(57)【要約】【課題】無線部の実装面積、消費電力を削減する。【解決手段】規定の周波数帯域を周波数上で連続するように分割された複数の周波数ブロックから１つのブロックを選択する選択手段１０５と、選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、未使用のチャネルを検出する第１の検出手段１０３と、未使用のチャネルが検出された場合に、選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、使用中のチャネルを検出する第２の検出手段１０３と、検出された使用中のチャネルを使用している装置が属する第２のグループが第１のグループと同一か否かを判定する判定手段１０４と、使用中のチャネルが検出されなかった場合、または、判定手段が同一であると判定した場合には、検出された未使用のチャネルを無線端末装置との通信するためのチャネルに割り当てる割当手段１０８と、を具備する。【選択図】      図１
2008054237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末装置と通信し、該無線端末装置がハンドオフ可能な第１のグループに属している無線通信装置において、
規定の周波数帯域を周波数上で連続するように分割された複数の周波数ブロックから１つのブロックを選択する選択手段と、
前記選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、未使用のチャネルを検出する第１の検出手段と、
前記未使用のチャネルが検出された場合に、前記選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、使用中のチャネルを検出する第２の検出手段と、
前記検出された使用中のチャネルを使用している装置が属する第２のグループが前記第１のグループと同一か否かを判定する判定手段と、
前記使用中のチャネルが検出されなかった場合、または、前記判定手段が同一であると判定した場合には、前記検出された未使用のチャネルを前記無線端末装置との通信するためのチャネルに割り当てる割当手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記選択手段は、既に通信している無線端末装置との通信で使用しているブロックを、他のブロックに優先して選択することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記選択手段は、
前記第１のグループに属する装置との間で通信したチャネルを格納する格納手段と、
前記格納されているチャネルを含んでいるブロックを選択する選択手段と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記使用中のチャネル上の信号に含まれる、グループに対応付けられた既知パターンを検出する検出手段と、
前記既知パターンが示すグループと、前記第１のグループとが同一か否かを判定する判定手段と、を具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
無線端末装置と通信し、該無線端末装置がハンドオフ可能な第１のグループに属している無線通信装置において使用するチャネル割当方法において、
規定の周波数帯域を周波数上で連続するように分割された複数の周波数ブロックから１つのブロックを選択し、
前記選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、未使用のチャネルを検出し、
前記未使用のチャネルが検出された場合に、前記選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、使用中のチャネルを検出し、
前記検出された使用中のチャネルを使用している装置が属する第２のグループが前記第１のグループと同一か否かを判定し、
前記使用中のチャネルが検出されなかった場合、または、前記第２のグループが前記第１のグループと同一であると判定された場合には、前記検出された未使用のチャネルを前記無線端末装置との通信するためのチャネルに割り当てることを特徴とするチャネル割当方法。
【請求項６】
前記ブロックを選択することは、既に通信している無線端末装置との通信で使用しているブロックを、他のブロックに優先して選択することを特徴とする請求項５に記載のチャネル割当方法。
【請求項７】
前記ブロックを選択することは、
前記第１のグループに属する装置との間で通信したチャネルを格納する格納手段を用意し、
前記格納されているチャネルを含んでいるブロックを選択することを特徴とする請求項５に記載のチャネル割当方法。
【請求項８】
