JP5140352B2 - ランダムアクセス信号の指定方法および通信方法ならびにそれらを利用した基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特に端末装置を接続するためのランダムアクセス信号の指定方法および通信方法ならびにそれらを利用した基地局装置に関する。

無線通信システムのひとつが、ＩＥＥＥ８０２．１６規格、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格（以下、これらを「ＩＥＥＥ８０２．１６規格」と総称する）にて標準化された無線ＭＡＮ（Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムである。ＩＥＥＥ８０２．１６規格での物理レイヤとして、ＳＣ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ）、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）が規定されている。例えば、ＯＦＤＭＡに対して、ＴＤＭＡおよびＴＤＤを組み合わせることが検討されている。このような場合の基本フレームは、下りサブフレーム、ＴＴＧ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ／Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｇａｐ）、上りサブフレーム、ＲＴＧ（Ｒｅｃｅｉｖｅ／Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｇａｐ）から構成される（例えば、非特許文献１参照。）。
要海敏和、「ＩＥＥＥ８０２．１６標準：８０２．１６−２００４（固定ＷｉＭＡＸ）と８０２．１６ｅ（モバイルＷｉＭＡＸ）」、ワイヤレス・ブロードバンド教科書・高速ＩＰワイヤレス編、日本、インプレスＲ＆Ｄ、２００６年６月２１日、ｐ．１５９−２１２

下りサブフレームの先頭部分には、データ通信を成立させるための信号（以下、「制御信号」という）が配置されている。制御信号には、ＦＣＨ（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｅａｄｅｒ）、ＤＬ−ＭＡＰ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ＭＡＰ Ｍｅｓｓａｇｅ）、ＵＬ−ＭＡＰ（Ｕｐｌｉｎｋ ＭＡＰ Ｍｅｓｓａｇｅ）が含まれるが、これらの詳細は後述する。基地局装置と端末装置との通信が開始される前、基地局装置から報知される制御信号をもとに、端末装置は、通信開始の契機となる信号、例えば、レンジングの要求信号を送信する。このような処理は、ハンドオーバの際も同様になされる。一方、基地局装置と端末装置との通信がなされている間、基地局装置から報知される制御信号をもとに、端末装置は、自らへのデータ信号の割当状況を把握する。そのため、制御信号は、通信を開始するためだけではなく、通信を維持するためにも重要な情報であるといえる。

基地局装置と端末装置との通信がなされている間、基地局装置は、端末装置にバーストを割り当てる。つまり、基地局装置と端末装置とは、バーストを使用しながらユニキャスト通信を実行する。ユニキャストがなされる場合、基地局装置は、当該端末装置に向くように、アンテナ指向性を制御できるので、端末装置における受信特性を向上できる。しかしながら、制御信号のようにブロードキャストがなされる場合、基地局装置は、複数の端末装置にアンテナ指向性を向けるべきであるので、アンテナ指向性を制御できない。その結果、通信での受信特性が向上しても、当該通信よりも重要な情報である制御信号の受信特性は向上しない。このように、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質にアンバランスが存在すると、ユニキャストでの受信特性の向上にかかわらず、ブロードキャストでの受信特性によって、通信システムの受信特性が制限されてしまう。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質のアンバランスの影響を低減する通信技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームを規定する基地局装置であって、ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成する生成部と、生成部において生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信する送信部と、送信部から送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに１対１で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信する受信部と、受信部と送信部との動作を制御する制御部とを備える。制御部は、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にする。

この態様によると、制御信号とランダムアクセス信号との対応した組合せを複数生成し、各組合せにおいてアンテナの指向性制御を共通にするので、ブロードキャストであっても上下リンク共通にアンテナの指向性を制御できる。

送信部は、各ランダムアクセス信号を割り当てたバーストの上りサブフレームにおける配置と対称になるように、下りサブフレームにおいて、各制御信号を割り当てたバーストを配置してもよい。この場合、制御信号とランダムアクセス信号とに対するバーストの配置を共通にするので、ランダムアクセス信号の割当に関する情報の送信を省略できる。

伝搬環境を測定する測定部をさらに備えてもよい。送信部は、測定部での測定結果に応じて、各制御信号を割り当てたバーストの配置を決定してもよい。この場合、伝搬環境に応じて各制御信号を割り当てるので、伝搬環境に適するように各制御信号を割り当てることができる。

送信部は、下りサブフレームの先頭部分のバーストにも制御信号を配置しており、受信部におけるランダムアクセス信号の受信状況に応じて、下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置した制御信号以外の制御信号の送信頻度を調節してもよい。この場合、ランダムアクセス信号の受信状況に応じて、制御信号の送信頻度を調節するので、伝送効率の低下を抑制できる。

本発明の別の態様もまた、基地局装置である。この装置は、複数のバーストが含まれたフレームを規定する基地局装置であって、第１の制御信号および複数の第２の制御信号を生成する生成部と、生成部において生成した第１の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備える。生成部は、第１の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第２の制御信号のそれぞれに含める。

この態様によると、第１の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第２の制御信号のそれぞれに含めるので、第１の制御信号および複数の第２の制御信号の存在によってブローキャストの品質を向上できる。

本発明のさらに別の態様もまた、基地局装置である。この装置は、複数のバーストが含まれたフレームを繰り返し規定する基地局装置であって、第１の制御信号および複数の第２の制御信号を生成する生成部と、生成部において生成した第１の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備える。生成部は、第１の制御信号が配置されたフレームに関する情報を第１の制御信号に含め、第１の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第２の制御信号のそれぞれに含める。

この態様によると、第１の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第２の制御信号のそれぞれに含めるので、複数の第２の制御信号に割り当てるバーストの配置の自由度を向上できる。

送信部の動作を制御する制御部をさらに備えてもよい。制御部は、複数の第２の制御信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにしてもよい。この場合、複数の第２の制御信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにするので、ブローキャストの品質を向上できる。

本発明のさらに別の態様は、ランダムアクセス信号の指定方法である。この方法は、複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成するステップと、生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信するステップと、送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに１対１で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信するステップとを備える。送信するステップと受信するステップとでは、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にする。

本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、第１の制御信号および複数の第２の制御信号を生成するステップと、複数のバーストが含まれたフレームを規定しており、生成した第１の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備える。生成するステップは、第１の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第２の制御信号のそれぞれに含める。

