JP5484947B2 - 基地局および通信システム並びに通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関する。

従来から通信システムに関して様々な技術が提案されている。例えば非特許文献１には、次世代ＰＨＳ（Personal Handyphone System）と呼ばれる通信システムについての規格が記載されている。この規格はＸＧＰ（eXtended Global Platform）と呼ばれている。

"OFDMA/TDMA TDD Broadband Wireless Access System(Next Generation PHS) ARIB STANDARD"、ARIB STD-T95 Version1.3、平成２１年１２月１６日、社団法人電波産業会

さて、基地局からの電波の届きにくい場所、例えば、建物の陰または建物の中等に通信端末が存在する場合、基地局は当該通信端末と直接通信することができない可能性がある。この場合、通信システムでは、中継装置を適切な位置に配置し、当該中継装置を介することによって、基地局と通信端末との通信を行えばよい。

しかし、次世代ＰＨＳのような高速無線通信では、使用する信号の情報量が多いため、中継装置において処理の遅延が生じ、信号をリアルタイムで中継することができない場合がある。

ＸＧＰでは、基地局と通信端末との間で送受信のタイミングを固定的に同期させて通信が行われているため、信号をリアルタイムに中継できない中継装置を介したことにより、基地局と通信端末との間の送受信タイミングがずれると、基地局と通信端末との間で通信ができなくなる可能性がある。

そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、中継装置を介した場合でも、基地局と通信端末との間で通信を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る基地局は、通信端末と無線通信を行う通信手段と、前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てるチャネル割当手段と、前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する決定手段と、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する特定手段と、前記特定手段による特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する調整手段とを備え、前記通信手段は、前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知し、前記調整手段は、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングで用い、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いる。

また、本発明に係る通信方法は、端末と無線通信を行う基地局での通信方法であって、（ａ）前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てる工程と、（ｂ）前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する工程と、（ｃ）前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する工程と、（ｄ）前記工程（ｃ）での特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する工程と、（ｅ）前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知する工程とを備え、前記工程（ｄ）では、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングで用いられ、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いられる。

また、本発明に係る通信システムは、通信端末に対する基地局と、前記通信端末からの信号を前記基地局に中継するとともに、前記基地局からの信号を前記通信端末に中継する中継装置とを備え、前記基地局は、前記通信端末と無線通信を行う通信手段と、前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てるチャネル割当手段と、前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する決定手段と、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する特定手段と、前記特定手段による特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する調整手段とを備え、前記通信手段は、前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知し、前記調整手段は、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングで用い、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いる。

また、本発明に係る通信方法は、通信端末に対する基地局と、前記通信端末からの信号を前記基地局に中継するとともに、前記基地局からの信号を前記通信端末に中継する中継装置とを備える通信システムでの通信方法であって、（ａ）前記基地局が、前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てる工程と、（ｂ）前記基地局が、前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する工程と、（ｃ）前記基地局が、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する工程と、（ｄ）前記基地局が、前記工程（ｃ）での特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する工程と、（ｅ）前記基地局が、前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知する工程とを備え、前記工程（ｄ）では、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングで用いられ、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いられる。

本発明によれば、中継装置を介した場合でも、基地局と通信端末との間で通信を行うことが可能になる。

本発明の第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。 ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームの構成を示す図である。 基地局と通信端末との共通チャネルを用いた初期通信を説明するための図である。 中継装置の構成を示すブロック図である。 中継装置を介した場合の基地局と通信端末との共通チャネルを用いた初期通信を説明するための図である。 第２実施形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。 基地局と通信端末との間で規定された送受信タイミングを説明するための図である。 基地局と通信端末との間で規定された送受信タイミングを説明するための図である。 中継装置を介した場合の個別チャネルを用いた個別通信を説明するための図である。 第３実施形態に係る通信端末の構成を示すブロック図である。 中継装置を介した場合の個別チャネルを用いた個別通信を説明するための図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。

＜１．第１実施形態＞
［１−１．構成概要］
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システム（通信システム）１００の構成を示す図である。

図１に示されるように、本実施形態に係る無線通信システム１００は、次世代ＰＨＳの標準規格としてのＸＧＰにおける通信システムであって、基地局１０Ａと中継装置（「中継局」とも称する）５０と通信端末（「移動局」とも称する）３０とを有している。

基地局１０Ａは、通信可能領域（サービスエリア）ＳＡ１内に存在する複数の通信端末３０Ａと、ＯＦＤＭＡを用いた通信方式で双方向の無線通信を行う。具体的には、基地局１０Ａは、時間軸と周波数軸とからなる２次元で特定される無線の電波資源（「無線リソース」とも称する）の中から特定の無線リソースを複数の通信端末３０Ａのそれぞれに個別に割り当てることによって、複数の通信端末３０Ａと同時に通信することが可能となっている。また、基地局１０Ａは、送受信アンテナとしてアレイアンテナを有し、アダプティブアレイアンテナ方式を用いてアレイアンテナの指向性を希望波に向けることが可能である。

また、基地局１０Ａは、バックボーンネットワークとしてのネットワークＮＴ（図２）を介して他の基地局（不図示）に接続され、互いに遠方に位置する通信端末３０Ａ同士の通信を実現する。

無線通信システム１００における中継装置５０は、基地局１０Ａの通信可能領域（サービスエリア）ＳＡ１を拡大して、サービスエリアＳＡ１外に存在する通信端末３０１と基地局１０Ａとの通信を可能にする。例えば、図１の通信端末３０１は、基地局１０ＡのサービスエリアＳＡ１には存在しないが、中継装置５０のサービスエリアＳＡ２に存在するため、中継装置５０を介して基地局１０Ａと通信することができる。

［１−２．具体的構成］
以下では、このような無線通信システム１００に含まれる基地局１０Ａおよび中継装置５０の具体的構成について詳述する。図２は、基地局１０Ａの構成を示すブロック図である。

図２に示されるように、基地局１０Ａは、無線通信を行う無線通信部１１と、ネットワークＮＴとの接続を行うネットワーク接続部１２と、基地局１０Ａの全体制御を行う制御部１３Ａとを備えている。

無線通信部１１は、アレイアンテナ１１０を構成する複数のアンテナ素子１１０Ａで受信されるＯＦＤＭ信号からデータを取得して制御部１３Ａに出力する。また、無線通信部１１は、制御部１３Ａから入力される送信データを含むＯＦＤＭ信号を生成し、当該ＯＦＤＭ信号をアレイアンテナ１１０を介して無線送信する。

