WO2001001642A1 - Procede et dispositif de radiocommunications - Google Patents

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WO2001001642A1
WO2001001642A1 PCT/JP2000/003874 JP0003874W WO0101642A1 WO 2001001642 A1 WO2001001642 A1 WO 2001001642A1 JP 0003874 W JP0003874 W JP 0003874W WO 0101642 A1 WO0101642 A1 WO 0101642A1
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unit
user
downlink
uplink
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PCT/JP2000/003874
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Inventor
Guizeng Shi
Osamu Kato
Mitsuru Uesugi
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication device using an ATM (Asynchronous Transfer Mode).
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a frame used in a conventional wireless communication system.
  • the configuration of one frame consists of an access channel (Ac h) 11 followed by a control channel (Cch) 12 and a user channel (Uch) 13 in the first half.
  • the access channel (Ac h) 14 is followed by the control channel (C ch) 15 and the user channel (Uch) 16.
  • Access channel 11 and access channel 14 include two time slots, a downlink time slot (A D ) and an uplink time slot (Au).
  • the downlink of ACh is a broadcast channel for various control information and a channel used for instructing a mobile station to allocate Cch.
  • the uplink of Ac h is a random access channel for acquiring C ch.
  • the control channel (Cch) 12 is an uplink control channel
  • the control channel (C ch) 15 is a downlink control channel.
  • C ch is Uch Establish Z release Sends and receives Uch control information of Z switching and messages related to C ch switching control.
  • the user channel (Uch) 13 and the user channel (Uch) 16 are used for downlink time slots for the base station to transmit ATM cells and the like to the mobile station, and for the mobile station to communicate with the base station. It includes upstream time slots for transmitting ATM cells and the like.
  • the base station manages the time slots of all control channels (C ch) and user channels (U ch).
  • the base station determines the time to be used by each mobile station from the user channel (Uch) 13 and the user channel (Uch) 16 according to the user's request. Allocate slots.
  • the base station does not uniquely specify the Uch time slot for the uplink and downlink, but at the time of channel assignment, according to the user information transmission rate.
  • the communication bandwidth requested by the user is set by specifying the number of Uch time slots for uplink / downlink independently of the radio channel control unit.
  • the mobile station Immediately after power-on, the mobile station establishes AcH synchronization with the base station having the highest reception level, and then transmits a Cch establishment request message by random access using the uplink Ach.
  • the base station that has received this notifies the base station of the Cch time slot number to be used by searching for an empty Cch and transmitting a Cch assignment message.
  • Each base station is assigned upper and lower 1C ch.
  • Each base station constantly transmits control information using this C ch. Based on the call control information, the base station notifies the mobile station of a Uch time slot corresponding to the communication speed requested by the user, using a Uch allocation instruction message.
  • the base station manages the relationship between the Uch time slot number and the Cch or mobile station number, and manages the channels used for the Cch and Uch for each mobile station.
  • a millimeter wave wireless ATM-LAN method uses the uplink based on the random access method in the reservation stage and the polling method in the subsequent information transmission stage.
  • the polling in the above method includes periodic polling (polling for periodically transmitting a polling signal to each user) and aperiodic polling (polling for randomly transmitting a polling signal to each user). Rings are used according to the quality of service (QoS) of user information.
  • QoS quality of service
  • the base station sets information such as the polling cycle, priority, and polling time in the polling scheduler. Further, the base station calculates the polling time of each user based on the periodic polling, and updates the contents of the polling scheduler. Thereafter, the base station sends a polling signal to each user based on the updated polling scheduler. Each user transmits a transmission waiting data frame according to the polling signal transmitted from the base station as described above.
  • the base station performs the aperiodic polling between the periodic polling.
  • the first conventional scheme has a frame configuration in which the uplink time slot and the downlink time slot are randomly included in U ch.
  • a guard time with a long time width is required as a countermeasure for interference between the uplink time slot and the downlink time slot. Therefore, in the first conventional method, it is necessary to provide a large number of guard times as a whole, and therefore, there is a problem that the frame utilization rate deteriorates and the system capacity decreases.
  • the first conventional method channel assignment based on the traffic in the uplink and downlink is not performed. For this reason, the traffic (transmission At the time of asymmetric communication with different transmission speeds, when comparing a line with a high transmission speed and a line with a low transmission speed, the line utilization rate is lower on the line with the lower transmission speed. Therefore, the first conventional method has a problem that the system capacity cannot be improved.
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication device that faithfully copes with asymmetric traffic and QoS of a user and improves a frame utilization rate and a system capacity. This object is achieved by allocating a time slot to be used by each communication partner based on the status of the transmission waiting cell for the communication user for the uplink and for the downlink.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a frame used in a conventional wireless communication system
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a communication system using a wireless communication device according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a frame format used in the wireless communication device according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a time slot in a user channel of a frame format used in the wireless communication device according to the first embodiment
  • FIG. 5 is provided with the wireless communication device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a wireless channel control unit in the wireless communication device according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a user channel management unit in the wireless communication apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing a channel assignment method by a channel assignment unit in the wireless communication apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 8B is a schematic diagram showing a channel assignment result by a channel assignment unit in the wireless communication apparatus according to the first embodiment
  • FIG. 9A is a schematic diagram showing a channel assignment method by a channel assignment unit in a wireless communication apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 9B is a schematic diagram showing a channel assignment result by the channel assignment unit in the wireless communication apparatus according to the second embodiment:
  • FIG. 1OA is a schematic diagram showing a channel assignment method by a channel assignment unit in a wireless communication apparatus according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 10B is a schematic diagram showing a channel assignment result by a channel assignment unit in the wireless communication apparatus according to the third embodiment
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a frame configuration example according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a frame configuration example according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the wireless communication device performs communication using ATM. Do.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a communication system using the wireless communication device according to the first embodiment of the present invention.
  • Communication employing, for example, a TDMA (Time Division Multiple Access) / TDD (Time Division Duplex) system is performed between the base station (BTS) 101 and the mobile station (MS) 102.
  • BTS base station
  • MS mobile station
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a frame format used in the wireless communication device according to the first embodiment.
  • the unit frame (one frame) consists of an access channel (Ac h) 201, an uplink control channel (C ch) 202, a downlink control channel (C ch) 203, and a downlink user channel. (UCh) 204 and an uplink user channel (UCh) 206.
  • Ac h access channel
  • C ch uplink control channel
  • C ch downlink control channel
  • UCh uplink user channel
  • UCh uplink user channel
  • the access channel 201 includes a down time slot (A D ) and an up time slot (Au).
  • the downlink time slot is used to broadcast various control information to the base station 101 and each mobile station 102, and indicates the control channel allocated to each mobile station 102. It is used for On the other hand, the uplink time slot is used for acquiring each mobile station 102 control channel.
  • the uplink control channel 202 and the downlink control channel 203 are used by the base station 101 and each mobile station 102 for controlling information on establishment, release and switching of each user channel, and switching control of each control channel. This is the channel used to communicate information about
  • the uplink control channel 202 is a channel used to broadcast a broadcast signal for broadcasting the contents of the transmission buffer of each mobile station 102 to the base station 101 for each frame. is there.
  • This broadcast signal includes the presence or absence of transmission data (such as ATM cells) in the transmission buffer of each mobile station 102, the status of transmission cell waiting (the number of waiting cells or the level expressing the number of waiting cells), and special information. It reflects high quality of service requirements. Thereby, base station 101 can grasp the transmission status of each mobile station 102.
  • the downlink control channel 203 is a channel used to broadcast the position of the user channel allocated to each mobile station 102 in accordance with the base station 101 user channel allocation result described later. It is.
  • the downlink user channel 204 is a channel used by the base station 101 to transmit an ATM cell or the like to each mobile station 102.
  • the uplink user channel 206 is a channel used to transmit an ATM cell or the like to each mobile station 102 base station 101.
  • the number of time slots included in each of the downlink user channel 204 and the upward user channel 206 is not fixed, and is determined based on the user channel allocation result described later. The position is determined.
  • FIG. 4 shows an example of the configuration of each time slot in such a user channel.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a time slot in a frame format user channel used in the wireless communication device according to the present embodiment.
  • Each time slot is configured to include a guard time (GT) 301 for protection, a bit timing reproduction code (BTR) 302, a unique word (UW) 303, and eight cells 304.
  • GT guard time
  • BTR bit timing reproduction code
  • UW unique word
  • the configuration of the time slot in the above-mentioned user channel is an example, and can be changed as appropriate according to the communication status, the application, and the like.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a base station including the wireless communication device according to the present embodiment.
  • the antenna section 401 receives a signal transmitted from each mobile station 102 and sends it to the RF section 402.
  • the length section 402 performs frequency conversion on the signal transmitted from the antenna section 401, and sends the frequency-converted signal to the modulation / demodulation section 403.
  • the modulation / demodulation unit 4003 converts the signal sent from the RF unit 402 Then, demodulation such as ⁇ 4 ⁇ 3 ⁇ SK method is performed, and the demodulated signal is sent to TDMA section 404.
  • TDMA section 404 performs normal TDMA processing on the signal sent from modem section 403. That is, first, the TDMA unit 404 extracts data for an instant slot at a predetermined timing from the signal transmitted from the modulation / demodulation unit 403, extracts a unique word from the extracted data, and establishes synchronization.
  • the TDMA unit 404 extracts various information from the data for the one time slot, and sends the extracted information to the IF unit 405 or the wireless channel control unit 406 according to the content of the information. . Specifically, if the information extracted as described above is the various types of control information as described above transmitted by the access channel 201 and the control channel 202, the TDMA unit 404 extracts the information as described above. The transmitted information is sent to the wireless channel control unit 406. On the other hand, when the information extracted as described above is audio information transmitted by the user channel 206, the TDMA unit 404 sends the information extracted as described above to the IF unit 405.
  • the IF unit 405 sends the information sent from the TDMA unit 404 to PSTN (Public Telephone Network) or ISDN (Integrated Services Digital Network).
  • PSTN Public Telephone Network
  • ISDN Integrated Services Digital Network
  • IF section 405 sends a signal transmitted from the PSTN (Public Telephone Network) or ISDN (Integrated Services Digital Network) to TDMA section 404.
  • PSTN Public Telephone Network
  • ISDN Integrated Services Digital Network
  • the TDMA unit 404 performs a normal TDMA process on a signal including various control information transmitted from the wireless channel control unit 406 or a signal transmitted from the IF unit 405 according to the above-described frame format content (FIG. 3). I do. That is, the TDMA unit 404 adds a control signal such as a unique code to a signal including various control information transmitted from the wireless line control unit 406 or a signal transmitted from the IF unit 405 in accordance with the frame format. 1 Times mouth After creating the data for one time slot, the created data for one time slot is inserted into a predetermined slot at a predetermined timing and sent to the modem 403.
  • Modulation / demodulation section 403 modulates the signal sent from TDMA section 404 according to the ⁇ -4QPSK method or the like, and sends the modulated signal to RF section 402.
  • RF section 402 performs frequency conversion on the signal transmitted from modulation / demodulation section 403, and transmits the frequency-converted signal to each mobile station 102 through antenna section 401.
  • the call control unit 407 performs call connection control and user management such as user (mobile station) authentication.
  • the wireless channel control unit 406 controls the above-described antenna unit 401, RF unit 402, modem unit 403, octave unit 404, IF unit 405, and call control unit 407.
  • the internal configuration of the wireless channel control unit 406 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an internal configuration of radio channel control section 406 provided in base station 101 including the radio communication device according to the present embodiment.
  • Radio line control section 406 mainly includes communication quality monitoring section 501, mobile station management section 502, and radio resource management section 503.
  • the communication quality monitoring unit 501 constantly monitors the communication quality of each channel, and performs switching or release processing of a channel whose communication quality has deteriorated.
  • the mobile station management unit 502 manages the telephone number of each mobile station 102 and the channel used by each mobile station 102.
  • the radio resource management unit 503 manages allocation of radio resources. That is, the radio resource management unit 503 uses the various types of control information sent from the TDMA unit 404 to assign channels to each mobile station 102, and sends the channel assignment result to the TDMA unit 404. More specifically, the radio resource management unit 503 includes an access channel (Ac h) management unit 504, a control channel (C ch) management unit 505, and a user channel (Uch) management. Unit 506.
  • Ac h access channel
  • C ch control channel
  • Uch user channel
  • the access channel management unit 504 manages the access channel 201. In particular, when the access channel management unit 504 receives a signal for requesting acquisition of a control channel transmitted from each mobile station 102 through the TDMA unit 404, the control channel management unit 504 A request is made to 05 to assign a control channel to each mobile station 102. Thereafter, the access channel management unit 504 receives the control channel allocation result for each mobile station 102 from the control channel management unit 505, and transmits this result through the TDMA unit 404. Send to mobile station 102.
