JP5586047B2 - Wireless communication method and system - Google Patents

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本発明は、複数の無線端末と、無線基地局との間で共通チャネルにより無線通信を行う際において、他の通信システムからの通信干渉を防止する上で好適な無線通信方法及びシステムに関する。   The present invention relates to a radio communication method and system suitable for preventing communication interference from other communication systems when performing radio communication between a plurality of radio terminals and a radio base station using a common channel.

無線ＬＡＮ（Local Area Network）は、有線ＬＡＮと比較して、ケーブルのためのスペースが削減されることや、ノート型パーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）等を始めとした携帯端末が、その携帯性を損なうことなくＬＡＮに接続できる等の利点がある。また無線ＬＡＮそのものも高速化され、また安価になってきたため、無線ＬＡＮに対する実用化が一段と加速している。このような背景から、無線ＬＡＮの標準化がＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineering）で進められている。   A wireless LAN (Local Area Network) reduces the space for a cable as compared with a wired LAN, and portable terminals such as notebook personal computers (notebook PCs) impair portability. There are advantages such as being able to connect to a LAN without any problems. In addition, since the wireless LAN itself has become faster and cheaper, the practical use of the wireless LAN is further accelerated. Against this background, standardization of wireless LAN is being promoted by the Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE).

特に無線ＬＡＮに代表される無線パケット通信システムにおいて、複数の端末間における無線リソースの競合が問題視されている。この無線リソースの競合を回避するためには、媒体アクセス制御（ＭＡＣ:Medium Access Control）が必要となる。この無線ＬＡＮにおけるＭＡＣプロトコルとしては、端末がパケットを送信する前に他端末の搬送波を検出する、いわゆるキャリアセンスを実行し、キャリアを捕捉できない場合に自身のパケットを送信するＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式が提案されている。また、このＣＳＭＡ方式に対して、更にパケットの干渉回避の仕組みを付加したＣＳＭＡ／ＣＡ方式（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式も提案されている。   Particularly in a wireless packet communication system typified by a wireless LAN, contention of wireless resources among a plurality of terminals is regarded as a problem. In order to avoid the competition of radio resources, medium access control (MAC) is necessary. As a MAC protocol in this wireless LAN, a so-called carrier sense is performed in which a terminal detects a carrier wave of another terminal before transmitting a packet, and when the carrier cannot be captured, a CSMA (Carrier Sense Multiple Access) is transmitted. ) Method has been proposed. Also, a CSMA / CA scheme (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) is proposed in which a mechanism for avoiding packet interference is further added to the CSMA scheme.

しかしながら、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信干渉が生じた場合に、無線端末から無線基地局に向けてその旨の報告をする必要があるが、かかる報告が完了するまでに長時間を要するという問題点があった。特にこの報告時間の遅れに関する問題は、無線端末が増加するにつれてより顕著になる。このため、従来のＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信を開始して、通信相手の無線ノードからＡＣＫ（Acknowledge）信号の返信を受け取った場合には、通信が成功したものとみなし、ＡＣＫ信号を受け取らなかった場合には、他の無線ノードとの通信衝突が発生したものとみなして、バックオフ時間を設けてパケットデータを再送信することとしている。   However, in this CSMA / CA system, when communication interference occurs, it is necessary to report to that effect from the wireless terminal to the wireless base station, but it takes a long time to complete such reporting. There was a point. In particular, the problem related to the delay in reporting time becomes more prominent as the number of wireless terminals increases. For this reason, in the conventional CSMA / CA method, when communication is started and a response of an ACK (Acknowledge) signal is received from the wireless node of the communication partner, it is considered that the communication has been successful and no ACK signal is received. In such a case, it is assumed that a communication collision with another wireless node has occurred, and the packet data is retransmitted with a back-off time.

従来におけるこのＣＳＭＡ／ＣＡ方式におけるパケットの衝突を最小限に抑える技術としては、例えば、特許文献１、２において開示の技術が提案されている。しかしながら、これらの技術は、ＴＶＷＳ（Television White Space）等の通信システムとの間の通信干渉を防止するための技術ではなく、特にＴＶＷＳとの干渉時に、チャネルの切り替えを行う上で遅れを低減することを目的としたものではなかった。   As techniques for minimizing packet collisions in the conventional CSMA / CA scheme, for example, techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 have been proposed. However, these techniques are not techniques for preventing communication interference with a communication system such as TVWS (Television White Space), and reduce delays when switching channels, particularly at the time of interference with TVWS. It was not intended to be.

特開２００４−２４２２０４号公報JP 2004-242204 A 特開２００６−１９７１７７号公報JP 2006-197177 A

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、複数の無線端末と、無線基地局との間で共通チャネルにより無線通信を行う際において、ＴＶＷＳを初めとした他の通信システムからの通信干渉が生じた場合に、より短時間で効率的にチャネル切り替えを行うことにより、かかる通信干渉を防止することが可能な無線通信方法及びシステムを提供することにある。   Therefore, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to perform wireless communication using a common channel between a plurality of wireless terminals and a wireless base station. A wireless communication method and system capable of preventing such communication interference by efficiently switching channels in a shorter time when communication interference from other communication systems such as TVWS occurs. It is to provide.

