JP2002247048A - 双方向無線パケット通信用基地局装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は双方向無線パケット通信用基地局装
置において上り及び下りのデータ通信に対して一定の通
信品質の保証を可能にすることを目的とする。 【解決手段】 優先度の異なる複数送信キューで構成さ
れる下りの送信バッファ１１１とデータ量の統計を優先
度毎に計算する統計データ取得手段１１２とデータの優
先度及びデータ量を無線端末毎に管理する上り方向優先
度管理手段１１３と下り方向と上り方向との単位時間デ
ータ量の比を計算し上りデータ送信許可回数Ｍ及び下り
データ送信回数Ｎを決定するトラヒックバランス制御手
段１１４と送信順序を規定する上り方向スケジューリン
グリスト１１５と上り方向スケジューリングリスト作成
手段１２１と上りデータ送信許可回数及び下りデータ送
信回数を計数する計数手段１１７と無線端末及びパケッ
トを取り出すキューを指示するポインタ手段１１６と計
数手段１１７の計数値に従って上りデータ送信許可及び
下り方向データ送信を行う送信制御手段１３０とを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、双方向無線パケッ
ト通信用基地局装置に関する。本発明は、有線ネットワ
ークをバックボーンとする無線基地局とその配下の無線
加入者局（無線端末）とで構成される無線パケット通信
システムにおいて、無線端末から無線基地局への上り方
向データ通信及び無線基地局から無線端末への下り方向
データ通信を行う場合に、上下両方向のデータ通信に対
して一定の通信品質の保証を可能にするために用いるこ
とができる。

【０００２】

【従来の技術】無線通信システムにおける、最大遅延時
間，最低帯域幅などの通信品質について一定の保証を行
うための従来の優先制御方法として、ＩＥＥＥ８０２．
１１委員会の規定する無線アクセス制御を機能拡張させ
た方法がある。ＩＥＥＥ８０２．１１委員会で規定され
たシステムにおいては、図８に示すような制御を行う。
このシステムにおいては、複数の無線端末がパケットの
衝突が生じないようにキャリアセンスしながらデータを
送信するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Acc
ess with Collision Avoidance）を用いたＤＣＦ（Dist
ributed Coordination Function：分散制御手順）と無
線基地局がポーリングを用いて集中的にアクセス制御を
行うＰＣＦ（Point Coordinated Function：集中制御手
順）とがアクセス制御方法として規定されている。

【０００３】また、ＤＣＦ期間（ＤＣＦ制御を行う期
間）とＰＣＦ期間（ＰＣＦ制御を行う期間）とは時間的
に分離されており、一定の周期Ｔ１で２種類の制御が交
互に繰り返される。このシステムを用いて１つの無線基
地局とその配下の３つの無線端末（１，２，３）との間
で無線通信を行う場合の具体例が図９，図１０，図１１
に示されている。この例では、無線アクセス制御として
ＰＣＦを使用したときの状態が示されている。

【０００４】図９に示すように、無線端末（１）はポー
リングフレームを受信するとデータの送受信を行う。次
に、無線基地局は無線端末（２）へのポーリングと、無
線端末（１）からのデータの受信に伴う無線端末（１）
宛のＡＣＫフレーム送信を同時に行う。また、ポーリン
グされた無線端末（２）はポーリングフレームの受信に
引き続きデータを従属する無線基地局へ送信する。

【０００５】その後、無線端末（３），無線端末
（１），・・・と順番にボーリングされる。ボーリング
された無線端末は、ポーリングフレームの受信直後にデ
ータの送信を開始する。すなわち、配下の無線端末は従
属する無線基地局からポーリングされない限りデータの
送信を行うことができない。このため、無線基地局はポ
ーリングを行うことにより、配下の無線端末のデータ送
信を完全に集中管理することが可能である。

【０００６】従って、ＰＣＦの制御は最大遅延時間の保
証や最低帯域幅の保証のように一定の通信品質を保証す
るのに適している。このため、従来のＩＥＥＥ８０２．
１１規格に準拠したシステムにおける通信品質保証はＰ
ＣＦを用いたスケジューリングにより行われてきた。Ｐ
ＣＦを用いた従来の通信品質制御は、図１０，図１１に
示すように行われている。

【０００７】図１０の例では、ビデオストリームデータ
を有する無線端末がＰＣＦ期間でデータの送受信を行う
場合を想定している。また、前記無線端末を配下に持つ
無線基地局はポーリングリストを管理することにより、
無線端末のデータ送信に対して遅延時間を保証する。図
１１の例では、無線基地局から無線端末への要求の異な
る複数の最低帯域保証型データフローに対して、無線チ
ャネルの状態を考慮してスケジューリングを行うことに
より、要求される帯域を保証する。

【０００８】図１０の例では、無線基地局がビデオスト
リームデータを送信する無線端末（ビデオ端末）に対す
るポーリングをスケジューリングし、各無線端末のビデ
オストリーム送信を可能にする。無線基地局は、ＰＣＦ
開始時点で全てのビデオ端末をポーリングリストに加え
る。そして、ラウンドロビンでビデオ端末（１〜３）を
順番にポーリングする。このとき、無線基地局がキュー
に保持しているビデオ端末（１）宛てのデータは、ビデ
オ端末（１）へのポーリング情報とともに送信される。

【０００９】すなわち、図１０に示す制御は、無線端末
から無線基地局への上り方向のデータ送信機会をスケジ
ューリングするものである。このため、無線基地局から
無線端末への下り方向のデータ送信については、事前に
スケジューリングしたポーリングの機会を待つ必要があ
る。一方、図１１の例では、無線基地局が配下の無線端
末（１〜３）への下り方向のデータ送信をそれぞれ異な
る帯域を保証して行う場合が示されている。また、図１
１の例では無線基地局から無線端末（２）への通信チャ
ネルの状態が悪く、無線基地局から無線端末（１，３）
への通信チャネルの状態が良好であることを想定してい
る。

【００１０】この例では、無線基地局はスケジューリン
グ時にｉ番目のフローに対してパケットを送信すべき時
間（start_time(i)）と現在の時刻（current_time）と
を管理し、全フロー内で最低の時間（start_time(i)）
を有するフローを最優先で送信する。すなわち、最小の
時間（start_time(i)）を有する無線端末宛のパケット
から順番に送信される。

【００１１】通常は、無線端末（１）に対するパケット
を送信した直後には時間（start_time(i)）が最低にな
る無線端末（２）へのフローに対してパケットが送信さ
れる。しかし、図１１の例では送信前のチャネル推定に
おいて無線端末（２）のチャネル状態が悪いと判断され
るので、無線端末（２）のフローの次に時間（start_ti
me(i)）が小さい無線端末（３）へのフローのパケット
が送信される。

【００１２】すなわち、図１１の方式ではＰＣＦ期間に
おいて、無線基地局は無線端末へのポーリングを行わ
ず、無線端末宛のデータフローに対して帯域の保証を行
うために、無線基地局から無線端末への下り方向データ
に対するスケジューリングのみを行っている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図１０に示す方式を採
用する場合、無線基地局から無線端末に向かう下り方向
のデータ送信については、事前にスケジューリングした
ポーリングの機会を待つ必要がある。このため、ポーリ
ングする無線端末の数が増加すると遅延時間も増加し、
結果として無線基地局からの下り方向データ送信に対す
る通信品質の保証が難しくなる。