  • the control channel management unit 505 manages the uplink control channel 202 and the downlink control channel 203. That is, when receiving a request from the access channel management section 504 to allocate a control channel to each mobile station 102, the control channel management section 505 selects each mobile channel from the time slots in each control channel. Determine the time slot to be assigned to station 102. Thereafter, the control channel management section 505 sends the above allocation result to the access channel management section 504.
  • control channel management unit 505 When the control channel management unit 505 receives a broadcast signal, which is transmitted from each mobile station 102 for each frame and broadcasts the contents of the transmission buffer through the TDMA unit 404, Then, a signal requesting the assignment of the time slot in is transmitted to the user channel management unit 506 together with the broadcast signal. Thereafter, when receiving the above allocation result from the user channel management section 506, the control channel management section 505 sends the allocation result to each mobile station 102 through the TDMA section 404.
  • the user channel management unit 506 manages the uplink user channel 206 and the downlink user channel 204. In particular, the user channel management unit 506 allocates a time slot to be used by each mobile station 102 in the uplink user channel 206 and the downlink user channel. Sa More specifically, the user channel management unit 506 determines the number of cells waiting for transmission of each mobile station 102 (hereinafter referred to as “uplink transmission status”), the number of cells waiting for transmission of the base station 101. Requests a special QoS for the number of cells (hereinafter referred to as “downlink transmission status”) and for the transmission waiting cells of each of the mobile station 102 and the base station 101. A time slot to be used by each mobile station 102 is assigned based on the situation indicating how many cells waiting to be transmitted are included.
  • the user channel management unit 506 manages each user channel, so that it can be always grasped.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a user channel management unit 506 provided in a base station 101 provided with the wireless communication device according to the present embodiment.
  • the user channel management section 506 mainly includes a downlink transmission status buffer 601, a channel allocation section 602, and an uplink transmission status buffer 603.
  • the downlink transmission status buffer 6001 stores information on the downlink transmission status and the QoS request status of the base station, and sends the information to the channel allocation unit 602.
  • the uplink transmission status buffer 603 stores information on the uplink transmission status and the mobile station's QoS request status, and allocates the above information to the channel. Send to part 6 02. As described above, the uplink transmission status and the QoS request status of the mobile station are based on information transmitted to the base station 101 using the uplink control channel 202 of each mobile station 102. Yes, it is sent to the upstream transmission status buffer 603 via the control channel management unit 505.
  • the channel allocating unit 602 receives information on the downlink transmission status and the base station QoS request status from the downlink transmission status buffer 601, and the uplink transmission status buffer 603 from the uplink transmission status buffer 603. Receive information on the transmission status and the mobile station's QoS request status. Further, the channel allocating section 602 allocates channels in the downlink user channel 204 and the uplink user channel 206 based on the received information.
  • a specific channel assignment method by the channel assignment unit 62 will be described with reference to FIG. 8A.
  • FIG. 8A is a schematic diagram showing a channel assignment method by a channel assignment unit 622 provided in base station 101 having the radio communication apparatus according to the present embodiment.
  • the channel allocating unit 602 as a channel allocation method, fairly allocates a channel without distinguishing between the uplink and the downlink according to the transmission status of both the uplink transmission status and the downlink transmission status; Channel allocation is performed in consideration of the mobile station's QoS requirement and the base station's QoS requirement, and a method that achieves is adopted. This will be described with reference to FIG. 8A.
  • the upper row shows the uplink transmission status and the mobile station's QoS request status stored in the downlink transmission status buffer 6001
  • the lower row shows the uplink transmission status buffer 6
  • the uplink transmission status and the QoS request status of the base station stored in 03 are shown. That is, in the upper row, the buffer contents indicating the status of cells waiting to be transmitted to users (mobile stations) 1 to user m of the base station 101 are: ⁇ , And the lower row shows a buffer indicating the status of cells waiting to be transmitted to base station 101 owned by user 1 to user m.
  • the key contents are shown in ⁇ ⁇ ,, ⁇ ⁇ ⁇ .
  • the sofa A D 1 includes three cells waiting to be transmitted by the base station 101 to the user 1
  • the buffer U m includes the user m in the base station 1.
  • the figure shows that no transmission waiting cell for transmission to 01 is included.
  • the double intersection ring 7001 is a ring that allocates channels fairly to all users (hereinafter referred to as “normal ring”) and a special user who needs to perform real-time and high-speed communication such as images. And a ring to which channels are assigned preferentially (hereinafter referred to as “high-speed ring”), and the above two rings alternately circulate.
  • the normal ring is a ring located outside
  • the high-speed ring is a ring located inside the normal ring.
  • Channel allocating section 602 allocates channels according to a certain rule, as described below. First, the channel allocating unit 602 determines whether each user is a user to be allocated (loop check) in the order along the double intersection ring 701. The users to be assigned are all users having cells waiting to be transmitted during the normal ring, and only special users having cells waiting to be transmitted during the high-speed ring.
  • channel allocating section 602 allocates a unit subslot, ie, one subslot (for one cell), to the user to be allocated, and reduces the number of cells waiting to be transmitted in the buffer of this user by one.
  • the channel allocating section 602 determines each user while circulating along the double crossing ring 701 until the maximum number of channels accommodated in one frame, that is, the maximum number of subslots that can be accommodated in a frame. Allocate to subslots.
  • the above channel assignment is performed for each frame.
  • the loop check is started from the position at the end of the previous frame in the double intersection ring 701. If there are no cells waiting to be sent, Terminates the allocation in that frame.
  • channel allocating section 602 separates all the sub-slots allocated to each user into two sub-slots: an upstream sub-slot group and a downstream sub-slot group. After that, the channel allocating section 602 groups the subslots allocated to each user into one, and forms a unit time slot, that is, one time slot (variable length slot).
  • the service priority of a special user can be changed by changing the frequency of switching between the normal ring and the high-speed ring.
  • FIG. 8B is a schematic diagram showing a channel assignment result by channel assignment section 62 provided in base station 101 having the wireless communication apparatus according to the present embodiment.
  • the i-th user in the uplink and the j-th user in the downlink are special users, and the loop check is started from the first user in the downlink in normal ring circulation.
  • the channel allocating section 602 determines whether the first user in the downlink direction is a user to be allocated. Since the first user in the downlink has a cell waiting to be transmitted, the channel allocating unit 62 determines that the first user in the downlink is the user to be allocated. Therefore, channel allocating section 602 allocates one subslot (UCD 1 ) to the first user in the downlink direction and reduces the number of cells waiting for transmission in the buffer of this user by one. Similarly, the channel allocating unit 602 selects the j-th user in the downlink and the downlink
  • UCD 1 subslot
  • the channel allocator 6 02 circulates along the double intersection ring 7 01, The m-th user in the up direction is determined. Since the m-th user in the uplink does not have a cell waiting to be transmitted, the channel assignment unit 622 does not assign the m-th user as an assignment target and determines the next user.
  • channel allocating section 6002 determines the ith user in the uplink and the first user in the uplink as users to be allocated, and assigns each of these users one subslot (U Cu.i ) And one subslot (uc LT 1 ), and reduce the number of cells waiting to be transmitted in these users' buffers by one.
  • the loop check cycles through the high-speed ring (the first lap). That is, the channel allocating section 602 determines only the j-th user in the downlink direction and the ith user in the uplink direction as users to be allocated, and assigns one sub-slot (UC DJ ) and one sub-slot to each of these users. Allocate slots (UC UJ) and reduce the number of cells waiting to be sent in the buffers of these users by one. At this point, there are still cells waiting to be sent, so the loop check cycles through the normal ring (the second lap). Similarly, the channel assignment section 6 0 2 allocates downlink first user and downlink j th user, respectively 1 subslot (UC D 1) and single subslot (UC D, j) . Thereafter, since the user in the up direction does not have a cell waiting for transmission, the loop check circulates on the high-speed ring (second lap).
  • the special user that is, the j-th user in the down direction and the i-th user in the up direction do not have a cell waiting for transmission, so the loop check circulates through a normal ring (third lap). .
  • channel allocating section 602 allocates one subslot (UCD 1 ) to the first user in the downlink direction.
  • the channel allocating unit 602 ends the allocation in this frame. Note that the allocation in this frame has been completed by the first user in the downlink direction. So the allocation in the next frame starts with this user.
  • channel allocating section 602 separates all sub-slots allocated to each user into an uplink sub-slot group and a downlink sub-slot group. After that, in each subslot group, the subslots allocated to each user are grouped into one time slot (variable length slot) for each user. Further, the channel allocating section 602 stores the uplink time slot and the downlink time slot summarized as described above in the downlink user channel 204 and the uplink direction in the frame shown in FIG. 3, respectively. Insert into user channel 206. As a result, in the user channel, the uplink time slot and the downlink time slot are separated by the boundary line 205, so that the required guard time is suppressed. As a result, the frame is used effectively.
  • the channel allocating section 602 allocates the channel fairly without distinguishing between the uplink and the downlink according to the respective transmission statuses of the uplink transmission status and the downlink transmission status. I have. Further, channel allocating section 602 allocates a channel in consideration of the respective QoS requirements of the mobile station and the base station. The above is a specific channel assignment method by the channel assignment unit 602.
  • the signal transmitted by each mobile station 102 is transmitted to the base station 10
  • the signal received by the antenna section 401 is frequency-converted and sent to the modulation / demodulation section 403.
  • the modulation / demodulation section 4003 the signal whose frequency has been converted by the RF section 402 is subjected to demodulation such as the TZ4QPSK method and the like, and the TDMA section
  • the TDMA unit 404 extracts data from the signal demodulated by the modulation / demodulation unit 403 every predetermined time slot at a predetermined timing, and then extracts various information from the extracted data.
  • the information thus extracted is sent to the radio channel control unit 406 or the IF unit 405 according to the information content.
  • the information extracted as described above is sent to the IF unit 405 when the content is information such as voice transmitted by the uplink user channel 206, and the content is Are the above-mentioned various control signals transmitted by the access channel 201 and the uplink control channel 202, the control signals are transmitted to the radio channel control unit 406.
  • the IF unit 405 information such as voice transmitted from the TDMA unit 404 is sent to PSTN (Public Telephone Network) or ISDN (Integrated Services Digital Network).
  • PSTN Public Telephone Network
  • ISDN Integrated Services Digital Network
  • a signal transmitted from the PSTN (Public Telephone Network) or ISDN (Integrated Services Digital Network) is transmitted to the TDMA section 404 via the IF section 405. Further, various control signals output by the wireless channel control unit 406 are sent to the TDMA unit 404 according to the above-described frame format.
  • PSTN Public Telephone Network
  • ISDN Integrated Services Digital Network
  • the signal transmitted from the IF section 405 or the signal transmitted from the wireless channel control section 406 undergoes normal TDMA processing in accordance with the above-described frame contents. That is, various control signals transmitted from the IF unit 405 or signals such as audio transmitted from the wireless channel control unit 406 are added with control signals such as unique codes according to the above-described frame contents, and are transmitted over an instant slot. After that, the data is sent to the modem unit 403 inserted in a predetermined slot.
  • the signal transmitted from the TDMA section 404 is subjected to modulation such as the 7TZ4QP SK method and transmitted to the RF section 402.
  • modulation such as the 7TZ4QP SK method
  • RF unit 402 The signal modulated by the modulation / demodulation unit 403 is subjected to frequency conversion and transmitted to each mobile station 102 via the antenna unit 401.
  • radio channel control unit 406 will be described according to the frame contents shown in FIG.
  • a control signal for acquiring a control channel from each mobile station 102 is sent to the access channel management unit 504 shown in FIG. 6.
  • a signal to allocate a control channel to each mobile station 102 is sent to the control channel management unit 505.
  • the control channel management unit 505 After a control channel is allocated to each mobile station 102, the result of this allocation is sent to access channel management section 504.
  • the access channel management unit 504 sends the control channel allocation result (in the previous frame) to each mobile station 102 and various control information to each mobile station. Sent to 102.
  • the control channel management unit 505 receives a notification signal for notifying the contents of the transmission buffer from each mobile station 102. In response to this, the control channel management unit 505 sends, to the user channel management unit 506, a signal requesting allocation of a time slot in each user channel, together with the broadcast signal.
  • the broadcast signal that is, the uplink transmission status and the mobile station Q 0 S request status are stored in the uplink transmission status buffer 603 shown in FIG. 7, and the time slot allocation is performed. Is transmitted to the channel allocating section 602 shown in FIG. At the same time, the downlink transmission status buffer 601 stores the downlink transmission status and the QoS request status of the base station.
  • the channel allocating unit 602 determines the uplink user channel 206 and the uplink user channel 206 based on the uplink transmission status and the mobile station's QoS request status, and the downlink transmission status and the base station's QoS request status.
  • a time slot to be used by each mobile station 102 is allocated. The specific assignment method is as described above.
