專利名稱：移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)和移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)和移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法，該移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)用于多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信、多個(gè)移動(dòng)站與基站之間的無(wú)線電通信。
背景技術(shù)：
作為通信系統(tǒng)，已經(jīng)提出了各種系統(tǒng)，包括多個(gè)站進(jìn)行同時(shí)訪問(wèn)所需的多路通信系統(tǒng)。例如，使用TDMA(時(shí)分多址)、FDMA(頻分多址)、CSMA(載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn))、CDMA(碼分多址)、OFDMA(正交頻分多址)等的通信系統(tǒng)也是公知的，并且被應(yīng)用于移動(dòng)無(wú)線電通信。另外，用于在不同的移動(dòng)站之間以及在基站和多個(gè)移動(dòng)站之間進(jìn)行無(wú)線電通信的系統(tǒng)也是公知的。
此外，在便攜式電話系統(tǒng)中，通過(guò)將多個(gè)基站分布成提供部分重疊的服務(wù)區(qū)，使攜帶便攜式電話的用戶移動(dòng)時(shí)能夠經(jīng)由該基站與其他便攜式電話或固定電話進(jìn)行通信，并且由基站側(cè)將信道分配給各個(gè)便攜式電話。此外，還提出了一種控制方法，在該控制方法中，移動(dòng)站基于CSMA/CA系統(tǒng)使用公共信道將信道分配請(qǐng)求發(fā)送到基站，該基站基于TDMA系統(tǒng)來(lái)安排發(fā)送時(shí)間(例如，參考第2002-374265號(hào)日本專利申請(qǐng)公報(bào))。此外，還提出了一種系統(tǒng)和控制方法，其中，在時(shí)間軸上周期性地劃分了用于從多個(gè)主站(基站)發(fā)送各自的信標(biāo)分組的信標(biāo)區(qū)、其中許可的特定站能夠使用基于時(shí)分分配的頻段的TDMA區(qū)、以及其中可以進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)的CSMA區(qū)，以用于選擇確保頻段的區(qū)(例如，參考第2005-73240號(hào)日本專利申請(qǐng)公報(bào))。
例如，已經(jīng)考慮了對(duì)無(wú)線電通信應(yīng)用CSMA系統(tǒng)，在CSMA系統(tǒng)中，各個(gè)移動(dòng)站選擇空閑信道，該無(wú)線電通信是在分布在移動(dòng)站的移動(dòng)路徑的重要位置(諸如中間點(diǎn)、分支點(diǎn)或相交點(diǎn)等)或分布在許多人攜帶多個(gè)移動(dòng)站聚集的活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的中心區(qū)域等的基站與正在基站的服務(wù)區(qū)外移動(dòng)的多個(gè)移動(dòng)站之間進(jìn)行的。還考慮了通過(guò)從基站側(cè)進(jìn)行的信道指定來(lái)實(shí)現(xiàn)基站和移入基站的服務(wù)區(qū)的多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信。在移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信和基站與移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信中，由于可以公用無(wú)線電頻段中的同一頻段，所以可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型裝置結(jié)構(gòu)。在這種移動(dòng)通信系統(tǒng)中，例如，必須進(jìn)行信道分布控制，從而使得基站和移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信能夠不互相干擾。
例如，圖7(A)示出了基站50和多個(gè)移動(dòng)站51-1、51-2和51-3之間的位置關(guān)系。同時(shí)，如圖7(B)所示，其中，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示頻率信道，TDMA系統(tǒng)適于基站50和已經(jīng)移入基站50的服務(wù)區(qū)的移動(dòng)站51-1之間的無(wú)線電通信，在該TDMA系統(tǒng)中，預(yù)定頻段被分割成多個(gè)頻率信道，并且通過(guò)按預(yù)定時(shí)間寬度劃分頻率信道組CHa而獲得的每個(gè)定時(shí)被分別分配給移動(dòng)站。此外，如圖7(C)所示，CSMA系統(tǒng)適于位于基站50的服務(wù)區(qū)之外的移動(dòng)站51-2和51-3之間的無(wú)線電通信，在該CSMA系統(tǒng)中，與基站50所使用的頻率信道組CHa不同的頻率信道組CHb被用于選擇頻率信道組CHb中的頻率信道。在這種情況下，對(duì)于移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，期望如圖7(B)和圖7(C)所示地使用頻率信道組CHb，該頻率信道組CHb對(duì)在基站50和移動(dòng)站51-1之間使用的頻率信道組CHa沒(méi)有任何干擾。然而，如果兩側(cè)的干擾小到可以忽略，則可將頻率信道組CHa和頻率信道組CHb的空閑頻率信道都用于無(wú)線電通信。
