(57)【要約】【課題】消費電力を抑えながら短時間で通信を再開する無線通信システム、基地局装置、端末装置及び無線通信方法を提供する。【解決手段】物理層における所定の通信要素の複数の設定値のそれぞれを用いた通信のスケジュールを基地局装置１及び端末装置２に記憶させる。そして、スケジュールに基づいて、設定値のうちの第１の設定値を用いて基地局装置１と端末装置２とに通信を行わせる。そして、第１の設定値を用いた通信の通信状態が悪化した場合に、設定値のうちの第２の設定値を基地局装置１及び端末装置２に選択さる。そして、スケジュールに基づいて、選択させた第２の設定値を用いて基地局装置１と端末装置２とに通信を行わせる。【選択図】図６
2012191564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と端末装置を有する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
物理層における所定の通信要素の複数の設定値のそれぞれを用いた通信のスケジュールを記憶する第１スケジュール記憶部と、
前記第１スケジュール記憶部が記憶している前記スケジュールに基づいて、前記設定値のうちの第１の設定値を用いて前記端末装置と通信を行う第１無線通信部と、
前記第１無線通信部による第１の設定値を用いた前記端末装置との通信状態が悪化した場合に、前記設定値のうちの第２の設定値を選択し、選択した前記第２の設定値を用いた通信を前記スケジュールに基づいて前記第１無線通信部に行わせる第１設定値切替部とを備え、
前記端末装置は、
前記スケジュールを記憶する第２スケジュール記憶部と、
前記第２スケジュール記憶部が記憶しているスケジュールに基づいて、前記第１の設定値を用いて前記基地局装置と通信を行う第２無線通信部と、
前記第２無線通信部による前記第１の設定値を用いた前記基地局装置との通信状態が悪化した場合に、前記第２の設定値を選択し、選択した前記第２の設定値を用いた通信を前記スケジュールに基づいて前記第２無線通信部に通信を行わせる第２設定値切替部とを備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局装置は、
前記端末装置との通信状態を基に、前記スケジュールを変更するスケジュール切替部と、
前記スケジュール切替部によりスケジュールの変更が行われた場合、変更後のスケジュールを前記端末装置に送信するスケジュール送信部とをさらに備え、
前記第２スケジュール記憶部は、記憶しているスケジュールを前記スケジュール送信部から送信された変更後のスケジュールに更新する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記第１スケジュール記憶部及び前記第２スケジュール記憶部は、各前記設定値を用いた通信が互いに重ならずに行われるスケジュールを記憶することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１無線通信部は、前記第１の設定値を用いた通信を行っている間、前記スケジュールに合わせて各前記設定値を用いた通信が可能な状態に通信設定を行い、前記第１設定値切替部から前記第２の設定値を用いた通信の指示を受けると、前記通信設定を用いて前記第２の設定値を用いた通信を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１無線通信部は、前記第１設定値切替部から前記第２の設定値を用いた通信の指示を受けて、前記第２の設定値を用いた通信が可能な状態に通信設定を行い、該通信設定を用いて前記第２の設定値を用いた通信を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記基地局装置は、
前記第１無線通信部による前記第１の設定値を用いた前記端末装置との通信状態が悪化した場合に、前記端末装置が前記第１の設定値を用いた通信を行っている他の端末装置を特定し、該特定した他の端末装置に対して前記第２の設定を用いた通信に切替えるよう通知する切替通知部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の無線通信システム。
【請求項７】
物理層における所定の通信要素の複数の設定値のそれぞれを用いた通信のスケジュールを記憶するスケジュール記憶部と、
前記スケジュール記憶部が記憶している前記スケジュールに基づいて、前記設定値のうちの第１の設定値を用いて前記端末装置と通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部による第１の設定値を用いた前記端末装置との通信状態が悪化した場合に、前記設定値のうちの第２の設定値を選択し、選択した前記第２の設定値を用いた通信を前記スケジュールに基づいて前記無線通信部に行わせる設定値切替部と
を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項８】
物理層における所定の通信要素の複数の設定値のそれぞれを用いた通信のスケジュールを記憶するスケジュール記憶部と、
前記スケジュール記憶部が記憶しているスケジュールに基づいて、前記設定値のうちの第１の設定値を用いて前記基地局装置と通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部による前記第１の設定値を用いた前記基地局装置との通信状態が悪化した場合に、前記設定値のうちの第２の設定値を選択し、選択した前記第２の設定値を用いた通信を前記スケジュールに基づいて前記無線通信部に通信を行わせる設定値切替部と
を備えたことを特徴とする端末装置。
【請求項９】
基地局装置と端末装置を有する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
物理層における所定の通信要素の複数の設定値のそれぞれを用いた通信のスケジュールを前記基地局装置及び前記端末装置に記憶させ、
前記スケジュールに基づいて、前記設定値のうちの第１の設定値を用いて前記基地局装置と前記端末装置とに通信を行わせ、
前記第１の設定値を用いた通信の通信状態が悪化した場合に、前記設定値のうちの第２の設定値を前記基地局装置及び前記端末装置に選択させ、
前記スケジュールに基づいて、選択させた前記第２の設定値を用いて前記基地局装置と前記端末装置とに通信を行わせる
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、基地局装置、端末装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療やヘルスケアの分野では、人体に設置した端末装置を用いて人体近傍を通信範囲とした無線通信を行うＢＡＮ（Body  Area  Network）などが、生体情報などを測定する手段として注目されている。そして、ＢＡＮでは、同じ装置間においてＰＨＹ（PHYsical  Layer）で用いる通信要素の設定を切り替えて通信を行うことができる。ここで、ＰＨＹで用いる通信要素とは、例えば周波数などである。以下では、ＰＨＹで用いる通信要素を、単に「ＰＨＹ」と言う。
【０００３】
このように、異なるＰＨＹを用いた通信が行える無線通信においては、通信状態が悪化した場合などに、使用しているＰＨＹを別のＰＨＹに切り替えて通信状態を改善する従来技術がいくつか知られている。
【０００４】
例えば、通信途絶の際に、基地局及び端末装置が互いに通信に用いる周波数を順次切り替えていくことで通信を再開させる従来技術がある。この従来技術では、ある周波数を用いた通信が途絶した場合、基地局及び端末装置が周波数を順次切り替えていくことによって通信ができる周波数を特定し、特定した周波数によって同期して通信を再開する。
【０００５】
また、他の従来技術としては、例えば、通信状態が悪化した際に搬送波周波数切替要求信号を利用する技術がある。この従来技術では、ある周波数を用いた通信の通信状態が悪化した場合、基地局は、端末装置によって搬送波周波数切替要求信号が受信されたことを確認するまで、現在使用している周波数を用いて搬送波周波数切替要求信号を送信し続ける。そして、送信が完了すると、基地局は、ＰＨＹで利用する周波数を搬送波周波数切替要求によって指定した周波数に切り替える。また、端末装置も、ＰＨＹで利用する周波数を搬送波周波数切替要求によって指定された周波数に切り替える。これにより、基地局と端末装置との通信が再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２０５３９３号公報
