(57)【要約】【課題】基地局同士が干渉する可能性を効率的に低減できる通信システム、基地局、隣接基地局及び通信制御方法を提供する。【解決手段】本発明に係る通信システム１００は、基地局１０１ａと、当該基地局１０１ａに隣接する隣接基地局１０１ｂとを含む通信システム１００において、基地局１０１ａ及び隣接基地局１０１ｂは、通信端末１０３からの信号の遅延時間に応じて、通信端末１０３に割り当てられるタイムスロットを決定し、タイムスロットと遅延時間の範囲との対応付けを基地局間で互いに同一にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、当該基地局に隣接する隣接基地局とを含む通信システムにおいて、
前記基地局及び前記隣接基地局は、
通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定し、
前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを基地局間で互いに同一にする
通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記基地局と前記隣接基地局とは、互いに通信接続され、
前記基地局は、自局におけるタイムスロットと遅延時間の範囲との対応付けを前記隣接基地局に送信し、
前記隣接基地局は、受信した前記基地局の前記対応付けに基づいて、自局におけるタイムスロットと遅延時間の範囲との対応付けを決定する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムにおいて、あるタイムスロットで前記基地局と通信中の通信端末からの信号の遅延時間が、前記タイムスロットに対応付けられた遅延時間の範囲外となる場合、前記基地局は、
前記信号の前記遅延時間に対応するタイムスロットが空いているか否かを判定し、
前記タイムスロットが空いている場合、当該タイムスロットを前記通信端末に割り当て直す
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の通信システムにおいて、前記タイムスロットが空いていない場合、前記基地局は、
前記通信端末の前記信号の許容遅延時間に基づいて、当該信号の前記遅延時間を増加できるか否かを判定し、
遅延時間を増加できる場合、増加された遅延時間に対応するタイムスロットを前記通信端末に割り当て直す
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の通信システムにおいて、遅延時間を増加できない場合、
前記基地局は、
前記通信端末に割り当てられている前記タイムスロットに対応する遅延時間の範囲を変更し、
タイムスロットと遅延時間の範囲との変更された対応付けを前記隣接基地局に送信し、
前記隣接基地局は、
変更された前記対応付けに基づいて、自局におけるタイムスロットと遅延時間の範囲との対応付けを変更する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の通信システムにおいて、前記隣接基地局は、自局の前記対応付けの変更に応じて、変更前から通信中の通信端末にタイムスロットを割り当て直す
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の通信システムにおいて、前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との同一の対応付けは、前記基地局及び前記隣接基地局に対して、予め固定されていることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の通信システムにおいて用いられる基地局であって、通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定し、前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを隣接基地局と同一にする制御部を備える基地局。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の通信システムにおいて用いられる隣接基地局であって、通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定し、前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを基地局と同一にする制御部を備える隣接基地局。
【請求項１０】
基地局と、当該基地局に隣接する隣接基地局とを含む通信システムにおける通信制御方法であって、
通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定するステップと、
前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを基地局間で互いに同一にするステップと