前記第２のグループが前記第１のグループと同一か否かを判定することは、
前記使用中のチャネル上の信号に含まれる、グループに対応付けられた既知パターンを検出し、
前記既知パターンが示すグループと、前記第１のグループとが同一か否かを判定することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のチャネル割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信における周波数チャネル割り当てを行う無線通信装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の基地局を配置し、基地局と移動局との無線通信を行うセルラー無線通信システムでは、ある基地局の通信範囲と、この基地局に隣接して配置された基地局の通信範囲とがある程度重なるように配置することで、移動局に対して面的な通信サービスを提供することができる。
【０００３】
ある基地局と通信している第１の移動局と、隣接する基地局と通信を行う第２の移動局とが、２つの基地局の通信範囲が重なる領域に位置する場合に、互いの通信が干渉にならないようにするために、異なる周波数を割り当てる方式が知られている（例えば、特許文献１参照）。基地局を設置する時点で、各基地局において使用可能な周波数チャネルを割り振る方式があるが、周波数の割り当て通信範囲の重なり具合などを考慮した基地局の設置、設計が必要となる。
【０００４】
一方、各基地局が、移動局との通信開始時に、干渉レベルが一定値以下などの条件を満たす未使用の周波数チャネルを検索して、検索した周波数チャネルをその移動局との通信に割り当てる動的割当方式（Dynamic Channel Assignment：ＤＣＡ）という技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。ＤＣＡを適用することで、各基地局に周波数チャネルを予め割り当てる必要が無いため、基地局の厳密な設置、設計が不要になるなどの利点がある。
【０００５】
システム帯域上の任意のチャネルを選択し、未使用なら割り当てを行い、使用中であれば別のチャネルを任意に選択して繰り返す方法が最も基本的な方式である。この他、各基地局がチャネルごとの干渉状況を測定し、干渉量に応じた優先度を計算し、高い優先度のチャネルから空きチャネル検索を行う方法も考えられている。
【特許文献１】特開２００２−２７１８４４公報
【非特許文献１】移動通信、笹岡修一編著、オーム社出版、Ｐ．１５３（６．６．２節）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
受信信号の復調をディジタル信号処理で行う場合、無線周波数で受信した所望信号をベースバンド信号に変換した後、Ａ／Ｄ変換器（analog-to-digital converter）でディジタル信号に変換する。回路規模および消費電力の観点から、Ａ／Ｄ変換器のビット幅は少ないほうが好ましい。しかし、Ａ／Ｄ変換器の入力に、基地局Ａからの所望信号よりも非常に大きい基地局Ｂからの信号が存在する場合、所望信号成分が非常に小さいため、Ａ／Ｄ変換器に余分なビット数が必要となる。例えば受信電力差が２４ｄＢあったとすると、４ビット余分なビット幅が必要となる。
【０００７】
これを回避するため、受信機には所望信号の帯域幅に合わせたフィルタが実装され、このフィルタにより所望信号以外のチャネルを除去することで、Ａ／Ｄ変換器へ入力される信号成分のほとんどが所望信号となるようにしている。
【０００８】
ところで、伝送速度に応じて所望信号の帯域幅が変わるようなシステムにＤＣＡを適用することを想定する。このときフィルタの実装に問題が発生する。最も単純には、所望信号の帯域幅に応じたフィルタを複数実装する、あるいは所望信号の帯域幅に調整できる可変フィルタを実装することが考えられる。しかし、これでは実装面積が増加する問題がある。
【０００９】
想定される最も広い帯域幅のフィルタを１つだけ実装し、所望信号の帯域幅がそれよりも狭い場合にＡ／Ｄ変換後にディジタル信号処理で所望信号のみ取り出す方法も考えられる。しかし、ＤＣＡによるチャネル割り当てでは、フィルタ帯域内に他の基地局の使用するチャネルが存在する場合が考えられるため、特に上記のように移動局が異なる事業者の基地局の近くに位置する状況が想定される。これに対応するためにはＡ／Ｄ変換器のビット数を余分に持つ必要があり、Ａ／Ｄ変換器の実装面積や消費電力が増加する問題がある。
【００１０】
この発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、伝送速度に応じて所望信号の帯域幅が変わるようなシステムに適用可能であり、基地局および移動局の無線部の実装面積、消費電力を削減する無線通信装置および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】