本発明のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、第１の制御信号および複数の第２の制御信号を生成するステップと、複数のバーストが含まれたフレームを繰り返し規定しており、生成した第１の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備える。生成するステップは、第１の制御信号が配置されたフレームに関する情報を第１の制御信号に含め、第１の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第２の制御信号のそれぞれに含める。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質のアンバランスの影響を低減できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、ＩＥＥＥ８０２．１６規格のごとく、周波数方向にＯＦＤＭＡを実行しながら、時間方向にＴＤＭＡを実行する通信システムに関する。基地局装置は、下りサブフレームと上りサブフレームとをもとに、フレームを規定し、下りサブフレームの先頭部分に制御信号を配置するとともに、上りサブフレームにレンジング領域を配置する。端末装置は、基地局装置から報知された制御信号を受信すると、パラメータを取得する。また、端末装置は、取得したパラメータを利用しながら、レンジング領域において、ランダムアクセス信号としてのレンジング要求を送信する。その後、基地局装置と端末装置との間においてネットワークエントリのための処理がなされ、両者は、通信を実行する。一方、基地局装置から報知された制御信号を受信できない端末装置は、レンジング要求を送信できないので、基地局装置と通信できない。これに対応するために、本実施例に係る基地局装置は、次の処理を実行する。

基地局装置は、制御信号に含まれた情報のうちの少なくとも一部を含んだ信号（以下、「Ｄ信号」という）を生成する。基地局装置は、下りサブフレームにおいて、アンテナ指向性を変えながら、複数のＤ信号を送信する。一方、基地局装置は、下りサブフレームにおけるＤ信号に割り当てたバーストの配置と対称になるように、上りサブフレームにおいて、複数のランダムアクセス信号（以下、「Ｒ信号」）のそれぞれに対するバーストを配置する。ここで、Ｒ信号の機能は、レンジング要求と同様である。また、基地局装置は、対応したＤ信号とＲ信号に対して、アンテナ指向性を共通にする。端末信号は、制御信号を受信できなくても、いずれかのＤ信号を受信できる可能性を有する。例えば、当該端末装置の存在方向へのアンテナ指向性をもって送信されたＤ信号が、当該端末装置に受信されやすくなる。端末装置は、受信したＤ信号に対応したバーストにて、Ｒ信号を送信する。Ｄ信号でのバーストとＲ信号でのバーストとにおいて、アンテナ指向性が共通であるので、端末装置から送信されたＲ信号は、基地局装置に受信されやすくなる。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、基地局装置１０、端末装置１２と総称される第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂを含む。ここでは、ひとつの基地局装置１０とふたつの端末装置１２とを示しているが、基地局装置１０や端末装置１２の数はこれに限定されない。

基地局装置１０は、複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームを規定する。フレームの構成の詳細は後述するが、フレームは、繰り返し配置される。基地局装置１０は、下りサブフレームおよび上りサブフレームに含まれたバーストを端末装置１２に割り当てることによって、端末装置１２と通信する。ここで、新たな端末装置１２にバーストを割り当てるための動作は、ネットワークエントリ処理と呼ばれる。

なお、図示しない複数の基地局装置１０が設置される場合、端末装置１２は、複数の基地局装置１０との間でハンドオーバ処理を実行する。ハンドオーバ先の基地局装置１０が新たな端末装置１２にバーストを割り当てるための動作も、ネットワークエントリ処理と呼ばれる。基地局装置１０は、複数のアンテナを備えていてもよいが、図を簡単にするために、ここでは、ひとつのアンテナのみを記載する。端末装置１２は、基地局装置１０によって割り当てられたバーストにて、基地局装置１０と通信する。

図２（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００の比較対象となる通信システムでのフレームフォーマットを示す。図２（ａ）の縦軸は周波数に相当し、横軸は時間に相当する。また、前述のごとく、ＯＦＤＭＡが使用されているので、縦軸の周波数はサブキャリアに対応する。図２（ａ）に示されるように、ひとつのフレームは、下りサブフレーム、ＴＴＧ、上りサブフレーム、ＲＴＧによって形成される。下りサブフレームは、プリアンブル、つまり既知信号によって開始される。プリアンブルに続いて、ＦＣＨが配置される。ＦＣＨには、プロファイル情報として、ＤＬＦＰ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｆｒａｍｅ Ｐｒｅｆｉｘ）、ＤＬ−ＭＡＰのＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル、ＤＬ−ＭＡＰの長さが含まれる。

ＤＬ−ＭＡＰには、当該下りサブフレームに含まれた各下りバーストの位置情報および変調方式などのマップ情報が含まれている。ここで、バーストとは、周波数および時間の組合せによって特定されるデータ領域であり、端末装置１２等に割り当てる帯域の単位である。そのため、下りバーストの位置情報は、周波数および時間の組合せによって示される。また、ＵＬ−ＭＡＰには、当該上りサブフレームに含まれた各上りバーストの位置情報および変調方式などのマップ情報が含まれている。これらに続いて、下りサブフレームには、複数の下りバーストが含まれている。複数の下りバーストの配置は、ＤＬ−ＭＡＰにしたがっている。

各下りバーストは、端末装置１２に割り当てられ、基地局装置１０から端末装置１２へのユニキャスト通信が実現される。また、下りバーストに、報知情報等の制御信号が割り当てられることもある。その場合、当該下りバーストにて、基地局装置１０からのブロードキャスト通信が実現される。上りサブフレームも、下りサブフレームと同様に、複数の上りバーストが含まれている。また、レンジング領域が配置されており、レンジング領域において、端末装置１２は、基地局装置１０にレンジングの要求を送信する。

図２（ｂ）は、図２（ａ）と同様にフレームの構成を示す。ここでは、基地局装置１０がＡＡＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ａｒｒａｙ Ａｎｔｅｎｎａ Ｓｙｓｔｅｍ）に対応する場合のフレームの構成を示す。ＡＡＳでは、物理的に分離された複数のアンテナに、それぞれ位相および振幅を重みづけした送信信号を給電することによって、各アンテナから輻射した送信波を輻射面にて空間合成し、特定の方向に電界分布の強い部分と弱い部分とを形成する。図２（ｂ）での下りサブフレームと上りサブフレーム中のＡＡＳ領域において、基地局装置１０は、ＡＡＳを実行する。なお、ＡＡＳ領域にも、複数の下りバーストおよび複数の上りバーストが配置される。

