(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信端末と中継装置を介して通信を行う基地局であって、
前記基地局が中継装置を介して通信する通信端末からの信号を受信する受信部と、
前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末に対して通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部と、
前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末に対して前記チャネル割り当て部が割り当てる通信チャネルを含むように、当該中継装置が中継する信号の通信チャネルを指定する中継チャネル指定部と、
前記中継チャネル指定部で指定される通信チャネルを前記中継装置に通知するための通知信号を、前記中継装置に送信する送信部と
を備える、基地局。
【請求項２】
通信端末からの信号を基地局に中継するとともに、当該基地局からの信号を通信端末に中継する中継装置であって、
基地局と通信を行う基地局側通信部と、
通信端末と通信を行う端末側通信部と、
前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する制御部と
を備え、
前記基地局側通信部は、前記基地局から送信される、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルを通知するための通知信号を受信し、
前記制御部は、前記中継装置が前記通知信号で通知される通信チャネルの信号だけを中継するように前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する、中継装置。
【請求項３】
通信端末と中継装置を介して通信を行う基地局と、
通信端末からの信号を前記基地局に中継するとともに、前記基地局からの信号を通信端末に中継する中継装置と
を備え、
前記基地局は、
前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末からの信号を受信する受信部と、
前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末に対して通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部と、
前記基地局が中継装置を介して通信する通信端末に対して前記チャネル割り当て部が割り当てる通信チャネルを含むように、当該中継装置が中継する信号の通信チャネルを指定する中継チャネル指定部と、
前記中継チャネル指定部で指定される通信チャネルを前記中継装置に通知するための通知信号を、前記中継装置に送信する送信部と
を有し、
前記中継装置は、
前記基地局と通信を行う基地局側通信部と、
通信端末と通信を行う端末側通信部と、
前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する制御部と
を有し、
前記基地局側通信部は、前記基地局から送信される、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルを通知するための通知信号を受信し、
前記制御部は、前記中継装置が前記通知信号で通知される通信チャネルの信号だけを中継するように前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と中継装置との通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から通信システムに関して様々な技術が提案されている。例えば非特許文献１には、次世代ＰＨＳ（Personal Handyphone System）と呼ばれる通信システムについての規格が記載されている。この規格はＸＧＰ（eXtended Global Platform）と呼ばれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】“OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System(Next Generation PHS) ARIB STANDARD”、ARIB STD-T95 Version1.3、平成２１年１２月１６日、社団法人電波産業会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、通信端末が建物の陰や建物の中に存在する等によって、通信端末が基地局からの電波が届きにくい場所に存在する場合には、基地局は当該通信端末と直接通信することができない場合がある。したがって、通信システムでは、基地局からの電波が届きにくい場所に中継装置が配置され、基地局は、この中継装置を介して通信端末と通信を行うことが可能となっている。
【０００５】
このような中継装置は、本来は基地局へは到達しない不要波も中継してしまうことがある。そのため、基地局は、中継されてくる不要波に対して無駄な処理を行うことになる。また、中継装置が基地局に中継する不要波が、当該基地局が直接通信している通信端末からの信号や、当該基地局が他の中継装置を介して通信している通信端末からの信号と干渉してしまうことがある。その結果、基地局と通信端末との間の通信品質が劣化してしまうことがある。
【０００６】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、中継装置から基地局に不要波が中継されることを抑制することが可能な技術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】
上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、通信端末と中継装置を介して通信を行う基地局であって、前記基地局が中継装置を介して通信する通信端末からの信号を受信する受信部と、前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末に対して通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部と、前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末に対して前記チャネル割り当て部が割り当てる通信チャネルを含むように、当該中継装置が中継する信号の通信チャネルを指定する中継チャネル指定部と、前記中継チャネル指定部で指定される通信チャネルを前記中継装置に通知するための通知信号を、前記中継装置に送信する送信部とを備える。
【０００８】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記受信部は、前記基地局が直接通信する通信端末からの信号も受信し、前記チャネル割り当て部は、前記基地局が直接通信する通信端末に対しても通信チャネルを割り当て、前記基地局が中継装置を介して通信する通信端末からの信号についての前記受信部での受信タイミングは、前記基地局が直接通信する通信端末からの信号についての前記受信部での受信タイミングよりも遅延し、前記受信部での通信端末からの信号の受信タイミングに基づいて、前記基地局が中継装置を介して通信を行う通信端末を特定する特定部がさらに設けられている。
【０００９】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記チャネル割り当て部は、時間−周波数平面上で特定される複数の単位無線リソースのうちの少なくとも一つを通信チャネルとして通信端末に割り当て、前記中継チャネル指定部は、前記基地局が中継装置を介して通信を行う通信端末に割り当てられる通信チャネルだけを、当該中継装置が中継する信号の通信チャネルとして指定する。
【００１０】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記チャネル割り当て部は、時間−周波数平面上で特定される複数の単位無線リソースのうちの少なくとも一つを通信チャネルとして通信端末に割り当て、前記中継チャネル指定部は、時間方向に並ぶ複数の単位無線リソースから成るリソースグループを指定単位として、あるいは周波数方向に並ぶ複数の単位無線リソースから成るリソースグループを指定単位として、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルを指定する。
【００１１】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記チャネル割り当て部は、前記基地局が前記中継装置を介して通信を行う通信端末に割り当てる通信チャネルを追加する場合には、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルとして指定されている少なくとも一つの前記リソースグループの中から、追加する通信チャネルを決定する。
