JP6353166B2 - 無線ネットワークシステム - Google Patents

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Description

本発明は、データ転送技術に関し、特に無線ネットワークシステムを構成する集約局から複数の無線局に対して、ユーザ端末宛の下りデータを転送するためのデータ転送技術に関する。
近年、無線ネットワークシステムでは、急増するモバイルトラヒックを収容するために、スモールセルを高密度に配置することが検討されている。スモールセルは、マクロセルに比べてセル半径が小さいため、セル内にて同一周波数を共有するユーザ端末数が削減され、ユーザ端末当りのスループットを改善することができる。
一方で、スモールセルの高密度配置は、隣接セルからの干渉電力の増大を招く。例えば、複数のセルが同時に同一周波数帯を用いて異なるユーザ端末に下りデータを送信した場合には、ユーザ端末にとっては、自分宛ての下りデータを送信するセル以外からの送信信号は、所望の受信信号に対しての干渉電力となり、かえってスループットの低下を招く恐れがある。このため、特に高いスループットが要求される下りリンクにおいては、干渉抑圧のために、セル群の協調送信が必要となる（非特許文献１）。
図２０に示すように、本構成は、１つの集約局（ＣＵ：Central Unit）と複数の無線局（ＲＲＵ：Remote Radio Unit）とからなる。ＲＲＵは、各セルに少なくとも１つ以上設置され、光ファイバを介して１つのＣＵと接続される（非特許文献２）。特に、ＣＵとＲＲＵ群とを結ぶ光ファイバ網のことを、一般にモバイルフロントホール（ＭＦＨ：Mobile Front-Haul）と呼ぶ。
ＣＵは、ＲＲＵ群の協調送信のために、各ＲＲＵが有する無線リソースを一元的に割り当てる無線スケジューラを具備する。また、ＲＲＵは、例えば、変復調等の信号処理を担うレイヤ１機能を少なくとも具備する。
図２１に示すように、ＣＵは、上位網であるモバイルバックホール（ＭＢＨ：Mobile Back-Haul）から受信したＵＥ宛の下りデータを各ＲＲＵから無線送信するため、各ＲＲＵが有する無線リソースを下りデータの無線送信に一括して割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングが完了すると、ＣＵは、その割当結果に基づいて、各下りデータをそれぞれの無線送信元となるＲＲＵにＭＦＨを介して転送する。転送された下りデータは、各ＲＲＵで、ベースバンド処理（レイヤ１処理）された後、対応するＵＥへ無線送信される。ここで、ＣＵがＭＦＨを介してＲＲＵに下りデータを転送する際には、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）規格に基づいてカプセル化して転送する。
このような下りデータ転送処理では、ＣＵでのスケジューリングにより、全ＲＲＵの無線送信先ＵＥおよび無線送信データ量とが決定される。このため、スケジューリングが完了するまで転送すべき下りデータおよびそのデータ量が決まらず、図２０に示すように、ＣＵは各ＲＲＵへの下りデータの転送開始を、スケジューリング完了まで待つ必要がある。一方で、ＲＲＵに対する下りデータの転送は、ＲＲＵでのベースバンド処理の開始時刻前に完了しなければならない。なぜなら、ベースバンド処理の一部であるリソースマッピングには、そのＲＲＵを無線送信元とするすべての下りデータが必要だからである。
したがって、ＭＦＨを介した下りデータ転送に利用できる期間、すなわちＭＦＨ転送可能期間は、スケジューリング完了からベースバンド処理開始までに制限される。このため、装置や光ファイバ心線共用によるＭＦＨの経済化のために、ＴＤＭ−ＰＯＮ（Time Division Multiplexing−Passive Optical Network）や集線スイッチを用いてＴＤＭで複数ＲＲＵを多重した構成（非特許文献３，４）では、ＭＦＨ転送可能期間を、多重した全ＲＲＵで時分割利用することになるので、ＲＲＵ当たりのＭＦＨ転送可能期間がさらに短くなり、ＣＵからＲＲＵへ転送できない下りデータが発生するという問題点があった。
田岡ほか，「LTE-AdvancedにおけるMIMOおよびセル間協調送受信技術」，NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル，Vol. 18，No. 2，Jul.2010 松永ほか，「５Ｇに向けた無線アクセスネットワークアーキテクチャの進化」，信学技報，RCS2014-172，2014年10月 宮本ほか，「PONを適用した将来モバイルフロントホールの光伝送容量に関する一検討」，信学技報，CS2014-18，2014年 China Mobile Research Institute他，「White Paper of Next Generation Fronthaul Interface ver 1.0」，Octover 4,2015 3GPP,TS 36.213 V.8.2.0
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ＴＤＭ−ＰＯＮに代表されるＴＤＭシステムで構築されたＭＦＨを介して、集約局から各無線局へ効率よく下りデータを転送できるデータ転送技術を提供することを目的としている。
このような目的を達成するために、本発明にかかる無線ネットワークシステムは、１つの集約局と、前記集約局に接続された複数のデータ管理部と、前記データ管理部ごとに対応して接続されて、それぞれ対応するユーザ端末と無線通信を行う１つまたは複数の無線局とを備え、前記集約局は、上位網から受信した前記ユーザ端末宛の下りデータを、モバイルフロントホールを介して前記データ管理部のそれぞれに同報配信するデータ配信部と、前記下りデータの同報配信と並行して、前記無線局のそれぞれが有する無線リソースを前記下りデータの無線送信に割り当てるスケジューリングを実行するスケジューリング部とを有し、前記データ管理部は、前記集約局から同報配信された前記下りデータを一時蓄積するデータ蓄積部と、前記スケジューリングで得られた割当結果に基づいて、前記データ蓄積部に蓄積されている前記下りデータから、前記無線局のうち自データ管理部と対応する対応無線局の無線リソースに割り当てられた下りデータを選択して前記対応無線局へ転送するとともに、前記対応無線局以外の無線局の無線リソースに割り当てられた下りデータを前記データ蓄積部から廃棄するデータ選択部とを有し、前記無線局は、前記スケジューリングで得られた前記割当結果に基づいて、前記データ管理部から転送された前記下りデータを、指定された無線リソースを用いて対応するユーザ端末へ無線送信する無線送信部を有している。
本発明によれば、ＭＦＨを介した下りデータの転送開始タイミングが、従来のように、集約局でのスケジューリング完了後に制限されなくなり、集約局がスケジューリング中であっても下りデータの転送が開始され、スケジューリングと並行して、集約局からその宛先となるユーザ端末に対して各下りデータが転送される。したがって、ＭＦＨを介した下りデータの転送に利用できる期間が大幅に拡張され、ＭＦＨの実効帯域が拡張されることになり、集約局から各無線局へ極めて効率よく下りデータを転送することが可能となる。
図１は、第１の実施の形態にかかる無線ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施の形態にかかるＣＵの詳細構成を示すブロック図である。 図３は、第１の実施の形態にかかるＤＭの詳細構成を示すブロック図である。 図４は、第１の実施の形態にかかるＲＲＵの詳細構成を示すブロック図である。 図５は、第１の実施の形態にかかるデータ転送動作の概要を示す説明図である。 図６は、第１の実施の形態にかかるデータ転送動作例を示すタイミングチャートである。 図７は、第２の実施の形態にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図８は、第２の実施の形態にかかるデータ転送動作例を示すタイミングチャートである。 図９は、第２の実施の形態にかかるＤＭの受信待ち受け処理を示すフローチャートである。 図１０は、第３の実施の形態にかかるＯＮＵの受信待ち受け処理を示すフローチャートである。 図１１は、第４の実施の形態にかかる無線通信システムの構成を示すブロック図である。 図１２は、第４の実施の形態にかかるＲＲＵの詳細構成を示すブロック図である。 図１３は、第５の実施の形態にかかるＣＵの詳細構成を示すブロック図である。 図１４は、第６の実施の形態にかかるＤＭの詳細構成を示すブロック図である。 図１５は、第６の実施の形態にかかるデータ転送動作の概要を示す説明図である。 図１６は、第７の実施の形態にかかるデータ転送動作の概要を示す説明図である。 図１７は、第７の実施の形態にかかるＣＵの詳細構成を示すブロック図である。 図１８は、第７の実施の形態にかかるＲＲＵの詳細構成を示すブロック図である。 図１９は、ヘッダデータの構成例である。 図２０は、セル群で協調送信を行う無線ネットワークシステムの構成例である。 図２１は、図２０にかかるＣＵ−ＲＲＵ間の下りデータ転送処理を示す説明図である。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１について説明する。
図１に示すように、この無線ネットワークシステム１は、上位網であるモバイルバックホールＭＢＨ（Mobile Back-Haul）に接続された１つの集約局ＣＵ（Central Unit：無線基地局／無線スケジューラ）１０と、ＴＤＭ−ＰＯＮ（Time Division Multiplexing−Passive Optical Network）システムなどのモバイルフロントホールＭＦＨ（Mobile Front-Haul）を介してＣＵと接続された複数のデータ管理部ＤＭ（Data Manager）２０と、各ＤＭに対して１つまたは複数接続されて、それぞれが１つまたは複数のユーザ端末ＵＥ（User Equipment：無線端末）に無線送信を行う複数の無線局ＲＲＵ（Remote Radio Unit：送信ポイント）３０とから構成されている。
