KR100901935B1

KR100901935B1 - 단말기 간의 애드 혹 통신 방법 및 통신 시스템

Info

Publication number: KR100901935B1
Application number: KR1020070071037A
Authority: KR
Inventors: 마모루 마찌다
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2009-06-10
Also published as: KR20080008252A; EP1881622A3; CN101111079A; CN101111079B; JP4910531B2; US20080019315A1; EP1881622A2; JP2008028445A

Abstract

FDMA 변조 방식의 메리트와 TDMA 방식의 메리트, 및 CSMA 방식의 메리트를 결합시킨 단말기 간의 애드 혹 통신 시스템을 제공한다. 단말기 간에서 애드 혹 통신을 행하는 통신 시스템으로서, 각 단말기에서 직교 주파수 분할된 복수의 주파수대 영역에서의 주파수축 방향으로 복수의 서브 채널을 설정하고, 송신 데이터를 상기 서브 채널에 할당한 포맷 신호를 생성하는 신호 생성부와, 상기 포맷 신호의 선두에 있는 프리앰블 신호를 검출하여, 캐리어의 유무를 검출하는 패스 검출부를 갖고, 상기 패스 검출부에 의해 다른 단말기의 캐리어가 검출되지 않을 때에, 상기 생성된 포맷 신호의 송신을 행하고, 다른 단말기에서 상기 프리앰블 신호를 검출하였을 때, 동기를 확립하여 상기 송신된 포맷 신호의 송신 데이터를 수신한다.

서브 채널, 프리앰블 신호, 타임 슬롯, 단말기, 송신권, 신호 포맷, 패스, 캐리어

Description

단말기 간의 애드 혹 통신 방법 및 통신 시스템{AD-HOC COMMUNICATION METHOD AND COMMUNICATION SYSTEM BETWEEN TERMINALS}

본 발명은, 기지국 혹은 중계국을 필요로 하지 않고, 단말기-단말기 간 통신을 행하는 애드 혹(ad hoc) 통신 시스템에 관한 것이다.

단말기 간의 통신은, 트랜시버와 같은 통신 형태, 무선 LAN으로 대표되는 802.11 시리즈 규격 등을 이용하고, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 통신, CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식 등을 채용하고 있다.

FDMA 통신은 각 단말기 단위로 사용 주파수를 할당하는 방법이며, CSMA 방식은, 적은 주파수를 복수의 단말기에서 공유하면서 사용하는 방법이다.

상기한 FDMA 통신의 경우에는, 단말기 단위로 사용 주파수를 할당하고 있으므로, 주파수의 이용 효율이 매우 나쁘다고 하는 문제가 있다. 또한, 새로운 시스템을 제안하는 경우에도 주파수의 할당이 곤란하다.

한편, CSMA 방식에서는, 비동기 통신이며 다수의 단말기가 송신하고자 한 경우, 언제 송신할 수 있는지가 불분명하다. 또한, 무선 LAN 등의 고정 기기를 상정한 규격이므로 모빌리티에 관해서는 유리하지 않은 것으로 되어 있다.

본원 발명자는, 먼저 선원(일본 특허 출원 2006-121941호)에서, 송신 데이터에 소정의 프리앰블 신호와 브로드캐스트 신호를 다중하고, 그들 전체를 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조하여 복수의 수신 장치(이동국)에 송신하는 OFDMA 통신 장치를 제안하고 있다.

OFDMA 변조는, WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)에 의한 IEEE802.16-2004 규격에 기초하는 변조 방식으로서, 각 데이터가 사용하는 주파수를 시간으로 나누는 방법을 이용하고 있다. 한편，모바일 브로드밴드 시스템에 관한 IEEE802.16e 규격에서는 직교 주파수 분할 다원 접속(OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 이용하고 있으며, OFDM 방식의 시간 외에 서브 캐리어로도 각 데이터를 나눌 수 있다.

또한, OFDM 방식을 적용하는 시스템으로서, 예를 들면, 특허 문헌1에 하향 서브 프레임 내에 동기화 프리앰블과 셀 탐색 프리앰블을 설정함으로써 시간과 주파수의 동기화와, 셀 탐색을 효율화하는 이동 통신 시스템이 개시되어 있다.

