JP2000316013A - 無線パケット通信システム、無線パケット通信方法、及び、無線基地局 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の通信品質を有する無線パケット通信シ
ステムを提供する。 【解決手段】 スロット割当部２６における干渉波受信
レベル解析部２６１では、干渉波受信レベル情報に基づ
いて、ＭＡＣフレーム内のスロット毎に干渉波の受信レ
ベルを予測して、干渉波受信レベル予測情報を生成す
る。この干渉波受信レベル予測情報に基づいて、スロッ
ト位置決定部２６２では、干渉波受信レベルが低いと予
測されるスロット＃１、＃２にはリアルタイム性を要求
するＡＴＭセルを割り当て、干渉波受信レベルが高いと
予測されるスロット＃６、＃７にはリアルタイム性を要
求されないＡＴＭセルを割り当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線パケット通信
システム、無線パケット通信方法、及び、無線基地局に
関し、特に、干渉波の影響を考慮した無線パケット通信
システム、無線パケット通信方法、及び、無線基地局に
関する。

【０００２】

【従来の技術】有線通信網と無線端末とを接続する無線
アクセス通信網においても、音声、データ、ビデオとい
ったマルチメディア通信が提供可能となることが要求さ
れる。そのための一手段として、ＡＴＭ（Asynchronous
Transfer Mode）通信の無線アクセス通信網上での実現
を挙げることができる。このＡＴＭ通信は、当初は光フ
ァイバーなどを用いて構成された高速広帯域な有線通信
網を対象に開発されてきた通信方法である。また、ＡＴ
Ｍ通信では、ＣＢＲ（constant bit rate：固定ビット
レート）サービス、ｒｔ−ＶＢＲ（real time−variabl
e bit rate：リアルタイム可変ビットレート）サービ
ス、ｎｒｔ−ＶＢＲ（non real time−variable bit ra
te：ノンリアルタイム可変ビットレート）サービス、Ａ
ＢＲ（available bit rate：アベイラブルビットレー
ト）サービス、ＵＢＲ（unspecified bit rate：無指定
ビットレート）サービスといった種々のサービスが提供
可能であり、上位レイヤ（例えばアプリケーション）の
要求する通信品質に基づき、これらのサービスのうちの
いずれかを選択し、提供する。

【０００３】無線端末を利用したマルチメディア通信を
可能とするには、無線端末からシームレスなＡＴＭ通信
を提供できることが望ましい。そのためには、無線端末
と高速広帯域な有線通信網とを接続する無線アクセス通
信網においても、ＡＴＭ通信を提供することが必要とな
る。無線アクセス通信網では、伝送媒体として無線回線
を用いていることから、有線通信網に比べてビットレー
トや通信品質の面での限界が存在するため、これらを考
慮した、ＡＴＭ通信を無線回線上にて実現するための技
術が不可欠となる。

【０００４】無線回線上にてＡＴＭ通信サービスを提供
する場合、無線回線へのアクセス制御方法についてはい
くつか検討されている。例えば特開平９−１８４３５号
公報（無線ＡＴＭシステム）には、ＡＴＭ通信のサポー
トに適応したＴＤＭＡ（TimeDivision Multiple Acces
s： 時分割多重アクセス）における無線媒体へのアクセ
ス制御方法が記載されている。しかしながら、この特開
平９−１８４３５号公報に記載された無線媒体へのアク
セス制御方法では、ＡＴＭセルに対するスロット（ＴＤ
ＭＡスロット）割り当てを行う際、当該スロットの通信
品質については考慮されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に無線通信では、
周囲の無線基地局、無線セルなどから到達する干渉波に
より、通信品質の劣化が生じてしまう。通信品質の劣化
により、送信したＡＴＭセルに誤りや廃棄が生じた場
合、このＡＴＭセルを再送する必要がある。しかしなが
ら、再送制御が実行されたＡＴＭセルの被る遅延は著し
く大きくなってしまう。このため、特に、その再送制御
が実行されたＡＴＭセルがＣＢＲサービスやｒｔ−ＶＢ
Ｒサービスのようなリアルタイム性を保証すべきＡＴＭ
セルであった場合、所望の通信品質の提供が不可能とな
ってしまう。

【０００６】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、無線パケット通信網において、
スロットが被る干渉波の影響を考慮して、パケットを割
り当てるスロットを決定することにより、所望の通信品
質の提供が可能な無線パケット通信システム、無線パケ
ット通信方法、及び、無線基地局を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る無線パケット通信システムは、スロッ
ト化された無線チャネルを用いるとともに、連続する複
数のスロットをまとめて１フレームとするフレーム構成
をとることで無線パケット通信を行う無線パケット通信
システムにおいて、複数の無線端末と、前記無線端末と
前記無線チャネルを用いてパケットの送受信を行う複数
の無線基地局と、前記無線端末もしくは前記無線基地局
において被る干渉波の受信レベルをスロット毎に観測す
る受信レベル観測手段と、前記受信レベル観測手段によ
り得られたスロット毎の前記干渉波の受信レベルを前記
フレーム単位にまとめ、過去の少なくとも１フレーム以
上の干渉波の受信レベルに基づいて、前記無線端末もし
くは前記無線基地局において次に被るスロット毎の干渉
波の受信レベルをフレーム単位で予測する受信レベル予
測手段と、前記受信レベル予測手段によりフレーム単位
で得られたスロット毎の干渉波の受信レベルの予測に基
づいて、前記無線端末宛もしくは前記無線基地局宛のパ
ケットの送信に用いるフレーム中のスロット位置を決定
するスロット位置決定手段と、を備えることを特徴とす
る。

【０００８】この場合、前記受信レベル予測手段では、
過去ｎフレーム（ｎ≧１、ｎは自然数）における干渉波
の受信レベルをもとに予測を行う場合、ｘ個(ｘ≧１、
ｘは自然数）前のフレームにおけるスロットの干渉波受
信レベルをＬ（ｘ）、ｘ個前のフレームの干渉波受信レ
ベルに乗算される重みをｗ（ｘ）としたとき、次のフレ
ームのスロットの干渉波受信レベルを と予測するようにしてもよい。

【０００９】また、前記無線端末において被る干渉波の
受信レベルを観測する前記受信レベル観測手段は、前記
無線端末に設けられており、この無線端末に設けられた
受信レベル観測手段で観測された干渉波の受信レベル
は、前記無線チャネルを用いて前記無線基地局へ送信さ
れるようにしてもよい。

【００１０】さらに、本発明に係る無線パケット通信シ
ステムは、前記無線パケット通信は、複数のサービスを
提供するためのサービスクラスが定義されており、前記
スロット位置決定手段は、無線パケット通信が提供する
サービスのサービスクラスと、このサービスクラスを提
供するための干渉波受信レベルの範囲とを対応づけたク
ラス別干渉波レベル情報を保持しており、パケットの送
信に用いるフレーム中のスロット位置を決定する際に
は、当該パケットが要求するサービスクラスに対応する
干渉波受信レベルの範囲に収まるような干渉波の受信レ
ベルの予測値を持つ空きスロットが存在した場合には、
この空きスロットを当該パケットの送信を行うスロット
として優先的に割り当てることを特徴とする。

【００１１】この場合、前記スロット位置決定手段は、
パケットの送信を行うスロット位置を決定する際に、当
該パケットが要求するサービスクラスに対応する干渉波
受信レベルの範囲に収まるような干渉波の受信レベルの
予測値を持つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサ
ービスクラスに対応する干渉波受信レベルよりも弱い干
渉波の受信レベルの予測値を持つ空きスロットが存在し
たときには、その空きスロットの中から当該パケットが
要求するサービスクラスに対応する干渉波受信レベルに
最も近い予測値を持つスロットを、当該パケットの送信
を行うスロットとして割り当てるようにしてもよい。

【００１２】また、前記スロット位置決定手段は、パケ
ットの送信を行うスロット位置を決定する際に、当該パ
ケットが要求するサービスクラスに対応する干渉波受信
レベルの範囲に収まるような干渉波の受信レベルの予測
値を持つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサービ
スクラスに対応する干渉波受信レベルよりも強い干渉波
の受信レベルの予測値を持つ空きスロットしか存在しな
いときには、その空きスロットの中から当該パケットが
要求するサービスクラスに対応する干渉波受信レベルに
最も近い予測値を持つスロットを、当該パケットの送信
を行うスロットとして割り当てるようにしてもよい。

