複数の物理層の間での干渉を緩和した無線通信システム
【課題】 発明は、複数の物理層を有する無線通信システムにおける物理層間の干渉を緩和できるシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の無線通信システムは、基本的には、チャネル割り当て、プリアンブルフォーマット、フレームフォーマットを共通のものとし、このような共通のプラットフォームを用いることで、異なる物理層を複数有している通信端末を用いた無線通信においても、物理層間の干渉を効果的に緩和できるという知見に基づくものである。基地局（１）は、チャネル設計手段（２）と、プリアンブル設計手段（３）と、フレームフォーマット設計手段（４）とを含む。基地局がこれらの手段を有するため、共通プラットフォームを達成できる。
【解決手段】 本発明の無線通信システムは、基本的には、チャネル割り当て、プリアンブルフォーマット、フレームフォーマットを共通のものとし、このような共通のプラットフォームを用いることで、異なる物理層を複数有している通信端末を用いた無線通信においても、物理層間の干渉を効果的に緩和できるという知見に基づくものである。基地局（１）は、チャネル設計手段（２）と、プリアンブル設計手段（３）と、フレームフォーマット設計手段（４）とを含む。基地局がこれらの手段を有するため、共通プラットフォームを達成できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の物理層の間での干渉を緩和した無線通信システムなどに関する。本発明の無線通信システムは、共通のプラットフォームを用いるので、複数の種類の物理層を有する端末を用いた場合であっても干渉を緩和できる。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥのような主要標準化団体における主な無線通信規格は、単独の物理層構成を採用している。そのようなＩＥＥＥのワーキンググループとして、８０２．１１や８０２．１６がある。一方、システムの性能を向上させるといった目的のため、代わりとなる物理層が追加される場合がある。物理層が追加される例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ．１１ｂ、及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅなどにみられる。一方、全ての種類の物理層は、それぞれ長所と短所とを有する。たとえば、ＳＣ（シングルキャリア）は、処理量が少ないものの、簡単な構成で済むという利点がある。ＯＦＤＭシステムは、複雑で高価な回路を必要とするものの、多くの情報を処理できるという利点がある。
【０００３】
このような事情の下、複数の物理層を同時にサポートできる単一システムの構成が望まれる。複数の物理層を有するワイヤレス通信システムは、様々な種類の物理層の利点を組合わせることができるので、構成デザインの柔軟性に富み、多様なスペックを達成できる。実際に、複数の物理層を有するシステム構成が、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃにおいて提案されている。
【０００４】
複数の物理層を有するシステムでは、物理層同士における干渉がシステムの性能を悪くする主な要素となっている。図１は、複数の物理層を有する単一のシステムを説明するための図である。図１に示されるように、同じ物理層をサポートするネットワークコントローラ（ＮＣ）と装置は通信できる状態とされている。一方、物理層Ａと物理層ＢとをサポートするＮＣや装置が存在するため、これを介して物理層ＡをサポートするＮＣと、物理層ＢをサポートするＮＣとの間でも通信を行うことができる。図１中、符号１０は、物理層ＡをサポートするＮＣを示し、符号１１は物理層ＢをサポートするＮＣを示し、符号１２は物理層Ａと物理層ＢをサポートするＮＣを示す。符号１５は、物理層Ａをサポートする装置を示し、符号１６は物理層Ｂをサポートする装置を示し、符号１７は物理層Ａと物理層Ｂをサポートする装置を示す。図２は、同一領域に、異なる物理層をサポートするネットワークコントローラが存在する場合に、物理層間における干渉が生じる様子を示す図である。図２中、図１と同じ要素には同じ符号を付してある。図２の斜線部に示されるように、異なる物理層をサポートするネットワークコントローラが存在する領域において、物理層間における干渉（ＩＰＩ）が生ずる。なお、この領域はＩＰＩ領域とよばれる。図２に示されるように装置（１５）は、物理層Ｂ由来のＩＰＩを受ける。一方、装置（１６）は、物理層Ａ由来のＩＰＩを受ける。
【０００５】
異なる物理層において、それぞれ、異なる符号器と復号器の組み合わせが用いられている。よって、ある物理層は、異なる物理層における信号を判別することができない。このように異なる物理層における信号を判別できないことは、層ごとの符号器及び復号器を必要とさせる。よって、物理層の間での干渉を回避できなくさせている。そこで、複数層の物理層（ＰＨＹ）を有するワイヤレス通信システムにおいて、干渉を緩和する技術が望まれる。
【０００６】
たとえば、特表２００６−５２７９５９号公報（下記特許文献１）には、単一周波数のＯＦＤＭＡチャネルを使用するセルラ・ワイヤレス・システムが開示されている。そして、このシステムでは、基地局が周波数および時間空間の同期手段を含む。これにより、干渉を防止するとされている。
【特許文献１】特表２００６−５２７９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、複数の物理層を有する無線通信システムにおける物理層間の干渉を緩和できるシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、さらに、ネットワークコントローラと接続された装置間の時間理割り当てを効果的に行い、通信衝突を避けることができるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の通信端末が、それぞれ異なる物理層を複数層有している場合であっても、物理層間の干渉を緩和できる無線通信システムなどに関する。本発明の無線通信システムは、基本的には、チャネル割り当て、プリアンブルフォーマット、フレームフォーマットを共通のものとし、このような共通のプラットフォームを用いることで、異なる物理層を複数有している通信端末を用いた無線通信においても、物理層間の干渉を効果的に緩和できるという知見に基づくものである。
【００１０】
本発明の第１の側面は、無線通信システムに関する。この無線通信システムは、基地局と、基地局と無線通信できる複数の通信端末と含む。そして、それぞれの通信端末は複数の種類の物理層を含む。なお、通信端末に１種類の物理層のみが含まれるものも含まれていてもよい。
【００１１】
基地局は、チャネル設計手段と、プリアンブル設計手段と、フレームフォーマット設計手段とを含む。基地局がこれらの手段を有するため、共通プラットフォームを達成できる。
【００１２】
チャネル設計手段は、複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計する。
【００１３】
プリアンブル設計手段は、基地局が送信するプリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計する
【００１４】
フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の物理層を有する無線通信システムにおける物理層間の干渉を緩和できるシステムを提供することができる。
