JP7013007B2 - Wireless communication device and wireless communication method - Google Patents
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特許法第３０条第２項適用 平成２９年８月１５日 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇａｋｋａｉ－ｗｅｂ．ｎｅｔ／ｇａｋｋａｉ／ｉｅｉｃｅ／Ｓ＿２０１７／Ｓｅｔｔｉｎｇｓ／ａｂ／ｂ＿１７＿０１５．ｈｔｍｌを通じて発表 平成２９年８月２９日 一般社団法人電子情報通信学会発行の「２０１７年ソサイエティ大会講演論文集」に発表 平成２９年９月１４日 一般社団法人電子情報通信学会主催の「２０１７年電子情報通信学会ソサイエティ大会」において文書をもって発表 平成２９年１１月１７日 ｈｔｔｐ：／／ｗｐｍｃ２０１７．ｏｒｇ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／２０１７／１２／Ｐｒｏｇｒａｍ－Ｂｏｏｋ－ＷＰＭＣ．ｐｄｆを通じて発表 平成２９年１２月１７日 ＩＥＥＥ発行の「ＷＰＭＣ ２０１７ Ｔｈｅ ２０ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」に発表 平成２９年１２月１８日 ＩＥＥＥ主催の「ＷＰＭＣ ２０１７ Ｔｈｅ ２０ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」において文書をもって発表Application of
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication device and a wireless communication method.
無線ＬＡＮの利用拡大や無線監視カメラなど通信機能を有する機器の増加により無線通信のトラヒックが急激に増大しており、周波数利用効率を向上させて、限りある無線リソースにより多くのトラヒックを収容することが求められている。 The traffic of wireless communication is rapidly increasing due to the expansion of the use of wireless LAN and the increase of devices with communication functions such as wireless surveillance cameras. To improve the frequency utilization efficiency and accommodate more traffic with limited wireless resources. Is required.
ＩＳＭ（Industry-Science-Medical）帯のような複数システム共用周波数帯域では、各システムが自律分散的に使用周波数を決定するため、使用周波数チャネルに偏りが生じる。 In a frequency band shared by multiple systems such as the ISM (Industry-Science-Medical) band, each system autonomously and decentrally determines the frequency to be used, so that the frequency channel used is biased.
一方で、従来の無線通信方式、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で標準化が行なわれた無線通信システムであるＬＴＥ（Long Term Evolution）リリース８（Rel-8）は、最大２０ＭＨｚの帯域を利用して通信を行うことが可能である。 On the other hand, LTE (Long Term Evolution) Release 8 (Rel-8), which is a conventional wireless communication system, for example, a wireless communication system standardized by 3GPP (3rd Generation Partnership Project), uses a band of up to 20 MHz. It is possible to communicate with each other.
さらに、ＬＴＥの発展版であるＬＴＥ－Ａ（Long Term Evolution-Advanced）では、ＬＴＥとの後方互換性を確保しつつ、更なる高速伝送を実現するため、ＬＴＥでサポートされる帯域幅を基本単位としたコンポーネントキャリア(ＣＣ：Component Carrier）を複数束ねて同時に用いるキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）技術が採用され、最大で５ＣＣ（１００ＭＨｚ幅）を用いて１００ＭＨｚ幅の広帯域伝送が実現可能である。ただし、このようなキャリアアグリゲーションは、近接する周波数バンドでの異なるチャネルを用いた伝送である。 Furthermore, in LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), which is an advanced version of LTE, the bandwidth supported by LTE is the basic unit in order to realize higher speed transmission while ensuring backward compatibility with LTE. Carrier Aggregation (CA: Carrier Aggregation) technology is adopted in which a plurality of component carriers (CC: Component Carriers) are bundled and used at the same time, and a wide band transmission of 100 MHz width can be realized by using a maximum of 5 CC (100 MHz width). However, such carrier aggregation is transmission using different channels in adjacent frequency bands.
上記のような高速化が図られてはいるものの、近年、スマートフォン等の高機能な携帯端末の普及に伴って、移動通信トラヒックの需要が急激に増大している。 Although the speed has been increased as described above, the demand for mobile communication traffic has been rapidly increasing in recent years with the spread of high-performance mobile terminals such as smartphones.
その結果、従来からの無線ＬＡＮ（Local Area Network）の利用拡大に加え、スマートフォンの普及によるモバイルデータトラヒックの増大により無線ＬＡＮへのオフロードが進展し、免許不要帯域（２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯）でのトラヒックが急増している。 As a result, in addition to the conventional expansion of the use of wireless LAN (Local Area Network), offloading to wireless LAN has progressed due to the increase in mobile data traffic due to the spread of smartphones, and the license-free band (2.4 GHz band, 5 GHz band). ) Is increasing rapidly.
また、ＩｏＴ（Internet Of Things）／Ｍ２Ｍ(Machine to Machine)社会の進展により、上記周波数帯および９２０ＭＨｚ帯の更なる逼迫が懸念され、これらの周波数帯の周波数利用効率向上は喫緊の課題となっている。 In addition, due to the development of the IoT (Internet Of Things) / M2M (Machine to Machine) society, there are concerns about further tightness in the above frequency bands and the 920 MHz band, and improving the frequency utilization efficiency of these frequency bands has become an urgent issue. There is.
ここで、無線リソースの利用状況は、上述のように時間・場所・周波数帯や無線チャネル等によって変動するため、一部の周波数帯（や無線チャネル）のみが混雑する状況が発生し得る。 Here, since the usage status of the radio resource fluctuates depending on the time, place, frequency band, radio channel, etc. as described above, a situation may occur in which only a part of the frequency band (or the radio channel) is congested.
しかしながら、既存の自営系無線システム（例えばＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ）は単一の周波数帯を用いるか、予め使用する帯域をひとつ決めてから通信を行う。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎは２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯のいずれを使用するかを予め設定する。このため、既存の自営系無線システム全体として無線リソースに空きがある場合であっても、輻輳が発生するおそれがある。 However, the existing self-employed wireless system (for example, IEEE802.11 wireless LAN) uses a single frequency band or determines one band to be used in advance before communication. For example, IEEE802.11n presets whether to use the 2.4 GHz band or the 5 GHz band. Therefore, even if the existing self-employed wireless system as a whole has free wireless resources, congestion may occur.
ここで、無線通信リソースの有効利用を図るためコグニティブ無線技術が注目されている。コグニティブ無線技術とは、無線端末が周囲の電波の利用状況を認識し、その状況に応じて利用する無線通信リソースを変えることをいう。コグニティブ無線技術には、異なる無線通信規格を状況に応じて選択して使うヘテロジニアス型と、無線端末が空き周波数を探し出して必要な通信帯域を確保する周波数共用型とがある。 Here, cognitive radio technology is attracting attention in order to make effective use of wireless communication resources. Cognitive radio technology means that a wireless terminal recognizes the usage status of surrounding radio waves and changes the wireless communication resource to be used according to the usage status. Cognitive radio technology includes a heterogeneous type in which different wireless communication standards are selected and used according to the situation, and a frequency sharing type in which a wireless terminal searches for a free frequency and secures a necessary communication band.
ヘテロジニアス型においては、コグニティブ無線機は、周辺で運用されている複数の無線システムを認識し、各システムの利用度や実現可能な伝送品質に関する情報を入手し、適切な無線システムに接続する。すなわち、ヘテロジニアス型のコグニティブ無線は、周辺に存在する無線システムの利用効率を高めることにより、間接的に周波数資源の利用効率を高めるものである。 In the heterogeneous type, the cognitive radio recognizes multiple radio systems operating in the vicinity, obtains information on the utilization of each system and feasible transmission quality, and connects to the appropriate radio system. That is, the heterogeneous type cognitive radio indirectly enhances the utilization efficiency of frequency resources by increasing the utilization efficiency of wireless systems existing in the vicinity.
一方、周波数共用型においては、コグニティブ無線機は、他の無線システムが運用されている周波数帯域において、一時的、または局所的に利用されていない周波数資源（これは、ｗｈｉｔｅ ｓｐａｃｅと呼ばれる）の存在を検知し、これを利用して信号伝送を行う。すなわち、周波数共用型のコグニティブ無線は、ある周波数帯域における周波数資源の利用効率を直接的に高めるものである。 On the other hand, in the frequency sharing type, the cognitive radio has a frequency resource (this is called a white space) that is temporarily or locally not used in the frequency band in which another radio system is operated. Is detected and signal transmission is performed using this. That is, the frequency sharing type cognitive radio directly enhances the utilization efficiency of frequency resources in a certain frequency band.
そして、上述したような免許不要帯域におけるトラヒックの増大の問題を解決する一手法として、使用周波数帯の異なる複数の無線ＬＡＮ規格（例えば、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ規格と５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ規格）を選択あるいは並行利用する、ヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチが考えられる（例えば、特許文献１、特許文献２）。
Then, as a method for solving the problem of increased traffic in the unlicensed band as described above, a plurality of wireless LAN standards having different frequency bands (for example, 2.4 GHz band wireless LAN standard and 5 GHz band wireless LAN standard) are used. A heterogeneous cognitive radio approach that is selected or used in parallel can be considered (for example,
しかし、このヘテロジニアス型コグニティブ無線的アプローチでは送信データを適宜分割し、それぞれどの周波数帯で伝送するかを事前に振り分けておく必要がある。この結果、各周波数帯の混雑度合いによっては使用周波数帯によって伝送遅延が大きく異なったり、データが宛先に到着する順番が入れ替わる、等の問題が新たに発生してしまう。 However, in this heterogeneous cognitive radio approach, it is necessary to divide the transmission data as appropriate and to divide in advance which frequency band each is to be transmitted. As a result, there are new problems such as the transmission delay greatly differing depending on the frequency band used depending on the degree of congestion in each frequency band, and the order in which data arrives at the destination is changed.
そこで、互いに大きく分離した複数の周波数帯、例えば、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮと５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮにおいて、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を実現することが望ましい。 Therefore, it is desirable to realize cognitive wireless communication by sharing a frequency with an existing system in a plurality of frequency bands that are largely separated from each other, for example, a 2.4 GHz band wireless LAN and a 5 GHz band wireless LAN.
このように、複数の互いに分離した周波数帯域のいずれかで選択的に通信を行うという構成の場合において、次の送信タイミングで、いずれの周波数帯を使用するかを決定するためには、複数周波数帯の無線チャネルの利用状況等を効率的に把握するため、複数無線周波数帯のチャネルをセンシングすることが必要となる。 In this way, in the case of a configuration in which communication is selectively performed in any of a plurality of frequency bands separated from each other, in order to determine which frequency band is used at the next transmission timing, a plurality of frequencies are used. In order to efficiently grasp the usage status of radio channels in a band, it is necessary to sense channels in a plurality of radio frequency bands.
このようなチャネルセンシングの方法として、複数の無線通信装置が協調して、対象チャネルをセンシングする「協調センシング」の技術が知られている。 As such a channel sensing method, there is known a technique of "cooperative sensing" in which a plurality of wireless communication devices cooperate to sense a target channel.
例えば、非特許文献１に開示された既存の協調センシングでは、ある単一のセンシング対象を仮定し、その検出精度を高めるために、複数の無線装置でセンシングした結果を収集する。
For example, in the existing cooperative sensing disclosed in
また、例えば、非特許文献２に開示された技術では、単一のセンシング対象を仮定した協調センシングにおいて、センシング結果の報告（具体的には、センシング対象が「存在する」または「存在しない」）について同じ検出結果の報告を削減することが行われている。
Further, for example, in the technique disclosed in
しかしながら、非特許文献１および非特許文献２に開示された技術では、個々の無線装置が一つ以上のセンシング対象を持っており、センシング対象が無線チャネルの具体的な使用状況等である場合、すなわちセンシング対象が存在するかどうかの２値的なセンシングではない場合に、協調センシングにおけるセンシングの結果の報告を低オーバヘッドで行う技術は提供されていない。
However, in the techniques disclosed in Non-Patent
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、協調センシングにおけるセンシングの結果の報告を低オーバヘッドで実現可能な無線通信装置および無線通信方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a wireless communication device and a wireless communication method capable of reporting the results of sensing in cooperative sensing with low overhead. It is to be.
この発明の１つの局面に従うと、ランダムアクセス制御を行っている無線チャネルの利用状況を観測するチャネル利用状況観測部と、観測された利用状況に応じたセンシング結果を情報収集装置に送信するためのセンシング結果送信部と、他の無線通信装置から情報収集装置に送信されるセンシング結果を受信するセンシング結果受信部と、自装置での観測に応じたセンシング結果の方が、他の無線通信装置から送信されたセンシング結果よりも、無線チャネルが利用に適していることを示す適切度が高い場合には、自装置のセンシング結果を送信しないようにセンシング結果送信部を制御し、自装置のセンシング結果に関する適切度が低いほど、センシング結果の送信時点がより早くなるように制御する送信制御部とを備える。 According to one aspect of the present invention, the channel usage status observing unit for observing the usage status of the radio channel performing random access control and the sensing result according to the observed usage status are transmitted to the information collecting device. The sensing result transmitter, the sensing result receiver that receives the sensing result transmitted from the other wireless communication device to the information collection device, and the sensing result according to the observation by the own device are from the other wireless communication device. If the appropriateness indicating that the wireless channel is suitable for use is higher than the transmitted sensing result, the sensing result transmitter is controlled so as not to transmit the sensing result of the own device, and the sensing result of the own device is controlled. It is provided with a transmission control unit that controls the transmission time of the sensing result to be earlier as the degree of appropriateness is lower.
好ましくは、無線通信装置は、互いに分離した複数の周波数帯のそれぞれでランダムアクセス制御を行っている複数の無線チャネルを利用して、信号を送信するものであり、送信データを複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、各周波数帯ごとに設けられ、デジタル信号処理部によって生成されたデジタル信号を対応する周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波処理部と、複数の高周波処理部に共通に設けられ、複数の高周波処理部で使用されるクロック信号を生成するための局部発振器とをさらに備え、チャネル利用状況観測部は、複数の周波数帯において複数の無線チャネルの利用状況を観測し、センシング結果受信部は、複数の無線通信装置からのセンシング結果が統合された結果である統合センシング情報をも情報収集装置から受信し、統合センシング情報に基づいて、デジタル信号処理部および高周波処理部を制御し、複数の無線チャネルにより、各部分データを複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信するアクセス制御部をさらに備える。 Preferably, the wireless communication device transmits a signal by using a plurality of radio channels that perform random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other, and transmits data in the plurality of frequency bands. A digital signal processing unit for dividing into a plurality of partial data corresponding to each and generating a transmission packet for each frequency band, and a digital signal provided for each frequency band and generated by the digital signal processing unit are used. A plurality of high-frequency processing units for converting into high-frequency signals for each corresponding frequency band, and a local oscillator for generating a clock signal commonly provided in the plurality of high-frequency processing units and used in the plurality of high-frequency processing units. The channel usage observation unit observes the usage status of multiple radio channels in multiple frequency bands, and the sensing result receiving unit is the result of integrating the sensing results from multiple wireless communication devices. Sensing information is also received from the information collection device, the digital signal processing unit and high frequency processing unit are controlled based on the integrated sensing information, and each partial data is synchronized as a packet for each of multiple frequency bands by multiple wireless channels. Further, an access control unit for transmitting at the same timing is provided.
好ましくは、送信制御部は、無線チャネルごとに、センシング結果の送信に関する制御を行う。 Preferably, the transmission control unit controls the transmission of the sensing result for each wireless channel.
好ましくは、送信制御部は、自装置のセンシング結果の適切度が低いほどサイズが小さくなる報告時間ウィンドウにおいて、送信時点までの時間をランダムに決定する。 Preferably, the transmission control unit randomly determines the time to the transmission time in the report time window whose size becomes smaller as the appropriateness of the sensing result of the own device becomes lower.
好ましくは、送信制御部が決定する送信時点までの時間は、報告期間の始点から送信時点までの時間である。 Preferably, the time to the transmission time point determined by the transmission control unit is the time from the start point of the reporting period to the transmission time point.
好ましくは、センシング結果は、チャネル利用率であり、送信制御部は、自装置での観測に応じたチャネル利用率の方が、他の無線通信装置から送信されたチャネル利用率よりも低い場合には、自装置のチャネル利用率を送信しないようにセンシング結果送信部を制御し、自装置での観測に応じたチャネル利用率が高いほど、チャネル利用率の送信時点がより早くなるように制御する。 Preferably, the sensing result is the channel utilization rate, and the transmission control unit determines that the channel utilization rate according to the observation by the own device is lower than the channel utilization rate transmitted from another wireless communication device. Controls the sensing result transmitter so as not to transmit the channel utilization rate of its own device, and controls so that the higher the channel utilization rate according to the observation by its own device, the earlier the transmission time of the channel utilization rate. ..
この発明の他の局面に従うと、ランダムアクセス制御を行っている無線チャネルの利用状況を観測するステップと、他の無線通信装置から情報収集装置に送信されるセンシング結果を受信するステップと、自装置での観測に応じたセンシング結果に関する、無線チャネルが利用に適していることを示す適切度が低いほど、送信時点がより早くなるように、自装置のセンシング結果を前記情報収集装置に送信する送信時点を決定するステップと、自装置のセンシング結果の方が、前記送信時点までに前記他の無線通信装置から送信されたセンシング結果よりも、前記適切度が高い場合には、自装置のセンシング結果を前記情報収集装置に送信せず、自装置のセンシング結果の方が、前記送信時点までに前記他の無線通信装置から送信されたセンシング結果よりも、前記適切度が低い場合には、自装置のセンシング結果を前記情報収集装置に送信するステップとを備える。 According to another aspect of the present invention, a step of observing the usage status of a wireless channel performing random access control, a step of receiving a sensing result transmitted from another wireless communication device to an information collecting device, and a own device. Transmission that transmits the sensing result of the own device to the information gathering device so that the lower the appropriateness indicating that the wireless channel is suitable for use, the earlier the transmission time point regarding the sensing result according to the observation in If the step of determining the time point and the sensing result of the own device are more appropriate than the sensing result transmitted from the other wireless communication device by the transmission time point, the sensing result of the own device is higher. Is not transmitted to the information collecting device, and if the sensing result of the own device is lower than the sensing result transmitted from the other wireless communication device by the time of the transmission, the own device is used. It is provided with a step of transmitting the sensing result of the above to the information collecting device.
本発明によれば、協調センシングにおけるセンシングの結果の報告を低オーバヘッドで実現可能である。 According to the present invention, it is possible to report the result of sensing in cooperative sensing with low overhead.
そして、本発明によれば、例えば、協調センシングの結果を利用し、複数周波数帯のチャネルを柔軟に選択または同時利用することで無線リソースを無駄なく活用して周波数利用効率向上を実現することが可能となる。 According to the present invention, for example, by utilizing the result of cooperative sensing and flexibly selecting or simultaneously using channels of a plurality of frequency bands, it is possible to utilize wireless resources without waste and improve frequency utilization efficiency. It will be possible.
