JP2007329723A - Wireless communication method, dynamic band assigning method, data transmitting method, wireless communication system, base station, and terminal station - Google Patents

Wireless communication method, dynamic band assigning method, data transmitting method, wireless communication system, base station, and terminal station Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve throughput characteristics between a base station and a wireless terminal connected to the base station by a wireless circuit by reducing an overhead accompanied by a collision. <P>SOLUTION: The base station 1 predict next data generation timing from past traffic characteristics by wireless terminals 2-1 to 2-N and allocates a slot to a wireless frame corresponding to predicted timing. When the base station 1 allocates the slot before a back-off time passes, the wireless terminals 2-1 to 2-N transmit generated data scheduled to be transmitted at a back-off time later, or transmit RREQ and then transmit the generated data with a slot allocated by the base station 1 on the basis of the RREQ. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、動的な帯域の割り当てを可能とする無線通信方法、動的帯域割当方法、データ送信方法、無線通信システム及び基地局並びに端末局に関する。   The present invention relates to a radio communication method, a dynamic band allocation method, a data transmission method, a radio communication system, a base station, and a terminal station that enable dynamic band allocation.

近年、設備制御、交通、環境保全、食・農業、地震モニタリング、医療福祉などを中心とした分野において、多様なアプリケーションをユーザに提供するユビキタスワイヤレスネットワークやワイヤレスセンサーネットワークが注目されている。これらのネットワークは、固定ネットワークに接続された基地局と多数の無線端末から構成されている。   In recent years, ubiquitous wireless networks and wireless sensor networks that provide users with a variety of applications have attracted attention in fields such as equipment control, transportation, environmental conservation, food / agriculture, earthquake monitoring, and medical welfare. These networks are composed of a base station and a large number of wireless terminals connected to a fixed network.

ネットワーク内の無線端末は、バッテリ起動であり、データの測定と測定データの基地局への送信等の最小限の機能しか有していない低消費電力・低機能の端末であるため、無線端末からのトラヒックは、(1)データ量は少ない、(2)周期的にデータを発生、(3)送信間隔が比較的長いという特徴を有する。しかしながら、これらの無線端末は多数存在するため、全体のトラヒックは増大する傾向にある。さらに、これらのネットワークでは、できるだけ多くの無線端末からのデータを収集することが目的となるため、一台の基地局にできるだけ多くの無線端末を収容する必要がある。従って、これらのネットワークでは、一台の基地局で多数の無線端末を収容しつつ、高スループット化を実現できるMAC(Media Access Control)プロトコルが要求されている。   Wireless terminals in the network are battery-powered and low power consumption / low function terminals that have minimal functions such as data measurement and transmission of measurement data to the base station. (1) The amount of data is small, (2) data is generated periodically, and (3) the transmission interval is relatively long. However, since there are many such wireless terminals, the total traffic tends to increase. Furthermore, since these networks aim to collect data from as many wireless terminals as possible, it is necessary to accommodate as many wireless terminals as possible in one base station. Therefore, in these networks, a MAC (Media Access Control) protocol capable of realizing a high throughput while accommodating a large number of wireless terminals in one base station is required.

この要求条件を満たすMACプロトコルとしては、リソース利用効率が高い集中制御方法の一つである動的スロット割当方法が用いられている。本方法では、アクセス方式としてTDMA−TDD(Time Division Multiple Access-Time Division Duplex)を用い、基地局が無線端末からの要求に応じたスロット(帯域)を動的に割り当てるものである。図13にフレーム構成の一例を示す。MACフレームは上りリンクと下りリンクの2つに分かれ、下りリンクは報知区間とデマンドアサイン区間、上りリンクはデマンドアサイン区間とランダムアクセス区間で構成される。   As a MAC protocol that satisfies this requirement, a dynamic slot allocation method, which is one of centralized control methods with high resource utilization efficiency, is used. In this method, TDMA-TDD (Time Division Multiple Access-Time Division Duplex) is used as an access method, and a base station dynamically allocates slots (bandwidths) according to a request from a wireless terminal. FIG. 13 shows an example of the frame configuration. The MAC frame is divided into an uplink and a downlink. The downlink includes a broadcast section and a demand assignment section, and the uplink includes a demand assignment section and a random access section.

また、データや制御情報を送受信するために、Bch(Broadcast control channel : ブロードキャスト制御チャネル)、RFch(Random access Feedback channel : ランダムアクセスフィードバックチャネル)、Fch(Frame control channel : フレーム制御チャネル)、Cch (Control channel : 制御チャネル)、Dch(Data channel : データチャネル)、RCH(Random access channel : ランダムアクセスチャネル)のチャネルが使用される。Bchは、無線端末に基地局の属性(基地局ID、フレーム番号等)を報知するために、Fchは、無線端末単位でスロット割当を行うデマンドアサイン区間のスロット割当情報(割当を行った無線端末、スロット位置、スロット長、割当チャネル等)を通知するために、RFchは、ランダムアクセス情報(前フレームのランダムアクセス結果、本フレームでのランダムアクセスの開始位置及びスロット数等)を通知するために用いられる。Cchは、帯域要求情報(Resource Request :RREQ)やARQ(Automatic Repeat Request)等の無線端末毎の制御情報を、Dchはユーザデータを送受信するために使用される。Rchは、ランダムアクセスのためのチャネルであり、無線端末が上記RREQを送信するために使用される。   In order to transmit and receive data and control information, Bch (Broadcast control channel), RFch (Random access Feedback channel), Fch (Frame control channel), Cch (Control Channel: control channel), Dch (Data channel: data channel), and RCH (Random access channel) are used. Bch notifies base station attributes (base station ID, frame number, etc.) to the radio terminal, and Fch uses slot assignment information in the demand assignment section in which slot allocation is performed in units of radio terminals (the radio terminal that performed the allocation). , Slot position, slot length, allocation channel, etc.) to notify the random access information (random access result of previous frame, random access start position and number of slots, etc. in this frame) Used. Cch is control information for each wireless terminal such as bandwidth request information (Resource Request: RREQ) and ARQ (Automatic Repeat Request), and Dch is used to transmit and receive user data. Rch is a channel for random access, and is used for a wireless terminal to transmit the RREQ.

動的スロット割当方法には、無線端末が基地局に対して帯域要求を行うためにランダムアクセスを用いるアクセス方法がある。本方法は、バースト的に発生する非周期性のデータを柔軟かつ効率よく収容できるため、上記要求条件を満たす動的スロット割当方法として広く適用されている。図14は、本方法を用いたアクセスシーケンスの一例を示している。この例では、基地局は、MACフレームの先頭から順にBch、RFch、Fchを送信する。基地局配下の無線端末は、RFchを受信することで、そのフレームでのランダムアクセスの開始位置、スロット数を知ることができる。無線端末が送信すべきデータを有する場合、データ送信のための帯域を基地局に要求する帯域要求情報:RREQをRchで送信するため、無線端末は、Exponentialバックオフアルゴリズムに基づいた送信待機時間であるバックオフ時間を他無線端末との衝突を回避するために自律的に決定する。   As the dynamic slot allocation method, there is an access method using random access in order for a wireless terminal to make a bandwidth request to a base station. Since this method can flexibly and efficiently accommodate non-periodic data generated in bursts, it is widely applied as a dynamic slot allocation method that satisfies the above requirements. FIG. 14 shows an example of an access sequence using this method. In this example, the base station transmits Bch, RFch, and Fch in order from the beginning of the MAC frame. By receiving the RFch, the wireless terminal under the base station can know the random access start position and the number of slots in the frame. When the wireless terminal has data to be transmitted, bandwidth request information for requesting a bandwidth for data transmission to the base station: RREQ is transmitted by Rch, so that the wireless terminal has a transmission waiting time based on the Exponential backoff algorithm. A certain back-off time is determined autonomously to avoid a collision with another wireless terminal.

無線端末は、バックオフ時間が完了した時点で、RREQを該当するRchで送信する(図14のMACFrame1)。他の無線端末からのRchと衝突した場合、再送を行う。基地局では、RREQを正しく受信できた場合、次のフレーム(図14のMACFrame2)のRFchでRREQの受信成功を通知し、RREQから帯域要求値に相当するスロット:Dchを割り当てる。また、そのDchを割り当てた次のフレーム(図14のMACFrame3)において、データに対する到達確認を無線端末に送信するためのARQ用のCchを割り当てる。   When the back-off time is completed, the wireless terminal transmits the RREQ using the corresponding Rch (MAC Frame 1 in FIG. 14). When there is a collision with Rch from another wireless terminal, retransmission is performed. When the base station successfully receives the RREQ, the base station notifies the RF channel of the next frame (MAC Frame 2 in FIG. 14) of the successful reception of the RREQ, and assigns a slot: Dch corresponding to the bandwidth request value from the RREQ. Further, in the next frame (MAC Frame 3 in FIG. 14) to which the Dch is assigned, an ARQ Cch for transmitting an arrival confirmation for data to the wireless terminal is assigned.