を含む通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、基地局、隣接基地局及び通信制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信性能の向上を実現する次世代通信システムとして、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムやＸＧＰ（eXtended Global Platform）システムなどが注目されている。これらのシステムは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access/Time Divisional Duplex：時分割多元接続／時分割複信）を採用することができる。ＴＤＭＡ／ＴＤＤを採用するシステムでは、複数の上りタイムスロットを含む上りフレームと、複数の下りタイムスロットを含む下りフレームとが時間軸上において交互に配置される。複数の上りタイムスロット及び下りタイムスロットは、基地局と通信する通信端末それぞれに割り当てられる。
【０００３】
ＴＤＭＡ／ＴＤＤを採用するシステムでは、共通クロックの同期タイミングを基準に、基地局の受信タイミングと通信端末の送信タイミングとが決定される。通信端末から送信された信号（送信信号）は、通信端末と基地局との間の通信距離に応じて遅延する。そのため、通信端末が、基地局の受信タイミングと同じタイミングで信号を送信すると、この信号は、受信タイミングよりも遅れて基地局に届くことになる。そこで、通信端末は、送信信号が同期タイミングに設定された受信タイミングに届くように、伝搬遅延を考慮し、送信タイミングを同期タイミングよりも早めに設定する。
【０００４】
基地局から離れている通信端末ほど、伝搬遅延が長くなるので送信タイミングを早めることになる。そのため、同期タイミングと送信タイミングとの間の時間（ずらし時間）が長くなる。ずらし時間が上りタイムスロット間のガードタイムを越えると、通信端末は、他の通信端末の上りタイムスロット内で、信号を送信してしまうことがある。この場合、通信端末同士の干渉が発生することになる。
【０００５】
そこで、通信端末同士の干渉を抑えるように、上りタイムスロットを通信端末に割り当てる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術は、基地局と通信端末との間の距離に応じて、通信端末に割り当てる上りタイムスロットを決定するものである。基地局から遠い通信端末（伝搬遅延が長い通信端末）から順に、上りフレームの先頭の上りタイムスロットから割り当てられる。これにより、ある上りタイムスロットのずらし時間よりも前の（先頭側の）上りタイムスロットのずらし時間の方が長くなるため、上りタイムスロット同士が重なることはなくなる。よって、通信端末同士の干渉は抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６７０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、引用文献１の技術は、通信端末同士の干渉を抑えるものの、互いに隣接する基地局同士の干渉については何ら検討されていない。
【０００８】
ある基地局５０１ａが通信端末５０３ａ及び５０３ｂと通信し、基地局５０１ａに隣接する他の基地局５０１ｂが通信端末５０３ｃ及び５０３ｄと通信しているとする。図１０のように、通信端末５０３ａの受信期間５３１ａと、通信端末５０３ｃの受信期間５３１ｃとが、共通しているとする。また、通信端末５０３ｂの受信期間５３１ｂと、通信端末５０３ｄの受信タイミング５３１ｄとが、共通しているとする。
【０００９】
そして、基地局５０１ａと通信端末５０３ａ及び５０３ｂとの距離が、基地局５０１ｂと通信端末５０３ｃ及び５０３ｄとの距離よりも長いとする。この場合、基地局５０１ａは、伝搬遅延を考慮して、基地局５０１ｂよりも早く信号を送信することになる。つまり、基地局５０１ａは、通信端末５０３ａ及び５０３ｂにそれぞれ割り当てる下りタイムスロット５３３ａ及び５３３ｂを図１０のように設定する。また、通信端末５０３ｃ及び５０３ｄにそれぞれ割り当てる下りタイムスロット５３３ｃ及び５３３ｄを図１０のように設定する。
【００１０】
すると、図１０のように、基地局５０１ａの通信端末５０３ｂ用の下りタイムスロット５３３ｂと、基地局５０１ｂの通信端末５０３ｃ用の下りタイムスロット５３３ｃとが重なることがある。この場合、基地局同士が干渉することになる。
【００１１】
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、基地局同士が干渉する可能性を効率的に低減できる通信システム、基地局、隣接基地局及び通信制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点に係る通信システムの発明は、
基地局と、当該基地局に隣接する隣接基地局とを含む通信システムにおいて、
前記基地局及び前記隣接基地局は、
通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定し、
前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを基地局間で互いに同一にする
通信システムである。
【００１３】
また、第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る通信システムにおいて、
前記基地局と前記隣接基地局とは、互いに通信接続され、
前記基地局は、自局におけるタイムスロットと遅延時間の範囲との対応付けを前記隣接基地局に送信し、
前記隣接基地局は、受信した前記基地局の前記対応付けに基づいて、自局におけるタイムスロットと遅延時間の範囲との対応付けを決定する
ことを特徴とするものである。
【００１４】