【００１２】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記受信部は、前記基地局が直接通信する通信端末からの信号も受信し、前記チャネル割り当て部は、前記基地局が直接通信する通信端末に対しても通信チャネルを割り当て、前記チャネル割り当て部は、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルとして指定されている少なくとも一つの前記リソースグループには属さない通信チャネルを、前記基地局が直接通信している通信端末に割り当てる。
【００１３】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記受信部は、前記基地局が直接通信する通信端末からの信号も受信し、前記チャネル割り当て部は、前記基地局が直接通信する通信端末に対しても通信チャネルを割り当て、前記中継チャネル指定部は、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルを指定するときに、前記基地局が直接通信する通信端末に対して通信チャネルがすでに割り当てられている場合には、当該通信チャネルを避けて前記中継装置が中継する信号の通信チャネルを指定する。
【００１４】
また、本発明に係る基地局の一態様では、前記受信部は、前記基地局が直接通信する通信端末からの信号も受信し、前記チャネル割り当て部は、前記基地局が直接通信する通信端末に対しても通信チャネルを割り当て、前記受信部は、前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末からの信号を、前記基地局が直接通信する通信端末からの信号とは異なったタイミングで受信し、前記基地局が直接通信する通信端末からの信号を前記受信部が受信するタイミングである第１受信タイミングと、前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末からの信号を前記受信部が受信するタイミングである第２受信タイミングとの両方に、上り通信用の共通チャネルを設定する共通チャネル設定部をさらに備え、前記基地局の周辺の基地局では、前記第２受信タイミングが属する通信フレームでの当該第２受信タイミングと対となる送信タイミングには下り通信用の共通チャネルは設定されず、前記送信部は、前記送信タイミングにおいて前記通知信号を送信する。
【００１５】
また、本発明に係る基地局は、上記の基地局が周辺基地局として配置された基地局であって、前記周辺基地局からの信号を受信する受信部と、前記受信部が前記周辺基地局における共通チャネルの信号を受信するタイミング以外に下り通信用の共通チャネルを設定する共通チャネル設定部とを備え、前記共通チャネル設定部は、前記周辺基地局が、前記第１受信タイミングが属する通信フレームでの当該第１受信タイミングと対となる送信タイミングで送信した信号を前記受信部が受信する場合には、当該信号が受信されたタイミングよりも、前記第１受信タイミングに対する前記第２受信タイミングの遅延量だけ後の送信タイミングを、下り通信用の共通チャネルの設定対象として除外し、前記周辺基地局が送信する前記通知信号を前記受信部が受信する場合には、当該通知信号が受信されたタイミングよりも前記遅延量だけ後の送信タイミングを、下り通信用の共通チャネルの設定対象として除外しない。
【００１６】
また、本発明に係る中継装置は、通信端末からの信号を基地局に中継するとともに、当該基地局からの信号を通信端末に中継する中継装置であって、基地局と通信を行う基地局側通信部と、通信端末と通信を行う端末側通信部と、前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する制御部とを備え、前記基地局側通信部は、前記基地局から送信される、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルを通知するための通知信号を受信し、前記制御部は、前記中継装置が前記通知信号で通知される通信チャネルの信号だけを中継するように前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する。
【００１７】
また、本発明に係る通信システムは、通信端末と中継装置を介して通信を行う基地局と、通信端末からの信号を前記基地局に中継するとともに、前記基地局からの信号を通信端末に中継する中継装置とを備え、前記基地局は、前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末からの信号を受信する受信部と、前記基地局が前記中継装置を介して通信する通信端末に対して通信チャネルを割り当てるチャネル割り当て部と、前記基地局が中継装置を介して通信する通信端末に対して前記チャネル割り当て部が割り当てる通信チャネルを含むように、当該中継装置が中継する信号の通信チャネルを指定する中継チャネル指定部と、前記中継チャネル指定部で指定される通信チャネルを前記中継装置に通知するための通知信号を、前記中継装置に送信する送信部とを有し、前記中継装置は、前記基地局と通信を行う基地局側通信部と、通信端末と通信を行う端末側通信部と、前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する制御部とを有し、前記基地局側通信部は、前記基地局から送信される、前記中継装置が中継する信号の通信チャネルを通知するための通知信号を受信し、前記制御部は、前記中継装置が前記通知信号で通知される通信チャネルの信号だけを中継するように前記基地局側通信部及び前記端末側通信部を制御する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、中継装置から基地局に不要波が中継されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基地局の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る中継装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームの構成を示す図である。
【図５】中継装置が不要波を基地局に中継する様子を示す図である。
【図６】ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームにおける個別チャネルの割り当て状況を示す図である。
【図７】中継チャネル通知信号の一例を示す図である。
【図８】ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームにおける個別チャネルの割り当て状況を示す図である。
【図９】中継チャネル通知信号の一例を示す図である。
【図１０】ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームにおける個別チャネルの割り当て状況を示す図である。
【図１１】中継チャネル通知信号の一例を示す図である。
【図１２】ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームにおける個別チャネルの割り当て状況を示す図である。
【図１３】中継装置が信号を遅延させて中継する場合のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係る通信システム１００の構成を示す図である。本実施の形態に係る通信システム１００は、例えば次世代ＰＨＳであって、複数の基地局１を備えている。各基地局１は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Division Duplexing）方式で複数の通信端末２と通信を行う。また、各基地局１では、多元接続方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式も採用されている。ＯＦＤＭＡ方式では、互いに直交する複数のサブキャリアが合成されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号が使用される。
【００２１】
図１に示されるように、各基地局１の通信エリア１ａ（サービスエリア）は、周辺基地局１の通信エリア１ａと部分的に重なっている。また、複数の基地局１においては、中継装置３を介して通信端末２と通信を行う基地局１も存在する（図１中の右側の基地局１）。中継装置３の通信エリア３ａは、当該中継装置３が中継を行う対象の基地局１の通信エリア１ａと部分的に重複するとともに、当該対象の基地局１の周辺の基地局１の通信エリア１ａと部分的に重複している。
【００２２】
なお、図１の例では、１つの基地局１に対して１つの中継装置３が設けられているが、１つの基地局１に対して複数の中継装置３が設けられることがある。以下の説明では、特に断らない限り、１つの基地局１に対して１つの中継装置３が設けられているものとする。
【００２３】
