JP2899583B1 - 無線ネットワークのためのチャネル割り当て装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 ＣＤＭＡの多元接続干渉を低下させ、トラヒ
ックの増大に対して適応的に対応できる無線ネットワー
クのためのチャネル割り当て装置を提供する。 【解決手段】 無線ＬＡＮなどのデマンドアサイン型Ｃ
ＤＭＡ−ＴＤＭＡの無線ネットワークにおいて、ホスト
１００のトラヒックモニタ部１０５は、ＴＤＭＡのタイ
ムスロットの使用状況をモニタして、各タイムスロット
毎に拡散符号の多重数及び各ステーション２００の位置
を検出して、これらの情報に基づいて、チャネル要求し
たステーションの近傍内に存在する他のステーションの
使用チャネルのタイムスロットと重ならないチャネルの
うち、各タイムスロット毎の拡散符号の多重数が最小で
あるチャネル（チャネルはＣＤＭＡのための拡散符号と
ＴＤＭＡのためのタイムスロットとで指定される。）
を、チャネル要求したステーションに対して割り当て
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホストと、複数の
ステーションとを備えた、例えば無線ＬＡＮなどの無線
ネットワークにおいて、符号分割多重アクセス（以下、
ＣＤＭＡという。）でかつ時分割多重アクセス（以下、
ＴＤＭＡという。）でパケット通信を行う無線ネットワ
ークのためのチャネル割り当て装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば無線ＬＡＮなどの無線ネットワー
クのためのパケット通信方式が、例えば従来技術文献
「小川明，“ＣＤＭＡによるパケット通信”，電子情報
通信学会研究報告，ＳＳＳＥ９７−１１８，ＩＮ９７−
１１１，ＣＳ９７−１０９，ｐｐ．７９−８４，１９９
７年９月」において開示されており、特にこの従来技術
文献では、ＣＤＭＡ ＡＬＯＨＡ方式のうちで、ランダ
ムアクセス性の高いＣＤＭＡ Ｕｎｓｌｏｔｔｅｄ Ａ
ＬＯＨＡ方式（以下、従来例という。）について、その
スループット特性と遅延特性を示しており、また、特性
向上策としていくつかのアクセス制御方式について開示
している。

【０００３】この従来例のシステムモデルでは、各ユー
ザは固有に割り当てられた拡散符号を用いてパケットを
１ホップで中央局に送信する。そして、当該モデルの仮
定として、ユーザ数は十分に多く、パケットの到着は生
起確率のポアソン過程に従うと仮定している。また、パ
ケット長は固定（Ｌビット）とし、生起負荷Ｇをパケッ
ト長時間Ｔｐに発生する平均パケット時間と定義して、
シミュレーションを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来例のシステムで
は、ユーザ毎に固有の拡散符号を用いているために、従
来技術文献の図３に示すように、生起されたトラヒック
の増加に伴って、スループットは一度最大値をとった
後、ＣＤＭＡの多元接続干渉のために急激に減少する。
すなわち、従来例のシステムは、トラヒックの増大に適
応的に対応できず、スループットは比較的小さいという
問題点があった。

【０００５】本発明の目的は以上の問題点を解決し、従
来例に比較してＣＤＭＡの多元接続干渉を低下させ、し
かもトラヒックの増大に対して適応的に対応できる無線
ネットワークのためのチャネル割り当て装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の無線ネットワークのためのチャネル割り当て装置
は、ホストと、複数のステーションとを備えた無線ネッ
トワークの中で複数のステーション毎に独立した同一の
拡散符号を使用し、かつ各タイムスロット毎に複数の拡
散符号を使用して符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）で
かつ時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）で、ホストとステ
ーションとの間、もしくは、各ステーション間でパケッ
ト通信を行う無線ネットワークのためのチャネル割り当
て装置であって、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）のタ
イムスロットの使用状況をモニタして、各タイムスロッ
ト毎に拡散符号の多重数を検出する検出手段と、上記検
出手段によって検出された各タイムスロット毎の拡散符
号の多重数に基づいて、ＣＤＭＡのための拡散符号とＴ
ＤＭＡのためのタイムスロットとで指定されるチャネル
を、チャネル要求したステーションに対して割り当てる
チャネル割当手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、請求項２記載の無線ネットワークの
ためのチャネル割り当て装置は、請求項１記載の無線ネ
ットワークのためのチャネル割り当て装置において、上
記チャネル割当手段は、各タイムスロット毎の拡散符号
の多重数が最小であるチャネルを、チャネル要求したス
テーションに割り当てることを特徴とする。

