JP2008113359A - 基地局及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、副無線通信部で端末との間で無線通信を実行しつつ、エア同期方法を実施する際、主無線通信部における故障を防止すると共に、同期用信号の受信品質を向上させることが可能な基地局及び制御方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る基地局は、自局で送受信するタイムスロットと、他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の受信用タイムスロットで他の基地局から受信する主無線通信部と、所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、無線信号を端末との通信用に送信する副無線通信部と、副無線通信部が送信用タイムスロットの無線信号を送信する際、主無線通信部で受信される同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように副無線通信部の送信電力を制御する電力制御部とを具備する。
【選択図】図４

Description

本発明は、タイムスロットに割り当てられた無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、端末と無線通信する基地局及び制御方法に関する。

従来、基地局と端末との間における無線通信において、様々な通信方式が提案されており、その一つとしてＰＨＳ等の通信システムで採用されている、時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）方式がある（例えば、特許文献１参照）。

上述したＴＤＭＡ方式の通信システムでは、複数の基地局が、無線信号のフレームをそれぞれ異なるタイミングで送信すると、各基地局から送信される無線信号が重複する範囲内において、信号が相互に干渉するという問題を生じる。

この問題を解決するための一つの方法として、それぞれの基地局間をＩＳＤＮ回線等の有線回線で接続させ、各基地局が、ＩＳＤＮ回線から受信した共通の同期用信号に基づいて、無線信号のフレームの通信タイミングを調整（ロック）して同期をとる回線同期方法がある。しかし、回線同期方法は、各基地局間に回線を敷設する必要があるため、多くの作業負荷、作業時間、設置コスト等がかかってしまう。

そこで、近年では、基地局間で送受信される無線信号を同期用信号として、各基地局が送信する無線信号の通信タイミングを調整するエア同期方法が提案されている。エア同期方法を用いた通信システムでは、フレーム及びタイムスロットの通信タイミングの基準となる基地局（以下、マスタ基地局）が、周辺に位置する基地局（以下、スレーブ基地局）へ無線信号を送信し、スレーブ基地局が、受信したマスタ基地局からの無線信号に基づいて、フレームの通信タイミングを調整する。

具体的に、図１３に示すように、スレーブ基地局は、信号フレームに含まれる送信タイムスロットの一つを、マスタ基地局から送信された無線信号を受信する受信用タイムスロットＳａ１（同期用タイムスロット）に設定し、当該受信用タイムスロットＳａ１の信号を同期用信号として受信する。そして、スレーブ基地局は、受信した同期用信号と、自局のタイムスロットＳａ８（参照タイムスロット）の信号との位相差から誤差時間を算出し、自局のフレーム及びタイムスロットの通信タイミングを調整する。上述した、エア同期方法は、回線を敷設する回線同期方法に比べて、作業負荷、作業時間、設置コスト等を大きく低減できる。
特開２００５−１５０９６９号公報

ここで、スレーブ基地局が、例えば、ダイバーシチ機能を実行する場合や、通信チャネルを増加させる場合、当該スレーブ基地局には、端末と無線信号を送受信する複数の無線通信部が備えられている。このように、複数の無線通信部を備えるスレーブ基地局は、上述したエア同期方法を行う際に、全ての無線通信部ではなく、一つの無線通信部（以下、主無線通信部）のみでマスタ基地局から送信される同期用信号を受信し、他の無線通信部（以下、副無線通信部）で端末へ無線信号を送信する構成が考えられる。

かかる構成のスレーブ基地局では、副無線通信部で、端末に無線信号を送信しつつ、主無線通信部で、マスタ基地局から同期用信号を受信し、フレーム及びタイムスロットの通信タイミングを調整することが可能になる。

しかしながら、複数の無線通信部を具備するスレーブ基地局では、主無線通信部が、同期用受信タイムスロットＳａ１で同期用信号を受信する際、近距離に位置する副無線通信部から端末へ送信した送信電力の大きい無線信号を受信してしまう。よって、この時、主無線通信部は、当該無線信号による干渉を受けてマスタ基地局から送信された同期用信号を正しく受信できないだけでなく、主無線通信部に備えられている増幅器等の内部装置に特性劣化を引き起こし、場合によっては破損等の故障につながるという問題があった。

そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、副無線通信部で端末との間で無線通信を実行しつつ、エア同期方法を実施する際、主無線通信部における故障を防止すると共に、同期用信号の受信品質を向上させることが可能な基地局及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、タイムスロットに割り当てられた無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、端末と無線通信する基地局であって、自局で送受信するタイムスロットと、他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する主無線通信部と、前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、前記主無線通信部の受信信号に干渉を与える無線信号を前記端末との通信用に送信する副無線通信部と、前記副無線通信部が前記送信用のタイムスロットの無線信号を送信する際、前記主無線通信部で受信される前記同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように前記副無線通信部の送信電力を制御する電力制御部とを具備することを要旨とするものである。

