JP5089763B2 - 通信方法およびそれを利用した基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特にチャネルを端末装置に割り当てる通信方法およびそれを利用した基地局装置に関する。

第二世代コードレス電話システムのような移動体通信システムでは、論理制御チャネル（以下、「ＬＣＣＨ」という）が規定されている。基地局装置（ＣＳ：Ｃｅｌｌ Ｓｔａｔｉｏｎ）は、通信の単位となるタイムスロットを端末装置（ＰＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｓｔａｔｉｏｎ）に割り当てることによって、通信を実行する。従来のＬＣＣＨは、群分け数が８の場合、報知用チャネル（以下、「ＢＣＣＨ」という）、８つの着信情報チャネル（以下、「ＰＣＨ」という）、３つのチャネル割当制御チャネル（以下、「ＳＣＣＨ」という）の合計１２のチャネルから構成される。基地局装置は、それぞれのチャネルを２０フレーム間隔で間欠的に送信している（例えば、非特許文献１参照）。また、ひとつのフレームは、８つのタイムスロットにて構成されている。
ＡＲＩＢ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＲＣＲ ＳＴＤ−２８−１「第二世代コードレス電話システム標準規格」，４．１版，（１／２分冊）

ひとつのフレームに含まれた８つのタイムスロットは、４つの上り回線用のタイムスロットと４つの下り回線用のタイムスロットとに分類される。第二世代コードレス電話システムおいて基地局装置は、ＬＣＣＨを使用しながら、端末装置に対してタイムスロットを割り当てる。その際、基地局装置は、上り回線のタイムスロットと下り回線のタイムスロットとを同数だけ端末装置に割り当てる。つまり、基地局装置と端末装置との間では、上下回線対象の通信がなされる。一方、動画像データ等を多くの端末装置へ配信するためには、上記のような通信を実行するよりも、基地局装置から放送する方が伝送効率を向上できる。例えば、基地局装置は、ひとつの下りタイムスロットを放送用に確保して、当該下りタイムスロットにて動画像データを報知する。その結果、当該下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットは、使用されずに残ってしまう。伝送効率の向上の点からは、このような上りタイムスロットも使用される方が望ましい。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、放送に使用される下りチャネルに対応した上りチャネルを効率的に使用する通信技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数の下りタイムスロットと複数の上りタイムスロットにて形成されたフレームの繰り返しを規定し、各フレームでの互いに対応した下りタイムスロットに対して、報知すべき第１データと、端末装置へ送信すべき第２データとを切りかえながら割り当てる割当部と、割当部において割り当てた第１データと第２データとを送信する通信部とを備える。割当部は、第１データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットと、第２データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットとに対して、端末装置から受信すべき第３データを割り当て、通信部は、割当部において割り当てた第３データを受信する。

本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、複数の下りタイムスロットと複数の上りタイムスロットにて形成されたフレームの繰り返しを規定し、各フレームでの互いに対応した下りタイムスロットに対して、報知すべき第１データと、端末装置へ送信すべき第２データとを切りかえながら割り当てるステップと、割り当てた第１データと第２データとを送信するステップと、第１データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットと、第２データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットとに対して、端末装置から受信すべき第３データを割り当てるステップと、割り当てた第３データを受信するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、放送に使用される下りチャネルに対応した上りチャネルを効率的に使用できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。 図１の通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。 図１の通信システムにおけるフレーム構成を示す図である。 図１の通信システムにおけるサブチャネルの配置を示す図である。 図１の基地局装置の構成を示す図である。 図４の基地局装置によるサブチャネルの割当の概要を示す図である。 図１の端末装置の構成を示す図である。 図１の通信システムにおける通信手順を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０ 基地局装置、 １２ 端末装置、 １４ ネットワーク、 １６ 配信サーバ、
２０ ＲＦ部、 ２２ ベースバンド処理部、 ２４ 変復調部、 ２６ ＩＦ部、 ２８ 無線制御部、 ３０ 記憶部、 ３２ 制御チャネル決定部、 ３８ 無線リソース割当部、 ５０ ＲＦ部、 ５２ 変復調部、 ５４ ＩＦ部、 ５６ 表示部、 ５８ 制御部、 １００ 通信システム。

