JP3974556B2 - 遠隔プログラムダウンロード方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定無線アクセス（ＦＷＡ）システムなどに用いられる遠隔プログラムダウンロード方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非特許文献１に示されているような固定無線アクセスシステムにおいては、各加入者宅に設置される複数の加入者局と基地局との間を無線回線で接続し、加入者に対して高速の無線データ通信サービスを提供することができる。
例えば、加入者宅が光ケーブルの引き込みが困難な古いマンションであるような場合であっても、固定無線アクセスシステムを用いる場合には、マンションの近傍に基地局を設置することにより、光ケーブルを用いる場合と同等の高速データ通信サービスを加入者に提供することが可能になる。
【０００３】
このような固定無線アクセスシステムは、一般に図７のように構成されている。また、基地局と加入者局との間の無線回線においては、図３に示すような構成の無線フレームを用いて双方向の通信を行っている。
【０００４】
図７の例では、加入者局装置２０１は基地局装置１０１を介してＩＰ網５２と接続されている。また、基地局装置１０１には監視制御情報転送網５１を介して監視制御装置３０１が接続されている。監視制御装置３０１は、基地局装置１０１や加入者局装置２０１の保守及び監視を行うために設けられている。
基地局装置１０１には、ダウンロードファイル保管部１０２，システム制御部１０３，ネットワークインタフェース１０４，ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，変復調部１０７及び無線信号処理部１０８が設けられている。
【０００５】
また、加入者局装置２０１にはダウンロード制御部２０２，ダウンロードファイル保管部２０３，メモリ展開部２０４，ユーザインタフェース２０５，ＭＡＣ処理部２０６，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，変復調部２０８及び無線信号処理部２０９が設けられている。
このような固定無線アクセスシステムにおいて、例えばサービスの能力や品質の改善などを行おうとする場合には加入者局装置２０１の動作内容も変更する必要がある。一般に、加入者局装置２０１の動作はそれに内蔵された記憶装置に書き込まれたプログラム、すなわちファームウェアによって決定される。
【０００６】
そこで、加入者局装置２０１の動作内容を変更するような場合には、新しいファームウェアのプログラムを監視制御装置３０１から加入者局装置２０１にダウンロードし、加入者局装置２０１上のファームウェアを更新するようにしている。これにより、加入者局装置２０１のハードウェアを取り替えることなく、サービスの能力や品質の改善などに対応できる。
【０００７】
ところで、基地局装置１０１と加入者局装置２０１との間の無線回線で伝送する無線フレームには、図３に示すように、保守及び監視のために用いられる保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）とユーザのデータ転送のために用いられるユーザデータ転送領域（Ｆ１２）とが設けられている。
【０００８】
従来より、加入者局装置２０１が利用するプログラムを監視制御装置３０１からダウンロードする場合には、無線フレーム上の保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）とユーザデータ転送領域（Ｆ１２）との何れか一方を用いてプログラムのデータを転送していた。このようなダウンロードは、ユーザの意志とは無関係に監視制御装置３０１側の保守制御として行われる。
【非特許文献１】
ＮＴＴ Ｒ＆Ｄ，Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．１１，ｐ９３１，ｐ９５９
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
固定無線アクセスシステムにおいては、一般に十分に大きなユーザデータ転送領域（Ｆ１２）を確保するために、保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）ではできる限り低速の伝送レートを用いている。
【００１０】
そのため、保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）だけを用いてプログラムをダウンロードする場合には、プログラムのデータ転送が完了するまでに長い時間を要していた。
また、ユーザデータ転送領域（Ｆ１２）を用いてプログラムをダウンロードする場合には、ユーザのサービス帯域を共用するので、ユーザ帯域を圧迫し、ユーザに対するサービスが一時的に中断する可能性もある。
【００１１】
ユーザデータ転送領域を用いてプログラムダウンロード中に、ユーザから無線回線の帯域割当要求があった場合には、ダウンロードの所要時間が増大することになる。ユーザに対するサービスを優先する場合には、プログラムのダウンロードを途中で中断せざるを得ない。
本発明は、保守制御によってプログラムを加入者局へダウンロードする場合に、無線回線においてユーザ帯域の圧迫を防止するとともに、ダウンロードの所要時間を短縮することが可能な遠隔プログラムダウンロード方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、無線通信機能を備える加入者局と、前記加入者局に無線通信サービスを提供する無線基地局と、前記加入者局及び無線基地局の保守及び監視を行う監視制御装置とを備える通信システムを用いて、前記加入者局が使用するプログラムの情報を前記監視制御装置から無線基地局を経由して前記加入者局にダウンロードするための遠隔プログラムダウンロード方法において、無線基地局と加入者局との間の無線回線で伝送される信号フレームに、保守及び監視に割り当てられた保守監視信号領域と、前記加入者局を利用するユーザの通信サービスに割り当てられたユーザデータ領域とが存在する場合に、無線基地局がダウンロード対象のプログラムの容量を検出し、検出した容量が予め定めた閾値より小さければ第１の制御モードを選択し、大きければ第２の制御モードを選択し、前記第１の制御モードを選択した場合には加入者局へのプログラムの転送に信号フレームの保守監視信号領域を割り当て、前記第２の制御モードを選択した場合には、前記信号フレーム上のユーザデータ領域上の未使用のＭＡＣフレームの有無を監視し、未使用のＭＡＣフレームが存在しない場合には前記信号フレームの保守監視信号領域を選択し、存在する場合には該未使用のＭＡＣフレームを選択し、該選択した領域を加入者局へのプログラムの転送のために割り当て、ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いてプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合には、該ＭＡＣフレームを該当する加入者局に対してプログラムの転送よりも優先的に割り当てることを特徴とする。
【００１３】
請求項１においては、ダウンロード対象のプログラムの容量の大小を反映して制御を行うため、プログラムの大きさに応じて適切な制御を行うことができる。すなわち、小さいプログラムであれば低速の伝送レートであっても短い時間でダウンロードできるので、保守監視信号領域を用いてプログラムをダウンロードすればよい。大きいプログラムをダウンロードする場合には、低速の伝送レートの回線ではダウンロードの所要時間が長くなるので、ユーザデータ領域を利用することにより、ダウンロードの所要時間を短縮することができる。
【００１４】
但し、ユーザデータ領域を利用する場合には、ユーザデータ領域に割り当てられたトラヒックを監視してユーザのサービスを圧迫しないように帯域を割り当てる。
【００１５】
例えば、ユーザデータ領域に空いている帯域が存在する場合には、ユーザデータ領域の中で空いている帯域をダウンロードのために割り当てればよい。空いている帯域がユーザデータ領域に存在しない場合には、保守監視信号領域を用いてプログラムをダウンロードすればよい。
これにより、ユーザのサービスを圧迫することなく、保守制御によるプログラムのダウンロードにかかる所要時間を短縮できる。
【００１６】
請求項２は、請求項１の遠隔プログラムダウンロード方法において、信号フレームの保守監視信号領域を用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、加入者局の監視制御のために無線基地局が加入者局に対して行うポーリングを一時的に中断して、マルチキャストにより指定された加入者局に対するプログラムの転送を実施し、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、ダウンロードの間も前記ポーリングを継続して実施することを特徴とする。
【００１７】
無線基地局は、加入者局の監視制御のために加入者局に対してポーリングを行うが、監視制御装置から加入者局へのプログラムの転送を無線回線の保守監視信号領域を用いて行う場合には、ポーリングを一時的に中断することによりプログラムの転送所要時間を短縮できる。
また、複数の加入者局に対してマルチキャストでプログラムの転送を行うことにより、多数の加入者局に対してダウンロードを行う場合に、帯域を使用する時間を短縮できる。
【００１８】
また、無線基地局から加入者局へのポーリングは保守監視信号領域を用いるので、ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、プログラムを転送する間もポーリングは継続する。