此外，還考慮了將通過(guò)劃分時(shí)間軸上的同一頻段而獲得的時(shí)隙之一而部分地應(yīng)用于基站和移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，同時(shí)還部分地應(yīng)用于移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信。在這種情況下，還能夠通過(guò)應(yīng)用CSMA系統(tǒng)在基站之中選擇要使用的頻率信道。此外，對(duì)于停止在基站的服務(wù)區(qū)之外的區(qū)域中或正在移入這種區(qū)域的移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，通過(guò)使用各個(gè)不同的時(shí)隙能夠有效地使用頻率信道。
當(dāng)使用了許多移動(dòng)站時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題由于應(yīng)用CSMA系統(tǒng)進(jìn)行信道選擇從而載波檢測(cè)的概率變高，所以發(fā)送變得困難。在這種情況下，還考慮了增加可由移動(dòng)站使用的頻率信道的數(shù)目；然而，這樣做會(huì)引起另外一個(gè)問(wèn)題，即，為使頻率信道不互相干擾，對(duì)預(yù)定頻段的分割是有限制的，從而信道選擇變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)的一部分將在隨后的說(shuō)明中進(jìn)行闡述，并且一部分通過(guò)說(shuō)明會(huì)變得清楚，或者可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而獲知。
因此，本發(fā)明的一方面在于通過(guò)容易地選擇用于移動(dòng)站之間以及基站與移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信的信道來(lái)解決上述問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)無(wú)線電裝置例如是這樣的移動(dòng)無(wú)線電裝置，其進(jìn)行基站與多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，其中，每個(gè)移動(dòng)站包括位置信息獲取單元，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配單元，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；和發(fā)送/接收單元，用于利用由所述信道分配單元分配的所述頻率信道來(lái)進(jìn)行發(fā)送和接收。所述信道分配單元包括分配單元，該分配單元分配與利用所述位置信息獲取單元獲取的所述位置信息相對(duì)應(yīng)的頻率信道。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)無(wú)線電裝置例如是這樣的移動(dòng)無(wú)線電裝置，其進(jìn)行基站與多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，其中，每個(gè)移動(dòng)站包括位置信息獲取單元，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配單元，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；和發(fā)送/接收單元，用于利用由所述信道分配單元分配的所述頻率信道來(lái)進(jìn)行發(fā)送和接收。所述信道分配單元包括分配單元，該分配單元基于分配到公共信道的另一移動(dòng)基站的信道使用信息來(lái)分配具有較低使用率的頻率信道。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)無(wú)線電裝置例如是這樣的移動(dòng)無(wú)線電裝置，其進(jìn)行基站與多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，其中，每個(gè)移動(dòng)站包括位置信息獲取單元，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配單元，用于分配無(wú)線電通信所使用的頻率信道；和發(fā)送/接收單元，用于利用由所述信道分配單元分配的所述頻率信道來(lái)進(jìn)行發(fā)送和接收。所述信道分配單元包括分配單元，該分配單元基于分配到公共信道的另一個(gè)移動(dòng)站的信道使用信息，更新頻率信道的分配，以分布使用多個(gè)頻率信道。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)無(wú)線電裝置例如是這樣的移動(dòng)無(wú)線電裝置，其進(jìn)行基站與多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，其中，每個(gè)移動(dòng)站包括位置信息獲取單元，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配單元，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；和發(fā)送/接收單元，用于利用由所述信道分配單元分配的頻率信道來(lái)進(jìn)行發(fā)送和接收。