また、第３の観点に係る発明は、第２の観点に係る通信システムにおいて、あるタイムスロットで前記基地局と通信中の通信端末からの信号の遅延時間が、前記タイムスロットに対応付けられた遅延時間の範囲外となる場合、前記基地局は、
前記信号の前記遅延時間に対応するタイムスロットが空いているか否かを判定し、
前記タイムスロットが空いている場合、当該タイムスロットを前記通信端末に割り当て直す
ことを特徴とするものである。
【００１５】
また、第４の観点に係る発明は、第３の観点に係る通信システムにおいて、前記タイムスロットが空いていない場合、前記基地局は、
前記通信端末の前記信号の許容遅延時間に基づいて、当該信号の前記遅延時間を増加できるか否かを判定し、
遅延時間を増加できる場合、増加された遅延時間に対応するタイムスロットを前記通信端末に割り当て直す
ことを特徴とするものである。
【００１６】
また、第５の観点に係る発明は、第４の観点に係る通信システムにおいて、遅延時間を増加できない場合、
前記基地局は、
前記通信端末に割り当てられている前記タイムスロットに対応する遅延時間の範囲を変更し、
タイムスロットと遅延時間の範囲との変更された対応付けを前記隣接基地局に送信し、
前記隣接基地局は、
変更された前記対応付けに基づいて、自局におけるタイムスロットと遅延時間の範囲との対応付けを変更する
ことを特徴とするものである。
【００１７】
また、第６の観点に係る発明は、第５の観点に係る通信システムにおいて、前記隣接基地局は、自局の前記対応付けの変更に応じて、変更前から通信中の通信端末にタイムスロットを割り当て直すことを特徴とするものである。
【００１８】
また、第７の観点に係る発明は、第１の観点に係る通信システムにおいて、前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との同一の対応付けは、前記基地局及び前記隣接基地局に対して、予め固定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、第８の観点に係る発明は、第１乃至７のいずれか１つの観点に係る通信システムに用いられる基地局であって、通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定し、前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを隣接基地局と同一にする制御部を備える基地局である。
【００２０】
また、第９の観点に係る発明は、第１乃至７のいずれか１つの観点に係る通信システムに用いられる隣接基地局であって、通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定し、前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを基地局と同一にする制御部を備える隣接基地局である。
【００２１】
上述したように本発明の解決手段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。
【００２２】
例えば、本発明を方法として実現させた第１０の観点に係る通信制御方法は、
基地局と、当該基地局に隣接する隣接基地局とを含む通信システムにおける通信制御方法であって、
通信端末からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられるタイムスロットを決定するステップと、
前記タイムスロットと前記遅延時間の範囲との対応付けを基地局間で互いに同一にするステップと
を含む通信制御方法である。
【発明の効果】
【００２３】
上記のように構成された本発明に係る通信システム、基地局、隣接基地局及び通信制御方法によれば、基地局同士が干渉する可能性を効率的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る概略的な通信システム構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る基地局の処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る隣接基地局の処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを示す説明図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る通信端末へのタイムスロットの割当てを示す説明図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る通信端末へのタイムスロットの割当てを示す説明図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る通信端末へのタイムスロットの割当てを示す説明図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態に係る通信端末へのタイムスロットの割当てを示す説明図である。
