(57)【要約】【課題】複数の基地局間のデータ同時送信の実装難易度を軽減する通信装置、制御方法、プログラム、通信システムおよび通信システムの構成方法を提供する。【解決手段】通信部は、第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信し、記憶部は、配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶し、制御部は、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる。【選択図】図２
2018023002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信する通信部と、
配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶する記憶部と、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる制御部とを備える
通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、
少なくとも前記配信データの配信時刻情報を、前記通信部に前記第１の電波強度で送信させることを特徴とする
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記通信部は、
他の通信装置が送信した前記配信データの配信時刻情報を受信し、
前記記憶部は、
前記通信部が受信した前記配信データの前記配信時刻情報を記憶することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信する通信部と、
配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶する記憶部と、
を備える通信装置の制御方法であって、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる制御過程、を有する
制御方法。
【請求項５】
コンピュータに、
第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信する通信部と、
配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶する記憶部と、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる制御部と、を備える
通信装置として機能させるためのプログラム。
【請求項６】
少なくとも第１の通信装置と第２の通信装置と第３の通信装置とを備える通信システムであって、
前記通信装置のそれぞれが、
配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を取得する取得部と、
所定の電波強度で信号を送信する通信部と、
制御部とを備え、
前記第１の通信装置の前記制御部は、
前記第１の通信装置の前記通信部に、
前記配信データの配信時刻情報を第１の電波強度で送信させ、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第２の電波強度で送信させ、
前記第２の通信装置の前記制御部は、
前記第２の通信装置の前記通信部に、
前記配信データの配信時刻情報を送信させ、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを送信させ、
前記第３の通信装置の前記制御部は、
前記第３の通信装置の前記通信部に、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第３の電波強度で送信させ、
前記第１の電波強度は、通信圏に第２の前記通信装置が含まれる電波強度であり、
前記第２の電波強度は、通信圏が、前記第３の通信装置が前記第３の電波強度で信号を送信した時の通信圏と重なり合わない電波強度であることを特徴とする
通信システム。
【請求項７】
少なくとも第１の通信装置と第２の通信装置と第３の通信装置とを備える通信システムの構成方法であって、
前記通信装置のそれぞれが、
配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を取得する取得部と、
所定の電波強度で信号を送信する通信部と、
制御部とを備え、
前記第１の通信装置の前記制御部は、
前記第１の通信装置の前記通信部に、
前記配信データの配信時刻情報を第１の電波強度で送信させ、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第２の電波強度で送信させ、
前記第２の通信装置の前記制御部は、
前記第２の通信装置の前記通信部に、
前記配信データの配信時刻情報を送信させ、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを送信させ、
前記第３の通信装置の前記制御部は、
前記第３の通信装置の前記通信部に、
前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第３の電波強度で送信させ、
前記第１の通信装置が前記第１の電波強度で信号を送信した時の通信圏に第２の前記通信装置が含まれ、
前記第１の通信装置が前記第１の電波強度で信号を送信した時の通信圏と、前記第３の通信装置が前記第３の電波強度で信号を送信した時の通信圏とが重なり合わないようにそれぞれの通信装置が配置されていることを特徴とする
