(57)【要約】【課題】適正に重み付けができないバーストの発生を抑制することで、通信品質の低下を抑制することができるデータ送信装置を提供する。【解決手段】無線基地局は、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに複数のバーストを割り当てて、データ送信を行う。無線基地局のＭＡＣ層２０は、フレームに送信データを割り振る送信スケジューリング部２０３と、割り振られた送信データに基づいてバーストを対応するフレーム内に配置する無線リソース配置部２０４とを備える。ここで、無線リソース配置部２０４は、データサイズの大きい前記送信データほど時間軸上の早い位置に位置づけられるようバーストをフレームに配置する。【選択図】図５
2010109648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は、データサイズの大きい前記送信データほど時間軸上の早い位置に位置づけられるよう前記バーストを前記フレームに配置する、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記バースト配置部は、前記フレームを前記周波数軸の方向に分割して複数の周波数領域を設定するとともに、残容量の大きい前記周波数領域から順番に前記バーストを前記周波数領域に配置する、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記バースト配置部は、前記フレームに未配置の前記送信データのうちデータサイズが最も大きい送信データを前記残容量の最も大きい前記周波数領域に配置できない場合、当該残容量以下で最もデータサイズの大きい送信データに対するバーストを当該残容量の最も大きい前記周波数領域に配置する、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項４】
アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は；
前記フレームに配置されるべき複数の前記送信データに所定の配置順を設定し、
前記配置順に従って前記送信データに対応する前記バーストを前記フレームに配置するときの前記時間軸上における前記バーストの時間位置と当該バーストに対する前記重み付けの演算が終了するまでの所要時間を求め、
前記バーストの時間位置が前記所要時間以降であるときに前記配置順に従って当該バーストを前記フレームに配置する、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記バースト配置部は、前記時間位置が前記所要時間よりも前記時間軸上において早いとき、当該バーストと既配置のバーストとを前記時間軸上において並べ替える処理を行う、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記バースト配置部は；
前記フレームを前記周波数軸の方向に分割して複数の周波数領域を設定し、
残容量の大きい周波数領域から順に前記送信データを前記周波数領域に配置し、
前記送信データを対応する前記周波数領域に配置するときに当該送信データに対応する前記バーストの時間位置が当該バーストに対する前記所要時間以降である場合に、前記配置順に従って当該バーストを対応する前記周波数領域に配置する、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記バースト配置部は、前記バーストを対応する前記周波数領域に配置するときに当該バーストの時間位置が当該バーストに対する前記所要時間よりも前記時間軸上において早い場合、当該バーストと当該周波数領域に既配置のバーストとを前記時間軸上において並べ替える処理を行う、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項８】
アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストほど、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項９】
アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストを優先して、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１０】
複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は、データサイズの大きい前記送信データほど時間軸上の早い位置に位置づけられるよう前記バーストを前記フレームに配置する、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１１】
複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は；
前記フレームに配置されるべき複数の前記送信データに所定の配置順を設定し、
前記配置順に従って前記送信データに対応する前記バーストを前記フレームに配置するときの前記時間軸上における前記バーストの時間位置と当該バーストに対する前記重み付けの演算が終了するまでの所要時間を求め、
前記バーストの時間位置が前記所要時間以降であるときに前記配置順に従って当該バーストを前記フレームに配置する、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１２】
複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストほど、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【請求項１３】
複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置において、
前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、
割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部と、を備え、
前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストを優先して、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける、
ことを特徴とするデータ送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アダプティブアレイによってデータ送信を行うデータ送信装置に関し、特に、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに複数の送信データを割り当ててデータ送信を行うデータ送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の端末との通信方式にＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）を採用した無線基地局（ＷｉＭＡＸ無線基地局）が開発されている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
このような無線基地局では、物理層にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）が使用されている。ＯＦＤＭＡは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）をベースとした多元接続方式である。ＯＦＤＭＡでは、高速な送信データが低速な送信データに分割され、分割後の送信データが複数のサブキャリア（副搬送波）に重畳されて並列的に伝送される。ＯＦＤＭＡは、各ユーザに複数のサブキャリアを割り当てることで、効率的な通信を実現する方式である。
【０００４】
図１６は、ＯＦＤＭＡのフレーム構成を説明するための図である。同図（ａ）は１つのフレームの構成について示す図であり、同図（ｂ）は、周波数軸方向におけるフレームの分割方法について説明するための図である。なお、同図のフレーム構成は、同時送受信を行う方式としてＴＤＤ（Time Division Duplexing）を使用した場合のものである。
【０００５】