【００１３】一方、前記スロット位置決定手段は、パケ
ットの送信を行うスロット位置を決定する際に、当該パ
ケットが要求するサービスクラスに対応する干渉波受信
レベルの範囲に収まるような干渉波の受信レベルの予測
値を持つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサービ
スクラスに対応する干渉波受信レベルよりも強い干渉波
の受信レベルの予測値を持つ空きスロットしか存在しな
いときには、当該フレーム中のスロットに当該パケット
を割り当てずに、次のフレームにおいて空きスロットを
割り当てるようにしてもよい。

【００１４】また、前記スロット位置決定手段は、パケ
ットの送信を行うスロット位置を決定する際に、当該パ
ケットが要求するサービスクラスに対応する干渉波受信
レベルの範囲に収まるような干渉波の受信レベルの予測
値を持つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサービ
スクラスに対応する干渉波受信レベルよりも強い干渉波
の受信レベルの予測値を持つ空きスロットしか存在しな
いときには、当該無線基地局は他の無線基地局に対して
リアルタイム性を要求しないパケットの送出を控えるよ
う要求するようにしてもよい。

【００１５】さらに、前記無線基地局は、前記無線端末
から新規コネクションの接続要求を受けたときには、こ
の新規コネクションで要求するサービスクラスを提供す
るのに適切な干渉受信レベルを持つスロットを新規に確
保できるかどうかを、前記クラス別干渉波レベル対応情
報と干渉波の受信レベルの予測値とに基づいて判断し、
当該スロットが新規に確保できないと判断した場合に
は、当該コネクション要求を拒絶するコネクション要求
判断手段を、さらに備えるようにしてもよい。

【００１６】本発明に係る無線パケット通信方法は、ス
ロット化された無線チャネルを用いるとともに、連続す
る複数のスロットをまとめて１フレームとするフレーム
構成をとることで無線端末と無線基地局間で無線パケッ
ト通信を行う無線パケット通信方法において、前記無線
端末もしくは前記無線基地局において被る干渉波の受信
レベルをスロット毎に観測する第１のステップと、前記
第１のステップにより得られたスロット毎の干渉波の受
信レベルをフレーム単位にまとめ、過去の少なくとも１
フレーム以上の干渉波の受信レベルに基づいて、前記無
線端末もしくは前記無線基地局において次に被るスロッ
ト毎の干渉波の受信レベルをフレーム単位で予測する第
２のステップと、前記第２のステップによりフレーム単
位で得られたスロット毎の干渉波の受信レベルの予測に
基づいて、前記無線端末宛もしくは前記無線基地局宛の
パケットの送信に用いるフレーム中のスロット位置を決
定する第３のステップと、を備えることを特徴とする。

【００１７】本発明に係る無線基地局は、スロット化さ
れた無線チャネルを用いるとともに、連続する複数のス
ロットをまとめて１フレームとするフレーム構成をとる
ことで無線端末と無線パケット通信を行う無線基地局に
おいて、自無線基地局が被る干渉波の受信レベルをスロ
ット毎に観測する受信レベル観測手段と、前記無線端末
が被る干渉波の受信レベルをスロット毎に観測した結果
を前記無線端末から受信する観測結果受信手段と、前記
受信レベル観測手段及び前記観測結果受信手段により得
られたスロット毎の干渉波の受信レベルをフレーム単位
にまとめ、過去の少なくとも１フレーム以上の干渉波の
受信レベルに基づいて、スロット毎の干渉波の受信レベ
ルをフレーム単位で予測する受信レベル予測手段と、前
記受信レベル予測手段により得られたスロット毎の干渉
波の受信レベルの予測に基づいて、パケットの送信に用
いるフレーム中のスロット位置を決定するスロット位置
決定手段と、を備えることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、フレーム中に含まれる
複数のスロットにパケットを割り当てる際に、各スロッ
トの干渉波の受信レベルと、そのパケットが要求されて
いる通信品質とを考慮することにより、所望の通信品質
のサービスを提供することができるようにしたものであ
る。より詳しくを以下に説明する。

【００１９】図１に、本発明の一実施形態に係る通信網
システムを示す。この図１の例では、無線基地局１１、
１２、１３は、通信網１０を介して有線回線または無線
回線により相互に接続されている。無線端末７、８は、
その無線端末が位置する無線ゾーンに対応する無線基地
局との通信を行う。すなわち、無線端末が無線ゾーン１
４に属する場合は無線基地局１１と通信が行われ、無線
端末が無線ゾーン１５に属する場合は無線基地局１２と
通信が行われ、無線端末が無線ゾーン１６に属する場合
は無線基地局１３と通信が行われる。

【００２０】この図１の例では、無線ゾーン１４では周
波数ｆ１を用いて無線基地局１１とこの無線基地局１１
に収容されている無線端末７との間の通信を行い、無線
ゾーン１５では周波数ｆ２を用いて無線基地局１２とこ
の無線基地局１２に収容されている無線端末との間の通
信を行い、無線ゾーン１６では周波数ｆ１を用いて無線
基地局１３とこの無線基地局１３に収容されている無線
端末８との間の通信を行う。つまり、無線ゾーン１４と
無線ゾーン１６は、ある程度距離的に離れているので、
同一の周波数ｆ１を用いて通信を行うようになってい
る。

【００２１】無線基地局１１、１２、１３より自身の通
信サービスエリア内である無線ゾーン内に属する無線端
末７、８への下り方向の通信、そして無線端末７、８よ
り自身が位置する無線ゾーンに対応する無線基地局１
１、１２、１３への上り方向の通信は、ＴＤＭＡによる
無線回線へのアクセス方式に従い行うものとする。その
際の、ＴＤＭＡ ＭＡＣフレーム（以後では、単にＭＡ
Ｃフレームと記載する）の一例を、図２に示す。

【００２２】この図２に示すように、ＭＡＣフレーム１
８は、データパケットを伝送する情報スロット１８０
と、この情報スロット１８０へのデータパケットの割り
当て等を制御するための情報を伝送する制御スロット１
８１とを少なくとも含んでいる。また、ＭＡＣフレーム
１８は、１つ以上の情報スロット１８０により構成され
る情報スロット部１８２と、１つ以上の制御スロット１
８１により構成される制御スロット部１８３とに、分け
ることができる。ＴＤＭＡによる無線回線へのアクセス
方式によれば、このようなＭＡＣフレーム１８が連続的
に現れることにより通信が行われる。

【００２３】ここで、情報スロット１８０の定義方法と
しては、１つのデータパケットが収容可能な大きさとな
るよう情報スロット１８０の長さを定義する方法や、デ
ータパケット長に関係なく情報スロット１８０の長さを
定義して、連続する複数の情報スロット１８０にて１つ
のデータパケットを送信する方法や、１つの情報スロッ
ト１８０にて複数のデータパケットを送信する方法等が
考えられる。

【００２４】なお、上り方向の通信と、下り方向の通信
とを同一の周波数を用いて行う場合は（ＴＤＤ方式；Ti
me Division Duplex方式）、情報スロット１８０、制御
スロット１８１の各々において、上り方向用のスロッ
ト、下り方向用のスロットが用意される。また、上り方
向の通信と、下り方向の通信とを異なる周波数を用いて
行う場合は（ＦＤＤ方式；Frequency Division Duplex
方式）、ＭＡＣフレーム１８が上り方向用と、下り方向
用とに独立して提供される。なお、上り方向と、下り方
向とに対する通信サービスの提供方法として、両方向と
も同一通信サービス（例えばＡＴＭ通信）を提供する方
法と、上り方向と下り方向にて異なる通信サービスをハ
イブリッドに提供する方法とが考えられる。後者のハイ
ブリッド方式の例として、例えば下り方向ではＡＴＭ通
信を提供し、上り方向ではＩＰ（Internet Protocol）
通信を提供するといった構成が挙げられる。

【００２５】本実施形態では、無線回線を用いてＡＴＭ
通信を行う。この場合、情報スロット１８０を用いて、
ＡＴＭセルが５３バイト長のまま、もしくは所定の方法
でＡＴＭセルのヘッダ部（５バイト長）が圧縮された形
で伝送される。

