JPWO2010024335A1 - 無線基地局装置及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

複数の無線通信装置３００との間で無線通信を行う無線基地局装置１００は、無線通信を行う無線通信装置に無線リソースを割り当てる通信処理部１１１と、無線通信中の無線通信装置の通信状況に関する情報を取得する統計処理部１１４と、取得された情報に基づいて、所定数の通信フレーム毎に無線リソースを割り当てる無線通信装置を検出する間欠配置判定部１１５とを備える。通信処理部１１１は、間欠配置判定部１１５で検出された複数の無線通信装置に対して、所定数の通信フレーム毎に同一のタイムスロットを間欠的に割り当てる。

Description

関連出願へのクロスリファレンス

本願は、日本国特許出願第２００８−２１７７５１号（２００８年８月２７日出願）及び日本国特許出願第２００８−２１９９１９号（２００８年８月２８日出願）の優先権の利益を主張し、これらの全内容を参照により本願明細書に取り込むものとする。

本発明は、複数の無線通信装置との間で無線通信を行う無線基地局装置及び無線基地局装置の無線通信方法に関する。

例えば、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）方式を採用する無線基地局装置と無線通信装置とから成る無線通信システムでは、フレームを時分割し、時分割された一対の送信用タイムスロット、受信用タイムスロットを利用して無線通信を行っている。なお、タイムスロットは、無線リソースの一例である。図９は、ＴＤＭＡ方式の通信フレーム構成の一例を示す。時分割された１対の送信用タイムスロット、受信用タイムスロットに、通信を要求する各無線通信装置３００Ｅを割り当てることで、１つの無線基地局装置と複数の無線通信装置との間に、同時にそれぞれのチャネルを確保することが可能となる。

上述の無線通信システムでは、無線基地局装置と無線通信装置との間では、ユーザの利用するアプリケーションの内容に関わらず、チャネル（各通信フレームにおけるタイムスロット）を占有して無線通信が行われる。すなわち、基地局あたりの収容可能なユーザ数を増加させることができない。ユーザと通信事業者との間の契約によりユーザランクに違いがあり、音声の途切れが少ない等高品質のサービスを提供する必要がある高いグレード（ランク）のユーザに対して、上述の無線通信システムでは、タイムスロットを確保できずに所望のサービスを提供することができない。このような課題を解決する手法として、従来技術に、１フレーム当りのスロット数よりも多い数の移動局を同時にアクセスさせる無線通信システムが提案されている（特許文献１参照）。

また、上述の無線通信システムでは、１つのタイムスロットで通信できるデータ量が限られているため、ストリーミングのように多くのデータを必要とする無線通信では、処理に必要なデータを適切に受信することができない場合があった。
そのため、１フレーム内の複数のタイムスロットを利用した無線通信を行うことで、送受信可能なデータ量を増加させる技術が提案されている（特許文献２参照）。

特開平９−１７２６７４号公報 特開平５−３３６０６１号公報

しかしながら、特許文献１には、予めユーザが所定の通信レートを所望する場合に、適切にタイムスロットを割り当てる技法については記載されていない。例えば、各ユーザに対するタイムスロットの割り当ての頻度を１ユーザの場合の半分とし、通常の伝送速度（フルレート）の半分の伝送速度で通信を行うハーフレート通信や、タイムスロットの割り当ての頻度を１ユーザの場合の４分の１にしたクォーターレート通信など、無線通信装置に予め間欠的にタイムスロットが割り当てられている場合に、それらの通信を組合せることについては考慮されていない。このため、無線リソースを有効に利用することができないという問題があった。

また、特許文献２に記載の技術は、空きタイムスロットがある場合にのみ複数のタイムスロットを利用した無線通信を行うことができるものであり、割り当て可能なタイムスロットがないような場合には、複数のタイムスロットを利用した無線通信を行うことができない。そのため、使用するアプリケーションに応じた適切なデータ量を確保した無線通信ができないという問題があった。

本発明の目的は、複数の無線通信装置との間で無線通信を行う場合に無線リソースを有効に利用すべく、無線通信装置の通信状況を考慮して、各通信フレームにおいて相対的に同一の位置にある無線リソースに、複数の無線通信装置を割り当てる無線基地局装置及び無線通信方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、割り当て可能な無線リソースがないような場合においても、使用するアプリケーションに応じた適切なデータ量を確保した無線通信を行うことができる無線基地局装置及び無線通信方法を提供することにある。

本発明の第１の態様は、複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置において、無線通信を実行する前記無線通信装置に対して無線リソース（例えば、タイムスロット、リソースブロック、サブキャリア等）を割り当てる無線リソース割当部と、無線通信中の前記無線通信装置の通信状況に関する情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部が取得した情報に基づいて、所定数の通信フレーム毎に無線リソースを割り当てる対象となる無線通信装置を検出する検出部とを備え、前記無線リソース割当部は、前記検出部で検出された複数の前記無線通信装置に対して、同一の無線リソースを所定数の通信フレーム毎に間欠的に割り当てる。

