トップ :: H 電気 :: H04 電気通信技術




【発明の名称】 無線通信装置および無線通信方法
【発明者】 【氏名】白壁 将成

【氏名】浅井 孝浩

【氏名】的場 直人

【氏名】吉野 仁

【氏名】須山 聡

【氏名】府川 和彦

【氏名】鈴木 博
【要約】 【課題】通信効率を向上させた無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

【構成】移動局は、その通信制御部１１１において、基地局とのデータ通信前の前手順において当該基地局に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定する。また。通信制御部１１１により決定された時間区間において、ディジタルベースバンド回路１０７は、データの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定する時間区間決定ステップと、
前記時間区間決定ステップにより決定された時間区間においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御ステップと、
を備える無線通信方法。
【請求項２】
通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定するとともに、前記通信相手装置とは異なる別の通信相手装置とのデータ通信前の前手順において前記通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を当該別の通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間として決定する時間区間決定ステップと、
前記時間区間決定ステップにより決定された時間区間において、前記通信相手装置からデータの受信と前記別の通信相手装置に対してデータの送信とを行うよう制御し、または前記別の通信相手装置からデータの受信と前記通信相手装置に対してデータの送信とを行うよう制御するデータ通信制御ステップと、
を備える無線通信方法。
【請求項３】
通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための第1の時間区間を決定するとともに、前記通信相手装置とは異なる別の通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該別の通信相手装置に対してデータの送受信を行うための前記第1の時間区間とは異なる第２の時間区間を決定する時間区間決定ステップと、
前記時間区間決定ステップにより決定された第１の時間区間において、前記通信相手に対してデータを送受信するよう制御するとともに、前記時間区間決定ステップにより決定された第２の時間区間において、前記別の通信相手装置に対してデータを送受信するよう制御するデータ通信制御ステップと、
を備える無線通信方法。
【請求項４】
通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定する時間区間決定ステップと、
前記時間区間決定ステップにより決定された時間区間において一の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するともに、前記時間区間において、前記一の周波数帯域とは異なる別の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御ステップと、
を備える無線通信方法。
【請求項５】
通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うためのパケット長を決定するパケット長決定ステップと、
前記パケット長決定ステップにより決定されたパケット長においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御ステップと、
を備える無線通信方法。
【請求項６】
前記データ通信制御ステップは、受信する受信データ量と送信する送信データ量とを比較し、送信データ量が少ない場合には、送信データの冗長度を増加させるよう送信データを加工することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項７】
通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定する時間区間決定手段と、
前記時間区間決定手段により決定された時間区間においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御手段と、
を備える無線通信装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一つの通信中に異なる他の通信を同時に行うことができる時分割多重通信方式が知られている。例えば、下記特許文献１には、携帯電話システムにおける通信方法において、時分割されたスロットを制御チャネルおよび通信チャネルに割り当て、使用開始時に制御チャネルで基地局とプロトコル情報の交換処理を行い、通信チャネルを設け、当該通信チャネルで通話またはデータ通信を行う時分割多重通信方式が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１３８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の特許文献１の時分割多重通信方式では、その通信効率が悪いという問題がある。すなわち、この特許文献１に記載の時分割多重方式では、通話またはデータ通信を行うときには、割り当てられたスロットを用いて、送信または受信のいずれか一方が行われる。このように、割り当てられたスロットを用いて送信と受信とを交互に行う方式では、そのデータ伝送量に限界があり、通信効率が悪いという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明では、上述の課題を解決するために、通信効率を向上させた無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明の無線通信方法は、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定する時間区間決定ステップと、前記時間区間決定ステップにより決定された時間区間においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御ステップと、を備えている。
【０００６】
また、本発明の無線通信装置は、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定する時間区間決定手段と、前記時間区間決定手段により決定された時間区間においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御手段と、を備えている。
【０００７】
この発明によれば、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定し、決定された時間区間においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明の無線通信方法は、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定するとともに、前記通信相手装置とは異なる別の通信相手装置とのデータ通信前の前手順において前記通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を当該別の通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間として決定する時間区間決定ステップと、前記時間区間決定ステップにより決定された時間区間において、前記通信相手装置からデータの受信と前記別の通信相手装置に対してデータの送信とを行うよう制御し、または前記別の通信相手装置からデータの受信と前記通信相手装置に対してデータの送信とを行うよう制御するデータ通信制御ステップと、を備えている。
【０００９】
