特許 7586911 無線通信システム、基地局装置および無線通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】無線通信システム、基地局装置および無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04J 3/00 20060101AFI20241112BHJP

   H04W 72/0446 20230101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

H04J3/00 A

H04W72/0446

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022529995

(86)(22)【出願日】2020-06-12

(86)【国際出願番号】 JP2020023236

(87)【国際公開番号】W WO2021250897

(87)【国際公開日】2021-12-16

【審査請求日】2022-10-31

【審判番号】

【審判請求日】2024-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栗山 圭太

(72)【発明者】

【氏名】福園 隼人

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 正文

(72)【発明者】

【氏名】林 崇文

【合議体】

【審判長】土居 仁士

【審判官】高野 洋

【審判官】衣鳩 文彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－５６９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１３９７５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１７４５２２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２６９４９０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H04J3/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複信方式に時分割多重を用いる端末局装置と基地局装置との間に伝搬遅延がある無線通信システムにおいて、
前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方は、前記端末局装置と前記基地局装置との間の前記伝搬遅延を算出する遅延算出部を有し、
前記基地局装置または前記端末局装置は、前記遅延算出部が算出した前記伝搬遅延に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御部を有し、
前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも他方は、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方から受信した、前記伝搬遅延を測定するための予め決められた測定信号である伝搬遅延測定信号を折り返して出力する信号折り返し部を有し、
前記遅延算出部は、
前記伝搬遅延測定信号を送信した時刻と、前記伝搬遅延測定信号が前記信号折り返し部によって返送される時刻とを取得して、受信時刻と送信時刻との差を往復の前記伝搬遅延として算出し、
前記伝搬遅延測定信号のスライディング相関を取ることにより前記伝搬遅延測定信号が遅れて受信される遅延波の遅延時間を取得し、
算出した前記伝搬遅延と取得した前記遅延時間とに基づいて前記待機時間を算出する ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御部は、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレームのペイロード長を延伸する
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項3】

請求項２に記載の無線通信システムにおいて、
前記制御部は、前記ペイロード長の延伸による伝送容量の増加分に応じて、変調方式または符号化方式の少なくとも一方を変更する
ことを特徴とする無線通信システム。

【請求項4】

複信方式に時分割多重を用いて端末局装置と無線通信を行う基地局装置において、
前記端末局装置と前記基地局装置との間の伝搬遅延を算出する遅延算出部と、
前記遅延算出部が算出した前記伝搬遅延に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御部と
を有し、
前記端末局装置が、前記基地局装置から受信した、前記伝搬遅延を測定するための予め決められた測定信号である伝搬遅延測定信号を折り返して出力する信号折り返し部を有する場合、
前記遅延算出部は、
前記伝搬遅延測定信号を送信した時刻と、前記伝搬遅延測定信号が前記信号折り返し部によって返送される時刻とを取得して、受信時刻と送信時刻との差を往復の前記伝搬遅延として算出し、
前記伝搬遅延測定信号のスライディング相関を取ることにより前記伝搬遅延測定信号が遅れて受信される遅延波の遅延時間を取得し、
算出した前記伝搬遅延と取得した前記遅延時間とに基づいて前記待機時間を算出する
ことを特徴とする基地局装置。

【請求項5】

複信方式に時分割多重を用いる端末局装置と基地局装置との間に伝搬遅延がある無線通信方法において、
前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方は、前記端末局装置と基地局装置との間の前記伝搬遅延を算出する遅延算出処理を行い、
前記基地局装置または前記端末局装置は、前記遅延算出処理で算出した前記伝搬遅延に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御処理を行い、
前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも他方は、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方から受信した、前記伝搬遅延を測定するための予め決められた測定信号である伝搬遅延測定信号を折り返して出力する信号折り返し処理を行い、
前記遅延算出処理では、
前記伝搬遅延測定信号を送信した時刻と、前記伝搬遅延測定信号が前記信号折り返し処理によって返送される時刻とを取得して、受信時刻と送信時刻との差を往復の前記伝搬遅延として算出する処理と、
前記伝搬遅延測定信号のスライディング相関を取ることにより前記伝搬遅延測定信号が遅れて受信される遅延波の遅延時間を取得する処理と、
算出した前記伝搬遅延と取得した前記遅延時間とに基づいて前記待機時間を算出する処理と、を行う
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、基地局装置と端末局装置とが複信方式に時分割多重を用いて通信を行う無線通信システムにおいて、基地局装置と端末局装置との間に伝搬遅延がある場合の伝送容量の向上技術に関する。

【背景技術】

【0002】

複信方式に時分割多重（以降、ＴＤＤ（Time Division Duplex）と称する）を用いる無線通信システムでは、基地局装置から端末局装置への下りリンクの信号（ＤＬ）と端末局装置から基地局装置への上りリンクの信号（ＵＬ）との切り替えが必要である。ＤＬとＵＬの切り替え時に信号の衝突を防ぐためのガードタイム（待機時間）が設けられる。ここで、ＤＬとＵＬとの間に伝送距離に対する伝搬遅延よりも長いガードタイムを設けることにより、ＤＬとＵＬの衝突が回避される。例えば、想定される伝搬遅延に応じて、ガードタイムを決定する方法が考えられている（非特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】鵜澤 史貴, 光山 和彦, 池田 哲臣, “双方向ＦＰＵに向けたＴＤＤ方式の一検討”, ２０１１年映像情報メディア学会年次大会, 13-10, 2011（https://doi.org/10.11485/iteac.2011.0_13-10-1）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

基地局装置と端末局装置とが複信方式に時分割多重を用いて通信を行う無線通信システムにおいて、想定される伝送距離に対する伝搬遅延が大きい場合、設定されるガードタイムも大きくなる。ところが、実際の伝搬遅延よりも想定される伝搬遅延が大きい場合、実際の伝搬遅延に対するガードタイムが過大となり、ＤＬとＵＬとの切り替え時に余分な待機時間が生じ、伝送容量の低下が問題となる。

【0005】

本発明は、複信方式に時分割多重を用いる基地局装置と端末局装置との間の伝搬遅延に対するガードタイムが過大となる場合に、フレーム構成を変更することにより、余分な待機時間を短くし、伝送容量を向上できる無線通信システム、基地局装置およ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】

