(57)【要約】【課題】基地局装置側で端末装置間との無線通信チャネル変更幅の範囲を決める制御を行うことで、一旦機器に組み込んだ発振器を改変することなく、周波数変更時間を短縮する。【解決手段】無線通信方法は、基地局装置が端末装置からのリンクチャネル確立要求を受信し（Ｓ１００）、リンクチャネル確立要求を受信すると、無線周波数帯域に含まれる複数の無線通信チャネルのうち、無線周波数帯域が連続し、かつ、複数の無線通信チャネルの数より少ない所定数の無線通信チャネルにリンクチャネル割り当て処理を行い（Ｓ１０１）、所定数の無線通信チャネルに割り当てたリンクチャネル情報を端末装置に送信する（Ｓ１０２）。【選択図】図２
2010041211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と端末装置間で時分割多元接続通信方式による無線通信を行う無線通信方法であって、
前記基地局装置が前記端末装置からのリンクチャネル確立要求を受信し、
前記リンクチャネル確立要求を受信すると、無線周波数帯域に含まれる複数の無線通信チャネルのうち、無線周波数帯域が連続し、かつ、前記複数の無線通信チャネルの数より少ない所定数の無線通信チャネルにリンクチャネル割り当て処理を行い、
前記所定数の無線通信チャネルに割り当てたリンクチャネル情報を前記端末装置に送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記複数の無線通信チャネルのそれぞれは、複数の通信スロットを含み、
前記リンクチャネル割り当て処理は、前記所定数の無線通信チャネルのうち、最も無線周波数帯域が低い無線通信チャネルの複数の通信スロットのそれぞれが空いているか否かを判定する判定処理を実行し、
空いている通信スロットがある場合、通信スロットを割り当てる割当処理を実行し、
前記割当処理の結果、前記複数の通信スロットの全てが割り当てられていない場合、前記最も無線周波数帯域が低い無線通信チャネルから、前記所定数の無線通信チャネルのうち、最も無線周波数帯域が高い無線通信チャネルまで無線通信チャネルを順次切り換え、切り換えた各無線通信チャネルに対して前記判定処理を実行し、
前記割当処理の結果、前記複数の通信スロットの全てが割り当てられた場合、割り当てられた複数の通信スロットに基づいて前記リンクチャネル情報を前記端末装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
前記リンクチャネル割り当て処理は、前記割当処理の結果、前記複数の通信スロットの全てが割り当てられない場合、前記所定数の無線通信チャネルによるリンクチャネル割り当て処理を前記複数の通信スロットの全てが割り当てられるまで、前記無線周波数帯域の最も無線周波数帯域が低い無線通信チャネルから最も無線周波数帯域が高い無線通信チャネルまで順次切り換えて実行することを特徴とする請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
前記リンクチャネル割り当て処理の結果、前記所定数の無線通信チャネルにリンクチャネルを割り当てることができたか否かを判定し、
前記所定数の無線通信チャネルにリンクチャネルを割り当てることができない場合、前記複数の通信スロットによる無線通信を１つの通信スロットによる無線通信に変更することを特徴とする請求項３に記載の無線通信方法。
【請求項５】
前記所定数の無線通信チャネルの数は、連続する無線周波数帯域の幅により決まる周波数変更時間に基づいて決定されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信方法に関し、特に、基地局装置と端末装置間で時分割多元接続通信方式による無線通信を行う無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の移動体通信では、基地局装置と端末装置間の無線通信において、時分割多元接続通信（以下、ＴＤＭＡという）方式が採用されている。ＰＨＳ等の移動体通信で行われる基地局装置と端末装置間の無線通信チャネルの決定に際しては、端末装置からリンクチャネル確立要求が基地局装置に送信される。基地局装置は、端末装置からのリンクチャネル確立要求に対して、システムに割り当てられた周波数帯域内に配置されている任意の無線通信チャネルを割り当てている。
【０００３】
図１３は、ＰＨＳにおける周波数帯域と無線通信チャネルの関係を説明するための説明図である。図１３に示すように、ＰＨＳでは、1884.65ＭＨｚから1919.45ＭＨｚまでの周波数帯域が300ＫＨｚ毎に分割されている。この分割された各周波数帯域には、１チャネル（Ｃｈ）から１１７チャネル（Ｃｈ）の中で任意の無線通信チャネルが割り当てられている。
【０００４】
図１４は、ＰＨＳにおけるＴＤＭＡ方式を説明するための説明図である。図１４に示すように、ＴＤＭＡ方式では、１フレームは5ｍＳの周期を有して構成されている。この１フレームは、それぞれ625μＳの周期を有する８個の通信スロットに分割されている。この８個の通信スロットの内、４個の通信スロットＴ１〜Ｔ４がそれぞれ受信用に割り当てられ、４個の通信スロットＲ１〜Ｒ４がそれぞれ送信用に割り当てられる。更に、単一の端末装置で時分割多元接続通信を行う場合にも、時間多重された通信スロット毎に任意の無線通信チャネルが割り当てられる。
