JP2004040363A - Wireless communications system - Google Patents

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JP2004040363A
JP2004040363A JP2002193175A JP2002193175A JP2004040363A JP 2004040363 A JP2004040363 A JP 2004040363A JP 2002193175 A JP2002193175 A JP 2002193175A JP 2002193175 A JP2002193175 A JP 2002193175A JP 2004040363 A JP2004040363 A JP 2004040363A
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Takeya Kamito
上戸 健也
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wireless communications system provided for enabling a base station unit and a plurality of customer premises units covered by the base station unit to wirelessly communicate data with efficiency using data traffic channels. <P>SOLUTION: A data traffic channel is assigned to customer premises units C1 to C3 by limiting the data traffic channel capable of being assigned to each of the customer premises units C1 to C3, and the base station unit B and the customer premises units C1 to C3 make wireless communication of data with each other by using the assigned part of the data traffic channels to the customer premises units C1 to C3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば固定的に設置された基地局装置と固定的に設置された加入者局装置との間で無線通信を行う加入者系無線アクセスシステムのような無線アクセスシステムなどに関し、特に、例えばデータ通信チャネルの割り当てに関する流量制限(シェーピング)による無線帯域保証機能や、データ通信チャネルの共有利用によるベストエフォート型の通信機能や、クラス別のスケジューリングによる無線帯域保証機能などを実現することにより、データ通信の効率化を図る無線通信システムなどに関する。
【0002】
【従来の技術】
無線アクセスシステムでは、通信対象となる信号を伝送する媒体として無線の媒体が用いられる。一般に、無線媒体は、基地局装置(無線基地局装置)毎に割り当てられ、各基地局装置によって管理されるサービスエリア内に存する複数の加入者局装置(無線加入者局装置)により共有される。
【0003】
例えば、基地局装置とバックボーンLAN(Local Area Network)とが、或いは、加入者局装置と加入者端末装置とが、Ethernet(登録商標)及びIEEE802.3の有線LANインタフェースにより接続された場合、無線媒体を経由して送受信されるデータは、各加入者端末装置に宛てるための個別のアドレスを有するデータと、複数の加入者端末装置に宛てるために割り当てられたアドレスを有するデータとに大別される。
【0004】
ここで、前者に相当する各加入者端末装置宛ての個別アドレスを有するデータを通信するために用いられるパケットはユニキャストパケットと言われ、また、後者に相当する複数の加入者局装置宛てのアドレスを有するデータを通信するために用いられるパケットはブロードキャストパケットと言われる。
【0005】
また、基地局装置では、無線帯域の有効利用を図るために、データ通信チャネルの割り当てを制御する機能を搭載することが必要とされる。例えば、自局のサービスエリア内に収容する加入者端末装置の数が多い加入者局装置ほど、多くのトラフィック(通信されるデータ量)が発生すると考えられることから、より多くの専有無線帯域を確保しなければ十分なデータ通信サービスを提供することができないと考えられる。そこで、従来では、各加入者局装置により収容される加入者端末装置の数に応じて各加入者局装置毎に専有無線帯域を割り当てる方法によりデータ通信チャネルの割り当てを行うことが検討等されていた。
【0006】
なお、以下で、近年において開発等がなされている加入者無線アクセスシステムの概要を説明しておく。
近年、例えばWLL(Wireless Local Loop)或いはFWA(Fixed Wireless Access)などと称せられる無線通信を用いた加入者無線アクセスシステムが開発及び実用化されている。また、インターネットの普及に伴い、無線媒体で高速で大容量の通信を行う要求が高まっている。
【0007】
上記した加入者無線アクセスシステムでは、公衆回線網などのバックボーンネットワークに接続される基地局装置(BSE:Base Station Equipment)をビルの屋上や塔などの高所に固定設置し、また、複数の加入者局装置(CPE:Customer Premises Equipment)を加入者宅ビルの屋上などの高所に固定設置して、加入者局装置にパーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)などの通信端末装置(加入者端末装置)やこのような通信端末装置を接続したLANなどを収容する。
【0008】
ここで、基地局装置や加入者局装置は、例えば、ビルの屋上や塔などの高所に固定設置される屋外ユニット(ODU:Out Door Unit)とビル内などに固定設置される屋内ユニット(IDU:In Door Unit)とをケーブルで接続した構成を有している。また、基地局装置や加入者局装置の屋外ユニットは、アンテナを用いた無線通信処理を行う無線処理部を備え、主に無線通信処理を司る。また、基地局装置の屋内ユニットは主にバックボーンネットワークとのデータ通信を司り、加入者局装置の屋内ユニットは主に通信端末装置やLANなどとのデータ通信を司る。
【0009】
また、上記のような加入者無線アクセスシステムでは、例えば基地局装置と加入者局装置とが無線フレームをもって時分割伝送を行う通信方式により無線通信を行うことにより、同一の基地局装置に収容された異なる加入者局装置に接続されたLANなどの間を通信可能に接続してデータ通信させることや、基地局装置に接続されたバックボーンネットワークと加入者局装置に接続されたLANなどとを通信可能に接続してデータ通信させることなどができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例で示したように各加入者局装置毎に専有無線帯域を割り当てる方法によりデータ通信チャネルの割り当てを行う場合には、次の(1)〜(3)に示すような問題があった。
(1)例えばデータ通信チャネルの割り当てを固定的に行うような場合に、次のように、バースト的なトラフィックに対応することができないといった問題があった。すなわち、加入者局装置により収容される加入者端末装置の使用状況や、或いは、加入者局装置により収容される加入者端末装置の数の変動により、LANのバースト的なトラフィックが生じ得るところ、このようなバースト的なトラフィックがあっても、特定の加入者局装置により無線帯域が専有されてしまうため、基地局装置に割り当てられた限りのある無線媒体を有効に利用することができないといった問題があった。
【0011】
(2)また、上記(1)とは相反する場合であるが、例えば無線媒体を共有の帯域として利用する場合には、次のように、バースト的なトラフィックに対応すると他の加入者局装置の無線帯域を保証することができないといった問題があった。すなわち、LANのバースト的なトラフィックに対応して特定の加入者局装置に多くの無線帯域を割り当てることなどが行われると、各加入者局装置当たりの使用可能な無線帯域が変動してしまい、データ通信に必要となる最低限の無線帯域を保証することができないことが生じるといった問題があった。
【0012】
(3)また、従来のデータ通信チャネルの割り当てでは、例えば、同一の基地局装置に収容される加入者局装置に関して、特定の加入者局装置に対して無線帯域の一部を専有帯域として確保しつつ残りの無線帯域を共有帯域として利用するといったことができないといった問題があった。
【0013】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、基地局装置と複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、データ通信を効率化させるデータ通信チャネルの割り当てを行うことができる無線通信システムなどを提供することを目的とする。なお、具体的には、本発明では、上記(1)〜上記(3)のいずれか或いは2以上に示した問題を解決することができる無線通信システムなどを提供することを実現する。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信システムでは、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、次のようにして、データ通信チャネルの割り当てを行う。
すなわち、加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルを制限して加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0015】
従って、加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルが制限されてデータ通信チャネルの割り当てが行われることにより、例えば加入者局装置間で保証する無線帯域を差別化することができ、また、例えば各加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを制限しつつ通信状況などに応じて動的にデータ通信チャネルの割り当てを行うこともでき、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0016】
ここで、基地局装置と加入者局装置との間では、加入者局装置から基地局装置へデータを通信する上り通信と、基地局装置から加入者局装置へデータを通信する下り通信とのいずれか一方が行われてもよく、或いは、両方が行われてもよい。本発明は、上り通信と下り通信とのいずれか一方に適用することもでき、或いは、両方に適用することもできる。
【0017】
また、加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルを制限する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、割り当て可能な通信単位のデータの数を制限する態様や、割り当て可能なスロットの数を制限する態様や、割り当て可能なパケットの数を制限する態様や、割り当て可能なデータ通信量を制限する態様や、割り当て可能な時間帯を制限する態様や、複数種類のデータ通信チャネルがあるような場合に割り当て可能なデータ通信チャネルの種類を制限する態様などを用いることができる。
【0018】
一構成例として、本発明に係る無線通信システムでは、加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルの量の上限値を設定し、各加入者局装置に対して割り当てるデータ通信チャネルの量を当該各加入者局装置に設定された上限値以下又は上限値未満に制限する。なお、量としては、数が含まれてもよい。
【0019】
ここで、割り当て可能なデータ通信チャネルの量の上限値としては、例えば、割り当て可能な通信単位のデータの数の上限値や、割り当て可能なスロットの数の上限値や、割り当て可能なパケットの数の上限値や、割り当て可能なデータ通信量の上限値などを用いることができる。
また、上限値としては、種々な値が用いられてもよい。
また、割り当てるデータ通信チャネルの量を上限値以下又は上限値未満に制限する態様としては、例えば上限値以下に制限する態様が用いられてもよく、或いは、上限値未満に制限する態様が用いられてもよい。
【0020】
次に、本発明に係る無線通信システムの他の構成例を示す。
本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、基地局装置と加入者局装置とのデータ通信を、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行う。また、加入者局装置毎に通信可能とする前記通信単位のデータの上限数を設定する。また、基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理する。そして、当該通信待機情報に基づいて、各加入者局装置に対して通信可能とする前記通信単位のデータの数を当該各加入者局装置に設定された上限数以下又は上限数未満に制限して、通信待機中の前記通信単位のデータ毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行う。
【0021】
ここで、加入者局装置毎に通信可能とする通信単位のデータの上限数としては、例えば、通信可能とする通信単位のデータの累積的な数に関する上限数や、所定の期間内に通信可能とする通信単位のデータの数に関する上限数や、同時に通信可能とする通信単位のデータの数に関する上限数などを用いることができる。
また、上限数としては、種々な値が用いられてもよい。
また、通信可能とする通信単位のデータの上限数以下又は上限数未満に制限する態様としては、例えば上限数以下に制限する態様が用いられてもよく、或いは、上限数未満に制限する態様が用いられてもよい。
【0022】
一構成例として、本発明に係る無線通信システムでは、各加入者局装置に対して通信可能とした前記通信単位のデータの数をカウントし、当該カウント値と各加入者局装置に設定された上限数とを比較した結果に基づいて当該各加入者局装置に対して前記通信単位のデータを通信可能とするか否かを判定する。また、各加入者局装置についてのカウント値を所定の時間間隔毎にゼロに設定する。
【0023】
ここで、各加入者局装置に対して通信可能とした前記通信単位のデータの数のカウント値と当該各加入者局装置に設定された上限数とを比較した結果に基づいて当該各加入者局装置に対して通信単位のデータを通信可能とするか否かを判定する仕方としては、例えば、カウント値が(上限数−1)以下又は(上限数−1)未満である場合には更に1つ以上の通信単位のデータを通信可能とすることができると判定する一方、カウント値が(上限数−1)を超える又は(上限数−1)以上である場合にはその状態では通信単位のデータを更には通信可能とすることができないと判定するような仕方を用いることができる。
【0024】
また、各加入者局装置についてのカウント値をゼロに設定することは、例えば当該カウント値をゼロに初期化するようなことに相当する。
また、各加入者局装置についてのカウント値をゼロに設定する所定の時間間隔やタイミングとしては、種々な時間間隔やタイミングが用いられてもよく、例えば加入者局装置毎に異なる時間間隔や異なるタイミングが用いられてもよく、或いは、複数の加入者局装置について同一の時間間隔や同一のタイミングが用いられてもよい。
【0025】
また、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、加入者局装置を区分する複数のクラスを設け、各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当て、各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行う。このような構成では、各クラス毎に各クラスに区分される加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルを制限してデータ通信チャネルの割り当てを行うことができ、例えばクラス毎の無線帯域保証及び加入者局装置毎の無線帯域保証を実現することが可能である。
【0026】
また、本発明では、以上に示したような基地局装置を提供する。
本発明に係る基地局装置では、複数の加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、次のようにして、データ通信チャネルを割り当てる。
すなわち、データ通信チャネル割り当て手段が当該基地局装置に収容される加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルを制限して加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、データ無線通信手段が加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0027】
また、本発明に係る基地局装置では、一構成例として、当該基地局装置に収容される加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルの量の上限値が設定され、データ通信チャネル割り当て手段が各加入者局装置に対して割り当てるデータ通信チャネルの量を当該各加入者局装置に設定された上限値以下又は上限値未満に制限する。
【0028】
また、本発明に係る基地局装置では、一構成例として、加入者局装置とのデータ通信は、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行われる。また、加入者局装置毎に通信可能とする前記通信単位のデータの上限数が設定される。また、通信体機情報管理手段が当該基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理する。そして、データ通信チャネル割り当て手段が、当該通信待機情報に基づいて、各加入者局装置に対して通信可能とする前記通信単位のデータの数を当該各加入者局装置に設定された上限数以下又は上限数未満に制限して、通信待機中の前記通信単位のデータ毎に当該基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行う。
【0029】
また、本発明に係る基地局装置では、一構成例として、データ通信チャネル割り当て手段が、各加入者局装置に対して通信可能とした前記通信単位のデータの数をカウントし、当該カウント値と各加入者局装置に設定された上限数とを比較した結果に基づいて当該各加入者局装置に対して前記通信単位のデータを通信可能とするか否かを判定し、また、各加入者局装置についてのカウント値を所定の時間間隔毎にゼロに設定する。
【0030】
また、本発明に係る基地局装置では、一構成例として、加入者局装置を区分する複数のクラスが設けられて、各クラスに対してデータ通信チャネルが割り当てられる。そして、データ通信チャネル割り当て手段が各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行う。
【0031】
更に、以上に示した構成も含めて、本発明に係る無線通信システムなどの他の構成例を示す。
なお、以下に示すような構成は、以上に示した本発明に係る無線通信システムなどに適用することが可能なものである。
また、以下に示すような構成は、上記した本発明に係る課題に対する目的を達成するのに貢献するものである。
【0032】
本発明に係る無線通信システムでは、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、次のようにして、データ通信チャネルの割り当てを行う。
すなわち、基地局装置と加入者局装置とのデータ通信を、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行い、また、基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理し、当該通信待機情報に基づいて、通信待機中の前記通信単位のデータ毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0033】
従って、通信待機中の通信単位のデータ毎に通信の待機及び通信処理への移行が行われる構成において、当該通信待機中の通信単位のデータ毎に通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てが行われるため、例えばLANのバースト的なトラフィックがあったような場合においても、基地局装置に割り当てられた無線媒体を有効に利用することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0034】
ここで、基地局装置に収容される複数の加入者局装置の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、基地局装置と加入者局装置との間では、加入者局装置から基地局装置へデータを通信する上り通信と、基地局装置から加入者局装置へデータを通信する下り通信とのいずれか一方が行われてもよく、或いは、両方が行われてもよい。本発明は、上り通信と下り通信とのいずれか一方に適用することもでき、或いは、両方に適用することもできる。
【0035】
また、通信単位のデータとしては、種々な量のデータが用いられてもよく、また、必ずしも固定的な量のデータばかりでなく、可変的な量のデータが用いられてもよい。一例として、データをパケット毎に通信する場合には、各パケットにより通信するデータを通信単位のデータとして用いることができ、また、当該通信単位のデータの量としては、1パケットで通信可能なデータ量が用いられ、当該データ量は例えば通信状況などに応じて1パケットで通信可能な最大のデータ量以下の範囲で変化してもよい。
【0036】
また、通信要求が発生した通信単位のデータとしては、例えば上り通信では加入者局装置側で通信の要求が発生した通信単位のデータが用いられ、例えば下り通信では基地局装置側で通信の要求が発生した通信単位のデータが用いられる。そして、通信単位のデータ毎に、通信要求が発生したときに通信の待機が開始され、通信処理の順番がきたときに通信処理へ移行させられる。
【0037】
また、通信待機情報としては、例えば通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報のみから構成されてもよく、或いは、他の情報を含んでもよい。
また、通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報としては、種々な情報が用いられてもよく、例えば各加入者局装置が通信待機中であるか否かを直接的に示す情報を用いることや、或いは、例えば各加入者局装置に関する通信待ちに係るデータの数や量の情報などのように、通信待機中であるか否かを間接的に示すような情報を用いることができる。
また、通信待機情報としては、例えば基地局装置に収容される加入者局装置のそれぞれに対して個別に管理されてもよく、或いは、基地局装置に収容される加入者局装置の全体に対してまとめて一括して管理されてもよい。
【0038】
