JP2008211686A

JP2008211686A - 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法

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Publication number: JP2008211686A
Application number: JP2007048177A
Authority: JP
Inventors: Maki Noji; 真樹野地
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2007-02-27
Filing date: 2007-02-27
Publication date: 2008-09-11

Abstract

【課題】通信先の位置や、割り当てられる周波数帯域の広狭にかかわらず、送信する無線信号に適用される送信ウェイトをより確実に演算することができる無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供する。
【解決手段】無線基地局１００Ａは、上り無線信号の通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定する通信品質判定部１０７と、通信品質判定部１０７によって通信品質が所定の閾値を下回ると判定された場合、下り方向プリアンブルの周波数帯域を狭めるとともに、下り方向プリアンブルの送信期間を延長することを指示する変更指示を無線通信端末に送信するフレーム制御部１１１とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信先から受信した受信無線信号に含まれ、設定値が既知である既知信号を用いて、通信先に送信する送信無線信号に適用される送信ウェイトを演算する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法に関する。

モバイルＷｉＭＡＸなどの無線通信システムでは、無線基地局が同時期に通信可能な無線通信端末の数を増大させることなどを目的として、アダプティブアレイ制御が導入されている。アダプティブアレイ制御では、無線基地局が、通信先、つまり、無線通信端末から受信した無線信号（受信無線信号）に含まれるプリアンブル（既知信号）を用いて無線通信端末に送信される無線信号（送信無線信号）に適用されるウェイトが演算される（例えば、特許文献１）。

また、モバイルＷｉＭＡＸなど、時分割復信方式（ＴＤＤ）を採用し、上り方向及び下り方向において同一の周波数帯域が用いられる無線通信システムでは、無線通信端末から受信した無線信号に含まれるプリアンブルを用いて演算したウェイト（受信ウェイト）を、当該無線通信端末に対して送信する無線信号に適応するウェイト（送信ウェイト）としてそのまま用いることができる。

このように、受信ウェイトが送信ウェイトとしてそのまま用いられる場合、上り方向及び下り方向では、同一の周波数が用いられていることが必要となる。しかしながら、上り方向よりも下り方向に割り当てられる周波数帯域が広いことが一般的である。

そこで、無線通信端末が送信する無線信号に、上り方向用のプリアンブルと、下り方向用のプリアンブルとを含める方法が考えられる。下り方向用のプリアンブルは、下り方向に割り当てられる周波数帯域に対応するように配置される。
特許３８０００７４号公報（第６頁、第１図）

しかしながら、上述したプリアンブルの配置方法では、下り方向に割り当てられる周波数帯域に合わせて、無線通信端末が送信する無線信号に含まれる「下り方向用のプリアンブル」の周波数帯域を広げると、当該無線信号の電力が拡散し、電力密度が低下する。このため、無線基地局が受信する当該無線信号の通信品質が低下し、受信ウェイト及び送信ウェイトを正確に演算することができなくなる問題がある。

このような問題を解消するためには、無線通信端末が送信する当該無線信号の送信電力を上昇すればよいが、無線通信端末に搭載されるバッテリの消耗を早めるため好ましくない。

