(57)【要約】【課題】ホットスポット等の無線通信システムの利用者が、必ず指定時間帯に無線通信システムにアクセス可能とする。【解決手段】基地局において、電子メール処理装置５０ａは、インターネット１を介して受信するメールを処理して、基地局に接続しようとする移動局の予約時間等を認知して、システム制御装置５５ａに受け渡す。また、電子メール処理装置５０ａは、システム制御装置５５ａの判断に基づいて、基地局に接続しようとする移動局に予約の認否等の情報を電子メールに乗せて送信する機能を有している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局からの通信枠の割り当て要求に応じて該移動局に通信時間や通信チャネルを指定して通信枠を割り当てる無線通信システムにおける基地局であって、
通信開始希望時刻の任意の一定時間以上前に、通信開始希望時刻を指定した通信枠割り当て要求を通信予約要求として識別する手段を備え、
前記通信予約要求に対して、前記通信予約要求以外の通信枠割り当て要求より優先的に通信枠の割り当てを行うことを特徴とする基地局。
【請求項２】
更に、前記通信予約要求を通常の通信枠割り当て要求とは別の通信路を使用して受け取る手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記通信予約要求は、電子メールによりもたらされることを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項４】
前記通信予約要求に含まれる、予約した通信枠を使用する移動局のＭＡＣアドレス、ＥＳＳ−ＩＤ情報で、予約した通信枠を使用する移動局を識別する手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
【請求項５】
前記移動局の通信要求時間帯が、他の移動局から既に通知されている通信要求時間帯と重複している場合、前記通信枠の割り当ては、更に前記移動局への通信枠の割り当てが可能な場合には、前記移動局に通信枠の割り当てを行い、
前記通信枠が不足している場合には、前記移動局への通信枠の割り当てを行わないことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項６】
基地局によって割り当てられた通信枠を使って通信を行う無線通信システムにおける移動局であって、
通信開始希望時刻を指定した通信枠割り当て要求を通信予約要求として基地局に送出する手段を備え、
前記通信予約要求を、通常の通信枠割り当て要求とは別の通信路を使用して、基地局へ送る手段を備えたことを特徴とする移動局。
【請求項７】
ＭＡＣアドレス、ＥＳＳ−ＩＤ情報を含む前記通信予約要求を、基地局に送付することを特徴とする請求項６に記載の移動局。
【請求項８】
移動局からの通信枠の割り当て要求に応じて、通信時間、通信チャネルを指定して基地局が通信枠を割り当てる無線通信システムにあって、移動局の通信枠の予約を行う通信機器であって、
前記基地局に対して通信を希望する前記移動局を通知する移動局通知手段と、
前記移動局の通信要求時間帯を前記基地局に通知する通信要求時間帯通知手段とを備えることを特徴とする通信機器。
【請求項９】
更に、前記基地局から通知される通信枠の割り当てを認識する通信枠割り当て認識手段と、
前記基地局に通信枠の割り当てを拒否された場合に、前記基地局から通知される空き時間帯を認識する空き時間帯認識手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の通信機器。
【請求項１０】
更に、前記基地局に通信が可能な空き時間帯を通知された場合に、前記空き時間帯にデータの通信を希望するならば、前記空き時間帯内に、再び通信枠を要求する通信要求時間帯再通知手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の通信機器。
【請求項１１】
請求項１〜５のいずれかに記載の基地局と、
請求項７または６のいずれかに記載の移動局と、
請求項８〜１０のいずれかに記載の通信機器とから構成される通信時間予約システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、効率的な無線アクセス技術を用いた基地局、移動局、通信機器及び通信時間予約システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マイクロ波帯を使用した免許不要の小電力無線通信システムが複数提案、規格化され、実際に２．４ＧＨｚ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ｂあるいは５ＧＨｚ帯を使用するＩＥＥＥ８０２．１１ａやＡＲＩＢ（電波産業会）のＨｉ−ＳＷＡＮ規格等を使用した無線通信システムが開発されている。
【０００３】
このような小電力無線通信システムの一例として、図１６に示すような基地局２００と移動局２０１，２０２，２０３から構成される前記Ｈｉ−ＳＷＡＮシステムで使用されているようなＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）集中制御方式を用いた通信システムが挙げられる。
【０００４】
