JP2009200544A - 無線通信制御方法および無線端末 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて無線端末から無線基地局へ送信されるデータの伝送遅延を抑制する。
【解決手段】無線端末は、第１の上り無線リソースに関する複数種類の割当要求方法毎に前記無線基地局から周期的に割り当てられる送信機会のそれぞれで、対応する割当要求方法での割当要求を送信した場合に前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられる各タイミングを、前記送信機会の周期と前記割当要求方法の所要時間とに基づいて推定し、推定したタイミングに基づいて選択した送信機会で前記割当要求を前記無線基地局へ送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信制御方法および無線端末に関する。本発明は、例えば、無線基地局が無線端末に対して無線通信に用いる無線リソース（周波数、タイミング等）を割り当てる無線通信システムに用いることもできる。

近年、無線通信技術の一つとして、IEEE 802.16標準が注目されている。IEEE 802.16標準は、電話回線や光ファイバ回線などの代わりに、通信事業者とユーザ宅との間を無線接続し、都市部や特定地域のＬＡＮ（Local Area Network）などを相互に接続する広域ネットワークであるＭＡＮ（Metropolitan Area Network）を無線化するWireless MANを構築する手法の一つとして開発された技術である。IEEE 802.16標準では、１台の無線基地局で、例えば、最大７０メガビット／秒程度の伝送速度で半径約５０ｋｍ程度のエリアをカバーすることができるとされている。

現在、IEEE802.16 Working Groupにおいて、固定通信用途向けのIEEE 802.16d仕様（IEEE 802.16-2004）と、モバイル通信用途向けのIEEE 802.16e仕様（IEEE 802.16e-2005）とが標準化されている。

無線通信システムは、例えば、無線基地局（ＢＳ：Base Station）と、１又は複数のユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）である無線端末（ＭＳ：Mobile Station）とをそなえ、ＢＳとＭＳとの間で無線リンクを介して無線信号が送受信される。前記無線リンクには、ＢＳからＭＳへの方向であるダウンリンク（ＤＬ）と、その逆の方向であるアップリンク（ＵＬ）とが含まれる。

IEEE 802.16eの場合、無線信号の送受信には、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）方式をベースにした無線フレームが利用される。
図１４に、IEEE 802.16eにおける無線フレームの一例を示す。この図１４において、横軸はシンボル単位で表される時間方向、縦軸は論理サブチャネル（複数のサブキャリアをグループ化した単位）で表される周波数方向を意味している。

なお、図１４はＵＬ及びＤＬの多重化方式にＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を用いている例であり、フレームの前半がＤＬサブフレーム、後半がＵＬサブフレームに時分割されている。ＤＬサブフレームは、ＢＳからＭＳへ送信されるフレームであり、ＵＬサブフレームは、逆に、ＭＳからＢＳへ送信されるフレームである。

ＤＬサブフレームには、プリアンブル、ＦＣＨ（Frame Control Header）、ＤＬ−ＭＡＰ、ＵＬ−ＭＡＰ及びＤＬバーストの各領域が用意されている。

プリアンブルは、ＭＳがＢＳを検出し、当該ＢＳが送信する無線フレームに同期するために用いられる既知の信号パターン（同期信号）である。

ＤＬ−ＭＡＰ及びＵＬ−ＭＡＰ（以下、ＭＡＰデータと総称することがある）は、ＤＬサブフレーム及びＵＬサブフレームの無線リソース（バースト）のＭＳに対する割当情報（対象ＭＳや使用する変調方式、誤り訂正符号等）が含まれる信号である。図１４に示す例では、ＤＬサブフレームに、＃１〜＃６の６つのＤＬバーストが割り当てられる様子を示している。ＤＬバーストには、ＢＳからＭＳ宛のデータ（ユーザデータや制御メッセージ）をマッピングすることが可能であり、図１４の例では、ＤＬバースト＃１に制御メッセージの一つであるＵＬ−ＭＡＰがマッピングされている。

ＦＣＨ（Frame Control Header）は、ＢＳに関する情報やＭＳがＤＬサブフレームのバースト（ＭＡＰデータを含む）を復号するのに用いる情報を規定する信号であり、ＤＬ−ＭＡＰのＤＬサブフレームにおけるマッピング領域、符号化方式、繰り返し回数等の情報が含まれる。

一方、ＵＬサブフレームには、複数（図１４の例では＃１〜＃５の５つ）のＵＬバーストをマッピングすることが可能であり、ＵＬバーストには、ＭＳからＢＳ宛のデータ（ユーザデータや制御メッセージ）をマッピングすることが可能である。また、ＵＬバーストの一部をＭＳがＢＳに対して初期接続を行なう場合等に用いられるレンジング領域（レンジングサブチャネル）として割り当てることも可能である。

ＭＳは、ＤＬサブフレームのプリアンブル信号を検出することにより、ＢＳから送信されている無線フレームとの同期を確立し、ＦＣＨを基にＭＡＰデータ（ＤＬ−ＭＡＰ及びＵＬ−ＭＡＰ）を復調、復号することで、無線フレームにおいてどのバースト（周波数及びタイミング）でＢＳと通信を行なえばよいか、また、その通信に、どの変復調方式、誤り訂正符号を用いればよいかを認識することができる。

つまり、IEEE 802.16eでは、ＤＬ及びＵＬのいずれの通信も、ＢＳが生成するＭＡＰデータに従って行なわれる。そのため、IEEE 802.16eでは、ＭＳがＵＬのデータ送信を行ないたい場合には、ＭＳがＢＳからＵＬデータ送信のためのＵＬバーストを割り当ててもらう。その通信制御方法として、スケジューリングタイプがいくつか用意されている。

ＭＳにおいてはウェブ（Web）、音声、動画など様々なアプリケーションが実行される。一例として、データのリアルタイム性が高く、可変レートのトラフィックが発生する無音圧縮有りの音声通信アプリケーションを想定する。

このようなアプリケーションの場合、音声の有無に応じて、ＵＬデータが発生する有音区間と、ＵＬデータが発生しない無音区間とが現れるようなトラフィックとなる。ＭＳは、有音区間では、例えば、音声の符号化方式に応じたある一定の通信レートでＵＬデータを送信する。そのため、ＢＳは、ＭＳに対してＵＬバーストを割り当てる必要がある。

一方、無音区間ではＢＳはＭＳにＵＬバーストを割り当てる必要はなく、その分の無線リソースを他のＭＳの通信に利用することで、無線リソースの利用効率を高めて、ＢＳ全体でのＵＬのデータスループットを高めることができる。

このように効率的に無線リソースを利用するためには、ＢＳは、ＭＳにおけるＵＬデータの有無に応じて、ＭＳに対するＵＬバーストの割り当てを動的かつ速やかに認識し、スケジューリングに反映することが望ましい。このようなトラフィック特性をもつＵＬコネクションに適した通信制御方法の一例として、IEEE 802.16eでは、ertPS（extended real-time polling service）と呼ばれるスケジューリングタイプが規定されている。

ertPSでは、ＵＬコネクション確立時に設定するトラフィックパラメータの一つである最大送信レート（Max sustained rate）に基づいて、ＢＳからＭＳに対してＵＬデータ送信のためのＵＬバーストを、ＭＳからの割り当て要求無しで定期的に割り当てることが可能である。またこれとともに、ＢＳは、ＵＬバーストの割当サイズの変更（割当サイズを０に変更すると、割当停止となる）をＭＳが要求する場合があることを考慮し、ＭＳに対してポーリングを行なってもよい。

ここで、ポーリングとは、IEEE 802.16eの場合には、ＵＬバーストの割当要求メッセージであるＢＲ（Bandwidth Request）メッセージ（例えば６バイト）をＭＳが送信するのに足りる小さなＵＬバーストを周期的にＢＳからＭＳへ割り当てることを意味する。IEEE 802.16eにおいてertPSを用いる場合、このポーリングの周期は任意である。このようなポーリングを行なわないＢＳもある。