<종래기술의 문헌 정보>

[특허 문헌1] 일본 특표 2006-507753호 공보

상기를 감안하여, 본 발명의 목적은, 상기 선원 혹은, 특허 문헌1에 기재된OFDMA 변조 방식의 메리트와 TDMA 방식의 메리트, 및 CSMA 방식의 메리트를 결합시킨 단말기 간의 애드 혹 통신 시스템을 제공하는 것에 있다.

즉, OFDMA 변조 방식의 특징인 모빌리티에 관한 내성에 강함을 살려, TDMA 방식의 특징인 시분할에 의해 비동기 통신에 대하여 통신의 확실성을 증가시킨다. 또한, 송신 단말기의 충돌을 회피하기 위해 캐리어 센스를 행함으로써 단말기끼리의 애드 혹 통신을 가능하게 하는 것이다.

상기의 과제를 달성하는 본 발명의 제1 측면은, 단말기 간에서 애드 혹 통신을 행하는 통신 시스템으로서, 각 단말기에서 직교 주파수 분할된 복수의 주파수대 영역에서의 주파수축 방향으로 복수의 서브 채널을 설정하고, 송신 데이터를 상기 서브 채널에 할당한 포맷 신호를 생성하는 신호 생성부와, 상기 포맷 신호의 선두에 있는 프리앰블 신호를 검출하여, 캐리어의 유무를 검출하는 패스 검출부를 갖고, 상기 패스 검출부에 의해 다른 단말기의 캐리어가 검출되지 않을 때, 상기 생성된 포맷 신호의 송신을 행하고, 다른 단말기에서 상기 프리앰블 신호를 검출하였을 때, 동기를 확립하여 상기 송신된 포맷 신호의 송신 데이터를 수신하는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징에 의해, OFDMA 변조 방식을 베이스로 하는 모빌리티에 관한 특성의 향상이 가능하게 된다.

상기 측면에서, GPS로부터의 클럭 신호에 기초하여, 내부 클럭 신호를 생성하는 GPS 수신부를 더 갖고, 상기 포맷 신호의 송신을 상기 내부 클럭 신호에 동기한 타임 슬롯 단위로 행하는 것을 특징으로 한다.

상기 측면의 액세스 방식에 대하여 TDMA를 이용함으로써 동기 통신에 의한 통신의 확실성이 향상된다.

또한, 상기에서, 상기 포맷 신호를 송신하는 타이밍을 상기 타임 슬롯 단위의 정수배로 설정하고, 각 단말기에 대하여 우선도순으로, 상기 송신하는 타이밍을, 타임 슬롯 단위의 배수로 설정하는 것을 특징으로 한다.

우선 상위를 이용함으로써, 정보 전달의 확실성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기에서, 각 단말기에 대하여, 상기 타임 슬롯 단위 내에서, 상기 프리앰블 신호를 검출하는 타이밍의 우선도를 설정하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 송신 충돌 회피와, 송신 가능하게 하는 주기의 재평가를 도모함으로써 주파수의 이용 효율을 높이는 것이 가능하다.

또한, 상기에서, 상기 주파수축 방향으로 복수의 서브 채널의 각각을 그룹으로 하고, 그룹 단위로 복수의 단말기가 할당되며, 각 그룹의 상기 할당된 복수의 단말기에 대하여, 각 서브 채널의 타임 슬롯 단위 내에서, 상기 프리앰블 신호를 검출하는 타이밍의 우선도를 설정하는 것을 특징으로 한다.

이러한 특징에 의해, OFDMA의 특징을 살려 서브 채널로 송신 영역을 나눔으로써, 송신 충돌 회피를 도모하고, 동시에 단말기의 송신 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 주파수축 방향으로 인접하는 2개의 서브 채널을 그룹으로 하고, 1타임 슬롯마다, 할당된 단말기가 사용하는 서브 채널을 절환하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 상기에 대하여, 서브 채널의 영역의 나눔 방법을 변경함으로써, 송신 단말기가 동일한 타임 슬롯의 별도의 영역의 송신 단말기의 송신 데이터를 수 신하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, OFDMA 변조 방식의 메리트와 TDMA 방식의 메리트, 및 CSMA 방식의 메리트를 결합시킨 단말기 간의 애드 혹 통신 시스템을 제공할 수 있다.

