JP4681172B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば固定的に設置された基地局装置と固定的に設置された加入者局装置との間で無線通信を行う加入者系無線アクセスシステムのような無線アクセスシステムなどに関し、特に、例えばデータ通信チャネルの共有利用によるベストエフォート型の通信機能や、クラス別のスケジューリングによる無線帯域保証機能などを実現することにより、データ通信の効率化を図る無線通信システムなどに関する。
【0002】
【従来の技術】
無線アクセスシステムでは、通信対象となる信号を伝送する媒体として無線の媒体が用いられる。一般に、無線媒体は、基地局装置(無線基地局装置)毎に割り当てられ、各基地局装置によって管理されるサービスエリア内に存する複数の加入者局装置(無線加入者局装置)により共有される。
【0003】
例えば、基地局装置とバックボーンLAN(Local Area Network)とが、或いは、加入者局装置と加入者端末装置とが、Ethernet(登録商標)及びIEEE802.3の有線LANインタフェースにより接続された場合、無線媒体を経由して送受信されるデータは、各加入者端末装置に宛てるための個別のアドレスを有するデータと、複数の加入者端末装置に宛てるために割り当てられたアドレスを有するデータとに大別される。
【0004】
ここで、前者に相当する各加入者端末装置宛ての個別アドレスを有するデータを通信するために用いられるパケットはユニキャストパケットと言われ、また、後者に相当する複数の加入者局装置宛てのアドレスを有するデータを通信するために用いられるパケットはブロードキャストパケットと言われる。
【0005】
また、基地局装置では、無線帯域の有効利用を図るために、データ通信チャネルの割り当てを制御する機能を搭載することが必要とされる。例えば、自局のサービスエリア内に収容する加入者端末装置の数が多い加入者局装置ほど、多くのトラフィック(通信されるデータ量)が発生すると考えられることから、より多くの専有無線帯域を確保しなければ十分なデータ通信サービスを提供することができないと考えられる。そこで、従来では、各加入者局装置により収容される加入者端末装置の数に応じて各加入者局装置毎に専有無線帯域を割り当てる方法によりデータ通信チャネルの割り当てを行うことが検討等されていた。
【0006】
なお、以下で、近年において開発等がなされている加入者無線アクセスシステムの概要を説明しておく。
近年、例えばWLL(Wireless Local Loop)或いはFWA(Fixed Wireless Access)などと称せられる無線通信を用いた加入者無線アクセスシステムが開発及び実用化されている。また、インターネットの普及に伴い、無線媒体で高速で大容量の通信を行う要求が高まっている。
【0007】
上記した加入者無線アクセスシステムでは、公衆回線網などのバックボーンネットワークに接続される基地局装置(BSE:Base Station Equipment)をビルの屋上や塔などの高所に固定設置し、また、複数の加入者局装置(CPE:Customer Premises Equipment)を加入者宅ビルの屋上などの高所に固定設置して、加入者局装置にパーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)などの通信端末装置(加入者端末装置)やこのような通信端末装置を接続したLANなどを収容する。
【0008】
ここで、基地局装置や加入者局装置は、例えば、ビルの屋上や塔などの高所に固定設置される屋外ユニット(ODU:Out Door Unit)とビル内などに固定設置される屋内ユニット(IDU:In Door Unit)とをケーブルで接続した構成を有している。また、基地局装置や加入者局装置の屋外ユニットは、アンテナを用いた無線通信処理を行う無線処理部を備え、主に無線通信処理を司る。また、基地局装置の屋内ユニットは主にバックボーンネットワークとのデータ通信を司り、加入者局装置の屋内ユニットは主に通信端末装置やLANなどとのデータ通信を司る。
【0009】
また、上記のような加入者無線アクセスシステムでは、例えば基地局装置と加入者局装置とが無線フレームをもって時分割伝送を行う通信方式により無線通信を行うことにより、同一の基地局装置に収容された異なる加入者局装置に接続されたLANなどの間を通信可能に接続してデータ通信させることや、基地局装置に接続されたバックボーンネットワークと加入者局装置に接続されたLANなどとを通信可能に接続してデータ通信させることなどができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例で示したように各加入者局装置毎に専有無線帯域を割り当てる方法によりデータ通信チャネルの割り当てを行う場合には、次の(1)〜(3)に示すような問題があった。
(1)例えばデータ通信チャネルの割り当てを固定的に行うような場合に、次のように、バースト的なトラフィックに対応することができないといった問題があった。すなわち、加入者局装置により収容される加入者端末装置の使用状況や、或いは、加入者局装置により収容される加入者端末装置の数の変動により、LANのバースト的なトラフィックが生じ得るところ、このようなバースト的なトラフィックがあっても、特定の加入者局装置により無線帯域が専有されてしまうため、基地局装置に割り当てられた限りのある無線媒体を有効に利用することができないといった問題があった。
【0011】
(2)また、上記(1)とは相反する場合であるが、例えば無線媒体を共有の帯域として利用する場合には、次のように、バースト的なトラフィックに対応すると他の加入者局装置の無線帯域を保証することができないといった問題があった。すなわち、LANのバースト的なトラフィックに対応して特定の加入者局装置に多くの無線帯域を割り当てることなどが行われると、各加入者局装置当たりの使用可能な無線帯域が変動してしまい、データ通信に必要となる最低限の無線帯域を保証することができないことが生じるといった問題があった。
【0012】
(3)また、従来のデータ通信チャネルの割り当てでは、例えば、同一の基地局装置に収容される加入者局装置に関して、特定の加入者局装置に対して無線帯域の一部を専有帯域として確保しつつ残りの無線帯域を共有帯域として利用するといったことができないといった問題があった。
【0013】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、基地局装置と複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、データ通信を効率化させるデータ通信チャネルの割り当てを行うことができる無線通信システムなどを提供することを目的とする。なお、具体的には、本発明では、上記(1)〜上記(3)のいずれか或いは2以上に示した問題を解決することができる無線通信システムなどを提供することを実現する。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信システムでは、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、次のようにして、データ通信チャネルの割り当てを行う。
すなわち、基地局装置と加入者局装置とのデータ通信を、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行い、また、基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理し、当該通信待機情報に基づいて、通信待機中の前記通信単位のデータ毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0015】
従って、通信待機中の通信単位のデータ毎に通信の待機及び通信処理への移行が行われる構成において、当該通信待機中の通信単位のデータ毎に通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てが行われるため、例えばLANのバースト的なトラフィックがあったような場合においても、基地局装置に割り当てられた無線媒体を有効に利用することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0016】
ここで、基地局装置に収容される複数の加入者局装置の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、基地局装置と加入者局装置との間では、加入者局装置から基地局装置へデータを通信する上り通信と、基地局装置から加入者局装置へデータを通信する下り通信とのいずれか一方が行われてもよく、或いは、両方が行われてもよい。本発明は、上り通信と下り通信とのいずれか一方に適用することもでき、或いは、両方に適用することもできる。
【0017】
また、通信単位のデータとしては、種々な量のデータが用いられてもよく、また、必ずしも固定的な量のデータばかりでなく、可変的な量のデータが用いられてもよい。一例として、データをパケット毎に通信する場合には、各パケットにより通信するデータを通信単位のデータとして用いることができ、また、当該通信単位のデータの量としては、1パケットで通信可能なデータ量が用いられ、当該データ量は例えば通信状況などに応じて1パケットで通信可能な最大のデータ量以下の範囲で変化してもよい。
