(57)【要約】制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線システムが発信する前記制御信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した前記制御信号に基づいて前記第１の無線通信システムが前記通信可能期間内で利用しない空白時間領域を求め、該空白時間領域を自己の通信時間領域として割り当てる通信制御手段とを有する第２の無線通信システム。
2003047174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線システムが発信する前記制御信号を受信する受信手段と、
該受信手段が受信した前記制御信号に基づいて前記第１の無線通信システムが前記通信可能期間内で利用しない空白時間領域を求め、該空白時間領域を自己の通信時間領域として割り当てる通信制御手段と
を有する第２の無線通信システム。
【請求項２】
前記通信制御手段は、前記空白時間領域のうちの連続した空白時間領域の長さと自己の通信時間領域の長さとを比較し、連続した前記空白時間領域の長さが前記通信時間領域の長さよりも長い場合に、連続した前記空白時間領域を前記通信時間領域に割り当てる
請求の範囲第１項に記載の第２の無線通信システム。
【請求項３】
さらに、前記空白時間領域のうちの連続した空白時間領域の長さと前記通信時間領域の長さとを比較し、連続した前記空白時間領域の長さが、予め定められた所定期間であって前記通信時間領域の長さよりも短い所定期間よりもさらに短い場合に、自己の送受信手段への電力供給を停止する
請求の範囲第１項又は第２項に記載の第２の無線通信システム。
【請求項４】
少なくとも１つの基地局を有する第２の無線通信システムに含まれ、
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムが発信する前記制御信号を受信する受信手段と、
該受信手段が受信した前記制御情報に基づいて前記第１の無線通信システムが前記通信可能期間内で利用しない空白時間領域を求め、該空白時間領域を自己の通信時間領域として割り当てる通信制御手段と
を有する前記第２の無線通信システムの基地局。
【請求項５】
複数の移動局を有する第２の無線通信システムに含まれ、
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムが発信する前記制御信号を受信する受信手段と、
該受信手段が受信した前記制御情報に基づいて前記第１の無線通信システムが前記通信可能期間内で利用しない空白時間領域を求め、該空白時間領域を自己の通信時間領域として割り当てる通信制御手段と
を有する前記第２の無線通信システムの移動局。
【請求項６】
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムであって、
第２の無線通信システムが利用することを要求する通信時間領域要求信号を受信し、該通信時間領域要求信号に基づいて、前記第１の無線通信システムが利用する第１時間領域と前記第２の無線通信システムが利用する第２時間領域との時間割り当てを再調整する時間領域再調整手段を有する
第１の無線通信システム。
【請求項７】
前記時間領域再調整手段は、前記第１時間領域の空き時間領域に他方の時間領域を割り当てるように再調整する
請求の範囲第６項に記載の第１の無線通信システム。
【請求項８】
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムに含まれる基地局であって、
第２の無線通信システムが利用することを要求する通信時間領域要求信号を受信し、該通信時間領域要求信号に基づいて、前記第１の無線通信システムが利用する第１時間領域と前記第２の無線通信システムが利用する第２時間領域との時間割り当てを再調整する時間領域再調整手段を有する
第１の無線通信システムの基地局。
【請求項９】
少なくとも１の移動局を含む第２の無線通信システムであって、
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムの前記制御信号を受信する受信手段と、
前記第２の無線通信システムが利用することを要求する通信時間領域要求信号を送信する手段と、
該通信時間領域要求信号に基づいて、前記第１の無線通信システムが該第１の無線通信システムが利用する第１時間領域と前記第２の無線通信システムが利用する第２時間領域との時間割り当てを再調整した後の前記第１の無線通信システムから送信される通信許可信号に基づいて自己の通信を行う通信制御手段と
を有する第２の無線通信システム。
【請求項１０】
さらに、前記通信許可信号により通知された前記第１時間領域の空き時間領域に自己の時間領域が入らない場合には、自己の送受信手段への電力供給を停止する
請求の範囲第９項に記載の第２の無線通信システム。
【請求項１１】
少なくとも１の移動局を含む第２の無線通信システムに含まれる移動局であって、
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムの前記制御信号を受信する受信手段と、
前記第２の無線通信システムが利用することを要求する通信時間領域要求信号を送信する手段と、
該通信時間領域要求信号に基づいて、前記第１の無線通信システムが該第１の無線通信システムが利用する第１時間領域と前記第２の無線通信システムが利用する第２時間領域との時間割り当てを再調整した後の前記第１の無線通信システムから送信される通信許可信号に基づいて自己の通信を行う通信制御手段と
を有する第２の無線通信システムの移動局。
【請求項１２】
少なくとも１の移動局を含む第２の無線通信システムに含まれる基地局であって、
制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムの前記制御信号を受信する受信手段と、
前記第２の無線通信システムが利用することを要求する通信時間領域要求信号を送信する手段と、
該通信時間領域要求信号に基づいて、前記第１の無線通信システムが該第１の無線通信システムが利用する第１時間領域と前記第２の無線通信システムが利用する第２時間領域との時間割り当てを再調整した後の前記第１の無線通信システムから送信される通信許可信号に基づいて自己の通信を行う通信制御手段と
を有する第２の無線通信システムの基地局。
【請求項１３】
前記第２の無線システムの通信時間領域要求信号に基づき、該第２の無線システムが利用可能なフレーム内の空白時間領域が大きくなるように、前記第１の無線システムの通信時間領域の割り当てを調整する割り当て再調整手段を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の第１の無線通信システムの基地局。
【請求項１４】
前記第１の無線システムの空白時間領域を用いて通信を行う前記第２の無線システムの存在を感知する感知手段と、該感知手段により前記第２の無線システムの存在が感知された場合、前記第２の無線システムのフレーム内での通信時間領域の割り当てを調整しフレーム内の空白時間領域を整形する通信時間領域再調整手段を有することを特徴とする請求の範囲第８項に記載の第１の無線通信システムの基地局。
【請求項１５】
第１の無線システムの空白時間領域を用いて通信を行う第２の無線システムの存在を感知する手段と、該第２の無線システムの存在が感知された場合に、前記第２の無線システムが利用可能なフレーム内の空白時間領域が大きくなるように、前記第１の無線システムの通信時間領域を割り当てる時間領域割当て手段を有する第１の無線通信システムの基地局。
