(57)【要約】【課題】同一周波数帯を使用する他の無線通信システムによる干渉を防止でき、かつ無線通信システム全体の利用時間領域の利用効率を上げる技術を提供する【解決手段】基地局１１は、自己の無線通信システムに属する移動局１２、１３と通信を行うためのデータ信号送受信領域に、データ信号を割り当てる。基地局１１が、キャリアセンスにより自己の無線通信システムではない無線局の存在を検知した場合であって、かつデータ信号送受信領域にデータ信号を割り当て可能な領域（空白期間）が存在していれば、ダミー信号をその空白期間６９−２、７６−２に割り当てる。更に、基地局１１はダミー信号の送信電力レベルを、他の無線局の存在の有無と、他の無線局からの受信信号レベル等の情報に基づいて割り当てる。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信システムを構成し、第１の移動局の通信を制御する第１の基地局であって、
前記第１の基地局と前記第１の移動局との間のデータ信号を送受信するための第１のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、
前記第１の基地局の制御エリア内における、前記第１の無線通信システムとは異なる第２の無線通信システムを構成する第２の基地局又は第２の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、
該無線局検出手段により、前記第２の基地局又は前記第２の移動局の存在が検出された場合に、前記第１のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第１の空白時間領域のうちの少なくとも一部期間を、ダミー信号送信用の時間領域として割り当てる第１のダミー信号割り当て手段と
を備えることを特徴とする第１の基地局。
【請求項２】
前記無線局検出手段は、
通信を行っている端末が前記第１の移動局か否かを、受信信号に基づいて識別する識別手段を備え、
前記第１の移動局から受信する前記受信信号以外の信号を受信した場合に、前記第２の無線通信システムを構成する前記第２の基地局又は前記第２の移動局が、前記第１の通信システムのサービスエリア内に存在すると判断することを特徴とする請求項１に記載の第１の基地局。
【請求項３】
前記識別手段は、到来波を復調した際に、前記第１の無線通信システムに属する旨の情報を得られるか否かにより識別することを特徴とする請求項２に記載の第１の基地局。
【請求項４】
さらに、前記第２の移動局に対して、前記ダミー信号の送信出力電力レベルを指定する手段を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項５】
第１の無線通信システムを構成し、第１の移動局の通信を制御する第１の基地局であって、
前記第１の基地局と前記第１の移動局との間のデータ信号を送受信するための第１のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、
前記第１の基地局のサービスエリアに前記第１の無線通信システムとは異なる第２の無線通信システムを構成する第２の基地局又は第２の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、
前記無線局検出手段により、前記第２の基地局又は前記第２の移動局の存在が検出された場合には、前記第１のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第１の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に対して、前記第１のデータ信号送受信時間領域に割り当てられたデータ信号の全て若しくは一部を再送信用として使用する第２のデータ信号送受信領域として再割り当てを行うデータ信号再割り当て手段と
を備えることを特徴とする第１の基地局。
【請求項６】
さらに、前記第１及び第２のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第２の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に、ダミー信号を送信する為に、送信用のダミー信号を割り当てる第２のダミー信号割り当て手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の第１の基地局。
【請求項７】
さらに、前記第１の移動局に対して、前記ダミー信号の送信電力レベルを指定する手段を有することを特徴とする請求項６に記載の第１の基地局。
【請求項８】
前記ダミー信号の送信出力レベルは、
前記第２の基地局又は前記第２の移動局の存在の有無と、前記第１の基地局が取得した前記第２の基地局又は前記第２の移動局の受信信号電力レベルとに、基づいて指定することを特徴とする請求項４又は請求項７に記載の第１の基地局。
【請求項９】
前記ダミー信号は、
前記第１の基地局が制御しない前記第２の基地局又は前記第２の移動局が行うキャリアセンス処理の際に、前記第２の基地局又は前記第２の移動局に対して、通信を行っている前記第１の基地局又は前記第１の移動局の存在を認識させる信号であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の第１の基地局。
【請求項１０】
前記ダミー信号は、間欠的に送信される信号であり、さらに、前記第２の基地局又は前記第２の移動局がキャリアセンス処理を行う期間内に、少なくとも１回は送信されることを特徴とする請求項９に記載の第１の基地局。
【請求項１１】
前記ダミー信号は、少なくとも１ＯＦＤＭシンボル分の長さのＯＦＤＭ変調信号を、前記第２の基地局又は前記第２の移動局がキャリアセンスを行う期間に１回は送信することを特徴とする請求項９に記載の第１の基地局。
【請求項１２】
第１の無線通信システムを構成し、第１の基地局により通信を制御される第１の移動局であって、
前記第１の基地局からの制御信号を受信する制御信号受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第１の基地局から割り当てられた第１のデータ送受信間領域に基づいてデータ信号を送受信するデータ信号送受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第１の基地局から割り当てられたダミー信号の送受信時間領域に基づいてダミー信号を送信するダミー信号送信手段を有することを特徴とする第１の移動局。
【請求項１３】
さらに、前記第１の移動局は、
前記第１の基地局からのダミー信号の送信出力電力レベルの割り当て情報を含む制御信号を受信し、
前記割り当てられた送信出力電力レベルに従いダミー信号を送信するダミー信号送信出力レベル調整手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の第１の移動局。
【請求項１４】
請求項４に記載の第１の基地局との間で通信を行う第１の移動局であって、
前記第１の基地局からの制御信号を受信する制御信号受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第１の基地局から割り当てられた第１のデータ送受信間領域に基づいてデータ信号を送受信する第１のデータ信号送受信手段と、
前記制御信号に含まれ前記第１の基地局から割り当てられた第２のデータ送受信間領域に基づいてデータ信号を送受信する第２のデータ信号送受信手段と
を有することを特徴とする第１の移動局。
【請求項１５】
さらに、前記第１の移動局は、
前記第１の基地局からのダミー信号の送受信時間領域を含む制御信号を受信し、前記割り当てたダミー信号の送受信時間領域に基づいてダミー信号を送信するダミー信号送信手段を有することを特徴とする請求項１４に記載の第１の移動局。
【請求項１６】
さらに、前記第１の移動局は、
前記第１の基地局からのダミー信号の送信出力電力レベルの割り当て情報を含む制御信号を受信し、
前記割り当てられた送信出力電力レベルに従いダミー信号を送信するダミー信号送信出力レベル調整手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の第１の移動局。
【請求項１７】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の第１の基地局と、請求項１２又は請求項１３に記載の少なくとも１つ以上の第１の移動局とを含む無線通信システム。
