(57)【要約】【課題】通信品質を維持しつつ、伝送速度を向上させる。【解決手段】無線基地局１は、無線端末からの無線信号の通信品質が所定品質以上に良好な場合に、無線通信部１０５を、通信品質に基づいて定まる数のユニットに分割する。更に、無線基地局１は、各ユニットに異なる周波数を設定し、当該周波数のタイムスロットを無線端末に割り当てるとともに、当該周波数のタイムスロットのガードタイムの一部を、ペイロードに置き換える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信に用いられる時間帯を分割した複数のタイムスロットを複数の無線端末に割り当てて、前記複数の無線端末との間で前記タイムスロットを用いた通信を行う無線基地局であって、
アンテナと、無線周波数帯の信号を処理する無線周波数処理部とからなる複数の無線部と、
前記複数の無線部は、前記複数の無線端末からの第１の周波数のタイムスロットを用いた無線信号を受信し、
前記複数の無線部により受信された前記無線端末からの無線信号の通信品質を取得する通信品質取得部と、
前記通信品質取得部により取得された通信品質が所定品質以上に良好な場合に、前記複数の無線部の一部の周波数を第２の周波数に切り替えるとともに、前記無線端末に対して、前記第２の周波数のタイムスロットを割り当てる周波数制御部と、
前記無線端末に割り当てられる前記第２の周波数のタイムスロットのガードタイムの一部を、ペイロードに置き換える置き換え部と
を備える無線基地局。
【請求項２】
前記第２の周波数のタイムスロットの送信タイミングを調整するタイミング調整部を備える請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記複数の無線部により受信された前記無線端末からの無線信号の遅延を検出する遅延検出部と、
前記遅延検出部によって検出された遅延の時間に基づいて、前記複数の無線部の一部を、遅延が生じている前記無線信号の送信元の前記無線端末の接続先に設定する接続先設定部とを備える請求項１又は２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記周波数制御部は、前記通信品質取得部により取得された通信品質が良好であるほど、前記複数の無線部の分割数を増加させ、前記複数の無線部の一部のそれぞれの周波数を、異なる前記第２の周波数に切り替える請求項１乃至３の何れかに記載の無線基地局。
【請求項５】
前記通信品質と前記分割数とを対応付けたテーブルを備え、
前記周波数制御部は、前記テーブルに基づいて前記分割数を設定する請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
通信に用いられる時間帯を分割した複数のタイムスロットを複数の無線端末に割り当てて、前記複数の無線端末との間で前記タイムスロットを用いた通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、
アンテナと、無線周波数帯の信号を処理する無線周波数処理部とからなる複数の無線部が、前記複数の無線端末からの無線信号を受信するステップと、
前記無線基地局が、前記複数の無線部により受信された前記無線端末からの無線信号の通信品質を取得するステップと、
前記無線基地局が、取得された前記通信品質が所定品質以上に良好な場合に、前記複数の無線部の一部の周波数を第２の周波数に切り替えるとともに、前記無線端末に対して、前記第２の周波数のタイムスロットを割り当てるステップと、
前記無線基地局が、前記無線端末に割り当てられる前記第２の周波数のタイムスロットのガードタイムの一部を、ペイロードに置き換えるステップと
を備える通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の無線端末からの無線信号を受信する無線基地局、及び、当該無線基地局における通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
時分割多重（ＴＤＭＡ）により通信を行う無線通信システムでは、無線基地局と無線端末との間の電波の伝搬時間を考慮して、タイムスロットの端部に、隣接するタイムスロットからの干渉を防止するガードタイムが設けられる。無線基地局と無線端末との距離が、ガードタイムにおいて電波が伝搬する距離を超えない範囲に限定されることにより、タイムスロット間の干渉が防止される。
【０００３】
