(57)【要約】【課題】基地局間での通信チャネルの使用の衝突を回避しつつ各基地局でチャネルの割り当てを可能とする。【解決手段】ある基地局に属する端末である割当対象端末に対して割り当てるべき通信チャネルの候補を複数の通信チャネルの中から決定し、複数の通信チャネルの各々において基地局毎に定まるトレーニング信号を通信チャネルの候補において割当対象端末からある基地局へ送信させ、通信チャネルの候補においてある基地局の通信エリア内の端末から送信されるトレーニング信号を検出し、前記複数の通信チャネルの各々ごとに定まる複数の各トレーニング信号の優先度に基づき、前記通信チャネルの候補において前記割当対象端末から送信したトレーニング信号より高い優先度をもつトレーニング信号が検出されなかったとき、通信チャネルの候補を割当対象端末に割り当てる。【選択図】図２８
2008311911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信エリア内の端末に複数の通信チャネルのうち少なくとも１つの通信チャネルを割り当てて通信を行う、他の基地局と前記通信エリアが一部オーバーラップするように配置された基地局であって、
前記通信エリア内の端末である割当対象端末に対して割り当てるべき通信チャネルの候補を前記複数の通信チャネルの中から決定する決定手段と、
あらかじめ定義された第１〜第ｎのトレーニング信号のうち使用するべき前記他の基地局と異なる第ｘのトレーニング信号を前記複数の通信チャネルの各々において定めた第１の情報と、前記複数の通信チャネルの各々において前記第１〜第ｎのトレーニング信号の優先度を定めた第２の情報とを保持する情報保持手段と、
前記第１の情報により決まる前記第ｘのトレーニング信号を前記通信チャネルの候補において送信することを前記割当対象端末に指示する指示データを送る指示手段と、
前記通信チャネルの候補において前記通信エリア内の端末から送信されるトレーニング信号を検出する検出手段と、
前記通信チャネルの候補において前記第ｘのトレーニング信号より高い優先度をもつトレーニング信号が検出されなかったとき前記決定手段により決定された前記通信チャネルの候補を前記割当対象端末に割り当てる割当手段と、
を備えた基地局。
【請求項２】
前記第２の情報は、前記複数の通信チャネルの全てにおいて前記第１トレーニング信号に対する優先度を前記第２〜第ｎのトレーニング信号よりも最も高く設定し、
前記決定手段は、前記検出手段を用いて前記複数の通信チャネルにおいて前記第１トレーニング信号の検出を行い、前記第１トレーニング信号が検出されなかった通信チャネルの中から前記通信チャネルの候補を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記決定手段は、前記第１トレーニング信号が検出されなかった通信チャネルのうち、前記第ｘのトレーニング信号の優先度が他のトレーニング信号よりも高く設定されている通信チャネルを優先的に前記通信チャネルの候補として選択することを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
前記指示手段は、前記割当手段によって前記通信チャネルとしてパケット交換型の通信に適用されるパケット交換チャネルの割り当てを受けた前記割当対象端末に対して、前記割当手段により割り当てられたパケット交換チャネルにおいて前記第１トレーニング信号を送信することを指示する指示データを送信し、
前記割当手段は、前記第１トレーニング信号を送信した前記割当対象端末に対して前記パケット交換チャネルと同一の通信チャネルを前記パケット交換チャネルの終了後、回線交換型の通信に適用される回線交換チャネルとして引き続き割り当てることを特徴とする請求項２または３に記載の基地局。
【請求項５】
前記第１トレーニング信号は、前記通信チャネルとして回線交換型の通信に適用される回線交換チャネルを割り当てられている端末から前記回線交換チャネルにおいて常に送信されるものであり、
前記決定手段は、前記通信チャネルを複数連結したスーパーチャネルの形態を有するパケット交換チャネルにおけるすべての通信チャネルにおいて前記第１トレーニング信号が検出されなかったスーパーチャネルの中から前記割当対象端末に対して割り当てるべきスーパーチャネルの候補を決定し、
前記割当手段は、前記スーパーチャネルの候補において前記第ｘのトレーニング信号より高い優先度をもつトレーニング信号が前記スーパーチャネルの候補におけるすべての通信チャネルにおいて検出されなかったとき前記決定手段により決定された前記スーパーチャネルの候補を前記割当対象端末に割り当てる、ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項６】
前記複数の通信チャネルを含む連続するＮ個のフレームを有するチャネル割り当て区間を単位として前記通信チャネルの割り当てが行われ、
前記決定手段は、前記割当対象端末に割り当てようとするチャネル割り当て区間の１つ前のチャネル割り当て区間において前記複数の通信チャネルについて前記通信エリア内の端末から送信される前記トレーニング信号の検出を前記検出手段を用いて行い、決定時において前記第ｘのトレーニング信号よりも優先度の高いトレーニング信号が検出されていない通信チャネルの中から前記通信チャネルの候補を選択し、
前記指示手段は、前記第ｘのトレーニング信号を前記１つ前のチャネル割り当て区間における前記通信チャネルの候補において送信することを指示する指示データを前記割当対象端末に送る、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項７】
前記指示手段は、前記１つ前のチャネル割り当て区間における第１フレームから第Ｎ−１フレームまでに前記通信チャネルの候補において前記検出手段で検出されたトレーニング信号の優先度が、前記第ｘのトレーニング信号の優先度よりもすべて低いときは、第Ｎフレームにおける前記通信チャネルの候補において前記割当対象端末に前記第ｘのトレーニング信号と同一または異なるトレーニング信号を送信することを指示する指示データを送ることを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記第１の情報は、前記複数の通信チャネルの全てに共通に第１〜第ｎのトレーニング信号のうちいずれか１つを基地局毎に定めており、
前記第２の情報は、前記複数の通信チャネルの各々ごとに第１〜第ｎのトレーニング信号にそれぞれ異なる優先度をそれぞれ定めている、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項９】
前記第１の情報は、前記複数の通信チャネルの各々において各基地局にそれぞれ異なるトレーニング信号を定めており、
前記第２の情報は、前記複数の通信チャネルの全てにおいて前記第１〜第ｎのトレーニング信号に対する優先度を同一に定めている、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項１０】
前記第１の情報は、前記複数の通信チャネルの各々において各基地局にそれぞれ異なるトレーニング信号を定めており、
前記第２の情報は、前記複数の通信チャネルの各々ごとに第１〜第ｎのトレーニング信号にそれぞれ異なる優先度を定めている、
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項１１】
前記通信エリア内の各端末に必要な通信チャネル数の合計の増減に応じて、前記情報保持手段により保持される第１および第２の情報の少なくとも一方の変更を、基地局を制御する基地局制御装置に対してネットワークを介して要求する変更要求手段と、
前記基地局制御装置から通知される変更後の第１および第２の情報の少なくとも一方に基づいて前記情報保持手段を更新する更新手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記通信チャネルの候補で送信される信号と、あらかじめ与えられる、第ｙ（＝１〜ｎのうち任意の値）トレーニング信号のデータとの第１相関値を計算し、前記第１相関値が閾値を満たすとき前記第ｙトレーニング信号が検出されたことを決定することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項１３】
前記検出手段は、前記通信チャネルの候補で送信される前記第ｘトレーニング信号と前記第ｘトレーニング信号のデータとの第２相関値を計算し、前記第２相関値と前記第１相関値との比が閾値を満たすとき前記第ｙトレーニング信号が検出されたことを決定することを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項１４】
前記検出手段は、前記通信チャネルの候補において、前記第ｘトレーニング信号と異なるトレーニング信号がマッピングされうるサブキャリアの第１合計電力を計算し、前記第１合計電力が閾値以上であるとき、前記サブキャリアにマッピングされ得るトレーニング信号が検出されたことを決定することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の基地局。
【請求項１５】
前記検出手段は、前記第ｘのトレーニング信号がマッピングされているサブキャリアの第２合計電力を計算し、前記第１合計電力と前記第２合計電力との比が閾値を満たすとき前記サブキャリアにマッピングされ得るトレーニング信号が検出されたことを決定することを特徴とする請求項１４に記載の基地局。
【請求項１６】
通信エリアが互いにオーバーラップするように配置された基地局のうちの１つと複数の通信チャネルのうちから割り当てられた少なくとも１つの通信チャネルを用いて通信する無線端末であって、
前記基地局のうちの１つであるある基地局から割り当ての候補となる通信チャネルを示す候補情報を取得する候補情報取得手段と、
前記複数の通信チャネルの各々において基地局毎にあらかじめ定められたトレーニング信号を、前記候補情報取得手段によって取得された候補情報に示される通信チャネルの候補において前記ある基地局に送信するトレーニング信号送信手段と、
前記ある基地局によって割り当てられた通信チャネルの通知を前記ある基地局から取得する通知取得手段と、
を備えた無線端末。
【請求項１７】
前記トレーニング信号送信手段は、前記通信チャネルの候補にかかわらず、前記複数の通信チャネルのすべてに共通に定められた、前記ある基地局用のトレーニング信号を送信することを特徴とする請求項１６に記載の無線端末。
【請求項１８】
前記トレーニング信号送信手段は、前記複数の通信チャネルの各々ごとに異なるトレーニング信号を前記ある基地局に定めた情報を保持しており、前記通信チャネルの候補に対応して前記情報から定まるトレーニング信号を前記ある基地局に送信することを特徴とする請求項１６に記載の無線端末。
