JP4425709B2 - Wireless communication control apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、双方向の通信を行う装無線通信制御装置及びその方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication control apparatus and method for performing bidirectional communication.
双方向の通信を行う方式としては、送信と受信を異なる周波数を用いて行う全二重複信方式と、送信と受信を同一周波数において、送信と受信を時分割的に行ういわゆる半二重複信方式が知られている。また、全二重複信方式は、FDD(Frequency Division Duplex)方式と呼ばれ、半二重複信方式は、TDD(Time Division Duplex)方式と呼ばれている。 The two-way communication method includes a full-duplex communication method in which transmission and reception are performed using different frequencies, and a so-called half-duplex communication method in which transmission and reception are performed in a time division manner at the same frequency. It has been known. The full-duplex communication system is called an FDD (Frequency Division Duplex) system, and the half-duplex communication system is called a TDD (Time Division Duplex) system.
ところで、第3世代の移動通信方式であるIMT−2000には、上下リンクで異なる周波数帯域を使用するCDMA(Code Division Multiple Access)/FDDと、上下りリンクで同一周波数帯域を使用するCDMA/TDDがある。 By the way, the third generation mobile communication system IMT-2000 includes CDMA (Code Division Multiple Access) / FDD using different frequency bands in the uplink and CDMA / TDD using the same frequency band in the uplink and downlink. There is.
CDMA/FDD方式は、図8(a)に示すように、上りリンクと下りリンクの通信に異なる周波数帯域が使用されるためペアバンドが必要である。また、同方式では、基地局は、独立の時間基準で動作しており、基地局間同期が不要であるという長所を有している。 As shown in FIG. 8A, the CDMA / FDD system requires a pair band because different frequency bands are used for uplink and downlink communications. In addition, this system has the advantage that the base station operates on an independent time base and synchronization between base stations is unnecessary.
一方、CDMA/TDD方式は、図8(b)に示すように、上り下りのペアバンドを必要としないため、上下リンクのトラヒックに差があるときに上下リンクの時間スロット(タイムスロット)の割合を変えることで柔軟に対処することができる。ただし、同期にGPS(Global Positioning System)衛星からの電波を使うという特徴を有している。 On the other hand, as shown in FIG. 8B, the CDMA / TDD scheme does not require an upstream / downward pair band, and therefore, when there is a difference in uplink / downlink traffic, the ratio of uplink / downlink time slots (time slots). It can be dealt with flexibly by changing. However, there is a feature that radio waves from a GPS (Global Positioning System) satellite are used for synchronization.
現在、商用化されている第3世代の移動通信システムでは、CDMA/FDD方式が採用されているが、同システムは、主に、送信と受信の呼量(トラフィック)がほぼ等しい電話(音声通信)を中心としたトラヒックを前提に設計されている。 Currently, commercialized third-generation mobile communication systems employ the CDMA / FDD system. However, the system mainly uses telephones (voice communication) with almost equal call volumes (traffic) for transmission and reception. ) Is designed on the assumption of traffic.
一方で、インターネットの急速な普及、放送のディジタル化、さらにこれらメディアの融合により音楽、画像、映像といった下りデータ量の大きなコンテンツ、すなわち、非対称トラヒックのニーズが顕著になってきている。CDMA/TDD方式は、このようなトラヒック需要に柔軟に対応することができる。例えば、特許文献1には、上り下りのデータ量に応じて上りのスロット間隔と下りのスロット間隔の比を動的に換えることで、周波数利用効率を向上できる旨が記載されている。
上述したように、FDD方式を適用した従来の移動通信システムでは、上り下りのトラヒック量が均等であることを前提として設計されている。しかし、インターネットに接続することを目的とする移動通信システムにおいては、トラヒックが非対称性やバースト性を有するため、二つの方向(上り、下り)でのトラフィック量に大きな差が生じる。すなわち、FDD方式を適用した従来の移動通信システムでは、上下リンクのトラヒックに変動が生じたときに、回線(周波数)の無駄が生じるという問題があった。 As described above, the conventional mobile communication system to which the FDD scheme is applied is designed on the assumption that the uplink and downlink traffic amounts are equal. However, in a mobile communication system intended to connect to the Internet, traffic has asymmetric and burst characteristics, so that there is a large difference in traffic volume between the two directions (uplink and downlink). That is, in the conventional mobile communication system to which the FDD scheme is applied, there is a problem that a line (frequency) is wasted when fluctuation occurs in uplink and downlink traffic.