また、無線通信端末が、無線基地局から離れたセルフリンジ付近に位置する場合にも、無線基地局が受信する当該無線信号の通信品質が低下し、受信ウェイト及び送信ウェイトを正常に演算することができなくなる問題がある。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通信先の位置や、割り当てられる周波数帯域の広狭にかかわらず、送信する無線信号に適用される送信ウェイトをより確実に演算することができる無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、設定値が既知である既知信号（上り方向プリアンブルＰＵＬ，下り方向プリアンブルＰＤＬ）を含む無線信号（上り無線信号ＳＵＰ）を送信する無線通信端末（無線通信端末２００）と、前記無線通信端末から受信した前記無線信号に含まれる前記既知信号を用いて前記無線通信端末に送信する無線信号（下り無線信号ＳＤＮ）に適用される送信ウェイトを演算する無線基地局（例えば、無線基地局１００Ａ）とを備える無線通信システム（無線通信システム１）であって、前記無線基地局は、前記無線通信端末から受信した前記無線信号の通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定する通信品質判定部（通信品質判定部１０７）と、前記通信品質判定部によって前記通信品質が前記所定の閾値を下回ると判定された場合、前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域（周波数帯域ＢＷ３）を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間（期間Ｔ１）を延長することを指示する変更指示を前記無線通信端末に送信する既知信号制御部（フレーム制御部１１１）とを備え、前記無線通信端末は、前記変更指示を受信する変更指示受信部（ベースバンド処理部２０３）と、前記変更指示受信部が受信した前記変更指示に基づいて、前記既知信号周波数帯域が狭められ、前記既知信号の送信期間が延長された変更既知信号（例えば、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３）を前記無線基地局に送信する既知信号送信部（ベースバンド処理部２０３及びフレーム制御部２０５）とを備えることを要旨とする。

このような無線通信システムによれば、無線基地局が無線通信端末から受信した無線信号の通信品質（例えば、受信電力強度）が所定の閾値を下回ると判定された場合、既知信号の周波数帯域が狭められるとともに、既知信号の送信期間を延長される。

既知信号の周波数帯域が狭められると、既知信号の受信電力密度が上昇する。このため、無線基地局が無線通信端末から受信した無線信号の通信品質が低下した場合でも、既知信号を確実に受信することができる。また、既知信号の送信期間を延長されるため、既知信号の周波数帯域が狭められた場合でも、無線基地局は、送信ウェイトを演算するために必要な既知信号を受信することができる。

本発明の第２の特徴は、通信先（無線通信端末２００）から受信した受信無線信号（上り無線信号ＳＵＰ）に含まれ、設定値が既知である既知信号（下り方向プリアンブルＰＤＬ）を用いて、前記通信先に送信する送信無線信号（下り無線信号ＳＤＮ）に適用される送信ウェイトを演算する無線通信装置（例えば、無線基地局１００Ａ）であって、前記受信無線信号の通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定する通信品質判定部（通信品質判定部１０７）と、前記通信品質判定部によって前記通信品質が前記所定の閾値を下回ると判定された場合、前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域（周波数帯域ＢＷ３）を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間（期間Ｔ１）を延長することを指示する変更指示を前記通信先に送信する既知信号制御部（フレーム制御部１１１）とを備えることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第２の特徴に係り、前記既知信号制御部は、前記既知信号周波数帯域に含まれ、前記既知信号周波数帯域よりも狭い狭周波数帯域（周波数帯域ＢＷ３１〜ＢＷ３３）を有する複数の変更既知信号（例えば、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３）を、延長された前記送信期間（期間Ｔ２）において前記通信先から順次送信させることを指示し、前記変更既知信号のそれぞれは、前記狭周波数帯域が互いに異なり、複数の前記変更既知信号の前記狭周波数帯域を合計した合計周波数帯域は、前記既知信号周波数帯域と同等であることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第３の特徴に係り、前記狭周波数帯域は、前記既知信号周波数帯域の１／ｎ（例えば、１／３）であり、延長された前記送信期間は、延長前の前記送信期間のｎ倍（例えば、３倍）であることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、設定値が既知である既知信号（上り方向プリアンブルＰＵＬ，下り方向プリアンブルＰＤＬ）を含む無線信号（上り無線信号ＳＵＰ）を通信先（例えば、無線基地局１００Ａ）に送信する無線通信装置（無線通信端末２００）であって、前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域（周波数帯域ＢＷ３）を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間（期間Ｔ１）を延長することを指示する変更指示を受信する変更指示受信部（ベースバンド処理部２０３）と、前記変更指示受信部が受信した前記変更指示に基づいて、前記既知信号周波数帯域が狭められ、前記既知信号の送信期間が延長された変更既知信号（例えば、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３）を含む無線信号を前記無線基地局に送信する既知信号送信部（ベースバンド処理部２０３及びフレーム制御部２０５）とを備え、前記既知信号送信部は、前記既知信号周波数帯域に含まれ、前記既知信号周波数帯域よりも狭い狭周波数帯域（周波数帯域ＢＷ３１〜ＢＷ３３）を有する複数の前記変更既知信号を、延長された前記送信期間（期間Ｔ２）において前記通信先に順次送信し、前記変更既知信号のそれぞれは、前記狭周波数帯域が互いに異なり、複数の前記変更既知信号の前記狭周波数帯域を合計した合計周波数帯域は、前記既知信号周波数帯域と同等であることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、設定値が既知である既知信号を含む無線信号を送信する無線通信端末と、前記無線通信端末から受信した前記無線信号に含まれる前記既知信号を用いて前記無線通信端末に送信する無線信号に適用される送信ウェイトを演算する無線基地局とにおいて用いられる無線通信方法であって、前記無線基地局が、前記無線通信端末から受信した前記無線信号の通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定するステップと、前記無線基地局が、前記通信品質が前記所定の閾値を下回ると判定した場合、前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間を延長することを指示する変更指示を前記無線通信端末に送信するステップと、前記無線通信端末が、前記変更指示を受信するステップと、前記無線通信端末が、前記変更指示に基づいて、前記既知信号周波数帯域が狭められ、前記既知信号の送信期間が延長された変更既知信号を前記無線基地局に送信するステップとを備えることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、通信先の位置や、割り当てられる周波数帯域の広狭にかかわらず、送信する無線信号に適用される送信ウェイトをより確実に演算することができる無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（無線通信システムの全体概略構成）
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１の全体概略構成図である。図１に示すように、無線通信システム１は、通信ネットワーク１０、無線基地局１００Ａ，１００Ｂ及び無線通信端末２００によって構成される。なお、無線通信システム１に含まれる無線基地局及び無線通信端末の数は、図１に示した形態に限定されるものではない。