【請求項１９】
前記候補情報は、前記ある基地局に送信するべきトレーニング信号を指定したトレーニング指定情報を含み、
前記トレーニング信号送信手段は、前記トレーニング指定情報に示されるトレーニング信号を前記ある基地局に送信することを特徴とする請求項１６に記載の無線端末。
【請求項２０】
通信エリアが互いにオーバーラップするように配置された基地局のうちの１つと通信するための通信チャネルを前記複数の通信チャネルの中から選択して端末に割り当てる無線通信方法であって、
前記基地局のうちの１つであるある基地局に属する端末である割当対象端末に対して割り当てるべき通信チャネルの候補を前記複数の通信チャネルの中から決定し、
前記複数の通信チャネルの各々において基地局毎にあらかじめ定められたトレーニング信号を前記通信チャネルの候補において前記割当対象端末から前記ある基地局へ送信させ、
前記通信チャネルの候補において前記ある基地局の通信エリア内の端末から送信されるトレーニング信号を検出し、
前記複数の通信チャネルの各々ごとにあらかじめ定められた複数の各トレーニング信号の優先度に基づき、前記通信チャネルの候補において前記割当対象端末から送信したトレーニング信号より高い優先度をもつトレーニング信号が検出されなかったとき、前記通信チャネルの候補を前記割当対象端末に割り当てる、
無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局、無線端末および無線通信方法に関し、たとえばセルラ無線通信システムにおけるチャネル割り当て方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおけるチャネルの衝突を回避する方式として、各端末が、チャネルの予約状況と、トラフィックタイプ等に基づく優先度とをビーコンで周辺に報知するものがある。チャネルの予約に競合が起きた場合には、優先度の高い端末がそのチャネルを使用することで、自律分散的にチャネルの衝突を回避する (特開2005-354326号公報)。
【特許文献１】特開2005-354326号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、この方式では、各端末が、ビーコンによってチャネルの予約状況を互いに直接伝達できることが前提になっているため、セルラ通信システムの隣接セルの端末同士ように、端末同士が互いに直接通信ができないシステムには適用できない問題がある。
【０００４】
本発明は、基地局間での通信チャネルの使用の衝突を回避しつつ各基地局におけるチャネルの割り当てを可能とした基地局、無線端末および無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様としての基地局は、
通信エリア内の端末に複数の通信チャネルのうち少なくとも１つの通信チャネルを割り当てて通信を行う、他の基地局と前記通信エリアが一部オーバーラップするように配置された基地局であって、
前記通信エリア内の端末である割当対象端末に対して割り当てるべき通信チャネルの候補を前記複数の通信チャネルの中から決定する決定手段と、
あらかじめ定義された第１〜第ｎのトレーニング信号のうち使用するべき前記他の基地局と異なる第ｘのトレーニング信号を前記複数の通信チャネルの各々において定めた第１の情報と、前記複数の通信チャネルの各々において前記第１〜第ｎのトレーニング信号の優先度を定めた第２の情報とを保持する情報保持手段と、
前記第１の情報により決まる前記第ｘのトレーニング信号を前記通信チャネルの候補において送信することを前記割当対象端末に指示する指示データを送る指示手段と、
前記通信チャネルの候補において前記通信エリア内の端末から送信されるトレーニング信号を検出する検出手段と、
前記通信チャネルの候補において前記第ｘのトレーニング信号より高い優先度をもつトレーニング信号が検出されなかったとき前記決定手段により決定された前記通信チャネルの候補を前記割当対象端末に割り当てる割当手段と、
の候補を前記割当対象端末に割り当てる割当手段と、
を備える。
【０００６】
本発明の一態様としての無線端末は、
通信エリアが互いにオーバーラップするように配置された基地局のうちの１つと複数の通信チャネルのうちから割り当てられた少なくとも１つの通信チャネルを用いて通信する無線端末であって、
前記基地局のうちの１つであるある基地局から割り当ての候補となる通信チャネルを示す候補情報を取得する候補情報取得手段と、
前記複数の通信チャネルの各々において基地局毎にあらかじめ定められたトレーニング信号を、前記候補情報取得手段によって取得された候補情報に示される通信チャネルの候補において前記ある基地局に送信するトレーニング信号送信手段と、
前記ある基地局によって割り当てられた通信チャネルの通知を前記ある基地局から取得する通知取得手段と、
を備える。
【０００７】
本発明の一態様としての無線通信方法は、
通信エリアが互いにオーバーラップするように配置された基地局のうちの１つと通信するための通信チャネルを前記複数の通信チャネルの中から選択して端末に割り当てる無線通信方法であって、
前記基地局のうちの１つであるある基地局に属する端末である割当対象端末に対して割り当てるべき通信チャネルの候補を前記複数の通信チャネルの中から決定し、
前記複数の通信チャネルの各々において基地局毎にあらかじめ定められたトレーニング信号を前記通信チャネルの候補において前記割当対象端末から前記ある基地局へ送信させ、
前記通信チャネルの候補において前記ある基地局の通信エリア内の端末から送信されるトレーニング信号を検出し、
前記複数の通信チャネルの各々ごとにあらかじめ定められた複数の各トレーニング信号の優先度に基づき、前記通信チャネルの候補において前記割当対象端末から送信したトレーニング信号より高い優先度をもつトレーニング信号が検出されなかったとき、前記通信チャネルの候補を前記割当対象端末に割り当てる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、基地局間での通信チャネルの使用の衝突を回避しつつ各基地局においてそれぞれチャネルの割り当てを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態に係わるセルラ無線通信システムの構成例を示す図である。
【００１１】
このセルラ無線通信システムは、複数の基地局CS1、CS2と、複数の基地局CS1、CS2を制御する基地局制御装置１１と、複数の端末PS1A〜PS1C、PS2A〜PS2Cとを備える。基地局CS1、CS2は各々の通信エリアが一部オーバーラップするように配置されている。複数の基地局CS1、CS2と、基地局制御装置１１とは、有線ネットワーク１２を介して接続されている。複数の基地局同士が直接にチャネル（通信チャネル）の予約情報およびチャネル割り当て情報を交換することはなく、各基地局CS1、CS2は自律分散的に動作する。
【００１２】
本実施の形態は、基地局同士がチャネルの予約情報およびチャネルの割り当て情報を互いに共有することなしに、通信エリアのオーバーラップ部で問題となる基地局間でのチャネルの使用の衝突を回避しつつ、数フレーム単位での柔軟なチャネル割り当てを可能にしようとするものである。
【００１３】
以下図１のセルラ無線通信システムについてさらに詳細に説明する。
【００１４】
図２は、図１のセルラ無線通信システムで用いられるフレーム構成例を示す図である。
【００１５】
１フレームは、時間長がスロット時間で、周波数幅がチャネル幅であるような複数の制御チャネルCCH(n)と、複数の通信チャネルTCH(n)とから構成され、時分割複信方式(TDD方式)により、ダウンリンクとアップリンクが時間分割されている。ｋ個のフレームにより１つのスーパーフレームが構成される。CCH(n)とTCH(n)は、それぞれチャネル番号nの制御チャネルと、チャネル番号nの通信チャネルである。
【００１６】
各チャネルは、ある基地局が基本的にダウンリンクとアップリンクを組で使用するので、ダウンリンクのチャネル数とアップリンクのチャネル数は等しく、同じチャネル番号で記述してある。
【００１７】
制御チャネルは、基地局により、一定のものが定常的に継続して利用されるもので、報知情報やページング情報の伝達、ならびに端末に回線交換型の通信チャネルを割り当てる接続手続きなどに用いられる。一方、通信チャネルは、基地局と端末との音声通信やデータ通信のために使用されるもので、制御チャネルと異なり必要に応じて一時的に使用するタイプのチャネルである。
【００１８】
図３は、スーパーフレームの構成例を示す図である。制御チャネルのチャネル番号は、スーパーフレームの周期で定義される。同図の例では、１スーパーフレームが４つのフレームからなり、制御チャネルの数は、CCH(1)〜CCH(16)までの16種類ある。各基地局は、制御チャネルの干渉レベルを測定することで、最も干渉レベルの低い制御チャネルの一つを選択して定常的に使用しているものとする。
【００１９】
図４は、基地局が使用する制御チャネルの番号の一覧の一例を示す図である。ここでは、基地局番号が16までとなっているが、制御チャネルそのものが、地理的に離れた地点で再利用されていくので、実際のセルラ無線通信システムとしては、基地局数の制限が１６であるということではない。ある地点における基地局のカバレッジのオーバーラップ数は、多くとも16であるという解釈が正しい。以降では、図４に示すように各基地局が使用する制御チャネルの番号を基地局番号として扱うこととする。すなわち制御チャネルCCH(1)を使用する基地局はCS1、制御チャネルCCH(2)を使用する基地局はCS2、・・・・、制御チャネルCCH(16)を使用する基地局はCS16とする。
【００２０】
図５は、制御チャネルと通信チャネルの構成例を示す図である。ここでは、ダウンリンクおよびアップリンクの無線アクセス方式として、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式あるいは、ガードインターバルを付加したSC(Single Carrier：シングルキャリア)方式が用いられるものとする。OFDM方式の場合は、各チャネルは、複数のサブキャリアから成る複数のOFDMシンボルから構成されており、OFDMシンボルには、通信路の伝播遅延やマルチパスによる干渉を回避するためのガードインターバル（GI：Guard Interval）が付加されている。SC方式の場合は、各チャネルは、それぞれ複数の変調シンボルから構成される、複数のシングルキャリアデータブロック（SCデータブロック）から構成される。同じスロットにおいて複数の通信チャネルを端末に割り当てる場合に、OFDMシンボルの場合には特に割り当て方法に制限はないが、SCデータブロックの場合には、周波数的に連続する通信チャネルを割り当てる必要がある。図５に示すように、OFDMシンボル長と、SCデータブロックのブロック長が等しく、ガードインターバル長も共に等しくなるような、チャネル構成であれば、同一システム内に、OFDM方式の端末とSC方式の端末が共存することが可能である。また、図５のように完全に周波数分割されたチャネル構成以外にも、各チャネルを、サブキャリアを櫛の歯状に一定間隔で複数本束ねたものとして定義しても良い。以降、議論の簡単化のために、特に断りのない場合には、基地局と端末との無線アクセス通信は、ダウンリンク、アップリンク共にOFDM方式を用いるものとして説明する。
