無線通信装置及び通信方法
【課題】 ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の無線通信において、他の装置と無線通信装置との間における通信品質の劣化を抑制することができる無線通信装置及び通信方法を提供すること。
【解決手段】 他の装置との伝播路の変動状態を検出し、一対のタイムスロットを割り当てる。一対のタイムスロットは、時間幅の異なる上り・下りタイムスロットを有する。上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、下りタイムスロットにおける時系列上の順番とを等しくする。検出された伝播路の変動状態に基づいて、一対のタイムスロットを選択する。
【解決手段】 他の装置との伝播路の変動状態を検出し、一対のタイムスロットを割り当てる。一対のタイムスロットは、時間幅の異なる上り・下りタイムスロットを有する。上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、下りタイムスロットにおける時系列上の順番とを等しくする。検出された伝播路の変動状態に基づいて、一対のタイムスロットを選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の他の端末との無線通信において、複数のタイムスロットを有する時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上りタイムスロットの時間幅と下りタイムスロットの時間幅とが異なり、かつ上りタイムスロットの信号に基づいて、下りタイムスロットの信号を制御する無線通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な無線通信方式が提案されており、その一つに、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等の無線通信システムで使用されている時分割多元接続／時分割複信（以下、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図１１には、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等の無線通信システムにおけるフレーム構成が示されている。図１１に示すように、かかる無線通信システムでは、一つのキャリアが、５ｍｓ毎のフレームに分割され、さらにそのフレームが、上りタイムスロットＵ＃１乃至Ｕ＃３の３つ、下りタイムスロットＤ＃１乃至Ｄ＃３の３つとし、計６つのタイムスロットに分割されている。また、図１０に示すように、かかる無線通信システムでは、基地局と各端末１０ａ乃至１０ｃとが通信する際、上りタイムスロットＵ＃１乃至Ｕ＃３と、下りタイムスロットＤ＃１乃至Ｄ＃３とを、時系列の順番で一つづつ割り当てた通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を使用して通信するように構成されている。
【０００４】
一方、上述した無線通信システムでは、複数のアンテナ素子を用いたアダプティブアレイ技術が適用されており、基地局が、受信した上りタイムスロットの信号に基づいて、送信する下りタイムスロットの信号に対して指向性制御を行っている。具体的に、基地局は、例えば、端末１０ａから受信した上りタイムスロットＵ＃１の信号に基づいて、各アンテナ素子に対する重み係数を算出する。そして、基地局は、端末１０ａに下りタイムスロットＤ＃１の信号を送信する際、算出した重み係数に基づいて、各アンテナ素子から出力される信号の振幅と位相とを調整し、端末１０ａに送信する信号の指向性制御を行っている。
【０００５】
上述した指向性制御により、かかる無線通信システムでは、基地局が、特定の端末に対して、送信信号の強度や、受信信号の感度を高めつつ、他の端末に対して、送信信号の強度や、受信信号の感度を低下させて、相互干渉を低減し、各端末との間で安定した通信を行っている。
【非特許文献１】“連載 ｉＢｕｒｓｔ”，日経コミュニケーション，日経ＢＰ社，２００５年１１月１日，第４４９号，ｐ．１１４−１１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述したｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等の無線通信システムでは、基地局から端末へ送信する下りの情報量が多くなるように、上りのタイムスロットの時間幅に対して、下りのタイムスロットの時間幅が、２倍に構成されている。つまり、上りのタイムスロットの時間幅と下りのタイムスロットの時間幅とが異なる。よって、上りタイムスロットから下りタイムスロットまでの間隔Δｔ１乃至Δｔ３が、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を使用する端末１０ａ乃至１０ｃ毎に異なる。
【０００７】
ここで、例えば、端末１０ａは、最も長い間隔Δｔ３の上りタイムスロットＵ＃３及び下りタイムスロットＤ＃３が割り当てられている通信チャネルＣＨ３を使用して通信すると仮定する。この時、端末１０ａまたは当該端末１０ａ周辺に存在する物体（例えば、車両）が、高速（１００ｋｍ／ｈ〜）で移動することにより、間隔Δｔ３の間に、基地局と端末１０ａとの伝播路の状態が急激に変動してしまっている場合がある。このような場合には、当該下りタイムスロットＤ＃１における信号の指向性が適切でなくなる。その結果、端末１０ａの受信レベルが低減する等、基地局と端末との間における通信品質が劣化するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上りのタイムスロットの時間幅と下りのタイムスロットの時間幅とが異なるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の無線通信において、移動する端末と基地局との間における通信品質の劣化を抑制することができる無線通信総理及び通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、複数の他の装置（例えば、移動端末）との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置（例えば、基地局）であって、前記他の装置からの受信無線信号に基づいて、前記他の装置との伝播路の変動状態を検出する伝播路状態検出部と、一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てる割り当て部と、を備え、前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１０】
このような無線通信装置によれば、伝播路の変動状態に基づいて、時間幅が異なる上りタイムスロット及び下りタイムスロットからなる一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。このため、他の装置との間における伝播路が変動する場合であっても、上りタイムスロットから下りタイムスロットまでの間隔が、他の装置に適した長さとなる一対のタイムスロットを適応的に設定することができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記伝播路状態検出部は、検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記他の装置との伝播路の状態が変動する変動周期を把握し、前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記変動周期に応じて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１２】
このような無線通信装置は、変動周期を把握することで、正確に伝播路の変動状態を検出することができるため、他の装置との間における伝播路が変動する場合には、かかる変動周期に応じて、より適切に前記一対のタイムスロットを割り当てることができる。したがって、通信先の他の装置または通信先の他の装置の周辺に存在する物体が高速（１００ｋｍ／ｈ〜）で移動することによって当該他の装置との伝播路の状態が急激に変動する場合でも、通信品質の劣化を抑制することができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は２の特徴に係り、前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記伝播路の変動状態に応じて、前記複数の他の装置について順番を定め、当該順番に基づいて前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１４】
このような無線通信装置は、他の装置が複数ある場合、他の装置毎の伝播路の変動状態に応じて、複数の他の装置について順番を定め、当該順番に基づいて前記一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。これにより、複数の他の装置に対して適切に前記一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。
【００１５】
本発明の第４の特徴は、本発明の第２又は３の特徴に係り、前記割り当て部は、前記把握された伝播路の変動周期を示す値が小さい順番の他の端末ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１６】
このような無線通信装置によれば、他の装置との間の無線通信において、伝播路の変動周期を示す値が小さい他の装置ほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットまでの間隔が短くなるように、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。これにより、他の装置から受信した上りタイムスロットの信号に基づいて、他の装置用に指向性を制御した下りタイムスロットの信号を、他の装置や、当該他の装置の周辺に存在する物体（例えば、車両）が大きく移動（高速移動）するような状況に至る前、すなわち、伝播路の変動状態が急激に変化する前に送信することが可能となる。このため、他の装置との通信の品質が低下することを確実に低減させることができる。
【００１７】
本発明の第５の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記他の装置からの受信無線信号の電力値の変動を検出することにより行われる、ことを要旨とする。
【００１８】
このような特徴によれば、無線通信装置では、受信無線信号の電力値の変動周期から伝播路の状態の変動周期をより正確に検出することができる。
【００１９】
本発明の第６の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記受信無線信号のドップラ変動を検出することにより行われる、ことを要旨とする。
【００２０】
このような特徴によれば、無線通信装置では、ドップラ変動量の周期から変動周期をより正確に検出ことができる。
【００２１】
本発明の第７の特徴は、複数の他の装置との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置における通信方法であって、前記他の装置との伝播路の変動状態を検出するステップと、一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てるステップと、を備え、前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、前記割り当てるステップでは、前記検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の特徴によれば、上りタイムスロットの時間幅と下りタイムスロットの時間幅とが異なるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の無線通信において、通信先となる他の装置または通信先となる他の装置の周辺に存在する物体が高速で移動することによって当該無線通信装置との伝播路の状態が急激に変動する場合であっても、通信品質の劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
【００２４】
［第１実施形態］
図１の概略図に示すように、本実施形態では、基地局１００と、複数の端末１０ａ乃至１０ｃとの間で、無線通信が行われている場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態では、基地局１００と端末１０ａ乃至１０ｃとの間において、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等で採用されている時分割多元接続／時分割複信方式（以下、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式）及び空間多重技術により、無線通信が行われている。
【００２５】
ここで、本実施形態では、上述したＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、１フレームは、５ｍｓであり、又、当該１フレームが、３つの上りタイムスロットと、３つの下りタイムスロットとにより、計６つのタイムスロットで構成されている。なお、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間にはガードタイムを有しているが、記載を省略している。また、上りタイムスロットの時間幅と下りタイムスロットの時間幅とが異なる。具体的には、本実施形態に係る下りタイムスロットの時間幅は、上りタイムスロットの時間幅に対して、２倍である。
【００２６】
また、かかるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、一つのタイムスロットは、空間多重により３つの信号が多重される。なお、上り及び下りのタイムスロット数と、空間多重される信号数とは、上述した数に限定されるものではない。また、本実施形態において、基地局１００は、無線通信システムに備えられているが、かかる無線通信システムにおいて、例えば、ネットワークやサーバ等の他の構成に関する説明を省略する。
【００２７】
また、本実施形態において、端末１０ａ乃至１０ｃは、携帯電話機や、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）や、ノート型コンピュータなどのモバイル機器を想定している。また、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、端末１０ｂ及び１０ｃは、移動せずほぼ同じ位置に存在し、端末１０ａは、地点Ａにおいて、基地局１００との間で無線通信を開始し、通信開始後、地点Ｂへ移動する場合を例に説明する。また、合わせて、本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、端末１０ｂ乃至１０ｃは、移動せずほぼ同じ位置に存在し、端末１０ａは、地点Ａにおいて、基地局１００との間で通信を開始し、通信開始後、端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘ（例えば、車両）が、地点Ｃから地点Ｄへ向けて高速で移動する場合（基地局１００と端末１０ａとの間を高速状態で横切る場合）を例に説明する。