また、図２（ｂ）には、主マップと副マップが含まれる。主マップは、ＡＡＳを適用しない下りバーストおよび上りバーストについてのマップ情報に相当し、副マップは、ＡＡＳを適用する下りバーストおよび上りバーストについてのマップ情報に相当する。また、上りサブフレームには、チャネル情報が含まれいる。チャネル情報は、端末装置１２において測定された無線伝送路特性に関する情報であり、基地局装置１０においてＡＡＳを実行する際に使用される。以下の説明では、ユニキャスト通信の通信品質を向上させるために、ＡＡＳの適用を前提とするが、説明の簡単化のために図２（ａ）のフレーム構成をもとにする。

図３は、通信システム１００におけるネットワークエントリ手順を示すシーケンス図である。まず、下りリンクおよび上りリンクでのパラメータの取得処理がなされる。基地局装置１０は、ＤＬ ＭＡＰとＤＣＤ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）を報知する（Ｓ１０）。ＤＣＤは、下りシンクの物理レイヤ特性を規定するＭＡＣメッセージであり、基地局装置１０がサポートする物理レイヤのプロファイル情報を格納する。このようなＤＣＤは、基地局装置１０から定期的にブロードキャスト送信される。また、基地局装置１０は、ＵＬ ＭＡＰとＵＣＤ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）を報知する（Ｓ１２）。ＵＣＤは、ＤＣＤと同様に規定される。

次に、初期レンジング処理がなされる。端末装置１２は、基地局装置１０にＲＮＧ−ＲＥＱ（Ｒａｎｇｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（Ｓ１４）。ここで、ＲＮＧ−ＲＥＱは、図２（ａ）−（ｂ）でのレンジング領域にて送信される。基地局装置１０は、端末装置１２にＲＮＧ−ＲＳＰ（Ｒａｎｇｉｎｇ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信する（Ｓ１６）。このような初期レンジング処理によって、端末装置１２の送信タイミングの調節や送信電力の調節がなされる。なお、送信タイミングの調節や送信電力の調節を実行するための処理として、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。次に、基本機能確認処理がなされる。端末装置１２は、基地局装置１０にＳＢＣ−ＲＥＱ（ＳＳ Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（Ｓ１８）。基地局装置１０は、端末装置１２にＳＢＣ−ＲＳＰ（ＳＳ Ｂａｓｉｃ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信する（Ｓ２０）。

次に、端末認証および鍵交換処理がなされる。端末装置１２は、基地局装置１０にＰＫＭ−ＲＥＱ（Ｐｒｉｖａｃｙ Ｋｅｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（Ｓ２２）。基地局装置１０は、端末装置１２にＰＫＭ−ＲＳＰ（Ｐｒｉｖａｃｙ Ｋｅｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信する（Ｓ２４）。次に、登録処理がなされる。端末装置１２は、基地局装置１０にＲＥＧ−ＲＥＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（Ｓ２６）。基地局装置１０は、端末装置１２にＲＥＧ−ＲＳＰ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信する（Ｓ２８）。次に、ＩＰ設定処理がなされる。基地局装置１０と端末装置１２は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）設定に関する情報を交換する（Ｓ３０）。時刻情報設定、追加機能パラメータ取得がなされた後に、基地局装置１０と端末装置１２とは、データ通信を実行する（Ｓ３２）。

図４は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０と総称される第１アンテナ２０ａ、第２アンテナ２０ｂ、第Ｎアンテナ２０ｎ、ＲＦ部２２と総称される第１ＲＦ部２２ａ、第２ＲＦ部２２ｂ、第ＮＲＦ部２２ｎ、ベースバンド処理部２４、制御部２６を含む。

ＲＦ部２２は、受信動作として、図示しない端末装置１２からアンテナ２０を介して、無線周波数帯域の信号を受信する。ここで、無線周波数帯域の信号は、ＯＦＤＭ信号、つまりマルチキャリア信号である。ＲＦ部２２は、無線周波数帯域の信号を周波数変換および直交検波することによって、ベースバンドの信号を生成し、ベースバンドの信号をベースバンド処理部２４へ出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分とによって形成されているので、ふたつの信号線によって示されるべきであるが、図面を明瞭にするために、ここではベースバンドの信号をひとつの信号線によって示す。なお、ＲＦ部２２には、図示しないＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器も含まれる。

ＲＦ部２２は、送信動作として、ベースバンド処理部２４からベースバンドの信号を受けつける。ここで、ベースバンドの信号も、ＯＦＤＭ信号、つまりマルチキャリア信号である。ＲＦ部２２は、ベースバンドの信号を直交変調および周波数変換することによって、無線周波数帯域の信号を生成し、無線周波数帯域の信号をアンテナ２０へ出力する。なお、ＲＦ部２２には、図示しないＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ＤＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ−Ａｎａｌｏｇ）変換器も含まれる。

ベースバンド処理部２４は、受信動作として、複数のＲＦ部２２からのベースバンドのＯＦＤＭ信号を入力する。ベースバンドのＯＦＤＭ信号は、時間領域の信号であるので、ベースバンド処理部２４は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によって、時間領域の信号を周波数領域に変換する。また、ベースバンド処理部２４は、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を図示しない端末装置１２単位、つまり上りバースト単位に実行する。上りバーストが複数のサブキャリアにて構成される場合、ベースバンド処理部２４は、サブキャリア単位にアダプティブアレイ信号処理を実行してもよい。なお、アダプティブアレイ信号処理として、公知の技術が使用されればよいので、ここでは詳細な説明を省略するが、ベースバンド処理部２４は、ウエイトベクトルを導出し、ウエイトベクトルをもとにアダプティブアレイ信号処理を実行する。また、ベースバンド処理部２４は、アダプティブアレイ信号処理がなされたＯＦＤＭ信号を復調する。ここで、復調は、サブキャリア単位でなされる。ベースバンド処理部２４は、復調した信号を図示しないネットワーク等へ出力する。

また、ベースバンド処理部２４は、送信動作として、図示しないネットワークからデータを受けつけ、データを変調することによって、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。ベースバンド処理部２４は、周波数領域のＯＦＤＭ信号に対して、ウエイトベクトルによる分散処理、つまりアンテナの指向性制御を実行する。また、ベースバンド処理部２４は、周波数領域のＯＦＤＭ信号に対して、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行することによって、周波数領域の信号を時間領域に変換する。さらに、ベースバンド処理部２４は、時間領域のＯＦＤＭ信号をＲＦ部２２に出力する。なお、以上の説明は、ＡＡＳを適用すべきバーストにおける処理であり、ＡＡＳを適用しないバーストにおける処理の説明は、後述する。