請求項３は、請求項１の遠隔プログラムダウンロード方法において、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合には、該当する加入者局に対するプログラムの転送を一時的に中断し、中断した加入者局についてはユーザデータ領域の使用が終了した後で、マルチキャストによるプログラムの転送を再開することを特徴とする。
【００１９】
ユーザは任意のタイミングでユーザデータ領域の帯域割当を要求するため、ユーザデータ領域に空き帯域が存在する状態で、その帯域を用いて加入者局へのプログラムの転送を開始すると、転送中にユーザが新たにユーザデータ領域の帯域割当を要求する可能性がある。
請求項３では、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中でユーザが新たにユーザデータ領域の帯域割当を要求した場合には、プログラムの転送を一時的に中断するため、ユーザが必要とする帯域を圧迫するのを避けることができる。
【００２０】
プログラムの転送を中断した加入者局に対しては、ユーザデータ領域に再び空き帯域ができた時に転送を再開するので、全ての加入者局に対してプログラムを転送できる。
請求項４は、無線通信機能を備える加入者局と、前記加入者局に無線通信サービスを提供する無線基地局と、前記加入者局及び無線基地局の保守及び監視を行う監視制御装置とを備える通信システムを用いて、前記加入者局が使用するプログラムの情報を前記監視制御装置から無線基地局を経由して前記加入者局にダウンロードするための遠隔プログラムダウンロード装置において、無線基地局と加入者局との間の無線回線で伝送される信号フレームに、保守及び監視に割り当てられた保守監視信号領域と、前記加入者局を利用するユーザの通信サービスに割り当てられたユーザデータ領域とが存在する場合に、ダウンロード対象のプログラムの容量を検出し、検出した容量が予め定めた閾値より小さければ第１の制御モードを選択し、大きければ第２の制御モードを選択する制御モード選択手段と、前記第１の制御モードを選択した場合には加入者局へのプログラムの転送に信号フレームの保守監視信号領域を割り当てる第１の領域割り当て手段と、前記第２の制御モードを選択した場合には、前記信号フレーム上のユーザデータ領域上の未使用のＭＡＣフレームの有無を監視するユーザトラヒック監視手段と、ユーザトラヒック監視手段が未使用のＭＡＣフレームを検出しなかった場合には前記信号フレームの保守監視信号領域を選択し、検出した場合には該未使用のＭＡＣフレームを選択し、該選択した領域を加入者局へのプログラムの転送のために割り当てる第２の領域割り当て手段と、ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いてプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合に、該ＭＡＣフレームを該当する加入者局に対してプログラムの転送よりも優先的に割り当てる手段とを設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項４においては、請求項１と同様に、ユーザのサービスを圧迫することなく、保守制御によるプログラムのダウンロードにかかる所要時間を短縮できる。
請求項５は、請求項４の遠隔プログラムダウンロード装置において、信号フレームの保守監視信号領域を用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合に、加入者局の監視制御のために無線基地局が加入者局に対して行うポーリングを一時的に中断するポーリング中断制御手段と、ポーリングを中断した後で、マルチキャストにより指定された加入者局に対するプログラムの転送を実施するマルチキャスト転送手段とを設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項５においては、請求項２と同様に、ポーリングを一時的に中断することによりプログラムの転送所要時間を短縮できる。また、複数の加入者局に対してマルチキャストでプログラムの転送を行うことにより、多数の加入者局に対してダウンロードを行う場合に、帯域を使用する時間を短縮できる。
請求項６は、請求項４の遠隔プログラムダウンロード装置において、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合に、該当する加入者局に対するプログラムの転送を一時的に中断し、中断した加入者局についてユーザデータ領域の使用が終了した後で、マルチキャストによるプログラムの転送を再開する転送中断再開制御手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項６においては、請求項３と同様に、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中でユーザが新たにユーザデータ領域の帯域割当を要求した場合には、プログラムの転送を一時的に中断するため、ユーザが必要とする帯域を圧迫するのを避けることができる。また、プログラムの転送を中断した加入者局に対しては、ユーザデータ領域に再び空き帯域ができた時に転送を再開するので、全ての加入者局に対してプログラムを転送できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の遠隔プログラムダウンロード方法及び装置の１つの実施の形態について、図１〜図６を参照して説明する。この形態は全ての請求項に対応する。
図１はこの形態の通信システムの構成を示すブロック図である。図２は基地局装置の動作を示すフローチャートである。図３は無線フレームの構成例を示す模式図である。図４は保守監視信号領域によるダウンロードの動作を示すシーケンス図である。図５はユーザデータ転送領域によるダウンロード（１）の動作を示すシーケンス図である。図６はユーザデータ転送領域によるダウンロード（２）の動作を示すシーケンス図である。
【００２５】
この形態では、請求項４の制御モード選択手段，第１の領域割り当て手段，ユーザトラヒック監視手段及び第２の領域割り当て手段は、それぞれステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１６及びＳ１８（Ｓ２１）に相当する。また、優先的に割り当てる手段はＳ１７に相当する。
また、請求項５のポーリング中断制御手段及びマルチキャスト転送手段は、それぞれステップＳ３１及びＳ３２に対応する。請求項６の転送中断再開制御手段はステップＳ５１〜Ｓ５３に対応する。
【００２６】
この形態では、図１に示す通信システムに本発明を適用する場合を想定している。すなわち、加入者局装置２０は基地局装置１０を介してＩＰ網（インターネットなど）５２と接続されている。また、基地局装置１０には監視制御情報転送網５１を介して監視制御装置３０が接続されている。監視制御装置３０は、基地局装置１０や加入者局装置２０の保守及び監視を行うために設けられている。
【００２７】
なお、図１の通信システムは固定無線アクセスシステムと呼ばれている。また、図１では１つの加入者局装置２０だけが示されているが、基地局装置１０は複数の加入者局装置２０との間で無線回線を介してそれぞれ通信する。
基地局装置１０には、ダウンロードファイル保管部１１，ダウンロードファイル検出部１２，システム制御部１３，トラヒック監視部１４，ダウンロード判定部１５，記憶部１６，ネットワークインタフェース１０４，ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，変復調部１０７及び無線信号処理部１０８が備わっている。
【００２８】
加入者局装置２０には、ダウンロード制御部２１，ダウンロードファイル保管部２２，メモリ展開部２３，ユーザインタフェース２０５，ＭＡＣ処理部２０６，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，変復調部２０８及び無線信号処理部２０９が備わっている。また、監視制御装置３０には遠隔ダウンロード用プログラム保管部３１及び遠隔ダウンロード制御部３２が備わっている。
【００２９】
従来の固定無線アクセスシステムと同様に、監視制御情報転送網５１又はＩＰ網５２から基地局装置１０を介して加入者局装置２０に情報を転送する場合には、ネットワークインタフェース１０４に入力された情報は、ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，変復調部１０７及び無線信号処理部１０８を通り、無線信号として基地局装置１０から送信される。
【００３０】
また、基地局装置１０から送信された無線信号は加入者局装置２０で受信され、この信号は無線信号処理部２０９，変復調部２０８，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，ＭＡＣ処理部２０６及びユーザインタフェース２０５を介してユーザの端末（図示せず）に入力される。
一方、ユーザの端末からＩＰ網５２宛に送信する情報がユーザインタフェース２０５に入力されると、この情報はＭＡＣ処理部２０６，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，変復調部２０８及び無線信号処理部２０９を通り、無線信号として送信される。
【００３１】
また、各加入者局装置２０から送信された無線信号はそれを収容する基地局装置１０によって受信され、この信号は無線信号処理部１０８，変復調部１０７，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５及びネットワークインタフェース１０４を通ってＩＰ網５２に転送される。
