無線通信端末装置及び無線通信方法
【課題】通信モードの切り替えを自動的に行う無線通信端末装置、無線通信基地局装置及び無線通信方法を提供する。
【解決手段】キャリア監視部106は、無線受信部105から出力された信号のキャリア(周波数)を監視する。設定タイミング調整部107は、所定のタイミングでF1及びF2を切り替えるよう、F1/F2切替部108にタイミング信号を出力する。F1/F2切替部108は、キャリア監視部106から出力されたキャリア検出結果、及び、設定タイミング調整部107から出力されたタイミング信号に基づいて、キャリア切替信号を無線受信部105に出力する。復調部109は、キャリア監視部106からキャリアありを示すキャリア検出結果が出力された場合、無線受信部105から出力された信号に復調処理を施し、復調データを復号部110に出力する。
【解決手段】キャリア監視部106は、無線受信部105から出力された信号のキャリア(周波数)を監視する。設定タイミング調整部107は、所定のタイミングでF1及びF2を切り替えるよう、F1/F2切替部108にタイミング信号を出力する。F1/F2切替部108は、キャリア監視部106から出力されたキャリア検出結果、及び、設定タイミング調整部107から出力されたタイミング信号に基づいて、キャリア切替信号を無線受信部105に出力する。復調部109は、キャリア監視部106からキャリアありを示すキャリア検出結果が出力された場合、無線受信部105から出力された信号に復調処理を施し、復調データを復号部110に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信端末装置、無線通信基地局装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
0.技術の背景と課題
0.1.従来のシステム構成
一般的な無線通信システムでは、基地局のサービスエリア内に在圏する複数の端末同士が当該基地局を介して通信を行うことができる。これを基地局通信モードという。例えば、図1に示す場合には、基地局のサービスエリア内に在圏する端末Aが上り波を送信し、その上り波を基地局が受信する。続いて、基地局は端末Aから送信された信号を下り波としてサービスエリア内に在圏する端末Bに送信し、端末Bは基地局から送信された下り波を受信する。
【0003】
このような基地局通信モードを行う前提として、端末A及び端末Bは基地局から送信されるユニークワード(UW:Unique Word)を探索してフレーム同期捕捉を行い、捕捉完了後にフレーム同期獲得状態となり、端末A及び端末Bが基地局のサービスエリア内に在圏する状態、すなわち、圏内状態になる必要がある。
【0004】
一方、基地局を介さずに直接端末同士で直接通信を行う技術が知られている。これを直接通信モードという。例えば、図2に示す場合には、端末Aが送信を行い、その送信波を端末Cが受信する。端末Cはその中に定期的に含まれているユニークワードを探索してフレーム同期捕捉を行い、捕捉完了後にフレーム同期獲得状態となる。フレーム同期獲得状態となってから、端末Cは端末Aの送信波に含まれるデータ部を受信する。
【0005】
0.2.特許文献1に開示の通信モード切替方法
上述した基地局通信モードと、直接通信モードとを切り替える技術として、特許文献1に開示の技術が知られている。特許文献1には、移動局が基地局通信モードであって、基地局からの下り波の信号の同期ワードを検出しなかった場合、基地局エリア外と判断して自動的に移動局間直接通信モードに切り替わる制御を行い、また、移動局が移動局間直接通信モードであって、基地局からの下り波の信号を定期的に監視して同期ワードを検出したとき、基地局エリア内と判断してその旨をオペレータに通知する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−244760号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
0.3.本発明の課題
しかしながら、上述した特許文献1に開示の技術では、移動局が移動局間直接通信モードから基地局通信モードへはオペレータが手動で切り替えるものであり、オペレータに負担がかかるという問題がある。
【0008】
0.4.本発明の目的
本発明の目的は、通信モードの切り替えを自動的に行う無線通信端末装置、無線通信基地局装置及び無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の無線通信端末装置は、下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視手段と、前記キャリア監視手段による監視によってキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調手段と、を具備する構成を採る。
【0010】
本発明の無線通信基地局装置は、受信信号に復調処理を施し、復調データを生成する復調手段と、前記復調データからプリアンブルを検出し、上り波の受信を確認した場合、固定パターンを出力するプリアンブル検出手段と、前記固定パターンを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【0011】