同図（ａ）を参照して、１つのフレームは、下りサブフレーム、上りサブフレーム、ＴＴＧ（Transmit Transition Gap）およびＲＴＧ（Receive Transition Gap）で構成されている。下りサブフレームは、無線基地局から端末へ送信を行うためのフレームであり、上りサブフレームは、端末から無線基地局へ送信を行うためのフレームである。ＴＴＧは、無線基地局が送信から受信に切り替える際のガード時間であり、ＲＴＧは、基地局が受信から送信に切り替える際のガード時間である。
【０００６】
下りサブフレームおよび上りサブフレームでは、時間軸と周波数軸の二次元分割により、無線リソースの割り当てが行われるようになっている。
【０００７】
下りサブフレームには、最初にプリアンブル、ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰが配置され、残り後方の領域に、複数のバーストが配置される。
【０００８】
プリアンブルは、端末に対しフレームの同期を確立するための信号を提供する。ＤＬ／ＵＬ−ＭＡＰは、端末に対し下りサブフレームのバースト割り当て情報や上りサブフレームのバースト割り当て情報などを提供する。
【０００９】
バーストは、各ユーザ（端末）に対する送信データを伝送するために、各ユーザに割り当てられるデータ伝送用のブロックである。バーストのサイズは、送信データのデータサイズに応じて設定される。
【００１０】
下りサブフレームは、同図（ｂ）に示すように、ＰＵＳＣ（Partial Usage of Subchannels）の場合には周波数軸方向に６つのメジャーグループに分かれている。下りサブフレームは、メジャーグループ単位で、周波数軸方向に、複数の領域に分割することができる。以下、この分割した領域を「分割領域」と称することとする。たとえば、同図（ａ）では、下りサブフレームを、幅の等しい３つの分割領域（分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ）に分割し、ユーザＡ〜Ｉの送信データに対応するバーストＡ〜Ｉを、これら分割領域Ａ、Ｂ、Ｃに割り当てた状態が例示されている。
【００１１】
上りサブフレームには、図示しない複数のバーストの他、サウンディングエリアが配置されている。サウンディングエリアは、無線基地局に対し、アダプティブアレイ処理（後述する）のウエイト演算に利用されるサウンディング信号を提供する。
【００１２】
ところで、上記無線基地局においては、さらに、端末との間の通信品質を向上させるため、アダプティブアレイの技術を採用することができる。
【００１３】
アダプティブアレイでは、複数のアンテナが設置され、各アンテナからの出力信号に振幅と位相の重み付け（ウエイト）を行うことで、送信の際のアンテナの指向性が生成される。そして、上記重み付けを、制御アルゴリズムに基づいて、随時、端末からの受信信号をもとに決定することにより、通信環境の変化に適用しながら指向性が最適に制御される（たとえば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００８−１０９６１８号公報
【特許文献２】特開２００２−７６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１７は、ＯＦＤＭＡ方式において、アダプティブアレイを採用した場合に生じる課題を説明するための図である。
【００１５】
アダプティブアレイの処理においては、通常、上りサブフレームに含まれたサウンディング信号をもとに、下りサブフレームに対するウエイト演算がバースト毎に行われる。ウエイト演算は、時間軸上の並びの早いバーストから順次行われる。
【００１６】
このとき、各バースト（送信データ）にウエイトを適用するまでに、そのバーストに対するウエイトの演算が完了している必要がある。
【００１７】
しかしながら、精度の高いウエイト演算を行うためには、大きな演算負荷がかかるため、ウエイトの演算・生成には比較的長い時間がかかる。このため、各バーストの配置状況によっては、同図に示すバーストＨのように、バーストにウエイトを適用するまでに、ウエイト生成が間に合わなくなる惧れがある。こうなると、そのバーストについては、生成されたウエイトの適用（乗算）を行うことができず、精度の高い通信が行えなくなる惧れがある。
【００１８】
本発明は、このような課題を解消するためになされたものであり、適正な重み付けができないバーストの発生を抑制することで、通信品質の低下を抑制することができるデータ送信装置を提供することを目的とする。
【００１９】
なお、ここでは、ウエイト生成との関係から本発明の課題が抽出されているが、各バーストには、通信品質の向上のために、ウエイト生成とともに、あるいは、ウエイト生成とは別に、ウエイト生成以外の他の処理による処理結果の適用も必要となり得る。この場合も、上記ウエイトの生成の場合と同様、各バーストに対する処理に要する所要時間との関係から、処理結果を各バーストへ適用するまでに、当該処理結果の生成が間に合わなくなる惧れがある。
【００２０】
本発明の最も広義な課題は、このように、通信品質の向上のために各バーストに何らかの処理結果の適用が必要な場合に、この処理結果を適用できないバーストの発生を抑制することで、通信品質の低下を抑制できるようにするところにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の第１の態様は、アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、データサイズの大きい前記送信データほど時間軸上の早い位置に位置づけられるよう前記バーストを前記フレームに配置する。
【００２２】
第１の態様に係るデータ送信装置によれば、データサイズの大きい送信データほど時間軸上の早い位置に位置づけられるため、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミングを遅らせることができる。このため、後続のバーストに対する重み付け演算の許容時間を長くすることができ、後続のバーストに対する重み付けの生成が当該バーストの送信に間に合い易くなる。よって、適正な重み付けができないバーストの発生を抑制することができる。
【００２３】
第１の態様に係るデータ送信装置において、前記バースト配置部は、前記フレームを前記周波数軸の方向に分割して複数の周波数領域を設定するとともに、残容量の大きい前記周波数領域から順番に前記バーストを前記周波数領域に配置するような構成とすることができる。
【００２４】
この場合、前記フレームに未配置の前記送信データのうちデータサイズが最も大きい送信データを前記残容量の最も大きい前記周波数領域に配置できないことが起こり得る。このような場合には、当該残容量以下で最もデータサイズの大きい送信データに対するバーストを当該残容量の最も大きい前記周波数領域に配置するよう前記バースト配置部を構成するのが望ましい。こうすると、フレーム中に少しでも多くのバーストを配置しながら、各バーストの開始タイミングを遅らせることができる。
【００２５】
本発明の第２の態様は、アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、前記フレームに配置されるべき複数の前記送信データに所定の配置順を設定し、前記配置順に従って前記送信データに対応する前記バーストを前記フレームに配置するときの前記時間軸上における前記バーストの時間位置と当該バーストに対する前記重み付けの演算が終了するまでの所要時間を求め、前記バーストの時間位置が前記所要時間以降であるときに前記配置順に従って当該バーストを前記フレームに配置する。
【００２６】
第２の態様に係るデータ送信装置によれば、適正な重み付けができないバーストが生じるのを抑制することができる。その上、所望の配置順に従って、フレーム中にバーストを配置することができ、バースト配置の自由度を高めることができる。
【００２７】
第２の態様に係るデータ送信装置において、前記バースト配置部は、前記時間位置が前記所要時間よりも前記時間軸上において早いとき、当該バーストと既配置のバーストとを前記時間軸上において並べ替える処理を行うような構成とすることができる。
【００２８】
このような構成とすれば、バーストの並び替えによって、各バーストに対する重み付けの生成が、各バーストの送信タイミングに間に合うようになり得る。よって、並び替えにより送信データの配置順に一部変更が生じることが起こり得るものの、適正な重み付けが行われないバーストの発生を抑制することができ、良好なデータ送信を実現することができる。
