JP2015076761A - 通信制御方法及び通信制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のＢＢＵと複数のＲＡＵとの間に光伝送システムを設けた基地局システムにおいて、ＢＢＵとＲＡＵとの間の遅延量を軽減すること。【解決手段】本発明の通信制御方法では、各対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り時間との割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報に基づいて、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り時間を割り当て、該割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報が生成される。生成された下り／上り時間割り当て情報に基づいて、光伝送路において複数対のＢＢＵ及びＲＡＵの下り／上り信号が時分割多重されて送受信される。【選択図】図３

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける通信制御方法及び通信制御装置に関する。

ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、ベースバンド処理などを行う無線制御装置（例えば、ＢＢＵ：BaseBand Unit）と、アンテナにより無線信号を送受信する無線装置（例えば、ＲＡＵ：Radio Antenna Unit）とを分離して設置する基地局システムが検討されている（例えば、非特許文献１）。

この基地局システムでは、無線制御装置（ＢＢＵ）と無線装置（ＲＡＵ）とが光伝送路（光ケーブル）により接続される。具体的には、無線制御装置（ＢＢＵ）からの信号は、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）などのインターフェースを介して、無線装置（ＲＡＵ）に光伝送される。無線装置（ＲＡＵ）は、無線制御装置（ＢＢＵ）からの信号を無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）に変換してアンテナから伝送する。この無線装置（ＲＡＵ）は、光張出し（optical feeder）無線装置などとも呼ばれる。

また、この基地局システムでは、複信方式として、上りリンクと下りリンクを時間で分割する時間分割複信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を用いることができる。ＴＤＤでは、上り信号と下り信号とが、同一周波数の異なる時間で送受信される。このため、ＴＤＤでは、周波数分割複信（ＦＤＤ：Frequency Division Duplex）のように、ペアバンドの問題は生じない。また、ＴＤＤでは、トラヒック量に応じて下り信号に割り当てる時間を多くするなど、上り信号と下り信号とに柔軟に帯域（時間）を割り当てることができる。

また、ＴＤＤでは、上り信号と下り信号とが同一周波数を用いるため、上りリンクと下りリンクにおけるフェージング変動が同一となる。このため、スケジューリング、適応リンク制御、適応ＭＩＭＯ伝送を行う場合に、受信装置（下りリンクではユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）、上りリンクでは、無線基地局（ｅＮＢ：eNodeB）或いは上述の基地局システム）からのチャネル状態情報（ＣＳＩ）のフィードバック量を、ＦＤＤと比較して低減できる。

3GPP TS 36.300"Evolved UTRA and Evolved UTRAN Overall description"

ところで、上述の基地局システムでは、複数の無線制御装置（ＢＢＵ）と複数の無線装置（ＲＡＵ）との間（光フロントホール）に共通化（コモディティ化）された光伝送システムを設けることで、設備投資コストを削減することが検討されている。この光伝送システムとしては、例えば、ＴＤＭ−ＰＯＮ（Time Division Multiplexing Passive Optical Network）を用いることが考えられる。ＴＤＭ−ＰＯＮは、上述のＴＤＤと同様に、上り信号と下り信号とに柔軟に帯域（時間）を割り当て可能であり、複信方式としてＴＤＤを用いる基地局システムとの親和性が高いためである。

しかしながら、複数の無線制御装置（ＢＢＵ）と複数の無線装置（ＲＡＵ）との間に光伝送システムを設ける場合、光伝送システムにおける遅延量の増加に伴い、無線制御装置（ＢＢＵ）と無線装置（ＲＡＵ）との間の遅延量が増大する恐れがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数の無線制御装置と複数の無線装置との間に光伝送システムを設けた基地局システムにおいて、無線制御装置と無線装置との間の遅延量を軽減可能な通信制御方法及び通信制御装置を提供することを目的とする。

本発明の通信制御方法は、時分割複信（ＴＤＤ）方式の複数対の無線制御装置及び無線装置と、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の光伝送路として用いられる光伝送システムと、を含む基地局システムにおける通信制御方法であって、各対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間との割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報に基づいて、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間を割り当て、該割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報を生成する工程と、生成された前記下り／上り時間割り当て情報に基づいて、前記光伝送路において前記複数対の無線制御装置及び無線装置の下り／上り信号を時分割多重して送受信する工程と、を有する。

本発明によれば、複数の無線制御装置と複数の無線装置との間に光伝送システムを設けた基地局システムにおいて、無線制御装置と無線装置との間の遅延量を軽減できる。

ＴＤＭ−ＰＯＮを利用した基地局システムの一例の説明図である。 ＴＤＭ−ＰＯＮにおける上り信号のスケジューリングの説明図である。 本発明の下り／上り時間割り当て情報の説明図である。 本発明のＯＬＴと各ＯＮＵとの間の距離の説明図である。 本発明の下り／上り時間割り当て情報の第１通知例の説明図である。 本発明の下り／上り時間割り当て情報の第２通知例の説明図である。 本実施の形態に係る基地局システムの全体構成図である。 本実施の形態に係る基地局システムの詳細構成図である。