ＭＳは、前述の無音区間のようにアプリケーションからＵＬデータが発生していない場合には、このＵＬバーストの割当停止をＢＳに要求して、ＢＳからのＵＬバーストの割り当てを停止する。その後にＭＳでＵＬデータが発生した場合には、ＭＳは、再度、ＢＳに対してＵＬデータサイズに応じたＵＬバーストの割り当てを要求する。このように、ＭＳは、ＵＬデータの有無に応じてＢＳに対しＵＬバーストの割当停止／再開を要求することを繰り返す。
IEEE 802.16(TM)-2004 IEEE 802.16e(TM)-2005

上述した従来技術では、ＢＳからＭＳに対してＵＬバーストの割当要求に関して複数種類の送信機会が割り当てられる場合に、ＭＳはどの送信機会を用いて割当要求を行なうのが良いかに関して積極的に検討されていない。そのため、ＭＳがＵＬバーストの割当再開要求を行なうタイミングによっては、実際にＢＳからＵＬバーストが割り当てられるまでに遅延が生じて、ＵＬの通信品質が劣化する場合もある。

本発明の目的の一つは、複数ある送信機会を有効に利用することにある。

なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の一つとして位置付けることができる。

例えば、以下に示す手段を用いる。
（１）無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、前記無線端末は、第１の上り無線リソースに関する複数種類の割当要求方法毎に前記無線基地局から周期的に割り当てられる送信機会のそれぞれで、対応する割当要求方法での割当要求を送信した場合に前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられる各タイミングを、前記送信機会の周期と前記割当要求方法の所要時間とに基づいて推定し、推定された前記各タイミングの中で、所定の選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法を選択し、選択された割当要求方法により、その方法に対応する送信機会で前記割当要求を前記無線基地局へ送信する、無線通信制御方法を用いることができる。

（２）ここで、前記選択基準を満足するタイミングは、前記推定された各タイミングの中で最も早いタイミングである、こととしてもよい。

（３）また、前記送信機会には、前記無線基地局に対する要求なしで周期的に前記無線基地局から前記割当要求のために第２の上り無線リソースを割り当てられた、第１の割当要求方法に対応する第１の送信機会と、前記割当要求に用いる第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求するための第３の上り無線リソースを前記無線基地局から割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第２の送信機会と、前記無線基地局に対して受信品質に関する情報を報告するために第４の上り無線リソースを割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第３の送信機会と、のいずれか２以上が含まれる、こととしてもよい。

（４）さらに、前記無線端末は、前記各割当要求方法についての前記所要時間を、過去にそれぞれの割当要求方法で前記割当要求を行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、こととしてもよい。

（５）また、前記無線端末は、前記第１の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第１の割当要求方法で前記割当要求を行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、こととしてもよい。

（６）さらに、前記無線端末は、前記第２の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第２の割当要求方法で、前記第３の上り無線リソースを用いて前記第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求してから、前記無線基地局により割り当てられた前記第２の上り無線リソースを用いて前記割当要求を行なって、当該割当要求に対して前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、こととしてもよい。

（７）また、前記無線端末は、前記第３の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第３の割当要求方法で前記割当要求を前記第４の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、こととしてもよい。

（８）さらに、前記無線端末は、前記選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法が複数存在する場合には、前記無線基地局と送受するメッセージ量が少ない割当要求方法を選択する、こととしてもよい。

（９）また、前記無線端末は、前記割当要求方法毎の前記周期の変動を過去複数の送信機会の割当間隔を基に検出し、検出した前記変動を基に前記推定されるタイミングを補正する、こととしてもよい。

（１０）無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける前記無線端末であって、第１の上り無線リソースに関する複数種類の割当要求方法毎に前記無線基地局から周期的に割り当てられる送信機会のそれぞれで、対応する割当要求方法での割当要求を送信した場合に前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられる各タイミングを、前記送信機会の周期と前記割当要求方法の所要時間とに基づいて推定する推定手段と、前記推定したタイミングに基づいて選択した送信機会で前記割当要求を前記無線基地局へ送信する割当要求方法選択手段と、をそなえる無線端末を用いることができる。

（１１）ここで、前記推定したタイミングに基づいて選択される送信機会は、前記推定された各タイミングの中で最も早いタイミングに対応する割当要求方法での送信機会である、こととしてもよい。

（１２）また、前記推定手段は、前記送信機会に、前記無線基地局に対する要求なしで周期的に前記無線基地局から前記割当要求のために第２の上り無線リソースを割り当てられた、第１の割当要求方法に対応する第１の送信機会と、前記割当要求に用いる第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求するための第３の上り無線リソースを前記無線基地局から割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第２の送信機会と、前記無線基地局に対して受信品質に関する情報を報告するために第４の上り無線リソースを割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第３の送信機会と、のいずれか２以上が含まれるか否かを検出する検出部、をそなえてもよい。

（１３）さらに、前記推定手段は、前記各割当要求方法についての前記所要時間を、過去にそれぞれの割当要求方法で前記割当要求を行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、こととしてもよい。

（１４）また、前記推定手段は、前記第１の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第１の割当要求方法で前記割当要求を前記第２の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第１の所要時間計測部、をそなえてもよい。

（１５）さらに、前記推定手段は、前記第２の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第２の割当要求方法で、前記第３の上り無線リソースを用いて前記第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求してから、前記無線基地局により割り当てられた前記第２の上り無線リソースを用いて前記割当要求を行なって、当該割当要求に対して前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第２の所要時間計測部、をそなえてもよい。

（１６）また、前記推定手段は、前記第３の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第３の割当要求方法で前記割当要求を前記第４の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第３の所要時間計測部、をそなえてもよい。

（１７）さらに、前記割当要求方法選択手段は、前記選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法が複数存在する場合には、前記無線基地局と送受するメッセージ量が少ない割当要求方法を選択する、こととしてもよい。

（１８）また、前記推定手段は、前記割当要求方法毎の前記周期の変動を過去複数の送信機会の割当間隔を基に検出する周期性検出部と、検出した前記変動を基に前記推定されるタイミングを補正するタイミング補正部と、をそなえてもよい。

（１９）無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、前記無線端末は、第１の割り当て要求方法における送信機会が、第２の割り当て要求方法における送信機会よりも先に訪れる場合であって、前記第１の割り当て要求方法における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミングが、前記第２の割り当て要求方法における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミングの後である場合に、前記第１の割り当て送信機会で割り当て要求を前記無線基地局へ送信せずに、前記第２の割り当て送信機会で割り当て要求を前記無線基地局に送信する、無線通信制御方法を用いることもできる。

本発明によれば、複数ある送信機会を有効に利用することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。

〔Ａ〕概要説明
まず、図１〜図４を用いて本例の無線通信システムにおけるＵＬ通信制御方法の概要を説明する。なお、無線通信システムには、少なくとも１台の無線基地局（ＢＳ）と、少なくとも１台のユーザ端末（ＵＥ）である無線端末（ＭＳ）と、をそなえ、ＭＳは、ＢＳと無線リンクを確立して無線通信を行なう。その無線通信方式の一例としては、IEEE 802.16eに準拠したＯＦＤＭＡ（又はＯＦＤＭ）方式を想定する。

つまり、ＢＳとＭＳとの間の無線通信は、図１４に示したような無線フレームフォーマットにて実施することが可能である。そして、ＢＳは、制御信号の一例としてのＭＡＰデータ（ＵＬ／ＤＬ−ＭＡＰ）を用いて、ＭＳがデータ受信に用いる下り無線リソースの一例としてのＤＬバースト（周波数、タイミング）と、ＭＳがデータ送信に用いる上り無線リソースの一例としてのＵＬバースト（周波数、タイミング）と、をそれぞれ指定（割当）することができる。

また、先に述べたように、ＭＳは、ウェブ（Web）、音声、動画など様々なアプリケーションを実行することが可能であり、本例においても、データのリアルタイム性が高く、可変レートのトラフィック（有音区間と無音区間と）が発生しうる、音声通信アプリケーションによる通信が可能である。

このような無線通信システムにおいて、一例として、無音区間の発生に伴ってＭＳがＵＬのユーザデータ送信に用いるＵＬバースト（第１の無線リソース）のＢＳによる割り当てが停止された後に（あるいは最初の割り当てでもよい）、ＭＳからＢＳに対してＵＬバーストの割当（再開）を要求する方法（シーケンス）として、以下の３つ（第１〜第３の割当要求方法）が考えられる。他の割り当て要求方法を更に追加し、選択の対象に含めることもできる。