【０００５】
この各通信スロット間で無線通信チャネルの変更を行う際に用意される無線通信チャネル変更時間は、一般的には時分割された通信スロット間のガードタイムとして一意に規定されている。このガードタイムは、一定通信時間内に行うことができる通信量を最大にする目的で通信時間に対する比率で無視できる程度の短い時間での変更を期待されている。
【０００６】
例えば、ＰＨＳでは、通信スロットが625μＳ、ガードタイムが41.7μＳと規定されている。実使用上において、ガードタイムは、端末装置と基地局装置との間で１シンボルあたり5.2μＳのマージンがあるため、ガードタイムは36.5μＳと規定されている。
【０００７】
ここで、無線通信チャネル変更の限界時間は、下り方向、即ち、基地局装置から端末装置、又は、上り方向、即ち、端末装置から基地局装置までの距離よって起こる電波の伝搬時間によって、システム固有のガードタイムから更に短縮される。例えば、基地局装置と端末装置との距離を１Ｋｍ、電波の伝搬速度を秒速３０万Ｋｍとした場合、電波の伝搬時間は、3.3μＳと求めることができる。このため、無線通信チャネル変更の限界時間は、ガードタイム36.5μＳから伝搬時間3.3μＳを引いた33.2μＳとなる。
【０００８】
一方で、基地局装置及び端末装置の受信部には、一般的に、第１及び第２の局部発振信号に基づいて、周波数変換を２回行うダブルスーパーヘテロダイン方式が採用されている。この局部発振信号を生成する手段として、シンセサイザ方式による発振器が用いられている。
【０００９】
図１５は、ダブルスーパーヘテロダイン方式を採用する端末装置の構成の例を示すブロック図である。図１５に示すように、端末装置１００は、送受信用のアンテナ１０１と、送受信切り換え用のスイッチ１０２と、受信部１０３と、送信部１０４と、第１の発振器１０５と、第２の発振器１０６とを有して構成されている。
【００１０】
受信部１０３は、低雑音増幅器（以下、ＬＡＮという）１０７と、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦという）１０８と、第１のミキサ１０９と、第１の中間周波数（以下、ＩＦという）フィルタ１１０と、第２のミキサ１１１と、第２のＩＦフィルタ１１２とを有して構成されている。
【００１１】
送信部１０４は、変調器１１３と、ミキサ１１４と、パワーアンプ（以下、ＰＡという）１１５とを有して構成されている。  
第１の発振器１０５は、シンセサイザ方式の発振器であり、第１の局部発振信号を生成し、生成した第１の局部発振信号を後述するミキサ１０９に供給する。  
第２の発振器１０６は、シンセサイザ方式の発振器であり、第２の局部発振信号を生成し、生成した第２の局部発振信号を後述するミキサ１１１に供給する。  
アンテナ１０１には、1.9ＧＨｚ帯、即ち、上述したように1884.65ＭＨｚから1919.45ＭＨｚまでの受信信号が供給される。アンテナ１０１により受信された受信信号は、スイッチ１０２を介して、受信部１０３のＬＮＡ１０７に入力される。
【００１２】
ＬＡＮ１０７は、入力された信号に増幅処理を施し、増幅処理を施した信号をＢＰＦ１０８に供給する。ＢＰＦ１０８は、供給された信号のノイズを除去し、ノイズが除去された信号をミキサ１０９に供給する。
【００１３】
ミキサ１０９は、供給された信号を発振器１０５からの第１の局部発振信号に基づいて、所定の周波数の信号にダウンコンバートし、ダウンコンバートした所定の周波数の信号をＩＦフィルタ１１０に供給する。ＩＦフィルタ１１０は、この所定の周波数の信号から第１の中間周波数を得て、ミキサ１１１に供給する。
【００１４】
ミキサ１１１は、第１の中間周波数を発振器１０６からの第２の局部発振信号に基づいて、所定の周波数の信号にダウンコンバートし、ダウンコンバートした所定の周波数の信号をＩＦフィルタ１１２に供給する。ＩＦフィルタ１１０は、この所定の周波数の信号から第２の中間周波数であるベースバンド信号を得る。
【００１５】
このように、受信部１０３により得られたベースバンド信号は、図示しないベースバンド信号処理回路に出力され、信号処理が施される。  
一方、送信部１０４の変調器１１３には、図示しないベースバンド信号処理回路により信号処理されたベースバンド信号が入力される。  
変調器１１３は、ベースバンド信号として入力された搬送波を変調し、変調した搬送波をミキサ１１４に供給する。
【００１６】
ミキサ１１４は、変調された搬送波を発振器１０５からの第１の局部発振信号に基づいて、所定の送信周波数の搬送波にアップコンバートし、アップコンバートした所定の送信周波数の搬送波をＰＡ１１５に供給する。
【００１７】
ＰＡ１１５は、供給された搬送波に増幅処理を施し、増幅処理を施した搬送波をスイッチ１０２に供給する。  
このように、送信部１０４により生成された搬送波は、スイッチ１０２を介してアンテナ１０１から基地局装置に送信される。
【００１８】
前述の無線通信チャネル変更を行う際には、この発振器１０５の周波数を変更することになる。つまり、シンセサイザ方式による発振器１０５の周波数を変更する場合の初期周波数から変更後の周波数に至るまでの過渡応答特性が無線通信チャネル変更時間となる。ここで、帯域内に配置する任意の無線通信チャネルを割り当てる場合の条件として、最も広い範囲で周波数を変更する場合の発振器１０５の設計例を以下に示す。
