JP4032032B2 - Bandwidth allocation apparatus and bandwidth allocation method in data transmission system - Google Patents

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Description

この発明は、基地局と複数の加入者局との間で時分割多元接続方式により双方向データ通信を行うデータ伝送システムにおける帯域割当装置及び帯域割当方法に関する。   The present invention relates to a bandwidth allocation apparatus and bandwidth allocation method in a data transmission system that performs bidirectional data communication between a base station and a plurality of subscriber stations using a time division multiple access scheme.

対向機器から配下の全加入者局へのデータを全て受信する、ある場所に固定された1つの基地局と、それぞれが端末に接続され、他のある場所に固定された複数の加入者局との間で、一定帯域(一定長さ)の通信フレームを用い時分割多元接続方式により双方向データ通信する固定無線アクセスシステムといわれるデータ伝送システムが提案されている(特許文献1、2、3)
特許文献1には、基地局から複数の加入者局へ送信するデータ量(下りデータ量)と複数の加入者局から基地局へ送信するデータ量(上りデータ量)とに応じて、1通信フレーム中の上り回線と下り回線の帯域幅を動的に変更して、通信フレームの帯域を無駄なく効率よく使用する帯域制御方法が記載されている。
One base station fixed at a certain location that receives all data from the opposite device to all subordinate subscriber stations, and a plurality of subscriber stations each connected to a terminal and fixed at another certain location Has been proposed a data transmission system called a fixed wireless access system that performs two-way data communication using a time-division multiple access method using a communication frame of a fixed bandwidth (fixed length) (Patent Documents 1, 2, and 3).
In Patent Document 1, one communication is performed according to the amount of data transmitted from a base station to a plurality of subscriber stations (downlink data amount) and the amount of data transmitted from a plurality of subscriber stations to the base station (upstream data amount). A bandwidth control method is described in which the bandwidth of the uplink and downlink in the frame is dynamically changed to efficiently use the bandwidth of the communication frame without waste.

また、特許文献2には、基地局において、加入者局宛用として蓄積されているデータ量を計測した時点と、帯域を割り当てるスケジューリング時点との間に送信される可能性のある既送のデータには帯域が割り当てられないようにし、同様に、通信フレームを無駄なく効率よく使用するデータ伝送装置が記載されている。   Patent Document 2 discloses already-transmitted data that may be transmitted between a time point at which the amount of data accumulated for a subscriber station is measured in a base station and a scheduling time point at which a bandwidth is allocated. Describes a data transmission apparatus that prevents a bandwidth from being allocated and similarly uses a communication frame efficiently without waste.

さらに、特許文献3には、各加入者局毎に設定された保証帯域(最低保証帯域ともいう。)を把握して、各加入者局毎に優先度と保証帯域を設定し、保証帯域が設定されている加入者局(特別加入者局ともいう。)について前記通信フレーム中の帯域の割当を優先して行い、保証帯域を設定されていない加入者局(一般加入者局ともいう。)には優先された帯域割当が終了した後に余った帯域を公平に割り当てるタイムスケジューリング方法が提案されている。なお、保証帯域が設定されていない一般加入者局は、保証帯域「0」が設定された加入者局と同じ意味である。   Further, in Patent Document 3, a guaranteed bandwidth (also referred to as a minimum guaranteed bandwidth) set for each subscriber station is grasped, and a priority and a guaranteed bandwidth are set for each subscriber station. For the set subscriber stations (also referred to as special subscriber stations), priority is given to band allocation in the communication frame, and subscriber stations that are not set with guaranteed bands (also referred to as general subscriber stations). Has proposed a time scheduling method in which a surplus bandwidth is allocated fairly after the priority bandwidth allocation is completed. A general subscriber station for which no guaranteed bandwidth is set has the same meaning as a subscriber station for which the guaranteed bandwidth “0” is set.

このタイムスケジューリング方法では、第1に、加入者局に保証帯域を設定し、優先度をつける。この場合、設定する保証帯域の総和は通信フレーム中の割当可能な帯域を超えないものとする。   In this time scheduling method, first, a guaranteed bandwidth is set for a subscriber station and given a priority. In this case, the sum of the guaranteed bandwidths to be set does not exceed the allocatable bandwidth in the communication frame.

図9は、保証帯域の設定割当(アサインともいう。)の例を示している。この例では加入者局WT1〜WT8中、加入者局WT1、2、5、7に対しては保証帯域「0」、以下、加入者局WT3に対して保証帯域「3」、加入者局WT4に対して保証帯域「8」、加入者局WT6に対して保証帯域「4」、加入者局WT8に対して保証帯域「2」が割り当てられている。優先度は、加入者局WT4、WT6、WT3、WT8、WT1、2、5、7の保証帯域の大きい順につけられる。この例では、通信フレーム中の割当可能な帯域は、例えば46[Mbps]に設定されているものとする。   FIG. 9 shows an example of guaranteed bandwidth setting assignment (also referred to as assignment). In this example, among the subscriber stations WT1 to WT8, the guaranteed bandwidth “0” for the subscriber stations WT1, 2, 5, and 7, hereinafter, the guaranteed bandwidth “3” for the subscriber station WT3, and the subscriber station WT4. The guaranteed bandwidth “8” is assigned to the subscriber station WT6, the guaranteed bandwidth “4” is assigned to the subscriber station WT6, and the guaranteed bandwidth “2” is assigned to the subscriber station WT8. The priority is given in descending order of the guaranteed bandwidth of the subscriber stations WT4, WT6, WT3, WT8, WT1, 2, 5, and 7. In this example, it is assumed that the allocatable bandwidth in the communication frame is set to 46 [Mbps], for example.

第2に、各加入者局の保証帯域と各加入者局の要求帯域をデータとして優先度の高い順に並べたテーブルを作成する。すなわち、図10に示すように、向かって左側から、加入者局WT4、6、3、8、1、2、5、7の保証帯域の大きい順に並べたテーブルが作成される。   Second, a table is created in which the guaranteed bandwidth of each subscriber station and the requested bandwidth of each subscriber station are arranged as data in order of priority. That is, as shown in FIG. 10, from the left side, a table is created in which subscriber stations WT4, 6, 3, 8, 1, 2, 5, and 7 are arranged in descending order of guaranteed bandwidth.

第3に、優先度の高い順に帯域の割当を行う。この場合、保証帯域が設定されている特別加入者局は、設定されている保証帯域と特別加入者局自身が要求している要求帯域とを比較して低い方の帯域を割り当てる。   Third, bandwidth allocation is performed in descending order of priority. In this case, the special subscriber station in which the guaranteed bandwidth is set assigns the lower bandwidth by comparing the set guaranteed bandwidth with the requested bandwidth requested by the special subscriber station itself.

第4に、1つの加入者局への割当が終了したとき、次に優先度の高い加入者局に対して割当を行う。   Fourth, when the assignment to one subscriber station is completed, the assignment is made to the subscriber station with the next highest priority.

以下、上記第3及び第4の手順を繰り返して割当可能な帯域がなくなるまで割当を継続する。   Thereafter, the above third and fourth procedures are repeated to continue allocation until there is no bandwidth that can be allocated.

図10は、このようにして、優先度順に保証帯域を割り当てた結果例を示している。グラフ内数値が周回数(ラウンド数ともいう。)を示しており、1周目で、加入者局WT4、6、3、8に対して設定された保証帯域が全て割り当てられ、以下余った帯域(共用帯域という。)について、所定帯域(単位帯域ともいう。)、ここでは2[Mbps]ずつ、加入者局WT1、2、5、7に割り当てている。2周目では、加入者局WT4に帯域「8」、WT6に帯域「4」、WT3に帯域「3」、WT8、1、2に帯域「2」が割り当てられる。   FIG. 10 shows an example of the result of assigning guaranteed bandwidths in order of priority in this way. The numerical value in the graph indicates the number of laps (also called the number of rounds). In the first lap, all the guaranteed bands set for the subscriber stations WT4, 6, 3 and 8 are allocated, and the remaining bands below. As for (shared band), a predetermined band (also referred to as a unit band), here 2 [Mbps] is allocated to each of the subscriber stations WT1, 2, 5, and 7. In the second round, band “8” is allocated to subscriber station WT4, band “4” is allocated to WT6, band “3” is allocated to WT3, and band “2” is allocated to WT8, 1, and 2.

図11は、さらに他の技術に係る保証帯域の割当技術を示している(特許文献4)。この図11例の割当技術では、保証帯域については、保証帯域を割り当て、余った共用帯域については、全ての加入者局WT1〜WT7で公平に割当を行っている。   FIG. 11 shows a guaranteed bandwidth allocation technique according to still another technique (Patent Document 4). In the example of the allocation technique in FIG. 11, the guaranteed bandwidth is allocated for the guaranteed bandwidth, and the remaining shared bandwidth is allocated fairly by all the subscriber stations WT1 to WT7.

特開2003−274446号公報JP 2003-274446 A 特開2003−234715号公報JP 2003-234715 A 特開2003−101574号公報JP 2003-101574 A 特開2003−23450号公報JP 2003-23450 A

ところが、特許文献3あるいは特許文献4に記載されているように、保証帯域を割り当てた後、余った共用帯域を、図10及び図11のグラフように割り当てた場合には、保証帯域と共用帯域の合計帯域が、特別加入者局と一般加入者局との間で格差が大きいという課題がある。   However, as described in Patent Document 3 or Patent Document 4, after the guaranteed bandwidth is allocated, the remaining shared bandwidth is allocated as shown in the graphs of FIG. 10 and FIG. There is a problem that there is a large difference in the total bandwidth between the special subscriber station and the general subscriber station.

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであって、特別加入者局に対して保証帯域はもちろんのこと、共用帯域も割り当てられ、かつ保証帯域に無関係に全加入者局でより公平感が高くなるように共用帯域を割り当てることを可能とするデータ伝送システムにおける帯域割当装置及び帯域割当方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of such problems, and not only the guaranteed bandwidth but also the shared bandwidth is allocated to the special subscriber station, and all subscriber stations are irrelevant to the guaranteed bandwidth. An object of the present invention is to provide a bandwidth allocating device and a bandwidth allocating method in a data transmission system that can allocate a shared bandwidth so as to increase the fairness.

