JP5168689B2 - 無線装置およびそれを備えた無線ネットワーク - Google Patents

Description

この発明は、無線装置およびそれを備えた無線ネットワークに関し、特に、複数の無線リンクを用いて無線通信を行なう無線装置およびそれを備えた無線ネットワークに関するものである。

無線通信を利用する機器の増加による無線リソースの枯渇、または個々の通信で求められる通信帯域の増大による無線リソースの枯渇が懸念されている（非特許文献１）。

これらの問題を解決する技術として，コグニティブ無線が提案されている。コグニティブ無線ネットワークにおいて、基地局および端末は、通信環境に応じて、多様な無線システムを適応的に同時利用することが可能である（非特許文献２）。

また、コグニティブ無線ネットワークにおける帯域集約による高品質な無線リンクの実現のためのパケット分配方式が提案されている（非特許文献３）。
J. Mitora III and G. Maguire. Jr, "Cognitive Radio: Making Software Radios More Personal," IEEE Personal Communication, Vol. 6, No. 4, pp.13-18, Aug. 1999. 原田博司，"コグニティブ無線を利用した通信システムに関する基礎検討"，電子情報通信学会技術報告，ＲＳ２００５−１８，ｐｐ．１１７−２２４，２００５． K. Chebrolu and Ramesh R. Rao, "Bandwidth Aggregation for Real-Time Application in Heterogeneous Wireless Networks", IEEE transaction on Mobile Computing, Vol. 5, No.4, April 2005.

しかし、非特許文献３に記載された方法では，無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）における基地局から複数の端末への通信を考えた場合、ある端末において通信品質が劣化すると、再送回数の増加等により、パケットの送信に必要な時間が増大し、それに伴い基地局において無線資源の占有率が高くなる。そのため、同一システムまたは同一チャネルを共有する他の端末に対しても、スループットが低下するという問題がある。

そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の無線装置が同一システムまたは同一チャネルを共有する場合にもスループットの低下を抑制可能な無線装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、複数の無線装置が同一システムまたは同一チャネルを共有する場合にもスループットの低下を抑制可能な無線装置を備えた無線ネットワークを提供することである。

この発明によれば、無線装置は、Ｔ（Ｔは２以上の整数）個の無線機と、選択手段と、決定手段と、付与手段と、パケット割当手段とを備える。Ｔ個の無線機は、相互に異なる無線通信方式を用いて、各々が割り当てられたパケットを送信先へ送信する。選択手段は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の送信先から１つの送信先を任意の順序で選択する。決定手段は、選択手段によって第ｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｎ−１を満たす整数）番目の送信先が選択されると、第ｎ番目の送信先へパケットを送信可能なＭ１（Ｍ１は１≦Ｍ１≦Ｔを満たす整数）個の無線機をＴ個の無線機から決定し、選択手段によって第ｎ＋１番目の送信先が選択されると、第ｎ＋１番目の送信先へパケットを送信可能なＭ２（Ｍ２は１≦Ｍ２≦Ｔを満たす整数）個の無線機をＴ個の無線機から決定する無線機決定処理をＮ個の送信先の全てが選択されるまで繰り返し行なう。付与手段は、決定手段によってＭ１個の無線機が決定されると、その決定されたＭ１個の無線機に一定時間以内の送信許容時間を与え、決定手段によってＭ２個の無線機が決定されると、その決定されたＭ２個の無線機に一定時間以内の送信許容時間を与える送信許容時間付与処理をＮ個の送信先の全てが選択されるまで繰り返し行なう。パケット割当手段は、決定手段によってＭ１個の無線機が決定されると、送信許容時間が経過するまでＭ１個の無線機にパケットを割り当て、決定手段によってＭ２個の無線機が決定されると、Ｍ１個の無線機へのパケットの割当を停止し、送信許容時間が経過するまでＭ２個の無線機にパケットを割り当てるパケット割当処理をＮ個の送信先の全てが選択されるまで繰り返し行なう。そして、選択手段は、Ｍ１個の無線機に与えられた送信許容時間が経過すると、第ｎ＋１番目の送信先を選択する。

好ましくは、付与手段は、決定手段によってＭ１個の無線機が決定されると、各無線機がパケットの送信動作を実行可能な送信可能時間をＭ１個の無線機の各々に与え、決定手段によってＭ２個の無線機が決定されると、送信可能時間をＭ２個の無線機の各々に与える。また、選択手段は、Ｍ１個の無線機の各々における送信可能時間が負になると、第ｎ＋１番目の送信先を選択する。

好ましくは、無線装置は、更新手段を更に備える。更新手段は、１つの無線機における送信所要時間の実績である実績送信所要時間を１つの無線機がパケットを送信しようとするときの推定送信所要時間として求め、１つの無線機に１つのパケットが割り当てられると、１つの無線機において１つのパケットが割り当てられる前の送信可能時間から１つの無線機における推定送信所要時間を減算して送信可能時間を更新する更新処理を実行する。そして、更新手段は、Ｍ１個の無線機によるパケットの送信が開始されると、更新処理をＭ１個の無線機について実行し、Ｍ２個の無線機によるパケットの送信が開始されると、更新処理をＭ２個の無線機について実行する。

好ましくは、無線装置は、リセット手段を更に備える。リセット手段は、新たな送信先が選択されると、その選択された送信先にパケットを送信可能なＭ（Ｍは１≦Ｍ≦Ｔを満たす整数）個の無線機の各々における送信可能時間に一定値を加算し、または送信可能時間を一定値に置き換えて送信可能時間をリセットするリセット処理を実行する。そして、リセット手段は、第ｎ番目の送信先が選択されると、Ｍ１個の無線機についてリセット処理を実行し、第ｎ＋１番目の送信先が選択されると、Ｍ２個の無線機についてリセット処理を実行する。

好ましくは、パケット割当手段は、Ｍ１個の無線機が決定されると、Ｍ（Ｍは１≦Ｍ≦Ｔを満たす整数）個の無線機におけるパケットの送信所要時間の合計が最小になるようにＭ個の無線機にパケットを割り当てるパケット割当処理をＭ１個の無線機について実行し、Ｍ２個の無線機が決定されると、パケット割当処理をＭ２個の無線機について実行する。

好ましくは、送信所要時間は、１つのパケットが１つの無線機に割り当てられた第１のタイミングから１つのパケットを受信したことを示す確認応答を送信先から受信する第２のタイミングまでの時間長である。

好ましくは、パケット割当処理は、Ｍ個の無線機におけるＭ個の推定送信所要時間の合計が最小になるようにパケットをＭ個の無線機に割り当てる処理からなる。

好ましくは、無線装置は、Ｎ個のバッファと、パケット分配手段とを更に備える。Ｎ個のバッファは、Ｎ個の送信先に対応して設けられ、各々がパケットを保持する。パケット分配手段は、パケットを各送信先に応じてＮ個のバッファに分配する。そして、パケット割当手段は、第ｎ番目の送信先が選択されると、その選択された第ｎ番目の送信先に対応して設けられたバッファからＭ１個のパケットを読み出し、その読み出したＭ１個のパケットを推定送信所要時間の合計が最小になるようにＭ１個の無線機に割り当て、第ｎ＋１番目の送信先が選択されると、その選択された第ｎ＋１番目の送信先に対応して設けられたバッファからＭ２個のパケットを読み出し、その読み出したＭ２個のパケットを推定送信所要時間の合計が最小になるようにＭ２個の無線機に割り当てる。

好ましくは、パケット割当手段は、更新手段によってＭ１個の無線機のＭ１個の送信可能時間が更新されると、Ｍ１個の無線機のうち送信可能時間が正であるｍ１（ｍ１は１≦ｍ１≦Ｍ１を満たす整数）個の無線機についてパケット割当処理を実行し、更新手段によってＭ２個の無線機のＭ２個の送信可能時間が更新されると、Ｍ２個の無線機のうち送信可能時間が正であるｍ２（ｍ２は１≦ｍ２≦Ｍ２を満たす整数）個の無線機についてパケット割当処理を実行する。

また、この発明によれば、無線ネットワークは、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の無線装置を備える。

この発明においては、Ｍ１個の無線機を用いて第ｎ番目の送信先へパケットを送信し、Ｍ２個の無線機を用いて第ｎ＋１番目の送信先へパケットを送信する場合、Ｍ１個の無線機に送信許容時間を与えるとともに、Ｍ１個の無線機の各々は、送信許容時間が経過するまでパケットを第ｎ番目の送信先へ送信し、送信許容時間が経過すると、選択手段は、第ｎ＋１番目の送信先を選択する。そして、Ｍ２個の無線機に送信許容時間を与えるとともに、Ｍ２個の無線機の各々は、送信許容時間が経過するまでパケットを第ｎ＋１番目の送信先へ送信する。

その結果、送信元の無線装置がパケットを第ｎ番目の送信先へ送信するためにＭ１個の無線機を占有する第１の占有時間は、送信元の無線装置がパケットを第ｎ＋１番目の送信先へ送信するためにＭ２個の無線機を占有する第２の占有時間と略同じになり、第１および第２の占有時間は、共に、送信許容時間以内になる。

従って、この発明によれば、ある１つの送信先へパケットを送信するために無線資源（無線機）を占有することを抑制でき、複数の無線装置が同一システムまたは同一チャネルを共有する場合にもスループットの低下を抑制できる。

