JP2018014697A - 基地局システム、無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線装置（ＲＥ）のうち一部のＲＥが共有の無線エリアを提供することで、無線制御装置（ＲＥＣ）とＲＥとの間のＣＰＲＩ伝送レートを低減することを目的とする。【解決手段】複数のＲＥが多段接続したリンク構造の基地局であって、ＲＥＣとＲＥとの間の伝送フレームには、データ信号を格納する複数のブロックが規定され、前記複数のブロックのうち一部は二以上のＲＥで共有される共有エリアに、他のブロックは二以上のＲＥで共有されない個別エリアに割当てられており、前記複数のＲＥの各々は、自装置のトラフィック状況に関する測定値を、前記リンク構造の前段から後段へ転送する下り伝送フレームと後段から前段へ転送する上り伝送フレームとの少なくとも一方に格納して転送することで他ＲＥと共有し、前記自装置の無線エリアで用いるブロックを、前記共有エリアのブロックとするか否かを選択する。【選択図】図１

Description

本発明は、自装置のトラフィック状況に応じて、自装置が提供する無線エリアを他の無線装置と共有する共有エリアとすべきか否かを自律的に判定することができる無線装置、及び当該無線装置を用いた基地局システムに関する。

現在、無線サービスを提供する基地局システムの構成として、ベースバンド信号を処理するベースバンド処理部(Base Band Unit)と、アンテナから電波を送信したり受信したりする無線部（Remote Radio Head)とに分離した形態の分離型基地局が主流となっている。ベースバンド処理部と無線部との間のインタフェースとして、たとえば、ＣＰＲＩ(Common Public Radio Interface)規格などの汎用インタフェースが定義されている。ＣＰＲＩ規格において、ベースバンド処理部は無線制御装置（Radio Equipment Controller: REC）とも呼ばれ、無線部は無線装置（Radio Equipment：RE）とも呼ばれる。また、ＣＰＲＩ規格において、無線制御装置と無線装置との間で伝送されるユーザデータ（Ｕ−ｐｌａｎｅデータ、デジタルベースバンド信号、データ信号とも称呼する）はＩＱ（In-phase and Quadrature）データとも呼ばれる。

従来、基地局システムを構成する無線制御装置と無線装置とのＣＰＲＩインタフェースを介した接続関係を、基地局システムの上位ノードで集中的に管理し、トラフィック状況や機器の故障などに応じて無線制御装置と無線装置との接続関係を動的に変更する技術が提案されている（例えば、特許文献１乃至３）。

特開２０１２−１３４７０８号公報 特表２０１２−５１９４１３号公報 特開２０１４−１２１０５４号公報

Common Public Radio Interface（CPRI）,"CPRI Specification V7.0 (2015-10-09)", http://www.cpri.info/downloads/CPRI_v_7_0_2015-10-09.pdf

近年、スマートフォンが増加したことなどに起因したトラフィックの増加に対処するため、ビルの各フロアに1つないし複数の屋内用無線装置を設置し、各フロアに存在する無線端末（User Equipment：UE）のトラフィックを収容するネットワーク構築形態が増加している。一般に、電話局舎に設置された無線制御装置からＣＰＲＩインタフェースの光ケーブル１本をビルに引き込み、複数の無線装置をカスケード状に接続（多段接続）する。

この場合、多段接続したリンク構造（多段接続リンク構造）を構成する無線装置間で、ＣＰＲＩインタフェース上の基本フレームを順次転送することにより、各々の無線装置に対応するＩＱデータの伝送が行われる。多段接続リンク構造を構成する無線装置の各々に、個別に無線エリアを割当てたとすると、無線装置の台数に応じた数の無線エリアに対応するＩＱデータを伝送することとなるため、ＣＰＲＩインタフェース上で伝送するＩＱデータの量が膨大となる。それゆえに、膨大なＩＱデータを所定時間内に伝送するために、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを高速化することが要求されている。しかしながら、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートの高速化は、消費電力の増大、ハードウェアの高価格化を招く、という懸念が存する。

一方、各無線装置が提供する無線エリアでトラフィックが均一に存在することは稀であり、一部の無線エリアにトラフィックが偏在することが少なくない。そのため、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを高速化したとしても、無線リソースが有効に利用されず、導入コスト・運用コストを無駄に消費することにもなり得る。それゆえに、従来の基地局システムでは、無線制御装置と接続される複数の無線装置を１つのＣＰＲＩインタフェース上に集約しようとした場合、実際のトラフィック需要に見合わない、過度な電力消費を強いられるなどの問題が存する。

そこで、本発明の一側面では、複数の無線装置のうち一部の無線装置が共有の無線エリアを提供することで、無線制御装置と無線装置との間のＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを低減できる解決手法を提供することを目的とする。

無線制御装置と接続される複数の無線装置の各々が多段接続したリンク構造を有する基地局システムであって、前記無線装置と前記無線制御装置との間で伝送される下り伝送フレーム及び上り伝送フレームには、データ信号を格納する複数のブロックが規定されており、前記複数のブロックのうち一部のブロックは二以上の無線装置で共有されるデータ信号を用いる共有エリアに割当られ、他のブロックは二以上の無線装置で共有されないデータ信号を用いる個別エリアに割当てられており、前記複数の無線装置の各々は、自装置のトラフィック状況に関する測定値を、前記リンク構造の前段の無線装置から後段の無線装置へ転送する下り伝送フレームと前記後段の無線装置から前記前段の無線装置へ転送する上り伝送フレームとの少なくとも一方に格納して転送し、前記下り伝送フレームと前記上り伝送フレームとの少なくとも一方を用いて、他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値を収集し、前記収集した他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値及び自装置におけるトラフィック状況に関する測定値を用いて、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックを、前記共有エリアに割当てられたブロックとするか、前記個別エリアに割当てられたブロックとするかを選択する、ことを特徴とする基地局システム。

本発明の一側面によれば、複数の無線装置のうち一部の無線装置が共有の無線エリアを提供することで、無線制御装置と無線装置との間のＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを低減することができる。

本実施例に係る無線装置を用いた基地局システムの概要の一例を示す図である。 ＣＰＲＩ規格における物理層（レイヤ１）のフレーム構造（伝送フレームの構造）を示す図である。 ＣＰＲＩ規格における１個のハイパーフレームを構成する２５６個の基本フレームを示す図である。 ＣＰＲＩ規格における制御ワードのサブチャネル構造を示す図である。 ＣＰＲＩインタフェースの特性を示す図である。 ＣＰＲＩインタフェースにおける基本フレームの構造例（その１）を示す図である。 ＣＰＲＩインタフェースにおける基本フレームの構造例（その２）を示す図である。 第１実施例に係る無線装置を用いた基地局システムの構成の一例を示す図である。 第１実施例に係る無線装置における下り基本フレームに対する処理の流れの一例を示す図である。 基本フレームにおける分割ブロックの範囲の一例を示す図である。 制御ワードのサブチャネル構造における測定値の格納位置の例を示す図である。 測定値テーブルの内容例を示す図である。 第１実施例に係る無線装置における上り基本フレームに対する処理の流れの一例を示す図である。 第１実施例に係る無線装置におけるエリア選択処理の流れの一例を示す図である。 第１実施例に係る無線装置の説明に用いられるランクテーブルの内容例（その１）を示す図である。 第１実施例に係る無線装置の説明に用いるエリア選択結果の内容例（その１）を示す図である。 第１実施例に係る無線装置の説明に用いるランクテーブルの内容例（その２）を示す図である。 第１実施例に係る無線装置の説明に用いるエリア選択結果の内容例（その２）を示す図である。 第２実施例に係る無線装置におけるエリア選択処理の流れの一例を示す図である。 第３実施例に係る無線装置における下り基本フレームに対する処理の流れの一例を示す図である。 第３実施例に係る無線装置における上り基本フレームに対する処理の流れの一例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、実施形態の構成に限定されない。

[第１実施例]
図１は、第１実施例に係る無線装置を用いた基地局システムの概要の一例を示す図である。図１に示す基地局システム１は、無線制御装置２と、複数の無線装置３（３Ａ乃至３Ｆ）と、をそなえる。図１の例では、３階建ての建物の各フロアに２台ずつ無線装置３が設置されており、建物内に合計で６つの無線エリア（＃１乃至＃６）が形成されている。本実施例において、各無線エリアは、個別エリア又は共有エリアのいずれかの種別に分類される。個別エリアは、ある一つの無線装置３が提供する無線エリアであって、複数の無線装置３で共有されない無線エリアをいう。一方、共有エリアは、２以上の無線装置３が同じ内容の下りＩＱデータを用いて提供する無線エリアをいう。同じ共有エリアを提供する２以上の無線装置３は、各無線装置３の送受信アンテナから同じＩＱデータの無線信号を送信することで、各々の無線エリアが形成される。別言すると、ある無線エリアに在圏する無線端末（ＵＥ）は、同じ共有エリアを提供する２以上の無線装置３が送信する無線信号を、一つの無線エリアとして認識し得る。なお、無線エリアは、セル又はセクタと呼ばれることもある。ＩＱデータは、無線装置と無線制御装置との間のＣＰＲＩインタフェース上で伝送されるデータ信号の一例である。

無線制御装置２は、無線基地局の一機能（要素）であるベースバンド信号処理部に相当する。複数の無線装置３の各々は、無線基地局の一機能である無線処理部に相当する。基地局システムにおいて、無線制御装置２及び複数の無線装置３は、例えば、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）と呼ばれる電気又は光のシリアルインタフェース（ＣＰＲＩインタフェース）を用いて通信可能に接続される。基地局システムにおける無線制御装置２及び複数の無線装置３をそれぞれノードとも呼称する。なお、以下の説明において、用語「ノード」は、無線制御装置２と複数の無線装置３とを総称する場合と、複数の無線装置３を主に意味する場合とがある。また、用語「ノード数」は、無線装置３の台数を主に意味する。

図１に示す複数の無線装置３は、無線制御装置２にシリアルに接続（カスケード接続、多段接続とも呼ばれる）されている。すなわち、無線装置３Ａは、前段ノードを無線制御装置２とし、後段ノードを無線装置３Ｂとして接続されている。無線装置３Ｂは、前段ノードを無線装置３Ａとし、後段ノードを無線装置３Ｃとして接続されている。無線装置３Ｃは、前段ノードを無線装置３Ｂとし、後段ノードを無線装置３Ｄとして接続されている。無線装置３Ｄは、前段ノードを無線装置３Ｃとし、後段ノードを無線装置３Ｅとして接続されている。無線装置３Ｅは、前段ノードを無線装置３Ｄとし、後段ノードを無線装置３Ｆとして接続されている。そして、無線装置３Ｆは、前段ノードを無線装置３Ｅとして接続されている。なお、図１に示す構成例において、無線装置３Ｆは終端であるため、無線装置３Ｆに後段ノードは接続されていない。

無線制御装置２は、複数の無線装置３との伝送路とは異なる伝送路を介して、図示しないコアノードと通信可能に接続されており、複数の無線装置３が提供する無線エリア（セル又はセクタ）（＃１乃至＃６）に在圏するＵＥ宛てのダウンリンク（ＤＬ）信号をコアノードから受信し、又は、複数の無線装置３の各々が受信したＵＥからのアップリンク（ＵＬ）信号の一部又は全部をコアノードに送信し得る。無線制御装置２は、複数の無線装置３の各々が提供する無線エリア（＃１乃至＃６）に在圏するＵＥ宛てのＤＬ信号を所定の変調方式で変調し得る。その変調されたＤＬ信号は、同相（In-phase）成分であるＩ値と直交位相（Quadrature）成分であるＱ値とを有するＩＱ（In-phase/Quadrature）データで表現され、ＣＰＲＩインタフェース上のプロトコル（ＣＰＲＩリンク）を介して複数の無線装置３に伝送される。すなわち、ＩＱデータは、ＣＰＲＩインタフェース上の伝送フレームに格納されて無線装置３に伝送される。一つの伝送フレームには、複数の無線エリアの各々のＩＱデータが格納され得る。なお、ＩＱデータには、ユーザデータ、制御信号、参照信号、同期信号などが含まれ得る。