【００２９】
なお、並べ替えは、既配置のバーストと新たに配置するバーストとを含めてデータサイズの大きい順にソートを掛ける方法の他、新たに配置するバーストよりもデータサイズが小さい既配置のバーストのうち最も時間軸方向に後方にあるバーストを新たに配置するバーストと入れ替える方法を用いることができる。後者の方法を用いる場合には、並べ替え前に設定された送信データの配置順が大きく変わるのを抑制することができる。
【００３０】
あるいは、新たに配置するバーストよりもデータサイズが小さい既配置のバーストのうち最もデータサイズが小さいバーストを新たに配置するバーストと入れ替える方法を用いることもできる。こうすると、並べ替え前に設定された送信データの配置順が変わるのを極力抑制しながら、各バーストに対する重み付けの生成を、各バーストの送信タイミングに間に合わせ易くすることができる。
【００３１】
さらに、第２の態様に係るデータ送信装置において、前記バースト配置部は、前記フレームを前記周波数軸の方向に分割して複数の周波数領域を設定し、残容量の大きい周波数領域から順に前記送信データを前記周波数領域に配置し、前記送信データを対応する前記周波数領域に配置するときに当該送信データに対応する前記バーストの時間位置が当該バーストに対する前記所要時間以降である場合に、前記配置順に従って当該バーストを対応する前記周波数領域に配置するような構成とすることができる。
【００３２】
この場合、前記バーストを対応する前記周波数領域に配置するときに当該バーストの時間位置が当該バーストに対する前記所要時間よりも前記時間軸上において早くなることが起こり得る。このような場合には、当該バーストと当該周波数領域に既配置のバーストとを前記時間軸上において並べ替える処理を行うよう、前記バースト配置部を構成するのが望ましい。こうすると、バーストの並び替えによって、各バーストに対する重み付けの生成が、各バーストの送信タイミングに間に合うようになり得る。なお、この場合も、並び替えは、上述のように、既配置のバーストと新たに配置するバーストとを含めてデータサイズの大きい順にソートを掛ける方法の他、新たに配置するバーストと既配置のバーストとを入れ替える方法をとることができる。
【００３３】
本発明の第３の態様は、アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストほど、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける。
【００３４】
第３の態様に係るデータ送信装置によれば、時間軸方向に幅が大きいバーストほど、そのバーストの開始位置が時間軸上の早い位置に位置づけられるため、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミングを遅らせることができる。このため、後続のバーストに対する重み付け演算の許容時間を長くすることができ、後続のバーストに対する重み付けの生成が当該バーストの送信に間に合い易くなる。よって、適正な重み付けができないバーストの発生を抑制することができる。
【００３５】
本発明の第４の態様は、アダプティブアレイによるデータ送信においてそれぞれ重み付け演算の対象とされる複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストを優先して、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける。
【００３６】
第４の態様に係るデータ送信装置によれば、時間軸方向に幅が大きいバーストが優先されて、そのバーストの開始位置が時間軸上の早い位置に位置づけられるため、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミングを遅らせることができる。このため、後続のバーストに対する重み付け演算の許容時間を長くすることができ、後続のバーストに対する重み付けの生成が当該バーストの送信に間に合い易くなる。よって、適正な重み付けができないバーストの発生を抑制することができる。
【００３７】
本発明の第５の態様は、複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、データサイズの大きい前記送信データほど時間軸上の早い位置に位置づけられるよう前記バーストを前記フレームに配置する。
【００３８】
本発明の第６の態様は、複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいて前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、前記フレームに配置されるべき複数の前記送信データに所定の配置順を設定し、前記配置順に従って前記送信データに対応する前記バーストを前記フレームに配置するときの前記時間軸上における前記バーストの時間位置と当該バーストに対する前記重み付けの演算が終了するまでの所要時間を求め、前記バーストの時間位置が前記所要時間以降であるときに前記配置順に従って当該バーストを前記フレームに配置する。
【００３９】
本発明の第７の態様は、複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストほど、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける。
【００４０】
本発明の第８の態様は、複数のバーストを、時間軸方向と周波数軸方向に所定の幅を有するフレームに割り当てて、データ送信を行うデータ送信装置に関する。本態様に係るデータ送信装置は、前記フレームに送信データを割り振るデータ分配部と、割り振られた前記送信データに基づいた前記バーストを対応する前記フレーム内に配置するバースト配置部とを備える。ここで、前記バースト配置部は、前記フレームに配置する各バーストのうち時間軸方向に幅が大きいバーストを優先して、そのバーストの開始位置を時間軸上の早い位置に位置づける。
【００４１】
本発明の第５ないし第８の態様によれば、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミングを遅らせることができる。このため、後続のバーストに対する処理の許容時間を長くすることができ、後続のバーストに対する処理結果の生成が当該バーストの送信に間に合い易くなる。よって、通信品質の向上のために各バーストに何らかの処理結果の適用が必要な場合に、この処理結果を適用できないバーストの発生を抑制することができる。その結果、通信品質の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上のとおり、本発明によれば、アダプティブアレイによる重み付け等、通信品質の向上のための処理結果を適正に適用ができないバーストの発生を効果的に抑制することができる。よって、通信品質の低下を抑制可能なデータ送信装置を提供することができる。
【００４３】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【００４５】
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態に係る無線基地局について説明する。本実施形態は、本発明の第１の態様に係る実施形態である。
【００４６】
図１は、無線基地局の機能ブロックを示す図である。無線基地局は、ネットワーク層１０と、ＭＡＣ層２０と、物理層３０とを備えている。
【００４７】
ネットワーク層１０は、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）やＵＤＰ（User Datagram Protocol）に従って、ネットワークからＩＰパケット（送信データ）を受信する。
【００４８】
ＭＡＣ層２０は、バッファ部２０１と、パケットエンコード部２０２と、送信スケジューリング部２０３と、無線リソース配置部２０４を含んでいる。
【００４９】
図２は、バッファ部２０１、パケットエンコード部２０２、送信スケジューリング部２０３および無線リソース配置部２０４の機能について説明するための図である。
【００５０】
バッファ部２０１には、無線基地局に接続されている各ユーザ（端末）単位で、コネクション毎に分けられた複数のキューが用意されている。バッファ部２０１は、ネットワーク層１０から伝送されたＩＰパケットを、ユーザ毎に振り分けた後、さらに、ＩＰパケットに含まれるアプリケーションの種類などに応じて各キューに一旦格納する。