以下、この点について、図9を参照して説明する。同図は、従来のFDD方式を説明するための概念図である。無線端末11は、周波数f1により無線信号を送信し(上り回線)、周波数f2の信号を受信する。無線基地局12は、周波数f2により無線信号を送信し(下り回線)、周波数f1の無線信号を受信する。ここで、上り、下りの回線での送受信は同時に独立に行われる。すなわち、従来のFDD方式では、上り、下り回線の容量は同一であるので、容量を下り回線のトラフィック量に合わせると上り回線が無駄になる。
Hereinafter, this point will be described with reference to FIG. This figure is a conceptual diagram for explaining a conventional FDD system. The
また、広帯域化が必要な場合、電波資源の観点から特にペアバンドの確保が困難という問題がある。 Further, when it is necessary to increase the bandwidth, there is a problem that it is difficult to secure a pair band particularly from the viewpoint of radio wave resources.
一方、TDD方式は、同一の周波数帯を用いて、上下リンクの短期的なトラヒック量に応じて、上下りリンクに割り当てる時間スロットの配分を適応的に変えることにより、効率的な周波数利用をできるメリットを有している。しかし、マルチセル構成のセルラシステムへの適用を考えた場合、近傍に存在し、異なるセルサイトに無線リンクを接続する複数の移動局間で、干渉を回避するために上りリンクの送信スロット、下りリンクの送信スロットが重ならないようにすることが必要になる。すなわち、セルラシステムにTDD方式を適用するためには、GPSなどの利用によるセルサイト(基地局)間の時間同期が必須になる。このことは、特に屋内、例えば、地下などのGPSの電波が届かない場所における柔軟なセル展開に対してコストの面で不利になるといった問題がある。 On the other hand, the TDD scheme can use the frequency efficiently by adaptively changing the allocation of time slots allocated to the uplink and downlink according to the short-term traffic volume of the uplink and downlink using the same frequency band. Has a merit. However, when considering application to a cellular system with a multi-cell configuration, uplink transmission slots and downlinks are used to avoid interference between a plurality of mobile stations that exist in the vicinity and connect radio links to different cell sites. It is necessary to prevent the transmission slots from overlapping each other. That is, in order to apply the TDD scheme to the cellular system, time synchronization between cell sites (base stations) by using GPS or the like is essential. This has a problem in that it is disadvantageous in terms of cost with respect to flexible cell deployment, particularly indoors, for example, in places where GPS radio waves do not reach.
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、上下リンクのトラヒック量に差が生じ、トラヒック量の比に応じたペアバンドが確保できないような場合であっても、回線(周波数)を有効に使用できる無線通信制御装置及びその方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that a difference occurs in the traffic volume of the uplink and downlink, and a pair band corresponding to the traffic volume ratio cannot be secured. Even so, it is to provide a radio communication control apparatus and method capable of effectively using a line (frequency).
本無線通信制御装置は、
上下リンク双方向に通信を行う無線通信制御装置であって、
長時間の上下リンクのトラヒック変動を検出する第1のトラヒック変動検出部と、
短時間の上下リンクのトラヒック変動を検出する第2のトラヒック変動検出部と、
第1の周波数帯域に上下リンクのタイムスロットを割り当て、第2の周波数帯域に下りリンクのスロットを割り当てる通信制御部と
を有し、
前記通信制御部は、前記第1のトラヒック変動検出部により検出された長時間の上下リンクのトラヒック変動に基づいて、前記第1及び第2の周波数帯域の帯域幅の配分を制御し、前記第2のトラヒック変動検出部により検出された短時間の上下リンクのトラヒック変動に基づいて、前記第1の周波数帯域に割り当てられる上下リンクのタイムスロットの割り当て数を制御する。 This wireless communication control device
A wireless communication control device that performs bidirectional communication in both directions,
A first traffic fluctuation detection unit for detecting traffic fluctuations of a long-term uplink / downlink;
A second traffic fluctuation detection unit for detecting a short-term uplink / downlink traffic fluctuation;
A communication control unit that assigns uplink and downlink time slots to the first frequency band and assigns downlink slots to the second frequency band ;
Have
The communication control unit controls bandwidth allocation of the first and second frequency bands based on long-term uplink / downlink traffic fluctuations detected by the first traffic fluctuation detection unit, and The number of uplink / downlink time slots allocated to the first frequency band is controlled based on the short-term uplink / downlink traffic fluctuation detected by the second traffic fluctuation detector.
本無線通信制御装置によれば、
前記無線通信制御装置であって、
前記第1のトラヒック変動検出部は、長時間の発呼要求信号数を検出し、
前記第2のトラヒック変動検出部は、短時間の発呼要求信号数を検出する。 According to the wireless communication control device ,
The wireless communication control device,
The first traffic fluctuation detection unit detects the number of call request signals for a long time,
The second traffic fluctuation detecting unit detects the number of call request signals in a short time.
本無線通信制御装置によれば、
前記無線通信制御装置であって、
前記第1のトラヒック変動検出部は、長時間の下りリンクのデータ量を検出し、
前記第2のトラヒック変動検出部は、短時間の下りリンクのデータ量を検出する。 According to the wireless communication control device ,
The wireless communication control device,
The first traffic fluctuation detection unit detects a long-term downlink data amount,
The second traffic fluctuation detection unit detects a short-term downlink data amount.