【請求項１８】
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の第１の基地局と、請求項１４から請求項１６のいずれかに記載の少なくとも１つ以上の第１の移動局とを含む無線通信システム。
【請求項１９】
到来波が自己にアクセスを求めているか否かを判別する判別手段と、
該判別手段により前記到来波が自己にアクセスを求めるものではないと判断された場合に、データ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第１の空白時間領域のうちの少なくとも一部期間を、ダミー信号送信用の時間領域として割り当てるダミー信号割り当て手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基地局と移動局及び無線通信システムに関し、特に、他の無線通信システムとの間における干渉を防止する通信技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯等の周波数を利用する無線通信システムが利用されつつある。これらの周波数帯においては、それを利用するための特別な免許が不要である。例えば、ＩＳＭバンド（Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ，  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ａｎｄ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ｂａｎｄ）を用いて無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構築する無線通信システムが規格化されている。
【０００３】
上記の無線通信システムとしては、例えば、時分割多重接続方式、すなわちＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎａｌ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）方式がある。ＴＤＭＡ方式は、同一の周波数帯において異なる時間領域を各移動局に割当て通信を行う方式である。ＴＤＭＡ方式による無線通信システムは、無線通信を行うための時間領域の割当通知を含む制御信号の発信を行う基地局と、制御信号を発信しない複数の移動局からなる集中制御方式と、基地局を利用せずに通信局（端末）がお互いに通信要求を行う分散制御方式の無線通信システムとを含む。
【０００４】
集中制御方式による無線通信システムとしては、ＡＲＩＢ（電波産業会）のＲＣＲ  ＳＴＤ−２８（ＰＨＳ）やＳＴＤ−Ｔ７０（ＨｉＳＷＡＮａ）、ＳＴＤ−Ｔ７２（ｗｉｒｅｌｅｓｓ１３９４）、ＥＴＳＩ（欧州通信標準化機関）のＨｉｐｅｒ  ＬＡＮ／２、また業界団体によるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等が存在する。また、基地局信号を利用せずに通信端末がお互いに通信要求を行う分散制御方式の無線通信システムとしては、ＩＥＥＥ８０２委員会の８０２．１１ａ、ＡＲＩＢのＲＣＲ  ＳＴＤ−Ｔ３３、ＳＴＤ−Ｔ７１（ＣＳＭＡ／ＣＡ）等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの規格に基づいて製造された無線通信機器では、同一の地域で同一の周波数で種々のシステムが通信を行うことも想定される。すなわち、同じ地域内において同じ周波数帯で通信を行うことによる、他の無線通信システムとの相互干渉が問題になる場合がある。そのため、他の無線通信システムとの相互干渉を回避し、共存を可能とするための方式が様々に提案、規格化されている。
【０００６】
例えば、８０２．１１ａ、ＳＴＤ−Ｔ７１のＣＳＭＡ／ＣＡ方式、ランダムバックオフ方式、ＳＴＤ  Ｔ−７０、７１、７２のキャリアセンス方式、ＳＴＤＴ−７１の基地局間同期方式、Ｈｉｐｅｒ  ＬＡＮ／２のＤｙｎａｍｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ方式などがある。
【０００７】
図１８は一般的なＴＤＭＡ方式の集中制御方式の無線通信システムにおけるネットワーク構成例を示した図である。図１９は、一般的なＴＤＭＡ方式のうち集中制御方式の無線通信システムにおけるシーケンス例とフレーム構成例とを示す図である。
【０００８】
図１８に示すように、無線通信システム２１０は、通信時間領域の集中調整を行うための１つの基地局２１１と２つの移動局２１２、２１３と、基地局２１１と接続される広域ネットワーク（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）２０１とを含んでいる。図１９に示すように、基地局２１１は、基地局２１１自身の送信データ２５２と、移動局２１２の送信データ２５３と、移動局２１３の送信データ２５４との送信時間領域の割り当てを行う。より詳細には、基地局２１１は、その制御情報２５１に載せて送信時間領域の割り当て情報を含む情報を送信することにより、無線通信システム２１０内でデータの衝突が発生しないように時間領域の管理を行う。
【０００９】
しかしながら、無線通信システム２１０内における有効利用可能な周波数帯域は限られている。特に、免許を必要としない周波数帯域は、複数の異なる無線通信システムが混在して利用する可能性が高いため、他の無線通信システムからの電波干渉により自己の無線通信システムの伝送効率が低下してしまう場合がある。電波干渉を回避するために、ある一定期間毎にキャリアセンスを行う方式が一般的である。キャリアセンス方式とは、通信を開始する前にキャリアセンスにより自己が送信しようとする周波数チャンネルが空いているか否かの確認を行い、空きがある旨を確認した後に通信を開始する方式である。
【００１０】
しかしながら、キャリアセンス方式は、自己が送信しようとする前の、ある特定の期間中のみ同一周波数帯で電波を送出している無線装置の検知を行う方式である。従って、キャリアセンスを行う期間は限られている。自己の無線通信システムが通信可能状態にあり、かつ、実際の通信を行っていない期間内に他の無線通信システムがキャリアセンスを行うと、他の無線通信システムは、送信しようとする周波数帯が空いていると判断し、この判断に従って他の通信無線システムは通信を始めてしまう。かかる場合に、自己の無線通信システムと他の無線通信システムとの双方が干渉を起こし、双方の無線通信システムの伝送効率が著しく低下するという問題がある。
【００１１】
キャリアセンス方式における干渉の問題を回避するための方式として、キャリアセンスを周波数チャンネルが空くまで続ける方式（ｐ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔＣＳＭＡ／ＣＤ方式）や、キャリアセンスに加えて、フレーム送信前にランダムパルスを発信して、衝突を検知する方式（ランダムパルス送出ＣＳＭＡ／ＣＡ方式）がある。
【００１２】
しかしながら、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式やＣＳＭＡ／ＣＡ方式などの方式を用いた場合でも、自己の無線通信システムが送信するフレーム内に空き時間領域がある場合には、他の無線通信システムは、自己の無線通信システムに空きがあると判断し通信を開始してしまう可能性がある。さらに、無線通信システム全体の利用時間領域に空きがあると、電波の利用効率が低下し、電波資源を有効に利用するという観点からの問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、同一周波数帯を使用する他の無線通信システムによる干渉を防止でき、かつ無線通信システム全体の利用時間領域の利用効率を上げる技術を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、第１の無線通信システムを構成し、第１の移動局の通信を制御する第１の基地局であって、前記第１の基地局と前記第１の移動局との間のデータ信号を送受信するための第１のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、前記第１の基地局の制御エリア内における、前記第１の無線通信システムとは異なる第２の無線通信システムを構成する第２の基地局又は第２の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、該無線局検出手段により、前記第２の基地局又は前記第２の移動局の存在が検出された場合に、前記第１のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第１の空白時間領域のうちの少なくとも一部期間を、ダミー信号送信用の時間領域として割り当てる第１のダミー信号割り当て手段とを備えることを特徴とする第１の基地局が提供される。