【００２６】図３に、スロットスケジューラの一構成例
を示す。この図３に示すように、スロットスケジューラ
２０は、スケジューラ２１〜２５と、バッファ部２１Ａ
〜２５Ａと、スロット割当部２６とを、備えて構成され
ている。これら５個のスケジューラ２１〜２５とバッフ
ァ部２１Ａ〜２５Ａは、ＡＴＭサービスクラスに対応し
て設けられている。すなわち、スケジューラ２１とバッ
ファ部２１Ａは、ＣＢＲサービス用に設けられており、
スケジューラ２２とバッファ部２２Ａは、ｒｔ−ＶＢＲ
サービス用に設けられており、スケジューラ２３とバッ
ファ部２３Ａは、ｎｒｔ−ＶＢＲサービス用に設けられ
ており、スケジューラ２４とバッファ部２４Ａは、ＡＢ
Ｒサービス用に設けられており、スケジューラ２５とバ
ッファ部２５Ａは、ＵＢＲサービス用に設けられてい
る。バッファ部２１Ａ〜２５Ａには、仮想コネクション
毎に複数個のキューが用意され、このキュー内にＡＴＭ
セルの送信要求が順次蓄積される。

【００２７】このスロットスケジューラ２０は、無線基
地局から無線回線上へ伝送するＡＴＭセルへの割当スロ
ットを決定する。通常、スロットスケジューラは無線基
地局１１、１２、１３のそれぞれに搭載され、無線端末
７、８との間にて伝送されるＡＴＭセルのＭＡＣフレー
ム１８内への挿入位置を決定する。

【００２８】なお、無線回線上へ伝送待ち状態にあるＡ
ＴＭセルの有無に関して、無線基地局では次のように認
識できる。下り方向へ伝送するＡＴＭセルについては、
バッファ部２１Ａ〜２５Ａにて蓄積されるＡＴＭセルの
有無により認識できる。また、上り方向へ伝送するＡＴ
Ｍセルについては、送信すべきＡＴＭセルを保持する無
線端末より無線基地局に対して、ＡＴＭセルの伝送に先
立ち送信される、ＡＴＭセルの送信要求を表す情報を、
無線基地局において受信することにより認識できる。Ａ
ＴＭセルの送信要求を表す情報としては、ＡＴＭセルを
保持する無線端末を一意に識別できる情報と、そのＡＴ
Ｍセルが属する仮想コネクション情報（ＶＰＩ（仮想パ
ス識別子）／ＶＣＩ（仮想チャネル識別子））とを少な
くとも含む。

【００２９】スロットスケジューラ２０では、無線回線
上へ伝送待ち状態にあるＡＴＭセルが存在することを認
識すれば、そのＡＴＭセルが属するサービスクラス（Ｃ
ＢＲサービス、ｒｔ−ＶＢＲサービス、ｎｒｔ−ＶＢＲ
サービス、ＡＢＲサービス、ＵＢＲサービス）に基づい
て、サービス毎に用意されるバッファ２１Ａ〜２５Ａ内
のキューへ、当該ＡＴＭセルの送信要求を表す情報を蓄
積する。なお、各々のＡＴＭサービスクラス毎に用意さ
れるキューは、図３に示すように仮想コネクション毎に
複数個のキューが用意され、前記要求情報は、当該ＡＴ
Ｍセルが属する仮想コネクションに基づいて、対応する
キュー内へ挿入される。スケジューラ２１〜２５では、
各々のＡＴＭサービスクラス毎に用意されたバッファ２
１Ａ〜２５Ａのキューに蓄積されるＡＴＭセルの送信要
求情報の中から、次にスロット割当部２６へ引き渡すべ
き送信要求情報を決定する。なお、スケジューラ２１〜
２５よりスロット割当部２６への送信要求情報の引き渡
しは、スロット割当部２６より送信許可通知を受け取っ
てから行うものとする（詳しくは後述する）。

【００３０】スケジューラ２１〜２３では、各々の仮想
コネクションに対して、当該仮想コネクションが要求す
るセル転送速度（コネクション設定時に契約；ＣＢＲサ
ービスの場合はピークセル転送速度（ＰＣＲ）、ｒｔ−
ＶＢＲサービス、ｎｒｔ−ＶＢＲサービスの場合は持続
セル転送速度（ＳＣＲ））を提供できるようスケジュー
リングを実行することが望ましい。スケジューラ２４で
は、各々の仮想コネクションが要求する最小セル転送速
度（ＭＣＲ）を従順しつつ、全ての仮想コネクションに
対して公平なセル転送サービスを提供できるようスケジ
ューリングを実行することが望ましい。スケジューラ２
５では、全ての仮想コネクションに対して公平なセル転
送サービスを提供できるようスケジューリングを実行す
ることが望ましい。

【００３１】スロット割当部２６には、上述したＡＴＭ
セルの送信要求情報と、詳しくは後述する干渉波受信レ
ベル情報とが入力される。このスロット割当部２６で
は、干渉波受信レベル情報に基づいて、各々のスロット
を用いてＡＴＭセルを送信した場合に、無線回線品質が
原因で当該ＡＴＭセルが被り得る品質劣化を考慮したス
ロット割当を行う。

【００３２】次に、図４に基づいて、スロット割当部２
６にて行う、各々のスロットでの無線回線品質を考慮し
たスロット割当方法を説明する。図４（ａ）は図１にお
いて無線基地局１１と無線基地局１３との間で干渉が生
ずる理由を説明する図であり、図４（ｂ）はＭＡＣフレ
ームの各スロットにおける干渉波受信レベルの一例を示
す図である。

【００３３】図４（ａ）では、図１の説明で述べたよう
に、無線基地局１１と無線基地局１３とが同一の周波数
ｆ１を用いて自身の無線ゾーン１４、１６に属する無線
端末７、８と通信を行っている。すなわち、無線基地局
１１は無線端末７と無線回線３１を介して通信を行って
いる。無線基地局１３は無線端末８と無線回線３２を介
して通信を行っている。このとき、無線端末７では、無
線基地局１１より送信される通信情報を無線回線３１を
介して受信すると共に、無線基地局１３より無線端末８
宛に送信される通信情報を、干渉波３３として受信して
しまう。同様に、無線基地局１１では、無線端末７より
送信される通信情報を受信すると共に、無線端末８より
無線基地局１３宛に送信される通信情報を、干渉波３４
として受信してしまう。

【００３４】図４（ｂ）に示すように、このような干渉
が生じた場合、ＭＡＣフレーム１８内の各スロット毎に
干渉波の受信レベルは異なるものとなる。この図４
（ｂ）の例では、ＭＡＣフレーム１８ａにおけるスロッ
ト＃１、＃２は比較的干渉波の受信レベルが低い干渉波
受信レベル１であり、スロット＃６、＃７は比較的干渉
波の受信レベルが高い干渉波受信レベル３であり、スロ
ット＃３、＃４、＃５、＃８は干渉波の受信レベルが干
渉波受信レベル１と干渉波受信レベル３の中間である干
渉波受信レベル２である。

【００３５】このＭＡＣフレーム１８ａ内の各スロット
＃１〜＃８が被る干渉波の強さは、次のＭＡＣフレーム
でも同様の強さになると考えられる。すなわち、次のＭ
ＡＣフレーム１８におけるスロット＃１、＃２の干渉波
の受信レベルは比較的干渉波の受信レベルが低い干渉波
受信レベル１となると予想され、スロット＃６、＃７の
干渉波の受信レベルは比較的干渉波の受信レベル高い干
渉波受信レベル３と予想され、スロット＃３、＃４、＃
５、＃８の干渉波の受信レベルはその中間である干渉波
受信レベル２となると予想される。

【００３６】なぜなら、無線基地局１３から無線端末８
宛にＣＢＲサービスやｒｔ−ＶＢＲサービス等のリアル
タイム性を保証すべきサービスを提供する場合は、一定
のデータ転送速度を保証するため、ＭＡＣフレーム１８
ｂのあるスロットを一旦確保すれば、送信すべきデータ
がなくなるまで、以降のＭＡＣフレーム１８ｂにおいて
も、同一位置にあるスロットを確保し続けるので、次の
ＭＡＣフレーム１８ｂでも、干渉波の受信レベルが同様
になる確率が高いと考えられるからである。