【請求項１６】
前記第１の無線システムの空白時間領域を用いて通信を行う第２の無線システムの存在を感知する感知手段として、前記第２の無線システムからの通信時間領域要求信号を検出する手段を備え、前記第２の無線システムの通信時間領域要求に応じて、利用可能な空白時間領域を整形することを特徴とする請求の範囲第１３項に記載の第１の無線通信システムの基地局。
【請求項１７】
前記第２の無線システムの存在を感知する感知手段として前記第２の無線システムの通信時間領域要求信号を用いる請求の範囲第１５項に記載の第１の無線通信システムの基地局であって、
前記第２の無線システムの存在が感知された場合、該第２の無線システムからの要求信号が送られてこないフレームに対しても空白時間領域が大きくなるように前記第１の無線システムの通信時間領域を割り当てることを特徴とする時間領域割当て手段を有する基地局。
【請求項１８】
前記第２の無線システムの存在が感知されなくなった場合においても、前記第２の無線システムの存在が感知されていた期間のフレーム内での前記第１の無線システムに対する通信時間領域の割り当て状態を任意のフレーム数だけ維持することを特徴とする請求の範囲第１７項記載の第１の無線通信システムの基地局。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は無線通信システムに関し、特に、複数の無線通信システムを共存させるためのシステムに関する。
背景技術
近年、２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯のＩＳＭバンド（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｂａｎｄ）において、時分割多重接続（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）方式の複数の無線ＬＡＮシステムが提案、規格化されている。ＴＤＭＡ方式は、同一周波数帯で異なる時間領域を各移動局に割り当てて通信を行う方式である。ＴＤＭＡ方式の無線ＬＡＮシステムには、集中制御方式と分散制御方式とが存在する。
第１２図は、集中制御方式の無線ＬＡＮシステムの構成を示す。第１２図に示すように、集中制御方式の無線ＬＡＮシステム１０１は、移動局に対する通信時間帯（通信を行うための時間領域）の割り当て、通信のタイミングの制御を行う基地局１０３と、基地局１０３により通信のタイミングを制御される、例えば第１から第３までの複数の移動局１０５、１０７及び１１１とを含む。
基地局１０３は、例えば中央制御装置１１５を有しているか接続されているとともに、広域ネットワーク（ＷＡＮ）１１７と接続されていても良い。基地局１０３と、第１から第３までの移動局１０５、１０７及び１１１との間は、信号１１８−１から１１８−３により通信が可能である。
第１３図に分散制御方式の第２の無線通信システム１０２の構成例を示す。第１３図に示すように、第２の無線ＬＡＮシステム１０２は、第１から第４までの移動局１２１、１２３、１２５及び１２７を有している。第１から第４までの移動局１２１、１２３、１２５及び１２７は、例えば、信号１３１−１から１３１−４により通信が可能である。移動局がお互いに通信要求を行い、移動局間で個々に通信のタイミングを調整する。
集中制御方式の無線通信システムの代表的なものとしては、ＡＲＩＢ（電波産業会）のＳＴＤ−Ｔ７０（ＨｉＳＷＡＮａ）、ＥＴＳＩ（欧州通信標準化機関）のＨｉｐｅｒＬＡＮ／２、業界団体によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等がある。
分散制御方式の無線通信システムの代表的なものとしては、ＩＥＥＥ８０２委員会の８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２委員会の８０２．１１ｂ、ＡＲＩＢのＲＣＲ  ＳＴＤ−Ｔ３３等がある。
以上に説明した規格に基づく無線通信機器又はそれを備えたノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＰＤＡ（パーソナルデータアシスタント）などを用いて通信を行う場合、通信エリアが重なった場合などに発生する相互干渉を回避する必要がある。
上記の８０２．１１ｂ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等においては、周波数ホッピング方式（一定時間毎に伝送チャンネルを変更して、伝送チャンネルの占有時間を制限することで、相互干渉の影響を軽減する。）などが規定されている。
また、８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ、ＳＴＤ−Ｔ７１などのＣＳＭＡ／ＣＡ方式（キャリアセンスに加えて、信号電波の衝突（干渉）防止のために何らかの衝突回避機能を備えた方式、例えば、チャンネルが使用中の場合は、チャンネルが空くまでキャリアセンスを続ける方式等がある。）等の様々な通信制御方法が提案又は規格化されている。
しかしながら、上記の干渉回避方法は、実際には干渉の軽減のみを対象としたものでしかない。
特開２００１−４５０２７号公報には、異なるシステム間の干渉の回避、妨害の軽減に関する技術が開示されている。同公報には、第１の無線通信システムの基地局が第２の無線通信システムの基地局に対して、ポーリングにより送信許可信号を送信する。第２の無線通信システムの基地局は送信許可信号に対して、送信許可信号遅延情報を第１の無線通信システムの基地局に対して送信する。第１の無線通信システムの基地局は、送信許可信号遅延情報を解読して、第１の無線通信システムに含まれる移動局への送信許可を遅らせる。第１の無線通信システムの基地局と第２の無線通信システムの基地局との間の通信により、第２の無線通信システムが利用可能な帯域が確保され、この帯域を用いて第２の無線通信システムが無線通信を行うことが可能となる。
上記技術を用いると、第１の無線通信システムの占有周波数帯のうちから通信時間を指定して通信を許可するポーリングにより第２の無線通信システム信号を発信することにより、異なるシステム間で同一周波数帯を共用できる。
しかしながら、上記公報に記載されている技術は、共存すべき無線通信システムの少なくとも一方が、周期的なフレーム構成を有し基地局の送信する制御信号に基づいて動作を行う集中制御方式の無線通信システムである場合には適用困難である。
本発明は、集中制御方式の無線通信システムを含む複数の無線通信システムにおける干渉を防止し、帯域を効率的に運用する技術を提供することである。
発明の開示
本発明の一観点によれば、制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線システムが発信する前記制御信号を受信する受信手段と、該受信手段が受信した前記制御信号に基づいて前記第１の無線通信システムが前記通信可能期間内で利用しない空白時間領域を求め、該空白時間領域を自己の通信時間領域として割り当てる通信制御手段とを有する第２の無線通信システムが提供される。
上記第２の無線通信システムによれば、第１の無線通信システムにおける空白時間領域を自己の通信時間領域として割り当てるため、時間領域を有効に利用できる。
本発明の他の観点によれば、制御信号に基づいて自己の通信可能期間を規定する第１の無線通信システムであって、第２の無線通信システムが利用することを要求する通信時間領域要求信号を受信し、該通信時間領域要求信号に基づいて、前記第１の無線通信システムが利用する第１時間領域と前記第２の無線通信システムが利用する第２時間領域との時間割り当てを再調整する時間領域再調整手段を有する第１の無線通信システムが提供される。
