(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムであって、前記基地局が、自己の使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を、自己の使用する周波数チャネル中のいずれの周波数チャネルで前記第１の情報を送信するかに関する第２の情報を含む周波数チャネル位置情報で規定されている特定の周波数チャネルに載せて前記端末局に送ることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１の情報は、前記基地局がフレームごとに送る制御情報中のプリアンブル信号であって、前記周波数チャネル数によって異なる周期を有するプリアンブル信号に含めて送られることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記特定の周波数チャネルは、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中の最も低い周波数側の周波数チャネルのみであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記特定の周波数チャネルは、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中の最も高い周波数側の周波数チャネルのみであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記特定の周波数チャネルは、自己の無線通信システムが使用する周波数帯域の最も低い周波数側と最も高い周波数側の周波数チャネルとの２つの周波数チャネルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムに用いるのに適しており、自己の使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を、自己の使用する周波数チャネル中のいずれの周波数チャネルで前記第１の情報を送信するかに関する第２の情報を含む周波数チャネル位置情報で規定されている特定の周波数チャネルに載せて送ることを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記自己の使用する周波数チャネル中において前記第１の情報を送信しない周波数チャネルは、前記第１の情報を送る時間領域において、いかなる信号も送信しないことを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記自己の使用する周波数チャネル中において前記第１の情報を送信しない周波数チャネルは、前記第１の情報を送る時間領域において、前記第１の情報に関する信号以外の信号を送信することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項９】
自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの割り当ては、他の無線通信システムが使用しておらず、かつ、自己の無線通信システムが使用可能な空き周波数チャネル中における最も低い周波数を有する周波数チャネルから高い周波数に向けて前記自己の使用する周波数チャネル数の分だけ割り当て、前記特定の周波数チャネルは、前記自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中における最も低い周波数を有する周波数チャネルとすることを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項１０】
自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの割り当ては、他の無線通信システムが使用しておらず、かつ、自己の無線通信システムが使用可能な空き周波数チャネル中における最も高い周波数を有する周波数チャネルから低い周波数に向けて前記自己の使用する周波数チャネル数の分だけ割り当て、前記特定の周波数チャネルは、前記自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中における最も低い周波数を有する周波数チャネルとすることを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項１１】
自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの割り当ては、他の無線通信システムが使用しておらず、自己の無線通信システムが使用できる空き周波数チャネル中における最も低い周波数を有する周波数チャネルと前記複数の周波数チャネルの最も低い周波数を有する周波数チャネルとの差と、自己の無線通信システムが使用できる空き周波数チャネル中における最も高い周波数を有する周波数チャネルとの差分を比較し、差分の小さい方の周波数チャネルを自己の使用する周波数チャネルから差分の大きい方の周波数チャネルに向けて前記自己の使用する周波数チャネル数の分だけ割り当て、前記特定のチャネルは、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの中で、最も低い周波数を有する周波数チャネルと最も高い周波数を有する周波数チャネルとであることを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項１２】
基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムに用いるのに適しており、前記基地局が、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を含む信号であって、自己の使用する周波数チャネル中のいずれの周波数チャネルで前記第１の情報を送信するかに関する第２の情報を含む周波数チャネル位置情報で規定されている特定の周波数チャネルに載せて送った信号を受信し、前記自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルを含む第１の情報を識別する情報検出器を有することを特徴とする端末局。