【０００８】本発明に係る請求項３記載の無線ネットワ
ークのためのチャネル割り当て装置は、ホストと、複数
のステーションとを備えた無線ネットワークの中で複数
のステーション毎に独立した同一の拡散符号を使用し、
かつ各タイムスロット毎に複数の拡散符号を使用して符
号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）でかつ時分割多重アク
セス（ＴＤＭＡ）で、ホストとステーションとの間、も
しくは、各ステーション間でパケット通信を行う無線ネ
ットワークのためのチャネル割り当て装置であって、時
分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）のタイムスロットの使用
状況をモニタして、各タイムスロット毎に拡散符号の多
重数と、各ステーションの当該無線ネットワーク中の位
置とを検出する検出手段と、上記検出手段によって検出
された各タイムスロット毎の拡散符号の多重数と各ステ
ーションの位置とに基づいて、ＣＤＭＡのための拡散符
号とＴＤＭＡのためのタイムスロットとで指定されるチ
ャネルを、チャネル要求したステーションに対して割り
当てるチャネル割当手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項４記載の無線ネットワークの
ためのチャネル割り当て装置は、請求項３記載の無線ネ
ットワークのためのチャネル割り当て装置において、上
記チャネル割当手段は、チャネル要求したステーション
の近傍内に存在する他のステーションの使用チャネルの
タイムスロットと重ならないチャネルのうち、各タイム
スロット毎の拡散符号の多重数が最小であるチャネル
を、チャネル要求したステーションに割り当てることを
特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る一実施形態である無
線ネットワークの無線通信システムの構成を示すブロッ
ク図であり、図２は、図１のホスト１００の構成を示す
ブロック図であり、図３は、図１のステーション２００
−１乃至２００−７（以下、総称して符号を２００と付
す。）の構成を示すブロック図である。

【００１２】この実施形態の無線通信システムは、例え
ば無線ＬＡＮなどの無線ネットワークに適用するもので
あって、図１に示すように、ホスト１００と、複数のス
テーション２００とを備えた無線ネットワークの中で複
数のステーション２００毎に設定される各セグメントネ
ットワークＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３（以下、総称して符
号をＳＮと付す。）内で独立した、スペクトル拡散無線
通信方式（以下、ＳＳ方式という。）による同一の拡散
符号を使用し、かつ各タイムスロット毎に複数の拡散符
号を使用してＣＤＭＡでかつＴＤＭＡで、ホスト１００
とステーション２００との間、もしくは、各ステーショ
ン２００間でパケット通信を行う。ここで、当該無線ネ
ットワーク内では、同一の周波数帯域を使用する。そし
て、本実施形態のホスト１００は、ＴＤＭＡのタイムス
ロットの使用状況をモニタして、各タイムスロット毎に
拡散符号の多重数及び各ステーション２００の位置を検
出して、これらの情報に基づいて、チャネル要求したス
テーションの近傍内に存在する他のステーションの使用
チャネルのタイムスロットと重ならないチャネルのう
ち、各タイムスロット毎の拡散符号の多重数が最小であ
るチャネル（ＣＤＭＡのための拡散符号とＴＤＭＡのた
めのタイムスロットとで指定される。）を、チャネル要
求したステーションに対して割り当てるトラヒックモニ
タ部１０５をホスト１００に備えたことを特徴としてい
る。すなわち、本実施形態の通信システムは、デマンド
アサイン型ＣＤＭＡ−ＴＤＭＡの方式を使用する。

【００１３】図１において、ホスト１００は、好ましく
は、リアルタイムにＣＤＭＡの拡散符号を変更すること
のできる送受信機を複数個持ち、ステーション２００
は、好ましくは、上記送受信機を少なくとも１個以上有
する。