なお、基地局が、無線端末からのRREQの帯域要求値に従ってDchを割り当てる構成は、無線端末からRREQを受信することにより、メモリに該当する無線端末の帯域要求値を書き込み、ラウンドロビンにより帯域要求値を読み出すことで実現されている。基地局は、Dchの割り当てを行った後、残帯域に対して、RREQ用のRchを割り当てる。
M.Yamamoto, S.Machida, and H.Ikeda,“Access control scheme for multimedia ATM wireless local area networks,"IEICE Trans. Commun, vol.E81-B, no.11, pp,2048-2055, Nov.1997.
The configuration in which the base station allocates Dch in accordance with the RREQ bandwidth request value from the wireless terminal receives the RREQ from the wireless terminal, writes the bandwidth request value of the wireless terminal corresponding to the memory, and requests the bandwidth request by round robin. This is realized by reading the value. After allocating Dch, the base station allocates RREQ Rch to the remaining bandwidth.
M. Yamamoto, S. Machida, and H. Ikeda, “Access control scheme for multimedia ATM wireless local area networks,” IEICE Trans. Commun, vol.E81-B, no.11, pp, 2048-2055, Nov.1997 .

しかしながら、上記のランダムアクセスによる動的スロット割当方法では、特に、基地局の配下に多数の無線端末が存在する場合に、Rchが衝突する可能性が高くなり、衝突に伴うオーバーヘッドが生じる。このオーバーヘッドは、Exponentialバックオフアルゴリズムに基づいた送信待機時間により生じており、これがスループット特性を劣化させる。   However, in the above-described dynamic slot allocation method by random access, there is a high possibility that Rch will collide, especially when there are a large number of wireless terminals under the base station, and overhead associated with the collision occurs. This overhead is caused by the transmission waiting time based on the Exponential backoff algorithm, which degrades the throughput characteristics.

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、衝突に伴うオーバーヘッドの削減を行い、基地局と、基地局と無線回線により接続される無線端末との間のスループット特性を改善することを可能とする無線通信方法、動的帯域割当方法、データ送信方法、無線通信システム及び基地局並びに端末局を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to reduce overhead associated with collision, and to improve throughput characteristics between a base station and a wireless terminal connected to the base station by a wireless line. An object of the present invention is to provide a radio communication method, a dynamic band allocation method, a data transmission method, a radio communication system, a base station, and a terminal station that can be improved.

上記問題を解決するために、本発明は、複数の端末局が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当て、前記端末局は、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信し、送信に成功した場合には前記基地局から割り当てられたスロットを用いて前記データを送信する無線通信方法において、前記基地局は、前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行い、前記端末局は、バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信することを特徴とする無線通信方法である。   In order to solve the above problem, according to the present invention, a plurality of terminal stations are connected to a base station via a common radio channel, and the base station uses a slot to which a bandwidth has been allocated among slots for uplink communication in a radio frame as a demand. The assigned section and the remaining slots are managed as random access sections, the requested uplink communication slots are allocated to the bandwidth request information from the terminal station, and the terminal station backoffs when data to be transmitted occurs After the elapse of time, the bandwidth request information is randomly accessed and transmitted to the slots in the random access section. If the transmission fails, the random access transmission is performed again after the elapse of the back-off time. In the wireless communication method for transmitting the data using a reserved slot, the base station transmits the past traffic of the terminal station. The next data generation timing is predicted from the clock characteristics, and the slot is allocated to the radio frame corresponding to the predicted timing, and the terminal station is allocated a slot from the base station before the back-off time elapses. In some cases, the generated data scheduled to be transmitted after the lapse of the back-off time is transmitted, or the bandwidth request information is transmitted and the generated data is transmitted in the slot allocated from the base station based on the bandwidth request information. And a wireless communication method.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記基地局は、前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測することを特徴とする。   Further, the present invention provides the above-described invention, wherein the base station uses the latest N pieces (N is an integer of 2 or more) of generated data information as past traffic characteristics of the terminal station, and the generated data The next data generation timing is predicted by using the longest interval among the intervals as the interval until the next data generation.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, when the terminal station cannot transmit all generated data in a slot allocated before the back-off time elapses, a capacity component corresponding to a bandwidth of the allocated slot is used. A part of the generated data is transmitted, and after the back-off time has elapsed, random access transmission is performed, and the remaining generated data is transmitted in the slot allocated from the base station.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, when the terminal station cannot transmit all generated data in a slot allocated before the back-off time elapses, a capacity component corresponding to a bandwidth of the allocated slot is used. Transmitting a part of the generated data, transmitting bandwidth request information for requesting a band necessary for transmitting the remaining generated data, and transmitting the remaining generated data in the slot allocated in the next radio frame and thereafter. It is characterized by.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信することを特徴とする。   Further, in the present invention described above, in the above-described invention, when the terminal station cannot transmit all the generated data in the allocated slot before the back-off time elapses, the terminal station has a capacity corresponding to the generated data capacity in the allocated slot. Bandwidth request information for requesting a band is transmitted, and generated data is transmitted in slots assigned in subsequent radio frames.

また、本発明は、複数の端末局が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局の動的帯域割当方法であって、前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行うことを特徴とする動的帯域割当方法である。   In the present invention, a plurality of terminal stations are connected to a base station through a common radio channel, and the base station uses a slot assigned for bandwidth allocation among slots for uplink communication in a radio frame as a demand assignment section and the remaining slots. As a random access section, and a dynamic bandwidth allocation method of a base station that allocates a requested uplink communication slot for bandwidth request information from the terminal station, which is based on the past traffic characteristics of the terminal station. The dynamic band allocation method is characterized in that the data generation timing is predicted and slot allocation is performed to the radio frame corresponding to the predicted timing.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, the latest N pieces (N is an integer of 2 or more) of generated data information is used as past traffic characteristics of the terminal station, and among the intervals between the generated data, The next data generation timing is predicted using the longest interval as the interval until the next data generation.

また、本発明は、複数の端末局が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当て、前記端末局は、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信し、送信に成功した場合には前記基地局から割当てられたスロットを用いて前記データを送信する端末局のデータ送信方法であって、バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信することを特徴とするデータ送信方法である。   In the present invention, a plurality of terminal stations are connected to a base station through a common radio channel, and the base station uses a slot assigned for bandwidth allocation among slots for uplink communication in a radio frame as a demand assignment section and the remaining slots. As a random access section, assigning a requested uplink communication slot to the bandwidth request information from the terminal station, and when the terminal station generates data to transmit, the bandwidth request information after the back-off time elapses Random access transmission to a slot in the random access section, if the transmission fails, the random access transmission again after the back-off time has passed, and if the transmission is successful, using the slot allocated from the base station A data transmission method for a terminal station that transmits data, wherein a slot is transmitted from the base station before the back-off time elapses. Is assigned, the generated data scheduled to be transmitted after the back-off time has passed is transmitted, or the bandwidth request information is transmitted and the slot allocated from the base station based on the bandwidth request information is transmitted. A data transmission method characterized by transmitting generated data.

また、本発明は、上記に記載の発明において、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, when all of the generated data cannot be transmitted in the slot allocated before the back-off time elapses, the generated data corresponding to the bandwidth of the allocated slot is stored. And transmitting the remaining generated data in the slot allocated from the base station after the back-off time has elapsed.

また、本発明は、上記に記載の発明において、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, when all of the generated data cannot be transmitted in the slot allocated before the back-off time elapses, the generated data corresponding to the bandwidth of the allocated slot is stored. And bandwidth request information for requesting a bandwidth necessary for transmitting the remaining generated data, and the remaining generated data is transmitted in slots allocated in the next radio frame and thereafter.

また、本発明は、上記に記載の発明において、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, when all of the generated data cannot be transmitted in the slot allocated before the back-off time elapses, a bandwidth for requesting a bandwidth corresponding to the capacity of the generated data in the allocated slot. The request information is transmitted, and the generated data is transmitted in the slot allocated after the next radio frame.

