JP3851202B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、広帯域無線アクセスシステムに適用可能な基地局の無線通信装置（基地局装置）に関するものであり、特に、基地局側が複数の基本チャネルを使用して複数の移動局とデータを送受信する通信システムに適用可能な無線通信装置および無線通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の無線通信装置について説明する。図８は、従来の無線通信装置の基本構成を示す図であり、１０１は物理レイヤ（ＰＨＹ）部であり、１０２は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部であり、１０３は送受信バッファ（ＥＣ）部であり、１０４は無線リソース管理部である。
【０００３】
ここで、従来の無線通信装置の動作について説明する。ＰＨＹ部１０１では、上位レイヤの制御情報やユーザー情報をバーストと呼ばれるフォーマットに変換する。このとき、基地局と移動局との間では変換後の情報が送受信される。たとえば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いた場合、基地局に対する移動局の距離や干渉条件などの伝搬環境に応じて適切な通信品質を提供するために、適切な伝送モードが選択される。
【０００４】
ＭＡＣ部１０２では、基地局および移動局のバッファの状態に基づいて、通信を行う局や伝送量などを決定し、ＰＨＹ部１０１を制御する。たとえば、ＭＡＣプロトコルとして、基地局が集中制御を行う時分割多重方式が用いられる場合、基地局のＭＡＣ部１０２では、あらかじめ決定されている割当て要求量か、あるいは各端末宛ての送信バッファのデータ量および各端末から通知される各端末の送信バッファのデータ量から算出される割当て要求量、に基づいて、チャネルの時間軸方向の使用方法を決定し、情報の送受信を管理する。一方、移動局のＭＡＣ部１０２では、基地局に許可された時間を用いて情報の送受信を行う。
【０００５】
ＥＣ部１０３では、送受信が完了するまでデータを蓄積する。たとえば、データの管理をユーザーコネクション毎に行う場合、ＥＣ部１０３の送信バッファでは、ユーザーコネクション毎にデータを蓄積し、ＭＡＣ部１０２に対して蓄積しているデータ量を報告し、送信の制御に従ってデータを送信する。一方、受信バッファでは、受信されたデータを確認し、伝送誤りがある場合には再送を要求する。
【０００６】
無線リソース管理部１０４では、ＭＡＣ部１０２に対して基本チャネルにおける伝送モードを設定する。
【０００７】
つぎに、ＭＡＣ部１０２による送受信の管理について説明する。図９は、例えば、社団法人電波産業会の標準規格「ARIB STD-T70」に記載のフレーム構成を示す図である。図９において、横軸は時間を表し、ＭＡＣ部１０２では、フレームという時間単位毎に、回線種別や通信を行う局や伝送量などを制御している。ここでは、ＢＣＨ（Broadcast CHannel）は基地局から各移動局へ報知情報を伝送するための回線を表し、また、ＦＣＨ（Frame CHannel）は、フレーム構造を報知するための回線を表し、帯域割り当て情報によりフレーム構造を示す。移動局側のＭＡＣスケジューラは報知されたフレーム構造に従って動作する。また、ＤｏｗｎＬｉｎｋは、基地局から各移動局へユーザーコネクションデータを伝送するための下り回線が配置される期間である。また、ＵｐＬｉｎｋは、各移動局から基地局へユーザーコネクションデータを伝送するための上り回線が配置される期間である。また、ＲＣＨ（Random CHannel）は、移動局に上り回線が割り当てられてない場合に、移動局が基地局に対して制御情報を伝送するためのランダムアクセス回線である。また、ＡＣＨ（Access Feedback CHannel）は、１つ前のＭＡＣフレームにおけるＲＣＨに対する応答を伝送するための回線である。
【０００８】
図１０は、基地局が管理する複数の基本チャネルを示す図である。図１０において、横軸を周波数とし、各台形は基本チャネルを示し、斜線を施した部分はある基地局が管理する複数の基本チャネルを示し、この例では、当該基地局が３つの基本チャネルを使用している。通常、無線通信装置は、基本チャネルと呼ばれる周波数帯域内での伝送について設計されるが、たとえば、情報通信審議会の「準ミリ波帯の周波数を利用する広帯域移動アクセスシステムの技術的条件」についての答申に見られるように、基本チャネルを複数束ねた帯域を用いることによって広帯域な伝送を実現する方式が検討されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来の無線通信装置では、たとえば、伝送データ量を増加させるために基地局が複数の基本チャネルを使う通信システムにおいて、基地局に複数の移動局が接続される場合、各基本チャネルの伝搬状況が移動局毎に異なる。すなわち、従来の無線通信装置では、複数の基本チャネルにおける伝搬状況の差異を考慮していない、という問題があった。
【００１０】
また、移動局が高速移動する場合や移動局の周辺状況が変動する場合などは、移動局毎に割り当てられた各基本チャネルの伝搬状況が個別に変動する。そのため、たとえば、上記のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合の方が、移動局毎に伝搬状況の良好な基本チャネルをその都度選択した場合よりも、システム全体として、伝送データ量が低減する、という問題があった。
【００１１】
また、通信データが少ないときに、上記のようにすべての基本チャネルを受信した場合には、特定の基本チャネルを用いる場合よりも消費電力が増加する、という問題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、たとえば、複数の基本チャネルを使用する場合であっても、システム全体の伝送効率の向上や消費電力の削減を実現可能な無線通信装置および無線通信方法を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線通信装置にあっては、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信装置として動作し、たとえば、各移動局に属するユーザーコネクションが使用する基本チャネルを、各移動局の伝搬状況に応じて動的に変更するマッピング制御手段（後述する実施の形態の無線リソース管理部４，マッピング部５に相当）、を備えることを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明にかかる無線通信装置にあっては、さらに、基本チャネル数分の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）手段（ＭＡＣ部２に相当）を備え、所定の割り当て要求量に基づいて、チャネル単位に伝送データ量を管理することを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明にかかる無線通信装置において、前記マッピング制御手段は、各移動局との交渉で送受信可能な基本チャネルおよび基本チャネル数を設定／更新し、当該決定結果に基づいて前記ユーザーコネクションと単一または複数の媒体アクセス制御手段との対応関係を所定の管理テーブルに設定する無線リソース管理手段（無線リソース管理部４に相当）と、前記管理テーブルに基づいて前記ユーザーコネクションを前記媒体アクセス制御手段にマッピングするマッピング処理手段（マッピング部５に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明にかかる無線通信装置において、前記管理テーブルは、各ユーザーコネクションに対