通信方法及び無線通信装置

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【発明の名称】	通信方法及び無線通信装置
【発明者】	【氏名】石川一樹
【要約】	【課題】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が低下することを低減する。【構成】本発明に係る通信方法は、通信方法は、無線通信時における他の装置の使用状態に応じた情報を取得するステップと、一対のタイムスロットを他の装置に割り当てるステップとを備え、一対のタイムスロットは、上り信号の伝送期間である上りタイムスロットと、下り信号の伝送期間である下りタイムロットとを有し、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は異なり、割り当てるステップでは、取得された情報に基づい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を設定する。

【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における通信方法であって、
前記無線通信時における前記他の装置の使用状態に応じた情報を取得するステップと、
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期間である下りタイムロットとを有し、
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、前記取得された情報に基づい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上りタイムスロットから前記下りタイムスロットまでの間隔を設定することを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記他の装置の使用状態に応じた情報は、前記他の装置の移動の大きさである移動度を示す情報であり、
前記割り当てるステップでは、前記移動度が高い順番の他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記無線通信の通信品質を取得するステップを更に備え、
前記割り当てるステップでは、前記移動度が等しい他の装置が複数存在する場合、前記通信品質が低い他の装置ほど、前記間隔を短く設定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４】
前記無線通信装置は、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、
前記移動度は、前記無線通信において、前記アンテナ素子で送受信される信号に対する重み係数に基づいて算出されることを特徴とする請求項２に記載の通信方法。
【請求項５】
前記他の装置の使用状態に応じた情報は、前記他の装置によって実行される通信の種別に応じた通信優先度を示す情報であり、
前記割り当てるステップでは、前記通信優先度が高い順番の他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項６】
前記無線通信の通信品質を取得するステップを更に備え、
前記割り当てるステップでは、前記通信優先度が等しい他の装置が複数存在する場合、前記通信品質が低い他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを特徴とする請求項５に記載の通信方法。
【請求項７】
前記他の装置の使用状態に応じた情報は、前記無線通信の通信品質を示す情報であり、
前記割り当てるステップでは、前記通信品質が低い順番の他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項８】
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、
前記無線通信時における前記他の装置の使用状態に応じた情報を取得する取得部と、
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期間である下りタイムロットとを有し、
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、前記取得された情報に基づい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上りタイムスロットから前記下りタイムスロットまでの間隔を設定することを特徴とする無線通信装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の他の装置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通信方法及び無線通信装置に関する。
【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：ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ／ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘ）方式がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図１２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１２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し、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１２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１ｉＢｕｒｓｔ”，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が、高速に移動することにより、間隔Δｔ３の間に別の場所に移動した場合、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、低下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が低下することを低減する通信方法及び無線通信装置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、前記無線通信時における前記他の装置の使用状態に応じた情報を取得するステップと、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期間である下りタイムロットとを有し、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、前記取得された情報に基づい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上りタイムスロットから前記下りタイムスロットまでの間隔を設定することを要旨とする。
