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無線通信システム及び無線通信方法 NEW

国内特許コード P180015536
整理番号 4634
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2014-144344
公開番号 特開2016-021647
登録番号 特許第6156936号
出願日 平成26年7月14日(2014.7.14)
公開日 平成28年2月4日(2016.2.4)
登録日 平成29年6月16日(2017.6.16)
発明者
  • 工藤 理一
  • 石原 浩一
  • アベーセーカラ ヒランタシティラ
  • 溝口 匡人
  • 山本 高至
  • 塩谷 郁弥
出願人
  • 日本電信電話株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 無線通信システム及び無線通信方法 NEW
発明の概要 【課題】複数の無線システムが共存する際に、システムスループットの低下を抑制すること。
【解決手段】基地局装置は、受信信号の受信信号レベルを検出する受信信号レベル検出部と、受信信号レベルを集中制御局に送信し、自装置のデータ送信を行わないことを判定するための基準となる基準値と、送信電力の値とを制御するための制御係数を集中制御局から受信する情報信号入出力部と、受信された制御係数を用いて、設定されている基準値及び送信電力の値を新たに設定する制御部と、受信信号レベルが、基準値未満である場合に通信相手に対する送信信号を生成する送信信号生成部と、生成された送信信号を通信相手に送信する信号送信部と、を備え、集中制御局は、基地局装置から送信された受信信号レベルに基づいて制御係数を算出する制御係数算出部と、算出された制御係数を基地局装置に送信する情報信号入出力部と、を備える無線通信システム。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


無線通信に求められるトラヒック量は年々増加しており、無線区間全体でのスループットを増加させることが求められている。無線LANの標準化規格IEEE802.11では、無線端末が密集しているような環境でもスループットを向上させることを目指し、HEW(High efficient wireless LAN)SG(スタディグループ)を立ち上げ、標準化を目指している。このような中で、無線LANシステムにおいて前提条件であるCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance)において、CCA(Clear Channel Assessment)レベルを制御することが新たに提案されている。



無線LAN端末は、他の無線LAN端末から受信した信号の受信信号レベルがCCAレベル未満であれば、送信を行えるため、CCAレベルを高く設定することで送信権の取得率を向上することができる。しかしながら、その一方で、送信権の取得率を向上するために各無線LAN端末が勝手にCCAレベルを高く設定すると全ての無線LAN端末が自由に送信を開始し、干渉の増大によりシステムスループットが低下してしまう。システムスループットとは、個々の無線LAN端末におけるスループットではなく、複数の無線LAN端末を備える無線LANシステム全体のスループットである。このような問題によりシステムスループットが低下しないように非特許文献1ではCCAレベルを高くすると同時に送信電力を下げるように制御を行うことを想定している。しかしながら、個別の無線LAN端末が自己最適化を図ろうとすれば、CCAレベルを高くすることを優先してしまうリスクがある。



図12は、従来の無線LANにおける無線端末2の構成を示すブロック図である。図12に示す無線端末2は、アンテナ10、無線システム信号送受信回路12、送信変調回路13、受信復号回路14、受信レベル取得回路16及び情報信号入出力回路17を備える。無線端末2は、アンテナ10を介して、無線信号を無線システム信号送受信回路12において受信する。無線システム信号送受信回路12は、受信信号に同期を行った後でアナログ・デジタル変換を行うことによって受信信号をデジタル信号に変換する。その後、無線システム信号送受信回路12は、デジタル信号を受信復号回路14に出力するとともに、受信信号の受信信号レベルに関する情報を受信レベル取得回路16に出力する。



受信レベル取得回路16は、入力された受信信号レベルが予め定められたCCAレベルより高い場合、信号検出を情報信号入出力回路17に通知する。また、受信レベル取得回路16は、入力された受信信号レベルが予め定められたCCAレベルより低くなった際には、信号検出状態を取り消す旨を情報信号入出力回路17に通知する。情報信号入出力回路17が考慮するCCAレベルは、受信信号が未知のシステムである場合と、無線端末2と同種の無線システムである場合とで異なる値を用いることができる。



受信復号回路14は、無線システム信号送受信回路12から入力されたデジタル信号に対し、復号を行い、得られた信号が自無線端末2宛ての信号である場合には、得られたデータビットを情報信号入出力回路17に出力する。一方、受信復号回路14は、復号されたデータビットが自無線端末2宛てではない場合には、復号を行わないこともできる。受信復号回路14は、復号したビットが誤りなく取得されたと判定された場合、無線システム信号送受信回路12に信号を正常に受信した旨を通知する。無線システム信号送受信回路12は、正常に受信した旨が入力されると、正常に受信した旨を示すACK(Acknowledge)信号を生成し、送信に適したアナログ信号に変換し、搬送波周波数にアップコンバートした上で、アンテナ10を介して送信する。