【特許文献２】特開平６−８５７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、通信途絶の際に周波数を順次切り替えていくことで通信を再開させる従来技術では、一方の通信局が１つの周波数で動作する時間をもう一方の通信局において周波数の切り替えが全て完了する周期より長く設定している。このため、周波数の切り替えの周期の中での各周波数に割り当てられた時間が長い場合、または通信再開可能な周波数の種類が少ない場合、周波数が一致するまでに長時間かかる場合があり、短時間で通信を再開することは困難である。さらに、通信再開まで連続して通信接続を試みるため消費電力が増大してしまうおそれがある。
【０００８】
また、搬送波周波数切替要求信号を利用する従来技術では、通信状態が悪化した周波数を用いて搬送波周波数切替要求信号の送受信を試みることになる。このため、信号が正しく受信されない可能性があり、通信再開の信頼性が低くなってしまう。また、通信が再開できたとしても、搬送波周波数切替要求信号の受信までに時間がかかるおそれがあり、短時間で通信を再開することは困難である。また、この場合も、信号が正しく受信されるまで連続して通信接続を試みるため消費電力が増大してしまうおそれがある。
【０００９】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、消費電力を抑えながら短時間で通信を再開する無線通信システム、基地局装置、端末装置及び無線通信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】
【００１０】
本願の開示する無線通信システム、基地局装置、端末装置及び無線通信方法は、一つの態様において、以下の基地局装置と端末装置を有する無線通信システムである。前記基地局装置は、物理層における所定の通信要素の複数の設定値のそれぞれを用いた通信のスケジュールを記憶する第１スケジュール記憶部と、前記第１スケジュール記憶部が記憶している前記スケジュールに基づいて、前記設定値のうちの第１の設定値を用いて前記端末装置と通信を行う第１無線通信部と、前記第１無線通信部による第１の設定値を用いた前記端末装置との通信状態が悪化した場合に、前記設定値のうちの第２の設定値を選択し、選択した前記第２の設定値を用いた通信を前記スケジュールに基づいて前記第１無線通信部に行わせる第１設定値切替部とを備える。前記端末装置は、前記スケジュールを記憶する第２スケジュール記憶部と、前記第２スケジュール記憶部が記憶しているスケジュールに基づいて、前記第１の設定値を用いて前記基地局装置と通信を行う第２無線通信部と、前記第２無線通信部による前記第１の設定値を用いた前記基地局装置との通信状態が悪化した場合に、前記第２の設定値を選択し、選択した前記第２の設定値を用いた通信を前記スケジュールに基づいて前記第２無線通信部に通信を行わせる第２設定値切替部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本願の開示する無線通信システム、基地局装置、端末装置及び無線通信方法の一つの態様によれば、消費電力を抑えながら短時間で通信を再開することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、無線通信システムの全体図である。
【図２】図２は、実施例１に係る基地局装置のブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る端末装置のブロック図である。
【図４】図４は、実施例１に係る基地局装置におけるＰＨＹの切り替え処理のフローチャートである。
【図５】図５は、実施例１に係る端末装置におけるＰＨＹの切り替え処理のフローチャートである。
【図６】図６は、実施例１に係る無線通信システムにおけるＰＨＹの切り替えを説明するための図である。
【図７】図７は、実施例２に係る基地局装置におけるＰＨＹの切り替え処理のフローチャートである。
【図８】図８は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＰＨＹの切り替えを説明するための図である。
【図９】図９は、基地局装置のハードウェア構成図である。
【図１０】図１０は、端末装置のハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本願の開示する無線通信システム、基地局装置、端末装置及び無線通信方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信システム、基地局装置、端末装置及び無線通信方法が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、無線通信システムの全体図である。図１に示すように、本実施例に係る無線通信システムには、基地局装置１及び端末装置２〜４が配置されている。そして、基地局装置と各端末装置２〜４とは通信可能である。さらに、各端末装置２〜４の間でも通信可能である。ここで、本実施例では、端末装置２〜４はいずれも同じ構成を有するものとする。そこで以下の説明では、端末装置として端末装置２を例に説明する。以下では、ＰＨＹで用いる周波数などの通信要素を、単に「ＰＨＹ」と言う。
【００１５】
図２は、実施例１に係る基地局装置のブロック図である。また、図３は、実施例１に係る端末装置のブロック図である。
【００１６】
図２に示すように、本実施例に係る基地局装置１は、無線通信部１１、データ処理部１２、スケジュール切替判定部１３、ＰＨＹ制御部１４、ＰＥＲ（Packet  Error  Rate）記憶部１５、ＰＨＹスケジュール記憶部１６、ＰＥＲ計算部１７及び切替通知制御部１８を有する。
【００１７】
ＰＨＹスケジュール記憶部１６は、各ＰＨＹを使用した通信のスケジュール（以下では、単に「ＰＨＹスケジュール」と言う場合がある。）を記憶している。このＰＨＹスケジュールは、使用するＰＨＹ毎に時分割されたスケジュールである。すなわち、ＰＨＹスケジュールにはＰＨＹ毎に通信時間が割り当てられている。本実施例では、ＰＨＹとしてＰＨＹ１〜３を使用する。この場合、ＰＨＹスケジュールには、ＰＨＹ１を用いた通信の期間、ＰＨＹ２を用いた通信の期間及びＰＨＹ３を用いた通信の期間が割り当てられている。このＰＨＹスケジュール記憶部１６が、「第１スケジュール記憶部」の一例にあたる。そして、このＰＨＹスケジュールが、「物理層における所定の通信要素の複数の設定値のそれぞれを用いた通信のスケジュール」の一例にあたる。
【００１８】
このＰＨＹスケジュールにおける、一つのＰＨＹを用いて通信を行う期間の長さは、例えば、システムにおけるスーパーフレーム長と同等などと決めることができる。
【００１９】
無線通信部１１は、端末装置２と通信を開始する場合には、予め決められた所定のＰＨＹの情報及び所定のＰＨＹを用いた通信の開始及び終了のタイミングの入力を後述するＰＨＹ制御部１４から受ける。ここでは、所定のＰＨＹとしてＰＨＹ１を用いる場合で説明する。この予め決められた所定のＰＨＹが「第１の設定値」の一例にあたる。そして、無線通信部１１は、ＰＨＹ１を用いた通信の開始及び終了のタイミングに合わせて、ＰＨＹ１を用いた通信を行うよう通信の設定を行う。
【００２０】
これに対して、無線通信部１１は、端末装置２との通信状態が悪化したと後述するＰＥＲ計算部１７が判定した場合、切り替えた後に使用するＰＨＹの情報の入力をＰＨＹ制御部１４から受ける。さらに、無線通信部１１は、切り替えた後に使用するＰＨＹによる通信の開始及び終了のタイミングの入力をＰＨＹ制御部１４から受ける。ここでは、切り替えた後に使用するＰＨＹとして、ＰＨＹ２を用いる場合で説明する。無線通信部１１は、ＰＨＹ２を用いた通信の開始及び終了のタイミングに合わせて、ＰＨＹ２を用いた通信が行えるよう通信設定行う。ここで、端末装置２との通信状態が悪化したとＰＥＲ計算部１７が判定した場合に、ＰＨＹ制御部１４から指定された切り替えた後に使用するＰＨＹが、「第２の設定値」の一例にあたる。
【００２１】
無線通信部１１は、ＰＨＹ制御部１４により通知された使用するＰＨＹの開始及び終了のタイミングに合わせてアンテナを介して端末装置２から送信された無線信号をそのＰＨＹを用いて受信する。そして、無線通信部１１は、受信した無線信号からベースバンド信号を生成する。そして、無線通信部１１は、生成したベースバンド信号をデータ処理部１２へ出力する。
【００２２】
また、無線通信部１１は、データ処理部１２で生成されたベースバンド信号の入力を受ける。
【００２３】
無線通信部１１は、ＰＨＹ制御部１４から指定されたＰＨＹに対応するようにデータ処理部１２から受信したベースバンド信号を無線信号に変換する。そして、無線通信部１１は、ＰＨＹ制御部１４から指定されたＰＨＹを用いた通信のスケジュールに合わせて、そのＰＨＹを用いて無線信号を端末装置２へ送信する。
【００２４】