所述信道分配單元包括分配單元，該分配單元通過(guò)對(duì)在經(jīng)由載波偵聽(tīng)而檢測(cè)到載波時(shí)順序或隨機(jī)地選擇的另一個(gè)頻率信道的載波進(jìn)行偵聽(tīng)，來(lái)選擇頻率信道。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法包括一種移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法，該方法用于進(jìn)行基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述方法包括基于由所述移動(dòng)站獲取的位置信息，選擇與所述移動(dòng)站的位置信息相對(duì)應(yīng)的頻率信道；以及通過(guò)對(duì)所述頻率信道的載波進(jìn)行偵聽(tīng)將所述頻率信道發(fā)送到另一移動(dòng)站。
當(dāng)移動(dòng)站位于基站的服務(wù)區(qū)之外時(shí)，該移動(dòng)站不能夠由基站進(jìn)行信道分配控制，而是需要可自控地選擇用于移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信的多個(gè)頻率信道。在這種情況下，通過(guò)預(yù)先設(shè)置與所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置信息相對(duì)應(yīng)的頻率信道，能夠在所述移動(dòng)站中容易地偵聽(tīng)到載波。此外，通過(guò)基于頻率信道的使用狀況來(lái)選擇所述頻率信道能夠提高頻率信道的應(yīng)用效率。在這種情況下，要考慮相鄰信道的干擾，需要分布式地分配信道。結(jié)果，可以通過(guò)頻率信道的可自控分配來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信。


通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的以下描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯和更易于理解，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通信系統(tǒng)的圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的位置信息和信道之間的關(guān)系的示例的圖；圖3(a)和圖3(b)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信道分配的改變的圖；圖4(a)和圖4(b)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信道分配的改變的圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通信系統(tǒng)的主要部分的圖；圖6(A)和圖6(B)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的區(qū)域組的圖；以及圖7(A)、圖7(B)和圖7(C)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，其示例在附圖中示出，其中，在全文中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的部件。以下通過(guò)參照附圖來(lái)描述實(shí)施例，以解釋本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的移動(dòng)站的圖。GPS衛(wèi)星2向移動(dòng)站1進(jìn)行發(fā)送，該移動(dòng)站1包括主信息收發(fā)器11，主信息收發(fā)器11用作主信息發(fā)送/接收裝置并被發(fā)送/接收控制單元12控制，發(fā)送/接收控制單元12用作發(fā)送/接收控制裝置，而信息處理器13用作發(fā)送/接收信息處理裝置。該GPS衛(wèi)星2發(fā)送移動(dòng)站1的位置信息，該位置信息被GPS位置信息接收器14接收到，該GPS位置信息接收器14用作GPS位置信息獲取裝置。位置信道對(duì)應(yīng)表15用于確定移動(dòng)站1的位置，頻率產(chǎn)生器16用作產(chǎn)生移動(dòng)站1所使用的頻率的發(fā)送信道頻率產(chǎn)生裝置。沒(méi)有示出其他移動(dòng)站和基站。
作為位置信息獲取裝置的GPS位置信息接收器14能夠獲取移動(dòng)站1的當(dāng)前位置的信息，并且該GPS位置信息接收器14能夠適應(yīng)于已知的各種結(jié)構(gòu)。此外，還可以使用在移動(dòng)站的不同移動(dòng)路線上每隔預(yù)定距離所部署的移動(dòng)站的位置信息以及距基準(zhǔn)點(diǎn)的距離信息，來(lái)獲得移動(dòng)站的位置信息，而不使用GPS衛(wèi)星獲取位置信息。
此外，位置信道對(duì)應(yīng)表15存儲(chǔ)有利用GPS位置信息接收器14獲取的位置信息與信道CH之間的預(yù)設(shè)對(duì)應(yīng)關(guān)系。發(fā)送信道頻率產(chǎn)生單元16基于與來(lái)自位置信道對(duì)應(yīng)表15的信道相對(duì)應(yīng)的定時(shí)信號(hào)，產(chǎn)生本站發(fā)送頻率，然后將該本站發(fā)送頻率應(yīng)用于發(fā)送/接收控制單元12。利用該位置信道對(duì)應(yīng)表15和發(fā)送信道頻率產(chǎn)生單元16，形成了信道分配單元。