【図１０】図１０は、従来の基地局同士の干渉を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態に係る概略的な通信システム構成図である。通信システム１００は、基地局１０１（基地局１０１ａ及び１０１ｂ）と通信端末１０３（通信端末１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ及び１０３ｄ）とから構成されている。通信システム１００は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤを採用するシステムであり、例えばＬＴＥシステムやＸＧＰシステムである。基地局１０１は、上りタイムスロット及び下りタイムスロットを通信端末１０３に割り当てて、通信端末１０３と無線通信する。上りタイムスロットは、基地局１０１が通信端末１０３からの信号を受信するための時間間隔であり、下りタイムスロットは、基地局１０１が通信端末１０３に信号を送信するための時間間隔である。上りタイムスロット及び下りタイムスロットは、それぞれ複数存在し、基地局１０１は、通信接続を要求する１つの通信端末１０３に対して、１つ以上の上りタイムスロット及び１つ以上の下りタイムスロットを割り当てる。
【００２６】
基地局１０１ａ及び１０１ｂは、互いに隣接している。隣接するとは、基地局１０１ａのセル（サービスエリア）と基地局１０１ｂのセルとが重なることを意味する。以下、基地局１０１ａを基地局と称し、基地局１０１ａに隣接する基地局１０１ｂを隣接基地局と称する。なお、基地局１０１ａ及び隣接基地局１０１ｂにおいて共通する事項の説明においては、基地局１０１ａ及び隣接基地局１０１ｂを区別せず基地局１０１と表現する。
【００２７】
図２は、本発明の一実施形態に係る基地局の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施形態の基地局１０１は、通信部１１１と、ベースバンド部１１３と、制御部１１７とを備えている。通信部１１１及びベースバンド部１１３は、制御部１１７に接続されている。
【００２８】
通信部１１１は、アンテナを介して通信端末１０３と、無線通信により、データ（無線信号）を送受信するものである。通信部１１１は、受信した信号（受信信号）に対して低雑音での増幅及びダウンコンバート等を行い、当該信号をベースバンド部１１３に送る。また、通信部１１１は、ベースバンド部１１３からの信号に対してアップコンバート及び増幅等を行い、送信信号を生成する。そして、通信部１１１は、アンテナを介して当該送信信号を通信端末１０３に送信する。
【００２９】
また、通信部１１１は、基地局間の有線ネットワークを介して、他の基地局１０１と通信接続し、信号を送受信することもできる。この場合、通信部１１１は、例えば、Ｘ２インタフェースにより実現される。Ｘ２インタフェースは、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で規定された基地局間インタフェースである。図２においては、通信部１１１を１つの機能ブロックとして表現しているが、本発明は、通信部１１１を有線通信及び無線通信双方の機能を有する１つのハードウェアによって実現することに限定されるものではない。例えば、通信部１１１を有線通信及び無線通信の用途に応じた別個のハードウェアにより実現することもできる。
【００３０】
ベースバンド部１１３は、通信部１１１からの受信信号に対してＡＤ変換や高速フーリエ変換などを行うことにより、受信信号を復調し、ベースバンド信号を取り出す。そして、ベースバンド部１１３は、ベースバンド信号を制御部１１７に送る。また、ベースバンド部１１３は、制御部１１７からのベースバンド信号に対して逆高速フーリエ変換やＤＡ変換などを行うことにより、ベースバンド信号を変調する。そして、ベースバンド部１１３は、変調されたベースバンド信号を通信部１１１に送る。
【００３１】
制御部１１７は、基地局１０１の各機能ブロックをはじめとして基地局１０１の全体を制御及び管理している。制御部１１７は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。制御部１１７が行う処理については、後述の図３及び図４の説明にて詳述する。
【００３２】
続いて、図３及び図４を用いて、基地局１０１ａ及び隣接基地局１０１ｂの処理について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る基地局の処理を示すフローチャートである。図４は、本発明の一実施形態に係る隣接基地局の処理を示すフローチャートである。なお、図２に示した基地局１０１の各機能ブロックに関する参照符号として、基地局１０１ａに関する機能ブロックの参照符号にはａを、隣接基地局１０１ｂに関する機能ブロックの参照符号にはｂを付して説明する。
【００３３】
基地局１０１ａの制御部１１７ａは、通信端末１０３からの信号の遅延時間に応じて、通信端末に割り当てられる下りタイムスロット１２１ａを決定する。つまり、制御部１１７ａは、複数の下りタイムスロット１２１ａそれぞれに対応する遅延時間の範囲（遅延時間範囲）を設定する（ステップＳ１０１）。通信端末１０３からの信号の遅延時間とは、通信端末１０３が信号を送信してから、基地局１０１ａが当該信号を受信するまでにかかる伝搬遅延のことである。遅延時間範囲は、隣り合う下りタイムスロット間のガードタイムの長さや基地局間の許容干渉時間等によって任意に設定される事項である。
【００３４】