この発明の帯域割当装置は、1つの基地局と複数の加入者局間で、時分割多元接続方式により双方向データ通信を行うデータ伝送システムで用いられる一定長さの通信フレームに含まれる上下データ領域への帯域を割り当てる帯域割当装置において、保証帯域が設定されている特別加入者局と保証帯域が設定されていない一般加入者局との識別手段と、前記通信フレームに含まれる帯域割当可能な上下データ領域に対し帯域を割り当てる帯域割当手段とを有し、前記帯域割当手段は、前記通信フレームに含まれる帯域割当可能な上下データ領域に対し、前記識別手段を参照し、前記特別加入者局に保証帯域を割り当てた後、余った共用帯域を、前記一般加入者局に所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て、ラウンドロビンによる割当が、前記特別加入者局の保証帯域を超えた場合には、前記特別加入者局に対しても割当を再開することを特徴とする(請求項1記載の発明)。   The bandwidth allocating device according to the present invention includes upper and lower data included in a communication frame of a certain length used in a data transmission system for performing bidirectional data communication between one base station and a plurality of subscriber stations by a time division multiple access method. In a bandwidth allocating apparatus for allocating bandwidth to a region, means for identifying a special subscriber station for which a guaranteed bandwidth is set and a general subscriber station for which a guaranteed bandwidth is not set, and bandwidth allocation included in the communication frame are possible Band allocating means for allocating bands to the upper and lower data areas, wherein the band allocating means refers to the identification means for the band allocable upper and lower data areas included in the communication frame, and the special subscriber station After the guaranteed bandwidth is allocated, the surplus shared bandwidth is allocated to the general subscriber station in a round-robin manner for each predetermined bandwidth. Wherein if it exceeds the guaranteed bandwidth of the special subscriber station, wherein also characterized in that to resume the allocation for a particular subscriber station (the invention according to claim 1).

この発明によれば、帯域割当手段が、通信フレームに含まれる帯域割当可能な上下データ領域に対し、識別手段を参照し、特別加入者局に保証帯域を割り当てた後、余った共用帯域を、一般加入者局に、所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て、ラウンドロビンによる割当が、特別加入者局の保証帯域を超えた場合には、特別加入者局に対しても割当を再開するようにしているので、共用帯域を全体として格差が少なくなるように割り当てられ、より公平感を高く割り当てることができる。なお、上下データ領域の帯域それぞれの帯域は、要求帯域に応じて1通信フレーム毎に変更することで、通信フレーム中の帯域使用の無駄を回避し、通信フレーム中の上下データ領域の帯域を有効に利用することができる。   According to the present invention, the bandwidth allocating means refers to the identification means for the upper and lower data areas that can be allocated in the communication frame, and after assigning the guaranteed bandwidth to the special subscriber station, Allocating to a general subscriber station in a round-robin manner for a predetermined bandwidth, and if the allocation by round robin exceeds the guaranteed bandwidth of the special subscriber station, the allocation is also resumed for the special subscriber station. Therefore, the shared bandwidth is allocated as a whole so that the disparity is reduced, and a higher fairness can be allocated. By changing the bandwidth of each of the upper and lower data areas for each communication frame according to the required bandwidth, the use of the upper and lower data areas in the communication frame can be effectively avoided by avoiding unnecessary use of the bandwidth in the communication frame. Can be used.

さらに、加入者局毎の要求帯域を検出する要求帯域検出手段を有し、前記帯域割当手段は、前記特別加入者局に保証帯域を割り当てる際、該特別加入者局の要求帯域が、該特別加入者局の保証帯域以下であった場合には、要求帯域を割り当てた後、あるいは該特別加入者局の要求帯域が、該特別加入者局の保証帯域を超える場合には保証帯域を割り当て後、余った共用帯域を、一般加入者局に、所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て、ラウンドロビンによる割当が、前記特別加入者局への既割当帯域を超えた場合には、前記特別加入者局に対しても割当を再開することで、特別加入者局の要求帯域が保証帯域以下である場合に、その差分だけ共用帯域が大きくなるので、一般加入者局への帯域割当が増加し、データ伝送システム全体として通信フレームの帯域を無駄なく有効に利用することができる(請求項2記載の発明)。   Furthermore, it has request band detection means for detecting a request band for each subscriber station, and when the band allocation means allocates a guaranteed band to the special subscriber station, the request band of the special subscriber station After the requested bandwidth is allocated if the bandwidth is below the guaranteed bandwidth of the subscriber station, or after the guaranteed bandwidth is allocated if the requested bandwidth of the special subscriber station exceeds the guaranteed bandwidth of the special subscriber station The surplus shared band is allocated to a general subscriber station in a round robin manner for each predetermined band, and when the allocation by round robin exceeds the allocated band to the special subscriber station, the special subscriber station By resuming the allocation to the station, when the required bandwidth of the special subscriber station is equal to or less than the guaranteed bandwidth, the shared bandwidth increases by the difference, so the bandwidth allocation to the general subscriber station increases, Overall data transmission system The bandwidth of the communication frame and can be efficiently used effectively (the invention described in claim 2).

この場合、前記保証帯域が前記上下データ領域毎に個別に設定され、全特別加入者局に設定される保証帯域の総和が、1つの通信フレームに含まれる割り当て可能な上下データ領域の帯域を超えないように設定することで、きめ細かな帯域割当及び保証帯域の確保が保証される(請求項3記載の発明)。   In this case, the guaranteed bandwidth is set individually for each of the upper and lower data areas, and the sum of the guaranteed bands set for all the special subscriber stations exceeds the bandwidth of the assignable upper and lower data areas included in one communication frame. By setting so that there is no finer bandwidth, fine bandwidth allocation and guaranteed bandwidth can be ensured (the invention according to claim 3).

また、前記帯域割当手段は、前記特別加入者局に対しても割当を再開した後、帯域割当可能な上下データ領域の全てに帯域が割り当てられるまでもしくは全加入者局の要求帯域がなくなった場合全加入者局に対して所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当てることで、通信フレームを全て効率よく利用することができる(請求項4記載の発明)。   In addition, after the bandwidth allocation unit resumes the allocation to the special subscriber station, the bandwidth is allocated to all of the upper and lower data areas to which the bandwidth can be allocated or when the bandwidth required for all the subscriber stations is exhausted. All the communication frames can be efficiently used by assigning all the subscriber stations by a predetermined number of bands in a round robin manner (the invention according to claim 4).

また、この発明の割当方法は、1つの基地局と複数の加入者局間で、時分割多元接続方式により双方向データ通信を行うデータ伝送システムで用いられる一定長さの通信フレームに含まれる上下データ領域への帯域割当方法において、前記通信フレームに含まれる割当可能な上下データ領域に対し、保証帯域が設定されている特別加入者局に保証帯域を割り当てる保証帯域割当過程と、保証帯域を割り当てた後、余った共用帯域を、保証帯域が設定されていない一般加入者局に所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当てる共用帯域第1割当過程と、ラウンドロビンによる割当が、前記特別加入者局の保証帯域を超えた場合には、前記特別加入者局に対しても割当を再開する共用帯域第2割当過程とを有することを特徴とする(請求項5記載の発明)。   Also, the allocation method of the present invention is an upper and lower frame included in a communication frame of a fixed length used in a data transmission system that performs bidirectional data communication between one base station and a plurality of subscriber stations by a time division multiple access method. In the bandwidth allocation method for the data area, a guaranteed bandwidth allocation process for allocating a guaranteed bandwidth to a special subscriber station for which a guaranteed bandwidth is set, and a guaranteed bandwidth for the upper and lower data areas that can be allocated included in the communication frame After that, the shared band first allocation process for allocating a surplus shared band to a general subscriber station for which a guaranteed band is not set by a predetermined number of rounds in a round robin manner, and allocation by round robin are performed by the special subscriber station. And a shared bandwidth second allocation process for resuming allocation to the special subscriber station when the guaranteed bandwidth is exceeded (claim 5). Of the invention).

この発明によれば、保証帯域割当過程により通信フレームに含まれる帯域割当可能な上下データ領域に対し、保証帯域が設定されている特別加入者局に保証帯域を割り当てた後、共用帯域第1割当過程により余った共用帯域を、保証帯域が設定されていない一般加入者局に所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て、共用帯域第2割当過程によりラウンドロビンによる割当が、特別加入者局の保証帯域を超えた場合には、特別加入者局に対しても割当を再開するようにしている。このため、共用帯域を全体として格差が少なくなるように割り当てられ、より公平感を高く割り当てることができる。なお、上下データ領域のそれぞれの帯域は、要求帯域に応じて1通信フレーム毎に変更することで、通信フレーム中の帯域使用の無駄を回避し、通信フレーム中の上下データ領域の帯域を有効に利用することができる。この場合においても、保証帯域が設定されている特別加入者局に保証帯域を割り当てる際に、特別加入者局の要求帯域が保証帯域より少ない場合には、特別加入者局に要求帯域を割り当てた後、共用帯域第1割当過程を行う。   According to the present invention, after the guaranteed bandwidth is allocated to the special subscriber station in which the guaranteed bandwidth is set for the upper and lower data areas that can be allocated in the communication frame by the guaranteed bandwidth allocation process, the shared bandwidth first allocation is performed. The shared band remaining by the process is allocated to the general subscriber station for which the guaranteed band is not set by a round robin method for each predetermined band, and the allocation by the round robin in the second shared band allocation process is the guaranteed band of the special subscriber station. When the number exceeds the limit, the allocation is resumed for the special subscriber station. For this reason, the shared bandwidth as a whole is allocated so that the disparity is reduced, and a higher sense of fairness can be allocated. In addition, each band of the upper and lower data areas is changed for each communication frame according to the requested band, thereby avoiding waste of band use in the communication frame and making the bands of the upper and lower data areas in the communication frame effective. Can be used. Even in this case, when the guaranteed bandwidth is allocated to the special subscriber station for which the guaranteed bandwidth is set, if the required bandwidth of the special subscriber station is less than the guaranteed bandwidth, the requested bandwidth is allocated to the special subscriber station. Thereafter, a shared band first allocation process is performed.

この発明によれば、特別加入者局に対しても帯域を無駄にすることなく要求帯域に応じた帯域保証ができ、要求帯域が保証帯域を超えた場合には共用帯域が割り当てられ、かつ共用帯域を全体として格差が少なくなるように割り当てているので、保証帯域に無関係に全加入者局でより公平感が高くなるように共用帯域を割り当てることができる。   According to the present invention, it is possible to guarantee the bandwidth according to the requested bandwidth without wasting the bandwidth even for the special subscriber station, and when the requested bandwidth exceeds the guaranteed bandwidth, the shared bandwidth is allocated and shared. Since the bandwidth is allocated so as to reduce the disparity as a whole, the shared bandwidth can be allocated so that the fairness is higher in all subscriber stations regardless of the guaranteed bandwidth.