【００１６】
本発明によれば、ネットワークコントローラと接続された装置間の時間理割り当てを効果的に行い、適切にスケジューリングすることで、通信衝突を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
物理層間における干渉（ＩＰＩ）を軽減するため、本発明においては、共通プラットフォームを用いる。本発明では、全ての関連する物理層を設計する際に、以下の３つの基準を採用する。その第１の基準は、全ての物理層は特定のチャネル化（ｃｈａｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ）を行うというものである。第２の基準は、全ての物理層は、特定のプリアンブルデザインを有するというものである。第３の基準は、全ての物理層は、同じフレームフォーマットを有するというものである。
【００１８】
共通のチャネル設計
全ての物理層を、あるチャネル設計様式に基づいて設計する。これは、たとえば、物理層のタイミングをつかさどる水晶振動子（クリスタルオシレータ）を同一のもの又は類似のものとする。つまり、駆動周波数が全ての物理層において同一となるようにする。このように駆動周波数を同一とすることで、異なる物理層のチャネル間の干渉を緩和できる。図３は、チャネルを標準化しない場合に起こる干渉を説明するための図である。図３では、標準化していないＮチャンネルを有する多数物理層システムの概要を示す。図３において横軸は周波数を示す。図３において、符号２１は物理層Ａ用のチャネル１を示す。符号２２は物理層Ａ用のチャネル２を示す。符号２４は物理層Ｂ用のチャネル２を示す。符号２５は物理層Ａ用のチャネルＮを示す。図３では、いくつかのチャネルが省略されておりこれが点線で表現されている。符号２６は物理層Ａ用のチャネル２と物理層Ｂ用のチャネル２とのＩＰＩ領域を示す。図３に示されるように、物理層（ＰＨＹ）Ａのチャネル２と、物理層Ｂのチャネル２との間で、物理層間における干渉（ＩＰＩ）が生じている。物理層Ａと物理層Ｂのチャネル様式を同一とすることで、ＩＰＩを軽減することができる。すなわち、チャネル設計様式とは、各物理層に割り当てられる周波数帯域を意味する。つまり、ある期間に送信される物理層用の複数のチャネルがそれぞれ異なる周波数帯域を有するように設計する。このために、全ての装置に送信されるフレームの同期を取り、それぞれのフレームのタイミングを制御する。そして、ある期間における全てのチャネルの周波数帯域を異なるものとする。特に，異なる種類の物理層のチャネルについては，ある時間に送信されるフレームの周波数帯域が異なるように設計する。このようにすることで，図３の斜線部で示されるようなＩＰＩ領域（２６）を防止できる。
【００１９】
共通のプリアンブル構成
次に共通のプリアンブル構成について説明する。プリアンブルの主要な役割の一つは、受信機における受信したフレームのタイミング検出である。図４は、本発明のプリアンブルの設計例を示す図である。図４中、符号４１は、パケット同期用のフィールドを示し、符号４３はスタートフレームデリミネータ用のフィールドを示し、符号４５はチャネル推定（チャネルエスチメイション）用のフィールドを示す。本発明の好ましい例では、タイミング検出のためのコード列が、プリアンブル中のパケット同期部分に位置する。このように設計することで、複数の物理層由来のフレームについて正確にタイミング検出を行うことができる。これにより、それらのフレームを正確に検出することができ、正確にスーパーフレームにおいてスケジューリングできるので、フレーム間の干渉を防止できる。
【００２０】
共通のフレームフォーマット
次に、全ての物理層が同じフレームフォーマットを有する点について説明する。図５は、フレームフォーマットの例を示す図である。図５に示されるように、このフォーマットでは、プリアンブル、ヘッダ、ヘッダチェック列、ペイロード、及びフレームチェック列がこの順で形成される。このようにフォーマットを統一することで、あらゆる物理層においてフレームを認識できることとなる。ヘッダ列は、さらに物理層ヘッダとＭＡＣヘッダとに分かれている。このフォーマットが異なっていると、フレームを作成し直す必要が生じる。また、スケジューリングし直すこと生じる。このため，システムの動作が複雑になる。ヘッダチェック列は、物理層ヘッダとＭＡＣヘッダに含まれる誤りを検出するための符号列である。フレームチェック列は、ペイロードに含まれる誤りを検出するための符号列である。全ての関連する物理層設計をサポートすることができるように、共通のフレームフォーマットを用いて変調を行い、また誤り修正を行う。なお、この物理層ヘッダには、次のフレームに関する情報が含まれていることが好ましい。
【００２１】
時間分割の様式は、いわゆるスーパーフレームとよばれるフォーマットを用いる。図６は、スーパーフレームフォーマットの例を示す図である。図６に示されるように、スーパーフレームは、ビーコン期間ＢＰと、これに続くＣＳＭＡ／ＣＡ用のコンテンションアクセス期間（ＣＡＰ）と、これに続くＴＤＭＡ用のチャネル時間割当期間（ＣＴＡＰ）とからなる。
【００２２】
まず、複数の物理層におけるチャネル設計様式は、先に説明したとおりである。これにより複数の物理層間における干渉を緩和できる。ＢＰにおいては、共通のフォーマットを用いた共通のプラットフォームにより、ネットワークコントローラＮＣによりビーコンが転送される。そのＮＣが物理層Ａと物理層Ｂとに用いることができるものである場合、ビーコンフレームは物理層Ａによっても物理層Ｂによっても認識されうる。
【００２３】
ビーコン期間にコンテンションアクセス期間（ＣＡＰ）が続く。ＣＡＰでは、結合、非結合、時間分割要求などが続く。同様に、ＣＡＰにおける全ての情報の伝達も、共通のプリアンブルを有する共通のフォーマットデザインを有する共通プラットフォームにおける低速の信号伝達により行う。ＣＡＰにおいて、ネットワークコントローラＮＣは、全ての接続可能な装置と情報の伝達を行う。この際、相当する物理層を介して情報の伝達を行う。ＮＣは、これら装置から得られた情報に従って、ＣＴＡＰにおける情報伝達路の調整やスケジューリングを行う。
【００２４】
そして、チャネル時間割当期間（ＣＴＡＰ）においては、ストリーミングが起こる。ＣＡＰにおいて全ての情報伝達について時間割当てがなされているので、フレームを多数交換するといったことが起こらない。そして、ＣＴＡＰにおいて、実際のデータ通信が行われる。これにより、装置間の異なる物理層の間で生じる干渉を緩和することができる。このような共通プラットフォームは、通信状況が良くない場合の付加的手段として用いても良い。
【００２５】
図７は、無線通信システムの基本構成を示す概念図である。この無線通信システム（７１）では、通信局（７２）で変調され、送信された無線信号を無線端末（７３）が受信し、復調する。この無線端末は、本明細書における装置に相当する。そして、無線信号は、複数のフレームを含む。通信局の好ましい例は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加する手段を有する。このため、通信局は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加することができる。そして、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて無線信号の処理条件を調整する調整手段を含む。このため、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて、この次のフレームを処理するための条件を事前に調整することができる。そして、無線端末の例は、携帯電話、携帯式ゲーム、携帯式モジュール、ブルートゥース（登録商標）を搭載したモジュール、携帯式パソコン、及びＰＤＡがあげられる。通信端末は複数の種類の物理層を含む。このような複数の種類の物理層の例として，シングルキャリアの物理層と，ＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）用の物理層があげられる。すなわち，異なる符合化方式や複合化方式に対応するためには異なる種類の物理層が用いられるので，本発明は様々な通信方式に対応した物理層を含む装置を用いることができる。