【００１１】
上述の課題を解決するため、本発明の無線通信装置は、無線端末装置と通信し、該無線端末装置がハンドオフ可能な第１のグループに属している無線通信装置において、規定の周波数帯域を周波数上で連続するように分割された複数の周波数ブロックから１つのブロックを選択する選択手段と、前記選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、未使用のチャネルを検出する第１の検出手段と、前記未使用のチャネルが検出された場合に、前記選択されたブロックに含まれているチャネルのうち、使用中のチャネルを検出する第２の検出手段と、前記検出された使用中のチャネルを使用している装置が属する第２のグループが前記第１のグループと同一か否かを判定する判定手段と、前記使用中のチャネルが検出されなかった場合、または、前記判定手段が同一であると判定した場合には、前記検出された未使用のチャネルを前記無線端末装置との通信するためのチャネルに割り当てる割当手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無線通信装置および方法によれば、伝送速度に応じて所望信号の帯域幅が変わるようなシステムに適用可能であり、基地局および移動局の無線部の実装面積、消費電力を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る無線通信装置および方法について詳細に説明する。  
本実施形態の無線通信装置の構成について第１図を参照して説明する。第１図の無線通信装置は基地局でも移動局でも構わないが、ここでは基地局である場合を想定する。後の第１２図では第１図の無線通信装置が移動局である場合について説明する。  
本実施形態の無線通信装置は、無線部１０１、チャネル電力検出部１０２、空き使用検出器１０３、解析部１０４、ブロック選択部１０５、チャネル選択部１０６、制御部１０７、割当部１０８を備えている。
【００１４】
無線部１０１は、移動局、他の基地局との間で通信処理を行う。具体的には、無線部１０１は、移動局から割当要求を受け付ける。無線部１０１は、チャネル選択部１０６が選択したチャネルを無線部１０１に設定してそのチャネルの信号を受信する。無線部１０１は、割当部１０８からの割当チャネルを入力し、移動局にその割当チャネルを割り当てることを、予め決められた割当通知用チャネルを用いて通知する。無線部１０１は、既知パターンの受信処理を行う。この既知パターンにより解析部１０４が同じグループからの信号かどうかを判断することができる。
【００１５】
チャネル電力検出部１０２は、移動局、他の基地局からの信号レベルを測定し、チャネルの電力を検出し、電力値を空き使用検出器１０３に渡す。チャネル電力検出部１０２は、例えば、サンプルデータの２乗和の平均を計算し、この平均値を空き使用検出器１０３に渡す。この平均値は信号電力に比例するので、空き使用検出器１０３はチャネル電力に比例した値を受け取ることになる。
【００１６】
空き使用検出器１０３は、同じブロックから新規のチャネル割り当てのための空きチャネル検出を行う。例えば、空き使用検出器１０３は、チャネル電力検出部１０２から電力値を受け取り、この電力値を閾値と比較してこのチャネルが空きであるかどうか判定する。空き使用検出器１０３は、あるチャネルでの電力値が予め決められた閾値レベル以下であれば、そのチャネルを空きチャネルとして認識し、逆に閾値以上のレベルであれば、使用中チャネルと判断する。また、空き使用検出器１０３はすべてのブロック内の空きチャネル検出も行う。
【００１７】
解析部１０４は、同じブロック内に他の基地局・移動局からの信号が存在するかどうかを確認する。信号が存在した場合には、解析部１０４が、ブロック内の信号を解析して、同じグループに属する基地局・移動局からの信号かどうかを判定する。解析部１０４は、無線部１０１が受信した使用中チャネルの信号を受信し、受信信号の解析を行う。例えば、信号に含まれる既知パターンと基地局・移動局の属するグループを対応付けておく。解析部１０４が、既知パターンの受信処理を行うことで、同じグループからの信号かどうかを判断することができる。同じグループに属する基地局・移動局の送信タイミングが同期していて、他のグループは基本的には非同期である場合には、解析部１０４は、信号の送信タイミングを識別し、自局のタイミングと比較して許容範囲の誤差以内であれば同じグループ、それ以上であれば異なるグループと判断することができる。
【００１８】