【００５１】
パケットエンコード部２０２は、キューから取り出したＩＰパケットにヘッダ等を付加することにより、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）を作成する。
【００５２】
送信スケジューリング部２０３は、各ユーザに対するＰＤＵ（送信データ）を、緊急度（リアルタイム性の高さ）、最大転送速度、最小保証レート、キュー内のデータ量などの各種条件に応じて送信時間の異なる下りサブフレームに振り分ける。たとえば、音声データは、リアルタイム性が高いため、送信時間が早い下りサブフレームに乗せられる。また、送信スケジューリング部２０３は、１つのサブフレームで送るユーザ毎の送信データ量を、上記各種条件に応じて決定する。
【００５３】
無線リソース配置部２０４は、送信スケジューリング部２０３によって分配された送信データを各下りサブフレームに乗せるために、各下りサブフレーム内に各送信データに対応するバーストを配置する。この無線リソース配置部２０４によるバースト配置のアルゴリズムについては後に詳述する。
【００５４】
図３は、物理層３０の機能ブロックを示す図である。
【００５５】
ＭＡＣ層２０から伝送された送信データは、ランダマイザ３０１でランダム化された後に、誤り訂正符号エンコーダ３０２によって誤り符号化される。誤り符号化後の送信データは、ビット・インターリーバ３０３によって並び替え（インタリーブ）が行われる。
【００５６】
次に、送信データは、サブキャリア変調部３０４において、各サブキャリアに分割された後に、サブキャリア毎にＩ／Ｑ平面上への信号点のマッピング、即ちサブキャリア変調が施される。サブキャリア変調方式としては、たとえば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなどを用いることができる。
【００５７】
サブキャリア変調され各サブキャリアに乗せられた送信データは、複数の経路、たとえば、４つの経路を伝送される。それぞれの経路には、ウエイト乗算部３０５、多重化部３０６、無線送信部３０７が配されている。
【００５８】
各径路を伝送された送信データは、ウエイト乗算部３０５で各径路に応じたウエイトが乗算されることにより重み付けされる。ウエイトは、ウエイト演算部３０８によって各ユーザ（各端末）への送信データ毎、即ちバースト毎に演算される。よって、バースト毎に、そのバーストに対応するウエイトが乗算される。
【００５９】
重み付けされた送信データは、多重化部３０６において逆フーリエ変換された後に合成されることで周波数領域の信号から時間領域の信号に変換され、さらに、無線送信部３０７においてベースバンド周波数からキャリア周波数にアップコンバートされた後に増幅され、アンテナ３０９から送信される。
【００６０】
一方、各ユーザの端末から送信され、アンテナ３０９で受信された受信データは、無線受信部３１０において増幅された後にキャリア周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートされる。受信データは、さらに、分割部３１１においてフーリエ変換されることで時間領域の信号から周波数領域の信号に変換される。
【００６１】
無線送信部３１０および分割部３１１は、多重化部３０６および無線送信部３０７と同様、４つ配されている。４つの分割部３１１から出力された受信データは、合成部３１２において所定の重み付けがなされた後に合成され、サブキャリア復調部３１３へ伝送される。
【００６２】
受信データは、サブキャリア復調部３１３において復調され、さらに並直列変換がなされて各サブキャリアに分割されていた各データが一列につなぎ合わされる。
【００６３】
その後、受信データは、ビット・デインターリーバ３１４において、ビット・インターリーバ３０３と逆の並び替え（デインタリーブ）が行われ、さらに、誤り訂正符号デコーダ３１５で誤り訂正復号が行われた後、デランダマイザ３１６でランダム化と反対の処理が行われて、ＭＡＣ層２０へ伝送される。
【００６４】
合成部３１２で合成された送信データのうち、図１２で説明したサウンディング信号は、ウエイト演算部３０８に入力される。ウエイト演算部３０８は、サウンディング信号をもとに、所定の制御アルゴリズムに基づいて演算を行い、各バースト（送信データ）のウエイトを生成する。制御アルゴリズムとしては、最小二乗平均誤差法（ＭＭＳＥ：Minimum Mean Square Error）などを用いることができる。
【００６５】
このように、本実施の形態では、送信データにウエイトの乗算を行う、即ちアダプティブアレイを適用することにより、端末との間の通信環境の変化に適応してアンテナの指向性を最適に制御でき、高い通信品質を確保することが可能となる。
【００６６】
次に、ＭＡＣ層２０で行われる無線リソース配置部２０４（以下、「配置部」と略す）による下りサブフレーム内へのバースト配置アルゴリズムについて説明する。なお、フレームの構成については、図１２で説明した構成と同様であるが、同図（ｂ）で説明したように、下りサブフレームは周波数軸方向に分割することが可能となっている。ここでは、下りサブフレームが周波数軸方向に分割されていない場合のバースト配置アルゴリズムと、周波数軸方向に複数の分割領域（たとえば、分割領域Ａ、Ｂ、Ｃの３つ）に分割されている場合のバースト配置アルゴリズムについて説明する。
【００６７】
図４は、下りサブフレームが周波数軸方向に分割されていない構成における、バースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図である。また、図５は、図４のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図である。なお、同図には、各バーストに対するウエイト適用位置とウエイト生成の完了位置との関係が示されている。
【００６８】
図４および図５を参照して、まず、配置部２０４は、送信スケジューリング部２０３から送られてきた複数の送信データをデータサイズの大きい順にソートする（Ｓ１０１）。そして、配置部２０４は、ソート順に従って、データサイズの大きな送信データに対応するバーストから順に下りサブフレーム内に配置していく。
【００６９】
即ち、配置部２０４は、下りサブフレーム内に未配置のバーストがあるか否かを判定する（Ｓ１０２）。なお、このときの未配置とは、一度も配置が試みられていないことを示し、配置を試みたが配置することができず保留となっているものは除かれる。この未配置の意味は、以下に説明する他のバースト配置アルゴリズムの処理フロー（図６、図８および図１０）においても同様である。
【００７０】
配置部２０４は、未配置のバーストがあると判定すると（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、そのうちソート順が最高位の、データサイズが最大のバーストが、下りサブフレームの残り領域に配置が可能であるか否かを判定し（Ｓ１０３）、配置可能であれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、そのバーストを、残り領域における時間の早い位置から配置する（Ｓ１０４）。たとえば、下りサブフレームの左から右に時間が進む場合は残り領域の左端から配置する。
【００７１】
その後、配置部２０４は、ステップＳ１０２からＳ１０５の処理を繰り返し、配置するバースト（保留のものを除く）がなくなれば（Ｓ１０２：ＮＯ）、バースト配置を終了する。
【００７２】
こうして、たとえば、図５に示すように、ユーザＡ〜Ｉの受信データに対応するバーストＡ〜Ｉが下りサブフレーム内に配置される場合には、これらバーストが時間軸上の早い位置からデータサイズの大きな順に配置される。なお、この図では、便宜上、領域を余すことなくバーストが配置されているが、実際には、全てのバーストを配置しても領域が余る場合がある。これは、以下に説明する他のバースト配置アルゴリズムの実施例（図７、図９、図１１〜図１５）においても同様である。
【００７３】
上述のように、送信スケジュール部２０３は、１つの下りサブフレームで伝送する送信データを決定する。このとき、送信スケジュール部２０３は、全ての送信データが下りサブフレーム内に配置できるか否か緻密に演算しているわけではない。よって、実際にバースト配置を行った際、全てのバーストが配置できない場合も生じ得る。このような場合、配置部２０４が終盤に配置しようとしたソート順位の低いバーストが残り領域に配置できない状況が起こる。