【００１４】一方、図１１に示す方式では、下り方向の
データのみをスケジューリングしているため、無線端末
から無線基地局に向かう上り方向のデータに対しては一
定の通信品質の保証を行うことができない。本発明は、
上記のような双方向無線パケット通信用基地局装置にお
いて、上り及び下りの両方向のデータ通信に対して一定
の通信品質の保証を可能にすることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の双方向無線パ
ケット通信用基地局装置は、有線通信網と無線通信網と
の間でデータを中継する無線基地局と、前記無線基地局
と従属関係にあり前記無線基地局との間で無線パケット
通信する無線端末とを含む無線通信システムであって、
前記無線基地局が、データの送信要求を上げた無線端末
のデータ送信順序を管理する上り方向スケジューリング
部と、有線通信網から到着したデータを優先度別に送信
バッファ上に振り分け、前記送信バッファから取り出し
たデータを送信するデータ送信部とを有し、前記無線基
地局が無線端末宛のデータ送信及び無線端末のデータ送
信をポーリングにより制御するとともに、無線基地局が
データの優先度を反映しつつ前記無線端末に対してデー
タ送信を行い、前記無線端末が送信するデータの優先度
を反映しつつ前記無線端末に対して送信機会を割り当て
る無線通信システムで用いる双方向無線パケット通信用
基地局装置であって、品質保証型のデータを送信するた
めの第１のサービスクラスと、品質保証をしないデータ
を送信するための第２のサービスクラスとが定義され、
前記第１のサービスクラスとして、最大遅延時間を保証
するクラスと最低帯域幅を保証するクラスとがある場合
に、前記無線基地局に、有線通信網から到着したパケッ
トを該パケットのサービスクラス別に格納するための、
優先度の異なる複数の送信キューから構成される送信バ
ッファと、有線通信網から品質保証型のデータが到着し
た場合に、データの量の統計を該データの優先度毎に計
算する統計データ取得手段と、無線端末が送信しようと
する品質保証型データの優先度及び該データの量を無線
端末毎に管理する上り方向優先度管理手段と、有線通信
網からの下り方向保証型データ量と無線端末からの上り
方向保証型データ量との単位時間のデータ量の比を計算
し、無線端末に対して上りデータの送信を許可する回数
Ｍ及び無線端末への下りデータの送信を行う回数Ｎを決
定するトラヒックバランス制御手段と、上り方向データ
の送信端末に対する送信順序を規定する上り方向スケジ
ューリングリストと、前記トラヒックバランス制御手段
により決定した上りデータ送信量と統計データ取得手段
により決定した下りデータ送信量との比と、前記上り方
向優先度管理手段の管理内容に基づいて上り方向スケジ
ューリングリストを作成するための上り方向スケジュー
リングリスト作成手段と、前記無線端末に対して上りデ
ータの送信を許可した回数ならびに無線端末に対して行
った下りデータ送信の回数を計数する計数手段と、前記
上り方向スケジューリングリスト上で上り方向のデータ
送信を許可する無線端末を指し示すとともに下りデータ
の送信機会にパケットを取り出すキューを指示するポイ
ンタ手段と、前記計数手段の計数値が、無線端末に対し
て上りデータの送信を許可する回数Ｍに達した後で無線
端末宛の下り方向データの送信を行い、無線端末宛の下
りデータ送信をＮ回行った後で計数手段をクリアし、無
線端末に対して上り方向データの送信を許可する送信制
御手段とを設けたことを特徴とする。

【００１６】請求項１においては、送信バッファには下
り方向のデータに対する優先度毎のキューが用意されて
いるので、有線通信網から到着したパケットをサービス
クラス別に格納して管理することができる。また、統計
データ取得手段は有線通信網から到着する品質保証型の
データに関するデータの量の統計を優先度毎に計算す
る。上り方向優先度管理手段は、無線端末が送信しよう
とする品質保証型データの優先度及び該データの量を無
線端末毎に例えばテーブル形式で管理する。

【００１７】トラヒックバランス制御手段は、上り方向
と下り方向とのデータトラヒックの量の割合を求め、無
線端末に上りデータの送信を許可する回数Ｍ及び無線端
末に向けて下りデータを送信する回数Ｎを決定する。上
り方向スケジューリングリスト作成手段は、上りデータ
送信量と下りデータ送信量との割合と前記上り方向優先
度管理手段の管理内容とに基づいて、上り方向データの
送信端末に対する送信順序を規定する上り方向スケジュ
ーリングリストを作成する。

【００１８】送信制御手段は、計数手段の計数値により
上りデータの送信許可回数及び下りデータ送信回数を把
握し、Ｍ回の上りデータ送信を許可した後でＮ回の下り
データ送信を行い、Ｎ回の下りデータ送信後（計数値が
Ｍ＋Ｎに達した後）でＭ回の上りデータ送信を許可す
る。ポインタ手段は、前記上り方向スケジューリングリ
スト上で上り方向のデータ送信を許可する無線端末を指
し示すとともに下りデータの送信機会にパケットを取り
出すキューを指示する。ポインタ手段の状態から、次回
に上り方向データ送信を許可する無線端末、あるいは次
回の下り方向データ送信時にパケットを取り出すべきキ
ューの位置を把握することができる。

【００１９】請求項１によれば、上り方向及び下り方向
の両方のデータ通信について一定の通信品質の保証を実
現することが可能になる。請求項２の双方向無線パケッ
ト通信用基地局装置は、有線通信網と無線通信網との間
でデータを中継する無線基地局と、前記無線基地局と従
属関係にあり前記無線基地局との間で無線パケット通信
する無線端末とを含む無線通信システムであって、前記
無線基地局が、データの送信要求を上げた無線端末のデ
ータ送信順序を管理する上り方向スケジューリング部
と、有線通信網から到着したデータを優先度別に送信バ
ッファ上に振り分け、前記送信バッファから取り出した
データを送信するデータ送信部とを有し、前記無線基地
局が無線端末宛のデータ送信及び無線端末のデータ送信
をポーリングにより制御するとともに、無線基地局がデ
ータの優先度を反映しつつ前記無線端末に対してデータ
送信を行い、前記無線端末が送信するデータの優先度を
反映しつつ前記無線端末に対して送信機会を割り当てる
無線通信システムで用いる双方向無線パケット通信用基
地局装置であって、品質保証型のデータを送信するため
の第１のサービスクラスと、品質保証をしないデータを
送信するための第２のサービスクラスとが定義され、前
記第１のサービスクラスとして、最大遅延時間を保証す
るクラスと最低帯域幅を保証するクラスとがある場合
に、前記無線基地局に、有線通信網から到着したパケッ
トを該パケットのサービスクラス別に格納するための、
優先度の異なる複数の送信キューから構成される送信バ
ッファと、有線通信網から品質保証型のデータが到着し
た場合に、データの量の統計を該データの優先度毎に計
算する統計データ取得手段と、無線端末が送信しようと
する品質保証型データの優先度及び該データの量を無線
端末毎に管理する上り方向優先度管理手段と、有線通信
網からの下り方向保証型データ量と無線端末からの上り
方向保証型データ量との単位時間のデータ量の比を計算
し、無線端末に対して上りデータの送信を許可する回数
Ｍ及び無線端末への下りデータの送信を行う回数Ｎを決
定するトラヒックバランス制御手段と、上り方向データ
の送信端末に対する送信順序を規定する上り方向スケジ
ューリングリストと、前記トラヒックバランス制御手段
により決定した上りデータ送信量と統計データ取得手段
により決定した下りデータ送信量との比と、前記上り方
向優先度管理手段の管理内容に基づいて上り方向スケジ
ューリングリストを作成するための上り方向スケジュー
リングリスト作成手段と、無線基地局が無線端末に対し
て上りデータの送信を許可した回数を計数する上り計数
手段と、無線基地局が無線端末宛に下りデータを送信し
た回数を計数する下り計数手段と、前記上り方向スケジ
ューリングリスト上で上り方向のデータ送信を許可する
無線端末を指し示すとともに下りデータの送信機会にパ
ケットを取り出すキューを指示するポインタ手段と、無
線端末に対して上りデータの送信を許可した後で、無線
端末宛の下り方向データを送信し、無線端末宛の下り方
向データを送信した後で、無線端末に対して上りデータ
の送信を許可し、前記上り計数手段の計数値及び下り計
数手段の計数値が前記トラヒックバランス制御手段から
取得した値に達した後で前記上り計数手段及び下り計数
手段をクリアする送信制御手段とを設けたことを特徴と
する。