前記無線リソース割当部は、前記無線通信装置からのチャネル確立要求時に、前記無線通信装置の通信種別に基づき、前記無線通信装置に対して所定数の通信フレーム毎に無線リソースを割り当てることが好ましい。また、前記無線リソース割当部は、前記通信種別に含まれる通信レートの指定に応じて、前記無線通信装置に前記無線リソースを指定された通信レートで割り当てることが好ましい。また、前記無線リソース割当部は、前記通信種別が同じである複数の無線通信装置に対して、同一の無線リソースを割り当てることが好ましい。

前記無線基地局装置は、前記無線リソース割当部が、無線通信中の前記無線通信装置に無線リソースを所定数の通信フレーム毎に割り当てる場合、割り当てた無線リソースで行われる無線通信の変調方式を、前記無線リソースを割り当てる前の無線通信の変調方式よりも高い通信レートが得られる変調方式に変更する変調方式制御部を更に備えることが好ましい。

本発明の第２の態様は、複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置の無線通信方法において、無線通信を実行する前記無線通信装置に対して無線リソースを割り当てる無線リソース割当ステップと、無線通信中の前記無線通信装置の通信状況に関する情報を取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップで取得された情報に基づいて、所定数の通信フレーム毎に無線リソースを割り当てる無線通信装置を検出する検出ステップと、前記検出ステップで検出された複数の前記無線通信装置に対して、同一の無線リソースを所定数の通信フレーム毎に間欠的に割り当てるように制御するステップとを含む。

本発明の第３の態様は、複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置において、前記無線通信装置に対して、通信フレームに含まれる無線リソースを割り当てる第１の無線リソース割当部と、前記第１の無線リソース割当部によって割り当てられた無線リソースで、前記無線通信装置との間で前記無線通信を実行する無線通信制御部と、前記無線通信制御部で前記無線通信を実行しているとき、現在通信中の前記無線通信装置について、通信状況に関する情報を取得する通信状況情報取得部と、前記通信状況情報取得部で取得された情報に基づいて、前記無線リソースを間欠的に開放する対象となる第１の無線通信装置を検出する第１の無線通信装置検出部と、前記第１の無線通信装置検出部で検出された第１の無線通信装置に対する無線リソースを、所定数の通信フレーム毎に間欠的に開放する無線リソース割当制御部と、前記無線リソース割当制御部で開放された無線リソースに隣接する無線リソースが割り当てられた第２の無線通信装置を検出する第２の無線通信装置検出部と、前記第２の無線通信装置検出部で検出された第２の無線通信装置への通信種別を示す情報、および当該第２の無線通信装置の通信データ量を示す通信データ量情報を取得する通信情報取得部と、前記通信情報取得部で取得された前記各情報が所定条件を満たした場合に、前記第２の無線通信装置に対して、前記開放された無線リソースを割り当てる第２の無線リソース割当部とを備える。

前記所定条件を満たす場合とは、少なくとも、前記通信種別が一定の通信データ量での通信を実行する種別の場合であることが好ましい。または、前記所定条件を満たす場合とは、少なくとも、前記通信種別が一定の通信データ量での通信を実行する種別の場合であり、かつ、前記第２の無線通信装置の通信データ量が前記一定の通信データ量よりも少ない場合であることが好ましい。

前記一定の通信データ量での通信を実行する通信種別は、音声通信であることが好ましい。または、前記一定の通信データ量での通信を実行する通信種別は、リアルタイム放送であることが好ましい。

本発明の第４の態様は、複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置の無線通信方法において、前記無線通信装置に対して、通信フレームに含まれる無線リソースを割り当てるステップと、割り当てられた無線リソースで、前記無線通信装置との間で前記無線通信を実行するステップと、前記無線通信を実行しているとき、現在通信中の前記無線通信装置について、通信状況に関する情報を取得するステップと、取得された通信状況に関する情報に基づいて、前記無線リソースを間欠的に開放する対象となる第１の無線通信装置を検出するステップと、検出された前記第１の無線通信装置に対する無線リソースを、所定数の通信フレーム毎に間欠的に開放するステップと、開放された無線リソースに隣接する無線リソースが割り当てられた第２の無線通信装置を検出するステップと、検出された第２の無線通信装置への通信種別を示す情報、および当該第２の無線通信装置の通信データ量を示す通信データ量情報を取得するステップと、取得された前記各情報が所定条件を満たした場合に、前記第２の無線通信装置に対して、前記開放された無線リソースを割り当てるステップとを含む。

本発明は、複数の無線通信装置との間で無線通信を行う場合に、無線通信装置の通信状況を考慮して、各通信フレームにおいて相対的に同一の位置にある無線リソースに、複数の無線通信装置を割り当てることができるので、無線リソースの有効利用に資することができる。