また、加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法としては、種々な方法が用いられてもよく、例えば各時間帯毎に各加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法や、例えばスロットを用いたデータ通信が行われる場合において各スロット毎に各加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法や、例えば複数の周波数を用いたデータ通信が行われる場合において各周波数毎に各加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法などを用いることができる。これらの方法では、各加入者局装置に割り当てられたデータ通信チャネルを使用可能な時間帯や、各加入者局装置に割り当てられたデータ通信チャネルを使用可能なスロットや、各加入者局装置に割り当てられたデータ通信チャネルを使用可能な周波数が、各加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分に相当する。
【0039】
また、本発明に係る無線通信システムでは、上記のような構成において、基地局装置と当該基地局装置に収容される加入者局装置とは順次通信される複数のフレームにより無線通信を行い、各フレームにはデータ通信チャネルを構成して前記通信単位のデータを通信するために用いられるデータ通信スロットが含まれ、また、前記通信待機情報には通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の前記通信単位のデータの数の情報が含まれる。また、前記データ通信チャネルの割り当てとして、通信待機中の前記通信単位のデータを1つ通信処理へ移行させる毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置に対してデータ通信スロットが未割り当てである(つまり、データ通信スロットが未だ割り当てられていない)最先のフレームに含まれるデータ通信スロットを割り当てることを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対して割り当てられたデータ通信スロットを用いてデータを無線通信する。
【0040】
従って、順次通信される各フレームに含まれるデータ通信スロットを用いてデータ通信が行われる構成において、通信待機中の通信単位のデータが1つ通信処理へ移行させられる毎に加入者局装置が周期的な順序で1つ切り替えられて未割り当てのデータ通信スロットが割り当てられるため、例えばバースト的なトラフィックがあったような場合などにおいても、通信待機中に係る各加入者局装置に対して均等にデータ通信チャネル(ここでは、データ通信スロット)を割り当てることができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0041】
ここで、フレームとしては、種々な構成のものが用いられてもよく、通常、フレームには、データ通信チャネルを構成するデータ通信スロットのほかに、制御情報を通信するチャネルを構成する制御スロットが含まれる。
また、データ通信スロットの大きさ、つまり1個のデータ通信スロットにより通信することが可能なデータの量としては、種々なデータ量が用いられてもよい。また、1つのフレームに含まれるデータ通信スロットの数としては、1であってもよく、或いは、2以上であってもよい。また、例えば1つのフレームに、大きさが異なる複数のデータ通信スロットが含まれてもよい。
【0042】
また、通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の通信単位のデータの数の情報としては、例えば、基地局装置に収容される各加入者局装置において通信待機中の通信単位のデータが幾つ存在するかを示す数の情報などを用いることができる。
【0043】
また、基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えていく方法としては、例えば、通信待機中に係る加入者局装置を所定の順序で並べて先頭から後尾まで切り替えていき、その後、再び先頭へ戻るように切り替えることを繰り返すことを行って、また、このような切り替えにおいて通信待機中の通信単位のデータが存在しなくなった加入者局装置については当該切り替えの対象から除く一方、新たに通信要求が発生して通信待機中の通信単位のデータが発生した加入者局装置については新たに当該切り替えの対象に加えるような方法を用いることができる。
【0044】
また、データ通信スロットが未割り当てである最先のフレームとしては、例えば、データ通信スロットが未だいずれの加入者局装置に対しても割り当てられてなく、且つ、順次通信されるフレームの中で最も近い未来に通信されることが予定されているフレームが相当する。
【0045】
また、本発明に係る無線通信システムでは、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、次のようにして、データ通信チャネルの割り当てを行う。すなわち、加入者局装置を区分する複数のクラスを設け、各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当て、また、各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0046】
従って、各クラス毎に割り当てられたデータ通信チャネル部分の範囲内で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てが行われるため、例えば各クラス毎にバースト的なトラフィックに対応するような場合であっても、他のクラスにおけるデータ通信チャネルの割り当てには影響が与えられないことから、他のクラスにおいてデータ通信に必要となる最低限の無線帯域を保証することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0047】
ここで、加入者局装置を区分するクラスとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば同一の会社や同一の団体などに属する加入者局装置を同一のクラスに区分するようなものを用いることができる。
また、複数のクラスの数としては、種々な数が用いられてもよい。
【0048】
また、各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当てる方法としては、例えば各クラスによりデータ通信が可能な最大のデータ量が同一となるようにデータ通信チャネルを割り当てるような方法が用いられてもよく、或いは、各クラス毎にデータ通信が可能な最大のデータ量が異なるようにデータ通信チャネルを割り当てることにより各クラスを差別化するような方法が用いられてもよい。
【0049】
また、各クラスに区分される加入者局装置の数としては、例えば1であってもよく、或いは、2以上であってもよい。また、各クラスに区分される加入者局装置の数としては、例えば固定的に設定されてもよく、或いは、可変的に設定されてもよい。なお、通常は、複数のクラスの中の1以上のクラスには、複数の加入者局装置が区分される。
また、例えば1つの加入者局装置のみが区分されているクラスについては、当該クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分を当該1つの加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分とみなすことができる。
【0050】
また、本発明に係る無線通信システムでは、上記のような構成において、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定され、各クラスにはそれぞれに区分可能な最大加入者局装置数以下の数の加入者局装置が区分される。
従って、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定されることにより、例えば各クラス毎に各クラスに区分される加入者局装置に割り当てられる十分なデータ通信チャネル部分を確保することができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0051】
ここで、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数としては、例えば1が設定されてもよく、例えば2以上の数が設定されてもよい。また、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数としては、例えば固定的に設定されてもよく、或いは、可変的に設定されてもよい。
【0052】
また、本発明に係る無線通信システムでは、上記のような構成において、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと複数の加入者局装置が区分されたクラスとが存在する。
従って、例えば1つの加入者局装置のみが区分されたクラスでは当該1つの加入者局装置により当該クラスに割り当てられたデータ通信チャネル部分を専有する一方、2以上の加入者局装置が区分されたクラスでは当該2以上の加入者局装置により当該クラスに割り当てられたデータ通信チャネル部分を共有するため、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと2以上の加入者局装置が区分されたクラスとの両方を用いることにより、例えば同一の基地局装置に収容される加入者局装置に関して、特定の加入者局装置に対して無線帯域の一部を専有帯域として確保しつつ、残りの無線帯域を複数の加入者局装置により共有帯域として利用するようなことを実現することができる。
【0053】
また、本発明では、以上に示したような基地局装置を提供する。
本発明に係る基地局装置では、複数の加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、加入者局装置とのデータ通信は、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行われ、次のようにして、データ通信チャネルを割り当てる。
すなわち、当該基地局装置では、通信待機情報管理手段が当該基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理し、データ通信チャネル割り当て手段が当該通信待機情報に基づいて通信待機中の前記通信単位のデータ毎に当該基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、データ無線通信手段が加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0054】
また、本発明に係る基地局装置では、上記のような構成において、当該基地局装置に収容される加入者局装置と順次通信される複数のフレームにより無線通信を行い、各フレームにはデータ通信チャネルを構成して前記通信単位のデータを通信するために用いられるデータ通信スロットが含まれ、通信待機情報管理手段により管理する通信待機情報には通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の前記通信単位のデータの数の情報が含まれる。また、データ通信チャネル割り当て手段は、データ通信チャネルの割り当てとして、通信待機中の前記通信単位のデータを1つ通信処理へ移行させる毎に当該基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置に対してデータ通信スロットが未割り当てである最先のフレームに含まれるデータ通信スロットを割り当てることを行い、データ無線通信手段は、加入者局装置と当該加入者局装置に対して割り当てられたデータ通信スロットを用いてデータを無線通信する。
【0055】
また、本発明に係る基地局装置では、複数の加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、加入者局装置を区分する複数のクラスが設けられて、各クラスに対してデータ通信チャネルが割り当てられ、次のようにして、加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる。
すなわち、当該基地局装置では、データ通信チャネル割り当て手段が各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、データ無線通信手段が加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0056】
また、本発明に係る基地局装置では、上記のような構成において、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定され、各クラスにはそれぞれに区分可能な最大加入者局装置数以下の数の加入者局装置が区分される。
また、本発明に係る基地局装置では、上記のような構成において、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと複数の加入者局装置が区分されたクラスとが存在する。
【0057】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、本発明の第1実施例を説明する。
図1には、本発明を適用した無線アクセスシステムの一例を示してあり、具体的には、基地局装置Bと、当該基地局装置Bに接続されるLANなどから成るバックボーンネットワークNと、当該基地局装置Bに収容される複数の加入者局装置C1〜C3と、各加入者局装置C1〜C3に接続されるEthernet(登録商標)やLANなどから成る回線L1〜L3と、各加入者局装置C1〜C3と各回線L1〜L3を介して接続される複数の加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23とを示してある。また、同図には、基地局装置Bに備えられたアンテナAや、各加入者局装置C1〜C2に備えられたアンテナA1〜A3を示してある。
【0058】
なお、本例では、説明の便宜上から、1つの基地局装置Bのみを示したが、通常、複数の基地局装置が備えられており、これら複数の基地局装置がバックボーンネットワークNを介して通信可能に接続される。
また、加入者局装置C1〜C3の数や加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23の数としても、種々な数が用いられてもよい。
【0059】
同図に示されるように、基地局装置Bには、例えばメモリを用いて構成された記憶部1と、例えばCPU(Central Processor Unit)などを用いて構成された制御部2とが備えられている。また、記憶部1には、自局(当該基地局装置B)に収容される加入者局装置C1〜C3に関する情報を管理する無線加入者局管理テーブル11と、複数のクラスに関して無線帯域のスケジュールを管理する帯域スケジューリング管理テーブル12と、クラス別になされるデータ通信チャネルのスケジュールを管理するクラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13とが記憶されている。なお、帯域スケジューリング管理テーブル12やクラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13については、後述する本発明の第2実施例で詳しく説明する。
【0060】
また、各加入者局装置C1〜C3は、基地局装置Bとの間で無線によりデータを送受信する機能を有するとともに、例えばEthernet(登録商標)のインタフェースなどを介して接続された加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23からのデータをフィルタリングやフォワーディングするブリッジの機能を有する。
【0061】
同図に示されるように、各加入者局装置C1〜C3には、例えばメモリを用いて構成された記憶部21と、例えばCPUなどを用いて構成された制御部22とが備えられている。また、記憶部21には、自局(当該各加入者局装置C1〜C3)に接続された加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23に関する情報を管理する加入者端末管理テーブル31が記憶されている。加入者端末管理テーブル31では、例えば、自局に接続された加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23の識別情報などが記憶されて管理される。
【0062】
図2には、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で行われるデータの送受信に用いられる無線チャネルであるデータ通信チャネル40のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、本例のデータ通信チャネル40は、先頭から、ビット同期を確立するための信号であるビット同期信号41と、フレーム同期を確立するための信号であるフレーム同期信号42と、チャネルの種別(例えば、データチャネルや制御チャネルといった種別)を識別する信号であるチャネル種別識別子信号43と、宛先となる加入者局装置C1〜C3を指定する信号である無線加入者局識別子信号44と、データの信号であるデータ信号45と、誤り検出を行うための符号の信号である誤り検出符号信号46とを並べて構成される。
【0063】
ここで、データ信号45には、例えば、加入者局装置C1〜C3側の加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23から送信されたEthernet(登録商標)のパケットや、或いは、基地局装置B側のバックボーンネットワークNから送信されたEthernet(登録商標)のパケットが格納される。
【0064】
なお、複数の加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23宛てに割り当てられたアドレスを有するデータをブロードキャストパケットにより基地局装置Bから送信する場合には、例えば“0xFFFF(h:16進数)”などの既定値を無線加入者局識別子信号44に設定し、一方、各加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23宛ての個別アドレスを有するデータをユニキャストパケットにより基地局装置Bから送信する場合には、例えば宛先となる加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23を収容する加入者局装置C1〜C3の識別子の値を無線加入者局識別子信号44に設定する。本例では、このような設定を用いて、データ通信チャネルの受信側となる加入者局装置C1〜C3で無線加入者局識別子信号44に格納された識別子の値を判定することにより、不特定多数の加入者局装置C1〜C3或いは特定の加入者局装置C1〜C3による受信動作を制御することができる。
【0065】
図3には、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で行われる無線回線制御に用いられる無線フレーム50のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、本例の無線フレーム50は、先頭から、報知や制御を行うチャネルである報知制御チャネル51と、フレーム制御を行うチャネルであるフレーム制御チャネル52と、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3への下り通信データを通信するチャネルである下りデータ通信チャネル53と、加入者局装置C1〜C3から基地局装置Bへの上り通信データ或いは前記した下り通信データを通信するチャネルである上り/下りデータ通信チャネル54と、リンク制御を行うチャネルであるリンク制御チャネル55とを並べて構成される。
【0066】
報知制御チャネル51では、基地局装置Bから無線セル(サービスエリア)の全体に対して、無線フレーム50の同期確立タイミングを通知することや、無線フレーム50の通し番号であるフレームカウンタの値を通知することや、自局(当該基地局装置B)の識別子などの運用情報を通知することや、当該報知制御チャネル51を含む無線フレーム50においていずれの加入者局装置C1〜C3によりデータ通信チャネル54を使用することが可能かを示す帯域割り当て情報を通知することなどを行う。
【0067】
フレーム制御チャネル52では、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3に対して、リンク制御チャネル55の帯域割り当て情報を通知することや、自局(当該基地局装置B)により加入者局装置C1〜C3や加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23を認証した結果の情報を通知することなどを行う。
【0068】
下りデータ通信チャネル53では、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3へEthernet(登録商標)のパケットなどによりデータを通信することを行う。
上り/下りデータ通信チャネル54では、加入者局装置C1〜C3から基地局装置BへEthernet(登録商標)のパケットなどによりデータを通信することや、或いは、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3へEthernet(登録商標)のパケットなどによりデータを通信することを行う。
【0069】
リンク制御チャネル55では、加入者局装置C1〜C3から基地局装置Bに対して、上り/下りデータ通信チャネル54を上り通信データの通信用として使用するための無線帯域の割り当て要求や、自局(当該加入者局装置C1〜C3)の認証要求の情報を通知する。
本例では、このような構成を有する無線フレーム50を順次通信することにより、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3とが、例えば時分割多元接続/時分割複信(TDMA/TDD:Time Division Multiple Access/Time Division Duplex)方式により無線回線制御を行う。
【0070】
次に、図4及び図5を参照して、基地局装置Bの記憶部1に記憶される無線加入者局管理テーブル11のフォーマットの例を2つ示す。
本例では、無線加入者局管理テーブル11は各加入者局装置C1〜C3毎に設けられる。
【0071】
図4には、基地局装置Bの記憶部1に記憶される無線加入者局管理テーブル11aのフォーマットの一例を示してある。
同図に示した例では、各加入者局装置C1〜C3に対応した無線加入者局管理テーブル11aは、先頭から、上り通信データに関する次の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(上りnext)61と、上り通信データに関する前の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(上りprev)62と、下り通信データに関する次の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(下りnext)63と、下り通信データに関する前の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(下りprev)64と、無線加入者局ID65と、所属クラス66と、上りデータキューカウンタ67と、下りデータキューカウンタ68とを並べて構成される。
【0072】
ここで、送信対象となる通信待機中の上り通信データを有する加入者局装置C1〜C3が複数存在するときには、基地局装置Bは、上りnext61と上りprev62により、無線加入者局管理テーブルの双方向リストで構成する行列を作成する。具体的には、上り通信データに関して、或る加入者局装置に対して設けられた無線加入者局管理テーブルに対して、次の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを上りnext61により示し、前の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを上りprev62により示す。
【0073】