応した、前記所定の割り当て要求量、データが蓄積されているアドレス、送受信スケジューリング処理に使用する値、を管理する第１の管理テーブルと、各ユーザーコネクションまたは各ユーザに対応した、基本チャネルで使用する伝送モードを管理する第２の管理テーブルと、前記媒体アクセス制御手段単位に、前記第１の管理テーブルと前記第２の管理テーブルの各パラメータを関連付けた第３の管理テーブルと、を有することを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかる無線通信装置において、前記マッピング制御手段では、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択し、選択したチャネルが前記送受信可能基本チャネルで、かつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に、選択した基本チャネルの使用を決定し、決定した基本チャネルの数が前記基本チャネル数を満たしている場合に、前記ユーザーコネクションと前記媒体アクセス制御手段とをマッピングすることを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかる無線通信方法にあっては、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側が、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択する基本チャネル選択ステップと、選択したチャネルが、移動局との交渉で取り決めた送受信可能基本チャネルで、かつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に、選択した基本チャネルの使用を決定する基本チャネル決定ステップと、決定した基本チャネルの数が、移動局との交渉で取り決めた基本チャネル数を満たしている場合に、前記ユーザーコネクションと決定した基本チャネルに対応する所定の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部とをマッピングするマッピング処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる無線通信装置および無線通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信装置（基地局装置）の構成を示す図である。図１において、１は複数の基本チャネルを使った送受信に対応した物理レイヤ（ＰＨＹ）部であり、２は複数の基本チャネルに対応した媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部であり、３はユーザーコネクション毎の送受信バッファ（ＥＣ）部であり、４は無線リソース管理部であり、５はマッピング部である。
【００２１】
ここで、上記のように構成された本実施の形態の無線通信装置の基本動作について説明する。ＰＨＹ部１では、上位レイヤの制御情報やユーザー情報をバーストと呼ばれるフォーマットに変換する。したがって、基地局と移動局との間では、変換後の情報が送受信される。本実施の形態のＰＨＹ部１は、従来の基本チャネルに対応したＰＨＹ部を複数備える構成や、複数の基本チャネルをまとめて処理可能な構成、が考えられる。
【００２２】
ＭＡＣ部２では、基地局および移動局のバッファの状態に基づいて、通信対象局や伝送量などを決定し、ＰＨＹ部１を制御する。ここでは、基本チャネル数分のＭＡＣ部を備える。ＭＡＣプロトコルとして、たとえば、基地局が集中制御を行う時分割多重方式が用いられる場合、基地局のＭＡＣ部２では、あらかじめ取り決められる割り当て要求量、あるいは各端末宛ての送信バッファのデータ量と各端末から通知される送信バッファのデータ量などから算出される割り当て要求量に基づいて、チャネルの時間軸方向の使用方法を決定し、情報の送受信を管理する。一方、移動局のＭＡＣ部２では、基地局に許可された時間を用いて情報の送受信を行う。
【００２３】
ＥＣ部３では、送受信が完了するまでデータを蓄積する。たとえば、データの管理をユーザーコネクション毎に行う場合、ＥＣ部３の送信バッファでは、ユーザーコネクション毎にデータを蓄積し、ＭＡＣ部２に対して蓄積しているデータ量を報告し、ＭＡＣ部２による送信の制御に従ってデータを送信する。一方、受信バッファでは、受信したデータを確認し、伝送誤りがある場合は再送を要求する。
【００２４】
無線リソース管理部４では、各移動局との交渉で、送受信可能な基本チャネル，基本チャネル数を決定する。たとえば、移動局が、使用すると仮定した基本チャネルの個別の伝送モードを基地局に対して常に申告し、一方、基地局が、各移動局との間の伝搬環境に関する情報を取得し、上記送受信可能な基本チャネルの中から、伝搬環境の良好な基本チャネルを上記基本チャネル数だけ選択する。さらに、選択した基本チャネルにＥＣ部３を対応させるためにマッピング部５を制御するとともに、ＭＡＣ部２に対して各基本チャネルにおける伝送モードを設定する。
【００２５】
マッピング部５では、無線リソース管理部４からの制御に従って、ＥＣ部３の各ユーザーコネクションに関する情報を、対応するＭＡＣ部２に対して通知する。ＭＡＣ部２へ示す情報例としては、たとえば、各ユーザーコネクションに関する、割当て要求量，蓄積しているデータのアドレス，伝送モード，要求される通信品質、などを含んでもよい。
【００２６】
つぎに、本実施の形態の無線通信装置の特徴的な動作を図面を用いて詳細に説明する。図２は、複数のＭＡＣ部により管理される複数の基本チャネルのフレーム構成を示す図である。図２では、横軸を時間とし、たとえば、３つの基本チャネル（ｆ１，ｆ２，ｆ３）を使用して通信を行っている。なお、ＢＣＨ（Broadcast CHannel）は基地局から各移動局へ報知情報を伝送するための回線を表す。また、ＦＣＨ（Frame CHannel）は、フレーム構造を報知するための回線を表し、帯域割り当て情報によりフレーム構造を示す。したがって、移動局側のＭＡＣ部は報知されたフレーム構造に従って動作する。また、ＤｏｗｎＬｉｎｋは、基地局から各移動局へユーザーコネクションデータを伝送するための下り回線が配置される期間を表す。また、ＵｐＬｉｎｋは、各移動局から基地局へユーザーコネクションデータを伝送するための上り回線が配置される期間を表す。また、ＲＣＨ（Random CHannel）は、移動局に上り回線が割り当てられてない場合に、移動局が基地局に対して制御情報を伝送するためのランダムアクセス回線を表す。また、ＡＣＨ（Access Feedback CHannel）は、１つ前のＭＡＣフレームのＲＣＨに対する応答を伝送するための回線である。
【００２７】
なお、各基本チャネルにおける送受信は、それぞれ対応するＭＡＣ部２により管理され、ＭＡＣ部２では、フレームという時間単位毎に通信対象局や伝送量などを制御する。
【００２８】
図３は、上記複数の基本チャネルを説明するための図である。図３では、横軸を周波数とし、６つの基本チャネルが存在する場合の一例を示している。図３において、６は特定の中心周波数と周波数帯域幅で規定された基本チャネルであり、７（黒塗りの部分）は基地局が使用する３つの基本チャネル（ｆ１，ｆ２，ｆ３）であり、８は各移動局に関する伝搬環境の状況を表す線である。なお、ここでは、線８の値が大きいほど伝搬環境がよいことを表し、移動局毎に伝搬環境の状態が異なっていることが表現されている。
【００２９】