このような通信方法によれば、無線通信時における他の装置（例えば端末）の使用状態（例えば、移動状態や通信種別）に応じた情報に基づいて、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が設定される。これにより、上り下りのタイムスロット間隔を、端末に適した長さに適応的に設定することができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記他の装置の使用状態に応じた情報は、前記他の装置の移動の大きさである移動度を示す情報であり、前記割り当てるステップでは、前記移動度が高い順番の他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを要旨とする。
【００１１】
このような通信方法によれば、基地局と端末との間の無線通信において、移動度が高い端末ほど、上りタイムスロットから下りタイムスロットへの期間が狭くなるように、一対の上り及び下りのタイムスロット（通信チャネル）を割り当てるので、端末の移動前に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、端末が大きく移動する前に送信することが可能になり、端末との間における通信品質が低下することを低減する。
【００１２】
本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記無線通信の通信品質を取得するステップを更に備え、前記割り当てるステップでは、前記移動度が等しい他の装置が複数存在する場合、前記通信品質が低い他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを要旨とする。
【００１３】
このような通信方法によれば、移動度が等しい複数の端末に対しては、通信品質が低い端末ほど、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの期間が狭くなるように、上り下りのタイムスロットを割り当てるので、より安定した通信を行うことが可能になる。
【００１４】
本発明の第４の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記基地局は、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、前記移動度は、前記無線通信において、前記アンテナ素子で送受信される信号に対する重み係数に基づいて算出されることを要旨とする。
【００１５】
このような通信方法によれば、アンテナ素子で送受信される信号の重み係数から、端末の移動度を、より正確に取得する。
【００１６】
本発明の第５の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記他の装置の使用状態に応じた情報は、前記他の装置によって実行される通信の種別に応じた通信優先度を示す情報であり、前記割り当てるステップでは、前記通信優先度が高い順番の他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを要旨とする。
【００１７】
このような通信方法によれば、無線通信装置と他の装置との間の無線通信において、通信優先度（ＱｏＳ）が高い他の装置ほど、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、上り下りのタイムスロットを割り当てる。つまり、通信優先度（ＱｏＳ）が高い他の装置に対しては高速移動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ておくことで、高品質な通信を維持する必要がある他の装置において通信の品質が低下することを低減することができる。
【００１８】
本発明の第６の特徴は、本発明の第５の特徴に係り、前記無線通信の通信品質を取得するステップを更に備え、前記割り当てるステップでは、前記通信優先度が等しい他の装置が複数存在する場合、前記通信品質が低い他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを要旨とする。
【００１９】
このような通信方法によれば、通信優先度（ＱｏＳ）が等しい複数の他の装置に対しては、通信品質が低い他の装置ほど、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間隔が短くなるように、上り下りのタイムスロットを割り当てるので、より安定した通信を行うことが可能になる。
【００２０】
本発明の第７の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記他の装置の使用状態に応じた情報は、前記無線通信の通信品質を示す情報であり、前記割り当てるステップでは、前記通信品質が低い順番の他の装置ほど、前記間隔を短く設定することを要旨とする。
【００２１】
このような通信方法によれば、無線通信装置と他の装置との間の無線通信において、通信品質（例えばＦＥＲ）が低い他の装置ほど、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、上り下りのタイムスロットを割り当てる。通信品質の低い他の装置は高速移動中である可能性があるため、通信品質の低い他の装置に対して、高速移動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、通信品質が低下することを低減することができる。
【００２２】
本発明の第８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であって、前記無線通信時における前記他の装置の使用状態に応じた情報を取得する取得部と、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期間である下りタイムロットとを有し、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、前記取得された情報に基づい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上りタイムスロットから前記下りタイムスロットまでの間隔を設定することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の特徴によれば、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が低下することを低減する通信方法及び無線通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
［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（商標登録）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。
【００２６】
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。
【００２７】