通信システムの構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、制御方法、プログラム、通信システムおよび通信システムの構成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の基地局間でデータを同時に送信する無線通信システムが提案されている。例えば、特許文献１には、第１の基地局が第２の基地局へ送信時間情報の送信時刻から起算して時間ｔが経過したタイミングで、第２の基地局は当該送信時間情報の受信時刻から起算して、「時間ｔ−（信号伝搬に要する時間を考慮した補正値）」が経過したタイミングで、それぞれデータを送信する無線通信システムについて記載されている。これにより、２台の基地局が同一のタイミングでデータを送信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５７９８５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、３台以上の基地局が同時にデータを送信する場合には、２台の基地局間の同期よりも実装難易度（実装コスト）が著しく高くなる。例えば、次の状況を仮定する。図１１に示すように、第１の基地局は、送信時刻情報ｔを時刻Ｔ１に第２の基地局に向けて送信し、時刻Ｔ２に第２の基地局が受信する。第２の基地局は、送信時刻情報ｔを第３の基地局に送信し、時刻Ｔ３に第３の基地局が受信する。他方、第１の基地局は、データを時刻Ｔａ（＝Ｔ１＋ｔ）に、第２の基地局は時刻Ｔｂ（＝Ｔ２＋ｔ−補正値Ａ）に、第３の基地局は時刻Ｔｃ（＝Ｔ３＋ｔ−補正値Ｂ）に送信する。データの送信を同時にするために、時刻Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが互いに等しくなるように設定しておく。しかしながら、基地局内の処理時間のばらつき等により、時刻Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは互いに異なることがある（図１２参照）。
【０００５】
図３に示す例では、第２の基地局２２−１の近傍にある通信端末３０−２は、第１の基地局２１の通信圏内にも第３の基地局２２−２の通信圏内にも含まれる。言い換えれば、通信端末３０−２は、第１〜第３の基地局のいずれからもデータを受信することとなるが、時刻Ｔａと時刻Ｔｂとの時間差と、時刻Ｔａと時刻Ｔｃとの時間差もさらに許容誤差以下に収めることが望ましい。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、複数の基地局間のデータ同時送信の実装難易度を軽減する通信装置、制御方法、プログラム、通信システムおよび通信システムの構成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信する通信部と、配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶する記憶部と、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる制御部とを備える通信装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の基地局間のデータ同時送信の実装難易度を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る通信システムの構成例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る通信システムの各基地局の通信圏の例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る通信システムの各基地局を接続する無線バックホールの例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る通信システムの各基地局が提供するアクセス回線の例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係るマスター基地局の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係るスレーブ基地局の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る通信端末の構成例を示すブロック図である。
【図８】直達波と反射波の受信タイミングの例を示す図である。
【図９】従来の各基地局からの直達波の受信タイミングの例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る各基地局からの直達波の受信タイミングの例を示す図である。
【図１１】各基地局が取得したデータの送信タイミングの一例を示す図である。
【図１２】各基地局が取得したデータの送信タイミングの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（システム構成）
本発明の第実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る通信システム１の構成例を示す概略図である。