【００２８】
また、端末１０ａ乃至１０ｃは、基地局１００との間で無線通信を開始する際、基地局１００から送信されるリソースマップを受信すると共に、当該リソースマップに含まれるタイムスロット番号に基づいて、通信チャネルを決定する。
【００２９】
ここで、上述した通信チャネルとは、特定の通信周波数（キャリア）において、予め定められている上りタイムスロットの時系列上の順番と下りタイムスロットの時系列上の順番とが等しい一対のタイムスロットであり、端末１０ａ乃至１０ｃと基地局１００との間における通信用の伝送路である。なお、本実施形態に係る通信チャネルとタイムスロットの対との関係については、詳細を後述する（図６参照）。また、リソースマップとは、基地局１００から、自局の無線範囲Ｃ１００内に定期的に送信されている情報であり、当該リソースマップには、現在使用されていない全ての通信チャネルにおける上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とが含まれている（図７参照）。
【００３０】
また、端末１０ａ乃至１０ｃは、このリソースマップを受信すると、当該リソースマップに含まれる通信チャネルの中から、通信で使用する一つの通信チャネルを選択し、選択した通信チャネルの上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とで通信を開始する。
【００３１】
また、本実施形態に係る端末１０ａ乃至１０ｃは、通信開始後、基地局１００から送信される個別リソースマップを受信すると、当該個別リソースマップに含まれる通信チャネルを選択し、選択した通信チャネルにおける上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とで通信を開始する。
【００３２】
ここで、個別リソースマップとは、基地局１００が、通信中の端末１０ａ乃至１０ｃとの間で使用している通信チャネルを変更する際に送信する情報である。また、当該個別リソースマップには、変更先の通信チャネルの上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とが含まれている。
【００３３】
（基地局１００の全体概略構成）
次に、本実施形態に係る基地局１００の構成について説明する。また、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、基地局１００は、基地局１００としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した機能ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。
【００３４】
本実施形態に係る基地局１００は、複数の端末１０ａ乃至１０ｃとの無線通信において、上りタイムスロットの信号に基づいて、下りタイムスロットの信号を制御する。また、基地局１００は、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアレイアンテナを有し、各端末１０ａ乃至１０ｃに対して、無線信号の指向性を制御するアダプティブアレイ処理を実行する。具体的に、基地局１００は、図２に示すように、端末１０ａ乃至１０ｃとの間で無線通信する無線処理部２００と、各端末１０ａ乃至１０ｃとの間で送受信する信号の指向性を制御するアダプティブアレイ処理を行う信号処理部３００と、基地局１００内の各種機能を制御する制御部４００Ａとを具備する。
【００３５】
無線処理部２００は、アンテナ素子を有する第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２を備え、アダプティブアレイアンテナとして機能している。
【００３６】
第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２は、端末１０ａ乃至１０ｃから受信した無線信号にダウンコンバージョン等の変換を行い、変換した信号を信号処理部３００の各第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４（後述する）へ出力する。また、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２は、信号処理部３００から入力した信号にアップコンバージョン等の変換を行い、端末１０ａ乃至１０ｃへ送信する。なお、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２は、それぞれ同様に構成されている。
【００３７】
信号処理部３００は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から出入力される各信号に対して重み付けし、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２に指向性を制御した信号を送信させると共に、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から入力した信号の感度を高めるアダプティブアレイ処理を行う。具体的に、信号処理部３００は、第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４を備える。なお、第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４は、それぞれ同様に構成されているので、第１信号制御部３０１の構成について具体的に説明する。
【００３８】
第１信号制御部３０１は、図３に示すように、重み係数算出部３１０１と、受信信号用の乗算部３２０１乃至３２１２と、受信信号を合成する合成部３３０１と、送信信号を分離する分離部３４０１と、送信信号用の乗算部３５０１乃至３５１２とを備える。
【００３９】
重み係数算出部３１０１は、送信信号又は受信信号の重み係数ｗを算出する。ここで、重み係数ｗとは、受信信号及び送信信号に対して、振幅と位相とを調整するための係数である。また、かかる重み係数ｗには、端末１０ａ乃至１０ｃが移動すると、その値が変化する。
【００４０】
また、重み係数算出部３１０１は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から出力された各信号に基づいて、信号毎の１２個の重み係数ｗを算出し、算出した重み係数ｗを、乗算部３２０１乃至３２１２と、乗算部３５０１乃至３５１２とへ、それぞれ出力する。この時、重み係数算出部３１０１は、かかる重み係数ｗを、ユニークワード（ＵＷ：Ｕｎｉｑｕｅ Ｗｏｒｄ）等のサンプル信号との誤差が最小となるように算出する（最小２乗誤差法：ＭＭＳＥ）。なお、重み係数算出部３１０１は、１フレーム内の端末１０ａ乃至１０ｃの上りタイムスロット毎に、上述した重み係数ｗを算出する。
【００４１】
また、重み係数算出部３１０１は、算出した１２個の重み係数ｗの中で、例えば、第１無線部２０１から出力された信号に基づいて算出された一つの重み係数ｗを、制御部４００Ａの伝播路状態検出部４０３（後述する。図４参照）へ通知する。なお、本実施形態では、端末１０ａ乃至１０ｃとの送受信信号が、第１信号制御部３０１に割り当てられている場合を例に説明する。よって、本実施形態において、端末１０ａ乃至１０ｃとの送受信信号における重み係数ｗは、第１信号制御部３０１から出力される。
【００４２】
乗算部３２０１乃至３２１２は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から出力された各信号に対して、重み係数ｗで重み付けし、合成部３３０１へ出力する。また、合成部３３０１は、乗算部３２０１乃至３２１２から出力された各信号を合成し、制御部４００ＡのＴＤＭＡ分離処理部４０１（後述する。図４参照）へ出力する。
【００４３】
分離部３４０１は、制御部４００ＡのＴＤＭＡ多重処理部４０５（後述する。図４参照）から出力された信号を分離し、乗算部３５０１乃至３５１２へ出力する。また、乗算部３５０１乃至３５１２は、分離部３４０１から出力された信号に対して、重み係数ｗで重み付けし、各第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２へ出力する。
【００４４】
上述した重み係数算出部３１０１と、乗算部３２０１乃至３２１２と、合成部３３０１と分離部３４０１と、乗算部３５０１乃至３５１２との信号処理により、端末１０ａ乃至１０ｃとの無線通信時に、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアレイアンテナにおいて、同時に受信及び送信する信号に対する指向性制御が実施される。
【００４５】
（制御部４００Ａの構成）
次に、本実施形態に係る制御部４００Ａの構成について具体的に説明する。本実施形態に係る制御部４００Ａは、端末１０ａ乃至１０ｃと基地局１００との間で通信する音声情報又はデータ情報の信号を、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により制御する。
【００４６】
また、制御部４００Ａは、無線処理部２００と信号処理部３００とを介して、端末１０ａ乃至１０ｃに通知するリソースマップを通知する。
【００４７】
また、図４を参照し、本発明との関連がある各種機能について具体的に説明する。本実施形態に係る制御部４００Ａは、図４に示すように、ＴＤＭＡ分離処理部４０１と、記憶部４０２と、伝播路状態検出部４０３と、タイムスロット割当部（割り当て部）４０４と、ＴＤＭＡ多重処理部４０５とを具備する。
【００４８】
ＴＤＭＡ分離処理部４０１は、合成部３３０１からの信号を入力し、当該信号を復調すると共に、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により分離する。また、ＴＤＭＡ多重処理部４０５は、端末１０ａ乃至１０ｃへ送信する信号を変調すると共に、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により多重し、分離部３４０１へ出力する。
【００４９】
記憶部４０２は、伝播路変動テーブルＴ１と、割当テーブルＴ２とを備える。伝播路変動テーブルＴ１は、図５に示すように、端末１０ａ乃至１０ｃを識別する端末ＩＤと、当該端末１０ａ乃至１０ｃの伝播路の変動状態を示す値とを関連付けて記憶する。ここで、伝播路の変動状態を示す値とは、端末１０ａ乃至１０ｃにおける、各端末と基地局１００との間の伝播路の変動状態の大きさを示す値、すなわち、伝播路の状態が変動する変動周期（ｆａ）を示す値であり、後述する伝播路状態検出部４０３によって格納される。
【００５０】
また、本実施形態において、端末１０ａの端末ＩＤを、ＵＥ１０ａとし、端末１０ｂの端末ＩＤをＵＥ１０ｂとし、端末１０ｃの端末ＩＤを、ＵＥ１０ｃとして説明する。また、本実施形態では、端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）に対応する伝播路の変動周期（ｆａ）を示す値を変動周期ｃ１とし、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）対応する変動周期（ｆａ）を示す値を変動周期ｃ２とし、端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）に対応する伝播路の変動周期（ｆａ）を示す値を変動周期ｃ３として説明する。
【００５１】
割当テーブルＴ２は、図６に示すように、通信先の端末ＩＤと、当該端末ＩＤに対応する端末１０ａ乃至１０ｃに割り当てたタイムスロット番号とを関連付けて記憶する。なお、本実施形態では、上りタイムスロット番号を時系列の順に、Ｕ＃１乃至Ｕ＃３とし、下りタイムスロット番号を時系列の順に、Ｄ＃１乃至Ｄ＃３として説明する。また、本実施形態では、空間多重されるスロット番号に関しては説明を省略している。
【００５２】
また、本実施形態では、一対のタイムスロットである通信チャネルを複数有している。具体的に、本実施形態では、上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１との対を通信チャネルＣＨ１とし、上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２との対を通信チャネルＣＨ２とし、上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３との対を通信チャネルＣＨ３とした３つを例に説明する。
【００５３】
伝播路状態検出部４０３は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２と、記憶部４０２と接続する。伝播路状態検出部４０３は、伝播路の変動状態を検出し、検出した伝播路の変動状態に基づいて、端末１０ａ乃至１０ｃとの各伝播路の状態が変動する変動周期（ｆａ）を把握する。伝播路状態検出部４０３は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２で受信された上り方向信号の電力値の変動を変動周期（ｆａ）として把握する。具体的に、伝播路状態検出部４０３は、例えば、端末１０ａの移動、あるいは、端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘの移動に起因するドップラ変動で変化する受信電力値を定期的に取得すると共に、当該受信電力値の変動周期（ｆａ）を把握する。また、伝播路状態検出部４０３は、把握した変動周期（ｆａ）を示す値を記憶部４０２に通知する。記憶部４０２は、伝播路状態検出部４０３からの通知された端末毎の変動周期（ｆａ）に関する値を記憶する。
【００５４】
タイムスロット割当部４０４は、記憶部４０２と接続する。タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａ乃至１０ｃとの間で使用される通信チャネルにおいて、取得した変動周期（ｆａ）を示す値が小さい端末１０ａ乃至１０ｃほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が短くなるように、一対の上りタイムスロットと下りタイムスロットとを選択して割り当てる。具体的に、タイムスロット割当部４０４は、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）を示す値が更新されると、端末ＩＤを変動周期（ｆａ）を示す値の小さい順に、順番を決定する。これにより、最初の順番になる端末については、変動周期（ｆａ）を示す値が最も小さい値となるが、これは、伝播路が最も大きく変動していることを意味する。すなわち、当該端末または当該端末の周辺に存在する物体が高速に移動することによって、伝播路が最も激しく変動していることを意味する。
【００５５】
タイムスロット割当部４０４は、定期的に、割当テーブルＴ２（図６）を参照して、現在使用されていない全ての通信チャネルにおける上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数と、を含むリソースマップを生成すると共に、生成したリソースマップを、ＴＤＭＡ多重処理部４０５と信号処理部３００と無線処理部２００とを介して、自局の無線範囲Ｃ１００へ送信する。
【００５６】