【００１４】図４は、図１の無線通信システムにおいて
用いる１フレームにおける拡散符号の種類とタイムスロ
ットの位置との関係を示す図である。無線回線は、制御
チャネルと、あらかじめ用意された複数ｐ個のＣＤＭＡ
拡散符号を使用する通信チャネルで構成される。図４の
例では、制御チャネルには拡散符号＃０が割り当てら
れ、通信チャネルには拡散符号＃１乃至＃ｐが割り当て
られている。そして、ステーション２００の位置に依存
せず、１つのセグメントネットワークＳＮ内の複数Ｎ個
のステーションにはｐ個のＣＤＭＡ拡散符号のうちのい
ずれか１つの拡散符号が割り当てられ、各拡散符号ごと
にｐ個のセグメントネットワークを構成する。各セグメ
ントネットワークＳＮはフレーム構造を有するＴＤＭＡ
チャネルを構成する。

【００１５】図１のホスト１００の構成を示す図２にお
いて、ホスト１００は、アンテナ１０１と、サーキュレ
ータ１０２と、制御パケット送信部１２０及び制御パケ
ット受信部１１０を有する制御パケット送受信部１０３
と、データパケット送信部１４０及びデータパケット受
信部１３０を有するデータパケット送受信部１０４と、
トラヒックモニタ部１０５と、回線制御部１０６と、上
位レイヤ処理部１０７とを備える。

【００１６】トラヒックモニタ部１０５によって発生さ
れた制御用送信信号データは、送信バッファメモリ１２
１を介して変調器１２２に入力され、変調器１２２は、
所定の無線周波数の搬送波信号を、拡散符号発生器１５
０で発生された所定の制御チャネル用拡散符号を用い
て、入力された制御用送信信号データに従ってスペクト
ル拡散変調して、変調後の送信信号を高周波送信機１２
３に出力する。高周波送信機１２３は入力された送信信
号に対して増幅などの処理を実行した後、サーキュレー
タ１０２を介してアンテナ１０１からステーション２０
０に向けて送信する。一方、アンテナ１０１で受信され
た制御チャネルの受信信号は、サーキュレータ１０２を
介して高周波受信機１１１に入力され、高周波受信機１
１１は入力された受信信号に対して低雑音増幅などの処
理を実行した後、復調器１１２に出力する。復調器１１
２は、入力される受信信号を、拡散符号発生器１５０で
発生された制御チャネル用拡散符号を用いて、スペクト
ル逆拡散により復調して、復調後の受信信号データをト
ラヒックモニタ部１０５に出力する。

【００１７】送受信すべきデータを処理する上位レイヤ
処理装置１０７によって発生された通信用送信信号デー
タは、送信バッファメモリ１４２を介して変調器１４３
に入力され、変調器１４３は、所定の無線周波数の搬送
波信号を、拡散符号発生器１６０で発生された所定の通
信チャネル用拡散符号を用いて、入力された通信用送信
信号データに従ってスペクトル拡散変調して、変調後の
送信信号を高周波送信機１４４に出力する。高周波送信
機１４４は入力された送信信号に対して増幅などの処理
を実行した後、サーキュレータ１０２を介してアンテナ
１０１からステーション２００に向けて送信する。一
方、アンテナ１０１で受信された通信チャネル用受信信
号は、サーキュレータ１０２を介して高周波受信機１３
１に入力され、高周波受信機１３１は入力された受信信
号に対して低雑音増幅などの処理を実行した後、復調器
１３２に出力する。復調器１３２は、入力される受信信
号を、拡散符号発生器１６０で発生された通信チャネル
用拡散符号を用いて、スペクトル逆拡散により復調し
て、復調後の受信信号データを上位レイヤ処理装置１０
７に出力するとともに、トラヒックモニタのためにトラ
ヒックモニタ部１０５に出力する。

【００１８】トラヒックモニタ部１０５は、検索エンジ
ン１５２と、更新エンジン１５３と、各ステーション２
００によるチャネル使用状況及びステーション２００の
位置情報を記憶するデータベースメモリ１５４とを備
え、ホスト１００が各ステーション２００との通信にお
いて使用すべき通信チャネルを決定して、決定した通信
チャネルに対応する拡散符号の指定データを回線制御部
１０６を介して拡散符号発生器１６０に送ることによ
り、拡散符号発生器１６０が当該指定データに対応する
拡散符号を発生するように制御するとともに、決定した
通信チャネルに対応するタイムスロットの指定データを
回線制御部１０６を介して送信タイミング制御部１４１
に送ることにより、送信タイミング制御部１４１が送信
バッファメモリ１４２による通信チャネル用送信信号デ
ータの書き込み及び読み出しを制御することにより通信
チャネル用送信信号が対応するタイムスロットで送信さ
れるように制御する。また、トラヒックモニタ部１０５
は、各ステーション２００からチャネル要求信号を受信
したとき、詳細後述するように、各ステーション２００
が使用すべき通信チャネルを決定して、当該通信チャネ
ルを含む制御用送信信号データを、制御チャネルを介し
て各ステーション２００に送信する。

