JP6450607B2 - 通信端末及びその通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、時分割複信方式の無線通信を行う通信端末及びその通信方法に関する。

従来、テレビの生中継、緊急報道等の映像伝送を行う無線通信システムに用いる装置として、ＦＰＵ（Field Pick-up Unit）が知られている。ＦＰＵでは、カメラにより撮像された映像が、リアルタイムでファイル伝送され、中継現場側の端末（移動局）から放送局側の基地局へ上り信号として送信され、記憶メディアに格納され再生される。

ＦＰＵで最も高速化が望まれるのは、放送で使用されている映像情報等である本線情報の上り（ＵＬ（Up Link））信号である。上り信号の伝送レートを高くする場合には、上り信号の送信期間を下り（ＤＬ（Down Link））制御信号の送信期間よりも長くする時分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）方式のフレーム構成が必要となる（特許文献１参照）。

ＦＰＵは、トランシーバ等の他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて無線通信を行う。このため、ＦＰＵでは、基地局が、使用中の周波数帯域における干渉の有無を常時監視し、他のシステムとの干渉を防ぐ必要がある。基地局は、使用中の各周波数（以下、「使用周波数」という）のガードタイムの受信レベル（干渉量）を測定し、特定の周波数において受信レベルが所定の閾値を越えた場合、他のシステムが当該周波数の使用を開始した（干渉が発生した）と判断し、当該周波数の使用を中止し、他の周波数を選択する。

基地局は、端末に、使用周波数を通知するための下り制御信号を送信する。端末は、基地局から通知された使用周波数を用いて上り信号を伝送する。また、端末において下り制御信号に誤りが生じた場合、基地局は、下り制御信号を再送する。

特開平９−５１３２７号公報

しかしながら、従来技術では、端末において下り制御信号に誤りが生じた場合、基地局は、前回と同一の周波数を用いて下り制御信号を再送するため、当該周波数の通信品質が改善されるまで、端末は下り制御信号を復調することができない。その間、端末は、使用する周波数を、基地局から指示されたものに変更することができず、基地局は、下り制御信号の再送を繰り返すこととなり、伝送効率の低下を招く。特に、リアルタイムサービスを提供する場合に、端末が、リアルタイムにデータを伝送することができない。

本発明の目的は、使用周波数の通信品質が劣化した場合に、端末が、使用周波数を自律的に変更することができ、伝送効率の低下を防ぐと共に、リアルタイムにデータを伝送することができる通信端末及びその通信方法を提供することである。

本発明に係る通信端末は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、基地局と時分割複信方式の無線通信を行う通信端末であって、使用周波数及び予備周波数を通知する下り制御信号を前記使用周波数で受信する無線受信部と、前記下り制御信号に誤りが検出されなかった場合、前記下り制御信号により通知された前記使用周波数を選択し、前記下り制御信号に誤りが検出された場合、前回の前記下り制御信号により通知された前記予備周波数を選択する周波数選択部と、前記周波数選択部により選択された周波数を用いて、上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行うことにより、ＯＦＤＭ信号を生成する直交周波数分割多重部と、前記ＯＦＤＭ信号を送信する無線送信部と、を有する。

本発明に係る通信端末の通信方法は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、基地局と時分割複信方式の無線通信を行う通信端末の通信方法であって、使用周波数及び予備周波数を通知する下り制御信号を前記使用周波数で受信するステップと、前記下り制御信号に誤りが検出されなかった場合、前記下り制御信号により通知された前記使用周波数を選択し、前記下り制御信号に誤りが検出された場合、前回の前記下り制御信号により通知された前記予備周波数を選択するステップと、前記選択された周波数を用いて、上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行うことにより、ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、前記ＯＦＤＭ信号を送信するステップと、を有する。

本発明によれば、通信端末において、使用する周波数を自律的に選択することができるので、通信品質の悪い周波数で通信を継続しないようにすることができ、伝送効率の低下を防ぐと共に、リアルタイムにデータを伝送することができる。

本発明の実施の形態１に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る基地局の動作を示すフロー図 本発明の実施の形態１に係る端末の動作を示すフロー図 本発明の実施の形態１における下り制御信号に誤りが検出された場合の周波数選択処理を示す図 本発明の実施の形態１における下り制御信号に誤りが検出された場合の周波数選択処理の変形例を示す図 本発明の実施の形態２に係る端末の動作を示すフロー図 本発明の実施の形態３に係る端末の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る基地局の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る基地局の動作を示すフロー図