【００１５】
前記無線局検出手段は、通信を行っている端末が前記第１の移動局か否かを、受信信号に基づいて識別する識別手段を備え、前記第１の移動局から受信する前記受信信号以外の信号を受信した場合に、前記第２の無線通信システムを構成する前記第２の基地局又は前記第２の移動局が、前記第１の通信システムのサービスエリア内に存在すると判断するのが好ましい。また、前記識別手段は、到来波を復調した際に、前記第１の無線通信システムに属する旨の情報を得られるか否かにより識別することができる。さらに、前記第２の移動局に対して、前記ダミー信号の送信出力電力レベルを指定する手段を有する。
【００１６】
つまり、基地局は、自己の無線通信システムに属する移動局と通信を行うためのデータ信号送受信領域に、データ信号を割り当てる。前記基地局が、キャリアセンスにより自己の無線通信システムではない無線局を検知した場合であって、かつ前記データ信号送受信領域にデータ信号を割り当て可能な領域（空白期間）が存在していれば、ダミー信号をその空白期間に割り当てる。更に、基地局は前記ダミー信号の送信電力レベルを、他の無線通信システムの存在の有無と、他の無線通信システムからの受信信号レベル等の情報に基づいて割り当てる。
【００１７】
このような手段により、前記基地局が移動局と通信を行う一期間（１フレーム）に信号を送信していない空白領域をなくすことにより、他の無線通信システムに属する通信装置のキャリアセンスの誤認識を防止させることができ、結果として送信電波の衝突により干渉を防止することができる。
【００１８】
また、基地局が、他の無線通信システムの存在を認識しない場合には、余分なダミー信号を送信する必要がないので、無線通信装置を構成する通信装置の省電力化に寄与できる。更に、このダミー信号を発信しない期間においては、まだ基地局と接続が行われていない移動局が発信する、前記基地局に対するデータ送受信要求に対する信号を受信するための期間が確保できる。
【００１９】
本発明の他の観点によれば、第１の無線通信システムを構成し、第１の移動局の通信を制御する第１の基地局であって、前記第１の基地局と前記第１の移動局との間のデータ信号を送受信するための第１のデータ信号送受信時間領域を割り当てるデータ信号送受信時間領域割り当て手段と、前記第１の基地局のサービスエリアに前記第１の無線通信システムとは異なる第２の無線通信システムを構成する第２の基地局又は第２の移動局の存在を検出する無線局検出手段と、前記無線局検出手段により、前記第２の基地局又は前記第２の移動局の存在が検出された場合には、前記第１のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第１の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に対して、前記第１のデータ信号送受信時間領域に割り当てられたデータ信号の全て若しくは一部を再送信用として使用する第２のデータ信号送受信領域として再割り当てを行うデータ信号再割り当て手段とを備えることを特徴とする第１の基地局が提供される。
【００２０】
さらに、前記第１及び第２のデータ信号送受信時間領域以外のデータ信号を割り当て可能な第２の空白時間領域の全期間若しくは一部期間に、ダミー信号を送信する為に、送信用のダミー信号を割り当てる第２のダミー信号割り当て手段を備えるのが好ましい。さらに、前記第１の移動局に対して、前記ダミー信号の送信電力レベルを指定する手段を有する。前記ダミー信号の送信出力レベルは、前記第２の基地局又は前記第２の移動局の存在の有無と、前記第１の基地局が例えばキャリアセンス処理により取得した前記第２の基地局又は前記第２の移動局の受信信号電力レベルとに、基づいて指定される。前記ダミー信号は、前記第１の基地局が制御しない前記第２の基地局又は前記第２の移動局が行うキャリアセンス処理の際に、前記第２の基地局又は前記第２の移動局に対して、通信を行っている前記第１の基地局又は前記第１の移動局の存在を認識させる信号であるのが好ましい。前記ダミー信号は、間欠的に送信される信号であり、さらに、前記第２の基地局又は前記第２の移動局がキャリアセンス処理を行う期間内に、少なくとも１回は送信される。前記ダミー信号は、少なくとも１ＯＦＤＭシンボル分の長さのＯＦＤＭ変調信号を、前記第２の基地局又は前記第２の移動局がキャリアセンスを行う期間に１回は送信する。
【００２１】
つまり、基地局は、自己の無線通信システムに属する移動局と通信を行うためのデータ信号送受信領域に、データ信号を割り当てる。前記基地局が、キャリアセンスにより自己の無線通信システムではない無線局を検知した場合であって、かつ前記データ信号送受信領域にデータ信号を割り当て可能な領域（空白期間）が存在していれば、前記データ信号の一部あるいは全てを空白期間に再割り当てを行う。前記データ信号の再割り当てを行った後に空白期間がなお残っている場合には、更に、残りの空白期間にダミー信号を割り当てる。更に、基地局は前記ダミー信号の送信電力レベルを、他の無線通信システムの存在の有無と、他の無線通信システムからの受信信号レベル等の情報に基づいて割り当てる。
【００２２】
このように、前記基地局が移動局と通信を行う一期間（１フレーム）に信号を送信していない空白期間にデータ信号の一部あるいは全てを再割り当てすることにより、データの送受信の二重化を行うことができるので、無線通信システムのデータ送受信の誤りが低減する。第１の手段で示す効果と同様の効果もある。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本明細書において、無線通信システムを制御する制御信号を発信する局を基地局と称する。基地局は、アクセスポイント、ポーリングマスタ、ハブステーション又は制御局等と呼ばれることもある。一方、通信を行う各機器を移動局と称する。移動局は、例えば、端末又はステーションなどと称されることもある。ノートＰＣやＰＤＡなども無線通信システムを備えていれば移動局として機能する。
【００２４】
本明細書において、ダミー信号とは、実質的にデータの送受信又は通信装置の制御などに「実質的に関係しない」信号のことである。「実質的に関係しない」とは、前に送られたデータ信号と同様の内容のデータを含んでいても、相手方にデータの内容を伝達することを目的とせず、実質的には無線通信を行っている通信装置が存在することを伝えるだけの意味しか有していない信号のことである。
【００２５】
また、第１の無線通信システムに属する第１の基地局及び第１の移動局、第２の無線通信システムに属する第２の基地局及び第２の移動局との用語は、同じ通信仕様で通信を行うことが出来る通信装置を便宜上区別したものであり、実際には、第１の無線通信システムと第２の無線通信システムとは、いずれの基地局の制御下に置かれているかなどを識別できるように構成されている必要がある。
【００２６】
“データ信号”とは、基地局と移動局間の通信に使用する変復調可能なあらゆる信号を示しており、基地局が移動局を制御するために発する制御信号等もデータ信号に含まれるものとする。
【００２７】
以下に、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。図１は、本発明の一実施の形態による無線通信システムの構成例を示した図である。本発明の一実施の形態による無線通信システム１０は、基地局１１と、移動局１２、１３、１４とを含んで構成されるＴＤＭＡ（時分割多元接続方式）分散制御方式の無線通信システムであり、基地局１１は例えば広帯域ネットワーク１と接続され、インターネット等のデータのやり取りが可能となっていても良い。
【００２８】
無線通信システム１は、例えば、５．１６ＧＨｚから５．２４ＧＨｚ帯の周波数帯を使用し、４つの周波数チャネルが利用可能な信号周波数帯域２０ＭＨｚのＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）通信方式の無線通信システムである。
【００２９】