【請求項１３】
基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムに用いるのに適しており、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中のいずれの周波数チャネルで前記第１の情報を送信するかに関する第２の情報を含む周波数チャネル位置情報で規定されている最も低い周波数チャネルのみに載せて前記基地局が送った前記第１の情報であって、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を含む信号を受信するまで、前記複数の周波数チャネル中の最も低い周波数を有する周波数チャネルから高い周波数チャネル側に向けて、順次周波数チャネルを探索することを特徴とする端末局。
【請求項１４】
基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムに用いるのに適しており、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中のいずれの周波数チャネルで前記第１の情報を送信するかに関する第２の情報を含む周波数チャネル位置情報で規定されている最も高い周波数チャネルのみに載せて前記基地局が送った前記第１の情報であって、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を含む信号を受信するまで、前記複数の周波数チャネル中の最も高い周波数を有する周波数チャネルから低い周波数チャネル側に向けて、順次周波数チャネルを探索することを特徴とする端末局。
【請求項１５】
基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムに用いるのに適しており、前記基地局が、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を含む信号であって、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中のいずれの周波数チャネルで前記第１の情報を送信するかに関する第２の情報を含む周波数チャネル位置情報で規定されている最も低い周波数側と最も高い周波数側の２つの周波数チャネルのみに載せて送った信号を受信する端末局であり、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの探索方法は、最も周波数の高い周波数チャネルを探索する第１のステップと、該第１のステップにおいて前記信号が受信できない場合には、最も周波数の低い周波数チャネルを探索する第２のステップと、該第２のステップでも前記信号が受信できない場合には、未探索の周波数チャネルの中で最も周波数の高い周波数チャネルを探索して制御情報の受信を試みる第３のステップと、該第３のステップでも前記信号が受信できない場合には、未探索の周波数チャネルの中で最も周波数の低い周波数チャネルを探索して前記信号の受信を試みる第４のステップとを含み、以後、前記信号を受信するまで、高周波数側と低周波数側との周波数チャネルを前記信号の探索を繰り返すことを特徴とする端末局。
【請求項１６】
請求項１５に記載の端末局であって、さらに、前記信号を受信した後、前記第１のステップ及び前記第３のステップにおいて、前記信号を受信した場合は、周波数チャネルより１つ低い周波数チャネルから順番に、前記信号とは別の周波数チャネルにある前記第１の情報を含む第２信号を探索し、前記第２のステップ及び前記第４のステップにおいて、前記信号を受信した場合は、周波数チャネルより１つ高い周波数チャネルから順番に、前記第２信号を探索することを特徴とする端末局。
【請求項１７】
基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムに用いるのに適しており、前記基地局が、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を含み、自己の使用する周波数チャネル中のいずれの周波数チャネルで前記第１の情報を送信するかに関する第２の情報を含む周波数チャネル位置情報で規定されている特定の周波数チャネルであって、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中の最も低い周波数側と最も高い周波数側の２つの周波数チャネルのみに載せて送った信号を受信する端末局であり、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの探索方法は、最も周波数の低い周波数チャネルを探索する第１のステップと、該第１のステップにおいて前記信号が受信できない場合には、最も周波数の高い周波数チャネルを探索する第２のステップと、該第２のステップでも前記信号が受信できない場合には、未探索の周波数チャネルの中で最も周波数の低い周波数チャネルを探索して制御情報の受信を試みる第３のステップと、該第３のステップでも前記信号が受信できない場合には、未探索の周波数チャネルの中で最も周波数の高い周波数チャネルを探索して前記信号の受信を試みる第４のステップとを含み、以後、前記信号を受信するまで、低周波数側と高周波数側との周波数チャネルを前記信号の探索を繰り返すことを特徴とする端末局。
【請求項１８】