かかる特徴によれば、基地局では、主無線通信部において、所定の受信用タイムスロットで同期用信号を受信する際に、副無線通信部が送信する送信用のタイムスロットの信号を端末へ送信する。

つまり、基地局は、端末と通信を行いながら、他の基地局からの信号を受信し、他の基地局で送受信されるタイムスロットと、自局が送受信するタイムスロットとを同期させるエア同期方法を実施できる。

また、この時、副無線通信部は、電力制御部によって、主無線通信部で受信される同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように副無線通信部の送信電力が制御され、端末に対して、送信用タイムスロットの信号を送信する。よって、かかる基地局によれば、主無線通信部において、近距離に位置する副無線通信部から送信された無線信号を受信した際の受信電力で、主無線通信部に備えられている内部装置が故障することを防止すると共に、同期用信号に対する干渉を抑制させることができる。

このようにして、かかる特徴によれば、無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、ＴＤＭＡ方式を用いて端末と通信する基地局において、副無線通信部で端末との間で無線通信を実行しつつ、エア同期方法を実施する際、主無線通信部における故障を防止すると共に、同期用信号の受信品質を向上させることができる。

また、本発明第２の特徴は、第１の特徴に係り、複数の複数の前記端末から送信された無線信号の受信電力を、前記端末毎に測定する測定部と、前記副無線通信部から送信される前記送信用タイムスロットの信号を、前記受信電力が所定の閾値以上の端末との通信用に優先して割り当てる割当部とを更に具備してもよい。

かかる特徴によれば、基地局では、送信電力を小さくした副無線通信部から送信される送信用タイムスロットの信号を、所定の値以上の受信電力、つまり通信状態のより良好な端末に対して割り当てるので、基地局からの送信電力を小さく制御することによって、端末との間における通信品質が低下することを低減できる。

また、本発明第３の特徴は、タイムスロットに割り当てられた無線信号を端末との間で送受信する複数の無線通信部を具備する基地局であって、自局で送受信するタイムスロットと他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の周波数帯域の所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する主無線通信部と、前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、前記所定の周波数帯域とは異なる他の周波数帯域の無線信号を前記端末との通信用に送信する副無線通信部とを具備することを要旨とするものである。

かかる特徴によれば、副無線通信部は、主無線通信部において同期用信号が受信される際、主無線通信部で用いられている所定の周波数帯域とは異なる他の周波数帯域を用いて無線信号を端末との通信用に送信する。よって、主無線通信部において受信される同期用信号に対する干渉を抑制すると共に、当該主無線通信部が故障することを防止できる。

また、本発明第４の特徴は、第３の特徴に係り、前記複数の無線通信部は、前記同期用信号を受信する際、前記所定の周波数帯域の信号のみを通過させる同期用フィルタを用いて受信してもよい。

かかる特徴によれば、バンドパスフィルタにより、所定の周波数帯域以外のノイズを除去し、同期用信号の受信品質を向上できる。

また、本発明第５の特徴は、タイムスロットに割り当てられた無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、端末と無線通信する基地局における制御方法であって、主無線通信部が、自局で送受信するタイムスロットと、他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する受信ステップと、副無線通信部が、前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、前記同期用信号に干渉を与える無線信号を前記端末との通信用に送信する送信ステップと、前記受信ステップで受信される前記同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように前記送信ステップにおける送信電力を制御する制御ステップとを具備することを要旨とするものである。

また、本発明第６の特徴は、タイムスロットに割り当てられた無線信号を端末との間で送受信する複数の無線通信部を具備する基地局における制御方法であって、自局で送受信するタイムスロットと他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の周波数帯域の所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する受信ステップと、前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、前記所定の周波数帯域とは異なる周波数帯域の無線信号を前記端末との通信用に送信する送信ステップとを具備することを要旨とするものである。

本発明の特徴によれば、無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、副無線通信部で端末との間で無線通信を実行しつつ、エア同期方法を実施する主無線通信部における故障を防止すると共に、同期用信号の受信品質を向上させることが可能な基地局及び制御方法を提供することができる。

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。

［第１実施形態］
（本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成）
本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成について、図１を参照して説明する。図１には、本実施形態に係る通信システムの概略構成が示されている。

本実施形態に係る通信システムは、端末１０ａ乃至１０ｄと、無線範囲Ｃ１００を形成する基地局１００と、マスタ基地局２００（他の基地局）とを具備する。なお、図１において、通信システムは、基地局１００乃至２００の上位に、例えば、ネットワークや、基地局１００乃至２００を管理するサーバ等の他の装置を具備しているが、本実施形態では、当該他の装置に関する説明を省略する。

端末１０ａ乃至１０ｄは、無線範囲Ｃ１００内に存在し、基地局１００との間で無線通信する。なお、本実施形態に係る端末１０ａ乃至１０ｄは、携帯電話機や、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）や、ノート型コンピュータなどのモバイル機器を想定している。