【0018】
また、通信要求が発生した通信単位のデータとしては、例えば上り通信では加入者局装置側で通信の要求が発生した通信単位のデータが用いられ、例えば下り通信では基地局装置側で通信の要求が発生した通信単位のデータが用いられる。そして、通信単位のデータ毎に、通信要求が発生したときに通信の待機が開始され、通信処理の順番がきたときに通信処理へ移行させられる。
【0019】
また、通信待機情報としては、例えば通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報のみから構成されてもよく、或いは、他の情報を含んでもよい。
また、通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報としては、種々な情報が用いられてもよく、例えば各加入者局装置が通信待機中であるか否かを直接的に示す情報を用いることや、或いは、例えば各加入者局装置に関する通信待ちに係るデータの数や量の情報などのように、通信待機中であるか否かを間接的に示すような情報を用いることができる。
また、通信待機情報としては、例えば基地局装置に収容される加入者局装置のそれぞれに対して個別に管理されてもよく、或いは、基地局装置に収容される加入者局装置の全体に対してまとめて一括して管理されてもよい。
【0020】
また、加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法としては、種々な方法が用いられてもよく、例えば各時間帯毎に各加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法や、例えばスロットを用いたデータ通信が行われる場合において各スロット毎に各加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法や、例えば複数の周波数を用いたデータ通信が行われる場合において各周波数毎に各加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる方法などを用いることができる。これらの方法では、各加入者局装置に割り当てられたデータ通信チャネルを使用可能な時間帯や、各加入者局装置に割り当てられたデータ通信チャネルを使用可能なスロットや、各加入者局装置に割り当てられたデータ通信チャネルを使用可能な周波数が、各加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分に相当する。
【0021】
また、本発明に係る無線通信システムでは、上記のような構成において、基地局装置と当該基地局装置に収容される加入者局装置とは順次通信される複数のフレームにより無線通信を行い、各フレームにはデータ通信チャネルを構成して前記通信単位のデータを通信するために用いられるデータ通信スロットが含まれ、また、前記通信待機情報には通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の前記通信単位のデータの数の情報が含まれる。また、前記データ通信チャネルの割り当てとして、通信待機中の前記通信単位のデータを1つ通信処理へ移行させる毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置に対してデータ通信スロットが未割り当てである(つまり、データ通信スロットが未だ割り当てられていない)最先のフレームに含まれるデータ通信スロットを割り当てることを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対して割り当てられたデータ通信スロットを用いてデータを無線通信する。
【0022】
従って、順次通信される各フレームに含まれるデータ通信スロットを用いてデータ通信が行われる構成において、通信待機中の通信単位のデータが1つ通信処理へ移行させられる毎に加入者局装置が周期的な順序で1つ切り替えられて未割り当てのデータ通信スロットが割り当てられるため、例えばバースト的なトラフィックがあったような場合などにおいても、通信待機中に係る各加入者局装置に対して均等にデータ通信チャネル(ここでは、データ通信スロット)を割り当てることができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0023】
ここで、フレームとしては、種々な構成のものが用いられてもよく、通常、フレームには、データ通信チャネルを構成するデータ通信スロットのほかに、制御情報を通信するチャネルを構成する制御スロットが含まれる。
また、データ通信スロットの大きさ、つまり1個のデータ通信スロットにより通信することが可能なデータの量としては、種々なデータ量が用いられてもよい。また、1つのフレームに含まれるデータ通信スロットの数としては、1であってもよく、或いは、2以上であってもよい。また、例えば1つのフレームに、大きさが異なる複数のデータ通信スロットが含まれてもよい。
【0024】
また、通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の通信単位のデータの数の情報としては、例えば、基地局装置に収容される各加入者局装置において通信待機中の通信単位のデータが幾つ存在するかを示す数の情報などを用いることができる。
【0025】
また、基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えていく方法としては、例えば、通信待機中に係る加入者局装置を所定の順序で並べて先頭から後尾まで切り替えていき、その後、再び先頭へ戻るように切り替えることを繰り返すことを行って、また、このような切り替えにおいて通信待機中の通信単位のデータが存在しなくなった加入者局装置については当該切り替えの対象から除く一方、新たに通信要求が発生して通信待機中の通信単位のデータが発生した加入者局装置については新たに当該切り替えの対象に加えるような方法を用いることができる。
【0026】
また、データ通信スロットが未割り当てである最先のフレームとしては、例えば、データ通信スロットが未だいずれの加入者局装置に対しても割り当てられてなく、且つ、順次通信されるフレームの中で最も近い未来に通信されることが予定されているフレームが相当する。
【0027】
また、本発明に係る無線通信システムでは、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、次のようにして、データ通信チャネルの割り当てを行う。すなわち、加入者局装置を区分する複数のクラスを設け、各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当て、また、各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0028】
従って、各クラス毎に割り当てられたデータ通信チャネル部分の範囲内で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てが行われるため、例えば各クラス毎にバースト的なトラフィックに対応するような場合であっても、他のクラスにおけるデータ通信チャネルの割り当てには影響が与えられないことから、他のクラスにおいてデータ通信に必要となる最低限の無線帯域を保証することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0029】
ここで、加入者局装置を区分するクラスとしては、種々なものが用いられてもよく、例えば同一の会社や同一の団体などに属する加入者局装置を同一のクラスに区分するようなものを用いることができる。
また、複数のクラスの数としては、種々な数が用いられてもよい。
【0030】
また、各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当てる方法としては、例えば各クラスによりデータ通信が可能な最大のデータ量が同一となるようにデータ通信チャネルを割り当てるような方法が用いられてもよく、或いは、各クラス毎にデータ通信が可能な最大のデータ量が異なるようにデータ通信チャネルを割り当てることにより各クラスを差別化するような方法が用いられてもよい。
【0031】
また、各クラスに区分される加入者局装置の数としては、例えば1であってもよく、或いは、2以上であってもよい。また、各クラスに区分される加入者局装置の数としては、例えば固定的に設定されてもよく、或いは、可変的に設定されてもよい。なお、通常は、複数のクラスの中の1以上のクラスには、複数の加入者局装置が区分される。
また、例えば1つの加入者局装置のみが区分されているクラスについては、当該クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分を当該1つの加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分とみなすことができる。
【0032】
また、本発明に係る無線通信システムでは、上記のような構成において、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定され、各クラスにはそれぞれに区分可能な最大加入者局装置数以下の数の加入者局装置が区分される。
