内ゲートウェイ2211、図67のゲートウェイ2300」の構成の一例を示している。なお、図77において、図15、図68と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、説明を省略する。なお、1501、1503をアンテナとしているが、他の実施の形態で説明したように、光通信を用いている場合、1501は受光部となり、アンテナ1503は発光部となる。
図77において、第3の送受信装置3303は、図66において、屋外ゲートウェイ2209と通信を行うための送受信装置である。
そして、第3の送受信装置3303は、図67の2207のネットワーク#Aを介し、サーバー2205と通信を行う送受信装置であり、また、第3の送受信装置3303は2203のネットワーク#Bを介して、サーバ2205、端末2201などと通信を行う送受信装置である。
第3の送受信装置3303は、受信信号3301を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、受信データ3304を出力する。また、第3の送受信装置3303は、送信データ3305を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号3302を出力する。
図77において、図74のように、装置2208が送信した「アクセス要求3011」の情報を含む変調信号(受信信号1511)をアンテナ1510で受信し、第2の送受信装置1514は、受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「アクセス要求3011」の情報を含む受信データ1515を出力する。
データ生成部2402は、「アクセス要求3011」の情報を含む受信データ1515を入力とし、第2アドレスを発行し、「第2アドレスの情報3012」を含む送信データ1516を出力する。
そして、第2の送受信装置1514は、「第2アドレスの情報3012」を含む送信データ1516を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1513を出力とし、送信信号1513はアンテナ1512から電波として出力される。
これにより、図66、図67における装置2208は、第2アドレスの情報を得ることで、第2ネットワークを介した、屋内ゲートウェイ2211、または、ゲートウェイ2300との通信が可能となる。
ただし、第2アドレスを発行するのは、図66の屋内ゲートウェイ2211、図67のゲートウェイ2300でなくてもよく、この場合、第2アドレスを発行した装置から、図66の屋内ゲートウェイ2211、図67のゲートウェイ2300は、第2アドレスの情報を得て、例えば、上記の動作を行うことになる。
図75は、図70、図71において、装置2208が、例えば第2ネットワークを経由して第1のアドレスを得る(2623)際の装置2208の送信情報、受信情報の様子を示している。
図31において、3001は図68の第1の送受信装置1505の送信信号1504の様子を示しており、3002は図68の第1の送受信装置1505の受信信号1502の様子を示している。なお、いずれも横軸は時間である。
そして、3003は図68の第2の送受信装置1514の送信信号1513の様子を示しており、3004は図68の第2の送受信装置1514の受信信号1511の様子を示している。なお、いずれも横軸は時間である。
図75に示すように、図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300は、サーバ2205送信した「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む変調信号を、2207のネットワーク#Aを介し、受信する。なお、それ以前の過程については、図70、図71を用いて説明したとおりである。
したがって、図68の装置2208の第2の送受信装置1514は、サーバが送信した「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む変調信号を受信することになる。したがって、第2の送受信装置1514は、アンテナ1510で受信した受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む受信データ1515を出力する。
これに伴い、図75に示すように、装置2208は、第1ネットワーク2213を介しての接続要求を、図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300に対して行うことになる。
したがって、図68のデータ生成部2402は、「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む受信データ1515を入力とし、第1ネットワーク2213を介した接続を行うと判断する。そして、データ生成部2402は、第1ネットワーク2213を介した「アクセス要求3112」の情報を含む送信データ1507を出力する。
図68の装置2208の第1の送受信装置1505は、「アクセス要求3112」の情報を含む送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1504を生成、出力し、送信信号1504はアンテナ(または、発光部)1503から出力される。
これに伴い、図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300は、装置2208が送信した変調信号を受信し、装置2208が第1ネットワーク2213を介して通信を行うための「第1アドレス情報3113」を含む変調信号を送信する。
したがって、図77の、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」は、装置2208が送信した「アクセス要求3112」の情報を含む変調信号をアンテナ(または、受光部)1501で受信する。よって、第1の送受信装置1505は、アンテナ(または、受光部)1501で受信した受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「アクセス要求3112」情報を含む受信データ1506を出力する。