図２は各基地局１の構成を示すブロック図である。図２に示されるように、各基地局１は、通信部１０と、通信部１０を制御する制御部１４と、各種情報を記憶する記憶部１９とを備えている。通信部１０は、通信端末２と直接通信したり、中継装置３を介して通信端末２と通信する。通信部１０は、送受信アンテナ１３を共有している受信部１１及び送信部１２を備えている。受信部１１は、送受信アンテナ１３で受信されたＯＦＤＭ信号に対して増幅処理及びダウンコンバート等を行い、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を制御部１４に出力する。送信部１２は、制御部１４で生成された、ベースバンドの送信用のＯＦＤＭ信号に対して、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域のＯＦＤＭ信号を送受信アンテナ１３に入力する。これにより、送受信アンテナ１３からはＯＦＤＭ信号が無線送信される。
【００２４】
制御部１４は、ＣＰＵ等で構成されている。制御部１４のＣＰＵは、記憶部１８に記憶されている動作プログラムを実行する。制御部１４は、受信部１１から出力されるＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理等を行って、当該ＯＦＤＭ信号を構成する複数のサブキャリをそれぞれ変調する複数の複素シンボルを取得する。そして、制御部１４は、取得した複数の複素シンボルをビットデータに変換する。これにより、制御部１４では、送受信アンテナ１３で受信されたＯＦＤＭ信号に含まれるビットデータが取得される。
【００２５】
また制御部１４は、送信用のビットデータを生成し、当該ビットデータに対応する複数の複素シンボルを生成する。そして、制御部１４は、生成した複数の複素シンボルに対してＩＦＦＴ（Inverse FFT）処理を行って、当該複数の複素シンボルで変調された複数のサブキャリアが合成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。制御部１４は、生成したＯＦＤＭ信号を送信部１２に出力する。
【００２６】
制御部１４には、機能ブロックとして、共通チャネル設定部１５、チャネル割り当て部１６、端末特定部１７及び中継チャネル指定部１８が設けられている。
【００２７】
共通チャネル設定部１５は、複数の通信端末２で共用される通信チャネルである共通チャネルを設定する。チャネル割り当て部１６は、基地局１と通信端末２との間の個別通信で使用される通信チャネルである個別チャネルを、通信対象の各通信端末２に対して割り当てる。基地局１は、制御部１４が通信部１０を制御することによって、共通チャネル設定部１５で設定された共通チャネルを使用して通信端末２と通信を行うとともに、チャネル割り当て部１６で通信端末２に割り当てられた個別チャネルを使用して当該通信端末２と個別通信を行う。なお、次世代ＰＨＳでは、共通チャネルはＣＣＨ（Common Channel）と呼ばれ、個別チャネルはＩＣＨ（Individual Channel）と呼ばれている。
【００２８】
端末特定部１７は、基地局１が中継装置３を介して通信している通信端末２を特定する。本実施の形態では、例えば、中継装置３を介して基地局１と通信している通信端末２は、自装置が中継装置３を介して基地局１と通信している旨を当該基地局１に対して通知するための信号を送信する。この信号は中継装置３を介して基地局１に送信される。これにより、基地局１の端末特定部１７は、基地局１が中継装置３を介して通信している通信端末２を特定することができる。
【００２９】
なお、通信端末２が中継装置３を介して基地局１と通信していることを示す情報を、中継装置３が、当該通信端末２から受信した信号に含ませて、当該信号を基地局１に中継しても良い。この場合であっても、端末特定部１７は、基地局１が中継装置３を介して通信している通信端末２を特定することができる。以後、基地局１が直接通信する通信端末２を「直接通信端末２」と呼び、基地局１が中継装置３を介して通信する通信端末２を「中継あり端末２」と呼ぶことがある。
【００３０】
中継チャネル指定部１８は、端末特定部１７で特定された中継あり端末２に対して、チャネル割り当て部１６で割り当てられる通信チャネルを含むように、中継装置３が中継する信号の通信チャネル（以後、「中継チャネル」と呼ぶ）を指定する。制御部１４は、中継チャネル指定部１８で指定される中継チャネルを通知するための中継チャネル通知信号を生成し、これを送信用のＯＦＤＭ信号に含める。送信部１２は、中継チャネル通知信号を含むＯＦＤＭ信号を送受信アンテナ１３から中継装置３に向けて無線送信する。中継装置３は、基地局１から、中継チャネル通知信号を含むＯＦＤＭ信号を受信すると、当該中継チャネル通知信号で通知される中継チャネルの信号のみを中継するように動作する。
【００３１】
なお基地局１が、通信端末２とは中継装置３を介して通信しない場合には、その基地局１の制御部１４には端末特定部１７及び中継チャネル指定部１８は設けられない。
【００３２】
図３は各中継装置３の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、各中継装置３は、基地局１と通信を行う基地局側通信部３０と、通信端末２と通信を行う端末側通信部３４と、基地局側通信部３０及び端末側通信部３４を制御する制御部３８と、各種情報を記憶する記憶部３９とを備えている。
【００３３】
基地局側通信部３０は、送受信アンテナ３３を共有している受信部３１及び送信部３２を備えている。受信部３１は、送受信アンテナ３３で受信されたＯＦＤＭ信号に対して増幅処理及びダウンコンバート等を行い、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を制御部３８に出力する。送信部３２は、制御部３８で生成された、ベースバンドの送信用のＯＦＤＭ信号に対して、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域のＯＦＤＭ信号を送受信アンテナ３３に入力する。これにより、送受信アンテナ３３からは、基地局１に向かってＯＦＤＭ信号が無線送信される。
【００３４】
端末側通信部３４は、送受信アンテナ３７を共有している受信部３５及び送信部３６を備えている。受信部３５は、送受信アンテナ３７で受信されたＯＦＤＭ信号に対して増幅処理及びダウンコンバート等を行い、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を制御部３８に出力する。送信部３６は、制御部３８で生成された、ベースバンドの送信用のＯＦＤＭ信号に対して、アップコンバート及び増幅処理等を行って、搬送帯域のＯＦＤＭ信号を送受信アンテナ３７に入力する。これにより、送受信アンテナ３７からは、通信端末２に向かってＯＦＤＭ信号が無線送信される。
【００３５】
制御部３８は、ＣＰＵ等で構成されている。制御部３８のＣＰＵは、記憶部３９に記憶されている動作プログラムを実行する。制御部３８は、基地局側通信部３０の受信部３１から出力されるＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理等を行って、当該ＯＦＤＭ信号を構成する複数のサブキャリをそれぞれ変調する複数の複素シンボルを取得する。そして、制御部３８は、取得した複数の複素シンボルをビットデータに変換する。これにより、制御部３８では、送受信アンテナ３３で受信された、基地局１からのＯＦＤＭ信号に含まれるビットデータが取得される。
【００３６】
また制御部３８は、端末側通信部３４の受信部３５から出力されるＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理等を行って、当該ＯＦＤＭ信号を構成する複数のサブキャリをそれぞれ変調する複数の複素シンボルを取得する。そして、制御部３８は、取得した複数の複素シンボルをビットデータに変換する。これにより、制御部３８では、送受信アンテナ３７で受信された、通信端末２からのＯＦＤＭ信号に含まれるビットデータが取得される。
【００３７】
制御部３８は、送受信アンテナ３３で受信されたＯＦＤＭ信号に含まれるビットデータを取得すると、このビットデータに基づいて、通信端末２向けの送信用のビットデータを生成する。制御部３８は、生成したビットデータに対応する複数の複素シンボルを生成する。制御部３８は、生成した複数の複素シンボルに対してＩＦＦＴ処理を行って、当該複数の複素シンボルで変調された複数のサブキャリアが合成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。制御部３８は、生成したＯＦＤＭ信号を、端末側通信部３４の送信部３６に出力する。送信部３６は、入力されたＯＦＤＭ信号を送受信アンテナ３７から送信する。これにより、中継装置３は、基地局１から受信した信号を通信端末２に中継する。
【００３８】
また制御部３８は、送受信アンテナ３７で受信されたＯＦＤＭ信号に含まれるビットデータを取得すると、このビットデータに基づいて、基地局１向けの送信用のビットデータを生成する。制御部３８は、生成したビットデータに対応する複数の複素シンボルを生成する。制御部３８は、生成した複数の複素シンボルに対してＩＦＦＴ処理を行って、当該複数の複素シンボルで変調された複数のサブキャリアが合成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を生成する。制御部３８は、生成したＯＦＤＭ信号を、基地局側通信部３０の送信部３２に出力する。送信部３２は、入力されたＯＦＤＭ信号を送受信アンテナ３３から送信する。これにより、中継装置３は、通信端末２から受信した信号を基地局１に中継する。