従って、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定されることにより、例えば各クラス毎に各クラスに区分される加入者局装置に割り当てられる十分なデータ通信チャネル部分を確保することができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0033】
ここで、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数としては、例えば1が設定されてもよく、例えば2以上の数が設定されてもよい。また、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数としては、例えば固定的に設定されてもよく、或いは、可変的に設定されてもよい。
【0034】
また、本発明に係る無線通信システムでは、上記のような構成において、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと複数の加入者局装置が区分されたクラスとが存在する。
従って、例えば1つの加入者局装置のみが区分されたクラスでは当該1つの加入者局装置により当該クラスに割り当てられたデータ通信チャネル部分を専有する一方、2以上の加入者局装置が区分されたクラスでは当該2以上の加入者局装置により当該クラスに割り当てられたデータ通信チャネル部分を共有するため、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと2以上の加入者局装置が区分されたクラスとの両方を用いることにより、例えば同一の基地局装置に収容される加入者局装置に関して、特定の加入者局装置に対して無線帯域の一部を専有帯域として確保しつつ、残りの無線帯域を複数の加入者局装置により共有帯域として利用するようなことを実現することができる。
【0035】
また、本発明では、以上に示したような基地局装置を提供する。
本発明に係る基地局装置では、複数の加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、加入者局装置とのデータ通信は、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行われ、次のようにして、データ通信チャネルを割り当てる。
すなわち、当該基地局装置では、通信待機情報管理手段が当該基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理し、データ通信チャネル割り当て手段が当該通信待機情報に基づいて通信待機中の前記通信単位のデータ毎に当該基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、データ無線通信手段が加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0036】
また、本発明に係る基地局装置では、上記のような構成において、当該基地局装置に収容される加入者局装置と順次通信される複数のフレームにより無線通信を行い、各フレームにはデータ通信チャネルを構成して前記通信単位のデータを通信するために用いられるデータ通信スロットが含まれ、通信待機情報管理手段により管理する通信待機情報には通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の前記通信単位のデータの数の情報が含まれる。また、データ通信チャネル割り当て手段は、データ通信チャネルの割り当てとして、通信待機中の前記通信単位のデータを1つ通信処理へ移行させる毎に当該基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置に対してデータ通信スロットが未割り当てである最先のフレームに含まれるデータ通信スロットを割り当てることを行い、データ無線通信手段は、加入者局装置と当該加入者局装置に対して割り当てられたデータ通信スロットを用いてデータを無線通信する。
【0037】
また、本発明に係る基地局装置では、複数の加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、加入者局装置を区分する複数のクラスが設けられて、各クラスに対してデータ通信チャネルが割り当てられ、次のようにして、加入者局装置に対してデータ通信チャネルを割り当てる。
すなわち、当該基地局装置では、データ通信チャネル割り当て手段が各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、データ無線通信手段が加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する。
【0038】
また、本発明に係る基地局装置では、上記のような構成において、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定され、各クラスにはそれぞれに区分可能な最大加入者局装置数以下の数の加入者局装置が区分される。
また、本発明に係る基地局装置では、上記のような構成において、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと複数の加入者局装置が区分されたクラスとが存在する。
【0039】
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
まず、本発明の第1実施例を説明する。
図1には、本発明を適用した無線アクセスシステムの一例を示してあり、具体的には、基地局装置Bと、当該基地局装置Bに接続されるLANなどから成るバックボーンネットワークNと、当該基地局装置Bに収容される複数の加入者局装置C1〜C3と、各加入者局装置C1〜C3に接続されるEthernet(登録商標)やLANなどから成る回線L1〜L3と、各加入者局装置C1〜C3と各回線L1〜L3を介して接続される複数の加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23とを示してある。また、同図には、基地局装置Bに備えられたアンテナAや、各加入者局装置C1〜C2に備えられたアンテナA1〜A3を示してある。
【0040】
なお、本例では、説明の便宜上から、1つの基地局装置Bのみを示したが、通常、複数の基地局装置が備えられており、これら複数の基地局装置がバックボーンネットワークNを介して通信可能に接続される。
また、加入者局装置C1〜C3の数や加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23の数としても、種々な数が用いられてもよい。
【0041】
同図に示されるように、基地局装置Bには、例えばメモリを用いて構成された記憶部1と、例えばCPU(Central Processor Unit)などを用いて構成された制御部2とが備えられている。また、記憶部1には、自局(当該基地局装置B)に収容される加入者局装置C1〜C3に関する情報を管理する無線加入者局管理テーブル11と、複数のクラスに関して無線帯域のスケジュールを管理する帯域スケジューリング管理テーブル12と、クラス別になされるデータ通信チャネルのスケジュールを管理するクラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13とが記憶されている。なお、帯域スケジューリング管理テーブル12やクラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13については、後述する本発明の第2実施例で詳しく説明する。
【0042】
また、各加入者局装置C1〜C3は、基地局装置Bとの間で無線によりデータを送受信する機能を有するとともに、例えばEthernet(登録商標)のインタフェースなどを介して接続された加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23からのデータをフィルタリングやフォワーディングするブリッジの機能を有する。
【0043】
同図に示されるように、各加入者局装置C1〜C3には、例えばメモリを用いて構成された記憶部21と、例えばCPUなどを用いて構成された制御部22とが備えられている。また、記憶部21には、自局(当該各加入者局装置C1〜C3)に接続された加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23に関する情報を管理する加入者端末管理テーブル31が記憶されている。加入者端末管理テーブル31では、例えば、自局に接続された加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23の識別情報などが記憶されて管理される。
【0044】
図2には、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で行われるデータの送受信に用いられる無線チャネルであるデータ通信チャネル40のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、本例のデータ通信チャネル40は、先頭から、ビット同期を確立するための信号であるビット同期信号41と、フレーム同期を確立するための信号であるフレーム同期信号42と、チャネルの種別(例えば、データチャネルや制御チャネルといった種別)を識別する信号であるチャネル種別識別子信号43と、宛先となる加入者局装置C1〜C3を指定する信号である無線加入者局識別子信号44と、データの信号であるデータ信号45と、誤り検出を行うための符号の信号である誤り検出符号信号46とを並べて構成される。