【００１９】
図１６は、シンセサイザ方式の発振器の構成の例を示すブロック図である。図１６に示すように、発振器１０５は、Ｒ分周器１２１と、Ｎ分周器１２２と、位相比較器１２３と、チャージポンプ１２４と、ループフィルタ１２５と、電圧制御発振器（以下、ＶＣＯという）１２６とを有して構成されている。
【００２０】
Ｒ分周器１２１には、基準周波数を出力する温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）１２０から基準周波数が供給される。Ｒ分周器１２１は、この基準周波数をＲ分周し、Ｒ分周した信号を位相比較器１２３に供給する。
【００２１】
Ｎ分周器１２２は、外部から設定される分周値Ｎに基づいて、後述するＶＣＯからの出力される信号をＮ分周し、Ｎ分周した信号を位相比較器１２３に供給する。  
位相比較器１２３は、Ｒ分周器１２１から供給された信号と、Ｎ分周器１２２から供給された信号との位相差を比較して、位相差に応じた信号をチャージポンプ１２４に供給する。
【００２２】
チャージポンプ１２４は、この位相差に応じた信号を電流に変換し、変換した電流をループフィルタ１２５に供給する。  
ループフィルタ１２５は、供給された電流を電圧に変換し、変換した電圧をＶＣＯ１２６に供給する。
【００２３】
ＶＣＯ１２６は、ループフィルタ１２５から供給される電圧に基づいて、所定の周波数を出力する。ＶＣＯ１２６は、この所定の周波数を上述した第１の局部発振信号としてミキサ１０９に出力すると共に、Ｎ分周器１２２にフィードバック（負帰還）する。発振器１０５は、これらの動作を繰り返し、初期周波数を所定の周波数にロックさせる。
【００２４】
図１７は、１チャネルから１１７チャネルまで無線通信チャネル変更時の過渡応答特性の例を説明するための説明図である。図１７において、縦軸は周波数誤差を示し、横軸は時間を示す。所定の周波数にロックするまでのロックアップ時間は、周波数誤差が許容誤差範囲内に収束するまでの時間である。許容誤差範囲は、一般的に、±１ＫＨｚ以内である。
【００２５】
図１８は、図１７の拡大図である。周波数誤差が許容誤差範囲の±１ＫＨｚ以内に収束すると、周波数ロックしたことになる。このときのロックアップ時間、即ち、周波数変更時間は、図１８に示すように、33.2μＳとなる。このように、１チャネルから１１７チャネルまで、あるいは、１１７チャネルから１チャネルまでの無線通信チャネル変更時間、即ち、周波数変更時間は、33.2μＳとなる。
【００２６】
シンセサイザ方式の発振器１０５の周波数変更時間は、一旦機器に組み込んだ状態での変更は難しい。このため、将来のシステム改善として何らかの手段を用いて、基地局装置と端末装置の通信距離を大きくしようと考えた場合、通信距離の限界は、シンセサイザの周波数変更時間によって決まっていて容易には変更できないことが問題となる。例えば、図１６の発振器の設計例では、シンセサイザの周波数変更時間が33.2μＳとなっている場合には、ガードタイム36.5μＳから周波数変更時間33.2μＳを引いた3.3μＳから算出された到達距離１Ｋｍを超えて通信距離を大きくすることができないことが分かる。
【００２７】
ここで、技術的なアプローチとしてシンセサイザ方式の発振器を設計しなおす、又は、将来の技術革新によってシンセサイザ方式の発振器の周波数変更時間を容易に短くすることができる技術が開発された場合には、通信距離を大きくすることができる。しかしながら、既存の基地局装置と端末装置を全て新規のシンセサイザ方式の発振器に切り換えることとなり、経済的な負担が大きくなるという問題がある。
【００２８】
また、ガードタイムを超えるような距離の通信をする場合であっても、スロット間の干渉を生じないＴＤＭＡ無線通信装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００２９】
このＴＤＭＡ無線通信装置は、無線通信装置と基地局装置との距離に関連する情報を記憶し、この情報により基地局装置に対する送信信号のタイミングを決定し、同期されるように構成されている。これにより、無線通信装置と基地局装置との距離がガードタイムを超える遅延時間を生じる距離であっても、隣接するスロットに干渉することなく、基地局装置の受信スロットに同期したタイミングで上りの信号を送信することができる。
【００３０】
しかしながら、このＴＤＭＡ無線通信装置は、無線通信装置と基地局装置との距離に関連する情報を記憶する記憶部が必要となる。また、このＴＤＭＡ無線通信装置は、この情報に基づいて、基地局装置に対する送信信号のタイミングを決定する制御部も必要となる。そのため、既存の端末装置にこのような機能を追加することは、経済的な負担が大きくなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００２−７７０８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
そこで、本発明は、基地局装置側で端末装置間との無線通信チャネル変更幅の範囲を決める制御を行うことで、一旦機器に組み込んだ発振器を改変することなく、周波数変更時間を短縮することができる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】
【００３２】