【００３９】
本実施の形態に係る中継装置３では、基地局側通信部３０の受信部３１が、基地局１から送信される中継チャネル通知信号を受信すると、制御部３８は、中継装置３が当該中継チャネル通知信号で通知される通信チャネルの信号のみを中継するように、基地局側通信部３０及び端末側通信部３４を制御する。
【００４０】
次に、本通信システム１００での通信フレームであるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の構成について説明する。図４はＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の構成を示す図である。図４に示されるように、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００は、横軸及び縦軸に時間及び周波数をそれぞれ示す時間−周波数平面上で特定される。１つのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００は、基地局１が通信端末２からの信号を受信するための上りフレーム２００ｕと、基地局１が通信端末２に向けて信号を送信するための下りフレーム２００ｄとで構成されている。
【００４１】
上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄのそれぞれは、時間方向に第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４、周波数方向に第１サブチャネルＳＣＨ１〜第ｉサブチャネルＳＣＨｉ（ｉ≧２）を含んでいる。本実施の形態では、例えばｉ＝９であって、図４に示されるように、上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄのそれぞれは、周波数方向に第１サブチャネルＳＣＨ１〜第９サブチャネルＳＣＨ９を含んでいる。
【００４２】
以後、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４を特に区別する必要がない場合には、それぞれを単に「スロット」と呼ぶことがある。また、上りフレーム２００ｕのスロットを「受信スロット」と呼び、下りフレーム２００ｄのスロットを「送信スロット」と呼ぶことがある。また、第１サブチャネルＳＣＨ１〜第９サブチャネルＳＣＨ９を特に区別する必要が無い場合には、それぞれを単に「サブチャネル」と呼ぶことがある。
【００４３】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００では、１つのスロットの時間幅は６２５μｓに設定されている。したがって、上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄのそれぞれの時間長は２．５ｍｓとなり、１つのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の時間長は５ｍｓとなる。また、１つのサブチャネルの帯域幅は９００ｋＨｚであって、１つのサブチャネルは２４本のサブキャリアで構成されている。１つのスロットと１つのサブチャネルとで、単位無線リソースであるＰＲＵ（Physical Resourse Unit）２１０が構成されている。上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄのそれぞれは、３６個のＰＲＵ２１０で構成されている。
【００４４】
基地局１のチャネル割り当て部１６は、上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄのそれぞれについて、通信対象の複数の通信端末２のそれぞれに対して３６個のＰＲＵ２１０のうちの少なくとも１つのＰＲＵ２１０を、個別チャネルとして、当該複数の通信端末２の間で重複しないように割り当てる。次世代ＰＨＳに準拠した本実施の形態に係る基地局１では、同一の通信端末２に対しては、上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄにおいて同じ場所のＰＲＵ２１０が個別チャネルとして割り当てられる。例えば、下りフレーム２００ｄにおいて、第２スロットＳＬ２及び第６サブチャネルＳＣＨ６を含むＰＲＵ２１０と、第３スロットＳＬ３及び第６サブチャネルＳＣＨ６を含むＰＲＵ２１０とが、下り通信用の個別チャネルとして通信端末２に割り当てられる際には、上りフレーム２００ｕにおいて、第２スロットＳＬ２及び第６サブチャネルＳＣＨ６を含むＰＲＵ２１０と、第３スロットＳＬ３及び第６サブチャネルＳＣＨ６を含むＰＲＵ２１０とが、上り通信用の個別チャネルとして当該通信端末２に割り当てられる。
【００４５】
基地局１での通信端末２に対する個別チャネルの割り当ては、当該通信端末２からの割り当て要求に応じて行われる。制御部１４は、受信部１１において、通信端末２からの、割り当て要求を含む信号が受信されると、チャネル割り当て部１６において、当該通信端末２に対して個別チャネル（ＰＲＵ２１０）を割り当てる。そして、制御部１４は、当該通信端末２に対して割り当てた個別チャネルを通知するための割り当てチャネル通知信号を含むＯＦＤＭ信号を生成し、それを送信部１２に送信させる。通信端末２は、基地局１から割り当てチャネル通知信号を受信すると、当該割り当てチャネル通知信号で通知される個別チャネル（ＰＲＵ２１０）を使用して基地局１との双方向の個別通信を行う。
【００４６】
以上のような通信システム１００においては、基地局１がその電源が投入されて起動すると、まず共通チャネル設定部１５が共通チャネルを設定する。具体的には、共通チャネル設定部１５は、複数個のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００に含まれる複数の送信スロットのうちの１つの送信スロットにおける第１サブチャネルＳＣＨ１を、下り通信に使用する共通チャネル（以後、「下り共通チャネル」と呼ぶ）に設定する。そして、共通チャネル設定部１５は、下り共通チャネルが属するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の上りフレーム２００ｕにおいて、下り共通チャネルの送信スロット（例えば第１スロットＳＬ１）と同じ場所の受信スロット（例えば第１スロットＳＬ１）の第１サブチャネルＳＣＨ１を、上り通信に使用する共通チャネル（以後、「上り共通チャネル」と呼ぶ）に設定する。
【００４７】
このように、共通チャネル設定部１５は、上り共通チャネル及び下り共通チャネルを、同じＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００における、対を成す受信スロット及び送信スロットにそれぞれ設定する。そして、基地局１では、共通チャネルが、複数個のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００ごとに現れることになる。よって、基地局１は、下り共通チャネルの制御信号（以後、「ＣＣＨ信号」と呼ぶことがある）を間欠送信することになる。以後、当該複数個のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００を「間欠送信フレーム」と呼ぶ。間欠送信フレームの時間長は、「ＬＣＣＨ（Logical CCH）インターバル」と呼ばれる。
【００４８】
基地局１は、起動すると、周辺基地局１が送信するＣＣＨ信号を受信する。そして、基地局１は、その受信結果に基づいて、間欠送信フレームに含まれる複数の送信スロットのうち、周辺基地局１がＣＣＨ信号を送信していない送信スロットを特定し、それを、周辺基地局１が下り共通チャネルとして使用していない送信スロットであると判断する。その後、基地局１は、周辺基地局１が下り共通チャネルとして使用していない送信スロットのうちの１つの送信スロットの第１サブチャネルＳＣＨ１を下り共通チャネルに設定するとともに、当該１つの送信スロットが属するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の上りフレーム２００ｕにおいて、当該１つの送信スロットと同じ場所の受信スロットの第１サブチャネルＳＣＨ１を、上り共通チャネルに設定する。
【００４９】
このように、基地局１では、周辺基地局１における下り共通チャネルの信号を受信するタイミング以外に自装置での下り共通チャネルが設定される。以後、基地局１は、設定した下り共通チャネルを用いて制御信号を送信するとともに、設定した上り共通チャネルを用いて通信端末２からの制御信号を受信する。
【００５０】