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施の形態につき、詳細に説明する。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る無線通信システムでは、基地局が、データ伝送開始前及びデータ伝送開始後の所定の間隔において、使用可能な全ての周波数帯域において通信品質を測定し、通信品質に基づいてデータ伝送に使用する周波数と、予備の周波数とを決定し、これらの周波数を下り制御信号を用いて端末に通知する。下り制御信号を受信した端末は、基地局から通知されたデータ伝送に使用する周波数を用いてデータ伝送を開始する。また、下り制御信号に誤りが生じた場合、端末は、予備の周波数に切り替えて、データ伝送を行う。

実施の形態１に係る無線通信システムは、図１に示す端末１００と、図２に示す基地局２００と、を有する。端末１００および基地局２００は、例えば、放送分野の素材伝送に用いられるＦＰＵである。すなわち、端末１００はＵＬ信号として映像情報等を基地局２００へ送信し、基地局２００はＤＬ信号としてフィードバック情報等を端末１００へ送信する。

＜端末の構成＞
次に、本実施の形態１に係る端末１００の構成例について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態１に係る端末１００の構成例を示すブロック図である。

図１に示すように、端末１００は、無線受信部１０１と、ベースバンド受信処理部１０２と、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部１０３と、制御信号生成部１０４と、制御信号処理部１０５と、ベースバンド送信処理部１０６と、バッファ１０７と、送信タイミング調整部１０８と、無線送信部１０９と、から主に構成される。

無線受信部１０１は、アンテナに受信された無線信号に対して、増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行う。そして、無線受信部１０１は、無線受信処理後の信号に対して、基地局２００（後述のガードタイム長さ設定部２０９）で設定されたガードタイムの長さに基づいて同期をとりながら、基地局２００（後述の周波数帯域選択部２０８）で選択された周波数を用いてダウンコンバートし、ベースバンド信号を得る。そして、無線受信部１０１は、ベースバンド信号をベースバンド受信処理部１０２に出力する。

ベースバンド受信処理部１０２は、無線受信部１０１から入力したベースバンド信号に対して、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行い、伝送レートに基づく復調および誤り訂正を行い、誤り検出を行う。そして、ベースバンド受信処理部１０２は、誤り検出結果を示す情報をＡｃｋ／Ｎａｃｋ生成部１０３及び制御信号処理部１０５に出力する。

また、ベースバンド受信処理部１０２は、基地局２００で選択された周波数の数に応じてＰ／Ｓ（Parallel/Serial）変換を行い、制御信号および受信データを得る。そして、ベースバンド受信処理部１０２は、制御信号を制御信号処理部１０５に出力する。なお、詳細は後述するが、この制御信号には、ガードタイムの長さを示す情報（以下、「ガードタイム長情報」という）、使用する周波数（以下、「使用周波数」という）を示す情報（以下、「使用周波数情報」という）、予備の周波数（以下、「予備周波数」という）を示す情報（以下、「予備周波数情報」という）、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ、及びリンクアダプテーション情報等が含まれる。

Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部１０３は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報に基づいて、使用周波数毎に、Ａｃｋ／Ｎａｃｋを生成する。そして、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部１０３は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋを制御信号生成部１０４に出力する。

制御信号生成部１０４は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部１０３から入力したＡｃｋ／Ｎａｃｋを含む制御信号を生成し、その制御信号をベースバンド送信処理部１０６に出力する。

制御信号処理部１０５は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した制御信号に含まれるガードタイム長情報を、無線受信部１０１、ベースバンド送信処理部１０６、送信タイミング調整部１０８に出力する。

また、制御信号処理部１０５は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報に基づいて、ベースバンド受信処理部１０２から入力した制御信号により通知された使用周波数及び予備周波数の中から、上り信号の送信に使用する周波数を選択し、選択した周波数を示す情報（以下、「選択周波数情報」という）を、無線受信部１０１、ベースバンド受信処理部１０２、ベースバンド送信処理部１０６、無線送信部１０９に出力する。なお、制御信号処理部１０５における周波数選択処理の詳細については後述する。

また、制御信号処理部１０５は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報に基づいて、ベースバンド送信処理部１０６に対して、使用周波数毎に、新規送信あるいは再送信のいずれかを指示する。

また、制御信号処理部１０５は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した制御信号に含まれるリンクアダプテーション情報を、ベースバンド受信処理部１０２、ベースバンド送信処理部１０６に出力する。