図１７は、基地局２００と移動局２０１，２０２，２０３との無線通信に使用する通信フレームの構成の一例を示した図である。通信データの構造は、ある一定時間毎に区切られたフレームを基本構成としており、１つのフレーム２１１は、基地局が送受信に使用する伝送チャネルや送受信タイミングを移動局に報知するための情報を含んだ制御情報フェイズ２１２と、基地局から移動局にデータを送信するためのダウンリンクフェイズ２１３と、移動局から基地局にデータを送信するためのアップリンクフェイズ２１４に分割されている。さらに制御情報フェイズ２１２は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル２１５とフレーム内での送受信用の時間領域と周波数チャネルの情報を含むデータペイロード（２１６−１から２１６−Ｎ）から構成されている。
【０００５】
この方式では、基地局２００が移動局２０１，２０２，２０３に対して、制御情報フェイズ２１２で、同期や変調方式等の通信制御に必要な情報を送信し、移動局は制御情報を受信して、自己の通信時間帯等の通信制御に関する情報を取得して、データの送受信を行う。
【０００６】
このような無線通信システムは、駅の構内あるいはファーストフードのような人が多く集まるような場所に設置され、“ホットスポット”と呼ばれるインターネット接続ポイントととして利用されている。このホットスポットでは、図１８に示すように、利用者が無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続する機能を有しているノートパソコンや携帯端末（ＰＤＡ）等を携行することにより、家庭や職場内だけではなく、公共の場所でもインターネットが利用できる。
【０００７】
また、家庭でパーソナルコンピュータを利用したりあるいは外出先で携帯電話端末を利用しての情報交換手段としては、広く一般的に電子メールが普及している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような小電力の無線通信システムにおいては、チャネル数は電波法により制限されており、ブロードバンドコンテンツの伝送が可能なチャネル数は数多くは確保できない。例えばＨｉ−ＳＷＡＮシステムでは、使用可能なチャネル数は２０ＭＨｚ帯域で４チャンネルとなっている。このようなＩＥＥＥ８０２．１１ａやＨｉ−ＳＷＡＮシステムを使用したホットスポットに、数多くの移動局（携帯端末等）が同時に接続しようとした場合には、１移動局当たりのデータ伝送速度の低下あるいはネットワークに接続できない等の問題が生じてしまう。
【０００９】
つまり、前記Ｈｉ−ＳＷＡＮシステムのようなＴＤＭＡ方式の無線通信システムでは、１フレーム当たりのデータ伝送期間は決まっているので、無線通信システムにアクセスしようとする利用者が増えれば増えるほど、１利用者が使用できる帯域（時間）は、当然減少することになり、通信速度の低下を招く。更に、必要最低限の帯域を確保できない場合には、無線通信システムのパフォーマンス維持のために、利用者がアクセスを拒否される場合もある。
【００１０】
顕著な例では、ホットスポットで映像の配信を受けてその映像を鑑賞しようとする利用者にとって、ネットワークの常時接続性が確保できない状態、あるいは伝送速度が遅くリアルタイムの配信ができない状態は、ホットスポットのサービスの低下を招く結果となり、ホットスポットの利用者にとって好ましい状況ではない。
【００１１】
従って、本発明の目的は、ホットスポット等の無線通信システムの利用者が、必ず指定時間帯に無線通信システムにアクセス可能な基地局、移動局、通信機器及び通信時間予約システムを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動局からの通信枠の割り当て要求に応じて該移動局に通信時間や通信チャネルを指定して通信枠を割り当てる無線通信システムにおける基地局であって、
通信開始希望時刻の任意の一定時間以上前に、通信開始希望時刻を指定した通信枠割り当て要求を通信予約要求として識別する手段を備え、前記通信予約要求に対して、前記通信予約要求以外の通信枠割り当て要求より優先的に通信枠の割り当てを行うことを特徴とする。
【００１３】
更に、前記通信予約要求を通常の通信枠割り当て要求とは別の通信路を使用して受け取る手段を備えたことを特徴とする。
ここで前記通信予約要求は、電子メールによりもたらされたり、前記通信予約要求に含まれる、予約した通信枠を使用する移動局のＭＡＣアドレス、ＥＳＳ−ＩＤ情報で、予約した通信枠を使用する移動局を識別する手段を備えたりすることを特徴とする。
【００１４】
また、前記移動局の通信要求時間帯が、他の移動局から既に通知されている通信要求時間帯と重複している場合、前記通信枠の割り当ては、更に前記移動局への通信枠の割り当てが可能な場合には、前記移動局に通信枠の割り当てを行い、
前記通信枠が不足している場合には、前記移動局への通信枠の割り当てを行わないことを特徴とする。
【００１５】
本発明は、基地局によって割り当てられた通信枠を使って通信を行う無線通信システムにおける移動局であって、
通信開始希望時刻を指定した通信枠割り当て要求を通信予約要求として基地局に送出する手段を備え、前記通信予約要求を、通常の通信枠割り当て要求とは別の通信路を使用して、基地局へ送る手段を備えたことを特徴とする。
ここで、ＭＡＣアドレス、ＥＳＳ−ＩＤ情報を含む前記通信予約要求を、基地局に送付する。
【００１６】
また、本発明は、移動局からの通信枠の割り当て要求に応じて、通信時間、通信チャネルを指定して基地局が通信枠を割り当てる無線通信システムにあって、移動局の通信枠の予約を行う通信機器であって、
前記基地局に対して通信を希望する前記移動局を通知する移動局通知手段と、前記移動局の通信要求時間帯を前記基地局に通知する通信要求時間帯通知手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