이하에 도면에 따라, 본 발명의 실시 형태예를 설명한다. 또한, 실시 형태예는, 본 발명의 이해를 위한 것으로, 본 발명의 기술적 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1a, 도 1b는, 본 발명을 적용하는 통신 시스템의 개념도이다. 도 1a에 도시하는 시스템은, 각 이동체 단말기(이하 간단하게 단말기라고 함) MS가 비동기로 통신하는 것을 나타내고 있다. 한편, 도 1b에 도시하는 시스템은, GPS(Global Positioning System)에 클럭 동기한 각 단말기 MS가 기지국, 혹은 중계국을 통하지 않고 통신하는 것을 나타내고 있다.

도 2는, 도 1a에 도시하는 각 단말기 MS가 비동기로 통신하는 통신 시스템에서의 각 단말기 MS에 공통의 단말기 구성을 도시하는 도면이다. 도 3은, 도 2의 단말기 구성의 통신 시스템에 사용하는 신호 포맷이다.

이 도 3에 도시하는 신호 포맷은 WiMAX 규격의 하향 회선에 CSMA의 기능을 추가한 것이다. 주파수축 방향으로 복수의 서브 채널을 갖고, 시간축 방향으로 프리앰블 신호 a, 브로드캐스트 신호 b 및, 버스트 데이터 c를 갖고 있다. 버스트 데이터 c는, 복수의 서브 채널에 대하여 주파수 분할하여 할당되어 있다. 도 3의 예에서는, 2개의 단말기 MS#0과 #1이 시분할하여 송신하는 예이며, 캐리어 센스하여 다른 쪽의 단말기로부터의 송신이 없는 것을 확인하고 송신을 행한다.

도 2로 되돌아가서 설명하면, 단말기 구성은, 네트워크 인터페이스부(1), 송신 데이터를 인코드, 오류 정정, 송신 영역 지시 등의 처리를 행하는 미디어 액세스 컨트롤(MAC) 처리부(2), 물리층(PHY) 처리부(3), 무선 주파수 송수신(RF)부(4) 및 GPS 수신부(5)로 이루어진다.

단말기 구성의 네트워크 인터페이스부(1)는, 외부와의 인터페이스 기능과 MAC 처리부(2)와의 송수신 기능을 갖는다. MAC 처리부(2)는, 리소스 관리와 WiMAX에서의 MAC 레이어 기능을 갖는다.

PHY 처리부(3)는, 송신 기능부로서, 프리앰블 패턴을 생성하는 프리앰블(Preamble) 신호 생성부(30)와, 브로드캐스트 신호 생성부(31)와, 버스트 데이터 생성부(32)와, 변조 처리부(33), 다중 처리부(MUX)(34)와, 고속 역푸리에 변환부(IFFT)(35)를 포함한다.

프리앰블 신호 생성부(30)에서는, MAC 처리부(2)로부터 지시된 프리앰블 심볼의 생성을 행한다. 브로드캐스트 신호 생성부(31)는, MAC 처리부(2)로부터의 송신 데이터를, MAC 처리부(2)로부터의 지시에 따라, 소정의 브로드밴드 데이터의 생성 및 PHY 레이어 처리를 행한다. 버스트(Burst) 데이터 생성부(32)는, MAC 처리부(2)로부터의 지시에 따라, 송신 데이터의 PHY 레이어 처리를 행한다.

변조 처리부(33)는, 각 생성부로부터의 신호를 QPSK, BPSK, 다치 변조 등의 변조를 행한다. 다중 처리부(34)는, MAC 처리부(2)로부터의 사용 영역(다중 포맷) 지시에 따라, 각 생성부로부터의 신호를 다중한다.

고속 역푸리에 변환부(IFFT)(35)는, MAC 처리부(2)에 의해 지시된 파라미터에 따라, 고속 역푸리에 변환 등을 행한다. 고속 역푸리에 변환 출력은, 계속해서, RF부(4)에서 무선 주파수로 주파수 변환되어, 안테나 ANT로부터 송신된다.

한편, PHY 처리부(3)에서, 수신 기능으로서, 패스(Path) 검출부(36), 고속 푸리에 변환(FFT)부(37), 프리앰블(Preamble) 신호 수신 처리부(38), 브로드캐스트(Broadcast) 신호 수신 처리부(39) 및 버스트(Burst) 데이터 수신 처리부(40)로 이루어진다.