この発明によれば、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定するとともに、前記通信相手装置とは異なる別の通信相手装置とのデータ通信前の前手順において前記通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を当該別の通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間として決定し、決定された時間区間において、前記通信相手装置からデータの受信と前記別の通信相手装置に対してデータの送信とを行うよう制御し、または前記別の通信相手装置からデータの受信と前記通信相手装置に対してデータの送信とを行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の無線通信方法は、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための第1の時間区間を決定するとともに、前記通信相手装置とは異なる別の通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該別の通信相手装置に対してデータの送受信を行うための前記第1の時間区間とは異なる第２の時間区間を決定する時間区間決定ステップと、前記時間区間決定ステップにより決定された第１の時間区間において、前記通信相手に対してデータを送受信するよう制御するとともに、前記時間区間決定ステップにより決定された第２の時間区間において、前記別の通信相手装置に対してデータを送受信するよう制御するデータ通信制御ステップと、を備えている。
【００１１】
この発明によれば、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための第1の時間区間を決定するとともに、前記通信相手装置とは異なる別の通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該別の通信相手装置に対してデータの送受信を行うための前記第1の時間区間とは異なる第２の時間区間を決定し、決定された第１の時間区間において、前記通信相手に対してデータを送受信するよう制御するとともに、決定された第２の時間区間において、前記別の通信相手装置に対してデータを送受信するよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の無線通信方法は、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定する時間区間決定ステップと、前記時間区間決定ステップにより決定された時間区間において一の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するともに、前記時間区間において、前記一の周波数帯域とは異なる別の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御ステップと、を備えている。
【００１３】
この発明によれば、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定し、決定された時間区間において一の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するともに、前記時間区間において、前記一の周波数帯域とは異なる別の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の無線通信方法は、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うためのパケット長を決定するパケット長決定ステップと、前記パケット長決定ステップにより決定されたパケット長においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するデータ通信制御ステップと、を備えている。
【００１５】
この発明によれば、通信相手装置とのデータ通信前の前手順において当該通信相手装置に対してデータの送受信を行うためのパケット長を決定し、決定されたパケット長においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の無線通信方法は、前記データ通信制御手段は、受信する受信データ量と送信する送信データ量とを比較し、送信データ量が少ない場合には、送信データの冗長度を増加させるよう送信データを加工することが好ましい。
【００１７】
この発明によれば、受信する受信データ量と送信する送信データ量とを比較し、送信データ量が少ない場合には、送信データの冗長度を増加させるよう送信データを加工することができ、タイムスロットとして区切られた時間間隔全体を利用して干渉耐性を強化するとともに、それに合わせて送信電力を低減することで、同時送受信を行う上で生じる干渉の影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、予め定めた時間区間においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うように制御することで通信効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、一実施形態のために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
［第一の実施形態］
【００２０】
図１は、第一の実施形態における無線通信装置のブロック図であり、ＴＤＤ（Time Division Duplex）を用いた同時送受信機構を示すブロック図である。
【００２１】
図１に示す無線通信装置１００は、アップリンク用タイムスロットとダウンリンク用タイムスロットを同一時刻である同一の時間区間（同一タイムスロット）に用いることができ、その際に生じる干渉を除去することができる干渉キャンセラ機能を備えている。この無線通信装置１００は、サーキュレータ１０１、アッテネータ１０２、減算器１０３、アナログ干渉キャンセラ１０４、受信アナログ回路１０５、ディジタルベースバンド回路１０７（データ通信制御手段）、送信アナログ回路１０８、ディジタル干渉キャンセラ１０９、電力制御回路１１０および通信制御部１１１（時間区間決定手段およびデータ通信制御手段）を含んで構成されている。
【００２２】
アンテナ１０１ａを介して受信された受信信号は、サーキュレータ１０１、アッテネータ１０２を介して減算器１０３に出力される。また、送信アナログ回路１０8から出力された送信信号は、サーキュレータ１０１およびアンテナ１０１ａを介して無線通信により送信される。送信アナログ回路１０８から出力される送信信号は、受信信号への干渉を除去するためにアナログ干渉キャンセラ１０４に入力される。
【００２３】
アナログ干渉キャンセラ１０４は、送信信号による受信信号への干渉を除去するための干渉除去信号を生成し、減算器１０３は、受信信号から干渉除去信号を減算することで、受信信号における干渉信号の影響を低減する。ここで、干渉除去信号を減算した後の受信信号について、上述の減算器１０３において完全に干渉成分を除去できない場合には、当該受信信号に干渉信号成分が残留する。この干渉信号成分については、後述するディジタル干渉キャンセラおよび減算器１０６を用いて干渉除去を行う。
【００２４】
受信アナログ回路１０５は、この受信信号に対してアンプによる信号増幅、フィルタによる帯域制限、ダウンコンバータによる周波数変換等を行うとともに、Ａ／Ｄ変換を行う。
【００２５】
減算器１０６は、受信アナログ回路１０５から出力されたディジタル受信信号をディジタル干渉キャンセラ１０９にて生成された干渉除去信号を減算し、ディジタル信号における干渉を除去したディジタル受信信号を生成して、ディジタルベースバンド回路１０７に出力する。
【００２６】
ディジタルベースバンド回路１０７は、送信する送信信号を生成して、送信アナログ回路１０８に出力し、また減算器１０６から出力されたディジタル受信信号を入力し、入力した信号を通信制御部１１１に出力し、様々な情報処理（例えば、通信手順に従った通信処理を行わせるなど）を行わせる。
【００２７】
送信アナログ回路１０８は、ディジタルベースバンド回路１０７から出力されたディジタル送信信号をＤ／Ａ変換し、アナログ送信信号を生成し、アンプによる信号増幅、フィルタによる帯域制限、アップコンバータによる周波数変換によりＲＦ帯のアナログ信号に変換する。
【００２８】
ディジタル干渉キャンセラ１０９は、ディジタル信号に変換された信号に残留して含まれる回り込み干渉信号成分を生成する部分である。減算器１０６は、ディジタル干渉キャンセラ１０９により生成された干渉信号成分を、受信アナログ回路１０５から出力された送信信号から差し引くことにより、上記の除去を行う。ここで、Ａ／Ｄ変換前の各アナログ素子における信号飽和の影響により、アナログ領域及びディジタル領域における回り込み干渉信号除去特性は大きく異なるが、アッテネータ１０２において信号電力を減衰させることにより、各領域における回り込み干渉信号の除去特性を改善することができる。