ネットワーク接続部１２は、例えば光ファイバーでネットワークＮＴに接続されている。ネットワーク接続部１２は、制御部１３Ａから入力されるデータをネットワークＮＴに送信するとともに、ネットワークＮＴから入力されるデータを制御部１３Ａに出力する。

制御部１３Ａは、ＣＰＵ、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えている。制御部１３Ａは、ＲＯＭ内に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵで実行することによって、無線リソース割当部（チャネル割当部）１３１を機能的に実現する。

無線リソース割当部１３１は、通信対象となる通信端末３０Ａに対して無線リソース（以下では、単に「リソース」とも称する）を割り当てる。割り当てられた無線リソースは、各種の機能チャネルとして用いられる。

無線リソースは、上述のように周波数軸と時間軸とからなる２次元で特定され、複数のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００で構成されている。図３は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の構成を示す図である。

図３に示されるように、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００は、横軸および縦軸に時間および周波数をそれぞれ示す時間−周波数平面上で特定される。

１つのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００（単位ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム）は、通信端末３０Ａから基地局１０Ａへの上り信号を伝送するための上りフレーム２００Ｕと、基地局１０Ａから通信端末３０Ａへの下り信号を伝送するための下りフレーム２００Ｄとで構成される。上りフレーム２００Ｕおよび下りフレーム２００Ｄのそれぞれは、時間方向に４分割されていて、第１スロットＳＬ１〜第４スロットＳＬ４を含んでいる。ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００では、１つのスロット（単位スロット）の時間幅は６２５μｓに設定されていて、上りフレーム２００Ｕおよび下りフレーム２００Ｄの時間長はそれぞれ２．５ｍｓとなり、単位ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームの時間長は５ｍｓとなっている。

なお、上りフレーム２００Ｕに含まれる各スロットＳＬ１〜ＳＬ４は、「上りタイムスロット」とも称され、下りフレーム２００Ｄに含まれる各スロットＳＬ１〜ＳＬ４は、「下りタイムスロット」とも称される。

また、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００は、周波数方向に第１サブチャネルＳＣＨ１〜第ｉサブチャネルＳＣＨｉ（ｉ＞１）を含んでいる。１つのサブチャネル（単位サブチャネル）の帯域幅は９００ｋＨｚであって、１つのサブチャネルは２４本のサブキャリアで構成されている。

ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００では、１つのスロットと１つのサブチャネルとで、１つのＰＲＵ（Physical Resource Unit）２１０が構成されている。基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの通信はこのＰＲＵ２１０単位で行われる。すなわち、基地局１０Ａでは、通信端末３０Ａに対する無線リソースの割り当てはＰＲＵ２１０単位で行われ、通信端末３０Ａに送信データを送信する際に使用する変調方式はＰＲＵ２１０ごとに決定される。

上りフレーム２００Ｕおよび下りフレーム２００Ｄのそれぞれには、時間方向に沿って４つのＰＲＵ２１０が並び、単位ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームでは、時間方向に沿って８つのＰＲＵ２１０が並んでいる。またＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００では、周波数方向には、サブチャネルの数と同数のｉ個のＰＲＵ２１０が並んでいる。

次世代ＰＨＳでは、機能チャネルとして、共通チャネル（ＣＣＨ：Common Channel）と個別チャネル（ＩＣＨ：Individual Channel）とが規定されている。

共通チャネルは、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの通信を確立するために用いる情報（「制御情報」とも称する）を伝送するための伝送路（チャネル）であり、個別チャネルは、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの間で通信が確立された後に用いられる伝送路である。

基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの間では、最初に共通チャネルを用いて情報のやりとり（初期通信）が行われ、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの間で固有の通信が確立される。そして、固有通信確立後は、個別チャンネルを用いた情報のやりとり（個別通信）が行われる。

次世代ＰＨＳでは、各ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００における、第１サブチャネルＳＣＨ１が共通チャネルに割り当てられ、他のサブチャネル（第２サブチャネルＳＣＨ２〜第ｉサブチャネルＳＣＨｉ）が個別チャネルに割り当てられる。これにより、複数の基地局の間では、同一のサブチャネルが共通チャネルのリソースとして使用されて、制御情報を含む信号（「ＣＣＨ信号」とも称する）が送信されることになる。

また、次世代ＰＨＳにおいては、基地局同士の干渉を避けるため、自律分散方式が採用されている。具体的には、基地局１０Ａは、他の周辺の基地局（「周辺基地局」とも称する）による無線リソースにおける共通チャネルの割り当てを検出することによって、空きリソースを検出し、周辺基地局がＣＣＨ信号の送信に使用していないスロットでＣＣＨ信号を送信する。これにより、基地局１０Ａは、周辺基地局から送信されるＣＣＨ信号の干渉を避けることができる。

また、制御情報のデータ量は少ないため、各基地局は、自局の制御情報を一定の時間をあけて送信（間欠送信）するように構成されている。このような制御情報の間欠送信は、例えば、単位ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム時間長の２０倍の時間おきに行われ、無線リソース割当部１３１は、制御情報の間欠送信を行うタイミングに応じて、タイムスロットの第１サブチャネルＳＨ１に共通チャネルを割り当てる。なお、共通チャネルを割り当てられたタイムスロットを有するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００は、間欠送信フレームとも称される。

また、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００においては、機能チャネルは、上りおよび下りで対となるタイムスロットにそれぞれ割り当てられる。例えば、間欠送信フレームにおいて、上りタイムスロットに上り通信用の共通チャネルが割り当てられると、当該上りタイムスロットと対となる下りタイムスロットに下り通信用の共通チャネルが割り当てられることになる。また、上り通信用の共通チャネルを割り当てるタイミングが、基地局１０Ａから通信端末３０Ａへの下り信号の送信タイミングとなり、下り通信用の共通チャネルを割り当てるタイミングが通信端末３０Ａから基地局１０Ａへの上り信号の受信タイミングとなる。

なお、機能チャネルの割り当ては、タイムスロットに含まれるＰＲＵに対して行われるが、本明細書中では、機能チャネルはスロット単位で割り当てられると便宜的に表現する。

ここで、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの間で個別通信を確立するための初期通信について詳述する。図４は、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの共通チャネルを用いた初期通信を説明するための図である。図４には、基地局１０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００と、通信端末３０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００とが時系列で表されている。基地局１０ＡのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００において、ＵＬ側のフレームは、通信端末３０Ａから基地局１０Ａへの上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕであり、ＤＬ側のフレームは、基地局１０Ａから通信端末３０Ａへの下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄである。また、通信端末３０ＡのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００において、ＵＬ側のフレームは、通信端末３０Ａから基地局１０Ａへの上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕであり、ＤＬ側のフレームは、基地局１０Ａから通信端末３０Ａへの下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄである。