패스 검출부(36)는, 복조 기능의 일부로서 임계값을 초과한 수신 패스를 검출하여, FFT부(37)에 송신하는 기능과, 패스 검출 결과를 MAC 처리부(2)에 통지하는 기능을 갖는다. 패스 검출부(36)에서 임계값을 초과한 수신 패스를 검출하였을 때에는, 다른 단말기로부터의 송신이 행해지고 있는 상태이며, 따라서, 자단말기로부터의 송신을 행하지 않도록, MAC 처리부(2)를 제어한다.

FFT부(37)는, 고속 푸리에 변환 등을 행한다. 프리앰블(Preamble) 신호 수신 처리부(38)는, 송신 단말기가 송신하는 프리앰블(Preamble) 신호의 검출을 행하여, 동기를 취하는 기능을 갖는다. 그 타이밍을 브로드캐스트(Broadcast) 신호 수신 처리부(39)와 MAC 처리부(2)에 통지하는 기능을 갖는다.

브로드캐스트(Broadcast) 신호 수신 처리부(39)는, 내부 정보의 WiMAX에서의 수신 처리를 행하여, MAC 처리부(2)에 통지하는 기능을 갖는다.

버스트(Burst) 데이터 수신 처리부(40)는 브로드캐스트(Broadcast) 신호의 내용을 MAC 처리부(2) 경유로 통지받아 통지된 영역에 대하여 WiMAX에서의 수신 처리를 행한다.

RF부(4)는, PHY 처리부(3)의 베이스밴드 신호를 RF로 변조 또는, RF로부터 베이스밴드로 복조하는 송수신 기능을 갖는다.

도 4는, 도 2 및 도 3의 실시 형태예에 대응하는 동작 풀로우이다.

2개의 단말기 MS#0, #1 사이에서 애드 혹 통신을 행하는 예이다. 쌍방의 단말기 MS#0, #1에 송신할 데이터가 있는 경우, 단말기 MS#0이 먼저 송신을 행하는 것을 상정한다.

단말기 MS#0은, 프리앰블 신호를 송신하고(단계 S2-1), 공통 커넥션 ID를 송신하며(단계 S2-2), 다음으로 복수의 서브 채널로 버스트 데이터 송신 데이터를 송신한다(단계 S2-3).

이에 대하여, 단말기 MS#1은, 캐리어의 검지를 행하고 있으며(단계 S3-1), 캐리어가 검지되는 경우에는, 단말기 MS#1로부터의 송신이 행해지지 않는다. 이 때, 단말기 MS#0으로부터의 프리앰블 신호를 수신하면, 단말기 MS#0과의 타이밍 동기를 행한다(단계 S3-2).

동기가 확보되면, 공통 커넥션 ID에 기초하여, 데이터의 서브 채널 저장 영역(서브 채널)을 인식한다(단계 S3-3). 다음으로, 인식된 저장 영역으로부터 버스트 데이터를 수신한다(단계 S3-4).

캐리어의 검지(단계 S3-1)가 없어지면, 단말기 MS#1로부터 마찬가지로, 프리 앰블 신호를 송신하고(단계 S4-1), 공통 커넥션 ID를 송신하며(단계 S4-2), 다음으로 복수의 서브 채널로 버스트 데이터를 송신한다(단계 S4-3).

이에 대하여, 단말기 MS#0은, 마찬가지로, 캐리어의 검지를 행하고 있으며(단계 S5-1), 캐리어가 검지되는 경우에는, 단말기 MS#0으로부터의 송신이 행해지지 않는다. 이 때, 단말기 MS#1로부터의 프리앰블 신호를 수신하여, 단말기 MS#1과의 타이밍 동기를 행한다(단계 S5-2).

동기가 확보되면, 공통 커넥션 ID에 기초하여, 데이터의 저장 영역을 인식한다(단계 S5-3). 다음으로, 버스트 데이터를 수신한다(단계 S5-4).

상기 처리를 반복하여, 비동기로 단말기 MS#0, #1 사이의 데이터 통신을 행하는 것이 가능하다.

이러한 제1 실시 형태에서, OFDM 변조 방식을 베이스로 함으로써, 모빌리티에 관한 특성의 향상이 가능하게 된다.