制御部１１７ａは、例えば、図５のように、４つの下りタイムスロット１２１ａ−１〜１２１ａ−４に遅延時間範囲を設定する。制御部１１７ａは、タイムスロット１２１ａ−１に、０［ｍｓ］以上５０［ｍｓ］未満（０〜５０［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、タイムスロット１２１ａ−２に、５０［ｍｓ］以上１００［ｍｓ］未満（５０〜１００［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、タイムスロット１２１ａ−３に、１００［ｍｓ］以上１５０［ｍｓ］未満（１００〜１５０［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、タイムスロット１２１ａ−４に、１５０［ｍｓ］以上２００［ｍｓ］未満（１５０〜２００［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、それぞれ対応付ける。
【００３５】
そして、制御部１１７ａは、基地局１０１ａの下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを隣接基地局１０１ｂに送信するように、通信部１１１ａを制御する（ステップＳ１０２）。
【００３６】
すると、隣接基地局１０１ｂの通信部１１１ｂは、基地局１０１ａの下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを受信し（ステップＳ２０１）、当該対応付けを制御部１１７ｂに送る。制御部１１７ｂは、受信した基地局１０１ａの対応付けに基づいて、隣接基地局１０１ｂにおける下りタイムスロット１２１ｂと遅延時間範囲との対応付けを決定する（ステップＳ２０２）。つまり、制御部１１７ｂは、基地局１０１ａの下りタイムスロット１２１ａと時間位置が共通する下りタイムスロット１２１ｂに、下りタイムスロット１２１ａと同一の遅延時間範囲を設定する。これにより、基地局１０１ａにおけるタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けと、隣接基地局１０１ｂにおけるタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けとが、基地局間で互いに同一となる。
【００３７】
制御部１１７ｂは、例えば、図５のように、基地局１０１ａの対応付けに基づいて、４つの下りタイムスロット１２１ｂ−１〜１２１ｂ−４に遅延時間範囲を設定する。制御部１１７ｂは、タイムスロット１２１ｂ−１に、０［ｍｓ］以上５０［ｍｓ］未満（０〜５０［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、タイムスロット１２１ｂ−２に、５０［ｍｓ］以上１００［ｍｓ］未満（５０〜１００［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、タイムスロット１２１ｂ−３に、１００［ｍｓ］以上１５０［ｍｓ］未満（１００〜１５０［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、タイムスロット１２１ｂ−４に、１５０［ｍｓ］以上２００［ｍｓ］未満（１５０〜２００［ｍｓ］）の遅延時間範囲を、それぞれ対応付ける。
【００３８】
ここで、通信端末１０３ａ及び１０３ｂが、基地局１０１ａに通信接続を要求するとする。すると、基地局１０１ａの制御部１１７ａは、通信端末１０３ａ及び１０３ｂからの信号の遅延時間を算出する（ステップＳ１０３）。制御部１１７ａは、遅延時間を、例えば、接続要求信号に含められた参照シンボル（パイロット信号）と、予め基地局１０１ａに記憶されている理想的な参照シンボルとの相関演算といった従来公知の算出方法により求めることができる。また、通信端末１０３ａ及び１０３ｂが、送信時刻を示す情報（タイムスタンプ）を、接続要求信号に付加している場合、制御部１１７ａは、このタイムスタンプの受信時刻を測定し、受信時刻から送信時刻を減算することにより、遅延時間を求めることもできる。時刻の測定は、例えば、基地局１０１ａ及び通信端末１０３ａ及び１０３ｂがＲＴＣ（Real Time Clock：リアルタイムクロック）を備えることにより実現できる。なお、遅延時間は、１つの受信信号に基づく算出に限定されるものではなく、制御部１１７ａは、例えば、複数回に亘る受信信号それぞれの算出結果の平均等により、遅延時間を特定することもできる。
【００３９】
そして、制御部１１７ａは、算出した遅延時間を含む遅延時間範囲に対応付けられた下りタイムスロット１２１ａを通信端末１０３ａ及び１０３ｂに割り当てる（ステップＳ１０４）。例えば、通信端末１０３ａ及び１０３ｂからの信号の遅延時間がそれぞれ７５［ｍｓ］及び１３５［ｍｓ］である場合、制御部１１７ａは、図６のように、通信端末１０３ａ及び１０３ｂに、下りタイムスロット１２１ａ−２及び１２１ａ−３をそれぞれ割り当てる。下りタイムスロット１２１ａ−１及び１２１ａ−４は、通信端末が割り当てられず、空くことになる。
【００４０】
ここで、通信端末１０３ｃ及び１０３ｄが、隣接基地局１０１ｂに通信接続を要求するとする。すると、隣接基地局１０１ｂの制御部１１７ｂは、通信端末１０３ｃ及び１０３ｄからの信号の遅延時間を算出する（ステップＳ２０３）。
【００４１】
そして、制御部１１７ｂは、算出した遅延時間を含む遅延時間範囲に対応付けられた下りタイムスロット１２１ｂを通信端末１０３ｃ及び１０３ｄに割り当てる（ステップＳ２０４）。例えば、通信端末１０３ｃ及び１０３ｄからの信号の遅延時間がそれぞれ８０［ｍｓ］及び１４０［ｍｓ］である場合、制御部１１７ｂは、図６のように、通信端末１０３ｃ及び１０３ｄに、下りタイムスロット１２１ｂ−２及び１２１ｂ−３をそれぞれ割り当てる。これにより、下りタイムスロット１２１ｂ−２での隣接基地局１０１ｂの送信タイミングは、下りタイムスロット１２１ａ−２での基地局１０１ａの送信タイミングよりも、５［ｍｓ］（＝８０−７５）早まることになる。