情報信号入出力回路17に他の無線端末宛ての送信信号が入力された場合、情報信号入出力回路17は自装置が信号検出状態であるか否か判定する。自装置が信号検出状態である場合、情報信号入出力回路17は信号検出状態が受信レベル取得回路16から取り消されるまで待機する。一方、自装置が信号検出状態ではない、又は、受信レベル取得回路16から信号検出状態が取り消された場合、情報信号入出力回路17はCSMA/CAの規定に従いランダム時間待機した後、データビットを送信変調回路13に出力する。送信変調回路13は、入力されたデータビットに変調を行うことによって変調信号を生成し、生成した変調信号を無線システム信号送受信回路12に出力する。無線システム信号送受信回路12は、入力された変調信号をアナログ信号へ変換し、アップコンバートし、アンテナ10を介して通信相手となる無線端末に送信する。

産業上の利用分野


本発明は、無線LANシステムとその他の無線システムが共存するヘテロジニアスネットワークシステムに用いられる無線通信装置及び無線通信方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基地局装置と、前記基地局装置を制御する集中制御局とを備える無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
受信信号の受信信号レベルを検出する受信信号レベル検出部と、
検出された受信信号レベルを前記集中制御局に送信し、自装置のデータ送信を行わないことを判定するための基準となる基準値と、送信電力の値とを制御するための制御係数を前記集中制御局から受信する情報信号入出力部と、
受信された前記制御係数を用いて、設定されている基準値及び送信電力の値を新たに設定する制御部と、
前記受信信号レベルが、基準値未満である場合に通信相手に対する送信信号を生成する送信信号生成部と、
生成された前記送信信号を前記通信相手に送信する信号送信部と、
を備え、
前記集中制御局は、
前記基地局装置から送信された受信信号レベルに基づいて制御係数を算出する制御係数算出部と、
算出された前記制御係数を前記基地局装置に送信する情報信号入出力部と、
を備える無線通信システム。

【請求項2】
前記制御係数算出部は、受信信号レベルの比の逆数が、前記基地局装置に通知する制御係数の比となるように制御係数を算出する、請求項1に記載の無線通信システム。

【請求項3】
前記集中制御局は、
制御係数を用いることで互いの送信信号に対する受信電力を基準値以下に設定できる基地局装置の組を検出するグループ検出部をさらに備え、
前記制御係数算出部は、前記組に属する基地局装置から収集した受信信号レベルの比の逆数が、前記組に属する基地局装置に通知する制御係数の比となるように制御係数を算出する、請求項1に記載の無線通信システム。

【請求項4】
前記グループ検出部は、収集された基地局装置間の受信信号レベルが予め定めた第1の設定値以上である場合に、受信信号レベルが予め定めた第1の設定値以上である基地局装置を制御対象から除く、請求項3に記載の無線通信システム。

【請求項5】
前記グループ検出部は、収集された基地局装置と通信相手間の受信信号レベルが予め定めた第2の設定値未満である場合に、受信信号レベルが予め定めた第2の設定値未満である基地局装置を制御対象から除く、請求項3に記載の無線通信システム。

【請求項6】
基地局装置と、前記基地局装置を制御する集中制御局とを備える無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記基地局装置が、受信信号の受信信号レベルを検出する受信信号レベル検出ステップと、
前記基地局装置が、検出された受信信号レベルを前記集中制御局に送信し、自装置のデータ送信を行わないことを判定するための基準となる基準値と、送信電力の値とを制御するための制御係数を前記集中制御局から受信する情報信号入出力ステップと、
前記基地局装置が、受信された前記制御係数を用いて、設定されている基準値及び送信電力の値を新たに設定する制御ステップと、
前記基地局装置が、前記受信信号レベルが、基準値未満である場合に通信相手に対する送信信号を生成する送信信号生成ステップと、
前記基地局装置が、生成された前記送信信号を前記通信相手に送信する信号送信ステップと、
前記集中制御局が、前記基地局装置から送信された受信信号レベルに基づいて制御係数を算出する制御係数算出ステップと、
前記集中制御局が、算出された前記制御係数を前記基地局装置に送信する情報信号入出力ステップと、
を有する無線通信方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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