すると、図77の、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」のデータ生成部2402は、「アクセス要求3112」情報を含む受信データ1506を入力とし、第1アドレスを発行し、「第1アドレス情報3113」を含む送信データ1507を出力する。
そして、第1の送信装置1505は、「第1アドレス情報3113」を含む送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1504を出力し、送信信号1504は、アンテナ(または、発光部)1503から、例えば、電波(または、光)として出力される。
ただし、第1アドレスを発行するのは、図66の屋内ゲートウェイ2211、図67のゲートウェイ2300でなくてもよく、この場合、第1アドレスを発行した装置から、図66の屋内ゲートウェイ2211、図67のゲートウェイ2300は、第1アドレスの情報を得て、例えば、上記の動作を行うことになる。
すると、図68の装置2208の第1の送受信装置1505は、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」が送信した、「第1アドレス情報3113」を含む変調信号を受信する。したがって、図68の装置2208の第1の送受信装置1505は、アンテナ(または、受光部)1501で受信した受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、第1のアドレス情報3113を含む受信データ1506を出力する。
すると、図68の装置2208の第1の送受信装置1505は、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」が送信した、「第1アドレス情報3113」を含む変調信号を受信する。したがって、図68の装置2208の第1の送受信装置1505は、アンテナ(または、受光部)1501で受信した受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、第1のアドレス情報3113を含む受信データ1506を出力する。
図68の装置2208のデータ生成部2402は、第1のアドレス情報3113を含む受信データ1506を入力とし、第1アドレスの情報をサーバー2205に伝送するために、「第1アドレス情報3114」を含む送信データ1507を出力する。
図68の装置2208の第1の送受信装置1505は、「第1アドレス情報3114」を含む送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を施し、送信信号1504を生成し、出力する。そして、送信信号1504は、例えば、電波(または、光)として、アンテナ(または、発光部)1503から出力される。
なお、この送信信号1504に相当する信号が、「図66の場合、屋内ゲートウェイ2211、屋外ゲートウェイ2209、2207のネットワーク#Aを介して、サーバ2205に伝送されることになり」、「図67の場合、ゲートウェイ2300、2207のネットワーク#Aを介して、サーバに伝送されることになる。」。
図76は、図70、図71において、装置2208が、例えば第2ネットワークを経由して第1のアドレスを得る(2623)際の装置2208の送信情報、受信情報の様子の図75とは異なる例を示している。
図76において、3001は図68の第1の送受信装置1505の送信信号1504の様子を示しており、3002は図68の第1の送受信装置1505の受信信号1502の様子を示している。なお、いずれも横軸は時間である。
そして、3003は図68の第2の送受信装置1514の送信信号1513の様子を示しており、3004は図68の第2の送受信装置1514の受信信号1511の様子を示している。なお、いずれも横軸は時間である。
図76に示すように、図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300は、サーバ2205送信した「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む変調信号を、2207のネットワーク#Aを介し、受信する。なお、それ以前の過程については、図70、図71を用いて説明したとおりである。
したがって、図68の装置2208の第2の送受信装置1514は、サーバが送信した「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む変調信号を受信することになる。したがって、第2の送受信装置1514は、アンテナ1510で受信した受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む受信データ1515を出力する。
これに伴い、図75に示すように、装置2208は、第1ネットワーク2213を介しての接続要求を、図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300に対して行うことになる。
したがって、図68のデータ生成部2402は、「第1ネットワークへの接続要求3111」の情報を含む受信データ1515を入力とし、第1ネットワーク2213を介した接続を行うと判断する。そして、データ生成部2402は、第1ネットワーク2213を介した「アクセス要求3112」の情報を含む送信データ1507を出力する。
図68の装置2208の第1の送受信装置1505は、「アクセス要求3112」の情報を含む送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1504を生成、出力し、送信信号1504はアンテナ(または、発光部)1503から出力される。
これに伴い、図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300は、装置2208が送信した変調信号を受信し、装置2208が第1ネットワーク2213を介して通信を行うための「第1アドレス情報3113」を含む変調信号を送信する。