本発明の一態様によれば、基地局装置と端末装置間で時分割多元接続通信方式による無線通信を行う無線通信方法であって、前記基地局装置が前記端末装置からのリンクチャネル確立要求を受信し、前記リンクチャネル確立要求を受信すると、無線周波数帯域に含まれる複数の無線通信チャネルのうち、無線周波数帯域が連続し、かつ、前記複数の無線通信チャネルの数より少ない所定数の無線通信チャネルにリンクチャネル割り当て処理を行い、前記所定数の無線通信チャネルに割り当てたリンクチャネル情報を前記端末装置に送信することを特徴とする無線通信方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の無線通信方法によれば、基地局装置側で端末装置間との無線通信チャネル変更幅の範囲を決める制御を行うことで、一旦機器に組み込んだ発振器を改変することなく、周波数変更時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態では、基地局装置と端末装置間でＴＤＭＡ方式により無線通信を行うＰＨＳを例に説明する。
【００３５】
まず、無線通信チャネル変更幅の範囲に対する周波数変更時間及び通信距離の関係について説明する。図１は、無線通信チャネル変更幅の範囲に対する周波数変更時間及び通信距離の関係の例を示す図である。
【００３６】
図１に示すように、無線通信チャネル変更幅の範囲が１１７の場合、周波数変更時間は33.2μＳとなる。ガードタイム36.5μＳから周波数変更時間33.2μＳを引いた3.3μＳから通信距離は１Ｋｍとなる。同様に、無線通信チャネル変更幅の範囲が６０チャネル幅の場合、周波数変更時間は31.5μＳとなり、通信距離は1.5Ｋｍとなる。また、無線通信チャネル変更幅の範囲が３０チャネル幅の場合、周波数変更時間は27.4μＳとなり、通信距離は2.7Ｋｍとなり、無線通信チャネル変更幅の範囲が１０チャネル幅の場合、周波数変更時間は27μＳとなり、通信距離は2.95Ｋｍとなる。
【００３７】
このように、無線通信チャネル変更幅の範囲が小さくなるに従い、周波数変更時間を短縮することがでる。そのため、無線通信チャネル変更幅の範囲が小さくなるに従い、通信距離を長くすることができる。
【００３８】
本実施の形態では、基地局装置側において端末装置間との無線通信チャネル変更幅の範囲を決める制御を行うことで、一旦機器に組み込んだ発振器を改変することなく、周波数変更時間を短縮することを特徴としている。基地局装置側の制御方法の変更を行うことで実施が可能となり、一旦機器に組み込んだ発振器を改変する必要がなくなる。そのため、経済的な負担を大きくすることなく、容易に周波数変更時間の短縮することができる。
【００３９】
本実施の形態では、無線通信チャネル変更幅の範囲を３０チャネル幅で無線通信チャネル変更を行う場合について説明する。無線通信チャネル変更時に端末装置から基地局装置にリンクチャネル確立要求を出してから、基地局装置から端末装置にリンクチャネル割り当てを指示する間に行う。以下に、そのリンクチャネル割り当て処理について説明する。
【００４０】
図２は、リンクチャネル割り当て処理の流れの例を示すシーケンス図である。  
基地局装置１は、ＣＰＵ３と、記憶部４とを有して構成されている。また、記憶部４には、後述するリンクチャネル割り当て処理を実行するプログラム５が記憶されている。ＣＰＵ３は、記憶部４からプログラム５を読み出し、プログラム５を実行する。基地局装置１は、ＣＰＵ３上でプログラム５が実行されることにより、リンクチャネル割り当て処理を実行する。また、基地局装置１は、送受信用のアンテナ６ａを有し、端末装置２は、送受信用のアンテナ６ｂを有して構成されている。
【００４１】
まず、端末装置２は、リンクチャネル確立要求を基地局装置１に送信する（ステップＳ１００）。基地局装置１は、所定の無線通信チャネル幅によるリンクチャネル割り当て処理を行う(ステップＳ１０１)。ＰＨＳでは、無線周波数帯域に１１７個の無線通信チャネルが含まれる。所定の無線通信チャネル幅によるリンクチャネル割り当て処理とは、１１７個の無線通信チャネルのうち、無線周波数帯域が連続し、かつ、１１７個の無線通信チャネルの数より少ない所定数の無線通信チャネルにリンクチャネルを割り当てることである。本実施の形態では、無線周波数帯域が連続している３０個の無線通信チャネルにリンクチャネルを割り当てる。基地局装置１は、所定の無線通信チャネル幅により割り当てたリンクチャネル情報を端末装置２に送信する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
図３は、リンクチャネル割り当て処理の流れの例を示すフローチャートである。  
以下のリンクチャネル割り当て処理は、基地局装置１のＣＰＵ３上でプログラム５を実行することにより、基地局装置１によって実行される。
【００４３】
まず、基地局装置１は、端末装置２からのリンクチャネル確立要求を待つ（ステップＳ１）。基地局装置１は、端末装置２からリンクチャネル確立要求があるか否かを判定する（ステップＳ２）。リンクチャネル確立要求がない場合、ＮＯとなり、ステップＳ１に戻り、基地局装置１は、端末装置２からのリンクチャネル確立要求を待つ。リンクチャネル確立要求がある場合、ＹＥＳとなり、基地局装置１は、リンクチャネル確立要求サブルーチンを呼び出す（ステップＳ３）。このステップＳ３におけるリンクチャネル確立要求サブルーチンにより、無線通信チャネル変更幅の範囲を３０チャネル幅で通信スロットを確立する処理が行われる。なお、リンクチャネル確立要求サブルーチンについては、後述する図４を用いて詳細に説明する。
