WO2004110091A1

WO2004110091A1 - 無線通信装置、無線通信方法、通信チャネルの割当方法および割当装置

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Publication number: WO2004110091A1
Application number: PCT/JP2004/008003
Authority: WO
Inventors: Masao Nakagawa; Riaz Esmailzadeh; Harald Haas; Incheol Jeong; Rongqing Li; Tomoo Ozeki
Original assignee: Keio University; Multimedia Research Institute Corp.
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2004-12-16
Also published as: US20060215611A1; KR20060022259A; EP1631109A1

Abstract

本発明の目的は、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続できる機能を有しながらも、装置構成が複雑になることなく、コスト増大を回避することができ、しかも接続するネットワークの切換を円滑に行うことができる無線通信装置を提供することである。本発明に係る無線通信装置は、移動体通信ネットワークの基地局との通信にＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式を用いる無線通信装置（１０）である。周囲に存在する他の無線通信装置とアドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備える。このアドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、移動体通信ネットワークと共通のＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式を用いる。

Description

明細書無線通信装置、無線通信方法、通信チャネルの割当方法および割当装置技術分野

本発明は、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続可能な無線通信装置およびこれを用いた無線通信方法、アドホックネットワーク内で使用する通信チャネルの割当方法、通信チャネルの割当装置に関する。背景技術

周知のように、移動体通信ネットワークにおいては、携帯電話、パソコン、 P D Aなどの無線通信装置によって移動局が構成され、それら移動局と基地局間のデータ伝送が無線によって行われるようになつている。また、各移動局間で音声通話やデータ通信を行う際には、図 1 5に示すように、基地局（Base Station) を経由してデ一夕の遣り取りが行われるようになつている。このような移動体通信に用いる通信方式としては、例えば、 G S M (Global System for Mobile Communications ) や Wし D M A (Wideband Code Division Multiple Access) などが知られている。

また、上記移動体通信ネットワークにおいては、移動局と基地局間の通信が双方向になっていて、その通信方式が送受信を同時に行う復信方式となっている。復信方式には、図 1 6 に示すように、移動局から基地局への上り回線 (Uplink) と基地局から移動局への下り回線（Downlink) とで異なる周波数帯を使用する F D D (Frequency Division Duplex) 方式と、上り回線と下り回線の周波数帯は同じであるが上下回線を非常に短い時間で切り換える T D D (Time Division Duplex) 方式がある。 T D D方式では、 1フレームが複数（例えば、 1 5 ) のタイムスロットに分割されて、その各々に上り回線と下り回線の何れかが割り当てられるようになつている。図 1 7は、この T D D方式を復信方式として採用した T D D— C D MA ( Code Division Multiple Access) のフレーム構成を示しており、この T D D— C D M A方式では、上り回線と下り回線に割り当てるタイムスロッ卜の比率や配列をトラフィック量等に応じて適宜に設定可能となつている。

一方、無線による近距離のデータ通信ネットワークとして、アドホックネットヮ一クが知られている。このアドホックネットヮ一クにおいては、図 1 8に示すように、基地局の介在無しに、電波の届く範囲内にある無線通信装置どうしで直接通信を行うことが可能となっている。このため、アドホックネットワークによれば、基地局やアクセスポイントが不要となり、このような通信設備を持たない場所においても簡易にネットワークを構築することができるという利点が得られる。このようなアドホックネットワークを構築するための通信技術としては、例えば、 Bluetoothや無線 L A N (IEEE802.11x) などが提案されている。

ところが、従来では、上記アドホックネットヮ一クと移動体通信ネットワークとで異なる通信方式が採用されていたために、それらネットワークの双方に接続できる無線通信装置を実現しょうとすると、無線通信装置の構成が自ずと複雑になり、それに対応してコストが増大するという問題点があった。

また、一方のネットワーク（例えば、アドホックネットワーク）から他方のネットワーク（例えば、移動体通信ネットワーク）に接続先を切り換える際には、双方の通信方式が異なることから、ハンドオーバーに時間がかかるという問題点ああった。発明の開示

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、その第 1の目的は、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続できる機能を有しながらも、装置構成が複雑になることなく、コスト増大を回避することができ、しかも接続するネットワークの切換を円滑に行うことができる無線通信装置および無線通信方法を提供することにある。

本発明の第 2の目的は、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、拡散符号の直交性の崩れを回避することができる無線通信装置を提供することにある。

本発明の第 3の目的は、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の TDD— CDMA方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、ネットワーク間で相互干渉が生じるのを極力抑えることができる無線通信装置を提供することにある。

本発明の第 4の目的は、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の TDD— CDMA方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、干渉信号による受信特性の劣化を抑制することができ、ネットヮーク全体としての通信容量の低下を回避することができる無線通信装置を提供することにある。

本発明の第 5の目的は、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の TDD— CDMA方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、両ネットワーク間の相互干渉を抑制することができ、これによつて、良好な通信状態を確保することができるとともに、スループットや通信容量の低下を回避することができる通信チャネルの割当方法、通信チャネルの割当装置およびこれを用いた無線通信装置を提供することにある。

本発明の第 1の態様

上記第 1の目的を達成するため、本発明の第 1の態様に係る無線通信装置は、請求項 1に示すように、移動体通信ネットワークの基地局との通信に TDD— C DMA方式を用いる無線通信装置（例えば、第 1無線通信装置 1 0など）であつて、周囲に存在する他の無線通信装置（例えば、他の第 1無線通信装置 10、第 2無線通信装置 20など）とァドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該アドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットワークと共通の TDD— CDMA方式を用いることを特徴とするものである。

ここで、 TDD— CDMAとは、復信方式に TDD方式を使用する CDMAである。 CDMAとは、スペクトラム拡散方式を応用した多元接続方式の一つで、符号分割多重接続と呼ばれる通信方式である。 CDMAには、単一搬送波により伝送を行うシングルキヤリァ方式と、フェージングの影響を軽減するために複数の搬送波を使用するマルチキャリア方式とが含まれる。具体的に、 T D D— C D MAとしては、例えば、 3 G P P (3rd Generation Partnership Project) により標準化された T D— C D M Aなどが挙げられる。

「移動体通信ネットワークの基地局との通信に T D D— C D M A方式を用いる無線通信装置」としては、例えば、携帯電話や、移動体通信ネットワークとの接続機能を有する P D A (Personal Digital Assistance) やパーソナルコンピュータ等の情報端末などが挙げられる。

また、「周囲に存在する他の無線通信装置」には、上記のように移動体通信ネットワークとの接続機能を有する無線通信装置の他に、例えば、移動体通信ネットワークとの接続機能を持たない情報端末（コンピュータ、 P D Aなど）や、情報端末の周辺機器（例えば、ヘッドセット、プリンタ、マウス、ディスプレイ）なども含まれる。これら無線通信装置は、少なくとも電波の到達範囲内にある他の無線通信装置とァドホックネットワークを構築して、当該ァドホックネットヮーク内の無線通信装置どうしで相互に通信を行う機能（以下、アドホック通信機能と称す。）を有している。

そして、上記アドホック通信手段は、例えば、請求項 2に示すように、上記ァドホックネットワークを構築し得る周囲の無線通信装置を検出し、それら無線通信装置に関する情報を各々から取得して記憶手段に記憶する処理を実行した後、上記記憶手段に記憶された情報の中から通信相手となる無線通信装置に関する情報を抽出し、当該情報に基づいて、上記通信相手となる無線通信装置と上記アドホックネットワーク内で相互に通信を行うように構成することが可能である。ここで、無線通信装置に関する情報には、例えば、各無線通信装置が送信時に用いる拡散符号や、各無線通信装置の識別コード（ I D )、各無線通信装置の属性情報（装置の種類、性能、セキュリティレベルなど）、それぞれの無線通信装置までの通信経路に関する情報などが含まれる。

また、上記アドホック通信手段は、請求項 3に示すように、受信信号に基づいて干渉レベルを測定し、その測定値に基づいて送信電力の出力制御を行うことが好ましい。

さらに、上記アドホック通信手段は、請求項 4に示すように、移動体通信の下り回線に設定されたタイムスロットを使用して、上記ァドホックネットワーク内における通信を行うようにしてもよい。

また、上記第 1の目的を達成するため、本発明の第 1の態様に係る無線通信方法は、請求項 5に示すように、複数の無線通信装置によりアドホックネットヮークを構築する際の無線通信方法であって、アドホックネットワーク内における通信に、移動体通信ネットワークにおける通信と共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用することを特徴とするものである。

ここで、複数の無線通信装置には、移動体通信ネットワークとの接続機能は持たないがァドホック通信機能を有する無線通信装置なども含まれる。

本発明の第 1の態様によれば、アドホックネットワークと移動体通信ネットヮ —クにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を用いるようにしたので、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続可能な無線通信装置を簡素な構成で安価に提供することが可能になる。しかも当該無線通信装置によれば、接続するネットワークの切換を円滑に実行することができる。

また、アドホックネットワーク内の無線通信装置どうしが相互に通信を行うことにより、移動体通信ネットワークにかかる負荷を軽減することができ、これによって、ネットワーク全体としての通信効率を高めることができる上に、通信容量（ネットワークのキャパシティ）を増大させることもできる。

さらに、基地局まで電波が届かない場合においては、基地局まで電波が到達するァドホックネットワーク内の他の無線通信装置を中継装置として利用することができ、移動体通信ネットワークとの接続が可能なエリアを結果として拡大することができる。

本発明の第 2の態様

上記第 2の目的を達成するため、本発明の第 2の態様に係る無線通信装置は、請求項 6に示すように、移動体通信ネットワークの基地局との通信に T D D— C D MA方式を用いる無線通信装置であって、周囲に存在する他の無線通信装置とァドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うァドホック通信手段を備え、当該アドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットワークと共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取って上記他の無線通信装置との通信を行うようになっていることを特徵とするものである。

上記アドホック通信手段は、例えば、請求項 7に示すように、上記アドホックネットワークを構築し得る周囲の無線通信装置を検出し、それら無線通信装置に関する情報を各々から取得して記憶手段に記憶する処理を実行した後、上記記憶手段に記憶された情報の中から通信相手となる無線通信装置に関する情報を抽出し、当該情報に基づいて、上記通信相手となる無線通信装置と上記アドホックネットワーク内で相互に通信を行うように構成することが可能である。

また、上記アドホック通信手段は、請求項 8に示すように、上記基地局から受信した同期用の情報に基づいて、上記移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取るように構成することが可能である。

また、上記第 2の目的を達成するため、本発明の第 2の態様に係る無線通信方法は、請求項 9に示すように、複数の無線通信装置によりアドホックネットヮークを構築する際の無線通信方法であって、アドホックネットワーク内における通信に、移動体通信ネットワークにおける通信と共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取って上記ァドホックネットワーク内の通信を行うことを特徴とするものである。

ここで、複数の無線通信装置には、移動体通信ネットワークとの接続機能は持たないがアドホック通信機能を有する無線通信装置なども含まれる。

本発明の第 2の態様によれば、上述した本発明の第 1の態様と同様に、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するようにしたので、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続可能な無線通信装置を簡素な構成で安価に提供することができる。

しかも、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間で同期を確立した状態で各々のネットワークにおける通信を行うようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークとで同一周波数帯を使用する場合においても、拡散符号の直交性の崩れを回避することができる。よって、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの相互干渉を低減することができ、何れのネットワークを利用する場合においても、良好な通信状態を確保することができる。本発明の第 3の態様

上記第 3の目的を達成するため、本発明の第 3の態様に係る無線通信装置は、請求項 1 0に示すように、移動体通信ネットワークの移動局となって、移動体通信ネットワークの基地局と T D D— C D M A方式で通信を行う無線通信装置であつて、周囲に存在する他の無線通信装置とァドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、上記ァドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、移動体通信ネットヮークと共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、各基地局の通信エリアにおいては、基地局との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号をァドホックネットワーク内の通信で使用することを特徴とするものである。

ここで、上記アドホック通信手段は、アドホック通信機能を有する周囲の無線通信装置を検出し、それら無線通信装置に関する情報（例えば、 I Dやノード種別等のノード情報、拡散符号やタイムスロット等の通信チャネルに関する情報など）を特定の無線通信装置（マスタ）から取得して記憶手段に記憶する処理を実行した後、特定の無線通信装置（マスタ）によって割り当てられた通信チャネルを利用して、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置と相互に通信を行うようになつている。