【００２１】
図６は、通信チャネルの分類を示す図である。通信チャネルは、その使用方法に応じて、回線交換チャネルとパケット交換チャネルの２種類に分類される。それぞれの名前が示すように、回線交換チャネルは、基地局と端末間で一旦接続されたら、接続が終了するまで使用し続けるタイプのチャネルであり、パケット交換チャネルは、基地局と端末間で、一度に一定フレーム数のみ使用する（一時的に割り当てられ使用する）タイプのチャネルである。
【００２２】
回線交換チャネルは、その使用目的に応じて更に、予約割り当てチャネルと回線交換データチャネルの２種類に細かく分類される。予約割り当てチャネルは、端末に対してパケット交換チャネル、あるいは、回線交換データチャネルを割り当てるのに使用される。回線交換データチャネルは、音声通信など回線交換的に利用されるトラフィックを伝送するためのチャネルであり、パケット交換チャネルは、パケット通信などのトラフィックを伝送するためのチャネルである。
【００２３】
図７は、チャネル割り当て区間の第一の構成例を示す図である。チャネル割り当て区間とは、複数のフレームで周期的に構成される区間であり、基地局が端末に対してパケット交換チャネルのチャネル割り当てを実施する時間の単位である。同図の例では、４つの連続するフレームが１チャネル割り当て区間に相当する。基地局は、各通信チャネルを、チャネル割り当て区間毎に、端末に割り当てる。ただし、第一の構成例では、各基地局は、GPS(Global Positioning System)または基地局制御装置１１を通して時間が同期しており、各基地局のチャネル割り当て区間は、同期しているものとする。
【００２４】
図８は、チャネル割り当て区間の第二の構成例を示す図である。図７の第一の構成例との違いは、各基地局のチャネル割り当て区間は、必ずしも同期しておらず、チャネル割り当て区間がN個のフレームからなる場合には、０〜N−１フレームのN通りの割り当て開始タイミングが存在することである。本例ではチャネル割り当て区間が４つのフレームからなるため、図８（A）〜図８（D）のように、４通りの割り当て開始タイミングが存在する。ただし、第二の構成例においても、各基地局は、GPS(Global Positioning System)や基地局制御装置を通して時間が同期している必要がある。
【００２５】
図９は、回線交換チャネルの基本構成例を示す図である。回線交換チャネルの特徴は、図９（A）のようにアップリンクチャネルが回線交換トレーニング領域A1と、BF(ビームフォーミング)トレーニング領域A2と、データ領域に分割されている点である。ダウンリングチャネルは図９（B）のようにデータ領域のみからなる。アップリンクチャネルにおける回線交換トレーニング領域では、回線交換チャネルであることを示すための回線交換トレーニング信号が端末から送信する。BF（Beam Forming）トレーニング領域では、基地局におけるビームフォーミングのウェイト計算のためのトレーニング信号を端末から送信する。アップリンクチャネルおよびダウンリンクチャネルにおけるデータ領域では、音声通信の際の実際の音声データや、後に説明する予約割り当てチャネルのデータ部分などを送信する。
【００２６】
図１０は、回線交換トレーニング領域とBFトレーニング領域の構成例を示す図である。同図において１つの升目が、１OFDMシンボルの１サブキャリア、あるいは、１SCデータブロックの１周波数成分に相当する。なお、回線交換トレーニング信号そのもので、ビームフォーミングのウェイト計算をすることも可能であるので、そのような場合には、ＢＦトレーニング領域をデータ領域の一部とすることができる。回線交換トレーニング領域とBFトレーニング領域の役割と使用方法については後で詳しく述べる。
【００２７】
回線交換データチャネルの構成は、図９の構成例と同じである。音声通信などのデータを伝送する回線交換データチャネルでは、アップリンク、ダウンリンク共にチャネル全体を１つの端末が使用する。音声通信などで回線交換データチャネルが固定数だけ必要な場合は、制御チャネルを通して端末に直接割り当てられる。
【００２８】
図１１は、パケット交換チャネルの構成例を示す図である。パケット交換チャネルの特徴は、図１１（A）のようにアップリンクチャネルが、回線交換トレーニング領域とBFトレーニング領域に加えて、パケット交換トレーニング領域とデータ領域に分割されている点である。ダウンリンクチャネルは図１１（B）のようにデータ領域のみからなる。アップリンクチャネルにおける回線交換トレーニング領域は、回線交換チャネルと同様に定義してあるが、パケット交換チャネルでは、通常は、この領域を用いない。この領域では、回線交換チャネルが、固有の回線交換トレーニング信号を送付するために、回線交換チャネルと、パケット交換チャネルを区別する目的に利用されるからである。パケット交換チャネルにおいて、回線交換トレーニング領域を例外的に使用する場合の例は後述する。
【００２９】
パケット交換トレーニング領域では端末からパケット交換トレーニング信号を送信する。パケット交換トレーニング信号は、次のチャネル割り当て区間における通信チャネルの使用要求が競合した際に、パケット交換トレーニング信号の種類に基づいた優先度を用いて、通信チャネルの使用権を基地局間で自律分散的に決定することにある。つまり、基地局は、チャネル割り当て区間で通信チャネルを使用したい場合には、その一つ前の区間内の、決められた１つのパケット交換トレーニング領域において、パケット交換トレーニング信号を端末に送信させることになる。
【００３０】
図１２は、パケット交換トレーニング領域の構成例を示す図である。パケット交換トレーニング領域は、複数の領域に分割される。図１２の例では、パケット交換トレーニング領域B1〜B4の４つの領域に分割されている。このように複数の領域に分割している理由は、周辺の基地局から送信される複数のパケット交換トレーニング信号を同時に受信して検出することを容易にするためである。パケット交換トレーニング信号の種類が、パケット交換チャネル内に定義されているパケット交換トレーニング領域の数より多い場合には、チャネル割り当て区間内で、同一の位置にあるパケット交換トレーニング領域をフレーム毎に時分割で別の基地局が使用すると良い（後述する図２２参照）。
【００３１】
特に、図８に示したようにチャネル割り当て区間の開始タイミングにオフセットがある場合、各基地局のパケット交換トレーニング領域がチャネル割り当て区間の直前の区間の最終フレームに存在するように、各基地局のパケット交換トレーニング領域と上記開始タイミングのオフセットを設定することで、各基地局は、常に、チャネル割り当て区間の直前に、パケット交換トレーニング信号を受信することが可能になり、これによりチャネル割り当て区間の最初のフレームでのビームフォーミングのためのウェイト計算が容易に実現できる。より詳しい、パケット交換トレーニング領域の役割と使用方法については後で詳しく述べる。
【００３２】
データ領域では、パケット通信の実際のデータ部分（ペイロード部分）や、上位レイヤのデータなどを送信する。パケット交換チャネルでは、パケット交換トレーニング領域は、次のチャネル割り当て区間のために、複数の基地局で共有される領域であるので、データ領域とは独立していると考えてよく、チャネルを割り当てるという意味は、データ領域を割り当てることを意味する。
【００３３】
BFトレーニング領域で使用されるBFトレーニング信号は、あるチャネル割り当て区間においてパケット交換チャネルの使用権を得た場合において、ビームフォーミングのためのウェイト計算用に、使用権を得たパケット交換チャネルにおいて端末より送信される。
【００３４】
ここで図１０や図１２においてトレーニング領域を複数の領域に分割する方法は、同図のようなサブキャリア（周波数成分）単位での分割以外にも、時分割、周波数分割、符号分割などや、これらの組み合わせを利用することも可能である。ただし、他の基地局の支配下にいる端末からのトレーニング信号の到着タイミングは一般に制御できないため、トレーニング信号の直交性を維持するためには、符号分割より、図１０や図１２のようなサブキャリア毎の分割や時分割、周波数分割などの排他的な分割方法がより適している。
【００３５】
図１３は、回線交換チャネルの一種である予約割り当てチャネルの第一の構成例を示す図である。データ通信などの目的で、端末が基地局と接続する際には、基地局はまず制御チャネルを用いて、端末に対して予約割り当てチャネルの割り当てを実施する。予約割り当てチャネルは、回線交換チャネルであるので、端末は、一旦、予約割り当てチャネルに接続したら通信が終了するまで、その予約割り当てチャネルを使用し続けることになる。基地局は、予約割り当てチャネルを用いて、基地局と端末の間のデータ通信のために、端末に単数または複数の通信チャネルの割り当てを行う。ただし、予約割り当てチャネルに関しては、回線交換チャネルとはいっても、常に基地局と端末が全フレームにおいて１対１の通信を行う必要はなく、１つの予約割り当てチャネルを、複数の端末で共有しても良い。図１３で示す回線交換チャネル（予約割り当てチャネル）は、基地局が同時に２台の端末に対してダウンリンクの予約データ割り当て領域とアップリンクのデータ領域をそれぞれ用いて双方向性の通信を行うためのチャネルの構成例である。
【００３６】
図１３（B）のダウンリンクチャネルにおける予約割り当てデータ領域では、端末に対して次のチャネル割り当て区間で使用したいチャネルの番号（割り当てるチャネルの候補）を基地局から送付する。このチャネル構成において３台以上の端末で１つの予約割り当てチャネルを共有する場合には、予約割り当てデータ領域において、チャネル番号と合わせて端末の番号を送信することで、どの端末宛の情報かを端末が容易に区別することができる。予約割り当てデータ領域では、送信電力制御情報、送信タイミング制御情報、ACK／NACK情報、変調・符号化情報などの制御情報の伝送にも同時に使用しても良い。また、予約割り当てデータ領域に対応する、図１３（A）のアップリンクのデータ領域では、ACK／NACK情報、変調・符号化情報、チャネル割り当て要求などの制御情報の伝送に使用すると良い。
【００３７】