通信システム１は、所定の通信方式、例えば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格に規定された通信システムである。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、代表的な無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信方式に関する規格である。通信システム１は、Ｎ個の基地局を含んで構成される。Ｎは、２以上の整数である。Ｎ個の基地局は、１台のマスター基地局２１とＮ−１台のスレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１からなる。図１に示す例では、Ｎは３である。マスター基地局２１とＮ−１台のスレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１は、互いに無線バックホールで接続され、各種のデータが送受信される。マスター基地局２１とＮ−１台のスレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１は、それぞれ自局から送信される電波が所定の強度以上で到達する通信圏内の通信端末３０にアクセス回線を提供する。つまり、Ｎ台の基地局は、それぞれ通信圏内にある通信端末３０を送信先とするデータを搬送する電波を発出し、通信端末３０を送信元とするデータを搬送する電波を受信する。以下の説明ならびに図面では、マスター基地局２１を、Ｍａｓｔｅｒ  ＡＰ、スレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１をＳｌａｖｅ  ＡＰ１〜ＡＰＮ−１と呼ぶことがある。複数の通信端末３０を通信端末３０−１、３０−２、３０−３等と呼んで区別する。また、Ｎ−１台のスレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１を、スレーブ基地局２２と総称することがある。
【００１１】
本実施形態では、主にコンテンツ配信サーバー１０が配信する配信データを各基地局の通信圏内の通信端末３０にブロードキャストで配信する場合を例にする。ブロードキャストとは、不特定多数の送信先に同一のデータを同時に送信することを意味する。また、通信システム１の敷設時に、マスター基地局２１とＮ−１台のスレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１のうち各２台の基地局の組毎に２台の基地局間の距離を予め測定しておく。そして、３台以上の基地局それぞれの通信圏が互いに重ならない電波強度Ｐｄを各基地局について計算しておく。電波強度Ｐｄは、基地局が放射する電波の強度である。電波強度Ｐｄの計算において、例えば、電波強度Ｐｄが通信圏の半径ｒに正比例するという関係が用いられてもよい。各２台の基地局それぞれの通信圏が互いに重なり合うことは許容される。図２に示す例では、通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２は、それぞれマスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１、２２−２の通信圏を示す。通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２は、それぞれマスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１、２２−２からの電波強度がＰｄＭ、Ｐｄ１、Ｐｄ２であるときに得られる。通信圏Ｃ０１と通信圏Ｃ０２−１の間と、通信圏Ｃ０２−１とＣ０２−２の間には、それぞれ重なり合う領域があるが、通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２が互いに重なり合う領域は存在しない。
【００１２】
次に、マスター基地局２１は、コンテンツ配信サーバー１０から受信した配信データと、その配信データの配信時刻を示す時刻情報をスレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１に無線バックホールを介して送信する。図３に示す例では、マスター基地局２１は、第１段のスレーブ基地局２２−１に送信する。スレーブ基地局２２−１は、マスター基地局２１から受信した配信データと時刻情報を第２段のスレーブ基地局２２−２に送信する。但し、この場合、３個以上の基地局の通信圏が互いに重なり合うように、マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１の電波強度ＰｔＭ、Ｐｔ１〜ＰｔＮ−１が設定されてもよい。この段階では、配信データと時刻情報の送信時刻が基地局間で必ずしも同一でなくてもよいためである。図３は、マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１、２２−２の電波強度がＰｔＭ、Ｐｔ１、Ｐｔ２であるときの通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２を示す。スレーブ基地局２２−１は、３つの通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２のいずれもが重なり合う領域内に設置されている。
【００１３】
マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１のそれぞれは、受信した配信データを搬送する電波を、時刻情報が示す時刻に基づいて補正した時刻において、電波強度ＰｄＭ、Ｐｄ１〜ＰｄＮ−１で、アクセス回線を介して送出する。図４に示す例では、マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１，２２−２のそれぞれは、電波強度ＰｄＭ、Ｐｄ１、Ｐｄ２でブロードキャスト配信する。配信データを搬送する電波が到来する通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２に在圏している通信端末３０−１、３０−２、３０−３は、配信データが搬送される電波を受信する。従って、図４に示す例では、３個以上の基地局から配信データが搬送される電波が受信される領域が存在しない。なお、以下の説明では、電波強度Ｐｄ１〜ＰｄＮ−１を電波強度Ｐｄと、電波強度Ｐｔ１〜ＰｔＮ−１を電波強度Ｐｔと総称し、通信圏Ｃ０２−１〜Ｃ０２−Ｎ−１を通信圏Ｃ０２と、それぞれ総称することがある。
【００１４】
（マスター基地局）
次に、本実施形態に係るマスター基地局２１の構成例について説明する。
図５は、本実施形態に係るマスター基地局２１の構成例を示すブロック図である。
マスター基地局２１は、通信部２１１と制御部２１４を含んで構成される。
通信部２１１は、無線送信部２１２−１、２１２−２、無線受信部２１３−１、２１３−２を含んで構成される。無線送信部２１２−１、無線受信部２１３−１は、無線バックホールの構成要素である。無線送信部２１２−２、無線受信部２１３−２は、アクセス回線の構成要素である。
【００１５】
無線送信部２１２−１は、制御部２１４から入力される配信データと時刻情報を搬送する電波を、送信制御部２１７からのバックホール制御信号（後述）が示す電波強度ＰｔＭでアンテナ２１８−１からスレーブ基地局２２に送出する。図１〜３に示す例では、送出先のスレーブ基地局２２は、第１段のスレーブ基地局２２−１である。
【００１６】
無線送信部２１２−２は、制御部２１４から入力される配信データを搬送する電波を、送信制御部２１７からのアクセス制御信号（後述）が示す時刻ｔならびに電波強度ＰｄＭでアンテナ２１８−２から送出する。よって、通信圏内の通信端末に配信データを搬送する電波が送出される。無線送信部２１２−１、２１２−２が送信する電波の周波数帯域は、互いに異なっていてもよい。
【００１７】
無線受信部２１３−１は、アンテナ２１９−１がスレーブ基地局２２から受信した受信信号で搬送されるデータを制御部２１４に出力する。なお、本実施形態において、マスター基地局２１は、通信システム１においてコンテンツ配信サーバー１０から受信した配信データと時刻情報とをスレーブ基地局２２に供給する始端として機能する。そのため、無線受信部２１３−１は、省略可能である。
無線受信部２１３−２は、アンテナ２１９−２が通信圏Ｃ０１から受信した受信信号で搬送されるデータを制御部２１４に出力する。
無線送信部２１２−１は無線送信部２１２−２と、無線受信部２１３−１は無線受信部２１３−２と、それぞれ異なる周波数帯域が用いられてもよい。
なお、通信部は、インターネット（図示せず）を介して接続された機器との間でも各種のデータを送受信する。かかる機器には、例えば、コンテンツ配信サーバー１０（図１等）がある。コンテンツ配信サーバー１０は、不特定多数の送信先に配信データと、その配信データの配信時刻を示す時刻情報を送信する。
【００１８】
図５は、通信部２１１における無線送信部の個数、無線受信部の個数がそれぞれ２である場合を例にしているが、これには限られない。それらの個数は、それぞれ３以上であってもよい。また、無線送信部２１２−１、２１２−２及び無線受信部２１３−１、２１３−２は、１個の部材で実現されてもよいし、アンテナ２１８−１、２１８−２、２１９−１、２１９−２間で、１個の部材が共用されてもよい。
【００１９】
制御部２１４は、中継部２１５、同期信号生成部２１６及び送信制御部２１７を含んで構成される。
中継部２１５は、送信元の機器から通信部２１１を介して受信したデータを送信先の機器に送信する。本実施形態では、中継部２１５は、コンテンツ配信サーバー１０から受信した配信データと時刻情報をスレーブ基地局２２−１に無線送信部２１２−１を介して送信する。中継部２１５は、配信データを所定の長さ（例えば、１ｍｓ）のサブフレームごとに区分ならびに変調し、各サブフレームの末尾に所定の長さ（例えば、３〜２０μｓ）のガードインターバル（ＧＩ）を設定する。ＧＩは、互いに隣接するサブフレームを区分する区間である。ＧＩについては、後述する。中継部２１５は、ＧＩが設定された配信データを自局の通信圏の通信端末３０に無線送信部２１２−２を介して送信する。また、中継部２１５は、その時刻情報を送信制御部２１７に出力する。なお、ＧＩの長さは、電波強度がＰｄＭである場合に通信圏Ｃ０１において、マスター基地局２１からの伝搬時間と、その一部の通信圏が重なる他の基地局からの伝搬時間の差の最大値よりも大きければよい。  
【００２０】
同期信号生成部２１６は、スレーブ基地局２２−１、２２−２との動作の同期をとるための同期信号を生成し、生成した同期信号を送信制御部２１７に出力する。同期信号生成部２１６は、同期信号を生成する際、例えば、制御部２１４が生成するクロック信号を分周する。
【００２１】
送信制御部２１７は、同期信号生成部２１６から入力された同期信号を無線送信部２１２−１に送信するデータに重畳する。送信制御部２１７は、設定された電波強度ＰｔＭでの送信を示すバックホール制御信号を生成し、生成したバックホール制御信号を無線送信部２１２−１に出力する。送信制御部２１７は、入力された同期信号を参照し中継部２１５から入力された時刻情報が示す時刻ｔにおいて、設定された電波強度ＰｄＭでの送信を示すアクセス制御信号を生成し、生成したアクセス制御信号を無線送信部２１２−２に出力する。
【００２２】