本無線通信制御装置によれば、
前記無線通信制御装置であって、
前記通信制御部により上下リンクのタイムスロットの割当比率が制御された場合に、前記第2の周波数帯域を用いて同期要求信号を送信する同期要求信号送信部
を備える。
According to the wireless communication control device ,
The wireless communication control device,
If the allocation ratio of time slots of the upper and lower link is controlled by the pre-Symbol communication control unit, the synchronization transmits a synchronization request signal using the second frequency band request signal transmitting unit
Is provided.
上記のような本発明によれば、上り、下り回線のトラフィック量に違いがあり、ペアバンドを確保できなかった場合でも、回線(周波数)を効率的に使用することができる。 According to the present invention as described above, there is a difference in the traffic volume between the uplink and the downlink, and the line (frequency) can be used efficiently even when the pair band cannot be secured.
本願発明によれば、上下リンクのトラヒック量に差が生じ、トラヒック量の比に応じたペアバンドが確保できないような場合であっても、回線(周波数)を有効に使用することが可能である。 According to the present invention, it is possible to effectively use a line (frequency) even when there is a difference in traffic volume between the uplink and downlink, and a pair band corresponding to the traffic volume ratio cannot be secured. .
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る無線通信制御方法を説明するための概念図である。同図において、無線端末(例:移動局)21は、無線通信制御装置(以下、無線基地局という)22との送受信を、周波数f1を用いて時分割的に行う。 FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a radio communication control method according to the present invention. In the figure, a wireless terminal (eg, mobile station) 21 performs transmission and reception with a wireless communication control device (hereinafter referred to as a wireless base station) 22 in a time division manner using a frequency f1.
図2は、TDD方式の概念を示す図である。同図において、TXは無線端末21の送信を表し、RXは受信を表す。無線基地局22では、TXが受信信号となり、RXが送信信号となる。このように、無線端末21と無線基地局22が同一周波数(本例の場合、f1)を時間的に切り換えて交互に通信を行うことにより、同時送受信を実現している。
FIG. 2 is a diagram illustrating the concept of the TDD scheme. In the figure, TX represents transmission of the
本発明による無線通信制御方法は、図3に示すように、f1の周波数(帯域幅=W1)を、TDDを適用して上下リンクの通信両方に使用し、f2の周波数(帯域幅=W2)を下り回線専用として使用する点に特徴がある。すなわち、従来の全二重複信方式の上り回線を、半二重複信とすることにより、下り回線の通信容量を増加させている。これにより、トラフィック量が多い下り回線に対処することが可能となり、システム全体として、回線の有効利用を図ることができる。 As shown in FIG. 3, the wireless communication control method according to the present invention uses the frequency of f1 (bandwidth = W1) for both uplink and downlink communications by applying TDD, and the frequency of f2 (bandwidth = W2). Is characterized in that it is used exclusively for the downlink. That is to say, the conventional double-duplex uplink system has a half-duplex signal, thereby increasing the downlink communication capacity. As a result, it is possible to cope with a downlink with a large amount of traffic, and the entire system can be used effectively.
また、上、下回線のトラフィック量の差に応じて、送信と受信に当てられる時間比率を変化させることにより、トラフィック量の変化に柔軟に対処できる。 Also, it is possible to flexibly cope with a change in traffic volume by changing the time ratio applied to transmission and reception according to the difference in traffic volume between the upper and lower lines.
図4は、本発明の実施の形態に係る無線通信制御方法が適用される無線基地局の構成例を示す機能ブロック図である。 FIG. 4 is a functional block diagram showing a configuration example of a radio base station to which the radio communication control method according to the embodiment of the present invention is applied.
