專利名稱：無線通信設(shè)備及無線通信設(shè)備的通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種避免支持緊急信息和各種非緊急服務(wù)信息的ITS(智能運輸系 統(tǒng))中由于緊急信息的發(fā)送等待而引起的發(fā)送延遲的方案。
背景技術(shù)：
作為用于實現(xiàn)多模式無線通信方案的手段，已知認知無線通信(cognitive wireless communication)。認知無線通信是一種無線通信方案概念，其管理無線方案以及 無線電波的使用狀態(tài)，改變網(wǎng)絡(luò)和無線節(jié)點的發(fā)送和接收中使用的參數(shù)以避免干擾，以及 使得能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的通信。在認知無線通信中，在網(wǎng)絡(luò)側(cè)識別所有無線通信狀態(tài)。因而，由于新切換的信道已 經(jīng)在可用狀態(tài)，不發(fā)生等待狀態(tài)。但是，網(wǎng)絡(luò)側(cè)上需管理和控制所有無線通信狀態(tài)，導(dǎo)致系 統(tǒng)規(guī)模(開發(fā)和維護成本)增加的問題。在與無線LAN標準(IEEE 802. 11)兼容的窄帶無線系統(tǒng)中，如果檢測到從周邊設(shè) 備(peripheral devices)發(fā)送了無線電波，那么需停止信道(無線通信頻帶)處的無線發(fā) 送。因此，存在出現(xiàn)發(fā)送的等待狀態(tài)的可能性。這種系統(tǒng)有要避免緊急無線通信的等待狀 態(tài)的問題。日本未審查專利公開No. 2007-116672提供了一種多模式無線通信設(shè)備，其中多 模式無線終端包括可重配置信號處理單元，其切換無線通信方案；控制單元，基于該通信 方案的切換方法的組合，給出通信方案的切換指令和通信方案的切換方法的指令到可重配 置信號處理單元；切換設(shè)置確定單元，從控制單元獲得通信環(huán)境信息，從確定信息存儲單元 獲得切換設(shè)置確定系數(shù)，確定組合，并給出該組合的指令到控制單元；以及確定信息存儲單 元，保持所述切換設(shè)置確定系數(shù)。該多模式無線通信設(shè)備與多種類型的無線通信方案兼容， 并在切換通信方案的同時進行通信，從而可以根據(jù)通信環(huán)境自動地選擇最佳無線通信方案 的切換方法。此外，在日本未審查專利公開No. 2008-131574中，控制單元基于其節(jié)點和所有相 鄰節(jié)點的通信負荷信息以及其節(jié)點可用的通信容量信息，計算表示其節(jié)點對相鄰節(jié)點的 干擾影響的指標值；與其他節(jié)點交換其中存儲與相應(yīng)節(jié)點有關(guān)的指標值的路由(routing) 表；基于與從其節(jié)點到目標節(jié)點的通信路徑(route)上的中繼節(jié)點有關(guān)的指標值，估計該 通信路徑的候選者；并選擇通信路徑。此外，日本未審查專利公開No. 2008-131574給出一 種方法，其中在使用具有認知通信功能的無線站臺(節(jié)點)配置多跳(multi-hop)網(wǎng)絡(luò)的 情況下，當選擇端到端通信路徑時，減小了由切換通信路徑而引起的新切換節(jié)點對周邊節(jié) 點的頻道干擾的影響。

發(fā)明內(nèi)容
在日本未審查專利公開No. 2007-116672中描述的技術(shù)中，描述了當使用軟件無 線通信實現(xiàn)多模式通信時改變電路的方法的概念。但是，既沒有描述作為包括周邊設(shè)備的 系統(tǒng)的切換概念，也沒有描述使用多個無線模塊的切換無線通信方案的概念。此外，在日本未審查專利公開No. 2008-131574中，描述了在認知無線通信中切換 通信路徑的概念。但是，未描述具體的切換方法。