上記無線通信システムによれば、第２の無線通信システムの通信要求時間領域と、第１の無線通信システムの通信に必要な時間領域とに割り当てを再調整することにより、時間領域をより一層有効に利用できる。
発明を実施するための最良の形態
本明細書においては、無線通信システム中でシステムを制御する局を基地局と呼ぶ。基地局は、アクセスポイント、ポーリングマスタ、ハブステーション、制御局などとも呼ばれる。また、通信を行う移動可能な各機器を移動局と呼ぶが、端末、ステーションなどと称されることがある。尚、第１の無線通信システムは、基地局を有しており、基地局の送信する制御信号に基づいて動作を行う集中制御方式の無線通信システムである。一方、第２の無線通信システムは、少なくとも移動局を有している。第２の無線通信システムには基地局が含まれていても良い。
発明者は、集中制御方式の第１の無線通信システムの基地局が送信する制御情報を、第２の無線通信システムの基地局又は移動局が解読することにより、第１の無線通信システムが使用しない時間領域を求め、その時間領域において第２の無線通信システムのデータ通信を行うことにより、第１の無線通信システムと第２の無線通信システムとの間で調整のための通信を行うことなく、お互いのシステム間の干渉を低減し、周波数の利用効率を高めることができると考えた。
上記考察に基づき、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムについて、第１図から第７図までを参照して説明する。
第１図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの構成を示す図である。第１図に示すように、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムは、第１の無線通信システム１と、第２の無線通信システム２とを含む。第１の無線通信システム１は、例えば、基地局３と第３移動局１１とを含む。さらに、多くの移動局を有していても良い。基地局３は、中央制御装置１５を含む。基地局３は、移動局に対して制御信号を発信することにより第１の無線通信システム１を制御する。基地局３には、広域ネットワーク（ＷＡＮ）が関連付けされていても良い。
第２の無線通信システム２は、例えば、第１移動局５と第２移動局７とを含む。さらに、多くの移動局を有していても良い。制御信号を発信する基地局を持たない分散制御方式の無線通信システムである。
ここで、基地局３が送信する電波は、第２の無線通信システム２に含まれる第１及び第２の２つの移動局５、７のうち少なくとも送信側の移動局が検知できる送信レベルであると仮定する。従って、第１図は第１の無線システム１と第２の無線システム２とが近接して電波が干渉する可能性がある状態を示している。第１の無線通信システム１と第２の無線通信システム２との使用周波数帯（チャネル）は同じであると仮定する。
第２の無線通信システム２が通信を開始する場合には、第２の無線通信システム２に含まれる第１移動局５と第２移動局７のいずれかが送信を開始する前にキャリアセンスを行い、送信しようとする周波数帯が使用されているかどうかを判断する。
第２図は、本発明の第１の実施の形態による第２の無線通信システムのうち移動局の構成を示す機能ブロック図である。
第２図に示すように、移動局５または７は、アンテナＡＴと、無線送受信手段２０と、復調手段２１と、無線データ抽出手段２２と、受信データ保存手段２３とを有している。さらに、移動局５，７は、バス制御手段２４と、送信データ保存手段２５と、無線データ生成手段２６と、変調手段２７とを有している。加えて、通信制御手段２８とタイミング情報生成手段２９とを有している。
無線送受信手段２０は信号の送受信を行う。無線送受信手段２０により受信された信号は、復調手段２１により復調される。無線データ抽出手段２２は、復調された信号からデータを抽出する。抽出されたデータは、受信データ保存手段２３により受信データとして保存される。受信データは、バス制御手段２４により、パーソナルコンピュータＰＣなどデータの送受信機能を有する機器に送られる。
一方、パーソナルコンピュータＰＣなどの外部機器からの送信データは、送信データ保存手段２５に一時的に保存される。無線データ生成手段２６により送信データに基づいて無線データを生成する。変調手段２７により変調された無線データは、無線送受信手段２０に送られ、信号電波として送信される。
移動局５，７は、さらに上記のそれぞれの手段を含む装置全体をコントロールする通信制御手段２８と、タイミング情報を生成するタイミング情報生成手段２９とを備えている。基地局３も、上記の構成と同様の構成を有している。但し、基地局３は無線送受信手段２０により制御情報を送信できる。
次に、上記構成を有する無線通信システムのデータ構成について、主に第３図から第６図までを参照して説明する。適宜、第１図及び第２図をも参照する。
第３図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システム（集中制御方式の第１の無線通信システム）のフレーム構成の一例（第３図（ａ））と、送信帯域の割り当て（第３図（ｂ））を示す図である。第４図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システム（分散制御方式の第２の無線通信システム）の構成の一例（第４図（ａ））と、各移動局への送信帯域の割り当て（第４図（ｂ））を示す図である。
第３図に示すように、例えばＴＤＭＡ方式の第１の無線通信システムにおいては、通信を行うために同一周波数帯における時間領域を、１フレーム３０を単位として一定の時間間隔ごとに区切る。すなわち、第１の無線通信システム１は、周期的なフレーム単位で通信を行う。
基地局３は、１フレーム毎に、第３移動局１１が基地局３と同期を取るための同期情報や１フレーム内において、第３移動局１１に割当られた時間領域を示す情報等を割り当てる。これらの情報を制御情報３１と称する。基地局３は、制御情報３１を、基地局３を含む第１無線通信システム１のエリア内の全ての移動局（この場合は第３移動局１１）に対して送信する。フレーム３０内には、制御情報３１と、基地局３から移動局１１に向けてのデータであるＤｏｗｎ−ｌｉｎｋ３２と、移動局１１から基地局３へ向けてのデータであるＵｐ−ｌｉｎｋ３３とが含まれる。Ｄｏｗｎ−ｌｉｎｋ３２は、例えばデータ（１）３８を含む。Ｕｐ−ｌｉｎｋ３３は、データ（２）３９を含む。符号４０で示す時間帯には送信データが存在しない。
制御情報３１は、基地局と移動局との間での同期をとるための物理的信号であり、フレーム同期をとるためのプリアンブル信号３６と、各移動局の送信・受信のフレーム内での開始タイミングと送信・受信用の時間領域の割当等の情報を含むデータペイロード信号３７−１から３７−Ｎまでの信号を含む。
フレーム３０は、制御情報３１を送る時間領域と、基地局３から移動局１１に向けてのデータであるＤｏｗｎ−ｌｉｎｋ３２を送る時間領域と、移動局１１から基地局３へ向けてのデータであるＵｐ−ｌｉｎｋ３３を送る時間領域とに分割される。
第３図（ｂ）の上から１段目は基地局３の時間領域を、上から２段目は移動局１１の時間領域を、３段目は、第１の無線通信システム１の１フレームにおける全体の通信時間領域の例である。この例では、１フレームを第１から第４までの４つの時間領域Ｔ１からＴ４までに分割している。