【００２６】
図８は，基地局の構成例を示すブロック図である。図８に示されるように，基地局（１）は、チャネル設計手段（３）と、プリアンブル設計手段（５）と、フレームフォーマット設計手段（７）とを含む。そして，各手段は情報の授受を行うことができるようにバスなどで接続されている。チャネル設計手段は、複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計する。プリアンブル設計手段は、基地局が送信する、プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計する。フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する。このような設計指針に基づき，公知の基地局が有するシステムを用いて本発明の通信方式を達成できる。
【００２７】
無線通信システムは、たとえば、ネットワーク（７４）にアクセスポイント（７５）が有線により接続される。そして、このアクセスポイントと複数の無線端末とが無線により接続されている。アクセスポイントおよび無線端末はネットワークとは別個のネットワークである無線ＬＡＮを形成する。このようにアクセスポイントを用いてネットワークを形成する通信形態をインフラストラクチャモードとよぶ。ネットワークには複数のアクセスポイントを設けることもできる。この場合、各無線端末は、あるアクセスポイントからネットワークに接続する他のアクセスポイントを介して他の無線ＬＡＮに属する無線端末と通信を行うことができる。なお、無線ＬＡＮの通信形態としては、アクセスポイントを設けず端末同士が直接通信するアドホックモードも存在する。
【００２８】
無線端末は、無線通信部と、変復調部と、ＭＡＣ処理部と、プロセッサと、メモリとを有する。そして、それぞれの要素は、バスにより接続され、信号の授受を行うことができるようにされている。メモリにはインターフェース部が接続されている。また、この無線端末は電源供給部を有しており、この電源供給部から電源線によって無線端末内の各部に電源が供給される。
【００２９】
無線通信部は、無線端末の外部との間で無線通信を行うためのものである。無線通信部は、無線信号を受信する受信部と、無線信号を送信する送信部と、無線信号を送受信するための周波数信号を発生する周波数シンセサイザと、受信部および送信部の間でアンテナを切替えるアンテナ切替器とを有する。周波数シンセサイザとして、例えば、ＰＬＬ回路（位相同期回路）が使用される。また、周波数シンセサイザにはアンテナが接続される。
【００３０】
変復調部は、無線通信部における送受信信号と無線端末内部のデジタル信号との間の変換を行うものである。変復調部は、受信部から受け取った信号を復調する復調部と、送信対象の信号を変調して送信部に与える変調部とを有する。無線ＬＡＮにおける変調方式は一次変調と二次変調に分かれている。一次変調としては、ＡＳＫ（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数変調）、ＰＳＫ（位相変調）、ＱＡＭ（直交振幅変調）、ＣＣＫ（相補符号変調）などがある。二次変調としては、スペクトラム拡散技術を用いた周波数ホッピング方式（ＦＨＳＳ）、直接拡散方式（ＤＳＳＳ）や直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）などがある。
【００３１】
ＭＡＣ処理部は、ＭＡＣ副層における処理を行うＭＡＣ制御部と、復調部からの信号を保持する受信データバッファと、変調部への信号を保持する送信データバッファとを備える。また、ＭＡＣ処理部は、復調部からの信号について、プリアンブルを検査するプリアンブル検査部と、ＰＬＣＰヘッダを処理するＰＬＣＰヘッダ処理部と、ＭＡＣヘッダを処理するＭＡＣヘッダ処理部とを有する。
【００３２】
プロセッサは、無線端末の全体の制御を行う。メモリは、プロセッサが処理を行うための作業領域を保持する。インターフェース部は、無線端末と他のコンピュータや携帯機器とを接続するためのものである。これら他の機器は物理的に無線端末の外部に接続されるものでもよく、また、無線端末が他の機器に内蔵されるような接続形態でもよい。
【００３３】
そして、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて無線信号の処理条件を調整する。このため、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて、この次のフレームを処理するための条件を事前に調整することができる。
【００３４】
通信局は、無線通信システムにおける通常の構成を有するものを用いればよい。本発明では、チャネル設計手段は、複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計する。プリアンブル設計手段は、基地局が送信する、プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計する。フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する。また、本発明の好ましい例は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加する。この作業は、無線通信システムにおける通信局が情報を変調して送信するのと同様の装置を用いて達成できる。一方、あるフレームの物理層ヘッダを変調する際に、次のフレームに関する情報を把握する。このためには、通信局は、たとえば通信環境を把握するなど、あるフレームを通信する際の、ネットワークの状況を把握して、それを次のフレームに反映させる。つまり、把握した次のフレームに関する情報を用いて、あるフレームの物理層ヘッダを変調する。これは、たとえば、標準化されている物理層ヘッダの変調方式におけるフィールドに加えて、フレームに関する情報を有するフィールドを付加すればよい。このため、通信局は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加することができる。
【００３５】
たとえば、通信局は、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのペイロード長さに関するフィールドを付加する。すなわち、通信局は、ある情報を変調する際に、その情報をいくつかのペイロードに分割する。そして、通信局は、分割したペイロードの長さを記憶する。そして、記憶したペイロードの長さを利用して、たとえば、第１のペイロードを含むフレーム（第１のフレーム）の物理層ヘッダに、第２のペイロードの長さを示すフィールドを付加する。
【００３６】