したがって、図77の、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」は、装置2208が送信した「アクセス要求3112」の情報を含む変調信号をアンテナ1501で受信する。よって、第1の送受信装置1505は、アンテナ(または、受光部)1501で受信した受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「アクセス要求3112」情報を含む受信データ1506を出力する。
すると、図77の、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」のデータ生成部2402は、「アクセス要求3112」情報を含む受信データ1506を入力とし、第1アドレスを発行し、「第1アドレス情報3113」を含む送信データ1516を出力する。
そして、第2の送信装置1514は、「第1アドレス情報3113」を含む送信データ1516を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1513を出力し、送信信号1513は、アンテナ1512から、例えば、電波として出力される。
ただし、第1アドレスを発行するのは、図66の屋内ゲートウェイ2211、図67のゲートウェイ2300でなくてもよく、この場合、第1アドレスを発行した装置から、図66の屋内ゲートウェイ2211、図67のゲートウェイ2300は、第1アドレスの情報を得て、例えば、上記の動作を行うことになる。
すると、図68の装置2208の第2の送受信装置1514は、「図66の屋内ゲートウェイ2211、または、図67のゲートウェイ2300」が送信した、「第1アドレス情報3113」を含む変調信号を受信する。したがって、図68の装置2208の第2の送受信装置1514は、アンテナ1510で受信した受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、第1のアドレス情報3113を含む受信データ1515を出力する。
図76、図77の例では、図68の装置2208において、「第1アドレス情報」を、第1の送受信装置1505、または、第2の送受信装置1514が送信する場合を説明したが、これに限ったものではなく、装置2208が、別の送信装置を具備している場合、その送信装置が、第1アドレスの情報を含む送信信号を送信し、サーバー2205に対し、「第1アドレス情報」を伝送してもよい。
なお、実施の形態A6で説明したように、装置2208が、サーバー2205に対し、第1アドレスの情報、または、第2アドレスの情報を送信する際、あわせて、認証情報を送信してもよい。したがって、例えば、装置2208の構成が図68の構成のとき、情報2401に認証の情報を含んでいてもよい。このとき、認証情報は、送信データ1507、および/または、送信データ1516に含まれていることになる。そして、サーバー2205は、この情報を得、「第1アドレスの情報、第2アドレスの情報が有効な情報であるか、無効な情報であるか」を判断し、有効な情報と判断した場合、第1アドレスの情報、第2アドレスの情報を記憶する記憶することになる。端末2201も同様に、認証の情報をサーバー2205に対して送信し、認証が成功した場合、端末2201は、サーバー2205から第1アドレスの情報、第2アドレスの情報を得ることになる。
以上のように、装置2208、屋内ゲートウェイ2211、ゲートウェイ2300が動作することにより、実施の形態A6で述べた効果を得ることができる。
次に、「図70のような通信、および/または、図71のような通信」、および/または、「図72のような通信、および/または、図73のような通信」を実施した際の、図66、図67の端末2201、サーバー2205、装置2208の動作について説明する。
図79は、サーバ2205の構成の一例を示している。3501は送受信装置群であり、例えば、送受信装置群3501はN個の送受信装置で構成されているものとする。なおNは1以上の整数とする。
送受信装置群3501は、受信信号を入力とし、各送受信装置において、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、N個の送受信装置に対応する受信データ群3502を出力する。
また、送受信装置群3501は、送信データ群3503を入力とし、各送受信装置において、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、N個の送受信装置に対応する送信変調群を送信することになる。
記憶部3504は、受信データ群3505、情報3506を入力とし、「受信データ群3505、または、情報3506のデータ(の一部)」を記憶してもよい。また、記憶部3504は、受信データ群3505、情報3506を入力とし、「受信データ群3505、または、情報3506のデータ(の一部)」に基づいて、記憶しているデータ3505を出力する。
データ生成部3507は、記憶しているデータ3505、情報3506、受信データ群3502を入力とし、これらのデータに基づいて、送信データ群3503を生成し、出力する。
図78に基づいて、端末2201、サーバー2205、装置2208の動作について説明する。
図78において、3401は端末2201の通信の様子を示しており、3402はサーバー2205の通信の様子を示しており、3403は装置2208の通信の様子を示している。なお、図78において、横軸は時間であるものとする。
図78に示すように端末3411は、装置2208に対する接続要求を行うために「接続要求3411」の情報を送信する。なお、「接続要求3411」の情報には、「第1のネットワーク2213を経由して接続するか」、または、「第2のネットワーク2216を経由して接続するか」の情報を含んでいるものとする。このとき、「第1のネットワーク2213を経由して接続するか」「第2のネットワーク2216を経由して接続するか」の直接的な情報でなくてもよい。
例えば、「要求する伝送速度の情報」、「通信の安定的なネットワークを希望するという情報」などの間接的な情報であってもよい(このとき、「第1のネットワーク2213を経由して接続するか」、または、「第2のネットワーク2216を経由して接続するか」の選択はサーバー2205が行ってもよい。)