図７には、リソースマップに含まれる情報の一例が示されている。図７に示すように、リソースマップには、現在使用されていない通信チャネルと、当該通信チャネルに予め関連付けられている上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とが含まれている。
【００５７】
なお、図７の例では、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３が、同一キャリアであることを仮定しているため、いずれも通信用周波数Ｌとして示している。なお、上述したリソースマップは、基地局１００から、制御チャネルを使用して送信され、通信開始前の端末１０ａ乃至１０ｃで受信される。
【００５８】
また、タイムスロット割当部４０４は、通信を開始した端末１０ａ乃至１０ｃを対象とした以下の機能を有している。タイムスロット割当部４０４は、通信開始後、取得した変動周期（ｆａ）が小さい端末１０ａ乃至１０ｃほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が短くなるように、上りタイムスロットの時系列上の順番と下りタイムスロットの時系列上の順番とが等しい一対のタイムスロットを選択する。
【００５９】
具体的に、タイムスロッ割当部４０４は、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が更新されると、端末ＩＤを変動周期（ｆａ）の小さい順に、端末ＩＤの順番を決定する。また、割当テーブルＴ２を参照し、決定した端末ＩＤの順番と、割当テーブルＴ２の通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３の順番とが異なるか否かを判定する。
【００６０】
そして、タイムスロット割当部４０４は、変動周期（ｆａ）の小さい順に決定した順番と、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３の順番とが異なると判定した場合、変動周期（ｆａ）の小さい順番に基づいて、最も変動周期（ｆａ）の小さい端末ＩＤから順に、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が狭くなるように、通信チャネルＣＨ１（上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１）、通信チャネルＣＨ２（上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２）、通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３）の順に、対応する各通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３をそれぞれ選択する。
なお、割り当ての変更は、上述した前記上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔Δｔに基づいて行われるが、かかる間隔Δｔについては、ＣＰＵや処理システムに応じて、適宜変えてもよい。すなわち、本実施の形態では、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）を例に説明してるが、かかるシステムにおいては、下りタイムスロットの時間幅が、上りタイムスロットの時間幅に対して、２倍であるため、例えば、重み計算に３スロット期間を要する場合、上りタイムスロット番号Ｕ＃３に対して下りタイムスロット番号Ｄ＃２を割り当てるように設定するのが望ましい。
【００６１】
なお、タイムスロット割当部４０４は、決定した順番と決定前の順番とが同じ場合、かかる動作を行わない。また、基地局１００と通信する端末が一台の場合、タイムスロット割当部４０４は、当該端末に対して、通信チャネルＣＨ１のタイムスロットを割り当てる。
【００６２】
また、タイムスロット特定部４０４は、特定した通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの端末１０ａ乃至１０ｃへ、各通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３における上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とを含む個別リソースマップを、ＴＤＭＡ多重処理部４０６と信号処理部３００と無線処理部２００とを介して送信する。
【００６３】
上述するように、タイムスロット割当部４０４は、かかる個別リソースマップを、端末１０ａ乃至１０ｃ送信することで、特定した通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を、各端末１０ａ乃至１０ｃに選択させると共に、各端末１０ａ乃至１０ｃとの通信で使用する各通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を決定させている。
【００６４】
また、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａ乃至１０ｃとの通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を変更する度、変更した通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３のタイムスロット番号をＴＤＭＡ分離処理部４０１及びＴＤＭＡ多重処理部４０５へ通知することで、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による送受信信号の多重及び分離を適切に実施させる。
【００６５】
（本実施形態に係る基地局１００の動作）
次に、上述した基地局（無線通信装置）１００の動作について説明する。なお、本実施形態では、端末１０ｂ乃至端末１０ｃは、基地局１００との間で既に通信しながら、ほぼ同じ位置で移動を行わず、端末１０ａは、図１（ａ）に示す地点Ａにおいて、基地局１００との間で通信を開始し、通信開始後、地点Ｂに向けて高速で移動する場合を例に説明する。また、合わせて、本実施の形態では、端末１０ｂ乃至端末１０ｃは、基地局１００との間で既に通信しながらほぼ同じ位置で移動を行わず、端末１０ａは、図１（ｂ）に示す地点Ａにおいて、基地局１００との間で通信を開始し、通信開始後、端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘ（例えば、車両）が、地点Ｃから地点Ｄへ向けて高速で移動する場合（基地局１００と端末１０ａとの間を高速状態で横切る場合）を例に説明する。
【００６６】
図８は、端末１０ｂ乃至端末１０ｃとの間で既に通信する基地局１００が、端末１０ａとの間で、新たに通信を開始する際の動作を示すシーケンス図である。
【００６７】
ステップＳ１０１において、端末１０ａは、基地局１００から送信されているリソースマップを受信する。ここで、基地局１００は、端末１０ｂ乃至１０ｃとの通信において、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ２（端末１０ｃにＣＨ１、端末１０ｂにＣＨ２）を使用しているため、かかるリソースマップには、通信チャネルＣＨ３における上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３と、通信用周波数とが含まれている。
【００６８】
ステップＳ１０２において、端末１０ａは、リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ３の上りタイムスロット＃Ｕ３及び下りタイムスロット＃Ｄ３と、通信用周波数とを選択し通信を開始する。なお、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、かかる通信の開始にあたって、以下の過程を経る。すなわち、端末１０ａは、リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ３の上りタイムスロット＃Ｕ３及び下りタイムスロット＃Ｄ３と、通信用周波数とを選択した時、通信チャネルＣＨ３の上りタイムスロット＃Ｕ３及び下りタイムスロット＃Ｄ３を使用することを基地局１００へ指示するために、制御チャネル（ＣＣＨ）を使用して、当該基地局１００へ“Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ情報”を送信する。そして、基地局１００が、端末１０ａへ“Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｅ情報”を送信する。
【００６９】
その後、ランダムアクセスチャネル（ＲａＣＨ）を使用して、端末１０ａが、基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。そして、端末１０ａが、基地局１００へ“Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“ＢＳ Ｐａｒａｍｓ情報”を送信する。さらに、端末１０ａが、基地局１００へ“ＵＴ Ｐａｒａｍｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ｒｅｇ Ｐａｒａｍｓ情報”を送信する。
【００７０】
なお、この時、端末１０ａが、基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。
【００７１】
このようなステップを経ると、端末１０ｃは通信チャネルＣＨ１を使用し、端末１０ｂは通信チャネルＣＨ２を使用し、端末１０ａは通信チャネルＣＨ３を使用することになるが、ここで、端末１０ａ乃至１０ｃの変動周期（ｆａ）Ｃ１乃至Ｃ３は、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３であると仮定する。また、この時、端末１０ａが、地点Ｂに向けて高速で移動を開始することとする（図１の（ａ））。または、端末１０ａの周辺の存在する物体Ｘ（例えば、車両）が地点Ｃから地点Ｄへ向けて高速で移動を開始することとする（図１の（ｂ））。
【００７２】
ステップＳ１０３において、基地局１００では、伝播路変動テーブルＴ１において、端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）における変動周期（ｆａ）を示す値Ｃ１が、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）における変動周期（ｆａ）Ｃ２及び端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）における変動周期（ｆａ）Ｃ３よりも小さくなる（Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ１）。そして、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａとの通信において、通信チャネルＣＨ１（上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１）に変更することを特定し、端末１０ｃとの通信において、通信チャネルＣＨ２（上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２）に変更することを特定し、端末１０ｂとの通信において、通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３）に変更することを特定する。
【００７３】
ステップＳ１０４において、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａに対して、特定した通信チャネルＣＨ１を含む個別リソースマップを送信し、端末１０ｃに対して、特定した通信チャネルＣＨ２を含む個別リソースマップを送信し、端末１０ｂに対して、特定した通信チャネルＣＨ３を含む個別リソースマップを送信する。なお、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、この時、基地局１００が、端末１０ａ乃至１０ｃへ“Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ（ＡＭ） Ｍｅｓｓａｇｅ情報”を送信する。
【００７４】
ステップＳ１０５において、端末１０ａは、個別リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ１で通信を再開する。また、端末１０ｃは、個別リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ２で通信を開始する。また、端末１０ｂは、個別リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ３で通信を開始する。
【００７５】
なお、この時、端末１０ａは、通信チャネルＣＨ１を使用するように基地局１００へ指示するため、当該基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。また、端末１０ｃが、通信チャネルＣＨ２を使用するように基地局１００へ指示するため、当該基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ｃへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。また、端末１０ｂが、通信チャネルＣＨ３を使用するように基地局１００へ指示するため、当該基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ｂへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。
【００７６】
次に、上述したステップＳ１０３の処理について、より具体的に説明する。図９は、上述したステップＳ１０３において、基地局１００の制御部４００Ａにおける制御の動作を示すフローチャートである。なお、動作開始前の端末１０ａ乃至１０ｃの変動周期Ｃ１乃至Ｃ３は、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３であることとする。
【００７７】
ステップＳ１０６１において、制御部４００Ａの伝播路状態検出部４０３は、端末１０ａ乃至１０ｃのそれぞれについて、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２で受信された上り方向信号の電力値の変動を変動周期（ｆａ）として把握し、把握した変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ１乃至Ｃ３）を記憶部４０２に通知する。記憶部４０２は、伝播路状態検出部４０３から通知された変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ１乃至Ｃ３）を、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ乃至ＵＥ１０ｃ）と関連付けて、伝播路変動テーブルＴ１に記憶する。この時、端末１０ａ又は当該端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘが高速に移動しているため、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される端末１０ｂの変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ２）および端末１０ｃの変動周期（ｆａ）を示す値よりも、端末１０ａの変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ１）が小さくなっている（Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ１）。