同様に、受信対象となる通信待機中の下り通信データが基地局装置Bに存在する加入者局装置C1〜C3が複数存在するときには、基地局装置Bは、下りnext63と下りprev64により、無線加入者局管理テーブルの双方向リストで構成する行列を作成する。具体的には、下り通信データに関して、或る加入者局装置に対して設けられた無線加入者局管理テーブルに対して、次の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを下りnext63により示し、前の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを下りprev64により示す。
【0074】
本例の基地局装置Bは、加入者局装置C1〜C3に対して上り通信や下り通信を行うための無線帯域を割り当てる場合に、上記した上り通信データや下り通信データに関して作成された行列の先頭の無線加入者局管理テーブルで示される加入者局装置から順番に、当該行列の順序に従って無線帯域を割り当てていく。
【0075】
無線加入者局ID66には、基地局装置Bのサービスエリア内で通信を行う各加入者局装置C1〜C3に対して割り当てられる識別子の情報が設定される。
所属クラス67には、無線加入者局ID66で管理される加入者局装置C1〜C3が所属するクラスの情報が設定される。なお、クラスについては、後述する本発明の第2実施例で詳しく説明する。
【0076】
上りデータキューカウンタ67には、上り通信データに関して、無線加入者局ID66で管理される加入者局装置C1〜C3によりデータの送信が待たれている状態であるデータの個数(データキューイング個数(トラフィック))の情報が設定される。
同様に、下りデータキューカウンタ68には、下り通信データに関して、基地局装置Bにより無線加入者局ID66で管理される加入者局装置C1〜C3に対するデータの送信が待たれている状態であるデータの個数(データキューイング個数(トラフィック))の情報が設定される。
【0077】
なお、本例では、上記した上りデータキューカウンタ67の情報や下りデータキューカウンタ68の情報として設定するデータ個数をカウントする場合に、1つのパケット(本例では、1つのデータ通信チャネルのスロット)で送信するデータを1つのデータとして、つまり1パケットで送信するデータを1単位のデータとして、データの個数をカウントする。
【0078】
また、本例では、下り通信データに関しては、基地局装置BがバックボーンネットワークNを介して受信する加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23宛てのデータ(加入者局装置C1〜C3へ送信するデータ)の発生状況などに基づいてデータキューイング個数をカウントし、一方、上り通信データに関しては、基地局装置Bが加入者局装置C1〜C3から受信する上りデータ通信の要求情報の発生状況などに基づいてデータキューイング個数をカウントする。
【0079】
本例の基地局装置Bは、例えば上りデータキューカウンタ67の値と下りデータキューカウンタ68の値とのいずれか一方或いは両方がゼロ(=0)ではない加入者局装置C1〜C3に関する情報を無線加入者局管理テーブル11aにより管理する一方、これら両方の値がゼロである加入者局装置C1〜C3に関する情報は無線加入者局管理テーブル11aでは管理しないようにする態様を用いて、無線加入者局管理テーブル11aの行列への加入者局装置C1〜C3に関する情報の追加や削除を制御して、加入者局装置C1〜C3に対する無線帯域の割り当てをスケジューリングすることにより、複数の加入者局装置C1〜C3により無線帯域を共有するベストエフォート型の通信を実現する。
【0080】
図5には、基地局装置Bの記憶部1に記憶される無線加入者局管理テーブル11bのフォーマットの他の一例を示してある。
ここで、同図に示した無線加入者局管理テーブル11bは、先頭から、上記図4に示した無線加入者局管理テーブル11aと同様な構成部分61〜68を並べて、更に、上り帯域割当上限値71と、上り帯域割当累積値72と、下り帯域割当上限値73と、下り帯域割当累積値74とを並べて構成される。
【0081】
上り帯域割当上限値71には、各加入者局装置C1〜C3毎に、上りデータ通信で割り当てて使用することが可能な無線帯域の上限値の情報が設定される。
上り帯域割当累積値72には、各加入者局装置C1〜C3毎に、上りデータ通信で割り当てられた無線帯域の累積値を示すカウンタの情報が設定される。
下り帯域割当上限値73には、各加入者局装置C1〜C3毎に、下りデータ通信で割り当てて使用することが可能な無線帯域の上限値の情報が設定される。
下り帯域割当累積値74には、各加入者局装置C1〜C3毎に、下りデータ通信で割り当てられた無線帯域の累積値を示すカウンタの情報が設定される。
【0082】
そして、本例の基地局装置Bは、加入者局装置C1〜C3毎にデータ通信チャネルの割り当てを制限するために、上り通信では各加入者局装置C1〜C3毎の上り帯域割当上限値71の値と上り帯域割当累積値72の値とを比較して割り当ての制御を行い、下り通信では各加入者局装置C1〜C3毎の下り帯域割当上限値73の値と下り帯域割当累積値74の値とを比較して割り当ての制御を行う。
【0083】
図6を参照して、基地局装置Bの制御部2により無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)を制御する処理の手順の一例を示す。
なお、同図には、無線帯域を共有するベストエフォート型の通信を実現するために、基地局装置Bの制御部2により、無線加入者局管理テーブル11の行列への加入者局装置C1〜C3に関する情報の追加や削除を制御して、複数の加入者局装置C1〜C3に無線帯域を共有させる処理の流れの一例を示してある。
【0084】
また、以下では、上り通信に関する処理を代表させて説明を行うが、下り通信に関する処理についても上り通信に関する処理と同様である。また、以下では、下り通信に関する処理については、“(又は、…)”といった形式で付記してあり、説明中の“上り…”を“(又は、…)”内の“下り…”へ置き換えれば、下り通信に関する処理が実現される。
【0085】
また、以下では、説明を簡略化するために、上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)のみを管理する場合を示すが、例えば上りデータキューカウンタ67と下りデータキューカウンタ68との両方をまとめて管理することも可能である。
【0086】
基地局装置Bの制御部2は、まず、無線加入者局管理テーブル11の双方向リストに基づいて、先頭にある無線加入者局管理テーブル11を取得して、当該無線加入者局管理テーブル11で管理されている加入者局装置C1〜C3に対して上り通信データ(又は、下り通信データ)を通信するための無線帯域を割り当て(ステップS1)、当該無線加入者局管理テーブル11に格納された上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値を1だけ減少させるように更新する(ステップS2)。
次に、基地局装置Bの制御部2は、更新した上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値がゼロになったか否かを判定する(ステップS3)。
【0087】
この判定の結果(ステップS3)、更新した上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値がゼロになったと判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、当該無線加入者局管理テーブル11で管理されている加入者局装置C1〜C3に対する上り通信(又は、下り通信)に関する無線帯域の割り当ての必要が無くなったとみなして、当該無線加入者局管理テーブル11を無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)から削除し(ステップS4)、削除した無線加入者局管理テーブル11の次の無線加入者局管理テーブル11として上りnext61(又は、下りnext63)により示されるものを帯域共有待ち行列の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11として更新する(ステップS5)。
【0088】
一方、上記の判定の結果(ステップS3)、更新した上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値が1以上であると判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、当該無線加入者局管理テーブル11の次の無線加入者局管理テーブル11として上りnext61(又は、下りnext63)により示されるものを帯域共有待ち行列の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11として更新する(ステップS5)。
【0089】
なお、本例では、無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)のリスト長が、基地局装置Bの上り通信(又は、下り通信)に割り当てられた無線帯域を共有する加入者局装置C1〜C3の数を示すこととなり、また、当該リスト長が長いほど、各加入者局装置C1〜C3に対して無線帯域を均等に割り当てる場合において1つの加入者局装置C1〜C3当たりに割り当てることが可能な無線帯域は小さくなる。
【0090】
図7を参照して、本例の基地局装置Bの制御部2により各加入者局装置C1〜C3毎にデータ通信チャネルの帯域割り当てに関する流量制限を行う処理の手順の一例を示す。なお、同図に示した処理は、例えば上記図6に示した処理手順の中の「先頭無線加入者局管理テーブル取得(ステップS1)」処理の後に実行される。
【0091】
また、以下では、上り通信に関する処理を代表させて説明を行うが、下り通信に関する処理についても上り通信に関する処理と同様である。また、以下では、下り通信に関する処理については、“(又は、…)”といった形式で付記してあり、説明中の“上り…”を“(又は、…)”内の“下り…”へ置き換えれば、下り通信に関する処理が実現される。
【0092】
基地局装置Bの制御部2は、例えば帯域共有待ち行列にある全ての無線加入者局管理テーブル11に対応した加入者局装置C1〜C3に関する検索が完了するまでの間(ステップS11)、次のような処理を行う。
すなわち、基地局装置Bの制御部2は、まず、処理対象となる加入者局装置C1〜C3の上り帯域割当上限値71(又は、下り帯域割当上限値73)と上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)を当該加入者局装置C1〜C3の無線加入者局管理テーブル11から取得して(ステップS12)、これら2つの値の大小を比較する(ステップS13)。
【0093】
この比較の結果、上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)が上り帯域割当上限値71(又は、下り帯域割当上限値73)以上である場合には、既に割り当てが上限値に達しているため、基地局装置Bの制御部2は、流量制限を行うこととして、当該加入者局装置C1〜C3に対して無線帯域を割り当てないようにする。
【0094】
また、この場合、基地局装置Bの制御部2は、帯域共有待ち行列から次の加入者局装置C1〜C3へのポインタを参照して、当該次の加入者局装置C1〜C3の無線加入者局管理テーブル11を取得し(ステップS17)、再び上記した処理(ステップS11)へ戻って同様な処理を繰り返して行う。
なお、帯域共有待ち行列を最後まで検索した場合には(ステップS11)、基地局装置Bの制御部2は、無線帯域の割り当てに関するスケジューリング処理を終了する。
【0095】
一方、上記の比較の結果(ステップS13)、上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)が上り帯域割当上限値71(又は、下り帯域割当上限値73)と比べて小さい場合には、未だに割り当てが上限値には達していないため、基地局装置Bの制御部2は、流量制限を行わずに無線帯域の割り当てを行い、上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)のカウンタ値を1だけ増加させる(ステップS14)。
【0096】
また、基地局装置Bの制御部2は、例えば時刻を計時しており、各加入者局装置C1〜C3の上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)を例えば一定の時間間隔でゼロ値にクリアする。具体的には、基地局装置Bの制御部2は、各加入者局装置C1〜C3の上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)をクリアするタイミングとなったか否かを例えば一定の時間経過毎に判定し(ステップS15)、当該タイミングとなったときには当該各加入者局装置C1〜C3の上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)をクリアする(ステップS16)。
【0097】
このようなデータ通信チャネルの割り当てに関する流量制限により、各加入者局装置C1〜C3に対してデータ通信チャネルを割り当てる場合に、例えば各加入者局装置C1〜C3の上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)が常に上り帯域割当上限値71(又は、下り帯域割り当て上限値73)を超過しないようにすることができ、また、上り帯域割当累積値72(又は、下り帯域割当累積値74)をクリアする時間間隔の中で無線帯域の流量制限を行うことができ、各加入者局装置C1〜C3により使用することが可能な無線帯域の流量を例えば一定量或いはほぼ一定量に制限することができる。
【0098】
以上のように、本例の無線アクセスシステムでは、例えば複数の基地局装置Bと、加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23が接続された複数の加入者局装置C1〜C3を備え、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で無線通信を行う構成において、データ通信チャネル(本例では、下りデータ通信チャネル53や、上り/下りデータ通信チャネル54)の割り当てをデータキュー(トラフィック)毎にスケジューリングすることにより、複数の加入者局装置C1〜C3により無線帯域を共有するベストエフォート型の通信機能を実現することができる。
【0099】
また、本例の無線アクセスシステムでは、例えば複数の加入者局装置C1〜C3により無線帯域を共有するベストエフォート型の通信機能が用いられるような場合において、データ通信チャネルの割り当てを加入者局装置C1〜C3毎に(つまりフロー毎に)流量制限することにより、加入者局装置C1〜C3毎に無線帯域を保証することができ、また、加入者局装置C1〜C3間で保証する無線帯域を異ならせて差別化することができる。
【0100】
ここで、本例では、無線フレーム50に含まれる下りデータ通信チャネル53が下り通信データを通信するためのデータ通信チャネルとして用いられており、無線フレーム50に含まれる上り/下りデータ通信チャネル54が上り通信データ或いは下り通信データを通信するためのデータ通信チャネルとして用いられている。
【0101】
また、本例では、1つの下りデータ通信チャネル53のスロットにより通信されるパケットを用いて通信するデータや、1つの上り/下りデータ通信チャネル54のスロットにより通信されるパケットを用いて通信するデータが、通信単位のデータとして用いられている。
また、本例では、上り通信や下り通信において、通信単位のデータ(データキュー)毎に通信の要求が発生し、また、通信単位のデータ毎に通信待機中のデータが通信処理へ移行させられる。
【0102】
また、本例では、無線加入者局管理テーブル11により管理される情報が通信待機情報として用いられており、また、上りデータキューカウンタ67の値や下りデータキューカウンタ68の値が1以上であることにより、これと対応する加入者局装置C1〜C3が通信待機中に係るものであることが識別される。
【0103】
また、本例では、無線フレーム50に含まれる1つの下りデータ通信チャネル53のスロットや、無線フレーム50に含まれる1つの上り/下りデータ通信チャネル54のスロットが、データ通信スロットに相当する。
また、本例では、通信単位のデータ毎に、通信待機中に係る加入者局装置C1〜C3を無線加入者局管理テーブル11の双方向リストに設定された周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置C1〜C3に対して空いている最先のデータ通信スロットを割り当てることが行われる。
また、本例では、加入者局装置C1〜C3に対するデータ通信チャネルの割り当て部分であるデータ通信スロットを用いて、当該加入者局装置C1〜C3と基地局装置Bとがデータを無線通信する。
【0104】
また、本例の基地局装置Bでは、無線加入者局管理テーブル11の情報を管理する機能により通信待機情報管理手段が構成されており、通信単位のデータ毎にデータ通信チャネルの割り当てを行う機能や加入者局装置C1〜C3毎に割り当てるデータ通信チャネルを制限する機能によりデータ通信チャネル割り当て手段が構成されており、データ通信チャネルの割り当て部分を用いて加入者局装置C1〜C3との間でデータを無線通信する機能によりデータ無線通信手段が構成されている。
【0105】
次に、本発明の第2実施例を説明する。
本例の無線アクセスシステムは、例えば上記第1実施例に示したのと同様な構成を有しており、上記第1実施例に示したのと同様な動作を行う機能を有している。
以下では、上記第1実施例で説明した構成や動作については説明を省略し、本例の無線アクセスシステムに特徴的な構成や動作について詳しく説明する。なお、本例では、説明の便宜上から、上記第1実施例で示したのと同じ符号を用いて基地局装置Bや加入者局装置C1〜C3などの構成要素を示す。
【0106】
本例では、加入者局装置C1〜C3を区分するための3つのクラス1、2、3が設けられており、基地局装置Bにより収容されるそれぞれの加入者局装置C1〜C3がいずれかのクラス1〜3に区分される。また、各加入者局装置C1〜C3が属するクラス1〜3の情報は、上記図4や上記図5に示したような無線加入者局管理テーブル11に格納される所属クラス66に設定される。
また、本例では、基地局装置Bに割り当てられた無線帯域が分割されて、当該基地局装置Bと無線通信する加入者局装置C1〜C3が区分される複数のクラス1〜3のそれぞれに対して割り当てられる。
【0107】
図8には、基地局装置Bの記憶部1に記憶された帯域スケジューリング管理テーブル12のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、帯域スケジューリング管理テーブル12は、無線フレーム50により通知するフレームカウンタに対応した順次番号の情報を示すオフセット81と、当該順次番号に対応した無線フレーム50においてデータ通信チャネルを割り当てるクラス1〜3の情報を示す割当候補82とを対応付けて構成されている。
【0108】
具体的には、同図の例では、“0”、“1”、“2”、…、“n−1”という各オフセット81の値に対応して、クラス“1”、クラス“2”、クラス“3”、…、クラス“1”という各クラス1〜3が割当候補82として割り当てられている。なお、nは、例えば2以上の値である。
基地局装置Bは、このようなオフセット81と割当候補82との対応に基づいて、例えば既定のフレーム周期で各クラス1〜3別に専有の無線帯域を割り当てることを保証し、また、例えばクラス1〜3間で保証する無線帯域の量を差別化する機能を実現する。なお、このようなフレーム周期としては、種々な周期が用いられてもよい。
【0109】
図9には、基地局装置Bの記憶部1に記憶されたクラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、クラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13は、各クラス1〜3毎に関する情報を管理するために設けられた複数のチャネルスケジューリングテーブルから構成されており、同図の例では、クラス1のチャネルスケジューリング管理テーブル90aと、クラス2のチャネルスケジューリング管理テーブル90bと、クラス3のチャネルスケジューリング管理テーブル90cとから構成されている。
【0110】
また、同図に示されるように、各クラス1〜3のチャネルスケジューリング管理テーブル90a〜90cは、先頭から、エントリーサイズ91と、エントリー数92と、上り先頭ポインタ93と、下り先頭ポインタ94とを並べて構成される。
【0111】
エントリーサイズ91には、対応するクラス1〜3において無線帯域を共有することが可能な加入者局装置C1〜C3の最大の数の情報、つまり当該クラス1〜3に区分されることが可能な加入者局装置C1〜C3の最大の数の情報が設定される。
エントリー数92には、対応するクラス1〜3において、現在、無線帯域を共有している加入者局装置C1〜C3の数の情報、つまり現在において当該クラス1〜3に区分されている加入者局装置C1〜C3の数の情報が設定される。
【0112】
上り先頭ポインタ93には、上り通信に関する無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)を所属クラス66の情報により各クラス1〜3毎に分類した場合において、対応するクラス1〜3に区分される1又は複数の加入者局装置C1〜C3の中で先頭にある加入者局装置C1〜C3を示すポインタが設定される。
同様に、下り先頭ポインタ94には、下り通信に関する無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)を所属クラス66の情報により各クラス1〜3毎に分類した場合において、対応するクラス1〜3に区分される1又は複数の加入者局装置C1〜C3の中で先頭にある加入者局装置C1〜C3を示すポインタが設定される。
【0113】
ここで、上り先頭ポインタ93は、無線フレーム50において上り通信のデータ通信チャネル54の割り当てを各クラス1〜3毎に行うために用いられ、同様に、下り先頭ポインタ94は、無線フレーム50において下り通信のデータ通信チャネル53、54の割り当てを各クラス1〜3毎に行うために用いられる。
【0114】
また、本例では、各クラス1〜3毎に設定されるエントリーサイズ91の情報に応じて、例えば区分することが可能な最大の加入者局装置C1〜C3の数が1であるクラス1〜3においては当該クラス1〜3に区分される1つの加入者局装置C1〜C3により当該クラス1〜3に割り当てられる無線帯域が専有され、一方、例えば区分することが可能な最大の加入者局装置C1〜C3の数が2以上であるクラス1〜3においては当該クラス1〜3に区分される2以上の加入者局装置C1〜C3により当該クラス1〜3に割り当てられる無線帯域が共有される。
【0115】
図10を参照して、基地局装置Bの制御部2により各クラス1〜3別にデータ通信チャネルの帯域割り当てをスケジューリングする処理の手順の一例を示す。なお、同図には、基地局装置Bの制御部2により行われる当該処理の流れの一例を示してある。
【0116】
基地局装置Bの制御部2は、まず、無線フレーム50のフレームカウンタの値を1だけ増加させて、帯域スケジューリング管理テーブル12にオフセット81として格納される順次番号を算出する(ステップS21)。なお、順次番号は、例えばフレームカウンタの値を既定のフレーム周期に含まれるフレーム数で割ったときの剰余の値となる。
【0117】
次に、基地局装置Bの制御部2は、帯域スケジュール管理テーブル12に格納された割当候補82の情報に基づいて、算出された順次番号に対応して帯域の割り当て候補として設定されているクラス1〜3を特定し、当該順次番号に対応した無線フレーム50においてデータ通信チャネルを割り当てるクラスとして当該特定したクラス1〜3を決定する(ステップS22)。
【0118】