図４は、マッピング部５によるユーザーコネクションのマッピング処理を示す図である。図４では、横軸を周波数とし、基地局が、複数の基本チャネル（ｆ１，ｆ２，ｆ３）を使用する。また、縦軸を時間とし、フレームなどの期間単位にマッピング処理を行う。また、ＭＴ１，ＭＴ２，ＭＴ３は、各移動局に属するユーザーコネクションを示す。なお、複数の移動局に属するユーザーコネクションが記入されている区間では、複数のユーザーコネクションによる通信が時分割で行われる。また、各ユーザーコネクションは、基地局が使用可能な複数の基本チャネルの範囲内（送受信可能基本チャネルや基本チャネル数）で、各移動局に関する伝搬状況に基づいて、基本チャネルにマッピングされる。
【００３０】
図５は、マッピング部５が管理するテーブル例を示す図である。ユーザーコネクションに関する管理テーブルにおいて、割り当て要求量は、ＥＣ部３が蓄積しているデータ量に関連する割り当て要求量、あるいは、ユーザーコネクションが開設される時に設定される割り当て要求量を表す。データアドレスは、データが蓄積されているメモリーアドレスを表し、基地局における下り方向のユーザーコネクションに関連する。その他のパラメータは、たとえば、該当ユーザーコネクションの要求通信品質など、ＭＡＣ部２が送受信スケジューリング処理に使用する値を表す。なお、図５では、説明の便宜上、下り方向あるいは上り方向の区別をしていないが、実際には上り方向と下り方向は区別される。
【００３１】
また、図５の伝送モードの管理テーブルでは、各ユーザーコネクションに対応した基本チャネルで使用する伝送モードを管理する。なお、ここでいう伝送モードとは、変調方式と誤り訂正方式の組み合わせを意味しており、伝搬環境と要求される通信品質により適切な伝送モードが選択される。ただし、図５では、説明の便宜上、ユーザーコネクション毎に管理する例を示しているが、これに限らず、移動局毎に管理することとしてもよい。また、伝送モードについては、たとえば、基地局が適切な伝送モードを選択してもよいし、移動局が適切な伝送モードを要求してもよい。
【００３２】
また、マッピング部５が管理するＭＡＣ部２用の管理テーブルでは、ＭＡＣ部２が扱うユーザーコネクションに関する情報を示す。たとえば、ＭＡＣ部２におけるＭＡＣ＃ｎ（ｎは整数）にはｂとｄの２つのユーザーコネクションが関連付けられており、各ＭＡＣ＃ｎでは、２つのユーザーコネクションに関する情報を用いて、対応する基本チャネルの送受信の時間を管理する。また、ユーザーコネクションが複数のＭＡＣ部２にマッピングされた場合は、割り当て要求量の値が複数のＭＡＣ部２に分配される値となる。
【００３３】
図６は、送受信可能基本チャネルと基本チャネル数の交渉に関するメッセージシーケンスの一例を示す図である。送受信可能基本チャネルは、移動局が同時に送受信可能な基本チャネルであり、無線リソース管理部４が、移動局との間の交渉で取り決める（ステップＳ１，Ｓ２）。たとえば、基地局が使用可能な複数の基本チャネルで同時に送受信できない移動局がある場合や、通信するデータ量が少ないときに特定の１つの基本チャネルで送受信を行う場合、に上記交渉が行われる。また、基本チャネル数は、通信データ量に応じて指定可能な、通信に必要な基本チャネルの数であり、無線リソース管理部４が、移動局との間で随時更新する（ステップＳ３，Ｓ４）。たとえば、基地局では、移動局が同時に送受信可能な基本チャネルの中から、基本チャネル数分の基本チャネルを選択する。
【００３４】
図７は、無線リソース管理部４によるマッピング制御を示すフローチャート例である。まず、無線リソース管理部４では、図５で説明した伝送モードの管理テーブルを用いて、伝搬環境の良好な順に、各ユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択する（ステップＳ１１）。
【００３５】
つぎに、選択したチャネルが上記送受信可能基本チャネル（図６参照）かどうかを判断する（ステップＳ１２）。たとえば、選択したチャネルが送受信可能基本チャネル以外の場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）は、再度、基本チャネルを選択する。一方、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルの場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）は、選択した基本チャネルの使用率が所定のしきい値より小さいかどうかを判断する（ステップＳ１３）。このとき、大きい場合（ステップＳ１３、Ｎｏ）は、再度、基本チャネルを選択し、小さい場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ）は、選択した基本チャネルの使用を決定する（ステップＳ１４）。
【００３６】
つぎに、決定した基本チャネルの数を基本チャネル数（図６参照）と比較し（ステップＳ１５）、要求されている基本チャネル数に満たない場合（ステップＳ１５、Ｎｏ）は、上記処理を繰り返し実行し、満たしている場合（ステップＳ１５、Ｙｅｓ）には、ユーザーコネクションとＭＡＣ部２の関連付けを行い、その結果をマッピング部５に対して設定する（ステップＳ１６、図５参照）。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信装置が、各移動局に属するユーザーコネクションが使用する基本チャネルを、各移動局の伝搬状況に応じて動的に変更する構成とした。これにより、伝搬環境に応じて各ユーザーコネクションを基本チャネルへマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも、システム全体として伝送速度を向上させることができる。
【００３８】
また、本実施の形態においては、基本チャネル数分のＭＡＣ部２を備え、所定の割り当て要求量に基づいて、基本チャネル単位に伝送データ量を管理することとした。これにより、各基本チャネルの送受信処理を並列に実行できるため、より多くの基本チャネルを使用した高速通信を実現できる。
【００３９】
また、本実施の形態においては、無線リソース管理部４が、各移動局との交渉で送受信可能な基本チャネルおよび基本チャネル数を設定／更新し、当該決定結果に基づいて前記ユーザーコネクションと単一または複数のＭＡＣ部２との対応関係を所定の管理テーブルに設定し、さらに、マッピング部５が、当該管理テーブルに基づいてユーザーコネクションをＭＡＣ部２にマッピングすることとした。これにより、たとえば、複数の基本チャネルを同時に送受信する能力のない移動局であっても、通信を行うことができる。また、通信するデータ量が少ない場合であっても、特定の基本チャネルを用いて通信を行うことができるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも消費電力を低減することができる。また、不要な基本チャネルの使用を避けることができるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも消費電力を低減することができ、さらに、周波数を有効利用できる。
【００４０】