同図において、この無線基地局100は、アンテナ101と、デュープレクサ102と、発呼要求信号数短区間平均化部103と、長区間平均化部A104と、上下リンク帯域幅制御部105と、上下リンクスロット割当数制御部106と、帯域幅/スロット数通知信号生成部107と、多重部108と、データ量監視部109と、長区間平均化部B110と、下りリンクデータバッファ111と、下りリンク送信信号生成部112とから構成され、サービスエリア(無線ゾーン)内にいる複数の無線端末210〜230と無線通信を行う。
In the figure, this
次に、上記のように構成された無線基地局100の動作について説明する。
Next, the operation of
各無線端末210〜230から送信された発呼要求の信号は、アンテナ101で受信されデュープレクサ102を介して発呼要求信号数短区間平均化部103と上り信号復調部に入力される。
A call request signal transmitted from each of the
発呼要求信号数短区間平均化部103は、急激な上りリンクのトラヒックの変動を把握する機能を備え、具体的には、各無線端末210〜230から送信される発呼要求信号数を数100msから数時間程度観測し、その観測した区間(短区間)の発呼要求信号数の平均値を算出することで、急激な上りリンクのトラヒックの変動を把握する。
The number of call request signals The short
長区間平均化部A104は、緩やかなトラヒックの変動を把握する機能を備え、具体的には、発呼要求信号数短区間平均化部103から出力される発呼要求信号数の短区間平均値を入力とし、数10s(秒)から数日の範囲で長区間に渡って平均化する。
The long interval averaging unit A104 has a function of grasping gradual traffic fluctuation. Specifically, the short interval average value of the number of call request signals output from the short
上記のように、発呼要求信号数短区間平均化部103と長区間平均化部A104は、上りリンクにおけるトラヒックの短区間平均値と長区間平均値を算出する。一方で、データ量監視部109と、長区間平均化部B110はそれぞれ下りリンクにおけるデータ量の短区間平均値と長区間平均値を算出する。
As described above, the call request signal number short
データ量監視部109は、下りリンクデータバッファ111に蓄積される下りリンクのデータ量を入力とし、急激な下りリンクのトラヒックの変動を把握する機能を備え、具体的には、ネットワークを介して下りリンクデータバッファ111に蓄積される下りリンクのデータ量を数100msから数時間程度観測し、その観測した区間(短区間)の下りリンクのデータ量の平均値を算出することで、急激な下りリンクのトラヒックの変動を把握する。なお、下りリンクデータバッファ111は、ネットワーク側から送られてくる下りリンクのデータを蓄積するバッファ(メモリ)である。
The data amount monitoring
長区間平均化部B110は、緩やかな下りリンクのトラヒックの変動を把握する機能を備え、具体的には、データ量監視部109から出力される下りリンクのデータ量の短区間平均値を入力とし、数10s(秒)から数日の範囲で長区間に渡って平均化する。
The long interval averaging unit B110 has a function of grasping moderate fluctuations in downlink traffic. Specifically, the long interval averaging unit B110 receives a short interval average value of the downlink data amount output from the data amount monitoring
ここで、急激なトラヒックの変動の例及び緩やかなトラヒックの変動の例について説明する。 Here, an example of a sudden change in traffic and an example of a gentle change in traffic will be described.
急激なトラヒックの変動の例としては、マルチメディア化に伴い、非常に広範囲の種類の通信が行われるため、例えば、ユーザが、ビデオストリーミングのサービスを受ける場合は、下りリンクのトラヒックがある時を境に急激に増大(変動)する。 As an example of sudden traffic fluctuations, a wide range of types of communication is performed with multimediaization. For example, when a user receives a video streaming service, there is a time when there is downlink traffic. It suddenly increases (changes) at the border.
また、電子メールの送信サイズは、ユーザがディジタル写真やビデオなどを送信するような場合、劇的に増加する。すなわち、上りリンクのトラヒックがある時を境に急激に増大(変動)する。 In addition, the transmission size of electronic mail increases dramatically when the user transmits digital photos, videos, and the like. That is, it increases (fluctuates) abruptly when there is uplink traffic.
すなわち、上下のトラヒック量は、サービスの種類によって急激に変動し、通信毎に上りと下りのトラヒックに偏りが生じると考えられる。 That is, it is considered that the upper and lower traffic amounts fluctuate rapidly depending on the type of service, and that the upstream and downstream traffic is biased for each communication.
一方、緩やかなトラヒックの変動の例としては、無線基地局の形成するサービスエリア内にいる無線端末の種類の変動が一例として挙げられる。例えば、オフィス街のあるサービスエリアでは、昼間はビジネスマンの使用が多く、データのダウンロード等の下りリンクのトラヒックが多いが、夕方から夜間、または休日は、学生等の音声ビデオ通話、メールの利用により、上下リンクのトラヒック量の差が小さくなる。 On the other hand, as an example of the gradual change in traffic, an example is a change in the type of radio terminal in the service area formed by the radio base station. For example, in a service area in an office area, business people are often used during the day, and there is a lot of downlink traffic such as data downloads. Thus, the difference in traffic volume between the upper and lower links is reduced.
すなわち、上下のトラヒック量は、時間帯毎に緩やかに変動し、上りと下りのトラヒックに偏りが生じると考えられる。 That is, it is considered that the upper and lower traffic amounts vary gradually from time to time, and the upstream and downstream traffic is biased.