【００１９】より具体的には、トラヒックモニタ部１０
５は、ステーション２００のチャネル使用状況、ステー
ション２００の位置情報を受け取るか、データパケット
から取り出された利用チャネル、発信ステーションの位
置情報をデータパケット受信部１３０を通して受け取る
と、管理制御部１５１は更新エンジン１５３にそれらの
情報を通知し、これに応答して、更新エンジン１５３は
データベースメモリ１５４内のデータベースを、受け取
った情報に従って更新する。また、ステーション２００
から制御パケット受信部１１０を通してチャネル要求信
号を受け取るか、自身の回線制御部１０６からチャネル
要求信号を受けとると、管理制御部１３１は検索エンジ
ン１５２を起動する。検索エンジン１５２はデータベー
スメモリ１５４を、該当ステーション２００の位置情報
と現在のチャネル利用状況に従って検索し、最適のチャ
ネルを管理制御部１５１に通知する。これに応答して、
管理制御部１５１は検索結果を回線制御部１０６を介し
て送信タイミング制御部１４１及び拡散符号発生器１６
０に通知し、もしくは、制御パケット送信部１２０の送
信バッファメモリ１２１に通知する。

【００２０】なお、各ステーション２００の位置情報
は、例えば１フロア内の無線ＬＡＮであれば、１フロア
の事務室を格子状に区分して位置のアドレスを予め付
し、それをステーション２００に入力し、その情報を制
御チャネルを介してステーション２００に送信すること
により、トラヒックモニタ部１０５のデータベースメモ
リ１５４に記憶される。また、各ステーション２００の
位置情報は、例えば、３つの位置情報送信機から送信さ
れる信号に基づいて、公知の方法により自身の位置を検
出するように構成してもよい。

【００２１】図１のステーション２００の構成を示す図
３において、ステーション２００は、アンテナ２０１
と、サーキュレータ２０２と、制御パケット送信部２２
０及び制御パケット受信部２１０を有する制御パケット
送受信部２０３と、データパケット送信部２４０及びデ
ータパケット受信部２３０を有するデータパケット送受
信部２０４と、回線制御部２０６と、上位レイヤ処理部
２０７とを備える。

【００２２】上位レイヤ処理装置２０７からのチャネル
要求信号に基づいて、回線制御部２０６は、チャネル要
求信号を含む制御チャネル用送信信号データを発生し
て、送信バッファメモリ２２１を介して変調器２２２に
入力され、変調器２２２は、所定の無線周波数の搬送波
信号を、拡散符号発生器２５０で発生された所定の制御
チャネル用拡散符号を用いて、入力された制御用送信信
号データに従ってスペクトル拡散変調して、変調後の送
信信号を高周波送信機２２３に出力する。高周波送信機
２２３は入力された送信信号に対して増幅などの処理を
実行した後、サーキュレータ２０２を介してアンテナ２
０１からホスト１００に向けて送信する。一方、アンテ
ナ２０１で受信された制御チャネルの受信信号は、サー
キュレータ２０２を介して高周波受信機２１１に入力さ
れ、高周波受信機２１１は入力された受信信号に対して
低雑音増幅などの処理を実行した後、復調器２１２に出
力する。復調器２１２は、入力される受信信号を、拡散
符号発生器２５０で発生された制御チャネル用拡散符号
を用いて、スペクトル逆拡散により復調して、復調後の
受信信号データを回線制御部２０６に出力する。

【００２３】送受信すべきデータを処理する上位レイヤ
処理装置２０７によって発生された通信用送信信号デー
タは、送信バッファメモリ２４１を介して変調器２４３
に入力され、変調器２４３は、所定の無線周波数の搬送
波信号を、拡散符号発生器２６０で発生された所定の通
信チャネル用拡散符号を用いて、入力された通信用送信
信号データに従ってスペクトル拡散変調して、変調後の
送信信号を高周波送信機２４４に出力する。高周波送信
機２４４は入力された送信信号に対して増幅などの処理
を実行した後、サーキュレータ２０２を介してアンテナ
２０１からホスト１００に向けて送信する。一方、アン
テナ２０１で受信された通信チャネル用受信信号は、サ
ーキュレータ２０２を介して高周波受信機２３１に入力
され、高周波受信機２３１は入力された受信信号に対し
て低雑音増幅などの処理を実行した後、復調器２３２に
出力する。復調器２３２は、入力される受信信号を、拡
散符号発生器２６０で発生された通信チャネル用拡散符
号を用いて、スペクトル逆拡散により復調して、復調後
の受信信号データを上位レイヤ処理装置２０７に出力す
る。