本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、制御局、基地局装置、端末装置によって構成される通信システムに関する。通信システムにおいて、各フレームは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって形成され、各タイムスロットは、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。ここで、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号が使用されており、周波数分割多重としてＯＦＤＭＡが使用されている。なお、以下では、サブチャネルおよびタイムスロットによって特定されるチャネルを「サブチャネルブロック」あるいは「バースト」と呼び、「サブチャネルブロック」あるいは「バースト」に配置された信号を「バースト信号」と呼ぶ。制御信号が配置されるサブチャネル（以下、「制御チャネル」という）と、データ信号が配置されるサブチャネルとは、別々に規定されており、例えば、制御チャネルは、通信システムに対して規定されている周波数帯のうちの最低周波数のサブチャネルに配置される。

データ通信を実行するために、基地局装置は、端末装置に対して、下り回線用のバーストと上り回線用のバーストとを同数だけ割り当てる。一方、基地局装置は、下り回線用のバーストを放送のために確保し、確保した下り回線用のバーストにおいて、動画像データ等を報知する。多くの端末装置は、報知された動画像データを受信し、動画像データを再生する。ひとつのフレームに含まれる下り回線用のバースト数と上り回線用のバースト数とが同一である場合、放送に使用される下り回線用のバーストの存在によって、これに対応した上り回線用のバーストが余ってしまう。このような上り回線用のバーストの存在による伝送効率の低下を抑制するために、本実施例に係る通信システムは次の処理を実行する。

基地局装置は、各フレームでの互いに対応した下り回線用のバーストに対して、端末装置と放送用チャネルとを交互に割り当てる。ここで、互いに対応した下り回線用のバーストとは、各フレームにおいて、サブチャネルおよびタイムスロットが同一のバーストである。そのため、端末装置にとっては、下り回線においてハーフレートの通信がなされていることに相当する。また、放送用チャネルとは、前述の動画像データ等を報知するためのチャネルである。一方、基地局装置は、上記の下り回線用のバーストに対応した上り回線のバーストに対して、前述の端末装置のみを割り当てる。そのため、端末装置にとっては、下り回線とは異なり、上り回線においてフルレートの通信がなされていることに相当する。このように、ひとつの端末装置に割り当てるべき下り回線用のバースト数と上り回線用のバースト数とを異ならせることによって、放送用チャネルに使用される下り回線用のバーストに対応した上り回線用のバーストが有効に使用される。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、基地局装置１０、端末装置１２と総称される第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂ、第Ｎ端末装置１２ｎ、ネットワーク１４、配信サーバ１６を含む。

基地局装置１０は、一端に無線ネットワークを介して端末装置１２を接続し、他端に有線のネットワーク１４を接続する。基地局装置１０は、端末装置１２に対してバーストを割り当てることによって、端末装置１２との通信を実行する。具体的には、基地局装置１０は、前述の制御チャネルにおいて報知信号を報知しており、端末装置１２は、報知信号を受信することによって、基地局装置１０の存在を認識する。その後、端末装置１２が基地局装置１０へ位置登録の要求信号を送信する。また、端末装置１２は、基地局装置１０へバーストの割当要求信号を送信し、基地局装置１０は、受信した要求信号に応答して、端末装置１２にバーストを割り当てる。また、基地局装置１０は、端末装置１２に割り当てたバーストに関する情報を送信し、端末装置１２は、割り当てられたバーストを使用しながら、基地局装置１０との通信を実行する。

その結果、端末装置１２から送信されたデータは、基地局装置１０を介して、ネットワーク１４に出力され、最終的にネットワーク１４に接続された図示しない通信装置に受信される。また、通信装置から端末装置１２への方向にもデータは伝送される。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式に対応する。ＯＦＤＭＡとは、ＯＦＤＭを利用しながら複数の端末装置を周波数多重する技術である。このようなＯＦＤＭＡでは、複数のサブキャリアによってサブチャネルが形成されており、複数のサブチャネルが周波数分割多重されている。

また、ＴＤＭＡと組み合わされることによって、マルチキャリア信号は、時間軸上において複数のタイムスロットに分割される。つまり、各フレームは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって形成され、各タイムスロットは、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。以上の説明において、バーストは、前述のサブチャネルとタイムスロットの組合せによって特定される。