図１は、ＴＤＭ−ＰＯＮ（Time Division Multiplexing Passive Optical Network）を利用した基地局システムの一例の説明図である。図１に示すように、基地局システムは、ＢＢＵ＃１−＃３と、ＲＡＵ＃１−＃３と、ＢＢＵ＃１−＃３とＲＡＵ＃１−＃３との間に設けられるＴＤＭ−ＰＯＮと、ＢＢＵ＃１−＃３に接続されるスイッチ（ＳＷ）と、を含む。なお、ＢＢＵ及びＲＡＵの数は、図１に示すものに限られない。

ＴＤＭ−ＰＯＮは、局側装置であるＯＬＴ（Optical Line Terminal）と、加入者側装置であるＯＮＵ（Optical Network Unit）＃１−＃３と、ＯＬＴからの光信号をＯＮＵ＃１−＃３にそれぞれに分岐する光スプリッタと、を含む。

図１に示す基地局システムの下り通信では、ＢＢＵ＃１−＃３からの下り信号は、ＯＬＴで時分割多重される。時分割多重されたＢＢＵ＃１−＃３からの下り信号は、光スプリッタで分岐され、ＯＮＵ＃１−＃３のそれぞれに伝送される。各ＯＮＵは、自装置宛（自装置に接続されるＲＡＵ宛）の下り信号を抽出して、抽出した下り信号をＲＡＵに伝送する。

一方、図１に示す基地局システムの上り通信では、ＲＡＵ＃１−＃３からの上り信号は、それぞれ、ＯＮＵ＃１−＃３を介して光スプリッタに伝送される。光スプリッタは、ＯＮＵ＃１−＃３からの上り信号を合流して、ＯＬＴに伝送する。スイッチは、ＯＬＴで合流された各上り信号の宛先を判別して、ＢＢＵ＃１−＃３に出力する。

ところで、図１のＢＢＵ＃１−＃３とＲＡＵ＃１−＃３とユーザ端末（不図示）との間では、上り信号と下り信号とがＴＤＤプロトコルに従って送受信される。すなわち、ＲＡＵ＃１−＃３とユーザ端末との間の無線区間では、上り信号と下り信号とが、同一（又は異なる）周波数の異なる時間に送受信される。

このＴＤＤプロトコルでは、スケジューリングサイクル内における上り信号用の時間（以下、上り時間という）と下り信号用の時間（以下、下り時間という）との割り当てが、準静的（semi-static）又は動的（dynamic）に変更されてもよい。各ＢＢＵは、ＲＡＵ（又はユーザ端末）との通信状態などに基づいて、スケジューリングサイクル内における上り時間と下り時間との割り当てを決定し、決定結果に従って通信を行う。

一方、図１のＴＤＭ−ＰＯＮ内では、上述のＴＤＤプロトコルが解釈されずに、独自のプロトコルに従って、上り信号と下り信号とが送受信される。具体的には、図１のＴＤＭ−ＰＯＮ内では、上り信号と下り信号とが、同一（又は異なる）時間の異なる波長（波長チャネル、波長リソース）で送受信される。

また、ＴＤＭ−ＰＯＮ内では、ＯＮＵ＃１−＃３に対する下り信号は、ＦＩＦＯ（First In First Out）でスケジューリングされ、時分割多重される。また、ＯＮＵ＃１−＃３からの上り信号は、ＯＮＵ＃１−＃３それぞれにおけるバッファ蓄積量に基づいてスケジューリングされ、時分割多重される。このスケジューリングにより、ＯＮＵ＃１−＃３からの上り信号が衝突するのを回避できる。

図２を参照し、ＴＤＭ−ＰＯＮにおける上り信号のスケジューリングについて説明する。図２は、ＴＤＭ−ＰＯＮにおける上り信号のスケジューリングの説明図である。なお、図２では、ＯＮＵ＃１及び＃２を例示するが、ＯＮＵの数は、これに限られない。

図２に示すように、ＯＮＵ＃２は、上り信号を受信するとバッファに蓄積し、レポートメッセージをＯＬＴに送信する（ステップＳ１０）。ＲＥＰＯＲＴメッセージは、上り信号の送信要求を示し、上り信号のバッファ蓄積量などを含む。同様に、ＯＮＵ＃１は、ＲＥＰＯＲＴメッセージを送信する（ステップＳ１１）。

ＯＬＴは、ＯＮＵ＃１及び＃２からのＲＥＰＯＲＴメッセージ含まれるバッファ蓄積量に基づいて、上り信号の送信タイミング（送信開始時間及び継続時間）を計算し、ＧＡＴＥメッセージをＯＮＵ＃１及び＃２に送信する（ステップＳ１２及びＳ１３）。ＧＡＴＥメッセージは、上り信号の送信許可を示し、上り信号の送信開始時間（START TIME）と継続時間（Duration TIME）とを含む。

ＯＮＵ＃１は、ＧＡＴＥメッセージで指定された送信開始時間及び継続時間において、上り信号を送信する（ステップＳ１４）。同様に、ＯＮＵ＃２も、同様に、上り信号を送信する（ステップＳ１５）。

なお、各ＯＮＵがＲＥＰＯＲＴメッセージを送信してから、ＯＬＴからのＧＡＴＥメッセージに応じて上り信号を送信する周期（cycle）は、スケジューリングサイクルとも呼ばれる。なお、ステップＳ１６−Ｓ２１のスケジューリングサイクルｎ＋１の動作は、ステップＳ１０−Ｓ１５のスケジューリングサイクルｎの動作と同様である。