本発明の無線通信方法は、下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視工程と、前記キャリア監視工程においてキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、通信モードの切り替えを自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】基地局通信モードの説明に供する図
【図2】直接通信モードの説明に供する図
【図3】周波数の割り当てを示す図
【図4】上りフレームフォーマットと直接通信波のフレームフォーマットを示す図
【図5】基地局のサービスエリア及び直接通信モードの端末の通信エリアを示す図
【図6】本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【図7】図6に示した端末の待ち受け時におけるキャリア監視タイミングを示す図
【図8】下り波F1を検出した様子を示す図
【図9】直接通信波F2を検出した様子を示す図
【図10】図6に示した端末の受信処理の手順を示すフロー図
【図11】直接通信モードの端末の上り波及び下り波を両方受信可能な通信範囲に他の端末が存在する様子を示す図
【図12】本発明の実施の形態2に係る端末の構成を示すブロック図
【図13】直接通信波及び下り波の受信タイミングを示す図
【図14】本発明の実施の形態2に係る基地局の構成を示すブロック図
【図15】端末及び基地局間の送受信タイミングを示す図
【図16】図12に示した端末の受信処理の手順を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明においては、図3に示すように、下り周波数をF1とし、上り周波数と直接通信波の周波数を同一周波数のF2とする。また、上りフレームフォーマットと直接通信波のフレームフォーマットとは、図4に示すように、同一とする。これにより、例えば、図5に示すように、基地局のサービスエリア内に端末A及び端末Bが在圏した場合、端末Aとサービスエリア外の端末Cとが直接通信を行うことができる。ただし、端末Cは端末Bから離れているため、端末Bの通信エリアには入らず、端末Bと通信することはできない。
【0015】
(実施の形態1)
1.実施の形態1
1.1.実施の形態1の端末の構成
図6は、本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置(以下、「端末」という)100の構成を示すブロック図である。以下、図6を用いて端末100の構成について説明する。
【0016】
符号化部101は、入力された送信データを符号化し、符号化データを変調部102に出力する。変調部102は、符号化部101から出力された符号化データを変調し、変調データを無線送信部103に出力する。無線送信部103は、変調部102から出力された変調データにD/A変換、アップコンバート等の無線送信処理を施し、アンテナ104から送信する。
【0017】
無線受信部105は、後述するF1/F2切替部108から出力されるキャリア切替信号の示す周波数及びタイミングに従い、アンテナ104から信号を受信し、受信信号にダウンコンバート、A/D変換等の無線受信処理を施し、キャリア監視部106及び復調部109に出力する。キャリア監視部106は、無線受信部105から出力された信号のキャリア(周波数)を監視し、キャリア検出結果をF1/F2切替部108及び復調部109に出力する。設定タイミング調整部107は、所定のタイミングでF1及びF2を切り替えるよう、F1/F2切替部108にタイミング信号を出力する。F1/F2切替部108は、キャリア監視部106から出力されたキャリア検出結果、及び、設定タイミング調整部107から出力されたタイミング信号に基づいて、キャリア切替信号を無線受信部105に出力する。復調部109は、キャリア監視部106からキャリアありを示すキャリア検出結果が出力された場合、無線受信部105から出力された信号に復調処理を施し、復調データを復号部110に出力する。復号部110は、復調部109から出力された復調データを復号し、受信データを出力する。
【0018】
1.2.端末のキャリア監視タイミング
ここで、上記端末100の待ち受け時におけるキャリア監視タイミングを図7に示す。図7に示すように、一定の区間を監視区間とし、F1を監視するF1監視区間とF2を監視するF2監視区間とを一定のタイミングで交互に切り替えるものとする。
【0019】
このような監視タイミングにおいて、下り波F1を検出した様子を図8に示す。F1検出区間において、下り波F1のキャリアをキャリア監視部106が検出すると、下り波の受信ゲイン調整などを行い、復調部109が復調処理を行う。
【0020】
また、図7に示すような監視タイミングにおいて、直接通信波F2を検出した様子を図9に示す。F2検出区間において、直接通信波F2のキャリアをキャリア監視部106が検出すると、直接通信波の受信ゲイン調整などを行い、復調部109が復調処理を行う。
【0021】
1.3.端末の受信処理手順
次に、図6に示した端末100の受信処理の手順について図10を用いて説明する。図10において、ステップ(以下、「ST」と省略する)201では、キャリア監視部106がキャリアを検出したか否かを判定し、キャリアを検出した場合(YES)、ST202に移行し、キャリアを検出していない場合(NO)、ST204に移行する。
【0022】
ST202では、復調部109が検出されたキャリアについて復調処理を行い、ST203では、復号部110が復号処理を行う。