また、基地局装置１０と加入者局装置２０とを接続する無線回線においては、図３に示すような構成の無線フレームを用いて、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）／ＴＤＤ（Time Division Duplex）で双方向の通信が実現される。
【００３２】
ところで、加入者局装置２０における様々な動作の内容を決定するプログラムは、加入者局装置２０上の不揮発性メモリ（図示せず）にファームウェアとして保持されている。このファームウェアを更新（バージョンアップ）することにより、ハードウェアに変更を加えることなく加入者局装置２０に機能を追加したり機能の改良を行うことができる。
【００３３】
図１の通信システムにおいては、各加入者局装置２０が利用するファームウェアを更新する場合に、新しいプログラムをオンラインで監視制御装置３０から基地局装置１０を介して加入者局装置２０に自動的にダウンロードする。従って、加入者局装置２０を利用するユーザはファームウェアの更新のために特別な操作を行う必要がない。
【００３４】
加入者局装置２０に対して送信すべき新しいプログラムが作成された場合、この新しいプログラムは監視制御装置３０上の遠隔ダウンロード用プログラム保管部３１に保持される。そして、例えば監視制御装置３０のオペレータが所定の操作を行うと、遠隔ダウンロード制御部３２は新しいプログラムの各加入者局装置２０への転送を開始する。
【００３５】
この場合、新しいプログラムはまず監視制御装置３０から基地局装置１０に転送され、更に基地局装置１０から加入者局装置２０に転送される。また、監視制御装置３０から基地局装置１０への転送にはＦＴＰと呼ばれる通信プロトコルが用いられる。
基地局装置１０は、監視制御装置３０から転送された新しいプログラムをネットワークインタフェース１０４で受信し、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積する。
【００３６】
ダウンロードファイル検出部１２は、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されたプログラムのファイル容量（バイト数）を検出する。システム制御部１３は、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されたプログラムの各加入者局装置２０への転送に関する全体的な制御を実施する。
トラヒック監視部１４は、下り無線フレームＦ１０のユーザデータ転送領域Ｆ１２の利用状況（ユーザのトラヒック）を監視する。なお、基地局装置１０と加入者局装置２０との間の無線回線において、前者から後者へ向かう方向が下り方向であり、後者から前者へ向かう方向が上り方向である。
【００３７】
ダウンロード判定部１５は、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されたプログラムの容量に関する判定や、下り無線フレームＦ１０のユーザデータ転送領域Ｆ１２の利用状況に関する判定を実施する。
一方、加入者局装置２０においては、ダウンロード制御部２１が新しいプログラムの基地局装置１０からのダウンロードに関する制御を実施する。基地局装置１０からダウンロードされるプログラムは予め圧縮されているので、ダウンロードされたプログラムはメモリ展開部２３で展開されてからダウンロードファイル保管部２２に保管される。
【００３８】
プログラムの転送に関する基地局装置１０の動作の概略は図２に示すとおりである。
ステップＳ１１では、加入者局装置２０に転送すべき新しいプログラムを監視制御装置３０からＦＴＰのプロトコルで受け取る。監視制御装置３０から受け取った新しいプログラムは、ステップＳ１２でダウンロードファイル保管部１１に蓄積される。
【００３９】
ステップＳ１３では、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されている新しいプログラムのファイルサイズＮｂを予め定めた閾値Ｎｍａｘと比較する。この比較結果に応じて、新しいプログラムを加入者局装置２０に転送する際の動作が自動的に選択される。
実際には、プログラムの一部分の修正（パッチ）だけであればファイルサイズＮｂは小さくなるので（Ｎｂ＜Ｎｍａｘ）になるが、ファームウェア全体のバージョンアップや機能追加のためのプログラムをダウンロードする場合には、ファイルサイズＮｂが大きくなり、（Ｎｂ≧Ｎｍａｘ）になる。
【００４０】
（Ｎｂ＜Ｎｍａｘ）の場合には遅い転送速度であっても短い時間で新しいプログラムを加入者局装置２０に転送できるので、ステップＳ１４に進み、無線フレームの保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを用いてプログラムの加入者局装置２０への転送を実施する。
（Ｎｂ≧Ｎｍａｘ）の場合には、遅い転送速度ではダウンロードに時間がかかるので特別な制御を実施する。この場合、ステップＳ１５ではトラヒック監視部１４の制御により、無線フレームのユーザデータ転送領域Ｆ１２の利用状況を監視する。
【００４１】
ユーザデータ転送領域Ｆ１２とＦ２３の中で実際にユーザが使用する無線ＭＡＣフレームの数は可変である。つまり、上りと下りの無線フレームの位置は、トラヒック見合いで変動するため、Ｆ１２でユーザが使用する無線ＭＡＣフレームの数も１無線フレーム構成の中で可変となる。そこで、ステップＳ１６では無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）に関して未使用フレームの有無を調べる。
【００４２】
無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）に未使用フレームが全く存在しない場合には、ステップＳ１８に進み、プログラムの加入者局装置２０への転送のために、無線フレームの保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを割り当てる。
また、無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）に未使用フレームが存在する場合には、ステップＳ２１に進み、ユーザデータ転送領域Ｆ１２上で検出された全ての未使用フレーム（空きフレーム）をプログラムの加入者局装置２０への転送のために割り当てる。
【００４３】
また、ステップＳ１９又はＳ２２でファイルサイズＮｂと転送済みファイルサイズＮｆとを比較して、プログラム全体の転送が完了するまでステップＳ１６以降の処理を繰り返す。
従って、保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを用いてプログラムの転送を開始した後で、ユーザの利用状況が変化してユーザデータ転送領域Ｆ１２に空きフレームが現れた場合には、この空きフレームをプログラムの転送のために割り当てる。
【００４４】
一方、ユーザデータ転送領域Ｆ１２を用いてプログラムの転送を開始した後でユーザから帯域割当の要求が発生した場合には、プログラムの転送よりもユーザに対するユーザデータ転送領域Ｆ１２の帯域割当を優先する。その結果、空きフレームが無くなった場合には、プログラムの転送のために保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを割り当てる。
【００４５】
従って、保守制御によるプログラムの転送によってユーザの利用可能な帯域が実際に圧迫されるのを避けることができる。
次に、図１の通信システムにおける実際の通信シーケンスについて説明する。
基地局装置１０と加入者局装置２０との間で、無線フレームの保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを用いてプログラムの転送を実施する場合には、図４に示すような通信シーケンスが実施される。
【００４６】
この場合、基地局装置１０は保守監視信号領域Ｆ１１Ｃ，Ｆ２１Ａを利用した定期的なポーリングにより、加入者局装置２０の動作パラメータの設定や、状態監視，制御，試験制御，履歴取得などを行う。
すなわち、基地局装置１０は各々の加入者局装置２０に対してそれぞれ情報取得要求を送信し、それに対して各加入者局装置２０は情報取得応答を返す。この通信には保守監視信号領域Ｆ１１Ｃ，Ｆ２１Ａが用いられる。
【００４７】
このような状況において、監視制御装置３０が加入者局装置２０に対するプログラムのダウンロードを実施しようとする場合には、まず監視制御装置３０が基地局装置１０に対してバージョン情報要求（Ｖｅｒ情報要求）を送信する。この要求は、目的の各加入者局装置２０が保持しているプログラムのバージョンを調べるための要求である。
【００４８】
基地局装置１０は、監視制御装置３０からのバージョン情報要求を受信すると、加入者局装置２０に対するダウンロードの準備を開始する。また、ステップＳ３１で定期的なポーリングを中断する。
基地局装置１０は、予め各加入者局装置２０から取得したバージョン情報を含めたバージョン情報応答（Ｖｅｒ情報応答）を監視制御装置３０に返す。
【００４９】
監視制御装置３０は、基地局装置１０から返されたバージョン情報応答の内容に基づいて各加入者局装置２０におけるプログラムのバージョンを認識し、それと送信可能な最新プログラムのバージョンとを比較してバージョンアップが必要な加入者局装置２０をダウンロード対象として選択する。
そして、監視制御装置３０は選択したダウンロード対象の加入者局装置２０の情報をダウンロード対象加入者局設定として基地局装置１０に通知する。
【００５０】