【0045】
ここで、データ信号45には、例えば、加入者局装置C1〜C3側の加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23から送信されたEthernet(登録商標)のパケットや、或いは、基地局装置B側のバックボーンネットワークNから送信されたEthernet(登録商標)のパケットが格納される。
【0046】
なお、複数の加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23宛てに割り当てられたアドレスを有するデータをブロードキャストパケットにより基地局装置Bから送信する場合には、例えば“0xFFFF(h:16進数)”などの既定値を無線加入者局識別子信号44に設定し、一方、各加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23宛ての個別アドレスを有するデータをユニキャストパケットにより基地局装置Bから送信する場合には、例えば宛先となる加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23を収容する加入者局装置C1〜C3の識別子の値を無線加入者局識別子信号44に設定する。本例では、このような設定を用いて、データ通信チャネルの受信側となる加入者局装置C1〜C3で無線加入者局識別子信号44に格納された識別子の値を判定することにより、不特定多数の加入者局装置C1〜C3或いは特定の加入者局装置C1〜C3による受信動作を制御することができる。
【0047】
図3には、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で行われる無線回線制御に用いられる無線フレーム50のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、本例の無線フレーム50は、先頭から、報知や制御を行うチャネルである報知制御チャネル51と、フレーム制御を行うチャネルであるフレーム制御チャネル52と、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3への下り通信データを通信するチャネルである下りデータ通信チャネル53と、加入者局装置C1〜C3から基地局装置Bへの上り通信データ或いは前記した下り通信データを通信するチャネルである上り/下りデータ通信チャネル54と、リンク制御を行うチャネルであるリンク制御チャネル55とを並べて構成される。
【0048】
報知制御チャネル51では、基地局装置Bから無線セル(サービスエリア)の全体に対して、無線フレーム50の同期確立タイミングを通知することや、無線フレーム50の通し番号であるフレームカウンタの値を通知することや、自局(当該基地局装置B)の識別子などの運用情報を通知することや、当該報知制御チャネル51を含む無線フレーム50においていずれの加入者局装置C1〜C3によりデータ通信チャネル54を使用することが可能かを示す帯域割り当て情報を通知することなどを行う。
【0049】
フレーム制御チャネル52では、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3に対して、リンク制御チャネル55の帯域割り当て情報を通知することや、自局(当該基地局装置B)により加入者局装置C1〜C3や加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23を認証した結果の情報を通知することなどを行う。
【0050】
下りデータ通信チャネル53では、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3へEthernet(登録商標)のパケットなどによりデータを通信することを行う。
上り/下りデータ通信チャネル54では、加入者局装置C1〜C3から基地局装置BへEthernet(登録商標)のパケットなどによりデータを通信することや、或いは、基地局装置Bから加入者局装置C1〜C3へEthernet(登録商標)のパケットなどによりデータを通信することを行う。
【0051】
リンク制御チャネル55では、加入者局装置C1〜C3から基地局装置Bに対して、上り/下りデータ通信チャネル54を上り通信データの通信用として使用するための無線帯域の割り当て要求や、自局(当該加入者局装置C1〜C3)の認証要求の情報を通知する。
本例では、このような構成を有する無線フレーム50を順次通信することにより、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3とが、例えば時分割多元接続/時分割複信(TDMA/TDD:Time Division Multiple Access/Time Division Duplex)方式により無線回線制御を行う。
【0052】
図4には、基地局装置Bの記憶部1に記憶される無線加入者局管理テーブル11のフォーマットの一例を示してある。本例では、無線加入者局管理テーブル11は各加入者局装置C1〜C3毎に設けられる。
同図に示されるように、各加入者局装置C1〜C3に対応した無線加入者局管理テーブル11は、先頭から、上り通信データに関する次の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(上りnext)61と、上り通信データに関する前の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(上りprev)62と、下り通信データに関する次の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(下りnext)63と、下り通信データに関する前の無線加入者局管理テーブルを示すポインタ(下りprev)64と、無線加入者局ID65と、所属クラス66と、上りデータキューカウンタ67と、下りデータキューカウンタ68とを並べて構成される。
【0053】
ここで、送信対象となる通信待機中の上り通信データを有する加入者局装置C1〜C3が複数存在するときには、基地局装置Bは、上りnext61と上りprev62により、無線加入者局管理テーブルの双方向リストで構成する行列を作成する。具体的には、上り通信データに関して、或る加入者局装置に対して設けられた無線加入者局管理テーブルに対して、次の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを上りnext61により示し、前の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを上りprev62により示す。
【0054】
同様に、受信対象となる通信待機中の下り通信データが基地局装置Bに存在する加入者局装置C1〜C3が複数存在するときには、基地局装置Bは、下りnext63と下りprev64により、無線加入者局管理テーブルの双方向リストで構成する行列を作成する。具体的には、下り通信データに関して、或る加入者局装置に対して設けられた無線加入者局管理テーブルに対して、次の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを下りnext63により示し、前の順序にある加入者局装置に対応した無線加入者局管理テーブルを下りprev64により示す。
【0055】
本例の基地局装置Bは、加入者局装置C1〜C3に対して上り通信や下り通信を行うための無線帯域を割り当てる場合に、上記した上り通信データや下り通信データに関して作成された行列の先頭の無線加入者局管理テーブルで示される加入者局装置から順番に、当該行列の順序に従って無線帯域を割り当てていく。
【0056】
無線加入者局ID66には、基地局装置Bのサービスエリア内で通信を行う各加入者局装置C1〜C3に対して割り当てられる識別子の情報が設定される。
所属クラス67には、無線加入者局ID66で管理される加入者局装置C1〜C3が所属するクラスの情報が設定される。なお、クラスについては、後述する本発明の第2実施例で詳しく説明する。
【0057】
上りデータキューカウンタ67には、上り通信データに関して、無線加入者局ID66で管理される加入者局装置C1〜C3によりデータの送信が待たれている状態であるデータの個数(データキューイング個数(トラフィック))の情報が設定される。
同様に、下りデータキューカウンタ68には、下り通信データに関して、基地局装置Bにより無線加入者局ID66で管理される加入者局装置C1〜C3に対するデータの送信が待たれている状態であるデータの個数(データキューイング個数(トラフィック))の情報が設定される。
【0058】
なお、本例では、上記した上りデータキューカウンタ67の情報や下りデータキューカウンタ68の情報として設定するデータ個数をカウントする場合に、1つのパケット(本例では、1つのデータ通信チャネルのスロット)で送信するデータを1つのデータとして、つまり1パケットで送信するデータを1単位のデータとして、データの個数をカウントする。