上記拡散符号は、請求項 1 1に示すように、直交可変拡散率コードからなるチャネライゼーションコードと、スクランブルコードとの組合せによって構成され、上記アドホック通信手段は、各基地局の通信エリアにおいて、基地局との通信に用いるスクランブルコードと直交するスクランブルコードをァドホックネットヮーク内の通信で使用するようになっている。

具体的には、請求項 1 2に示すように、各基地局の通信エリアにおいて、基地局との通信に用いるスクランブルコードを S c、アドホックネットワーク内の通信で使用するスクランブルコードを S a、スクランブルコード S cの基礎となるバイナリ一スクランブルコ一ドを v、スクランブルコード S c， S a， vの符号長を Q sとして、バイナリースクランブルコード Vは、 { 1, - 1 } を要素 v_k (k= 1 , '··, Q s) とするバイナリーコードであり、スクランブルコード S c の要素 S c _kは、

〈数式 1>

S c k= e X ρ k— + 1 π

(但し、 jは虚数単位、 1は v_k=lのとき 0、 v_k =— 1のとき 1とする。）より導き出し、スクランブルコード S aの要素 S a_kは、

〈数式 2〉

ί 2 TT k

S a k= e x p ·+ 1 π

Q s より導き出すことが可能である。

また、上記アドホック通信手段は、請求項 1 3に示すように、移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取って、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置との通信を行うことが好ましい。

本発明の第 3の態様によれば、上述した本発明の第 1の態様と同様に、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の TDD— CD MA方式を採用して同一周波数帯を使用するようにしたので、装置構成の複雑化ゃコスト増大を回避することができるとともに、接続するネットワークの切換を円滑に行うことができる。

しかも、各基地局の通信エリアにおいて、基地局との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号をァドホックネットワーク内の通信で使用するようにしたので、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の TDD 一 CDMA方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、ネットヮーク間で相互に干渉が生じるのを極力抑えることができる。

さらに、アドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間で同期を確立した状態で各々のネットワークにおける通信を行うようにしたので、拡散符号の直交性の崩れを回避することができる。よって、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの相互干渉をさらに抑制することができ、何れのネットワークを利用する場合においても、良好な通信状態を確保することができる。

本発明の第 4の態様

上記第 4の目的を達成するため、本発明の第 4の態様に係る無線通信装置は、請求項 1 4に示すように、移動体通信ネットワークの基地局との通信に T D D— C D M A方式を用いる無線通信装置であって、周囲に存在する他の無線通信装置とァドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該アドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットワークと共通の T D D— C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記他の無線通信装置から送信された希望信号以外の干渉信号を除去する干渉信号除去手段を有することを特徴とするものである。

ここで、上記アドホック通信手段は、アドホック通信機能を有する周囲の無線通信装置を検出し、それら無線通信装置に関する情報（例えば、 I Dやノード種別等のノード情報、拡散符号やタイムスロット等の通信チャネルに関する情報など）を特定の無線通信装置（マスタ）から取得して記憶手段に記憶する処理を実行した後、上記記憶手段に記憶された情報の中から通信相手となる無線通信装置に関する情報を抽出し、当該情報に基づいて、上記通信相手となる無線通信装置とアドホックネットワーク内で相互に通信を行うようになっている。

また、干渉信号除去手段としては、周知の干渉除去技術を適用することが可能であり、例えば、（1 ) 各ュ一ザのチャネル推定値と、各ユーザに割り当てられた拡散符号とを畳込み乗算してシステム行列を生成し、このシステム行列を受信信号に乗算することにより復調信号を取り出すジョイントディテクシヨン (Joint Detection) や、（2 ) 各ユーザ信号から干渉信号の複製を生成して、これを受信信号から差し引くことにより干渉を抑圧する干渉キャンセラ

(Interference Canceller) などを利用することが可能である。なお、ジョイントディテクシヨンおよび干渉キャンセラについては、例えば、 Ramjee Prasad著、

「C D M A移動体通信システム」、科学技術出版、 1 9 9 7年 6月、 p . 3 1 9 - 3 6 9等において開示されている。すなわち、上記千渉信号除去手段は、例えば、請求項 1 5に示すように、受信信号に含まれる既知信号（例えば、ミツドアンブル）から上記希望信号と上記干渉信号のチャネル推定値を求め、当該チャネル推定値と、各無線通信装置に割り当てられた拡散符号とを用いて、ジョイントディテクションにより上記干渉信号を除去する構成とすることが可能である。

若しくは、請求項 1 6に示すように、上記干渉信号除去手段は、上記干渉信号のレプリカを生成して、これを受信信号から差し引く処理を実行することにより、上記干渉信号を除去する構成とすることが可能である。

なお、上記干渉信号には、請求項 1 7および請求項 1 8に示すように、上記移動体通信ネットワークの基地局または移動局からの信号や、上記アドホックネットワーク内の通信で遣り取りされる信号の中で上記希望信号との同期が取れていない信号が含まれる。

また、上記第 4の目的を達成するため、本発明の第 4の態様に係る無線通信装置は、請求項 1 9に示すように、移動体通信ネットワークの基地局との通信に T D D— C D MA方式を用いる無線通信装置であって、周囲に存在する他の無線通信装置とアドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該アドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットワークと共通の T D D— C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記移動体通信ネットヮークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号の大きさをそれぞれ測定し、その測定値に基づいて、上記アドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを選択することを特徴とするものである。

ここで、ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを選択する方法としては、移動体通信ネットワークの上り回線に設定されたタイムスロットと下り回線に設定されたタイムスロットについて、両者の比較により何れか一方をァドホック通信用のタイムスロットとして選択する方法と、予め設定された条件（例えば、干渉信号の大きさに関する条件）を満足するタイムスロットを、ァドホック通信用のタイムスロットとして選択する方法とが挙げられるが、何れを採用するようにしてもよい。例えば、前者の方法において、アドホックネットワーク内の通信で使用する夕ィムスロットとして、上記測定値に基づいて、干渉量の少ない方のタイムスロットを選択した場合には、干渉量をもとにパワーコントロールを行う際に低電力を実現できるという利点が得られる。

一方、千渉量の多い方のタイムスロットを選択した場合には、無線通信装置の消費電力は増加するが、移動体通信ネットワークの下り回線において無線通信装置からの干渉量が減少するので、ネットワーク全体の特性を考えたときにその特性が改善するという利点が得られる。

上記アドホック通信手段は、請求項 2 0に示すように、上記干渉信号の測定値に基づいて送信電力の出力制御を行うことが好ましい。

また、上記アドホック通信手段は、請求項 2 1に示すように、上記移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、上記干渉信号の大きさをそれぞれ測定し、それら測定値と予め設定された閾値との比較により、上記ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを個別に決定するようにしてもよい。この場合、上記アドホック通信手段は、請求項 2 2に示すように、上記移動体通信ネットワークの上り回線に設定されたタイムスロットにおける干渉信号の大きさが閾値以下である場合に、上記移動体通信ネットワークの下り回線に設定されたタイムスロットをアドホックネットワーク内の通信で使用するとともに、下り回線に設定されたタイムスロットにおける千渉信号の大きさが閾値以下である場合に、上り回線に設定されたタイムスロットをアドホックネットワーク内の通信で使用することが好ましい。そして、上記移動体通信ネットワークの上り回線に設定されたタイムスロットの干渉信号の大きさが閾値以下で、且つ下り回線に設定されたタイムスロットの干渉信号の大きさが閾値以下である場合には、請求項 2 3に示すように、上記アドホック通信手段は、下り回線と上り回線に設定された両方のタイムスロットをァドホックネットワーク内の通信で使用することが望ましい。

本発明の第 4の態様によれば、アドホックネットワーク内の通信に際して、受信信号に含まれる希望信号以外の干渉信号を除去するようにしたので、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、干渉信号による受信特性の劣化を抑制することができ、ネットヮ一ク全体としての通信容量の低下を回避することができる。

また、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号の大きさをそれぞれ測定し、その測定値に基づいて、ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを選択するとともに、上記測定値に応じて送信電力の出力制御を行うようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間で干渉が生じ難くなり、何れのネットヮークを利用する場合においても、良好な通信状態を確保することができる。

さらに、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号の大きさをそれぞれ測定して、それら測定値と予め設定された閾値との比較により、ァドホックネットワーク内の通信で使用する夕ィムスロットを個別に決定するようにしたため、最大で上り回線と下り回線の両方のタイムスロットをアドホックネットワーク内の通信に使用することが可能となる。このため、例えば、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線の何れか一方のみを選択してァドホックネットワーク内の通信で使用する場合と比較して、ァドホックネットワーク内における通信効率を高めることが可能となる。本発明の第 5の態様

上記第 5の目的を達成するため、本発明の第 5の態様に係る通信チャネルの割当方法は、請求項 2 4に示すように、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用する無線通信装置に対して、 T D D— C D MAのタイムスロットと拡散符号とで指定される通信チャネルを、上記アドホックネットワーク内の通信で使用する通信チャネルとして割り当てる方法であって、上記ァドホックネットワークを構成する複数の無線通信装置の中で、ネットワーク全体を管理する無線通信装置をマスタ、当該マスタの管理下で通信を行う無線通信装置をスレーブとして、上記マスタが、予め登録されたすベての通信チャネルの中から、上記アドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定するステップと、上記マスタが、上記スレーブから通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行い、当該通信チャネルを上記スレーブに対して通知するステップとを有することを特徴とするものである。

なお、上記無線通信装置は、アドホック通信機能を有する周囲の無線通信装置

(ノード）を検出し、それら無線通信装置に関する情報（例えば、 I Dやノード種別等のノード情報、拡散符号とタイムスロットとで指定される通信チャネルに関する情報など）をマスタから取得して記憶手段に記憶する処理を実行した後、上記記憶手段に記憶された情報の中から通信相手となる無線通信装置に関する情報を抽出し、当該情報に基づいて、上記通信相手となる無線通信装置とアドホックネットワーク内で相互に通信を行うようになっている。

また、通信条件に関わる所定の評価基準としては、例えば、ネットワークの形態、負荷状況、干渉状態に関わる評価基準などが挙げられ、干渉状態に関わる評価基準には、各タイムスロットにおける干渉レベルが含まれる。また、ネットヮ —クの形態に関わる評価基準としては、例えば、上り下りの双方向の通信で用いられる通信チャネルや、ァドホックネットワーク内の一つのノードが複数のノードと通信を行う際に割り当てられる通信チャネルなど、割当の対象となる通信チャネルが特定の条件を満足するか否かによって区別される評価基準などが挙げられる。

すなわち、本発明に係る通信チャネルの割当方法においては、請求項 2 5に示すように、上記マスタは、上記通信条件に関わる所定の評価基準として、 T D D — C D MAの各タイムスロットにおける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チャネルほど上位になるように上記割当の優先順位を設定するようにしてもよい。この場合、上記マスタは、請求項 2 6に示すように、上記アドホックネットワーク内の通信に対して複数の通信チャネルを割り当てる際に、タイムスロットが同じで拡散符号の異なる通信チヤネルを優先的に割り当てることが望ましい。

或いは、本発明に係る通信チャネルの割当方法においては、請求項 2 7に示すように、上記マスタは、上記スレーブから通信チャネルの割当要求があった際に、上り下りの双方向の通信で用いる通信チャネルとして、拡散符号が同じでタイムスロットが異なる一組の通信チヤネルを優先的に割り当てるようにしてもよい。さらに、本発明に係る通信チャネルの割当方法においては、請求項 2 8に示すように、上記マスタは、上記アドホックネットワークを構成する無線通信装置の何れかが上記アドホックネットワーク内の複数の無線通信装置と通信を行う際に、その通信チャネルとして、同一タイムスロットで拡散符号の異なる通信チャネルを優先的に割り当てることが好ましい。

上記拡散符号は、請求項 2 9に示すように、上記アドホックネットワーク固有のスクランブルコ一ドと、直交可変拡散率コードからなるチヤネライゼーシヨンコードとの組合せによって構成され、上記チヤネライゼーシヨンコードには、制御信号用のチヤネライゼーシヨンコ一ドと、データ信号用のチヤネライゼ一ションコードとが含まれ、上記データ信号用のチヤネライゼ一シヨンコードが、上記ァドホックネットワーク内の通信に動的に割り当てられることが好ましい。

