通信方法、通信システム、基地局通信装置、及び端末通信装置
【課題】周波数チャネルを有効に用いて通信速度を向上させる。
【解決手段】通信装置情報記憶回路１０５は、端末通信装置から受信した受信信号に基づいて、それぞれの端末通信装置が有するアナログデジタル変換装置のクロック信号の周波数、周波数切り替えモードの有無を含む通信装置情報を取得し、通信方法決定回路１０６は、通信装置情報に基づき端末通信装置に対する送信信号の周波数チャネルを割り当て、該周波数割り当てに基づき変調方式と符号化率を決定し、データ出力回路１００は、指定された通信相手宛のデータを、決定された変調方式・符号化方式に応じて変調・符号化し、通知信号挿入回路１０２は、送信信号の所定の場所に各通信相手に対する周波数、及び変調方式・符号化率を表す送信モードを通知する通知信号を挿入する。
【解決手段】通信装置情報記憶回路１０５は、端末通信装置から受信した受信信号に基づいて、それぞれの端末通信装置が有するアナログデジタル変換装置のクロック信号の周波数、周波数切り替えモードの有無を含む通信装置情報を取得し、通信方法決定回路１０６は、通信装置情報に基づき端末通信装置に対する送信信号の周波数チャネルを割り当て、該周波数割り当てに基づき変調方式と符号化率を決定し、データ出力回路１００は、指定された通信相手宛のデータを、決定された変調方式・符号化方式に応じて変調・符号化し、通知信号挿入回路１０２は、送信信号の所定の場所に各通信相手に対する周波数、及び変調方式・符号化率を表す送信モードを通知する通知信号を挿入する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の周波数チャネルを用い、異なる複数の送信アンテナより独立な信号系列を空間多重し、複数の通信相手への情報伝達を実現する通信方法、通信システム、基地局通信装置、及び端末通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現している。
【０００３】
但し、ここでの伝送速度とは、物理レイヤ上での伝送速度であり、実際には、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は、３０Ｍｂｐｓ程度である。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎが２０１０年に標準化完了予定であり、ＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術により、１００Ｍｂｐｓ超の高速通信の実現を目指している。
【０００４】
しかし、一方で、有線ＬＡＮの通信速度もＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、上昇の一途をたどっており、今後、無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められることが想定される。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまでのアプローチでは、ＴＤＤシステムを用いて通信し、同じ時間で通信を行う対象は単一の通信相手であった。
【０００５】
図１５は、従来技術による通信方式における時間と周波数チャネルに対するパケットの制御方法を示す概念図である。基地局となる通信装置は、ある周波数チャネル（ここではＦ２）を用いて通信しており、端末通信装置であるＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２へ、それぞれ異なる時間に送信要求（Request to send：ＲＴＳ）を送り、受信準備完了（Clear to send：ＣＴＳ）を受信した後、信号パケットを送信し、確認応答（Acknowledgment：ＡＣＫ）をそれぞれの端末通信装置から返信し、通信を完了している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】守倉正博、８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書
【非特許文献２】Quentin H. Spencer, et. al, Zero-Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術では、２つのユーザに異なる時間を割り当てることで、複数の通信相手を異なる時間に振り分け、時間分割多重により、複数の通信相手への送信を可能にしている。しかしながら、このような通信方式では、基地局通信装置が端末通信装置より高い周波数のＡＤＣ（Analog Digital Converter）、及びＤＡＣ（Digital Analog Converter）のクロックを持つ場合、または端末通信装置のＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の周波数が多種であった場合に、例えば、図１２に示すように、４つの周波数チャネルＦ１〜Ｆ４を用いることができたとしても、同一時刻に、同一周波数帯の異なるチャネルを用いて送信できないため、周波数チャネルを有効に利用できず、基地局通信装置の持つＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の周波数に比例して通信速度を向上させることができないという問題があった。
【０００８】
また、基地局通信装置が高い周波数のクロックのＡＤＣや、ＤＡＣを有する場合に加えて、マルチユーザＭＩＭＯ技術により、同時刻・同一周波数により送信を行うための通信方法はこれまでに明らかになっていない。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、周波数チャネルを有効に用いて通信速度を向上させることができる通信方法、通信システム、基地局通信装置、及び端末通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信方法において、前記端末通信装置が、それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通信装置情報通知ステップと、前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶ステップと、前記基地局通信装置が、前記抽出された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを決定する周波数チャネル割り当て決定ステップと、前記基地局通信装置が、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する送信モード決定ステップと、前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置にデータ送信を行う送信ステップとを備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から受信した受信信号に基づいて、前記端末通信装置との間における各チャネル情報を推定するチャネル情報推定ステップと、前記推定されたチャネル情報と通信装置情報を、端末通信装置ごとに記憶する通信装置情報記憶ステップと、前記基地局通信装置が、前記抽出された前記各通信装置情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信に用いる周波数チャネルの割り当てと空間多重を行うマルチユーザＭＩＭＯモードを決定する周波数割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード決定ステップと、前記基地局通信装置が、前記推定された各チャネル情報に基づき前記各端末通信装置のデータ送信に対する各送信ウエイト値を算出する送信ウエイト算出ステップと、前記基地局通信装置が、前記決定された前記変調方式、前記符号化率、前記周波数チャネル割り当て、前記空間多重モード及び前記送信ウエイト値に基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置に対してデータ送信を行う送信ステップとを更に備えるようにしてもよい。
【００１２】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置に対して、前記決定された各周波数チャネルの割り当てを含むチャネル送信要求信号を送信するチャネル送信要求信号送信ステップと、前記端末通信装置が、前記チャネル送信要求信号から自端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを抽出する周波数チャネルの割り当て抽出ステップと、前記端末通信装置が、前記抽出された周波数チャネルの割り当てが現在データ受信している周波数チャネル外である場合、前記抽出された周波数チャネルの割り当てに基づいて周波数変換に用いる基準信号の周波数を変更することにより前記ＡＤＣまたは前記ＤＡＣが変換を行う周波数チャネルを変更する周波数変更ステップと、前記端末通信装置が、変更された前記周波数チャネルでデータ受信し、前記基地局通信装置からのデータ受信が完了したことを確認した後、前記基地局通信装置に対して、確認応答信号を変更された前記周波数チャネルで送信する確認応答信号送信ステップと、前記端末通信装置が、前記確認応答信号の送信後、前記周波数チャネルを変更する前の周波数チャネルに戻し、または、前記クロック信号の周波数を変更する前の周波数に戻す周波数戻しステップとを更に備えるようにしてもよい。
【００１３】
本発明は、上記の発明において、前記端末通信装置が、前記端末通信装置が、前記周波数チャネルの割り当て抽出ステップまたは前記周波数変更ステップの後、データ受信の準備が完了したことを通知する通信準備完了通知信号を、前記基地局通信装置に送信する通信準備完了通知ステップを更に備えるようにしてもよい
【００１４】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルの割り当てを通知する送信要求信号に、どの周波数チャネルを用いて前記確認応答信号を送信するかを指定するパイロット信号を含めるステップを更に備えるようにしてもよい。
【００１５】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記基地局通信装置が、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルを通知する送信要求信号に、前記確認応答信号、または、前記通信準備完了通知信号を送信する際の、前記端末通信装置に対する前記送信ウエイト算出部が算出した個別の遅延時間を指定する遅延量情報を含めるステップを更に備えるようにしてもよい。
【００１６】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置の周波数チャネル割り当て決定ステップが、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、周波数チャネル間に設定するガードバンドの領域が少なくなるように、同じクロック信号の周波数のＡＤＣまたはＤＡＣを有する前記端末通信装置を同じ周波数チャネルに多重するように制御するようにしてもよい。
【００１７】
本発明は、上記の発明において、前記周波数チャネル割り当て決定ステップにおいて、送信を行う複数の前記端末通信装置のうちの少なくとも一つの端末通信装置が、同時同一周波数チャネルに複数の端末通信装置に向けたデータを多重する方式に関する情報を持たない場合に、当該端末通信装置が対応している周波数チャネル以外で、他の端末通信装置を同時同一周波数チャネルでデータを多重するように周波数チャネルの割り当てを行うようにしてもよい。
【００１８】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信システムにおいて、前記端末通信装置は、それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通知信号送信回路を備え、前記基地局通信装置は、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶部と、前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、送信を行うアンテナとを備えることを特徴としている。
【００１９】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）、またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する基地局通信装置において、前記各端末通信装置から送信される信号からチャネル情報を推定するチャネル情報推定回路と、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報と前記チャネル情報を記憶する通信装置情報記憶回路と、前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報、もしくはチャネル情報、もしくはその両方に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、送信を行うアンテナとを備えることを特徴としている。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、基地局通信装置と通信し、受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える端末通信装置において、基地局通信装置から指定された周波数チャネルを取得する送信要求抽出回路と、指定された周波数チャネルを受信するために周波数の切り替えを行う瞬時基準信号周波数切り替え回路とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、通信相手のクロック情報や、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無、周波数切り替えモードの有無などの端末通信装置側の通信装置情報を基地局通信装置に通知し、該通信装置情報に基づいて、通信に用いる周波数チャネルの割り当て、変調方式・符号化方式を決定することで、周波数チャネルを有効に用いて通信速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本第１実施形態による端末通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図４】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図５】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図６】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図７】本発明の第２実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図９】本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図１０】本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図１１】第２実施形態による周波数チャネルの割り当て方法の決定方法について説明するための概念図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の通信フローの一部である。
【図１３】本発明の第２実施形態の通信フローの一部である。
【図１４】本発明の第１実施形態または第２実施形態の端末通信装置と基地局通信装置との通信フローの一部である。
【図１５】従来技術による通信方式における時間と周波数チャネルに対するパケットの制御方法を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。基地局通信装置は、データ出力回路１００、送信信号変換回路１０１、通知信号挿入回路１０２、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔ、通信装置情報記憶回路１０５、及び通信方法決定回路１０６から構成されている。
【００２５】
データ出力回路１００は、端末通信装置に送信するデータを生成し、また、通信方法決定回路１０６が出力する通信方式情報（変調方式・符号化方式）を受け取る。また、データ出力回路１００は、送信するデータと通信方式情報を送信信号変換回路１０１に出力する。
送信信号変換回路１０１は、データ出力回路１００が出力するデータと通信方式情報を受け取り、受け取ったデータを通信方式情報に応じてインターリーバ・変調・誤り訂正符号化を行い、直交波分割多重方式またはシングルキャリア送信方式に変換し、変換した信号を通知信号挿入回路１０２に出力する。
【００２６】
通知信号挿入回路（通知信号挿入部）１０２は、送信信号変換回路１０１が出力する変換された信号を受け取り、受け取った信号に対して、所定の位置に各通信相手である端末通信装置に対する通信を行う周波数、及び変調方式・符号化率を表す送信モード等を通知する通知信号を挿入し、通知信号を挿入した送信信号を無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔに出力する。
【００２７】
無線部（送信部、受信部）１０３−１〜１０３−Ｍｔは、通知信号挿入回路１０２からの送信信号を、送信する周波数に変換し、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔにより送信する。また、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔは、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣを備えている。さらに、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔは、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔが受信した信号を、ＡＤＣを用いてデジタル信号に変換し、さらにベースバンド信号に変換した後、受信信号を通信情報装置情報抽出回路１０５に出力する。さらに、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔは、通知信号挿入部１０２からのデジタル信号を、ＤＡＣによりアナログ信号に変換してアンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔで送信する。すなわち、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ、及びアンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔは、無線信号の送受信を行う。
【００２８】
通信装置情報記憶回路（通信装置情報記憶部）１０５は、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通信方法決定回路１０６に出力する。ここで、通信装置情報とは、通信装置が用いるＡＤＣのクロック信号の周波数や、周波数切り替え機能の有無のうち少なくとも一つを含む信号を指す。
【００２９】
通信方法決定回路（周波数チャネル割り当て決定部、変調方式・符号化率決定部）１０６は、通信装置情報記憶回路１０５が出力する通信装置情報を受け取り、受け取った通信装置情報から、通信に用いる周波数チャネルの割り当て、変調方式・符号化方式を決定し、データ出力回路１００と通知信号挿入回路１０２とに出力する。
また、請求項における通信内容決定部とは、データ出力回路１００と送信信号変換回路１０１と通信方法決定回路１０６とで構成され、送信要求部とは、通知信号挿入回路１０２と通信方法決定回路１０６とで構成されている。
【００３０】
図２は、本第１実施形態による端末通信装置の構成例を示すブロック図である。端末通信装置は、通知信号抽出回路２０１、受信信号復号回路２０２、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒ、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒ、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５、通知信号送信回路２０６、および送信要求抽出回路２０７から構成されている。
【００３１】
通知信号抽出回路２０１は、受信信号復号回路２０２が出力する復号された信号を受け取り、受け取った信号の中から通知信号を抽出し、抽出した通知信号を送信要求抽出回路２０７に出力する。
受信信号復号回路２０２は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号を復号し、復号した信号を通知信号抽出回路２０１に出力する。
【００３２】
無線部（第２送信部、第２受信部）２０３−１〜２０３−Ｍｒは、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣを備えている。ＡＤＣは、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒが受信した信号に対し、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が決定する周波数でダウンコンバートしデジタル信号に変換して受信信号復号回路２０２に出力する。ＤＡＣは、通知信号送信回路２０６からのデジタル信号（通知信号）をアナログ信号に変換してアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒで送信する。すなわち、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒ、及び無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、無線信号の送受信を行う。また、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が出力する周波数切替情報を受け取り、受け取った周波数切替情報に基づきＡＤＣ、及びＤＡＣの基準周波数を切り替える。
【００３３】
瞬時基準信号周波数切り替え回路（周波数切替部）２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信情報を受け取り、受け取った通信情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒにおいて用いるダウンコンバートのための基準信号の周波数を変更し、変更する周波数情報を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに出力する。このとき、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５または無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒから通知信号送信回路２０６に周波数切り替え終了の通知を行い、この信号を基に、受信準備完了信号を通知信号送信回路２０６から送信するようにしてもよい。
【００３４】
通知信号送信回路（通知信号送信部）２０６は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信装置情報を受け取り、受け取った通信装置情報に自端末通信装置情報が含まれる場合には、受信準備完了通知信号を生成し、生成した受信準備完了通知信号を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに出力する。また、通知信号送信回路２０６は、自端末通信装置の送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の最大周波数、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５の有無、受信信号復号回路２０２がＭＩＭＯ通信、またはマルチユーザＭＩＭＯ通信に対応しているかに関する自端末通信装置の情報を生成し、基地局通信装置に無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して送信を行うようにしてもよい。また、送信要求抽出回路２０７は、通信装置情報から、自端末通信装置への信号に用いられる周波数チャネルを検出し、受信信号復号回路２０２に出力することで、受信信号復号回路２０２は、入力された受信信号のうちの指定された一部の周波数チャネルの信号のみ受信することもできる。
【００３５】
送信要求抽出回路（送信要求抽出部）２０７は、通知信号抽出回路２０１が出力する通知信号を受け取り、受け取った通知信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通知信号送信回路２０６と瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５とに出力する。
【００３６】
次に、本第１実施形態による具体的な制御方法を図３〜図６を参照して説明する。
図３〜図６は、本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。例として、１チャネル当たりＦ（ＭＨｚ：周波数帯域幅）で４つの周波数チャネルＦ１〜Ｆ４（搬送波周波数）が存在するシステムを用いる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの各規格は、Ｆ＝２０ＭＨｚのシステムとなっている。
【００３７】
図３〜図６において、各ブロックの右下に加えられているＵまたはＤの文字は、ＵｐｌｉｎｋとＤｏｗｎｌｉｎｋを示し、Ｕｐｌｉｎｋは、通信相手となるＵｓｅｒが送信した信号、Ｄｏｗｎｌｉｎｋは、基地局となる通信装置が送信した信号を表す。また、Ｐはデータ前に基地局通信装置から送信されるパイロット信号である。また、前提条件として、プライマリチャネルには、周波数チャネルＦ２が設定されている。
【００３８】
図３では、基地局通信装置は、２つの周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧２Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）と２つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法を示している。
【００３９】
Ｕｓｅｒ１の周波数帯域（動作クロックの周波数）がＦなので、例えば、Ｕｓｅｒ１が８０２．１１ａ規格の端末通信装置の場合、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４のうちどれか１つの周波数チャネルでしか受信および復号できない。一方、Ｕｓｅｒ２が、８０２．１１ｎかもしくはそれより新しい規格で４０ＭＨｚの基準信号周波数（クロック信号の周波数）２Ｆを有する端末通信装置の場合、２チャネル分の周波数チャネルを受信および復号できる。
まず、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号送信回路２０６は、自端末通信装置の動作クロック周波数２Ｆとセカンダリとして用いている周波数チャネルの情報（Ｆ３）を含む信号を生成し、生成した信号を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに出力する。ここで、通知信号送信回路２０６は、周波数切り替え機能の無しを伝える信号を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに伝えてもよく、周波数切り替え機能の有りを伝える信号がないことが、周波数切り替え機能の無しに対応するようにしてもよい。
