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JP4050595B2 - 無線通信システム及び無線通信方法並びに無線通信装置 - Google Patents

無線通信システム及び無線通信方法並びに無線通信装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システム及び無線通信方法並びに無線通信装置に関し、特に、通信のスループットを向上させることを可能とする無線通信システム及び無線通信方法並びに無線通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、無線通信装置間で行われる無線通信に関する様々な規格が存在する。例えば、無線LAN(Local Area Network:ローカルエリアネットワーク)における標準規格であるIEEE標準802.11規格(下記の非特許文献1参照)などが挙げられる。
【0003】
非特許文献1に定められた規格を始めとして、通信規格の多くは、通信前段階において、送信側から受信側に対して、データの送信を要求する送信要求情報を送信し、受信側から送信側に対して、送信要求情報の応答である受信準備完了情報を送信することによって、データ伝送が開始される。また、データ伝送後には、受信側は、受信確認情報を送信することによって、データ受信の確認を行うことが可能となっている。
【0004】
また、無線LANや陸上移動通信などのデジタル移動無線通信システムにおいて、伝送速度を向上するために16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)や64QAMなどの同期検波を必要とする多値直交振幅変調方式が適用されている。送受信局の移動や周辺環境の移動を伴うデジタル移動無線通信では、受信信号の振幅及び位相が変動するフェージングにより特性が大きく劣化する。したがって、QAMを移動無線通信に適用するためには、フェージングによる受信信号の振幅・位相変動の効果的な補償方式が必要である。
【0005】
このため、移動無線通信においては、送信側で情報シンボルの間に周期的に既知参照信号(パイロットシンボル、パイロット信号とも呼ばれる)を挿入し、受信側では複素ベースバンドにおいて、送信側から受信したパイロットシンボルを基準として、振幅・位相変動補償を行う方式が採用されている。このパイロット信号の挿入間隔を可変にし、各伝送路に適したパイロット信号の挿入間隔で通信を行う技術は、例えば、下記の特許文献1に開示されている。
【0006】
また、本出願人は、特願2002−199227号(未公開につき、公知とはなっておらず、これ自体は従来の技術を構成するものではない)で、データに付加されたヘッダの伝送時間や空き時間などを削減することによって、データ伝送効率を向上させることを可能とする技術を出願している。この技術によれば、例えば、データを連続的に送信し、データ間(フレーム間)の無信号区間を削減したり、ヘッダの削減や容量の少ないデータへの置換を行って、ヘッダ容量を削減したりすることによって、通信のスループットを向上させることが可能となる。
【0007】
【非特許文献1】
IEEE standard 802.11, "Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications," IEEE,Inc., New York 1997
【特許文献1】
特開2001−339363号公報(請求項6、段落0063、0064)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的に、パイロット信号の挿入間隔は固定的に定められており、送信側と受信側との間の伝送路環境によらず常に一定である。したがって、パイロット信号の挿入間隔を可変にしようとした場合、通信を行っている無線通信装置間で、このパイロット信号の挿入間隔に関する取り決めを行う必要があるが、こうした取り決めを実際に行うことが可能な無線通信システムは存在しない。また、例えば、非特許文献1に記載されている無線通信規格を始めとする通信規格では、送信要求情報、受信準備完了情報、受信確認情報などの各情報と共に、別の情報を送信することが可能な通信規格は現在存在しない。
【0009】
上記問題に鑑み、本発明は、無線通信装置間で、パイロット信号の挿入間隔を可変にするための取り決めを行い、通信のスループットを向上させることを可能とする無線通信システム及び無線通信方法並びに無線通信装置を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
記目的を達成するため、本発明の無線通信システムは、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置により構成され、送信側無線通信装置と受信側無線通信装置との間の通信で伝送されるデータ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔が可変である無線通信システムであって、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置が既知参照信号の挿入間隔を取得することが可能な既知参照信号挿入間隔取得手段を有し、送信側無線通信装置により取得された既知参照信号の挿入間隔、及び、受信側無線通信装置により取得された既知参照信号の挿入間隔を用いて、データ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔が決定されるよう構成されている。
この構成により、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置の両方で既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となり、例えば、2つの既知参照信号のうちのいずれか一方や2つの既知参照信号の平均などの計算、選択が可能となり、より良い精度で既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となる。
【0039】