【0059】
また、本例では、下り通信データに関しては、基地局装置BがバックボーンネットワークNを介して受信する加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23宛てのデータ(加入者局装置C1〜C3へ送信するデータ)の発生状況などに基づいてデータキューイング個数をカウントし、一方、上り通信データに関しては、基地局装置Bが加入者局装置C1〜C3から受信する上りデータ通信の要求情報の発生状況などに基づいてデータキューイング個数をカウントする。
【0060】
本例の基地局装置Bは、例えば上りデータキューカウンタ67の値と下りデータキューカウンタ68の値とのいずれか一方或いは両方がゼロ(=0)ではない加入者局装置C1〜C3に関する情報を無線加入者局管理テーブル11により管理する一方、これら両方の値がゼロである加入者局装置C1〜C3に関する情報は無線加入者局管理テーブル11では管理しないようにする態様を用いて、無線加入者局管理テーブル11の行列への加入者局装置C1〜C3に関する情報の追加や削除を制御して、加入者局装置C1〜C3に対する無線帯域の割り当てをスケジューリングすることにより、複数の加入者局装置C1〜C3により無線帯域を共有するベストエフォート型の通信を実現する。
【0061】
図5を参照して、基地局装置Bの制御部2により無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)を制御する処理の手順の一例を示す。
なお、同図には、無線帯域を共有するベストエフォート型の通信を実現するために、基地局装置Bの制御部2により、無線加入者局管理テーブル11の行列への加入者局装置C1〜C3に関する情報の追加や削除を制御して、複数の加入者局装置C1〜C3に無線帯域を共有させる処理の流れの一例を示してある。
【0062】
また、以下では、上り通信に関する処理を代表させて説明を行うが、下り通信に関する処理についても上り通信に関する処理と同様である。また、以下では、下り通信に関する処理については、“(又は、…)”といった形式で付記してあり、説明中の“上り…”を“(又は、…)”内の“下り…”へ置き換えれば、下り通信に関する処理が実現される。
【0063】
また、以下では、説明を簡略化するために、上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)のみを管理する場合を示すが、例えば上りデータキューカウンタ67と下りデータキューカウンタ68との両方をまとめて管理することも可能である。
【0064】
基地局装置Bの制御部2は、まず、無線加入者局管理テーブル11の双方向リストに基づいて、先頭にある無線加入者局管理テーブル11を取得して、当該無線加入者局管理テーブル11で管理されている加入者局装置C1〜C3に対して上り通信データ(又は、下り通信データ)を通信するための無線帯域を割り当て(ステップS1)、当該無線加入者局管理テーブル11に格納された上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値を1だけ減少させるように更新する(ステップS2)。
次に、基地局装置Bの制御部2は、更新した上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値がゼロになったか否かを判定する(ステップS3)。
【0065】
この判定の結果(ステップS3)、更新した上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値がゼロになったと判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、当該無線加入者局管理テーブル11で管理されている加入者局装置C1〜C3に対する上り通信(又は、下り通信)に関する無線帯域の割り当ての必要が無くなったとみなして、当該無線加入者局管理テーブル11を無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)から削除し(ステップS4)、削除した無線加入者局管理テーブル11の次の無線加入者局管理テーブル11として上りnext61(又は、下りnext63)により示されるものを帯域共有待ち行列の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11として更新する(ステップS5)。
【0066】
一方、上記の判定の結果(ステップS3)、更新した上りデータキューカウンタ67(又は、下りデータキューカウンタ68)の値が1以上であると判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、当該無線加入者局管理テーブル11の次の無線加入者局管理テーブル11として上りnext61(又は、下りnext63)により示されるものを帯域共有待ち行列の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11として更新する(ステップS5)。
【0067】
なお、本例では、無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)のリスト長が、基地局装置Bの上り通信(又は、下り通信)に割り当てられた無線帯域を共有する加入者局装置C1〜C3の数を示すこととなり、また、当該リスト長が長いほど、各加入者局装置C1〜C3に対して無線帯域を均等に割り当てる場合において1つの加入者局装置C1〜C3当たりに割り当てることが可能な無線帯域は小さくなる。
【0068】
以上のように、本例の無線アクセスシステムでは、例えば複数の基地局装置Bと、加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23が接続された複数の加入者局装置C1〜C3を備え、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で無線通信を行う構成において、データ通信チャネル(本例では、下りデータ通信チャネル53や、上り/下りデータ通信チャネル54)の割り当てをデータキュー(トラフィック)毎にスケジューリングすることにより、複数の加入者局装置C1〜C3により無線帯域を共有するベストエフォート型の通信機能を実現することができる。
【0069】
ここで、本例では、無線フレーム50に含まれる下りデータ通信チャネル53が下り通信データを通信するためのデータ通信チャネルとして用いられており、無線フレーム50に含まれる上り/下りデータ通信チャネル54が上り通信データ或いは下り通信データを通信するためのデータ通信チャネルとして用いられている。
【0070】
また、本例では、1つの下りデータ通信チャネル53のスロットにより通信されるパケットを用いて通信するデータや、1つの上り/下りデータ通信チャネル54のスロットにより通信されるパケットを用いて通信するデータが、通信単位のデータとして用いられている。
また、本例では、上り通信や下り通信において、通信単位のデータ(データキュー)毎に通信の要求が発生し、また、通信単位のデータ毎に通信待機中のデータが通信処理へ移行させられる。
【0071】
また、本例では、無線加入者局管理テーブル11により管理される情報が通信待機情報として用いられており、また、上りデータキューカウンタ67の値や下りデータキューカウンタ68の値が1以上であることにより、これと対応する加入者局装置C1〜C3が通信待機中に係るものであることが識別される。
【0072】
また、本例では、無線フレーム50に含まれる1つの下りデータ通信チャネル53のスロットや、無線フレーム50に含まれる1つの上り/下りデータ通信チャネル54のスロットが、データ通信スロットに相当する。
また、本例では、通信単位のデータ毎に、通信待機中に係る加入者局装置C1〜C3を無線加入者局管理テーブル11の双方向リストに設定された周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置C1〜C3に対して空いている最先のデータ通信スロットを割り当てることが行われる。
また、本例では、加入者局装置C1〜C3に対するデータ通信チャネルの割り当て部分であるデータ通信スロットを用いて、当該加入者局装置C1〜C3と基地局装置Bとがデータを無線通信する。
【0073】
また、本例の基地局装置Bでは、無線加入者局管理テーブル11の情報を管理する機能により通信待機情報管理手段が構成されており、通信単位のデータ毎にデータ通信チャネルの割り当てを行う機能によりデータ通信チャネル割り当て手段が構成されており、データ通信チャネルの割り当て部分を用いて加入者局装置C1〜C3との間でデータを無線通信する機能によりデータ無線通信手段が構成されている。
【0074】
次に、本発明の第2実施例を説明する。
本例の無線アクセスシステムは、例えば上記第1実施例に示したのと同様な構成を有しており、上記第1実施例に示したのと同様な動作を行う機能を有している。
以下では、上記第1実施例で説明した構成や動作については説明を省略し、本例の無線アクセスシステムに特徴的な構成や動作について詳しく説明する。なお、本例では、説明の便宜上から、上記第1実施例で示したのと同じ符号を用いて基地局装置Bや加入者局装置C1〜C3などの構成要素を示す。