【００２０】請求項２では、請求項１と同様に送信バッ
ファ，統計データ取得手段，上り方向優先度管理手段，
トラヒックバランス制御手段，上り方向スケジューリン
グリスト，上り方向スケジューリングリスト作成手段，
ポインタ手段及び送信制御手段を設けてある。また、上
りデータの送信許可回数を計数する上り計数手段と、下
りデータの送信回数を計数する下り計数手段とを独立に
設けてあり、送信制御手段は、１回の上りデータ送信を
許可した後で１回の下りデータ送信を行い、Ｎ回の下り
データ送信及びＭ回の上りデータ送信許可を行った後で
上り計数手段及び下り計数手段をクリアする。

【００２１】請求項２によれば、上り方向及び下り方向
の両方のデータ通信について一定の通信品質の保証を実
現することが可能になる。請求項３は、請求項１又は請
求項２の双方向無線パケット通信用基地局装置におい
て、前記上り方向優先度管理手段に、各無線端末が送信
しようとする品質保証型のデータの総データ量を求める
上り総トラヒック量計算手段と、前記上り総トラヒック
量計算手段の求めた総データ量が閾値を超えた場合に
は、各無線端末からの新たな上りデータ送信要求につい
て、上り方向優先度管理手段の管理対象への追加を抑制
する収容端末数規制手段と、各無線端末からの新たな上
りデータ送信要求について、上り方向優先度管理手段の
管理対象に追加できなかった場合には、該当する無線端
末に対して情報を通知する情報通知手段とを設けたこと
を特徴とする。

【００２２】請求項３においては、各無線端末が送信し
ようとする上りの品質保証型のデータの総データ量が閾
値を超えた場合には、各無線端末からの新たな上りデー
タ送信要求について、上り方向優先度管理手段の管理対
象への追加が抑制される。また、各無線端末からの新た
な上りデータ送信要求について、上り方向優先度管理手
段の管理対象に追加できなかった場合には、該当する無
線端末に対して要求が受け付けられなかったことが通知
される。

【００２３】請求項４は、請求項１，請求項２及び請求
項３のいずれかに記載の双方向無線パケット通信用基地
局装置において、前記上り方向スケジューリングリスト
作成手段が、前記上り方向スケジューリングリストの内
容を更新する場合に帯域保証型のデータを送信しようと
する第１の無線端末と、最大遅延時間保証型のデータを
送信しようとする第２の無線端末とを検出した場合に
は、前記第２の無線端末が第１の無線端末よりも優先し
てデータを送信するように前記上り方向スケジューリン
グリストの内容を決定することを特徴とする。

【００２４】請求項４においては、上り方向スケジュー
リングリストを作成する際の優先度の制御により、帯域
保証型データを送信する無線端末に比べ、最大遅延時間
保証型のデータを送信する無線端末が優先的にデータ送
信できるようになる。

【００２５】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の双
方向無線パケット通信用基地局装置の１つの実施の形態
について図１〜図３を参照して説明する。この形態は請
求項１及び請求項４に対応する。

【００２６】図１はこの形態の上下双方向スケジューリ
ング部の構成を示すブロック図である。図２はこの形態
の制御の内容を示すフローチャートである。図３はこの
形態のデータ送受信の例を示すタイムチャートである。
この形態では、請求項１の送信バッファ，統計データ取
得手段，上り方向優先度管理手段，トラヒックバランス
制御手段，上り方向スケジューリングリスト，上り方向
スケジューリングリスト作成手段，計数手段，ポインタ
手段及び送信制御手段は、それぞれ下り方向送信バッフ
ァ１１１，下り方向統計データ取得部１１２，上り方向
優先度管理テーブル１１３，トラヒックバランス取得部
１１４，上り方向スケジューリングリスト１１５，上り
方向スケジューリング部１２１，カウンタ１１７，ポイ
ンタ１１６及び送信制御部１３０に対応する。

【００２７】この形態では、有線通信網と無線通信網と
の間でデータを中継する無線基地局と、前記無線基地局
と従属関係にあり前記無線基地局との間で無線パケット
通信する無線端末とを含む無線通信システムの無線基地
局に本発明を適用する場合を想定している。この形態で
は、無線基地局に図１に示す上下双方向スケジューリン
グ部１１０が設けてある。

【００２８】また、本発明を適用する無線通信システム
については、品質保証型のデータを送信するための第１
のサービスクラスと、品質保証をしないデータを送信す
るための第２のサービスクラスとが定義され、前記第１
のサービスクラスとしては最大遅延時間を保証するクラ
スと最低帯域幅を保証するクラスとがある場合を想定し
ている。

【００２９】また、無線アクセス制御としては、ＩＥＥ
Ｅ８０２．１１委員会で規定されたアルゴリズムのう
ち、無線基地局がポーリングを行うことにより配下の無
線端末のデータ送受信の機会を集中的に制御するポーリ
ングアルゴリズムに従うことを想定している。このポー
リングアルゴリズムについては、既に説明した図９に示
された通りである。

【００３０】なお、以下の説明においては、無線基地局
から無線端末へ向かうデータ送信を下り方向のデータ送
信と呼び、無線端末から無線基地局へ向かうデータ送信
を上り方向のデータ送信と呼ぶ。また、最大遅延時間の
保証を行うトラヒッククラスを（ＶＶ）型と表記し、最
低帯域幅の保証を行うトラヒッククラスを（ＣＬ）型と
表記する。

【００３１】図１を参照すると、この上下双方向スケジ
ューリング部１１０は下り方向送信バッファ１１１，下
り方向統計データ取得部１１２，上り方向優先度管理テ
ーブル１１３，トラヒックバランス取得部１１４，上り
方向スケジューリングリスト１１５，ポインタ１１６，
カウンタ１１７，上り方向スケジューリング部１２１及
び送信制御部１３０を備えている。なお、図１に示す各
矢印は制御の流れを示している。

【００３２】下り方向送信バッファ１１１は、互いに優
先度の異なる複数のキューで構成されている。すなわ
ち、優先度が異なる（ＶＶ）型のデータパケットと（Ｃ
Ｌ）型のデータパケットとは互いに異なる独立したキュ
ーに保持される。下り方向送信バッファ１１１は、無線
基地局から無線端末に向かう下り方向に送信されるデー
タを送信待ちの間だけ各キューに保持する。

【００３３】下り方向統計データ取得部１１２は、下り
方向送信バッファ１１１に到着したデータの量あるいは
下り方向送信バッファ１１１に保持されているデータの
量をデータの優先度毎に検出する。上り方向優先度管理
テーブル１１３は、図１に示すように無線基地局の配下
の無線端末が送信する品質保証型のデータの優先度及び
データ量の統計値を表す情報を端末別に管理している。

