JP4873627B2 - 移動局における無線インタフェースの再構成方法、サーバ及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、移動局における無線インタフェースの再構成方法、サーバ及びプログラムに関する。

従来、移動局は、通信方式毎に専用の信号処理回路（ハードウェア）を搭載する必要があった。携帯電話、ＰＨＳ、無線ＬＡＮ等のような様々な無線通信方式は、出力レベル、周波数帯、変調方式等が異なっている。従って、１つの移動局が複数の通信方式に対応するには、各通信方式に対応するハードウェアを移動局内に予め搭載していなければならない。しかしながら、近年、移動局として携帯電話機が普及し、ユーザの利用態様によってはその通信方式も異なる場合が多い。このような場合に、ユーザが全ての通信方式を利用することを想定して、複数の通信方式に対応するハードウェアを移動局内に予め搭載することは、移動局の処理能力、容積及びコストの点から難しい。

これに対し、異なる様々な無線通信方式に対して、移動局の無線インタフェース部のソフトウェアを書き換えることによって対応させるソフトウェア無線（ＳＤＲ：Software Defined Radio）技術がある。この技術によれば、ソフトウェアによって移動局の通信方式を更新することができるために、ハードウェアを予め搭載しておく必要がなく、容積及びコストの点からも有効といえる。

ソフトウェア無線技術によれば、移動局は、基本的な通信のために汎用的なハードウェアを用いる一方で、通信方式に依存する処理の大部分をソフトウェアによって実現する。ソフトウェアは更新可能であって、新しい通信方式には、新しいソフトウェアをダウンロードして実行することによって対応することができ、ハードウェアを交換する必要がない（例えば非特許文献１又は２参照）。

芝、田中、杉田、庄納、上原、久保田、「ソフトウェア無線における無線ダウンロード方法の一検討」、電子情報通信学会ソフトウェア無線研究会、SR00-07、2000年4月 内川、梅林、河野「ソフトウェア無線のためのセキュアなダウンロードシステムに関する一検討」、電子情報通信学会ソフトウェア無線研究会、SR01-24、2001年12月

しかしながら、移動局は、様々な通信方式に対応するために、通信方式毎にＳＤＲ用実行モジュールを予め保持する必要がある。その移動局が、使用する可能性の低い実行モジュールを保持することは、メモリ消費の増加及び回路規模の拡大につながる。

従って、本発明は、移動局は、ＳＤＲの全ての実行モジュールを実装することなく、移動局における無線インタフェースの再構成方法、サーバ及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明によれば、移動局と、該移動局と無線リンクを介して通信する基地局と、該基地局とアクセスネットワークを介して接続される再構成サーバとを有するシステムについて、移動局における無線インタフェース部の再構成方法であって、
移動局及び基地局は、
ソフトウェアの実行モジュールによって再構成可能な無線インタフェース部と、
無線インタフェース部に対するオプション的な複数のモジュールを保持するモジュール保持部と
を有し、
再構成サーバは、
複数のモジュールを蓄積管理するモジュール蓄積部と、
移動局及び基地局が保持するモジュール種別を管理するモジュール管理部と、
基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に、モジュール変更内容を対応付けた判断テーブルと
を有し、
基地局が、当該基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報を、再構成サーバへ送信する第１のステップと、
再構成サーバは、モジュール蓄積部、モジュール管理部及び判断テーブルを用いて、無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に応じて、基地局及びその配下の複数の移動局に対するモジュールの追加・削除を選択する第２のステップと、
再構成サーバは、追加モジュール又は削除情報を、基地局及びその配下の複数の移動局へ送信する第３のステップと、
移動局及び基地局は、追加モジュール又は削除情報に基づいて、モジュール保持部のモジュールを変更する第４のステップと
を有し、移動局と基地局との間で、モジュール保持部に蓄積された複数のモジュールのいずれか１つを選択し、無線インタフェースを再構成することを特徴とする。

本発明の再構成方法における他の実施形態によれば、判断テーブルについて、
無線環境情報は、セルに基づく、半径、及び／又は、最大ドップラー周波数であって、その他、リンク干渉量、マルチパスの遅延分散、及び／又は、マルチパス角度であり、
トラヒック状況情報は、セルに基づく、最大伝送レートの使用確率、及び／又は、その最大伝送レートであって、その他、同時アクセスユーザ数、及び／又は、送信バッファ内データ量である
ことも好ましい。

本発明の再構成方法における他の実施形態によれば、
第２のステップについて、再構成サーバは、モジュールの追加・削除を選択すると共に、対象となる複数の移動局及び／又は基地局のグループを選択し、
第３のステップについて、追加モジュール又は削除情報を、選択された複数の移動局及び／又は基地局のグループへ同時に送信する
ことも好ましい。