この後で、監視制御装置３０の遠隔ダウンロード用プログラム保管部３１に保持されている最新のプログラムがＦＴＰにより監視制御情報転送網５１を介して基地局装置１０まで転送される。
【００５１】
基地局装置１０は、監視制御装置３０から最新のプログラムを受け取った後で、ダウンロード対象の各加入者局装置２０に対して、ローディング開始要求を送信する。
ローディング開始要求を受信した加入者局装置２０は、所定のローディング開始応答を基地局装置１０に返す。
【００５２】
基地局装置１０は、ダウンロード対象の加入者局装置２０の中でローディング開始応答があった全ての加入者局装置２０について、マルチキャストのグループを構成する。そして、基地局装置１０はダウンロード対象のプログラムのマルチキャスト配信を開始する（Ｓ３２）。このマルチキャスト配信には保守監視信号領域Ｆ１１Ｃが利用される。
【００５３】
基地局装置１０から加入者局装置２０へのダウンロードが完了すると、基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。また、基地局装置１０と加入者局装置２０との間の定期的なポーリングを再開する（Ｓ３３）。
一方、無線フレームのユーザデータ転送領域Ｆ１２を用いてプログラムを監視制御装置３０から加入者局装置２０にダウンロードする場合には、図５に示す通信シーケンスが実施される。
【００５４】
ダウンロード対象のプログラムを監視制御装置３０から基地局装置１０が受け取るまでの手順は、図４の場合と同様である。但し、図５の場合には保守監視信号領域Ｆ１１Ｃ，Ｆ２１Ａをプログラムの転送に用いないので、基地局装置１０と加入者局装置２０との間の定期的なポーリングはそのまま継続する。
基地局装置１０は、監視制御装置３０から最新のプログラムを受け取った後で、ダウンロード対象の各加入者局装置２０に対して、ローディング開始要求を送信する。
【００５５】
ローディング開始要求を受信した加入者局装置２０は、所定のローディング開始応答を基地局装置１０に返す。
基地局装置１０は、ダウンロード対象の加入者局装置２０の中でローディング開始応答があった全ての加入者局装置２０について、マルチキャストのグループを構成する。そして、基地局装置１０はダウンロード対象のプログラムのマルチキャスト配信を開始する（Ｓ４１）。このマルチキャスト配信には、ユーザデータ転送領域Ｆ１２の中の未使用の無線ＭＡＣフレームが割り当てられる。
【００５６】
基地局装置１０から加入者局装置２０へのダウンロードが完了すると、基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。
また、ユーザデータ転送領域Ｆ１２を用いて加入者局装置２０へのプログラムのダウンロードを開始した後で、何れかの加入者局装置２０から帯域割り当て要求が発生した場合には、図６に示すような通信シーケンスが実施される。
【００５７】
図６の例では、加入者局装置２０（＃２）が帯域割り当て要求を基地局装置１０に送信する場合を想定している。
この場合、基地局装置１０は受け取った帯域割り当て要求に従って、ステップＳ５１でローディング中断要求を加入者局装置２０（＃２）に送信する。加入者局装置２０（＃２）のローディング中断応答により、加入者局装置２０（＃２）に対するダウンロードは一時的に停止する。この制御は加入者局装置２０（＃２）のダウンロード制御部２１によって行われる。
【００５８】
この場合、基地局装置１０はローディング中断になった加入者局装置２０（＃２）を管理し、その情報を記憶部１６で保持する（Ｓ５２）。
ダウンロードを中断した加入者局装置２０（＃２）以外の加入者局装置２０については、ダウンロードが終了すると基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。それと同時に、基地局装置１０は記憶部１６が保持している情報に基づいて、ダウンロードを中断した加入者局装置２０（＃２）に対してローディング再開要求を送信する（Ｓ５３）。
【００５９】
この場合、基地局装置１０は無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）の利用状況を監視して、空いている無線ＭＡＣフレームが存在する場合にダウンロードを再開する。
ダウンロードを再開した加入者局装置２０（＃２）に対するダウンロードが完了すると、基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ダウンロード対象プログラムの容量の大きさを識別して制御を行うので、容量の大きなプログラムをダウンロードする場合には、ユーザデータ転送領域を利用してダウンロードの所要時間を短縮することが可能である。また、ユーザデータ転送領域の利用状況を監視するので、ユーザデータ転送領域の中で空いている帯域だけをプログラムのダウンロードに利用できる。これにより、ユーザの帯域を圧迫することなくプログラムをダウンロードできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】基地局装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】無線フレームの構成例を示す模式図である。
【図４】保守監視信号領域によるダウンロードの動作を示すシーケンス図である。
【図５】ユーザデータ転送領域によるダウンロード（１）の動作を示すシーケンス図である。
【図６】ユーザデータ転送領域によるダウンロード（２）の動作を示すシーケンス図である。
【図７】従来例の通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 基地局装置
１１ ダウンロードファイル保管部
１２ ダウンロードファイル検出部
１３ システム制御部
１４ トラヒック監視部
１５ ダウンロード判定部
１６ 記憶部
２０ 加入者局装置
２１ ダウンロード制御部
２２ ダウンロードファイル保管部
２３ メモリ展開部
３０ 監視制御装置
３１ 遠隔ダウンロード用プログラム保管部
３２ 遠隔ダウンロード制御部
５１ 監視制御情報転送網
５２ ＩＰ網
１０１ 基地局装置
１０２ ダウンロードファイル保管部
１０３ システム制御部
１０４ ネットワークインタフェース
１０５ ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部
１０６ ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部
１０７ 変復調部
１０８ 無線信号処理部
２０１ 加入者局装置
２０２ ダウンロード制御部
２０３ ダウンロードファイル保管部
２０４ メモリ展開部
２０５ ユーザインタフェース
２０６ ＭＡＣ処理部
２０７ ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部
２０８ 変復調部
２０９ 無線信号処理部
３０１ 監視制御装置
３０２ 遠隔ダウンロード用プログラム保管部
３０３ 遠隔ダウンロード制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定無線アクセス（ＦＷＡ）システムなどに用いられる遠隔プログラムダウンロード方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非特許文献１に示されているような固定無線アクセスシステムにおいては、各加入者宅に設置される複数の加入者局と基地局との間を無線回線で接続し、加入者に対して高速の無線データ通信サービスを提供することができる。
例えば、加入者宅が光ケーブルの引き込みが困難な古いマンションであるような場合であっても、固定無線アクセスシステムを用いる場合には、マンションの近傍に基地局を設置することにより、光ケーブルを用いる場合と同等の高速データ通信サービスを加入者に提供することが可能になる。
【０００３】
このような固定無線アクセスシステムは、一般に図７のように構成されている。また、基地局と加入者局との間の無線回線においては、図３に示すような構成の無線フレームを用いて双方向の通信を行っている。
【０００４】
図７の例では、加入者局装置２０１は基地局装置１０１を介してＩＰ網５２と接続されている。また、基地局装置１０１には監視制御情報転送網５１を介して監視制御装置３０１が接続されている。監視制御装置３０１は、基地局装置１０１や加入者局装置２０１の保守及び監視を行うために設けられている。
基地局装置１０１には、ダウンロードファイル保管部１０２，システム制御部１０３，ネットワークインタフェース１０４，ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，変復調部１０７及び無線信号処理部１０８が設けられている。
【０００５】
また、加入者局装置２０１にはダウンロード制御部２０２，ダウンロードファイル保管部２０３，メモリ展開部２０４，ユーザインタフェース２０５，ＭＡＣ処理部２０６，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，変復調部２０８及び無線信号処理部２０９が設けられている。
このような固定無線アクセスシステムにおいて、例えばサービスの能力や品質の改善などを行おうとする場合には加入者局装置２０１の動作内容も変更する必要がある。一般に、加入者局装置２０１の動作はそれに内蔵された記憶装置に書き込まれたプログラム、すなわちファームウェアによって決定される。
【０００６】
そこで、加入者局装置２０１の動作内容を変更するような場合には、新しいファームウェアのプログラムを監視制御装置３０１から加入者局装置２０１にダウンロードし、加入者局装置２０１上のファームウェアを更新するようにしている。これにより、加入者局装置２０１のハードウェアを取り替えることなく、サービスの能力や品質の改善などに対応できる。