また、本発明は、複数の端末局を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局と、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信するランダムアクセス手段と、ランダムアクセス送信に成功した場合には前記基地局から割り当てられたスロットを用いて前記データを送信する送信手段とを有する端末局とを備えた無線通信システムであって、前記基地局は、前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行い、前記端末局の送信手段は、バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信することを特徴とする無線通信システムである。   Further, the present invention connects a plurality of terminal stations through a common wireless line, manages the bandwidth assigned slot among the slots for uplink communication in the radio frame as a demand assignment section, and manages the remaining slots as a random access section, Random access of bandwidth request information to slots in the random access section after the back-off time when a base station that allocates a requested uplink communication slot for bandwidth request information from the terminal station and data to be transmitted occur If the transmission is unsuccessful, the data is transmitted using random access means for performing random access transmission again after the back-off time has elapsed, and if the random access transmission is successful, the data is transmitted using the slot allocated from the base station. A wireless communication system comprising a terminal station having a transmitting means, The station predicts the next data generation timing from the past traffic characteristics of the terminal station, assigns a slot to a radio frame corresponding to the predicted timing, and the transmission means of the terminal station passes a back-off time If a slot has been allocated from the base station before, the generated data scheduled to be transmitted after the lapse of the back-off time is transmitted, or band request information is transmitted and the base station is transmitted based on the band request information. 1 is a wireless communication system characterized in that generated data is transmitted in slots assigned by

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記基地局は、前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測することを特徴とする。   Further, the present invention provides the above-described invention, wherein the base station uses the latest N pieces (N is an integer of 2 or more) of generated data information as past traffic characteristics of the terminal station, and the generated data The next data generation timing is predicted by using the longest interval among the intervals as the interval until the next data generation.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局の送信手段は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後に前記ランダムアクセス手段にてランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described invention, wherein the transmission means of the terminal station corresponds to the bandwidth of the allocated slot when the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses. A part of the generated data for the capacity to be transmitted, random access transmission by the random access means after the back-off time has elapsed, and the remaining generated data is transmitted in the slot allocated from the base station To do.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局の送信手段は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described invention, wherein the transmission means of the terminal station corresponds to the bandwidth of the allocated slot when the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses. A part of the generated data for the capacity to be transmitted is transmitted and the bandwidth request information for requesting the bandwidth necessary for transmitting the remaining generated data is transmitted, and the remaining generated data is transmitted in the slot allocated in the next radio frame and thereafter. It is characterized by transmitting.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局の送信手段は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの帯域に相当する容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信することを特徴とする。   Further, in the present invention described above, when the transmission means of the terminal station cannot transmit all of the generated data in the allocated slot before the back-off time elapses, the generated data is transmitted in the allocated slot. Bandwidth request information for requesting a bandwidth corresponding to the bandwidth is transmitted, and generated data is transmitted in slots allocated in the subsequent radio frames and thereafter.

また、本発明は、複数の端末局を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局であって、前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行うことを特徴とする基地局である。   Further, the present invention connects a plurality of terminal stations through a common wireless line, manages the bandwidth assigned slot among the slots for uplink communication in the radio frame as a demand assignment section, and manages the remaining slots as a random access section, A base station that allocates a requested uplink communication slot for bandwidth request information from the terminal station, predicting the next data generation timing from the past traffic characteristics of the terminal station, and corresponding to the predicted timing The base station is characterized in that slot allocation is performed for a radio frame to be transmitted.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測することを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above-described invention, the latest N pieces (N is an integer of 2 or more) of generated data information is used as past traffic characteristics of the terminal station, and among the intervals between the generated data, The next data generation timing is predicted using the longest interval as the interval until the next data generation.

また、本発明は、複数の端末局を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局と、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信するランダムアクセス手段と、ランダムアクセス送信に成功した場合には前記基地局から割り当てられたスロットを用いて前記データを送信する送信手段とを有する端末局とを備えた無線通信システムにおける端末局であって、前記送信手段は、バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信することを特徴とする端末局である。   Further, the present invention connects a plurality of terminal stations through a common wireless line, manages the bandwidth assigned slot among the slots for uplink communication in the radio frame as a demand assignment section, and manages the remaining slots as a random access section, Random access of bandwidth request information to slots in the random access section after the back-off time when a base station that allocates a requested uplink communication slot for bandwidth request information from the terminal station and data to be transmitted occur If the transmission is unsuccessful, the data is transmitted using random access means for performing random access transmission again after the back-off time has elapsed, and if the random access transmission is successful, the data is transmitted using the slot allocated from the base station. A terminal station in a wireless communication system comprising a terminal station having a transmission means When the slot is allocated from the base station before the back-off time elapses, the transmission means transmits the generated data scheduled to be transmitted after the back-off time elapses, or the bandwidth request A terminal station that transmits information and transmits generated data in a slot allocated from the base station based on the bandwidth request information.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信手段は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後に前記ランダムアクセス手段にてランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, in the present invention described above, in the above-described invention, when the transmission unit cannot transmit all the generated data in the slot allocated before the back-off time elapses, a capacity component corresponding to the bandwidth of the allocated slot is used. A part of the generated data is transmitted, and after the back-off time has elapsed, the random access means performs random access transmission, and the remaining generated data is transmitted in the slot allocated from the base station.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信手段は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信することを特徴とする。   Further, in the present invention described above, in the above-described invention, when the transmission unit cannot transmit all the generated data in the slot allocated before the back-off time elapses, a capacity component corresponding to the bandwidth of the allocated slot is used. Transmitting a part of the generated data, transmitting bandwidth request information for requesting a band necessary for transmitting the remaining generated data, and transmitting the remaining generated data in the slot allocated in the next radio frame and thereafter. It is characterized by.

また、本発明は、上記に記載の発明において、前記送信手段は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの帯域に相当する容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信することを特徴とする。   Further, in the present invention described above, when the transmission means cannot transmit all generated data in the slot allocated before the back-off time elapses, it corresponds to the band of the generated data in the allocated slot. The bandwidth request information for requesting the bandwidth corresponding to the capacity to be transmitted is transmitted, and the generated data is transmitted in the slot allocated in the next radio frame and thereafter.

この発明によれば、基地局は、端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行い、端末局は、バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信する構成とした。これにより、端末局の発生データのトラヒック特性から次のデータの発生を予測し、予測フレームにて帯域要求情報やデータの送信用のスロットをデマンドアサイン区間に割り当て、衝突回避によるオーバーヘッドの削減が可能となり、スループット特性を向上させることができる。また、端末局では、基本的にはランダムアクセスを用いた帯域要求を行うことになるが、バッグオフ中に基地局からのスロット割当(ポーリング)があれば、ランダムアクセスを中止するため、ランダムアクセスのトラヒックを低減する効果がある。   According to this invention, the base station predicts the next data generation timing from the past traffic characteristics of the terminal station, assigns a slot to the radio frame corresponding to the predicted timing, and the terminal station If a slot is allocated from the base station before the elapse of time, the generated data scheduled to be transmitted after the lapse of the back-off time is transmitted, or band request information is transmitted and the band request information is transmitted based on the band request information. The generated data is transmitted in the slot allocated from the base station. This makes it possible to predict the next data generation from the traffic characteristics of the data generated by the terminal station, assign bandwidth request information and data transmission slots to the demand assignment section in the prediction frame, and reduce overhead by avoiding collisions Thus, the throughput characteristics can be improved. In addition, the terminal station basically makes a bandwidth request using random access, but if there is slot allocation (polling) from the base station during the bag-off, the random access is stopped to cancel the random access. This has the effect of reducing traffic.

また、本発明によれば、基地局は、端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測する構成とした。最も長い発生間隔をもとに予測フレームを決定することで、測定間隔内でのいかなる発生間隔に完全に対応することができ、帯域浪費を最小限に抑えることが可能となる。   According to the present invention, the base station uses the latest N pieces (N is an integer of 2 or more) of generated data information as the past traffic characteristics of the terminal station, and the longest interval among the intervals between the generated data. Is the interval until the next data generation, and the next data generation timing is predicted. By determining the prediction frame based on the longest occurrence interval, it is possible to completely cope with any occurrence interval within the measurement interval, and it is possible to minimize the waste of bandwidth.

また、本発明によれば、端末局は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信する構成とした。これにより、割り当てられたスロットの帯域より送信するデータの容量が大きい場合であっても、ランダムアクセスによる送信に処理を継続して全てのデータを送信することが可能となる。   Also, according to the present invention, when the terminal station cannot transmit all the generated data in the slot allocated before the back-off time has elapsed, a part of the generated data for the capacity corresponding to the bandwidth of the allocated slot Is transmitted at random after the back-off time has elapsed, and the remaining generated data is transmitted in the slot allocated from the base station. As a result, even when the capacity of data to be transmitted is larger than the bandwidth of the allocated slot, it is possible to continue the process for transmission by random access and transmit all data.

また、本発明によれば、端末局は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信する構成とした。これにより、送信するデータの容量が大きい場合であっても、更に必要となる帯域を要求するため、全てのデータを送信することが可能となる。   Also, according to the present invention, when the terminal station cannot transmit all the generated data in the slot allocated before the back-off time has elapsed, a part of the generated data for the capacity corresponding to the bandwidth of the allocated slot And the bandwidth request information for requesting the bandwidth required for transmitting the remaining generated data is transmitted, and the remaining generated data is transmitted in the slots allocated in and after the next radio frame. As a result, even when the amount of data to be transmitted is large, it is possible to transmit all the data because a further required bandwidth is requested.