本発明の再構成方法における他の実施形態によれば、第２のステップについて、
移動局又は基地局が、モジュール要求を、再構成サーバへ送信し、
再構成サーバは、モジュール要求を受信した際に、無線通信状態情報に応じて、移動局及び／又は基地局に対するモジュールの追加・削除を選択する
ことも好ましい。

本発明の再構成方法における他の実施形態によれば、モジュールは、ソフトウェアの実行モジュールであってもよい。

本発明の再構成方法における他の実施形態によれば、モジュールは、ソフトウェアのソースコードであり、
移動局又は基地局は、モジュール保持部の中から選択されたモジュールのソースコードから、実行モジュールを生成することも好ましい。

本発明によれば、移動局及び基地局が、ソフトウェアの実行モジュールによって再構成可能な無線インタフェース部と、無線インタフェース部に対するオプション的な複数のモジュールを保持するモジュール保持部とを有しており、移動局と、該移動局と無線リンクを介して通信する基地局との間で通信可能であって、基地局とアクセスネットワークを介して接続される再構成サーバであって、
複数のモジュールを蓄積管理するモジュール蓄積手段と、
移動局及び基地局が保持するモジュール種別を管理するモジュール管理手段と、
基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に、モジュール変更内容を対応付けた判断テーブルと、
基地局から、当該基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報を受信する無線通信状態情報受信手段と、
モジュール蓄積部、モジュール管理部及び判断テーブルを用いて、無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に応じて、基地局及びその配下の複数の移動局に対するモジュールの追加・削除を選択するモジュール選択手段と、
追加モジュール又は削除情報を、基地局及びその配下の複数の移動局へ送信するモジュール送信手段と
を有し、
移動局及び基地局によって、追加モジュール又は削除情報に基づいて、モジュール保持部のモジュールが変更されると共に、移動局と基地局との間で、モジュール保持部に蓄積された複数のモジュールのいずれか１つが選択され、無線インタフェースが再構成される
ことを特徴とする。

本発明の再構成サーバにおける他の実施形態によれば、判断テーブルについて、
無線環境情報は、セルに基づく、半径、及び／又は、最大ドップラー周波数であって、その他、リンク干渉量、マルチパスの遅延分散、及び／又は、マルチパス角度であり、
トラヒック状況情報は、セルに基づく、最大伝送レートの使用確率、及び／又は、その最大伝送レートであって、その他、同時アクセスユーザ数、及び／又は、送信バッファ内データ量である
ことも好ましい。

本発明の再構成サーバにおける他の実施形態によれば、
モジュール選択手段は、モジュールの追加・削除を選択すると共に、対象となる複数の移動局及び／又は基地局のグループを選択し、
モジュール送信手段は、追加モジュール又は削除情報を、選択された複数の移動局及び／又は基地局のグループへ同時に送信することも好ましい。

本発明の再構成サーバにおける他の実施形態によれば、
移動局又は基地局から、モジュール要求を受信するモジュール要求受信手段を更に有し、
モジュール選択手段は、モジュール要求受信手段からモジュール要求が通知された際に、無線通信状態情報に応じて、移動局及び／又は基地局に対するモジュールの追加・削除を選択することも好ましい。

本発明の再構成サーバにおける他の実施形態によれば、モジュールは、ソフトウェアの実行モジュールであってもよい。

本発明の再構成サーバにおける他の実施形態によれば、モジュールは、ソフトウェアのソースコードであってもよい。

本発明によれば、移動局及び基地局が、ソフトウェアの実行モジュールによって再構成可能な無線インタフェース部と、無線インタフェース部に対するオプション的な複数のモジュールを保持するモジュール保持部とを有しており、移動局と、該移動局と無線リンクを介して通信する基地局との間で通信可能であって、基地局とアクセスネットワークを介して接続される再構成サーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
複数のモジュールを蓄積管理するモジュール蓄積手段と、
移動局及び基地局が保持するモジュール種別を管理するモジュール管理手段と、
基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に、モジュール変更内容を対応付けた判断テーブルと
を有し、
基地局から、当該基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報を受信する無線通信状態情報受信手段と、
モジュール蓄積部、モジュール管理部及び判断テーブルを用いて、無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に応じて、基地局及びその配下の複数の移動局に対するモジュールの追加・削除を選択するモジュール選択手段と、
追加モジュール又は削除情報を、基地局及びその配下の複数の移動局へ送信するモジュール送信手段と
してコンピュータを機能させ、
移動局及び基地局によって、追加モジュール又は削除情報に基づいて、モジュール保持部のモジュールが変更されると共に、移動局と基地局との間で、モジュール保持部に蓄積された複数のモジュールのいずれか１つが選択され、無線インタフェースが再構成される
ことを特徴とする。