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つの信号を多重される。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。
【００２８】
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（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｅｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）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に示すように、端末１０ｂ及び端末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。
【００２９】
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、通信チャネルの確立を要求するリンクチャネル確立要求を送信する。
【００３０】
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。
【００３１】
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、通信用周波数とを含むリンクチャネル確立要求を、基地局１００へ送信する。なお、端末１０ａ乃至１０ｃは、かかるリンクチャネル確立要求を、自端末の位置登録や、ハンドオーバ等を行う際に送信する。また、端末１０ａ乃至１０ｃは、上述したリンクチャネル確立要求に応じて、基地局１００から送信される同期バーストを送受信して同期確立し、基地局１００との間で通信を開始する。
【００３２】
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、通信用周波数とを含むリンクチャネル確立要求を、基地局１００へ送信する。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
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施する。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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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は、端末１０ａ乃至１０ｃが移動すると、その値が変化する。
【００４１】
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：ＵｎｉｑｕｅＷｏｒｄ）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。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。
【００４２】
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の移動度取得部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。
【００４３】
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。
【００４４】
分離部３４０１は、制御部４００ＡのＴＤＭＡ多重処理部４０６（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。
【００４５】
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。
【００４６】
（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。
【００４７】
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から、通信チャネルの確立を要求するリンクチャネル確立要求（ＬＣＨ確立要求と呼ばれる）を受信すると、当該リンクチャネル確立要求に含まれる通信チャネル用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、通信用周波数とを、当該リンクチャネル確立要求を送信した端末１０ａ乃至１０ｃとの通信チャネルとして割り当てる。
【００４８】
そして、この後、制御部４００Ａは、端末１０ａ乃至１０ｃとの間で同期バーストを送受信し、同期確立することで、端末１０ａ乃至１０ｃとの通信チャネルを確立する。なお、制御部４００Ａは、通信チャネルを確立するまでの各種通信を、コントロールチャネル（ＣＣＨと呼ばれる）を使用して実施する。
【００４９】
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、移動度取得部４０３と、通信品質取得部４０４と、タイムスロット特定部４０５と、ＴＤＭＡ多重処理部４０６とを具備する。
【００５０】
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、本実施形態に係るＴＤＭＡ分離処理部４０１は、端末１０ａ乃至１０ｃの間の通信における情報の誤り率を示すＦＥＲ（ＦｒａｍｅＥｒｒｏｒＲａｔｅ）を算出し、通信品質取得部４０４へ通知する。なお、本実施形態では、かかる通信品質がＦＥＲである場合を例に説明するが、ＢＥＲ（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ）等、他の通信品質を示す情報であってもよい。また、ＴＤＭＡ多重処理部４０６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。
【００５１】
記憶部４０２は、移動度テーブルＴ１と、割当テーブルＴ２とを備える。移動度テーブル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の移動度と、当該端末１０ａ乃至１０ｃとの間における通信品質とを関連付けて記憶する。ここで、移動度とは、端末１０ａ乃至１０ｃの移動する大きさを示す情報であり、後述する移動度取得部４０３によって格納される。また、通信品質とは、当該端末１０ａ乃至１０ｃとの間における無線通信の品質を示す情報であり、後述する通信品質取得部４０４によって格納される。
【００５２】
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）に対応する移動度（ρｗ）を移動度ρｗ１とし、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）対応する移動度（ρｗ）を移動度ρｗ２とし、端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）対応する移動度（ρｗ）を移動度ρｗ３として説明する。
【００５３】