一方、無線通信システム２０は、無線通信システム１０と同一の周波数帯域を使用する無線通信システムであり、移動局２１と移動局２２とを含んで構成されている。例えば、無線通信システム２０は、前述したＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式のような分散制御方式の通信システムであり、送信する前にキャリアセンスを行い、周波数帯域が他の無線通信システムに使用されているか否かを確認した後に、送信を行う機能を有している。尚、基地局又は移動局等の無線通信システムを構成する局は、無線局と称する。
【００３０】
図２は、本実施の形態による無線通信システムを構成する基地局又は移動局の構成例を示した機能ブロック図である。図１及び図２に示すように、無線通信システム１０を構成する基地局又は移動局は、アンテナ２９と、アンテナ共用器３２と、ＲＦ／ＩＦ受信器３３と、信号強度検出器３４と、Ａ／Ｄ変換器３５と、復調器３６と、バス制御部３８と、変調器３９と、Ｄ／Ａ変換器４０と、ＲＦ／ＩＦ送信器４１と、通信制御部３１とを有している。さらに、ＲＦ／ＩＦ送信器４１は、送信出力電力を大幅に増幅するためのパワーアンプ（ＰＡ）４２を含んでいる。
【００３１】
尚、基地局１１と各移動局１２、１３、１４とのそれぞれの構成は、通信制御部３１の一部の機能が異なるが、ほぼ同様の構成を有している。基地局１１と移動局１２、１３、１４との送受信に関する機能の違いは、主として、基地局１１が、制御信号あるいはデータ信号の時間領域の割当てと、データ信号の再割り当てと、ダミー信号の割り当てとに関する機能を有している点である。
【００３２】
無線通信システム２０を構成する移動局２１、２２のブロック構成についても、前述の無線通信システム１０とほぼ同様であるが、無線通信システム１０とは通信方式が異なっている。具体的には、通信制御部３１の機能が分散制御方式（例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ）に適合した構成を有している点が異なる。
【００３３】
次に、基地局１１と移動局１２〜１４との動作について、図２に示す機能ブロック図に基づき説明する。送受信用アンテナ２９から入力した受信信号は、アンテナ共用器３２で受信側の経路が選択され、ＲＦ／ＩＦ受信器３３により前記受信信号の増幅と中間周波数（ＩＦ）帯への周波数変換が行われる。中間周波数（例えば中心周波数２０ＭＨｚ）に変換された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器３５によりアナログ形式からデジタル形式の信号に変換され、通常は復調器３６において受信信号が復調され、外部とのインターフェイス等の機能を有するバス制御部３８を経由して、データ（Ｄａｔａ）としてパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理装置に取り込まれる。
【００３４】
また、信号強度検出器３４は、受信信号の強度を検出する機能を有しており、受信感度（信号対ノイズ比）の計測ができる。復調器３６は、受信感度の計測手段の１つである受信データの誤り率を計測する機能を有しており、受信信号のＢＥＲ（ビットエラーレート：Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）やＰＥＲ（パケットエラーレート：Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）等を計測できる。
【００３５】
例えばパーソナルコンピュータＰＣ等から出力されたデータ（Ｄａｔａ）は、バス制御部３８を経由して、変調器３９において、制御情報の付加と無線通信に使用する送信信号の形式（パケット形式等）への変換が行われる。次に、送信信号はＤ／Ａ変換器４０により、デジタル形式からアナログ形式の信号に変換され、ＲＦ／ＩＦ送信器４１において送信信号の増幅と高周波（ＲＦ）信号への周波数変換が行われ、アンテナ共用器３２を経由して、送受信用アンテナ２９から空中線に信号が送信される。
【００３６】
通信制御部３１は、基地局１１又は移動局１２〜１４までのいずれかの通信装置において、それぞれの通信装置全体を制御する機能と、図２に示す構成要素への電源供給を制御する機能とを有している。基地局１１においては、前述したように制御信号又はデータ信号の時間領域の割当て機能と、データ信号の再割り当て機能と、ダミー信号の割り当て機能とを具備している。
【００３７】
図３は、本実施の形態による無線通信システムの通信フレームの構成の例を示した図である。本実施の形態による無線通信技術において用いられる通信データの構造は、ある一定時間毎に区切られたフレームを基本構成としており、１つのフレーム５１−１、５１−２、５１−３は、基地局１１が送受信に使用する周波数チャネル、送受信タイミング等を移動局１２〜１４までの少なくともいずれかに報知するための情報を含んだ制御情報フェイズ５２と、基地局１１から移動局１２〜１４の少なくともいずれかに対してデータ信号を送信するためのダウンリンクフェイズ５３と、移動局１２〜１４までのいずれかから基地局１１にデータ信号を送信するためのアップリンクフェイズ５４とに分割されて構成されている。
【００３８】
さらに、制御情報フェイズ５２は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル５５とフレーム内での送受信用の時間領域と周波数チャネルの情報を含むデータペイロード１〜Ｎ（５６−１から５６−ｎ）までとを含んで構成されている。尚、１フレームの長さは、無線通信システム毎に規定されているが、ダウンリンクフェイズ５３とアップリンクフェイズ５４とに関する時間領域の長さの割合は、データ信号の通信容量等に合わせて適宜変更が可能である。
【００３９】
図４及び図５は、本実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャート図であり、主に基地局１１に関する動作例を示す図である。また、図６は、他の無線通信システムの探索方法を詳細に説明するためのフローチャートであり、図７は、ダミー信号の送信出力電力レベルの設定基準の例を示した図である。尚、説明の簡単化のために、通信を行う基地局と移動局の構成要素は、図８に示す構成とする。適宜、図１から図３までを参照する。また、図６を用いてステップＳ１１における処理方法について、以下に詳しく説明する。また、図７を用いて、ダミー信号の基準レベルの設定方法についても述べる。更に、この説明では送受信を行うフレームは、Ｎ番目の通信フレーム５１−２であるとする。
【００４０】
ここで、無線通信システムの動作フロー全体を説明する前に、ステップＳ１１の処理について、図６と図７を使用して詳細に説明を行う。
ステップＳ１１−１で、基地局１１は、自己が送信を行う前に、一定期間毎に（例えば４ｍｓ）必ず一定期間（例えば４０ＯＦＤＭシンボル分の期間：１ＯＦＤＭシンボルは４μｓ）、基地局１１に到来する電波の電力を信号強度検出器３４により検出を行う。ステップＳ１１−２で、基地局１１は、信号強度検出器３４の値を元にして前段の電力損失を補正して求めることができる到来波のアンテナ端での電力値が、ある一定の閾値以上（例えば−６２ｄＢｍ）であるか否かを判断する。ある一定の閾値以上であれば、他の無線通信装置が存在しているものと判断しステップＳ１１−３の処理を行う。一方、閾値を満たしていない場合には、基地局１１は、ステップＳ１１−４の処理を行い、“通信中の無線通信装置は存在しない”旨の判断を行う。ステップ１１−３で、基地局１１は、到来波が自己にアクセスすることを求めている自己の無線通信システムに属する無線通信装置より到来するものか、或いは他の無線通信システムに属する無線通信装置より到来するものかを判断する。
【００４１】
この判断方法は、到来波を復調することが可能で、かつ自己の無線通信システムに属することを示すもの（例えば、事前に登録されたＭＡＣアドレス等）が到来波に存在した場合には、ステップＳ１１−４において、無線通信システムに属する無線通信装置からの信号であると判断する。
【００４２】
逆に、到来波を復調することができない場合、あるいは到来波を復調して自己の無線通信システムに属するものではないことが判明した場合には、ステップＳ１１−５において、他の無線通信システムに属するものであると判断する。また、複数の無線通信装置からの到来波を検知した場合において、到来波の一部分でも他の無線通信システムに属するものが混信した状態であれば、他の無線通信システム２０が存在するものと判断する。ステップＳ１１−６において、ステップＳ１１−４あるいはステップＳ１１−５の判定結果と到来波の電力レベルとに基づいて、ダミー信号の出力レベルを決定する。