配信サーバ１６は、ネットワーク１４を介して、基地局装置１０に接続する。配信サーバ１６は、動画像データを記憶している。配信サーバ１６は、ネットワーク１４を介して基地局装置１０へ動画像データを送信する。また、基地局装置１０は、動画像データを複数の端末装置１２へ送信する。その際、前述のごとく、各端末装置１２に対してバーストを割り当てるならば、動画像データの配信のために多くのバーストが必要とされる。本実施例に係る基地局装置１０は、伝送効率を高めるために、下り回線用のバーストに放送用チャネルも割り当てる。また、基地局装置１０は、放送用チャネルにおいて動画像データを報知する。なお、端末装置１２と放送用チャネルに対するバーストの割当については、後述する。

図２（ａ）−（ｃ）は、通信システム１００におけるフレーム構成を示す。図の横方向が時間軸に相当する。フレームは、８つのタイムスロットの時間多重によって形成されている。また、８つのタイムスロットは、４つの上りタイムスロットと４つの下りタイムスロットから構成されている。ここでは、４つの上りタイムスロットを「第１上りタイムスロット」から「第４上りタイムスロット」として示し、４つの下りタイムスロットを「第１下りタイムスロット」から「第４下りタイムスロット」として示す。また、図示したフレームは、連続して繰り返される。

なお、フレームの構成は、図２（ａ）に限定されず、例えば、４つのタイムスロットや１６個のタイムスロットによって構成されてもよいが、ここでは、説明を明瞭にするために、フレームの構成を図２（ａ）として説明する。また、説明を簡潔にするために、上りのタイムスロットと下りのタイムスロットの構成は、同一であるとする。そのため、上りタイムスロットと下りタイムスロットのいずれかについてのみ説明を行う場合もあるが、他方のタイムスロットも同様の説明が有効である。さらに、図２（ａ）に示されたフレームが複数連続することによって、スーパーフレームが形成される。ここでは、一例として、「２０」個のフレームによって、スーパーフレームが形成されているものとする。

図２（ｂ）は、図２（ａ）のうちのひとつのタイムスロットの構成を示す。図の縦方向が周波数軸に相当する。図示のごとく、ひとつのタイムスロットは、「第１サブチャネル」から「第１６サブチャネル」までの「１６」個のサブチャネルの周波数多重によって形成される。また、これらの複数のサブチャネルは、周波数分割多重されている。各タイムスロットが図２（ｂ）のように構成されているので、タイムスロットとサブチャネルとの組合せによって、前述のバーストが特定される。また、図２（ｂ）のうちのひとつのサブチャネルに対応したフレーム構成が図２（ａ）であるとしてもよい。なお、ひとつのタイムスロットに配置されるサブチャネルの数は、「１６」個でなくてもよい。ここで、上りタイムスロットにおけるサブチャネルの割当と、下りタイムスロットにおけるサブチャネルの割当とは、基本的に同一であるものとする。また、スーパーフレームを単位にして、少なくともひとつの報知信号が割り当てられるものとする。例えば、スーパーフレームに含まれた複数の下りタイムスロットのうち、ひとつのタイムスロットにおけるひとつのサブチャネルに報知信号が割り当てられる。

図２（ｃ）は、図２（ｂ）のうちのひとつのサブチャネルの構成を示し、図２（ｃ）は、前述のバースト信号に相当する。図２（ａ）や図２（ｂ）と同様に、図の横方向が時間軸に相当し、図の縦方向が周波数軸に相当する。また、周波数軸に対して、「１」から「２９」の番号を付与しているが、これらは、サブキャリアの番号を示す。このように、サブチャネルは、マルチキャリア信号によって構成されており、特にＯＦＤＭ信号によって構成されている。図中の「ＴＳ」は、トレーニングシンボルに相当し、既知の値によって構成される。また、「ＳＳ」は、シグナルシンボルに相当する。「ＧＳ」は、ガードシンボルに相当し、ここに実質的な信号は配置されない。「ＰＳ」は、パイロットシンボルに相当し、既知の値によって構成される。「ＤＳ」は、データシンボルに相当し、送信すべきデータである。「ＧＴ」は、ガードタイムに相当し、ここに実質的な信号は配置されない。

図３は、通信システム１００におけるサブチャネルの配置を示す。図３では、横軸に周波数軸が示されており、図２（ｂ）に示したタイムスロットに対するスペクトルが示される。ひとつのタイムスロットには、前述のごとく、第１サブチャネルから第１６サブチャネルの１６個のサブチャネルが周波数分割多重されている。各サブチャネルは、マルチキャリア信号、ここでは、ＯＦＤＭ信号によって構成されている。