基地局１００乃至２００は、端末１０ａ乃至１０ｄとの間で、ＰＨＳ等で使用されているＴＤＭＡ方式により、無線通信を行う。なお、本実施移形態では、基地局１００は、無線信号の１フレームにおいて、端末１０ａ乃至１０ｄから送信される上り方向信号を受信する４つの受信用タイムスロットと、端末１０ａ乃至１０ｄへ下り方向信号を送信する４つの送信用タイムスロットとを用いて通信する。

また、基地局１００は、複数の無線通信部を備え、端末１０ａ乃至１０ｄとの間で無線通信を行う。ここで、上述した複数の無線通信部は、ダイバーシチ機能に用いられてもよいし、通信チャネルを増加させるように用いられてもよい。

また、基地局１００は、エア同期方法によって、基地局２００から送信される無線信号のタイムスロットと同期をとる。具体的に、基地局１００は、基地局２００から送信される無線信号を受信し、受信した無線信号のタイムスロットと、自局の送受信するタイムスロットとの同期をとる。つまり、基地局２００は、基地局１００において送受信されるタイムスロットのタイミングの基準となるマスタ基地局として機能し、基地局１００は、当該マスタ基地局のタイムスロットのタイミングに合わせて同期するスレーブ基地局として機能する。

（基地局の構成）
次に、図２を参照し、基地局１００の構成について具体的に説明する。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、無線通信する基地局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。

図２に示すように、基地局１００は、制御部１１０と、信号処理部１２０と、主無線通信部１３０と、副無線通信部１４０とを具備する。

なお、本実施形態に係る基地局１００は、複数の無線通信部として、主無線通信部１３０と、副無線通信部１４０との２つを備える場合を例に挙げて説明するが、基地局１００は、さらに多くの無線通信部を備えるように構成されていてもよい。

制御部１１０は、信号処理部１２０と、主無線通信部１３０と、副無線通信部１４０と接続する。また、制御部１１０は、基地局１００内の各種機能を制御する。

信号処理部１２０は、制御部１１０と、主無線通信部１３０と、副無線通信部１４０と接続する。また、信号処理部１２０は、制御部１１０から入力された信号を変調処理し、主無線通信部１３０と、副無線通信部１４０とへ出力する。また、信号処理部１２０は、主無線通信部１３０及び副無線通信部１４０とから入力した信号を復調処理し、制御部１１０へ出力する。

主無線通信部１３０は、制御部１１０と信号処理部１２０と接続する。また、主無線通信部１３０は、主アンテナを具備し、端末１０ａ乃至１０ｄから送信された無線信号を、主アンテナを介して受信し、受信した信号に無線信号処理を行って、処理後の信号を信号処理部１２０へ出力する。また、主無線通信部１３０は、信号処理部１２０から出力された信号を入力し、入力した信号に無線信号処理を行い、処理後の信号を、主アンテナを介して、端末１０ａ乃至１０ｄへ送信する。

また、主無線通信部１３０は、自局が送受信するタイムスロットと、基地局２００（マスタ基地局）から送受信されるタイムスロットとを同期させるための同期用信号を、所定の受信用タイムスロットでマスタ基地局２００から受信する。

図３（ａ）には、上述した主無線通信部１３０が、上述した同期用信号を受信する受信用タイムスロットＳａ１（同期用タイムスロット）と、端末１０ａ乃至１０ｄと送受信する無線信号の送信用タイムスロットＳａ２乃至Ｓａ４と、受信用タイムスロットＳａ５乃至Ｓａ８とのタイミングチャートが示されている。図３（ａ）に示すように、主無線通信部１３０は、受信用タイムスロットＳａ１を上述した所定の受信用タイムスロットとして用いて、基地局２００から送信された無線信号（以下、同期用信号）を受信する。

基地局１００では、受信用タイムスロットＳａ１で同期用信号を継続的に追従して受信し、受信した同期用信号に基づいて、自局が送受信するタイムスロットのタイミングと、基地局２００から送受信されるタイムスロットのタイミングとを同期させる。

副無線通信部１４０は、制御部１１０と、信号処理部１２０と接続する。副無線通信部１４０は、副アンテナを具備し、端末１０ａ乃至１０ｄから送信された無線信号を、副アンテナを介して受信し、受信した信号に無線信号処理を行って、信号処理部１２０へ出力する。また、副無線通信部１４０は、信号処理部１２０から出力された信号を入力し、入力した信号に無線信号処理を行い、主アンテナを介して、処理後の信号を端末１０ａ乃至１０ｄへ送信する。

また、副無線通信部１４０は、受信用タイムスロットＳａ１と同じタイミングの送信用タイムスロットで、無線信号を端末１０ａ乃至１０ｄとの通信用に送信する。

図３（ｂ）には、上述した副無線通信部１４０が、端末１０ａ乃至１０ｄと送受信する無線信号の送信用タイムスロットＳｂ１乃至Ｓｂ４及び受信用タイムスロットＳｂ５乃至Ｓｂ８のタイミングチャートが示されている。図３（ｂ）に示すように、副無線通信部１４０は、受信用タイムスロットＳａ１と同じタイミングの送信用タイムスロットＳｂ１で、端末１０ａ乃至１０ｄへ無線信号を送信する。