本発明に係る無線通信方法は、上述した課題を解決するために、複数の無線端末と、無線基地局との間で共通チャネルにより無線通信を行う無線通信方法において、上記無線端末間において互いに異なる期間となるように上記無線端末毎に設定された検出報告期間を、上記無線基地局から上記各無線端末に通知する期間通知ステップと、上記各無線端末がそれぞれ他の通信システムとの通信干渉を検出する干渉検出ステップと、上記各無線端末により、上記干渉検出ステップにおける通信干渉の検出結果を検出報告として、これを上記通知された各検出報告期間において上記無線基地局に通知する検出報告ステップと、上記無線基地局により、上記期間通知ステップで上記各無線端末に通知した各検出報告期間において上記各無線端末からの検出報告を待ち受け、上記検出報告ステップから受信した検出報告に基づいて、上記各無線端末との間で通信すべき共通チャネルを切り替え制御するチャネル制御ステップとを有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a wireless communication method according to the present invention is a wireless communication method in which wireless communication is performed using a common channel between a plurality of wireless terminals and a wireless base station. A period notifying step for notifying each radio terminal of the detection report period set for each radio terminal so as to be a period, and each radio terminal communicating interference with another communication system. An interference detection step for detecting, and a detection report step for notifying each radio terminal of the detection result of communication interference in the interference detection step as a detection report and notifying the radio base station of the detection report in each of the notified detection report periods; , From each wireless terminal in each detection report period notified to each wireless terminal in the period notification step by the wireless base station. Exits listen for reporting, based on the detection report received from said detection report steps, and having a channel control step of controlling switching of the common channel to be communicated between said respective radio terminal.

本発明に係る無線通信システムは、上述した課題を解決するために、複数の無線端末と、無線基地局との間で共通チャネルにより無線通信を行う無線通信システムにおいて、上記無線端末間において互いに異なる期間となるように上記無線端末毎に設定された検出報告期間を、上記各無線端末に通知する期間通知手段を備える無線基地局と、それぞれ他の通信システムとの通信干渉を検出する干渉検出手段と、上記干渉検出手段による通信干渉の検出結果を検出報告として、これを上記通知された各検出報告期間において上記無線基地局に通知する検出報告手段とを備える複数の無線端末とを備え、上記無線基地局は、上記期間通知手段により上記各無線端末に通知した各検出報告期間において上記各無線端末の上記検出報告手段からの検出報告を待ち受け、上記検出報告手段から受信した検出報告に基づいて、上記各無線端末との間で通信すべき共通チャネルを切り替え制御することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a wireless communication system according to the present invention is different among wireless terminals in a wireless communication system that performs wireless communication using a common channel between a plurality of wireless terminals and a wireless base station. Interference detection means for detecting communication interference between a radio base station provided with a period notification means for notifying each radio terminal of a detection report period set for each radio terminal so as to become a period, and each of the other communication systems And a plurality of wireless terminals comprising a detection report means for reporting the detection result of communication interference by the interference detection means as a detection report to the wireless base station in each of the notified detection report periods, The radio base station detects each radio terminal from the detection report means in each detection report period notified to each radio terminal by the period notification means. Listens to tell, based on the detection report received from said detection reporting means, and controlling the switching of the common channel to be communicated between said respective radio terminal.

上述した構成からなる本発明によれば、複数の無線端末と、無線基地局との間で共通チャネルにより無線通信を行う際において、ＴＶＷＳを初めとした他の通信システムからの通信干渉が生じた場合に、より短時間で効率的にチャネル切り替えを行うことにより、かかる通信干渉を防止することが可能なとなる。   According to the present invention having the above-described configuration, communication interference from other communication systems such as TVWS occurs when wireless communication is performed using a common channel between a plurality of wireless terminals and a wireless base station. In such a case, it is possible to prevent such communication interference by efficiently performing channel switching in a shorter time.

本発明を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the radio | wireless communications system to which this invention is applied. 本発明を適用した無線通信システムの第１の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the 1st operation example of the radio | wireless communications system to which this invention is applied. （ａ）は、無線基地局から各無線端末に対してビーコンを送信する例を、（ｂ）は、各無線端末が他の通信システムの電波の検出を行う例を示す図である。(A) is a figure which shows the example which transmits a beacon with respect to each wireless terminal from a wireless base station, (b) is a figure which shows the example in which each wireless terminal detects the electromagnetic wave of another communication system. 本発明を適用した無線通信システムの第１の動作例の各状態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating each state of the 1st operation example of the radio | wireless communications system to which this invention is applied. 本発明を適用した無線通信システムの第２の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the 2nd operation example of the radio | wireless communications system to which this invention is applied. 本発明を適用した無線通信システムの第２の動作例の各状態について説明するための図である。It is a figure for demonstrating each state of the 2nd operation example of the radio | wireless communications system to which this invention is applied. 本発明を適用した無線通信システムの第２の動作例の各状態について説明するための他の図である。It is another figure for demonstrating each state of the 2nd operation example of the radio | wireless communications system to which this invention is applied.

以下、本発明を実施するための形態として、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づいて無線通信を行う無線通信システムについて、図面を参照しながら詳細に説明をする。   Hereinafter, as a mode for carrying out the present invention, for example, a wireless communication system that performs wireless communication based on the CSMA / CA scheme will be described in detail with reference to the drawings.

本発明を適用した無線通信システム１は、例えば図１に示すように、複数の無線端末２と、ネットワーク全体を制御する無線基地局３とを備えている。無線通信システム１は、ＩＥＥＥ８０２．１１諸規格に基づくＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）として具体化されるものであるが、これに限定されることなく、他のいかなるＩＥＥＥの通信規格に基づくものであってもよい。なお、無線通信システム１は、図１に示すようなスター型に限定されるものではなく、ツリー型やメッシュ型等いかなるネットワーク形態を適用してもよい。また、この無線通信システム１では、複数の無線端末２と、無線基地局３との間で、ＴＶＷＳ（Television White Space）において無線通信が行われるものであってもよい。   A radio communication system 1 to which the present invention is applied includes, for example, as shown in FIG. 1, a plurality of radio terminals 2 and a radio base station 3 that controls the entire network. The wireless communication system 1 is embodied as a WLAN (Wireless Local Area Network) based on the IEEE 802.11 standards, but is not limited thereto, and is based on any other IEEE communication standard. May be. The wireless communication system 1 is not limited to the star type as shown in FIG. 1, and any network form such as a tree type or a mesh type may be applied. In the wireless communication system 1, wireless communication may be performed in a TVWS (Television White Space) between the plurality of wireless terminals 2 and the wireless base station 3.