制御部２６は、ＲＦ部２２およびベースバンド処理部２４の処理を制御する。制御部２６は、通信システム１００でのフレームを規定する。図５（ａ）−（ｂ）は、基地局装置１０でのフレームフォーマットを示す。図５（ａ）は、図２（ａ）−（ｂ）と同様に示されており、下りサブフレームの先頭部分に、プリアンブル、ＦＣＨ、ＤＬ ＭＡＰ、ＵＬ ＭＡＰが配置されている。これらに続いて、複数の下りバーストが配置されているが、図５（ａ）においては記載を省略している。

制御部２６は、ＦＣＨ、ＤＬ ＭＡＰ、ＵＬ ＭＡＰ、その他の報知信号を生成する。前述のごとく、これらの情報は、制御信号と総称される。また、制御部２６は、「Ｄ１」から「ＤＭ」と示される複数のＤ信号を生成する。ここで、複数のＤ信号のそれぞれは、同一の内容によって形成されており、制御部２６は、制御信号の少なくとも一部の情報、例えばＵＬ ＭＡＰに関する情報を複数のＤ信号のそれぞれに含める。制御部２６は、制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数のＤ信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに配置する。具体的に説明すると、図５（ａ）の下りサブフレームにおいて、複数のＤ信号は、所定のサブキャリアまたはバーストに、時間をずらしながら配置されている。また、ＡＡＳを可能にするために、各Ｄ信号の先頭部分には、プリアンブルが配置されている。

また、制御部２６は、上りサブフレームにおいて、「Ｒ１」から「ＲＭ」と示される複数のＲ信号を受信するためのバーストを規定する。ここで、複数のＲ信号のそれぞれは、図示しない端末装置１２から送信されており、レンジングを要求するためのＲＮＧ−ＲＥＱと同様の信号といえる。そのため、Ｒ信号は、ランダムアクセス信号である。なお、図５（ａ）には示されていないが、上りサブフレームにおいて、レンジング領域は別途設けられてもよい。ここで、各Ｄ信号に割り当てたバーストと、各Ｒ信号に割り当てたバーストとは、１対１で対応づけられている。具体的には、Ｄ１信号を割り当てたバーストとＲ１信号を割り当てたバーストとが対応づけられている。ここで、Ｄ信号を受信した端末装置１２は、対応したＲ信号を送信するとの規則が規定されているものとする。例えば、Ｄ１信号を受信した端末装置１２は、Ｒ１信号を送信する。つまり、制御部２６は、上りサブフレームにおいて、各Ｒ信号を割り当てたバーストの配置と対称になるように、下りサブフレームにおいて、各Ｄ信号を割り当てたバーストを配置する。

以上のことを考慮すると、Ｄ信号は、Ｒ信号を端末装置１２に送信させるバーストを指定するための信号ともいえる。また、Ｒ信号は、複数のＤ信号のそれぞれにて指定したバーストに配置されているともいえる。このように複数のＤ信号を配置した後、制御部２６は、ベースバンド処理部２４に対して、各Ｄ信号に対して異なったアンテナ指向性を生成するように指示する。図６（ａ）−（ｃ）は、制御部２６において生成されるアンテナ指向性を示し、これらは水平面におけるアンテナ指向特性に相当する。図６（ａ）では、「Ｐ１」の方向にアンテナ利得の最大部分が向いており、図６（ｂ）および（ｃ）では、「Ｐ２」および「Ｐ３」の方向にアンテナ利得の最大部分が向いている。図５（ａ）に戻る。このように、アンテナ利得の最大部分の方向が異なるように、複数種類のアンテナ指向性を生成する技術が、「ディザリング」である。制御部２６は、複数のＤ信号に対してディザリングを適用することによって、Ｄ信号ごとに異なったアンテナ指向性を実現する。具体的に、ベースバンド処理部２４は、ディザリングを実現するようなウエイトベクトルを各Ｄ信号に乗算する。

また、制御部２６は、Ｄ信号を割り当てたバーストと、Ｒ信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にする。例えば、制御部２６は、Ｄ１信号を送信する際のアンテナ指向性と、Ｒ１信号を受信する際のアンテナ指向性とを共通にする。本実施例において、基地局装置１０は、レンジング領域においてＲＧＮ−ＲＥＱを受信することもあり、Ｒ信号においてＲＧＮ−ＲＥＱを受信することもある。後者の場合であっても、これに続く処理は、図３と同様であればよいので、ここでは説明を省略する。

図５（ｂ）に示されたフレームは、図５（ａ）と同様に形成されている。図５（ｂ）において、複数のＤ信号および複数のＲ信号は、周波数が異なるように配置されている。なお、それ以外は、図５（ａ）と同一であるので、ここでは、説明を省略する。図４に戻る。ネットワークエントリが終了すると、制御部２６は、所定のバーストを端末装置１２に割り当てる。制御部２６は、前述のごとく、割り当てたバーストに関する情報をＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰに含める。一方、制御部２６は、レンジング領域ではなく、Ｒ信号によってＲＮＧ−ＲＥＱを受信した端末装置１２に対して、当該端末装置１２へ割り当てられたバーストの中に、将来のＤＬ ＭＡＰ、ＵＬ ＭＡＰを含めてもよい。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図７は、端末装置１２の構成を示す。端末装置１２は、アンテナ３０、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４、制御部３６を含む。アンテナ３０、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４、制御部３６は、図４のアンテナ２０、ＲＦ部２２、ベースバンド処理部２４、制御部２６に対応した動作を実行する。ここでは、異なった部分を中心に説明する。ネットワークエントリとして、制御部３６は、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４を介して、下りサブフレームの先頭部分に配置された制御信号を受信すると、図３に示されたシーケンスを実行する。一方、制御部３６は、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４を介して、下りサブフレームの先頭部分に配置された制御信号を受信せず、Ｄ信号を受信すると、Ｄ信号に対応したＲ信号にて、ＲＮＧ−ＲＥＱを送信する。その後の処理は、図３と同様である。