また、上記目的を達成するため、本発明の無線通信方法は、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置により構成される無線通信システムで利用され、送信側無線通信装置と受信側無線通信装置との間の通信で伝送されるデータ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔を可変とする無線通信方法であって、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置のそれぞれが、既知参照信号の挿入間隔を取得するステップと、送信側無線通信装置又は受信側無線通信装置が、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置のそれぞれで取得された既知参照信号の挿入間隔を用いて、データ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔を決定するステップとを有している。
これにより、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置の両方で既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となり、例えば、2つの既知参照信号のうちのいずれか一方や2つの既知参照信号の平均などの計算、選択が可能となり、より良い精度で既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となる。
【0040】
また、上記目的を達成するため、本発明の無線通信装置は、伝送路を介して送信されるデータ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔が可変である無線通信システムで、前記データを送信又は受信する無線通信装置であって、
前記既知参照信号の挿入間隔を取得する既知参照信号挿入間隔取得手段と、
前記データの通信を行う相手側無線通信装置で取得された前記既知参照信号の挿入間隔を、前記相手側無線通信装置から受信する既知参照信号挿入間隔受信手段と、
前記既知参照信号挿入間隔取得手段で取得された前記既知参照信号の挿入間隔、及び、前記既知参照信号挿入間隔受信手段で受信した前記既知参照信号の挿入間隔を用いて、前記データ内に挿入される前記既知参照信号の挿入間隔を決定する既知信号挿入間隔決定手段とを、
有する。
この構成により、送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置の両方で既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となり、例えば、2つの既知参照信号のうちのいずれか一方や2つの既知参照信号の平均などの計算、選択が可能となり、より良い精度で既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となる。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の第1〜第4の実施の形態について説明する。
【0045】
<第1の実施の形態>
まず、本発明の第1の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の無線通信システムの構成要素である無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図1に示す無線通信装置100は、受信RF部1、復調部2、パイロット信号挿入間隔取得部3、送信部4、送信RF部5により構成されている。
【0046】
受信RF部1は、アンテナ9によって伝送路から受信した無線信号を物理層で処理可能な信号に変換し、変換後の信号を復調部2及びパイロット信号挿入間隔取得部3に供給する。復調部2は、受信RF部1から供給された信号の復調処理を行い、復調後の信号を受信データとして上位レイヤに出力する。
【0047】
一方、パイロット信号挿入間隔取得部3は、最適なパイロット信号(既知参照信号、パイロットシンボルとも呼ばれる)の挿入間隔を計算したり、上位レイヤからパイロット信号の挿入間隔を供給されたりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得(決定)することが可能である。なお、パイロット信号挿入間隔取得部3に、例えば、GPS信号などを用いて当該無線通信装置100の移動速度を検出し、その移動速度に最も適したパイロット信号の挿入間隔を計算する機能や受信RF部1から供給された信号を用いて伝送路応答の時間変動量を検出し、その検出結果を基にして最適なパイロット信号の挿入間隔を計算する機能を設けることによって、パイロット信号挿入間隔取得部3が、パイロット信号の挿入間隔を取得できるようにすることも可能であり、また、上位のアプリケーションで計算又は取得されたパイロット信号の挿入間隔を取得できるようにすることも可能である。
【0048】
このようにして、パイロット信号挿入間隔取得部3で取得されたパイロット信号の挿入間隔に係る情報は、パイロット信号の挿入間隔を指示する情報、又は、送信データとして送信部4に供給される。パイロット信号挿入間隔取得部3から送信部4に対して、パイロット信号の挿入間隔を指示する情報として、パイロット信号の挿入間隔に係る情報が供給された場合には、送信部4において、そのパイロット信号の挿入間隔に従って送信データにパイロット信号を挿入する処理、及び、その他の送信処理が行われる。
【0049】
一方、パイロット信号挿入間隔取得部3から送信部4に対して、送信データとして、パイロット信号の挿入間隔に係る情報が供給された場合には、送信部4において、パイロット信号の挿入間隔に係る情報が送信データとして取り扱われる。なお、送信部4は、パイロット信号挿入間隔取得部3で取得されたパイロット信号の挿入間隔に係る情報を、パイロット信号の挿入間隔を指示する情報及び送信データの少なくとも一方として、又は、両方として利用することが可能である。送信RF部5は、送信部4で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ9から伝送路に向けて送信する。
【0050】
以上の構成によって、図1に示す無線通信装置100は、パイロット信号の挿入間隔を取得し、取得したパイロット信号の挿入間隔に従って送信データにパイロット信号を挿入したり、取得したパイロット信号の挿入間隔を送信データとして送信し、その送信データを受信する受信側無線通信装置に対して、パイロット信号の挿入間隔を通知したりすることが可能となる。なお、パイロット信号の挿入間隔は、時間又はデータ量として表すことが可能である。
【0051】