無線通信システム１は、IEEE 802.16eにおいて規定されるモバイルＷｉＭＡＸに準拠している。すなわち、無線通信システム１では、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）及び時分割復信（ＴＤＤ）が用いられる。また、無線通信システム１では、アダプティブアレイ制御が用いられる。

通信ネットワーク１０は、無線基地局１００Ａ及び無線基地局１００Ｂを接続するための有線通信ネットワークである。

無線基地局１００Ａは、アレイアンテナ１０１を介して、無線通信端末２００から上り無線信号Ｓ_ＵＰを受信する。また、無線基地局１００Ａは、アレイアンテナ１０１を介して、無線通信端末２００に下り無線信号Ｓ_ＤＮを送信する。なお、無線基地局１００Ｂも無線基地局１００Ａと同様の機能を有する。

特に、本実施形態では、無線基地局１００Ａは、無線通信端末２００から受信した上り無線信号ＳＵＰ（受信無線信号）に含まれる既知信号、具体的には、下り方向プリアンブルＰＤＬ（図１において不図示、図５及び図６参照）を用いて、無線通信端末２００に送信する下り無線信号ＳＤＮ（送信無線信号）に適用される送信ウェイトを演算する。

無線通信端末２００は、携帯型の端末であり、無線基地局１００Ａ（または１００Ｂ）から下り無線信号ＳＤＮを受信する。また、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａ（または１００Ｂ）に上り無線信号ＳＵＰを送信する。

（無線通信システムの機能ブロック構成）
次に、無線通信システム１の機能ブロック構成について説明する。具体的には、無線基地局１００Ａ及び無線通信端末２００の機能ブロック構成について説明する。

（１）無線基地局１００Ａ
図２は、無線基地局１００Ａの機能ブロック図である。図２に示すように、無線基地局１００Ａは、アレイアンテナ１０１、無線通信部１０３、ベースバンド処理部１０５、通信品質判定部１０７、アレイ制御部１０９、フレーム制御部１１１及びネットワーク接続部１１３を備える。