ここで、制御部３６が、複数のＤ信号を受信する場合、ＲＦ部３２は、複数のＤ信号のそれぞれに対する受信電力を測定する。制御部３６は、複数の受信電力のうち、最大の受信電力を選択する。また、制御部３６は、選択した受信電力に対応したＤ信号を特定するとともに、当該Ｄ信号に対応したＲ信号を送信する。なお、複数のＤ信号を受信する場合、制御部３６は、複数のＤ信号のそれぞれに対応したＲ信号を送信してもよい。つまり、制御部３６は、複数のＲ信号を送信する。その際、図示しない基地局装置１０の制御部２６は、複数のＲ信号のうちのひとつを選択する。

また、ネットワークエントリの終了後、制御部３６は、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４を介して、ＤＬ ＭＡＰ、ＵＬ ＭＡＰを取得し、自らに割り当てられたバーストを把握する。端末装置１２は、割り当てられたバーストにおいて、ＯＦＤＭ信号を受信したり、送信したりする。なお、レンジング領域ではなく、Ｒ信号によってＲＮＧ−ＲＥＱを送信した場合、割り当てられたバーストの中に、将来のＤＬ ＭＡＰ、ＵＬ ＭＡＰが含まれてもよい。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図８は、基地局装置１０によるネットワークエントリ手順を示すフローチャートである。図８は、図３のステップ１０からステップ１４に相当する。制御部２６は、制御信号を生成する（Ｓ５０）とともに、制御信号をもとに、複数のＤ信号を生成する（Ｓ５２）。制御部２６は、下りサブフレームの先頭部分に制御信号を配置するとともに、指向性パターンに対応づけながら複数のＤ信号を配置する（Ｓ５４）。また、制御部２６は、複数のＤ信号のそれぞれに対してＲ信号を対応づけて配置する。ＲＦ部２２、ベースバンド処理部２４が、レンジング領域あるいはＲ信号にて、ランダムアクセス信号を受信すると（Ｓ５６のＹ）、制御部２６は、ネットワークエントリ処理を続行する（Ｓ５８）。一方、ＲＦ部２２、ベースバンド処理部２４が、レンジング領域あるいはＲ信号にて、ランダムアクセス信号を受信しなければ（Ｓ５６のＮ）、処理は終了される。また、ステップ５０からの処理が繰り返し実行される。

図９は、端末装置１２によるネットワークエントリ手順を示すフローチャートである。ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４が下りサブフレームの先頭部分の制御信号を受信すれば（Ｓ７０のＹ）、制御部３６は、ベースバンド処理部３４、ＲＦ部３２を介して、レンジング領域にてランダムアクセス信号を送信する（Ｓ７２）。一方、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４が下りサブフレームの先頭部分の制御信号を受信せず（Ｓ７０のＮ）、Ｄ信号を受信すれば（Ｓ７４のＹ）、制御部３６は、ベースバンド処理部３４、ＲＦ部３２を介して、受信したＤ信号に対応したＲ信号を送信する（Ｓ７６）。その後、制御部３６は、ネットワークエントリ処理を続行する（Ｓ７８）。一方、Ｄ信号を受信しなければ（Ｓ７４のＮ）、処理は終了される。

本実施例の変形例を説明する。実施例において、下りサブフレームの先頭部分に制御信号が配置されるとともに、下りサブフレームに複数のＤ信号が配置されている。また、複数のＤ信号に対してディザリングを適用することによって、端末装置１２でのＤ信号の受信確率が向上される。しかしながら、Ｄ信号にも、制御信号の一部の内容が含まれているので、これは、制御信号の一部の内容が繰り返し報知されていることに相当する。その結果、データを送信するための帯域が減少してしまう。変形例は、端末装置１２におけるＤ信号の受信確率の向上を維持しながらも、データを送信するための帯域の減少を抑制することを目的とする。

変形例に係る通信システム１００は、図１と同様のタイプであり、基地局装置１０は、図４と同様のタイプであり、端末装置１２は、図７と同様のタイプである。そのため、これらについては、実施例との差異を中心に説明する。基地局装置１０の制御部２６は、図５（ａ）−（ｂ）のようなフレームを規定する。制御部２６は、ＲＦ部２２、ベースバンド処理部２４を介して、所定の期間内におけるＲ信号の受信回数を測定する。また、制御部２６は、受信回数の比較対象となるしきい値を記憶する。

図１０は、本発明の変形例に係る制御部２６において記憶されるテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、しきい値欄２００、送信頻度欄２０２が含まれている。しきい値欄２００には、「Ａ１」、「Ａ２」のごとく、複数のしきい値が含まれている。ここでは、上段になるほど、つまり「Ａ１」に近いほど値が大きくなるものとする。また、各しきい値に対応づけられながら、送信頻度欄２０２には、「Ｂ１」、「Ｂ２」のごとく、複数の送信頻度の値が含まれている。ここで、送信頻度とは、Ｄ信号およびＲ信号を配置する頻度に相当し、Ｄ信号およびＲ信号が配置されたフレームの割合ともいえる。また、上段になるほど、つまり「Ｂ１」に近いほど値が大きくなるものとする。

制御部２６は、測定した受信回数と、しきい値欄２００に含まれた複数のしきい値とを比較し、「受信回数＞しきい値」の関係を満たすしきい値を選択し、選択したしきい値のうち、最大値を特定する。また、制御部２６は、特定したしきい値に対応した送信頻度の値を送信頻度欄２０２から抽出する。制御部２６は、抽出した送信頻度の値に応じて、Ｄ信号およびＲ信号をフレームに配置する。例えば、抽出した送信頻度の値が「１／２」であれば、制御部２６は、ふたつのフレームのうちのひとつにＤ信号とＲ信号とを配置する。つまり、制御部２６は、Ｒ信号の受信状況に応じて、下りサブフレームでのＤ信号の送信頻度を調節する。

図１１は、本発明の変形例に係る基地局装置１０による送信頻度変更の手順を示すフローチャートである。制御部２６は、ＲＦ部２２、ベースバンド処理部２４を介して、Ｒ信号を受信すると、Ｒ信号の受信頻度を測定する（Ｓ９０）。制御部２６は、測定結果としきい値とを比較する（Ｓ９２）。比較結果より、送信頻度を現在の値から変更すべきであれば（Ｓ９４のＹ）、制御部２６は、Ｄ信号の送信頻度を変更する（Ｓ９６）。一方、比較結果より、送信頻度を現在の値から変更すべきでなければ（Ｓ９４のＮ）、制御部２６は、処理を終了する。