また、本発明は、現在、無線通信中の無線通信装置のうち、無線通信を行う環境が良い無線通信装置がある場合に、当該無線通信装置の無線リソースの割り当てを制限し、当該無線通信装置との間で無線通信を維持しつつ、開放された無線リソースを接続中の他の無線通信装置に割り当てるので、接続中の他の無線通信装置において、使用するアプリケーションなどに応じた適切なデータ量を確保した無線通信を行うことができる。

本発明の第１の実施態様による無線基地局装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 無線基地局装置と無線通信装置の動作を説明するシーケンス図である。 オフセット指定を説明する図である。 無線通信装置が間欠配置されたタイムスロットを使用して無線通信を行っているときのフレーム構成を示す図である。 本発明の第２の実施態様による無線基地局装置の概略構成を示すブロック図である。 無線基地局と無線通信装置の動作を説明するシーケンス図である。 無線通信装置が間欠配置されたタイムスロットを使用して無線通信を行っているときのフレーム構成を示す図である。 無線通信装置が、新たに割り当てられた間欠配置されたタイムスロットを使用して無線通信を行っているときのフレーム構成を示す図である。 フレーム構成を示す図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施態様による無線基地局装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示す無線基地局装置１００は、複数の無線通信装置との間で時分割多元接続方式により無線通信を実行する。無線基地局装置１００は、制御部１１０と、変復調部１１２と、外部網側との接続を行う網インターフェース１２０と、判定閾値テーブルを格納するメモリ１３０と、送受信を切り替える切り替えスイッチ（ＳＷ）を含むＲＦ部１４０を備える。制御部１１０は、通信処理部１１１と、呼制御部１１３と、統計処理部（情報取得部）１１４と、間欠配置判定部（検出部）１１５を備える。

変復調部１１２は、図示しない無線通信装置への送信信号を変調し、無線通信装置からの受信信号を復調する。呼制御部１１３は、無線通信装置との間に無線リンクチャネルの確立を行うべく呼制御を行う。統計処理部１１４は、通信処理部１１１で割り当てたタイムスロットでの無線通信において、無線通信装置からの無線信号に基づき、無線通信の通信状況に関する情報を取得する。間欠配置判定部１１５は、統計処理部１１４で取得した情報に基づき、タイムスロットを所定数の通信フレーム毎に間欠的に割り当て可能な無線通信装置を検出する。

通信処理部１１１は、無線リソース割当部１１１Ａと変調方式制御部１１１Ｂを具備する。無線リソース割当部１１１Ａは、複数の無線通信装置に対し、各通信フレームに含まれるタイムスロットを割り当てる。また、無線リソース割当部１１１Ａは、間欠配置判定部１１５で検出された、間欠的にタイムスロットを割り当てる無線通信装置に対して無線信号を送信する場合、検出された無線通信装置に割り当てていたタイムスロットを所定フレーム毎に解放する。変調方式制御部１１１Ｂは、無線通信装置に対して無線通信を実行するタイムスロットにおける変調方式を、現在（解放前）の変調方式よりも変調多値数が多い変調方式に変更することを決定する。そして、変調方式制御部１１１Ｂは、前記変調方式の変更を決定すると、変復調部１１２に対して、変調方式の変更を指示する。変復調部１１２は、変調方式制御部１１１Ｂからの前記指示によって、前記無線通信装置に対して無線通信を実行するタイムスロットにおける変調方式を、現在の変調方式よりも変調多値数が多い変調方式に変更する。これにより、無線基地局装置１００は、無線通信装置との間の無線通信において必要なデータレートを維持することができる。また、無線リソース割当部１１１Ａは、無線通信装置からのチャネル確立要求時に、当該無線通信装置の通信種別（アプリケーション種別、ユーザの契約グレード（ユーザランク）種別、必要とするデータレート（フルレート、ハーフレート、クォーターレート）等）に基づき、無線通信装置にタイムスロットを間欠的に割り当てる。

図２は、無線基地局装置と無線通信装置の動作を説明するシーケンス図である。まず、無線通信装置（移動局）３００は、無線基地局装置１００に無線リンクチャネルの確立を要求する信号（チャネル確立要求）を送信する（ステップＡ１１）。このチャネル確立要求には、自端末が要求する通信レートや、ユーザランク等の通信種別が含まれる。ユーザランクは、ユーザと通信事業者との間の契約により、例えば、ユーザの支払う料金や契約年数に応じて決定されるものである。ユーザランクの高いユーザには、音声の途切れがない等のより高品質なサービスが提供される。無線基地局装置１００の無線リソース割当部１１１Ａは、無線通信装置３００から取得した通信種別の内容に基づき、例えばハーフレート通信を可とする無線通信装置に対しては、タイムスロットをハーフレートで間欠的に割り当て、クォーターレート通信を可とする無線通信装置に対しては、タイムスロットをクォーターレートで間欠的に割り当てる（ステップＳ１１）。無線リソース割当部１１１Ａは、タイムスロットを間欠的に割り当てるべきでない無線通信装置（非該当ユーザ）に対しては、通常レート（フルレート）にてタイムスロットを割り当てる。無線基地局装置１００の呼制御部１１３は、無線チャネル（タイムスロット）の割り当て信号を無線通信装置３００に送信する（ステップＡ１２）。次に、割り当てられたチャネル（タイムスロット）で、無線基地局装置１００と無線通信装置３００は、同期バースト信号の送受信を行う（ステップＡ１３）。