（スレーブ基地局）
次に、本実施形態に係るスレーブ基地局２２の構成例について説明する。
図６は、本実施形態に係るスレーブ基地局２２の構成例を示すブロック図である。
スレーブ基地局２２は、通信部２２１と制御部２２４を含んで構成される。
通信部２２１は、無線送信部２２２−１、２２２−２、無線受信部２２３−１、２２３−２を含んで構成される。無線送信部２２２−１、無線受信部２２３−１は、無線バックホールの構成要素として用いられる。無線送信部２２２−２、無線受信部２２３−２は、アクセス回線の構成要素として用いられる。
【００２３】
無線送信部２２２−１は、制御部２２４から入力される配信データと時刻情報を搬送する電波を、送信制御部２２７からのバックホール制御信号が示す電波強度Ｐｔでアンテナ２２８−１から後段のスレーブ基地局２２に送出する。自局がスレーブ基地局２２−１である場合には、後段のスレーブ基地局２２は、スレーブ基地局２２−２であり、自局が終端となるスレーブ基地局２２−２である場合には、後段のスレーブ基地局は存在しない。従って、自局がスレーブ基地局２２−２である場合には、無線送信部２２２−１は、省略可能である。
【００２４】
無線送信部２２２−２は、制御部２２４から入力される配信データを搬送する電波を、送信制御部２２７からのアクセス制御信号が示す時刻ｔ−τならびに電波強度Ｐｄでアンテナ２２８−２から送出する。τは、時刻の補正値を示す。τについては、後述する。これにより、自局の通信圏内Ｃ０２の通信端末に配信データを搬送する電波が送出される。従って、通信システム１全体として時刻ｔにおいて配信データを搬送する電波が同時に送出される。無線送信部２２２−１、２２２−２が送信する電波の周波数帯域は互いに異なっていてもよい。
【００２５】
無線受信部２２３−１は、アンテナ２２９−１が送信元の機器から受信した受信信号で搬送されるデータを制御部２２４に出力する。自局がスレーブ基地局２２−１である場合には、送信元の機器はマスター基地局２１であり、自局がスレーブ基地局２２−２である場合には、送信元の機器は、前段のスレーブ基地局２２−１である。
無線受信部２２３−２は、アンテナ２２９−２が通信圏Ｃ０２から受信した受信信号で搬送されるデータを制御部２２４に出力する。
無線送信部２２２−１は無線送信部２２２−２と、無線受信部２２３−１は無線受信部２１３−２と、それぞれ異なる周波数帯域が用いられてもよい。
【００２６】
図６は、通信部２２１における無線送信部の個数、無線受信部の個数がそれぞれ２である場合を例にしているが、これには限られない。それらの個数は、それぞれ３以上であってもよい。また、無線送信部２２２−１、２２２−２及び無線受信部２２３−１、２２３−２は、１個の部材で実現されてもよいし、アンテナ２２８−１、２２８−２、２２９−１、２２９−２間で、１個の部材が共用されてもよい。
【００２７】
制御部２２４は、中継部２２５、同期信号検出部２２６及び送信制御部２２７を含んで構成される。
中継部２２５は、送信元の機器から通信部２２１を介して受信したデータを送信先の機器に送信する。本実施形態では、中継部２２５は、送信元の機器から受信した配信データと時刻情報を後段のスレーブ基地局２２に無線送信部２２２−１を介して送信する。中継部２２５は、マスター基地局２１の中継部２１５と同様な手法で、受信した配信データをサブフレームごとに区分ならびに変調し、各サブフレームの末尾にＧＩを設定する。中継部２２５は、ＧＩが設定された配信データを自局の通信圏の通信端末３０に無線送信部２２２−２を介して送信する。また、中継部２２５は、その時刻情報を送信制御部２２７に出力する。なお、ＧＩの長さは、電波強度がＰｄである場合に通信圏Ｃ０２において、スレーブ基地局２２からの伝搬時間と、その一部の通信圏が重なる他の基地局からの伝搬時間の差の最大値よりも大きければよい。
【００２８】
同期信号検出部２２６は、無線受信部２２３−１が受信したデータに付加された同期信号を検出し、検出した同期信号を送信制御部２２７に出力する。
【００２９】
送信制御部２２７は、設定された電波強度Ｐｔでの送信を示すバックホール制御信号を生成し、生成したバックホール制御信号を無線送信部２２２−１に出力する。送信制御部２２７は、中継部２２５から入力された時刻情報が示す時刻ｔから所定の時刻の補正値τを差し引いて、補正した送信時刻を算出する。補正値τは、マスター基地局２１が配信データを送信する時刻から自局がその配信データを送信する時刻までの遅延時間である。τには、マスター基地局２１による配信データの送信から自局までの伝送遅延と、自局における処理遅延とが含まれる。送信制御部２２７は、時刻ｔ−τにおいて、設定された電波強度ＰｄＭでの送信を示すアクセス制御信号を生成し、生成したアクセス制御信号を無線送信部２２２−２に出力する。
【００３０】
（通信端末）
次に、本実施形態に係る通信端末３０の構成例について説明する。
図７は、本実施形態に係る通信端末３０の構成例を示すブロック図である。
通信端末３０は、通信部３０１と制御部３０４を含んで構成される。
通信部３０１は、無線送信部３０２、無線受信部３０３を含んで構成される。
無線送信部３０２は、制御部３０４から入力されるデータを搬送する電波を、自装置がその通信圏内にある基地局にアンテナ３０８を介して送出する。
無線受信部３０３は、アンテナ３０９がその基地局から受信した受信信号で搬送されるデータを制御部３０４に出力する。
【００３１】
図７は、無線送信部３０２の個数、無線受信部３０３の個数がそれぞれ１である場合を例にしているが、これには限られない。それらの個数は、それぞれ２以上であってもよい。また、無線送信部３０２、無線受信部３０３は、１個の部材で実現されてもよいし、アンテナ３０８、３０９間で、１個の部材が共用されてもよい。