【００４２】
仮に、隣接基地局１０１ｂにおいてステップＳ２０１及びステップＳ２０２の処理が行われないと、隣接基地局１０１ｂは、通信端末１０３ｃ及び１０３ｄに、下りタイムスロット１２１ｂを任意に割り当てることになる。例えば、隣接基地局１０１ｂは、１４０［ｍｓ］の遅延時間を伴う通信端末１０３ｄに、下りタイムスロット１２１ｂ−２を割り当てることがある。この場合、下りタイムスロット１２１ｂ−２での隣接基地局１０１ｂの送信タイミングは、下りタイムスロット１２１ａ−２での基地局１０１ａの送信タイミングよりも、６５［ｍｓ］（＝１４０−７５）早まることになる。すると、下りタイムスロット１２１ｂ−２に通信端末１０３ｃが割り当てられる場合に比べ、隣接基地局１０１ｂの下りタイムスロット１２１ｂ−２が、基地局１０１ａの下りタイムスロット１２１ａ−１と重なる可能性が高くなってしまうことになる。
【００４３】
ステップＳ１０４の後、基地局１０１ａの制御部１１７ａは、通信中の通信端末１０３ａからの信号の遅延時間を、定期的又は不定期的に算出する。そして、制御部１１７ａは、遅延時間を算出する毎に、遅延時間が下りタイムスロット１２１ａ−２に対応付けられた遅延時間範囲に含まれているか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００４４】
算出された遅延時間が下りタイムスロット１２１ａ−２に対応付けられた遅延時間範囲外となる場合（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、つまり遅延時間が５０［ｍｓ］未満又は１００［ｍｓ］以上である場合、制御部１１７ａは、この遅延時間を含む遅延時間範囲に対応付けられた下りタイムスロットが空いているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
【００４５】
遅延時間に対応する下りタイムスロットが空いている場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、制御部１１７ａは、通信端末１０３ａにこの下りタイムスロットを割り当て直す（ステップＳ１０７）。例えば、通信端末１０３ａからの信号の遅延時間が１３０［ｍｓ］になり（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、下りタイムスロット１２１ａ−３が他の通信端末に割り当てられていない場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、制御部１１７ａは、通信端末１０３ａに下りタイムスロット１２１ａ−３を割り当て直すことができる（ステップＳ１０７）。
【００４６】
本実施形態では、下りタイムスロット１２１ａ−３は、通信端末１０３ｂに割り当てられているため（ステップＳ１０６のＮｏ）、制御部１１７ａは、遅延時間を増加できるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、制御部１１７ａは、ステップＳ１０８の判定のために、ＬＴＥのＱｏＳ（Quality of Service）制御において信号に付加されるＱＣＩ（QoS Class Identifier）というパラメータを利用することができる。ＱＣＩは、ＱＣＩを有する信号が要求する通信品質を定めるものであり、１〜９の値をとる。それぞれの値には対応する許容遅延時間や許容データ損失率等が規定されている。そのため、制御部１１７ａは、通信端末１０３ａからの信号に付加されたＱＣＩの値から、当該信号の許容遅延時間を特定することができる。なお、通信端末１０３ａは、ＱＣＩではなく、許容遅延時間を示す信号自体を基地局１０１ａに送信してもよい。
【００４７】
遅延時間を増加しても信号が要求する品質が満たされる場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、制御部１１７ａは、送信タイミングを遅らせたり、送信信号を一時的にバッファに蓄積したりすることにより、擬似的に遅延時間を発生させて、遅延時間を増加させる（ステップＳ１０９）。そして、制御部１１７ａは、増加した遅延時間に対応する下りタイムスロットを割り当て直す（ステップＳ１０７）。
【００４８】
例えば、通信端末１０３ａからの信号の遅延時間が１３０［ｍｓ］であり、当該信号の許容遅延時間が３００［ｍｓ］であるとする。この場合、制御部１１７ａは、遅延時間を３００［ｍｓ］までは増加させることができる（ステップＳ１０８のＹｅｓ）。
【００４９】
本実施形態では、下りタイムスロット１２１ａ−４は空いているので、制御部１１７ａは、例えば、遅延時間を１５０［ｍｓ］まで増加させる（ステップＳ１０９）。そして、制御部１１７ａは、図７のように、通信端末１０３ａに下りタイムスロット１２１ａ−４を割り当て直すことができる（ステップＳ１０７）。
【００５０】
ステップＳ１０８において、遅延時間を増加できない場合は（ステップＳ１０８のＮｏ）、制御部１１７ａは、ステップＳ１０１の処理で設定した下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを変更する（ステップＳ１１０）。つまり、制御部１１７ａは、通信中の通信端末１０３ａに割り当てている下りタイムスロット１２１ａ−２に対応する遅延時間範囲を、算出された遅延時間を含むように変更する。