また、この発明においては、Ｍ１個の無線機またはＭ２個の無線機における推定送信所要時間の合計が最小になるようにパケットの無線機への分配が行なわれる。そして、Ｍ１個の無線機またはＭ２個の無線機における推定送信所要時間の合計が最小になるようにパケットを無線機に分配することは、送信能力が相対的に高い、即ち、推定送信所要時間が相対的に短い無線機に相対的に多くのパケットを分配し、送信能力が相対的に低い、即ち、推定送信所要時間が相対的に長い無線機に相対的に少ないパケットを分配することになる。また、送信能力が相対的に高い無線機に相対的に多くのパケットを分配し、送信能力が相対的に低い無線機に相対的に少ないパケットを分配することは、無線機の利用効率を考慮してパケットを無線機に分配することになる。

従って、この発明によれば、無線機の利用効率を考慮してパケットを分配できる。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態による無線ネットワークの概略図である。この発明の実施の形態による無線ネットワーク１０は、コグニティブ基地局１，２と、無線装置３，４とを備える。

コグニティブ基地局１は、有線ケーブル３１によってコグニティブゲートウェイ３０に接続される。コグニティブ基地局２は、有線ケーブル３２によってコグニティブゲートウェイ３０に接続される。コグニティブゲートウェイ３０は、有線ケーブル４１によって端末装置４０に接続される。

コグニティブ基地局１は、後述する方法によって無線装置３，４との間で複数の無線通信方式を用いて無線通信を行なうとともに、有線ケーブル３１を介してコグニティブゲートウェイ３０との間で通信を行なう。

コグニティブ基地局２は、後述する方法によって無線装置３，４との間で複数の無線通信方式を用いて無線通信を行なうとともに、有線ケーブル３２を介してコグニティブゲートウェイ３０との間で通信を行なう。

無線装置３，４の各々は、後述する方法によって、コグニティブ基地局１および／またはコグニティブ基地局２との間で無線通信を行なう。

従って、無線装置３，４の各々は、コグニティブ基地局１および／またはコグニティブ基地局２、有線ケーブル３１および／または有線ケーブル３２、コグニティブゲートウェイ３０および有線ケーブル４１を介して端末装置４０との間で通信を行なうことができる。

無線ネットワーク１０においては、端末装置４０は、有線ケーブル４１を介してＩＰパケットをコグニティブゲートウェイ３０へ送信し、コグニティブゲートウェイ３０は、端末装置４０から受信したＩＰパケットを有線ケーブル３１，３２を介してそれぞれコグニティブ基地局１，２へ送信する。

そして、コグニティブ基地局１，２は、後述する方法によって、複数の無線リンクを用いてＩＰパケットを無線装置３，４へ送信する。

図２は、図１に示すコグニティブ基地局１の構成を示す概略ブロック図である。コグニティブ基地局１は、無線機１１〜１３と、モニターモジュール１４と、分配モジュール１５と、ＣＣＬキュー１６，１７と、ＣＡＲＰテーブル１８と、ＣＣＬキュー管理モジュール１９と、通信モジュール２０とを含む。

無線機１１〜１３は、データリンク層に属し、それぞれ、キュー１１Ａ，１２Ａ，１３Ａを有する。そして、無線機１１〜１３は、相互に異なる無線通信方式によって無線装置３，４との間で無線通信を行なう。より具体的には、無線機１１〜１３の各々は、分配モジュール１５によって分配されたパケットを無線装置３，４へ送信するとともに、無線装置３，４から受信したパケットを通信モジュール２０へ出力する。

モニターモジュール１４は、コグニティブ層に属し、後述する方法によって、一定期間ごとに無線機１１〜１３の各々におけるパケットＰＫＴの推定実効スループットを検出する。そして、モニターモジュール１４は、その検出した複数の推定実効スループットに基づいて、後述する方法によって、無線機１１〜１３の各々における推定送信所要時間を演算する。

そうすると、モニターモジュール１４は、推定実効スループットおよび推定送信所要時間をＣＡＲＰテーブル１８に格納するとともに、ＣＡＲＰテーブル１８に格納された推定実効スループットおよび推定送信所要時間を更新する。

分配モジュール１５は、コグニティブ層に属し、ＣＣＬキュー１６，１７の状態を周期的にＣＣＬキュー管理モジュール１９に問い合わせる。そして、分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１６，１７のいずれかを指定するための指定信号を受けると、その指定信号によって指定されたＣＣＬキューｑ_ｎ（ＣＣＬキュー１６，１７のいずれか）からパケットＰＫＴを取り出す。その後、分配モジュール１５は、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して、無線機１１〜１３のうち、ＣＣＬキューｑ_ｎに格納されたパケットＰＫＴの送信先へパケットＰＫＴを送信可能な無線機Ｍ_ｅｆｆ（＝例えば、無線機１１〜１３）を決定する。

そうすると、分配モジュール１５は、ＣＣＬキューｑ_ｎから取り出したパケットＰＫＴを後述する方法によって無線機Ｍ_ｅｆｆへ割り当てる。

より具体的には、分配モジュール１５は、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して、無線機Ｍ_ｅｆｆ（＝無線機１１〜１３）の推定送信所要時間を読み出す。また、分配モジュール１５は、一定周期でＣＣＬキューｑ_ｎに格納されたパケットの個数Ｐ^ｑをＣＣＬキュー管理モジュール１９から受ける。そして、分配モジュール１５は、パケットの個数Ｐ^ｑが正（Ｐ^ｑ＞０）であるとき、後述する方法によって、ＣＣＬキューｑ_ｎから読み出したパケットを無線機１１〜１３における推定送信所要時間の合計が最小になるように無線機Ｍ_ｅｆｆに分配する。更に、分配モジュール１５は、無線機１１〜１３にパケットを割り当てたときの各無線機Ｍ_ｅｆｆにおける負荷をパケットの送信所要時間で管理するための時間資源（ＲＴ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｔｉｍｅ）を用いて、後述する方法によって、無線機１１〜１３におけるロードバランスを取る。

また、分配モジュール１５は、パケットＰＫＴを無線機１１〜１３に割り当てると、各無線機１１〜１３に対応してＣＡＲＰテーブル１８に格納された時間資源ＲＴを後述する方法によって更新する。

ＣＣＬキュー１６，１７は、コグニティブ層に属し、パケットＰＫＴの送信先に対応して設けられる。より具体的には、コグニティブ基地局１においては、ＣＣＬキュー１６は、パケットＰＫＴの送信先である無線装置３に対応して設けられ、無線装置３へ送信されるパケットＰＫＴを格納する。また、ＣＣＬキュー１７は、パケットＰＫＴの送信先である無線装置４に対応して設けられ、無線装置４へ送信されるパケットＰＫＴを格納する。

ＣＡＲＰテーブル１８は、コグニティブ層に属し、各送信先である無線装置への通信に利用可能な無線リンク、その無線リンクのリンク品質および無線通信に利用可能な無線資源量を格納する。

ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、コグニティブ層に属し、通信モジュール２０から受け取ったパケットＰＫＴを各送信先ごとにＣＣＬキュー１６，１７に格納する。この場合、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、通信モジュール２０から受け取ったパケットＰＫＴの送信先に対応するＣＣＬキューが存在しない場合、新たなＣＣＬキューを最後尾（＝ＣＣＬキュー１７の次）に追加し、その追加したＣＣＬキューにパケットＰＫＴを格納する。

また、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキュー１６，１７の状態を監視し、ＣＣＬキュー１６，１７が、一定期間、使用されていない場合、その使用されていないＣＣＬキューを削除する。

更に、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキュー１６，１７から１つのＣＣＬキューｑ_ｎをラウンドロビン方式で順次選択する。そして、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、分配モジュール１５からの問合わせに応じて、その選択したＣＣＬキューを指定するための指定信号を生成して分配モジュール１５へ出力する。また、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、その選択したＣＣＬキューｑ_ｎに格納されたパケットＰＫＴの有無を分配モジュール１５へ出力する。

更に、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、無線通信のための時間資源ＲＴをＣＡＲＰテーブル１８に格納することにより、各ＣＣＬキュー１６，１７に時間資源ＲＴを付与する。

通信モジュール２０は、インターネット層、トランスポート層およびアプリケーション層に属する各種のモジュールからなる。そして、通信モジュール２０は、データに基づいてＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを生成し、その生成したＴＣＰパケットに基づいて、ＩＰパケットを生成する。ＩＰパケットは、ＩＰヘッダと、ＴＣＰパケットを格納するためのＩＰデータ部とからなる。そして、通信モジュール２０は、ＴＣＰパケットを生成すると、その生成したＴＣＰパケットをＩＰデータ部に格納してＩＰパケットを生成し、その生成したＩＰパケットをキュー１６に格納する。

なお、図１に示すコグニティブ基地局２および無線装置３，４の各々は、図２に示すコグニティブ基地局１と同じ構成からなる。この場合、コグニティブ基地局２のＣＣＬキュー１６，１７は、それぞれ、パケットＰＫＴの送信先である無線３，４に対応して設けられ、無線装置３，４へ送信するためのパケットＰＫＴを格納する。また、無線装置３，４のＣＣＬキュー１６，１７は、それぞれ、パケットＰＫＴの送信先であるコグニティブ基地局１，２に対応して設けられ、コグニティブ基地局１，２へ送信するためのパケットＰＫＴを格納する。

図３は、送信所要時間の概念図である。無線機１１〜１３は、それぞれ、キュー１１Ａ，１２Ａ，１３Ａを有する。そして、各無線機１１〜１３において、パケットＰＫＴは、タイミングｔ１でキュー１１Ａ，１２Ａ，１３Ａに格納され、タイミングｔ２でキュー１１Ａ，１２Ａ，１３Ａの先頭に達する。