また、無線局間の距離が長くなる固定マイクロ通信、静止衛星による通信では、無線局間の距離がほぼ一定である。このため、当該距離を考慮して、送信タイミング及び受信タイミングに固定的なオフセットが設けられており、送信タイミング及び受信タイミングをずらすことで、タイムスロット間の干渉が防止される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無線基地局と無線端末との間の距離が長くなることに応じて、ガードタイムが長くなると、通信データの伝送速度が遅くなるという問題があった。一方、ガードタイムが短くなると、通信品質が劣化しやすいため、安易にガードタイムを短くすることはできない。
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明は、通信品質を維持しつつ、伝送速度を向上させた無線基地局及び通信制御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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、通信に用いられる時間帯を分割した複数のタイムスロットを複数の無線端末（無線端末２Ａ、２Ｂ）に割り当てて、前記複数の無線端末との間で前記タイムスロットを用いた通信を行う無線基地局（無線基地局１）であって、アンテナ（アンテナ１０８ａ乃至１０８ｈ）と、無線周波数帯の信号を処理する無線周波数処理部（ＲＦ部１０７ａ乃至１０７ｈ）とからなる複数の無線部（無線部１０６ａ乃至１０６ｈ）と、前記複数の無線部は、前記複数の無線端末からの第１の周波数のタイムスロットを用いた無線信号を受信し、前記複数の無線部により受信された前記無線端末からの無線信号の通信品質を取得する通信品質取得部（通信品質取得部１６４）と、前記通信品質取得部により取得された通信品質が所定品質以上に良好な場合に、前記複数の無線部の一部の周波数を第２の周波数に切り替えるとともに、前記無線端末に対して、前記第２の周波数のタイムスロットを割り当てる周波数制御部（周波数制御部１６６）と、前記無線端末に割り当てられる前記第２の周波数のタイムスロットのガードタイムの一部を、ペイロードに置き換える置き換え部（置き換え部１７０）とを備えることを要旨とする。
【０００８】
このような無線基地局は、無線端末からの無線信号の通信品質が所定品質以上に良好な場合に、複数の無線部の一部の周波数を第２の周波数に切り替えて、無線端末に対して第２の周波数のタイムスロットを割り当てるとともに、第２の周波数のタイムスロットのガードタイムの一部を、ペイロードに置き換える。
【０００９】
通信品質が所定以上に良好である場合には、複数の無線部の一部のみが無線端末との間で通信を行うことになっても、通信品質が通信不能なほどに劣化することは防止される。従って、複数の無線部の一部の周波数を第２の周波数に切り替えて、無線端末に対して第２の周波数のタイムスロットを割り当てても、通信品質を維持することができる。更には、無線端末に対して第１の周波数とは異なる第２の周波数のタイムスロットが割り当てられることで、当該タイムスロットのガードタイムが短くなっても、他の無線端末に割り当てられている第１の周波数のタイムスロットの干渉を受けることはない。このため、ガードタイムの一部がペイロードに置き換えることができ、当該置き換えによって、伝送速度を向上させることが可能となる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記第２の周波数のタイムスロットの送信タイミングを調整するタイミング調整部（タイミング調整部１６８）を備えることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１又は第２の特徴に係り、前記複数の無線部により受信された前記無線端末からの無線信号の遅延を検出する遅延検出部（遅延検出部１６５）と、前記遅延検出部によって検出された遅延の時間に基づいて、前記複数の無線部の一部を、遅延が生じている前記無線信号の送信元の前記無線端末の接続先に設定する接続先設定部（接続先設定部１７２）とを備えることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至第３の特徴の何れかに係り、前記周波数制御部は、前記通信品質取得部により取得された通信品質が良好であるほど、前記複数の無線部の分割数を増加させ、前記複数の無線部の一部のそれぞれの周波数を、異なる前記第２の周波数に切り替えることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記通信品質と前記分割数とを対応付けたテーブルを備え、前記周波数制御部は、前記テーブルに基づいて前記分割数を設定することを要旨とする。
【００１４】