此外，為了防止在服務(wù)信道上提供流服務(wù)時由于控制信道的存在而引起的服務(wù)信 道的數(shù)據(jù)通信的不連續(xù)所引起的圖像質(zhì)量的擾動，需提供具有與控制信道的中斷時間相應(yīng) 的容量的緩沖存儲器，以確保從存儲器讀取的數(shù)據(jù)的連續(xù)性，這導(dǎo)致LSI芯片的尺寸增加 和LSI的成本增加。此外，據(jù)認為，僅僅在通信頻率、無線通信方案和緊急信息的發(fā)送中使用控制信道 (Cch)。因此，信息并不總是持續(xù)發(fā)送的，并且無線電波在大多數(shù)時間不被發(fā)送。服務(wù)信道 (Sch)用于諸如流信息的多種信息的發(fā)送。根據(jù)多個設(shè)備的存在，認定在相同的時序從不同 設(shè)備發(fā)送的無線電波互相干擾。本發(fā)明的一個目的是提供在遵照如下的無線LAN標準的無線設(shè)備中在為了救助 (relief)或安全等發(fā)送緊急信息時消除發(fā)送延遲的方法，在該無線LAN標準中，如果檢測 到從周邊設(shè)備發(fā)送的無線電波那么發(fā)送必須停止。由本說明書的描述和附圖，本發(fā)明的上述及其他目的以及新穎的特征將變得清
林 疋。下面是對本申請中所公開的本發(fā)明的代表性方面的概要描述。根據(jù)本發(fā)明的代表性實施例，提供了一種與若干無線通信方案兼容的無線通信設(shè) 備，所述無線通信方案具有由鏈接到基站的多個無線通信終端共享的控制信道、高優(yōu)先級 的第一服務(wù)信道、以及低優(yōu)先級的第二服務(wù)信道，該無線通信設(shè)備包括控制信道通信單 元，其通過所述控制信道進行通信；第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第一服務(wù) 信道進行通信；第二服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第二服務(wù)信道進行通信；控制 單元；頻率設(shè)置單元；以及干擾檢測單元，其中所述控制單元解譯(decrypt)所述控制信 道通信單元接收的控制信道的幀；如果所解譯的幀是對于其終端的通信請求，那么檢測所 述幀的通信優(yōu)先級；允許所述干擾檢測單元檢測基于所述通信優(yōu)先級使用的頻率的使用狀 態(tài)；允許所述頻率設(shè)置單元設(shè)置第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元的工作頻率，并允許所述干 擾檢測單元確認要在能夠連接高優(yōu)先級幀時使用的信道的可用性；以及允許所述頻率設(shè)置 單元設(shè)置所述第二服務(wù)信道發(fā)送/接收單元的工作頻率，并允許所述干擾檢測單元確認要 在能夠連接低優(yōu)先級幀時使用的信道的可用性。在該無線通信設(shè)備中，所述控制單元可以利用所述幀的消息類型數(shù)據(jù)字段來確定 優(yōu)先級。根據(jù)本發(fā)明的另一代表性實施例，提供了一種與若干無線通信方案兼容的無線通 信設(shè)備的通信方法，所述無線通信方案具有由鏈接到基站的多個無線通信終端共享的控制 信道、高優(yōu)先級的第一服務(wù)信道、以及低優(yōu)先級的第二服務(wù)信道，所述無線通信設(shè)備包括: 控制信道通信單元，其通過所述控制信道進行通信；第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第一服務(wù)信道進行通信；第二服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第二服務(wù)信道進 行通信；控制單元；頻率設(shè)置單元；以及干擾檢測單元，所述通信方法允許所述控制單元執(zhí) 行以下步驟解譯所述控制信道通信單元接收的控制信道的幀；從所解譯的幀提取消息類 型數(shù)據(jù)字段；在基于所提取的消息類型數(shù)據(jù)字段獲得所述控制單元所連接的服務(wù)信道的優(yōu) 先級之后，選擇并確定所述第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元和所述第二服務(wù)信道發(fā)送/接收 單元中的任意一個以供使用；允許所述干擾檢測單元檢測由所選擇并確定的服務(wù)信道發(fā)送 /接收單元使用的期望頻率的可用性；以及允許所述頻率設(shè)置單元將所選擇并確定的服務(wù) 信道/接收單元設(shè)置在由干擾檢測單元檢測的可用頻率。