【0006】

本発明は、複信方式に時分割多重を用いる端末局装置と基地局装置との間に伝搬遅延がある無線通信システムにおいて、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方は、前記端末局装置と前記基地局装置との間の前記伝搬遅延を算出する遅延算出部を有し、前記基地局装置または前記端末局装置は、前記遅延算出部が算出した前記伝搬遅延に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御部を有し、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも他方は、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方から受信した、前記伝搬遅延を測定するための予め決められた測定信号である伝搬遅延測定信号を折り返して出力する信号折り返し部を有し、前記遅延算出部は、前記伝搬遅延測定信号を送信した時刻と、前記伝搬遅延測定信号が前記信号折り返し部によって返送される時刻とを取得して、受信時刻と送信時刻との差を往復の前記伝搬遅延として算出することを特徴とする。

【0007】

また、本発明は、複信方式に時分割多重を用いる端末局装置と基地局装置との間に伝搬遅延がある無線通信システムにおいて、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方は、前記端末局装置と前記基地局装置との間で通信される信号のガードタイム内の無信号区間を検出する検出部を有し、前記基地局装置または前記端末局装置は、前記検出部が検出した前記無信号区間に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御部を有し、前記制御部は、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレームのペイロード長を延伸し、前記ペイロード長の延伸による伝送容量の増加分に応じて、変調方式または符号化方式の少なくとも一方を変更し、前記変調方式および前記符号化方式の組み合わせは、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）インデックスとして与えられ、前記制御部は、前記ペイロード長の延伸による前記伝送容量の増加分だけ前記ＭＣＳインデックスを小さくすることを特徴とする。

【0008】

また、本発明は、複信方式に時分割多重を用いて端末局装置と無線通信を行う基地局装置において、前記端末局装置と前記基地局装置との間の伝搬遅延を算出する遅延算出部と、前記遅延算出部が算出した前記伝搬遅延に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御部とを有し、前記端末局装置が、前記基地局装置から受信した、前記伝搬遅延を測定するための予め決められた測定信号である伝搬遅延測定信号を折り返して出力する信号折り返し部を有する場合、前記遅延算出部は、前記伝搬遅延測定信号を送信した時刻と、前記伝搬遅延測定信号が前記信号折り返し部によって返送される時刻とを取得して、受信時刻と送信時刻との差を往復の前記伝搬遅延として算出することを特徴とする。

【0009】

また、本発明は、複信方式に時分割多重を用いて端末局装置と無線通信を行う基地局装置において、前記端末局装置と前記基地局装置との間で通信される信号のガードタイム内の無信号区間を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記無信号区間に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御部とを有し、前記制御部は、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレームのペイロード長を延伸し、前記ペイロード長の延伸による伝送容量の増加分に応じて、変調方式または符号化方式の少なくとも一方を変更し、前記変調方式および前記符号化方式の組み合わせは、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）インデックスとして与えられ、前記制御部は、前記ペイロード長の延伸による前記伝送容量の増加分だけ前記ＭＣＳインデックスを小さくすることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、複信方式に時分割多重を用いる端末局装置と基地局装置との間に伝搬遅延がある無線通信方法において、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方は、前記端末局装置と基地局装置との間の前記伝搬遅延を算出する遅延算出処理を行い、前記基地局装置または前記端末局装置は、前記遅延算出処理で算出した前記伝搬遅延に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御処理を行い、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも他方は、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方から受信した、前記伝搬遅延を測定するための予め決められた測定信号である伝搬遅延測定信号を折り返して出力する信号折り返し処理を行い、前記遅延算出処理では、前記伝搬遅延測定信号を送信した時刻と、前記伝搬遅延測定信号が前記信号折り返し処理によって返送される時刻とを取得して、受信時刻と送信時刻との差を往復の前記伝搬遅延として算出する処理を行うことを特徴とする。

【0011】

また、本発明は、複信方式に時分割多重を用いる端末局装置と基地局装置との間に伝搬遅延がある無線通信方法において、前記基地局装置または前記端末局装置の少なくとも一方は、前記端末局装置と前記基地局装置との間で通信される信号のガードタイム内の無信号区間を検出する検出処理を行い、前記基地局装置または前記端末局装置は、前記検出処理で検出された前記無信号区間に応じて、前記端末局装置から前記基地局装置への上りフレームと、前記基地局装置から前記端末局装置への下りフレームと、の切り替えに要する待機時間がより短くなるように、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレーム構成を変更する制御処理を行い、前記制御処理では、前記上りフレームまたは前記下りフレームの少なくとも一方のフレームのペイロード長を延伸し、前記ペイロード長の延伸による伝送容量の増加分に応じて、変調方式または符号化方式の少なくとも一方を変更する処理を行い、前記変調方式および前記符号化方式の組み合わせは、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）インデックスとして与えられ、前記制御処理では、前記ペイロード長の延伸による前記伝送容量の増加分だけ前記ＭＣＳインデックスを小さくする処理を行うことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る無線通信システム、基地局装置および無線通信方法は、複信方式に時分割多重を用いる基地局装置と端末局装置との間の伝搬遅延に対するガードタイムが大きい場合に、フレーム構成を変更することで余分な待機時間を短くし、伝送容量を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】各実施形態に共通の無線通信システムの構成例を示す図である。

【図2】フレーム構成を変更しない場合の比較例を示す図である。

【図3】ＵＬおよびＤＬのフレーム構成の変更例を示す図である。

【図4】ＤＬのみのフレーム構成の変更例を示す図である。

【図5】第１実施形態に係る基地局装置および端末局装置の構成例を示す図である。

【図6】第１実施形態に係る無線通信システムの処理手順例を示す図である。

【図7】第２実施形態に係る基地局装置および端末局装置の構成例を示す図である。

【図8】第２実施形態に係る無線通信システムの処理手順例を示す図である。

【図9】第３実施形態に係る無線通信システムの処理手順例を示す図である。

【図10】第４実施形態に係る基地局装置および端末局装置の構成例を示す図である。

【図11】第４実施形態に係る無線通信システムの処理手順例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本発明に係る無線通信システム、基地局装置および無線通信方法の実施形態について説明する。