本発明の第６の特徴は、通信に用いられる時間帯を分割した複数のタイムスロットを複数の無線端末に割り当てて、前記複数の無線端末との間で前記タイムスロットを用いた通信を行う無線基地局における通信制御方法であって、アンテナと、無線周波数帯の信号を処理する無線周波数処理部とからなる複数の無線部が、前記複数の無線端末からの無線信号を受信するステップと、前記無線基地局が、前記複数の無線部により受信された前記無線端末からの無線信号の通信品質を取得するステップと、前記無線基地局が、取得された前記通信品質が所定品質以上に良好な場合に、前記複数の無線部の一部の周波数を第２の周波数に切り替えるとともに、前記無線端末に対して、前記第２の周波数のタイムスロットを割り当てるステップと、前記無線基地局が、前記無線端末に割り当てられる前記第２の周波数のタイムスロットのガードタイムの一部を、ペイロードに置き換えるステップとを備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、通信品質を維持しつつ、伝送速度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線基地局の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフレームの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る無線基地局における上りタイムスロットの割り当ての一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る伝送データの構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る無線基地局における分割テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る無線基地局における２ＲＦモードの無線通信部の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る通信エリアの分割の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る通信タイミングの調整の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る無線基地局における通信品質及び遅延時間の算出の動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る無線基地局におけるユニット分割判定の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る無線基地局におけるユニット分割及び通信タイミングの調整の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態に係る無線基地局における無線端末の接続先のユニット設定の第１の動作を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態に係る無線基地局における無線端末の接続先のユニット設定の第２の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの構成、（２）無線基地局の動作、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１８】
（１）無線通信システムの構成
まず、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成について、（１．１）無線通信システムの全体概略構成、（１．２）無線基地局の構成の順に説明する。
【００１９】
（１．１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１０の全体概略構成図である。
【００２０】
図１に示すように、無線通信システム１０は、ＰＨＳの無線通信システムである。この無線通信システム１０は、無線基地局１と、無線端末２Ａ、無線端末２Ｂ及び無線端末２Ｃとを含む。図１において、無線端末２Ａ及び２Ｂは、位置登録した無線基地局１が提供するセル３に位置し、無線端末２Ｃは、セル３に位置していない。
【００２１】
初期状態において、無線基地局１は、セル３内の無線端末２Ａ及び２Ｂからの呼接続要求があった場合、これら無線端末２Ａ及び２Ｂに対して、後述するフレーム内のタイムスロットを割り当てる。これにより、無線基地局１と、無線端末２Ａ及び２Ｂとは、ＴＤＤ及びＴＤＭＡにより無線信号を伝送することができる。
【００２２】
（１．２）無線基地局の構成
次に、無線基地局１の構成について説明する。図２は、無線基地局１の構成図である。図２に示すように、無線基地局１は、制御部１０２、記憶部１０３、ベースバンド信号処理部１０４、無線通信部１０５を含む。
【００２３】