【０００７】
ところで、基地局装置１０１と加入者局装置２０１との間の無線回線で伝送する無線フレームには、図３に示すように、保守及び監視のために用いられる保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）とユーザのデータ転送のために用いられるユーザデータ転送領域（Ｆ１２）とが設けられている。
【０００８】
従来より、加入者局装置２０１が利用するプログラムを監視制御装置３０１からダウンロードする場合には、無線フレーム上の保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）とユーザデータ転送領域（Ｆ１２）との何れか一方を用いてプログラムのデータを転送していた。このようなダウンロードは、ユーザの意志とは無関係に監視制御装置３０１側の保守制御として行われる。
【非特許文献１】
ＮＴＴ Ｒ＆Ｄ，Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．１１，ｐ９３１，ｐ９５９
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
固定無線アクセスシステムにおいては、一般に十分に大きなユーザデータ転送領域（Ｆ１２）を確保するために、保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）ではできる限り低速の伝送レートを用いている。
【００１０】
そのため、保守監視信号領域（Ｆ１１Ｃ）だけを用いてプログラムをダウンロードする場合には、プログラムのデータ転送が完了するまでに長い時間を要していた。
また、ユーザデータ転送領域（Ｆ１２）を用いてプログラムをダウンロードする場合には、ユーザのサービス帯域を共用するので、ユーザ帯域を圧迫し、ユーザに対するサービスが一時的に中断する可能性もある。
【００１１】
ユーザデータ転送領域を用いてプログラムダウンロード中に、ユーザから無線回線の帯域割当要求があった場合には、ダウンロードの所要時間が増大することになる。ユーザに対するサービスを優先する場合には、プログラムのダウンロードを途中で中断せざるを得ない。
本発明は、保守制御によってプログラムを加入者局へダウンロードする場合に、無線回線においてユーザ帯域の圧迫を防止するとともに、ダウンロードの所要時間を短縮することが可能な遠隔プログラムダウンロード方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、無線通信機能を備える加入者局と、前記加入者局に無線通信サービスを提供する無線基地局と、前記加入者局及び無線基地局の保守及び監視を行う監視制御装置とを備える通信システムを用いて、前記加入者局が使用するプログラムの情報を前記監視制御装置から無線基地局を経由して前記加入者局にダウンロードするための遠隔プログラムダウンロード方法において、無線基地局と加入者局との間の無線回線で伝送される信号フレームに、保守及び監視に割り当てられた保守監視信号領域と、前記加入者局を利用するユーザの通信サービスに割り当てられたユーザデータ領域とが存在する場合に、無線基地局がダウンロード対象のプログラムの容量を検出し、検出した容量が予め定めた閾値より小さければ第１の制御モードを選択し、大きければ第２の制御モードを選択し、前記第１の制御モードを選択した場合には加入者局へのプログラムの転送に信号フレームの保守監視信号領域を割り当て、前記第２の制御モードを選択した場合には、前記信号フレーム上のユーザデータ領域上の未使用のＭＡＣフレームの有無を監視し、未使用のＭＡＣフレームが存在しない場合には前記信号フレームの保守監視信号領域を選択し、存在する場合には該未使用のＭＡＣフレームを選択し、該選択した領域を加入者局へのプログラムの転送のために割り当て、ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いてプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合には、該ＭＡＣフレームを該当する加入者局に対してプログラムの転送よりも優先的に割り当てることを特徴とする。
【００１３】
請求項１においては、ダウンロード対象のプログラムの容量の大小を反映して制御を行うため、プログラムの大きさに応じて適切な制御を行うことができる。すなわち、小さいプログラムであれば低速の伝送レートであっても短い時間でダウンロードできるので、保守監視信号領域を用いてプログラムをダウンロードすればよい。大きいプログラムをダウンロードする場合には、低速の伝送レートの回線ではダウンロードの所要時間が長くなるので、ユーザデータ領域を利用することにより、ダウンロードの所要時間を短縮することができる。
【００１４】
但し、ユーザデータ領域を利用する場合には、ユーザデータ領域に割り当てられたトラヒックを監視してユーザのサービスを圧迫しないように帯域を割り当てる。
【００１５】
例えば、ユーザデータ領域に空いている帯域が存在する場合には、ユーザデータ領域の中で空いている帯域をダウンロードのために割り当てればよい。空いている帯域がユーザデータ領域に存在しない場合には、保守監視信号領域を用いてプログラムをダウンロードすればよい。
これにより、ユーザのサービスを圧迫することなく、保守制御によるプログラムのダウンロードにかかる所要時間を短縮できる。
【００１６】
請求項２は、請求項１の遠隔プログラムダウンロード方法において、信号フレームの保守監視信号領域を用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、加入者局の監視制御のために無線基地局が加入者局に対して行うポーリングを一時的に中断して、マルチキャストにより指定された加入者局に対するプログラムの転送を実施し、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、ダウンロードの間も前記ポーリングを継続して実施することを特徴とする。
【００１７】
無線基地局は、加入者局の監視制御のために加入者局に対してポーリングを行うが、監視制御装置から加入者局へのプログラムの転送を無線回線の保守監視信号領域を用いて行う場合には、ポーリングを一時的に中断することによりプログラムの転送所要時間を短縮できる。
また、複数の加入者局に対してマルチキャストでプログラムの転送を行うことにより、多数の加入者局に対してダウンロードを行う場合に、帯域を使用する時間を短縮できる。
【００１８】
また、無線基地局から加入者局へのポーリングは保守監視信号領域を用いるので、ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、プログラムを転送する間もポーリングは継続する。
請求項３は、請求項１の遠隔プログラムダウンロード方法において、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合には、該当する加入者局に対するプログラムの転送を一時的に中断し、中断した加入者局についてはユーザデータ領域の使用が終了した後で、マルチキャストによるプログラムの転送を再開することを特徴とする。
【００１９】
ユーザは任意のタイミングでユーザデータ領域の帯域割当を要求するため、ユーザデータ領域に空き帯域が存在する状態で、その帯域を用いて加入者局へのプログラムの転送を開始すると、転送中にユーザが新たにユーザデータ領域の帯域割当を要求する可能性がある。
請求項３では、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中でユーザが新たにユーザデータ領域の帯域割当を要求した場合には、プログラムの転送を一時的に中断するため、ユーザが必要とする帯域を圧迫するのを避けることができる。
【００２０】
プログラムの転送を中断した加入者局に対しては、ユーザデータ領域に再び空き帯域ができた時に転送を再開するので、全ての加入者局に対してプログラムを転送できる。
請求項４は、無線通信機能を備える加入者局と、前記加入者局に無線通信サービスを提供する無線基地局と、前記加入者局及び無線基地局の保守及び監視を行う監視制御装置とを備える通信システムを用いて、前記加入者局が使用するプログラムの情報を前記監視制御装置から無線基地局を経由して前記加入者局にダウンロードするための遠隔プログラムダウンロード装置において、無線基地局と加入者局との間の無線回線で伝送される信号フレームに、保守及び監視に割り当てられた保守監視信号領域と、前記加入者局を利用するユーザの通信サービスに割り当てられたユーザデータ領域とが存在する場合に、ダウンロード対象のプログラムの容量を検出し、検出した容量が予め定めた閾値より小さければ第１の制御モードを選択し、大きければ第２の制御モードを選択する制御モード選択手段と、前記第１の制御モードを選択した場合には加入者局へのプログラムの転送に信号フレームの保守監視信号領域を割り当てる第１の領域割り当て手段と、前記第２の制御モードを選択した場合には、前記信号フレーム上のユーザデータ領域上の未使用のＭＡＣフレームの有無を監視するユーザトラヒック監視手段と、ユーザトラヒック監視手段が未使用のＭＡＣフレームを検出しなかった場合には前記信号フレームの保守監視信号領域を選択し、検出した場合には該未使用のＭＡＣフレームを選択し、該選択した領域を加入者局へのプログラムの転送のために割り当てる第２の領域割り当て手段と、ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いてプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合に、該ＭＡＣフレームを該当する加入者局に対してプログラムの転送よりも優先的に割り当てる手段とを設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項４においては、請求項１と同様に、ユーザのサービスを圧迫することなく、保守制御によるプログラムのダウンロードにかかる所要時間を短縮できる。