複数の無線装置３の各々は、無線制御装置２や無線装置３などの前段ノードからＣＰＲＩリンクを介して受信した伝送フレームから、自ノードが提供する無線エリアに対応するＩＱデータを取得する。そして、各無線装置３は、取得したＩＱデータに歪補償や直交変調や周波数変換（アップコンバージョン）などの所定の無線処理を施すことで、所定の周波数帯の無線信号を生成し、送信増幅器で所定の送信電力に増幅したうえで、送受信アンテナから送信する。また、後段ノードが接続されている場合、無線装置３は、前段ノードからＣＰＲＩリンクを介して受信した伝送フレームを、後段ノードへ転送する。これにより、無線制御装置２からＣＰＲＩインタフェース上で送信された伝送フレームは、前段ノードから後段ノードへと順次転送される。

一方、複数の無線装置３の各々が提供する無線エリアに在圏するＵＥから送信されて、複数の無線装置３の各々の送受信アンテナで受信された無線信号は、受信増幅器（低雑音増幅器）などを経た後、周波数変換（ダウンコンバージョン）、直交復調（直交検波）などの所定の無線処理を施されることで、同相（In-phase）成分であるＩ値と直交位相（Quadrature）成分であるＱ値とを有するＩＱデータに変換される。複数の無線装置３の各々は、送受信アンテナで受信した無線信号から変換したＩＱデータを、ＣＰＲＩリンク上の伝送フレームに格納し、上りのＣＰＲＩリンクを介して前段ノードへ伝送する。これにより、ＵＥから送信されたＵＬ信号を示すＩＱデータは、後段ノードから前段ノードへと順次転送され、無線制御装置２へと伝送される。複数の無線装置３の各々がＣＰＲＩインタフェース上の伝送フレームを前段ノードへ順次伝送することで、無線制御装置２は、各無線装置３が受信した無線信号から変換されたＩＱデータが格納された伝送フレームを受信し、伝送フレームから取得したＩＱデータに対してベースバンド処理を施すことができる。

図２は、ＣＰＲＩ規格における物理層（レイヤ１）のフレーム構造（伝送フレームの構造）を示す図である。ＣＰＲＩ規格の伝送フレームの構造は、インデックスＷ＝０〜１５の１６ワードで構成された基本フレーム（Basic Frame）を伝送単位とし、インデックスＸ＝０〜２５５の２５６個の基本フレームで１個のハイパーフレームが構成され、さらに、インデックスＺ＝０〜１４９の１５０個のハイパーフレームで１個の「ＣＰＲＩ １０ｍｓフレーム」（無線フレーム）が構成される。

基本フレームにおいて、インデックスＷ＝０のワードは、制御ワードであり、ＣＰＲＩリンクにおけるサブチャネルを構成するための一要素である。図３は、ＣＰＲＩ規格における１個のハイパーフレームを構成する２５６個の基本フレームを図示したものである。各基本フレームは先頭に制御ワードを備えるため、１個のハイパーフレームは、合計２５６個の制御ワードを持つ。これら２５６個の制御ワードはインデックスＮｓ＝０〜６３の６４個のサブチャネルを形成し、各サブチャネルはインデックスＸｓ＝０〜３の４個の制御ワードを有する。

図４は、横軸にサブチャネル内の制御ワードのインデックスＸｓ（Ａ１１）、縦軸にサブチャネルのインデックスＮｓ（Ａ１２）を並べた２次元マップ形式で、ＣＰＲＩ規格における制御ワードのサブチャネル構造（Ａ１０）を図示したものである。概略を説明すると、図４において、［Ｎｓ，Ｘｓ］＝［０，０］の制御ワードは、同期信号Ｋ２８．５（コンマ・コード（Comma Code））である。［Ｎｓ，Ｘｓ］＝［０，１］，［０，２］，［０，３］の３つの制御ワードは、ハイパーフレームのインデックス値（シーケンス番号）や、基本フレームのインデックス値（シーケンス番号）を構成する。［Ｎｓ，Ｘｓ］＝［１，０］，［１，１］，［１，２］，［１，３］の４つの制御ワードは、低速Ｃ＆Ｍ（Ｓｌｏｗ Ｃ＆Ｍ）リンクである。［Ｎｓ，Ｘｓ］＝［２，３］の制御ワードは、ハイパーフレーム内において、高速Ｃ＆Ｍの開始位置となるサブチャネルＮｓを示すポインタ（Ｐｏｉｎｔｅｒ ｔｏ ｓｔａｒｔ ｏｆ ｆａｓｔ Ｃ＆Ｍ）ｐである。Ｎｓ＝３及び８〜１５のサブチャネルは、ＣＰＲＩ規格上は予備（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）の制御ワードである。Ｎｓ＝１６からポインタｐが示すサブチャネルまでは、ベンダスペシフィック（Ｖｅｎｄｏｒ ｓｐｅｃｉｆｉｃ）である。ポインタｐが示すサブチャネルからＮｓ＝６３までのサブチャネルまでは、高速Ｃ＆Ｍリンク（Ｆａｓｔ Ｃ＆Ｍ）である。

図２にもどって、基本フレームの残りのワード（Ｗ＝１〜１５）は、ＩＱデータの伝送に用いられるデータワード（ＩＱデータブロック）である。各ワードの長さＴ（図２の縦方向）は、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートによって変わり得る。図２の例示では、ワード長が３２ｂｉｔ（８ｂｉｔ×４）の場合のフレーム構造が示されている。この場合、１個の基本フレーム内のデータブロックのデータ容量は、４８０ｂｉｔ（３２ｂｉｔ×１５ワード）である。

図５は、ＣＰＲＩインタフェースの特性（Ａ２０）を示す図である。図５の例では、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レート（Ａ２２）とワード長（Ａ２３）との対応関係の例が示されている。すなわち、図５における特性例（Ａ２０）では、各対応関係のインデックス値であるＯｐｔｉｏｎ番号（Ａ２１）、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レート（Ａ２２）、ワード長（Ａ２３）、１基本フレーム内のＩＱデータブロック長（Ａ２４）、１基本フレーム内のＩＱデータブロックを３０ｂｉｔ長で分割した分割領域であるＡｘＣ（Ａｎｔｅｎｎａ Ｃａｒｒｉｅｒ ）コンテナの個数（Ａ２５）が示されている。例えば、Ｏｐｔｉｏｎ番号「１」の例では、伝送レートが６１４．４Ｍｂｉｔ／ｓ、ワード長Ｔが８ｂｉｔ、ＩＱデータブロック長が１２０ｂｉｔ（すなわち、８ｂｉｔ×１５ワード）、ＡｘＣ個数が４個（すなわち、１２０ｂｉｔ／３０ｂｉｔ）であることが示されている。この例では、各無線エリアを２本の送受信アンテナを用いて構成する場合、各アンテナに１個のＡｘＣコンテナを割当てるとすると、収容可能な無線エリアは２つとなる。なお、各アンテナに割当てるＡｘＣコンテナの個数は、無線システムのシステム帯域幅に応じて変わり得る。例えば、システム帯域幅が２．５ＭＨｚの場合、各アンテナに割当てる３０ｂｉｔ長のＡｘＣコンテナは１個である。一方、システム帯域幅が２０ＭＨｚの場合、２．５ＭＨｚの場合と比べて伝送されるＩＱデータの量が理論上８倍に増えるため、各アンテナに割当てる３０ｂｉｔ長のＡｘＣコンテナの個数は８個である。

図５に示す例から、６つの無線エリアの各々において２本の送受信アンテナを用いて２．５ＭＨｚのシステム帯域で無線サービスを提供する場合、合計１２本の送受信アンテナの各々に対応したＡｘＣコンテナが１２個必要であるため、無線制御装置２と無線装置３との間のＣＰＲＩインタフェースの伝送レートは、Ｏｐｔｉｏｎ番号「３」で示される伝送レート２４５７．６Ｍｂｉｔ／ｓ以上の伝送レートが必要であることが理解される。図６は、この場合のＣＰＲＩインタフェースにおける基本フレームの構造例（その１）を示す図である。図６における基本フレームの構造例（Ｆ１０）では、基本フレームを構成する１６ワード（Ｆ１２）の各々は３２ｂｉｔのワード長（Ｆ１１）を有し、基本フレームにおける先頭１ワードの制御ワード（Ｆ１３）と、１５ワードのＩＱデータブロック（Ｆ１４）とを有する。図６に例示されるＩＱデータブロック（Ｆ１４）は、２本の送受信アンテナの各々に割当てたＩＱデータの量に相当する合計６０ｂｉｔ（すなわち２個のＡｘＣコンテナ）を一単位として８個のブロック（Ｆ１４乃至Ｆ１Ｃ）に分割され、各無線エリアに対応付けられている（以下、無線エリアに対応付けて分割されたＩＱデータブロックを分割ブロックと称呼する場合がある）。なお、分割ブロックのうち末尾の２ブロック（Ｆ１Ｂ及びＦ１Ｃ）は未割当てのためｎｕｌｌ値が設定されている。

図５に戻って、無線エリアの個数を４に減らした場合、ＡｘＣコンテナが８個（４個×２本）で済むため、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートは、Ｏｐｔｉｏｎ番号「２」で示される伝送レート１２２８．８Ｍｂｉｔ／ｓであれば済むことが理解される。図７は、この場合のＣＰＲＩインタフェースにおける基本フレームの構造例（その２）を示す図である。図７における構造例（Ｆ２０）では、基本フレームを構成する１６ワード（Ｆ２２）の各々は１６ｂｉｔのワード長（Ｆ２１）を有し、基本フレームにおける先頭１ワードの制御ワード（Ｆ２３）と、１５ワードのＩＱデータブロック（Ｆ２４）とを有する。図７に例示されるＩＱデータブロック（Ｆ２４）は、２本の送受信アンテナの各々に割当てたＩＱデータの量に相当する合計６０ｂｉｔ（すなわち２個のＡｘＣコンテナ）を一単位として４個の分割ブロック（Ｆ２５乃至Ｆ２８）に分割され、各無線エリアに対応付けられている。なお、図７の例において、未割当の分割ブロックは存在しない。

再び図５に戻り、システム帯域幅を２０ＭＨｚとした場合、必要なＡｘＣコンテナ数は２．５ＭＨｚのときの８倍となるため、６つの無線エリアで合計１２本の送受信アンテナの各々に対応したＡｘＣコンテナが９６個（１２個×８）必要となり、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートは、Ｏｐｔｉｏｎ番号「９」で示される伝送レート１２１６５．１２Ｍｂｉｔ／ｓであることが理解される。これに対して、システム帯域幅２０ＭＨｚにおいて、４つの無線エリアの各々で２本の送受信アンテナを用いる場合、必要なＡｘＣ数は６４個（８個×８）であり、例えばＯｐｔｉｏｎ番号「７」で示される伝送レート８１１０．０８Ｍｂｉｔ／ｓで済むことが理解される。

以上の複数の例に示すように、無線制御装置２と無線装置３との間で伝送されるＩＱデータの量を４つの無線エリアに相当する量に制限した場合、６つの無線エリアに相当する量のＩＱデータを伝送する場合に比べて、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを低く構成することができる。ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを低く構成することで、基地局システムにおいて無線制御装置２及び無線装置３間のＣＰＲＩインタフェースに係る電力消費量を抑制することができる。また、一般的に伝送レートが高速になればなるほど、ハードウェアの製造コストが高くなるため、基地局システムの導入コストを低くするという観点からは、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを低速で済ませるほうが望ましい場合がある。