本実施例の別の変形例を説明する。別の変形例に係る基地局装置１０も、実施例と同様に、複数のＤ信号に対してディザリングを適用する。しかしながら、別の変形例に係る基地局装置１０は、予め伝搬環境を測定することによって、他の基地局装置１０が存在する方向を推定する。また、基地局装置１０は、推定した方向（以下、「存在方向」という）にアンテナ指向性が向かないようにディザリングを実行する。さらに、基地局装置１０は、他の周波数にも別のＤ信号を配置し、別のＤ信号に対するアンテナ指向性を存在方向へ向かせる。

別の変形例に係る通信システム１００は、図１と同様のタイプであり、基地局装置１０は、図４と同様のタイプであり、端末装置１２は、図７と同様のタイプである。そのため、これらについては、実施例との差異を中心に説明する。制御部２６は、使用していないバーストにおいて、周囲の伝搬環境を測定する。例えば、制御部２６は、ベースバンド処理部２４に対して、使用していないバーストにおいて受信した信号をもとに、ウエイトベクトルを計算させる。例えば、ベースバンド処理部２４は、受信した信号に含まれたプリアンブルを使用することによって、ウエイトベクトルを導出する。また、制御部２６は、ベースバンド処理部２４において導出したウエイトベクトルと、予め記憶した複数種類のディザリング用のウエイトベクトルのそれぞれとの相関値を計算する。

制御部２６は、相関値がしきい値よりも大きいディザリング用のウエイトベクトルを除外し、残ったウエイトベクトルをＤ信号の送信およびＲ信号の受信に使用する。これらの使用は、前述の通りなされればよいので、ここでは説明を省略する。制御部２６は、別の周波数でも、ベースバンド処理部２４に周囲の伝搬環境を測定させる。除外したディザリング用のウエイトベクトルと、測定したウエイトベクトルとの相関値との比較をもとに、可能であれば、制御部２６は、除外したディザリング用のウエイトベクトルをＤ信号の送信およびＲ信号の受信に使用する。このように、制御部２６は、測定結果に応じて、各Ｄ信号を割り当てたバーストの配置を決定する。

図１２は、本発明の別の変形例に係るフレームフォーマットを示す。図１２は、図５（ａ）−（ｂ）と同様に示される。しかしながら、Ｄ信号は、Ｄ１信号が配置された周波数だけではなく、Ｄ１’信号が配置された周波数にも配置される。例えば、Ｄ１信号が配置された周波数において、制御部２６は、存在方向に他の基地局装置１０の存在を認識する。その際、制御部２６は、存在方向の周辺へアンテナ指向性が向かないように、Ｄ１信号からＤＭ信号のアンテナ指向性を制御する。一方、Ｄ１’信号が配置された周波数において、制御部２６は、存在方向に他の基地局装置１０の存在を認識しない。その際、制御部２６は、Ｄ１信号からＤＭ信号に対して使用されていないアンテナ指向性を使用しながら、Ｄ１’信号からＤＭ’信号を送信する。また、Ｒ１信号からＲＭ信号、Ｒ１’信号からＲＭ’信号に対しても同様のアンテナ指向性が使用される。

本実施例のさらに別の変形例を説明する。これまでは、ネットワークエントリ処理におけるＤ信号およびＲ信号の配置を説明していた。さらに別の変形例は、ネットワークエントリ処理が終了した後の端末装置１２、つまり基地局装置１０と通信している端末装置１２に対する制御信号、特にＤＬ ＭＡＰおよびＵＬ ＭＡＰの報知に関する。前述のごとく、基地局装置１０によって割り当てられたバーストに関する情報は、ＤＬ ＭＡＰおよびＵＬ ＭＡＰに含まれているので、通信中も端末装置１２は、ＤＬ ＭＡＰおよびＵＬ ＭＡＰを受信しなければならない。

データ信号はユニキャスト通信されるので、データ信号にはＡＡＳを適用できるが、ＤＬ ＭＡＰおよびＵＬ ＭＡＰはブロードキャスト通信されるので、ＤＬ ＭＡＰ等にはＡＡＳを適用できない。その結果、端末装置１２と基地局装置１０との通信可能な距離は、ブロードキャスト通信の可能エリアに限定されてしまう。そのため、さらに別の変形例では、Ｄ信号に、ＤＬ ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを格納する。以下では、説明を明瞭にするために、ＤＬ ＭＡＰのみを説明の対象とする。

さらに別の変形例に係る通信システム１００は、図１と同様のタイプであり、基地局装置１０は、図４と同様のタイプであり、端末装置１２は、図７と同様のタイプである。そのため、これらについては、実施例との差異を中心に説明する。制御部２６は、ＤＬ ＭＡＰを生成するが、これから送信するフレームを第ｉフレームとする場合、フレームｉよりもひとつ後段に送信すべき第ｉ＋１フレームに対するＤＬ ＭＡＰを生成する。つまり、制御部２６は、送信対象のフレームよりも後段に配置すべきフレームに対するＤＬ ＭＡＰを予め生成する。そのため、第ｉフレームに対するＤＬ ＭＡＰは、既に生成されている。

また、制御部２６は、既に生成した第ｉフレームに対するＤＬ ＭＡＰを制御信号に含め、第ｉ＋１フレームに対するＤＬ ＭＡＰを複数のＤ信号のそれぞれに含める。つまり、制御部２６は、第ｉフレームに対するＤＬ ＭＡＰを下りサブフレームの先頭部分に配置し、第ｉ＋１フレームに対するＤＬ ＭＡＰを下りサブフレームの先頭部分よりも後方に配置する。なお、これまでと同様に、複数のＤ信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御は、異なるようになされる。

ここでは、Ｄ信号に対するＤＬ ＭＡＰをこのようにすることの理由を説明する。制御信号に含められるＤＬ ＭＡＰは、ＭＡＰの対象となる下りバーストよりも前に配置される。そのため、端末装置１２は、当該ＤＬ ＭＡＰを受信し、その内容を把握した後でも、同一の下りサブフレームに含まれた下りバーストを受信できる。一方、複数のＤ信号は、ＭＡＰの対象となる下りバーストよりも後に配置されることがある。その際、制御信号と同様に、送信対象の下りバーストに対するＤＬ ＭＡＰがＤ信号に含まれるとする。端末装置１２は、当該ＤＬ ＭＡＰを受信し、その内容を把握したときに、対象となる下りバーストを既に削除してしまっていることもある。その結果、端末装置１２は、同一の下りサブフレームに含まれた下りバーストを受信できない。このような課題を解決するために、さらに別の変形例では、前述のように、Ｄ信号に対するＤＬ ＭＡＰを決定する。