ブロック選択部１０５は、複数のブロックから１つブロックを選択する。選択方法は、例えば、（Ａ）ランダムに選択、（Ｂ）既にチャネル割当済みのブロックを選択、（Ｃ）以前確認した時に、自局と同じグループの基地局の信号があったブロックを選択する方法がある。詳細は後に図２を参照して説明する。
【００１９】
チャネル選択部１０６は、ブロック選択部１０５で選択されたブロックに含まれる複数のチャネルから１つのチャネルを選択する。チャネル選択部１０６は、空き使用検出器１０３からそのチャネルが使用中であると検出された場合は、そのブロックの他のチャネルを選択して、そのチャネルを無線部１０１に伝える。
【００２０】
制御部１０７は、全体の制御を行う。例えば、制御部１０７は、ブロック内に空きチャネルが１つも存在しない場合には、制御部１０７がブロック選択部１０５に指示し、ブロック選択部１０５が再度ブロック選択を実施する。空き使用検出器１０３がブロック内のすべてのチャネルが空きチャネルであると判定した場合、制御部１０７が先に検出した空きチャネルを使用することに決定したりする。
【００２１】
割当部１０８は、使用中チャネルの信号解析を行った結果として、同じグループの基地局・移動局からの信号であった場合、割当部１０８が先に検出した空きチャネルを割り当てることを決定し、そのチャネルを１０１に伝える。なお、割当部１０８が割り当てるチャネル帯域幅は、伝送する情報レートに応じて異なる。
【００２２】
次に、第１図の無線通信装置（基地局）の動作の一例について第２図を参照して説明する。第２図は、本実施形態のチャネル割り当て手順の一例である。  
通信開始に先立ち、チャネル割り当て要求が発生する場合を例に説明する。移動局がチャネル割当要求を行う場合、予め決められた要求通知用のチャネルを用いて、基地局に要求が通知され、基地局では無線部１０１が割当要求を受け付ける（ステップＳ２０１）。
【００２３】
割当要求を受け取った基地局では、ブロック選択部１０５が適当なブロックを選択する（ステップＳ２０２）。ブロックの選択方法としては、
（Ａ）ランダムに選択
（Ｂ）既にチャネル割当済みのブロック
（Ｃ）以前確認した時に、自局と同じグループの基地局の信号があったブロック
などの方法が考えられる。最も基本的なものは（Ａ）のランダム選択であるが、システム帯域に含まれるブロック数が、ある地域内に配置された総基地局数あるいは見込まれるチャネル使用率に対してそれほど多くない場合、一部のチャネルしか使用していないブロックが増えるなど、システム帯域全体としての周波数利用効率が低下する問題も出てくる。
【００２４】
そのため、ある移動局との通信に使用しているチャネルが既に存在する場合には、空き使用検出器１０３が同じブロックから新規のチャネル割り当てのための空きチャネル検出を行う（Ｂ）のブロック選択方法をブロック選択部１０５が採用する。その結果、ブロック内のチャネルを密に使用するようになり、システム帯域全体としての周波数利用効率の観点で有利になる。使用率の少ないブロックの発生を抑えることで、周波数利用効率の低下を防ぐことができる。
【００２５】
（Ｃ）は、過去行った空きチャネル検出／使用チャネル検出の履歴をメモリ（図示せず）に格納しておきこの履歴に基づき、自局と同じグループの基地局の信号があったブロックを優先してブロック選択部１０５が選択する方法である。この方法は、その基地局において、別の移動局を行っていない場合、あるいは通信は行っているがそこで使用しているブロックに空きチャネルがないことが分かっている場合などの時に適用することが考えられ、自局と同じグループの基地局で使用されている確率の高いブロックを選択することで、割当までの処理時間が短くなるなどの効果がある。また、グループごとにできるだけ密にブロックを使用することで、未使用ブロックの減少を防止し、複数のグループ間でシステム帯域全体を公平に共用できるようになる。ここで、グループとは、同じグループに属する２つ基地局と移動局とではハンドオフができるようなグループのことを示す。
【００２６】
空き使用検出器１０３がすべてのブロック内の空きチャネル検出を行った（ステップＳ２０３）結果、すべてのチャネルが使用中である、または空きチャネルは存在するが他のグループで使用しているブロックしかない、という場合には、要求のあった移動局へのチャネル割当が不可能であるため、その旨移動局に通知する。
【００２７】
一方、まだ選択可能なブロックが残っている場合、チャネル選択部１０６が選択したチャネルを無線部１０１に設定して、チャネル電力検出部１０２がチャネルの電力を検出する。空き使用検出器１０３がこの電力値を受け取り、閾値と比較してこのチャネルが空きであるかどうか判定する。空き使用検出器１０３が選択したブロック内でチャネルごとに空きチャネル検出を実行する（ステップＳ２０４〜Ｓ２０６）。空きチャネル検出方法としては、チャネル電力検出部１０２が他の移動局または他の基地局からの信号レベルを測定し（ステップＳ２０５）、空き使用検出器１０３が、予め決められた閾値レベル以下であれば、そのチャネルを空きチャネルとして認識し、逆に閾値以上のレベルであれば、使用中チャネルと判断する（ステップＳ２０６）といった方法が考えられる。