【００４０】
次に、Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、受け取った動作クロック周波数情報（２Ｆ）および使用周波数チャネルの情報、または基準信号周波数帯域および使用周波数チャネルの情報と切り替え機能の無しを含む信号を、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。または、プライマリの周波数チャネルに対し、セカンダリ（第２）、ターシアリ（Ｔｅｒｔｉａｒｙ；第３）、クォータナリ（Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ；第４）の周波数チャネルの用い方のルールを予め決めておき、セカンダリ及び第３、第４の周波数チャネルの通知を省くこともできる。第２〜第４の周波数チャネルの用い方のルールとは、例えば、プライマリが用いる周波数チャネルが５．００ＧＨｚである場合には、第２の周波数チャネル(セカンダリ)は５．０２ＧＨｚ、第３の周波数チャネルは４．９８ＧＨｚ、第４の周波数チャネルは５．０４ＧＨｚ、などと予め決定しておくことで基地局通信装置はプライマリ周波数チャネルと用いるクロックの周波数を知るだけで、残りの周波数チャネルの周波数を知ることができる。
【００４１】
次に、基地局通信装置は、周波数チャネルＦ２で、チャネル送信要求信号（ＣＲ；Channel request）を送信する。このチャネル送信要求信号には、これから端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とに通信を行うことを通知する信号、Ｕｓｅｒ１とは周波数チャネルＦ２で通信を行うことを通知する信号、Ｕｓｅｒ２とは周波数チャネルＦ３で通信を行うことを通知する信号が含まれている。周波数チャネルＦ２は、プライマリチャネルであるので、基地局通信装置が周波数チャネルＦ２で送信すれば、端末通信装置Ｕｓｅｒ１もＵｓｅｒ２にも受信できる。
【００４２】
端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒを介して受信信号を周波数チャネルＦ２で受信し、受信した受信信号を受信信号復号回路２０２に出力する。次に、受信信号復号回路２０２は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号を復号し、復号した受信信号を通知信号抽出部２０１に出力する。次に、通知信号抽出部２０１は、受信信号復号回路２０２が出力する復号された受信信号を受け取り、受け取った復号された受信信号から通知信号を抽出し、これから自端末通信装置に送信が行われることを検出する。次に、図３においてＵｓｅｒ１へのデータとして示される信号が送信されるとＵｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、受け取った通信装置情報に基づき周波数チャネルＦ２を用いてデータを受信し、データ受信完了後、通知信号送信回路２０６から受け取った通信装置情報に基づき、周波数チャネルＦ２を用いて確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信する。
【００４３】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、２Ｆの帯域を有し、周波数チャネルＦ２とＦ３を受信できる。端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１と同様に周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１信号を受信する。そして、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から自端末通信装置に対する通信装置情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１を抽出し、抽出した通信装置情報を受信信号復号回路２０２に出力する。図３においてＵｓｅｒ２へのデータとして示される信号が送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、受け取った通信装置情報に基づき周波数チャネルＦ２とＦ3を用いてデータを受信し、受信したデータを受信信号復号回路２０２に出力する。そして、受信信号復号回路２０２は、予め送信要求抽出回路２０７に指定されていたＦ３の周波数チャネルのデータを復号する。データ受信完了後、誤りの有無をチェックし、誤りがないことが確認されると、受信信号復号回路２０２は、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知し、正常受信の通知を受け取った後、通知信号送信回路２０６は、周波数チャネルＦ3を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。
このように端末通信装置を制御することで、同時に２つの周波数帯を用いてデータを送受信でき通信速度を増加させることができる。
【００４４】
あるいは、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の動作クロックがＦで、周波数切り替え機能が有りの場合も、図３を用いて説明できる。ここで、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は前述のものと同様に動作クロックをＦとする。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号送信回路２０６は無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介してアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒから、周波数切り替え機能の有りを基地局通信装置に送信する。ダウンリンクの通信を行う際には、基地局通信装置は、Ｕｓｅｒ１に周波数チャネルＦ２、Ｕｓｅｒ２に周波数チャネルＦ３を用いることを指定したチャネル送信要求ＣＲ１を送信する。Ｕｓｅｒ１の端末通信装置は、前述した受信信号の受信時と同様の動作で信号の受信を行う。
【００４５】
また、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、受信信号復号回路２０２で復号された受信信号から、通知信号抽出回路２０１において通知信号を抽出し、送信要求抽出回路２０７において、抽出されたチャネル送信要求信号ＣＲ１から、周波数チャネルＦ３を用いてＵｓｅｒ２へのデータが送信されることを検出する。送信要求抽出回路２０７は、周波数チャネルＦ３を用いた通信が行われることを示す通信情報を瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５と通知信号送信回路２０６とに出力する。次に、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信情報を受け取り、受け取った通信情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに対してデータを受信する周波数チャネルを時刻Ｔ１にＦ２からＦ３に切り替える。
次に、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でデータを受信する。データ受信終了後、受信信号復号回路２０２は誤りの有無をチェックし、正常受信の場合には、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知し、正常受信の通知を受け取った後、通知信号送信回路２０６はＡＣＫ信号を生成し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。さらに、確認応答ＡＣＫ２送信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルをＦ３からプライマリの周波数帯域Ｆ２に時刻Ｔ２で切り替えて戻す。
【００４６】
また、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の動作クロックが２Ｆであり、周波数チャネルＦ１とＦ２を受信していた場合、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が出力する周波数チャネル変更情報に応じて、周波数チャネルＦ３を用いるように基準信号の周波数を時刻Ｔ１で切り替えるようにしても良い。そして、データを受信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、周波数チャネルＦ２で受信完了として確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。さらに、確認応答ＡＣＫ２送信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、セカンダリの周波数チャネルをＦ３からＦ１に時刻Ｔ２で切り替えて戻すこともできる。
【００４７】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２チャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できる動作クロック２Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図３の点線で囲んだＣＲ２）。
【００４８】
次に、図４の制御方法は、チャネル送信要求ＣＲを受信後、受信可能となったことをチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ）として、各端末通信装置から基地局通信装置へ送信することで、周波数チャネルの切り替え等が終了し、受信と復調の準備が完了したことを通知する。
【００４９】
端末通信装置Ｕｓｅｒ１の送信要求抽出部２０７は、チャネル送信要求ＣＲ１から抽出し、通知信号送信回路２０６に通知する。通知信号送信回路２０６は、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒとアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。図４に示されるＵｓｅｒ１へのデータが送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２を用いてデータを受信し、データ受信完了後、周波数チャネルＦ２を用いて確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信する。
【００５０】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、２Ｆの帯域を有し、周波数チャネルＦ２とＦ３を受信できる。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１と同様に周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１信号を受信する。そして、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から自端末通信装置に対する通信装置情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１を抽出し、周波数チャネルＦ３を用いて通信が行われるという通信情報を受信信号復号回路２０２に出力する。この通信情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１から、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ３を用いてデータを受信する信号が含まれているため、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を基地局通信装置へ送信する。図４においてＵｓｅｒ２へのデータとして示される信号が送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは周波数チャネルＦ２とＦ３の受信信号を受信信号復号回路２０２に出力する。受信信号復号回路２０２は予め送信要求抽出回路２０７から通信情報を通知されているため、周波数チャネルＦ３の受信信号のみ復号を行う。データ受信終了後、誤りの有無をチェックし、誤りがない正常受信を確認すると、受信信号復号回路２０２は、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知する。通知信号２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介し、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。すなわち、周波数チャネルＦ２とＦ３との２つの周波数帯を使用した場合、２Ｆの周波数帯が必要になるが、チャネル送信要求ＣＲ１をプライマリ周波数である周波数チャネルＦ２で受信後、チャネル送信要求ＣＲ１に基づき、Ｕｓｅｒ１は、周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を送信し、データを受信し、Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を送信し、データを受信する。
【００５１】
あるいは、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の動作クロック周波数がＦで、周波数切り替え機能が有りの場合も、図４を用いて説明できる。ここで、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は前述のものと同様に動作クロック周波数Ｆとする。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号送信回路２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介してアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒから、周波数切り替え機能の有りを基地局通信装置に送信する。ダウンリンクの通信を行う際には、基地局通信装置は、Ｕｓｅｒ１に周波数チャネルＦ２、Ｕｓｅｒ２に周波数チャネルＦ３を用いることを指定したチャネル送信要求ＣＲ１を送信する。端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号抽出回路２０１は、受信信号復号回路２０２で復号された受信信号から通知信号を抽出し、抽出した通知信号を送信要求抽出回路２０７に出力する。そして、送信要求抽出回路２０７は、抽出されたチャネル送信要求信号ＣＲ１から、周波数チャネルＦ３を用いてＵｓｅｒ２へのデータが送信されることを検出する。
【００５２】
また、送信要求抽出回路２０７は、周波数チャネルＦ３を用いた通信が行われることを示す通信情報を、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５と通知信号送信回路２０６とに出力する。次に、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信情報を受け取り、受け取った通信情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに対してデータを受信する周波数チャネルを時刻Ｔ１でＦ２からＦ３に切り替える。切り替えが終了後、通知信号送信回路２０６はＣＴＳ２を生成し、次に、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、アンテナ２０４−１〜２０４−ＭｒからＣＴＳ２を周波数チャネルＦ３で送信する。
次に、図４で示されるＵｓｅｒ２へのデータが送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でデータを受信する。データ受信終了後、受信信号復号回路２０２は誤りの有無をチェックし、正常受信の場合には、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知する。また、正常受信の通知を受け取った後、通知信号送信回路２０６はＡＣＫ信号を生成し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。さらに、確認応答ＡＣＫ２送信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルをＦ３からプライマリの周波数帯域Ｆ２に時刻Ｔ２で切り替えて戻す。
【００５３】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２チャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できる動作クロック２Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図４の点線で囲んだＣＲ２（ｃ４１））。
【００５４】
次に、図５（ａ）に示すように、端末通信装置Ｕｓｅｒ２がプライマリの周波数帯域である周波数チャネルＦ２を用いて、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を返信してから、時刻Ｔ１で周波数チャネルをチャネル送信要求ＣＲ１に基づきＦ２からＦ３へ切り替えてもよい。このようにすることで、チャネル送信要求ＣＲに対して周波数の切り替えの時間が間に合わない場合に（周波数の切り替え後、安定するまでに所定の時間を要する場合に）、まず、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳを送信してから切り替えるように制御することができる。また、図５（a）でＣＴＳ１はＴ１より後に記載しているが、Ｔ１の前やＣＴＳ２の前に送信してもよい。
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２チャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できるＦ＝４０ＭＨｚの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図５（ａ）の点線で囲んだＣＲ２（ｃ５１））。
【００５５】
また、図５（ｂ）に示すように、送信するデータをフラグメント構成にし、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、時刻Ｔ０で周波数切り替えを開始し、かつ時刻Ｔ０〜Ｔ１の間、周波数チャネルＦ２でデータを受信する。そして、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、後ろのブロックにおいて周波数チャネルＦ３を用いてデータを受信することで、端末通信装置Ｕｓｅｒ２に周波数切り替えに十分な時間を与えることもできる。
【００５６】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２へチャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できる動作クロック２Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図５（ｂ）の点線で囲んだＣＲ２（ｃ５３））。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、フラグメント構成されたデータを、時刻Ｔ０から周波数チャネルＦ３で受信するようにしてもよい（図５（ｂ）の点線で囲んだデータ（ｃ５４））。このようにしてｃ５４の信号の中の既知信号から、周波数ずれやクロックずれについてある程度補正を行うこともできる。また、Ｆ３の周波数チャネルを使い始めるＴ１のタイミングは任意の数のフラグメントデータの後に設定することができる。または、ｃ５４のような他端末通信装置への信号の既知信号部分のみを復号して、既定の品質で受信されることが確認できた場合に、ＡＣＫ２を、周波数チャネルＦ３を用いて送信し、このＡＣＫ２を確認したのち、Ｔ１を基地局通信装置が設定し、Ｕｓｅｒ２へのデータの送信を開始するようにしてもよい。
【００５７】
おな、図４、図５におけるチャネル送信要求ＣＲ２は、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２には受信できない場合があるが、送信権を得て、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を構築して周波数チャネルＦ３におけるパケットの送信禁止区間を作成する効果が期待できる。この必要がない場合には、通信相手がいない信号となるため省略することもできる。
【００５８】
次に、図６では、基地局通信装置が３つ以上の周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧３Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）と２つの周波数チャネルをサポートし、周波数切り替え回路２０５を有するＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法を示している。
【００５９】
まず、Ｕｓｅｒ１、Ｕｓｅｒ２共にプライマリの周波数チャネルである周波数チャネルＦ２の信号を検出しているものとする。基地局通信装置から周波数チャネルＦ１〜Ｆ３を用いて、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ３が送信される。端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、図４と同様の動作を行う。
【００６０】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数切り替え機能を有し、２Ｆの帯域を用い２つの周波数チャネルを受信できる。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１と同様に周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１信号を受信する。そして、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から自端末通信装置に対する通信情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１を抽出し、抽出した周波数チャネルＦ３およびＦ４を用いてデータの送信を行うという通信情報を瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５と通知信号送信回路２０６とに出力する。
【００６１】
次に、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、受け取った通信装置情報に基づいて、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに対して周波数チャネルＦ３とＦ４とを用いてデータを受信するように周波数の指定を行い、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは基準信号の周波数を変更し、周波数チャネルＦ３とＦ４の受信データが受信信号復号回路２０２に出力されるように切り替える。切り替えが終わると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２とＣＴＳ３を基地局装置に送信する。図６で示されるＵｓｅｒ２へのデータが基地局通信装置から送信されると、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３とＦ４とを用いてデータを受信する。データ受信終了後、受信信号復号回路２０２は、誤りがないことを確認後、正常受信情報を通知信号送信回路２０６に出力し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２が基地局通信装置に送信される。次に、確認応答ＡＣＫ２送信終了後、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、周波数チャネルをＦ３とＦ４からＦ２を含む周波数チャネルに時刻Ｔ２で切り替えて戻す。
このように制御することで、Ｕｓｅｒ１のクロック信号の周波数Ｆ＋Ｕｓｅｒ２のクロック信号の周波数２Ｆの広い周波数帯域３Ｆを有効に活用して送信を行うことができ、スループットを向上させることができる。ここで、例えばＦ＝２０ＭＨｚの場合には、３Ｆ＝６０ＭＨｚの帯域を用いて通信できる。
【００６２】
ここで、周波数切り替え回路２０５による周波数変換動作の確認のみを通知する場合には、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ３を送信しないようにしてもよい。また、基地局通信装置でチャネル情報を利用したビームフォーミングなどの信号処理を行う場合や、ＮＡＶを構築する場合には、ＣＴＳ３が必要となる。また、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２〜ＣＴＳ３を周波数的に空白のない連続信号でつなげたものとして送信を行うようにしてもよい。
【００６３】
また、図３、図４の説明と同様に、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２〜Ｆ４を同時に受信できる動作クロック３Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ３は、周波数チャネルＦ４を用いて送信するようにしてもよい（図６の点線で囲んだＣＲ２（ｃ６１）、ＣＲ３（ｃ６２））。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、確認応答ＡＣＫ２のみではなく周波数チャネルＦ４で確認応答ＡＣＫ３を送信するようにしてもよい（図６の点線で囲んだ確認応答ＡＣＫ３（ｃ６４））。
【００６４】