制御部１０２は、例えばＣＰＵによって構成され、無線基地局１が具備する各種機能を制御する。記憶部１０３は、例えばメモリによって構成され、無線基地局１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
【００２４】
ベースバンド信号処理部１０４は、ベースバンド回路等を含み、符号化及び復号化等を行う。
【００２５】
無線通信部１０５は、アダプティブアレイ制御を行う。この無線通信部１０５は、無線部１０６ａ乃至１０６ｈを含む。無線部１０６ａは、無線周波数の信号を処理するＲＦ部１０７ａとアンテナ１０８ａとを含む。同様に、無線部１０６ｂ乃至１０６ｈは、対応するＲＦ部１０７ｂ乃至１０７ｈのうちの１つと、対応するアンテナ１０８ｂ乃至１０８ｈのうちの１つとを含む。
【００２６】
ＲＦ部１０７ａ乃至１０７ｈは、ＲＦ回路等を含み、変調及び復調を行い、対応するアンテナ１０８ａ乃至１０８ｈを介して、無線端末２Ａ及び２Ｂとの間で、無線信号の送信及び受信を行う。
【００２７】
制御部１０２は、割り当て部１６２、通信品質取得部１６４、遅延検出部１６５、周波数制御部１６６、タイミング調整部１６８、置き換え部１７０及び接続先設定部１７２を含む。
【００２８】
割り当て部１６２は、呼設定前の初期状態において、無線端末２Ａ及び２Ｂに対して、周波数ｆ１のフレーム内のタイムスロットを割り当てる。このとき、無線部１０６ｂ乃至１０６ｈの周波数はｆ１となる。
【００２９】
図３は、フレームの構成を示す図である。図３に示すように、周波数ｆ１のフレームは、上り方向（無線端末２から無線基地局１に向かう方向）の通信に用いられる上り時間帯と、下り方向（無線基地局１から無線端末２に向かう方向）の通信に用いられる下り時間帯とからなり、上り時間帯が４つの上りタイムスロットＵ１乃至Ｕ４に分割され、下り時間帯が４つの下りタイムスロットＤ１乃至Ｄ４に分割されている。
【００３０】
図３に示すフレームにおいて、例えば、割り当て部１６２は、各フレーム内の第１の上りタイムスロットＵ１と第１の下りタイムスロットＤ１とを無線端末２Ａに割り当てる。また、割り当て部１６２は、各フレーム内の第２の上りタイムスロットＵ２と第２の下りタイムスロットＤ２とを無線端末２Ｂに割り当てる。図４は、上りタイムスロットの割り当ての一例を示す図である。
【００３１】
その後、無線端末２Ａ及び２Ｂは、割り当てられた上りタイムスロットを用いて、無線基地局１へ無線信号を送信し、割り当てられた下りタイムスロットを用いて、無線基地局１からの無線信号を受信する。
【００３２】
通信品質取得部１６４は、無線端末２Ａ及び２Ｂからの無線信号の通信品質を取得する。具体的には、通信品質取得部１６４は、無線端末２Ａ及び２Ｂからの無線信号のそれぞれについて、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）の平均値（ＲＳＳＩ（ａｖｅ））、ＲＳＳＩの最大値（ＲＳＳＩ（ｐｅａｋ））及びＳＮＲ（Signal to Noise ratio）を算出する。
【００３３】
遅延検出部１６５は、無線端末２Ａ及び２Ｂからの無線信号の遅延を検出する。具体的には、遅延検出部１６５は、無線通信部１０５からの無線信号（無線端末２Ａからの無線信号と無線端末２Ｂからの無線信号）に対応する受信データを入力する。
【００３４】
図５は、１つのタイムスロットに対応する伝送データ（受信データ及び送信データ）の構成を示す図である。図５に示す伝送データは、２４０ビットのビット長を有する。この伝送データは、先頭から順に、４ビット長の過渡応答用ランプタイム（Ｒ）、２ビット長のスタートシンボル（ＳＳ）、６ビット長のプリアンプル（ＰＲ）、１６ビット長のユニークワード（ＵＷ）、１８０ビット長のペイロード部、１６ビット長のＣＲＣ、１６ビット長のガードタイムにより構成されている。ヘッダ部は、過渡応答用ランプタイム（Ｒ）、スタートシンボル（ＳＳ）、プリアンプル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ）からなり、テール部は、ＣＲＣからなる。
【００３５】
次に、遅延検出部１６５は、受信データのそれぞれについて、相互相関関数を算出する。ここで、相互相関関数は、既知のユニークワード（ＵＷ）の時間位置と、受信データ（遅延データ）のヘッダ部との差分である。次に、遅延検出部１６５は、相互相関関数がピークとなる時間を遅延時間Ｔｄとして算出する。
【００３６】
周波数制御部１６６は、取得されたＲＳＳＩ（ａｖｅ）、ＲＳＳＩ（ｐｅａｋ）、又は、ＳＮＲに基づいて、無線通信部１０５を複数のユニットに分割する際の分割数（ユニット分割数）を設定する。
【００３７】