無線基地局装置１００は、無線通信装置３００から同期バースト信号を受信すると、統計処理部１１４において、無線通信の通信状況に関する情報、例えば、受信同期バースト信号の受信電力、フェージング速度、周波数偏差等の情報を取得して統計処理を行う。間欠配置判定部１１５は、統計処理部１１４で取得された情報を、メモリ１３０に格納されている判定閾値と比較して、無線通信装置３００が、間欠的にタイムスロットを割り当て可能な無線通信装置であるか否かを判定する。つまり、間欠配置判定部１１５は、所定数の通信フレーム毎にタイムスロット（無線リソース）を割り当てる対象となる無線通信装置を検出する。また、間欠配置判定部１１５は、無線通信装置３００のユーザランクを判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２にて、間欠的にタイムスロットを割り当て可能な無線通信装置でないと判定された場合は、無線基地局装置１００は、通常レートの通信を継続する。ステップＳ１２にて、間欠的にタイムスロットを割り当て可能な無線通信装置であると判定された場合は、さらに、間欠配置判定部１１５は、無線基地局装置１００と無線通信中の複数の無線通信装置において、既に間欠的にタイムスロットを割り当てられて通信を行っている無線通信装置があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。すなわち、間欠配置判定部１１５は、ハーフレート通信又はクォーターレート通信を行う間欠配置ユーザの有無を判定する。ステップＳ１３にて、既に間欠的にタイムスロットを割り当てられたユーザがいないと判定された場合は、無線リソース割当部１１１Ａは、ステップＳ１２にて間欠的にタイムスロットを割り当て可能と判定された無線通信装置に対して、同一のタイムスロットを間欠的に割り当てる。すなわち、無線リソース割当部１１１Ａは、各通信フレームにおいて相対的に同一の位置にあるタイムスロットを、複数の無線通信装置に対して順に割り当てる。

ステップＳ１３にて、既に間欠的にタイムスロットを割り当てられて通信を行っている無線通信装置があると判定された場合は、無線リソース割当部１１１Ａは、ステップＳ１２にて間欠的にタイムスロットを割り当て可能と判定された無線通信装置に対して、既に間欠的に割り当てられることによって、間欠的に空いているタイムスロットを割り当てる。その後、呼制御部１１３は、既に間欠的に割り当てられているタイムスロット（間欠配置タイムスロット）へのチャネルの切り替えを、対象となる無線通信装置３００へ指示する（ステップＡ１５）。次に、無線基地局装置１００と無線通信装置３００は、間欠配置されたタイムスロットで同期バースト信号の送受信を行う（ステップＡ１６）。そして、無線基地局装置１００は、タイムスロットが間欠配置された状態を維持することが可能か否かを判定する。タイムスロットが間欠配置された状態を維持することが可能であると判定された場合は、無線基地局装置１００と無線通信装置３００は、間欠配置されたタイムスロットで通信を開始する（ステップＡ１７）。なお、統計処理部１１４は、その後も継続して、タイムスロットの間欠配置が可能であるか否か、バースト相関の計算を行う。ここで、図３を用いて、間欠配置するタイムスロットの指定について説明する。無線リソース割当部１１１Ａは、例えば、スーパーフレームの先頭タイムスロットを基準として、基準タイムスロットを含む基準フレームからオフセットするフレーム数と、フレームにおけるタイムスロット番号を指定して、無線通信装置に使用すべきタイムスロットを指示する。

図４は、無線通信装置３００Ａ及び３００Ｂが、間欠配置されたタイムスロットを使用して無線通信を行っている場合のフレーム構成を示す図である。図４は、２つの無線通信装置が１フレームおきに同一のタイムスロットを使用して無線通信を行っている、２多重の場合を示している。本発明によれば、無線通信装置３００Ａが間欠配置されたタイムスロットを用いて無線通信を行うことによって、他の無線通信装置に割り当て可能なタイムスロットが存在する場合に、そのタイムスロットを、新たに無線基地局装置１００との通信を要求する他の無線通信装置３００Ｂに対して割り当てることが可能となる。また、同一のタイムスロットを割り当てる対象となる無線通信装置は、ユーザランク、利用アプリケーション（通信種別）が同じ無線通信装置とするのが好適である。このようにすれば、無線基地局装置は、同一のタイムスロットで無線通信装置を切り替える場合の制御を簡易化することができる。