なお、第１実施形態において、端末通信装置に瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５を有する例を説明したが、図２に示す構成において、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣの最大クロック信号の周波数などの通信装置情報を基地局通信装置に通知する手段は必須であるが、基準信号周波数（クロック信号の周波数）を切り替える手段である瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、用途に応じて必須ではない。例えば、基準信号周波数を切り替えるのではなく、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４のどの周波数帯域を使用して受信するか切り替えるようにしても良い。図６の場合においても、Ｕｓｅｒ２が３Ｆ以上の動作クロックを有する場合には、周波数切り替え機能無しに、周波数チャネルＦ３とＦ４を用いることができる。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図７は、本第２実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。基地局通信装置は、データ出力回路３００、送信信号変換回路３０１、通知信号挿入回路３０２、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔ、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔ、通信装置情報記憶回路３０５、通信方法決定回路３０６、チャネル情報推定回路３０７、及び送信ウエイト算出回路３０８から構成されている。
【００６６】
データ出力回路３００は、通信方法決定回路３０６が出力する通信装置情報を受け取り、指定された通信相手宛のデータを、受け取った通信方式情報に基づき変調方式・符号化方式に応じてインターリーブ・変調・符号化して送信信号変換回路３０１に出力する。
送信信号変換回路３０１は、データ出力回路３００が出力するデータと、送信ウエイト算出回路３０８が出力する送信ウエイト情報を受け取り、入力されたデータに送信ウエイトを乗算し、変換した信号を通信信号挿入回路３０２に出力する。
【００６７】
通知信号挿入回路３０２は、送信信号変換回路３０１が出力する変換された信号と、通信方法決定回路３０６が出力する通信装置情報とを受け取り、受け取った通信装置情報に基づき、変換された信号の所定の場所に各通信相手である端末通信装置に対する周波数、及び変調方式・符号化率を表す送信モードを通知する信号を挿入した送信信号を生成し、生成した送信信号を無線部３０３−３〜３０３−Ｍｔに出力する。
【００６８】
無線部（送信部、受信部）３０３−３〜３０３−Ｍｔは、通知信号挿入回路３０２から送信信号を、送信する周波数に変換し、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔにより送信する。また、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔは、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣを備えている。ＡＤＣは、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔが受信した信号をデジタル信号に変換して通信装置情報記憶回路３０５、及びチャネル情報推定回路３０７に出力する。ＤＡＣは、通知信号挿入部３０２からのデジタル信号をアナログ信号に変換してアンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔで送信する。すなわち、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔ、及アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔは、無線信号の送受信を行う。
【００６９】
チャネル情報推定回路３０７は、無線部３０３−３〜３０３−Ｍｔが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号を復号する。また、チャネル情報推定回路３０７は、受け取った受信信号から通信相手通信装置である端末通信装置のアンテナと基地局通信装置のアンテナ間のチャネル情報を推定し、チャネル情報および信号の復号の際に得られた端末通信装置情報を通信装置情報記憶回路３０５へ出力する。なお、チャネル情報の推定は、例えば基地局通信装置、端末通信装置で互いに既知である信号を送信し、受信した信号の情報から、もともとの既知信号がどのような変化を受けたかを解析することで、チャネル情報を得ることができる。または、端末通信装置が、下りリンクにおけるデータを復号する際に用いたチャネル情報を、基地局通信装置にフィードバックすることで、この情報からチャネル情報を得ることもできる。
【００７０】
通信装置情報記憶回路３０５は、チャネル情報推定回路３０６が出力するチャネル情報と端末通信装置情報とを受け取り、通信相手となる端末通信装置ごとに記憶する。例えば、動作クロックや、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無、周波数切り替え機能の有無、時間的な安定性のうち少なくとも一つを含む端末情報と、対応する端末通信相手装置の最新のチャネル情報を更新しながら記憶する。通信を行う一つまたは複数の端末通信装置が決定されると、通信装置情報記憶回路３０５は、対応する端末通信装置の端末情報、またはチャネル情報、またはその両方を通信方法決定回路３０６と送信ウエイト算出回路３０８に出力する。
【００７１】
通信方法決定回路３０６は、通信装置情報記憶回路３０５が出力する通信装置情報を受け取り、受け取った通信装置情報、またはチャネル情報、またはその両方から、通信に用いる周波数チャネルの割り当て、端末通信装置に対応するストリーム数、変調方式・符号化方式を含む送信モードを決定する。また、通信方法決定回路３０６は、通信相手となる端末通信装置に対し送信するＣＲを生成し、通知信号挿入回路３０２へ出力し、決定した通信方式情報をデータ出力回路３００、及び通知信号挿入回路３０２に出力する。なお、通信方法決定回路３０６は、通信相手となる端末通信装置の選択を、受け取った通信装置情報、またはチャネル情報、またはその両方から行うこともできるし、外部から通信を行う対象となる端末通信装置を指定するようにしてもよい。
【００７２】
送信ウエイト算出回路３０８は、通信装置情報記憶回路３０５が出力するチャネル情報と、通信方法決定回路３０６が決定した通信相手、送信モードの情報を受け取り、受け取った通信方法とチャネル情報とに基づいて、送信ウエイトを演算する。また、送信ウエイト算出回路３０８は、通信相手が決定される前に、通信装置情報記憶回路３０５に記憶されている情報を基に通信相手の組み合わせによる伝送特性を評価し、通信方法決定回路３０６に通知しておくこともでき、通信方法決定回路３０６が通信相手や送信モードを決定する際に上記評価結果を用いることもできる。
【００７３】
次に、本第２実施形態による具体的な制御方法を図８〜図１１を参照して説明する。図８〜図１１は、本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。なお、図８〜図１１において、前提条件として、プライマリチャネルには、周波数チャネルＦ２が設定されている。また、端末通信装置は、図２と同じである。
【００７４】
図８では、基地局通信装置が２つ以上の周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧２Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）と２つの周波数チャネルをサポートするＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法が示されている。
【００７５】
ここで、これら２つの通信相手は、マルチユーザを空間多重するマルチユーザＭＩＭＯモードを有することとする。マルチユーザＭＩＭＯ送信とは、送信側でチャネル情報を利用することで、複数の通信相手に同一時間、同一周波数を用いて送信することを可能にする技術であり、Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、Ｓｕｃｃｅｓｉｖｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、Ｄｉｒｔｙ ｐａｐｅｒ ｃｏｄｉｎｇなどが知られており、いずれも送信を行う通信装置では、精度の高いチャネル情報を必要とする。図中の３つ目のＵｓｅｒｓと記載されている軸は、用いているマルチユーザＭＩＭＯ送信により通信相手を多重していることを示している。
【００７６】
まず、基地局通信装置は、周波数チャネルＦ２で、チャネル送信要求ＣＲ１を送信し、周波数チャネルＦ３で、チャネル送信要求ＣＲ２を送信する。このチャネル送信要求ＣＲ１には、これからＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とに通信を行うこと、Ｕｓｅｒ１とは、周波数チャネルＦ2で、Ｕｓｅｒ２とは、周波数チャネルＦ２と周波数チャネルＦ３とで送信を行うことを通知する信号が入っている。このとき、周波数チャネルＦ２に２つの通信相手が割り当てられていることから、マルチユーザＭＩＭＯモードであることを判断することもできるし、マルチユーザＭＩＭＯ通信を行うことを通知する信号をチャネル送信要求ＣＲ１に含めることもできる。
【００７７】
端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、第一実施形態と同様に、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する。次に、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通知信号送信回路２０６に出力する。次に、通知信号送信回路２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに通信装置情報を出力し、受け取った周波数チャネルＦ２で送信を行うという通信情報に基づき、周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１をアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。
【００７８】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２も同様に無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する。次に、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通知信号送信回路２０６に出力する。次に、通知信号送信回路２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに通信装置情報を出力し、受け取った周波数チャネルＦ２とＦ３で送信を行うという通信情報に基づき、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２をアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。または、ＣＲ２を受信することで、周波数チャネルＦ３でも送信を行うという通信情報を取得することもできる。また、受信準備完了通知を、周波数チャネルＦ２を用いて、図８のＣＴＳ３のように送信を行うこともできる。
【００７９】
チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ送信時、チャネル推定用のパイロット信号ＣＰ（Channel estimation pilot）をＣＴＳに含めて送信することもできる（パイロット信号を含めるステップ）。このパイロット信号ＣＰにより、基地局通信装置は、チャネル情報推定から送信までの時間遅延量を減らすことができ、伝搬環境の時間的変動に対する特性劣化を軽減しマルチユーザＭＩＭＯ用の信号処理の精度を向上することができる。マルチユーザＭＩＭＯ用にＣＰを送信すること以外にも、送信側で固有ベクトル伝送などの送信指向性制御技術のために用いることもできる。ただし、マルチユーザＭＩＭＯモードを行っていない周波数チャネルＦ２におけるＣＴＳ２には、パイロット信号ＣＰ２を必ずしも付加する必要はなく、またはＣＴＳ２を送信しないでＣＴＳ３のみを用いて受信準備完了を通知することもできる。また、周波数チャネルＦ２におけるＣＴＳ１とＣＴＳ３のように重複する周波数チャネルで２つのＣＰを含むＣＴＳを送信する場合には、予めＣＲ１で端末通信装置ごとに遅延時間を通知し、その遅延時間分遅れてＣＴＳを返すように設定することもできる（遅延量情報を含めるステップ）。
【００８０】
次に、基地局通信装置の無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔは、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１〜３のうち少なくとも一つを受信すると、周波数チャネルＦ２でマルチユーザＭＩＭＯモードによる空間多重を行いＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２に送信し、周波数チャネルＦ３ではＵｓｅｒ２に対しデータの送信を行う。
【００８１】
次に、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でデータを受信し、データ受信終了後、周波数チャネルＦ２で確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信する。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２とＦ３とでデータを受信し、データ受信終了後、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。
確認応答ＡＣＫ送信の際、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の確認応答ＡＣＫ１を周波数チャネルＦ２で、Ｕｓｅｒ２の確認応答ＡＣＫ２を周波数チャネルＦ３で送信すると、基地局通信装置において信号が衝突することがない。このため、より広い帯域を有する端末通信装置に対し、他の端末通信装置と重複しない周波数チャネルを、ＣＲを用いて通知することができる。
または、周波数チャネル毎に確認応答ＡＣＫを返信する場合には、確認応答ＡＣＫ３を送信することもできる（図８の点線で囲んだＡＣＫ３（ｃ８２））。この場合には、送信タイミングをずらすように、チャネル送信要求ＣＲ１によりＡＣＫ送信用遅延時間を通知し、自端末装置の遅延時間分送らせてＡＣＫを送信することもできる。このように制御することで、通信に用いることができる周波数帯域を増加させ、さらに通信相手をマルチユーザＭＩＭＯで多重して通信速度を増加することができる。
【００８２】
また、基地局側で端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とで干渉を生じないように送信することで、Ｕｓｅｒ１と端末通信装置は、マルチユーザＭＩＭＯモードが行われていることを理解させずに復号させることもできる。この場合、ＣＲ1の中にＵｓｅｒ１には読み取れない形でＵｓｅｒ２への通信情報を入れたり、周波数チャネルＦ３を用いてＣＲ２にＵｓｅr２へ周波数チャネルＦ２とＦ３を用いて送信するという送信情報を含めるたりできる。チャネル送信要求ＣＲ１、ＣＲ２は、同様の信号としてもよいし、チャネル送信要求ＣＲ１のみに信号を入れることもできる。チャネル送信要求ＣＲ２は、送信禁止区間を得るためのダミー信号であってもよい。
【００８３】
次に、図９では、基地局通信装置で３つ以上の周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧３Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）、及び２つの周波数チャネルをサポートし、周波数切り替え回路２０５を有するＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法が示されている。
【００８４】
まず、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ３は、共にプライマリの周波数チャネルである周波数チャネルＦ２の信号を検出する。基地局通信装置から周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１が送信され、周波数チャネルＦ３でチャネル送信要求ＣＲ２が送信され、周波数チャネルＦ４でチャネル送信要求ＣＲ３が送信される。
次に、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３との無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信し、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ信号が重ならないようにタイミングをずらして周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１とＣＴＳ３をそれぞれ基地局通信装置へ送信する。チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１とＣＴＳ３との送信の際、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳの送信タイミングを、パイロット信号ＣＲによって遅延時間の指定することで調整することができる。
【００８５】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒも、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する。次に、送信要求抽出回路２０７は、受信したチャネル送信要求ＣＲ１に基づきデータの受信を周波数チャネルＦ３とＦ４で行うことを抽出し、抽出した結果に基づき、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの基準周波数Ｆ２からＦ３とＦ４に切り替え、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を基地局通信装置へ送信する。
なお、このチャネル受信準備完了通知ＣＴＳに、マルチユーザＭＩＭＯ送信を行うためのチャネル情報を推定するためのパイロット信号ＣＰを含めて送信することもできる。
【００８６】
なお、図９でのチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２（ｃ９１）や、データ信号（ｃ９２）が周波数チャネルＦ３とＦ４にかかって周波数方向に長い構造をしているのは、２Ｆの周波数帯域を用いる周波数チャネルＦ３とＦ４とに低クロックのＵｓｅｒが多重されていないので、周波数チャネルＦ３とＦ４の境界にガードバンドを用いる必要がないためであり、図８の場合に比べ、２Ｆを用いる通信相手の通信装置は、周波数を有効に利用できる。このことから、同じクロック信号の周波数を用いる通信相手の通信装置は、同じ周波数帯域に多重した方が、周波数のガードバンドを設定しなくていい分だけ、スループットを向上させることができる。周波数チャネルＦ３とＦ４では、マルチユーザＭＩＭＯモードを用いていないので、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２やＣＰ２を送信しないこともできるし、ＮＡＶを周波数チャネルＦ３に構築しておくためにＵｓｅｒ２ではＣＴＳ２を復号しないが、送信することもできる。
【００８７】
データ受信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３とは、周波数チャネルＦ２で確認応答ＡＣＫ１、ＡＣＫ３を送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ２では、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を送信した後、周波数切り替え回路２０５により元の周波数チャネルＦ２を含む周波数チャネルに変更する（時刻Ｔ２）。ＡＣＫ２は周波数チャネルＦ4で送信することもできるし、Ｔ２後に周波数チャネルＦ２で送信することもできる。
【００８８】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ３がプライマリ周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する例を説明したが、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は周波数チャネルＦ３でチャネル送信要求ＣＲ２（ｃ９３）または周波数チャネルＦ４でチャネル送信要求ＣＲ３（ｃ９４）から通信情報を取得してもよい。また、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ３の少なくとも一つに、それぞれの端末通信装置がどの周波数チャネルを用いてデータを受信するかの通信情報が含まれている。
【００８９】
次に、図１０では、基地局通信装置が４つの周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧４Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）、２つの周波数チャネルをサポートし、周波数切り替え回路２０５を有するＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）、及び４つの周波数チャネルをサポートするＵｓｅｒ４（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝４Ｆ）との通信方法を示している。
【００９０】
まず、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜４は、共にプライマリの周波数チャネルをＦ２としている。基地局通信装置から周波数チャネルＦ１〜Ｆ４で、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ４が送信され、各端末通信装置の各無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ３を受信する。チャネル送信要求ＣＲ３受信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ１であることを、Ｕｓｅｒ２は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ３とＦ４であることを、Ｕｓｅｒ３は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ２であることを、Ｕｓｅｒ４は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ１〜Ｆ４で、Ｆ１とＦ２、Ｆ２とＦ３の間がガードバンドであることを各送信要求抽出回路２０７が抽出し、周波数を切り替える必要があるＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２は抽出した通信装置情報を基準周波数切り替え回路２０５に出力する。そして、時刻Ｔ１において、各基準周波数切り替え回路２０５は、受け取った通信装置情報に基づき、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを周波数チャネルＦ１で受信するように切り替え、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを周波数チャネルＦ３〜Ｆ４で受信するように切り替える。
【００９１】
次に、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ１でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３〜Ｆ４でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ３の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ３を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ４の送信信号変換部１０１は、チャネル送信要求ＣＲに含まれる情報から、４つ周波数チャネルの間のどこにガードバンドが設定されるかを判定し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ４、ＣＴＳ５、ＣＴＳ６のうち少なくとも一つを用い、基地局通信装置に送信する。これらＣＴＳ１〜６には、基地局がチャネル情報を推定するためのＣＰ１〜６を含めることもできる。図１０でガードバンドが設定されているのは、周波数チャネルＦ１とＦ２の間、周波数チャネルＦ２とＦ３の間である。このとき、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳの送信タイミングを、チャネル送信要求ＣＲによって遅延時間の指定などにより調整することができる。
【００９２】
図１０でのチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２（ｃ１０１）やＣＴＳ６（ｃ１０２）、およびデータ信号ｃ１０３やｃ１０４が周波数方向に長い構造をしているのは、２Ｆ（＝４０ＭＨｚ）の周波数帯域を用いる周波数チャネルＦ３とＦ４とに低クロックのＵｓｅｒが多重されておらず、多重されているＵｓｅｒ４がクロック４Ｆを有しているためである。
【００９３】
図１０では、周波数チャネルＦ１とＦ２の間、周波数チャネルＦ２とＦ３の間は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ３の通信装置のクロックの性能から、帯域外の信号が干渉信号とならないようにするために、ガードバンドが必要であるので、この区間には、データ信号は含まれない。端末通信装置Ｕｓｅｒ４は、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４と、周波数チャネルＦ３とＦ４との境界のデータ信号の復号を行い、確認応答ＡＣＫ４を送信する。ＡＣＫ４は、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４いずれの周波数で送ることもできる。
データ受信完了後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、周波数チャネルＦ１で確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信し、確認応答ＡＣＫ１送信後、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、周波数チャネルをＦ１からＦ２に戻す（時刻Ｔ２）。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信し、確認応答ＡＣＫ２送信後、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、周波数チャネルをＦ３とＦ４からＦ２を含む周波数チャネルに戻す（時刻Ｔ２）。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ３は、周波数チャネルＦ２で確認応答ＡＣＫ３を基地局通信装置に送信する。