また、本発明によれば、端末局は、バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信する構成とした。これにより、割り当てられたスロットの帯域より送信するデータの容量が大きい場合であっても、必要となる帯域を再度要求するため、全てのデータを送信することが可能となる。   Further, according to the present invention, when the terminal station cannot transmit all the generated data in the slot allocated before the back-off time elapses, the terminal station requests a band for the capacity of the generated data in the allocated slot. Information is transmitted, and generated data is transmitted in slots allocated in the subsequent radio frames and thereafter. As a result, even if the capacity of data to be transmitted is larger than the bandwidth of the allocated slot, all the data can be transmitted because the required bandwidth is requested again.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システムを示した概略ブロック図である。無線通信システムは、基地局1と、端末局である無線端末2−1〜2−N(以下、無線端末を代表して記載する場合、無線端末2のように記載する)とを備えている。基地局1は、後述する動的スロット割当方法を実行する帯域割当部と、無線端末2との間で制御情報やデータの送受信を行う送受信部とを具備した装置である。無線端末2は、バックオフ時間の経過後にランダムアクセス区間にてランダムアクセスの制御情報を送信するランダムアクセス部と、基地局1からの制御情報を受信し、受信した制御情報に基づいて割り当てられるスロットを検出したり、RREQあるいはデータを送信する送受信部とを具備した装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. The wireless communication system includes a base station 1 and wireless terminals 2-1 to 2-N (hereinafter referred to as wireless terminals 2 when representative of wireless terminals). . The base station 1 is a device that includes a bandwidth allocating unit that executes a dynamic slot allocation method to be described later, and a transmitting / receiving unit that transmits and receives control information and data to and from the wireless terminal 2. The radio terminal 2 receives a control information from the base station 1 and a random access unit that transmits control information for random access in a random access section after the back-off time has elapsed, and is assigned based on the received control information And a transmission / reception unit that transmits RREQ or data.

(基地局側の実施形態)
次に、基地局1と無線端末2の間のスループット特性を改善する基地局1における動的スロット割当方法について説明する。本実施形態に係る動的スロット割り当て方法では、基地局1にて、無線端末2のトラヒック特性から次のデータ発生を後述する計算により予測し、その予測フレームのデマンドアサイン区間においてあらかじめスロット割り当てを行うことで、衝突をなくし、次データの送信の効率化を行う。
(Embodiment on the base station side)
Next, a dynamic slot allocation method in the base station 1 that improves the throughput characteristics between the base station 1 and the wireless terminal 2 will be described. In the dynamic slot allocation method according to the present embodiment, the base station 1 predicts the next data generation from the traffic characteristics of the wireless terminal 2 by calculation described later, and performs slot allocation in advance in the demand assignment section of the predicted frame. In this way, the collision is eliminated and the transmission of the next data is made more efficient.

基地局1では、無線端末2からのデータを受信すると、そのデータに付与されているデータ発生時間情報からデータ発生間隔を計算する。また、基地局1では、最新の一定期間(一定個数)のデータ発生間隔から次のデータが発生するフレームを予測し、その予測フレームのデマンドアサイン区間においてRREQ用のスロット、あるいは、データ用のスロットを予め割り当てるものである。   When the base station 1 receives data from the wireless terminal 2, the base station 1 calculates a data generation interval from the data generation time information attached to the data. Further, the base station 1 predicts a frame in which the next data is generated from the latest fixed period (a fixed number) of data generation intervals, and a slot for RREQ or a slot for data in the demand assignment section of the predicted frame. Are assigned in advance.

無線端末2では、データ送信時にそのデータが発生した時間情報をデータともに送信する。この時間情報としては、無線端末2のMACレイヤが上位レイヤからデータを受信した際のBchのフレーム番号を使用する。また、無線端末2では上位レイヤよりユーザデータを受信すると、帯域要求にランダムアクセスを用いるアクセスシーケンスを開始する。バックオフ時間が経過するまでに、基地局1からRREQ、あるいは、データのスロットが割り当てられた場合は、ランダムアクセスを停止し、割り当てられたスロットに対して、RREQ、或いは、データの送信を行う。   The wireless terminal 2 transmits the time information when the data is generated at the time of data transmission together with the data. As this time information, the Bch frame number when the MAC layer of the wireless terminal 2 receives data from the upper layer is used. When the wireless terminal 2 receives user data from the upper layer, the wireless terminal 2 starts an access sequence using random access for bandwidth request. If an RREQ or data slot is allocated from the base station 1 before the back-off time elapses, random access is stopped and RREQ or data is transmitted to the allocated slot. .

次に、図2を参照しつつ、本実施形態における基地局1が無線端末毎に行う、次データが発生するフレーム、すなわち、予測フレームを決定する方法について説明する。ここで、基地局1は、ある無線端末2から、発生時間情報:FD(M)を有するM番目のデータを受信した後、現在のフレーム:Fcurで(M+1)番目のデータ(発生時間情報:FD(M+1))を受信したとする。基地局1では、データを受信すると、データの発生間隔(Generation Interval :GI)を計算し(ステップSa1)、最新のN個のGIをメモリに保持する(ステップSa2:Yes)。なお、GIは、発生時間情報:FD(M+1)−FD(M)から計算する。基地局1では、最新のN個のGIから最も発生間隔が長いGImaxを選択し、次データ、すなわち、(M+2)番目のデータが発生するフレーム(予測フレーム:PFnext)をFD(M+1)+GImaxと決定する(ステップSa3)。なお、ステップSa2にて、N個に満たない場合は、処理を終了する(ステップSa2:No) Next, a method for determining a frame in which next data is generated, that is, a predicted frame, performed by the base station 1 for each wireless terminal in the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, the base station 1 receives the Mth data having the generation time information: FD (M) from a certain wireless terminal 2, and then the (M + 1) th data (occurrence time) in the current frame: Fcur. Information: FD (M + 1) ) is received. Upon receiving the data, the base station 1 calculates a data generation interval (GI) (Step Sa1) and holds the latest N GIs in the memory (Step Sa2: Yes). The GI is calculated from the occurrence time information: FD (M + 1) −FD (M) . In the base station 1, GI max having the longest occurrence interval is selected from the latest N GIs, and a frame (predicted frame: PF next ) in which the next data, that is, (M + 2) -th data is generated, is expressed as FD (M + 1). ) + GI max is determined (step Sa3). In step Sa2, if the number is less than N, the process is terminated (step Sa2: No).

PFnextが、現フレーム:Fcurより後のフレームでなければ(ステップSa4:No)、既にデータが発生し、保持されていると判定し、予測フレームを次フレーム:Fcur+1に変更する(ステップSa5)。最後に、基地局1は、メモリ上の予測フレーム情報を更新する(ステップSa6)。 If PF next is not a frame after the current frame: F cur (step Sa4: No), it is determined that data has already been generated and held, and the predicted frame is changed to the next frame: F cur +1 ( Step Sa5). Finally, the base station 1 updates the predicted frame information on the memory (step Sa6).

PFnextが現フレーム:Fcurより後のフレームであれば(ステップSa4:Yes)、予測フレームはそのままとする。最後に、基地局1は、メモリ上の予測フレーム情報を更新する(ステップSa6)。予測フレームの更新後、予測フレームまでに無線端末2からランダムアクセスによりRREQを受信した場合は、予測フレームを削除する。予測フレームまでに無線端末2からランダムアクセスによるRREQを受信しない場合は、基地局1では、この予測フレームにおいて、RREQ用のスロット、あるいは、データ用のスロットの割り当てを試行する。 If PF next is a frame after the current frame: F cur (step Sa4: Yes), the predicted frame is left as it is. Finally, the base station 1 updates the predicted frame information on the memory (step Sa6). When the RREQ is received from the wireless terminal 2 by random access after the prediction frame is updated, the prediction frame is deleted. When the RREQ by random access is not received from the wireless terminal 2 before the prediction frame, the base station 1 tries to allocate a slot for RREQ or a slot for data in the prediction frame.

(無線端末側の第1実施形態)
次に、無線端末の第1実施形態として予測フレームにおいて、データ送信のためのRREQ用のスロットが割り当てられた無線端末2aについて説明する。デマンドアサイン区間における割り当てであるため、Cchを使用する。図3は、無線端末2aでのRREQの送信処理を示したフローチャートである。
(First embodiment on the wireless terminal side)
Next, as a first embodiment of the radio terminal, a radio terminal 2a to which an RREQ slot for data transmission is assigned in a prediction frame will be described. Since the allocation is in the demand assignment section, Cch is used. FIG. 3 is a flowchart showing RREQ transmission processing in the wireless terminal 2a.