【００３２】
制御部３０４は、通信制御部３０５及びアプリケーション処理部３０６を含んで構成される。制御部３０４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの制御デバイスを含んで構成され、所定の制御プログラムで指示される処理を実行することにより、その機能を実現する。
【００３３】
通信制御部３０５は、自装置がその通信圏内にある基地局を介して送信先との接続を制御する。また、通信制御部３０５は、送信元から基地局を介して受信したデータを復調し、もとのデータを取得する。ここで、通信制御部３０５は基地局が付加したＧＩを除いた区間のデータのシンボルについて復号を行い区分された配信データを取得し、それらをサブフレーム間で統合して、もとの配信データを得る。通信制御部３０５は、取得した配信データをアプリケーション処理部３０６に出力する。
【００３４】
アプリケーション処理部３０６は、操作等により指示されたアプリケーションプログラムが示す処理を実行することにより、その機能を実現する。例えば、アプリケーションプログラムがブラウザである場合には、設定されたアドレスで指定される配信データを通信部３０１に受信させ、通信制御部３０５を介してその配信データを受信する。
【００３５】
なお、通信端末３０は、携帯電話機、タブレット端末装置、無線カード端末装置、などに限られず、マスター基地局２１またはスレーブ基地局２２からの配信データを無線で受信可能な機器であればよい。
【００３６】
（ガードインターバル）
次に、ＧＩについて説明する。ＧＩは、各サブフレームの末尾に挿入される区間である。ＧＩは、そのサブフレームで搬送されるデータのシンボルと、次のサブフレームで搬送されるデータのシンボルとを区分し、通信端末３０の通信制御部３０５において採用すべき受信データの区間を特定するために用いられる。ＧＩに設定されるデータとして、そのサブフレームの末尾の部分が充てられることがある。基地局が送信する電波が通信端末３０に到来するまでの間に、種々の反射物により反射波が生じる。反射波の経路は、一般に直達波よりも長いため、直達波よりも遅れて到来する。図８に示す例では、反射波１〜３は、それぞれ直達波よりも遅れる。反射波１〜３のうち、最も遅れて到来する反射波３の受信時刻と直達波の受信時刻との時間差よりも長くなるようにＧＩの時間長を設定しておく。そして、通信制御部３０５は、反射波による波形崩れが著しくなる傾向があるＧＩを除いた区間に設定されたシンボルで表されるデータについて受信処理を行うことで誤りを生じずに復号することができる。
【００３７】
従来技術と同様に、マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１、２２−２が、それぞれ電波強度ＰｔＭ、Ｐｔ１、Ｐｔ２で配信データを搬送する電波を送出する場合を仮定する。その場合、図３に例示するように、３つの通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２が互いに重なり合う領域が生じる。その領域内に位置する通信端末３０−２は、マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１、２２−２のそれぞれから配信データを搬送する電波が到来する。ここで、スレーブ基地局２２−１から通信端末３０−２までの距離、マスター基地局２１から通信端末３０−２までの距離、スレーブ基地局２２−２から通信端末３０−２までの距離の順に大きくなる。そのため、スレーブ基地局２２−１からの直達波が通信端末３０−２に最も早く到来し、スレーブ基地局２２−２からの直達波が通信端末３０−２に最も遅れて到来する。単にスレーブ基地局２２−１からの直達波とマスター基地局２１からの直達波の到来時間差だけを考慮してＧＩの時間長が設定されている場合には、図９に示すようにスレーブ基地局２２−１からの直達波のうちＧＩを除いたシンボル区間において、スレーブ基地局２２−２からの直達波のシンボル区間と重なり合う区間が生じる。この区間において波形崩れが生じるので、通信制御部３０５は、正しくデータを復号することができない。
【００３８】
他方、本実施形態では、マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１、２２−２が、それぞれ電波強度ＰｄＭ、Ｐｄ１、Ｐｄ２で配信データを搬送する電波を送出する。その場合、図４に例示するように、３つの通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１、Ｃ０２−２が互いに重なり合う領域が生じず、最大でも２つの通信圏までしか重なり合わない。例えば、通信圏Ｃ０１、Ｃ０２−１が重なり合う領域に位置する通信端末３０−２には、図１０に示すようにマスター基地局２１からの直達波とスレーブ基地局２２−１からの直達波が到来するが、スレーブ基地局２２−２からの直達波が十分な強度をもって到来しない。そのため、スレーブ基地局２２−１からの直達波のうちＧＩを除いたシンボル区間において、スレーブ基地局２２−２からの直達波のうちＧＩを除いたシンボル区間と重なり合う区間が生じない。そのため、通信制御部３０５は、ＧＩの区間を無視することで搬送された配信データを正しく復号することができる。
【００３９】