しかしながら、建物内における無線エリアのカバー範囲をある程度の無線品質を維持して確保するために、建物内に複数の送受信アンテナを設置することが望ましい場合がある。図１に示す例では、６つの無線エリアが形成されており、各無線エリアで２本の送受信アンテナを用いるとすれば、合計で１２本のアンテナに対応したＡｘＣコンテナを伝送し得るＣＰＲＩインタフェースの伝送レートが要求される。ところが、建物内に形成された無線エリアの利用特性として、建物内の無線エリアに在圏するＵＥは、各無線エリアに均等に分散していることは稀で、時間帯や曜日などの変動要因に応じて、ある無線エリアに偏在することが少なくない。例えば、就業時間中は各職場に形成された無線エリアに在圏するＵＥが、昼食時間帯には建物内のカフェテリアに形成された無線エリアに集中的に移動することで、就業時間帯と昼食時間帯とで、無線通信のトラフィックが特定の無線エリアに偏在することがあり得る。そのため、建物内の無線エリアのカバー範囲を確保する必要性が存在する反面、上述のトラフィックの偏在の例でみられるように、全ての無線エリアのリソースが有効に利用されているとは言い難い面もある。

そこで、本実施例の一側面では、複数の無線装置３の各々が一律に個別の無線エリア（個別エリア）を提供するのではなく、複数の無線装置３のうち一部の無線装置が共有の無線エリア（共有エリア）を提供することで、無線制御装置２と無線装置３との間のＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを低減することができる解決手法が提供される。また、本実施例の他の一側面では、複数の無線装置３の各々が、共有エリアを提供する無線装置として動作すべきか否かを、他の無線装置のトラフィック状況との比較に応じて自律的に判断することができる解決手法が提供される。

図８は、本実施例に係る無線装置３を用いた基地局システム１の構成の一例を示す図である。なお、図８の例では、無線装置３を１台のみ図示し、他の無線装置３の図示を省略している。図８に示す基地局システム１は、無線制御装置２と複数の無線装置２とを備える。

図８に示す無線制御装置２は、ネットワーク処理部２１、ベースバンド信号処理部２２、ＣＰＲＩ処理部２３を備える。ネットワーク処理部２１は、複数の無線装置３との通信を媒介する伝送路とは異なる伝送路を介して、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）やＳ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−ＧａｔｅＷａｙ）などのコアノードとの通信に用いられるＳ１インタフェースや、他の無線制御装置２との通信に用いられるＸ２インタフェースなどを処理する機能を有する。ネットワーク処理部２１は、複数の無線装置３が提供する無線エリアに在圏するＵＥ宛てのＤＬ信号をコアノードから受信し、又は、複数の無線装置３の各々が受信したＵＥからのＵＬ信号の一部又は全部をコアノードに送信し得る。

ベースバンド信号処理部２２は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを用いて、ネットワーク処理部２１を介してコアノードから受信したＵＥ宛てのＤＬ信号を所定の変調方式で変調し、ＩＱデータ信号に変換する機能を有する。また、ベースバンド信号処理部２２は、プロセッサを用いて、ＣＰＲＩ処理部２３を介して各無線装置３から受信したアップリンク（上り）のＩＱデータを所定の変調方式で復調し、各ＵＥからのＵＬ信号に変換する機能を有する。

ＣＰＲＩ処理部２３は、ベースバンド信号処理部２２からダウンリンク（下り）のＩＱデータを受けて、ＣＰＲＩインタフェース上の伝送フレームにＩＱデータを格納して、無線装置３に伝送する機能を有する。また、ＣＰＲＩ処理部２３は、無線装置３からのＣＰＲＩインタフェース上の伝送フレームを受信し、伝送フレームに格納されている上りＩＱデータを取得して、ベースバンド信号処理部２２へ供給する機能を有する。また、ＣＰＲＩ処理部２３は、複数の無線装置３との間でＣＰＲＩインタフェース上の同期を確立する機能や、伝送遅延を測定し遅延量を補償する機能を有しても良い。これらの機能は、当業者によく知られた機能であるため、詳細な説明を省略する。

つぎに、図８に示す無線装置３の構成について説明する。無線装置３は、第１ＣＰＲＩ処理部３１、第２ＣＰＲＩ処理部３２、制御部３３、記憶部３４、無線部３５、及び測定部３６を備える。第１ＣＰＲＩ処理部３１は、前段ノード（無線制御装置２又は無線装置３）とＣＰＲＩインタフェース上の伝送フレームを送受信する機能を有する。すなわち、第１ＣＰＲＩ処理部３１は、無線制御装置２のＣＰＲＩ処理部２３、又は、他の無線装置３の第２ＣＰＲＩ処理部３２と、電気又は光のシリアルインタフェースを用いて通信可能に接続され得る。

図８に示す第１ＣＰＲＩ処理部３１は、第１抽出部３１１と第１挿入部３１２とを備える。第１抽出部３１１は、前段ノードから受信した伝送フレームから、自ノードが提供する無線エリアに対応する分割ブロックに格納されたＩＱデータを抽出し、無線部３５に供給する機能を有する。また、第１抽出部３１１は、前段ノードが他の無線装置３である場合、前段ノードからの伝送フレームの所定領域の制御ワードから前段ノードで測定されたトラフィック状況に関する測定値を抽出し、制御部３３に供給する機能を有する。第１挿入部３１２は、第１ＣＰＲＩ処理部３１から前段ノードへ送信する伝送フレームの所定の分割ブロックに、無線部３５から供給されたＵＬ信号のＩＱデータを挿入する機能を有する。また、第１挿入部３１２は、測定部３６で測定した自ノードのトラフィック状況に関する測定値を、上り伝送フレームにおける制御ワードの所定の領域に格納する機能を有する。これらの機能は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどのプロセッサにおいて、記憶部３４又は第１ＣＰＲＩ処理部３１内の記憶部（図示省略）に記憶されたプログラムを実行することにより実現しても良い。別言すると、プロセッサにおいて所定のプログラムを実行することで、上述の諸機能を実現するハードウェア回路が生成され得る。

図８に示す第２ＣＰＲＩ処理部３２は、後段ノード（他の無線装置３）とＣＰＲＩインタフェース上の伝送フレームを送受信する機能を有する。すなわち、第２ＣＰＲＩ処理部３２は、他の無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１と、電気又は光のシリアルインタフェースを用いて通信可能に接続され得る。図８に示す例において、第２ＣＰＲＩ処理部３２は、第２挿入部３２１と第２抽出部３２２とを備える。第２挿入部３２１は、測定部３６で測定した自ノードのトラフィック状況に関する測定値を、第２ＣＰＲＩ処理部３２が後段ノードに転送する伝送フレームにおける制御ワードの所定の領域に格納する機能を有する。第２抽出部３２２は、後段ノードから受信した伝送フレームの所定領域の制御ワードから、後段ノードで測定されたトラフィック状況に関する測定値を抽出し、制御部３３に供給する機能を有する。これらの機能は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどのプロセッサにおいて記憶部３４又は第２ＣＰＲＩ処理部３２内の記憶部（図示省略）に記憶されたプログラムを実行することにより実現しても良い。別言すると、プロセッサにおいて所定のプログラムを実行することで、上述の諸機能を実現するハードウェア回路が生成され得る。

図８に示す制御部３３は、第１ＣＰＲＩ処理部３１の第１抽出部３１１や、第２ＣＰＲＩ処理部３２の第２抽出部３２２から、前段ノード又は後段ノードで測定されたトラフィック状況に関する測定値を受けて、測定値テーブルＴ１０を生成／更新して記憶部３４に記憶させる機能を有する。また、制御部３３は、自ノードの測定部３６で測定されたトラフィック状況に関する測定値を用いて、上述の測定値テーブルＴ１０を生成／更新して記憶部３４に記憶させる機能を有する。さらに、制御部３３は、上述の諸機能により生成／更新した測定値テーブルＴ１０に基づいて、自ノードと他ノードとのトラフィック状況に関する測定値を比較し、自ノードがＵＥに対して提供する無線エリアを個別エリアとすべきか共有エリアとすべきかを判定する機能を有する。そして、制御部３３は、上述の機能による判定結果が自ノードが提供する無線エリアの種別（すなわち、個別エリア又は共有エリア）を変更すべきことを示す場合、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び／又は第２ＣＰＲＩ処理部３２に対して、参照すべき分割ブロックの位置を変更すべき旨の指示をだす機能を有する。これらの機能は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡなどのプロセッサにおいて記憶部３４又は制御部３３内の記憶部（図示省略）に記憶された本実施例に係る処理を規定するプログラムを実行することにより実現しても良い。別言すると、プロセッサにおいて所定のプログラムを実行することで、上述の諸機能を実現するハードウェア回路が生成され得る。

図８に示す記憶部３４は、第１実施例に係る処理を規定するプログラムやデータなどを記憶するように構成され、制御部３３と通信可能に接続される。たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などが挙げられる。なお、図８に示す例では、記憶部３４と制御部３３との接続のみが明示されているが、たとえば第１ＣＰＲＩ処理部３１、第２ＣＰＲＩ処理部３２、無線部３５、測定部３６などの要素と記憶部３４との間でも接続を確立するように構成しても良い。

図８に示す無線部３５は、直交変復調部３５１、送信増幅器３５２、受信増幅器３５３、Ｄｕｐｌｅｘｅｒ３５４を備える。なお、変形例として、Ｄｕｐｌｅｘｅｒ３５４の代替として、スイッチや、スイッチとＤｕｐｌｅｘｅｒの組み合わせなどを用いてもよい。無線部３５は、自ノードが提供する無線エリアに対応する下りＩＱデータを第１ＣＰＲＩ処理部３１から取得し、直交変復調部３５１を用いてＩＱデータに対して直交変調を施し、必要に応じて周波数変換（アップコンバージョン）などの無線処理を行うことで、所定周波数帯の無線信号を生成する機能を有する。さらに、無線部３５は、生成した無線信号を、送信増幅器３５２を用いて所定の送信電力に増幅したうえで、Ｄｕｐｌｅｘｅｒ３５４などを介して送受信アンテナから送信する機能を有する。また、無線部３５は、送受信アンテナで受信された上り無線信号を、Ｄｕｐｌｅｘｅｒ３５４及び受信増幅器３５３などを経て直交変復調部３５１に入力し、直交復調（直交検波）などの所定の無線処理を施すことで、同相（In-phase）成分であるＩ値と直交位相（Quadrature）成分であるＱ値とを有するＩＱデータに変換する機能を有する。無線部３５は、無線信号から変換した上りＩＱデータを第１ＣＰＲＩ処理部３１に供給することで、上り伝送フレームにＩＱデータを格納して前段ノードの無線装置３を介して無線制御装置２へ送信することができる。また、無線部３５は、上りＩＱデータを測定部３６に供給することで、測定部３６に自ノードのトラフィック状況を測定させることができる。