ここで、制御信号（control signal) とは、アドホックネットワークの構築および維持管理に際してマスタ ·スレーブ間で遣り取りされる制御用の信号であり、デー夕信号（data signal) とは、アドホックネットワークのノード間で遣り取りされるデータ用の信号である。 '

また、上記第 5の目的を達成するため、本発明の第 5の態様に係る通信チヤネルの割当装置は、請求項 3 0に示すように、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用する無線通信装置に対して、 T D D— C D MAのタイムスロットと拡散符号とで指定される通信チャネルを、上記ァドホックネットワーク内の通信で使用する通信チャネルとして割り当てる通信チャネルの割当装置であって、予め登録されたすベての通信チャネルの中から、上記ァドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定する優先順位設定手段と、上記ァドホックネットワークを構成するノ一ドから通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チヤネルの割当を行い、当該通信チャネルを上記ノードに対して通知する通信チャネル割当手段とを備え、上記優先順位設定手段は、上記通信条件に関わる所定の評価基準として、 T D D 一 C D MAの各タイムスロッ卜における干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チャネルほど上位になるように上記優先順位を設定することを特徴とするものである。

さらに、上記第 5の目的を達成するため、本発明の第 5の態様に係る無線通信装置は、請求項 3 1に示すように、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用する無線通信装置であって、 T D D— C D MAのタイムスロッ卜と拡散符号とで指定される通信チャネルを、上記ァドホックネットワーク内の通信で使用する通信チャネルとして割り当てる通信チャネルの割当装置を備え、上記通信チヤネルの割当装置は、予め登録されたすベての通信チャネルの中から、上記アドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チヤネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定する優先順位設定手段と、上記アドホックネットワークを構成するノードから通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行い、当該通信チヤネルを上記ノードに対して通知する通信チャネル割当手段とを備え、上記優先順位設定手段は、上記通信条件に関わる所定の評価基準として、 T D D— C D MAの各タイムスロットにおける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チヤネルほど上位になるように上記優先順位を設定することを特徴とするものである。

本発明の第 5の態様によれば、予め登録されたすベての通信チャネルの中から、アドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定するとともに、通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行うようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークとが混在するようなネットワーク環境下においても、通信条件に応じた通信チャネルの割当が可能となり、アドホックネットワークにおける通信の効率化および最適化を図ることができる。また、通信条件に関わる所定の評価基準として、 T D D— C D MAの各タイムスロットにおける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チャネルほど上位になるように上記割当の優先順位を設定するようにしたので、ァドホックネットヮ一クと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、両ネットワーク間の相互干渉を抑制することができ、これにより良好な通信状態を確保することができるとともに、スループットゃ通信容量の低下を回避することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る無線通信方法を適用したァドホックネットワークの一実施形態を示す概略構成図である。

図 2は、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間で同期を取って通信を行っている状態を示す図である。

図 3は、図 1の第 1無線通信装置の要部構成を示すプロック図である。

図 4は、図 1のァドホックネットワークへの接続処理を説明するためのフローチヤ一卜である。

図 5は、 T D D— C D MAのタイムスロットの構成を示す図である。

図 6は、第 2実施例の第 1無線通信装置の要部構成を示すブロック図である。図 7は、ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットの選択方法を説明する模式図である。

図 8 Aおよび図 8 Bは、移動体通信ネットワークの下り回線で発生する干渉信号を説明する模式図である。

図 9 Aおよび図 9 Bは、移動体通信ネットワークの上り回線で発生する干渉信号を説明する模式図である。

図 1 0は、図 6の受信器の変形例を示す図である。

図 1 1は、アドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットの選択方法の第 3実施例を説明する模式図である。

図 1 2は、基地局の近傍にァドホックネットワークが構築されている状態を示す模式図である。

図 1 3は、基地局から離れた位置にアドホックネットワークが構築されている状態を示す模式図である。

図 14 Aおよび図 14Bは、タイムスロットの割当を最少化する方法を説明するための模式図である。

図 15は、移動体通信ネットワークの一例を示す概略構成図である。

図 16は、 TDD方式と FDD方式を説明するための模式図である。

図 17は、 TDD— CDMAのフレーム構成の一例を示す図である。

図 18は、ァドホックネットワークの一例を示す概略構成図である。発明を実施するための最良の形態

[第 1実施例]

図 1は、本発明に係る無線通信方法を適用したアドホックネットワークの一実施形態を示すもので、図中符号 1 0は第 1無線通信装置、符号 20は第 2無線通信装置である。

第 1無線通信装置 10は、移動体通信ネットワークとの接続機能を有する無線通信装置（本発明に係る無線通信装置）で、例えば、携帯電話、 PDA、パーソナルコンピュータなどにより構成されている。この第 1無線通信装置 10は、移動体通信ネットワークの基地局 30との通信に TDD— CDMA方式を用いるようになっている。

一方、第 2無線通信装置 20は、移動体通信ネットワークとの接続機能を持たない無線通信装置で、例えば、 LAN (Local Area Network) 等の固定的な通信ネットワークに有線または無線で接続された情報端末（例えば、パーソナルコンピュー夕、ワークステーションなど）や、情報端末の周辺機器（例えば、ヘッドセット、プリンタ、マウス）などにより構成されている。

これら第 1および第 2無線通信装置 10、 20は、周囲に存在する他の無線通信装置 10、 20とアドホックネットワークを構築して、当該アドホックネットワーク内の無線通信装置どうしで相互に通信を行うアドホック通信機能を有し、その通信方式に、移動体通信ネットワークにおける通信方式と共通の TDD— C DMA方式を採用して同一周波数帯を使用するようになっている。また、その通信に際しては、図 2に示すように、移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取ってァドホックネットワーク内の通信を行うようになっている。

図 3は、第 1無線通信装置の要部構成を示すプロック図である。この図 3に示すように、第 1無線通信装置 1 0は、送信器 1 1、受信器 1 2、アンテナ 1 3、制御部 1 4および記憶部 1 5を有している。

送信器 1 1は、送信信号を生成する送信データ処理部 1 1 aと、搬送波を送信信号で一次変調する一次変調部 1 l bと、一次変調によって得られた変調信号を拡散符号（直交拡散符号）で拡散変調（二次変調）する拡散部 1 1 cと、拡散変調された信号を増幅する増幅部 1 1 dとを備えている。すなわち、送信データ処理部 1 1 aで生成された送信信号は、一次変調部 1 1 bにて所定の変調方式で一次変調された後、拡散部 1 1 cにて拡散符号により拡散変調され、その後、増幅部 1 1 dにて増幅されてアンテナ 1 3から電波として放射されるようになっている。なお、上記拡散符号には、符号間に位相差がない場合に符号間の相互相関が十分に小さくなる、直交性の高い符号が用いられている。具体的には、上記拡散符号は、後述するように、チヤネライゼーシヨンコードとスクランブルコードとの組合せによって構成され、基地局 3 0との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号がァドホックネットワーク内の通信に割り当てられるようになつている。一方、受信器 1 2は、アンテナ 1 3から受信した受信信号に含まれる不要なノィズ成分を除去する帯域フィルタ 1 2 aと、この帯域フィルタ 1 2 aを通過した受信信号を拡散符号で逆拡散する逆拡散部 1 2 bと、逆拡散によって得られた信号を復調する復調部 1 2 じと、復調された信号に基づいてアドホックネットヮ一クまたは移動体通信ネットワークとの接続に関する各種処理を行う受信デー夕処理部 1 2 dとを備えている。すなわち、アンテナ 1 3で受信した受信信号は、ノィズ成分が帯域フィルタ 1 2 aで除去された後、送信側と同一の拡散符号によつて逆拡散され、その後、復調部 1 2 cにて復調されてベースバンド波形に戻されるようになっている。

制御部 1 4は、記憶部 1 5に記憶された各種情報に基づいて、送信器 1 1および受信器 1 2を制御するもので、この制御部 1 4によって、アドホックネットヮークと移動体通信ネットワーク間における同期制御（同期捕捉、同期保持）、送信と受信の切替制御、送信電力の出力制御（パワーコントロール）、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークとの切替制御等が行われるようになっている。例えば、移動体通信ネットワークの基地局 3 0、或いはアドホックネットワーク内の他の無線通信装置と無線回線を使って通信する際には、予め設定されたタイムスロットの割当に基づいて送信と受信の切替が行われて、 T D D方式で通信が行われるようになつている。また、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置と通信する際には、基地局 3 0から受信した同期用の情報に基づいて、移動体通信ネットヮ一クにおける通信タイミングに合致するように、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置との通信タイミングが設定されるようになつている。さらに、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置と通信する際には、受信器 1 2に入力された受信信号から干渉レベルが検出され、その干渉レべルに応じて送信電力が調整されるようになっている。

本実施形態では、これら送信器 1 1、受信器 1 2、アンテナ 1 3、制御部 1 4 および記憶部 1 5等によって、本発明に係るアドホック通信手段が構成されている。

他方、第 2無線通信装置 2 0についても、上記第 1無線通信装置 1 0と同様の送信器、受信器、アンテナ、 '制御部および記憶部を有し、これら通信手段によつて、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置と、基地局 3 0の介在無しに無線回線を使って通信することが可能となっている。

次に、上記構成からなる第 1無線通信装置 1 0によって実行されるアドホックネットワークへの接続処理を、図 4のフローチャートに基づいて説明する。

先ず、ステップ S 1では、通信モードをアドホックモードに切り換える処理が行われる。この処理は、予め設定された条件が満たされたときに自動的に行われるものであっても、利用者の入力操作に基づいて行われるものであってもよい。次いで、ステップ S 2では、周囲に存在する無線通信装置 1 0、 2 0に関する情報を取得する処理が行われる。具体的には、受信器 1 2に入力された受信信号に基づいて、アドホックモードにある無線通信装置 1 0、 2 0が周囲に存在するか否かを調査し、その結果、アドホックモードにある他の無線通信装置 1 0、 2 0が周囲に存在する場合には、その無線通信装置 1 0、 2 0の各々について、ァドホックネットワークに接続する権限を有しているか否か、またアドホックネットワークに接続可能な状態にあるか否かをそれぞれ判定し、それら判定結果に基づいて、アドホックモードにある無線通信装置 1 0、 2 0の中から「アドホックネットワークを構築し得る無線通信装置」を特定，検出する。その後、それら無線通信装置に関する情報（例えば、送信時に使用する拡散符号、装置固有の I D など）を記憶部 1 5等の記憶手段に記憶した後、次のステップ S 3に移行する。ステップ S 3では、 T D D— C D MAのタイムスロットの中から、アドホックネットワーク内の通信で用いるタイムスロットを選択する処理が行われる。選択方法としては、（1 )下り回線（Downlink) に指定されたタイムスロットのみを選択する方法、（2 )上り回線（Uplink) に指定されたタイムスロットのみを選択する方法、（3 )上り回線に指定されたタイムスロッ卜と下り回線に指定されたタイムスロットの双方から選択する方法が挙げられるが、何れの方法を採用するようにしてもよい。この実施例では、アドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間の相互干渉を低減するために、下り回線に指定されたタイムスロットのみを選択するようにしている。

ステップ S 4では、基地局 3 0からの信号を受信して、受信した信号の所定タィムスロットに含まれる同期用の情報を抽出し、当該同期用の情報に基づいて、移動体通信ネットワークにおける通信タイミングに合致するように、ァドホックネットワーク内の通信タイミングを設定する処理が行われる。

ステップ S 5では、上記記憶手段に記憶された情報の中から通信相手となる無線通信装置（第 1無線通信装置 1 0または第 2無線通信装置 2 0 ) に関する情報を抽出し、その情報に基づいて、上記通信相手となる無線通信装置とアドホックネットワークを介して通信を行う。その際には、アドホックネットワークに加わつてない近傍の無線通信装置の干渉とならないように、パワーコントロールを行う。すなわち、受信器 1 2に入力された受信信号に基づいてすべてのタイムス口ットの干渉レベルを測定し、その測定値と予め設定されたオフセット値（正数または負数）との和を送信電力の最大値（許容値）として、この最大値を上回らないように、送信電力の出力制御を行う。