【００３４】この上り方向優先度管理テーブル１１３
は、無線基地局に対して配下の無線端末からポーリング
の要求があった場合に、その無線端末からの要求の情報
を登録しデータの優先度及びデータ量を管理する。トラ
ヒックバランス取得部１１４は、単位時間あたりの下り
方向のデータ量と上り方向のデータ量との比をトラヒッ
クバランスとして計算する。下り方向のデータ量は、下
り方向統計データ取得部１１２から得ることができ、上
り方向のデータ量は上り方向優先度管理テーブル１１３
の内容から得ることができる。

【００３５】また、トラヒックバランス取得部１１４は
求めたトラヒックバランスに従って、無線端末に対する
ポーリングの回数Ｍ及び無線端末宛てのデータ送信回数
Ｎを決定する。上り方向スケジューリングリスト１１５
は、無線端末に対するポーリングの順序を規定する情報
を保持している。すなわち、図１に示すように送信順序
１，２，３，・・・，Ｍのそれぞれについて割り当てら
れた無線端末の識別情報（ＳＴＡ ＩＤ）を保持してい
る。すなわち、図１の例では端末（１），端末（２），
端末（１），・・・，端末（３）の順番にポーリングの
スケジュールが決められている。

【００３６】上り方向スケジューリング部１２１は、上
り方向優先度管理テーブル１１３に保持された内容とト
ラヒックバランス取得部１１４から入力されるトラヒッ
クバランスとに基づいて、図１に示すような上り方向ス
ケジューリングリスト１１５の内容を作成する。ポイン
タ１１６は、上り方向スケジューリングリスト１１５に
おけるいずれか１つの無線端末（次にポーリングすべき
無線端末）の情報を指し示すとともに、下り方向送信バ
ッファ１１１における優先度別の複数のキューのいずれ
か１つ（次にパケットを取り出すべきキュー）を指し示
す。

【００３７】ポインタ１１６については、上り方向スケ
ジューリングリスト１１５を指し示す状態と、下り方向
送信バッファ１１１を指し示す状態とに方向を切り替え
ることができる。すなわち、ポインタ１１６の方向を切
り替えることにより上り方向スケジューリングリスト１
１５を参照するか、下り方向送信バッファ１１１を参照
するかを選択することができる。

【００３８】カウンタ１１７は、ポインタ１１６の移動
回数（更新回数）を計数する。また、ポインタ１１６及
びカウンタ１１７は送信制御部１３０によって制御され
る。トラヒックバランス取得部１１４によって決定され
る上り方向データと下り方向データとのトラヒック量の
バランス（トラヒックバランス）は、下り方向統計デー
タ取得部１１２で検出される下り方向のデータ量ならび
に上り方向優先度管理テーブル１１３の内容で定まる上
り方向データ量が更新されるたびに更新される。

【００３９】そして、トラヒックバランスが更新される
とその変化が上り方向スケジューリング部１２１によっ
て上り方向スケジューリングリスト１１５に反映され、
上下双方向スケジューリング部１１０の動作に反映され
る。上下双方向スケジューリング部１１０における制御
の内容は、図２に示す通りである。図２を参照しながら
上下双方向スケジューリング部１１０の動作について以
下に説明する。

【００４０】上下双方向スケジューリング部１１０は、
ＰＣＦの開始後に、トラヒックバランス取得部１１４で
決定されたポーリング実行回数（Ｍ）及び下り方向デー
タ送信回数（Ｎ）を確認し、規定ポーリング回数をＭに
定め、規定下りデータ送信回数をＮに定める（ステップ
Ｓ００１）。次のステップＳ００２では、ポインタ１１
６の参照する現在の方向が上り方向スケジューリングリ
スト１１５を指しているか下り方向送信バッファ１１１
を指しているかを調べる。

【００４１】ポインタ１１６が上り方向スケジューリン
グリスト１１５を指している場合にはステップＳ００３
に進み、下り方向送信バッファ１１１の優先度別キュー
の先頭にあるパケットを参照し、当該パケットの宛先ア
ドレスを読み取る。次のステップＳ００４では、ポイン
タ１１６が指している上り方向スケジューリングリスト
１１５上のポーリング先の端末とステップＳ００３で参
照した先頭パケットの宛先アドレスとが一致するか否か
を調べる。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定され
ているポーリング手順に従って、ポーリングと下りデー
タ送信とを同時に行うかどうかの判断を行う。

【００４２】ポーリング先の端末と下りデータの宛先端
末とが一致する場合には、ポーリングと下り方向データ
送信とをステップＳ００５で同時に行いステップＳ００
７に進む。一致しない場合には、ステップＳ００６でポ
ーリングのみを送信してステップＳ００７に進む。

【００４３】ステップＳ００７では、ポインタ１１６の
指し示す位置を表す１つ進めるためにポーリングカウン
タ（ＰＣ）の内容を更新する。また、カウンタ１１７の
内容も更新する。次のステップＳ００８では、カウンタ
１１７の値ＣｘとステップＳ００１の規定ポーリング回
数Ｍとを比較する。等しい場合にはステップＳ００８か
らＳ００９に進み、ポインタ１１６の方向を下り方向送
信バッファ１１１に向けてステップＳ００２に戻る。

【００４４】一方、カウンタ１１７の値Ｃｘが規定ポー
リング回数Ｍと等しくない場合には、ステップＳ０１０
に進む。そして、カウンタ１１７の値Ｃｘが規定ポーリ
ング回数Ｍと規定下りデータ送信回数Ｎとの和に等しい
かを調べる。（Ｃｘ＝Ｍ＋Ｎ）であるの場合にはステッ
プＳ０１０からＳ００１に戻り、再び規定ポーリング回
数Ｍ及び規定下りデータ送信回数Ｎの決定を行う。（Ｃ
ｘ＝Ｍ＋Ｎ）でない場合には、ポインタ１１６の方向を
変更することなしにステップＳ００２に戻って再びボー
リング手順を開始する。

【００４５】一方、ステップＳ００２でポインタの方向
が下り方向の下り方向送信バッファ１１１を指している
場合には、ステップＳ０１１に進む。そして、下り方向
送信バッファ１１１上に優先度別に用意されたキューの
中から所定のアルゴリズムに従ってパケットを取り出
す。次のステップＳ０１２では、上り方向優先度管理テ
ーブル１１３の内容（ポーリングリスト）を参照する。
続くステップＳ０１３では、上り方向優先度管理テーブ
ル１１３の内容に基づいて、ステップＳ０１１で取り出
したパケットの宛先端末が上り方向のデータ送信要求を
行っているか否かを識別する。すなわち、ＩＥＥＥ８０
２．１１で規定されているポーリング手順に従って、下
りのデータ送信とポーリングとを同時に行うか否かの判
断をする。

【００４６】ステップＳ０１１で取り出したパケットの
宛先端末が上り方向のデータ送信要求を行っている場合
には、次のステップＳ０１４で下りのデータ送信とポー
リングとを同時に行いステップＳ０１６に進む。

【００４７】一方、ステップＳ０１１で取り出したパケ
ットの宛先端末が上り方向のデータ送信要求を行ってい
ない場合には、ステップＳ０１５に進み、下りのデータ
送信のみを行って次のステップＳ０１６に進む。ステッ
プＳ０１６では、カウンタ１１７の値Ｃｘを更新する。
続くステップＳ０１７では、更新後のカウンタ１１７の
値ＣｘをステップＳ００１で規定した規定下りデータ送
信回数Ｎと比較する。