【００２４】回線制御部２０６は、上位レイヤ処理装置
２０７からのチャネル要求信号に基づいて、チャネル要
求信号を含む制御チャネル用送信信号データを発生して
制御パケット送信部２２０に出力する一方、ホスト１０
０により指定され、制御パケット受信部２１０により受
信されたチャネル割当信号のデータに基づいて、指定さ
れた通信チャネルに対応する拡散符号の指定データを拡
散符号発生器２６０に送ることにより、拡散符号発生器
２６０が当該指定データに対応する拡散符号を発生する
ように制御するとともに、指定された通信チャネルに対
応するタイムスロットの指定データを送信タイミング制
御部２４１に送ることにより、送信タイミング制御部２
４１が送信バッファメモリ２４２による通信チャネル用
送信信号データの書き込み及び読み出しを制御すること
により通信チャネル用送信信号が対応するタイムスロッ
トで送信されるように制御する。

【００２５】図５は、図１の無線通信システムのホスト
１００とステーション２００との間のチャネル割り当て
時の通信手順を示すタイミングチャートである。図５に
おいて、ステーション２００からの送信を促す同期信号
である制御情報信号が、常時ホスト１００のトラヒック
モニタ部１０５から制御パケット送信部１２０を介して
ステーション２００に対してブロードキャストされる。
これに応答して、ステーション２００は、送信又は受信
すべきデータがあるときに、チャネル要求信号をホスト
１００の制御パケット受信部１１０を介してトラヒック
モニタ部１０５に対して送信する。これに応答して、ト
ラヒックモニタ部１０５は、各ステーション２００のチ
ャネル使用状況とステーション２００の位置情報に基づ
いて、ＣＤＭＡのコード及びＴＤＭＡのタイムスロット
を決定してその割り当て情報を含むチャネル割当信号
を、チャネル要求したステーション２００に対して、ホ
スト１００の制御チャネル送信部１２０を介して送信す
る。そして、ステーション２００とホスト１００との間
で、指定されたチャネルを用いてパケットデータ通信が
行われる。このときの通信状況は、ホスト１００のトラ
ヒックモニタ部１０５によってモニタされる。

【００２６】図５の例では、ステーション２００とホス
ト１００との間のパケットデータ通信について説明して
いるが、１つのセグメントネットワークＳＮ内での２つ
のステーション２００間で、ホスト１００から指定され
たチャネルを用いて、パケットデータ通信を行うことも
できる。

【００２７】本実施形態では、ホスト１００のトラヒッ
クモニタ部１０５は、ＴＤＭＡのタイムスロットの使用
状況をモニタして、各タイムスロット毎に拡散符号の多
重数及び各ステーション２００の位置を検出して、これ
らの情報に基づいて、チャネル要求したステーション２
００の近傍内に存在する他のステーションの使用チャネ
ルのタイムスロットと重ならないチャネルのうち、各タ
イムスロット毎の拡散符号の多重数が最小であるチャネ
ル（ＣＤＭＡのための拡散符号とＴＤＭＡのためのタイ
ムスロットとで指定される。）を、チャネル要求したス
テーションに対して割り当てる。

【００２８】以上の実施形態においては、トラヒックモ
ニタ部１０５は、各タイムスロット毎に拡散符号の多重
数及び各ステーション２００の位置に基づいて、使用す
べきチャネルを決定しているが、本発明はこれに限ら
ず、各タイムスロット毎に拡散符号の多重数のみに基づ
いて、好ましくは、その最小の多重数を有するタイムス
ロットを割り当てることにより使用すべきチャネルを決
定してもよい（変形例）。