【００７８】
ステップＳ１０６２において、タイムスロット割当部４０４は、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が更新されると、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ及びＵＥ１０ｃ）を、変動周期（ｆａ）の値が小さい順に、順番を決定する。そして、決定した順番が、決定前の順番と異なるか否かを判定する。なお、本例では、タイムスロット割当部４０４が、伝播路変動テーブルＴ１における変動周期（ｆａ）に対応する端末ＩＤの順番と、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの順番とが異なると判別する。
【００７９】
ステップＳ１０６３において、タイムスロット割当部４０４は、決定した端末ＩＤの順番と、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの順番とが異なると判定した場合、当該順番に基づいて、最も変動周期（ｆａ）を示す値の小さい端末ＩＤから順に、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が短くなるように、端末１０ａの端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ）に対しては、通信チャネルＣＨ１（上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１）を選択して割り当て、端末１０ｃの端末ＩＤ（ＵＥ１０ｃ）に対しては、通信チャネルＣＨ２（上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２）を選択して割り当て、端末１０ｂの端末ＩＤ（ＵＥ１０ｂ）に対しては、通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３）を選択して割り当てる。
【００８０】
なお、タイムスロット割当部４０４は、ステップＳ１０６２において、変動周期（ｆａ）に基づいて決定した端末ＩＤの順番と、割当テーブルＴ２におけるＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの順番とが異ならないと判定した場合、動作を終了する。
【００８１】
（作用・効果）
本実施形態に係る基地局１００によれば、タイムスロット割当部４０４は、基地局１００と端末１０ａ乃至１０ｃとの間の無線通信において、変動周期（ｆａ）を示す値が小さい端末１０ａ乃至１０ｃほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットへの間隔が短く（狭く）なるように、かかる間隔の短い通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を割り当てる。
【００８２】
図９には、本実施形態に係る基地局１００が、端末１０ａ乃至１０ｃに対して、タイムスロットを割り当てたフレーム構成が示されている。図１０に示すように、端末１０ａ（自端末が高速移動する場合、又は自端末の周辺に存在する物体Ｘが高速移動する場合における当該端末１０ａ）は、間隔Δｔ３の通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３と下りタイムスロットＤ＃３）から、間隔Δｔ３よりも狭い間隔Δｔ１の通信チャネル１（上りタイムスロットＵ＃１と下りタイムスロットＤ＃１）へ変更される。よって、本実施形態に係る基地局１００は、端末１０ａとの間の無線通信において、当該端末１０ａから受信した上りタイムスロットの信号に基づいて、例えば、端末１０ａ用に指向性を制御した下りタイムスロットの信号を、端末１０ａや当該端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘが、大きく移動（高速移動）する前（伝播路の変動状態が急激に変化する前）に送信することが可能となる。このため、端末１０ａとの間における通信品質が劣化することを確実に低減させることができる。
【００８３】
（第１変更例）
次に、上述した実施形態との相違点に着目し、第１変更例に係る基地局１００の構成について説明する。本変更例に係る基地局１００は、タイムスロット割当部４０４の構成を除き、上述した基地局１００の構成と同様である。よって、タイムスロット割当部４０４の構成について説明する。本変更例に係る基地局１００のタイムスロット割当部４０４は、予め定められた所定の閾値（ρＳＨ）を有しており、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）を示す値が、当該所定の閾値より小さくなる場合、上述したステップＳ１０６２乃至Ｓ１０６３の動作を行い、当該変動周期（ｆａ）を示す値が、当該所定の閾値より小さくならない（伝播路の変動が大きくならない）場合、かかるステップＳ１０６２乃至Ｓ１０６３の動作を行わない。
【００８４】
なお、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が、当該所定の閾値より小さくならない場合、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａ乃至１０ｃに対して、従来技術で実施されていたように、間隔Δｔのタイムスロット（例えば、上りタイムスロットＵ＃１及び下りタイムスロットＤ＃１）を割り当てる。
【００８５】
本変更例に係る基地局１００によれば、変動周期（ｆａ）を示す値が所定の閾値よりも小さい端末１０ａ乃至１０ｃが存在する場合のみ、通信チャネルの割り当てを変更するので、当該通信チャネルの変更頻度を、上述した実施形態に比べ低減できる。よって、本変更例に係る基地局１００によれば、通信チャネル（上り及び下りのタイムスロット）を割り当てる際の処理負荷を最低限に抑えつつ、変動周期（ｆａ）を示す値が小さい端末１０ａ乃至１０ｃが存在する場合には、当該端末１０ａ乃至１０ｃとの間における通信品質の劣化を抑制することができる。
【００８６】
（第２変更例）
次に、上述した実施形態との相違点に着目し、第３変更例に係る基地局１００の構成について説明する。本変更例に係る基地局１００は、タイムスロット割当部４０４の構成を除き、上述した基地局１００の構成と同様である。よって、タイムスロット割当部４０４の構成について説明する。
【００８７】
本変更例に係るタイムスロット割当部４０４は、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間隔が最も短い（狭い）通信チャネルＣＨ１を、所定の閾値よりも移動度が高い端末１０ａ乃至１０ｃとの間における通信でのみ使用する。
【００８８】
具体的に、タイムスロット割当部４０４は、通信チャネルＣＨ１をリソースマップに含めて送信しない。また、タイムスロット割当部４０４は、予め定められた所定の閾値（ρＳＨ）を有しており、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が、当該所定の閾値より小さく（伝播路の変動が大きく）なる、例えば、端末１０ａが存在する場合のみ、当該端末１０ａに対して、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間隔が最も短い通信チャネルＣＨ１の上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号とを含む個別リソースマップを送信し、当該端末１０ａとの間で、通信チャネルＣＨ１を使用した通信を行う。
【００８９】
本変更例に係る基地局１００によれば、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間隔が最も短い通信チャネルＣＨ１を、変動周期（ｆａ）が所定の閾値より小さい（伝播路の変動が大きい）端末１０ａに対してのみ使用させる。従って、通信チャネルＣＨ１を既に使用する、例えば、端末１０ｂ乃至１０ｃを他の通信チャネルＣＨ２乃至ＣＨ３へ変更させる動作が不要になり、基地局１００における処理負荷を低減できると共に、移動する端末１０ａとの間における通信品質の劣化を抑制することができる。
【００９０】
［その他の実施形態］
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００９１】
上述した実施形態では、本発明に係る無線通信装置として、基地局１００を例に挙げ、他の装置として、端末１０ａ乃至１０ｃを例に挙げて説明したが、図４に示す記憶部４０２と、伝播路状態検出部４０３と、タイムスロット割当部４０４等の各機能は、基地局１００以外の装置に配置してもよい。例えば、これらの機能を、無線通信システムにおいて、基地局１００の上位に存在するサーバに配置することも可能である。つまり、本発明は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により通信を行う様々な装置で適用することが可能である。
【００９２】
上述した実施形態では、伝播路の変動周期（ｆａ）に応じたタイムスロット割り当てについて説明した。しかし、伝播路の変動周期（ｆａ）を用いずに、通信品質（例えばＦＥＲ）に応じたタイムスロット割り当てを行ってもよい。すなわち、通信品質が低い端末ほど、上り下りタイムスロット間隔を短く設定する。通信品質の低い端末は、当該端末が高速移動しているか、又は、当該端末の周辺に存在する物体が高速移動している可能性があるため、通信品質の低い端末に対して、通信品質安定化のために対応可能な上り下りのタイムスロット間隔を割り当てることで、結果として、通信品質の劣化を抑制することができる。
【００９３】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基地局と端末とを示す全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基地局の構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る基地局の信号制御部における論理ブロック構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る基地局の制御部における論理ブロック構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る基地局に記憶される伝播路変動テーブルを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る基地局に記憶される割当テーブルを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るリソースマップを示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る通信方法のシーケンス図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る通信方法のフローチャート図である。
【図１０】本第１実施形態に係る基地局と端末との通信におけるタイムスロットを割り当てたフレーム構成を示す図である。
【図１１】従来技術に係る基地局と端末との通信におけるタイムスロットを割り当てたフレーム構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１００：基地局、２００：無線処理部、２０１乃至２１２：第１無線部乃至第１２無線部、３００：信号処理部、３０１乃至３０４：第１信号制御部乃至第４信号制御部、４００Ａ，４００Ｂ：制御部、４０１：ＴＤＭＡ分離処理部、４０２：記憶部、４０３：伝播路状態検出部、４０４：タイムスロット割当部、４０５：ＴＤＭＡ多重処理部、３１０１：係数算出部、３２０１〜３２１２：乗算部、３３０１：合成部、３４０１：分離部、３５０１〜３５１２：乗算部、ｆａ：変動周期、Ｃ１乃至Ｃ３：変動周期、Ａ乃至Ｄ：地点、Ｌ：通信用周波数、Ｃ１００：無線範囲、Ｓ１０１乃至Ｓ１０８：ステップ、Ｓ１０６１乃至Ｓ１０６３：ステップ、Ｔ１：伝播路変動テーブル、Ｔ２：割当テーブル、Δｔ１乃至Δｔ３：間隔、ＣＨ１乃至ＣＨ３：通信チャネル、１０ａ乃至１０ｃ：端末、ＵＥ１０ａ乃至１０ｃ：端末ＩＤ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の他の端末との無線通信において、複数のタイムスロットを有する時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上りタイムスロットの時間幅と下りタイムスロットの時間幅とが異なり、かつ上りタイムスロットの信号に基づいて、下りタイムスロットの信号を制御する無線通信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な無線通信方式が提案されており、その一つに、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等の無線通信システムで使用されている時分割多元接続／時分割複信（以下、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図１１には、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等の無線通信システムにおけるフレーム構成が示されている。図１１に示すように、かかる無線通信システムでは、一つのキャリアが、５ｍｓ毎のフレームに分割され、さらにそのフレームが、上りタイムスロットＵ＃１乃至Ｕ＃３の３つ、下りタイムスロットＤ＃１乃至Ｄ＃３の３つとし、計６つのタイムスロットに分割されている。また、図１０に示すように、かかる無線通信システムでは、基地局と各端末１０ａ乃至１０ｃとが通信する際、上りタイムスロットＵ＃１乃至Ｕ＃３と、下りタイムスロットＤ＃１乃至Ｄ＃３とを、時系列の順番で一つづつ割り当てた通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を使用して通信するように構成されている。
【０００４】
一方、上述した無線通信システムでは、複数のアンテナ素子を用いたアダプティブアレイ技術が適用されており、基地局が、受信した上りタイムスロットの信号に基づいて、送信する下りタイムスロットの信号に対して指向性制御を行っている。具体的に、基地局は、例えば、端末１０ａから受信した上りタイムスロットＵ＃１の信号に基づいて、各アンテナ素子に対する重み係数を算出する。そして、基地局は、端末１０ａに下りタイムスロットＤ＃１の信号を送信する際、算出した重み係数に基づいて、各アンテナ素子から出力される信号の振幅と位相とを調整し、端末１０ａに送信する信号の指向性制御を行っている。
【０００５】