（１）ポーリング（第１の割当要求方法）
ＢＳによるＵＬバーストの割当停止中であっても、ＢＳがＭＳに対して周期的なポーリングを行なっている場合、即ち、ＵＬバーストの割当要求メッセージであるＢＲメッセージ（例えば、６バイト）の送信に足りる第１の送信機会の一例としてのＵＬバースト（第２の無線リソース）を周期的にＭＳへ割り当てている場合、ＭＳは、ポーリングの応答としてＢＲメッセージをそのＵＬバーストを用いてＢＳに送信して、ＵＬバースト割当サイズを元に戻すよう要求する。この要求に対してＢＳからＭＳへＵＬバーストが割り当てられると、ＭＳは、そのＵＬバーストを用いてＵＬデータの送信を開始する〔例えば、図２の割当要求シーケンス（処理７０１〜７０４）参照〕。

（２）コンテンション（第２の割当要求方法）
ＵＬサブフレーム上に第２の送信機会の一例としてのCDMA BR用のＵＬバースト〔コンテンション領域（第３の無線リソース）〕が設定される〔例えば、ＵＬ−ＭＡＰによりＵＩＵＣ（Uplink Interval Usage Code）＝１２として設定される〕場合には、そのコンテンション領域でCDMA BRコードをＢＳに送信して、ＢＲメッセージ送信用のＵＬバースト（第２の無線リソース）の割当を要求する。そして、CDMA BRコードの応答としてＢＳからCDMA Allocation IEによりＵＬバーストが割り当てられれば、ＭＳは、そのＵＬバーストを用いてＢＲメッセージをＢＳに送信して、ＵＬバーストの割当サイズを元に戻すよう要求する。この要求に対してＢＳからＭＳへＵＬバーストが割り当てられると、ＭＳは、そのＵＬバーストを用いてＵＬデータの送信を開始する〔例えば図３の割当要求シーケンス（処理８０１〜８０６）参照〕。

（３）ＣＱＩＣＨ（第３の割当要求方法）
ＭＳにおけるＤＬの無線チャネル品質の指標であるDL CINR（Carrier to Interference and Noise Ratio）をＢＳに周期的に報告するための制御チャネルであるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）チャネル（ＣＱＩＣＨ）がＢＳ−ＭＳ間で確立されている〔例えば、ＤＬ−ＭＡＰによりＵＩＵＣ＝０のＵＬバースト（第４の無線リソース）が第３の送信機会の一例として割り当てられている〕場合には、ＭＳは、DL CINRの代わりに（あるいはDL CINRとともに）、ＵＬバーストの割当（再開）要求を意味するコードワード（codeword）をＢＳへ送信して、ＵＬバーストの割当サイズを元に戻すよう要求する。この要求に対してＢＳからＭＳへＵＬバーストが割り当てられると、ＭＳは、そのＵＬバーストを用いてＵＬデータの送信を開始する〔例えば図４の割当要求シーケンス（処理９０１〜９０４）参照〕。

そこで、本例のＭＳは、ＵＬバーストの割当要求方法（シーケンス）の候補である、（１）ポーリング、（２）コンテンション（領域）、（３）ＣＱＩチャネルのＵＬバーストのいずれがＢＳにより設定されているか、設定される場合はその周期性およびタイミングを検出、把握する。周期性、タイミングは既知であれば、それを記憶して用いることもできるし、IEEE 802.16eの場合は、ＢＳから毎フレームにブロードキャストされるＵＬ−ＭＡＰをＭＳが受信、解析することで把握してもよい。なお、ＵＬバーストを要求するメッセージを送信するための前記３種類のタイミング（送信機会）を、割当要求機会と呼ぶことがある。

また、ＭＳは、存在する割当要求方法の候補について、要求実行から実際にＢＳからＵＬバーストが割り当てられてＵＬデータの送信が可能となるまでに要する時間（所要時間）を推定する。この所要時間は、前記割当要求方法毎のデフォルト値として予めＭＳに設定しておいてもよいし、過去に実行した割当要求方法での割当要求からＵＬバーストが割り当てられるまでのフレーム数をカウントした値やその平均値を求めて用いてもよい。

例えば、ＭＳが送信したＢＲメッセージをＢＳが受信してからＵＬバーストの割り当てまでのフレーム数がＢＳの実装や性能によって異なる場合があるため、初回の所要時間はデフォルト値で推定し、以降はＢＲメッセージの送信を行なう度に実測したフレーム数を基に推定することも可能である。

ＭＳは、これらの割当要求方法毎の、周期性、割当要求実行可能なタイミング、所要時間に基づき、ＵＬデータが発生してから、最終的にＵＬデータ送信に用いるＵＬバーストがＢＳから割り当てられるフレーム（タイミング）を割当要求方法毎に推定し、他よりも早くＵＬバーストの割り当てが行なわれると推定される割当要求方法を選択し、その方法で割当要求を実行する。

一例を図１に示す。なお、図１において、横軸は無線フレームを単位とする時間方向であり、ここでは１フレーム（ＤＬ及びＵＬの両方を含む）は５ｍｓ（ミリ秒）と仮定して、フレームFn0からフレームFn13までの１４フレームを順次明示している。

また、ＢＳは、２０ｍｓ（つまり４フレーム）周期のポーリング、１０ｍｓ（つまり２フレーム）周期のコンテンション、５０ｍｓ（つまり１０フレーム）周期のＣＱＩチャネルをそれぞれ設定しているとする。このような設定環境において、ＭＳでは、フレームFn0〜Fn13の１３フレームのうちフレームFn0〜Fn3の間、ＵＬデータが発生しておらずＢＳによるＵＬバーストの割り当てが停止されており、その後のフレームFn4、Fn8、Fn12においてそれぞれＵＬデータが発生したとする。

この場合、ＭＳは、前記３つの割当要求方法の候補である（１）ポーリング、（２）コンテンション、（３）ＣＱＩチャネルのいずれかがＢＳにより設定されているかを、受信ＵＬ−ＭＡＰを解析して識別し、設定されていれば、それぞれの周期性、タイミングを検出する。図１の例では、ポーリングの周期は４フレームで、次回タイミングはフレームFn６であり、コンテンションの周期は２フレームで、次回タイミングはフレームFn5であり、ＣＱＩチャネルの周期は１０フレームで、次回タイミングはFn12である、ことをそれぞれ検出する。

そして、ＭＳは、それぞれの割当要求方法（シーケンス）を実行した場合の前記所要時間を推定し、その推定結果を基に、ＵＬバーストが割り当てられるフレーム（次回割当フレーム）を推定する。図１の例では、ポーリングについてはフレームFn10、コンテンションについてはフレームFn13、ＣＱＩチャネルについてはフレームFn16（図１には図示省略）がそれぞれ次回（ＵＬバースト）割当フレームであると推定されている。

ＭＳは、その推定結果の中で、例えば次回割当フレームが最も早い割当要求方法を選択し、その方法でＵＬバーストの割当（再開）を要求する。図１の例では、ＭＳは、次回割当フレームがフレームFn10であるポーリングを選択し、次回のポーリング周期のタイミング（フレームFn6のＢＲメッセージ送信機会）にて、ＢＲメッセージをＢＳに対して送信してＵＬバーストの割当サイズの変更（図１の例では、０から１０００バイトに変更）を要求する。

以上のような無線通信制御方法によると、ＭＳでのＵＬデータの有無に応じてＢＳからＭＳにＵＬバーストを動的に割り当ててＵＬの無線リソースを効率良く使用しつつ、ＢＳがＭＳに対するＵＬバーストの割り当てをいったん停止した後、ＵＬバーストの割り当てを再開する際のＵＬバースト割り当てまでの時間を短縮することが可能となる。

したがって、ＵＬデータの遅延時間やバッファ溢れによるデータロスなどの発生を低減することが可能となり、音声通話などのリアルタイム性の高いアプリケーションの品質劣化を防ぐことが可能となる。

なお、ここで行なった選択の基準は、ＭＳからＢＳへ送信されるデータの伝送遅延を抑制することを主眼に設定した選択基準であるが、ＭＳにおいて送信処理が都合のよいタイミングで行なわれることを主眼に設定することもできる。