【００２９】

【実施例】本発明者は、本実施形態の装置の有効性を確
認するために以下のシミュレーションを行った。このシ
ミュレーションでは、予めセグメントネットワークＳＮ
に分割された複数のステーション２００が存在している
モデルを仮定し、本実施形態と、制御を行わない従来例
のランダム方式の双方にポアソン到着、指数メッセージ
長のトラヒックを与えてシミュレーションを行った。同
時送信パケット数では、図６から明らかなように、本実
施形態がトラヒック負荷の偏りを吸収しネットワークリ
ソースを平均的に使用できていることがわかる。また、
図７から明らかなように、トラヒック負荷を変化させた
場合では、従来例のランダム方式はトラヒック負荷とと
もに分散値が増大するのに対して、本実施形態ではほぼ
一定であり、本発明に係るアルゴリズムが有効に機能す
ることがわかる。

【００３０】また、ＴＤＭＡチャネルの遅延特性の解析
方法は、例えば従来技術文献「S.S.Lam,“Delay analys
is of a Time division multiple access (TDMA) chann
el",IEEE Transaction on Communications,COM-25(12),
pp.1489-1494,1977年12月」において開示されており、
この解析方法を用いて、トラヒック負荷を変化させた時
のメッセージの遅延をＴＤＭＡと本実施形態のシミュレ
ーション値とで比較した。その結果を図８に示す。図８
から明らかなように、各チャネルでは本実施形態はＴＤ
ＭＡと似た振る舞いの動作をすることがわかる。

【００３１】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ホスト１００のトラヒックモニタ部１０５は、ＴＤ
ＭＡのタイムスロットの使用状況をモニタして、各タイ
ムスロット毎に拡散符号の多重数及び各ステーション２
００の位置を検出して、これらの情報に基づいて、チャ
ネル要求したステーションの近傍内に存在する他のステ
ーションの使用チャネルのタイムスロットと重ならない
チャネルのうち、各タイムスロット毎の拡散符号の多重
数が最小であるチャネルを、チャネル要求したステーシ
ョンに対して割り当てる。従って、従来例に比較してＣ
ＤＭＡの多元接続干渉を大幅に低下させることができ
る。また、収容トラヒック、収容ユーザ数の動的な変化
への適応することができ、無線ネットワークにおいて効
率的に無線チャネルを割り当てて使用することができ
る。さらに、実施形態の割り当て方法によれば、セグメ
ントネットワークＳＮのリアルタイムでの分割及び統合
を適応的に実行することができる。それ故、当該無線ネ
ットワークで使用する周波数帯域を有効利用することが
できる。またさらに、各ステーションの位置に応じてチ
ャネル割り当てするので、近傍に位置して隣接するステ
ーション２００同士の無線通信干渉を有効的に防止する
ことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載の無線ネットワークのためのチャネル割り当て装
置によれば、ホストと、複数のステーションとを備えた
無線ネットワークの中で複数のステーション毎に独立し
た同一の拡散符号を使用し、かつ各タイムスロット毎に
複数の拡散符号を使用して符号分割多重アクセス（ＣＤ
ＭＡ）でかつ時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）で、ホス
トとステーションとの間、もしくは、各ステーション間
でパケット通信を行う無線ネットワークのためのチャネ
ル割り当て装置であって、時分割多重アクセス（ＴＤＭ
Ａ）のタイムスロットの使用状況をモニタして、各タイ
ムスロット毎に拡散符号の多重数を検出する検出手段
と、上記検出手段によって検出された各タイムスロット
毎の拡散符号の多重数に基づいて、ＣＤＭＡのための拡
散符号とＴＤＭＡのためのタイムスロットとで指定され
るチャネルを、チャネル要求したステーションに対して
割り当てるチャネル割当手段とを備える。従って、従来
例に比較してＣＤＭＡの多元接続干渉を大幅に低下させ
ることができる。また、収容トラヒック、収容ユーザ数
の動的な変化への適応することができ、無線ネットワー
クにおいて効率的に無線チャネルを割り当てて使用する
ことができる。さらに、実施形態の割り当て方法によれ
ば、セグメントネットワークＳＮのリアルタイムでの分
割及び統合を適応的に実行することができる。それ故、
当該無線ネットワークで使用する周波数帯域を有効利用
することができる。