本発明の再構成方法、サーバ及びプログラムによれば、移動局は、ＳＤＲの全ての実行モジュールを実装することなく、移動局の無線インタフェースを再構成することができる。特に、移動局は、移動局−基地局間の無線通信状態に応じて、使用する可能性のある実行モジュールのみを実装するために、メモリ消費の低減及び回路規模の縮小につながる。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明におけるシステム構成図である。

図１によれば、移動局２は、無線リンクを介して基地局３と通信する。基地局３は、アクセスネットワーク４に接続されており、アクセスネットワーク４には、再構成サーバ１が更に接続される。

移動局２は、ソフトウェアの実行モジュールによって再構成可能な無線インタフェース部を有する。また、移動局２は、異なる通信方式に対応するために、無線インタフェース部として実行される複数のモジュールを有する。移動局２は、基地局３から再構成を指示された際に、その通信方式に対応したモジュールを用いて無線インタフェース部を再構成する。

（Ｓ１０１）基地局３は、基地局−移動局間の無線通信状態情報を、再構成サーバ１へ送信する。
（Ｓ１０２）再構成サーバ１は、移動局によって保持される全てのモジュールを蓄積管理している。再構成サーバ１は、基地局３から受信した無線通信状態情報に応じて、基地局−移動局間で使用される可能性のある通信方式の追加モジュールを選択する。また、再構成サーバ１は、基地局−移動局間で使用される可能性のないモジュールを移動局２が保持している場合には、その削除情報を選択する。
（Ｓ１０３）再構成サーバは、追加モジュール又は削除情報を、基地局３を介して、移動局２へ送信する。
（Ｓ１０４）移動局２は、追加モジュール又は削除情報に基づいて、保持しているモジュールを変更する。
（Ｓ１０５）移動局は、基地局との間の無線通信状態に応じて、モジュール保持部に蓄積された複数のモジュールの中から選択して、無線インタフェースを再構成する。

図２は、移動局の機能構成図である。

図２によれば、移動局２は、無線インタフェース部２０１と、モジュール保持部２０２と、再構成部２０３と、実行モジュール生成部２０４と、モジュール要求部２０５とを有する。これら機能部は、移動局に搭載されたコンピュータ(ＣＰＵ:Central Processing Unit)を機能させるプログラムによっても実現できる。尚、以下で説明する移動局２の機能構成の全てを、基地局３の無線インタフェース部が備えるものであってもよい。

無線インタフェース部２０１は、基地局３との間で、無線リンクを介してデータを送受信する。無線インタフェース部２０１は、ソフトウェア無線によって構成されており、その信号処理をプロセッサ又は再構成可能な回路（ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)、リコンフィギュラブルデバイス等）によって実現する。即ち、ソフトウェア（プログラム又は回路構成データ）の実行モジュールによって処理機能が実現されており、ソフトウェアの実行モジュールの変更によって再構成可能となる。

モジュール保持部２０２は、無線インタフェース部２０１に対して、オプション的な複数のモジュールを保持する。モジュールは、ソフトウェアの実行モジュールであってもよいし、ソフトウェアのソースコードであってもよい。ここで、ソフトウェアとは、Ｃ言語等による高級言語又は中間言語や、ハードウェア記述言語（ＶＨＤＬ(Very high-speed integrated circuit Hard-ware Description Language)、Verilog等）をいう。モジュール保持部２０２に保持されたモジュールのいずれか１つが、無線インタフェース部２０１として用いられる。

モジュール保持部２０２は、無線インタフェース部２０１を介して、再構成サーバ１から、追加モジュール又は削除情報を受信する。モジュール保持部２０２は、受信した追加モジュールを保持し、削除情報に基づくモジュールを削除する。再構成サーバ１は、移動局２で保持すべきモジュールの種別を管理する。これにより、移動局２は、常に、必要となる可能性のあるモジュールのみを保持することができる。

再構成部２０３は、移動局−基地局間で、無線インタフェース部２０１の通信方式を切り替える。基本的に、移動局２は、基地局３からの指示に応じて通信方式を切り替える。通信方式の切り替えは、無線インタフェース部２０１が用いる実行モジュールを切り替えることによって実現される。