【００７４】
配置部２０４は、配置対象のバーストを残り領域に配置できないと判定すると（Ｓ１０３：ＮＯ）、そのバーストを配置せず保留にして（Ｓ１０５）、ステップＳ１０２の処理へ戻る。そして、未配置のバーストが残っており（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、次に配置対象とされるバーストが残り領域に配置できれば（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、そのバーストを残り領域に配置する。なお、保留となったバーストに対応する送信データは、次回以降の下りサブフレームに配置されることとなる。
【００７５】
さて、上述したように、各バースト（送信データ）には、その送信タイミングにおいて、アダプティブアレイのためのウエイトが適用される。ウエイト演算部３０８は、サウンディング信号が到来した後、時間軸上の並びの早いバーストから順番にウエイト演算を行ってウエイトを生成する。
【００７６】
図４に示すバースト配置アルゴリズムに従ってバースト配置が行われた場合には、図５に示すように、データサイズの大きなバーストが時間軸上の早い位置に位置づけられる。これにより、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミング（ウエイトの適用タイミング）を遅らせることができるので、後続のバーストに対するウエイト演算の許容時間を長くすることができる。よって、後続のバーストに対するウエイトの生成が当該バースト（送信データ）の送信に間に合い易くなる。
【００７７】
図６は、下りサブフレームが周波数軸方向に３つの分割領域に分割されている構成における、バースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図である。また、図７は、図６のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図である。なお、同図には、各バーストに対するウエイト適用位置とウエイト生成の完了位置との関係が示されている。
【００７８】
なお、以下では、下りサブフレームを周波数軸方向に３つに分割して構成された分割領域をそれぞれ「分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ」といい、これら分割領域Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ図７に示すように割り当てられているとする。
【００７９】
図６および図７を参照して、まず、配置部２０４は、送信スケジューリング部２０３から送られてきた複数の送信データをデータサイズの大きい順にソートする（Ｓ２０１）。そして、配置部２０４は、ソート順に従って、データサイズの大きな送信データに対応するバーストから順に下りサブフレーム内に配置していく。
【００８０】
即ち、配置部２０４は、下りサブフレーム内に未配置のバーストがあるか否かを判定する（Ｓ２０２）。そして、未配置のバーストがあると判定すると（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、分割領域Ａの残り領域が最大であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。
【００８１】
配置部２０４は、分割領域Ａの残り領域が最大であると判定すると（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、配置対象のバーストが、分割領域Ａの残り領域に配置可能であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。そして、配置可能であれば（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、そのバーストを、分割領域Ａの残り領域における時間の早い位置から配置する（Ｓ２０５）。その後、配置部２０２は、ステップＳ２０２の処理に戻る。
【００８２】
分割領域Ａにバーストが配置されることにより、分割領域Ａの残り領域が分割領域Ｂの残り領域より小さくなると、配置部２０４は、ステップＳ２０３において、分割領域Ａの残り領域が最大でないと判定する（Ｓ２０３：ＮＯ）。次に、配置部２０４は、分割領域Ｂの残り領域が最大であるか否かを判定し（Ｓ２０７）、最大であれば（Ｓ２０７：ＹＥＳ）、配置対象のバーストが、分割領域Ｂの残り領域に配置が可能であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。そして、配置可能であれば（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、そのバーストを、分割領域Ｂの残り領域における時間の早い位置から配置する（Ｓ２０９）。その後、配置部２０４は、ステップＳ２０２の処理に戻る。
【００８３】
分割領域Ａに続き分割領域Ｂにバーストが配置されることにより、分割領域Ａ、Ｂの残り領域が分割領域Ｃの残り領域より小さくなると、配置部２０４は、ステップＳ２０３、Ｓ２０７において、分割領域Ａ、Ｂの残り領域が最大でないと判定する（Ｓ２０３：ＮＯ、Ｓ２０７：ＮＯ）。次に、配置部２０４は、配置対象のバーストが、分割領域Ｃの残り領域に配置が可能であるか否かを判定する（Ｓ２１１）。そして、配置可能であれば（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、そのバーストを、分割領域Ｃの残り領域における時間の早い位置から配置する（Ｓ２１２）。その後、配置部２０４は、ステップＳ２０２の処理に戻る。
【００８４】
その後、配置部２０４は、上記処理を繰り返し、配置するバースト（保留のものを除く）がなくなれば（Ｓ２０２：ＮＯ）、バースト配置を終了する。
【００８５】
こうして、たとえば、図７に示すように、ユーザＡ〜Ｉの受信データに対応するバーストＡ〜Ｉが下りサブフレーム内に配置される場合には、これらバーストが分割領域Ａ、Ｂ、Ｃに分かれて時間軸上の早い位置からデータサイズの大きな順に配置される。
【００８６】
さて、上記図４、図５のアルゴリズムの説明において述べたと同様の理由から、分割領域Ａ、Ｂ、Ｃに全てのバーストが配置できない場合がある。この場合、分割領域Ａ、Ｂ、Ｃの何れかの残り領域が最大であっても、その残り領域に、データサイズが最大である配置対象のバーストを配置できない場合が起こる。
【００８７】
配置部２０４は、分割領域Ａの残り領域が最大であるが（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、配置対象のバーストを分割領域Ａの残り領域に配置ができないと判定すると（Ｓ２０４：ＮＯ）、そのバーストを配置せず保留にして（Ｓ２０６）、ステップＳ１０２の処理へ戻る。そして、未配置のバーストが残っており（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、次のソート順位のバーストが分割領域Ａの残り領域に配置できれば（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、そのバーストを分割領域Ａの残り領域に配置する（Ｓ２０５）。
【００８８】
同様に、配置部２０４は、Ｓ２０８において、配置対象のバーストを分割領域Ｂの残り領域に配置ができないと判定すると（Ｓ２０８：ＮＯ）、そのバーストを配置せず保留にし（Ｓ２１０）、未配置の、次のソート順位のバーストが分割領域Ｂの残り領域に配置できれば（Ｓ２０２→Ｓ２０３→Ｓ２０７→Ｓ２０８／Ｓ２０８：ＹＥＳ）、そのバーストを分割領域Ｂの残り領域に配置する（Ｓ２０９）。
【００８９】
さらに同様に、配置部２０４は、Ｓ２１１において、配置対象のバーストを分割領域Ｃの残り領域に配置ができないと判定すると（Ｓ２１１：ＮＯ）、そのバーストを配置せず保留にし（Ｓ２１３）、次のソート順位のバーストが分割領域Ｃの残り領域に配置できれば（Ｓ２０２→Ｓ２０３→Ｓ２０７→Ｓ２１１／Ｓ２１１：ＹＥＳ）、そのバーストを分割領域Ｃの残り領域に配置する（Ｓ２１２）。
【００９０】