図８に示す測定部３６は、無線部３５からの上りＩＱデータを取得し、所定の測定期間（例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）方式の無線フレーム構造における１スロットに相当する０．５ｍｓ）における複数のＩＱデータを用いて、自ノードのトラフィック状況に関する測定値を算出する機能を有する。たとえば、測定部３６は、測定期間における複数サンプルのＩＱデータが示す信号強度を累積することで、自ノードのトラフィック状況に関する測定値を得てもよい。たとえば、測定値＝Ｉ＾２＋Ｑ＾２を演算してもよいし、測定値＝√（Ｉ＾２＋Ｑ＾２）を演算してもよい。測定値の求め方は、これらの例に限定されることはなく、同相（In-phase）成分であるＩ値、又は直交位相（Quadrature）成分であるＱ値の少なくともいずれか一方の値が反映された値であれば、トラフィック状況に関する測定値として用いることができる。なお、本実施例において、トラフィック状況に関する測定値として、上りＩＱデータの信号強度を参照する理由は以下の通りである。すなわち、ＬＴＥ方式やＷＣＤＭＡ（登録商標）（Wideband Code Division Multiple Access）方式など複数のサブキャリア信号を複数のＵＥで共有して情報を伝送する多元接続が可能な無線通信システムにおいては、無線信号を送信しているＵＥの数が増えるほど、測定期間内に無線装置３で受信される上りＩＱデータの信号強度も増加する。そのため、測定期間内の上りＩＱデータの信号強度が大きな値を示すほど、無線リソースの消費量が大きいトラフィック状況にあると言える。また、ダウンリンクでユーザデータを受信しているＵＥの数が増えるほど、アップリンクでＡＣＫ信号を返信するＵＥや、受信環境の測定結果報告を送信するＵＥの数が増える。それゆえに、上りＩＱデータの信号強度は、ダウンリンクのトラフィック状況を示す指標としても用いることができる。

測定部３６は、測定期間の開始タイミングを知得するために、前段ノードから取得される下り伝送フレームのシーケンス番号（インデックス値）を基準にして把握される下り無線フレームの先頭タイミングを用いて特定される上り無線フレームの先頭タイミングに応じて、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び／又は制御部３３から測定指示信号の供給を受けても良い。たとえば、下り伝送フレームにおいて、ハイパーフレームのインデックス番号Ｚ＝０、かつ、基本フレームのインデックス番号Ｘ＝０は、下り無線フレームにおける先頭のデータに相当する。したがって、無線装置３は、当該ダウンリンクの先頭データを受信したタイミングと、無線装置３が起動した際の初期動作において無線制御装置２から通知される遅延補償量とを用いて、正確な下り無線フレームの先頭タイミングを知得することができる。また、上り無線フレームの先頭タイミングは、ダウンリンクのタイミングに所定のオフセットを加算又は減算したタイミングに同期しているため、無線装置３は、ダウンリンクの先頭タイミングから上り無線フレームの先頭タイミングを知得することができる。

つぎに、図９を参照して、本実施例に係る無線装置３における下り基本フレームに対する処理の流れの一例を説明する。図９に示す処理の流れは、たとえば、ＣＰＲＩインタフェース上を伝送する基本フレームの周期に同期したタイミングで繰り返し実行させるようにしてもよいし、基本フレームの受信を検知したことに応じて実行を開始するようにしてもよい。

まず、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、前段ノードから受信した下り基本フレームから、自ノードが提供する無線エリアに対応するＩＱデータを取得する（Ｓ１０１）。図７に示すＣＰＲＩインタフェースの基本フレームの構造例（Ｆ２０）を参照して、ＩＱデータの取得方法について説明する。図７に示す構造例において、ＩＱデータブロック（Ｆ２４）は４つの分割ブロック（Ｆ２５乃至Ｆ２８）で構成される。本実施例では、たとえば、４つの分割ブロックのうち、３つを個別エリアとし、１つを共有エリアとして、以下説明を続ける。

図７に示す基本フレームの構造例において、先頭３つの分割ブロック（Ｆ２５乃至Ｆ２７）には個別エリアのＩＱデータが格納され、残り１つの分割ブロック（Ｆ２８）には共有エリアのＩＱデータが格納され得る。すなわち、分割ブロック＃１（Ｆ２５）には個別エリア＃１のＩＱデータが格納され、分割ブロック＃２（Ｆ２６）には個別エリア＃２のＩＱデータが格納され、分割ブロック＃３（Ｆ２７）には個別エリア＃３のＩＱデータが格納され、分割ブロック＃４（Ｆ２８）には共有エリアのＩＱデータが格納される。

各分割ブロックには、２本の送受信アンテナの各々に対応したＩＱデータが格納される。たとえば、ワード方向のインデックス値とビット方向のインデックス値との座標で表現すると、分割ブロック＃１（Ｆ２５）には、[１，０]−[２，１３]の範囲で送受信アンテナ１本分のＩＱデータが格納され、[２，１４]−[４，１１]の範囲でもう一つの送受信アンテナ１本分のＩＱデータが格納される。したがって、無線エリアにおける送受信アンテナの本数に応じて、基本フレームにおける分割ブロックのサイズが異なり得ることが、当業者には容易に理解される。

図１０は、基本フレームにおける分割ブロックの範囲の一例を示す図である。図１０の例では、各分割ブロックの範囲を、ワード方向のインデックス値とビット方向のインデックス値との座標で示されている。たとえば、インデックス値＝１の分割ブロック＃１は、上述した通り、[１，０]−[４，１１]の範囲のデータブロックである。別言すると、ワード＃１の０ビット目からワード＃４の１１ビット目までのデータブロックが、分割ブロック＃１の範囲である。他の分割ブロックについても同様であるため、説明を省略する。無線装置３は、図１０に示すような分割ブロックインデックス値と範囲とを示す構成情報を記憶部３４などに予め格納しておき、自ノードが提供する無線エリアに対応する分割ブロックのインデックス値で特定される範囲を、構成情報を参照して特定するようにしても良い。あるいは、無線装置３は、たとえば、以下の式１乃至式４により、参照すべき分割ブロックの始点及び終点の座標を算出してもよい。

ここで、Block_Indは自ノードが提供する無線エリアに対応する分割ブロックのインデックス値であり、１以上の整数である。Atn[Block_Ind]はインデックス値Block_Indで指定された分割ブロックでのアンテナ本数である。変数mは１サンプルあたりのＩＱデータのビット長を表し、Tは１ワードのビット長を表す。図７の例では、変数ｍは３０ｂｉｔ（すなわち、m=30[bit]）であり、変数Ｔは１６ｂｉｔ（すなわち、T=16[bit]）であり、Atn[Block_Ind]は全分割ブロックにつき２本（すなわち、Atn=2[本]）である。

つぎに、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、取得したＩＱデータを無線部３５に入力する（Ｓ１０２）。これにより、無線装置３の無線部３５は、当該ＩＱデータに応じた無線信号を所定のタイミングに同期させて送受信アンテナから送信することができる。

無線装置３は、後段ノードが接続されている場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、前段ノードからの基本フレームが自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当するか否かを判定する（Ｓ１０４）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、前段ノードからの基本フレームのインデックス値Ｘを第１ＣＰＲＩ処理部３１から取得し、基本フレームのインデックス値Ｘが自ノードに割当てられたタイミングＸ０と一致する場合、自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定することができる（Ｓ１０４でＹＥＳ）。

無線装置３は、自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定した場合（Ｓ１０４でＹＥＳ）、自ノードで測定した上りトラフィック状況に関する測定値を基本フレーム上の制御ワードに格納し（Ｓ１０５）、後段ノードに転送する（Ｓ１０６）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、測定部３６が所定の測定期間（例えばＬＴＥ方式の無線フレーム構造における１スロットに相当する０．５ｍｓ）において無線部３５から取得した複数の上りＩＱデータから得た信号強度（測定値）を取得し、第２ＣＰＲＩ処理部３２の第２挿入部３２１に自ノードの測定値を通知すればよい。これにより、第２ＣＰＲＩ処理部３２は、前段ノードから第１ＣＰＲＩ処理部３１が受信した基本フレーム上の制御ワードに、自ノードの測定値を格納して、後段ノードに転送することができる。一方、無線装置３の制御部３３は、処理Ｓ１０４において、自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当しないと判定した場合（Ｓ１０４でＮＯ）、第２ＣＰＲＩ処理部３２の第２挿入部３２１に自ノードの測定値を通知しなければよい。これにより、第２ＣＰＲＩ処理部３２は、処理Ｓ１０５を実行せずにスキップし、前段ノードから第１ＣＰＲＩ処理部３１が受信した基本フレームを後段ノードへ転送する（Ｓ１０６）。

なお、処理Ｓ１０３において、後段ノードが接続されていないと判定された場合（Ｓ１０３でＮＯ）、処理Ｓ１０４乃至処理Ｓ１０６は実行せずにスキップすればよい。これにより、第２ＣＰＲＩ処理部３２は、基本フレームを後段ノードへ転送する処理を実行しない。処理Ｓ１０３において、後段ノードが接続されているか否かの判定は、たとえば、第２ＣＰＲＩ処理部３２において後段ノードとのＣＰＲＩインタフェース上の同期が確立されている場合に後段ノードが接続されていると判定しても良い。あるいは、自ノードのインデックス値（ノードＩＤ）と、多段接続したリンク構造における無線装置３の台数（ノード数）とに基づいて、後段ノードが接続されているか否かの判定を行っても良い。たとえば、自ノードＩＤが０以上の整数値である場合、自ノードＩＤが[ノード数−１]未満であるとき、後段ノードが接続さていると判定し得る。なお、無線装置３は、無線制御装置２との初期シーケンスにおいて無線制御装置２からノードＩＤ及びノード数を含む設定情報を受信し、無線制御装置２からの設定情報に基づいてノードＩＤ及びノード数を記憶するようにしても良い。この設定情報は、fast C&Mを構成する制御ワードを用いて無線制御装置２から各無線装置３に伝送することができる。

つぎに、図１１を参照して、処理１０４の判定方法について説明する。図１１は、制御ワードのサブチャネル構造（Ａ３０）における測定値の格納位置（自ノードの測定値を格納すべきタイミング）の例を示す図である。本実施例では、基本フレームへの測定値の格納領域の一例として、予備（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）の制御ワードが用いられる。変形例として、たとえばｖｅｎｄｅｒ ｓｐｅｃｉｆｉｃの制御ワードを用いるようにしてもよい。図１１の例では、無線装置３Ａの測定値＃Ａが[Ｎｓ＝１０、Ｘｓ＝０]の制御ワード（Ａ３１）に格納され、無線装置３Ｂの測定値＃Ｂが[Ｎｓ＝１０、Ｘｓ＝１]の制御ワード（Ａ３２）に格納され、無線装置３Ｃの測定値＃Ｃが[Ｎｓ＝１０、Ｘｓ＝２]の制御ワード（Ａ３３）に格納され、無線装置３Ｄの測定値＃Ｄが[Ｎｓ＝１０、Ｘｓ＝３]の制御ワード（Ａ３４）に格納され、無線装置３Ｅの測定値＃Ｅが[Ｎｓ＝１１、Ｘｓ＝０]の制御ワード（Ａ３５）に格納され、無線装置３Ｆの測定値＃Ｆが[Ｎｓ＝１１、Ｘｓ＝１]の制御ワード（Ａ３６）に格納されている。無線装置３は、たとえば、以下の式５及び式６により、自ノードの測定値の格納に用いることができる制御ワードを特定し得る。

ここで、Node_Indは、複数の無線装置３を多段接続したリンク構造における自ノードの位置を示すインデックス値であり、０以上の整数である。たとえば、図１に示す例において、無線装置３Ａのインデックス値は「０」であり、無線装置３Ｂのインデックス値は「１」であり、無線装置３Ｃのインデックス値は「２」であり、無線装置３Ｄのインデックス値は「３」であり、無線装置３Ｅのインデックス値は「４」であり、無線装置３Ｆのインデックス値は「５」である。Ns_Offsetは、サブチャネルＮｓ方向におけるオフセット値であり、図１１に示す例においてNs_Offsetは１０（すなわちNs_Offset=10）である。Xs_Offsetは、サブチャネル内の制御ワードのインデックス値Ｘｓ方向におけるオフセット値であり、図１１に示す例においてXs_Offsetは０（すなわちXs_Offset=0）である。