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との通信チャネルに割り当てられている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。
【００５４】
また、本実施形態では、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。
【００５５】
移動度取得部４０３は、端末１０ａ乃至１０ｃ毎に、移動の大きさを示す移動度を、端末１０ａ乃至１０ｃとの無線通信において、アンテナ素子で送受信される信号に対する重み係数に基づいて算出する。具体的には、移動度取得部４０３は、図７に示す重み係数テーブルＴ３を備えている。かかる重み係数テーブルＴ３は、端末ＩＤと、重み係数ｗとを関連付けて記憶する。ここで、端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）に対応する重み係数ｗを重み係数ｗ１とし、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）対応する重み係数ｗを重み係数ｗ２とし、端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）対応する重み係数ｗを重み係数ｗ３として説明する。
【００５６】
また、移動度取得部４０３は、第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４の重み係数算出部から重み係数ｗが通知されると、通知された重み係数ｗと、当該重み係数ｗによって重み付けされる信号の送受信先である端末１０ａ乃至１０ｃの端末ＩＤとを関連付けて、当該重み係数テーブルＴ３に記憶する。
【００５７】
この時、移動度取得部４０３は、第１信号制御部３０１乃至第４信号制御部３０４から通知された４つの重み係数ｗの中で、端末１０ａ乃至１０ｃとの送受信信号が割り当てられている第１信号制御部３０１から通知された重み係数ｗを継続して取得し、重み係数テーブルＴ３に記憶する。
【００５８】
また、本実施形態では、重み係数テーブルＴ３に記憶される重み係数ｗのサンプル数が、今回通知された重み係数ｗ（ｎ）と、前回通知された重み係数ｗ（ｎ－１）と、前々回通知された重み係数ｗ（ｎ－２）との３つである場合を仮定している。そして、移動度取得部４０３は、重み係数テーブルＴ３への記憶を行うと、（１）式により、移動度（ρｗ）を算出する。
【００５９】
【数１】

【００６０】
上述した（１）式は、今回通知された重み係数ｗと、過去（前回と前々回）に通知された重み係数ｗとの相関関係を示す相関値を算出する計算式であり、本実施形態では、かかる相関値を、移動度（ρｗ）として取得する。また、かかる移動度（ρｗ）は、値が小さいほど端末１０ａ乃至１０ｃの移動が大きい、つまり移動度が高いことを示している。このようにして、移動度取得部４０３は、端末ＩＤと、当該端末ＩＤに対応する端末１０ａ乃至１０ｃの移動度（ρｗ）とを関連付けて、移動度テーブルＴ１に記憶する。
【００６１】
なお、端末ＩＤ毎に記憶される重み係数ｗの数（サンプル数ｍ）は、３つである場合を例に説明するが、かかる数は３つに限定されるものではない。また、端末１０ａ乃至１０ｃが、自端末の存在する位置情報を検出するＧＰＳ等の位置検出機能を有し、当該位置情報を基地局１００に通知する場合、移動度取得部４０３は、通知された位置情報の相関関係または移動量に基づいて、かかる移動度を取得してもよい。
【００６２】
通信品質取得部４０４は、無線通信の通信品質を取得する。具体的に、通信品質取得部４０４は、ＴＤＭＡ分離処理部４０１からＦＥＲを通知されると、通知されたＦＥＲと、当該ＦＥＲに対応する端末１０ａ乃至１０ｃの端末ＩＤとを関連付けて、移動度テーブルＴ１に記憶する。また、本実施形態では、端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）に対応する通信品質を通信品質Ｆ１とし、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）対応する通信品質を通信品質Ｆ２とし、端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）対応する通信品質を通信品質Ｆ３として説明する。
【００６３】
タイムスロット特定部４０５は、定期的に、割当テーブルＴ２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４０６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。
【００６４】
図８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８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。
【００６５】
なお、図８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。
【００６６】
また、タイムスロット特定部４０５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。タイムスロット特定部４０５は、通信開始後、取得した移動度（ρｗ）が高い端末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狭くなるように、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特定する。
【００６７】
具体的に、タイムスロット特定部４０５は、移動度テーブルＴ１に記憶される移動度（ρｗ）及び通信品質が更新されると、端末ＩＤを移動度（ρｗ）の高い順（値が小さい順）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。
【００６８】
そして、タイムスロット特定部４０５は、移動度（ρｗ）の高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、移動度（ρｗ）の高い順番に基づいて、最も移動度（ρｗ）の高い端末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をそれぞれ特定する。
【００６９】
また、この時、タイムスロット特定部４０５は、移動度（ρｗ）が等しい端末１０ａ乃至１０ｃが複数ある場合、移動度テーブルＴ１において、通信品質が低い端末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狭くなるように、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３（上りタイムスロット番号と下りタイムスロット番号）を特定する。
【００７０】
また、タイムスロット特定部４０５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。
【００７１】
上述するように、タイムスロット特定部４０５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。
【００７２】