【００２８】
この閾値レベルは、一般的にはすべての基地局において同じにすることで、チャネル割り当ての公平性を保つ。トラフィックの多い地域の基地局と少ない地域の基地局とでは最適な閾値レベルが異なるなどが考えられるため、複数の閾値レベルを導入する、あるいは動的に変更する、などの対策も考えられる。
【００２９】
ブロック内に空きチャネルが１つも存在しない場合には、制御部１０７がブロック選択部１０５に指示し、ブロック選択部１０５が再度ブロック選択を実施する（ステップＳ２０７）。
【００３０】
空き使用検出器１０３がブロック内に１つ以上空きチャネルが存在したと判定した場合（ステップＳ２０８）、同じブロック内に他の基地局・移動局からの信号が存在するかどうかを確認する（ステップＳ２０９、Ｓ２１０）。存在した場合には解析部１０４が、ブロック内の信号を解析して（ステップＳ２１０）、同じグループに属する基地局・移動局からの信号かどうかを判定する（ステップＳ２１１）。逆に、空き使用検出器１０３がブロック内のすべてのチャネルが空きチャネルであると判定した場合、制御部１０７が先に検出した空きチャネルを使用することに決定し、無線部１０１が移動局にそのチャネルを割り当てることを、予め決められた割当通知用チャネルを用いて通知する（ステップＳ２１２）。
【００３１】
ステップＳ２１１での判定方法として次のようなものが考えられる。  
無線部１０１が使用中チャネルの信号を受信し、解析部１０４が受信信号の解析を行う。例えば、信号に含まれる既知パターンと基地局・移動局の属するグループを対応付けておく。すなわち、既知パターンが異なるとグループも異なり、既知パターンが同じだとグループも同じである。無線部１０１と解析部１０４が、既知パターンの受信処理を行うことで、同じグループからの信号かどうか判断できる。物理チャネルにグループを識別の可能な要素を入れることで、基地局ＩＤなど上位レイヤ情報でグループ識別を行うことなく、迅速なグループ識別を可能となる。
【００３２】
既知パターンとしては、例えばＰＨＳにおける物理層フォーマット上のユニークワードのビットパターン、Ｗ−ＣＤＭＡにおけるSynchronization channel（ＳＣＨ）のような特定の拡散コード、あるいは特定の時間波形、あるいは特定の周波数パターン、など様々なことが考えられる。
【００３３】
この他の方法として、同じグループに属する基地局・移動局の送信タイミング（例えばフレームタイミングの位相など）が同期していて、他のグループは基本的には非同期である場合には、解析部１０４が、信号の送信タイミングを識別し、自局のタイミングと比較して許容範囲の誤差以内であれば同じグループ、それ以上であれば異なるグループと判断することも可能である。確率的に異なるグループでもたまたま同じタイミングになることも考えられるため、既知信号パターンによる確認と併用するほうが有用である。併用する場合、無駄な確認を行わなくて済むため、確認時間短縮の効果がある。
【００３４】
上記の手順に従い、使用中チャネルの信号解析を行った結果として、同じグループの基地局・移動局からの信号であった場合、割当部１０８が先に検出した空きチャネルを割り当てることを決定し、無線部１０１が、移動局にそのチャネルを割り当てることを、予め決められた割当通知用チャネルを用いて通知する。  
もし、他のグループからの信号が存在すると判断した場合、制御部１０７が指示しブロック選択部１０５が別のブロックを選択し、再度空きチャネル検出を実行する。
【００３５】
次に、本実施形態の方法にしたがって割り当てられた周波数上のチャネル割り当て状態の一例について第３図を参照して説明する。  
本提案を使用した無線システムは、第３図のシステム帯域の周波数で運用される。システム帯域は複数のブロックに分割されている。１つのブロックの帯域幅はすべて同じであっても良いし異なっていても良い。各基地局は、移動局との通信に、いずれかのブロックに含まれるチャネルを使用する。割当部１０８が割り当てるチャネル帯域幅は、伝送する情報レートに応じて異なる。
【００３６】
第２図に示したチャネル割り当て手順に従いチャネル割当を実行すると、第３図の下側に示したように、１つのブロックには同じグループに属する基地局・移動局の信号のみ存在することになる。１つのブロック内には帯域幅の異なる複数のチャネルが存在しているが、いずれも同じグループに属している。同じ事業者に属する基地局・移動局を同じグループとして扱った場合には、１つのブロックには１つの事業者に属する基地局・移動局からの信号のみ存在することになる。