より具体的には、特別加入者局に保証されている保証帯域の合計が少ない、あるいは、一般加入者局の収容数が少ない等で共用帯域に空きが多い場合には、保証帯域が設定された特別加入者局は保証帯域以上の帯域を割り当てられることになり、また、保証帯域設定の有無に拘わらず、全加入者局(特別加入者局+一般加入者局)で公平に帯域の割当を行うことができる。さらに、加入者局数の増加等により、共用帯域が少なくなったとしても、保証帯域として設定されている特別加入者局は要求帯域(帯域要求数)に応じた保証帯域を最低保証帯域として保証できるので帯域の有効利用を図った帯域保証ができる。   More specifically, the guaranteed bandwidth is set when the total guaranteed bandwidth guaranteed by the special subscriber station is small, or when there is a lot of free space in the shared bandwidth due to a small number of general subscriber stations. Special subscriber stations can be allocated a bandwidth that is greater than the guaranteed bandwidth, and all subscriber stations (special subscriber stations + general subscriber stations) can allocate bandwidth fairly regardless of whether or not the guaranteed bandwidth is set. It can be performed. In addition, even if the shared bandwidth decreases due to an increase in the number of subscriber stations, the special subscriber station set as the guaranteed bandwidth guarantees the guaranteed bandwidth according to the requested bandwidth (number of bandwidth requests) as the minimum guaranteed bandwidth. As a result, it is possible to guarantee the bandwidth for effective use of the bandwidth.

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明の一実施形態に係る帯域割当装置及び帯域割当方法が適用された無線通信システム10の全体的な構成を示している。   FIG. 1 shows an overall configuration of a radio communication system 10 to which a band allocation device and a band allocation method according to an embodiment of the present invention are applied.

この無線通信システム10は、複数の加入者に対して固定無線アクセスサービスを提供するP−MP(Point to Multi-Point)型として用いられる。   The wireless communication system 10 is used as a P-MP (Point to Multi-Point) type that provides a fixed wireless access service to a plurality of subscribers.

そして、この無線通信システム10は、基本的には、建物あるいは電柱等に固定された基地局11と、該固定された基地局11に対してそれぞれ無線回線の伝送路15を介して双方向通信が可能とされる会社内あるいは家庭内等に配される複数の加入者局21(1)〜21(3)(代表して加入者局21という。)とから構成される。   The wireless communication system 10 basically includes a base station 11 fixed to a building or a utility pole, and bidirectional communication with the fixed base station 11 via a transmission line 15 of a wireless line. A plurality of subscriber stations 21 (1) to 21 (3) (representatively referred to as subscriber stations 21) disposed in a company or at home.

無線回線の伝送路は、基地局11のアンテナ12と、複数の加入者局21のアンテナ22(1)〜22(3)(代表してアンテナ22という。)間の無線通信を通じて確立される。   A wireless channel is established through wireless communication between the antenna 12 of the base station 11 and the antennas 22 (1) to 22 (3) (typically referred to as the antenna 22) of the plurality of subscriber stations 21.

加入者局21は、それぞれパーソナルコンピュータ等の端末20(1)〜20(3)(代表して端末20という。)に有線または無線で接続されている。各端末20と各加入者局21とは一体的な構成とすることができる。一方、基地局11は、主に有線で、ネットワーク13を介して前記の端末20(1)〜20(3)のそれぞれの対向機器14(1)〜14(3)(代表して対向機器14という。)に接続されている。   Each subscriber station 21 is connected to terminals 20 (1) to 20 (3) (typically referred to as terminals 20) such as personal computers by wire or wirelessly. Each terminal 20 and each subscriber station 21 can be integrated. On the other hand, the base station 11 is mainly wired and is connected to each of the opposing devices 14 (1) to 14 (3) (typically the opposing devices 14) of the terminals 20 (1) to 20 (3) via the network 13. Connected).

各加入者局21は、無線回線及び基地局11を介してネットワーク13にアクセスすることができる。なお、ネットワーク13としては、WWW(World Wide Web)サーバ等の対向機器14に接続されたIP(Internet Protocol)網等を使用することができる。また、対向機器14としては、サーバに限らず、図示しない他の基地局を介して接続される該他の基地局の加入者局(図示していない。)も含まれる。   Each subscriber station 21 can access the network 13 via the radio line and the base station 11. As the network 13, an IP (Internet Protocol) network connected to the opposite device 14 such as a WWW (World Wide Web) server can be used. Further, the counter device 14 is not limited to a server, but also includes a subscriber station (not shown) of another base station connected via another base station (not shown).

基地局11と複数の加入者局21との間の通信には、TDD(Time Division Duplex)/TDMA(Time Division multiple Access )方式、いわゆる時分割多元接続方式を採用する双方向のデータ通信が可能である。この場合、基地局11と複数の加入者局21との間には、共通の無線周波数、例えば26[GHz]帯が割り当てられ、使用するタイムスロットの違いにより基地局11と複数の加入者局21との間での効率的な、輻輳のない通信が可能である。   For communication between the base station 11 and a plurality of subscriber stations 21, bidirectional data communication employing a TDD (Time Division Duplex) / TDMA (Time Division multiple Access) method, a so-called time division multiple access method is possible. It is. In this case, a common radio frequency, for example, a 26 [GHz] band is allocated between the base station 11 and the plurality of subscriber stations 21, and the base station 11 and the plurality of subscriber stations are different depending on the time slot to be used. Efficient and congestion-free communication with 21 is possible.

なお、基地局11と複数の加入者局21との間の通信には、TDD/TDMA方式に代替して、後述するFDD/TDMA方式を採用することができる。また、TDD/TDMA方式あるいはFDD/TDMA方式のいずれの場合においても、下り方向は、TDM(Time Division Multiplex)方式とされ、上り方向はTDMA方式とされ、いずれの場合にも時分割多元接続方式が採用される。   For communication between the base station 11 and the plurality of subscriber stations 21, an FDD / TDMA system, which will be described later, can be adopted instead of the TDD / TDMA system. In either case of the TDD / TDMA system or the FDD / TDMA system, the downlink direction is the TDM (Time Division Multiplex) system, and the uplink direction is the TDMA system. In either case, the time division multiple access system is used. Is adopted.

図2は、複数の加入者局21と基地局11との間での通信を行うためのTDD方式による無線フレーム(通信フレーム)の構成を示している。1無線フレーム(1通信フレーム)の周期は、1〜10[ms]程度のうち、固定の周期、例えば1[ms]等に選択される。1無線フレームの周期は、ハードウエア等との関係において、より短い周期あるいはより長い周期を選択することも可能である。   FIG. 2 shows a configuration of a radio frame (communication frame) based on the TDD scheme for performing communication between a plurality of subscriber stations 21 and the base station 11. The period of one radio frame (one communication frame) is selected to be a fixed period, for example, 1 [ms], etc., from about 1 to 10 [ms]. As the period of one radio frame, a shorter period or a longer period can be selected in relation to hardware or the like.

1無線フレームは、下り回線領域と上り回線領域とガードタイムTS16とから構成される。下り回線領域は、下りヘッダ領域TS11と下りデータ領域TS12を含む。上り回線領域は、基地局11と各加入者局21間の伝搬遅延の計測及び認証プロセスに係るコマンド等のための時間帯であるDMF(Delay Measurement Frame)領域TS13とスロット要求領域TS14と上りデータ領域TS15とを含む。   One radio frame includes a downlink area, an uplink area, and a guard time TS16. The downlink region includes a downlink header region TS11 and a downlink data region TS12. The uplink area includes a DMF (Delay Measurement Frame) area TS13, a slot request area TS14, and uplink data, which are time zones for commands and the like related to the measurement of the propagation delay between the base station 11 and each subscriber station 21 and the authentication process. Region TS15.

1無線フレームの下り回線領域中、下りヘッダ領域TS11は、1無線フレーム毎の受信同期信号を生成するためのプリアンブル領域TS17と、基地局番号領域TS18と、フレーム位置指定領域TS19と、DMF送信許可及び認証プロセスに係るコマンド等の制御コマンドを含むコマンド領域TS20と、スロット割当領域TS21とから構成されている。   In the downlink area of one radio frame, the downlink header area TS11 includes a preamble area TS17 for generating a reception synchronization signal for each radio frame, a base station number area TS18, a frame position designation area TS19, and DMF transmission permission. And a command area TS20 including a control command such as a command related to the authentication process, and a slot allocation area TS21.

1無線フレームの下り回線領域中、残りの下りデータ領域TS12は、複数のタイムスロットに分割されており、それぞれに、下り固定長パケット(単に、パケットともいう。)Pdが割り当てられる。各下り固定長パケットPdは、加入者局番号Pd1、隣接パケット有無情報等の制御情報Pd2、実際のデータである固定長データPd3、及び誤り検出符号Pd4から構成されている。   In the downlink region of one radio frame, the remaining downlink data region TS12 is divided into a plurality of time slots, and a fixed downlink packet (also simply referred to as a packet) Pd is assigned to each. Each downlink fixed length packet Pd includes a subscriber station number Pd1, control information Pd2 such as adjacent packet presence / absence information, fixed length data Pd3 which is actual data, and an error detection code Pd4.

1無線フレームの上り回線領域中、上りデータ領域TS15は、複数のタイムスロットに分割されており、それぞれに上り固定長パケット(単に、パケットともいう。)Puが割り当てられる。各上り固定長パケットPuは、ガードタイムPu1、プリアンブルPu2、加入者局番号Pu3、隣接パケット有無情報等を含む制御情報Pu4、実際のデータである固定長データPu5、及び誤り検出符号Pu6から構成されている。   In the uplink region of one radio frame, the uplink data region TS15 is divided into a plurality of time slots, and an uplink fixed length packet (also simply referred to as a packet) Pu is allocated to each. Each uplink fixed length packet Pu is composed of guard time Pu1, preamble Pu2, subscriber station number Pu3, control information Pu4 including adjacent packet presence / absence information, etc., fixed length data Pu5 which is actual data, and error detection code Pu6. ing.

なお、上下データ領域TS12、TS15の構成は、TDD/TDMA方式とFDD/TDMA方式とで共通である。   Note that the configurations of the upper and lower data areas TS12 and TS15 are common to the TDD / TDMA system and the FDD / TDMA system.

また、1つの無線フレームを構成する上下データ領域TS12、TS15の合計タイムスロット数(帯域)は、一定であるが、スロット要求数(帯域要求)に応じて、1無線フレーム毎に、タイムスロット(帯域)を割り当てる、いわゆるスケジューリングの際に、上りデータ領域TS15及び下りデータ領域TS12のタイムスロット数(帯域)を動的に変更することができる。   In addition, the total number of time slots (bandwidth) of the upper and lower data areas TS12 and TS15 constituting one radio frame is constant, but according to the number of slot requests (bandwidth request), the time slot ( The number of time slots (bandwidth) in the upstream data area TS15 and the downstream data area TS12 can be dynamically changed during so-called scheduling.