例えば、送信機会のうち、最初の送信機会で割り当て要求を行なうと、割り当てが行なわれたタイミングにおける他の処理により、処理負荷が高まってしまうことが推定される場合等に他の送信機会を利用して、割り当てが行なわれるタイミングを他のタイミングにずらすこともできる（図１で例えば、ＣＱＩチャネルを利用して割り当て要求を行なう）。

処理負荷に限らず、推定されたタイミングのうち、ＭＳにとって都合のよいタイミングを選択する他の基準を設定し、その基準で選択したタイミングに対応する送信機会及び割り当て方法を用いて割り当て要求を行なうこともできる。

選択基準は、ＭＳの記憶部に記憶しておき、必要に応じて読み出して用いることもできるし、また、ＢＳからＭＳ毎又は無線エリア内のＭＳ全体に通知することもできる。

また、選択されなかった送信機会においては、割り当て要求を送信しないようにすることが望ましい。同じ要求を行なうのに、複数の無線送信がなされことによる、消費電力の浪費等を回避できるからである。もちろん、複数の割り当て要求をＢＳが受信した場合であっても、ＭＳに対してデータ送信のためのＵＬバースト割り当てを行なったら、他の割り当て要求に応じたＵＬバーストの割り当てを行なわないように制御してもよい。
以上の選択基準の設定例は、以下の実施例においても同様である。

〔Ｂ〕一実施例
以下、上述した無線通信制御方法を実現するＭＳの機能の一例について、図５を用いて説明する。図５は、一実施例に係るＭＳの構成を示すブロック図である。この図５に示すＭＳ３０は、例えば、アプリケーション部３１、送信データバッファ３２、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）生成部３３、送信処理部３４、無線インタフェース３５、アンテナ３６、受信処理部３７、メッセージ抽出部３８、ＵＬ−ＭＡＰ解析部３９、ＤＬ−ＭＡＰ解析部４０、ＳＤＵ（Service Data Unit）再生部４１、ＵＬ割当管理部４２、制御メッセージ生成部４３をそなえる。

無線インタフェース３５は、アンテナ３６を具備し、このアンテナ３６により、ＢＳ１０等の外部通信機器との間で無線信号の送受信を行なう。例えば、無線インタフェース３５は、送信処理部３４で生成された無線フレームを無線信号に変換し、所定の送信電力に増幅してアンテナ３６からＢＳ１０へ送信する一方、アンテナ３６で受信された無線信号を受信処理部３７へ送信する。

アプリケーション部３１は、ユーザがＭＳ３０で利用するアプリケーションに応じたデータ（ユーザデータ）を処理する機能を具備する。例えば、アプリケーション部３１は、送信を希望するユーザデータを生成して送信データバッファ３２に送出する機能や、ＢＳ１０から受信したユーザデータに応じた表示処理、音声出力処理等を行なう機能を具備する。

送信データバッファ３２は、アプリケーション部３１が生成したデータを所定の処理単位、例えば、ＳＤＵ（Service Data Unit）を単位として一時的に保持する。

ＰＤＵ生成部３３は、ＵＬ割当管理部４２による制御の下、ＢＳから受信したＵＬ−ＭＡＰに基づきＵＬサブフレーム内にＵＬバーストが割り当てられると、送信データバッファ３２に保持されたＳＤＵを読み出し、ＭＡＣヘッダやＣＲＣの付与、フラグメント、パッキング等のＳＤＵ／ＰＤＵ変換処理を実施して、ＰＤＵを生成する。

送信処理部３４は、ＰＤＵ生成部３３で生成されたＰＤＵ及び制御メッセージ生成部４３で生成された制御メッセージ（ＵＬバーストの割当要求メッセージ等）を、符号化、変調し、無線フレームを生成する。符号化方式には、例えば、畳み込み符号化、ターボ符号化、低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ：Low Density Parity Check）符号化等の誤り訂正符号化（ＦＥＣ：Forward Error Correction）を用いることが可能である。変調方式には、例えば、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等の多値直交変調方式を用いることが可能である。これらの符号化、変調は、ＢＳ１０との間の無線チャネル品質に応じて適応的に制御〔ＡＭＣ（Adaptive Modulation and Coding）制御〕されてもよい。

一方、受信処理部３７は、無線インタフェース３５を介して受信したＢＳ１０からのＤＬの無線信号から無線フレームの検出（抽出）、復調、復号化を行なう。復調方式には、受信した無線信号の送信元であるＢＳ１０での変調方式（ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等）に対応する復調方式を用いることが可能である。また、復号化方式には、前記送信元での符号化方式（畳み込み符号化、ターボ符号化、ＬＤＰＣ符号化等の誤り訂正符号化）に対応する復号化方式を用いることが可能である。

メッセージ抽出部３８は、受信処理部３７で得られた無線フレームの復号データから、ＭＡＰデータ（ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰ）を検出（抽出）し、ＵＬ−ＭＡＰはＵＬ−ＭＡＰ解析部３９へ、ＤＬ−ＭＡＰはＤＬ−ＭＡＰ解析部４０へ、それぞれ転送する。

ＵＬ−ＭＡＰ解析部３９は、メッセージ抽出部３９から転送されたＵＬ−ＭＡＰの内容を解析して、その情報をＵＬ割当管理部４２に転送する。

ＤＬ−ＭＡＰ解析部４０は、メッセージ抽出部３９から転送されたＤＬ−ＭＡＰの内容を解析し、自局３０に割り当てられたＤＬバーストにユーザデータ（ＰＤＵ）がマッピングされている場合には、そのＤＬバーストからＰＤＵを抽出してＳＤＵ再生部４１へ転送する。

ＳＤＵ再生部４１は、ＤＬ−ＭＡＰ解析部４０から転送されたＰＤＵについて、デフラグメント、デパッキング、ＭＡＣヘッダやＣＲＣの除去などのＰＤＵ／ＳＤＵ変換処理を実施して、ＳＤＵを再生し、上位のアプリケーション部３１へ引き渡す。

ＵＬ割当管理部４２は、送信データバッファ３２における送信待ちＵＬデータ（ＳＤＵ）の有無をチェックし、ＵＬ−ＭＡＰによりＵＬバーストが割り当てられた場合には、ＰＤＵ生成部３３にＰＤＵの生成を指示する。ＵＬバーストが割り当てられていない場合には、ＵＬ割当管理部４２は、制御メッセージ生成部４３に対して、ＢＲメッセージ、CDMA BR code、ＣＱＩＣＨを利用して送信するコードワードなどのＵＬバーストの割当要求メッセージ（制御メッセージ）の生成を依頼する。

制御メッセージ生成部４３は、ＵＬ割当管理部４２からの前記依頼を受けると、その依頼に応じた制御メッセージを生成し、送信処理部３４に転送してＢＳ１０への送信を依頼する。

そして、本例のＵＬ割当管理部４２は、図１〜図４にて前述したようなＵＬ通信制御方法を実現すべく、例えば、割当要求方法検出部４２１と、周期判定部４２２と、次回割当推定部４２３と、割当要求方法選択部４２４と、をそなえる。

ここで、割当要求方法検出部４２１は、ＵＬ−ＭＡＰ解析部３９で解析されたＵＬ−ＭＡＰの情報に基づき、ＵＬバーストの割当要求方法の候補（各割当要求方法に対応する周期的な送信機会）が複数種類設定されているか、例えば、ポーリング、コンテンション領域、ＣＱＩチャネルのいずれか２種類以上が設定されているかどうかを検出する。

周期判定部４２２は、割当要求方法検出部４２１によって検出された候補について、それぞれの設定周期をチェックする。例えば、過去（前回）の送信機会から次の送信機会までの経過時間（例えば経過フレーム数）をチェックし、その設定周期を判定する。なお、設定周期が一定ではなく変動する場合には、周期の平均や分散などを算出してもよい。

次回割当推定部４２３は、図１に例示したように、割当要求方法検出部４２１で検出されたフレーム番号、周期判定部４２２により判定された周期、および、割当要求方法毎の要求シーケンスの所要時間（例えば、フレーム数）を基に、それぞれの割当要求方法での次回の割当要求機会でＢＳ１０へ割当要求を行なった場合に、ＢＳ１０からＵＬバーストが割り当てられ、ＵＬデータが送信可能となるタイミング（例えば、フレーム番号）を推定する。