次に、基地局装置Bの制御部2は、上記のようにして無線フレーム50においてデータ通信サービスを行うクラス1〜3を決定した後に、当該クラス1〜3に区分される加入者局装置C1〜C3の中で、先頭の無線加入者局管理テーブル11で管理されている加入者局装置C1〜C3を特定し、当該特定した加入者局装置C1〜C3に対してデータ通信チャネルを割り当てる(ステップS23、ステップS24、ステップS26〜ステップS28)。
【0119】
具体的には、基地局装置Bの制御部2は、特定したクラスが“クラス1”であるか否かを判定し(ステップS23)、そうであれば、“クラス1”に区分される加入者局装置C1〜C3に関する無線加入者局管理テーブル11の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11を取得し、取得した先頭の無線加入者局管理テーブル11に対応した加入者局装置C1〜C3に対して当該“クラス1”に割り当てられたデータ通信チャネル、つまり本例では下りデータ通信チャネル53又は上り/下りデータ通信チャネル54を割り当てる(ステップS24)。
【0120】
また、上記判定の結果として(ステップS23)、特定したクラスが“クラス1”ではないと判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、特定したクラスが“クラス2”であるか否かを判定し(ステップS26)、そうであれば、“クラス2”に区分される加入者局装置C1〜C3に関する無線加入者局管理テーブル11の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11を取得し、取得した先頭の無線加入者局管理テーブル11に対応した加入者局装置C1〜C3に対して当該“クラス2”に割り当てられたデータ通信チャネルを割り当てる(ステップS27)。
【0121】
また、上記判定の結果として(ステップS26)、特定したクラスが“クラス2”ではないと判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、特定したクラスが“クラス3”であるとみなして、“クラス3”に区分される加入者局装置C1〜C3に関する無線加入者局管理テーブル11の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11を取得し、取得した先頭の無線加入者局管理テーブル11に対応した加入者局装置C1〜C3に対して当該“クラス3”に割り当てられたデータ通信チャネルを割り当てる(ステップS28)。
【0122】
次に、基地局装置Bの制御部2は、例えば上記図6に示したのと同様なチャネルスケジューリング処理の手順を用いて、特定したクラス1〜3における無線帯域の割当処理や、特定したクラス1〜3における無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(当該クラスにおける帯域共有待ち行列)への情報の追加や削除の制御処理などを行う(ステップS25)。
【0123】
以上のように、本例の無線アクセスシステムでは、例えば複数の基地局装置Bと、加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23が接続された複数の加入者局装置C1〜C3を備え、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で無線通信を行う構成において、加入者局装置C1〜C3に対するデータ通信チャネル(本例では、下りデータ通信チャネル53や、上り/下りデータ通信チャネル54)の割り当てを各クラス1〜3毎にスケジューリングすることにより、各クラス1〜3別に専有可能な無線帯域を保証することができ、また、クラス1〜3間で保証する無線帯域を差別化することが可能である。
【0124】
また、本例の無線アクセスシステムでは、1又は複数の加入者局装置C1〜C3をグループ化し、そして、各クラス1〜3別に専有のものとして割り当てた無線帯域を、1又は複数の加入者局装置C1〜C3から成るグループ毎に割り当てることにより、同一の基地局装置Bの配下において、1つの加入者局装置C1〜C3により専有される無線帯域と複数の加入者局装置C1〜C3により共有される無線帯域とが混在した通信を実現することができる。
【0125】
また、本例の無線アクセスシステムにおいても、データ通信チャネルの割り当てを加入者局装置C1〜C3毎に(つまりフロー毎に)流量制限することにより、加入者局装置C1〜C3毎に無線帯域を保証することができ、また、加入者局装置C1〜C3間で保証する無線帯域を異ならせて差別化することができる。
【0126】
ここで、本例では、基地局装置Bに割り当てられた無線帯域が分割されて各クラス1〜3に対して割り当てられ、更に、各クラス1〜3において、各クラス1〜3に割り当てられた無線帯域が各クラス1〜3に区分される1又は複数の加入者局装置C1〜C3に対して割り当てられる。
また、本例では、各クラス1〜3には、各クラス1〜3に区分することが可能な最大の加入者局装置C1〜C3の数が設定され、当該最大数以下の数の加入者局装置C1〜C3が区分される。
【0127】
また、本例の基地局装置Bでは、各クラス1〜3毎に各クラス1〜3に区分される加入者局装置C1〜C3に対してデータ通信チャネルを割り当てる機能によりデータ通信チャネル割り当て手段が構成されており、データ通信チャネルの割り当て部分を用いて加入者局装置C1〜C3との間でデータを無線通信する機能によりデータ無線通信手段が構成されている。
【0128】
ここで、本発明に係る無線通信システムや基地局装置や加入者局装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。一例として、本例では、基地局装置及び加入者局装置が固定的に設定されて、加入者局装置に加入者端末装置が接続される加入者無線アクセスシステムに本発明を適用した場合を示したが、本発明は、例えば移動通信システムなどの種々な無線通信システムに適用することが可能なものである。
【0129】
また、本発明に係る無線通信システムや基地局装置や加入者局装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【0130】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る無線通信システムなどによると、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルを制限して加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するようにしたため、例えば加入者局装置間で保証する無線帯域を差別化することができ、また、例えば各加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを制限しつつ通信状況などに応じて動的にデータ通信チャネルの割り当てを行うこともでき、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0131】
また、本発明に係る無線通信システムなどでは、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、基地局装置と加入者局装置とのデータ通信を、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行い、また、基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理し、当該通信待機情報に基づいて、通信待機中の前記通信単位のデータ毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するようにしたため、例えばLANのバースト的なトラフィックがあったような場合においても、基地局装置に割り当てられた無線媒体を有効に利用することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0132】
また、本発明に係る無線通信システムなどでは、上記のような構成において、基地局装置と当該基地局装置に収容される加入者局装置とは順次通信される複数のフレームにより無線通信を行い、各フレームにはデータ通信チャネルを構成して前記通信単位のデータを通信するために用いられるデータ通信スロットが含まれ、また、前記通信待機情報には通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の前記通信単位のデータの数の情報が含まれ、また、前記データ通信チャネルの割り当てとして、通信待機中の前記通信単位のデータを1つ通信処理へ移行させる毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置に対してデータ通信スロットが未割り当てである最先のフレームに含まれるデータ通信スロットを割り当てることを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対して割り当てられたデータ通信スロットを用いてデータを無線通信するようにしたため、例えばバースト的なトラフィックがあったような場合などにおいても、通信待機中に係る各加入者局装置に対して均等にデータ通信チャネル(データ通信スロット)を割り当てることなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0133】
また、本発明に係る無線通信システムなどによると、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、加入者局装置を区分する複数のクラスを設け、各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当て、また、各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するようにしたため、例えば各クラス毎にバースト的なトラフィックに対応するような場合であっても、他のクラスにおけるデータ通信チャネルの割り当てには影響が与えられないため、他のクラスにおいてデータ通信に必要となる最低限の無線帯域を保証することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0134】
また、本発明に係る無線通信システムなどでは、上記のような構成において、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定され、各クラスにはそれぞれに区分可能な最大加入者局装置数以下の数の加入者局装置が区分されるようにしたため、各クラス毎に各クラスに区分される加入者局装置に割り当てられる十分なデータ通信チャネル部分を確保することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0135】
また、本発明に係る無線通信システムなどでは、上記のような構成において、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと複数の加入者局装置が区分されたクラスとが存在するようにしたため、例えば同一の基地局装置に収容される加入者局装置に関して、特定の加入者局装置に対して無線帯域の一部を専有帯域として確保しつつ残りの無線帯域を共有帯域として利用するようなことを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る無線アクセスシステムの構成例を示す図である。
【図2】基地局装置と加入者局装置とのデータ通信に使用されるデータ通信チャネルのフォーマットの一例を示す図である。
【図3】基地局装置と加入者局装置との無線回線制御に使用される無線フレームのフォーマットの一例を示す図である。
【図4】基地局装置に記憶される無線加入者局管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図5】基地局装置に記憶される無線加入者局管理テーブルのフォーマットの他の一例を示す図である。
【図6】基地局装置の制御部により行われる帯域共有待ち行列を制御する処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【図7】基地局装置の制御部により行われる加入者局装置毎にデータ通信チャネルの無線帯域の流量を制限する処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【図8】基地局装置に記憶される帯域スケジューリング管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図9】基地局装置に記憶されるクラス別チャネルスケジューリング管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図10】基地局装置の制御部により行われるクラス別にデータ通信チャネルの帯域割り当てをスケジューリングする処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
B・・基地局装置、 C1〜C3・・加入者局装置、
A、A1〜A3・・アンテナ、
T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23・・加入者端末装置、
N・・バックボーンネットワーク、 L1〜L3・・回線、
1、21・・記憶部、 2、22・・制御部、
11、11a、11b・・無線加入者局管理テーブル、
12・・帯域スケジューリング管理テーブル、
13・・クラス別チャネルスケジューリング管理テーブル、
31・・加入者端末管理テーブル、
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a wireless access system such as a subscriber wireless access system that performs wireless communication between a fixedly installed base station apparatus and a fixedly installed subscriber station apparatus, and in particular, For example, by realizing a wireless band guarantee function by flow rate limitation (shaping) related to data communication channel allocation, a best effort type communication function by shared use of data communication channels, and a wireless band guarantee function by class-based scheduling, etc. The present invention relates to a wireless communication system for improving the efficiency of data communication.
[0002]
[Prior art]
In a wireless access system, a wireless medium is used as a medium for transmitting a signal to be communicated. Generally, a wireless medium is allocated to each base station device (wireless base station device) and is shared by a plurality of subscriber station devices (wireless subscriber station devices) existing in a service area managed by each base station device. .
[0003]
For example, when a base station device and a backbone LAN (Local Area Network) or a subscriber station device and a subscriber terminal device are connected by Ethernet (registered trademark) and IEEE 802.3 wired LAN interfaces, wireless communication is performed. The data transmitted and received via the medium is classified into data having an individual address addressed to each subscriber terminal and data having an address assigned to address a plurality of subscriber terminals. Separated.
[0004]
Here, a packet used for communicating data having an individual address addressed to each subscriber terminal device corresponding to the former is called a unicast packet, and an address addressed to a plurality of subscriber station devices corresponding to the latter is referred to as a unicast packet. A packet used to communicate data having a is called a broadcast packet.
[0005]
Further, the base station device needs to be equipped with a function of controlling the assignment of data communication channels in order to effectively use the wireless band. For example, a subscriber station device having a larger number of subscriber terminal devices accommodated in the service area of its own station is considered to generate more traffic (amount of data to be communicated). It is considered that a sufficient data communication service cannot be provided unless it is secured. Therefore, conventionally, it has been studied to allocate a data communication channel by a method of allocating a dedicated radio band to each subscriber station device according to the number of subscriber terminal devices accommodated by each subscriber station device. Was.
[0006]
An outline of a subscriber wireless access system that has been developed in recent years will be described below.
In recent years, for example, a subscriber wireless access system using wireless communication called WLL (Wireless Local Loop) or FWA (Fixed Wireless Access) has been developed and put into practical use. Further, with the spread of the Internet, there is an increasing demand for high-speed, large-capacity communication using wireless media.
[0007]
In the above-described subscriber wireless access system, a base station apparatus (BSE: Base Station Equipment) connected to a backbone network such as a public line network is fixedly installed at a high place such as a building roof or a tower, and a plurality of subscribers are installed. A customer station device (CPE: Customer Premises Equipment) is fixedly installed at a high place such as the roof of a subscriber's house building, and a communication terminal device (subscriber terminal device) such as a personal computer (PC) is installed in the subscriber station device. ) And a LAN to which such a communication terminal device is connected.
[0008]
Here, the base station device and the subscriber station device are, for example, an outdoor unit (ODU: Out Door Unit) fixedly installed at a high place such as a building roof or a tower, and an indoor unit (ODU) fixedly installed inside a building or the like. IDU: In Door Unit) with a cable. The outdoor unit of the base station device or the subscriber station device includes a wireless processing unit that performs wireless communication processing using an antenna, and mainly manages wireless communication processing. Further, the indoor unit of the base station device mainly controls data communication with the backbone network, and the indoor unit of the subscriber station device mainly controls data communication with the communication terminal device and the LAN.