なお、端末3411は「接続要求3411」の情報を送信する以前に、装置2208にアクセスするための第1アドレスの情報、および、第2アドレスの情報を保持していないものとする。また、サーバー2205は、少なくとも、第2ネットワーク2216を経由し、装置2208と通信を行うための第2アドレスの情報を入手済みであるものとする。なお、この点については、すでに説明したとおりである。
「接続要求3411」の情報を送信に対する端末2201の動作について説明する。端末2201の構成は図69のとおりである。データ生成部2508は情報2509を入力とし、「接続要求3411」の情報を含む送信データ2507を出力する。
送受信装置2505は、「接続要求3411」の情報を含む送信データ2507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、「接続要求3411」の情報を含む送信信号2504を出力し、「接続要求3411」の情報を含む送信信号2504はアンテナ2503から電波として出力される。
そして、サーバー2205は、2203のネットワーク#Bを介して、「接続要求3411」の情報を含む送信信号2504またはこれに相当する信号を得ることになる。
したがって、図79の構成をもつサーバー2205は、「接続要求3411」の情報を含む受信信号を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「接続要求3411」の情報を得、「接続要求3411」の情報を含む受信データ群3502を出力する。なお、受信データ群3502を構成する信号すべてが受信データを出力しなくてもよい。
「接続要求3411」の情報を得たサーバー2205の動作は、「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する場合」と「端末2201が第2ネットワーク2216を経由して装置2208と接続する場合」で動作が異なる。以下では、「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する場合」のサーバー2205の動作と「端末2201が第2ネットワーク2216を経由して装置2208と接続する場合」のサーバー2205の動作を別々に説明する。
「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する場合」: 図70、図71、図75、図76を用いて説明したように、「接続要求3411」の情報を得たサーバー2205は、装置2208の第1ネットワーク2213を介した通信を実施するために装置の第1アドレスの情報を得る必要がある。
したがって、図79のサーバー2205において、送受信装置群3501が、受信信号群を得、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「接続要求3411」の情報を含む受信データ群3502を出力する。
データ生成部3507は、「接続要求3411」の情報を含む受信データ群3502を入力とし、「接続要求3411」の情報に「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する」要求が含まれている場合、「接続要求3411」の情報に「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する」要求の情報を含む送信データ群3503を出力する。
送受信装置群3501は、「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する」要求の情報を含む送信データ群3503に対し、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号群を出力する。
そして、図66の場合、送信信号群に含まれる「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する」要求の情報を含むデータは、2207のネットワーク#A、屋外ゲートウェイ2209、屋内ゲートウェイ2211、第2ネットワーク2216を介し、装置2208に届けられることになる。図67の場合、送信信号群に含まれる「端末2201が第1ネットワーク2213を経由して装置2208と接続する」要求の情報を含むデータは、2207のネットワーク#A、ゲートウェイ2300、第2ネットワーク2216を介し、装置2208に届けられることになる。
すると、装置2208は、第1アドレスの情報を得、第1アドレスの情報を含むデータをサーバー2205に届けることになるが、その手続きについては、すでに説明を行ったため、説明を省略する。
そして、図78のように、「アドレス情報3412」を含む変調信号をサーバー2205は送信することになる。したがって、図79のサーバ2205において、送受信装置群3501は、受信信号群を得、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「第1アドレスの情報」を含んだ受信データ群3502を出力する。
データ生成部3507は、「第1アドレスの情報」を含んだ受信データ群3502を入力とし、「第1アドレスの情報」を含んだ送信データ群3503を出力する。
送受信装置群3501は、「第1アドレスの情報」を含んだ送信データ群3503を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を施し、送信信号群を生成し、出力する。なお、「第1アドレスの情報」を含んだ送信信号群が図78の「アドレス情報3412」に相当する。
図69の構成をもつ端末2201は、サーバー2205が送信した「第1アドレスの情報」を含んだ送信信号群に相当する信号を受信する。送受信装置2505は、アンテナ2501で受信した受信信号を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「第1アドレスの情報」を含む受信データ2506を出力する。
データ生成部2508は、情報2509、「第1アドレスの情報」を含む受信データ2506を入力とし、第1アドレスの情報を得ているため、装置2208に対しての接続を行うための、第1アドレスへのアクセスするための制御情報を含む「接続要求3413」のデータを含む送信データ2507を出力する。