  • the channel assignment result is sent from the channel assignment unit 602 to the control channel management unit 505.
  • the control channel manager 505 that is, the channel allocator 602 transmits the channel allocation result for each user channel to each mobile station 102.
  • the downlink user channel 204 information such as voice transmitted from the IF unit 405 is transmitted to each mobile station 102 based on the frame content, that is, the above-described channel allocation result.
  • each mobile station 102 communicates with the base station 101 based on the allocation result in each user channel broadcast on the downlink control channel 203. Transmit information such as voice.
  • the number of uplink time slots and the number of downlink time slots in a user channel are determined by the number of cells waiting for transmission (communication amount in the uplink) of each mobile station and the base station It is determined based on the number of cells waiting to be transmitted (downward communication volume) and the QoS of each mobile station and base station. A corresponding channel assignment is performed. Therefore, communication corresponding to asymmetric traffic and QoS of the user can be realized without affecting the frame utilization rate and the system capacity. (Embodiment 2)
  • the first embodiment guarantees the user's QoS requirement to the maximum.
  • the configuration of the wireless communication apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except for the channel allocating unit, and a detailed description thereof will be omitted.
  • differences between the channel assignment unit of the wireless communication apparatus according to the present embodiment and the channel assignment unit according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 9A. The description of the same parts as in the first embodiment is omitted.
  • FIG. 9A is a schematic diagram illustrating a channel assignment method by a channel assignment unit in a base station including the wireless communication device according to the second embodiment of the present invention.
  • the channel allocator determines, for each special user, a threshold Q th 801 for the number of cells waiting to be transmitted, and the number of cells waiting for transmission and the threshold Q th
  • the channel allocating unit sets the flag of a special user having a number of cells waiting for transmission greater than the threshold Q th 801 among the above special users to “1”, and sets the threshold Q th 8
  • the channel allocating unit performs the above-described loop check along the high-speed ring until the flag content of the special user becomes “0”. Execute.
  • the loop check when the flag contents of the special user are all “0” is the same as in the first embodiment.
  • FIG. 9B is a schematic diagram showing a channel assignment result by the channel assignment unit in the base station provided with the radio communication device according to the present embodiment.
  • the i-th user in the up direction and the j-th user in the down direction are special users.
  • the threshold Q th 801 is set to “2”. It should be noted that the content of the threshold value Q th 801 can be changed as appropriate according to the communication state, application, and the like.
  • the channel assignment unit sets the flag of the i-th user in the upstream direction to “0” and sets the flag of the j-th user in the downstream direction to “1”. And At this point, since there is a user whose flag content is “1”, the channel assignment unit performs a loop check along the high-speed ring.
  • the channel allocation unit downlink j th user, allocates Sabusu port Tsu Bok the (UC DJ), reduce the number of transmission waiting cells in the buffer for this user by one.
  • the number of cells waiting to be transmitted by the j-th user in the downlink direction is equal to or smaller than the threshold Q th801 , and the channel assignment unit sets the flag of this user to “0”.
  • the channel assignment unit ends the priority assignment for the special user as described above. Thereafter, the channel allocating unit performs the same normal allocation as in the first embodiment. As a result, subslots are allocated to each user in the order shown in FIG. 9B. As shown, a transmission waiting cell Le threshold Q th 8 0 1 greater than the number for the downlink of the j-th (special) user, service Busuro' allocated preferentially It is clear that
  • a channel is preferentially assigned to a special user in consideration of the number of cells waiting for transmission of the special user, so that real-time and high-speed communication of images and the like is performed. Reliable communication can be guaranteed for special users who need it. At the same time, it is possible to realize asymmetric traffic and communication corresponding to the QoS of the user without affecting the frame utilization and system capacity. (Embodiment 3)
  • the QoS requirement of the user is guaranteed to the maximum.
  • the configuration of the wireless communication apparatus according to the third embodiment is the same as that of the second embodiment except for the channel allocating unit, and a detailed description thereof will be omitted.
  • differences between the channel allocating unit of the wireless communication apparatus according to the present embodiment and the channel allocating unit according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 1OA. The description of the same parts as in the second embodiment is omitted.
  • Channel allocation unit for each of the special user, the threshold W th 9 0 1 for transmit latency transmission waiting cells, and a transmission wait time waiting for transmission cell and the threshold W th 9 0 1 A flag indicating the result of the comparison is set. More specifically, the channel allocating unit sets the flag of a special user whose transmission waiting time of the cell waiting for transmission is longer than the threshold W th 901 among the special users to “1”, and sets the flag of the cell waiting for transmission to “1”. transmission waiting time is the flag of the threshold W th 9 0 1 the following special user is set to "0".
  • the transmission waiting time of the transmission waiting cell refers to the information on the transmission waiting cell possessed by a particular user at the time of starting the channel allocation, as shown in FIG.
  • the time from the time when the data is stored in the buffer 601 to the time when the channel allocation unit starts the channel allocation corresponds to the total time of all the cells waiting for transmission.
  • the channel allocating unit records the transmission waiting time for all the transmission waiting cells belonging to the special user.
  • the time is defined as the time from when a special user sends information about a cell waiting to be sent to when the base station receives this information. It can be changed as appropriate.
  • FIG. 10B is a schematic diagram showing the result of channel assignment by the channel assignment unit in the base station provided with the radio communication apparatus according to the present embodiment.
  • the transmission waiting time for one transmission waiting cell of each user is assumed to be uniform.
  • the i-th user in the up direction and the j-th user in the down direction are special users. Further, the threshold value W th901 is set as the transmission waiting time for two transmission waiting cells.
  • the channel allocating unit checks the transmission waiting time of the transmission waiting cell of the special user, sets the flag of the i-th user in the upward direction to “0”, and sets the flag of the j-th user in the downward direction to “0”. 1 ”. At this point, since there is a user whose flag content is “1”, the channel assignment unit performs a loop check along the high-speed ring.
  • the channel allocation unit downlink j th user, allocates an substream opening Tsu preparative (UC DJ), reduce the number of transmission waiting cells in the buffer for this user by one.
  • the transmission waiting time of the transmission waiting cell at the j-th user in the downlink direction becomes equal to or less than the threshold value W th901 , and the channel assignment unit sets the flag of this user to “0”.
  • Subsequent operations are the same as in the second embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • subslots are allocated to each user in the order shown in FIG. 10B.
  • the sub-slot is preferentially assigned to the j-th (special) user in the downlink direction where the transmission waiting time of the transmission waiting cell is longer than the threshold value W th9101 . It is clear that.
  • the special user has Channels are given priority in consideration of the transmission waiting time of the transmission waiting cell, so reliable communication can be guaranteed for special users who need to perform real-time and high-speed communication such as images. .
  • a temporary dedicated access channel is provided to a transmission notification signal reflecting the transmission waiting state of the transmission buffer of each wireless terminal for each frame using CDMA technology.
  • 100 1 is one frame
  • 1002 is a multi-control channel using CDMA technology
  • 1003 is a user and user-assigned channel using TDMAZCDMAZOFDM and other technologies
  • 1004 is a dedicated control channel for uplink and downlink.
  • 1005 is an uplink Z downlink random access channel (only used when the mobile station is powered on)
  • 1006 is an uplink Z downlink access and control channel
  • 1007 is a downlink user channel
  • 1008 is an uplink user channel
  • 1009 is a variable uplink Z downlink user channel boundary.
  • the frame configuration of the present embodiment includes an access channel (Ach) 1005, a control channel (Cch) 1004, and a user channel (Uch) 1007Z 1008, as in the conventional TDD scheme.
  • Ac h and C ch are transmitted and received using the CDMA method. As a result, effective use of channels is achieved.
  • the frame is divided into two parts, a terminal transmission waiting status notification signal 1002 and a user information 1003.
  • the former uses the CDMA system and provides a temporary dedicated multi-control channel to the transmission waiting state notification signal reflecting the transmission waiting state of the transmission buffer of each wireless terminal, and notifies the base station without collision.
  • This temporary control channel does not interfere with other channels in the absence of signal due to the soft capacity of the CDMA. This makes it possible to use channels effectively.
  • Assignment of the multi-control channel 1004 is performed as follows.
  • the base station provides a power-on access channel and a channel code broadcast channel 1005, and obtains an access channel code of each mobile station at the time of calling, receiving, and handover.
  • the base station establishes a correspondence table between the address (or user ID) of each mobile station and the multi-control channel code as shown in Table 1 below, and manages the assignment, search, and use of the multi-control channel.
  • the mobile station uses the power-on access channel 1005 to transmit the user address or channel ID to the base station using a random access protocol only when the mobile station is powered on.
  • the base station requests a dedicated multi-control channel code. Note that the symbol A in Table 1 indicates the identification address of the terminal being accessed, and similarly, X indicates an unaccessed terminal, C indicates a used multi-control channel code, and C X indicates an unused channel code.
  • the base station uses the channel code broadcast channel to notify the terminal of the idle channel code.
  • the base station notifies the mobile station of the code of the directly available multi-control channel using the channel code broadcast channel 1002.
  • the handover destination base station searches for a vacant multi-control channel, sends the code of the assigned multi-control channel to the serving base station, and the serving base station uses the channel code broadcast channel. Notify the mobile station.
  • the base station notifies the base station of the transmission waiting notification signal of the wireless terminal in a collision-free manner using the temporary dedicated control channel, so that the base station can wait for the transmission of the wireless terminal.
  • the status can be grasped instantaneously, and the user channel is allocated according to the transmission / reception volume and QoS of each channel, taking into account the downlink channel arrival status of each user and the uplink transmission waiting status of each uplink channel comprehensively. be able to.
  • useless channel occupation, collision of the terminal transmission packet and the transmission wait state notification signal are eliminated, and highly efficient wireless communication is enabled.
  • control channel is divided into a dedicated control channel and a shared control channel in the fourth embodiment, so that the control channel is effectively used.
  • 1101 is one frame
  • 1102 is a multi-control channel using CDMA technology
  • 1103 is a user and a user using TDMA / CD MAZO FDM and other technologies.
  • User assigned channel 1 104 is for uplink Z downlink special user
  • the dedicated control channel 1105 is an uplink and downlink normal user control channel (channel for random access to data etc.)
  • 1106 is an uplink Z downlink random access channel
  • 1107 is an uplink / downlink access channel.
  • a control channel, 1108 indicates a downlink user channel
  • 1109 indicates an uplink user channel
  • 11010 indicates a variable uplink Z downlink user channel boundary.
  • the frame according to the present embodiment includes A ch, C ch, and U ch.
  • the C ch according to the present embodiment is divided into a dedicated control channel (C nD ) 1104 for moving images and a shared control channel (C SD ) 110 5 for data.
  • the dedicated control channel 1104 is used in the same manner as the control channel in the above-described embodiment, but the shared control channel 1105 is used for data and other users who are not strict about delay characteristics.
  • the uplink control signal is transmitted using a random access protocol.
  • control channels since two types of control channels are provided according to delay characteristic requirements, it is possible to compensate for the quality requirements of the user and to effectively use the control channels.
  • a power-on access channel and a channel code notification channel are provided in the multi-control channel, and each call is made when calling, receiving, and handing over.
  • the access channel code of the mobile station can be obtained.
  • the power-on access channel and the channel code broadcast channel are not set, the control channel code of each wireless terminal is determined in advance, and the terminal waits for transmission using the corresponding multi-control channel during transmission. The situation can be notified to the base station.
  • the user address or channel ID is transmitted to the base station using a random access protocol using the power-on access channel only when the mobile station is powered on.
  • a dedicated multi-control channel code can be obtained.
  • the base station can notify the mobile station of the code of the vacant multi-control channel directly by using the channel code broadcast channel.
  • the handover destination base station searches for a vacant multi-control channel, sends the assigned multi-control channel code to the local base station, and the local base station transmits the channel code broadcast channel. It can be used to notify the mobile station.
  • Embodiments 4 and 5 above if control channels can be assigned to each terminal, communication systems other than the CDMA system can be adopted. Therefore, it is preferable to adopt the CDMA method.
  • the present invention it is possible to provide a wireless communication apparatus that can faithfully cope with asymmetric traffic and QoS of a user, and that improves a frame utilization rate and a system capacity.
  • the transmission notification signal reflecting the transmission wait state of the uplink transmission buffer of each wireless terminal is made collision-free using a temporary dedicated control channel for each frame.
  • the base station can instantly grasp the transmission waiting state of the wireless terminal.
  • user channels are allocated according to the transmission / reception volume and QoS of each channel without distinguishing between uplink and downlink. . Therefore, it is possible to provide a highly efficient wireless communication device by preventing useless use of a channel and collision of a terminal transmission packet and a transmission request signal.
  • the present specification is based on Japanese Patent Application No.