まず、無線端末2aでは、上位レイヤよりユーザデータを受信すると、RREQの送信にランダムアクセスを用いるアクセスシーケンスを開始する(ステップSb1)。最初に、バックオフアルゴリズムにより送信待機するバックオフスロット数(BO_Num)を決定し、決定したバックオフスロット数を設定する(ステップSb2)。   First, when the wireless terminal 2a receives user data from an upper layer, it starts an access sequence using random access for RREQ transmission (step Sb1). First, the number of backoff slots (BO_Num) waiting for transmission is determined by the backoff algorithm, and the determined number of backoff slots is set (step Sb2).

無線端末2aは、Bch、RFch、Fchを受信する(ステップSb3)。Bchを受信することで、無線端末2aに基地局1の属性(基地局ID、フレーム番号等)を取得する。RFchを受信することで、現フレームにおけるランダムアクセスの開始位置及びRch数を取得する。また、Fchを受信することで、現フレームにおいて、自分宛てのRREQ用のCchの割り当てがあるかどうかを判定する(ステップSb4)。   The wireless terminal 2a receives Bch, RFch, and Fch (step Sb3). By receiving Bch, the attributes (base station ID, frame number, etc.) of the base station 1 are acquired in the wireless terminal 2a. By receiving RFch, the random access start position and Rch number in the current frame are acquired. Also, by receiving Fch, it is determined whether there is an RREQ Cch assignment addressed to itself in the current frame (step Sb4).

現フレームにおいて、Cchの割り当てがあるかどうかによりフローが異なる。Cchの割り当てがあれば(ステップSb4:Yes)、ランダムアクセスシーケンスを中止し、図4に示したCchのポーリングによるアクセスシーケンスを開始する。無線端末2aは現フレーム(図4のMACFrame1)にてRREQを指定されたCchにより送信する(ステップSb5)。基地局1では、予測フレームにおいて、RREQ用のCchを割り当てる場合、次のフレーム(図4のMACFrame2)において、Cchの受信結果を通知するためのARQ用のCchを、前述したRREQ用のCchとペアになるように割り当てる。基地局1では、RREQが正常に受信できた場合、RREQの帯域要求値に応じたユーザデータ用のDchをデマンドアサイン区間に割り当てる。加えて、無線端末2aにDchの受信結果を通知するためのARQ用のCchを割り当てる。   In the current frame, the flow differs depending on whether or not Cch is assigned. If there is Cch assignment (step Sb4: Yes), the random access sequence is stopped, and the access sequence by Cch polling shown in FIG. 4 is started. The wireless terminal 2a transmits the RREQ in the designated Cch in the current frame (MACFrame 1 in FIG. 4) (step Sb5). In the base station 1, when the RREQ Cch is allocated in the prediction frame, the ARQ Cch for notifying the reception result of the Cch in the next frame (MAC Frame 2 in FIG. 4) is the same as the RREQ Cch described above. Assign as a pair. In the base station 1, when the RREQ can be normally received, the Dch for user data corresponding to the bandwidth request value of the RREQ is allocated to the demand assignment section. In addition, an ARQ Cch for notifying the wireless terminal 2a of the Dch reception result is allocated.

一方、現フレームにおいて、Cchの割り当てがなければ、ランダムアクセスによる送信を試行する。現フレームにおけるRch数(RA_Num)とバックオフスロット数(BO_Num)を比較し(ステップSb6)、Rch数がバックオフスロット数より小さい場合には(ステップSb6:Yes)、現フレームでの送信は行わず、バックオフスロット数からRch数を引いたスロット数でバックオフスロット数を更新する(ステップSb8)。Rch数がバックオフスロット数以上の場合には(ステップSb6:No)、現フレームでの送信が可能であるため、バックオフスロット数番目のRchによりRREQの送信を実施する(ステップSb7)。   On the other hand, if there is no Cch assignment in the current frame, transmission by random access is attempted. The Rch number (RA_Num) in the current frame and the backoff slot number (BO_Num) are compared (step Sb6). If the Rch number is smaller than the backoff slot number (step Sb6: Yes), transmission in the current frame is performed. First, the number of back-off slots is updated with the number of slots obtained by subtracting the number of Rch from the number of back-off slots (step Sb8). If the number of Rch is equal to or greater than the number of backoff slots (step Sb6: No), transmission in the current frame is possible, and therefore, RREQ is transmitted using the Rch with the number of backoff slots (step Sb7).

基地局1では、無線端末2aからのRREQの帯域要求値に応じて、ユーザデータ用のDchを割り当てる。基地局1では、RREQを受信すると、受信した無線端末2aに該当するメモリにその帯域要求値を書き込む。Dchの割り当ての際には、メモリ上の帯域要求値をラウンドロビンやFIFO(First-In-First-Out)などにより読み出す。スロット割当は、ユーザデータ用のDchの割り当てを行った後、残り帯域に対して、スケジューリングフレームが予測フレームである無線端末2aのRREQ用のCchの割り当てを行った後、残り帯域をRREQ用のRchに割り当てる。   In the base station 1, Dch for user data is allocated according to the RREQ bandwidth request value from the radio terminal 2a. When receiving the RREQ, the base station 1 writes the bandwidth request value in the memory corresponding to the received wireless terminal 2a. At the time of Dch allocation, the bandwidth request value on the memory is read by round robin, FIFO (First-In-First-Out), or the like. In the slot assignment, after assigning Dch for user data, after assigning Cch for RREQ of the radio terminal 2a whose scheduling frame is a prediction frame to the remaining band, the remaining band is used for RREQ. Assign to Rch.

(無線端末側の第2実施形態)
次に、無線端末の第2実施形態として予測フレームにおいて、ユーザデータ用のスロットが割り当てられた無線端末2bを示す。図5は、無線端末2bでのRREQ、或いはデータの送信処理を示したフローチャートである。
(Second embodiment on the wireless terminal side)
Next, as a second embodiment of the wireless terminal, a wireless terminal 2b to which a slot for user data is assigned in a prediction frame is shown. FIG. 5 is a flowchart showing RREQ or data transmission processing in the wireless terminal 2b.

まず、無線端末2bでは、上位レイヤよりユーザデータを受信すると、RREQの送信にランダムアクセスを用いるアクセスシーケンスを開始する(ステップSc1)。最初に、バックオフアルゴリズムにより送信待機するバックオフスロット数(BO_Num)を決定して設定する(ステップSc2)。   First, when the wireless terminal 2b receives user data from an upper layer, the wireless terminal 2b starts an access sequence using random access for RREQ transmission (step Sc1). First, the backoff slot number (BO_Num) waiting for transmission is determined and set by the backoff algorithm (step Sc2).

無線端末2bは、Bch、RFch、Fchを受信する(ステップSc3)。Bchを受信することで、無線端末2bに基地局1の属性(基地局ID、フレーム番号等)を取得する。RFchを受信することで、現フレームにおけるランダムアクセスの開始位置及びRch数を取得する。また、Fchを受信することで、現フレームにおいて、自分宛てのデータ用のDchの割り当てがあるかどうかを判定する(ステップSc4)。   The wireless terminal 2b receives Bch, RFch, and Fch (step Sc3). By receiving Bch, the wireless terminal 2b acquires the attributes (base station ID, frame number, etc.) of the base station 1. By receiving RFch, the random access start position and Rch number in the current frame are acquired. Also, by receiving Fch, it is determined whether or not there is Dch assignment for data addressed to itself in the current frame (step Sc4).

現フレームにおいて、Dchの割り当てがあるかどうかによりフローが異なる。Dchの割り当てがあり(ステップSc4:Yes)、現フレームでの送信を行うのであれば、ランダムアクセスシーケンスを中止し、Dchのポーリングによるアクセスシーケンスを開始する。一方、現フレームにおいて、Dchの割り当てがなければ(ステップSc4:No)、ランダムアクセスによる送信を試行する。現フレームにおけるRch数(RA_Num)とバックオフスロット数(BO_Num)を比較し(ステップSc6)、Rch数がバックオフスロット数より小さい場合には(ステップSc6:Yes)、現フレームでの送信は行わず、バックオフスロット数からRch数を引いたスロット数でバックオフスロット数を更新する(ステップSc8)。Rch数がバックオフスロット数以上の場合には(ステップSc6:No)、現フレームでの送信が可能であるため、バックオフスロット数番目のRchによりRREQの送信を実施する(ステップSc7)。   In the current frame, the flow differs depending on whether or not Dch is assigned. If there is Dch assignment (step Sc4: Yes) and transmission is performed in the current frame, the random access sequence is stopped and the access sequence by Dch polling is started. On the other hand, if there is no Dch assignment in the current frame (step Sc4: No), transmission by random access is attempted. The Rch number (RA_Num) in the current frame and the backoff slot number (BO_Num) are compared (step Sc6). If the Rch number is smaller than the backoff slot number (step Sc6: Yes), transmission in the current frame is performed. First, the number of back-off slots is updated with the number of slots obtained by subtracting the number of Rch from the number of back-off slots (step Sc8). If the number of Rch is greater than or equal to the number of backoff slots (step Sc6: No), since transmission in the current frame is possible, RREQ is transmitted using the Rch of the number of backoff slots (step Sc7).