無線ネットワークシステム１は、このような構成に基づいて、ＭＢＨから受信した各ＵＥ宛ての下りデータ（ユーザデータ）を、ＣＵからＭＦＨを介して各ＤＭへ同報配信するとともに、各ＲＲＵの無線リソースを各下りデータの無線送信に割り当て、各ＤＭで受信したこれら下りデータのうちから、自ＤＭと対応するＲＲＵの無線リソースに割り当てられた下りデータを選択してそれぞれのＲＲＵへ転送し、各ＲＲＵでＤＭから受信した下りデータを、対応するＵＥへ無線送信する機能を有している。
なお、本実施の形態において、ＣＵからＭＦＨを介して各ＤＭに配信される下りデータは、無線フレームを形成する前のデータであり、例えば、ＰＤＣＰ−ＰＤＵ（Packet Data Convergence Protocol−Protocol Data Unit／非特許文献４）、あるいはこれを一定量にまとめたものである。
集約局ＣＵ１０には、主な機能部としてデータ配信部１１とスケジューリング部１２とが設けられている。
データ配信部１１は、ＭＢＨから受信した各ＵＥ宛ての下りデータを、ＭＦＨを介してＤＭのそれぞれに同報配信する機能を有している。
スケジューリング部１２は、データ配信部１１による下りデータの同報配信と並行して、ＲＲＵのそれぞれが有する無線リソースを下りデータの無線送信に割り当てるスケジューリングを実行する機能を有している。
データ管理部ＤＭ２０には、主な機能部としてデータ蓄積部２１とデータ選択部２２とが設けられている。
データ蓄積部２１は、全体としてデータバッファからなり、ＣＵから同報配信された下りデータを一時蓄積する機能を有している。
データ選択部２２は、ＣＵでのスケジューリングで得られた割当結果に基づいて、データ蓄積部２１に蓄積されている下りデータから、ＲＲＵのうち自ＤＭと対応するＲＲＵ、すなわち自ＤＭの配下に位置する対応ＲＲＵの無線リソースに割り当てられた下りデータを選択して、対応ＲＲＵへ転送する機能と、対応ＲＲＵ以外のＲＲＵ、すなわち自ＤＭ以外の他ＤＭの配下に位置するＲＲＵの無線リソースに割り当てられた下りデータを、データ蓄積部２１から廃棄する機能とを有している。
無線局ＲＲＵ３０には、主な機能部として無線送信部３１が設けられている。
無線送信部３１は、ＣＵでのスケジューリングで得られた割当結果に基づいて、ＤＭから転送された下りデータを、指定された無線リソースを用いて対応するＵＥへ無線送信する機能を有している。
なお、本実施の形態では、ＤＭが独立した装置で構成されている場合を想定し、ＭＦＨとＲＲＵとの間にＤＭが接続されているシステム構成を例として説明するが、本発明にかかる無線ネットワークシステム１は、このようなシステム構成に限定されるものではない。例えば、後述する第２の実施の形態のように、回路ユニットで構成したＤＭが、ＴＤＭ−ＰＯＮシステムからなるＭＦＨを構成する加入者側装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）内に実装されているシステム構成であってもよく、あるいは、後述する第４の実施の形態のように、回路ユニットで構成したＤＭが、ＲＲＵ内に実装されているシステム構成であっても良い。
［ＣＵの詳細構成］
次に、図２を参照して、ＣＵの詳細構成例について説明する。
ＣＵには、主な機能部として、データ配信部１１、スケジューリング部１２、および配信制御部１３が設けられている。
データ配信部１１は、ＭＢＨから受信した各ＵＥ宛ての下りデータを、ＭＦＨを介してＤＭのそれぞれに同報配信する機能を有している。
このデータ配信部１１には、主な処理部として、加工処理部１１Ａ、データバッファ１１Ｂ、およびタグ付与部１１Ｃが設けられている。
加工処理部１１Ａは、ＭＢＨから受信した下りデータに対して、暗号化等の加工処理を行う機能を有している。
データバッファ１１Ｂは、加工処理部１１Ａで加工された下りデータを、宛先ＵＥ別のＵＥ別バッファに一時蓄積する機能を有している。
タグ付与部１１Ｃは、データバッファ１１ＢのＵＥ別バッファから所定順序で取得した下りデータに、その下りデータの宛先ＵＥとデータ長を示すタグを付与して、配信制御部１３から各ＲＲＵへ同報配信する機能を有している。
スケジューリング部１２は、データ配信部１１による下りデータの同報配信と並行して、ＲＲＵのそれぞれが有する無線リソースを下りデータの無線送信に割り当てるスケジューリングを実行する機能を有している。
配信制御部１３は、データ配信部１１から出力された下りデータ、または、スケジューリング部１２からスケジューリング完了に応じて出力された割当結果を、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔ規格に基づいてカプセル化し、ＭＦＨを介して全ＲＲＵに同報配信する機能と、下りデータと割当結果とを調停する場合には割当結果を優先する機能とを有している。
［ＤＭの詳細構成］
次に、図３を参照して、ＤＭの詳細構成例について説明する。
ＤＭには、主な機能部として、データ蓄積部２１、データ選択部２２、データ振り分け部２３、割当結果解析部２４、および転送処理部２５が設けられている。
データ蓄積部２１は、全体としてデータバッファからなり、ＣＵから同報配信された下りデータを、その下りデータのタグに記述されている宛先ＵＥと対応するＵＥ別バッファに一時蓄積する機能を有している。
データ選択部２２は、割当結果解析部２４で得られた解析結果に基づいて、データ蓄積部２１のＵＥ別バッファのうち、自ＤＭと対応するＲＲＵ、すなわち自ＤＭの配下に位置する対応ＲＲＵと対応するＵＥ別バッファに蓄積されている下りデータを選択して、対応ＲＲＵへ転送する機能と、対応ＲＲＵ以外のＲＲＵ、すなわち自ＤＭ以外の他ＤＭの配下に位置するＲＲＵと対応するＵＥ別バッファに蓄積されている下りデータを廃棄する機能とを有している。
データ振り分け部２３は、ＭＦＨを介してＣＵから受信したデータが、下りデータの場合にはデータ蓄積部２１に出力し、割当結果の場合には割当結果解析部２４へ出力する機能を有している。
割当結果解析部２４は、データ振り分け部２３からの割当結果を解析して、対応する各下りデータに関する宛先ＵＥと無線送信データ量とを含む解析結果を抽出する機能を有している。
転送処理部２５は、データ選択部２２で選択された下りデータ、およびＣＵから受信した割当結果（または割当結果解析部２４で得られた解析結果）を、自ＤＭの配下に位置する対応ＲＲＵへ転送する機能を有している。
［ＲＲＵの詳細構成］
次に、図４を参照して、ＲＲＵの詳細構成例について説明する。
ＲＲＵには、主な機能部として、フレーム形成部３２、ベースバンド処理部３３、および無線送信部３１が設けられている。
フレーム形成部３２は、ＤＭから転送された割当結果（または解析結果）に基づいて、ＤＭから転送された下りデータを、同一宛先ＵＥごとに格納した無線フレームを形成する機能を有している。
ベースバンド処理部３３は、フレーム形成部３２から出力された無線フレームをベースバンド処理して、レイヤ１のベースバンドデータを生成する機能を有している。
無線送信部３１は、ベースバンド処理部３３から出力されたベースバンドデータを、指定された無線リソースを用いて対応するＵＥへ無線送信する機能を有している。
なお、フレーム形成部３２については、ＤＭ側に実装して、ＤＭから無線フレームをＲＲＵに転送し、ＲＲＵで受信した無線フレームをベースバンド処理するようにしても良い。
［第１の実施の形態の動作］
次に、図５および図６を参照して、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
図５および図６に示すように、本実施の形態において、ＭＢＨからＣＵで受信された下りデータは、スケジューリング部１２による下りデータに対する無線リソース割当の完了を待たずに、ＣＵのデータ配信部１１から、それぞれの宛先にかかわらずすべてのＤＭへ、ＭＦＨを介して同報配信（ＭＦＨ転送）される。
これら下りデータは、宛先となるＵＥに基づいて、ＤＭのデータ蓄積部２１に設けられているＵＥ別バッファ（ＵＥ＃１，＃２，…，＃Ｎ）に一時蓄積される。そして、無線リソース割当完了に応じてＣＵから通知された割当結果に基づいて、ＤＭのデータ選択部２２により、自ＤＭの配下の対応ＲＲＵから無線送信すべき下りデータのみが、対応するＵＥ別バッファから選択されて対応ＲＲＵに転送される。また、他ＤＭの配下の他ＲＲＵから無線送信すべき下りデータは、データ選択部２２により、対応するＵＥ別バッファから廃棄される。
この後、ＲＲＵにより、データ選択部２２で選択された下りデータが、宛先ＵＥを示すヘッダが付与された無線フレームのペイロードに格納されてベースバンド処理され、無線送信部３１から対応する配下のＵＥへの無線送信される。
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＣＵが、ＭＢＨからの下りデータを、ＭＦＨを介して各ＤＭに同報配信するのと並行して、各ＲＲＵが有する無線リソースを下りデータの無線送信に割り当てるスケジューリングを実行し、ＤＭが、スケジューリングの割当結果に基づいて、蓄積しておいたＣＵからの下りデータから、自ＤＭと対応する対応ＲＲＵの下りデータを選択して対応ＲＲＵへ転送するとともに、他ＲＲＵの下りデータを廃棄し、ＲＲＵが、割当結果に基づいて、ＤＭからの下りデータを、指定された無線リソースを用いて対応するＵＥへ無線送信するようにしたものである。