無線通信部１０３は、アレイアンテナ１０１と接続されている。無線通信部１０３は、無線通信端末２００から上り無線信号ＳＵＰを受信する。また、無線通信部１０３は、無線通信端末２００に下り無線信号ＳＤＮを送信する。

無線通信部１０３には、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータ及びダウンコンバータなどが含まれる。

ベースバンド処理部１０５は、無線通信部１０３と接続されている。ベースバンド処理部１０５は、データ、具体的には、ユーザデータや制御データなどを含むベースバンド信号を無線通信部１０３に送信したり、無線通信部１０３から受信したベースバンド信号を用いてユーザデータや制御データなどを復元したりする。無線通信部１０３では、Ａ／Ｄ変換及びフーリエ変換（逆フーリエ変換）などが実行される。

通信品質判定部１０７は、無線通信端末２００から受信した上り無線信号ＳＵＰの通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定する。具体的には、通信品質判定部１０７は、上り無線信号ＳＵＰの受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定の閾値を下回るか否かを判定する。

アレイ制御部１０９は、無線通信端末２００から受信した上り無線信号ＳＵＰに含まれ、振幅や位相などの設定値が既知である既知信号、具体的には、上り方向プリアンブルＰＵＬ，下り方向プリアンブルＰＤＬ（図１において不図示、図５及び図６参照）を用いて、アダプティブアレイ制御を実行する。

具体的には、アレイ制御部１０９は、上り方向プリアンブルＰ_ＵＬを用いて、上り無線信号ＳＵＰに適用されるウェイト（受信ウェイト）を演算する。アレイ制御部１０９は、演算した受信ウェイトを用いて、受信した上り無線信号ＳＵＰの処理を実行する。

また、アレイ制御部１０９は、上り無線信号ＳＵＰに含まれる下り方向プリアンブルＰＤＬを用いて、下り無線信号ＳＤＮに適用されるウェイト（送信ウェイト）を演算する。アレイ制御部１０９は、演算した送信ウェイトを用いて、無線通信端末２００に送信する下り無線信号ＳＤＮの処理を実行する。

フレーム制御部１１１は、上り無線信号ＳＵＰに含まれる上り方向フレーム、例えば、図５に示す上り方向フレームＵＬ１、及び下り無線信号ＳＤＮに含まれる下り方向フレーム、例えば、図５に示す下り方向フレームＤＬ１の構成に関する制御を実行する。

特に、本実施形態では、フレーム制御部１１１は、上り無線信号ＳＵＰの通信品質に応じて、上り無線信号ＳＵＰに含まれる上り方向フレームの構成を変更させる制御を実行する。

具体的には、フレーム制御部１１１は、通信品質判定部１０７によって上り無線信号ＳＵＰのＲＳＳＩが所定の閾値を下回ると判定された場合、下り方向プリアンブルＰ_ＤＬの周波数帯域、例えば、図５に示す周波数帯域ＢＷ３（既知信号周波数帯域）を狭めることを決定する。また、フレーム制御部１１１は、周波数帯域ＢＷ３を狭めるとともに、下り方向プリアンブルＰＤＬの送信期間（期間Ｔ１）を延長することを決定する。

フレーム制御部１１１は、決定した下り方向プリアンブルＰＤＬの構成の変更を指示する変更指示を無線通信端末２００に送信する。本実施形態において、フレーム制御部１１１は、既知信号制御部を構成する。なお、下り方向プリアンブルＰＤＬの構成の具体的な変更方法については、後述する。

ネットワーク接続部１１３は、通信ネットワーク１０と接続するための通信インタフェースを提供する。

（２）無線通信端末２００
図３は、無線通信端末２００の機能ブロック図である。図３に示すように、無線通信端末２００は、無線通信部２０１、ベースバンド処理部２０３、フレーム制御部２０５及びユーザインタフェース部２０７を備える。