【００３７】
次に、２つの基地局ＡとＢが異なる事業者に属する場合（すなわち、移動局は基地局Ａと基地局Ｂとの間でハンドオフできない）、基地局Ａと通信中の移動局Ｂ、Ｃのそれぞれの位置での受信電力について第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図を参照して説明する。第４Ｂ図は第４Ａ図に示した移動局Ｂの信号受信レベルを示し、第４Ｃ図は第４Ａ図に示した移動局Ｃの信号受信レベルを示している。  
移動局Ｂ、Ｃの位置では、２つの基地局からの信号が観測される。移動局Ｂの位置では、所望信号である基地局Ａからの信号のほうが、基地局Ｂから送信されている移動局Ｄ宛の信号よりも大きい。一方移動局Ｃの位置では、移動局Ｄ宛の信号のほうが大きくなっている。
【００３８】
もし、移動局Ｃの所望信号と同じブロックに移動局Ｄ宛の信号が含まれていた場合、移動局Ｃの位置では移動局Ｄ宛の信号が非常に大きく支配的で、後の第６図で示す移動局に含まれるＡＧＣ（auto gain controller）６１１は、移動局Ｄ宛の信号に応答した制御となる。しかしながら、本実施形態によるチャネル割当を行った場合、異なる事業者に属する基地局は、異なるブロックを使用し、移動局Ｄ宛の信号は予めＢＰＦ６０４にて除去することができるため、ＡＧＣ６１１の制御には影響してこなくなる。そして、ＢＰＦ６０９で除去すべき移動局Ａ、Ｂ宛の信号は、所望信号Ｃと同レベルかそれ以下となるために、ディジタルフィルタで容易に除去できる。
【００３９】
次に、２つの基地局ＡとＢが同じ事業者に属する場合、基地局Ａと通信中の移動局Ｂ、Ｃのそれぞれの位置での受信電力について第５Ａ図、第５Ｂ図、第５Ｃ図を参照して説明する。第５Ｂ図は第５Ａ図に示した移動局Ｂの信号受信レベルを示し、第５Ｃ図は第５Ａ図に示した移動局Ｃの信号受信レベルを示している。  
この場合、移動局は受信電力の最も大きな基地局にハンドオフすることができる。したがって、移動局Ｃの位置では、基地局Ａからの信号を受信する代わりに、基地局Ｂからの信号を受信することになる。第５Ｂ図、第５Ｃ図では、１つのブロック内にすべての移動局宛が混在しているが、この場合も、移動局Ｃにとって、ＢＦＰ６０９で除去すべき信号は、所望信号Ｃよりも小さいためやはりディジタルフィルタで容易に除去することができる。
【００４０】
次に、本実施形態の移動局の構成について第６図を参照して説明する。第６図の移動局はチャネル割当が行われることを前提とした移動局受信系の構成の一例である。この移動局は従来からあるもので、ここでは簡単に構成を説明する。  
第６図の移動局は、ＬＮＡ（low-noise amplifier）６０１、ミキサ６０２、ローカル信号生成部６０３、ＢＰＦ（band-pass filter）６０４、ＶＧＡ（variable gain amplifier）６０５、ＱＤＥＭ（quadrature demodulator）６０６、ＬＰＦ（low-pass filter）６０７、ＡＤＣ（analog-to-digital converter）６０８、ＢＰＦ６０９、ＤＥＭ（demodulator）６１０、ＡＧＣ６１１、制御部６１２を備えている。
【００４１】
ＬＮＡ６０１は、アンテナを介して受信した信号を増幅する。ＬＮＡ６０１は低雑音増幅器である。ミキサ６０２は、所望チャネルを含む１つのブロックの中心周波数が、ＢＰＦ６０４の中心周波数に重なるように、受信信号の周波数を変換する。ローカル信号生成部６０３は、制御部６１２の制御により、所望のブロックの信号が取り出せるように周波数変換に必要な基準信号を生成し、ミキサ６０２に供給する。ＢＰＦ６０４は、所望のブロックに含まれる信号以外は減衰させるような特性を有する。したがって、ＢＰＦ６０４の出力は、所望信号と、同じグループに含まれる基地局からの信号のみ含まれることになる。
【００４２】
ＶＧＡ６０５は、可変ゲインアンプであり、ＡＧＣ（自動ゲイン制御部）６１１の制御により、増幅度を調整する。ＱＤＥＭ６０６は、直交復調器であり、ＶＧＡ６０５の出力を更に周波数変換し、ベースバンドの直交信号に変換する。変換のための基準信号は、ローカル信号生成部６０３より供給される。ＬＰＦ６０７は、直交復調された信号をフィルタリングして所望チャネルの信号を抽出する。ＡＤＣ６０８はＬＰＦ６０７の出力信号をディジタル信号に変換する。ＡＧＣ６１１は、ＡＤＣ６０８の出力信号の信号電力相当を計算し、この信号電力相当が適切なレベルになるようＶＧＡ６０５の増幅度を決定する。ＡＤＣ６０８の出力には、１つのブロック内にあるすべての信号が含まれるため、１つのブロックの総受信電力に応じてＶＧＡ６０５を制御することになる。