その後、パケットＰＫＴは、タイミングｔ３でキュー１１Ａ，１２Ａ，１３Ａから取り出されて送信先へ送信される。そして、パケットＰＫＴを送信した無線機（無線機１１〜１３のいずれか）は、タイミングｔ４で送信先から確認応答（ＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を受信する。

この発明においては、タイミングｔ１からタイミングｔ４までの時間が計測され、その計測された時間のａ（ａは２以上の整数）個のパケット分についての平均値が各無線機１１〜１３における送信所要時間と定義される。

このように、送信所要時間は、各無線機１１〜１３においてパケットＰＫＴがキュー１１Ａ，１２Ａ，１３Ａに格納されてから送信先へ送信され、送信先からＡＣＫが戻ってくるまでの時間（タイミングｔ１からタイミングｔ４まで）のａ個のパケット分についての平均値と定義される。

従って、送信所要時間は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層における再送を含む概念であり、各無線機１１〜１３が各無線通信方式に従って行なう無線通信の無線通信環境によって変化し得る。また、ＡＣＫフレームが各無線通信方式によって異なるので、送信所要時間は、無線通信方式によっても変化し得る。

送信所要時間を求める方法について説明する。モニターモジュール１４は、ある送信先ｘに対して送信したパケットをｐ_ｘ＝｛ｐ_１，ｐ_２，・・・，ｐ_ｍ｝とし、無線リンクｌ_ｋ（無線機１１〜１３による無線リンクのいずれか）における最新のａ個のパケット分についての実効スループットを次式によって検出する。

なお、モニターモジュール１４は、単位時間当たりに送信先への送信が成功したパケット数を検出し、その検出したパケット数のパケットに含まれるビット数を演算することによって実効スループットを検出する。

モニターモジュール１４は、無線機１１〜１３における実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１１）〜Ｒ^ｅ（ｌ_１３）を検出すると、その検出した実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１１）〜Ｒ^ｅ（ｌ_１３）とパケットサイズＳ（Ｐ_ｎ）とを次式に代入して各無線リンクにおける送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）を求める。この場合、モニターモジュール１４は、各キュー１１Ａ，１２Ａ，１３Ａから取り出されるパケットＰＫＴを監視することにより、パケットサイズＳ（Ｐ_ｎ）を検知する。

各無線リンクにおける送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）は、パケットＰ_ｎと無線機１１〜１３との組み合わせによって変化し得る。式（２）から明らかなように、各無線リンクにおける送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）は、パケットサイズＳ（Ｐ_ｎ）を実効スループットＲ^ｅ（ｌ_ｋ）で除算したものに相当し、パケットＰ_ｎと無線機１１〜１３との組み合わせによって、式（２）に代入するパケットサイズＳ（Ｐ_ｎ）および実効スループットＲ^ｅ（ｌ_ｋ）が変わるからである。

パケットＰ_１〜Ｐ_３を無線機１１〜１３に分配する場合を想定する。この場合、パケットＰ_１〜Ｐ_３は、それぞれ、パケットサイズＳ（Ｐ_１）〜Ｓ（Ｐ_３）を有する。

パケットＰ_１〜Ｐ_３をそれぞれ無線機１１〜１３に分配するとき、モニターモジュール１４は、パケットサイズＳ（Ｐ_１）および実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１１）を式（２）に代入して無線機１１における送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_１，ｌ_１１）を演算し、パケットサイズＳ（Ｐ_２）および実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１２）を式（２）に代入して無線機１２における送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_２，ｌ_１２）を演算し、パケットサイズＳ（Ｐ_３）および実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１３）を式（２）に代入して無線機１３における送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_３，ｌ_１３）を演算する。

また、パケットＰ_２，Ｐ_３，Ｐ_１をそれぞれ無線機１１〜１３に分配するとき、モニターモジュール１４は、パケットサイズＳ（Ｐ_２）および実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１１）を式（２）に代入して無線機１１における送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_２，ｌ_１１）を演算し、パケットサイズＳ（Ｐ_３）および実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１２）を式（２）に代入して無線機１２における送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_３，ｌ_１２）を演算し、パケットサイズＳ（Ｐ_１）および実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１３）を式（２）に代入して無線機１３における送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_１，ｌ_１３）を演算する。このように、各無線機における送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）は、パケットＰ_ｎと無線機１１〜１３による無線リンクｌ_ｋとの組み合わせによって変化する。

式（２）によって演算した送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）は、各無線機１１〜１３がａ個のパケットを送信したときの各無線機１１〜１３における送信所要時間の実績であり、パケットサイズを反映したものである。

そして、この発明においては、既に送信したａ個のパケット分の送信所要時間を、これから割り当てるパケットの推定送信所要時間とする。つまり、パケットの無線機１１〜１３への分配が生じたときに、それ以前に実際に送信されたａ個のパケット分の送信所要時間（＝実績送信所要時間）を、これから割り当てられるパケットを各無線機１１〜１３が送信するのに要する時間とする。

また、この発明においては、既に送信したａ個のパケット分の実効スループットを、これから割り当てるパケットの推定実効スループットとする。つまり、パケットの無線機１１〜１３への分配が生じたときに、それ以前に実際に送信されたａ個のパケット分の実効スループットを、これから割り当てられるパケットを各無線機１１〜１３が送信するときの推定実効スループットとする。

従って、推定実効スループットは、式（１）を用いて検出され、推定送信所要時間は、式（２）を用いて演算される。

モニターモジュール１４は、上述した方法によって、推定実効スループットを検出し、その検出した推定実効スループットに基づいて推定送信所要時間を演算する。そして、モニターモジュール１４は、推定実効スループットおよび推定送信所要時間をＣＡＲＰテーブル１８に格納する。

次に、パケットの分配方法について説明する。分配モジュール１５は、上述した方法によって求められた各無線機１１〜１３における推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）をＣＡＲＰテーブル１８から取り出すと、その取り出した推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）を次式に代入して３個の無線機１１〜１３における推定送信所要時間の合計Ｔ^ｅ _{ｔｏｔａｌ}を演算する。

式（３）において、Ｍは、無線機１１〜１３の個数である。また、ａ（Ｐ_ｉ）は、ｉ個のパケットを３個の無線機１１〜１３へ分配するときのｉ個のパケットと３個の無線機１１〜１３との組合せを示す集合である。

分配モジュール１５は、推定送信所要時間の合計Ｔ^ｅ _{ｔｏｔａｌ}を演算すると、その演算した推定送信所要時間の合計Ｔ^ｅ _{ｔｏｔａｌ}を次式に代入して推定送信所要時間の合計Ｔ^ｅ _{ｔｏｔａｌ}が最小になるときのパケットＰ_ｎと無線機１１〜１３との最適組合せを決定する。

なお、式（４）において、／Ａ^＊ _Ｋは、パケットＰ_ｎと無線機１１〜１３との最適組合せを示すベクトル集合である。

そして、分配モジュール１５は、パケットＰ_ｎと無線機１１〜１３との最適組合せを決定すると、その決定した最適組合せに従ってパケットを無線機１１〜１３に分配する。

分配モジュール１５は、パケットを無線機１１〜１３に分配するとき、ＣＡＲＰテーブル１８から各無線機１１〜１３に与えられた時間資源ＲＴを取り出し、その取り出した時間資源ＲＴに基づいて、無線機１１〜１３におけるロードバランスを取る。

図４は、図２に示すＣＡＲＰテーブル１８の概念図である。ＣＡＲＰテーブル１８は、送信先の個数と同じ個数のＣＡＲＰサブテーブル１８−１，１８−２，・・・からなる。

ＣＡＲＰサブテーブル１８−１は、送信先である無線装置Ａに対応しており、ＣＡＲＰテーブル１８−２は、送信先である無線装置Ｂに対応している。

ＣＡＲＰテーブル１８がコグニティブ基地局１において作成される場合、送信先である無線装置Ａは、例えば、無線装置３であり、送信先である無線装置Ｂは、例えば、無線装置４である。

ＣＡＲＰサブテーブル１８−１，１８−２，・・・の各々は、無線機１１〜１３と、推定送信所要時間と、推定実効スループットと、時間資源とを含む。そして、推定送信所要時間、推定実効スループットおよび時間資源は、無線機１１〜１３の各々に対応付けられる。

即ち、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１において、推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）＿Ａ，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）＿Ａ，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）＿Ａは、それぞれ、無線機１１〜１３に対応付けられ、推定実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１１）＿Ａ，Ｒ^ｅ（ｌ_１２）＿Ａ，Ｒ^ｅ（ｌ_１３）＿Ａは、それぞれ、無線機１１〜１３に対応付けられ、時間資源ＲＴ（１１）＿Ａ，ＲＴ（１２）＿Ａ，ＲＴ（１３）＿Ａは、それぞれ、無線機１１〜１３に対応付けられる。

また、ＣＡＲＰサブテーブル１８−２において、推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）＿Ｂ，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）＿Ｂ，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）＿Ｂは、それぞれ、無線機１１〜１３に対応付けられ、推定実効スループットＲ^ｅ（ｌ_１１）＿Ｂ，Ｒ^ｅ（ｌ_１２）＿Ａ，Ｒ^ｅ（ｌ_１３）＿Ｂは、それぞれ、無線機１１〜１３に対応付けられ、時間資源ＲＴ（１１）＿Ｂ，ＲＴ（１２）＿Ｂ，ＲＴ（１３）＿Ｂは、それぞれ、無線機１１〜１３に対応付けられる。