実行モジュール生成部２０４は、モジュールがソフトウェアのソースコード（ソフトウェア記述言語又はハードウェア記述言語）である場合に、そのソースコードから実行モジュールを生成する。即ち、コンパイラ機能を有する。再構成部２０３によってモジュール保持部２０２の中から選択されたソースコードが、実行モジュール生成部２０４へ入力される。実行モジュール生成部２０４は、そのソースコードを、移動局における信号処理プラットフォーム上で動作する実行モジュール（実行形式プログラム又はＦＰＧＡ回路構成データ等）に変換する。

モジュール要求部２０５は、基地局３を介して再構成サーバ１へ、モジュール要求を送信する。移動局２で実行されるアプリケーションによっては、「消費電力を下げたい」「レスポンスを早めたい」「感度を良くしたい」という要求が生じる。この場合、モジュール要求部２０５が、制御メッセージとしてのモジュール要求を、基地局３を介して、再構成サーバ１へ送信する。再構成サーバ１は、基地局−移動局間の無線通信状態情報と、移動局からのモジュール要求とを考慮して、追加モジュールを選択することができる。

図３は、基地局の機能構成図である。

図３によれば、基地局３は、無線インタフェース部３０１と、アクセスネットワークインタフェース部３０２と、無線通信状態送信部３０３と、再構成制御部３０４とを有する。これら機能部は、基地局に搭載されたＣＰＵを機能させるプログラムを実行させることによっても実現できる。

無線インタフェース部３０１は、移動局２の無線インタフェース部２０１との間で、無線リンクを介してデータを送受信する。基地局３の無線インタフェース部３０１は、基地局配下の全ての移動局が搭載する可能性のあるモジュールの全てに対応する。尚、基地局３の無線インタフェース部３０１が、図２の移動局２の機能構成の全てを備えることも好ましい。これにより、再構成サーバ１によって、基地局３の無線インタフェース部３０１も再構成することができる。

アクセスネットワークインタフェース部３０２は、アクセスネットワーク４を介して、再構成サーバ１又は他の通信装置とデータを送受信する。アクセスネットワークインタフェース部３０２は、無線インタフェース部３０１によって受信したデータを、アクセスネットワーク４へ転送すると共に、アクセスネットワーク４から受信したデータを無線インタフェース部３０１へ転送する。本発明によれば、アクセスネットワークインタフェース部３０２は、無線通信状態情報を再構成サーバ１へ送信し、再構成サーバ１から受信した追加モジュール又は削除情報を無線インタフェース部３０１へ転送し、移動局２へ送信する。

無線通信状態送信部３０３は、基地局−移動局間の無線通信状態情報を、アクセスネットワークインタフェース部３０２を介して、再構成サーバ１へ送信する。基地局３が、再構成サーバ１へ送信する無線通信状態情報としては、例えば、以下のような無線環境情報及びトラヒック状況情報がある。

［無線環境情報］
（１）セル半径（メインパスの最大伝搬遅延）
（２）上りリンク／下りリンク干渉量（セル内平均、場所率／時間率分布）
（３）フェージングの最大ドップラー周波数（セル内平均、場所率／時間率分布）
（４）マルチパスの遅延分散（セル内平均、場所率／時間率分布）
（５）マルチアンテナを採用する基地局におけるマルチパス角度広がり（セル内平均、場所率／時間率分布）

［トラヒック状況情報］
（１）基地局毎の同時アクセスユーザ数（平均、最大、分布、時間変動）
（２）基地局毎の上り／下りトータルスループット（平均、最大、分布、時間変動）
（３）ユーザ毎の上り／下りスループット（平均、最大、分布、時間変動）
（４）ユーザ毎の上り／下り要求伝送レート（平均、最大、分布、時間変動）
（５）ユーザ毎の上り／下り実伝送レート（平均、最大、分布、時間変動）
（６）基地局における下り送信バッファ内データ量（全体／ユーザ毎について平均、最大、分布、時間変動）
（７）移動局における上り送信バッファ内データ量（全体／ユーザ毎について平均、最大、分布、時間変動）
（８）基地局毎の呼情報（呼数、累積接続時間、QoSクラス毎の呼数と累積接続時間）
（９）ユーザ毎の呼情報（呼数、累積接続時間、QoSクラス毎の呼数と累積接続時間）

再構成制御部３０４は、移動局２との間で、通信方式を変更する。基本的に、移動局−基地局間の無線通信状態情報と、移動局２で起動しているアプリケーションとによって、通信方式の切り替えを判断する。再構成制御部３０４は、移動局２の無線インタフェース部２０１へ、実行モジュールの切り替えを要求する。