以下、本発明の実施の形態の無線通信システムおよび無線通信装置の構成を説明する。なお、以下の実施の形態において、同じ符号を付した構成要素および処理工程は、同一または相当するものであり、必要でない場合は、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, the configurations of the wireless communication system and the wireless communication device according to the embodiment of the present invention will be described. In the following embodiments, the components and processing steps having the same reference numerals are the same or equivalent, and the description thereof will not be repeated if they are not necessary.
なお、以下では、本発明の無線通信装置を説明する一例として、上述したような互いに大きく分離した複数の既存の免許不要帯域（例えば、ＩｏＴなどに使用される９２０ＭＨｚ帯、無線ＬＡＮに使用される２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯）において、既存システムと周波数を共用して、コグニティブな無線通信を行うことが可能な無線通信システムにおける送信装置を例とする実施の形態を説明する。 In the following, as an example of explaining the wireless communication device of the present invention, a plurality of existing unlicensed bands (for example, 920 MHz band used for IoT and the like, wireless LAN) which are largely separated from each other as described above are used. In the 2.4 GHz band and the 5 GHz band), an embodiment of a transmission device in a wireless communication system capable of sharing a frequency with an existing system and performing cognitive wireless communication will be described.
また、以下では、「キャリアセンス」とは、電力検出または受信信号の復号を伴う仮想キャリアセンスにより、対象とする無線チャネルの信号の存在の有無を検出し送信タイミングの判断を行うためのセンシングを意味し、「チャネルセンシング」とは、キャリアセンスとしてのセンシングに加えて、対象チャネルの使用状況を把握するために、通信のモニタなどを実行するセンシングを意味するものとする。 Further, in the following, "carrier sense" means sensing for detecting the presence or absence of a signal of a target wireless channel and determining the transmission timing by virtual carrier sense accompanied by power detection or decoding of a received signal. The term "channel sensing" means, in addition to sensing as a carrier sense, sensing that monitors communication or the like in order to grasp the usage status of the target channel.
［実施の形態］
以下では、本実施の形態の説明のために、複数の互いに分離した周波数帯域においてそれぞれランダムアクセス制御による通信を行うという構成の場合において、次の送信タイミングをいつにするかを決定するために、対象帯域の多チャネルの同時チャネルセンシングを行う構成について説明する。
[Embodiment]
In the following, for the purpose of explaining the present embodiment, in order to determine when to set the next transmission timing in the case of a configuration in which communication is performed by random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other. A configuration for simultaneous channel sensing of multiple channels in the target band will be described.
ただし、複数の周波数帯を同時に使用して通信を行うことは、本発明にとっては、必ずしも必須ではなく、例えば、複数の周波数帯域のいずれか少なくとも１つで選択的に通信を行うという構成の場合において、次の送信タイミングで、いずれの周波数帯を使用するかを決定するために、対象帯域の多チャネルの同時チャネルセンシングを行う構成にも適用することが可能である。 However, it is not always essential for the present invention to communicate using a plurality of frequency bands at the same time. For example, in the case of a configuration in which communication is selectively performed in at least one of a plurality of frequency bands. In, in order to determine which frequency band is used at the next transmission timing, it can be applied to a configuration in which simultaneous channel sensing of multiple channels in the target band is performed.
また、複数の無線チャネルのチャネルセンシングを行うことも、本発明にとっては、必ずしも必須ではなく、例えば、通信を行う周波数帯域を決定するために、１つの無線チャネルのチャネルセンシングを行う構成にも適用することが可能である。また、無線チャネルのチャネルセンシングを行うことも、本発明にとっては、必ずしも必須ではなく、例えば、後述するように、無線チャネルにおけるその他のセンシング（例えば、フレーム誤り率を取得するためのセンシング等）を行ってもよい。 Further, it is not always essential for the present invention to perform channel sensing of a plurality of radio channels, and it is also applied to a configuration in which channel sensing of one radio channel is performed in order to determine a frequency band for communication, for example. It is possible to do. Further, channel sensing of the radio channel is not always essential for the present invention, and for example, as described later, other sensing in the radio channel (for example, sensing for acquiring a frame error rate) is performed. You may go.
さらに、ランダムアクセス制御を行っている無線チャネルを利用して実体的な通信を行うことも、本発明にとっては、必ずしも必須ではなく、例えば、協調センシングのためにセンシング結果の送信は行うが、実体的な通信は行わない構成にも適用することが可能である。 Further, it is not always essential for the present invention to perform substantive communication using a wireless channel that performs random access control. For example, although the sensing result is transmitted for cooperative sensing, the substance is It is also possible to apply to a configuration that does not perform such communication.
図１は、自局と相手局との通信におけるチャネルセンシングの概念を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing the concept of channel sensing in communication between a local station and a partner station.
自局１０は、これから相手局２０に対して、送信を行おうとする場合は、まず、使用帯域のうちの複数のチャネルについて、使用状況を確認するためにチャネルセンシングを行う。
When the
ここで、自局１０または相手局２０の近辺で、使用可能帯域のチャネルのいずれかを使用する他の通信装置３０．１～３０．４がある場合は、これらは、干渉源となり、干渉波の影響を避けて通信を行うことになるために、自局１０は、空いている周波数帯のチャネルを検出し使用して、相手局２０と通信を行う。
Here, if there are other communication devices 30.1 to 30.4 that use either of the channels in the available band in the vicinity of the
図２は、複数の互いに分離した周波数帯域における無線チャネルを説明するための概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining radio channels in a plurality of frequency bands separated from each other.
図２では、例として、横軸を周波数とし、免許不要帯域として、上述した９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯を示す。各周波数帯域には、それぞれ、通信において選択的に使用される複数の無線チャネルが含まれる。 In FIG. 2, as an example, the horizontal axis is a frequency, and the above-mentioned 920 MHz band, 2.4 GHz band, and 5 GHz band are shown as license-free bands. Each frequency band includes a plurality of radio channels selectively used in communication.
ここで、後述する本実施の形態の無線通信装置については、一般的に、互いに分離した複数の周波数帯域を用いて、同一の無線方式または異なる無線方式で同期したタイミングで同時並行的に通信を行う送信装置に適用することが可能である。 Here, with respect to the wireless communication device of the present embodiment, which will be described later, generally, a plurality of frequency bands separated from each other are used, and communication is simultaneously performed in parallel at the timing synchronized by the same wireless system or different wireless systems. It can be applied to the transmitting device to perform.
図３は、本実施の形態の無線通信システムの構成を説明するための概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram for explaining the configuration of the wireless communication system of the present embodiment.
図３を参照して、送信側では、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯の３つの周波数帯を使用することを前提に、各帯域で無線チャネルを１つずつ使用するものとして、送信フレームを構成する。 With reference to FIG. 3, on the transmission side, assuming that three frequency bands of 920 MHz band, 2.4 GHz band, and 5 GHz band are used, it is assumed that one radio channel is used in each band, and the transmission frame is used. To configure.
なお、各周波数帯で、複数チャネルを使用することとしてもよいが、以下では、周波数帯ごとに１チャネルを使用するものとして説明する。 Although a plurality of channels may be used in each frequency band, it will be described below assuming that one channel is used for each frequency band.
本実施の形態では以下の特徴を有する無線アクセス制御を行う。 In this embodiment, wireless access control having the following features is performed.
すなわち、まず、送信側では、後述するような方法で複数周波数帯の利用状況（各無線チャネルの空き状況など）をセンシングして観測する。 That is, first, the transmitting side senses and observes the usage status of a plurality of frequency bands (vacancy status of each radio channel, etc.) by a method as described later.
続いて、送信側では、あるタイミングで、１つ以上の未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケット（フレーム）を送信する。このとき、送信データを複数帯域にマッピングして送信する。 Subsequently, the transmitting side simultaneously transmits a radio packet (frame) in one or more unused frequency bands / radio channels at a certain timing. At this time, the transmission data is mapped to a plurality of bands and transmitted.
一方で、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。 On the other hand, on the receiving side, multiple bands are collectively received and the data is integrated.
送受信において、このような構成にすると、帯域間で混雑状況に偏りがあっても送信機会を確保できるため周波数利用効率の向上と伝送遅延の低減が期待でき、またデータの到着順番が入れ替わるような問題も発生しない。 With such a configuration for transmission and reception, transmission opportunities can be secured even if the congestion situation is biased between bands, so improvement in frequency utilization efficiency and reduction in transmission delay can be expected, and the order of data arrival is changed. No problem occurs.
図４は、送信データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側で一括受信して統合するための具体例を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a specific example for mapping transmission data to a plurality of bands and transmitting the data, and collectively receiving and integrating the transmission data on the receiving side.
図４に示すように、送信データの系列を使用する各帯域の伝送レートＲｉに比例するシンボル数ずつ区切って各帯域に、シリアル／パラレル変換により割り当てる。 As shown in FIG. 4, the series of transmission data is divided by the number of symbols proportional to the transmission rate Ri of each band to be used, and assigned to each band by serial / parallel conversion.
例えば、（５ＧＨｚ帯伝送レート：２．４ＧＨｚ帯伝送レート：９２０ＭＨｚ帯伝送レート）＝（Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３）＝（３：２：１）ならば、送信データの系列を６シンボル毎に区切り、５ＧＨｚ帯（ch1）、２．４ＧＨｚ帯（ch2）、９２０ＭＨｚ帯（ch3）にはその中の３シンボル、２シンボル、１シンボルを割り当てる。なお、送信系列を分割して割り当てる際には、このような場合に限定されず、より一般には、ｍ個の周波数帯を使用する場合は、周波数帯の伝送レートの比を、（Ｒ１：Ｒ２：…：Ｒｍ）（比率は、既約に表現されるとする）とするとき、送信系列を（Ｒ１＋Ｒ２＋…＋Ｒｍ）×ｎ（ｍ，ｎ：自然数）シンボル毎に区切り、各チャネルには、（Ｒ１×ｎ）シンボル、（Ｒ２×ｎ）シンボル、…、（Ｒｍ×ｎ）シンボルを割り当てるものとしてもよい。 For example, if (5 GHz band transmission rate: 2.4 GHz band transmission rate: 920 MHz band transmission rate) = (R1: R2: R3) = (3: 2: 1), the transmission data series is divided into 6 symbols. The 5 GHz band (ch1), 2.4 GHz band (ch2), and 920 MHz band (ch3) are assigned 3 symbols, 2 symbols, and 1 symbol. It should be noted that when the transmission series is divided and assigned, it is not limited to such a case, and more generally, when m frequency bands are used, the ratio of the transmission rates of the frequency bands is set to (R1: R2). : ...: Rm) (Ratio is expressed as a contract), the transmission series is divided into (R1 + R2 + ... + Rm) x n (m, n: natural number) symbols, and (m, n: natural number) is assigned to each channel. R1 × n) symbols, (R2 × n) symbols, ..., (Rm × n) symbols may be assigned.
そのような割り当ての後に、各帯域ごとに、送信シンボルに対して物理ヘッダをつけて、パケットとし、これらのパケットを同一タイミングで同時並列的に送信する。 After such allocation, a physical header is attached to the transmission symbol for each band to form a packet, and these packets are transmitted simultaneously and in parallel at the same timing.
送信側で各帯域に割り当てられたシンボル数については、この物理ヘッダ内に情報として格納するか、送信前に制御情報として予め設定される。 The number of symbols assigned to each band on the transmitting side is stored as information in this physical header, or is preset as control information before transmission.
受信側では、各帯域上の物理ヘッダを利用して同期と復調処理を行う。復調された各系列を送信側と逆の処理で、パラレル／シリアル変換により結合し、フレームの復号を行う。 On the receiving side, synchronization and demodulation processing are performed using the physical headers on each band. Each demodulated series is combined by parallel / serial conversion in the reverse process of the transmission side, and the frame is decoded.
［送信装置の構成］
図５は、本実施の形態の送信装置１０００の構成を説明するための機能ブロック図である。
[Distractor configuration]
FIG. 5 is a functional block diagram for explaining the configuration of the
図５を参照して、送信装置１０００は、送信データの系列に対して、誤り訂正符号化処理を行うための誤り訂正符号化部１１１０と、誤り訂正符号化後のデータに対してインターリーブ処理を行うインターリーブ部１１１２と、図４で説明したように各周波数帯域に割り当てる処理をするためのシリアル／パラレル変換（以下、Ｓ／Ｐ変換）部１０１０と、Ｓ／Ｐ変換後のデータに対して、周波数帯域ごとに、マッピング処理や物理ヘッダの付加など、所定の無線通信方式で通信するための無線フレーム（パケット）を形成するデジタル処理を実行するための無線フレーム生成部１０２０．１～１０２０．３と、無線フレーム生成部１０２０．１～１０２０．３からのデジタル信号に対して、それぞれ、デジタルアナログ変換処理、所定の変調方式への変調処理（例えば、所定の多値変調方式のための直交変調処理）、アップコンバート処理、電力増幅処理などを実行する高周波処理部（ＲＦ部）１０４０．１～１０４０．３と、ＲＦ部１０４０．１～１０４０．３の高周波信号をそれぞれ送出するためのアンテナ１０５０．１～１０５０．３とを含む。ＲＦ部１０４０．１～１０４０．３の動作は、これらに共通に設けられた局部発振器１０３０からのクロックに基づいて制御される。
With reference to FIG. 5, the
さらに、送信装置１０００は、各周波数帯（各周波数帯の中では１つ以上の無線チャネル）の利用状況（各無線チャネルの空き状況など）を観測するチャネル利用状況観測部１０６０と、チャネル利用状況観測部１０６０の観測に基づいて、所定のタイミングでのチャネル利用状況を予測するチャネル利用状況予測部１０７０と、無線フレーム生成部１０２０．１～１０２０．３の処理タイミングおよびＲＦ部１０４０．１～１０４０．３での送信タイミングを制御して、制御された同一の送信タイミングにおいて所定の期間につき未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケットを送信するように制御するアクセス制御部１０８０と、観測された利用状況に応じたセンシング結果を情報収集装置に送信するためのセンシング結果送信部１０９０と、他の無線通信装置から情報収集装置に送信されるセンシング結果を受信するセンシング結果受信部１０９２と、自装置での観測（チャネル利用状況観測部１０６０による観測）に応じたセンシング結果の方が、他の無線通信装置から送信され、センシング結果受信部１０９２によって受信されたセンシング結果よりも、無線チャネルが利用に適していることを示す適切度が高い場合には、自装置のセンシング結果を送信しないようにセンシング結果送信部１０９０を制御する送信制御部１０９４とを含む。なお、送信制御部１０９４によるセンシング結果の送信、非送信の制御を、以下、「選択的報告」と呼ぶことがある。また、送信制御部１０９４は、自装置のセンシング結果に関する適切度が低いほど、センシング結果の送信時点がより早くなるように制御する。すなわち、適切度が低いセンシング結果ほど、より早い送信時点（送信タイミング）となり、適切度が高いセンシング結果ほど、より遅い送信時点となるように制御されることになる。そのような送信制御部１０９４による制御を、以下、「送信時点の制御」と呼ぶことがある。
Further, the
ここで、チャネル利用状況観測部１０６０が上述したキャリアセンスおよびチャネルセンシングを実行する構成とする。
Here, the channel usage
ここで、アクセス制御部１０８０は、送信時に候補となる対象帯域をキャリアセンスした結果に応じて使用可能であると判明したチャネルを選択し使用して、制御された同一の送信タイミングにおいて未使用な周波数帯・無線チャネルで同時に無線パケットを送信することになる。また、アクセス制御部１０８０は、後述する統合センシング情報に基づいて、送信タイミングの制御を行う。統合センシング情報に基づいてとは、統合センシング情報を用いて決定された１つまたは複数の無線チャネル、または、統合センシング情報によって示される１つまたは複数の無線チャネルにおいて、無線パケットの送信を行うことである。前者の場合には、例えば、無線通信装置において、統合センシング情報に基づいて、無線通信で用いる１つまたは複数の無線チャネルを決定してもよい。
Here, the
チャネル利用状況予測部１０７０の詳しい動作の例については後述する。ただし、チャネル利用状況観測部１０６０の観測結果を直接用いて、現時点で利用可能と判断された周波数帯を用いるように、アクセス制御部１０８０が送信タイミングを制御する構成としてもよい。
A detailed example of the operation of the channel
このような構成の送信装置１０００により、図４で説明したように、データを複数帯域にマッピングして送信し、受信側では複数帯域を一括受信してデータを統合する。
As described with reference to FIG. 4, the
また、以下では、センシング結果の送信先である情報収集装置がアクセスポイントＡＰである一例について説明するが、情報収集装置は、それに限定されるものではなく、例えば、センシング結果を収集するための装置であってもよい。情報収集装置は、チャネルセンシングの結果を収集し、統合して各無線通信装置に送信する。情報収集装置によって統合されたセンシング結果である統合センシング情報も、センシング結果受信部１０９２によって受信される。情報収集装置では、無線チャネルごとに、最も適切度の低いチャネルセンシングの結果が保持される。したがって、情報収集装置は、ある無線チャネルについて、各無線通信装置から報告されたセンシング結果が、以前に報告されたものよりも適切度が低い場合に、保持しているセンシング結果を更新し、各無線通信装置から報告されたセンシング結果が、以前に報告されたものよりも適切度が低くない場合に、保持しているセンシング結果を更新しなくてもよい。なお、時間の経過に応じて保持しているセンシング結果が古くなった場合には、情報収集装置は、センシング結果の内容に関わらず、保持しているセンシング結果を新たに報告されたものに更新してもよい。最新のセンシング結果を保持するためである。そのようにして、センシング結果の統合が行われる。
Further, although an example in which the information collecting device to which the sensing result is transmitted is an access point AP will be described below, the information collecting device is not limited to that, and is, for example, a device for collecting the sensing result. May be. The information collecting device collects the result of channel sensing, integrates it, and sends it to each wireless communication device. The integrated sensing information, which is the sensing result integrated by the information collecting device, is also received by the sensing
センシング結果送信部１０９０は、送信対象のセンシング結果を、送信対象のデータとして誤り訂正符号化部１１１０に入力する。そして、上記のように変調等が行われ、センシング結果が情報収集装置であるアクセスポイントＡＰに送信される。なお、その送信は、あらかじめ決められた１つの周波数帯によって送信されてもよい。例えば、アクセスポイントＡＰと端末との間で２．４ＧＨｚ帯の制御チャネルを用いて制御信号等の送受信を行うことになっていた場合には、センシング結果は、その２．４ＧＨｚ帯のみで送信されてもよい。なお、図５では、センシング結果送信部１０９０が、送信に関する後段の構成、例えば、誤り訂正符号化部１１１０や無線フレーム生成部、ＲＦ部等を含まない場合について示しているが、センシング結果送信部１０９０は、そのような送信に関する後段の構成の一部または全部を有していてもよい。
The sensing
センシング結果受信部１０９２は、他の無線通信装置から送信されたセンシング結果を、後述する誤り訂正部４０４０から受け取ってもよい。したがって、本発明の無線通信装置は、後述する受信装置の構成をも有していてもよい。他の無線通信装置から送信されたセンシング結果は、その送信元の無線通信装置における観測に応じたセンシング結果である。なお、センシング結果受信部１０９２についても、受信に関する前段の構成、例えば、後述するＲＦ部やデジタル信号処理部２８００、誤り訂正部４０４０等を含まない場合について示しているが、センシング結果受信部１０９２は、そのような受信に関する前段の構成の一部または全部を有していてもよい。また、センシング結果が、あらかじめ決められた１つの周波数帯によって送信される場合には、そのセンシング結果も、その１つの周波数帯によって受信されることになる。
The sensing
図６は、協調センシングについて説明するための概念図である。 FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining cooperative sensing.