送受信装置2505は、第1アドレスへのアクセスするための制御情報を含む「接続要求3413」のデータを含む送信データ2507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号2504を生成し、出力する。そして、送信信号2504は、アンテナ2503から、電波として出力される。
そして、送信信号2504に相当する信号は、例えば、2203のネットワーク#B、「屋外ゲートウェイ2209、屋内ゲートウェイ2211(または、ゲートウェイ2300)」、第1ネットワーク2213、を介して、装置2208に届けられることになる。
図68の構成をもつ装置2208の第1の送受信装置1505は、アンテナ(または、受光部)1501で受信した受信信号1502を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「接続要求3413」の情報を含む受信データ1506を出力する。データ生成部2402は、「接続要求3413」の情報を含む受信データ1506、情報2401を入力とし、「接続要求3413」の情報を含む受信データ1506に基づき、送信データ1507を生成し、出力する。
第1の送受信装置1505は、送信データ1507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1504を出力し、送信信号1504は、アンテナ(または、発光部)1503から例えば電波として出力する(光通信の場合、発光することになる)。このとき、送信データ1507を含む送信信号1504が図78のデータ3414に相当する。
そして、第1送受信装置1505が送信した送信信号1504に相当する信号を第1ネットワーク2213などを介し、端末2201は受信し、データ3414を得ることになる。
「端末2201が第2ネットワーク2216を経由して装置2208と接続する場合」:
図70、図71、図75、図76を用いて説明したように、「接続要求3411」の情報をサーバ2205が得ている時点で、サーバー2205は、端末2201が第2ネットワーク2216を経由して装置2208と接続するための第2アドレスの情報を得ている。
したがって、図79の構成をもつサーバー2205の送受信装置群3501は、「第2ドレスの情報」を含んだ送信データ群3503を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を施し、送信信号群を生成し、出力する。なお、「第2アドレス情報」を含んだ送信信号群が図78の「アドレス情報3412」に相当する。
図69の構成をもつ端末2201は、サーバー2205が送信した「第2アドレスの情報」を含んだ送信信号群に相当する信号を受信する。送受信装置2505は、アンテナ2501で受信した受信信号を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「第2アドレスの情報」を含む受信データ2506を出力する。
データ生成部2508は、情報2509、「第2アドレスの情報」を含む受信データ2506を入力とし、第2アドレスの情報を得ているため、装置2208に対しての接続を行うための、第2アドレスへのアクセスするための制御情報を含む「接続要求3413」のデータを含む送信データ2507を出力する。
送受信装置2505は、第2アドレスへのアクセスするための制御情報を含む「接続要求3413」のデータを含む送信データ2507を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号2504を生成し、出力する。そして、送信信号2504は、アンテナ2503から、電波として出力される。
そして、送信信号2504に相当する信号は、例えば、2203のネットワーク#B、「屋外ゲートウェイ2209、屋内ゲートウェイ2211(または、ゲートウェイ2300)」、第2ネットワーク2216、を介して、装置2208に届けられることになる。
図68の構成をもつ装置2208の第2の送受信装置1514は、アンテナ1510で受信した受信信号1511を入力とし、復調、誤り訂正符号の復号などの処理を行い、「接続要求3413」の情報を含む受信データ1515を出力する。データ生成部2402は、「接続要求3413」の情報を含む受信データ1515、情報2401を入力とし、「接続要求3413」の情報を含む受信データ1515に基づき、送信データ1516を生成し、出力する。
第2の送受信装置1514は、送信データ1516を入力とし、誤り訂正符号化、マッピングなどの処理を行い、送信信号1513を出力し、送信信号1513は、アンテナ1512から例えば電波として出力する。このとき、送信データ1526を含む送信信号1524が図78のデータ3414に相当する。
そして、第2送受信装置1514が送信した送信信号1516に相当する信号を第2ネットワーク2216などを介し、端末2201は受信し、データ3414を得ることになる。
なお、実施の形態A6で説明したように、図78の3411ように、端末2201が、サーバー2205に対し、接続要求(3411)を行う際、あわせて、認証情報を送信してもよい。したがって、例えば、端末2201の構成が図69の構成のとき、情報2509に認証の情報を含んでいてもよい。このとき、認証情報は、送信データ2507に含まれていることになる。そして、サーバー2205は、この情報を得、「接続要求が有効な情報であるか、無効な情報であるか」を判断し、有効な情報と判断した場合、接続要求を許可することになる。
以上のように、本実施の形態を実施することで、実施の形態A6で説明した効果を得ることができる。つまり、通信の品質の向上とデータ伝送速度の向上の両立を図ることができるという効果を得ることができる。
なお、装置2208が、端末2201に対し、第1アドレス、第2アドレスを通知する方法は、本実施の形態の方法に限ったものではなく、どのようネットワークを使用して、通知してもよい。
(補足A4)
本明細書において、送受信装置、送受信装置群は、送信のための信号処理の機能、および、受信のための信号処理機能を有していることになる。