なお、マスタ基地局２００においても、受信用タイムスロットＳａ１と同じタイミングで、端末１０ａ乃至１０ｄへ無線信号を送信する送信用タイムスロットが設けられている。

（制御部の構成）
次に、制御部１１０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１１０は、上述した信号処理部１２０と、主無線通信部１３０と、副無線通信部１４０との間で信号を送受信し、各種処理を行う。具体的に、制御部１１０は、図４に示すように、ＴＤＭＡ多重分離部１１１と、同期処理部１１２と、通信管理部１１３と、電力制御部１１４と、測定部１１５と、割当部１１６とを具備する。

ＴＤＭＡ多重分離部１１１は、信号処理部１２０から出力された上り方向信号を入力しＴＤＭＡ分離等の処理を行う。また、ＴＤＭＡ多重分離部１１１は、下り方向信号をＴＤＭＡ多重し、信号処理部１２０へ出力する。

同期処理部１１２は、主無線通信部１３０で受信された信号に基づいて、自局で送受信するタイムスロットＳａ１乃至Ｓａ８のタイミングと、基地局２００で送受信されているタイムスロットのタイミングとを同期させる。具体的に、同期処理部１１２は、主無線通信部１３０から出力された信号を入力すると共に、当該信号から受信用タイムスロットＳａ１で受信された同期用信号を抽出する。また、同期処理部１１２は、抽出した当該同期用信号の波形と、自局から送信されている送信用タイムスロットＳａ８（参照タイムスロット）の信号の波形とを比較し、その位相差から、自局の誤差時間を算出する。また、同期処理部１１２は、算出した誤差時間を通信管理部１１３へ通知する。

通信管理部１１３は、制御部１１０内の各種通信機能を管理する。また、通信管理部１１３は、同期処理部１１２から誤差時間を通知されると、内部クロックを誤差時間分だけ補正して、自局で送受信する信号のタイムスロットのタイミングを調整する。また、通信管理部１１３は、調整後のタイミングを、信号処理部１２０、主無線通信部１３０、副無線通信部１４０に通知する。

電力制御部１１４は、副無線通信部１４０において、送信用タイムスロットＳｂ１乃至Ｓｂ８で送信される無線信号の送信電力を制御する。また、電力制御部１１４は、副無線通信部１４０が送信用タイムスロットＳｂ１の信号を送信する際、主無線通信部１３０が受信する同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように副無線通信部１４０の送信電力を制御する。

具体的に、電力制御部１１４は、副無線通信部１４０において送信用タイムスロットＳｂ１のタイミングで信号が送信される際、同期用の送信電力値で送信するように指示する電力制御信号を送信する。

ここで、上述した同期用の送信電力値は、受信用タイムスロットＳａ１のタイミングにおいて、主無線通信部１３０が、基地局２００から送信される信号の受信電力よりも、副無線通信部１４０から送信される信号の受信電力が小さくなるように設定された送信電力値であり、電力制御部１１４に予め記憶されている。

測定部１１５は、複数の端末１０ａ乃至１０ｄから送信された無線信号の受信電力を、端末１０ａ乃至１０ｄ毎に測定する。また、測定部１１５は、測定した受信電力と、端末１０ａ乃至１０ｄを識別する端末ＩＤとを割当部１１６へ通知する。

割当部１１６は、端末１０ａ乃至１０ｄとの間で送受信する上り方向及び下り方向の信号用にタイムスロットを割り当てる。また、割当部１１６は、それぞれの端末１０ａ乃至１０ｄに対して、上り方向の無線信号用にタイムスロットＳｂ１乃至Ｓｂ４を割り当て、下り方向の無線信号用にタイムスロットＳｂ５乃至Ｓｂ８を割り当てる。なお、本実施形態では、タイムスロットＳｂ１とタイムスロットＳｂ５の組を以下ＣＨ１として説明する。

また、割当部１１６は、副無線通信部１４０から無線信号が送信される送信用タイムスロットＳｂ１を含むＣＨ１を、受信電力が所定の閾値以上の端末１０ａ乃至１０ｄとの通信用に優先して割り当てる。

ここで、上述した所定の閾値は、主無線通信部１３０で受信される同期用信号の受信電力値よりも小さく、かつ副無線通信部１４０と通信可能な受信電力値である。なお、割当部１１６は、所定の閾値となる受信電力値を予め記憶している。

具体的に、割当部１１６は、測定部１１５から通知された受信電力を記憶する。そして、割当部１１６は、上述したＣＨ１を割り当てる際、端末１０ａ乃至１０ｄの中で、受信電力が所定の閾値以上の端末、例えば、端末１０ａを優先して割り当てる。

（主無線通信部の構成）
次に、図５を参照し、主無線通信部１３０の構成について具体的に説明する。主無線通信部１３０は、切替スイッチ１３１と、通信用フィルタ１３２と、受信処理部１３３と、送信処理部１３４とを具備する。