【0023】
ST204では、無線受信部105に前回設定された周波数がF1であるか否かを判定し、F1が設定された場合(YES)、ST205に移行し、F1が設定されていない場合(NO)、ST207に移行する。
【0024】
ST205では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST206に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST205の判定処理を繰り返す。
【0025】
ST206では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF2を設定する。
【0026】
ST207では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST208に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST207の判定処理を繰り返す。
【0027】
ST208では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF1を設定する。
【0028】
1.4.実施の形態1の効果
このように、実施の形態1によれば、下り周波数をF1、上り周波数及び直接通信波の周波数をF2とし、F1とF2のキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、検出したキャリアで受信した信号を復調することにより、基地局通信モードと直接通信モードとを自動的に切り替えることができる。
【0029】
(実施の形態2)
2.実施の形態2
本発明の実施の形態2では、端末Aの上り波F2及び下り波F1を両方受信可能な通信範囲に端末Dが存在する場合を想定する。この様子を図11に示す。このような端末Dは、圏内状態のため、本来なら下り波F1を受信することが望ましいが、上り波F2を下り波F1より先にキャリア検出し、上り波F2で受信してしまうことがある。以下、この対策について説明する。
【0030】
2.1.実施の形態2の端末の構成
図12は、本発明の実施の形態2に係る端末300の構成を示すブロック図である。図12が図6と異なる点は、プリアンブル生成部301、データ選択部302及び下り波優先処理部303を追加した点である。
【0031】
プリアンブル生成部301は、固定パターンを生成し、生成した固定パターンをデータ選択部302に出力する。固定パターンはユニークワードより長く設定できるため、ユニークワードより誤同期を低減することができる。データ選択部302は、通信確立時の最初のフレームを送信する場合、プリアンブル生成部301から出力された固定パターンを最初の送信フレームであるプリアンブルとして選択し、それ以外の場合、符号化部101から出力された符号化データを選択し、選択したデータを変調部102に出力する。下り波優先処理部303は、キャリア監視部106から直接通信波F2を示すキャリア検出結果を取得した後、次フレームで下り波F1を示すキャリア検出結果を取得した場合、下り波F1に固定するようF1/F2切替部108に指示する。また、下り波優先処理部303は、キャリア監視部106から直接通信波F2を示すキャリア検出結果を取得した後、次フレームで下り波F1を示すキャリア検出結果を取得できなかった場合、直接通信波F2に固定するようF1/F2切替部108に指示する。
【0032】
端末300が直接通信波F2を示すキャリア検出結果を取得した後、次フレームで下り波F1を示すキャリア検出結果を取得した様子を図13に示す。
【0033】
2.2.実施の形態2の基地局の構成
図14は、本発明の実施の形態2に係る基地局400の構成を示すブロック図である。無線受信部402は、アンテナ401を介して受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の無線受信処理を施し、復調部403に出力する。復調部403は、無線受信部402から出力された信号に復調処理を施し、復調データを生成して復号部404及びプリアンブル検出部405に出力する。復号部404は、復調部403から出力された復調データを復号し、受信データを出力する。プリアンブル検出部405は、復調部403から出力された復調データからプリアンブルを検出し、上り波F2の受信を確認した場合、固定パターンをデータ選択部407に出力する。なお、この固定パターンは、端末300が生成する固定パターンと同一である必要はない。
【0034】
符号化部406は、入力された送信データを符号化し、符号化データをデータ選択部407に出力する。データ選択部407は、符号化部406から出力された符号化データを変調部408に出力する。ただし、データ選択部407は、プリアンブル検出部405から固定パターンが出力された場合、既に符号化部406から符号化データが出力されているときは、固定パターンを選択しない。変調部408は、データ選択部407から出力された符号化データ又は固定パターンを変調し、変調データを無線送信部409に出力する。無線送信部409は、変調部408から出力された変調データにD/A変換、アップコンバート等の無線送信処理を施し、アンテナ401から送信する。
【0035】
2.3.端末及び基地局間の送受信タイミング