[0009]
Further, in the above-described subscriber wireless access system, for example, the base station apparatus and the subscriber station apparatus are accommodated in the same base station apparatus by performing wireless communication using a communication method of performing time-division transmission using a wireless frame. Communicable connection between LANs and the like connected to different subscriber station devices for data communication, and communication between a backbone network connected to the base station device and a LAN and the like connected to the subscriber station device It is possible to perform data communication by connecting as possible.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a data communication channel is allocated by a method of allocating a dedicated wireless band to each subscriber station device as shown in the above-described conventional example, the following problems (1) to (3) occur. there were.
(1) For example, when data communication channels are fixedly allocated, there is a problem that it is impossible to cope with burst traffic as described below. In other words, where the use status of the subscriber terminal device accommodated by the subscriber station device or the number of subscriber terminal devices accommodated by the subscriber station device fluctuates, burst traffic of the LAN may occur. Despite such bursty traffic, the wireless band is occupied by a specific subscriber station device, so that a certain wireless medium allocated to the base station device cannot be effectively used. was there.
[0011]
(2) In contrast to the above (1), when a wireless medium is used as a shared band, for example, as described below, when a burst traffic is handled, another subscriber station apparatus is used. Wireless bandwidth cannot be guaranteed. That is, when a large number of wireless bands are allocated to a specific subscriber station device in response to the bursty traffic of the LAN, the available wireless band for each subscriber station device fluctuates, There is a problem that the minimum wireless band required for data communication cannot be guaranteed.
[0012]
(3) In the conventional data communication channel allocation, for example, with respect to a subscriber station apparatus accommodated in the same base station apparatus, a part of the radio band is reserved as a dedicated band for a specific subscriber station apparatus. However, there is a problem that the remaining wireless band cannot be used as a shared band.
[0013]
The present invention has been made to solve such a conventional problem. When a base station device and a plurality of subscriber station devices communicate data wirelessly using a data communication channel, the efficiency of data communication is improved. It is an object of the present invention to provide a wireless communication system capable of allocating a data communication channel to be converted. Note that, specifically, the present invention realizes providing a wireless communication system or the like that can solve any of the problems (1) to (3) or two or more of the problems.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in a wireless communication system according to the present invention, when a base station device and a plurality of subscriber station devices accommodated in the base station device wirelessly communicate data using a data communication channel, The data communication channel is allocated as follows.
That is, a data communication channel that can be assigned to each subscriber station device is limited to allocate a data communication channel to the subscriber station device, and the base station device and the subscriber station device communicate with the data communication channel to the subscriber station device. Wirelessly communicate data using the assigned part of.
[0015]
Therefore, by limiting the data communication channel that can be assigned to each subscriber station device and allocating the data communication channel, it is possible to differentiate, for example, the wireless band guaranteed between the subscriber station devices, For example, it is also possible to dynamically assign a data communication channel in accordance with a communication situation while limiting the assignment of a data communication channel to each subscriber station apparatus, thereby making it possible to increase the efficiency of data communication.
[0016]
Here, between the base station device and the subscriber station device, there are uplink communication for communicating data from the subscriber station device to the base station device and downlink communication for communicating data from the base station device to the subscriber station device. Either one may be performed, or both may be performed. The present invention can be applied to either one of uplink communication and downlink communication, or can be applied to both.
[0017]
Various modes may be used to limit the data communication channels that can be allocated to each subscriber station device. For example, a mode that limits the number of data of a communication unit that can be allocated, Modes that limit the number of slots that can be allocated, modes that limit the number of packets that can be allocated, modes that limit the amount of data communication that can be allocated, modes that limit the time zones that can be allocated, and various types of data communication. A mode in which the type of the data communication channel that can be allocated when there is a channel may be used.
[0018]
As one configuration example, in the wireless communication system according to the present invention, the upper limit of the amount of data communication channels that can be allocated to each subscriber station device is set, and the amount of data communication channels allocated to each subscriber station device is set. Restrict to less than or less than the upper limit set for each subscriber station device. Note that the quantity may include a number.
[0019]
Here, the upper limit of the amount of the data communication channel that can be allocated includes, for example, the upper limit of the number of data in the communication unit that can be allocated, the upper limit of the number of slots that can be allocated, and the number of packets that can be allocated. , The upper limit of the data traffic that can be allocated, and the like.
Various values may be used as the upper limit.
In addition, as an aspect of limiting the amount of the data communication channel to be allocated to the upper limit or less or less than the upper limit, for example, an aspect of limiting the amount to the upper limit or less may be used, or an aspect of limiting the amount to less than the upper limit may be used. You may.
[0020]
Next, another configuration example of the wireless communication system according to the present invention will be described.
In the wireless communication system according to the present invention, as one configuration example, the data communication between the base station device and the subscriber station device is performed by waiting for communication for each data of the communication unit in which the communication request is generated, and the communication during the communication standby is performed. The process is shifted to the communication process for each data of the communication unit. In addition, an upper limit number of data of the communication unit that can be communicated for each subscriber station device is set. In addition, the communication management unit manages communication standby information including information for identifying the subscriber station device that is in communication standby with respect to the subscriber station device accommodated in the base station device. Then, based on the communication standby information, the number of data in the communication unit that can communicate with each subscriber station device is limited to an upper limit or less or less than an upper limit set for each subscriber station device. Then, a data communication channel is allocated to the subscriber station apparatus in the communication standby state, which is accommodated in the base station apparatus, for each data of the communication unit in the communication standby state.
[0021]
Here, as the upper limit number of data of communication units that can be communicated for each subscriber station device, for example, the upper limit number of the cumulative number of data of communication units that can be communicated, or the maximum number of data that can be communicated within a predetermined period And the upper limit on the number of data of communication units that can be simultaneously communicated.
Also, various values may be used as the upper limit number.
In addition, as an aspect of limiting the communication unit to be communicable to the number of data equal to or less than the upper limit number or less than the upper limit number, for example, an aspect of limiting to less than the upper limit number may be used, or an aspect of limiting to less than the upper limit number may be used. May be used.
[0022]
As an example of the configuration, in the wireless communication system according to the present invention, the number of data in the communication unit that is communicable with each subscriber station device is counted, and the count value is set to each subscriber station device. Based on the result of the comparison with the upper limit number, it is determined whether or not data of the communication unit can be communicated to each of the subscriber station devices. Further, the count value for each subscriber station device is set to zero at predetermined time intervals.
[0023]
Here, based on the result of comparing the count value of the number of data of the communication unit which can communicate with each subscriber station device and the upper limit number set in each subscriber station device, As a method of determining whether or not data of the communication unit can be communicated to the station device, for example, when the count value is equal to or less than (upper limit number-1) or less than (upper limit number-1), While it is determined that the data of one or more communication units can be made communicable, if the count value exceeds (upper limit number -1) or is equal to or more than (upper limit number -1), the communication unit is in that state. A method of determining that the data cannot be further made communicable can be used.
[0024]
Setting the count value of each subscriber station device to zero corresponds to, for example, initializing the count value to zero.
Various time intervals and timings may be used as the predetermined time intervals and timings for setting the count value for each subscriber station device to zero, for example, different time intervals and different timings for each subscriber station device. Timing may be used, or the same time interval or the same timing may be used for a plurality of subscriber station devices.
[0025]
Further, in the wireless communication system according to the present invention, as one configuration example, a plurality of classes for dividing the subscriber station apparatus are provided, a data communication channel is assigned to each class, and a data communication channel for each class is assigned to each class. The data communication channel is allocated to the subscriber station devices classified into each class in the allocation part of the above. In such a configuration, the data communication channel can be allocated by limiting the data communication channel that can be allocated to each subscriber station device classified into each class for each class. In addition, it is possible to realize a wireless band guarantee for each subscriber station device.
[0026]
Further, the present invention provides a base station apparatus as described above.
In the base station apparatus according to the present invention, when wirelessly communicating data with a plurality of subscriber station apparatuses using a data communication channel, a data communication channel is allocated as follows.
That is, the data communication channel allocating means limits the data communication channel that can be allocated to each subscriber station device accommodated in the base station device, and allocates the data communication channel to the subscriber station device. Data is wirelessly communicated using the subscriber station device and a portion allocated to a data communication channel for the subscriber station device.
[0027]
Further, in the base station apparatus according to the present invention, as one configuration example, an upper limit value of the amount of data communication channels that can be allocated is set for each subscriber station apparatus accommodated in the base station apparatus, Restricts the amount of data communication channels allocated to each subscriber station device to an upper limit or less or less than an upper limit set for each subscriber station device.
[0028]
Further, in the base station apparatus according to the present invention, as one configuration example, data communication with the subscriber station apparatus waits for communication for each data of the communication unit in which the communication request is generated, and the communication unit in the communication standby state The process is shifted to the communication process for each data item. In addition, an upper limit number of data of the communication unit that can be communicated is set for each subscriber station device. Further, the communication device information management means manages communication standby information including information for identifying the subscriber station device which is in communication standby with respect to the subscriber station device accommodated in the base station device. Then, based on the communication standby information, the data communication channel allocating means sets the number of data in the communication unit to be communicable with each subscriber station device equal to or less than the upper limit number set in each subscriber station device. Alternatively, a data communication channel is allocated to the subscriber station apparatus which is accommodated in the base station apparatus and which is in the communication standby state, for each data of the communication unit which is in the communication standby state, with the number being limited to less than the upper limit number.
[0029]
Further, in the base station apparatus according to the present invention, as one configuration example, the data communication channel allocating means counts the number of data of the communication unit which can communicate with each subscriber station apparatus, and It is determined whether or not the data of the communication unit can be communicated to each of the subscriber station devices based on the result of comparison with the upper limit set for each of the subscriber station devices. The count value for the station device is set to zero at predetermined time intervals.
[0030]
Further, in the base station apparatus according to the present invention, as one configuration example, a plurality of classes for dividing the subscriber station apparatus are provided, and a data communication channel is allocated to each class. Then, the data communication channel allocating means allocates the data communication channel to the subscriber station apparatus classified into each class in the data communication channel allocating portion for each class for each class.
[0031]
Further, other configuration examples, such as the wireless communication system according to the present invention, including the configuration described above, will be described.
In addition, the following configuration can be applied to the above-described wireless communication system according to the present invention.
In addition, the following configuration contributes to achieving the above-described object of the present invention.
[0032]
In the wireless communication system according to the present invention, when a base station device and a plurality of subscriber station devices accommodated in the base station device wirelessly communicate data using a data communication channel, data is transmitted as follows. Assign communication channels.
That is, the data communication between the base station apparatus and the subscriber station apparatus is made to wait for the communication for each data of the communication unit for which the communication request has been issued, and is shifted to the communication processing for each data of the communication unit in the communication waiting state. Perform communication standby information including information for identifying the subscriber station device in communication standby with respect to the subscriber station device accommodated in the base station device, and based on the communication standby information, Allocate a data communication channel to the subscriber station device during communication standby accommodated in the base station device for each data of the communication unit, and the base station device and the subscriber station device Data is wirelessly communicated using the allocated portion of the data communication channel.
[0033]
Therefore, in a configuration in which the communication standby and the transition to the communication process are performed for each data of the communication unit in the communication standby, the data communication with respect to the subscriber station device in the communication standby for the data of the communication unit in the communication standby is performed. Since channel allocation is performed, even when, for example, there is bursty traffic on the LAN, the wireless medium allocated to the base station apparatus can be used effectively, thereby improving the efficiency of data communication. Can be achieved.
[0034]
Here, various numbers may be used as the number of the plurality of subscriber station devices accommodated in the base station device.
Further, between the base station apparatus and the subscriber station apparatus, there are either uplink communication for communicating data from the subscriber station apparatus to the base station apparatus or downlink communication for communicating data from the base station apparatus to the subscriber station apparatus. Either one or both may be performed. The present invention can be applied to either one of uplink communication and downlink communication, or can be applied to both.
[0035]
Also, various amounts of data may be used as the data of the communication unit, and not only a fixed amount of data but also a variable amount of data may be used. As an example, when data is communicated for each packet, the data communicated by each packet can be used as data of a communication unit, and the amount of data of the communication unit is the data that can be communicated in one packet. The data amount may be used, and the data amount may vary within a range equal to or less than the maximum data amount that can be communicated in one packet, for example, according to the communication status.
[0036]
Further, as data of a communication unit in which a communication request has occurred, for example, in uplink communication, data of a communication unit in which a communication request has occurred on the subscriber station side is used. For example, in downlink communication, a communication request on the base station apparatus side has occurred. The data of the communication unit in which is generated is used. Then, for each data of the communication unit, when a communication request is generated, the communication standby is started, and when the order of the communication processing comes, the processing is shifted to the communication processing.
[0037]
Further, the communication standby information may be composed of, for example, only information for identifying the subscriber station apparatus that is in the communication standby state, or may include other information.
Various information may be used as the information for identifying the subscriber station device that is in the communication standby state. For example, information that directly indicates whether or not each subscriber station device is in the communication standby state may be used. Or information that indirectly indicates whether or not communication is waiting, such as, for example, information on the number and amount of data waiting for communication related to each subscriber station device. .
Further, as the communication standby information, for example, each of the subscriber station devices accommodated in the base station device may be individually managed, or the entire subscriber station device accommodated in the base station device may be managed. They may be managed collectively.
[0038]
Further, as a method of allocating a data communication channel to the subscriber station device, various methods may be used, for example, a method of allocating a data communication channel to each subscriber station device for each time zone, For example, when data communication using slots is performed, a method of allocating a data communication channel to each subscriber station device for each slot, or for example, when data communication using a plurality of frequencies is performed, A method of allocating a data communication channel to each subscriber station device can be used. In these methods, the time zone in which the data communication channel allocated to each subscriber station device can be used, the slot in which the data communication channel allocated to each subscriber station device can be used, and the The frequency at which the allocated data communication channel can be used corresponds to a portion where the data communication channel is allocated to each subscriber station device.
[0039]
Further, in the wireless communication system according to the present invention, in the above-described configuration, the base station apparatus and the subscriber station apparatus accommodated in the base station apparatus perform wireless communication using a plurality of frames sequentially communicated. The frame includes a data communication slot used for forming a data communication channel and communicating data of the communication unit, and the communication standby information includes a communication standby state in each subscriber station apparatus during the communication standby state. The information includes the number of data of the communication unit in the data. In addition, as the assignment of the data communication channel, each time one data of the communication unit waiting for communication is transferred to the communication processing, the subscriber station device related to the waiting communication accommodated in the base station device is periodically cycled. And assigning the data communication slot included in the earliest frame to which the data communication slot has not been allocated to the switched subscriber station apparatus (that is, the data communication slot has not been allocated yet). Then, the base station apparatus and the subscriber station apparatus wirelessly communicate data using the data communication slot allocated to the subscriber station apparatus.
[0040]
Therefore, in a configuration in which data communication is performed using the data communication slots included in each frame to be sequentially communicated, the subscriber station apparatus periodically changes each time one data of the communication unit in the communication standby is shifted to the communication processing. One is switched in a random order and an unallocated data communication slot is allocated, so that, for example, even when there is a burst of traffic, each subscriber station apparatus in a communication standby state is evenly distributed. A data communication channel (here, a data communication slot) can be assigned, and thereby, efficiency of data communication can be improved.
[0041]
Here, as the frame, various structures may be used.In general, a frame includes a data communication slot forming a data communication channel and a control slot forming a channel for communicating control information. included.
Further, as the size of the data communication slot, that is, the amount of data that can be communicated by one data communication slot, various data amounts may be used. Further, the number of data communication slots included in one frame may be one, or may be two or more. Further, for example, one frame may include a plurality of data communication slots having different sizes.
[0042]
Further, as information on the number of data of the communication unit in the communication standby state in each subscriber station apparatus in the communication standby state, for example, the information of the communication unit in the communication standby state in each subscriber station apparatus accommodated in the base station apparatus Information such as the number of pieces of data indicating the number of data can be used.