以下是對從本申請所公開的本發(fā)明的諸代表性方面獲得的效果的概述。在根據(jù)本發(fā)明的代表性實施例的多模式無線通信方案中，根據(jù)需要使用多個無線 信道。具體地說，與用于小量緊急信息的通信的無線信道分開地提供用于大量服務(wù)信息的 通信的無線信道。結(jié)果，可以減小用于緊急信息的通信的無線信道的線路使用率，由此減小 了發(fā)生根據(jù)無線LAN(IEEE 802.11)的發(fā)送等待的可能性。結(jié)果，當發(fā)送該緊急信息時，可 以有利地消除由發(fā)送等待引起的發(fā)送延遲。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的多模式無線通信方案的系統(tǒng)配置的配置圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的多模式無線通信方案中使用的接入點的配置的配置 圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的多模式無線通信方案中使用的終端的配置圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的終端的控制信道處理操作的流程圖；以及圖5是示出了待接收的控制信道的幀配置的配置視圖。
具體實施例方式下面，將利用附圖描述本發(fā)明的實施例。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的多模式無線通信方案的系統(tǒng)配置的配置圖。圖2是示 出了在該多模式無線通信方案中使用的接入點(基站)配置的配置圖。此外，圖3是示出 了在該多模式無線通信方案中使用的終端的配置圖。在該多模式無線通信方案中，接入點300和接入點400經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)(Internet)SOO 互相連接。每個接入點具有預(yù)定范圍內(nèi)的接入點區(qū)域，在該范圍中終端可以與相應(yīng)的接入 點通信。在圖1中，接入點300具有接入點區(qū)域320，而接入點400具有接入點區(qū)域420。如 果終端100和200位于接入點區(qū)域中，那么終端可以通過相應(yīng)的接入點互相通信。該實施例中的每個接入點由公共單元310、切換電路311、WAVE通信單元312、WiFi 通信單元313、以及DSRC通信單元314構(gòu)成。公共單元310是包括可變機制的集成電路，并且在調(diào)整濾波器、放大器以及饋電 點(feeding point)時，可根據(jù)通信方案(WAVE通信單元312、WiFi通信單元313、DSRC通 信單元314等等)而被共享。應(yīng)當注意，所有的濾波器和放大器可以被包括在依賴于WAVE 通信單元312等的通信方案的電路中。切換電路311是用于切換依賴于WAVE通信單元312等等的通信方案的電路之一的開關(guān)。WAVE 通信單元 312 是與用于交通工具的 WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)標準兼容的發(fā)送/接收電路。WAVE標準與5. 9GHz的頻帶兼容。WAVE通信單 元312包括與WAVE標準兼容的控制信道和一個或更多個服務(wù)信道。WiFi通信單元313是與WiFi (Wireless Fidelity)兼容的發(fā)送/接收電路。WiFi 是IEEE 802. 11的互連驗證標準，因此其跨多個世代改變。但是，WiFi與2. 4GHz (IEEE 802. lib)、4. 9GHz(IEEE 802. llj)以及 5GHz (IEEE802. llj)的各頻帶兼容。設(shè)想 WiFi 通信 單元313包括一個或更多個服務(wù)信道。