上述した構成を有する端末及び基地局間の送受信タイミングについて図15を用いて説明する。端末Aから送信されたプリアンブル、ユニークワード、データ1、…は、ほぼ同時に基地局及び端末Dによって受信され、基地局は受信した信号のプリアンブルを固定パターンに変えて端末Dに転送する。これにより、端末Dは端末Aからの直接通信波F2をキャリア検出するが、その直後のフレームで基地局からの下り波F1をキャリア検出するため、端末Dは下り波F1で受信した信号の復調を行う。
【0036】
2.4.端末の受信処理手順
次に、図12に示した端末300の受信処理の手順について図16を用いて説明する。図16において、ST501では、キャリア監視部106がキャリアを検出したか否かを判定し、キャリアを検出した場合(YES)、ST502に移行し、キャリアを検出していない場合(NO)、ST507に移行する。
【0037】
ST502では、キャリア検出結果がF1であるか否かをキャリア監視部106が判定し、F1である(YES)場合、ST503に移行し、F1ではない(NO)場合、ST505に移行する。
【0038】
ST503では、復調部109が検出されたキャリアF1について復調処理を行い、ST504では、復号部110が復号処理を行う。
【0039】
ST505では、下り波優先処理部303が直接通信波検出フラグに「検出あり」を設定し、ST506では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF1を設定する。
【0040】
ST507では、直接通信波検出フラグに「検出あり」が設定されているか否かを下り波優先処理部303が判定し、「検出あり」である(YES)場合、ST508に移行し、「検出あり」ではない(NO)場合、ST511に移行する。
【0041】
ST508では、下り波優先処理部303が直接通信波検出フラグに「検出なし」を設定し、ST509では、復調部109が検出されたキャリアF2について復調処理を行い、ST510では、復号部110が復号処理を行う。
【0042】
ST511では、無線受信部105に前回設定された周波数がF1であるか否かを判定し、F1が設定された場合(YES)、ST512に移行し、F1が設定されていない場合(NO)、ST514に移行する。
【0043】
ST512では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST513に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST512の判定処理を繰り返す。
【0044】
ST513では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF2を設定する。
【0045】
ST514では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST515に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST514の判定処理を繰り返す。
【0046】
ST515では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF1を設定する。
【0047】
2.5.実施の形態2の効果
このように、実施の形態2によれば、直接通信モードの端末が通信確立時の最初のフレームを送信する場合、最初のフレーム、すなわち、プリアンブルを固定パターンとして送信し、基地局のサービスエリアと、直接通信モードを行う端末の通信エリアと重なる範囲に存在する端末が上り波F2を受信した後、次フレームで下り波F1を受信した場合、下り波F1に固定することにより、基地局通信モードを優先することができる。
【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明にかかる無線通信端末装置、無線通信基地局装置及び無線通信方法は、無線通信システム等に適用できる。
【符号の説明】
【0049】
101、406 符号化部
102、408 変調部
103、409 無線送信部
104、401 アンテナ
105、402 無線受信部
106 キャリア監視部
107 設定タイミング調整部
108 F1/F2切替部
109、403 復調部
110、404 復号部
301 プリアンブル生成部
302、407 データ選択部
303 下り波優先処理部
405 プリアンブル検出部
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信端末装置、無線通信基地局装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【0002】
0.技術の背景と課題
0.1.従来のシステム構成
一般的な無線通信システムでは、基地局のサービスエリア内に在圏する複数の端末同士が当該基地局を介して通信を行うことができる。これを基地局通信モードという。例えば、図1に示す場合には、基地局のサービスエリア内に在圏する端末Aが上り波を送信し、その上り波を基地局が受信する。続いて、基地局は端末Aから送信された信号を下り波としてサービスエリア内に在圏する端末Bに送信し、端末Bは基地局から送信された下り波を受信する。
【0003】
このような基地局通信モードを行う前提として、端末A及び端末Bは基地局から送信されるユニークワード(UW:Unique Word)を探索してフレーム同期捕捉を行い、捕捉完了後にフレーム同期獲得状態となり、端末A及び端末Bが基地局のサービスエリア内に在圏する状態、すなわち、圏内状態になる必要がある。