無線装置３は、以上の式５及び式６による演算を、制御部３３で実行しても良いし、第２挿入部３２１で実行しても良い。すなわち、制御部３３における演算により特定した格納位置を、制御部３３から第２挿入部３２１に通知しても良い。あるいは、制御部３３は、自ノードのインデックス値と各種オフセット値とを第２挿入部３２１に通知することで、第２挿入部３２１における演算により格納位置を特定しても良い。なお、ＮｓとＸｓとにより示される座標値に対応する制御ワードを有する基本フレームのインデックス値Ｘ０は、Ｘ０＝６４Ｘｓ＋Ｎｓである。以上の式５及び式６を用いてサブチャネル構造上の座標を特定する方法に替えて、以下の式７を用いて基本フレームのインデックス値を直接算出してもよい。

以上に例示する何れかの方法により、無線装置３の制御部３３は、前段ノードからの基本フレームのインデックス値Ｘと、自ノードの測定値を格納すべきタイミングを示すインデックス値Ｘ０とを比較し、Ｘ＝Ｘ０の場合に自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定することができる（Ｓ１０４でＹＥＳ）。なお、測定部３６における測定期間を例えば０．５ｍｓとした場合、制御ワードのサブチャネル構造を構成する１ハイパーフレーム（２５６個の基本フレーム）の送信周期が６６．６７μｓであるため、自ノードの測定値の送信タイミングが一つの測定期間内に複数回到来することになる。無線装置３は、一つの測定期間内の複数回の送信タイミングにおいて同じ値の測定値を繰り返し送信しても良い。変形例として、処理１０４において、たとえば、無線装置３の制御部３３は、式５乃至式７で説明される方法を用いて特定した自ノードの測定値を格納すべきタイミングを示すインデックス値Ｘ０と自ノードのトラフィック状況に関する測定値を、第２ＣＰＲＩ処理部３２の内部レジスタに設定してもよい。この場合、第２ＣＰＲＩ処理３２は、内部レジスタに設定されたインデックス値Ｘ０と前段ノードからの基本フレームのインデックス値Ｘとを比較し、Ｘ＝Ｘ０の場合に自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定し（Ｓ１０４でＹＥＳ）、内部レジスタに設定された自ノードのトラフィック状況に関する測定値を、基本フレームの制御ワードに格納して（Ｓ１０５）、後段ノードに転送することができる（Ｓ１０７）。

なお、無線装置３は、無線制御装置２との初期シーケンスで無線制御装置２から受信される設定情報に基づいて、以上の式１乃至式７で用いられる各種パラメータ（自ノードのインデックス値と各種オフセット値）が設定されるものとする。これらの各種パラメータの設定情報は、fast C&Mを構成する制御ワードを用いて無線制御装置２から各無線装置３に伝送することができる。

図９に戻り、無線装置３は、自ノードの測定値を、測定値テーブルＴ１０に格納する（Ｓ１０７）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、測定部３６から取得した測定値を用いて、記憶部３４に記憶されている測定値テーブルＴ１０の値を更新してもよい。図１２は、測定値テーブルＴ１０の内容例を示す図である。図１２に示す測定値テーブルＴ１０は、各無線装置３を識別するノードＩＤ（Ｔ１１）と、前段ノードからの基本フレームに格納されている他ノードの測定値（Ｔ１２）と、を対応付けた情報構造を有する。図１２に示す例において、ノードＩＤ（Ｔ１１）は、多段接続リンク構造における各無線装置３の位置を示すノードインデックス値が用いられている。本実施例はこの値に限定されるものではなく、無線装置３を識別し得る他の識別情報を用いても良い。

図９に戻り、無線装置３は、前段ノードからの下り基本フレームに、他ノードの測定値が格納されているか否かを判定する（Ｓ１０８）。たとえば、無線装置３の第１抽出部３１１は、自ノードの測定値を格納する制御ワードの位置を特定する方法と同様の手順にて、他ノードの測定値が格納されている制御ワードの位置を特定し得る。たとえば、上述の式７におけるノードインデックス値Node_Indに、他ノードのインデックス値を代入することにより、他ノードの測定値が格納されている制御ワードの位置を特定することができる。なお、無線装置３は、無線制御装置２との初期シーケンスにおいて無線制御装置２から受信される設定情報に基づいて、複数の無線装置３を多段接続したリンク構造における無線装置３の台数（ノード数）が設定されるものとする。この設定情報は、上述と同様に、fast C&Mを構成する制御ワードを用いて無線制御装置２から各無線装置３に伝送することができる。

無線装置３は、前段ノードから受信した基本フレームに他ノードの測定値が格納されている場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、他ノードの測定値を測定値テーブルＴ１０に格納する（Ｓ１０９）。たとえば、無線装置３の第１抽出部３１１は、他ノードの格納位置にある制御ワードから取得した値を制御部３３に入力し、この入力を受けた制御部３３は、第１抽出部３１１から入力された他ノードの値がたとえばｎｕｌｌ値以外であれば、前段ノードから受信した基本フレームに他ノードの測定値が格納されていると判定し（Ｓ１０８でＹＥＳ）、記憶部３４に記憶されている測定値テーブルＴ１０の値を更新する（Ｓ１０９）。なお、処理Ｓ１０８において、前段ノードから受信した基本フレームに他ノードの測定値が格納されていないと判定した場合（Ｓ１０８でＮＯ）、処理１０９を実行せずにスキップしてもよい。

以上が、本実施例に係る無線装置３における下り基本フレームに対する処理の流れの一例である。つぎに、図１３を参照して、本実施例に係る無線装置３におけるアップリンク（上り）基本フレームに対する処理の流れの一例を説明する。図１３に示す処理の流れは、たとえば、ＣＰＲＩインタフェース上を伝送される上り基本フレームの終期に同期したタイミングで繰り返し実行させるようにしても良いし、上り基本フレームの受信を検知したことに応じて実行を開始するようにしてもよい。

まず、無線装置３は、後段ノードから受信したアップリンク（上り）の基本フレームに、無線部３５から受信したＩＱデータを格納する（Ｓ２０１）。処理Ｓ２０１において、たとえば、無線装置３の第２ＣＰＲＩ処理部３２は、後段ノードから受信したアップリンク（上り）の基本フレームを第１ＣＰＲＩ処理部３１に転送する。それを受けて、無線装置３の第１挿入部３１２は、第２ＣＰＲＩ処理部３２から転送された基本フレームに、自ノードの無線部３５から取得された上りＩＱデータを格納する。その際、自ノードの無線部３５から取得したＩＱデータを格納する基本フレーム上の位置（分割ブロック）は、図９に示すダウンリンクの処理Ｓ１０１において自ノードが提供する無線エリアに対応するＩＱデータの格納位置（分割ブロック）を特定する方法と同様の手順を用いて特定される。なお、自ノードのＩＱデータの格納に用いられる分割ブロックに、既にｎｕｌｌ値以外のＩＱデータの値が格納されている場合、既に格納されているＩＱデータの値に、自ノードのＩＱデータの値を加算するなどの合成処理を行うことで、自ノードのＩＱデータの格納が行われる。すなわち、自ノードで用いられる分割ブロックに既に後段ノードのＩＱデータが格納されていることは、自ノードが提供する無線エリアが共有エリアであることを意味する。

無線装置３は、後段ノードからの基本フレームが自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当するか否かを判定する（Ｓ２０２）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、後段ノードからの基本フレームのインデックス値Ｘを第２ＣＰＲＩ処理部３２から取得し、基本フレームのインデックス値Ｘが自ノードに割当てられたタイミングＸ０と一致する場合、自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定することができる（Ｓ２０２でＹＥＳ）。自ノードに割当てられたタイミングＸ０の取得方法は、図９に示すダウンリンクの処理Ｓ１０４において、制御ワードのサブチャネル構造における自ノードの測定値の格納位置を特定する方法と同様の手順を用いることができる。

無線装置３は、後段ノードからの基本フレームが自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定した場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、後段ノードからの上り基本フレームに、自ノードで測定した上りトラフィック状況に関する測定値を格納し（Ｓ２０３）、前段ノードに転送する（Ｓ２０４）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、自ノードの測定値を格納すべきタイミングであると判定した場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、測定部３６から自ノードのトラフィック状況に関する測定値を取得して、第１ＣＰＲＩ処理部３１の第１挿入部３１２に自ノードの測定値を通知すればよい。これにより、第１ＣＰＲＩ処理部３１は、後段ノードから第２ＣＰＲＩ処理部３２が受信した基本フレーム上の制御ワードに、自ノードの測定値を格納して、後段ノードに転送することができる。変形例として、処理Ｓ２０２において、たとえば、制御部３３は、式５乃至式７で説明される方法を用いて特定した自ノードの測定値を格納すべきタイミングを示すインデックス値Ｘ０と自ノードのトラフィック状況に関する測定値を、第１ＣＰＲＩ処理部３１の内部レジスタに設定してもよい。この場合、第１ＣＰＲＩ処理部３１は、内部レジスタに設定されたインデックス値Ｘ０と後段ノードからの基本フレームのインデックス値Ｘとを比較し、Ｘ＝Ｘ０の場合に自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定し（Ｓ２０２でＹＥＳ）、内部レジスタに設定された自ノードのトラフィック状況に関する測定値を、基本フレームの制御ワードに格納して（Ｓ２０３）、前段ノードに転送することができる（Ｓ２０４）。

一方、処理Ｓ２０２において、たとえば、無線装置３の制御部３３は、自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当しないと判定した場合（Ｓ２０２でＮＯ）、第１ＣＰＲＩ処理部３１の第１挿入部３１２に自ノードの測定値を通知しなければよい。これにより、第１ＣＰＲＩ処理部３１は、処理Ｓ２０３を実行せずにスキップし、後段ノードから第２ＣＰＲＩ処理部３２が受信した基本フレームを前段ノードへ転送する（Ｓ２０４）。

無線装置３は、後段ノードからの上り基本フレームに、他のノードの測定値が格納されているか否かを判定する（Ｓ２０５）。たとえば、無線装置３の第２抽出部３２２は、自ノードの測定値を格納する制御ワードの位置を特定する方法と同様の手順にて、他ノードの測定値が格納されている制御ワードの位置を特定し得る。たとえば、上述の式７におけるノードインデックス値Node_Indに、他ノードのインデックス値を代入することにより、他ノードの測定値が格納されている制御ワードの位置を特定することができる。すなわち、複数の無線装置３を多段接続したリンク構造における無線装置３の台数（ノード数）をＮとすると、例えば、｛０、・・・、Ｎ−１｝の正の整数をNode_Indに順次代入することで、他ノードの測定値が格納されている制御ワードの位置を特定し得る。なお、無線装置３は、無線制御装置２との初期シーケンスにおいて無線制御装置２から受信される設定情報に基づいて、複数の無線装置３を多段接続したリンク構造における無線装置３の台数（ノード数）が設定されるものとする。この設定情報は、上述と同様に、fast C&Mを構成する制御ワードを用いて無線制御装置２から各無線装置３に伝送することができる。

無線装置３は、後段ノードから受信した基本フレームに他ノードの測定値が格納されている場合（Ｓ２０５でＹＥＳ）、他ノードの測定値を測定値テーブルＴ１０に格納する（Ｓ２０６）。たとえば、無線装置３の第２抽出部３２２は、他ノードの格納位置にある制御ワードから取得した値を制御部３３に入力し、この入力を受けた制御部３３は、第２抽出部３２２から入力された他ノードの値がたとえばｎｕｌｌ値以外であれば、後段ノードから受信した基本フレームに他ノードの測定値が格納されていると判定し（Ｓ２０５でＹＥＳ）、記憶部３４に記憶されている測定値テーブルＴ１０の値を更新する（Ｓ２０６）。なお、処理Ｓ２０５において、後段ノードから受信した基本フレームに他ノードの測定値が格納されていないと判定した場合（Ｓ２０５でＮＯ）、処理２０６を実行せずにスキップしてもよい。