【0015】

図１は、各実施形態に共通の無線通信システム１００の構成例を示す。

【0016】

図１において、無線通信システム１００は、基地局装置１０１および端末局装置１０２を有する。

【0017】

基地局装置１０１は、アンテナ２０１を有し、端末局装置１０２のアンテナ３０１との間で無線通信を行う。なお、無線通信システム１００は、複信方式にＴＤＤが用いられ、ダウンリンク（ＤＬ）の信号とアップリンク（ＵＬ）の信号とが時分割多重される。

【0018】

以降で説明する各実施形態では、基地局装置１０１と端末局装置１０２との間の想定される伝搬遅延が実際の伝搬遅延よりも大きい場合、想定される伝搬遅延に対して設定されたガードタイムが実際の伝搬遅延に対して過大となる場合に有効である。

【0019】

図１において、基地局装置１０１は、アンテナ２０１と端末局装置１０２のアンテナ３０１との間で無線通信を行い、そのときの伝搬遅延はＴ_ｄである。

【0020】

例えば、基地局装置１０１と端末局装置１０２との間の距離が９ｋｍの場合、基地局装置１０１と端末局装置１０２との間の片方向の伝搬遅延Ｔ_ｄは約３０μｓｅｃとなる。基地局装置１０１と端末局装置１０２とがＴＤＤにより通信を行う場合、ＵＬとＤＬの切り替え時にフレームが衝突しないように、伝搬遅延に合わせてガードタイム（ＧＴ）を設定する必要がある。ところが、基地局装置１０１と端末局装置１０２との間の伝搬遅延を想定して予め設定されたガードタイムが実際の伝搬遅延に対して過大となる場合、ＵＬのフレームとＤＬのフレームとの間に余分な待機時間が生じ、伝送容量が低下するという問題がある。

【0021】

そこで、後述の各実施形態で説明する無線通信システム１００は、予め設定されたガードタイムが実際の伝搬遅延に対して過大となる場合、余分な待機時間を短くして、伝送容量が低下しないようにフレーム構成の変更を行う。具体的には、ＵＬとＤＬの衝突が起きない範囲で余分な待機時間が短くなるように、ペイロード長を延伸する。

【0022】

［比較例のフレーム構成例］
図２は、フレーム構成を変更しない場合の比較例を示す。比較例では、フレーム構成を変更せずに通信を行うので、予め設定されたガードタイムが実際の伝搬遅延に対して過大となる場合、余分な待機時間が発生する。

【0023】

図２において、基地局装置１０１は、端末局装置１０２との間でＤＬのフレームとＵＬのフレームとをＴＤＤにより通信を行う。

【0024】

図２の例では、ＤＬのフレームおよびＵＬのフレームは、共にヘッダを含む７個のサブフレームで構成され、ＧＴを含むＤＬの期間Ｔ_ＤＬとＧＴを含むＵＬの期間Ｔ_ＵＬは、同じであり、交互に繰り返される。

【0025】

期間Ｔ_ＤＬにおいて、基地局装置１０１のアンテナ２０１から送信されるＤＬのフレームは、端末局装置１０２のアンテナ３０１で受信され、そのときの伝搬遅延はＴ_ｄである。一方、期間Ｔ_ＵＬにおいて、端末局装置１０２のアンテナ３０１から送信されるＵＬのフレームは、基地局装置１０１のアンテナ２０１で受信され、そのときの伝搬遅延はＴ_ｄである。

【0026】

ここで、図２の例において、実際の伝搬遅延Ｔ_ｄが予め想定した伝搬遅延よりも短い場合、ＧＴは、実際の伝搬遅延Ｔ_ｄに対して過大となり、余分な待機時間が生じる。例えば、想定した伝送距離が５０ｋｍの場合、伝搬遅延は約１７０ｕｓｅｃとなるが、実際の伝搬遅延Ｔ_ｄが３０ｕｓｅｃであった場合、余分な待機時間Ｔ_ｓは１４０ｕｓｅｃとなる。なお、実際には、待機時間Ｔ_ｓのうち、ＤＬとＵＬとの切り替え時に必要な最低限のマージンを除いた時間が余分な待機時間となる。

【0027】

このように、図２に示す比較例では、予め設定されたガードタイムが実際の伝搬遅延に対して過大となる場合、余分な待機時間が生じ、伝送容量が低下するという問題がある。

【0028】

［各実施形態に共通のフレーム構成例］
図３は、ＵＬおよびＤＬのフレーム構成の変更例を示す。ここで、図３の例は、比較例の図２と同様の図であり、以降で説明する各実施形態に共通のフレーム構成の変更例である。

【0029】

図３において、基地局装置１０１は、端末局装置１０２との間でＤＬのフレームとＵＬのフレームとをＴＤＤにより通信を行う。

【0030】

図３の例では、図２で説明した余分な待機時間を短くするために、基地局装置１０１から端末局装置１０２へのＤＬ、および端末局装置１０２から基地局装置１０１へのＵＬのそれぞれのフレーム構成が変更される。図３では、基地局装置１０１から端末局装置１０２へのＤＬ、および端末局装置１０２から基地局装置１０１へのＵＬのそれぞれのフレームは、図２のフレーム（７個のサブフレーム）から９個のサブフレームに延伸される。なお、サブフレームには通信データが格納されているので、サブフレームの延伸はペイロード長の延伸と等価であり、伝送容量が向上する。

【0031】

ここで、ＧＴを含む下りリンクの期間Ｔ_ＤＬとＧＴを含む上りリンクの期間Ｔ_ＵＬは、図２の比較例と同じであり、固定の周期で交互に繰り返される。つまり、期間Ｔ_ＤＬと期間Ｔ_ＵＬは図２の比較例と同じであるが、各期間のフレームのペイロード長が延伸されるので、期間Ｔ_ＤＬおよび期間Ｔ_ＵＬにおけるそれぞれの伝送容量は図２の比較例よりも向上する。

【0032】

このように、図３の例では、端末局装置１０２のＧＴを短くして、ＤＬおよびＵＬのフレームのペイロード長を延伸することにより、期間Ｔ_ＤＬおよび期間Ｔ_ＵＬにおける余分な待機時間を短くすることができる。これにより、ペイロード長が延伸されるので、伝送容量が向上するという効果が得られる。