【0004】
一方、基地局を介さずに直接端末同士で直接通信を行う技術が知られている。これを直接通信モードという。例えば、図2に示す場合には、端末Aが送信を行い、その送信波を端末Cが受信する。端末Cはその中に定期的に含まれているユニークワードを探索してフレーム同期捕捉を行い、捕捉完了後にフレーム同期獲得状態となる。フレーム同期獲得状態となってから、端末Cは端末Aの送信波に含まれるデータ部を受信する。
【0005】
0.2.特許文献1に開示の通信モード切替方法
上述した基地局通信モードと、直接通信モードとを切り替える技術として、特許文献1に開示の技術が知られている。特許文献1には、移動局が基地局通信モードであって、基地局からの下り波の信号の同期ワードを検出しなかった場合、基地局エリア外と判断して自動的に移動局間直接通信モードに切り替わる制御を行い、また、移動局が移動局間直接通信モードであって、基地局からの下り波の信号を定期的に監視して同期ワードを検出したとき、基地局エリア内と判断してその旨をオペレータに通知する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−244760号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
0.3.本発明の課題
しかしながら、上述した特許文献1に開示の技術では、移動局が移動局間直接通信モードから基地局通信モードへはオペレータが手動で切り替えるものであり、オペレータに負担がかかるという問題がある。
【0008】
0.4.本発明の目的
本発明の目的は、通信モードの切り替えを自動的に行う無線通信端末装置、無線通信基地局装置及び無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の無線通信端末装置は、下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視手段と、前記キャリア監視手段による監視によってキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調手段と、を具備する構成を採る。
【0010】
本発明の無線通信基地局装置は、受信信号に復調処理を施し、復調データを生成する復調手段と、前記復調データからプリアンブルを検出し、上り波の受信を確認した場合、固定パターンを出力するプリアンブル検出手段と、前記固定パターンを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【0011】
本発明の無線通信方法は、下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視工程と、前記キャリア監視工程においてキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、通信モードの切り替えを自動的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】基地局通信モードの説明に供する図
【図2】直接通信モードの説明に供する図
【図3】周波数の割り当てを示す図
【図4】上りフレームフォーマットと直接通信波のフレームフォーマットを示す図
【図5】基地局のサービスエリア及び直接通信モードの端末の通信エリアを示す図
【図6】本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置の構成を示すブロック図
【図7】図6に示した端末の待ち受け時におけるキャリア監視タイミングを示す図
【図8】下り波F1を検出した様子を示す図
【図9】直接通信波F2を検出した様子を示す図
【図10】図6に示した端末の受信処理の手順を示すフロー図
【図11】直接通信モードの端末の上り波及び下り波を両方受信可能な通信範囲に他の端末が存在する様子を示す図
【図12】本発明の実施の形態2に係る端末の構成を示すブロック図
【図13】直接通信波及び下り波の受信タイミングを示す図
【図14】本発明の実施の形態2に係る基地局の構成を示すブロック図
【図15】端末及び基地局間の送受信タイミングを示す図
【図16】図12に示した端末の受信処理の手順を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明においては、図3に示すように、下り周波数をF1とし、上り周波数と直接通信波の周波数を同一周波数のF2とする。また、上りフレームフォーマットと直接通信波のフレームフォーマットとは、図4に示すように、同一とする。これにより、例えば、図5に示すように、基地局のサービスエリア内に端末A及び端末Bが在圏した場合、端末Aとサービスエリア外の端末Cとが直接通信を行うことができる。ただし、端末Cは端末Bから離れているため、端末Bの通信エリアには入らず、端末Bと通信することはできない。
【0015】
(実施の形態1)
1.実施の形態1
1.1.実施の形態1の端末の構成
図6は、本発明の実施の形態1に係る無線通信端末装置(以下、「端末」という)100の構成を示すブロック図である。以下、図6を用いて端末100の構成について説明する。
【0016】