また、タイムスロット特定部４０５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４０６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。
【００７３】
（本実施形態に係る基地局１００の動作）
次に、上述した基地局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。
【００７４】
図９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。
【００７５】
ステップＳ１０１において、端末１０ａは、地点Ａで、例えば、位置登録を行うため、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。
【００７６】
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、リンクチャネル確立要求を送信する。なお、ｉ－Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、この時、端末１０ａが、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を使用することを指示するため、制御チャネル（ＣＣＨ）を使用して、基地局１００へ“ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＭｅｓｓａｇｅ情報”を送信する。
【００７７】
ステップＳ１０３において、基地局１００の制御部４００Ａは、端末１０ａから送信されたリンクチャネル確立要求を受信し、同期バーストを端末１０ａへ送信する。なお、ｉ－Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、この時、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“ＲｅｑｕｅｓｔＡｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“ＡｃｃｅｓｓＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔ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“ＢＳＰａｒａｍｓ情報”を送信する。さらに、端末１０ａが、基地局１００へ“ＵＴＰａｒａｍｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“ＲｅｇＰａｒａｍｓ情報”を送信する。
【００７８】
ステップＳ１０４において、端末１０ａは、基地局１００からの同期バーストを受信すると共に、基地局１００へ同期バーストを送信する。なお、ｉ－Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、この時、端末１０ａが、基地局１００へ“ＲｅｑｕｅｓｔＡｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“ＡｃｃｅｓｓＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。
【００７９】
ステップＳ１０５において、基地局１００と端末１０ａとの間で、同期確立され、通信が開始される。なお、この時、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を使用している。また、端末１０ａ乃至１０ｃの移動度ρｗ１乃至ρｗ３の高さは、ρｗ３＞ρｗ２＞ρｗ１（値の大きさは、ρｗ３＜ρｗ２＜ρｗ１）であると仮定する。また、この時から、端末１０ａは、地点Ｂに向けて高速で移動を開始することとする。
【００８０】
ステップＳ１０６において、基地局１００では、移動度テーブルＴ１において、移動を開始した端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）の移動度ρｗ１が、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）の移動度ρｗ２及び端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）の移動度ρｗ３よりも高くなる。そして、タイムスロット特定部４０５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。
【００８１】
ステップＳ１０７において、タイムスロット特定部４０５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“ＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄＭｏｄｅ（ＡＭ）Ｍｅｓｓａｇｅ情報”を送信する。
【００８２】
ステップＳ１０８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を含むリンクチャネル確立要求を基地局１００へ送信する。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を含むリンクチャネル確立要求を基地局１００へ送信する。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を含むリンクチャネル確立要求を基地局１００へ送信する。
【００８３】
なお、ｉ－Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、この時、ステップＳ１０４の動作を行う。具体的に、端末１０ａが、通信チャネルＣＨ１を使用するように指示するため、基地局１００へ“ＲｅｑｕｅｓｔＡｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ａへ“ＡｃｃｅｓｓＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。また、端末１０ｃが、通信チャネルＣＨ２を使用するように指示するため、基地局１００へ“ＲｅｑｕｅｓｔＡｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ｃへ“ＡｃｃｅｓｓＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。また、端末１０ｂが、通信チャネルＣＨ３を使用するように指示するため、基地局１００へ“ＲｅｑｕｅｓｔＡｃｃｅｓｓ情報”を送信し、基地局１００が、端末１０ｂへ“ＡｃｃｅｓｓＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔ情報”を送信する。
【００８４】
また、基地局１００は、端末１０ａ乃至１０ｃから送信されたリンクチャネル確立要求を受信し、当該リンクチャネル確立要求に含まれる通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３と、当該リンクチャネル確立要求の送信元である端末１０ａ乃至１０ｃの端末ＩＤとを関連付けて、割当テーブルＴ２へ記憶する。なお、この後、基地局１００は、端末１０ａ乃至１０ｃに対して、同期バーストを送受信し、同期確立を行うが、かかる動作については説明を省略する。また、ｉ－Ｂｕｒｓｔ（登録商標）システムの場合は、ステップＳ１０８の動作の後、通信を確立するステップＳ１０５の動作を行う。