【００２９】
電力制御回路１１０は、アッテネータ１０２、受信アナログ回路１０５、送信アナログ回路１０８、およびディジタルベースバンド回路１０７を制御する回路である。
【００３０】
通信制御部１１１は、ディジタルベースバンド回路１０７から入力された受信信号に基づいて様々な情報処理を行う部分である。また、通信制御部１１１は、通信相手に対して送信する制御信号またはこの制御信号にしたがって定められたタイムスロットを決定し、または使用する周波数を決定し、当該決定されたタイムスロットまたは周波数を用いてデータを送信するよう処理することができるものである。例えば、通信制御部１１１は、同時送受信要求を行い、また同時送受信応答を行うとともに無線リソース情報を送信し、これら前手順を行った後、ここで決められたタイムスロットを用いてデータの送受信を行う。
【００３１】
このように、かかる無線通信装置１００においては、アッテネータ１０２が信号電力を減衰させることにより、アナログ領域におけるアナログ干渉キャンセラ１０４および減算器１０３が受ける、回り込み干渉信号に起因して生じる信号飽和の影響を軽減することができる。よって、この無線通信装置１００は、無線通信装置間でフルデュプレックスを実現するため、いずれかの無線通信装置で無線リソース割り当て（スロット割り当て）を行い、同一時刻に同一周波数帯でそれぞれの無線通信装置において送受信を行うことができる。
【００３２】
さらに、このような無線通信装置１００における通信制御部１１１においては以下の処理も行われる。すなわち、この無線通信装置１００の制御部は正しくデータが受信されたかどうかの検出を行うことができ、ＡＣＫまたはＮＡＫがそれぞれの無線通信装置から送信される。無線通信装置１００は、その際のＡＲＱとしてStop-and-Wait(ＳＷ)、Go-Back-N(ＧＢＮ)、Selective Repeat(ＳＲ)等を用いることができる。
【００３３】
ＳＷは、１つのパケットを送信したときに、それに対応するＡＣＫまたはＮＡＫを受信するまで次のパケットを送信しない方法である。
【００３４】
ＧＢＮは、１つのパケットを送信したときに、それに対応するＡＣＫまたはＮＡＫを受信しなくても、Ｎパケットだけは送ることができる方法である。受信側では、誤りが検出された場合、およびシーケンス番号が不連続になった場合、直ちにＮＡＫを返すと同時にそれ以降送られてくる誤りパケット以降のシーケンス番号のパケットは全て廃棄して、誤ったパケットの再送を待つ。送信側では、ＮＡＫを受信した場合、受信シーケンス番号と等しいシーケンス番号を持つパケット以降の全てのパケットをもう一度送り直す。
【００３５】
ＳＲは、最も効率の優れたＡＲＱ方式であり、１つのパケットを送信したときに、それに対応するＡＣＫまたはＮＡＫを受信しなくても、Ｎパケット(輻輳ウィンドウサイズ)だけは送ることができる方法である。受信側では、誤りが検出されたパケットのみＮＡＫを返して、誤ったパケットの再送を待つ。送信側では、ＮＡＫを受信した場合、受信シーケンス番号と等しいシーケンス番号を持つパケットのみ送り返す。ＳＲはＧＢＮと基本的には同じ仕組みで、ＮＡＫを受信した場合に誤ったバケットだけを送り返す点が異なっており、そのため、ＧＢＮよりも効率が良い。
【００３６】
以上説明した無線通信装置１００において、上述のＡＲＱを行う際の動作について説明する。図２は、移動局と基地局とが互いに同時送受信を行うときの処理を示すシーケンス図である。なお、移動局と基地局とは上述の無線通信装置１００を備えたものとする。
【００３７】
まず、移動局において、基地局に対して同時送受信要求が行われる（Ｓ１０１）。そして、基地局において、同時送受信要求の応答として同時送受信応答が行われるとともに、無線リソース情報が送信される（Ｓ１０２）。同時送受信応答は、基地局が移動局から送信された同時送受信要求を受け付けて、同時送受信が可能か不可能かを表す応答信号である。また、この無線リソース情報には、割り当てるチャネルが含まれており、ＴＤＤであれば時間区間を示すタイムスロット番号、ＣＤＭＡであれば割り当てる符号等が含まれている。
【００３８】
そして、Ｓ１０２で定められた無線リソース情報を用いて、基地局と移動局との間で、データ信号が、同一時刻かつ同一周波数で送受信される（Ｓ１０３）。なお、この基本シーケンスでは、同時送受信要求を受け付けた基地局が、同時送受信応答と併せて同時送受信を行う通信チャネルを表す無線リソース情報を送信する例を示したが、移動局が同時送受信用要求と併せて同時送受信を行う上で用いる無線リソース情報を送信することとしてもよい。
【００３９】
さらに詳細なデータのデータ送受信のタイミングフローについて説明する。図３は、基地局と移動局との間におけるＴＤＭＡ／ＴＤＤのＳＷＡＲＱに基づく回線制御を示すタイミングチャートである。
【００４０】
第一の実施形態では、基地局と移動局との間でフルデュプレックスを実現するため、基地局がスロット割当を行い、同一タイムスロットにおいて基地局と移動局との間でデータの送受信が行われる。さらに、正しくデータが受信されたか否かの検出が行われ、ＡＣＫまたはＮＡＫがそれぞれ基地局または移動局から送信される。このように動作する移動局および基地局におけるＳＷに基づく回線制御のタイミングフローについて説明する。図３は、例として３チャネルＴＤＭＡベースのフルデュプレックスを示す回線制御のタイミングフローを示す。本実施形態では、データの送受信が同時に行われるため、従来のアップリンクとダウンリンクに対応したチャネルの区別は無く、データチャネルであるフルデュプレックスデータチャネルと比較的短いフルデュプレックスＡＣＫチャネルという区別がある。具体的な回線制御としては、（１）スロット予約（同時送受信要求）、（２）スロット割当（同時送受信応答／無線リソース情報の通知）、（３）データ送受信、の３つとなる。上述の（１）スロット予約、（２）スロット割当が時間区間決定ステップであり、（３）データ送受信がデータ通信制御ステップである。
【００４１】
なお、このタイミングチャートに示すように、ブロードキャストチャネルＢＣＨ、制御チャネルＣＣＨ、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨ、およびフルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨの順で繰り返し回線制御が行われ、基地局と移動局との間で制御手順およびデータの送受信が行われる。また、基地局から移動局に対して制御信号を送信するためのチャネルをブロードキャストチャネルとし、移動局から基地局に対して制御信号を送信するためのチャネルを制御チャネルとしている。
【００４２】
以下、図３のタイミングチャートについて詳細に説明する。移動局は制御チャネルＣＣＨ（Control Channel）で基地局に対して同時送受信を行うためのスロット予約のリクエストを行う（Ｓ２０１）。この処理は、図２における送受信要求に対応する処理である。そして、リクエストを受けた基地局は空きスロット２に割当を行ったことをブロードキャストチャネルＢＣＨで移動局に知らせる（Ｓ２０２）。これは、図２における同時送受信応答／無線リソース情報の通知に該当する。
【００４３】
次に、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロット２において、基地局と無線通信装置１００とはデータの同時送受信を行う（Ｓ２０３）。なお、図３では、移動局が同時送受信のスロット予約のリクエストを行い、同時送受信を行う例について示したが、移動局または基地局のいずれかについて、送信するべきデータがない局は信号送信を行わないこととすることにより、隣接セルへの干渉を低減することができる。
【００４４】
その後、移動局および基地局において、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロット２において同時送受信が行われたデータの送達確認のために、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨのスロット２においてＡＣＫまたはＮＡＫの同時送受信を行う（Ｓ２０４）。なお、移動局ではなく、基地局側からスロット予約を行う際は、移動局からのリクエストは行われない。フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨはフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨよりもスロット長を短く設定した方が、通信効率が良く、また、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨに誤りが発生すると効率が著しく劣化するため、低い符号化率の誤り訂正符号等で伝送するのが望ましい。