請求項１７に記載の端末局であって、更に、前記信号を受信した後、前記第１のステップ及び前記第３のステップにおいて、前記第１の信号を受信した場合は、周波数チャネルより１つ高い周波数チャネルから順番に、第１の信号とは別の周波数チャネルにある第２の信号を探索し、前記第２のステップ及び前記第４のステップにおいて、前記信号を受信した場合は、周波数チャネルより１つ低い周波数チャネルから順番に、前記第２の信号を探索することを特徴とする端末局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数周波数チャネルを用いて通信を行うことができる無線通信システム及び無線通信システムを構成する基地局と端末局とに関し、特に自己の使用する周波数チャネルの探索技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、５ＧＨｚ帯を使用した免許不要の小電力無線通信システムが複数提案、規格化され、実際にＩＥＥＥ８０２．１１ａやＡＲＩＢ（電波産業会）のＨｉ−ＳＷＡＮ規格等を使用した無線通信システムが開発されている。
【０００３】
上記無線通信システムの１つとして、ＴＤＭＡ（時分割多元接続方式）集中制御方式を使用した方式が考えられている。この方式は、伝送帯域を周波数で分割して複数の伝送チャネルを設定し、その各伝送チャネルを所定時間で分割して、１伝送チャネル中に複数の伝送チャネルを使用して複数のタイムスロットを形成する。そして、基地局が、そのタイムスロット毎に接続する端末局を割り当てるようにしたもので、１伝送チャネルを使用して複数の端末局と同時に接続できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既に小電力無線通信システムに許可されている５．１５ＧＨｚ〜５．２５ＧＨｚ帯においては、周波数帯域２０ＭＨｚ（占有信号周波数帯域は１８ＭＨｚ）のチャネルが４チャネルのみしかなく、無線通信端末或いは通信システムが同一エリア内に多数存在するようになると、電波干渉によりスループットが低下する可能性もある。
【０００５】
最近、さらに高周波帯の周波数を開放する動きがあり、２５ＧＨｚ帯や２７ＧＨｚ帯の準ミリ波帯を使用した小電力無線通信システムが電波法上で許可され、規格化が進められている。従来、他の用途に限定されていた周波数帯を、電力による制限を課すことにより開放するものである。
【０００６】
総務省により２００２年２月２８日に更新された周波数割当計画によれば、例えば、駅や喫茶店等のホットスポットでの屋外インターネットアクセスを想定したパーソナルエリアのシステムは、２４．７７ＧＨｚから２５．２３ＧＨ（上下２０ＭＨｚのガードバンドは除く）までの４６０ＭＨｚの周波数帯域を使用し、周波数間隔２０ＭＨｚ（１チャネル当たりの占有信号周波数帯が１８ＭＨｚ）で２３の無線チャネルが配置可能であり、連続した３チャネルまでの同時送信が可能となっている。
【０００７】
さらに、２７．０２ＧＨｚから２７．４６ＧＨｚ（上下２０ＭＨｚガードバンドは除く）を使用し、家庭内や工場内での無線ＬＡＮや無線ホームリンクを想定したコミュニティエリアでは、周波数２０ＭＨｚ間隔で２２の無線チャネルが配置可能であり、連続した６チャネルまでの同時送信が可能である。上記２５ＧＨｚ帯あるいは２７ＧＨｚ帯を使用した無線通信システムとしても、上記ＴＤＭＡ集中制御方式を使用した方式を適用することが可能である。
【０００８】
２５ＧＨｚ帯あるいは２７ＧＨｚ帯を使用する無線通信システムにおいては、３チャネルあるいは６チャネルまで同時に周波数帯域を使用できるため、高速大容量の通信を行うことができ、自己の無線通信システムの通信容量に応じて、通信に使用する周波数帯域を可変にすることにより、電波資源を効率的に使用することができる。
【０００９】
ところで、従来のＴＤＭＡ方式の無線通信システムにおいては、１つの端末局が通信に使用するチャネルは通常１つであり、チャネル数もそれほど多くはない（例えば、前述したように５ＧＨｚの無線通信システムでは４チャネル）。このため、端末局が通信を開始するときには、１チャネル毎に自己の通信システムの基地局が発信する制御情報を含む信号を順次受信して復調することにより、自己の通信システムが使用するチャネルを探索してもチャネルの探索時間はそれほど長くはならず、問題とはなっていなかった。
【００１０】
ところが、２５ＧＨｚ帯あるいは２７ＧＨｚ帯の無線通信システムにおいては、上述のようにチャネル数は２０以上あり、制御情報を含む信号を順次受信して復調する従来の方法で自己の無線通信システムの使用するチャネルを探索する方法を用いると、探索効率が悪く、探索時間が長くなりすぎる可能性が高い。更に、同時に通信に使用する周波数帯域が複数存在するため、自己の無線通信システムが使用する周波数帯域（同時に使用するチャネル数）の情報を端末局に認識させることも必要となる。
【００１１】
本発明の目的は、自己の無線通信システムが使用する周波数帯域（周波数チャネル）を効率的に探索できる技術を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムであって、前記基地局が、自己の使用する周波数チャネル数に関する第１の情報を、自己の使用する周波数チャネル中の特定の周波数チャネルに載せて前記端末局に送ることを特徴とする無線通信システムが提供される。
【００１３】
上記無線システムによれば、自己の使用する複数周波数チャネルのうちのどの位置に第１の情報が載せられているかを認知することができる。また、第１の情報により自己の周波数チャネル数を認知することができる。
【００１４】
前記第１の情報は、前記基地局がフレームごとに送る制御情報中のプリアンブル信号であって、前記周波数チャネル数によって異なる周期を有するプリアンブル信号に含めて送られるのが好ましい。
【００１５】
上記無線通信システムによれば、プリアンブル信号の解析により、周波数チャネル数を認知することができる。
【００１６】
前記特定の周波数チャネルは、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中の最も低い周波数側の周波数チャネルのみか、最も高い周波数側の周波数チャネルのみか、或いは、最も低い周波数側と最も高い周波数側の周波数チャネルとの２つの周波数チャネルであることが好ましい。
【００１７】
特定の周波数チャネルを、連続する周波数チャネルのいずれか一方側又は両方に限定することにより、周波数チャネルの探索が簡単になる。