また、図2は、本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける伝送データのフォーマットを示す模式図である。なお、図2(A)は、伝送データが所定の容量にパケット化(分割化)された場合の伝送データのフォーマットを示す模式図、図2(B)は、パケット化されず、一続きのデータとして送信される伝送データのフォーマットを示す模式図である。
【0052】
パイロット信号挿入間隔取得部3で取得されたパイロット信号の挿入間隔に従ってパイロット信号の挿入が行われた場合、無線通信装置100から伝送路に送信される伝送データは、図2(A)及び(B)に示すように、所定の間隔(パイロットの挿入間隔)で、パイロット信号が配置された状態となる。なお、パイロット信号挿入間隔取得部3で取得されたパイロット信号の挿入間隔に係る情報を送信データとしてのみ利用する場合には、パイロット信号の挿入間隔は任意(又は、別の方式で定められている挿入間隔)となり、図2(A)及び(B)の『データ』と記載されている部分(ペイロード部)にパイロット信号の挿入間隔に係る情報が入れられることとなる。
【0053】
また、図3は、本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。この図3は、2つの無線通信装置を有する無線通信システムのシーケンスチャートであり、2つの無線通信装置のそれぞれにおける処理と、2つの無線通信装置間で伝送される伝送データが図示されている。なお、図3では、上から下に時間の経過が示されている。
【0054】
図3には、一方の無線通信装置(送信側:図3に示すSRC(Source)101)から他方の無線通信装置(受信側:図3に示すDEST(Destination)102)に対して、データを伝送する場合に、パイロット信号の挿入間隔を決定するための処理の流れが図示されており、SRC101が図1に示す無線通信装置100の内部構成を有している。
【0055】
まず、SRC101が、データの送信を要求する送信要求情報(図3に示す『送信要求』)と共にパイロット信号の挿入間隔が取得可能であることを示す情報(図3に示す『取得可』)を送信する(送信:ステップS111)。DEST102は、『送信要求』及び『取得可』情報を受信し(受信:ステップS112)、送信要求情報に対する応答として、データの受信準備ができていることを示す受信準備完了情報(図3に示す『準備完了』)を送信する(送信:ステップS113)。
【0056】
SRC101は、受信準備完了情報を受信し(受信:ステップS114)、受信した受信準備完了情報から最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得し(挿入間隔取得:ステップS115)、そのパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS116)。なお、ステップS116で送信されるデータは、図2(A)又は(B)に示すように、パイロット信号の挿入間隔が定められたものである。
【0057】
このようにして、無線通信システムを構成する2つの無線通信装置(SRC101とDEST102)間で、SRC101がパイロット信号の挿入間隔を決定するという取り決めが成立し、SRC101で定められたパイロット信号の挿入間隔に従って、図2(A)又は(B)に示すフォーマットでデータ通信を行うことが可能となる。
【0058】
また、これ以降のデータ通信は、最初にSRC101によって定められたパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行うことも可能であるが、例えば、SRC101やDEST102が移動しており、最適なパイロット信号の挿入間隔が時々刻々と変化することを考慮して、所定のデータ送信回数毎(例えば、各データ送信)に、SRC101が、パイロット信号の挿入間隔を変えることが好ましい。
【0059】
また、図4は、本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける各データ送信でパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。SRC101からデータ送信が行われ(データ送信:ステップS121)、DEST102が、このSRC101からの送信データの受信を完了した場合(受信完了:ステップS122)、DEST102は受信が正常に完了したことを示す受信確認情報(図3に示す『確認』)を送信する(確認情報送信:ステップS123)。
【0060】
SRC101は、DEST102から受信確認情報を受信し(確認情報受信:ステップS124)、受信した受信確認情報から最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得し(挿入間隔取得:ステップS125)、そのパイロット信号の挿入間隔に基づいて、続けて送信すべき送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS126)。
【0061】
このようにして、データ送信毎に(すなわち、受信確認情報の受信に続けてデータ送信を行うタイミングで)、SRC101が常に最適なパイロット信号の挿入間隔を取得し、そのパイロット信号の挿入間隔を用いてデータ送信を行うことが可能となる。
【0062】
上記の図3及び図4に示す態様では、SRC101が、DEST102からSRC101宛てに送信された情報(図3に示す受信準備確認情報や図4に示す受信確認情報)を受信し、その受信タイミングでパイロット信号の挿入間隔の取得(パイロット信号の挿入間隔の計算やその他の方法による取得)を行っている。
【0063】
しかしながら、特に、SRC101が、受信した受信準備確認情報や受信確認情報を用いて、パイロット信号の挿入間隔の計算を行うような場合、受信準備確認情報や受信確認情報のような小さなパケットを用いて、パイロット信号の挿入間隔を精度良く計算できない可能性がある。また、SRC101が、パイロット信号の挿入間隔の要求を受けてから、最適なパイロット信号の挿入間隔の計算を行う場合、DEST102への応答までの時間が長くなってしまう可能性がある。そこで、例えば、SRC101が、DEST102から送信される任意の信号を受信し、この受信した任意の信号に基づいて、パイロット信号の挿入間隔を計算しておくようにすることも可能である。
【0064】