無線通信部２０１は、無線基地局１００Ａ（または１００Ｂ、以下同）から下り無線信号ＳＤＮを受信する。また、無線通信部２０１は、無線基地局１００Ａに上り無線信号ＳＵＰを送信する。無線通信部２０１には、ＬＮＡ、パワーアンプ、アップコンバータ及びダウンコンバータなどが含まれる。

ベースバンド処理部２０３は、無線通信部２０１と接続されている。ベースバンド処理部２０３は、データ、具体的には、ユーザデータや制御データなどを含むベースバンド信号を無線通信部２０１に送信したり、無線通信部２０１から受信したベースバンド信号を用いてユーザデータや制御データなどを復元したりする。

本実施形態では、ベースバンド処理部２０３は、下り方向プリアンブルＰＤＬの周波数帯域（例えば、周波数帯域ＢＷ３）を狭めるとともに、下り方向プリアンブルＰＤＬの送信期間（期間Ｔ１）を延長することを指示する変更指示を無線基地局１００Ａから受信する。本実施形態において、ベースバンド処理部２０３は、変更指示受信部を構成する。

フレーム制御部２０５は、上り無線信号ＳＵＰに含まれる上り方向フレーム、例えば、図５に示す上り方向フレームＵＬ１の構成に関する制御を実行する。特に、本実施形態では、フレーム制御部２０５は、無線基地局１００Ａから受信した変更指示に基づいて、上り方向フレームの構成を変更する制御を実行する。

具体的には、フレーム制御部２０５は、無線基地局１００Ａから受信した変更指示に基づいて、下り方向プリアンブルＰＤＬの周波数帯域、例えば、図５に示す周波数帯域ＢＷ３を狭めるとともに、下り方向プリアンブルＰＤＬの送信期間（期間Ｔ１）を延長する。フレーム制御部２０５は、周波数帯域が狭められるとともに送信期間が延長された下り方向プリアンブルＰＤＬ（変更既知信号）、具体的には、図６に示すＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３を含む上り無線信号ＳＵＰをベースバンド処理部２０３に送信させる。

本実施形態では、ベースバンド処理部２０３とフレーム制御部２０５とによって、既知信号送信部が構成される。

ユーザインタフェース部２０７は、無線通信端末２００のユーザが無線通信端末２００を使用するために必要なユーザインタフェース（操作キー、表示部、マイク、スピーカなど）を提供する。

（無線通信システムの動作）
次に、無線通信システム１の動作について説明する。具体的には、上り無線信号ＳＵＰの通信品質（ＲＳＳＩ）に応じて、下り方向プリアンブルＰＤＬの構成を変更する動作について説明する。

図４は、無線通信システム１が、上り無線信号ＳＵＰのＲＳＳＩに応じて、下り方向プリアンブルＰＤＬの構成を変更する動作フローを示す。

図４に示すように、ステップＳ１０において、無線基地局１００Ａは、無線通信端末２００から上り無線信号ＳＵＰを受信する。ステップＳ１０では、上り無線信号ＳＵＰには、図５に示す上り方向フレームＵＬ１が含まれる。

図５に示すように、上り方向フレームＵＬ１には、下りバースト１〜４にそれぞれ対応する下り方向プリアンブルＰＤＬとして、ＤＬ−Ｐ１〜ＤＬ−Ｐ４が含まれる。ＤＬ−Ｐ１〜ＤＬ−Ｐ４は、下りバースト１〜４それぞれの周波数帯域と同一の周波数帯域を有する。例えば、ＤＬ−Ｐ３の周波数帯域ＢＷ３は、下りバースト３の周波数帯域と同一である。

また、下り方向プリアンブルＰＤＬ（ＤＬ−Ｐ１〜ＤＬ−Ｐ４）は、期間Ｔ１に渡って送信される。

図４に示すように、ステップＳ２０において、無線基地局１００Ａは、上り無線信号ＳＵＰに含まれる下り方向プリアンブルＰＤＬを用いて、下り無線信号ＳＤＮに適用される送信ウェイトを演算する。なお、ステップＳ２０において、無線基地局１００Ａは、上り無線信号ＳＵＰに適用される受信ウェイトも演算する。