第１の時間領域Ｔ１は、制御情報３１に対して割り当てられた時間領域である。第２の時間領域Ｔ２は、データ（１）３８の送信に対して割り当てられた時間領域である。第３の時間領域Ｔ３は、データ（２）３９の送信に対して割り当てられた時間領域である。第４の時間領域Ｔ４は、空白時間領域であり第１の無線通信システム１においては、データは割り当てられていない。各データに対してそれぞれの時間領域を割り当てることにより、基地局３−移動局１１間で双方向の通信を行うことが可能となる。
基地局３は、制御情報３１により割り当てられた第１の時間領域Ｔ１において制御情報を送信し、第２の時間領域Ｔ２において、データ（１）３８を送信する。移動局１１は、基地局３により送信されたデータ（１）３８を受信する。
移動局１１は、制御情報３１により割り当てられた第３の時間領域Ｔ３において、データ（２）３９を送信する。基地局３は、移動局１１から送信されたデータ（２）３９を受信する。
第４図（ａ）に示すように、第２の無線通信システム２は、第１の移動局５と第２の移動局７とを含む。第１図には示されていないが、第２の無線通信システム２は、例えば、さらに第４の移動局８と第５の移動局９とを含んでいると仮定する。
第４図（ｂ）も合わせて説明すると、第４図（ｂ）のタイムチャートの１段目に示されるように、第１移動局５は、第２移動局７に対してデータを送信したい場合、データ送信要求信号であるＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｔｏ  ｓｅｎｄ）信号４４を送信する。第２移動局７がＲＴＳ信号４４を正常に受信すると、データ受信の準備完了を知らせるＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  ｔｏ  ｓｅｎｄ）信号４６を送信する。第１移動局５はＣＴＳ信号４６を受けてデータ信号（データ３）４５を送信する。第２移動局７はデータ信号４５を正常に受信できたことをＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗ  ｌｅｄｇｅ）信号４７により第１の移動局５に通知する。
ここで、各信号間の時間間隔ｔ（ＩＦＳ）は、ＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）と呼ばれる規格により定められている。例えば、ＲＴＳ信号４４とＣＴＳ信号４６との間に存在する空白時間が各信号間の時間間隔に該当する。
この際、第１の移動局５は、ＲＴＳ信号４４の中に、ＲＴＳ＋ＣＴＳ＋データ３＋ＡＣＫ、（但し、実際には空白時間ＩＦＳを含む）の信号送信に必要な時間帯域を他の移動局８，９の送信禁止時間領域情報として入れる。従って、他の移動局８，９は、ＲＴＳ信号４４を受信した段階で、信号の送受信動作を停止して待機する。第２の無線通信システム２において、第２の移動局７から第１の移動局３へも同様の動作を行うことにより、双方向無線通信を行うことができる。
ここで、第１図に示すように、第１の無線通信システム１と第２の無線通信システム２とが、同一周波数であって、互いが送信する電波が干渉しあうような同一地域または近接地域に存在する場合には、前述のように、それぞれのネットワークの相互干渉によりデータの送受信を正常に行うことができなくなり、データ伝送効率低下やデータ通信不可能な状態をもたらす可能性がある。
そこで、第２の無線通信システム２の第１移動局５又は第２移動局７のうち少なくとも一方（データ送信を行いたい移動局）は、データ送信の前に、第１の無線通信システム１の基地局３が周期的に送信する制御情報３１の受信動作を行う。尚、第１の無線通信システム１の基地局３の制御情報３１は、第２の無線通信システム２内の移動局５，７と同一の周波数で送信されるため、互いが送信する電波が干渉しあうような同一地域または近接地域においては、第２の無線通信システム２の移動局５，７は制御情報３１を受信することができる状態にある。言いかえれば、第２の無線通信システム２の移動局５，７は、第１の無線通信システム１との電波干渉を起こすエリア内においては、制御情報３１を受信することができる。
第５図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムのフレーム構成図（信号のシーケンス図）であり、第６図は１フレームごとの帯域割当（時間領域の割当）の一例である。
第１の無線通信システム１においては、基地局３と第３移動局１１とが、認証作業などを終えて互いに通信可能になっていることを表し、第２の無線通信システム２においては、第１移動局５と第２移動局７とが通信可能になっていることを表す。
第６図の上側２段のタイムチャートは、集中制御方式（第１の無線通信システム）の通信時間帯域利用例を示しており、１段目のタイムチャートは基地局３、２段目のタイムチャートは第３移動局１１の送信利用帯域を示している。３段目、４段目のタイムチャートは、分散制御方式（第２の無線通信システム）の通信帯時間域利用例を示しており、その１段目のタイムチャートは第１移動局５の、２段目のタイムチャートは第２移動局７の送信利用帯域を示している。
まず、基地局３は、時間帯域（１）において制御情報３１を発信することにより、集中制御方式の第１の無線通信システム１が使用する時間帯域（２）と（３）とを報知する。ここで、基地局３は、時間帯域（２）において第３移動局１１へデータ（１）３８を送信し、第３移動局１１は、時間帯域（３）において、基地局３にデータ（２）３９を送信する。以上の動作により、集中制御方式による双方向の無線通信が実現できる。
一方、第２の無線通信システム２については、以下の動作を行う。
第１の移動局５は、時間帯域（４）において第２の移動局７に送信時間帯の割当て要求を含んだデータ送信要求（ＲＴＳ）信号４４を送信する。
基地局３は、自己のシステム（集中制御方式の第１の無線通信システム１）の第３移動局１１のデータ信号３９に含まれる時間割当ての要求を察知する。
第１及び第２の移動局５又は７の少なくともいずれかは制御情報３１を受信し、第１の無線通信システム１が使用しない空き時間領域（第６図では、１フレーム内の（４）以後の時間領域）を識別する。
第１移動局５からのＲＴＳ信号に応答して、第２移動局７は、受信準備完了信号ＣＴＳ４６を時間帯域（５）において送信する。第１移動局５は、時間帯域（６）においてデータ（３）４５を伝送する。第２移動局７は、時間帯域（７）において、データ受信完了信号ＡＣＫ４７を送信する。第６図の一番下のチャートに示すように、同一周波数における送信利用時間領域には重なりがない。
以上に示した動作の流れによれば、分散制御方式の第２の無線通信システム２のデータ通信と、集中制御方式の第１の無線通信システム１のデータ通信との干渉が低減する。干渉が回避されることがわかる。異なる無線通信システムを用いた２つの無線通信システムを共存させることができ、加えて、使用周波数帯が効率的に利用できる。
尚、ＲＴＳ信号、ＣＴＳ信号は、分散制御方式の第２の無線通信システム２内の移動局間における干渉を避けるための仕組みである。本実施の形態による無線通信システムは、これらの信号を送らずに直接データ信号を送信する場合にも適用できる。また、第２の無線通信システムに属する無線通信機器として、分散制御方式の移動局を含む場合だけではなく、集中制御方式の移動局または基地局を含む場合にも適用できる。この場合は、第２の無線通信システム２内の基地局が第１の無線通信システムの制御情報３１に基づき空き時間領域を計算して、第２の無線通信システムの他の移動局に通知すれば良い。
第７図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムにおける第１移動局（第１図）の動作を示すフローチャートである。以下、主として第２図と第７図とを参照して、無線通信システムにおける移動局の動作について説明する。