複数の端末で、予約割り当てチャネルを共有する際には、周辺の基地局に空きチャネルと思われチャネルを奪われないために、共有している複数の端末が回線交換トレーニング領域で、回線交換トレーニング信号を送信すると周辺基地局に検出されやすくなる。この際、端末毎に、回線交換トレーニング信号の送信タイミングをずらしたり、OFDMシンボルやSCデータブロックを巡回シフトして送信すると、基地局で分離しやすくなる。あるいは、回線交換トレーニング領域を、複数の端末の中で、ダウンリンクの予約割り当てデータ領域の宛先となった端末のみが使用し、それ以外の端末は、BFトレーニング領域にてそれぞれ端末固有のトレーニング信号をビームフォーミング用のウェイト計算のために送信することも可能である。
【００３８】
図１４は、予約割り当てチャネルの第二の構成例を示す図である。図１４の構成では、図１３の第一の構成例に加えて、図１４（A）のアップリンクチャネルにランダムアクセス領域がある。このような構成は、１つの予約割り当てチャネルをより多くの端末で共有している場合に効果的である。ランダムアクセス領域は、予約割り当てチャネルを割り当てられているもののアップリンクのデータ領域において送信する権限がないときの端末が、通信チャネルの割り当て要求を送信するための領域である。
【００３９】
以下に、トレーニング信号の優先度について説明する。通信チャネル毎に使用される複数のトレーニング信号には、優先度が設定されている。すでに説明したように、トレーニング信号は、大きく分けて３種類がある。それらは、回線交換チャネルを使用していることを示すための回線交換トレーニング信号、ビームフォーミングのウェイト計算のためのBFトレーニング信号、そして、パケット交換チャネルの使用権決定のためのパケット交換トレーニング信号である。
【００４０】
図１５および図１６の組は、トレーニング信号の優先度テーブル（優先度情報）の第一の構成例を示す。図１５のテーブルは第２の情報に対応し、図１６のテーブルは第１の情報に対応する。図１５に示すように、トレーニング信号A1は、回線交換トレーニング領域で送信される回線交換トレーニング信号で、すべてのチャネルにおいて最も高い優先度が設定されている。トレーニング信号A1はたとえば第１のトレーニング信号に相当する。トレーニング信号B1〜B16は、パケット交換トレーニング領域で送信されるパケット交換トレーニング信号であり、通信チャネル毎に優先度が異なっている。トレーニング信号B1〜B16は、たとえば第２〜第ｎのトレーニング信号に相当する。図１６には、各基地局CS1〜CS16に対して、固定的に割り当てられるパケット交換トレーニング信号B1〜B16の番号の一覧が示される。BFトレーニング信号A2については、優先度という面では、それ自体では定義しないので特にここには示していない。図１５および図１６の組に示される優先度テーブルを用いることで、基地局毎に、各通信チャネルでの優先度と使用すべきトレーニング信号が判る。この構成例では、基地局は、端末に対してトレーニング信号の優先度を教える必要がない。
【００４１】
図１５および図１６より決定されるパケット交換トレーニング信号の優先度を基地局の観点で纏めると、図１７に示すようになる。ただし、優先度が常に一位である回線交換トレーニング信号は除いた順位である。同図の例では、各基地局の優先度が、チャネル毎に巡回的に変化するように設定されており、各基地局の優先度が平均すると同じになるようになっている。ただし、２種類のパケット交換トレーニング信号（例えば、B１とB２）の優先度を比較した場合に、どちらかのトレーニング信号の優先度が一方的に高くならないように、図１７では、チャネル番号が奇数の通信チャネルと、偶数の通信チャネルとで、B1〜B16の並びが逆方向になるような列を基準として、通信チャネル毎に巡回的に変化するような設定になっている。図１５〜図１７のテーブルの作成手順としては、図１７のように基地局毎の優先度をまず設定し、その後、固定的な要素（この例では、図１６）を元にして、図１５のテーブルを作成するという手順でも良い。
【００４２】
図１８および図１９の組は、トレーニング信号の優先度テーブル（優先度情報）の第二の構成例を示す。図１８のテーブルは第２の情報に対応し、図１９のテーブルは第１の情報に対応する。図１８に示すように、トレーニング信号の優先度は、チャネルに依らず固定であり、回線交換トレーニング信号であるA1が最も高く、パケット交換トレーニング信号B1〜B16が順番にそれに続く優先度となっている。図１９には、各チャネルにおいて、基地局が使用するトレーニング信号の番号B1〜B16の一覧が示される。第一の構成例とは異なり、回線交換トレーニング信号B1〜B16は、基地局固有ではない。第一の構成例と異なり、第二の構成例では、基地局は、各基地局で使用すべきトレーニング信号の情報、つまり、図１９の情報、を端末に対して教える必要がある。図１９の情報を端末に伝達するための第一の方法としては、制御チャネルにおいて報知情報として送信することである。また第二の方法としては、予約割り当てチャネルで、チャネル番号と共に使用すべきトレーニング信号の情報（基地局に送信するべきトレーニング信号を指定したトレーニング指定情報）について送信することである。また、図１８および図１９より決定されるパケット交換トレーニング信号の優先度を基地局の観点で纏めると、図１７で示した第一の構成例と同様になる。
【００４３】
図２０および図２１の組は、トレーニング信号の優先度テーブル（優先度情報）の第三の構成例を示す図である。図２０のテーブルは第２の情報に対応し、図２１のテーブルは第１の情報に対応する。図２０に示すように、図１５の場合と同様に、トレーニング信号A1は、回線交換トレーニング領域で送信される回線交換トレーニング信号で、すべてのチャネルにおいて最も高い優先度が設定されている。トレーニング信号B1〜B16は、パケット交換トレーニング領域で送信されるパケット交換トレーニング信号であり、通信チャネル毎に優先度が異なっている。図２１には、各基地局CS1〜CS16が、通信チャネル毎に使用するパケット交換トレーニング信号B1〜B16の番号の一覧が示される。第三の構成例では、基地局毎に使用するパケット交換トレーニング信号の番号と、その優先度を通信チャネル毎に変えることができる。また、図２０および図２１より決定されるパケット交換トレーニング信号の優先度を基地局の観点で纏めると、図１７で示した第一の構成例と同様になる。
【００４４】
上述した優先度テーブルの第一〜第三の構成例においてB1〜B16の優先度を設定する際に、各基地局の優先度が平均的に一様になるように図１５、図１９、図２０、図２１のテーブルを設定すると、各基地局が平均的に均等にチャネルを使用する権利を得ることができる。
【００４５】
あるいは、図１５、図１９、図２０、図２１のテーブルを複数用意しておき、時間と共に周期的に複数のテーブルを使い分けることも可能である。このように、複数のテーブルを使用することで、特定のチャネルの優先度そのものを時間と共に変化させることができる。
【００４６】
あるいは、基地局は、セル内の端末数や帯域要求の増加または減少（必要な通信チャネル数の増加または減少）に応じて、図１５、図１９、図２０、図２１のテーブルを、基地局の優先度が全体的に高くまたは低くなるように一時的に変更することを基地局制御装置１１に対して要求し、要求を受けた基地局制御装置１１が、図１５、図１９、図２０、図２１のテーブルを変更し、変更された新しいテーブルを、この基地局を含む複数の基地局に伝達する方法を用いることで、より柔軟なシステム設計が可能になる。
【００４７】
図２２は、チャネル割り当て区間における各フレームでの、それぞれのトレーニング信号領域において用いるトレーニング信号の番号の一覧の一例を示す図である。この例では、4つのフレームが１チャネル割り当て区間となっている。チャネル割り当て区間内において、B1〜B16のパケット交換トレーニング信号をシステム全体として送信する必要があれば、B1〜B16を、4フレーム分に分割し、各フレームで4つのトレーニング信号ずつ送信させると良い。このように、チャネル割り当て区間のフレーム数に分割することで、フレーム毎に送信されるトレーニング信号の数を制限することができ、その結果、システム全体としてトレーニング信号に必要なオーバヘッドを小さくすることが可能となる。
【００４８】
特に、図１８のようなトレーニング信号の優先度の設定である場合には、図２２のようなフレームへの割り当てをすることで、パケット交換トレーニング信号は優先度が高い順にフレーム毎に送信されるので、基地局自身の優先度以上のトレーニング信号が検出された時点で、後続のフレームでのトレーニング信号の検出をする必要がなくなる。
【００４９】
図２３は、基地局が、チャネル割り当て区間において通信チャネルを端末に割り当てるために、予約割り当てチャネルを送信できる区間として定義される予約区間の第一の構成例を示す図である。チャネル割り当て区間ｋのための予約割り当てチャネルを送信できる区間を予約区間とする。つまり、基地局から、予約区間ｋのいずれかのフレームのダウンリンクにおいて、予約割り当てチャネルが送信され、端末は、予約割り当て区間k-1において優先度テーブルと図２２のテーブルとによって定められたフレームのアップリンクにおいて、パケット交換トレーニング信号を送信する。基地局は、周辺基地局内の端末からのトレーニング信号の優先度と、端末に送信させたパケット交換トレーニング信号の優先度との比較によって、チャネル割り当て区間kを端末に実際に割り当てるかどうか決定する。
【００５０】
図２３の構成例では、チャネル割り当て区間k-1と予約区間kは同期している。端末は、予約割り当てチャネルを受信してから、パケット交換トレーニング信号を送信することになるので、例えば、基地局が、予約区間kの第２フレームで予約割り当てチャネルを送信する場合には、パケット交換トレーニング信号を送信できるのは、予約割り当て区間k-1の第２〜第４フレームに限定される。つまり、通信チャネルが、優先度テーブルによって、第１フレームのパケット交換トレーニング領域に属するパケット交換トレーニング信号を割り当てられている場合には、この通信チャネルを割り当てることができないことを意味する。そのため、優先度テーブルの第一の構成例は、基地局が常に同じパケット交換トレーニング信号（領域）を使用するので、基地局によって、初めから使用できる通信チャネル数に差があるので、図２３に示した予約区間の第一の構成例と共に使用するのは適さない。従って、予約区間の第一の構成例は、優先度テーブルの第二の構成例、あるいは、第三の構成例と共に使用するのが適切である。
【００５１】