【００３７】ところで、干渉波の受信レベルが弱い場合
（干渉波受信レベルが１である、スロット＃１、スロッ
ト＃２）、それに伴う希望波の受信レベルの劣化は僅か
なものであるため、再送を伴わずに誤り訂正制御のみに
より送信データを回復することが可能である。しかしな
がら、干渉波の受信レベルが強い場合（干渉波受信レベ
ルが３である、スロット＃６、スロット＃７）、それに
伴う希望波の受信レベルの劣化は著しく大きくなり、誤
り訂正制御のみでは送信データの回復が不可能となり、
その結果、当該送信データは廃棄され、送信データの再
送が必要となる。送信データの再送を行うことで、当該
データの伝送遅延は著しく大きくなってしまい、これ
は、リアルタイム性を保証すべき通信サービス（例え
ば、ＣＢＲサービスや、ｒｔ−ＶＢＲサービス）にとっ
ては、所望の通信品質が提供されないことを意味する。

【００３８】そこで、図３に示すスロット割当部２６で
は、それ以降のＭＡＣフレームについて、リアルタイム
性を保証すべき通信サービスを要求するＡＴＭセルに
は、干渉波の受信レベルが弱いと予測されるスロットを
優先的に割り当てるようなスロット割当を実行すること
で、リアルタイム性を保証すべき通信サービスを要求す
るＡＴＭセルが、受信レベルの劣化による廃棄を被るこ
とのないようにする。

【００３９】図５は、スロット割当部２６の構成を示す
機能ブロック図である。スロット割当部２６は、干渉波
受信レベル解析部２６１とスロット位置決定部２６２と
スケジューラ２６３とバッファ部２６４とを備えて構成
される。

【００４０】干渉波受信レベル解析部２６１は、干渉波
受信レベル情報に基づいて干渉波受信レベルの予測を行
う。スロット位置決定部２６２は、送信を行うＡＴＭセ
ルについてＭＡＣフレーム１８内の挿入位置を決定す
る。スケジューラ２６３は、スロット位置決定部２６２
の指示に基づき、送信を行うＡＴＭセルの、サービスク
ラス間でのスケジューリングを行う。バッファ部２６４
は、ＭＡＣフレームを用いて送信が終了したＡＴＭセル
の送信要求情報、そして次のＭＡＣフレームまで送信を
待たされるＡＴＭセルの送信要求情報を蓄積し、必要に
応じて当該送信要求情報を再びスロット位置決定部へ送
出する。

【００４１】以下では、スロット割当部２６にて行う、
各々のスロットでの無線回線品質を考慮したスロット割
当方法の一例を、図５の機能ブロック図をもとに説明す
る。なお、図５では、リアルタイム性を要求するＣＢＲ
サービスを要求するＡＴＭセル（ＣＢＲセル）と、リア
ルタイム性を要求しないＵＢＲサービスを要求するＡＴ
Ｍセル（ＵＢＲセル）とが、伝送要求状態にあるものと
する。また、このスロット割当部２６は、無線基地局１
１内のスロットスケジューラ２０内に設けられているも
のとする。つまり、以下では、無線基地局１１における
スロット割当方法を説明する。

【００４２】スロット割当部２６では、他の無線ゾーン
（図１の例では無線ゾーン１６）より発せられる、ＭＡ
Ｃフレーム１８内のスロット毎の干渉波受信レベル情報
（図４の例では、ＭＡＣフレーム１８ｂが原因となる、
スロット毎の干渉波受信レベル情報）を利用して、干渉
波の受信レベルの弱いスロットにはリアルタイム性を要
求するＡＴＭセルを、干渉波の受信レベルの強いスロッ
トにはリアルタイム性を要求しないＡＴＭセルを割り当
てるものとする。図５の例では、ＣＢＲセルは、干渉波
受信レベルが１であるスロット＃１、＃２より割り当
て、ＵＢＲセルは、干渉波受信レベルが３であるスロッ
ト＃６、＃７より割り当てる。このようなスロット割当
を提供することで、干渉波が原因で生じる無線回線品質
の劣化によりＣＢＲセルが廃棄される確率は非常に少な
くなり、リアルタイム性を要求するＣＢＲセルに対して
再送制御を施す必要がほとんどなくなる。それに対し
て、無線回線品質の劣化によりＵＢＲセルが廃棄される
確率は高くなってしまうが、ＵＢＲサービスはリアルタ
イム性を要求しないため、再送制御により廃棄されたＵ
ＢＲセルを再び送信すればよい。

【００４３】干渉波受信レベル情報は、干渉波受信レベ
ル解析部２６１に入力される。この干渉波受信レベル情
報には、当該無線基地局１１にて受信した干渉波情報
や、当該無線基地局１１と通信を行う無線端末７にて受
信した干渉波情報が、含まれている。干渉波受信レベル
解析部２６１では、この干渉波受信レベル情報をもと
に、各スロットにて被り得る干渉波の受信レベルを予測
し、これを干渉波受信レベル予測情報としてスロット位
置決定部２６２へ通知する。

【００４４】図６に、干渉波受信レベル解析部２６１の
ブロック構成を示す。干渉波受信レベル解析部２６１
は、干渉波履歴保持部３１と干渉波受信レベル情報予測
部３２とを備えて構成される。干渉波履歴保持部３１
は、無線基地局１１や、当該無線基地局１１と通信を行
う無線端末７が被る干渉波情報の履歴を保持する。干渉
波受信レベル情報予測部３２は、干渉波履歴保持部３１
内の情報をもとに干渉波受信レベル予測情報を求め、ス
ロット位置決定部２６２へ通知する。

【００４５】干渉波履歴保持部３１では、過去に受け取
った干渉波受信レベル情報を、干渉波受信レベル情報予
測部３２にて干渉波受信レベル予測情報を導出するのに
必要な分だけ記憶する。図６の例では、過去ｎ回にわた
り受信した干渉波受信レベル情報（ｔ＝Ｔ−ｎよりｔ＝
Ｔ−１にわたり受信した干渉波情報）を記憶している。
過去ｎ回分の干渉波受信レベル情報の記憶の仕方として
は、直前の連続するｎ回分の干渉波受信レベル情報であ
ってもよいし、所定間隔で抽出したｎ回分の干渉波受信
レベル情報であってもよい。

【００４６】なお、ｎ＝１とした場合は、干渉波履歴保
持部３１では前に受け取った１つの干渉波受信レベル情
報のみを用いて干渉波受信レベル予測情報を導出するこ
ととなる。

【００４７】一般に、無線端末より発せられるデータを
受信する無線基地局が被る干渉波受信レベルと、無線基
地局より発せられるデータを受信する無線端末が被る干
渉波受信レベルとは異なるものである。また、同一の無
線基地局と通信を行っている各々の無線端末において
も、これらが被る干渉波受信レベルは異なってくる。そ
のため、干渉波履歴保持部３１では、無線基地局と各無
線端末の各々に対して干渉波情報の履歴を保持する必要
がある。この図６の例では、干渉波履歴保持部３１は、
無線基地局宛のＭＡＣフレームについての干渉波受信レ
ベル情報３１１と、無線端末宛のＭＡＣフレームについ
ての干渉波受信レベル情報３１２、３１３…とを有して
いる。これらの干渉波受信レベル情報のうち無線基地局
宛のＭＡＣフレームについての干渉波受信レベル情報３
１１は、当該無線基地局にて生成される情報である。無
線端末宛のＭＡＣフレームについての干渉波受信レベル
情報３１２、３１３…は、各無線端末で生成される情報
であり、各無線端末から無線基地局に送信されてくる情
報である。そして、干渉波受信レベル情報３１１、３１
２、３１３…に基づいて、干渉波受信レベル情報予測部
３２では、無線基地局と各無線端末の各々に対してそれ
ぞれ干渉波受信レベル予測情報３２１、３２２、３２３
を導出する。

【００４８】なお、各無線端末で生成された無線端末宛
の干渉波受信レベル情報に基づいて、各無線端末側で干
渉波受信レベル情報を導出し、その結果のみを各無線端
末から無線基地局に送信するようにすることも可能であ
る。