このバースト配置アルゴリズムに従ってバースト配置が行われた場合にも、図４に示すバースト配置アルゴリズムの場合と同様、図７に示すように、分割領域Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、データサイズの大きなバーストが時間軸上の早い位置に位置づけられる。これにより、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミング（ウエイトの適用タイミング）を遅らせることができるので、後続のバーストに対するウエイト演算の許容時間を長くすることができる。よって、後続のバーストに対するウエイトの生成が当該バースト（送信データ）の送信に間に合い易くなる。
【００９１】
以上、本実施の形態によれば、後続のバーストに対するウエイトの生成が当該バースト（送信データ）の送信に間に合い易くなるため、ウエイトを適正に適用できないバーストの発生を抑制することができ、よって、通信品質の低下を防止することができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、最もデータサイズが大きなバーストが残り領域に配置できないときには、次にデータサイズの大きなバーストをその残り領域に配置するようにしているので、フレーム中に少しでも多くのバーストを配置しながら、各バーストの開始タイミングを遅らせることができる。
【００９３】
なお、複数の送信データの中に、優先的に早いタイミングで送信しなければならないものが含まれている場合には、その送信データに対応するバーストを一番に配置するようにし、残りの送信データについて、データサイズの大きい順にソートすることもできる。
【００９４】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る無線基地局について説明する。本実施形態は、本発明の第２の態様に係る実施形態である。
【００９５】
この実施形態に係る無線基地局において、バースト配置アルゴリズム以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００９６】
以下、本実施の形態によるバースト配置アルゴリズムについて説明する。なお、本実施の形態においても、第１の実施形態と同様、下りサブフレームが周波数軸方向に分割されていない場合のバースト配置アルゴリズムと、複数の分割領域（たとえば、分割領域Ａ、Ｂ、Ｃの３つ）に分割されている場合のバースト配置アルゴリズムについて説明する。
【００９７】
図８は、下りサブフレームが周波数軸方向に分割されていない構成における、バースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図である。また、図９は、図８のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図である。なお、同図には、各バーストに対するウエイト適用位置とウエイト生成の完了位置との関係が示されている。
【００９８】
図８および図９を参照して、配置部２０４は、送信スケジューリング部２０３から送られてきた複数の送信データに対応するバーストを、所定の配置順に従ってフレーム内に配置していく。
【００９９】
配置順としては、たとえば、緊急度の高い（リアルタイム性の高い）送信データの順番とすることができる。また、より高い通信品質が要求される送信データの順番とすることもできる。高い通信品質が要求される順番とするのは、端末との通信環境は刻々変化するため、サウンディング信号の到来後、より早期にアダプティブアレイを適用し送信した方が送信データの通信品質が高くなるからである。
【０１００】
さて、バースト配置を開始すると、配置部２０４は、まず、送信スケジューリング部２０３から送られてきた複数の送信データに対し、上記のように、所定の配置順を設定する（Ｓ３００）。そして、配置部２０４は、下りサブフレーム内に未配置のバーストがあるか否かを判定する（Ｓ３０１）。そして、未配置のバーストがあれば（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、そのうち配置順位が最高位のバースト（配置対象バースト）が、下りサブフレームの残り領域に配置が可能であるか否かを判定し（Ｓ３０２）、配置可能であれば（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、当該配置対象バーストを、残り領域に、時間の早い位置から配置する（Ｓ３０３）。
【０１０１】
次に、配置部２０４は、配置対象バーストに対するウエイト演算が終了するまでの所要時間を求める。すなわち、配置対象バーストが配置されるまでに既に下りサブフレームに他のバーストが配置されていると、配置対象バーストに対するウエイト演算が終了するまでの所要時間は、図９を参照して分かるとおり、既配置のバーストに対するウエイトの演算時間を累積し、さらに、この累積時間に、配置対象バーストのウエイト演算時間を加算したものとなる。
【０１０２】
配置部２０４は、配置対象バーストに対して求めた所要時間と、当該配置対象バーストの時間位置、即ち、当該バースト（送信データ）の送信タイミングとを比較し、当該時間位置が当該所要時間以降であるかを判定する（Ｓ３０４）。
【０１０３】
なお、一つのバーストに対するウエイト演算時間は何れのバーストについてもほぼ同じとみなすことができる。本実施の形態では、一つのバーストに対するウエイト演算時間に一定の時間（以下、「単位演算時間」という）を設定し、この単位演算時間に、配置対象バーストの下りサブフレーム中における配置順番を乗じることにより、配置対象バーストに対する上記所要時間を求めることとしている。すなわち、配置部２０４は、単位演算時間として、試験等により測定した値を持っており、この値を利用して各バーストに対する所要時間を算出する。
【０１０４】
Ｓ３０４において、配置部２０４は、バーストの時間位置が所要時間以降であり、ウエイトの適用が間に合うと判定すると（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、ステップＳ３０１の処理に戻って、次の配置順の未配置バーストについて、これらステップＳ３０１〜３０４の処理を繰り返す。そして、ステップＳ３０４でウエイトの適用が間に合わないと判定されることがないまま、配置するバースト（保留のものを除く）がなくなれば（Ｓ３０１：ＮＯ）、バースト配置を終了する。
【０１０５】
こうして、下りサブフレーム内には、全てのバーストにウエイトが適用され得る状態で、Ｓ３００で設定された配置順でバースト（送信データ）が下りサブフレーム内に配置される。
【０１０６】
ところで、図９の左側の下りサブフレームに示すように、Ｓ３００で設定された配置順で配置されたときに、データサイズが小さなバーストの多くが時間軸上の早い位置に位置してしまうと、後続のバーストの開始タイミングが早くなってしまい、後続のバーストに対するウエイト演算の許容時間が短くなってしまう。この場合、図に示すように、後半のバーストでウエイト演算が間に合わない状況が発生し得る。図９の左側の下りサブフレームでは、バーストＨにおいてウエイト演算が間に合わなくなっている。
【０１０７】
そこで、配置部２０４は、図８のステップＳ３０４でバーストの時間位置が所要時間より早く、ウエイトの適用が間に合わないと判定すると（Ｓ３０４：ＮＯ）、そのときに下りサブフレームに配置した配置対象バーストとそれ以前に下りサブフレームに配置した既配置バーストを、データサイズの大きいものから時間の早い位置に配置されるようにソートする（Ｓ３０５）。
【０１０８】
これにより、図９の右側の下りサブフレームに示すように、後続のバーストの開始タイミングが遅れるようになるため、バースト（送信データ）の配置順がＳ３００で設定された配置順から変更されることが起こり得るものの、各バーストに対するウエイトの適用が間に合うようになり得る。
【０１０９】
なお、本実施の形態においても、第１の実施形態と同様、全てのバーストが配置できない場合が生じ得る。この場合、配置部２０４は、ステップＳ３０２で、そのときのバーストを残り領域に配置できないと判定すると（Ｓ３０２：ＮＯ）、第１の実施形態と同様、そのバーストを配置せず保留する（Ｓ３０６）。
【０１１０】