【００４４】
次に、基地局装置１は、リンクチャネル確立要求サブルーチンの処理により求められた後述する通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４が全て０以外であるか否かを判定する（ステップＳ４）。通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４が全て０以外でない場合、ＮＯとなり、基地局装置１は、デュアル通信をシングル通信に切り換え（ステップＳ５）、ステップＳ４に戻る。ここで、デュアル通信をシングル通信に切り換えるとは、複数の通信スロットによる通信を１つの通信スロットによる通信に切り換えることである。一方、通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４が全て０以外である場合、ＹＥＳとなり、基地局装置１は、確立した通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４をリンクチャネル確立要求があった端末装置２に割り当てる（ステップＳ６）。その後、ステップＳ１に戻り、基地局装置１は、別の端末装置からのリンクチャネル確立要求を待つ。
【００４５】
次に、図３のステップＳ３のリンクチャネル確立要求サブルーチンの処理について説明する。図４は、リンクチャネル確立要求サブルーチンの処理の流れの例を示すフローチャートである。
【００４６】
ます、図３のステップＳ３において、リンクチャネル確立要求サブルーチンが呼び出されると、初期値の設定が行われる（ステップＳ１１）。初期値の設定では、変数Ｎに１がセットされ、チャネル変数Ｃｈに変数Ｎがセットされ、通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４のそれぞれに０がセットされる。
【００４７】
チャネル変数ＣｈのＢｉｔ１が１か否かが判定される（ステップＳ１２）。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ１が１の場合、ＹＥＳとなり、通信スロット格納スペースＴＳ１にチャネル変数Ｃｈがセットされ、かつ、チャネル変数ＣｈのＢｉｔ１に０がセットされ（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進む。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ１が１でない場合、ＮＯとなり、ステップＳ１４に進む。
【００４８】
チャネル変数ＣｈのＢｉｔ２が１か否かが判定される（ステップＳ１４）。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ２が１の場合、ＹＥＳとなり、通信スロット格納スペースＴＳ２にチャネル変数Ｃｈがセットされ、かつ、チャネル変数ＣｈのＢｉｔ２に０がセットされ（ステップＳ１５）、ステップＳ１６に進む。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ２が１でない場合、ＮＯとなり、ステップＳ１６に進む。
【００４９】
チャネル変数ＣｈのＢｉｔ３が１か否かが判定される（ステップＳ１６）。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ３が１の場合、ＹＥＳとなり、通信スロット格納スペースＴＳ３にチャネル変数Ｃｈがセットされ、かつ、チャネル変数ＣｈのＢｉｔ３に０がセットされ（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に進む。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ１が３でない場合、ＮＯとなり、ステップＳ１８に進む。
【００５０】
チャネル変数ＣｈのＢｉｔ４が１か否かが判定される（ステップＳ１８）。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ４が１の場合、ＹＥＳとなり、通信スロット格納スペースＴＳ４にチャネル変数Ｃｈがセットされ、かつ、チャネル変数ＣｈのＢｉｔ４に０がセットされ（ステップＳ１９）、ステップＳ２０に進む。チャネル変数ＣｈのＢｉｔ４が１でない場合、ＮＯとなり、ステップＳ２０に進む。
【００５１】