まず、基地局１０Ａは起動後に、自局の制御情報（「報知情報」とも称する）の送信を開始する。制御情報の送信は、予め設定された間欠送信のタイミングに応じて、基地局１０Ａから通信端末３０Ａへの下りフレーム２００Ｄに含まれるタイムスロットのうちの１つに、共通チャネルを割り当てて行われる。例えば、図４では、基地局１０Ａにおける或るＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ａに含まれる１つの下りタイムスロット（基地局１０Ａから見ると送信タイムスロット）ＢＤ１に共通チャネルが割り当てられ、ＣＣＨ信号が送信される。

通信端末３０Ａは、基地局１０Ａとの個別通信を確立させるために、基地局１０Ａから送信された制御情報を受信する。通信端末３０Ａにおける制御情報の受信は、ＣＣＨ信号の送信に同期して行われ、例えば、図４では、基地局１０Ａから送信された制御情報の受信は、送信タイムスロットＢＤ１に対応した単位期間ＭＤ１において行われる。

通信端末３０Ａは、複数の基地局から送信された各制御情報を受信した後、各制御情報に基づいて接続する基地局を特定する。そして、通信端末３０Ａは、接続対象の基地局（接続基地局）にフレームタイミングを同期させ、接続基地局に対して、チャネル要求を送信する。チャネル要求の送信は、当該接続基地局において共通チャネルを割り当てるタイミングで行われる。例えば、接続基地局として基地局１０Ａが選択された場合、チャネル要求の送信は、基地局１０Ａによる制御情報の間欠送信のタイミングに同期したフレーム内の上りタイムスロットにおいて行われる。すなわち、チャネル要求の送信は、基地局１０Ａにおいて共通チャネルを割り当てるタイムスロットＢＵ２，ＢＤ２を含むＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｂに同期したフレーム内の上りタイムスロット（通信端末３０Ａから見ると送信タイムスロット）ＭＵ２において行われる。基地局１０Ａは、当該送信タイムスロットＭＵ２に対して対となる上りタイムスロット（基地局１０Ａから見ると受信タイムスロット）ＢＵ２を共通チャネルに割り当て通信端末３０Ａからのチャネル要求を受信する。

チャネル要求を受信した基地局１０Ａは、チャネル要求に応じて、個別チャネルとして用いるリソースを決定する。すなわち、基地局１０Ａは、空きリソースに通信端末３０Ａとの通信に用いる個別チャネルを割り当てる。そして、基地局１０Ａは、共通チャネルを割り当てた送信タイムスロットＢＤ２において個別チャネルの割当に関する情報（割当情報）を送信し、通信端末３０Ａに個別チャネルの割り当てを通知する。

通信端末３０Ａは、受信タイムスロットＭＤ２において個別チャネルの割当情報を受信すると、割り当てられた個別チャネルを用いて基地局１０Ａとの通信を開始する。

このように、無線通信システム１００では、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの共通チャネルを用いた初期通信は、制御情報の間欠送信を行うタイミングに応じて、共通チャネルとして割り当てられたタイムスロットを含むＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームにおいて同期して行われる。

また、無線通信システム１００においては、基地局１０Ａからの無線信号が届かないエリア（例えば、建物の陰および建物の中など）では、中継装置５０を介して（経由して）、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの接続が実現される。図５は、中継装置５０の構成を示すブロック図である。

図５に示されるように、中継装置５０は、基地局１０Ａと無線通信する第１の無線通信部５１と、通信端末３０Ａと無線通信する第２の無線通信部５２と、第１の無線通信部５１および第２の無線通信部５２を制御して中継のための処理（中継処理）を行う中継制御部５３とを有している。

このような構成を有する中継装置５０は、基地局１０Ａおよび通信端末３０Ａから受信した信号を増幅して、再送信する機能を有している。また、中継装置において無線信号の受信と再送信とをリアルタイムで行うのは困難であるため、本実施形態の中継装置５０には、信号の受信から再送信までの間に一定時間のタイムラグが設けられている。具体的には、中継装置５０には、第１の無線通信部５１で受信した信号を第２の無線通信部５２から送信するまで、および第２の無線通信部５２で受信した信号を第１の無線通信部５１から送信するまでの間には一定時間のタイムラグがある。

本実施形態では、中継装置５０における受信から再送信までに要する一定時間は、単位ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームの半分の時間に設定されているものとする。すなわち、中継装置５０による中継処理の遅延量は、０．５フレームであり、中継装置５０を介して信号のやりとりを１回行うと、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの間で、送受信のタイミングが０．５フレーム分遅延することになる。なお、中継装置５０は、一定の遅延量を確保するために、受信した信号を一時的に記憶するバッファ（不図示）を有している。

本実施形態の無線リソース割当部１３１は、中継装置５０を介して基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの接続を行う場合に備えて、制御情報の間欠送信を行うタイミングに加えて、さらに他のタイミングにおいても共通チャネルを割り当てる。換言すれば、無線リソース割当部１３１は、間欠送信フレーム以外の他のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００に含まれるタイムスロットにも、共通チャネルを追加して割り当てる。

ここで、当該中継装置５０を介した場合の基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの共通チャネルを用いた初期通信について詳述する。図６は、中継装置５０を介した場合の基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの共通チャネルを用いた初期通信を説明するための図である。図６には、基地局１０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００と、通信端末３０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００とが時系列で表されている。基地局１０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００のＵＬ側には、中継装置５０から基地局１０Ａへの上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕが表され、ＤＬ側には、基地局１０Ａから中継装置５０への下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄが表されている。また、通信端末３０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００のＵＬ側には、通信端末３０Ａから中継装置５０への上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕが表され、ＤＬ側には、中継装置５０から通信端末３０Ａへの下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄが表されている。

基地局１０Ａは起動後に、自局の制御情報の送信を開始する。具体的には、図６に示されるように、基地局１０Ａにおける或るＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム（間欠送信フレーム）２００Ｄに含まれる１つの送信タイムスロットＢＤ１１が共通チャネルに割り当てられ、ＣＣＨ信号が送信される。