尚、上記解決手段は、無線通信システムを構成する基地局又は端末局にも適用可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による無線通信システムについて説明する前に、発明者の行った考察について簡単に説明する。
【００１９】
基地局と端末局とを有する無線通信システムにおいて、基地局は、例えば、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル数に関する周波数チャネル数情報を、例えば制御情報に含めて端末局に対して送信する。制御情報は、１フレーム毎に基地局が送信する。周波数チャネル数情報は、例えば制御情報中のプリアンブル信号に含めておく。
【００２０】
加えて、上記周波数チャネル数情報を含めたプリアンブル信号を、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル中のどの周波数チャネルに含めるか（以下、「周波数チャネル位置情報」と称する。）に関しても予め規定しておく。
【００２１】
基地局は、使用する周波数チャネル中の上記周波数チャネル位置情報で規定されている特定の周波数チャネルのみに上記プリアンブル信号が付加された制御情報を載せて端末局に対して送信する。
【００２２】
端末局は、基地局より送られたプリアンブル信号を受信して、プリアンブル信号中の周波数チャネル数情報と周波数チャネル位置情報とに基づいて、自己の無線通信システムが使用可能な周波数チャネル番号（周波数帯域）を検索する。端末局は、自己が受信したプリアンブル信号の周波数チャネルにより周波数チャネル位置情報を知ることができる。
【００２３】
後述するように、特開２００１−３１３６２３号公報に記載されている方法と同様の方法により、端末局は、プリアンブル信号を復調回路で復調することなしに、識別回路により自己の使用する周波数チャネル数を判別することができる。加えて、上記周波数チャネル位置情報を考慮して周波数チャネルの探索（操作）手順を決めることにより、自己の使用する周波数チャネルの検索を簡略化することができる。
【００２４】
上記考察に基づいて、以下に、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図１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例を示した図である。本発明の第１の実施の形態による無線通信システム１は、１つの基地局１０と、少なくとも１以上の端末局、例えば、第１の端末局１１、第２の端末局１２及び第３の端末局１３の３つの端末局とから構成され、例えばＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式を用いた集中制御方式の無線通信システムである。この無線通信システムにおいては、基地局１０が、前記端末局１１、１２及び１３の送受信タイミングや使用する周波数チャネルに関する制御を集中的に行う。また、無線通信システム１は、例えば上述の２４．７７ＧＨｚから２５．２３ＧＨｚ帯の周波数を使用し、周波数間隔２０ＭＨｚで１から２３までの２３の無線チャネルを使用し、連続する３チャネルまでの同時送信を行う無線通信システムである。
【００２６】
無線通信システム１を構成する基地局１０と第１の端末局１１とは、最大３チャネルを用いて送受信することが可能であり、第２の端末局１２は最大２チャネルを用いて送受信が可能であるのに対して、第３の端末局１３は１チャネルのみを用いて送受信するシステムを例として説明する。上記の無線通信システムの各端末局における送受信可能なチャネル数は説明の便宜上の例示であり、全ての端末局が３チャネル使用可能なシステムであっても良い。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システム１を構成する基地局又は端末局の構成例を示す機能ブロック図である。適宜図１をも参照して説明する。
【００２８】
図２に示すように、基地局又は端末局は、アンテナ２１と、アンテナ共用器２２と、ＲＦ／ＩＦ受信器２３と、Ａ／Ｄ変換器２４と、復調器２５と、情報検出器２６と、バス制御部２７と、変調器２８と、Ｄ／Ａ変換器２９と、ＲＦ／ＩＦ送信器３０と、システム制御部３１とを有している。
【００２９】
尚、基地局１０と端末局１１，１２，１３とのブロック構成は、図２に示す通りであり、両者は、ほぼ同じ構成を有している。但し、前述した最大送受信チャネル数の違いなどにより各機能ブロックの仕様が一部異なる点と、基地局と端末局との送受信に関する機能の違いにより、システム制御部３１の一部の機能が異なっている。基地局と端末局との送受信に関する機能の違いとは、主として、基地局１０のみが周波数チャネルの割当て機能と時間領域の割当て機能とこれらを報知する機能とを具備している点による。
【００３０】
次に、基地局又は端末局の動作を図２に示す機能ブロック図に基づいて説明する。送受信用アンテナ２１から入力した受信信号は、アンテナ共用器２２で受信側の経路が選択され、ＲＦ／ＩＦ受信器２３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２４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２５で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２７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。
【００３１】