以上が、本実施例に係る無線装置３における上り基本フレームに対する処理の流れの一例である。無線装置３は、以上のアップリンク及びダウンリンクの基本フレームに対する処理を行うことで、自ノード及び他ノードの測定値を収集し、測定値テーブルＴ１０における各ノードの測定値を更新することができる。

つぎに、図１４を参照しながら、測定値テーブルＴ１０を用いたエリア選択の処理を説明する。図１４は、本実施例に係る無線装置３におけるエリア選択の処理の流れの一例を示す図である。図１４に示す処理の流れは、たとえば、任意の周期で実行してもよい。たとえば、ダウンリンク又はアップリンクの無線フレームに同期したタイミング（たとえば１０ｍｓ周期）で実行を開始してもよい。

まず、無線装置３は、測定値テーブルＴ１０を参照して、測定値の大きさに応じてノード（リンク構造における複数の無線装置３）をソートし、今回のランクテーブルＴ２０を作成する（Ｓ３０１）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、記憶部３４に記憶された測定値テーブルＴ１０を参照し、測定値が大きいノードから順にランク１からランクＮを割当てる。ここで、Ｎは複数の無線装置３を多段接続したリンク構造における無線装置３の台数（ノード数）を表す値である。図１５は、本実施例に係る無線装置の説明に用いられるランクテーブルＴ２０の内容例を示す図である。図１５に示すランクテーブルＴ２０は、各無線装置３を識別するノードＩＤ（Ｔ２１）と、各ノードの測定値に応じて割当てたランク（Ｔ２２）とを対応付けた情報構造を有する。図１５に示すランクテーブルＴ２０の例において、ノードＩＤ（Ｔ２１）は、多段接続リンク構造における各無線装置３の位置を示すノードインデックス値が用いられており、たとえば、ノード＃０は図１に示す例における無線装置３Ａを示し、ノード＃１は無線装置３Ｂを示し、ノード＃２は無線装置３Ｃを示し、ノード＃３は無線装置３Ｄを示し、ノード＃４は無線装置３Ｅを示し、ノード＃５は無線装置３Ｆを示す。図１５に示す例では、ノード＃０（すなわち無線装置３Ａ）の測定値＃Ａが最も大きく、ランク「１」が割当てられていることを示す。一方、ノード＃５（すなわち無線装置３Ｆ）の測定値＃Ｆが最も小さく、ランク「６」が割当てられていることを示す。なお、記憶部３４は、少なくとも一過去分と今回分との２時点のランクテーブルＴ２０を保持し得るものとする。処理Ｓ３０１において、複数ノードが同じ大きさの測定値を有する場合、たとえば、ノードＩＤの昇順にランクを決定してもよい。

つぎに、無線装置３は、今回生成されたランクテーブルＴ２０に示される自ノードのランク（今回ランク）が、前回生成されたランクテーブルＴ２０に示される自ノードのランク（前回ランク）と異なるか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、図１４に示す処理の初回実行時には、記憶部３４に保持された前回ランクは全ノードで、例えば初期値「０」が設定されているものとする。処理Ｓ３０２の初回実行時において、たとえば、無線装置３の制御部３３は、図１５に示す内容例のランクテーブルＴ２０に示される自ノードの今回ランクと、初期値が設定された一過去分のランクテーブルＴ２０に示される自ノードの前回ランク（例えば０）とを比較し、自ノードの今回ランクは前回ランクと異なると判定する（Ｓ３０２でＹＥＳ）。なお、処理Ｓ３０２において、今回ランクと前回ランクとが同じであると判定された場合（Ｓ３０２でＮＯ）、無線装置３の制御部３３は、以降の処理Ｓ３０３乃至処理Ｓ３０７を実行せずにスキップしてもよい。

処理Ｓ３０２で、自ノードの今回ランクが前回ランクと異なると判定した場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、無線装置３の制御部３３は、自ノードの今回ランクが個別エリア数を超えるか否かを判定する（Ｓ３０３）。ここで、個別エリアとは、ある一つの無線装置３が提供する無線エリアであって、複数の無線装置３で共有されない無線エリアをいう。無線エリアのもう一つの種別として、共有エリアがある。共有エリアとは、２以上の無線装置３が提供する無線エリアをいう。個別エリアと共有エリアとの合計数は、ノード数よりも小さな値に設定される。本実施例の説明では、一例として、ノード数が６に対して、個別エリア数は３、共有エリア数は１、個別エリアと共有エリアとの合計数は４である。すなわち、個別エリアと共有エリアとの合計数は、ＣＰＲＩインタフェース上の基本フレーム構造における分割ブロックの個数に相当する。図７に示す基本フレームの構造例では、分割ブロックの個数は「４」である。別言すると、図７に示す基本フレーム構造例では、分割ブロック（Ｆ２５乃至Ｆ２７）の３ブロックに個別エリアのＩＱデータが格納され、分割ブロック（Ｆ２８）の１ブロックに共有エリアのＩＱデータが格納される。

無線装置３の制御部３３は、自ノードの今回ランクと個別エリア数とを比較し、自ノードの今回ランクが個別エリア数を超えると判定した場合（Ｓ３０３でＹＥＳ）、自ノードが提供する現在の無線エリアが個別エリアであれば（Ｓ３０４でＹＥＳ）、自ノードが提供する無線エリアを共有エリアに変更する（Ｓ３０５）。すなわち、この場合には、自ノードのトラフィック状況に関する測定値が相対的に低い値を示し、自ノードが個別エリアを提供しても無線リソースを十分に活用されない可能性があるため、共有エリアを選択することでＣＰＲＩインタフェースの伝送レートの抑制に貢献することを重視した措置が採られる。処理Ｓ３０５において、たとえば、無線装置３の制御部３３は、式１乃至式４で説明される方法を用いて特定される変更後エリアに対応する分割ブロックの領域値を、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部３２の内部レジスタに設定してもよい。この場合、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部３２は、制御部３３により設定された変更後エリアに対応する分割ブロックの領域値に基づいて、基本フレームからのＩＱデータの抽出及び挿入処理を円滑に実行することができる。あるいは、制御部３３は、変更後エリアに対応する分割ブロックのインデックス値を、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部３２の内部レジスタに設定しても良い。この場合、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部３２は、制御部３３により設定された変更後エリアに対応する分割ブロックのインデックス値に基づいて、式１乃至式４で説明される方法を用いて分割ブロックの領域値を特定することができ、基本フレームからのＩＱデータの抽出及び挿入処理を円滑に実行することができる。なお、自ノードが提供する現在の無線エリアがすでに共有エリアである場合（Ｓ３０４でＮＯ）、無線装置３の制御部３３は、図１４に示すように、処理Ｓ３０５を実行せずにスキップしても良い。

一方、処理Ｓ３０３で、自ノードの今回ランクが個別エリア数を超えないと判定した場合（Ｓ３０３でＮＯ）、無線装置３の制御部３３は、自ノードが提供する現在の無線エリアが共有エリアであれば（Ｓ３０６でＹＥＳ）、自ノードが提供する無線エリアを個別エリアに変更する（Ｓ３０７）。すなわち、この場合には、自ノードのトラフィック状況に関する測定値が相対的に高い値を示し、自ノードが提供する無線エリアとして共有エリアを選択すると無線リソースが枯渇する可能性があるため、個別エリアを選択することで無線リソースを確保することを重視した措置が採られる。処理Ｓ３０７において、たとえば、無線装置３の制御部３３は、式１乃至式４で説明される方法を用いて特定される変更後エリアに対応する分割ブロックの領域値を、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部３２の内部レジスタに設定してもよい。この場合、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部は、制御部３３により設定された変更後エリアに対応する分割ブロックの領域値に基づいて、基本フレームからのＩＱデータの抽出及び挿入処理を円滑に実行することができる。あるいは、制御部３３は、変更後エリアに対応する分割ブロックのインデックス値を、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部３２の内部レジスタに設定しても良い。この場合、第１ＣＰＲＩ処理部３１及び第２ＣＰＲＩ処理部３２は、制御部３３により設定された変更後エリアに対応する分割ブロックのインデックス値に基づいて、式１乃至式４で説明される方法を用いて分割ブロックの領域値を特定することができ、基本フレームからのＩＱデータの抽出及び挿入処理を円滑に実行することができる。なお、自ノードが提供する現在の無線エリアがすでに個別エリアである場合（Ｓ３０６でＮＯ）、無線装置３の制御部３３は、図１４に示すように、処理Ｓ３０７を実行せずにスキップしても良い。

以上が、本実施例に係る無線装置３におけるエリア選択の処理の流れの一例である。つぎに、図１５乃至図１８に示す例を参照して、上述のエリア選択の処理の概要を説明する。なお、本実施例の説明における個別エリア数は、一例として、「３」である。図１５に示すランクテーブル（Ｔ２０）の内容例では、ノード＃０、ノード＃１、ノード＃２は、それぞれ、ランク「１」「２」「３」であり、個別エリア数「３」を超えないため、個別エリアが選択される。たとえば、上位ランクから順に個別エリア＃１、個別エリア＃２、個別エリア＃３が選択される。別言すると、図７に示す基本フレームの構造例において、ランクが「１」のノード＃０は分割ブロック＃１（Ｆ２５）が選択し、ランクが「２」のノード＃１は分割ブロック＃２（Ｆ２６）を選択し、ランクが「３」のノード＃２は分割ブロック＃３（Ｆ２７）を選択する。一方、ノード＃３、ノード＃４、ノード＃５は、それぞれ、ランク「４」「５」「６」であり、個別エリア数「３」を超えるため、共有エリアを選択する。すなわち、図７に示す基本フレームの構造例において、ランク「４」のノード＃３、ランク「５」のノード＃４、及びランク「６」のノード＃５の全ては、分割ブロック＃４（Ｆ２８）を選択する。

図１６は、第１実施例に係る無線装置の説明に用いられるエリア選択結果の内容例を示す図である。図１６の例では、上述の各ノードでのエリア選択の結果を、ノードＩＤ（Ｔ３１）と分割ブロック番号（Ｔ３２）との表形式（Ｔ３０）で示されている。図１６に示す例は、ノード＃０乃至ノード＃２が、個別エリア（Ｔ３３）として、それぞれ、分割ブロック番号「１」「２」「３」を選択していることを示す。また、図１６に示す例は、ノード＃３乃至ノード＃５は、共有エリア（Ｔ３４）として、分割ブロック番号「４」を選択していることを示す。なお、無線装置３は、図１６に示す選択結果テーブルＴ３０の全ての内容を、記憶部３４に記憶するとは限らない。各無線装置３は、少なくとも自ノードの選択結果を記憶部３４に記憶すればよい。

つぎに、測定値テーブルＴ１０の内容が更新された結果、ランクテーブルの内容が、図１５に示す例（ランクテーブルＴ２０）から、図１７に示す例（ランクテーブルＴ２０’）に変更されたものと仮定する。すなわち、この場合、図１５に示すランクは前回ランクであり、図１７に示すランクは今回ランクである。図１７に示す例では、ノード＃０とノード＃１とが、それぞれ下位ランクであるランク「５」「６」に変更されている。一方、ノード＃４とノード＃５とは、それぞれ上位ランクであるランク「１」「２」に変更されている。なお、ノード＃２とノード＃３については、前回ランクと同様に、それぞれランク「３」「４」である。