なお、間欠送信フレームが、例えば２０個のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００で構成されているとすると、間欠送信フレームには、８０個（＝２０×４）の送信スロットと、当該８０個の送信スロットとそれぞれ対を成す８０個の受信スロットとが含まれることになる。したがって、最大で８０台の基地局１が、互いに異なった送信タイミングでＣＣＨ信号を送信することができるとともに、互いに異なった受信タイミングで通信端末２からの制御信号を受信することができる。よって、この場合には、最大で８０台の基地局１を互いに近くに配置することができる。
【００５１】
通信端末２は、基地局１との通信を開始する際には、周辺の複数の基地局１からのＣＣＨ信号を受信し、当該ＣＣＨ信号に基づいて、接続先の基地局１を決定する。例えば、通信端末２は、周辺の複数の基地局１からのＣＣＨ信号のうち、受信レベルが最も大きいＣＣＨ信号を送信する基地局１を接続先の基地局１とする。そして、通信端末２は、接続先の基地局１が送信しているＣＣＨ信号に基づいて、自装置でのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００を、接続先の基地局１でのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００に同期させる。その後、通信端末２は、接続先の基地局１がＣＣＨ信号を送信している上り共通チャネルに対応した下り共通チャネルを使用して、自装置に対して個別チャネルを割り当てることを要求するための割り当て要求信号を送信する。割り当て要求信号を受信した基地局１は、チャネル割り当て部１６において、それを送信した通信端末２に対して、個別チャネルとしての通信チャネルを割り当て、当該通信端末２に対して割り当てチャネル通知信号を下り共通チャネルで送信する。さらに、基地局１は、チャネル割り当て部１６において中継あり端末２に対して通信チャネルが割り当てられると、上述の中継チャネル通知信号を中継装置３に送信する。通信端末２は、基地局１から割り当てチャネル通知信号を受信すると、当該割り当てチャネル通知信号で通知される通信チャネル（ＰＲＵ２１０）を使用して、基地局１と双方向で個別通信を行う。
【００５２】
中継装置３は、その電源が供給されて起動すると、中継対象の基地局１を決定する。例えば、中継装置３は、周辺の複数の基地局１からのＣＣＨ信号を受信し、受信した複数のＣＣＨ信号のうち最も受信レベルの大きいＣＣＨ信号を送信する基地局１を中継対象の基地局１とする。そして、中継装置３は、中継対象の基地局１から送信される中継チャネル通知信号を受信すると、当該中継チャネル通知信号で通知される通信チャネルの信号のみを中継するように動作する。例えば、中継チャネル通知信号で通知される通信チャネルが、第１スロットＳＬ１の第２サブチャネルＳＣＨ２〜第６サブチャネルＳＣＨ６である場合には、中継装置３は、基地局１から送信される、第１スロットＳＬ１の第２サブチャネルＳＣＨ２〜第６サブチャネルＳＣＨ６の信号だけを通信端末２に中継するとともに、通信端末２から送信される、第１スロットＳＬ１の第２サブチャネルＳＣＨ２〜第６サブチャネルＳＣＨ６の信号だけを基地局１に中継する。
【００５３】
＜中継装置での中継動作の詳細説明＞
次に、中継装置３での中継動作について詳細に説明する。本実施の形態に係る通信システム１００では、上述の図１に示されるように、中継装置３の通信エリア３ａは、当該中継装置３が信号を中継する対象の基地局１（右側の基地局１）の通信エリア１ａだけではなく、その周辺の基地局１（左側の基地局１）の通信エリア１ａとも部分的に重複している。したがって、その周辺の基地局１と通信している通信端末２が、中継装置３の通信エリア３ａに存在する場合がある。この場合には、中継装置３は、中継対象ではない通信端末２からの不要波を受信することになる。図５は、その様子を示す図である。
【００５４】
図５に示されるように、中継装置３の通信エリア３ａには、中継対象の基地局１（右側の基地局１）とは別の基地局１（左側の基地局１）と通信している通信端末２、つまり中継対象ではない通信端末２が存在している。したがって、中継装置３は、中継対象ではない通信端末２からの不要波１２０を受信することになる。このとき、仮に中継装置３が受信する信号をすべて基地局１に中継する場合には、中継装置３は、受信した不要波１２０も基地局１に送信して中継することになる。その結果、基地局１では、中継装置３からの不要波と、直接通信端末２からの信号とが干渉することがある。また、基地局１に対して複数の中継装置３が設けられている場合には、当該基地局１では、中継装置３からの不要波と、それとは別の中継装置３を介して通信を行っている通信端末２からの信号とが干渉することがある。その結果、基地局１と通信端末２との間の通信品質が劣化してしまうことがある。以下に、基地局１において、中継装置３からの不要波と、直接通信を行っている通信端末２からの信号とが干渉する場合の具体例について説明する。
【００５５】
図６は、基地局１と中継装置３との間のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００（右側）と、中継装置３と通信端末２との間のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００（左側）とを示す図である。図６においては、中継あり端末２に対して割り当てられている通信チャネル（ＰＲＵ２１０）が右下がりの斜線で示されている。また、直接通信端末２に対して割り当てられている通信チャネル（ＰＲＵ２１０）が右上がりの斜線で示されている。図６の例では、基地局１は、中継あり端末２に対して、第１スロットＳＬ１における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第８サブチャネルＳＣＨ８と、第２スロットＳＬ２における第４サブチャネルＳＣＨ４〜第６サブチャネルＳＣＨ６とを通信チャネルとして割り当てている。また、基地局１は、直接通信端末２に対して、第４スロットＳＬ４における第９サブチャネルＳＣＨ９を通信チャネルとして割り当てている。
【００５６】
このような場合において、左側の上りフレーム２００ｕにおいて横線で示されるように、中継装置３が、中継対象の基地局１とは別の基地局１と通信している通信端末２からの不要波を、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８及び第９サブチャネルＳＣＨ９と第４スロットＳＬ４における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第９サブチャネルＳＣＨ９で受信すると、中継装置３は、受信した干渉波を、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８及び第９サブチャネルＳＣＨ９と第４スロットＳＬ４における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第９サブチャネルＳＣＨ９で送信することになる。したがって、右側の上りフレーム２００ｕにおいて横線で示されるように、基地局１では、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８及び第９サブチャネルＳＣＨ９と第４スロットＳＬ４における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第９サブチャネルＳＣＨ９において、中継装置３からの不要波を受信することになる。図６の例では、第４スロットＳＬ４の第９サブチャネルＳＣＨ９が直接通信端末２に割り当てられていることから、基地局１では、中継装置３からの、第４スロットＳＬ４の第９サブチャネルＳＣＨ９の不要波と、直接通信端末２からの、第４スロットＳＬ４の第９サブチャネルＳＣＨ９の信号とが干渉するようになる。その結果、基地局１では、直接通信端末２からの信号を適切に受信できないことがある。なお、この干渉の様子が理解できるように、右側の上りフレーム２００ｕでは、第４スロットＳＬ４の第９サブチャネルＳＣＨ９には、右上がりの斜線と横線の両方が示されている。
【００５７】
本実施の形態に係る通信システム１００では、このような問題を解決するために、基地局１が、中継あり端末２に対して割り当てる通信チャネルを含むように中継チャネルを指定する。そして、基地局１が、指定した中継チャネルを通知するための中継チャネル通知信号を生成し、それを当該中継装置３に送信する。中継装置３は、基地局１から受信した中継チャネル通知信号で通知される中継チャネルの信号のみを中継するように動作する。これにより、中継装置３が、中継対象でない通信端末２からの不要波を基地局１に中継することを抑制できる。その結果、基地局１と通信端末２との間の通信品質が向上する。以下に、中継チャネルの指定方法についての複数の具体例について説明する。
【００５８】
＜第１の中継チャネル指定方法＞