1個の下り固定長パケットPdあるいは1個の上り固定長パケットPuのデータ長は、例えば64バイトあるいは128バイトに選択される。この実施形態では、128バイトに選択されている。したがって、1つのタイムスロットに割当可能は帯域は、約128[バイト]×8/10-3[SEC]≒1[Mbps]になっている。 The data length of one downlink fixed length packet Pd or one uplink fixed length packet Pu is selected as, for example, 64 bytes or 128 bytes. In this embodiment, 128 bytes are selected. Accordingly, the bandwidth that can be allocated to one time slot is about 128 [bytes] × 8/10 −3 [SEC] ≈1 [Mbps].

図3は、例としての加入者局21と基地局11の構成を示す無線通信システム10を示している。なお、図3において、図1に示したアンテナ12、22及びアンテナ12、22に接続される送受信機回路(高周波回路)及びこの送受信回路に接続される変復調回路は図示していない。   FIG. 3 shows a wireless communication system 10 showing configurations of a subscriber station 21 and a base station 11 as an example. In FIG. 3, the antennas 12 and 22 shown in FIG. 1, the transceiver circuit (high frequency circuit) connected to the antennas 12 and 22, and the modulation / demodulation circuit connected to the transmission / reception circuit are not shown.

加入者局21は、基本的に、変復調回路(不図示)に接続されるTDD−TDM/TDMA(TDD/TDMA)制御回路52の他、端末20に接続される通信インタフェース回路53、下り受信バッファ61、上り送信バッファ62及びパケット数計測部63を備えている。   The subscriber station 21 basically includes a TDD-TDM / TDMA (TDD / TDMA) control circuit 52 connected to a modem circuit (not shown), a communication interface circuit 53 connected to the terminal 20, and a downlink reception buffer. 61, an upstream transmission buffer 62, and a packet number measuring unit 63.

パケット数計測部63は、各加入者局21の上り送信バッファ62に蓄積されたパケット数を1無線フレームの周期毎に周期的に計測し、これを上りスロット要求71の情報としてTDD/TDMA制御回路52に伝達する。このスロット要求71の情報は、TDD/TDMA制御回路52から図2の1無線フレームのスロット要求領域TS14の時間帯で、図3に模式的に示すように、伝送路15を通じ基地局11に通知される。   The packet number measuring unit 63 periodically measures the number of packets stored in the uplink transmission buffer 62 of each subscriber station 21 for each period of one radio frame, and uses this as information of the uplink slot request 71 for TDD / TDMA control. This is transmitted to the circuit 52. The slot request 71 information is notified from the TDD / TDMA control circuit 52 to the base station 11 through the transmission line 15 in the time zone of the slot request area TS14 of one radio frame in FIG. 2 as schematically shown in FIG. Is done.

基地局(スロット割当装置)11は、基本的に、変復調回路(不図示)に接続されるTDD−TDM/TDMA(TDD/TDMA)制御回路152、ネットワーク13に接続される通信インタフェース回路153、スロット割当部(帯域割当手段)54、上り加入者局毎受信バッファ64、下り加入者局毎送信バッファ65、パケット数計測部66、及び加入者局毎保証帯域テーブル(識別手段)68を備えている。   The base station (slot allocating device) 11 basically includes a TDD-TDM / TDMA (TDD / TDMA) control circuit 152 connected to a modem circuit (not shown), a communication interface circuit 153 connected to the network 13, and a slot. An allocation unit (band allocation unit) 54, a reception buffer 64 for each uplink subscriber station, a transmission buffer 65 for each downlink subscriber station, a packet number measurement unit 66, and a guaranteed bandwidth table (identification unit) 68 for each subscriber station are provided. .

パケット数計測部66は、下り加入者局毎送信バッファ65に蓄積された加入者局21毎のパケット数を1無線フレームの周期毎に周期的に計測し、これを下りスロット要求73としてスロット割当部54に伝達する。TDD/TDMA制御回路152は、図2の1無線フレームのスロット要求領域TS14の時間帯で通知された各加入者局21の上りスロット要求71の情報を抽出し、スロット割当部54に伝達する。   The packet number measurement unit 66 periodically measures the number of packets for each subscriber station 21 stored in the transmission buffer 65 for each downlink subscriber station for each period of one radio frame, and assigns this as a slot assignment request 73 as a slot allocation. Transmitted to the unit 54. The TDD / TDMA control circuit 152 extracts the information of the uplink slot request 71 of each subscriber station 21 notified in the time slot of the slot request area TS14 of one radio frame in FIG. 2 and transmits it to the slot allocation unit 54.

スロット割当部54は、加入者局21毎のパケット数に対応する下りスロット要求73及び上りスロット要求71の情報に基づいて、スケジューリングを行い、スロット割当72の情報を決定し、TDD/TDMA制御回路152に通知する。   The slot allocation unit 54 performs scheduling based on the information of the downlink slot request 73 and the uplink slot request 71 corresponding to the number of packets for each subscriber station 21, determines the information of the slot allocation 72, and the TDD / TDMA control circuit 152 is notified.

各加入者局21に対する、上り方向のタイムスロットの割当(帯域割当)は、図2の1無線フレーム内のスロット割当領域TS21の時間帯において通知される。   The time slot allocation (bandwidth allocation) in the uplink direction for each subscriber station 21 is notified in the time slot of the slot allocation area TS21 in one radio frame in FIG.

この発明の一実施形態が適用された無線通信システム10は、基本的には、以上のように構成されるものであり、次に、この実施形態の理解を容易にするために、まず、スロット割当処理(帯域割当処理)の詳細を省略したA.概括的な全体動作を説明し、次に、B.スロット割当部54による詳細動作の順で説明する。   The wireless communication system 10 to which one embodiment of the present invention is applied is basically configured as described above. Next, in order to facilitate understanding of this embodiment, first, a slot is used. Details of the allocation process (bandwidth allocation process) are omitted. The general overall operation will be described. The detailed operation by the slot allocation unit 54 will be described in this order.

A.概括的な全体動作
端末20から対向機器14に対してデータを伝送しようとするとき、端末20から加入者局21に供給されるイーサフレームのようなランダムに発生する可変長のデータが、加入者局21の通信インタフェース回路53で、上り固定長パケットPuに分割される。このとき、通信インタフェース回路53で、さらに、各上り固定長パケットPuに隣接パケット有無情報等の再合成情報を含む制御情報Pu4や誤り検出符号Pu6等が付加されて、上り送信バッファ62に一旦蓄積される。
A. General Overall Operation When data is transmitted from the terminal 20 to the opposite device 14, randomly generated variable length data such as an ether frame supplied from the terminal 20 to the subscriber station 21 is stored in the subscriber. The communication interface circuit 53 of the station 21 divides the packet into uplink fixed length packets Pu. At this time, the communication interface circuit 53 further adds control information Pu4 including error recombination information such as adjacent packet presence information, error detection code Pu6, etc. to each uplink fixed length packet Pu, and temporarily stores it in the uplink transmission buffer 62. Is done.

各上り固定長パケットPuは、加入者局21からの、上り送信バッファ62の蓄積量に基づく上りスロット要求(要求帯域)71に応じた基地局11からのスロット割当領域TS21の内容によりスロット(帯域)が割り当てられ、上り送信バッファ62からTTD/TDMA制御回路52、図示しないアンテナ等、及び無線回線の伝送路15を通じて送信側装置として機能する各加入者局21から送信される。なお、図3中、上りスロット要求71は、理解の便宜のため、模式的に伝送路15と並列に描いているが、実際には、無線フレーム中のスロット要求領域TS14に含まれて伝送路15を通じて伝送される。   Each uplink fixed-length packet Pu is a slot (bandwidth) according to the contents of the slot allocation area TS21 from the base station 11 in response to an uplink slot request (requested bandwidth) 71 based on the amount stored in the uplink transmission buffer 62 from the subscriber station 21. Are transmitted from the uplink transmission buffer 62 from each subscriber station 21 functioning as a transmission side device through the TTD / TDMA control circuit 52, an antenna (not shown), and the transmission line 15 of the wireless line. In FIG. 3, the uplink slot request 71 is schematically depicted in parallel with the transmission line 15 for convenience of understanding, but actually, the uplink slot request 71 is included in the slot request area TS14 in the radio frame. 15 is transmitted.

受信側装置として機能する基地局11側で、図示しないアンテナ等、及びTDD/TDMA制御回路152を通じて受信された各上り固定長パケットPuは、一旦、上り加入者局毎受信バッファ64に格納され、制御情報Pu4等を基に、通信インタフェース回路153でパケットの欠落の有無が検出され、パケットの欠落がなかった場合には再合成され、再合成されたフレームがデータとしてネットワーク13を通じて対向機器14に出力される。   On the base station 11 functioning as a receiving side device, each uplink fixed length packet Pu received through the TDD / TDMA control circuit 152, such as an antenna (not shown), is temporarily stored in the receiving buffer 64 for each uplink subscriber station. Based on the control information Pu4 and the like, the communication interface circuit 153 detects the presence or absence of a packet loss. If there is no packet loss, the packet is recombined and the recombined frame is sent as data to the opposite device 14 through the network 13. Is output.

その一方、対向機器14から端末20に対してデータを伝送しようとするとき、対向機器14からネットワーク13を通じて基地局11に供給されるデータについても同様であるが、この場合、送信側装置として機能する基地局11の通信インタフェース回路153により、下り固定長パケットPdに分割され、その際、各下り固定長パケットPdに隣接パケット有無情報等の再合成情報が制御情報Pd2として付加され、下り加入者局毎送信バッファ65、TDD/TDMA制御回路152、アンテナ等、及び伝送路15を通じて受信側装置として機能する加入者局21に送信され、該加入者局21の下り受信バッファ61に一旦蓄積される。   On the other hand, when data is to be transmitted from the opposite device 14 to the terminal 20, the same applies to the data supplied from the opposite device 14 to the base station 11 through the network 13, but in this case, it functions as a transmission side device. Is divided into downlink fixed-length packets Pd by the communication interface circuit 153 of the base station 11, and re-synthesizing information such as adjacent packet presence / absence information is added to each downlink fixed-length packet Pd as control information Pd2. It is transmitted to the subscriber station 21 that functions as a receiving side device through the transmission buffer 65 for each station, the TDD / TDMA control circuit 152, the antenna, etc., and the transmission path 15, and temporarily stored in the downlink reception buffer 61 of the subscriber station 21 .