効率的な無線通信を行うには、各無線通信装置が自装置の属する無線ネットワークにおける伝搬状況や無線リソースの利用状況を逐次把握して、その結果に基づきアクセス制御することが必要である。しかし、単一の無線通信装置によって無線ネットワークの各位置におけるセンシングを行おうとすることは、コスト等の観点から非現実的である。 In order to perform efficient wireless communication, it is necessary for each wireless communication device to sequentially grasp the propagation status and the usage status of wireless resources in the wireless network to which its own device belongs, and to control access based on the result. However, it is unrealistic to try to perform sensing at each position of the wireless network by a single wireless communication device from the viewpoint of cost and the like.
協調センシングによれば、複数の無線通信装置間でセンシング情報を交換・共有することによって、一台の無線通信装置がリアルタイムセンシングを行って得られる無線チャネルのセンシング情報よりも多くの無線チャネルのセンシング情報を得ることができる。 According to cooperative sensing, by exchanging and sharing sensing information among multiple wireless communication devices, more wireless channel sensing than the wireless channel sensing information obtained by one wireless communication device performing real-time sensing. Information can be obtained.
ただし、協調センシングで理想的なセンシング（「全ての観測対象の情報を全てのノードで共有している状態」（全ての観測対象は、例えば「全てのノード位置における全チャネル」などに相当））を実現するには全ノード間での情報交換が必要となり、過大な協調コストがかかる。 However, ideal sensing with coordinated sensing ("state in which information of all observation targets is shared by all nodes" (all observation targets correspond to, for example, "all channels at all node positions")) It is necessary to exchange information between all the nodes in order to realize the above, and excessive cooperation cost is required.
そこで、理想的なセンシングが行える場合と比較して周波数利用効率の劣化を十分小さく抑えられる範囲に情報交換を削減して、センシングコストを抑えることが必要である。 Therefore, it is necessary to reduce the information exchange to the extent that the deterioration of the frequency utilization efficiency can be sufficiently suppressed as compared with the case where ideal sensing can be performed, and to suppress the sensing cost.
なお、特には限定されないが、以下では、次のような状況である場合について説明する。 Although not particularly limited, the following cases will be described below.
交換する情報は、必ずしもリアルタイムな情報である必要はなく、一定時間内におけるセンシング結果であるものとする。ただし、各無線通信装置は、センシング自体は基本的に常時実施している。 The information to be exchanged does not necessarily have to be real-time information, but is a sensing result within a certain period of time. However, in each wireless communication device, the sensing itself is basically always performed.
図７は、ＢＳＳ内で協調センシングを行う場合の概念図である。 FIG. 7 is a conceptual diagram in the case of performing cooperative sensing in BSS.
ここで、「ＢＳＳ（Basic Service Set）」とは、無線ＬＡＮのインフラストラクチャモードで、１つのＡＰとそのＡＰの電波の到達範囲内にいる配下の無線ＬＡＮクライアント端末で構成されるネットワークをいうものとする。 Here, "BSS (Basic Service Set)" refers to a network composed of one AP and subordinate wireless LAN client terminals within the reach of the radio waves of the AP in the infrastructure mode of the wireless LAN. And.
なお、アクセスポイントＡＰは、後述する無線通信装置ＳＴＡと同等の無線通信方式での無線通信機能と、協調センシングの分担の決定や管理を実行するためのプロセッサやメモリを備える。プロセッサやメモリの構成は周知であるので、説明は省略する。 The access point AP includes a wireless communication function in a wireless communication method equivalent to that of the wireless communication device STA described later, and a processor and a memory for executing determination and management of sharing of cooperative sensing. Since the processor and memory configurations are well known, the description thereof will be omitted.
図７を参照して、ＢＳＳ内で情報交換をするプロトコルとしては、以下のような構成とすることができる。 With reference to FIG. 7, the protocol for exchanging information in BSS can be configured as follows.
効率的な情報収集とＢＳＳ内情報の展開の観点からアクセスポイントＡＰ（情報収集装置）と無線通信装置ＳＴＡ－Ａ～ＳＴＡ－Ｆ間でセンシング情報を交換する。 Sensing information is exchanged between the access point AP (information collecting device) and the wireless communication devices STA-A to STA-F from the viewpoint of efficient information collection and expansion of information in the BSS.
この場合、無線通信装置ＳＴＡ－Ａ～ＳＴＡ－Ｆがセンシング結果をアクセスポイントＡＰに報告し、アクセスポイントＡＰがセンシング情報を集約して、その集約した統合センシング情報を配下の無線通信装置ＳＴＡ－Ａ～ＳＴＡ－Ｆに展開する。 In this case, the wireless communication devices STA-A to STA-F report the sensing result to the access point AP, the access point AP aggregates the sensing information, and the aggregated integrated sensing information is collected by the wireless communication device STA-A. Expand to STA-F.
図８は、従来の分散型センシング方式と、本実施の形態（提案手法）の自律分散型協調センシング方式とを比較するための図である。ここでは、センシング結果がチャネル利用率（ＣＯＲ：Channel Occupancy Ratio）であり、図中の各ＳＴＡ１１～１５の近傍に記載されている数値が、そのチャネル利用率であるとする。 FIG. 8 is a diagram for comparing the conventional decentralized sensing method and the autonomous decentralized cooperative sensing method of the present embodiment (proposal method). Here, it is assumed that the sensing result is the channel utilization rate (COR: Channel Occupancy Ratio), and the numerical value described in the vicinity of each STA 11 to 15 in the figure is the channel utilization rate.
図８（ａ）を参照して、従来のセンシング方式では、ＢＳＳ１に属する５個の無線通信装置ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５のそれぞれから、センシング結果が送信されることになる。なお、あるＢＳＳにおける無線チャネルの制御では、無線チャネルの利用について、最も悪い値（図８の場合には、ＳＴＡ１１のチャネル利用率「６０％」）が用いられることになる。したがって、無線通信装置ＳＴＡ１２～ＳＴＡ１５から送信されるセンシング結果は、冗長な情報であり、その冗長な情報の送信によって無線リソースが不必要に消費され、オーバヘッドの増大を招くことになる。 With reference to FIG. 8A, in the conventional sensing method, the sensing result is transmitted from each of the five wireless communication devices STA11 to STA15 belonging to BSS1. In the control of the radio channel in a certain BSS, the worst value (in the case of FIG. 8, the channel utilization rate of the STA 11 “60%”) is used for the use of the radio channel. Therefore, the sensing results transmitted from the wireless communication devices STA12 to STA15 are redundant information, and the transmission of the redundant information unnecessarily consumes wireless resources, resulting in an increase in overhead.
図８（ｂ）を参照して、本実施の形態による自律分散型協調センシング方式では、各無線通信装置において、他の無線通信装置から送信されたセンシング結果を受信し、そのセンシング結果よりも悪い値のセンシング結果のみをアクセスポイントＡＰ１に送信する。具体的には、送信制御部１０９４は、自装置での観測、すなわちチャネル利用状況観測部１０６０による観測に応じたセンシング結果の方が、自装置のセンシング結果の送信時点までに他の無線通信装置から送信されたセンシング結果、すなわち自装置のセンシング結果の送信時点までにセンシング結果受信部１０９２によって受信されたセンシング結果よりも、無線チャネルが利用に適していることを示す適切度が高い場合には、自装置のセンシング結果を送信しないようにセンシング結果送信部１０９０を制御する。また、送信制御部１０９４は、自装置のセンシング結果の方が、自装置のセンシング結果の送信時点までに受信された他装置のセンシング結果よりも適切度が低い場合には、自装置のセンシング結果を送信するようにセンシング結果送信部１０９０を制御する。なお、自装置のセンシング結果と、他装置のセンシング結果との適切度が同じ場合には、送信制御部１０９４は、自装置のセンシング結果を送信するように制御してもよく、送信しないように制御してもよいが、無線リソースの消費を抑制する観点からは、送信しないように制御することが好適である。なお、送信制御部１０９４は、自装置のセンシング結果を、例えば、チャネル利用状況観測部１０６０から受け取ってもよく、センシング結果送信部１０９０から受け取ってもよい。
With reference to FIG. 8B, in the autonomous decentralized cooperative sensing method according to the present embodiment, each wireless communication device receives a sensing result transmitted from another wireless communication device, which is worse than the sensing result. Only the value sensing result is transmitted to the access point AP1. Specifically, the
上記のように、センシング結果の選択的な報告が行われたとしても、ＢＳＳにおけるセンシング結果の報告順序が不適切である場合には、冗長な情報が送信されることになり、その結果として無線リソースが不必要に消費されることになる。そのことについて、図９を参照して説明する。 As described above, even if the sensing results are selectively reported, if the reporting order of the sensing results in the BSS is inappropriate, redundant information will be transmitted, and as a result, the radio will be transmitted. Resources will be consumed unnecessarily. This will be described with reference to FIG.
図９は、センシング結果の選択的な報告について、送信時点（報告時点）の制御を行う場合と、行わない場合とを比較するための図である。図９では、上向きの矢印によって、センシング結果の送信タイミングと、そのセンシング結果によって示されるチャネル利用率（ＣＯＲ）とを示している。なお、センシング結果がチャネル利用率である場合には、チャネル利用率が高いほど、適切度は低いことになる。また、破線の矢印は、選択的な報告の送信制御によって、センシング結果が結果として送信されなかったことを示している。 FIG. 9 is a diagram for comparing the case where the transmission time point (reporting time point) is controlled and the case where the sensing result is not selectively reported. In FIG. 9, the upward arrow indicates the transmission timing of the sensing result and the channel utilization rate (COR) indicated by the sensing result. When the sensing result is the channel utilization rate, the higher the channel utilization rate, the lower the appropriateness. Also, the dashed arrow indicates that the sensing result was not transmitted as a result of selective report transmission control.
図９（ａ）を参照して、送信時点の制御を行わないセンシング結果の選択的な報告では、ＢＳＳ内でチャネル利用率の低い順に送信が行われた場合には、センシング結果の送信を適切に抑制できないことになる。具体的には、図９（ａ）では、１番目から３番目および６番目のセンシング結果の送信が行われることになるため、４番目と５番目のセンシング結果の送信を抑制できる効果しか得られないことになる。 With reference to FIG. 9A, in the selective report of sensing results without control at the time of transmission, if transmission is performed in ascending order of channel utilization in BSS, it is appropriate to transmit the sensing results. It will not be possible to suppress it. Specifically, in FIG. 9A, since the transmission of the first to third and sixth sensing results is performed, only the effect of suppressing the transmission of the fourth and fifth sensing results can be obtained. It will not be.
一方、図９（ｂ）では、送信制御部１０９４は、自装置のセンシング結果に関する適切度が低いほど、センシング結果の送信時点がより早くなるように、センシング結果の送信時点を制御する。したがって、理想的にはチャネル利用率（ＣＯＲ）の大きい順に（すなわち、適切度の低い順に）センシング結果が送信され、図９（ｂ）で示されるように、２番目から６番目のセンシング結果の送信が行われないことになり、センシング結果の送信を効率的に抑制することができるようになる。なお、自装置のセンシング結果に関する適切度が低いほど、センシング結果の送信時点がより早くなるように、センシング結果の送信時点を制御するとは、センシング結果の送信を全体として見た場合に、結果として、適切度の低いセンシング結果ほど、送信時点がより早くなるようになっていることであってもよい。したがって、送信時点の制御は、自装置のセンシング結果に関する適切度が低いほど、センシング結果の送信時点がより早くなる確率が高くなるように、センシング結果の送信時点を制御することであると考えてもよい。例えば、以下に説明するように、適切度に応じた報告時間ウィンドウにおいてランダムに送信時点までの時間を決定する場合には、そのランダム性により、個別のセンシング結果の送信時点については、適切度の高いものが、適切度の低いものよりも早い送信時点となることがあり得るが、ＢＳＳの全体としては、適切度の低いセンシング結果ほど、送信時点がより早くなっている。そのことは、以下のシミュレーション結果から分かることである。
On the other hand, in FIG. 9B, the
なお、特に限定されるものではないが、上記のように送信時点を制御する一手法について、以下具体的に説明する。ここでは、送信制御部１０９４が、自装置での観測に応じたセンシング結果の適切度が低いほどサイズが小さくなる報告時間ウィンドウにおいて、送信時点までの時間をランダムに決定する場合について説明する。まず、デフォルトの報告時間ウィンドウの長さ（サイズ）をＲＴＷ０とする。その報告時間ウィンドウは、（０，ＲＴＷ０）の時間の区間、または（０，ＲＴＷ０］の時間の区間であってもよい。なお、丸括弧は端点が含まれないことを示しており、角括弧は端点が含まれることを示している。デフォルトの報告時間ウィンドウの長さＲＴＷ０は、例えば、固定値であってもよく、または、通信状況に応じて変化する値であってもよい。後者の場合には、例えば、低遅延要求が高くないときに、ＲＴＷ０がより長くなるようにし、低遅延要求が高いときに、ＲＴＷ０がより短くなるようにしてもよい。また、その報告時間ウィンドウの長さは、コンテンション・ウィンドウ（ＣＷ：Contention Window）のサイズと同程度になるようにしてもよい。これらに限定されるものではないが、デフォルトの報告時間ウィンドウの長さＲＴＷ０は、例えば、数ｍｓ～数十ｍｓ程度であってもよく、数百ｍｓ程度であってもよい。次に、適切度に応じた報告時間ウィンドウの長さＲＴＷ（適切度）を、次式のように定義する。
ＲＴＷ（適切度）＝適切度×ＲＴＷ０＋ｂａｓｅ
Although not particularly limited, a method for controlling the transmission time point as described above will be specifically described below. Here, a case will be described in which the
RTW (appropriateness) = appropriateness x RTW 0 + base
ここで、適切度は、０から１までの実数となるように規格化されていることが好適である。また、ｂａｓｅは、適切度が０のときに報告時間ウィンドウのサイズが０にならないようにするためのオフセットであり、ＲＴＷ０と比較して十分小さい正の実数である。センシング結果がチャネル利用率（ＣＯＲ）である場合には、適切度＝１－ＣＯＲとすることができるため、チャネル利用率に応じた報告時間ウィンドウは、（０，ＲＴＷCOR）の時間の区間、または、（０，ＲＴＷCOR］の時間の区間であってもよい。なお、ＲＴＷCORは次式のとおりである。また、０≦ＣＯＲ≦１であるとしている。
ＲＴＷCOR＝（１－ＣＯＲ）×ＲＴＷ０＋ｂａｓｅ
Here, it is preferable that the appropriateness is standardized so as to be a real number from 0 to 1. Further, base is an offset for preventing the size of the reporting time window from becoming 0 when the appropriateness is 0, and is a positive real number sufficiently smaller than RTW 0 . When the sensing result is the channel utilization rate (COR), the appropriateness can be set to 1-COR. Therefore, the reporting time window according to the channel utilization rate is the time interval of (0, RTW COR ). Alternatively, it may be a time interval of (0, RTW COR ]. The RTW COR is as shown in the following equation, and 0 ≦ COR ≦ 1.
RTW COR = (1-COR) x RTW 0 + base
この場合には、チャネル利用率が低いほど、報告時間ウィンドウのサイズは大きくなり、チャネル利用率が高いほど、報告時間ウィンドウのサイズは小さくなる。したがって、報告時間ウィンドウのサイズは、チャネル利用率に関して単調減少（すなわち、適切度に関して単調増加）となっている。また、送信制御部１０９４がそのような報告時間ウィンドウにおいてランダム（例えば、一様ランダム）に送信時点までの時間を決定することによって、自装置での観測に応じたチャネル利用率が高いほど、チャネル利用率の送信時点がより早くなり、自装置での観測に応じたチャネル利用率が小さいほど、チャネル利用率の送信時点がより遅くなるように制御することになる。より一般的に適切度に関して言えば、自装置での観測に応じた適切度が高いほど、センシング結果の送信時点までの時間がより長くなり、自装置での観測に応じた適切度が低いほど、センシング結果の送信時点までの時間がより短くなることになる。図８（ｂ）で示される自律分散型協調センシング方式では、そのような送信時点の制御をも行っているものとする。そのため、図８（ｂ）の各無線通信装置ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５は、各無線通信装置のセンシング結果（チャネル利用率）に応じた報告時間ウィンドウにおいてランダムに送信時点を決定し、その送信時点までに他の無線通信装置から送信されたセンシング結果の適切度が、自装置のセンシング結果の適切度よりも低い場合には、自装置のセンシング結果を送信せず、自装置のセンシング結果の適切度よりも高い場合には、自装置のセンシング結果を送信する。
In this case, the lower the channel utilization, the larger the size of the reporting time window, and the higher the channel utilization, the smaller the size of the reporting time window. Therefore, the size of the reporting time window is monotonically decreasing (ie, monotonically increasing) with respect to channel utilization. Further, the
図８（ｂ）では、破線で囲んだ範囲内において、他の無線通信装置の送信した情報を互いに受信できるものとする。すなわち、無線通信装置ＳＴＡ１１、ＳＴＡ１２、ＳＴＡ１５の間では、それぞれ他装置が送信したセンシング結果を受信できるものとする。また、無線通信装置ＳＴＡ１３，ＳＴＡ１４の間では、それぞれ他装置が送信したセンシング結果を受信できるものとする。また、図８（ｂ）では、チャネル利用率の右側に、各チャネル利用率に応じた報告時間ウィンドウのサイズを括弧書きで示している。また、ここでは、報告時間ウィンドウのサイズの小さい順に、すなわち無線通信装置ＳＴＡ１１、ＳＴＡ１２、ＳＴＡ１３、ＳＴＡ１４、ＳＴＡ１５の順番にアクセスポイントＡＰ１へのセンシング結果の送信が行われるものとする。そのような状況において、まず、無線通信装置ＳＴＡ１１は、自装置のセンシング結果（６０％）をアクセスポイントＡＰ１に送信する。次に、無線通信装置ＳＴＡ１２は、無線通信装置ＳＴＡ１１が送信したセンシング結果（６０％）を受信し、自装置での観測に応じたセンシング結果が４０％であり、すでに送信された結果よりもよい値であるため（すなわち、適切度が高いため）、センシング結果の送信を行わない。一方、無線通信装置ＳＴＡ１３は、無線通信装置ＳＴＡ１１から送信されたセンシング結果を受信できないため、センシング結果（３０％）を送信する。また、無線通信装置ＳＴＡ１４は、無線通信装置ＳＴＡ１３が送信したセンシング結果（３０％）を受信し、自装置での観測に応じたセンシング結果が２０％であり、すでに送信された結果よりもよい値であるため、センシング結果の送信を行わない。また同様に、無線通信装置ＳＴＡ１５も、自装置のセンシング結果の送信を行わない。その結果、２個の無線通信装置ＳＴＡ１１、ＳＴＡ１３のみからセンシング結果の送信が行われることになり、従来と比較して、センシング結果の送信回数を低減することができる。したがって、センシング結果の報告に関するオーバヘッドを大幅に低減でき、不必要な無線リソースの消費を抑制することができる。また、センシング結果の送信・非送信の制御を各無線通信装置が自律的に行うため、その制御について余分な通信が発生することもない。また、各無線通信装置が自律的にセンシング結果の送信・非送信の制御を行うため、スケーラビリティを確保できる。 In FIG. 8B, it is assumed that the information transmitted by other wireless communication devices can be received from each other within the range surrounded by the broken line. That is, it is assumed that the sensing results transmitted by the other devices can be received between the wireless communication devices STA11, STA12, and STA15, respectively. Further, it is assumed that the sensing results transmitted by other devices can be received between the wireless communication devices STA13 and STA14, respectively. Further, in FIG. 8B, the size of the reporting time window corresponding to each channel utilization rate is shown in parentheses on the right side of the channel utilization rate. Further, here, it is assumed that the sensing result is transmitted to the access point AP1 in ascending order of the size of the reporting time window, that is, in the order of the wireless communication devices STA11, STA12, STA13, STA14, and STA15. In such a situation, first, the wireless communication device STA11 transmits the sensing result (60%) of its own device to the access point AP1. Next, the wireless communication device STA12 receives the sensing result (60%) transmitted by the wireless communication device STA11, and the sensing result according to the observation by the own device is 40%, which is better than the already transmitted result. Since it is a value (that is, it is highly appropriate), the sensing result is not transmitted. On the other hand, since the wireless communication device STA13 cannot receive the sensing result transmitted from the wireless communication device STA11, the wireless communication device STA 13 transmits the sensing result (30%). Further, the wireless communication device STA14 receives the sensing result (30%) transmitted by the wireless communication device STA13, and the sensing result according to the observation by the own device is 20%, which is a better value than the already transmitted result. Therefore, the sensing result is not transmitted. Similarly, the wireless communication device STA15 does not transmit the sensing result of its own device. As a result, the sensing result is transmitted only from the two wireless communication devices STA11 and STA13, and the number of times the sensing result is transmitted can be reduced as compared with the conventional case. Therefore, the overhead related to reporting the sensing result can be significantly reduced, and unnecessary consumption of wireless resources can be suppressed. Further, since each wireless communication device autonomously controls the transmission / non-transmission of the sensing result, no extra communication is generated for the control. In addition, since each wireless communication device autonomously controls transmission / non-transmission of the sensing result, scalability can be ensured.