도 5는, 도 1b에 도시하는 각 단말기 MS가 GPS의 클럭에 동기하는 통신 시스템에서의 각 단말기 MS에 공통의 단말기 구성을 도시하는 도면이다. 도 6은, 도 5의 단말기 구성에 따르는 단말기 간의 통신을 행하는 통신 시스템에 적용하는 신호 포맷이다. 또한, 도 7은, 도 5의 실시 형태예에 대응하는 동작 플로우이다.

도 5에 도시하는 단말기 MS의 실시 형태는, GPS 수신부(5)가 더 추가되어 있을 뿐이며 다른 구성 부분은 도 2에 도시한 구성과 마찬가지이다. GPS 수신부(5)에서 수신되는 GPS의 클럭에 기초하여 내부 클럭이 생성되고, 이 내부 클럭에 동기하여 MAC 처리부(2) 및 PHY 처리부(3)가 동작한다.

도 6은, 제2 실시 형태예에서의 신호 포맷인, WiMAX 규격의 하향 회선 그대로이다.

앞서 설명한 제1 실시 형태예에서는 수신 기간 중 패스(Path) 검출(캐리어 센스)을 항상 행하는 데 대해서, 이 제2 실시 형태는, 프리앰블(Preamble) 신호를 수신하는 타이밍에서만, 패스(Path) 검출(캐리어 센스)을 행하는(단계 S3-1, S6-1) 방법이다.

즉, 도 7의 동작 플로우에 도시된 바와 같이, 단말기 MS는 송신 데이터가 있는 경우, 패스(Path) 검출한 결과(단계 S4-1, 4-2), 그 타임 슬롯이 미사용이라고 판단하고, 다음 타임 슬롯에서 송신을 행하는(단계 S6-1) 구성이다. 이와 같이, 타임 슬롯이 동기할 필요가 있으므로, GPS로부터의 수신 클럭에 기초하여, 내부 클럭을 생성하고 있다.

타임 슬롯 공간을 자유롭게 사용 가능하게 하면 도 4의 동작 플로우에 도시한 바와 같이 항상 프리앰블(Preamble) 검출을 행할(단계 S3-1, 5-1, 7-1) 필요가 있는 데 대하여, 이 제2 실시 형태예에서는, 프리앰블(Preamble) 신호를 수신하는 타이밍만 패스(Path) 검출(캐리어 센스)을 행하면 된다.

이러한 제2 실시 형태예에서는, 동기 통신에 의한 통신의 확실성을 높일 수있다.

도 8은, 본 발명의 제3 실시 형태예를 도시하는 신호 포맷의 예이다. 도 9, 도 10은, 도 8의 실시 형태예에 대응하는 동작 플로우(그 1), (그 2)이다.

이 제3 실시 형태예는, 제2 실시 형태예에 대하여, 우선 제어를 추가한 것이 다. 도 8의 신호 포맷에서, WiMAX 규격의 하향 회선은 그대로이다. 즉, 프리앰블 신호 a에 이어서, 브로드캐스트 신호 b에 의해, 공통 커넥션 ID에 기초하여, 데이터의 저장 영역을 통지한다. 또한, 서브 채널에 다중화된 버스트 데이터 c를 송신한다.

이러한 제3 실시 형태의 특징은, 도 9, 도 10에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 단말기 MS#0과 단말기 MS#1에서 통신을 행하는 경우를 상정한다. 그리고, 단말기 MS#0쪽을 우선 순위를 높게 한 경우, 송신권이 부여되는 다음 타임 슬롯을 단말기 MS#0에 대하여 부여하고, 단말기 MS#1은 2타임 슬롯 후에 송신권이 부여된다. 이에 의해 충돌은 발생하지 않는다. 즉, 긴급도가 높은 단말기부터 우선 순위를 부여해 두어 송신 충돌의 회피가 도모된다.

도 9에서, 단계 S3-1∼3-4에서 단말기 MS#1이 단말기 MS#0으로부터의 신호를 수신하면, 단말기 MS#1은, 2타임 슬롯 후에 송신을 행할 수 있다(단계 S5-1∼5-3). 마찬가지로, 단말기 MS#1은, 또한 타임 슬롯#8에서 송신권이 부여된다.

한편, 단말기 MS#0은, 단계 S6-1∼6-4에서 단말기 MS#0이 단말기 MS#1로부터의 신호를 수신하면, 다음 타임 슬롯(#5)에서, 송신하는 것이 가능하다.