通信端末３０Ａは、基地局１０Ａとの個別通信を確立させるために、基地局１０Ａから送信された制御情報を受信する。制御情報を含むＣＣＨ信号の伝送は、中継装置５０を介して行われる。上述のように中継装置５０による中継処理では、０．５フレーム分の遅延が生じるため、通信端末３０Ａにおける制御情報の受信は、送信タイムスロットＢＤ１１に対して０．５フレーム分遅延したタイミングで行われる。すなわち、通信端末３０Ａにおける制御情報の受信は、図６では、送信タイムスロットＢＤ１１に対して０．５フレーム分遅延した単位期間ＭＤ１１において行われることになる。

通信端末３０Ａでは、上述のように、受信した複数の制御情報に基づいて接続する基地局を特定した後、接続基地局に対して、チャネル要求を送信する。チャネル要求の送信は、当該接続基地局において共通チャネルを割り当てるタイミングで実行されるように制御される。例えば、接続基地局として基地局１０Ａが選択された場合、チャネル要求の送信は、間欠送信フレームに同期したフレーム内の上りタイムスロットにおいて行われる。すなわち、通信端末３０Ａは、チャネル要求の送信を、基地局１０Ａにおいて共通チャネルを割り当てるタイムスロットＢＵ１２，ＢＤ１２を含むＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｅに同期したフレームで行うように制御する。

しかし、通信端末３０Ａと基地局１０Ａとの間では、中継装置５０を一度経由したことにより０．５フレーム分のずれが生じていることから、通信端末３０Ａは、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｅに対して０．５フレーム分遅延したＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００ＥＭの送信タイムスロットＭＵ１２でチャネル要求の送信を行うことになる。

またさらに、通信端末３０Ａから基地局１０Ａへのチャネル要求の送信は、もう一度中継装置５０を経由することになるので、０．５フレーム分さらに遅延することになる。すなわち、中継装置５０を２度経由することになるため、基地局１０Ａがチャネル要求を受信する際には、合計で１フレーム分の遅延が生じることになる。

本実施形態の基地局１０Ａでは、中継装置５０の影響で１フレーム分遅延したチャネル要求を受信するために、中継装置５０を介したチャネル要求の受信が想定される受信タイミングのタイムスロットにも、共通チャネルが割り当てられる。

具体的には、図６では、間欠送信フレームとしてのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｅの次のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｆに含まれる上りタイムスロットＢＵ１３にも、共通チャネルが割り当てられる。なお、間欠送信フレーム以外のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００に含まれるタイムスロットにおいて、通信端末からの上り信号を受信するために割り当てられる共通チャネルは、「追加共通チャネル」とも称される。

このような追加共通チャネルの割当タイミング（換言すれば、中継装置５０を介したチャネル要求の受信タイミング）は、中継装置５０による中継処理の遅延量に基づいて決定される。具体的には、無線リソース割当部１３１は、間欠送信フレームにおいて共通チャネルを割り当てる時点に、中継装置５０による遅延時間を加えて得られた時点を、追加共通チャネルの割当タイミングとして決定する。なお、追加共通チャネルの割当タイミングの決定に用いられる中継装置５０による遅延時間は、中継装置５０による一度の中継によって遅延する時間（本実施形態では、０．５フレーム分に相当する時間）を２倍した時間である。

このように、中継装置５０による遅延時間を考慮した所定タイミングで、共通チャネルを追加して割り当てることによれば、基地局１０Ａは、通信端末３０Ａからのチャネル要求を受信することが可能になる。

基地局１０Ａは、受信したチャネル要求に応じて、個別チャネルとして用いるリソースを決定する。そして、基地局１０Ａは、次の間欠送信フレームに含まれる送信タイムスロット（不図示）において個別チャネルの割当情報を送信し、通信端末３０Ａに個別チャネルの割り当てを通知する。

通信端末３０Ａは、個別チャネルの割当情報を受信すると、割り当てられた個別チャネルにおいて基地局１０Ａとの通信を開始する。

以上のように、基地局１０Ａは、通信端末３０Ａと無線通信を行う無線通信部１１と、無線通信のリソースにおいて、上り通信用の共通チャネルを割り当てる無線リソース割当部１３１とを備える。そして、無線リソース割当部１３１は、中継装置５０を介した通信端末３０Ａからの上り信号の受信が想定される第１受信タイミングと、当該中継装置５０を介さない通信端末３０Ａからの上り信号の受信が想定される第２受信タイミングとの両方のタイミングにおいて、上り通信用の共通チャネルを割り当てる。

このような基地局１０Ａを有する通信システム１００によれば、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの間に中継装置を介して通信を行う場合でも、通信を行うことが可能になる。より詳細には、中継装置５０を介した場合の基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの共通チャネルを用いた初期通信を成立させることが可能になり、基地局１０Ａと通信端末３０Ａとの個別通信を確立させることができる。

なお、通信システム１００における周辺基地局は、自局の共通チャネルの割り当てを決定する際、基地局１０Ａによって共通チャネルの割り当てられたタイムスロットへの共通チャネルの割り当てを回避するとともに、追加共通チャネルが割り当てられる受信タイムスロットおよび当該受信タイムスロットと対をなす送信タイムスロットへの共通チャネルの割り当てを回避する。このように、周辺基地局では、基地局１０Ａによる共通チャネルの割当タイミングと、当該共通チャネルの割当タイミングから中継装置５０による遅延時間分遅れたタイミングとが、周辺基地局における共通チャネルの割当タイミングから除外される。これによれば、基地局１０Ａで共通チャネルを追加的に割り当てたとしても、共通チャネルの割当が基地局間で競合することもなく、無線リソースを有効利用することが可能になる。

また、図４、および図６では、説明の都合上記載を省略したが、間欠送信フレーム２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｄの次のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００に含まれるタイムスロットにも追加共通チャネルが割り当てられる。

＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、通信システム１００における、共通チャネルを用いた初期通信について説明したが、第２実施形態では、当該通信システム１００における初期通信後の、個別チャネルを用いた個別通信について説明する。図７は、第２実施形態に係る基地局１０Ｂの構成を示すブロック図である。

なお、第２実施形態に係る通信システム１００は、基地局１０Ｂの制御部１３Ｂにおいて送受信タイミング決定部１３２、受信タイミング調整部１３３および通信状態特定部１３４が機能的にさらに実現される点以外は、第１実施形態に係る通信システム１００と同様であり、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。

図７に示されるように、基地局１０Ｂの制御部１３Ｂでは、無線リソース割当部１３１に加えて送受信タイミング決定部１３２、通信状態特定部１３４および受信タイミング調整部１３３が機能的にさらに実現される。

送受信タイミング決定部１３２は、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間の個別通信における送受信タイミングを決定する。詳細は、後述する。