ステップＳ３０において、無線基地局１００Ａは、演算した送信ウェイトを用いて、無線通信端末２００に送信する下り無線信号ＳＤＮの処理を実行する。

ステップＳ４０において、無線基地局１００Ａは、無線通信端末２００から受信した上り無線信号ＳＵＰの通信品質、具体的には、ＲＳＳＩを取得する。

ステップＳ５０において、無線基地局１００Ａは、取得した上り無線信号ＳＵＰのＲＳＳＩが、所定の閾値を下回るか否かを判定する。

上り無線信号ＳＵＰのＲＳＳＩが所定の閾値を下回る場合（ステップＳ５０のＹＥＳ）、ステップＳ６０において、無線基地局１００Ａは、下り方向プリアンブルＰＤＬの構成を変更することを決定する。

一方、上り無線信号ＳＵＰのＲＳＳＩが所定の閾値以上の場合（ステップＳ５０のＮＯ）、無線基地局１００Ａは、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。

ステップＳ７０において、無線基地局１００Ａは、下り方向プリアンブルＰＤＬの構成の変更を指示する変更指示を無線通信端末２００に送信する。

ステップＳ８０において、無線通信端末２００は、無線基地局１００Ａから変更指示を受信し、受信した当該変更指示に基づいて、下り方向プリアンブルＰＤＬの周波数帯域を狭めるとともに、下り方向プリアンブルＰＤＬの送信期間を延長する。

具体的には、図６に示すように、無線通信端末２００は、下り方向プリアンブルＰＤＬとして、ＤＬ−Ｐ１〜ＤＬ−Ｐ４（図５参照）に代えて、ＤＬ−Ｐ１１〜ＤＬ−Ｐ１３、ＤＬ−Ｐ２１，ＤＬ−Ｐ２２、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３、及びＤＬ−Ｐ４１〜ＤＬ−Ｐ４３を含む上り方向フレームＵＬ２を送信する。

ここで、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３を例として、より具体的に説明する。ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３（変更既知信号）は、図５に示したＤＬ−Ｐ３、つまり、下りバースト３の周波数帯域ＢＷ３に含まれる。

ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３は、周波数帯域ＢＷ３よりも狭い周波数帯域（狭周波数帯域）を有する。具体的には、ＤＬ−Ｐ３１は、周波数帯域ＢＷ３１を有する。同様に、ＤＬ−Ｐ３２は、周波数帯域ＢＷ３２を有し、ＤＬ−Ｐ３３は、周波数帯域ＢＷ３３を有する。つまり、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３は、周波数帯域が互いに異なっている。ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３それぞれの周波数帯域を合計した合計周波数帯域は、周波数帯域ＢＷ３と同等である。

ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３は、図５に示す期間Ｔ１よりも延長された送信期間（期間Ｔ２）において、無線通信端末２００から無線基地局１００Ａに送信される。

本実施形態では、周波数帯域ＢＷ３１〜ＢＷ３３は、周波数帯域ＢＷ３の約１／３である。さらに、期間Ｔ２は、期間Ｔ１の約３倍である。

図４に示すように、ステップＳ９０において、無線通信端末２００は、上り方向フレームＵＬ２を含む上り無線信号ＳＵＰを送信する。具体的には、無線通信端末２００は、ステップＳ８０において受信した変更指示に基づいて、延長された送信期間（期間Ｔ２）において、構成（周波数帯域及び期間）が変更された下り方向プリアンブルＰＤＬを無線基地局１００Ａに順次送信する。

（作用・効果）
無線通信システム１によれば、無線基地局１００Ａが無線通信端末２００から受信した上り無線信号ＳＵＰのＲＳＳＩが所定の閾値を下回ると判定された場合、下り方向プリアンブルＰＤＬの周波数帯域が狭められるとともに、下り方向プリアンブルＰＤＬの送信期間を延長される。