推定送信所要時間および推定実効スループットは、モニターモジュール１４によって、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１，１８−２に格納されるとともに、随時、更新される。

また、時間資源は、ＣＣＬキュー管理モジュール１９によってＣＡＲＰサブテーブル１８−１，１８−２に最初に格納され、分配モジュール１５によって更新される。

なお、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１，１８−２の各々は、３個の無線機１１〜１３を含むが、コグニティブ基地局１，２および無線装置３，４の各々が２個または４個以上の無線機を備える場合、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１，１８−２の各々は、２個または４個以上の無線機を含み、推定送信所要時間、推定実効スループットおよび時間資源は、２個または４個以上の無線機の各々に対応付けられる。

図５は、時間資源ＲＴの概念を説明するための図である。分配モジュール１５は、パケットの分配が開始された場合、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して、時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０が各無線機１１〜１３に与えられていることを検知する（図５の（ａ）参照）。

そして、分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴを無線装置３へ送信する場合、ＣＣＬキュー１６から３個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ３を読み出し、その読み出した３個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ３と３個の無線機１１〜１３との最適組合せをＣＡＲＰテーブル１８を参照して３個の無線機１１〜１３における３個の推定送信所要時間の合計が最小になるように決定する。その結果、パケットＰＫＴ１は、無線機１１に分配され、パケットＰＫＴ３は、無線機１２に分配され、パケットＰＫＴ２は、無線機１３に分配されるものとする。

そうすると、分配モジュール１５は、時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０から無線機１１の推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）＿３を減算して無線機１１における時間資源ＲＴを初期値ＲＴ０から値ＲＴ１（１１）＿３に更新する。分配モジュール１５は、同様にして、時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０から無線機１２の推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）を減算して無線機１２における時間資源ＲＴを初期値ＲＴ０から値ＲＴ１（１２）＿３に更新し、時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０から無線機１３の推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）を減算して無線機１３における時間資源ＲＴを初期値ＲＴ０から値ＲＴ１（１３）＿３に更新する（図５の（ｂ）参照）。

以後、分配モジュール１５は、各無線機１１〜１３にパケットを分配するごとに各無線機１１〜１３における時間資源ＲＴの現在の値から各無線機１１〜１３における推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_ｋ）を減算して各無線機１１〜１３における時間資源ＲＴを更新する。そして、時間資源ＲＴは、分配モジュール１５が各無線機１１〜１３における時間資源ＲＴの更新を繰り返し行なうことによってプラスからマイナスになる。従って、この発明における時間資源は、プラスからマイナスに変化する概念からなる。

図６は、時間資源ＲＴを用いたパケット分配の第１の例を示す図である。分配モジュール１５が上述した方法によってパケットを無線機１１〜１３に分配する動作を繰り返した結果、無線機１１における時間資源ＲＴ（１１）は、値ＲＴ２（１１）＿３に更新され、無線機１２における時間資源ＲＴ１２は、値ＲＴ２（１２）＿３に更新され、無線機１３における時間資源ＲＴ１３は、値ＲＴ２（１３）＿３に更新される。この場合、値ＲＴ２（１１）＿３，ＲＴ２（１３）＿３は、正であり、値ＲＴ２（１２）＿３は、負である。

そうすると、分配モジュール１５は、負の値ＲＴ２（１２）＿３からなる時間資源ＲＴ（１２）を有する無線機１２をパケット分配の対象から除外し、正の値ＲＴ２（１１）＿３，ＲＴ２（１３）＿３からなる時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１３）を有する２個の無線機１１，１３へパケットＰＫＴ４，ＰＫＴ５を分配する。即ち、分配モジュール１５は、正の時間資源ＲＴ（１１）＿３，ＲＴ（１３）＿３を有する無線機１１，１３を利用可能な無線機と看做し、その利用可能な無線機１１，１３の個数と同じ個数のパケットＰＫＴ４，ＰＫＴ５を無線機１１，１３に分配する。

図７は、時間資源ＲＴを用いたパケット分配の第２の例を示す図である。無線機１１の時間資源ＲＴ（１１）は、値ＲＴ３（１１）＿３（＞０）からなり、無線機１２の時間資源ＲＴ（１２）は、値ＲＴ３（１２）＿３（＞０）からなり、無線機１３の時間資源ＲＴ（１３）は、値ＲＴ３（１３）＿３（＞０）からなる。従って、分配モジュール１５は、無線機１１〜１３の全てを利用可能な無線機と判定する。

そして、分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴ６，ＰＫＴ７の個数（＝２個）をＣＣＬキュー管理モジュール１９から受ける。

そうすると、分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴ６，ＰＫＴ７の個数（＝２個）を利用可能な無線機１１〜１３の個数（＝３個）と比較し、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットの個数が利用可能な無線機の個数よりも小さいと判定する。

分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１６からパケットＰＫＴ６，ＰＫＴ７を読み出し、その読み出したパケットＰＫＴ６，ＰＫＴ７と無線機１１，１３との最適組合せをパケットを分配しない無線機の推定送信所要時間を“０”とすることで上述した方法によって決定し、その決定した最適組合せに従ってパケットＰＫＴ６，ＰＫＴ７をそれぞれ無線機１１，１３に分配する。

このように、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットの個数が利用可能な無線機の個数よりも小さいとき、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットの個数と同じ個数の無線機を推定送信所要時間の和が最小となる組合せに基づき選択する。これにより、無線機１１〜１３の時間資源ＲＴの総和の更なる減少を抑制し、複数の無線機１１〜１３間における時間資源ＲＴを効率的に利用できる。

図８は、時間資源ＲＴを用いたパケット分配の第３の例を示す図である。無線機１１の時間資源ＲＴ（１１）は、値ＲＴ４（１１）＿３（＞０）からなり、無線機１２の時間資源ＲＴ（１２）は、値ＲＴ４（１２）＿３（＜０）からなり、無線機１３の時間資源ＲＴ（１３）は、値ＲＴ４（１３）＿３（＜０）からなる（図８の（ａ）参照）。

ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴを無線装置３へ送信し、その後、ＣＣＬキュー１７に格納されたパケットＰＫＴを無線装置４へ送信し、更に、その後、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴの無線装置３への送信を開始する時に、無線機１１〜１３の時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）がそれぞれ値ＲＴ４（１１）＿３，値ＲＴ４（１２）＿３，値ＲＴ４（１３）＿３に設定されている場合を想定する。

分配モジュール１５は、無線機１１〜１３を用いてＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴの無線装置３への送信を開始する場合、ＣＣＬキュー管理モジュール１９からＣＣＬキュー１６を指定するための指定信号を受けると、ＣＡＲＰテーブル１８（＝ＣＡＲＰサブテーブル１８−１）を参照して、時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）をリセットする。

より具体的には、分配モジュール１５は、正の値ＲＴ４（１１）＿３からなる時間資源ＲＴ（１１）に対しては、初期値ＲＴ０を与えることによって時間資源ＲＴ（１１）をリセットし、負の値ＲＴ４（１２）＿３，ＲＴ４（１３）＿３からなる時間資源ＲＴ（１２），ＲＴ（１３）に対しては、値ＲＴ４（１２）＿３，ＲＴ４（１３）＿３に初期値ＲＴ０を加算することによって時間資源ＲＴ（１２），ＲＴ（１３）をリセットする。

その結果、無線機１１の時間資源ＲＴ（１１）は、値ＲＴ５（１１）＿３（＝ＲＴ０＞０）に更新され、無線機１２の時間資源ＲＴ（１２）は、値ＲＴ５（１２）＿３（＞０）に更新され、無線機１３の時間資源ＲＴ（１３）は、値ＲＴ５（１３）＿３（＞０）に更新される（図８の（ｂ）参照）。

そして、分配モジュール１５は、更新された時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）を用いて、上述した方法によって、パケットを無線機１１〜１３に分配するときの無線機１１〜１３間におけるロードバランスを取る。

図８の（ｂ）に示すように、一定値である初期値ＲＴ０は、値ＲＴ４（１２）＿３，ＲＴ４（１３）＿３に加算されるため、更新された値ＲＴ５（１２）＿３，ＲＴ５（１３）＿３は、更新前の値ＲＴ４（１２）＿３，ＲＴ４（１３）＿３が反映される。即ち、更新前のマイナス分を一定値（＝初期値ＲＴ０）から減算した後の値が時間資源ＲＴ（１２），ＲＴ（１３）として無線機１２，１３に与えられる。

一方、時間資源ＲＴ（１１）は、更新前、正の値ＲＴ４（１１）＿３からなるので、更新前の値ＲＴ４（１１）＿３を反映させずに初期値ＲＴ０を与えることによって時間資源ＲＴ（１１）を更新する。

その結果、時間資源ＲＴが相対的に長い無線機に相対的に多くのパケットが分配され、時間資源ＲＴが相対的に短い無線機に相対的に少ないパケットが分配され、パケットを無線機１１〜１３に分配するときの無線機１１〜１３間のロードバランスを取ることができる。

なお、ＣＣＬキュー１７に格納されたパケットＰＫＴを無線機１１〜１３によって送信する場合も、パケットＰＫＴは、上述した方法によって無線機１１〜１３に分配される。

次に、無線ネットワーク１０におけるパケットの送信動作について説明する。図９から図１１は、それぞれ、無線ネットワーク１０におけるパケットの送信動作を説明するための第１から第３の図である。また、図１２から図１８は、それぞれ、ＣＡＲＰテーブル１８の第１から第７の具体例を示す図である。