【００９４】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ４がプライマリ周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ２を受信する例を説明したが、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は周波数チャネルＦ３でチャネル送信要求ＣＲ２（ｃ１０６）を受信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ４は周波数チャネルＦ４でチャネル送信要求ＣＲ４（ｃ１０７）を受信するようにしてもよい。また、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ４のうち少なくとも一つには、それぞれの端末通信装置がどの周波数チャネルを用いてデータを受信するかの通信情報が含まれている。
【００９５】
また、従来技術では、マルチユーザＭＩＭＯをサポートしていない端末通信装置が１つでも存在する場合には、一番低い性能を有する端末通信装置に合わせるようにしていたが、本第２実施形態によれば、性能が低い端末通信装置が存在した場合、他の高性能な端末通信装置が性能の低い端末通信装置と異なる周波数帯域を用いることで、高いスループットを実現することができる。
【００９６】
また、受信や復号に用いる周波数を変更する方法を利用して、マルチユーザＭＩＭＯをサポートしない端末通信装置と通信しながら、マルチユーザＭＩＭＯ通信を行う例を示す。図９の場合で、プライマリの周波数チャネルをＦ３として考え、説明する。ここで、Ｕｓｅｒ２はマルチユーザＭＩＭＯモードを持っておらず、他の端末通信装置と同じ周波数を共有することができないものとする。このような場合、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３に周波数チャネルをＦ３からＦ２へ切り替え、このプライマリではない周波数チャネルにおいてマルチユーザＭＩＭＯなどの高度な信号処理を行うことで、マルチユーザＭＩＭＯのモードを持たない端末通信装置が相手でも、高いスループットを得ることができる。また、このような場合、ＣＲ２の信号はＵｓｅｒ２では理解できない形式を用いるか、もしくは、ＣＲ１を用いて、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２に通信を行う周波数チャネルとマルチユーザＭＩＭＯモードを通知することで、Ｕｓｅｒ２は他の端末通信装置を意識することなく、従来の通信方式で通信するだけで、全体としてのスループットが上昇することになる。
【００９７】
また、図１０の場合、周波数チャネルＦ２におけるＵｓｅｒ４へのデータ（ｃ１０５）をなくすことで、同様の通信を説明できる。すなわち、Ｕｓｅｒ３が単一の周波数チャネルしか扱えず、周波数切り替え機能もマルチユーザＭＩＭＯモードも備えず、プライマリの周波数チャネルＦ２のみでしか通信できない場合を説明する。この場合においても、基地局通信装置は、ＣＲ３の信号をＵｓｅｒ３が認識できない形でＵｓｅｒ１、Ｕｓｅｒ２、Ｕｓｅｒ４へ用いる周波数チャネルやマルチユーザＭＩＭＯモードについて通知し、プライマリの周波数チャネルでマルチユーザＭＩＭＯを行うことで、高いスループットを実現することができる。
【００９８】
また、端末通信装置を多重する技術としてマルチユーザＭＩＭＯ技術を挙げたが、符号化による多重や、インターリーバによる多重など、その他のユーザ多重技術を用いることもできる。この場合、ＣＴＳ信号にＣＰを付加する必要は必ずしもない。
【００９９】
また、利用する帯域が増大し、その中の一部のみを特定の端末通信装置に割り当てると、帯域外からの干渉を生じる場合があるため、ガードバンド近くに配置した端末通信相手への変調方式の多値数を下げたり、符号化率を下げたりすることができる。
【０１００】
また、マルチユーザＭＩＭＯモードを含む場合でも、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が要する時間分だけ十分な時間を与えるように図５（ａ）や（ｂ）のように制御することができる。この場合、図５（ｂ）で示したようにセグメント送信を行い、セグメント通信の途中から、図８〜１０のようなフォーマットの通信を開始するように段階的に通信形態を変更していくこともできる。
【０１０１】
図１２〜図１４に本発明の通信フローを示す。図１２は、本発明の第１実施形態の通信フローの一部である。通信が始まると、端末通信装置は、自端末通信装置の有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を基地局通信装置に通知する（ステップＳ１０１）。基地局通信装置は、端末通信装置から通信装置情報を受信し、受信した通信装置情報を通信装置情報記憶回路１０５が書き込んで記憶させる（ステップＳ１０２）。
通信相手となる端末通信装置が決定後、通信方法決定回路１０６は周波数チャネルの割り当てを決定し（ステップＳ１０３）、変調方式や符号化方式などからなる送信モードを決定する（ステップＳ１０４）。決定された周波数チャネル割り当て・送信モードに基づき、基地局通信装置は、送信信号変換回路１０１、通知信号挿入回路１０２、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔを介して、端末通信装置にデータの送信を行う。（ステップＳ１０５）
【０１０２】
図１３は、本発明の第２実施形態の通信フローの一部である。通信が始まると、端末通信装置は、自端末通信装置の有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を基地局通信装置に通知する（ステップＳ２０１；通信装置情報通知ステップ）。
次に、基地局通信装置のチャネル情報推定回路３０７は、受信した通信装置情報を用いて端末通信装置のアンテナとの間のチャネル情報を推定し、推定したチャネル情報と受信した通信装置情報とを通信装置情報記憶回路３０５に出力する（ステップＳ２０２；チャネル情報推定ステップ）。
次に、通信装置情報記憶回路３０５は、チャネル情報推定回路３０７が出力するチャネル情報と通信装置情報とを受け取り、受け取ったチャネル情報と通信装置情報を書き込んで記憶させ（ステップＳ２０３；通信装置情報記憶ステップ）、記憶させたチャネル情報と通信装置情報を通信方法決定回路３０６と送信ウエイト算出回路３０８とに出力する。
【０１０３】
通信相手となる端末通信装置が決定後、通信方法決定回路３０６は、周波数チャネルの割り当ておよびマルチユーザＭＩＭＯによる空間多重の有無・組み合わせを決定する（ステップＳ２０４；周波数割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード決定ステップ）。
次に、送信ウエイト算出回路３０８は、通信装置情報記憶回路３０５から受け取ったチャネル情報を用いて送信ウエイトを算出し（ステップＳ２０５；送信ウエイト算出ステップ）、算出したウエイト値を送信変換回路３０１と通信方法決定回路３０６とに出力する。
次に、通信方法決定回路３０６は、通信装置情報記憶回路３０５が出力するチャネル情報と通信装置情報に基づき、変調方式や符号化方式などからなる送信モードを決定する（ステップＳ２０６）。
次に、決定された周波数チャネル割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード・送信モードに基づき、基地局通信装置は、送信信号変換回路３０１、通知信号挿入回路３０２、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔ、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔを介してデータの送信を行う（ステップＳ２０７；送信ステップ）。
【０１０４】
図１４は、本発明の第１実施形態または第２実施形態の端末通信装置と基地局通信装置との通信フローの一部である。
通信が始まると、端末通信装置は、自端末通信装置の有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を基地局通信装置に通知する（ステップＳ３０１；通信装置情報通知ステップ）。
基地局通信装置は、端末通信装置が出力する通信装置情報を受信し、受信した通信装置情報を通信装置情報記憶回路１０５（３０５）が、チャネル情報と通信装置情報を書き込んで記憶させ（ステップＳ４０１；通信装置情報記憶ステップ）、記憶させたチャネル情報と通信装置情報を通信方法決定回路１０６（３０６）に出力する。
通信相手となる端末通信装置が決定後、通信方法決定回路１０６（３０６）は、通信装置情報記憶回路１０５（３０５）が出力するチャネル情報と通信装置情報を用いて周波数チャネルの割り当ておよびマルチユーザＭＩＭＯによる空間多重の有無・組み合わせを決定し（ステップＳ４０２；周波数チャネル割り当て決定ステップ）、決定した情報をデータ出力回路１００（３００）と通知信号挿入回路１０２（３０２）に出力する。
【０１０５】
次に、基地局通信装置は、決定された周波数チャネルの割り当てに基づき、チャネル送信要求信号を、通知信号挿入回路１０２（３０２）、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ（３０３−１〜３０３−Ｍｔ）の少なくとも一つ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔ（３０４−１〜３０４−Ｍｔ）の少なくとも一つを介して送信する（ステップＳ４０３；チャネル送信要求信号送信ステップ）。
次に、端末通信装置は、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つ、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つを介して信号を受信する。次に、受信信号復号回路２０２は、受信した信号の復号を行い、復号した信号を通知信号抽出回路２０１に出力する。次に、通知信号抽出回路２０１は、受信信号復号回路２０２が出力する復号された信号を受け取り、受け取った信号から通知信号を抽出し、抽出した通知信号を送信要求抽出回路２０７に出力する（ステップＳ３０２；周波数チャネルの割り当て抽出ステップ）。
【０１０６】
次に、送信要求抽出回路２０７は、通知信号抽出回路２０１が出力する通知信号を受け取り、受け取った通知信号から自端末通信装置に対して基地局通信装置が送信を行う周波数チャネルを取得する。
取得した周波数チャネルが現在受信に使用している周波数チャネルと同じであれば、通信信号送信回路２０６は、受信準備完了通知ＣＴＳを無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して送信する。また、取得した周波数チャネルが現在復号している周波数チャネルに含まれない場合、送信要求抽出回路２０７は、周波数チャネル情報を通知信号送信回路２０６と瞬時基準信号切り替え回路２０５とに通知する。次に、瞬時基準信号切り替え回路２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する周波数チャネル情報を受け取り、受け取った周波数チャネル情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒのダウンコンバートする周波数を変更する（ステップＳ３０３；周波数変更ステップ）。
次に、通知信号送信回路２０６は、送信要求抽出回路２０７が出力する周波数チャネル情報に応じて、受信準備完了通知ＣＴＳを無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して送信する（ステップＳ３０４；通信準備完了通知ステップ）。
【０１０７】
次に、基地局通信装置の通信方法決定回路１０６（３０６）は、変調方式や符号化方式などからなる送信モードを決定し（ステップＳ４０４；送信モード決定ステップ）、決定した送信モード情報をデータ出力回路１００（３００）と通知信号挿入回路１０２（３０２）に出力する。
次に、チャネル送信要求送信後一定の時間後、もしくはＣＴＳを受信後、指定した通信相手となる端末通信装置に、指定した周波数チャネルを用い通知信号挿入回路１０２（３０２）、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ（３０３−１〜３０３−Ｍｔ）の少なくとも一つ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔ（３０４−１〜３０４−Ｍｔ）の少なくとも一つを介してデータを送信する（ステップＳ４０５；送信ステップ）。
【０１０８】
次に、端末通信装置の無線部２０３−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介してデータを受信する（ステップＳ３０５）。
次に、受信信号復号回路２０２は、データをエラーなく復号できたことを確認し、エラー無く復号できた場合、通知信号送信回路２０６に正常受信情報を出力する。
正常受信情報を受け取り後、通知信号送信回路２０６は、ＡＣＫを無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して送信する（ステップＳ３０６；確認応答信号送信ステップ）。
また、復号に使用する周波数を切り替えていた場合、基準信号周波数切り替え回路２０５は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒのダウンコンバートを行う周波数を元の周波数に戻す（ステップＳ３０７；周波数戻しステップ）。
【０１０９】
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、本第２実施形態による基地局通信装置の送信信号変換部１０１が行う周波数チャネルの割り当て方法の決定方法について説明するための概念図である。Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ５の５ユーザを考え、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とは、１つの周波数チャネル、Ｕｓｅｒ３とＵｓｅｒ４とは、２つの周波数チャネル、Ｕｓｅｒ５は、４つの周波数チャネルを検知可能であるとする。
【０１１０】
図１１（ａ）では、ガードバンドを最小化するように、同じクロック信号の周波数のＵｓｅｒを同じ周波数チャネルにまとめるように構成している。このように周波数チャネルを割り当てることで、占有帯域の両端に必要となるガードバンドが周波数チャネルＦ１と周波数チャネルＦ２との間に必要とされないため、周波数を有効に利用できる。
【０１１１】
図１１（ｂ）では、通信装置の不完全性（ＩＱインバランス）の影響による特性劣化を考慮したチャネル配置である。ガードバンドは、全てのチャネル間に必要となるため、周波数の有効利用は必ずしもできていないが、装置不完全性により特性が劣化する周波数チャネルの端、周波数チャネルＦ１とＦ４において、マルチユーザＭＩＭＯを行う通信相手数を中心の周波数チャネルＦ２とＦ３より小さく設定している。このように、中心周波数チャネルの動作特性を考慮することで、マルチユーザＭＩＭＯの多重数を決定することもできる。
【０１１２】
図１１（ｃ）では、ガードバンド最小化と、装置不完全性との双方を考慮してチャネルを割り当てたものであり、このように制御することで、周波数を有効に利用しつつ、装置不完全性による特性劣化も最小化することができる。
【０１１３】
なお、上述した実施形態において、ここまでチャネル送信要求信号ＣＲとして表現していた信号系列は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで採用されている送信要求ＲＴＳ（Request to send）として送信することもできる。
【０１１４】
また、チャネル送信要求ＣＲの中に、確認応答ＡＣＫやチャネル受信準備完了通知ＣＴＳを返す際に用いる周波数チャネルを指定する信号を加え、確認応答ＡＣＫとチャネル受信準備完了通知ＣＴＳに用いる周波数チャネルを制御することもできる。
【０１１５】
また、チャネル情報を推定するためのパイロット信号ＣＰは、基地局においてＵｐｌｉｎｋのチャネル情報を送信することを前提とした既知信号であってもよいし、通信相手通信装置で推定したＤｏｗｎｌｉｎｋのチャネル情報でもよいし、それら両方でもよい。両方を含めた信号をパイロット信号ＣＰで送信した場合には、基地局通信装置において、ＵｐｌｉｎｋとＤｏｗｎｌｉｎｋ情報のキャリブレーションを行うことができる。
【０１１６】
また、基地局通信装置は、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳや確認応答ＡＣＫを送信するための遅延時間を指定する際に、そのタイミングの精度を高めるため、チャネル送信要求ＣＲで遅延時間を指定し、信号を受信した際に、基地局通信装置において、どれだけの到来時間差で各通信相手からの信号を受信したのかを記憶することで、遅延時間の設定量を最適化できる。
【０１１７】
図中の条件で、基地局通信装置のＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の周波数を３Ｆ以上と指定した場合があるが、送信を行う際に、全周波数チャネルの中心となるＤＣ成分には雑音が乗るため、３Ｆのクロック信号の周波数が必要な場合には４Ｆを用いることで、このような問題を回避できる。また、通信を行う全周波数帯域を、通信システムの最小単位（ここではＦ）の２の階乗倍を用いることで、基地局通信装置のクロック信号の周波数を有効に利用できる。
【０１１８】
また、図３〜図６、図８〜図１０において、２Ｆ以上のクロック信号の周波数を持つＡＤＣとＤＡＣを有するＵｓｅｒの端末通信装置において、通常動作では、周波数Ｆのクロックに切り替え、周波数チャネルＦ２のみを検知し、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳを検出して２Ｆ以上のクロックが必要であることを検出した後、２Ｆ以上のクロック信号の周波数に変更し、２つ以上の周波数チャネルを用いるようにし、データ受信後、周波数Ｆのクロックに変更することで、通信装置の消費電力を低く抑えることもできる。
【０１１９】
また、通信装置が複数の周波数チャネルを用いる場合、ＩＱインバランス（装置の不完全性）など装置の問題により、ＤＣ成分に近い周波数チャネルの伝送品質がよくなる。よって、マルチユーザＭＩＭＯや高次の変調方式の適用に、ＤＣ周辺の周波数チャネルを用いることもできる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、送信側として基地局通信装置を例に説明したが、基地局通信装置は固定でなくても良く、移動してもよい。
【０１２１】
また、本発明では、周波数チャネルを周波数帯域Ｆの複数のチャネルで表現したが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、この周波数チャネル内を、直交波分割多重方式（ＯＦＤＭ）を用いて、さらに複数のサブキャリアに分割して用いている。これらサブキャリアを複数束ねて、周波数帯域Ｆ以下のサブチャネルを構築して、独立の周波数チャネルとして上述の技術を用いることも可能である。
【０１２２】
なお、実施形態の図１、図２および図７の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ） Ｉ／Ｆ（インタフェース）を介して接続されるＵＳＢメモリー、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【符号の説明】
【０１２３】
１００・・・データ出力回路
１０１・・・送信信号変換回路
１０２ 通知信号挿入回路
１０３−１〜１０３−Ｍｔ、２０３−１〜１０３−Ｍｒ・・・無線部
１０４−１〜１０４−Ｍｔ、２０４−１〜２０４−Ｍｒ・・・アンテナ
１０５・・・通信装置情報記憶回路
１０６・・・通信方法決定回路
２０１・・・通知信号抽出回路
２０２・・・受信信号復号回路
２０５・・・瞬時基準信号周波数切り替え回路
２０６・・・通知信号送信回路
２０７・・・送信要求抽出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の周波数チャネルを用い、異なる複数の送信アンテナより独立な信号系列を空間多重し、複数の通信相手への情報伝達を実現する通信方法、通信システム、基地局通信装置、及び端末通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現している。
【０００３】
但し、ここでの伝送速度とは、物理レイヤ上での伝送速度であり、実際には、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は、３０Ｍｂｐｓ程度である。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎが２０１０年に標準化完了予定であり、ＭＩＭＯ（Multiple input multiple output）技術により、１００Ｍｂｐｓ超の高速通信の実現を目指している。
【０００４】
しかし、一方で、有線ＬＡＮの通信速度もＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、上昇の一途をたどっており、今後、無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められることが想定される。ＩＥＥＥ８０２．１１ｎまでのアプローチでは、ＴＤＤシステムを用いて通信し、同じ時間で通信を行う対象は単一の通信相手であった。
【０００５】
図１５は、従来技術による通信方式における時間と周波数チャネルに対するパケットの制御方法を示す概念図である。基地局となる通信装置は、ある周波数チャネル（ここではＦ２）を用いて通信しており、端末通信装置であるＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２へ、それぞれ異なる時間に送信要求（Request to send：ＲＴＳ）を送り、受信準備完了（Clear to send：ＣＴＳ）を受信した後、信号パケットを送信し、確認応答（Acknowledgment：ＡＣＫ）をそれぞれの端末通信装置から返信し、通信を完了している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】守倉正博、８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書
【非特許文献２】Quentin H. Spencer, et. al, Zero-Forcing Methods for Downlink Spatial Multiplexing in Multiuser MIMO Channels
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来技術では、２つのユーザに異なる時間を割り当てることで、複数の通信相手を異なる時間に振り分け、時間分割多重により、複数の通信相手への送信を可能にしている。しかしながら、このような通信方式では、基地局通信装置が端末通信装置より高い周波数のＡＤＣ（Analog Digital Converter）、及びＤＡＣ（Digital Analog Converter）のクロックを持つ場合、または端末通信装置のＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の周波数が多種であった場合に、例えば、図１２に示すように、４つの周波数チャネルＦ１〜Ｆ４を用いることができたとしても、同一時刻に、同一周波数帯の異なるチャネルを用いて送信できないため、周波数チャネルを有効に利用できず、基地局通信装置の持つＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の周波数に比例して通信速度を向上させることができないという問題があった。
【０００８】
また、基地局通信装置が高い周波数のクロックのＡＤＣや、ＤＡＣを有する場合に加えて、マルチユーザＭＩＭＯ技術により、同時刻・同一周波数により送信を行うための通信方法はこれまでに明らかになっていない。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、周波数チャネルを有効に用いて通信速度を向上させることができる通信方法、通信システム、基地局通信装置、及び端末通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信方法において、前記端末通信装置が、それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通信装置情報通知ステップと、前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶ステップと、前記基地局通信装置が、前記抽出された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを決定する周波数チャネル割り当て決定ステップと、前記基地局通信装置が、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する送信モード決定ステップと、前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置にデータ送信を行う送信ステップとを備えることを特徴としている。
【００１１】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から受信した受信信号に基づいて、前記端末通信装置との間における各チャネル情報を推定するチャネル情報推定ステップと、前記推定されたチャネル情報と通信装置情報を、端末通信装置ごとに記憶する通信装置情報記憶ステップと、前記基地局通信装置が、前記抽出された前記各通信装置情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信に用いる周波数チャネルの割り当てと空間多重を行うマルチユーザＭＩＭＯモードを決定する周波数割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード決定ステップと、前記基地局通信装置が、前記推定された各チャネル情報に基づき前記各端末通信装置のデータ送信に対する各送信ウエイト値を算出する送信ウエイト算出ステップと、前記基地局通信装置が、前記決定された前記変調方式、前記符号化率、前記周波数チャネル割り当て、前記空間多重モード及び前記送信ウエイト値に基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置に対してデータ送信を行う送信ステップとを更に備えるようにしてもよい。
【００１２】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置に対して、前記決定された各周波数チャネルの割り当てを含むチャネル送信要求信号を送信するチャネル送信要求信号送信ステップと、前記端末通信装置が、前記チャネル送信要求信号から自端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを抽出する周波数チャネルの割り当て抽出ステップと、前記端末通信装置が、前記抽出された周波数チャネルの割り当てが現在データ受信している周波数チャネル外である場合、前記抽出された周波数チャネルの割り当てに基づいて周波数変換に用いる基準信号の周波数を変更することにより前記ＡＤＣまたは前記ＤＡＣが変換を行う周波数チャネルを変更する周波数変更ステップと、前記端末通信装置が、変更された前記周波数チャネルでデータ受信し、前記基地局通信装置からのデータ受信が完了したことを確認した後、前記基地局通信装置に対して、確認応答信号を変更された前記周波数チャネルで送信する確認応答信号送信ステップと、前記端末通信装置が、前記確認応答信号の送信後、前記周波数チャネルを変更する前の周波数チャネルに戻し、または、前記クロック信号の周波数を変更する前の周波数に戻す周波数戻しステップとを更に備えるようにしてもよい。