更に、前記基地局から通知される通信枠の割り当てを認識する通信枠割り当て認識手段と、前記基地局に通信枠の割り当てを拒否された場合に、前記基地局から通知される空き時間帯を認識する空き時間帯認識手段を備えることを特徴とする。
そして、更に、前記基地局に通信が可能な空き時間帯を通知された場合に、前記空き時間帯にデータの通信を希望するならば、前記空き時間帯内に、再び通信枠を要求する通信要求時間帯再通知手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、上記基地局と、上記移動局と、上記通信機器とから構成される通信時間予約システムである。
【００１９】
前記課題を解決するために、基地局に無線接続して通信を行う予定の移動局は、事前にインターネットによる電子メールを通じて、前記基地局に希望する通信時間帯を通知する。前記基地局は電子メールを受信して、前記移動局の希望する通信時間帯の通信容量に空きがあるかどうかを判断する。前記希望する通信時間帯の通信容量に空きがある場合には、前記移動局との通信のための時間領域を確保して、前記移動局に予約内容を了承したことを通知する。また、前記希望する通信時間帯の通信容量に空きがない場合には、前記移動局に予約内容が認められないことを通知する。
【００２０】
以上の方法により、利用者が指定した時間帯にホットスポット等の無線通信システムを必ず利用したい場合に、利用者が必ず前記無線通信システムにアクセス可能で、かつ利用者の目的に応じた通信帯域を確保可能な基地局、移動局あるいは無線通信システムを提供することが可能になる。
【００２１】
更に、前記基地局は、通信時間帯に空きが無い場合に、空いている時間帯あるいはアクセス可能な他の無線通信システムの基地局を、前記移動局に対して通知することにより、前記移動局が、アクセスする時間をずらしたり、他の無線通信システムにアクセスしたりすることが可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本明細書において、無線通信システムを制御する制御信号を発信する局を基地局と称する。基地局は、アクセスポイント、ポーリングマスタ、ハブステーション又は制御局等と呼ばれることもある。一方、通信を行う各機器を移動局と称する。移動局は、例えば、端末又はステーションなどと称されることもある。ノートＰＣやＰＤＡなども無線通信システムを備えていれば移動局として機能する。
【００２３】
更に、本発明の説明で使用する“時間帯”とは、例えば９時から１０時までの１時間と言うような比較的長い期間を示したものであり、“時間領域”とは、１つの通信フレーム（例えば２ｍｓ）を時分割した場合の、同じ種類のデータ（例えば、制御情報、移動局１１への送信データ）が使用する時間領域を示したものである。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して、詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明の基地局と移動局及び通信時間予約システムの構成の一例を示した図である。
【００２６】
本発明の通信時間予約システムは、個々にインターネットアクセス機能を有する通信機器（メディアサーバ２、ＴＶ（Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）受信機、パソコン４、携帯電話５、無線通信システム１０，２０）から構成され、インターネット１を介して相互に電子メール等の送受信が可能になっている。さらに、基地局にアクセスする予定の移動局を通信装置として用いて、移動局自身からインターネット１にアクセスして電子メールの送受信を行うこともできる。
【００２７】
メディアサーバ２はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）やストリーミング映像等をＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置に蓄積して、インターネット１に接続するパソコン４等の他の通信装置からの要求に応じて、任意の映像を配信する装置である。
【００２８】
無線通信システム１０は、基地局１９と移動局１１〜１６で構成されるＴＤＭＡ（時分割多元接続方式）集中制御方式の無線通信システムである。つまり、基地局１９が、前記移動局１１〜１６の送受信タイミングや使用する周波数チャネルの制御を集中して行っている。無線通信システム２０は、基地局２５と移動局２１で構成されるＴＤＭＡ（時分割多元接続方式）集中制御方式の無線通信システムであり、無線通信システム１０と同様の方法で通信を行っている。前記無線通信システム１０，２０は、上述した５．１６ＧＨｚから５．２４ＧＨｚ帯の周波数を使用し、周波数間隔２０ＭＨｚで４つの伝送チャネルのうちの１つの伝送チャネルを使用して通信を行う無線通信システムである。
【００２９】
図２は、本発明の通信時間予約システムを構成する基地局のブロック構成の一例を示した図である。
【００３０】
基地局１９，２５は、送受信用アンテナ２９ａ、無線通信装置３０ａ、電子メール処理装置５０ａ、入出力インターフェイス装置５１ａ、データ処理装置５４ａ、システム制御装置５５ａにより構成されている。
【００３１】
次に、基地局が移動局にデータ送信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。ＤＶＤ等のメディアあるいはインターネット１を経由して送られた画像あるいは音声等のデータは、入出力インターフェイス装置５１ａを介して、データ処理装置５４ａに入力される。次に、データ処理装置５４ａに入力されたデータは、必要に応じてデータ形式の変換や圧縮等のデータ処理を施され、無線通信装置３０ａで変調されて、送受信用アンテナ２９ａにより無線信号として送信される。