また、無線通信部１１は、切替通知制御部１８において端末装置２が端末装置３又は４のいずれか一方もしくは両方と通信をしていると判定された場合、ＰＨＹ切替通知パケットの入力をデータ処理部１２から受ける。このとき、無線通信部１１は、端末装置２が通信を行っている他の端末装置の情報の入力もデータ処理部１２から受ける。そして、無線通信部１１は、ＰＨＹ切替通知パケットを無線信号に変換する。そして、無線通信部１１は、端末装置２が通信を行っている他の端末装置に向けてＰＨＹ切替通知パケットを送信する。
【００２５】
また、無線通信部１１は、ＰＨＹスケジュールを変更する場合、スケジュール変更通知パケットの入力をデータ処理部１２から受ける。そして、無線通信部１１は、スケジュール変更通知パケットを無線信号に変換して端末装置２へ送信する。この無線通信部１１が、「第１無線通信部」の一例にあたる。
【００２６】
データ処理部１２は、端末装置２からの受信信号から生成されたベースバンド信号の入力を無線通信部１１から受ける。そして、データ処理部１２は、受信したベースバンド信号に対し復調処理や誤り訂正復号処理などのベースバンド処理を施す。データ処理部１２は、ベースバンド処理を施した信号を操作者に提供する。また、データ処理部１２は、ベースバンド処理を施した信号のエラーをチェックし、そのチェック結果から端末装置２から送信された信号を正しく受信できたか否かを判定する。そして、データ処理部１２は、判定結果をＰＲＥ記憶部１５に記憶させる。
【００２７】
さらに、データ処理部１２は、端末装置２から取得した信号から端末装置２との間の通信状態を表す各種情報を取得する。そして、データ処理部１２は、取得した通信状態を表す情報をスケジュール切替判定部１３へ出力する。例えば、データ処理部１２は、端末装置２から受信した信号から単位時間あたりのデータ量を求め、端末装置２のスループットを算出する。そして、データ処理部１２は、算出した端末装置２のスループットの情報をスケジュール切替判定部１３へ出力する。
【００２８】
また、データ処理部１２は、外部装置などから入力されたデータや音声に対して変調処理などを施してベースバンド信号を生成する。そして、データ処理部１２は、端末装置２との通信開始時には同期用のパケットをベースバンド信号に付加する。この同期用のパケットは、スケジューリングされたＰＨＹの切り替え周期のタイミングを通知する情報を有している。そして、データ処理部１２は、生成したベースバンド信号を無線通信部１１へ出力する。
【００２９】
また、データ処理部１２は、後述するＰＨＹ切替通知パケットの入力及び端末装置２と通信している他の端末の情報を切替通知制御部１８から受ける。そして、データ処理部１２は、受信したＰＨＹ切替通知パケットに対して変調処理などを施してベースバンド信号を生成する。そして、データ処理部１２は、ベースバンド信号に変換したＰＨＹ切替通知パケット及び端末装置２と通信している他の端末の情報を無線通信部１１へ出力する。
【００３０】
また、ＰＨＹスケジュールの変更を行う場合、データ処理部１２は、後述するスケジュール変更通知パケットの入力を切替通知制御部１８から受ける。そして、データ処理部１２は、受信したスケジュール変更通知パケットに対して変調処理などを施してベースバンド信号を生成する。そして、データ処理部１２は、ベースバンド信号に変換したスケジュール変更通知パケットを無線通信部１１へ出力する。このデータ処理部１２が、「スケジュール送信部」の一例に当たる。
【００３１】
スケジュール切替判定部１３は、端末装置２との間の通信におけるスケジュールを変更するか否かを判断するための条件（以下では、「変更条件」という。）を記憶している。そして、スケジュール切替判定部１３は、端末装置２との間の通信状態を表す情報の入力をデータ処理部１２から受ける。そして、スケジュール切替判定部１３は、取得した情報から、端末装置２との間の通信状態が変更条件を満たしたか否かを判定する。そして、端末装置２との間の通信状態が変更条件を満たしたと判定した場合、スケジュール切替判定部１３は、その変更条件に合わせてスケジュールを変更するように、切替通知制御部１８に通知する。例えば、スケジュール切替判定部１３は、変更条件として端末装置２のスループットの閾値Ｓを記憶している。スケジュール切替判定部１３は、端末装置２のスループットの情報の入力をデータ処理部１２より受ける。そして、スケジュール切替判定部１３は、端末装置２のスループットが閾値Ｓを下回っているか否かを判定する。そして、端末装置２のスループットが閾値Ｓを下回っている場合、スケジュール切替判定部１３は、通信を行わない期間（以下では、「Ｉｎａｃｔｉｖｅ期間」と言うことがある。）が長すぎると判定する。そして、Ｉｎａｃｔｉｖｅ期間が長すぎると判定した場合、スケジュール切替判定部１３は、ＰＨＹスケジュールのＩｎａｃｔｉｖｅ期間を短くするように、切替通知制御部１８に通知する。
【００３２】
ここで、本実施例では、変更条件としてスループットが低下した場合にＰＨＹスケジュールを変更する場合で説明したが、スケジュールの変更条件はＰＨＹの設定における設定値の切り替えを判断できる条件であれば他の条件を利用しても良い。例えば、端末装置２においてデータ遅延が多すぎる場合又は端末装置２と通信していない期間が長すぎる場合などに、端末装置２が使用するＰＨＹの期間を短くしてもよい。また、この場合、端末装置２へのデータ発生のタイミングに会うように端末装置２が使用するＰＨＹを用いた通信のスケジュールを決定しても良い。ただし、スケジュールの変更に用いる後述するスケジュール変更通知パケットは、実際のデータの授受とは直接は関係の無いパケットであるため、システムの負荷や消費電力を抑えるためになるべく少なくすることが好ましい。
【００３３】
また、本実施例では、適切なスケジュールを用いることで通信効率を上げるため、スケジュールの変更を行っているが、このスケジュール変更の機能は無くても、消費電力を抑えたＰＨＹの切り替えを行うことは可能である。
【００３４】
ＰＥＲ記憶部１５は、メモリなどの記憶装置である。そして、ＰＥＲ記憶部１５は、端末装置２から送信された信号を正しく受信できたか否かの判定結果をデータ処理部１２から受信する。そして、ＰＥＲ記憶部１５は、受信した判定結果を受信した時刻と共に記憶していく。
【００３５】
ＰＥＲ計算部１７は、過去Ｔ１秒間に受け取った信号の数の閾値Ｍ１及び受信予定の過去Ｎ１個の信号のうち実際に受信した信号の数の閾値Ｍ２を記憶している。また、ＰＥＲ計算部１７は、例えば、３０分に一つの信号を受信するなどのように、信号の受信予定を記憶している。また、ＰＥＲ計算部１７は、時計を有している。
【００３６】
ＰＥＲ計算部１７は、ＰＥＲ記憶部１５に記憶されている受信信号の判定結果から、過去Ｔ１秒間の正常に受信した信号の数及び受信予定のＮ個の信号に対応する正常に受信した信号を所定の間隔で取得する。そして、ＰＥＲ計算部１７は、過去Ｔ１秒間の正常に受信した信号の数が閾値Ｍ１以下か否かを判定する。また、ＰＥＲ計算部１７は、受信予定のＮ１個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ２以下か否かを判定する。そして、過去Ｔ１秒間に正常に受信した信号の数が閾値Ｍ１以下の場合又は受信予定のＮ１個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ２以下の場合、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＥＲが悪化していると判定する。この判定は異常と判断された受信信号の数が閾値以上か否かを判定することと同じであり、言い換えれば、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＥＲが所定の閾値以上か否かを判定している。
【００３７】
そして、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＥＲが悪化していると判定した場合、ＰＨＹの切り替えをＰＨＹ制御部１４へ通知する。さらに、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＨＹ切替通知パケットの送信を切替通知制御部１８に指示する。
【００３８】
切替通知制御部１８は、ＰＨＹスケジュールを変更する通知及びその変更内容をスケジュール切替判定部１３から受ける。そして、切替通知制御部１８は、変更内容に合わせて後述するＰＨＹスケジュール記憶部１６に記憶されているＰＨＹスケジュールを変更する。例えば、切替通知制御部１８は、Ｉｎａｃｔｉｖｅ期間を短縮する指示を受けた場合、Ｉｎａｃｔｉｖｅ期間を予め決められた期間分短くし、各ＰＨＹを用いた通信の時間をそれぞれ同じ時間だけ長くするなどを行う。そして、切替通知制御部１８は、変更したスケジュールの情報を含むスケジュール変更通知パケットを生成する。そして、切替通知制御部１８は、生成したスケジュール変更通知パケットをデータ処理部１２へ出力する。スケジュール切替判定部１３及び切替通知制御部１８によるＰＨＹスケジュールの切り替えの機能が、「スケジュール切替部」の一例にあたる。