切替スイッチ１３１は、主アンテナと、通信用フィルタ１３２と、送信処理部１３４と接続し、無線信号の送信又は受信に応じて、接続先を切り替える。具体的に、切替スイッチ１３１は、副アンテナを介して無線信号を送信する際、送信処理部１３４と接続する。また、切替スイッチ１３１は、副アンテナを介して無線信号を受信する際、通信用フィルタ１３２と接続する。

通信用フィルタ１３２は、通信で使用可能な周波数帯域（所定の周波数帯域）のみの信号を通過させるフィルタであり、例えば、ＰＨＳを例に挙げると、１．９ＧＨｚ帯域の信号のみを通過させるフィルタである。

受信処理部１３３は、受信処理部１３３は、通信用フィルタ１３２から出力された受信信号を同期処理部１１２と測定部１１５とに出力する。また、受信処理部１３３は、通信用フィルタ１３２から出力された信号を入力し、ダウンコンバージョン等の処理を行い、信号処理部１２０へ出力する。

送信処理部１３４は、信号処理部１２０から出力された信号にアップコンバージョン等の処理を行い、切替スイッチ１３１及び主アンテナを介して、処理後の無線信号を端末１０ａ乃至１０ｄへ送信する。

（副無線通信部の構成）
次に、図６を参照し、副無線通信部１４０の構成について具体的に説明する。副無線通信部１４０は、切替スイッチ１４１と、通信用フィルタ１４２と、受信処理部１４３と、送信処理部１４４とを具備する。

切替スイッチ１４１は、副アンテナと、通信用フィルタ１４２と、送信処理部１４４と接続し、無線信号の送信又は受信とに応じて接続先を切り替える。具体的に、切替スイッチ１４１は、副アンテナを介して無線信号を送信する際、送信処理部１４４と接続する。また、切替スイッチ１４１は、副アンテナを介して無線信号を受信する際、通信用フィルタ１４２と接続する。

通信用フィルタ１４２は、通信で使用可能な周波数帯域（所定の周波数帯域）のみの信号を通過させるフィルタであり上述した通信用フィルタ１３２と同様の構成である。

受信処理部１４３は、通信用フィルタ１４２から出力された信号を入力し、ダウンコンバージョン等の処理を行い、信号処理部１２０へ出力する。

送信処理部１４４は、信号処理部１２０から出力された信号にアップコンバージョン等の処理を行い、切替スイッチ１４１及び副アンテナを介して、処理後の信号を端末１０ａ乃至１０ｄへ送信する。

また、送信処理部１４４は、制御部１１０の電力制御部１１４から送信された電力制御信号を入力し、当該電力制御信号の指示に基づいて、送信用タイムスロットＳｂ１のタイミングに、端末１０ａ乃至１０ｄへ送信する無線信号の送信電力を制御する。

図７には、副無線通信部１４０において、タイムスロットＳｂ１乃至Ｓｂ４で送信される信号の送信電力を示すタイミングチャートが示されている。図７に示すように、送信処理部１４４は、送信用タイムスロットＳｂ１のタイミングに、端末１０ａ乃至１０ｄへ送信する信号の送信電力を同期用の送信電力値に制御する。このようにして、副無線通信部１４０では、送信用タイムスロットＳｂ１の信号を送信する際の送信電力が制御され、主無線通信部１３０では、基地局２００から受信した同期用信号の受信電力よりも、副無線通信部１４０から送信される信号の受信電力が小さくなる。

（第１実施形態に係る基地局の動作）
上記の構成を具備する基地局１００の動作について、図８を参照して説明する。具体的に、基地局１００が、送信用タイムスロットＳｂ１を割り当てる際の制御動作と、同期用信号を受信する際の制御動作とについて説明する。

ステップＳ１０１において、測定部１１５は、端末１０ａ乃至１０ｄから送信された無線信号の受信電力を、端末１０ａ乃至１０ｄ毎に測定し、測定した受信電力と、端末１０ａ乃至１０ｄを識別する端末ＩＤとを割当部１１６へ通知する。

ステップＳ１０２において、割当部１１６は、測定部１１５によって測定された受信電力に基づいて、送信用タイムスロットＳｂ１を含むＣＨ１を割り当てる際、端末１０ａ乃至１０ｄの中で、受信電力が所定の閾値以上の端末（例えば、端末１０ａ）を優先して割り当てる。

ステップＳ１０３において、通信管理部１１３は、内部クロックから、同期用信号を受信する受信用タイムスロットＳａ１及び送信用タイムスロットＳｂ１のタイミングを検出し、電力制御部１１４へ通知する。

ステップＳ１０４において、送信用タイムスロットＳｂ１のタイミングである旨の通知を受けた電力制御部１１４は、副無線通信部１４０へ、送信用タイムスロットＳｂ１の送信電力を、同期用の送信電力値に制御する電力制御信号を送信する。