【００８５】
次に、上述したステップＳ１０６の処理について、より具体的に説明する。図１０は、上述したステップＳ１０６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の移動度ρｗ１乃至ρｗ３の高さは、ρｗ３＞ρｗ２＞ρｗ１（値の大きさは、ρｗ３＜ρｗ２＜ρｗ１）であることとする。
【００８６】
ステップＳ１０６１において、制御部４００Ａの移動度取得部４０３は、端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）の重み係数ｗ１（ｎ）と、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）の重み係数ｗ２（ｎ）と、端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）の重み係数ｗ３（ｎ）とを重み係数テーブルＴ３に記憶する。そして、移動度取得部４０３は、（１）式により、端末１０ａ乃至１０ｃの移動度（ρｗ１乃至ρｗ３）を算出し、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ乃至１０ｃ）と、当該端末ＩＤに対応する移動度（ρｗ１乃至ρｗ３）とを関連付けて、移動度テーブルＴ１に記憶する。この時、端末１０ａは、高速に移動しているため、移動度テーブルＴ１に記憶される端末１０ｂ乃至１０ｃの移動度ρｗ２乃至ρｗ３よりも、端末１０ａの移動度ρｗ１が高くなっている（値が小さくなる）。つまり、端末１０ａ乃至１０ｃの移動度ρｗ１乃至ρｗ３の高さが、ρｗ１＞ρｗ３＞ρｗ２に変化する。
【００８７】
ステップＳ１０６２において、タイムスロット特定部４０５は、移動度テーブルＴ１に記憶される移動度ρｗ及び通信品質が更新されると、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ乃至１０ｃ）を移動度ρｗの高い順（値が小さい順）に、順番を決定する。そして、決定した端末ＩＤの順番と、割当テーブルＴ２における通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３に対応する端末ＩＤの順番とが異なるか否かを判定する。なお、本例では、タイムスロット特定部４０５が、移動度テーブルＴ１における移動度ρｗの高さに対応する端末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。
【００８８】
ステップＳ１０６３において、タイムスロット特定部４０５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、最も移動度の高い端末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、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）に変更することを特定し、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）に変更することを特定し、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）に変更することを特定する。
【００８９】
なお、タイムスロット特定部４０５は、ステップＳ１０６２において、移動度（ρｗ）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。また、タイムスロット特定部４０５は、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ及びＵＥ１０ｃ）の移動度（ρｗ１及びρｗ３）が等しい場合、移動度テーブルＴ１において、通信品質（Ｆ１及びＦ３）が低いほど、移動度ρｗが高い端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ及びＵＥ１０ｃ）として順番を決定する。
【００９０】
（作用・効果）
本実施形態に係る基地局１００によれば、タイムスロット特定部４０５は、基地局１００と端末１０ａ乃至１０ｃとの間の無線通信において、移動度が高い端末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までの間隔が短くなるように、かかる間隔の狭い通信チャネルＣＨ１、通信チャンネルＣＨ２、通信チャンネルＣＨ３の順で、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３を変更する。
【００９１】
図１１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、通信チャネルを割り当てたフレーム構成が示されている。図１１に示すように、基地局１００によれば、移動する端末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ＣＨ１（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。従って、本実施形態に係る基地局１００は、移動する端末１０ａとの間の無線通信において、当該端末１０ａから移動前に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用に指向性制御した下りタイムスロットの信号を、端末１０ａが大きく移動する前に送信することが可能になり、移動する端末１０ａとの間における通信品質が低下することを低減できる。
【００９２】
また、本実施形態に係る基地局１００によれば、移動度取得部４０３は、基地局１００と端末１０ａ乃至１０ｃとの間の無線通信において、例えば、第１信号制御部３０１における第１無線部２０１に対する信号の重み係数ｗの相関値を、端末１０ａ乃至１０ｃの移動度（ρｗ）として算出する。よって、本実施形態に係る基地局１００によれば、端末１０ａ乃至１０ｃの移動度（ρｗ）をより正確に取得できる。
【００９３】
また、本実施形態に係る基地局１００によれば、タイムスロット特定部４０５は、移動度（ρｗ）が等しい複数の端末１０ａ乃至１０ｃに対しては、通信品質が低い端末ほど、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、通信チャネル（上り下りのタイムスロット）を割り当てるので、移動により通信品質が低下した端末１０ａ乃至１０ｃとの間の無線通信において、より安定した通信を行うことが可能になる。
【００９４】
（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、タイムスロット特定部４０５の構成を除き、上述した基地局１００の構成と同様である。本変更例に係るタイムスロット特定部４０５は、予め定められた所定の閾値（ρＳＨ）を有しており、移動度テーブルＴ１に記憶される移動度（ρｗ）が、当該所定の閾値より小さく（移動度が高く）なる場合、上述したステップＳ１０６２乃至Ｓ１０６３の動作を行い、移動度（ρｗ）が、当該所定の閾値より小さくならない（移動度が高くならない）場合、かかるステップＳ１０６２乃至Ｓ１０６３の動作を行わない。