【００５１】
例えば、通信端末１０３ａからの信号の遅延時間が１３０［ｍｓ］である場合、制御部１１７ａは、図８のように、下りタイムスロット１２１ａ−２に対応する遅延時間範囲を、５０［ｍｓ］以上１００［ｍｓ］未満の範囲から、１００［ｍｓ］以上１５０［ｍｓ］未満の範囲に変更する。
【００５２】
そして、制御部１１７ａは、下りタイムスロットと遅延時間範囲との変更された対応付けを、隣接基地局１０１ｂに送信するように通信部１１１ａを制御する（ステップＳ１１１）。
【００５３】
すると、隣接基地局１０１ｂの通信部１１１ｂは、変更された対応付けを受信し（ステップＳ２０５のＹｅｓ）、変更された対応付けを制御部１１７ｂに送る。制御部１１７ｂは、基地局１０１ａの変更された対応付けに基づいて、隣接基地局１０１ｂにおける下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを変更する（ステップＳ２０６）。つまり、制御部１１７ｂは、下りタイムスロット１２１ｂ−２の遅延時間範囲を、下りタイムスロット１２１ａ−２に対応する遅延時間範囲と同一の１００［ｍｓ］以上１５０［ｍｓ］未満の範囲に変更する。
【００５４】
ここで、隣接基地局１０１ｂは、ステップＳ２０４の処理により、下りタイムスロット１２１ｂ−２を、８０［ｍｓ］の遅延時間を伴う通信端末１０３ｃに割り当てている。対応付けの変更に伴い、通信端末１０３ｃの遅延時間は、下りタイムスロット１２１ｂ−２に対応する遅延時間範囲に含まれなくなる。そのため、隣接基地局１０１ｂは、下りタイムスロットの割当直しを行う（ステップＳ２０７）。
【００５５】
例えば、通信端末１０３ｃに関する遅延時間を増加できる場合、制御部１１７ｂは、下りタイムスロット１２１ｂ−２の変更された遅延時間範囲に含まれる遅延時間にまで、通信端末１０３ｃに関する遅延時間を増加させる。この場合、下りタイムスロットの割当直しにより、通信端末１０３ｃに割り当てられる下りタイムスロットは変わらないことになる。
【００５６】
通信端末１０３ｃに関する遅延時間を増加できない場合には、制御部１１７ｂは、他の空いている下りタイムスロットに対応する遅延時間範囲を変更する。例えば、本実施形態では、下りタイムスロット１２１ｂ−４が空いているので、下りタイムスロット１２１ｂ−４の遅延時間範囲を、１５０［ｍｓ］以上２００［ｍｓ］未満の範囲から、５０［ｍｓ］以上１００［ｍｓ］未満の範囲に変更する。これにより、制御部１１７ｂは、図８のように、下りタイムスロット１２１ｂ−４を通信端末１０３ｃに割り当てる。
【００５７】
隣接基地局１０１ｂで、更なる対応付けの変更が行われると、隣接基地局１０１ｂは、下りタイムスロットと遅延時間範囲との変更された対応付けを基地局１０１ａに送信し、基地局１０１ａは、図９のように、空いている下りタイムスロット１２１ａ−４に対応する遅延時間範囲を５０［ｍｓ］以上１００［ｍｓ］未満の範囲に変更することになる。
【００５８】
このように本実施形態では、基地局１０１ａ及び隣接基地局１０１ｂは、通信端末１０３からの信号の遅延時間に応じて、通信端末１０３に割り当てられる下りタイムスロットを決定し、下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを基地局間で互いに同一にする。これにより、隣接する基地局同士において、時間位置が共通する下りタイムスロット１２１ａ−１及び１２１ｂ−１には、遅延時間が近い通信端末１０３ａ及び１０３ｃがそれぞれ割り当てられる。そのため、基地局１０１ａ及び１０１ｂが、遅延時間を考慮して、送信タイミングを早めても、送信タイミングのずらし時間間隔が基地局１０１ａ及び１０１ｂにおいて極端に異なることはない。よって、基地局１０１ａの下りタイムスロット１２１ａ−２が、当該下りタイムスロットよりも時間的に前である隣接基地局１０１ｂの下りタイムスロット１２１ｂ−１に重なり難くなる。また、同様に、隣接基地局１０１ｂの下りタイムスロット１２１ｂ−２が、当該下りタイムスロットよりも時間的に前である基地局１０１ａの下りタイムスロット１２１ａ−１に重なり難くなる。これによって、隣接する基地局同士において、時間位置が異なる下りタイムスロット同士が重なることにより干渉が発生する可能性を低減することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、基地局１０１ａと隣接基地局１０１ｂとは、互いに通信接続され、基地局１０１ａは、自局における下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを隣接基地局１０１ｂに送信し、隣接基地局１０１ｂは、受信した基地局１０１ａの対応付けに基づいて、自局における下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを決定することができる。基地局１０１ａと隣接基地局１０１ｂとが、通信によって、下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けに関する情報をやりとりすることにより、互いに同一となる対応付けをリアルタイムで変更し決定することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、下りタイムスロット１２１ａ−２で基地局１０１ａと通信中の通信端末１０３ａからの信号の遅延時間が、下りタイムスロット１２１ａ−２に対応付けられた遅延時間範囲外となる場合、基地局１０１ａは、遅延時間範囲外となる遅延時間に対応する下りタイムスロットを通信端末１０３ａに割り当て直すことができる。