ベースバンド送信処理部１０６は、制御信号処理部１０５の指示に基づいて新規の送信データあるいはバッファ１０７に記憶された送信データの何れかを選択し、選択した送信データに、制御信号生成部１０４から入力した制御信号を挿入してＵＬフレームを構成し、基地局２００で選択された周波数（サブキャリア）の数に応じてＵＬフレームをＳ／Ｐ変換する。フレームを構成する際、ベースバンド送信処理部１０６は、基地局２００で設定されたガードタイムの長さに基づいてフレームの長さを調節する。そして、ベースバンド送信処理部１０６は、各ＵＬフレームに対して、伝送レートに基づく誤り訂正符号化および変調を行い、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理を行い、ベースバンド信号を得る。そして、ベースバンド送信処理部１０６は、ベースバンド信号（ＵＬ信号）を送信タイミング調整部１０８へ出力する。

バッファ１０７は、送信データを一時的に記憶する。

送信タイミング調整部１０８は、ベースバンド送信処理部１０６から入力したベースバンド信号の信号列に対して、基地局２００で設定された長さのガードタイムを確保するように、送信タイミングを調整して無線送信部１０９へ出力する。

無線送信部１０９は、送信タイミング調整部１０８から入力したベースバンド信号に対して、増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部１０９は、無線送信処理後の信号に対して、基地局２００で選択された周波数にアップコンバートし、無線信号を得る。そして、無線送信部１０９は、アンテナから無線信号（ＵＬ信号）を送信する。

＜基地局の構成＞
次に、本実施の形態１に係る基地局２００の構成例について図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態１に係る基地局２００の構成例を示すブロック図である。

図２に示すように、基地局２００は、ベースバンド送信処理部２０１と、バッファ２０２と、送信タイミング調整部２０３と、無線送信部２０４と、無線受信部２０５と、タイマ２０６と、受信レベル測定部２０７と、周波数帯域選択部２０８と、ガードタイム長さ設定部２０９と、ベースバンド受信処理部２１０と、制御信号処理部２１１と、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部２１２と、伝送レート設定部２１３と、制御信号生成部２１４と、から主に構成される。

ベースバンド送信処理部２０１は、制御信号処理部２１１の指示に基づいて新規の送信データあるいはバッファ２０２に記憶された送信データの何れかを選択し、選択した送信データに、制御信号生成部２１４で生成された制御信号を挿入してＤＬフレームを構成し、周波数帯域選択部２０８から入力した使用周波数情報の使用周波数の数に応じてＤＬフレームをＳ／Ｐ変換する。ＤＬフレームを構成する際、ベースバンド送信処理部２０１は、ガードタイム長さ設定部２０９で設定されたガードタイムの長さに基づいてフレーム長さを調節する。そして、ベースバンド送信処理部２０１は、各ＤＬフレームに対して、伝送レートに基づく誤り訂正符号化および変調を行い、ＩＦＦＴ処理を行い、ベースバンド信号を得る。そして、ベースバンド送信処理部２０１は、ベースバンド信号（ＤＬ信号）を送信タイミング調整部２０３へ出力する。

バッファ２０２は、送信データを一時的に記憶する。

送信タイミング調整部２０３は、ベースバンド送信処理部２０１から入力したベースバンド信号の信号列に対して、ガードタイム長さ設定部２０９で設定された長さのガードタイムを確保するように、送信タイミングを調整して無線送信部２０４へ出力する。

無線送信部２０４は、送信タイミング調整部２０３から入力したベースバンド信号に対して、増幅、フィルタリング等の無線送信処理を行う。そして、無線送信部２０４は、無線送信処理後の信号に対して、周波数帯域選択部２０８で選択された所定の使用周波数にアップコンバートし、無線信号を得る。そして、無線送信部２０４は、アンテナから無線信号（ＤＬ信号）を送信する。

無線受信部２０５は、周波数帯域選択部２０８で選択された使用周波数又は予備周波数で受信待ち受けを行う。無線受信部２０５は、アンテナに受信された使用周波数又は予備周波数の無線信号に対して、増幅、フィルタリング等の無線受信処理を行う。さらに、無線受信部２０５は、無線受信処理後の信号に対して、ガードタイム長さ設定部２０９で設定されたガードタイムの長さに基づいて同期をとりながら、周波数帯域選択部２０８で選択された使用周波数及び予備周波数を用いてダウンコンバートし、ベースバンド信号を得る。そして、無線受信部２０５は、ベースバンド信号を受信レベル測定部２０７およびベースバンド受信処理部２１０に出力する。