以上に説明したように、本実施形態に係る通信システム１は、Ｎ（Ｎは、３以上の整数）個の基地局を備え、Ｎ個の基地局のそれぞれには、通信圏が重複する他の基地局の個数が１個以下となる電波強度が設定される。Ｎ個の基地局は、配信時刻情報で指定される配信時刻において、設定された電波強度で配信データを搬送する電波をそれぞれ送信する。
この構成により、各基地局の通信圏においてその基地局からの電波の到来時刻と、その通信圏と重なり合う他の１個の基地局からの電波の到来時刻との時間差の最大値に基づいてＧＩを設定しておけば、その基地局からの電波を受信する端末装置はＧＩを無視した区間において伝送されたデータを正しく復調することができる。ＧＩの設定において、さらに他の基地局からの電波の到来時刻を考慮しなくても済むため実装難易度が軽減される。
【００４０】
また、Ｎ個の基地局は、マスター基地局とＮ−１個のスレーブ基地局であり、マスター基地局は、配信データ及び配信時刻情報を第１のスレーブ基地局に送信する。Ｎ−１個のスレーブ基地局のうち第ｎ（ｎは、１以上Ｎ−１未満の整数）のスレーブ基地局は、配信データと配信時刻情報を第ｎ＋１のスレーブ基地局に送信する。
この構成により、配信データと配信時刻情報が順次後段のスレーブ基地局に送信されるので、スレーブ基地局の追加または省略により通信システム１の拡張または縮小を容易に行うことができる。つまり、各基地局の敷設コストを過大せずに通信システム１が経済的に構築される。
【００４１】
以上、この発明の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した通信システム１は、無線バックホールにより配信データを順次後段の基地局に送信する直列配置の通信システムである場合を例にしたが、これには限られない。通信システム１は、メッシュ型、スター型など、他の配置の通信システムであってもよい。マスター基地局２１とスレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１は、無線バックホールに代えて、有線バックホールを用いて接続されてもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態では、各基地局が一斉に同報するデータが、コンテンツ配信サーバー１０が配信する配信データである場合を例にしたが、不特定多数の通信端末に同報するデータであれば、これには限られない。例えば、緊急情報、基準時を伝達するための時刻情報、測定データの収集のための測定指示、などであってもよい。
また、上述した実施形態では、マスター基地局２１の中継部２１５が、コンテンツ配信サーバー１０から受信した配信データと時刻情報をスレーブ基地局２２−１に送信し、各スレーブ基地局２２の中継部２２５がマスター基地局２１または前段のスレーブ基地局２２から受信した配信データと時刻情報を後段のスレーブ基地局２２に送信する場合を例にしたが、これには限られない。中継部２１５は、少なくともコンテンツ配信サーバー１０から受信した時刻情報をスレーブ基地局２２−１に送信し、各スレーブ基地局２２の中継部２２５は、少なくともマスター基地局２１または前段のスレーブ基地局２２から受信した時刻情報を後段のスレーブ基地局２２に送信すればよい。その場合には、中継部２１５は配信データのスレーブ基地局２２−１への送信を、中継部２２５は配信データの後段のスレーブ基地局２２への送信を、それぞれ時刻情報の送信前に別個に行ってもよい。また、予め別個の手段（例えば、メモリ等による受け渡し）で各基地局に配信されていれば、中継部２１５は配信データのスレーブ基地局２２−１への送信を、中継部２２５は配信データの後段のスレーブ基地局２２への送信を、それぞれ行わなくてもよい。
【００４３】
なお、上述した実施形態は、次の態様でも実施することができる。
（１）第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信する通信部と、配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶する記憶部と、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる制御部とを備える通信装置。
【００４４】
（２）前記制御部は、少なくとも前記配信データまたは前記配信データの配信時刻情報のいずれか１つを、前記通信部に前記第１の電波強度で送信させることを特徴とする（１）の通信装置。
【００４５】
（３）前記通信部は、他の通信装置が送信した前記配信データの配信時刻情報を受信し、前記記憶部は、前記通信部が受信した前記配信データ及び前記配信データの前記配信時刻情報を記憶することを特徴とする（１）または（２）の通信装置。
【００４６】
（４）第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信する通信部と、配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶する記憶部と、を備える通信装置の制御方法であって、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる制御過程、を有する制御方法。
【００４７】
（５）コンピュータに、第１の電波強度、または前記第１の電波強度よりも弱い電波強度であるように設定可能な第２の電波強度の、少なくともいずれかの電波強度で信号を送信する通信部と、配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を記憶する記憶部と、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記通信部に前記第２の電波強度で前記配信データを送信させる制御部と、を備える通信装置として機能させるためのプログラム。