また、本実施の形態においては、各ユーザーコネクションに対応した、所定の割り当て要求量，データが蓄積されているアドレス，送受信スケジューリング処理に使用する値、を管理する管理テーブルと、各ユーザーコネクションまたは各ユーザに対応した基本チャネルで使用する伝送モードを管理する管理テーブルと、ＭＡＣ部２単位に上記各パラメータを関連付けた管理テーブルと、を有する構成とした。これにより、ユーザーコネクションとＭＡＣ部２とのマッピング処理を確実に実行できる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、無線リソース管理部４が、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択し、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルでかつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に選択した基本チャネルの使用を決定し、決定した基本チャネルの数が基本チャネル数を満たしている場合にユーザーコネクションとＭＡＣ部２とをマッピングする。これにより、伝搬環境の良い基本チャネルから順に各ユーザーコネクションをマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも、システム全体として伝送速度を向上させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信装置が、各移動局に属するユーザーコネクションが使用する基本チャネルを、各移動局の伝搬状況に応じて動的に変更する構成とした。これにより、伝搬環境に応じて各ユーザーコネクションを基本チャネルへマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも、システム全体として伝送速度を向上させることが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４３】
つぎの発明によれば、基本チャネル数分のＭＡＣ手段を備え、所定の割り当て要求量に基づいて、チャネル単位に伝送データ量を管理することとした。これにより、各基本チャネルの送受信処理を並列に実行できるため、より多くの基本チャネルを使用した高速通信を実現可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４４】
つぎの発明によれば、無線リソース管理手段が、各移動局との交渉で送受信可能な基本チャネルおよび基本チャネル数を設定／更新し、当該決定結果に基づいて前記ユーザーコネクションと単一または複数のＭＡＣ手段との対応関係を所定の管理テーブルに設定し、さらに、マッピング処理手段が、当該管理テーブルに基づいてユーザーコネクションをＭＡＣ手段にマッピングすることとした。これにより、たとえば、複数の基本チャネルを同時に送受信する能力のない移動局であっても、通信を行うことが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。また、通信するデータ量が少ない場合であっても、特定の基本チャネルを用いて通信を行うことができるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも消費電力を低減することが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。また、不要な基本チャネルの使用を避けることができるため、さらに、周波数を有効利用可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４５】
つぎの発明によれば、各ユーザーコネクションに対応した、所定の割り当て要求量，データが蓄積されているアドレス，送受信スケジューリング処理に使用する値、を管理する第１の管理テーブルと、各ユーザーコネクションまたは各ユーザに対応した基本チャネルで使用する伝送モードを管理する第２の管理テーブルと、ＭＡＣ手段単位に上記各パラメータを関連付けた第３の管理テーブルと、を有する構成とした。これにより、ユーザーコネクションとＭＡＣ手段とのマッピング処理を確実に実行可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４６】
つぎの発明によれば、無線リソース管理手段が、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択し、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルでかつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に選択した基本チャネルの使用を決定し、決定した基本チャネルの数が基本チャネル数を満たしている場合にユーザーコネクションとＭＡＣ手段とをマッピングする。これにより、伝搬環境の良い基本チャネルから順に各ユーザーコネクションをマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、システム全体として伝送速度を向上させることが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４７】
つぎの発明によれば、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択するステップと、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルでかつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に選択した基本チャネルの使用を決定するステップと、決定した基本チャネルの数が基本チャネル数を満たしている場合に、ユーザーコネクションと決定した基本チャネルに対応する所定のＭＡＣ部とをマッピングするステップと、を含む。これにより、伝搬環境の良い基本チャネルから順に各ユーザーコネクションをマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、システム全体として伝送速度を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる無線通信装置の構成を示す図である。
【図２】 複数のＭＡＣ部により管理される複数の基本チャネルのフレーム構成を示す図である。
【図３】 複数の基本チャネルを説明するための図である。
【図４】 マッピング部によるユーザーコネクションのマッピング処理を示す図である。
【図５】 マッピング部が管理するテーブル例を示す図である。
【図６】 送受信可能基本チャネルと基本チャネル数の交渉に関するメッセージシーケンスの一例を示す図である。
【図７】 無線リソース管理部によるマッピング制御を示すフローチャート例である。
【図８】 従来の無線通信装置の基本構成を示す図である。
【図９】 従来のフレーム構成を示す図である。
【図１０】 基地局が管理する複数の基本チャネルを示す図である。
【符号の説明】
１ 物理レイヤ（ＰＨＹ）部、２ 媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部、３ 送受信バッファ（ＥＣ）部、４ 無線リソース管理部、５ マッピング部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、広帯域無線アクセスシステムに適用可能な基地局の無線通信装置（基地局装置）に関するものであり、特に、基地局側が複数の基本チャネルを使用して複数の移動局とデータを送受信する通信システムに適用可能な無線通信装置および無線通信方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の無線通信装置について説明する。図８は、従来の無線通信装置の基本構成を示す図であり、１０１は物理レイヤ（ＰＨＹ）部であり、１０２は媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部であり、１０３は送受信バッファ（ＥＣ）部であり、１０４は無線リソース管理部である。
【０００３】
ここで、従来の無線通信装置の動作について説明する。ＰＨＹ部１０１では、上位レイヤの制御情報やユーザー情報をバーストと呼ばれるフォーマットに変換する。このとき、基地局と移動局との間では変換後の情報が送受信される。たとえば、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いた場合、基地局に対する移動局の距離や干渉条件などの伝搬環境に応じて適切な通信品質を提供するために、適切な伝送モードが選択される。