タイマ２０６は、所定の第１時間（例えば、１０ｍｓ）、および、所定の第２時間（例えば、１０ｓ）を計時し、第１時間の計時が満了すると、第１時間の計時満了を示す第１満了信号を受信レベル測定部２０７に出力し、第２時間の計時が満了すると、第２時間の計時満了を示す第２満了信号を受信レベル測定部２０７およびガードタイム長さ設定部２０９に出力する。

受信レベル測定部２０７は、タイマ２０６から第１満了信号を入力したタイミングで、ＵＬ信号（受信信号）の受信レベルを測定する。そして、受信レベル測定部２０７は、測定したＵＬ信号の受信レベルを示す情報を、ガードタイム長さ設定部２０９、伝送レート設定部２１３に出力する。

また、受信レベル測定部２０７は、データ伝送開始前及びタイマ２０６から第２満了信号を入力したタイミングで、ＵＬ信号のガードタイムの受信レベルを測定する。そして、受信レベル測定部２０７は、測定したガードタイムの受信レベルを示す情報を、周波数帯域選択部２０８に出力する。

周波数帯域選択部２０８は、受信レベル測定部２０７で測定されたガードタイムの受信レベルが第１閾値以下の周波数を選択する。周波数帯域選択部２０８は、選択した周波数のうち、受信レベルが低いものから所定数を使用周波数とし、残りを予備周波数とし、使用周波数を示す使用周波数情報と予備周波数を示す予備周波数情報とを制御信号生成部２１４に出力する。周波数帯域選択部２０８は、使用周波数の無線信号を生成するように無線送信部２０４を制御する。周波数帯域選択部２０８は、使用周波数及び予備周波数の無線信号を受信可能なように無線受信部２０５を制御する。周波数帯域選択部２０８は、使用周波数情報及び予備周波数情報をベースバンド送信処理部２０１及びベースバンド受信処理部２１０に出力する。

ガードタイム長さ設定部２０９は、タイマ２０６から第２満了信号を入力したか否かに応じて、次フレームのガードタイムの長さを設定する。

ベースバンド受信処理部２１０は、無線受信部２０５から入力したベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理を行い、伝送レートに基づく復調および誤り訂正を行い、誤り検出を行う。そして、ベースバンド受信処理部２１０は、誤り検出結果を示す情報をＡｃｋ／Ｎａｃｋ生成部２１２に出力する。

また、ベースバンド受信処理部２１０は、周波数帯域選択部２０８から通知された使用周波数の数及び予備周波数の数に応じてＰ／Ｓ変換を行い、制御信号および受信データを得る。そして、ベースバンド受信処理部２１０は、制御信号を制御信号処理部２１１に出力する。

制御信号処理部２１１は、ベースバンド受信処理部２１０から入力した制御信号に含まれるＡｃｋ／Ｎａｃｋに基づいて、ベースバンド送信処理部２０１に対して、使用周波数毎に、新規送信あるいは再送信のいずれかを指示する。

Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部２１２は、ベースバンド受信処理部２１０から入力した誤り検出結果を示す情報に基づいて、使用周波数毎に、Ａｃｋ／Ｎａｃｋを生成する。そして、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部２１２は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋを、伝送レート設定部２１３、制御信号生成部２１４に出力する。

伝送レート設定部２１３は、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部２１２から入力したＡｃｋ／Ｎａｃｋおよび受信レベル測定部２０７から入力したＵＬ信号の受信レベルを示す情報に基づいて、使用周波数毎に、伝送レートを設定する。そして、伝送レート設定部２１３は、伝送レートに対応する変調方式、誤り訂正のための符号化率等を示すリンクアダプテーション情報を制御信号生成部２１４に出力する。

また、伝送レート設定部２１３は、ベースバンド送信処理部２０１に対して、使用周波数毎に、送信データの変調方式、符号化率等を指示する。

また、伝送レート設定部２１３は、ベースバンド受信処理部２１０に対して、使用周波数毎に、ベースバンド信号の復調方式、符号化率等を指示する。

制御信号生成部２１４は、周波数帯域選択部２０８から入力した使用周波数情報及び予備周波数情報を含む制御信号を生成し、その制御信号をベースバンド送信処理部２０１に出力する。

＜基地局の動作＞
本発明の実施の形態１に係る基地局２００の動作につき、図３を参照しながら、以下に詳細に説明する。

まず、周波数帯域選択部２０８は、ＦＰＵで使用する周波数（以下、「使用周波数」という）と予備の周波数（以下、「予備周波数」という）とを決定する（Ｓ３０１）。

次に、無線送信部２０４は、決定した使用周波数を示す使用周波数情報及び予備周波数を示す予備周波数情報を含む下り制御信号を端末１００にＤＬで送信することにより、決定した使用周波数及び予備周波数を端末１００に通知する（Ｓ３０２）。