そして、アドホックネットワークへの接続完了後は、アドホックネットワークを構成する無線通信装置 1 0、 2 0の数が上限（例えば、 1 5 ) に達するまで、前述したステップ S 2と同様に、ァドホックネットワークの状態を監視する処理を所定周期で繰り返し、ァドホックネットワークに含まれる無線通信装置 1 0、. 2 0に関する情報を適宜更新する（ステップ S 6 )。また、アドホックネットヮークを構成する無線通信装置の数が「1」となったら、アドホックネットワークは自動的に消滅する。

次に、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークで用いられる拡散符号について説明する。

拡散符号には、チヤネライゼーシヨンコード（channelisation code) とスクランブルコード（scrambling code) の 2種類が用いられている。

チヤネライゼーシヨンコードは、 O V S F (Orthogonal Variable Spreading Factor：直交可変拡散率）符号であり、移動体通信ネットワークでは、受信側 (基地局または移動局）において送信側（移動局または基地局）の識別に使用される一方、アドホックネットワークでは、ネットワーク内の送信ノードや受信ノードの識別に使用される。このチヤネライゼーシヨンコードは、移動体通信ネットヮ一クとアドホックネットワーク間で共有することが可能となっていて、アドホックネットワーク内の通信では、マスタ ·スレーブ間で遣り取りされる制御信号用のチヤネライゼーシヨンコードと、各ノード間で遣り取りされるデータ信号用のチヤネライゼーシヨンコードとに区分され、データ信号用のチヤネライゼ一シヨンコードが、ァドホックネットワーク内の通信に動的に割り当てられるようになっている。

一方、スクランブルコードは、移動体通信ネットワークとアドホックネットヮークの識別に用いられ、移動体通信ネットワークにおいては、基地局および移動局の属するセルの識別に用いられる。すなわち、近隣のセル間で重複しないように、セル毎にスクランブルコードが設定され、さらに本実施形態では、セルに設定されたスクランブルコードと直交するスクランブルコードが、セル内に構築されたァドホックネットワークに対して割り当てられるようになつている。

T D D— C D M Aでは、先ず、チヤネライゼーシヨンコードによって拡散処理が行われ、次いで、スクランブルコードによって拡散処理が行われる。チヤネラィゼーシヨンコードは、実数を要素（element) とする長さ Q cの符号であり、スクランブルコードは、複素数を要素とする長さ Q sの符号である。本実施形態では、移動体通信ネットワークで用いるスクランブルコード S cと、アドホックネットワークで用いるスクランブルコード S aとを設け、これら複素スクランプルコードを共通のバイナリースクランブルコード V = ( V ！, V 2, …， V QS) から生成する。バイナリースクランブルコード Vは、 { 1、 — 1 } を要素 v_k (k= l， ···， Q s ) とするバイナリ一コードである。

移動体通信ネットワーク用のスクランブルコード S c = (S c S c ₂， ···, S c QS) とすると、その要素 S c _k (k= 1 , ···, Q s ) は、バイナリースクランブルコード Vの要素 v _kを用いて次式から求められる。

〈数式 1〉

7C

S c k= e X ρ J ^k + ここで、 jは虚数単位である。また、 1は、 v_k= lのとき 0、 v_k=— lのとき 1である。上記数式によれば、スクランブルコ一ド S cの各要素 S c_kは { 1， j , 一 1， - j } の何れかの値をとる。

同様に、アドホックネットワーク用のスクランブルコード S a= (S a !, S a 2, …， S a_Qs) とすると、その要素 S a_k (k= 1 , …， Q s) は、バイナリースクランブルコード Vの要素 v _kを用いて次式から求められる。

〈数式 2〉

ί 27tk

S a k= e p 1 it

Q s こうして得られたスクランブルコード S cと S aは、以下に示すように、互いに直交していることが分かる。数 3において、 S a_k*は S a_kの共役複素数を表している。

〈数式 3〉

Qs

2 π k

e_Xp e x D

Κ=1 ^{j k}Tj Q s Qs

" % 27T "

e x p j k

. 2 Q s . ノ

ここで、 Q s = 1 6とすれば、 s i n (Q s it / - 7t) = s i n ( 3 ττ) = 0となるので、スクランブルコード S aと S cの内積は 0となる。したがって、各セル内においては、移動体通信ネットワークの通信で使用する拡散符号（チヤネライゼーシヨンコード Xスクランブルコード S c ) と、アドホックネットヮ一クの通信で使用する拡散符号（チヤネライゼーションコード Xスクランブルコード S a) とが互いに直交することとなり、これによつて、両ネットワーク間の相互干渉を抑制することが可能となる。

例えば、 v= ( l , 1 , 1， 1， 1，一 1， — 1 , 1， — 1 , — 1 , 1 , 1， 1 , — 1 , 1 , — 1 ) とした場合、 S c = (e e ]、^π, e ^j'^{3 π/} e ^j'² e e e e e e e ¹ e j 'つ = ( j j ， 1 , j , 1 , j — j ， 1 一 j ， J ， ) となり、 S a = (e ^j" e e e ⁱ'^nl\ e】· '， e ^{J O} e '。 ^πβ, e ^j-^{3 πΙ} e ^j'^{15 π8}, e ^j'^{2 π}) となり、これらスクランブルコード S a、 S aの内積を求めると 0になる。因みに、バイナリ一スクランブルコード Vには、 3 G P P specification 2 5. 2 2 3 release 5. 0の Annex Aに掲載されている 1 2 8個の Scrambling Codesを用いることができ、上記具体例として挙げた vはその中の第 9 5番目のコードである。

次に、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間で同期を取る方法について具体的に説明する。先ず、移動体通信ネットワークを構成するすべての基地局 3 0が、有線ネットワークを介して相互に通信を行うことにより、或いは G P S (Global Positioning System) や D G P S (Differential GPS) を利用することにより、移動体通信ネットワーク全体の時間同期を取る。

次いで、各基地局 3 0が、 T D D— C D MAのタイムスロットの中の予め設定された所定タイムスロッ卜に同期用の情報を挿入し、当該情報を含む信号をセル全体に届くように送信する。なお、 T D D— C D MAのタイムスロットは、図 5 に示すように、 1フレームが 1 5のタイムスロットで構成され、 1タイムスロットが 2 5 6 0チップで構成されている。各タイムスロットには上り回線 (Uplink) と下り回線（Downlink) の何れか一方が割り当てられている。

次いで、セル内の無線通信装置 1 0、 2 0が、基地局 3 0からの信号を受信して、受信した信号の上記所定タイムスロットに含まれる同期用の情報を抽出し、当該同期用の情報に基づいて、移動体通信ネットワークにおける通信タイミングにチップレベルで合致するように、ァドホックネットワーク内における通信タイミングを設定する処理（前述したステップ S 4の処理）が行われる。具体的に、上記同期用の情報に基づいて同期を取る方法としては、例えば、スライディング相関器による方法や、整合フィルタによる方法などが挙げられるが、何れの方法を採用するようにしてもよい。例えば、スライディング相関器による方法では、上記同期用の情報として、基地局 3 0と無線通信装置間で既知の符号系列（例えば、 G o 1 d符号）が用いられる。この方法においては、無線通信装置（受信側）で上記符号系列の位相を少しずつ変化させ、これを基地局 3 0 (送信側）から受信した符号系列と逐次比較して出力に現れる自己柑関のピークを検出することにより、チップレベルの同期捕捉が行われ、上記ピークの持つ情報を複数検出することにより、スロットおよびフレームレベルの同期捕捉が行われる。以上の処理により、アドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間における同期が確立されることとなる。

以上のように、本実施形態によれば、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続可能な無線通信装置 1 0を簡素な構成で安価に提供することが可能になる。

しかも、各基地局 3 0の通信エリアにおいて、基地局 3 0との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号をァドホックネットワーク内の通信で使用するようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D _ C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、ネットワーク間で相互に千渉が生じるのを極力抑えることができる。

さらに、アドホックネットワークと移動体通信ネットワーク間で同期を確立した状態で各々のネットワークにおける通信を行うようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークとで同一周波数帯を使用していても、拡散符号の直交性の崩れを回避することができ、位相差による拡散符号間の相互相関の増大を防ぐことができる。よって、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの相互干^を低減することができ、何れのネットワークを利用する場合においても、良好な通信状態を確保することができる。

また、アドホックネットワーク内の無線通信装置 1 0、 2 0どうしが相互に通信を行うことにより、移動体通信ネットワークにかかる負荷を軽減することができ、これによつて、ネットワーク全体としての通信効率を高めることができる上に、ネットワークの通信容量を増大させることもできる。

さらに、基地局 3 0まで電波が届かない場合においては、基地局 3 0まで電波が到達するァドホックネットワーク内の他の無線通信装置 1 0、 2 0を中継装置として利用することができ、移動体通信ネットワークとの接続が可能なエリアを結果として拡大することができる。また、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を用いるようにしたことにより、双方のネットワーク間のハンドオーバ一を円滑に実行することができる。

なお、この実施例では、通信を行う際に移動体通信ネットワークとアドホックネットワークのどちらを使用するかという選択を制御部 1 4が、例えば、次に示すような各要素を考慮して行うようにしている。その要素としては、（1 )通信相手となる無線通信装置がアドホックネットワーク内に存在するか、（2 )通信相手となるアドホックネットワーク内の無線通信装置が移動体通信ネットヮ一クまたは有線ネットワークと良好に通信を行える状態にあるか、（3 )アドホックネットワークの外部から受信した呼び出しであるか、（4 )移動体通信ネットワークとァドホックネットワークの通信品質やトラフィック量のパランス、（5 )セキユリティ、（6 )マルチキャストの対象がァドホックネットワーク内に包含されているか、 ( 7 )通信相手がへッドセットゃマウスなどの周辺機器であるか等が挙げられる。

[第 2実施例]

次に、本発明の第 2実施例を説明する。ただし、第 1実施例で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。

図 6は、第 1無線通信装置の要部構成を示すブロック図である。この図 6に示すように、第 1無線通信装置 1 0は、送信器 1 1、受信器 1 2、アンテナ 1 3、制御部 1 4および記憶部 1 5を有している。

送信器 1 1は、第 1実施例と同様に、送信信号を生成する送信データ処理部 1 1 aと、搬送波を送信信号で一次変調する一次変調部 1 1 と、一次変調によつて得られた変調信号を拡散符号（直交拡散符号）で拡散変調（二次変調）する拡散部 1 1 じと、拡散変調された信号を増幅する増幅部 1 1 dとを備えている。すなわち、送信データ処理部 1 1 aで生成された送信信号は、一次変調部 1 1 bにて所定の変調方式で一次変調された後、拡散部 1 1 cにて拡散符号により拡散変調され、その後、増幅部 1 1 dにて増幅されてアンテナ 1 3から電波として放射されるようになつている。なお、上記拡散符号には、第 1実施例と同様に、チヤネライゼ一シヨンコ一ドとスクランブルコードとの組合せによって構成される拡散符号が用いられ、基地局 3 0との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号がァドホックネットワーク内の通信に割り当てられるようになつている。

一方、受信器 1 2は、アンテナ 1 3から受信した受信信号に含まれる不要なノィズ成分を除去する帯域フィルタ 2 2 aと、この帯域フィル夕 2 2 aを通過した受信信号をベースバンド信号に復調する復調部 2 2 bと、ベースパンド信号に含まれるミツドアンブル（Midamble) からチヤネル推定値を求めるチヤネル推定部 2 2 cと、各無線通信装置のチャネル推定値と拡散符号とを用いてジョイントディテクシヨン（Joint Detection) により干渉信号を除去する干渉信号除去部 (干渉信号除去手段） 2 2 dと、干渉信号が除去された復調信号に基づいて各種処理を行う受信データ処理部 2 2 eとを備えている。なお、各無線通信装置 1 0、 2 0には、固有のミツドアンブルが予め割り当てられており、受信信号に含まれるミツドアンブルから各無線通信装置のチヤネル推定値を導き出すことが可能となっている。干渉信号除去部 2 2 dは、各無線通信装置に予め割り当てられた拡散符号と上記チヤネル推定値とを畳込み乗算してシステム行列を生成し、このシステム行列をべ一スパンド信号に乗算することにより復調信号を得るようになつている。