또한, 다음 타임 슬롯이라고 할 때는, 도 9, 도 10의 플로우에서는 상대 단말기로부터 신호를 수신한 직후의 타임 슬롯에서는 처리를 제시간에 할 수 없으므로, 직후의 타임 슬롯을 스킵한 다음의 타임 슬롯을 의미한다. 우선 순위가 낮은 쪽의 단말기 MS#1에 대하여, 2타임 슬롯 후라고 하는 경우도 마찬가지이다.

도 11은, 제2 실시 형태예에 대하여, 또한 타임 슬롯 내에서 송신 가능하게 하는 우선 제어를 행하는 제4 실시 형태예의 신호 포맷의 예를 도시하는 도면이다. 도 12는, 제4 실시 형태예에서 송신 충돌 회피를 설명하는 타임차트도이다.

도 11에서, 제어 신호 a(프리앰블 신호와 브로드캐스트 신호를 포함함)와, 이에 계속해서, 서브 채널에 복수의 정보 데이터 신호 b가 할당되어 있는 포맷은, 앞의 실시 형태예와 마찬가지로, MiMAX 규격에 준하고 있다.

도 12는, 제4 실시 형태예에서 충돌 회피를 설명하는 도면이다. 도 12에서, R은 대기(Wait) 시간을 나타내고, PT는 프리앰블(Preamble) 신호, BR은 브로드캐스트(Broadcast) 신호를 나타낸다. R 이외는, 앞서 설명한 실시 형태예와 마찬가지의 WiMAX 규격의 하향 회선 그대로이다.

즉, 1개의 타임 슬롯에 하나의 단말기 MS에 대하여 송신권을 부여하기 위해 각각의 단말기에 서로 다른 고유의 대기 시간 R을 설정한다.

도 12에 도시하는 예에서는, 단말기 MS#2, MS#1, MS#0의 순으로 대기 시간 R이 커지도록 설정되어 있다.

따라서, 도 11에 도시한 바와 같이, 타임 슬롯#0에서는 단말기 MS#2가, 타임 슬롯#1에서는 단말기 MS#1이, 그리고 타임 슬롯#2에서는 단말기 MS#0이 송신권을 얻고 있다.

도 13은, 이러한 송신권에 기초하는 동작 플로우를 도시하고 있다. 3개의 단말기 MS#0, #1, #2가 모두 송신 데이터를 갖고 있다(단계 S1-1, S1-2, S1-3).

도 12에서 설명한 바와 같이, 단말기 MS#2의 대기 시간이 R=0으로 설정되어 있다. 대기 시간이 R=0은, 대기 시간이 0인 것을 의미하므로, 단말기 MS#2는, 패 스 검출을 하고(단계 S2-1), 패스가 검출되지 않으므로(단계 S2-2), 바로 송신을 행한다(단계 S5-1∼S5-3).

한편, 이 기간 중, 다른 단말기 MS#1과 #0은, 프레임의 선두 패스 검출 동작을 행하고 있다(단계 S3, S4).

따라서, 단말기 MS#2로부터 송신된 프리앰블 신호를 수신하므로(단계 S3, S4), 각각 동기를 취해 단말기 MS#2로부터의 신호를 수신한다(단계 S6-1∼S6-2, 7-1∼S7-2).

여기서, 상기의 대기 시간 R을 OFDM의 가드 인터벌 GI 시간 내로 들어가게 함으로써,복수의 단말기 MS에 대하여 송신권의 할당을 설정할 수 있다.

이와 같이, 제4 실시 형태예에서는, 송신 충돌 회피의 향상과, 송신 가능하게 하는 주기의 재평가를 도모함으로써 주파수의 이용 효율이 향상된다.

도 14는, 또한 제5 실시 형태예를 설명하는 신호 포맷의 예를 도시하는 도면이다.

이 실시 형태예에서는, 제4 실시 형태예에 대하여, 복수의 서브 채널(Sub Channel)을 그룹화하고 그 내에서 제4 실시 형태예와 마찬가지로 처리를 행한다.

즉, 도 14에서, 실시예로서 10씩의 서브 채널#0-9, #10-19, …를, 각각 1그룹으로 하고 있다.

그리고, 그룹마다, 제4 실시 형태예와 마찬가지로 해당 그룹에 속하는 단말기 MS에 대하여 대기 시간 R을 서로 다르게 하여 개별로 설정한다.