請求項５は、請求項４の遠隔プログラムダウンロード装置において、信号フレームの保守監視信号領域を用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合に、加入者局の監視制御のために無線基地局が加入者局に対して行うポーリングを一時的に中断するポーリング中断制御手段と、ポーリングを中断した後で、マルチキャストにより指定された加入者局に対するプログラムの転送を実施するマルチキャスト転送手段とを設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項５においては、請求項２と同様に、ポーリングを一時的に中断することによりプログラムの転送所要時間を短縮できる。また、複数の加入者局に対してマルチキャストでプログラムの転送を行うことにより、多数の加入者局に対してダウンロードを行う場合に、帯域を使用する時間を短縮できる。
請求項６は、請求項４の遠隔プログラムダウンロード装置において、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合に、該当する加入者局に対するプログラムの転送を一時的に中断し、中断した加入者局についてユーザデータ領域の使用が終了した後で、マルチキャストによるプログラムの転送を再開する転送中断再開制御手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
請求項６においては、請求項３と同様に、信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中でユーザが新たにユーザデータ領域の帯域割当を要求した場合には、プログラムの転送を一時的に中断するため、ユーザが必要とする帯域を圧迫するのを避けることができる。また、プログラムの転送を中断した加入者局に対しては、ユーザデータ領域に再び空き帯域ができた時に転送を再開するので、全ての加入者局に対してプログラムを転送できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の遠隔プログラムダウンロード方法及び装置の１つの実施の形態について、図１〜図６を参照して説明する。この形態は全ての請求項に対応する。
図１はこの形態の通信システムの構成を示すブロック図である。図２は基地局装置の動作を示すフローチャートである。図３は無線フレームの構成例を示す模式図である。図４は保守監視信号領域によるダウンロードの動作を示すシーケンス図である。図５はユーザデータ転送領域によるダウンロード（１）の動作を示すシーケンス図である。図６はユーザデータ転送領域によるダウンロード（２）の動作を示すシーケンス図である。
【００２５】
この形態では、請求項４の制御モード選択手段，第１の領域割り当て手段，ユーザトラヒック監視手段及び第２の領域割り当て手段は、それぞれステップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１６及びＳ１８（Ｓ２１）に相当する。また、優先的に割り当てる手段はＳ１７に相当する。
また、請求項５のポーリング中断制御手段及びマルチキャスト転送手段は、それぞれステップＳ３１及びＳ３２に対応する。請求項６の転送中断再開制御手段はステップＳ５１〜Ｓ５３に対応する。
【００２６】
この形態では、図１に示す通信システムに本発明を適用する場合を想定している。すなわち、加入者局装置２０は基地局装置１０を介してＩＰ網（インターネットなど）５２と接続されている。また、基地局装置１０には監視制御情報転送網５１を介して監視制御装置３０が接続されている。監視制御装置３０は、基地局装置１０や加入者局装置２０の保守及び監視を行うために設けられている。
【００２７】
なお、図１の通信システムは固定無線アクセスシステムと呼ばれている。また、図１では１つの加入者局装置２０だけが示されているが、基地局装置１０は複数の加入者局装置２０との間で無線回線を介してそれぞれ通信する。
基地局装置１０には、ダウンロードファイル保管部１１，ダウンロードファイル検出部１２，システム制御部１３，トラヒック監視部１４，ダウンロード判定部１５，記憶部１６，ネットワークインタフェース１０４，ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，変復調部１０７及び無線信号処理部１０８が備わっている。
【００２８】
加入者局装置２０には、ダウンロード制御部２１，ダウンロードファイル保管部２２，メモリ展開部２３，ユーザインタフェース２０５，ＭＡＣ処理部２０６，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，変復調部２０８及び無線信号処理部２０９が備わっている。また、監視制御装置３０には遠隔ダウンロード用プログラム保管部３１及び遠隔ダウンロード制御部３２が備わっている。
【００２９】
従来の固定無線アクセスシステムと同様に、監視制御情報転送網５１又はＩＰ網５２から基地局装置１０を介して加入者局装置２０に情報を転送する場合には、ネットワークインタフェース１０４に入力された情報は、ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，変復調部１０７及び無線信号処理部１０８を通り、無線信号として基地局装置１０から送信される。
【００３０】
また、基地局装置１０から送信された無線信号は加入者局装置２０で受信され、この信号は無線信号処理部２０９，変復調部２０８，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，ＭＡＣ処理部２０６及びユーザインタフェース２０５を介してユーザの端末（図示せず）に入力される。
一方、ユーザの端末からＩＰ網５２宛に送信する情報がユーザインタフェース２０５に入力されると、この情報はＭＡＣ処理部２０６，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部２０７，変復調部２０８及び無線信号処理部２０９を通り、無線信号として送信される。
【００３１】
また、各加入者局装置２０から送信された無線信号はそれを収容する基地局装置１０によって受信され、この信号は無線信号処理部１０８，変復調部１０７，ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部１０６，ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部１０５及びネットワークインタフェース１０４を通ってＩＰ網５２に転送される。
また、基地局装置１０と加入者局装置２０とを接続する無線回線においては、図３に示すような構成の無線フレームを用いて、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）／ＴＤＤ（Time Division Duplex）で双方向の通信が実現される。
【００３２】
ところで、加入者局装置２０における様々な動作の内容を決定するプログラムは、加入者局装置２０上の不揮発性メモリ（図示せず）にファームウェアとして保持されている。このファームウェアを更新（バージョンアップ）することにより、ハードウェアに変更を加えることなく加入者局装置２０に機能を追加したり機能の改良を行うことができる。
【００３３】
図１の通信システムにおいては、各加入者局装置２０が利用するファームウェアを更新する場合に、新しいプログラムをオンラインで監視制御装置３０から基地局装置１０を介して加入者局装置２０に自動的にダウンロードする。従って、加入者局装置２０を利用するユーザはファームウェアの更新のために特別な操作を行う必要がない。
【００３４】
加入者局装置２０に対して送信すべき新しいプログラムが作成された場合、この新しいプログラムは監視制御装置３０上の遠隔ダウンロード用プログラム保管部３１に保持される。そして、例えば監視制御装置３０のオペレータが所定の操作を行うと、遠隔ダウンロード制御部３２は新しいプログラムの各加入者局装置２０への転送を開始する。
【００３５】
この場合、新しいプログラムはまず監視制御装置３０から基地局装置１０に転送され、更に基地局装置１０から加入者局装置２０に転送される。また、監視制御装置３０から基地局装置１０への転送にはＦＴＰと呼ばれる通信プロトコルが用いられる。
基地局装置１０は、監視制御装置３０から転送された新しいプログラムをネットワークインタフェース１０４で受信し、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積する。
【００３６】
ダウンロードファイル検出部１２は、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されたプログラムのファイル容量（バイト数）を検出する。システム制御部１３は、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されたプログラムの各加入者局装置２０への転送に関する全体的な制御を実施する。
トラヒック監視部１４は、下り無線フレームＦ１０のユーザデータ転送領域Ｆ１２の利用状況（ユーザのトラヒック）を監視する。なお、基地局装置１０と加入者局装置２０との間の無線回線において、前者から後者へ向かう方向が下り方向であり、後者から前者へ向かう方向が上り方向である。