無線端末２は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）や、携帯電話等を初めとした各種携帯情報端末等で構成される。この無線端末２は、少なくともＷＬＡＮにおいて無線基地局３との間で無線パケット通信を行うことができ、更には無線基地局３を介して他の無線端末２との間で無線通信を行うことができる。以下では、無線端末２から無線基地局３へパケットデータを無線により送信する場合を例にとり説明をする。無線端末２は、ＴＶＷＳ等を始めとした他の通信システムとの通信干渉を検出し、その検出結果を無線基地局３へ通知する。   The wireless terminal 2 includes, for example, a notebook personal computer (notebook PC), various portable information terminals such as a mobile phone, and the like. The wireless terminal 2 can perform wireless packet communication with the wireless base station 3 at least in the WLAN, and can also perform wireless communication with another wireless terminal 2 via the wireless base station 3. it can. Hereinafter, a case where packet data is wirelessly transmitted from the wireless terminal 2 to the wireless base station 3 will be described as an example. The wireless terminal 2 detects communication interference with other communication systems such as TVWS and notifies the detection result to the wireless base station 3.

無線基地局３も同様に上述した無線端末２と構成を同一とするものであってもよい。この無線基地局３は、コーディネータとしての役割を担う。そして、この無線基地局３は、無線端末２へビーコンを送信し、また無線端末２をそれぞれＷＬＡＮに接続させるために、これらを互いに同期化させる役割を担う。また、この無線基地局３は、無線端末２との間で行われる通信を制御する、いわゆる中央制御部としての役割を担う。また、この無線基地局３は、各無線端末２からの検出報告を待ち受け、受信した検出報告に基づいて、各無線端末２との間で通信すべき共通チャネルを切り替え制御する。ちなみに、無線基地局３と、各無線端末２との間では、一つの共通チャネルを通じて無線通信を行うことを前提としている。また無線基地局３は、各無線端末２との間における無線通信を行う場合に、必要に応じて他の共通チャネルに切り替えることを実行する。   Similarly, the wireless base station 3 may have the same configuration as the wireless terminal 2 described above. The radio base station 3 plays a role as a coordinator. The wireless base station 3 transmits a beacon to the wireless terminal 2 and synchronizes the wireless terminal 2 with each other in order to connect the wireless terminal 2 to the WLAN. In addition, the radio base station 3 plays a role as a so-called central control unit that controls communication performed with the radio terminal 2. The radio base station 3 waits for a detection report from each radio terminal 2 and switches and controls a common channel to be communicated with each radio terminal 2 based on the received detection report. Incidentally, it is assumed that wireless communication is performed between the wireless base station 3 and each wireless terminal 2 through one common channel. In addition, when performing wireless communication with each wireless terminal 2, the wireless base station 3 executes switching to another common channel as necessary.

次に本発明を適用した無線通信システム１の第１の動作例について説明をする。   Next, a first operation example of the wireless communication system 1 to which the present invention is applied will be described.

先ず図２のタイムチャートは、一の無線基地局３と、複数の無線端末２−１、２−２、２−ｎとの間で無線通信を行う無線通信システム１のケースである。この無線通信システム１では、当初は、共通チャネルとしてチャネルＣＨ１の下で無線通信を行うことを前提としている。   2 is a case of the wireless communication system 1 that performs wireless communication between one wireless base station 3 and a plurality of wireless terminals 2-1, 2-2, and 2-n. In this wireless communication system 1, it is initially assumed that wireless communication is performed under the channel CH1 as a common channel.

先ず図３（ａ）に示すように、無線基地局３から全無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎに対して、一のビーコンを送信する。このビーコンには、無線端末２間において互いに同期化させるための情報が含まれている。また、このビーコンには、検出報告期間（以下、ＳＲＰという。）に関する情報も含まれている。このＳＲＰは、各無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎ間において互いに異なる期間となるように無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎ毎に設定されている。図２の例では、ＳＲＰは、無線端末２−１に対する待ち受け期間としてのＳＲＰ−１、無線端末２−２に対する待ち受け期間としてのＳＲＰ−２、無線端末２−ｎに対する待ち受け期間としてのＳＲＰ−ｎが互いに重ならないようにして順に設定されている。即ち、無線基地局３側において、これらＳＲＰを予め設定しておき、これを一のビーコンに含めて全無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎへ送信する。各無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎは、無線基地局３からビーコンを受信することにより、それぞれに対して与えられているＳＲＰを知ることが可能となる。即ち、このビーコンを受信した無線端末２−１は、無線基地局３側の待ち受け期間が、ＳＲＰ−１であることを、また無線端末２−２は、無線基地局３側の待ち受け期間が、ＳＲＰ−２であることを、無線端末２−ｎは、無線基地局３側の待ち受け期間が、ＳＲＰ−ｎであることを、知ることが可能となる。ちなみに、この無線基地局３から無線端末２へのビーコンの送信は、定期的に行われる。   First, as shown in FIG. 3A, one beacon is transmitted from the radio base station 3 to all the radio terminals 2-1, 2-2, ..., 2-n. This beacon includes information for synchronizing the wireless terminals 2 with each other. The beacon also includes information on a detection report period (hereinafter referred to as SRP). This SRP is performed for each of the wireless terminals 2-1, 2-2,..., 2-n so that the wireless terminals 2-1, 2-2,. Is set. In the example of FIG. 2, the SRP includes SRP-1 as a standby period for the wireless terminal 2-1, SRP-2 as a standby period for the wireless terminal 2-2, and SRP-n as a standby period for the wireless terminal 2-n. Are set in order so as not to overlap each other. That is, on the wireless base station 3 side, these SRPs are set in advance and included in one beacon and transmitted to all the wireless terminals 2-1, 2-2,. Each of the wireless terminals 2-1, 2-2,..., 2-n can know the SRP given to each wireless terminal by receiving a beacon from the wireless base station 3. That is, the wireless terminal 2-1 that has received this beacon indicates that the standby period on the wireless base station 3 side is SRP-1, and the wireless terminal 2-2 has a standby period on the wireless base station 3 side. It is possible for the wireless terminal 2-n to know that the standby period on the wireless base station 3 side is SRP-n that it is SRP-2. Incidentally, transmission of a beacon from the wireless base station 3 to the wireless terminal 2 is periodically performed.