符号化部101は、入力された送信データを符号化し、符号化データを変調部102に出力する。変調部102は、符号化部101から出力された符号化データを変調し、変調データを無線送信部103に出力する。無線送信部103は、変調部102から出力された変調データにD/A変換、アップコンバート等の無線送信処理を施し、アンテナ104から送信する。
【0017】
無線受信部105は、後述するF1/F2切替部108から出力されるキャリア切替信号の示す周波数及びタイミングに従い、アンテナ104から信号を受信し、受信信号にダウンコンバート、A/D変換等の無線受信処理を施し、キャリア監視部106及び復調部109に出力する。キャリア監視部106は、無線受信部105から出力された信号のキャリア(周波数)を監視し、キャリア検出結果をF1/F2切替部108及び復調部109に出力する。設定タイミング調整部107は、所定のタイミングでF1及びF2を切り替えるよう、F1/F2切替部108にタイミング信号を出力する。F1/F2切替部108は、キャリア監視部106から出力されたキャリア検出結果、及び、設定タイミング調整部107から出力されたタイミング信号に基づいて、キャリア切替信号を無線受信部105に出力する。復調部109は、キャリア監視部106からキャリアありを示すキャリア検出結果が出力された場合、無線受信部105から出力された信号に復調処理を施し、復調データを復号部110に出力する。復号部110は、復調部109から出力された復調データを復号し、受信データを出力する。
【0018】
1.2.端末のキャリア監視タイミング
ここで、上記端末100の待ち受け時におけるキャリア監視タイミングを図7に示す。図7に示すように、一定の区間を監視区間とし、F1を監視するF1監視区間とF2を監視するF2監視区間とを一定のタイミングで交互に切り替えるものとする。
【0019】
このような監視タイミングにおいて、下り波F1を検出した様子を図8に示す。F1検出区間において、下り波F1のキャリアをキャリア監視部106が検出すると、下り波の受信ゲイン調整などを行い、復調部109が復調処理を行う。
【0020】
また、図7に示すような監視タイミングにおいて、直接通信波F2を検出した様子を図9に示す。F2検出区間において、直接通信波F2のキャリアをキャリア監視部106が検出すると、直接通信波の受信ゲイン調整などを行い、復調部109が復調処理を行う。
【0021】
1.3.端末の受信処理手順
次に、図6に示した端末100の受信処理の手順について図10を用いて説明する。図10において、ステップ(以下、「ST」と省略する)201では、キャリア監視部106がキャリアを検出したか否かを判定し、キャリアを検出した場合(YES)、ST202に移行し、キャリアを検出していない場合(NO)、ST204に移行する。
【0022】
ST202では、復調部109が検出されたキャリアについて復調処理を行い、ST203では、復号部110が復号処理を行う。
【0023】
ST204では、無線受信部105に前回設定された周波数がF1であるか否かを判定し、F1が設定された場合(YES)、ST205に移行し、F1が設定されていない場合(NO)、ST207に移行する。
【0024】
ST205では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST206に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST205の判定処理を繰り返す。
【0025】
ST206では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF2を設定する。
【0026】
ST207では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST208に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST207の判定処理を繰り返す。
【0027】
ST208では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF1を設定する。
【0028】
1.4.実施の形態1の効果
このように、実施の形態1によれば、下り周波数をF1、上り周波数及び直接通信波の周波数をF2とし、F1とF2のキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、検出したキャリアで受信した信号を復調することにより、基地局通信モードと直接通信モードとを自動的に切り替えることができる。
【0029】
(実施の形態2)
2.実施の形態2
本発明の実施の形態2では、端末Aの上り波F2及び下り波F1を両方受信可能な通信範囲に端末Dが存在する場合を想定する。この様子を図11に示す。このような端末Dは、圏内状態のため、本来なら下り波F1を受信することが望ましいが、上り波F2を下り波F1より先にキャリア検出し、上り波F2で受信してしまうことがある。以下、この対策について説明する。
【0030】
2.1.実施の形態2の端末の構成
図12は、本発明の実施の形態2に係る端末300の構成を示すブロック図である。図12が図6と異なる点は、プリアンブル生成部301、データ選択部302及び下り波優先処理部303を追加した点である。
【0031】