【００３９】
また、切替通知制御部１８は、ＰＨＹの使用の順番を予め記憶している。ＰＨＹ１〜３まであるとすると、切替通知制御部１８は、例えば、ＰＨＹ１を１番目に使用し、ＰＨＹ２を２番目に使用し、ＰＨＹ３を３番目に使用するなどと記憶している。そして、切替通知制御部１８は、ＰＨＹ切替通知パケットの送信の指示をＰＥＲ計算部１７から受ける。そして、切替通知制御部１８は、次に使用するＰＨＹの情報を含むＰＥＲ切替パケットを生成する。そして、切替通知制御部１８は、生成したＰＨＹ切替通知パケットをデータ処理部１２へ出力する。
【００４０】
さらに、切替通知制御部１８は、端末装置２と他の端末装置との間の通信の有無を予め記憶している。そして、切替通知制御部１８は、端末装置２に対して用いるＰＨＹを切り替える場合、端末装置２と通信を行っている端末装置を特定する。そして、切替通知制御部１８は、特定した端末装置に対してもＰＨＹ切替通知パケットを送信するようデータ処理部１２へ通知する。これにより、端末装置２の通信に用いるＰＨＹを変更した場合にも、端末装置２は、それまで通信を行っていた他の端末装置との通信を継続することができる。この切替通知制御部１８が、「切替通知部」の一例にあたる。
【００４１】
ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹの使用の順番を予め記憶している。ＰＨＹ１〜３まであるとすると、ＰＨＹ制御部１４は、例えば、ＰＨＹ１を１番目に使用し、ＰＨＹ２を２番目に使用し、ＰＨＹ３を３番目に使用するなどと記憶している。
【００４２】
端末装置と通信を開始する場合、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹスケジュール記憶部１６に記載されたＰＨＹスケジュールから、使用の順番が１番目のＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールを取得する。ここで、通信のスケジュールとは、例えば、通信の開始のタイミングと通信の終了のタイミングである。そして、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ１のスケジュール及びＰＨＹ１の情報を無線通信部１１に送信する。
【００４３】
そして、ＰＨＹ１を用いた通信の通信状態が悪化した場合、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹの切り替えの通知をＰＥＲ計算部１７から受ける。そして、ＰＨＹ制御部１４は、現在使用しているＰＨＹの次の順番のＰＨＹを特定する。ここでは、ＰＨＹ１が現在使用しているＰＨＹであり、ＰＨＹ２がＰＨＹ１の次の順番のＰＨＹであるとする。そして、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹスケジュール記憶部１６に記憶されているＰＨＹスケジュールから、ＰＨＹ２との通信のスケジュールを取得する。そして、ＰＨＹ制御部１４は、次に使用するＰＨＹであるＰＨＹ２の情報、並びにＰＨＹ２との通信のスケジュールを無線通信部１１へ出力する。
【００４４】
ここで、ＰＨＹ制御部１４は、通信に用いるＰＨＹの情報及びそのＰＨＹを用いた通信のスケジュールのみを無線通信部１１へ出力する。例えば、２つのＰＨＹを用いて通信を行う場合には、ＰＨＹ制御部１４は、２つのＰＨＹの情報及び２つのＰＨＹそれぞれを用いた通信のスケジュールを無線通信部１１へ出力する。より具体的に説明する。端末装置３及び端末装置２と基地局装置１とがＰＨＹ１を用いた通信を行っている状態から、端末装置２と基地局装置１との通信をＰＨＹ２を用いた通信に切り替えたとする。この場合、基地局装置１は端末装置３とは未だＰＨＹ１を用いた通信を続けることになる。そこで、この場合には、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ１及びＰＨＹ２の情報及びそれぞれのＰＨＹを用いた通信のスケジュールを無線通信部１１へ出力する。これにより、無線通信部１１は、使用するＰＨＹに割り当てられた期間だけ、通信状態を設定すればよくなり、消費電力を抑えることができる。このＰＨＹ制御部１４が、「第１設定値切替部」の一例にあたる。
【００４５】
次に、本実施例に係る端末装置２について説明する。図３に示すように、本実施例に係る。端末装置２は、無線通信部２１、データ処理部２２、ＰＨＹ制御部２３、ＰＥＲ記憶部２４、時間管理部２５、ＰＨＹスケジュール記憶部２６及びＰＲＥ計算部２７を有している。
【００４６】
無線通信部２１は、基地局装置１と通信を開始する場合には、予め決められた所定のＰＨＹの情報及び所定のＰＨＹを用いた通信の開始及び終了のタイミングの入力をＰＨＹ制御部２３から受ける。ここでは、所定のＰＨＹとしてＰＨＹ１を用いる場合で説明する。この予め決められた所定のＰＨＹが「第１の設定値」の一例にあたる。そして、無線通信部２１は、ＰＨＹ１を用いた通信の開始及び終了のタイミングに合わせて、ＰＨＹ１を用いた通信を行うよう通信の設定を行う。
【００４７】
また、無線通信部２１は、基地局装置１との通信状態が悪化したとＰＥＲ計算部２７が判定した場合又は基地局装置１からＰＥＲ切替パケットが送信された場合、切り替えた後に使用するＰＨＹの情報の入力をＰＨＹ制御部２３から受ける。さらに、無線通信部１１は、切り替えた後に使用するＰＨＹによる通信の開始及び終了のタイミングの入力をＰＨＹ制御部２３から受ける。ここでは、切り替えた後に使用するＰＨＹとして、ＰＨＹ２を用いる場合で説明する。無線通信部２１は、ＰＨＹ２の開始から終了までの間にＰＨＹ２を用いた通信が行えるよう通信設定行う。ここで、ＰＨＹ制御部２３から指定された切り替えた後に使用するＰＨＹであるＰＨＹ２が、「第２の設定値」の一例にあたる。
【００４８】
無線通信部２１は、ＰＨＹ制御部２３により通知された使用するＰＨＹの開始及び終了のタイミングに合わせてアンテナを介して基地局装置１から送信された無線信号をそのＰＨＹを用いて受信する。そして、無線通信部２１は、受信した無線信号からベースバンド信号を生成する。そして、無線通信部２１は、生成したベースバンド信号をデータ処理部２２へ出力する。
【００４９】
また、無線通信部２１は、ＰＨＹ切替通知パケットを基地局装置１から受信する。そして、無線通信部２１は、ＰＨＹ切替通知パケットをベースバンド信号に変換してデータ処理部２２へ出力する。
【００５０】
また、無線通信部２１は、データ処理部２２で生成されたベースバンド信号の入力を受ける。
【００５１】
無線通信部２１は、ＰＨＹ制御部２３から指定されたＰＨＹに対応するようにデータ処理部２２から受信したベースバンド信号を無線信号に変換する。そして、無線通信部２１は、ＰＨＹ制御部２３から指定されたＰＨＹを用いた通信のスケジュールに合わせて、そのＰＨＹを用いて無線信号を端末装置２へ送信する。この無線通信部２１が、「第２無線通信部」の一例に当たる。
【００５２】
データ処理部２２は、基地局装置１からの受信信号から生成されたベースバンド信号の入力を無線通信部２１から受ける。そして、データ処理部２２は、受信したベースバンド信号に対し復調処理や誤り訂正復号処理などのベースバンド処理を施す。データ処理部２２は、ベースバンド処理を施した信号を操作者に提供する。また、データ処理部２２は、ベースバンド処理を施した信号のエラーをチェックし、そのチェック結果から基地局装置１から送信された信号を正しく受信できたか否かを判定する。そして、データ処理部２２は、判定結果をＰＲＥ記憶部２４に記憶させる。
【００５３】
また、データ処理部２２は、基地局装置１からのスケジュール変更通知パケットをアンテナ及び無線通信部２１を介して受信する。そして、データ処理部２２は、スケジュール変更通知パケットから変更後のＰＨＹスケジュールを取得する。そして、データ処理部２２は、変更後のＰＨＹスケジュールをＰＨＹスケジュール記憶部２６に記憶させる。
【００５４】
また、データ処理部２２は、ＰＨＹ切替通知パケットの入力を無線通信部２１から受ける。そして、データ処理部２２は、ＰＨＹ切替通知パケットで指定されているＰＨＹへの切り替え要求をＰＨＹ制御部２３へ出力する。
【００５５】
また、データ処理部２２は、操作者から入力されたデータや音声に対して変調処理などを施してベースバンド信号を生成する。そして、データ処理部２２は、生成したベースバンド信号を無線通信部２１へ出力する。
【００５６】
ＰＥＲ記憶部２４は、メモリなどの記憶装置である。そして、ＰＥＲ記憶部２４は、基地局装置１から送信された信号を正しく受信できたか否かの判定結果をデータ処理部２２から受信する。そして、ＰＥＲ記憶部２４は、受信した判定結果を受信した時刻と共に記憶していく。
