JP2005333325A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】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、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。
【解決手段】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３０とＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式で通信を行う無線通信装置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、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アドホックネットワーク内の通信で使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式を用いた無線通信装置に関するものである。

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、ＰＤＡなどの無線通信装置（User Equipment）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っている。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４に示すように、基地局（Base Station）を経由してデータの遣り取りが行われるようになっている。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、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）やＷＣＤＭＡ（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５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ＦＤＤ（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ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式がある。ＴＤＤ方式では、１フレームが複数（例えば、１５）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っている。図６は、このＴＤＤ方式を復信方式として採用したＴＤＤ−ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）のフレーム構成を示しており、このＴＤＤ−ＣＤＭＡ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ト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っている。

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、アドホックネットワークが知られている。このアドホックネットワークにおいては、図７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ＬＡＮ（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ワー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ようとすると、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もあった。

そこで、本発明者等は、先に、上記問題点を解消する無線通信装置として、アドホックネットワークにおける通信と移動体通信ネットワークにおける通信とに共通のＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式を採用して同一周波数帯を使用する無線通信装置を開発するとともに、これに関する技術を特願２００３−１６０５７６号に開示している。この無線通信装置によれば、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方式を統一したことにより、装置構成の複雑化やコスト増大を回避することができる上に、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という利点が得られる。

ところで、上記構成からなる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には、アドホックネットワークにおける通信と移動体通信ネットワークにおける通信とが互いに識別できるように、少なくとも同じ通信エリアにおいては、異なる拡散符号を両ネットワークの通信に割り当てる必要がある。しかしながら、異なる拡散符号を単に割り当てるのみでは、双方のネットワークにおいて同一周波数帯を使用しているために、お互いのネットワークに干渉を与える虞がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、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を目的とする。

請求項１に記載の発明は、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ＴＤＤ−ＣＤＭＡ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、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ＴＤＤ−ＣＤＭＡ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。ＴＤＤ−ＣＤＭＡとしては、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）により標準化されたＴＤ−ＣＤＭＡなどが挙げられる。
「移動体通信ネットワークの基地局とＴＤＤ−ＣＤＭＡ方式で通信を行う無線通信装置」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ＰＤＡ（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、ＰＤＡ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機能（以下、アドホック通信機能と称す。）を有している。

すなわち、本発明に係る無線通信装置のアドホック通信手段は、上記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、ＩＤ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っている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信装置において、上記拡散符号は、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ものである。

請求項３に記載の発明は、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をＳｃ、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Ｓａ、スクランブルコードＳｃ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Ｓｃ，Ｓａ，ｖの符号長をＱｓ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，…，Ｑｓ）とするバイナリーコードであり、スクランブルコードＳｃの要素Ｓｃ_kは、

（但し、ｊは虚数単位、ｌはｖ_k＝１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Ｓａの要素Ｓａ_kは、

より導き出すようにしたことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信装置において、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、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ようになっていることを特徴とするものである。

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ので、装置構成の複雑化や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ア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に干渉が生じるのを極力抑えることができる。

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。

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１０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タ、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−ＣＤＭＡ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ア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ブロック図である。この図３に示すように、第１無線通信装置１０は、送信器１１、受信器１２、アンテナ１３、制御部１４および記憶部１５を有している。

送信器１１は、送信信号を生成する送信データ処理部１１ａと、搬送波を送信信号で一次変調する一次変調部１１ｂと、一次変調によって得られた変調信号を拡散符号で拡散変調（二次変調）する拡散部１１ｃと、拡散変調された信号を増幅する増幅部１１ｄとを備えている。すなわち、送信データ処理部１１ａで生成された送信信号は、一次変調部１１ｂにて所定の変調方式で一次変調された後、拡散部１１ｃにて拡散符号により拡散変調され、その後、増幅部１１ｄにて増幅されてアンテナ１３から電波として放射されるようになっている。なお、上記拡散符号は、後述するように、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、基地局３０との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号がア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っている。