すると、無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信し、復調する。この無線信号には、複数のフレームが含まれている。そして、第１のフレームを復調する際に、第１の物理層ヘッダから、第２のペイロードの長さに関するフィールドを抽出し、復調する。これにより、第２のフレームのペイロード長を把握する。そして、第２のフレームのチャネル時間割当における割当時間を計算する。そして、第１のフレームが含まれるＣＴＡに、第２のフレームが含めた場合の、割当時間を計算する。そして、これらの時間が、ＣＴＡに含まれる場合は、同じＣＴＡに含まれるフレームとして処理を行う。
【００３７】
また、たとえば、通信局は、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのプリアンブル長さに関するフィールドを付加する。すなわち、通信局は、ある情報を変調する際に、その情報をいくつかのペイロードに分割する。そして、通信局は、分割したペイロードに同期を取るための情報であるプリアンブルを付加する。通信局は、たとえば、第１のフレームを変調する前に、第２のフレームのプリアンブル長に関する情報を得る。そして、第１のフレームを変調する際に、第１のプリアンブルを含むフレーム（第１のフレーム）の物理層ヘッダに、第２のプリアンブルの長さを示すフィールドを付加する。
【００３８】
すると、無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信し、復調する。この無線信号には、複数のフレームが含まれている。そして、第１のフレームを復調する際に、第１の物理層ヘッダから、第２のフレームのプリアンブルの長さに関するフィールドを抽出し、復調する。これにより、第２のフレームのプリアンブル長を把握する。そして、第２のフレームのチャネル時間割当における割当時間を計算する。そして、第１のフレームが含まれるＣＴＡに、第２のフレームが含めた場合の、割当時間を計算する。そして、これらの時間が、ＣＴＡに含まれる場合は、同じＣＴＡに含まれるフレームとして処理を行う。
【００３９】
また、たとえば、通信局は、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのＩＦＳの長さに関するフィールドを付加する。すなわち、通信局は、ある情報を変調する際に、その情報をいくつかのペイロードに分割する。そして、通信局は、公知の方法に従って、分割したペイロードのＩＦＳに関する情報を求める。たとえば、第１のフレームを変調する前に、第２のフレームのＩＦＳに関する情報を得る。そして、第１のフレームを変調する際に、第１のプリアンブルを含むフレーム（第１のフレーム）の物理層ヘッダに、第２のＩＦＳを示すフィールドを付加する。このＩＦＳを示すフィールドは、ＳＩＦＳかＭＩＦＳかの２値情報であってもよいし、多段階のものであってもよい。
【００４０】
すると、無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信し、復調する。この無線信号には、複数のフレームが含まれている。そして、第１のフレームを復調する際に、第１の物理層ヘッダから、第２のフレームのＩＦＳに関するフィールドを抽出し、復調する。これにより、第２のフレームのＩＦＳを把握する。そして、第２のフレームのチャネル時間割当における割当時間を計算する。そして、第１のフレームが含まれるＣＴＡに、第２のフレームが含めた場合の、割当時間を計算する。そして、これらの時間が、ＣＴＡに含まれる場合は、同じＣＴＡに含まれるフレームとして処理を行う。
【００４１】
本発明において、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのペイロード長、プリアンブル長、及びＩＦＳ長に関するフィールドのいずれかのみを付加してもよいし、２つ以上のフィールドを付加してもよい。その場合、無線端末は、予め定められた変調方式に対する復調を行えるようにしておけばよい。そのようにすることで、あるフレームを復調する際に、次のフレームに関する情報を入手することができる。また、次のフレームに関する情報として、本明細書において説明したものの他、次のフレームに関する様々な情報を付加してもよい。また、あるフレームの物理ヘッダに、次のフレームに関する情報だけではなく、次のフレームの次のフレームに関するフィールドをも付加してもよい。また、処理時間を考慮して、あるフレームの物理ヘッダに、次のフレームのさらに次のフレームに関するフィールドを付加してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、無線通信の分野で利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、複数の物理層を有する単一のシステムを説明するための図である。
【図２】図２は、同一領域に、異なる物理層をサポートするネットワークコントローラが存在する場合に、物理層間における干渉が生じる様子を示す図である。
【図３】図３は、チャネルを標準化しない場合に起こる干渉を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明のプリアンブルの設計例を示す図である。
【図５】図５は、フレームフォーマットの例を示す図である。
【図６】図６は、スーパーフレームフォーマットの例を示す図である。
【図７】図７は、無線通信システムの基本構成を示す概念図である。
【図８】図８は，基地局の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 基地局
２ チャネル設計手段
３ プリアンブル設計手段
４ フレームフォーマット設計手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の物理層の間での干渉を緩和した無線通信システムなどに関する。本発明の無線通信システムは、共通のプラットフォームを用いるので、複数の種類の物理層を有する端末を用いた場合であっても干渉を緩和できる。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥのような主要標準化団体における主な無線通信規格は、単独の物理層構成を採用している。そのようなＩＥＥＥのワーキンググループとして、８０２．１１や８０２．１６がある。一方、システムの性能を向上させるといった目的のため、代わりとなる物理層が追加される場合がある。物理層が追加される例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ．１１ｂ、及びＩＥＥＥ８０２．１６ｅなどにみられる。一方、全ての種類の物理層は、それぞれ長所と短所とを有する。たとえば、ＳＣ（シングルキャリア）は、処理量が少ないものの、簡単な構成で済むという利点がある。ＯＦＤＭシステムは、複雑で高価な回路を必要とするものの、多くの情報を処理できるという利点がある。
【０００３】
このような事情の下、複数の物理層を同時にサポートできる単一システムの構成が望まれる。複数の物理層を有するワイヤレス通信システムは、様々な種類の物理層の利点を組合わせることができるので、構成デザインの柔軟性に富み、多様なスペックを達成できる。実際に、複数の物理層を有するシステム構成が、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ｃにおいて提案されている。
【０００４】