【００４５】
なお、図３では移動局からスロット予約を行う例について示したが、基地局側からスロット予約を行う際は、移動局に対して同時送受信要求と無線リソース情報の通知を行った後に、同時送受信を開始することとしても良い。この場合、移動局からのリクエストは行われないために、制御チャネルＣＣＨによる移動局から基地局へのデータ送信の手続きを省略することができる。
【００４６】
図３に示すＴＤＭＡ／ＴＤＤでの各タイムスロットについて、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨは、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨよりも、送信情報量は少なくなるために、ＴＤＭＡ／ＴＤＤのフレーム構成を決定する上では、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨはフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨよりもスロット長を短く設定した方が、効率が良い。
【００４７】
また、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨに誤りが発生すると、データが正しく受信されていても同じデータを再送したり、誤って受信されたデータを正しく受信されたと判断したり、してしまうために、通信効率が著しく劣化してしまう。したがって、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨは低い符号化率の誤り訂正符号等を用いて十分な誤り耐性を有する方法で伝送するのが望ましい。
【００４８】
次に、ＧＢＮまたはＳＲに基づく回線制御のタイミングフローについて説明する。図４は、ＧＢＮまたはＳＲに基づく回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。図４では、基地局および移動局は、データを受信する度にＡＣＫまたはＮＡＫを送るのではなく、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨでNスロット分のデータの送受信を行った後に、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨにおいてＮスロット分のデータのＡＣＫまたはＮＡＫを束ねて送り返す点で、図３に示すＳＷに基づく方法と異なる。基地局および移動局はフルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨでＮＡＫを受信した場合には、ＧＢＮではＮスロット分を、ＳＲではＮＡＫを受信したパケットのみを再送する。なお、ＳＲでは、再送パケットだけでなく、新規パケットも次のフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのＮスロットで送信される。
【００４９】
以下、図４に基づいて説明する。移動局は、同時送受信要求として、制御チャネルＣＣＨで基地局に対して同時送受信を行うためのスロット２の予約を要求し（Ｓ３０１）、予約の要求を受けた基地局は、同時送受信応答／無線リソース情報の通知として、空きスロット２に割当を行ったことをブロードキャストチャネルＢＣＨで移動局１に知らせる（Ｓ３０２）。次に、移動局および基地局は、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロット２においてデータの同時送受信を行い、さらに、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロット２においてＮスロット分のデータの同時送受信を行う（Ｓ３０３）。
【００５０】
最後に、Ｎスロット分のデータの同時送受信が行われた後に、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨでＮスロット分のデータに対するＡＣＫまたはＮＡＫの同時送受信が行われる（Ｓ３０４）。ＳＷと同様に移動局ではなく、基地局側からスロット予約を行う際は、移動局からのリクエストは行われない。このように、ＧＢＮやＳＲではフルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨを束ねることでＳＷより効率を上げることができる。Ｎスロット分のフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨにおいて送信するべきデータがない局は、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨを待たずにＡＣＫまたはＮＡＫの送信を行い、以降は送信を停止することにより、隣接セルへ与える干渉を低減することができる。
【００５１】
従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤでは、データとＡＣＫ／ＮＡＫのそれぞれについて、上り回線であるアップリンクと下り回線であるダウンリンクとで別々のタイムスロットを用いて通信を行っていたが、アナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置１００を用いて上記の方法により同一時刻・同一周波数を用いてデータの送受信を行うことにより回線制御効率を改善することができる。
【００５２】
この第一の実施形態における無線通信装置１００の作用効果について説明する。この無線通信装置１００を備えた移動局によれば、その通信制御部１１１が通信相手装置である基地局とのデータ通信前の前手順において当該基地局に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定し、ディジタルベースバンド回路１０７に対して決定された時間区間においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
［第二の実施形態］
【００５３】
次に、本発明の第二の実施形態としてＴＤＭＡ／ＴＤＤにおいてアナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置１００を用いて基地局３００からの中継を行う回線制御法について説明する。まず、図５に干渉キャンセラ付き無線通信装置１００を備えた中継局３１０および中継局３２０を用いたセルラー構成を示す。各中継局３１０および３２０は間接中継を行い、基地局３００から中継局３１０に送信された信号は、中継局３１０で一度復調された後に中継局３２０へ送信される。基地局３００の送信信号は中継局３２０へは直接届かず、局間の干渉は隣接局からのみ(オーバーリーチは１局)とする。
【００５４】
また、基地局３００、中継局３１０および３２０は、自セル内の移動局にもサービスを行っており、簡略化のため、各局（基地局３００、中継局３１０、中継局３２０）と移動局との間との通信については第一の実施形態で説明した方法を用いるものとする。
【００５５】
図６は、基地局３００から中継局３１０へ、さらに中継局３２０へと間接中継する場合のハーフデュプレックスの回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。なお、図６におけるタイミングフローはＳＲＡＲＱに基づく回線制御を示す。少なくとも中継局３１０においてアナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置１００を用いることで、基地局３００から中継局３１０へのハーフデュプレックス(中継局３１０の受信)と中継局３１０から中継局３２０へのハーフデュプレックス(中継局３１０の送信)を同時に実現することができ、フルデュプレックスと同等の効率が期待できる。以下に具体的な回線制御について説明する。
【００５６】
基地局３００は、ブロードキャストチャネルＢＣＨを用いて中継局３１０に対してスロット１の予約を要求する（Ｓ４０１）。スロット予約を要求された中継局３１０は、スロット１に割当を行ったことを制御チャネルＣＣＨで基地局３００に知らせる（Ｓ４０２）。基地局３００は、中継局３１０に対して割り当てられたスロット１を用いてデータの送信を行う（Ｓ４０３）。