尚、上述のように、フレーム同期や周波数チャネル等に関する情報を含んだプリアンブル信号については、特に復調器２５を用いて復調を行わなくても、例えば、特開２００１−３１３６２３号公報に記載された方法により、情報検出器２６においてプリアンブルの周期パターン等からフレーム同期や自己のシステムが使用する周波数チャネル数の判別が可能である。特開２００１−３１３６２３号公報に記載された方法は、自己の使用する周波数チャネル数等に関する情報をプリアンブル信号に付加する処理を行うものである。プリアンブル信号への付加処理は、プリアンブル信号の周期Ｔｗを、自己のシステムが使用する周波数帯域（チャネル数）により変更する処理に対応する。例えば、自己の無線通信システムが使用するチャネル数が１であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗに設定し、チャネル数が２であれば、周期をＴｗ／２に設定し、チャネル数が３であれば周期をＴｗ／４に設定する。そして、プリアンブル信号の周期と、予め無線局（端末局）が記憶しているプリアンブルパターンとが一致するか否かにより、プリアンブル信号を復調しなくてもチャネル数を検知することができる。もちろん、プリアンブルパターンのみで判別せずに、プリアンブル信号を復調することにより周波数チャネル番号を知ることも可能である。
【００３２】
ＰＣ等から出力されたデータ（Ｄａｔａ）は、バス制御部２７を経由して、変調器２８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２９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３０で、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２２を経由して、送受信用アンテナ２１から空中線に信号が送信される。
【００３３】
システム制御部３１は、基地局あるいは端末局全体のシステムを制御する機能と各部への電源供給の制御機能を有している。基地局では、周波数チャネル番号の認識や時間割当て（タイムスケジューリング）等の記憶と判断の機能をも有する。
【００３４】
図３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通信データ構造の一例を示した図である。図３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における通信データ構造は、ある一定時間毎に区切られた多数のフレームからなる基本構成を有している。１つのフレーム４１は、基地局が送受信に使用する周波数チャネルや送受信タイミングを端末局に報知するための第１の情報を含む制御情報送信領域４２と、基地局から端末局に向けてデータを送信するためのダウンリンク領域４３と、端末局から基地局に向けてデータを送信するためのアップリンク領域４４との３つの時間領域に分割されている。制御情報送信領域４２は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル４５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（４６−１から４６−Ｎ）とを含む。
【００３５】
次に、図４から図６を参照して、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの動作例について説明する。適宜、図１から図３までをも参照する。図４は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムを構成する基地局の動作の流れを示すフローチャート図であり、図５は、本発明の第１の実施の形態による無線通信システムを構成する端末局の動作を示すフローチャート図であり、図６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周波数チャネルの使用例を示す図である。
【００３６】
図６に示すように、無線通信システム１の基地局１０と端末局１１とは、ＣＨ１からＣＨ２３までの２３の周波数チャネルのうち第７チャネル（ＣＨ７）から第９チャネル（ＣＨ９）までの連続する３つの周波数チャネル（周波数帯域）を使用して通信を行う準備を行っている。本実施の第１の実施の形態による無線通信システムにおいては、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルの情報である周波数チャネル数に関する情報を付加したプリアンブル信号を含む制御情報は、自己の無線通信システムが使用する特定のチャネル、ここでは最小の番号を有する（最低周波数帯域で用いられる）周波数チャネルだけに乗せる規約になっている。このような周波数チャネルの位置に関する情報は、例えばシステム制御部３１に記憶されている。周波数チャネル位置情報は、例えば製品出荷前に予め例えばシステム制御部３１内の記憶装置に記憶させておいても良いし、後にネットワークを介してダウンロードして上記記憶装置に記憶させても良い。
【００３７】
また、本発明の第１の実施の形態による無線通信システム１においては、例えば、ＣＨ１からＣＨ２３までの２３の周波数チャネルを使用するが、第１周波数チャネルＣＨ１が最も低い周波数を用いて通信を行うチャネルであり、第２３周波数チャネルＣＨ２３が最も高い周波数を用いて通信を行うチャネルである。
【００３８】
図４に示すステップＳＡ１１において、無線通信システム１を構成する基地局１０は、システム制御部３１に記憶されている自己の無線通信システム１が使用する周波数チャネル数情報に基づき、変調器２８が、プリアンブル信号の付加処理を行う。プリアンブル信号への周波数チャネル数情報の付加処理は、プリアンブル信号の周期Ｔｗを、自己のシステムが使用する周波数帯域（周波数チャネル数）に合わせるように設定する処理である。例えば、自己の無線通信システム１が使用するチャネル数が１であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗに設定し、チャネル数が２であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗ／２に設定し、チャネル数が３であれば、プリアンブル信号の周期をＴｗ／４に設定する。図６に示す例では、ＣＨ７からＣＨ９までの３チャネル分の周波数チャネルを使用して通信を行うので、周期Ｔｗ／４のプリアンブル信号が制御情報に含まれている。この処理により、プリアンブル信号中に周波数チャネル数情報を含めることができる。
【００３９】