図4に戻って説明を続ける。上下リンク帯域幅制御部105は、長区間平均化部A104及び長区間平均化部B110から出力される上りリンクトラヒック長区間平均値、下りリンクトラヒック長区間平均値に基づいて帯域幅W1、W2(図3参照)を制御する。例えば、帯域幅W1、W2の配分を変える制御がなされる。
上下リンクスロット割当数制御部106は、発呼要求信号数短区間平均化部103とデータ量監視部109から出力される短区間平均値に基づき、W1内の上りリンクスロット割り当て数(Nu)と下りリンクスロット割り当て数(Nd)を制御する。例えば、上りおよび下りリンクのスロットの配分を変える制御がなされる。
Returning to FIG. 4, the description will be continued. The uplink / downlink
Based on the short interval average values output from the call request signal number short
以下、上下リンク帯域幅制御部105と上下リンクスロット割当数制御部106でなされる動作について図5を参照しながら説明する。なお、図5(a)から(d)の降順に時間が経過し、上下リンクのトラヒックが変動しているものと仮定し、説明を進める。
Hereinafter, the operations performed by the uplink / downlink
図5(a)は、上下リンクの短区間、長区間の平均トラヒック量が一定である場合を示している。この場合、上下リンク帯域幅制御部105は、長区間平均化部A104で平均化された上りリンク長区間平均トラヒック量5と、長区間平均化部B110で平均化された下りリンク長区間平均トラヒック量15を入力とし、入力された各々の長区間平均トラヒック量に基づいて、帯域幅W1、W2を制御する。ここでは、W1=10、W2=10に制御されたものとする。
FIG. 5A shows a case where the average traffic amount in the short and long sections of the upper and lower links is constant. In this case, the uplink / downlink
このようにして上下リンク帯域幅制御部105で制御された帯域幅W1、W2は、上下リンクスロット割当数制御部106に通知される。上下リンクスロット割当数制御部106は、発呼要求信号数短区間平均化部103で平均化された上りリンク短区間平均トラヒック量5と、データ量監視部109で平均化された下りリンク短区間平均トラヒック量15を入力とし、通知されたW1内で上下リンクスロットの割り当て数を決定する制御を行う。例えば、本例の場合、下りリンク短区間平均トラヒック量=15であるので、下りリンク短区間平均トラヒック量15のうち、トラヒック量10については、帯域幅W2をもつ下り専用のf2の周波数から送信される。そうすると、上下リンクスロット割当数制御部106は、残りの下りリンク短区間平均トラヒック量5と上りリンク短区間平均トラヒック量5に対するスロットをW1内で割り当てる。具体的には、下りリンク短区間平均トラヒック量5のスロット数として5を割り当て(Nd=5)、上りリンク短区間平均トラヒック量5のスロット数として5を割り当てればよい(Nu=5)。
The bandwidths W1 and W2 controlled by the uplink / downlink
続いて、図5(b)の例について説明する。図5(b)では、下りリンク短区間平均トラヒック量が図5(a)のときより減少(15→11)し、逆に上りリンク短区間平均トラヒック量が上昇(5→9)している場合を示している。 Subsequently, the example of FIG. 5B will be described. In FIG. 5 (b), the downlink short section average traffic volume is decreased (15 → 11) compared to FIG. 5 (a), and conversely the uplink short section average traffic volume is increased (5 → 9). Shows the case.
このようなトラヒック変動が生じたときは、下りリンク短区間平均トラヒック量=15のうち、トラヒック量10は、図5(a)の場合と同様、帯域幅W2をもつ下り専用のf2の周波数から送信される。 When such traffic fluctuation occurs, out of the downlink short-term average traffic volume = 15, the traffic volume 10 is derived from the frequency of the downlink dedicated f2 having the bandwidth W2 as in the case of FIG. 5 (a). Sent.
そうすると、上下リンクスロット割当数制御部106は、残りの下りリンク短区間平均トラヒック量1と上りリンク短区間平均トラヒック量9に対するスロットをW1内で割り当てる。具体的には、下りリンク短区間平均トラヒック量1のスロット数として1を割り当て(Nd=1)、上りリンク短区間平均トラヒック量9のスロット数として9を割り当てればよい(Nu=9)。
Then, the uplink / downlink slot allocation
次に、図5(c)の例について説明する。図5(c)では、下りリンク短区間平均トラヒック量と、上りリンク短区間平均トラヒック量は、図5(b)と比して変動がなく、下りリンク長区間平均トラヒック量が減少(15→11)し、上りリンク長区間平均トラヒック量が上昇(5→9)している場合、すなわち、上下リンクのトラヒックが緩やかに変動している場合を示している。 Next, the example of FIG. 5C will be described. In FIG. 5 (c), the downlink short interval average traffic volume and the uplink short interval average traffic volume are not changed as compared with FIG. 5 (b), and the downlink long interval average traffic volume decreases (15 → 11), and the uplink long-section average traffic amount is increasing (5 → 9), that is, the case where the traffic on the uplink and downlink is slowly changing.