ここで、アクセスポイントＡＰ１（情報収集装置）から各無線通信装置に送信される統合センシング情報について説明する。アクセスポイントＡＰ１では、適切度の最も低いセンシング結果が保持されるため、例えば、図８で示されるようにセンシング結果の報告が行われた場合には、チャネル利用率「６０％」に統合され、その統合センシング情報「６０％」が各無線通信装置ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５に送信されてもよい。その送信は、あらかじめ決められた無線チャネルである制御チャネルを用いて行われてもよい。また、複数の無線チャネルについてセンシング結果の送信が行われる場合には、その統合センシング情報は、複数の無線通信装置から送信されたセンシング結果に応じてアクセスポイントＡＰ１において選択された、ＢＳＳ１の無線通信で用いる１つまたは複数の無線チャネルを示す情報であってもよい。具体的には、無線チャネルｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４、ｃｈ５について、各無線通信装置から送信されたセンシング結果によって示されるチャネル利用率の最高値がそれぞれ６０％、３０％、４０％、５０％、２０％である場合には、アクセスポイントＡＰ１は、チャネル利用率の低い順（適切度の高い順）に３個のチャネルを選択し、その選択した無線チャネルｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ５を示す統合センシング情報を、各無線通信装置ＳＴＡに送信してもよい。そして、各無線通信装置ＳＴＡでは、その無線チャネルｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ５を用いて、無線通信が行われてもよい。なお、選択する無線チャネルの個数は、あらかじめ決められていてもよく、または、センシング結果に応じて決められてもよい。後者の場合には、例えば、あらかじめ決められた閾値以上の適切度である無線チャネルから、あらかじめ決められた個数以内の無線チャネルが選択されてもよい。具体的には、その閾値がチャネル利用率３０％に設定されており、あらかじめ決められた個数が「３個」である場合には、上記の例において、アクセスポイントＡＰ１から、ｃｈ２、ｃｈ５を示す統合センシング情報が各無線通信装置ＳＴＡに送信されてもよい。 Here, the integrated sensing information transmitted from the access point AP1 (information collecting device) to each wireless communication device will be described. Since the access point AP1 retains the least appropriate sensing result, for example, when the sensing result is reported as shown in FIG. 8, it is integrated into the channel utilization rate of "60%". The integrated sensing information "60%" may be transmitted to each wireless communication device STA11 to STA15. The transmission may be performed using a control channel which is a predetermined radio channel. When the sensing results are transmitted for a plurality of wireless channels, the integrated sensing information is the wireless communication of the BSS1 selected in the access point AP1 according to the sensing results transmitted from the plurality of wireless communication devices. It may be information indicating one or more radio channels used in. Specifically, for the wireless channels ch1, ch2, ch3, ch4, and ch5, the maximum channel utilization rates indicated by the sensing results transmitted from each wireless communication device are 60%, 30%, 40%, and 50%, respectively. , 20%, the access point AP1 selects three channels in ascending order of channel utilization (in descending order of appropriateness), and integrated sensing indicating the selected wireless channels ch2, ch3, ch5. Information may be transmitted to each wireless communication device STA. Then, in each wireless communication device STA, wireless communication may be performed using the wireless channels ch2, ch3, and ch5. The number of wireless channels to be selected may be predetermined or may be determined according to the sensing result. In the latter case, for example, a predetermined number or less of wireless channels may be selected from the wireless channels having an appropriateness equal to or higher than a predetermined threshold value. Specifically, when the threshold value is set to the channel utilization rate of 30% and the predetermined number is "3", the access points AP1 to ch2 and ch5 are shown in the above example. The integrated sensing information may be transmitted to each wireless communication device STA.
図１０は、周期的なセンシングと、周期的な報告（センシング結果の情報収集装置への送信）との関係の一例を示す概念図である。図１０を参照して、各無線通信装置におけるセンシング期間の時間的長さは決まっており、一例として、アクセスポイントＡＰからの指示に応じて、各無線通信装置におけるセンシングが開始される。したがって、各無線通信装置における各センシング期間（例えば、センシング期間１やセンシング期間２など）の始点と終点は同じとなる。センシング期間１における無線チャネルの観測に応じたセンシング結果は、報告期間１においてアクセスポイントＡＰに送信される。なお、センシング期間が終了してから、そのセンシング期間に対応する報告期間が開始されるため、センシング期間が各無線通信装置において同期している場合には、報告期間も各無線通信装置において同期することになる。その送信は、各無線通信装置においてランダムに選択された報告タイミング（送信時点）に応じて行われる。図１０の各報告期間における上向きの矢印が、センシング結果の送信タイミングを示している。その送信タイミングは、上記のように、送信制御部１０９４によって決定される。報告時間ウィンドウを用いてランダムに決定された送信時点までの時間は、各報告期間の始点から送信時点までの時間であってもよい。ただし、前記のように、すでに他の無線通信装置から送信されたセンシング結果よりも自装置のセンシング結果の方が悪い場合にのみ、自装置のセンシング結果の報告が行われ、すでに他の無線通信装置から送信されたセンシング結果の方が自装置のセンシング結果よりも悪い場合には、自装置のセンシング結果の報告は行われない。その制御に応じて、センシング結果の報告数が低減されることになる。なお、図１０では、センシング期間および報告期間がそれぞれインターバルを介することなく連続して繰り返される場合について示しているが、そうでなくてもよい。センシング期間および報告期間の少なくとも一方は、インターバルを介して連続して繰り返されてもよい。例えば、センシング期間がＰ秒であり、報告期間がＮ秒であり、Ｎ秒がＰ秒よりも小さい場合には（一般的に、報告期間Ｎはセンシング期間Ｐより小さいと想定する）、各報告期間の間に（Ｐ－Ｎ）秒のインターバルが存在してもよい。なお、デフォルトの報告時間ウィンドウのサイズは、例えば、報告期間の長さＮ秒であってもよく、Ｎ秒よりも短くてもよい。後者の場合には、例えば、デフォルトの報告時間ウィンドウのサイズは、Ｎ秒－ｂａｓｅであってもよく、または、それよりも短くてもよい。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing an example of the relationship between periodic sensing and periodic reporting (transmission of sensing results to an information collecting device). With reference to FIG. 10, the time length of the sensing period in each wireless communication device is fixed, and as an example, sensing in each wireless communication device is started in response to an instruction from the access point AP. Therefore, the start point and the end point of each sensing period (for example,
なお、アクセスポイントＡＰには、最新のセンシング結果が報告されるようになることが好適である。したがって、送信制御部１０９４は、自装置のセンシング結果の方が、他の無線通信装置の所定の時間以内のセンシング結果よりも、適切度が高い場合には、自装置のセンシング結果を送信しないようにセンシング結果送信部を制御してもよい。すなわち、その所定の時間より以前に送信されたセンシング結果と比較して、自装置のセンシング結果の方が適切度が高かったとしても、その所定の時間以内には、自装置のセンシング結果よりも適切度の低いセンシング結果が他装置から送信されていない場合には、自装置からのセンシング結果の送信が行われることになる。その所定の時間は、例えば、あらかじめ決められた一定の期間であってもよく、または、報告期間に関する、制御時点（比較時点）の直前の切り替わり時点までの期間（報告期間の切り替わり時点から、制御時点までの期間）であってもよい。後者の場合には、自装置と他装置とのセンシング結果の比較の処理が、報告期間ごとにリセットされることになる。上記のようにセンシング結果の送信制御が行われることによって、アクセスポイントＡＰは、常時、最新のセンシング結果を受信することができるようになる。なお、各無線通信装置は、ランダムアクセス制御によって無線通信を行うため、厳密には、センシング結果を取得してから送信するまでにタイムラグ（待ち時間）が存在することになるが、ここでは、センシング結果の受信時点が、そのセンシング結果の取得時点であるとして判断を行ってもよいものとする。両時点が大きく乖離する可能性は低いと考えられるからである。また、センシング結果に、センシング時点やセンシング結果の取得時点を示す情報が含まれている場合には、その情報を用いて、上記の制御が行われてもよい。
It is preferable that the latest sensing result is reported to the access point AP. Therefore, the
ここで、センシング結果としては、例えば、以下のようなものがある。なお、センシング結果が以下の例示に限定されないことはいうまでもない。
ａ１）チャネル利用率（チャネル占有率）
ａ２）フレーム誤り率
ａ３）干渉源の端末の個数
ａ４）隠れ端末の個数
Here, as the sensing result, for example, there are the following. Needless to say, the sensing result is not limited to the following examples.
a1) Channel utilization rate (channel occupancy rate)
a2) Frame error rate a3) Number of interference source terminals a4) Number of hidden terminals
センシング結果は、例えば、上記ａ１）～ａ４）のいずれかであってもよく、任意の二以上の組み合わせであってもよく、それらを１つ以上用いて生成された値（例えば、上記ａ１）～ａ４）のいずれか１つ以上を引数とする関数の値など）であってもよい。また、センシング結果は、上記の適切度であってもよい。チャネル利用率に応じた適切度は、例えば、「１－チャネル利用率」のように算出されてもよい。 The sensing result may be, for example, any one of the above a1) to a4), or any combination of two or more, and a value generated by using one or more of them (for example, the above a1). It may be the value of a function that takes any one or more of (a4) as an argument). Moreover, the sensing result may have the above-mentioned appropriateness. The appropriateness according to the channel utilization rate may be calculated as, for example, "1-channel utilization rate".
チャネル利用率は、観測期間においてビジー状態である期間を、観測期間で除算することによって算出することができる。なお、チャネル利用率に代えて、例えば、観測期間においてアイドル状態である期間を観測期間で除算したアイドル率や、観測期間におけるアイドル状態の期間を、観測期間におけるビジー状態の期間で除算したアイドル／ビジー比率などをセンシング結果としてもよい。また、センシング結果の送信が高い頻度で行われる場合には、センシング結果は、例えば、ビジー状態であるのか、アイドル状態であるのかを示す情報であってもよい。センシング結果がチャネル利用率である場合には、無線チャネルの利用状況の観測は、無線チャネルがビジー状態であるのか、アイドル状態であるのかの観測であってもよい。 The channel utilization can be calculated by dividing the busy period of the observation period by the observation period. Instead of the channel utilization rate, for example, the idle rate obtained by dividing the period of idle state in the observation period by the observation period, or the period of idle state in the observation period divided by the period of busy state in the observation period / The busy ratio or the like may be used as the sensing result. Further, when the sensing result is transmitted frequently, the sensing result may be, for example, information indicating whether it is in a busy state or an idle state. When the sensing result is the channel utilization rate, the observation of the usage status of the radio channel may be the observation of whether the radio channel is in the busy state or the idle state.
フレーム誤り率は、観測によって受信したフレームのうち、正確に復調できなかったものの比率であってもよい。この場合には、無線チャネルの利用状況の観測は、無線信号の受信や復調であってもよい。 The frame error rate may be the ratio of the frames received by observation that could not be demodulated accurately. In this case, the observation of the usage status of the radio channel may be the reception or demodulation of the radio signal.
干渉源の端末の個数は、他セル（自装置の属するセルとは異なるセル）の無線信号を復調し、ＭＡＣアドレスなどの端末識別子のユニーク数をカウントすることによって取得することができる。この場合には、無線チャネルの利用状況の観測は、無線信号の受信や復調であってもよい。 The number of terminals of the interference source can be obtained by demodulating the radio signals of other cells (cells different from the cell to which the own device belongs) and counting the unique number of terminal identifiers such as MAC addresses. In this case, the observation of the usage status of the radio channel may be the reception or demodulation of the radio signal.
隠れ端末の個数は、自装置が受信していないＲＴＳ（送信要求）に対して送信されたＣＴＳ（送信許可）の受信に応じて取得されてもよく、また、自装置が受信していないデータに対してアクセスポイントＡＰから送信されたＡＣＫの受信に応じて取得されてもよい。例えば、そのようなＣＴＳやＡＣＫに含まれる送信先のＭＡＣアドレスなどの端末識別子のユニーク数をカウントすることによって、自装置に対する隠れ端末数を取得してもよい。なお、ＲＴＳ，ＣＴＳについては後述する。この場合には、無線チャネルの利用状況の観測は、ＲＴＳ，ＣＴＳ、ＡＣＫなどの受信や復調であってもよい。 The number of hidden terminals may be acquired in response to the reception of the CTS (transmission permission) transmitted to the RTS (transmission request) that the own device has not received, and the data that the own device has not received. It may be acquired in response to the reception of the ACK transmitted from the access point AP. For example, the number of hidden terminals for the own device may be acquired by counting the unique number of terminal identifiers such as the MAC address of the destination included in such CTS or ACK. RTS and CTS will be described later. In this case, the observation of the usage status of the radio channel may be reception or demodulation of RTS, CTS, ACK, or the like.
センシング結果がチャネル利用率やフレーム誤り率、干渉源の端末の個数、隠れ端末の個数である場合には、チャネル利用率等が高いほど、適切度は低いことになる。したがって、例えば、送信されるセンシング結果がチャネル利用率である場合には、送信制御部１０９４は、自装置での観測に応じたチャネル利用率の方が、他の無線通信装置から送信されたチャネル利用率よりも低い場合には、自装置のチャネル利用率を送信しないようにセンシング結果送信部１０９４を制御する。また、送信制御部１０９４は、自装置での観測に応じたチャネル利用率が高いほど、そのチャネル利用率の送信時点がより早くなるように制御する。一方、センシング結果がアイドル率である場合には、アイドル率が高いほど、適切度は高いことになる。
When the sensing result is the channel utilization rate, the frame error rate, the number of interference source terminals, the number of hidden terminals, etc., the higher the channel utilization rate, the lower the appropriateness. Therefore, for example, when the transmitted sensing result is the channel utilization rate, the
なお、上記説明では、１つの無線チャネルについて協調センシングを行う場合について説明したが、複数の無線チャネルについて、同様の協調センシングを行ってもよい。その場合には、例えば、送信制御部１０９４は、複数の無線チャネルごとに、センシング結果の送信に関する上記制御を行ってもよい。複数の無線チャネルとして無線チャネルｃｈ１、ｃｈ２およびｃｈ３を想定した場合に、図８で示される各無線通信装置ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５での観測に応じたセンシング結果が、次のようであったとする。なお、センシング結果であるチャネル利用率は、左から順番にｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３に対応するものとする。
（ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３）
ＳＴＡ１１：（６０％、４０％、２０％）
ＳＴＡ１２：（４０％、３０％、１０％）
ＳＴＡ１３：（３０％、１０％、１０％）
ＳＴＡ１４：（２０％、２０％、４０％）
ＳＴＡ１５：（１０％、２０％、２０％）
In the above description, the case where the cooperative sensing is performed for one wireless channel has been described, but the same cooperative sensing may be performed for a plurality of wireless channels. In that case, for example, the
(Ch1, ch2, ch3)
STA11: (60%, 40%, 20%)
STA12: (40%, 30%, 10%)
STA13: (30%, 10%, 10%)
STA14: (20%, 20%, 40%)
STA15: (10%, 20%, 20%)
この場合には、ｃｈ１については、例えば、ＳＴＡ１１，ＳＴＡ１２，ＳＴＡ１３，ＳＴＡ１４，ＳＴＡ１５の順番となるように送信時点が決定され、ｃｈ２については、例えば、ＳＴＡ１１，ＳＴＡ１２，ＳＴＡ１４，ＳＴＡ１５，ＳＴＡ１３の順番となるように送信時点が決定され、ｃｈ３については、例えば、ＳＴＡ１４，ＳＴＡ１１，ＳＴＡ１５，ＳＴＡ１２，ＳＴＡ１３の順番となるように送信時点が決定されたものとする。また、図１０を参照して、例えば、センシング期間１に無線チャネルｃｈ１のセンシングが行われ、センシング期間２に無線チャネルｃｈ２のセンシングが行われ、センシング期間３に無線チャネルｃｈ３のセンシングが行われる場合には、まず、報告期間１において、無線通信装置ＳＴＡ１１からｃｈ１のセンシング結果が送信される。その後、無線通信装置ＳＴＡ１２は、すでに送信されたｃｈ１のセンシング結果よりもｃｈ１の適切度が高いため、送信を行わない。また、無線通信装置ＳＴＡ１３は、それまでに送信されたｃｈ１のセンシング結果を受信できないため、ｃｈ１のセンシング結果を送信する。その後、無線通信装置ＳＴＡ１４，ＳＴＡ１５は、すでに送信されたｃｈ１のセンシング結果よりもｃｈ１の適切度が高いため、送信を行わない。次に、報告期間２において、無線通信装置ＳＴＡ１１からｃｈ２のセンシング結果が送信される。その後、無線通信装置ＳＴＡ１２は、すでに送信されたｃｈ２のセンシング結果よりもｃｈ２の適切度が高いため、送信を行わない。また、無線通信装置ＳＴＡ１４は、それまでに送信されたｃｈ２のセンシング結果を受信できないため、ｃｈ２のセンシング結果を送信する。その後、無線通信装置ＳＴＡ１５，ＳＴＡ１３は、すでに送信されたｃｈ２のセンシング結果よりもｃｈ２の適切度が高いため、送信を行わない。次に、報告期間３において、無線通信装置ＳＴＡ１４からｃｈ３のセンシング結果が送信される。その後、無線通信装置ＳＴＡ１１は、それまでに送信されたｃｈ３のセンシング結果を受信できないため、ｃｈ３のセンシング結果を送信する。その後、無線通信装置ＳＴＡ１５，ＳＴＡ１２，ＳＴＡ１３は、すでに送信されたｃｈ３のセンシング結果よりもｃｈ３の適切度が高いか同じであるため、送信を行わない。このようにして、複数の無線チャネルごとにセンシング結果の送信を行う場合でも、本実施の形態のように送信制御を行うことによって、センシング結果の送信数（報告数）を抑制することができる。
In this case, for ch1, the transmission time is determined so that the order is, for example, STA11, STA12, STA13, STA14, STA15, and for ch2, for example, the order is STA11, STA12, STA14, STA15, STA13. It is assumed that the transmission time point is determined so that, for ch3, for example, the transmission time point is determined in the order of STA14, STA11, STA15, STA12, STA13. Further, referring to FIG. 10, for example, when the wireless channel ch1 is sensed in the
なお、複数の無線チャネルについて協調センシングを行う場合に、センシング結果の送信に関する制御を、無線チャネルごとに行わなくてもよい。複数の無線チャネルについて一括して行うようにしてもよい。その場合には、送信制御部１０９４は、例えば、複数の無線チャネルのセンシング結果のうち、代表値を用いて、送信時点の決定や送信するかどうかの制御を行ってもよく、複数の無線チャネルのセンシング結果の合計値を用いて、送信時点の決定や送信するかどうかの制御を行ってもよい。代表値は、例えば、最も適切度の低い値であってもよく、平均値であってもよく、その他の代表値であってもよい。ここでは、複数の無線チャネルのセンシング結果のうち、最も適切度の低いセンシング結果を用いて、送信制御を行う場合について具体的に説明する。上記ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５の例において、最も適切度の低いセンシング結果は、次のようになる。
ＳＴＡ１１：６０％
ＳＴＡ１２：４０％
ＳＴＡ１３：３０％
ＳＴＡ１４：４０％
ＳＴＡ１５：２０％
When performing cooperative sensing for a plurality of wireless channels, it is not necessary to control the transmission of the sensing result for each wireless channel. It may be performed collectively for a plurality of radio channels. In that case, the
STA 11: 60%
STA12: 40%
STA 13:30%
STA 14: 40%
STA15: 20%
したがって、この場合には、例えば、ＳＴＡ１１，ＳＴＡ１２，ＳＴＡ１４，ＳＴＡ１３，ＳＴＡ１５の順番となるように送信時点が決定され、無線通信装置ＳＴＡ１１、ＳＴＡ１４がセンシング結果を送信することになる。この場合には、複数の無線チャネルについて一括して判断を行っているため、センシング結果を送信する際には、複数の無線チャネルのそれぞれのセンシング結果を送信することが好適である。 Therefore, in this case, for example, the transmission time point is determined so that the order is STA11, STA12, STA14, STA13, STA15, and the wireless communication devices STA11, STA14 transmit the sensing result. In this case, since the determination is made collectively for the plurality of radio channels, it is preferable to transmit the sensing results of each of the plurality of radio channels when transmitting the sensing results.