【００３３】また、請求項２記載の無線ネットワークの
ためのチャネル割り当て装置によれば、請求項１記載の
無線ネットワークのためのチャネル割り当て装置におい
て、上記チャネル割当手段は、各タイムスロット毎の拡
散符号の多重数が最小であるチャネルを、チャネル要求
したステーションに割り当てる。従って、従来例に比較
してＣＤＭＡの多元接続干渉を大幅に低下させることが
できる。また、収容トラヒック、収容ユーザ数の動的な
変化への適応することができ、無線ネットワークにおい
て効率的に無線チャネルを割り当てて使用することがで
きる。さらに、実施形態の割り当て方法によれば、セグ
メントネットワークＳＮのリアルタイムでの分割及び統
合を適応的に実行することができる。それ故、当該無線
ネットワークで使用する周波数帯域を有効利用すること
ができる。

【００３４】本発明に係る請求項３記載の無線ネットワ
ークのためのチャネル割り当て装置によれば、ホスト
と、複数のステーションとを備えた無線ネットワークの
中で複数のステーション毎に独立した同一の拡散符号を
使用し、かつ各タイムスロット毎に複数の拡散符号を使
用して符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）でかつ時分割
多重アクセス（ＴＤＭＡ）で、ホストとステーションと
の間、もしくは、各ステーション間でパケット通信を行
う無線ネットワークのためのチャネル割り当て装置であ
って、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）のタイムスロッ
トの使用状況をモニタして、各タイムスロット毎に拡散
符号の多重数と、各ステーションの当該無線ネットワー
ク中の位置とを検出する検出手段と、上記検出手段によ
って検出された各タイムスロット毎の拡散符号の多重数
と各ステーションの位置とに基づいて、ＣＤＭＡのため
の拡散符号とＴＤＭＡのためのタイムスロットとで指定
されるチャネルを、チャネル要求したステーションに対
して割り当てるチャネル割当手段とを備えたことを特徴
とする。従って、従来例に比較してＣＤＭＡの多元接続
干渉を大幅に低下させることができる。また、収容トラ
ヒック、収容ユーザ数の動的な変化への適応することが
でき、無線ネットワークにおいて効率的に無線チャネル
を割り当てて使用することができる。さらに、実施形態
の割り当て方法によれば、セグメントネットワークＳＮ
のリアルタイムでの分割及び統合を適応的に実行するこ
とができる。それ故、当該無線ネットワークで使用する
周波数帯域を有効利用することができる。またさらに、
各ステーションの位置に応じてチャネル割り当てするの
で、近傍に位置して隣接するステーション同士の無線通
信干渉を有効的に防止することができる。

【００３５】また、請求項４記載の無線ネットワークの
ためのチャネル割り当て装置によれば、請求項３記載の
無線ネットワークのためのチャネル割り当て装置におい
て、上記チャネル割当手段は、チャネル要求したステー
ションの近傍内に存在する他のステーションの使用チャ
ネルのタイムスロットと重ならないチャネルのうち、各
タイムスロット毎の拡散符号の多重数が最小であるチャ
ネルを、チャネル要求したステーションに割り当てる。
従って、従来例に比較してＣＤＭＡの多元接続干渉を大
幅に低下させることができる。また、収容トラヒック、
収容ユーザ数の動的な変化への適応することができ、無
線ネットワークにおいて効率的に無線チャネルを割り当
てて使用することができる。さらに、実施形態の割り当
て方法によれば、セグメントネットワークＳＮのリアル
タイムでの分割及び統合を適応的に実行することができ
る。それ故、当該無線ネットワークで使用する周波数帯
域を有効利用することができる。またさらに、各ステー
ションの位置に応じてチャネル割り当てするので、近傍
に位置して隣接するステーション同士の無線通信干渉を
有効的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る一実施形態である無線ネットワ
ークの無線通信システムの構成を示すブロック図であ
る。

【図２】 図１のホスト１００の構成を示すブロック図
である。

【図３】 図１のステーション２００の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】 図１の無線通信システムにおいて用いる１フ
レームにおける拡散符号の種類とタイムスロットの位置
との関係を示す図である。