このような場合、上下リンク帯域幅制御部106は、長区間平均化部B110より下りリンク長区間平均トラヒック量が減少している旨通知されるので、下り専用の帯域幅W2を狭める制御(本例では、W2=10→2)をする。一方で、長区間平均化部A104より上りリンク長区間平均トラヒック量が上昇している旨通知されるので、W1を広める制御(本例では、W1=10→18)をする。本例では、一例として、下りリンク短区間平均トラヒック量=11のうちのトラヒック量2が帯域幅W2をもつ下り専用のf2の周波数から送信されるものとする。
In such a case, the uplink / downlink
上下リンクスロット割当数制御部106は、残りの下りリンク短区間平均トラヒック量9と上りリンク短区間平均トラヒック量9に対するスロットをW1内で割り当てる。具体的には、下りリンク短区間平均トラヒック量9のスロット数として9を割り当て(Nd=9)、上りリンク短区間平均トラヒック量9のスロット数として9を割り当てればよい(Nu=9)。
The uplink / downlink slot allocation
次に、図5(d)の例について説明する。図5(d)では、下りリンク短区間平均トラヒック量が図5(c)と比して上昇(11→14)し、上りリンク短区間平均トラヒック量が減少(9→6)している場合を示している。 Next, the example of FIG. 5D will be described. In FIG. 5 (d), the downlink short interval average traffic volume has increased (11 → 14) compared to FIG. 5 (c), and the uplink short interval average traffic volume has decreased (9 → 6). Is shown.
このような場合、下りリンク長区間平均トラヒック量と上りリンク長区間平均トラヒック量は、図5(c)と比較して変動がないため、上下リンク帯域幅制御部106は、図5(c)のときに設定したW1、W2の帯域幅を変化させない。本例では、このような場合、上下リンクスロット割当数制御部106において上下リンクのスロット比のみが変化させられる。具体的には、下りリンク短区間平均トラヒック量が11→14に上昇しているので、下りリンクのスロット数を9→12に変化させる。一方、上りリンク短区間平均トラヒック量は9→6に減少しているので、上りリンクのスロット数を9→6に変化させればよい。
In such a case, since the downlink long interval average traffic amount and the uplink long interval average traffic amount do not vary as compared with FIG. 5 (c), the uplink / downlink
上記のようにして上下リンク帯域幅制御部105で制御されるW1、W2、上下リンクスロット割当数制御部106で制御されるNu、Ndは、制御情報として帯域幅/スロット数通知信号生成部107に入力される。帯域幅/スロット数通知信号生成部107は、入力されたW1、W2、Nu、Ndの制御情報を無線端末に通知するための通知信号を生成し、多重部108に出力する。また、帯域幅/スロット数通知信号生成部107は、Nu、Ndの制御情報を通知する際に、送受信間で同期をとるための同期要求信号を通知信号として生成し送信する。なお、この同期要求信号は、例えば、周波数f2を用いて通知することが考えられる。
W1 and W2 controlled by the uplink / downlink
多重部108は、上記通知信号と、下りリンク送信信号生成部112から出力される下りリンク送信信号を多重する。そして、多重部108で多重された信号が、デュープレクサ102を介してアンテナ101に送られ、各無線端末210〜230へと送信される。
The
以上説明したように、本実施形態によれば、例えば、下り専用のf2の周波数バンド(=W2)だけでは、下りリンクのトラヒックを収容するのに不十分で、かつ上りリンクのトラヒックの収容には、f1の周波数バンド(=W1)が不必要に大きい場合でも、f1とf2の両方を用いて下りリンクのトラヒックを収容することで、回線(周波数)を無駄にすることなく、上下リンクのトラヒックを高効率に収容することができる。したがって、上りリンクと下りリンクのトラヒック量に応じたW1、W2のペアバンドを確保できなかったときでも、周波数の有効利用を実現できる。 As described above, according to the present embodiment, for example, the downlink dedicated f2 frequency band (= W2) alone is insufficient for accommodating downlink traffic and is sufficient for accommodating uplink traffic. Even if the frequency band (= W1) of f1 is unnecessarily large, it is possible to accommodate the downlink traffic using both f1 and f2, thereby avoiding waste of the line (frequency). Traffic can be accommodated with high efficiency. Therefore, even when the W1 and W2 pair bands corresponding to the uplink and downlink traffic volumes cannot be secured, effective use of the frequency can be realized.
また、本実施形態では、上りリンクと下りリンクのトラヒック量が緩やかに変動する場合、その緩やかな変動に応じて、f1の周波数帯域幅W1とf2の周波数帯域幅W2を変化させる。例えば、時間の経過と共に上りリンクのトラヒックが増大し、下りリンクのトラヒック量が減少した場合、W2を減少させ、W1を増大させる。反対に、下りリンクのトラヒックが増大し、上りリンクのトラヒック量が減少した場合は、W2を増大させ、W1を減少させる。このようにしてW1、W2の帯域幅を制御することで、システム全体の帯域幅を増大させることなく高効率に上下リンクのトラヒックを収容することが可能となる。 Further, in this embodiment, when the traffic volume of the uplink and the downlink gently changes, the frequency bandwidth W1 of f1 and the frequency bandwidth W2 of f2 are changed according to the gentle change. For example, when uplink traffic increases with time and the downlink traffic volume decreases, W2 is decreased and W1 is increased. Conversely, when downlink traffic increases and uplink traffic volume decreases, W2 is increased and W1 is decreased. By controlling the bandwidths of W1 and W2 in this way, it becomes possible to accommodate uplink and downlink traffic with high efficiency without increasing the bandwidth of the entire system.