次に、複数の無線チャネルのセンシング結果のうち、複数の無線チャネルのセンシング結果の合計値を用いて、送信制御を行う場合について具体的に説明する。上記ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５の例において、センシング結果（チャネル利用率）の無線チャネルごとの合計値は、次のようになる。
ＳＴＡ１１：１２０％
ＳＴＡ１２：８０％
ＳＴＡ１３：５０％
ＳＴＡ１４：８０％
ＳＴＡ１５：５０％
Next, a case where transmission control is performed using the total value of the sensing results of the plurality of radio channels among the sensing results of the plurality of radio channels will be specifically described. In the above examples of STA11 to STA15, the total value of the sensing results (channel utilization rate) for each wireless channel is as follows.
STA11: 120%
STA12: 80%
STA 13: 50%
STA 14: 80%
STA 15: 50%
したがって、この場合には、例えば、ＳＴＡ１１，ＳＴＡ１２，ＳＴＡ１４，ＳＴＡ１３，ＳＴＡ１５の順番となるように送信時点が決定され、無線通信装置ＳＴＡ１１、ＳＴＡ１４がセンシング結果を送信することになる。この場合には、複数の無線チャネルについて一括して判断を行っているため、センシング結果を送信する際には、複数の無線チャネルのそれぞれのセンシング結果を送信することが好適である。 Therefore, in this case, for example, the transmission time point is determined so that the order is STA11, STA12, STA14, STA13, STA15, and the wireless communication devices STA11, STA14 transmit the sensing result. In this case, since the determination is made collectively for the plurality of radio channels, it is preferable to transmit the sensing results of each of the plurality of radio channels when transmitting the sensing results.
なお、例えば、無線通信装置が、あるセンシング期間に複数の無線チャネルについてセンシングを行うことができる場合には、代表値を用いたセンシング結果の送信に関する制御を行い、あるセンシング期間に１個の無線チャネルについてのみセンシングを行うことができる場合には、無線チャネルごとにセンシング結果の送信に関する制御を行うようにしてもよい。 For example, when the wireless communication device can perform sensing for a plurality of wireless channels in a certain sensing period, it controls the transmission of the sensing result using the representative value, and one radio in a certain sensing period. If sensing can be performed only on the channel, control regarding transmission of the sensing result may be performed for each wireless channel.
また、上記説明では、各無線通信装置ＳＴＡ１１～ＳＴＡ１５が、３個の無線チャネルのそれぞれについてセンシング結果を取得するものである場合について説明したが、そうでなくてもよい。複数の無線通信装置のうち、少なくともいずれかは、一部の無線チャネルについてセンシング結果を取得しないものであってもよい。そのような場合であっても、複数の無線通信装置からセンシング結果がアクセスポイントＡＰに送信されることによって、アクセスポイントＡＰは、結果として、複数の無線チャネルのそれぞれについて、センシング結果を受信できることが好適である。 Further, in the above description, the case where each wireless communication device STA11 to STA15 acquires the sensing result for each of the three wireless channels has been described, but it may not be the case. At least one of the plurality of wireless communication devices may not acquire the sensing result for some wireless channels. Even in such a case, the sensing result is transmitted from the plurality of wireless communication devices to the access point AP, so that the access point AP can receive the sensing result for each of the plurality of wireless channels as a result. Suitable.
図１１は、無線通信装置が、自律的な分散型協調センシングによって、センシング結果の送信または非送信を決定するフローを説明するための図である。 FIG. 11 is a diagram for explaining a flow in which a wireless communication device determines transmission or non-transmission of a sensing result by autonomous distributed cooperative sensing.
図１１を参照して、無線通信装置は、まず、無線通信を行う可能性のある複数の対象無線チャネルについてセンシングを行う（Ｓ１０１）。このセンシングは、チャネル利用状況観測部１０６０による複数の無線チャネルの利用状況の観測によって行われる。そのセンシングは、センシング期間が終了するまで継続して行われる（Ｓ１０２）。なお、あるセルにおける最初のセンシング期間の開始タイミングは、アクセスポイントＡＰによって指定されてもよい。
With reference to FIG. 11, the wireless communication device first senses a plurality of target wireless channels that may perform wireless communication (S101). This sensing is performed by observing the usage status of a plurality of radio channels by the channel usage
センシング期間が終了すると、センシング結果送信部１０９０は、観測結果に応じてセンシング結果を取得する（Ｓ１０３）。ここでは、そのセンシング結果がチャネル利用率であるとする。なお、センシング結果がチャネル利用率以外である場合には、そのセンシング結果が、観測された利用状況を用いてセンシング結果送信部１０９０によって取得されてもよい。
When the sensing period ends, the sensing
続いて、送信制御部１０９４は、自装置のセンシング結果の適切度が低いほどサイズが小さくなる報告時間ウィンドウを生成し（Ｓ１０４）、その報告時間ウィンドウにおいてセンシング結果を送信するタイミング（送信時点）をランダムに決定する（Ｓ１０５）。なお、報告時間ウィンドウが報告期間の長さ以下となるようにすることによって、送信タイミングが報告期間内となるようにすることができる。
Subsequently, the
センシング結果送信部１０９０は、ステップＳ１０５で決定されたセンシング結果の送信タイミングが到来したかどうか判断する（Ｓ１０６）。そして、その送信タイミングが到来した場合には、センシング結果をアクセスポイントＡＰに送信する（Ｓ１１０）。一方、送信タイミングがまだ到来していない場合には、センシング結果受信部１０９２によって他の無線通信装置が送信したセンシング結果の受信を行う（Ｓ１０７）。そして、他の無線通信装置から送信されたセンシング結果が受信された場合には、送信制御部１０９４は、他の無線通信装置から送信されたセンシング結果の方が、自装置のセンシング結果よりも悪いかどうか、すなわち適切度が低いかどうか判断し、適切度が低い場合には、センシング結果送信部１０９０によるセンシング結果の送信を取り消す（Ｓ１０８，Ｓ１０９）。なお、両者の適切度が同じである場合にも、センシング結果の送信が取り消されてもよい。一方、他の無線装置から送信されたセンシング結果の方が、自装置のセンシング結果よりも適切度が高い場合や、他の無線通信装置から送信されたセンシング結果の受信が行われていない場合には、ステップＳ１０６に戻る（Ｓ１０８）。このようにして、センシング結果が送信されるか、または、その送信が取り消されるまで、センシング結果の送信タイミングが到来したかどうかの判断処理と、他装置のセンシング結果の方が自装置のセンシング結果よりも適切度が低いかどうかの判断処理とが継続されることになる。
The sensing
ここで、複数の無線通信装置について、報告期間の始点が一致している場合には、ステップＳ１０６～Ｓ１０９のようにセンシング結果の送信が行われることによって、自装置と他装置とのセンシング結果の比較の処理が、報告期間ごとにリセットされることになる。例えば、複数の無線通信装置について、ステップＳ１０１の対象チャネルのセンシングを開始するタイミングが同期しており、また、センシングを終了するまでのセンシング期間が一致している場合には、その複数の無線通信装置の報告期間の始点が一致することになる。 Here, when the start points of the reporting period of the plurality of wireless communication devices are the same, the sensing results are transmitted as in steps S106 to S109, so that the sensing results of the own device and the other device are transmitted. The comparison process will be reset every reporting period. For example, for a plurality of wireless communication devices, when the timing of starting the sensing of the target channel in step S101 is synchronized and the sensing periods until the end of the sensing are the same, the plurality of wireless communications are performed. The starting point of the reporting period of the device will be the same.
なお、図１１のフローチャートの処理は、各無線通信装置において繰り返して実行されることになる。また、ステップＳ１０８の判断処理は、複数の無線チャネルのそれぞれについて行われてもよい。そして、例えば、いずれかの無線チャネルについて、自装置のセンシング結果の方が、他装置のセンシング結果よりも適切度が低い場合には、ステップＳ１０６に戻ってもよい。そのようにしてステップＳ１０６に戻った場合には、自装置のセンシング結果の方が、他装置のセンシング結果よりも適切度が低いと判断した無線チャネルについてのみ、それ以降のステップＳ１０８に関する判断を行ってもよい。また、ステップＳ１１０では、すべての無線チャネルのセンシング結果が送信されてもよく、または、ステップＳ１０８において、他装置のセンシング結果の方が、自装置のセンシング結果よりも適切度が低いと判断された無線チャネル以外の無線チャネルに対応するセンシング結果のみが送信されてもよい。また、図１０で示されるように、周期的なセンシングと、周期的なセンシング結果の送信とが並行して実行される場合には、ステップＳ１０１～Ｓ１０３のセンシング結果の取得処理と、ステップＳ１０４～Ｓ１１０のセンシング結果の送信または送信取消の処理とは、並行して実行されてもよい。また、複数の無線通信装置に関して報告期間が同期されていない場合には、各無線通信装置は、他の無線通信装置から送信されたセンシング結果を常に受信し、自装置のセンシング結果が、自装置のセンシング結果の送信タイミング（送信時点）から所定の期間以内に受信した他装置のセンシング結果よりも適切度が高い場合や同じである場合には、自装置のセンシング結果を送信しないようにしてもよい。 The processing of the flowchart of FIG. 11 will be repeatedly executed in each wireless communication device. Further, the determination process in step S108 may be performed for each of the plurality of radio channels. Then, for example, if the sensing result of the own device is less appropriate than the sensing result of the other device for any of the radio channels, the process may return to step S106. When the process returns to step S106 in this way, the determination regarding the subsequent steps S108 is made only for the radio channel for which it is determined that the sensing result of the own device is less appropriate than the sensing result of the other device. You may. Further, in step S110, the sensing results of all the radio channels may be transmitted, or in step S108, it is determined that the sensing result of the other device is less appropriate than the sensing result of the own device. Only sensing results corresponding to radio channels other than radio channels may be transmitted. Further, as shown in FIG. 10, when periodic sensing and periodic sensing result transmission are executed in parallel, the sensing result acquisition processing in steps S101 to S103 and the sensing result acquisition processing in steps S104 to S104 to The processing of transmitting or canceling the sensing result of S110 may be executed in parallel. If the reporting periods are not synchronized for a plurality of wireless communication devices, each wireless communication device always receives the sensing result transmitted from the other wireless communication device, and the sensing result of the own device is the own device. If the appropriateness is higher than or the same as the sensing result of another device received within a predetermined period from the transmission timing (transmission time) of the sensing result of, even if the sensing result of the own device is not transmitted. good.
次に、選択的な報告において、本実施の形態のように送信時点の制御を行った方が、送信時点の制御を行わない場合と比較して送信タイミングが早くなる可能性が高いことについて説明する。 Next, in the selective report, it is explained that the transmission timing is more likely to be earlier when the transmission time control is performed as in the present embodiment as compared with the case where the transmission time control is not performed. do.
ここで、センシングを行う無線通信装置ｘ、ｙは、互いに無線通信を行うことができる範囲に存在するとする。まず、無線通信装置ｘは、ＣＯＲに応じたサイズの報告時間ウィンドウ（０，Ｒａ）において送信時点を決定するものとし、他の無線通信装置ｙは、デフォルトの報告時間ウィンドウ（０，Ｒｂ）において送信時点を決定するものとする。 Here, it is assumed that the wireless communication devices x and y that perform sensing exist within a range in which wireless communication can be performed with each other. First, the wireless communication device x shall determine the transmission time point in the report time window (0, Ra) of the size corresponding to the COR, and the other wireless communication device y shall determine the default report time window (0, R b ) . ) Shall determine the time of transmission.
また、送信時点を簡単にするため、送信時点は１から始まる離散的な数字であり、ＲａとＲｂは、１より大きい整数であるとする。すると、無線通信装置ｘの送信時点が、無線通信装置ｙよりも早くなる確率ＰCORxEyは、次式のようになる。
次に、無線通信装置ｘも、デフォルトの報告時間ウィンドウ（０，Ｒｂ）において送信時点を決定する場合における、無線通信装置ｘの送信時点が、無線通信装置ｙよりも早くなる確率ＰUNIxEyは、次式のようになる。
すると、両者の差であるＰDiffxEyは、次式のようになる。
ここで、Ｒｂ≧Ｒａ≧０であるため、ＰDiffxEyは、［０，１／２］の間の値となる。このように、ＰDiffxEy≧０であるため、送信時点の制御を行わない場合、すなわちデフォルトの報告時間ウィンドウを用いる場合よりも、送信時点の制御を行う場合、すなわちＣＯＲに応じたサイズの報告時間ウィンドウを用いる場合の方が、より早期の送信タイミングとなる確率が大きいか、または同じであることが分かる。したがって、送信時点の制御を行うことによって、送信時点の制御を行わない場合よりも、送信時点が確率的に遅くなることはないことが証明されたことになる。 Here, since R b ≧ R a ≧ 0, P DiffxEy is a value between [0, 1/2]. In this way, since P DiffxEy ≧ 0, when the transmission time control is not performed, that is, when the transmission time point is controlled, that is, the report time of the size according to the COR, rather than when the default report time window is used. It can be seen that the case of using the window has a higher probability or the same probability that the transmission timing will be earlier. Therefore, it is proved that the transmission time point is not stochastically delayed by controlling the transmission time point as compared with the case where the transmission time point control is not performed.