【００１３】
本発明は、上記の発明において、前記端末通信装置が、前記端末通信装置が、前記周波数チャネルの割り当て抽出ステップまたは前記周波数変更ステップの後、データ受信の準備が完了したことを通知する通信準備完了通知信号を、前記基地局通信装置に送信する通信準備完了通知ステップを更に備えるようにしてもよい
【００１４】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルの割り当てを通知する送信要求信号に、どの周波数チャネルを用いて前記確認応答信号を送信するかを指定するパイロット信号を含めるステップを更に備えるようにしてもよい。
【００１５】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置が、前記基地局通信装置が、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルを通知する送信要求信号に、前記確認応答信号、または、前記通信準備完了通知信号を送信する際の、前記端末通信装置に対する前記送信ウエイト算出部が算出した個別の遅延時間を指定する遅延量情報を含めるステップを更に備えるようにしてもよい。
【００１６】
本発明は、上記の発明において、前記基地局通信装置の周波数チャネル割り当て決定ステップが、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、周波数チャネル間に設定するガードバンドの領域が少なくなるように、同じクロック信号の周波数のＡＤＣまたはＤＡＣを有する前記端末通信装置を同じ周波数チャネルに多重するように制御するようにしてもよい。
【００１７】
本発明は、上記の発明において、前記周波数チャネル割り当て決定ステップにおいて、送信を行う複数の前記端末通信装置のうちの少なくとも一つの端末通信装置が、同時同一周波数チャネルに複数の端末通信装置に向けたデータを多重する方式に関する情報を持たない場合に、当該端末通信装置が対応している周波数チャネル以外で、他の端末通信装置を同時同一周波数チャネルでデータを多重するように周波数チャネルの割り当てを行うようにしてもよい。
【００１８】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信システムにおいて、前記端末通信装置は、それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通知信号送信回路を備え、前記基地局通信装置は、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶部と、前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、送信を行うアンテナとを備えることを特徴としている。
【００１９】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）、またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する基地局通信装置において、前記各端末通信装置から送信される信号からチャネル情報を推定するチャネル情報推定回路と、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報と前記チャネル情報を記憶する通信装置情報記憶回路と、前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報、もしくはチャネル情報、もしくはその両方に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、送信を行うアンテナとを備えることを特徴としている。
【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、基地局通信装置と通信し、受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える端末通信装置において、基地局通信装置から指定された周波数チャネルを取得する送信要求抽出回路と、指定された周波数チャネルを受信するために周波数の切り替えを行う瞬時基準信号周波数切り替え回路とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、通信相手のクロック情報や、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無、周波数切り替えモードの有無などの端末通信装置側の通信装置情報を基地局通信装置に通知し、該通信装置情報に基づいて、通信に用いる周波数チャネルの割り当て、変調方式・符号化方式を決定することで、周波数チャネルを有効に用いて通信速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本第１実施形態による端末通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図４】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図５】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図６】本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図７】本発明の第２実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図９】本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図１０】本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。
【図１１】第２実施形態による周波数チャネルの割り当て方法の決定方法について説明するための概念図である。
【図１２】本発明の第１実施形態の通信フローの一部である。
【図１３】本発明の第２実施形態の通信フローの一部である。
【図１４】本発明の第１実施形態または第２実施形態の端末通信装置と基地局通信装置との通信フローの一部である。
【図１５】従来技術による通信方式における時間と周波数チャネルに対するパケットの制御方法を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。基地局通信装置は、データ出力回路１００、送信信号変換回路１０１、通知信号挿入回路１０２、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔ、通信装置情報記憶回路１０５、及び通信方法決定回路１０６から構成されている。
【００２５】
データ出力回路１００は、端末通信装置に送信するデータを生成し、また、通信方法決定回路１０６が出力する通信方式情報（変調方式・符号化方式）を受け取る。また、データ出力回路１００は、送信するデータと通信方式情報を送信信号変換回路１０１に出力する。
送信信号変換回路１０１は、データ出力回路１００が出力するデータと通信方式情報を受け取り、受け取ったデータを通信方式情報に応じてインターリーバ・変調・誤り訂正符号化を行い、直交波分割多重方式またはシングルキャリア送信方式に変換し、変換した信号を通知信号挿入回路１０２に出力する。
【００２６】
通知信号挿入回路（通知信号挿入部）１０２は、送信信号変換回路１０１が出力する変換された信号を受け取り、受け取った信号に対して、所定の位置に各通信相手である端末通信装置に対する通信を行う周波数、及び変調方式・符号化率を表す送信モード等を通知する通知信号を挿入し、通知信号を挿入した送信信号を無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔに出力する。
【００２７】
無線部（送信部、受信部）１０３−１〜１０３−Ｍｔは、通知信号挿入回路１０２からの送信信号を、送信する周波数に変換し、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔにより送信する。また、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔは、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣを備えている。さらに、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔは、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔが受信した信号を、ＡＤＣを用いてデジタル信号に変換し、さらにベースバンド信号に変換した後、受信信号を通信情報装置情報抽出回路１０５に出力する。さらに、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔは、通知信号挿入部１０２からのデジタル信号を、ＤＡＣによりアナログ信号に変換してアンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔで送信する。すなわち、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ、及びアンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔは、無線信号の送受信を行う。
【００２８】
通信装置情報記憶回路（通信装置情報記憶部）１０５は、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通信方法決定回路１０６に出力する。ここで、通信装置情報とは、通信装置が用いるＡＤＣのクロック信号の周波数や、周波数切り替え機能の有無のうち少なくとも一つを含む信号を指す。
【００２９】
通信方法決定回路（周波数チャネル割り当て決定部、変調方式・符号化率決定部）１０６は、通信装置情報記憶回路１０５が出力する通信装置情報を受け取り、受け取った通信装置情報から、通信に用いる周波数チャネルの割り当て、変調方式・符号化方式を決定し、データ出力回路１００と通知信号挿入回路１０２とに出力する。
また、請求項における通信内容決定部とは、データ出力回路１００と送信信号変換回路１０１と通信方法決定回路１０６とで構成され、送信要求部とは、通知信号挿入回路１０２と通信方法決定回路１０６とで構成されている。
【００３０】
図２は、本第１実施形態による端末通信装置の構成例を示すブロック図である。端末通信装置は、通知信号抽出回路２０１、受信信号復号回路２０２、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒ、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒ、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５、通知信号送信回路２０６、および送信要求抽出回路２０７から構成されている。
【００３１】
通知信号抽出回路２０１は、受信信号復号回路２０２が出力する復号された信号を受け取り、受け取った信号の中から通知信号を抽出し、抽出した通知信号を送信要求抽出回路２０７に出力する。
受信信号復号回路２０２は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号を復号し、復号した信号を通知信号抽出回路２０１に出力する。
【００３２】
無線部（第２送信部、第２受信部）２０３−１〜２０３−Ｍｒは、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣを備えている。ＡＤＣは、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒが受信した信号に対し、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が決定する周波数でダウンコンバートしデジタル信号に変換して受信信号復号回路２０２に出力する。ＤＡＣは、通知信号送信回路２０６からのデジタル信号（通知信号）をアナログ信号に変換してアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒで送信する。すなわち、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒ、及び無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、無線信号の送受信を行う。また、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が出力する周波数切替情報を受け取り、受け取った周波数切替情報に基づきＡＤＣ、及びＤＡＣの基準周波数を切り替える。
【００３３】
瞬時基準信号周波数切り替え回路（周波数切替部）２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信情報を受け取り、受け取った通信情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒにおいて用いるダウンコンバートのための基準信号の周波数を変更し、変更する周波数情報を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに出力する。このとき、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５または無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒから通知信号送信回路２０６に周波数切り替え終了の通知を行い、この信号を基に、受信準備完了信号を通知信号送信回路２０６から送信するようにしてもよい。
【００３４】
通知信号送信回路（通知信号送信部）２０６は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信装置情報を受け取り、受け取った通信装置情報に自端末通信装置情報が含まれる場合には、受信準備完了通知信号を生成し、生成した受信準備完了通知信号を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに出力する。また、通知信号送信回路２０６は、自端末通信装置の送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の最大周波数、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５の有無、受信信号復号回路２０２がＭＩＭＯ通信、またはマルチユーザＭＩＭＯ通信に対応しているかに関する自端末通信装置の情報を生成し、基地局通信装置に無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して送信を行うようにしてもよい。また、送信要求抽出回路２０７は、通信装置情報から、自端末通信装置への信号に用いられる周波数チャネルを検出し、受信信号復号回路２０２に出力することで、受信信号復号回路２０２は、入力された受信信号のうちの指定された一部の周波数チャネルの信号のみ受信することもできる。
【００３５】
送信要求抽出回路（送信要求抽出部）２０７は、通知信号抽出回路２０１が出力する通知信号を受け取り、受け取った通知信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通知信号送信回路２０６と瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５とに出力する。
【００３６】
次に、本第１実施形態による具体的な制御方法を図３〜図６を参照して説明する。
図３〜図６は、本第１実施形態による制御方法を説明するための概念図である。例として、１チャネル当たりＦ（ＭＨｚ：周波数帯域幅）で４つの周波数チャネルＦ１〜Ｆ４（搬送波周波数）が存在するシステムを用いる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの各規格は、Ｆ＝２０ＭＨｚのシステムとなっている。
【００３７】
図３〜図６において、各ブロックの右下に加えられているＵまたはＤの文字は、ＵｐｌｉｎｋとＤｏｗｎｌｉｎｋを示し、Ｕｐｌｉｎｋは、通信相手となるＵｓｅｒが送信した信号、Ｄｏｗｎｌｉｎｋは、基地局となる通信装置が送信した信号を表す。また、Ｐはデータ前に基地局通信装置から送信されるパイロット信号である。また、前提条件として、プライマリチャネルには、周波数チャネルＦ２が設定されている。
【００３８】
図３では、基地局通信装置は、２つの周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧２Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）と２つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法を示している。
【００３９】
Ｕｓｅｒ１の周波数帯域（動作クロックの周波数）がＦなので、例えば、Ｕｓｅｒ１が８０２．１１ａ規格の端末通信装置の場合、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４のうちどれか１つの周波数チャネルでしか受信および復号できない。一方、Ｕｓｅｒ２が、８０２．１１ｎかもしくはそれより新しい規格で４０ＭＨｚの基準信号周波数（クロック信号の周波数）２Ｆを有する端末通信装置の場合、２チャネル分の周波数チャネルを受信および復号できる。
まず、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号送信回路２０６は、自端末通信装置の動作クロック周波数２Ｆとセカンダリとして用いている周波数チャネルの情報（Ｆ３）を含む信号を生成し、生成した信号を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに出力する。ここで、通知信号送信回路２０６は、周波数切り替え機能の無しを伝える信号を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに伝えてもよく、周波数切り替え機能の有りを伝える信号がないことが、周波数切り替え機能の無しに対応するようにしてもよい。
【００４０】
次に、Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、受け取った動作クロック周波数情報（２Ｆ）および使用周波数チャネルの情報、または基準信号周波数帯域および使用周波数チャネルの情報と切り替え機能の無しを含む信号を、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。または、プライマリの周波数チャネルに対し、セカンダリ（第２）、ターシアリ（Ｔｅｒｔｉａｒｙ；第３）、クォータナリ（Ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ；第４）の周波数チャネルの用い方のルールを予め決めておき、セカンダリ及び第３、第４の周波数チャネルの通知を省くこともできる。第２〜第４の周波数チャネルの用い方のルールとは、例えば、プライマリが用いる周波数チャネルが５．００ＧＨｚである場合には、第２の周波数チャネル(セカンダリ)は５．０２ＧＨｚ、第３の周波数チャネルは４．９８ＧＨｚ、第４の周波数チャネルは５．０４ＧＨｚ、などと予め決定しておくことで基地局通信装置はプライマリ周波数チャネルと用いるクロックの周波数を知るだけで、残りの周波数チャネルの周波数を知ることができる。
【００４１】
次に、基地局通信装置は、周波数チャネルＦ２で、チャネル送信要求信号（ＣＲ；Channel request）を送信する。このチャネル送信要求信号には、これから端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とに通信を行うことを通知する信号、Ｕｓｅｒ１とは周波数チャネルＦ２で通信を行うことを通知する信号、Ｕｓｅｒ２とは周波数チャネルＦ３で通信を行うことを通知する信号が含まれている。周波数チャネルＦ２は、プライマリチャネルであるので、基地局通信装置が周波数チャネルＦ２で送信すれば、端末通信装置Ｕｓｅｒ１もＵｓｅｒ２にも受信できる。
【００４２】
端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒを介して受信信号を周波数チャネルＦ２で受信し、受信した受信信号を受信信号復号回路２０２に出力する。次に、受信信号復号回路２０２は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号を復号し、復号した受信信号を通知信号抽出部２０１に出力する。次に、通知信号抽出部２０１は、受信信号復号回路２０２が出力する復号された受信信号を受け取り、受け取った復号された受信信号から通知信号を抽出し、これから自端末通信装置に送信が行われることを検出する。次に、図３においてＵｓｅｒ１へのデータとして示される信号が送信されるとＵｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、受け取った通信装置情報に基づき周波数チャネルＦ２を用いてデータを受信し、データ受信完了後、通知信号送信回路２０６から受け取った通信装置情報に基づき、周波数チャネルＦ２を用いて確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信する。
【００４３】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、２Ｆの帯域を有し、周波数チャネルＦ２とＦ３を受信できる。端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１と同様に周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１信号を受信する。そして、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から自端末通信装置に対する通信装置情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１を抽出し、抽出した通信装置情報を受信信号復号回路２０２に出力する。図３においてＵｓｅｒ２へのデータとして示される信号が送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、受け取った通信装置情報に基づき周波数チャネルＦ２とＦ3を用いてデータを受信し、受信したデータを受信信号復号回路２０２に出力する。そして、受信信号復号回路２０２は、予め送信要求抽出回路２０７に指定されていたＦ３の周波数チャネルのデータを復号する。データ受信完了後、誤りの有無をチェックし、誤りがないことが確認されると、受信信号復号回路２０２は、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知し、正常受信の通知を受け取った後、通知信号送信回路２０６は、周波数チャネルＦ3を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。
このように端末通信装置を制御することで、同時に２つの周波数帯を用いてデータを送受信でき通信速度を増加させることができる。
【００４４】
あるいは、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の動作クロックがＦで、周波数切り替え機能が有りの場合も、図３を用いて説明できる。ここで、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は前述のものと同様に動作クロックをＦとする。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号送信回路２０６は無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介してアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒから、周波数切り替え機能の有りを基地局通信装置に送信する。ダウンリンクの通信を行う際には、基地局通信装置は、Ｕｓｅｒ１に周波数チャネルＦ２、Ｕｓｅｒ２に周波数チャネルＦ３を用いることを指定したチャネル送信要求ＣＲ１を送信する。Ｕｓｅｒ１の端末通信装置は、前述した受信信号の受信時と同様の動作で信号の受信を行う。
【００４５】
また、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、受信信号復号回路２０２で復号された受信信号から、通知信号抽出回路２０１において通知信号を抽出し、送信要求抽出回路２０７において、抽出されたチャネル送信要求信号ＣＲ１から、周波数チャネルＦ３を用いてＵｓｅｒ２へのデータが送信されることを検出する。送信要求抽出回路２０７は、周波数チャネルＦ３を用いた通信が行われることを示す通信情報を瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５と通知信号送信回路２０６とに出力する。次に、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信情報を受け取り、受け取った通信情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに対してデータを受信する周波数チャネルを時刻Ｔ１にＦ２からＦ３に切り替える。
次に、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でデータを受信する。データ受信終了後、受信信号復号回路２０２は誤りの有無をチェックし、正常受信の場合には、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知し、正常受信の通知を受け取った後、通知信号送信回路２０６はＡＣＫ信号を生成し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。さらに、確認応答ＡＣＫ２送信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルをＦ３からプライマリの周波数帯域Ｆ２に時刻Ｔ２で切り替えて戻す。
【００４６】
また、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の動作クロックが２Ｆであり、周波数チャネルＦ１とＦ２を受信していた場合、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が出力する周波数チャネル変更情報に応じて、周波数チャネルＦ３を用いるように基準信号の周波数を時刻Ｔ１で切り替えるようにしても良い。そして、データを受信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、周波数チャネルＦ２で受信完了として確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。さらに、確認応答ＡＣＫ２送信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、セカンダリの周波数チャネルをＦ３からＦ１に時刻Ｔ２で切り替えて戻すこともできる。