制御部 1 4は、記憶部 1 5に記憶された各種情報に基づいて、送信器 1 1およぴ受信器 1 2を制御するもので、この制御部 1 4によって、送信と受信の切替制御、送信電力の出力制御（パワーコントロール）、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークとの切替制御や同期制御等が行われるようになつている。例えば、移動体通信ネットワークの基地局 3 0、或いはアドホックネットワーク内の他の無線通信装置と無線回線を使って通信する際には、予め設定されたタイムスロットの割当に基づいて送信と受信の切替が行われて、 T D D方式で通信が行われるようになつている。

また、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置と通信を開始するにあたつては、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号の大きさをそれぞれ測定し、その測定値に基づいて、ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを選択する処理が行われるようになつている。さらに、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置と通信する際には、基地局 3 0から受信した同期用の情報に基づいて、移動体通信ネットワークにおける通信タイミングに合致するように、ァドホックネットワーク内の他の無線通信装置との通信タイミングが設定されるようになっている。また、アドホックネットワーク内の他の無線通信装置と通信する際には、受信器 1 2に入力された受信信号から干渉レベルが検出され、その干渉レベルに応じて送信電力が調整されるようになっている。

次に、上記構成からなる第 1無線通信装置 1 0によって実行されるアドホックネットワークへの接続処理について説明する。ここでは、上記無線通信装置 1 0 をノード Xとして説明し、アドホックネットワーク全体を管理する無線通信装置をマスタ'、当該マスタの管理下で無線通信を行う無線通信装置をスレーブと称することとする。

この処理は、例えば、移動体通信ネットワークよりもアドホックネットワークの S I R (Signal to Interference Ratio：信号対干渉比）の方が強い場合や、ァドホックモードに通信モードの切換が行われた場合などに開始される。

先ず、ノードが、アドホックネットヮ一ク内にマスタが存在するか否かを探索し、その探索結果に基づいて、当該ノード Xのノード種別をマスタまたはスレーブの何れかに設定する処理を行う。すなわち、ノード Xが、マスタから発せられるパイロット信号を検出する処理を行い、その結果、パイロット信号を検出できた場合には、ノード種別をスレーブに設定し、パイロット信号を検出できなかつた場合には、ノード種別をマスタに設定する。

ここで、ノード種別がスレーブに設定された場合には、ノ一ド Xが、予め設定された共有チャネル（Common Channel) を利用して、ノード情報（例えば、ノ—ド Xの I D、アドレスなど）をマスタに対して送信する処理を行う。マスタは、ノード Xのノード情報を受信すると、このノード情報に基づいて、記憶部内のネットワーク情報（各スレーブのノード情報、ネットワーク資源、 Q o S (Quality of Service) のパラメ一タなど）を更新した後、当該ネットワーク情報をアドホックネットワーク内の各スレーブ（ノード Xを含む。）に対して配信する処理を行う。これにより、ノード Xがスレーブとしてアドホックネットワーク内に組み入れられた状態となる。

一方、ノード種別がマスタに設定された場合には、ノードが、所定周期毎にパイロット信号を繰り返し発信（ブロードキャスト）するとともに、スレーブから出力される制御信号を監視しながら、定期的に、上記ネットワーク情報を更新する処理、並びにスレーブの通信状態を検出する処理を行う。これにより、ノード Xをマスタとするアドホックネットワークが構築され、当該ァドホックネットワークの維持管理がノード Xによって行われる。

次に、上記のようにして構築されたアドホックネットワーク内において、各ノード間で通信を行う際の処理について説明する。例えば、ノード Xがスレーブに設定されている場合に、当該ノードが、スレーブに設定されている他の無線通信装置（以下、ノード Yと称する）との通信を開始する際には、先ず、ノード X が、通信相手となるノード Yの I Dを指定して通信要求メッセージをマスタに対して送信する処理を行う。これを受けて、マスタは、記憶部内のネットワーク情報を参照して、ノード Yの通信状態を確認するとともに、通信に利用可能なネットワーク資源（例えば、周波数帯、拡散符号、タイムスロットなど）を確認し、当該ネットワーク資源に基づいて、ノード X · Y間の通信チャネルを割り当てる処理を行う。

その際に、マスタは、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号（移動体通信ネットワークの移動局からの信号、基地局 3 0からの信号）の大きさをそれぞれ測定し、その測定値に基づいて、干渉量（Public Interference Power) の少ない方のタイムスロットを、アドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットとして優先的に選択することにより、ノード X · Y間の通信チャネルとして、最も効率の良い通信チャネルを割り当てる処理を行う。例えば、図 7の例では、上り回線よりも下り回線に設定されたタイムスロットの方が干渉量が少ないので、移動体通信ネットヮークの下り回線に設定されたタイムスロットを、ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムス口ットとして使用するようにしている。

なお、上記タイムスロットの選択方法としては、例えば、下り回線に設定されたタイムスロットについてのみ干渉信号の大きさを測定し、その測定値が予め設定された閾値よりも大きければ、上り回線に設定されたタイムスロットを、小さければ下り回線に設定されたタイムスロットを、ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムス口ットとして選択する方法を採用することも可能である。また、この実施例では、アドホックネットワーク内の通信で使用するタイムス口ットとして、干渉量の少ない方のタイムスロットを優先的に選択するようにしたが、例えば、アドホックネットワークの各ノードの通信特性を改善すること以上に、ネットワーク全体の通信特性を改善することが要求される場合には、上記とは反対に、干渉量の多い方のタイムスロットを優先的に選択することが好ましい。そうすることで、移動体通信ネットワークの下り回線における各ノードからの干渉量を減少させることができ、これによつてネットワーク全体の通信特性を改善することができる。

このように通信チャネルの割当を行った後、マスタは、通信チャネルの割当が指定された設定情報を、通信要求のあつたノード Xに対して返信する処理を行う。この際に、マスタは、上記設定情報に基づきネットワーク情報を更新して記憶部に記憶する処理や、更新したネットワーク情報をァドホックネットワーク内の各スレーブに対して配信する処理を併せて行う。

ノード Xは、ノード Yとの通信に必要な設定情報をマス夕から受信すると、当該設定情報を記憶部 1 5に記憶した後、当該設定情報に従って、ノード Yとの間で直接データ信号の送受信を開始する。その際に、ノード Xは、ァドホックネットワークに加わってない近傍の無線通信装置の干渉とならないように、パワーコントロールを行う。すなわち、受信器 1 2に入力された受信信号に基づいてすべてのタイムスロットの干渉レベルを測定し、その測定値と予め設定されたオフセット値との和を送信電力の最大値（許容値）として、この最大値を上回らないように、送信電力の出力制御を行う。また、ノード Xは、基地局 3 0からの信号を受信して、受信した信号の所定タイムスロッ卜に含まれる同期用の情報を抽出し、当該同期用の情報に基づいて、移動体通信ネットワークにおける通信タイミングに合致するように、ノード Yとの通信タイミングを設定する処理を行う。

さらに、ノード Xは、ノ一ド Yとの通信に際して、ノード Yから送信された希望信号以外の干渉信号を除去する処理を行う。除去の対象となる干渉信号は、移動体通信ネットワークにおける下り回線と上り回線とでは異なったものになる。すなわち、下り回線においては、図 8 Aに示すように、アドホックネットワーク内の各ノード（無線通信装置 1 0、 2 0 ) からの送信信号と、基地局 3 0からの送信信号とで、干渉信号が構成される。ここで、アドホックネットワーク内の各ノードからの送信信号に対するチャネルインパルス応答（Channel Impulse Response) は、通信距離が比較的短く、マルチパスが生じ難いため、フラットフエージングになり易い。これに対し、基地局 3 0からの送信信号は、アドホックネットワーク内の各ノード間の距離と比べて通信距離が長くなるため、そのチャネルインパルス応答はマルチパスフエ一ジングを示すようになる。その結果、下り回線におけるノード Xの受信信号は、例えば、図 8 Bに示すようになる。このような下り回線における干渉信号を除去する際には、先ず、受信信号に含まれるミツドアンブルに基づいて、通信相手となるノード Yからの信号（希望信号）、アドホックネットワーク内の他のノード（例えば、ノード A、 B ) からの信号、基地局 3 0からの信号のチャネル推定値を求める。

次いで、干渉信号として、除去の対象となる信号を選択する。ここで、基地局 3 0からの信号は、上述したように、マルチパスフエージング特性を有する信号となるため、干渉信号として除去の対象になる。一方、アドホックネットワーク内の他のノードからの信号は、拡散符号間の直交性が保たれている場合には、除去の対象外となる。但し、同期が崩れていて直交性が悪い場合には、干渉信号となるため除去の対象になる。また、アドホックネットワークの規模が大きい場合においては、遠いところに存在するノードからの信号は遅延スプレツドが比較的大きくなり、直接波と共に拡散符号長を超える遅延波が到達する可能性がある。このときは、基地局 3 0からの信号と同様、マルチパスフエ一ジングとなりパス間干渉を起こすこととなるため、干渉信号として除去の対象になる。

次いで、選択した干渉信号と希望信号のチャネル推定値と拡散符号とを用いて、ジョイントディテクシヨンを行うことにより、上記干渉信号を除去する。その結果、 S I Rが増加し受信特性が良くなる。

一方、上り回線においては、図 9 Aに示すように、アドホックネットワーク内の各ノードからの送信信号と、移動体通信ネットワークの移動局からの送信信号- とで、干渉信号が構成される。ここで、アドホックネットワーク内の各ノードからの送信信号に対するチャネルインパルス応答は、通信距離が比較的短く、マルチパスが生じ難いため、フラットフェージングになり易い。これに対し、移動局からの送信信号は通信距離に応じて、チャネルインパルス応答がフラットフエージング或いはマルチパスフエ一ジングを示すようになる。但し、移動局の送信電力は基地局 3 0の送信電力よりは比較的小さいため、送信信号の伝播距離は基地局 3 0よりも短くなる。なお、上り回線におけるノード Xの受信信号は、図 9 B に示すようになる。

このような上り回線における干渉信号を除去する際には、先ず、受信信号に含まれるミツドアンブルに基づいて、通信相手となるノード Yからの信号（希望信号）、アドホックネットワーク内の他のノード（例えば、ノード A、 B ) からの信号、移動体通信ネットワークの移動局からの信号のチャネル推定値を求める。次いで、下り回線の場合と同様に、干渉信号として、除去の対象となる信号を選択する。ここで、アドホックネットワーク内の他のノードからの信号は、拡散符号間の直交性が保たれている場合には、除去の対象外となる。但し、同期が崩れていて直交性が悪い場合や、アドホックネットワークの規模が大きくて遅延量が所定量（1 chip) を超えるような場合には、干渉信号となるため除去の対象になる。一方、移動体通信ネットワークの移動局からの信号は、アドホックネットワーク内の他のノードからの信号とは異なるフェージング特性を持つ。つまり、通信距離や通信環境によって、フラットフェージング特性を持つ場合もあり、マルチパスフェージング特性を持つ場合もある。しかし、これらの信号は伝播時間が異なり同期が崩れているため、全て干渉信号になり、よって除去の対象になる。こうして干渉信号を選択した後、当該干渉信号と希望信号のチャネル推定値と拡散符号とを用いて、ジョイントディテクシヨンを行うことにより、上記干渉信号を除去する。その結果、 S I Rが増加し受信特性の劣化を防止することができる。

以上のように、この第 2実施例によれば、上述した第 1実施例と同様に、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続可能な無線通信装置 1 0を簡素な構成で安価に提供することが可能になる。

しかも、アドホックネットワーク内の通信に際して、受信信号に含まれる希望信号以外の干渉信号を除去するようにしたので、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、干渉信号による受信特性の劣化を抑制することができ、'ネットワーク全体としての通信容量の低下を回避することができる。さらに、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号の大きさをそれぞれ測定し、その測定値に基づいて、干渉量の少ない方のタイムスロットを、ァドホックネットヮ一ク内の通信で使用するタイムスロットとして選択するとともに、上記測定値に応じて送信電力の出力制御を行うようにしたので、ァドホックネットワークと移動体通信ネッ卜ヮーク間でより一層に干渉が生じ難くなり、何れのネットワークを利用する場合にお 5 いても、良好な通信状態を確保することができる。