具体的には、周波数制御部１６６は、接続している無線端末２Ａ及び２Ｂ毎に、ＲＳＳＩ（ｐｅａｋ）をＲＳＳＩ（ａｖｅ）で除した値（ＰＡＰＲ）を算出する。次に、周波数制御部１６６は、接続している無線端末２Ａ及び２ＢのそれぞれについてのＰＡＰＲの最大値に基づいて、ユニット分割数を設定する。あるいは、周波数制御部１６６は、接続している無線端末２Ａ及び２ＢのそれぞれについてのＳＮＲの最小値に基づいて、ユニット分割数を設定する。
【００３８】
ここで、ユニット分割数の決定には、記憶部１０３に記憶された分割テーブルが用いられる。図６は、分割テーブルの一例を示す図である。図6によれば、例えば、ＰＡＰＲの最大値が６［ｄＢ］である場合、あるいは、ＳＮＲの最小値が４［ｄＢ］である場合、通信エリアの分割数は２となる。図６の分割テーブルによれば、ＰＡＰＲの最大値が大きいほど、通信エリアの分割数は大きくなる。また、ＳＮＲの最小値が小さいほど、通信エリアの分割数は大きくなる。すなわち、通信品質が良好であるほど、通信エリアの分割数は大きくなり、通信品質が悪化しているほど、通信エリアの分割数は小さくなる。
【００３９】
更に、周波数制御部１６６は、設定したユニット分割数で、無線通信部１０５をユニットに分割する。例えば、ユニット分割数が２である場合、図７に示すように、周波数制御部１６６は、無線部１０６ａ乃至１０６ｄからなるユニット１と、無線部１０６ｅ乃至１０６ｈからなるユニット２とを構成し、２ＲＦモードとする。更に、周波数制御部１６６は、周波数ｆ１をユニット１に割り当て、周波数ｆ２をユニット２に割り当てる。
【００４０】
また、例えば、ユニット分割数が３である場合、周波数制御部１６６は、無線部１０６ａ乃至１０６ｃからなるユニット１と、無線部１０６ｄ乃至１０６ｆからなるユニット２と、無線部１０６ｇ及び１０６ｈからなるユニット３とを構成し、３ＲＦモードとする。更に、周波数制御部１６６は、周波数ｆ１をユニット１に割り当て、周波数ｆ２をユニット２に割り当て、周波数ｆ３をユニット３に割り当てる。
【００４１】
上述した処理によって、無線通信部１０５が複数のユニットに分割され、更に、各ユニットに異なる周波数が割り当てられる。これにより、無線基地局１の通信エリアである、無線基地局１を中心とする円形のエリアの分割が可能となる。具体的には、無線基地局１の通信エリアは、ユニット分割数と同一の分割数で径方向に分割される。
【００４２】
分割後の無線基地局１の通信エリアは、無線基地局１を中心とする円状及び環状の通信エリアによって構成される。各円状及び環状の通信エリア（分割通信エリア）の径方向の長さは、同一であり、ユニット分割数をｎとすると、それぞれＣ・Ｔｇ／ｎである。ここでＣは光速であり、Ｔｇはガードタイム長である。
【００４３】
図７は、通信エリアの分割の一例を示す図である。図７は、無線基地局１の通信エリアが３つに分割される場合の例であり、無線基地局１に近い側から分割通信エリア２０１、２０２及び２０３に分割されている。分割通信エリア２０１は、無線基地局１からの距離が０乃至Ｃ・Ｔｇ／３の領域である。周波数ｆ１のユニット１は、分割通信エリア２０１内の無線端末との間で通信を行う。分割通信エリア２０２は、無線基地局１からの距離がＣ・Ｔｇ／３乃至Ｃ・２Ｔｇ／３の領域である。周波数ｆ２のユニット２は、分割通信エリア２０２内の無線端末との間で通信を行う。分割通信エリア２０３は、無線基地局１からの距離がＣ・２Ｔｇ／３乃至Ｃ・Ｔｇの領域である。周波数ｆ３のユニット３は、分割通信エリア２０３内の無線端末との間で通信を行う。
【００４４】
タイミング調整部１６８は、各ユニットの通信のタイミング（タイムスロットを用いた通信における送信及び受信のタイミング）を調整する。具体的には、ｍを正の整数、ｎをユニット分割数、Ｃを光速とした場合、タイミング調整部１６８は、無線基地局１からの距離が（ｍ−１）Ｃ・Ｔｇ／ｎ乃至ｍＣ・Ｔｇ／ｎの領域に対応する分割通信エリアを担当するユニットの通信タイミングを、（ｍ−１）・Ｔｇ／ｎだけ前方にシフトする。これにより、無線基地局１からの距離が遠い分割通信エリアに対応するユニットほど、通信タイミングの前方へのシフト量が大きくなる。
【００４５】
図９は、通信タイミングの調整の一例を示す図である。図９は、図８に示すように、分割通信エリア２０１乃至２０３が構成され、周波数ｆ１のユニット１が分割通信エリア２０１内の無線端末との間で通信を行い、周波数ｆ２のユニット２が分割通信エリア２０２内の無線端末との間で通信を行い、ユニット３が分割通信エリア２０３内の無線端末との間で通信を行う場合の例である。ユニット１の通信タイミングは、変更がない。一方、ユニット２の通信タイミングは、Ｔｇ／３だけ前方にシフトし、ユニット３の通信タイミングは、２Ｔｇ／３だけ前方にシフトさせる。
【００４６】