なお、上述した実施の形態では、１フレームおきに間欠配置されたタイムスロットについて示したが、本発明は、１フレームに限るものではなく、数フレームおきにタイムスロットが間欠配置された場合であっても良い。また、同一タイムスロットを用いる無線通信装置は、２つ以上とすることもできる。

なお、ステップＡ１５にて、間欠配置判定部１１５は、無線通信を行う環境が良く、高レートの変調クラス（変調方式）を設定できるほど良好な通信状態である無線通信装置であると判定した場合、無線リソース割当部１１１Ａに、当該無線通信装置のタイムスロットの間欠配置タイミングの決定を通知するとともに変調方式制御部１１１Ｂに対して変調クラスの変更の決定を行うように通知するのが好適である。このようにすれば、無線通信装置は、使用するタイムスロットが減少することによる無線通信品質の低下を抑止することができる。なお、間欠配置判定部１１５は、無線通信装置からのチャネル確立要求時に変復調部１１２から出力された前記無線通信装置からの信号に基づいて前記無線通信装置の通信種別を識別し、識別した通信種別が、固定レートの通信であるＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）やリアルタイム通信等の特定の通信種別であり、さらに無線通信の通信状況に関する値が判定閾値を超えると判定した無線通信装置に対してタイムスロットの間欠配置を決定するように無線リソース割当部１１１Ａに通知しても良い。

上述したように、本発明の第１の実施態様によれば、他の無線通信装置に割り当て可能なタイムスロットが存在する場合に、そのタイムスロットを、新たに無線基地局装置と間欠的に割り当てられたタイムスロットで通信を行う無線通信装置に割り当てることが可能となる。
また、本発明の第１の実施態様によれば、現在、無線通信中の無線通信装置のうち、無線通信を行う環境がよく、高レートの変調方式を設定可能な無線通信装置がある場合、当該無線通信装置の変調クラスを高レートの変調方式に再設定した後に、タイムスロットの割り当てを制限することで、接続中の他の無線通信装置において、利用するアプリケーションなどに応じた適切なデータ量を確保した無線通信を行うことが可能となる。
また、本発明の第１の実施態様によれば、ＶｏＩＰやリアルタイム通信など、固定レートにて無線通信を行っている無線通信装置の変調クラスを高レートの変調方式に再設定することで、当該無線通信装置においても、利用するアプリケーションなどに応じた適切なデータ量を確保した無線通信を行うことが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施態様による無線基地局装置の概略構成を示す機能ブロック図である。図５に示す無線基地局装置２００は、送受信を切り替える切り替えスイッチ（ＳＷ）を含むＲＦ部２４０と、制御部２１０と、変復調部２１２と、判定閾値テーブルを格納するメモリ２３０と、外部網側との接続を行う網インターフェース２２０を備えている。
制御部２１０は、通信処理部２１１と、呼制御部２１３と、統計処理部２１４と、間欠配置判定部２１５を備えている。通信処理部２１１は、無線通信制御部３０１と、無線リソース割当部３０２と、開放無線リソース割当部３０３と、無線リソース割当制御部３０４を備えている。統計処理部２１４は、通信状況情報取得部３０５と、通信情報取得部３０６を備えている。間欠配置判定部２１５は、無線通信装置検出部３０７と、隣接無線通信装置検出部３０８を備えている。

変復調部２１２は、図示しない無線通信装置への送信信号を変調し、無線通信装置からの受信信号を復調する。呼制御部２１３は、無線通信装置との間に無線リンクチャネルの確立を行うべく呼制御を行う。

無線リソース割当部３０２（第１の無線リソース割当部）は、無線通信装置に対して、通信フレームに含まれるタイムスロットを割り当てる。無線通信制御部３０１は、無線リソース割当部３０２によって割り当てられたタイムスロットで、無線通信装置との間で無線通信を実行する。
通信状況情報取得部３０５は、無線通信を実行している時、現在通信中の無線通信装置について、受信電力、フェージング速度、周波数偏差等の通信状況に関する情報を取得する。無線通信装置検出部３０７（第１の無線通信装置検出部）は、通信状況情報取得部３０５で取得された情報とメモリ２３０に格納される判定閾値テーブルとに基づいて、タイムスロットを間欠的に開放する対象となる第１の無線通信装置を検出する。
無線リソース割当制御部３０４は、無線通信装置検出部３０７で検出された第１の無線通信装置に対するタイムスロットを、所定数の通信フレーム毎に間欠的に開放する。これにより、無線基地局装置は、開放されたタイムスロットに隣接するタイムスロットが割り当てられた接続中の他の無線通信装置無線通信装置に対して、開放したタイムスロットを割り当てることができる。