次に、無線基地局３、並びに各無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎは、検出期間に移行する。検出期間では、図３（ｂ）に示すように、各無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎは、それぞれのアンテナ等を介してＴＶＷＳを始めとした他の通信システムの電波の検出を行う。そして、この検出期間内において、他の通信システムの電波を検出し、その当該電波が、無線通信システム１の共通チャネルであるチャネルＣＨ１である場合には、通信干渉が生じることになる。これに対して、この検出期間内において、他の通信システムの電波を検出し、その当該電波が、無線通信システム１の共通チャネルであるチャネルＣＨ１以外であった場合、又は他の通信システムから電波が検出されなかった場合には、通信干渉が生じることはない。以下の例では、図３（ｂ）に示すように、通信端末２−２においてＴＶＷＳの信号が検出された結果、通信干渉が生じ、無線端末２−１、２−ｎにおいてＴＶＷＳの信号が検出されなかった場合を例にとり説明をする。   Next, the radio base station 3 and each of the radio terminals 2-1, 2-2, ..., 2-n shift to the detection period. In the detection period, as shown in FIG. 3B, each of the wireless terminals 2-1, 2-2,..., 2-n communicates with other communication systems such as TVWS via the respective antennas. Detect radio waves. In the detection period, when a radio wave of another communication system is detected and the radio wave is the channel CH1 which is a common channel of the radio communication system 1, communication interference occurs. On the other hand, when the radio wave of another communication system is detected within the detection period and the radio wave is other than the channel CH1 which is a common channel of the radio communication system 1, or the radio wave is transmitted from another communication system. If no is detected, communication interference does not occur. In the following example, as shown in FIG. 3B, as a result of detecting the TVWS signal in the communication terminal 2-2, communication interference occurs, and the TVWS signal is detected in the wireless terminals 2-1 and 2-n. The case where it was not done will be described as an example.

次に、図４（ａ）に示すように、各無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎから検出報告が行われる。この検出報告は、無線基地局３から通知されたそれぞれの待ち受け期間において行う。上述したビーコンを受信した各無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎは、検出報告を送信すべきＳＲＰが分かっている状態であるため、それぞれ割り当てられたＳＲＰに合わせて検出報告を送信することになる。   Next, as shown to Fig.4 (a), a detection report is performed from each radio | wireless terminal 2-1, 2-2, ..., 2-n. This detection report is performed in each standby period notified from the radio base station 3. Each of the wireless terminals 2-1, 2-2,..., 2-n that has received the above-described beacon is in a state where the SRP to which the detection report is to be transmitted is known. A detection report will be sent.

図２の例では、先ず無線端末２−１が、自らに割り当てられたＳＲＰ−１に検出報告を送信する。次に無線端末２−２が、自らに割り当てられたＳＲＰ−２に検出報告を送信する。さらに無線端末２−ｎが、自らに割り当てられたＳＲＰ−ｎに検出報告を送信する。   In the example of FIG. 2, first, the wireless terminal 2-1 transmits a detection report to the SRP-1 assigned to itself. Next, the wireless terminal 2-2 transmits a detection report to SRP-2 assigned to itself. Further, the wireless terminal 2-n transmits a detection report to the SRP-n assigned to itself.

無線端末２−１、無線端末２−ｎは、他の通信システムとの間で通信干渉が検出されなかった場合であることから、通知された各ＳＲＰ−１、ＳＲＰ−ｎにおいてその旨の検出報告を無線基地局３に通知することになる。また無線端末２−２は、他の通信システムの電波を検出したため、通信干渉が生じている。このため、図４（ａ）に示すように、他の通信システムの信号検出があった旨を、或いは他の通信システムの信号が検出されたことによる通信干渉が生じている旨を検出報告として無線基地局３へ送信することになる。なお、この無線端末２は、他の通信システムとの間で通信干渉が有るか否かを識別し、その識別した結果を検出報告として無線基地局３へ送信することになる。その結果、無線基地局３は、互いに待ち受け期間ＳＲＰ−１、ＳＲＰ−２、ＳＲＰ−ｎを互いに重複しないように設定しているため、全ての無線端末２−１、２−２、・・・、２−ｎからそれぞれの検出報告を受信することが可能となる。そして、無線基地局３は、各検出報告を読み取ることにより、上記無線端末２において通信干渉が生じているか否かを識別することが可能となる。上述した図４（ａ）の例では、無線端末２−１、２−ｎからの検出報告から、これらのデバイスにおいて通信干渉が生じていない旨を判定することができ、無線端末２−２からの検出報告から、かかるデバイスにおいて通信干渉が生じている旨を判定することができる。   Since the wireless terminal 2-1 and the wireless terminal 2-n are in the case where no communication interference is detected with another communication system, the notified SRP- 1 and SRP-n detect the fact. The report is notified to the radio base station 3. Further, since the wireless terminal 2-2 has detected radio waves from another communication system, communication interference has occurred. For this reason, as shown in FIG. 4 (a), a detection report indicates that there has been signal detection of another communication system or that communication interference has occurred due to detection of a signal of another communication system. The data is transmitted to the radio base station 3. The radio terminal 2 identifies whether there is communication interference with another communication system, and transmits the identified result to the radio base station 3 as a detection report. As a result, since the radio base station 3 sets the standby periods SRP-1, SRP-2, SRP-n so as not to overlap each other, all the radio terminals 2-1, 2-2,. , 2-n, each detection report can be received. The radio base station 3 can identify whether or not communication interference occurs in the radio terminal 2 by reading each detection report. In the example of FIG. 4A described above, it can be determined from the detection reports from the wireless terminals 2-1 and 2-n that there is no communication interference in these devices. From this detection report, it can be determined that communication interference has occurred in the device.