【００４３】
図７は、ダミー信号の送信出力電力レベル設定の一例を示す図である。図７を参照して、ダミー信号の送信出力電力レベル設定方法について、説明を行う。アンテナ端での受信電力レベルが−８５ｄＢｍ未満の場合には、他の無線通信システムは同じエリア内に存在しないと判断して、ダミー信号を送信しない。何故なら、受信電力レベルが−８５ｄＢｍは、最もデータ誤り率の低い（遠距離まで届く）変調方式（例えば、ＢＰＳＫ変調、符号化率ｒ＝１／２）が正常に復調できる仕様限界値であることにより、基準値に設定されている。このようにすれば、他の無線通信システムが存在しない時に、ダミー信号を送信することは無駄な電力を消費する必要がなく、自己の無線通信システムに新たにアクセスを始めようとする無線通信端末が基地局１１に要求を行う機会（時間帯）を減少させてしまうこともない。
【００４４】
また、基準値−８５ｄＢｍ以上〜−６２ｄＢｍ未満の場合には、法令により許容されている送信装置の最大出力＋２２ｄＢｍでダミー信号を出力する。つまり、−８５ｄＢｍ以上〜−６２ｄＢｍ未満の電力範囲は、電波を送信している他の無線通信システムが存在している可能性はあるが、自己の無線通信システムが通信を行っても他の無線通信システムに影響を与える可能性が小さいので、電波を送信しても良い。従って、他の無線通信システムの存在する可能性があり、かつ他の無線通信システムにこちらの存在を認識させることが必要となる。前記受信レベルの計測結果より、他の無線通信システムが自己の無線通信システムが発する電波を受信するレベルも相応に小さくなるので、自己の無線通信システムを認識させるためのダミー信号は、最大出力で送信するのが望ましい。
【００４５】
また、基準値６２ｄＢｍ以上の場合には、他の無線通信システムが、自己の無線通信システムに干渉を起こすレベルの距離にいると判定可能であり、ダミー信号の出力を抑制しても、他の無線通信システムに自己の無線通信システムの発する電波をキャリアセンスにより認識させることが可能である。また、ダミー信号の電力レベルを減衰することにより、消費電力を削減する効果がある。ここで、出力電力−８ｄＢｍは、パワーアンプ４２をバイパスした時の出力電力値であり、パワーアンプの消費電力（例えば、４００ｍＷ）の低減をもたらす。
【００４６】
まず、ステップＳ１１で、基地局１１は、同じエリア内において、他の無線通信システムが、同一の周波数帯を使用しているか否かを、キャリアセンスを行うことにより探索する。ステップＳ１２で、基地局１１の通信制御部３１は、（Ｎ−１）番目の通信フレーム５１−１のアップリンクフェイズ５４において、移動局１２、１３から要求されたデータ信号の送受信時間領域と基地局１１自身が要求するデータ信号の送受信時間領域を調整して、Ｎ番目の通信フレーム５１−２におけるデータ信号の送受信時間領域を割り当てる。
【００４７】
次に、ステップＳ１３で、他の無線通信システムが自己の無線通信システムが通信を行うエリア内に存在するか否かの確認を行う。他の無線通信システムの存在が確認された場合（キャリアセンス時の受信電力レベル−８５ｄＢｍ以上）には、ステップＳ１４に進み、他の無線通信システムの存在が確認されない場合（キャリアセンス時の受信電力レベル−８５ｄＢｍ未満）には、ステップＳ１６に進む。
【００４８】
ステップＳ１４で、基地局１１の通信制御部３１は、前記割り当てたＮ番目の通信フレーム中に、空白期間（無線通信システム１に属する基地局と移動局のいずれも何らかの信号の送信をしていない期間）があるか否かを判断する。空白期間が通信フレーム内に存在するときは、ステップＳ１５に進み、空白期間が通信フレーム内に存在しないときは、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１５で、基地局１１の通信制御部３１は、データ信号を割り当てた残りの空白期間に対してダミー信号の割り当てを行う。このダミ−信号は、他の無線通信システム（例えば無線通信システム２０）がキャリアセンスを行うことにより周波数チャネルの使用を認知させる信号であり、信号の種類は問わない。同時に、各空白期間におけるダミー信号の送信出力レベルについても、図７に示す送信出力レベルの基準に従い、割り当てを行う。
【００４９】
ここで、ダミー信号は、空白期間の全てに割り当てられなければならないわけではなく、空白期間の一部のみに割り当てる方法もある。何故なら、ダミー信号は、他の無線通信システムのキャリアセンス期間中に少なくとも１回は送信すれば良いからである。このような例として、他の無線通信システムのキャリアセンス期間が１６０μｓであり、かつ空白期間が６４０μｓである場合には、ダミー信号の割り当ては、１６０μｓ周期で、１ＯＦＤＭシンボル分（４μｓ）の幅にすることもできる。この方法の特徴として、ダミー信号は、通常のデータ送信に使用するＯＦＤＭ信号が充当されるので、通常のデータ送信と同様の方法でダミー信号を変調できる。その結果、ダミー信号を送信する基地局又は移動局は、消費電力を削減できる。
【００５０】
ステップＳ１６で、基地局１１の送信装置（バス制御部３８、変調器３９、Ｄ／Ａ変換器４０、ＲＦ／ＩＦ送信器４１、アンテナ共用器３２）は、割り当てたデータ信号の送受信領域（再送受信領域も含む）と、ダミー信号の時間領域と、ダミー信号の出力レベルとを、移動局１２、１３に対して制御信号に載せて送信を行う。ステップＳ１７で、基地局１１の送信装置は、移動局１２、１３に対してデータ信号を前記割り当てた送受信時間領域に従って送信を行う。
【００５１】
ステップＳ１８で、基地局の通信制御部３１は、ステップＳ１５の割り当てに基づいて、ダミー信号の送信が必要か否かを判断し、ダミー信号の送信が割り当てられている場合は、次のステップＳ１９において、基地局１１の送信装置はダミー信号の送信を行う。一方、ダミー信号を送信しない場合には、ステップＳ２０に進む。ここで、送信するダミー信号は、他の無線通信システムの無線局が一定期間内に検知する信号であるので、必ずしもダミー信号は連続的に送信される必要性はない。ダミー信号は、少なくとも他の無線通信システムの無線局がキャリアセンスを行う期間内に、無線局がダミー信号を認知できる送信信号幅で１回以上送信されれば良い。例えば、ダミー信号は、幅２μｓのパルス信号を、８μｓ間隔で送信する等の方法がある。これにより、消費電力の低減効果とともに、パワーアンプ等の送信装置の発熱を抑制することができる。
【００５２】
ステップＳ２０で、基地局の受信装置（アンテナ共用器３２、ＲＦ／ＩＦ受信器３３、信号強度検出器３４、Ａ／Ｄ変換器３５、復調器３６、バス制御部３８）は、移動局１２、１３からのデータ信号を前記割り当てた送受信時間領域に従って受信を行う。この際に、移動局１２あるいは移動局１３にダミー信号を割り当てた時間領域に対しては、受信を行う必要が無いので受信装置に対して電源供給を停止状態あるいは低減状態（スリープモード）にすることにより、電力消費の削減を行うことができる。
【００５３】
これまでの説明では、ダミー信号の送信は、ダウンリンク５３では基地局１１が送信し、アップリンク５２では移動局１２又は移動局１３が送信行っている。しかしながら、ダウンリンク５３でのダミー信号を、移動局１２あるいは移動局１３が送信し、アップリンク５２でのダミー信号を、基地局１１が行っても良い。
【００５４】
次に、図８から図１０を主に参照して、本実施の形態による基地局と移動局の具体的な動作例について説明する。適宜、図１から図７までも参照する。図８は、本実施の形態による基地局と移動局との関係を示した図である。ここでは、図１に示した無線通信システム１０（前記自己の通信システム）を構成する基地局と移動局の中で、基地局１１と移動局１２，１３とが通信を行う場合を想定する。但し、第１の無線通信システム１０が通信を行うエリアには、第２の通信システム２０（前記他の無線通信システム）に属する移動局２１と移動局２２も通信を行っている。基地局１１がキャリアセンスにより計測したアンテナ端での受信電力レベルは−４０ｄＢｍである。
【００５５】
図９は、本実施の形態による空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図であり、図１０は、空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。図９で、基地局１１は、基地局１１自身に対して移動局１２、１３に対して時間領域６１で制御信号を送信するように割り当てる。基地局１１は、移動局１２に対しては時間領域６２で基地局１１からの制御信号を受信するように割り当て、移動局１３に対しては時間領域６３で基地局１１からの制御信号を受信するように割り当てる。