従来の協調センシングと、選択的な報告は行うが送信時点は制御しない協調センシングと、選択的な報告と送信時点の制御の両方を行う協調センシング、すなわち本実施の形態による協調センシングとについて、シミュレーションによる評価を行った。このシミュレーションでは、図１２で示されるように、ＢＳＳ－１の各無線通信装置（ＳＴＡ）が、干渉源であるＢＳＳ－２～ＢＳＳ－７のプライマリーチャネル（ＰＣＨ：Primary Channel）をセンシングする状況を想定した。干渉源であるＢＳＳ－２等のＳＴＡ数は、２０個とし、ＢＳＳ－１のＳＴＡ数は、５個から４５個まで、５個ずつ変化させた。また、ＢＳＳ－１のすべてのＳＴＡによってセンシングが行われるものとした。また、干渉源であるＢＳＳ－２等において、アクセスポイントＡＰ２～ＡＰ７のチャネル利用率を３０％に設定し、各ＳＴＡのチャネル利用率を１０％に設定した。また、無線通信装置の通信範囲を１０メートルに設定し、各ＳＴＡの位置は、各ＢＳＳにおいてランダムに決定した。また、シミュレーションを簡単にするため、１つの無線チャネルについて協調センシングを行うとした。また、このシミュレーションでは、図１２で示されるように、３つのシナリオを設定した。図１２（ａ）で示されるシナリオ１では、干渉源である２個のＢＳＳ－２，ＢＳＳ－３が存在し、図１２（ｂ）で示されるシナリオ２では、干渉源である４個のＢＳＳ－２～ＢＳＳ－５が存在し、図１２（ｃ）で示されるシナリオ３では、干渉源である６個のＢＳＳ－２～ＢＳＳ－７が存在するものとした。
Simulation of conventional cooperative sensing, cooperative sensing that performs selective reporting but does not control the transmission time point, and cooperative sensing that performs both selective reporting and control of the transmission time point, that is, cooperative sensing according to the present embodiment. Was evaluated by. In this simulation, as shown in FIG. 12, each wireless communication device (STA) of BSS-1 senses a primary channel (PCH: Primary Channel) of BSS-2 to BSS-7 which is an interference source. I assumed. The number of STAs of BSS-2 and the like as an interference source was 20, and the number of STAs of BSS-1 was changed from 5 to 45 by 5 pieces. Further, it is assumed that sensing is performed by all STAs of BSS-1. Further, in BSS-2 or the like which is an interference source, the channel utilization rate of the access points AP2 to AP7 is set to 30%, and the channel utilization rate of each STA is set to 10%. Further, the communication range of the wireless communication device was set to 10 meters, and the position of each STA was randomly determined in each BSS. In addition, in order to simplify the simulation, it was decided to perform cooperative sensing for one wireless channel. Also, in this simulation, three scenarios were set as shown in FIG. In
図１３は、ＢＳＳ－１におけるセンシングＳＴＡ数に対するセンシング結果の報告数（送信数）の変化を、すべてのＳＴＡがセンシング結果を送信する従来例の場合（全ＳＴＡが報告）と、選択的な報告は行うが、送信時点の制御は行わない場合（選択的報告（送信時点の制御なし））と、選択的な報告と送信時点の制御の両方を行う場合、すなわち本実施の形態のように送信制御部１０９４による制御を行う場合（選択的報告（送信時点の制御あり））とで比較したシミュレーション結果である。図１３で示されるように、全ＳＴＡが報告を送信した従来例では、ＢＳＳ－１におけるＳＴＡ数が多くなるにしたがって、センシング結果の報告数も増加することになる。一方、選択的な報告を行った場合には、従来例と比較して、ＢＳＳ－１におけるＳＴＡ数が増加しても、センシング結果の報告数がそれほど増加しておらず、そのことは、ＳＴＡ数が多くなるほど顕著になる。なお、送信時点の制御を行わない選択的報告では、従来例と比較した報告数の削減の程度が約４５～９１パーセントであるが、送信時点の制御を行う選択的報告（すなわち、本実施の形態による手法）では、従来例と比較した報告数の削減の程度が約５３～９２パーセントとなっている。 FIG. 13 shows a change in the number of reported sensing results (number of transmissions) with respect to the number of sensing STAs in BSS-1 in the case of the conventional example in which all STAs transmit the sensing results (reported by all STAs). However, when the transmission time point is not controlled (selective reporting (no control of the transmission time point)) and when both the selective report and the transmission point point control are performed, that is, the transmission is performed as in the present embodiment. It is a simulation result compared with the case where the control is performed by the control unit 1094 (selective report (with control at the time of transmission)). As shown in FIG. 13, in the conventional example in which all STAs transmit reports, the number of reports of sensing results increases as the number of STAs in BSS-1 increases. On the other hand, in the case of selective reporting, even if the number of STAs in BSS-1 increased, the number of reported sensing results did not increase so much as compared with the conventional example, which means that the STAs did not increase so much. The larger the number, the more remarkable it becomes. In the selective report without control at the time of transmission, the degree of reduction in the number of reports is about 45 to 91% as compared with the conventional example, but the selective report with control at the time of transmission (that is, in the present implementation). In the method by form), the degree of reduction in the number of reports compared with the conventional example is about 53 to 92%.
図１４は、送信時点の制御を行わなかった選択的報告に対する送信時点の制御を行った選択的報告に関するセンシング結果の報告数の低減の程度を、ＢＳＳ－１におけるセンシングＳＴＡ数ごとに示したシミュレーション結果である。図１４では、各ＳＴＡ数について、送信時点の制御なしの選択的報告における報告数を１とした場合における送信時点の制御ありの選択的報告における報告数を示している。図１４から、送信時点の制御を行うことによって、１０～１５％程度の報告数の削減を達成できることが分かる。このことから、上記のように適切度に応じた報告時間ウィンドウにおいてランダムに送信時点までの時間を決定することによって、個々のセンシング結果の送信では適切度の低い順のセンシング結果の送信となっていないこともあり得ると考えられるが、ＢＳＳの全体としては、適切度の低いセンシング結果ほど送信時点がより早くなっており、その結果として、送信時点の制御を行わなかった場合よりも報告数をより低減できていることが分かる。 FIG. 14 is a simulation showing the degree of reduction in the number of sensing results reported for selective reports with transmission time control for selective reports without transmission time control for each number of sensing STAs in BSS-1. The result. FIG. 14 shows the number of reports in the controlled selective report at the transmission time when the number of reports in the selective report without control at the transmission time is set to 1 for each STA number. From FIG. 14, it can be seen that a reduction in the number of reports of about 10 to 15% can be achieved by controlling the transmission time point. From this, by randomly determining the time until the transmission time in the report time window according to the appropriateness as described above, the transmission of the individual sensing results is performed in the order of the lowest appropriateness. Although it is possible that there is no such thing, as a whole, the less appropriate sensing result is, the earlier the transmission time is, and as a result, the number of reports is higher than when the transmission time is not controlled. It can be seen that it can be further reduced.
図１５は、報告数に対する確率密度（probability density）を、ＢＳＳ－１におけるＳＴＡ数が１０個の場合（図１５（ａ））と、３０個の場合（図１５（ｂ））とについてそれぞれ示す図である。なお、図１５では、送信時点の制御なしの選択的報告を行った場合と、送信時点の制御ありの選択的報告を行った場合とのそれぞれについて確率密度を示している。図１５で示されるように、ＳＴＡ数が１０個の場合でも、３０個の場合でも、送信時点の制御を行うことによって、送信時点の制御を行わない場合と比較して、報告数が多い範囲における確率が低くなり、報告数の少ない範囲における確率が高くなっていることが分かる。また、ＳＴＡ数が増加したとしても、その傾向は大きく変化しないことも分かる。 FIG. 15 shows the probability density with respect to the number of reports for the case where the number of STAs in BSS-1 is 10 (FIG. 15 (a)) and the case where the number of STAs is 30 (FIG. 15 (b)). It is a figure. Note that FIG. 15 shows the probability densities for each of the case of performing selective reporting without control at the time of transmission and the case of performing selective reporting with control at the time of transmission. As shown in FIG. 15, regardless of whether the number of STAs is 10 or 30, the range in which the number of reports is large as compared with the case where the control at the time of transmission is performed and the control at the time of transmission is not performed. It can be seen that the probability is low and the probability is high in the range where the number of reports is small. It can also be seen that even if the number of STAs increases, the tendency does not change significantly.
上記シミュレーション結果から、本実施の形態によるセンシング結果の送信制御を行うことによって、協調センシングの効果を損なうことなく、無線リソースの不必要な利用を低減することができ、協調センシングのオーバヘッドを低減することができていることが分かる。また、そのような効果は、従来の手法だけでなく、送信時点の制御を行わない選択的な報告を行う手法に対しても得られることが分かる。 From the above simulation results, by controlling the transmission of the sensing results according to the present embodiment, it is possible to reduce unnecessary use of radio resources without impairing the effect of cooperative sensing, and reduce the overhead of cooperative sensing. You can see that it is possible. Further, it can be seen that such an effect can be obtained not only in the conventional method but also in a method of performing selective reporting without controlling the transmission time point.
図１６は、干渉ＢＳＳ数の変化に対する報告数を、ＢＳＳ－１におけるＳＴＡ数が１０個の場合（図１５（ａ））と、３０個の場合（図１５（ｂ））とについてそれぞれ示す図である。なお、図１６では、送信時点の制御なしの選択的報告を行った場合と、送信時点の制御ありの選択的報告を行った場合とのそれぞれについて、干渉ＢＳＳ数に応じた報告数を示している。図１６で示されるように、本実施の形態によるセンシング結果の送信制御を行うことによって、干渉ＢＳＳ数が変化したとしても報告数を低く抑えることができることが分かる。したがって、本実施の形態の手法は、干渉ＢＳＳ数の変化に対しても高いスケーラビリティを有していることが分かる。さらに、送信時点の制御ありの選択的報告の手法（本実施の形態の手法）が、送信時点の制御なしの選択的報告の手法よりも報告数の低減効果において優れていることは、干渉ＢＳＳ数が増えても変わらないことも分かる。 FIG. 16 is a diagram showing the number of reports for a change in the number of interfering BSSs in the case where the number of STAs in BSS-1 is 10 (FIG. 15 (a)) and the number of STAs is 30 (FIG. 15 (b)). Is. Note that FIG. 16 shows the number of reports according to the number of interfering BSSs in the case of performing selective reporting without control at the time of transmission and in the case of performing selective reporting with control at the time of transmission. There is. As shown in FIG. 16, it can be seen that by controlling the transmission of the sensing result according to the present embodiment, the number of reports can be kept low even if the number of interfering BSSs changes. Therefore, it can be seen that the method of the present embodiment has high scalability even with respect to a change in the number of interfering BSSs. Further, the method of selective reporting with control at the time of transmission (method of the present embodiment) is superior to the method of selective reporting without control at the time of transmission in terms of the effect of reducing the number of reports, that is, the interference BSS. You can also see that it does not change even if the number increases.
以上のような処理により、センシング端末である各無線通信装置が観測したセンシング結果のうち、最大あるいは最小の値が情報収集装置に送信されることになり、低オーバヘッドで協調センシングを実行することが可能である。また、センシング結果の送信タイミングについても制御を行うため、有用な情報が送信されるまでに不必要な送信が行われる事態を低減することができるようになる。また、センシング結果の適切度に応じて送信タイミングを１点に決めた場合には、複数の無線通信装置におけるセンシング結果の適切度が同じであるときにセンシング結果の送信において衝突が発生する恐れがあるが、送信タイミングを報告時間ウィンドウにおいてランダムに決定することにより、そのような衝突を回避することができるようになる。また、協調センシングの結果を利用し、複数周波数帯のチャネルを柔軟に選択または同時利用することで無線リソースを無駄なく活用して周波数利用効率向上を実現することが可能となる。 Through the above processing, the maximum or minimum value of the sensing results observed by each wireless communication device, which is a sensing terminal, is transmitted to the information collecting device, and cooperative sensing can be executed with low overhead. It is possible. Further, since the transmission timing of the sensing result is also controlled, it is possible to reduce the situation where unnecessary transmission is performed before useful information is transmitted. In addition, if the transmission timing is determined to be one point according to the appropriateness of the sensing result, a collision may occur in the transmission of the sensing result when the appropriateness of the sensing result in a plurality of wireless communication devices is the same. However, by randomly determining the transmission timing in the reporting time window, such conflicts can be avoided. In addition, by utilizing the results of cooperative sensing and flexibly selecting or simultaneously using channels in a plurality of frequency bands, it is possible to utilize wireless resources without waste and improve frequency utilization efficiency.
なお、本実施の形態では、センシング結果の送信時点までの時間を、適切度に応じたサイズの報告時間ウィンドウにおいて一様ランダムに選択する場合について主に説明したが、それ以外の方法によって、適切度に応じた送信時点となるように送信時点を決定してもよい。そのような送信時点の制御方法のいくつかについて、以下で説明する。 In the present embodiment, the case where the time until the transmission time of the sensing result is uniformly and randomly selected in the reporting time window of the size according to the appropriateness has been mainly described, but it is appropriate by other methods. The transmission time may be determined so as to be the transmission time according to the degree. Some of the control methods at the time of such transmission will be described below.
ｂ１）デフォルトの報告時間ウィンドウを用いる場合
適切度に関わらず、デフォルトの報告時間ウィンドウを用いてもよい。その場合には、デフォルトの報告時間ウィンドウにおいて送信時点までの時間をランダムに決定する際に、その送信時点までの時間を、適切度に応じた分布の乱数列を用いてランダムに決定してもよい。適切度に応じた分布の乱数列は、例えば、デフォルトの報告時間ウィンドウの範囲において、適切度に応じたピークを有する乱数列、すなわち、適切度が低いほど、デフォルトの報告時間ウィンドウにおけるピークの時間がより小さくなり、適切度が高いほど、デフォルトの報告時間ウィンドウにおけるピークの時間がより大きくなる乱数列であってもよい。また、適切度に応じた分布の乱数列は、例えば、適切度に応じた平均値を有する乱数列、すなわち、適切度が低いほど平均値が低くなり、適切度が高いほど平均値が高くなる乱数列であってもよい。そのような乱数列としては、例えば、正規分布の乱数列を挙げることができる。複数の平均値にそれぞれ対応した複数の正規分布の乱数列を用意することによって、上記のような送信時点までの時間の決定を行うことができるようになる。なお、正規分布の乱数列の場合には、平均値の変化に応じて乱数列の範囲も変化することになる。したがって、その乱数列のうち、デフォルトの報告時間ウィンドウに含まれる値のみを送信時点の決定に用いるようにしてもよい。具体的には、上記のようなＮ個の乱数列を用意できる場合には、適切度をＮ個の範囲に分割し、適切度の範囲と乱数列とを対応付けるようにしてもよい。そして、センシング結果の適切度に対応する乱数列を用いて、デフォルトの報告時間ウィンドウにおいて送信時点までの時間をランダムに決定してもよい。
b1) When using the default reporting time window The default reporting time window may be used regardless of the appropriateness. In that case, when the time to the transmission time is randomly determined in the default reporting time window, the time to the transmission time may be randomly determined using a random number sequence with a distribution according to the appropriateness. good. A random number sequence distributed according to the appropriateness is, for example, a random number sequence having a peak according to the appropriateness in the range of the default reporting time window, that is, the lower the appropriateness, the time of the peak in the default reporting time window. May be a random number sequence in which the smaller and more appropriate, the larger the peak time in the default reporting time window. Further, the random number sequence of the distribution according to the appropriateness is, for example, a random number sequence having an average value according to the appropriateness, that is, the lower the appropriateness is, the lower the average value is, and the higher the appropriateness is, the higher the average value is. It may be a random number sequence. As such a random number sequence, for example, a random number sequence having a normal distribution can be mentioned. By preparing a plurality of normal distribution random number sequences corresponding to a plurality of average values, it becomes possible to determine the time until the transmission time point as described above. In the case of a random number sequence with a normal distribution, the range of the random number sequence also changes according to the change in the average value. Therefore, of the random number sequence, only the value included in the default reporting time window may be used for determining the transmission time. Specifically, when the above-mentioned N random number strings can be prepared, the appropriateness may be divided into N ranges, and the appropriateness range and the random number sequence may be associated with each other. Then, the time to the transmission time may be randomly determined in the default reporting time window by using a random number sequence corresponding to the appropriateness of the sensing result.
ｂ２）報告時間ウィンドウの下端も変更する場合
上記説明では、報告時間ウィンドウが、例えば、（０，ＲＴＷCOR）の時間の区間である場合、すなわち報告時間ウィンドウの上端が適切度に応じて変化する場合について説明したが、報告時間ウィンドウの下端も、適切度（例えば、チャネル利用率等）に応じて変化してもよい。その場合には、報告時間ウィンドウが、例えば、（ＲＴＷmin，ＲＴＷmin＋ＷＤ）となるようにしてもよい。ただし、ＲＴＷmin＝（１－ＣＯＲ）×ＲＴＷ０であり、ＷＤは、報告時間ウィンドウの時間的な長さである。なお、報告時間ウィンドウの上端が、デフォルトの報告時間ウィンドウの長さＲＴＷ０を超えない方がよい場合には、ＲＴＷmin＝（１－ＣＯＲ）×（ＲＴＷ０－ＷＤ）としてもよい。また、その報告時間ウィンドウにおける送信時点までの時間は、ランダム（例えば、一様ランダム）に決定してもよい。また、チャネル利用率以外の適切度を用いる場合には、上式において、（１－ＣＯＲ）を、０から１までの値に規格化された適切度に変更してもよい。
b2) When the lower end of the report time window is also changed In the above description, when the report time window is, for example, a time interval of (0, RTW COR ), that is, the upper end of the report time window changes according to the appropriateness. Although the case has been described, the lower end of the reporting time window may also change depending on the appropriateness (for example, channel utilization rate, etc.). In that case, the reporting time window may be, for example, (RTW min , RTW min + WD). However, RTW min = (1-COR) × RTW 0 , and WD is the temporal length of the reporting time window. If the upper end of the reporting time window should not exceed the default reporting time window length RTW 0 , RTW min = (1-COR) × (RTW 0 -WD) may be set. Further, the time until the transmission time in the report time window may be randomly determined (for example, uniformly random). Further, when an appropriateness other than the channel utilization rate is used, (1-COR) may be changed to an appropriateness standardized to a value from 0 to 1 in the above equation.
ｂ３）適切度の範囲ごとの報告時間ウィンドウを用いる場合
適切度の範囲に対応した報告時間ウィンドウを用いるようにしてもよい。例えば、適切度をＢ個の範囲に分割し、その範囲ごとに報告時間ウィンドウを設定してもよい。そして、適切度の低い範囲に対応する報告時間ウィンドウは、より小さい時間の範囲となり、適切度の高い範囲に対応する報告時間ウィンドウは、より大きい時間の範囲となるように設定されてもよい。適切度がチャネル利用率であり、Ｂ＝４である場合には、例えば、次のようにチャネル利用率の範囲と、報告時間ウィンドウとを対応付けてもよい。
b3) When a report time window for each range of appropriateness is used A report time window corresponding to the range of appropriateness may be used. For example, the appropriateness may be divided into B ranges, and a reporting time window may be set for each range. The reporting time window corresponding to the less appropriate range may be set to be in the smaller time range, and the reporting time window corresponding to the more appropriate range may be set to be in the larger time range. When the appropriateness is the channel utilization rate and B = 4, for example, the range of the channel utilization rate may be associated with the reporting time window as follows.
０≦ＣＯＲ＜１／４：報告時間ウィンドウ（０，ＲＴＷ０／４）
１／４≦ＣＯＲ＜１／２：報告時間ウィンドウ（ＲＴＷ０／４，ＲＴＷ０／２）
１／２≦ＣＯＲ＜３／４：報告時間ウィンドウ（ＲＴＷ０／２，３×ＲＴＷ０／４）
３／４≦ＣＯＲ≦１：報告時間ウィンドウ（３×ＲＴＷ０／４，ＲＴＷ０）
なお、上記の設定では、報告時間ウィンドウに重複が存在していないが、隣接する報告時間ウィンドウに一部重複が存在するようにしてもよい。また、その報告時間ウィンドウにおける送信時点までの時間は、ランダム（例えば、一様ランダム）に決定してもよい。また、チャネル利用率以外の適切度を用いる場合には、上記説明において、ＣＯＲを、「１－適切度」に変更してもよい。なお、適切度は、０から１までの値に規格化されていることが好適である。
0 ≤ COR <1/4: Report time window ( 0 ,
1/4 ≤ COR <1/2: Report time window (RTW 0/4 , RTW 0/2 )
1/2 ≤ COR <3/4: Report time window (RTW 0 / 2,3 x RTW 0/4 )
3/4 ≤ COR ≤ 1: Report time window (3 x RTW 0/4, RTW 0 )
In the above setting, there is no duplication in the reporting time window, but there may be some duplication in the adjacent reporting time window. Further, the time until the transmission time in the report time window may be randomly determined (for example, uniformly random). Further, when an appropriate degree other than the channel utilization rate is used, COR may be changed to "1-appropriateness" in the above description. The appropriateness is preferably standardized to a value from 0 to 1.
上記のように、種々の方法によって、適切度に応じた送信時点となるように送信時点を決定できることが理解できる。 As described above, it can be understood that the transmission time point can be determined so as to be the transmission time point according to the appropriateness by various methods.