【0033】

ここで、基地局装置１０１は、ペイロード長の延伸による伝送容量の増加分に応じて、変調方式または符号化方式の少なくとも一方をデータ誤りに強い方式に変更するようにしてもよい。これにより、無線通信システム１００における通信品質および信頼性が向上する。なお、変調方式および符号化方式の組み合わせは、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）インデックスとして与えられ、例えばＭＣＳインデックスが小さいほど伝送容量は小さくなるがデータ誤りに強くなる。そこで、ペイロード長の延伸による伝送容量の増加分だけＭＣＳインデックスを小さくすることにより、伝送容量を変えずに通信品質および信頼性の向上が可能である。

【0034】

図４は、ＤＬのみのフレーム構成の変更例を示す。ここで、図４の例は、図３と同様に、以降で説明する各実施形態に共通のフレーム構成の変更例であり、基地局装置１０１と端末局装置１０２はＴＤＤにより通信を行う。なお、図４では、ＤＬのみのフレーム構成が変更される例について説明するが、ＵＬのみのフレーム構成が変更されるようにしてもよい。

【0035】

図４の例では、端末局装置１０２から基地局装置１０１へのＵＬ２のフレーム構成は、図２の例と同じであり、変更されないが、基地局装置１０１から端末局装置１０２へのＤＬ２のフレーム構成のみが変更される。図４の例では、ＵＬ２のフレームが７個のサブフレームであるのに対して、ＤＬ２のフレームは１１個のサブフレームに延伸される。なお、図３で説明したように、通信データが格納されているサブフレームの延伸はペイロード長の延伸と等価であり、伝送容量が向上する。

【0036】

ここで、図３の場合、（ＤＬ＋ＧＴ）の期間Ｔ_ＤＬと（ＵＬ＋ＧＴ）の期間Ｔ_ＵＬは、共に同じ長さの期間であったが、図４の場合、（ＤＬ＋ＧＴ）の期間Ｔ_ＤＬと（ＵＬ＋ＧＴ）の期間Ｔ_ＵＬは異なる。なお、ＧＴは同じである。また、期間Ｔ_ＤＬと期間Ｔ_ＵＬは、固定の周期で交互に繰り返される。なお、図４における期間Ｔ_ＤＬと期間Ｔ_ＵＬの和は、図２および図３における期間Ｔ_ＤＬと期間Ｔ_ＵＬの和と同じである。つまり、期間Ｔ_ＤＬと期間Ｔ_ＵＬとの和は図２の比較例と同じであるが、期間Ｔ_ＤＬのフレームのペイロード長が延伸されるので、期間Ｔ_ＤＬにおける伝送容量は図２の比較例よりも向上する。また、期間Ｔ_ＤＬと期間Ｔ_ＵＬとの和は図３の例と同じであるが、期間Ｔ_ＤＬのフレームのペイロード長は図３の例よりも延伸されるので、期間Ｔ_ＤＬにおける伝送容量は図３の例よりも向上する。

【0037】

このように、図４の例では、ＤＬおよびＵＬのＧＴを短くして、ＤＬのみのフレームのペイロード長を延伸することにより、端末局装置１０２のＤＬのフレームの末尾の余分な待機時間を短くすることができる。同時に、期間Ｔ_ＤＬが長くなった分だけ、期間Ｔ_ＵＬが短くなるので、ＵＬのフレームの末尾の待機時間も短くすることができる。これにより、以降で説明する各実施形態では、ＤＬのフレームのペイロード長が延伸されるとともに、ＤＬおよびＵＬの余分な待機時間が短くなるので、伝送容量が向上するという効果が得られる。

【0038】

特に、図４の例は、ストリーム系のコンテンツの閲覧など、ダウンリンクの伝送容量がアップリンクの伝送容量よりも大きい非対称の通信に高い効果が得られる。なお、図４では、ダウンリンクのフレーム構成を変更する例を示したが、アップリンクのフレーム構成を変更するようにしてもよい。この場合、例えば、撮影画像のアップロードなど、アップリンクの伝送容量がダウンリンクの伝送容量よりも大きい非対称の通信に高い効果が得られる。

【0039】

［第１実施形態］
図５は、第１実施形態に係る基地局装置１０１および端末局装置１０２の構成例を示す。

【0040】

（基地局装置１０１の構成例）
図５において、基地局装置１０１は、アンテナ２０１、送受信部２０２、制御部２０３、遅延測定信号生成部２０４、遅延算出部２０５、フレーム構成通知部２０６およびデータ通信部２０７を有する。

【0041】

アンテナ２０１は、送受信部２０２が出力する高周波信号を電磁波に変換して端末局装置１０２に送信する。逆に、アンテナ２０１は、端末局装置１０２が送信する電磁波を高周波信号に変換して送受信部２０２に出力する。

【0042】

送受信部２０２は、端末局装置１０２への送信信号を高周波信号に変換してアンテナ２０１に出力し、アンテナ２０１から入力する高周波信号を端末局装置１０２からの受信信号に変換する。

【0043】

制御部２０３は、予め記憶されたプログラムにより動作するコンピュータで構成され、基地局装置１０１全体の制御を行う。例えば、制御部２０３は、基地局装置１０１と端末局装置１０２との間の伝搬遅延を測定して、図３または図４で説明した余分な待機時間が短くなるように、フレーム構成を変更する処理を行う（制御処理に対応）。

【0044】

遅延測定信号生成部２０４は、制御部２０３の指令により、伝搬遅延を測定するための予め決められた測定信号（伝搬遅延測定信号と称する）を生成し、送受信部２０２に出力する。なお、伝搬遅延測定信号は、例えばＭ系列符号などが用いられる。ここで、伝搬遅延測定信号は、データ通信開始前に送信してもよいし、データ通信の間に送信してもよい。また、通信データのフレームの先頭に伝搬遅延測定信号を付加して、データ通信中に随時測定する方法については後述する。