【００４７】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２チャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できる動作クロック２Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図３の点線で囲んだＣＲ２）。
【００４８】
次に、図４の制御方法は、チャネル送信要求ＣＲを受信後、受信可能となったことをチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ ｔｏ ｓｅｎｄ）として、各端末通信装置から基地局通信装置へ送信することで、周波数チャネルの切り替え等が終了し、受信と復調の準備が完了したことを通知する。
【００４９】
端末通信装置Ｕｓｅｒ１の送信要求抽出部２０７は、チャネル送信要求ＣＲ１から抽出し、通知信号送信回路２０６に通知する。通知信号送信回路２０６は、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒとアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。図４に示されるＵｓｅｒ１へのデータが送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２を用いてデータを受信し、データ受信完了後、周波数チャネルＦ２を用いて確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信する。
【００５０】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、２Ｆの帯域を有し、周波数チャネルＦ２とＦ３を受信できる。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１と同様に周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１信号を受信する。そして、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から自端末通信装置に対する通信装置情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１を抽出し、周波数チャネルＦ３を用いて通信が行われるという通信情報を受信信号復号回路２０２に出力する。この通信情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１から、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ３を用いてデータを受信する信号が含まれているため、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を基地局通信装置へ送信する。図４においてＵｓｅｒ２へのデータとして示される信号が送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは周波数チャネルＦ２とＦ３の受信信号を受信信号復号回路２０２に出力する。受信信号復号回路２０２は予め送信要求抽出回路２０７から通信情報を通知されているため、周波数チャネルＦ３の受信信号のみ復号を行う。データ受信終了後、誤りの有無をチェックし、誤りがない正常受信を確認すると、受信信号復号回路２０２は、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知する。通知信号２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介し、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。すなわち、周波数チャネルＦ２とＦ３との２つの周波数帯を使用した場合、２Ｆの周波数帯が必要になるが、チャネル送信要求ＣＲ１をプライマリ周波数である周波数チャネルＦ２で受信後、チャネル送信要求ＣＲ１に基づき、Ｕｓｅｒ１は、周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を送信し、データを受信し、Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を送信し、データを受信する。
【００５１】
あるいは、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の動作クロック周波数がＦで、周波数切り替え機能が有りの場合も、図４を用いて説明できる。ここで、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は前述のものと同様に動作クロック周波数Ｆとする。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号送信回路２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介してアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒから、周波数切り替え機能の有りを基地局通信装置に送信する。ダウンリンクの通信を行う際には、基地局通信装置は、Ｕｓｅｒ１に周波数チャネルＦ２、Ｕｓｅｒ２に周波数チャネルＦ３を用いることを指定したチャネル送信要求ＣＲ１を送信する。端末通信装置Ｕｓｅｒ２の通知信号抽出回路２０１は、受信信号復号回路２０２で復号された受信信号から通知信号を抽出し、抽出した通知信号を送信要求抽出回路２０７に出力する。そして、送信要求抽出回路２０７は、抽出されたチャネル送信要求信号ＣＲ１から、周波数チャネルＦ３を用いてＵｓｅｒ２へのデータが送信されることを検出する。
【００５２】
また、送信要求抽出回路２０７は、周波数チャネルＦ３を用いた通信が行われることを示す通信情報を、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５と通知信号送信回路２０６とに出力する。次に、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する通信情報を受け取り、受け取った通信情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに対してデータを受信する周波数チャネルを時刻Ｔ１でＦ２からＦ３に切り替える。切り替えが終了後、通知信号送信回路２０６はＣＴＳ２を生成し、次に、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、アンテナ２０４−１〜２０４−ＭｒからＣＴＳ２を周波数チャネルＦ３で送信する。
次に、図４で示されるＵｓｅｒ２へのデータが送信されると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でデータを受信する。データ受信終了後、受信信号復号回路２０２は誤りの有無をチェックし、正常受信の場合には、通知信号送信回路２０６に正常受信を通知する。また、正常受信の通知を受け取った後、通知信号送信回路２０６はＡＣＫ信号を生成し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。さらに、確認応答ＡＣＫ２送信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルをＦ３からプライマリの周波数帯域Ｆ２に時刻Ｔ２で切り替えて戻す。
【００５３】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２チャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できる動作クロック２Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図４の点線で囲んだＣＲ２（ｃ４１））。
【００５４】
次に、図５（ａ）に示すように、端末通信装置Ｕｓｅｒ２がプライマリの周波数帯域である周波数チャネルＦ２を用いて、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を返信してから、時刻Ｔ１で周波数チャネルをチャネル送信要求ＣＲ１に基づきＦ２からＦ３へ切り替えてもよい。このようにすることで、チャネル送信要求ＣＲに対して周波数の切り替えの時間が間に合わない場合に（周波数の切り替え後、安定するまでに所定の時間を要する場合に）、まず、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳを送信してから切り替えるように制御することができる。また、図５（a）でＣＴＳ１はＴ１より後に記載しているが、Ｔ１の前やＣＴＳ２の前に送信してもよい。
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２チャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できるＦ＝４０ＭＨｚの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図５（ａ）の点線で囲んだＣＲ２（ｃ５１））。
【００５５】
また、図５（ｂ）に示すように、送信するデータをフラグメント構成にし、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、時刻Ｔ０で周波数切り替えを開始し、かつ時刻Ｔ０〜Ｔ１の間、周波数チャネルＦ２でデータを受信する。そして、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、後ろのブロックにおいて周波数チャネルＦ３を用いてデータを受信することで、端末通信装置Ｕｓｅｒ２に周波数切り替えに十分な時間を与えることもできる。
【００５６】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２へチャネル送信要求ＣＲ１のみ送信する例を説明したが、周波数チャネルＦ２でタイミングをずらしてＵｓｅｒ１向けのチャネル送信要求ＣＲ１とＵｓｅｒ２向けのチャネル送信要求ＣＲ２を２つ送信するようにしてもよい。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２とＦ３を同時に受信できる動作クロック２Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信するようにしてもよい（図５（ｂ）の点線で囲んだＣＲ２（ｃ５３））。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、フラグメント構成されたデータを、時刻Ｔ０から周波数チャネルＦ３で受信するようにしてもよい（図５（ｂ）の点線で囲んだデータ（ｃ５４））。このようにしてｃ５４の信号の中の既知信号から、周波数ずれやクロックずれについてある程度補正を行うこともできる。また、Ｆ３の周波数チャネルを使い始めるＴ１のタイミングは任意の数のフラグメントデータの後に設定することができる。または、ｃ５４のような他端末通信装置への信号の既知信号部分のみを復号して、既定の品質で受信されることが確認できた場合に、ＡＣＫ２を、周波数チャネルＦ３を用いて送信し、このＡＣＫ２を確認したのち、Ｔ１を基地局通信装置が設定し、Ｕｓｅｒ２へのデータの送信を開始するようにしてもよい。
【００５７】
おな、図４、図５におけるチャネル送信要求ＣＲ２は、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２には受信できない場合があるが、送信権を得て、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｖｅｃｔｏｒ）を構築して周波数チャネルＦ３におけるパケットの送信禁止区間を作成する効果が期待できる。この必要がない場合には、通信相手がいない信号となるため省略することもできる。
【００５８】
次に、図６では、基地局通信装置が３つ以上の周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧３Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）と２つの周波数チャネルをサポートし、周波数切り替え回路２０５を有するＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法を示している。
【００５９】
まず、Ｕｓｅｒ１、Ｕｓｅｒ２共にプライマリの周波数チャネルである周波数チャネルＦ２の信号を検出しているものとする。基地局通信装置から周波数チャネルＦ１〜Ｆ３を用いて、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ３が送信される。端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、図４と同様の動作を行う。
【００６０】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数切り替え機能を有し、２Ｆの帯域を用い２つの周波数チャネルを受信できる。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１と同様に周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１信号を受信する。そして、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から自端末通信装置に対する通信情報であるチャネル送信要求信号ＣＲ１を抽出し、抽出した周波数チャネルＦ３およびＦ４を用いてデータの送信を行うという通信情報を瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５と通知信号送信回路２０６とに出力する。
【００６１】
次に、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、受け取った通信装置情報に基づいて、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに対して周波数チャネルＦ３とＦ４とを用いてデータを受信するように周波数の指定を行い、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは基準信号の周波数を変更し、周波数チャネルＦ３とＦ４の受信データが受信信号復号回路２０２に出力されるように切り替える。切り替えが終わると、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２とＣＴＳ３を基地局装置に送信する。図６で示されるＵｓｅｒ２へのデータが基地局通信装置から送信されると、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３とＦ４とを用いてデータを受信する。データ受信終了後、受信信号復号回路２０２は、誤りがないことを確認後、正常受信情報を通知信号送信回路２０６に出力し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを介して、周波数チャネルＦ３を用いて確認応答ＡＣＫ２が基地局通信装置に送信される。次に、確認応答ＡＣＫ２送信終了後、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、周波数チャネルをＦ３とＦ４からＦ２を含む周波数チャネルに時刻Ｔ２で切り替えて戻す。
このように制御することで、Ｕｓｅｒ１のクロック信号の周波数Ｆ＋Ｕｓｅｒ２のクロック信号の周波数２Ｆの広い周波数帯域３Ｆを有効に活用して送信を行うことができ、スループットを向上させることができる。ここで、例えばＦ＝２０ＭＨｚの場合には、３Ｆ＝６０ＭＨｚの帯域を用いて通信できる。
【００６２】
ここで、周波数切り替え回路２０５による周波数変換動作の確認のみを通知する場合には、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ３を送信しないようにしてもよい。また、基地局通信装置でチャネル情報を利用したビームフォーミングなどの信号処理を行う場合や、ＮＡＶを構築する場合には、ＣＴＳ３が必要となる。また、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２〜ＣＴＳ３を周波数的に空白のない連続信号でつなげたものとして送信を行うようにしてもよい。
【００６３】
また、図３、図４の説明と同様に、端末通信装置Ｕｓｅｒ２が周波数チャネルＦ２〜Ｆ４を同時に受信できる動作クロック３Ｆの場合、チャネル送信要求ＣＲ１は、周波数チャネルＦ２を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ２は、周波数チャネルＦ３を用いて送信し、チャネル送信要求ＣＲ３は、周波数チャネルＦ４を用いて送信するようにしてもよい（図６の点線で囲んだＣＲ２（ｃ６１）、ＣＲ３（ｃ６２））。この場合、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、確認応答ＡＣＫ２のみではなく周波数チャネルＦ４で確認応答ＡＣＫ３を送信するようにしてもよい（図６の点線で囲んだ確認応答ＡＣＫ３（ｃ６４））。
【００６４】
なお、第１実施形態において、端末通信装置に瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５を有する例を説明したが、図２に示す構成において、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣの最大クロック信号の周波数などの通信装置情報を基地局通信装置に通知する手段は必須であるが、基準信号周波数（クロック信号の周波数）を切り替える手段である瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、用途に応じて必須ではない。例えば、基準信号周波数を切り替えるのではなく、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４のどの周波数帯域を使用して受信するか切り替えるようにしても良い。図６の場合においても、Ｕｓｅｒ２が３Ｆ以上の動作クロックを有する場合には、周波数切り替え機能無しに、周波数チャネルＦ３とＦ４を用いることができる。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図７は、本第２実施形態による基地局通信装置の構成例を示すブロック図である。基地局通信装置は、データ出力回路３００、送信信号変換回路３０１、通知信号挿入回路３０２、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔ、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔ、通信装置情報記憶回路３０５、通信方法決定回路３０６、チャネル情報推定回路３０７、及び送信ウエイト算出回路３０８から構成されている。
【００６６】
データ出力回路３００は、通信方法決定回路３０６が出力する通信装置情報を受け取り、指定された通信相手宛のデータを、受け取った通信方式情報に基づき変調方式・符号化方式に応じてインターリーブ・変調・符号化して送信信号変換回路３０１に出力する。
送信信号変換回路３０１は、データ出力回路３００が出力するデータと、送信ウエイト算出回路３０８が出力する送信ウエイト情報を受け取り、入力されたデータに送信ウエイトを乗算し、変換した信号を通信信号挿入回路３０２に出力する。
【００６７】
通知信号挿入回路３０２は、送信信号変換回路３０１が出力する変換された信号と、通信方法決定回路３０６が出力する通信装置情報とを受け取り、受け取った通信装置情報に基づき、変換された信号の所定の場所に各通信相手である端末通信装置に対する周波数、及び変調方式・符号化率を表す送信モードを通知する信号を挿入した送信信号を生成し、生成した送信信号を無線部３０３−３〜３０３−Ｍｔに出力する。
【００６８】
無線部（送信部、受信部）３０３−３〜３０３−Ｍｔは、通知信号挿入回路３０２から送信信号を、送信する周波数に変換し、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔにより送信する。また、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔは、送受信のためのＡＤＣ、及びＤＡＣを備えている。ＡＤＣは、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔが受信した信号をデジタル信号に変換して通信装置情報記憶回路３０５、及びチャネル情報推定回路３０７に出力する。ＤＡＣは、通知信号挿入部３０２からのデジタル信号をアナログ信号に変換してアンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔで送信する。すなわち、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔ、及アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔは、無線信号の送受信を行う。
【００６９】
チャネル情報推定回路３０７は、無線部３０３−３〜３０３−Ｍｔが出力する受信信号を受け取り、受け取った受信信号を復号する。また、チャネル情報推定回路３０７は、受け取った受信信号から通信相手通信装置である端末通信装置のアンテナと基地局通信装置のアンテナ間のチャネル情報を推定し、チャネル情報および信号の復号の際に得られた端末通信装置情報を通信装置情報記憶回路３０５へ出力する。なお、チャネル情報の推定は、例えば基地局通信装置、端末通信装置で互いに既知である信号を送信し、受信した信号の情報から、もともとの既知信号がどのような変化を受けたかを解析することで、チャネル情報を得ることができる。または、端末通信装置が、下りリンクにおけるデータを復号する際に用いたチャネル情報を、基地局通信装置にフィードバックすることで、この情報からチャネル情報を得ることもできる。
【００７０】
通信装置情報記憶回路３０５は、チャネル情報推定回路３０６が出力するチャネル情報と端末通信装置情報とを受け取り、通信相手となる端末通信装置ごとに記憶する。例えば、動作クロックや、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無、周波数切り替え機能の有無、時間的な安定性のうち少なくとも一つを含む端末情報と、対応する端末通信相手装置の最新のチャネル情報を更新しながら記憶する。通信を行う一つまたは複数の端末通信装置が決定されると、通信装置情報記憶回路３０５は、対応する端末通信装置の端末情報、またはチャネル情報、またはその両方を通信方法決定回路３０６と送信ウエイト算出回路３０８に出力する。
【００７１】
通信方法決定回路３０６は、通信装置情報記憶回路３０５が出力する通信装置情報を受け取り、受け取った通信装置情報、またはチャネル情報、またはその両方から、通信に用いる周波数チャネルの割り当て、端末通信装置に対応するストリーム数、変調方式・符号化方式を含む送信モードを決定する。また、通信方法決定回路３０６は、通信相手となる端末通信装置に対し送信するＣＲを生成し、通知信号挿入回路３０２へ出力し、決定した通信方式情報をデータ出力回路３００、及び通知信号挿入回路３０２に出力する。なお、通信方法決定回路３０６は、通信相手となる端末通信装置の選択を、受け取った通信装置情報、またはチャネル情報、またはその両方から行うこともできるし、外部から通信を行う対象となる端末通信装置を指定するようにしてもよい。
【００７２】
送信ウエイト算出回路３０８は、通信装置情報記憶回路３０５が出力するチャネル情報と、通信方法決定回路３０６が決定した通信相手、送信モードの情報を受け取り、受け取った通信方法とチャネル情報とに基づいて、送信ウエイトを演算する。また、送信ウエイト算出回路３０８は、通信相手が決定される前に、通信装置情報記憶回路３０５に記憶されている情報を基に通信相手の組み合わせによる伝送特性を評価し、通信方法決定回路３０６に通知しておくこともでき、通信方法決定回路３０６が通信相手や送信モードを決定する際に上記評価結果を用いることもできる。
【００７３】
次に、本第２実施形態による具体的な制御方法を図８〜図１１を参照して説明する。図８〜図１１は、本第２実施形態による制御方法を説明するための概念図である。なお、図８〜図１１において、前提条件として、プライマリチャネルには、周波数チャネルＦ２が設定されている。また、端末通信装置は、図２と同じである。
【００７４】
図８では、基地局通信装置が２つ以上の周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧２Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）と２つの周波数チャネルをサポートするＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法が示されている。
【００７５】
ここで、これら２つの通信相手は、マルチユーザを空間多重するマルチユーザＭＩＭＯモードを有することとする。マルチユーザＭＩＭＯ送信とは、送信側でチャネル情報を利用することで、複数の通信相手に同一時間、同一周波数を用いて送信することを可能にする技術であり、Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、Ｓｕｃｃｅｓｉｖｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ、Ｄｉｒｔｙ ｐａｐｅｒ ｃｏｄｉｎｇなどが知られており、いずれも送信を行う通信装置では、精度の高いチャネル情報を必要とする。図中の３つ目のＵｓｅｒｓと記載されている軸は、用いているマルチユーザＭＩＭＯ送信により通信相手を多重していることを示している。
【００７６】
まず、基地局通信装置は、周波数チャネルＦ２で、チャネル送信要求ＣＲ１を送信し、周波数チャネルＦ３で、チャネル送信要求ＣＲ２を送信する。このチャネル送信要求ＣＲ１には、これからＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とに通信を行うこと、Ｕｓｅｒ１とは、周波数チャネルＦ2で、Ｕｓｅｒ２とは、周波数チャネルＦ２と周波数チャネルＦ３とで送信を行うことを通知する信号が入っている。このとき、周波数チャネルＦ２に２つの通信相手が割り当てられていることから、マルチユーザＭＩＭＯモードであることを判断することもできるし、マルチユーザＭＩＭＯ通信を行うことを通知する信号をチャネル送信要求ＣＲ１に含めることもできる。
【００７７】
端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、第一実施形態と同様に、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する。次に、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通知信号送信回路２０６に出力する。次に、通知信号送信回路２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに通信装置情報を出力し、受け取った周波数チャネルＦ２で送信を行うという通信情報に基づき、周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１をアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。