［無線通信装置の詳細な構成］
図１７は、送信装置１０００のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
[Detailed configuration of wireless communication device]
FIG. 17 is a functional block diagram for explaining an example of a more detailed configuration of the
図１７に示した機能ブロック図は、一例として、無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式に従う送信装置の構成を示す。 The functional block diagram shown in FIG. 17 shows, as an example, a configuration of a transmission device according to a wireless communication method similar to the wireless communication standard 802.11a.
すなわち、無線通信規格８０２．１１ａは、５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮ通信方式であるものの、図１７では、２．４ＧＨｚ、９２０ＭＨｚ帯でも、周波数帯が異なるだけで、それ以外は同様の構成の無線通信方式に従う送信部を使用するものとする。 That is, although the wireless communication standard 802.11a is a wireless LAN communication method in the 5 GHz band, in FIG. 17, the wireless communication method has the same configuration except that the frequency band is different even in the 2.4 GHz and 920 MHz bands. The transmitter shall be used according to.
したがって、各周波数帯域において、パケットのプリアンブル部分の構成などは、複数の周波数帯について共通であるものとする。 Therefore, in each frequency band, the configuration of the preamble portion of the packet is common to a plurality of frequency bands.
ただし、必ずしも、各周波数帯の無線通信方式が同様の構成を有していることは必須ではなく、周波数帯ごとに無線通信方式（信号形式、シンボル長やサブキャリア間隔など）が異なっていてもよい。この場合は、少なくとも単一の送信系列を各帯域に分割して同時に送信し、また、周波数帯が異なる以外は、ＲＦ部の構成が基本的に同一であればよく、パケットのプリアンブル部分の構成（プリアンブルの長さなど）が、複数の周波数帯ごとに異なっていてもよい。 However, it is not always necessary that the wireless communication methods of each frequency band have the same configuration, and even if the wireless communication method (signal format, symbol length, subcarrier interval, etc.) is different for each frequency band. good. In this case, at least a single transmission series may be divided into each band and transmitted at the same time, and the configuration of the RF portion may be basically the same except that the frequency bands are different, and the configuration of the preamble portion of the packet is sufficient. (Preamble length, etc.) may be different for each of the plurality of frequency bands.
図１７では、５ＧＨｚ帯の送信に係る構成を代表して例示的に示す。無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式を想定しているので、伝送する信号は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調するものとする。 FIG. 17 schematically shows a configuration related to transmission in the 5 GHz band. Since the same wireless communication method as the wireless communication standard 802.11a is assumed, the signal to be transmitted shall be OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation.
図１７を参照して、無線フレーム生成部１０２０．３は、Ｓ／Ｐ変換部１０１０から分配された送信データを受けて、マッピング処理を実行するためのマッピング部１１２２と、逆フーリエ変換処理を実行するためのＩＦＦＴ部１１３０と、ガードインターバル部分を付加するためのＧＩ付加部１１４０と、デジタル信号をＩ成分およびＱ成分のアナログ信号に変換するためのデジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）１１５０とを含む。図１７に示すように、無線フレーム生成部１０２０．１～１０２０．３は、ベースバンド処理部ということもできる。また、Ｓ／Ｐ変換部１０１０および無線フレーム生成部１０２０．１～１０２０．３ではデジタル信号処理が行われるため、それらを総称してデジタル信号処理部と呼ぶ。
With reference to FIG. 17, the radio frame generation unit 1020.3 receives the transmission data distributed from the S /
高周波処理部１０４０．３は、ＤＡＣ１１５０からの信号を所定の多値変調信号に変調するための直交変調器１２１０と、直交変調器１２１０の出力をアップコンバートするアップコンバータ１２２０と、アップコンバータ１２２０の出力を電力増幅しアンテナ１０５０．３から送出するための電力増幅器１２３０とを含む。
The high frequency processing unit 1040.3 includes a
その結果、ＲＦ部１０４０．３により、基底帯域ＯＦＤＭ信号は搬送帯域ＯＦＤＭ信号に変換される。 As a result, the baseband OFDM signal is converted into a carrier band OFDM signal by the RF unit 1040.3.
さらに、高周波処理部１０４０．３は、局部発振器１０３０からの参照周波数信号を対応する周波数帯域の基準クロック信号に変換するためのクロック周波数変換部１３１０と、クロック周波数変換部１３１０からの基準クロックに基づいて、直交復調器１２１０での変調処理に使用するクロックを生成するクロック生成部１３２０と、クロック周波数変換部１３１０からの基準クロックに基づいて、アップコンバータ１２２０でのアップコンバート処理に使用するクロックを生成するクロック生成部１３４０とを含む。
Further, the high frequency processing unit 1040.3 is based on the clock
すなわち、局部発振器１０３０からの参照周波数信号は、このような基底帯域ＯＦＤＭ信号から搬送帯域ＯＦＤＭ信号への変換におけるクロック信号として使用される。なお、より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、局部発振器１０３０からの参照周波数信号は、基底帯域信号から搬送帯域信号への変換におけるクロック信号として使用される。
That is, the reference frequency signal from the
なお、チャネル利用状況観測部１０６０の構成および動作については、上述した協調センシングの方式で説明したものと同様のものを使用することができる。
As for the configuration and operation of the channel usage
チャネル利用状況観測部１０６０は、自局のセンシング結果および／または分担局のセンシング結果により、各周波数帯の利用状況（例えば各無線チャネルの空き状況やビジー確率等）を観測し、チャネル利用状況予測部１０７０は、各周波数帯の直近の利用状況を予測し、それに応じて、アクセス制御部１０８０が送信タイミングの制御を実行する。
The channel usage
［受信装置の構成］
以下では、図４で説明したような無線通信システムで使用される受信装置の構成について説明する。
[Receiver configuration]
Hereinafter, the configuration of the receiving device used in the wireless communication system as described with reference to FIG. 4 will be described.
図１８は、本実施の形態の受信装置２０００の構成を説明するための機能ブロック図である。
FIG. 18 is a functional block diagram for explaining the configuration of the
図１８を参照して、受信装置２０００は、複数の周波数帯域（９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯）の信号をそれぞれ受信するためのアンテナ２０１０．１～２０１０．３と、アンテナ２０１０．１～２０１０．３の信号のダウンコンバート処理、復調・復号処理などの受信処理を実行するための受信部２１００．１～２１００．３と、受信部２１００．１～２１００．３に対して共通に設けられ、受信部２１００．１～２１００．３の動作の基準となるクロックである参照周波数信号を生成する局部発振器２０２０と、受信部２１００．１～２１００．３からの信号の各系列を送信側と逆の処理で、パラレル／シリアル変換により結合するためのパラレル／シリアル変換部２７００とを含む。
With reference to FIG. 18, the
パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部２７００からの統合されたフレームの出力は、上位レイヤーに受け渡される。
The output of the integrated frame from the parallel / serial (P / S)
受信装置２０００は、受信した信号のプリアンブル信号から局部発振器２０２０の周波数オフセットの検出を行って、局部発振器２０２０の発振周波数を制御するための信号（発振周波数制御信号）を生成し、搬送波周波数同期処理を行い、また、受信した信号からデジタル信号処理におけるタイミング同期をとるための信号（同期タイミング信号）を生成する同期処理部２６００を含む。
The
受信部２１００．１は、アンテナ２０１０．１からの信号を受けて、低雑音増幅処理、ダウンコンバート処理、所定の変調方式に対する復調処理（例えば、所定の多値変調方式に対する直交復調処理）、アナログデジタル変換処理等を実行するための高周波処理部（ＲＦ部）２４００．１と、ＲＦ部２４００．１からのデジタル信号に対して、復調・復号処理等のベースバンド処理を実行するためのベースバンド処理部２５００．１を含む。 The receiving unit 2100.1 receives the signal from the antenna 2010.1, low noise amplification processing, down-conversion processing, demodulation processing for a predetermined modulation method (for example, orthogonal demodulation processing for a predetermined multi-value modulation method), analog. High frequency processing unit (RF unit) 2400.1 for executing digital conversion processing, etc., and baseband for executing baseband processing such as demodulation / decoding processing for digital signals from RF unit 2400.1. Includes processing unit 2500.1.
受信部２１００．２も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部（ＲＦ部）２４００．２ならびにベースバンド処理部２５００．２を含む。また、受信部２１００．３も、対応する周波数帯域についての同様の処理を行うための高周波処理部（ＲＦ部）２４００．３ならびにベースバンド処理部２５００．３を含む。 The receiving unit 2100.2 also includes a high frequency processing unit (RF unit) 2400.2 and a baseband processing unit 2500.2 for performing similar processing for the corresponding frequency band. Further, the receiving unit 2100.3 also includes a high frequency processing unit (RF unit) 2400.3 and a baseband processing unit 2500.3 for performing the same processing for the corresponding frequency band.
ベースバンド処理部２５００．１～２５００．３およびパラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換部２７００を総称して、デジタル信号処理部２８００と呼ぶ。
The baseband processing unit 2500.1 to 2500.3 and the parallel / serial (P / S)
図１９は、図１８に示した受信装置２０００のより詳細な構成の例を説明するための機能ブロック図である。
FIG. 19 is a functional block diagram for explaining an example of a more detailed configuration of the
図１９に示した機能ブロック図でも、一例として、無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式に従う受信装置の構成を示す。 The functional block diagram shown in FIG. 19 also shows, as an example, a configuration of a receiving device that follows the same wireless communication method as the wireless communication standard 802.11a.
したがって、受信装置の構成は、図１７に示した送信装置の構成に対応するものである。 Therefore, the configuration of the receiving device corresponds to the configuration of the transmitting device shown in FIG.
図１９でも、５ＧＨｚ帯の受信部２１００．３の構成を代表して例示的に示す。 FIG. 19 also exemplifies the configuration of the receiver 2100.3 in the 5 GHz band.
図１９を参照して、受信部２１００．３のＲＦ部２４００．３は、アンテナ２０１０．３からの受信信号を増幅するための低雑音増幅器３０１０と、低雑音増幅器３０１０の出力を周波数変換するためのダウンコンバータ３０２０と、ダウンコンバータ３０２０の出力を所定の振幅となるように制御するための自動利得制御器３０３０と、所定の多値変調信号を復調するための直交復調器３０４０と、直交復調器３０４０のＩ成分出力およびＱ成分出力をそれぞれデジタル信号に変換するためのアナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）３０５０とを含む。
With reference to FIG. 19, the RF unit 2400.3 of the receiving unit 2100.3 is used to frequency-convert the output of the
ＲＦ部２４００．３は、さらに、局部発振器２０２０からの参照周波数信号を対応する周波数帯域の基準クロック信号に変換するためのクロック周波数変換部３０６０と、クロック周波数変換部３０６０からの基準クロックに基づいて、ダウンコンバータ３０２０でのダウンコンバート処理に使用するクロックを生成するクロック生成部３０７０と、クロック周波数変換部３０６０からの基準クロックに基づいて、直交復調器３０４０での復調処理に使用するクロックを生成するクロック生成部３０８０とを含む。
The RF unit 2400.3 is further based on a clock
無線通信規格８０２．１１ａと同様の無線通信方式を想定しているので、伝送されてきた信号は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調されている。その結果、ＲＦ部２４００．３により、搬送帯域ＯＦＤＭ信号は、基底帯域ＯＦＤＭ信号に変換される。 Since the same wireless communication method as the wireless communication standard 802.11a is assumed, the transmitted signal is OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulated. As a result, the carrier band OFDM signal is converted into a baseband OFDM signal by the RF unit 2400.3.
そして、局部発振器２０２０からの参照周波数信号は、このような搬送帯域ＯＦＤＭ信号から基底帯域ＯＦＤＭ信号への変換における搬送周波数同期に使用される。なお、より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、局部発振器２０２０からの参照周波数信号は、搬送帯域信号から基底帯域信号への変換における搬送周波数同期に使用される。
The reference frequency signal from the
ベースバンド処理部２５００．３は、ＡＤＣ３０５０からの信号を受けて、ガードインターバル部分を除去するためのＧＩ除去部４０１０と、ガードインターバルが除去された信号に対して、高速フーリエ変換を実行するためのＦＦＴ部４０２０と、ＦＦＴ部４０２０の出力に対して、デマッピング処理を実行するためのデマッピング部４０３２とを含む。
The baseband processing unit 2500.3 receives the signal from the
ベースバンド処理部２５００．１～２５００．３において、ガードインターバルの除去、ＦＦＴ処理およびデマッピング処理を実施した後に、受信データについて、Ｐ／Ｓ変換部２７００により各周波数帯の信号を結合した後に、デインターリーブ部４０４２によるデインターリーブ処理および誤り訂正部４０４０による誤り訂正処理を実行する。
After performing guard interval removal, FFT processing, and demapping processing in the baseband processing units 2500.1 to 2500.3, the received data is combined with the signals of each frequency band by the P /
ここで、同期処理部２６００から出力される同期タイミング信号は、ＯＦＤＭシンボルの始まりを検出するためのシンボルタイミング同期などに使用される。
Here, the synchronization timing signal output from the
より一般に、無線通信方式が異なる場合でも、基本的に、同期処理部２６００から出力される同期タイミング信号は、ベースバンド処理における同期信号として使用される。
More generally, even if the wireless communication method is different, basically, the synchronization timing signal output from the
以上のような構成により、複数の互いに分離した周波数帯域で同時並行に通信をする場合に、多チャネルの同時センシングを効率的に実行できる。また、各送信データを複数周波数帯域にマッピングし、送信タイミングを調整してデータ伝送を行うことが可能である。 With the above configuration, it is possible to efficiently execute multi-channel simultaneous sensing when communicating in parallel in a plurality of frequency bands separated from each other. Further, it is possible to map each transmission data to a plurality of frequency bands and adjust the transmission timing to perform data transmission.
（予測センシング）
以下では、協調センシングにより得られたチャネルの利用状況の情報に基づき、チャネル利用状況予測部１０７０により、チャネルのビジー状態またはアイドル状態となる確率を予測する構成について説明する。まず、チャネル利用状況観測部１０６０およびチャネル利用状況予測部１０７０の動作を説明する前提として、用語の説明のために、無線ＬＡＮにおいて、各端末からの送信の衝突を回避する一般的な方法について簡単に説明する。
(Predictive sensing)
Hereinafter, a configuration will be described in which the channel usage
無線ＬＡＮでは、お互いに送信を待ち合わせないとパケットが衝突して効率的な通信が成り立たないため、ほかに送信信号がないことを確認してから送信することで複数の端末が同じ回線を共用する「ＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）」と呼ばれる方式が採用されている。送信時には、「待ち時間（ＤＩＦＳ：Distributed access Inter Frame Space）」および「コンテンション・ウィンドウ（ＣＷ：Contention Window）」と呼ぶランダム性を有する待ち時間を設け、その後に、ほかに送信信号がないことを確認してから送信する。このような方式を「ＣＡ（Collision Avoidance、衝突回避）」と呼ぶ。 In a wireless LAN, packets collide with each other unless they wait for transmission, and efficient communication cannot be established. Therefore, by confirming that there are no other transmission signals before transmission, multiple terminals share the same line. A method called "CSMA (Carrier Sense Multiple Access)" is adopted. At the time of transmission, a waiting time with randomness called "waiting time (DIFS: Distributed access Inter Frame Space)" and "contention window (CW)" is provided, and there is no other transmission signal after that. Confirm before sending. Such a method is called "CA (Collision Avoidance)".
また、送信後には、必ず「ＡＣＫ（ACKnowledgement、到着確認応答）」を待ち、ＡＣＫが戻らない場合は衝突などが起きたと判断して再送信を行う。これは無線の場合、送信中に衝突を確実に検出するのが困難なためである。 In addition, after transmission, be sure to wait for "ACK (ACKnowledgement, arrival confirmation response)", and if ACK does not return, it is determined that a collision has occurred and re-transmission is performed. This is because it is difficult to reliably detect a collision during transmission in the case of wireless.
これ以外にも、無線ＬＡＮ固有のアクセス制御の仕組みとして、例えば、隠れ端末対策のために考案された「ＲＴＳ／ＣＴＳ（Request to Send/Clear to Send）」がある。ここで、隠れ端末とは、自分からは電波圏外だが、通信相手の電波圏内にいる端末のことである。その存在を直接知ることはできないが、干渉を引き起こす。 In addition to this, as an access control mechanism peculiar to wireless LAN, for example, there is "RTS / CTS (Request to Send / Clear to Send)" devised as a countermeasure against hidden terminals. Here, the hidden terminal is a terminal that is out of the radio range from oneself but is within the radio range of the communication partner. Its existence cannot be known directly, but it causes interference.
電波の到達距離をＬｍと仮定すると、無線端末Ａの通信相手Ｂ（アクセスポイント）がＬｍ先におり、さらにそのＬｍ先に別の無線端末Ｃがいるという状況を考える。 Assuming that the reach of the radio wave is Lm, consider a situation in which the communication partner B (access point) of the wireless terminal A is Lm ahead and another wireless terminal C is further ahead of that Lm.
このとき、端末Ｃの電波は端末Ａまで届かないため、端末Ａがほかの端末が信号を送出しているか調べても（キャリアセンスしても）端末Ｃの存在がわからないことから、端末Ｃは端末Ａの隠れ端末になる。何も対策をとらないと、端末ＣがアクセスポイントＢに送信中であっても、端末ＡもアクセスポイントＢにデータを送信してしまうことが起きてしまうことになる。これは、アクセスポイントＢで衝突を引き起こし、スループットを下げる要因になる。 At this time, since the radio wave of the terminal C does not reach the terminal A, the terminal C does not know the existence of the terminal C even if the terminal A checks whether another terminal is transmitting a signal (even if the carrier senses). It becomes a hidden terminal of terminal A. If no measures are taken, even if the terminal C is transmitting to the access point B, the terminal A may also transmit the data to the access point B. This causes a collision at the access point B and is a factor that lowers the throughput.
ＲＴＳ／ＣＴＳとは、無線機器が送信前に「ＲＴＳ（送信要求）」のパケットを送信し、受信側がＲＴＳを受信した場合には「ＣＴＳ（受信可能）」で応答する仕組みである。前述の例では、端末ＣはアクセスポイントＢにまずＲＴＳを送信する。ただし、このＲＴＳは、端末Ａには届かないとする。 The RTS / CTS is a mechanism in which a wireless device transmits a "RTS (transmission request)" packet before transmission, and when the receiving side receives the RTS, it responds with "CTS (receivable)". In the above example, the terminal C first transmits the RTS to the access point B. However, it is assumed that this RTS does not reach the terminal A.
その後、アクセスポイントＢは、端末Ｃに対してＣＴＳを送信することで受信可能なことを通知する。このＣＴＳは、端末Ａにも届くため、端末Ａは近隣で通信が行なわれることを察知し、送信を延期する。ＲＴＳ／ＣＴＳのパケットには、チャネルの占有予定期間が書かれており、その間これを受信した端末は通信を保留する。この期間を「ＮＡＶ（Network Allocation Vector、送信禁止期間）」と呼ぶ。 After that, the access point B notifies the terminal C that it can be received by transmitting the CTS. Since this CTS also reaches the terminal A, the terminal A detects that communication is being performed in the vicinity and postpones the transmission. The scheduled occupancy period of the channel is written in the RTS / CTS packet, and the terminal receiving the channel occupancy period is suspended from communication during that period. This period is called "NAV (Network Allocation Vector, transmission prohibition period)".