【００９５】
本変更例に係る基地局１００によれば、移動度が所定の閾値よりも小さい（移動度が高い）端末１０ａ乃至１０ｃが存在する場合のみ、通信チャネルを変更するので、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、移動度の高い端末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が低下することを低減する。
【００９６】
（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２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、ＴＤＭＡ分離処理部４０１と、通信品質取得部４０４と、タイムスロット特定部４０５との構成を除き、上述した基地局１００の構成と同様である。よって、本変更例に係るＴＤＭＡ分離処理部４０１と、通信品質取得部４０４と、タイムスロット特定部４０５との構成について説明する。
【００９７】
本変更例に係るＴＤＭＡ分離処理部４０１は、通信品質取得部４０４へ、端末１０ａ乃至１０ｃとの間で通信している情報の種類を通知する。具体的には、ＴＤＭＡ分離処理部４０１は、端末１０ａ乃至１０ｃとの間で通信している情報の種類として、例えば、リアルタイム性を必要とする音声情報等の通信を行っていることを示すリアルタイム情報や、リアルタイム性をあまり必要としないメール情報等の通信を行っていることを示す非リアルタイム情報を通知する。
【００９８】
また、本変更例に係る通信品質取得部４０４は、通知されたリアルタイム情報又は非リアルタイム情報と、通信先の端末１０ａ乃至１０ｃの端末ＩＤとを関連付けて、移動度テーブルＴ１に記憶する。
【００９９】
また、本変更例に係るタイムスロット特定部４０５は、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ及びＵＥ１０ｃ）の移動度（ρｗ１及びρｗ３）が等しい場合、移動度テーブルＴ１において、非リアルタイム情報に関連付けて記憶されている端末ＩＤよりも、リアルタイム情報に関連付けて記憶されている端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ及びＵＥ１０ｃ）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、通信チャネルＣＨ１乃至ＣＨ３（上り下りのタイムスロット）の割り当てを変更する。
【０１００】
本変更例に係る基地局１００によれば、端末１０ａ乃至１０ｃとの間の無線通信において、移動する端末１０ａ乃至１０ｃの中でも、リアルタイム性を必要とする通信を行っている端末ほど、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、通信チャネル（上り下りのタイムスロット）を割り当てるので、音声情報等のリアルタイム性を必要とする通信を行っている端末を優先して、より安定した通信サービルを提供することが可能になる。
【０１０１】
（第３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、タイムスロット特定部４０５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、タイムスロット特定部４０５の構成について説明する。
【０１０２】
本変更例に係るタイムスロット特定部４０５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。
【０１０３】
具体的に、タイムスロット特定部４０５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、タイムスロット特定部４０５は、予め定められた所定の閾値（ρＳＨ）を有しており、移動度テーブルＴ１に記憶される移動度（ρｗ）が、当該所定の閾値より小さく（移動度が高く）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狭い通信チャネル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。
【０１０４】
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狭い通信チャネルＣＨ１を、移動度（ρｗ）が所定の閾値より小さい（移動度が高い）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が低下することを低減する。
【０１０５】
［第２実施形態］
上述した第１実施形態では、移動度に応じて上り下りタイムスロット間隔を設定する一例について説明した。また、上述した第１実施形態の第２変更例では、移動度に加えて、通信優先度（ＱｏＳ）を考慮して上り下りタイムスロット間隔を設定する一例について説明した。
【０１０６】
しかし、端末の移動度を取得する機能を有さない基地局では、上述した第１実施形態の手法が適用できない。一方、通信優先度（ＱｏＳ）は、端末が実行する通信の種別さえ判別できればよいので、既存の基地局の構成を大幅に変更することなく取得可能である。
【０１０７】
そこで、本実施形態では、移動度ではなく、ＱｏＳに基づいて上り下りタイムスロット間隔を設定する一例について説明する。なお、本実施形態では、上述した第１実施形態と異なる点について主に説明し、重複する説明を省略する。
【０１０８】
（制御部４００Ｂの構成）
本実施形態に係る制御部４００Ｂの構成について説明する。図１２は、制御部４００Ｂの構成を示す論理ブロック構成図である。
【０１０９】
図１２に示すように、制御部４００Ｂは、上述した移動度取得部４０３に代えて、ＱｏＳ取得部４０７を備える。ＱｏＳ取得部４０７は、上述した第１実施形態の第２変更例に係るＴＤＭＡ分離処理部４０１と同様にして、端末１０ａ乃至１０ｂとの間で通信している情報の種類に応じたＱｏＳを取得する。この場合、ＱｏＳ取得部４０７は、通信の種別とＱｏＳとを対応付けたテーブルを使用する。
【０１１０】
あるいは、ＱｏＳ取得部４０７は、上位装置（例えば、基地局制御装置）からＱｏＳの情報を取得してもよい。なお、上述した第１実施形態の第２変更例では、通信に要求されるリアルタイム性（遅延）を基準としていたが、リアルタイム性に限らず、通信に要求されるパケットロス率やジッタを基準としてもよい。
【０１１１】
記憶部４０２は、ＱｏＳテーブルＴ４と、割当テーブルＴ２とを備える。ＱｏＳテーブルＴ４は、図１３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ＱｏＳと、当該端末１０ａ乃至１０ｃとの間における通信品質とを関連付けて記憶する。ＱｏＳは、ＱｏＳ取得部４０７によって格納される。
【０１１２】
（基地局１００の動作）