【００３７】
ダウンロード判定部１５は、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されたプログラムの容量に関する判定や、下り無線フレームＦ１０のユーザデータ転送領域Ｆ１２の利用状況に関する判定を実施する。
一方、加入者局装置２０においては、ダウンロード制御部２１が新しいプログラムの基地局装置１０からのダウンロードに関する制御を実施する。基地局装置１０からダウンロードされるプログラムは予め圧縮されているので、ダウンロードされたプログラムはメモリ展開部２３で展開されてからダウンロードファイル保管部２２に保管される。
【００３８】
プログラムの転送に関する基地局装置１０の動作の概略は図２に示すとおりである。
ステップＳ１１では、加入者局装置２０に転送すべき新しいプログラムを監視制御装置３０からＦＴＰのプロトコルで受け取る。監視制御装置３０から受け取った新しいプログラムは、ステップＳ１２でダウンロードファイル保管部１１に蓄積される。
【００３９】
ステップＳ１３では、ダウンロードファイル保管部１１に蓄積されている新しいプログラムのファイルサイズＮｂを予め定めた閾値Ｎｍａｘと比較する。この比較結果に応じて、新しいプログラムを加入者局装置２０に転送する際の動作が自動的に選択される。
実際には、プログラムの一部分の修正（パッチ）だけであればファイルサイズＮｂは小さくなるので（Ｎｂ＜Ｎｍａｘ）になるが、ファームウェア全体のバージョンアップや機能追加のためのプログラムをダウンロードする場合には、ファイルサイズＮｂが大きくなり、（Ｎｂ≧Ｎｍａｘ）になる。
【００４０】
（Ｎｂ＜Ｎｍａｘ）の場合には遅い転送速度であっても短い時間で新しいプログラムを加入者局装置２０に転送できるので、ステップＳ１４に進み、無線フレームの保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを用いてプログラムの加入者局装置２０への転送を実施する。
（Ｎｂ≧Ｎｍａｘ）の場合には、遅い転送速度ではダウンロードに時間がかかるので特別な制御を実施する。この場合、ステップＳ１５ではトラヒック監視部１４の制御により、無線フレームのユーザデータ転送領域Ｆ１２の利用状況を監視する。
【００４１】
ユーザデータ転送領域Ｆ１２とＦ２３の中で実際にユーザが使用する無線ＭＡＣフレームの数は可変である。つまり、上りと下りの無線フレームの位置は、トラヒック見合いで変動するため、Ｆ１２でユーザが使用する無線ＭＡＣフレームの数も１無線フレーム構成の中で可変となる。そこで、ステップＳ１６では無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）に関して未使用フレームの有無を調べる。
【００４２】
無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）に未使用フレームが全く存在しない場合には、ステップＳ１８に進み、プログラムの加入者局装置２０への転送のために、無線フレームの保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを割り当てる。
また、無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）に未使用フレームが存在する場合には、ステップＳ２１に進み、ユーザデータ転送領域Ｆ１２上で検出された全ての未使用フレーム（空きフレーム）をプログラムの加入者局装置２０への転送のために割り当てる。
【００４３】
また、ステップＳ１９又はＳ２２でファイルサイズＮｂと転送済みファイルサイズＮｆとを比較して、プログラム全体の転送が完了するまでステップＳ１６以降の処理を繰り返す。
従って、保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを用いてプログラムの転送を開始した後で、ユーザの利用状況が変化してユーザデータ転送領域Ｆ１２に空きフレームが現れた場合には、この空きフレームをプログラムの転送のために割り当てる。
【００４４】
一方、ユーザデータ転送領域Ｆ１２を用いてプログラムの転送を開始した後でユーザから帯域割当の要求が発生した場合には、プログラムの転送よりもユーザに対するユーザデータ転送領域Ｆ１２の帯域割当を優先する。その結果、空きフレームが無くなった場合には、プログラムの転送のために保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを割り当てる。
【００４５】
従って、保守制御によるプログラムの転送によってユーザの利用可能な帯域が実際に圧迫されるのを避けることができる。
次に、図１の通信システムにおける実際の通信シーケンスについて説明する。
基地局装置１０と加入者局装置２０との間で、無線フレームの保守監視信号領域Ｆ１１Ｃを用いてプログラムの転送を実施する場合には、図４に示すような通信シーケンスが実施される。
【００４６】
この場合、基地局装置１０は保守監視信号領域Ｆ１１Ｃ，Ｆ２１Ａを利用した定期的なポーリングにより、加入者局装置２０の動作パラメータの設定や、状態監視，制御，試験制御，履歴取得などを行う。
すなわち、基地局装置１０は各々の加入者局装置２０に対してそれぞれ情報取得要求を送信し、それに対して各加入者局装置２０は情報取得応答を返す。この通信には保守監視信号領域Ｆ１１Ｃ，Ｆ２１Ａが用いられる。
【００４７】
このような状況において、監視制御装置３０が加入者局装置２０に対するプログラムのダウンロードを実施しようとする場合には、まず監視制御装置３０が基地局装置１０に対してバージョン情報要求（Ｖｅｒ情報要求）を送信する。この要求は、目的の各加入者局装置２０が保持しているプログラムのバージョンを調べるための要求である。
【００４８】
基地局装置１０は、監視制御装置３０からのバージョン情報要求を受信すると、加入者局装置２０に対するダウンロードの準備を開始する。また、ステップＳ３１で定期的なポーリングを中断する。
基地局装置１０は、予め各加入者局装置２０から取得したバージョン情報を含めたバージョン情報応答（Ｖｅｒ情報応答）を監視制御装置３０に返す。
【００４９】
監視制御装置３０は、基地局装置１０から返されたバージョン情報応答の内容に基づいて各加入者局装置２０におけるプログラムのバージョンを認識し、それと送信可能な最新プログラムのバージョンとを比較してバージョンアップが必要な加入者局装置２０をダウンロード対象として選択する。
そして、監視制御装置３０は選択したダウンロード対象の加入者局装置２０の情報をダウンロード対象加入者局設定として基地局装置１０に通知する。
【００５０】
この後で、監視制御装置３０の遠隔ダウンロード用プログラム保管部３１に保持されている最新のプログラムがＦＴＰにより監視制御情報転送網５１を介して基地局装置１０まで転送される。
【００５１】
基地局装置１０は、監視制御装置３０から最新のプログラムを受け取った後で、ダウンロード対象の各加入者局装置２０に対して、ローディング開始要求を送信する。
ローディング開始要求を受信した加入者局装置２０は、所定のローディング開始応答を基地局装置１０に返す。
【００５２】
基地局装置１０は、ダウンロード対象の加入者局装置２０の中でローディング開始応答があった全ての加入者局装置２０について、マルチキャストのグループを構成する。そして、基地局装置１０はダウンロード対象のプログラムのマルチキャスト配信を開始する（Ｓ３２）。このマルチキャスト配信には保守監視信号領域Ｆ１１Ｃが利用される。
【００５３】
基地局装置１０から加入者局装置２０へのダウンロードが完了すると、基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。また、基地局装置１０と加入者局装置２０との間の定期的なポーリングを再開する（Ｓ３３）。
一方、無線フレームのユーザデータ転送領域Ｆ１２を用いてプログラムを監視制御装置３０から加入者局装置２０にダウンロードする場合には、図５に示す通信シーケンスが実施される。
【００５４】
ダウンロード対象のプログラムを監視制御装置３０から基地局装置１０が受け取るまでの手順は、図４の場合と同様である。但し、図５の場合には保守監視信号領域Ｆ１１Ｃ，Ｆ２１Ａをプログラムの転送に用いないので、基地局装置１０と加入者局装置２０との間の定期的なポーリングはそのまま継続する。
基地局装置１０は、監視制御装置３０から最新のプログラムを受け取った後で、ダウンロード対象の各加入者局装置２０に対して、ローディング開始要求を送信する。
【００５５】
ローディング開始要求を受信した加入者局装置２０は、所定のローディング開始応答を基地局装置１０に返す。
基地局装置１０は、ダウンロード対象の加入者局装置２０の中でローディング開始応答があった全ての加入者局装置２０について、マルチキャストのグループを構成する。そして、基地局装置１０はダウンロード対象のプログラムのマルチキャスト配信を開始する（Ｓ４１）。このマルチキャスト配信には、ユーザデータ転送領域Ｆ１２の中の未使用の無線ＭＡＣフレームが割り当てられる。
【００５６】
基地局装置１０から加入者局装置２０へのダウンロードが完了すると、基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。
また、ユーザデータ転送領域Ｆ１２を用いて加入者局装置２０へのプログラムのダウンロードを開始した後で、何れかの加入者局装置２０から帯域割り当て要求が発生した場合には、図６に示すような通信シーケンスが実施される。
【００５７】
図６の例では、加入者局装置２０（＃２）が帯域割り当て要求を基地局装置１０に送信する場合を想定している。