ステップＳ１０５において、これを受信した副無線通信部１４０は、送信用タイムスロットＳｂ１の信号を、電力制御信号で示される同期用の送信電力で送信する。

ステップＳ１０６において、主無線通信部１３０は、受信用タイムスロットＳａ１で、基地局２００から同期用信号を受信し、制御部１１０の同期処理部１１２へ出力する。

ステップＳ１０７において、制御部１１０では、同期処理部１１２が、受信処理部１３３から出力された受信信号から同期用信号を抽出する。また、同期処理部１１２は、抽出した同期用信号と、参照タイムスロットＳａ８の信号との位相差から、誤差時間を算出し、算出した誤差時間を通信管理部１１３へ通知する。

ステップＳ１０８において、この通知を受けた通信管理部１１３は、内部クロックを補正するとともに、送受信するタイムスロットＳａ１乃至Ｓａ８と、タイムスロットＳｂ１乃至Ｓｂ８のタイミングを調整する。

（第１実施形態に係る基地局の作用・効果）
本実施形態に係る基地局１００（スレーブ基地局）によれば、主無線通信部１３０において、受信用タイムスロットＳａ１（同期用タイムスロット）で同期用信号を受信する際、副無線通信部１４０が、送信する送信用タイムスロットＳｂ１の無線信号を、主無線通信部１３０で受信される同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となる同期用の送信電力で端末１０ａ乃至１０ｄへ送信する。そして、基地局１００では、主無線通信部１３０が、エア同期方法により、基地局２００からの同期用信号に基づいて、基地局２００で送受信されるタイムスロットと、自局で送受信するタイムスロットとを同期する。

このように、基地局１００では、副無線通信部１４０が、端末１０ａ乃至１０ｄに対して、主無線通信部１３０で受信される同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように送信電力を制御して、送信用タイムスロットＳｂ１の信号を送信するので、主無線通信部１３０が、近距離に位置する副無線通信部１４０から送信された信号を、過剰な受信電力で受信してしまうことを抑制する。

したがって、かかる基地局１００によれば、ＴＤＭＡ方式を用いて、端末１０ａ乃至１０ｄとの通信を行いながら、エア同期方法を実施する際、主無線通信部における故障を防止すると共に、同期用信号の受信品質を向上させることができる。

また、基地局１００は、送信電力を小さくした副無線通信部１４０から送信される送信用タイムスロットＳｂ１を、受信電力値が所定の閾値以上の端末、つまり、主無線通信部１３０で受信される同期用信号の受信電力値よりも小さく、かつ副無線通信部１４０と通信可能な受信電力値の端末（例えば、端末１０ａ）に優先して割り当てる。したがって、かかる基地局１００によれば、同期用の送信電力に制御された送信用タイムスロットＳｂ１の無線信号を用いる場合であっても、収容する端末との間における通信品質が低下することを低減できる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る無線通信システムの構成について、説明する。なお、以下、第１実施形態に係る基地局１００と異なる部分について主に説明し、同様の機能については、その説明を適宜省略する。

本実施形態に係る基地局１００は、複数の周波数帯域（キャリア）を用いて、タイムスロットに割り当てられた無線信号を端末との間で送受信する。ここで、上述した周波数帯域とは、例えば、ＰＨＳを例に挙げると、１．９ＧＨｚ帯域を複数に分割した約３００ｋＨｚ帯域幅の周波数帯域（キャリア）である。

また、本実施形態に係る主無線通信部１３０は、周波数帯域ｆ１（所定の周波数帯域）を用いて、ＴＤＭＡ方式により無線通信を行う。なお、周波数帯域ｆ１は、マスタ基地局２００（他の基地局）から送信される無線信号で用いられている周波数帯域である。よって、主無線通信部１３０は、自局で送受信するタイムスロットとマスタ基地局２００で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、周波数帯域ｆ１の受信用タイムスロットＳａ１で、マスタ基地局２００から受信する。

また、本実施形態に係る副無線通信部１４０は、上述した周波数帯域ｆ１とは異なる周波数帯域ｆ２（他の周波数帯域）を用いて、ＴＤＭＡ方式により無線通信を行う。つまり、副無線通信部１４０は、受信用タイムスロットＳａ１と同じタイミングの送信用タイムスロットＳｂ１で、周波数帯域ｆ１とは異なる周波数帯域ｆ２を用いて、無線信号を端末との通信用に送信する。

（主無線通信部の構成）
次に、本実施形態に係る主無線通信部１３０の構成について具体的に説明する。本実施形態に係る主無線通信部１３０は、図９に示すように、第１実施形態に係る主無線通信部１３０の構成と比べ、切替スイッチ１３５と、同期用フィルタ１３６とを更に具備する。