此外，發(fā)送/接收控制單元12采用所分配的頻率信道的頻率來(lái)調(diào)制來(lái)自發(fā)送/接收信息處理器13的發(fā)送信息，然后發(fā)送來(lái)自主信息發(fā)送/接收單元11的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)。此外，主信息發(fā)送/接收單元11具有接收和發(fā)送屬于該移動(dòng)通信系統(tǒng)的其他移動(dòng)站的信息和基站的信息的結(jié)構(gòu)，以接收其他站的信息，在發(fā)送/接收控制單元12中解調(diào)該信息，以及將該信息傳送到發(fā)送/接收信息處理器13。該發(fā)送/接收信息處理器13包括輸入/輸出單元和顯示單元等。
圖2示出了位置信息和信道之間的關(guān)系的示例。信道CH1、CH2、CH3、CH4、...被分配到位置P1、P2、P3、P4、...，并且該對(duì)應(yīng)關(guān)系被存儲(chǔ)在上述的位置信道對(duì)應(yīng)表15中?？梢垣@取這種情況下的位置信息作為地理區(qū)域，或當(dāng)每個(gè)地址的區(qū)域較寬時(shí)作為地址等。另外，可以使用諸如由GPS衛(wèi)星2確定的經(jīng)度和緯度的位置信息。在移動(dòng)站在移動(dòng)中的車輛(諸如火車)上的情況下，還可以獲取預(yù)定距離作為一個(gè)單位的位置信息。當(dāng)攜帶移動(dòng)站的人聚集在諸如活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的較寬區(qū)域中時(shí)，還可以通過(guò)將該區(qū)域劃分成多個(gè)區(qū)來(lái)分配與指示各個(gè)區(qū)的位置信息相對(duì)應(yīng)的信道。此外，還可以針對(duì)以預(yù)定距離分開(kāi)的位置，重復(fù)地提供與信道的對(duì)應(yīng)。
圖3(a)和圖3(b)是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信道分配的改變的說(shuō)明圖。在該圖中，縱軸表示頻率，而橫軸表示時(shí)間。此外，縱軸上的頻率被定義為多個(gè)頻率信道，而橫軸上的時(shí)間被定義為多個(gè)發(fā)送時(shí)隙，并且與發(fā)送時(shí)隙相對(duì)應(yīng)地，公共信道之外的每個(gè)頻率信道被分別劃分作為移動(dòng)站進(jìn)行發(fā)送要使用的信道。因此，可以通過(guò)選擇頻率信道以及選擇發(fā)送時(shí)隙，來(lái)選擇用于發(fā)送的信道。在圖3(a)中，對(duì)移動(dòng)站利用CSMA系統(tǒng)選擇的信道給出圓形標(biāo)記。
關(guān)于圖3(a)中的信道的使用狀態(tài)，由于使用了許多頻率信道，所以基站需要提供接收所有頻率信道的功能。因此，移動(dòng)站接收所有頻率信道，并且在添加了該移動(dòng)站的地址的情況下或者例如利用圖1所示的主信息發(fā)送/接收單元11選擇性地處理了具有較高接收電平的信道的接收信號(hào)的情況下，將這些信道傳送到發(fā)送/接收信息處理器13。此外，利用如CSMA系統(tǒng)中的載波偵聽(tīng)處理，移動(dòng)站偵聽(tīng)到例如使用分布式頻率信道的狀態(tài)下的載波的可能性更高，因而，該移動(dòng)站需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行信道選擇。
因此，不需要獲取基于CSMA系統(tǒng)的頻率信道的公共頻率信道被定義為公共信道，并且該移動(dòng)站利用標(biāo)識(shí)號(hào)等通過(guò)該公共信道將正在使用的信道通知給其他移動(dòng)站。由此，每個(gè)移動(dòng)站都可以識(shí)別空閑信道。因此，移動(dòng)站接收公共信道并且選擇沒(méi)有被其他移動(dòng)站使用的信道。
例如，當(dāng)頻率信道號(hào)在縱向方向上增加時(shí)，頻率信道被更新為具有較大頻率信道號(hào)的信道，并且如上所述，通過(guò)利用標(biāo)識(shí)號(hào)等使用公共信道將所更新的信道通知給其他移動(dòng)站。
例如，當(dāng)移動(dòng)站使用的頻率信道的信道號(hào)小時(shí)，接收公共信道，選擇具有較大頻率信道號(hào)的空閑信道，將該移動(dòng)站信道更新為該空閑信道，并且將結(jié)果通過(guò)公共信道通知給其他移動(dòng)站。因此，圖3(a)的信道分配狀態(tài)改變到如圖3(b)所示的已經(jīng)可自控地轉(zhuǎn)移到公共信道端的頻率信道的信道分配狀態(tài)。即，用于接收?qǐng)D3(b)的狀態(tài)下的所有信道的結(jié)構(gòu)可被簡(jiǎn)化，并且功耗可以降低，這是因?yàn)榻邮赵趫D3(a)所示的分布使用狀態(tài)下的所有信道要使用的頻率信道更少。此外，移動(dòng)站能夠自控地選擇特定頻率信道組。因此，即使在移動(dòng)通信系統(tǒng)是由具有接收所有頻率信道的功能的移動(dòng)站和具有接收較少數(shù)量的頻率信道的功能的移動(dòng)站共存所組成的情況下，所有移動(dòng)站能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信。此外，可以利用用于控制移動(dòng)站的各部分的處理器的處理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)上述控制。