Landscapes

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Description

明 細 書 無線通信装置および無線通信方法 技術分野
本発明は、 ATM (Asynchronous Transfer Mode) を用いた無線通信装 置に関する。 背景技術
従来の ATMを用いた無線通信方式としては、 主に以下に示す 2つが挙げ られる。
まず、 第 1の従来方式として、 マルチメディアサービスをモパイルユーザ に提供することを目的とした AWA (高速ワイヤレスアクセス）方式がある。 図 1は、 従来の無線通信方式に用いられるフレームの構成を示す模式図であ る。
図 1に示すように、 1フレームの構成は、 前半部分については、 アクセス チャネル （Ac h) 1 1の後に、 制御チャネル （Cc h) 1 2およびユーザ チャネル （Uc h) 13が続き、 また、 後半部分についても、 アクセスチヤ ネル （Ac h) 14の後に、 制御チャネル （C c h) 1 5およびユーザチヤ ネル （Uc h) 1 6が続くものとなっている。
アクセスチャネル 1 1およびアクセスチャネル 14は、 下り方向のタイム スロット （AD) と上り方向のタイムスロット （Au) との 2つのタイムス口 ットを含む。 Ac hの下りは各種制御情報の報知チャネルであると同時に移 動局に対して C c h割当の指示に用いるチャネルである。 Ac hの上りは C c h獲得のためのランダムアクセスチャネルである。
制御チャネル （Cc h) 12は、 上り方向の制御チャネルであり、 制御チ ャネル （C c h) 15は、 下り方向の制御チャネルである。 C c hは Uc h の確立 Z解放 Z切替の Uc h制御情報および C c h切替制御に関するメッセ ージを送受信する。
ユーザチャネル （Uc h) 1 3およびユーザチャネル （Uc h) 1 6は、 基地局が移動局に対して ATMセル等を送信するための下り方向のタイムス ロットと、 移動局が基地局に対して ATMセル等を送信するための上り方向 のタイムスロットとを含む。
上記のようなフレームを用いる従来の通信方式においては、 基地局は、 す ベての制御チャネル （C c h) およびユーザチャネル （Uc h) のタイムス ロットを管理する。 ユーザ要求の通信帯域の設定方法としては、 基地局は、 ユーザの要求に応じて、 ユーザチャネル （Uc h) 1 3およびユーザチヤネ ル （Uc h) 1 6の中から、 各移動局に使用させるタイムスロットを割り当 てる。
また、 基地局は、 上り/下り回線の非対称通信においては、 Uc hタイム スロットを上り回線と下り回線に対して一意的に指定するのではなく、 チヤ ネル割当時に、 ユーザ情報伝送速度に応じて無線回線制御部より独立に、 上 り/下り回線の Uc hタイムスロット数を指定することにより、 ユーザ要求 の通信帯域の設定を行う。
移動局は、 電源投入後、 すぐに最も受信レベルの高い基地局に対し、 Ac hの同期を確立した後、 上り Ac hを用いてランダムアクセスにより C c h 確立要求メッセージを送信する。 これを受信した基地局は、 空き C c hを検 索し C c h割当てメッセージを送信することにより、 使用する C c hタイム スロット番号を基地局に通知する。 各基地局には上下 1 C c hが割当てられ ている。 この C c hを用いて各基地局は、 常時制御情報の伝送を行う。 基地 局は、 呼制御情報に基づいて、 ユーザ要求の通信速度に応じた Uc hタイム スロットを、 Uc h割当て指示メッセージを用いて移動局側へ通知する。 基 地局は、 Uc hタイムスロット番号と C c hまたは移動局番号の関係を管理 し、 移動局ごとに C c hおよび Uc hの使用チャネルの管理を行う。 次いで、 第 2の従来方式として、 ミリ波無線 A TM— L A N方式がある。 この方式は、 予約段階ではランダムアクセス方式、 それに続く情報伝送段階 ではポーリング方式に基づいて、 上り回線を利用する方式である。
上記方式におけるポーリングには、 周期的ポーリング （各ユーザに周期的 にポーリング信号を送信するポーリング） と非周期的ポーリング （各ユーザ に不規則にポーリング信号を送信するポーリング） とがあり、 これらのポー リングは、 ユーザ情報の Q o S (Quality of Service) に応じて使い分けられ る。
基地局は、 ポーリング周期、 優先順位、 およびポーリング時刻等の情報を ポーリングスケジューラに設定する。 また、 基地局は、 上記周期的ポーリン グに基づいて、 各ユーザのポーリング時刻を計算して、 上記ポーリングスケ ジユーラの内容を更新する。 この後、 基地局は、 更新されたポーリングスケ ジユーラに基づいて、 各ユーザにポーリング信号を送信する。 各ユーザは、 上記のような基地局から送信されるポーリング信号に従つて、 送信待ちのデ 一夕フレームを送出する。
なお、 基地局は、 上記周期的ポーリングの合間に、 上記非周期的ポーリン グを行う。
しかしながら、 従来の方式においては、 以下のような問題がある。
まず、 第 1の従来方式では、 U c hにおいて、 上り方向のタイムスロット と下り方向のタイムスロッ卜が無秩序に含まれたフレーム構成となっている。 しかしながら、 上り方向のタイムスロットと下り方向のタイムスロッ卜との 間には、 干渉の対策としての長い時間幅のガードタイムが必要である。 した がって、 第 1の従来の方式では、 全体としてガードタイムを数多く設ける必 要があるため、 フレーム利用率が劣化するとともにシステム容量が減少する という問題がある。
また、 第 1の従来方式では、 上り方向と下り方向の通信量に基づいたチヤ ネル割り当てがなされていない。 このため、上り回線と下り回線で通信量（伝 送速度） が異なる非対称通信時においては、 伝送速度が高い回線と伝送速度 が低い回線とを比較すると、 伝送速度が低い回線では、 フレーム利用率が低 い。 したがって、 第 1の従来の方式では、 システム容量を向上させることが できないという問題がある。
さらに、 第 1の従来の方式では、 パケットの衝突はないが、 接続ごとに U c hを占有してしまうので、 効率的には回線交換に近く、 パケット交換の本 来の意味は薄らぐ。 現在使われているパケットアクセス制御方式 （ランダム アクセス方式や予約方式等） では、 効率的にはある程度改善されているが、 衝突の問題は改善されておらず、 スループットの劣化、 遅延および遅延揺ら ぎの増大が生じる。
第 2の従来方式では、 ユーザの Q o Sに応じた通信が実現されているが、 非対称トラフィックは考慮されていないため、 フレーム利用率およびシステ ム容量を向上させることができないという問題がある。 発明の開示
本発明の目的は、 非対称トラフィックおよびユーザの Q o Sに忠実に対応 し、 かつ、 フレーム利用率およびシステム容量を向上させる無線通信装置を 提供することである。 この目的は、 通信ユーザについての上り回線用および 下り回線用のそれぞれの送信待ちセルの状況に基づいて、 各通信相手に使用 させるタイムスロットの割り当てを行うことにより、 達成される。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来の無線通信方式に用いられるフレームの構成を示す模式図； 図 2は、 本発明の実施の形態 1にかかる無線通信装置が用いられる通信シ ステムの構成を示す模式図；
図 3は、 上記実施の形態 1にかかる無線通信装置に用いられるフレームフ ォーマツトを示す模式図； 図 4は、 上記実施の形態 1にかかる無線通信装置に用いられるフレームフ ォーマツトのユーザチャネルにおけるタイムスロットの構成を示す模式図； 図 5は、 上記実施の形態 1にかかる無線通信装置を備えた基地局の構成を 示すブロック図；
図 6は、 上記実施の形態 1にかかる無線通信装置における無線回線制御部 の構成を示すブロック図；
図 7は、 上記実施の形態 1にかかる無線通信装置におけるユーザチャネル 管理部の構成を示すブロック図；
図 8 Aは、 上記実施の形態 1にかかる無線通信装置におけるチャネル割当 部によるチャネル割り当て方法を示す模式図；
図 8 Bは、 上記実施の形態 1にかかる無線通信装置におけるチャネル割当 部によるチャネル割り当て結果を示す模式図；
図 9 Aは、 本発明の実施の形態 2にかかる無線通信装置におけるチャネル 割当部によるチャネル割り当て方法を示す模式図；
図 9 Bは、 上記実施の形態 2にかかる無線通信装置におけるチャネル割当 部によるチャネル割り当て結果を示す模式図：
図 1 O Aは、 本発明の実施の形態 3にかかる無線通信装置におけるチヤネ ル割当部によるチャネル割り当て方法を示す模式図；
図 1 0 Bは、 上記実施の形態 3にかかる無線通信装置におけるチャネル割 当部によるチャネル割り当て結果を示す模式図；
図 1 1は、 本発明の実施の形態 4にかかるフレーム構成例を示す模式図； 図 1 2は、 本発明の実施の形態 5にかかるフレーム構成例を示す模式図で ある。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明を実施するための最良の形態について、 図面を参照して詳細 に説明する。 なお、 本発明にかかる無線通信装置は、 A TMを用いた通信を 行う。
(実施の形態 1)
図 2は、 本発明の実施の形態 1にかかる無線通信装置が用いられる通信シ ステムの構成を示す模式図である。 基地局 （BTS) 1 0 1と移動局 （MS) 1 02との間では、 例えば、 TDMA (Time Division Multiple Access) / TDD (Time Division Duplex) 方式を採用した通信が行われる。
図 3は、 実施の形態 1にかかる無線通信装置に用いられるフレームフォー マットを示す模式図である。 単位フレーム （1フレーム） は、 図に示すよう に、 アクセスチャネル （Ac h) 20 1、 上り方向の制御チャネル （C c h) 202、 下り方向の制御チャネル （C c h) 203、 下り方向のユーザチヤ ネル （Uc h) 204、 および上り方向のユーザチャネル （Uc h) 206 を含む構成となっている。
アクセスチャネル 20 1は、 下り方向のタイムスロット （AD) と上り方 向のタイムスロット （Au) とを含む。 下り方向のタイムスロットは、 基地 局 1 0 1力 各移動局 1 02に対して、 各種制御情報を報知するために用い るものであるとともに、 各移動局 1 02に割り当てた制御チャネルを指示す るために用いるものである。 一方、 上り方向のタイムスロットは、 各移動局 1 02力 制御チャネルを獲得するために用いるものである。
上り方向の制御チャネル 202および下り方向の制御チャネル 203は、 基地局 1 0 1と各移動局 1 02とが、 各ユーザチャネルの確立、 解放および 切替に関する制御情報、 ならびに、 各制御チャネルの切替制御に関する情報 を通信するために用いるチャネルである。
特に、 上り方向の制御チャネル 202は、 各移動局 1 02力 各移動局 1 02の送信バッファの内容を報知する報知信号を、 1フレーム毎に基地局 1 0 1に報知するために用いるチャネルである。 この報知信号は、 各移動局 1 02の送信バッファにおける送信データ （ATMセル等） の有無、 送信セル の待ち状況 （待ちセル数または待ちセル数を表現するレベル） 、 および特別 な Q o S要求を反映するものである。 これにより、 基地局 1 0 1は、 各移動 局 1 0 2の送信状況を把握することができる。
一方、 下り方向の制御チャネル 2 0 3は、 基地局 1 0 1力 後述するユー ザチャネルの割り当て結果に従って、 各移動局 1 0 2に対して割り当てたュ 一ザチャネルの位置を報知するために用いるチャネルである。
下り方向のユーザチャネル 2 0 4は、 基地局 1 0 1が、 各移動局 1 0 2に A TMセル等を送信するために用いるチャネルである。 上り方向のユーザチ ャネル 2 0 6は、 各移動局 1 0 2力 基地局 1 0 1に A TMセル等を送信す るために用いるチャネルである。 下り方向のユーザチャネル 2 0 4および上 り方向のユーザチャネル 2 0 6のそれぞれが含むタイムスロット数は、 固定 されておらず、 後述するユーザチャネルの割り当て結果に基づいて、 境界線 2 0 5の位置が決定される。