次に、無線受信部２０５は、使用周波数で受信待ち受けを行うと共に、予備周波数で受信待ち受けを行って、使用周波数と予備周波数とで上り信号の受信を開始する（Ｓ３０３）。

＜端末の動作＞
次に、本実施の形態１に係る端末１００の動作について、図４から図５を参照しながら、以下に詳細に説明する。

制御信号処理部１０５は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報に基づいて、下り制御信号を誤り無く正常に受信したか否かを判定する（Ｓ４０１）。具体的には、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報が誤りを検出しないことを示す場合、制御信号処理部１０５は、下り制御信号を正常に受信したものと判定する一方、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報が誤りを検出したことを示す場合、制御信号処理部１０５は、下り制御信号を正常に受信していないものと判定する。

制御信号処理部１０５は、下り制御信号を正常に受信した場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、正常に受信した下り制御信号により通知された使用周波数及び予備周波数を保持する（Ｓ４０２）。

次に、制御信号処理部１０５は、次フレームの上り信号に対して、今回通知された使用周波数を割り当てる周波数選択処理を行って、上り信号の送信を開始する（Ｓ４０３）。

一方、制御信号処理部１０５は、下り制御信号を正常に受信しない場合（Ｓ４０１：ＮＯ）、前回正常に受信した下り制御信号により通知されて保持している予備周波数を上り信号に割り当てる周波数選択処理を行う（Ｓ４０４）。なお、この周波数選択処理（保持している予備周波数を上り信号に割り当てる処理）は、基地局２００から指示が無くても、端末１００が自律的に行うものである。

図５は、下り信号に誤りが検出された場合の周波数選択処理（図４のＳ４０４）の一例を示す図である。

図５は、現フレームの上り信号のデータ＃１、＃２・・・、＃ｎ−１、＃ｎを、使用周波数＃１、＃２、・・・、＃ｎ−１、＃ｎを各々割り当てる周波数選択処理を行った場合であって、使用周波数＃１で下り制御信号が送信され、下り制御信号に誤りが検出された場合を示す。この場合、制御信号処理部１０５は、次フレームの上り信号のデータ＃１、＃２、・・・、＃ｎ−１に対して、使用周波数＃２、＃３、・・・、＃ｎを各々割り当てると共に、次フレームの上り信号のデータ＃ｎに対して、予備周波数＃ｎ＋１を割り当てる周波数選択処理を行う。これにより、無線送信部１０９は、誤りが検出された下り制御信号の使用周波数＃１を除いて順次シフトさせた使用周波数＃２、＃３、・・・、＃ｎを用いて上り信号のデータ＃１、＃２、・・・、＃ｎ−１を送信し、予備周波数＃ｎ＋１を用いて使用周波数＃２、＃３、・・・、＃ｎを割り当てられない上り信号のデータ＃ｎを送信する。

ここで、次フレームの上り信号のデータ＃ｎに対して、予備周波数＃ｎ＋１を割り当てた場合、予備周波数が１つ少なくなることになる。この場合、元々予備周波数に選定されていなかった周波数のうちの１つを、新たに予備周波数として割り当てることになる。例えば最も通信品質が良好な(干渉が少ない)周波数を、新たに予備周波数として割り当てることが可能である。

図５に示す周波数選択処理によれば、誤りが検出されたデータに品質の良好な周波数を割り当てることにより、再送が必要以上に繰り返されないようにすることができると共に、通信品質の悪い状態で通信を継続しないようにすることができる。

図６は、下り信号に誤りが検出された場合の周波数選択処理の変形例を示す図である。

この変形例によれば、制御信号処理部１０５は、次フレームの上り信号のデータ＃２、＃３、・・・、＃ｎ−１、＃ｎに対して、現フレームと同様に、使用周波数＃２、＃３、・・・、＃ｎ−１、＃ｎを各々割り当てると共に、次フレームの上り信号のデータ＃１に対して、予備周波数＃ｎ＋１を割り当てる周波数選択処理を行う。これにより、無線送信部１０９は、誤りが検出された下り制御信号の使用周波数＃１に代えて予備周波数＃ｎ＋１を用いて上り信号のデータ＃１を送信する。