図１３は、本発明のさらに別の変形例に係るフレームフォーマットを示す。図１３は、図５（ａ）−（ｂ）と同様に示される。図１３では、第ｉフレームと第ｉ＋１フレームのごとく、複数のフレームが示されている。第ｉフレームでの下りサブフレームの先頭部分に、第ｉフレームに対するＤＬ ＭＡＰ（図１３において「ＤＬ ＭＡＰ（ｉ）」と表記）が配置される。また、これに続いて第ｉ＋１フレームに対するＤＬ ＭＡＰを含んだＤ信号（図１３において「Ｄ（ｉ＋１）」と表記）が配置される。さらに、第ｉ＋１フレームでの下りサブフレームの先頭部分に、第ｉ＋１フレームに対するＤＬ ＭＡＰ（図１３において「ＤＬ ＭＡＰ（ｉ＋１）」と表記）が配置される。また、これに続いて第ｉ＋２フレームに対するＤＬ ＭＡＰを含んだＤ信号（図１３において「Ｄ（ｉ＋２）」と表記）が配置される。

図１４は、本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置１０によるＤＬ−ＭＡＰの送信手順を示すフローチャートである。制御部２６は、ｉ番目のフレームに関するＤＬ ＭＡＰを取得するとともに、ｉ＋１番目のフレームに関するＤＬ ＭＡＰを生成する（Ｓ１１０）。制御部２６は、ｉ番目のフレームに関するＤＬ ＭＡＰを下りサブフレームの先頭部分に配置し、ｉ＋１番目のフレームに関するＤＬ ＭＡＰをＤ信号に格納する（Ｓ１１２）。

図１５は、本発明のさらに別の変形例に係る端末装置１２によるＤＬ−ＭＡＰの送信手順を示すフローチャートである。Ｄ信号を使用している場合（Ｓ１３０のＹ）、つまりＤ信号によってＤＬ ＭＡＰを取得している場合、制御部３６は、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４を介して、Ｄ信号を受信する（Ｓ１３６）。制御部３６は、次の下りサブフレームにおいて受信すべき下りバーストを特定する（Ｓ１３８）。一方、Ｄ信号を使用していない場合（Ｓ１３０のＮ）、制御部３６は、ＲＦ部３２、ベースバンド処理部３４を介して、下りサブフレームの先頭部分のＤＬ ＭＡＰを受信する（Ｓ１３２）。制御部３６は、受信すべき下りバーストを特定する（Ｓ１３４）。

本発明の実施例によれば、Ｄ信号とＲ信号との対応した組合せを複数生成し、各組合せにおいてアンテナの指向性制御を共通にするので、ブロードキャストであっても上下リンク共通にアンテナの指向性を制御できる。また、Ｄ信号とＲ信号との対応した組合せを複数生成し、各組合せにおいてアンテナの指向性制御を共通にするので、Ｒ信号の受信特性をＤ信号の受信特性と同等にできる。また、Ｄ信号とＲ信号との対応した組合せに対して、ディザリングを実行するので、Ｄ信号とＲ信号との受信特性を向上できる。また、Ｄ信号とＲ信号との受信特性が向上されるので、ブロードキャストの通信品質を向上できる。また、ブロードキャストの通信品質が向上されるので、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質のアンバランスの影響を低減できる。

また、ランダムアクセス信号の受信特性が向上されるので、基地局装置によってカバーされるエリアを拡大できる。また、制御信号の少なくとも一部の情報を複数のＤ信号のそれぞれに含めるので、制御信号および複数のＤ信号の存在によってブローキャストの品質を向上できる。また、Ｄ信号とＲ信号とに対するバーストの配置を共通にするので、ランダムアクセス信号の割当に関する情報の送信を省略できる。Ｄ信号とＲ信号とに対するバーストの配置を共通にするので、端末装置における処理を簡易にできる。また、伝搬環境に応じて各Ｄ信号を割り当てるので、伝搬環境に適するように各Ｄ信号を割り当てることができる。また、伝搬環境に応じて各Ｄ信号のアンテナ指向性を制御するので、伝搬環境に適するように各Ｄ信号を送信できる。

また、Ｒ信号の受信状況に応じて、Ｄ信号の送信頻度を調節するので、伝送効率の低下を抑制できる。また、Ｒ信号の受信状況に応じて、Ｄ信号の送信頻度を調節するので、ブロードキャストの通信品質を維持しながらも、伝送効率の低下を抑制できる。また、制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数のＤ信号のそれぞれに含めるので、複数のＤ信号に割り当てるバーストの自由度を向上できる。また、制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数のＤ信号のそれぞれに含めるので、Ｄ信号を受信した場合でも後段のフレームを受信できる。また、複数のＤ信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにするので、ブローキャストの品質を向上できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、通信システム１００は、ＯＦＤＭＡを採用している。しかしながらこれに限らず、通信システム１００は、ＯＦＤＭＡを採用せずに、ＴＤＭＡのみを採用してもよい。その際、物理レイヤは、ＯＦＤＭであってもよく、ＳＣであってもよい。本変形例によれば、本発明をさまざまな通信システムに適用できる。つまり、複数のバーストによって形成されるフレームを規定し、フレームの先頭部分にブロードキャストすべき制御信号が配置されていればよい。