これにより、本実施の形態によれば、ＭＦＨを介した下りデータの転送開始タイミングが、従来のように、ＣＵでのスケジューリング完了後に制限されなくなり、ＣＵがスケジューリング中であっても下りデータの転送が開始され、スケジューリングと並行して、ＣＵからその宛先となるＵＥに対して各下りデータが転送される。したがって、ＭＦＨを介した下りデータの転送に利用できる期間が大幅に拡張され、ＭＦＨの実効帯域が拡張されることになり、ＣＵから各ＲＲＵへ極めて効率よく下りデータを転送することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、すべての下りデータが、その宛先にかかわらずＣＵからすべてのＤＭへ同報配信された後、無線リソース割当が完了することになる。このため、無線リソース割当の完了時点において、これら下りデータはすでにＤＭに蓄積された状態にある。したがって、無線リソース割当の完了に応じて、ＲＲＵでベースバンド処理を開始することができ、ＭＢＨからの下りデータの受信からＵＥへの無線フレームの送信までの所要時間を大幅に削減することができる。
また、本実施の形態において、ＣＵのデータ配信部１１が、下りデータを同報配信する際、下りデータの宛先ＵＥを識別するためのタグを下りデータに付加して同報配信し、ＤＭのデータ蓄積部２１が、下りデータを蓄積する際、下りデータに付与されているタグに基づいて、タグと対応するＵＥ別バッファに、タグを除去した下りデータを蓄積し、ＤＭのデータ選択部２２が、ＵＥ別バッファのうち対応ＲＲＵに対応するＵＥ別バッファに蓄積されている下りデータを選択して対ＲＲＵへ転送するとともに、対応ＲＲＵ以外のＲＲＵに対応するＵＥ別バッファに蓄積されている下りデータを廃棄するようにしてもよい。
これにより、ＣＵの部１１Ａにより下りデータが暗号化される場合であっても、各ＤＭにおいて、受信した下りデータの宛先ＵＥを、下りデータに付与されているタグから容易に識別することができる。
また、各ＤＭは、下りデータ受信時に、上記タグによって識別した宛先ＵＥ別に分けて下りデータをバッファに蓄積しておくことで、自ＤＭと対応する対応ＲＲＵの下りデータを選択する際、および他ＲＲＵの下りデータを廃棄する際、下りデータの宛先を個々に識別する必要がなくなるため、選択および廃棄に要する処理時間を短縮することができる。
［第２の実施の形態］
次に、図７を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる無線通信システム１について説明する。
本実施の形態では、回路ユニットからなるＤＭが、ＴＤＭ−ＰＯＮシステムからなるＭＦＨを構成する各加入者側装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）内にそれぞれ実装されているシステム構成例について説明する。
ＭＦＨは、一般的なＴＤＭ−ＰＯＮシステムからなり、ＣＵに接続された１つの局側装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）４１と、光ファイバおよび光スプリッタからなるＰＯＮ区間を介してＯＬＴに接続された複数の加入者側装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）４２とから構成されている。
ＯＬＴは、ＣＵから出力された下りデータを、ＰＯＮ区間を介して各ＯＮＵへ同報配信する機能を有している。
本実施の形態において、ＯＮＵは、１つまたは複数のＲＲＵを配下に収容し、第１の実施の形態と同様のＤＭにより、ＰＯＮ区間を介してＯＬＴから転送された下りデータのうちから、配下のＲＲＵと対応する下りデータを選択して転送する機能を有している。
ＯＮＵのＤＭには、主な機能部としてデータ蓄積部２１とデータ選択部２２とが設けられている。
データ蓄積部２１は、全体としてデータバッファからなり、ＣＵから同報配信された下りデータを一時蓄積する機能を有している。
データ選択部２２は、ＣＵでのスケジューリングで得られた割当結果に基づいて、データ蓄積部２１に蓄積されている下りデータから、ＲＲＵのうち自ＤＭと対応するＲＲＵ、すなわち自ＤＭの配下に位置する対応ＲＲＵの無線リソースに割り当てられた下りデータを選択して、対応ＲＲＵへ転送する機能と、対応ＲＲＵ以外のＲＲＵ、すなわち自ＤＭ以外の他ＤＭの配下に位置するＲＲＵの無線リソースに割り当てられた下りデータを、データ蓄積部２１から廃棄する機能とを有している。
なお、ＣＵ，ＤＭ，およびＲＲＵの構成例については、第１の実施の形態で説明した図２，図３，および図４と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
［第２の実施の形態の動作］
次に、図５および図８を参照して、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
以下では、理解を容易とするため、ＯＮＵｉ（ｉはＯＮＵの識別番号）、ＲＲＵｊ（ｊはＲＲＵの識別番号）、およびＵＥｋ（ｋはＵＥの識別番号）が、１：１：１で接続されている場合が例として説明されているが、図７に示すように、１つのＯＮＵに複数のＲＲＵが接続されている場合、あるいは１つのＵＵＲに複数のＵＥが接続されている場合でも、本実施の形態を以下と同様にして適用できる。
本実施の形態は、図５および図８に示すように、一定周期からなるｓｃｈｌごとに、ＭＢＨからＣＵで受信した下りデータを、ＣＵでのこれら下りデータに対する無線リソース割当の完了を待たずにＣＵからＯＬＴへ順次出力し、これら下りデータをその宛先にかかわらず、ＯＬＴからすべてのＯＮＵへＰＯＮ区間を介して同報配信するようにしたものである。また、例えばＯＮＵｉのＤＭでは、これら下りデータをバッファで一時蓄積し、無線リソース割当完了後、その割当結果に基づいて、ＯＮＵｉのバッファから配下のＲＲＵｊで無線送信すべき下りデータのみを選択してＲＲＵｊに出力し、これら下りデータを用いてＲＲＵｊで無線フレームを生成した後にベースバンド処理して、配下のＵＥｋに無線送信するようにしたものである。
［集約局の動作］
ＣＵは、基本的には従来と同様であるが、無線フレームを形成することなく、ＭＢＨからの受信に応じて下りデータをＯＬＴへ順次転送する点、スケジューリングによる無線リソース割当結果をＯＬＴに通知する点、および、スケジューリングにより各ＵＥ宛ての未送信データ量を推定する点において、従来と異なる。割当結果の通知方法としては、例えば専用線を介しても良いし、下りデータに時間多重しても良い。
スケジューリング部１２は、ＣＵからＯＬＴに転送済みのデータも含めて、各ＵＥ宛ての未送信データの有無を確認して無線リソースの割り当てを行う必要がある。このため、スケジューリング部１２は、ＵＥごとに、当該ＵＥ宛て下りデータに関する未送信データ量の推定を行う。
ここで、ＣＵからＯＬＴへ転送しておらずＣＵのバッファに残存するＵＥ宛て下りデータ量をＤuntrans［ｋ］とし、ＣＵからＯＬＴへ転送済みのＵＥｋ宛て下りデータ量をＤtrans［ｋ］とし、直前スケジューリングで得られた割当結果で割当済みのＵＥｋ宛て下りデータ量をＤalloc［ｋ］とした場合、ＵＥｋ宛て下りデータに関する未送信データ量の推定値Ｄmon［ｋ］は、次の式（１）で求められる。
Figure 0006353166
なお、ＣＵは、ＯＬＴに転送したデータを複製して保持し、再送指示があった際に、ＯＬＴに再転送できるようにしても良い。この時、式（１）において、再送が確定したＵＥｋ宛の当該複製データは、Ｄuntransに含めるものとしても良い。
［ＯＬＴの動作］
ＯＬＴは、ＣＵから転送された下りデータを、その宛先ＵＥ別に分けてバッファに一旦蓄積し、これらバッファから順次読み出した下りデータに対して、全ＯＮＵを宛先とするブロードキャストＬＬＩＤを付与することで、全ＯＮＵに当該下りデータを同報配信する。また、ＣＵから通知された無線リソース割当の割当結果を、下りデータと時間多重して全ＯＮＵに通知する。割当結果の通知方法としては、例えば専用線を介しても良いし、下りデータに時間多重しても良い。
下りデータ同報配信時、ＯＬＴは、各ＯＮＵに設けられたＤＭのデータ蓄積部２１におけるＵＥ別バッファのバッファ溢れを防ぐために、それぞれのＵＥ別バッファに蓄積されている、ＵＥ宛ての未送信データ量の推定値を算出し、当該推定値と所定の無線局閾値Ｄthとの比較結果に基づき、下りデータの同報配信可否を判定する。ここで、当該推定値がＤthを上回る場合には、各ＯＮＵに対する当該ＵＥ宛て下りデータの同報配信を停止し、当該推定値がＤth以下となるまでの間、ＯＬＴのバッファに蓄積しておく。
ここで、ＯＬＴからＯＮＵへ配信済みのＵＥｋ宛て下りデータ量の総和をＤtrans_olt［ｋ］とし、無線リソース割当済みのＵＥｋ宛て下りデータ量の総和をＤalloc［ｋ］とした場合、ＯＮＵのＵＥ別バッファに蓄積されている、ＵＥｋ宛て下りデータに関する未送信データ量の推定値Ｄmon_olt［ｋ］は、次の式（２）で求められる。
Figure 0006353166
なお、ＵＥ別バッファのバッファ閾値Ｄthは、ＲＲＵが具備する１つのＵＥ別バッファで蓄積できる最大蓄積可能データ量Ｄmax_bufを下回る値とする。Ｄmax_bufは、例えば、ＣＵでのスケジューリングの１周期分の期間内に、１つのＵＥに対してＲＲＵから送信可能な最大送信可能データ量である。
［ＤＭの動作］
ＯＮＵのＤＭは、ＯＬＴから順次同報配信される下りデータ、およびＯＬＴから通知される無線リソースの割当結果の受信に応じて、それぞれに対応する処理を実行する。
図９において、ＤＭは、受信待ち受けループを間欠的に実行している（ステップＳ１００：ＮＯ，ステップＳ１１０：ＮＯ）。この受信待ち受けループにおいて、ＯＬＴから順次同報配信された下りデータを受信した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ＤＭのデータ蓄積部２１は、当該下りデータの宛先に基づいて、当該下りデータをその宛先と対応するＵＥ別バッファに蓄積し（ステップＳ１０１）、受信待ち受けループに戻る。
一方、受信待ち受けループにおいて、ＯＬＴから割当結果を受信した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＤＭのデータ選択部２２は、受信した割当結果を自配下のＲＲＵに通知するとともに（ステップＳ１１１）、自配下のＲＲＵから送信すべき下りデータを、当該割当結果で決定した量だけ対応するＵＥ別バッファから選択してＲＲＵに出力する（ステップＳ１１２）。また、データ選択部２２は、他配下のＲＲＵから送信される下りデータを、当該割当結果で決定した量だけ対応するＵＥ別バッファから廃棄し（ステップＳ１１３）、受信待ち受けループに戻る。