圖4(a)和圖4(b)是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的信道分配的改變的說(shuō)明圖，其中，縱軸表示頻率信道，而橫軸表示發(fā)送時(shí)隙。在圖4(a)中，用圓形標(biāo)記指示的已使用信道集中在公共信道端的頻率信道組，這表示其他頻率信道的使用率較低。該圖示出了針對(duì)圖3(b)所解釋的優(yōu)點(diǎn)，但也示出了由于基于CSMA系統(tǒng)的發(fā)送競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致的吞吐量下降的可能性以及產(chǎn)生相鄰信道之間的干擾的可能性。因此，如果通過(guò)偵聽(tīng)與頻率信道相對(duì)應(yīng)的基于CSMA系統(tǒng)的載波而無(wú)法檢測(cè)到載波，則選擇并發(fā)送這樣的頻率信道中的信道。對(duì)于偵聽(tīng)載波，重復(fù)且隨機(jī)地選擇其他頻率信道。當(dāng)在各選擇中偵聽(tīng)到載波時(shí)，選擇針對(duì)所有頻率信道檢測(cè)的最后一個(gè)載波中的頻率信道。利用通過(guò)CSMA系統(tǒng)的這種信道選擇，例如，如圖4(b)所示，能夠獲得頻率信道的平均使用率。當(dāng)各移動(dòng)站將正在使用的信道的標(biāo)識(shí)號(hào)等發(fā)送到公共信道時(shí)，各移動(dòng)站接收公共信道并且當(dāng)其識(shí)別了相鄰信道時(shí)通過(guò)選擇其他信道來(lái)更新該標(biāo)識(shí)號(hào)，然后將信道改變的結(jié)果發(fā)送到公共信道。這個(gè)控制可利用控制移動(dòng)站的各部分的處理器的處理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例公開(kāi)了一種基于頻率信道使用率的信道分配的改變。在本實(shí)施例中，接收諸如上述公共信道的各移動(dòng)站的使用信道的標(biāo)識(shí)號(hào)等的信息，與各頻率信道相對(duì)應(yīng)地計(jì)算所使用的移動(dòng)站的數(shù)量，并且選擇最少數(shù)量的移動(dòng)站所使用的(即最低使用率的)頻率信道，以確定要用作發(fā)送信道的頻率信道。由此，可以獲得頻率信道的平均使用率，并且降低了通過(guò)CSMA系統(tǒng)的發(fā)送的競(jìng)爭(zhēng)的可能性?？梢岳每刂埔苿?dòng)站的各部分的處理器的處理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)上述控制結(jié)構(gòu)。
圖5是示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例的主要部分的說(shuō)明圖。標(biāo)號(hào)11表示主信息收發(fā)器，其用作主信息發(fā)送/接收裝置并且將信息發(fā)送到發(fā)送/接收控制器12或從發(fā)送/接收控制器12接收信息，而處理器13用作發(fā)送/接收信息處理裝置。用作信道分配裝置的信道分配控制器20使用分配單元G1、G2、G3和G4來(lái)分配頻率信道，其中，分配單元G1用作分配裝置，基于位置信息來(lái)分配信道；分配單元G2用作分配裝置，基于信道使用率來(lái)分配信道；分配單元G3用作分配裝置，利用CSMA系統(tǒng)來(lái)分配信道；分配單元G4，用作分配裝置，獲得平均信道使用率。還可以利用處理器等的處理功能來(lái)實(shí)現(xiàn)該信道分配控制單元20。此外，分配單元G1、G2、G3和G4可以分別獨(dú)立地工作，并且還能夠組合地工作。沒(méi)有示出圖1中的GPS位置信息獲取單元、位置信道對(duì)應(yīng)表和發(fā)送信道頻率產(chǎn)生單元。
基于位置信息來(lái)分配信道的分配單元G1對(duì)應(yīng)于位置信道對(duì)應(yīng)表15和發(fā)送信道頻率產(chǎn)生器16的功能。例如，分配單元G1可控制地與位置信息P1、P2、P3、P4等相對(duì)應(yīng)地(例如，指的是如圖2所示的由移動(dòng)站獲得的位置信息和信道之間的對(duì)應(yīng))分配移動(dòng)站用來(lái)進(jìn)行無(wú)線電通信的信道CH1、CH2、CH3、CH4等，然后將分配結(jié)果發(fā)送到發(fā)送/接收控制單元12。在這種情況下，還可以實(shí)現(xiàn)控制以使得與位置信息相對(duì)應(yīng)地分配圖3(a)、圖3(b)、圖4(a)、圖4(b)所示的頻率信道，并且選擇頻率信道的發(fā)送時(shí)隙的信道。
此外，分配單元G2具有這樣的功能基于如圖4(a)和圖4(b)所示通過(guò)公共信道獲得的各移動(dòng)站所使用的頻率信道的通知信息，獲得信道使用率，從而選擇具有較低使用率的信道。此外，分配單元G3具有通過(guò)CSMA系統(tǒng)的載波偵聽(tīng)來(lái)選擇信道的功能，該功能是CSMA系統(tǒng)的已知控制功能。此外，分配單元G4具有根據(jù)信道使用率來(lái)分配信道的功能，該功能與分配單元G2的功能相似。
此外，基于位置信息來(lái)分配信道的分配單元G1與通過(guò)CSMA系統(tǒng)來(lái)選擇信道的分配單元G3或基于信道使用率來(lái)分配信道的分配單元G4的組合使得能夠進(jìn)行移動(dòng)站的信道分配控制。此外，基于信道使用率來(lái)分配信道的分配單元G2和使用CSMA系統(tǒng)的分配單元G3的組合也使得能夠進(jìn)行移動(dòng)站的信道分配控制。