このようなユーザチャネルにおける各タイムスロッ卜の構成の例を、 図 4 に示す。 図 4は、 本実施の形態にかかる無線通信装置に用いられるフレーム フォーマツ卜のユーザチャネルにおけるタイムスロッ卜の構成を示す模式図 である。 各タイムスロットは、 保護用のガードタイム （G T) 3 0 1、 ビッ 卜タイミング再生符号 （B T R ) 3 0 2、 ユニークワード （UW) 3 0 3、 および 8つのセル 3 0 4を含む構成となっている。 なお、 上記のユーザチヤ ネルにおけるタイムスロットの構成は、 一例であり、 通信状況および用途等 に応じて適宜変更可能なものである。
次いで、 図 2に示す基地局 1 0 1の内部構成について、 図 5を用いて説明 する。 図 5は、 本実施の形態にかかる無線通信装置を備えた基地局の構成を 示すブロック図である。
まず、 受信時においては、 アンテナ部 4 0 1は、 各移動局 1 0 2から送信 された信号を受信して R F部 4 0 2に送る。 尺 部4 0 2は、 アンテナ部 4 0 1から送られた信号に対して周波数変換を行い、 周波数変換した信号を変 復調部 4 0 3に送る。 変復調部 4 0 3は、 R F部 4 0 2から送られた信号に 対して πΖ4<3Ρ SK方式等の復調を行い、 復調した信号を TDMA部 40 4に送る。
TDMA部 404は、 変復調部 403から送られた信号に対して、 通常の TDMA処理を行う。 すなわち、 TDMA部 404は、 まず、 変復調部 40 3から送られた信号から所定のタイミングで一夕ィムスロット分のデータを 取り出し、 取り出したデータの中からユニークワードを抽出して同期を確立 する。
同期の確立後、 TDMA部 404は、 上記一タイムスロット分のデータか ら各種の情報を取り出した後、 取り出した情報を、 この情報の内容に応じて I F部 405または無線回線制御部 406に送る。 具体的には、 上記のよう に取り出した情報が、 アクセスチャネル 201および制御チャネル 202に より送信された前述したような各種制御情報である場合には、 TDMA部 4 04は、上記のように取り出した情報を無線回線制御部 406に送る。一方、 上記のように取り出した情報が、 ユーザチャネル 206により送信された音 声情報等である場合には、 TDMA部 404は、 上記のように取り出した情 報を I F部 405に送る。
I F部 405は、 TDMA部 404から送られた情報を P S TN (公衆電 話網） や I SDN (サービス総合ディジタル網） に送る。
次いで、 送信時においては、 I F部 405は、 PSTN (公衆電話網） や I SDN (サービス総合ディジタル網)から送られた信号を TDMA部 404 に送る。
TDMA部 404は、 前述したフレームフォーマット内容 （図 3) に従つ て、 無線回線制御部 406から送られる各種制御情報を含む信号、 または I F部 405から送られる信号に対して、 通常の TDMA処理を行う。 すなわ ち、 TDMA部 404は、 上記フレームフォーマット内容に従って、 無線回 線制御部 406から送られる各種制御情報を含む信号、 または I F部 405 から送られる信号に、 ユニークヮード等の制御信号を付加して 1タイムス口 ット分のデ一夕を作成した後、 作成した 1タイムスロット分のデ一夕を、 所 定のタイミングで所定のスロッ卜に挿入して変復調部 403に送る。
変復調部 403は、 TDMA部 404から送られた信号に対して、 πノ 4 QP SK方式等の変調を行い、 変調した信号を RF部 402に送る。 RF部 402は、 変復調部 403から送られた信号に対して周波数変換を行い、 周 波数変換した信号をアンテナ部 40 1により各移動局 1 02に対して送信す る。
呼制御部 407は、 呼の接続制御、 およびユーザ （移動局） の認証等のュ 一ザ管理を行う。
無線回線制御部 406は、 上述した、 アンテナ部 40 1、 RF部402、 変復調部 403、 丁0^1八部404、 I F部 405および呼制御部 407の 制御を行う。 この無線回線制御部 406の内部構成について、 図 6を用いて 説明する。
図 6は、 本実施の形態にかかる無線通信装置を備えた基地局 10 1に設け られた無線回線制御部 406の内部構成を示すブロック図である。 無線回線 制御部 406は、 主に、 通信品質監視部 50 1と移動局管理部 502と無線 リソース管理部 503とを備えている。
通信品質監視部 50 1は、 各チャネルの通信品質を常時監視し、 通信品質 が劣化したチャネルの切替または解放処理等を行う。移動局管理部 502は、 各移動局 1 02の電話番号を管理するとともに、 各移動局 102に使用させ るチャネルを管理する。
無線リソース管理部 503は、 無線リ.ソースの割り当て等を管理する。 す なわち、 無線リソース管理部 503は、 TDMA部 404から送られる各種 の制御情報を用いて、 各移動局 1 02に対するチャネルの割り当てを行うと ともに、 チャネルの割り当て結果を TDMA部 404に送る。 さらに詳しく は、 無線リソース管理部 503は、 アクセスチャネル （Ac h) 管理部 50 4と制御チャネル （C c h) 管理部 505とユーザチャネル （Uc h) 管理 部 5 0 6とを具備する。
アクセスチャネル管理部 5 0 4は、 アクセスチャネル 2 0 1を管理する。 特に， アクセスチャネル管理部 5 0 4は、 T D MA部 4 0 4を通して、 各移 動局 1 0 2から送られた制御チャネルの獲得を要求する信号を受信した場合 には、 制御チャネル管理部 5 0 5に対して、 各移動局 1 0 2に制御チャネル を割り当てる旨の依頼をする。 この後、 アクセスチャネル管理部 5 0 4は、 制御チャネル管理部 5 0 5から、 各移動局 1 0 2に対する制御チャネルの割 り当て結果を受け取り、 この結果を、 T D MA部 4 0 4を通して各移動局 1 0 2に送る。
制御チャネル管理部 5 0 5は、 上り方向の制御チャネル 2 0 2および下り 方向の制御チャネル 2 0 3を管理する。 すなわち、 制御チャネル管理部 5 0 5は、 アクセスチャネル管理部 5 0 4から、 各移動局 1 0 2に制御チャネル を割り当てる旨の要求を受けると、 各制御チャネルにおけるタイムスロッ卜 の中から、各移動局 1 0 2に割り当てるタイムスロットを決定する。 この後、 制御チャネル管理部 5 0 5は、 上記のような割り当て結果をアクセスチヤネ ル管理部 5 0 4に送る。
また、 制御チャネル管理部 5 0 5は、 T D MA部 4 0 4を通して、 フレー ム毎に各移動局 1 0 2から送られる、 送信バッファの内容を報知する報知信 号を受信すると、 各ユーザチャネルにおけるタイムスロッ卜の割り当てを依 頼する信号を上記報知信号とともに、 ユーザチャネル管理部 5 0 6に送信す る。 この後、 制御チャネル管理部 5 0 5は、 ユーザチャネル管理部 5 0 6か ら上記の割り当て結果を受信すると、 この割り当て結果を T D MA部 4 0 4 を通して各移動局 1 0 2に送る。
ユーザチャネル管理部 5 0 6は、 上り方向のユーザチャネル 2 0 6および 下り方向のユーザチャネル 2 0 4を管理する。 特に、 ユーザチャネル管理部 5 0 6は、 上り方向のユーザチャネル 2 0 6および下り方向のユーザチヤネ ルにおいて、 各移動局 1 0 2に使用させるタイムスロットを割り当てる。 さ らに詳しくは、 ユーザチャネル管理部 5 0 6は、 各移動局 1 0 2が有する送 信待ちセル数の状況 （以下 「上り方向送信状況」 という。 ） 、 基地局 1 0 1 が有する送信待ちセル数の状況 （以下 「下り方向送信状況」 という。 ） 、 な らびに、 各移動局 1 0 2および基地局 1 0 1のそれぞれが有する送信待ちセ ルにおいて、 特別な Q o Sを要求する送信待ちセルがどれだけ含まれている かを示す状況に基づいて、 各移動局 1 0 2に使用させるタイムスロットを割 り当てる。
ここで、 下り方向送信状況、 および基地局 1 0 1が有する送信待ちセルに 含まれる、 特別な Q o Sを要求する送信待ちセルの状況 （以下 「基地局の Q o S要求状況」 という。 ） については、 ユーザチャネル管理部 5 0 6は、 各 ユーザチャネルを管理しているため、 常時把握することができる。
一方、 上り方向送信状況、 および各移動局 1 0 2が有する送信待ちセルに 含まれた特別な Q o Sを要求する送信待ちセルの状況 （以下 「移動局の Q o S要求状況」 という。 ） については、 各移動局 1 0 2は、 上り方向の制御チ ャネル 2 0 2を用いて、 前述した報知信号を用いて基地局 1 0 1に送信する ので、ユーザチャネル管理部 5 0 6は、上記の状況を把握することができる。 以下、 ユーザチャネル管理部 5 0 6の具体的な構成について、 図 7を用い て説明する。 図 7は、 本実施の形態にかかる無線通信装置を備えた基地局 1 0 1内に設けられたユーザチャネル管理部 5 0 6の構成を示すブロック図で ある。
ユーザチャネル管理部 5 0 6は、 主に、 下り方向送信状況バッファ 6 0 1 とチャネル割当部 6 0 2と上り方向送信状況バッファ 6 0 3とを備えている。 下り方向送信状況バッファ 6 0 1は、 下り方向送信状況、 および基地局の Q o S要求状況に関する情報を格納するとともに、 上記情報をチャネル割当 部 6 0 2に送る。
上り方向送信状況バッファ 6 0 3は、 上り方向送信状況、 および移動局の Q o S要求状況に関する情報を格納するとともに、 上記情報をチャネル割当 部 6 0 2に送る。 上り方向送信状況、 および移動局の Q o S要求状況は、 上 述したように、 各移動局 1 0 2力 上り方向の制御チャネル 2 0 2を用いて 基地局 1 0 1に送信した情報であり、 制御チャネル管理部 5 0 5を経て、 上 り方向送信状況バッファ 6 0 3に送られるものである。
チャネル割当部 6 0 2は、 下り方向送信状況バッファ 6 0 1から、 下り方 向送信状況、 および基地局の Q o S要求状況に関する情報、 ならびに、 上り 方向送信状況バッファ 6 0 3から、 上り方向送信状況、 および移動局の Q o S要求状況に関する情報を受信する。 また、 チャネル割当部 6 0 2は、 受信 した上記の情報に基づいて、 下り方向のユーザチャネル 2 0 4および上り方 向のユーザチャネル 2 0 6におけるチャネルの割り当てを行う。 以下、 チヤ ネル割当部 6 0 2による具体的なチャネル割り当て方法について、 図 8 Aを 用いて説明する。
図 8 Aは、 本実施の形態にかかる無線'通信装置を備えた基地局 1 0 1に設 けられたチャネル割当部 6 0 2によるチャネル割り当て方法を示す模式図で ある。
チャネル割当部 6 0 2は、 チャネル割り当て方法として、 上り方向送信状 況および下り方向送信状況の両者の送信状況に応じて、 上り方向と下り方向 を区別することなく公平にチャネルを割り当てることと、 移動局の Q o S要 求および基地局の Q o S要求を考慮してチャネルを割り当てることと、 を達 成するような手法を採る。 これを図 8 Aを用いて説明する。
図において、 上段には、 下り方向送信状況バッファ 6 0 1に格納された、 上り方向送信状況、 および移動局の Q o S要求状況が示され、 また、 下段に は、 上り方向送信状況バッファ 6 0 3に格納された、 上り方向送信状況、 お よび基地局の Q o S要求状況が示されている。 すなわち、 上段には、 基地局 1 0 1が有するユーザ （移動局） 1〜ユーザ mに対する送信待ちセルの状況 を示すバッファ内容が、 え ^〜ぇ。^に示され、 また、 下段には、 ユーザ 1 〜ユーザ mが有する基地局 1 0 1に対する送信待ちセルの状況を示すバッフ ァ内容が、 λ υ, , λ υ^に示されている。 例えば、 ノ ソファ A D 1には、 基地 局 1 0 1がユーザ 1に送信するための送信待ちセルが 3つ含まれており、 ま た、 バッファえ U m には、 ユーザ mが基地局 1 0 1に送信するための送信待 ちセルが 1つも含まれていない様子が示されている。
また、 中段には、 チャネルの割り当て方法を概念的に示す二重交差リング 7 0 1が示されている。 二重交差リング 7 0 1は、 すべてのユーザに対して 公平にチャネルを割り当てるリング （以下 「ノーマルリング」 という。 ） と、 画像等のリアルタイムかつ高速な通信を行う必要のある特別なユーザに対し て、 優先的にチャネルを割り当てるリング （以下 「高速リング」 という。 ） と、 から主に構成されており、 また、 上記 2つのリングは、 交替循環してい る。 なお、 図においては、 ノーマルリングは、 外側に位置するリングであり、 また、 高速リングは、 ノーマルリングの内側に位置するリングである。