【００７８】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２も同様に無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する。次に、送信要求抽出回路２０７は、受け取った通知信号から通信装置情報を抽出し、抽出した通信装置情報を通知信号送信回路２０６に出力する。次に、通知信号送信回路２０６は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒに通信装置情報を出力し、受け取った周波数チャネルＦ２とＦ３で送信を行うという通信情報に基づき、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２をアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して基地局通信装置へ送信する。または、ＣＲ２を受信することで、周波数チャネルＦ３でも送信を行うという通信情報を取得することもできる。また、受信準備完了通知を、周波数チャネルＦ２を用いて、図８のＣＴＳ３のように送信を行うこともできる。
【００７９】
チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ送信時、チャネル推定用のパイロット信号ＣＰ（Channel estimation pilot）をＣＴＳに含めて送信することもできる（パイロット信号を含めるステップ）。このパイロット信号ＣＰにより、基地局通信装置は、チャネル情報推定から送信までの時間遅延量を減らすことができ、伝搬環境の時間的変動に対する特性劣化を軽減しマルチユーザＭＩＭＯ用の信号処理の精度を向上することができる。マルチユーザＭＩＭＯ用にＣＰを送信すること以外にも、送信側で固有ベクトル伝送などの送信指向性制御技術のために用いることもできる。ただし、マルチユーザＭＩＭＯモードを行っていない周波数チャネルＦ２におけるＣＴＳ２には、パイロット信号ＣＰ２を必ずしも付加する必要はなく、またはＣＴＳ２を送信しないでＣＴＳ３のみを用いて受信準備完了を通知することもできる。また、周波数チャネルＦ２におけるＣＴＳ１とＣＴＳ３のように重複する周波数チャネルで２つのＣＰを含むＣＴＳを送信する場合には、予めＣＲ１で端末通信装置ごとに遅延時間を通知し、その遅延時間分遅れてＣＴＳを返すように設定することもできる（遅延量情報を含めるステップ）。
【００８０】
次に、基地局通信装置の無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔは、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１〜３のうち少なくとも一つを受信すると、周波数チャネルＦ２でマルチユーザＭＩＭＯモードによる空間多重を行いＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２に送信し、周波数チャネルＦ３ではＵｓｅｒ２に対しデータの送信を行う。
【００８１】
次に、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でデータを受信し、データ受信終了後、周波数チャネルＦ２で確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信する。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２とＦ３とでデータを受信し、データ受信終了後、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信する。
確認応答ＡＣＫ送信の際、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の確認応答ＡＣＫ１を周波数チャネルＦ２で、Ｕｓｅｒ２の確認応答ＡＣＫ２を周波数チャネルＦ３で送信すると、基地局通信装置において信号が衝突することがない。このため、より広い帯域を有する端末通信装置に対し、他の端末通信装置と重複しない周波数チャネルを、ＣＲを用いて通知することができる。
または、周波数チャネル毎に確認応答ＡＣＫを返信する場合には、確認応答ＡＣＫ３を送信することもできる（図８の点線で囲んだＡＣＫ３（ｃ８２））。この場合には、送信タイミングをずらすように、チャネル送信要求ＣＲ１によりＡＣＫ送信用遅延時間を通知し、自端末装置の遅延時間分送らせてＡＣＫを送信することもできる。このように制御することで、通信に用いることができる周波数帯域を増加させ、さらに通信相手をマルチユーザＭＩＭＯで多重して通信速度を増加することができる。
【００８２】
また、基地局側で端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とで干渉を生じないように送信することで、Ｕｓｅｒ１と端末通信装置は、マルチユーザＭＩＭＯモードが行われていることを理解させずに復号させることもできる。この場合、ＣＲ1の中にＵｓｅｒ１には読み取れない形でＵｓｅｒ２への通信情報を入れたり、周波数チャネルＦ３を用いてＣＲ２にＵｓｅr２へ周波数チャネルＦ２とＦ３を用いて送信するという送信情報を含めるたりできる。チャネル送信要求ＣＲ１、ＣＲ２は、同様の信号としてもよいし、チャネル送信要求ＣＲ１のみに信号を入れることもできる。チャネル送信要求ＣＲ２は、送信禁止区間を得るためのダミー信号であってもよい。
【００８３】
次に、図９では、基地局通信装置で３つ以上の周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧３Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）、及び２つの周波数チャネルをサポートし、周波数切り替え回路２０５を有するＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）との通信方法が示されている。
【００８４】
まず、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ３は、共にプライマリの周波数チャネルである周波数チャネルＦ２の信号を検出する。基地局通信装置から周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１が送信され、周波数チャネルＦ３でチャネル送信要求ＣＲ２が送信され、周波数チャネルＦ４でチャネル送信要求ＣＲ３が送信される。
次に、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３との無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信し、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ信号が重ならないようにタイミングをずらして周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１とＣＴＳ３をそれぞれ基地局通信装置へ送信する。チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１とＣＴＳ３との送信の際、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳの送信タイミングを、パイロット信号ＣＲによって遅延時間の指定することで調整することができる。
【００８５】
一方、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒも、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する。次に、送信要求抽出回路２０７は、受信したチャネル送信要求ＣＲ１に基づきデータの受信を周波数チャネルＦ３とＦ４で行うことを抽出し、抽出した結果に基づき、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの基準周波数Ｆ２からＦ３とＦ４に切り替え、周波数チャネルＦ３でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を基地局通信装置へ送信する。
なお、このチャネル受信準備完了通知ＣＴＳに、マルチユーザＭＩＭＯ送信を行うためのチャネル情報を推定するためのパイロット信号ＣＰを含めて送信することもできる。
【００８６】
なお、図９でのチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２（ｃ９１）や、データ信号（ｃ９２）が周波数チャネルＦ３とＦ４にかかって周波数方向に長い構造をしているのは、２Ｆの周波数帯域を用いる周波数チャネルＦ３とＦ４とに低クロックのＵｓｅｒが多重されていないので、周波数チャネルＦ３とＦ４の境界にガードバンドを用いる必要がないためであり、図８の場合に比べ、２Ｆを用いる通信相手の通信装置は、周波数を有効に利用できる。このことから、同じクロック信号の周波数を用いる通信相手の通信装置は、同じ周波数帯域に多重した方が、周波数のガードバンドを設定しなくていい分だけ、スループットを向上させることができる。周波数チャネルＦ３とＦ４では、マルチユーザＭＩＭＯモードを用いていないので、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２やＣＰ２を送信しないこともできるし、ＮＡＶを周波数チャネルＦ３に構築しておくためにＵｓｅｒ２ではＣＴＳ２を復号しないが、送信することもできる。
【００８７】
データ受信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３とは、周波数チャネルＦ２で確認応答ＡＣＫ１、ＡＣＫ３を送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ２では、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を送信した後、周波数切り替え回路２０５により元の周波数チャネルＦ２を含む周波数チャネルに変更する（時刻Ｔ２）。ＡＣＫ２は周波数チャネルＦ4で送信することもできるし、Ｔ２後に周波数チャネルＦ２で送信することもできる。
【００８８】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ３がプライマリ周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ１を受信する例を説明したが、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は周波数チャネルＦ３でチャネル送信要求ＣＲ２（ｃ９３）または周波数チャネルＦ４でチャネル送信要求ＣＲ３（ｃ９４）から通信情報を取得してもよい。また、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ３の少なくとも一つに、それぞれの端末通信装置がどの周波数チャネルを用いてデータを受信するかの通信情報が含まれている。
【００８９】
次に、図１０では、基地局通信装置が４つの周波数チャネルをカバーするＡＤＣ、及びＤＡＣを有することを仮定し（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック≧４Ｆ）、通信相手としては、１つの周波数チャネルをサポートする端末通信装置Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝Ｆ）、２つの周波数チャネルをサポートし、周波数切り替え回路２０５を有するＵｓｅｒ２（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝２Ｆ）、及び４つの周波数チャネルをサポートするＵｓｅｒ４（ＡＤＣとＤＡＣの動作クロック＝４Ｆ）との通信方法を示している。
【００９０】
まず、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜４は、共にプライマリの周波数チャネルをＦ２としている。基地局通信装置から周波数チャネルＦ１〜Ｆ４で、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ４が送信され、各端末通信装置の各無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ３を受信する。チャネル送信要求ＣＲ３受信後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ１であることを、Ｕｓｅｒ２は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ３とＦ４であることを、Ｕｓｅｒ３は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ２であることを、Ｕｓｅｒ４は、自通信装置への信号が周波数チャネルＦ１〜Ｆ４で、Ｆ１とＦ２、Ｆ２とＦ３の間がガードバンドであることを各送信要求抽出回路２０７が抽出し、周波数を切り替える必要があるＵｓｅｒ１とＵｓｅｒ２は抽出した通信装置情報を基準周波数切り替え回路２０５に出力する。そして、時刻Ｔ１において、各基準周波数切り替え回路２０５は、受け取った通信装置情報に基づき、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを周波数チャネルＦ１で受信するように切り替え、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒを周波数チャネルＦ３〜Ｆ４で受信するように切り替える。
【００９１】
次に、端末通信装置Ｕｓｅｒ１の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ１でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ１を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ２の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ３〜Ｆ４でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ３の無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ２でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ３を基地局通信装置に送信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ４の送信信号変換部１０１は、チャネル送信要求ＣＲに含まれる情報から、４つ周波数チャネルの間のどこにガードバンドが設定されるかを判定し、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒは、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４でチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ４、ＣＴＳ５、ＣＴＳ６のうち少なくとも一つを用い、基地局通信装置に送信する。これらＣＴＳ１〜６には、基地局がチャネル情報を推定するためのＣＰ１〜６を含めることもできる。図１０でガードバンドが設定されているのは、周波数チャネルＦ１とＦ２の間、周波数チャネルＦ２とＦ３の間である。このとき、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳの送信タイミングを、チャネル送信要求ＣＲによって遅延時間の指定などにより調整することができる。
【００９２】
図１０でのチャネル受信準備完了通知ＣＴＳ２（ｃ１０１）やＣＴＳ６（ｃ１０２）、およびデータ信号ｃ１０３やｃ１０４が周波数方向に長い構造をしているのは、２Ｆ（＝４０ＭＨｚ）の周波数帯域を用いる周波数チャネルＦ３とＦ４とに低クロックのＵｓｅｒが多重されておらず、多重されているＵｓｅｒ４がクロック４Ｆを有しているためである。
【００９３】
図１０では、周波数チャネルＦ１とＦ２の間、周波数チャネルＦ２とＦ３の間は、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ３の通信装置のクロックの性能から、帯域外の信号が干渉信号とならないようにするために、ガードバンドが必要であるので、この区間には、データ信号は含まれない。端末通信装置Ｕｓｅｒ４は、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４と、周波数チャネルＦ３とＦ４との境界のデータ信号の復号を行い、確認応答ＡＣＫ４を送信する。ＡＣＫ４は、周波数チャネルＦ１〜Ｆ４いずれの周波数で送ることもできる。
データ受信完了後、端末通信装置Ｕｓｅｒ１は、周波数チャネルＦ１で確認応答ＡＣＫ１を基地局通信装置に送信し、確認応答ＡＣＫ１送信後、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、周波数チャネルをＦ１からＦ２に戻す（時刻Ｔ２）。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は、周波数チャネルＦ３で確認応答ＡＣＫ２を基地局通信装置に送信し、確認応答ＡＣＫ２送信後、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、周波数チャネルをＦ３とＦ４からＦ２を含む周波数チャネルに戻す（時刻Ｔ２）。さらに、端末通信装置Ｕｓｅｒ３は、周波数チャネルＦ２で確認応答ＡＣＫ３を基地局通信装置に送信する。
【００９４】
なお、端末通信装置Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ４がプライマリ周波数チャネルＦ２でチャネル送信要求ＣＲ２を受信する例を説明したが、端末通信装置Ｕｓｅｒ２は周波数チャネルＦ３でチャネル送信要求ＣＲ２（ｃ１０６）を受信し、端末通信装置Ｕｓｅｒ４は周波数チャネルＦ４でチャネル送信要求ＣＲ４（ｃ１０７）を受信するようにしてもよい。また、チャネル送信要求ＣＲ１〜ＣＲ４のうち少なくとも一つには、それぞれの端末通信装置がどの周波数チャネルを用いてデータを受信するかの通信情報が含まれている。
【００９５】
また、従来技術では、マルチユーザＭＩＭＯをサポートしていない端末通信装置が１つでも存在する場合には、一番低い性能を有する端末通信装置に合わせるようにしていたが、本第２実施形態によれば、性能が低い端末通信装置が存在した場合、他の高性能な端末通信装置が性能の低い端末通信装置と異なる周波数帯域を用いることで、高いスループットを実現することができる。
【００９６】
また、受信や復号に用いる周波数を変更する方法を利用して、マルチユーザＭＩＭＯをサポートしない端末通信装置と通信しながら、マルチユーザＭＩＭＯ通信を行う例を示す。図９の場合で、プライマリの周波数チャネルをＦ３として考え、説明する。ここで、Ｕｓｅｒ２はマルチユーザＭＩＭＯモードを持っておらず、他の端末通信装置と同じ周波数を共有することができないものとする。このような場合、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５は、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ３に周波数チャネルをＦ３からＦ２へ切り替え、このプライマリではない周波数チャネルにおいてマルチユーザＭＩＭＯなどの高度な信号処理を行うことで、マルチユーザＭＩＭＯのモードを持たない端末通信装置が相手でも、高いスループットを得ることができる。また、このような場合、ＣＲ２の信号はＵｓｅｒ２では理解できない形式を用いるか、もしくは、ＣＲ１を用いて、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２に通信を行う周波数チャネルとマルチユーザＭＩＭＯモードを通知することで、Ｕｓｅｒ２は他の端末通信装置を意識することなく、従来の通信方式で通信するだけで、全体としてのスループットが上昇することになる。
【００９７】
また、図１０の場合、周波数チャネルＦ２におけるＵｓｅｒ４へのデータ（ｃ１０５）をなくすことで、同様の通信を説明できる。すなわち、Ｕｓｅｒ３が単一の周波数チャネルしか扱えず、周波数切り替え機能もマルチユーザＭＩＭＯモードも備えず、プライマリの周波数チャネルＦ２のみでしか通信できない場合を説明する。この場合においても、基地局通信装置は、ＣＲ３の信号をＵｓｅｒ３が認識できない形でＵｓｅｒ１、Ｕｓｅｒ２、Ｕｓｅｒ４へ用いる周波数チャネルやマルチユーザＭＩＭＯモードについて通知し、プライマリの周波数チャネルでマルチユーザＭＩＭＯを行うことで、高いスループットを実現することができる。
【００９８】
また、端末通信装置を多重する技術としてマルチユーザＭＩＭＯ技術を挙げたが、符号化による多重や、インターリーバによる多重など、その他のユーザ多重技術を用いることもできる。この場合、ＣＴＳ信号にＣＰを付加する必要は必ずしもない。
【００９９】
また、利用する帯域が増大し、その中の一部のみを特定の端末通信装置に割り当てると、帯域外からの干渉を生じる場合があるため、ガードバンド近くに配置した端末通信相手への変調方式の多値数を下げたり、符号化率を下げたりすることができる。
【０１００】
また、マルチユーザＭＩＭＯモードを含む場合でも、瞬時基準信号周波数切り替え回路２０５が要する時間分だけ十分な時間を与えるように図５（ａ）や（ｂ）のように制御することができる。この場合、図５（ｂ）で示したようにセグメント送信を行い、セグメント通信の途中から、図８〜１０のようなフォーマットの通信を開始するように段階的に通信形態を変更していくこともできる。
【０１０１】
図１２〜図１４に本発明の通信フローを示す。図１２は、本発明の第１実施形態の通信フローの一部である。通信が始まると、端末通信装置は、自端末通信装置の有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を基地局通信装置に通知する（ステップＳ１０１）。基地局通信装置は、端末通信装置から通信装置情報を受信し、受信した通信装置情報を通信装置情報記憶回路１０５が書き込んで記憶させる（ステップＳ１０２）。
通信相手となる端末通信装置が決定後、通信方法決定回路１０６は周波数チャネルの割り当てを決定し（ステップＳ１０３）、変調方式や符号化方式などからなる送信モードを決定する（ステップＳ１０４）。決定された周波数チャネル割り当て・送信モードに基づき、基地局通信装置は、送信信号変換回路１０１、通知信号挿入回路１０２、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔを介して、端末通信装置にデータの送信を行う。（ステップＳ１０５）
【０１０２】
図１３は、本発明の第２実施形態の通信フローの一部である。通信が始まると、端末通信装置は、自端末通信装置の有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を基地局通信装置に通知する（ステップＳ２０１；通信装置情報通知ステップ）。
次に、基地局通信装置のチャネル情報推定回路３０７は、受信した通信装置情報を用いて端末通信装置のアンテナとの間のチャネル情報を推定し、推定したチャネル情報と受信した通信装置情報とを通信装置情報記憶回路３０５に出力する（ステップＳ２０２；チャネル情報推定ステップ）。
次に、通信装置情報記憶回路３０５は、チャネル情報推定回路３０７が出力するチャネル情報と通信装置情報とを受け取り、受け取ったチャネル情報と通信装置情報を書き込んで記憶させ（ステップＳ２０３；通信装置情報記憶ステップ）、記憶させたチャネル情報と通信装置情報を通信方法決定回路３０６と送信ウエイト算出回路３０８とに出力する。
【０１０３】
通信相手となる端末通信装置が決定後、通信方法決定回路３０６は、周波数チャネルの割り当ておよびマルチユーザＭＩＭＯによる空間多重の有無・組み合わせを決定する（ステップＳ２０４；周波数割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード決定ステップ）。
次に、送信ウエイト算出回路３０８は、通信装置情報記憶回路３０５から受け取ったチャネル情報を用いて送信ウエイトを算出し（ステップＳ２０５；送信ウエイト算出ステップ）、算出したウエイト値を送信変換回路３０１と通信方法決定回路３０６とに出力する。
次に、通信方法決定回路３０６は、通信装置情報記憶回路３０５が出力するチャネル情報と通信装置情報に基づき、変調方式や符号化方式などからなる送信モードを決定する（ステップＳ２０６）。
次に、決定された周波数チャネル割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード・送信モードに基づき、基地局通信装置は、送信信号変換回路３０１、通知信号挿入回路３０２、無線部３０３−１〜３０３−Ｍｔ、アンテナ３０４−１〜３０４−Ｍｔを介してデータの送信を行う（ステップＳ２０７；送信ステップ）。
【０１０４】
図１４は、本発明の第１実施形態または第２実施形態の端末通信装置と基地局通信装置との通信フローの一部である。
通信が始まると、端末通信装置は、自端末通信装置の有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無、マルチユーザＭＩＭＯモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を基地局通信装置に通知する（ステップＳ３０１；通信装置情報通知ステップ）。
基地局通信装置は、端末通信装置が出力する通信装置情報を受信し、受信した通信装置情報を通信装置情報記憶回路１０５（３０５）が、チャネル情報と通信装置情報を書き込んで記憶させ（ステップＳ４０１；通信装置情報記憶ステップ）、記憶させたチャネル情報と通信装置情報を通信方法決定回路１０６（３０６）に出力する。
通信相手となる端末通信装置が決定後、通信方法決定回路１０６（３０６）は、通信装置情報記憶回路１０５（３０５）が出力するチャネル情報と通信装置情報を用いて周波数チャネルの割り当ておよびマルチユーザＭＩＭＯによる空間多重の有無・組み合わせを決定し（ステップＳ４０２；周波数チャネル割り当て決定ステップ）、決定した情報をデータ出力回路１００（３００）と通知信号挿入回路１０２（３０２）に出力する。
【０１０５】
次に、基地局通信装置は、決定された周波数チャネルの割り当てに基づき、チャネル送信要求信号を、通知信号挿入回路１０２（３０２）、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ（３０３−１〜３０３−Ｍｔ）の少なくとも一つ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔ（３０４−１〜３０４−Ｍｔ）の少なくとも一つを介して送信する（ステップＳ４０３；チャネル送信要求信号送信ステップ）。