通信状態特定部１３４は、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの通信状態が、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとが直接通信している直接通信状態か、或いは基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとが中継装置５０を経由して間接的に通信している間接通信状態かを特定する。

通信状態特定部１３４による通信状態の特定は、共通チャネルを用いた初期通信で受信されたチャネル要求の受信タイミングに基づいて決定される。具体的には、通信状態特定部１３４は、共通チャネルを用いて通信端末３０Ａからのチャネル要求を受信した場合は、現在の通信状態を直接通信状態と特定し、追加共通チャネルを用いて通信端末３０Ａからのチャネル要求を受信した場合は、現在の通信状態を間接通信状態と特定する。

受信タイミング調整部１３３は、通信状態特定部１３４による特定結果に基づいて、受信タイミングの調整を行う。詳細は、後述する。

上述のとおり、通信システム１００においては、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で、最初に共通チャネルを用いた初期通信が行われ、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で固有の通信が確立される。そして、固有通信確立後は、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で、個別チャンネルを用いた個別通信が行われる。

個別通信においては、最初に通信条件の調整が行われ、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間の個別チャネルを用いた送受信タイミングが決定される。個別チャネルを用いた送受信タイミングの決定は、送受信タイミング決定部１３２によって行われる。

送受信タイミングとしては、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で、２つのタイミング、すなわち第１タイミングと第２タイミングとが規定されている。第１タイミングおよび第２タイミングは、基地局１０Ｂから通信端末３０Ａへ個別チャネルの割当を通知したフレームを基準にしたものである。図８は、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で規定された第１タイミングを説明するための図であり、図９は、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で規定された第２タイミングを説明するための図である。

具体的には、個別通信においては、個別チャネルの割当が無線リソース割当部１３１によって単位ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームを用いた１回の通信ごとに行われる。このように動的に変更される個別チャネルの割当は、割当情報として上記１回の通信ごとに基地局１０Ｂから通信端末３０Ａに通知される。そして、図８に示されるように、２つの送受信タイミングのうちの第１タイミングでは、割当情報を通知したフレームＦＲ１の次のフレームＦＲ２（図８中破線で囲まれるフレーム）で当該割当情報に基づく送受信処理が行われることになる。一方、図９に示されるように、２つの送受信タイミングのうちの第２タイミングでは、割当情報を通知したフレームＦＲ１の次々フレームＦＲ３（図９中破線で囲まれるフレーム）で当該割当情報に基づく送受信処理が行われることになる。

このように、個別通信において最初に行われる通信条件の調整では、第１タイミングで送受信処理を行うか、或いは第２タイミングで送受信処理を行うかの送受信タイミングの決定が行われる。送受信タイミング決定後は、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間では、決定された送受信タイミングに基づいた送受信処理が実行される。

次に、中継装置５０を介して基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で個別通信を行う場合について詳述する。図１０は、中継装置５０を介した場合の個別チャネルを用いた個別通信を説明するための図である。図１０には、基地局１０ＢにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００と、通信端末３０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００とが時系列で表されている。基地局１０ＢにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００のＵＬ側には、中継装置５０から基地局１０Ｂへの上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕが表され、ＤＬ側には、基地局１０Ｂから中継装置５０への下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄが表されている。また、通信端末３０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００のＵＬ側には、通信端末３０Ａから中継装置５０への上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕが表され、ＤＬ側には、中継装置５０から通信端末３０Ａへの下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄが表されている。なお、図１０に示される個別通信では、上記通信条件の調整において、第１タイミングが送受信タイミングとして決定されているものとする。

図１０に示されるように、基地局１０Ｂにおける或るＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｇに含まれる１つの送信タイムスロットＢＤ２１が通信端末３０Ａとの個別通信用の個別チャネルに割り当てられている。このとき、動的に変更される個別チャネルの割当情報が、送信タイムスロットＢＤ２１において通信端末３０Ａへ通知される。

割当情報の伝送は、中継装置５０において０．５フレーム分遅延するため、通信端末３０Ａは、送信タイムスロットＢＤ２１に対して０．５フレーム遅延した受信タイムスロットＭＤ２１で基地局１０Ｂからの割当情報を受信する。

ここで、当該個別通信では、送受信タイミングが第１タイミングに決定されているので、通信端末３０Ａは、受信した割当情報に基づく送信処理を、割当情報を受信したフレーム２００ＧＭの次のフレーム２００ＨＭに含まれる送信タイムスロットＭＵ２２で行うことになる。

しかし、通信端末３０Ａと基地局１０Ｂとの間では、割当情報を伝送する際に中継装置５０を一度経由しているため、基地局１０Ｂの第１タイミングと通信端末３０Ａの第１タイミングとの間には０．５フレーム分のずれが生じていることになる。

またさらに、通信端末３０Ａにおいて第１タイミングで送信される情報は、もう一度中継装置５０を経由することになるので、０．５フレーム分さらに遅延することになる。すなわち、下りと上りとを合わせた一連の通信においては、中継装置５０を２度経由することになるため、通信端末３０Ａの第１タイミングで送信された情報が基地局１０Ｂに到達する際には、合計で１フレーム分の遅延が生じることになる。

本実施形態の基地局１０Ｂでは、中継装置５０の影響で１フレーム分遅延した通信端末３０Ａからの情報を受信するために、受信タイミングが変更される。すなわち、基地局１０Ｂは、予め決定されていた第１タイミングで受信処理を行わず、第１タイミングよりも遅い第２タイミングで受信処理を実行する。より詳細には、図１０では、割当情報を通知したＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｇの次々ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｉに含まれる受信タイムスロットＢＵ２３に当該割当情報に基づく個別チャネル（上り通信用の個別チャネル）が設定され、受信処理が行われることになる。

このような受信タイミングの変更（調整）は、通信状態特定部１３４によって特定された通信状態に基づいて受信タイミング調整部１３３（図７参照）によって行われる。具体的には、受信タイミング調整部１３３は、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの通信状態が間接通信状態であった場合、受信タイミングを調整し、送受信タイミング決定部１３２で決定された送受信タイミングよりも遅いタイミングを受信処理のタイミングとする。すなわち、受信タイミング調整部１３３は、送受信タイミングよりも遅いタイミングで上り通信用の個別チャネルを用い、中継装置５０を介した上り信号の受信処理を実現させる。

一方、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの通信状態が直接通信状態であった場合、受信タイミング調整部１３３は、受信タイミングの調整を行わない。すなわち、直接通信状態の場合は、送受信タイミング決定部１３２で設定された送受信タイミングで受信処理が行われることになる。