接続先設定部１７２は、ユニットの何れかを遅延している無線信号の送信元の無線端末の接続先に設定する。具体的には、ｍを正の整数、ｎをユニット分割数、Ｃを光速とした場合、接続先設定部１７２は、無線信号の遅延時間Ｔｄについて、（ｍ−１）Ｔｇ／ｎ＜Ｔｄ＜ｍＴｇ／ｎを満たすｍを特定する。更に、接続先設定部１７２は、特定したｍについて、無線基地局１からの距離が（ｍ−１）Ｃ・Ｔｇ／ｎ乃至ｍＣ・Ｔｇ／ｎの領域に対応する分割通信エリアを担当するユニットを、遅延している無線信号の送信元の無線端末の接続先に設定する。
【００４７】
置き換え部１７０は、ガードタイムを縮小し、当該縮小の分だけ、伝送データのペイロード部を拡張する。すなわち、置き換え部１７０は、伝送データのガードタイムの少なくとも一部をペイロード部に置き換える。例えば、置き換え部１７０は、ガードタイムを標準の長さの１／２に縮小し、当該縮小の分だけ、ペイロード部を拡張する。
【００４８】
更に、接続先設定部１７２は、遅延している無線信号の送信元の無線端末に対して、接続先として設定したユニットへの接続を指示するための指示情報を生成する。この指示情報には、接続先として設定したユニットの通信タイミングが含まれている。指示情報は、ベースバンド信号処理部１０４及び無線通信部１０５を介して、無線端末へ送信される。
【００４９】
その後、指示情報の送信先の無線端末と、接続先として設定されたユニットとの間で通信が開始される。
【００５０】
（２）無線基地局の動作
次に、無線基地局１の動作を説明する。図１０は、無線基地局１の動作を示すフローチャートである。
【００５１】
ステップＳ１０１において、無線基地局１は、無線信号の通信品質と遅延時間とを算出する。
【００５２】
図１１は、無線信号の通信品質及び遅延時間の算出の動作を示すフローチャートである。ステップＳ２０１において、無線基地局１内の制御部１０２は、無線端末２Ａ及び２Ｂから受信した無線信号のそれぞれについて、ＲＳＳＩ（ａｖｅ）、ＲＳＳＩ（ｐｅａｋ）、ＳＮＲを算出する。
【００５３】
ステップＳ２０２において、制御部１０２は、既知のユニークワード（ＵＷ）の時間位置と、遅延データ遅延データ（時間位置が後方の受信データ）のヘッダ部との差分を相互相関関数として算出する。
【００５４】
ステップＳ２０３において、制御部１０２は、相互相関関数がピークとなる時間を遅延時間Ｔｄとして算出する。
【００５５】
その後、図１０のステップＳ１０２において、無線基地局１は、ユニットの分割判定を行う。
【００５６】
図１２は、ユニット分割判定の動作を示すフローチャートである。ステップＳ３０１において、無線基地局1内の制御部１０２は、接続している無線端末２Ａ及び２Ｂ毎に、ＲＳＳＩ（ｐｅａｋ）をＲＳＳＩ（ａｖｅ）で除した値（ＰＡＰＲ）を算出する。
【００５７】
ステップＳ３０２において、周波数制御部１６６は、接続している無線端末２Ａ及び２ＢのそれぞれについてのＰＡＰＲの最大値と、接続している無線端末２Ａ及び２ＢのそれぞれについてのＳＮＲの最小値と、分割テーブルとに基づいて、ユニット分割数を設定する。
【００５８】
その後、図１０のステップＳ１０３において、無線基地局１は、通信エリア分割、無線通信部の構成設定及び通信タイミングの調整を行う。
【００５９】
図１３は、ユニット分割及び通信タイミングの調整の動作を示すフローチャートである。
【００６０】
ステップＳ４０１において、無線基地局１内の制御部１０２は、無線通信部１０５を、設定したユニット分割数と同数のユニットに分割する。
【００６１】
ステップＳ４０２において、制御部１０２は、無線基地局１からの距離が（ｍ−１）Ｃ・Ｔｇ／ｎ乃至ｍＣ・Ｔｇ／ｎの領域に対応する分割通信エリアを担当するユニットの通信タイミングを、（ｍ−１）・Ｔｇ／ｎだけ前方にシフトさせる。
【００６２】
その後、図１０のステップＳ１０４において、無線基地局１は、無線基地局１は、無線端末２Ａ及び２Ｂの接続先のユニット設定を行う。
【００６３】
図１４及び図１５は、無線端末の接続先のユニット設定の動作を示すフローチャートである。なお、以下においては、遅延時間ＴｄがガードタイムＴｇ未満であって、無線通信部１０５が２つのユニット１及び２に分割された２ＲＦモードであるものとする。
【００６４】
ステップＳ５０１において、無線基地局１内の制御部１０２は、無線端末２Ａ及び２Ｂのそれぞれについて、対応する遅延時間ＴｄがガードタイムＴｇをユニット分割数２で除した値未満であるか否かを判定する。
【００６５】
遅延時間ＴｄがガードタイムＴｇをユニット分割数２で除した値未満である場合、ステップＳ５０２において、制御部１０２は、遅延している信号の送信元の無線端末の接続先に、無線基地局１からの距離が０乃至Ｃ・Ｔｇ／２の領域に対応する分割通信エリアを担当するユニット（ユニット１）を設定する。
【００６６】