以上のように、ＴＤＭ−ＰＯＮでは、各ＯＮＵからの上り信号のＲＥＰＯＲＴメッセージに含まれるバッファ蓄積量に基づいて、ＯＬＴが、上り信号の送信タイミング（送信開始時間及び継続時間）を決定して、各ＯＮＵにＧＡＴＥメッセージを送信する。これにより、ＴＤＭ−ＰＯＮ内の伝送区間において、各ＯＮＵからの上り信号が衝突するのを回避できる。

しかしながら、図１に示す基地局システムにおいて、スケジューリングサイクル毎に伝送されるＲＥＰＯＲＴメッセージやＧＡＴＥメッセージがＴＤＭ−ＰＯＮ内で送受信される場合（図２）、ＴＤＭ−ＰＯＮとは異なるＴＤＤプロトコルに従うＢＢＵとＲＡＵとの間の通信のオーバヘッドが増加することとなる。したがって、図１に示すように、複数対のＢＢＵとＲＡＵとの間の光伝送路としてＴＤＭ−ＰＯＮを設けた基地局システムでは、ＢＢＵとＲＡＵとの間の遅延量が増大する恐れがある。

そこで、本発明者らは、複数対のＢＢＵとＲＡＵとの間の光伝送路としてＴＤＭ−ＰＯＮを設けた基地局システムにおいて、ＴＤＤプロトコルを用いたＢＢＵとＲＡＵとの間の通信とＴＤＭ−ＰＯＮの光通信とを協調制御することで、ＢＢＵとＲＡＵとの間の遅延量を軽減するという着想を得て、本発明に至った。

本発明の通信制御方法では、各対のＢＢＵ（無線制御装置）及びＲＡＵ（無線装置）間の下り／上り時間割り当て情報に基づいて、当該複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り時間割り当て情報が生成される。また、生成された下り／上り時間割り当て情報に基づいて、光伝送路において複数対のＢＢＵ及びＲＡＵの下り／上り信号が時分割多重されて、送受信される。

（下り／上り時間割り当て情報）
図３及び図４を参照し、本発明の通信制御方法で用いられる下り／上り時間割り当て情報を説明する。下り／上り時間割り当て情報とは、各対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の光伝送路における所定期間内の下り時間及び上り時間（下り／上り時間）の割り当てを示す情報である。下り／上り時間の割り当て単位は、例えば、タイムスロット、サブフレームなどの所定の時間単位である。

図３は、下り／上り時間割り当て情報の説明図である。以下では、下り／上り時間割り当て情報は、１０タイムスロット中における上りタイムスロット（上りＴＳ）と下りタイムスロット（下りＴＳ）との割り当てを示す場合を一例として説明する。

図３では、２対のＢＢＵ＃１、＃２及びＲＡＵ＃１、＃２の上り信号が上り用の波長で時分割多重され、２対のＢＢＵ＃１、＃２及びＲＡＵ＃１、＃２の下り信号が下り用の波長で時分割多重される。ただし、図３は、例示にすぎず、ＢＢＵ及びＲＡＵの数等は、これに限られない。

図３Ａでは、各ＢＢＵに対して専用の時間窓（Time Window）を設ける場合が示される。具体的には、ＢＢＵ＃１の時間窓には、ＢＢＵ＃１及びＲＡＵ＃１用の５つの下りＴＳと５つの上りＴＳとが割り当てられる。同様に、ＢＢＵ＃２用の時間窓にも、ＢＢＵ＃２及びＲＡＵ＃２用の５つの下りＴＳと５つの上りＴＳとが割り当てられる。

このように、図３Ａでは、各対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り時間割り当て情報は、複数のＢＢＵ間で共有されず、各ＢＢＵ専用の時間窓で個別に使用されるにすぎない。この場合、図３Ａに示すように、各ＢＢＵの下りＴＳにおいて、上り用の波長は使用されない。同様に、各ＢＢＵの上りＴＳの割り当て時間において、下り用の波長は使用されない。この結果、図３Ａに示す場合、ＢＢＵとＲＡＵとの間の光伝送路における帯域利用効率が悪く、各対のＢＢＵとＲＡＵとの間の遅延量が増加する恐れがある。

一方、図３Ｂでは、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間で共有の時間窓（Time Window）を設ける場合が示される。具体的には、図３Ｂでは、ＢＢＵ＃１及びＲＡＵ＃１の下りＴＳとＢＢＵ＃２及びＲＡＵ＃２の上りＴＳとして、同一のＴＳが割り当てられる。同様に、ＢＢＵ＃２及びＲＡＵ＃２の下りＴＳとＢＢＵ＃１及びＲＡＵ＃１の上りＴＳとして、同一のＴＳが割り当てられる。

このように、図３Ｂでは、各対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り時間割り当て情報に基づいて、一対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下りＴＳと他のＢＢＵ及びＲＡＵ間の上りＴＳとして、同一のＴＳが異なる波長で割り当てられる。これにより、複数対のＢＢＵとＲＡＵとの間の光伝送路における帯域利用効率を向上でき、各対のＢＢＵとＲＡＵとの間の遅延量を軽減できる。