また、アドホックネットワーク内の無線通信装置 1 0、 2 0どうしが相互に通信を行うことにより、移動体通信ネットワークにかかる負荷を軽減することができ、これによつて、ネットワーク全体としての通信効率を高めることができる上に、ネットワークの通信容量を増大させることもできる。また、アドホックネッ 10 トワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を用いるようにしたことにより、双方のネットワーク間のハンドオーバーを円滑に実行することができる。

なお、移動体通信ネットワークからの干渉の強いエリアにおいてアドホックネットワークを構築する場合には、干渉信号除去手段として、例えば、 ¾ 1 0に示すような構成を採用することも可能である。この干渉信号除去手段は、図 1 0に示すように、移動体通信ネットワークの基地局または移動局からの信号（以下、セルラーユーザ信号と称する）のデータとチャネルィンパルス応答とを求めるセルラ一信号検出部 4 1と、セルラーユーザ信号のデータとチャネルインパルス応答とを用いてセルラーユーザ信号のレプリカ（複製）を生成するセルラー信号再

20 生成部 4 2と、受信信号を一時的に記憶するメモリー 4 3と、受信信号からセルラーユーザ信号のレプリカを差し引く演算処理を行う演算部 4 4と、セルラーュ一ザ信号が除去された受信信号から希望信号を検出するァドホック信号検出部 4 5とを備えている。

この干渉信号除去手段においては、先ず、セルラー信号検出部 4 1とメモリー 25 4 3とにそれぞれ受信信号が入力される。セルラー信号検出部 4 1では、ジョイントディテクシヨンを用いて受信信号からセルラーユーザ信号のみを検出し、当該セルラ一ユーザ信号のデータとチャネルィンパルス応答とを求める処理が行われる。次いで、セルラー信号再生成部 4 2では、セルラー信号検出部 4 1から受け取ったセルラーュ一ザ信号のデータとチャネルィンパルス応答とを用いてセルラーユーザ信号のレプリカを生成する処理が行われる。

その後、メモリ一 4 3から演算部 4 4に受信信号が入力されるとともに、セルラー信号再生成部 4 2から演算部 4 4にセルラーユーザ信号のレプリカが入力され、演算部 4 4において、受信信号からセルラーユーザ信号のレプリカを差し引くことにより、移動体通信ネットワークからの干渉信号を除去する処理が行われる。次いで、アドホック信号検出部 4 5では、セルラーユーザ信号が除去された受信信号から希望信号（アドホックネットワーク内の通信相手となるノードからの信号）を検出する処理が行われる。ここで、アドホックネットワーク内の各ノードからの信号（アドホックユーザ信号）は、主にフラットフエ一ジングの影響を受けることとなるため、一般的な復調方法でデータの検出が可能であるが、同期が取れていない場合とマルチパスで受信されるユーザの信号に対してはジョイントディテクシヨンを用いてデ一夕の検出を行う。その結果、移動通信ネットヮークからの干渉のない希望アドホックユーザの信号が得られる。

この干渉信号除去手段によれば、移動通信ネットワークからの干渉が強いエリァにおいても、干渉の影響を大幅に抑制することができる。このため、例えば、スクランブルコードとチヤネライゼ一シヨンコードとを用いて拡散を行う無線通信システムにおいて、移動体通信ネットワークとァドホックネットワークとで互いに異なるスクランブルコードを割り当てる場合に、移動体通信ネットワークで使用するチヤネライゼーシヨンコードと同じチヤネライゼ一シヨンコードをァドホックネットワーク内の通信チャネルに割り当てることが可能となり、すべてのチヤネライゼーションコ一ドをァドホックネットワーク内の通信に利用できるようになる。したがって、アドホックネットヮ一ク全体としての通信容量を大幅に増大させることが可能となる。

[第 3実施例]

上述した第 2実施例においては、移動体通信ネットワークの上り回線

(Uplink) に設定されたタイムスロットと下り回線（Downlink) に設定されたタイムスロットの中から、両者の比較により何れか一方をァドホックネットヮーク内の通信で使用するタイムスロット（以下、アドホック通信用のタイムスロットと称する。）として選択するようにしたが、この第 3実施例においては、予め設定された条件を満足するタイムスロットを、ァドホック通信用のタイムスロットとして選択するようにしている。

具体的には、アドホックネットヮ一クを構成するノード間で通信を行う際に、当該アドホックネットワーク全体を管理する無線通信装置（マスタ）が、通信チャネルの割り当てにあたって、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号（移動体通信ネットワークの移動局からの信号、基地局 3 0からの信号）の大きさ（干渉電力）をそれぞれ測定するとともに、それら測定値と予め設定された閾値との比較により、各タイムスロットにおける干渉電力が閾値以下であるか否かを判定し、その判定の結果、上り回線に設定されたタイムスロットの干渉電力が閾値以下である場合に、アドホック通信用のタイムスロットとして、下り回線に設定されたタイムスロットを割り当てる一方、上り回線に設定されたタイムスロットの干渉電力が閾値を超過する場合に、下り回線に設定されたタイムスロットをァドホック通信用のタイムスロットから除外する処理を行う。また、上記判定の結果、下り回線に設定されたタイムスロットの干渉電力が閾値以下である場合に、アドホック通信用のタイムスロットとして、上り回線に設定されたタイムスロットを割り当てる一方、下り回線に設定されたタイムスロットの干渉電力が閾値を超過する場合に、上り回線に設定されたタイムスロットをァドホック通信用のタイムスロッ卜から除外する処理を行う。

その結果、例えば、図 1 1に示すように、移動体通信ネットワークの上り回線に設定されたタイムスロットにおける干渉電力（ Interference Power) が閾値 (threshold) 以下で、且つ下り回線に設定されたタイムスロットにおける干渉電力が閾値以下である場合には、アドホック通信用のタイムスロットとして、下り回線と上り回線の両方のタイムスロットが割り当てられる。

ここで、上記干渉電力は距離に依存する（すなわち、距離が近い程大きくなる）ため、アドホックネットワークを構成する無線通信装置においては、上り回線における干渉電力から移動局までの距離を推定することが可能であり、下り回線における干渉電力から基地局までの距離を推定することが可能である。

他方、アドホックネットワークと移動局の距離が近い場合には、移動局において、下り回線でアドホックネットワークから受ける干渉が大きくなり、アドホックネットワークと基地局の距離が近い場合には、基地局において、上り回線でァドホックネットワークから受ける干渉が大きくなる。

したがって、上り回線に設定されたタイムスロッ卜における干渉電力が閾値以下であって、アドホックネットワークと移動局とが一定距離以上離れていると推定される場合に、下り回線に設定されたタイムスロットをァドホックネットヮーク内の通信で使用することによって、ァドホックネットワーク内の通信が移動局に及ぼす影響を低減することができる。同様に、下り回線に設定されたタイムスロットにおける干渉電力が閾値以下であって、ァドホックネットワークと基地局とが一定距離以上離れていると推定される場合に、上り回線に設定されたタイムスロットをァドホックネットワーク内の通信で使用することによって、ァドホックネットワーク内の通信が基地局に及ぼす影響を低減することができる。

なお、上記閾値は、アドホックネットワーク内で通信を行ってもアドホックネットワーク外の他の無線通信装置に影響を与えないような値に予め設定されている。この閾値は、例えば、システムに要求される信頼性やピットレート、使用するユーザの数等に基づいて決定することが可能であり、マスタとなり得る無線通信装置に予め記憶しておくようにしても、マスタに設定された無線通信装置が閾値決定に必要な情報を基地局から取得して適宜更新するようにしてもよい。また、この閾値は、上り回線と下り回線とで同一の値を用いるようにしても、各回線に求められる要求性能等の違いに応じて、互いに異なる値を用いるようにしてもよい。

この第 3実施例によれば、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号の大きさをそれぞれ測定して、その測定値と予め設定された閾値との比較により、ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを個別に決定するようにしたため、最大で上り回線と下り回線の両方のタイムスロットをァドホックネットワーク内の通信に使用することが可能となり、第 2実施例のように、アドホック通信用のタイムスロットとして、移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線の何れか一方のみを選択する場合と比較して、ァドホックネットワーク内における通信効率を大幅に高めることが可能となる。一般に、移動体通信ネットワークにおける T D D— C D M Aの 1フレームあたりの上り回線と下り回線の比率を見ると、下り回線の方が大きい場合がほとんどであるため、例えば、アドホックネットワーク内における通信に上り回線のみを使用した場合には、通信の伝送速度が著しく低下するという問題があるが、第 3実施例によれば、上り回線と下り回線の両方を使用することが可能であるので、上記のような問題が生じ難く、効率的に通信を行うことがでさる。

[第 4実施例]

次に、本発明の第 4実施例を説明する。ただし、第 1〜第 3実施例で示した構成要素と共通する要素には同一の符号を付し、その説明を簡略化する。

第 1無線通信装置 1 0は、第 1〜第 3実施例と同様に、送信器 1 1、受信器 1 2、アンテナ 1 3、制御部 1 4および記憶部 1 5を有している。

この第 4実施例において、制御部 1 4は、当該無線通信装置 1 0がアドホックネットワーク内でマスタに設定された際に、本発明に係る優先順位設定手段および通信チャネル割当手段として機能するようになっており、具体的には、記憶部 1 5等に予め記憶されたすベての通信チャネルの中から、アドホックネットヮ一ク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定する処理を実行する。そして、スレーブから通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行い、当該通信チャネルをスレーブに対して通知する処理を実行する。すなわち、本実施例では、本発明に係る通信チヤネルの割当装置が制御部 1 4によつて構成されている。

次に、第 1無線通信装置 1 0によって実行されるアドホックネットワークへの接続処理について説明する。ここでは、上記第 1無線通信装置 1 0をノード Xとして説明する。

この処理は、例えば、移動体通信ネットワークよりもアドホックネットワークの S I R (信号対干渉比）の方が強い場合や、アドホックモードに通信モードの切換が行われた場合などに開始される。

先ず、ノード Xが、アドホックネットワーク内にマスタが存在するか否かを探索し、その探索結果に基づいて、当該ノード Xのノード種別をマス夕またはスレーブの何れかに設定する処理を行う。すなわち、ノード Xが、マス夕から発せられるパイロット信号を検出する処理を行い、その結果、パイロット信号を検出できた場合には、ノード種別をスレーブに設定し、パイロット信号を検出できなかつた場合には、ノード種別をマスタに設定する。

ここで、ノード種別がスレーブに設定された場合には、ノード Xが、予め設定された共有チャネルを利用して、ノード情報（例えば、ノード Xの I D、ァドレスなど）をマスタに対して送信する処理を行う。マスタは、ノード Xのノード情報を受信すると、このノード情報に基づいて、記憶部内のネットワーク情報（各スレーブのノード情報、ネットワーク資源、 Q o Sのパラメータなど）を更新した後、当該ネットワーク情報をアドホックネットワーク内の各スレーブ（ノード Xを含む。）に対して配信する処理を行う。これにより、ノード Xがスレーブとしてァドホックネットワーク内に組み入れられた状態となる。

一方、ノード種別がマスタに設定された場合には、ノード Xが、所定周期毎にパイロット信号を繰り返し発信するとともに、スレーブから出力される制御信号を監視しながら、定期的に、上記ネットワーク情報を更新する処理、並びにスレーブの通信状態を検出する処理を行う。これにより、ノード Xをマス夕とするァドホックネットワークが構築され、当該アドホックネットワークの維持管理がノード Xによって行われる。

次に、上記のようにして構築されたアドホックネットワーク内において、各ノード間で通信を行う際の処理について説明する。例えば、ノード Xがスレーブに設定されている場合に、当該ノード Xが、スレーブに設定されている他の無線通信装置（以下、ノード Yと称する）との通信を開始する際には、先ず、ノード X が、通信相手となるノード Yの I Dを指定して、通信チャネルの割当要求を、共有チャネルを利用してマスタに対して送信する処理を行う。これを受けて、マスタは、記憶部内のネットワーク情報を参照して、ノード Yの通信状態を確認するとともに、ノード X · Y間の通信チャネルを割り当てる処理を実行する。