下り方向プリアンブルＰＤＬの周波数帯域が狭められると、下り方向プリアンブルＰＤＬを含む上り無線信号ＳＵＰの受信電力密度が上昇する。このため、無線基地局１００Ａが無線通信端末２００から受信した上り無線信号ＳＵＰのＲＳＳＩが低下した場合でも、下り方向プリアンブルＰＤＬを確実に受信することができる。また、下り方向プリアンブルＰＤＬの送信期間を延長されるため、下り方向プリアンブルＰＤＬの周波数帯域が狭められた場合でも、無線基地局は、送信ウェイトを演算するために必要な下り方向プリアンブルＰＤＬを受信することができる。

本実施形態では、構成（周波数帯域及び期間）が変更された下り方向プリアンブルＰＤＬ、例えば、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３は、周波数帯域が互いに異なっている。また、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３それぞれの周波数帯域を合計した合計周波数帯域は、周波数帯域ＢＷ３と同等である。すなわち、上り無線信号ＳＵＰの電力密度を上昇させるためにＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３の周波数帯域を狭めた場合でも合計周波数帯域が周波数帯域ＢＷ３と同等であるため、下りバースト３を含む下り無線信号ＳＤＮに適用される送信ウェイトを正確に演算することができる。

また、本実施形態では、周波数帯域ＢＷ３１〜ＢＷ３３は、周波数帯域ＢＷ３の約１／３である。さらに、期間Ｔ２は、期間Ｔ１の約３倍である。このため、ＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３の周波数帯域を狭めた場合でも、無線基地局１００Ａは、下り無線信号ＳＤＮに適用される送信ウェイトに正確に演算するために必要な下り方向プリアンブルＰＤＬを確実に受信することができる。

（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、下り方向プリアンブルＰＤＬは、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように変更してもよい。図７（ａ）に示すＤＬ−Ｐ３１ａ〜ＤＬ−Ｐ３３ａは、図６に示すＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３と比較すると、占有する周波数帯域が異なっている。

また、図７（ｂ）に示すＤＬ−Ｐ３１ｂ〜ＤＬ−Ｐ３３ｂは、図６に示すＤＬ−Ｐ３１〜ＤＬ−Ｐ３３と比較すると、占有する期間が異なっている。つまり、ＤＬ−Ｐ３１ｂ〜ＤＬ−Ｐ３３ｂは、必ずしも同一の時間長としなくても構わない。

また、上述した実施形態では、上り無線信号ＳＵＰの通信品質として、ＲＳＳＩが用いられていたが、他の通信品質パラメータ、例えば、ＳＩＮＲやＣＩＮＲを用いてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。本発明の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。本発明の実施形態に係る無線通信端末の機能ブロック図である。本発明の実施形態に係る無線通信システムが、無線信号の通信品質に応じて、既知信号の構成を変更する動作フローを示す図である。本発明の実施形態に係る無線信号に含まれる上り方向フレーム及び下り方向フレームの構成例（既知信号の構成変更前）を示す図である。本発明の実施形態に係る無線信号に含まれる上り方向フレーム及び下り方向フレームの構成例（既知信号の構成変更後）を示す図である。本発明の変更例に係る既知信号の構成例を示す図である。

符号の説明

１…無線通信システム、１０…通信ネットワーク、１００Ａ，１００Ｂ…無線基地局、１０１…アレイアンテナ、１０３…無線通信部、１０５…ベースバンド処理部、１０７…通信品質判定部、１０９…アレイ制御部、１１１…フレーム制御部、１１３…ネットワーク接続部、２００…無線通信端末、２０１…無線通信部、２０３…ベースバンド処理部、２０５…フレーム制御部、２０７…ユーザインタフェース部、ＢＷ３，ＢＷ３１〜ＢＷ３３…周波数帯域周波数帯域、ＤＬ１…下り方向フレーム、Ｐ_ＤＬ…下り方向プリアンブル、Ｐ_ＵＬ…上り方向プリアンブル、Ｓ_ＵＰ…上り無線信号、Ｓ_ＤＮ…下り無線信号、Ｔ１，Ｔ２…期間期間、ＵＬ１，ＵＬ２…上り方向フレーム