【図５】 図１の無線通信システムのホスト１００とス
テーション２００との間のチャネル割り当て時の通信手
順を示すタイミングチャートである。

【図６】 図１の無線通信システムと従来例のシミュレ
ーション結果であって、同時送信パケット数に対する正
規化頻度の分布を示すグラフである。

【図７】 図１の無線通信システムと従来例のシミュレ
ーション結果であって、全体のトラヒック負荷に対する
分散の分布を示すグラフである。

【図８】 図１の無線通信システムと従来例のシミュレ
ーション結果であって、セグメントネットワーク内のト
ラヒック負荷に対する遅延時間を示すグラフである。

【符号の説明】

１００…ホスト、 １０１，２０１…アンテナ、 １０２，２０２…サーキュレータ、 １０３，２０３…制御パケット送受信部、 １０４，２０４…データパケット送受信部、 １０５…トラヒックモニタ部、 １０６，２０６…回線制御部、 １０７，２０７…上位レイヤ処理部、 １１０，２１０…制御パケット受信部、 １１１，２１１…高周波受信機、 １１２，２１２…復調器、 １１３，２１３…受信バッファメモリ、 １２０，２２０…制御パケット送信部、 １２１，２２１…送信バッファメモリ、 １２２，２２２…変調器、 １２３，２２３…高周波送信機、 １３０，２３０…データパケット受信部、 １３１，２３１…高周波受信機、 １３２，２３２…復調器、 １３３，２３３…受信バッファメモリ、 １４０，２４０…データパケット送信部、 １４１，２４１…送信タイミング制御部、 １４２，２４２…送信バッファメモリ、 １４３，２４３…変調器、 １４４，２４４…高周波送信機、 １５１…管理制御部、 １５２…検索エンジン、 １５３…更新エンジン、 １５４…データベースメモリ、 ２００，２００−１乃至２００−７…ステーション、 ＳＮ，ＳＮ１乃至ＳＮ３…セグメントネットワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−318927（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−65738（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−145470（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04J 13/02 H04J 3/00 H04L 12/28 H04Q 7/36

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホストと、複数のステーションとを備え
   た無線ネットワークの中で複数のステーション毎に独立
   した同一の拡散符号を使用し、かつ各タイムスロット毎
   に複数の拡散符号を使用して符号分割多重アクセス（Ｃ
   ＤＭＡ）でかつ時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）で、ホ
   ストとステーションとの間、もしくは、各ステーション
   間でパケット通信を行う無線ネットワークのためのチャ
   ネル割り当て装置であって、 時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）のタイムスロットの使
   用状況をモニタして、各タイムスロット毎に拡散符号の
   多重数を検出する検出手段と、 上記検出手段によって検出された各タイムスロット毎の
   拡散符号の多重数に基づいて、ＣＤＭＡのための拡散符
   号とＴＤＭＡのためのタイムスロットとで指定されるチ
   ャネルを、チャネル要求したステーションに対して割り
   当てるチャネル割当手段とを備えたことを特徴とする無
   線ネットワークのためのチャネル割り当て装置。
2. 【請求項２】 上記チャネル割当手段は、各タイムスロ
   ット毎の拡散符号の多重数が最小であるチャネルを、チ
   ャネル要求したステーションに割り当てることを特徴と
   する請求項１記載の無線ネットワークのためのチャネル
   割り当て装置。
3. 【請求項３】 ホストと、複数のステーションとを備え
   た無線ネットワークの中で複数のステーション毎に独立
   した同一の拡散符号を使用し、かつ各タイムスロット毎
   に複数の拡散符号を使用して符号分割多重アクセス（Ｃ
   ＤＭＡ）でかつ時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）で、ホ
   ストとステーションとの間、もしくは、各ステーション
   間でパケット通信を行う無線ネットワークのためのチャ
   ネル割り当て装置であって、 時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）のタイムスロットの使
   用状況をモニタして、各タイムスロット毎に拡散符号の
   多重数と、各ステーションの当該無線ネットワーク中の
   位置とを検出する検出手段と、 上記検出手段によって検出された各タイムスロット毎の
   拡散符号の多重数と各ステーションの位置とに基づい
   て、ＣＤＭＡのための拡散符号とＴＤＭＡのためのタイ
   ムスロットとで指定されるチャネルを、チャネル要求し
   たステーションに対して割り当てるチャネル割当手段と
   を備えたことを特徴とする無線ネットワークのためのチ
   ャネル割り当て装置。
4. 【請求項４】 上記チャネル割当手段は、チャネル要求
   したステーションの近傍内に存在する他のステーション
   の使用チャネルのタイムスロットと重ならないチャネル
   のうち、各タイムスロット毎の拡散符号の多重数が最小
   であるチャネルを、チャネル要求したステーションに割
   り当てることを特徴とする請求項３記載の無線ネットワ
   ークのためのチャネル割り当て装置。