図４は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、ＲＦ部２０と総称される第１ＲＦ部２０ａ、第２ＲＦ部２０ｂ、第ＮＲＦ部２０ｎ、ベースバンド処理部２２、変復調部２４、ＩＦ部２６、無線制御部２８、記憶部３０を含む。また、無線制御部２８は、制御チャネル決定部３２、無線リソース割当部３８を含む。

ＲＦ部２０は、受信処理として、図示しない端末装置１２から受信した無線周波数のマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのマルチキャリア信号を生成する。ここで、マルチキャリア信号は、図３のごとく形成されており、また、図２（ａ）の上りタイムスロットに相当する。さらに、ＲＦ部２０は、ベースバンドのマルチキャリア信号をベースバンド処理部２２に出力する。一般的に、ベースバンドのマルチキャリア信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、ＲＦ部２０には、ＡＧＣやＡ／Ｄ変換部も含まれる。

ＲＦ部２０は、送信処理として、ベースバンド処理部２２から入力したベースバンドのマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のマルチキャリア信号を生成する。さらに、ＲＦ部２０は、無線周波数のマルチキャリア信号を送信する。なお、ＲＦ部２０は、受信したマルチキャリア信号と同一の無線周波数帯を使用しながら、マルチキャリア信号を送信する。つまり、図２（ａ）のごとく、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）が使用されているものとする。また、ＲＦ部２０には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

ベースバンド処理部２２は、受信処理として、複数のＲＦ部２０のそれぞれからベースバンドのマルチキャリア信号を入力する。ベースバンドのマルチキャリア信号は、時間領域の信号であるので、ベースバンド処理部２２は、ＦＦＴによって、時間領域の信号を周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。また、ベースバンド処理部２２は、タイミング同期、つまりＦＦＴのウインドウの設定を実行し、ガードインターバルの削除も実行する。タイミング同期等には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。ベースバンド処理部２２は、アダプティブアレイ信号処理の結果を変復調部２４へ出力する。

ベースバンド処理部２２は、送信処理として、変復調部２４から、周波数領域のマルチキャリア信号を入力し、ウエイトベクトルによる分散処理を実行する。ベースバンド処理部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力した周波数領域のマルチキャリア信号に対して、ＩＦＦＴによって、周波数領域の信号を時間領域に変換し、変換した時間領域の信号をＲＦ部２０へ出力する。また、ベースバンド処理部２２は、ガードインターバルの付加も実行するが、ここでは説明を省略する。ここで、周波数領域の信号は、図２（ｂ）のごとく、複数のサブチャネルを含み、さらにサブチャネルのそれぞれは、図２（ｃ）の縦方向のごとく、複数のサブキャリアを含む。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。

変復調部２４は、受信処理として、ベースバンド処理部２２からの周波数領域のマルチキャリア信号に対して、復調を実行する。周波数領域に変換したマルチキャリア信号は、図２（ｂ）や（ｃ）のごとく、複数のサブキャリアのそれぞれに対応した成分を有する。また、復調は、サブキャリア単位でなされる。変復調部２４は、復調した信号をＩＦ部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、変調を実行する。変復調部２４は、変調した信号を周波数領域のマルチキャリア信号としてベースバンド処理部２２に出力する。

ＩＦ部２６は、受信処理として、変復調部２４から復調結果を受けつけ、復調結果を端末装置１２単位に分離する。つまり、復調結果は、図３のごとく、複数のサブチャネルによって構成されている。そのため、ひとつのサブチャネルがひとつの端末装置１２に割り当てられている場合、復調結果には、複数の端末装置１２からの信号が含まれている。ＩＦ部２６は、このような復調結果を端末装置１２単位に分離する。ＩＦ部２６は、分離した復調結果を図示しないネットワーク１４に出力する。その際、ＩＦ部２６は、宛先を識別するための情報、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスにしたがって送信を実行する。

また、ＩＦ部２６は、送信処理として、図示しないネットワーク１４から複数の端末装置１２に対するデータを入力する。ＩＦ部２６は、データをサブチャネルに割り当て、複数のサブチャネルからマルチキャリア信号を形成する。つまり、ＩＦ部２６は、図３のごとく、複数のサブチャネルによって構成されるマルチキャリア信号を形成する。なお、データが割り当てられるべきサブチャネルは、図２（ｃ）のごとく予め決められており、それに関する指示は、無線制御部２８から受けつけるものとする。ＩＦ部２６は、マルチキャリア信号を変復調部２４に出力する。