【００３２】
次に、基地局が移動局からデータ受信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。送受信用アンテナ２９ａから入力された無線信号は、無線通信装置３０ａで復調され、データ処理装置５４ａに入力される。データ処理装置５４ａに入力されたデータは、必要に応じてデータ形式の変換や伸張等のデータ処理が施される。その後、データ処理が施されたデータ信号は、必要に応じて入出力インターフェイス装置５１ａを介し、インターネット１を経由して所望の通信相手先に送ることもできる。
【００３３】
電子メール処理装置５０ａは、インターネット１を介して受信するメールを処理して、基地局に接続しようとする移動局の予約時間等を認知して、システム制御装置５５ａに受け渡す。また、電子メール処理装置５０ａは、システム制御装置５５ａの判断に基づいて、基地局に接続しようとする移動局に予約の認否等の情報を電子メールに乗せて送信する機能を有している。
【００３４】
更に、システム制御装置５５ａは、個々の機能ブロックに対する制御と、データフローの監視、あるいは通信時間の予約管理等の基地局全体に対するシステム的な制御の役割を担っている。
【００３５】
図３は、本発明の通信時間予約システムを構成する移動局のブロック構成の一例を示した図である。
【００３６】
移動局１１〜１６，２１は、送受信用アンテナ２９ｂ、無線通信装置３０ｂ、電子メール処理装置５０ｂ、入出力インターフェイス装置５１ｂ、表示装置５２ｂ、入力装置５３ｂ、データ処理装置５４ｂ、システム制御装置５５ｂにより構成されている。
【００３７】
次に、移動局がデータ送信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。キーボードやタッチパネル等の入力装置５３ｂあるいは映像メディア等から入力された画像あるいは制御情報等のインターネット１からのデータは、入出力インターフェイス装置５１ｂに入力される。入力装置５３ｂに入力された画像や文書等のデータあるいはインターネット１を経由して取得したデータは、データ処理装置５４ｂに入力され、データ処理装置５４ｂは必要に応じてデータの圧縮やデータの形式変換等のデータ処理を行うデータ処理装置５４ｂで処理されたデータは、無線通信装置３０ｂで変調されて、送受信用アンテナ２９ｂにより無線信号として送信される。
【００３８】
次に、移動局がデータ受信を行う場合の、各機能ブロックの動作を説明する。送受信用アンテナ２９ｂから入力された無線信号は、無線通信装置３０ｂで復調され、データ処理装置５４ｂに入力される。データ処理装置５４ｂに入力されたデータは、必要に応じてデータの伸張やデータ形式の変換等のデータ処理が施される。データ処理が施されたデータ信号は、必要に応じて入出力インターフェイス装置５１ｂを経由して、インターネット１を介して別の移動局に送ることや、あるいは液晶ディスプレイ等の表示装置５２に表示することも可能である。
【００３９】
図４は、本発明の無線通信装置の構成の一例を示したブロック図である。
【００４０】
基地局１９，２５に備えられた無線通信装置３０ａと移動局１１〜１６，２１に備えられた無線通信装置３０ｂのブロック構成は、図４に示す通りであり、両者は同じ構成になっている。但し、基地局と移動局の送受信制御方法の違いにより、通信制御部３１の一部の機能が異なっている。基地局と移動局との制御に関する機能の違いとは、主として、基地局１９，２５のみが伝送チャネルの割り当て機能とチャネル内の時間領域の割り当て機能とこれらを報知する機能とを具備している点である。
【００４１】
次に、基地局あるいは移動局の前記機能ブロックの動作について説明する。送受信用アンテナ２９から入力した受信信号は、アンテナ共用器３２で受信側の経路が選択され、ＲＦ／ＩＦ受信器３３により、前記受信信号の増幅と中間周波数（ＩＦ）帯への周波数変換が行われる。中間周波数（例えば中心周波数２０ＭＨｚ）に変換された前記受信信号は、Ａ／Ｄ変換器３５によりアナログ形式からデジタル形式の信号に変換後に、復調器３６で受信信号が復調され、外部とのインターフェイス等の機能を有するバス制御部３８を経由して、データ（Ｄａｔａ）として前記データ処理装置等に送られる。
【００４２】
また、復調器３６は、受信データの誤り率を計測する機能を具備しており、受信信号のＢＥＲ（ビットエラーレート：Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）やＰＥＲ（パケットエラーレート：Ｐａｃｋｅｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）等が計測できる。
【００４３】
更に、ＲＦ／ＩＦ受信器３３からは、信号強度を検出するための、信号強度検出器３４に受信信号の一部が伝送され、信号強度が検出される。検出された信号強度のデータは、通信制御部３１に送られて、ＲＦ／ＩＦ受信器３３の損失等の補正が行われ、アンテナ端（送受信用アンテナ２９）で、受信した信号強度が判別される。
【００４４】
また、前記データ処理装置等から出力されたデータ（Ｄａｔａ）は、バス制御部３８を経由して、制御情報の付加と無線通信に使用する送信信号の形式（パケット形式等）への変換が変調器３９で行われる。後述される各セグメントでの伝送速度の変更は、通信制御部３１からの指令を受けて、変調器３９が自身の変調方式を変更することによりなされる。
【００４５】