前記所要時間は、それぞれの割当要求方法でのデフォルトの時間（フレーム数）としてもよいし、過去の実績から、すなわち、過去に実行した割当要求方法でＵＬバーストが割り当てられるまでの時間を実測して、求めてもよい。このようにすれば、デフォルトの時間を用いる場合に比して、より実際の無線伝搬環境に則した所要時間を基にしたタイミング推定が可能となり、当該タイミング推定の精度を向上することができる。

例えば、ポーリングの場合（図２参照）であれば、過去にポーリングの応答としてＢＲメッセージをＢＳ１０に送信してから、ＵＬバーストが割り当てられるまでの経過フレーム数を計測する。コンテンションの場合（図３参照）であれば、コンテンション領域でCDMA BRコードをＢＳ１０に送信してから、CDMA Allocation IEによりＵＬバーストが割り当てられ、そのＵＬバーストを用いてＢＲメッセージをＢＳ１０に送信し、この要求に対してＵＬバーストが割り当てられるまでの経過フレーム数を計測する。ＣＱＩＣＨの場合（図４参照）であれば、ＣＱＩＣＨでコードワード（codeword）をＢＳ１０へ送信してから、ＵＬバーストが割り当てられるまでの経過フレーム数を計測する。

つまり、本例の次回割当推定部４２３は、ポーリング（第１の割当要求方法）についての前記所要時間を計測して求める第１の所要時間計測部としての機能と、コンテンション（第２の割当要求方法）についての前記所要時間を計測して求める第２の所要時間計測部としての機能と、ＣＱＩＣＨ（第３の割当要求方法）についての前記所要時間を計測して求める第３の所要時間計測部として機能と、を具備する。

割当要求方法選択部４２４は、次回割当推定部４２３にて推定されたフレーム番号が他よりも小さい割当要求方法を選択し、その割当要求方法での次回の割当要求機会で割当要求メッセージを生成、送信するよう制御メッセージ生成部４３に依頼する。当該選択部４２４は、前記のフレーム番号、周期、所要時間、推定タイミングなどの情報を例えば図１、図１１、図１２に示すような表形式のデータとして図示しないメモリ等に保持し、管理することが可能である。

（ＭＳの動作）
以下、上述のＭＳ３０において、割当要求方法の検出、周期性のチェック、要求シーケンスの所要時間の計測（推定）を行なう動作について、図６〜図８に示すフローチャートを用いて説明する。

図６に示すように、ＭＳ３０は、無線インタフェース３５を介して無線フレームをＢＳ１０から受信し、受信処理部３７にて既述の受信処理を行なう（処理１００１）。

受信処理された信号は、メッセージ抽出部３８に転送され、当該メッセージ抽出部３８にてＵＬ−ＭＡＰが抽出され、その内容がＵＬ−ＭＡＰ解析部３９にて解析される（処理１００２）。

その解析結果は、ＵＬ割当管理部４２の割当要求方法検出部４２１に転送され、割当要求方法検出部４２１は、ＵＬ−ＭＡＰの解析結果に基づき、ポーリング（例えば、ＢＲメッセージを送信するに足るサイズのＵＬバースト）、コンテンション領域（例えば、ＵＩＵＣ＝１２、かつ、Ranging Methodが１６進数表記で0b10又は0b11に設定されているＵＬバースト）、ＣＱＩチャネル（例えば、ＵＩＵＣ＝０に設定されたＵＬバースト）が存在する（設定されている）か否かを検出する（処理１００３）。

その結果、複数の割当要求方法の候補が検出されれば、周期判定部４２２にて、検出された割当要求方法のそれぞれについて、前回の割当要求機会からの経過時間（フレーム数）を算出する（処理１００３のＹルートから処理１００４）。

そして、周期判定部４２２は、前記算出した経過時間と、以前に算出した経過時間とを比較して、割当要求機会の周期性をチェックする（処理１００５）。そのチェック方法の一例としては、図７に示す方法と、図８に示す方法とが考えられる。

図７に示す例の場合、周期判定部４２２は、過去ｎ回（ｎは自然数）の割当要求機会の間隔（経過時間）を実測、記憶しておく。なお、ｎの値は、固定値として予めＭＳ３０に設定しておくことが可能であり（例えば、ｎ＝３等）、また、適応的に可変してもよい。

そして、周期判定部４２２は、ｎ回とも間隔が等しいか否かをチェックし（処理１５１１）、等しければ、その間隔（今回の経過時間）を、対応する割当要求方法での割当要求機会の検出周期とする（処理１５１１のＹルートから処理１５１２）、等しくなければ、ｎ回のうち最大の間隔を検出周期とし（処理１５１１のＮルートから処理１５１３）、その周期の割当要求方法を選択候補として抽出（設定）する（処理１５１４）。なお、本例では、当該割当要求方法が候補に選出されないケースは無い。

一方、図８に示す例の場合、周期判定部４２２は、過去ｎ回の割当要求機会の間隔（経過時間）を実測し、標準偏差を計算し（処理１５２１）、当該標準偏差が０、つまり過去ｎ回の間隔が全て等しいか否かをチェックする（処理１５２２）。なお、この場合も、ｎの値は、予めＭＳ３０に設定しておくことが可能であり、また、適応的に可変してもよい。

求めた標準偏差＝０なら、周期判定部４２２は、その周期を検出周期の平均値とし（処理１５２２のＹルートから処理１５２３）、標準偏差≠０なら、さらに、求めた前記標準偏差が０よりも大きく、かつ、所定の閾値未満であるか否かをチェックする（処理１５２２のＮルートから処理１５２４）。なお、前記閾値は、ＭＳ３０に予め設定しておくことが可能である。

その結果、求めた前記標準偏差が０よりも大きく、かつ、所定の閾値未満であれば、周期判定部４２２は、過去ｎ回の間隔のうち最大であった間隔を検出周期とする（処理１５２４のＹルートから処理１５２５）。

そして、周期判定部４２２は、前記平均値又は最大間隔とした周期の割当要求方法を選択候補として抽出（設定）する（処理１５２６）。なお、標準偏差が前記閾値以上であった場合には、周期判定部４２２は、当該割当要求方法を選択候補としては抽出せずに処理を終了する（処理１５２４のＮルート）。

つまり、本例の周期性判定部４２２は、割当要求方法毎の周期の変動を過去複数の送信機会の割当間隔を基に検出する周期性検出部としての機能と、次回割当推定部４２３での推定に用いられる前記検出周期を上述のごとく補正することで、次回割当推定部４２３で推定される次回（ＵＬバースト）割当フレーム（タイミング）を前記周期の変動を基に補正するタイミング補正部としての機能を果たす。

このような周期性チェック、タイミング補正を行なうことで、実際の無線伝搬環境の変動に追従して、タイミング推定の精度をさらに向上することができる。なお、周期性チェック、タイミング補正は、必須の処理ではなく、無線伝搬環境の変動が小さく周期性に対する影響が無視できるような場合など、省略してもよい。

さて、以上の周期性チェックの後、ＭＳ３０は、図６に示すように、次回割当推定部４２３により、ＵＬ−ＭＡＰ解析部３９で解析されたＵＬ−ＭＡＰの内容に基づき、ＵＬデータを送信するためのＵＬバースト（ＢＲメッセージよりも大きなサイズのＵＬバースト）が割り当てられているか、かつ、これに先立ちＢＲメッセージを送信済み（つまり、ＢＳ１０からのＵＬバーストの割当待ちの状態）であるかどうかを判定する（処理１００６）。

この条件が満たされていれば、次回割当推定部４２３は、ＢＲメッセージを送信してからＵＬバーストが割り当てられるまでの経過時間を算出し、所要時間の実測値として記憶する（処理１００６のＹルートから処理１００７）。この実測値は、以降のＵＬバースト割当フレームの推定において参照される。

次いで、次回割当推定部４２３は、前記ＵＬ−ＭＡＰの内容に基づき、ＢＲメッセージを送信するためのCDMA Allocation IE（ＵＩＵＣ＝１４のＵＬバースト）がＢＳ１０から割り当てられているか、かつ、これに先立ちCDMA BR codeを送信済み（つまりＢＳ１０からのＵＬバーストの割当待ちの状態）であるかどうかを判定する（処理１００８）。