［ＲＲＵの動作］
ＲＲＵは、ＯＮＵから転送された下りデータおよび無線リソースの割当結果から、無線フレームを生成してベースバンド処理し、割当結果に応じた無線リソースを用いて対応するＵＥへ無線送信する。なお、本実施の形態では、無線フレームの生成処理をＲＲＵで実行する場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、ＤＭで実行するようにしても良い。
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＭＦＨが、ＣＵに接続された１つのＯＬＴと、光ファイバを介してＯＬＴに収容された複数のＯＮＵとを有するＴＤＭ−ＰＯＮシステムからなり、ＤＭをＯＮＵのそれぞれに実装したものである。
これにより、第１の実施の形態と同様に、ＭＦＨを介した下りデータの転送開始タイミングが、従来のように、ＣＵでの無線リソース割当完了後に制限されなくなり、ＣＵが無線リソースを割り当てるスケジューリング中であっても、下りデータの転送が開始され、スケジューリングと並行して、ＣＵからその宛先となるＵＥに対して各下りデータが転送される。したがって、ＭＦＨを介した下りデータの転送に利用できる期間が大幅に拡張され、ＭＦＨの実効帯域が拡張されることになり、ＣＵから各ＲＲＵへ極めて効率よく下りデータを転送することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、すべての下りデータが、その宛先にかかわらずＣＵからすべてのＤＭへ同報配信された後、無線リソース割当が完了することになる。このため、無線リソース割当の完了時点において、これら下りデータはすでにＤＭに蓄積された状態にある。したがって、無線リソース割当の完了に応じて、ＲＲＵでベースバンド処理を開始することができ、ＭＢＨからの下りデータの受信からＵＥへの無線フレームの送信までの所要時間を大幅に削減することができる。
また、本実施の形態において、ＣＵのスケジューリング部１２が、ＵＥごとに、データ配信部１１に残存するＵＥ末宛下りデータの残存データ量と、ＤＭへ同報配信したＵＥ宛下りデータの配信済みデータ量との和から、直前の割当結果で割り当てたＵＥ宛下りデータの割当済みデータ量を減算することにより、ＵＥ宛下りデータに関する未送信データ量を推定し、得られた未送信データ量推定値に基づいて新たなスケジューリングを実行するようにしても良い。
これにより、ＣＵから各ＤＭに対して未送信データを配信済みであり、かつ、ＣＵに未送信データが保持されていない場合でも、ＣＵにおいて、これら未送信データ量をＵＥ別に数値計算により把握することができ、新たなスケジューリングを適切に実行することができる。
また、本実施の形態において、ＯＬＴが、ＣＵから転送された下りデータを、ＯＮＵを介してＲＲＵへ同報配信する際、ＵＥごとに、自ＯＬＴからＲＲＵへ同報配信したＵＥ宛下りデータの配信済みデータ量から、直前のスケジューリングで得られた割当結果で割り当てたＵＥ宛下りデータの割当済みデータ量を減算することにより、ＲＲＵに残存するＵＥ宛下りデータの残存推定量を計算し、残存推定量とＲＲＵに設けられたＵＥ別バッファの無線局閾値との比較結果に基づいて、ＲＲＵに対するＵＥ宛下りデータの同報配信可否を判定するようにしても良い。この際、無線局閾値として、ＲＲＵに設けられた１つのユーザ端末別バッファで蓄積できる最大蓄積可能データ量を下回る値を用い、最大蓄積可能データ量として、スケジューリングの１周期分の期間において、ＲＲＵから無線送信可能な最大送信可能データ量を用いても良い。
これにより、各ＤＭに保持されている未送信データ量をＯＬＴにおいてもＵＥ別に数値計算で把握することができる。
また、各ＤＭが有するバッファ容量に合わせて、ＯＬＴがＵＥ別の転送データ量を上記のように制御することで、ＤＭでのバッファ溢れを防ぐことができる。
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１について説明する。
本実施の形態は、基本的には第２の実施の形態と同様であるが、ＣＵがＯＬＴを介してＯＮＵに無線チャネル情報を通知する点と、ＯＮＵのＤＭが、下りデータ受信時に、この無線チャネル情報に基づいて、自配下のＲＲＵから無線送信すべきＵＥを特定し、これらＵＥ宛て下りデータのみを選択してバッファに蓄積する点とが異なる。ここでは、第２の実施の形態に本実施の形態を適用した場合を例として説明するが、後述する第４の実施の形態に対しても以下と同様にして本実施の形態を適用できる。
すなわち、本実施の形態において、ＣＵのスケジューリング部１２は、各ＵＥから周期的に通知されるワイドバンドＣＱＩ（Channel Quality Indicator）に基づいて、ＲＲＵごとに当該ＲＲＵから無線送信すべきＵＥの候補を示す無線チャネル情報（送信先無線端末候補リスト）を生成し、ＯＬＴを介して各ＯＮＵのＤＭに通知する機能を有している。
また、ＤＭのデータ蓄積部２１は、ＯＬＴから順次同報配信された下りデータを受信した際、予め通知された無線チャネル情報を参照して、当該下りデータの宛先ＵＥを確認し、当該宛先ＵＥが自配下のＲＲＵに関する無線チャネル情報に含まれない場合には、バッファに蓄積する前に当該下りデータを廃棄する機能を有している。
無線チャネル情報は、ワイドバンドＣＱＩ（非特許文献５）に基づいてＣＵで生成する情報である。ワイドバンドＣＱＩは、各ＵＥが、ＣＵに対して、受信可能なＲＲＵに対するチャネル状態を周期的にフィードバックする値である。これは、各ＵＥが、受信可能なＲＲＵ候補とその候補からの受信状態を通知していることと等価であり、ＣＵは、各ＵＥのＲＲＵ候補から、ＲＲＵ別のＵＥ候補リストを作成することが可能である。
［第３の実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
本実施の形態において、ＣＵのスケジューリング部１２は、ワイドバンドＣＱＩからＲＲＵ別の無線端末候補リストを順次生成し、無線チャネル情報としてＯＬＴに通知する。当該通知方法は、無線リソース割当結果の通知方法と同一の方法である。ＯＬＴは、無線リソース割当結果の通知と同一の方法で各ＯＮＵのＤＭに通知する。
［ＤＭの動作］
ＤＭは、ＯＬＴから順次同報配信される下りデータ、およびＯＬＴから通知される無線リソースの割当結果の受信に応じて、それぞれに対応する処理を実行する。なお、無線チャネル情報は、ＣＵから順次通知され、ＤＭに保存されているものとする。
図１０において、ＤＭは、受信待ち受けループを間欠的に実行している（ステップＳ２００：ＮＯ，ステップＳ２１０：ＮＯ）。この受信待ち受けループにおいて、ＯＬＴから順次同報配信された下りデータを受信した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ＤＭのデータ蓄積部２１は、当該下りデータの宛先ＵＥを参照し（ステップＳ２０１）、当該下りデータが自配下ＲＲＵから送信すべきデータか確認する（ステップＳ２０２）。
ここで、当該下りデータの宛先ＵＥが自配下ＲＲＵの無線チャネル情報に登録されており、当該下りデータが自配下ＲＲＵから送信すべきデータであると判定された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、データ蓄積部２１は、当該下りデータの宛先に基づいて、当該下りデータをその宛先と対応するＵＥ別バッファに蓄積し（ステップＳ２０３）、受信待ち受けループに戻る。
一方、当該下りデータの宛先ＵＥが自配下ＲＲＵの無線チャネル情報に登録されておらず、当該下りデータが自配下ＲＲＵから送信すべきデータではないと判定された場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、データ蓄積部２１は、当該下りデータをバッファに蓄積せずに廃棄し（ステップＳ２０４）、受信待ち受けループに戻る。
一方、受信待ち受けループにおいて、ＯＬＴから割当結果を受信した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、データ選択部２２は、受信した割当結果を自配下のＲＲＵに通知するとともに（ステップＳ２１１）、自配下のＲＲＵから送信すべき下りデータを、当該割当結果で決定した量だけ対応するＵＥ別バッファから選択してＲＲＵに出力する（ステップＳ２１２）。また、データ選択部２２は、他配下のＲＲＵから送信される下りデータを、当該割当結果で決定した量だけ対応するＵＥ別バッファから廃棄し（ステップＳ２１３）、受信待ち受けループに戻る。
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＣＵのスケジューリング部１２が、各ＵＥから周期的に通知されるワイドバンドＣＱＩに基づいて、ＲＲＵごとに当該ＲＲＵから無線送信すべきＵＥの候補を示す無線チャネル情報を生成して各ＤＭに通知し、ＤＭのデータ蓄積部２１が、ＣＵから順次同報配信された下りデータを受信した際、予め通知された無線チャネル情報を参照して、当該下りデータの宛先ＵＥを確認し、当該宛先ＵＥが自配下のＲＲＵに関する無線チャネル情報に含まれない場合には、バッファに蓄積する前に当該下りデータを廃棄するようにしたものである。
したがって、ＤＭの配下ＲＲＵから送信すべき下りデータのみが、ＤＭのバッファに蓄積されるため、バッファに対する不要に下りデータの蓄積を抑止することができ、ＤＭにおけるバッファ処理負担の軽減、さらには、ＤＭ全体でのバッファサイズの削減を実施することが可能となる。
［第４の実施の形態］
次に、図１１を参照して、本発明の第４の実施の形態にかかる無線通信システム１について説明する。