プリアンブル生成部301は、固定パターンを生成し、生成した固定パターンをデータ選択部302に出力する。固定パターンはユニークワードより長く設定できるため、ユニークワードより誤同期を低減することができる。データ選択部302は、通信確立時の最初のフレームを送信する場合、プリアンブル生成部301から出力された固定パターンを最初の送信フレームであるプリアンブルとして選択し、それ以外の場合、符号化部101から出力された符号化データを選択し、選択したデータを変調部102に出力する。下り波優先処理部303は、キャリア監視部106から直接通信波F2を示すキャリア検出結果を取得した後、次フレームで下り波F1を示すキャリア検出結果を取得した場合、下り波F1に固定するようF1/F2切替部108に指示する。また、下り波優先処理部303は、キャリア監視部106から直接通信波F2を示すキャリア検出結果を取得した後、次フレームで下り波F1を示すキャリア検出結果を取得できなかった場合、直接通信波F2に固定するようF1/F2切替部108に指示する。
【0032】
端末300が直接通信波F2を示すキャリア検出結果を取得した後、次フレームで下り波F1を示すキャリア検出結果を取得した様子を図13に示す。
【0033】
2.2.実施の形態2の基地局の構成
図14は、本発明の実施の形態2に係る基地局400の構成を示すブロック図である。無線受信部402は、アンテナ401を介して受信した信号にダウンコンバート、A/D変換等の無線受信処理を施し、復調部403に出力する。復調部403は、無線受信部402から出力された信号に復調処理を施し、復調データを生成して復号部404及びプリアンブル検出部405に出力する。復号部404は、復調部403から出力された復調データを復号し、受信データを出力する。プリアンブル検出部405は、復調部403から出力された復調データからプリアンブルを検出し、上り波F2の受信を確認した場合、固定パターンをデータ選択部407に出力する。なお、この固定パターンは、端末300が生成する固定パターンと同一である必要はない。
【0034】
符号化部406は、入力された送信データを符号化し、符号化データをデータ選択部407に出力する。データ選択部407は、符号化部406から出力された符号化データを変調部408に出力する。ただし、データ選択部407は、プリアンブル検出部405から固定パターンが出力された場合、既に符号化部406から符号化データが出力されているときは、固定パターンを選択しない。変調部408は、データ選択部407から出力された符号化データ又は固定パターンを変調し、変調データを無線送信部409に出力する。無線送信部409は、変調部408から出力された変調データにD/A変換、アップコンバート等の無線送信処理を施し、アンテナ401から送信する。
【0035】
2.3.端末及び基地局間の送受信タイミング
上述した構成を有する端末及び基地局間の送受信タイミングについて図15を用いて説明する。端末Aから送信されたプリアンブル、ユニークワード、データ1、…は、ほぼ同時に基地局及び端末Dによって受信され、基地局は受信した信号のプリアンブルを固定パターンに変えて端末Dに転送する。これにより、端末Dは端末Aからの直接通信波F2をキャリア検出するが、その直後のフレームで基地局からの下り波F1をキャリア検出するため、端末Dは下り波F1で受信した信号の復調を行う。
【0036】
2.4.端末の受信処理手順
次に、図12に示した端末300の受信処理の手順について図16を用いて説明する。図16において、ST501では、キャリア監視部106がキャリアを検出したか否かを判定し、キャリアを検出した場合(YES)、ST502に移行し、キャリアを検出していない場合(NO)、ST507に移行する。
【0037】
ST502では、キャリア検出結果がF1であるか否かをキャリア監視部106が判定し、F1である(YES)場合、ST503に移行し、F1ではない(NO)場合、ST505に移行する。
【0038】
ST503では、復調部109が検出されたキャリアF1について復調処理を行い、ST504では、復号部110が復号処理を行う。
【0039】
ST505では、下り波優先処理部303が直接通信波検出フラグに「検出あり」を設定し、ST506では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF1を設定する。
【0040】
ST507では、直接通信波検出フラグに「検出あり」が設定されているか否かを下り波優先処理部303が判定し、「検出あり」である(YES)場合、ST508に移行し、「検出あり」ではない(NO)場合、ST511に移行する。
【0041】
ST508では、下り波優先処理部303が直接通信波検出フラグに「検出なし」を設定し、ST509では、復調部109が検出されたキャリアF2について復調処理を行い、ST510では、復号部110が復号処理を行う。
【0042】
ST511では、無線受信部105に前回設定された周波数がF1であるか否かを判定し、F1が設定された場合(YES)、ST512に移行し、F1が設定されていない場合(NO)、ST514に移行する。
【0043】
ST512では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST513に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST512の判定処理を繰り返す。
【0044】
ST513では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF2を設定する。