チャネル割当部 6 0 2は、 以下に述べるように、 一定の規則に従ってチヤ ネルの割り当てを行う。 まず、 チャネル割当部 6 0 2は、 二重交差リング 7 0 1に沿った順序で、 各ユーザを割り当て対象のユーザであるか否かを判定 (ループチェック） する。 割り当て対象となるユーザは、 ノーマルリング時 には、 送信待ちセルを有するすべてのユーザであり、 一方、 高速リング時に は、 送信待ちセルを有する特別なユーザのみである。
さらに、 チャネル割当部 6 0 2は、 割り当て対象のユーザに単位サブスロ ット、 すなわち一つのサブスロット （一セル分） を割り当てるとともに、 こ のユーザのバッファにおける送信待ちセル数を 1つだけ減らす。 以下、 チヤ ネル割当部 6 0 2は、 一フレームの最大収容チャネル数、 すなわち、 ーフレ ームに収容できる最大のサブスロット数まで、 二重交差リング 7 0 1に沿つ て循環しながら各ユーザにーサブスロットずつ割り当てていく。
以上のようなチャネル割り当てを一フレーム毎に行う。 各フレームにおい ては、 二重交差リング 7 0 1における前回フレームの終了時の位置から継続 して、 ループチェックを開始する。 なお、 送信待ちセルがなくなった場合に は、 そのフレームでの割り当てを終了する。
最終的には、 チャネル割当部 6 0 2は、 各ユーザに割り当てたすべてのサ ブスロッ卜を上り方向のサブスロット群と下り方向サブスロット群との 2つ に分離する。 この後、 チャネル割当部 6 0 2は、 各ユーザ毎に割り当てたサ ブスロットを一つにまとめて、 単位タイムスロットすなわち 1つのタイムス ロット （可変長スロット） とする。
なお、ノーマルリングと高速リングとの交替頻度を変化させることにより、 特別なユーザのサービス優先権を変化させることができる。
次いで、 上述したチャネル割り当て方法の具体例について、 さらに図 8 B を用いて説明する。 図 8 Bは、 本実施の形態にかかる無線通信装置を備えた 基地局 1 0 1に設けられたチャネル割当部 6 0 2によるチャネル割り当て結 果を示す模式図である。
ここでは、 上り方向の i番目のユーザと下り方向の j番目のユーザを特別 なユーザとし、 また、 ループチェックは、 ノーマルリング循環で下り方向の 1番目のユーザから開始することとする。
まず、 チャネル割当部 6 0 2は、 下り方向の 1番目のユーザを割り当て対 象のユーザであるか否かを判定する。 下り方向の 1番目のユーザは、 送信待 ちセルを有するので、 チャネル割当部 6 0 2は、 下り方向の 1番目のユーザ を割り当て対象のユーザであると判断する。 よって、 チャネル割当部 6 0 2 は、 下り方向の 1番目のユーザに一サブスロット （U CD 1) を割り当てると ともに、 このユーザのバッファにおける送信待ちセル数を 1つだけ減らす。 同様に、 チャネル割当部 6 0 2は、 下り方向の j番目のユーザおよび下り 方向の
m番目のユーザに、 それぞれ 1サブスロット （U CDJ) および一サブスロッ ト （U CD m) を割り当てるとともに、 これらのユーザのバッファにおける送 信待ちセル数を 1つずつ減らす。
さらに、チャネル割当部 6 0 2は、二重交差リング 7 0 1に沿って循環し、 上り方向の m番目のユーザを判定する。 上り方向の m番目のユーザは、 送信 待ちセルを有していないので、 チャネル割当部 6 0 2は、 m番目のユーザを 割り当て対象とせず、 次のユーザを判定する。
この後、 チャネル割当部 6 0 2は、 上り方向の i番目のユーザおよび上り 方向の 1番目のュ一ザを割り当て対象のユーザと判断し、 これらのユーザに それぞれ 1サブスロット （U Cu.i) および一サブスロット （ucLT 1) を割り 当てるとともに、 これらのユーザのバッファにおける送信待ちセル数を 1つ 減らす。
次に、 ループチェックは、 高速リング （1周目） を循環する。 すなわち、 チャネル割当部 6 0 2は、 下り方向の j番目のユーザと上り方向の i番目の ユーザのみを割り当て対象のユーザと判定し、 これらのユーザにそれぞれ一 サブスロット （U C DJ) および 1サブスロット （U C UJ) を割り当てるとと もに、 これらのユーザのバッファにおける送信待ちセル数を 1つ減らす。 この時点において、 送信待ちセルは依然として存在しているので、 ループ チェックは、 ノーマルリング （2周目） を循環する。 同様にして、 チャネル 割当部 6 0 2は、 下り方向の 1番目のユーザおよび下り方向の j番目のユー ザにそれぞれ 1サブスロット （U CD 1) および一サブスロット （U CD,j) を 割り当てる。 この後、上り方向のユーザは送信待ちセルを有していないので、 ループチェックは、 高速リング （2周目） を循環する。
ここで、 特別なユーザ、 すなわち、 下り方向の j番目のユーザおよび上り 方向の i番目のユーザは、 送信待ちセルを有していないので、 ループチエツ クは、 ノーマルリング （3周目） を循環する。
ノーマルリング （3周目） においては、 チャネル割当部 6 0 2は、 下り方 向の 1番目のユーザに一サブスロット （U CD 1) を割り当てる。
このとき、 各ユーザのバッファには、 送信待ちセルが存在しないので、 チ ャネル割当部 6 0 2は、 このフレームにおける割り当てを終了する。 なお、 今回のフレームにおける割り当ては、 下り方向の 1番目のユーザで終了した ので、 次回のフレームにおける割り当ては、 このユーザから開始する。
この結果、 図 8 Bの上段に示すような順序で、 チャネル割当部 6 0 2によ り、 サブスロットが割り当てられる。 最終的には、 チャネル割当部 6 0 2は、 図 8 Bの下段に示すように、各ユーザに割り当てたすべてのサブスロットを、 上り方向のサブスロット群と下り方向のサブスロット群とに分離した後、 各 サブスロット群おいて、 各ユーザに割り当てたサブスロットをユーザ毎に 1 つのタイムスロット （可変長スロット） にまとめる。 さらに、 チャネル割当 部 6 0 2は、 上記のようにまとめた上り方向のタイムスロットおよび下り方 向のタイムスロットを、 それぞれ図 3に示すフレームにおける下り方向のュ 一ザチャネル 2 0 4および上り方向のユーザチャネル 2 0 6に挿入する。 こ れにより、 ユーザチャネルには、 上り方向のタイムスロットと下り方向の夕 ィムスロットとが境界線 2 0 5で分離されるので、 必要となるガードタイム が抑えられる。 この結果、 フレームは効果的に利用される。
以上のように、 チャネル割当部 6 0 2は、 上り方向送信状況および下り方 向送信状況のそれぞれの送信状況に応じて、 上り方向と下り方向とを区別す ることなく公平にチャネルを割り当てている。 さらに、 チャネル割当部 6 0 2は、 移動局および基地局のそれぞれの Q o S要求を考慮してチャネルを割 り当てている。 以上が、 チャネル割当部 6 0 2による具体的なチャネル割り 当て方法である。
次いで、 上記構成の無線通信装置を備えた基地局 1 0 1の動作について、 図 5を用いて説明する。
まず、 受信時においては、 各移動局 1 0 2が送信した信号は、 基地局 1 0
1のアンテナ部 4 0 1により受信されて、 R F部 4 0 2に送られる。 R F部
4 0 2では、 アンテナ部 4 0 1により受信された信号は、 周波数変換されて 変復調部 4 0 3に送られる。 変復調部 4 0 3では、 R F部 4 0 2により周波 数変換された信号は、 T Z 4 Q P S K方式等の復調がなされて T D MA部 4
0 4に送られる。 TDM A部 404では、 変復調部 403により復調された信号から、 所定 のタイミングで一夕ィムスロット毎にデ一夕が取り出された後、 取り出され たデ一夕から各種の情報が抽出される。 このように抽出された情報は、 情報 内容に応じて、 無線回線制御部 406または I F部 405に送られる。 すな わち、 上記のように抽出された情報は、 その内容が、 上り方向のユーザチヤ ネル 206により送られた音声等の情報である場合には、 I F部 405に送 られ、 また、 その内容が、 アクセスチャネル 201および上り方向の制御チ ャネル 202により送られた前述した各種の制御信号である場合には、 無線 回線制御部 406に送られる。
I F部 405では、 TDMA部 404から送られた音声等の情報は、 PS TN (公衆電話網） や I SDN (サービス総合ディジタル網） に送られる。 無線回線制御部 406では、 T DM A部 404から送られた制御情報の内 容に応じた動作が行われる。 なお、 この動作については後述する。
一方、 送信時においては、 PSTN (公衆電話網） や I SDN (サービス 総合ディジタル網） から送られた信号は、 I F部 405を介して TDMA部 404に送られる。 さらに、 無線回線制御部 406が出力した各種の制御信 号は、 前述したフレームフォーマットに従って、 TDMA部 404に送られ る。
TDMA部 404では、 I F部 405から送られた信号または無線回線制 御部 406から送られた信号は、 前述したフレーム内容に従って通常の TD M A処理がなされる。 すなわち、 I F部 405から送られた各種の制御信号 または無線回線制御部 406から送られた音声等の信号は、 前述したフレー ム内容に従って、 ユニークヮード等の制御信号が付加されて一夕ィムスロッ ト分のデータとされた後、 所定のスロッ卜に挿入された変復調部 403に送 られる。
変復調部 403では、 TDMA部 404から送られた信号は、 7TZ4QP SK方式等の変調がなされて RF部 402に送られる。 RF部 402では、 変復調部 4 0 3により変調された信号は、 周波数変換がなされて、 アンテナ 部 4 0 1を介して各移動局 1 0 2に対して送信される。
さらに、 無線回線制御部 4 0 6における動作について、 図 3に示したフレ ーム内容に従って説明する。
まず最初に、 アクセスチャネル 2 0 1における動作を説明する。
上り方向のタイムスロット （A においては、 図 6に示したアクセスチ ャネル管理部 5 0 4には、 各移動局 1 0 2から制御チャネルを獲得するため の制御信号が送られる。 これを受けて、 アクセスチャネル管理部 5 0 4から は、 各移動局 1 0 2に対して制御チャネルを割り当てる旨の信号が、 制御チ ャネル管理部 5 0 5に送られる。 制御チャネル管理部 5 0 5では、 各移動局 1 0 2に対して制御チャネルが割り当てられた後、 この割り当て結果は、 ァ クセスチャネル管理部 5 0 4に送られる。
下り方向のタイムスロット （AD) においては、 アクセスチャネル管理部 5 0 4から、 各移動局 1 0 2に対する制御チャネルの割り当て結果 （前フレ ームでの） および各種制御情報が、 各移動局 1 0 2に送られる。
次いで、 上り方向の制御チャネル 2 0 2および下り方向の制御チャネル 2 0 3における動作を説明する。
上り方向の制御チャネル 2 0 2においては、 制御チャネル管理部 5 0 5に は、各移動局 1 0 2から送信バッファの内容を報知する報知信号が送られる。 これを受けて、 制御チャネル管理部 5 0 5からは、 上記報知信号とともに、 各ユーザチャネルにおけるタイムスロットの割り当てを依頼する旨の信号が、 ユーザチャネル管理部 5 0 6に送られる。
具体的には、 上記報知信号、 すなわち上り方向送信状況および移動局の Q 0 S要求状況は、図 7に示した上り方向送信状況バッファ 6 0 3に格納され、 また、 上記のタイムスロットの割り当てを依頼する旨の信号は、 図 7に示し たチャネル割当部 6 0 2に送られる。 同時に、 下り方向送信状況バッファ 6 0 1には、 下り方向送信状況および基地局の Q o S要求状況が格納される。 チャネル割当部 6 0 2では、 上り方向送信状況および移動局の Q o S要求 状況、 ならびに、 下り方向送信状況および基地局の Q o S要求状況に基づい て、 上り方向のユーザチャネル 2 0 6および下り方向のユーザチャネル 2 0 4において、 各移動局 1 0 2に使用させるタイムスロットを割り当てる。 具 体的な割り当て方法は、 前述のとおりである。
チャネル割り当てが終了すると、 チャネル割当部 6 0 2から、 チャネル割 り当て結果が制御チャネル管理部 5 0 5に送られる。
下り方向の制御チャネル 2 0 3においては、 制御チャネル管理部 5 0 5す なわちチャネル割当部 6 0 2から、 各ユーザチャネルにおけるチャネル割り 当て結果が、 各移動局 1 0 2に送られる。