次に、上記した無線基地局のハードウェア構成例について図6を用いて説明する。本実施形態における無線基地局は、周波数f1を用いてTDD方式、周波数f2を用いてFDD方式で無線端末と無線通信を行う機能を備える。 Next, a hardware configuration example of the above-described radio base station will be described with reference to FIG. The radio base station in the present embodiment has a function of performing radio communication with a radio terminal using the TDD scheme using the frequency f1 and the FDD scheme using the frequency f2.
同図において、アンテナ41で受信される周波数f1の信号は、アンテナ共用回路(DUP)42の端子のうちの一つから出力され、サーキュレータ44を介して、受信回路45に入力され、復調などの受信信号処理を受けた後、受信出力端子47に出力される。入力端子461と462より入力される送信信号は、それぞれ送信回路(TX1)431及び(TX2)432により、変調などの送信信号処理を受ける。送信回路431、432の出力信号の周波数はそれぞれf2とf1をとる。送信回路431の出力信号はアンテナ共用回路42の一方の端子から入力され、アンテナ41より送信される。
In the figure, the signal of the frequency f1 received by the antenna 41 is output from one of the terminals of the antenna sharing circuit (DUP) 42, input to the receiving
送信回路432の出力信号はサーキュレータ44を通過したのち、アンテナ共用回路42の他方の端子から入力させた後、アンテナ41より送信される。サーキュレータ44の動作は、ある端子から入力された信号は、矢印の向きにある隣の端子からのみ出力されるものである。アンテナ共用回路42は、異なる周波数の信号を分離したり、合成したりする動作を行う。これらの動作は周知であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。
The output signal of the
続いて、上記した無線基地局と無線通信を行う無線端末のハードウェア構成例について図7を用いて説明する。本実施形態における無線端末は、周波数f1を用いてTDD方式、周波数f2を用いてFDD方式で無線基地局と無線通信を行う機能を備える。 Next, a hardware configuration example of a wireless terminal that performs wireless communication with the above-described wireless base station will be described with reference to FIG. The wireless terminal in the present embodiment has a function of performing wireless communication with a wireless base station using the TDD method using the frequency f1 and the FDD method using the frequency f2.
同図において、アンテナ51で受信される周波数f2の信号はアンテナ共用回路52の一方の端子から出力され、受信回路531において受信信号処理を受けた後、出力端子561に出力される。同様に、周波数f1の受信信号はアンテナ共用回路52の他方の出力端子より出力され、サーキュレータ54を通過したのち、受信回路532に入力され、受信信号処理を受けた後、出力端子562に出力される。
In the figure, the signal of the frequency f2 received by the
入力端子57に入力される送信信号は、送信回路55により送信信号処理を受けて、周波数f1の信号となる。送信回路55の出力はサーキュレータ54を通過したのち、アンテナ共用回路52に入力され、アンテナ51より送信される。
The transmission signal input to the
上記実施形態では、無線基地局と無線端末がシングルキャリアによる無線通信を行う場合を一態様として例示したが、本発明はこのような態様に限らず、無線基地局と無線端末がマルチキャリアによる無線通信を行う場合であっても適用することができる。 In the above embodiment, the case where the wireless base station and the wireless terminal perform wireless communication using a single carrier is exemplified as one aspect, but the present invention is not limited to such an aspect, and the wireless base station and the wireless terminal are wirelessly connected by a multicarrier. The present invention can be applied even when communication is performed.