【００５７】
次に、スロット１を用いてデータの受信を行っている中継局３１０は、基地局３００と同様にブロードキャストチャネルＢＣＨで中継局３２０に対してスロット１の予約を要求する（Ｓ５０１）。スロット予約を要求された中継局３２０は、スロット１に割当を行ったことを制御チャネルＣＣＨで中継局３１０に知らせて（Ｓ５０２）、中継局３１０は、基地局３００からの受信（Ｓ４０４）と中継局３２０への送信（Ｓ５０３）とをデータチャネルＤＣＨで同時に行う。
【００５８】
最後に、各局は、ＡＣＫチャネルＡＣＨでＡＣＫまたはＮＡＫの送信、受信、または送受信を行う（Ｓ４０５、Ｓ５０４）。ここでは、基地局３００は受信のみ、中継局３２０は送信のみ行うことになる。なお、さらに中継局３２０からデータ中継される第３の中継局がある場合には、中継局３２０から当該第３の中継局への通信はスロット１を用いることができない。これは、中継局３２０がスロット１を用いてデータを送信すると、中継局３１０が中継局３２０からの干渉により基地局３００からの信号を受信できなくなってしまうためである。
【００５９】
ただし、第３の中継局からさらにデータ中継される第４の中継局がある場合には、当該第４の中継局はスロット１を用いることができ、オーバーリーチがn局の場合には、nＣ１離れた中継局では同一スロットを使用することができる。すなわち、中継局間で干渉を測定してそれに基づいたチャネル割当を行う。また、中継局は基地局とは異なり、ブロードキャストチャネルＢＣＨの受信と制御チャネルＣＣＨの送信とに対応している必要がある。
【００６０】
従来の方法では、中継局における受信と送信とに関しては、別の無線リソース（タイムスロット）を用いていたが、アナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置１００を用いた場合には、本実施形態による回線制御により、従来の回線制御と比較して周波数の使用効率を改善することができる。
【００６１】
次に、この第二の実施形態に係る無線通信装置１００を備えた中継局３１０の作用効果について説明する。この中継局３１０は、通信制御部１１１が、通信相手装置である基地局３００とのデータ通信前の前手順において当該基地局３００に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定するとともに、基地局３００とは異なる中継局３２０とのデータ通信前の前手順において基地局３００に対してデータの送受信を行うための時間区間を当該中継局３２０に対するデータの送受信を行うための時間区間として決定し、通信制御部１１１により決定された時間区間において、ディジタルベースバンド回路１０７は、前記基地局３００からデータの受信と前記中継局３２０に対するデータの送信とを行うよう制御し、または前記中継局３２０からデータの受信と基地局３００に対するデータの送信とを行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
［第三の実施形態］
【００６２】
次に、第三の実施形態について説明する。本実施形態においては、第二の実施形態と同様に、基地局からの中継を行う回線制御法について示すが、同一のタイムスロットにおいて送信と受信とを行う対象が異なる第二の実施形態とは異なり、本実施形態では同一のタイムスロットにおいて送信と受信とを行う対象が同一の場合における回線制御方法を示す。図７は、フルデュプレックス中継回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。図７におけるタイミングチャートは、ＳＲＡＲＱに基づく回線制御を想定したものとする。ここでは、各局（基地局３００、中継局３１０、中継局３２０）において、アナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置１００を用いることで、基地局と中継局との間でフルデュプレックスを実現できる。以下、図７にしたがって説明する。
【００６３】
基地局３００は、ブロードキャストチャネルＢＣＨで中継局３１０に対してスロット１の予約を要求する（Ｓ６０１）。スロットの予約要求を受けた中継局３１０は、スロット１に割当を行ったことを制御チャネルＣＣＨで基地局３００に知らせ（Ｓ６０２）、基地局３００と中継局３１０とは、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロット１においてデータの同時送受信を行う（Ｓ６０３）。次に、中継局３１０は、基地局３００と同様に、ブロードキャストチャネルＢＣＨで中継局３２０に対してスロット２の予約を要求し（Ｓ７０１）、要求を受けた中継局３２０は、スロット２に割当を行ったことを制御チャネルＣＣＨで中継局３１０に知らせる（Ｓ７０２）。
【００６４】
そして、中継局３１０は、基地局３００とフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロット１を用いてデータの送受信を行うとともに（Ｓ６０４）、中継局３２０とフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロット２を用いてデータの同時送受信を行う（Ｓ７０３）。最後に、各局はフルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨで、それぞれ割り当てられたスロットを用いてＡＣＫまたはＮＡＫの同時送受信を行う（Ｓ６０５、Ｓ７０４）。
【００６５】
このようにフルデュプレックスを用いる場合には、中継局３１０と中継局３２０との間でスロット１を用いることができないため、中継局３１０は、スロット２の予約を行い、中継局３２０はスロット２の割当を行うことになる。また、中継局３２０からさらにデータ中継される第３の中継局がある場合には、他局との干渉を避けるため、中継局３２０と当該第３の中継局との間ではスロット３を用いる必要がある。なお、第３の中継局からさらにデータ中継される第４の中継局がある場合には、その第４の中継局はスロット１を使用することができる。
【００６６】
ここで、このような第三の実施形態に係る無線通信装置１００を備えた中継局３１０の作用効果について説明する。この中継局３１０は、その通信制御部１１１において、通信相手装置である基地局３００とのデータ通信前の前手順において当該基地局に対してデータの送受信を行うための第1の時間区間（例えばスロット１）を決定するとともに、基地局とは異なる別の中継局３２０とのデータ通信前の前手順において当該中継局３２０に対してデータの送受信を行うための前記第1の時間区間とは異なる第２の時間区間（例えばスロット２）を決定する。そして、通信制御部１１１により決定された第１の時間区間において、ディジタルベースバンド回路１０７は、基地局３００に対してデータを送受信するよう制御するとともに、決定された第２の時間区間において、中継局３２０に対してデータを送受信するよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
［第四の実施形態］
【００６７】
次に、第四の実施形態として、ＣＤＭＡ／ＴＤＤにおける回線制御方法について説明する。ＣＤＭＡ／ＴＤＤにおけるフルデュプレックス回線制御に関しては、第一〜三の実施形態で述べたＴＤＭＡ／ＴＤＤの回線制御における各タイムスロットを異なった拡散符号に割り当て、同時に送受信処理を行うことで、ＣＤＭＡ／ＴＤＤへの適用が可能となる。
［第五の実施形態］
【００６８】
次に、第五の実施形態として、ハイブリッドＴＤＤ／ＦＤＤにおける回線制御方法を示す。ハイブリッドＴＤＤ／ＦＤＤとは、従来のＦＤＤにおいて単方向通信（ハーフデュプレックス）を行う上り回線と下り回線のそれぞれのバンドにおいてフルデュプレックスを実現する方式である。以下本方式を実現するための無線通信装置の構成について説明する。図８は、ハイブリッドＴＤＤ／ＦＤＤにおける回線制御方法を実現するためのアナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置２００のブロック構成を示すブロック図である。
【００６９】
この第五の実施形態に係る無線通信装置２００においては、当該無線通信装置２００を基地局または移動局のいずれに用いる場合においても、アップリンク用キャリア周波数にて送受信を同時に行い、ダウンリンク用キャリア周波数にて送受信を同時に行うことを特徴とする。
【００７０】