最後に、 下り方向のユーザチャネル 2 0 4および上り方向のユーザチヤネ ル 2 0 6における動作を説明する。
下り方向のユーザチャネル 2 0 4においては、 フレーム内容すなわち上述 のチャネル割り当て結果に基づいて、 I F部 4 0 5から送られる音声等の情 報が、 各移動局 1 0 2に送られる。
上り方向のユーザチャネル 2 0 6においては、 下り方向の制御チャネル 2 0 3で報知された各ユーザチャネルにおける割り当て結果に基づいて、 各移 動局 1 0 2は、 基地局 1 0 1に対して音声等の情報を送信する。
以上が、本実施の形態にかかる無線通信装置を備えた基地局の動作である。 このように、 本実施の形態によれば、 ユーザチャネルにおける上り方向の タイムスロット数および下り方向のタイムスロッ卜数は、 各移動局が有する 送信待ちセル数 （上り方向の通信量） 、 基地局が有する送信待ちセル数 （下 り方向の通信量） 、 ならびに、 各移動局および基地局が有する Q o Sに基づ いて決定されるので、 上り方向および下り方向の通信量に忠実かつ高速に対 応したチャネル割当が行われる。 したがって、 フレーム利用率およびシステ ム容量に影響を与えることなく、 非対称トラフィックおよびユーザの Q o S に対応した通信を実現することができる。 (実施の形態 2 )
実施の形態 2は、 実施の形態 1において、 ユーザの Q o S要求を最大限に 保証するものである。
実施の形態 2にかかる無線通信装置の構成において、 チャネル割当部以外 については、 実施の形態 1と同様であるので、 詳しい説明を省略する。 以下、 本実施の形態にかかる無線通信装置のチャネル割当部において、 実施の形態 1におけるチャネル割当部と相違する点について、図 9 Aを用いて説明する。 なお、 実施の形態 1と同様な部分については説明を省略する。
図 9 Aは、 本発明の実施の形態 2にかかる無線通信装置を備えた基地局に おけるチャネル割当部によるチャネル割り当て方法を示す模式図である。 まず、 チャネル割当部は、 特別なユーザのそれぞれに対して、 送信待ちセ ル数に対するしきい値 Qth 8 0 1、 および、 送信待ちセル数としきい値 Qth
8 0 1との比較結果を示すフラッグを設定する。 さらに詳しくは、 チャネル 割当部は、 上記特別なユーザのうち、 しきい値 Qth 8 0 1より大きい数の送 信待ちセルを有する特別なユーザのフラッグを 「1」 とし、 しきい値 Qth 8
0 1以下の数の送信待ちセルを有する特別なユーザのフラッグを 「0」 とす る。
さらに、 チャネル割当部は、 フラッグ内容が 「1」 である特別なユーザが 存在する場合には、 特別なユーザのフラッグ内容がすべて 「0」 となるまで、 高速リングに沿って前述したループチェックを実行する。 特別なユーザのフ ラッグ内容がすべて 「0」 となった場合のループチェックは、 実施の形態 1 と同様である。
次いで、 上記のチャネル割当部による割り当て方法の具体例について、 さ らに図 9 Bを用いて説明する。 図 9 Bは、 本実施の形態にかかる無線通信装 置を備えた基地局におけるチャネル割当部によるチャネル割り当て結果を示 す模式図である。 ここでは、 実施の形態 1と同様に、 上り方向の i番目のユーザと下り方向 の j番目のユーザを特別なユーザとする。 また、 しきい値 Qth 8 0 1を 「2」 とする。 なお、 しきい値 Qth 8 0 1の内容は、 通信状態や用途等に応じて適 宜変更できるものである。
まず、 チャネル割当部は、 特別なユーザの送信待ちセル数を調べることに より、 上り方向の i番目のユーザのフラッグを 「0」 とし、 下り方向の j番 目のユーザのフラッグを 「1」 とする。 この時点では、 フラッグ内容が 「1」 であるユーザが存在するため、 チャネル割当部は、 高速リングに沿ってルー プチェックを行う。
すなわち、 チャネル割当部は、 下り方向の j番目のユーザに、 ーサブス口 ッ卜 （U CD J) を割り当てるとともに、 このユーザのバッファにおける送信 待ちセル数を 1つだけ減らす。 これにより、 下り方向の j番目のユーザにお ける送信待ちセル数は、 しきい値 Qth 8 0 1以下になるため、 チャネル割当 部は、 このユーザのフラッグを 「0」 とする。
これにより、 特別なユーザのフラッグ内容がすべて 「0」 となるため、 チ ャネル割当部は、 上記のような特別なユーザに対する優先割り当てを終了す る。 以後、 チャネル割当部は、 実施の形態 1と同様の通常の割り当てを行う。 この結果、 図 9 Bに示すような順序で、 各ユーザにサブスロットが割り当 てられる。 図に示すように、 しきい値 Qth 8 0 1より大きい数の送信待ちセ ルを有する、 下り方向の j番目の （特別な） ユーザに対しては， 優先的にサ ブスロッ卜が割り当てられていることが明らかである。
このように、 本実施の形態によれば、 特別なユーザに対して、 それが有す る送信待ちセル数を考慮して優先的にチャネルを割り当てるので、 画像等の リアルタイムかつ高速な通信を行う必要のある特別なユーザに対して、 確実 な通信を保証することができる。 同時に、 フレーム利用率およびシステム容 量に影響を与えることなく、 非対称トラフィックおよびユーザの Q o Sに対 応した通信を実現することができる。 (実施の形態 3 )
実施の形態 3は、 実施の形態 2と同様に、 ユーザの Q o S要求を最大限に 保証するものである。
実施の形態 3にかかる無線通信装置の構成において、 チャネル割当部以外 については、 実施の形態 2と同様であるので、詳しい説明を省略する。以下、 本実施の形態にかかる無線通信装置のチャネル割当部において、 実施の形態 2におけるチャネル割当部と相違する点について、 図 1 O Aを用いて説明す る。 なお、 実施の形態 2と同様な部分については、 説明を省略する。
チャネル割当部は、 特別なユーザのそれぞれに対して、 送信待ちセルの送 信待ち時間に対するしきい値 Wth 9 0 1、 および、 送信待ちセルの送信待ち 時間としきい値 Wth 9 0 1との比較結果を示すフラッグを設定する。 さらに 詳しくは、 チャネル割当部は、 上記特別なユーザのうち、 送信待ちセルの送 信待ち時間がしきい値 Wth 9 0 1より長い特別なユーザのフラッグを 「1」 とし、 送信待ちセルの送信待ち時間がしきい値 Wth 9 0 1以下の特別なユー ザのフラッグを 「0」 とする。
ここで、 上記の送信待ちセルの送信待ち時間とは、 チャネル割り当て開始 時に、 ある特別なユーザが有する送信待ちセルに関する情報が、 図 7に示す 上り方向送信状況バッファ 6 0 3または下り方向送信状況バッファ 6 0 1に 格納された時点から、 チャネル割当部によるチャネル割り当て開始時点まで の時間を、 すべての送信待ちセルについて総和した時間に相当する。 上記の 送信待ちセルの送信待ち時間を得るために、 チャネル割当部は、 特別なユー ザが有するすべての送信待ちセルについて、 送信待ち時間を記録しておく。 なお、 本実施の形態においては、 上記の送信待ちセルの送信待ち時間を以 上のように設定した場合について説明するが、本発明は、 これに限定されず、 上記の送信待ちセルの送信待ち時間を、 特別なユーザが送信待ちセルに関す る情報を送信した時点から、 基地局がこの情報を受信した時点までの時間と する等、 適宜変更することができる。
以上が、 本実施の形態におけるチャネル割当部と実施の形態 2におけるチ ャネル割当部との相違点である。
次いで、 上記のチャネル割当部による割り当て方法の具体例について、 さ らに、 図 1 0 Bを用いて説明する。 図 1 0 Bは、 本実施の形態にかかる無線 通信装置を備えた基地局におけるチャネル割当部によるチャネル割り当て結 果を示す模式図である。 なお、 説明を簡単にするために、 各ユーザが有する 送信待ちセル 1つ分の送信待ち時間は、 すべて均一とする。
ここでは、 実施の形態 2と同様に、 上り方向の i番目のユーザと下り方向 の j番目のユーザを特別なユーザとする。 また、 しきい値 Wth 9 0 1を、 送 信待ちセル 2個分の送信待ち時間とする。
まず、 チャネル割当部は、 特別なユーザの送信待ちセルの送信待ち時間を 調べることにより、 上り方向の i番目のユーザのフラッグを 「0」 とし、 下 り方向の j番目のユーザのフラッグを 「1」 とする。 この時点では、 フラッ グ内容が 「1」 であるユーザが存在するため、 チャネル割当部は、 高速リン グに沿ってループチェックを行う。
すなわち、 チャネル割当部は、 下り方向の j番目のユーザに、 一サブス口 ット （U CD J) を割り当てるとともに、 このユーザのバッファにおける送信 待ちセル数を 1つだけ減らす。 これにより、 下り方向の j番目のユーザにお ける送信待ちセルの送信待ち時間は、 しきい値 Wth 9 0 1以下になるため、 チャネル割当部は、 このユーザのフラッグを 「0」 とする。 以後の動作は、 実施の形態 2と同様であるので、 説明を省略する。
この結果、 図 1 0 Bに示すような順序で、 各ユーザにサブスロットが割り 当てられる。 図に示すように、 送信待ちセルの送信待ち時間がしきい値 Wth 9 0 1より長い下り方向の j番目の （特別な） ユーザに対しては， 優先的に サブスロットが割り当てられていることが明らかである。
このように、 本実施の形態によれば、 特別なユーザに対して、 それが有す る送信待ちセルの送信待ち時間を考慮して優先的にチャネルを割り当てるの で、 画像等のリアルタイムかつ高速な通信を行う必要のある特別なユーザに 対して、 確実な通信を保証することができる。 同時に、 フレーム利用率およ びシステム容量に影響を与えることなく、 非対称トラフィックおよびユーザ の Qo Sに対応した通信を実現することができる。
(実施の形態 4)
本実施の形態は、 CDMA技術を利用して、 フレーム毎に各無線端末の送 信バッファの送信待ち状況を反映する送信報知信号にそれぞれ一時的な専用 のアクセスチャネルを与えるものである。
図 1 1を用いて、 本実施の形態のフレーム構成例を説明する。 図 1 1にお いて、 100 1は 1フレーム、 1002は CDMAの技術を利用したマルチ 制御チャネル、 1003は TDMAZCDMAZOFDM等の技術を利用し たユーザおよびユーザ割当てチャネル、 1004は上り Z下り専用制御チヤ ネル、 1005は上り Z下りランダムアクセスチャネル （移動局パワーオン 時のみ使用） 、 1006は上り Z下りアクセスと制御チャネル、 1007は 下りユーザチャネル、 1008は上りユーザチャネル、 1009は可変上り Z下りユーザチャネル境界、 を示す。
本実施の形態のフレーム構成は、 従来の TDD方式と同様に、 アクセスチ ャネル （Ac h) 1005、 制御チャネル （C c h) 1004、 およびユー ザチャネル （Uc h) 1007Z 1008を含む。 ここで、 Ac hと C c h は、 CDMA方式を用いて送受信される。 これにより、 チャネルの有効利用 が図られる。
フレームは、 端末送信待ち状況報知信号用 1002およびユーザ情報用 1 003の二部分に分けられる。 前者は、 CDMA方式を利用し、 各無線端末 の送信バッファの送信待ち状況を反映する送信待ち状況報知信号にそれぞれ 一時的な専用のマルチ制御チャネルを与え、 無衝突に基地局に知らせる。 この一時的な制御チャネルは、 C D MAのソフト的な収容能力という特徴 によって、 信号のない場合に他のチャネルに干渉を与えない。 これにより、 有効にチャネルを使用することが可能となる。
マルチ制御チャネル 1 0 0 4の割当ては、 次のようになされる。 移動通信 の場合、 基地局は、 パワーオンアクセスチャネルおよびチャネルコード報知 チャネル 1 0 0 5を設け、 発呼、 着呼およびハンドオーバの際に各移動局の アクセスチャネルコードを獲得する。
基地局は、 下記表 1に示すような各移動局のアドレス （あるいはユーザ I D ) とマルチ制御チャネルコードとの対応テーブルを設け、 マルチ制御チヤ ネルの割当て、 検索および使用状況を管理する。 移動局は、 発呼の際には、 移動局のパワーオンの場合にのみ、 パワーオンアクセスチャネル 1 0 0 5を 利用して、 ランダムアクセスプロトコルを用いて、 ユーザアドレスあるいは チャネル I Dを基地局に送り、 基地局は、 専用マルチ制御チャネルコードを 求める。 なお、 表 1中の記号 Aはアクセス中の端末の識別アドレスを示し、 以下同様に、 Xは未アクセス、 Cは使用中のマルチ制御チャネルコード、 C Xは未使用のチャネルコード、 をそれぞれ示す。
【表 1】
Figure imgf000027_0001