図７は本例に係る中継チャネル通知信号を示す図である。本例では、中継チャネルをＰＲＵ２１０単位で指定できるようになっている。図７に示されるように、中継チャネル通知信号は、上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄのそれぞれを構成する３６個のＰＲＵ２１０のそれぞれについて、そのＰＲＵ２１０の信号を中継するか否かを示す１ビットの情報を含んでいる。つまり、中継チャネル通信信号は、第１スロットＳＬ１における第１サブチャネルＳＣＨ１〜第９サブチャネルＳＣＨ９、第２スロットＳＬ１における第１サブチャネルＳＣＨ１〜第９サブチャネルＳＣＨ９、第３スロットＳＬ１における第１サブチャネルＳＣＨ１〜第９サブチャネルＳＣＨ９及び第４スロットＳＬ１における第１サブチャネルＳＣＨ１〜第９サブチャネルＳＣＨ９のそれぞれについて、そのサブチャネルの信号を中継するか否かを示す１ビットの情報を含んでいる。本例では、ＰＲＵ２１０に対応する１ビットの情報が“１”の場合には、そのＰＲＵ２１０の信号を中継することを意味し、“０”の場合には、そのＰＲＵ２１０の信号を中継しないことを意味する。
【００５９】
このように、本例では、基地局１はＰＲＵ２１０単位で中継チャネルを指定することができるため、中継あり端末２に対して割り当てる通信チャネルだけを中継チャネルとすることができる。図７の例では、中継あり端末２に対して割り当てられた、第１スロットＳＬ１における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第８サブチャネルＳＣＨ８と第２スロットＳＬ２における第４サブチャネルＳＣＨ４〜第６サブチャネルＳＣＨ６に対応する１ビットの情報がそれぞれ“１”となっており、これらのサブチャネルが中継チャネルとして指定されている。
【００６０】
図８は、上述の図６の例において、中継あり端末２に対して割り当てられる通信チャネルだけが中継チャネルに指定された場合のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００を示す図である。図８及び後述の図１０，１２では中継チャネルが縦線で示されている。第１スロットＳＬ１における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第８サブチャネルＳＣＨ８と第２スロットＳＬ２における第４サブチャネルＳＣＨ４〜第６サブチャネルＳＣＨ６は、中継あり端末２に対して割り当てられた通信チャネルであるとともに中継チャネルであるため、左側の下りフレーム２００ｄと右側の上りフレーム２００ｕでは、これらのサブチャネルには右下がりの斜線と縦線の両方が示されている。
【００６１】
中継あり端末２に対して割り当てられる通信チャネルだけが中継チャネルに指定されると、中継装置３は、基地局１において中継あり端末２に対して割り当てられる通信チャネルの信号だけを中継するようになる。その結果、中継装置３が、中継対象の基地局１とは別の基地局１と通信している通信端末２からの不要波を、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８及び第９サブチャネルＳＣＨ９と第４スロットＳＬ４における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第９サブチャネルＳＣＨ９で受信したとしても、その不要波を中継対象の基地局１へは中継しないようになる。その結果、基地局１では、直接通信端末２からの、第４スロットＳＬ４の第９サブチャネルＳＣＨ９の信号を適切に受信することができる。よって、基地局１と通信端末２との間の通信品質が向上する。
【００６２】
＜第２の中継チャネル指定方法＞
図９は本例に係る中継チャネル通知信号を示す図である。本例では、周波数方向に並ぶ９個のＰＲＵ２１０から成るリソースグループを指定単位として中継チャネルを指定することができる。つまり本例では、中継チャネルをスロットで指定することができ、指定されたスロットに含まれる９個のＰＲＵ２１０がすべて中継チャネルとなる。
【００６３】
図９に示されるように、中継チャネル通知信号は、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４のそれぞれに対応する１ビットの情報が含まれている。本例では、スロットに対応する１ビットの情報が“１”の場合には、そのスロットのすべてのＰＲＵ２１０の信号を中継することを意味し、“０”の場合には、そのスロットのすべてのＰＲＵ２１０の信号を中継しないことを意味する。図９の例では、第１スロットＳＬ１及び第２スロットＳＬ２に対応する１ビットの情報がそれぞれ“１”となっており、これらのスロットに含まれるすべてのＰＲＵ２１０が中継チャネルとして指定されている。
【００６４】
図１０は、上述の図６の例において、第１スロットＳＬ１及び第２スロットＳＬ２のすべてのＰＲＵ２１０が中継チャネルに指定された場合のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００を示す図である。第１スロットＳＬ１における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第８サブチャネルＳＣＨ８と第２スロットＳＬ２における第４サブチャネルＳＣＨ４〜第６サブチャネルＳＣＨ６は、中継あり端末２に対して割り当てられた通信チャネルであるとともに中継チャネルであるため、左側の下りフレーム２００ｄと右側の上りフレーム２００ｕでは、これらのサブチャネルには右下がりの斜線と縦線の両方が示されている。
【００６５】
基地局１が、中継あり端末２に対して割り当てる通信チャネルを含むように、第１スロットＳＬ１及び第２スロットＳＬ２のすべてのＰＲＵ２１０を中継チャネルに指定すると、中継装置３は、中継対象の基地局１とは別の基地局１と通信している通信端末２からの不要波を、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８及び第９サブチャネルＳＣＨ９と第４スロットＳＬ４における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第９サブチャネルＳＣＨ９で受信したとしても、その不要波を中継対象の基地局１へは中継しないようになる。その結果、基地局１では、直接通信端末２からの、第４スロットＳＬ４の第９サブチャネルＳＣＨ９の信号が、中継装置３からの不要波と干渉することはなく、当該信号を適切に受信することができる。よって、基地局１と通信端末２との間の通信品質が向上する。
【００６６】
＜第３の中継チャネル指定方法＞
図１１は本例に係る中継チャネル通知信号を示す図である。本例では、時間方向に並ぶ４個のＰＲＵ２１０から成るリソースグループを指定単位として中継チャネルを指定することができる。つまり本例では、中継チャネルをサブチャネルで指定することができ、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４における、指定されたサブチャネルがすべて中継チャネルとなる。
【００６７】
図１１に示されるように、中継チャネル通知信号は、第１サブチャネルＳＣＨ１〜第９サブチャネルＳＣＨ９のそれぞれに対応する１ビットの情報を含んでいる。サブチャネルに対応する１ビットの情報が“１”の場合には、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４でのそのサブチャネルの信号を中継することを意味し、“０”の場合には、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４でのそのサブチャネルの信号を中継しないことを意味する。図１１の例では、第４サブチャネルＳＣＨ４〜第８サブチャネルＳＣＨ８に対応する１ビットの情報がそれぞれ“１”となっており、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４におけるこれらのサブチャネルのすべてが中継チャネルとして指定されている。
【００６８】
図１２は、上述の図６の例において、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４における第４サブチャネルＳＣＨ４〜第８サブチャネルＳＣＨ８が中継チャネルに指定された場合のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００を示す図である。第１スロットＳＬ１における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第８サブチャネルＳＣＨ８と第２スロットＳＬ２における第４サブチャネルＳＣＨ４〜第６サブチャネルＳＣＨ６は、中継あり端末２に対して割り当てられた通信チャネルであるとともに中継チャネルであるため、左側の下りフレーム２００ｄと右側の上りフレーム２００ｕでは、これらのサブチャネルには右下がりの斜線と縦線の両方が示されている。
【００６９】