受信され蓄積された下り固定長パケットPdは、該当する加入者局21の通信インタフェース回路53で制御情報Pd2に基づいてパケットの欠落の有無が検出され、パケットの欠落がなかった場合には再合成され端末20に伝送される。   The received and stored downlink fixed length packet Pd is detected by the communication interface circuit 53 of the corresponding subscriber station 21 based on the control information Pd2, and recombined if there is no packet loss. And transmitted to the terminal 20.

以上の説明が、無線通信システム10の概括的な全体動作の説明である。   The above description is the general overall operation of the wireless communication system 10.

次に、B.図4のフローチャートを参照して基地局(スロット割当装置)11のスロット割当手段(制御手段)として機能するスロット割当部54の詳細なスロット(帯域)割当動作を説明する。   Next, B. A detailed slot (bandwidth) allocation operation of the slot allocation unit 54 functioning as slot allocation means (control means) of the base station (slot allocation apparatus) 11 will be described with reference to the flowchart of FIG.

B.スロット(帯域)割当詳細動作
この場合、予め、加入者局21をインデックスとする加入者局毎保証帯域テーブル68が作成される。ここでは、例えば図9に示したように設定されているものとする。すなわち、図5に示すように、識別手段として機能する加入者局毎保証帯域テーブル68は、例えば、加入者局21を運用する加入者が、基地局11を運用する所有者・管理者に予め特別料金を支払うことで保証帯域契約がなされ、特別料金に応じた保証帯域が設定される特別加入者局21{=WT(Wireless Terminal)3:3[Mbps]、WT4:8[Mbps]、WT6:4[Mbps]、WT8:2[Mbps]}と、保証帯域は設定されていないが(換言すれば保証帯域が「0[Mbps]」に設定されている)使用を許可されている一般加入者局21{=WT1、2、5、7}とが識別可能なテーブルである。なお、加入者局毎保証帯域テーブル68には、上り保証帯域と下り保証帯域が設定されるが、スロット(帯域)割当処理は、上り下りとも同様であるので、図5に示した加入者局毎保証帯域テーブル68では、繁雑さを回避するために、下り保証帯域の設定は省略している。なお、上り保証帯域と下り保証帯域は、前記保証帯域契約等に基づき、特別加入者局毎に、異なる値に設定することができる。
B. Detailed Slot (Bandwidth) Allocation Operation In this case, a subscriber station guaranteed bandwidth table 68 is created in advance with the subscriber station 21 as an index. Here, it is assumed that the setting is made as shown in FIG. 9, for example. That is, as shown in FIG. 5, the subscriber station guaranteed bandwidth table 68 functioning as an identification means is, for example, that a subscriber operating the subscriber station 21 informs the owner / manager operating the base station 11 in advance. A guaranteed bandwidth contract is made by paying a special fee, and a guaranteed subscriber bandwidth is set according to the special fee 21 {= WT (Wireless Terminal) 3: 3 [Mbps], WT4: 8 [Mbps], WT6 : 4 [Mbps], WT8: 2 [Mbps]}, and no guaranteed bandwidth (in other words, guaranteed bandwidth is set to “0 [Mbps]”), general subscription allowed to be used The person station 21 {= WT 1, 2, 5, 7} is a identifiable table. Note that the guaranteed uplink bandwidth and the guaranteed downlink bandwidth are set in the subscriber station guaranteed bandwidth table 68, but the slot (bandwidth) allocation process is the same for both uplink and downlink, so the subscriber station shown in FIG. In each guaranteed bandwidth table 68, in order to avoid complexity, the setting of the downlink guaranteed bandwidth is omitted. The uplink guaranteed bandwidth and the downlink guaranteed bandwidth can be set to different values for each special subscriber station based on the guaranteed bandwidth contract or the like.

そこで、まず、ステップS1において、スロット割当部54は、TDD/TDMA制御回路152から各加入者局21(WT1〜WT8)毎の上りスロット要求(要求帯域)71を取得するとともに、パケット数計測部63から各加入者局21(WT1〜WT8)毎の下りスロット要求(要求帯域)73を取得する。なお、図4に示すフローチャートの制御主体はスロット割当部54であるので、以下のステップでは、必要に応じて制御主体を省略して説明する。   Therefore, first, in step S1, the slot allocation unit 54 obtains an uplink slot request (requested bandwidth) 71 for each subscriber station 21 (WT1 to WT8) from the TDD / TDMA control circuit 152 and also measures the number of packets. 63, a downlink slot request (requested bandwidth) 73 for each subscriber station 21 (WT1 to WT8) is acquired. 4 is the slot allocation unit 54, and therefore, in the following steps, the control entity is omitted as necessary.

次に、ステップS2において、上り保証帯域の割当処理を行う。この場合、加入者局毎保証帯域テーブル68が参照され、最初に、保証帯域が設定されている特別加入者局21(WT3、4、6、8)に割当が行われる。このとき、設定されている保証帯域と上りスロット要求71による特別加入者局21(WT3、4、6、8)の要求帯域とが比較され、少ない方の帯域が割り当てられる。   Next, in step S2, an uplink guaranteed bandwidth allocation process is performed. In this case, the subscriber station guaranteed bandwidth table 68 is referred to, and first, allocation is performed to the special subscriber stations 21 (WTs 3, 4, 6, 8) for which the guaranteed bandwidth is set. At this time, the set guaranteed bandwidth is compared with the requested bandwidth of the special subscriber station 21 (WT 3, 4, 6, 8) according to the uplink slot request 71, and the smaller bandwidth is allocated.

すなわち、「保証帯域≧要求帯域」の場合には、「要求帯域」を割り当てる。これにより保証されていても要求がない分を共用帯域として使用することが可能となる。また、「保証帯域<要求帯域」の場合には、「保証帯域」を割り当てる。これにより最低限保証する帯域が割り当てられる。このステップS2の処理により、特別加入者局21(WT3、4、6、8)に対し、加入者局毎保証帯域テーブル68に対応して、図9に示したように、保証帯域「3」「8」「4」「2」[Mbps]が割り当てられる。   That is, when “guaranteed bandwidth ≧ requested bandwidth”, “requested bandwidth” is assigned. As a result, it is possible to use a portion that is not required even as guaranteed as a shared band. If “guaranteed bandwidth <required bandwidth”, “guaranteed bandwidth” is allocated. As a result, a minimum guaranteed bandwidth is allocated. As a result of the processing in step S2, as shown in FIG. 9, the guaranteed bandwidth “3” for the special subscriber station 21 (WT 3, 4, 6, 8) corresponding to the guaranteed bandwidth table 68 for each subscriber station. “8”, “4”, “2” [Mbps] are assigned.

次いで、ステップS3において、下り保証帯域の割当処理を行う。この割当処理は、上り保証帯域の割当処理と同じ処理がなされる。すなわち、加入者局毎保証帯域テーブル68が参照され、保証帯域が設定されている特別加入者局21に割当が行われる。このとき、設定されている保証帯域と下りスロット要求73による特別加入者局21への要求帯域とが比較され、少ない方の帯域が割り当てられる。   Next, in step S3, downlink guaranteed bandwidth allocation processing is performed. This allocation process is the same as the uplink guaranteed bandwidth allocation process. That is, the guaranteed bandwidth table 68 for each subscriber station is referred to, and allocation is performed to the special subscriber station 21 for which the guaranteed bandwidth is set. At this time, the set guaranteed bandwidth and the requested bandwidth to the special subscriber station 21 by the downlink slot request 73 are compared, and the smaller bandwidth is allocated.

すなわち、「保証帯域≧要求帯域」の場合には、「要求帯域」を割り当てる。これにより保証されていても要求がない分を共用帯域として使用することが可能となる。また、「保証帯域<要求帯域」の場合には、「保証帯域」を割り当てる。これにより最低限保証する帯域が割り当てられる。   That is, when “guaranteed bandwidth ≧ requested bandwidth”, “requested bandwidth” is assigned. As a result, it is possible to use a portion that is not required even as guaranteed as a shared band. If “guaranteed bandwidth <required bandwidth”, “guaranteed bandwidth” is allocated. As a result, a minimum guaranteed bandwidth is allocated.

次いで、ステップS4において、共用帯域を算出し、上下の帯域を分配する。この場合、全データ帯域、すなわち、1つの無線フレーム中、上りデータ領域TS15のタイムスロットの数(帯域)と下りデータ領域TS12のタイムスロットの数(帯域)の合計値からステップS2とステップS3で割り当てた帯域(保証帯域又は要求帯域のいずれか少ない方の帯域)を減算した帯域が共用帯域とされる。   Next, in step S4, the shared band is calculated and the upper and lower bands are distributed. In this case, in steps S2 and S3, the total data band, that is, the total number of time slots (bandwidth) in the uplink data area TS15 and the number of time slots (bandwidth) in the downlink data area TS12 in one radio frame is determined. A bandwidth obtained by subtracting the allocated bandwidth (the bandwidth that is smaller of the guaranteed bandwidth or the requested bandwidth) is set as the shared bandwidth.

そして、上下のスロット要求71、73を考慮し、共用帯域を上り帯域(上りデータ領域TS15のタイムスロット数)と下り帯域(下りデータ領域TS12のタイムスロット数)とに分配する。このようにすれば、1無線フレームの長さ(帯域)は変わらないが、下り回線領域と上り回線領域の長さが、1無線フレーム毎に動的に伸縮することとなり、1無線フレームを無駄なく効率的に使用することができる。このようにして求められた上り共用帯域及び下り共用帯域に対して以下に説明するように帯域の割当が行われる。   Then, considering the upper and lower slot requests 71 and 73, the shared band is distributed to the upstream band (the number of time slots in the upstream data area TS15) and the downstream band (the number of time slots in the downstream data area TS12). In this way, the length (bandwidth) of one radio frame does not change, but the lengths of the downlink and uplink areas dynamically expand and contract for each radio frame, and one radio frame is wasted. Can be used efficiently. Bandwidth allocation is performed for the uplink shared band and the downlink shared band thus determined as described below.

ステップS4における上下帯域の動的な分配に関し、種々の帯域を符号W**と表示して、一例を説明すると、ステップS2、S3において上下の保証帯域を上下データ領域TS15、TS12に割り当てた後、共用帯域(Wpとする。)となる残った上下データ領域TS15、TS12の合計帯域を所定の割合(5:5、6:4、7:3等)で分配し、分配した共用帯域を上下基準帯域(上り基準帯域Wruと下り基準帯域Wrd)とする。   With regard to the dynamic distribution of the upper and lower bands in step S4, various bands are indicated by a symbol W **, and an example will be described. The total bandwidth of the remaining upper and lower data areas TS15 and TS12 that become the shared bandwidth (Wp) is distributed at a predetermined ratio (5: 5, 6: 4, 7: 3, etc.), and the shared bandwidth that has been distributed is Reference bands (upstream reference band Wru and downstream reference band Wrd) are used.