【００５７】
ＰＥＲ計算部２７は、過去Ｔ２秒間に受け取った信号の数の閾値Ｍ３及び受信予定の過去Ｎ２個の信号のうち実際に受信した信号の数の閾値Ｍ４を記憶している。また、ＰＥＲ計算部２７は、例えば、３０分に一つの信号を受信するなどのように、信号の受信予定を記憶している。さらに、ＰＥＲ計算部２７は、時計を有している。
【００５８】
ＰＥＲ計算部２７は、ＰＥＲ記憶部２４に記憶されている受信信号の判定結果から、過去Ｔ２秒間の正常に受信した信号の数及び受信予定のＮ２個の信号に対応する正常に受信した信号を所定間隔で取得する。そして、ＰＥＲ計算部２７は、過去Ｔ２秒間の正常に受信した信号の数が閾値Ｍ３以下か否かを判定する。また、ＰＥＲ計算部２７は、受信予定のＮ２個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ４以下か否かを判定する。そして、過去Ｔ２秒間に正常に受信した信号の数が閾値Ｍ３以下の場合又は受信予定のＮ２個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ４以下の場合、ＰＥＲ計算部２７は、ＰＥＲが悪化していると判定する。この判定は異常と判断された受信信号の数が閾値以上か否かを判定することと同じであり、言い換えれば、ＰＥＲ計算部２７は、ＰＥＲが所定の閾値以上か否かを判定している。
【００５９】
そして、ＰＥＲ計算部２７は、ＰＥＲが悪化していると判定した場合、ＰＨＹの切り替え要求をＰＨＹ制御部２３へ出力する。
【００６０】
ＰＨＹスケジュール記憶部２６は、最初のＰＨＹスケジュールを予め記憶している。ここで、最初のＰＨＹスケジュールとは、変更が行われる前の始めて使用するＰＨＹスケジュールのことを指す。ここで、本実施例では、最初のＰＨＹスケジュールを予めＰＨＹスケジュール記憶部２６に記憶させているが、これに限らず、例えば、最初のＰＨＹスケジュールを基地局装置１から受信して、ＰＨＹスケジュール記憶部２６が記憶してもよい。
【００６１】
また、ＰＨＹスケジュール記憶部２６は、変更後のＰＨＹスケジュールをデータ処理部２２から受信する。そして、ＰＨＹスケジュール記憶部２６は、受信したＰＨＹスケジュールを記憶する。ここで、基地局装置１がＰＨＹスケジュールを送信する都度、ＰＨＹスケジュール記憶部２６に記憶されているＰＨＹスケジュールは更新される。このＰＨＹスケジュール記憶部２６が、「第２スケジュール記憶部」の一例にあたる。
【００６２】
ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹの切り替え要求の入力をデータ処理部２２から受ける。また、ＰＥＲが悪化しているとＰＥＲ計算部２７が判定した場合、ＰＨＹの切り替え要求をＰＥＲ計算部２７から受ける。
【００６３】
そして、ＰＨＹの切り替え要求を受けると、ＰＨＹ制御部２３は、同期タイミングの送信を時間管理部２５に要求する。そして、ＰＨＹ制御部２３は、同期タイミングを時間管理部２５から取得する。さらに、ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹスケジュールをＰＨＹスケジュール記憶部２６から取得する。そして、ＰＨＹ制御部２３は、時間管理部２５から取得した同期タイミングを基に、ＰＨＹスケジュールに記載された指定されたＰＨＹによる通信までの時間をカウントし、ＰＨＹ２の情報及びＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールを無線通信部２１へ出力する。このＰＨＹ２３が、「第２設定値切替部」の一例に当たる。
【００６４】
時間管理部２５は、基地局装置１から送信された信号に付加された同期パケットをデータ処理部２２から取得する。そして、無線通信部２１は、同期パケットを用いて通信のタイミングの同期タイミングを取得し記憶していく。例えば、ＰＨＹ１を用いて通信を行っている場合、無線通信部２１は、同期パケットによりＰＨＹ１の通信の開始のタイミングを取得して記憶していく。そして、時間管理部２５は、ＰＨＹ制御部２３から同期タイミングの要求を受ける。そして、時間管理部２５は、最新の同期タイミングをＰＨＹ制御部２３へ通知する。
【００６５】
次に、図４を参照して、本実施例に係る基地局装置１におけるＰＨＹの切り替え処理の流れについて説明する。図４は、実施例１に係る基地局装置におけるＰＨＹの切り替え処理のフローチャートである。ここでは、ＰＨＹ１を用いて通信を行っている状態からＰＨＹ２を用いた通信への切り替えについて説明する。
【００６６】
無線通信部１１は、ＰＨＹスケジュールに記載されているＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ１を用いた端末装置２との通信を開始する（ステップＳ１０１）。
【００６７】
基地局装置１のスケジュール切替判定部１３は、データ処理部１２から受信した端末装置２との間の通信状態を表す情報を取得する。そして、スケジュール切替判定部１３は、端末装置２との間の通信状態が変更条件を満たしたか否かにより、ＰＨＹスケジュールを変更するか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、スケジュール切替判定部１３が、ＰＨＹスケジュールを変更しないと判定した場合（ステップＳ１０２否定）、ステップＳ１０５へ進む。
【００６８】
これに対して、ＰＨＹスケジュールを変更する場合（ステップＳ１０２肯定）、スケジュール切替判定部１３は、変更内容と共にＰＨＹスケジュールの切り替えを切替通知制御部１８に指示する。切替通知制御部１８は、スケジュール切替判定部１３からのＰＨＹスケジュールの切り替え指示を受けて、ＰＨＹスケジュール記憶部１６に記憶されているＰＨＹスケジュールを指示された変更内容に合わせて変更する（ステップＳ１０３）。
【００６９】
次に、切替通知制御部１８は、変更したＰＨＹスケジュールの情報を含む、スケジュール変更通知パケットを生成する。そして、切替通知制御部１８は、スケジュール変更通知パケットをデータ処理部１２へ出力する。データ処理部１２は、切替通知制御部１８から取得したスケジュール変更通知パケットを、無線通信部１１及びアンテナを介して端末装置２へ送信する（ステップＳ１０４）。
【００７０】
また、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＥＲ記憶部１５に記憶されている端末装置２から受信した信号が正常に受信されたか否かの判定結果を用いて、端末装置２との間の通信におけるＰＥＲを算出する。そして、ＰＥＲ計算部１７は、算出したＰＥＲが予め記憶している閾値上以上か否かを判定する（ステップＳ１０５）。具体的には、ＰＥＲ計算部１７は、過去Ｔ１秒間に正常に受信した信号の数が閾値Ｍ１以下か又は受信予定のＮ１個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ２以下かを判定する。ＰＥＲが閾値より小さい場合（ステップＳ１０５否定）、ステップＳ１０２に戻り、無線通信部１１は、ＰＨＹ１での通信を続ける。
【００７１】
これに対して、ＰＥＲが閾値以上の場合（ステップＳ１０５肯定）、切替通知制御部１８は、端末装置２が端末装置３又は端末装置４のいずれか一方もしくは両方と通信を行っているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。切替通知制御部１８が端末装置２が端末装置３及び端末装置４のいずれとも通信を行っていないと判定した場合（ステップＳ１０６否定）、ステップＳ１０８に進む。
【００７２】
これに対して、端末装置２が端末装置３及び端末装置４のいずれか一方もしくは両方と通信を行っている場合（ステップＳ１０６肯定）、切替通知制御部１８は、ＰＨＹ切替通知パケットを生成する。そして、切替通知制御部１８は、端末装置２と通信を行っている端末装置の情報及びＰＨＹ切替通知パケットをデータ処理部１２へ出力する。データ処理部１２は、無線通信部１１及びアンテナを介して、端末装置２と通信を行っている端末装置へＰＨＹ切替通知パケットを送信する（ステップＳ１０７）。
【００７３】
そして、ＰＥＲ計算部１７は、通信に用いるＰＨＹの切り替え要求をＰＨＹ制御部１４へ出力する。ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹの切り替え要求の入力をＰＥＲ計算部１７から受ける。そして、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ１の次の使用順序のＰＨＹをＰＨＹ２と特定する。そして、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ２を用いた通信の開始及び終了のタイミングをＰＨＹスケジュール記憶部１６が記憶しているＰＨＹスケジュールから取得する。そして、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ２の情報及びＰＨＹ２を用いた通信の開始及び終了のタイミングを無線通信部１１へ出力する。無線通信部１１は、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ２を用いた通信が行えるよう設定し、通信に用いるＰＨＹを切り替える（ステップＳ１０８）。