上述した指向性制御により、かかる無線通信システムでは、基地局が、特定の端末に対して、送信信号の強度や、受信信号の感度を高めつつ、他の端末に対して、送信信号の強度や、受信信号の感度を低下させて、相互干渉を低減し、各端末との間で安定した通信を行っている。
【非特許文献１】“連載 ｉＢｕｒｓｔ”，日経コミュニケーション，日経ＢＰ社，２００５年１１月１日，第４４９号，ｐ．１１４−１１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述したｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等の無線通信システムでは、基地局から端末へ送信する下りの情報量が多くなるように、上りのタイムスロットの時間幅に対して、下りのタイムスロットの時間幅が、２倍に構成されている。つまり、上りのタイムスロットの時間幅と下りのタイムスロットの時間幅とが異なる。よって、上りタイムスロットから下りタイムスロットまでの間隔Δｔ１乃至Δｔ３が、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を使用する端末１０ａ乃至１０ｃ毎に異なる。
【０００７】
ここで、例えば、端末１０ａは、最も長い間隔Δｔ３の上りタイムスロットＵ＃３及び下りタイムスロットＤ＃３が割り当てられている通信チャネルＣＨ３を使用して通信すると仮定する。この時、端末１０ａまたは当該端末１０ａ周辺に存在する物体（例えば、車両）が、高速（１００ｋｍ／ｈ〜）で移動することにより、間隔Δｔ３の間に、基地局と端末１０ａとの伝播路の状態が急激に変動してしまっている場合がある。このような場合には、当該下りタイムスロットＤ＃１における信号の指向性が適切でなくなる。その結果、端末１０ａの受信レベルが低減する等、基地局と端末との間における通信品質が劣化するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上りのタイムスロットの時間幅と下りのタイムスロットの時間幅とが異なるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の無線通信において、移動する端末と基地局との間における通信品質の劣化を抑制することができる無線通信総理及び通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、複数の他の装置（例えば、移動端末）との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置（例えば、基地局）であって、前記他の装置からの受信無線信号に基づいて、前記他の装置との伝播路の変動状態を検出する伝播路状態検出部と、一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てる割り当て部と、を備え、前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１０】
このような無線通信装置によれば、伝播路の変動状態に基づいて、時間幅が異なる上りタイムスロット及び下りタイムスロットからなる一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。このため、他の装置との間における伝播路が変動する場合であっても、上りタイムスロットから下りタイムスロットまでの間隔が、他の装置に適した長さとなる一対のタイムスロットを適応的に設定することができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記伝播路状態検出部は、検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記他の装置との伝播路の状態が変動する変動周期を把握し、前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記変動周期に応じて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１２】
このような無線通信装置は、変動周期を把握することで、正確に伝播路の変動状態を検出することができるため、他の装置との間における伝播路が変動する場合には、かかる変動周期に応じて、より適切に前記一対のタイムスロットを割り当てることができる。したがって、通信先の他の装置または通信先の他の装置の周辺に存在する物体が高速（１００ｋｍ／ｈ〜）で移動することによって当該他の装置との伝播路の状態が急激に変動する場合でも、通信品質の劣化を抑制することができる。
【００１３】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は２の特徴に係り、前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記伝播路の変動状態に応じて、前記複数の他の装置について順番を定め、当該順番に基づいて前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１４】
このような無線通信装置は、他の装置が複数ある場合、他の装置毎の伝播路の変動状態に応じて、複数の他の装置について順番を定め、当該順番に基づいて前記一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。これにより、複数の他の装置に対して適切に前記一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。
【００１５】
本発明の第４の特徴は、本発明の第２又は３の特徴に係り、前記割り当て部は、前記把握された伝播路の変動周期を示す値が小さい順番の他の端末ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【００１６】
このような無線通信装置によれば、他の装置との間の無線通信において、伝播路の変動周期を示す値が小さい他の装置ほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットまでの間隔が短くなるように、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てることができる。これにより、他の装置から受信した上りタイムスロットの信号に基づいて、他の装置用に指向性を制御した下りタイムスロットの信号を、他の装置や、当該他の装置の周辺に存在する物体（例えば、車両）が大きく移動（高速移動）するような状況に至る前、すなわち、伝播路の変動状態が急激に変化する前に送信することが可能となる。このため、他の装置との通信の品質が低下することを確実に低減させることができる。
【００１７】
本発明の第５の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記他の装置からの受信無線信号の電力値の変動を検出することにより行われる、ことを要旨とする。
【００１８】
このような特徴によれば、無線通信装置では、受信無線信号の電力値の変動周期から伝播路の状態の変動周期をより正確に検出することができる。
【００１９】
本発明の第６の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記受信無線信号のドップラ変動を検出することにより行われる、ことを要旨とする。
【００２０】
このような特徴によれば、無線通信装置では、ドップラ変動量の周期から変動周期をより正確に検出ことができる。
【００２１】
本発明の第７の特徴は、複数の他の装置との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置における通信方法であって、前記他の装置との伝播路の変動状態を検出するステップと、一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てるステップと、を備え、前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、前記割り当てるステップでは、前記検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを要旨とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の特徴によれば、上りタイムスロットの時間幅と下りタイムスロットの時間幅とが異なるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式の無線通信において、通信先となる他の装置または通信先となる他の装置の周辺に存在する物体が高速で移動することによって当該無線通信装置との伝播路の状態が急激に変動する場合であっても、通信品質の劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。
【００２４】
［第１実施形態］
図１の概略図に示すように、本実施形態では、基地局１００と、複数の端末１０ａ乃至１０ｃとの間で、無線通信が行われている場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態では、基地局１００と端末１０ａ乃至１０ｃとの間において、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システム等で採用されている時分割多元接続／時分割複信方式（以下、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式）及び空間多重技術により、無線通信が行われている。
【００２５】
ここで、本実施形態では、上述したＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、１フレームは、５ｍｓであり、又、当該１フレームが、３つの上りタイムスロットと、３つの下りタイムスロットとにより、計６つのタイムスロットで構成されている。なお、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間にはガードタイムを有しているが、記載を省略している。また、上りタイムスロットの時間幅と下りタイムスロットの時間幅とが異なる。具体的には、本実施形態に係る下りタイムスロットの時間幅は、上りタイムスロットの時間幅に対して、２倍である。
【００２６】
また、かかるＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式において、一つのタイムスロットは、空間多重により３つの信号が多重される。なお、上り及び下りのタイムスロット数と、空間多重される信号数とは、上述した数に限定されるものではない。また、本実施形態において、基地局１００は、無線通信システムに備えられているが、かかる無線通信システムにおいて、例えば、ネットワークやサーバ等の他の構成に関する説明を省略する。
【００２７】
また、本実施形態において、端末１０ａ乃至１０ｃは、携帯電話機や、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）や、ノート型コンピュータなどのモバイル機器を想定している。また、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、端末１０ｂ及び１０ｃは、移動せずほぼ同じ位置に存在し、端末１０ａは、地点Ａにおいて、基地局１００との間で無線通信を開始し、通信開始後、地点Ｂへ移動する場合を例に説明する。また、合わせて、本実施の形態では、図１（ｂ）に示すように、端末１０ｂ乃至１０ｃは、移動せずほぼ同じ位置に存在し、端末１０ａは、地点Ａにおいて、基地局１００との間で通信を開始し、通信開始後、端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘ（例えば、車両）が、地点Ｃから地点Ｄへ向けて高速で移動する場合（基地局１００と端末１０ａとの間を高速状態で横切る場合）を例に説明する。
【００２８】
また、端末１０ａ乃至１０ｃは、基地局１００との間で無線通信を開始する際、基地局１００から送信されるリソースマップを受信すると共に、当該リソースマップに含まれるタイムスロット番号に基づいて、通信チャネルを決定する。
【００２９】
ここで、上述した通信チャネルとは、特定の通信周波数（キャリア）において、予め定められている上りタイムスロットの時系列上の順番と下りタイムスロットの時系列上の順番とが等しい一対のタイムスロットであり、端末１０ａ乃至１０ｃと基地局１００との間における通信用の伝送路である。なお、本実施形態に係る通信チャネルとタイムスロットの対との関係については、詳細を後述する（図６参照）。また、リソースマップとは、基地局１００から、自局の無線範囲Ｃ１００内に定期的に送信されている情報であり、当該リソースマップには、現在使用されていない全ての通信チャネルにおける上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とが含まれている（図７参照）。
【００３０】
また、端末１０ａ乃至１０ｃは、このリソースマップを受信すると、当該リソースマップに含まれる通信チャネルの中から、通信で使用する一つの通信チャネルを選択し、選択した通信チャネルの上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とで通信を開始する。
【００３１】
また、本実施形態に係る端末１０ａ乃至１０ｃは、通信開始後、基地局１００から送信される個別リソースマップを受信すると、当該個別リソースマップに含まれる通信チャネルを選択し、選択した通信チャネルにおける上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とで通信を開始する。
【００３２】
ここで、個別リソースマップとは、基地局１００が、通信中の端末１０ａ乃至１０ｃとの間で使用している通信チャネルを変更する際に送信する情報である。また、当該個別リソースマップには、変更先の通信チャネルの上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とが含まれている。
【００３３】
（基地局１００の全体概略構成）
次に、本実施形態に係る基地局１００の構成について説明する。また、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、基地局１００は、基地局１００としての機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した機能ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。
【００３４】
本実施形態に係る基地局１００は、複数の端末１０ａ乃至１０ｃとの無線通信において、上りタイムスロットの信号に基づいて、下りタイムスロットの信号を制御する。また、基地局１００は、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアレイアンテナを有し、各端末１０ａ乃至１０ｃに対して、無線信号の指向性を制御するアダプティブアレイ処理を実行する。具体的に、基地局１００は、図２に示すように、端末１０ａ乃至１０ｃとの間で無線通信する無線処理部２００と、各端末１０ａ乃至１０ｃとの間で送受信する信号の指向性を制御するアダプティブアレイ処理を行う信号処理部３００と、基地局１００内の各種機能を制御する制御部４００Ａとを具備する。
【００３５】