この上下基準帯域Wru、Wrdと、各加入者局21における上下それぞれの要求帯域の合計である上下合計要求帯域(上り合計要求帯域Wsuと下り合計要求帯域Wsd)に基づいて、共用帯域Wpを割り当てる。すなわち、上りの合計要求帯域Wsuが上り基準帯域Wruを超えかつ下りの合計要求帯域Wsdが下り基準帯域Wrdを超えていた場合(Wsu>WruかつWsd>Wrd)、あるいは上り合計要求帯域Wsuが上り基準帯域Wruを下回りかつ下りの合計要求帯域Wsdが下り基準帯域Wrdを下回っていた場合には(Wsu<WruかつWsd<Wrd)、上下の共用帯域Wpをそのまま上記上下基準帯域Wru、Wrdで分配する(共用帯域Wpが上り共用帯域Wpuと下り共用帯域Wpdから構成されるとするとWp=Wpu+Wpdとなり、この場合、Wpu=Wru、Wpd=Wrdと分配される。)。   A shared band Wp is allocated based on the upper and lower reference bands Wru and Wrd and the upper and lower total request band (upstream total request band Wsu and downlink total request band Wsd) which is the sum of the upper and lower request bands in each subscriber station 21. . That is, when the total uplink request bandwidth Wsu exceeds the uplink reference bandwidth Wru and the downlink total request bandwidth Wsd exceeds the downlink reference bandwidth Wrd (Wsu> Wru and Wsd> Wrd), or the uplink total request bandwidth Wsu is uplink If the total required bandwidth Wsd below the reference band Wru and below the downlink reference band Wrd (Wsu <Wru and Wsd <Wrd), the upper and lower shared bands Wp are distributed as they are in the upper and lower reference bands Wru and Wrd. (If the shared band Wp is composed of the upstream shared band Wpu and the downstream shared band Wpd, Wp = Wpu + Wpd, and in this case, Wpu = Wru and Wpd = Wrd are distributed.)

次に、下りの合計要求帯域Wsdのみが下り基準帯域Wrdを超えていた場合(Wsd>Wrd)には上り合計要求帯域Wsuを上り共用帯域(Wpu=Wsu)とし残りの帯域(Wp−Wsu)を下り共用帯域Wpdとするように分配する。また、上りの合計要求帯域Wsuのみが上り基準帯域Wruを超えていた場合(Wsu>Wru)には下りの合計要求帯域Wsdを下り共用帯域(Wpd=Wsd)とし残りの帯域(Wp−Wsd)を上り共用帯域Wpuとするように分配する。このように、動的に分配した上下共用帯域Wpu、Wpdに対して以下に説明するように各加入者局21の帯域を割り当てる。以下、繁雑となるので、帯域を表す符号W**は、必要に応じて使用する。   Next, when only the total downlink requested bandwidth Wsd exceeds the downlink reference bandwidth Wrd (Wsd> Wrd), the uplink total requested bandwidth Wsu is set as the uplink shared bandwidth (Wpu = Wsu), and the remaining bandwidth (Wp−Wsu). Are distributed to the downstream shared band Wpd. When only the total uplink request bandwidth Wsu exceeds the uplink reference bandwidth Wru (Wsu> Wru), the downlink total request bandwidth Wsd is set as the downlink shared bandwidth (Wpd = Wsd), and the remaining bandwidth (Wp−Wsd). Are distributed to the upstream shared band Wpu. In this way, the bandwidth of each subscriber station 21 is allocated to the dynamically distributed upper and lower shared bands Wpu, Wpd as described below. In the following, since it becomes complicated, the code W ** representing the band is used as necessary.

まず、ステップS5において、1無線フレームの上り共用帯域の割当がラウンドロビン方式で行われる。以下、加入者局21を、必要に応じ加入者局N(Nは局番号で上述のWT番号に対応している。N=1〜8)あるいは加入者局WTN(N=1〜8)として説明する。   First, in step S5, the uplink shared band of one radio frame is assigned by the round robin method. Hereinafter, the subscriber station 21 is changed to a subscriber station N (N is a station number corresponding to the above-mentioned WT number, N = 1 to 8) or a subscriber station WTN (N = 1 to 8) as necessary. explain.

ステップS5aにおいて、加入者局Nに関して割当の済んでいない要求帯域(残要求帯域)が存在するか(残っているか)どうかを上りスロット要求71及びこれまでの割当結果により確認する。   In step S5a, whether or not there is a request band (remaining request band) that has not been allocated for the subscriber station N is confirmed based on the uplink slot request 71 and the allocation results thus far.

要求帯域が存在する場合、ステップS5bにおいて、その加入者局Nの保証帯域(この実施形態においては、加入者局Nの保証帯域は、図9あるいは図5から分かるように、N=1→0,N=2→0,N=3→3,N=4→8,N=5→0,N=6→4,N=7→0,N=8→2である。)が割当周回数より小さいかどうかが判定され、小さい場合には、ステップS5cにおいて、所定帯域(単位帯域)分の共用帯域の割当を行う。この実施形態において、所定帯域は、上り固定長パケットPuに対応する1パケット分とされ、上りデータ領域TS15において、上り固定長パケットPuを1つ送るための1つのタイムスロットが割り当てられる。ここでは、所定帯域(単位帯域)が1[Mbps]であるものとする。   If the requested bandwidth exists, in step S5b, the guaranteed bandwidth of the subscriber station N (in this embodiment, the guaranteed bandwidth of the subscriber station N is N = 1 → 0, as can be seen from FIG. 9 or FIG. N = 2 → 0, N = 3 → 3, N = 4 → 8, N = 5 → 0, N = 6 → 4, N = 7 → 0, N = 8 → 2). If it is smaller, in step S5c, a shared band for a predetermined band (unit band) is allocated. In this embodiment, the predetermined bandwidth is one packet corresponding to the uplink fixed length packet Pu, and one time slot for sending one uplink fixed length packet Pu is allocated in the uplink data region TS15. Here, it is assumed that the predetermined band (unit band) is 1 [Mbps].

実際に、ステップS5bにおいて、1回の割当で、1単位帯域が割り当てられるので、一般加入者局の全加入者局21の割当を終了した1周目の最小割当帯域は、単位帯域「1」となり、一般加入者局21の全ての割当を終了した2周目の最小割当帯域は、単位帯域「2」となる。すなわち、周回数と最小割当帯域は同じ値になる。したがって、ステップS5bの判定では、加入者局Nが最小割当帯域、すなわち割当周回数より小さいかどうかの判定となる。   Actually, in step S5b, since one unit band is allocated by one allocation, the minimum allocated band in the first round after the allocation of all the subscriber stations 21 of the general subscriber station is the unit band “1”. Thus, the minimum allocated bandwidth in the second round after all allocation of the general subscriber station 21 is completed is the unit bandwidth “2”. That is, the number of laps and the minimum allocated bandwidth are the same value. Accordingly, in the determination in step S5b, it is determined whether or not the subscriber station N is smaller than the minimum allocated bandwidth, that is, the allocated number of laps.

よって、ステップS5cにおいては、加入者局Nに割り当てられている帯域が最小割当帯域であった場合には1単位帯域の新たな割当を行う。すなわち、保証帯域が設定されていない一般加入者局WT1、2、5、7に対しては1単位帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て(共用帯域第1割当過程)、ラウンドロビンによる割当が、特別加入者局WT3、4、6、8の保証帯域を超えた場合には、特別加入者局WT3、4、6、8に対しても割当を再開する(共用帯域第2割当過程)。   Therefore, in step S5c, when the band allocated to the subscriber station N is the minimum allocated band, a new unit band is allocated. In other words, general subscriber stations WT1, 2, 5, and 7 for which no guaranteed bandwidth is set are allocated by one unit band by a round robin method (shared band first allocation process), and allocation by round robin is special. When the guaranteed bandwidth of the subscriber station WT3, 4, 6, 8 is exceeded, the allocation is resumed for the special subscriber station WT3, 4, 6, 8 (shared bandwidth second allocation process).

次に、ステップS5dにおいて、加入者局Nの局番号をインクリメントする{次の局番号の加入者局N(N=N+1)の割当に移る。}。   Next, in step S5d, the station number of the subscriber station N is incremented {the process proceeds to the assignment of the subscriber station N (N = N + 1) of the next station number. }.

ステップS5eにおいて、次に割り当てる加入者局Nの局番号が最大加入者局番号Nmax(この実施形態では、Nmax=8)を超えているかどうかが判定され、超えた場合には、ステップS5fに示すように、加入者局Nの局番号を「1」にもどす。このとき、ステップS5gにおいて、ラウンドロビンの周回数、すなわち割当周回数を1だけ増加させる(割当周回数+1)。   In step S5e, it is determined whether or not the station number of the subscriber station N to be assigned next exceeds the maximum subscriber station number Nmax (Nmax = 8 in this embodiment), and if so, it is shown in step S5f. Thus, the station number of the subscriber station N is returned to “1”. At this time, in step S5g, the number of round robin rounds, that is, the number of assigned rounds is increased by 1 (number of rounds of assigned rounds + 1).

次に、ステップS5hにおいて、全加入者局Nの要求帯域(残要求帯域)がゼロ値になったか、もしくは割当可能な共用帯域(残共用帯域)がゼロ値になったかどうかが判定され、いずれもゼロでなかった場合には、ステップS5a以降の上り共用帯域割当が継続される。なお、ステップS5hの判定において、共用帯域の割当途中で、割当可能な共用帯域がゼロ値となった場合には、そのときの全加入者局21の残要求帯域が記憶され、記憶された残要求帯域が、次の無線フレームの共用帯域に割り当てられる。   Next, in step S5h, it is determined whether the requested bandwidth (remaining required bandwidth) of all the subscriber stations N has become zero or whether the allocatable shared bandwidth (remaining shared bandwidth) has become zero. If it is not zero, the uplink shared band allocation after step S5a is continued. If it is determined in step S5h that the allocatable shared bandwidth becomes zero during the allocation of the shared bandwidth, the remaining required bandwidth of all the subscriber stations 21 at that time is stored, and the stored remaining bandwidth is stored. The requested bandwidth is assigned to the shared bandwidth of the next radio frame.