通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４のいずれかが０か否かが判定される（ステップ２０）。通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４のいずれかが０でない場合、ＮＯとなり、リンクチャネル確立要求サブルーチンを抜ける（ステップＳ２１）。即ち、図３のステップＳ４に進む。通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４のいずれかが０の場合、ＹＥＳとなり、チャネル変数ＣｈがＮ＋２９未満か否かが判定される（ステップＳ２２）。はじめは、Ｎ＝１なので、チャネル変数Ｃｈが３０未満か否かが判定されることになる。チャネル変数ＣｈがＮ＋２９未満の場合、ＹＥＳとなり、チャネル変数Ｃｈに１が加算され（ステップＳ２３）、ステップＳ１２に戻る。はじめは、Ｃｈ＝１なので、チャネル変数Ｃｈは２となる。これにより、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６及びＳ１８において、それぞれＣｈ２のＢｉｔ１、Ｂｉｔ２、Ｂｉｔ３及びＢｉｔ４が０か否かが判定される。次に、ステップＳ２２において、チャネル変数Ｃｈが３０未満か否かが判定され、３０未満の場合、チャネル変数Ｃｈに１が加算される。この処理をチャネル変数Ｃｈが３０になるまで順次繰り返し行うことにより、無線通信チャネル変更幅の範囲をＣｈ１からＣｈ３０までの３０チャネル幅にする処理が行われる。
【００５２】
一方、ステップＳ２２において、チャネル変数ＣｈがＮ＋２９未満でない場合、ＮＯとなり、変数Ｎが１１７−２９未満か否かが判定される（ステップ２４）。即ち、ステップＳ２４において、変数Ｎが８８未満か否かが判定される。変数Ｎが１１７−２９未満の場合、ＹＥＳとなり、変数Ｎに１が加算され（ステップＳ２５）、ステップＳ１１に戻る。はじめは、Ｎ＝１なので、変数Ｎは２となる。この結果、ステップＳ１１において、変数Ｎに２がセットされ、チャネル変数Ｃｈに変数Ｎ、即ち、２がセットされ、通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４のそれぞれに０がセットされる。ステップＳ１２以降、同様の処理を繰り返すことにより、無線通信チャネル変更幅の範囲をＣｈ２からＣｈ３１の３０チャネル幅にする処理が行われる。変数Ｎが１１７−２９未満でない場合、ＮＯとなり、ステップＳ２１に進む。無線通信チャネル変更幅の範囲をＣｈ８８からＣｈ１１７の３０チャネル幅にする処理が行われても、通信スロットの割り当てができないため、リンクチャネル確立要求サブルーチンを抜ける。
【００５３】
ここで、図５から図９を用いて、上述した処理を詳細に説明する。図５から図９は、無線通信チャネル毎の通信スロットの使用状況の例を説明するための説明図である。
【００５４】
図５において、Ｃｈ１は、チャネル変数Ｃｈに１がセットされている場合を示し、無線周波数帯の１チャネルを示す。以下、同様に、Ｃｈ１１７は、チャネル変数Ｃｈに１１７がセットされている場合を示し、無線周波数帯の１１７チャネルを示す。また、Ｂｉｔ１〜Ｂｉｔ４のそれぞれは、各無線通信チャネルの第１〜第４の通信スロットを示し、各通信スロットが使用中の場合は０、未使用の場合は１が格納される。このような、無線通信チャネル毎の通信スロットが使用中か否かを示す情報は、基地局装置１内の記憶部４に記憶されている。
【００５５】
まず、ステップＳ１１において、初期値が設定され、Ｃｈ１のＢｉｔ１〜Ｂｉｔ４のそれぞれが１か否かが判定される。図５に示すように、Ｃｈ１のＢｉｔ１〜Ｂｉｔ４のそれぞれは０のため、ステップＳ１２の判定は、ＮＯとなり、ステップＳ１４に進む。同様に、ステップＳ１４の判定は、ＮＯとなり、ステップＳ１６に進み、ステップＳ１６の判定は、ＮＯとなり、ステップＳ１８に進み、ステップＳ１８の判定は、ＮＯとなり、ステップＳ２０に進む。このように、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６及びＳ１８において、各無線通信チャネルの第１〜第４の通信スロットが空いているか否かを判定する判定処理が行われる。
【００５６】
通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４のそれぞれは０のため、ステップＳ２０の判定は、ＹＥＳとなり、ステップＳ２２に進む。チャネル変数は１のため、ステップＳ２２の判定は、ＹＥＳとなり、ステップＳ２３において、チャネル変数Ｃｈに１が加算され、ステップＳ１２に戻る。
【００５７】
次に、Ｃｈ２のＢｉｔ１〜Ｂｉｔ４のそれぞれが１か否かが判定される。図５に示すように、Ｃｈ２のＢｉｔ３が１である。そのため、ステップＳ１６の判定は、ＹＥＳとなり、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、通信スロット格納スペースＴＳ３にチャネル変数Ｃｈの２がセットされ、図６に示すように、Ｃｈ２のＢｉｔ３に０がセットされる。
【００５８】
同様に、ステップＳ２３において、チャネル変数Ｃｈに１が加算され、Ｃｈ３のＢｉｔ１〜Ｂｉｔ４のそれぞれが１か否かが判定される。図６に示すように、Ｃｈ３のＢｉｔ４が１であるため、ステップ１８の判定は、ＹＥＳとなり、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９において、通信スロット格納スペースＴＳ４にチャネル変数Ｃｈの３がセットされ、図７に示すように、Ｃｈ３のＢｉｔ４に０がセットされる。
【００５９】
同様に、ステップＳ２３において、チャネル変数Ｃｈに１が加算され、Ｃｈ４のＢｉｔ１〜Ｂｉｔ４のそれぞれが１か否かが判定される。図７に示すように、Ｃｈ４のＢｉｔ１が１であるため、ステップ１２の判定は、ＹＥＳとなり、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、通信スロット格納スペースＴＳ１にチャネル変数Ｃｈの４がセットされ、図８に示すように、Ｃｈ４のＢｉｔ１に０がセットされる。