なお、以下においては、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴを無線装置３へ送信し、ＣＣＬキュー１７に格納されたパケットＰＫＴを無線装置４へ送信する場合の動作について説明する。この場合、ＣＣＬキュー１６，１７は、それぞれ、無線装置３，４に対応して設けられる。

また、無線機１１〜１３を用いて無線装置３へパケットＰＫＴを送信し、無線機１１，１２を用いて無線装置４へパケットＰＫＴを送信するものとする。この場合、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、無線機１１〜１３がパケットＰＫＴを無線装置３へ送信可能であり、無線機１１，１２がパケットＰＫＴを無線装置４へ送信可能であることを事前に検知していることを前提とする。

無線装置３，４へのパケットＰＫＴの送信を開始する場合、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ラウンドロビン方式によってＣＣＬキュー１６を最初に選択し、分配モジュール１５からの問合せに応じて、ＣＣＬキュー１６を指定するための指定信号を生成して分配モジュール１５へ出力する。

また、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴの個数Ｐ^ｑを検出して分配モジュール１５へ出力する。

更に、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＡＲＰテーブル１８Ａのうち、無線装置３を送信先とするＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ａにおいて、無線機１１〜１３の時間資源として初期値ＲＴ０を格納する（図１２参照）。この場合、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ａの推定送信所要時間および推定実効スループットの欄は、空白である。

これによって、初期値ＲＴ０からなる時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）がそれぞれ無線機１１〜１３に付与される（図９の（ａ）参照）。

そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー管理モジュール１９からの指定信号によってＣＣＬキュー１６が選択されたことを検知し、ＣＡＲＰテーブル１８ＡのＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ａを参照して、初期値ＲＴ０からなる時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）が無線機１１〜１３に付与されていることを検知する。そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、無線機１１〜１３を無線装置３へパケットＰＫＴを送信可能な無線機として決定する。

その後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケット数Ｐ^ｑが無線装置３へパケットＰＫＴを送信可能な無線機１１〜１３の個数（＝３個）よりも多いことを検出し、ＣＣＬキュー１６から３個のパケットＰＫＴ１，ＰＫＴ３，ＰＫＴ６を読み出す。

この場合、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ａの推定送信所要時間は、空白であるので、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、読み出した３個のパケットＰＫＴ１，ＰＫＴ３，ＰＫＴ６を任意にそれぞれ無線機１１〜１３に割り当てる。

そして、コグニティブ基地局１の無線機１１〜１３は、それぞれ、パケットＰＫＴ１，ＰＫＴ３，ＰＫＴ６を無線装置３へ送信するとともに、無線装置３から確認応答（＝ＡＣＫ）を受信する。

そうすると、コグニティブ基地局１のモニターモジュール１４は、無線機１１〜１３の各々における推定実効スループットを上述した方法によって検出し、その検出した３個の推定実効スループットに基づいて、上述した方法によって、無線機１１〜１３の各々における推定送信所要時間を演算する。そして、コグニティブ基地局１のモニターモジュール１４は、３個の推定実効スループットおよび３個の推定送信所要時間を無線機１１〜１３に対応付けてＣＡＲＰテーブル１８ＡのＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ａに格納する。

また、分配モジュール１５は、次の３個のパケットＰＫＴ８，ＰＫＴ９，ＰＫＴ１１をＣＣＬキュー１６から読み出すと、初期値ＲＴ０からなる時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）からそれぞれ推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）１＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）１＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）１＿３を減算し、時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）の値を初期値ＲＴ０から値ＲＴ１（１１）＿３，ＲＴ１（１２）＿３，ＲＴ１（１３）＿３に更新する（図９の（ｂ）参照）。

これによって、ＣＡＲＰテーブル１８Ａは、ＣＡＲＰテーブル１８Ｂに更新され、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ａは、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ｂに更新される（図１３参照）。

その後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、無線機１１〜１３における推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）１＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）１＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）１＿３を用いて、上述した方法によって、３個の推定送信所要時間の合計が最小になるように３個のパケットＰＫＴを無線機１１〜１３に分配することを繰り返し実行する。

そして、ＣＡＲＰテーブル１８ＢがＣＡＲＰテーブル１８Ｃに更新され、無線機１１〜１３の時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）がそれぞれ負の値ＲＴｉ（１１）＿３，ＲＴｉ（１２）＿３，ＲＴｉ（１３）＿３になると（図１０の（ａ）参照）、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＡＲＰテーブル１８ＣのＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ｃを参照して、無線機１１〜１３の時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）の全てが負になったことを検知し、次のＣＣＬキュー１７を選択する。即ち、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキューを切換える。

そして、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキュー１７を選択すると、分配モジュール１５からの問合せに応じて、ＣＣＬキュー１７を指定するための指定信号を生成して分配モジュール１５へ出力する。

また、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキュー１７に格納されたパケットＰＫＴの個数Ｐ^ｑを検出して分配モジュール１５へ出力する。

更に、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、送信先である無線装置４に対応して設けられたＣＡＲＰサブテーブル１８−２Ａの無線機１１，１２に対応する時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２）に初期値ＲＴ０を格納する（図１４参照）。

そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー管理モジュール１９からの指定信号に基づいて、ＣＣＬキュー１７が選択されたことを検知し、ＣＡＲＰサブテーブル１８−２Ａを参照して、推定送信所要時間が空白であることを検知する。

従って、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１７から２個のパケットＰＫＴ２，ＰＫＴ４を読み出し、その読み出した２個のパケットＰＫＴ２，ＰＫＴ４を任意にそれぞれ無線機１１，１２へ分配する（図１０の（ｂ）参照）。

そうすると、コグニティブ基地局１の無線機１１，１２は、それぞれ、パケットＰＫＴ２，ＰＫＴ４を無線装置４へ送信するとともに、無線装置４から確認応答（＝ＡＣＫ）を受信する。

そして、コグニティブ基地局１のモニターモジュール１４は、無線機１１，１２の各々における推定実効スループットを上述した方法によって検出し、その検出した２個の推定実効スループットに基づいて、上述した方法によって、無線機１１，１２の各々における推定送信所要時間を演算する。そして、コグニティブ基地局１のモニターモジュール１４は、２個の推定実効スループットおよび２個の推定送信所要時間を無線機１１，１２に対応付けてＣＡＲＰテーブル１８ＣのＣＡＲＰサブテーブル１８−２Ａに格納する。

また、分配モジュール１５は、次の２個のパケットＰＫＴ５，ＰＫＴ７をＣＣＬキュー１７から読み出すと、初期値ＲＴ０からなる時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２）からそれぞれ推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）１＿４，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）１＿４を減算し、時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２）の値を初期値ＲＴ０から値ＲＴ１（１１）＿４，ＲＴ１（１２）＿４に更新する（図１０の（ｂ）参照）。

これによって、ＣＡＲＰテーブル１８Ｃは、ＣＡＲＰテーブル１８Ｄに更新され、ＣＡＲＰサブテーブル１８−２Ａは、ＣＡＲＰサブテーブル１８−２Ｂに更新される（図１５参照）。

その後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、無線機１１，１２における推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）１＿４，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）１＿４を用いて、上述した方法によって、２個の推定送信所要時間の合計が最小になるように２個のパケットＰＫＴを無線機１１，１２に分配することを繰り返し実行する。

そして、ＣＡＲＰテーブル１８ＤがＣＡＲＰテーブル１８Ｅに更新され、無線機１１，１２の時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２）がそれぞれ負の値ＲＴｊ（１１）＿４，ＲＴｊ（１２）＿４になると（図１１の（ａ）参照）、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＡＲＰテーブル１８ＥのＣＡＲＰサブテーブル１８−２Ｃを参照して、無線機１１，１２の時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２）の全てが負になったことを検知し、次のＣＣＬキュー１６を選択する。即ち、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキューを切換える。

そして、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキュー１６を選択すると、分配モジュール１５からの問合せに応じて、ＣＣＬキュー１６を指定するための指定信号を生成して分配モジュール１５へ出力する。

また、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキュー１６に格納されたパケットＰＫＴの個数Ｐ^ｑを検出して分配モジュール１５へ出力する。

コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー管理モジュール１９から指定信号およびパケットＰＫＴの個数Ｐ^ｑを受け、その受けた指定信号に基づいて、ＣＣＬキュー１６が選択されたことを検知する。

そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、前回の無線装置３へのパケットＰＫＴの送信時における最終的な時間資源ＲＴｉ（１１）＿３，ＲＴｉ（１２）＿３，ＲＴｉ（１３）＿３に初期値ＲＴ０を加算して時間資源ＲＴｉ（１１）＿３，ＲＴｉ（１２）＿３，ＲＴｉ（１３）＿３をそれぞれ時間資源ＲＴ０（１１）＿３，ＲＴ０（１２）＿３，ＲＴ０（１３）＿３に更新する（図１１の（ｂ）参照）。これによって、ＣＡＲＰテーブル１８Ｅは、ＣＡＲＰテーブル１８Ｆに更新され、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ｃは、ＣＡＲＰテーブル１８−１Ｄに更新される（図１７参照）。

そうすると、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー１６から３個のパケットＰＫＴ１１，ＰＫＴ１３，ＰＫＴ１５を読み出す。そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ｄを参照して、推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）ｉ＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）ｉ＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）ｉ＿３を読み出し、その読み出した３個の推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）ｉ＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１２）ｉ＿３，Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）ｉ＿３の合計が最小になるように３個のパケットＰＫＴ１１，ＰＫＴ１５，ＰＫＴ１３をそれぞれ無線機１１〜１３に割り当てる。