第２の無線通信システム２（第１図）内の第１移動局５（第１図）は、ステップＳ４３でデータ送信のための動作を開始する。次いで、ステップＳ４５においてキャリアセンス処理を行う。キャリアセンス処理において、無線送受信処理手段２０、復調手段２１（第２図）により第２の無線通信システム２以外の電波が存在するか確認する。すなわち、ステップＳ４５’において、他のシステムが存在するか否かを確認する。
ステップＳ４５’において、第１の無線通信システム１の基地局３の制御情報３１のプリアンブル信号３６が捕捉された場合、その旨を通信制御手段２８に通知し、ステップＳ４６の制御信号受信処理を開始する。同時に、通信制御手段２８は、タイミング生成手段２９に対してプリアンブルによるフレーム先頭を通知し、タイミング生成手段２９は内部カウンタによりフレーム内の経過時間をカウントしてフレーム同期をとる。
ステップＳ４５’においてプリアンブル信号３６が捕捉されない場合、すなわち他のシステムの存在が確認されない場合、第１移動局５は、他の無線通信システムが存在しないものとして、ステップＳ５０−２に示す既存の分散制御による動作処理を行う。
制御信号３１は、無線通信システム内の全ての移動局を対象とした信号であるため、一般に暗号化はされていないが、受信信号がスクランブラ等により処理されている場合、受信された制御信号３１よりスクランブラの初期値を取り出し無線データ抽出手段２２に設けられたデスクランブラによりスクランブルを解除する。次いで制御情報３１を解読してフレーム内で送信利用さている帯域割当情報などのデータを抽出し取得し、受信データ保存手段２３に一時保存する。
次に、ステップＳ４７に進み、フレーム構成算出処理を行う。フレーム構成算出処理においては、通信制御手段２８は、まず、受信データ保存手段２３に一時保存された制御情報３１により、フレーム内で第１の無線通信システム１がこのフレームで利用する時間領域と利用しない空白時間領域とを算出する。さらに、ステップＳ４７−１において、算出結果により得られた空白時間領域が、第２の無線通信システム２のデータ送受信に必要な最低限の長さ以上あるか否かを判断する。本実施の形態においては、第２の無線通信システム２がデータ送受信を行うために必要な最低限の長さ、すなわちＲＴＳ信号＋ＣＴＳ信号＋最小のデータ＋ＡＣＫ信号の送信に必要な長さを、必要な最低限の長さ以上あるか否かの判断基準とする。１フレーム内において、第２の無線通信システム２がデータ送受信を行うために利用可能な空白時間領域と利用できない利用不可能な通信不能時間領域とに区別して認識する。
次に、ステップＳ４７のフレーム構成算出処理の結果に基づき、ステップＳ４７−１において、本フレーム内に第２の無線通信システム２が送受信可能な空白時間領域が有るか否かを判断する。空白時間領域がない場合には、ステップＳ５０に進み、フレームの終了まで送受信処理を停止する。例えば、通信制御手段２８がタイミング情報生成手段２９からの情報に基づき、次のフレームの制御情報の受信処理を開始するまでの間、無線送受信手段２０，変調手段２７及び復調手段２１などの使用しない部分に向けての電力供給を停止することにより、移動局の消費電力を低減することができる。
ステップＳ４７−１において、空白時間領域（帯域）があると判断された場合は、第１移動局５は、送信用データがバス制御手段２４を通して送信データ保存手段２５に渡され保存されているか確認する（例えば、無線ＬＡＮカードが移動局で、無線ＬＡＮカードが挿入されたノート型パソコンが無線ＬＡＮに送信したいデータを、バスコントローラを利用してカードの送信バッファにデータを送る）。
ステップＳ４７−２において送信データがあると判断された場合、ステップＳ４８のデータ送信処理に進み、通信制御手段２８は、送信データよりＲＴＳ＋ＣＴＳ＋ＤＡＴＡ＋ＡＣＫ信号の送信に要する時間を計算する。送信に要する時間が空き帯域以上であった場合は、送信データ保存手段２５に保存されている送信データを、無線データ生成手段２６で分割して空き帯域に入る大きさの送信用無線パケットに変換する。さらに、タイミング情報生成手段２９のフレーム内の時間を示すカウンタ情報により、フレーム内の空き帯域先頭時間を判断して変調手段２７に送信開始を通知する。
ステップＳ４７−２で送信データがないと判断された場合は、ステップＳ４９に進み、第１移動局５は、第２の無線通信システムの移動局（移動局７）からの送信データ受信に備える（データ受信準備処理）。
データ送信処理（ステップＳ４８）、データ受信準備処理（ステップＳ４９）中に、空白時間領域と通信不能時間領域とが時間的に交互に存在する場合には、通信不能時間領域の長さが予め設定された電力供給停止を行う。すなわち、送受信停止を行うのに十分な長さ、かつ、有効である長さより大きい場合、通信制御手段２８は、その通信不能時間領域においても送受信停止処理を行って、移動局の消費電力を低減することができる。また、フレーム内空白時間領域がなくなった場合、フレーム内の残りの時間領域でステップＳ５０に進み送受信停止処理を行う。
フレームの終了後、さらに無線通信を行う場合には、ステップＳ５１からステップＳ４６の第１の無線通信システム１の基地局３の制御信号受信処理に戻る。
データ送信処理（ステップＳ４８）では、第６図に示すフレーム構成図の通りに、第２移動局７は、ＲＴＳ信号４４を受信した場合、ＣＴＳ信号４６を送信して、受信準備完了を通知する。ＣＴＳ信号を受信した第１移動局５は、データ（３）４５を送信する。データが正常に受信された場合、第２移動局７は、第１移動局５にたいして、ＡＣＫ信号４７を送り、受信完了を通知する。
以上により、第６図の一番下の全体での利用帯域例で示されるように２つの無線通信システムを、互いに干渉することなく共存させることができる。
以上に説明したように、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムによれば、自己の通信時間帯の空き領域に第２の無線通信システムの通信時間帯を割り当てるので、時間帯の利用を有効に行うことができる。
次に、発明者は、以下のような考察を行った。第２の無線通信システムが、自己の通信要求時間帯を含んだ制御信号を第１の無線通信システムに送信する。第１の無線通信システムの基地局は、受信した制御信号を解析することにより、第２の無線通信システムの通信要求時間帯情報を得る。この解析結果に基づいて、第１の無線通信システムの基地局は、自己（第１の無線通信システム）の通信可能時間領域と第２の無線通信システムへの通信可能時間領域とが重複しないように通信可能時間領域を再調整する。第１の無線通信システムは、再調整後の通信可能時間帯を含んだ制御信号を前記第２の通信システムに送信する。
尚、第１の通信システムの基地局の通信可能時間帯と第２の通信システムへの通信可能時間帯との再調整ができない場合には、第２の通信システムに対して通信許可を与えない旨の指示を含む制御信号を送信すれば良い。
第２の通信システムは、第１の通信システムの通信可能時間帯を含んだ制御信号を受信し、受信した制御信号を解析して通信可能時間帯を抽出する。抽出された通信可能時間帯に基づいて自己（第２の無線通信システム）の通信時間帯を割り当てる。フレーム内における通信しない時間帯（通信空白時間帯）を通信時間帯に割り当てることにより、通信空白時間帯が減少する。従って、第１の無線通信システムと第２の無線通信システムとの利用効率が改善される。
上記の考察に基づき、次に本発明の第２の実施の形態による無線通信システムについて、第８図から第１０図まで参照して説明する。尚、第１図から第６図までに関しては、本発明の第２の実施の形態による無線通信システムについても共通であり、従ってこれらの図面をも適宜参照して説明する。