【００５６】
ダウンリンクフェイズにおいて、基地局１１は、基地局１１自身に対して時間領域６４でデータ信号（ＤａｔａＡ）を移動局１２に送信し、移動局１３に対して時間領域６６で基地局１１からのデータ信号（ＤａｔａＢ）を送信するように割り当てる。基地局１１は、移動局１２に対しては時間領域６５で基地局１１からのデータ信号（ＤａｔａＡ）を受信するように割り当て、移動局１３に対しては時間領域６８でデータ信号（ＤａｔａＢ）を受信するように割り当てる。
【００５７】
アップリンクフェイズにおいて、基地局１１は、基地局１１自身に対して時間領域７１で移動局１２からのデータ信号（ＤａｔａＣ）を受信し、時間領域７３で移動局１３からのデータ信号（ＤａｔａＤ）を受信するように割り当てる。基地局１１は、移動局１２に対しては時間領域７２で基地局１１にデータ信号（ＤａｔａＣ）を送信するように割り当て、移動局１３に対しては時間領域７４で基地局１１にデータ信号（ＤａｔａＤ）を送信するように割り当てる。
【００５８】
上記のような時間領域の割り当てを行った後、ダウンリンクフェイズに空白期間７７−１が存在し、アップクフェイズに空白期間７８−１が存在しているので、空白期間７７−１にダミー信号領域７７−２を、空白期間７８−１にダミー信号領域７８−２を割り当てる。実際には、基地局１１は、基地局１１自身にダミー信号領域６９−２を割り当て、移動局１２にダミー信号７６−２を割り当てる。
【００５９】
また、基地局１１の通信制御部３１は、キャリアセンスの受信電力結果とダミー電力レベルの設定表（図７）に基づいて、−８ｄＢｍの出力電力レベルでダミー信号を出力することを決定し、ダミー信号の時間領域の割り当て情報と共に制御情報に載せて基地局１１から移動局１２，１３に対して送信を行う。
このように、空白期間にダミー信号を割り当てすることにより、図８に示すように無線通信システム１０は、フレーム内において常に電波を送信していることになり、他の無線通信システムの誤ったキャリアセンス結果の発生を防止することができ、無線通信システムの干渉を防止できる。
【００６０】
次に本発明の第２の実施の形態による無線通信技術について図面を参照して説明を行う。図１１と図１２とは、本発明の第２の実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャート図であり、主に基地局１１に関する動作例を示す図である。図１３は、他の無線通信システムが同一エリア内に存在しない状態でのデータ信号再送信時の出力電力レベル表の例を示した図であり、図１４は、他の無線通信システムが同一エリア内に存在している状態でのデータ信号再送信時の出力電力レベル表の例を示した図である。
【００６１】
また、この説明では送受信を行うフレームは、Ｎ番目のフレーム５１−２であり、無線通信システムダミー信号の送信出力電力レベルの設定は、図７を仮定する。尚、説明の簡単化のために、通信を行う基地局と移動局の構成要素は、図１５に示す構成を有しているものとする。さらに、キャリアセンスによるダミー信号の設定基準の流れはほぼ図６と同様であり、ステップＳ１１−６で、ダミー信号出力レベルの決定処理の他に、データ信号再送信の際の出力電力レベルについて決定処理が加わっている点のみが異なるため、第１の実施の形態の例とは異なる点のみを詳細に説明する。
【００６２】
本実施の形態による技術によれば、データ信号再送信時の出力電力レベルの判定基準は、ステップＳ１１−６における、他の無線通信システムの有無を判定要素の１つとする。更に、もう１つの判定要素は、（Ｎ−１）番目のフレームで基地局１１が、移動局１２又は移動局１３が送信するデータ信号を受信する際のアンテナ端での電力レベルの計測結果である。一般に、キャリアセンスを行う方式の無線通信システムの通信装置は、受信動作を行う際に受信電力レベルの計測も同時に行っているので、特に動作ステップが増加するわけではない。
【００６３】
以下に、図１１と図１２を主に参照して、本実施の形態による通信動作について説明を行う。まず、ステップＳ１０１において、基地局１１は、同じエリア内において、他の無線通信システムが同一の周波数帯を使用しているか否かをキャリアセンスを行うことにより探索する。ステップＳ１０２において、基地局１１の通信制御部３１は、（Ｎ−１）番目の通信フレーム５１−１のアップリンクフェイズ５４において、移動局１２、１３から要求されたデータ信号の送受信時間領域と基地局１１自身が要求するデータ信号の送受信時間領域を調整して、Ｎ番目の通信フレーム５１−２におけるデータ信号の送受信時間領域を割り当てる。
【００６４】
ステップＳ１０３において、基地局１１の通信制御部３１は、割り当てたＮ番目の通信フレーム中の空白期間（無線通信システム１に属する基地局と移動局のいずれも何らかの信号の送信をしていない期間）において、データ信号の再割り当てが可能な領域があるか否かを判断する。データ信号の再割り当てが可能な空白期間が通信フレーム内に存在する場合には、ステップＳ１０４に進み、データ信号の再割り当てが可能な空白期間が通信フレーム内に存在しないときは、ステップＳ１０５に進む。
【００６５】
次に、ステップＳ１０４において、基地局１１の通信制御部３１は、空白期間に対して優先度に基づいてデータ信号の再割り当てを行う。その際に、基地局１１の通信制御部３１は、最初に優先度の最も高い移動局に関係するデータ信号から再割り当てを行う。同時に、データ信号の再割り当てにおける送信出力レベルについても、図１３又は図１４に示す送信出力レベルの基準に従い、割り当てを行う。ステップＳ１０５で、基地局１１の通信制御部３１は、ステップＳ１０４でのデータ信号の再割り当てを行った残りの空白期間に対してダミー信号の割り当てが可能か否かの確認を行う。空白期間が残っていれば、ステップＳ１０６に進み、空白期間が残っていなければ、ステップＳ１０７に進む。
【００６６】
ステップＳ１０６で、空白期間の残りの領域について、ダミー信号を割り当てる。同時に、各空白期間におけるダミー信号の送信出力レベルについても、図７に示す送信出力レベルの基準に従い、割り当てを行う。ステップＳ１０７で、基地局１１の送信装置（バス制御部３８、変調器３９、Ｄ／Ａ変換器４０、ＲＦ／ＩＦ送信器４１、アンテナ共用器３２）は、割り当てたデータ信号の送受信領域（再送受信領域も含む）と、データ信号の再送受信領域の出力レベルと、ダミー信号の時間領域と、ダミー信号の出力レベルとを、移動局１２、１３に対して制御信号に載せて送信を行う。
【００６７】
ステップＳ１０８で、基地局１１の送信装置は、移動局１２、１３に対してデータ信号を前記割り当てた送受信時間領域に従って送信を行う。ステップＳ１０９で、基地局の通信制御部３１は、前記ステップＳ１０４のデータ信号の再割り当てに基づいて、データ信号の再送信が必要化どうかを判断する。データ信号の再送信が割り当てられているときは、次のステップＳ１１０に進み、データ信号の再送信が割り当てられていない場合には、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１０で、基地局１１の送信装置は、移動局１２、１３に対してデータ信号の再送信を前記割り当てた送受信時間領域と出力電力レベルに従って送信を行う。
【００６８】
ステップＳ１１１で、基地局の通信制御部３１は、ステップＳ１０６のダミー信号の割り当てに基づいて、ダミー信号の送信が必要か否かを判断する。データ信号の送信が割り当てられているときは、次のステップＳ１１２で、基地局１１の送信側装置はダミー信号の再送信を行い、データ信号の再送信が割り当てられていない場合には、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１２で、基地局１１の送信装置は、移動局１２，１３に対してダミー信号の送信を割り当てた送受信時間領域と出力電力レベルに従って送信を行う。
【００６９】
ステップＳ１１３で、基地局の受信装置（アンテナ共用器３２、ＲＦ／ＩＦ受信器３３、信号強度検出器３４、Ａ／Ｄ変換器３５、復調器３６、バス制御部３８）は、移動局１２、１３からのデータ信号を割り当てた送受信時間領域に従って受信を行う。ステップＳ１１４で、基地局の通信制御部３１は、ステップＳ１０４のデータ信号の再割り当てに基づいて、データ信号の再受信が必要か否かを判断する。データ信号の再受信が割り当てられているときは、次のステップＳ１１５に進み、データ信号の再受信が割り当てられていない場合には、１フレームの期間についての通信動作は終了となる。