なお、図１０では、送受信タイミングが第１タイミングに決定されている場合について例示したが、送受信タイミングが第２タイミングに決定されている場合も、受信タイミング調整部１３３は、同様の調整を行う。すなわち、受信タイミング調整部１３３は、第２タイミングで特定されるフレームよりも１フレーム遅いＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００で受信処理が行われるように受信タイミングを調整する。

次世代ＰＨＳでは、第２タイミングよりも遅い送受信タイミングは規定されていないが、受信タイミング調整部１３３による受信タイミングの調整は、基地局１０Ｂ内部での処理であるため、他に影響を与えることもなく、実現可能である。

また、間接通信状態において、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミング（「使用タイミング」とも称する）は、受信タイミング調整部１３３によって、中継装置５０による中継処理の遅延量に基づいて決定される。具体的には、使用タイミングは、送受信タイミングに、中継装置５０の遅延量（ここでは、０．５フレーム）に相当する時間を２倍して得られる時間を加えたタイミングとなる。

以上のように、基地局１０Ｂは、通信端末３０Ａと無線通信を行う無線通信部１１と、無線通信のリソースにおいて、個別チャネルを割り当てる無線リソース割当部１３１と、通信端末３０Ａと、個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する送受信タイミング決定部１３２と、通信端末３０Ａとの通信が、中継装置５０を介して行われる間接通信か或いは当該中継装置５０を介さない直接通信かを特定する通信状態特定部１３４と、通信状態特定部１３４による特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する受信タイミング調整部１３３とを備える。そして、無線通信部１１は、送受信タイミングと、無線リソース割当部１３１によって割り当てられた個別チャネルとを通信端末３０Ａに通知し、受信タイミング調整部１３３は、通信端末３０Ａとの通信が直接通信であった場合、上り通信用の個別チャネルを送受信タイミングで用い、通信端末３０Ａとの通信が間接通信であった場合、上り通信用の個別チャネルを送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いる。

このような基地局１０Ｂを有する通信システム１００によれば、基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの間に中継装置５０を介して通信を行う場合でも、通信を行うことが可能になる。より詳細には、中継装置５０を介した場合の基地局１０Ｂと通信端末３０Ａとの個別チャネルを用いた個別通信を成立させることが可能になる。

＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上記第２実施形態では、個別チャネルを用いた個別通信において、中継装置５０を経由することで生じた受信タイミングのずれが基地局１０Ｂで補正されていたが、第３実施形態では、当該受信タイミングのずれが通信端末３０Ｃで補正される。図１１は、第３実施形態に係る通信端末３０Ｃの構成を示すブロック図である。

なお、第３実施形態に係る通信システム１００は、通信端末３０Ｃが受信タイミングのずれを補正する機能を有する点以外は、第１実施形態に係る通信システム１００と同様であり、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。

図１１に示されるように、通信端末３０Ｃは、基地局１０Ａと、ＯＦＤＭＡを用いた通信方式で双方向の無線通信を行う。通信端末３０Ｃは、無線通信を行う無線通信部３１と、通信端末３０Ｃの全体制御を行う制御部３２とを備えている。

無線通信部３１は、アンテナ素子３１０で受信されるＯＦＤＭ信号からデータを取得して制御部３２に出力する。また、無線通信部３１は、制御部３２から入力される送信データを含むＯＦＤＭ信号を生成し、当該ＯＦＤＭ信号をアンテナ素子３１０を介して無線送信する。

制御部３２は、ＣＰＵおよび記憶部等を有し、記憶部内に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵで実行することによって、通信状態特定部３２１と送信タイミング調整部３２２とを機能的に実現する。

通信状態特定部３２１は、基地局１０Ａと通信端末３０Ｃとの通信状態が直接通信状態であるか、或いは、間接通信状態であるかを特定する。

送信タイミング調整部３２２は、通信状態特定部３２１による特定結果に基づいて、送信タイミングの調整を行う。詳細は、後述する。

次に、中継装置５０を介して基地局１０Ａと通信端末３０Ｃとの間で個別通信を行う場合について詳述する。図１２は、中継装置５０を介した場合の個別チャネルを用いた個別通信を説明するための図である。図１２には、基地局１０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００と、通信端末３０ＣにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００とが時系列で表されている。基地局１０ＡにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００のＵＬ側には、中継装置５０から基地局１０Ａへの上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕが表され、ＤＬ側には、基地局１０Ａから中継装置５０への下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄが表されている。また、通信端末３０ＣにおけるＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００のＵＬ側には、通信端末３０Ｃから中継装置５０への上り信号を伝送する上りフレーム２００Ｕが表され、ＤＬ側には、中継装置５０から通信端末３０Ｃへの下り信号を伝送する下りフレーム２００Ｄが表されている。なお、図１２に示される個別通信では、上記通信条件の調整において、第２タイミングが送受信タイミングとして決定されているものとする。また、本実施形態では、特定の周波数帯域が中継装置専用の周波数帯域とされ、本実施形態の中継装置５０は、基地局１０Ａおよび通信端末３０Ｃから受信した信号の周波数帯域を当該特定の周波数帯域に変更して出力するものとする。

図１２に示されるように、基地局１０Ａにおける或るＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００Ｇに含まれる１つの送信タイムスロットＢＤ２１が通信端末３０Ｃとの個別通信用の個別チャネルに割り当てられている。このとき、動的に変更される個別チャネルの割当情報が、送信タイムスロットＢＤ２１において通信端末３０Ｃへ通知される。

割当情報の伝送は、中継装置５０において０．５フレーム分遅延するため、通信端末３０Ｃは、送信タイムスロットＢＤ２１に対して０．５フレーム遅延した受信タイムスロットＭＤ２１で基地局１０Ｂからの割当情報を受信する。

ここで、当該個別通信では、送受信タイミングが第２タイミングに決定されているので、通信端末３０Ｃは、受信した割当情報に基づく送信処理を、割当情報を受信したフレーム２００ＧＭの次々のフレーム２００ＩＭに含まれる送信タイムスロットＭＵ２３で行うことになる。

しかし、通信端末３０Ｃと基地局１０Ａとの間では、割当情報を伝送する際に中継装置５０を一度経由しているため、基地局１０Ａの第２タイミングと通信端末３０Ｃの第２タイミングとの間には０．５フレーム分のずれが生じていることになる。