基地局１が、中継あり端末２に対して割り当てる通信チャネルを含むように、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ２における第４サブチャネルＳＣＨ４〜第８サブチャネルＳＣＨ８を中継チャネルに指定すると、中継装置３は、中継対象の基地局１とは別の基地局１と通信している通信端末２からの不要波を、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８及び第９サブチャネルＳＣＨ９と第４スロットＳＬ４における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第９サブチャネルＳＣＨ９で受信すると、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８と第４スロットＳＬ４における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第８サブチャネルＳＣＨ８の不要波だけを中継対象の基地局１に中継するようになる。その結果、基地局１では、直接通信端末２からの、第４スロットＳＬ４の第９サブチャネルＳＣＨ９の信号が、中継装置３からの不要波と干渉することはなく、当該信号を適切に受信することができる。よって、基地局１と通信端末２との間の通信品質が向上する。なお、第３スロットＳＬ３における第８サブチャネルＳＣＨ８と第４スロットＳＬ３における第６サブチャネルＳＣＨ６〜第８サブチャネルＳＣＨ８は、不要波の通信チャネルであるとともに中継チャネルであるため、右側の上りフレーム２００ｕでは、これらのサブチャネルには横線と縦線の両方が示されている。
【００７０】
以上のように、本実施の形態では、中継あり端末２に割り当てられる通信チャネルを含むように中継チャネルが指定され、指定された中継チャネルを通知するための中継チャネル通知信号が中継装置３に送信される。したがって、中継装置３は、基地局１から通知された通信チャネルの信号以外の信号は中継しなくなる。よって、中継装置３が不要波を基地局１に中継することを抑制できる。その結果、基地局１が不要波に対して無駄な処理を行う必要が無くなるとともに、基地局１と通信端末２との間の通信品質を向上することができる。
【００７１】
さらに、中継装置３は、基地局１から通知された中継チャネルの信号だけを中継するように動作すれば良いことから、中継装置３の構成を複雑化することなく、中継装置３が不要波を基地局１に中継することを抑制できる。よって、安価な構成で中継装置３を実現できる。
【００７２】
また、上述の第１の中継チャネル指定方法のように、中継あり端末２に割り当てられる通信チャネルだけを中継チャネルとすることによって、中継装置３が不要波を基地局１に中継することを確実に抑制することができるとともに、無線リソースを有効利用することができる。
【００７３】
また、上述の第２及び第３の中継チャネル指定方法のように、周波数方向に並ぶ９個のＰＲＵ２１０から成るリソースグループを指定単位として、あるいは時間方向に並ぶ４個のＰＲＵ２１０から成るリソースグループを指定単位として、中継チャネルを指定する場合には、中継装置３は、リソースグループ単位で中継処理を行うだけでよい。よって、中継装置３での中継処理を簡素化できる。
【００７４】
なお、第２及び第３の中継チャネル指定方法のように、複数のＰＲＵ２１０から成るリソースグループを指定単位として中継チャネルが指定される場合には、中継チャネル指定部１８は、中継チャネルを指定する際に、直接通信端末２に対して通信チャネルがすでに割り当てられている場合には、上述の図１０，１２に示されるように、その通信チャネルが含まれないように中継チャネルを指定する。
【００７５】
また、チャネル割り当て部１６は、中継チャネル指定部１８が中継チャネルを指定した後に、直接通信端末２に対して通信チャネルを割り当てる際には、中継チャネルとして指定されている少なくとも一つのリソースグループには属さない通信チャネルを、直接通信端末２に対して割り当てる。
【００７６】
例えば、図１０の例では、チャネル割り当て部１６は、中継チャネルとして指定されている、第１スロットＳＬ１の９個のＰＲＵ２１０から成るリソースグループ及び第２スロットＳＬ１の９個のＰＲＵ２１０から成るリソースグループの両方に属さない通信チャネル、例えば、第３スロットＳＬ３の第３サブチャネルＳＣＨ３を、直接通信端末２に対して割り当てる。これにより、中継チャネルがリソースグループ単位で指定される場合であっても、基地局１では、中継装置３が中継する不要波と、直接通信端末２からの信号とが干渉することを抑制することができる。
【００７７】
また、第２及び第３の中継チャネル指定方法のように、リソースグループを指定単位として中継チャネルが指定される場合において、中継あり端末２に割り当てる通信チャネルを追加する場合には、チャネル割り当て部１６は、中継チャネルとして指定されている少なくとも１つのリソースグループの中から、追加する通信チャネルを決定することが望ましい。例えば、図１０の例においては、第１スロットＳＬ１及び第２スロットＳＬ２の複数のＰＲＵ２１０から、追加する通信チャネルを決定することが望ましい。また図１２の例においては、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬでの第４サブチャネルＳＣＨ４から第８サブチャネルＳＣＨ８から、追加する通信チャネルを決定することが望ましい。
【００７８】
このように、基地局１では、中継あり端末２に割り当てる通信チャネルを追加する場合には、中継チャネルとして指定されている少なくとも１つのリソースグループの中から、追加する通信チャネルを決定することによって、中継チャネルを新たに指定し直す必要がなくなる。よって、基地局１では、中継あり端末２に割り当てる通信チャネルを追加するたびに、中継チャネル通知信号を中継装置３に送信する必要がない。
【００７９】
また、中継チャネルとして指定されていない通信チャネルを、追加する通信チャネルとすると、その通信チャネルを含むリソースグループを中継チャネルとして追加する必要がある。その結果、直接通信端末２に割り当てることが可能な通信チャネルが減少する。
【００８０】
これに対して、中継チャネルとして指定されている少なくとも１つのリソースグループの中から、追加する通信チャネルを決定する場合には、別のリソースグループを中継チャネルとして追加する必要がない。よって、中継あり端末２に割り当てる通信チャネルの追加によって、直接通信端末２に割り当てることが可能な通信チャネルが減少することを抑制できる。
【００８１】
また、中継装置３は、中継元からの信号を周波数変換せずに中継先に送信しても良いし、中継元からの信号を周波数変換して中継先に送信しても良い。中継装置３が、中継元からの信号を周波数変換して中継先に送信する場合には、基地局側通信部３０が基地局１との通信に使用する周波数帯域と、端末側通信部３４が通信端末２との通信で使用する周波数帯域とが異なるようになる。つまり、基地局１と中継装置３との間の通信で使用される第１サブチャネルＳＣＨ１から第９サブチャネルＳＣＨ９までの周波数帯域と、中継装置３と通信端末２との間の通信で使用される第１サブチャネルＳＣＨ１から第９サブチャネルＳＣＨ９までの周波数帯域とが互いに異なるようになる。これにより、基地局１と中継装置３を介して通信を行う通信端末２の送信信号が直接基地局１に届いてしまったとしても、基地局１において当該送信信号が干渉波となることを防止できる。なぜなら、当該送信信号の周波数帯域と、基地局１が処理する周波数帯域とは互いに異なるからである。
【００８２】
＜変形例＞
中継装置３が、基地局１あるいは通信端末２からの信号をリアルタイムで中継するためには、中継装置３のコストがかかる。
【００８３】
一方で、中継装置３が、基地局１からの信号を遅延させて通信端末２に送信したり、通信端末２からの信号を遅延させて基地局１に送信することは、受信した信号を一時的に記憶するバッファを中継装置３に設けることで実現できることから、この場合には、中継装置３のコストを抑えることができる。
【００８４】
中継装置３が、中継元からの信号を遅延させて中継先に送信する場合には、基地局１では、設定した上り共通チャネルにおいて、中継あり端末２からの信号を受信できないことがある。図１３はその様子を示す図である。以下の説明では、中継装置３は、一例として、中継元からの信号を０．５フレーム遅延させて中継先に送信するものとする。
【００８５】
図１３では、基地局１と中継装置３との間のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００が上側に示され、中継装置３と通信端末２との間のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００が下側に示されている。図１３の例では、上り共通チャネル及び下り共通チャネルが、同一のＴＤＭＡフレーム２００の上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄの第１スロットＳＬ１での第１サブチャネルＳＣＨ１にそれぞれ設定されている。
【００８６】