このとき、「送信のための信号処理の機能」における信号処理として、「誤り訂正符号化、マッピング」と記載しているが、これ以外の信号処理を行ってもよい。例えば、多重化、直交変調、周波数変換、帯域制限、増幅などの処理が行われてもよい。ただし、送信のための信号処理は、これらに限ったものではない。
また、「受信のための信号処理の機能」における信号処理として、「復調、誤り訂正符号の復号」と記載しているが、これ以外の信号処理を行ってもよい。例えば、逆多重化、周波数変換、直交復調、周波数同期、時間同期、チャネル推定、歪み推定などの処理が行われてもよい。ただし、受信のための信号処理は、これらに限ったものではない。
(実施の形態A8)
本実施の形態では、本明細書で説明している「メッシュネットワーク、マルチホップ通信」の構成方法において、サーバーを用いた「メッシュネットワーク、マルチホップ通信」の構成方法について説明する。
図80は、「端末3600」、「MAP(Mesh Access Point)(3601_1、3601_2、3601_3、3601_4、3601_5)」、「第1ネットワーク用のゲートウェイ3602_1、および、第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2を具備するゲートウェイ3602」、「サーバ3603」で構成されるネットワークの様子を示している。
なお、第1ネットワークと第2ネットワークの関係については、実施の形態A6ですでに詳しく説明しているので説明を省略する。また、図81(および、図82)では、MAPと記載しているが、MP(Mesh Point)であってもよいし、AP(Access Point)が存在していてもよい。そして、MAPは、いずれも、第1ネットワークを介する通信、第2ネットワークを介する通信が可能であるものとする。
他の実施の形態で説明したように、3601_1のMAP#1、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4、3601_5のMAP#5は、第1ネットワークにおいて、「接続可能なMAPの探索、および、接続可能なMAPとの第1ネットワークによる接続の状況など」の「第1ネットワークにおけるメッシュネットワークに関する情報」を生成することになる。
そして、図80に示すように、3601_1のMAP#1、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4、3601_5のMAP#5は、第2ネットワークを用いて、第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2に対し、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成に関する情報」を送信する。
第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2は、3601_1のMAP#1、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4、3601_5のMAP#5から得た「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成に関する情報3651」をサーバー3603に送信する。
そして、図81に示すように、サーバー3603は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成に関する情報3651」に基づいて、具体的な「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続方法」を決定し、第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2に、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を送信する。
第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を入力とし、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を含む送信信号を3601_1のMAP#1、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4、3601_5のMAP#5に送信する。
なお、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続方法」は、「例えば、図81に場合、端末3600が、第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1に対して、変調信号を送信する場合、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4を経由することになり、この経路に関する情報」であるものとする。
また、サーバー3603は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続方法」を決定するが、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続方法」を決定するための処理方法を変更するための入力信号、つまり、「アルゴリズム変更、機能追加によるプログラムの書き換えのための信号3653」が存在していてもよい。なお、「アルゴリズム変更、機能追加によるプログラムの書き換えのための信号3653」により、サーバー3603に、新しい機能を追加してもよい。この点については、後で図82を用いて説明する。
そして、図81の場合、3601_2のMAP#2と3601_3のMAP#3は通信を確立し、3601_3のMAP#3と3601_4のMAP#4は通信を確立し、3601_4MAP#4と第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1が通信を確立する。