図5は、本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける任意の信号に基づいてパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。例えば、DEST102が、SRC101以外の無線通信装置宛てにデータの送信を行っており(送信:ステップS131)、SRC101がこのデータ(信号)を受信できる場合がある(受信:ステップS132)。
【0065】
本来ならば、このステップS131でDEST102から送信されたデータは、SRC101にとっては意味を持たないものであるが、ここでは、このデータ(信号)を利用して、SRC101が、SRC101とDEST102との間の伝送路状況を把握し、最適なパイロット信号の挿入間隔の計算を行う(挿入間隔計算:ステップS133)。そして、SRC101は、計算によって得られた最適なパイロット信号の挿入間隔を所定の格納手段に格納する(格納:ステップS134)。
【0066】
以上のようにして計算及び格納されたパイロット信号の挿入間隔は、後に、SRC101がDEST102に対してデータの送信を行う場合に用いられる。すなわち、SRC101は、ステップS133で計算しステップS134で格納したパイロット信号の挿入間隔に基づいて、DEST102送信すべき送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS135)。なお、特に、SRC101とDEST102の少なくともどちらか一方が移動している場合などには、SRC101とDEST102との間の伝送路状況は時々刻々と変化するため、SRC101は、常に最適なパイロット信号の挿入間隔の計算を更新できるようにすることが好ましい。
【0067】
このようにして、SRC101が、前もってSRC101とDEST102との間の伝送路状況を把握し、DEST102にデータを送信する場合に用いるべき最適なパイロット信号の挿入間隔を計算、格納しておくことによって、SRC101は、時間や処理データ送信時に、時間や処理負荷をかけずに最適なパイロット信号の挿入間隔を把握し、このパイロット信号の挿入間隔を用いて、DEST102に対してデータ送信を行うことが可能となる。
【0068】
<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図6は、本発明の第2の実施の形態の無線通信システムにおける処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。この図6は、2つの無線通信装置を有する無線通信システムのシーケンスチャートであり、2つの無線通信装置のそれぞれにおける処理と、2つの無線通信装置間で伝送される伝送データが図示されている。なお、図6では、上から下に時間の経過が示されている。
【0069】
図6には、一方の無線通信装置(送信側:図6に示すSRC201)から他方の無線通信装置(受信側:図6に示すDEST202)に対して、データを伝送する場合に、パイロット信号の挿入間隔を決定するための処理の流れが図示されており、DEST202が図1に示す無線通信装置100の内部構成を有している。
【0070】
まず、SRC201が、データの送信を要求する送信要求情報(図6に示す『送信要求』)と共にパイロット信号の挿入間隔を要求することを示す情報(図6に示す『挿入間隔要求』)を送信する(送信:ステップS211)。なお、例えば、第1の実施の形態で説明した『取得可』を示す情報と、この第2の実施の形態の『挿入間隔要求』を示す情報とを同一の1ビットのデータフィールドで簡潔に表現可能とし、例えば、『取得可』を示す場合には"1"、『挿入間隔要求』を示す場合には"0"で表現することも可能である。
【0071】
DEST202は、『送信要求』及び『挿入間隔要求』情報を受信し(受信:ステップS212)、受信した送信要求情報から最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得する(パイロット信号の挿入間隔取得:ステップS213)。そして、DEST202は、送信要求情報に対する応答として、データの受信準備ができていることを示す受信準備完了情報(図6に示す『準備完了』)と共に、パイロット信号の挿入間隔に係る情報(図6に示す『挿入間隔』)を送信データとして、SRC201に送信する(送信:ステップS214)。
【0072】
SRC201は、受信準備完了情報及びパイロット信号の挿入間隔に係る情報を受信し(受信:ステップS215)、DEST202から受信したパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS216)。なお、ステップS216で送信されるデータは、図2(A)又は(B)に示すように、パイロット信号の挿入間隔が定められたものである。
【0073】
このようにして、無線通信システムを構成する2つの無線通信装置(SRC201とDEST202)間で、DEST202がパイロット信号の挿入間隔を決定するという取り決めが成立し、DEST202で定められたパイロット信号の挿入間隔に従って、図2(A)又は(B)に示すフォーマットでデータ通信を行うことが可能となる。
【0074】
また、これ以降のデータ通信は、最初にDEST202によって定められたパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行うことも可能であるが、例えば、SRC201やDEST202が移動しており、最適なパイロット信号の挿入間隔が時々刻々と変化することを考慮して、所定のデータ送信回数毎(例えば、各データ送信)に、DEST202が、パイロット信号の挿入間隔を変えることが好ましい。
【0075】
図7は、本発明の第2の実施の形態の無線通信システムにおける各データ送信でパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。SRC201からデータ送信が行われた場合(データ送信:ステップS221)、DEST201は、SRC201から受信したデータから最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得する(パイロット信号の挿入間隔取得:ステップS222)。
【0076】