次に、前記送信信号はＤ／Ａ変換器４０により、デジタル形式からアナログ形式の信号に変換され、ＲＦ／ＩＦ送信器４１で、前記送信信号の増幅と高周波（ＲＦ）信号への周波数変換が行われ、アンテナ共用器３２を経由して、送受信用アンテナ２９から空中線に信号が送信される。
【００４６】
通信制御部３１は、基地局あるいは移動局全体のシステムを制御する機能を有するとともに、周波数チャネルの認識、あるいは各セグメントの伝送速度や長さの割り当て（基地局のみ）等の通信制御機能と各部への電源供給の制御機能も有している。
【００４７】
図５は、本発明の基地局と移動局から構成される無線通信システムに使用する通信フレームの構成の一例を示した図である。本発明の通信データの構造は、ある一定時間毎に区切られたフレーム（７１−１から７１−３）を基本構成としており、１つのフレーム７１−１は、基地局が送受信に使用する周波数チャネルや送受信タイミングを移動局に報知するための情報を含んだ制御情報フェイズ７２と、基地局からＭ個の移動局にコンテンツ（データ）を送信するためのＭ個のダウンリンクフェイズ７３と、移動局から基地局にデータを送信するためのアップリンクフェイズ７４に分割されている。さらに制御情報フェイズ７２は、フレームの同期等の情報を得るためのプリアンブル７５とフレーム内での送受信用の時間領域と周波数チャネルの情報を含むデータペイロード（７６−１から７６−Ｍ）から構成されている。尚、フレーム内の制御情報フェイズ７２、ダウンリンクフェイズ７３及びアップリンクフェイズ７４の時間領域は、データ通信容量等に合わせて適宜変更可能である。
【００４８】
図６は、本発明の通信時間予約システムにおける通信時間帯の予約方法について、主に基地局に着目した場合の流れ図を示しており、図７は、本発明の通信時間予約システムにおける通信時間帯の予約方法について、主に移動局に着目した場合の流れ図を示している。主にこの図６と図７に従い、本発明の通信予約システムを構成する基地局と移動局との通信時間帯の予約方法について説明する。
【００４９】
図７で着目する移動局は、図３で説明したように、基地局に無線でアクセスする機能と、インターネットに接続して電子メールで通信時間帯の予約を行う機能とを有している。図７の流れ図は、基地局にアクセスする移動局自体で通信時間帯（通信枠）の予約をする場合について述べるものである。
【００５０】
しかしながら、基地局にアクセスする予定の移動局以外の端末（パソコン４、携帯電話５等）から通信時間帯の予約を行っても良い。
【００５１】
図７のステップＳＢ１１において、データの送受信時間領域（通信時間領域）の予約を行う移動局は、少なくとも予約を希望する時間帯と自己の認識ＩＤを記載した電子メールを、電子メール処理装置５０ｂで電子メールの送信プロトコルに適合した形式に変換する。次に、電子メールは、入出力インターフェイス装置５１ｂを経由してインターネットに接続することにより、予約を希望する基地局に対して通信時間帯の予約を報知する電子メールを送信する。
【００５２】
前記電子メールは、電子メールの本文に、予約を希望する時間帯（予約要求時間帯）と事前に基地局に認識されている移動局を認識するための認識ＩＤ［ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスあるいはＥＳＳ−ＩＤ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ  ＩＤ）等］を記載する形式でも、基地局に予約情報を入れることができるホームページにアクセスして、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ  Ｗｉｄｅ  Ｗｅｂ）上で予約時間と移動局の認識のためのＩＤをタグ形式で入力して、Ｗｅｂ上のデータを送信する形式でも良い。
【００５３】
次に、図６のステップＳＡ１１において、インターネットに接続された基地局は、入出力インターフェイス装置５１ａを経由して、移動局から通信時間帯予約の電子メールを受信し、電子メール処理装置５０ｂにて、前記移動局の認識ＩＤと予約要求時間帯を認識する。
【００５４】
次に、ステップＳＡ１２において、基地局のシステム制御装置５５ａは、前記移動局から送信された予約要求時間帯に対応した自己の通信システムに関する通信時間帯の割り当て情報を確認する。
【００５５】
次に、ステップＳＡ１３において、基地局のシステム制御装置５５ａは、前記確認した予約要求時間帯割り当て情報に基づいて、前記移動局の希望する通信時間帯をダウンリンクフェイズ７３とアップリンクフェイズ７４に追加で割り当てることが可能かどうかを判断する。予約要求時間帯の割り当てが“可能”であれば、ステップＳＡ１５に進み、予約要求時間帯の割り当てが“不可能”であれば、ステップＳＡ１４に進む。
【００５６】
基地局のシステム制御装置５５ａが、前記予約要求時間帯を割り当てることが“不可能”であると判断した場合には、システム制御装置５５ａの電子メール処理装置は、少なくともデータの送受信を“拒否”を伝達する情報と、自己の基地局の属する通信システムが空き時間帯等の付加情報を記した電子メールをインターネット経由で前記移動局に送信し、ステップＳＡ１１に戻り、次の電子メールの受信待ちを行う。（ステップＳＡ１４）
【００５７】
基地局のシステム制御装置５５ａが、前記予約要求時間帯を割り当てることが“可能”であると判断した場合には、電子メール処理装置は、データの送受信を“了承”する内容と割り当てた周波数チャネルを記した電子メールをインターネット経由で前記移動局に送信する。（ステップＳＡ１５）
【００５８】