ステップSc4にて、Dchの割り当てがあれば、図6に示したアクセスシーケンスを開始し、無線端末2bはデータを指定されたDchにより送信する(ステップSc5)。   If there is a Dch assignment in step Sc4, the access sequence shown in FIG. 6 is started, and the wireless terminal 2b transmits data using the designated Dch (step Sc5).

さらに、ステップSc4にて、Dchの割り当てがある場合に、当該Dchにて割り当てられたサイズと送信データサイズの比較を行うようにしてもよい。割当サイズの方が送信データサイズ以上の場合には、現フレームでのデータの完全送信が可能であり、前述したステップSc5と同じく、図6に示したアクセスシーケンスを開始し、無線端末2bはデータを指定されたDchにより送信する。   Furthermore, in step Sc4, when there is a Dch assignment, the size assigned in the Dch may be compared with the transmission data size. If the allocated size is equal to or larger than the transmission data size, the data can be completely transmitted in the current frame, and the access sequence shown in FIG. Is transmitted by the designated Dch.

一方、送信データサイズより割当サイズの方が小さい場合には、現フレームでのデータの完全送信は不可能であるため、以下に示す複数の送信方法を取り得る。   On the other hand, when the allocated size is smaller than the transmission data size, it is impossible to completely transmit the data in the current frame. Therefore, the following transmission methods can be used.

(送信方法1)例えば、割当Dchを用いた送信は行わず、ランダムアクセスによる送信を行うため、ランダムアクセスシーケンスを継続する方法がある。 (Transmission method 1) For example, there is a method of continuing the random access sequence in order to perform transmission by random access without performing transmission using the assigned Dch.

(送信方法2)また、割当Dchに対して、データの分割送信を行う方法がある。本方法では、さらに、以下に示すような2つの方法を取り得る。 (Transmission method 2) Further, there is a method of performing divided transmission of data for the assigned Dch. In this method, the following two methods can be further employed.

第1の方法は、割当Dchに対して、分割したデータの送信を行った後、残りのデータはランダムアクセスによる送信を行う。本方法では、分割データ送信後に、ランダムアクセスシーケンスを開始する。   In the first method, after the divided data is transmitted to the assigned Dch, the remaining data is transmitted by random access. In this method, the random access sequence is started after the divided data is transmitted.

第2の方法は、割当Dchに対して、分割したデータと残りのデータの帯域要求値を設定したRREQの送信を行う、本方法では、図7に示したアクセスシーケンスを開始して、データを分割し、分割データとともに残りのデータに対する帯域要求値を設定したRREQを割当Dchにおいて送信する。なお、第2実施形態において、図7に示すアクセスシーケンスと、図6に示すアクセスシーケンスの両方に対応させる場合には、図6で示す割当Dchでデータを送信できる場合においても、データとともにRREQ(帯域要求値=0)を送信ように構成してもよい。なお、データを分割する際には、分割データ中に、データが分割されていることを基地局1が検出できる情報要素を付加する必要がある。   The second method transmits an RREQ in which the divided data and the bandwidth request value of the remaining data are set to the assigned Dch. In this method, the access sequence shown in FIG. The RREQ is set and the bandwidth request value for the remaining data is set together with the divided data, and transmitted in the allocation Dch. In the second embodiment, when both the access sequence shown in FIG. 7 and the access sequence shown in FIG. 6 are supported, even if data can be transmitted using the assigned Dch shown in FIG. Band request value = 0) may be transmitted. When data is divided, it is necessary to add an information element that allows the base station 1 to detect that the data is divided in the divided data.

(送信方法3)また、さらに、割当Dchに対して、Cchの帯域要求値を含むRREQの送信を行う方法がある。図8に本方法のアクセスシーケンスを示す。この方法は、前述した(送信方法2)のように送信可能なデータに分割するのではなく、割当DchをRREQ(Cch)の送信に用いる方法である。本方法では、データを分割送信する必要がなく、常にRREQをデータに付与する必要もない。但し、基地局1では、DchでCchを受信することがあるため、送信データ中にチャネルタイプを識別する情報要素を付加する必要がある。 (Transmission method 3) Further, there is a method of transmitting an RREQ including a Cch bandwidth request value to the assigned Dch. FIG. 8 shows an access sequence of this method. This method does not divide the data into transmittable data as in (Transmission method 2) described above, but uses the allocated Dch for transmission of RREQ (Cch). In this method, it is not necessary to divide and transmit data, and it is not always necessary to add RREQ to the data. However, since the base station 1 may receive Cch by Dch, it is necessary to add an information element for identifying a channel type in transmission data.

基地局1では、予測フレームにおいて、データ用のDchあるいはCchを割り当てる場合、次のフレームにおいて、DchあるいはCchの受信結果を通知するためのARQ用のCchを、前述したデータ用のDchあるいはCchとペアとなるように割り当てる。   In the base station 1, when allocating Dch or Cch for data in the prediction frame, ARQ Cch for notifying the reception result of Dch or Cch in the next frame is referred to as Dch or Cch for data described above. Assign as a pair.

基地局1で予測フレームにおいて割り当てるDchのスロット長は、前回受信したデータ長、通信開始時に無線端末2bから申告されたデータ長、契約時のデータ長、全受信データあるいは規定時間あるいは規定受信数での平均データ長などにより決定する。   The slot length of Dch allocated in the prediction frame in the base station 1 is the data length received last time, the data length declared from the wireless terminal 2b at the start of communication, the data length at the time of contract, the total received data, the specified time, or the specified number of receptions. It is determined by the average data length.

基地局1では、ユーザデータ用のDchのスロット割り当てを行った後、残り帯域に対して、予測フレームに基づいたDchの割り当て行う。但し、前述した(送信方法2)の第2の方法にて、データの分割が発生した場合には、予測フレームよりも優先して分割データ用のDchの割り当てを行う。予測フレームによる割り当てを行った後、残りの帯域に対して、RREQに応じたDchの割り当てを行う。そして、残りの帯域をRREQ用のRchに割り当てる。   The base station 1 assigns Dch slots for user data, and then assigns Dch to the remaining bandwidth based on the predicted frame. However, when data division occurs in the second method (transmission method 2) described above, Dch for divided data is assigned with priority over the predicted frame. After assigning with the prediction frame, Dch is assigned to the remaining band according to RREQ. Then, the remaining bandwidth is allocated to the RREQ Rch.

なお、上記2つの無線端末側の第1及び第2実施形態では、データに対する受信結果を通知するシーケンスを示しているが、UDP(User Datagram Protocol)のように、送信元で受信結果を必要としないデータ送信においては、データに対する受信通知のスロットが存在しないシーケンスとなる。   In the first and second embodiments on the two wireless terminals, the sequence for notifying the reception result for data is shown. However, the reception result is required at the transmission source as in UDP (User Datagram Protocol). In the data transmission not to be performed, a sequence in which there is no reception notification slot for data is obtained.

(シミュレーション結果)
本発明による方法(第1及び第2実施形態の無線端末2a、2bを適用した場合)と従来方法の伝送特性をシミュレーションした結果について以下に示す。図9は、シミュレーションに適用したMAC−PDUとPHY−PDUの関係を示した図である。また、図10は、シミュレーションのパラメータを示した図である。図11は、図9及び図10の条件下で行ったスループット特性のシミュレーション結果であり、図12は、遅延特性のシミュレーション結果である。
(simulation result)
The simulation results of the method according to the present invention (when the wireless terminals 2a and 2b of the first and second embodiments are applied) and the conventional method are shown below. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between MAC-PDU and PHY-PDU applied to the simulation. FIG. 10 is a diagram showing simulation parameters. FIG. 11 shows the simulation results of the throughput characteristics performed under the conditions of FIGS. 9 and 10, and FIG. 12 shows the simulation results of the delay characteristics.

図10に示すように無線端末2a、2bのトラヒックに関しては、データ長40バイト、データ発生間隔(平均は100sec)が、一定(Constant)及びポアソン分布(Poisson)に従う場合について評価している。また、トラヒック負荷:1.0は無線伝送容量(9600bits)を表し、これを用いて、無線端末数は次のように算出される。すなわち、無線伝送速度(9600bps)×トラヒック負荷/データ長(40Byte)/データ発生間隔の平均(100sec)の演算により算出される。   As shown in FIG. 10, the traffic of the wireless terminals 2a and 2b is evaluated for a case where the data length is 40 bytes and the data generation interval (average is 100 sec) follows a constant (Posson) and Poisson distribution (Poisson). Further, traffic load: 1.0 represents a wireless transmission capacity (9600 bits), and using this, the number of wireless terminals is calculated as follows. That is, it is calculated by calculating the wireless transmission rate (9600 bps) × traffic load / data length (40 bytes) / average of data generation interval (100 sec).