切替スイッチ１３５は、切替スイッチ１３１と、通信用フィルタ１３２と、同期用フィルタ１３６と、制御部１１０と接続する。また、切替スイッチ１３５は、制御部１１０から出力されたフィルタ切替制御信号を入力して、切替スイッチ１３１から入力した信号の出力先を、通信用フィルタ１３２又は同期用フィルタ１３６のいずれかに切り替える。具体的に、切替スイッチ１３５は、フィルタ切替制御信号“ハイ”が入力されると、出力先を同期用フィルタ１３６に切り替え、フィルタ切替制御信号“ロー”が入力されると、出力先を通信用フィルタ１３２に切り替える。

図１０には、主無線通信部１３０が、主アンテナを介して、送受信する信号のタイムスロットＳａ１乃至Ｓａ８と、切替スイッチ１３５に入力されるフィルタ切替制御信号とのタイミングチャートが示されている。

図１０に示すように、フィルタ切替制御信号は、受信用タイムスロットＳａ１のタイミングだけ“ハイ”となり、切替スイッチ１３５は、同期用フィルタ１３６に切り替える。また、フィルタ切替制御信号は、受信用タイムスロットＳａ１のタイミング以外では、“ロー”となり、切替スイッチ１３５は、通信用フィルタ１３２に切り替える。

同期用フィルタ１３６は、複数の周波数帯域の中で、同期用信号の周波数帯域ｆ１のみを通過させるフィルタである。

このようにして、主無線通信部１３０では、同期用信号を受信する受信用タイムスロットＳａ１のタイミングにおいて、周波数帯域ｆ１の信号のみを通過させる同期用フィルタ１３６を用いて受信する。

（制御部の構成）
次に、本実施形態に係る制御部１１０の構成について説明する。本実施形態に係る制御部１１０は、図１１に示すように、上述した本発明の第１実施形態に係る制御部１１０で具備していた電力制御部１１４と測定部１１５とを具備せず、フィルタ制御部１１７を新たに具備する。

フィルタ制御部１１７は、主無線通信部１３０において信号が受信される際、タイムスロットＳａ１乃至Ｓａ４のタイミングに応じて、フィルタを切り替えるフィルタ切替制御信号を送信する。具体的に、フィルタ制御部１１７は、主無線通信部１３０の切替スイッチ１３５に対して、タイムスロットＳａ１のタイミングに、フィルタ切替制御信号“ハイ”を送信し、タイムスロットＳａ２乃至Ｓａ４のタイミングに、フィルタ切替制御信号“ロー”を送信する。このフィルタ切替制御信号により、主無線通信部１３０では、通信用フィルタ１３２と同期用フィルタ１３６とが切替えられる。

（第２実施形態に係る基地局の動作）
上記の構成を具備する基地局１００の動作について、図１２を参照して説明する。具体的に、本実施形態に係る基地局１００が、同期用信号を受信する際の制御動作について説明する。

ステップＳ１１１において、通信管理部１１３は、内部クロックから、同期用信号を受信する受信用タイムスロットＳａ１（同期用タイムスロット）及び送信用タイムスロットＳｂ１のタイミングを検出し、フィルタ制御部１１７へ通知する。

ステップＳ１１２において、受信用タイムスロットＳａ１のタイミングである旨の通知を受けたフィルタ制御部１１７は、主無線通信部１３０へ、フィルタ切替信号“ハイ”を送信する。また、主無線通信部１３０では、切替スイッチ１３５が、かかるフィルタ切替信号を受信し、通信用フィルタ１３２から同期用フィルタ１３６に切替える。

ステップＳ１１３において、副無線通信部１４０は、周波数帯域ｆ２を用いて、送信用タイムスロットＳｂ１の信号を端末へ送信する。

ステップＳ１１４において、主無線通信部１３０は、周波数帯域ｆ２を用いて、受信用タイムスロットＳａ１で、基地局２００から同期用信号を受信し、当該同期用信号を、制御部１１０の同期処理部１１２へ出力する。

以降、ステップＳ１１５乃至ステップＳ１１６の動作は、上述した第１実施形態におけるステップＳ１０７乃至ステップＳ１０８の動作と同様であるため、説明を省略する。

（第２実施形態に係る基地局の作用・効果）
本実施形態に係る基地局１００では、主無線通信部１３０が、周波数帯域ｆ１を用いて、受信用タイムスロットＳａ１で同期用信号を受信する。また、副無線通信部１４０が、受信用タイムスロットＳａ１と同じタイミングの送信用タイムスロットＳｂ１で周波数帯域ｆ１とは異なる周波数帯域ｆ２を用いて、端末１０ａ乃至１０ｄへ無線信号を送信する。

よって、基地局１００では、主無線通信部１３０が、同期用信号を受信する際、副無線通信部１４０から送信される無線信号による干渉を抑制すると共に、当該主無線通信部１３０が故障することを防止できる。

また、基地局１００では、主無線通信部１３０が、受信用タイムスロットＳａ１において、同期用フィルタ１３６を用いて同期用信号を受信するので、所定の周波数帯域ｆ１以外のノイズを除去し、同期用信号の受信品質を向上できる。