なお、第１の無線通信装置に対するタイムスロットを間欠的に開放した場合において、無線通信制御部３０１は、無線通信装置検出部３０７で検出された第１の無線通信装置に対して無線信号を送信する場合、未開放のタイムスロットで無線通信を実行するための変調方式を、現在の変調方式よりも変調多値数が多い変調方式に変更するように決定しても良い。この場合、無線通信制御部３０１は、前記変調方式の変更を決定すると、変復調部２１２に対して、変調方式の変更を指示する。そして、変復調部２１２は、無線通信制御部３０１からの前記指示によって未開放のタイムスロットで無線通信を実行するための変調方式を、現在の変調方式よりも変調多値数が多い変調方式に変更する。これにより、無線基地局装置は、第１の無線通信装置との間の無線通信において必要なデータレートを維持しつつ、開放されたタイムスロットに隣接するタイムスロットが割り当てられた接続中の他の無線通信装置無線通信装置に対して、開放したタイムスロットを割り当てることができる。

隣接無線通信装置検出部３０８（第２の無線通信装置検出部）は、無線リソース割当制御部３０４で開放されたタイムスロットに隣接するタイムスロットが割り当てられた第２の無線通信装置を検出する。
通信情報取得部３０６は、隣接無線通信装置検出部３０８で検出された第２の無線通信装置への通信種別を示す情報、および当該第２の無線通信装置の通信データ量を示す通信データ量情報を取得する。
開放無線リソース割当部３０３（第２の無線リソース割当部）は、通信情報取得部３０６で取得された各情報が所定条件を満たした場合に、第２の無線通信装置に対して、開放されたタイムスロットを割り当てる。

図６は、無線基地局装置と無線通信装置の動作を説明するシーケンス図である。なお、図６において、無線基地局装置２００と無線通信装置（移動局）３００Ｄは通信中であるとする。
無線通信装置（移動局）３００Ｃが無線基地局装置２００に無線リンクチャネルの確立を要求する信号を送信すると（ステップＢ１１）、無線基地局装置２００の呼制御部２１３は、無線チャネル（タイムスロット）の割り当て信号を無線通信装置３００Ｃに送信する（ステップＢ１２）。次に、割り当てられたチャネル（タイムスロット）で、無線基地局装置２００と無線通信装置３００Ｃは、同期バースト信号の送受信を行う（ステップＢ１３）。

無線基地局装置２００は、無線通信装置３００Ｃから同期バースト信号を受信すると、統計処理部２１４の通信状況情報取得部３０５において、無線通信の通信状況に関する値、例えば、受信同期バースト信号の受信電力、フェージング速度、周波数偏差等の情報（通信状況情報）を取得して統計処理を行う。無線通信装置検出部３０７は、通信状況情報取得部３０５で取得した値を、メモリ２３０に格納されている判定閾値と比較して、無線通信装置３００Ｃが、高レートの変調クラス（変調方式）を設定できる無線通信装置であるか否かを判定する。無線通信装置検出部３０７は、無線通信を行う環境が良く、無線通信の通信状況に関する値が、高レートの変調クラス（変調方式）を設定できるほど良好な通信状態である無線通信装置であると判定した場合、通信処理部２１１に、無線通信装置３００Ｃのタイムスロットの間欠配置タイミングの決定を通知するとともに変調クラスの変更を行うよう通知する（ステップＴ１１）。

通信処理部２１１の無線リソース割当制御部３０４は、間欠配置タイミングの通知を受けると、無線通信装置３００Ｃに割り当てていたタイムスロットを所定数のフレーム毎に開放することを決定する。無線通信制御部３０１は、無線通信装置３００Ｃに対し、チャネル切り替え（間欠配置）指示信号を送信する（ステップＢ１５）。さらに、無線通信制御部３０１は、未開放のタイムスロットで無線通信を実行するための変調方式を、現在の変調方式よりも変調多値数が多い変調クラス（変調方式）に変更することを決定し、無線通信装置３００Ｃに変調クラス指示信号を送信するとともに、変復調部２１２に通知する。

次に、無線基地局装置２００と無線通信装置３００Ｃは、間欠配置されたタイムスロットで同期バースト信号の送受信を行い、無線基地局装置２００は、間欠配置されたタイムスロットでの通信を維持することが可能か否かを判定する（ステップＢ１６）。タイムスロットを間欠配置することが可能であれば、無線基地局装置２００と無線通信装置３００Ｃは、間欠配置されたタイムスロットで通信を開始する（ステップＢ１７）。