[0043]
In addition, as a method of switching one of the subscriber station devices that are accommodated in the base station device during communication standby in a periodic order, for example, the subscriber station devices that are involved in communication standby are arranged in a predetermined order. Switching from the top to the tail, and then repeating the switching back to the top again, and for such a switching, the subscriber station device in which the data of the communication unit waiting for communication no longer exists. May be excluded from the switching target, and a method may be used in which a subscriber station device in which a communication request is newly generated and data of a communication unit in a communication standby state is generated is newly added to the switching target. .
[0044]
Further, as the earliest frame to which the data communication slot has not been allocated, for example, the data communication slot has not been allocated to any subscriber station apparatus yet, and is the first frame among the sequentially communicated frames. A frame scheduled to be communicated in the near future corresponds to the frame.
[0045]
In the wireless communication system according to the present invention, when a base station device and a plurality of subscriber station devices accommodated in the base station device wirelessly communicate data using a data communication channel, the following is performed. Perform data communication channel assignment. That is, a plurality of classes for dividing the subscriber station apparatus are provided, a data communication channel is allocated to each class, and each class is classified into each class in a portion where the data communication channel is allocated to each class. A data communication channel is assigned to the subscriber station device, and the base station device and the subscriber station device wirelessly communicate data using the data communication channel assigned to the subscriber station device.
[0046]
Therefore, the data communication channel is allocated to the subscriber station devices classified into each class within the range of the data communication channel portion allocated to each class, and therefore, for example, each class corresponds to burst traffic. Even in such a case, since the assignment of data communication channels in other classes is not affected, it is possible to guarantee the minimum wireless band required for data communication in other classes, Thereby, efficiency of data communication can be improved.
[0047]
Here, various classes may be used for classifying the subscriber station devices. For example, a class that classifies the subscriber station devices belonging to the same company or the same organization into the same class may be used. Can be used.
Also, various numbers may be used as the number of the plurality of classes.
[0048]
Further, as a method of allocating a data communication channel to each class, for example, a method of allocating a data communication channel so that the maximum amount of data capable of performing data communication by each class may be used, Alternatively, a method of differentiating each class by allocating a data communication channel so that the maximum amount of data capable of data communication differs for each class may be used.
[0049]
Further, the number of subscriber station devices classified into each class may be, for example, one, or may be two or more. Further, the number of subscriber station devices classified into each class may be fixedly set, for example, or may be set variably. Normally, a plurality of subscriber station devices are classified into one or more classes among the plurality of classes.
Further, for example, for a class in which only one subscriber station device is divided, the portion where the data communication channel is allocated to the class can be regarded as the portion where the data communication channel is allocated to the one subscriber station device.
[0050]
Further, in the wireless communication system according to the present invention, in the above configuration, the maximum number of subscriber station devices that can be classified for each class is set, and the maximum classifiable number for each class is set for each class. The number of subscriber station devices equal to or less than the number of subscriber station devices is classified.
Therefore, by setting the maximum number of subscriber stations that can be classified for each class, for example, a sufficient data communication channel allocated to the subscriber stations that are classified into each class for each class A portion can be secured, and thereby the efficiency of data communication can be improved.
[0051]
Here, as the maximum number of subscriber station devices that can be classified for each class, for example, 1 may be set, and for example, a number of 2 or more may be set. The maximum number of subscriber station devices that can be classified for each class may be fixedly set, for example, or may be set variably.
[0052]
In the wireless communication system according to the present invention, in the above configuration, there is a class in which only one subscriber station device is divided and a class in which a plurality of subscriber station devices are divided.
Therefore, for example, in a class in which only one subscriber station device is partitioned, the data communication channel portion assigned to the class by the one subscriber station device is exclusively used, while two or more subscriber station devices are partitioned. In the class, the data communication channel portion assigned to the class by the two or more subscriber station devices is shared, so that the class in which only one subscriber station device is divided and the two or more subscriber station devices are divided. By using both the class and the class, for example, with respect to the subscriber station apparatus accommodated in the same base station apparatus, while securing a part of the radio band as a dedicated band for a specific subscriber station apparatus, It is possible to realize that a band is used as a shared band by a plurality of subscriber station devices.
[0053]
Further, the present invention provides a base station apparatus as described above.
In the base station apparatus according to the present invention, when wirelessly communicating data with a plurality of subscriber station apparatuses using a data communication channel, data communication with the subscriber station apparatus is performed for each data of a communication unit in which a communication request occurs. The communication process is performed for each data of the communication unit in the communication standby state, and a data communication channel is allocated as follows.
That is, in the base station apparatus, the communication standby information management means manages communication standby information including information for identifying the subscriber station apparatus in communication standby with respect to the subscriber station apparatus accommodated in the base station apparatus, and The communication channel allocating unit allocates a data communication channel to the subscriber station apparatus during communication standby accommodated in the base station apparatus for each data of the communication unit during communication standby based on the communication standby information, Wireless communication means wirelessly communicates data using the subscriber station device and a portion of the data communication channel allocated to the subscriber station device.
[0054]
Further, in the base station apparatus according to the present invention, in the above configuration, wireless communication is performed by a plurality of frames sequentially communicated with the subscriber station apparatus accommodated in the base station apparatus, and each frame performs data communication. The communication standby information managed by the communication standby information management means includes a data communication slot used to communicate data of the communication unit by configuring a channel, and includes a communication standby in each subscriber station apparatus during a communication standby. The information includes the number of data of the communication unit in the data. Further, the data communication channel allocating means, as the data communication channel allocation, every time one of the data of the communication unit in the communication standby is shifted to the communication processing, the subscriber associated with the communication standby contained in the base station apparatus. The data radio communication means performs switching of one station device in a periodic order, and allocating a data communication slot included in the earliest frame to which the data communication slot has not been allocated to the switched subscriber station device. Wirelessly communicates data using a subscriber station device and a data communication slot allocated to the subscriber station device.
[0055]
Further, in the base station apparatus according to the present invention, when wirelessly communicating data with a plurality of subscriber station apparatuses using a data communication channel, a plurality of classes for dividing the subscriber station apparatus are provided, and each class is provided with a plurality of classes. A data communication channel is allocated to the subscriber station device, and the data communication channel is allocated to the subscriber station device as follows.
That is, in the base station device, the data communication channel allocating means allocates a data communication channel to the subscriber station device classified into each class in the data communication channel allocating portion for each class for each class. Wireless communication means wirelessly communicates data using the subscriber station device and a portion of the data communication channel allocated to the subscriber station device.
[0056]
In the base station apparatus according to the present invention, in the above configuration, the maximum number of subscriber station apparatuses that can be classified for each class is set, and the maximum classifiable number for each class is set for each class. The number of subscriber station devices equal to or less than the number of subscriber station devices is classified.
In the base station apparatus according to the present invention, in the above configuration, there is a class in which only one subscriber station apparatus is divided and a class in which a plurality of subscriber station apparatuses are divided.
[0057]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an example of a wireless access system to which the present invention is applied. Specifically, a base station apparatus B, a backbone network N composed of a LAN or the like connected to the base station apparatus B, A plurality of subscriber station devices C1 to C3 accommodated in the base station device B; lines L1 to L3 such as Ethernet (registered trademark) and a LAN connected to the subscriber station devices C1 to C3; A plurality of subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 connected to the station devices C1 to C3 via respective lines L1 to L3 are shown. FIG. 2 also shows an antenna A provided in the base station device B and antennas A1 to A3 provided in each of the subscriber station devices C1 and C2.
[0058]
In this example, for convenience of explanation, only one base station device B is shown. However, usually, a plurality of base station devices are provided, and these base station devices communicate via the backbone network N. Connected as possible.
Also, various numbers may be used as the number of the subscriber station devices C1 to C3 and the number of the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23.
[0059]
As shown in the figure, the base station apparatus B includes a storage unit 1 configured using a memory, for example, and a control unit 2 configured using a CPU (Central Processor Unit), for example. I have. The storage unit 1 also includes a wireless subscriber station management table 11 for managing information on the subscriber station devices C1 to C3 accommodated in the own station (the base station device B), and a schedule of wireless bands for a plurality of classes. , And a class-based channel scheduling management table 13 for managing a data communication channel schedule for each class. The bandwidth scheduling management table 12 and the class-based channel scheduling management table 13 will be described later in detail in a second embodiment of the present invention.
[0060]
Each of the subscriber station devices C1 to C3 has a function of wirelessly transmitting and receiving data to and from the base station device B, and is connected to the subscriber terminal device via, for example, an Ethernet (registered trademark) interface. It has a bridge function for filtering and forwarding data from T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23.
[0061]
As shown in the figure, each of the subscriber station devices C1 to C3 includes a storage unit 21 configured using a memory, for example, and a control unit 22 configured using a CPU or the like, for example. . Further, the storage unit 21 has a subscriber terminal management table for managing information on the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 connected to the own station (the respective subscriber station devices C1 to C3). 31 are stored. The subscriber terminal management table 31 stores and manages, for example, identification information of the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 connected to the own station.
[0062]
FIG. 2 shows an example of a format of a data communication channel 40 that is a wireless channel used for data transmission and reception performed between the base station device B and the subscriber station devices C1 to C3. As shown in the figure, the data communication channel 40 of the present example includes, from the beginning, a bit synchronization signal 41 for establishing bit synchronization and a frame synchronization signal 42 for establishing frame synchronization. , A channel type identifier signal 43 that is a signal for identifying a type of a channel (for example, a type such as a data channel or a control channel), and a wireless subscriber station identifier that is a signal for specifying the destination subscriber station device C1 to C3. A signal 44, a data signal 45 as a data signal, and an error detection code signal 46 as a code signal for performing error detection are arranged side by side.
[0063]
Here, the data signal 45 includes, for example, an Ethernet (registered trademark) packet transmitted from the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 on the subscriber station devices C1 to C3 side, or An Ethernet (registered trademark) packet transmitted from the backbone network N on the base station apparatus B side is stored.
[0064]
When data having addresses assigned to the plurality of subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 is transmitted from the base station device B by a broadcast packet, for example, "0xFFFF (h: 16 (Base number) "is set in the wireless subscriber station identifier signal 44, while data having individual addresses addressed to each of the subscriber terminals T1 to T3, T11 to T13, T21 to T23 is transmitted by a unicast packet to the base station. When transmitting from the station device B, for example, the values of the identifiers of the subscriber station devices C1 to C3 accommodating the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 which are destinations are transmitted to the wireless subscriber station identifier signal Set to 44. In this example, by using such settings, the subscriber station devices C1 to C3, which are the receiving sides of the data communication channel, determine the value of the identifier stored in the wireless subscriber station identifier signal 44, thereby making the identification unspecified. The receiving operation by a large number of subscriber station devices C1 to C3 or specific subscriber station devices C1 to C3 can be controlled.
[0065]
FIG. 3 shows an example of a format of a radio frame 50 used for radio channel control performed between the base station device B and the subscriber station devices C1 to C3. As shown in the figure, a radio frame 50 of this example includes, from the top, a broadcast control channel 51 that is a channel for performing broadcast and control, a frame control channel 52 that is a channel for performing frame control, and a base station device B. A downlink data communication channel 53, which is a channel for communicating downlink communication data from the subscriber station devices C1 to C3, and uplink communication data from the subscriber station devices C1 to C3 to the base station device B or the downlink communication data described above. An uplink / downlink data communication channel 54, which is a channel for communication, and a link control channel 55, which is a channel for performing link control, are arranged side by side.
[0066]
In the broadcast control channel 51, the base station B notifies the entire wireless cell (service area) of the synchronization establishment timing of the wireless frame 50 and the value of the frame counter which is the serial number of the wireless frame 50. And notification of operation information such as the identifier of the own station (the base station apparatus B), and the data communication channel 54 by any of the subscriber station apparatuses C1 to C3 in the radio frame 50 including the broadcast control channel 51. For example, notification of band allocation information indicating whether use is possible is performed.
[0067]
In the frame control channel 52, the base station device B notifies the subscriber station devices C1 to C3 of the band allocation information of the link control channel 55, and the local station device (the base station device B) notifies the subscriber station devices C1 to C3. For example, notification of information on the result of authentication of C1 to C3 and the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 is performed.
[0068]
In the downlink data communication channel 53, data is communicated from the base station device B to the subscriber station devices C1 to C3 using Ethernet (registered trademark) packets or the like.
In the uplink / downlink data communication channel 54, data is communicated from the subscriber station devices C1 to C3 to the base station device B using an Ethernet (registered trademark) packet or the like, or from the base station device B to the subscriber station device C1. To C3 by using Ethernet (registered trademark) packets or the like.
[0069]
In the link control channel 55, a request for allocating a radio band for using the uplink / downlink data communication channel 54 for uplink communication data communication from the subscriber station devices C1 to C3 to the base station device B, The information of the authentication request of the subscriber station devices C1 to C3 is notified.
In this example, by sequentially communicating the radio frames 50 having such a configuration, the base station apparatus B and the subscriber station apparatuses C1 to C3 communicate with each other, for example, time division multiple access / time division duplex (TDMA / TDD: Radio line control is performed by a Time Division Multiple Access / Time Division Duplex method.
[0070]
Next, two examples of the format of the wireless subscriber station management table 11 stored in the storage unit 1 of the base station device B will be described with reference to FIGS.
In this example, the wireless subscriber station management table 11 is provided for each of the subscriber station devices C1 to C3.
[0071]
FIG. 4 shows an example of the format of the wireless subscriber station management table 11a stored in the storage unit 1 of the base station device B.
In the example shown in the figure, the wireless subscriber station management table 11a corresponding to each of the subscriber station devices C1 to C3 is, from the top, a pointer (uplink next) indicating the next wireless subscriber station management table related to uplink communication data. 61, a pointer (upstream prev) 62 indicating the previous wireless subscriber station management table regarding the upstream communication data, a pointer (downstream next) 63 indicating the next wireless subscriber station management table regarding the downstream communication data, A pointer (downstream prev) 64 indicating the previous wireless subscriber station management table, a wireless subscriber station ID 65, an affiliation class 66, an upstream data queue counter 67, and a downstream data queue counter 68 are arranged side by side.
[0072]
Here, when there are a plurality of subscriber station apparatuses C1 to C3 having the uplink communication data in the communication standby state to be transmitted, the base station apparatus B transmits both the wireless subscriber station management table by the uplink next61 and the uplink prev62. Create a matrix consisting of a directed list. Specifically, for the uplink communication data, the radio subscriber station management table corresponding to the subscriber station device in the following order is compared with the radio subscriber station management table provided for a certain subscriber station device. Is indicated by an upstream next61, and a wireless subscriber station management table corresponding to the subscriber station apparatus in the previous order is indicated by an upstream prev62.
[0073]
Similarly, when there are a plurality of subscriber station devices C1 to C3 in which the base station device B has downlink communication data waiting to be received in the base station device B, the base station device B performs wireless subscription by the downstream next63 and the downstream prev64. Create a matrix composed of a bidirectional list in the administrator station management table. Specifically, with respect to the downlink communication data, the radio subscriber station management table corresponding to the subscriber station device in the following order is compared with the radio subscriber station management table provided for a certain subscriber station device. Is indicated by a downlink next 63, and a wireless subscriber station management table corresponding to the subscriber station device in the previous order is indicated by a downlink prev 64.
[0074]
When allocating a radio band for performing uplink communication or downlink communication to the subscriber station devices C1 to C3, the base station device B of the present example uses a matrix of the above-described uplink communication data and downlink communication data. The wireless bands are allocated in accordance with the order of the matrix, starting from the subscriber station device indicated in the leading wireless subscriber station management table.
[0075]
In the wireless subscriber station ID 66, information of an identifier assigned to each of the subscriber station apparatuses C1 to C3 that communicate within the service area of the base station apparatus B is set.
In the belonging class 67, information of a class to which the subscriber station devices C1 to C3 managed by the wireless subscriber station ID 66 belong is set. The class will be described in detail in a second embodiment of the present invention described later.
[0076]
The uplink data queue counter 67 stores the number of data (data queuing number (data queuing number) in a state where transmission of data is waiting by the subscriber station devices C1 to C3 managed by the wireless subscriber station ID 66 with respect to the uplink communication data. Traffic)) information is set.