本実施の形態では、回路ユニットからなるＤＭが、各ＲＲＵ内にそれぞれ実装されているシステム構成例について説明する。
本実施の形態において、ＭＦＨは、一般的なＴＤＭ−ＰＯＮシステムからなり、ＣＵに接続された１つの局側装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）４１と、光ファイバおよび光スプリッタからなるＰＯＮ区間を介してＯＬＴに接続された複数の加入者側装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）４２とから構成されている。なお、ＣＵについては、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
本実施の形態において、ＲＲＵは、各ＯＮＵに対して１つまたは複数接続されて、第１の実施の形態と同様のＤＭにより、ＯＮＵから転送された下りデータのうちから、自ＲＲＵと対応する下りデータを選択し、無線送信部３１から配下の１つまたは複数のＵＥに無線送信を行う機能を有している。
ＤＭには、主な機能部として、データ蓄積部２１とデータ選択部２２とが設けられている。
データ蓄積部２１は、全体としてデータバッファからなり、ＯＮＵから転送された下りデータを、その下りデータのタグに記述されている宛先ＵＥと対応するＵＥ別バッファに一時蓄積する機能を有している。
データ選択部２２は、ＣＵでのスケジューリングで得られた割当結果に基づいて、データ蓄積部２１に蓄積されている下りデータから、自ＲＲＵの無線リソースに割り当てられた宛先ＵＥのＵＥ別バッファから下りデータを選択する機能と、自ＲＲＵ以外のＲＲＵの無線リソースに割り当てられた宛先ＵＥのＵＥ別バッファから、下りデータを廃棄する機能とを有している。
無線送信部３１は、ＣＵでのスケジューリングで得られた割当結果に基づいて、ＤＭで選択された下りデータを、指定された無線リソースを用いて対応するＵＥへ無線送信する機能を有している。
［ＲＲＵの詳細構成］
次に、図１２を参照して、ＲＲＵの詳細構成例について説明する。
ＲＲＵには、主な機能部として、ＤＭを構成するデータ蓄積部２１、データ選択部２２、データ振り分け部２３、および割当結果解析部２４と、フレーム形成部３２、ベースバンド処理部３３、および無線送信部３１とが設けられている。
データ蓄積部２１は、全体としてデータバッファからなり、ＣＵから同報配信された下りデータを、その下りデータのタグに記述されている宛先ＵＥと対応するＵＥ別バッファに一時蓄積する機能を有している。
データ選択部２２は、割当結果解析部２４で得られた解析結果に基づいて、データ蓄積部２１に蓄積されている下りデータから、自ＲＲＵ（対応ＲＲＵ）の無線リソースに割り当てられた宛先ＵＥのＵＥ別バッファから下りデータを選択する機能と、自ＲＲＵ以外のＲＲＵの無線リソースに割り当てられた宛先ＵＥのＵＥ別バッファから、下りデータを廃棄する機能とを有している。
データ振り分け部２３は、ＭＦＨを介してＣＵから受信したデータが、下りデータの場合にはデータ蓄積部２１に出力し、割当結果の場合には割当結果解析部２４へ出力する機能を有している。
割当結果解析部２４は、データ振り分け部２３からの割当結果を解析して、対応する各下りデータに関する宛先ＵＥと無線送信データ量とを含む解析結果を抽出する機能を有している。
フレーム形成部３２は、割当結果解析部２４から出力された割当結果（または解析結果）に基づいて、データ選択部２２で選択された下りデータを、同一宛先ＵＥごとに格納した無線フレームを形成する機能を有している。
ベースバンド処理部３３は、フレーム形成部３２から出力された無線フレームをベースバンド処理して、レイヤ１のベースバンドデータを生成する機能を有している。
無線送信部３１は、ベースバンド処理部３３から出力されたベースバンドデータを、指定された無線リソースを用いて対応するＵＥへ無線送信する機能を有している。
［第４の実施の形態の動作］
次に、図５を参照して、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
図５に示すように、本実施の形態における動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＭＢＨからＣＵで受信された下りデータは、スケジューリング部１２による下りデータに対する無線リソース割当の完了を待たずに、ＣＵのデータ配信部１１から、それぞれの宛先にかかわらずすべてのＤＭ（ＲＲＵ）へ、ＭＦＨを介して同報配信（ＭＦＨ転送）される。
ＤＭにおいて、これら下りデータは、宛先となるＵＥに基づいて、データ蓄積部２１に設けられているＵＥ別バッファに一時蓄積される。そして、無線リソース割当完了に応じてＣＵから通知された割当結果に基づいて、ＤＭのデータ選択部２２により、自ＲＲＵから無線送信すべき下りデータのみが、対応するＵＥ別バッファから選択されて無線送信部３１に転送される。また、他ＲＲＵから無線送信すべき下りデータは、データ選択部２２により、対応するＵＥ別バッファから廃棄される。
この後、データ選択部２２により選択された下りデータが格納された無線フレームがベースバンド処理され、無線送信部３１から対応する配下のＵＥへ無線送信される。
なお、本実施の形態において、割当結果の通知方法としては、例えば専用線を介しても良いし、下りデータに時間多重しても良い。また、他ＲＲＵから無線送信すべき下りデータについては、廃棄の代わりに、バッファの読出開始位置を更新しても良い。
［第４の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＭＦＨが、ＣＵに接続された１つのＯＬＴと、光ファイバを介してＯＬＴに収容された複数のＯＮＵとを有するＴＤＭ−ＰＯＮシステムからなり、ＤＭをＲＲＵのそれぞれに実装したものである。
これにより、第１の実施の形態と同様に、ＭＦＨを介した下りデータの転送開始タイミングが、従来のように、ＣＵでの無線リソース割当完了後に制限されなくなり、ＣＵが無線リソースを割り当てるスケジューリング中であっても、下りデータの転送が開始され、スケジューリングと並行して、ＣＵからその宛先となるＵＥに対して各下りデータが転送される。したがって、ＭＦＨを介した下りデータの転送に利用できる期間が大幅に拡張され、ＭＦＨの実効帯域が拡張されることになり、ＣＵから各ＤＭ（ＲＲＵ）へ極めて効率よく下りデータを転送することが可能となる。
また、本実施の形態によれば、すべての下りデータが、その宛先にかかわらずＣＵからすべてのＤＭへ同報配信された後、無線リソース割当が完了することになる。このため、無線リソース割当の完了時点において、これら下りデータはすでにＤＭに蓄積された状態にある。したがって、無線リソース割当の完了に応じて、ＲＲＵでベースバンド処理を開始することができ、ＭＢＨからの下りデータの受信からＵＥへの無線フレームの送信までの所要時間を大幅に削減することができる。
［第５の実施の形態］
次に、図１３を参照して、本発明の第５の実施の形態にかかる無線通信システム１について説明する。
本実施の形態は、基本的には第４の実施の形態と同様であるが、ＣＵがＤＭに転送済みの下りデータをミラーバッファで保持する点、ミラーバッファで保持している下りデータのデータ量に基づいてＤＭに転送する下りデータを制限する点、およびスケジューリング部１２での動作が異なる。
図１３に示すように、本実施の形態にかかるＣＵは、前述した図２の構成と比較して、データ配信部１１にミラーバッファ１１Ｄが追加されている。
ミラーバッファ１１Ｄは、データバッファ１１Ｂに蓄積されている下りデータのうち、ＭＦＨを介してＤＭ（ＲＲＵ）へ同報配信していない未配信の下りデータと同じ下りデータを保持する機能を有している。
配信制御部１３は、ミラーバッファ１１Ｄで保持している未配信下りデータのデータ量に基づいて、ＤＭに対して同報配信する下りデータを一時的に制限する機能と、制限期間中に転送されない下りデータを、データバッファ１１Ｂで保持させる機能とを有している。
［第５の実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
データ配信部１１は、スケジューリング中において、ＭＢＨから下りデータを受信すると、加工処理部１１Ａで加工処理を行った後、宛先ＵＥ別に分けて一旦データバッファ１１Ｂに蓄積する。また、データ配信部１１は、配信制御部１３から転送許可が通知されたＵＥ宛の下りデータを、データバッファ１１Ｂから取り出した後、その下りデータのコピーを宛先ＵＥ別に分けてミラーバッファ１１Ｄに蓄積するとともに、その下りデータにタグ付与部１１Ｃによりタグを付与し、配信制御部１３に出力する。
スケジューリング完了後、得られた割当結果の転送が行われている間に、データ配信部１１は、スケジューリング部１２から通知された転送結果に基づいて、ミラーバッファ１１Ｄに蓄積された下りデータのうち、スケジューリングによって無線送信が確定した下りデータを廃棄する。これにより、ミラーバッファ１１Ｄには、未配信の下りデータだけが保持されることになる。
一方、配信制御部１３は、下りデータと比較して割当結果の同報配信を優先的に許可し、割当結果の配信中はデータ配信部１１からの下りデータのすべてについて配信を非許可にする。この後、配信制御部１３は、割当結果の転送完了に応じて下りデータの転送を許可する。ただし、この転送許可は、少なくとも宛先ＵＥ別に発行する点が第４の実施の形態と異なる。具体的に、配信制御部１３は、ミラーバッファ１１Ｄに蓄積された下りデータのデータ量を、少なくとも宛先ＵＥ別にモニタする。任意の宛先ＵＥのデータ量が、予め設定されている集約局閾値以上である間、対応する宛先ＵＥへの下りデータの転送のみを非許可し、集約局閾値を下回った場合には、対応する宛先ＵＥへの下りデータの転送を許可に戻す。
スケジューリング部１２は、基本的には第４の実施の形態と同様であるが、データバッファ１１Ｂとミラーバッファ１１Ｄとに蓄積された宛先ＵＥ別下りデータの蓄積量を、宛先ＵＥ別の未送信データ量として用いることができるため、前述したように未送信データ量を推定する必要はない。