第８図は、第１の無線通信システム１と第２の無線通信システム２との間の時間再調整技術を説明するためのタイムチャートである。第９図及び第１０図は、第１の無線通信システム１と第２の無線通信システム２との間の相互干渉やデータ伝送効率低下を回避するための、第１の無線通信システムの基地局と第２の無線通信システムの移動局との動作を示すフローチャートである。
第２の実施の形態においては、基地局３は、自己のシステムが利用しようとする時間帯域幅と分散制御方式の第２の無線通信システムが利用しようとする時間帯域幅から、最も効率良く電波を利用できるようにそれぞれの時間帯を規定する。次に、第１移動局５に対して、制御情報により通信許可時間帯を通知する。但し、集中制御方式の第１の無線通信システム１が利用する時間帯幅が長く、十分な空き時間領域がない場合には、制御情報３１により、通信を許可しない旨の通信不許可信号を第１移動局５に通知する。
以下、詳細に説明する。
第８図及び第９図に示すように、第１の無線通信システム１の基地局３は、ステップＳ１０１において、制御信号を送信する。ステップＳ１０２において、受信データの有無を判断する。ステップＳ１０２において受信データが存在すれば、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３において、受信データが自己のシステム（第１の無線通信システム１）内のものであるか否かを判断する。ステップＳ１０３において、受信データが自己のシステム内のものであれば、ステップＳ１０４においてデータ受信処理を行う。その後、ステップＳ１０９に進み、１フレームが終了したか否かを判断する。ステップＳ１０９において１フレームが終了していなければ、ステップＳ１０２に戻り受信データの有無を判断する。ステップＳ１０９において、１フレームが終了していれば、ステップＳ１１０に進み、通信を終了するか否かを判断する。通信を終了しない場合には、ステップＳ１０１に戻る。
ステップＳ１０３において、受信データが自己のシステム外（第２の無線通信システム２）のデータであれば、ステップＳ１０５に進み相手方（第２の無線通信システム２）が１フレーム内に時間帯を要求しているか否かを判断する。ステップＳ１０５において、相手方（第２の無線通信システム２）が時間帯を要求していない場合には、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０５において、相手方（第２の無線通信システム２）が時間帯を要求している場合には、ステップＳ１０６に進み、１フレーム内の時間帯の割り当てを再調整する。ステップＳ１０６における時間帯の再調整処理の後に、ステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０２において受信データが存在しなければ、ステップＳ１０７に進み、送信データの有無を判断する。送信データがあれば、ステップＳ１０８に進み、データ送信処理を行う。その後、ステップＳ１０９に進む。
第１０図に示すように、分散方式の移動局は、ステップ１２１において、送信データの有無を判断する。送信データが無ければ、ステップＳ１２２において受信信号・受信データを待つ待機状態に入る。ステップＳ１２１において送信データが有れば、ステップＳ１２３において、第２の無線通信システム２の通信可能領域内に第１の無線通信システム１が存在するか否かをキャリアセンスにより調べる。第１の無線通信システム１が存在しなければ、ステップＳ１２４において通常のデータ送信処理を行い、ステップＳ１２１に戻る。
ステップＳ１２３において、第２の無線通信システム２の通信可能領域内に第１の無線通信システム１が存在することが確認されると、ステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５において、第１の無線通信システム１に対して送信データを送信する時間帯を要求する信号を送信する。図９のステップＳ１０５に示すように、基地局３が時間帯要求信号を受信すると、ステップＳ１０６で時間帯の再調整処理が行われる。その後、ステップＳ１２６において、移動局５，７のいずれか（送信側）は、通信許可信号を待つ。
ステップＳ１２６において移動局が通信許可信号を受信すると、ステップＳ１２７において、再調整された時間帯においてデータを送信する。その後、ステップＳ１２８に進み、通信を終了するか否かを判断する。通信を終了しない場合には、ステップＳ１２１に戻る。通信を終了する場合には、ステップＳ１２９に進む。
第８図のタイムチャートと第９図及び第１０図のフローチャートとに基づき、動作をより詳細に説明する。
まず、第２の無線通信システム２の第１移動局５又は第２移動局７のうち送信側の移動局は、データ送信の前に第１の無線通信システムの基地局３が周期的に送信する制御信号５３の受信を試みる。第１の無線通信システム１の基地局３の制御信号５３は、第２の無線通信システム２の使用周波数と同じ周波数帯で送信されるため、第２の無線通信システム２の移動局５，７による信号の受信（傍受）は可能である。すなわち、第２の無線通信システム２の第１移動局５は、第９図のキャリアセンス処理（ステップＳ１２３）において、第２の無線通信システム２以外の電波が存在するか確認する。第１の無線通信システム１の基地局３が発信する制御情報５３（ステップＳ１０１）のプリアンブル信号（第３図（ａ）参照）が捕捉された場合、時間帯要求信号の送信処理（ステップＳ１２５）を行い、第１の無線通信システム１の基地局３に通知する。第１の無線通信システム１の基地局３は、１フレーム前に第２の無線通信システム２の第１移動局５が発信する時間帯要求信号を解読して、第２の無線通信システム２の要求信号時間帯と第１の無線通信システム１における必要な通信時間帯とを再調整して整合をとるようにする（ステップＳ１０６）。
すなわち、第１の無線通信システム１の基地局３は、第１の無線通信システム１内の他の局に制御情報５３を送る（ステップＳ１０１）。この制御情報５３は、第２の無線通信システム２にも届く。第２の無線通信システム２の第１移動局５は、制御信号５３の受信処理を開始し、また同時に通信制御手段２８（第２図）は、タイミング生成手段２９に対してプリアンブルによるフレーム先頭を通知する。タイミング生成手段２９は、内部カウンタによりフレーム内の経過時間をカウントしてフレーム同期をとる。
制御信号５３は、無線通信システム内の全ての移動局を対象とした信号であるため、一般に暗号化はされていないが、受信信号がスクランブラ等により処理されている場合、受信された制御信号よりスクランブラの初期値を取り出し無線データ抽出手段２２のデスクランブラによりスクランブルを解除し、制御情報を解読してフレーム内で送信利用さている帯域割当情報などのデータを抽出し取得し、受信データ保存手段２３により一時保存する。
次に、通信制御手段２８は、一時保存された制御情報５３によりフレーム内の空き時間領域を算出する。
フレーム内の空き時間領域は、例えば第８図では、１フレーム内において、基地局の制御情報５３と送信データ（４）５５と、第３移動局の送信データ（５）５７とを除いた時間領域であり、例えば第８図では、第１の無線通信システム１の基地局３の送信データ（４）５５の時間領域の終わりと、第１の無線通信システム１の第３移動局５の送信データ（５）５７の時間領域の始まりとの間の第１の空き時間領域ＴＡ１と、第３移動局５の送信データ（５）５７の時間領域の終わりと１フレームの終わりとの間の第２の空き時間領域ＴＡ２とが存在すると仮定する。この場合、フレーム内の空き時間領域の合計は、第１の空き時間領域ＴＡ１と第２の空き時間領域ＴＡ２との和（ＴＡ１＋ＴＡ２）により表される。