図１３に示されるように、基地局１が下り共通チャネルにてＣＣＨ信号３００を送信すると、中継装置３での遅延量により、このＣＣＨ信号３００は、０．５フレーム後に中継あり端末２で受信される。中継あり端末２は、基地局１からのＣＣＨ信号３００を受信する下りフレーム２００ｄの第１スロットＳＬ１が属するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００において当該第１スロットＳＬ１と対を成す上りフレーム２００ｕの第１スロットＳＬ１において、上述の割り当て要求信号３１０を送信する。この割り当て要求信号３１０は、中継装置３での遅延量により、０．５フレーム後に基地局１に到達する。したがって、基地局１には、上り共通チャネルが設定されている受信タイミング（受信スロット）よりも１フレーム後の受信タイミング（受信スロット）において、通信端末２からの割り当て要求信号が到達することになる。よって、基地局１は、通信端末２からの割り当て要求信号を受信することができない。その結果、基地局１では、割り当て要求信号を送信した通信端末２に対する個別チャネルの割り当てが行われず、当該通信端末２は基地局１と個別通信できなくなる。
【００８７】
そこで、本変形例においては、共通チャネル設定部１５は、通信端末２からの本来の受信タイミング、つまり基地局１が直接通信端末２からの信号を受信する受信タイミングＲＴ１（以後、「第１受信タイミングＲＴ１」と呼ぶ）だけではなく、基地局１が中継あり端末２からの信号を受信する受信タイミングＲＴ２（以後、「第２受信タイミング」と呼ぶ）にも上り共通チャネルを設定する。図１３の例では、第１スロットＳＬ１の第１サブチャネルＳＣＨ１に共通チャネルが設定されることから、共通チャネル設定部１５は、直接通信端末２からの割り当て要求信号を受信する上りフレーム２００ｕの第１スロットＳＬ１の第１サブチャネルＳＣＨ１だけではなく、中継あり端末２からの割り当て要求信号を受信する上りフレーム２００ｕの第１スロットＳＬ１の第１サブチャネルＳＣＨ１にも上り共通チャネルを設定する。これにより、基地局１は、直接通信端末２からの信号を本来の上り共通チャネルで受信できるとともに、それよりも遅延して受信される、中継あり端末２からの割り当て要求信号を、追加した上り共通チャネルで受信することができる。
【００８８】
以後、第１受信タイミングＲＴ１に設定される上り共通チャネルを「第１上り共通チャネル」と呼び、第２受信タイミングＲＴ２に設定される上り共通チャネルを「第２上り共通チャネル」と呼ぶ。また、第１受信タイミングＲＴ１が属するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００において当該第１受信タイミングＲＴ１と対を成す送信タイミングを「第１送信タイミングＳＴ１」と呼ぶ（図１３参照）。例えば、第１受信タイミングが上りフレーム２００ｕの第１スロットＳＬ１であるとすると、当該第１スロットＳＬ１が属するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の下りフレーム２００ｄの第１スロットＳＬ１が第１送信タイミングとなる。同様に、第２受信タイミングが属するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００において当該第２受信タイミングと対を成す送信タイミングを「第２送信タイミングＳＴ２」と呼ぶ（図１３参照）。また、第１受信タイミングに対する第２受信タイミングの遅延量を「受信遅延量」と呼ぶ。本例では、受信遅延量は１フレーム（＝０．５フレーム×２）となる。なお、各中継装置３では遅延量は同じに設定されている。したがって、各中継装置３についての受信遅延量も同じになる。
【００８９】
上述のように、各基地局１では、間欠送信フレームに含まれる複数の送信スロットのうち、周辺基地局１が下り共通チャネルとして設定していない送信スロットに自装置の下り共通チャネルを設定する。そして、各基地局１は、下り共通チャネルを設定した送信スロットと対を成す受信スロットに対して自装置の上り共通チャネルを設定する。したがって、基地局１が追加した第２上り共通チャネルが設定されている第２受信タイミングＲＴ２には、周辺基地局１の上り共通チャネルが設定されている可能性がある。この場合には、その周辺基地局１は、通信対象ではない通信端末２からの割り当て要求信号を受信することになり、当該通信端末２との個別通信のために通信チャネルを確保することになる。その結果、本来の通信端末２との個別通信に確保できる無線リソースが減少し、無線リソースの有効利用を図ることができない。
【００９０】
そこで、各基地局１は、周辺基地局１が、第１受信タイミングＲＴ１と対を成す第１送信タイミングＳＴ１で送信した信号、つまり周辺基地局１のＣＣＨ信号を受信する場合には、当該ＣＣＨ信号が受信されたタイミングよりも受信遅延量だけ後の送信タイミング（つまり第２送信タイミングＳＴ２）を、自装置での下り共通チャネルの設定対象として除外とともに、当該送信タイミングと対を成す受信タイミング（つまり第２受信タイミングＲＴ２）を自装置での上り共通チャネルの設定対象として除外する。例えば、第１スロットＳＬ１の第１サブチャネルＳＣＨ１に共通チャネルが設定され、受信遅延量が１フレームであるとすると、基地局１は、周辺基地局１が第１送信タイミングＳＴ１で送信した信号を受信する下りフレーム２００ｕの第１スロットＳＬ１よりも１フレームだけ後の下りフレーム２００ｕの第１スロットＳＬ１の第１サブチャネルＳＣＨ１を、自装置での下り共通チャネルの設定対象として除外とともに、当該第１スロットＳＬ１と対を成す、上りフレーム２００ｕの第１スロットＳＬ１の第１サブチャネルＳＣＨ１を自装置での上り共通チャネルの設定対象として除外する。これより、基地局１において第２上り共通チャネルが設定されている第２受信タイミングＲＴ２に、周辺基地局１の上り共通チャネルが設定されることを抑制できる。
【００９１】
また、この場合には、基地局１は、第２送信タイミングＳＴ２にも下り共通チャネルを設定し、当該第２送信タイミングＳＴ２において上述の中継チャネル通知信号を送信することが好ましい。基地局１での第２送信タイミングＳＴ２には、周辺基地局１の下り共通チャネルが設定されていないことから、当該第２送信タイミングＳＴ２の第１サブチャネルＳＣＨ１を使用して中継チャネル通知信号を送信することによって、無線リソースを有効利用しつつ、中継チャネル通知信号と、周辺基地局１からのＣＣＨ信号とが干渉することを防止することができる。なお、このとき、各基地局１は、周辺基地局１で追加された下り共通チャネルで送信される中継チャネル通知信号を受信するタイミングよりも受信遅延量だけ後の送信タイミングについては、下り共通チャネルの設定対象として除外しなくても良い。
【００９２】
また本変形例のように、中継装置３が中継元からの信号を遅延させて中継先に中継する場合には、端末特定部１７は、通信端末２からの割り当て要求信号の受信タイミングに基づいて、当該通信端末２が中継あり端末２であるかを判定しても良い。図１３の例では、中継あり端末２からの割り当て要求信号の受信タイミング（第２受信タイミング）は、直接通信端末２からの割り当て要求信号の受信タイミング（第１受信タイミング）よりも１フレーム遅延する。したがって、端末特定部１７は、遅く受信した割り当て要求信号を送信する通信端末２を中継あり端末２と特定することができる。これにより、通信端末２は、自装置が中継装置３を介して基地局１と通信している旨を当該基地局１に対して通知する必要がなくなり、基地局１は自装置での処理だけで、中継あり端末２に対して中継チャネル通知信号を送信することができる。
【００９３】
また上記の変形例では、中継装置３は、中継元からの信号を０．５フレーム遅延させて中継先に中継していたが、基地局１が中継あり端末２からの信号を上りフレーム２００ｕで受信できるのであれば、中継装置３での遅延量はどのような値でも良い。
【００９４】
また、基地局１が、上り共通チャネル及び下り共通チャネルを、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の上りフレーム２００ｕ及び下りフレーム２００ｄの同じ位置のスロットにそれぞれ設定するのであれば、中継装置３での遅延量はＮフレーム（Ｎは１以上の整数）あるいは（Ｍ＋０．５）フレーム（Ｍは０以上の整数）とすれば良い。つまり、中継装置３の遅延量は、それを２倍するとフレーム長の整数倍となれば良い。
【００９５】
また、上述の実施の形態及び変形例では、本発明を次世代ＰＨＳに適用する場合について説明したが、本発明は他の通信システムにも適用することができる。例えば、本発明は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  基地局
２  通信端末
３  中継装置
１１  受信部
１２  送信部
１４  制御部
１５  共通チャネル設定部
１６  チャネル割り当て部
１７  端末特定部
１８  中継チャネル指定部
３０  基地局側通信部
３４  端末側通信部
３８  制御部
１００  通信システム
２００  ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム
２００ｄ  下りフレーム
２００ｕ  上りフレーム
【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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