図５の説明と同様に、次フレームの上り信号のデータ＃ｎに対して、予備周波数＃ｎ＋１を割り当てた場合、予備周波数が１つ少なくなることになる。この場合、元々予備周波数に選定されていなかった周波数のうちの１つを、新たに予備周波数として割り当てることになる。例えば最も通信品質が良好な(干渉が少ない)周波数を、新たに予備周波数として割り当てることが可能である。

図６に示す周波数選択処理によれば、周波数選択処理を簡単にすることができ、基地局２００及び端末１００の処理負荷を抑制することができる。

このように、本実施の形態１によれば、端末が、受信した使用周波数の下り制御信号に誤りが検出された場合に、当該使用周波数を用いずに、予備周波数を用いて上り信号を送信するように、使用する周波数を自律的に選択することができるので、通信品質の悪い周波数で通信を継続しないようにすることができ、伝送効率の低下を防ぐと共に、リアルタイムにデータを伝送することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態２において、端末の構成は図１と同一であり、基地局の構成は図２と同一であるので、その説明を省略する。

＜端末の動作＞
以下、本実施の形態２に係る端末の動作について、図７を参照しながら、以下に詳細に説明する。

まず、制御信号処理部１０５は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報に基づいて、下り制御信号を誤り無く正常に受信したか否かを判定する（Ｓ６０１）。具体的には、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報が誤りを検出しないことを示す場合、制御信号処理部１０５は、下り制御信号を正常に受信したものと判定する。一方、制御信号処理部１０５は、ベースバンド受信処理部１０２から入力した誤り検出結果を示す情報が誤りを検出したことを示す場合、下り制御信号を正常に受信していないものと判定する。

制御信号処理部１０５は、下り制御信号を正常に受信した場合（Ｓ６０１：ＹＥＳ）、正常に受信した下り制御信号により通知された使用周波数及び予備周波数を保持する（Ｓ６０２）。

次に、制御信号処理部１０５は、次フレームの上り信号に対して、今回通知された使用周波数を割り当てる周波数選択処理を行う（Ｓ６０３）。

一方、制御信号処理部１０５は、下り制御信号を正常に受信しない場合（Ｓ６０１：ＮＯ）、誤りが検出された誤り検出結果を示す情報がベースバンド受信処理部１０２から連続して入力された回数である再送回数が所定値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ６０４）。

制御信号処理部１０５は、再送回数が所定値以下の場合（Ｓ６０４：ＮＯ）、現在使用中の使用周波数を継続して選択する周波数選択処理を行う。そして、無線送信部１０９は、現在使用中の使用周波数の上り信号を送信する（Ｓ６０５）。

一方、制御信号処理部１０５は、再送回数が所定値より大きい場合（Ｓ６０４：ＹＥＳ）、前回正常に受信した下り制御信号により通知されて保持されている予備周波数を上り信号に割り当てる周波数選択処理を行う（Ｓ６０６）。なお、周波数選択処理は図５又は図６と同一であるので、その説明を省略する。

このように、本実施の形態２によれば、下り制御信号に所定回数連続して誤りが検出された場合に、予備周波数を選択することにより、周波数を変更する頻度を低減することができるので、上記実施の形態１の効果に加えて、周波数変更処理に伴う基地局及び端末の処理負荷を抑制することができる。

（実施の形態３）
＜端末の構成＞
次に、本発明の実施の形態３に係る端末５００の構成例について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態３に係る端末５００の構成例を示すブロック図である。なお、図８において、図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図８の端末５００は、図１の端末１００の制御信号処理部１０５及び制御信号生成部１０４に代えて、新たな機能が追加された制御信号処理部５０１及び制御信号生成部５０２を備える。

制御信号処理部５０１は、予備周波数を選択する周波数選択処理を行った場合、選択周波数情報を制御信号生成部５０２に出力する。なお、制御信号処理部５０１における上記以外の構成は制御信号処理部１０５と同一構成であるので、その説明を省略する。

制御信号生成部５０２は、制御信号処理部５０１から選択周波数情報を入力した場合、予備周波数を選択したことを示す情報と、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部１０３から入力したＡｃｋ／Ｎａｃｋと、を含む制御信号を生成し、その制御信号をベースバンド送信処理部１０６に出力する。

＜基地局の構成＞
次に、本実施の形態３に係る基地局６００の構成例について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態３に係る基地局６００の構成例を示すブロック図である。なお、図９において、図２と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。

図９の基地局６００は、図２の基地局２００のベースバンド受信処理部２１０及び周波数帯域選択部２０８に代えて、新たな機能が追加されたベースバンド受信処理部６０１及び周波数帯域選択部６０２を備える。