Similarly, the downlink data queue counter 68 stores, in the downlink communication data, data in a state in which the base station B waits for data transmission to the subscriber station devices C1 to C3 managed by the wireless subscriber station ID 66. (The number of data queuing (traffic)) is set.
[0077]
In this example, when counting the number of data set as the information of the above-described uplink data queue counter 67 and the information of the downlink data queue counter 68, one packet (in this example, one slot of one data communication channel) is counted. The number of data is counted as one data, that is, data to be transmitted as a single data, that is, data to be transmitted in one packet.
[0078]
In this example, with respect to downlink communication data, data addressed to the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23 received by the base station device B via the backbone network N (subscriber station devices C1 to C23). The number of data queuing is counted based on the state of occurrence of (data transmitted to C3) and the like. On the other hand, for uplink communication data, request information of uplink data communication that the base station apparatus B receives from the subscriber station apparatuses C1 to C3 The number of data queuing is counted on the basis of the occurrence status of data.
[0079]
For example, the base station apparatus B according to the present embodiment stores information on the subscriber station apparatuses C1 to C3 in which one or both of the value of the uplink data queue counter 67 and the value of the downlink data queue counter 68 are not zero (= 0). While the information is managed by the wireless subscriber station management table 11a, information relating to the subscriber station devices C1 to C3 in which both of these values are zero is not managed by the wireless subscriber station management table 11a. By controlling addition and deletion of information on the subscriber station devices C1 to C3 to and from the queue of the subscriber station management table 11a and scheduling wireless band allocation to the subscriber station devices C1 to C3, a plurality of subscriber stations can be controlled. Best-effort communication sharing a wireless band is realized by the devices C1 to C3.
[0080]
FIG. 5 shows another example of the format of the wireless subscriber station management table 11b stored in the storage unit 1 of the base station device B.
Here, in the wireless subscriber station management table 11b shown in the figure, the same components 61 to 68 as those of the wireless subscriber station management table 11a shown in FIG. A value 71, an upstream bandwidth allocation cumulative value 72, a downstream bandwidth allocation upper limit 73, and a downstream bandwidth allocation cumulative value 74 are arranged side by side.
[0081]
In the uplink bandwidth allocation upper limit value 71, information on the upper limit value of the wireless bandwidth that can be allocated and used in uplink data communication is set for each of the subscriber station devices C1 to C3.
In the uplink bandwidth allocation cumulative value 72, information of a counter indicating the cumulative value of the wireless bandwidth allocated in the uplink data communication is set for each of the subscriber station devices C1 to C3.
In the downlink bandwidth allocation upper limit value 73, information on the upper limit value of the wireless bandwidth that can be allocated and used in downlink data communication is set for each of the subscriber station devices C1 to C3.
In the downlink bandwidth allocation cumulative value 74, information of a counter indicating the cumulative value of the wireless bandwidth allocated in downlink data communication is set for each of the subscriber station devices C1 to C3.
[0082]
Then, the base station apparatus B of the present example restricts the allocation of the data communication channel for each of the subscriber station apparatuses C1 to C3. Is compared with the value of the uplink bandwidth allocation cumulative value 72, and in downlink communication, the downlink bandwidth allocation upper limit value 73 and the downlink bandwidth allocation cumulative value 74 for each of the subscriber station devices C1 to C3 in downlink communication. To control the allocation by comparing the value of
[0083]
Referring to FIG. 6, an example of a procedure of a process of controlling the bidirectional list (bandwidth sharing queue) of the wireless subscriber station management table 11 by the control unit 2 of the base station device B will be described.
In the figure, in order to realize the best-effort communication in which the wireless band is shared, the control unit 2 of the base station B transmits the subscriber station devices C1 to C1 to the matrix of the wireless subscriber station management table 11. An example of a flow of a process of controlling addition and deletion of information related to C3 and causing a plurality of subscriber station devices C1 to C3 to share a wireless band is illustrated.
[0084]
In the following, a description will be given of processing relating to uplink communication as a representative, but processing relating to downlink communication is the same as processing relating to uplink communication. In the following, processing relating to downlink communication is additionally described in a format such as "(or ...)", and "uplink ..." in the description is replaced with "downlink ..." in "(or ...)". For example, processing related to downlink communication is realized.
[0085]
In addition, in the following, for the sake of simplicity, a case will be described in which only the upstream data queue counter 67 (or the downstream data queue counter 68) is managed. It is also possible to manage both together.
[0086]
The control unit 2 of the base station apparatus B first obtains the wireless subscriber station management table 11 at the head based on the bidirectional list of the wireless subscriber station management table 11, and obtains the wireless subscriber station management table 11 A wireless band for communicating uplink communication data (or downlink communication data) is allocated to the subscriber station devices C1 to C3 managed in (1) (step S1) and stored in the wireless subscriber station management table 11. The value of the upstream data queue counter 67 (or the downstream data queue counter 68) is updated so as to be decreased by 1 (step S2).
Next, the control unit 2 of the base station apparatus B determines whether or not the updated value of the uplink data queue counter 67 (or the downlink data queue counter 68) has become zero (Step S3).
[0087]
As a result of this determination (step S3), when it is determined that the updated value of the uplink data queue counter 67 (or the downlink data queue counter 68) has become zero, the control unit 2 of the base station apparatus B transmits the radio signal. Assuming that it is no longer necessary to allocate a wireless band for uplink communication (or downlink communication) to the subscriber station devices C1 to C3 managed by the subscriber station management table 11, the wireless subscriber station management table 11 is wirelessly assigned. It is deleted from the bidirectional list (bandwidth sharing queue) of the subscriber station management table 11 (step S4), and the next wireless subscriber station management table 11 following the deleted wireless subscriber station management table 11 is transmitted as the next 61 (or downstream). Next 63) is updated as the top wireless subscriber station management table 11 in the bandwidth sharing queue (step 63). -Up S5).
[0088]
On the other hand, as a result of the above determination (step S3), when it is determined that the updated value of the uplink data queue counter 67 (or the downlink data queue counter 68) is 1 or more, the control unit 2 of the base station device B Is the first wireless subscriber station management table 11 next to the wireless subscriber station management table 11 indicated by the upstream next 61 (or downstream next 63) in the bandwidth sharing queue. (Step S5).
[0089]
In this example, the list length of the bidirectional list (bandwidth sharing queue) of the wireless subscriber station management table 11 shares the wireless band allocated to the uplink communication (or downlink communication) of the base station device B. This indicates the number of the subscriber station devices C1 to C3, and the longer the list length is, the more the one subscriber station device C1 to C3 is allocated in a case where the radio band is equally allocated to each of the subscriber station devices C1 to C3. The wireless band that can be allocated per C3 becomes smaller.
[0090]
Referring to FIG. 7, an example of a procedure of a process in which the control unit 2 of the base station device B of this example performs a flow rate restriction on the band allocation of the data communication channel for each of the subscriber station devices C1 to C3 will be described. The process shown in the figure is executed, for example, after the “acquisition of the head wireless subscriber station management table (step S1)” in the procedure shown in FIG.
[0091]
In the following, a description will be given of processing relating to uplink communication as a representative, but processing relating to downlink communication is the same as processing relating to uplink communication. In the following, processing relating to downlink communication is additionally described in a format such as "(or ...)", and "uplink ..." in the description is replaced with "downlink ..." in "(or ...)". For example, processing related to downlink communication is realized.
[0092]
The control unit 2 of the base station device B, for example, until the search for the subscriber station devices C1 to C3 corresponding to all the wireless subscriber station management tables 11 in the bandwidth sharing queue is completed (step S11). Is performed.
That is, the control unit 2 of the base station device B firstly sets the uplink bandwidth allocation upper limit 71 (or the downlink bandwidth allocation upper limit 73) and the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (for the subscriber station devices C1 to C3 to be processed). Alternatively, the downlink bandwidth allocation cumulative value 74) is acquired from the wireless subscriber station management table 11 of the subscriber station devices C1 to C3 (step S12), and the two values are compared in magnitude (step S13).
[0093]
As a result of this comparison, if the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (or the downlink bandwidth allocation cumulative value 74) is equal to or greater than the uplink bandwidth allocation upper limit 71 (or the downlink bandwidth allocation upper limit 73), the allocation is already the upper limit value. , The control unit 2 of the base station device B performs flow restriction so as not to allocate a radio band to the subscriber station devices C1 to C3.
[0094]
Further, in this case, the control unit 2 of the base station apparatus B refers to the pointers to the next subscriber station apparatuses C1 to C3 from the bandwidth sharing queue and wirelessly joins the next subscriber station apparatuses C1 to C3. The remote station management table 11 is acquired (step S17), and the process returns to the above-described process (step S11) to repeat the same process.
When the bandwidth sharing queue has been searched to the end (step S11), the control unit 2 of the base station apparatus B ends the scheduling process for the allocation of the wireless bandwidth.
[0095]
On the other hand, as a result of the comparison (step S13), when the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (or downlink bandwidth allocation cumulative value 74) is smaller than the uplink bandwidth allocation upper limit value 71 (or downlink bandwidth allocation upper limit value 73). Since the allocation has not yet reached the upper limit, the control unit 2 of the base station apparatus B allocates the wireless band without restricting the flow rate, and obtains the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (or the downlink bandwidth allocation). The counter value of the accumulated value 74) is increased by 1 (step S14).
[0096]
Further, the control unit 2 of the base station device B measures the time, for example, and updates the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (or downlink bandwidth allocation cumulative value 74) of each of the subscriber station devices C1 to C3 for, for example, a predetermined time. Clear to zero value at intervals. Specifically, the control unit 2 of the base station device B determines whether or not it is time to clear the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (or downlink bandwidth allocation cumulative value 74) of each of the subscriber station devices C1 to C3. For example, the determination is made every elapse of a predetermined time (step S15), and when the timing comes, the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (or downlink bandwidth allocation cumulative value 74) of each of the subscriber station devices C1 to C3 is cleared ( Step S16).
[0097]
When a data communication channel is allocated to each of the subscriber station devices C1 to C3 due to such a flow rate restriction on the allocation of the data communication channel, for example, the uplink bandwidth allocation accumulated value 72 (or , The downlink bandwidth allocation cumulative value 74) does not always exceed the uplink bandwidth allocation upper limit 71 (or the downlink bandwidth allocation upper limit 73), and the uplink bandwidth allocation cumulative value 72 (or the downlink bandwidth allocation The flow rate of the wireless band can be limited within the time interval for clearing the accumulated value 74), and the flow rate of the wireless band that can be used by each of the subscriber station devices C1 to C3 is, for example, a fixed amount or a substantially fixed amount. Can be limited to
[0098]
As described above, in the wireless access system of this example, for example, a plurality of base station apparatuses B and a plurality of subscriber station apparatuses C1 to C3 connected to the subscriber terminal apparatuses T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23. In the configuration in which wireless communication is performed between the base station device B and the subscriber station devices C1 to C3, a data communication channel (in this example, a downlink data communication channel 53 or an uplink / downlink data communication channel 54) is provided. By scheduling the allocation for each data queue (traffic), it is possible to realize a best-effort communication function in which a plurality of subscriber stations C1 to C3 share a wireless band.
[0099]
Further, in the radio access system of the present example, when a best effort type communication function of sharing a radio band by a plurality of subscriber station devices C1 to C3 is used, the data communication channel is assigned to the subscriber station device. By limiting the flow rate for each of C1 to C3 (that is, for each flow), a wireless band can be guaranteed for each of the subscriber station devices C1 to C3, and a wireless band to be guaranteed between the subscriber station devices C1 to C3. Can be differentiated.
[0100]
Here, in this example, the downlink data communication channel 53 included in the radio frame 50 is used as a data communication channel for communicating downlink communication data, and the uplink / downlink data communication channel 54 included in the radio frame 50 is used. It is used as a data communication channel for communicating uplink communication data or downlink communication data.
[0101]
In this example, data communicated using a packet communicated through one slot of the downlink data communication channel 53 and data communicated using a packet communicated through a slot of one uplink / downlink data communication channel 54 Are used as data of communication units.
Further, in this example, in the uplink communication or the downlink communication, a communication request is generated for each data (data queue) in the communication unit, and the data in the communication standby state is shifted to the communication processing for each data in the communication unit. .
[0102]
In this example, information managed by the wireless subscriber station management table 11 is used as communication standby information, and the value of the uplink data queue counter 67 and the value of the downlink data queue counter 68 are 1 or more. Thus, it is identified that the corresponding subscriber station device C1 to C3 is in the communication standby state.
[0103]
In this example, a slot of one downlink data communication channel 53 included in the radio frame 50 and a slot of one uplink / downlink data communication channel 54 included in the radio frame 50 correspond to a data communication slot.
Further, in this example, for each data of the communication unit, one of the subscriber station devices C1 to C3 which is in the communication standby state is switched one by one in the periodic order set in the bidirectional list of the wireless subscriber station management table 11. The first available data communication slot is assigned to the switched subscriber station device C1 to C3.
In this example, the subscriber station devices C1 to C3 and the base station device B wirelessly communicate data using a data communication slot, which is a portion where data communication channels are allocated to the subscriber station devices C1 to C3.
[0104]
Further, in the base station apparatus B of this example, a communication standby information management unit is configured by a function of managing information in the wireless subscriber station management table 11, and a function of allocating a data communication channel for each data of a communication unit. A data communication channel allocating means is configured by a function of restricting a data communication channel to be allocated to each of the subscriber station devices C1 to C3. A function of wirelessly communicating data constitutes a data wireless communication unit.
[0105]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The wireless access system of this example has, for example, a configuration similar to that shown in the first embodiment, and has a function of performing the same operation as that shown in the first embodiment.
In the following, description of the configuration and operation described in the first embodiment will be omitted, and the characteristic configuration and operation of the wireless access system of this example will be described in detail. Note that, in this example, for convenience of explanation, components such as the base station device B and the subscriber station devices C1 to C3 are shown using the same reference numerals as those shown in the first embodiment.
[0106]
In this example, three classes 1, 2, and 3 for classifying the subscriber station devices C1 to C3 are provided, and each of the subscriber station devices C1 to C3 accommodated by the base station device B is any one of them. Are divided into classes 1-3. Further, the information of the classes 1 to 3 to which each of the subscriber station devices C1 to C3 belongs is set to the belonging class 66 stored in the wireless subscriber station management table 11 as shown in FIG. 4 or FIG. .
Further, in this example, the radio band allocated to the base station device B is divided, and each of the plurality of classes 1 to 3 in which the subscriber station devices C1 to C3 wirelessly communicating with the base station device B are divided. Assigned to.
[0107]
FIG. 8 shows an example of a format of the bandwidth scheduling management table 12 stored in the storage unit 1 of the base station device B. As shown in the figure, the band scheduling management table 12 includes an offset 81 indicating information of a sequential number corresponding to the frame counter notified by the radio frame 50, and a data communication channel in the radio frame 50 corresponding to the sequential number. It is configured so as to be associated with an allocation candidate 82 indicating information of classes 1 to 3 to be allocated.
[0108]
More specifically, in the example shown in the figure, the class “1” and the class “2” correspond to the values of the offsets 81 of “0”, “1”, “2”,. , Class “3”,..., Class “1” are allocated as allocation candidates 82. Note that n is, for example, a value of 2 or more.
Based on the correspondence between the offset 81 and the allocation candidate 82, the base station apparatus B guarantees that a dedicated radio band is allocated to each of the classes 1 to 3 at a predetermined frame period, for example, A function of differentiating the amount of the wireless band to be guaranteed between 3 and 3 is realized. Note that various frames may be used as such a frame period.
[0109]
FIG. 9 shows an example of the format of the class-specific channel scheduling management table 13 stored in the storage unit 1 of the base station device B. As shown in the figure, the class-based channel scheduling management table 13 is composed of a plurality of channel scheduling tables provided to manage information on each of the classes 1 to 3. In the example of FIG. It comprises a class 1 channel scheduling management table 90a, a class 2 channel scheduling management table 90b, and a class 3 channel scheduling management table 90c.