図11より、本発明による方法では、トラヒック特性によらず、従来方法に比べ、高いスループットを達成できることがわかる。また、図12より、本発明による方法では、トラヒック特性によらず、従来方式に比べ、低遅延であることがわかる。   FIG. 11 shows that the method according to the present invention can achieve a higher throughput than the conventional method regardless of the traffic characteristics. From FIG. 12, it can be seen that the method according to the present invention has a lower delay than the conventional method regardless of the traffic characteristics.

上記の各実施形態の構成により、無線端末2a、2bのトラヒック特性から次のデータの発生を予測し、予測フレームにてRREQやユーザデータをデマンドアサイン区間に割り当てるごとで、衝突回避によるオーバーヘッドの削減が可能となり、スループット特性を向上させることができる。また、この構成により、周期性のあるトラヒックをポーリング手法により効率良く収容することが可能となる。また、最新の一定期間の無線端末2a、2bからのデータ発生間隔を測定し、その測定間隔内でのいかなる発生間隔に完全に対応できるように、最も長い発生間隔をもとに予測フレームを決定することで、ポーリングによる帯域浪費を最小限に抑えることが可能となる。また、無線端末2a、2bでは、基本的にランダムアクセスを用いた帯域要求を行うが、バックオフ期間中に基地局1よりポーリングがある場合には、ランダムアクセスを中止し、ポーリングによる送信を行うため、遅延特性の低減が可能となる。   With the configuration of each of the above embodiments, the occurrence of the next data is predicted from the traffic characteristics of the wireless terminals 2a and 2b, and the overhead is reduced by collision avoidance every time RREQ or user data is assigned to the demand assignment section in the predicted frame. And throughput characteristics can be improved. Also, with this configuration, periodic traffic can be efficiently accommodated by the polling method. In addition, the data generation interval from the wireless terminals 2a and 2b in the latest fixed period is measured, and the prediction frame is determined based on the longest generation interval so that any occurrence interval within the measurement interval can be completely accommodated. By doing so, it is possible to minimize the waste of bandwidth due to polling. In addition, the wireless terminals 2a and 2b basically make a bandwidth request using random access, but if there is polling from the base station 1 during the back-off period, the random access is stopped and transmission by polling is performed. Therefore, the delay characteristic can be reduced.

なお、上記の実施形態の構成では、図13に示した従来技術のフレーム構成に基づいて記載したが、本発明は、この実施形態に限られず、例えば、Bch、RFch、Fch等の順序が入れ替わっているようなフレームであっても適用することが可能である。   The configuration of the above embodiment is described based on the frame configuration of the prior art shown in FIG. 13, but the present invention is not limited to this embodiment. For example, the order of Bch, RFch, Fch, etc. is changed. Even a frame like this can be applied.

本発明の無線通信システムを示した概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing a wireless communication system of the present invention. 本発明の基地局側の実施形態による処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process by embodiment by the side of the base station of this invention. 本発明の無線端末側の第1実施形態による処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process by 1st Embodiment by the side of the radio | wireless terminal of this invention. 第1実施形態の無線端末に係るアクセスシーケンスを示した図である。It is the figure which showed the access sequence which concerns on the radio | wireless terminal of 1st Embodiment. 本発明の無線端末側の第2実施形態による処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process by 2nd Embodiment by the side of the radio | wireless terminal of this invention. 第2実施形態の無線端末に係るアクセスシーケンス(その1)を示した図である。It is the figure which showed the access sequence (the 1) which concerns on the radio | wireless terminal of 2nd Embodiment. 第2実施形態の無線端末に係るアクセスシーケンス(その2)を示した図である。It is the figure which showed the access sequence (the 2) which concerns on the radio | wireless terminal of 2nd Embodiment. 第2実施形態の無線端末に係るアクセスシーケンス(その3)を示した図である。It is the figure which showed the access sequence (the 3) which concerns on the radio | wireless terminal of 2nd Embodiment. 第1及び第2実施形態のシミュレーションに適用したMAC−PDUとPHY−PDUの関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between MAC-PDU and PHY-PDU applied to the simulation of 1st and 2nd embodiment. 同シミュレーションに適用したパラメータを示した図である。It is the figure which showed the parameter applied to the simulation. 同シミュレーションのスループット特性の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the throughput characteristic of the same simulation. 同シミュレーションの遅延特性の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the delay characteristic of the same simulation. 従来技術におけるフレーム構成を示した図である。It is the figure which showed the frame structure in a prior art. 従来技術におけるアクセスシーケンスを示した図である。It is the figure which showed the access sequence in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 基地局
2−1〜2−N 無線端末

1 Base station 2-1 to 2-N Wireless terminal

Claims (22)