複数の物理層を有するシステムでは、物理層同士における干渉がシステムの性能を悪くする主な要素となっている。図１は、複数の物理層を有する単一のシステムを説明するための図である。図１に示されるように、同じ物理層をサポートするネットワークコントローラ（ＮＣ）と装置は通信できる状態とされている。一方、物理層Ａと物理層ＢとをサポートするＮＣや装置が存在するため、これを介して物理層ＡをサポートするＮＣと、物理層ＢをサポートするＮＣとの間でも通信を行うことができる。図１中、符号１０は、物理層ＡをサポートするＮＣを示し、符号１１は物理層ＢをサポートするＮＣを示し、符号１２は物理層Ａと物理層ＢをサポートするＮＣを示す。符号１５は、物理層Ａをサポートする装置を示し、符号１６は物理層Ｂをサポートする装置を示し、符号１７は物理層Ａと物理層Ｂをサポートする装置を示す。図２は、同一領域に、異なる物理層をサポートするネットワークコントローラが存在する場合に、物理層間における干渉が生じる様子を示す図である。図２中、図１と同じ要素には同じ符号を付してある。図２の斜線部に示されるように、異なる物理層をサポートするネットワークコントローラが存在する領域において、物理層間における干渉（ＩＰＩ）が生ずる。なお、この領域はＩＰＩ領域とよばれる。図２に示されるように装置（１５）は、物理層Ｂ由来のＩＰＩを受ける。一方、装置（１６）は、物理層Ａ由来のＩＰＩを受ける。
【０００５】
異なる物理層において、それぞれ、異なる符号器と復号器の組み合わせが用いられている。よって、ある物理層は、異なる物理層における信号を判別することができない。このように異なる物理層における信号を判別できないことは、層ごとの符号器及び復号器を必要とさせる。よって、物理層の間での干渉を回避できなくさせている。そこで、複数層の物理層（ＰＨＹ）を有するワイヤレス通信システムにおいて、干渉を緩和する技術が望まれる。
【０００６】
たとえば、特表２００６−５２７９５９号公報（下記特許文献１）には、単一周波数のＯＦＤＭＡチャネルを使用するセルラ・ワイヤレス・システムが開示されている。そして、このシステムでは、基地局が周波数および時間空間の同期手段を含む。これにより、干渉を防止するとされている。
【特許文献１】特表２００６−５２７９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、複数の物理層を有する無線通信システムにおける物理層間の干渉を緩和できるシステムを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、さらに、ネットワークコントローラと接続された装置間の時間理割り当てを効果的に行い、通信衝突を避けることができるシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、複数の通信端末が、それぞれ異なる物理層を複数層有している場合であっても、物理層間の干渉を緩和できる無線通信システムなどに関する。本発明の無線通信システムは、基本的には、チャネル割り当て、プリアンブルフォーマット、フレームフォーマットを共通のものとし、このような共通のプラットフォームを用いることで、異なる物理層を複数有している通信端末を用いた無線通信においても、物理層間の干渉を効果的に緩和できるという知見に基づくものである。
【００１０】
本発明の第１の側面は、無線通信システムに関する。この無線通信システムは、基地局と、基地局と無線通信できる複数の通信端末と含む。そして、それぞれの通信端末は複数の種類の物理層を含む。なお、通信端末に１種類の物理層のみが含まれるものも含まれていてもよい。
【００１１】
基地局は、チャネル設計手段と、プリアンブル設計手段と、フレームフォーマット設計手段とを含む。基地局がこれらの手段を有するため、共通プラットフォームを達成できる。
【００１２】
チャネル設計手段は、複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計する。
【００１３】
プリアンブル設計手段は、基地局が送信するプリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計する
【００１４】
フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の物理層を有する無線通信システムにおける物理層間の干渉を緩和できるシステムを提供することができる。
【００１６】
本発明によれば、ネットワークコントローラと接続された装置間の時間理割り当てを効果的に行い、適切にスケジューリングすることで、通信衝突を避けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
物理層間における干渉（ＩＰＩ）を軽減するため、本発明においては、共通プラットフォームを用いる。本発明では、全ての関連する物理層を設計する際に、以下の３つの基準を採用する。その第１の基準は、全ての物理層は特定のチャネル化（ｃｈａｎｅｌｉｚａｔｉｏｎ）を行うというものである。第２の基準は、全ての物理層は、特定のプリアンブルデザインを有するというものである。第３の基準は、全ての物理層は、同じフレームフォーマットを有するというものである。
【００１８】
共通のチャネル設計
全ての物理層を、あるチャネル設計様式に基づいて設計する。これは、たとえば、物理層のタイミングをつかさどる水晶振動子（クリスタルオシレータ）を同一のもの又は類似のものとする。つまり、駆動周波数が全ての物理層において同一となるようにする。このように駆動周波数を同一とすることで、異なる物理層のチャネル間の干渉を緩和できる。図３は、チャネルを標準化しない場合に起こる干渉を説明するための図である。図３では、標準化していないＮチャンネルを有する多数物理層システムの概要を示す。図３において横軸は周波数を示す。図３において、符号２１は物理層Ａ用のチャネル１を示す。符号２２は物理層Ａ用のチャネル２を示す。符号２４は物理層Ｂ用のチャネル２を示す。符号２５は物理層Ａ用のチャネルＮを示す。図３では、いくつかのチャネルが省略されておりこれが点線で表現されている。符号２６は物理層Ａ用のチャネル２と物理層Ｂ用のチャネル２とのＩＰＩ領域を示す。図３に示されるように、物理層（ＰＨＹ）Ａのチャネル２と、物理層Ｂのチャネル２との間で、物理層間における干渉（ＩＰＩ）が生じている。物理層Ａと物理層Ｂのチャネル様式を同一とすることで、ＩＰＩを軽減することができる。すなわち、チャネル設計様式とは、各物理層に割り当てられる周波数帯域を意味する。つまり、ある期間に送信される物理層用の複数のチャネルがそれぞれ異なる周波数帯域を有するように設計する。このために、全ての装置に送信されるフレームの同期を取り、それぞれのフレームのタイミングを制御する。そして、ある期間における全てのチャネルの周波数帯域を異なるものとする。特に，異なる種類の物理層のチャネルについては，ある時間に送信されるフレームの周波数帯域が異なるように設計する。このようにすることで，図３の斜線部で示されるようなＩＰＩ領域（２６）を防止できる。
【００１９】
共通のプリアンブル構成
次に共通のプリアンブル構成について説明する。プリアンブルの主要な役割の一つは、受信機における受信したフレームのタイミング検出である。図４は、本発明のプリアンブルの設計例を示す図である。図４中、符号４１は、パケット同期用のフィールドを示し、符号４３はスタートフレームデリミネータ用のフィールドを示し、符号４５はチャネル推定（チャネルエスチメイション）用のフィールドを示す。本発明の好ましい例では、タイミング検出のためのコード列が、プリアンブル中のパケット同期部分に位置する。このように設計することで、複数の物理層由来のフレームについて正確にタイミング検出を行うことができる。これにより、それらのフレームを正確に検出することができ、正確にスーパーフレームにおいてスケジューリングできるので、フレーム間の干渉を防止できる。