図１０は、下りサブフレームが周波数軸方向に３つの分割領域（分割領域Ａ，Ｂ，Ｃ）に分割されている構成における、バースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図である。また、図１１は、図１０のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図である。なお、同図には、各バーストに対するウエイト適用位置とウエイト生成の完了位置との関係が示されている。
【０１１１】
図１０および図１１を参照して、配置部２０４は、送信スケジューリング部２０３から送られてきた複数の送信データに対応するバーストを、所定の配置順に従ってフレーム内に配置していく。上記の如く、配置順は、緊急度の高さや、要求される通信品質の高さ等によって設定される。
【０１１２】
バースト配置を開始すると、配置部２０４は、まず、送信スケジューリング部２０３から送られてきた複数の送信データに対し、所定の配置順を設定する（Ｓ４００）。そして、配置部２０４は、下りサブフレーム内に未配置のバーストがあるか否かを判定する（Ｓ４０１）。そして、未配置のバーストがあると判定すると（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、配置部２０４は、分割領域Ａの残り領域が最大であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。
【０１１３】
配置部２０４は、分割領域Ａの残り領域が最大であると判定すると（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、配置対象のバーストが、分割領域Ａの残り領域に配置可能であるか否かを判定する（Ｓ４０３）。そして、配置可能であれば（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、配置対象バーストを、分割領域Ａの残り領域における時間の早い位置から配置する（Ｓ４０４）。
【０１１４】
次に、配置部２０４は、配置対象バーストに対するウエイト演算が終了するまでの所要時間を求め、配置対象バーストの時間位置が上記所要時間以降であるかを判定する（Ｓ４０５）。配置部２０４は、配置対象バーストの時間位置が所要時間以降であり、ウエイトの適用が間に合うと判定すると（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、ステップＳ４０１の処理に戻る。
【０１１５】
分割領域Ａにバーストが配置されることにより、分割領域Ａの残り領域が分割領域Ｂの残り領域より小さくなると、配置部２０４は、ステップＳ４０２において、分割領域Ａの残り領域が最大でないと判定する（Ｓ４０２：ＮＯ）。次に、配置部２０４は、分割領域Ｂの残り領域が最大であるか否かを判定し（Ｓ４０８）、最大であれば（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、次の配置対象バーストが、分割領域Ｂの残り領域に配置が可能であるか否かを判定する（Ｓ４０９）。そして、配置可能であれば（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、配置対象バーストを、分割領域Ｂの残り領域における時間の早い位置から配置する（Ｓ４１０）。
【０１１６】
次に、配置部２０４は、配置対象バーストに対するウエイト演算が終了するまでの所要時間を求めるとともに、配置対象バーストの時間位置が所要時間以降であると判定すると（Ｓ４１１：ＹＥＳ）、ステップＳ４０１の処理に戻る。
【０１１７】
分割領域Ａに続き分割領域Ｂにバーストが配置されることにより、分割領域Ａ、Ｂの残り領域が分割領域Ｃの残り領域より小さくなると、配置部２０４は、ステップＳ４０２、Ｓ４０８において、分割領域Ａ、Ｂの残り領域が最大でないと判定する（Ｓ４０２：ＮＯ、Ｓ４０８：ＮＯ）。次に、配置部２０４は、次の配置対象バーストが、分割領域Ｃの残り領域に配置が可能であるか否かを判定する（Ｓ４１４）。そして、配置可能であれば（Ｓ４１４：ＹＥＳ）、配置対象バーストを、分割領域Ｃの残り領域における時間の早い位置から配置する（Ｓ４１５）。
【０１１８】
次に、配置部２０４は、配置対象バーストに対するウエイト演算が終了するまでの所要時間を求めるとともに、配置対象バーストの時間位置が所要時間以降であると判定すると（Ｓ４１６：ＹＥＳ）、ステップＳ４０１の処理に戻る。
【０１１９】
その後、配置部２０４は、上記処理を繰り返し、配置すべきバースト（保留のものを除く）がなくなれば（Ｓ４０１：ＮＯ）、バースト配置を終了する。
【０１２０】
こうして、分割領域Ａ、Ｂ、Ｃには、全てのバーストにウエイト適用され得る状態で、Ｓ４００で設定された配置順で下りサブフレーム内にバースト（送信データ）が配置される。
【０１２１】
この例においても、図１１の左側の下りサブフレームに示すように、データサイズが小さなバーストの多くが時間軸上の早い位置に位置してしまうと、後半のバーストでウエイト演算が間に合わない状況が発生し得る。図１１の左側の下りサブフレームでは、分割領域Ａに配置されたバーストＨにおいてウエイト演算が間に合わなくなっている。
【０１２２】
そこで、配置部２０４は、分割領域Ａにおいて、ウイエト演算が間に合わない状況となれば（Ｓ４０５：ＮＯ）、分割領域Ａ内において、配置対象バーストと既配置のバーストとの間で、データサイズの大きいものから時間の早い位置に配置するソートを行う（Ｓ４０６）。
【０１２３】
これにより、図１１の右側の下りサブフレームに示すように、分割領域Ａ内における後続のバーストの開始タイミングが遅れるようになるため、分割領域Ａ内のバースト（送信データ）の配置順に一部変更が生じることが起こり得るものの、ウエイトの適用が間に合うようになり得る。この場合は、分割領域Ａでの配置順の変更にとどまるので、配置順の大きな変更が生じない。
【０１２４】
同様に、配置部２０４は、分割領域Ｂ、Ｃにおいて、ウイエト演算が間に合わない状況となれば（Ｓ４１１：ＮＯ、Ｓ４１６：ＮＯ）、分割領域Ｂ、Ｃ内において、そのとき配置した配置対象バーストと既に配置されたバーストとの間で、データサイズの大きいものから時間の早い位置に配置するソートを行う（Ｓ４１２、Ｓ４１７）。
【０１２５】
なお、この例においても、全てのバーストが配置できない場合が生じ得る。この場合、配置部２０４は、そのときの配置対象バーストを残り領域に配置できないと判定すると（Ｓ４０３：ＮＯ、Ｓ４０９：ＮＯ、Ｓ４１４：ＮＯ）、配置対象バーストを配置せず保留する（Ｓ４０７、Ｓ４１３、Ｓ４１８）。
【０１２６】
以上、本実施の形態によれば、ウエイトを適正に適用できないバーストが生じるのを抑制することができるので、通信品質の低下を防止することができる。その上、所望の配置順に従って、フレーム中にバーストを配置することができるため、バースト配置の自由度を高めることができる。
【０１２７】
また、本実施の形態によれば、ウエイト演算が間に合わないバーストが生じる場合に、バーストをデータサイズの大きい順にソートすることによって、各バーストに対するウエイトの生成が、各バーストの送信タイミングに間に合うようになり得る。よって、ソートによりバースト（送信データ）の配置順に一部変更が生じることが起こり得るものの、ウエイトが適用されないバーストの発生を抑制することができ、良好なデータ送信を実現することができる。
【０１２８】
なお、本実施の形態では、ウエイトの適用が間に合わない場合に、ステップＳ３０５、Ｓ４０６、Ｓ４１２およびＳ４１７の処理において、データサイズの大きい順にソートするようにしたが、これに替えて、配置対象のバーストを既配置のバーストの何れかと入れ替えるようにしても良い。この場合、これらのステップにおいて、たとえば、以下のような処理を行うようにしても良い。
【０１２９】
（１）変更処理１
既配置のバースト中に配置対象バーストよりもデータサイズが小さいものがあれば、そのうち最も時間軸方向に後方にある既配置バーストを配置対象バーストと入れ替える。図１２は、この処理を図８のＳ３０５に適用した場合の並べ替え状態を示す図であり、図１３は、この処理を図１０のＳ４０６、Ｓ４１２、Ｓ４１７に適用した場合の並べ替え状態を示す図である。なお、図１２は、図９と同様、バーストＨにおいてウエイト演算が間に合わなくなった例を示している。また、図１３は、図１１と異なり、分割領域Ｂに配置されたバーストＧにおいてウイエト演算が間に合わなくなった例を示している。
【０１３０】