図４は、再構成サーバの機能構成図である。

図４によれば、再構成サーバ１は、モジュール蓄積部１０１と、無線通信状態受信部１０２と、モジュール選択部１０３と、モジュール管理部１０４と、モジュール送信部１０５と、モジュール要求受信部１０６とを有する。これら機能部は、再構成サーバに搭載されたＣＰＵを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。

モジュール蓄積部１０１は、ソフトウェア無線の複数のモジュールを蓄積管理する。モジュールは、ソフトウェアの実行モジュールであってもよいし、ソフトウェアのソースコードであってもよい。

例えば、通信方式がＯＦＤＭである場合、以下のようなモジュールが提供される。
５１２ポイントＦＦＴモジュール
１０２４ポイントＦＦＴモジュール
・・・・・・・・・・・・
畳み込み符号・符号化率１／２モジュール
畳み込み符号・符号化率２／３モジュール
畳み込み符号・符号化率３／２モジュール
ターボ符号・符号化率１／２モジュール
ターボ符号・符号化率２／３モジュール
ターボ符号・符号化率３／４モジュール
ターボ符号・符号化率５／６モジュール
・・・・・・・・・・・・
ＱＰＳＫモジュール
１６ＱＡＭモジュール
６４ＱＡＭモジュール
・・・・・・・・・・・・
インタリーブ５１２ｂｉｔモジュール
インタリーブ１０２４ｂｉｔモジュール
インタリーブ２０４８ｂｉｔモジュール
・・・・・・・・・・・・

通信方式のオプション機能は、１つのモジュール、又は、複数のモジュールのセットに対応する。例えば、１Ｍｂｐｓ用伝送レート機能は、ＱＰＳＫモジュール及びターボ符号・符号化率１／２モジュールが対応する。従って、更に、以下のようなオプション機能を実現することができる。
○Ｍｂｐｓ用伝送レート機能
・・・・・・・・・・・・
○ｍｓ用フレーム長機能
・・・・・・・・・・・・
周波数分散ＦＵＳＣサブチャネライゼーション機能
周波数分散ＰＵＳＣサブチャネライゼーション機能
周波数連続ＡＭＣサブチャネライゼーション機能
・・・・・・・・・・・・
ハンドオーバＨＨＯ(Hard Handover)機能
ハンドオーバＦＢＳＳ(Fast Base Station Switching)機能
ハンドオーバＭＤＨＯ(Macro Diversity Handover)機能
・・・・・・・・・・・・
マルチアンテナ機能
ダイバーシチ機能
ＡＡＳ機能
ＭＩＭＯ(Multiple Input Multiple Output)機能
・・・・・・・・・・・・
ＱｏＳ−ＵＧＳ機能
ＱｏＳ−ｒｔＰＳ機能

無線通信状態受信部１０２は、基地局３から、基地局−移動局間の無線通信状態情報を受信する。受信した無線通信状態情報は、モジュール選択部１０３へ通知される。

モジュール管理部１０４は、移動局毎に、その移動局が保持するモジュール種別を管理する。これにより、移動局に対して、追加すべきモジュール又は削除すべきモジュールを選択することができる。従って、移動局に既に保持されているモジュールを、追加モジュールとして送信することがない。

モジュール選択部１０３は、モジュール蓄積部１０１及びモジュール管理部１０５を用いて、無線通信状態情報に応じて、移動局に対するモジュールの追加・削除を選択する。ここで、モジュール選択部１０３は、無線通信状態情報毎に、モジュール変更内容を対応付けた判断テーブルを有する。

以下では、判断条件に対応する追加・削除モジュールの一例について説明する。
（１）現在の最大伝送レートの使用確率が１０％以上であって、且つ、現在の最大レートが１Ｍｂｐｓである場合、更に高い２Ｍｂｐｓを実現するオプション機能（変調度の高い変調方式、符号化率の高い誤り訂正方式など）である１６ＱＡＭモジュール及びターボ復号・符号化率１／２モジュールを追加モジュールとして選択する。
また、現在の最大伝送レートの使用確率が１０％以上であって、且つ、現在の最大レートが２Ｍｂｐｓである場合、更に高い３Ｍｂｐｓを実現するオプション機能である６４ＱＡＭモジュール及びターボ復号・符号化率１／２モジュールを追加モジュールとして選択する。
更に、現在の最大伝送レートの使用確率が１０％以上であって、且つ、現在の最大レートが３Ｍｂｐｓである場合、更に高い４Ｍｂｐｓを実現するオプション機能であるターボ復号・符号化率２／３モジュールを追加モジュールとして選択する。
逆に、現在の最大伝送レートの使用確率が５％以下であって、且つ、現在の最大レートが４Ｍｂｐｓである場合、ターボ復号・符号化率２／３モジュールを削除情報として選択する。
また、現在の最大伝送レートの使用確率が５％以下であって、且つ、現在の最大レートが３Ｍｂｐｓである場合、６４ＱＡＭモジュールを削除情報として選択する。