本実施の形態による無線通信システム１における基地局１１は、自己の通信システムが使用する周波数チャネルを設定する際には、自己とは異なる他の無線通信システムが使用中でないこと、干渉等の影響がないことなどを条件として、本実施の形態による無線通信システムに関する規約で定められているように可能な限り小さい番号の周波数チャネル（周波数帯域）を割り当てる。本実施の形態による無線通信システムでは、周波数チャネルＣＨ１からＣＨ６までを他の無線通信システムが使用中であるために、周波数チャネルＣＨ７以降に自己の通信システムの周波数帯域が割り当てられる。
【００４０】
ステップＳＡ１２において、基地局１０は、プリアンブル信号を付加した制御情報を、周波数チャネル７（ＣＨ７）の周波数帯域を用い領域６１において端末局１１に向けて送信する。制御情報は、１フレームの先頭において基地局から送信されるのが好ましい。予め規定されている周波数チャネル位置情報によれば、制御情報を送信する周波数チャネルは、使用する３つの周波数チャネル（ＣＨ７からＣＨ９まで）のうちの一番小さい周波数チャネル番号ＣＨ７を有する周波数チャネルのみである。従って、周波数チャネルＣＨ８の領域６２と周波数チャネルＣＨ９の領域６３とでは、制御情報を送信していない。
【００４１】
次に、ステップＳＢ２１において、端末局１１は自己の無線通信システムの制御情報を含む周波数チャネルを探索する。このステップは、端末局１１は、プリアンブル信号を含む制御情報が、自己の無線通信システムが使用するチャネル中の一番小さい周波数チャネル番号（最も低い周波数帯域を用いる周波数チャネル）に乗せられていることが上記周波数チャネル位置情報により予め分っている。従って、一番小さい番号を有する周波数チャネル（この場合にはＣＨ１）を起点として、自己の通信システムのプリアンブル信号が捕捉されるまで周波数チャネル数をインクリメントしつつ順次周波数チャネルを走査する。
【００４２】
この際、端末局１１は、プリアンブル信号を上述のような自己相関方式により情報検出器２６を用いてプリアンブル信号の周期等を検出する。従って、制御情報を復調することにより周波数帯域の情報を検出する場合と比較して、より簡単かつ迅速に、プリアンブル信号の検出が可能になる（ステップＳＢ２２）。
【００４３】
次にステップＳＢ２３において、ステップＳＢ２２で検出されたプリアンブル信号の周期等の情報をシステム制御部３１が解析し、自己のシステムが使用する周波数チャネル数を認知する。例えば、７チャネルＣＨ７においてプリアンブル信号が検出され、このプリアンブル信号の周期がＴｗ／４である場合には、周波数チャネル位置情報により、自己の通信システムが使用する最小の番号のチャネル（低周波数側のチャネル）に制御情報を載せる規則になっているため、自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルは、ＣＨ７からＣＨ９までの３チャネルであることが認知できる。
【００４４】
端末局１１は、自己のシステムが使用する周波数帯域が認知すると、次のステップＳＢ２４において、（領域６７で）送受信要求信号を基地局１０に送信し、基地局１０に対して送受信時間及び周波数チャネルの使用要求を行う。
【００４５】
ステップＳＡ１３で、基地局１０は、端末局１１からの送受信要求信号を受信し、基地局１０と端末局１１以外の他の端末局１２，１３とに関する送受信要求時間と周波数チャネル数の要求との調整を行い、自己と他の端末局に周波数チャネルと時間領域（タイムスロット）を割り当てる（ステップＳＡ１４）。
【００４６】
ステップＳＡ１５において、基地局１０は、上記Ｎ番目のフレームの次の（Ｎ＋１）番目のフレームにおける制御情報の送信時間領域において、同様に周波数チャネルとタイムスロットとの割り当ての情報を含んだ制御情報を自己の無線通信システムを構成している端末局に向けて送信する。
【００４７】
ステップＳＢ２５において、端末局１１は、基地局１０が送信した制御情報を受信して、制御情報を復調器２５で復調することにより、自己の送受信時間と周波数チャネル（使用チャネル数も含む）に関する情報を検知する。
【００４８】
その後、ステップＳＡ１６において、基地局１０は、図６に示すように、データの送信処理（ダウンリンクフェーズにおいて行われる。）と受信処理（アップリンクフェーズにおいて行われる。）とを行う。端末局１１は、ステップＳＢ２６において、データの受信処理（ダウンリンクフェーズ）と送信処理（アップリンクフェーズ）とを行う。
【００４９】
以上に説明したように、通信に使用できる周波数チャネル数に関する情報を含むプリアンブル信号を、自己が使用する周波数チャネル中で最も小さい番号を有する周波数チャネルに乗せて送り、小さい周波数番号から順にチャネルの走査を行うことにより、自己の無線通信システムが使用するチャネルと周波数帯域を効率的に探索することが可能になる。また、本実施の形態による無線通信システムの基地局は、制御情報を１つの特定の周波数チャネルのみで送信し、他の周波数チャネルにおいては制御情報を送らないようにすることができる。この場合には、全ての周波数チャネルにおいて制御情報を送信する場合と比較して、消費電力を低減することができる。また、制御情報を送信していない周波数チャネルでは、基地局又は端末局は、データ信号等の制御情報とは異なる情報を送受信することができるので、周波数チャネルを有効に利用することができる。
【００５０】
次に、本発明に第２の実施の形態による無線通信システムについて、図７を参照して説明する。図１から図５までは、第１の実施の形態による無線通信システムと同様であり、適宜これらの図面をも参照する。
【００５１】
図７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使用する周波数チャネルの利用例を示す図である。本実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの利用例では、無線通信システム１の使用する周波数チャネル（周波数帯域）は、チャネルＣＨ１７とチャネルＣＨ１８とであり、基地局１０が送信する自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル位置情報においては、自己の通信システムが使用する最大の番号の周波数チャネルに乗せて基地局が送る規定となっている。但し、周波数チャネル数に対応したプリアンブル信号の周期等に関する規定は同じである。