DSRC通信單元314是費用(fare)收集系統(tǒng)中(在日本被稱為ETC)采用的與遵照 IEEE 802. Ilp 的 DSRC (Dedicated Short Range Communication)兼容的發(fā)送 / 接收電路。 設(shè)想DSRC通信單元314與5. 8GHz和700MHz的各頻帶兼容。DSRC具有一個或更多個服務(wù) 信道，因為如上所述它與IEEE 802. 11兼容。接入點的接入點區(qū)域根據(jù)這些通信標準而變得更寬或更窄。盡管存在其中僅可以 使用部分標準的區(qū)域，但是在該實施例中，將可以使用全部三個標準的區(qū)域稱為接入點的 接入點區(qū)域。此外，WAVE通信單元312、WiFi通信單元313以及DSRC通信單元314獨立地工作。 此外，這些單元被連接到互聯(lián)網(wǎng)。在接入點300中，WAVE通信單元312與所述控制信道和一個或更多個服務(wù)信道相 關(guān)聯(lián)，DSRC通信單元314與一個或更多個高優(yōu)先級服務(wù)信道相關(guān)聯(lián)，而WiFi通信單元313 與一個或更多個低優(yōu)先級服務(wù)信道相關(guān)聯(lián)。接下來，將描述終端100和200。每個終端由控制信道通信單元101、第一服務(wù)信道通信單元102、第二服務(wù)信道通 信單元103、干擾檢測單元105、公共單元106、控制單元107、以及頻率設(shè)置單元108構(gòu)成?？刂菩诺劳ㄐ艈卧?01是用于操作IEEE 802. Ilp (WAVE)標準的控制信道的發(fā)送/ 接收電路。具體地說，控制信道通信單元101是與通信單元312配對的通信模塊?？刂菩?道是用于連接到相同接入點的所有終端的公共信道?？刂菩诺乐袀鬟f的幀被控制單元107 解譯。在解譯之后用于識別其終端的ID被包括在控制信道中的情況下，它被識別為用于其 終端的呼叫。第一服務(wù)信道通信單元102和第二服務(wù)信道通信單元103是用于操作服務(wù)信道的 發(fā)送/接收電路。在每個終端中，假定第一服務(wù)信道通信單元102與高優(yōu)先級服務(wù)信道相 關(guān)聯(lián)，而第二服務(wù)信道通信單元103與低優(yōu)先級服務(wù)信道相關(guān)聯(lián)。如上所述，在DSRC通信單元314與高優(yōu)先級服務(wù)信道相關(guān)聯(lián)并且WiFi通信單元 313與低優(yōu)先級服務(wù)信道相關(guān)聯(lián)的情況下，第一服務(wù)信道通信單元102與DSRC通信單元 314通信同時配對，而第二服務(wù)信道通信單元103與WiFi通信單元313通信同時配對。干擾檢測單元105是用于確定待使用的頻帶是否已經(jīng)被另一終端使用的電路。使 用已被使用的頻帶導(dǎo)致干擾。干擾檢測單元105需檢測用于WiFi通信單元313和DSRC通 信單元314的頻帶的干擾。公共單元106是在調(diào)整濾波器、放大器和饋電點時包括可變機制，并且可以根據(jù) 通信方案而被共享的集成電路。
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控制單元107是用于控制頻率設(shè)置單元108的操作，以使得第一服務(wù)信道通信單 元102和第二服務(wù)信道通信單元103與任意通信方案相關(guān)聯(lián)的控制電路。此外，控制單元 107解譯從控制信道通信單元101發(fā)送的控制信道的內(nèi)部數(shù)據(jù)。頻率設(shè)置單元108是 用于設(shè)置用于第一服務(wù)信道通信單元102、第二服務(wù)信道通 信單元103、以及干擾檢測單元105的頻率的設(shè)置電路。接下來，將利用圖4描述該終端的操作。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的終端的控制 信道處理操作的流程圖。在待機(standby)模式中，該終端允許控制信道通信單元101接收下行鏈路控 制信道(S200)。最初對所接收的控制信道進行解譯，以確認它是否已經(jīng)被發(fā)送到終端 (S201)。