一方、遅延時間ＴｄがガードタイムＴｇをユニット分割数２で除した値以上である場合、ステップＳ５０３において、制御部１０２は、遅延している信号の送信元の無線端末の接続先に、無線基地局１からの距離がＣ・Ｔｇ／２乃至Ｃ・Ｔｇの領域に対応する分割通信エリアを担当するユニット（ユニット２）を設定する。
【００６７】
ステップＳ５０４において、制御部１０２は、ガードタイムを縮小し、当該縮小の分だけ伝送データのペイロード部を拡張する。
【００６８】
その後、図１５の動作に移行し、ステップＳ６０１において、無線基地局１内の制御部１０２は、遅延している無線信号の送信元の無線端末へ接続先として設定したユニットへの接続を指示するための指示情報を生成し、生成した指示情報を送信する。その後、ステップＳ６０２において、指示情報の送信先の無線端末と、接続先のユニットとの通信が、周波数ｆ２のタイムスロットを用いて開始される。
【００６９】
（３）作用・効果
本発明の実施形態に係る無線通信システム１０において、無線基地局１は、無線端末からの無線信号の通信品質が所定品質以上に良好な場合に、無線通信部１０５を、通信品質に基づいて定まる数のユニットに分割する。更に、無線基地局１は、各ユニットに異なる周波数を設定し、当該周波数のタイムスロットを無線端末に割り当てるとともに、当該周波数のタイムスロットのガードタイムの一部を、ペイロードに置き換える。
【００７０】
通信品質が所定以上に良好である場合には、無線通信部１０５内の一部のユニットのみが無線端末との間で通信を行うことになっても、通信品質が通信不能なほどに劣化することは防止される。従って、ユニットの周波数を切り替えて、無線端末に対して切り替え後の周波数のタイムスロットを割り当てても、通信品質を維持することができる。更には、無線端末に対して切り替え前の周波数とは異なる周波数のタイムスロットが割り当てられることで、当該タイムスロットのガードタイムが短くなっても、他の無線端末に割り当てられているタイムスロットの干渉を受けることはない。このため、ガードタイムの一部がペイロードに置き換えることができ、当該置き換えによって、伝送速度を向上させることが可能となる。
【００７１】
また、無線通信部１０５の分割においては、通信品質が良好であるほど、ユニット分割数は大きくなり、通信品質が悪化しているほど、ユニット分割数は小さくなる。したがって、ユニットと無線端末との通信が維持できるように、適切な数のＲＦ部１０７及びアンテナ１０８を含んだユニットを構成することができる。
【００７２】
（４）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの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形態、実施例及び運用技術が明らかとなる
また、上述した実施形態では、無線通信部１０５は、２つのユニットに分割された２ＲＦモード、３つのユニットに分割された３ＲＦモードが設定されたが、１つのユニットには、少なくとも１つの無線部１０６が含まれていればよく、例えば、無線通信部１０５は、４つのユニットに分割された４ＲＦモードや、８つのユニットに分割された８ＲＦモードが設定されてもよい。
【００７３】
また、上述した実施形態では、複数のアンテナ１０８ａ乃至１０８ｈを備え、アダプティブアレイ制御を行う無線基地局１について説明したが、他のマルチアンテナ技術、例えばＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を利用する場合においても、同様に本発明を適用することができる。
【００７４】
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形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の無線基地局及び通信制御方法は、通信品質を維持しつつ、伝送速度を向上させることができ、無線基地局及び通信制御方法として有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１…無線基地局、２Ａ〜２Ｃ…無線端末、３…セル、１０…無線通信システム、１０２…制御部、１０３…記憶部、１０４…ベースバンド信号処理部、１０５…無線通信部、１０６ａ〜１０６ｈ…無線部、１０７ａ〜１０７ｈ…ＲＦ部、１０８ａ〜１０８ｈ…アンテナ、１６２…割り当て部、１６４…通信品質取得部、１６５…遅延検出部、１６６…周波数制御部、１６８…タイミング調整部、１７０…置き換え部、１７２…接続先設定部
【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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