［第５の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＣＵにおいて、データ配信部１１が、ＤＭに同報配信した下りデータをＵＥ別ミラーバッファに保持するとともに、スケジューリングにより無線リソースへの割当が完了した下りデータをＵＥ別ミラーバッファから削除することにより、ＤＭに蓄積されているＵＥ宛下りデータと同一の下りデータをＵＥ別ミラーバッファで保持し、ＵＥ別ミラーバッファに保持されている下りデータの蓄積量が所定の集約局閾値以上となったＵＥに対する、ＵＥ宛下りデータの同報配信を制限するようにしたものである。
これにより、ＣＵからＤＭに同報配信していない下りデータがＵＥ別ミラーバッファで保持されるため、各ＵＥ別ミラーバッファの蓄積量に基づき各ＵＥの未送信データ量を把握できる。したがって、未送信データを推定する場合と比較して、より正確に未送信データ量を把握でき、下りデータの無駄な同報配信を抑制することができる。
また、ＵＥが他のＣＵ配下に移動した場合、対応ＵＥ宛の未送信下りデータを移動前ＣＵから移動後ＣＵに移動させる必要があるが、本実施の形態によれば、ＣＵ自身のバッファで未送信下りデータのすべてを保持しているため、ＤＭから同報配信してしまった対応ＵＥ宛の未送信下りデータをＣＵに戻す必要がなくなり、ＤＭに蓄積されている対応ＵＥ宛の未送信下りデータをＤＭで廃棄させるだけで良い。したがって、ＵＥが他のＣＵ配下に移動した場合でも、ＭＦＨの帯域を消費することなく、別ＣＵに下りデータを移動させることができる。
［第６の実施の形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第６の実施の形態にかかる無線通信システム１について説明する。
本実施の形態は、基本的には第４の実施の形態と同様の構成であるが、ＣＵが無線送信確定前の下りデータを再送する点と、ＤＭが具備するバッファを、待機面と運用面の２面構成とした点が主に異なる。
図１４に示すように、本実施の形態にかかるＤＭは、前述した図２の構成と比較して、データ蓄積部２１が、バッファＡ２１ＡおよびバッファＢ２１Ｂの２面構成となっている。これらバッファＡおよびバッファＢは、割当結果を受信するごとに、いずれか他方が運用面から待機面に切り替えられて、それまでに蓄積された下りデータの読み出しが行われ、いずれか一方が待機面から運用面に切り替えられて、切り替え後に受信した新たな下りデータが順次蓄積される。
［第６の実施の形態の動作］
次に、図１５を参照して、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
本実施の形態の特徴は、ＤＭが具備するバッファの容量を縮小するために、ＣＵがスケジューリングの都度、その無線送信候補となる下りデータを全ＤＭに同報配信する点である。すなわち、ＤＭに同報配信済みであっても、無線送信が確定していなければ、ＣＵから下りデータを再送する。
これにより、ＤＭは複数のスケジューリングサイクルに渡って下りデータをバッファに保持する必要がなく、１回のスケジューリングサイクル内にＣＵから同報配信され得る下りデータを保持できる容量のバッファを備えるだけで済むようになる。
この目的のために、本実施の形態にかかるＣＵは、ＭＢＨから受信した下りデータを一旦データバッファ１１Ｂに保持した後、バッファ１１Ｂの先頭から順にＤＭに同報配信する。スケジューリングが完了すると、得られた割当結果をＤＭに同報配信している間に、当該割当結果に基づいて無線送信が確定したデータをデータバッファ１１Ｂから消去する。
［ＣＵでの下りデータ配信動作］
図１５に示すように、スケジューリング＃０期間において、ＣＵのデータ配信部１１は、ＭＢＨから下りデータを受信すると、加工処理部１１Ａで加工処理を行った後、宛先ＵＥ別に分けて一旦データバッファ１１Ｂに蓄積する。また、データ配信部１１は、データバッファ１１Ｂに蓄積されている下りデータの先頭から順にコピーを生成し、コピーした下りデータにタグ付与部１１Ｃによりタグを付与し、配信制御部１３に出力する。
配信制御部１３は、データ配信部１１から出力された下りデータを、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化して全ＤＭに同報配信する。この際、ＣＵは上記配信処理と並列して、スケジューリング部１２でスケジューリングを行う。スケジューリングでは、データバッファ１１Ｂに蓄積された下りデータの有無を宛先ＵＥ別に識別して行う。
スケジューリング部１２でスケジューリングが完了して、スケジューリング＃０期間が終了すると、データ配信部１１は、スケジューリング部１２から出力された割当結果に、タグ付与部１１Ｃによりタグを付与し、配信制御部１３に出力する。
配信制御部１３は、データ配信部１１から出力された割当結果を、Ｅｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化して全ＤＭに同報配信するとともに、割当結果の同報配信が終わるまでの間、下りデータの転送を停止することにより、割当結果を優先してＤＭに転送する。
これにより、割当結果を転送している間、ＣＵから下りデータは配信されない。データ配信部１１は、割当結果の配信中に、割当結果および無線送信が確定した下りデータを、データバッファ１１Ｂから廃棄する。
［ＤＭでの下りデータ受信動作］
図１５に示すように、スケジューリング＃０期間において、ＤＭは、ＣＵから下りデータを受信した場合、受信した下りデータのすべてが、データ振り分け部２３を介してデータ蓄積部２１に通知される。データ蓄積部２１は、割当結果を受信するまでの間、バッファＡおよびバッファＢのうち、待機面に対して、下りデータのタグに記された宛先ＵＥと対応するＵＥ別バッファに、その下りデータを蓄積する。この際、下りデータからタグを除去して蓄積する。
その後、ＣＵから割当結果を受信した場合、割当結果は、データ振り分け部２３を介して割当結果解析部２４へ通知される。これに応じて、データ蓄積部２１は、バッファＡおよびバッファＢの待機面と運用面とを切り替える。
割当結果解析部２４は、受信した割当結果のタグにより送信元ＲＲＵを確認し、自ＲＲＵに対する割当結果か否かを確認する。自ＲＲＵに対する割当結果である場合には、割当結果から、自ＲＲＵを無線送信元とする宛先ＵＥとその無線送信データ量とを少なくとも取得し、データ選択部２２とフレーム形成部３２とにそれぞれ通知する。
データ選択部２２は、割当結果解析部２４からの上記通知に基づいて、データ蓄積部２１のバッファＡおよびバッファＢのうちの運用面から、無線送信する下りデータを取得し、それぞれの宛先ＵＥとともにフレーム形成部３２に通知する。
フレーム形成部３２は、データ選択部２２からの下りデータに基づいて、それぞれの宛先ＵＥごとに無線フレームを形成する。形成された無線フレームは、ベースバンド処理部３３でベースバンド処理された後、無線送信部３１から対応するＵＥへ無線送信される。なお、データ蓄積部２１は、データ選択部２２による下りデータの取得完了に応じて、運用面をクリア（データ廃棄）する。
図１５の例では、スケジューリング＃０期間において、ＵＥ＃Ｘ宛の下りデータＸ１，Ｘ２，Ｘ３とＵＥ＃Ｙ宛の下りデータＹ１とが、ＵＥ＃Ｘを配下とするＤＭに転送され、待機面であるバッファＡに蓄積され、スケジューリング＃０期間に得られた割当結果＃０の受信に応じて、バッファＡが新たな運用面に切り替えられるとともに、バッファＢが新たな待機面に切り替えられる。この際、スケジューリング＃０期間に得られた割当結果＃０で、Ｘ３に無線リソースが割り当てられなかった場合、ＤＭでは、運用面からＸ１，Ｘ２を取得して無線送信のためのベースバンド処理を開始し、残りのＹ１，Ｘ３が廃棄される。また、割当結果＃０受信後のスケジューリング＃１期間において、再送分のＸ３と新たなＹ２とが待機面であるバッファＢに蓄積される。
本実施の形態では、ＤＭのデータ蓄積部２１は、運用面と待機面の入れ替え後、運用面にある残り下りデータをすべて廃棄するが、バッファＡ，Ｂへの書き込みの始点と終点を把握して、前回蓄積した下りデータと今回蓄積した新たな下りデータとを区別できれば、残り下りデータを必ずしも廃棄しなくとも良い。ＣＵのデータ配信部１１のバッファからの廃棄についても同様である。
［第６の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＣＵにおいて、データ配信部１１が、ＭＢＨから受信した下りデータを、下りデータの宛先ＵＥと対応するＵＥ別バッファにそれぞれ蓄積し、スケジューリングにより無線リソースへの割当が完了するまで、ＵＥ別バッファのそれぞれに蓄積されている下りデータを読み出してＤＭのそれぞれに同報配信し、割当の完了に応じて得られた新たな割当結果をＤＭのそれぞれに通知するとともに、割当が完了した下りデータをＵＥ別バッファから廃棄し、ＤＭにおいて、データ選択部２２が、ＣＵから通知された割当結果に基づいて、データ蓄積部２１に蓄積されている下りデータから、自ＲＲＵ（対応ＲＲＵ）の無線リソースに割り当てられた下りデータを選択するとともに、選択されなかった残りの下りデータをデータ蓄積部２１からすべて廃棄するようにしたものである。
これにより、ＣＵからは、スケジューリングの都度、その無線送信候補となる下りデータが全ＤＭ（ＲＲＵ）に同報配信されるため、ＤＭに同報配信済みであっても、無線送信が確定していなければ、ＣＵから下りデータが再送される。したがって、ＤＭは複数のスケジューリングサイクルに渡って下りデータをバッファに保持する必要がなく、１回のスケジューリングサイクル内にＣＵから同報配信され得る下りデータを保持できる容量のバッファを備えるだけで済むことになり、ＤＭが具備するバッファの容量を縮小することができる。