（２）基地局のセル半径が１０００ｍ以下となった場合、現在の最大伝送レートより高い伝送レートを実現するオプション機能を追加モジュールとして選択する。逆に、基地局のセル半径が１５００ｍ以上となった場合、最大伝送レートを実現するオプション機能となるモジュールを削除情報として選択する。

（３）５１２ポイントＦＦＴモジュールが使用されているときに、基地局のセルにおいて最大ドップラー周波数のセル内平均が１００Ｈｚ以上になった場合、１０２４ポイントＦＦＴモジュールを追加モジュールとして選択する。逆に、フレーム長２．５ｍｓモジュールが使用されているときに、最大ドップラー周波数のセル内平均が５０Ｈｚ以下になった場合、フレーム長５ｍｓモジュールを追加モジュールとして選択する。

（４）リアルタイム性を保証するＱｏＳ呼の割合が３０％以上となっている場合、ハンドオーバＭＤＨＯモジュールを追加モジュールとして選択する。

また、モジュール選択部１０３は、モジュール管理部１０４を用いて、モジュールの追加・削除を選択すると共に、対象となる複数の移動局のグループを選択する。例えば、１つの基地局について、その配下の全ての移動局に対して（グループとして）、同一の追加ジュール又は削除情報を選択することができる。これにより、基地局単位（グループ単位）で、無線通信状態情報に応じた通信方式を選択することもできる。

モジュール送信部１０５は、モジュール選択部１０３によって選択された追加モジュール又は削除情報を、基地局３を介して、移動局２へ送信する。また、モジュール選択部１０３によって、複数の移動局に対して同一の追加モジュール又は削除情報が選択された場合、その全ての移動局に対してその追加モジュール又は削除情報を送信する。

モジュール要求受信部１０６は、移動局２からのモジュール要求を、基地局３を介して受信する。モジュール要求受信部１０６は、受信したモジュール要求をモジュール選択部１０３へ通知する。

モジュール選択部１０３は、モジュール要求に対して判断テーブルを更に有する。

以下では、判断条件に対応する追加・削除モジュールの一例について説明する。
「消費電力の低減」の要求を受信したとき、ターボ復号モジュールが使用している場合、ビタビ復号（畳み込み符号の復号）モジュールを追加モジュールとして選択する。また、ターボ復号モジュールを削除する。
「レスポンスの向上」の要求を受信したとき、現在の最大伝送レートより高い伝送レートを実現するオプション機能を追加モジュールとして選択する。
「感度の向上」という要求を受信したとき、ビタビ復号モジュールを使用している場合、ターボ復号モジュールを追加モジュールとして選択する。

図５は、移動局におけるオプションモジュールの追加及び削除を表す説明図である。

図５によれば、移動局（左側）のモジュール保持部は、５１２ＦＦＴモジュールと、サブチャネル抽出モジュールと、ＱＰＳＫ復調モジュールと、１６ＱＡＭ復調モジュールと、ターボ復号・符号化率１／２モジュールと、ターボ復号・符号化率３／４モジュールと、上位プロトコルモジュールとを保持する。

このとき、移動局−基地局間の無線通信状態が良好になり、移動局も高い伝送レートを希望するアプリケーションが起動しているとする。移動局２は、再構成サーバ１から、基地局３を介して、１０２４ＦＦＴモジュールと、６４ＱＡＭ復調モジュールと、ターボ復号・符号化率２／３モジュールとを受信したとする。移動局２は、６４ＱＡＭ復調モジュール及びターボ復号・符号化率２／３モジュールを、追加モジュールとしてモジュール保持部に保持する。また、移動局２は、５１２ＦＦＴモジュールを１０２４ＦＦＴモジュールへ変更し、５１２ＦＦＴモジュールは削除する。これにより、移動局２の無線インタフェース部は、更なる組み合わせの通信方式を実現することができる。