【０００４】
ＭＡＣ部１０２では、基地局および移動局のバッファの状態に基づいて、通信を行う局や伝送量などを決定し、ＰＨＹ部１０１を制御する。たとえば、ＭＡＣプロトコルとして、基地局が集中制御を行う時分割多重方式が用いられる場合、基地局のＭＡＣ部１０２では、あらかじめ決定されている割当て要求量か、あるいは各端末宛ての送信バッファのデータ量および各端末から通知される各端末の送信バッファのデータ量から算出される割当て要求量、に基づいて、チャネルの時間軸方向の使用方法を決定し、情報の送受信を管理する。一方、移動局のＭＡＣ部１０２では、基地局に許可された時間を用いて情報の送受信を行う。
【０００５】
ＥＣ部１０３では、送受信が完了するまでデータを蓄積する。たとえば、データの管理をユーザーコネクション毎に行う場合、ＥＣ部１０３の送信バッファでは、ユーザーコネクション毎にデータを蓄積し、ＭＡＣ部１０２に対して蓄積しているデータ量を報告し、送信の制御に従ってデータを送信する。一方、受信バッファでは、受信されたデータを確認し、伝送誤りがある場合には再送を要求する。
【０００６】
無線リソース管理部１０４では、ＭＡＣ部１０２に対して基本チャネルにおける伝送モードを設定する。
【０００７】
つぎに、ＭＡＣ部１０２による送受信の管理について説明する。図９は、例えば、社団法人電波産業会の標準規格「ARIB STD-T70」に記載のフレーム構成を示す図である。図９において、横軸は時間を表し、ＭＡＣ部１０２では、フレームという時間単位毎に、回線種別や通信を行う局や伝送量などを制御している。ここでは、ＢＣＨ（Broadcast CHannel）は基地局から各移動局へ報知情報を伝送するための回線を表し、また、ＦＣＨ（Frame CHannel）は、フレーム構造を報知するための回線を表し、帯域割り当て情報によりフレーム構造を示す。移動局側のＭＡＣスケジューラは報知されたフレーム構造に従って動作する。また、ＤｏｗｎＬｉｎｋは、基地局から各移動局へユーザーコネクションデータを伝送するための下り回線が配置される期間である。また、ＵｐＬｉｎｋは、各移動局から基地局へユーザーコネクションデータを伝送するための上り回線が配置される期間である。また、ＲＣＨ（Random CHannel）は、移動局に上り回線が割り当てられてない場合に、移動局が基地局に対して制御情報を伝送するためのランダムアクセス回線である。また、ＡＣＨ（Access Feedback CHannel）は、１つ前のＭＡＣフレームにおけるＲＣＨに対する応答を伝送するための回線である。
【０００８】
図１０は、基地局が管理する複数の基本チャネルを示す図である。図１０において、横軸を周波数とし、各台形は基本チャネルを示し、斜線を施した部分はある基地局が管理する複数の基本チャネルを示し、この例では、当該基地局が３つの基本チャネルを使用している。通常、無線通信装置は、基本チャネルと呼ばれる周波数帯域内での伝送について設計されるが、たとえば、情報通信審議会の「準ミリ波帯の周波数を利用する広帯域移動アクセスシステムの技術的条件」についての答申に見られるように、基本チャネルを複数束ねた帯域を用いることによって広帯域な伝送を実現する方式が検討されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来の無線通信装置では、たとえば、伝送データ量を増加させるために基地局が複数の基本チャネルを使う通信システムにおいて、基地局に複数の移動局が接続される場合、各基本チャネルの伝搬状況が移動局毎に異なる。すなわち、従来の無線通信装置では、複数の基本チャネルにおける伝搬状況の差異を考慮していない、という問題があった。
【００１０】
また、移動局が高速移動する場合や移動局の周辺状況が変動する場合などは、移動局毎に割り当てられた各基本チャネルの伝搬状況が個別に変動する。そのため、たとえば、上記のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合の方が、移動局毎に伝搬状況の良好な基本チャネルをその都度選択した場合よりも、システム全体として、伝送データ量が低減する、という問題があった。
【００１１】
また、通信データが少ないときに、上記のようにすべての基本チャネルを受信した場合には、特定の基本チャネルを用いる場合よりも消費電力が増加する、という問題があった。
【００１２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、たとえば、複数の基本チャネルを使用する場合であっても、システム全体の伝送効率の向上や消費電力の削減を実現可能な無線通信装置および無線通信方法を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線通信装置にあっては、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信装置として動作し、たとえば、各移動局に属するユーザーコネクションが使用する基本チャネルを、各移動局の伝搬状況に応じて動的に変更するマッピング制御手段（後述する実施の形態の無線リソース管理部４，マッピング部５に相当）、を備えることを特徴とする。
【００１４】
つぎの発明にかかる無線通信装置にあっては、さらに、基本チャネル数分の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）手段（ＭＡＣ部２に相当）を備え、所定の割り当て要求量に基づいて、チャネル単位に伝送データ量を管理することを特徴とする。
【００１５】
つぎの発明にかかる無線通信装置において、前記マッピング制御手段は、各移動局との交渉で送受信可能な基本チャネルおよび基本チャネル数を設定／更新し、当該決定結果に基づいて前記ユーザーコネクションと単一または複数の媒体アクセス制御手段との対応関係を所定の管理テーブルに設定する無線リソース管理手段（無線リソース管理部４に相当）と、前記管理テーブルに基づいて前記ユーザーコネクションを前記媒体アクセス制御手段にマッピングするマッピング処理手段（マッピング部５に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
つぎの発明にかかる無線通信装置において、前記管理テーブルは、各ユーザーコネクションに対応した、前記所定の割り当て要求量、データが蓄積されているアドレス、送受信スケジューリング処理に使用する値、を管理する第１の管理テーブルと、各ユーザーコネクションまたは各ユーザに対応した、基本チャネルで使用する伝送モードを管理する第２の管理テーブルと、前記媒体アクセス制御手段単位に、前記第１の管理テーブルと前記第２の管理テーブルの各パラメータを関連付けた第３の管理テーブルと、を有することを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかる無線通信装置において、前記マッピング制御手段では、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択し、選択したチャネルが前記送受信可能基本チャネルで、かつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に、選択した基本チャネルの使用を決定し、決定した基本チャネルの数が前記基本チャネル数を満たしている場合に、前記ユーザーコネクションと前記媒体アクセス制御手段とをマッピングすることを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかる無線通信方法にあっては、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側が、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択する基本チャネル選択ステップと、選択したチャネルが、移動局との交渉で取り決めた送受信可能基本チャネルで、かつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に、選択した基本チャネルの使用を決定する基本チャネル決定ステップと、決定した基本チャネルの数が、移動局との交渉で取り決めた基本チャネル数を満たしている場合に、前記ユーザーコネクションと決定した基本チャネルに対応する所定の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部とをマッピングするマッピング処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる無線通信装置および無線通信方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信装置（基地局装置）の構成を示す図である。