また図４（ｂ）に示すように、無線端末２−２が、他の通信システムの電波を検出したため、通信干渉が生じている場合、検出報告を無線基地局３へ送信することができない場合もあり、また検出報告を送信してもエラーになってしまい、結局のところ無線基地局３がこれを受信することができない場合もある。また、通信干渉が生じていることを無線端末２−２が識別した場合には、あえて検出報告を無線基地局３へ送信しないようにしてもよい。何れのケースにおいても、通信干渉を検出した無線端末２−２から無線基地局３へ検出報告が送られないことに関しては共通する。上述した図４（ｂ）の例では、無線基地局３は、検出報告が通知された無線端末２−１、２−ｎについて、通信干渉が生じていない旨を判定することができ、検出報告が通知されない無線端末２−２について通信干渉が生じている旨を判定することができる。   In addition, as illustrated in FIG. 4B, when the radio terminal 2-2 detects a radio wave of another communication system and thus communication interference occurs, the detection report cannot be transmitted to the radio base station 3. Moreover, even if the detection report is transmitted, an error occurs, and eventually the radio base station 3 may not be able to receive it. Further, when the wireless terminal 2-2 identifies that communication interference has occurred, the detection report may not be transmitted to the wireless base station 3. In any case, it is common that no detection report is transmitted from the wireless terminal 2-2 that has detected communication interference to the wireless base station 3. In the example of FIG. 4B described above, the radio base station 3 can determine that no communication interference has occurred for the radio terminals 2-1 and 2-n that have been notified of the detection report. It can be determined that communication interference has occurred for the wireless terminal 2-2 that is not notified of.

次に無線基地局３は、上述した判定の結果、少なくとも一の無線端末２において通信干渉が生じている旨を判別した場合には、各無線端末２との間で通信すべき共通チャネルの切り替えを実行する。上述した例において、当初は共通チャネルがチャネルＣＨ１であることから、これを他のチャネルＣＨ２に切り替えることを実行していくことになる。   Next, when the wireless base station 3 determines that communication interference has occurred in at least one wireless terminal 2 as a result of the determination described above, switching of the common channel to be communicated with each wireless terminal 2 is performed. Execute. In the above-described example, since the common channel is initially the channel CH1, switching to another channel CH2 is executed.

これに対して、上述した判定の結果、全ての無線端末２において通信干渉が生じていない旨を判別した場合には、各無線端末２との間で通信すべき共通チャネルの切り替えを行うことなくそのまま通信を開始する。上述した例において、当初は共通チャネルがチャネルＣＨ１であることから、当該チャネルＣＨ１に基づいて無線通信を開始することになる。   On the other hand, as a result of the determination described above, when it is determined that no communication interference has occurred in all the wireless terminals 2, the common channel to be communicated with each wireless terminal 2 is not switched. Start communication as it is. In the example described above, since the common channel is initially the channel CH1, wireless communication is started based on the channel CH1.

なお、チャネルの切り替えを実行する場合には、無線基地局３は、その旨の情報を含めたビーコンを各無線端末２へ送信し、各無線端末２は、かかるビーコンを取得することにより、チャネルの切り替えを実行していくことになる。   When channel switching is performed, the radio base station 3 transmits a beacon including information to that effect to each radio terminal 2, and each radio terminal 2 acquires the beacon to obtain a channel. Will be executed.

このように、本発明における第１の動作例によれば、少なくとも一の無線端末２において通信干渉が生じた場合、これを無線基地局３へと通知し、無線基地局３は、無線通信システム１を構成する全ての無線端末２に対してチャネルの切り替えを実行する。その結果、本発明によれば、少なくとも一の無線端末２において通信干渉を検出した場合に、全ての無線端末２のチャネルをより短時間で効率的に切り替えることが可能となり、かかる通信干渉をシステム全体で防止することが可能となる。   Thus, according to the first operation example of the present invention, when communication interference occurs in at least one radio terminal 2, this is notified to the radio base station 3, and the radio base station 3 The channel switching is executed for all the wireless terminals 2 constituting 1. As a result, according to the present invention, when communication interference is detected in at least one wireless terminal 2, the channels of all the wireless terminals 2 can be efficiently switched in a shorter time, and such communication interference is This can be prevented as a whole.

次に本発明を適用した無線通信システム１の第２の動作例について説明をする。   Next, a second operation example of the wireless communication system 1 to which the present invention is applied will be described.

先ず図５のタイムチャートは、一の無線基地局３と、２個の無線端末２−１、２−２との間で無線通信を行う無線通信システム１のケースである。この第２の動作例において、無線端末２は、２個に限定されるものではなく、３個以上であってもよいが、以下では２個の場合の場合を例にとり説明をする。   First, the time chart of FIG. 5 is a case of the wireless communication system 1 that performs wireless communication between one wireless base station 3 and two wireless terminals 2-1 and 2-2. In the second operation example, the number of wireless terminals 2 is not limited to two, but may be three or more. However, the case of two wireless terminals will be described below as an example.