【００７４】
無線通信部１１は、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ２を用いた端末装置２との通信を開始する（ステップＳ１０９）。
【００７５】
ここで、図４では説明の都合上、スケジュールの変更の処理の後にＰＨＹの切り替えの処理を行うように記載したが、実際には、スケジュールの変更の処理とＰＨＹの切り替えの処理とは並行して行われる。
【００７６】
次に、図５を参照して、端末装置２におけるＰＨＹの切り替え処理の流れについて説明する。図５は、実施例１に係る端末装置におけるＰＨＹの切り替え処理のフローチャートである。ここでは、ＰＨＹ１を用いて通信を行っている状態からＰＨＹ２を用いた通信への切り替えについて説明する。
【００７７】
無線通信部２１は、ＰＨＹスケジュールに記載されているＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ１を用いた基地局装置１との通信を開始する（ステップＳ２０１）。
【００７８】
データ処理部２２は、スケジュール変更通知パケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。データ処理部２２がスケジュール変更通知パケットを受信していないと判定した場合（ステップＳ２０２否定）、ステップＳ２０４へ進む。
【００７９】
これに対して、スケジュール変更通知パケットを受信した場合（ステップＳ２０２肯定）、データ処理部２２は、スケジュール変更通知パケットから変更後のＰＨＹスケジュールを取得する。そして、データ処理部２２は、ＰＨＹスケジュール記憶部２６に記憶されているＰＨＹスケジュールを変更後のＰＨＹスケジュールに書き換える（ステップＳ２０３）。
【００８０】
また、データ処理部２２は、ＰＨＹ切替通知パケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ＰＨＹ切替通知パケットを受信していない場合（ステップＳ２０４否定）、ＰＥＲ計算部２７は、ＰＥＲ記憶部２４が記憶している基地局装置１から受信した信号が正常に受信されたか否かの判定結果を用いて、基地局装置１との間の通信におけるＰＥＲを算出する。そして、ＰＥＲ計算部２７は、算出したＰＥＲが予め記憶している閾値上以上か否かを判定する（ステップＳ２０５）。具体的には、ＰＥＲ計算部２７は、過去Ｔ２秒間に正常に受信した信号の数が閾値Ｍ３以下か又は受信予定のＮ２個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ４以下かを判定する。ＰＥＲが閾値より小さい場合（ステップＳ２０５否定）、ステップＳ２０２に戻り、無線通信部２１は、ＰＨＹ１での通信を続ける。
【００８１】
これに対して、ＰＨＹ切替通知パケットを受信した場合（ステップＳ２０４肯定）又はＰＥＲが閾値以上の場合（ステップＳ２０５肯定）、ＰＥＲ計算部２７は、通信に用いるＰＨＹの切り替え要求をＰＨＹ制御部２３へ出力する。ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹの切り替え要求の入力をＰＥＲ計算部２７から受ける。そして、ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹ１の次の使用順序のＰＨＹをＰＨＹ２と特定する。そして、ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹ２を用いた通信の開始及び終了のタイミングをＰＨＹスケジュール記憶部２６が記憶しているＰＨＹスケジュールから取得する。さらに、ＰＨＹ制御部２３は、時間管理部２５が記憶している最新の同期タイミングを取得する。そして、ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹ２の情報及びＰＨＹ２を用いた通信の開始及び終了のタイミングを無線通信部２１へ出力する。無線通信部２１は、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ２を用いた通信が行えるよう設定し、通信に用いるＰＨＹを切り替える（ステップＳ２０６）。
【００８２】
無線通信部２１は、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ２を用いた基地局装置１との通信を開始する（ステップＳ２０７）。
【００８３】
ここで、図５では説明の都合上、スケジュールの変更の処理の後にＰＨＹの切り替えの処理を行うように記載したが、実際には、スケジュールの変更の処理とＰＨＹの切り替えの処理とは並行して行われる。
【００８４】
次に、図６を参照して、本実施例に係る無線通信システムにおけるＰＨＹの切替について説明する。図６は、実施例１に係る無線通信システムにおけるＰＨＹの切り替えを説明するための図である。ここでは、基地局装置１と端末装置２及び端末装置３とがＰＨＹ１を用いて通信している状態から始まる場合で説明する。図６は、紙面に向かって左の方向に時間が経過していることを表している。
【００８５】
ここで、例えば、スケジュール４０１に示すように、各ＰＨＹを用いた通信においては、端末装置２との通信を行う時間及び端末装置３との通信を行う時間というように、端末装置毎にスロットが分けられている。また、Ｉｎａｃｔｉｖｅと記載されている領域は、通信ができる状態に無い期間を表している。
【００８６】
本実施例では、基地局装置１は、スケジュール４０１で示されるように、まずＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールに合わせたＰＨＹ１による通信の設定のみを行う。そして、基地局装置１は、このスケジュールに合わせてＰＨＹ１を用いた通信を行う。そして、範囲Ｐ及び範囲Ｑで表される領域でそれぞれＰＨＹ２及びＰＨＹ３を用いた通信のために確保されているが、基地局装置１は、その間にＰＨＹ２及びＰＨＹ３を用いた通信の設定は行わない。
【００８７】
そして、通信２０１で示すように、ＰＨＹ１を用いた通信が基地局装置１と端末装置２との間で行われている。また、通信２０２で示すように、ＰＨＹ１を用いた通信が基地局装置１と端末装置３との間で行われている。
【００８８】
そして、ＰＨＹ１を用いて通信を行っている状態で、通信２０３に示すように、ＰＨＹ１を用いた基地局装置１と端末装置２との間の通信状態が悪化したとする。この場合、基地局装置１は、スケジュール４０２で示されるように、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールを新しく作成する。そして、基地局装置１は、ＰＨＹ１及びＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせてＰＨＹ１及びＰＨＹ２を用いた通信をそれぞれ行う。この場合、範囲Ｑによって表されるＰＨＹ３を用いた通信のための時間は確保されているが、基地局装置１は、ＰＨＹ３を用いた通信のスケジュールはまだ作成していない。そして、端末装置２は、スケジュール４０３で表されるＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて通信の設定を切替える。
【００８９】
そして、通信２０４で示すように、ＰＨＹ２を用いた通信が基地局装置１と端末装置２との間で開始される。この時、端末装置３は、通信状態が悪化しておらず、且つ端末装置２との間で通信を行っていないので、通信２０５に示すように、ＰＨＹ１を用いた通信を基地局装置１と行っている。例えば、端末装置３と端末装置２とが通信を行っていたとすると、この場合、端末装置３は、ＰＨＹ切替パケットを基地局装置１から受信して、ＰＨＹ２を用いて基地局装置１と通信を行うことになる。
【００９０】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムは、基地局装置及び端末装置が、各ＰＨＹを用いた通信毎に時分割したＰＨＹスケジュールをそれぞれ有している。そして、基地局装置及び端末装置は、そのＰＨＹスケジュールに合わせて各ＰＨＹを用いた通信を行う。これにより、あるＰＨＹを用いた通信の状態が悪化しても、他のＰＨＹを用いた通信に短時間で切り替えることができる。さらに、ＰＨＹスケジュールで割り振られた期間以外では各ＰＨＹを用いた通信を行わないため、通信を切り替えるまでの間の消費電力を低減することができる。