【００４９】干渉波受信レベル解析部２６１内において
は、過去の干渉受信レベル波情報及び干渉波受信レベル
予測情報を相対的な値（相対値）に置き換えて保持する
方法や、実測値をそのまま保持する方法等が考えられ
る。本実施形態では、干渉波の実測値情報及び干渉波受
信レベルとして予測される情報を、３段階の相対値に置
き換えて保持する方法を用いている。すなわち、干渉波
受信レベル１の場合を相対値「１」に置き換え、干渉波
受信レベル２の場合を相対値「２」に置き換え、干渉波
受信レベル３の場合を相対値「３」に置き換えている。

【００５０】干渉波受信レベル解析部２６１での、干渉
波受信レベル予測情報の導出方法の一例を、図７、図８
を用いて説明する。なお、図７、図８では、無線基地局
宛の干渉波受信レベル情報と、無線端末＃１宛の干渉波
受信レベル情報とを過去５回にわたり保持し（図６にお
いて、ｎ＝５）、これらに基づいて、各々に対する干渉
波受信レベル予測情報を導出している。

【００５１】干渉波受信レベル予測情報における予測値
を算出する第一の方法として、過去に受信した干渉波受
信レベルの平均値を予測情報の予測値とする方法が挙げ
られる。本方法に従うと、ｘ回前のスロットｉの干渉波
受信レベルをＬｉ（ｘ）と表した場合（但し、１≦ｘ≦
ｎ）、スロットｉの干渉波受信レベル予測情報Ｌｉ
（０）は、次式にて表される。 図７では、本方式に従って干渉波受信レベル予測情報の
導出を行う例を示している。すなわち、本方式に従って
導出すると、無線基地局宛の干渉波受信レベル情報３１
１に基づいて干渉波受信レベル予測情報３２１が生成さ
れ、無線基地局宛の干渉波受信レベル情報３１２に基づ
いて干渉波受信レベル予測情報３２２が生成される。例
えば、無線基地局宛の干渉波受信レベル情報３１１のス
ロット＃２を例に予測値を計算すると、干渉波受信レベ
ル予測情報３２１のスロット＃２の予測値は、（２＋２
＋２＋１＋１）／５＝１．６となる。

【００５２】干渉波受信レベル予測情報を導出する第二
の方法として、過去に受信した干渉波受信レベルに、そ
の干渉波情報を受信した時刻（過去の度合）に基づく重
みづけを行い、これの平均値を予測情報の予測値とする
方法が挙げられる。本方法に従うと、ｘ回前のスロット
ｉの干渉波受信レベルをＬｉ（ｘ）、ｘ回前の干渉波情
報に乗算される重みをｗ（ｘ）と表した場合（但し、１
≦ｘ≦ｎ）、スロットｉの干渉波受信レベル予測情報Ｌ
ｉ（０）は、次式にて表される。 図８では、本方式に従って干渉波受信レベル予測情報の
導出を、ｗ（１）＝５、ｗ（２）＝４、ｗ（３）＝３、
ｗ（４）＝２、ｗ（５）＝１として行う例を示してい
る。このように重みづけを行うことで、最近に受信した
干渉波情報をより強く反映させた予測情報を生成する。
すなわち、本方式に従って導出すると、無線基地局宛の
干渉波受信レベル情報３１１に基づいて干渉波受信レベ
ル予測情報３２１が生成され、無線基地局宛の干渉波受
信レベル情報３１２に基づいて干渉波受信レベル予測情
報３２２が生成される。例えば、無線基地局宛の干渉波
受信レベル情報３１１のスロット＃２の予測値を例に計
算すると、干渉波受信レベル予測情報３２１のスロット
＃２は、（２×１＋２×２＋２×３＋１×４＋１×５）
／１５＝１．４となる。なお、小数点以下第２位以降
は、切り捨てても良いし、四捨五入してもよいし、切り
上げてもよい。

【００５３】なお、ｗ（１）＝ｗ（２）＝ｗ（３）＝ｗ
（４）＝ｗ（５）とした場合、図７に示した方法と同じ
予測情報が生成される。

【００５４】図５で示したスロット位置決定部２６２で
は、干渉波受信レベル解析部２６１より得られる干渉波
受信レベル予測情報をもとにして、ＭＡＣフレーム１８
内の各々のスロットに割り当てるＡＴＭセルを決定す
る。

【００５５】図９は、図５で示したスロット位置決定部
２６２にて行うスロット位置決定手順を説明するための
フローチャートである。本手順では、スケジューラ２６
３よりＡＴＭセルの送信要求情報が通知される度に、当
該ＡＴＭセルの要求するサービスクラスに基づいてスロ
ット位置を決定するものである。

【００５６】スケジューラ２６３よりＡＴＭセルの送信
要求情報を受け取ったスロット位置決定部２６２では
（ステップＳ１１にてＹｅｓ）、当該ＡＴＭセルの宛先
が無線基地局宛であるか、もしくは無線端末宛であるか
（無線端末宛であれば、どの無線端末宛かも）を、当該
ＡＴＭセルの仮想コネクション情報をもとに調る（ステ
ップＳ１２）。続いて、スロット位置決定部２６２は、
干渉波受信レベル解析部２６１から入力された干渉波受
信レベル予測情報の中から当該ＡＴＭセルに相当するＭ
ＡＣフレームの干渉波受信レベル予測情報を抽出する
（ステップＳ１３）。次に、当該ＡＴＭセルの要求する
サービスクラスを調べ（ステップＳ１４）、空きスロッ
トにおける干渉波受信レベルにもとづいて、スロットを
割り当てる（ステップＳ１５）。

【００５７】上述したステップＳ１１において送信待ち
のＡＴＭセルが存在しなかった場合には（ステップＳ１
１にてＮｏ）、スロット位置決定部２６２は、このステ
ップＳ１１の判断処理を繰り返しながら待機する。

【００５８】図１０に、上述したステップＳ１５にて実
行する、要求サービスに基づくスロット割り当ての一例
を示す。この図１０に示すように、スロット位置決定部
２６２は、サービスクラス／干渉波受信レベル対応表
（クラス別干渉波レベル情報）３５を用意する。このサ
ービスクラス／干渉波受信レベル対応表３５内に、各々
のサービスクラス３５ａと、当該サービスを提供するの
に望ましい干渉波受信レベル３５ｂとを対応させて記載
する。スロット位置決定部２６２では、送信を行うＡＴ
Ｍセルに対して割り当てるスロット位置を決定する際
に、当該ＡＴＭセルが要求するサービスクラスを調べ、
サービスクラス／干渉波受信レベル対応表３５により、
当該ＡＴＭセルへ割り当てる空きスロットとして割り当
て可能な干渉波受信レベルを把握しておく。そして、干
渉波受信レベル解析部２６１より得られた干渉波受信レ
ベル予測情報をもとに、当該ＡＴＭセルへ割り当て可能
なスロット位置を決定する。

【００５９】図１０に示した例では、ＣＢＲサービスと
して割り当て可能な干渉波受信レベルは１．０〜２．０
であるので、ＣＢＲサービスを要求するＡＴＭセルに対
しては、受信レベル予測情報より、干渉波受信レベルの
予測値が１．０と予測されるスロット＃１から割り当て
る。一方、ＵＢＲサービスとして割り当て可能な干渉波
受信レベルは２．０〜３．０であるので、ＵＢＲサービ
スを要求するＡＴＭセルに対しては、受信レベル予測情
報より、干渉波受信レベルの予測値が２．０と予測され
るスロット＃３から割り当てる。

【００６０】ＡＴＭ通信を提供する場合は通常、ＣＢＲ
サービス、ｒｔ−ＶＢＲサービス、ｎｒｔ−ＶＢＲサー
ビス、ＡＢＲサービス、ＵＢＲサービスの順に、干渉波
受信レベルの弱いスロットを割り当てるのが望ましい。
またＡＴＭ通信以外においても、一般に、再送制御等に
よる伝送遅延を許容しないリアルタイムサービスに対し
ては干渉波受信レベルの弱いスロットを割り当て、伝送
遅延の悪化が許容できるノンリアルタイムサービス（リ
アルタイム性を要求しないサービス）に対しては干渉波
受信レベルの強いスロットを割り当てるというスロット
割り当てポリシーを適用するのが望ましい。