これにより、通信端末１０３ａの遅延時間が遅延時間範囲外となる場合にも、隣接する基地局同士における対応付けの同一性を崩すことなく、基地局１０１ａは、通信端末１０３ａの通信を継続させることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、基地局１０１ａは、遅延時間が遅延時間範囲外となる通信端末１０３ａの信号の許容遅延時間に基づいて、当該信号の遅延時間を増加できるか否かを判定し、遅延時間を増加できる場合、増加された遅延時間に対応する下りタイムスロット１２１ａ−４を通信端末１０３ａに割り当て直すことができる。これにより、遅延時間範囲を越えた遅延時間に対応する下りタイムスロットが空いていない場合にも、隣接する基地局同士における対応付けの同一性を崩すことなく、基地局１０１ａは、通信端末１０３ａの通信を継続させることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、基地局１０１ａは、遅延時間が遅延時間範囲外となる通信端末１０３ａに割り当てられている下りタイムスロット１２１ａ−２に対応する遅延時間範囲を変更し、下りタイムスロットと遅延時間範囲との変更された対応付けを隣接基地局１０１ｂに送信し、隣接基地局１０１ｂは、変更された対応付けに基づいて、自局における下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを変更することができる。これにより、基地局１０１ａが、下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを変更する場合にも、隣接基地局１０１ｂは、基地局１０１ａの変更を反映するように、自局の対応付けを変更できる。よって、隣接する基地局同士における対応付けの同一性が維持される。
【００６３】
また、本実施形態では、隣接基地局１０１ｂは、自局の下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けの変更に応じて、変更前から通信中の通信端末１０３ｃに下りタイムスロットを割り当て直すことができる。これにより、隣接基地局１０１ｂは、自局の対応付けを変更する場合にも、通信端末１０３ｃの通信を継続させることができる。
【００６４】
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。
【００６５】
例えば、各部材、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つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【００６６】
上述の本発明の実施形態では、隣接する基地局同士における下りタイムスロットと遅延時間範囲との対応付けを同一にするために、隣接する基地局同士が通信接続され、対応付けの情報をやりとりするとして説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、互いに隣接する基地局は、下りタイムスロットと遅延時間範囲との同一の対応付けを記憶し、当該対応付けを固定しておくことができる。互いに隣接する基地局は、記憶されている対応付けに基づいて、下りタイムスロットを通信端末に割り当てることにより、隣接する基地局同士における対応付けの同一性は維持される。この場合、当該対応付けは固定され、変化しないため、隣接する基地局同士は、対応付けの変更を伝えるための通信接続を行う必要はない。
【００６７】
また、上述の本発明の実施形態では、ステップＳ１０３及びステップＳ１０４の処理において、算出された遅延時間に対応する下りタイムスロットが存在することを前提として説明したが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、ステップＳ１０３の処理で算出された遅延時間に対応する下りタイムスロットが存在しない場合、基地局１０１ａは、ステップＳ１１０の処理に移ることができる。
【００６８】
また、上述の本発明の実施形態の説明において、遅延時間の範囲を定める「以上」または「未満」のような表現の技術的思想が意味する内容は必ずしも厳密な意味ではなく、基地局の仕様に応じて、基準となる値を含む場合又は含まない場合の意味を包含するものとする。例えば、５０ｍｓ「以上」とは、遅延時間が５０ｍｓに達した場合のみならず、５０ｍｓを超えた場合も含意し得るものとする。また、例えば１００ｍｓ「未満」とは、遅延時間が１００ｍｓを下回った場合のみならず、１００ｍｓに達した場合、つまり１００ｍｓ以下になった場合も含意し得るものとする。
【符号の説明】
【００６９】
１００  通信システム
１０１ａ  基地局
１０１ｂ  隣接基地局
１０３ａ〜１０３ｄ  通信端末
１１１  通信部
１１３  ベースバンド部
１１７  制御部
１２１ａ−１〜１２１ａ−４  基地局１０１ａの下りタイムスロット
１２１ｂ−１〜１２１ｂ−４  隣接基地局１０１ｂの下りタイムスロット
【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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