そして、このSRC201からの送信データの受信の完了した場合(受信完了:ステップS223)、DEST202は受信が正常に完了したことを示す受信確認情報(図7に示す『確認』)と共に、パイロット信号の挿入間隔に係る情報(図7に示す『挿入間隔』)を送信データとして、SRC201に送信する(送信:ステップS224)。なお、上記では、DEST202が、SRC201から送られてくるデータの受信中にパイロット信号の挿入間隔の取得処理を行っているが、SRC201からのデータの受信が完了した後、パイロット信号の挿入間隔の取得処理を行うことも可能である。
【0077】
SRC201は、受信確認情報及びパイロット信号の挿入間隔に係る情報を受信し(受信:ステップS225)、DEST202から受信したパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS226)。
【0078】
このようにして、データ送信毎に(すなわち、受信確認情報の受信に続けてデータ送信を行うタイミングで)、SRC201は、DEST202から常に最適なパイロット信号の挿入間隔の通知を受け、通知されたパイロット信号の挿入間隔を用いてデータ送信を行うことが可能となる。
【0079】
上記の図6及び図7に示す態様では、DEST202が、SRC201からDEST202宛てに送信された情報(図6に示す受信要求情報及び挿入間隔要求情報や、図7に示すデータ)を受信し、その受信タイミングでパイロット信号の挿入間隔の取得(パイロット信号の挿入間隔の計算やその他の方法による取得)を行っている。
【0080】
しかしながら、特に、DEST202が、受信した受信要求情報及び挿入間隔要求情報を用いて、パイロット信号の挿入間隔の計算を行うような場合、受信要求情報及び挿入間隔要求情報のような小さなパケットを用いて、パイロット信号の挿入間隔を精度良く計算できない可能性がある。また、DEST202が、パイロット信号の挿入間隔の要求を受けてから、最適なパイロット信号の挿入間隔の計算を行う場合、SRC201への応答までの時間が長くなってしまう可能性がある。そこで、例えば、DEST202が、SRC201から送信される任意の信号を受信し、この受信した任意の信号に基づいて、パイロット信号の挿入間隔を計算しておくようにすることも可能である。
【0081】
図8は、本発明の第2の実施の形態の無線通信システムにおける任意の信号に基づいてパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。例えば、SRC201が、DEST202以外の無線通信装置宛てにデータの送信を行っており(送信:ステップS231)、DEST202がこのデータ(信号)を受信できる場合がある(受信:ステップS232)。
【0082】
本来ならば、このステップS231でSRC201から送信されたデータは、DEST202にとっては意味を持たないものであるが、ここでは、このデータ(信号)を利用して、DEST202が、SRC201とDEST202との間の伝送路状況を把握し、最適なパイロット信号の挿入間隔の計算を行う(挿入間隔計算:ステップS233)。そして、DEST202は、計算によって得られた最適なパイロット信号の挿入間隔を所定の格納手段に格納する(格納:ステップS234)。
【0083】
以上のようにして計算及び格納されたパイロット信号の挿入間隔は、後に、SRC201がDEST202に対してパイロット信号の挿入間隔を要求した際、DEST202からSRC201に対してパイロット信号の挿入間隔を通知する場合に用いられる。
【0084】
すなわち、SRC201が、データの送信を要求する送信要求情報(図8に示す『送信要求』)と共にパイロット信号の挿入間隔を要求することを示す情報(図8に示す『挿入間隔要求』)をDEST202に対して送信した場合(送信:ステップS235)、DEST202は、『送信要求』及び『挿入間隔要求』情報を受信し(受信:ステップS236)、ステップ234で格納したパイロット信号の挿入間隔を読み出して(読出し:ステップS237)、送信要求情報に対する応答として、データの受信準備ができていることを示す受信準備完了情報(図8に示す『準備完了』)と共に、パイロット信号の挿入間隔に係る情報(図8に示す『挿入間隔』)をSRC201に送信する(送信:ステップS238)。
【0085】
SRC201は、受信準備完了情報及びパイロット信号の挿入間隔に係る情報を受信し(受信:ステップS239)、DEST202から受信したパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS240)。なお、特に、SRC201とDEST202の少なくともどちらか一方が移動している場合などには、SRC201とDEST202との間の伝送路状況は時々刻々と変化するため、DEST202は、常に最適なパイロット信号の挿入間隔の計算を更新できるようにすることが好ましい。
【0086】
このようにして、DEST202が、前もってSRC201とDEST202との間の伝送路状況を把握し、SRC201に通知すべき最適なパイロット信号の挿入間隔を計算、格納しておくことによって、DEST202は、データ送信時に、時間や処理負荷をかけずに最適なパイロット信号の挿入間隔を把握し、このパイロット信号の挿入間隔を用いて、SRC201はDEST202に対してデータ送信を行うことが可能となる。
【0087】
<第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図9は、本発明の第3の実施の形態の無線通信システムにおける処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。この図9は、2つの無線通信装置を有する無線通信システムのシーケンスチャートであり、2つの無線通信装置のそれぞれにおける処理と、2つの無線通信装置間で伝送される伝送データが図示されている。なお、図9では、上から下に時間の経過が示されている。
【0088】
図9には、一方の無線通信装置(送信側:図9に示すSRC301)から他方の無線通信装置(受信側:図9に示すDEST302)に対して、データを伝送する場合に、パイロット信号の挿入間隔を決定するための処理の流れが図示されており、SRC301及びDEST302のそれぞれが図1に示す無線通信装置100の内部構成を有している。
【0089】