この条件が満たされていれば、次回割当推定部４２３は、CDMA BR codeを送信してからCDMA Allocation IEが割り当てられるまでの経過時間を算出し、所要時間の実測値として記憶する（処理１００８のＹルートから処理１００９）。この実測値は、以降のＵＬバースト割当フレームの推定において参照される。

なお、前記の判定処理１００６又は判定処理１００８での判定条件が満たされない場合、次回割当推定部４２３は、前記経過時間の算出処理１００７又は１００９は実行せずに当該受信フレームでの処理を終了する（処理１００６、処理１００８のＮルート）。

次に、ＭＳ３０において、ＵＬデータが発生して割当要求の実行する動作について、図９及び図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
図９に示すように、ＭＳ３０において、ＵＬ割当管理部４２は、送信データバッファ３２を参照し（処理２００１）、ＵＬデータが発生しているか（保持されているか）否かをチェックする（処理２００２）。

ＵＬデータが発生している場合には、ＵＬ割当管理部４２（次回割当推定部４２３）は、割当要求方法検出部４２１及び周期判定部４２２によって検出されている割当要求方法の候補を抽出する（処理２００３）。

そして、次回割当推定部４２３は、抽出された個々の候補を用いてＢＳ１０に割当要求を行なった場合の次回のＵＬバースト割当フレームをそれぞれ推定する（処理２００４）。

次いで、ＵＬ割当管理部４２は、割当要求方法選択部４２４によって、割当要求方法の選択処理を実施する（処理２００５）。例えば、図１０に示すように、割当要求方法選択部４２４は、前記の抽出処理２００３で抽出された割当要求方法の候補が１つだけかをチェックし（処理２５０１）、１つだけであれば、その候補を選択する（処理２５０２）。

一方、前記の抽出処理２００３で抽出された割当要求方法の候補が複数存在すれば、割当要求方法選択部４２４は、それぞれの候補について前記推定処理２００４で推定された次回ＵＬバースト割当フレームが他よりも早い割当要求方法の候補が１つだけか否かを判定する（処理２５０１のＮルートから処理２５０３）。

その判定の結果、候補が１つだけなら、割当要求方法選択部４２４は、その候補を実行する割当要求方法として選択する（処理２５０３のＹルートから処理２５０４）。一方、前記判定処理２５０３の結果、次回ＵＬバースト割当フレームが他よりも早いと推定された割当要求方法の候補が複数存在する場合は、割当要求方法選択部４２４は、割当要求を実行する際のメッセージ量が小さい候補を選択する（処理２５０３のＮルートから処理２５０５）。

ここで、それぞれの割当要求方法（シーケンス）でＢＳ１０とＭＳ３０との間で送受されるメッセージ量の大小関係は、例えば図２〜図４に示すように、ＣＱＩＣＨ＜ポーリング＜コンテンションである。したがって、この場合、例えば、次回ＵＬバースト割当フレームが他よりも早いと推定された割当要求方法の候補の中にＣＱＩＣＨが含まれていれば、当該ＣＱＩＣＨが実行する割当要求方法として選択されることになる。

なお、割当要求の実行に必要なメッセージ量が同じ割当要求方法が存在する場合には、いずれの割当要求方法を選択してもよい。ランダムに選択してもよいし、一定の条件や規則（前回とは異なる方法を優先して選択する等）に従って選択することとしてもよい。

さて、上述のようにして割当要求方法が選択されると、ＭＳ３０（割当要求方法選択部４２４）は、図９に示すように、前記ＵＬ−ＭＡＰの内容に基づき、選択した割当要求方法が現フレームで実行可能か否かをチェックし（処理２００６）、現フレームで実行可能でなければ、以降の実行可能なフレームまで実行を待機する（処理２００６のＮルートから処理２００７）。

一方、選択した割当要求方法が現フレームで実行可能な場合には、割当要求方法選択部４２４は、選択した割当要求方法に基づきＢＲメッセージ（ポーリングの場合）、またはCDMA BR code（コンテンションの場合）、またはcodeword（ＣＱＩＣＨの場合）をＢＳ１０へ送信するよう制御メッセージ生成部４３に依頼する（処理２００６のＹルートから処理２００８）。

一例として、図１１に、割当要求方法選択部４２４で選択される割当要求方法がコンテンションとなるケースを示し、図１２に、割当要求方法選択部４２４で選択される割当要求方法がＣＱＩＣＨとなるケースを示す。

図１１に示す例では、ポーリングの周期が１００ｍｓ（２０フレーム）、コンテンションの周期が１０ｍｓ（２フレーム）、ＣＱＩＣＨの周期が５０ｍｓ（１０フレーム）となっている。そして、フレームFn4から２０ｍｓ周期で（つまり、フレームFn4，Fn8，Fn12で）ＭＳ３０にてＵＬデータが発生している。

この場合、ＭＳ３０でＵＬデータの発生したフレームFn４以降で、ＢＳ１０から次回のポーリングが行なわれるのはフレームFn21（図示省略）であり、ＭＳ３０からのＢＲメッセージの送信によりＢＳ１０がＵＬバーストを割り当てるのはフレームFn26（図示省略）であると推定される。

また、ＭＳ３０でＵＬデータの発生したフレームFn４以降で、ＣＱＩＣＨが次に設定されるのはフレームFn12であり、ＭＳ３０がcodewordをＢＳ１０に送信することによりＢＳ１０がＵＬバーストをＭＳ３０割り当てるのはフレームFn16（図示省略）であると推定される。一方、コンテンション領域は、フレームFn5で設定され、ＭＳ３０がCDMA BR code、ＢＲメッセージを送信することによりＢＳ１０からＵＬバーストが割り当てられるのはフレームFn13であると推定される。

このため、ＭＳ３０（割当要求方法選択部４２４）は、選択基準の一例として、最も早く（フレームFn13で）ＵＬバーストの割り当てが再開可能なコンテンションを実行すべき割当要求方法として選択し、ＵＬデータの発生（フレームFn4）後に当該割当要求方法を実行可能なフレームFn5で設定されるコンテンション領域を使ってＢＳ１０に対しＵＬバーストの割当要求を実行する。

その際、ＭＳ３０は、フレームFn5よりも先に訪れる他の割当要求方法での送信機会（図１１で例えば、フレームFn1のポーリングでの送信機会や、フレームFn2のＣＱＩＣＨでの送信機会）では、割当要求を送信しないことができる。

つまり、ＭＳ３０は、或る割当要求方法の一例としてのポーリング又はＣＱＩＣＨにおける送信機会が、別の割当要求方法の一例としてのコンテンションにおける送信機会よりも先に訪れる場合であって、前者の割当要求方法（ポーリング又はＣＱＩＣＨ）における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミング（図１１の例でフレームFn26又はFn16）が、後者の割当要求方法における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミング（図１１の例でフレームFn13）の後である場合に、前者のポーリング又はＣＱＩＣＨの割当送信機会で割り当て要求をＢＳ１０へ送信せずに、後者のコンテンションの割り当て送信機会で割り当て要求をＢＳ１０に送信する、ことができる。なお、もちろん、前者の割当要求方法がコンテンションである場合もあるし、後者の割当要求方法がポーリング又はＣＱＩＣＨである場合もある。

一方、図１２に示す例では、ポーリング及びＣＱＩＣＨの周期がいずれも５０ｍｓ（１０フレーム）であり、コンテンションの周期が１０ｍｓ（２フレーム）となっている。そして、フレームFn4から２０ｍｓ周期で（つまり、フレームFn4，Fn8，Fn12で）ＭＳ３０にてＵＬデータが発生している。

この場合、ＭＳ３０でＵＬデータの発生したフレームFn４以降で、ＢＳ１０から次回のポーリングが行なわれるのはフレームFn9であり、次回にコンテンション領域が設定されるのはフレームFn5であり、次回にＣＱＩＣＨが設定されるのはフレームFn9であるとそれぞれ推定される。

このため、ＢＳ１０が次回に割り当てを行なうＵＬバーストのフレームは、各割当要求方法の所要時間を考慮すると、ポーリング、コンテンション、ＣＱＩＣＨのいずれもフレームFn13と等しくなる。この場合、ＭＳ３０は、選択基準の一例として、無線リソースをできるだけ節約するために、ＵＬバーストの割当要求に必要なメッセージ量が小さい割当要求方法を選択することが可能である。