ＢＰＦ６０９は、所望チャネルの信号のみ抽出するためのディジタルフィルタである。ＢＰＦ６０９は、ブロック内の所望チャネルの周波数から所望チャネルの帯域幅の信号を取り出す。ＢＰＦ６０９が取り出すチャネル位置などは、制御部６１２により制御される。ＤＥＭ（復調器）６１０は、所望信号の変調方式にしたがった復調処理を行い、受信ビット列を生成する。誤り訂正機能などの機能を含む場合もあるが、詳細は本実施形態に無関係なので省略する。なお、ＢＰＦ６０４とＬＰＦ６０７のフィルタ帯域幅は同じ帯域幅の場合、異なる帯域幅の場合がある。異なる帯域幅の場合は、例えば、ＢＰＦ６０４のフィルタ帯域幅が広く（例えば、チャネル帯域幅の１００個分）、ＬＰＦ６０７のフィルタ帯域幅が狭い（例えば、チャネル帯域幅の１個分）。
【００４３】
従来は、ＢＰＦ６０４とＬＰＦ６０７とのうちの少なくとも１つのフィルタでフィルタリングする帯域は可変にする必要がある。本実施形態の無線通信装置によれば、基地局・移動局の受信機には、ブロック単位のアナログフィルタを実装すれば、他の通信事業者の基地局・移動局からの信号を除去することができるので、必ずしもフィルタを可変にする必要がなくなる。
【００４４】
次に、基地局の送信信号形式としてＯＦＤＭを適用した場合での、移動局の構成について第７図を参照して説明する。この場合は、ＢＰＦ６０９の代わりに高速フーリエ変換器（ＦＦＴ）７０１と抽出部７０２を備えている。以下、既に説明した装置部分と同様なものは同一の番号を付してその説明を省略する。  
この場合は、第７図に示すように、ＢＰＦ６０９の代わりにＦＦＴ７０１により周波数領域へ変換し、抽出部７０２が所望のサブキャリアのみ取り出すことで、更に簡易化することができる。  
具体的には、第５Ａ図のような基地局・移動局の配置において、移動局Ｃの位置では、基地局Ａ、Ｂからの信号は第８図のようになる。移動局ＣはＦＦＴ７０１において、ブロック周波数幅でのＦＦＴを実行する。その後、抽出部７０２が自局宛のサブキャリアのみ復調処理を行う。移動局Ｃ宛の伝送速度は、割り当てるサブキャリア数を切り替えることで容易に実現することができる。
【００４５】
ここで、従来の無線通信装置での問題点と本実施形態によるその解決について簡単に説明する。  
従来、ＤＣＡではシステム帯域内の任意の周波数にて空きチャネルを検索して、移動局との通信に割り当てる。ある地点でシステム帯域を観測したとすると、１つの基地局の使用しているチャネルが、システム帯域内に分散して存在することになる。したがって、第９図に示したように、複数の基地局の使用しているチャネルが周波数上で混在した状態になる。  
一方、本実施形態の無線通信装置によれば、第３図の下側に示したように、１つのブロックには同じグループに属する基地局・移動局の信号のみ存在するようにすることができる。この場合、１つのブロック内には帯域幅の異なる複数のチャネルが存在しているが、いずれも同じグループに属している。
【００４６】
次に、基地局と移動局との位置関係で、移動局が受信する信号について簡単に説明する。セルラー無線通信システムでは、移動局は任意の位置に移動するため、ある基地局と通信している移動局が別の基地局の近くに移動してくる状況が考えられる。ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）のように、ＤＣＡを利用して複数の通信事業者で一つのシステム帯域を共用する場合、同じ地域に各事業者が独自に基地局を設置するため、第１０Ａ図に示すように、移動局に最も近い基地局が、移動局が接続可能な事業者の基地局ではない状況が考えられる。
【００４７】
従来、移動局Ａが使用しているチャネルに近接するチャネルを基地局Ｂが使用している場合、移動局Ａのアンテナ端では、第１０Ｂ図に示したように、基地局Ｂからの信号強度が基地局Ａからの所望信号よりも大きくなる。この差は２０ｄＢから３０ｄＢと非常に大きくなる場合もある。移動局Ａは異なる事業者の基地局Ｂへは通常接続できないため、移動局Ａが基地局Ｂから離れない限りこの状態が継続する。
【００４８】
一方、本実施形態の無線通信装置（基地局）がチャネル割当を行った場合、異なる事業者に属する基地局は異なるブロックを使用し、移動局Ｄ宛の信号は予めＢＰＦ６０４にて除去することができるため、ＡＧＣ６１１の制御には影響してこなくなる。そして、ＢＰＦ６０９で除去すべき移動局Ａ、Ｂ宛の信号は、所望信号Ｃと同レベルかそれ以下となるために、ディジタルフィルタで容易に除去できる。
【００４９】
次に、第２図に示したチャネル割り当て方法のフローチャートの別例について第１１図を参照して説明する。以下、既に説明したステップと同様なものは同一の番号を付してその説明を省略する。  