逆に、移動局−基地局間の無線通信状態が劣化し、移動局も高い伝送レートを希望しないアプリケーションが起動しているとする。移動局２は、再構成サーバ１から、基地局３を介して、５１２ＦＦＴモジュールの追加モジュールと、６４ＱＡＭ復調モジュール及びターボ復号・符号化率２／３モジュールの削除情報を受信したとする。移動局２は、６４ＱＡＭ復調モジュール及びターボ復号・符号化率２／３モジュールを、モジュール保持部から削除する。また、移動局２は、１０２４ＦＦＴモジュールを５１２ＦＦＴモジュールへ変更し、１０２４ＦＦＴモジュールは削除する。これにより、移動局２は、使用する可能性の低い通信方式のモジュールを保持する必要がなくなる。

以上、詳細に説明したように、本発明の再構成方法、サーバ及びプログラムによれば、移動局は、ソフトウェア無線の全ての実行モジュールを実装することなく、移動局の無線インタフェースを再構成することができる。特に、移動局は、移動局−基地局間の無線通信状態に応じて、使用する可能性のある実行モジュールのみを実装するために、メモリ消費の低減及び回路規模の縮小につながる。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

本発明におけるシステム構成図である。 移動局の機能構成図である。 基地局の機能構成図である。 再構成サーバの機能構成図である。 移動局におけるオプションモジュールの追加及び削除を表す説明図である。

符号の説明

１ 再構成サーバ
１０１ モジュール蓄積部
１０２ 無線通信状態受信部
１０３ モジュール選択部
１０４ モジュール管理部
１０５ モジュール送信部
１０６ モジュール要求受信部
２ 移動局
２０１ 無線インタフェース部
２０２ モジュール保持部
２０３ 再構成部
２０４ 実行モジュール生成部
２０５ モジュール要求部
３ 基地局
３０１ 無線インタフェース部
３０２ アクセスネットワークインタフェース部
３０３ 無線通信状態送信部
３０４ 再構成制御部
４ アクセスネットワーク

Claims (13)