次に、無線基地局装置２００の隣接無線通信装置検出部３０８は、無線リソース割当制御部３０４で開放されたタイムスロットに隣接するタイムスロットが割り当てられた無線通信装置３００Ｄを検出する。通信情報取得部３０６は、通信情報として、隣接無線通信装置検出部３０８で検出された無線通信装置３００Ｄへの通信種別を示す情報、および無線通信装置３００Ｄの通信データ量を示す通信データ量情報を取得する。開放無線リソース割当部３０３は、通信情報取得部３０６で取得された各情報が、音声通信（ＶｏＩＰ）やリアルタイム放送等の、一定の通信データ量での通信を実行する通信種別の場合に無線通信装置３００Ｄに対して、開放されたタイムスロットを割り当てる（ステップＢ１８）。または、開放無線リソース割当部３０３は、通信情報取得部３０６で取得された各情報が、一定の通信データ量での通信を実行する通信種別の場合であり、かつ、無線通信装置３００Ｄの通信データ量が前記一定の通信データ量よりも少ない場合に無線通信装置３００Ｄに対して、開放されたタイムスロットを割り当てるようにしても良い。以後、無線基地局装置２００と無線通信装置３００Ｄとは、無線通信装置３００Ｄが使用していたタイムスロットと、開放されたタイムスロット（間欠配置されたタイムスロット）を使用して無線通信を行う（ステップＢ１９）。

図７は、無線通信装置３００Ｃが間欠配置されたタイムスロットを使用して無線通信を行っているときのフレーム構成を示す図である。図７は、無線通信装置３００Ｃが、１フレームおきにタイムスロットを使用して無線通信を行っており、１フレームおきに割り当て可能なタイムスロットが存在することを示している。このように、間欠配置することによって、割り当て可能なタイムスロットができるので、無線基地局装置は、他の無線通信装置に対して、他の無線通信装置が使用するタイムスロットに加えて、所定間隔ごとに開放されたタイムスロットを割り当てることができる。

図８は、無線通信装置３００Ｄが、無線通信装置３００Ｄに割り当てられているタイムスロットと、新たに割り当てられた間欠配置されたタイムスロットを使用して無線通信を行っているときのフレーム構成を示す図である。このように、無線通信装置３００Ｄは、新たに開放された間欠配置されたタイムスロットをも使用できるので、使用するアプリケーションに応じた適切なデータ量を確保した無線通信を行うことができる。

なお、無線通信装置３００Ｄに割り当てられているタイムスロットと、新たに割り当てられた間欠配置されたタイムスロットとは隣接しているので、無線基地局装置は、隣接した２つのタイムスロットを連結するようにしても良い。２つのタイムスロットが連結されると、送受信信号のプリアンブル部等が１つ減るので、無線通信装置３００Ｄは、１つ減った分だけ、送受信可能なデータ量を増加させることができる。
また、上述した実施の形態では、１フレームおきに間欠配置されたタイムスロットについて示したが、本発明は、１フレームに限るものではなく、数フレームおきに間欠配置される場合であっても良い。

上述したように、本発明の第２の実施態様によれば、現在、無線通信中の無線通信装置のうち、無線通信を行う環境が良い無線通信装置がある場合に、当該無線通信装置のタイムスロットの割り当てを制限することで、当該無線通信装置との間で無線通信を維持しつつ、開放されたタイムスロットを接続中の他の無線通信装置に割り当てるので、接続中の他の無線通信装置において、利用するアプリケーションなどに応じた適切なデータ量を確保した無線通信を行うことが可能となる。
また、本発明の第２の実施態様によれば、一定の通信レートを確保できない場合に、接続中の他の無線通信装置に、隣接タイムスロットを連結して割り当てるので、接続中の他の当該無線通信装置において、利用するアプリケーションなどに応じた適切なデータ量を確保した無線通信を行うことが可能となる。

なお、上述した実施形態の説明では、複数の無線通信装置との間で時分割多元接続方式により無線通信を実行する無線基地局装置について説明しているが、本発明は、複数の無線通信装置との間で周波数分割多元接続方式により無線通信を実行する無線基地局装置においても実現し得るものである。すなわち、上述した実施形態では、無線リソースとしてタイムスロットを用いているが、周波数分割多元接続方式により無線通信を実行する無線基地局装置であれば、無線リソースとしてサブキャリアやリソースブロックを対象とすることも可能である。

なお、上述した実施形態では本発明を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する通信方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。なお、これらの通信方法やプログラムの各ステップは、データの処理においては必要に応じて、ＣＰＵ、ＤＳＰなどの演算処理装置を使用するものであり、入力したデータや加工・生成したデータなどをＨＤＤ、メモリなどの記憶装置に格納するものである。

また、本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組合せたり、あるいは分割したりすることが可能である。

Claims (12)