【００４８】（Ｃｘ＝Ｎ）である場合にはステップＳ０
１８に進み、ポインタ１１６の方向を上り方向スケジュ
ーリングリスト１１５に切り替えてからステップＳ００
２に戻る。一方、（Ｃｘ＝Ｎ）でない場合にはステップ
Ｓ０１９に進む。そして、カウンタ１１７の値Ｃｘを規
定ポーリング回数Ｍと規定下りデータ送信回数Ｎとの和
と比較する。

【００４９】（Ｃｘ＝Ｍ＋Ｎ）である場合には、ステッ
プＳ００１に戻り、規定ポーリング回数Ｍ及び規定下り
データ送信回数Ｎを再び規定する。（Ｃｘ＝Ｍ＋Ｎ）で
ない場合には、ポインタ１１６の方向を変えることなく
ステップＳ００２に戻って下り方向のデータ送信手順を
再び開始する。図２に示す制御を実施する場合には、無
線基地局と配下の無線端末との間で図３に示すようなデ
ータの送受信を行うことができる。

【００５０】図３において、矩形で示される各信号フレ
ームに表記された「Ｄ」，「Ｐ」及び「Ａ」は、それぞ
れ「データ」，「ポーリング」及び「肯定応答（ＡＣ
Ｋ）」を表している。なお、図３の例では下り方向送信
バッファ１１１内のキューには、無線端末（１）宛のデ
ータのみが存在し、ポインタ１１６の方向は最初に上り
方向スケジューリングリスト１１５を指している場合に
無線基地局と無線端末（１〜３）との間でデータの送受
信を行う場合を想定している。

【００５１】図３に示す動作について以下に説明する。
無線基地局は、ＰＣＦ期間の開始を示すビーコンを送信
した後で、上り方向スケジューリングリスト１１５の先
頭にポインタ１１６を合わせ、最初にポーリングを行う
無線端末（１）を確認する。その後、無線基地局は下り
方向送信バッファ１１１のキュー内の先頭パケットを参
照し、そのパケットの宛先端末が無線端末（１）である
ことを確認するので、無線端末（１）に対してポーリン
グと下りデータ送信とを同時に行う。すなわち、Ｔ１の
タイミングで（Ｐ＋Ｄ）を送信する。

【００５２】この場合、無線端末（１）はポーリングと
下り方向のデータとを同時に受信するので、下り方向デ
ータの受信完了の合図であるＡＣＫフレームの送信とポ
ーリングに対する上り方向データの送信とを同時に行
う。すなわち、無線端末（１）はＴ２のタイミングで
（Ｄ＋Ａ）を送信する。その後、無線基地局ではカウン
タ１１７の値Ｃｘを１つ進め、更に上り方向スケジュー
リングリスト１１５上でポインタ１１６を１つ進め、次
のポーリング対象の無線端末（２）を確認する。

【００５３】更に、無線基地局は下り方向送信バッファ
１１１のキュー内の先頭パケットを参照し、そのパケッ
トの宛先端末が無線端末（２）ではないことを確認する
と、その後で無線端末（２）に対するポーリングとポー
リングの直前に無線端末（１）から受信した上り方向デ
ータに対するＡＣＫフレーム送信とを同時に行う。すな
わち、無線基地局はＴ３のタイミングで（Ｐ＋Ａ）を送
信する。

【００５４】また、無線基地局は、上り方向スケジュー
リングリスト１１５のＭ番目に記述された無線端末
（３）へのポーリング（Ｔ７の「Ｐ」）が終了した後
で、ポインタ１１６の方向を上り方向スケジューリング
リスト１１５から下り方向送信バッファ１１１に変更
し、キューからデータを取り出し、無線端末（１）宛の
下りデータ送信を開始する。

【００５５】その際、上り方向優先度管理テーブル１１
３に無線端末（１）が存在しているので、下りデータ送
信とポーリングとを同時に行う。また、Ｔ８のタイミン
グで無線端末（３）から受信した上り方向データに対す
るＡＣＫフレームを同時に送信する。 すなわち、無線
基地局はＴ９のタイミングで（Ｄ＋Ｐ＋Ａ）を送信す
る。

【００５６】また、無線端末（１）は、Ｔ９のタイミン
グで受信した下り方向データの受信完了を表すＡＣＫフ
レームの送信とＴ９のタイミングのポーリングに対する
上り方向データ送信とを同時に行う。すなわち、無線端
末（１）はＴ１０のタイミングで（Ｄ＋Ａ）を送信す
る。そして、無線基地局から無線端末宛の下りデータ送
信が、規定下りデータ送信回数であるＮ回繰り返し実行
される。

【００５７】ところで、図１の上り方向スケジューリン
グ部１２１は、上り方向スケジューリングリスト１１５
を作成する際に、データの品質保証に関するトラヒック
クラスを考慮する。すなわち、最大遅延時間の保証を行
うトラヒッククラス（ＶＶ）と最低帯域幅の保証を行う
トラヒッククラス（ＣＬ）とが存在する場合には前者を
優先するように上り方向スケジューリングリスト１１５
上の端末の送信順序を決定する。

【００５８】例えば、図１の場合には上り方向優先度管
理テーブル１１３にＶＶ型の優先度のデータを送信しよ
うとしている端末（１，２）とＣＬ型の優先度のデータ
を送信しようとしている端末（３）とが登録されてい
る。この場合、上り方向スケジューリング部１２１が作
成する上り方向スケジューリングリスト１１５の送信順
序については、ＶＶ型の優先度のデータを送信しようと
している端末（１，２）がＣＬ型の優先度のデータを送
信しようとしている端末（３）よりも優先される。

【００５９】すなわち、図１に示す上り方向スケジュー
リングリスト１１５の内容のように、端末（１，２）に
関する送信順序は先に配置され、端末（３）に関する送
信順序は後に配置される。従って、最大遅延時間の保証
が必要なデータを送信する端末は、最低帯域幅の保証が
必要なデータを送信する端末よりも優先して先にデータ
を送信することができる。

【００６０】（第２の実施の形態）本発明の双方向無線
パケット通信用基地局装置のもう１つの実施の形態につ
いて、図４〜図６を参照して説明する。この形態は、請
求項２及び請求項４に対応する。図４はこの形態の上下
双方向スケジューリング部の構成を示すブロック図であ
る。図５はこの形態の制御の内容を示すフローチャート
である。図６はこの形態のデータ送受信の例を示すタイ
ムチャートである。

【００６１】この形態では、有線通信網と無線通信網と
の間でデータを中継する無線基地局と、前記無線基地局
と従属関係にあり前記無線基地局との間で無線パケット
通信する無線端末とを含む無線通信システムの無線基地
局に本発明を適用する場合を想定している。この形態で
は、無線基地局に図４に示す上下双方向スケジューリン
グ部１１０が設けてある。

【００６２】この形態は、第１の実施の形態の変形例で
ある。図４において図１と対応する要素は同じ符号を付
けて示してある。第１の実施の形態と同じ構成要素及び
同じ動作については、以下の説明を省略する。この形態
では、図１のカウンタ１１７の代わりに上りカウンタ１
１８及び下りカウンタ１１９が設けてある。また、制御
の内容については図５に示す通りである。

【００６３】この形態では、上り方向スケジューリング
リスト１１５の内容を１回読み出したら、その次は下り
方向送信バッファ１１１から１回パケットを取り出す。
この動作を交互に繰り返す。また、ポインタ１１６の位
置の更新毎にポインタ１１６の指し示す方向を交互に切
り替える。それ以外の動作については、第１の実施の形
態と同様である。