圖6(A)和圖6(B)是本發(fā)明的另一實(shí)施例的說(shuō)明圖。圖6(A)示出了存在多個(gè)移動(dòng)站的示例。當(dāng)可以從GPS衛(wèi)星獲得位置信息時(shí)，針對(duì)該位置信息的各個(gè)預(yù)定范圍，將各移動(dòng)站分組到區(qū)域組1、2、3、4等中。作為預(yù)先條件，認(rèn)為移動(dòng)站的所有發(fā)送分組是相同的，將發(fā)送分組長(zhǎng)度單位和進(jìn)行載波偵聽(tīng)所需的時(shí)間長(zhǎng)度之和定義為一個(gè)時(shí)隙，并且以時(shí)隙為單位來(lái)執(zhí)行載波的偵聽(tīng)和發(fā)送。
首先，當(dāng)從GPS衛(wèi)星獲取的位置信息的緯度和經(jīng)度信息的秒中的最小位數(shù)字為0到4時(shí)被定義為0，而當(dāng)為5到9時(shí)其最小位數(shù)字則被定義為5。例如，這可被指示為P1a(緯度)和P1b(經(jīng)度)。當(dāng)實(shí)際緯度是36°00′11″時(shí)，P1a被指示為36°00′10″。當(dāng)實(shí)際經(jīng)度是138°59′47″時(shí)，P1b被指示為138°59′45″。
此外，可以按照距離如下表示基于經(jīng)度和緯度的位置信息。由于5秒的緯度大約是150m，10秒的經(jīng)度大約是125m，因此將所獲得的位置信息的P1a和P1b的秒單位的和除以5獲得商A。例如，將移動(dòng)站的ID信息的最低兩位數(shù)字加到該商A上。相加的結(jié)果被定義為B。
在上述位置信息的緯度和經(jīng)度的情況下，商A變成(10+45)/5＝11，同時(shí)當(dāng)移動(dòng)站的ID是8005時(shí)，相加結(jié)果B變成11+5＝16。每當(dāng)獲取了位置信息時(shí)就執(zhí)行這種算術(shù)處理。例如，可以使用圖1的GPS位置信息獲取單元14的算術(shù)處理功能來(lái)執(zhí)行這種處理。此外，相加結(jié)果B的值被定義為載波偵聽(tīng)定時(shí)。因此，如圖6(A)所示，可以通過(guò)按150m×125m的區(qū)域進(jìn)行分組而分別獲得區(qū)域組1、2、3、4、...。對(duì)于同一區(qū)域組中的移動(dòng)站，將各個(gè)ID的最低兩位數(shù)字相加，因此相加結(jié)果B可以彼此不同。
例如，當(dāng)B等于16(B＝16)時(shí)，偵聽(tīng)第16號(hào)發(fā)送時(shí)隙的載波，以執(zhí)行分組發(fā)送。當(dāng)發(fā)送周期是100ms并且時(shí)隙長(zhǎng)度是1ms時(shí)，可以獲得100個(gè)分組時(shí)隙。由于相加結(jié)果B等于16，所以在通信幀的16ms的定時(shí)處偵聽(tīng)載波。在這種情況下，由于在150m×125m的區(qū)域組內(nèi)存在正在同時(shí)嘗試執(zhí)行分組發(fā)送的移動(dòng)站的概率不高，所以可提高分組發(fā)送率。此外，上述的商A和相加結(jié)果B的值隨著移動(dòng)站的移動(dòng)而變化，從而與移動(dòng)站相對(duì)應(yīng)的載波偵聽(tīng)的定時(shí)是不同的。由此，在150m×125m的區(qū)域內(nèi)不會(huì)發(fā)生發(fā)送沖突。
此外，如圖6(B)所示，當(dāng)移動(dòng)站從區(qū)域組2移動(dòng)到區(qū)域組1時(shí)，上述商A的值改變，由此相加結(jié)果B的值也改變。在這種情況下，為了提供基于新獲得的相加結(jié)果B的值的載波偵聽(tīng)的定時(shí)，停止已在區(qū)域組2中執(zhí)行的分組發(fā)送。由此，即使在移動(dòng)站移入的區(qū)域組內(nèi)，也可以實(shí)現(xiàn)在所述定時(shí)處進(jìn)行載波偵聽(tīng)，而不會(huì)導(dǎo)致其他移動(dòng)站的載波偵聽(tīng)的沖突。
在以上說(shuō)明中，發(fā)送周期被設(shè)置為100ms。然而，移動(dòng)站能夠通過(guò)例如每50ms切換基站和移動(dòng)站之間的分組發(fā)送/接收和移動(dòng)站之間的分組發(fā)送，根據(jù)上述區(qū)域分組來(lái)執(zhí)行載波偵聽(tīng)。此外，可以將區(qū)域分組的范圍擴(kuò)張得大于上述范圍，可以使用移動(dòng)站的ID的多達(dá)三位數(shù)字，并且可以將倒數(shù)第三位數(shù)字用于指示頻率分配。
雖然已經(jīng)描述和示出了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的精神和原理的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物所限定。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)無(wú)線電裝置，用于建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述多個(gè)移動(dòng)站中的每個(gè)包括位置信息獲取裝置，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配裝置，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；發(fā)送/接收裝置，用于利用由所述信道分配裝置分配的所述頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息，其中，所述信道分配裝置分配與由所述位置信息獲取裝置獲取的所述位置信息相對(duì)應(yīng)的所述頻率信道。