図１８は、図１７に示す内容例の下に、各ノードにおけるエリア選択の結果（Ｔ３０’）を示す図である。図１８に示す例は、ノード＃０及びノード＃１の今回ランクは個別エリア数を超えたため、ノード＃０及びノード＃１は、共有エリア（Ｔ３４’）として、分割ブロック番号「４」を選択したことを示す。すなわち、ノード＃０及びノード＃１は、個別エリア（Ｔ３３）から共有エリア（Ｔ３４’）に変更したことになる。一方、ノード＃４及びノード＃５の今回ランクは個別エリア数を超えないため、ノード＃４及びノード＃５は、個別エリア（Ｔ３３’）として、それぞれ分割ブロック「１」「２」を選択している。すなわち、ノード＃４及びノード＃５は、共有エリア（Ｔ３４）から個別エリア（Ｔ３３’）に変更したことになる。なお、ノード＃２及びノード３は、今回ランクと前回ランクとが同じであるため、前回選択した分割ブロックとおなじ分割ブロックを継続して選択している。

以上が、本実施例に係る無線装置３におけるエリア選択の処理の概要である。以上の処理により、複数の無線装置３のうち一部の無線装置３が共有の無線エリア（共有エリア）を提供し、他の一部の無線装置３が個別の無線エリア（個別エリア）を提供することできる。これにより、複数の無線装置３の各々が一律に個別の無線エリア（個別エリア）を提供する場合と比べて、無線制御装置２と無線装置３との間のＣＰＲＩインタフェースで伝送するＩＱデータの量を低減することができ、その結果、ＣＰＲＩインタフェースの伝送レートを低減することもできる。また、各ノードは、自ノードで測定したトラフィック状況に関する測定値と、他ノードから収集した測定値とを比較することで、自ノードが提供する無線エリアを共有エリアとすべきか個別エリアとすべきかを自律的に選択することができる。そのため、各ノードが提供すべき無線エリアの種別を判定する処理に要する演算負荷を、無線制御装置２に負わせずに済む。

[第２実施例]
つぎに、図１９を参照して、エリア選択処理の第２実施例について説明する。図１９は、第２実施例に係る無線装置におけるエリア選択処理の流れの一例を示す図である。図１９の例では、図１４に示す第１実施例に係るエリア選択処理の流れと同じ処理について同じ参照符号を付している。すなわち、図１９において、処理Ｓ３０２乃至処理Ｓ３０７については、図１４に示す処理の流れと同様である。図１９に示す処理の流れの一例は、図１４に示す例と同様に、任意の周期で実行しても良く、たとえば、ダウンリンク又はアップリンクの無線フレームに同期したタイミング（たとえば１０ｍｓ周期）で実行を開始しても良い。

図１９に示す第２実施例に係るエリア選択処理の流れでは、１回のエリア選択処理の実行結果のみではエリア変更を行わず、複数回のエリア選択処理の実行結果を累積する点で、図１４に示す第１実施例と異なる。

まず、無線装置３は、測定値テーブルＴ１０を参照して、測定値の大きさに応じてノードをソートし、各ノードの測定値の大きさに応じて各ノードの仮ランクを決定する（Ｓ３０１Ａ）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、記憶部３４に記憶された測定値テーブルＴ１０を参照し、測定値が大きいノードから順に仮ランク１から仮ランクＮを割当てる。ここで、Ｎは複数の無線装置３を多段接続したリンク構造における無線装置３の台数（ノード数）を表す値である。処理Ｓ３０１Ａにおいて、複数ノードが同じ大きさの測定値を有する場合、たとえば、ノードＩＤの昇順に仮ランクを決定してもよい。

つぎに、無線装置３は、各ノードの仮ランクに応じたスコアを、仮ランクテーブルに累積する（Ｓ３０８Ａ）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、記憶部３４に記憶された仮ランクテーブルの値に仮ランクの値を加算する。すなわち、仮ランクが「１」であれば、仮ランクテーブルの値に「１」を加算する。仮ランクが「２」であれば、仮ランクテーブルの値に「２」を加算する。なお、仮ランクテーブルの初期値は、たとえば、ゼロ値である。

無線装置３は、図１９に示すエリア選択処理の実行回数（カウント値）が所定値（閾値）に達したか否かを判定する（Ｓ３０９Ａ）。なお、エリア選択処理の実行回数は、初期値がたとえばゼロ値であり、記憶部３４にカウント値として記憶されているものとする。たとえば、無線装置３の制御部３３は、カウント値が閾値を超えていないと判定した場合（Ｓ３０９ＡでＮＯ）、記憶部３４に記憶されているカウント値に１を加算して更新し（Ｓ３１３）、次の実行タイミングが到来するまで図１９の処理を終了する。

無線装置３は、カウント値が閾値を超えていると判定した場合（Ｓ３０９ＡでＹＥＳ）、カウント値をたとえばゼロ値でクリアし（Ｓ３１０Ａ）、仮ランクテーブルの累積スコアに応じてノードをソートして、今回のランクテーブルＴ２０を作成する（Ｓ３１１Ａ）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、記憶部３４に記憶された仮ランクテーブルの累積スコアを参照し、累積スコアが小さいノードから順にランク１からランクＮを割当てて、記憶部３４に今回のランクテーブルＴ２０を記憶する。ここで、Ｎは複数の無線装置３を多段接続したリンク構造における無線装置３の台数（ノード数）を表す値である。処理Ｓ３０８Ａにおいて仮ランクの値を仮ランクテーブルに累積した場合、仮ランクテーブルの累積スコアが小さいということは、累積された仮ランクが上位ランクであることを意味する。たとえば、処理Ｓ３０８Ａの実行において最上位ランクの値「１」を１０回累積したとき（すなわち、処理Ｓ３０９Ａの閾値＝８）、累積スコアは「１０」である。一方、処理Ｓ３０８Ａの実行において最下位ランクの値「Ｎ」を１０回累積したとき、累積スコアは「１０×Ｎ」（Ｎ＝６とした場合、累積スコアは「６０」）である。なお、記憶部３４は、少なくとも一過去分と今回分との２時点のランクテーブルＴ２０を保持し得るものとする。処理Ｓ３１１Ａにおいて、複数ノードが同じ大きさの累積スコアを有する場合、たとえば、ノードＩＤの昇順にランクを決定してもよい。

無線装置３は、仮ランクテーブルをたとえばゼロ値でクリアし（Ｓ３１２Ａ）、今回生成されたランクテーブルＴ２０に示される自ノードのランク（今回ランク）が、前回生成されたランクテーブルＴ２０に示される自ノードのランク（前回ランク）と異なるか否かを判定する（Ｓ３０２）。以降の処理Ｓ３０２乃至処理Ｓ３０７は、図１４に示す第１実施例に係るエリア選択処理と同様であるため、説明を省略する。

以上に述べる第２実施例に係るエリア選択処理によれば、複数回のエリア選択処理の実行結果を累積し、累積結果に応じてノードのランクを決定するため、一時的なランクの変動によるエリアの頻繁な変更を抑制することができる。

［第３実施例］
つぎに、図２０及び図２１を参照して、第３実施例に係る無線装置３における基本フレームに対する処理の流れの一例を説明する。図２０は、第３実施例に係る無線装置における下り基本フレームに対する処理の流れの一例を示す図である。図２０及び図２１に示す処理の流れは、たとえば、ＣＰＲＩインタフェース上を伝送する基本フレームの周期に同期したタイミングで繰り返し実行してもよいし、前段ノード又は後段ノードからの基本フレームの受信を検知したことに応じて実行を開始するようにしてもよい。

図２０に示す下り基本フレームに対する処理の流れの一例は、エリア選択処理において無線エリアの種別が変更された場合、所定期間において変更前後の２エリア分のＩＱデータを用いて無線エリアを提供する点で、図９に示す第１実施例と異なる。

まず、無線装置３は、移行期フラグがオフであるか否かを判定する（Ｓ１１０Ａ）。たとえば、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、処理Ｓ１１０Ａにおいて、第１ＣＰＲＩ処理部３１内の内部レジスタに記憶されている移行期フラグの値を参照し、移行期フラグがオフであるか否かを判定してもよい。ここで、移行期フラグとは、図１４又は図１９に示すエリア選択処理において、自ノードが提供する無線エリアの種別を変更すると判定されたことを示すフラグである。たとえば、図１４又は図１９に示す処理Ｓ３０５及び処理Ｓ３０７において、無線装置３の制御部３３は、移行期フラグをオンに設定する。なお、移行期フラグは、第１ＣＰＲＩ処理部３１の内部レジスタだけでなく、第２ＣＰＲＩ処理部３２の内部レジスタ及び記憶部３４に記憶してもよい。

移行期フラグがオフである場合（Ｓ１１０ＡでＹＥＳ）、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、前段ノードから受信した下り基本フレームから、自ノードが提供する無線エリアに対応するＩＱデータを取得する（Ｓ１０１）。以降の処理Ｓ１０１乃至処理Ｓ１０９は、図９に示す第１実施例と同様であるため、説明を省略する。

一方、移行期フラグがオンである場合（Ｓ１１０ＡでＮＯ）、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、前段ノードから受信した下り基本フレームから、変更前の種別の無線エリア（変更前エリア）に対応する分割ブロックからＩＱデータＡと、変更後の種別の無線エリア（変更後エリア）に対応する分割ブロックからＩＱデータＢとを取得し（Ｓ１１１Ａ）、無線部３５に入力する（Ｓ１１２Ａ）。

無線装置３は、移行期フラグがオンの場合、変更前エリアの送信出力を一段階減じる（Ｓ１１３Ａ）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、無線部３５の送信増幅器３５２に対して、変更前エリアの送信出力を所定レベル分を減じるように制御信号を入力してもよい。図２０に示す処理の実行を繰り返すごとに、変更前エリアの送信出力を減じていくことにより、変更前エリアに在圏するＵＥを変更後エリアに移行するように促すことができる。

無線装置３は、変更前エリアの送信出力は閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ１１４Ａ）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、処理Ｓ１１４Ａにおいて、記憶部３４に記憶している変更前エリアの現在の送信出力の設定値が閾値未満であるか否かを判定してもよい。

変更前エリアの送信出力が閾値未満である場合（Ｓ１１４ＡでＹＥＳ）、無線装置３は、移行期フラグをオフに更新する（Ｓ１１５Ａ）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、処理Ｓ１１５Ａにおいて、第１ＣＰＲＩ処理部３１の内部レジスタに記憶されている移行期フラグをオフに設定してもよい。無線装置３の制御部３３は、処理Ｓ１１５Ａにおいて、オフに設定した移行期フラグを、第２ＣＰＲＩ処理部３２の内部レジスタ及び記憶部３４に記憶してもよい。ここで、変更前エリアの送信出力と比較する閾値は、変更前エリアの送信出力が閾値未満である場合に、変更前エリアに在圏していたＵＥが変更後エリアに確実に移行している送信出力レベルとなるような閾値を設定すればよい。

無線装置３は、処理Ｓ１１５Ａで移行期フラグをオフに更新した後、又は、処理Ｓ１１４Ａで変更前エリアの送信出力が閾値未満でないと判定した場合（Ｓ１１４ＡでＮＯ）、処理Ｓ１０３以降の処理を実行する。

以上が、第３実施例に係る無線装置における下り基本フレームに対する処理の流れの一例である。つぎに、図２１を参照して、第３実施例に係る無線装置における上り基本フレームに対する処理の流れを説明する。図２１は、第３実施例に係る無線装置における上り基本フレームに対する処理の流れの一例を示す図である。図２１に示す上り基本フレームに対する処理の流れの一例は、エリア選択処理において無線エリアの種別が変更された場合、所定期間において変更前後の２エリア分のＩＱデータを上り基本フレームに格納する点で、図１３に示す第１実施例と異なる。