この無線通信システム１では、当初は、共通チャネルとしてチャネルＣＨ１の下で無線通信を行うことを前提としている。   In this wireless communication system 1, it is initially assumed that wireless communication is performed under the channel CH1 as a common channel.

先ず図６（ａ）に示すように、無線基地局３から各無線端末２−１、２−２に対して、ビーコンを送信する。このビーコンには、無線端末２間において互いに同期化させるための情報が含まれている。   First, as shown in FIG. 6A, a beacon is transmitted from the radio base station 3 to each of the radio terminals 2-1 and 2-2. This beacon includes information for synchronizing the wireless terminals 2 with each other.

次に、無線基地局３、並びに各無線端末２−１、２−２は、検出期間に移行する。検出期間では、図６（ｂ）に示すように、各無線端末２−１、２−２は、それぞれのアンテナ等を介してＴＶＷＳを始めとした他の通信システムの電波の検出を行う。そして、この検出期間内において、他の通信システムの電波を検出し、その当該電波が、無線通信システム１の共通チャネルであるチャネルＣＨ１である場合には、通信干渉が生じることになる。これに対して、この検出期間内において、他の通信システムの電波を検出し、その当該電波が、無線通信システム１の共通チャネルであるチャネルＣＨ１以外であった場合、又は他の通信システムから電波が検出されなかった場合には、通信干渉が生じることはない。以下の例では、各無線端末２−１、２−２において何ら通信干渉が検出されなかった場合、図６（ｂ）に示すように、通信端末２−１のみにおいてＴＶＷＳの信号が検出された結果、通信干渉が生じる場合、図６（ｂ）に示すように、通信端末２−２のみにおいてＴＶＷＳの信号が検出された結果、通信干渉が生じる場合、の３ケースについて説明をする。   Next, the wireless base station 3 and the wireless terminals 2-1 and 2-2 move to the detection period. In the detection period, as shown in FIG. 6B, the wireless terminals 2-1 and 2-2 detect radio waves of other communication systems such as TVWS via the respective antennas. In the detection period, when a radio wave of another communication system is detected and the radio wave is the channel CH1 which is a common channel of the radio communication system 1, communication interference occurs. On the other hand, when the radio wave of another communication system is detected within the detection period and the radio wave is other than the channel CH1 which is a common channel of the radio communication system 1, or the radio wave is transmitted from another communication system. If no is detected, communication interference does not occur. In the following example, when no communication interference is detected in each of the wireless terminals 2-1 and 2-2, a TVWS signal is detected only in the communication terminal 2-1, as shown in FIG. 6B. As a result, when communication interference occurs, as shown in FIG. 6B, three cases will be described in which communication interference occurs as a result of detecting a TVWS signal only in the communication terminal 2-2.

次に、図７（ａ）に示すように、無線通信を開始する一の無線端末２−１から送信要求フレーム（ＲＴＳ）を無線基地局３へ送信する。このＲＴＳの送信は、通信の開始を望む一の無線端末２から無線基地局３に対してその旨を通知するために送られるものであるが、かかるＲＴＳが何れかの無線端末２から送信されない場合には、以降の処理フローはスタートしない。これに対して、ＲＴＳが何れかの無線端末２から送信された場合に初めてこれ以後の処理フローがスタートすることになる。   Next, as illustrated in FIG. 7A, a transmission request frame (RTS) is transmitted from the one wireless terminal 2-1 that starts wireless communication to the wireless base station 3. This RTS transmission is sent from one radio terminal 2 that desires to start communication to notify the radio base station 3 of this, but the RTS is not transmitted from any of the radio terminals 2. In the case, the subsequent processing flow does not start. On the other hand, the subsequent processing flow starts only when the RTS is transmitted from any of the wireless terminals 2.

無線基地局３は、かかるＲＴＳを受信し、無線端末２−１が通信開始を要求していることを識別することができる。また、無線基地局３は、かかるＲＴＳを受信してＳＩＦＳ（short interframe space）の待ち時間経過後、図５、図７（ｂ）に示すように、全ての無線端末２に対して許可通知フレーム（ＣＴＳ）を送信する。このＣＴＳを受信した無線端末２−１は、自らの通信開始が許可されたことを知ることができ、またこのＣＴＳを受信した無線端末２−２は、無線基地局３より検出報告の送信要求があったことを知ることができる。   The radio base station 3 can receive that RTS and identify that the radio terminal 2-1 requests the start of communication. Also, after receiving the RTS and the elapse of the SIFS (short interframe space) waiting time, the radio base station 3 receives permission notification frames for all the radio terminals 2 as shown in FIGS. 5 and 7B. (CTS) is transmitted. The wireless terminal 2-1 that has received this CTS can know that its own communication start has been permitted, and the wireless terminal 2-2 that has received this CTS can send a detection report transmission request from the wireless base station 3. You can know that there was.

ここで、ＲＴＳを送信した無線端末２−１は、ＣＴＳを受信した場合、ＳＩＦＳ経過後、送信したい実データを含むフレームを無線基地局３へと送信する。無線基地局３は、この無線端末２−１から実データを含むフレームを受信することができる。また無線基地局３は、無線端末２−１において通信干渉が検出されなかった場合には、この無線端末２−１から実データを含むフレームの受信を通じて通信シーケンスが正常に動作することになる。かかる場合には、無線基地局３は、この通信シーケンスの正常な動作を確認することにより、無線端末２−１において通信干渉が検出されていない旨を判定することが可能となる。なお、通信シーケンスが正常に動作した場合には、無線端末２−１側において通信干渉が無いことを判定して、ＳＩＦＳ経過後に認証通知（ＡＣＫ）を当該無線端末２−１へ送信する。   Here, when receiving the CTS, the wireless terminal 2-1 that has transmitted the RTS transmits a frame including actual data to be transmitted to the wireless base station 3 after the SIFS has elapsed. The radio base station 3 can receive a frame including actual data from the radio terminal 2-1. In addition, when communication interference is not detected in the wireless terminal 2-1, the wireless base station 3 operates normally through a communication sequence through reception of a frame including actual data from the wireless terminal 2-1. In such a case, the radio base station 3 can determine that no communication interference has been detected in the radio terminal 2-1 by confirming the normal operation of this communication sequence. When the communication sequence operates normally, it is determined that there is no communication interference on the wireless terminal 2-1 side, and an authentication notification (ACK) is transmitted to the wireless terminal 2-1 after SIFS has elapsed.