【００６４】この形態の制御の内容について、図５を参
照しながら以下に説明する。図５に示すステップＳ１０
１〜Ｓ１０７並びにＳ１１３〜Ｓ１１８の内容は、カウ
ンタ１１７の値Ｃｘの代わりに上り方向の制御には上り
カウンタ１１８の値Ｃｘｕを用い、下り方向の制御には
下りカウンタ１１９の値Ｃｘｄを用いることを除いて図
２の場合と同様である。

【００６５】ポインタ１１６の方向が上り方向スケジュ
ーリングリスト１１５を指している場合には、ステップ
Ｓ１０２からＳ１０３，Ｓ１０４を通りＳ１０５又はＳ
１０６を実行する。すなわち、ステップＳ１０５で下り
データ送信とポーリングとを同時に行うか、又はステッ
プＳ１０６でポーリングのみを行う。また、ステップＳ
１０７でポーリングカウンタ（ＰＣ）及び上りカウンタ
１１８の値Ｃｘｕを更新する。そして、ステップＳ１０
８で上りカウンタ１１８の値Ｃｘｕを規定ポーリング回
数Ｍと比較する。

【００６６】そして、上りカウンタ１１８の値Ｃｘｕが
規定ポーリング回数Ｍに達した場合には、ステップＳ１
０８からＳ１０９に進み、下りカウンタ１１９の値Ｃｘ
ｄを規定下りデータ送信回数Ｎと比較する。ステップＳ
１０９で（Ｃｘｄ＝Ｎ）である場合には、ステップＳ１
０１に戻り、上りカウンタ１１８，下りカウンタ１１
９，規定ポーリング回数Ｍ及び規定下りデータ送信回数
Ｎをリセットする。

【００６７】また、ステップＳ１０９で（Ｃｘｄ＝Ｎ）
でない場合には、ステップＳ１１０でポインタ１１６の
向きを下り方向送信バッファ１１１の方向に切り替えて
からステップＳ１０２に戻る。

【００６８】また、ステップＳ１０８で上りカウンタ１
１８の値Ｃｘｕが規定ポーリング回数Ｍに達していない
場合には、ステップＳ１１１で下りカウンタ１１９の値
Ｃｘｄを規定下りデータ送信回数Ｎと比較する。また、
ステップＳ１１１で（Ｃｘｄ＝Ｎ）でない場合には、ス
テップＳ１１０でポインタ１１６の向きを下り方向送信
バッファ１１１の方向に切り替えてからステップＳ１０
２に戻る。

【００６９】また、ステップＳ１１１で（Ｃｘｄ＝Ｎ）
である場合には、ポインタ１１６の方向を上り方向スケ
ジューリングリスト１１５（上り）に向けたまま（方向
を変更せずに）ステップＳ１０２に戻る。一方、ステッ
プＳ１０２でポインタ１１６の方向が下り方向送信バッ
ファ１１１を向いている場合には、ステップＳ１１３〜
Ｓ１１５を通り、ステップＳ１１６又はＳ１１７を実行
する。

【００７０】すなわち、ステップＳ１１６で下りデータ
送信とポーリングとを同時に行うか又はステップＳ１１
７で下りデータ送信のみを行う。また、ステップＳ１１
８で下りカウンタ１１９の値Ｃｘｄを更新し、ステップ
Ｓ１１９でＣｘｄを規定下りデータ送信回数Ｎと比較す
る。下りカウンタ１１９の値Ｃｘｄが規定下りデータ送
信回数Ｎに達した場合には、ステップＳ１２１で上りカ
ウンタ１１８の値Ｃｘｕを規定ポーリング回数Ｍと比較
する。

【００７１】ステップＳ１２１で（Ｃｘｕ＝Ｍ）である
場合には、ステップＳ１０１に戻り上りカウンタ１１
８，下りカウンタ１１９，規定ポーリング回数Ｍ及び規
定下りデータ送信回数Ｎをリセットする。ステップＳ１
２１で（Ｃｘｕ＝Ｍ）でない場合には、ステップＳ１２
３でポインタ１１６の向きを上り方向スケジューリング
リスト１１５の方向に変更してからステップＳ１０２に
戻る。

【００７２】また、ステップＳ１１９でＣｘｄが規定下
りデータ送信回数Ｎに達していない場合には、ステップ
Ｓ１２０で上りカウンタ１１８の値Ｃｘｕを規定ポーリ
ング回数Ｍと比較する。ステップＳ１２０で（Ｃｘｕ＝
Ｍ）でない場合には、ステップＳ１２３でポインタ１１
６の向きを上り方向スケジューリングリスト１１５の方
向に向けてからステップＳ１０２に戻る。

【００７３】また、ステップＳ１２０で（Ｃｘｕ＝Ｍ）
である場合には、ステップＳ１２２に進み、ポインタ１
１６の向きを下り方向送信バッファ１１１の方向に向け
たままステップＳ１０２に戻る。図５に示す制御を実施
する場合には、無線基地局と配下の無線端末との間で図
６に示すようなデータの送受信を行うことができる。図
６において、矩形で示される各信号フレームに表記され
た「Ｄ」，「Ｐ」及び「Ａ」は、それぞれ「データ」，
「ポーリング」及び「肯定応答（ＡＣＫ）」を表してい
る。

【００７４】図６の例では、無線基地局の下り方向送信
バッファ１１１内のキューには、無線端末（１）宛のデ
ータのみが存在し、最初のポインタ１１６の方向は上り
方向スケジューリングリスト１１５に向いていることを
想定している。図６に示す動作について以下に説明す
る。最初に、無線基地局はＰＣＦ期間の開始を示すビー
コンを送信し、その後で上り方向スケジューリングリス
ト１１５の先頭にポインタ１１６の位置を合わせて最初
にポーリングを行うべき無線端末（１）を確認する。

【００７５】その後、無線基地局は下り方向送信バッフ
ァ１１１のキュー内の先頭パケットを参照し、そのパケ
ットの宛先端末が無線端末（１）であることを確認す
る。そして、ポーリングと下りデータ送信とを同時に行
う。すなわち、Ｔ１のタイミングで（Ｐ＋Ｄ）を送信す
る。これを受信する無線端末（１）においては、下り方
向データの受信完了の合図であるＡＣＫフレームの送信
とポーリングに対する上り方向データ送信とを同時に行
う。すなわち、Ｔ２のタイミングで（Ｄ＋Ａ）を送信す
る。

【００７６】その後、無線基地局はポインタ１１６の向
きを下り方向送信バッファ１１１の方向に切り替え、下
り方向送信バッファ１１１のキューからデータを取り出
し、無線端末（１）宛の下りデータ送信を開始する。そ
の際、上り方向優先度管理テーブル１１３に無線端末
（１）が登録されているので、無線基地局は下りデータ
送信とポーリングとを同時に行う。また、Ｔ２で無線端
末（１）から受信したデータの受信完了を示すＡＣＫフ
レームも送信する。すなわち、Ｔ３のタイミングで無線
基地局は（Ｄ＋Ｐ＋Ａ）を送信する。

【００７７】これを受信する無線端末（１）において
は、下り方向データの受信完了の合図であるＡＣＫフレ
ームの送信とポーリングに対する上り方向データ送信と
を同時に行う。すなわち、Ｔ４のタイミングで（Ｄ＋
Ａ）を送信する。その後、無線基地局は再びポインタ１
１６の向きを上り方向スケジューリングリスト１１５の
方向に向け、上り方向スケジューリングリスト１１５の
内容から次にポーリングすべき無線端末（２）を確認す
る。