すなわち、 上記テーブルは、 基地局が制御チャネルの割当て、 使用状況な どを管理するために設けられたものである。各無線端末は、通信を行う前に、 まず制御チャネル番号を申請し、 自分用の制御チャネルを獲得し、基地局は、 端末の識別アドレスによって現在未使用 （使用状況 = 0 ) の制御チャネルコ ードを端末に知らせる。 また、 呼の終了の際には、 基地局は、 その対応の制 御チャネルコードを解放する。
基地局は、 チャネルコード報知チャネルを利用して端末に、 空きチャネル のコードを知らせる。 着呼の際に、 基地局は、 直接空きマルチ制御チャネル のコードをチャネルコード報知チャネル 1 0 0 2を利用して移動局に知らせ る。 ハンドオーバの際に、 ハンドオーバ先の基地局は、 空きマルチ制御チヤ ネルを検索し、 割り当てられたマルチ制御チャネルのコードを在局基地局に 送り、 在局基地局はチャネルコード報知チャネルを利用して移動局に知らせ る。
このように、 本実施の形態によれば、 無線端末の送信待ち報知信号を一時 的な専用制御チャネルを利用して無衝突に基地局に知らせることにより、 基 地局は、 無線端末の送信待ち状況を瞬時に把握することができ、 各ユーザの 下りチャネル到着状況および各上りチャネルの上り送信待ち状況を総合的に 考慮し、 各チャネルの送受信量および Q o Sに応じてユーザチャネルを割当 てることができる。 これにより、 無駄なチャネル占有、 端末の送信パケット および送信待ち状況報知信号の衝突がなくなり、 高効率な無線通信が可能と なる。 (実施の形態 5 )
本実施の形態は、 実施の形態 4において、 制御チャネルを専用制御チヤネ ルと共用制御チヤネルに分けることにより、 制御チャネルの有効利用を図る ものである。
図 1 2を用いて本実施の形態にかかるフレーム構成例を説明する。 図 1 2 において、 1 1 0 1は 1フレーム、 1 1 0 2は C DMAの技術を利用したマ ルチ制御チャネル、 1 1 0 3は T D MA/ C D MAZO F D M等の技術を利 用したユーザおよびユーザ割当てチャネル、 1 1 0 4は上り Z下り特別ユー ザ専用制御チャネル、 1 1 0 5は上り 下りノーマルユーザ用制御チャネル (データ等のランダムアクセス共用チャネル） 、 1 1 0 6は上り Z下りラン ダムアクセスチャネル、 1 1 0 7は上り/下りアクセスと制御チャネル、 1 1 0 8は下りユーザチャネル、 1 1 0 9は上りユーザチャネル、 1 1 1 0は 可変上り Z下りユーザチャネル境界、 を示す。
本実施の形態にかかるフレームは、 A c h、 C c h、 および U c hを具備 する。 本実施の形態にかかる C c hは、 動画用の専用制御チャネル （CnD) 1 1 0 4とデータ用の共用制御チャネル（CSD) 1 1 0 5に分けられている。 専用制御チャネル 1 1 0 4は、 既に述べた実施の形態における制御チヤネ ルと同様に使用されるが、 共用制御チャネル 1 1 0 5は、 遅延特性の要求に 厳しくないデータなどのユーザに対して、 ランダムアクセスプロトコルを利 用して上り制御信号を送信するものである。
このように、 本実施の形態によれば、 制御チャネルを遅延特性要求に応じ て二種類設けるため、 ユーザの品質要求を補償するとともに制御チャネルの 有効利用を図ることができる。
なお、 上記実施の形態 4および実施の形態 5では、 移動通信の場合には、 マルチ制御チャネルにパワーオンアクセスチャネルおよびチャネルコード報 知チャネルを設け、 発呼、 着呼およびハンドオーバの際に、 各移動局のァク セスチャネルコードを獲得することができる。 また、 無線 L ANなどの場合 には、 パワーオンアクセスチャネルおよびチャネルコード報知チャネルを設 けず、 予め各無線端末の制御チャネルコードを決め、 送信時に、 該当マルチ 制御チャネルを使用して端末の送信待ち状況を基地局に知らせることができ る。
また、 移動通信の場合には、 発呼の際には、 移動局のパワーオン時にのみ パワーオンアクセスチャネルを利用して、 ランダムアクセスプロトコルを使 つてユーザァドレスあるいはチャネル I Dを基地局に送ることにより、 専用 マルチ制御チャネルコードを求めることができる。 一方、 着呼の際には、 基 地局は、 直接空きマルチ制御チャネルのコードをチャネルコード報知チヤネ ルを利用して移動局に知らせることができる。 ハンドオーバの際には、 ハン ドオーバ先の基地局は、 空きマルチ制御チャネルを検索し、 割当てられたマ ルチ制御チャネルのコードを在局基地局に送り、 在局基地局はチャネルコー ド報知チャネルを利用して移動局に知らせることができる。
また、 上記実施の形態 4および実施の形態 5において、 各端末毎に制御チ ャネルを割り当てられることが可能ならば、 C D M A方式以外の通信方式を 採用することができるが、 チャネルの有効利用の見地から、 C D MA方式を 採用することが好ましい。
以上説明したように、 本発明によれば、 非対称トラフィックおよびユーザ の Q o Sに忠実に対応し、 かつ、 フレーム利用率およびシステム容量を向上 させる無線通信装置を提供することができる。
また、 C D MAのソフト的な収容能力という特徴を生かして、 フレーム毎 に各無線端末の上り送信バッファの送信待ち状況を反映する送信報知信号を 一時的な専用制御チャネルを利用して無衝突に基地局に知らせることにより、 基地局は無線端末の送信待ち状況を瞬時に把握することができる。 さらに、 各ユーザの下りチャネル到着状況および各上りチャネルの上り送信待ち状況 を総合的に考慮し、 上り Z下りを区別せずに、 各チャネルの送受信量および Q o Sに応じてユーザチャネルを割り当てる。 したがって、 無駄なチャネル の利用、 端末の送信パケットおよび送信リクエスト信号などの衝突を防ぎ、 高効率な無線通信装置を提供することができる。 本明細書は、 平成 1 1年 6月 2 4日出願の特願平 1 1 一 1 7 8 7 3 7号お よび平成 1 0年 1 2月 1 5日出願の特願平 1 0— 3 5 6 4 0 9号に基づくも のである。 これらの内容をここに含めておく。 産業上の利用可能性 本発明は、 ATMを用いた無線通信の分野に利用するのに好適である。

Claims

請求の範囲
1 . 複数の通信ユーザについての上り回線用および下り回線用のそれぞれの 格納手段における送信待ちセルの状況を単位フレーム毎に監視する監視手段 と、 前記格納手段の全体の状況に基づいて単位フレーム毎に前記送信待ちセ ルに対して単位サブスロットを割り当てる割当手段と、 を具備する無線通信
2 . 割当手段は、 単位フレームに収容可能な数の範囲内の単位サブスロット を一定規則に従って割り当てる請求項 1に記載の無線通信装置。
3 . 一定規則は、 各格納手段に格納された送信待ちセルのそれぞれに対して 公平に単位サブスロットを割り当て、 かつ、 単位サブス口ッ卜が割り当てら れた送信待ちセルは格納手段から消去されるという規則を含む請求項 2に記 載の無線通信装置。
4 . 一定規則は、 各通信ユーザについての上り回線用および下り回線用のそ れぞれの格納手段に対する 1回の割り当て機会において、 各格納手段に格納 された最も送信待ち時間の長い送信待ちセルに単位サブスロットを割り当て る第 1循環を繰り返すという規則を含む請求項 3に記載の無線通信装置。
5 . 一定規則は、 各格納手段に格納された特別な送信待ちセルに対して優先 的に単位サブスロットを割り当てる規則を含む請求項 4に記載の無線通信装 置。
6 . 一定規則は、 各通信ユーザについての上り回線用および下り回線用のそ れぞれの格納手段に対する 1回の割り当て機会において、 各格納手段に格納 された最も送信待ち時間の長い送信待ちセルが特別な送信待ちセルである場 合にのみ単位サブスロットを割り当てる第 2循環を、 各第 1循環の間に設け るという規則を含む請求項 5に記載の無線通信装置。
7 . 上り回線用および下り回線用の送信待ちセルのそれぞれに割り当てられ たすベての単位サブスロットをそれぞれ上り回線用サブスロッ卜群と下り回 線用サブスロット群との 2つの部分に分離した後、 前記上り回線用サブス口 ット群および前記下り回線用サブスロット群のそれぞれにおいて、 各通信ュ 一ザ毎に割り当てられた単位サブスロットを集めてチャネルとし、 このチヤ ネルを単位フレームにおける上り回線用および下り回線用ユーザチャネルの それぞれに配置する配置手段を具備する請求項 6に記載の無線通信装置。
8 . 割当手段は、 格納された特別な送信待ちセル数の総和としきい値との比 較を各格納手段毎に行う比較手段を具備し、 前記比較の結果に応じた割り当 てを行う請求項 7に記載の無線通信装置。
9 . 割当手段は、 格納された特別な送信待ちセルの送信待ち時間としきい値 との比較を各格納手段毎に行う比較手段を具備し、 前記比較の結果に応じた 割り当てを行う請求項 7に記載の無線通信装置。
1 0 . 比較手段は、 特別な送信待ちセルが格納された格納手段のみに対して 比較を行う請求項 8に記載の無線通信装置。
1 1 . 比較手段は、 特別な送信待ちセルが格納さえた格納手段のみに対して 比較を行う請求項 9に記載の無線通信装置。
1 2 . 比較手段は、 特別な送信待ちセルの品質要求に応じてしきい値を設定 する請求項 1 0に記載の無線通信装置。
1 3 . 比較手段は、 特別な送信待ちセルの品質要求に応じてしきい値を設定 する請求項 1 1に記載の無線通信装置。
1 4 . フレームを端末送信待ち状況報知信号用とユーザ情報用とに分け、 各 無線端末の送信待ち状況報知信号にそれぞれ専用の制御チャネルを与える請 求項 1に記載の無線通信装置。
1 5 . 専用の制御チャネルとは異なる第 2の制御チャネルを設け、 各無線端 末の遅延特性要求に応じて両者を使い分ける請求項 1 4に記載の無線通信装
1 6 . 無線通信装置を備えた基地局装置であって、 前記無線通信装置は、 複 数の通信ユーザについての上り回線用および下り回線用のそれぞれの格納手 段における送信待ちセルの状況を単位フレーム毎に監視する監視手段と、 前 記格納手段の全体の状況に基づいて単位フレーム毎に前記送信待ちセルに対 して単位サブスロットを割り当てる割当手段と、 を具備する。
1 7 . 無線通信装置を備えた基地局装置と無線通信を行う通信端末装置であ つて、 前記無線通信装置は、 複数の通信ユーザについての上り回線用および 下り回線用のそれぞれの格納手段における送信待ちセルの状況を単位フレー ム毎に監視する監視手段と、 前記格納手段の全体の状況に基づいて単位フレ ーム毎に前記送信待ちセルに対して単位サブスロットを割り当てる割当手段 と、 を具備する。
1 8 . 基地局装置に対して送信待ちセルの状況を報知する請求項 1 7に記載 の通信端末装置。
1 9 . 複数の通信ユーザから報知された前記各通信ユーザについての上り回 線用および下り回線用のそれぞれの格納手段の状況を単位フレーム毎に監視 し、 前記格納手段の全体の状況に基づいて単位フレーム毎に前記各通信ユー ザについての上り回線用および下り回線用のそれぞれの格納手段に格納され た送信待ちセルに対して単位サブスロットを割り当てる無線通信方法。
2 0 . 格納された特別な送信待ちセルの総和としきい値との比較を各格納手 段毎に行い、 前記比較の結果に応じた割り当てを行う請求項 1 9に記載の無 線通信方法。
2 1 . 格納された特別な送信待ちセルの送信待ち時間としきい値との比較を 各格納手段毎に行い、 前記比較の結果に応じた割り当てを行う請求項 1 9に 記載の無線通信方法。
2 2 . 上り回線用および下り回線用の送信待ちセルのそれぞれに割り当てら れたすべての単位サブスロットをそれぞれ上り回線用サブスロット群と下り 回線用サブスロット群との 2つの部分に分離し、 前記上り回線用サブスロッ 卜群および前記下り回線用サブスロット群のそれぞれにおいて、 各通信ユー ザ毎に割り当てられた単位サブスロットを集めてチャネルを構成し、 このチ ャネルを単位フレームにおける上り回線用および下り回線線用ユーザチャネ ルのそれぞれに配置し、 この配置の結果を前記各通信ユーザに報知する請求 項 2 0に記載の無線通信方法。
2 3 . 上り回線用および下り回線用の送信待ちセルのそれぞれに割り当てら れたすべての単位サブスロットをそれぞれ上り回線用サブスロット群と下り 回線用サブスロット群との 2つの部分に分離し、 前記上り回線用サブスロッ ト群および前記下り回線用サブスロット群のそれぞれにおいて、 各通信ユー ザ毎に割り当てられた単位サブスロットを集めてチャネルを構成し、 このチ ャネルを単位フレームにおける上り回線用および下り回線線用ユーザチヤネ ルのそれぞれに配置し、 この配置の結果を前記各通信ユーザに報知する請求 項 2 1に記載の無線通信方法。
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