先に述べたように、それぞれの割当要求方法（シーケンス）で要するメッセージ送受信量の大小関係が、ＣＱＩＣＨ＜ポーリング＜コンテンションであるとすれば、ＭＳ３０（割当要求方法選択部４２４）は、最もメッセージ量の小さいＣＱＩＣＨを選択し、フレームFn9で設定されるＣＱＩＣＨを使ってＢＳ１０に対し割当要求を実行する。

以上のように、本例のＵＬ通信制御方法によれば、無線リソースを効率良く使用しつつ、ＵＬバーストの割り当てを再開する際の所要時間を短縮することが可能となるから、例えば、ＭＳ３０において、単純にＵＬデータ発生後からのタイミングが最も近い割当要求方法を用いて割当要求を実行してしまい、ＵＬバーストの割当要求シーケンスの開始フレームが先であったとしても、ＵＬバーストが割り当てられるまでの所要時間の違いから、結果的にＭＳ３０におけるＵＬデータの滞留時間が長くなり、ＵＬデータの伝送遅延や送信データバッファ３２のオーバーフロー等が発生することを回避することが可能となる。

なお、参考までに、図１３に、ＭＳにおいて、単純にＵＬデータ発生後からのタイミングが最も近い割当要求方法を用いて割当要求を実行した場合の動作例を示す。図１３においても、横軸は無線フレームを単位とする時間方向であり、ここでは１フレーム（ＤＬ及びＵＬの両方を含む）は５ｍｓ（ミリ秒）としており、フレームFn0からFn13までを順次表示している。

ＭＳでは、フレームFn0〜Fn3の期間、ＵＬデータが発生しておらず、ＢＳからのＵＬバーストの割り当ては停止されている。フレームFn4において、ＭＳにてＵＬデータが発生すると、ＭＳは、フレームFn4以降のフレームでＢＳに対しＵＬバーストの割当再開を要求する。

ここで、ＢＳは、ＭＳに対して２０ｍｓ（４フレーム）おきにポーリングを行なっており、そのタイミングはFn2、Fn6、Fn10、…であるとする。また、ＢＳは、ＵＬサブフレーム上に１０ｍｓ（２フレーム）おきにコンテンション領域を設定し、そのタイミングはFn1、Fn3、Fn5、Fn7、Fn9、Fn11、Fn13、…であるとする。また、ＢＳとＭＳとの間では、ＣＱＩＣＨが確立されており、その周期は５０ｍｓ（１０フレーム）で、タイミングはFn2、Fn12、…であるとする。

ＭＳでは、ＵＬデータが発生したフレームFn4において、ＵＬバーストの割当再開のための割当要求の実行待ち状態に入る。そして、ＭＳは、フレームFn5よりも以前に受信する無線フレームのＵＬ−ＭＡＰによって、フレームFn5にコンテンション領域が設定されることを認識し、フレームFn5において、コンテンションによる割当要求を開始する（図１３の符号Ａ参照）。

その場合、ＭＳとＢＳとの間では、フレームFn5から図３に示したようなシーケンスが実行され、最終的にフレームFn13においてＭＳはＵＬデータをＢＳへ送信することが可能となる。

しかし、図１３の符号Ｂに示すように、ＭＳは、フレームFn6でポーリングにより割り当てられたＢＲメッセージの送信機会を用いることができたならば、フレームFn6において図２に示したシーケンスを実行することで、最終的にフレームFn10においてＵＬデータをＢＳへ送信することが可能となったはずである。

本例のＵＬ通信制御方法によれば、このようなＵＬバーストの割当遅延、ＵＬデータを送信可能なタイミングの遅延の発生を回避することが可能なのである。

なお、上述した例では、割当要求方法の種類がポーリング、コンテンション、ＣＱＩＣＨの３種類存在すると仮定したが、２種類の場合あるいは４種類以上存在する場合にも、ＭＳ３０は、上記と同様に、周期性の相違、割当要求シーケンスの所要時間の相違を基に、適切な割当要求方法を選択して実行することが可能である。

〔Ｃ〕付記
（付記１）
無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、
前記無線端末は、
第１の上り無線リソースに関する複数種類の割当要求方法毎に前記無線基地局から周期的に割り当てられる送信機会のそれぞれで、対応する割当要求方法での割当要求を送信した場合に前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられる各タイミングを、前記送信機会の周期と前記割当要求方法の所要時間とに基づいて推定し、
推定された前記各タイミングの中で、所定の選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法を選択し、
選択された割当要求方法により、その方法に対応する送信機会で前記割当要求を前記無線基地局へ送信する、
ことを特徴とする、無線通信制御方法。

（付記２）
前記選択基準を満足するタイミングは、前記推定された各タイミングの中で最も早いタイミングである、ことを特徴とする、付記１記載の無線通信制御方法。

（付記３）
前記送信機会には、
前記無線基地局に対する要求なしで周期的に前記無線基地局から前記割当要求のために第２の上り無線リソースを割り当てられた、第１の割当要求方法に対応する第１の送信機会と、
前記割当要求に用いる第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求するための第３の上り無線リソースを前記無線基地局から割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第２の送信機会と、
前記無線基地局に対して受信品質に関する情報を報告するために第４の上り無線リソースを割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第３の送信機会と、
のいずれか２以上が含まれる、ことを特徴とする、付記１又は２に記載の無線通信制御方法。

（付記４）
前記無線端末は、
前記各割当要求方法についての前記所要時間を、過去にそれぞれの割当要求方法で前記割当要求を行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、
ことを特徴とする、付記３記載の無線通信制御方法。

（付記５）
前記無線端末は、
前記第１の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第１の割当要求方法で前記割当要求を行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、
ことを特徴とする、付記４記載の無線通信制御方法。

（付記６）
前記無線端末は、
前記第２の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第２の割当要求方法で、前記第３の上り無線リソースを用いて前記第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求してから、前記無線基地局により割り当てられた前記第２の上り無線リソースを用いて前記割当要求を行なって、当該割当要求に対して前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、
ことを特徴とする、付記４記載の無線通信制御方法。

（付記７）
前記無線端末は、
前記第３の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第３の割当要求方法で前記割当要求を前記第４の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、
ことを特徴とする、付記４記載の無線通信制御方法。

（付記８）
前記無線端末は、
前記選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法が複数存在する場合には、前記無線基地局と送受するメッセージ量が少ない割当要求方法を選択する、
ことを特徴とする、付記１〜７のいずれか１項に記載の無線通信制御方法。

（付記９）
前記無線端末は、
前記割当要求方法毎の前記周期の変動を過去複数の送信機会の割当間隔を基に検出し、
検出した前記変動を基に前記推定されるタイミングを補正する、
ことを特徴とする、付記１〜８のいずれか１項に記載の無線通信制御方法。

（付記１０）
無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける前記無線端末であって、
第１の上り無線リソースに関する複数種類の割当要求方法毎に前記無線基地局から周期的に割り当てられる送信機会のそれぞれで、対応する割当要求方法での割当要求を送信した場合に前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられる各タイミングを、前記送信機会の周期と前記割当要求方法の所要時間とに基づいて推定する推定手段と、
前記推定したタイミングに基づいて選択した送信機会で前記割当要求を前記無線基地局へ送信する割当要求方法選択手段と、
をそなえたことを特徴とする、無線端末。

（付記１１）
前記推定したタイミングに基づいて選択される送信機会は、前記推定された各タイミングの中で最も早いタイミングに対応する割当要求方法での送信機会である、ことを特徴とする、付記１０記載の無線端末。

（付記１２）
前記推定手段は、
前記送信機会に、前記無線基地局に対する要求なしで周期的に前記無線基地局から前記割当要求のために第２の上り無線リソースを割り当てられた、第１の割当要求方法に対応する第１の送信機会と、前記割当要求に用いる第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求するための第３の上り無線リソースを前記無線基地局から割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第２の送信機会と、前記無線基地局に対して受信品質に関する情報を報告するために第４の上り無線リソースを割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第３の送信機会と、のいずれか２以上が含まれるか否かを検出する検出部、
をそなえたことを特徴とする、付記１０又は１１に記載の無線端末。