이와 같이 하여, 도 14에 도시하는 예에서는 서브 채널#0∼#9의 그룹에 속하 는 3개의 단말기 MS#0∼#2에 대해서, 타임 슬롯#0에서는 단말기 MS#0에, 타임 슬롯#1에서는 단말기 MS#1에, 타임 슬롯#2에서는 단말기 MS#2에 송신권이 부여된다. 서브 채널#10∼#19의 그룹에 속하는 3개의 단말기 MS#3∼#5에 대해서는 타임 슬롯#0에서는 단말기 MS#4에, 타임 슬롯#1에서는 단말기 MS#5에, 타임 슬롯#2에서는 단말기 MS#3에 송신권이 부여되어 있다.

이러한 제5 실시 형태에서는, OFDMA 방식의 특징을 살려 서브 채널(Sub Channel)로 송신 영역을 나눔으로써, 송신 충돌 회피를 도모함과 함께 단말기의 송신 효율의 향상이 가능하게 된다.

도 15는, 또한 제6 실시 형태예를 설명하는 신호 포맷의 예를 도시하는 도면이다.

이 실시 형태예에서는 2개의 서브 그룹을 송신 가능 영역으로 하는 사고 방식이다. 도 15에서, 단말기 MS는, 자신의 단말기 번호 등으로 그룹을 인접하는 2개의 그룹으로 정할 수 있다.

도 15에서, 예를 들면, 서브 채널#0∼#9와, 서브 채널#10∼#19의 2개의 그룹에서, 1타임 슬롯마다 사용 영역을 변화시키고 있다. 서브 채널#0∼#9에서, 1슬롯 걸러, 즉 슬롯#0과 #2에 대하여 단말기 MS#0과, #2에 송신권이 설정된다. 마찬가지로, 서브 채널#10∼#19에서는, 슬롯#1에 단말기 MS#5에 송신권이 설정된다.

이에 의해, 시간 방향으로 1슬롯 및 서브 채널 방향으로 10서브 채널분의 간격을 두고 단말기 MS에 송신권이 부여된다. 이와 같이, 제6 실시 형태에서, 1타임 슬롯마다 사용 영역을 변화시킴으로써 가드밴드를 넣을 수 있게 되어, 송신 단말기 가 동일 슬롯에서, 다른 그룹의 정보를 수신할 수 있다.

도 1a는, 본 발명을 적용하는 통신 시스템의 개념도로서, 각 단말기 MS가 비동기로 통신하는 시스템을 도시하는 도면.

도 1b는, 본 발명을 적용하는 통신 시스템의 개념도로서, GPS에 클럭 동기한 각 단말기 MS가 기지국을 통하지 않고 통신하는 시스템을 도시하는 도면.

도 2는, 도 1a에 도시하는 각 단말기 MS가 비동기로 통신하는 통신 시스템에서의 각 단말기 MS에 공통의 단말기 구성을 도시하는 도면.

도 3은, 도 2의 단말기 구성의 통신 시스템에서 사용하는 신호 포맷을 도시하는 도면.

도 4는, 도 2 및 도 3의 실시 형태예에 대응하는 동작 플로우를 설명하는 도면.

도 5는, 도 1b에 도시하는 각 단말기 MS가 GPS의 클럭에 동기하는 통신 시스템에서의 각 단말기 MS에 공통의 단말기 구성을 도시하는 도면.

도 6은, 도 5의 단말기 구성의 통신 시스템에서 사용하는 신호 포맷을 도시하는 도면.

도 7은, 도 5의 실시 형태예에 대응하는 동작 플로우를 설명하는 도면.

도 8은, 본 발명의 제3 실시 형태예를 설명하는 신호 포맷의 예를 도시하는 도면.

도 9는, 도 8의 실시 형태예에 대응하는 동작 플로우( 그 1)를 설명하는 도면.

도 10은, 도 8의 실시 형태예에 대응하는 동작 플로우(그 2)를 설명하는 도면.

도 11은, 제2 실시 형태예에 대하여, 또한 타임 슬롯 내에서 송신 가능하게 하는 우선 제어를 행하는 제4 실시 형태예의 신호 포맷의 예를 도시하는 도면.

도 12는, 제4 실시 형태에서, 송신 충돌 회피를 설명하는 타임차트도.

도 13은, 송신권에 기초하는 동작 플로우를 설명하는 도면.