【0075】
本例では、加入者局装置C1〜C3を区分するための3つのクラス1、2、3が設けられており、基地局装置Bにより収容されるそれぞれの加入者局装置C1〜C3がいずれかのクラス1〜3に区分される。また、各加入者局装置C1〜C3が属するクラス1〜3の情報は、上記図4に示した無線加入者局管理テーブル11に格納される所属クラス66に設定される。
また、本例では、基地局装置Bに割り当てられた無線帯域が分割されて、当該基地局装置Bと無線通信する加入者局装置C1〜C3が区分される複数のクラス1〜3のそれぞれに対して割り当てられる。
【0076】
図6には、基地局装置Bの記憶部1に記憶された帯域スケジューリング管理テーブル12のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、帯域スケジューリング管理テーブル12は、無線フレーム50により通知するフレームカウンタに対応した順次番号の情報を示すオフセット71と、当該順次番号に対応した無線フレーム50においてデータ通信チャネルを割り当てるクラス1〜3の情報を示す割当候補72とを対応付けて構成されている。
【0077】
具体的には、同図の例では、“0”、“1”、“2”、…、“n−1”という各オフセット71の値に対応して、クラス“1”、クラス“2”、クラス“3”、…、クラス“1”という各クラス1〜3が割当候補72として割り当てられている。なお、nは、例えば2以上の値である。
基地局装置Bは、このようなオフセット71と割当候補72との対応に基づいて、例えば既定のフレーム周期で各クラス1〜3別に専有の無線帯域を割り当てることを保証し、また、例えばクラス1〜3間で保証する無線帯域の量を差別化する機能を実現する。なお、このようなフレーム周期としては、種々な周期が用いられてもよい。
【0078】
図7には、基地局装置Bの記憶部1に記憶されたクラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13のフォーマットの一例を示してある。同図に示されるように、クラス別チャネルスケジューリング管理テーブル13は、各クラス1〜3毎に関する情報を管理するために設けられた複数のチャネルスケジューリングテーブルから構成されており、同図の例では、クラス1のチャネルスケジューリング管理テーブル80aと、クラス2のチャネルスケジューリング管理テーブル80bと、クラス3のチャネルスケジューリング管理テーブル80cとから構成されている。
【0079】
また、同図に示されるように、各クラス1〜3のチャネルスケジューリング管理テーブル80a〜80cは、先頭から、エントリーサイズ81と、エントリー数82と、上り先頭ポインタ83と、下り先頭ポインタ84とを並べて構成される。
【0080】
エントリーサイズ81には、対応するクラス1〜3において無線帯域を共有することが可能な加入者局装置C1〜C3の最大の数の情報、つまり当該クラス1〜3に区分されることが可能な加入者局装置C1〜C3の最大の数の情報が設定される。
エントリー数82には、対応するクラス1〜3において、現在、無線帯域を共有している加入者局装置C1〜C3の数の情報、つまり現在において当該クラス1〜3に区分されている加入者局装置C1〜C3の数の情報が設定される。
【0081】
上り先頭ポインタ83には、上り通信に関する無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)を所属クラス66の情報により各クラス1〜3毎に分類した場合において、対応するクラス1〜3に区分される1又は複数の加入者局装置C1〜C3の中で先頭にある加入者局装置C1〜C3を示すポインタが設定される。
同様に、下り先頭ポインタ84には、下り通信に関する無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(帯域共有待ち行列)を所属クラス66の情報により各クラス1〜3毎に分類した場合において、対応するクラス1〜3に区分される1又は複数の加入者局装置C1〜C3の中で先頭にある加入者局装置C1〜C3を示すポインタが設定される。
【0082】
ここで、上り先頭ポインタ83は、無線フレーム50において上り通信のデータ通信チャネル54の割り当てを各クラス1〜3毎に行うために用いられ、同様に、下り先頭ポインタ84は、無線フレーム50において下り通信のデータ通信チャネル53、54の割り当てを各クラス1〜3毎に行うために用いられる。
【0083】
また、本例では、各クラス1〜3毎に設定されるエントリーサイズ81の情報に応じて、例えば区分することが可能な最大の加入者局装置C1〜C3の数が1であるクラス1〜3においては当該クラス1〜3に区分される1つの加入者局装置C1〜C3により当該クラス1〜3に割り当てられる無線帯域が専有され、一方、例えば区分することが可能な最大の加入者局装置C1〜C3の数が2以上であるクラス1〜3においては当該クラス1〜3に区分される2以上の加入者局装置C1〜C3により当該クラス1〜3に割り当てられる無線帯域が共有される。
【0084】
図8を参照して、基地局装置Bの制御部2により各クラス1〜3別にデータ通信チャネルの帯域割り当てをスケジューリングする処理の手順の一例を示す。
なお、同図には、基地局装置Bの制御部2により行われる当該処理の流れの一例を示してある。
【0085】
基地局装置Bの制御部2は、まず、無線フレーム50のフレームカウンタの値を1だけ増加させて、帯域スケジューリング管理テーブル12にオフセット71として格納される順次番号を算出する(ステップS11)。なお、順次番号は、例えばフレームカウンタの値を既定のフレーム周期に含まれるフレーム数で割ったときの剰余の値となる。
【0086】
次に、基地局装置Bの制御部2は、帯域スケジュール管理テーブル12に格納された割当候補72の情報に基づいて、算出された順次番号に対応して帯域の割り当て候補として設定されているクラス1〜3を特定し、当該順次番号に対応した無線フレーム50においてデータ通信チャネルを割り当てるクラスとして当該特定したクラス1〜3を決定する(ステップS12)。
【0087】
次に、基地局装置Bの制御部2は、上記のようにして無線フレーム50においてデータ通信サービスを行うクラス1〜3を決定した後に、当該クラス1〜3に区分される加入者局装置C1〜C3の中で、先頭の無線加入者局管理テーブル11で管理されている加入者局装置C1〜C3を特定し、当該特定した加入者局装置C1〜C3に対してデータ通信チャネルを割り当てる(ステップS13、ステップS14、ステップS16〜ステップS18)。
【0088】
具体的には、基地局装置Bの制御部2は、特定したクラスが“クラス1”であるか否かを判定し(ステップS13)、そうであれば、“クラス1”に区分される加入者局装置C1〜C3に関する無線加入者局管理テーブル11の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11を取得し、取得した先頭の無線加入者局管理テーブル11に対応した加入者局装置C1〜C3に対して当該“クラス1”に割り当てられたデータ通信チャネル、つまり本例では下りデータ通信チャネル53又は上り/下りデータ通信チャネル54を割り当てる(ステップS14)。
【0089】
また、上記判定の結果として(ステップS13)、特定したクラスが“クラス1”ではないと判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、特定したクラスが“クラス2”であるか否かを判定し(ステップS16)、そうであれば、“クラス2”に区分される加入者局装置C1〜C3に関する無線加入者局管理テーブル11の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11を取得し、取得した先頭の無線加入者局管理テーブル11に対応した加入者局装置C1〜C3に対して当該“クラス2”に割り当てられたデータ通信チャネルを割り当てる(ステップS17)。
【0090】
また、上記判定の結果として(ステップS16)、特定したクラスが“クラス2”ではないと判定した場合には、基地局装置Bの制御部2は、特定したクラスが“クラス3”であるとみなして、“クラス3”に区分される加入者局装置C1〜C3に関する無線加入者局管理テーブル11の中で先頭の無線加入者局管理テーブル11を取得し、取得した先頭の無線加入者局管理テーブル11に対応した加入者局装置C1〜C3に対して当該“クラス3”に割り当てられたデータ通信チャネルを割り当てる(ステップS18)。
【0091】
次に、基地局装置Bの制御部2は、例えば上記図5に示したのと同様なチャネルスケジューリング処理の手順を用いて、特定したクラス1〜3における無線帯域の割当処理や、特定したクラス1〜3における無線加入者局管理テーブル11の双方向リスト(当該クラスにおける帯域共有待ち行列)への情報の追加や削除の制御処理などを行う(ステップS15)。
【0092】