具体的には、先ず、予め登録されたすベての通信チャネル（タイムスロットと拡散符号の組合せ）め中から、ノード X · Y間の通信に新たに割当可能な通信チャネル（アドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルの中で、未だ割当が確定してない通信チャネル）を抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定する処

•理を行った後、上記割当の優先順位に基づいてノード X · Y間の通信で使用する通信チャネルを割り当てる処理を行う。

ここで、通信チャネルとして割り当てるネットワーク資源には、タイムスロットと拡散符号が含まれる。タイムスロットは、 T D D— C D MAの無線フレームを複数に分割してなるもので、ここでは 1 5個のタイムスロット（S T 1 ~ S T 1 5 ) が設けられている。また、拡散符号には、スクランブルコードとチヤネラィゼーションコードの 2種類が用いられている。

スクランブルコードは、移動体通信ネットワークの各セルに対して割り当てられる識別コードで、各セルに割り当てられたコードと異なるコードが、アドホックネットワーク共通の識別コードとして付与されるようになっている。一方、ァドホックネットワーク内で使用するチヤネライゼーシヨンコードには、拡散率 1 6の O V S F (直交可変拡散率）符号が用いられている。このヂャネライゼーシヨンコードには、マスタ ·スレーブ間で遣り取りされる制御信号（例えば、パイロット信号、同期信号、チャネル要求信号など）用の固定コードとして予め確保されたチヤネライゼーシヨンコードと'、ノード間で遣り取りされるデータ信号用として自由に使用できるチヤネライゼ一ションコードとが含まれている。本実施例では、制御信号用のチヤネライゼーシヨンコードとして C 0、データ信号用のチヤネライゼーシヨンコードとして C 1〜C 1 5を用い、チヤネライゼーシヨンコード C 1〜C 1 5をァドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な拡散符号として用いるようにしている。

通信条件に関わる所定の評価基準としては、例えば、干渉状態、ネットワーク形態、負荷状況に関わる評価基準などが挙げられる。ここでは、干渉状態に関わる評価基準として、各タイムスロットにおける干渉レベルを使用する。すなわち、マスタは、 T D D— C D M Aの各タイムスロットにおける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チヤネルほど上位になるように割当の優先順位を決定する。例えば、図 1 2に示すように、アドホックネットワークが移動体通信ネットヮ一夕の基地局 3 0の近傍に構築された場合には、移動体通信ネットワークの下り回線に設定されたタイムスロットにおいて干渉レベルが高く、上り回線に設定されたタイムスロットにおいて干渉レベルが相対的に低くなる傾向がある。これに対して、図 1 3に示すように、アドホックネットワークが基地局 3 0から離れた位置に構築された場合には、移動体通信ネッ卜ワークの上り回線に設定された夕ィムスロットにおいて干渉レベルが高く、下り回線に設定されたタイムスロットにおいて干渉レベルが相対的に低くなる傾向がある。

したがって、図 1 2のように、移動体通信ネットワークの上り回線として使用するタイムスロットの干渉レベルが低くなる場合には、この上り回線に対応するタイムスロット（図中、矢印が上向きのタイムスロット）を用いた通信チャネルの先順位が相対的に高くなり、図 1 2の例では、タイムスロット ST 6， 9, 1 2, 1 5が優先順位の上位に設定される。一方、図 1 3のように、移動体通信ネットワークの下り回線として使用するタイムスロットの干渉レベルが低くなる場合には、この下り回線に対応するタイムスロット（図中、矢印が下向きのタイムスロット）を用いた通信チャネルの優先順位が相対的に高くなり、図 1 3の例では、タイムスロット S T4， 5， 7, 8, 1 0， 1 1， 1 3， 14が優先順位の上位に設定される。このため、アドホックネットワーク内の通信に割り当てられるタイムスロットが、セル内におけるアドホックネットワークの位置や、移動体通信ネットワークの回線方向等によって動的に変化することとなる。なお、本実施例では、例えば、 B H ( Broadcast Channel)、 F A (Forward Access Chanel) のように、移動体通信ネットワークにおいて制御信号の遣り取りに使用されるタイムスロット（ST 1， 2, 3) については、アドホックネットヮーク内の通信で利用しないようにしている。また、本実施例では、アドホックネットワークどうしは、十分に離れていて相互に干渉は生じないものと仮定している。他方、ネットワーク形態に関わる評価基準としては、例えば、（1) 上り下りの双方向の通信で用いられる通信チャネルや、（2) 1つのノードが複数のノードと通信を行う際に割り当てられる通信チヤネルなど、割当の対象となる通信チャネルが特定の条件を満足するか否かによって区別される評価基準などが挙げられる。

例えば、ノード Xから通信チャネルの割当要求があった際には、上り回線（X →Y ) と下り回線（Υ→Χ ) 用にそれぞれ逋信チャネルを割り当てる必要がある。その際に、本実施例では、マスタが、上り下りの双方向の通信で使用する通信チャネルとして、拡散符号が同じでタイムスロットが異なる一組の通信チャネルを優先的に割り当て、ノード Xおよび Υが、アドホックネットワーク内の干渉信号をジョイントディテクションによって抑制若しくは除去する処理を実行する。一つのタイムスロットにおいて同時に使用可能なチヤネライゼーシヨンコードの数は、最大で 1 0 ~ 1 2程度となるが、このチヤネライゼーシヨンコードの割当は、なるべく少数のタイムスロットに集約させることが望ましく、例えば、あるタイムスロットでチヤネライゼ一ションコードが上限に達した後に、別のタイムス口ットでチヤネライゼーションコードの割当を行うようにすることが好ましい。また、例えば、図 1 4 Aに示すように、アドホックネットワーク内のノードの何れかが複数のノードと通信を行う際には、その通信チャネルとして、同一タイムスロットで拡散符号の異なる通信チャネルを優先的に割り当てることにより、各ノードが使用するタイムスロットの数を最少化する制御を行う。すなわち、ジョイントディテクシヨンの処理に対する負荷が、各タイムスロットで使用される拡散符号の数には関係なく、各無線通信装置で使用されるタイムスロッ卜の数に依存して増大することとなるので、あるノードが複数のノードと通信を行う際には、同じタイムスロットで異なるチヤネライゼーシヨンコ一ドを使用してトラフィックを多重化することにより、各ノードが使用するタイムスロットの数を抑制する。例えば、図 1 4 Αに示すように、ノード Bとノード Dとが、タイムスロット S T 5と S T 7とを使って通信を行っている状況下において、ノード Aがノー B、 C、 Dと通信しょうとした場合には、図 1 4 Bに示すように、タイムス口ット S T 2、 S T 5 , S T 7を使用することによって、各ノード間の通信（Α→ B、 B→A、 A→C、 C→A、 A→D、 D→A) で必要な通信チャネルをすベて割り当てることができ、使用するタイムスロットの数を最少化することができる。このように優先順位の設定および通信チヤネルの割当を行った後、マスタは、通信チヤネルの割当が指定された設定情報を、通信要求のあったノード Xに対して返信する処理を行う。この際に、マスタは、上記設定情報に基づきネットヮーク情報を更新して記憶部に記憶する処理や、更新したネットワーク情報をアドホックネットワーク内の各スレーブに対して配信する処理を併せて行う。

ノード Xは、ノード Yとの通信に必要な設定情報をマス夕から受信すると、当該設定情報を記憶部 1 5に記憶した後、当該設定情報に従って、ノード Yとの間で直接データ信号の送受信を行う。その際に、ノード Xは、アドホックネットヮークに加わってない近傍の無線通信装置の干渉とならないように、パワーコントロールを行う。すなわち、受信器 1 2に入力された受信信号に基づいてすべてのタイムス'ロットの干渉レベルを測定し、その測定値と予め設定されたオフセット値との和を送信電力の最大値（許容値）として、この最大値を上回らないように、送信電力の出力制御を行う。また、ノード Xは、基地局 3 0からの信号を受信して、受信した信号の所定タイムスロットに含まれる同期用の情報を抽出し、当該同期用の情報に基づいて、移動体通信ネットワークにおける通信タイミングに合致するように、ノード Yとの通信タイミングを設定する処理や、受信信号に含まれるミツドアンブルに基づいて、ノード Yから送信された希望信号とそれ以外の干渉信号のチャネル推定値を求め、当該チャネル推定値と、各信号に割り当てられた拡散符号とを用いて、ジョイントディテクションにより上記干渉信号を除去する処理等を行う。

例えば、ノード X · Y間で通信が行われている最中に、ノード Yからノード X に、またはノード Xからノード Yに N A K (Negative Acknowledge) が送信された際には、ノード Yとノード Xとの間で遣り取りされるデータ信号をマスタが中継する処理を実行する。すなわち、マスタが、自身とノード Xの通信チャネルと、自身とノード Yの通信チャネルとを割り当てた後、それら通信チヤネルを利用して、ノード Xまたはノード Yから送信されたデータ信号を取得し、これをノ一ド Yまたはノード Xに転送する処理を行う。このため、当該アドホックネットヮーク内においてはマスタを中継装置として利用することができ、その結果、当該ァドホックネットワークの利用可能範囲を拡大することができる。

また、マスタは、ノード Xおよび Yに対して定期的に通信状況の問い合わせを行い、その応答によりノード X · Y間の通信完了を確認した後に、ノード Χ · Υ 間の通信に割り当ててあつた通信チャネルを解放した後、ネットヮ一ク情報を更新して記憶部に記憶する処理や、更新したネットワーク情報をアドホックネットワーク内の各スレーブに対して配信する処理を行う。

以上のように、この第 4実施例によれば、予め登録されたすベての通信チヤネルの中から、アドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定するとともに、通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行うようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークとが混在するようなネットヮーク環境下においても、通信条件（例えば、ネットワークの形態、負荷状況、干渉状態など）に応じた通信チャネルの割当が可能となり、アドホックネットヮ一クにおける通信の効率化および最適化を図ることが可能となる。また、通信条件に関わる所定の評価基準として、 TDD— CDMAの各タイムスロットにおける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チヤネルほど上位になるように上記割当の優先順位を設定するようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T DD-C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用する場合においても、両ネットヮ一ク間の相互干渉を抑制することができ、これにより良好な通信状態を確保することができる上に、スループットゃ通信容量の低下を回避することができる。

なお、以上の各実施例においては、アドホックネットワーク内における通信と、移動体通信ネットワークの基地局と移動局との通信に、それぞれ共通の TDD— CDMA方式を採用して同一周波数帯を使用するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークで使用する通信方式は、 TDDをベースとする共通の通信方式であれば、例えば、 TDD— TDMA方式や TDD— OFDM方式などであってもよい。

TDD— TDMAとは、復信方式に TDD方式を使用する TDMA (Time Division Multiple Access：時分割多元接続）であり、 TDMAとは、同一周波数帯域を短時間ずつ交代で複数の発信者で共有する多元接続方式である。この TD D— TDMAを採用したものとしては、例えば、 PHS (Personal Handyphone System) などが挙げられる。また、 T D D—〇 F D M方式とは、復信方式に T D D方式を使用する O F D M (Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交波周波数分割多重）であり、 O F D Mとは、変調されたスペクトラムの強度が 0になる周波数間隔毎に（各スペクトルが互いに直交するように）複数の搬送波を配列する伝送方式である。この伝送方式においては、発信者毎に一または複数の搬送波が割り当てられる。産業上の利用可能性

本発明によれば、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するようにしたので、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの双方に接続可能な無線通信装置を簡素な構成で安価に提供することができる。また、アドホックネットワークと移動体通信ネットワークの相互干渉を低減することができ、何れのネットワークを利用する場合においても、良好な通信状態を確保することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 移動体通信ネットワークの基地局との通信に T D D— C D MA方式を用いる無線通信装置であって、

周囲に存在する他の無線通信装置とアドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該ァドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットヮークと共通の T D D— C D MA方式を用いることを特徴とする無線通信装置。

2 . 上記アドホック通信手段は、上記アドホックネットワークを構築し得る周囲の無線通信装置を検出し、それら無線通信装置に関する情報を各々から取得して記憶手段に記憶する処理を実行した後、上記記憶手段に記憶された情報の中から通信相手となる無線通信装置に関する情報を抽出し、当該情報に基づいて、上記通信相手となる無線通信装置と上記アドホックネットワーク内で相互に通信を行うことを特徴とする請求項 1に記載の無線通信装置。