また、図３Ｃでは、図３Ｂと同様に、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間で共有の時間窓（Time Window）を設ける場合が示される。図３Ｃでは、各対のＢＢＵ及びＲＡＵの上りＴＳ及び下りＴＳが図３Ｂよりも短い周期で割り当てられる。これにより、各対のＢＢＵとＲＡＵとの間の遅延量を図３Ｂよりも軽減できる。

以上のように、本発明の通信制御方法では、各対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り割り当て情報が共有され、各対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り割り当て情報に基づいて、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り割り当て情報が生成される。これにより、各対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り割り当て情報が共有されない場合（図３Ａ）と比較して、光伝送路における帯域利用効率を向上でき、光伝送路における遅延量を軽減できる。

また、図３Ｂ及び図３Ｃでは、ＢＢＵ＃１及びＲＡＵ＃１とＢＢＵ＃２及びＲＡＵ＃２とで時間窓（time window）が共有されるので、余った期間（すなわち、図３ＡのＢＢＵ＃２及びＲＡＵ＃２の専用期間）において、ＯＮＵ＃１及び＃２は、従来であれば次の時間窓（time window）に回すはずのデータを送信しビットレートを高めることができるし、データを敢えて送らずにスリープすることもできる。各ＯＮＵがスリープする場合、各ＯＮＵのスリープの開始時間及び継続時間が、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上り割り当て情報に基づいて生成されてもよい。

また、本発明の通信制御方法において、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上りＴＳ（図３Ｂ、図３Ｃ）は、ＯＬＴ（局側装置）と各ＯＮＵ（加入者側装置）との間の距離に基づいて、割り当てられてもよい。図４は、ＯＬＴと各ＯＮＵとの間の距離に基づく下り／上りＴＳの割り当ての説明図である。

図４に示すように、ＯＬＴとＲＡＵ＃１に接続するＯＮＵ＃１との間の距離ｄ_１と、ＯＬＴとＲＡＵ＃２に接続するＯＮＵ＃２との間の距離ｄ_２と、ＯＬＴとＲＡＵ＃３に接続するＯＮＵ＃３との距離ｄ_３は、それぞれ異なる。このような距離（光伝達距離）ｄ_１−ｄ_３の相違により、下り／上り信号の遅延量は異なる。このため、図３Ｂ、３Ｃに示す下り／上りＴＳは、距離ｄ_１−ｄ_３に基づいて割り当てられてもよい。

また、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間で共有される時間窓（図３Ｂ及び図３Ｃ）の開始時間及び継続時間は、図４に示すＯＬＴと各ＯＮＵとの距離に基づいて、補正されてもよい。

また、以上の複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上りＴＳは、特定のＢＢＵで割り当てられてもよいし、ＯＬＴで割り当てられてもよいし、ＢＢＵとＯＬＴとの間に設けられるスイッチで割り当てられてもよい。

特定のＢＢＵで割り当てられる場合、特定のＢＢＵは、複数対のＢＢＵ及びＲＡＵ間の下り／上りＴＳの割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報を、他のＢＢＵに通知する。また、ＯＬＴで割り当てられる場合、ＯＬＴは、上記下り／上り時間割り当て情報をＯＬＴに接続される複数のＢＢＵに通知する。また、スイッチで割り当てられる場合、スイッチは、上記下り／上り時間割り当て情報をスイッチに接続される複数のＢＢＵに通知する。

（下り／上り時間割り当て情報の通知）
図５及び図６を参照し、本発明の通信制御方法で用いられる下り／上り時間割り当て情報の通知例を説明する。図５は、本発明の通信制御方法における下り／上り時間割り当て情報の第１通知例の説明図である。第１通知例では、下り／上り時間割り当て情報は、各ＢＢＵからの下り信号に含められる。

なお、図５において、下り／上り時間割り当て情報は、ＢＢＵ＃１又は＃２、ＯＬＴ、ＢＢＵ＃１及び＃２とＯＬＴとの間に設けられるスイッチ（スイッチ装置）のいずれかにおいて生成されるものとする。ＢＢＵ＃１及び＃２は、生成された下り／上り時間割り当て情報を取得しているものとする。また、図５では、２対のＢＢＵ＃１、＃２とＲＡＵ＃１、＃２が示されるが、ＢＢＵ、ＲＡＵの数は、これに限られない。

図５に示すように、ＢＢＵ＃１は、ＲＡＵ＃１に対する下り信号（ｄｄ）＃１に下り／上り時間割り当て情報を含めて送信する（ステップＳ１０１ａ）。具体的には、ＢＢＵ＃１は、下り／上り時間割り当て情報が示す下りＴＳにおいて、下り信号＃１を送信する。

ＯＬＴは、ＢＢＵ＃１から下り信号＃１を受信し、当該下り信号＃１に含まれる下り／上り時間割り当て情報を取得する（ステップＳ１０１ｂ）。ＯＬＴは、下り信号＃１をＯＮＵ＃１に転送する。

ＯＮＵ＃１は、ＯＬＴから下り信号＃１を受信し、当該下り信号＃１に含まれる下り／上り時間割り当て情報を取得する（ステップＳ１０１ｃ）。また、ＯＮＵ＃１は、取得した下り／上り時間割り当て情報が示す下りＴＳで、下り信号＃１をＲＡＵ＃１に転送する。ＲＡＵ＃１は、ＯＮＵ＃１から下り信号＃１を受信する（ステップＳ１０１ｄ）。