図２４は、基地局が、チャネル割り当て区間において通信チャネルを端末に割り当てるために、予約割り当てチャネルを送信できる区間として定義される予約区間の第二の構成例を示す図である。この第二の構成例は、図２３の場合で問題があった、優先度テーブルの第一の構成例と合わせて使用するのに適した構成になっている。図２４には、優先度テーブルが第一の構成例で、パケット交換トレーニング信号がチャネル割り当て区間の第２フレームに固定的に割り当てられている場合の構成例が示される。予約区間は、パケット交換トレーニング信号が割り当てられたフレーム（第２フレーム）が、最終フレームとなるように４フレーム毎に構成されている。これは、基地局が、端末に対してチャネル割り当て区間k-1の第２フレームのアップリンクでパケット交換トレーニング信号を送信させるために、それより手前の４フレームのいずれかで、予約割り当てチャネルを送信するためである。
【００５２】
以下に、基地局が、予約割り当てチャネルを用いて端末にある通信チャネルをパケット交換チャネルとして割り当てるための動作を説明する。
【００５３】
図２５は、本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、基地局におけるパケット交換チャネルの割り当て手順を示すフロー図である。図２５は、基地局が、チャネル割り当て区間ｋにおいて、通信チャネル（パケット交換チャネル）を端末に割り当てるための手順を示している。以下の説明では簡単のため、予約区間の第一の構成例に従って説明をしているが、図２５のフロー図では、予約区間の第二の構成例の場合も考慮して、予約区間ｋとチャネル割り当て区間k-2がオーバーラップしている場合も含んだ記述になっている。
【００５４】
基地局は、チャネル割り当て区間k-2の開始フレームのアップリンクより、回線交換トレーニング信号の検出を開始する（Ｓ１１）。回線交換トレーニング信号が検出された場合には（Ｓ１１のＮＯ）、この回線交換トレーニング信号が検出された通信チャネルは、別の基地局により回線交換チャネルとして使用されていて、チャネル割り当て区間ｋにおいても引き続き使用されると判断し、チャネル割り当て区間ｋにおいてこの通信チャネルを端末へ割り当てることを断念する（Ｓ２０）。これらの一連の動作は、チャネル割り当て区間k-2が終了するまで反復される。
【００５５】
チャネル割り当て区間k-1ではなく、チャネル割り当て区間k-2において、回線交換トレーニング信号を検出する理由は、通信チャネルがすでに回線交換チャネルとして使用されている場合に、チャネル割り当て区間k-1において、パケット交換トレーニング信号が送信されると、回線交換チャネルに対して干渉を与えることになってしまうため、そのような事態を回避するためである。ただし、チャネル割り当て区間k-2で、回線交換チャネルの使用が終了する可能性までを考慮すれば、チャネル割り当て区間k-2の最終フレームのアップリンクのみを観測して回線交換トレーニング信号が検出されるかどうかを判定することも実際には可能である。
【００５６】
チャネル割り当て区間k-2において回線交換トレーニング信号が検出されなかった場合には、予約区間ｋのいずれかのフレームにおいて、基地局は、予約割り当てチャネルを送信して、端末に対して割り当てようとしている通信チャネル（チャネルの候補）のあらかじめ決められたパケット交換トレーニング領域においてパケット交換トレーニング信号を送信するように指示を送る（Ｓ１２〜Ｓ１６）。予約割り当てチャネルの送信と前後して、チャネル割り当て区間ｋ−１の各アップリンクにおいて、基地局は、各トレーニング領域で送信されたトレーニング信号（回線交換トレーニング信号およびパケット交換トレーニング信号）の検出を行う（Ｓ１６のＹＥＳ、Ｓ１７）。そして、優先度のテーブルを参照し、自分宛に端末から送信されたパケット交換トレーニング信号の優先度より上の優先度を持つトレーニング信号が検出された場合には（Ｓ１７のＮＯ）、チャネル割り当て区間ｋにおいてこの通信チャネルを端末へ割り当てることを中止する（Ｓ２０）。
【００５７】
チャネル割り当て区間k-1の終了時点で、基地局自身の優先度より上の優先度を持つトレーニング信号が検出されなかった場合には（Ｓ１７のＹＥＳ、Ｓ１８のＹＥＳ）、チャネル割り当て区間kの通信チャネルの使用権を獲得したと判断し、実際に端末に対してこの通信チャネルの割り当てを実施する（Ｓ２０）。
【００５８】
チャネル割り当て区間が、Ｎ個のフレーム（Ｎは２以上の整数）からなる場合には、チャネル割り当て区間ｋ−１において端末がパケット交換トレーニング信号を送信してから、実際に基地局がチャネル割り当て区間ｋにおいて端末にチャネルを割り当てるまでに、最大Ｎ−１個のフレーム分の時間の開きがある。このため、チャネル割り当て区間ｋ−１のアップリンクで送信されたトレーニング信号を基準にして、チャネル割り当て区間ｋの最初のフレームでのダウンリンクビームフォーミングのウェイトを計算すると、最大でＮ−１個のフレームの分の遅延がある。このため、端末の移動速度が高い場合には、通信路がすでに変動しているので、非常に精度の悪いビームフォーミングになってしまい、受信ＳＩＮＲが低下する問題が発生する。
【００５９】
図２６は、上記のような問題を解決するためのチャネル割り当て区間ｋ−１におけるトレーニング信号の送信方法について示すフロー図である。
【００６０】
この方法では、チャネル割り当て区間ｋ−１の最終フレーム以外で端末にパケット交換トレーニング信号を送信させた場合において、最終フレームにおいて、再度、別のトレーニング信号である追加トレーニング信号を送信させることを特徴とする。追加トレーニング信号の詳細は、後述する。端末が最終フレーム（第Ｎフレーム）において、元々パケット交換トレーニング信号を送信することになっている場合には、以下に説明する方法は必要ない。
【００６１】
図２６の基本的な動作は、図２５の場合と第Ｎ−１フレームまでは同じである。図２５のステップＳ１８が、図２６のＳ３１に置き換わり、その条件が最終フレーム（第Ｎフレーム）から、第Ｎ−１フレームになっている点と、Ｓ３１の後にＳ３２〜Ｓ３５が追加されている点とが異なるだけである。より具体的なＳ１８とＳ３１との違いは、ステップＳ１８のＹＥＳに進む条件が、最終フレーム（第Ｎフレーム）が終了した時点において、検出されたトレーニング信号の中で、基地局自身の優先度が最も高い場合であるのに対し、ステップＳ３１のＹＥＳに進む条件は、第Ｎ−１フレームが終了した時点で、検出されたトレーニング信号の中で、基地局自身の優先度が最も高い場合であることである。ただし、図２６の例では、Ｓ１４において、予約割り当てチャネルを第１〜第Ｎ−１フレームのいずれかで、すでに送信していると仮定している。
【００６２】
基地局は、最終フレームで予約割り当てチャネルを再度端末に送信し、端末に対して、追加トレーニング信号を最終フレームのアップリンクで送信するように指示を送る（Ｓ３１のＹＥＳ、Ｓ３２、Ｓ３３）。ただし、予約区間の第二の構成例を用いる場合には、最初に予約割り当てチャネルを送信した予約区間は予約区間ｋであったが、チャネル割り当て区間k-1の最終フレームは予約区間k+1になっている可能性もあるので、これらを区別するための識別子（ビット等）を予約割り当てチャネルに含ませると良い。追加レーニング信号そのものには優先度は、設定されていない。そのため、基地局の優先度は先に使用したパケット交換トレーニング信号の優先度のままである。
【００６３】
基地局は、最終フレームのアップリンクにおいても通常のようにトレーニング信号の検出を試み（Ｓ３５）、基地局自身の優先度より高いトレーニング信号が検出されないかどうか確認する。そして、検出されなかった場合にのみ（Ｓ３５のＹＥＳ）、最終的に、チャネル割り当て区間ｋにおいて、この通信チャネルをパケット交換チャネルとして端末に割り当てる（Ｓ１９）。
【００６４】
このように、チャネル割り当て区間k-1の最終フレームにおいて、追加トレーニング信号を端末に送信させることで、チャネル割り当て区間ｋの使用権利を得た場合において、この追加トレーニング信号を用いて、チャネル割り当て区間kの最初のフレームにおいても正確にビームフォーミングのためのウェイト計算が行える。
【００６５】
ただし、予約区間において予約割り当てチャネルを送信したすべての端末に対して上述のように、最終フレームで再度、予約割り当てチャネルを送信することは、予約割り当てチャネルのリソースの分量からして無理である。そこで、移動速度の速い端末や、予約割り当てチャネルを送付してから、チャネル割り当て区間の開始までの時間が長い端末など、追加トレーニング信号がより必要な端末に対してのみ、上記のような処理を行うとよい。
【００６６】
以下、追加トレーニング信号の第一の構成例について説明する。基地局が、基地局自身のパケット交換トレーニング信号の優先度が、チャネル割り当て区間ｋ−１の最終フレームで送信される可能性があるパケット交換トレーニング信号の優先度の少なくともいずれか一つより高い場合において、そのパケット交換トレーニング信号のトレーニング領域において、端末に対して追加トレーニング信号を送信させる。ただし、最終フレームより前の各フレームでは基地局自身のパケット交換トレーニング信号よりも優先度の高いパケット交換トレーニング信号は検出されていないものとする。追加トレーニング信号そのものの優先度を設定する必要はないので、追加トレーニング信号のパターンは、基地局自身のパケット交換トレーニング信号と同じでもいいし、追加トレーニング信号専用のパターンを用意しておいても良い。上記の条件を満たす最終フレームのトレーニング信号が複数ある場合には、追加トレーニング信号を、複数のトレーニング信号領域で送信することで、追加トレーニング信号の受信ＳＩＮＲを高めることができる。
【００６７】
例えば、基地局が、ある通信チャネルにおけるパケット交換トレーニング信号がB1であり、最終フレームで送信される可能性のあるパケット交換トレーニング信号の一つがB13であったとし、B1の優先度が、B13よりは高かったとする。第1〜第３フレームのいずれかでパケット交換トレーニング信号B1がすでに送信されていたとすれば、トレーニング信号B13は、最終フレームにおいて送信されない可能性が高く、また、トレーニング信号B13は、他の基地局においてすでに検出される必要のないトレーニング信号になっているので、干渉を与えても問題ない。そこで、トレーニング信号B13が用いる領域（例えば、パケット交換トレーニング領域B1）において、端末に対して追加トレーニング信号を送信させる。ただし、追加トレーニング信号は、トレーニング信号B13と競合する可能性があるので、追加トレーニング信号の第一の構成例では、高い精度のウェイト計算は難しい場合がある。
【００６８】
追加トレーニング信号の第二の構成例について以下に説明する。図２７は、追加トレーニング信号のための追加トレーニング信号領域をアップリンクチャネルに追加したパケット交換チャネルの第二の構成例を示す図である。追加トレーニング信号の第一の構成例では、既存のパケット交換トレーニング領域を使用していたが、第二の構成例では、図２７（A）のようにアップリンクチャネルに追加トレーニング信号用のトレーニング領域が割り当てられている。そのため、他のトレーニング信号と競合する可能性がなく、基地局は精度の高いウェイト計算を実行できる。追加トレーニング信号のパターンは、追加トレーニング信号の第一の構成例と同様に基地局自身のパケット交換トレーニング信号と同じでもいいし、追加トレーニング信号専用のパターンを用意しておいても良い。追加トレーニング信号の第二の構成例におけるパケット交換チャネルの第二の構成例は、チャネル割り当て区間の第Ｎフレーム（最終フレーム）だけの構成であり、第１〜第Ｎ−１フレームでは、図１１と同様にパケット交換チャネルの第一の構成例を使用する。