一方、受信器１２は、アンテナ１３から受信した受信信号に含まれる不要なノイズ成分を除去する帯域フィルタ１２ａと、この帯域フィルタ１２ａを通過した受信信号を拡散符号で逆拡散する逆拡散部１２ｂと、逆拡散によって得られた信号を復調する復調部１２ｃと、復調された信号に基づいてアドホックネットワー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タ処理部１２ｄとを備えている。すなわち、アンテナ１３で受信した受信信号は、ノイズ成分が帯域フィルタ１２ａで除去された後、送信側と同一の拡散符号によって逆拡散され、その後、復調部１２ｃ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１４は、記憶部１５に記憶された各種情報に基づいて、送信器１１および受信器１２を制御するもので、この制御部１４によって、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３０、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、ＴＤＤ方式で通信が行わ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、基地局３０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、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っている。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１２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。

本実施形態では、これら送信器１１、受信器１２、アンテナ１３、制御部１４および記憶部１５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２０についても、上記第１無線通信装置１０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って、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３０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１０によって実行されるアドホックネットワークのセットアップ処理について説明する。ここでは、無線通信装置１０をノードＸとして説明する。
この処理は、アドホックモードに通信モードの切換が行われた場合や、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ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio：信号対干渉比）の方が強い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（制御信号）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った場合には、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、ネットワークへの接続要求とノード情報（例えば、ノードＸのＩＤ、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、ネットワークへの接続要求とノード情報をノードＸから受信すると、受信したノード情報に基づいて、記憶部内のネットワーク情報（各スレーブおよびマスタのノード情報、使用されているスクランブルコードおよびチャネライゼーションコード、共通チャネルに関する情報など）を更新する。その後、ノードＸは、マスタからＡＣＫ（接続許可応答）を受信した後、上記ネットワーク情報をマスタから取得して記憶部に記憶する処理を行う。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Ｘ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、各ノード間でデータ信号を送受信する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ＩＤを指定して、通信チャネルの割当要求を、共有チャネル（Common Channel）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の通信状態や、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）の確認を行い、それら情報に基づいて、ノードＸ・Ｙ間の通信チャネルを割り当てる処理を実行する。

その後、マスタは、割り当てた通信チャネルを、通信要求のあったノードＸとその通信相手となるノードＹに対して通知する処理を行う。ノードＸおよびノードＹは、通信チャネルの割当通知をマスタから受信すると、割り当てられた通信チャネルを利用して、データ信号の送受信をノード間で直接行う。

なお、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、ＴＤＤ−ＣＤＭＡの無線フレームを複数に分割してなるもので、ここでは１５個のタイムスロット（ＳＴ１〜ＳＴ１５）が設けられている。また、拡散符号には、チャネライゼーションコード（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。

チャネライゼーションコードは、ＯＶＳＦ（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。このチャネライゼーションコードは、移動体通信ネットワー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ャネライゼーションコードと、各ノード間で遣り取りされるデータ信号用のチャネライゼーションコードとに区分され、データ信号用のチャネライゼーションコードが、ア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ワ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ア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っている。

ＴＤＤ−ＣＤＭＡでは、先ず、チャネライゼーショ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。チャネライゼーションコードは、実数を要素（element）とする長さＱｃ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Ｑｓ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Ｓｃ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Ｓａとを設け、これら複素スクランブルコードを共通のバイナリースクランブルコードｖ＝（ｖ₁，ｖ₂，…，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＝１，…，Ｑｓ）とするバイナリーコードである。

移動体通信ネットワーク用のスクランブルコードＳｃ＝（Ｓｃ₁，Ｓｃ₂，…，Ｓｃ_Qs）とすると、その要素Ｓｃ_k（ｋ＝１，…，Ｑｓ）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。

ここで、ｊは虚数単位である。また、ｌは、ｖ_k＝１のとき０、ｖ_k＝−１のとき１である。上記数式によれば、スクランブルコードＳｃの各要素Ｓｃ_kは｛１，ｊ，−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Ｓａ＝（Ｓａ₁，Ｓａ₂，…，Ｓａ_Qs）とすると、その要素Ｓａ_k（ｋ＝１，…，Ｑｓ）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。