またさらに、通信端末３０Ｃにおいて第２タイミングで送信される情報は、もう一度中継装置５０を経由することになるので、０．５フレーム分さらに遅延することになる。すなわち、下りと上りとを合わせた一連の通信においては、中継装置５０を２度経由することになるため、通信端末３０Ｃの第２タイミングで送信された情報が基地局１０Ａに到達する際には、合計で１フレーム分の遅延が生じることになる。

本実施形態の通信端末３０Ｃは、送信タイミングを変更して、中継装置５０の影響で生じた１フレーム分のずれを補正する。すなわち、通信端末３０Ｃは、予め決定されていた第２タイミングで送信処理を行わず、第２タイミングよりも早い第１タイミングで送信処理を実行する。より詳細には、図１２では、割当情報を受信したＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００ＧＭの次のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００ＨＭに含まれる送信タイムスロットＭＵ２２に当該割当情報に基づく個別チャネル（上り通信用の個別チャネル）が設定され、送信処理が行われることになる。

このような送信タイミングの変更（調整）は、通信状態特定部３２１によって特定された通信状態に基づいて送信タイミング調整部３２２（図１１参照）によって行われる。具体的には、送信タイミング調整部３２２は、基地局１０Ａと通信端末３０Ｃとの通信状態が間接通信状態であった場合、送信タイミングを調整し、基地局１０Ａから通知された送受信タイミングよりも早いタイミングを送信処理のタイミングとする。すなわち、送信タイミング調整部３２２は、送受信タイミングよりも早いタイミングで上り通信用の個別チャネルを用い、上り信号の送信処理を行わせる。

一方、基地局１０Ａと通信端末３０Ｃとの通信状態が直接通信状態であった場合、送信タイミング調整部３２２は、送信タイミングの調整を行わない。すなわち、直接通信状態の場合は、基地局１０Ａから通知された送受信タイミングで送信処理が行われることになる。

なお、通信状態特定部３２１による通信状態の特定は、通信端末３０Ｃで受信される信号の周波数帯域に基づいて行われる。具体的には、受信信号の周波数帯域が中継装置専用の周波数帯域であった場合は、通信状態特定部３２１は、現在の通信状態を間接通信状態と特定する。一方、受信信号の周波数帯域が中継装置専用の周波数帯域ではない他の周波数帯域であった場合は、通信状態特定部３２１は、現在の通信状態を直接通信状態と特定する。

また、通信状態の特定手法としては、次のような手法がある。

具体的には、基地局１０Ａからの送信信号に送信の際に使用した周波数帯域の情報（周波数情報）が含まれている場合は、当該情報の解析結果と、実際の受信信号の周波数帯域とを比較することによって、現在の通信状態を特定することができる。

また他の手法としては、中継装置５０が、中継装置５０を経由する信号に対して、当該信号が中継装置５０を経由した信号であることを示す情報を付加する態様とし、通信端末３０が、付加された情報（付加情報）を確認することによって、現在の通信状態を特定する手法がある。

以上のように、通信端末３０Ｃは、基地局１０Ａと無線通信を行う無線通信部３１と、基地局１０Ａとの通信が、中継装置５０を介して行われる間接通信か或いは当該中継装置５０を介さない直接通信かを特定する通信状態特定部３２１と、通信状態特定部３２１による特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する送信タイミング調整部３２２とを備えている。そして、無線通信部３１は、基地局１０Ａと送受信を行う送受信タイミングに関する情報および個別チャネルの割り当てに関する情報を基地局１０Ａから受信し、送信タイミング調整部３２２は、基地局１０Ａとの通信が直接通信であった場合、上り通信用の個別チャネルを送受信タイミングで用い、基地局１０Ａとの通信が間接通信であった場合、上り通信用の個別チャネルを送受信タイミングよりも早いタイミングで用いる。

このような通信端末３０Ｃを有する通信システム１００によれば、基地局１０Ａと通信端末３０Ｃとの間に中継装置５０を介して通信を行う場合でも、通信を行うことが可能になる。より詳細には、中継装置５０を介した場合の基地局１０Ａと通信端末３０Ｃとの個別チャネルを用いた個別通信を成立させることが可能になる。

なお、通信端末３０Ｃでは、送信タイミングが変更されても、受信タイミングの変更は行われない。すなわち、通信端末３０Ｃは、基地局１０Ａから通知された送受信タイミングで受信処理を行う。

＜４．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されない。

例えば、上記各実施形態では、中継装置５０は、中継元からの信号を０．５フレーム遅延させて中継先に中継していたが、これに限定されず、中継装置５０での遅延量は変更することができる。

また、基地局１０Ａが、上り共通チャネルおよび下り共通チャネルを、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００の上りフレーム２００Ｕおよび下りフレーム２００Ｄの同じ位置のスロットにそれぞれ割り当てるのであれば、中継装置５０での遅延量はＮフレーム（Ｎは１以上の整数）あるいは（Ｍ＋０．５）フレーム（Ｍは０以上の整数）とすればよい。つまり、中継装置５０の遅延量は、それを２倍するとフレーム長の整数倍となればよい。なお、ここでの遅延量は、１回の中継による遅延量である。

また、上記第１実施形態および第２実施形態における中継装置５０は、中継元からの信号を周波数変換せずに中継先に送信していたが、これに限定されず、中継装置５０は、中継元からの信号を周波数変換して中継先に送信してもよい。

具体的には、中継装置５０が、中継元からの信号を周波数変換して中継先に送信する場合は、基地局側の第１の無線通信部５１が基地局１０Ａ（１０Ｂ）との通信に使用する周波数帯域と、通信端末側の第２の無線通信部５２が通信端末３０Ａとの通信で使用する周波数帯域とが異なるようになる。つまり、基地局１０Ａ（１０Ｂ）と中継装置５０との間の通信に使用される第１サブチャネルＳＣＨ１から第９サブチャネルＳＣＨ９までの周波数帯域と、中継装置５０と通信端末３０Ａとの間の通信に使用される第１サブチャネルＳＣＨ１から第９サブチャネルＳＣＨ９までの周波数帯域とが互いに異なるようになる。

このように基地局側の通信と通信端末側の通信とで、使用する周波数帯域を変えることによれば、互いの通信において混信を避けることが可能になる。例えば、基地局１０Ａ（１０Ｂ）と中継装置５０を介して通信を行う通信端末３０Ａの送信信号が、直接基地局１０Ａ（１０Ｂ）に届いたとしても、基地局１０Ａ（１０Ｂ）において当該送信信号が干渉波となることを防止できる。