下面，將在該幀已經(jīng)被發(fā)送到終端的假定之下描述該流程圖。圖5是示出了所接收的控制信道的幀配置的配置視圖。下行鏈路控制信道由幀構(gòu)成，每個幀包括消息類型401、終端ID402以及無線通信 方案403。所述幀在控制信道上連續(xù)地或間歇地輸出。在圖5中假定幀#0和幀#1被連續(xù) 地輸出。消息類型401是表示該幀中所包括的消息的類型的數(shù)據(jù)字段。消息類型401中描 述的數(shù)據(jù)包括優(yōu)先級。為緊急呼叫設(shè)置高優(yōu)先級。終端ID 402是描述終端ID的數(shù)據(jù)字段，所述終端ID用于指定要被呼叫的終端。 當控制信道被解譯時，終端最初確認該數(shù)據(jù)字段，以確認消息是否用于該終端。在步驟S201 中，通過檢查該終端ID，確定該消息是否用于該終端。無線通信方案403是用于指定連接時使用的服務(wù)信道的數(shù)據(jù)字段?？梢栽跓o線通 信方案403中輸入標識符等等代替“方案名稱”。下面將再次描述圖4。在基于確定的結(jié)果該消息是高優(yōu)先級緊急呼叫的情況下(S202 是)，啟動第一服 務(wù)信道通信單元102。在啟動第一服務(wù)信道通信單元102之后，控制單元107允許頻率設(shè)置 單元108確認由干擾檢測單元105獲得的另一終端的頻率使用狀態(tài)。此后，頻率設(shè)置單元108將干擾檢測單元105所檢測的可用頻帶當中的可以進行 最快通信的頻率設(shè)置作為用于第一服務(wù)信道通信單元102的頻率。此外，頻率設(shè)置單元108 還對公共單元106進行設(shè)置。在這些設(shè)置之后，終端通過第一服務(wù)信道通信單元102、公共單元106、以及連接 的接入點的相應(yīng)通信單元連接到互聯(lián)網(wǎng)500 (步驟S203)。在控制單元107所解譯的呼叫的優(yōu)先級為低(S204 是)的情況下，啟動第二服務(wù) 信道通信單元103。在啟動第二服務(wù)信道通信單元103之后，控制單元107允許頻率設(shè)置單 元108確認由干擾檢測單元105獲得的另一終端的頻率使用狀態(tài)。此后，頻率設(shè)置單元108將干擾檢測單元105所檢測的可用頻帶當中的可以進行 最快通信的頻率設(shè)置作為用于第二服務(wù)信道通信單元103的頻率。此外，頻率設(shè)置單元108 還對公共單元106進行設(shè)置。在這些設(shè)置之后，終端通過第二服務(wù)信道通信單元103、公共單元106、以及連接 的接入點的相應(yīng)通信單元連接到互聯(lián)網(wǎng)500 (步驟S205)。假定在本發(fā)明中，第一服務(wù)信道通信單元102與WAVE標準兼容，而第二服務(wù)信道通信單元與WiFi或DSRC兼容。但是，本發(fā)明不限于此。在這種配置中，與用于小量緊急信息的通信的高優(yōu)先級無線信道分開地提供用于 大量服務(wù)信息的通信的低優(yōu)先級無線信道。由此，可以減小用于緊急信息的通信的無線信 道的線路使用率，由此減小根據(jù)無線LAN(IEEE 802. 11)標準發(fā)生發(fā)送等待的可能性。結(jié) 果，當發(fā)送緊急信息時，可以有利地消除由發(fā)送等待引起的發(fā)送延遲。上面已經(jīng)基于該實施例具體地描述了由發(fā)明人實現(xiàn)的本發(fā)明。但是，顯然本發(fā)明 不局限于上述實施例，而是可以在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)進行多種改變。本發(fā)明描述了關(guān)于在多模式無線通信方案中在緊急呼叫時使用控制信道的方法。 但是，本發(fā)明并不限于緊急通信，而是可以應(yīng)用于使用控制信道的接受高低優(yōu)先級的通信 方案。
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權(quán)利要求