図１において、１は複数の基本チャネルを使った送受信に対応した物理レイヤ（ＰＨＹ）部であり、２は複数の基本チャネルに対応した媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部であり、３はユーザーコネクション毎の送受信バッファ（ＥＣ）部であり、４は無線リソース管理部であり、５はマッピング部である。
【００２１】
ここで、上記のように構成された本実施の形態の無線通信装置の基本動作について説明する。ＰＨＹ部１では、上位レイヤの制御情報やユーザー情報をバーストと呼ばれるフォーマットに変換する。したがって、基地局と移動局との間では、変換後の情報が送受信される。本実施の形態のＰＨＹ部１は、従来の基本チャネルに対応したＰＨＹ部を複数備える構成や、複数の基本チャネルをまとめて処理可能な構成、が考えられる。
【００２２】
ＭＡＣ部２では、基地局および移動局のバッファの状態に基づいて、通信対象局や伝送量などを決定し、ＰＨＹ部１を制御する。ここでは、基本チャネル数分のＭＡＣ部を備える。ＭＡＣプロトコルとして、たとえば、基地局が集中制御を行う時分割多重方式が用いられる場合、基地局のＭＡＣ部２では、あらかじめ取り決められる割り当て要求量、あるいは各端末宛ての送信バッファのデータ量と各端末から通知される送信バッファのデータ量などから算出される割り当て要求量に基づいて、チャネルの時間軸方向の使用方法を決定し、情報の送受信を管理する。一方、移動局のＭＡＣ部２では、基地局に許可された時間を用いて情報の送受信を行う。
【００２３】
ＥＣ部３では、送受信が完了するまでデータを蓄積する。たとえば、データの管理をユーザーコネクション毎に行う場合、ＥＣ部３の送信バッファでは、ユーザーコネクション毎にデータを蓄積し、ＭＡＣ部２に対して蓄積しているデータ量を報告し、ＭＡＣ部２による送信の制御に従ってデータを送信する。一方、受信バッファでは、受信したデータを確認し、伝送誤りがある場合は再送を要求する。
【００２４】
無線リソース管理部４では、各移動局との交渉で、送受信可能な基本チャネル，基本チャネル数を決定する。たとえば、移動局が、使用すると仮定した基本チャネルの個別の伝送モードを基地局に対して常に申告し、一方、基地局が、各移動局との間の伝搬環境に関する情報を取得し、上記送受信可能な基本チャネルの中から、伝搬環境の良好な基本チャネルを上記基本チャネル数だけ選択する。さらに、選択した基本チャネルにＥＣ部３を対応させるためにマッピング部５を制御するとともに、ＭＡＣ部２に対して各基本チャネルにおける伝送モードを設定する。
【００２５】
マッピング部５では、無線リソース管理部４からの制御に従って、ＥＣ部３の各ユーザーコネクションに関する情報を、対応するＭＡＣ部２に対して通知する。ＭＡＣ部２へ示す情報例としては、たとえば、各ユーザーコネクションに関する、割当て要求量，蓄積しているデータのアドレス，伝送モード，要求される通信品質、などを含んでもよい。
【００２６】
つぎに、本実施の形態の無線通信装置の特徴的な動作を図面を用いて詳細に説明する。図２は、複数のＭＡＣ部により管理される複数の基本チャネルのフレーム構成を示す図である。図２では、横軸を時間とし、たとえば、３つの基本チャネル（ｆ１，ｆ２，ｆ３）を使用して通信を行っている。なお、ＢＣＨ（Broadcast CHannel）は基地局から各移動局へ報知情報を伝送するための回線を表す。また、ＦＣＨ（Frame CHannel）は、フレーム構造を報知するための回線を表し、帯域割り当て情報によりフレーム構造を示す。したがって、移動局側のＭＡＣ部は報知されたフレーム構造に従って動作する。また、ＤｏｗｎＬｉｎｋは、基地局から各移動局へユーザーコネクションデータを伝送するための下り回線が配置される期間を表す。また、ＵｐＬｉｎｋは、各移動局から基地局へユーザーコネクションデータを伝送するための上り回線が配置される期間を表す。また、ＲＣＨ（Random CHannel）は、移動局に上り回線が割り当てられてない場合に、移動局が基地局に対して制御情報を伝送するためのランダムアクセス回線を表す。また、ＡＣＨ（Access Feedback CHannel）は、１つ前のＭＡＣフレームのＲＣＨに対する応答を伝送するための回線である。
【００２７】
なお、各基本チャネルにおける送受信は、それぞれ対応するＭＡＣ部２により管理され、ＭＡＣ部２では、フレームという時間単位毎に通信対象局や伝送量などを制御する。
【００２８】
図３は、上記複数の基本チャネルを説明するための図である。図３では、横軸を周波数とし、６つの基本チャネルが存在する場合の一例を示している。図３において、６は特定の中心周波数と周波数帯域幅で規定された基本チャネルであり、７（黒塗りの部分）は基地局が使用する３つの基本チャネル（ｆ１，ｆ２，ｆ３）であり、８は各移動局に関する伝搬環境の状況を表す線である。なお、ここでは、線８の値が大きいほど伝搬環境がよいことを表し、移動局毎に伝搬環境の状態が異なっていることが表現されている。
【００２９】
図４は、マッピング部５によるユーザーコネクションのマッピング処理を示す図である。図４では、横軸を周波数とし、基地局が、複数の基本チャネル（ｆ１，ｆ２，ｆ３）を使用する。また、縦軸を時間とし、フレームなどの期間単位にマッピング処理を行う。また、ＭＴ１，ＭＴ２，ＭＴ３は、各移動局に属するユーザーコネクションを示す。なお、複数の移動局に属するユーザーコネクションが記入されている区間では、複数のユーザーコネクションによる通信が時分割で行われる。また、各ユーザーコネクションは、基地局が使用可能な複数の基本チャネルの範囲内（送受信可能基本チャネルや基本チャネル数）で、各移動局に関する伝搬状況に基づいて、基本チャネルにマッピングされる。
【００３０】
図５は、マッピング部５が管理するテーブル例を示す図である。ユーザーコネクションに関する管理テーブルにおいて、割り当て要求量は、ＥＣ部３が蓄積しているデータ量に関連する割り当て要求量、あるいは、ユーザーコネクションが開設される時に設定される割り当て要求量を表す。データアドレスは、データが蓄積されているメモリーアドレスを表し、基地局における下り方向のユーザーコネクションに関連する。その他のパラメータは、たとえば、該当ユーザーコネクションの要求通信品質など、ＭＡＣ部２が送受信スケジューリング処理に使用する値を表す。なお、図５では、説明の便宜上、下り方向あるいは上り方向の区別をしていないが、実際には上り方向と下り方向は区別される。
【００３１】
また、図５の伝送モードの管理テーブルでは、各ユーザーコネクションに対応した基本チャネルで使用する伝送モードを管理する。なお、ここでいう伝送モードとは、変調方式と誤り訂正方式の組み合わせを意味しており、伝搬環境と要求される通信品質により適切な伝送モードが選択される。ただし、図５では、説明の便宜上、ユーザーコネクション毎に管理する例を示しているが、これに限らず、移動局毎に管理することとしてもよい。また、伝送モードについては、たとえば、基地局が適切な伝送モードを選択してもよいし、移動局が適切な伝送モードを要求してもよい。