本無線通信装置２００は、アンテナ６００１と、アンテナ共用器（デュプレクサ）６００２と、サーキュレータ６００３、６００４と、アップリンク用のアナログ信号処理部４１１０と、ダウンリンク用のアナログ信号処理部５１１０と、アップリンク用ディジタル信号処理部４１２０（データ通信制御手段）、ダウンリンク用ディジタル信号処理部５１２０（データ通信制御手段）とを有する。アナログ信号処理部４１１０、５１１０は、干渉キャンセラ部１１２、受信ＲＦ信号処理部１１４、送信ＲＦ信号処理部１１５、Ａ／Ｄ変換部１１６、Ｄ／Ａ変換部１１７、回り込み干渉信号電力抑圧部１１８を有する。アップリンク用アナログ信号処理部４１１０に接続されたサーキュレータ６００３は、アンテナ共用器（デュプレクサ)６００２を介してアンテナ６００１から受信されたアップリンク用ＲＦキャリア周波数における受信信号を、アップリンク用のアナログ信号処理部４１１０に入力する。アップリンク用のアナログ信号処理部４１１０にて生成された送信信号は、サーキュレータ６００３とアンテナ共用器６００２を介してアンテナ６００１から送信される。一方、ダウンリンク用アナログ信号処理部５１１０に接続されたサーキュレータ６００４は、アンテナ共用器６００２を介してアンテナ６００１から受信されたダウンリンク用ＲＦキャリア周波数における受信信号を、ダウンリンク用のアナログ信号処理部５１１０に入力する。ダウンリンク用のアナログ信号処理部５１１０にて生成された送信信号は、サーキュレータ６００４とアンテナ共用器６００２とを介してアンテナ６００１から送信される。
【００７１】
アップリンク用ＲＦキャリア周波数とダウンリンク用ＲＦキャリア周波数のそれぞれにおいて同時送受信を行う本実施形態における無線通信装置２００においては、アンテナ共用器（デュプレクサ)６００２の不完全性に起因する回り込み干渉信号に加えて、サーキュレータ６００３、６００４の不完全性に起因する回り込み干渉信号の影響を軽減する必要がある。そのため、アップリンク用アナログ信号処理部４１１０におけるアナログ領域における干渉キャンセル部１１２は、アップリンク用アナログ信号処理部４１１０の送信ＲＦ信号処理部１１５において生成された信号と、ダウンリンク用アナログ信号処理部５１１０の送信ＲＦ信号処理部１１５において生成された信号の両方を用いて、回り込み干渉信号の除去を行う。同様にして、ダウンリンク用アナログ信号処理部５１１０におけるアナログ領域における干渉キャンセル部１１２は、ダウンリンク用アナログ信号処理部５１１０の送信RF信号処理部１１５において生成された信号と、アップリンク用アナログ信号処理部４１１０の送信ＲＦ信号処理部１１５において生成された信号の両方を用いて、回り込み干渉信号の除去を行う。
【００７２】
アナログ信号処理部における回り込み干渉信号除去と同様に、アップリンク用ＲＦキャリア周波数とダウンリンク用ＲＦキャリア周波数のそれぞれにおいて同時送受信を行う本無線通信装置２００においては、アップリンク用ディジタル信号処理部４１２０における干渉除去用ディジタル信号生成部１２０２は、アップリンク用ディジタル信号処理部４１２０における送信ベースバンド信号処理部１２０６の出力と、ダウンリンク用ディジタル信号処理部５１２０における送信ベースバンド信号処理部１２０６の出力の両方を用いて、ディジタル領域における干渉除去用のディジタル信号を生成する。同様に、ダウンリンク用ディジタル信号処理部５１２０における干渉除去用ディジタル信号生成部１２０２は、アップリンク用ディジタル信号処理部４１２０における送信ベースバンド信号処理部１２０６の出力と、ダウンリンク用ディジタル信号処理部５１２０における送信ベースバンド信号処理部１２０６の出力の両方を用いて、ディジタル領域における干渉除去用のディジタル信号を生成する。
【００７３】
このような構成により、アップリンクＲＦキャリア周波数及びダウンリンクＲＦキャリア周波数のそれぞれにおいて同時に送受信を行う本無線通信装置２００において、それぞれのリンクの受信信号において重畳される同一リンクからの回り込み干渉信号と他方のリンクからの回り込み干渉信号の影響を軽減することができる。その結果、アップリンク用ＲＦキャリア周波数とダウンリンク用ＲＦキャリア周波数のそれぞれにおいて、同時に送受信を行うことが可能となるために周波数の利用効率を改善することができる。
【００７４】
なお、図８においては、図１において示した無線通信装置１００と同様に、通信手順を制御するための通信制御部（時間区間決定手段およびデータ通信制御手段：図示せず）を備え、この通信制御部が通信相手との間で前手順を行い、タイムスロットの予約及び割り当ての処理を行い、そのタイムスロットを用いたデータの同時送受信処理を行う。
【００７５】
次に、このように構成された無線通信装置２００における回線制御方法を説明する。図９は、ダウンリンク（基地局から移動局）とアップリンク（移動局から基地局）とでキャリア周波数が異なる本実施形態における、基地局および移動局の回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。図９（ａ）がキャリア周波数ｆ０を用いたダウンリンクにおけるタイミングフローを示すタイミングチャートであり、図９（ｂ）がキャリア周波数ｆ１を用いたアップリンクにおけるタイミングフローを示すタイミングチャートである。なお、基地局および移動局は図８に示す無線通信装置２００を備えたものである。
【００７６】
図９中のフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨ以前は、従来のＦＤＤとして基地局および移動局は動作している。まず、移動局は上り回線であるアップリンクの制御チャネルＣＣＨでスロットの予約を行い（Ｓ９０１）、下り回線であるダウンリンクのブロードキャストチャネルＢＣＨでスロットの割当が行われる（Ｓ８０１）。次に、ダウンリンクデータチャネルＤＬＤＣＨ及びアップリンクデータチャネルＵＬＤＣＨでデータ送信とＡＣＫ送信とが行われる（Ｓ８０２、Ｓ９０２）。
【００７７】
同時送受信を行うフルデュプレックスモードにおいては、移動局は、アップリンクにおける制御チャネルＣＣＨでスロットの予約を行い（Ｓ９０３）、基地局はダウンリンクにおけるブロードキャストチャネルＢＣＨでスロットの割り当てを行う（Ｓ８０３）。ここでは、スロット２の予約を行い、スロット２を割り当てている。
【００７８】
そして、ダウンリンクフルデュプレックスＤＬＦＤＤＣＨとアップリンクフルデュプレックスＵＬＦＤＤＣＨにおいてフルデュプレックスでのデータの送受信が行われ（Ｓ８０４、Ｓ９０４）、それに対応したＡＣＫの送受信がダウンリンクフルデュプレックスＡＣＫチャネルＤＬＦＤＡＣＨとアップリンクフルデュプレックスＡＣＫチャネルＵＬＦＤＡＣＨで行われる（Ｓ８０５、Ｓ９０５）。
【００７９】
なお、フルデュプレックスモードでは、第一の実施形態で説明したＴＤＭＡ／ＴＤＤの回線制御と同等の処理が、アップリンク／ダウンリンクのそれぞれにおいて行われる。また、図９ではＳＷＡＲＱを用いた場合の回線制御方法を示している。
【００８０】
さらに、ペアバンドの片側のみでフルデュプレックスを実現することも可能である。例えば、ダウンリンクで最大のスループットを得るためには、キャリア周波数ｆ０を用いるダウンリンクについては基地局から移動局へのダウンリンク方向のデータ送信のみを行うこととして、キャリア周波数ｆ１を用いるアップリンクについては同時送受信を行うことにより移動局から基地局へのデータ送信と併せて基地局から移動局へのデータ送信も行うこととすれば良い。従来のＦＤＤ方式においてアップリンクとダウンリンクにおいて同じ信号帯域幅を用いた場合には、アップリンクとダウンリンクとにおける非対称の通信量をサポートできなかったが、上述のようにフルデュプレックスを用いることで、アップリンクとダウンリンクにおいて同一の信号帯域幅を用いた場合においても非対称の通信量に対応することができる。
【００８１】
このような第五の実施形態に係る無線通信装置２００を備えた移動局は、通信制御部（図示せず）において、通信相手装置である基地局とのデータ通信前の前手順において当該基地局に対してデータの送受信を行うための時間区間を決定し、決定された時間区間において、アップリンク用ディジタル信号処理部４１２０が
一の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御するともに、ダウンリンク用ディジタル信号処理部５１２０が前記時間区間において、前記一の周波数帯域とは異なる別の周波数帯域を用いてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
［第六の実施形態］
【００８２】