【００６９】
追加トレーニング信号の第一の構成例では、パケット交換トレーニング信号の優先度の設定によっては、必ずしも追加トレーニング信号を最終フレームで送信することができず、さらに衝突の可能性もあった。一方、追加トレーニング信号の第二の構成例では、追加トレーニング信号用の領域を確保してあるので、パケット交換トレーニング信号の優先度によらず問題なく、追加トレーニング信号を衝突を起こさずに送信することができる。
【００７０】
これまでの例では、パケット交換チャネルを割り当てる例を示したが、使用権を獲得した通信チャネル（パケット交換チャネル）を１チャネル割り当て区間だけでなく、回線交換データチャネルとして継続して利用する（回線交換データチャネルに乗り換える）ための方法を以下に示す。チャネル割り当て区間ｋにおいて、パケット交換チャネルを割り当てられた場合には、通常は、チャネル割り当て区間ｋにおいてビームフォーミングのウェイト計算用のトレーニング信号として、BFトレーニング信号A2を使用する。しかし、BFトレーニング信号A2そのものは優先度を設定していないので、パケット交換トレーニング信号によるチャネルの使用権の取り合いが起こった場合には、次のチャネル割り当て区間k+1において、他の基地局にこの通信チャネルの使用権を奪われてしまう可能性もある。
【００７１】
そのような事態を防ぐために、基地局は、チャネル割り当て区間kにおいて、BFトレーニング信号A2だけでなく、回線交換トレーニング信号A1も同時に端末に送信させるように指示する。あるいは、基地局は、回線交換データチャネルへの乗り換えを要求する乗換要求を端末から受信したら、乗換要求を送った端末に対して、上記パケット交換チャネルにおいて回線交換トレーニング信号A1を送信することを指示する指示データを送信する。これにより、他の基地局からの指示で送信されるパケット交換トレーニング信号より、高い優先度が保障されているので、チャネル割り当て区間k+1においても、この通信チャネルが周辺の基地局に奪われることがなく、その使用権を維持することができる。ただし、チャネル割り当て区間kでは、チャネル構成として、図９の回線交換データチャネルではなく、図１１のパケット交換データチャネルを使用する必要がある。これは、このチャネル割り当て区間ｋにおいては、他の基地局へ端末からパケット交換トレーニング信号が送信される可能性があり、このパケット交換トレーニング信号への干渉を防止するためである。一旦、回線交換トレーニング信号を送信し始めれば、それ以降のチャネル割り当て区間でのパケット交換トレーニング信号の送信を阻止できるので、次のチャネル割り当て区間k+2からは、パケット交換チャネルとしてではなく、回線交換データチャネルとして図９に示したチャネル構成で、この通信チャネルを継続して使用することが可能となる。
【００７２】
図２９は、本実施の形態による基地局の構成例を示す図である。図３０は、本実施の形態による端末の構成例を示す図である。図２８は、複数の基地局と端末との間で行われるチャネル割り当て手順の一例を示す図である。
【００７３】
図２８では、基地局CS1と基地局CS２が、ある通信チャネルの使用権を争う場合の動作を示している。ここで、端末PS1は、基地局CS1と接続しており、CS1から予約割り当てチャネルが割り当てられている。同様に、端末PS2は、基地局CS2と接続しており、CS2から予約割り当てチャネルが割り当てられている。以下、図２８に示した、チャネル割り当て区間ｋにおけるチャネルを割り当てるための手順を、図２９の基地局と図３０の端末の動作と合わせて説明する。
【００７４】
チャネル割り当て区間k-2における基地局の動作について説明する。アップリンクにおいて、基地局は、送受信切り替え部１０２を受信側に切り替える。アンテナ１０１から受信された信号は、ＲＦ／ＩＦ受信部１０３においてベースバンド信号に変換されＡ／Ｄ変換部１０４によりデジタル信号に変換され、トレーニング信号検出部（検出手段）１０５において、各通信チャネルにおいて回線交換トレーニング信号の検出を試みる。予約チャネル決定部（決定手段）１０６では、回線交換トレーニング信号が検出されなかった通信チャネル（ここでは空きチャネルと定義する）の番号と、優先度管理部（情報保持手段）１０７での各通信チャネルの優先度テーブル（第１の情報および第２の情報）から、端末に割り当てたい（複数の）通信チャネルを決定する。端末に割り当てたい通信チャネルの個数以上の空きチャネルが検出された場合には、優先度の高いものから順に選択すると、他の基地局と競合しにくいのでチャネルを使用できる確率が高い。なお、基地局は、端末に対して割り当てたい通信チャネルを決定する前に、端末に対して送信すべきデータをすでに保持しているものとする。あるいは、端末から通信チャネルの割り当てを要求する割当要求を受け取っているものとする。この割当要求を含む信号は、アンテナ１０１で受信され、ＲＦ／ＩＦ受信部１０３でベースバンド信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部１０４によりデジタル信号に変換され、後述する受信ビームフォーミング適用部１１６においてアンテナ毎のウェイトが乗算され、データ復調部１１５において復調される。復調により得られたデータから上記割当要求が取り出される。アンテナ１０１およびＲＦ／ＩＦ受信部１０３の組はたとえば端末から通信チャネルの割り当てを要求する割当要求を受信する受信手段を含んでいる。
【００７５】
チャネル割り当て区間k-1において、予約割り当てチャネルを送信する基地局の動作について説明する。予約チャネル決定部１０６によって決定された通信チャネルの番号（割り当てようとするチャネルの候補）を、予約割り当てチャネル変調部１０８においてデータ変調する。予約チャネル決定部１０６は予約割り当てチャネルの送信をチャネル選択部１１４に通知する。マッピング部１０９は、チャネル選択部１１４により指定される予約割り当てチャネルに変調データをマッピングした後に、Ｄ／Ａ変換部１１０でアナログ信号に変換し、ＲＦ／ＩＦ送信部１１１を経て、アンテナ１０１より送信される。優先度のテーブルが第二の構成例や第三の構成例の場合には、通信チャネルの番号と共にトレーニング信号の番号を同時に送付しても良い。図２８の例では、基地局CS1は、予約割り当てチャネルを、チャネル割り当て区間k-1の第2フレームで端末PS1に送信する。同様に、基地局CS2は、予約割り当てチャネルを、チャネル割り当て区間k-1第１フレームで送信する。これらの予約割り当てチャネルは、ここで対象としている同じ通信チャネル番号を含んでいるとする。
【００７６】
図２９に示した基地局には、ビームフォーミングのために、ＲＦ／ＩＦ受信部１０３からＡ／Ｄ変換部１０４までと、Ｄ／Ａ変換部１１０からＲＦ／ＩＦ送信部１１１までが、アンテナ毎に複数系統備わっている。予約割り当てチャネルの送信の際には、送信ビームフォーミング適用部１１２において、アンテナ毎にウェイトを適用して送信することで、端末において高いSINRを実現できる。ウェイトは、予約割り当てチャネルのアップリンクのトレーニング信号領域から計算する。
【００７７】
チャネル割り当て区間k-1において、予約割り当てチャネルを受信する端末の動作について説明する。端末は送受信切り替え部２０２を受信側に切り替える。アンテナ２０１から受信された受信信号は、ＲＦ／ＩＦ受信部２０３においてベースバンド信号に変換された後に、Ａ／Ｄ変換部２０４によってデジタル信号に変換される。次にデジタル信号より、予約割り当てチャネル復調部（候補情報取得手段）２０５において、基地局で予約割り当てチャネルにマッピングされて送信された（複数の）通信チャネル番号を復調する。次に、トレーニング信号生成部２０６において生成したトレーニング信号を、復調された通信チャネル番号の通信チャネルにマッピング部２０７でマッピングして、Ｄ／Ａ変換部２０８でアナログ信号に変換した後、ＲＦ／ＩＦ変換部２０９を経てアンテナ２０１より送信する。使用されるトレーニング信号は、たとえば通信チャネル毎に優先度テーブルを用いて決定される。この例では、基地局CS1はトレーニング信号B1を用い、基地局CS2はトレーニング信号B2を用い、このチャネルでの優先度は、トレーニング信号B1の方がB2より高いとする。復調された通信チャネル番号は、次のチャネル割り当て区間のために記憶部２１０に保持される。アンテナ２０１、ＲＦ／ＩＦ受信部２０３およびトレーニング信号生成部２０６の組はたとえばトレーニング信号送信手段に相当する。なお、基地局は、通信チャネル番号を含む予約割り当てチャネルを送信する前に、端末に対して送信すべきデータをすでに保持しているものとする。あるいは、端末は、通信チャネル番号を含む予約割り当てチャネルを受信する前に、通信チャネルの割り当てを要求する割当要求を基地局に送信しているものとする。つまり、割当要求を含むデータがデータ変調部２１２で変調され、マッピング部２０７においてたとえばアップリンクにおける予約割り当てチャネルにマッピングし、Ｄ／Ａ変換部２０８でアナログ信号に変換した後、ＲＦ／ＩＦ変換部２０９を経てアンテナ２０１より送信する。
【００７８】
チャネル割り当て区間k-1において、パケット交換トレーニング信号を検出時の基地局の動作について説明する。基地局は、基地局自身宛だけでなく、周辺基地局宛に送信されたトレーニング信号も含めて、トレーニング信号検出部１０５においてパケット交換トレーニング信号の検出を試みる。つまり、基地局CS1は、端末PS1だけでなく、端末PS2から送信されるトレーニング信号の検出を試みる。ただし、基地局CS1は、端末PS2の存在を事前に知っている必要はない。この例では、第1フレーム〜第3フレームまでで、基地局CS1とCS2が、共にトレーニング信号B1とB2を検出している。基地局CS2は、第3フレーム終了の時点で、トレーニング信号B1の方がB2と比べて優先度が高いことをチャネル選択部（割当手段）１１４において検出する。基地局CS2におけるチャネル選択部１１４は、その結果、この通信チャネルの割り当てを断念する。
【００７９】
チャネル割り当て区間k-1の第４フレームの基地局と端末の動作について説明する。基地局CS１は、第4フレームのダウンリンクにおいて、端末PS1に対して再度予約割り当てチャネルを送信し、端末PS1に、この通信チャネルでの追加トレーニング信号の送信を指示する。
【００８０】