以上のように、本例の無線アクセスシステムでは、例えば複数の基地局装置Bと、加入者端末装置T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23が接続された複数の加入者局装置C1〜C3を備え、基地局装置Bと加入者局装置C1〜C3との間で無線通信を行う構成において、加入者局装置C1〜C3に対するデータ通信チャネル(本例では、下りデータ通信チャネル53や、上り/下りデータ通信チャネル54)の割り当てを各クラス1〜3毎にスケジューリングすることにより、各クラス1〜3別に専有可能な無線帯域を保証することができ、また、クラス1〜3間で保証する無線帯域を差別化することが可能である。
【0093】
また、本例の無線アクセスシステムでは、1又は複数の加入者局装置C1〜C3をグループ化し、そして、各クラス1〜3別に専有のものとして割り当てた無線帯域を、1又は複数の加入者局装置C1〜C3から成るグループ毎に割り当てることにより、同一の基地局装置Bの配下において、1つの加入者局装置C1〜C3により専有される無線帯域と複数の加入者局装置C1〜C3により共有される無線帯域とが混在した通信を実現することができる。
【0094】
ここで、本例では、基地局装置Bに割り当てられた無線帯域が分割されて各クラス1〜3に対して割り当てられ、更に、各クラス1〜3において、各クラス1〜3に割り当てられた無線帯域が各クラス1〜3に区分される1又は複数の加入者局装置C1〜C3に対して割り当てられる。
また、本例では、各クラス1〜3には、各クラス1〜3に区分することが可能な最大の加入者局装置C1〜C3の数が設定され、当該最大数以下の数の加入者局装置C1〜C3が区分される。
【0095】
また、本例の基地局装置Bでは、各クラス1〜3毎に各クラス1〜3に区分される加入者局装置C1〜C3に対してデータ通信チャネルを割り当てる機能によりデータ通信チャネル割り当て手段が構成されており、データ通信チャネルの割り当て部分を用いて加入者局装置C1〜C3との間でデータを無線通信する機能によりデータ無線通信手段が構成されている。
【0096】
ここで、本発明に係る無線通信システムや基地局装置や加入者局装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。一例として、本例では、基地局装置及び加入者局装置が固定的に設定されて、加入者局装置に加入者端末装置が接続される加入者無線アクセスシステムに本発明を適用した場合を示したが、本発明は、種々な無線通信システムに適用することが可能なものである。
【0097】
また、本発明に係る無線通信システムや基地局装置や加入者局装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがROM(Read Only Memory)に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー(登録商標)ディスクやCD(Compact Disc)−ROM等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム(自体)として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【0098】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る無線通信システムなどによると、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、基地局装置と加入者局装置とのデータ通信を、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行い、また、基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理し、当該通信待機情報に基づいて、通信待機中の前記通信単位のデータ毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するようにしたため、例えばLANのバースト的なトラフィックがあったような場合においても、基地局装置に割り当てられた無線媒体を有効に利用することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0099】
また、本発明に係る無線通信システムなどでは、上記のような構成において、基地局装置と当該基地局装置に収容される加入者局装置とは順次通信される複数のフレームにより無線通信を行い、各フレームにはデータ通信チャネルを構成して前記通信単位のデータを通信するために用いられるデータ通信スロットが含まれ、また、前記通信待機情報には通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の前記通信単位のデータの数の情報が含まれ、また、前記データ通信チャネルの割り当てとして、通信待機中の前記通信単位のデータを1つ通信処理へ移行させる毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置に対してデータ通信スロットが未割り当てである最先のフレームに含まれるデータ通信スロットを割り当てることを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対して割り当てられたデータ通信スロットを用いてデータを無線通信するようにしたため、例えばバースト的なトラフィックがあったような場合などにおいても、通信待機中に係る各加入者局装置に対して均等にデータ通信チャネル(データ通信スロット)を割り当てることなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0100】
また、本発明に係る無線通信システムなどによると、基地局装置と当該基地局装置に収容される複数の加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信するに際して、加入者局装置を区分する複数のクラスを設け、各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当て、また、各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、そして、基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するようにしたため、例えば各クラス毎にバースト的なトラフィックに対応するような場合であっても、他のクラスにおけるデータ通信チャネルの割り当てには影響が与えられないため、他のクラスにおいてデータ通信に必要となる最低限の無線帯域を保証することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0101】
また、本発明に係る無線通信システムなどでは、上記のような構成において、各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定され、各クラスにはそれぞれに区分可能な最大加入者局装置数以下の数の加入者局装置が区分されるようにしたため、各クラス毎に各クラスに区分される加入者局装置に割り当てられる十分なデータ通信チャネル部分を確保することなどができ、これにより、データ通信の効率化を図ることができる。
【0102】
また、本発明に係る無線通信システムなどでは、上記のような構成において、1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと複数の加入者局装置が区分されたクラスとが存在するようにしたため、例えば同一の基地局装置に収容される加入者局装置に関して、特定の加入者局装置に対して無線帯域の一部を専有帯域として確保しつつ残りの無線帯域を共有帯域として利用するようなことを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る無線アクセスシステムの構成例を示す図である。
【図2】 基地局装置と加入者局装置とのデータ通信に使用されるデータ通信チャネルのフォーマットの一例を示す図である。
【図3】 基地局装置と加入者局装置との無線回線制御に使用される無線フレームのフォーマットの一例を示す図である。
【図4】 基地局装置に記憶される無線加入者局管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図5】 基地局装置の制御部により行われる帯域共有待ち行列を制御する処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【図6】 基地局装置に記憶される帯域スケジューリング管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図7】 基地局装置に記憶されるクラス別チャネルスケジューリング管理テーブルのフォーマットの一例を示す図である。
【図8】 基地局装置の制御部により行われるクラス別にデータ通信チャネルの帯域割り当てをスケジューリングする処理の手順の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
B・・基地局装置、 C1〜C3・・加入者局装置、
A、A1〜A3・・アンテナ、
T1〜T3、T11〜T13、T21〜T23・・加入者端末装置、
N・・バックボーンネットワーク、 L1〜L3・・回線、
1、21・・記憶部、 2、22・・制御部、
11・・無線加入者局管理テーブル、
12・・帯域スケジューリング管理テーブル、
13・・クラス別チャネルスケジューリング管理テーブル、