同様に、ＢＢＵ＃２、ＯＬＴ、ＯＮＵ＃２は、ＲＡＵ＃２に対する下り信号（ｄｄ）＃２に下り／上り時間割り当て情報を含めて送信する（ステップＳ１０２ａ−Ｓ１０２ｃ）。ＲＡＵ＃２は、ＯＮＵ＃２から下り信号＃２を受信する（ステップＳ１０２ｄ）。

ＲＡＵ＃１は、ＢＢＵ＃１に対する上り信号（ｕｄ）＃１を送信する（ステップＳ１０３ａ）。具体的には、ＲＡＵ＃１は、下り／上り時間割り当て情報が示す上りＴＳにおいて、上り信号＃１を送信する。

ＯＮＵ＃１は、ＲＡＵ＃１から上り信号＃１を受信し、ステップＳ１０１ｃで取得された下り／上り時間割り当て情報が示す上りＴＳで上り信号＃１をＯＬＴに転送する（ステップＳ１０３ｂ）。ＯＬＴは、ＯＮＵ＃１から上り信号＃１を受信し、ステップＳ１０１ｂで取得された下り／上り時間割り当て情報が示す上りＴＳで上り信号＃１をＢＢＵ＃１に転送する（ステップＳ１０３ｃ）。ＢＢＵ＃１は、ＯＬＴから送信された上り信号＃１を受信する（ステップＳ１０３ｄ）。

同様に、ＢＢＵ＃２に対する上り信号（ｕｄ）＃２が、ＯＮＵ＃２、ＯＬＴを介して、ＲＡＵ＃２からＢＢＵ＃２に伝送される（ステップＳ１０４ａ−Ｓ１０４ｄ）。なお、ステップＳ１０５ａ−Ｓ１０８ｄのスケジューリングサイクルｎ＋１の動作は、ステップＳ１０１ａ−Ｓ１０４ｄのスケジューリングサイクルｎの動作と同様である。

以上のように、図５のスケジューリングサイクル（cycle）においては、下り信号に下り／上り時間割り当て情報が含まれるので、図２のＲＥＰＯＲＴメッセージやＧＡＴＥメッセージなどの送受信を省略できる。このため、図２と比較して、ＢＢＵとＲＡＵとの間におけるオーバヘッドを削減でき、ＢＢＵとＲＡＵとの間における遅延量を削減できる。

図６は、本発明の通信制御方法における下り／上り時間割り当て情報の第２通知例の説明図である。第２通知例では、下り／上り時間割り当て情報は、各ＢＢＵからの下り信号とは異なる制御信号に含まれる。

なお、図６において、下り／上り時間割り当て情報は、ＯＬＴで生成され、ＢＢＵ＃１及び＃２に通知されるものとするが、ＢＢＵ＃１又は＃２、ＢＢＵ＃１及び＃２とＯＬＴとの間に設けられるスイッチで生成されてもよい。また、図６では、下り／上り時間割り当て情報を含む制御信号が、ＯＬＴから送信されるものとするが、ＢＢＵ＃１又は＃２、スイッチから制御信号が送信されてもよい。また、図６では、２対のＢＢＵ＃１、＃２とＲＡＵ＃１、＃２が示されるが、ＢＢＵ、ＲＡＵの数は、これに限られない。

図６に示すように、ＯＬＴは、下り／上り時間割り当て情報を含む制御信号を送信する（ステップＳ２０１ａ）。ＯＮＵ＃１は、ＯＬＴから制御信号を受信し、当該制御信号に含まれる下り／上り時間割り当て情報を取得する（ステップＳ２０１ｂ）。ＲＡＵ＃１は、ＯＮＵ＃１から制御信号を受信し、当該制御信号に含まれる下り／上り時間割り当て情報を取得する（ステップＳ２０１ｃ）。

同様に、ＯＮＵ＃２は、ＯＬＴから制御信号を受信し、当該制御信号に含まれる下り／上り時間割り当て情報を取得する（ステップＳ２０１ｄ）。ＲＡＵ＃２は、ＯＮＵ＃２から制御信号を受信し、当該制御信号に含まれる下り／上り時間割り当て情報を取得する（ステップＳ２０１ｅ）。

ＢＢＵ＃１は、ＲＡＵ＃１に対する下り信号（ｄｄ）＃１を送信する。具体的には、ＢＢＵ＃１は、下り／上り時間割り当て情報が示す下りＴＳにおいて、下り信号＃１を送信する（ステップＳ２０２ａ）。ＯＬＴは、ＢＢＵ＃１から下り信号＃１を受信し、下り／上り時間割り当て情報が示す下りＴＳにおいて、下り信号＃１を送信する（ステップＳ２０２ｂ）。

ＯＮＵ＃１は、ＯＬＴから下り信号＃１を受信し、下り／上り時間割り当て情報が示す下りＴＳにおいて、下り信号＃１を送信する（ステップＳ２０２ｃ）。ＲＡＵ＃１は、ＯＮＵ＃１から下り信号＃１を受信する（ステップＳ２０２ｄ）。

同様に、ＢＢＵ＃２、ＯＬＴ、ＲＡＵ＃１は、それぞれ、下り／上り時間割り当て情報が示す下りＴＳにおいて、下り信号（ｄｄ）＃２を送信する（ステップＳ２０３ａ−Ｓ２０３ｃ）。ＲＡＵ＃２は、ＯＮＵ＃２から下り信号＃２を受信する（ステップＳ２０３ｄ）。