端末3600は、第1ネットワークに対し、アクセス要求を行う。図81では、端末3600は、第1ネットワークへのアクセス要求の情報を含む変調信号を3601_2のMAP#2に送信することになる。すると、この変調信号に相当する信号は、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4を介し、第1ネットワーク用のゲートウェイに届けられる。
そして、端末3600、および、第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1は、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4を介して通信を行うことになる。なお、第1ネットワーク用のゲートウェイ3602_1は、端末3600が送信した変調信号に含まれる情報、または、その一部を、他の装置に対し伝送してもよい。
図82は、図80、図81におけるサーバー3603の構成の一例を示している。
サーバー3603は、処理を行うためのAPI(Application Programming Interface)として、3801_1の認識層API、3801_2の分析層API、3801_3学習層API、3801_4の通信ネットワーク層APIなどを具備しており、これらのAPIは、3802のアプリケーション接続のAPIと接続されており、それぞれのAPIで処理を行い、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続方法」を決定することになる。そして、3802のアプリケーション接続のためのAPIは、ネットワークと接続しており、処理結果を、出力することになる。
以上のように、MAPがサーバーに第1ネットワークの接続状態を通知し、サーバーが第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成を決定することで、端末が、容易に第1ネットワークによる通信が可能となるという効果を得ることができる。また、MAPが、第2ネットワークを用いて、第1ネットワークの接続状態をサーバーに提供することで、メッシュネットワークを構成せずに、サーバーは第1ネットワークの接続状態を得ることができる可能性があり、処理の簡略化が可能である可能性がある。
次に、上述のサーバーを用いた「メッシュネットワーク、マルチホップ通信」の構成方法とは、別の構成方法について説明する。
図80は、「端末3600」、「MAP(Mesh Access Point)(3601_1、3601_2、3601_3、3601_4、3601_5)」、「第1ネットワーク用のゲートウェイ3602_1、および、第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2を具備するゲートウェイ3602」、「サーバ3603」で構成されるネットワークの様子を示している。
なお、第1ネットワークと第2ネットワークの関係については、実施の形態6ですでに詳しく説明しているので説明を省略する。また、図81(および、図82)では、MAPと記載しているが、MP(Mesh Point)であってもよいし、AP(Access Point)が存在していてもよい。そして、MAPは、いずれも、第1ネットワークを介する通信、第2ネットワークを介する通信が可能であるものとする。
他の実施の形態で説明したように、3601_1のMAP#1、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4、3601_5のMAP#5は、第1ネットワークにおいて、「接続可能なMAPの探索、および、接続可能なMAPとの第1ネットワークによる接続の状況など」の「第1ネットワークにおけるメッシュネットワークに関する情報」を生成することになる。
そして、図80に示すように、3601_1のMAP#1、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4、3601_5のMAP#5は、第2ネットワークを用いて、第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2に対し、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成に関する情報」を送信する。
第2ネットワーク用ゲートウェイ3602_2は、3601_1のMAP#1、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4、3601_5のMAP#5から得た「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成に関する情報3651」をサーバー3603に送信する。
そして、図83に示すように、サーバー3603は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成に関する情報3651」に基づいて、具体的な「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続方法」を決定し、第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1に、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を送信する。
第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を入力とし、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を含む送信信号を、例えば、3601_4のMAP#4に送信する。
なお、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続方法」は、「例えば、図81に場合、端末3600が、第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1に対して、変調信号を送信する場合、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4を経由することになり、この経路に関する情報」であるものとする。
なお、サーバー3603の動作については、図81、図82を用いて説明したので説明を省略する。