無線処理部２００は、アンテナ素子を有する第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２を備え、アダプティブアレイアンテナとして機能している。
【００３６】
第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２は、端末１０ａ乃至１０ｃから受信した無線信号にダウンコンバージョン等の変換を行い、変換した信号を信号処理部３００の各第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４（後述する）へ出力する。また、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２は、信号処理部３００から入力した信号にアップコンバージョン等の変換を行い、端末１０ａ乃至１０ｃへ送信する。なお、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２は、それぞれ同様に構成されている。
【００３７】
信号処理部３００は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から出入力される各信号に対して重み付けし、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２に指向性を制御した信号を送信させると共に、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から入力した信号の感度を高めるアダプティブアレイ処理を行う。具体的に、信号処理部３００は、第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４を備える。なお、第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４は、それぞれ同様に構成されているので、第１信号制御部３０１の構成について具体的に説明する。
【００３８】
第１信号制御部３０１は、図３に示すように、重み係数算出部３１０１と、受信信号用の乗算部３２０１乃至３２１２と、受信信号を合成する合成部３３０１と、送信信号を分離する分離部３４０１と、送信信号用の乗算部３５０１乃至３５１２とを備える。
【００３９】
重み係数算出部３１０１は、送信信号又は受信信号の重み係数ｗを算出する。ここで、重み係数ｗとは、受信信号及び送信信号に対して、振幅と位相とを調整するための係数である。また、かかる重み係数ｗには、端末１０ａ乃至１０ｃが移動すると、その値が変化する。
【００４０】
また、重み係数算出部３１０１は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から出力された各信号に基づいて、信号毎の１２個の重み係数ｗを算出し、算出した重み係数ｗを、乗算部３２０１乃至３２１２と、乗算部３５０１乃至３５１２とへ、それぞれ出力する。この時、重み係数算出部３１０１は、かかる重み係数ｗを、ユニークワード（ＵＷ：Ｕｎｉｑｕｅ Ｗｏｒｄ）等のサンプル信号との誤差が最小となるように算出する（最小２乗誤差法：ＭＭＳＥ）。なお、重み係数算出部３１０１は、１フレーム内の端末１０ａ乃至１０ｃの上りタイムスロット毎に、上述した重み係数ｗを算出する。
【００４１】
また、重み係数算出部３１０１は、算出した１２個の重み係数ｗの中で、例えば、第１無線部２０１から出力された信号に基づいて算出された一つの重み係数ｗを、制御部４００Ａの伝播路状態検出部４０３（後述する。図４参照）へ通知する。なお、本実施形態では、端末１０ａ乃至１０ｃとの送受信信号が、第１信号制御部３０１に割り当てられている場合を例に説明する。よって、本実施形態において、端末１０ａ乃至１０ｃとの送受信信号における重み係数ｗは、第１信号制御部３０１から出力される。
【００４２】
乗算部３２０１乃至３２１２は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２から出力された各信号に対して、重み係数ｗで重み付けし、合成部３３０１へ出力する。また、合成部３３０１は、乗算部３２０１乃至３２１２から出力された各信号を合成し、制御部４００ＡのＴＤＭＡ分離処理部４０１（後述する。図４参照）へ出力する。
【００４３】
分離部３４０１は、制御部４００ＡのＴＤＭＡ多重処理部４０５（後述する。図４参照）から出力された信号を分離し、乗算部３５０１乃至３５１２へ出力する。また、乗算部３５０１乃至３５１２は、分離部３４０１から出力された信号に対して、重み係数ｗで重み付けし、各第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２へ出力する。
【００４４】
上述した重み係数算出部３１０１と、乗算部３２０１乃至３２１２と、合成部３３０１と分離部３４０１と、乗算部３５０１乃至３５１２との信号処理により、端末１０ａ乃至１０ｃとの無線通信時に、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアレイアンテナにおいて、同時に受信及び送信する信号に対する指向性制御が実施される。
【００４５】
（制御部４００Ａの構成）
次に、本実施形態に係る制御部４００Ａの構成について具体的に説明する。本実施形態に係る制御部４００Ａは、端末１０ａ乃至１０ｃと基地局１００との間で通信する音声情報又はデータ情報の信号を、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により制御する。
【００４６】
また、制御部４００Ａは、無線処理部２００と信号処理部３００とを介して、端末１０ａ乃至１０ｃに通知するリソースマップを通知する。
【００４７】
また、図４を参照し、本発明との関連がある各種機能について具体的に説明する。本実施形態に係る制御部４００Ａは、図４に示すように、ＴＤＭＡ分離処理部４０１と、記憶部４０２と、伝播路状態検出部４０３と、タイムスロット割当部（割り当て部）４０４と、ＴＤＭＡ多重処理部４０５とを具備する。
【００４８】
ＴＤＭＡ分離処理部４０１は、合成部３３０１からの信号を入力し、当該信号を復調すると共に、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により分離する。また、ＴＤＭＡ多重処理部４０５は、端末１０ａ乃至１０ｃへ送信する信号を変調すると共に、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により多重し、分離部３４０１へ出力する。
【００４９】
記憶部４０２は、伝播路変動テーブルＴ１と、割当テーブルＴ２とを備える。伝播路変動テーブルＴ１は、図５に示すように、端末１０ａ乃至１０ｃを識別する端末ＩＤと、当該端末１０ａ乃至１０ｃの伝播路の変動状態を示す値とを関連付けて記憶する。ここで、伝播路の変動状態を示す値とは、端末１０ａ乃至１０ｃにおける、各端末と基地局１００との間の伝播路の変動状態の大きさを示す値、すなわち、伝播路の状態が変動する変動周期（ｆａ）を示す値であり、後述する伝播路状態検出部４０３によって格納される。
【００５０】
また、本実施形態において、端末１０ａの端末ＩＤを、ＵＥ１０ａとし、端末１０ｂの端末ＩＤをＵＥ１０ｂとし、端末１０ｃの端末ＩＤを、ＵＥ１０ｃとして説明する。また、本実施形態では、端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）に対応する伝播路の変動周期（ｆａ）を示す値を変動周期ｃ１とし、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）対応する変動周期（ｆａ）を示す値を変動周期ｃ２とし、端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）に対応する伝播路の変動周期（ｆａ）を示す値を変動周期ｃ３として説明する。
【００５１】
割当テーブルＴ２は、図６に示すように、通信先の端末ＩＤと、当該端末ＩＤに対応する端末１０ａ乃至１０ｃに割り当てたタイムスロット番号とを関連付けて記憶する。なお、本実施形態では、上りタイムスロット番号を時系列の順に、Ｕ＃１乃至Ｕ＃３とし、下りタイムスロット番号を時系列の順に、Ｄ＃１乃至Ｄ＃３として説明する。また、本実施形態では、空間多重されるスロット番号に関しては説明を省略している。
【００５２】
また、本実施形態では、一対のタイムスロットである通信チャネルを複数有している。具体的に、本実施形態では、上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１との対を通信チャネルＣＨ１とし、上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２との対を通信チャネルＣＨ２とし、上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３との対を通信チャネルＣＨ３とした３つを例に説明する。
【００５３】
伝播路状態検出部４０３は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２と、記憶部４０２と接続する。伝播路状態検出部４０３は、伝播路の変動状態を検出し、検出した伝播路の変動状態に基づいて、端末１０ａ乃至１０ｃとの各伝播路の状態が変動する変動周期（ｆａ）を把握する。伝播路状態検出部４０３は、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２で受信された上り方向信号の電力値の変動を変動周期（ｆａ）として把握する。具体的に、伝播路状態検出部４０３は、例えば、端末１０ａの移動、あるいは、端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘの移動に起因するドップラ変動で変化する受信電力値を定期的に取得すると共に、当該受信電力値の変動周期（ｆａ）を把握する。また、伝播路状態検出部４０３は、把握した変動周期（ｆａ）を示す値を記憶部４０２に通知する。記憶部４０２は、伝播路状態検出部４０３からの通知された端末毎の変動周期（ｆａ）に関する値を記憶する。
【００５４】
タイムスロット割当部４０４は、記憶部４０２と接続する。タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａ乃至１０ｃとの間で使用される通信チャネルにおいて、取得した変動周期（ｆａ）を示す値が小さい端末１０ａ乃至１０ｃほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が短くなるように、一対の上りタイムスロットと下りタイムスロットとを選択して割り当てる。具体的に、タイムスロット割当部４０４は、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）を示す値が更新されると、端末ＩＤを変動周期（ｆａ）を示す値の小さい順に、順番を決定する。これにより、最初の順番になる端末については、変動周期（ｆａ）を示す値が最も小さい値となるが、これは、伝播路が最も大きく変動していることを意味する。すなわち、当該端末または当該端末の周辺に存在する物体が高速に移動することによって、伝播路が最も激しく変動していることを意味する。
【００５５】
タイムスロット割当部４０４は、定期的に、割当テーブルＴ２（図６）を参照して、現在使用されていない全ての通信チャネルにおける上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数と、を含むリソースマップを生成すると共に、生成したリソースマップを、ＴＤＭＡ多重処理部４０５と信号処理部３００と無線処理部２００とを介して、自局の無線範囲Ｃ１００へ送信する。
【００５６】
図７には、リソースマップに含まれる情報の一例が示されている。図７に示すように、リソースマップには、現在使用されていない通信チャネルと、当該通信チャネルに予め関連付けられている上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とが含まれている。
【００５７】
なお、図７の例では、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３が、同一キャリアであることを仮定しているため、いずれも通信用周波数Ｌとして示している。なお、上述したリソースマップは、基地局１００から、制御チャネルを使用して送信され、通信開始前の端末１０ａ乃至１０ｃで受信される。
【００５８】
また、タイムスロット割当部４０４は、通信を開始した端末１０ａ乃至１０ｃを対象とした以下の機能を有している。タイムスロット割当部４０４は、通信開始後、取得した変動周期（ｆａ）が小さい端末１０ａ乃至１０ｃほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が短くなるように、上りタイムスロットの時系列上の順番と下りタイムスロットの時系列上の順番とが等しい一対のタイムスロットを選択する。
【００５９】
具体的に、タイムスロッ割当部４０４は、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が更新されると、端末ＩＤを変動周期（ｆａ）の小さい順に、端末ＩＤの順番を決定する。また、割当テーブルＴ２を参照し、決定した端末ＩＤの順番と、割当テーブルＴ２の通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３の順番とが異なるか否かを判定する。
【００６０】
そして、タイムスロット割当部４０４は、変動周期（ｆａ）の小さい順に決定した順番と、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３の順番とが異なると判定した場合、変動周期（ｆａ）の小さい順番に基づいて、最も変動周期（ｆａ）の小さい端末ＩＤから順に、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が狭くなるように、通信チャネルＣＨ１（上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１）、通信チャネルＣＨ２（上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２）、通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３）の順に、対応する各通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３をそれぞれ選択する。
なお、割り当ての変更は、上述した前記上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔Δｔに基づいて行われるが、かかる間隔Δｔについては、ＣＰＵや処理システムに応じて、適宜変えてもよい。すなわち、本実施の形態では、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）を例に説明してるが、かかるシステムにおいては、下りタイムスロットの時間幅が、上りタイムスロットの時間幅に対して、２倍であるため、例えば、重み計算に３スロット期間を要する場合、上りタイムスロット番号Ｕ＃３に対して下りタイムスロット番号Ｄ＃２を割り当てるように設定するのが望ましい。
【００６１】