도 14는, 제5 실시 형태예를 설명하는 신호 포맷의 예를 도시하는 도면.

도 15는, 제6 실시 형태예를 설명하는 신호 포맷의 예를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

MS : 단말기

1 : 네트워크 인터페이스부

2 : MAC 처리부

3 : PHY 처리부

4 : RF부

30 : 프리앰블 신호 생성부

31 : 브로드캐스트 신호 생성부

32 : 버스트 데이터 생성부

33 : 변조부

34 : 다중 처리부

35 : 역고속 푸리에 변환부

36 : 패스 검출부

37 : 고속 푸리에 변환부

38 : 프리앰블 신호 수신부

39 : 브로드캐스트 신호 수신부

40 : 버스트 데이터 수신부

Claims

단말기 간에서 애드 혹 통신을 행하는 통신 시스템으로서,

각 단말기가,

직교 주파수 분할된 복수의 주파수대 영역에서의 주파수축 방향으로 복수의 서브 채널을 설정하고, 송신 데이터를 상기 서브 채널에 할당한 포맷 신호를 생성하는 신호 생성부와,

GPS로부터 수신하는 클럭 신호에 기초하여, 내부 클럭 신호를 생성하는 GPS 수신부와,

다른 단말기로부터, 그 다른 단말기가 생성한 상기 내부 클럭 신호에 동기한 타이밍에서 송신된, 상기 포맷 신호의 선두부에 포함되는 프리앰블 신호를 수신하는 프리앰블 신호 수신 처리부와,

다른 단말기의 캐리어의 검출을 행하는 패스 검출부와,

상기 패스 검출부에 의해 다른 단말기의 캐리어가 검출되지 않을 때에, 자(自) 단말기가 상기 신호 생성부에서 생성한 포맷 신호를 송신하는 송신부

를 구비하고,

상기 패스 검출부는, 자 단말기가 생성한 상기 내부 클럭 신호에 기초하여, 상기 프리앰블 신호를 수신하는 타이밍에 맞추어 상기 캐리어의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 포맷 신호를 송신하는 타이밍을 타임 슬롯 단위의 정수배로 설정하고,

각 단말기에 대하여 우선도순으로, 상기 송신하는 타이밍을, 타임 슬롯 단위의 배수로 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1항에 있어서,

각 단말기에 대하여, 타임 슬롯 단위 내에서, 상기 프리앰블 신호를 검출하는 타이밍의 우선도를 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제3항에 있어서,

상기 주파수축 방향으로 복수의 서브 채널의 각각을 그룹으로 하고, 그룹 단위로 복수의 단말기가 할당되며, 각 그룹의 상기 할당된 복수의 단말기에 대하여,각 서브 채널의 타임 슬롯 단위 내에서, 상기 프리앰블 신호를 검출하는 타이밍의 우선도를 설정하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
제4항에 있어서,

주파수축 방향으로 인접하는 2개의 서브 채널을 그룹으로 하고, 1타임 슬롯마다, 할당된 단말기가 사용하는 서브 채널을 절환하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
다른 단말기와 애드혹 통신을 행하는 이동 통신 단말기로서,

직교 주파수 분할된 복수의 주파수대 영역에서의 주파수축 방향으로 복수의 서브 채널을 설정하고, 송신 데이터를 상기 서브 채널에 할당한 포맷 신호를 생성하는 신호 생성부와,

GPS로부터 수신하는 클럭 신호에 기초하여, 내부 클럭 신호를 생성하는 GPS 수신부와,

다른 단말기로부터, 그 다른 단말기가 생성한 상기 내부 클럭 신호에 동기한 타이밍에서 송신된, 상기 포맷 신호의 선두부에 포함되는 프리앰블 신호를 수신하는 프리앰블 신호 수신 처리부와,

다른 단말기의 캐리어의 검출을 행하는 패스 검출부와,

상기 패스 검출부에 의해 다른 단말기의 캐리어가 검출되지 않을 때에, 자(自) 단말기가 상기 신호 생성부에서 생성한 포맷 신호를 송신하는 송신부

를 구비하고,

상기 패스 검출부는, 자 단말기가 생성한 상기 내부 클럭 신호에 기초하여, 상기 프리앰블 신호를 수신하는 타이밍에 맞추어 상기 캐리어의 검출을 행하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기.