【００６０】
Ｃｈ５からＣｈ２９まで、上述した処理を繰り返し行う。ここで、Ｃｈ５からＣｈ２９までは、空きがなかったものとする。
【００６１】
Ｃｈ３０のＢｉｔ１からＢｉｔ４が１か否かが判定される。Ｃｈ３０のＢｉｔ２が１のため、ステップＳ１４の判定は、ＹＥＳとなり、ステップＳ１５に進む。ステップ
Ｓ１５において、通信スロット格納スペースＴＳ２にチャネル変数Ｃｈの３０がセットされ、図９に示すように、Ｃｈ３０のＢｉｔ２に０がセットされる。ステップＳ１３、Ｓ１５、Ｓ１７及びＳ１９において、空いている通信スロットがある場合、通信スロットを割り当てる割当処理が実行される。
【００６２】
このように、通信スロット格納スペースＴＳ１〜ＴＳ４に０以外の数値がセットされると、即ち、Ｃｈ１〜Ｃｈ３０の３０チャネル幅でのリンクチャネル割り当てが行われると、ステップＳ２０の判定は、ＮＯとなり、リンクチャネル確立要求サブルーチンを抜ける。
【００６３】
ここで、Ｃｈ３０のＢｉｔ２が１でなかった場合について説明する。Ｃｈ３０のビット２が１でない場合、Ｃｈ１〜Ｃｈ３０の３０チャネル幅でのリンクチャネル割り当てができない。この場合、ステップＳ２２の判定は、Ｃｈが３０未満でなくなるため、ＮＯとなり、ステップＳ２４に進む。
【００６４】
ステップＳ２４において、変数Ｎは１１７−２９、即ち、８８未満か否かが判定される。変数Ｎは１のため、ＮＯとなり、ステップＳ２５において、変数Ｎに１が加算され、ステップＳ１１に戻る。これにより、Ｃｈ２からＣｈ３１までの３０チャネル幅で、通信スロットの割り当て処理が行われる。Ｃｈ２からＣｈ３１までの３０チャネル幅で、通信スロットの割り当てができない場合、ステップＳ２５において、変数Ｎに１が加算され、ステップＳ１１に戻る。即ち、Ｃｈ３からＣｈ３２までの３０チャネル幅で、通信スロットの割り当て処理が行われる。同様の処理を繰り返し、Ｃｈ８８からＣｈ１１７までの３０チャネル幅で、通信スロットの割り当て処理が行われる。Ｃｈ８８からＣｈ１１７までの３０チャネル幅で、通信スロットの割り当てができない場合、ステップＳ２４の判定は、ＮＯとなり、リンクチャネル確立要求サブルーチンを抜ける。
【００６５】
なお、無線通信チャネル変更幅の範囲は、３０チャネル幅として説明したが、３０チャネル幅に限定されることなく、他のチャネル幅であってもよい。即ち、無線通信チャネル変更幅の範囲は、基地局装置１と端末装置２間で通信できる距離を考慮して、例えば、２０チャネル幅、あるいは、４０チャネル幅に設定してもよい。
【００６６】
例えば、４０チャネル幅の範囲でリンクチャネル割り当て処理を行う場合、ステップ２２において、チャネル変数Ｃｈが変数Ｎ＋３９未満か否かを判定する。さらに、ステップ２４において、変数Ｎが１１７−３９未満か否かを判定する。これにより、無線通信チャネル変更幅の範囲は、４０チャネル幅に設定することができる。
【００６７】
また、Ｃｈ１から３０チャネル幅によりリンクチャネルの割り当てを行うようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、１１７Ｃｈから８８Ｃｈの３０チャネル幅で通信スロットの空きを検索し、次に、１１６Ｃｈから８７Ｃｈの３０チャネル幅で通信スロットの空きを検索することにより、リンクチャネルの割り当てを行うようにしてもよい。あるいは、５０Ｃｈから３０チャネル幅で通信スロットの空きを検索し、リンクチャネルの割り当てを行うようにしてもよい。
【００６８】
ここで、上述した図３及び図４の処理により確立された通信スロットについて説明する。図１０は、確立された通信スロットの例を説明するための説明図である。基地局装置１は、上述した処理により、確立した通信スロットを３０チャネル幅以内の帯域に割り当てる。具体的には、Ｃｈ４に第１の通信スロット、Ｃｈ３０に第２の通信スロット、Ｃｈ２に第３の通信スロット、Ｃｈ３に第４の通信スロットが割り付けられる。端末装置２は、このように基地局装置１が確立した通信スロットを図１０に示すように受け取り、基地局装置１との無線通信を行う。
【００６９】
図１１は、３０チャネル幅での無線通信チャネル変更時の過渡応答特性の例を説明するための説明図である。図１１に示すように、無線通信チャネル変更幅の範囲が、３０チャネル幅の場合、周波数変更時間は27.4μＳとなる。
【００７０】
従来方式における無線通信チャネル変更の限界時間は、ガードタイム36.5μＳから周波数変更時間33.2μＳを引いた3.3μＳとなる。このときの通信距離は、3.3μＳから算出された１Ｋｍとなる。一方、本実施の形態における無線通信チャネル変更の限界時間は、ガードタイム36.5μＳから周波数変更時間27.4μＳを引いた9.1μＳとなる。このときの通信距離は、9.1μＳから算出された2.73Ｋｍとなる。このように、無線通信チャネル変更幅の制御を行うことで、即ち、基地局装置１における無線通信チャネル設定方法の変更のみにより、システムで許容される通信距離の限界を大きくすることが可能となる。
【００７１】