【0045】

遅延算出部２０５は、端末局装置１０２から受信する情報に基づいて、基地局装置１０１と端末局装置１０２との間の伝搬遅延を算出する（遅延算出処理に対応）。そして、遅延算出部２０５は、算出した伝搬遅延を制御部２０３に出力する。図５の例では、基地局装置１０１が伝搬遅延測定信号を送信し、端末局装置１０２は基地局装置１０１から受信する伝搬遅延測定信号を折り返して基地局装置１０１に返送する。遅延算出部２０５は、伝搬遅延測定信号を送信してから戻ってくるまでの時間を測定して、伝搬遅延を算出する。例えば、送受信部２０２がＭ系列符号を送信した時刻と、端末局装置１０２から返送されるＭ系列符号を受信した時刻とを測定して、受信時刻と送信時刻との差が往復の伝搬遅延として算出される。なお、Ｍ系列符号は、同じＭ系列符号と相関を取ることにより、容易に検出することができる。

【0046】

フレーム構成通知部２０６は、制御部２０３がフレーム構成を変更した場合、変更されたフレーム構成の情報を端末局装置１０２に通知する処理を行う。ここで、フレーム構成の情報を端末局装置１０２に通知する方法として、通信データのヘッダにフレーム構成の情報を格納して端末局装置１０２に送信する方法が考えられる。あるいは、通信データとは別に、通信開始前に、フレーム構成の情報を独立した制御データで端末局装置１０２に送信する方法が考えられる。

【0047】

データ通信部２０７は、制御部２０３が出力するフレーム構成に基づいて、例えば外部に接続されるネットワークや通信機器から入力する通信データを送信信号に変換して端末局装置１０２に送信する。また、データ通信部２０７は、端末局装置１０２から受信する受信信号を通信データに変換して、外部に接続されるネットワークや通信機器に出力する。ここで、先に説明したように、通信データのヘッダにフレーム構成の情報を格納して端末局装置１０２に送信する場合、データ通信部２０７は、フレーム構成通知部２０６から出力されるフレーム構成の情報を通信データのヘッダに格納する。

【0048】

このようにして、基地局装置１０１は、端末局装置１０２との間の伝搬遅延を測定して、端末局装置１０２との間の通信データのフレーム構成を変更することにより、図３または図４で説明した余分な待機時間を短くすることができる。

【0049】

（端末局装置１０２の構成例）
図５において、端末局装置１０２は、アンテナ３０１、送受信部３０２、信号折り返し部３０３、フレーム構成変更部３０４およびデータ通信部３０５を有する。

【0050】

アンテナ３０１は、送受信部３０２が出力する高周波信号を電磁波に変換して基地局装置１０１に送信し、基地局装置１０１が送信する電磁波を高周波信号に変換して送受信部３０２に出力する。

【0051】

送受信部３０２は、送信信号を高周波信号に変換してアンテナ３０１に出力し、アンテナ３０１から入力する高周波信号を受信信号に変換する。

【0052】

信号折り返し部３０３は、送受信部３０２が受信した伝搬遅延測定信号を折り返して送受信部３０２に出力する。

【0053】

フレーム構成変更部３０４は、基地局装置１０１から受信するフレーム構成の情報に基づいて、データ通信部３０５に送信データおよび受信データで用いるフレーム構成を指示する。ここで、先に説明したように、基地局装置１０１が通信データのヘッダにフレーム構成の情報を格納して送信する場合、フレーム構成変更部３０４は、データ通信部３０５の受信データからフレーム構成の情報を抽出し、データ通信部３０５にフレーム構成を指示する。あるいは、基地局装置１０１が、通信開始前または通信の間に、通信データとは別の制御データでフレーム構成の情報を送信する場合、フレーム構成変更部３０４が制御データを受信して、データ通信部３０５にフレーム構成を指示する。なお、フレーム構成変更部３０４の機能は、データ通信部３０５に含めてもよい。

【0054】

データ通信部３０５は、フレーム構成変更部３０４から指示されたフレーム構成に基づいて、送信データを送信信号に変換して送受信部３０２から基地局装置１０１に送信する。また、データ通信部３０５は、送受信部３０２が基地局装置１０１から受信する受信信号を受信データに変換する。

【0055】

このようにして、端末局装置１０２は、基地局装置１０１が往復の伝搬遅延を測定できるように、基地局装置１０１から受信する伝搬遅延測定信号を折り返して返信する。そして、端末局装置１０２は、基地局装置１０１から通知されるフレーム構成に基づいて、基地局装置１０１との間で送信データおよび受信データを通信することができる。

【0056】

なお、基地局装置１０１の機能と端末局装置１０２の機能とを逆にして、端末局装置１０２から伝搬遅延測定信号を送信して、基地局装置１０１から折り返し、端末局装置１０２が伝搬遅延を算出するようにしてもよい。

【0057】

（処理手順例）
図６は、第１実施形態に係る無線通信システム１００の処理手順例を示す。なお、図６で説明する処理は、図５で説明した基地局装置１０１および端末局装置１０２により実行される。

【0058】

ステップＳ１０１において、基地局装置１０１の遅延測定信号生成部２０４は、伝搬遅延測定信号を生成して、送受信部２０２から端末局装置１０２に送信する。

【0059】

ステップＳ１０２において、端末局装置１０２の信号折り返し部３０３は、基地局装置１０１から伝搬遅延測定信号を受信する。

【0060】

ステップＳ１０３において、端末局装置１０２の信号折り返し部３０３は、基地局装置１０１から受信した伝搬遅延測定信号を折り返して基地局装置１０１に送信する。

【0061】

ステップＳ１０４において、基地局装置１０１の遅延算出部２０５は、端末局装置１０２から折り返して送信される伝搬遅延測定信号を受信して、伝搬遅延を算出する。

【0062】

ステップＳ１０５において、基地局装置１０１の制御部２０３は、ステップＳ１０４で取得した伝搬遅延に基づいて、余分な待機時間を算出する。例えば、図２の場合、待機時間Ｔ_ｓのうち、マージンを除いた時間が余分な待機時間となる。

【0063】

ステップＳ１０６において、基地局装置１０１のフレーム構成通知部２０６は、ステップＳ１０５で算出された余分な待機時間に基づいて、フレーム構成の変更を行い、変更されたフレーム構成の情報を端末局装置１０２に送信する。例えば、先に説明した図３の場合、端末局装置１０２のＤＬのフレームおよびＵＬのフレームのペイロード長が２つのサブフレーム分だけ延伸される。あるいは、先に説明した図４の場合、端末局装置１０２（２）のＤＬのフレームのペイロード長が４つのサブフレーム分だけ延伸される。