Claims

既知信号を含む無線信号を送信する無線通信端末と、前記無線通信端末から受信した前記無線信号に含まれる前記既知信号を用いて前記無線通信端末に送信する無線信号に適用される送信ウェイトを演算する無線基地局とを備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
前記無線通信端末から受信した前記無線信号の通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定する通信品質判定部と、
前記通信品質判定部によって前記通信品質が前記所定の閾値を下回ると判定された場合、前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間を延長することを指示する変更指示を前記無線通信端末に送信する既知信号制御部と
を備え、
前記無線通信端末は、
前記変更指示を受信する変更指示受信部と、
前記変更指示受信部が受信した前記変更指示に基づいて、前記既知信号周波数帯域が狭められ、前記既知信号の送信期間が延長された変更既知信号を前記無線基地局に送信する既知信号送信部と
を備える無線通信システム。
通信先から受信した受信無線信号に含まれ、設定値が既知である既知信号を用いて、前記通信先に送信する送信無線信号に適用される送信ウェイトを演算する無線通信装置であって、
前記受信無線信号の通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定する通信品質判定部と、
前記通信品質判定部によって前記通信品質が前記所定の閾値を下回ると判定された場合、前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間を延長することを指示する変更指示を前記通信先に送信する既知信号制御部と
を備える無線通信装置。
前記既知信号制御部は、前記既知信号周波数帯域に含まれ、前記既知信号周波数帯域よりも狭い狭周波数帯域を有する複数の変更既知信号を、延長された前記送信期間において前記通信先から順次送信させることを指示し、
前記変更既知信号のそれぞれは、前記狭周波数帯域が互いに異なり、複数の前記変更既知信号の前記狭周波数帯域を合計した合計周波数帯域は、前記既知信号周波数帯域と同等である請求項２に記載の無線通信装置。
前記狭周波数帯域は、前記既知信号周波数帯域の１／ｎであり、
延長された前記送信期間は、延長前の前記送信期間のｎ倍である請求項３に記載の無線通信装置。
既知信号を含む無線信号を通信先の他の無線通信装置に送信する無線通信装置であって、
前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間を延長することを指示する変更指示を受信する変更指示受信部と、
前記変更指示受信部が受信した前記変更指示に基づいて、前記既知信号周波数帯域が狭められ、前記既知信号の送信期間が延長された変更既知信号を含む無線信号を前記他の無線通信装置に送信する既知信号送信部と
を備え、
前記既知信号送信部は、前記既知信号周波数帯域に含まれ、前記既知信号周波数帯域よりも狭い狭周波数帯域を有する複数の前記変更既知信号を、延長された前記送信期間において前記他の無線通信装置に順次送信し、
前記変更既知信号のそれぞれは、前記狭周波数帯域が互いに異なり、複数の前記変更既知信号の前記狭周波数帯域を合計した合計周波数帯域は、前記既知信号周波数帯域と同等である無線通信装置。
設定値が既知である既知信号を含む無線信号を送信する無線通信端末と、前記無線通信端末から受信した前記無線信号に含まれる前記既知信号を用いて前記無線通信端末に送信する無線信号に適用される送信ウェイトを演算する無線基地局とにおいて用いられる無線通信方法であって、
前記無線基地局が、前記無線通信端末から受信した前記無線信号の通信品質が所定の閾値を下回るか否かを判定するステップと、
前記無線基地局が、前記通信品質が前記所定の閾値を下回ると判定した場合、前記既知信号の周波数帯域である既知信号周波数帯域を狭めるとともに、前記既知信号の送信期間を延長することを指示する変更指示を前記無線通信端末に送信するステップと、
前記無線通信端末が、前記変更指示を受信するステップと、
前記無線通信端末が、前記変更指示に基づいて、前記既知信号周波数帯域が狭められ、前記既知信号の送信期間が延長された変更既知信号を前記無線基地局に送信するステップと
を備える無線通信方法。