無線制御部２８は、基地局装置１０の動作を制御する。無線制御部２８は、図２（ａ）−（ｃ）、図３のごとく、複数のサブチャネルの周波数多重によって形成されたタイムスロット、複数のタイムスロットの時間多重によって形成されたフレームを規定する。また、無線制御部２８は、変復調部２４等に対してバースト信号の形成を指示したり、変復調部２４からＲＦ部２０を介して、報知信号を報知したりする。制御チャネル決定部３２は、制御チャネルに対応したサブチャネルに報知信号を割り当てる。ここで、報知信号とは、端末装置１２との通信を制御するために使用される情報が含まれた信号である。このような報知信号の重要性は、データが含まれたパケット信号よりも高いといえる。制御チャネル決定部３２は、記憶部３０を参照しながら、予め定めたサブチャネルを選択する。また、制御チャネル決定部３２は、選択したサブチャネルを無線リソース割当部３８に通知する。

無線リソース割当部３８は、制御チャネル決定部３２からの通知にしたがって、制御チャネルに報知信号を割り当てる。記憶部３０は、無線制御部２８と連携し、端末装置１２に割り当てたサブチャネルの情報や、制御チャネルの情報を記憶する。また、無線リソース割当部３８は、報知信号の送信後、ＲＦ部２０から変復調部２４を介して、図示しない端末装置１２からの位置登録の要求やバーストの割当要求を受けつける。なお、バーストの割当要求を受けつける前に、基地局装置１０と端末装置１２との間においてレンジング処理がなされるが、ここでは説明を省略する。バーストの割当要求は、無線リソース獲得要求とも呼ばれる。無線リソース割当部３８は、割当要求を受けつけた端末装置１２にサブチャネルを割り当てる。

無線リソース割当部３８は、各フレームでの互いに対応した下りタイムスロットに対して、放送用チャネルと、端末装置１２とを切りかえながら割り当てる。例えば、無線リソース割当部３８は、各フレームにおいて、第２サブチャネルと第２下りタイムスロットにて特定されるバーストに対して、フレーム単位に交互に放送用チャネルと端末装置１２とを割り当てる。つまり、奇数番目のフレームにおいて、第２サブチャネルと第２下りタイムスロットにて特定されるバーストは、放送用チャネルに割り当てられる。一方、偶数番目のフレームにおいて、第２サブチャネルと第２下りタイムスロットにて特定されるバーストは、端末装置１２に割り当てられる。その結果、下り回線では、端末装置１２に対してハーフレートの状態が実現される。

無線リソース割当部３８は、放送用チャネルを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットと、端末装置１２を割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットとに対して、端末装置１２を割り当てる。つまり、無線リソース割当部３８は、全フレームにおいて、第２サブチャネルと第２上りタイムスロットにて特定されるバーストに対して、端末装置１２を割り当てる。つまり、フレームの順番に関係なく、第２サブチャネルと第２上りタイムスロットにて特定されるバーストは、端末装置１２に割り当てられる。その結果、上り回線では、端末装置１２に対してフルレートの状態が実現される。無線リソース割当部３８は、連続したふたつのフレームにおいて、端末装置１２に割り当てる下り回線用バーストの数と、端末装置１２に割り当てる上り回線用バーストの数とを異ならせる。特に、前者よりも後者の方が大きくされる。

図５は、基地局装置１０によるサブチャネルの割当の概要を示す。図５は、図２（ａ）に示された複数のタイムスロットと、図２（ｂ）に示された複数のサブチャネルのうち、所定のタイムスロットとサブチャネルにて特定されたバーストのみを示す。ここでは、前述のごとく、ひとつのフレームにおいて、第２サブチャネルと第２上りタイムスロットにて特定されるバーストと、第２サブチャネルと第２下りタイムスロットにて特定されるバーストとが示される。また、図２（ａ）と同様に、上側に上りタイムスロットが示され、下側に下りタイムスロットが示される。さらに、第ｉフレームから第ｉ＋３のように複数のフレームが示される。第ｉフレームにおいて、上り回線用バーストと下り回線用バーストとが、第１端末装置１２ａにともに割り当てられている。また、次の第ｉ＋１フレームにおいて、上り回線用バーストが第１端末装置１２ａに割り当てられているが、下り回線用バーストが放送用チャネルに割り当てられている。さらに、第ｉ＋２フレームでの割当は、第ｉフレームでの割当と同一であり、第ｉ＋３フレームでの割当は、第ｉ＋１フレームでの割当と同一である。図４に戻る。