ベースバンド受信処理部６０１は、周波数帯域選択部６０２から通知された使用周波数の数及び予備周波数の数に応じてＰ／Ｓ変換を行い、制御信号および受信データを得る。そして、ベースバンド受信処理部６０１は、制御信号を制御信号処理部２１１及び周波数帯域選択部６０２に出力する。なお、ベースバンド受信処理部６０１における上記以外の構成はベースバンド受信処理部２１０と同一構成であるので、その説明を省略する。

周波数帯域選択部６０２は、ベースバンド受信処理部６０１から入力した制御信号に、予備周波数を選択したことを示す情報が含まれている場合、当該予備周波数を使用周波数として選択するように使用周波数を変更し、選択した使用周波数の無線信号を生成するように無線送信部２０４を制御する。なお、周波数帯域選択部６０２における上記以外の構成は周波数帯域選択部２０８と同一構成であるので、その説明を省略する。

＜基地局の動作＞
次に、本実施の形態３に係る基地局の動作について、図１０を参照しながら、以下に詳細に説明する。

まず、周波数帯域選択部６０２は、ＦＰＵで使用する使用周波数と予備周波数とを決定する（Ｓ８０１）。

次に、無線送信部２０４は、決定した使用周波数を示す使用周波数情報及び予備周波数を示す予備周波数情報を含む下り制御信号を端末１００にＤＬで送信することにより、決定した使用周波数及び予備周波数を端末５００に通知する（Ｓ８０２）。

次に、無線受信部２０５は、使用周波数の周波数帯域で受信待ち受けを行うと共に、予備周波数の周波数帯域で受信待ち受けを行って、使用周波数と予備周波数とで上り信号の受信を開始する（Ｓ８０３）。

次に、周波数帯域選択部６０２は、ベースバンド受信処理部６０１から入力した制御信号に、予備周波数を選択したことを示す情報が含まれているか否かを判定することにより、予備周波数が選択されたか否かを判定する（Ｓ８０４）。

基地局６００は、予備周波数が選択されていない場合（Ｓ８０４：ＮＯ）、処理を終了する。

一方、周波数帯域選択部６０２は、予備周波数が選択されている場合（Ｓ８０４：ＹＥＳ）、当該予備周波数を使用周波数とするように使用周波数を変更する。そして、無線送信部２０４は、周波数帯域選択部６０２で変更した使用周波数を示す使用周波数情報を含む下り制御信号を無線送信して、変更後の使用周波数を端末５００に通知する（Ｓ８０５）。

このように、本実施の形態３によれば、端末が予備周波数を選択した際に、予備周波数を選択したことを基地局に通知することにより、基地局は、当該予備周波数を使用周波数として決定するので、上記実施の形態１の効果に加えて、周波数選択処理に伴う基地局の処理負荷を抑制することができる。

なお、本実施の形態３では、端末が予備周波数を選択したことを基地局に通知する場合について説明したが、本発明では、端末が当該通知を行わず、基地局が予備周波数において受信データを得られたか否かを判定し、受信データを得られた場合に、端末が予備周波数を選択したと判断するようにしてもよい。

なお、Ｓ８０５において変更後の使用周波数を端末５００に通知するための下り制御信号を送信する際に使用する周波数は、端末が最後に上りデータ送信に使用した周波数（すなわち実施の形態１に示す予備周波数＃ｎ＋１）を用いればよい。

また、Ｓ８０５による変更後の使用周波数を端末５００に通知するための下り制御信号が正しく受信できない（該当する下り制御信号に誤りが発生した）場合には、端末は最後に上りデータの送信に使用した周波数（すなわち実施の形態１に示す予備周波数＃ｎ＋１）を用いて、上りデータの送信を行えばよい。

また、Ｓ８０５において端末５００に通知した変更後の使用周波数が、最後に上りデータの送信に使用した周波数（すなわち実施の形態１に示す予備周波数＃ｎ＋１）と異なる場合も考えられる。例えば、端末５００が自律的に予備周波数を用いてデータ送信を行った直後に、基地局６００が、例え周波数選択を行う時刻でなくても、より最適な周波数を選択するような場合である。このような場合には、下り制御信号にて通知される使用周波数を用いればよい。ただし、前記のように端末５００が自律的に予備周波数を用いてデータ送信を行った後、基地局６００がより最適な周波数を選択した場合、ひとまず端末５００が自律的に選択した予備周波数を基地局に通知した後、次回の下り制御信号にて基地局６００が選択した周波数を端末５００に通知することも可能である。この方が、基地局６００と端末５００の認識違いを防止するという点では望ましい。勿論、基地局６００は、周波数選択を行う時刻において、通常どおり周波数選択を行い、選択した周波数を端末５００に通知すればよい。
また、本実施の形態３は、上記実施の形態２に適用することができる。