空き時間領域の合計（ＴＡ１＋ＴＡ２）が、第２の無線通信システム２が送信を行うために要求する最低限の時間領域幅（ＲＴＳ５８＋ＣＴＳ６０＋データ（６）５９＋ＡＣＫ６１に各信号間の空白時間領域（ＩＴＦ）を足した時間：ＴＢ）に満たない場合には、通常、そのフレーム内では第２の無線通信システム２はデータ送受信を行わない。従って、フレームの終了まで送受信処理停止処理を継続して行う。
この状態において、例えば、無線送受信手段２０、変調手段２７、復調手段２１等の使用されない部分（送受信手段）への電力供給を停止することにより、移動局の消費電力を低下させることが可能である。
１フレーム内における空き時間領域の合計（ＴＡ１＋ＴＡ２）が、第２の無線通信システムが送信に必要な最低限の時間領域幅ＴＢ以上である場合には、第２の無線通信システム２の第１移動局５が送信することが可能である。
最低限の時間領域幅ＴＢが第１の空き時間領域ＴＡ１又は第２の空き時間領域ＴＡ２の少なくともいずれか一方よりも短い場合には、第１の実施の形態と同様に、最低限の時間領域幅ＴＢを第１の空き時間領域ＴＡ１又は第２の空き時間領域ＴＡ２のうち当てはまる方の時間領域に割り当てれば良い。
一方、第８図に示すように最低限の時間領域幅ＴＢが第１の空き時間領域ＴＡ１又は第２の空き時間領域ＴＡ２のいずれよりも長いが、ＴＡ１＋ＴＡ２よりも短い場合には時間帯の割り当てを再調整する。
例えば、調整後の第３移動局１１のデータ送信時間割り当てのデータ（５）’５７’に示すように、第３移動局１１のデータ送信時間をフレーム内の最後の時間領域までずらすことにより、データ（４）５５の送信終了時間と終わりとデータ（５）’５７’のデータ送信の開始時間との間に、最低限の時間領域幅ＴＢよりも長い第３空き時間領域ＴＡ３ができるように再調整し、この第３空き時間領域ＴＡ３内に最低限の時間領域幅ＴＢを割り当てることにより、第１移動局５と第２移動局７との間の通信を行うことができる。
この時間帯において、第２の無線通信システム２は、送信用データがバス制御手段２４を通して送信データ保存手段２５に転送され保存されているか確認する。例えば、移動局である無線ＬＡＮカードが挿入されたノート型パソコンが、無線ＬＡＮに送信したいデータを、バスコントローラを利用して無線ＬＡＮカードの送信バッファにデータを送る。
第２の無線通信システム２は、データ送信処理（ステップＳ１２７）において、第３空き時間領域ＴＡ３内に通信を行う。
尚、最低限の時間領域幅ＴＢが、空き時間領域以上であった場合に、送信データ保存手段２５に保存されている送信データを無線データ生成手段２６で分割し、空き時間領域に入る大きさの送信用無線パケットに変換して送信することもできる。また、パケットに分割して空き時間領域に入るようにする方法以外にも、空き時間帯が不足している場合に、自己（第１）の無線通信システムの通信を優先し、相手方（第２の無線通信システム）に通信許可を与えないようにする方法もある。さらに、タイミング情報生成手段２９のフレーム内の時間を示すカウンタ情報により、フレーム内の空き時間領域の先頭時間を判断し、変調手段２７に送信開始を通知する。
送信データがない場合、第１移動局５は、データ受信処理（ステップＳ１２２）を行い、第２の無線通信システム２の第２移動局７からの送信データ受信に備える。
これらの処理が終了した後に、第２の無線通信システムの第１移動局５は、フレーム内にさらに空き時間領域がある場合に、送信データの有無の判断ステップ（ステップＳ１２１）に戻る。空き時間領域がない場合は、フレーム内の残りの時間について、送受信停止処理を行う。
１フレームの終了後、さらに無線通信を行う場合、第２の無線通信システム２の第１移動局５による時間帯要求信号の送信処理（ステップＳ１２５）に戻る。
データ送信処理（（ステップＳ１２７）においては、第６図で示したフレーム構成図の通りに、第２の無線通信システム２の第２移動局７がＲＴＳ信号４４を受信した場合、ＣＴＳ信号４６を送信して、受信準備完了を通知する。ＣＴＳ信号４６を受信した第２の無線通信システム２の第１移動局５は、データ（３）信号４５を送信する。データ（３）信号４５が正常に受信された場合、第２移動局７は第１移動局５に対してＡＣＫ信号４７を送り、受信処理の完了を通知する。
以上の処理により、第６図の最下段タイムチャートに示される、全体での利用帯域例のように、２の無線通信システムが互いに干渉することなく共存することができる。
以上に説明したように、本発明の第２の実施の形態による無線通信システムによれば、自己の通信時間帯と第２の無線通信システムの通信可能時間帯とを再調整することができるため、時間帯の利用をより有効に行うことができる。
次に、本発明の第３の実施の形態による無線通信システムについて第１０図を参照して説明する。第１１図は、第１の無線通信システムと第２の無線通信システムと両方が、基地局を有する集中制御方式である例である。
第１１図に示すように、集中制御方式の第１の無線通信システム７８は、第１基地局７３と、第１移動局７４と、第２移動局７５とを含む。第１基地局７３は、中央制御システム７２を備えている。集中制御方式の第２の無線通信システム７９は、第２基地局７６と、第３移動局７７を含む。
第１の実施の形態において説明した分散制御方式の第２の無線通信システム２の第１移動局５の動作と同様の動作を、第３の実施の形態による無線通信システムであって、第１の無線通信システム７８とは異なる無線通信方式を用いる第２の無線通信システム７９の第２基地局７６が行うことにより、第１の実施の形態又は第２の実施の形態による技術と同様に、第１の無線通信システム７８と第２の無線通信システム７９との電波の干渉を低減できるとともに、時間帯の有効利用が可能である。
次に、本発明の第４の実施の形態による無線システムであって、時間領域の割当て手段と時間領域再調整手段とを有する基地局について図面を参照して説明する。まず第１の無線システムの制御信号は、基地局の時間領域割当て手段により定められたフレーム内における各通信機器の送受信時間領域の割当て情報を含んでいる。この割当て方式には例えば、第１４図に示されるようなものがある。
第１４図に示すように、通信割当方式例１は、各フレーム先頭に設けられフレーム内の割当を指示する制御情報１４０と、基地局から移動局への通信を行うＤｏｗｎ−Ｌｉｎｋ１４１と、移動局から基地局への通信を行うＵｐ−Ｌｉｎｋ１４２とを有している。Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎｋ１４１と  Ｕｐ−Ｌｉｎｋ１４２との境目は、可変であっても良いし固定であっても良い。
より詳細には、調整前の割当例１に示すように、Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎｋ１４１中は、基地局から移動局１への通信を行うための割当Ｄ１（１４３）と、基地局から移動局２への通信を行うための割当Ｄ２（１４４）と、基地局から移動局３への通信を行うための割当Ｄ３（１４５）と、基地局から移動局への通信を行うための割当の空き（１４６）とを含んでいる。
同様に、Ｕｐ−Ｌｉｎｋ（１４２）は、移動局１から基地局への通信を行うための割当Ｕ１（１４７）と、移動局２から基地局への通信を行うための割当Ｕ２（１４８）と、移動局から基地局への通信を行うための割当の空き（１４９）とを含んでいる。
調整前の割当例１の場合は、他の無線通信システムが用いることができる空き時間は割当の空き１４６、１４９のように短いものが飛び飛びに発生する。このような場合、他の無線通信システムが通信するには十分な時間がなかったり、長い割当時間が欲しいのに取れなかったり、通信するための制御が複雑になったりすることが考えられる。