【0064】

ステップＳ１０７において、端末局装置１０２のフレーム構成変更部３０４は、基地局装置１０１から通知されるフレーム構成の情報に基づいて、フレーム構成を変更する。

【0065】

ステップＳ１０８において、基地局装置１０１のデータ通信部２０７は、ステップＳ１０６で変更したフレーム構成を用いて、端末局装置１０２との間で通信を行う。

【0066】

ステップＳ１０９において、端末局装置１０２のデータ通信部３０５は、ステップＳ１０７で変更したフレーム構成を用いて、基地局装置１０１との間で通信を行う。

【0067】

このようにして、第１実施形態に係る無線通信システム１００では、基地局装置１０１が端末局装置１０２との間の伝搬遅延を測定して、図３または図４で説明したような余分な待機時間が短くなるように、フレーム構成を変更する。これにより、図２で説明した余分な待機時間が短くなり、ペイロード長が延伸されるので、伝送容量が向上するという効果が得られる。

【0068】

なお、図５および図６では、基地局装置１０１側で往復の伝搬遅延を測定する例を示したが、基地局装置１０１と端末局装置１０２の機能を逆にして、端末局装置１０２側で伝搬遅延を測定してもよい。あるいは、基地局装置１０１から端末局装置１０２へのＤＬ、端末局装置１０２から基地局装置１０１へのＵＬの伝搬遅延をそれぞれ測定してもよい。

【0069】

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態に係る基地局装置１０１ａおよび端末局装置１０２ａの構成例を示す。ここで、第２実施形態に係る無線通信システム１００ａの構成は、図１に示した無線通信システム１００と同じであり、図１において、基地局装置１０１は基地局装置１０１ａに、端末局装置１０２は端末局装置１０２ａにそれぞれ置き換えることができる。

【0070】

（基地局装置１０１ａの構成例）
図７において、基地局装置１０１ａは、アンテナ２０１、送受信部２０２、制御部２０３、遅延測定信号生成部２０４、遅延算出部２０５ａ、フレーム構成通知部２０６およびデータ通信部２０７を有する。

【0071】

ここで、基地局装置１０１ａの構成は、第１実施形態に係る基地局装置１０１の構成と基本的に同じなので、動作が異なる遅延算出部２０５ａについて説明する。

【0072】

遅延算出部２０５ａは、基地局装置１０１ａから送信される伝搬遅延測定信号の端末局装置１０２ａでの検出タイミングに関する情報を端末局装置１０２ａから受信する。なお、検出タイミングの情報は、例えば基地局装置１０１ａから送信される伝搬遅延測定信号の端末局装置１０２ａでの検出時刻の情報である。この場合、基地局装置１０１ａと端末局装置１０２ａとの間において、ＧＰＳ（Global Positioning System）などにより、時刻同期が確立されているものとする。一方、遅延算出部２０５ａは、遅延測定信号生成部２０４から伝搬遅延測定信号の送信時刻の情報を取得できる。そして、遅延算出部２０５ａは、端末局装置１０２ａから通知される受信時刻と送信時刻との差を伝搬遅延として算出する（遅延算出処理に対応）。遅延算出部２０５ａが算出した伝搬遅延は、制御部２０３に出力される。制御部２０３は、遅延算出部２０５ａが算出した伝搬遅延に基づいて、フレーム構成を変更する。

【0073】

以降の処理は、第１実施形態に係る基地局装置１０１と同じである。

【0074】

このようにして、基地局装置１０１ａは、端末局装置１０２ａとの間の伝搬遅延を測定して、通信データのフレーム構成を変更することにより、図３または図４で説明した余分な待機時間を短くすることができる。

【0075】

（端末局装置１０２ａの構成例）
端末局装置１０２ａは、アンテナ３０１、送受信部３０２、フレーム構成変更部３０４、データ通信部３０５、遅延測定信号検出部３１１および検出タイミング通知部３１２を有する。

【0076】

ここで、アンテナ３０１、送受信部３０２、フレーム構成変更部３０４およびデータ通信部３０５の処理は、第１実施形態に係る端末局装置１０２と同じであり、重複する説明は省略する。第２実施形態に係る端末局装置１０２ａは、第１実施形態に係る端末局装置１０２の信号折り返し部３０３が無く、遅延測定信号検出部３１１および検出タイミング通知部３１２を有する。

【0077】

遅延測定信号検出部３１１は、送受信部３０２が受信した伝搬遅延測定信号を検出し、検出タイミング（検出時刻）を検出タイミング通知部３１２に出力する。

【0078】

検出タイミング通知部３１２は、遅延測定信号検出部３１１から入力する検出タイミングの情報を送受信部３０２から基地局装置１０１ａに送信する。ここで、通信データのヘッダに検出タイミングの情報を格納して基地局装置１０１に送信してもよいし、通信データとは別の制御データにより、検出タイミングの情報を基地局装置１０１に送信してもよい。

【0079】

このようにして、端末局装置１０２ａは、基地局装置１０１ａが伝搬遅延を測定できるように、基地局装置１０１ａから受信する伝搬遅延測定信号の検出タイミングを基地局装置１０１ａに通知する。そして、端末局装置１０２ａは、基地局装置１０１ａから通知されるフレーム構成に基づいて、基地局装置１０１ａとの間で通信データの送受信を行う。

【0080】

（処理手順例）
図８は、第２実施形態に係る無線通信システム１００ａの処理手順例を示す。なお、図８で説明する処理は、図７で説明した基地局装置１０１ａおよび端末局装置１０２ａにより実行される。

【0081】

図８において、ステップＳ１０１、ステップＳ１０５からステップＳ１０９までの処理は、図６で説明した同符号のステップと同じであり、重複する説明は省略する。

【0082】

ステップＳ１０２ａにおいて、端末局装置１０２ａの遅延測定信号検出部３１１は、基地局装置１０１ａから受信する伝搬遅延測定信号を検出し、検出タイミング（検出時刻）を検出タイミング通知部３１２に出力する。

【0083】

ステップＳ１０３ａにおいて、端末局装置１０２ａの検出タイミング通知部３１２は、遅延測定信号検出部３１１から入力する検出タイミングの情報を基地局装置１０１ａに送信する。