予約割り当てチャネルを受信した端末PS1は、その指示に従い、第4フレームのアップリンクにおいて、追加トレーニング信号を送信する。第4フレームにおいて、基地局CS1は、チャネル選択部１１４において、トレーニング信号B1より高い優先度のトレーニング信号が検出されなかったことを判定し、チャネル割り当て区間ｋでの、この通信チャネルの使用権を基地局CS1が獲得したことを決定する。つまり、チャネル選択部１１４は、チャネル割り当て区間kにおいて、この通信チャネルを端末PS1に割り当てる。  
第4フレームでの基地局と端末の動作は、あくまで、チャネル割り当て区間kの第１フレームのビームフォーミングのウェイト計算のため、補助的な動作であるので、基地局がビームフォーミングを適用しない場合や、端末の移動速度が遅い場合、元々端末が第４フレームでトレーニング信号B1を送信するような場合には、必ずしも必要ない処理である。
【００８１】
チャネル割り当て区間ｋのダウンリンクでの基地局と端末の動作について説明する。基地局CS1では、データ変調部１１３において、通信チャネルのデータ領域で送信するためのデータが変調され、マッピング部１０９においてチャネル割り当て区間ｋ−１で使用が決定した通信チャネル（パケット交換チャネル）のデータ領域にマッピングされ、先述と同様にＤ／Ａ変換部１１０、ＲＦ／ＩＦ部１１１での処理を経てアンテナ１０１より送信される。この際、BFレーニング信号A2を用いてウェイト計算を実施し、送信ビームフォーミング適用部１１２で、ビームフォーミングを適用してから送信する。また、この時、次のチャネル割り当て区間ｋ＋１のために予約割り当てチャネルにおいて、予約割り当てチャネル変調部１０８において変調された、チャネル番号を、必要があれば同時に多重して送信する。ただし、第１フレームでのウェイト計算には、追加トレーニング信号、あるいは、予約区間において受信したパケット交換トレーニング信号を用いる。追加トレーニング信号を用いない場合は、先頭フレームのデータレートが、他のフレームと比較して低くなるような変調・符号化率を設定すると安定したダウンリンク通信を実現できる。また、追加トレーニング信号を用いる場合でも、追加トレーニング信号の第一の構成例のようにウェイト計算の精度が余り良くないことが起こりえる場合には、先頭フレームのデータレートが、他のフレームと比較して低くなるような変調・符号化率を設定することで安定したダウンリンク通信を実現できる。
【００８２】
端末PS1では、チャネル割り当て区間ｋ−１において記憶部２１０に保持された番号の通信チャネルにおいて、データ復調部２１１において基地局CS1より送信されたパケット交換チャネルのデータ領域を復調する。このとき、基地局CS1より端末PS1に対して、予約割り当てチャネルを使って、チャネル割り当て区間ｋで実際に割り当てることになった通信チャネルの番号を通知してあるとする。あるいは、予約割り当てチャネルを用いずに、端末が、通信チャネルが実際に自分に割り当てられたか確認する。その方法としては、第1フレームで基地局より送信する通信チャネルにおいて、PS1の端末番号を通信チャネルのデータ領域の先頭に記載することで、端末は実際に通信チャネルが自分に割り当てられたかどうか確認することができる。データ領域に更に、端末に実際に割り当てられた複数の通信チャネルに対してのシリアル番号を、通信チャネルの番号順に付加しておくと、端末は、自分宛の通信チャネルの検出に失敗した場合に、容易に認識することができるようになる。このように端末は、基地局によって割り当てられた通信チャネルの通知を基地局から取得する通知取得手段を備えている。通知取得手段は、たとえば予約割り当てチャネル復調部２０５に含まれている。
【００８３】
チャネル割り当て区間ｋのアップリンクでの基地局と端末の動作について説明する。端末PS1では、送信するデータをデータ変調部２１２において変調し、マッピング部２０７において通信チャネル（パケット交換チャネル）のデータ領域にマッピングし、先述と同様の方法を経てアンテナ２０１より送信する。その際、BFトレーニング信号A2を、基地局でのビームフォーミングのウェイト計算用として合わせて送信する。また、この通信チャネルを、パケット交換チャネルとしてではなく、回線交換チャネルとして長期的に使用したい場合には、BFトレーニング信号A2だけではなく、パケット交換チャネルの構成で回線交換トレーニング信号も合わせて送信する。それ以降のチャネル割り当て区間において、回線交換チャネルとして使用する場合には、回線交換チャネルの構成を用いる。
【００８４】
基地局CS1では、Ａ／Ｄ変換部１０４においてデジタル信号に変換された信号より、データ復調部１１５において、通信チャネルのデータ領域にマッピングされたデータの復調を行う。ここで、データ復調部１１５におけるデータ復調の前に、受信ビームフォーミング適用部１１６において、アンテナ毎にウェイトを適用して受信することで、高いSINRを実現できる。ウェイトは、端末から送信されるBFトレーニング信号A2から計算する。
【００８５】
基地局のトレーニング信号検出部１０５における、トレーニング信号の検出の基準について以下に説明する。トレーニング信号検出部１０５における第一のトレーニング信号の検出方法は、A/D変換部１０４の出力のデジタル信号に対して、それぞれトレーニング信号との相関値を計算し、相関値の大きさ（電力）が、閾値以上である場合には、トレーニング信号が検出されたと判断する。受信するトレーニング信号には、受信タイミングのずれがあるので相関値を計算する際には、タイミングがずれた信号成分の分も計算し、それらの合計を計算する。OFDM方式やSC方式では、デジタル信号に対してフーリエ変換処理（FFT処理）を施すことで、周波数軸上で同様の相関値の計算を実施することができる。この場合には、時間軸でのタイミングのずれは、周波数軸では位相回転となるので、トレーニング信号を乗積する際には、位相回転を加味して、相関値を計算することになる。
【００８６】
トレーニング信号検出部１０５における第二のトレーニング信号の検出方法は、A/D変換部１０４の出力のデジタル信号をフーリエ変換処理した信号に対して、トレーニング信号が存在するサブキャリア（周波数成分）の電力を合計し、その合計電力が、閾値以上である場合には、トレーニング信号が検出されたと判断する。この方法は、トレーニング信号領域が、図１０や図１２のようにサブキャリア（周波数成分）毎に分けて割り当てられている場合に適用可能な、簡易な手段である。更に、この検出方法では、トレーニング領域で送信されるトレーニング信号のパターンそのものを知らなくても良いので、各基地局は、独自のスクランブリングパターンを、トレーニング信号に乗積して使用してもよい。このようなスクランブリングパターンを乗積することの効果は、同じトレーニング領域において仮に他の基地局が使用するトレーニング信号が同時に送信されてしまったとしても、希望するトレーニング信号を相関検出する際に、他のトレーニング信号による干渉の影響が平均化させることができる。
【００８７】
トレーニング信号検出部１０５における第三のトレーニング信号の検出方法は、第一あるいは第二の検出方法によって計算された、各トレーニング信号の電力（相関値または合計電力）と、基地局自身のトレーニング信号の電力（相関値または合計電力）との比が、閾値以上である場合には、各トレーニング信号が検出されたと判断するものである。
【００８８】
上述の第一から第三のトレーニング信号の検出方法における閾値の設定方法として、トレーニング信号に関わらず一定の閾値を用いる。また、別の閾値の設定方法としては、トレーニング信号の優先度が高いほど、閾値を低くする。これは、トレーニング信号の優先度が高いほど、検出確率を高くするためである。また、別の閾値の設定方法としては、基地局自身のトレーニング信号と検出しようとするトレーニング信号の優先度の差が大きいほど、閾値を低く設定する。これも、先の設定方法と同様に、トレーニング信号の優先度が高いほど、検出確率を高くするためであるが、こちらの場合には、絶対的な優先度ではなく、相対的な優先度の差を基準としている。
【００８９】
図２９に示すように、基地局は優先度管理部１０７において、各通信チャネルのトレーニング信号毎（基地局毎）の優先度を管理している。通常の状態では、トレーニング信号の優先度は、通信チャネル全体を平均すると、全基地局の優先度は概ね等しく設定されているが、端末の密集している基地局では、周辺の基地局より多くの通信チャネルを必要とすることがある。そのような状況では、基地局は、有線ネットワークを通して接続されている基地局制御装置１１に対して、優先度のテーブルを更新して基地局の優先度を全体的に上げるような要求を送信する。基地局制御装置１１では、そのような要求を受信し、可能であれば優先度のテーブルを要求に応じて変更し、接続されている複数の基地局に対して報知する。このように、基地局毎の要求に応じて優先度のテーブルを変更することで、柔軟なシステム構成を実現できる。
【００９０】
基地局のパケット交換トレーニング信号の優先度を変更する第一の方法を以下に説明する。図３１は、図１５を変更し、基地局ＣＳ１の優先度を高く設定した優先度のテーブルの一例を示す図である。図３１の例では、基地局ＣＳ１の使用するパケット交換トレーニング信号Ｂ１の優先度を、優先度２から優先度５のいずれかに常になるような設定に変更している（Ａ１が常に優先度１）。その結果、それ以外のパケット交換トレーニング信号の優先度は、図１５と比べて相対的に少しずつ下がっている。図３１と図１６より決定されるパケット交換トレーニング信号の優先度を基地局の観点で纏めると、図３２に示す図になる。図１５の場合と比較して、基地局ＣＳ１の優先度が、平均的に高く設定されていることが判る。このように、優先度テーブルを書き換えることで、特定の基地局の優先度を変更することができる。同様の方法は、優先度テーブルの第一の構成例だけでなく、第二〜第三の構成例でも適用できることは明らかである。
【００９１】
基地局のパケット交換トレーニング信号の優先度を変更する第二の方法を以下に説明する。これまでの例では、基地局の最大多重数（例えば、図４の制御チャネルの数）と、チャネル割り当て区間中のパケット交換トレーニング領域の数が等しく１６である場合を例に説明してきた。第二の方法では、基地局の最大多重数より、パケット交換トレーニング領域の数を前もって多く設定することで、余ったパケット交換トレーニング領域を、優先度を高くしたい基地局に対して割り当てることで、特定の基地局の優先度を高くする。例えば、基地局の最大多重数が１６ではなく、１５であり、ＣＳ９に相当するパケット交換トレーニング信号領域はどの基地局にも勝手に使用されないとする（つまり、ＣＳ９という基地局が存在しない）。このとき、優先度管理部が、優先度を高くしたい基地局、例えばＣＳ１に対して、ＣＳ９に対応するパケット交換トレーニング信号の使用も許可することで、ＣＳ１は、ある通信チャネルにおいて２つのパケット交換トレーニング信号（例えば、B1とB９）が使用できるようになる。このとき、基地局は、優先度テーブルにおいて、B1とB９を比べて優先度が高い方を、常に利用するようにすることで、より通信チャネルの使用権を得やすくなる。例えば、図１７に示したような、基地局のパケット交換トレーニング信号の優先度が、図３３のようであったとすれば、基地局ＣＳ１は、ＣＳ１だけでなくＣＳ９に相当する優先度も同時に持ち合わせていることになるので、図３３においてＣＳ１とＣＳ９の内で優先度の高い方の優先度を持っていることになる。つまり、基地局ＣＳ１は、通信チャネルＴＣＨ（１）〜ＴＣＨ（８）では、ＣＳ１のパケット交換トレーニング信号を用い、ＴＣＨ（９）〜ＴＣＨ（１６）では、ＣＳ９のパケット交換トレーニング信号を用いることになる。