【００４８】
（６）少なくとも第１の通信装置と第２の通信装置と第３の通信装置とを備える通信システムであって、前記通信装置のそれぞれが、配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を取得する取得部と、所定の電波強度で信号を送信する通信部と、制御部とを備え、前記第１の通信装置の前記制御部は、前記第１の通信装置の前記通信部に、前記配信データの配信時刻情報を第１の電波強度で送信させ、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第２の電波強度で送信させ、前記第２の通信装置の前記制御部は、前記第２の通信装置の前記通信部に、前記配信データの配信時刻情報を送信させ、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを送信させ、前記第３の通信装置の前記制御部は、前記第３の通信装置の前記通信部に、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第３の電波強度で送信させ、前記第１の電波強度は、通信圏に第２の前記通信装置が含まれる電波強度であり、前記第２の電波強度は、通信圏が、前記第３の通信装置が前記第３の電波強度で信号を送信した時の通信圏と重なり合わない電波強度であることを特徴とする通信システム。
【００４９】
（７）少なくとも第１の通信装置と第２の通信装置と第３の通信装置とを備える通信システムの構成方法であって、前記通信装置のそれぞれが、配信データ及び前記配信データの配信時刻情報を取得する取得部と、所定の電波強度で信号を送信する通信部と、制御部とを備え、前記第１の通信装置の前記制御部は、前記第１の通信装置の前記通信部に、前記配信データの配信時刻情報を第１の電波強度で送信させ、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第２の電波強度で送信させ、前記第２の通信装置の前記制御部は、前記第２の通信装置の前記通信部に、前記配信データの配信時刻情報を送信させ、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを送信させ、前記第３の通信装置の前記制御部は、前記第３の通信装置の前記通信部に、前記配信時刻情報が指定する配信時刻において、前記配信データを第３の電波強度で送信させ、前記第１の通信装置が前記第１の電波強度で信号を送信した時の通信圏に第２の前記通信装置が含まれ、前記第１の通信装置が前記第１の電波強度で信号を送信した時の通信圏と、前記第３の通信装置が前記第３の電波強度で信号を送信した時の通信圏とが重なり合わないようにそれぞれの通信装置が配置されていることを特徴とする通信システムの構成方法。
【００５０】
なお、上述した実施形態におけるマスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１、通信端末３０の一部、例えば、制御部２１４、２２４、３０４、又は全部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。
【００５１】
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１、通信端末３０に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００５２】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信回線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態におけるマスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１、通信端末３０を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。マスター基地局２１、スレーブ基地局２２−１〜２２−Ｎ−１、通信端末３０の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…通信システム、１０…コンテンツ配信サーバー、２１…マスター基地局、２２（２２−１〜２２−Ｎ−１）…スレーブ基地局、３０（３０−１、３０−２、３０−３）…通信端末、２１１…通信部、２１２−１、２１２−２…無線送信部、２１３−１、２１３−２…無線受信部、２１４…制御部、２１５…中継部、２１６…同期信号生成部、２１７…送信制御部、２１８−１、２１８−２、２１９−１、２１９−２…アンテナ、２２１…通信部、２２２−１、２２２−２…無線送信部、２２３−１、２２３−２…無線受信部、２２４…制御部、２２５…中継部、２２６…同期信号検出部、２２７…送信制御部、２２８−１、２２８−２、２２９−１、２２９−２…アンテナ、３０１…通信部、３０２…無線送信部、３０３…無線受信部、３０４…制御部、３０５…通信制御部、３０６…アプリケーション処理部、３０８、３０９…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】
2018023002.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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