図１２は、無線通信チャネル設定方法の変更により通信距離が緩和された例を説明するための説明図である。図１２（ａ）に示すように、地域によって、端末装置２は、従来の通信可能エリア３より離れた場所にしか基地局装置がない場合、基地局装置との通信ができない。本実施の形態のように、周波数変更時間を短縮することにより、端末装置２は、通信距離が緩和されたエリア４に存在する基地局装置１ａ〜１ｄのいずれかと通信が可能となる。また、図１２（ｂ）に示すように、端末装置２は、従来の通信可能エリア３に基地局装置１ｅがあるが、複数の端末装置２ａ〜２ｅが基地局装置１ｅと通信中であり、通信スロットを確保できない場合がある。このような場合、本実施の形態のように、周波数変更時間を短縮することにより、端末装置２は、通信距離が緩和されたエリア４内の基地局装置１ｆと通信が可能となる。
【００７２】
以上のように、本実施の形態の無線通信方法は、無線通信チャネル変更幅の範囲を所定の無線通信チャネル幅にてリンクチャネル割り当てを行うようにした。即ち、システムに割り当てられている無線周波数帯域に含まれる複数の無線通信チャネルのうち、無線周波数帯域が連続し、かつ、複数の無線通信チャネルの数より少ない所定数の無線通信チャネルにリンクチャネルを割り当てるようにした。この結果、周波数変更時間を短縮することができ、通信距離を長くすることができる。
【００７３】
よって、本実施の形態の無線通信方法によれば、基地局装置側で端末装置間との無線通信チャネル変更幅の範囲を決める制御を行うことで、一旦機器に組み込んだ発振器を改変することなく、周波数変更時間を短縮することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態の無線通信方法は、ＴＤＭＡ方式により無線通信を行うＰＨＳを例として説明したが、ＴＤＭＡ方式により無線通信を行う他のシステム、例えば、ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）等に適用してもよい。
【００７５】
また、本明細書における各フローチャート中の各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序を変更し、複数同時に実行し、あるいは実行毎に異なった順序で実行してもよい。
【００７６】
なお、以上説明した動作を実行するプログラムは、コンピュータプログラム製品として、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体や、ハードディスク等の記憶媒体に、その全体あるいは一部が記録され、あるいは記憶されている。そのプログラムがコンピュータにより読み取られて、動作の全部あるいは一部が実行される。あるいは、そのプログラムの全体あるいは一部を通信ネットワークを介して流通または提供することができる。利用者は、通信ネットワークを介してそのプログラムをダウンロードしてコンピュータにインストールしたり、あるいは記録媒体からコンピュータにインストールすることで、容易に本発明の無線通信方法を実現することができる。
【００７７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】無線通信チャネル変更幅の範囲に対する周波数変更時間及び通信距離の関係の例を示す図である。
【図２】リンクチャネル割り当て処理の流れの例を示すシーケンス図である。
【図３】リンクチャネル割り当て処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図４】リンクチャネル確立要求サブルーチンの処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図５】無線通信チャネル毎の通信スロットの使用状況の例を説明するための説明図である。
【図６】無線通信チャネル毎の通信スロットの使用状況の例を説明するための説明図である。
【図７】無線通信チャネル毎の通信スロットの使用状況の例を説明するための説明図である。
【図８】無線通信チャネル毎の通信スロットの使用状況の例を説明するための説明図である。
【図９】無線通信チャネル毎の通信スロットの使用状況の例を説明するための説明図である。
【図１０】確立された通信スロットの例を説明するための説明図である。
【図１１】３０チャネル幅での無線通信チャネル変更時の過渡応答特性の例を説明するための説明図である。
【図１２】無線通信チャネル設定方法の変更により通信距離が緩和された例を説明するための説明図である。
【図１３】ＰＨＳにおける周波数帯域と無線通信チャネルの関係を説明するための説明図である。
【図１４】ＰＨＳにおけるＴＤＭＡ方式を説明するための説明図である。
【図１５】ダブルスーパーヘテロダイン方式を採用する端末装置の構成の例を示すブロック図である。
【図１６】シンセサイザ方式の発振器の構成の例を示すブロック図である。
【図１７】１チャネルから１１７チャネルまで無線通信チャネル変更時の過渡応答特性の例を説明するための説明図である。
【図１８】図１７の拡大図である。
【符号の説明】
【００７９】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ…基地局装置、２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…端末装置、３…ＣＰＵ、４…記憶部、５…プログラム、６ａ，６ｂ…アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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