（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。

例えば、上述した実施形態において、電力制御部１１４は、マスタ基地局２００から送信される同期用信号の受信電力に応じて、副無線通信部１４０における同期用の送信電力値を変更するように構成されていても良い。また、割当部１１６においても、マスタ基地局２００から送信される同期用信号の受信電力に応じて、記憶する所定の閾値を変更するように構成されていてもよい。

なお、各実施形態の構成もそれぞれ組み合わせることが可能である。また、各実施形態及び各変更例の作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、各実施形態及び各変更例に記載されたものに限定されるものではない。

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。

本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成を示す全体概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る基地局の構成を示すブロック構成図である。 （ａ）本発明の第１実施形態に係る主無線通信部における送信用タイムスロット及び受信用タイムスロットのタイミングチャートである。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る副無線通信部における送信用タイムスロット及び受信用タイムスロットのタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態に係る制御部の構成を示すブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る主無線通信部の構成を示すブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る副無線通信部の構成を示すブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る副無線通信部における送受信用タイムスロットと送信電力とのタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態に係る基地局における動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る主無線通信部の構成を示すブロック構成図である。 本発明の第２実施形態に係る主無線通信部における送受信用タイムスロットとフィルタ切替信号とのタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る制御部の構成を示すブロック構成図である。 本発明の第２実施形態に係る基地局における動作を示すフローチャートである。 マスタ基地局の送信用タイムスロット及び受信用タイムスロットと、スレーブ基地局の送信用タイムスロット及び受信用タイムスロットとのタイミングチャートである。

符号の説明

１０ａ乃至１０ｄ…端末、１００…基地局、２００…基地局、Ｃ１００…無線範囲、Ｓ１乃至Ｓ８…タイムスロット、Ｓａ１乃至Ｓａ８…タイムスロット、Ｓｂ１乃至Ｓｂ８…タイムスロット、Ｓ１０１乃至Ｓ１０７…ステップ、Ｓ１１１乃至Ｓ１１６…ステップ、１１０…制御部、１１１…ＴＤＭＡ多重分離部、１１２…同期処理部、１１３…通信管理部、１１４…電力制御部、１１５…測定部、１１６…割当部、１１７…フィルタ制御部、１２０…信号処理部、１３０…主無線通信部、１３１…切替スイッチ、１３２…通信用フィルタ、１３３…受信処理部、１３４…送信処理部、１３５…切替スイッチ、１３６…同期用フィルタ、１４０…副無線通信部、１４１…切替スイッチ、１４２…通信用フィルタ、１４３…受信処理部、１４４…送信処理部

Claims (6)

1. タイムスロットに割り当てられた無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、端末と無線通信する基地局であって、
   自局で送受信するタイムスロットと、他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する主無線通信部と、
   前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、前記無線信号を前記端末との通信用に送信する副無線通信部と、
   前記副無線通信部が前記送信用タイムスロットの無線信号を送信する際、前記主無線通信部で受信される前記同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように前記副無線通信部の送信電力を制御する電力制御部と
   を具備することを特徴とする基地局。
2. 複数の前記端末から送信された無線信号の受信電力を、前記端末毎に測定する測定部と、
   前記副無線通信部から送信される前記送信用タイムスロットの信号を、前記受信電力が所定の閾値以上の端末との通信用に優先して割り当てる割当部と
   を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. タイムスロットに割り当てられた無線信号を端末との間で送受信する複数の無線通信部を具備する基地局であって、
   自局で送受信するタイムスロットと他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の周波数帯域の所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する主無線通信部と、
   前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、前記所定の周波数帯域とは異なる他の周波数帯域の無線信号を前記端末との通信用に送信する副無線通信部と
   を具備することを特徴とする基地局。
4. 前記主無線通信部は、前記同期用信号を受信する際、前記所定の周波数帯域の信号のみを通過させる同期用フィルタを用いて受信することを特徴とする請求項３に記載の基地局。
5. タイムスロットに割り当てられた無線信号を送受信する複数の無線通信部を具備し、端末と無線通信する基地局における制御方法であって、
   自局で送受信するタイムスロットと、他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する受信ステップと、
   前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、無線信号を前記端末との通信用に送信する送信ステップと、
   前記受信ステップで受信される前記同期用信号の受信電力よりも小さい受信電力となるように前記送信ステップにおける送信電力を制御する制御ステップと
   を具備することを特徴とする制御方法。
6. タイムスロットに割り当てられた無線信号を端末との間で送受信する複数の無線通信部を具備する基地局における制御方法であって、
   自局で送受信するタイムスロットと他の基地局で送受信されるタイムスロットとのタイミングを同期させるための同期用信号を、所定の周波数帯域の所定の受信用タイムスロットで前記他の基地局から受信する受信ステップと、
   前記所定の受信用タイムスロットと同じタイミングの送信用タイムスロットで、前記所定の周波数帯域とは異なる他の周波数帯域の無線信号を前記端末との通信用に送信する送信ステップと
   を具備することを特徴とする制御方法。

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