次に、本実施形態に係る基地局１００の動作について説明する。具体的には、（１）端末１０ａ乃至１０ｃとの無線通信におけるタイムスロット割り当て制御動作、及び（２）制御部４００Ｂにおけるタイムスロット割り当て制御動作について、第１実施形態との相違点を説明する。
【０１１３】
（１）端末１０ａ乃至１０ｃとの無線通信おけるタイムスロット割り当て制御動作
図９のシーケンス図を参照して、端末１０ｂ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説明する。ここでは、端末１０ｂ，１０ｃは、基地局１００との間でリアルタイム性の低い通信（例えばメールやＷｅｂ閲覧）を実行しており、端末１０ａは、基地局１００との間でリアルタイム性の高い通信（例えばＶｏＩＰ）を開始する場合を例に説明する。
【０１１４】
ステップＳ１０１乃至ステップＳ１０５では、第１実施形態と同様の動作が実行される。
【０１１５】
ステップＳ１０６において、基地局１００は、ＱｏＳテーブルＴ４において、通信を開始した端末１０ａ（ＵＥ１０ａ）のＱｏＳが、端末１０ｂ（ＵＥ１０ｂ）及び端末１０ｃ（ＵＥ１０ｃ）のＱｏＳよりも高くなる。そして、タイムスロット特定部４０５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。
【０１１６】
ステップＳ１０７及びステップＳ１０８では、第１実施形態と同様の動作が実行される。
【０１１７】
（２）制御部４００Ｂにおけるタイムスロット割り当て制御動作
図１４は、ステップＳ１０６において、基地局１００の制御部４００Ｂにおけるタイムスロット割り当て制御の動作を示すフローチャートである。
【０１１８】
ステップＳ１０６１において、制御部４００ＢのＱｏＳ取得部４０７は、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ乃至ＵＥ１０ｃ）と、当該端末ＩＤに対応するＱｏＳとを関連付けて、ＱｏＳテーブルＴ４に記憶する。
【０１１９】
ステップＳ１０６２において、タイムスロット割当部４０５は、ＱｏＳテーブルＴ４に記憶されるＱｏＳが更新されると、端末ＩＤ（ＵＥ１０ａ乃至ＵＥ１０ｃ）をＱｏＳの高い順に、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。
【０１２０】
ステップＳ１０６３において、タイムスロット割当部４０５は、決定前の順番と異なると判定した場合、当該順番に基づいて、最もＱｏＳの高い端末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までの間隔が短くなるように、上り下りタイムスロットを割り当てる。
【０１２１】
（作用・効果）
本実施形態によれば、通信優先度（ＱｏＳ）が高い端末ほど、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、上り下りのタイムスロットを割り当てる。つまり、通信優先度（ＱｏＳ）が高い端末に対しては高速移動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ておくことで、高品質な通信を提供する必要がある端末において通信の品質が低下することを低減することができる。
【０１２２】
［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。
【０１２３】
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、移動度取得部４０３と、通信品質取得部４０４と、タイムスロット特定部４０５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。
【０１２４】
上述した第１実施形態では、移動度に応じたタイムスロット割り当てについて説明し、第２実施形態では、ＱｏＳ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、移動度及びＱｏＳ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高速移動中である可能性があるため、通信品質の低い端末に対して、高速移動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、通信品質が低下することを低減することができる。
【０１２５】
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】
【０１２６】
【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移動度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実施形態に係る基地局に記憶される重み係数テーブルを示す図である。
【図８】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９】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１０】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１１】本発明の第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１２】本発明の第２実施形態に係る制御部の論理ブロック構成図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る基地局に記憶されるＱｏＳテーブルを示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る通信方法のシーケンス図である。
【図１５】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】
【０１２７】
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…移動度取得部、４０４…通信品質取得部、４０５…タイムスロット特定部、４０６…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、ρｗ…移動度、ρｗ１乃至ρｗ３…移動度、Ａ乃至Ｂ…地点、Ｌ…通信用周波数、Ｃ１００…無線範囲、Ｆ１乃至Ｆ３…通信品質、Ｓ１０１乃至Ｓ１０８…ステップ、Ｓ１０６１乃至Ｓ１０６３…ステップ、Ｔ１…移動度テーブル、Ｔ２…割当テーブル、Ｔ３…重み係数テーブル、ｍ…サンプル数、ｗ…重み係数、ｗ１乃至ｗ３…重み係数、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

【出願人】	【識別番号】０００００６６３３【氏名又は名称】京セラ株式会社
【出願日】	平成１９年２月２７日（２００７．２．２７）
【代理人】	【識別番号】１００１４９１０２【弁理士】【氏名又は名称】松山習
【公開番号】	特開２００８－１１４９５（Ｐ２００８－１１４９５Ａ）
【公開日】	平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【出願番号】	特願２００７－４８１７２（Ｐ２００７－４８１７２）