なお、タイムスロット割当部４０４は、決定した順番と決定前の順番とが同じ場合、かかる動作を行わない。また、基地局１００と通信する端末が一台の場合、タイムスロット割当部４０４は、当該端末に対して、通信チャネルＣＨ１のタイムスロットを割り当てる。
【００６２】
また、タイムスロット特定部４０４は、特定した通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの端末１０ａ乃至１０ｃへ、各通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３における上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号と、通信用周波数とを含む個別リソースマップを、ＴＤＭＡ多重処理部４０６と信号処理部３００と無線処理部２００とを介して送信する。
【００６３】
上述するように、タイムスロット割当部４０４は、かかる個別リソースマップを、端末１０ａ乃至１０ｃ送信することで、特定した通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を、各端末１０ａ乃至１０ｃに選択させると共に、各端末１０ａ乃至１０ｃとの通信で使用する各通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を決定させている。
【００６４】
また、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａ乃至１０ｃとの通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を変更する度、変更した通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３のタイムスロット番号をＴＤＭＡ分離処理部４０１及びＴＤＭＡ多重処理部４０５へ通知することで、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式による送受信信号の多重及び分離を適切に実施させる。
【００６５】
（本実施形態に係る基地局１００の動作）
次に、上述した基地局（無線通信装置）１００の動作について説明する。なお、本実施形態では、端末１０ｂ乃至端末１０ｃは、基地局１００との間で既に通信しながら、ほぼ同じ位置で移動を行わず、端末１０ａは、図１（ａ）に示す地点Ａにおいて、基地局１００との間で通信を開始し、通信開始後、地点Ｂに向けて高速で移動する場合を例に説明する。また、合わせて、本実施の形態では、端末１０ｂ乃至端末１０ｃは、基地局１００との間で既に通信しながらほぼ同じ位置で移動を行わず、端末１０ａは、図１（ｂ）に示す地点Ａにおいて、基地局１００との間で通信を開始し、通信開始後、端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘ（例えば、車両）が、地点Ｃから地点Ｄへ向けて高速で移動する場合（基地局１００と端末１０ａとの間を高速状態で横切る場合）を例に説明する。
【００６６】
図８は、端末１０ｂ乃至端末１０ｃとの間で既に通信する基地局１００が、端末１０ａとの間で、新たに通信を開始する際の動作を示すシーケンス図である。
【００６７】
ステップＳ１０１において、端末１０ａは、基地局１００から送信されているリソースマップを受信する。ここで、基地局１００は、端末１０ｂ乃至１０ｃとの通信において、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ２（端末１０ｃにＣＨ１、端末１０ｂにＣＨ２）を使用しているため、かかるリソースマップには、通信チャネルＣＨ３における上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３と、通信用周波数とが含まれている。
【００６８】
ステップＳ１０２において、端末１０ａは、リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ３の上りタイムスロット＃Ｕ３及び下りタイムスロット＃Ｄ３と、通信用周波数とを選択し通信を開始する。なお、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、かかる通信の開始にあたって、以下の過程を経る。すなわち、端末１０ａは、リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ３の上りタイムスロット＃Ｕ３及び下りタイムスロット＃Ｄ３と、通信用周波数とを選択した時、通信チャネルＣＨ３の上りタイムスロット＃Ｕ３及び下りタイムスロット＃Ｄ３を使用することを基地局１００へ指示するために、制御チャネル（ＣＣＨ）を使用して、当該基地局１００へ“Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ情報”を送信する。そして、基地局１００が、端末１０ａへ“Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｍｅｓｓａｇｅ情報”を送信する。
【００６９】
その後、ランダムアクセスチャネル（ＲａＣＨ）を使用して、端末１０ａが、基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。そして、端末１０ａが、基地局１００へ“Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“ＢＳ Ｐａｒａｍｓ情報”を送信する。さらに、端末１０ａが、基地局１００へ“ＵＴ Ｐａｒａｍｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ｒｅｇ Ｐａｒａｍｓ情報”を送信する。
【００７０】
なお、この時、端末１０ａが、基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。
【００７１】
このようなステップを経ると、端末１０ｃは通信チャネルＣＨ１を使用し、端末１０ｂは通信チャネルＣＨ２を使用し、端末１０ａは通信チャネルＣＨ３を使用することになるが、ここで、端末１０ａ乃至１０ｃの変動周期（ｆａ）Ｃ１乃至Ｃ３は、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３であると仮定する。また、この時、端末１０ａが、地点Ｂに向けて高速で移動を開始することとする（図１の（ａ））。または、端末１０ａの周辺の存在する物体Ｘ（例えば、車両）が地点Ｃから地点Ｄへ向けて高速で移動を開始することとする（図１の（ｂ））。
【００７２】
ステップＳ１０３において、基地局１００では、伝播路変動テーブルＴ１において、端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）における変動周期（ｆａ）を示す値Ｃ１が、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）における変動周期（ｆａ）Ｃ２及び端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）における変動周期（ｆａ）Ｃ３よりも小さくなる（Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ１）。そして、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａとの通信において、通信チャネルＣＨ１（上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１）に変更することを特定し、端末１０ｃとの通信において、通信チャネルＣＨ２（上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２）に変更することを特定し、端末１０ｂとの通信において、通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３）に変更することを特定する。
【００７３】
ステップＳ１０４において、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａに対して、特定した通信チャネルＣＨ１を含む個別リソースマップを送信し、端末１０ｃに対して、特定した通信チャネルＣＨ２を含む個別リソースマップを送信し、端末１０ｂに対して、特定した通信チャネルＣＨ３を含む個別リソースマップを送信する。なお、ｉ−Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、この時、基地局１００が、端末１０ａ乃至１０ｃへ“Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ（ＡＭ） Ｍｅｓｓａｇｅ情報”を送信する。
【００７４】
ステップＳ１０５において、端末１０ａは、個別リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ１で通信を再開する。また、端末１０ｃは、個別リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ２で通信を開始する。また、端末１０ｂは、個別リソースマップに含まれる通信チャネルＣＨ３で通信を開始する。
【００７５】
なお、この時、端末１０ａは、通信チャネルＣＨ１を使用するように基地局１００へ指示するため、当該基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。また、端末１０ｃが、通信チャネルＣＨ２を使用するように基地局１００へ指示するため、当該基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ｃへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。また、端末１０ｂが、通信チャネルＣＨ３を使用するように基地局１００へ指示するため、当該基地局１００へ“Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ｂへ“Ａｃｃｅｓｓ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。
【００７６】
次に、上述したステップＳ１０３の処理について、より具体的に説明する。図９は、上述したステップＳ１０３において、基地局１００の制御部４００Ａにおける制御の動作を示すフローチャートである。なお、動作開始前の端末１０ａ乃至１０ｃの変動周期Ｃ１乃至Ｃ３は、Ｃ１＞Ｃ２＞Ｃ３であることとする。
【００７７】
ステップＳ１０６１において、制御部４００Ａの伝播路状態検出部４０３は、端末１０ａ乃至１０ｃのそれぞれについて、第１無線部２０１乃至第１２無線部２１２で受信された上り方向信号の電力値の変動を変動周期（ｆａ）として把握し、把握した変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ１乃至Ｃ３）を記憶部４０２に通知する。記憶部４０２は、伝播路状態検出部４０３から通知された変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ１乃至Ｃ３）を、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ乃至ＵＥ１０ｃ）と関連付けて、伝播路変動テーブルＴ１に記憶する。この時、端末１０ａ又は当該端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘが高速に移動しているため、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される端末１０ｂの変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ２）および端末１０ｃの変動周期（ｆａ）を示す値よりも、端末１０ａの変動周期（ｆａ）を示す値（Ｃ１）が小さくなっている（Ｃ２＞Ｃ３＞Ｃ１）。
【００７８】
ステップＳ１０６２において、タイムスロット割当部４０４は、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が更新されると、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ及びＵＥ１０ｃ）を、変動周期（ｆａ）の値が小さい順に、順番を決定する。そして、決定した順番が、決定前の順番と異なるか否かを判定する。なお、本例では、タイムスロット割当部４０４が、伝播路変動テーブルＴ１における変動周期（ｆａ）に対応する端末ＩＤの順番と、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの順番とが異なると判別する。
【００７９】
ステップＳ１０６３において、タイムスロット割当部４０４は、決定した端末ＩＤの順番と、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの順番とが異なると判定した場合、当該順番に基づいて、最も変動周期（ｆａ）を示す値の小さい端末ＩＤから順に、上りタイムスロットから下りタイムスロットの間隔が短くなるように、端末１０ａの端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ）に対しては、通信チャネルＣＨ１（上りタイムスロット番号Ｕ＃１及び下りタイムスロット番号Ｄ＃１）を選択して割り当て、端末１０ｃの端末ＩＤ（ＵＥ１０ｃ）に対しては、通信チャネルＣＨ２（上りタイムスロット番号Ｕ＃２及び下りタイムスロット番号Ｄ＃２）を選択して割り当て、端末１０ｂの端末ＩＤ（ＵＥ１０ｂ）に対しては、通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３及び下りタイムスロット番号Ｄ＃３）を選択して割り当てる。
【００８０】
なお、タイムスロット割当部４０４は、ステップＳ１０６２において、変動周期（ｆａ）に基づいて決定した端末ＩＤの順番と、割当テーブルＴ２におけるＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの順番とが異ならないと判定した場合、動作を終了する。
【００８１】
（作用・効果）
本実施形態に係る基地局１００によれば、タイムスロット割当部４０４は、基地局１００と端末１０ａ乃至１０ｃとの間の無線通信において、変動周期（ｆａ）を示す値が小さい端末１０ａ乃至１０ｃほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットへの間隔が短く（狭く）なるように、かかる間隔の短い通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を割り当てる。
【００８２】
図９には、本実施形態に係る基地局１００が、端末１０ａ乃至１０ｃに対して、タイムスロットを割り当てたフレーム構成が示されている。図１０に示すように、端末１０ａ（自端末が高速移動する場合、又は自端末の周辺に存在する物体Ｘが高速移動する場合における当該端末１０ａ）は、間隔Δｔ３の通信チャネルＣＨ３（上りタイムスロット番号Ｕ＃３と下りタイムスロットＤ＃３）から、間隔Δｔ３よりも狭い間隔Δｔ１の通信チャネル１（上りタイムスロットＵ＃１と下りタイムスロットＤ＃１）へ変更される。よって、本実施形態に係る基地局１００は、端末１０ａとの間の無線通信において、当該端末１０ａから受信した上りタイムスロットの信号に基づいて、例えば、端末１０ａ用に指向性を制御した下りタイムスロットの信号を、端末１０ａや当該端末１０ａの周辺に存在する物体Ｘが、大きく移動（高速移動）する前（伝播路の変動状態が急激に変化する前）に送信することが可能となる。このため、端末１０ａとの間における通信品質が劣化することを確実に低減させることができる。