次のステップＳＡ１６において、基地局は、前記予約要求時間帯を考慮して、ダウンリンクフェイズ７３とアップリンクフェイズ７４の割り当てを変更する。一方、ステップＳＢ１２において、移動局の電子メール処理装置５０ｂは、インターネット経由で受信した基地局からの返信メールを処理し、基地局からの返信内容の確認を行い、システム制御装置５５ｂに返信内容を伝達する。
【００５９】
ステップＳＢ１３において、移動局のシステム制御装置５５ｂは、データの送受信要求（予約要求時間帯）が、基地局に了承されたかどうかを判断し、同時にメールの返信内容を表示装置５２ｂに表示して、利用者に通知する。データの送受信要求が基地局に“了承された”場合には、ステップＳＢ１６に進み、基地局に“了承されない”場合には、ステップＳＢ１４に進む。
【００６０】
ステップＳＢ１４において、利用者が通知された空き時間帯に基づいて、通信時間帯時間の予約変更を行うかどうかを判断する。
【００６１】
ステップＳＢ１５において、予約の変更を行うのであれば、ステップＳＢ１１に進み、再度、予約要求時間帯の予約を電子メールにより行い、空き時間と予約時間が全く適合せずに、利用者が予約を断念した場合は、終了になる。
【００６２】
次のステップＳＡ１７において、基地局は、前記割り当てた予約要求時間帯に基づいて移動局との通信を行い、ステップＳＢ１６において、移動局は、前記割り当てられた予約要求時間帯と周波数チャネルに基づいて基地局との通信を行う。
以上の方法により、移動局が所望の基地局と通信をする時間帯の予約が可能となる。
【００６３】
次に、図８から図１０を参照して、通信時間予約システムの具体的な事例について、第１〜第３の実施の形態として説明する。なお、適宜、図１から図７までも参照する。
【００６４】
（第１の実施の形態）
図８は、本発明の第１の実施の形態に係わる通信時間予約システムの予約時間の一例を示した図であり、図９は、本発明の第１の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、予約前の基地局の時間領域割り当て一例を示した図であり、図１０は、本発明の第１の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、予約後の基地局の時間領域の再割り当ての一例を示した図である。
【００６５】
利用者は、図１で示すような通信時間予約システムの構成を用いて、移動局１６と基地局１９との通信時間の予約をする場合の具体的な方法について説明を行う。
【００６６】
この実施例においては、基地局１９が同一時間帯に通信可能な移動局数は、動画の配信等に必要な時間領域を最低限確保するために、同時に接続可能な移動局を５つに制限している。また、通常、動画配信等の通信容量の大きい用途にも使用されることが多いダウンリンクフェイズの方が、制御情報の送信等の小容量のデータの送信に使用されることが多い。つまり、アップリンクフェイズよりも時間帯を多く割り当てる方法を取ることにより、アップリンクフェイズとダウンリンクフェイズを均等に割り当てる方法を取るよりも効率が良くなるので、アップリンクフェイズとダウンリンクフェイズは非対称となっている。
【００６７】
利用者は、基地局１９にアクセスを希望する移動局１６の有する電子メール送受信機能を用いて、予約を要求する通信時間帯（予約要求時間帯）と認識ＩＤ（例えば、ＭＡＣアドレス「００  １１  ＦＦ  ００  ００  ０１」、ＥＳＳ−ＩＤ「ＧＲＯＵＰ１」、利用時間帯２００２年１０月３１日９時１０分から９時４０分まで）を、通信を行いたい基地局１９に対して送信する。基地局１９は、前記ＭＡＣアドレスにより移動局１６固有の番号を認識し、ＥＳＳ−ＩＤにより基地局１９にアクセスできる移動局かどうかを認識する。このＭＡＣアドレスとＥＳＳ−ＩＤは事前に登録されており、基地局１９が認識できるようになっている。その他、セキュリティーの強化のために、ＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｐｒｉｖａｃｙ）キーを設定して、このＷＥＰキーを認識ＩＤに加えて、送信させても良い。
【００６８】
基地局１９は、前記電子メールを受信して、予約要求時間帯と認識ＩＤを認知し、移動局１６の予約要求時間帯を割り当てることが可能かどうか検討を行う。図８に示すように、移動局１６が予約を希望する時間帯では、最大３つの移動局１１，１２，１３が通信時間予約を既に行っている。
【００６９】
図９に示すように、移動局１６の予約希望時間帯の開始時点（９時１０分）において、ダウンリンクフェイズとアップリンクフェイズには、既に３つの移動局が割り当てられている。前述したように、基地局１９が同時に接続できる最大の移動局数は５であるので、空白領域８１−１，８２−１に最大２個まで、追加で接続することが可能である。基地局１９は、通信要求時間帯（データ送受信時間帯）の予約が可能であることを、電子メールにて利用者に通知する。この場合、通常は、利用者が基地局１９に送信したメールアドレスに対して、電子メールを返信するが、利用者の都合が悪い場合には、あらかじめ通信要求時間帯の予約の際に、利用者が返信アドレスを指定しておけば、前記指定したアドレスに返信することも可能である。
【００７０】
図１０に示すように、基地局１９は、時間領域８５−２，８５−３に移動局１６に対する通信要求時間帯を割り当てる。このようにして、基地局１９と移動局１６との間の通信時間帯の予約が完了する。
【００７１】
また、通信開始時間までに、時間領域８１−２，８２−２に示すような予約による移動局の通信枠が割り当てられていない領域が存在する場合には、通常の無線による移動局の割り当て要求方法により、基地局１９は予約なしの移動局を割り当てる。