【0084】

ステップＳ１０４ａにおいて、基地局装置１０１ａの遅延算出部２０５ａは、端末局装置１０２ａから検出タイミングの情報を受信して、端末局装置１０２ａごとの伝搬遅延を算出する。

【0085】

以降、ステップＳ１０５からステップＳ１０９までの処理は、図６と同様に行われ、基地局装置１０１ａは、算出した余分な待機時間に基づいて、フレーム構成の変更を行う。そして、基地局装置１０１ａは、第１実施形態の基地局装置１０１と同様に、フレーム構成の変更を端末局装置１０２ａに通知して、変更したフレーム構成を用いて端末局装置１０２ａと通信を行う。

【0086】

このようにして、第２実施形態に係る無線通信システム１００ａでは、基地局装置１０１ａが端末局装置１０２ａとの間の伝搬遅延を測定して、図３または図４で説明したような余分な待機時間が短くなるように、フレーム構成を変更する。

【0087】

これにより、図２で説明した余分な待機時間が短くなり、ペイロード長が延伸されるので、伝送容量が向上するという効果が得られる。

【0088】

ここで、第２実施形態では、データ通信開始前に伝搬遅延測定信号を送信して伝搬遅延の算出が行われる例を示したが、通信データのフレームのヘッダに伝搬遅延測定信号を格納して、データ通信中に随時、伝搬遅延を測定するようにしてもよい。

【0089】

なお、図７および図８では、基地局装置１０１ａから端末局装置１０２ａに伝搬遅延測定信号を送信してＤＬの伝搬遅延を測定する例を示したが、端末局装置１０２ａから基地局装置１０１ａに伝搬遅延測定信号を送信してＵＬの伝搬遅延を測定してもよい。あるいは、基地局装置１０１ａおよび端末局装置１０２ａの両方から伝搬遅延測定信号を送信して、ＤＬおよびＵＬの両方の伝搬遅延を測定してもよい。

【0090】

［第３実施形態］
図９は、第３実施形態に係る無線通信システム１００ｂの処理手順例を示す。

【0091】

なお、第３実施形態に係る無線通信システム１００ｂは、図１に示した無線通信システム１００と同じであり、図１において、基地局装置１０１は基地局装置１０１ｂに、端末局装置１０２は端末局装置１０２ｂにそれぞれ置き換えることができる。

【0092】

また、第３実施形態に係る基地局装置１０１ｂおよび端末局装置１０２ｂは、第１実施形態の図５と基本的に同じブロックで構成されるが、遅延算出部２０５および制御部２０３の動作が少し異なる。第３実施形態では、図５において、遅延算出部２０５は遅延算出部２０５ｂに、制御部２０３は制御部２０３ｂにそれぞれ置き換えて説明する。

【0093】

第３実施形態では、基地局装置１０１ｂと端末局装置１０２ｂとの間で通信される伝搬遅延測定信号の相関を計算し、伝搬遅延だけではなく、マルチパスなどによる遅延波の遅延時間も算出する。そして、基地局装置１０１ｂは、遅延波の遅延時間を考慮して、フレーム構成を変更する。具体的には、直接波のフレームの末尾ではなく、遅延波のフレームの末尾がＤＬとＵＬとの間の切り替わり時に衝突しないように、フレーム構成を変更する。

【0094】

図９において、ステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理、およびステップＳ１０６からステップＳ１０９までの処理は、図６で説明した同符号のステップと同じであり、重複する説明は省略する。ここでは、図６と異なる処理について説明する。

【0095】

ステップＳ１０４ｂにおいて、基地局装置１０１ｂは、端末局装置１０２ｂから折り返して送信される伝搬遅延測定信号を受信して、端末局装置１０２ｂごとの伝搬遅延を算出する。さらに、端末局装置１０２ｂから受信する伝搬遅延測定信号がマルチパスなどにより遅れて受信される遅延波の遅延時間を取得する。なお、遅延時間は、基地局装置１０１ｂが受信する伝搬遅延測定信号のスライディング相関を取ることにより、取得可能である。

【0096】

ステップＳ１０５ｂにおいて、基地局装置１０１ｂは、ステップＳ１０４ｂで取得した伝搬遅延と遅延波の遅延時間とに基づいて、余分な待機時間を算出する。例えば、図２の場合、直接波のフレームの末尾から余分な待機時間が算出されるが、本実施形態では、遅延波のフレームの末尾から余分な待機時間を算出する。なお、複数の遅延波がある場合、例えば、比較的影響が大きいと考えられる第１遅延波などに限定してもよい。あるいは、遅延波のレベルを測定して、レベルが予め決められた閾値以上の遅延波のみを考慮するようにしてもよい。

【0097】

以降、ステップＳ１０６からステップＳ１０９までの処理は、図６と同様に行われ、基地局装置１０１ｂは、算出した余分な待機時間に基づいて、フレーム構成の変更を行う。そして、基地局装置１０１ｂは、フレーム構成の変更を端末局装置１０２ｂに通知して、変更したフレーム構成を用いて端末局装置１０２ｂと通信を行う。

【0098】

このようにして、第３実施形態に係る無線通信システム１００ｂでは、基地局装置１０１ｂが端末局装置１０２ｂとの間の伝搬遅延と遅延波の遅延時間とを測定して、余分な待機時間を算出し、フレーム構成を変更する。

【0099】

これにより、図２で説明した余分な待機時間が短くなり、ペイロード長が延伸されるので、伝送容量が向上するという効果が得られる。

【0100】

［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態に係る基地局装置１０１ｃおよび端末局装置１０２ｃの構成例を示す。ここで、第４実施形態に係る無線通信システム１００ｃの構成は、図１に示した無線通信システム１００と同じであり、図１において、基地局装置１０１は基地局装置１０１ｃに、端末局装置１０２は端末局装置１０２ｃにそれぞれ置き換えることができる。

【0101】

（基地局装置１０１ｃの構成例）
図１０において、基地局装置１０１ｃは、アンテナ２０１、送受信部２０２、制御部２０３ｃ、フレーム構成通知部２０６、データ通信部２０７および無信号区間検出部２１１を有する。