【００５２】
端末局１１は、制御情報の探索時間をなるべく短縮するために、他の無線通信システムとの干渉や自己の確保したい周波数帯域が連続的に確保できない場合を除いて、可能な限り大きい番号（高周波側）を有する周波数チャネルを制御情報の送信のための周波数チャネルとして割り当てる。
【００５３】
図７に示す例では、周波数チャネルＣＨ２２及び周波数チャネルＣＨ２１と、周波数チャネルＣＨ１９とは、他の無線通信システムが使用中のチャネルであるとする。この場合、周波数チャネルＣＨ２０は空いているが、自己の通信システムが２チャネル分の周波数チャネル（帯域）を使用したい場合には、周波数チャネルＣＨ２０の１チャネルのみでは上記規定である「自己の確保したい周波数帯域が連続的に確保」できない。そこで、周波数チャネルＣＨ１８とＣＨ１７とを割り当てる。
【００５４】
一方、プリアンブル信号を含んだ制御情報が自己のシステムが使用するチャネル内の一番大きいチャネル番号に乗っていることを規定として予め知っているので、端末局１１は、制御情報の探索時間短縮のために一番大きい番号を有する周波数チャネル（図７ではＣＨ２３）から自己の通信システムのプリアンブル信号を捕捉するまでチャネル数をデクリメントしつつ順次走査を行う。
【００５５】
端末局１１は、検知したプリアンブル信号の周期と上記規定とに基づいて、自己のシステムが使用するチャネルと周波数チャネル（帯域）を認知することができる。すなわち、端末局１１は、周波数チャネルＣＨ１８でプリアンブル信号を受信し、かつ、プリアンブル信号の周期がＴｗ／２であれば、周波数チャネルＣＨ１７とＣＨ１８との連続する２チャネルが自己の使用する周波数チャネルであることを認識できる。
【００５６】
本実施の形態による無線通信システムのように、周波数チャネル数情報を含むプリアンブル信号に付加した制御情報は、最大の番号のチャネルに付加しても良い。本実施の形態による無線通信システムにおいても、第１の実施の形態による無線通信システムの場合と同様に、自己の使用する周波数チャネル番号（周波数帯域）を簡単かつ迅速に検索することができる。
尚、連続した２チャネル分を確保できない場合に、次善の策として１ＣＨ分の周波数チャネルを用いて通信を行うように予め規定しておいても良い。
【００５７】
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、図８を参照して説明する。図８は、図６及び図７とは異なる周波数チャネルの利用例を示す図である。図１から図５までに関しては、第１及び第２の実施の形態と同様であり、これらを適宜参照して説明する。
【００５８】
本発明の第３の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの利用例においては、図８に示すように、無線通信システム１の使用する周波数チャネル数（周波数帯域）は、周波数チャネルＣＨ６からＣＨ１０までの５チャネルであり、基地局１０が送信する自己の無線通信システムが使用する周波数チャネル（周波数帯域）の情報をプリアンブル信号に付加した制御情報は、自己の通信システムが使用する最小番号のチャネルと最大番号のチャネルとの両方に乗せる規則になっている。ここで、最小チャネルに付加したプリアンブル信号を“プリアンブル小信号”、最大チャネルに付加したプリアンブル信号を“プリアンブル大信号”と称する。
【００５９】
上述のように、基地局１０は、制御情報を自己の通信システムが使用する最小の番号のチャネルと最大の番号のチャネルとに乗せる規定を有しているため、端末局１１が制御情報を探索するために要する時間を可能な限り短縮するために、他の無線通信システムとの干渉が生じる場合や自己の確保したい周波数帯域が連続的に確保できない場合を除いて、使用が許可されている周波数チャネルの最大チャネルと最小チャネルに近い周波数チャネルを、制御情報を送信するための周波数チャネルとして割り当てる。
【００６０】
本実施の形態による無線通信システムの周波数チャネル使用例（図８）においては、周波数チャネルＣＨ１から周波数チャネルＣＨ５までと周波数チャネルＣＨ２２から周波数チャネルＣＨ１２までは、他の無線通信システムが使用中であるため、周波数チャネルＣＨ６から周波数チャネルＣＨ１０までの連続する５チャネルを自己の通信用に割り当てることができる。
【００６１】
端末局１１は、プリアンブル信号を含んだ制御情報が、自己のシステムが使用する周波数チャネル中の一番大きい周波数チャネルと一番小さい周波数チャネルとに載せられていることが予め分っている。従って、端末局１１は、まず最初に、一番小さい番号の周波数チャネル（ＣＨ１）、次に一番大きい番号の周波数チャネル（ＣＨ２２）、二番目に小さい番号の周波数チャネル（ＣＨ２）、二番目に大きい番号の周波数チャネル（ＣＨ２１）というように大小交互に周波数チャネルを探索し、自己の通信システムのプリアンブル小信号又はプリアンブル大信号のうちのいずれか一方のプリアンブル信号を捕捉するまで順次探索する。
【００６２】
尚、上記の周波数チャネル探索方法では、一番小さい番号の周波数チャネルを最初に探索したが、探索手順としては、一番大きい番号の周波数チャネルを最初に、次に一番小さい番号の周波数チャネルを探索するようにしても良い。
【００６３】
次に、プリアンブル小信号を最初に発見した場合には、プリアンブル小信号を発見した周波数チャネル（図８の例では例えば周波数ＣＨ７）の次に大きい番号の周波数チャネル（図８の例では周波数チャネルＣＨ８）を探索する。このようにして、プリアンブル大信号が発見されるまで探索する周波数チャネルを１チャネルずつインクリメントしつつ探索していけば良い。
【００６４】