【００６１】なお、サービスクラス／干渉波受信レベル
対応表３５内に記載されている干渉波受信レベル３５ｂ
を満足する空きスロットが存在しない場合は、以下に示
す処理を行うことで対処する。

【００６２】（対処方法１）前記サービスクラス／干渉
波受信レベル対応表３５記載の干渉波受信レベル３５ｂ
よりも干渉波の弱い空きスロットが存在する場合、この
サービスクラス／干渉波受信レベル対応表３５記載の干
渉波受信レベル３５ｂの下限値により近い干渉波受信レ
ベルを持つ空きスロットからＡＴＭセルを割り当てるこ
とを可能とする。

【００６３】（対処方法２）前記サービスクラス／干渉
波受信レベル対応表３５記載の干渉波受信レベル３５ｂ
よりも干渉波の強い空きスロットしか存在しない場合、
このサービスクラス／干渉波受信レベル対応表３５記載
の干渉波受信レベル３５ｂの上限値にできるだけ近い干
渉波受信レベルを持つ空きスロットからＡＴＭセルを割
り当てる方法が考えられる。

【００６４】また、これ以外にも、当該ＭＡＣフレーム
１８においては送信せず、次のＭＡＣフレーム１８にお
いて適切な空きスロットを検索してからＡＴＭセルを割
り当てる方法が考えられる。なお、後者の方法を用いる
場合は、送信を遅らされたＡＴＭセルの送信要求情報
は、図５に示したスロット割当部２６内のバッファ部２
６４に一旦蓄積し、次のＭＡＣフレーム１８におけるス
ロット割り当てを行う際に、バッファ部２６４内の前記
送信要求情報より優先的にスロットを割り当てるよう、
スケジューラ２６３にてスケジューリングを行う。

【００６５】スケジューラ２６３では、スケジューラ２
１〜２５（図３参照）においてサービスクラス毎にスケ
ジューリングされたＡＴＭセルの送信要求情報と、バッ
ファ部２６４内に蓄積されたＡＴＭセルの送信要求情報
との中から、どのサービスクラスのＡＴＭセルの送信要
求情報をスロット位置決定部２６２へ引き渡すかを決定
する。

【００６６】図１１に、図５に示したバッファ部２６４
の一構成例を示す。バッファ部２６４では、スロット位
置決定部２６２によりスロットが割り当てられて送信さ
れたＡＴＭ送信要求情報を、送信済ＡＴＭ情報保持部４
１に保持する。また、スロット位置決定部２６２におい
てスロットが割り当てられなかったことにより送信され
ず、次のＭＡＣフレーム１８まで送信待ちとなったＡＴ
Ｍ送信要求情報を、送信待ちバッファ４３に保持する。

【００６７】送信済ＡＴＭ情報保持部４１では、無線回
線の品質劣化によりＡＴＭセルの再送要求を受信した場
合に、そのＡＴＭセルに相当するＡＴＭセル送信要求情
報を送信待ちバッファ４３へ送付し、次のＭＡＣフレー
ム１８での再送を試みる。なお、一定時間再送要求を受
けなかったＡＴＭセル送信要求情報については、送信が
正常に行われたと判断し、送信済ＡＴＭ情報保持部４１
より取り除いてもよい。

【００６８】送信待ちバッファ４３には、サービスクラ
ス毎にＦＩＦＯ（First-In First-Out）キューが用意さ
れている。ＡＴＭセルスイッチング部４４は、送信待ち
状態であるＡＴＭセル送信要求情報と、再送要求を受信
することで再送を試みるＡＴＭセル送信要求情報とを、
サービスクラス識別部４２により識別された当該ＡＴＭ
セルの属するサービスクラスに基づいて、相当するＦＩ
ＦＯキューへ収容する。

【００６９】図５に示すスケジューラ２６３は、まずバ
ッファ部２６４内の送信待ちバッファ４３（図１１参
照）においてＣＢＲサービスクラスに属するＡＴＭセル
送信要求情報が存在すれば、このＡＴＭセル送信要求情
報をスロット位置決定部２６２へ引き渡す。次に、スケ
ジューラ２６３は、図３のスケジューラ２１に対してＣ
ＢＲサービスクラスに属するＡＴＭセル送信要求情報の
送信許可通知を行う。本通知を受けたスケジューラ２１
より、ＣＢＲサービスクラスに属するＡＴＭセル送信要
求情報を新たに受信すれば、スケジューラ２６３は、本
送信要求情報をスロット位置決定部２６２へ引き渡す。
以後、送信待ちバッファ４３内のＡＴＭセル送信要求情
報、新たに受信したＡＴＭセル送信要求情報の順に、ｒ
ｔ―ＶＢＲサービス、ｎｒｔ−ＶＢＲサービス、ＡＢＲ
サービス、ＵＢＲサービスと完全優先制御にてスロット
位置決定部２６２へ引き渡す。

【００７０】ところで、図１０において示したサービス
クラス／干渉波受信レベル対応表３５は、スロット位置
決定部２６２において、送信を行うＡＴＭセルに対して
割り当てるスロット位置を決定する際に用いるとして説
明したが、他にも、新規コネクションの受付制御を行う
際に使用することもできる。これにより、従来の無線回
線容量、有線回線容量に基づく新規コネクションの受付
可否判定に加え、現在の無線回線品質に基づく新規コネ
クションの受付可否判定が行え、より信頼性の高い通信
サービスの提供が可能となる。

【００７１】図１２に、サービスクラス／干渉波受信レ
ベル対応表３５を用いた新規コネクションの受付制御ア
ルゴリズムの概要を、フローチャートにて示す。

【００７２】新規コネクションの接続要求を受けた無線
基地局では（ステップＳ２１）、まず当該コネクション
が要求する通信容量を所望の通信路上に確保できるか否
かを判断する（ステップＳ２２）。この判断の結果、通
信容量の確保が可能な場合には（ステップＳ２２にてＹ
ｅｓ）、サービスクラス／干渉波受信レベル対応表３５
を用いて、当該コネクションが要求するサービスクラス
に相当する干渉波受信レベルを持つスロットを新規に確
保できるか否かを判断する（ステップＳ２３）。この時
に用いる干渉波受信レベル予測情報は、当該コネクショ
ンが上り方向の通信であるか下り方向の通信であるかに
基づいて干渉波受信レベル情報予測部３２（図６参照）
より抽出して調べる。サービスクラスに相当する干渉波
受信レベルを持つスロットの確保が可能であれば（ステ
ップＳ２３にてＹｅｓ）、当該コネクションの受付を許
可する（ステップＳ２４）。

【００７３】なお、通信容量の確保が不可能であるか
（ステップＳ２２にてＮｏ）もしくはサービスクラスに
相当する干渉波受信レベルを持つスロットの確保が不可
能であれば（ステップＳ２３にてＮｏ）、当該コネクシ
ョンの受付を拒絶する（ステップＳ２５）。

【００７４】ここまでにおいては、スロット位置決定部
２６２（図５参照）において、既に受付を行っている仮
想コネクションに属するＡＴＭセルに対し、通信品質の
劣化により、サービスクラス／干渉波受信レベル対応表
３５に記載された当該ＡＴＭセルが要求するサービスク
ラスに相当する干渉波受信レベルを満足するスロットが
存在しない場合に、このサービスクラス／干渉波受信レ
ベル対応表３５記載の受信レベルより強い受信レベルを
持つスロットを割り当てる方法、そして、当該ＭＡＣフ
レーム１８においては送信せず、次のＭＡＣフレーム１
８において適切な空きスロットを検索し割り当てる方法
を述べた。しかし、両方法のいずれの場合も、例えばＣ
ＢＲサービスのようにリアルタイム性を要求するサービ
スに対しては、前者の場合は通信品質の劣化による再送
制御の実行によるＡＴＭセル転送遅延の増大、そして後
者の場合はスロット割当可能なＭＡＣフレーム１８が存
在するまでスロット割当を停止することによるＡＴＭセ
ル転送遅延の増大により、リアルタイム性の保証が困難
となる。