そして、図83の場合、3601_2のMAP#2と3601_3のMAP#3は通信を確立し、3601_3のMAP#3と3601_4のMAP#4は通信を確立し、3601_4MAP#4と第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1が通信を確立する。このとき、第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を含む送信信号を3601_4のMAP#4に送信し、これを受信した3601_4のMAP#4は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を含む送信信号を3601_3のMAP#3に送信し、これを受信した3601_3のMAP#3は、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を含む送信信号を3601_2のMAP#2に送信する、とすることで、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」を3601_4のMAP#4、3601_3のMAP#3、3601_2のMAP#2と共有することができる。
端末3600は、第1ネットワークに対し、アクセス要求を行う。図83では、端末3600は、第1ネットワークへのアクセス要求の情報を含む変調信号を3601_2のMAP#2に送信することになる。すると、この変調信号に相当する信号は、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4を介し、第1ネットワーク用のゲートウェイに届けられる。
そして、端末3600、および、第1ネットワーク用ゲートウェイ3602_1は、3601_2のMAP#2、3601_3のMAP#3、3601_4のMAP#4を介して通信を行うことになる。なお、第1ネットワーク用のゲートウェイ3602_1は、端末3600が送信した変調信号に含まれる情報、または、その一部を、他の装置に対し伝送してもよい。
以上のように、MAPがサーバーに第1ネットワークの接続状態を通知し、サーバーが第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク構成を決定することで、端末が、容易に第1ネットワークによる通信が可能となるという効果を得ることができる。
上述の説明では、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」をサーバー3603が、第1ネットワーク、または、第2ネットワークを介して、MAPに伝送する方法を記載しているが、これに限ったものではなく、サーバー3603は、第1ネットワーク、第2ネットワーク以外のネットワークを介し、「第1ネットワークにおけるメッシュネットワーク接続に関する指示情報3652」をMAPに伝送してもよい。
(補足A5)
本明細書において、「メッシュネットワーク」という語句を用いて説明しているが、「メッシュネットワーク」という語句を「アドホックネットワーク」という語句に置き換えて、各実施の形態を実施してもよい。
本明細書において、端末、ゲートウェイ、MAP、MP、AP、サーバーと名づけて、各実施の形態を説明しているが、装置の呼び名は、これに限ったものではなく、装置、通信装置、基地局、無線装置、無線局などの呼び方をしてもよい。
なお、実施の形態A1から実施の形態A8などの実施の形態(つまり、実施の形態A1から実施の形態A8に限ったものではない)、および、補足A1からA5などの補足(つまり、補足A1からA5に限ったものではない)において、「装置識別情報シンボル」と記載している。この「装置識別情報シンボル」は、装置を識別が可能な情報であれば、どのような情報であってもよい。例えば、通信装置、中継器、ノード、エッジノード、ゲートウェイ、送受信装置、アクセスポイント、端末、サーバ、基地局、無線局、MAP、MPなどの装置のMAC(Media Access Control)アドレス等のアドレスの情報を含むシンボルを「装置識別情報シンボル」としてもよい。
なお、実施の形態A1から実施の形態A8などの実施の形態(つまり、実施の形態A1から実施の形態A8に限ったものではない)、および、補足A1からA5などの補足(つまり、補足A1からA5に限ったものではない)において、例えば、図61に示した「送信方法情報シンボル」に含まれる送信方法の情報は、データシンボル、制御情報シンボルなどの通信相手に送信するシンボルの送信方法に関する情報であればどのような情報であってもよい。例えば、「送信方法情報シンボル」に含まれる情報は、シンボルで構成されるフレームを生成するための送信方法に関する情報、例えば、多重化方法(TDM、FDM、CSMA/CAなど)に関する情報であってもよい。
また、「制御情報シンボルは、「ネットワーク属性情報シンボル」、「ノード情報シンボル」、及び、「装置識別情報シンボル」の少なくとも一つ以上のシンボルを含んでいる。」と記載したが、「制御情報シンボル」が「多重化方法を示す情報」を含んでいてもよい。
なお、上記の実施の形態において、TDM(Time Division Multiplexing)を用いる構成を説明したが、TDMの一例として、上りのデータの送信または受信と下りのデータの受信または送信を時間分割多重することで複信を実現するTDD(Time Division Duplex)を行ってもよい。
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態のシステム又は装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
すなわち、このプログラムは、第一通信装置であるコンピュータに、第一ネットワークに接続するステップと、無線通信をするステップとを実行させるプログラムを含む。また、上記プログラムは、第二通信装置であるコンピュータに、第二ネットワークに接続するステップと、前記第一通信装置と無線通信により接続されるステップとを実行させるプログラムを含む。
以上、一つまたは複数の態様に係る通信システムなどについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。