まず、SRC301が、データの送信を要求する送信要求情報(図9に示す『送信要求』)と共にパイロット信号の挿入間隔を要求することを示す情報(図9に示す『挿入間隔要求』)を送信する(送信:ステップS311)。DEST302は、『送信要求』及び『要求』情報を受信し(受信:ステップS312)、受信した送信要求情報から最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得する(パイロット信号の挿入間隔取得:ステップS313)。そして、DEST302は、送信要求情報に対する応答として、データの受信準備ができていることを示す受信準備完了情報(図9に示す『準備完了』)と共に、パイロット信号の挿入間隔に係る情報(図9に示す『挿入間隔』)を送信データとして、SRC301に送信する(送信:ステップS314)。このステップS311〜ステップS314の処理は、第2の実施の形態のステップS211〜ステップS214の処理と同様である。
【0090】
SRC301は、受信準備完了情報及びパイロット信号の挿入間隔に係る情報を受信し(受信:ステップS315)、受信した受信準備完了情報及びパイロット信号の挿入間隔に係る情報から最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得する(パイロット信号の挿入間隔取得:ステップS316)。
【0091】
そして、ステップS315で受信したパイロット信号の挿入間隔(すなわち、DEST302から通知されたパイロット信号の挿入間隔)、ステップS316で自ら取得したパイロット信号の挿入間隔の両方を参照して、パイロット信号の挿入間隔を決定し(パイロット信号の挿入間隔の決定:ステップS317)、そのパイロット挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS318)。なお、ステップS318で送信されるデータは、図2(A)又は(B)に示すように、パイロット信号の挿入間隔が定められたものである。
【0092】
また、ステップS317におけるパイロット信号の挿入間隔の決定では、例えば、ステップS315及びステップS316で取得したパイロット信号の挿入間隔の平均を計算したり、ステップS315及びステップS316で取得したパイロット信号の挿入間隔のうち、パイロット信号の挿入間隔の長いほうを採用したりすることなどが可能であり、これによって、SRC301及びDEST302の両方における取得結果を用いて、パイロット信号の挿入間隔を決定することが可能となる。
【0093】
このようにして、無線通信システムを構成する2つの無線通信装置(SRC301とDEST302)間で、SRC301及びDEST302の両方におけるパイロット信号の挿入間隔の取得結果に従って、精度良くパイロット信号の挿入間隔を決定するという取り決めが成立し、こうして決定されたパイロット信号の挿入間隔に従って、図2(A)又は(B)に示すフォーマットでデータ通信を行うことが可能となる。
【0094】
また、これ以降のデータ通信は、最初にSRC301及びDEST302の両方の取得結果を用いて定められたパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行うことも可能であるが、例えば、SRC301やDEST302が移動しており、最適なパイロット信号の挿入間隔が時々刻々と変化することを考慮して、所定のデータ送信回数毎(例えば、各データ送信)に、SRC301が、パイロット信号の挿入間隔を変えることが好ましい。
【0095】
図10は、本発明の第3の実施の形態の無線通信システムにおける各データ送信でパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。SRC301からデータ送信が行われた場合(データ送信:ステップS321)、DEST301は、SRC301から受信したデータから最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得する(パイロット信号の挿入間隔取得:ステップS322)。
【0096】
そして、このSRC301からの送信データの受信の完了した場合(受信完了:ステップS323)、DEST302は受信が正常に完了したことを示す受信確認情報(図10に示す『確認』)と共に、パイロット信号の挿入間隔に係る情報(図10に示す『挿入間隔』)を送信データとして、SRC301に送信する(送信:ステップS324)。なお、上記では、DEST302が、SRC301から送られてくるデータの受信中にパイロット信号の挿入間隔の取得処理を行っているが、SRC301からのデータの受信が完了した後、パイロット信号の挿入間隔の取得処理を行うことも可能である。
【0097】
SRC301は、受信確認情報及びパイロット信号の挿入間隔に係る情報を受信し(受信:ステップS325)、受信した受信確認情報から最適なパイロット信号の挿入間隔を計算したり、あるいは、その他の方法を利用したりすることによって、パイロット信号の挿入間隔を取得する(挿入間隔取得:ステップS326)。
【0098】
そして、ステップS325で受信したパイロット信号の挿入間隔(すなわち、DEST302から通知されたパイロット信号の挿入間隔)、ステップS326で自ら取得したパイロット信号の挿入間隔の両方を参照して、パイロット信号の挿入間隔を決定し(挿入間隔決定:ステップS327)、そのパイロット挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS328)。
【0099】
このようにして、データ送信毎に(すなわち、受信確認情報の受信に続けてデータ送信を行うタイミングで)、SRC301は、自ら取得したパイロット信号の挿入間隔と、DEST302から通知されたパイロット信号の挿入間隔とを利用して、通信に最適なパイロット信号の挿入間隔を決定し、こうして決定されたパイロット信号の挿入間隔を用いてデータ送信を行うことが可能となる。
【0100】
<第4の実施の形態>
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図11は、本発明の第4の実施の形態の無線通信システムにおける統合処理型の処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。この図11は、複数の無線通信装置(MT)401とアクセスポイント(AP)402とを有する無線通信システムのシーケンスチャートであり、2つの無線通信装置のそれぞれにおける処理と、2つの無線通信装置間で伝送される伝送データが図示されている。なお、図11では、上から下に時間の経過が示されている。
【0101】