これに対して、無線基地局３は、無線端末２−１において通信干渉が検出された場合には、この無線端末２−１から実データを含むフレームの正常な受信を実現できず、ひいては通信シーケンスが正常に動作しないこととなる。かかる場合には、無線基地局３は、この通信シーケンスの正常に動作していない旨を確認することにより、無線端末２−１において通信干渉が検出されたことを判定することが可能となる。   On the other hand, when communication interference is detected in the radio terminal 2-1, the radio base station 3 cannot realize normal reception of a frame including actual data from the radio terminal 2-1. The sequence will not work properly. In such a case, the radio base station 3 can determine that communication interference has been detected in the radio terminal 2-1 by confirming that this communication sequence is not operating normally.

また、ＲＴＳを送信していない他の無線端末２−２がＣＴＳを受信した場合、無線基地局３が上述したＡＣＫを送信した後、ＳＩＦＳ経過後に、当該無線端末２−２から無線基地局３へ検出報告を送信する。この検出報告は、通信干渉の検出結果をフレーム化したものである。無線基地局３は、かかる無線端末２−２から受信した検出報告に基づいて、無線端末２−２の通信干渉の有無を判定することになる。即ち、この無線端末２−２における検出報告において通信干渉が有る旨が記述されていた場合には、この無線基地局３は、無線端末２−２において通信干渉が有ることを判定する。また、無線端末２−２における検出報告において通信干渉が無い旨が記述されていた場合には、この無線基地局３は、無線端末２−２において通信干渉が無いことを判定する。   When another radio terminal 2-2 that has not transmitted RTS receives CTS, the radio base station 3 transmits the above-described ACK, and after the SIFS has elapsed, the radio terminal 2-2 transmits the CTS. Send a detection report to This detection report is a frame of the communication interference detection result. The radio base station 3 determines the presence or absence of communication interference of the radio terminal 2-2 based on the detection report received from the radio terminal 2-2. That is, when it is described in the detection report in the radio terminal 2-2 that there is communication interference, the radio base station 3 determines that there is communication interference in the radio terminal 2-2. If the detection report in the wireless terminal 2-2 describes that there is no communication interference, the wireless base station 3 determines that there is no communication interference in the wireless terminal 2-2.

無線基地局３は、無線端末２−１から通信シーケンスの正常動作状況の確認を通じて通信干渉の有無を判定する第１の判定ステップと、無線端末２−２からの検出報告の内容に基づいて通信干渉の有無を判定する第２の判定ステップとにより、通信干渉を判定していくことになる。   The wireless base station 3 performs communication based on the first determination step for determining presence / absence of communication interference through confirmation of the normal operation status of the communication sequence from the wireless terminal 2-1, and the content of the detection report from the wireless terminal 2-2. Communication interference is determined by the second determination step of determining the presence or absence of interference.

そして、第１の判定ステップ又は第２の判定ステップにおいて通信干渉が検出された場合には、少なくとも一の無線端末２において通信干渉が生じているため、無線基地局３は、各無線端末２との間で通信すべき共通チャネルの切り替えを実行する。上述した例において、当初は共通チャネルがチャネルＣＨ１であることから、これを他のチャネルＣＨ２に切り替えることを実行していくことになる。   When communication interference is detected in the first determination step or the second determination step, communication interference has occurred in at least one wireless terminal 2, so that the wireless base station 3 communicates with each wireless terminal 2. Switch the common channel to be communicated between. In the above-described example, since the common channel is initially the channel CH1, switching to another channel CH2 is executed.

これに対して、第１の判定ステップ又は第２の判定ステップにおいて通信干渉が検出されなかった場合には、全ての無線端末２において通信干渉が生じていないため、各無線端末２との間で通信すべき共通チャネルの切り替えを行うことなくそのまま通信を開始する。上述した例において、当初は共通チャネルがチャネルＣＨ１であることから、当該チャネルＣＨ１に基づいて無線通信を開始することになる。   On the other hand, when no communication interference is detected in the first determination step or the second determination step, no communication interference has occurred in all the wireless terminals 2, and therefore, between each wireless terminal 2 Communication is started without switching the common channel to be communicated. In the example described above, since the common channel is initially the channel CH1, wireless communication is started based on the channel CH1.

なお、チャネルの切り替えを実行する場合には、無線基地局３は、その旨の情報を含めたビーコンを各無線端末２へ送信し、各無線端末２は、かかるビーコンを取得することにより、チャネルの切り替えを実行していくことになる。   When channel switching is performed, the radio base station 3 transmits a beacon including information to that effect to each radio terminal 2, and each radio terminal 2 acquires the beacon to obtain a channel. Will be executed.