2.一種移動(dòng)無(wú)線電裝置，用于建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述多個(gè)移動(dòng)站中的每個(gè)包括位置信息獲取裝置，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配裝置，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；發(fā)送/接收裝置，用于利用由所述信道分配裝置分配的所述頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息，其中，所述信道分配裝置根據(jù)所述多個(gè)移動(dòng)站中的其他移動(dòng)站的信道使用信息，分配具有較低使用率的頻率信道。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述多個(gè)移動(dòng)站中的所述其他移動(dòng)站的所述信道使用信息是經(jīng)由所有所述多個(gè)移動(dòng)站所使用的公共信道通知給移動(dòng)站的。
4.一種移動(dòng)無(wú)線電裝置，用于建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述多個(gè)移動(dòng)站中的每個(gè)包括位置信息獲取裝置，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配裝置，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；發(fā)送/接收裝置，用于利用由所述信道分配裝置分配的頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息，其中，所述信道分配裝置基于所述多個(gè)移動(dòng)站中的其他移動(dòng)站的信道使用信息，更新所述頻率信道的分配，以分布使用多個(gè)頻率信道。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述多個(gè)移動(dòng)站中的所述其他移動(dòng)站的所述信道使用信息是經(jīng)由所有所述多個(gè)移動(dòng)站所使用的公共信道通知給移動(dòng)站的。
6.一種移動(dòng)無(wú)線電裝置，用于建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述多個(gè)移動(dòng)站中的每個(gè)包括位置信息獲取裝置，用于獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；信道分配裝置，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；發(fā)送/接收裝置，用于利用由所述信道分配裝置分配的頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息，其中，所述信道分配裝置通過(guò)對(duì)順序或隨機(jī)選擇的另一頻率信道的載波進(jìn)行偵聽(tīng)來(lái)選擇所述頻率信道。
7.一種移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法，用于通過(guò)信道分配建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述方法包括偵聽(tīng)步驟，對(duì)頻率信道的載波進(jìn)行偵聽(tīng)；設(shè)置步驟，設(shè)置與由移動(dòng)站獲取的位置信息相對(duì)應(yīng)的另一頻率信道；以及發(fā)送步驟，將所設(shè)置的頻率信道發(fā)送到所述多個(gè)移動(dòng)站中的另一移動(dòng)站。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述發(fā)送步驟是經(jīng)由所有所述多個(gè)移動(dòng)站所使用的公共信道向所述多個(gè)移動(dòng)站中的所述另一移動(dòng)站進(jìn)行發(fā)送的。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括基于所述多個(gè)移動(dòng)站中的另一移動(dòng)站的信道使用信息，選擇具有最低使用率的由所述設(shè)置步驟設(shè)置的所述頻率信道。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述多個(gè)移動(dòng)站中的所述另一移動(dòng)站的所述信道使用信息是經(jīng)由所有所述多個(gè)移動(dòng)站所使用的公共信道通知給移動(dòng)站的。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，該方法還包括基于所述多個(gè)移動(dòng)站中的所述另一移動(dòng)站的所述信道使用信息，將所設(shè)置的頻率信道改變到多個(gè)頻率信道。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述多個(gè)移動(dòng)站中的所述另一移動(dòng)站的所述信道使用信息是經(jīng)由所有所述多個(gè)移動(dòng)站所使用的公共信道通知給移動(dòng)站的。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，基于所述位置信息將預(yù)定范圍劃分成區(qū)域組，并且根據(jù)所述位置信息的一部分和移動(dòng)站的標(biāo)識(shí)信息的一部分的組合來(lái)分配所設(shè)置的頻率信道和載波偵聽(tīng)的定時(shí)。