また、通信に用いる周波数帯域を変更する中継装置５０では、受信から再送信までの間で周波数の変換処理に起因した遅延が生じる可能性がある。ＸＧＰでは、基地局１０Ａ（１０Ｂ）と通信端末３０Ａとの間で送受信のタイミングを固定的に同期させて通信が行われるため、周波数の変換処理で遅延を生じる中継装置５０を用いて通信を行う場合、基地局１０Ａ（１０Ｂ）と通信端末３０Ａとの間で通信ができなくなる可能性がある。この場合においても、第１実施形態および第２実施形態の基地局１０Ａ，１０Ｂによれば、基地局１０Ａ，１０Ｂと通信端末３０Ａとの間で通信を行うことが可能になる。

なお、中継装置５０は、基地局側の通信と通信端末側の通信とで周波数帯域を変更するものに限定されない。

また、上記第１実施形態における、制御情報を間欠送信する間隔は、中継装置５０による１回の中継の遅延量を２倍した値の整数倍に設定されることが好ましい。間欠送信の間隔を当該規則に従って設定することによれば、複数の基地局による共通チャネルの割当効率を最も向上させることが可能になる。なお、間欠送信の間隔は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００に下り通信用の共通チャネルを割り当てる間隔、およびＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム２００に上り通信用の共通チャネルを割り当てる間隔とも表現できる。

また、上記第１実施形態において、通信システム１００内で絶対的なフレームが規定できる場合は、フレームを奇数フレームと偶数フレームとに区別し、奇数フレームを各基地局による制御情報の間欠送信用のフレームとして用い、偶数フレームを中継装置５０を経由した信号の受信処理用のフレームとして用いるようにしてもよい。これによれば、共通チャネルの割当効率を向上させることが可能になる。

なお、通信システム１００では、無線リソースにおいて最初に共通チャネルが割り当てられたタイムスロットを含むフレームが奇数フレームとして認定されるとすれば、各基地局は、当該奇数フレームを基準にして、他の奇数フレームを特定することができる。すなわち、各基地局は、無線リソースにおいて最初に下り通信用の共通チャネルが割り当てられた送信タイミングが属するＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームを基準にして、１つおきのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームに、下り通信用の共通チャネルを割り当てればよい。

また、上記第１実施形態における通信状態特定部１３４は、チャネル要求の受信タイミングに基づいて通信状態の特定を行っていたが、これに限定されない。

例えば、通信端末３０Ａが第３実施形態の通信端末３０Ｃと同様に、現在の通信状態を特定する機能を有していた場合、通信端末３０Ａが現在の通信状態を基地局１０Ａに伝えることによって、基地局１０Ａが現在の通信状態を把握する態様としてもよい。

なお、通信端末３０Ａが基地局１０Ａに通信状態を伝える手法としては、複数の手法が存在する。例えば、チャネル要求の送信信号に用いる６つのＴＣＣＨシンボルパターンを直接通信の場合と間接通信の場合とで使い分けることによって、通信状態を基地局１０Ａに伝えてもよい。また、タイムスロットは複数のサブスロットで構成されているため、チャネル要求の送信タイミングを直接通信の場合と間接通信の場合とでサブスロット単位で変更することによって、通信状態を基地局１０Ａに伝えてもよい。また、個別通信確立後において、通信条件の調整を行う際に、通信端末３０Ａが基地局１０Ａに通信状態を通知する態様としてもよい。

また、上述の実施の形態および変形例では、本発明を次世代ＰＨＳに適用する場合について説明したが、本発明は他の通信システムにも適用することができる。例えば、本発明は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）やＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）にも適用することができる。

１００ 無線通信システム
１０Ａ，１０Ｂ 基地局
１１，３１ 無線通信部
３０，３０１，３０Ａ，３０Ｃ 通信端末
５０ 中継装置
１３１ 無線リソース割当部
１３２ 送受信タイミング決定部
１３３ 受信タイミング調整部
１３４ 通信状態特定部
２００ ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム

Claims (4)

1. 通信端末と無線通信を行う通信手段と、
   前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てるチャネル割当手段と、
   前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する決定手段と、
   前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する特定手段と、
   前記特定手段による特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する調整手段と、
   を備え、
   前記通信手段は、前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知し、
   前記調整手段は、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングで用い、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いる基地局。
2. 通信端末と無線通信を行う基地局での通信方法であって、
   （ａ）前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てる工程と、
   （ｂ）前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する工程と、
   （ｃ）前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する工程と、
   （ｄ）前記工程（ｃ）での特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する工程と、
   （ｅ）前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知する工程と
   を備え、
   前記工程（ｄ）では、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングで用いられ、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いられる通信方法。
3. 通信端末に対する基地局と、
   前記通信端末からの信号を前記基地局に中継するとともに、前記基地局からの信号を前記通信端末に中継する中継装置と、
   を備え、
   前記基地局は、
   前記通信端末と無線通信を行う通信手段と、
   前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てるチャネル割当手段と、
   前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する決定手段と、
   前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する特定手段と、
   前記特定手段による特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する調整手段と、
   を備え、
   前記通信手段は、前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知し、
   前記調整手段は、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングで用い、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルを前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いる通信システム。
4. 通信端末に対する基地局と、前記通信端末からの信号を前記基地局に中継するとともに、前記基地局からの信号を前記通信端末に中継する中継装置とを備える通信システムでの通信方法であって、
   （ａ）前記基地局が、前記無線通信のリソースにおいて、個別チャネルと、中継装置を介さない直接通信を行う通信端末に対する上り通信用の共通チャネルと、当該中継装置を介して行われる間接通信を行う通信端末に対する上り通信用の追加共通チャネルとを割り当てる工程と、
   （ｂ）前記基地局が、前記通信端末と、前記個別チャネルを用いた送受信を行う送受信タイミングを決定する工程と、
   （ｃ）前記基地局が、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記直接通信であると特定し、前記通信端末からの信号が前記上り通信用の追加共通チャネルで受信された場合には当該通信端末との通信が前記間接通信であると特定する工程と、
   （ｄ）前記基地局が、前記工程（ｃ）での特定結果に応じて、上り通信用の個別チャネルを用いるタイミングを調整する工程と、
   （ｅ）前記基地局が、前記送受信タイミングと、前記チャネル割当手段によって割り当てられた個別チャネルとを前記通信端末に通知する工程と
   を備え、
   前記工程（ｄ）では、前記通信端末との通信が前記直接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングで用いられ、前記通信端末との通信が前記間接通信であった場合、前記上り通信用の個別チャネルが前記送受信タイミングよりも遅いタイミングで用いられる通信方法。

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