【００７８】そして、無線基地局は下り方向送信バッフ
ァ１１１上のキュー内の先頭パケットを参照し、そのパ
ケットの宛先端末が無線端末（２）ではないことを確認
する。従って、無線基地局は次に無線端末（２）に対す
るポーリングを行う。同時に、Ｔ４のタイミングで無線
端末（１）から受信した上り方向データに対するＡＣＫ
フレームを送信する。すなわち、Ｔ５のタイミングで
（Ｐ＋Ａ）を送信する。

【００７９】これ以降も、上記の説明と同様の動作が図
６に示すように繰り返される。そして、ポインタ１１６
の向きはポーリングならびに下りデータ送信を１回行う
毎に変更される。従って、無線基地局から無線端末へ向
かう下り方向のデータ送信の機会と、無線端末から無線
基地局へ向かう上り方向のデータ送信の機会とが交互に
発生することになる。

【００８０】ところで、図４の上り方向スケジューリン
グ部１２１は、上り方向スケジューリングリスト１１５
を作成する際に、データの品質保証に関するトラヒック
クラスを考慮する。すなわち、最大遅延時間の保証を行
うトラヒッククラス（ＶＶ）と最低帯域幅の保証を行う
トラヒッククラス（ＣＬ）とが存在する場合には前者を
優先するように上り方向スケジューリングリスト１１５
上の端末の送信順序を決定する。

【００８１】例えば、図４の場合には上り方向優先度管
理テーブル１１３にＶＶ型の優先度のデータを送信しよ
うとしている端末（１，２）とＣＬ型の優先度のデータ
を送信しようとしている端末（３）とが登録されてい
る。この場合、上り方向スケジューリング部１２１が作
成する上り方向スケジューリングリスト１１５の送信順
序については、ＶＶ型の優先度のデータを送信しようと
している端末（１，２）がＣＬ型の優先度のデータを送
信しようとしている端末（３）よりも優先される。

【００８２】すなわち、図４に示す上り方向スケジュー
リングリスト１１５の内容のように、端末（１，２）に
関する送信順序は先に配置され、端末（３）に関する送
信順序は後に配置される。従って、最大遅延時間の保証
が必要なデータを送信する端末は、最低帯域幅の保証が
必要なデータを送信する端末よりも優先して先にデータ
を送信することができる。

【００８３】（第３の実施の形態）本発明の双方向無線
パケット通信用基地局装置のもう１つの実施の形態につ
いて、図７を参照して説明する。図７はこの形態の上下
双方向スケジューリング部の構成を示すブロック図であ
る。この形態は、請求項３に対応する。この形態では、
請求項３の上り総トラヒック量計算手段，収容端末数規
制手段及び情報通知手段は、収容端末数規制部１２０に
対応する。

【００８４】この形態は、第２の実施の形態の変形例で
あり、図７に示すように上り方向優先度管理テーブル１
１３を制御するために収容端末数規制部１２０が追加さ
れている。それ以外は第２の実施の形態と同様である。
第１の実施の形態及び第２の実施の形態と同様に、無線
基地局に配下の無線端末からポーリングの要求があった
場合には、上り方向優先度管理テーブル１１３は無線端
末が送信しようとするデータの優先度及びデータ量の情
報を追加登録し端末毎に管理する。

【００８５】収容端末数規制部１２０は、上り方向優先
度管理テーブル１１３に登録されている情報に基づいて
各無線端末が送信しようとする品質保証型のデータの総
データ量を求める。また、求められた品質保証型のデー
タの総データ量を予め定めた閾値Ｒ１と比較して規制す
べきデータ量に到達したか否かを調べる。そして、品質
保証型のデータの総データ量が閾値Ｒ１を超えた場合に
は、収容端末数規制部１２０は新たに上りデータ送信の
要求を上げてきた（ポーリングを要求した）無線端末を
上り方向優先度管理テーブル１１３に追加するのを阻止
する。

【００８６】また、総データ量が閾値Ｒ１を超えたため
に新たに上りデータ送信要求を上げてきた無線端末を上
り方向優先度管理テーブル１１３に追加しなかった場合
には、収容端末数規制部１２０は該当する無線端末に対
して、追加できなかったことを示す情報を通知する。

【００８７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば無線基地
局が上り及び下りのトラヒック量のバランスとデータの
優先度とを考慮しつつ、配下の無線端末のデータ送信機
会と、配下の無線端末宛の下りデータ送信の機会とを決
定することができるので、上りと下りのトラヒックに偏
りがある場合でも、上り方向並びに下り方向のデータ通
信に対して最大遅延時間や最低帯域幅を保証し、一定の
通信品質を保証することが可能になる。

【００８８】また、上り方向のデータ送信要求を管理す
るテーブルにおいて収容する無線端末数を規制すること
により、無線基地局がそのスケジューリング能力を超え
る無線端末に対してスケジューリングを行うのを防止す
ることができ、保証すべき通信品質の劣化を抑制でき
る。また、最大遅延時間保証型のデータフローを優先的
にスケジューリングすることにより、そのデータフロー
に対して一定の時間間隔でパケット送信を行うことが可
能になる。従って、ビデオストリームなどのデータ伝送
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の上下双方向スケジューリン
グ部の構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施の形態の制御の内容を示すフローチ
ャートである。

【図３】第１の実施の形態のデータ送受信の例を示すタ
イムチャートである。

【図４】第２の実施の形態の上下双方向スケジューリン
グ部の構成を示すブロック図である。

【図５】第２の実施の形態の制御の内容を示すフローチ
ャートである。

【図６】第２の実施の形態のデータ送受信の例を示すタ
イムチャートである。

【図７】第３の実施の形態の上下双方向スケジューリン
グ部の構成を示すブロック図である。

【図８】ＩＥＥＥ８０２．１１アクセスシステムの動作
を示すタイムチャートである。

【図９】無線アクセス制御ＰＣＦによるデータの送受信
の例を示すタイムチャートである。

【図１０】従来のＰＣＦを用いた通信品質制御の例
（１）を示すタイムチャートである。

【図１１】従来のＰＣＦを用いた通信品質制御の例
（２）を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