ＲＡＵ＃１は、ＢＢＵ＃１に対する上り信号（ｕｄ）＃１を送信する（ステップＳ２０４ａ）。具体的には、ＲＡＵ＃１は、下り／上り時間割り当て情報が示す上りＴＳにおいて、上り信号＃１を送信する。ＯＮＵ＃１は、ＲＡＵ＃１から上り信号＃１を受信し、下り／上り時間割り当て情報が示す上りＴＳにおいて、上り信号＃１をＯＬＴに送信する（ステップＳ２０４ｂ）。

ＯＬＴは、ＯＮＵ＃１から上り信号＃１を受信し、下り／上り時間割り当て情報が示す上りＴＳにおいて、上り信号＃１をＢＢＵ＃１に送信する（ステップＳ２０４ｃ）。ＢＢＵ＃１は、ＯＬＴから上り信号＃１を受信する（ステップＳ２０４ｄ）。なお、ステップＳ２０５ａ−Ｓ２０８ｄのスケジューリングサイクルｎ＋１の動作は、ステップＳ２０１ａ−Ｓ２０４ｄのスケジューリングサイクルｎの動作と同様である。

以上のように、図６のスケジューリングサイクル（cycle）においては、下り／上り時間割り当て情報が制御信号に含まれるので、図２のＲＥＰＯＲＴメッセージやＧＡＴＥメッセージなどの送受信を省略できる。このため、図２と比較して、ＢＢＵとＲＡＵとの間におけるオーバヘッドを削減でき、ＢＢＵとＲＡＵとの間における遅延量を削減できる。

なお、本発明の通信制御方法では、図２のＲＥＰＯＲＴメッセージＧＡＴＥメッセージだけでなく、他の制御信号を停止させることもできる。例えば、ＴＤＭ−ＰＯＮでは、新規ＯＮＵの検出期間（ディスカバリウィンドウ）を設け、この検出期間内でＯＬＴと新規ＯＮＵとのリンクの確立処理が行われる。本発明の通信制御方法では、この検出期間におけるリンク確立処理を停止させてもよい。これにより、ＢＢＵとＲＡＵとの間のオーバヘッドを削減できる。

（基地局システムの構成）
図７及び図８を参照し、本実施の形態に係る基地局システムの構成を説明する。本実施の形態に係る基地局システムでは、本発明の通信制御方法が適用される。

以下では、本実施の形態に係る基地局システムに含まれる無線制御装置、無線装置が、それぞれ、ＢＢＵ、ＲＡＵである場合を説明するが、これに限られない。無線制御装置は、ＢＤＥ（Base station Digital processing Equipment）、ＲＥＣ（Radio Equipment Control）などであってもよい。また、無線装置は、ＲＲＥ（Remote Radio Equipment）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、ＲＥ（Radio Equipment）などであってもよい。

図７は、本実施の形態に係る基地局システムの全体構成図である。図７に示すように、基地局システム１は、ＴＤＤ方式の複数対のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０と、複数対のＢＢＵ１０及びＲＡＵ間に光伝送路として用いられる光伝送システム３０と、複数のＢＢＵ１０に接続されるスイッチ（ＳＷ）４０と、を含む。図７では、例えば、３対のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０が示されるが、ＢＢＵ、ＲＡＵの数はこれに限られない。

光伝送システム３０としては、例えば、複数対のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０とが時分割多重されるＴＤＭ−ＰＯＮが用いられる。光伝送システム３０は、複数のＢＢＵ１０にスイッチ４０を介してＯＬＴ３１（局側装置）と、複数のＲＡＵ２０にそれぞれ接続される複数のＯＮＵ３２（加入者側装置）と、光スプリッタ３３と、を含む。

基地局システム１のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０との間の光伝送路では、下り用の波長において、下り／上り時間割り当て情報に基づいて、ＢＢＵ１０_１−１０_３からの下り信号が時分割多重されて伝送される（図３Ｂ及び３Ｃ参照）。同様に、上り用の波長において、下り／上り時間割り当て情報に基づいて、ＲＡＵ２０_１−２０_３からの上り信号が時分割多重されて伝送される（図３Ｂ及び３Ｃ参照）。このように、ＢＢＵ１０とＲＡＵ２０との間の光伝送路では、下り／上りで異なる波長が用いられる。

図８は、本実施の形態に係る基地局システムの詳細構成図である。なお、基地局システム１を構成する各装置は、プロセッサ、メモリ、ＲＦ（Radio Frequency）回路、ディスプレイ、ユーザインタフェースなどを含むハードウェアを有しており、メモリには、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールが記憶されている。後述する各装置の構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。

図８に示すように、各ＢＢＵ１０は、スケジューリング部１０１、下り／上り時間割り当て情報生成部１０２、下り信号生成部１０３、上り信号復調部１０４、光通信部１０５を具備する。