こうして得られたスクランブルコードＳｃとＳａ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、Ｓａ_k ^*はＳａ_kの共役複素数を表している。

ここで、Ｑｓ＝１６とすれば、ｓｉｎ（Ｑｓπ／４−π）＝ｓｉｎ（３π）＝０となるので、スクランブルコードＳａとＳｃ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（チャネライゼーションコード×スクランブルコードＳｃ）と、アドホックネットワークの通信で使用する拡散符号（チャネライゼーションコード×スクランブルコードＳａ）とが互いに直交することとなり、これによって、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＝（１，１，１，１，１，−１，−１，１，−１，−１，１，１，１，−１，１，−１）とした場合、Ｓｃ＝（ｅ^j・π/2，ｅ^j・π，ｅ^j・3π/2，ｅ^j・2π，ｅ^j・π/2，ｅ^j・2π，ｅ^j・π/2，ｅ^j・2π，ｅ^j・3π/2，ｅ^j・2π，ｅ^j・3π/2，ｅ^j・2π，ｅ^j・π/2，ｅ^j・2π，ｅ^j・3π/2，ｅ^j・π）＝（ｊ，−１，−ｊ，１，ｊ，１，ｊ，１，−ｊ，１，−ｊ，１，ｊ，１，−ｊ，−１）となり、Ｓａ＝（ｅ^j・π/8，ｅ^j・π/4，ｅ^j・3π/8，ｅ^j・π/2，ｅ^j・5π/8，ｅ^j・7π/4，ｅ^j・15π/8，ｅ^j・π，ｅ^j・π/8，ｅ^j・π/4，ｅ^j・11π/8，ｅ^j・3π/2，ｅ^j・13π/8，ｅ^j・3π/4，ｅ^j・15π/8，ｅ^j・2π）となり、これらスクランブルコードＳａ、Ｓａの内積を求めると０になる。因みに、バイナリースクランブルコードｖには、３ＧＰＰ specification２５．２２３ release５．０のAnnex Aに掲載されている１２８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９５番目のコードである。

次に、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３０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ＧＰＳ（Global Positioning System）やＤＧＰＳ（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３０が、ＴＤＤ−ＣＤＭＡ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ト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。例えば、ＴＤ−ＣＤＭＡのタイムスロットは、１フレームが１５のタイムスロットで構成され、１タイムスロットが２５６０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１０、２０が、基地局３０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、ア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３０と無線通信装置間で既知の符号系列（例えば、Ｇｏｌｄ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３０（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相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１０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３０の通信エリアにおいて、基地局３０との通信に用いる拡散符号と直交する拡散符号をア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に干渉が生じるのを極力抑えることができる。

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。

本発明によれば、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ア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に干渉が生じるのを極力抑えることができる。

本発明に係る無線通信装置によって構築されたア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。 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取って通信を行っている状態を示す図である。 図１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。 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。 ＴＤＤ方式とＦＤＤ方式を説明するための模式図である。 ＴＤＤ−ＣＤＭＡのフレーム構成の一例を示す図である。 アドホックネットワークの一例を示す概略構成図である。

符号の説明

１０ 第１無線通信装置
２０ 第２無線通信装置
３０ 基地局

Claims (4)

1. 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ＴＤＤ−ＣＤＭＡ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、
   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ＴＤＤ−ＣＤＭＡ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無線通信装置。
2. 上記拡散符号は、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１に記載の無線通信装置。
3. 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Ｓｃ、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Ｓａ、スクランブルコードＳｃ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Ｓｃ，Ｓａ，ｖの符号長をＱｓ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，…，Ｑｓ）とするバイナリーコードであり、
   スクランブルコードＳｃの要素Ｓｃ_kは、
   

   

   （但し、ｊは虚数単位、ｌはｖ_k＝１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Ｓａの要素Ｓａ_kは、
   

   

   より導き出すようにしたことを特徴とする請求項２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ようになっていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。

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