14.一種移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法，用于通過(guò)信道分配建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述方法包括獲取移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；分配無(wú)線電通信用頻率信道；以及通過(guò)所分配的頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息，其中，所分配的頻率信道對(duì)應(yīng)于所獲取的位置信息。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所分配的頻率信道是經(jīng)由所有所述多個(gè)移動(dòng)站所使用的公共信道發(fā)送到所述多個(gè)移動(dòng)站中的其他移動(dòng)站的。
16.一種分配移動(dòng)無(wú)線電信道的裝置，用于通過(guò)信道分配建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述裝置包括接收器，用于獲取移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息；頻率信道分配單元，用于分配無(wú)線電通信用頻率信道；和收發(fā)器，用于通過(guò)所分配的頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息，其中，所分配的頻率信道對(duì)應(yīng)于所獲取的所述移動(dòng)站的位置信息。
17.一種分配移動(dòng)無(wú)線電信道的裝置，用于通過(guò)信道分配建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述裝置包括載波偵聽(tīng)器，用于順序或隨機(jī)地對(duì)頻率信道的載波進(jìn)行偵聽(tīng)；頻率信道設(shè)置單元，用于設(shè)置與由移動(dòng)站獲取的位置信息相對(duì)應(yīng)的另一頻率信道；和發(fā)送器，用于將所設(shè)置的頻率信道發(fā)送到所述多個(gè)移動(dòng)站中的另一移動(dòng)站。
18.一種移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)，用于建立基站和多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信以及所述多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，所述系統(tǒng)包括獲取所述移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息的裝置；分配無(wú)線電通信用頻率信道的裝置；和利用所分配的頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息的裝置，其中，所述分配分配了與所獲取的位置信息相對(duì)應(yīng)的所述頻率信道。
19.一種移動(dòng)站，該移動(dòng)站包括通信單元，該通信單元利用基于所述移動(dòng)站的位置而選擇的信道與另一無(wú)線電站進(jìn)行通信。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的移動(dòng)站，其中，所述信道不僅基于所述移動(dòng)站的所述位置而且基于所述移動(dòng)站的識(shí)別信息進(jìn)行選擇。
21.一種移動(dòng)站，該移動(dòng)站包括通信單元，該通信單元基于被通知或者通過(guò)感測(cè)而獲得的信道使用狀況信息，改變與另一無(wú)線電站的通信信道。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的移動(dòng)站，其中，所述通信信道的改變傾向于聚集所利用的信道或使所利用的信道分散。
全文摘要
本發(fā)明提供了移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)和移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法。該移動(dòng)無(wú)線電系統(tǒng)用于基站和多個(gè)移動(dòng)站之間以及多個(gè)移動(dòng)站之間的無(wú)線電通信，該系統(tǒng)包括移動(dòng)無(wú)線電信道分配方法，其中，每個(gè)移動(dòng)站能夠獲取該移動(dòng)站的當(dāng)前位置的位置信息以及能夠分配無(wú)線電通信用頻率信道。該移動(dòng)站使用與所獲取的位置信息相對(duì)應(yīng)的所分配的頻率信道來(lái)發(fā)送和接收信息。
文檔編號(hào)H04W36/32GK1980093SQ20061016886
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者沢田健介, 宇式一雅, 深沢光規(guī), 村上博一 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社