[0110]
As shown in the figure, the channel scheduling management tables 90a to 90c of each of the classes 1 to 3 include, from the top, an entry size 91, an entry number 92, an upstream head pointer 93, and a downstream head pointer 94. It is configured side by side.
[0111]
In the entry size 91, information on the maximum number of the subscriber station devices C1 to C3 that can share the wireless band in the corresponding classes 1 to 3, that is, the classes can be classified into the classes 1 to 3 Information of the maximum number of the subscriber station devices C1 to C3 is set.
The number of entries 92 includes information on the number of subscriber station devices C1 to C3 currently sharing the radio band in the corresponding classes 1 to 3, ie, the subscribers currently classified into the classes 1 to 3 Information on the number of the station devices C1 to C3 is set.
[0112]
When the bidirectional list (bandwidth sharing queue) of the wireless subscriber station management table 11 relating to the uplink communication is classified into each of the classes 1 to 3 according to the information of the belonging class 66, the uplink head pointer 93 has the corresponding class 1 A pointer indicating the first one of the subscriber station devices C1 to C3 among one or a plurality of subscriber station devices C1 to C3, which are classified into.
Similarly, when the bidirectional list (bandwidth sharing queue) of the wireless subscriber station management table 11 relating to downlink communication is classified into each of the classes 1 to 3 according to the information of the belonging class 66, the downlink head pointer 94 corresponds to A pointer indicating the first one of the subscriber station devices C1 to C3 among one or a plurality of subscriber station devices C1 to C3 classified into classes 1 to 3 is set.
[0113]
Here, the uplink head pointer 93 is used to allocate the data communication channel 54 of the uplink communication for each of the classes 1 to 3 in the radio frame 50, and similarly, the downlink head pointer 94 is used for the downlink frame 94 in the radio frame 50. It is used for allocating the data communication channels 53 and 54 of communication for each of the classes 1 to 3.
[0114]
Further, in this example, according to the information of the entry size 91 set for each of the classes 1 to 3, for example, the classes 1 to 3 in which the maximum number of the subscriber station devices C1 to C3 that can be classified are one. In 3, the wireless band allocated to the classes 1 to 3 is occupied by one subscriber station device C1 to C3 classified into the classes 1 to 3, while, for example, the largest subscriber station that can be classified In the classes 1 to 3 in which the number of the devices C1 to C3 is 2 or more, the radio bands allocated to the classes 1 to 3 are shared by the two or more subscriber station devices C1 to C3 classified into the classes 1 to 3. You.
[0115]
Referring to FIG. 10, an example of a procedure of processing for scheduling band allocation of a data communication channel for each of classes 1 to 3 by control unit 2 of base station apparatus B will be described. FIG. 2 shows an example of the flow of the processing performed by the control unit 2 of the base station device B.
[0116]
First, the control unit 2 of the base station device B increases the value of the frame counter of the radio frame 50 by 1, and calculates a sequential number stored as the offset 81 in the bandwidth scheduling management table 12 (step S21). The sequential number is, for example, a remainder value when the value of the frame counter is divided by the number of frames included in a predetermined frame period.
[0117]
Next, based on the information on the allocation candidates 82 stored in the band schedule management table 12, the control unit 2 of the base station apparatus B determines the class set as the band allocation candidate corresponding to the calculated sequential number. 1 to 3 are specified, and the specified classes 1 to 3 are determined as the classes to which the data communication channels are allocated in the radio frame 50 corresponding to the sequential numbers (step S22).
[0118]
Next, the control unit 2 of the base station device B determines the classes 1 to 3 for performing the data communication service in the radio frame 50 as described above, and then determines the subscriber station device C1 that is classified into the classes 1 to 3. To C3, the subscriber station devices C1 to C3 managed by the leading wireless subscriber station management table 11 are specified, and a data communication channel is assigned to the specified subscriber station devices C1 to C3 ( Step S23, Step S24, Step S26 to Step S28).
[0119]
Specifically, the control unit 2 of the base station device B determines whether the specified class is “class 1” (step S23), and if so, the subscription classified into “class 1”. The first wireless subscriber station management table 11 among the wireless subscriber station management tables 11 for the local station devices C1 to C3 is acquired, and the subscriber station devices C1 to C1 corresponding to the acquired first wireless subscriber station management table 11 are acquired. The data communication channel assigned to the "class 1", that is, the downlink data communication channel 53 or the uplink / downlink data communication channel 54 in this example is assigned to C3 (step S24).
[0120]
Further, as a result of the above determination (step S23), when it is determined that the specified class is not “class 1”, the control unit 2 of the base station device B determines whether the specified class is “class 2”. It is determined whether or not it is not (step S26). If so, the first wireless subscriber station management table 11 in the wireless subscriber station management tables 11 for the subscriber station devices C1 to C3 classified into "class 2". And assigns the data communication channel assigned to the "class 2" to the subscriber station devices C1 to C3 corresponding to the acquired leading wireless subscriber station management table 11 (step S27).
[0121]
Further, as a result of the above determination (step S26), when it is determined that the specified class is not “class 2”, the control unit 2 of the base station device B determines that the specified class is “class 3”. Considering that, the first wireless subscriber station management table 11 among the wireless subscriber station management tables 11 for the subscriber station devices C1 to C3 classified into “class 3” is acquired, and the acquired first wireless subscriber station management table is acquired. The data communication channel allocated to the "class 3" is allocated to the subscriber station devices C1 to C3 corresponding to the management table 11 (step S28).
[0122]
Next, the control unit 2 of the base station device B uses the same channel scheduling process procedure as shown in FIG. Control processing of addition or deletion of information to the bidirectional list (bandwidth sharing queue in the class) of the wireless subscriber station management table 11 in steps 1 to 3 is performed (step S25).
[0123]
As described above, in the wireless access system of the present example, for example, a plurality of base station devices B and a plurality of subscriber station devices C1 to C3 connected to the subscriber terminal devices T1 to T3, T11 to T13, and T21 to T23. In a configuration in which wireless communication is performed between the base station device B and the subscriber station devices C1 to C3, a data communication channel for the subscriber station devices C1 to C3 (a downlink data communication channel 53 and an uplink By scheduling the assignment of the / downlink data communication channel 54) for each of the classes 1 to 3, the occupied wireless band can be guaranteed for each of the classes 1 to 3, and is guaranteed between the classes 1 to 3. It is possible to differentiate the radio band.
[0124]
Further, in the radio access system of the present example, one or a plurality of subscriber stations C1 to C3 are grouped, and a radio band allocated as an exclusive one for each of the classes 1 to 3 is allocated to one or a plurality of subscriber stations. By allocating to each group of the devices C1 to C3, a radio band occupied by one subscriber station device C1 to C3 and shared by a plurality of subscriber station devices C1 to C3 under the same base station device B Communication in which the wireless band to be used is mixed can be realized.
[0125]
Also in the wireless access system of this example, the data communication channel is assigned to each of the subscriber station devices C1 to C3 (that is, for each flow) by limiting the flow rate, so that the wireless band is assigned to each of the subscriber station devices C1 to C3. It can be guaranteed, and the guaranteed wireless band can be differentiated between the subscriber station devices C1 to C3 to be differentiated.
[0126]
Here, in this example, the radio band allocated to the base station apparatus B is divided and allocated to each of the classes 1 to 3, and further, in each of the classes 1 to 3, the radio band is allocated to each of the classes 1 to 3. A radio band is allocated to one or a plurality of subscriber station devices C1 to C3, which are divided into classes 1 to 3, respectively.
Further, in this example, the maximum number of subscriber station devices C1 to C3 that can be classified into each of the classes 1 to 3 is set in each of the classes 1 to 3, and the number of subscriber stations equal to or less than the maximum number is set. The station devices C1 to C3 are classified.
[0127]
Further, in the base station apparatus B of this example, the data communication channel allocating means is provided by the function of allocating the data communication channel to the subscriber station apparatuses C1 to C3 classified into each of the classes 1 to 3 for each of the classes 1 to 3. The data wireless communication means is configured by a function of wirelessly communicating data with the subscriber station devices C1 to C3 using the allocated portion of the data communication channel.
[0128]
Here, the configurations of the wireless communication system, the base station device, the subscriber station device, and the like according to the present invention are not necessarily limited to those described above, and various configurations may be used.
Further, the application field of the present invention is not necessarily limited to the above-described fields, and the present invention can be applied to various fields. As an example, this example shows a case where the present invention is applied to a subscriber wireless access system in which a base station device and a subscriber station device are fixedly set and a subscriber terminal device is connected to the subscriber station device. However, the present invention can be applied to various wireless communication systems such as a mobile communication system.
[0129]
In addition, as various processes performed in the wireless communication system, the base station device, the subscriber station device, and the like according to the present invention, for example, a processor stores in a ROM (Read Only Memory) in a hardware resource including a processor and a memory. A configuration controlled by executing the executed control program may be used, or each functional unit for executing the processing may be configured as an independent hardware circuit.
Further, the present invention can be understood as a computer-readable recording medium such as a floppy (registered trademark) disk or a CD (Compact Disc) -ROM storing the above-mentioned control program or the program (the program itself). The processing according to the present invention can be performed by inputting the program from the recording medium to the computer and causing the processor to execute the program.
[0130]
【The invention's effect】
As described above, according to the radio communication system and the like according to the present invention, when a base station device and a plurality of subscriber station devices accommodated in the base station device communicate data wirelessly using a data communication channel. The data communication channel that can be assigned to each subscriber station device is limited to assign a data communication channel to the subscriber station device, and the base station device and the subscriber station device establish a data communication channel for the subscriber station device. Since the data is wirelessly communicated using the assigned portion, for example, the radio band to be guaranteed between the subscriber station devices can be differentiated, and for example, the assignment of the data communication channel to each subscriber station device is restricted. It is also possible to dynamically allocate data communication channels according to communication conditions, etc., thereby increasing the efficiency of data communication. Rukoto can.
[0131]
In a wireless communication system and the like according to the present invention, when a base station apparatus and a plurality of subscriber station apparatuses accommodated in the base station apparatus wirelessly communicate data using a data communication channel, the base station apparatus The data communication with the subscriber station apparatus is performed by waiting for communication for each data of the communication unit in which the communication request is generated, and shifting to the communication processing for each data of the communication unit in the communication standby state, and Manages communication standby information including information for identifying a subscriber station device that is in communication standby with respect to the subscriber station device accommodated in the device, and, based on the communication standby information, manages each data of the communication unit in communication standby. Allocating a data communication channel to the subscriber station device that is accommodated in the base station device and waiting for communication, and the base station device and the subscriber station device transmit data to the subscriber station device. Since the data is wirelessly communicated using the assigned portion of the communication channel, it is possible to effectively use the wireless medium assigned to the base station device even when, for example, there is bursty traffic on the LAN. Therefore, efficiency of data communication can be improved.
[0132]
In the wireless communication system according to the present invention, in the above-described configuration, the base station apparatus and the subscriber station apparatus accommodated in the base station apparatus perform wireless communication with a plurality of frames sequentially communicated, Each frame includes a data communication slot used to communicate a data of the communication unit by forming a data communication channel, and the communication standby information includes a communication in each of the subscriber station devices during a communication standby. Information on the number of data of the communication unit in the standby state is included, and the data of the communication unit in the standby state is accommodated in the base station apparatus every time one of the data in the communication unit in the standby state is shifted to the communication processing as the data communication channel allocation One of the subscriber station devices that is in the communication waiting state is switched in a periodic order, and the earliest data communication slot is not allocated to the switched subscriber station device. A data communication slot included in a frame is allocated, and the base station device and the subscriber station device wirelessly communicate data using the data communication slot allocated to the subscriber station device. For example, even when there is a burst of traffic, a data communication channel (data communication slot) can be equally allocated to each subscriber station apparatus in a communication standby state. Communication efficiency can be improved.
[0133]
According to the wireless communication system and the like according to the present invention, when a base station device and a plurality of subscriber station devices accommodated in the base station device wirelessly communicate data using a data communication channel, the subscriber station A plurality of classes for classifying devices are provided, a data communication channel is allocated to each class, and a subscriber station device classified into each class in a data communication channel allocation portion for each class for each class. Since a data communication channel is allocated, and the base station apparatus and the subscriber station apparatus wirelessly communicate data using a data communication channel allocated to the subscriber station apparatus, for example, a burst is provided for each class. , Even when responding to typical traffic, the assignment of data communication channels in other classes Since Hibiki is not given, it is such to guarantee the minimum radio bandwidth required for data communication in other classes, which makes it possible to improve the efficiency of the data communication.
[0134]
In the wireless communication system according to the present invention, in the above-described configuration, the maximum number of subscriber station devices that can be classified for each class is set, and each class can be separately classified. Since the number of subscriber station devices equal to or less than the maximum number of subscriber station devices is classified, a sufficient data communication channel portion to be allocated to the subscriber station devices classified into each class for each class is secured. Thus, the efficiency of data communication can be improved.
[0135]
Further, in the wireless communication system according to the present invention, in the above-described configuration, there is a class in which only one subscriber station device is divided and a class in which a plurality of subscriber station devices are divided. For example, with respect to a subscriber station apparatus accommodated in the same base station apparatus, it is possible to secure a part of the wireless band as a dedicated band for a specific subscriber station apparatus and use the remaining wireless band as a shared band. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless access system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a format of a data communication channel used for data communication between a base station device and a subscriber station device.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a format of a radio frame used for radio channel control between a base station device and a subscriber station device.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a format of a wireless subscriber station management table stored in a base station device.
FIG. 5 is a diagram showing another example of the format of the wireless subscriber station management table stored in the base station device.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a process of controlling a bandwidth sharing queue performed by a control unit of the base station device.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a process performed by the control unit of the base station device to limit the flow rate of the wireless band of the data communication channel for each subscriber station device.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a format of a bandwidth scheduling management table stored in a base station device.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a format of a class-based channel scheduling management table stored in a base station device.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a procedure of a process of scheduling band allocation of a data communication channel for each class performed by a control unit of the base station apparatus.
[Explanation of symbols]
B base station device, C1 to C3 subscriber station device,
A, A1 to A3 ... antenna,
T1 to T3, T11 to T13, T21 to T23 ... subscriber terminal devices,
N .. backbone network, L1 to L3 .. line,
1, 21, storage section, 2, 22, control section,
11, 11a, 11b ... wireless subscriber station management table,
12. Bandwidth scheduling management table,
13. Class-specific channel scheduling management table,
31 ··· Subscriber terminal management table,

Claims (3)

基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信する無線通信システムであって、
加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルを制限して加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、
基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する、
ことを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system in which a base station device and a plurality of subscriber station devices accommodated in the base station device wirelessly communicate data using a data communication channel,
Limiting the data communication channels that can be assigned to each subscriber station device and assigning a data communication channel to the subscriber station device;
The base station device and the subscriber station device wirelessly communicate data using a data communication channel assignment portion for the subscriber station device,
A wireless communication system, comprising:
請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルの量の上限値を設定し、各加入者局装置に対して割り当てるデータ通信チャネルの量を当該各加入者局装置に設定された上限値以下又は上限値未満に制限する、
ことを特徴とする無線通信システム。
The wireless communication system according to claim 1,
Set the upper limit of the amount of data communication channels that can be assigned to each subscriber station device, and set the amount of data communication channels to be assigned to each subscriber station device equal to or less than the upper limit value set for each subscriber station device, or Limit below the upper limit,
A wireless communication system, comprising:
複数の加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信する基地局装置であって、
当該基地局装置に収容される加入者局装置毎に割り当て可能なデータ通信チャネルを制限して加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行うデータ通信チャネル割り当て手段と、
加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するデータ無線通信手段と、
を備えたことを特徴とする基地局装置。
A base station device that wirelessly communicates data using a plurality of subscriber station devices and a data communication channel,
Data communication channel allocating means for allocating a data communication channel to the subscriber station device by limiting a data communication channel that can be allocated to each subscriber station device accommodated in the base station device;
Data wireless communication means for wirelessly communicating data using the subscriber station device and a portion of the data communication channel allocated to the subscriber station device;
A base station device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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