【0045】
ST514では、F1/F2切替部108が設定タイミングか否かを判定し、設定タイミングである場合(YES)、ST515に移行し、設定タイミングではない場合(NO)、設定タイミングになるまでST514の判定処理を繰り返す。
【0046】
ST515では、F1/F2切替部108が無線受信部105にF1を設定する。
【0047】
2.5.実施の形態2の効果
このように、実施の形態2によれば、直接通信モードの端末が通信確立時の最初のフレームを送信する場合、最初のフレーム、すなわち、プリアンブルを固定パターンとして送信し、基地局のサービスエリアと、直接通信モードを行う端末の通信エリアと重なる範囲に存在する端末が上り波F2を受信した後、次フレームで下り波F1を受信した場合、下り波F1に固定することにより、基地局通信モードを優先することができる。
【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明にかかる無線通信端末装置、無線通信基地局装置及び無線通信方法は、無線通信システム等に適用できる。
【符号の説明】
【0049】
101、406 符号化部
102、408 変調部
103、409 無線送信部
104、401 アンテナ
105、402 無線受信部
106 キャリア監視部
107 設定タイミング調整部
108 F1/F2切替部
109、403 復調部
110、404 復号部
301 プリアンブル生成部
302、407 データ選択部
303 下り波優先処理部
405 プリアンブル検出部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視手段と、
前記キャリア監視手段による監視によってキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調手段と、
を具備する無線通信端末装置。
【請求項2】
直接通信を行う他の無線通信端末装置から固定パターンが格納された最初の送信フレームを受信し、前記最初の送信フレームを受信してから所定の時間内に下り波を受信した場合、下り波を優先して受信する処理を行う下り波優先処理手段を具備する請求項1に記載の無線通信端末装置。
【請求項3】
受信信号に復調処理を施し、復調データを生成する復調手段と、
前記復調データからプリアンブルを検出し、上り波の受信を確認した場合、固定パターンを出力するプリアンブル検出手段と、
前記固定パターンを送信する送信手段と、
を具備する無線通信基地局装置。
【請求項4】
下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視工程と、
前記キャリア監視工程においてキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調工程と、
を具備する無線通信方法。
【請求項1】
下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視手段と、
前記キャリア監視手段による監視によってキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調手段と、
を具備する無線通信端末装置。
【請求項2】
直接通信を行う他の無線通信端末装置から固定パターンが格納された最初の送信フレームを受信し、前記最初の送信フレームを受信してから所定の時間内に下り波を受信した場合、下り波を優先して受信する処理を行う下り波優先処理手段を具備する請求項1に記載の無線通信端末装置。
【請求項3】
受信信号に復調処理を施し、復調データを生成する復調手段と、
前記復調データからプリアンブルを検出し、上り波の受信を確認した場合、固定パターンを出力するプリアンブル検出手段と、
前記固定パターンを送信する送信手段と、
を具備する無線通信基地局装置。
【請求項4】
下り波のキャリアと、上り波の周波数と同一の周波数が割り当てられた直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視区間を一定間隔で交互に切り替え、前記下り波のキャリアと、前記直接通信波のキャリアとを監視するキャリア監視工程と、
前記キャリア監視工程においてキャリアが検出された場合、検出されたキャリアで受信した信号を復調する復調工程と、
を具備する無線通信方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2012−138765(P2012−138765A)
【公開日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−289831(P2010−289831)
【出願日】平成22年12月27日(2010.12.27)
【特許番号】特許第4769334号(P4769334)
【特許公報発行日】平成23年9月7日(2011.9.7)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年12月27日(2010.12.27)
【特許番号】特許第4769334号(P4769334)
【特許公報発行日】平成23年9月7日(2011.9.7)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】
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