【0102】

ここで、図１０において、第１実施形態に係る基地局装置１０１と同符号のブロックは、基本的に同様に動作するので、異なるブロックについて説明する。

【0103】

無信号区間検出部２１１は、基地局装置１０１ｃから端末局装置１０２ｃに送信されるＤＬのＧＴ内の無信号区間、端末局装置１０２ｃから基地局装置１０１ｃに送信されるＵＬのＧＴ内の無信号区間、をそれぞれ検出する（検出処理）。ここで、無信号区間は、図２の例では、時間Ｔ_ｓに対応する。

【0104】

制御部２０３ｃは、無信号区間検出部２１１が検出した無信号区間に基づいて、基地局装置１０１ｃと端末局装置１０２ｃとの間の余分な待機時間を算出する。なお、無信号区間の全てが余分な待機時間となるわけではなく、ＤＬとＵＬとの切り替え時に必要な最低限のマージンを除いた時間が余分な待機時間となる。そして、制御部２０３ｃは、算出した余分な待機時間に基づいて、フレーム構成を変更する。

【0105】

以降の処理は、第１実施形態に係る基地局装置１０１と同じである。

【0106】

このようにして、基地局装置１０１ｃは、ＤＬのＧＴ内の無信号区間、ＵＬのＧＴ内の無信号区間、に基づいて、通信データのフレーム構成を変更することにより、図３または図４で説明した余分な待機時間を短くすることができる。特に、本実施形態では、伝搬遅延測定信号を送信して伝搬遅延を測定する必要が無く、通常のデータ通信中の無信号区間を検出して、余分な待機時間を短くすることができる。

【0107】

（端末局装置１０２ｃの構成例）
図１０において、端末局装置１０２ｃは、アンテナ３０１、送受信部３０２、フレーム構成変更部３０４およびデータ通信部３０５を有する。

【0108】

ここで、図１０に示すように、端末局装置１０２ｃは、第１実施形態に係る端末局装置１０２に搭載されるブロック以外に特別なブロックを有さない。つまり、端末局装置１０２ｃは、基地局装置１０１ｃとの間でデータ通信を行い、基地局装置１０１ｃからフレーム構成の変更が通知された場合に、データ通信のフレーム構成を変更するだけである。

【0109】

このようにして、端末局装置１０２ｃは、基地局装置１０１ｃからフレーム構成の変更通知を受けて、データ通信のフレーム構成を変更するだけでよく、他の実施形態のように、特別な機能は不要である。

【0110】

（処理手順例）
図１１は、第４実施形態に係る無線通信システム１００ｃの処理手順例を示す。なお、図１１の処理は、図１０で説明した基地局装置１０１ｃおよび端末局装置１０２ｃにより実行される。

【0111】

図１１において、ステップＳ１０６からステップＳ１０９までの処理は、図６で説明した同符号のステップと同じであり、重複する説明は省略する。ここでは、図６と異なる処理について説明する。

【0112】

ステップＳ２０１において、端末局装置１０２ｃのデータ通信部３０５は、予め初期設定されているフレーム構成に基づいて、基地局装置１０１ｃとの間でデータ通信を行う。

【0113】

ステップＳ２０２において、基地局装置１０１ｃの送受信部２０２は、端末局装置１０２ｃからデータ通信の信号を受信する。

【0114】

ステップＳ２０３において、基地局装置１０１ｃの無信号区間検出部２１１は、端末局装置１０２ｃから受信するデータ通信のフレームの無信号区間を検出する。

【0115】

ステップＳ１０５ｃにおいて、基地局装置１０１ｃの制御部２０３ｃは、無信号区間に基づいて余分な待機時間を算出する。

【0116】

以降、ステップＳ１０６からステップＳ１０９までの処理は、図６と同様に行われ、基地局装置１０１ｃは、算出した余分な待機時間に基づいて、フレーム構成の変更を行う。そして、基地局装置１０１ｃは、フレーム構成の変更を端末局装置１０２ｃに通知して、変更したフレーム構成を用いて端末局装置１０２ｃと通信を行う。

【0117】

このようにして、第４実施形態に係る無線通信システム１００ｃでは、基地局装置１０１ｃが無信号区間に基づいて、余分な待機時間を算出し、フレーム構成を変更する。これにより、図２で説明した余分な待機時間が短くなり、ペイロード長が延伸されるので、伝送容量が向上するという効果が得られる。

【0118】

なお、図１０および図１１では、基地局装置１０１ｃ側で無信号区間を検出する例を示したが、基地局装置１０１ｃと端末局装置１０２ｃの機能を逆にして、端末局装置１０２ｃ側で無信号区間を検出してもよい。あるいは、基地局装置１０１ｃから端末局装置１０２ｃへのＤＬ、端末局装置１０２ｃから基地局装置１０１ｃへのＵＬの無信号区間をそれぞれ検出してもよい。

【0119】

以上、各実施形態で説明したように、本発明に係る無線通信システム、基地局装置および無線通信方法は、複信方式に時分割多重を用いる基地局装置と端末局装置との間の伝搬遅延に対するガードタイムが過大となる場合に、フレーム構成を変更することにより、余分な待機時間を短くし、伝送容量を向上することができる。

【0120】

なお、図５から図１１で説明した各実施形態に係る基地局装置１０１（基地局装置１０１ａ、基地局装置１０１ｂ、基地局装置１０１ｃ）が行う処理は、コンピュータとプログラムによっても実現可能である。なお、プログラムは、メモリなどの記録媒体に記録して基地局装置１０１に搭載してもよいし、ネットワークを通して提供するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0121】

１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ・・・無線通信システム；１０１，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ・・・基地局装置；１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ・・・端末局装置；２０１・・・アンテナ；２０２・・・送受信部；２０３，２０３ｃ・・・制御部；２０４・・・遅延測定信号生成部；２０５，２０５ａ・・・遅延算出部；２０６・・・フレーム構成通知部；２０７・・・データ通信部；２１１・・・無信号区間検出部；３０１・・・アンテナ；３０２・・・送受信部；３０３・・・信号折り返し部；３０４・・・フレーム構成変更部；３０５・・・データ通信部；３１１・・・遅延測定信号検出部；３１２・・・検出タイミング通知部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】