一種與若干無線通信方案兼容的無線通信設(shè)備，所述無線通信方案包括由鏈接到基站的多個無線通信終端共享的控制信道、高優(yōu)先級的第一服務(wù)信道、以及低優(yōu)先級的第二服務(wù)信道，該無線通信設(shè)備包括控制信道通信單元，其通過所述控制信道進行通信；第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第一服務(wù)信道進行通信；第二服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第二服務(wù)信道進行通信；控制單元；頻率設(shè)置單元；以及干擾檢測單元，其中所述控制單元解譯所述控制信道通信單元接收的控制信道的幀；如果所解譯的幀是對于其終端的通信請求，那么檢測該幀的通信優(yōu)先級；允許所述干擾檢測單元檢測基于所述通信優(yōu)先級使用的頻率的使用狀態(tài)；允許所述頻率設(shè)置單元設(shè)置第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元的工作頻率，并允許所述干擾檢測單元確認要在能夠連接高優(yōu)先級幀時使用的信道的可用性；以及允許所述頻率設(shè)置單元設(shè)置所述第二服務(wù)信道發(fā)送/接收單元的工作頻率，并允許所述干擾檢測單元確認要在能夠連接低優(yōu)先級幀時使用的信道的可用性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的無線通信設(shè)備，其中所述控制單元利用所述幀的消息類型數(shù)據(jù)字段來確定優(yōu)先級。
3.一種與若干無線通信方案兼容的無線通信設(shè)備的通信方法，所述無線通信方案包括 由鏈接到基站的多個無線通信終端共享的控制信道、高優(yōu)先級的第一服務(wù)信道、以及低優(yōu) 先級的第二服務(wù)信道，所述無線通信設(shè)備包括控制信道通信單元，其通過所述控制信道進行通信；第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第一服務(wù)信道進行通信；第二服務(wù)信道發(fā)送/接收單元，其通過所述第二服務(wù)信道進行通信；控制單元；頻率設(shè)置單元；以及干擾檢測單元，所述通信方法允許所述控制單元執(zhí)行以下步驟 解譯所述控制信道通信單元接收的控制信道的幀； 從所解譯的幀提取消息類型數(shù)據(jù)字段；在基于所提取的消息類型數(shù)據(jù)字段獲得所述控制單元所連接的服務(wù)信道的優(yōu)先級之 后，選擇并確定所述第一服務(wù)信道發(fā)送/接收單元和所述第二服務(wù)信道發(fā)送/接收單元中 的任意一個以供使用；允許所述干擾檢測單元檢測由所選擇并確定的服務(wù)信道發(fā)送/接收單元使用的期望 頻率的可用性；以及允許所述頻率設(shè)置單元將所選擇并確定的服務(wù)信道/接收單元設(shè)置在由所述干擾檢 測單元檢測的可用頻率。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信設(shè)備及無線通信設(shè)備的通信方法。本發(fā)明的一個目的是提供當在遵照如下的無線LAN標準的無線設(shè)備中為了救援、安全等發(fā)送緊急信息時消除發(fā)送延遲的手段，在所述無線LAN標準中，如果檢測到從周邊設(shè)備發(fā)送的無線電波，那么發(fā)送必須停止。在具有兩個或更多通信方案的多模式無線通信方案中，設(shè)置諸通信方案的優(yōu)先級。在從接入點側(cè)輸出到終端側(cè)的控制信道的幀的“消息類型”數(shù)據(jù)字段中描述關(guān)于消息的高優(yōu)先級或低優(yōu)先級。當在終端側(cè)解譯所述控制信道的幀時，所述消息類型被確認，使得確認此后所使用的服務(wù)信道的類型，并連接所述信道。
文檔編號H04W4/22GK101969630SQ20101023979
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者坪井務(wù), 山田出, 市川廣輝 申請人:瑞薩電子株式會社