本発明の実施例において、通信システム１００は、Ｄ信号とＲ信号とを１対１で対応づけたうえで、下りサブフレームにおけるＤ信号の配置と、上りサブフレームにおけるＲ信号の配置とが対象になるような規定を定める。しかしながらこれに限らず例えば、通信システム１００は、下りサブフレームにおけるＤ信号の配置と、上りサブフレームにおけるＲ信号の配置とが対象にならないような規定を定めてもよい。この場合、基地局装置１０は、Ｄ信号の中に、対応したＲ信号が割り当てられたバーストを特定するための情報を含める。本変形例によれば、下りサブフレームにおけるＤ信号の配置、あるいは上りサブフレームにおけるＲ信号の配置の自由度を向上できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図２（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムの比較対象となる通信システムでのフレームフォーマットを示す図である。 図１の通信システムにおけるネットワークエントリ手順を示すシーケンス図である。 図１の基地局装置の構成を示す図である。 図５（ａ）−（ｂ）は、図１の基地局装置でのフレームフォーマットを示す図である。 図６（ａ）−（ｃ）は、図１の制御部において生成されるアンテナ指向性を示す図である。 図１の端末装置の構成を示す図である。 図４の基地局装置によるネットワークエントリ手順を示すフローチャートである。 図７の端末装置によるネットワークエントリ手順を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る制御部において記憶されるテーブルのデータ構造を示す図である。 本発明の変形例に係る基地局装置による送信頻度変更の手順を示すフローチャートである。 本発明の別の変形例に係るフレームフォーマットを示す図である。 本発明のさらに別の変形例に係るフレームフォーマットを示す図である。 本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置によるＤＬ−ＭＡＰの送信手順を示すフローチャートである。 本発明のさらに別の変形例に係る端末装置によるＤＬ−ＭＡＰの送信手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 基地局装置、 １２ 端末装置、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ ベースバンド処理部、 ２６ 制御部、 ３０ アンテナ、 ３２ ＲＦ部、 ３４ ベースバンド処理部、 ３６ 制御部、 １００ 通信システム。

Claims (12)

1. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームを規定する基地局装置であって、
   ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成する生成部と、
   前記生成部において生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信する送信部と、
   前記送信部から送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに１対１で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信する受信部と、
   前記受信部と前記送信部との動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にし、
   前記送信部は、下りサブフレームの先頭部分のバーストにも制御信号を配置しており、前記受信部におけるランダムアクセス信号の受信状況に応じて、下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置した制御信号以外の制御信号の送信頻度を調節することを特徴とする基地局装置。
2. 前記送信部は、各ランダムアクセス信号を割り当てたバーストの上りサブフレームにおける配置と対称になるように、下りサブフレームにおいて、各制御信号を割り当てたバーストを配置することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 伝搬環境を測定する測定部をさらに備え、
   前記送信部は、前記測定部での測定結果に応じて、各制御信号を割り当てたバーストの配置を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
4. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームを規定する基地局装置であって、
   下りサブフレームに含まれた各バーストについてのＤＬ−ＭＡＰと上りサブフレームに含まれた各バーストについてのＵＬ−ＭＡＰとを含んだ第１の制御信号を生成するとともに、複数の第２の制御信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した第１の制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を下りサブフレームの互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備え、
   前記生成部は、第１の制御信号に含まれたＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを複数の第２の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする基地局装置。
5. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームを繰り返し規定する基地局装置であって、
   下りサブフレームに含まれた各バーストについてのＤＬ−ＭＡＰを含んだ第１の制御信号を生成するとともに、複数の第２の制御信号を生成する生成部と、
   前記生成部において生成した第１の制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を、第１の制御信号が配置された下りサブフレームと同一の下りサブフレーム中、互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備え、
   前記生成部は、第１の制御信号が配置された下りサブフレームに関するＤＬ−ＭＡＰを第１の制御信号に含め、第１の制御信号が配置された下りサブフレームよりも後段の下りサブフレームに関するＤＬ−ＭＡＰを複数の第２の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする基地局装置。
6. 前記送信部の動作を制御する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、複数の第２の制御信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにすることを特徴とする請求項４または５に記載の基地局装置。
7. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成するステップと、
   生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信するステップと、
   送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに１対１で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信するステップとを備え、
   前記送信するステップと前記受信するステップとでは、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にし、
   前記送信するステップは、下りサブフレームの先頭部分のバーストにも制御信号を配置しており、前記受信するステップにおけるランダムアクセス信号の受信状況に応じて、下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置した制御信号以外の制御信号の送信頻度を調節することを特徴とするランダムアクセス信号の指定方法。
8. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、下りサブフレームに含まれた各バーストについてのＤＬ−ＭＡＰと上りサブフレームに含まれた各バーストについてのＵＬ−ＭＡＰとを含んだ第１の制御信号を生成するとともに、複数の第２の制御信号を生成するステップと、
   生成した第１の制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を下りサブフレームの互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
   前記生成するステップは、第１の制御信号に含まれたＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを複数の第２の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする通信方法。
9. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、下りサブフレームに含まれた各バーストについてのＤＬ−ＭＡＰを含んだ第１の制御信号を生成するとともに、複数の第２の制御信号を生成するステップと、
   生成した第１の制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を、第１の制御信号が配置された下りサブフレームと同一の下りサブフレーム中、互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
   前記生成するステップは、第１の制御信号が配置された下りサブフレームに関するＤＬ−ＭＡＰを第１の制御信号に含め、第１の制御信号が配置された下りサブフレームよりも後段の下りサブフレームに関するＤＬ−ＭＡＰを複数の第２の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする通信方法。
10. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成するステップと、
    生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信するステップと、
    送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに１対１で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信するステップとを備え、
    前記送信するステップと前記受信するステップとでは、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にし、
    前記送信するステップは、下りサブフレームの先頭部分のバーストにも制御信号を配置しており、前記受信するステップにおけるランダムアクセス信号の受信状況に応じて、下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置した制御信号以外の制御信号の送信頻度を調節することをコンピュータに実行させるプログラム。
11. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、下りサブフレームに含まれた各バーストについてのＤＬ−ＭＡＰと上りサブフレームに含まれた各バーストについてのＵＬ−ＭＡＰとを含んだ第１の制御信号を生成するとともに、複数の第２の制御信号を生成するステップと、
    生成した第１の制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を下りサブフレームの互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
    前記生成するステップは、第１の制御信号に含まれたＤＬ−ＭＡＰおよびＵＬ−ＭＡＰを複数の第２の制御信号のそれぞれに含めることをコンピュータに実行させるプログラム。
12. 複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、下りサブフレームに含まれた各バーストについてのＤＬ−ＭＡＰを含んだ第１の制御信号を生成するとともに、複数の第２の制御信号を生成するステップと、
    生成した第１の制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第２の制御信号を、第１の制御信号が配置された下りサブフレームと同一の下りサブフレーム中、互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
    前記生成するステップは、第１の制御信号が配置された下りサブフレームに関するＤＬ−ＭＡＰを第１の制御信号に含め、第１の制御信号が配置された下りサブフレームよりも後段の下りサブフレームに関するＤＬ−ＭＡＰを複数の第２の制御信号のそれぞれに含めることをコンピュータに実行させるプログラム。

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