無線リソース割当部３８は、所定の期間、例えば連続したふたつのフレームにおいて、端末装置１２に割り当てた下り回線用のバースト数と、上り回線用のバースト数とをもとに、端末装置１２に対する下り回線での通信速度と、上り回線での通信速度とを調節してもよい。ここでは、下り回線用のバースト数と、上り回線用のバースト数との比は、「１：２」であるので、無線制御部２８は、下り回線での通信速度と、上り回線での通信速度との比を「２：１」にするように通信速度を調節する。なお、ここでの通信速度は、変調方式、誤り訂正の符号化率、それらの組合せによって特定される。なお、端末装置１２に対する全体の通信速度は、通信速度×バースト数によって導出される。

そのため、上記のようなバースト数と通信速度との関係によって、上下回線用のバースト数が異なる場合であっても、全体の通信速度を上下回線において等しくできる。また、一般的に、端末装置１２に備えられるＰＡの特性は、基地局装置１０に備えられるＰＡの特性よりも劣っている。そのため、上り回線での送信電力は、下り回線での送信電力よりも小さくなっており、上り回線の品質は、一般的に下り回線の品質よりも悪化している。無線リソース割当部３８は、上り回線での通信速度を下り回線での通信速度よりも低くするので、両者の品質を近くできる。ＩＦ部２６、変復調部２４、ベースバンド処理部２２、ＲＦ部２０は、放送用チャネルと、端末装置１２宛の下り回線用のバースト信号を送信し、端末装置１２からの上り回線用のバースト信号を受信する。

無線リソース割当部３８が上記のような割当を実行した場合、ベースバンド処理部２２は、以下のように指向性制御、つまりアダプティブアレイ信号処理を実行する。ベースバンド処理部２２は、端末装置１２を割り当てた下り回線用のバーストに対応した上り回線用のバースト信号と、放送用チャネルを割り当てた下り回線のバーストに対応した上り回線用のバースト信号とに対して、共通の指向性制御を実行する。例えば、適応アルゴリズムによる制御である。当該指向性制御は、端末装置１２を割り当てた下り回線用のバースト信号に対してもなされる。一方、放送用チャネルを割り当てた下り回線用のバースト信号に対しては、別の指向性制御、例えば無指向性となるような制御がなされる。このようにすることによって、通信の対象と指向性制御とを対応づけることができる。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図６は、端末装置１２の構成を示す。端末装置１２は、ＲＦ部５０、変復調部５２、ＩＦ部５４、表示部５６、制御部５８を含む。

ＲＦ部５０は、図４のＲＦ部２０に対応した処理を実行し、変復調部５２は、図４の変復調部２４にＦＦＴおよびＩＦＦＴを加えた処理を実行する。そのため、ここでは、ＲＦ部５０および変復調部５２についての説明を省略する。ＩＦ部５４は、ユーザとのインターフェイスの機能を有している。例えば、ＩＦ部５４は、ボタン等を含むことによって、ユーザからの指示を受けつける。また、ＩＦ部５４は、受けつけた指示を信号として、変復調部５２や制御部５８に出力する。さらに、ＩＦ部５４は、変復調部５２から受けつけたデータを表示部５６へ出力する。表示部５６は、ディスプレイを含み、変復調部５２において復調されたデータを表示する。特に、表示部５６は、動画像データを再生して表示する。