このように、第２の動作例においても同様に通信干渉を検出し、無線通信システム１を構成する全ての無線端末２に対してチャネルの切り替えを実行する。その結果、本発明によれば、少なくとも一の無線端末２において通信干渉を検出した場合に、全ての無線端末２のチャネルをより短時間で効率的に切り替えることが可能となり、かかる通信干渉をシステム全体で防止することが可能となる。   In this way, in the second operation example as well, communication interference is detected in the same manner, and channel switching is executed for all the radio terminals 2 constituting the radio communication system 1. As a result, according to the present invention, when communication interference is detected in at least one wireless terminal 2, the channels of all the wireless terminals 2 can be efficiently switched in a shorter time, and such communication interference is This can be prevented as a whole.

１ 無線通信システム
２ 無線端末
３ 無線基地局





1 wireless communication system 2 wireless terminal 3 wireless base station





Claims (4)

複数の無線端末と、無線基地局との間で共通チャネルにより無線通信を行う無線通信方法において、
上記無線端末間において互いに異なる期間となるように上記無線端末毎に設定された検出報告期間を、上記無線基地局から上記各無線端末に通知する期間通知ステップと、
上記各無線端末がそれぞれ他の通信システムとの通信干渉を検出する干渉検出ステップと、
上記各無線端末により、上記干渉検出ステップにおける通信干渉の検出結果を検出報告として、これを上記通知された各検出報告期間において上記無線基地局に通知する検出報告ステップと、
上記無線基地局により、上記期間通知ステップで上記各無線端末に通知した各検出報告期間において上記各無線端末からの検出報告を待ち受け、上記検出報告ステップから受信した検出報告に基づいて、上記各無線端末との間で通信すべき共通チャネルを切り替え制御するチャネル制御ステップとを有すること
を特徴とする無線通信方法。 In a wireless communication method for performing wireless communication using a common channel between a plurality of wireless terminals and a wireless base station,
A period notifying step for notifying each wireless terminal of a detection report period set for each of the wireless terminals so as to be different from each other between the wireless terminals;
An interference detection step in which each of the wireless terminals detects communication interference with another communication system;
A detection report step of notifying each wireless terminal of the detection result of communication interference in the interference detection step as a detection report and notifying the wireless base station of the detection result in each of the notified detection report periods;
The wireless base station waits for a detection report from each wireless terminal in each detection report period notified to each wireless terminal in the period notification step, and based on the detection report received from the detection reporting step, And a channel control step of switching and controlling a common channel to be communicated with a terminal. 上記検出報告ステップでは、上記各無線端末により、上記干渉検出ステップにおいて通信干渉が検出されない場合には、上記通知された各検出報告期間においてその旨の検出報告を上記無線基地局に通知し、上記干渉検出ステップにおいて通信干渉が検出された場合には、上記通知された各検出報告期間において検出報告を上記無線基地局に通知せず、
上記チャネル制御ステップでは、少なくとも１の検出報告期間において、上記無線端末からの検出報告が無かった場合には、上記各無線端末との間で通信すべき共通チャネルの切り替えを実行すること
を特徴とする請求項１記載の無線通信方法。 In the detection report step, when communication interference is not detected in the interference detection step by the radio terminals, the detection report to that effect is notified to the radio base station in the notified detection report period, When communication interference is detected in the interference detection step, the detection report is not notified to the radio base station in each of the notified detection report periods,
In the channel control step, when there is no detection report from the wireless terminal in at least one detection report period, switching of a common channel to be communicated with each wireless terminal is performed. The wireless communication method according to claim 1. 複数の無線端末と、無線基地局との間で共通チャネルにより無線通信を行う無線通信システムにおいて、
上記無線端末間において互いに異なる期間となるように上記無線端末毎に設定された検出報告期間を、上記各無線端末に通知する期間通知手段を備える無線基地局と、
それぞれ他の通信システムとの通信干渉を検出する干渉検出手段と、上記干渉検出手段による通信干渉の検出結果を検出報告として、これを上記通知された各検出報告期間において上記無線基地局に通知する検出報告手段とを備える複数の無線端末とを備え、
上記無線基地局は、上記期間通知手段により上記各無線端末に通知した各検出報告期間において上記各無線端末の上記検出報告手段からの検出報告を待ち受け、上記検出報告手段から受信した検出報告に基づいて、上記各無線端末との間で通信すべき共通チャネルを切り替え制御すること
を特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system that performs wireless communication using a common channel between a plurality of wireless terminals and a wireless base station,
A radio base station comprising period notifying means for notifying each radio terminal of a detection report period set for each of the radio terminals so as to have different periods between the radio terminals;
Interference detection means for detecting communication interference with each other communication system, and the detection result of communication interference detected by the interference detection means as a detection report, this is notified to the radio base station in each of the notified detection report periods. A plurality of wireless terminals comprising detection reporting means,
The radio base station waits for a detection report from the detection report unit of each radio terminal in each detection report period notified to each radio terminal by the period notification unit, and based on the detection report received from the detection report unit Then, a radio communication system characterized by switching control of a common channel to be communicated with each of the radio terminals. 上記検出報告手段は、上記干渉検出手段により通信干渉が検出されなかった場合には、上記通知された各検出報告期間においてその旨の検出報告を上記無線基地局に通知し、上記干渉検出手段により通信干渉が検出された場合には、上記通知された各検出報告期間において検出報告を上記無線基地局に通知せず、
上記無線基地局は、少なくとも１の検出報告期間において、上記無線端末の上記検出報告手段からの検出報告が無かった場合には、上記各無線端末との間で通信すべき共通チャネルの切り替えを実行すること
を特徴とする請求項３記載の無線通信システム。 When no interference is detected by the interference detection unit, the detection report unit notifies the radio base station of a detection report to that effect during each of the notified detection report periods, and the interference detection unit If communication interference is detected, the wireless base station is not notified of the detection report in each of the notified detection report periods,
When there is no detection report from the detection report means of the wireless terminal in at least one detection report period, the wireless base station performs switching of a common channel to be communicated with each wireless terminal The wireless communication system according to claim 3.
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