[发明专利]无线通信方法、基站装置及无线通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及能够实现动态的频带分配的无线通信方法、基站装置及无线通信系统。

本申请基于2008年2月27日在日本申请的特愿2008-046016号要求优先权，在此援用其内容。

背景技术

近年来，在以设备控制、交通、流通、环境保护、饮食产业、农业、地震监测、医疗福利等为中心的领域，无线标签、Bluetooth(注册商标)、ZigBee(注册商标)等短距离和近距离的无线通信系统的泛在网络开始普及。另外，今后，伴随着应用、服务的开发，期待网络的利用用户数增加。因此，将各种各样的应用、服务提供给更多的用户，且能够扩展服务区的广域泛在网络(global ubiquitous network)备受关注。

这种状况下的网络由连接于固定网络的基站、和在广域中点分布的许多无线终端构成，无线终端直接收容(accommodate)于基站。另外，这种网络内的无线终端是电池驱动、且仅具有数据测定和发送所测定的数据等最小限度的功能的低电力消耗/低功能的终端。从这种无线终端向基站的业务(traffic)具有如下特征：(1)数据量少；(2)发送间隔比较长。

而且，由于在一个基站的支配下存在许多这种无线终端，因此，作为其业务特性，具有存在许多上行链路的业务，整体业务量增大的趋势。进而，在网络中，为了收集来自尽可能多的无线终端的数据，需要一台基站收容尽可能多的无线终端。因此，在这些网络中，要求能够实现以一台基站高效地收容许多低功能的无线终端、且高吞吐量且短延迟时间的MAC(Media Access Control，介质访问控制)协议。

作为满足该请求条件的MAC协议，采用作为资源利用效率高的集中控制方法的一种的动态时隙分配(DSA：Dynamic Slot Assignment)方法。在该方法中，作为接入方式，采用TDMA-TDD(Time DivisionMultiple Access-Time Division Duplex，时分多址-时分双工)。该方法是基站动态分配与来自无线终端的请求对应的时隙(频带)的方法。

图21表示MAC帧结构的一个例子。MAC帧分割为上行链路和下行链路这2个，下行链路由报告区间和按需分配区间构成，上行链路由按需分配区间和随机接入区间构成。

另外，为了发送接收数据、控制信息，各区间使用Bch(Broadcastcontrol channel：广播控制信道)、Fch(Frame control channel：帧控制信道)、RFch(Random access Feedback channel：随机接入反馈信道)、Cch(Control Channel：控制信道)、Dch(Data channel：数据信道)、Rch(Random Access Channel：随机接入信道)等信道。

Bch为了向无线终端报告基站的属性信息(基站ID、帧编号等)而使用。Fch为了通知以无线终端为单位进行频带分配的按需分配区间的频带分配信息(进行分配的无线终端、分配开始位置、分配信道类别、分配频带量等)而使用。

RFch为了通知随机接入信息(上一帧的随机接入结果、本帧的随机接入的开始位置及时隙数等)而使用。Cch为了发送接收频带请求(Resource Request、RREQ)、ARQ(Automatic Repeat Request、自动重传请求)等各无线终端的控制信息而使用。Dch为了发送接收用户数据而使用。Rch是用于随机接入的信道，为了无线终端发送频带请求(Resource Request：RREQ)而使用。

在动态时隙分配方法中，有无线终端为了对基站进行频带请求而使用随机接入的接入方法。本方法由于能够灵活且高效地收容突发性地产生的非周期性数据，所以作为满足上述请求条件的动态时隙分配方法而被广泛应用。图22表示采用本方法的接入顺序的一个例子。在该例子中，基站从MAC帧的开头依次发送Bch、Fch、RFch。基站支配下的无线终端通过接收RFch，能够获知该帧的Rch的开始位置、时隙数。由于无线终端在有要发送的数据时，用Rch发送向基站请求用于数据发送的频带的频带请求信息(RREQ)，所以无线终端为了避免与其他无线终端的冲突，而自主地决定基于指数(Exponential)退避算法的发送待机时间、即退避时间。