上記実施形態において、無線基地局100の発呼要求信号数短区間平均化部103、長区間平均化部A104、データ量監視部109、長区間平均化部B110の機能がトラヒック量測定手段に、上下リンク帯域幅制御部105、上下リンクスロット割当数制御部106の機能が制御手段に対応する。また、図6に示す無線基地局の機能が時分割通信手段、周波数分割通信手段に対応する。また、発呼要求信号数短区間平均化部103、データ量監視部109の機能が急変動検出手段に、上下リンク帯域幅制御部105の機能が帯域幅制御手段に、長区間平均化部A104、長区間平均化部B110の機能が緩変動検出手段に、上下リンクスロット割当数制御部106の機能がスロット制御手段に、帯域幅/スロット数通知信号生成部107の機能が同期要求信号送信手段に対応する。
In the above embodiment, the functions of the short
11、21、210〜230 無線端末
12、22、100 無線基地局
41、51 アンテナ
42、52 アンテナ共用回路
45、531、532 受信回路
44、54 サーキュレータ
461、462、57 送信信号入力端子
47、561、562 受信信号出力端子
101 アンテナ
102 デュープレクサ
103 発呼要求信号数短区間平均化部
104 長区間平均化部A
105 上下リンク帯域幅制御部
106 上下リンクスロット割当数制御部
107 帯域幅/スロット数通知信号生成部
108 多重部
109 データ量監視部
110 長区間平均化部B
111 下りリンクデータバッファ
112 下りリンク送信信号生成部
11, 21, 210-230
105 Up / Down Link
111 Downlink data buffer 112 Downlink transmission signal generator
Claims (5)
長時間の上下リンクのトラヒック変動を検出する第1のトラヒック変動検出部と、
短時間の上下リンクのトラヒック変動を検出する第2のトラヒック変動検出部と、
第1の周波数帯域に上下リンクのタイムスロットを割り当て、第2の周波数帯域に下りリンクのスロットを割り当てる通信制御部と
を有し、
前記通信制御部は、前記第1のトラヒック変動検出部により検出された長時間の上下リンクのトラヒック変動に基づいて、前記第1及び第2の周波数帯域の帯域幅の配分を制御し、前記第2のトラヒック変動検出部により検出された短時間の上下リンクのトラヒック変動に基づいて、前記第1の周波数帯域に割り当てられる上下リンクのタイムスロットの割り当て数を制御することを特徴とする無線通信制御装置。 A wireless communication control device that performs bidirectional communication in both directions,
A first traffic fluctuation detection unit for detecting traffic fluctuations of a long-term uplink / downlink;
A second traffic fluctuation detection unit for detecting a short-term uplink / downlink traffic fluctuation;
A communication control unit that assigns uplink and downlink time slots to the first frequency band and assigns downlink slots to the second frequency band ;
Have
The communication control unit controls bandwidth allocation of the first and second frequency bands based on long-term uplink / downlink traffic fluctuations detected by the first traffic fluctuation detection unit, and Radio communication control characterized by controlling the number of uplink / downlink time slots allocated to the first frequency band based on short-term uplink / downlink traffic fluctuations detected by two traffic fluctuation detectors apparatus.
前記第1のトラヒック変動検出部は、長時間の発呼要求信号数を検出し、
前記第2のトラヒック変動検出部は、短時間の発呼要求信号数を検出することを特徴とする無線通信制御装置。 The wireless communication control device according to claim 1,
The first traffic fluctuation detection unit detects the number of call request signals for a long time,
Said second traffic change detection unit, a radio communication control device according to claim that you detect a call request signal number of short time.
前記第1のトラヒック変動検出部は、長時間の下りリンクのデータ量を検出し、
前記第2のトラヒック変動検出部は、短時間の下りリンクのデータ量を検出することを特徴とする無線通信制御装置。 The wireless communication control device according to claim 1 or 2 ,
The first traffic fluctuation detection unit detects a long-term downlink data amount,
Said second traffic change detection unit, a radio communication control device according to claim that you detect the data amount of short downlink.
前記通信制御部により上下リンクのタイムスロットの割当比率が制御された場合に、前記第2の周波数帯域を用いて同期要求信号を送信する同期要求信号送信部
を備えることを特徴とする無線通信制御装置。 The wireless communication control device according to claim 1 ,
If the allocation ratio of time slots of the upper and lower link is controlled by the pre-Symbol communication control unit, a radio communication, characterized in that it comprises a synchronization request signal transmission unit for transmitting a synchronization request signal using the second frequency band Control device.
長時間の上下リンクのトラヒック変動を検出する第1のトラヒック変動検出ステップと、
短時間の上下リンクのトラヒック変動を検出する第2のトラヒック変動検出ステップと、
第1の周波数帯域に上下リンクのタイムスロットを割り当て、第2の周波数帯域に下りリンクのスロットを割り当てる通信制御ステップと
を有し、
前記通信制御ステップでは、前記第1のトラヒック変動検出ステップにより検出された長時間の上下リンクのトラヒック変動に基づいて、前記第1及び第2の周波数帯域の帯域幅の配分を制御し、前記第2のトラヒック変動検出ステップにより検出された短時間の上下リンクのトラヒック変動に基づいて、前記第1の周波数帯域に割り当てられる上下リンクのタイムスロットの割り当て数を制御することを特徴とする無線通信制御方法。 A radio communication control method in a wireless communication control apparatus for communicating in a vertical link bidirectionally,
A first traffic fluctuation detection step for detecting long-term traffic fluctuation of the uplink and downlink;
A second traffic fluctuation detection step for detecting a short-term uplink / downlink traffic fluctuation;
A communication control step of allocating uplink and downlink time slots to the first frequency band and allocating downlink slots to the second frequency band;
Have
In the communication control step, bandwidth distribution of the first and second frequency bands is controlled based on the long-term uplink / downlink traffic variation detected by the first traffic variation detection step, and the first Radio communication control characterized in that the number of uplink / downlink time slots allocated to the first frequency band is controlled based on the short-term uplink / downlink traffic fluctuation detected by the traffic fluctuation detection step (2). Method.
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