制御部５８は、端末装置１２全体の動作を制御する。制御部５８は、基地局装置１０に割り当てられたバースト、放送用チャネルにおいてバースト信号を送受信するように、ＲＦ部５０、変復調部５２、ＩＦ部５４を動作させる。特に、前述のごとく、上り回線用のバースト数と下り回線用のバースト数とが異なる場合、放送用チャネルが存在する場合に、制御部５８は、基地局装置１０での動作に対応した動作を実行する。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図７は、基地局装置１０における通信手順を示すシーケンス図である。ここで、第１端末装置１２ａは、基地局装置１０と通信を実行しており、第２端末装置１２ｂは、基地局装置１０からの放送用チャネルを受けつけているものとする。第１端末装置１２ａは、基地局装置１０へ通信データを送信し（Ｓ１０）、基地局装置１０は、第１端末装置１２ａへ通信データを送信する（Ｓ１２）。第１端末装置１２ａは、基地局装置１０へ通信データを送信し（Ｓ１４）、基地局装置１０は、第２端末装置１２ｂへ放送用チャネルに配置されたデータ（以下、「放送データ」という）を送信する（Ｓ１６）。第１端末装置１２ａは、基地局装置１０へ通信データを送信し（Ｓ１８）、基地局装置１０は、第１端末装置１２ａへ通信データを送信する（Ｓ２０）。第１端末装置１２ａは、基地局装置１０へ通信データを送信し（Ｓ２２）、基地局装置１０は、第２端末装置１２ｂへ放送データを送信する（Ｓ２４）。

本発明の実施例によれば、下り回線において、放送用チャネルと端末装置とを交互に割り当て、上り回線において、端末装置を割り当てるので、放送用チャネルに対応した上りチャネルを効率的に使用できる。また、下り回線において端末装置をハーフレートにて動作させ、上り回線において端末装置をフルレートにて動作させるので、処理を簡易に実現できる。また、下り回線に放送用チャネルを割り当てるので、複数の端末装置へ動画像データを報知できる。また、割り当てたバースト数に応じて通信速度を調節するので、上下回線において割り当てたバースト数が異なっていても、上下回線の全体の通信速度を近くできる。また、下り回線における通信速度よりも、上り回線における通信速度を小さくするので、上下回線の通信品質を近くできる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、無線リソース割当部３８は、各フレームに含まれるバーストであって、かつ相対的に対応したバーストを放送用チャネルとひとつの端末装置１２とに交互に割り当てている。しかしながらこれに限らず例えば、端末装置１２の数は、ひとつだけでなくふたつ以上であってもよい。端末装置１２の数が３つであるとき、下り回線でのバーストの割当は、クォータレートに相当する。その際、放送用チャネルに対応した上り回線用のバーストは、３つの端末装置１２のうちのひとつに固定して割り当てられればよい。あるいは、当該上り回線用のバーストは、３つの端末装置１２に交互に割り当てられてもよい。本変形例によれば、端末装置１２および放送用チャネルの通信速度を柔軟に調節できる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2008年3月6日出願の日本特許出願・出願番号2008-056687に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

本発明によれば、放送に使用される下りチャネルに対応した上りチャネルを効率的に使用できる。

Claims (5)

1. 複数の下りタイムスロットと複数の上りタイムスロットにて形成されたフレームの繰り返しを規定し、各フレームでの互いに対応した下りタイムスロットに対して、報知すべき第１データと、端末装置へ送信すべき第２データとを切りかえながら割り当てる割当部と、
   前記割当部において割り当てた第１データと第２データとを送信する通信部とを備え、
   前記割当部は、第１データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットと、第２データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットとに対して、前記端末装置から受信すべき第３データを割り当て、
   前記通信部は、前記割当部において割り当てた第３データを受信することを特徴とする基地局装置。
2. 前記通信部は、前記割当部が所定の期間において第２データを割り当てた下りタイムスロット数と、前記割当部が所定の期間において第３データを割り当てた上りタイムスロット数とをもとに、第２データに対する通信速度と、第３データに対する通信速度とを調節することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 前記通信部は、第１データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットに割り当てられた第３データと、第２データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットに割り当てられた第３データとに対して、共通の指向性制御を実行する請求項１または２に記載の基地局装置。
4. 前記第１データは、放送データであり、
   前記第２データと前記第３データは、通信データであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の基地局装置。
5. 複数の下りタイムスロットと複数の上りタイムスロットにて形成されたフレームの繰り返しを規定し、各フレームでの互いに対応した下りタイムスロットに対して、報知すべき第１データと、端末装置へ送信すべき第２データとを切りかえながら割り当てるステップと、
   割り当てた第１データと第２データとを送信するステップと、
   第１データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットと、第２データを割り当てた下りタイムスロットに対応した上りタイムスロットとに対して、前記端末装置から受信すべき第３データを割り当てるステップと、
   割り当てた第３データを受信するステップと、
   を備えることを特徴とする通信方法。

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