【００２０】
共通のフレームフォーマット
次に、全ての物理層が同じフレームフォーマットを有する点について説明する。図５は、フレームフォーマットの例を示す図である。図５に示されるように、このフォーマットでは、プリアンブル、ヘッダ、ヘッダチェック列、ペイロード、及びフレームチェック列がこの順で形成される。このようにフォーマットを統一することで、あらゆる物理層においてフレームを認識できることとなる。ヘッダ列は、さらに物理層ヘッダとＭＡＣヘッダとに分かれている。このフォーマットが異なっていると、フレームを作成し直す必要が生じる。また、スケジューリングし直すこと生じる。このため，システムの動作が複雑になる。ヘッダチェック列は、物理層ヘッダとＭＡＣヘッダに含まれる誤りを検出するための符号列である。フレームチェック列は、ペイロードに含まれる誤りを検出するための符号列である。全ての関連する物理層設計をサポートすることができるように、共通のフレームフォーマットを用いて変調を行い、また誤り修正を行う。なお、この物理層ヘッダには、次のフレームに関する情報が含まれていることが好ましい。
【００２１】
時間分割の様式は、いわゆるスーパーフレームとよばれるフォーマットを用いる。図６は、スーパーフレームフォーマットの例を示す図である。図６に示されるように、スーパーフレームは、ビーコン期間ＢＰと、これに続くＣＳＭＡ／ＣＡ用のコンテンションアクセス期間（ＣＡＰ）と、これに続くＴＤＭＡ用のチャネル時間割当期間（ＣＴＡＰ）とからなる。
【００２２】
まず、複数の物理層におけるチャネル設計様式は、先に説明したとおりである。これにより複数の物理層間における干渉を緩和できる。ＢＰにおいては、共通のフォーマットを用いた共通のプラットフォームにより、ネットワークコントローラＮＣによりビーコンが転送される。そのＮＣが物理層Ａと物理層Ｂとに用いることができるものである場合、ビーコンフレームは物理層Ａによっても物理層Ｂによっても認識されうる。
【００２３】
ビーコン期間にコンテンションアクセス期間（ＣＡＰ）が続く。ＣＡＰでは、結合、非結合、時間分割要求などが続く。同様に、ＣＡＰにおける全ての情報の伝達も、共通のプリアンブルを有する共通のフォーマットデザインを有する共通プラットフォームにおける低速の信号伝達により行う。ＣＡＰにおいて、ネットワークコントローラＮＣは、全ての接続可能な装置と情報の伝達を行う。この際、相当する物理層を介して情報の伝達を行う。ＮＣは、これら装置から得られた情報に従って、ＣＴＡＰにおける情報伝達路の調整やスケジューリングを行う。
【００２４】
そして、チャネル時間割当期間（ＣＴＡＰ）においては、ストリーミングが起こる。ＣＡＰにおいて全ての情報伝達について時間割当てがなされているので、フレームを多数交換するといったことが起こらない。そして、ＣＴＡＰにおいて、実際のデータ通信が行われる。これにより、装置間の異なる物理層の間で生じる干渉を緩和することができる。このような共通プラットフォームは、通信状況が良くない場合の付加的手段として用いても良い。
【００２５】
図７は、無線通信システムの基本構成を示す概念図である。この無線通信システム（７１）では、通信局（７２）で変調され、送信された無線信号を無線端末（７３）が受信し、復調する。この無線端末は、本明細書における装置に相当する。そして、無線信号は、複数のフレームを含む。通信局の好ましい例は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加する手段を有する。このため、通信局は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加することができる。そして、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて無線信号の処理条件を調整する調整手段を含む。このため、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて、この次のフレームを処理するための条件を事前に調整することができる。そして、無線端末の例は、携帯電話、携帯式ゲーム、携帯式モジュール、ブルートゥース（登録商標）を搭載したモジュール、携帯式パソコン、及びＰＤＡがあげられる。通信端末は複数の種類の物理層を含む。このような複数の種類の物理層の例として，シングルキャリアの物理層と，ＯＦＤＭ（直交波周波数分割多重）用の物理層があげられる。すなわち，異なる符合化方式や複合化方式に対応するためには異なる種類の物理層が用いられるので，本発明は様々な通信方式に対応した物理層を含む装置を用いることができる。
【００２６】
図８は，基地局の構成例を示すブロック図である。図８に示されるように，基地局（１）は、チャネル設計手段（３）と、プリアンブル設計手段（５）と、フレームフォーマット設計手段（７）とを含む。そして，各手段は情報の授受を行うことができるようにバスなどで接続されている。チャネル設計手段は、複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計する。プリアンブル設計手段は、基地局が送信する、プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計する。フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する。このような設計指針に基づき，公知の基地局が有するシステムを用いて本発明の通信方式を達成できる。
【００２７】
無線通信システムは、たとえば、ネットワーク（７４）にアクセスポイント（７５）が有線により接続される。そして、このアクセスポイントと複数の無線端末とが無線により接続されている。アクセスポイントおよび無線端末はネットワークとは別個のネットワークである無線ＬＡＮを形成する。このようにアクセスポイントを用いてネットワークを形成する通信形態をインフラストラクチャモードとよぶ。ネットワークには複数のアクセスポイントを設けることもできる。この場合、各無線端末は、あるアクセスポイントからネットワークに接続する他のアクセスポイントを介して他の無線ＬＡＮに属する無線端末と通信を行うことができる。なお、無線ＬＡＮの通信形態としては、アクセスポイントを設けず端末同士が直接通信するアドホックモードも存在する。
【００２８】
無線端末は、無線通信部と、変復調部と、ＭＡＣ処理部と、プロセッサと、メモリとを有する。そして、それぞれの要素は、バスにより接続され、信号の授受を行うことができるようにされている。メモリにはインターフェース部が接続されている。また、この無線端末は電源供給部を有しており、この電源供給部から電源線によって無線端末内の各部に電源が供給される。
【００２９】
無線通信部は、無線端末の外部との間で無線通信を行うためのものである。無線通信部は、無線信号を受信する受信部と、無線信号を送信する送信部と、無線信号を送受信するための周波数信号を発生する周波数シンセサイザと、受信部および送信部の間でアンテナを切替えるアンテナ切替器とを有する。周波数シンセサイザとして、例えば、ＰＬＬ回路（位相同期回路）が使用される。また、周波数シンセサイザにはアンテナが接続される。
【００３０】