【００９２】
優先度を変更する第一の方法では、優先度管理部は、変更した優先度テーブルの情報を周辺の基地局全体に対して基地局制御装置１１を介して伝達する必要がある。一方、第二の方法では、特定のパケット交換トレーニング信号（領域）の割り当ての変更を行うだけであるので、優先度テーブルそのものを変更する必要はなく、優先度管理部は、特定のパケット交換トレーニング信号（上記の例では、ＣＳ９に相当するトレーニング信号であるＢ９）の割り当ての変更に関係する基地局にのみ、その変更情報を伝達すれば良い。
【００９３】
ここまでは、回線交換チャネルの割り当て単位と、パケット交換チャネルの割り当て単位を等しく、１通信チャネルとしてきた。しかし、パケット交換チャネルの割り当て単位を、複数の通信チャネルにすることで、トレーニング領域に必要なオーバヘッドをさらに削減することができる。例えば、通信チャネルを周波数方向に２つ連結したものを、スーパーチャネルと定義し、パケット交換チャネルの割り当て単位を、スーパーチャネル単位で割り当てて使用するとする。
【００９４】
図３４は、図２において２つの通信チャネル（ＴＣＨ）を１スーパーチャネル（ＳＴＣＨ）とした場合のフレーム構成例を示す図である。例えば、図２におけるＴＣＨ（１）とＴＣＨ（５）を連結したものがＳＴＣＨ（１）になっている。パケット交換チャネルを使用する場合には、図３４のＳＴＣＨ単位での割り当てを実施し、回線交換チャネルについては図２のＴＣＨ単位の割り当てを行うことを考える。このような場合に、パケット交換チャネル当たりのパケット交換トレーニング領域の数と、パケット交換トレーニング領域当たりサブキャリア数とを図１１の場合と同じ保つとすれば、パケット交換チャネルに対するパケット交換トレーニング領域の比率を半分にすることができる。同様に、パケット交換チャネルに対するパケット交換トレーニング領域の比率を同じに保てば、パケット交換チャネルにおけるパケット交換トレーニング領域の数を倍にできるため、チャネル割り当て区間の長さを半分にすることができる。
【００９５】
図３５は、スーパーチャネル単位でのパケット交換チャネルのチャネル割り当て手順を示す図である。ここでは、２つの回線交換チャネルが、１パケット交換チャネルのサイズに等しい。図２５のフロー図との違いは、チャネル割り当て区間k-2において、１つの通信チャネルではなく、２つの通信チャネル(TCH)において回線交換トレーニング信号が検出されるかどうかを試す点である（Ｓ４１）。図３５のそれ以外のステップは、図２５と本質的に同じあるので、図２５と実質的に同一のステップには同一の符号を付して、説明を省略する。
【００９６】
以上のように、本実施の形態によれば、基地局間でのチャネル割り当て情報を基地局間で直接的に共有することを必要とせずに、優先度テーブルと複数種類のトレーニング信号を用いることで、基地局間でのチャネルの使用の衝突を回避しつつ、数フレーム単位での柔軟なチャネル割り当てが可能となり、回線交換型のトラフィックとパケット交換型のトラフィックの両方を効率的に処理することができる。
【００９７】
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】
【００９８】
【図１】本実施の形態によるセルラ無線通信システムの構成例を示す図。
【図２】本実施の形態によるセルラ無線通信システムのフレーム構成例を示す図。
【図３】本実施の形態によるセルラ無線通信システムのスーパーフレームの構成例を示す図。
【図４】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、基地局が使用する制御チャネルの番号の一覧の一例を示す図。
【図５】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、制御チャネルと通信チャネルの構成例を示す図。
【図６】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける通信チャネルの分類を示す図。
【図７】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、チャネル割り当て区間の第一の構成例を示す図。
【図８】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、チャネル割り当て区間の第二の構成例を示す図。
【図９】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、回線交換チャネルの構成例を示す図。
【図１０】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、回線交換トレーニング領域とBFトレーニング領域の構成例の一例を示す図。
【図１１】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、パケット交換チャネルの第一の構成例を示す図。
【図１２】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、パケット交換トレーニング信号領域の構成例を示す図。
【図１３】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、予約割り当てチャネルの第一の構成例を示す図である。
【図１４】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、予約割り当てチャネルの第二の構成例を示す図。
【図１５】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、トレーニング信号の優先度テーブルの第一の構成例を示す図。
【図１６】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、トレーニング信号の優先度テーブルの第一の構成例での、基地局が使用するトレーニング信号の番号の一覧を示す図。
【図１７】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、パケット交換トレーニング信号の優先度を基地局の観点で纏めた図。
【図１８】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、トレーニング信号の優先度テーブルの第二の構成例を示す図。
【図１９】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、トレーニング信号の優先度テーブルの第二の構成例での、基地局が使用するトレーニング信号の番号の一覧を示す図。
【図２０】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、トレーニング信号の優先度テーブルの第三の構成例を示す図。
【図２１】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、トレーニング信号の優先度テーブルの第三の構成例での、基地局が使用するトレーニング信号の番号の一覧を示す図。
【図２２】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、チャネル割り当て区間におけるトレーニング信号を送信するフレームの一覧の一例を示す図。
【図２３】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、予約区間の第一の構成例を示す図。
【図２４】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、予約区間の第二の構成例を示す図。
【図２５】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、基地局におけるパケット交換チャネルの割り当て手順を示すフロー図。
【図２６】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、BFトレーニング信号の送信方法について示す図。
【図２７】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、パケット交換チャネルの第二の構成例を示す図。
【図２８】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、基地局と端末との間のチャネル割り当て手順の一例を示す図。
【図２９】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、基地局の構成例を示す図。
【図３０】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、端末の構成例を示す図。
【図３１】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、優先度を変更した優先度のテーブルの一例を示す図。
【図３２】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、変更した優先度のテーブルによる基地局の優先度の一例を示す図。
【図３３】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、優先度のテーブルによる基地局の優先度の一例を示す図。
【図３４】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、スーパーチャネルを適用した場合のフレーム構成例を示す図である。
【図３５】本実施の形態によるセルラ無線通信システムにおける、基地局におけるスーパーチャネルでのパケット交換チャネルの割り当て手順を示すフロー図。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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