そうすると、コグニティブ基地局１の無線機１１〜１３は、それぞれ、パケットＰＫＴ１１，ＰＫＴ１５，ＰＫＴ１３を無線装置３へ送信するとともに、無線装置３から確認応答（＝ＡＣＫ）を受信する。

そして、コグニティブ基地局１のモニターモジュール１４は、無線機１１〜１３の各々における推定実効スループットを上述した方法によって検出し、その検出した３個の推定実効スループットに基づいて、上述した方法によって、無線機１１〜１３の各々における推定送信所要時間を演算する。そして、コグニティブ基地局１のモニターモジュール１４は、３個の推定実効スループットおよび３個の推定送信所要時間によって、ＣＡＲＰテーブル１８ＦのＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ｄ中の推定送信所要時間および推定実効スループットをそれぞれ更新する。

また、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、次の３個のパケットＰＫＴ１６，ＰＫＴ１７，ＰＫＴ１８をＣＣＬキュー１６から読み出すと、時間資源ＲＴ０（１１）＿３〜ＲＴ０（１３）＿３からそれぞれ推定送信所要時間Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１１）１＿３〜Ｔ^ｅ（Ｐ_ｎ，ｌ_１３）１＿３を減算し、時間資源ＲＴ０（１１）＿３〜ＲＴ０（１３）＿３を時間資源ＲＴ１（１１）＿３〜ＲＴ１（１３）＿３に更新する（図１１の（ｂ）参照）。

これによって、ＣＡＲＰテーブル１８Ｆは、ＣＡＲＰテーブル１８Ｇに更新され、ＣＡＲＰサブテーブル１８−１Ｄは、ＣＡＲＰテーブル１８−１Ｅに更新される（図１８参照）。

それ以後、コグニティブ基地局１は、上述した動作を繰り返し実行し、パケットを２個の送信先（＝無線装置３，４）へ送信する。

上述したように、この発明においては、無線機１１〜１３を用いて無線装置３へパケットを送信し、無線機１１，１２を用いて無線装置４へパケットを送信する場合、無線機１１〜１３（または無線機１１，１２）に時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）（または時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２））を与えるとともに、各無線機１１〜１３（または各無線機１１，１２）が１個のパケットを送信すると、時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）（または時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２））から推定送信所要時間を減算して時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）（または時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２））を更新し、無線機１１〜１３（または無線機１１，１２）の各々における時間資源が負になると、ＣＣＬキューを次のＣＣＬキューに切換えてパケットを別の送信先へ送信する。

その結果、コグニティブ基地局１がパケットを無線装置３へ送信するために無線機１１〜１３を占有する占有時間Ｔ_ＯＣＵＰ１は、コグニティブ基地局１がパケットを無線装置４へ送信するために無線機１１，１２を占有する占有時間Ｔ_ＯＣＵＰ２と略同じになり、占有時間Ｔ_ＯＣＵＰ１，Ｔ_ＯＣＵＰ２は、共に、時間資源の初期値ＲＴ０以内になる。

従って、この発明によれば、ある１つの送信先へパケットを送信するために無線資源（無線機１１〜１３）を占有することを抑制でき、複数の無線装置が同一システムまたは同一チャネルを共有する場合にもスループットの低下を抑制できる。

上述した時間資源ＲＴが正である無線機は、パケット分配の対象となるのであるから、以下においては、時間資源ＲＴを「送信可能時間」と言う。

図１９は、パケットの分配動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下においては、コグニティブ基地局１がパケットＰＫＴを２つの無線装置３，４へ送信するときのパケットＰＫＴの分配動作について説明する。

一連の動作が開始されると、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ｎ＝１を設定する（ステップＳ１）。なお、ｎは、ＣＣＬキュー１６，１７の総数をＮ（Ｎは２以上の整数）とした場合、第ｎ番目に選択されるＣＣＬキューを表す。

そして、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、後述する方法によって、ＣＣＬキューを選択する（ステップＳ２）。その後、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、Ｎｕｌｌを受けたか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、Ｎｕｌｌを受けなかったと判定されたとき、一連の動作は、終了する。

一方、ステップＳ３において、Ｎｕｌｌを受けたと判定されたとき、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ステップＳ２において選択されたＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）に格納されたパケット数Ｐ^ｑをカウントし（ステップＳ４）、そのカウントしたパケット数Ｐ^ｑを分配モジュール１５へ出力する。

その後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー管理モジュール１９からパケット数Ｐ^ｑを受ける。

そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）に格納されたパケットＰＫＴの送信先（＝無線装置３）に対応するＣＡＲＰテーブル１８のＣＡＲＰサブテーブル１８−１を参照して、正の値からなる時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）がそれぞれ無線機１１〜１３に付与されていることを検知し、無線機１１〜１３を無線装置３へパケットＰＫＴを送信可能な無線機として決定するとともに、無線機１１〜１３による無線リンクの個数ｌ^ａ（＝３個）をカウントする（ステップＳ５）。

そうすると、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、パケット数Ｐ^ｑが無線リンクの個数ｌ^ａよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ６）。

ステップＳ６において、パケット数Ｐ^ｑが無線リンクの個数ｌ^ａよりも小さいと判定されたとき、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）からＰ^ｑ個のパケットを読み出す（ステップＳ７）。

一方、ステップＳ６において、パケット数Ｐ^ｑが無線リンクの個数ｌ^ａよりも小さくないと判定されたとき、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）からｌ^ａ個のパケットを読み出す（ステップＳ８）。

そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ステップＳ７またはステップＳ８の後、パケットの割当を行ない（ステップＳ９）、パケットが割り当てられた各無線機において送信可能時間から推定送信所要時間を減算して送信可能時間を更新することによって、パケットが割り当てられた無線リンクの送信可能時間を更新する（ステップＳ１０）。

その後、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して、無線機１１〜１３による３個の無線リンクの送信可能時間（＝時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３））の各々が負であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１において、無線機１１〜１３による３個の無線リンクの送信可能時間（＝時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３））の各々が負でないと判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ４へ戻り、ステップＳ１１において、無線機１１〜１３による３個の無線リンクの送信可能時間（＝時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３））の各々が負であると判定されるまで、上述したステップＳ４〜ステップＳ１１が繰り返し実行される。

一方、ステップＳ１１において、無線機１１〜１３による３個の無線リンクの送信可能時間（＝時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３））の各々が負であると判定されたとき、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ｎ＜Ｎであるか否かを更に判定する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２において、ｎ＜Ｎであると判定されたとき、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ｎ＝ｎ＋１を設定する（ステップＳ１３）。その後、一連の動作は、ステップＳ２へ戻り、ステップＳ１２において、ｎ＜Ｎではないとい判定されるまで、上述したステップＳ２〜ステップＳ１３が繰り返し実行される。

一方、ステップＳ１２において、ｎ＜Ｎではないと判定されたとき、即ち、ｎ＝Ｎであると判定されたとき、一連の動作は、終了する。

なお、ステップＳ１２の“ＹＥＳ”およびステップＳ１３を経てステップＳ２が、再度、実行されることにより、次のＣＣＬキュー１７が選択される。

図２０は、図１９に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１９に示すステップＳ１の後、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、第ｎ番目のＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）を選択する（ステップＳ２１）。

そして、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）を指定するための指定信号を生成して分配モジュール１５へ出力する。コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ＣＣＬキュー管理モジュール１９から指定信号を受け、その受けた指定信号に基づいて、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）が選択されたことを検知する。

その後、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）の状態をチェックし（ステップＳ２２）、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）が空であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３において、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）が空であると判定されたとき、一連の動作は、ステップＳ３０へ移行する。

一方、ステップＳ２３において、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）が空でないと判定されたとき、コグニティブ基地局１のＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＣＣＬキューｑ_ｎ（＝ＣＣＬキュー１６）が空でないことを分配モジュール１５へ通知する。

そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ｍ＝１を設定し（ステップＳ２４）、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して無線リンクｌ_ｍの送信可能時間（＝時間資源ＲＴ）が正であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。なお、ｍは、無線機１１〜１３のうち、パケットＰＫＴの送信に利用可能な無線機による無線リンクの総数をＭ（Ｍは正の整数）とした場合、第ｍ番目の無線リンクを表す。

ステップＳ２５において、無線リンクｌ_ｍの送信可能時間（＝時間資源ＲＴ）が正であると判定されたとき、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、無線リンクｌ_ｍの送信可能時間を初期値ＲＴ０に設定する（ステップＳ２６）。

一方、ステップＳ２５において、無線リンクｌ_ｍの送信可能時間（＝時間資源ＲＴ）が正でないと判定されたとき、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、無線リンクｌ_ｍの送信可能時間に初期値ＲＴ０を加算する（ステップＳ２７）。

そして、ステップＳ２６またはステップＳ２７の後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ｍ＜Ｍであるか否かを判定する（ステップＳ２８）。

ステップＳ２８において、ｍ＜Ｍであると判定されたとき、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ｍ＝ｍ＋１を設定する（ステップＳ２９）。その後、一連の動作は、ステップＳ２５へ戻り、ステップＳ２８において、ｍ＜Ｍではないと判定されるまで、上述したステップＳ２５〜ステップＳ２９が繰り返し実行される。