１１０ 上下双方向スケジューリング部 １１１ 下り方向送信バッファ １１２ 下り方向統計データ取得部 １１３ 上り方向優先度管理テーブル １１４ トラヒックバランス取得部 １１５ 上り方向スケジューリングリスト １１６ ポインタ １１７ カウンタ １１８ 上りカウンタ １１９ 下りカウンタ １２０ 収容端末数規制部 １２１ 上り方向スケジューリング部 １３０ 送信制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 正孝 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 守倉 正博 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 GA02 HA08 HC09 HD03 JA02 JA11 JL01 JT09 KA03 LA03 LC01 LE05 LE06 5K033 AA01 CA03 CB06 CB17 CC01 DA06 DA17 DB13 DB18 5K067 AA23 CC08 EE02 EE10 EE23 FF05 GG06 HH21 HH23 KK15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有線通信網と無線通信網との間でデータ
   を中継する無線基地局と、前記無線基地局と従属関係に
   あり前記無線基地局との間で無線パケット通信する無線
   端末とを含む無線通信システムであって、前記無線基地
   局が、データの送信要求を上げた無線端末のデータ送信
   順序を管理する上り方向スケジューリング部と、有線通
   信網から到着したデータを優先度別に送信バッファ上に
   振り分け、前記送信バッファから取り出したデータを送
   信するデータ送信部とを有し、前記無線基地局が無線端
   末宛のデータ送信及び無線端末のデータ送信をポーリン
   グにより制御するとともに、無線基地局がデータの優先
   度を反映しつつ前記無線端末に対してデータ送信を行
   い、前記無線端末が送信するデータの優先度を反映しつ
   つ前記無線端末に対して送信機会を割り当てる無線通信
   システムで用いる双方向無線パケット通信用基地局装置
   であって、 品質保証型のデータを送信するための第１のサービスク
   ラスと、品質保証をしないデータを送信するための第２
   のサービスクラスとが定義され、前記第１のサービスク
   ラスとして、最大遅延時間を保証するクラスと最低帯域
   幅を保証するクラスとがある場合に、 前記無線基地局に、 有線通信網から到着したパケットを該パケットのサービ
   スクラス別に格納するための、優先度の異なる複数の送
   信キューから構成される送信バッファと、 有線通信網から品質保証型のデータが到着した場合に、
   データの量の統計を該データの優先度毎に計算する統計
   データ取得手段と、 無線端末が送信しようとする品質保証型データの優先度
   及び該データの量を無線端末毎に管理する上り方向優先
   度管理手段と、 有線通信網からの下り方向保証型データ量と無線端末か
   らの上り方向保証型データ量との単位時間のデータ量の
   比を計算し、無線端末に対して上りデータの送信を許可
   する回数Ｍ及び無線端末への下りデータの送信を行う回
   数Ｎを決定するトラヒックバランス制御手段と、 上り方向データの送信端末に対する送信順序を規定する
   上り方向スケジューリングリストと、 前記トラヒックバランス制御手段により決定した上りデ
   ータ送信量と統計データ取得手段により決定した下りデ
   ータ送信量との比と、前記上り方向優先度管理手段の管
   理内容に基づいて上り方向スケジューリングリストを作
   成するための上り方向スケジューリングリスト作成手段
   と、 前記無線端末に対して上りデータの送信を許可した回数
   ならびに無線端末に対して行った下りデータ送信の回数
   を計数する計数手段と、 前記上り方向スケジューリングリスト上で上り方向のデ
   ータ送信を許可する無線端末を指し示すとともに下りデ
   ータの送信機会にパケットを取り出すキューを指示する
   ポインタ手段と、 前記計数手段の計数値が、無線端末に対して上りデータ
   の送信を許可する回数Ｍに達した後で無線端末宛の下り
   方向データの送信を行い、無線端末宛の下りデータ送信
   をＮ回行った後で計数手段をクリアし、無線端末に対し
   て上り方向データの送信を許可する送信制御手段とを設
   けたことを特徴とする双方向無線パケット通信用基地局
   装置。
2. 【請求項２】 有線通信網と無線通信網との間でデータ
   を中継する無線基地局と、前記無線基地局と従属関係に
   あり前記無線基地局との間で無線パケット通信する無線
   端末とを含む無線通信システムであって、前記無線基地
   局が、データの送信要求を上げた無線端末のデータ送信
   順序を管理する上り方向スケジューリング部と、有線通
   信網から到着したデータを優先度別に送信バッファ上に
   振り分け、前記送信バッファから取り出したデータを送
   信するデータ送信部とを有し、前記無線基地局が無線端
   末宛のデータ送信及び無線端末のデータ送信をポーリン
   グにより制御するとともに、無線基地局がデータの優先
   度を反映しつつ前記無線端末に対してデータ送信を行
   い、前記無線端末が送信するデータの優先度を反映しつ
   つ前記無線端末に対して送信機会を割り当てる無線通信
   システムで用いる双方向無線パケット通信用基地局装置
   であって、 品質保証型のデータを送信するための第１のサービスク
   ラスと、品質保証をしないデータを送信するための第２
   のサービスクラスとが定義され、前記第１のサービスク
   ラスとして、最大遅延時間を保証するクラスと最低帯域
   幅を保証するクラスとがある場合に、 前記無線基地局に、 有線通信網から到着したパケットを該パケットのサービ
   スクラス別に格納するための、優先度の異なる複数の送
   信キューから構成される送信バッファと、 有線通信網から品質保証型のデータが到着した場合に、
   データの量の統計を該データの優先度毎に計算する統計
   データ取得手段と、 無線端末が送信しようとする品質保証型データの優先度
   及び該データの量を無線端末毎に管理する上り方向優先
   度管理手段と、 有線通信網からの下り方向保証型データ量と無線端末か
   らの上り方向保証型データ量との単位時間のデータ量の
   比を計算し、無線端末に対して上りデータの送信を許可
   する回数Ｍ及び無線端末への下りデータの送信を行う回
   数Ｎを決定するトラヒックバランス制御手段と、 上り方向データの送信端末に対する送信順序を規定する
   上り方向スケジューリングリストと、 前記トラヒックバランス制御手段により決定した上りデ
   ータ送信量と統計データ取得手段により決定した下りデ
   ータ送信量との比と、前記上り方向優先度管理手段の管
   理内容に基づいて上り方向スケジューリングリストを作
   成するための上り方向スケジューリングリスト作成手段
   と、 無線基地局が無線端末に対して上りデータの送信を許可
   した回数を計数する上り計数手段と、 無線基地局が無線端末宛に下りデータを送信した回数を
   計数する下り計数手段と、 前記上り方向スケジューリングリスト上で上り方向のデ
   ータ送信を許可する無線端末を指し示すとともに下りデ
   ータの送信機会にパケットを取り出すキューを指示する
   ポインタ手段と、 無線端末に対して上りデータの送信を許可した後で、無
   線端末宛の下り方向データを送信し、無線端末宛の下り
   方向データを送信した後で、無線端末に対して上りデー
   タの送信を許可し、前記上り計数手段の計数値及び下り
   計数手段の計数値が前記トラヒックバランス制御手段か
   ら取得した値に達した後で前記上り計数手段及び下り計
   数手段をクリアする送信制御手段とを設けたことを特徴
   とする双方向無線パケット通信用基地局装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２の双方向無線パケ
   ット通信用基地局装置において、前記上り方向優先度管
   理手段に、 各無線端末が送信しようとする品質保証型のデータの総
   データ量を求める上り総トラヒック量計算手段と、 前記上り総トラヒック量計算手段の求めた総データ量が
   閾値を超えた場合には、各無線端末からの新たな上りデ
   ータ送信要求について、上り方向優先度管理手段の管理
   対象への追加を抑制する収容端末数規制手段と、 各無線端末からの新たな上りデータ送信要求について、
   上り方向優先度管理手段の管理対象に追加できなかった
   場合には、該当する無線端末に対して情報を通知する情
   報通知手段とを設けたことを特徴とする双方向無線パケ
   ット通信用基地局装置。
4. 【請求項４】 請求項１，請求項２及び請求項３のいず
   れかに記載の双方向無線パケット通信用基地局装置にお
   いて、 前記上り方向スケジューリングリスト作成手段が、前記
   上り方向スケジューリングリストの内容を更新する場合
   に帯域保証型のデータを送信しようとする第１の無線端
   末と、最大遅延時間保証型のデータを送信しようとする
   第２の無線端末とを検出した場合には、前記第２の無線
   端末が第１の無線端末よりも優先してデータを送信する
   ように前記上り方向スケジューリングリストの内容を決
   定することを特徴とする双方向無線パケット通信用基地
   局装置。