【００３２】
また、マッピング部５が管理するＭＡＣ部２用の管理テーブルでは、ＭＡＣ部２が扱うユーザーコネクションに関する情報を示す。たとえば、ＭＡＣ部２におけるＭＡＣ＃ｎ（ｎは整数）にはｂとｄの２つのユーザーコネクションが関連付けられており、各ＭＡＣ＃ｎでは、２つのユーザーコネクションに関する情報を用いて、対応する基本チャネルの送受信の時間を管理する。また、ユーザーコネクションが複数のＭＡＣ部２にマッピングされた場合は、割り当て要求量の値が複数のＭＡＣ部２に分配される値となる。
【００３３】
図６は、送受信可能基本チャネルと基本チャネル数の交渉に関するメッセージシーケンスの一例を示す図である。送受信可能基本チャネルは、移動局が同時に送受信可能な基本チャネルであり、無線リソース管理部４が、移動局との間の交渉で取り決める（ステップＳ１，Ｓ２）。たとえば、基地局が使用可能な複数の基本チャネルで同時に送受信できない移動局がある場合や、通信するデータ量が少ないときに特定の１つの基本チャネルで送受信を行う場合、に上記交渉が行われる。また、基本チャネル数は、通信データ量に応じて指定可能な、通信に必要な基本チャネルの数であり、無線リソース管理部４が、移動局との間で随時更新する（ステップＳ３，Ｓ４）。たとえば、基地局では、移動局が同時に送受信可能な基本チャネルの中から、基本チャネル数分の基本チャネルを選択する。
【００３４】
図７は、無線リソース管理部４によるマッピング制御を示すフローチャート例である。まず、無線リソース管理部４では、図５で説明した伝送モードの管理テーブルを用いて、伝搬環境の良好な順に、各ユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択する（ステップＳ１１）。
【００３５】
つぎに、選択したチャネルが上記送受信可能基本チャネル（図６参照）かどうかを判断する（ステップＳ１２）。たとえば、選択したチャネルが送受信可能基本チャネル以外の場合（ステップＳ１２、Ｎｏ）は、再度、基本チャネルを選択する。一方、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルの場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）は、選択した基本チャネルの使用率が所定のしきい値より小さいかどうかを判断する（ステップＳ１３）。このとき、大きい場合（ステップＳ１３、Ｎｏ）は、再度、基本チャネルを選択し、小さい場合（ステップＳ１３、Ｙｅｓ）は、選択した基本チャネルの使用を決定する（ステップＳ１４）。
【００３６】
つぎに、決定した基本チャネルの数を基本チャネル数（図６参照）と比較し（ステップＳ１５）、要求されている基本チャネル数に満たない場合（ステップＳ１５、Ｎｏ）は、上記処理を繰り返し実行し、満たしている場合（ステップＳ１５、Ｙｅｓ）には、ユーザーコネクションとＭＡＣ部２の関連付けを行い、その結果をマッピング部５に対して設定する（ステップＳ１６、図５参照）。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信装置が、各移動局に属するユーザーコネクションが使用する基本チャネルを、各移動局の伝搬状況に応じて動的に変更する構成とした。これにより、伝搬環境に応じて各ユーザーコネクションを基本チャネルへマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも、システム全体として伝送速度を向上させることができる。
【００３８】
また、本実施の形態においては、基本チャネル数分のＭＡＣ部２を備え、所定の割り当て要求量に基づいて、基本チャネル単位に伝送データ量を管理することとした。これにより、各基本チャネルの送受信処理を並列に実行できるため、より多くの基本チャネルを使用した高速通信を実現できる。
【００３９】
また、本実施の形態においては、無線リソース管理部４が、各移動局との交渉で送受信可能な基本チャネルおよび基本チャネル数を設定／更新し、当該決定結果に基づいて前記ユーザーコネクションと単一または複数のＭＡＣ部２との対応関係を所定の管理テーブルに設定し、さらに、マッピング部５が、当該管理テーブルに基づいてユーザーコネクションをＭＡＣ部２にマッピングすることとした。これにより、たとえば、複数の基本チャネルを同時に送受信する能力のない移動局であっても、通信を行うことができる。また、通信するデータ量が少ない場合であっても、特定の基本チャネルを用いて通信を行うことができるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも消費電力を低減することができる。また、不要な基本チャネルの使用を避けることができるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも消費電力を低減することができ、さらに、周波数を有効利用できる。
【００４０】
また、本実施の形態においては、各ユーザーコネクションに対応した、所定の割り当て要求量，データが蓄積されているアドレス，送受信スケジューリング処理に使用する値、を管理する管理テーブルと、各ユーザーコネクションまたは各ユーザに対応した基本チャネルで使用する伝送モードを管理する管理テーブルと、ＭＡＣ部２単位に上記各パラメータを関連付けた管理テーブルと、を有する構成とした。これにより、ユーザーコネクションとＭＡＣ部２とのマッピング処理を確実に実行できる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、無線リソース管理部４が、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択し、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルでかつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に選択した基本チャネルの使用を決定し、決定した基本チャネルの数が基本チャネル数を満たしている場合にユーザーコネクションとＭＡＣ部２とをマッピングする。これにより、伝搬環境の良い基本チャネルから順に各ユーザーコネクションをマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも、システム全体として伝送速度を向上させることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信装置が、各移動局に属するユーザーコネクションが使用する基本チャネルを、各移動局の伝搬状況に応じて動的に変更する構成とした。これにより、伝搬環境に応じて各ユーザーコネクションを基本チャネルへマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも、システム全体として伝送速度を向上させることが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４３】
つぎの発明によれば、基本チャネル数分のＭＡＣ手段を備え、所定の割り当て要求量に基づいて、チャネル単位に伝送データ量を管理することとした。これにより、各基本チャネルの送受信処理を並列に実行できるため、より多くの基本チャネルを使用した高速通信を実現可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４４】