AP402は、複数のMT401(図11には2台のMT401a、401bのみが図示されている)における通信を集中管理する無線通信装置であり、このAP402は、図1に示す無線通信装置100の内部構成を有している。まず、MT401aが任意の情報をAP402に対して送信した場合(送信:ステップS411)、AP402はこの任意の情報を受信し(受信:ステップS412)、パイロット信号の挿入間隔を計算して(挿入間隔計算:ステップS413)、その計算結果を所定の格納手段に格納する(格納:ステップS414)。
【0102】
また、MT401bが任意の情報をAP402に対して送信した場合(送信:ステップS415)も同様にして、AP402はこの任意の情報を受信し(受信:ステップS416)、パイロット信号の挿入間隔を計算して(挿入間隔計算:ステップS417)、その計算結果を所定の格納手段に格納する(格納:ステップS418)。なお、ステップS411〜ステップS414及びステップS415〜S418の処理は、図5に示すステップS131〜ステップS134と同一である。
【0103】
このようにして、AP402が複数のMT401に係るパイロット信号の挿入間隔を計算、格納し、AP402から各MT401へのデータ送信の際には、各MT401に最適なパイロット信号の挿入間隔を利用可能となるとともに、それぞれの各MT401からの要求に応じて、各MT401に対して、最適なパイロット信号の挿入間隔を通知することが可能となる。
【0104】
すなわち、例えば、図11に示すように、MT401bが、AP402に対して送信要求情報(図11に示す『送信要求』)と挿入間隔を要求するための情報(図11に示す『挿入間隔要求』)とを送信した場合(ステップS419)、AP402は、送信要求情報と挿入間隔を要求するための情報とを受信し(ステップS420)、所定の格納手段からMT401bに係る最適なパイロット信号の挿入間隔を読み出して(ステップS421)、受信準備完了情報(図11に示す『準備完了』)と共に、このパイロット信号の挿入間隔(図11に示す『挿入間隔』)を通知する(ステップS422)。MT401bは、パイロット信号の挿入間隔を受信し(ステップS423)、このパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS424)。
【0105】
また、MT401a、MT401bからパイロット信号の挿入間隔の要求を受けた場合、所定の格納手段に格納されているパイロット信号の挿入間隔が古い情報となってしまっているか否かを判断し、必要に応じて、パイロット信号の挿入間隔の再取得を行って、最新の情報を提供することも可能である。
【0106】
以上のように、無線通信システムにおいて、1台の無線通信装置(AP402)にパイロット信号を計算する機能を設け、このAP402が、他の無線通信装置との通信におけるパイロット信号の挿入間隔に係る情報の計算、格納を行うことで、AP402との通信を行う複数のMT401は、最適なパイロット信号の挿入間隔を用いてデータ送信を行うことが可能となる。
【0107】
また、上記では、AP402がパイロット信号の挿入間隔の計算を行っているが、各MT401がパイロット信号の挿入間隔の計算を行うようにすることも可能である。図12は、本発明の第4の実施の形態の無線通信システムにおける分散処理型の処理及び伝送データを示すシーケンスチャートである。この図12は、図11と同様、複数の無線通信装置(MT)401とアクセスポイント(AP)402とを有する無線通信システムのシーケンスチャートであり、2つの無線通信装置のそれぞれにおける処理と、2つの無線通信装置間で伝送される伝送データが図示されている。なお、図12では、上から下に時間の経過が示されている。また、複数のMT401(図12には2台のMT401a、401bのみが図示されている)は、図1に示す無線通信装置100の内部構成を有している。
【0108】
AP402は、所定の周期でビーコンを報知している(報知:ステップS431)。なお、このビーコンは、基地局のハードウェアアドレス、通信品質(信号強度、雑音レベル、信号品質など、様々な情報を含む信号である。AP402と通信可能な範囲に存在する全てのMT401(AP402の通信セル内のMT401)は、このビーコンを受信することが可能である(受信:ステップS432及びステップS435)。そして、各MT401は、このビーコンより伝送路状況を推測し、パイロット信号の挿入間隔を計算して(挿入間隔計算:ステップS433及びステップS436)、その計算結果を所定の格納手段に格納する(格納:ステップS434及びステップS437)。
【0109】
このようにして、各MT401は、AP402との通信において最適なパイロット信号の挿入間隔を計算、格納し、AP402との通信を行う際のパイロット信号の挿入間隔として、この最適なパイロット信号の挿入間隔を利用することが可能となる。
【0110】
すなわち、例えば、図12に示すように、MT401aやMT401bが、AP402に対してデータ送信を行う場合、MT401aやMT401bは、所定の格納手段から最適なパイロット信号の挿入間隔を読み出し(読出し:ステップS438及びステップS440)、このパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信データにパイロット信号を挿入して送信する(データ送信:ステップS439及びステップS441)。また、MT401a、MT401bは、常に、最新のビーコンやAP402からの受信データに基づいて、パイロット信号の挿入間隔を計算し、パイロット信号の挿入間隔を更新することが好ましい。
【0111】
以上のように、無線通信システムにおいて、複数の無線通信装置(MT401)にパイロット信号を計算する機能を設け、このMT401が、AP402との通信におけるパイロット信号の挿入間隔に係る情報の計算、格納を行うことで、AP402との通信を行う複数のMT401は、最適なパイロット信号の挿入間隔を用いてデータ送信を行うことが可能となる。また、特に、AP402が周期的に報知しているビーコンに基づいて、MT401が伝送路状況の推測を行うことによって、パイロット信号の挿入間隔を決定することが可能となるが、ビーコン以外の信号を用いて伝送路状況の推測を行ったり、新たに、AP402が伝送路状況を推測するための信号を送出し、この信号を用いてMT401が伝送路状況の推測を行ったりすることも可能である。