31・・加入者端末管理テーブル、
Claims (7)
- 基地局装置と当該基地局装置に収容される加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信する無線通信システムであって、
基地局装置と加入者局装置とのデータ通信を、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行い、
下り通信データに関して、基地局装置がバックボーンネットワークを介して受信する加入者端末装置宛てのデータの発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、上り通信データに関して、基地局装置が加入者局装置から受信する上りデータ通信の要求情報の発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、前記上り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値と前記下り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値とのいずれか一方或いは両方がゼロではない加入者局装置に関する情報を無線加入者局管理テーブルにより管理する一方、両方の値がゼロである加入者局装置に関する情報は無線加入者局管理テーブルで管理しないようにし、無線加入者局管理テーブルの行列への加入者局装置に関する情報の追加や削除を制御して、加入者局装置に対する無線帯域の割り当てのスケジューリングを行い、
基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理し、
当該通信待機情報に基づいて、通信待機中の前記通信単位のデータ毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、
基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
基地局装置と当該基地局装置に収容される加入者局装置とは順次通信される複数のフレームにより無線通信を行い、
各フレームにはデータ通信チャネルを構成して前記通信単位のデータを通信するために用いられるデータ通信スロットが含まれ、
前記通信待機情報には通信待機中に係る各加入者局装置における通信待機中の前記通信単位のデータの数の情報が含まれ、
前記データ通信チャネルの割り当てとして、通信待機中の前記通信単位のデータを1つ通信処理へ移行させる毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置を周期的な順序で1つ切り替えて、切り替えた加入者局装置に対してデータ通信スロットが未割り当てである最先のフレームに含まれるデータ通信スロットを割り当てることを行い、
基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対して割り当てられた前記データ通信スロットを用いてデータを無線通信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 基地局装置と当該基地局装置に収容される加入者局装置とがデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信する無線通信システムであって、
下り通信データに関して、基地局装置がバックボーンネットワークを介して受信する加入者端末装置宛てのデータの発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、上り通信データに関して、基地局装置が加入者局装置から受信する上りデータ通信の要求情報の発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、前記上り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値と前記下り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値とのいずれか一方或いは両方がゼロではない加入者局装置に関する情報を無線加入者局管理テーブルにより管理する一方、両方の値がゼロである加入者局装置に関する情報は無線加入者局管理テーブルで管理しないようにし、無線加入者局管理テーブルの行列への加入者局装置に関する情報の追加や削除を制御して、加入者局装置に対する無線帯域の割り当てのスケジューリングを行い、
加入者局装置を区分する複数のクラスを設け、
各クラスに対してデータ通信チャネルを割り当て、
各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行い、
基地局装置と加入者局装置とが当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項3に記載の無線通信システムにおいて、
各クラス毎に区分することが可能な最大の加入者局装置の数が設定され、
各クラスにはそれぞれに区分可能な最大加入者局装置数以下の数の加入者局装置が区分される、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項3又は請求項4に記載の無線通信システムにおいて、
1つの加入者局装置のみが区分されたクラスと複数の加入者局装置が区分されたクラスとが存在する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信する基地局装置であって、
加入者局装置とのデータ通信は、通信要求が発生した通信単位のデータ毎に通信を待機して、通信待機中の当該通信単位のデータ毎に通信処理へ移行させて行われ、
下り通信データに関して、基地局装置がバックボーンネットワークを介して受信する加入者端末装置宛てのデータの発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、上り通信データに関して、基地局装置が加入者局装置から受信する上りデータ通信の要求情報の発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、前記上り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値と前記下り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値とのいずれか一方或いは両方がゼロではない加入者局装置に関する情報を無線加入者局管理テーブルにより管理する一方、両方の値がゼロである加入者局装置に関する情報は無線加入者局管理テーブルで管理しないようにし、無線加入者局管理テーブルの行列への加入者局装置に関する情報の追加や削除を制御して、加入者局装置に対する無線帯域の割り当てのスケジューリングを行い、
基地局装置は、当該基地局装置に収容される加入者局装置に関して通信待機中に係る加入者局装置を識別する情報を含む通信待機情報を管理する通信待機情報管理手段と、当該通信待機情報に基づいて通信待機中の前記通信単位のデータ毎に基地局装置に収容される通信待機中に係る加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行うデータ通信チャネル割り当て手段と、加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するデータ無線通信手段とを備えた、
ことを特徴とする基地局装置。 - 加入者局装置とデータ通信チャネルを用いてデータを無線により通信する基地局装置であって、
下り通信データに関して、基地局装置がバックボーンネットワークを介して受信する加入者端末装置宛てのデータの発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、上り通信データに関して、基地局装置が加入者局装置から受信する上りデータ通信の要求情報の発生状況に基づいてデータキューイング個数をカウントし、前記上り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値と前記下り通信データのデータキューイング個数のカウンタの値とのいずれか一方或いは両方がゼロではない加入者局装置に関する情報を無線加入者局管理テーブルにより管理する一方、両方の値がゼロである加入者局装置に関する情報は無線加入者局管理テーブルで管理しないようにし、無線加入者局管理テーブルの行列への加入者局装置に関する情報の追加や削除を制御して、加入者局装置に対する無線帯域の割り当てのスケジューリングを行い、
加入者局装置を区分する複数のクラスが設けられて各クラスに対してデータ通信チャネルが割り当てられ、
基地局装置は、各クラス毎に各クラスに対するデータ通信チャネルの割り当て部分の中で各クラスに区分される加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当てを行うデータ通信チャネル割り当て手段と、加入者局装置と当該加入者局装置に対するデータ通信チャネルの割り当て部分を用いてデータを無線通信するデータ無線通信手段とを備えた、
ことを特徴とする基地局装置。
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