そして、ステップＳ２８において、ｍ＜Ｍであると判定されたとき、即ち、ｍ＝Ｍであると判定されたとき、またはステップＳ２３の“ＹＥＳ”の後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、Ｎｕｌｌを設定し（ステップＳ３０）、その設定したＮｕｌｌをＣＣＬキュー管理モジュール１９へ出力する。

その後、一連の動作は、図１９に示すステップＳ３へ移行する。

このように、図２０に示すフローチャートを実行することによって、第ｎ番目のＣＣＬキューｑ_ｎが選択されるとともに（ステップＳ２１参照）、その選択されたＣＣＬキューｑ_ｎに格納されたパケットＰＫＴを送信先へ送信可能な全ての無線機による無線リンクｌ_Ｍの送信可能時間がリセットされる（ステップＳ２６，Ｓ２７参照）。

なお、ＣＣＬキューｑ_ｎが空である場合にも、Ｎｕｌｌが設定され（ステップＳ２３の“ＹＥＳ”およびステップＳ３０参照）、その後、図１９のステップＳ３〜Ｓ１３が順次実行される。そして、ＣＣＬキューｑ_ｎが、再度、選択されたとき、無線リンクｌ_ｍの送信可能時間が正である場合も想定され、送信所要時間を時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０に設定する場合もある（ステップＳ６参照）。

図２１は、図１９に示すステップＳ９の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図１９に示すステップＳ７またはステップＳ８の後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、ｌ^ａ個のパケットとｌ^ａ個の無線機との全ての組合せ（またはＰ^ｑ個のパケットとＰ^ｑ個の無線機との全ての組合せ）を設定する（ステップＳ９１）。例えば、３個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ３を３個の無線機１１〜１３に分配する場合、３個のパケットＰＫＴ１〜ＰＫＴ３と３個の無線機１１〜１３との全ての組合せとして、［ＰＫＴ１→無線機１１／ＰＫＴ２→無線機１２／ＰＫＴ３→無線機１３］，［ＰＫＴ１→無線機１１／ＰＫＴ３→無線機１２／ＰＫＴ２→無線機１３］，［ＰＫＴ２→無線機１１／ＰＫＴ１→無線機１２／ＰＫＴ３→無線機１３］，［ＰＫＴ３→無線機１１／ＰＫＴ１→無線機１２／ＰＫＴ２→無線機１３］，［ＰＫＴ２→無線機１１／ＰＫＴ３→無線機１２／ＰＫＴ１→無線機１３］，［ＰＫＴ３→無線機１１／ＰＫＴ２→無線機１２／ＰＫＴ１→無線機１３］の６通りの組合せを設定する。

そして、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、その設定した全ての組合せの各々について、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して、上述した式（１）〜（３）を用いて推定送信所要時間の合計を演算する（ステップＳ９２）。

その後、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、演算した複数の推定送信所要時間の合計のうち、最小の推定送信所要時間の合計を選択し（ステップＳ９３）、その選択した最小の推定送信所要時間の合計が得られたときのパケットと無線機との組合せを検出する（ステップＳ９４）。

そうすると、コグニティブ基地局１の分配モジュール１５は、その検出した組合せに従って、パケットを無線機に分配する（ステップＳ９５）。そして、ステップＳ９５の後、一連の動作は、図１９に示すステップＳ１０へ移行する。

なお、コグニティブ基地局２および無線装置３，４におけるパケットの分配動作も、図１９〜図２１に示すフローチャートに従って実行される。

上述したように、この発明においては、無線機１１〜１３を用いて無線装置３へパケットを送信し、無線機１１，１２を用いて無線装置４へパケットを送信する場合、無線機１１〜１３（または無線機１１，１２）に時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）（または時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２））を与えるとともに、各無線機１１〜１３（または各無線機１１，１２）が１個のパケットを送信すると、時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）（または時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２））から推定送信所要時間を減算して時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）（または時間資源ＲＴ（１１），ＲＴ（１２））を更新し、無線機１１〜１３（または無線機１１，１２）の各々における時間資源が負になると、ＣＣＬキューを次のＣＣＬキューに切換えてパケットを別の送信先へ送信する。

その結果、送信元の無線装置がパケットを送信先Ａへ送信するために無線機１１〜１３を占有する占有時間Ｔ_ＯＣＵＰ１は、送信元の無線装置がパケットを別の送信先Ｂへ送信するために無線機１１，１２を占有する占有時間Ｔ_ＯＣＵＰ２と略同じになり、占有時間Ｔ_ＯＣＵＰ１，Ｔ_ＯＣＵＰ２は、共に、時間資源の初期値ＲＴ０以内になる。

従って、この発明によれば、ある１つの送信先へパケットを送信するために無線資源（無線機１１〜１３）を占有することを抑制でき、複数の無線装置が同一システムまたは同一チャネルを共有する場合にもスループットの低下を抑制できる。

また、この発明においては、無線機１１〜１３のうち、利用可能な無線機における推定送信所要時間の合計が最小になるようにパケットの無線機への分配が行なわれる。そして、利用可能な無線機における推定送信所要時間の合計が最小になるようにパケットを無線機に分配することは、送信能力が相対的に高い、即ち、推定送信所要時間が相対的に短い無線機に相対的に多くのパケットを分配し、送信能力が相対的に低い、即ち、推定送信所要時間が相対的に長い無線機に相対的に少ないパケットを分配することになる。また、送信能力が相対的に高い無線機に相対的に多くのパケットを分配し、送信能力が相対的に低い無線機に相対的に少ないパケットを分配することは、無線機の利用効率を考慮してパケットを無線機に分配することになる。

従って、この発明によれば、無線機の利用効率を考慮してパケットを分配できる。

なお、上記においては、コグニティブ基地局１，２および無線装置３，４の各々は、３個の無線機１１〜１３を備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、コグニティブ基地局１，２および無線装置３，４の各々は、Ｔ（Ｔは２以上の整数）個の無線機を備えていればよい。また、上記においては、コグニティブ基地局１，２および無線装置３，４の各々は、２個のＣＣＬキュー１６，１７を備えると説明したが、この発明においては、これに限らず、コグニティブ基地局１，２および無線装置３，４の各々は、Ｎ個の送信先に対応してＮ個のＣＣＬキューを備えていればよい。

そして、コグニティブ基地局１，２および無線装置３，４の各々は、Ｎ個の送信先へパケットＰＫＴを送信する場合、Ｎ個のＣＣＬキューから１つのＣＣＬキューをラウンドロビン方式によって順次選択し、１つのＣＣＬキューを選択すると、その選択した１つのＣＣＬキューに格納されたパケットＰＫＴを送信先へ送信可能なＭ（Ｍは１≦Ｍ≦Ｔを満たす整数）個の無線機をＴ個の無線機の中からＣＡＲＰテーブル１８を参照して決定し、その決定したＭ個の無線機にＰ^ｑ個（またはｍ＝ｌ^ａ個）のパケットを上述した方法によって分配して送信先へ送信する。

また、上記においては、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、複数のＣＣＬキューから１つのＣＣＬキューをラウンドロビン方式によって順次選択すると説明したが、この発明においては、これに限らず、ＣＣＬキュー管理モジュール１９は、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）等を考慮した優先制御が必要な場合、優先順位の高い順に複数のＣＣＬキューから１つのＣＣＬキューを順次選択するようにしてもよく、一般的に、任意の順序で複数のＣＣＬキューから１つのＣＣＬキューを順次選択するようにしてもよい。

更に、この発明においては、図１９から図２１に示すフローチャートに従ってパケットを利用可能な無線機（＝無線機１１〜１３のうち、時間資源ＲＴが正である無線機）に分配する分配モジュール１５は、「パケット分配手段」を構成する。

更に、この発明においては、ＣＣＬキュー１６，１７から１つのＣＣＬキューを選択することは、複数の送信先から１つの送信先を選択することに相当するので、ＣＣＬキュー１６，１７から１つのＣＣＬキューを順次選択するＣＣＬキュー管理モジュール１９は、「選択手段」を構成する。

更に、この発明においては、第ｎ番目の送信先（＝第ｎ番目のＣＣｌキュー）が選択されると、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して、その第ｎ番目の送信先へパケットを送信可能なＭ１（Ｍ１は１≦Ｍ１≦Ｔを満たす整数）個の無線機１１〜１３をＴ個の無線機１１〜１３から決定し、第ｎ＋１番目の送信先（＝第ｎ＋１番目のＣＣＬキュー）が選択されると、ＣＡＲＰテーブル１８を参照して、その第ｎ＋１番目の送信先へパケットを送信可能なＭ２（Ｍ２は１≦Ｍ２≦Ｔを満たす整数）個の無線機１１，１２をＴ個の無線機１１〜１３から決定する分配モジュール１５は、「決定手段」を構成する。

更に、この発明においては、送信先へパケットＰＫＴを送信可能な無線機に時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０を与えるＣＣＬキュー管理モジュール１９は、一定時間以内の送信許容時間を与える「付与手段」を構成する。

更に、この発明においては、各無線機１１〜１３は、ＣＣＬキューが新たに選択された時に付与またはリセットされる時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０またはリセット後の値以内の時間、パケットＰＫＴを送信先へ送信することが許容されるので、ＣＣＬキューが新たに選択された時に付与またはリセットされる時間資源ＲＴの初期値ＲＴ０またはリセット後の値は、「送信許容時間」を構成する。そして、選択手段は、この「送信許容時間」が経過すると、次のＣＣＬキューを選択する。