【００７２】
この具体的な例では、移動局１６自身が基地局１９に対して電子メールを送信して、通信時間の予約を行う例を述べたが、他の通信機器（例えば、パソコン４、携帯電話５）の電子メール送受信機能を利用して、通信時間の予約を行っても良い。この場合には、前記他の通信機器から前記移動局１６に対して、電子メールを送信し、あるいは有線や無線で直接移動局１６に接続して、通信時間帯等の情報を送受信することにより、前記移動局１６が基地局１９に直接的に通信時間の予約をした場合と同じ効果が得られる。
【００７３】
更に、通信時間の予約を前記その他の通信機器で全て完了した場合には、利用者が入力装置５３ｂを操作することで直接移動局１６に指令を与えても良いし、最終の通信時間予約結果の情報をデータとして移動局１６に送信しても良い。また、第１の実施の形態の例では、説明を分り易くするために基地局１９が使用する周波数チャネルは１チャネルとしたが、基地局１９が使用できる周波数チャネルが２チャンネル以上あるときには、使用可能な周波数チャネル全てに対して、時間枠の割り当てを基地局１９が検討して、使用可能な周波数チャネルを指定して、移動局１６に通知することになる。
【００７４】
（第２の実施の形態）
以上、第１の実施の形態の例では、基地局１９が移動局１６の予約要求時間帯を“了承”した場合について述べたが、次の第２の実施の形態の例では、予約要求時間帯を“拒否”した場合について述べる。
【００７５】
第２の実施の形態の例では、図１１から図１３を参照して説明を行うが、適宜、図１から図７までも参照する。なお、基地局１９が同時に接続できる移動局の数や時間帯の割り当て領域等の設定は、第１の実施の形態の例と同じである。ただし、移動局１６の希望する予約要求時間帯が部分的に最大５つの移動局で埋まっていることが第１の実施の形態の例とは異なっている。
【００７６】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係わる通信時間予約システムの予約時間の一例を示した図であり、図１２は、本発明の第２の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、ある時点（９時１０分）における予約前の基地局の時間領域割り当て一例を示した図であり、図１３は、本発明の第２の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、図１２とは別のある時点（９時２０分）における予約前の基地局の時間領域割り当て一例を示した図である。
【００７７】
図１２示すように、移動局１６の通信要求時間帯の開始時点（９時１０分）において、ダウンリンクフェイズとアップリンクフェイズには、既に５つの移動局が割り当てられている。前述したように、基地局１９の同時に接続できる最大の移動局数は５であるので、これ以上基地局１９に同時に接続する移動局を割り当てることはできない。
【００７８】
このような場合、基地局１９は、通信要求時間帯の予約がこの時間帯のままでは不可能であることと、通信要求時間帯の予約が可能な時間帯（例えば通信要求時間帯の前後２時間）を電子メールにて、利用者に返信する。利用者は、基地局１９より返信された電子メールを読むことにより、通信要求時間帯の変更を行う等の適切な措置を取ることができる。
【００７９】
この場合には、図１１に示すように通信要求時間帯の開始時間を９時２０分からとすることにより、基地局１９は図１３の空白領域８３，８４に移動局１６の通信要求時間帯を割り当てることができるので、基地局１９への接続が可能となる。利用者は、この通信要求時間帯を再度、電子メールにて基地局１９へ送信し、基地局１９からの返信を待つ。
【００８０】
このようにして、基地局１９に接続を拒否された場合においても、利用者は状況に応じて次善の対応を行うことが可能になる。
【００８１】
（第３の実施の形態）
次に示す、第３の実施の形態の例では、図１４から図１５を参照して説明を行うが、適宜、図１から図７までも参照する。なお、基地局１９が同時に接続できる移動局の数や時間帯の割り当て領域等の設定は、第１及び第２の実施の形態の例と同じである。ただし、基地局１９へ通信時間の予約を行う移動局１６は、データ送受信の相手先として基地局１９ではなく、移動局１５とのデータの送受信を希望している。
【００８２】
図１４は、本発明の第３の実施の形態に係わる通信時間予約システムの予約時間の一例を示した図であり、図１５は、本発明の第３の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、ある時点（７時４０分）における予約後の基地局の時間領域割り当て一例を示した図である。
【００８３】
図１４示すように、移動局１６の通信要求時間帯において、既に時間枠を割り当てられている移動局は、移動局１１と移動局１２の２局である。前述したように、基地局１９の同時に接続できる最大の移動局数は５であるので、移動局の割り当て数を増やすことは可能である。
【００８４】
移動局１６は、移動局１５と通信を希望しているために、通信時間の予約の際に移動局１６の時間枠だけではなく、移動局１５の時間枠も同時に予約を行う必要があるので、通信時間の予約を行う際に移動局１９に対して、移動局１５，１６の２つの通信枠の予約を要求する。この場合、時間枠の割り当てが可能であるので、基地局１９は、図１５に示すように、時間領域８５，８７に移動局１５を割り当て、時間領域８６，８８に移動局１６を割り当てる。
【００８５】
このように、２つの移動局間で通信を行いたい場合には、同時に２つの移動局の通信枠を予約の際に確保することにより、実現できる。