【００７０】
ステップＳ１１５で、基地局の前記受信装置は、移動局１２、１３からのデータ信号を割り当てたデータ信号の再割り当て領域に従って、再受信を行う。この際に、移動局１２あるいは移動局１３にダミー信号を割り当てた時間領域に対しては、受信を行う必要が無いので受信装置に対して電源供給を停止状態あるいは低減状態にすることにより、電力消費の削減を行うことができる。
【００７１】
これまでの説明では、ダミー信号の送信は、ダウンリンク５３では基地局１１が送信し、アップリンク５２では移動局１２又は移動局１３が送信行っているが、第１の実施の形態で述べたように、ダウンリンク５３でのダミー信号を、移動局１２あるいは移動局１３が送信し、アップリンク５２でのダミー信号を、基地局１１が行っても良い。
【００７２】
図１３は、他の無線通信システムが存在しない場合におけるデータ再送信時の出力電力レベル設定の一例を示す図であり、図１４は、他の無線通信システムが存在する場合におけるデータ再送信時の出力電力レベル設定の一例を示す図である。この図１３と図１４を参照して、データ信号の再送信時の出力電力レベル設定方法について説明を行う。
【００７３】
図１３に示すように、（Ｎ−１）番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−８５ｄＢｍ未満の場合には、送信を行っても受信装置がいかなる変調方式の信号をも実質的に復調できないと判断して、対応する受信装置に対するデータ信号の再送信を行わない。この場合は、他の無線通信システムは存在しない（キャリアセンス時のアンテナ端での受信電力レベルは−８５ｄＢｍ未満）ので、空白期間を残しておいても干渉の問題は発生しない。さらに、データ信号の再送信を行わないことにより、送信装置に対して電源供給を停止状態あるいは低減状態（スリープモード）にすることにより、電力消費の削減を行うことができる。
【００７４】
また、（Ｎ−１）番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−８５ｄＢｍ以上であり、かつ−３０ｄＢｍ以下である場合には、受信装置が再送信されたデータ信号に対して復調が可能な状態であり、かつ受信電力レベルが過大ではないので、最大出力電力（＋２２ｄＢｍ）で送信を行った方が、Ｃ／Ｎ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ：単位ｄＢ）が上がることによるものである。
【００７５】
また、（Ｎ−１）番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−３０ｄＢｍ以上である場合には、記受信電力レベルが過大であり、最大出力電力（＋２２ｄＢｍ）で送信を行った場合には、受信装置が飽和してしまう可能性が高く、かえってＣ／Ｎを低下させてしまう。そこで、出力電力を減衰して出力することにより、データ信号の再送信時のＢＥＲあるいはＰＥＲを向上することができる。
【００７６】
図１４に示すように、（Ｎ−１）番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−８５ｄＢｍ未満の場合には、送信を行っても受信装置がいかなる変調方式の信号をも実質的に復調できないと判断して、対応する受信装置に対するデータ信号の再送信を行わない。この場合は、他の無線通信システムは存在するので、空白期間が存在する場合には干渉問題が発生する可能性がある。また、データ信号の発生は、ダミー信号を発生させる場合よりも多くの回路（例えば、変調器３２に含まれるスクランブル設定装置等のデータ信号発生に係わる装置）を動作させる必要がある。
【００７７】
それゆえ、この場合にはデータ信号の再送信を行うのではなく、代わりにダミー信号を送信する（ダミー信号の出力レベルは図７に従う）。このように、データ信号の再送信を行う代わりに、ダミー信号を送信することにより、電力消費の削減を行うことができる。
【００７８】
また、（Ｎ−１）番目のフレームにおけるデータ信号受信時のアンテナ端での受信電力レベルが−８５ｄＢｍ以上の場合には、最大電力受信装置が再送信されたデータ信号に対して復調が可能な状態であるので、データ信号の再送信を行う。ここでも、図１３のようにデータ信号の受信電力レベルが適性である場合と過大である場合に分けて出力電力レベルを設定することが望ましい。しかし、他の無線通信システムも存在しているために、出力電力レベルを減衰させると自己の無線通信システムを他の無線通信システムが認識できなくなる可能性を生じてしまう。そこで、データ信号の再送信は、最大出力電力レベル（＋２２ｄＢｍ）で行う。受信装置は、過大電力を検知した場合には受信電力の増幅を抑える機能を有するものも多く有用性は高い。
【００７９】
さらに、データ信号に関する出力電力レベルの制御を、データ信号の再送信時だけではなく、制御信号送信時（ステップＳ１０７）又は通常のデータ信号送信時（ステップＳ１０８）に行っても良い。その場合も、前記データ信号再送信時と同様の効果が得られることは、明らかである。
【００８０】
次に、図１５から図１７までを主に参照して、本発明の第２の実施の形態による基地局と移動局の具体的な動作例について説明する。図１５は、本実施の形態による基地局と移動局との関係を示した図である。本実施の形態では、図１に示した無線通信システム１０（前記自己の通信システム）を構成する基地局と移動局の中で、基地局１１と移動局１２、１３とが通信を行う。基地局１１における（Ｎ−１）番目のフレームでのアンテナ端でのデータ信号の受信電力レベルは、移動局１４については−６０ｄＢｍであり、移動局１２については−２０ｄＢｍである。
【００８１】
但し、第１の無線通信システム１０が通信を行うエリアには、第２の通信システム２０（前記他の無線通信システム）に属する移動局２１と移動局２２とも通信を行っている。基地局１１がキャリアセンスにより計測した第２の無線通信システム２０に属する移動局２１、２２のアンテナ端での受信電力レベルは−４０ｄＢｍである。また、優先度の決定方法は、基地局１１が受信したデータ信号の受信電力レベルを基準にして決定される。移動局１４から送られたデータ信号の受信電力レベルは、移動局１２から送られたものよりも低い。従って、移動局１４との通信状態は、移動局１２との通信状態よりも悪く、移動局１４へのデータ信号の再割り当てを優先することにより、無線通信システム全体としての通信効率の向上が可能になる。また、優先度の決定基準に受信電力レベルを用いているが、ＢＥＲあるいはＰＥＲを決定基準として用いても良い。
【００８２】
図１６は、本実施の形態における空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図であり、図１７は、空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。図１６において、基地局１１は、基地局１１自身に対して移動局１２、１４に対して時間領域８１で制御信号を送信するように割り当てる。基地局１１は、移動局１２に対しては時間領域８２で基地局１１からの制御信号を受信するように割り当て、移動局１４に対しては時間領域８３で基地局１１からの制御信号を受信するように割り当てる。
【００８３】
ダウンリンクフェイズにおいて、基地局１１は、基地局１１自身に対して時間領域８４でデータ信号（ＤａｔａＦ）を移動局１２に送信し、移動局１４に対して時間領域８６で基地局１１からのデータ信号（ＤａｔａＧ）を送信するように割り当てる。基地局１１は、移動局１２に対しては時間領域８５で基地局１１からのデータ信号（ＤａｔａＦ）を受信するように割り当て、移動局１４に対しては時間領域８８でデータ信号（ＤａｔａＧ）を受信するように割り当てる。
【００８４】
アップリンクフェイズにおいて、基地局１１は、基地局１１自身に対して時間領域９１で移動局１２からのデータ信号（ＤａｔａＨ）を受信し、時間領域９３で移動局１４からのデータ信号（ＤａｔａＩ）を受信するように割り当てる。基地局１１は、移動局１２に対しては時間領域９２で基地局１１にデータ信号（ＤａｔａＨ）を送信するように割り当て、移動局１４に対しては時間領域９４で基地局１１にデータ信号（ＤａｔａＩ）を送信するように割り当てる。
【００８５】