スケジューリング部１０１は、各対のＢＢＵ１０及びＲＡＵ２０間の下り／上り時間割り当て情報に基づいて、複数対のＢＢＵ１０及びＲＡＵ２０間の下り／上り時間を割り当てる。例えば、スケジューリング部１０１は、図３Ａに示すＢＢＵ＃１の下り／上り時間割り当て情報と、ＢＢＵ＃２の下り／上り時間割り当て情報とに基づいて、図３Ｂ及び３Ｃに示すように、ＢＢＵ＃１及び＃２の下り／上り時間（下り／上りＴＳ）を割り当てる。なお、他のＢＢＵ１０の下り／上り時間割り当て情報は、不図示のインターフェースを介して、スケジューリング部１０１に通知されてもよい。

下り／上り時間割り当て情報生成部１０２は、スケジューリング部１０１で割り当てられた下り／上り時間を示す下り／上り時間割り当て情報を生成する。生成された下り／上り時間割り当て情報は、下り信号生成部１０３で生成される下り信号に含められてもよいし（図５参照）、当該下り信号とは別の制御信号に含められてもよい（図６参照）。

下り信号生成部１０３は、ユーザ端末に対する下り信号や制御信号を生成する。例えば、下り信号生成部１０３は、符号化された下り信号のＩ／Ｑ平面へのマッピング処理、サブキャリアへのマッピング処理、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、サイクリックプリフィクス（ガードインターバル）の付加処理の少なくとも一つを行う。

上り信号復調部１０４は、ユーザ端末からの上り信号を復調する。例えば、上り信号復調部１０４は、サイクリックプリフィクス（ガードインターバル）の除去処理、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、変調方式に応じた復調処理の少なくとも一つを行う。

光通信部１０５は、光信号を送受信する。具体的には、光通信部１０５は、下り信号生成部１０３で生成された下り信号を電光（Ｅ／Ｏ）変換して、送信する。また、光通信部１０５は、上り信号を受信し、光電（Ｏ／Ｅ）変換して、上り信号復調部１０４に出力する。

スイッチ４０は、光通信部４０１、スイッチ処理部４０２、記憶部４０３を具備する。光通信部４０１は、各ＢＢＵ１０の光通信部１０５と光信号を送受信する。スイッチ処理部４０２は、下り／上り時間割り当て情報に基づいて、各ＢＢＵ１０とＯＬＴ３１との間で下り／上り信号の衝突を防止するためのスイッチ処理を行う。具体的には、スイッチ処理部４０２は、下り／上り時間割り当て情報に基づいて、記憶部４０３に所定時間を下り／上り信号を蓄積して、下り／上り信号の衝突を防止する。記憶部４０３は、各ＢＢＵ１０からから受信された下り信号とＯＬＴ３１から受信された上り信号とを蓄積するバッファである。

ＯＬＴ３１は、光通信部３１１、スケジューリング部３１２、記憶部３１３を具備する。光通信部３１１は、スイッチ４０の光通信部４０１と各ＯＮＵ３２の光通信部３２１と光信号を送受信する。

スケジューリング部３１２は、下り／上り時間割り当て情報（図３Ｂ、図３Ｃ）に基づいて、スイッチ４０から受信された下り信号とＯＮＵ３２から受信された上り信号のスケジューリングを行う。記憶部３１３は、スイッチ４０から受信された下り信号と各ＯＮＵ３２から受信された上り信号とを蓄積するバッファである。

各ＯＮＵ３２は、光通信部３２１、スケジューリング部３２２、記憶部３２３を具備する。光通信部３２１は、ＯＬＴ３１の光通信部３１１と各ＲＡＵ２０の光通信部２０１と光信号を送受信する。

スケジューリング部３２２は、下り／上り時間割り当て情報（図３Ｂ、図３Ｃ）に基づいて、ＯＬＴ３１から受信された下り信号と各ＲＡＵ２０から受信された上り信号のスケジューリングを行う。記憶部３２３は、ＯＬＴ３１から受信された下り信号と各ＲＡＵ２０から受信された上り信号とを蓄積するバッファである。

各ＲＡＵ２０は、光通信部２０１、スケジューリング部２０２、記憶部２０３、無線通信部２０４、アンテナ素子２０５を具備する。光通信部２０１は、各ＯＮＵ３２の光通信部３１１と光信号を送受信する。

スケジューリング部２０２は、下り／上り時間割り当て情報（図３Ｂ、図３Ｃ）に基づいて、無線通信部２０４から記憶部２０３に入力される上り信号のスケジューリングを行う。記憶部２０３は、無線通信部２０４でユーザ端末から受信された上り信号と、光通信部２０１から入力された下り信号とを蓄積するバッファである。

無線通信部２０４は、記憶部２０３に蓄積された下り信号のＤ／Ａ変換処理、無線周波数（ＲＦ）帯への変換処理などを行い、アンテナ素子２０５から送信する。また、無線通信部２０４は、アンテナ素子２０５による受信信号を無線周波数（ＲＦ）からベースバンド帯への変換処理、Ａ／Ｄ変換処理などを行い、記憶部２０３に出力する。

なお、図８では、ＢＢＵ１０_１によって本発明の通信制御装置が構成され、スケジューリング部１０１及び下り／上り時間割り当て情報生成部１０２によって本発明の割り当て部が構成され、光通信部１０５によって本発明の送受信部が構成されるものとするが、これに限られない。本発明の通信制御装置は、スイッチ４０又はＯＬＴ３１によって構成されてもよい。