このようにしてステップS5の上り共用帯域の割当処理が終了した後、ステップS6において、上り共用帯域の割当処理と同様に下り共用帯域の割当処理を行う。   After the uplink shared band allocation process in step S5 is completed in this way, in step S6, the downlink shared band allocation process is performed in the same manner as the uplink shared band allocation process.

上述したステップS5の共用帯域の割当処理について、図6、図7を参照して、より具体的に説明する。   The shared band allocation process in step S5 described above will be described more specifically with reference to FIGS.

図6に示すように、ステップS2の保証帯域の割当の終了後、ステップS5において、加入者局WT1(N=1)から順にランドロビンで共用帯域の割当を行う(白抜き数字の割当1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12の順)が、保証帯域の割り当てられている特別加入者局WT3、4、6、8に対しては、当初、この場合、割当周回数が2回までは共用帯域の割当を行わない。ただし、割当周回数3回目の「割当13」では、ラウンドロビンの周回数、換言すれば通常割当帯域(通常割当数)が、加入者局WT8の保証帯域「2」を超えるので、この「割当13」分は、保証帯域の割当を行っている特別加入者局WT8に対しても割当を再開する。   As shown in FIG. 6, after the guaranteed bandwidth allocation in step S2, the shared bandwidth is allocated in land robin in order from the subscriber station WT1 (N = 1) in step S5 (white number allocation 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, and 12) for the special subscriber stations WT3, 4, 6, and 8 to which the guaranteed bandwidth is allocated. In this case, the shared band is not allocated until the number of times of allocation is two. However, in the “allocation 13” for the third allocation cycle, the round robin cycle count, in other words, the normal allocation bandwidth (normal allocation count) exceeds the guaranteed bandwidth “2” of the subscriber station WT8. For “13”, the allocation is resumed also for the special subscriber station WT8 that allocates the guaranteed bandwidth.

図7は、1無線フレームの上り回線領域中、上りデータ領域TS15の全タイムスロット(この実施形態では46個)に保証帯域(17個)と共用帯域(29個)を割り当てた結果を示している。保証帯域が1局の加入者局21に対する通常割当帯域を超えない限り、帯域割当が平等になっていることが分かる。なお、次の無線フレームの上りデータ領域TS15の共用帯域の割当は、加入者局WT4に保証帯域が設定されているため、加入者局WT5から、「割当1」が行われることが理解される。   FIG. 7 shows the result of assigning the guaranteed bandwidth (17) and the shared bandwidth (29) to all the time slots (46 in this embodiment) of the uplink data region TS15 in the uplink region of one radio frame. Yes. It can be seen that the bandwidth allocation is equal as long as the guaranteed bandwidth does not exceed the normal allocation bandwidth for one subscriber station 21. Note that it is understood that the allocation of the shared band of the uplink data region TS15 of the next radio frame is performed by the subscriber station WT5 because the guaranteed band is set in the subscriber station WT4. .

図6、図7の処理を一般的に説明すれば、動的に分配した上り共用帯域Wpuに対して加入者局21の局番号順に、当該加入者局21に既に割り当てられている帯域(既割当帯域)と要求帯域(残要求帯域)を保持している全加入者局21(当該加入者局21は除く。)の中で割当(既割当帯域)が一番少ない加入者局21の帯域(既帯域割当)とを比較し、当該加入者局21に既に割り当てられている帯域の方が、一番少ない加入者局21の帯域より少ない場合には当該加入者局21に1単位帯域の割当を行い、当該加入者局21に既に割り当てられている帯域の方が、一番少ない加入者局21の帯域より多い場合には当該加入者局21に帯域の割当を行わず、次の局番の加入者局21の割当処理を行う。このようにして割当の順番が最大加入者局番の加入者局WT8に達した場合には最小加入者局番の加入者局WT1にもどって割当処理を繰り返す。また、上り合計要求帯域Wsuを全て割り当てた場合、もしくは分配された帯域を全て割り当てた場合には最後に割り当てた加入者局21の次の局番号Nを記憶し、次の通信フレームにおけるスロット割当(帯域割当)を、この記憶しておいた局番号Nの次の加入者局21から開始する。上りのスロット割当(帯域割当)が終了した後に下りの共用帯域Wpdに対して上りと同様のスロット割当(帯域割当)を行う。   6 and FIG. 7 generally, the bandwidths already assigned to the subscriber stations 21 in the order of the station numbers of the subscriber stations 21 with respect to the dynamically distributed uplink shared bandwidth Wpu (existing bandwidths). Bandwidth of the subscriber station 21 having the smallest allocation (allocated bandwidth) among all the subscriber stations 21 (excluding the subscriber station 21) holding the allocated bandwidth) and the requested bandwidth (remaining requested bandwidth) In comparison with (already allocated bandwidth), if the bandwidth already allocated to the subscriber station 21 is less than the bandwidth of the smallest subscriber station 21, the subscriber station 21 is assigned one unit bandwidth. If the bandwidth already assigned to the subscriber station 21 is greater than the bandwidth of the smallest subscriber station 21, the bandwidth is not assigned to the subscriber station 21 and the next station number is assigned. The subscriber station 21 is assigned. In this way, when the allocation order reaches the subscriber station WT8 having the largest subscriber station number, the allocation process is repeated by returning to the subscriber station WT1 having the smallest subscriber station number. Further, when all the uplink total request bandwidth Wsu is allocated, or when all allocated bandwidths are allocated, the next station number N of the subscriber station 21 allocated last is stored, and slot allocation in the next communication frame is stored. (Bandwidth allocation) is started from the subscriber station 21 next to the stored station number N. After the uplink slot allocation (bandwidth allocation) is completed, slot allocation (bandwidth allocation) similar to the uplink is performed on the downlink shared band Wpd.

以上の説明が、スロット(帯域)割当処理の詳細動作である。   The above description is the detailed operation of the slot (bandwidth) allocation process.

なお、この実施形態はFDD方式にも適用することが可能でありFDD方式では、加入者局21では、TDD/TDMA制御回路52が、FDD−TDM/TDMA制御回路に置換され、基地局11では、TDD/TDMA制御回路152が、FDD−TDM/TDMA制御回路に置換される構成とされる(特許文献1の図10、図11)。   This embodiment can also be applied to the FDD system. In the FDD system, the TDD / TDMA control circuit 52 is replaced with the FDD-TDM / TDMA control circuit in the subscriber station 21, and the base station 11 The TDD / TDMA control circuit 152 is replaced with an FDD-TDM / TDMA control circuit (FIGS. 10 and 11 of Patent Document 1).

図8は、FDD方式の無線フレームの構成を示している。無線フレームは、図2と図8を参照すれば明らかなように、TDD方式では、下り回線と上り回線とが同一周波数を使用して、時間軸上に直列的に分割されているのに対し、FDD方式では、下り回線と上り回線に対して異なる周波数を割り当て、時間軸上は並列的に構成されている。   FIG. 8 shows the configuration of an FDD radio frame. As is clear from FIG. 2 and FIG. 8, in the TDD scheme, the radio frame is divided in series on the time axis using the same frequency in the downlink and uplink. In the FDD scheme, different frequencies are assigned to the downlink and uplink, and the time axis is configured in parallel.

ここで、図8に示す下り無線フレーム中の下りデータ領域は、図2の下りデータ領域TS12に示す下り固定長パケットPdと同一の構成となっている。   Here, the downlink data area in the downlink radio frame shown in FIG. 8 has the same configuration as the downlink fixed length packet Pd shown in the downlink data area TS12 of FIG.

同様に、図8に示す上り無線フレーム中の上りデータ領域は、図2の上りデータ領域TS15に示す上り固定長パケットPuと同一の構成となっている。   Similarly, the uplink data area in the uplink radio frame shown in FIG. 8 has the same configuration as the uplink fixed length packet Pu shown in the uplink data area TS15 in FIG.

このため、FDD方式においても、TDD方式と同様に、図6のフローチャート及び図7に示すシーケンスに基づく、同様の処理を行うことができる。   For this reason, in the FDD system, similar to the TDD system, the same processing based on the flowchart of FIG. 6 and the sequence shown in FIG. 7 can be performed.

以上説明したように、上述した実施形態によれば、帯域割当手段として機能するスロット割当部54が、無線フレームに含まれる帯域割当可能な上下データ領域TS12、TS15に対し、識別手段のしての加入者局毎保証帯域テーブル68を参照する。そして、特別加入者局WT3、4、6、8に保証帯域を割り当てた後、余った共用帯域を、一般加入者局WT1、2、5、7に、1単位帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て、ラウンドロビンによる割当が、特別加入者局WT3、4、6、8の保証帯域を超えた(一番、最初に、保証帯域割当が最小の特別加入者局WT8の保証帯域「2」を超える。)場合には、特別加入者局WT3、4、6、8に対しても割当を再開する(この実施形態では、特別加入者局WT8,3,6,4の順で割当を再開する。)ようにしているので、共用帯域を全体として格差が少なくなるように割り当てられ(図7参照)、より公平感を高く割り当てることができる。なお、上下データ領域TS12、TS15の帯域のそれぞれの帯域は、要求帯域に応じて1無線フレーム毎に変更することで、無線フレーム中の帯域使用の無駄を回避し、無線フレーム中の上下データ領域TS12、TS15の帯域を有効に利用することができる。   As described above, according to the above-described embodiment, the slot allocating unit 54 functioning as the band allocating unit serves as the identification unit for the upper and lower data areas TS12 and TS15 that can be allocated to the band included in the radio frame. Refer to the guaranteed bandwidth table 68 for each subscriber station. After the guaranteed bandwidth is allocated to the special subscriber stations WT3, 4, 6 and 8, the surplus shared bandwidth is allocated to the general subscriber stations WT1, 2, 5 and 7 by one unit band in a round robin manner. , The allocation by round robin exceeded the guaranteed bandwidth of the special subscriber station WT3, 4, 6, 8 (first, first, the guaranteed bandwidth allocation exceeds the guaranteed bandwidth "2" of the special subscriber station WT8) .), The allocation is resumed for the special subscriber stations WT3, 4, 6, 8 (in this embodiment, the allocation is resumed in the order of the special subscriber stations WT8, 3, 6, 4). Therefore, the shared band is allocated so that the disparity is reduced as a whole (see FIG. 7), and a higher sense of fairness can be allocated. Note that the upper and lower data areas TS12 and TS15 are changed for each radio frame according to the required band, thereby avoiding waste of band use in the radio frame, and the upper and lower data areas in the radio frame. The bands of TS12 and TS15 can be used effectively.