また、本実施の形態において、データ蓄積部２１が、下りデータを蓄積するバッファとしてバッファＡ，Ｂの２つの面からなる２面構成を有し、ＣＵからスケジューリングにより得られた新たな割当結果が通知されるまでの間は、一方の面を待機面に割り当てるとともに他方の面を運用面に割り当てて、ＣＵから転送された下りデータを待機面に蓄積し、新たな割当結果が通知されるごとに一方の面と他方の面とを入れ替えし、データ選択部２２が、下りデータを選択する際、バッファのうち運用面に割り当てられる面から割当結果に基づき下りデータを選択し、選択完了後、運用面に割り当てられる面に蓄積されている下りデータをすべて消去するようにしても良い。
これにより、次のスケジューリングにおいて無線送信候補となるＣＵからの再送データを、各ＤＭから今回の割当結果に基づき誤ってＲＲＵへ転送し、ＲＲＵからＵＥへ送信してしまう、という再送データの誤送信を回避することが可能となる。
［第７の実施の形態］
次に、図１６を参照して、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
本実施の形態は、基本的には第４の実施の形態と同様であるが、ＣＵが、無線フレームのヘッダを生成してＤＭに転送する点と、ＤＭがＤＭから受信したヘッダに基づいて無線フレームを形成する点が異なる。
図１６に示すように、ＣＵは、第４の実施の形態と同様に、スケジューリング完了前から下りデータを全ＤＭ（ＲＲＵ）に同報配信する。各ＤＭは、当該転送データを、宛先ＵＥ別に分けてバッファに蓄積する。
スケジューリング完了後、ＣＵは、得られた割当結果に基づいてＵＥごとに無線フレームのヘッダを生成し、生成したヘッダ、宛先ＵＥ、送信元ＲＲＵとを含むヘッダデータを全ＤＭ（ＲＲＵ）に同報配信する。
各ＤＭは、受信したヘッダデータのうちから、自ＲＲＵが送信元となるヘッダデータを選択し、ヘッダデータから取得した宛先ＵＥおよびヘッダに記されたデータ長とに基づいて、データ蓄積部２１から対応する下りデータを取得する。これにより、これら下りデータとヘッダとから無線フレームが形成される。
図１７に示すように、本実施の形態にかかるＣＵは、前述した図２の構成と比較して、ヘッダ配信部１４が追加されている。
ヘッダ配信部１４は、スケジューリング部１２で得られた割当結果に基づいて、ＲＲＵから対応するＵＥに下りデータを無線フレームにより無線送信するためのフレームヘッダを、ＵＥごとに生成して、ＤＭのそれぞれに同報配信する機能を有している。
ヘッダ配信部１４には、ヘッダ生成部１４Ａ、ヘッダ保持部１４Ｂ、およびヘッダ連結部１４Ｃが設けられている。
ヘッダ生成部１４Ａは、スケジューリング部１２で得られた割当結果に基づいて、ＲＲＵから対応するＵＥに下りデータを無線フレームにより無線送信するためのフレームヘッダを、ＵＥごとに生成する機能を有している。
ヘッダ保持部１４Ｂは、ヘッダ生成部１４Ａで生成したヘッダを一時的に保持する機能を有している。
ヘッダ連結部１４Ｃは、ヘッダ保持部１４Ｂで保持しているヘッダを送信元ＲＲＵごとにまとめ、これらを連結したヘッダデータを生成する機能を有している。
図１８に示すように、本実施の形態にかかるＲＲＵは、前述した図１２の構成と比較して、割当結果解析部２４に代えてヘッダ解析部２６が設けられている。
ヘッダ解析部２６は、ＣＵから受信したヘッダデータを各ヘッダに分解する機能と、分解した各ヘッダの宛先ＵＥ、送信元ＲＲＵ、および当該ヘッダに記されたデータ長をデータ選択部２２に通知する機能と、分解した各ヘッダのうち自ＲＲＵを送信元とする宛先ＵＥのヘッダを出力する機能とを有している。
また、フレーム形成部３２は、ヘッダ解析部２６からのヘッダと、データ選択部２２で選択された、当該ヘッダに対応する下りデータとから、無線フレームを形成する機能を有している。
［第７の実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかる無線ネットワークシステム１の動作について説明する。
［ＣＵでの下りデータ配信動作］
ＣＵにおけるスケジューリング中の動作は第４の実施の形態と同一であるが、スケジューリング後の動作は異なる。スケジューリング完了後、ＣＵは、スケジューリング部１２から割当結果が通知されるごとに、ヘッダ生成部１４Ａにより、宛先ＵＥごとのヘッダを生成し、ヘッダ保持部１４Ｂで、宛先ＵＥ別に分けて保持する。
割当結果に基づくすべてのヘッダ生成および保持が完了すると、ヘッダ連結部１４Ｃは、割当結果に基づいて送信元ＲＲＵが同じヘッダ群をヘッダ保持部１４Ｂから取得し、これらヘッダ群を連結して１つのヘッダデータを生成する。
図１９に示すように、ヘッダデータの先頭には、ヘッダ連結部１４Ｃにより、ヘッダデータに関するタグが付与される。このタグには、例えば、ヘッダデータであることを示すフラグ、下りデータの送信元ＲＲＵ、連結したヘッダ数、および各ヘッダの宛先ＵＥとそのヘッダのデータ長とを識別できる情報が含まれている。
ヘッダ連結部１４Ｃにより送信元ＲＲＵごとに生成されたヘッダデータは、配信制御部１３で、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔでカプセル化して全ＤＭに同報配信される。
［ＤＭでの下りデータ受信動作］
ＤＭ（ＲＲＵ）での下りデータ受信動作は、第４の実施の形態と同一であるが、スケジューリング完了後にＣＵからヘッダデータを受信した際の動作は異なる。
ＤＭは、ＣＵからヘッダデータを受信した場合、データ振り分け部２３を介してヘッダ解析部２６に通知される。ヘッダ解析部２６は、ヘッダデータのタグを参照して、送信元ＲＲＵを確認し、自ＲＲＵが送信元のヘッダデータか否かを確認する。
ここで、自ＲＲＵを送信元とするヘッダデータである場合、ヘッダ解析部２６は、タグに記される連結ヘッダ数および各ヘッダのデータ長に基づいて、ヘッダデータを各ヘッダに分解する。
この後、ヘッダ解析部２６は、分解された各ヘッダに記されたデータ長を取得して、対応するヘッダの宛先ＵＥとともに、ヘッダごとに分けてデータ選択部２２に通知するとともに、各ヘッダを、その宛先ＵＥとともにフレーム形成部３２に通知する。
データ選択部２２は、ヘッダ解析部２６から通知された宛先ＵＥおよびデータ長に基づいて、データ蓄積部２１から対応する下りデータを取得し、対応する宛先ＵＥとともにフレーム形成部３２に通知する。
フレーム形成部３２は、宛先ＵＥごとに、データ選択部２２から通知されたヘッダと下りデータとを連結し、無線フレームを形成する。形成した無線フレームは、ベースバンド処理部３３でベースバンド処理された後、無線送信部３１から対応するＵＥに向けて無線送信される。
一方、自ＲＲＵが送信元でないヘッダデータを受信した場合、ヘッダ解析部２６は、データ選択部２２に、各ヘッダの宛先ＵＥおよびデータ長とともに、他ＲＲＵから転送されることが確定したデータであることも併せて通知する。
これに応じて、データ選択部２２は、データ蓄積部２１から対応する下りデータを消去する。
本実施の形態において、ヘッダデータは、送信元ＲＲＵを同じにする複数の無線フレームのヘッダを連結したデータとしたが、個別にタグを付与して転送するようにしても良い。また、ヘッダデータに割当結果を含めるようにしても良い。
［第７の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ＣＵにおいて、ヘッダ配信部１４が、スケジューリング部１２で得られた割当結果に基づいて、ＲＲＵから対応するＵＥに下りデータを無線フレームにより無線送信するためのフレームヘッダを、ＵＥごとに生成して、ＤＭのそれぞれに同報配信し、ＤＭにおいて、データ選択部２２が、ＣＵから同報配信されたフレームヘッダに基づいて、データ蓄積部２１に蓄積されている下りデータから、対応ＲＲＵの無線リソースに割り当てられた下りデータを選択し、フレームヘッダのうちから選択した対応ＲＲＵに対応するフレームヘッダとともに対応へ転送し、ＲＲＵの無線送信部３１が、ＤＭで選択されたフレームヘッダに基づいて、ＤＭで選択された下りデータの宛先となるＵＥごとに、フレームヘッダを下りデータ付加して無線送信するようにしたものである。
これにより、ＣＵからＤＭ（ＲＲＵ）に対して、スケジューリングで得られた割当結果に代えて、フレームヘッダが同報配信される。したがって、ＲＲＵで無線フレームを生成する際、割当結果に基づきフレームヘッダを生成する必要がなくなる。このため、ＲＲＵでの処理負担を軽減でき、ＲＲＵでの下りデータの送信遅延時間を短縮することが可能となる。
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
具体的には、第２の実施の形態にかかる未送信データ量の推定方法や、第３の実施の形態については、ＤＭをＯＮＵに実装した第２の実施の形態の構成に適用した場合を例として説明したが、ＤＭをＲＲＵに実装した第４の実施の形態の構成に適用しても良い。
一方、第５の実施の形態から第７の実施の形態については、第４の実施の形態の構成に適用した場合を例として説明したが、第２の実施の形態の構成に適用しても良い。
１…無線ネットワークシステム、１０，ＣＵ…集約局、１１…データ配信部、１１Ａ…加工処理部、１１Ｂ…データバッファ、１１Ｃ…タグ付与部、１１Ｄ…ミラーバッファ、１２…スケジューリング部、１３…配信制御部、１４…ヘッダ配信部、１４Ａ…ヘッダ生成部、１４Ｂ…ヘッダ保持部、１４Ｃ…ヘッダ連結部、２０，ＤＭ…データ管理部、２１…データ蓄積部、２１Ａ…バッファＡ、２１Ｂ…バッファＢ、２２…データ選択部、２３…データ振り分け部、２４…割当結果解析部、２５…転送処理部、２６…ヘッダ解析部、３０，ＲＲＵ…無線局、３１…無線送信部、３２…フレーム形成部、３３…ベースバンド処理部、４１，ＯＬＴ…局側装置、４２，ＯＮＵ…加入者側装置、ＵＥ…ユーザ端末。

Claims (12)

  1. １つの集約局と、
    前記集約局に接続された複数のデータ管理部と、
    前記データ管理部ごとに対応して接続されて、それぞれ対応するユーザ端末と無線通信を行う１つまたは複数の無線局とを備え、