（付記１３）
前記推定手段は、
前記各割当要求方法についての前記所要時間を、過去にそれぞれの割当要求方法で前記割当要求を行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、ことを特徴とする、付記１２記載の無線端末。

（付記１４）
前記推定手段は、
前記第１の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第１の割当要求方法で前記割当要求を前記第２の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第１の所要時間計測部、
をそなえたことを特徴とする、付記１３記載の無線端末。

（付記１５）
前記推定手段は、
前記第２の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第２の割当要求方法で、前記第３の上り無線リソースを用いて前記第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求してから、前記無線基地局により割り当てられた前記第２の上り無線リソースを用いて前記割当要求を行なって、当該割当要求に対して前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第２の所要時間計測部、
をそなえたことを特徴とする、付記１３記載の無線端末。

（付記１６）
前記推定手段は、
前記第３の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第３の割当要求方法で前記割当要求を前記第４の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第３の所要時間計測部、
をそなえたことを特徴とする、付記１３記載の無線端末。

（付記１７）
前記割当要求方法選択手段は、
前記選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法が複数存在する場合には、前記無線基地局と送受するメッセージ量が少ない割当要求方法を選択する、
ことを特徴とする、付記１０〜１６のいずれか１項に記載の無線端末。

（付記１８）
前記推定手段は、
前記割当要求方法毎の前記周期の変動を過去複数の送信機会の割当間隔を基に検出する周期性検出部と、
検出した前記変動を基に前記推定されるタイミングを補正するタイミング補正部と、
をそなえたことを特徴とする、付記１０〜１７のいずれか１項に記載の無線端末。

（付記１９）
無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、
前記無線端末は、第１の割り当て要求方法における送信機会が、第２の割り当て要求方法における送信機会よりも先に訪れる場合であって、前記第１の割り当て要求方法における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミングが、前記第２の割り当て要求方法における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミングの後である場合に、前記第１の割り当て送信機会で割り当て要求を前記無線基地局へ送信せずに、前記第２の割り当て送信機会で割り当て要求を前記無線基地局に送信する、
ことを特徴とする、無線通信制御方法。

本発明の一実施形態の概要を説明する図である。 ポーリングを利用したＵＬバーストの割当要求シーケンス図である。 コンテンションを利用したＵＬバーストの割当要求シーケンス図である。 ＣＱＩＣＨを利用したＵＬバーストの割当要求シーケンス図である。 一実施例に係る無線端末（ＭＳ）の構成例を示すブロック図である。 図５に示すＭＳの動作（割当要求方法の検出、周期性チェック、所要時間計測）の一例を説明するフローチャートである。 図６に示す周期性チェック処理の一例を説明するフローチャートである。 図６に示す周期性チェック処理の他の一例を説明するフローチャートである。 図５に示すＭＳの動作（ＵＬデータ発生から割当要求実行）を説明するフローチャートである。 図９に示す割当要求方法選択処理の一例を説明するフローチャートである。 図５に示すＭＳでの割当要求方法の選択例を説明する図である。 図５に示すＭＳでの割当要求方法の他の選択例を説明する図である。 図５に示すＭＳによる効果を説明する図である。 IEEE 802.16eにおける無線フレームの一例を示す図である。

符号の説明

１０ 無線基地局（ＢＳ）
３０ 無線端末（ＭＳ）
３１ アプリケーション部
３２ 送信データバッファ
３３ ＰＤＵ生成部
３４ 送信処理部
３５ 無線インタフェース
３６ アンテナ
３７ 受信処理部
３８ メッセージ抽出部
３９ ＵＬ−ＭＡＰ解析部
４０ ＤＬ−ＭＡＰ解析部
４１ ＳＤＵ再生部
４２ ＵＬ割当管理部
４２１ 割当要求方法検出部
４２２ 周期判定部
４２３ 次回割当推定部
４２４ 割当要求方法選択部
４３ 制御メッセージ生成部

Claims (10)

1. 無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、
   前記無線端末は、
   第１の上り無線リソースに関する複数種類の割当要求方法毎に前記無線基地局から周期的に割り当てられる送信機会のそれぞれで、対応する割当要求方法での割当要求を送信した場合に前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられる各タイミングを、前記送信機会の周期と前記割当要求方法の所要時間とに基づいて推定し、
   推定された前記各タイミングの中で、所定の選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法を選択し、
   選択された割当要求方法により、その方法に対応する送信機会で前記割当要求を前記無線基地局へ送信する、
   ことを特徴とする、無線通信制御方法。
2. 無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける前記無線端末であって、
   第１の上り無線リソースに関する複数種類の割当要求方法毎に前記無線基地局から周期的に割り当てられる送信機会のそれぞれで、対応する割当要求方法での割当要求を送信した場合に前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられる各タイミングを、前記送信機会の周期と前記割当要求方法の所要時間とに基づいて推定する推定手段と、
   前記推定したタイミングに基づいて選択した送信機会で前記割当要求を前記無線基地局へ送信する割当要求方法選択手段と、
   をそなえたことを特徴とする、無線端末。
3. 前記推定手段は、
   前記送信機会に、前記無線基地局に対する要求なしで周期的に前記無線基地局から前記割当要求のために第２の上り無線リソースを割り当てられた、第１の割当要求方法に対応する第１の送信機会と、前記割当要求に用いる第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求するための第３の上り無線リソースを前記無線基地局から割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第２の送信機会と、前記無線基地局に対して受信品質に関する情報を報告するために第４の上り無線リソースを割り当てられた、第２の割当要求方法に対応する第３の送信機会と、のいずれか２以上が含まれるか否かを検出する検出部、
   をそなえたことを特徴とする、請求項２記載の無線端末。
4. 前記推定手段は、
   前記各割当要求方法についての前記所要時間を、過去にそれぞれの割当要求方法で前記割当要求を行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める、ことを特徴とする、請求項３記載の無線端末。
5. 前記推定手段は、
   前記第１の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第１の割当要求方法で前記割当要求を前記第２の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第１の所要時間計測部、
   をそなえたことを特徴とする、請求項４記載の無線端末。
6. 前記推定手段は、
   前記第２の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第２の割当要求方法で、前記第３の上り無線リソースを用いて前記第２の上り無線リソースの割り当てを前記無線基地局に要求してから、前記無線基地局により割り当てられた前記第２の上り無線リソースを用いて前記割当要求を行なって、当該割当要求に対して前記無線基地局から前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第２の所要時間計測部、
   をそなえたことを特徴とする、請求項４記載の無線端末。
7. 前記推定手段は、
   前記第３の割当要求方法についての前記所要時間を、過去に前記第３の割当要求方法で前記割当要求を前記第４の上り無線リソースを用いて行なってから前記第１の上り無線リソースが割り当てられるまでの時間を計測して求める第３の所要時間計測部、
   をそなえたことを特徴とする、請求項４記載の無線端末。
8. 前記割当要求方法選択手段は、
   前記選択基準を満足するタイミングに対応する割当要求方法が複数存在する場合には、前記無線基地局と送受するメッセージ量が少ない割当要求方法を選択する、
   ことを特徴とする、請求項２〜７のいずれか１項に記載の無線端末。
9. 前記推定手段は、
   前記割当要求方法毎の前記周期の変動を過去複数の送信機会の割当間隔を基に検出する周期性検出部と、
   検出した前記変動を基に前記推定されるタイミングを補正するタイミング補正部と、
   をそなえたことを特徴とする、請求項２〜８のいずれか１項に記載の無線端末。
10. 無線端末と、前記無線端末に対して上り無線リソースを割り当てる無線基地局と、をそなえた無線通信システムにおける無線通信制御方法であって、
    前記無線端末は、第１の割り当て要求方法における送信機会が、第２の割り当て要求方法における送信機会よりも先に訪れる場合であって、前記第１の割り当て要求方法における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミングが、前記第２の割り当て要求方法における送信機会を利用した場合に無線リソースが割り当てられる推定タイミングの後である場合に、前記第１の割り当て送信機会で割り当て要求を前記無線基地局へ送信せずに、前記第２の割り当て送信機会で割り当て要求を前記無線基地局に送信する、
    ことを特徴とする、無線通信制御方法。

Images