次に、第六の実施形態として、ＣＳＭＡ／ＣＡによる自律分散制御においてフルデュプレックスを行う回線制御方法について示す。自律分散制御では、基地局が存在しないため、全ての局を移動局とし、移動局間の通信により中継も実現する。
【００８３】
図１０は、第六の実施形態におけるＣＳＭＡ／ＣＡにおけるＳＲＡＲＱに基づく回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。２つの移動局に図１で示したアナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置１００を用いることで、移動局間でフルデュプレックスを実現できる。なお、この無線通信装置１００における通信制御部１１１は、前手順実行時には、データの送受信を行うためのパケット長を決定する処理を行い、ここで決定されたパケット長においてデータの送受信を行うよう動作する。従来のＣＳＭＡ／ＣＡでは、データ送信要求を表すＲＴＳ(Request to Send)と、データ送信要求ＲＴＳを受信した後に当該のデータ送信要求に対する許可を表すＣＴＳ(Clear to Send)により隠れ端末問題を解決しているが、フルデュプレックスを行うＣＳＭＡ／ＣＡでは、送信(受信)のみではなく、受信(送信)も同時に行うＲＴＳＲ(Request To Sendand Receive) とＣＴＳＲ(Clear To Send and Receive)とにより制御を行う。以下、図１０にしたがって説明する。
【００８４】
まず、移動局１が移動局２に対して同時送受信要求のリクエストであるＲＴＳＲを送信し（Ｓ１１０１）、移動局２は移動局１のリクエストを受けてパケットの送受信が可能であることを確認後、同時送受信応答として同時送受信が可能であることを示すＣＴＳＲを移動局１に送信する（Ｓ１１０２）。次に、移動局１および移動局２は、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨにおいてＮスロット分の同時送受信を行い（Ｓ１１０３〜Ｓ１１０５）、最後に、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨでＮスロット分のデータに対するＡＣＫまたはＮＡＫの同時送受信を行う（Ｓ１１０６）。
【００８５】
なお、図１０のように移動局３が存在し、この移動局３が移動局１のＲＴＳＲより遅れて移動局２に対してＲＴＳＲ(ＲＴＳ)を送信した場合には（Ｓ１１０７）、移動局２が移動局１に対して送信したＣＴＳＲ(ＣＴＳ)を移動局３は検知することにより（Ｓ１１０８）、当該のＣＴＳＲが移動局３に対するものではないことを把握することができる。このため、移動局３はそれ以降の一定時間については信号の送信等の処理を行わないよう動作することができる。また、移動局２が移動局１に送信するべきデータを持っていない場合には、ＣＴＳＲではなく従来のＣＴＳを送信し、移動局１はフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨで送信のみを行うことにより、他局への干渉を減らすことができる。
【００８６】
この第六の実施形態に係る無線通信装置１００を備えた移動局１は、その通信制御部１１１において、通信相手装置である移動局２とのデータ通信前の前手順において当該移動局２に対してデータの送受信を行うためのパケット長を決定し、ディジタルベースバンド回路１０７において、決定されたパケット長においてデータの送信を行うと同時に、データの受信を行うよう制御することができる。これにより、通信効率を向上させることができる。
［第七の実施形態］
【００８７】
次に、第七の実施形態を示す。本実施形態では、移動局と基地局との間で同時送受信を行う場合において、移動局から送信する送信データのデータ量と、基地局から送信する送信データのデータ量とを比較して、データ量の少ない方の送信データに対して、誤り訂正符号化または拡散などにより送信データの冗長度を増加させ、データ量の多い方の送信データよりも低い電力で送信させることを特徴とするものである。
【００８８】
この実施形態においては、図１に示す無線通信装置１００における通信制御部１１１が、送信しようとする送信データのデータ量と、データ通信前の前手順において通信相手から受信した受信予定データのデータ量とを比較して、当該無線通信装置における送信データと通信相手の送信データの送信データ量の少ない方について、送信データに対して、誤り訂正符号化または拡散などにより送信データの冗長度を増加させ、送信データ量が多い方よりも低い電力で送信させるよう制御することになる。以下、本実施形態の処理について説明する。
【００８９】
図１１は、第七の実施形態における回線制御のシーケンス図である。移動局は基地局に対して、同時送受信要求に併せて移動局から基地局に送信するデータの送信データ量情報を送信する（Ｓ１２０１）。同時送受信要求を受信した基地局は、同時送受信要求と同時に通知される移動局の送信データ量情報と、基地局から移動局に送信する送信データの送信データ量とを比較して、同時送受信を行う際に移動局で用いる誤り訂正符号化や拡散などの送信冗長度情報と送信電力、基地局で用いる誤り訂正符号化や拡散などの送信冗長度情報と送信電力とを決定する（Ｓ１２０２）。
【００９０】
その後、基地局は、移動局に対して、同時送受信応答、同時送受信無線リソース情報、移動局がデータ送信を行う上で用いる移動局の送信冗長度情報および送信電力情報、並びに基地局がデータ送信を行う上で用いる基地局の送信データ冗長度情報を通知する（Ｓ１２０３）。ここで、同時送受信無線リソース情報とは、同時送受信を行う上で用いる通信チャネル（ＴＤＤの場合には使用するタイムスロット、ＣＤＭＡの場合には使用する拡散符号等）の情報を表す。
【００９１】
その後、移動局と基地局とは、データの同時送受信を行う（Ｓ１２０４）。同時送受信を行う際のデータ送信について、移動局は、基地局から通知された移動局の送信冗長度情報と送信電力情報とを用いてデータ送信を行う。また、基地局は、基地局の送信データ冗長度情報として移動局に通知した送信方法を用いてデータ送信を行う。一方、データの受信については、移動局は、基地局の送信データ冗長度情報として通知された内容に基づいて、基地局から送信されるデータの受信処理を行い、基地局は、移動局の送信データ冗長度情報として移動局に通知した内容に基づいて、移動局から送信されるデータの受信処理を行う。
【００９２】
同時送受信要求と移動局の送信データ量情報とを受信した基地局では、基地局から送信を行うデータの送信データ量と移動局からの送信データ量とを比較して、送信データ量が少ない方について誤り訂正符号化や拡散などにより送信データの冗長度を増加させて、送信データ量が多い方よりも低い電力でデータ送信を行うように、移動局の送信データ冗長度／送信電力と基地局の送信データ冗長度／送信電力を決定する。
【００９３】
例えば、移動局の送信データ量が基地局の送信データ量の１／８である場合には、移動局の送信データについて符号化率１／２の誤り訂正符号化と拡散率４のスペクトル拡散を行うことにより送信データ量を基地局と同一となるようにして、移動局の送信電力を基地局よりも小さくする。これにより、同時送受信を行う際に移動局の送信データが基地局の送信データを受信する際に与える干渉の影響を低減することができるために、基地局から送信された信号の受信信号品質を改善することができる。また、移動局から送信された信号は、誤り訂正符号化やスペクトル拡散により冗長度を増やして送信されているために、基地局の送信信号から受ける干渉の影響を低く抑えることができる。
【００９４】
図１１に示す方法を用いずに同時送受信を行った場合、移動局の送信データ量と基地局の送信データ量とが異なると、時間的な一部の区間においては両方の無線通信装置から送信されたデータが干渉を引き起こすが、データ量の少ない無線通信装置からのデータ送信が終了した後は、干渉は生じない。この場合、干渉が生じた区間については、それぞれの無線通信装置においてデータを誤って検出してしまう可能性がある。
【００９５】
これに対して、本実施形態の方法を用いた場合には、データ量の少ない方の送信データは冗長度を増やして、データ量の多い方の送信データと同一のデータ量となるようにしてデータ送信を行うために、データ送信区間の全区間において両方の無線通信装置から信号送信が行われているために干渉が生じる。しかし、一方の無線通信装置から送信されるデータについては低い送信電力でデータ送信が行われているために、干渉として与える影響を小さく抑えることができる。つまり、本方法は送信データ量が異なる無線通信装置間で同時送受信を行う上で生じる干渉について、時間ダイバーシチ効果による特性改善を得ることができる。