【0112】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、送信側無線通信装置が、既知参照信号の挿入間隔を決定し、決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、データに既知参照信号を挿入し、受信側無線通信装置に送信するので、送信側無線通信装置が、送信側無線通信装置から受信側無線通信装置にデータを送信する際に挿入される既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となり、この既知参照信号の挿入間隔による通信を行うことで、通信のスループットを向上することが可能となる。
【0113】
また、本発明によれば、受信側無線通信装置が、既知参照信号の挿入間隔を決定し、決定された既知参照信号の挿入間隔を送信側無線通信装置に対して通知するので、受信側無線通信装置が、送信側無線通信装置から受信側無線通信装置にデータを送信する際に挿入される既知参照信号の挿入間隔を決定することが可能となり、この既知参照信号の挿入間隔による通信を行うことで、通信のスループットを向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の無線通信システムの構成要素である無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図2】本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける伝送データのフォーマットを示す模式図
(A)伝送データが所定の容量にパケット化(分割化)された場合の伝送データのフォーマットを示す模式図
(B)パケット化されず、一続きのデータとして送信される伝送データのフォーマットを示す模式図
【図3】本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図4】本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける各データ送信でパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図5】本発明の第1の実施の形態の無線通信システムにおける任意の信号に基づいてパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図6】本発明の第2の実施の形態の無線通信システムにおける処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図7】本発明の第2の実施の形態の無線通信システムにおける各データ送信でパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図8】本発明の第2の実施の形態の無線通信システムにおける任意の信号に基づいてパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図9】本発明の第3の実施の形態の無線通信システムにおける処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図10】本発明の第3の実施の形態の無線通信システムにおける各データ送信でパイロット信号の挿入間隔を可変にする処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図11】本発明の第4の実施の形態の無線通信システムにおける統合処理型の処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【図12】本発明の第4の実施の形態の無線通信システムにおける分散処理型の処理及び伝送データを示すシーケンスチャート
【符号の説明】
1 受信RF部
2 復調部
3 パイロット信号挿入間隔取得部
4 送信部
5 送信RF部
9 アンテナ
100 無線通信装置
101、201、301 SRC
102、202、302 DEST
401、401a、401b MT
402 AP

Claims (3)

  1. 送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置により構成され、前記送信側無線通信装置と前記受信側無線通信装置との間の通信で伝送されるデータ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔が可変である無線通信システムであって、
    前記送信側無線通信装置及び前記受信側無線通信装置が前記既知参照信号の挿入間隔を取得することが可能な既知参照信号挿入間隔取得手段を有し、
    前記送信側無線通信装置により取得された前記既知参照信号の挿入間隔、及び、前記受信側無線通信装置により取得された前記既知参照信号の挿入間隔を用いて、前記データ内に挿入される前記既知参照信号の挿入間隔が決定されるよう構成されている無線通信システム。
  2. 送信側無線通信装置及び受信側無線通信装置により構成される無線通信システムで利用され、前記送信側無線通信装置と前記受信側無線通信装置との間の通信で伝送されるデータ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔を可変とする無線通信方法であって、
    記送信側無線通信装置及び前記受信側無線通信装置のそれぞれが、前記既知参照信号の挿入間隔を取得するステップと、
    前記送信側無線通信装置又は前記受信側無線通信装置が、前記送信側無線通信装置及び前記受信側無線通信装置のそれぞれで取得された前記既知参照信号の挿入間隔を用いて、前記データ内に挿入される前記既知参照信号の挿入間隔を決定するステップとを、
    有する無線通信方法。
  3. 伝送路を介して送信されるデータ内に挿入される既知参照信号の挿入間隔が可変である無線通信システムで、前記データを送信又は受信する無線通信装置であって、
    前記既知参照信号の挿入間隔を取得する既知参照信号挿入間隔取得手段と、
    前記データの通信を行う相手側無線通信装置で取得された前記既知参照信号の挿入間隔を、前記相手側無線通信装置から受信する既知参照信号挿入間隔受信手段と、
    前記既知参照信号挿入間隔取得手段で取得された前記既知参照信号の挿入間隔、及び、前記既知参照信号挿入間隔受信手段で受信した前記既知参照信号の挿入間隔を用いて、前記データ内に挿入される前記既知参照信号の挿入間隔を決定する既知信号挿入間隔決定手段とを、
    有する無線通信装置。
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