    前記集約局は、上位網から受信した前記ユーザ端末宛の下りデータを、モバイルフロントホールを介して前記データ管理部のそれぞれに同報配信するデータ配信部と、前記下りデータの同報配信と並行して、前記無線局のそれぞれが有する無線リソースを前記下りデータの無線送信に割り当てるスケジューリングを実行するスケジューリング部とを有し、
    前記データ管理部は、前記集約局から同報配信された前記下りデータを一時蓄積するデータ蓄積部と、前記スケジューリングで得られた割当結果に基づいて、前記データ蓄積部に蓄積されている前記下りデータから、前記無線局のうち自データ管理部と対応する対応無線局の無線リソースに割り当てられた下りデータを選択して前記対応無線局へ転送するとともに、前記対応無線局以外の無線局の無線リソースに割り当てられた下りデータを前記データ蓄積部から廃棄するデータ選択部とを有し、
    前記無線局は、前記スケジューリングで得られた前記割当結果に基づいて、前記データ管理部から転送された前記下りデータを、指定された無線リソースを用いて対応するユーザ端末へ無線送信する無線送信部を有する
    ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
  2. 請求項１に記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記集約局の前記スケジューリング部は、前記ユーザ端末ごとに、前記データ配信部に残存する前記ユーザ端末宛下りデータの残存データ量と、前記データ管理部へ同報配信した前記ユーザ端末宛下りデータの配信済みデータ量との和から、直前の割当結果で割り当てた前記ユーザ端末宛下りデータの割当済みデータ量を減算することにより、前記ユーザ端末宛下りデータに関する未送信データ量を推定し、得られた未送信データ量推定値に基づいて新たなスケジューリングを実行することを特徴とする無線ネットワークシステム。
  3. 請求項１または請求項２に記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記集約局の前記データ配信部は、前記下りデータを同報配信する際、前記下りデータの宛先ユーザ端末を識別するためのタグを前記下りデータに付加して同報配信し、
    前記データ管理部の前記データ蓄積部は、前記下りデータを蓄積する際、前記下りデータに付与されている前記タグに基づいて、前記タグと対応するユーザ端末別バッファに、前記タグを除去した前記下りデータを蓄積し、
    前記データ管理部の前記データ選択部は、前記ユーザ端末別バッファのうち、前記対応無線局に対応するユーザ端末別バッファに蓄積されている下りデータを選択して前記対応無線局へ転送するとともに、前記対応無線局以外の無線局に対応するユーザ端末別バッファに蓄積されている下りデータを廃棄する
    ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
  4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記集約局の前記データ配信部は、前記データ管理部に同報配信した前記下りデータをユーザ端末別ミラーバッファに保持するとともに、前記スケジューリングにより無線リソースへの割当が完了した下りデータを前記ユーザ端末別ミラーバッファから削除することにより、前記データ管理部に蓄積されている前記ユーザ端末宛下りデータと同一の下りデータを前記ユーザ端末別ミラーバッファで保持し、前記ユーザ端末別ミラーバッファに保持されている下りデータの蓄積量が所定の集約局閾値以上となったユーザ端末に対する、ユーザ端末宛下りデータの同報配信を制限することを特徴とする無線ネットワークシステム。
  5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記集約局の前記データ配信部は、前記上位網から受信した下りデータを、前記下りデータの宛先ユーザ端末と対応するユーザ端末別バッファにそれぞれ蓄積し、前記スケジューリングにより無線リソースへの割当が完了するまで、前記ユーザ端末別バッファのそれぞれに蓄積されている下りデータを読み出して前記データ管理部のそれぞれに同報配信し、前記割当の完了に応じて得られた新たな割当結果を前記データ管理部のそれぞれに通知するとともに、割当が完了した下りデータを前記ユーザ端末別バッファから廃棄し、
    前記データ管理部の前記データ選択部は、前記集約局から通知された前記割当結果に基づいて、前記データ蓄積部に蓄積されている前記下りデータから、前記対応無線局の無線リソースに割り当てられた下りデータを選択するとともに、選択されなかった残りの下りデータを前記データ蓄積部からすべて廃棄する
    ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
  6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記データ管理部の前記データ蓄積部は、前記下りデータを蓄積するバッファとして２面構成のバッファを有し、前記集約局から前記スケジューリングにより得られた新たな割当結果が通知されるまでの間は、一方の面を待機面に割り当てるとともに他方の面を運用面に割り当てて、前記集約局から転送された前記下りデータを前記待機面に蓄積し、前記新たな割当結果が通知されるごとに前記待機面と前記運用面とを入れ替えし、
    前記データ選択部は、前記下りデータを選択する際、前記バッファのうち前記運用面に割り当てられる面から前記割当結果に基づき前記下りデータを選択し、選択完了後、前記運用面に割り当てられる面に蓄積されている下りデータをすべて消去する
    ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
  7. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記集約局は、前記割当結果に基づいて、前記無線局から対応するユーザ端末に前記下りデータを無線フレームにより無線送信するためのフレームヘッダを、前記ユーザ端末ごとに生成して、前記データ管理部のそれぞれに同報配信するヘッダ配信部をさらに備え、
    前記データ管理部の前記データ選択部は、前記集約局から同報配信された前記フレームヘッダに基づいて、前記データ蓄積部に蓄積されている前記下りデータから、前記対応無線局の無線リソースに割り当てられた下りデータを選択するとともに、前記フレームヘッダのうちから前記対応無線局に対応するフレームヘッダを選択し、
    前記無線局の前記無線送信部は、前記データ管理部で選択された前記フレームヘッダに基づいて、前記データ管理部で選択された前記下りデータの宛先となるユーザ端末ごとに、前記フレームヘッダを前記下りデータ付加して無線送信する
    ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
  8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記集約局の前記スケジューリング部は、前記ユーザ端末のそれぞれから周期的に通知されるワイドバンドＣＱＩ（Channel Quality Indicator）に基づいて、前記無線局ごとに、前記無線局に接続されているユーザ端末を示す無線チャネル情報を生成して前記データ管理部に通知し、
    前記データ管理部の前記データ蓄積部は、前記集約局から順次配信された前記下りデータを受信した際、前記下りデータの宛先ユーザ端末を確認し、前記集約局から通知された前記無線チャネル情報のうち、前記対応無線局に関する無線チャネル情報に前記宛先ユーザ端末が含まれない場合には、前記下りデータを一時蓄積する前に廃棄する
    ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
  9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記データ管理部は、前記無線局のそれぞれに実装されていることを特徴とする無線ネットワークシステム。
  10. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記モバイルフロントホールは、前記集約局に接続された１つの局側装置と、光ファイバを介して前記局側装置に収容された複数の加入者側装置とを有するＴＤＭ−ＰＯＮシステムからなり、
    前記データ管理部は、前記加入者側装置のそれぞれに実装されていることを特徴とする無線ネットワークシステム。
  11. 請求項１０に記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記局側装置は、前記集約局から転送された前記下りデータを、前記加入者側装置を介して前記無線局へ同報配信する際、前記ユーザ端末ごとに、自局側装置から前記無線局へ同報配信した前記ユーザ端末宛下りデータの配信済みデータ量から、直前のスケジューリングで得られた割当結果で割り当てた前記ユーザ端末宛下りデータの割当済みデータ量を減算することにより、前記無線局に残存する前記ユーザ端末宛下りデータの残存推定量を計算し、前記残存推定量と前記無線局に設けられた前記ユーザ端末別バッファの無線局閾値との比較結果に基づいて、前記無線局に対する前記ユーザ端末宛下りデータの同報配信可否を判定することを特徴とする無線ネットワークシステム。
  12. 請求項１１に記載の無線ネットワークシステムにおいて、
    前記無線局閾値は、前記無線局に設けられた１つの前記ユーザ端末別バッファで蓄積できる最大蓄積可能データ量を下回る値からなり、
    前記最大蓄積可能データ量は、前記スケジューリングの１周期分の期間において、前記無線局から無線送信可能な最大送信可能データ量からなる
    ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
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