あるブロックで、既に割り当て中のチャネルが存在するかどうかを判定して（ステップＳ１１０１）、あるブロックで、既に割り当て中のチャネルが存在し、かつそのブロックに空きチャネルが存在する場合には、割り当て中のブロックを選択する（ステップＳ１１０２）。割り当て中のブロックが複数ある場合には、ブロック選択部１０５がその中からブロックを選択する。選択方法は、上述した通りである。割り当て中のブロックが１つしかない場合には、ブロック選択部１０５がそのブロックを選択する。空きチャネルを検出したらすぐに移動局へチャネル割当を行うことで、使用中チャネルの信号検出・解析などの手順（ステップＳ２０８〜Ｓ２１１）を省略できる。
【００５０】
第２図、第１１図に示した手順は、割り当て要求後に空きチャネル検出や、使用中チャネルのグループ判定などを行うようにしている。これに対して、チャネル割り当て要求とは独立して、空きチャネルサーチ等を定期的に実施して、割当チャネル可能リストを作成しておき、割り当て要求が発生したら、そのリストの上位から順に、その時点でチャネルが空いているかどうかの確認を開始する手順が考えられる。この場合、チャネル割り当て要求発生から、チャネル割り当て通知までの遅延時間を短縮する効果がある。
【００５１】
次に、第１図の無線通信装置が移動局である場合の移動局の動作の一例について第１２図を参照して説明する。  
移動局が通信を開始すると、ステップＳ２０２に移る。以下Ｓ２１１までは、第２図のフローチャートと同様である。最後に、割り当てチャネル要求を基地局に通知する（ステップＳ１２０１）。
【００５２】
以上に示した実施形態によれば、１つのブロックには、一つのグループに属する基地局・移動局しか使用していない状態を作ることにより、グループとして通信事業者を想定した場合、通信事業者ごとのトラフィックや基地局配置に応じて周波数を有効利用しつつ、規定の周波数帯域を事業者単位に分割したことと同等の状況にすることができる。この状態になると、基地局・移動局の受信機には、ブロック単位のアナログフィルタを実装すれば、他の通信事業者の基地局・移動局からの信号を除去することができるため、情報の伝送速度に応じてチャネル帯域幅を変更するようなシステムに対応した受信機を構成することが容易となる。その結果、基地局および移動局の無線部の実装面積、消費電力を従来と比較して削減することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態の無線通信装置のブロック図。
【図２】図１が基地局である場合の基地局の動作の一例を示すフローチャート。
【図３】本実施形態のチャネル割り当て方法による周波数上のチャネル割り当て状態の一例を示す図。
【図４Ａ】２つの基地局が異なる事業者に属する場合の基地局、移動局の位置関係を示す図。
【図４Ｂ】図４Ａに示した移動局Ｂが受け取る信号受信レベルを示す図。
【図４Ｃ】図４Ａに示した移動局Ｃが受け取る信号受信レベルを示す図。
【図５Ａ】２つの基地局が同じ事業者に属する場合の基地局、移動局の位置関係を示す図。
【図５Ｂ】図５Ａに示した移動局Ｂが受け取る信号受信レベルを示す図。
【図５Ｃ】図５Ａに示した移動局Ｃが受け取る信号受信レベルを示す図。
【図６】移動局のブロック図。
【図７】ＯＦＤＭ信号を受け取る場合の移動局のブロック図。
【図８】ＯＦＤＭ信号の場合、図５Ａに示した移動局Ｃが受け取る信号受信レベルを示す図。
【図９】従来で、システム帯域内である基地局が使用しているチャネルが分散していることを示す図。
【図１０Ａ】移動局に最も近い基地局が、移動局が接続可能な事業者の基地局ではない状況を示す図。
【図１０Ｂ】接続不可能な基地局からの信号強度が接続可能な基地局からの所望信号よりも大きくなる状況を示す図。
【図１１】図２のフローチャートの別例。
【図１２】図１が移動局である場合の移動局の動作の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５５】
１０１・・・無線部、１０２・・・チャネル電力検出部、１０３・・・空き使用検出器、１０４・・・解析部、１０５・・・ブロック選択部、１０６・・・チャネル選択部、１０７・・・制御部、１０８・・・割当部、６０１・・・ＬＮＡ、６０２・・・ミキサ、６０３・・・ローカル信号生成部、６０４・・・ＢＰＦ、６０５・・・ＶＧＡ、６０６・・・ＱＤＥＭ、６０７・・・ＬＰＦ、６０８・・・ＡＤＣ、６０９・・・ＢＰＦ、６１０・・・ＤＥＭ、６１１・・・ＡＧＣ、６１２・・・制御部、７０１・・・ＦＦＴ、７０２・・・抽出部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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