さらに、加入者局21毎の要求帯域を検出する要求帯域検出手段としてのパケット数計測部63、66を設けることで、スロット割当部54は、特別加入者局WT3、4、6、8に保証帯域を割り当てる際、該特別加入者局WT3、4、6、8の要求帯域が、該特別加入者局WT3、4、6、8の保証帯域以下であった場合には、要求帯域を割り当てた後、あるいは該特別加入者局WT3、4、6、8の要求帯域が、該特別加入者局WT3、4、6、8の保証帯域を超える場合には保証帯域を割り当て後、余った共用帯域を、一般加入者局WT1、2、5、7に、1単位帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て(共用帯域第1割当過程)、ラウンドロビンによる割当が、特別加入者局WT3、4、6、8への既割当帯域(保証帯域あるいは要求帯域のいずれか少ない方)を超えた場合には、特別加入者局WT3、4、6、8に対しても割当を再開することで(共用帯域第2割当過程)、特別加入者局WT3、4、6、8の要求帯域が保証帯域以下である場合に、その差分だけ共用帯域が大きくなるので、一般加入者局WT1、2、5、7への帯域割当が増加し、無線通信システム10全体として無線フレームの帯域を無駄なく有効に利用することができる。   Further, by providing packet number measuring units 63 and 66 as request bandwidth detecting means for detecting the requested bandwidth for each subscriber station 21, the slot allocation unit 54 guarantees the special subscriber stations WT 3, 4, 6 and 8. When the bandwidth is allocated, if the required bandwidth of the special subscriber station WT3, 4, 6, 8 is equal to or less than the guaranteed bandwidth of the special subscriber station WT3, 4, 6, 8; Or, if the required bandwidth of the special subscriber station WT3, 4, 6, 8 exceeds the guaranteed bandwidth of the special subscriber station WT3, 4, 6, 8 Are allocated to the general subscriber stations WT1, 2, 5 and 7 in a unit of one unit band in a round robin manner (shared band first allocation process), and the allocation by the round robin is performed by the special subscriber stations WT3, 4, 6, 8 already allocated bandwidth (guaranteed bandwidth or If the bandwidth is exceeded, whichever is smaller), the special subscriber station WT3 is resumed by allocating to the special subscriber station WT3, 4, 6, 8 (shared bandwidth second allocation process). When the requested bandwidth of 4, 6, 8 is equal to or less than the guaranteed bandwidth, the shared bandwidth becomes larger by the difference, so that bandwidth allocation to the general subscriber stations WT1, 2, 5, 7 increases, and the wireless communication system As a whole, the bandwidth of the radio frame can be effectively used without waste.

なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、例えば伝送回線として無線回線ではなく、基地局と加入者局との間が光ファイバで接続された双方向光回線においても適用することができる等、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to, for example, a bidirectional optical line in which a base station and a subscriber station are connected by an optical fiber, instead of a wireless line as a transmission line. Of course, various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

この発明の一実施形態が適用された無線通信システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a wireless communication system to which an embodiment of the present invention is applied. TDD方式の無線フレームの構成図である。It is a block diagram of a TDD radio frame. この実施形態の加入者局と基地局の一部省略構成を示す無線通信システムのブロック図である。It is a block diagram of the radio | wireless communications system which shows the abbreviate | omitted structure of the subscriber station and base station of this embodiment. タイムスロットの割当処理説明用のフローチャートである。It is a flowchart for time slot allocation processing explanation. 加入者局毎保証帯域テーブルの説明図である。It is explanatory drawing of a guarantee zone | band table for every subscriber station. この実施形態に係る帯域割当処理の途中の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in the middle of the band allocation process which concerns on this embodiment. この実施形態に係る帯域割当処理の最終的な割当結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the final allocation result of the band allocation process which concerns on this embodiment. FDD方式の無線フレームの構成図である。It is a block diagram of the radio | wireless frame of a FDD system. 加入者局に対する保証帯域の割当結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the allocation result of the guarantee band with respect to a subscriber station. 従来技術に係る帯域割当処理の最終的な割当結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the final allocation result of the band allocation process which concerns on a prior art. 他の従来技術に係る帯域割当処理の最終的な割当結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the final allocation result of the band allocation process which concerns on another prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10…無線通信システム 11…基地局(帯域割当装置)
21…加入者局 54…スロット割当部(帯域割当手段)
68…加入者局毎保証帯域テーブル(識別手段)
WT3、4、6、8…特別加入者局 WT1、2、5、7…一般加入者局

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wireless communication system 11 ... Base station (bandwidth allocation device)
21 ... Subscriber station 54 ... Slot allocation unit (bandwidth allocation means)
68 ... Guaranteed bandwidth table for each subscriber station (identification means)
WT3, 4, 6, 8 ... Special subscriber station WT1, 2, 5, 7 ... General subscriber station

Claims (5)

1つの基地局と複数の加入者局間で、時分割多元接続方式により双方向データ通信を行うデータ伝送システムで用いられる一定長さの通信フレームに含まれる上下データ領域への帯域を割り当てる帯域割当装置において、
保証帯域が設定されている特別加入者局と保証帯域が設定されていない一般加入者局との識別手段と、前記通信フレームに含まれる帯域割当可能な上下データ領域に対し帯域を割り当てる帯域割当手段とを有し、
前記帯域割当手段は、前記通信フレームに含まれる帯域割当可能な上下データ領域に対し、前記識別手段を参照し、前記特別加入者局に保証帯域を割り当てた後、余った共用帯域を、前記一般加入者局に所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て、ラウンドロビンによる割当が、前記特別加入者局の保証帯域を超えた場合には、前記特別加入者局に対しても割当を再開する
ことを特徴とする帯域割当装置。
Bandwidth allocation for allocating bandwidth to upper and lower data areas included in a fixed-length communication frame used in a data transmission system that performs bidirectional data communication between a base station and a plurality of subscriber stations using a time division multiple access method In the device
Discriminating means between a special subscriber station for which a guaranteed band is set and a general subscriber station for which no guaranteed band is set, and band allocating means for allocating a band to upper and lower data areas which can be allocated to a band included in the communication frame And
The bandwidth allocating means refers to the identification means for the upper and lower data areas to which bandwidth can be allocated included in the communication frame, and after assigning a guaranteed bandwidth to the special subscriber station, the remaining shared bandwidth is The subscriber station is allocated in a round-robin manner for each predetermined band, and if the allocation by the round robin exceeds the guaranteed bandwidth of the special subscriber station, the allocation to the special subscriber station is resumed. A characteristic bandwidth allocation device.
請求項1記載の帯域割当装置において、
さらに、加入者局毎の要求帯域を検出する要求帯域検出手段を有し、
前記帯域割当手段は、前記特別加入者局に保証帯域を割り当てる際、該特別加入者局の要求帯域が、該特別加入者局の保証帯域以下であった場合には、要求帯域を割り当てた後、あるいは該特別加入者局の要求帯域が、該特別加入者局の保証帯域を超える場合には保証帯域を割り当て後、余った共用帯域を、一般加入者局に、所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当て、ラウンドロビンによる割当が、前記特別加入者局への既割当帯域を超えた場合には、前記特別加入者局に対しても割当を再開する
ことを特徴とする帯域割当装置。
The bandwidth allocation device according to claim 1, wherein
Furthermore, it has request band detection means for detecting the request band for each subscriber station,
When the bandwidth allocation means allocates a guaranteed bandwidth to the special subscriber station, if the requested bandwidth of the special subscriber station is less than or equal to the guaranteed bandwidth of the special subscriber station, Or, when the required bandwidth of the special subscriber station exceeds the guaranteed bandwidth of the special subscriber station, after assigning the guaranteed bandwidth, the remaining shared bandwidth is sent to the general subscriber station by the round robin method for each predetermined bandwidth. When the allocation by round robin exceeds the allocated bandwidth to the special subscriber station, the allocation is also resumed for the special subscriber station.
請求項1または2記載の帯域割当装置において、
前記保証帯域が前記上下データ領域毎に個別に設定され、
全特別加入者局に設定される保証帯域の総和が、1つの通信フレームに含まれる割り当て可能な上下データ領域の帯域を超えないように設定されている
ことを特徴とする帯域割当装置。
The bandwidth allocation device according to claim 1 or 2,
The guaranteed bandwidth is individually set for each of the upper and lower data areas,
A bandwidth allocating device, characterized in that a total sum of guaranteed bandwidths set for all special subscriber stations is set so as not to exceed a bandwidth of allocatable upper and lower data areas included in one communication frame.
請求項1〜3記載の帯域割当装置において、
前記帯域割当手段は、余った共用帯域を、前記特別加入者局に対しても割当を再開した後、帯域割当可能な上下データ領域の全てに帯域が割り当てられるまでもしくは全加入者局の要求帯域がなくなった場合全加入者局に対して所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当てる
ことを特徴とする帯域割当装置。
The bandwidth allocation device according to any one of claims 1 to 3,
The bandwidth allocating means restarts allocating the surplus shared bandwidth to the special subscriber station and then allocates bandwidth to all of the upper and lower data areas to which bandwidth can be allocated or the bandwidth required for all subscriber stations. A bandwidth allocating device that allocates a predetermined bandwidth to all subscriber stations in a round-robin manner when there is no more data.
1つの基地局と複数の加入者局間で、時分割多元接続方式により双方向データ通信を行うデータ伝送システムで用いられる一定長さの通信フレームに含まれる上下データ領域への帯域を割り当てる帯域割当方法において、
前記通信フレームに含まれる割当可能な上下データ領域に対し、保証帯域が設定されている特別加入者局に保証帯域を割り当てる保証帯域割当過程と、
保証帯域を割り当てた後、余った共用帯域を、保証帯域が設定されていない一般加入者局に所定帯域分ずつラウンドロビン方式で割り当てる共用帯域第1割当過程と、
ラウンドロビンによる割当が、前記特別加入者局の保証帯域を超えた場合には、前記特別加入者局に対しても割当を再開する共用帯域第2割当過程と
を有することを特徴とする帯域割当方法。

Bandwidth allocation for allocating bandwidth to upper and lower data areas included in a fixed-length communication frame used in a data transmission system that performs bidirectional data communication between a base station and a plurality of subscriber stations using a time division multiple access method In the method
A guaranteed bandwidth allocation process for allocating a guaranteed bandwidth to a special subscriber station for which a guaranteed bandwidth is set for the allocatable upper and lower data areas included in the communication frame;
A first shared band allocation process for allocating a surplus shared band to a general subscriber station for which a guaranteed band is not set by a predetermined amount in a round robin manner after allocating the guaranteed band;
And a shared bandwidth second allocation process for resuming allocation to the special subscriber station when the round robin allocation exceeds the guaranteed bandwidth of the special subscriber station. Method.

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