1. 複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置において、
   無線通信を実行する前記無線通信装置に対して無線リソースを割り当てる無線リソース割当部と、
   無線通信中の前記無線通信装置の通信状況に関する情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部が取得した情報に基づいて、所定数の通信フレーム毎に無線リソースを割り当てる対象となる無線通信装置を検出する検出部と、を備え、
   前記無線リソース割当部は、前記検出部で検出された複数の前記無線通信装置に対して、同一の無線リソースを所定数の通信フレーム毎に間欠的に割り当てる無線基地局装置。
2. 前記無線リソース割当部は、前記無線通信装置からのチャネル確立要求時に、前記無線通信装置の通信種別に基づき、前記無線通信装置に対して所定数の通信フレーム毎に無線リソースを割り当てる請求項１に記載の無線基地局装置。
3. 前記無線リソース割当部は、前記通信種別に含まれる通信レートの指定に応じて、前記無線通信装置に前記無線リソースを指定された通信レートで割り当てる請求項２に記載の無線基地局装置。
4. 前記無線リソース割当部は、前記通信種別が同じである複数の無線通信装置に対して、同一の無線リソースを割り当てる請求項２に記載の無線基地局装置。
5. 前記無線リソース割当部が、無線通信中の前記無線通信装置に無線リソースを所定数の通信フレーム毎に割り当てる場合、割り当てた無線リソースで行われる無線通信の変調方式を、前記無線リソースを割り当てる前の無線通信の変調方式よりも高い通信レートが得られる変調方式に変更する変調方式制御部を更に備える請求項１に記載の無線基地局装置。
6. 複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置の無線通信方法において、
   無線通信を実行する前記無線通信装置に対して無線リソースを割り当てる無線リソース割当ステップと、
   無線通信中の前記無線通信装置の通信状況に関する情報を取得する情報取得ステップと、
   前記情報取得ステップで取得された情報に基づいて、所定数の通信フレーム毎に無線リソースを割り当てる無線通信装置を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで検出された複数の前記無線通信装置に対して、同一の無線リソースを所定数の通信フレーム毎に間欠的に割り当てるように制御するステップと、
   を含む無線通信方法。
7. 複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置において、
   前記無線通信装置に対して、通信フレームに含まれる無線リソースを割り当てる第１の無線リソース割当部と、
   前記第１の無線リソース割当部によって割り当てられた無線リソースで、前記無線通信装置との間で前記無線通信を実行する無線通信制御部と、
   前記無線通信制御部で前記無線通信を実行しているとき、現在通信中の前記無線通信装置について、通信状況に関する情報を取得する通信状況情報取得部と、
   前記通信状況情報取得部で取得された情報に基づいて、前記無線リソースを間欠的に開放する対象となる第１の無線通信装置を検出する第１の無線通信装置検出部と、
   前記第１の無線通信装置検出部で検出された第１の無線通信装置に対する無線リソースを、所定数の通信フレーム毎に間欠的に開放する無線リソース割当制御部と、
   前記無線リソース割当制御部で開放された無線リソースに隣接する無線リソースが割り当てられた第２の無線通信装置を検出する第２の無線通信装置検出部と、
   前記第２の無線通信装置検出部で検出された第２の無線通信装置への通信種別を示す情報、および当該第２の無線通信装置の通信データ量を示す通信データ量情報を取得する通信情報取得部と、
   前記通信情報取得部で取得された前記各情報が所定条件を満たした場合に、前記第２の無線通信装置に対して、前記開放された無線リソースを割り当てる第２の無線リソース割当部と、
   を備える無線基地局装置。
8. 前記所定条件を満たす場合とは、少なくとも、前記通信種別が一定の通信データ量での通信を実行する種別の場合である請求項７に記載の無線基地局装置。
9. 前記所定条件を満たす場合とは、少なくとも、前記通信種別が一定の通信データ量での通信を実行する種別の場合であり、かつ、前記第２の無線通信装置の通信データ量が前記一定の通信データ量よりも少ない場合である請求項７に記載の無線基地局装置。
10. 前記一定の通信データ量での通信を実行する通信種別は、音声通信である請求項８に記載の無線基地局装置。
11. 前記一定の通信データ量での通信を実行する通信種別は、リアルタイム放送である請求項８に記載の無線基地局装置。
12. 複数の無線通信装置との間で無線通信を実行する無線基地局装置の無線通信方法において、
    前記無線通信装置に対して、通信フレームに含まれる無線リソースを割り当てるステップと、
    割り当てられた無線リソースで、前記無線通信装置との間で前記無線通信を実行するステップと、
    前記無線通信を実行しているとき、現在通信中の前記無線通信装置について、通信状況に関する情報を取得するステップと、
    取得された通信状況に関する情報に基づいて、前記無線リソースを間欠的に開放する対象となる第１の無線通信装置を検出するステップと、
    検出された前記第１の無線通信装置に対する無線リソースを、所定数の通信フレーム毎に間欠的に開放するステップと、
    開放された無線リソースに隣接する無線リソースが割り当てられた第２の無線通信装置を検出するステップと、
    検出された第２の無線通信装置への通信種別を示す情報、および当該第２の無線通信装置の通信データ量を示す通信データ量情報を取得するステップと、
    取得された前記各情報が所定条件を満たした場合に、前記第２の無線通信装置に対して、前記開放された無線リソースを割り当てるステップと、
    を含む無線通信方法。

Images