変復調部は、無線通信部における送受信信号と無線端末内部のデジタル信号との間の変換を行うものである。変復調部は、受信部から受け取った信号を復調する復調部と、送信対象の信号を変調して送信部に与える変調部とを有する。無線ＬＡＮにおける変調方式は一次変調と二次変調に分かれている。一次変調としては、ＡＳＫ（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数変調）、ＰＳＫ（位相変調）、ＱＡＭ（直交振幅変調）、ＣＣＫ（相補符号変調）などがある。二次変調としては、スペクトラム拡散技術を用いた周波数ホッピング方式（ＦＨＳＳ）、直接拡散方式（ＤＳＳＳ）や直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）などがある。
【００３１】
ＭＡＣ処理部は、ＭＡＣ副層における処理を行うＭＡＣ制御部と、復調部からの信号を保持する受信データバッファと、変調部への信号を保持する送信データバッファとを備える。また、ＭＡＣ処理部は、復調部からの信号について、プリアンブルを検査するプリアンブル検査部と、ＰＬＣＰヘッダを処理するＰＬＣＰヘッダ処理部と、ＭＡＣヘッダを処理するＭＡＣヘッダ処理部とを有する。
【００３２】
プロセッサは、無線端末の全体の制御を行う。メモリは、プロセッサが処理を行うための作業領域を保持する。インターフェース部は、無線端末と他のコンピュータや携帯機器とを接続するためのものである。これら他の機器は物理的に無線端末の外部に接続されるものでもよく、また、無線端末が他の機器に内蔵されるような接続形態でもよい。
【００３３】
そして、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて無線信号の処理条件を調整する。このため、無線端末は、物理層ヘッダに含まれる次のフレームに関する情報を用いて、この次のフレームを処理するための条件を事前に調整することができる。
【００３４】
通信局は、無線通信システムにおける通常の構成を有するものを用いればよい。本発明では、チャネル設計手段は、複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計する。プリアンブル設計手段は、基地局が送信する、プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計する。フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する。また、本発明の好ましい例は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加する。この作業は、無線通信システムにおける通信局が情報を変調して送信するのと同様の装置を用いて達成できる。一方、あるフレームの物理層ヘッダを変調する際に、次のフレームに関する情報を把握する。このためには、通信局は、たとえば通信環境を把握するなど、あるフレームを通信する際の、ネットワークの状況を把握して、それを次のフレームに反映させる。つまり、把握した次のフレームに関する情報を用いて、あるフレームの物理層ヘッダを変調する。これは、たとえば、標準化されている物理層ヘッダの変調方式におけるフィールドに加えて、フレームに関する情報を有するフィールドを付加すればよい。このため、通信局は、複数のフレームのあるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームに関する情報を付加することができる。
【００３５】
たとえば、通信局は、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのペイロード長さに関するフィールドを付加する。すなわち、通信局は、ある情報を変調する際に、その情報をいくつかのペイロードに分割する。そして、通信局は、分割したペイロードの長さを記憶する。そして、記憶したペイロードの長さを利用して、たとえば、第１のペイロードを含むフレーム（第１のフレーム）の物理層ヘッダに、第２のペイロードの長さを示すフィールドを付加する。
【００３６】
すると、無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信し、復調する。この無線信号には、複数のフレームが含まれている。そして、第１のフレームを復調する際に、第１の物理層ヘッダから、第２のペイロードの長さに関するフィールドを抽出し、復調する。これにより、第２のフレームのペイロード長を把握する。そして、第２のフレームのチャネル時間割当における割当時間を計算する。そして、第１のフレームが含まれるＣＴＡに、第２のフレームが含めた場合の、割当時間を計算する。そして、これらの時間が、ＣＴＡに含まれる場合は、同じＣＴＡに含まれるフレームとして処理を行う。
【００３７】
また、たとえば、通信局は、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのプリアンブル長さに関するフィールドを付加する。すなわち、通信局は、ある情報を変調する際に、その情報をいくつかのペイロードに分割する。そして、通信局は、分割したペイロードに同期を取るための情報であるプリアンブルを付加する。通信局は、たとえば、第１のフレームを変調する前に、第２のフレームのプリアンブル長に関する情報を得る。そして、第１のフレームを変調する際に、第１のプリアンブルを含むフレーム（第１のフレーム）の物理層ヘッダに、第２のプリアンブルの長さを示すフィールドを付加する。
【００３８】
すると、無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信し、復調する。この無線信号には、複数のフレームが含まれている。そして、第１のフレームを復調する際に、第１の物理層ヘッダから、第２のフレームのプリアンブルの長さに関するフィールドを抽出し、復調する。これにより、第２のフレームのプリアンブル長を把握する。そして、第２のフレームのチャネル時間割当における割当時間を計算する。そして、第１のフレームが含まれるＣＴＡに、第２のフレームが含めた場合の、割当時間を計算する。そして、これらの時間が、ＣＴＡに含まれる場合は、同じＣＴＡに含まれるフレームとして処理を行う。
【００３９】
また、たとえば、通信局は、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのＩＦＳの長さに関するフィールドを付加する。すなわち、通信局は、ある情報を変調する際に、その情報をいくつかのペイロードに分割する。そして、通信局は、公知の方法に従って、分割したペイロードのＩＦＳに関する情報を求める。たとえば、第１のフレームを変調する前に、第２のフレームのＩＦＳに関する情報を得る。そして、第１のフレームを変調する際に、第１のプリアンブルを含むフレーム（第１のフレーム）の物理層ヘッダに、第２のＩＦＳを示すフィールドを付加する。このＩＦＳを示すフィールドは、ＳＩＦＳかＭＩＦＳかの２値情報であってもよいし、多段階のものであってもよい。
【００４０】
すると、無線端末は、基地局から送信された無線信号を受信し、復調する。この無線信号には、複数のフレームが含まれている。そして、第１のフレームを復調する際に、第１の物理層ヘッダから、第２のフレームのＩＦＳに関するフィールドを抽出し、復調する。これにより、第２のフレームのＩＦＳを把握する。そして、第２のフレームのチャネル時間割当における割当時間を計算する。そして、第１のフレームが含まれるＣＴＡに、第２のフレームが含めた場合の、割当時間を計算する。そして、これらの時間が、ＣＴＡに含まれる場合は、同じＣＴＡに含まれるフレームとして処理を行う。
【００４１】