チャネル利用状況観測部１０６０からチャネル利用状況予測部１０７０に与えられる所定期間についての観測・計測の結果から、チャネル利用状況予測部１０７０が算出および予測する各無線チャネルの利用状況統計量としては、以下のようなものがある。
The usage statistics of each radio channel calculated and predicted by the channel
ａ）ビジー（busy）状態となる確率（時間的利用率）
ｂ）ビジー（busy）状態とアイドル（idle）状態の継続時間の確率分布
ｃ）直前のビジー（busy）/アイドル（idle）状態継続時間に対するアイドル（idle）/ビジー（busy）状態の継続時間の発生確率分布（例えば、確率密度関数（ＰＤＦ：probability density function）や累積確率（ＣＤＦ：cumulative distribution function））
ｄ）ビジー（busy）状態とアイドル（idle）状態の発生パターン（周期とduty比 : 背景トラヒックが周期的な場合）
a) Probability of being busy (time utilization)
b) Probability distribution of the duration of the busy / idle state c) The duration of the idle / busy state with respect to the immediately preceding busy / idle state duration Occurrence probability distribution (for example, probability density function (PDF) or cumulative probability (CDF))
d) Occurrence pattern of busy state and idle state (period and duty ratio: when background traffic is periodic)
以下では、上記のうち、チャネル利用状況予測部１０７０が算出する予測情報の具体例を説明する。
In the following, a specific example of the prediction information calculated by the channel
１）「アイドル（idle）状態の継続時間の発生確率分布」の算出方法
無線ＬＡＮのフレーム到来間隔τの確率密度関数（PDF）p(τ)は、以下の式（１）で表されるパレート（Pareto）分布に概ね従うことが知られている（以下の文献１を参照）。
1) Calculation method of "probability distribution of occurrence probability of duration of idle state" The probability density function (PDF) p (τ) of the frame arrival interval τ of the wireless LAN is Pareto expressed by the following equation (1). It is known that it generally follows the (Pareto) distribution (see
文献１：Dashdorj Yamkhin and Youjip Won, "Modeling and analysis of wireless LAN traffic," Journal of Information Science and Engineering, vol. 25, no. 6, pp. 1783-1801, Nov. 2009.
ここで、ａは分布形状を決定する係数、τmは最小フレーム到来間隔である。 Here, a is a coefficient that determines the distribution shape, and τ m is the minimum frame arrival interval.
また、ａとτmが与えられた場合、τの平均μと分散σ2は、ａ＞２では以下の式（２）および（３）で与えられる。
例えばIEEE 802.11 DCF規格の場合、データフレームの最小到来間隔は、上述したＤＩＦＳ＋ＣＷ以上であるため、ＣＷの最小値をＣＷｍｉｎとしたときτm＝ＤＩＦＳ＋ＣＷｍｉｎと設定する。アイドル（idle）状態の継続時間をフレーム到来間隔とし、チャネルセンシング結果からμやσ2を計測すれば、上の式を用いて、チャネル利用状況予測部１０７０は、ａの値を推定できる。
For example, in the case of the IEEE 802.11 DCF standard, since the minimum arrival interval of the data frame is DIFS + CW or more described above, τ m = DIFS + CWmin is set when the minimum value of CW is CWmin. If μ and σ 2 are measured from the channel sensing results with the duration of the idle state as the frame arrival interval, the channel
そして、aの値が求まれば、アイドル（idle）状態が、τ時間以上継続する確率Ｃ（τ）として、チャネル利用状況予測部１０７０は、次式で表される発生確率分布を得る。
使用予定の無線チャネルがアイドル（idle）状態となった場合、その時点からt後までアイドル（idle）状態が継続する確率は、Ｃ（τ）から求めることができる。 When the radio channel to be used becomes an idle state, the probability that the idle state continues from that point to after t can be obtained from C (τ).
２）センシングの結果、アイドル（idle）継続時間とビジー（busy）継続時間が、それぞれ毎回ほぼ同じ時間であり、チャネル利用状況予測部１０７０がトラヒックが周期的であると判断した場合は、アイドル（idle）状態の継続時間の発生確率分布として、例えば、アイドル（idle）状態開始時時点からアイドル（idle）状態の継続時間の平均値（中央値や最小値でも良い）までの間のアイドル（idle）継続確率を１００％、とし、それ以降は０％とするステップ関数としても良い。
2) As a result of sensing, if the idle duration and the busy duration are almost the same each time, and the channel
３）一方、使用予定の無線チャネルがビジー（busy）状態の場合、飛来しているパケット（フレーム）の物理ヘッダに記載されているフレーム長や、ＭＡＣフレームに記載されているＮＡＶの値を復号することで、チャネル利用状況予測部１０７０は、ビジー（busy）状態の継続時間を取得しビジー状態の継続時間を予測することができる。
3) On the other hand, when the radio channel to be used is busy, the frame length described in the physical header of the incoming packet (frame) and the NAV value described in the MAC frame are decoded. By doing so, the channel usage
なお、チャネル利用状況観測部１０６０による無線チャネルの利用状況の観測や、チャネル利用状況予測部１０７０による予測は、統合センシング情報を用いて各無線通信装置において決定された、無線通信に用いる１つまたは複数の無線チャネルについて、または、統合センシング情報によって示される、無線通信に用いる１つまたは複数の無線チャネルについて、それぞれ行われてもよい。
The observation of the usage status of the wireless channel by the channel usage
以上説明した無線通信装置ＳＴＡやアクセスポイントＡＰならびにそれらにより実行される協調センシングの構成により、低オーバヘッドで協調センシングを行うことができ、不必要な無線リソースの消費を回避することができる。 By the configuration of the wireless communication device STA and the access point AP described above and the cooperative sensing executed by them, the cooperative sensing can be performed with low overhead, and unnecessary consumption of wireless resources can be avoided.
また、協調センシングの結果を利用し、複数周波数帯のチャネルを柔軟に選択または同時利用することで無線リソースを無駄なく活用して周波数利用効率向上を実現することが可能となる。 In addition, by utilizing the results of cooperative sensing and flexibly selecting or simultaneously using channels in a plurality of frequency bands, it is possible to utilize wireless resources without waste and improve frequency utilization efficiency.
なお、上記したように、送信制御部１０９４による送信の制御は、１つの無線チャネルに関する協調センシングを行う場合に用いられてもよい。そして、そのような１つの無線チャネルに関する協調センシングを行う無線通信装置においては、無線通信で用いる無線チャネルの選択のために、センシング結果が用いられてもよい。その無線チャネルの決定をアクセスポイントＡＰ（情報収集装置）において行う場合には、アクセスポイントＡＰにおけるセンシング結果の統合や、その統合された統合センシング情報の各無線通信装置ＳＴＡへの送信は行われなくてもよい。
As described above, the transmission control by the
また、本実施の形態では、無線通信装置が無線ＬＡＮ端末である場合を想定して説明したが、無線通信装置は、無線ＬＡＮ端末ではなく、センシング結果を送信するが、それに応じた実体的な通信（すなわち、制御用の無線通信ではなく、文字列や画像等を送受信するための無線通信であり、例えば、アクセスポイントＡＰを介したインターネット通信など）を行わないものであってもよい。したがって、本実施の形態による無線通信装置は、例えば、センシング結果の収集にのみ用いられる装置であってもよい。 Further, in the present embodiment, the description has been made assuming that the wireless communication device is a wireless LAN terminal, but the wireless communication device transmits the sensing result instead of the wireless LAN terminal, but is substantive according to the transmission result. Communication (that is, not wireless communication for control, but wireless communication for transmitting and receiving character strings, images, etc., for example, Internet communication via an access point AP) may not be performed. Therefore, the wireless communication device according to the present embodiment may be, for example, a device used only for collecting sensing results.
また、本実施の形態では、センシング結果に応じて、無線通信で用いられる無線チャネルが決定される場合について説明したが、そのセンシング結果が、各無線通信装置において、ＢＳＳにおける観測結果として用いられてもよい。したがって、予測を行わない場合には、情報収集装置から送信された統合センシング情報に応じて、送信タイミングの制御が行われてもよく、予測を行う場合には、その統合センシング情報に応じて、所定のタイミングでのチャネル利用状況が予測されてもよい。そのように、統合センシング情報が送信タイミングの制御や予測に用いられる場合には、センシング結果は、例えば、各無線チャネルがビジー状態であるのか、アイドル状態であるのかの情報であり、統合センシング情報がアクセスポイントＡＰから各無線通信装置ＳＴＡに高い頻度で送信されてもよい。また、そのような場合には、アクセス制御部１０８０が、統合センシング情報に基づいて送信タイミングを制御するとは、統合センシング情報を間接的に用いることであってもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the wireless channel used in the wireless communication is determined according to the sensing result has been described, but the sensing result is used as the observation result in the BSS in each wireless communication device. May be good. Therefore, when the prediction is not performed, the transmission timing may be controlled according to the integrated sensing information transmitted from the information collecting device, and when the prediction is performed, the transmission timing may be controlled according to the integrated sensing information. The channel usage status at a predetermined timing may be predicted. When the integrated sensing information is used for controlling or predicting the transmission timing as such, the sensing result is, for example, information on whether each radio channel is in a busy state or an idle state, and the integrated sensing information. May be transmitted from the access point AP to each wireless communication device STA with high frequency. Further, in such a case, the
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are examples of configurations for concretely implementing the present invention, and do not limit the technical scope of the present invention. The technical scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the description of embodiments, and includes modifications within the wording scope of the claims and the scope of equal meaning. Is intended.
１０００ 送信装置、１０１０ Ｓ／Ｐ変換部、１０２０．１～１０２０．３ 無線フレーム生成部、１０３０ 局部発振器、１０４０．１～１０４０．３ ＲＦ部（高周波処理部）、１０５０．１～１０５０．３ アンテナ、１０６０ チャネル利用状況観測部、１０７０ チャネル利用状況予測部、１０８０ アクセス制御部、１０９０ センシング結果送信部、１０９２ センシング結果受信部、１０９４ 送信制御部、１１１０ 誤り訂正符号化部、１１１２ インターリーブ部、２０００ 受信装置、２０１０．１～２０１０．３ アンテナ、２０２０ 局部発振器、２１００．１～２１００．３ 受信部、２４００．１～２４００．３ ＲＦ部（高周波処理部）、２５００．１～２５００．３ ベースバンド処理部、２６００ 同期処理部、２７００ Ｐ／Ｓ変換部、２８００ デジタル信号処理部。
1000 Transmitter, 1010 S / P converter, 1020.1 to 1020.3 wireless frame generator, 1030 local oscillator, 1040.1 to 1040.3 RF section (high frequency processing section), 1050.1 to 1050.3
Claims (7)
観測された前記利用状況に応じたセンシング結果を情報収集装置に送信するためのセンシング結果送信部と、
他の無線通信装置から前記情報収集装置に送信されるセンシング結果を受信するセンシング結果受信部と、
自装置での観測に応じたセンシング結果の方が、前記他の無線通信装置から送信されたセンシング結果よりも、無線チャネルが利用に適していることを示す適切度が高い場合には、自装置のセンシング結果を送信しないように前記センシング結果送信部を制御し、自装置のセンシング結果に関する適切度が低いほど、当該センシング結果の送信時点がより早くなるように制御する送信制御部とを備え、
前記送信制御部は、自装置のセンシング結果の適切度が低いほどサイズが小さくなる報告時間ウィンドウにおいて、送信時点までの時間をランダムに決定する、無線通信装置。 The channel usage status observation unit that observes the usage status of wireless channels that perform random access control,
A sensing result transmitter for transmitting the observed sensing result according to the usage status to the information collecting device, and
A sensing result receiving unit that receives a sensing result transmitted from another wireless communication device to the information collecting device, and a sensing result receiving unit.
If the sensing result according to the observation by the own device is more appropriate to indicate that the wireless channel is suitable for use than the sensing result transmitted from the other wireless communication device, the own device is used. It is provided with a transmission control unit that controls the sensing result transmission unit so as not to transmit the sensing result, and controls the transmission time point of the sensing result to be earlier as the appropriateness of the sensing result of the own device is lower .
The transmission control unit is a wireless communication device that randomly determines the time until the transmission time in a reporting time window in which the size becomes smaller as the appropriateness of the sensing result of the own device becomes lower .
観測された前記利用状況に応じたチャネル利用率であるセンシング結果を情報収集装置に送信するためのセンシング結果送信部と、 A sensing result transmitter for transmitting the sensing result, which is the channel utilization rate according to the observed usage status, to the information collecting device, and
他の無線通信装置から前記情報収集装置に送信されるチャネル利用率であるセンシング結果を受信するセンシング結果受信部と、 A sensing result receiving unit that receives a sensing result that is a channel utilization rate transmitted from another wireless communication device to the information collecting device, and a sensing result receiving unit.
自装置での観測に応じたチャネル利用率の方が、他の無線通信装置から送信されたチャネル利用率よりも低い場合には、自装置のチャネル利用率を送信しないように前記センシング結果送信部を制御し、自装置での観測に応じたチャネル利用率が高いほど、当該チャネル利用率の送信時点がより早くなるように制御する送信制御部とを備える、無線通信装置。 When the channel utilization rate according to the observation by the own device is lower than the channel utilization rate transmitted from other wireless communication devices, the sensing result transmission unit so as not to transmit the channel utilization rate of the own device. A wireless communication device including a transmission control unit that controls the above and controls so that the higher the channel utilization rate according to the observation by the own device, the earlier the transmission time of the channel utilization rate.
送信データを前記複数の周波数帯のそれぞれに対応して複数の部分データに分割し、各前記周波数帯ごとに送信パケットを生成するためのデジタル信号処理部と、
各前記周波数帯ごとに設けられ、前記デジタル信号処理部によって生成されたデジタル信号を対応する前記周波数帯ごとの高周波信号に変換するための複数の高周波処理部と、
前記複数の高周波処理部に共通に設けられ、前記複数の高周波処理部で使用されるクロック信号を生成するための局部発振器とをさらに備え、
前記チャネル利用状況観測部は、前記複数の周波数帯において前記複数の無線チャネルの利用状況を観測し、
前記センシング結果受信部は、複数の無線通信装置からのセンシング結果が統合された結果である統合センシング情報をも前記情報収集装置から受信し、
前記統合センシング情報に基づいて、前記デジタル信号処理部および前記高周波処理部を制御し、前記複数の無線チャネルにより、各前記部分データを前記複数の周波数帯ごとのパケットとして、同期して同一のタイミングで送信するアクセス制御部をさらに備える、請求項１または請求項２記載の無線通信装置。 The wireless communication device transmits signals by using a plurality of wireless channels that perform random access control in each of a plurality of frequency bands separated from each other.
A digital signal processing unit for dividing transmission data into a plurality of partial data corresponding to each of the plurality of frequency bands and generating a transmission packet for each of the plurality of frequency bands.
A plurality of high frequency processing units provided for each frequency band and for converting a digital signal generated by the digital signal processing unit into a corresponding high frequency signal for each frequency band.
Further provided with a local oscillator provided in common to the plurality of high frequency processing units and for generating a clock signal used in the plurality of high frequency processing units.
The channel usage observation unit observes the usage status of the plurality of radio channels in the plurality of frequency bands, and observes the usage status of the plurality of radio channels.
The sensing result receiving unit also receives integrated sensing information, which is the result of integrating sensing results from a plurality of wireless communication devices, from the information collecting device.
Based on the integrated sensing information, the digital signal processing unit and the high frequency processing unit are controlled, and each of the partial data is synchronized and the same timing as a packet for each of the plurality of frequency bands by the plurality of wireless channels. The wireless communication device according to claim 1 or 2 , further comprising an access control unit for transmitting in.
他の無線通信装置から情報収集装置に送信されるセンシング結果を受信するステップと、
自装置での観測に応じたセンシング結果に関する、無線チャネルが利用に適していることを示す適切度が低いほど、送信時点がより早くなるように、自装置のセンシング結果を前記情報収集装置に送信する送信時点を決定するステップと、
自装置のセンシング結果の方が、前記送信時点までに前記他の無線通信装置から送信されたセンシング結果よりも、前記適切度が高い場合には、自装置のセンシング結果を前記情報収集装置に送信せず、自装置のセンシング結果の方が、前記送信時点までに前記他の無線通信装置から送信されたセンシング結果よりも、前記適切度が低い場合には、自装置のセンシング結果を前記情報収集装置に送信するステップとを備え、
前記送信時点を決定するステップでは、自装置のセンシング結果の適切度が低いほどサイズが小さくなる報告時間ウィンドウにおいて、送信時点までの時間をランダムに決定する、無線通信方法。 Steps to observe the usage status of wireless channels that perform random access control,
The step of receiving the sensing result transmitted from another wireless communication device to the information gathering device, and
The sensing result of the own device is transmitted to the information collecting device so that the lower the appropriateness indicating that the wireless channel is suitable for use with respect to the sensing result according to the observation by the own device, the earlier the transmission time point. Steps to determine when to send and
If the sensing result of the own device is more appropriate than the sensing result transmitted from the other wireless communication device by the time of the transmission, the sensing result of the own device is transmitted to the information collecting device. If the appropriateness of the sensing result of the own device is lower than the sensing result transmitted from the other wireless communication device by the time of the transmission, the sensing result of the own device is collected. With steps to send to the device ,
In the step of determining the transmission time point, a wireless communication method in which the time until the transmission time point is randomly determined in a report time window whose size becomes smaller as the appropriateness of the sensing result of the own device becomes lower .
他の無線通信装置から情報収集装置に送信されるチャネル利用率であるセンシング結果を受信するステップと、 The step of receiving the sensing result, which is the channel utilization rate transmitted from another wireless communication device to the information gathering device, and
自装置での観測に応じたチャネル利用率が高いほど、送信時点がより早くなるように、自装置のチャネル利用率であるセンシング結果を前記情報収集装置に送信する送信時点を決定するステップと、 The step of determining the transmission time point at which the sensing result, which is the channel utilization rate of the own device, is transmitted to the information collecting device so that the higher the channel utilization rate according to the observation by the own device, the earlier the transmission time point.
自装置のチャネル利用率の方が、前記送信時点までに前記他の無線通信装置から送信されたチャネル利用率よりも低い場合には、自装置のチャネル利用率を前記情報収集装置に送信せず、自装置のチャネル利用率の方が、前記送信時点までに前記他の無線通信装置から送信されたチャネル利用率よりも高い場合には、自装置のチャネル利用率を前記情報収集装置に送信するステップとを備える、無線通信方法。 If the channel utilization rate of the own device is lower than the channel utilization rate transmitted from the other wireless communication device by the time of the transmission, the channel utilization rate of the own device is not transmitted to the information collecting device. If the channel utilization rate of the own device is higher than the channel utilization rate transmitted from the other wireless communication device by the time of the transmission, the channel utilization rate of the own device is transmitted to the information collecting device. A wireless communication method with steps.
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