3 . 上記アドホック通信手段は、受信信号に基づいて干渉レベルを測定し、その測定値に基づいて送信電力の出力制御を行うことを特徴とする請求項 1に記載の無線通信装置。

4 . 上記アドホック通信手段は、移動体通信の下り回線に設定されたタイムス口ットを使用して、上記ァドホックネットワーク内における通信を行うことを特徴とする請求項 1に記載の無線通信装置。

5 . 複数の無線通信装置によりアドホックネットワークを構築する際の無線通信方法であって、

ァドホックネットワーク内における通信に、移動体通信ネットワークにおける通信と共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用することを特徵とする無線通信方法。

6 . 移動体通信ネットワークの基地局との通信に T D D— C D MA方式を用いる無線通信装置であって、

周囲に存在する他の無線通信装置とアドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該ァドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットヮークと共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取って上記他の無線通信装置との通信を行うことを特徴とする無線通信装置。

7 . 上記アドホック通信手段は、上記アドホックネットワークを構築し得る周囲の無線通信装置を検出し、それら無線通信装置に関する情報を各々から取得して記憶手段に記憶する処理を実行した後、上記記憶手段に記憶された情報の中から通信相手となる無線通信装置に関する情報を抽出し、当該情報に基づいて、上記通信相手となる無線通信装置と上記ァドホックネットワーク内で相互に通信を行うことを特徴とする請求項 6に記載の無線通信装置。

8 . 上記アドホック通信手段は、上記基地局から受信した同期用の情報に基づいて、上記移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取るように構成されていることを特徴とする請求項 6に記載の無線通信装置。

9 . 複数の無線通信装置によりアドホックネットワークを構築する際の無線通信方法であって、

アドホックネットワーク内における通信に、移動体通信ネットワークにおける通信と共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取って上記アドホックネットワーク内の通信を行うことを特徴とする無線通信方法。

10. 移動体通信ネットワークの移動局となって、移動体通信ネットワークの基地局と T D D— C D M A方式で通信を行う無線通信装置であって、

周囲に存在する他の無線通信装置とァドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うァドホック通信手段を備え、

上記アドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、移動体通信ネットワークと共通の TD D - C DM A方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、各基地局の通信エリアにおいては、基地局との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号をァドホックネットワーク内の通信で使用することを特徵とする無線通信装置。

1 1. 上記拡散符号は、直交可変拡散率コードからなるチヤネライゼーシヨンコードと、スクランブルコードとの組合せによって構成され、

上記アドホック通信手段は、各基地局の通信エリアにおいて、基地局との通信に用いるスクランブルコードと直交するスクランブルコードをァドホックネットワーク内の通信で使用することを特徴とする請求項 1 0に記載の無線通信装置。

12. 各基地局の通信エリアにおいて、基地局との通信に用いるスクランブルコードを S c、ァドホックネットワーク内の通信で使用するスクランブルコードを S a、スクランブルコード S cの基礎となるバイナリースクランブルコードを v、スクランブルコード S c, S a, Vの符号長を Q sとして、

バイナリースクランブルコード Vは、 { 1， - 1 } を要素 v _k ( k = 1 , ···, Q s) とするバイナリーコードであり、

スクランブルコード S cの要素 S c _kは、

〈数式 1〉

π

S c k= e p J ^kT^{+l 7C}

(但し、 jは虚数単位、 1は v_k=lのとき 0、 v_k =— 1のとき 1とする。）より導き出し、

スクランブルコード S aの要素 S a_kは、〈数式 2〉

27T k

S a k= e χ ρ 1 it

r i Q S より導き出すようにしたことを特徴とする請求項 1 1に記載の無線通信装置。

5

1 3. 上記アドホック通信手段は、移動体通信ネットワークにおける通信と同期を取って、ァドホックネットワーク内の他の無線通信装置との通信を行うことを特徴とする請求項 10に記載の無線通信装置。

10 14. 移動体通信ネットワークの基地局との通信に TDD— CDMA方式を用いる無線通信装置であって、

周囲に存在する他の無線通信装置とァドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該アドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットヮ 15 —クと共通の TDD— CDMA方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記他の無線通信装置から送信された希望信号以外の干渉信号を除去する干渉信号除去手段を有することを特徴とする無線通信装置。

1 5. 上記干渉信号除去手段は、受信信号に含まれる既知信号から上記希望信号 20 と上記干渉信号のチャネル推定値を求め、当該チャネル推定値と、各無線通信装置に割り当てられた拡散符号とを用いて、ジョイントディテクシヨンにより上記干渉信号を除去することを特徴とする請求項 14に記載の無線通信装置。

1 6. 上記干渉信号除去手段は、上記干渉信号のレプリカを生成して、これを受 25信信号から差し引く処理を実行することにより、上記干渉信号を除去することを特徴とする請求項 14に記載の無線通信装置。

1 7. 上記干渉信号には、上記移動体通信ネットワークの基地局または移動局からの信号が含まれることを特徴とする請求項 14に記載の無線通信装置。

1 8 . 上記干渉信号には、上記アドホックネットワーク内の通信で遣り取りされる信号の中で上記希望信号との同期が取れていない信号が含まれることを特徴とする請求項 1 4に記載の無線通信装置。

5

1 9 . 移動体通信ネットワークの基地局との通信に T D D— C D MA方式を用いる無線通信装置であって、

周囲に存在する他の無線通信装置とァドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該ァドホック

10通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットヮークと共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用するとともに、上記移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、干渉信号の大きさをそれぞれ測定し、その測定値に基づいて、上記ァドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを選択ずることを特

15徵とする無線通信装置。

2 0 . 上記アドホック通信手段は、上記干渉信号の測定値に基づいて送信電力の出力制御を行うことを特徴とする請求項 1 9に記載の無線通信装置。

20 2 1 . 上記アドホック通信手段は、上記移動体通信ネットワークの上り回線と下り回線に設定された各タイムスロットについて、上記干渉信号の大きさをそれぞれ測定し、それら測定値と予め設定された閾値との比較により、上記アドホックネットワーク内の通信で使用するタイムスロットを決定することを特徴とする請求項 1 9に記載の無線通信装置。 -

25

2 2 . 上記アドホック通信手段は、上記移動体通信ネットワークの上り回線に設定されたタイムスロットにおける干渉信号の大きさが閾値以下である場合に、上記移動体通信ネットワークの下り回線に設定されたタイムスロッ卜をァドホックネットワーク内の通信で使用するとともに、下り回線に設定されたタイムスロットにおける干渉信号の大きさが閾値以下である場合に、上り回線に設定された夕ィムスロットをァドホックネットワーク内の通信で使用することを特徵とする請求項 2 1に記載の無線通信装置。

2 3 . 上記移動体通信ネットワークの上り回線に設定されたタイムスロットの干渉信号の大きさが閾値以下で、且つ下り回線に設定されたタイムスロットの干渉信号の大きさが閾値以下である場合に、上記アドホック通信手段は、下り回線と上り回線に設定された両方のタイムスロットをアドホックネットワーク内の通信で使用することを特徴とする請求項 2 2に記載の無線通信装置。

2 4 . ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用する無線通信装置に対して、 T D D— C D MAのタイムスロットと拡散符号とで指定される通信チャネルを、上記ァドホックネットワーク内の通信で使用する通信チャネルとして割り当てる方法であって、

上記ァドホックネットワークを構成する複数の無線通信装置の中で、ネットヮーク全体を管理する無線通信装置をマスタ、当該マスタの管理下で通信を行う無線通信装置をスレーブとして、

上記マスタが、予め登録されたすベての通信チャネルの中から、上記アドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定するステップと、

上記マスタが、上記スレーブから通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行い、当該通信チャネルを上記スレーブに対して通知するステップとを有することを特徴とする通信チャネルの割当方法。

2 5 . 上記マスタは、上記通信条件に関わる所定の評価基準として、 T D D— C D MAの各タイムスロットにおける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チャネルほど上位になるように上記割当の優先順位を設定することを特徴とする請求項 2 4に記載の通信チャネルの割当方法。

2 6 . 上記マスタは、上記アドホックネットワーク内の通信に対して複数の通信

5 チャネルを割り当てる際に、タイムスロットが同じで拡散符号の異なる通信チヤネルを優先的に割り当てることを特徴とする請求項 2 5に記載の通信チャネルの割当方法。

2 7 . 上記マスタは、上記スレーブから通信チャネルの割当要求があった際に、 10 上り下りの双方向の通信で用いる通信チャネルとして、拡散符号が同じでタイムスロットが異なる一組の通信チャネルを優先的に割り当てることを特徴とする請求項 2 4に記載の通信チャネルの割当方法。

2 8 . 上記マスタは、上記アドホックネットワークを構成する無線通信装置の何 15れかが上記アドホックネットワーク内の複数の無線通信装置と通信を行う際に、その通信チャネルとして、同一タイムスロットで拡散符号の異なる通信チャネルを優先的に割り当てることを特徴とする請求項 2 4に記載の通信チャネルの割当方法。

₂₀

2 9 . 上記拡散符号は、上記アドホックネットワーク固有のスクランブルコードと、直交可変拡散率コ一ドからなるチヤネライゼーシヨンコードとの組合せによつて構成され、

上記チヤネライゼーシヨンコードには、制御信号用のチヤネライゼーシヨンコードと、データ信号用のチヤネライゼーシヨンコードとが含まれ、

25 上記データ信号用のチヤネライゼ一シヨンコードが、上記アドホックネットヮーク内の通信に動的に割り当てられるようになつていることを特徵とする請求項 2 4に記載の通信チャネルの割当方法。

3 0 . アドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D - C D M A方式を採用して同一周波数帯を使用する無線通信装置に対して、 T D D— C D MAのタイムスロットと拡散符号とで指定される通信チャネルを、上記ァドホックネットワーク内の通信で使用する通信チャネルとして割り当てる通信チャネルの割当装置であって、

予め登録されたすベての通信チャネルの中から、上記アドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定する優先順位設定手段と、

上記ァドホックネットヮ一クを構成するノードから通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行い、当該通信チャネルを上記ノードに対して通知する通信チャネル割当手段とを備え、上記優先順位設定手段は、上記通信条件に関わる所定の評価基準として、 T D D— C D MAの各タイムスロットにおける干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チヤネルほど上位になるように上記優先順位を設定することを特徴とする通信チャネルの割当装置。

3 1 . ァドホックネットワークと移動体通信ネットワークにおける通信に共通の T D D— C D MA方式を採用して同一周波数帯を使用する無線通信装置であって、 T D D— C D MAのタイムスロットと拡散符号とで指定される通信チャネルを、上記ァドホックネットワーク内の通信で使用する通信チャネルとして割り当てる通信チャネルの割当装置を備え、

上記通信チャネルの割当装置は、

予め登録されたすベての通信チャネルの中から、上記ァドホックネットワーク内の通信に動的に割当可能な通信チャネルを抽出し、抽出した通信チャネルに対して、通信条件に関わる所定の評価基準に基づき割当の優先順位を設定する優先順位設定手段と、

上記アドホックネットワークを構成するノ一ドから通信チャネルの割当要求があった際に、上記割当の優先順位に基づいて通信チャネルの割当を行い、当該通信チャネルを上記ノードに対して通知する通信チャネル割当手段とを備え、上記優先順位設定手段は、上記通信条件に関わる所定の評価基準として、 TD D— CDMAの各タイムスロッ卜における干渉レベルを測定し、当該干渉レベルが低い通信チャネルほど上位になるように上記優先順位を設定することを特徴とする無線通信装置。

32. 移動体通信ネットワークの基地局との通信に、 TDD— CDMA方式、 T DD— TDMA方式および TDD— 0 FDM方式の何れかの通信方式を用いる無線通信装置であって、

周囲に存在する他の無線通信装置とアドホックネットワークを構築して上記他の無線通信装置と無線で通信を行うアドホック通信手段を備え、当該アドホック通信手段は、上記他の無線通信装置との通信に際して、上記移動体通信ネットヮークの基地局との通信と共通の通信方式および同一周波数帯を用いることを特徴とする無線通信装置。