【実施例２】
【００９１】
次に、実施例２に係る無線通信システムについて説明する。本実施例に係る無線通信システムは、ＰＨＹスケジュールに各ＰＨＹを用いた通信のスケジュールが予め作成されており、スケジュールにあわせて基地局装置は各ＰＨＹを用いた通信を行える状態にあることが実施例１と異なるものである。本実施例に係る基地局装置１も図２のブロック図で表される。また、本実施例に係る端末装置２も図３のブロック図で表される。以下で特に説明の無い限り、実施例１と実施例２とにおいて同じ符号を有する各部は同じ機能を有するものとする。
【００９２】
本実施形態に係る基地局装置１のＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹスケジュール記憶部１６に記載されたＰＨＹスケジュールに記載された全てのＰＨＹのスケジュールを取得する。ここでは、ＰＨＹとしてＰＨＹ１〜３を用いる場合で説明する。すなわち、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ１〜３のそれぞれを用いた通信のスケジュールを取得する。そして、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ１の情報及びＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールを無線通信部１１に送信する。また、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ２の情報及びＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールを無線通信部１１に送信する。さらに、また、ＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹ３の情報及びＰＨＹ３を用いた通信のスケジュールを無線通信部１１に送信する。
【００９３】
このように、本実施例では使用する全てのＰＨＹの情報及びスケジュールを無線通信部１１に送信するので、本実施例に係るＰＨＹ制御部１４は、ＰＨＹの使用の順番は記憶しなくてもよい。
【００９４】
無線通信部１１は、ＰＨＹ制御部１４からＰＨＹ１〜３の情報及びＰＨＹ１〜３のそれぞれを用いた通信のスケジュールを取得する。そして、無線通信部１１は、ＰＨＹ１のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ１を用いた通信が行えるように設定する。また、無線通信部１１は、ＰＨＹ２のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ２を用いた通信が行えるように設定する。さらに、無線通信部１１は、ＰＨＹ３のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ３を用いた通信が行えるように設定する。このように、本実施例では、通信している端末装置との通信状態に関わらず、基地局装置１の無線通信部１１は、時分割されたスケジュールに合わせて、それぞれのＰＨＹで通信が行えるように設定を行っている。これにより、無線通信部１１は、ＰＨＹ１〜３のいずれか用いた通信がスケジュールに合わせて端末装置２行われた場合、常に端末装置２と通信できる。
【００９５】
また、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＥＲ記憶部１５に記憶されている端末装置２から受信した信号が正常に受信されたか否かの判定結果を用いて、端末装置２との間の通信におけるＰＥＲを算出する。そして、ＰＥＲ計算部１７は、過去Ｔ１秒間に正常に受信した信号の数が閾値Ｍ１以下か又は受信予定のＮ１個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ２以下かにより、通信状態が悪化したか否かを判定する。そして、ＰＥＲ計算部１７は、通信状態が悪化している場合、端末装置２との通信状態の悪化を切替通知制御部１８に通知する。本実施例では、ＰＨＹ制御部１４は常に各ＰＨＹの情報及びそれぞれの通信のスケジュールを無線通信部１１に出力しているので、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＨＹ制御部１４に対してＰＨＹの切り替え要求を出力しなくても良い。
【００９６】
これに対して、端末装置２は、実施例１と同様である。すなわち、端末装置２のＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹの使用の順番を記憶しており、基地局装置１と通信を開始する場合、使用の順番が1番であるＰＨＹ１の情報及びＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールを無線通信部２１へ送信する。この場合、無線通信部２１は、ＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ１を用いて基地局装置１と通信を行う。
【００９７】
また、ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹの切り替え要求の入力をデータ処理部２２から受ける。もしくは、ＰＨＹ制御部２３は、ＰＥＲ計算部２７からＰＨＹの切り替え要求をＰＥＲ計算部２７から受ける。そして、ＰＨＹの切り替え要求を受けると、ＰＨＹ制御部２３は、同期タイミングを時間管理部２５から取得する。さらに、ＰＨＹ制御部２３は、ＰＨＹスケジュールをＰＨＹスケジュール記憶部２６から取得する。そして、ＰＨＹ制御部２３は、時間管理部２５から取得した同期タイミングを基に、ＰＨＹスケジュールに記載された指定されたＰＨＹによる通信までの時間をカウントし、ＰＨＹ２の情報及びＰＨＹ２を用いた通信の開始及び終了のタイミングを無線通信部２１へ出力する。この場合、無線通信部２１は、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ２を用いて基地局装置１と通信を行う。
【００９８】
次に、図７を参照して、本実施例に係る基地局装置１におけるＰＨＹの切り替え処理の流れについて説明する。図７は、実施例１に係る基地局装置におけるＰＨＹの切り替え処理のフローチャートである。ここでは、ＰＨＹ１を用いて通信を行っている状態からＰＨＹ２を用いた通信への切り替えについて説明する。また、ここでは、使用するＰＨＹとしてＰＨＹ１〜３を用いる場合で説明する。
【００９９】
無線通信部１１は、ＰＨＹスケジュールに記載されているＰＨＹ１を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ１を用いた端末装置２との通信を開始する（ステップＳ３０１）。この時、無線通信部１１は、ＰＨＹ２及びＰＨＹ３をそれぞれ用いた通信の設定もスケジュールに合わせて行っている。
【０１００】
基地局装置１のスケジュール切替判定部１３は、データ処理部１２から受信した端末装置２との間の通信状態を表す情報を取得する。そして、スケジュール切替判定部１３は、端末装置２との間の通信状態が変更条件を満たしたか否かにより、ＰＨＹスケジュールを変更するか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ここで、スケジュール切替判定部１３が、ＰＨＹスケジュールを変更しないと判定した場合（ステップＳ３０２否定）、ステップＳ３０５へ進む。
【０１０１】
これに対して、ＰＨＹスケジュールを変更する場合（ステップＳ３０２肯定）、スケジュール切替判定部１３は、変更内容と共にＰＨＹスケジュールの切り替えを切替通知制御部１８に指示する。切替通知制御部１８は、スケジュール切替判定部１３からのＰＨＹスケジュールの切り替え指示を受けて、ＰＨＹスケジュール記憶部１６に記憶されているＰＨＹスケジュールを指示された変更内容に合わせて変更する（ステップＳ３０３）。
【０１０２】
次に、切替通知制御部１８は、変更したＰＨＹスケジュールの情報を含む、スケジュール変更通知パケットを生成する。そして、切替通知制御部１８は、スケジュール変更通知パケットをデータ処理部１２へ出力する。データ処理部１２は、切替通知制御部１８から取得したスケジュール変更通知パケットを、無線通信部１１及びアンテナを介して端末装置２へ送信する（ステップＳ３０４）。
【０１０３】