一方、プリアンブル大信号を最初に発見した場合には、プリアンブル大信号を発見した周波数チャネルの次に小さい番号の周波数チャネルを探索する。このように、プリアンブル小信号が発見されるまで探索する周波数チャネルを１チャネルずつデクリメントしていけば良い。
【００６５】
端末局１１が、以上に説明した探索方法をとることにより、単純に小さい番号あるいは大きい番号の周波数チャネルから順次探索して行く方法と比較して、プリアンブル信号の探索時間の短縮化が図れる。
【００６６】
端末局１１は、最小周波数チャネルを示す周期のプリアンブル信号と最大周波数チャネルを示す周期のプリアンブル信号とを検知すれば、自己のシステムが使用する周波数チャネル番号をすべて認識することができる。図８の例では、周波数チャネルＣＨ６で最小チャネルのプリアンブル信号（周期Ｔｗ）を受信し、周波数チャネルＣＨ１０で最大チャネルのプリアンブル信号（周期Ｔｗ／２）を受信すれば、周波数チャネルＣＨ６から周波数チャネルＣＨ１０の５チャネルが自己の使用する周波数チャネルであることを認識できる。
【００６７】
以上の場合は、プリアンブル信号の周期パターンを２種類、例えば最小チャネルのプリアンブル信号の周期をＴｗ、最大チャネルのプリアンブル信号の周期をＴｗ／２に設定すれば良く、同時に送信可能な周波数チャネル数が多い場合に特に迅速かつ簡単に使用する周波数チャネルを探索するのに有効である。
【００６８】
以上、本発明の各実施の形態による無線通信システムを用いると、複数の周波数チャネルを同時に使用可能な無線通信システムにおいて、端末局が自己の無線通信システムが使用するチャネルと周波数帯域とを容易に認識することができる。
【００６９】
端末局は、順番に周波数チャネルを探索する方式と比較して、制御情報を効率的に探索できるので、結果として探索時間の短縮ができる。
【００７０】
基地局は、制御情報を送信するチャネルを特定のチャネルに限定できるため、全チャネル中に制御情報を載せて送信する方式と比較して、送信に必要な電力を削減することができ、省電力化が可能である。
【００７１】
また、基地局と端末局とは、空いたチャネルを用いて制御情報とは異なる別の情報を送受信できるため、周波数チャネルと時間領域とを効率的に利用することができる。
【００７２】
以上、実施の形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。
【００７３】
【発明の効果】
以上、本発明の無線通信システムによれば、複数の周波数チャネルを同時に使用可能な無線通信システムにおいて、端末局が自己の無線通信システムが使用する周波数チャネルを容易に認識することができる。
【００７４】
端末局は、順番に周波数チャネルを探索する方式と比較して、制御情報を効率的に探索できるので、結果として探索時間の短縮ができる。
【００７５】
基地局は、制御情報を送信するチャネルを特定のチャネルに限定できるため、全チャネル中に制御情報を載せて送信する方式と比較して、送信に必要な電力を削減することができ、省電力化が可能である。
【００７６】
また、基地局と端末局とは、空いたチャネルを用いて制御情報とは異なる別の信号を送受信できるため、周波数チャネルと時間領域とを効率的に利用することができる。
【００７７】
尚、本明細書には以下の開示が含まれる。
（付記）
１．前記第１の情報を復調することなしに前記周波数チャネル数を検知する情報検出器を有する上記請求項１から１８までに記載の基地局又は端末局。
２．基地局と端末局とを含み、複数の周波数チャネル中の連続する周波数チャネルを用いて通信可能な無線通信システムであって、前記基地局が、自己の使用する周波数チャネル数に関する周波数チャネル数情報と、自己の使用する周波数チャネル位置に関する周波数チャネル位置情報とを前記端末局に送ることを特徴とする無線通信システム。
３．前記周波数チャネル位置情報は、前記周波数チャネル数情報を載せる周波数チャネルにより検知されることを特徴とする付記２に記載の無線通信システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】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例を示す図である。
【図２】本発明の第１の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端末局の構成例を示したブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの通信データ構造の一例を示した図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの基地局の動作を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による無線通信システムの端末局の動作を示すフローチャート図である。
【図６】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周波数チャネルの使用例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの使用例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態による無線通信システムにおける周波数チャネルの使用例を示す図である。
【符号の説明】
１…無線通信システム、１０…基地局、１１、１２、１３…端末局、２１…送受信用アンテナ、２２…アンテナ共用器、２３…ＲＦ／ＩＦ受信器、２４…Ａ／Ｄ変換器、２５…復調器、２６…情報検出器、２７…バス制御部、２８…変調器、２９…Ｄ／Ａ変換器、３０…ＲＦ／ＩＦ送信器、３１…システム制御部、４１…フレーム、４２…制御情報、４３…ダウンリンクフェーズ、４４…アップリンクフェーズ、４５…プリアンブル、４６…データペイロード、６１、６２、６３…制御情報の時間領域。
【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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