【００９６】
この図１１において示される回線制御として、例えば、第一の実施形態から第六の実施形態（図３、図４、図６、図７、図９、および図１０）と同等の方法を用いることができる。本実施形態の方法を用いる場合には、移動局が制御チャネルＣＣＨで基地局に対してスロット予約のリクエストを行う際に、移動局の送信データ量情報を同時に送信する。次に、リクエストを受けた基地局は、通知された送信データ量情報と、同時送受信を行う上で基地局から送信するデータ量とを比較して、移動局の送信データ冗長度情報／送信電力、基地局の送信データ冗長度情報／送信電力を決定する。
【００９７】
その後、基地局は、同時送受信応答に併せて、同時送受信を行う上で用いるスロット番号を同時送受信無線リソース情報としてブロードキャストチャネルＢＣＨを用いて移動局１に通知する、この時に、ブロードキャストチャネルＢＣＨを用いて、移動局１は、移動局１の送信データ冗長度情報／送信電力と、基地局の送信データ冗長度情報とを同時に通知する。その後、同時送受信無線リソース情報として通知されたフルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨのスロットにおいて同時送受信を行う。データの同時送受信の後に、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨにおいてＡＣＫまたはＮＡＫの同時送受信を行う。
【００９８】
なお、移動局ではなく、基地局側から同時送受信要求を行う場合は、基地局は、ブロードキャストチャネルＢＣＨを用いて、同時送受信要求と基地局からの送信データ量情報と、同時送受信を行う上で用いる通信チャネルを表す無線リソース情報とを移動局に通知する。そして、移動局において、通知された基地局の送信データ量情報と、同時送受信を行う上で移動局から送信するデータ量とを比較して、基地局の送信データ冗長度情報／送信電力、移動局の送信データ冗長度情報／送信電力を決定する。その後、移動局は、後続する制御チャネルＣＣＨを用いて、同時送受信応答と、基地局の送信データ冗長度情報／送信電力と、移動局の送信データ冗長度情報を同時に通知する。
【００９９】
上述のようにＴＤＭＡ／ＴＤＤに図１１に示す方法を適用する場合には、タイムスロットとして区切られた時間間隔内でデータの送受信を行うために、タイムスロットとして区切られた時間間隔で送信できるデータ量よりも送信データ量が少ない場合には、誤り訂正符号やスペクトル拡散に応じて冗長度を増加させてデータ量を増やすことにより、タイムスロットとして区切られた時間間隔全体を利用して干渉耐性を強化するとともに、それに合わせて送信電力を低減することで、同時送受信を行う上で生じる干渉の影響を低減することができる。
【０１００】
また、本方法をＣＳＭＡ／ＣＡに適用する場合においても、図１０に示す回線制御と同様の方法を用いることができる。この場合、移動局１から移動局２を通信対象として送信されるＲＴＳＲに、同時送受信要求情報と併せて移動局１の送信データ量情報を含めることとする。そして、移動局２では、移動局１の送信データ量情報と、移動局２の送信データ量情報を比較して、移動局１の送信データ冗長度情報／送信電力、移動局２の送信データ冗長度情報／送信電力を決定する。
【０１０１】
移動局２は、後続するＣＴＳＲを用いて、同時送受信応答と、移動局１の送信データ冗長度情報／送信電力と、移動局２の送信データ冗長度情報を同時に通知する。その後、フルデュプレックスデータチャネルＦＤＤＣＨにおいてデータの同時送受信を行う。さらに、フルデュプレックスＡＣＫチャネルＦＤＡＣＨにおいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫについての同時送受信を行う。
【０１０２】
無線ＬＡＮ等で用いられている一般のＣＳＭＡ／ＣＡ方式におけるパケット長について、最大パケット長は規定されているが、それ以下の長さにおいて、パケット長は送信するデータ量に応じて異なる。したがって、図１１に示す方法をＣＳＭＡ／ＣＡに適用する場合においては、同時送受信を行う２つの移動局の送信データ量を比較して、送信データ量の少ない方について誤り訂正符号化やスペクトル拡散等によって冗長度を増加させて、送信データ量の多い方とデータ量が同じとなるようにして、低い送信電力で送信を行う。これにより、ＣＳＭＡ／ＣＡに適用した場合においても、ＴＤＭＡ／ＴＤＤに適用した場合と同様の効果を得ることができる。
【０１０３】
以上説明したとおり、第七の実施形態に係る無線通信装置１００または無線通信装置２００を備えた移動局（または基地局、中継局）は、その通信制御部１１１において、データ通信時において受信する受信データ量と送信する送信データ量とを比較し、送信データ量が少ない場合には、送信データの冗長度を増加させるよう送信データを加工することができ、タイムスロットとして区切られた時間間隔全体を利用して干渉耐性を強化するとともに、それに合わせて送信電力を低減することで、同時送受信を行う上で生じる干渉の影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第一の実施形態における無線通信装置のブロック図である。
【図２】第一の実施形態における移動局と基地局とが互いに同時送受信を行うときの処理を示すシーケンス図である。
【図３】第一の実施形態における基地局と移動局との間におけるＴＤＭＡ／ＴＤＤにおけるＳＷＡＲＱに基づく回線制御を示すタイミングチャートである。
【図４】第二の実施形態におけるＧＢＮまたはＳＲに基づく回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。
【図５】第三の実施形態における基地局３００、中継局３１０および中継局３２０を用いたセルラー構成を示す図である。
【図６】第三の実施形態における間接中継する場合のハーフデュプレックス回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。
【図７】第四の実施形態における間接中継する場合のフルデュプレックス回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。
【図８】第五の実施形態におけるハイブリッドＴＤＤ／ＦＤＤにおける回線制御方法を実現するためのアナログ・ディジタル干渉キャンセラ付き無線通信装置のブロック図である。
【図９】第五の実施形態におけるダウンリンクとアップリンクとで異なるキャリア周波数を用いる、基地局および移動局の回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。
【図１０】第六の実施形態におけるＣＳＭＡ／ＣＡにおけるＳＲ ＡＲＱに基づく回線制御のタイミングフローを示すタイミングチャートである。
【図１１】第七の実施形態における回線制御のシーケンス図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１００…無線通信装置、１０１ａ…アンテナ、１０１…サーキュレータ、１０２…アッテネータ、１０３…減算器、１０４…アナログ干渉キャンセラ、１０５…受信アナログ回路、１０６…減算器、１０７…ディジタルベースバンド回路、１０８…送信アナログ回路、１０９…ディジタル干渉キャンセラ、１１０…電力制御回路、１１１…通信制御部、１１２…干渉キャンセル部、１１５…信号処理部、２００…無線通信装置、３００…基地局、３１０…中継局、３２０…中継局。
【出願人】 【識別番号】３９２０２６６９３
【氏名又は名称】株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
【識別番号】３０４０２１４１７
【氏名又は名称】国立大学法人東京工業大学
【出願日】 平成１８年７月７日（２００６．７．７）
【代理人】 【識別番号】１０００８８１５５
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹

【識別番号】１０００９２６５７
【弁理士】
【氏名又は名称】寺崎 史朗

【識別番号】１００１１４２７０
【弁理士】
【氏名又は名称】黒川 朋也

【識別番号】１００１２４８００
【弁理士】
【氏名又は名称】諏澤 勇司

【識別番号】１００１２１９８０
【弁理士】
【氏名又は名称】沖山 隆
【公開番号】 特開２００８−１７３４１（Ｐ２００８−１７３４１Ａ）
【公開日】 平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【出願番号】 特願２００６−１８８４１５（Ｐ２００６−１８８４１５）