【００８６】
【発明の効果】
以上、前述したところから明らかなように、以上の方法により、利用者が指定した時間帯にホットスポット等の無線通信システムを必ず利用したい場合に、利用者が必ず前記無線通信システムにアクセス可能で、かつ利用者の目的に応じた通信帯域を確保可能な基地局、移動局あるいは無線通信システムを提供することが可能になる。
【００８７】
更に、前記基地局は、通信時間帯に空きが無い場合に、空いている時間帯あるいはアクセス可能な他の無線通信システムの基地局を、前記移動局に対して通知することにより、前記移動局が、アクセスする時間をずらしたり、他の無線通信システムにアクセスしたりすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基地局と移動局及び通信時間予約システムの構成の一例を示した図である。
【図２】本発明の通信時間予約システムを構成する基地局のブロック構成の一例を示した図である。
【図３】本発明の通信時間予約システムを構成する移動局のブロック構成の一例を示した図である。
【図４】本発明の無線通信装置の構成の一例を示したブロック図である。
【図５】本発明の基地局と移動局から構成される無線通信システムに使用する通信フレームの構成の一例を示した図である。
【図６】本発明の通信時間予約システムにおける通信時間帯の予約方法について、主に基地局に着目した場合の流れ図である。
【図７】本発明の通信時間予約システムにおける通信時間帯の予約方法について、主に移動局に着目した場合の流れ図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係わる通信時間予約システムの通信時間帯予約の一例を示した図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、予約前の基地局の時間領域割り当て一例を示した図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、予約後の基地局の時間領域の再割り当ての一例を示した図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係わる通信時間予約システムの通信時間帯予約の一例を示した図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、ある時点（９時１０分）における予約前の基地局の時間領域割り当て一例を示した図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、図１２とは別のある時点（９時２０分）における予約前の基地局の時間領域割り当て一例を示した図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係わる通信時間予約システムの通信時間帯予約の一例を示した図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係わる通信時間予約システムにおいて、ある時点（７時４０分）における予約後の基地局の時間領域割り当て一例を示した図である。
【図１６】従来の無線通信システムの構成例を示した図である。
【図１７】従来の集中制御方式を用いた無線通信システムのフレームの構成例を示した図である。
【図１８】ホットスポットの一例を示した図である。
【符号の説明】
１  インターネット
２  メディアサーバ
３  ＴＶ受信機
４  パソコン（ＰＣ）
５  携帯電話
１０，２０  無線通信システム
１１〜１６，２１  移動局
１９，２５  基地局
２９，２９ａ，２９ｂ  送受信用アンテナ
３０，３０ａ，３０ｂ  無線通信装置
３１  通信制御部
３２  アンテナ共用器
３３  ＲＦ／ＩＦ受信器
３４  信号強度検出器
３５  Ａ／Ｄ変換器
３６  復調器
３８  バス制御部
３９  変調器
４０  Ｄ／Ａ変換器
４１  ＲＦ／ＩＦ送信器
５０ａ、５０ｂ  電子メール処理装置
５１ａ、５１ｂ  入出力インターフェイス装置
５２ｂ  表示装置
５３ｂ  入力装置
５４ａ、５４ｂ  データ処理装置
５５ａ、５５ｂ  システム制御装置
７１−１  （Ｎ−１）番目のフレーム
７１−２  （Ｎ）番目のフレーム
７１−３  （Ｎ＋１）番目のフレーム
７２  制御情報
７３−１〜７３−Ｍ  ダウンリンクフェイズのセグメント
７４  アップリンクフェイズフェイズ
７５  プリアンブル
７６−１〜７６−Ｍ  データペイロード
８１−１，８１−３，８２−１，８２−３  時間領域（空白期間）
８１−２，８２−２  時間領域（移動局１６割り当て後）
８３，８４  時間領域（空白期間）
【図１】
2004260312.tif 000003
【図２】
2004260312.tif 000004
【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】
2004260312.tif 000009
【図８】
2004260312.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004260312.tif 000012
【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】
2004260312.tif 000017
【図１６】
2004260312.tif 000018
【図１７】
2004260312.tif 000019
【図１８】
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