次に、端末通信装置は、アンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つ、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つを介して信号を受信する。次に、受信信号復号回路２０２は、受信した信号の復号を行い、復号した信号を通知信号抽出回路２０１に出力する。次に、通知信号抽出回路２０１は、受信信号復号回路２０２が出力する復号された信号を受け取り、受け取った信号から通知信号を抽出し、抽出した通知信号を送信要求抽出回路２０７に出力する（ステップＳ３０２；周波数チャネルの割り当て抽出ステップ）。
【０１０６】
次に、送信要求抽出回路２０７は、通知信号抽出回路２０１が出力する通知信号を受け取り、受け取った通知信号から自端末通信装置に対して基地局通信装置が送信を行う周波数チャネルを取得する。
取得した周波数チャネルが現在受信に使用している周波数チャネルと同じであれば、通信信号送信回路２０６は、受信準備完了通知ＣＴＳを無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して送信する。また、取得した周波数チャネルが現在復号している周波数チャネルに含まれない場合、送信要求抽出回路２０７は、周波数チャネル情報を通知信号送信回路２０６と瞬時基準信号切り替え回路２０５とに通知する。次に、瞬時基準信号切り替え回路２０５は、送信要求抽出回路２０７が出力する周波数チャネル情報を受け取り、受け取った周波数チャネル情報に基づき、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒのダウンコンバートする周波数を変更する（ステップＳ３０３；周波数変更ステップ）。
次に、通知信号送信回路２０６は、送信要求抽出回路２０７が出力する周波数チャネル情報に応じて、受信準備完了通知ＣＴＳを無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して送信する（ステップＳ３０４；通信準備完了通知ステップ）。
【０１０７】
次に、基地局通信装置の通信方法決定回路１０６（３０６）は、変調方式や符号化方式などからなる送信モードを決定し（ステップＳ４０４；送信モード決定ステップ）、決定した送信モード情報をデータ出力回路１００（３００）と通知信号挿入回路１０２（３０２）に出力する。
次に、チャネル送信要求送信後一定の時間後、もしくはＣＴＳを受信後、指定した通信相手となる端末通信装置に、指定した周波数チャネルを用い通知信号挿入回路１０２（３０２）、無線部１０３−１〜１０３−Ｍｔ（３０３−１〜３０３−Ｍｔ）の少なくとも一つ、アンテナ１０４−１〜１０４−Ｍｔ（３０４−１〜３０４−Ｍｔ）の少なくとも一つを介してデータを送信する（ステップＳ４０５；送信ステップ）。
【０１０８】
次に、端末通信装置の無線部２０３−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介してデータを受信する（ステップＳ３０５）。
次に、受信信号復号回路２０２は、データをエラーなく復号できたことを確認し、エラー無く復号できた場合、通知信号送信回路２０６に正常受信情報を出力する。
正常受信情報を受け取り後、通知信号送信回路２０６は、ＡＣＫを無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒの少なくとも一つおよびアンテナ２０４−１〜２０４−Ｍｒの少なくとも一つを介して送信する（ステップＳ３０６；確認応答信号送信ステップ）。
また、復号に使用する周波数を切り替えていた場合、基準信号周波数切り替え回路２０５は、無線部２０３−１〜２０３−Ｍｒのダウンコンバートを行う周波数を元の周波数に戻す（ステップＳ３０７；周波数戻しステップ）。
【０１０９】
図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、本第２実施形態による基地局通信装置の送信信号変換部１０１が行う周波数チャネルの割り当て方法の決定方法について説明するための概念図である。Ｕｓｅｒ１〜Ｕｓｅｒ５の５ユーザを考え、Ｕｓｅｒ１とＵｓｅｒ２とは、１つの周波数チャネル、Ｕｓｅｒ３とＵｓｅｒ４とは、２つの周波数チャネル、Ｕｓｅｒ５は、４つの周波数チャネルを検知可能であるとする。
【０１１０】
図１１（ａ）では、ガードバンドを最小化するように、同じクロック信号の周波数のＵｓｅｒを同じ周波数チャネルにまとめるように構成している。このように周波数チャネルを割り当てることで、占有帯域の両端に必要となるガードバンドが周波数チャネルＦ１と周波数チャネルＦ２との間に必要とされないため、周波数を有効に利用できる。
【０１１１】
図１１（ｂ）では、通信装置の不完全性（ＩＱインバランス）の影響による特性劣化を考慮したチャネル配置である。ガードバンドは、全てのチャネル間に必要となるため、周波数の有効利用は必ずしもできていないが、装置不完全性により特性が劣化する周波数チャネルの端、周波数チャネルＦ１とＦ４において、マルチユーザＭＩＭＯを行う通信相手数を中心の周波数チャネルＦ２とＦ３より小さく設定している。このように、中心周波数チャネルの動作特性を考慮することで、マルチユーザＭＩＭＯの多重数を決定することもできる。
【０１１２】
図１１（ｃ）では、ガードバンド最小化と、装置不完全性との双方を考慮してチャネルを割り当てたものであり、このように制御することで、周波数を有効に利用しつつ、装置不完全性による特性劣化も最小化することができる。
【０１１３】
なお、上述した実施形態において、ここまでチャネル送信要求信号ＣＲとして表現していた信号系列は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで採用されている送信要求ＲＴＳ（Request to send）として送信することもできる。
【０１１４】
また、チャネル送信要求ＣＲの中に、確認応答ＡＣＫやチャネル受信準備完了通知ＣＴＳを返す際に用いる周波数チャネルを指定する信号を加え、確認応答ＡＣＫとチャネル受信準備完了通知ＣＴＳに用いる周波数チャネルを制御することもできる。
【０１１５】
また、チャネル情報を推定するためのパイロット信号ＣＰは、基地局においてＵｐｌｉｎｋのチャネル情報を送信することを前提とした既知信号であってもよいし、通信相手通信装置で推定したＤｏｗｎｌｉｎｋのチャネル情報でもよいし、それら両方でもよい。両方を含めた信号をパイロット信号ＣＰで送信した場合には、基地局通信装置において、ＵｐｌｉｎｋとＤｏｗｎｌｉｎｋ情報のキャリブレーションを行うことができる。
【０１１６】
また、基地局通信装置は、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳや確認応答ＡＣＫを送信するための遅延時間を指定する際に、そのタイミングの精度を高めるため、チャネル送信要求ＣＲで遅延時間を指定し、信号を受信した際に、基地局通信装置において、どれだけの到来時間差で各通信相手からの信号を受信したのかを記憶することで、遅延時間の設定量を最適化できる。
【０１１７】
図中の条件で、基地局通信装置のＡＤＣ、及びＤＡＣのクロック信号の周波数を３Ｆ以上と指定した場合があるが、送信を行う際に、全周波数チャネルの中心となるＤＣ成分には雑音が乗るため、３Ｆのクロック信号の周波数が必要な場合には４Ｆを用いることで、このような問題を回避できる。また、通信を行う全周波数帯域を、通信システムの最小単位（ここではＦ）の２の階乗倍を用いることで、基地局通信装置のクロック信号の周波数を有効に利用できる。
【０１１８】
また、図３〜図６、図８〜図１０において、２Ｆ以上のクロック信号の周波数を持つＡＤＣとＤＡＣを有するＵｓｅｒの端末通信装置において、通常動作では、周波数Ｆのクロックに切り替え、周波数チャネルＦ２のみを検知し、チャネル受信準備完了通知ＣＴＳを検出して２Ｆ以上のクロックが必要であることを検出した後、２Ｆ以上のクロック信号の周波数に変更し、２つ以上の周波数チャネルを用いるようにし、データ受信後、周波数Ｆのクロックに変更することで、通信装置の消費電力を低く抑えることもできる。
【０１１９】
また、通信装置が複数の周波数チャネルを用いる場合、ＩＱインバランス（装置の不完全性）など装置の問題により、ＤＣ成分に近い周波数チャネルの伝送品質がよくなる。よって、マルチユーザＭＩＭＯや高次の変調方式の適用に、ＤＣ周辺の周波数チャネルを用いることもできる。
【０１２０】
なお、本実施形態では、送信側として基地局通信装置を例に説明したが、基地局通信装置は固定でなくても良く、移動してもよい。
【０１２１】
また、本発明では、周波数チャネルを周波数帯域Ｆの複数のチャネルで表現したが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、この周波数チャネル内を、直交波分割多重方式（ＯＦＤＭ）を用いて、さらに複数のサブキャリアに分割して用いている。これらサブキャリアを複数束ねて、周波数帯域Ｆ以下のサブチャネルを構築して、独立の周波数チャネルとして上述の技術を用いることも可能である。
【０１２２】
なお、実施形態の図１、図２および図７の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ） Ｉ／Ｆ（インタフェース）を介して接続されるＵＳＢメモリー、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【符号の説明】
【０１２３】
１００・・・データ出力回路
１０１・・・送信信号変換回路
１０２ 通知信号挿入回路
１０３−１〜１０３−Ｍｔ、２０３−１〜１０３−Ｍｒ・・・無線部
１０４−１〜１０４−Ｍｔ、２０４−１〜２０４−Ｍｒ・・・アンテナ
１０５・・・通信装置情報記憶回路
１０６・・・通信方法決定回路
２０１・・・通知信号抽出回路
２０２・・・受信信号復号回路
２０５・・・瞬時基準信号周波数切り替え回路
２０６・・・通知信号送信回路
２０７・・・送信要求抽出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信方法において、
前記端末通信装置が、それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通信装置情報通知ステップと、
前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶ステップと、
前記基地局通信装置が、前記抽出された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを決定する周波数チャネル割り当て決定ステップと、
前記基地局通信装置が、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する送信モード決定ステップと、
前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置にデータ送信を行う送信ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から受信した受信信号に基づいて、前記端末通信装置との間における各チャネル情報を推定するチャネル情報推定ステップと、
前記推定されたチャネル情報と通信装置情報を、端末通信装置ごとに記憶する通信装置情報記憶ステップと、
前記基地局通信装置が、前記抽出された前記各通信装置情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信に用いる周波数チャネルの割り当てと空間多重を行うマルチユーザＭＩＭＯモードを決定する周波数割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード決定ステップと、
前記基地局通信装置が、前記推定された各チャネル情報に基づき前記各端末通信装置のデータ送信に対する各送信ウエイト値を算出する送信ウエイト算出ステップと、
前記基地局通信装置が、前記決定された前記変調方式、前記符号化率、前記周波数チャネル割り当て、前記空間多重モード及び前記送信ウエイト値に基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置に対してデータ送信を行う送信ステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の通信方法。
【請求項３】
前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置に対して、前記決定された各周波数チャネルの割り当てを含むチャネル送信要求信号を送信するチャネル送信要求信号送信ステップと、
前記端末通信装置が、前記チャネル送信要求信号から自端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを抽出する周波数チャネルの割り当て抽出ステップと、
前記端末通信装置が、前記抽出された周波数チャネルの割り当てが現在データ受信している周波数チャネル外である場合、前記抽出された周波数チャネルの割り当てに基づいて周波数変換に用いる基準信号の周波数を変更することにより前記ＡＤＣまたは前記ＤＡＣが変換を行う周波数チャネルを変更する周波数変更ステップと、
前記端末通信装置が、変更された前記周波数チャネルでデータ受信し、前記基地局通信装置からのデータ受信が完了したことを確認した後、前記基地局通信装置に対して、確認応答信号を変更された前記周波数チャネルで送信する確認応答信号送信ステップと、
前記端末通信装置が、前記確認応答信号の送信後、前記周波数チャネルを変更する前の周波数チャネルに戻し、または、前記クロック信号の周波数を変更する前の周波数に戻す周波数戻しステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記端末通信装置が、前記周波数チャネルの割り当て抽出ステップまたは前記周波数変更ステップの後、データ受信の準備が完了したことを通知する通信準備完了通知信号を、前記基地局通信装置に送信する通信準備完了通知ステップ、
を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
【請求項５】
前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルの割り当てを通知する送信要求信号に、どの周波数チャネルを用いて前記確認応答信号を送信するかを指定するパイロット信号を含めるステップ、
を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
【請求項６】
前記基地局通信装置が、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルを通知する送信要求信号に、前記確認応答信号、または、前記通信準備完了通知信号を送信する際の、前記端末通信装置に対する前記送信ウエイト算出部が算出した個別の遅延時間を指定する遅延量情報を含めるステップ、
を更に備えること特徴とする請求項３または４に記載の通信方法。
【請求項７】
前記基地局通信装置の周波数チャネル割り当て決定ステップが、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、周波数チャネル間に設定するガードバンドの領域が少なくなるように、同じクロック信号の周波数のＡＤＣまたはＤＡＣを有する前記端末通信装置を同じ周波数チャネルに多重するように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
【請求項８】
前記周波数チャネル割り当て決定ステップにおいて、送信を行う複数の前記端末通信装置のうちの少なくとも一つの端末通信装置が、同時同一周波数チャネルに複数の端末通信装置に向けたデータを多重する方式に関する情報を持たない場合に、当該端末通信装置が対応している周波数チャネル以外で、他の端末通信装置を同時同一周波数チャネルでデータを多重するように周波数チャネルの割り当てを行う
ことを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
【請求項９】
基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信システムにおいて、
前記端末通信装置は、
それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通知信号送信回路、
を備え、
前記基地局通信装置は、
前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶部と、
前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、
前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、
前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、
送信を行うアンテナと、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）、またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する基地局通信装置において、
前記各端末通信装置から送信される信号からチャネル情報を推定するチャネル情報推定回路と、
前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報と前記チャネル情報を記憶する通信装置情報記憶回路と、
前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報、もしくはチャネル情報、もしくはその両方に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、
前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、
前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、
前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、
送信を行うアンテナと、
を備えることを特徴とする基地局通信装置。
【請求項１１】
基地局通信装置と通信し、受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える端末通信装置において、
基地局通信装置から指定された周波数チャネルを取得する送信要求抽出回路と、
指定された周波数チャネルを受信するために周波数の切り替えを行う瞬時基準信号周波数切り替え回路と、
を備えることを特徴とする端末通信装置。
【請求項１】
基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信方法において、
前記端末通信装置が、それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通信装置情報通知ステップと、
前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶ステップと、
前記基地局通信装置が、前記抽出された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを決定する周波数チャネル割り当て決定ステップと、
前記基地局通信装置が、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する送信モード決定ステップと、
前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置にデータ送信を行う送信ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置から受信した受信信号に基づいて、前記端末通信装置との間における各チャネル情報を推定するチャネル情報推定ステップと、
前記推定されたチャネル情報と通信装置情報を、端末通信装置ごとに記憶する通信装置情報記憶ステップと、
前記基地局通信装置が、前記抽出された前記各通信装置情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信に用いる周波数チャネルの割り当てと空間多重を行うマルチユーザＭＩＭＯモードを決定する周波数割り当て・マルチユーザＭＩＭＯモード決定ステップと、
前記基地局通信装置が、前記推定された各チャネル情報に基づき前記各端末通信装置のデータ送信に対する各送信ウエイト値を算出する送信ウエイト算出ステップと、
前記基地局通信装置が、前記決定された前記変調方式、前記符号化率、前記周波数チャネル割り当て、前記空間多重モード及び前記送信ウエイト値に基づき送信するデータを変換し、前記各端末通信装置に対してデータ送信を行う送信ステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載の通信方法。
【請求項３】
前記基地局通信装置が、前記各端末通信装置に対して、前記決定された各周波数チャネルの割り当てを含むチャネル送信要求信号を送信するチャネル送信要求信号送信ステップと、
前記端末通信装置が、前記チャネル送信要求信号から自端末通信装置に対する周波数チャネルの割り当てを抽出する周波数チャネルの割り当て抽出ステップと、
前記端末通信装置が、前記抽出された周波数チャネルの割り当てが現在データ受信している周波数チャネル外である場合、前記抽出された周波数チャネルの割り当てに基づいて周波数変換に用いる基準信号の周波数を変更することにより前記ＡＤＣまたは前記ＤＡＣが変換を行う周波数チャネルを変更する周波数変更ステップと、
前記端末通信装置が、変更された前記周波数チャネルでデータ受信し、前記基地局通信装置からのデータ受信が完了したことを確認した後、前記基地局通信装置に対して、確認応答信号を変更された前記周波数チャネルで送信する確認応答信号送信ステップと、
前記端末通信装置が、前記確認応答信号の送信後、前記周波数チャネルを変更する前の周波数チャネルに戻し、または、前記クロック信号の周波数を変更する前の周波数に戻す周波数戻しステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記端末通信装置が、前記周波数チャネルの割り当て抽出ステップまたは前記周波数変更ステップの後、データ受信の準備が完了したことを通知する通信準備完了通知信号を、前記基地局通信装置に送信する通信準備完了通知ステップ、
を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
【請求項５】
前記基地局通信装置が、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルの割り当てを通知する送信要求信号に、どの周波数チャネルを用いて前記確認応答信号を送信するかを指定するパイロット信号を含めるステップ、
を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の通信方法。
【請求項６】
前記基地局通信装置が、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、前記端末通信装置に対して前記決定された周波数チャネルを通知する送信要求信号に、前記確認応答信号、または、前記通信準備完了通知信号を送信する際の、前記端末通信装置に対する前記送信ウエイト算出部が算出した個別の遅延時間を指定する遅延量情報を含めるステップ、
を更に備えること特徴とする請求項３または４に記載の通信方法。
【請求項７】
前記基地局通信装置の周波数チャネル割り当て決定ステップが、前記決定された一つの周波数チャネルに複数の前記端末通信装置のデータを多重する場合、周波数チャネル間に設定するガードバンドの領域が少なくなるように、同じクロック信号の周波数のＡＤＣまたはＤＡＣを有する前記端末通信装置を同じ周波数チャネルに多重するように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
【請求項８】
前記周波数チャネル割り当て決定ステップにおいて、送信を行う複数の前記端末通信装置のうちの少なくとも一つの端末通信装置が、同時同一周波数チャネルに複数の端末通信装置に向けたデータを多重する方式に関する情報を持たない場合に、当該端末通信装置が対応している周波数チャネル以外で、他の端末通信装置を同時同一周波数チャネルでデータを多重するように周波数チャネルの割り当てを行う
ことを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
【請求項９】
基地局通信装置が受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する通信システムにおいて、
前記端末通信装置は、
それぞれが有するＡＤＣまたはＤＡＣのクロック信号の周波数情報とダウンコンバートする基準信号の瞬時切り替えモードの有無を示す情報とのうち少なくとも１つを含む通信装置情報を、前記基地局通信装置に通知する通知信号送信回路、
を備え、
前記基地局通信装置は、
前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報を抽出し、抽出した前記各通信装置情報を記憶する通信装置情報記憶部と、
前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、
前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、
前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、
送信を行うアンテナと、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）、またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える複数の端末通信装置と同時に通信する基地局通信装置において、
前記各端末通信装置から送信される信号からチャネル情報を推定するチャネル情報推定回路と、
前記各端末通信装置から通知される前記各通信装置情報と前記チャネル情報を記憶する通信装置情報記憶回路と、
前記記憶された各通信装置情報に含まれる前記各クロック信号の周波数情報と前記各周波数切り替えモードの有無を示す情報、もしくはチャネル情報、もしくはその両方に基づき、前記各端末通信装置に対するデータ送信時の各周波数チャネルの割り当てを決定し、
前記決定された各周波数チャネルの割り当てに基づいて、前記端末通信装置に対するデータ送信時の変調方式と符号化率からなる送信モードを決定する通信方法決定回路と、
前記端末通信装置に対する、前記決定された変調方式、符号化率、及び周波数チャネルの割り当てに基づき送信するデータを変換する送信信号変換回路と、
前記変換された送信信号を送信する周波数に変換する無線部と、
送信を行うアンテナと、
を備えることを特徴とする基地局通信装置。
【請求項１１】
基地局通信装置と通信し、受信信号のアナログ−デジタル変換装置（ＡＤＣ）またはデジタル−アナログ変換装置（ＤＡＣ）を備える端末通信装置において、
基地局通信装置から指定された周波数チャネルを取得する送信要求抽出回路と、
指定された周波数チャネルを受信するために周波数の切り替えを行う瞬時基準信号周波数切り替え回路と、
を備えることを特徴とする端末通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１８８３８２（Ｐ２０１１−１８８３８２Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３６８７（Ｐ２０１０−５３６８７）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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