つぎの発明によれば、無線リソース管理手段が、各移動局との交渉で送受信可能な基本チャネルおよび基本チャネル数を設定／更新し、当該決定結果に基づいて前記ユーザーコネクションと単一または複数のＭＡＣ手段との対応関係を所定の管理テーブルに設定し、さらに、マッピング処理手段が、当該管理テーブルに基づいてユーザーコネクションをＭＡＣ手段にマッピングすることとした。これにより、たとえば、複数の基本チャネルを同時に送受信する能力のない移動局であっても、通信を行うことが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。また、通信するデータ量が少ない場合であっても、特定の基本チャネルを用いて通信を行うことができるため、従来のように基地局が複数の基本チャネルを無条件で使用する場合よりも消費電力を低減することが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。また、不要な基本チャネルの使用を避けることができるため、さらに、周波数を有効利用可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４５】
つぎの発明によれば、各ユーザーコネクションに対応した、所定の割り当て要求量，データが蓄積されているアドレス，送受信スケジューリング処理に使用する値、を管理する第１の管理テーブルと、各ユーザーコネクションまたは各ユーザに対応した基本チャネルで使用する伝送モードを管理する第２の管理テーブルと、ＭＡＣ手段単位に上記各パラメータを関連付けた第３の管理テーブルと、を有する構成とした。これにより、ユーザーコネクションとＭＡＣ手段とのマッピング処理を確実に実行可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４６】
つぎの発明によれば、無線リソース管理手段が、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択し、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルでかつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に選択した基本チャネルの使用を決定し、決定した基本チャネルの数が基本チャネル数を満たしている場合にユーザーコネクションとＭＡＣ手段とをマッピングする。これにより、伝搬環境の良い基本チャネルから順に各ユーザーコネクションをマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、システム全体として伝送速度を向上させることが可能な無線通信装置を得ることができる、という効果を奏する。
【００４７】
つぎの発明によれば、伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択するステップと、選択したチャネルが送受信可能基本チャネルでかつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に選択した基本チャネルの使用を決定するステップと、決定した基本チャネルの数が基本チャネル数を満たしている場合に、ユーザーコネクションと決定した基本チャネルに対応する所定のＭＡＣ部とをマッピングするステップと、を含む。これにより、伝搬環境の良い基本チャネルから順に各ユーザーコネクションをマッピングできるため、すなわち、ユーザーコネクション単位に適切な基本チャネルを選択できるため、システム全体として伝送速度を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる無線通信装置の構成を示す図である。
【図２】 複数のＭＡＣ部により管理される複数の基本チャネルのフレーム構成を示す図である。
【図３】 複数の基本チャネルを説明するための図である。
【図４】 マッピング部によるユーザーコネクションのマッピング処理を示す図である。
【図５】 マッピング部が管理するテーブル例を示す図である。
【図６】 送受信可能基本チャネルと基本チャネル数の交渉に関するメッセージシーケンスの一例を示す図である。
【図７】 無線リソース管理部によるマッピング制御を示すフローチャート例である。
【図８】 従来の無線通信装置の基本構成を示す図である。
【図９】 従来のフレーム構成を示す図である。
【図１０】 基地局が管理する複数の基本チャネルを示す図である。
【符号の説明】
１ 物理レイヤ（ＰＨＹ）部、２ 媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部、３ 送受信バッファ（ＥＣ）部、４ 無線リソース管理部、５ マッピング部。
Claims (3)
- 複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信装置において、
各移動局との交渉で送受信可能な基本チャネルおよび基本チャネル数を設定／更新し、各移動局に属するユーザーコネクションが使用する基本チャネルを、各移動局の伝搬状況に応じて動的に変更するマッピング制御手段と、
所定の割り当て要求量に基づいて基本チャネル単位に伝送データ量を管理する、前記複数の基本チャネル数分の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）手段と、
を備え、
前記マッピング制御手段では、
伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択し、
選択したチャネルが前記送受信可能基本チャネルで、かつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に、選択した基本チャネルの使用を決定し、
使用を決定した基本チャネルの数が前記基本チャネル数を満たしている場合に、前記ユーザーコネクションと、当該基本チャネルに対応する単一または複数の媒体アクセス制御手段と、をマッピングすることを特徴とする無線通信装置。 - 前記マッピング制御手段は、
前記マッピング処理の対象となる、前記ユーザーコネクションと前記単一または複数の媒体アクセス制御手段との対応関係を、所定の管理テーブルに設定することとし、
前記所定の管理テーブルは、
各ユーザーコネクションに対応した、前記所定の割り当て要求量、データが蓄積されているアドレス、送受信スケジューリング処理に使用する値、を管理する第１の管理テーブルと、
各ユーザーコネクションまたは各ユーザーに対応した、基本チャネルで使用する伝送モードを管理する第２の管理テーブルと、
前記媒体アクセス制御手段単位に、前記第１の管理テーブルと前記第２の管理テーブルの各パラメータを関連付けた第３の管理テーブルと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。 - 複数の基本チャネルを使用して複数の移動局と通信可能な基地局側の無線通信方法において、
伝搬環境の良好な順にユーザーコネクションに対応する基本チャネルを選択する基本チャネル選択ステップと、
選択したチャネルが、移動局との交渉で取り決めた送受信可能基本チャネルで、かつ選択した基本チャネルの使用率が所定値を超えない場合に、選択した基本チャネルの使用を決定する基本チャネル決定ステップと、
決定した基本チャネルの数が、移動局との交渉で取り決めた基本チャネル数を満たしている場合に、前記ユーザーコネクションと決定した基本チャネルに対応する所定の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）部とをマッピングするマッピング処理ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
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