また、ＰＥＲ計算部１７は、ＰＥＲ記憶部１５に記憶されている端末装置２から受信した信号が正常に受信されたか否かの判定結果を用いて、端末装置２との間の通信におけるＰＥＲを算出する。そして、ＰＥＲ計算部１７は、算出したＰＥＲが予め記憶している閾値上以上か否かを判定する（ステップＳ３０５）。具体的には、ＰＥＲ計算部１７は、過去Ｔ１秒間に正常に受信した信号の数が閾値Ｍ１以下か又は受信予定のＮ個の信号に対応する正常に受信した信号の数が閾値Ｍ２以下かを判定する。ＰＥＲが閾値より小さい場合（ステップＳ３０５否定）、ステップＳ３０２に戻り、無線通信部１１は、ＰＨＹ１での通信を続ける。
【０１０４】
これに対して、ＰＥＲが閾値以上の場合（ステップＳ３０５肯定）、切替通知制御部１８は、端末装置２が端末装置３又は端末装置４のいずれか一方もしくは両方と通信を行っているか否かを判定する（ステップＳ３０６）。切替通知制御部１８が端末装置２が端末装置３及び端末装置４のいずれとも通信を行っていないと判定した場合（ステップＳ３０６否定）、ステップＳ３０８に進む。
【０１０５】
これに対して、端末装置２が端末装置３及び端末装置４のいずれか一方もしくは両方と通信を行っている場合（ステップＳ３０６肯定）、切替通知制御部１８は、ＰＨＹ切替通知パケットを生成する。そして、切替通知制御部１８は、端末装置２と通信を行っている端末装置の情報及びＰＨＹ切替通知パケットをデータ処理部１２へ出力する。データ処理部１２は、無線通信部１１及びアンテナを介して、端末装置２と通信を行っている端末装置へＰＨＹ切替通知パケットを送信する（ステップＳ３０７）。
【０１０６】
無線通信部１１は、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて、ＰＨＹ２を用いた端末装置２との通信を開始する（ステップＳ３０８）。この時、無線通信部１１は、ＰＨＹ１及びＰＨＹ３をそれぞれ用いた通信の設定もスケジュールに合わせて行っている。
【０１０７】
ここで、図７では説明の都合上、スケジュールの変更の処理の後にＰＨＹの切り替えの処理を行うように記載したが、実際には、スケジュールの変更の処理とＰＨＹの切り替えの処理とは並行して行われる。
【０１０８】
次に、図８を参照して、本実施例に係る無線通信システムにおけるＰＨＹの切替について説明する。図８は、実施例２に係る無線通信システムにおけるＰＨＹの切り替えを説明するための図である。ここでは、基地局装置１と端末装置２及び端末装置４とがＰＨＹ１を用いて通信しており、基地局装置１と端末装置３とがＰＨＹ２を用いて通信している状態から始まる場合で説明する。図８は、紙面に向かって左の方向に時間が経過していることを表している。
【０１０９】
ここで、例えば、スケジュール６０１〜６０３に示すように、各ＰＨＹを用いた通信においては、端末装置２との通信を行う時間、端末装置３との通信を行う時間、端末装置４との通信を行う時間と言うように、スロットが分けられている。また、Ｉｎａｃｔｉｖｅと記載されている領域は、通信ができる状態に無い期間を表している。
【０１１０】
本実施例では、基地局装置１は、スケジュール６０１〜６０３で示されるように、ＰＨＹ１〜３のそれぞれを用いた通信のスケジュールにあわせて通信の設定を行っている。
【０１１１】
そして、通信５０１で示すように、ＰＨＹ１を用いた通信が基地局装置１と端末装置２との間で行われている。また、通信５０２で示すように、ＰＨＹ１を用いた通信が基地局装置１と端末装置４との間で行われている。また、通信５０３で示すように、ＰＨＹ２を用いた通信が基地局装置１と端末装置３との間で行われている。
【０１１２】
そして、ＰＨＹ１を用いて通信を行っている状態で、通信５０４に示すように、ＰＨＹ１を用いた基地局装置１と端末装置２との間の通信状態が悪化したとする。この場合、基地局装置１は、それまでと変わらず、ＰＨＹ１〜３のそれぞれを用いた通信のスケジュールにあわせて通信の設定を行う。
【０１１３】
端末装置２は、スケジュール６０４のように、ＰＨＹ２を用いた通信のスケジュールに合わせて通信の設定を切替える。
【０１１４】
そして、通信５０５で示すように、ＰＨＹ２を用いた通信が基地局装置１と端末装置２との間で開始される。この時、端末装置４は、通信状態が悪化しておらず、且つ端末装置２との間で通信を行っていないので、通信５０６に示すように、ＰＨＹ１を用いた通信を基地局装置１と行っている。例えば、端末装置４と端末装置２とが通信を行っていたとすると、この場合、端末装置４は、ＰＨＹ切替パケットを基地局装置１から受信して、ＰＨＹ２を用いて基地局装置１と通信を行うことになる。また、端末装置３は、通信５０７で示すように、それまでどおり、基地局装置１とＰＨＹ２を用いた通信を行っている。
【０１１５】
以上に説明したように、本実施例に係る無線通信システムは、基地局装置が各ＰＨＹを用いた通信毎に時分割したＰＨＹスケジュールに合わせて、各ＰＨＹを用いた通信の設定を行っており、各ＰＨＹを用いた通信ができる状態となっている。これにより、端末装置がＰＨＹを切り替えて通信を開始した場合に、基地局装置と確実に通信を行うことができる。したがって、本実施例に係る無線通信システムでは、ＰＨＹを切り替えた通信の再開までの時間を実施例１に比べてより短くすることができる。
【０１１６】
［ハードウェア構成］
次に、基地局装置及び端末装置のハードウェア構成を説明する。図９は、基地局装置のハードウェア構成図である。図９に示すように、各実施例に係る基地局装置１は、アンテナ１００、ＲＦ部１０１、復調部１０２、変調部１０３、ＭＡＣ処理部１０４、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）１０５、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０６及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０７を有している。
【０１１７】
ＲＦ部１０１は、例えば、図２に示した無線通信部１１に対応する。また、復調部１０２は、変調部１０３は及びＭＡＣ処理部１０４は、例えば、図２に示したデータ処理部１２の一部の機能に対応している。
【０１１８】
ＣＰＵ１０５及びＲＯＭ１０６は、例えば、図２に示したデータ処理部１２、スケジュール切替判定部１３、ＰＨＹ制御部１４、ＰＥＲ計算部１７及び切替通知制御部１８等の機能を実現する。例えば、ＲＯＭ１０６には、図２に例示したデータ処理部１２、スケジュール切替判定部１３、ＰＨＹ制御部１４、ＰＥＲ計算部１７及び切替通知制御部１８などによる処理を実現する各種プログラムを記憶している。そして、ＣＰＵ１０５は、これらの各種プログラムを読み出して実行することで、上述した各機能を実現するプロセスを生成する。また、ＲＯＭ１０６には、アプリケーション層などの上位層で行う処理などのアルゴリズムを記憶している。この上位層での処理としては、例えば、ディスプレイへの表示及び動作の停止などがある。また、ＲＡＭ１０７は、図２に示したＰＥＲ記憶部１５及びＰＨＹスケジュール記憶部１６にあたる。
【０１１９】
図１０は、端末装置のハードウェア構成図である。図１０に示すように、各実施例に係る端末装置２は、アンテナ１１０、ＲＦ部１１１、復調部１１２、変調部１１３、ＭＡＣ処理部１１４、ＣＰＵ１１５、ＲＯＭ１１６及びＲＡＭ１１７を有している。
【０１２０】
ＲＦ部１１１は、例えば、図３に示した無線通信部２１に対応する。また、復調部１１２は、変調部１１３は及びＭＡＣ処理部１１４は、例えば、図３に示したデータ処理部２２の一部の機能に対応している。
【０１２１】
ＣＰＵ１１５及びＲＯＭ１１６は、例えば、図３に示したデータ処理部２２、ＰＨＹ制御部２３、時間管理部２５及びＰＥＲ計算部２７等の機能を実現する。例えば、ＲＯＭ１１６には、図３に例示したデータ処理部２２、ＰＨＹ制御部２３、時間管理部２５及びＰＥＲ計算部２７等による処理を実現する各種プログラムを記憶している。そして、ＣＰＵ１１５は、これらの各種プログラムを読み出して実行することで、上述した各機能を実現するプロセスを生成する。また、ＲＯＭ１１６には、アプリケーション層などの上位層で行う処理などのアルゴリズムを記憶している。この上位層での処理としては、例えば、ディスプレイへの表示、動作の停止及び緊急データの基地局装置１への送信などがある。また、ＲＡＭ１１７は、図３に示したＰＥＲ記憶部２４及びＰＨＹスケジュール記憶部２５にあたる。
【符号の説明】
【０１２２】
１  基地局装置
２〜４  端末装置
１１  無線通信部
１２  データ処理部
１３  スケジュール切替判定部
１４  ＰＨＹ制御部
１５  ＰＥＲ記憶部
１６  ＰＨＹスケジュール記憶部
１７  ＰＥＲ計算部
１８  切替通知制御部
２１  無線通信部
２２  データ処理部
２３  ＰＨＹ制御部
２４  ＰＥＲ記憶部
２５  時間管理部
２６  ＰＨＹスケジュール記憶部
２７  ＰＥＲ計算部
【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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