【００７５】このようにリアルタイム性を要求するＡＴ
Ｍセルに対して割り当て可能なスロットがＭＡＣフレー
ム１８内に存在しない場合に、本ＭＡＣフレーム１８を
用いて通信を行う無線基地局は、本ＭＡＣフレーム１８
へ干渉を与える他の無線基地局もしくはこの無線基地局
と通信を行う無線端末に対して、リアルタイム性を要求
しないＡＴＭセル（例えば、ｎｒｔ−ＶＢＲサービス、
ＡＢＲサービス、ＵＢＲサービスを要求するＡＴＭセ
ル）の送出を控えるよう制御することを要求する。これ
により、干渉を与える他の無線基地局と無線端末との間
の通信が原因で生じる干渉波を抑えることができ、それ
により本ＭＡＣフレーム１８に対する干渉波受信レベル
が低下するため、リアルタイム性を要求するＡＴＭセル
（低い干渉波受信レベルを要求するＡＴＭセル）に対す
る割当可能なスロット数を増大させる。このような方式
を採用する通信網システムを図１３に基づいて説明す
る。

【００７６】この図１３では、図１に示す通信網システ
ムにおいて、無線基地局１１と無線端末７との間で通信
を行うための、リアルタイム性を要求するＡＴＭセルに
対して割当可能なスロットが存在しないため、無線基地
局１１に干渉を及ぼす無線基地局１３に対してＡＴＭセ
ルの送出制御を要求する例を示す。

【００７７】無線基地局１１では、送出制御要求を表す
制御セル１９を送出する。本制御セル１９は、例えば、
ＯＡＭセル（Operations Administration and Maintena
nceセル）を用いて周期的に生成し、送信する。この制
御セル１９には、送信制御の対象である対象周波数１９
ａと、通信方向（上り方向、もしくは下り方向）１９ｂ
とが、少なくとも記載される。無線基地局１１が、自身
の通信に干渉を及ぼす無線基地局１３をあらかじめ認識
していれば、この制御セル１９をその無線基地局１３宛
に直接送信する。一方、無線基地局１１が、干渉を及ぼ
す無線基地局１３を認識していなければ、通信網１０内
に接続される全ての無線基地局１２、１３に制御セル１
９をブロードキャストして、無線基地局１１以外の無線
基地局１２、１３において、受信した制御セル１９が自
身の無線基地局に対して要求されるものであるか否か
を、制御セルに記載されている対象周波数１９ｂをもと
に判断し、自身の無線基地局に関係する場合に限り制御
セル１９を受信して、以下に示すＡＴＭセルの送出制御
を、あらかじめ定められた期間実行する。

【００７８】無線基地局１３では、無線基地局１１より
送出された制御セル１９を受信すると、無線基地局１３
内のスロット割当部２６（図３参照）において、リアル
タイム性を要求しないＡＴＭセルに対する割当スロット
数の減少を行う。例えば、ＵＢＲサービスを要求するＡ
ＴＭセルを、図５に示したスロット位置決定部２６２へ
引き渡さないようスケジューラ２６３を動作させること
で対処する。

【００７９】無線基地局１３にて実行するＡＴＭセルの
送出制御は、無線基地局１１より送出された制御セル１
９を受信してから、あらかじめ定められた期間実行す
る。無線基地局１１では、ＡＴＭセルの送出制御が必要
な限り制御セル１９を周期的に生成し送信するので、無
線基地局１３では、制御セル１９の受信が途絶えるま
で、ＡＴＭセルの送出制御が実行されることとなる。

【００８０】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
に種々に変形可能である。例えば、上記実施形態におい
ては、送信するデータパケット（ＡＴＭセル）を固定長
とし、１データパケットに対して１スロットを割り当て
る場合を例にとった実施の形態を示してきた。しかしな
がら、各々のデータパケットに対して割り当てるスロッ
ト数が異なる実施形態も考えられる。例えば、ＩＰパケ
ットのように元来各々のパケット長が異なる場合や、あ
るいは固定長であるＡＴＭセルをＯＦＤＭ（Orthogonal
Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多
重）方式にて伝送する際に、採用する変調方式／符号化
率等をＡＴＭセル毎に異なるものとした場合が当てはま
る。なお、ＯＦＤＭ方式にてＡＴＭセルを伝送する場合
は、スロット長をＯＦＤＭシンボル長を等しくすること
が望ましい。

【００８１】このように各々のデータパケットに対して
割り当てるスロット数が異なる場合には、無線基地局に
おいて保持するＡＴＭセル（ＩＰパケット送信時には、
ＩＰパケット）の送信要求を表す情報の中に、あらかじ
め当該ＡＴＭセル（ＩＰパケット）が占有するスロット
数の情報を併せて記載しておく。そして図５にて示した
スロット位置決定部２６２にてスロットを割り当てる際
に、当該ＡＴＭセル（ＩＰパケット）に対して必要なス
ロット数の割り当て位置を、干渉波受信レベル解析部２
６１より引き渡される干渉波受信レベル予測情報をもと
に決定する。なお、詳細な手順については、複数個のス
ロットを連続して確保する点を除いては、１データパケ
ットに対して１スロットを割り当てる場合と同様に実施
できる。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明に係る無線パケット
通信システムによれば、周囲の無線基地局や無線端末か
ら到達する干渉波が原因で生じる通信品質の劣化を予測
した上で、フレーム内にある複数のスロットうちのどの
スロットにパケットを割り当てるか決定することとした
ので、無線パケット通信の品質を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無線パケット通信システムが適用
される無線通信網システムを示す図。

【図２】複数のスロットを有するＭＡＣフレームの構成
を示す図。

【図３】スロットスケジューラの内部構成を示すブロッ
ク図。

【図４】（ａ）は異なる無線基地局との間で干渉が生じ
る理由を説明するための図、（ｂ）はＭＡＣフレーム内
の各スロットにより干渉波受信レベルが異なる様子を説
明する図。

【図５】スロット割当部の内部構成を示すブロック図。

【図６】干渉波受信レベル解析部の内部構成を示すブロ
ック図。

【図７】干渉波受信レベル解析部において、干渉波受信
レベル予測情報の予測値を算出する算出方法を説明する
ための図（重み付けなし）。

【図８】干渉波受信レベル解析部において、干渉波受信
レベル予測情報の予測値を算出する算出方法を説明する
ための図（重み付けあり）。

【図９】スロット位置決定部で行われるスロット位置決
定手順を説明するためのフローチャートを示す図。

【図１０】サービスクラス／干渉波受信レベル対応表に
基づいて、ＡＴＭセルをＭＡＣフレーム内のスロットに
割り当てる一例を示す図。

【図１１】スロット割当部内に設けられたバッファ部の
内部構成を示すブロック図。

【図１２】干渉波受信レベル予測情報とサービスクラス
／干渉波受信レベル対応表とに基づいて、新規コネクシ
ョンの接続要求を許可するかもしくは拒絶するかを判断
する判断処理を説明するためのフローチャートを示す
図。

【図１３】サービスクラス／干渉波受信レベル対応表に
ある干渉波受信レベルを満たすスロットが干渉波受信レ
ベル予測情報に存在しない場合に、他の無線基地局へ送
出を控えるよう制御セルを送出する無線基地局の例を示
す図。

【符号の説明】

７、８ 無線端末 １０ 通信網 １１、１２、１３ 無線基地局 １４、１５、１６ 無線ゾーン １８ ＭＡＣフレーム １９ 制御セル ２０ スロットスケジューラ ２１〜２５Ａ スケジューラ ２１Ａ〜２５Ａ バッファ部 ２６ スロット割当部 ２６１ 干渉波受信レベル解析部 ２６２ スロット位置決定部 ２６３ スケジューラ ２６４ バッファ部 ３１ 干渉波履歴保持部 ３２ 干渉波受信レベル情報予測部 ３１１、３１２、３１３ 干渉波受信レベル情報 ３５ サービスクラス／干渉波受信レベル対応表 ４１ 送信済ＡＴＭ情報保持部 ４２ サービスクラス識別部 ４３ 送信待ちバッファ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K028 BB04 KK32 LL02 RR01 5K030 HA08 JL01 LE16 5K067 AA23 BB21 CC04 CC08 DD23 EE02 EE10 EE71 GG01 9A001 CC05 CC06 GG01