複数の端末局が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当て、前記端末局は、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信し、送信に成功した場合には前記基地局から割り当てられたスロットを用いて前記データを送信する無線通信方法において、
前記基地局は、前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行い、
前記端末局は、バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
A plurality of terminal stations are connected to a base station via a common radio channel, and the base station manages a slot to which a bandwidth has been allocated among uplink communication slots in a radio frame as a demand assignment section and the remaining slots as a random access section. Then, the requested uplink communication slot is allocated to the bandwidth request information from the terminal station, and when the data to be transmitted is generated, the terminal station transmits the bandwidth request information within the random access interval after the back-off time has elapsed. Wireless communication that performs random access transmission to the slot, transmits the data again after the back-off time elapses if transmission fails, and transmits the data using the slot allocated from the base station if transmission is successful In the method
The base station predicts the next data generation timing from the past traffic characteristics of the terminal station, performs slot allocation to a radio frame corresponding to the predicted timing,
If a slot is allocated from the base station before the back-off time elapses, the terminal station transmits generated data scheduled to be transmitted after the back-off time elapses or transmits bandwidth request information The generated data is transmitted in the slot allocated from the base station based on the bandwidth request information.
前記基地局は、
前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
The base station
As the past traffic characteristics of the terminal station, the latest N generated data information (N is an integer of 2 or more) is used, and the longest interval among the generated data is set as the interval until the next data generation. The wireless communication method according to claim 1, wherein the data generation timing is predicted.
前記端末局は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
The terminal station
If all of the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data for the capacity corresponding to the bandwidth of the allocated slot is transmitted, and random access transmission is performed after the back-off time elapses The remaining generated data is transmitted in the slot allocated from the base station. The wireless communication method according to claim 1, wherein:
前記端末局は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
The terminal station
If all the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data corresponding to the allocated slot bandwidth is transmitted and the remaining generated data is transmitted. The wireless communication method according to claim 1, further comprising: transmitting bandwidth request information for requesting a bandwidth required for transmitting and transmitting remaining generated data in a slot allocated in a subsequent wireless frame.
前記端末局は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信方法。
The terminal station
If all of the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, bandwidth request information requesting a bandwidth corresponding to the capacity of the generated data is transmitted in the allocated slot, and is allocated in the next radio frame and later. The wireless communication method according to claim 1, wherein generated data is transmitted in a slot.
複数の端末局が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局の動的帯域割当方法であって、
前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行う
ことを特徴とする動的帯域割当方法。
A plurality of terminal stations are connected to a base station via a common radio channel, and the base station manages a slot to which a bandwidth has been allocated among uplink communication slots in a radio frame as a demand assignment section and the remaining slots as a random access section. A base station dynamic band allocation method for allocating a requested uplink communication slot for band request information from the terminal station,
A dynamic band allocation method, wherein the next data generation timing is predicted from past traffic characteristics of the terminal station, and slot allocation is performed to a radio frame corresponding to the predicted timing.
前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測する
ことを特徴とする請求項6記載の動的帯域割当方法。
As the past traffic characteristics of the terminal station, the latest N generated data information (N is an integer of 2 or more) is used, and the longest interval among the generated data is set as the interval until the next data generation. The dynamic band allocation method according to claim 6, wherein the data generation timing is predicted.
複数の端末局が共通の無線回線により基地局と接続され、前記基地局は、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当て、前記端末局は、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信し、送信に成功した場合には前記基地局から割当てられたスロットを用いて前記データを送信する端末局のデータ送信方法であって、
バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信する
ことを特徴とするデータ送信方法。
A plurality of terminal stations are connected to a base station via a common radio channel, and the base station manages a slot to which a bandwidth has been allocated among uplink communication slots in a radio frame as a demand assignment section and the remaining slots as a random access section. Then, the requested uplink communication slot is allocated to the bandwidth request information from the terminal station, and when the data to be transmitted is generated, the terminal station transmits the bandwidth request information within the random access interval after the back-off time has elapsed. Random access transmission to the slot, if the transmission fails, the random access transmission again after the back-off time has elapsed, and if the transmission is successful, the terminal station that transmits the data using the slot allocated from the base station The data transmission method of
When a slot is allocated from the base station before the back-off time elapses, the generated data scheduled to be transmitted after the back-off time elapses or the bandwidth request information is transmitted and the bandwidth request information is transmitted. The generated data is transmitted in the slot allocated from the base station based on the above.
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項8記載のデータ送信方法。
If all of the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data for the capacity corresponding to the bandwidth of the allocated slot is transmitted, and random access transmission is performed after the back-off time elapses 9. The data transmission method according to claim 8, wherein the remaining generated data is transmitted in a slot allocated from the base station.
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項8記載のデータ送信方法。
If all the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data corresponding to the allocated slot bandwidth is transmitted and the remaining generated data is transmitted. 9. The data transmission method according to claim 8, further comprising: transmitting bandwidth request information for requesting a bandwidth required for transmitting and transmitting the remaining generated data in a slot allocated after the next radio frame.
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信する
ことを特徴とする請求項8記載のデータ送信方法。
If all of the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, bandwidth request information requesting a bandwidth corresponding to the capacity of the generated data is transmitted in the allocated slot, and is allocated in the next radio frame and later. 9. The data transmission method according to claim 8, wherein the generated data is transmitted in a slot.
複数の端末局を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局と、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信するランダムアクセス手段と、ランダムアクセス送信に成功した場合には前記基地局から割り当てられたスロットを用いて前記データを送信する送信手段とを有する端末局とを備えた無線通信システムであって、
前記基地局は、前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行い、
前記端末局の送信手段は、バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信する
ことを特徴とする無線通信システム。
A plurality of terminal stations are connected by a common radio line, and among the slots for uplink communication in the radio frame, the allocated slots are managed as demand assignment sections, and the remaining slots are managed as random access sections. If the base station that allocates the requested uplink communication slot for the request information and the data to be transmitted occur, the bandwidth request information is randomly accessed to the slot in the random access section after the back-off time elapses, and the transmission fails. A random access means for performing random access transmission after the back-off time has elapsed, and a transmission means for transmitting the data using a slot allocated from the base station when the random access transmission is successful. A wireless communication system comprising a station,
The base station predicts the next data generation timing from the past traffic characteristics of the terminal station, performs slot allocation to a radio frame corresponding to the predicted timing,
The transmission means of the terminal station, when a slot is allocated from the base station before the back-off time elapses, transmits generated data scheduled to be transmitted after the back-off time elapses, or a bandwidth request A wireless communication system, wherein information is transmitted and generated data is transmitted in a slot allocated from the base station based on the bandwidth request information.
前記基地局は、
前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測する
ことを特徴とする請求項12記載の無線通信システム。
The base station
As the past traffic characteristics of the terminal station, the latest N generated data information (N is an integer of 2 or more) is used, and the longest interval among the generated data is set as the interval until the next data generation. The wireless communication system according to claim 12, wherein the data generation timing is predicted.
前記端末局の送信手段は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後に前記ランダムアクセス手段にてランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項12記載の無線通信システム。
The transmission means of the terminal station is
If all of the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data for the capacity corresponding to the bandwidth of the allocated slot is transmitted, and the random access is performed after the back-off time elapses. The wireless communication system according to claim 12, wherein random access transmission is performed by the means, and the remaining generated data is transmitted in a slot allocated from the base station.
前記端末局の送信手段は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項12記載の無線通信システム。
The transmission means of the terminal station is
If all the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data corresponding to the allocated slot bandwidth is transmitted and the remaining generated data is transmitted. 13. The wireless communication system according to claim 12, wherein bandwidth request information for requesting a bandwidth necessary for transmission is transmitted, and remaining generated data is transmitted in slots allocated in subsequent radio frames.
前記端末局の送信手段は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの帯域に相当する容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信する
ことを特徴とする請求項12記載の無線通信システム。
The transmission means of the terminal station is
If all the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, band request information for requesting a bandwidth corresponding to the generated data band is transmitted in the allocated slot, and the next radio frame is transmitted. 13. The wireless communication system according to claim 12, wherein the generated data is transmitted in slots assigned thereafter.
複数の端末局を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局であって、
前記端末局の過去のトラヒック特性から次のデータ発生タイミングを予測し、予測されるタイミングに対応する無線フレームにスロット割当を行う
ことを特徴とする基地局。
A plurality of terminal stations are connected by a common radio line, and among the slots for uplink communication in the radio frame, the allocated slots are managed as demand assignment sections, and the remaining slots are managed as random access sections. A base station that allocates a requested slot for request information to request information,
A base station that predicts the next data generation timing from past traffic characteristics of the terminal station, and performs slot allocation to a radio frame corresponding to the predicted timing.
前記端末局の過去のトラヒック特性として、最新のN個(Nは2以上の整数)の発生データ情報を用い、前記発生データ間の間隔のうち最長間隔を次のデータ発生までの間隔として、次のデータ発生タイミングを予測する
ことを特徴とする請求項17記載の基地局。
As the past traffic characteristics of the terminal station, the latest N generated data information (N is an integer of 2 or more) is used, and the longest interval among the generated data is set as the interval until the next data generation. The base station according to claim 17, wherein the data generation timing is predicted.
複数の端末局を共通の無線回線により接続し、無線フレーム内の上り通信用スロットのうち帯域割当済みのスロットをデマンドアサイン区間、残りのスロットをランダムアクセス区間として管理し、前記端末局からの帯域要求情報に対して要求分の上り通信用スロットを割り当てる基地局と、送信するデータが発生した場合、バックオフ時間経過後に帯域要求情報をランダムアクセス区間内のスロットにランダムアクセス送信し、送信に失敗した場合には再度バックオフ時間経過後にランダムアクセス送信するランダムアクセス手段と、ランダムアクセス送信に成功した場合には前記基地局から割り当てられたスロットを用いて前記データを送信する送信手段とを有する端末局とを備えた無線通信システムにおける端末局であって、
前記送信手段は、
バックオフ時間が経過する前に前記基地局からスロットが割り当てられた場合には、バックオフ時間経過後に送信を予定していた発生データを送信するか、あるいは帯域要求情報を送信し当該帯域要求情報に基づいて前記基地局から割り当てられたスロットにて発生データを送信する
ことを特徴とする端末局。
A plurality of terminal stations are connected by a common radio line, and among the slots for uplink communication in the radio frame, the allocated slots are managed as demand assignment sections, and the remaining slots are managed as random access sections. If the base station that allocates the requested uplink communication slot for the request information and the data to be transmitted occur, the bandwidth request information is randomly accessed to the slot in the random access section after the back-off time elapses, and the transmission fails. A random access means for performing random access transmission after the back-off time has elapsed, and a transmission means for transmitting the data using a slot allocated from the base station when the random access transmission is successful. A terminal station in a wireless communication system comprising a station,
The transmission means includes
When a slot is allocated from the base station before the back-off time elapses, the generated data scheduled to be transmitted after the back-off time elapses or the bandwidth request information is transmitted and the bandwidth request information is transmitted. The generated data is transmitted in a slot allocated from the base station based on the terminal station.
前記送信手段は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信し、バックオフ時間経過後に前記ランダムアクセス手段にてランダムアクセス送信して前記基地局から割り当てられたスロットにて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項19記載の端末局。
The transmission means includes
If all of the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data for the capacity corresponding to the bandwidth of the allocated slot is transmitted, and the random access is performed after the back-off time elapses. The terminal station according to claim 19, wherein the terminal station performs random access transmission and transmits the remaining generated data in a slot allocated from the base station.
前記送信手段は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットの帯域に相当する容量分の発生データの一部を送信するとともに残りの発生データを送信するのに必要な帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて残りの発生データを送信する
ことを特徴とする請求項19記載の端末局。
The transmission means includes
If all the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, a part of the generated data corresponding to the allocated slot bandwidth is transmitted and the remaining generated data is transmitted. 20. The terminal station according to claim 19, wherein band request information requesting a band required for the transmission is transmitted, and the remaining generated data is transmitted in a slot allocated in the subsequent radio frame.
前記送信手段は、
バックオフ時間が経過する前に割り当てられたスロットで発生データ全てを送信できない場合には、割当スロットで発生データの帯域に相当する容量分の帯域を要求する帯域要求情報を送信し、次無線フレーム以降で割り当てられたスロットにおいて発生データを送信する
ことを特徴とする請求項19記載の端末局。

The transmission means includes
If all the generated data cannot be transmitted in the allocated slot before the back-off time elapses, band request information for requesting a bandwidth corresponding to the generated data band is transmitted in the allocated slot, and the next radio frame is transmitted. The terminal station according to claim 19, wherein the generated data is transmitted in a slot allocated thereafter.

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