また、本発明の通信制御装置がスイッチ４０で構成される場合、スイッチ４０は、各対のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０の下り／上り時間割り当て情報に基づいて複数対のＢＢＵとＲＡＵの下り／上り時間割り当て情報を生成する下り／上り時間割り当て情報生成部を具備してもよい。この場合、光通信部４０１は、生成された下り／上り時間割り当て情報を各ＢＢＵ１０に通知してもよい。

同様に、本発明の通信制御装置がＯＬＴ３１で構成される場合、ＯＬＴ３１は、各対のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０の下り／上り時間割り当て情報に基づいて複数対のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０の下り／上り時間割り当て情報を生成する下り／上り時間割り当て情報生成部を具備してもよい。この場合、光通信部３１１は、生成された下り／上り時間割り当て情報を各ＢＢＵ１０に通知してもよい。

以上の本実施の形態に係る基地局システム１によれば、下り／上り時間割り当て情報（図３Ｂ及び図３Ｃ）に基づいて、ＯＬＴ３１、各ＯＮＵ３２、各ＲＡＵ２０でのスケジューリングが行われる。このため、ＴＤＤ方式の複数対のＢＢＵ１０とＲＡＵ２０と、複数対のＢＢＵ１０及びＲＡＵ２０間に光伝送路として用いられる光伝送システム３０を設けた基地局システムにおいて、ＢＢＵ１０とＲＡＵ２０との間におけるオーバヘッド（図２のＲＥＰＯＲＴメッセージやＧＡＴＥメッセージ）を削減でき、ＢＢＵ１０とＲＡＵ２０との間における遅延量を削減できる。

以上、上述の実施の形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

１０…ＢＢＵ
２０…ＲＡＵ
３０…光伝送システム
３１…ＯＬＴ
３２…ＯＮＵ
３３…光スプリッタ
４０…スイッチ
１０１…スケジューリング部
１０２…下り／上り割り当て情報生成部
１０３…下り信号生成部
１０４…上り信号復調部
１０５…光通信部
２０１…光通信部
２０２…スケジューリング部
２０３…記憶部
２０４…無線通信部
２０５…アンテナ素子
３１１…光通信部
３１２…スケジューリング部
３１３…記憶部
３２１…光通信部
３２２…スケジューリング部
３２３…記憶部
４０１…光通信部
４０２…スイッチ処理部
４０３…記憶部

Claims (10)

1. 時分割複信（ＴＤＤ）方式の複数対の無線制御装置及び無線装置と、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の光伝送路として用いられる光伝送システムと、を含む基地局システムにおける通信制御方法であって、
   各対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間との割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報に基づいて、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間を割り当て、該割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報を生成する工程と、
   生成された前記下り／上り時間割り当て情報に基づいて、前記光伝送路において前記複数対の無線制御装置及び無線装置の下り／上り信号を時分割多重して送受信する工程と、を有することを特徴とする通信制御方法。
2. 前記割り当てる工程において、一対の無線制御装置及び無線装置間の下り時間と他の無線制御装置及び無線装置間の上り時間として、同一時間を割り当て、
   前記送受信する工程において、前記一対の無線制御装置及び無線装置間の下り信号と前記他の無線制御装置及び無線装置間の上り信号とを、同一時間の異なる波長で伝送することを特徴とする請求項１に記載の通信制御方法。
3. 前記光伝送システムは、前記複数の無線制御装置に接続される局側装置と、前記複数の無線装置にそれぞれ接続される複数の加入者側装置と、を含み、
   前記割り当てる工程において、前記局側装置と前記複数の加入者側装置の各々との間の距離に基づいて、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間を割り当てることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信制御方法。
4. 前記割り当てる工程において、特定の無線制御装置が、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間を割り当て、該割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報を他の無線制御装置に通知することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信制御方法。
5. 前記割り当てる工程において、前記光伝送システムに含まれる局側装置が、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間を割り当て、該割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報を前記複数の無線制御装置に通知することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信制御方法。
6. 前記割り当てる工程において、前記複数の無線制御装置と前記光伝送システムに含まれる局側装置との間に設けられるスイッチ装置が、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間を割り当て、該割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報を前記複数の無線制御装置に通知することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信制御方法。
7. 生成された前記下り／上り時間割り当て情報は、前記複数の無線制御装置の各々からの下り信号に含められることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の通信制御方法。
8. 生成された前記下り／上り時間割り当て情報は、前記複数の無線制御装置の各々からの下り信号とは異なる制御信号に含められることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の通信制御方法。
9. 時分割複信（ＴＤＤ）方式の複数対の無線制御装置及び無線装置と、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の光伝送路として用いられる光伝送システムと、を含む基地局システムにおける通信制御装置であって、
   各対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間との割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報に基づいて、前記複数対の無線制御装置及び無線装置間の下り／上り時間を割り当て、該割り当てを示す下り／上り時間割り当て情報を生成する割り当て部と、
   生成された前記下り／上り時間割り当て情報に基づいて、前記光伝送路において前記複数対の無線制御装置及び無線装置の下り／上り信号を時分割多重して送受信する送受信部と、
   を具備することを特徴とする通信制御装置。
10. 前記通信制御装置は、特定の無線制御装置、前記光伝送システムに含まれる局側装置、前記複数の無線制御装置と前記光伝送システムに含まれる局側装置との間に設けられるスイッチ装置のいずれかであることを特徴とする請求項９に記載の通信制御装置。

Images