ここで、基地局１１は、（Ｎ−１）フレームにおける各移動局からのデータ信号受信レベルに従って、制御信号の送信又はデータ信号の送信時における送信電力レベルを割り当てることもできる。図１３と図１４に示す基準の例では、移動局１２、移動局１３とも最大送信電力（＋２２ｄＢｍ）を割り当てる。仮に、第２の無線通信システム２０が存在しない環境下では、移動局１２との通信には−８ｄＢｍ、移動局１３との通信には＋２２ｄＢｍを割り当てる。
【００８６】
上記のような時間領域の割り当てを行った後、ダウンリンクフェイズに空白期間９７−１が存在し、アップクフェイズに空白期間９８−１が存在しているので、データ信号の通信容量に基づいて、データ信号の再割り当てが可能かどうかを判断する。空白期間９７−１は、ＤａｔａＦとＤａｔａＧのどちらか一方を割り当てるのに十分な領域があるが、両方を割り当てるのには不十分である。そこで、移動局１２と移動局１４との優先度に基づいて、ＤａｔａＧを空白期間９７−１に割り当てる（図１７の領域９７−２）。空白期間９７−１にはＤａｔａＧが割り当てた後も空白期間が残ってしまうので、基地局１１は、再割り当て後の空白期間にダミー信号（図１７の領域９７−３）を割り当てる。
【００８７】
同様に、空白期間９８−１は、ＤａｔａＣとＤａｔａＤのどちらに対しても割り当てを行うのには十分でない。そこで、基地局１１は、ダミー信号を空白期間９８−１に割り当てる（図１７の領域９８−３）。
【００８８】
さらに、データ信号の再送信時の送信電力レベルも、図１３と図１４に示す基準に従って割り当てられる。つまり、領域８９−２の出力電力レベルは、＋２２ｄＢｍとなる。また、ダミー信号の送信電力レベルも、図７に示す基準に従って割り当てられる。つまり、領域９５−３と領域９８−３の出力電力レベルは、＋２２ｄＢｍとなる。
【００８９】
なお、“優先度”の決定方法は、ここで説明した方法以外にも様々な方法が考えられる。例えば、通信するデータ信号の種類により優先度を決定する方法がある。連続的に流す必要がある動画像のストーリミングデータは、離散的でも支障が生じない文書等のデータよりも優先度を高くすることにより、無線通信システムの利用効率を上げることができる。
【００９０】
以上においては、同じ無線通信システムに属する基地局と移動局との場合を例にして説明しているが、無線通信が可能な基地局と基地局との間の通信にも本発明を適用可能であることは言うまでもない。また、無線通信装置の対象としては、パーソナルコンピュータＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話などその形態を問わない。
【００９１】
【発明の効果】
以上、これまで説明したように、同一周波数帯を使用する他の無線通信システムによる干渉を防止でき、かつ無線通信システム全体の時間領域に対する利用効率の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による無線通信システムの構成例を示した図である。
【図２】本発明の一実施の形態による無線通信システムを構成する基地局あるいは移動局の構成例を示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態による無線通信システムの通信フレームの構成例を示した図である。
【図４】本発明の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局１１についての時間領域の割り当てに関する動作の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局１１についての送信あるいは受信に関する動作の一例を示す図である。
【図６】他の無線通信システムの探索方法を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図７】ダミー信号の送信出力電力レベルについての設定基準の例を示した図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態の基地局と移動局との関係を示した図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図である。本発明の第１の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態の例で示したものとは別の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局１１に関する動作例を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態の例で示したものとは別の一実施の形態による無線通信システムの動作を示すフローチャートであり、主に基地局１１に関する動作例を示す図である。
【図１３】他の無線通信システムが同一エリア内に存在しない状態でのデータ信号再送信時の送信出力電力レベル表の例を示した図である。
【図１４】他の無線通信システムが同一エリア内に存在している状態でのデータ信号再送信時の送信出力電力レベル表の例を示した図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の基地局と移動局との関係を示した図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てする前の時間領域の割り当てを示した図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係わる空白期間にデータ信号を再割り当てした後の時間領域の割り当てを示した図である。
【図１８】一般的なＴＤＭＡ方式の集中制御方式の無線通信システムにおけるネットワーク構成を示した図である。
【図１９】一般的なＴＤＭＡ方式のうち集中制御方式の無線通信システムにおけるシーケンスとフレーム構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
１  広帯域ネットワーク（ＷＡＮ）
１０、２０  無線通信システム
１１  基地局
１２、１３、１４、２１、２２  移動局
２９  送受信用アンテナ
３０  無線通信装置
３１  通信制御部
３２  アンテナ共用器
３３  ＲＦ／ＩＦ受信器
３４  信号強度検出機
３５  Ａ／Ｄ変換器
３６  復調器
３８  バス制御部
３９  変調器
４０  Ｄ／Ａ変換器
４１  ＲＦ／ＩＦ送信器
４２  パワーアンプ（ＰＡ）
５１−１  （Ｎ−１）番目のフレーム
５１−２  （Ｎ）番目のフレーム
５１−３  （Ｎ＋１）番目のフレーム
５２  制御情報
５３  ダウンリンクフェイズ
５４  アップリンクフェイズ
５５  プリアンブル
５６−１、５６−Ｎ  データペイロード
６１〜６３  第１の実施の形態に係わる制御情報の時間領域
６４〜６６、６８  第１の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
７１〜７４  第１の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
７７−１、７８−１  第１の実施の形態に係わる空白期間
６９−２、７７−２  第１の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのダミー信号の再送受信領域
７６−２，７８−２  第１の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのダミー信号の再送受信領域
８１〜８３  第２の実施の形態に係わる制御情報の時間領域
８４〜８６、８８  第２の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
９１〜９４  第２の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのデータ信号の送受信時間領域
９７−１、９８−１  第２の実施の形態に係わる空白期間
８９−２、９０−２、９７−２  第２の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのデータ信号の再送受信領域
８９−３、９７−３  第２の実施の形態に係わるダウンリンクフェイズのダミー信号の送信領域
９５−３、９８−３  第２の実施の形態に係わるアップリンクフェイズのダミー信号の送信領域
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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