1. 移動局と、該移動局と無線リンクを介して通信する基地局と、該基地局とアクセスネットワークを介して接続される再構成サーバとを有するシステムについて、前記移動局における前記無線インタフェース部の再構成方法であって、
   前記移動局及び前記基地局は、
   ソフトウェアの実行モジュールによって再構成可能な無線インタフェース部と、
   前記無線インタフェース部に対するオプション的な複数のモジュールを保持するモジュール保持部と
   を有し、
   前記再構成サーバは、
   複数のモジュールを蓄積管理するモジュール蓄積部と、
   前記移動局及び前記基地局が保持するモジュール種別を管理するモジュール管理部と、
   基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に、モジュール変更内容を対応付けた判断テーブルと
   を有し、
   前記基地局が、当該基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報を、前記再構成サーバへ送信する第１のステップと、
   前記再構成サーバは、前記モジュール蓄積部、前記モジュール管理部及び前記判断テーブルを用いて、前記無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に応じて、前記基地局及びその配下の複数の移動局に対するモジュールの追加・削除を選択する第２のステップと、
   前記再構成サーバは、追加モジュール又は削除情報を、前記基地局及びその配下の複数の移動局へ送信する第３のステップと、
   前記移動局及び前記基地局は、前記追加モジュール又は削除情報に基づいて、前記モジュール保持部のモジュールを変更する第４のステップと
   を有し、前記移動局と前記基地局との間で、前記モジュール保持部に蓄積された複数のモジュールのいずれか１つを選択し、前記無線インタフェースを再構成することを特徴とする再構成方法。
2. 前記判断テーブルについて、
   前記無線環境情報は、セルに基づく、半径、及び／又は、最大ドップラー周波数であって、その他、リンク干渉量、マルチパスの遅延分散、及び／又は、マルチパス角度であり、
   前記トラヒック状況情報は、セルに基づく、最大伝送レートの使用確率、及び／又は、その最大伝送レートであって、その他、同時アクセスユーザ数、及び／又は、送信バッファ内データ量である
   ことを特徴とする請求項１に記載の再構成方法。
3. 第２のステップについて、前記再構成サーバは、モジュールの追加・削除を選択すると共に、対象となる複数の移動局及び／又は基地局のグループを選択し、
   第３のステップについて、前記追加モジュール又は削除情報を、選択された前記複数の移動局及び／又は基地局のグループへ同時に送信する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の再構成方法。
4. 第２のステップについて、
   前記移動局又は前記基地局が、モジュール要求を、前記再構成サーバへ送信し、
   前記再構成サーバは、前記モジュール要求を受信した際に、前記無線通信状態情報に応じて、前記移動局及び／又は前記基地局に対するモジュールの追加・削除を選択する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の再構成方法。
5. 前記モジュールは、ソフトウェアの実行モジュールであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の再構成方法。
6. 前記モジュールは、ソフトウェアのソースコードであり、
   前記移動局又は前記基地局は、前記モジュール保持部の中から選択されたモジュールのソースコードから、実行モジュールを生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の再構成方法。
7. 移動局及び基地局が、ソフトウェアの実行モジュールによって再構成可能な無線インタフェース部と、前記無線インタフェース部に対するオプション的な複数のモジュールを保持するモジュール保持部とを有しており、前記移動局と、該移動局と無線リンクを介して通信する基地局との間で通信可能であって、基地局とアクセスネットワークを介して接続される再構成サーバであって、
   複数のモジュールを蓄積管理するモジュール蓄積手段と、
   前記移動局及び前記基地局が保持するモジュール種別を管理するモジュール管理手段と、
   基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に、モジュール変更内容を対応付けた判断テーブルと、
   前記基地局から、当該基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報を受信する無線通信状態情報受信手段と、
   前記モジュール蓄積部、前記モジュール管理部及び前記判断テーブルを用いて、前記無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に応じて、前記基地局及びその配下の複数の移動局に対するモジュールの追加・削除を選択するモジュール選択手段と、
   追加モジュール又は削除情報を、前記基地局及びその配下の複数の移動局へ送信するモジュール送信手段と
   を有し、
   前記移動局及び前記基地局によって、前記追加モジュール又は削除情報に基づいて、前記モジュール保持部のモジュールが変更されると共に、前記移動局と前記基地局との間で、前記モジュール保持部に蓄積された複数のモジュールのいずれか１つが選択され、前記無線インタフェースが再構成される
   ことを特徴とする再構成サーバ。
8. 前記判断テーブルについて、
   前記無線環境情報は、セルに基づく、半径、及び／又は、最大ドップラー周波数であって、その他、リンク干渉量、マルチパスの遅延分散、及び／又は、マルチパス角度であり、
   前記トラヒック状況情報は、セルに基づく、最大伝送レートの使用確率、及び／又は、その最大伝送レートであって、その他、同時アクセスユーザ数、及び／又は、送信バッファ内データ量である
   ことを特徴とする請求項７に記載の再構成サーバ。
9. 前記モジュール選択手段は、モジュールの追加・削除を選択すると共に、対象となる複数の移動局及び／又は基地局のグループを選択し、
   前記モジュール送信手段は、前記追加モジュール又は削除情報を、選択された前記複数の移動局及び／又は基地局のグループへ同時に送信する
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の再構成サーバ。
10. 前記移動局又は前記基地局から、モジュール要求を受信するモジュール要求受信手段を更に有し、
    前記モジュール選択手段は、前記モジュール要求受信手段からモジュール要求が通知された際に、前記無線通信状態情報に応じて、前記移動局及び／又は前記基地局に対するモジュールの追加・削除を選択することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の再構成サーバ。
11. 前記モジュールは、ソフトウェアの実行モジュールであることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の再構成サーバ。
12. 前記モジュールは、ソフトウェアのソースコードであることを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の再構成サーバ。
13. 移動局及び基地局が、ソフトウェアの実行モジュールによって再構成可能な無線インタフェース部と、前記無線インタフェース部に対するオプション的な複数のモジュールを保持するモジュール保持部とを有しており、前記移動局と、該移動局と無線リンクを介して通信する基地局との間で通信可能であって、基地局とアクセスネットワークを介して接続される再構成サーバに搭載されたコンピュータを機能させるプログラムであって、
    複数のモジュールを蓄積管理するモジュール蓄積手段と、
    前記移動局及び前記基地局が保持するモジュール種別を管理するモジュール管理手段と、
    基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に、モジュール変更内容を対応付けた判断テーブルと
    を有し、
    前記基地局から、当該基地局−複数の移動局間全体のセル内の無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報を受信する無線通信状態情報受信手段と、
    前記モジュール蓄積部、前記モジュール管理部及び前記判断テーブルを用いて、前記無線環境情報及び／又はトラヒック状況情報に応じて、前記基地局及びその配下の複数の移動局に対するモジュールの追加・削除を選択するモジュール選択手段と、
    追加モジュール又は削除情報を、前記基地局及びその配下の複数の移動局へ送信するモジュール送信手段と
    してコンピュータを機能させ、
    前記移動局及び前記基地局によって、前記追加モジュール又は削除情報に基づいて、前記モジュール保持部のモジュールが変更されると共に、前記移動局と前記基地局との間で、前記モジュール保持部に蓄積された複数のモジュールのいずれか１つが選択され、前記無線インタフェースが再構成される
    ことを特徴とする再構成サーバ用のプログラム。

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