本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施の形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

具体的には、上記実施の形態１から実施の形態３において、フレーム毎に下り信号を送信したが、所定数のフレーム毎に下り信号を送信するようにしてもよい。

また、上記実施の形態１から実施の形態３において、１つの使用周波数を用いて下り信号を送信したが、複数の使用周波数を用いて下り信号を送信してもよい。

本発明は、他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、時分割複信方式の無線通信を行うシステムに用いるのに好適である。

１００、５００ 端末
１０１、２０５ 無線受信部
１０２、２１０、６０１ ベースバンド受信処理部
１０３、２１２ Ａｃｋ／Ｎａｃｋ生成部
１０４、２１４、５０２ 制御信号生成部
１０５、２１１、５０１ 制御信号処理部
１０６、２０１ ベースバンド送信処理部
１０７、２０２ バッファ
１０８、２０３ 送信タイミング調整部
１０９、２０４ 無線送信部
２００、６００ 基地局
２０６ タイマ
２０７ 受信レベル測定部
２０８、６０２ 周波数帯域選択部
２０９ ガードタイム長さ設定部
２１３ 伝送レート設定部

Claims (7)

1. 他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、基地局と時分割複信方式の無線通信
   を行う通信端末であって、
   使用周波数及び予備周波数を通知する下り制御信号を前記使用周波数で受信する無線受
   信部と、
   前記下り制御信号に誤りが検出されなかった場合、前記下り制御信号により通知された
   前記使用周波数を選択し、前記下り制御信号に誤りが検出された場合、前回正常に受信した前記下り制御信号により通知された前記予備周波数を選択する周波数選択部と、
   前記周波数選択部により選択された周波数を用いて、上り信号に対して直交周波数分割
   多重処理を行うことにより、ＯＦＤＭ信号を生成する直交周波数分割多重部と、
   前記ＯＦＤＭ信号を送信する無線送信部と、
   を有する通信端末。
2. 前記周波数選択部は、
   前記下り制御信号に所定回数連続して誤りが検出された場合に、前記予備周波数を選択する、
   請求項１記載の通信端末。
3. 前記無線送信部は、
   前記周波数選択部により前記予備周波数を選択した際に、前記予備周波数を選択したことを前記基地局に通知する、
   請求項１又は請求項２記載の通信端末。
4. 前記周波数選択部は、
   複数の前記使用周波数を選択し、
   前記無線送信部は、
   誤りが検出された前記下り制御信号の前記使用周波数を除いて順次シフトさせた前記使
   用周波数を用いて前記上り信号を送信し、前記予備周波数を用いて前記使用周波数を割り
   当てられない前記上り信号を送信する、
   請求項１から請求項３の何れかに記載の通信端末。
5. 前記無線送信部は、
   誤りが検出された前記下り制御信号の前記使用周波数に代えて前記予備周波数を用いて
   前記上り信号を送信する、
   請求項１から請求項３の何れかに記載の通信端末。
6. 他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、通信端末と時分割複信方式の無線通
   信を行う基地局であって、
   ガードタイムの受信レベルに基づいて使用周波数及び予備周波数を選択する周波数選択
   部と、
   前記使用周波数を用いて、前記使用周波数及び前記予備周波数を通知する下り制御信号
   に対して直交周波数分割多重処理を行うことにより、ＯＦＤＭ信号を生成する直交周波数
   分割多重部と、
   前記ＯＦＤＭ信号を送信する無線送信部と、
   前記使用周波数及び前記予備周波数で上り信号の受信待ち受けを行う無線受信部と、
   を有する基地局。
7. 他システムと共用する周波数帯域の一部を用いて、基地局と時分割複信方式の無線通信
   を行う通信端末の通信方法であって、
   使用周波数及び予備周波数を通知する下り制御信号を前記使用周波数で受信するステッ
   プと、
   前記下り制御信号に誤りが検出されなかった場合、前記下り制御信号により通知された
   前記使用周波数を選択し、前記下り制御信号に誤りが検出された場合、前回の前記下り制
   御信号により通知された前記予備周波数を選択するステップと、
   前記選択された周波数を用いて、上り信号に対して直交周波数分割多重処理を行うこと
   により、ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、
   前記ＯＦＤＭ信号を送信するステップと、
   を有する通信端末の通信方法。

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