更に、この発明においては、推定送信所要時間を用いて時間資源ＲＴを随時更新する分配モジュール１５は、「更新手段」を構成し、推定送信所要時間を用いて時間資源ＲＴを随時更新する処理は、「更新処理」を構成する。

更に、この発明においては、ＣＣＬキュー１６，１７は、「Ｎ個のバッファ」を構成し、通信モジュール２０から受けたパケットを送信先に応じてＣＣＬキュー１６，１７に格納するＣＣＬキュー管理モジュール１９は、「パケット分配手段」を構成する。

更に、この発明においては、無線機１１〜１３における推定送信所要時間の合計が最小になるようにパケットＰＫＴを無線機１１〜１３に分配する処理は、「パケット分配処理」を構成する。

更に、この発明においては、無線機１１〜１３の時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）の全てが負であるときに一定値ＲＴ０を時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）に加算する処理は、「リセット処理」を構成し、無線機１１〜１３の時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）の全てが負であるときに一定値ＲＴ０を時間資源ＲＴ（１１）〜ＲＴ（１３）に加算する分配モジュール１５は、「リセット手段」を構成する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、複数の無線装置が同一システムまたは同一チャネルを共有する場合にもスループットの低下を抑制可能な無線装置に適用される。また、この発明は、複数の無線装置が同一システムまたは同一チャネルを共有する場合にもスループットの低下を抑制可能な無線装置を備えた無線ネットワークに適用される。

この発明の実施の形態による無線ネットワークの概略図である。 図１に示すコグニティブ基地局の構成を示す概略ブロック図である。 送信所要時間の概念図である。 図２に示すＣＡＲＰテーブルの概念図である。 時間資源の概念を説明するための図である。 時間資源を用いたパケット分配の第１の例を示す図である。 時間資源を用いたパケット分配の第２の例を示す図である。 時間資源を用いたパケット分配の第３の例を示す図である。 無線ネットワークにおけるパケットの送信動作を説明するための第１の図である。 無線ネットワークにおけるパケットの送信動作を説明するための第２の図である。 無線ネットワークにおけるパケットの送信動作を説明するための第３の図である。 ＣＡＲＰテーブルの第１の具体例を示す図である。 ＣＡＲＰテーブルの第２の具体例を示す図である。 ＣＡＲＰテーブルの第３の具体例を示す図である。 ＣＡＲＰテーブルの第４の具体例を示す図である。 ＣＡＲＰテーブルの第５の具体例を示す図である。 ＣＡＲＰテーブルの第６の具体例を示す図である。 ＣＡＲＰテーブルの第７の具体例を示す図である。 パケットの分配動作を説明するためのフローチャートである。 図１９に示すステップＳ２の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 図１９に示すステップＳ９の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１，２ コグニティブ基地局、３，４ 無線装置、１０ 無線ネットワーク、１１〜１３ 無線機、１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ キュー、１４ モニターモジュール、１５ 分配モジュール、１６，１７ ＣＣＬキュー、１８ ＣＡＲＰテーブル、１９ ＣＣＬキュー管理モジュール、２０ 通信モジュール、３０ コグニティブゲートウェイ、３１，３２，４１ 有線ケーブル、４０ 端末装置。

Claims (9)

1. 相互に異なる無線通信方式を用いて、各々が割り当てられたパケットを送信先へ送信するＴ（Ｔは２以上の整数）個の無線機と、
   Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の送信先から１つの送信先を任意の順序で選択する選択手段と、
   前記選択手段によって第ｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｎ−１を満たす整数）番目の送信先が選択されると、前記第ｎ番目の送信先へ前記パケットを送信可能なＭ１（Ｍ１は１≦Ｍ１≦Ｔを満たす整数）個の無線機を前記Ｔ個の無線機から決定し、前記選択手段によって第ｎ＋１番目の送信先が選択されると、前記第ｎ＋１番目の送信先へ前記パケットを送信可能なＭ２（Ｍ２は１≦Ｍ２≦Ｔを満たす整数）個の無線機を前記Ｔ個の無線機から決定する無線機決定処理を前記Ｎ個の送信先の全てが選択されるまで繰り返し行なう決定手段と、
   前記決定手段によって前記Ｍ１個の無線機が決定されると、その決定されたＭ１個の無線機に一定時間以内の送信許容時間を与え、前記決定手段によって前記Ｍ２個の無線機が決定されると、その決定されたＭ２個の無線機に前記一定時間以内の送信許容時間を与える送信許容時間付与処理を前記Ｎ個の送信先の全てが選択されるまで繰り返し行なう付与手段と、
   前記決定手段によって前記Ｍ１個の無線機が決定されると、前記送信許容時間が経過するまで前記Ｍ１個の無線機に前記パケットを割り当て、前記決定手段によって前記Ｍ２個の無線機が決定されると、前記Ｍ１個の無線機への前記パケットの割当を停止し、前記送信許容時間が経過するまで前記Ｍ２個の無線機に前記パケットを割り当てるパケット割当処理を前記Ｎ個の送信先の全てが選択されるまで繰り返し行なうパケット割当手段とを備え、
   前記付与手段は、前記決定手段によって前記Ｍ１個の無線機が決定されると、各無線機が前記パケットの送信動作を実行可能な送信可能時間を前記Ｍ１個の無線機の各々に与え、前記決定手段によって前記Ｍ２個の無線機が決定されると、前記送信可能時間を前記Ｍ２個の無線機の各々に与え、
   前記選択手段は、前記Ｍ１個の無線機の各々における送信可能時間が負になると、前記第ｎ＋１番目の送信先を選択する、無線装置。
2. １つの無線機における送信所要時間の実績である実績送信所要時間を前記１つの無線機が前記パケットを送信しようとするときの推定送信所要時間として求め、前記１つの無線機に１つのパケットが割り当てられると、前記１つの無線機において前記１つのパケットが割り当てられる前の前記送信可能時間から前記１つの無線機における前記推定送信所要時間を減算して前記送信可能時間を更新する更新処理を実行する更新手段を更に備え、
   前記更新手段は、前記Ｍ１個の無線機による前記パケットの送信が開始されると、前記更新処理を前記Ｍ１個の無線機について実行し、前記Ｍ２個の無線機による前記パケットの送信が開始されると、前記更新処理を前記Ｍ２個の無線機について実行する、請求項１に記載の無線装置。
3. 新たな送信先が選択されると、その選択された送信先にパケットを送信可能なＭ（Ｍは１≦Ｍ≦Ｔを満たす整数）個の無線機の各々における送信可能時間に一定値を加算し、または前記送信可能時間を前記一定値に置き換えて前記送信可能時間をリセットするリセット処理を実行するリセット手段を更に備え、
   前記リセット手段は、前記第ｎ番目の送信先が選択されると、前記Ｍ１個の無線機について前記リセット処理を実行し、前記第ｎ＋１番目の送信先が選択されると、前記Ｍ２個の無線機について前記リセット処理を実行する、請求項１に記載の無線装置。
4. 前記パケット割当手段は、前記Ｍ１個の無線機が決定されると、Ｍ（Ｍは１≦Ｍ≦Ｔを満たす整数）個の無線機におけるパケットの送信所要時間の合計が最小になるように前記Ｍ個の無線機に前記パケットを割り当てるパケット割当処理を前記Ｍ１個の無線機について実行し、前記Ｍ２個の無線機が決定されると、前記パケット割当処理を前記Ｍ２個の無線機について実行する、請求項２または請求項３に記載の無線装置。
5. 前記送信所要時間は、１つのパケットが１つの無線機に割り当てられた第１のタイミングから前記１つのパケットを受信したことを示す確認応答を前記送信先から受信する第２のタイミングまでの時間長である、請求項４に記載の無線装置。
6. 前記パケット割当処理は、前記Ｍ個の無線機におけるＭ個の前記推定送信所要時間の合計が最小になるように前記パケットを前記Ｍ個の無線機に割り当てる処理からなる、請求項４に記載の無線装置。
7. 前記Ｎ個の送信先に対応して設けられ、各々が前記パケットを保持するＮ個のバッファと、
   前記パケットを各送信先に応じて前記Ｎ個のバッファに分配するパケット分配手段とを更に備え、
   前記パケット割当手段は、前記第ｎ番目の送信先が選択されると、その選択された第ｎ番目の送信先に対応して設けられたバッファからＭ１個のパケットを読み出し、その読み出したＭ１個のパケットを前記推定送信所要時間の合計が最小になるように前記Ｍ１個の無線機に割り当て、前記第ｎ＋１番目の送信先が選択されると、その選択された第ｎ＋１番目の送信先に対応して設けられたバッファからＭ２個のパケットを読み出し、その読み出したＭ２個のパケットを前記推定送信所要時間の合計が最小になるように前記Ｍ２個の無線機に割り当てる、請求項６に記載の無線装置。
8. 前記パケット割当手段は、前記更新手段によって前記Ｍ１個の無線機のＭ１個の送信可能時間が更新されると、前記Ｍ１個の無線機のうち前記送信可能時間が正であるｍ１（ｍ１は１≦ｍ１≦Ｍ１を満たす整数）個の無線機について前記パケット割当処理を実行し、前記更新手段によって前記Ｍ２個の無線機のＭ２個の送信可能時間が更新されると、前記Ｍ２個の無線機のうち前記送信可能時間が正であるｍ２（ｍ２は１≦ｍ２≦Ｍ２を満たす整数）個の無線機について前記パケット割当処理を実行する、請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の無線装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の無線装置を備える無線ネットワーク。
   

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