この場合、基地局装置１０は受け取った帯域割り当て要求に従って、ステップＳ５１でローディング中断要求を加入者局装置２０（＃２）に送信する。加入者局装置２０（＃２）のローディング中断応答により、加入者局装置２０（＃２）に対するダウンロードは一時的に停止する。この制御は加入者局装置２０（＃２）のダウンロード制御部２１によって行われる。
【００５８】
この場合、基地局装置１０はローディング中断になった加入者局装置２０（＃２）を管理し、その情報を記憶部１６で保持する（Ｓ５２）。
ダウンロードを中断した加入者局装置２０（＃２）以外の加入者局装置２０については、ダウンロードが終了すると基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。それと同時に、基地局装置１０は記憶部１６が保持している情報に基づいて、ダウンロードを中断した加入者局装置２０（＃２）に対してローディング再開要求を送信する（Ｓ５３）。
【００５９】
この場合、基地局装置１０は無線ＭＡＣフレーム（Ｆ１２−１，Ｆ１２−２，・・・，Ｆ１２−ｎ）の利用状況を監視して、空いている無線ＭＡＣフレームが存在する場合にダウンロードを再開する。
ダウンロードを再開した加入者局装置２０（＃２）に対するダウンロードが完了すると、基地局装置１０はダウンロード終了の通知を監視制御装置３０に送信する。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ダウンロード対象プログラムの容量の大きさを識別して制御を行うので、容量の大きなプログラムをダウンロードする場合には、ユーザデータ転送領域を利用してダウンロードの所要時間を短縮することが可能である。また、ユーザデータ転送領域の利用状況を監視するので、ユーザデータ転送領域の中で空いている帯域だけをプログラムのダウンロードに利用できる。これにより、ユーザの帯域を圧迫することなくプログラムをダウンロードできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】基地局装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】無線フレームの構成例を示す模式図である。
【図４】保守監視信号領域によるダウンロードの動作を示すシーケンス図である。
【図５】ユーザデータ転送領域によるダウンロード（１）の動作を示すシーケンス図である。
【図６】ユーザデータ転送領域によるダウンロード（２）の動作を示すシーケンス図である。
【図７】従来例の通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 基地局装置
１１ ダウンロードファイル保管部
１２ ダウンロードファイル検出部
１３ システム制御部
１４ トラヒック監視部
１５ ダウンロード判定部
１６ 記憶部
２０ 加入者局装置
２１ ダウンロード制御部
２２ ダウンロードファイル保管部
２３ メモリ展開部
３０ 監視制御装置
３１ 遠隔ダウンロード用プログラム保管部
３２ 遠隔ダウンロード制御部
５１ 監視制御情報転送網
５２ ＩＰ網
１０１ 基地局装置
１０２ ダウンロードファイル保管部
１０３ システム制御部
１０４ ネットワークインタフェース
１０５ ＭＡＣ処理／スケジューリング処理部
１０６ ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部
１０７ 変復調部
１０８ 無線信号処理部
２０１ 加入者局装置
２０２ ダウンロード制御部
２０３ ダウンロードファイル保管部
２０４ メモリ展開部
２０５ ユーザインタフェース
２０６ ＭＡＣ処理部
２０７ ＴＤＤ／ＴＤＭＡ制御部
２０８ 変復調部
２０９ 無線信号処理部
３０１ 監視制御装置
３０２ 遠隔ダウンロード用プログラム保管部
３０３ 遠隔ダウンロード制御部
Claims (6)
- 無線通信機能を備える加入者局と、前記加入者局に無線通信サービスを提供する無線基地局と、前記加入者局及び無線基地局の保守及び監視を行う監視制御装置とを備える通信システムを用いて、前記加入者局が使用するプログラムの情報を前記監視制御装置から無線基地局を経由して前記加入者局にダウンロードするための遠隔プログラムダウンロード方法において、
無線基地局と加入者局との間の無線回線で伝送される信号フレームに、保守及び監視に割り当てられた保守監視信号領域と、前記加入者局を利用するユーザの通信サービスに割り当てられたユーザデータ領域とが存在する場合に、
無線基地局がダウンロード対象のプログラムの容量を検出し、検出した容量が予め定めた閾値より小さければ第１の制御モードを選択し、大きければ第２の制御モードを選択し、
前記第１の制御モードを選択した場合には加入者局へのプログラムの転送に信号フレームの保守監視信号領域を割り当て、
前記第２の制御モードを選択した場合には、前記信号フレーム上のユーザデータ領域上の未使用のＭＡＣフレームの有無を監視し、未使用のＭＡＣフレームが存在しない場合には前記信号フレームの保守監視信号領域を選択し、存在する場合には該未使用のＭＡＣフレームを選択し、該選択した領域を加入者局へのプログラムの転送のために割り当て、
ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いてプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合には、該ＭＡＣフレームを該当する加入者局に対してプログラムの転送よりも優先的に割り当てる
ことを特徴とする遠隔プログラムダウンロード方法。 - 請求項１の遠隔プログラムダウンロード方法において、
信号フレームの保守監視信号領域を用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、加入者局の監視制御のために無線基地局が加入者局に対して行うポーリングを一時的に中断して、マルチキャストにより指定された加入者局に対するプログラムの転送を実施し、
信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合には、ダウンロードの間も前記ポーリングを継続して実施する
ことを特徴とする遠隔プログラムダウンロード方法。 - 請求項１の遠隔プログラムダウンロード方法において、
信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合には、該当する加入者局に対するプログラムの転送を一時的に中断し、中断した加入者局についてはユーザデータ領域の使用が終了した後で、マルチキャストによるプログラムの転送を再開する
ことを特徴とする遠隔プログラムダウンロード方法。 - 無線通信機能を備える加入者局と、前記加入者局に無線通信サービスを提供する無線基地局と、前記加入者局及び無線基地局の保守及び監視を行う監視制御装置とを備える通信システムを用いて、前記加入者局が使用するプログラムの情報を前記監視制御装置から無線基地局を経由して前記加入者局にダウンロードするための遠隔プログラムダウンロード装置において、
無線基地局と加入者局との間の無線回線で伝送される信号フレームに、保守及び監視に割り当てられた保守監視信号領域と、前記加入者局を利用するユーザの通信サービスに割り当てられたユーザデータ領域とが存在する場合に、
ダウンロード対象のプログラムの容量を検出し、検出した容量が予め定めた閾値より小 さければ第１の制御モードを選択し、大きければ第２の制御モードを選択する制御モード選択手段と、
前記第１の制御モードを選択した場合には加入者局へのプログラムの転送に信号フレームの保守監視信号領域を割り当てる第１の領域割り当て手段と、
前記第２の制御モードを選択した場合には、前記信号フレーム上のユーザデータ領域上の未使用のＭＡＣフレームの有無を監視するユーザトラヒック監視手段と、
ユーザトラヒック監視手段が未使用のＭＡＣフレームを検出しなかった場合には前記信号フレームの保守監視信号領域を選択し、検出した場合には該未使用のＭＡＣフレームを選択し、該選択した領域を加入者局へのプログラムの転送のために割り当てる第２の領域割り当て手段と、
ユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いてプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合に、該ＭＡＣフレームを該当する加入者局に対してプログラムの転送よりも優先的に割り当てる手段と
を設けたことを特徴とする遠隔プログラムダウンロード装置。 - 請求項４の遠隔プログラムダウンロード装置において、
信号フレームの保守監視信号領域を用いて加入者局へのプログラムの転送を行う場合に、加入者局の監視制御のために無線基地局が加入者局に対して行うポーリングを一時的に中断するポーリング中断制御手段と、
ポーリングを中断した後で、マルチキャストにより指定された加入者局に対するプログラムの転送を実施するマルチキャスト転送手段と
を設けたことを特徴とする遠隔プログラムダウンロード装置。 - 請求項４の遠隔プログラムダウンロード装置において、
信号フレームのユーザデータ領域上のＭＡＣフレームを用いて加入者局へのプログラムの転送を行っている途中で、加入者局からユーザデータ領域の帯域割当要求が発生した場合に、該当する加入者局に対するプログラムの転送を一時的に中断し、中断した加入者局についてユーザデータ領域の使用が終了した後で、マルチキャストによるプログラムの転送を再開する転送中断再開制御手段
を設けたことを特徴とする遠隔プログラムダウンロード装置。
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