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スロット化された無線チャネルを用いると
   ともに、連続する複数のスロットをまとめて１フレーム
   とするフレーム構成をとることで無線パケット通信を行
   う無線パケット通信システムにおいて、 複数の無線端末と、 前記無線端末と前記無線チャネルを用いてパケットの送
   受信を行う複数の無線基地局と、 前記無線端末もしくは前記無線基地局において被る干渉
   波の受信レベルをスロット毎に観測する受信レベル観測
   手段と、 前記受信レベル観測手段により得られたスロット毎の前
   記干渉波の受信レベルを前記フレーム単位にまとめ、過
   去の少なくとも１フレーム以上の干渉波の受信レベルに
   基づいて、前記無線端末もしくは前記無線基地局におい
   て次に被るスロット毎の干渉波の受信レベルをフレーム
   単位で予測する受信レベル予測手段と、 前記受信レベル予測手段によりフレーム単位で得られた
   スロット毎の干渉波の受信レベルの予測に基づいて、前
   記無線端末宛もしくは前記無線基地局宛のパケットの送
   信に用いるフレーム中のスロット位置を決定するスロッ
   ト位置決定手段と、 を備えることを特徴とする無線パケット通信システム。
2. 【請求項２】前記受信レベル予測手段では、過去ｎフレ
   ーム（ｎ≧１、ｎは自然数）における干渉波の受信レベ
   ルをもとに予測を行う場合、ｘ個(ｘ≧１、ｘは自然
   数）前のフレームにおけるスロットの干渉波受信レベル
   をＬ（ｘ）、ｘ個前のフレームの干渉波受信レベルに乗
   算される重みをｗ（ｘ）としたとき、次のフレームのス
   ロットの干渉波受信レベルを と予測することを特徴とする、請求項１記載の無線パケ
   ット通信システム。
3. 【請求項３】前記無線端末において被る干渉波の受信レ
   ベルを観測する前記受信レベル観測手段は、前記無線端
   末に設けられており、この無線端末に設けられた受信レ
   ベル観測手段で観測された干渉波の受信レベルは、前記
   無線チャネルを用いて前記無線基地局へ送信されること
   を特徴とする請求項１記載の無線パケット通信システ
   ム。
4. 【請求項４】前記無線パケット通信は、複数のサービス
   を提供するためのサービスクラスが定義されており、 前記スロット位置決定手段は、無線パケット通信が提供
   するサービスのサービスクラスと、このサービスクラス
   を提供するための干渉波受信レベルの範囲とを対応づけ
   たクラス別干渉波レベル情報を保持しており、パケット
   の送信に用いるフレーム中のスロット位置を決定する際
   には、当該パケットが要求するサービスクラスに対応す
   る干渉波受信レベルの範囲に収まるような干渉波の受信
   レベルの予測値を持つ空きスロットが存在した場合に
   は、この空きスロットを当該パケットの送信を行うスロ
   ットとして優先的に割り当てることを特徴とする、請求
   項１記載の無線パケット通信システム。
5. 【請求項５】前記スロット位置決定手段は、パケットの
   送信を行うスロット位置を決定する際に、当該パケット
   が要求するサービスクラスに対応する干渉波受信レベル
   の範囲に収まるような干渉波の受信レベルの予測値を持
   つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサービスクラ
   スに対応する干渉波受信レベルよりも弱い干渉波の受信
   レベルの予測値を持つ空きスロットが存在したときに
   は、その空きスロットの中から当該パケットが要求する
   サービスクラスに対応する干渉波受信レベルに最も近い
   予測値を持つスロットを、当該パケットの送信を行うス
   ロットとして割り当てることを特徴とする、請求項４記
   載の無線パケット通信システム。
6. 【請求項６】前記スロット位置決定手段は、パケットの
   送信を行うスロット位置を決定する際に、当該パケット
   が要求するサービスクラスに対応する干渉波受信レベル
   の範囲に収まるような干渉波の受信レベルの予測値を持
   つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサービスクラ
   スに対応する干渉波受信レベルよりも強い干渉波の受信
   レベルの予測値を持つ空きスロットしか存在しないとき
   には、その空きスロットの中から当該パケットが要求す
   るサービスクラスに対応する干渉波受信レベルに最も近
   い予測値を持つスロットを、当該パケットの送信を行う
   スロットとして割り当てることを特徴とする、請求項４
   記載の無線パケット通信システム。
7. 【請求項７】前記スロット位置決定手段は、パケットの
   送信を行うスロット位置を決定する際に、当該パケット
   が要求するサービスクラスに対応する干渉波受信レベル
   の範囲に収まるような干渉波の受信レベルの予測値を持
   つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサービスクラ
   スに対応する干渉波受信レベルよりも強い干渉波の受信
   レベルの予測値を持つ空きスロットしか存在しないとき
   には、当該フレーム中のスロットに当該パケットを割り
   当てずに、次のフレームにおいて空きスロットを割り当
   てることを特徴とする、請求項４記載の無線パケット通
   信システム。
8. 【請求項８】前記スロット位置決定手段は、パケットの
   送信を行うスロット位置を決定する際に、当該パケット
   が要求するサービスクラスに対応する干渉波受信レベル
   の範囲に収まるような干渉波の受信レベルの予測値を持
   つ空きスロットが存在せず、かつ要求するサービスクラ
   スに対応する干渉波受信レベルよりも強い干渉波の受信
   レベルの予測値を持つ空きスロットしか存在しないとき
   には、当該無線基地局は他の無線基地局に対してリアル
   タイム性を要求しないパケットの送出を控えるよう要求
   することを特徴とする、請求項４記載の無線パケット通
   信システム。
9. 【請求項９】前記無線基地局は、前記無線端末から新規
   コネクションの接続要求を受けたときには、この新規コ
   ネクションで要求するサービスクラスを提供するのに適
   切な干渉受信レベルを持つスロットを新規に確保できる
   かどうかを、前記クラス別干渉波レベル対応情報と干渉
   波の受信レベルの予測値とに基づいて判断し、当該スロ
   ットが新規に確保できないと判断した場合には、当該コ
   ネクション要求を拒絶するコネクション要求判断手段
   を、 さらに備えることを特徴とする請求項４記載の無線パケ
   ット通信システム。
10. 【請求項１０】スロット化された無線チャネルを用いる
    とともに、連続する複数のスロットをまとめて１フレー
    ムとするフレーム構成をとることで無線端末と無線基地
    局間で無線パケット通信を行う無線パケット通信方法に
    おいて、 前記無線端末もしくは前記無線基地局において被る干渉
    波の受信レベルをスロット毎に観測する第１のステップ
    と、 前記第１のステップにより得られたスロット毎の干渉波
    の受信レベルをフレーム単位にまとめ、過去の少なくと
    も１フレーム以上の干渉波の受信レベルに基づいて、前
    記無線端末もしくは前記無線基地局において次に被るス
    ロット毎の干渉波の受信レベルをフレーム単位で予測す
    る第２のステップと、 前記第２のステップによりフレーム単位で得られたスロ
    ット毎の干渉波の受信レベルの予測に基づいて、前記無
    線端末宛もしくは前記無線基地局宛のパケットの送信に
    用いるフレーム中のスロット位置を決定する第３のステ
    ップと、 を備えることを特徴とする無線パケット通信方法。
11. 【請求項１１】スロット化された無線チャネルを用いる
    とともに、連続する複数のスロットをまとめて１フレー
    ムとするフレーム構成をとることで無線端末と無線パケ
    ット通信を行う無線基地局において、 自無線基地局が被る干渉波の受信レベルをスロット毎に
    観測する受信レベル観測手段と、 前記無線端末が被る干渉波の受信レベルをスロット毎に
    観測した結果を前記無線端末から受信する観測結果受信
    手段と、 前記受信レベル観測手段及び前記観測結果受信手段によ
    り得られたスロット毎の干渉波の受信レベルをフレーム
    単位にまとめ、過去の少なくとも１フレーム以上の干渉
    波の受信レベルに基づいて、スロット毎の干渉波の受信
    レベルをフレーム単位で予測する受信レベル予測手段
    と、 前記受信レベル予測手段により得られたスロット毎の干
    渉波の受信レベルの予測に基づいて、パケットの送信に
    用いるフレーム中のスロット位置を決定するスロット位
    置決定手段と、 を備えることを特徴とする無線基地局。