そこで、調整後の割当例２に示すように、Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎｋ１４１）は、調整前と同じように前詰でＤ１（１５０）、Ｄ２（１５１）、Ｄ３（１５２）を割当て、Ｕｐ−Ｌｉｎｋ（１４２）は調整前とは逆に後詰でＵ２（１５４）、Ｕ１（１５５）と割当てることにより、Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎｋ１４１とＵｐ−Ｌｉｎｋ１４２との空き時間をまとめて１つの空き１５３とすることができる。その結果として、他の無線通信システムが通信を行う際の効率を上げることができる。
ここで割当方式例または調整前の割当例としては、実装方法によっては、ランダムであったり、隙間が多数空くような場合もあり得るが、そのような場合も同様な処理によって他の無線通信システムが通信を行う際の効率を上げることができる。
請求の範囲第１３項の基地局は他の無線通信システムからの割当要求を受ける請求の範囲第８項に記載の基地局の場合を述べており、割当要求を受けた場合、自己の通信システムのフレーム内の割当を上記のように調整する基地局である。
請求の範囲第１５項の基地局は他の無線通信システムを、キャリアセンスやＤＦＳによる信号強度の測定により、自己の通信システム以外の通信機器の通信が行われていることを感知して、他のシステムのために、自己の通信システムのフレーム内の割当を上記のように調整する基地局である。
請求の範囲第１７項の基地局は他の無線通信システムからの割当要求を受ける基地局であるが、割当要求がないフレームであっても割当要求を以前に受けたことにより他の無線通信システムが通信を行っていることを感知して、他のシステムのために、自己の通信システムのフレーム内の割当を上記のように調整する基地局である。この場合、他の通信システムは毎フレーム割当要求を送らなくても、基地局が他の通信システムのために可能な限り空きを用意するため割当要求のやり取りが減る分効率的になる。
なお、前記実施例は、Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎｋ１４１とＵｐ−Ｌｉｎｋ１４２との中の通信領域の配置を変更して、Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎｋ１４１とＵｐ−Ｌｉｎｋ１４２との空白領域をまとめて一つの空き１５３としているが、通信領域の配置変更による空白領域の整形の仕方は、これに限定する必要はない。空白領域の整形は、空白領域の数、大きさ、及びその配置に応じて、個々の空白領域を統合、分割して、空白領域の数を変更する方式又は空白領域の数は変更せずに、個々の空白領域の大きさのみを変更する方式のいずれを用いても良い。
請求の範囲第１３項に記載の基地局は、他の無線通信システムをキャリアセンスやＤＦＳによる信号強度の測定により他の通信システムの存在を感知し、他のシステムのために自己の通信システムのフレーム内における通信時間領域の割当を上記のように調整する基地局である。
請求の範囲第１５項の基地局は、他の無線通信システムからの割当要求を受ける請求項８に記載の基地局を指しており、割当要求の有無で空白領域を使用する他の通信システムの存在を検知する。そして、前記割当要求を受けた場合、その割り当て要求に応じて、自己の通信システムのフレーム内における通信時間領域の割当を、他のシステムが空白領域を利用し易いように、上記のように調整する基地局である。
請求の範囲第１７項の基地局は他の無線通信システムからの割当要求を受ける基地局であるが、割当要求がないフレームであっても割当要求を以前に受けたことにより他の無線通信システムが通信を行っていることを感知して、他のシステムのために、自己の通信システムのフレーム内の割当を上記のように調整する基地局である。この場合、他の通信システムは毎フレーム割当要求を送らなくても、基地局が他の通信システムのために可能な限り空きを用意するため割当要求のやり取りが減る分効率的になる。すなわち、他のシステムが存在する場合に、自発的に空白領域を大きくするような時間領域の割当てを行うことにより要求信号のやり取りをしなくても済むという利点がある。
産業上の利用可能性
本発明の無線通信システムによれば、集中制御方式と分散制御方式の異なる無線通信方式を用いる複数の無線通信システムを同一周波数で干渉することなく運用することができ、その結果として周波数の利用効率を上げることができる。
また、第１の無線通信システムの基地局とは別に第２の無線通信システムの基地局が、本発明における分散制御方式の移動局の処理を実現し、前記第２の無線通信システムの基地局に接続される移動局に時間領域の割当を行うことにより、２つの異なる集中制御方式の無線通信システムを共存させることも可能である。
さらに、第２の無線通信システムの移動局あるいは基地局は、第１の無線通信システムの利用する時間領域において、送受信処理部を停止または待機状態にすることにより消費電力を低下させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの構成を示す図である。
第２図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムのうち移動局の構成を示す機能ブロック図である。
第３図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムのうち集中制御方式の第１の無線通信システム）のフレーム構成の一例（第３図（ａ））と、送信帯域の割り当て（第３図（ｂ））を示す図である。
第４図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムのうち第２の無線通信システム（分散制御方式の第２の無線通信システム）の構成の一例（第４図（ａ））と、各移動局への送信帯域の割り当て（第４図（ｂ））を示す図である。
第５図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信のフレーム構成図（信号のシーケンス図）である。
第６図は、１フレームごとの帯域割当（時間領域の割当）の一例である。
第７図は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムのうち分散制御システム（第２の無線通信システム）第１移動局の動作フローチャートである。
第８図は、本発明の第２の実施の形態による無線通信システムのうち１フレームごとの帯域割当（時間領域の割当）の一例であり、時間領域の割り当てを再調整する例である。
第９図は、本発明の第２の実施の形態による無線通信システムのうち基地局（第１の無線通信システム）の動作フローチャートである。
第１０図は、本発明の第２の実施の形態による無線通信システムのうち第１移動局（第２の無線通信システム）の動作フローチャートである。
第１１図は、本発明の第３の実施の形態による無線通信システムの構成を示す図である。
第１２図は、ＴＤＭＡ方式の一般的な集中制御方式の無線通信システムの構成を示す図である。
第１３図は、ＴＤＭＡ方式の一般的な分散制御方式の無線通信システムの構成を示す図である。
第１４図は、本発明の第４の実施の形態による無線通信システムの時間領域再調整手段の構成例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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