【００８３】
（第１変更例）
次に、上述した実施形態との相違点に着目し、第１変更例に係る基地局１００の構成について説明する。本変更例に係る基地局１００は、タイムスロット割当部４０４の構成を除き、上述した基地局１００の構成と同様である。よって、タイムスロット割当部４０４の構成について説明する。本変更例に係る基地局１００のタイムスロット割当部４０４は、予め定められた所定の閾値（ρＳＨ）を有しており、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）を示す値が、当該所定の閾値より小さくなる場合、上述したステップＳ１０６２乃至Ｓ１０６３の動作を行い、当該変動周期（ｆａ）を示す値が、当該所定の閾値より小さくならない（伝播路の変動が大きくならない）場合、かかるステップＳ１０６２乃至Ｓ１０６３の動作を行わない。
【００８４】
なお、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が、当該所定の閾値より小さくならない場合、タイムスロット割当部４０４は、端末１０ａ乃至１０ｃに対して、従来技術で実施されていたように、間隔Δｔのタイムスロット（例えば、上りタイムスロットＵ＃１及び下りタイムスロットＤ＃１）を割り当てる。
【００８５】
本変更例に係る基地局１００によれば、変動周期（ｆａ）を示す値が所定の閾値よりも小さい端末１０ａ乃至１０ｃが存在する場合のみ、通信チャネルの割り当てを変更するので、当該通信チャネルの変更頻度を、上述した実施形態に比べ低減できる。よって、本変更例に係る基地局１００によれば、通信チャネル（上り及び下りのタイムスロット）を割り当てる際の処理負荷を最低限に抑えつつ、変動周期（ｆａ）を示す値が小さい端末１０ａ乃至１０ｃが存在する場合には、当該端末１０ａ乃至１０ｃとの間における通信品質の劣化を抑制することができる。
【００８６】
（第２変更例）
次に、上述した実施形態との相違点に着目し、第３変更例に係る基地局１００の構成について説明する。本変更例に係る基地局１００は、タイムスロット割当部４０４の構成を除き、上述した基地局１００の構成と同様である。よって、タイムスロット割当部４０４の構成について説明する。
【００８７】
本変更例に係るタイムスロット割当部４０４は、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間隔が最も短い（狭い）通信チャネルＣＨ１を、所定の閾値よりも移動度が高い端末１０ａ乃至１０ｃとの間における通信でのみ使用する。
【００８８】
具体的に、タイムスロット割当部４０４は、通信チャネルＣＨ１をリソースマップに含めて送信しない。また、タイムスロット割当部４０４は、予め定められた所定の閾値（ρＳＨ）を有しており、伝播路変動テーブルＴ１に記憶される変動周期（ｆａ）が、当該所定の閾値より小さく（伝播路の変動が大きく）なる、例えば、端末１０ａが存在する場合のみ、当該端末１０ａに対して、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間隔が最も短い通信チャネルＣＨ１の上りタイムスロット番号及び下りタイムスロット番号とを含む個別リソースマップを送信し、当該端末１０ａとの間で、通信チャネルＣＨ１を使用した通信を行う。
【００８９】
本変更例に係る基地局１００によれば、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間隔が最も短い通信チャネルＣＨ１を、変動周期（ｆａ）が所定の閾値より小さい（伝播路の変動が大きい）端末１０ａに対してのみ使用させる。従って、通信チャネルＣＨ１を既に使用する、例えば、端末１０ｂ乃至１０ｃを他の通信チャネルＣＨ２乃至ＣＨ３へ変更させる動作が不要になり、基地局１００における処理負荷を低減できると共に、移動する端末１０ａとの間における通信品質の劣化を抑制することができる。
【００９０】
［その他の実施形態］
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【００９１】
上述した実施形態では、本発明に係る無線通信装置として、基地局１００を例に挙げ、他の装置として、端末１０ａ乃至１０ｃを例に挙げて説明したが、図４に示す記憶部４０２と、伝播路状態検出部４０３と、タイムスロット割当部４０４等の各機能は、基地局１００以外の装置に配置してもよい。例えば、これらの機能を、無線通信システムにおいて、基地局１００の上位に存在するサーバに配置することも可能である。つまり、本発明は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式により通信を行う様々な装置で適用することが可能である。
【００９２】
上述した実施形態では、伝播路の変動周期（ｆａ）に応じたタイムスロット割り当てについて説明した。しかし、伝播路の変動周期（ｆａ）を用いずに、通信品質（例えばＦＥＲ）に応じたタイムスロット割り当てを行ってもよい。すなわち、通信品質が低い端末ほど、上り下りタイムスロット間隔を短く設定する。通信品質の低い端末は、当該端末が高速移動しているか、又は、当該端末の周辺に存在する物体が高速移動している可能性があるため、通信品質の低い端末に対して、通信品質安定化のために対応可能な上り下りのタイムスロット間隔を割り当てることで、結果として、通信品質の劣化を抑制することができる。
【００９３】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基地局と端末とを示す全体概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基地局の構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る基地局の信号制御部における論理ブロック構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る基地局の制御部における論理ブロック構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る基地局に記憶される伝播路変動テーブルを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る基地局に記憶される割当テーブルを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るリソースマップを示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る通信方法のシーケンス図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る通信方法のフローチャート図である。
【図１０】本第１実施形態に係る基地局と端末との通信におけるタイムスロットを割り当てたフレーム構成を示す図である。
【図１１】従来技術に係る基地局と端末との通信におけるタイムスロットを割り当てたフレーム構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１００：基地局、２００：無線処理部、２０１乃至２１２：第１無線部乃至第１２無線部、３００：信号処理部、３０１乃至３０４：第１信号制御部乃至第４信号制御部、４００Ａ，４００Ｂ：制御部、４０１：ＴＤＭＡ分離処理部、４０２：記憶部、４０３：伝播路状態検出部、４０４：タイムスロット割当部、４０５：ＴＤＭＡ多重処理部、３１０１：係数算出部、３２０１〜３２１２：乗算部、３３０１：合成部、３４０１：分離部、３５０１〜３５１２：乗算部、ｆａ：変動周期、Ｃ１乃至Ｃ３：変動周期、Ａ乃至Ｄ：地点、Ｌ：通信用周波数、Ｃ１００：無線範囲、Ｓ１０１乃至Ｓ１０８：ステップ、Ｓ１０６１乃至Ｓ１０６３：ステップ、Ｔ１：伝播路変動テーブル、Ｔ２：割当テーブル、Δｔ１乃至Δｔ３：間隔、ＣＨ１乃至ＣＨ３：通信チャネル、１０ａ乃至１０ｃ：端末、ＵＥ１０ａ乃至１０ｃ：端末ＩＤ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の他の装置との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置であって、
前記他の装置からの受信無線信号に基づいて、前記他の装置との伝播路の変動状態を検出する伝播路状態検出部と、
一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てる割り当て部と、を備え、
前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、
前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、
前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、
前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記伝播路状態検出部は、検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記他の装置との伝播路の状態が変動する変動周期を把握し、
前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記変動周期に応じて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記伝播路の変動状態に応じて、前記複数の他の装置について順番を定め、当該順番に基づいて前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記割り当て部は、前記把握された伝播路の変動周期を示す値が小さい順番の他の端末ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記他の装置からの受信無線信号の電力値の変動を検出することにより行われる、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記受信無線信号のドップラ変動を検出することにより行われる、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項７】
複数の他の装置との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置における通信方法であって、
前記他の装置との伝播路の変動状態を検出するステップと、
一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てるステップと、を備え、
前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、
前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、
前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、
前記割り当てるステップでは、前記検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１】
複数の他の装置との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置であって、
前記他の装置からの受信無線信号に基づいて、前記他の装置との伝播路の変動状態を検出する伝播路状態検出部と、
一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てる割り当て部と、を備え、
前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、
前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、
前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、
前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部によって検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記伝播路状態検出部は、検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記他の装置との伝播路の状態が変動する変動周期を把握し、
前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記変動周期に応じて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記割り当て部は、前記伝播路状態検出部で把握された前記伝播路の変動状態に応じて、前記複数の他の装置について順番を定め、当該順番に基づいて前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記割り当て部は、前記把握された伝播路の変動周期を示す値が小さい順番の他の端末ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記他の装置からの受信無線信号の電力値の変動を検出することにより行われる、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記伝播路状態検出部による前記伝播路の変動状態の検出は、前記受信無線信号のドップラ変動を検出することにより行われる、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項７】
複数の他の装置との無線通信において時分割多元接続／時分割複信方式を使用し、上り信号に基づいて下り信号を制御する無線通信装置における通信方法であって、
前記他の装置との伝播路の変動状態を検出するステップと、
一対のタイムスロットを前記他の装置に割り当てるステップと、を備え、
前記一対のタイムスロットは、前記上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、前記下り信号の伝送時間である下りタイムスロットとを有し、
前記上りタイムスロットの時間幅と、前記下りタイムスロットの時間幅とは異なり、
前記上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、前記下りタイムスロットにおける時系列上の順番とは等しく、
前記割り当てるステップでは、前記検出された前記伝播路の変動状態に基づいて、前記一対のタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−５１５３（Ｐ２００９−５１５３Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５００８（Ｐ２００７−１６５００８）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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