まず、無線装置３は、下り基本フレームの処理と同様に、移行期フラグがオフであるか否かを判定する（Ｓ２０７Ａ）。たとえば、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、処理２０７Ａにおいて、第１ＣＰＲＩ処理部３１内の内部レジスタに記憶されている移行期フラグの値を参照し、移行期フラグがオフであるか否かを判定してもよい。ここで、移行期フラグとは、下り基本フレームの処理と同様に、図１４又は図１９に示すエリア選択処理において、自ノードが提供する無線エリアの種別を変更すると判定されたことを示すフラグである。たとえば、図１４又は図１９に示す処理Ｓ３０５及び処理Ｓ３０７において、無線装置３の制御部３３は、移行期フラグをオンに設定する。

移行期フラグがオフである場合（Ｓ２０７ＡでＹＥＳ）、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、第２ＣＰＲＩ処理部３２が後段ノードから受信した上り基本フレームに、無線部３５から取得した上りＩＱデータを格納する（Ｓ２０１）。以降の処理Ｓ２０１乃至処理Ｓ２０６は、図１３に示す第１実施例と同様であるため、説明を省略する。

一方、移行期フラグがオンである場合（Ｓ２０７ＡでＮＯ）、無線装置３の第１ＣＰＲＩ処理部３１は、変更前エリアの上りＩＱデータＡと、変更後エリアの上りＩＱデータＢとを無線部３５から取得し、第２ＣＰＲＩ処理部３２が後段ノードから受信した基本フレームにＩＱデータＡ及びＩＱデータＢを格納する（Ｓ２０８Ａ）。処理Ｓ２０８Ａにおいて、変更前エリアのＩＱデータＡは変更前エリアに対応する分割ブロックに格納され、変更後エリアのＩＱデータＢは変更後エリアに対応する分割ブロックに格納される。なお、分割ブロックに既にｎｕｌｌ値以外のＩＱデータの値が格納されている場合、第１実施例と同様に、既に格納されているＩＱデータの値に、自ノードのＩＱデータの値を加算するなどの合成処理を行うことで、自ノードのＩＱデータの格納が行われる。

無線装置３は、第１実施例と同様に、後段ノードからの基本フレームが自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当するか否かを判定する（Ｓ２０９Ａ）。たとえば、無線装置３の制御部３３は、後段ノードからの基本フレームのインデックス値Ｘを第２ＣＰＲＩ処理部３２から取得し、基本フレームのインデックス値Ｘが自ノードに割当てられたタイミングＸ０と一致する場合、自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定することができる（Ｓ２０９ＡでＹＥＳ）。詳細は、第１実施例の処理Ｓ２０２と同様であるため説明を省略する。なお、処理Ｓ２０９Ａの変形例についても、第１実施例の処理Ｓ２０２の変形例と同様である。

無線装置３は、後段ノードからの基本フレームが自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当すると判定した場合（Ｓ２０９ＡでＹＥＳ）、後段ノードからの上り基本フレームに、自ノードで測定した変更後エリアの上りトラフィック状況に関する測定値を格納し（Ｓ２１０Ａ）、前段ノードに転送する（Ｓ２０４）。なお、処理Ｓ２０９Ａにおいて、自ノードの測定値を格納すべきタイミングに該当しないと判定した場合（Ｓ２０９ＡでＮＯ）、処理Ｓ２１０Ａを実行せずにスキップし、処理Ｓ２０４を実行すればよい。以降の処理Ｓ２０４乃至Ｓ２０６は、第１実施例と同様であるため、説明を省略する。なお、図２１における移行期フラグは、図２０に示す処理Ｓ１１５Ａにより、適切なタイミングにおいてオフに設定され得る。

以上に述べる第３実施例に係る無線装置３の基本フレームに対する処理によれば、エリア種別を変更する際に、変更前後のＩＱデータを用いて無線エリアを提供するため、変更前エリアに在圏するＵＥを、変更後エリアに円滑に移行させることができる。たとえば、変更前エリアの送信出力レベルを低下させることで、変更前エリアに在圏するＵＥを、変更後エリアにハンドオーバ又はセリリセレクションさせることができる。これにより、変更後エリアへのＵＥの円滑な移行を実現できる。

１ 基地局システム
２ 無線制御装置
２１ ネットワーク処理部
２２ ベースバンド信号処理部
２３ ＣＰＲＩ処理部
３ 無線装置
３１ 第１ＣＰＲＩ処理部
３１１ 第１抽出部
３１２ 第１挿入部
３２ 第２ＣＰＲＩ処理部
３２１ 第２抽出部
３２２ 第２挿入部
３３ 制御部
３４ 記憶部
３５ 無線部
３５１ 直交変復調部
３５２ 送信増幅器
３５３ 受信増幅器
３５４ Ｄｕｐｌｅｘｅｒ
３６ 測定部

Claims (12)

1. 無線制御装置と接続される複数の無線装置の各々が多段接続したリンク構造を有する基地局システムであって、
   前記無線装置と前記無線制御装置との間で伝送される下り伝送フレーム及び上り伝送フレームには、データ信号を格納する複数のブロックが規定されており、
   前記複数のブロックのうち一部のブロックは二以上の無線装置で共有されるデータ信号を用いる共有エリアに割当られ、他のブロックは二以上の無線装置で共有されないデータ信号を用いる個別エリアに割当てられており、
   前記複数の無線装置の各々は、
   自装置のトラフィック状況に関する測定値を、前記リンク構造の前段の無線装置から後段の無線装置へ転送する下り伝送フレームと前記後段の無線装置から前記前段の無線装置へ転送する上り伝送フレームとの少なくとも一方に格納して転送し、
   前記下り伝送フレームと前記上り伝送フレームとの少なくとも一方を用いて、他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値を収集し、
   前記収集した他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値及び自装置におけるトラフィック状況に関する測定値を用いて、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックを、前記共有エリアに割当てられたブロックとするか、前記個別エリアに割当てられたブロックとするかを選択する、
   ことを特徴とする基地局システム。
2. 請求項１に記載の基地局システムであって、
   前記トラフィック状況に関する測定値は、前記無線装置において自装置のアンテナで受信したアップリンク信号の信号強度に応じた値であることを特徴とする基地局システム。
3. 請求項１又は２に記載の基地局システムであって、
   前記伝送フレームは、ＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）インタフェースの基本フレームであって、
   前記無線装置は、
   前記トラフィック状況に関する測定値を、前記基本フレームを構成する制御ワードの所定の領域に格納する
   ことを特徴とする基地局システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の基地局システムであって、
   前記無線装置は、
   前記収集した他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値及び自装置におけるトラフィック状況に関する測定値の大きさに応じて、前記自装置及び他の無線装置をソートし、前記自装置におけるトラフィック状況に関する測定値が何番目に大きいかを示す順位を特定し、
   前記自装置の順位が前記個別エリアに割当てられたブロックの個数を超えた値である場合、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックとして、前記共有エリアを選択する、
   ことを特徴とする基地局システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載の基地局システムであって、
   前記無線装置は、
   前記収集した他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値及び自装置におけるトラフィック状況に関する測定値の大きさに応じて、前記自装置及び他の無線装置をソートし、前記自装置におけるトラフィック状況に関する測定値が何番目に大きいかを示す順位を特定し、
   前記自装置の順位が前記個別エリアに割当てられたブロックの個数を超えた値でない場合、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックとして、前記個別エリアを選択する、
   ことを特徴とする基地局システム。
6. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の基地局システムであって、
   前記無線装置は、
   前記収集した他の無線装置の測定値及び自装置の測定値の大きさに応じたスコアを所定期間において累積し、
   前記スコアを累積して得た累積スコアに基づいて前記自装置及び他の無線装置をソートし、
   前記自装置の累積スコアが前記所定期間における複数のトラフィック状況に関する測定値を総合して自装置におけるトラフィック状況に関する測定値が何番目に大きいかを示す順位を特定し、
   前記自装置の順位が前記個別エリアに割当てられたブロックの個数を超えた値である場合、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックとして、前記個別エリアを選択する、
   ことを特徴とする基地局システム。
7. 請求項６に記載の基地局システムであって、
   前記無線装置は、
   前記自装置の順位が前記個別エリアに割当てられたブロックの個数を超えた値でない場合、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックとして、前記共有エリアを選択する、
   ことを特徴とする基地局システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか一つに記載の基地局システムであって、
   前記無線装置は、
   自装置が提供する無線エリアの種別を、共有エリアから個別エリア、あるいは、個別エリアから共有エリアに変更すると判定した場合、前記下り伝送フレームから変更前のエリアのデータ信号と、変更後のエリアのデータ信号とを抽出し、前記抽出した変更前後のエリアのデータ信号を多重した無線信号を送信する移行期間を実行し、
   前記移行期間において、前記変更前のエリアのデータ信号の送信出力レベルを、前記変更後のエリアのデータ信号の送信出力レベルに対して、相対的に減少させる、
   ことを特徴とする基地局システム。
9. 無線制御装置と接続される複数の無線装置の各々が多段接続したリンク構造において用いられる無線装置であって、
   前記無線制御装置と前記無線装置との間で伝送される下り伝送フレーム及び上り伝送フレームには、データ信号を格納する複数のブロックが規定されており、
   前記複数のブロックのうち一部のブロックは二以上の無線装置で共有されるデータ信号を用いる共有エリアに割当られ、他のブロックは二以上の無線装置で共有されないデータ信号を用いる個別エリアに割当てられており、
   自装置のトラフィック状況に関する測定値を、前記リンク構造の前段の無線装置から後段の無線装置へ転送する下り伝送フレームと前記後段の無線装置から前記前段の無線装置へ転送する上り伝送フレームとの少なくとも一方に格納して転送し、
   前記下り伝送フレームと前記上り伝送フレームとの少なくとも一方を用いて、他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値を収集し、
   前記収集した他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値及び自装置におけるトラフィック状況に関する測定値を用いて、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックを、前記共有エリアに割当てられたブロックとするか、前記個別エリアに割当てられたブロックとするかを選択する、
   ことを特徴とする無線装置。
10. 請求項９に記載の無線装置であって、
    前記収集した他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値及び自装置におけるトラフィック状況に関する測定値の大きさに応じて、前記自装置及び他の無線装置をソートし、前記自装置におけるトラフィック状況に関する測定値が何番目に大きいかを示す順位を特定し、
    前記自装置の順位が前記個別エリアに割当てられたブロックの個数を超えた値である場合、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックとして、前記共有エリアを選択する、
    ことを特徴とする無線装置。
11. 請求項９に記載の無線装置であって、
    前記収集した他の無線装置におけるトラフィック状況に関する測定値及び自装置におけるトラフィック状況に関する測定値の大きさに応じたスコアを所定期間において累積し、
    前記スコアを累積して得た累積スコアに基づいて前記自装置及び他の無線装置をソートし、
    前記自装置の累積スコアが前記所定期間における複数のトラフィック状況に関する測定値を総合して自装置におけるトラフィック状況に関する測定値が何番目に大きいかを示す順位を特定し、
    前記自装置の順位が前記個別エリアに割当てられたブロックの個数を超えた値である場合、前記自装置が提供する無線エリアで用いる前記ブロックとして、前記個別エリアを選択する、
    ことを特徴とする無線装置。
12. 請求項９乃至１１のいずれか一つに記載の無線装置であって、
    自装置が提供する無線エリアの種別を、共有エリアから個別エリア、あるいは、個別エリアから共有エリアに変更すると判定した場合、変更前のエリアのデータ信号と、変更後のエリアのデータ信号とを抽出し、前記抽出した変更前後のエリアのデータ信号を多重した無線信号を送信する移行期間を実行し、
    前記移行期間において、前記変更前のエリアのデータ信号の送信出力レベルを、前記変更後のエリアのデータ信号の送信出力レベルに対して、相対的に減少させる、
    ことを特徴とする無線装置。