本発明において、あるフレームの物理層ヘッダに、次のフレームのペイロード長、プリアンブル長、及びＩＦＳ長に関するフィールドのいずれかのみを付加してもよいし、２つ以上のフィールドを付加してもよい。その場合、無線端末は、予め定められた変調方式に対する復調を行えるようにしておけばよい。そのようにすることで、あるフレームを復調する際に、次のフレームに関する情報を入手することができる。また、次のフレームに関する情報として、本明細書において説明したものの他、次のフレームに関する様々な情報を付加してもよい。また、あるフレームの物理ヘッダに、次のフレームに関する情報だけではなく、次のフレームの次のフレームに関するフィールドをも付加してもよい。また、処理時間を考慮して、あるフレームの物理ヘッダに、次のフレームのさらに次のフレームに関するフィールドを付加してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、無線通信の分野で利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、複数の物理層を有する単一のシステムを説明するための図である。
【図２】図２は、同一領域に、異なる物理層をサポートするネットワークコントローラが存在する場合に、物理層間における干渉が生じる様子を示す図である。
【図３】図３は、チャネルを標準化しない場合に起こる干渉を説明するための図である。
【図４】図４は、本発明のプリアンブルの設計例を示す図である。
【図５】図５は、フレームフォーマットの例を示す図である。
【図６】図６は、スーパーフレームフォーマットの例を示す図である。
【図７】図７は、無線通信システムの基本構成を示す概念図である。
【図８】図８は，基地局の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 基地局
２ チャネル設計手段
３ プリアンブル設計手段
４ フレームフォーマット設計手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、前記基地局と無線通信できる複数の通信端末と含み、前記通信端末はそれぞれ複数の種類の物理層を含む、無線通信システムであって、
前記基地局は、チャネル設計手段と、プリアンブル設計手段と、フレームフォーマット設計手段とを含み、
前記チャネル設計手段は、前記複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計し、
前記プリアンブル設計手段は、前記基地局が送信する、プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計し、
前記フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する、
無線通信システム。
【請求項２】
前記チャネル様式は、各チャネルの周波数帯域及び信号期間を含む様式であり、
前記チャネル設計手段は、
前記複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計し、ある期間に送信する複数のチャネルの周波数帯域が互いに重なり合わないように制御する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記プリアンブルはパケット同期部分を含み、
前記パケット同期部分には、タイミング検出のためのコード列が含まれる、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記フレームのフォーマットは、プリアンブル、ヘッダ、ヘッダチェック列、ペイロード、及びフレームチェック列がこの順で形成されるフォーマットであり、
前記ヘッダは、物理層ヘッダとＭＡＣヘッダとを含む、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記物理層ヘッダは、次のフレームに関する情報を含む、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
基地局と、前記基地局と無線通信できる複数の通信端末と含み、前記通信端末はそれぞれ複数の種類の物理層を含む、無線通信システムを用いた無線通信方法であって、
前記基地局は、
前記複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計し、
プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計し、
フレームのフォーマットが共通となるように設計する、
無線通信システム通信方法。
【請求項１】
基地局と、前記基地局と無線通信できる複数の通信端末と含み、前記通信端末はそれぞれ複数の種類の物理層を含む、無線通信システムであって、
前記基地局は、チャネル設計手段と、プリアンブル設計手段と、フレームフォーマット設計手段とを含み、
前記チャネル設計手段は、前記複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計し、
前記プリアンブル設計手段は、前記基地局が送信する、プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計し、
前記フレームフォーマット設計手段は、前記基地局が送信するフレームのフォーマットが共通となるように設計する、
無線通信システム。
【請求項２】
前記チャネル様式は、各チャネルの周波数帯域及び信号期間を含む様式であり、
前記チャネル設計手段は、
前記複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計し、ある期間に送信する複数のチャネルの周波数帯域が互いに重なり合わないように制御する、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記プリアンブルはパケット同期部分を含み、
前記パケット同期部分には、タイミング検出のためのコード列が含まれる、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記フレームのフォーマットは、プリアンブル、ヘッダ、ヘッダチェック列、ペイロード、及びフレームチェック列がこの順で形成されるフォーマットであり、
前記ヘッダは、物理層ヘッダとＭＡＣヘッダとを含む、
請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記物理層ヘッダは、次のフレームに関する情報を含む、
請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
基地局と、前記基地局と無線通信できる複数の通信端末と含み、前記通信端末はそれぞれ複数の種類の物理層を含む、無線通信システムを用いた無線通信方法であって、
前記基地局は、
前記複数の通信端末へ送信する物理層用チャネルを、共通のチャネル様式を用いて設計し、
プリアンブルを共通のフォーマットとなるように設計し、
フレームのフォーマットが共通となるように設計する、
無線通信システム通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１０８８（Ｐ２０１０−１１０８８Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６８００５（Ｐ２００８−１６８００５）
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
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