図１２の例では、バーストＨと既配置バーストの中でバーストＨよりデータサイズが小さくかつ最も後方のバーストＧとを入れ替えている。また、図１３の例では、バーストＧと分割領域Ｂの既配置バーストの中でバーストＧよりデータサイズが小さくかつ最も後方のバーストＥとを入れ替えている。これらの例では、このようにバーストを入れ替えることによって、何れのバーストについてもウエイト演算が間に合うようになっている。
【０１３１】
このように、この変更処理を用いると、各バーストに対してウエイト演算を間に合わせ易くなる。また、この処理ステップを用いる場合には、最も時間軸方向に後方にある既配置バーストを配置対象バーストと入れ替えるのみであるため、並べ替え前に設定された送信データの配置順が大きく変わるのを抑制することができる。
【０１３２】
（２）変更処理２
既配置のバースト中に配置対象バーストよりもデータサイズが小さいものがあれば、そのうち最もデータサイズが小さい既配置バーストを配置対象バーストと入れ替える。図１４は、この処理を図８のＳ３０５に適用した場合の並べ替え状態を示す図であり、図１５は、この処理を図１０のＳ４０６、Ｓ４１２、Ｓ４１７に適用した場合の並べ替え状態を示す図である。なお、図１４は、図１２と同様、バーストＨにおいてウエイト演算が間に合わなくなった例を示している。また、図１５は、図１３と同様、分割領域Ｂに配置されたバーストＧにおいてウイエト演算が間に合わなくなった例を示している。
【０１３３】
図１４の例では、バーストＨと既配置バーストの中で最もデータサイズが小さいバーストＡとを入れ替えている。また、図１５の例では、バーストＧと分割領域Ｂの既配置バーストの中で最もデータサイズが小さいバーストＢとを入れ替えている。これらの例では、このようにバーストを入れ替えることによって、何れのバーストについてもウエイト演算が間に合うようになっている。
【０１３４】
このように、この変更処理を用いると、各バーストに対してウエイト演算を間に合わせ易くなる。また、この処理ステップを用いる場合には、最もデータサイズが小さい既配置バーストを配置対象バーストと入れ替えるのみであるため、並べ替え前に設定された送信データの配置順が変わるのを極力抑制することができる。
【０１３５】
以上、本実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、また、上記実施の形態も、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【０１３６】
＜変更例１＞
たとえば、上記第１の実施形態では、対応する下りサブフレームに配置される全てのバーストについて、データサイズの大きな順に時間の早い位置から配置が行われる構成とされているが、これに限らず、配置される全てのバーストのうちデータサイズの大きいものから所定の順位までのバーストをデータサイズが大きい順に時間の早い位置から配置するようにしても良い。
【０１３７】
この場合、たとえば、図４のステップＳ１０１の処理では、全ての送信データがソートされる処理に替えて、データサイズが大きいものから所定の順位までの送信データがデータサイズの大きい順にソートされ、残りの送信データは、たとえば、緊急度の高い順に並べる処理が行われる。この場合、最もデータサイズの大きい送信データを先頭にし、残りはデータサイズ順にソートせずに、たとえば緊急度の高い順に並べるようにしても良い。
【０１３８】
また、図６のステップＳ２０１の処理でも、全ての送信データがソートされる処理に変えて、データサイズが大きいものから所定の順位までの送信データがデータサイズの大きい順にソートされ、残りの送信データは、たとえば、緊急度の高い順に並べる処理が行われる。この場合、データサイズが大きいものから３番目までの３つのバーストが大きい順にソートされ、これらバーストが時間の最も早い位置に配置されるようにしても良い。
【０１３９】
このような構成としても、上記第１の実施形態には劣るものの、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミング（ウエイトの適用タイミング）を遅らせることができるので、後続のバーストに対するウエイトの生成が当該バースト（送信データ）の送信に間に合い易くなり、ウエイトを適正に適用できないバーストの発生を抑制することができる。
【０１４０】
＜変更例２＞
また、上記第１の実施形態では、データサイズを基準に各送信データに対応するバーストの配置を決定するようにしたが、これに替えて、時間軸方向の幅が大きなバーストほど、下りサブフレームの時間の早い位置に配置するような構成としても良い。
【０１４１】
この場合、図５のように下りサブフレームが周波数軸方向に分割されない構成では、各送信データのデータサイズに応じて各バーストの時間軸方向の幅が一義的に決まることになり、また、図７のように下りサブフレームが周波数軸方向に均等に分割されている構成においても、各送信データのデータサイズに応じて各バーストの時間軸方向の幅が一義的に決まることになる。
【０１４２】
したがって、これらの場合には、図４のステップＳ１０１の処理および図６のステップＳ２０１の処理において、データサイズが大きな順にソートされる処理に変えて、バーストの時間軸方向の幅が大きな順にソートされる処理が行われる。こうして、Ｓ１０１、Ｓ１０２の処理を置き換えた図４および図６の処理フローに従ってバースト配置が行われれば、時間軸方向の幅が大きなバーストほど、時間の早い位置に配置されることとなり、上記実施の形態と同様の効果が奏され得る。
【０１４３】
なお、下りサブフレームが周波数軸方向に不均等に分割される場合には、同じデータサイズであってもどの分割領域に配置されるかによってバーストの時間軸方向の幅が違ってくる。
【０１４４】
したがって、このような場合には、たとえば、ステップＳ２０１の処理のようなソートを行わずに、所定の配置順（たとえば、緊急度の高い順）に従って、全てのバーストをＳ２０２以降の処理により下りサブフレーム内に配置した後、分割領域毎に、時間軸方向に幅の大きなバーストほど時間の早い位置に配置し、あるいは、先頭以外のバーストに先頭のバーストよりも時間軸方向に幅が小さいものがあれば、そのうち幅が最小のものを先頭のバーストと入れ替えるようにバーストの並び替えを行うような構成とすることができる。
【０１４５】
このような構成としても、時間軸方向に後続となるバーストの開始タイミング（ウエイトの適用タイミング）を遅らせることができるので、後続のバーストに対するウエイトの生成が当該バースト（送信データ）の送信に間に合い易くなり、ウエイトを適正に適用できないバーストの発生を抑制することができる。
【０１４６】
＜その他＞
上記第１の実施形態および第２の実施形態では、上述したバースト配置アルゴリズムが、アダプティブアレイためのウエイト（重み付け）を各バーストに適正に適用させるために用いられている。しかし、これに限らず、通信品質の向上のために、アダプティブアレイ以外の他処理において所定の演算が行われ、この演算結果が各バーストに適用されるような場合に、上記バースト配置アルゴリズムが用いられても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】第１の実施形態に係る無線基地局の機能ブロックを示す図
【図２】第１の実施形態に係るバッファ部、パケットエンコード部、送信スケジューリング部および無線リソース配置部の機能について説明するための図
【図３】第１の実施形態に係る物理層の機能ブロックを示す図
【図４】第１の実施形態に係るバースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図（下りサブフレームが分割されていない場合）
【図５】図４のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図
【図６】第１の実施形態に係るバースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図（下りサブフレームが３つの分割領域に分割されている場合）
【図７】図６のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図
【図８】第２の実施形態に係るバースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図（下りサブフレームが分割されていない場合）
【図９】図８のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図
【図１０】第２の実施形態に係るバースト配置アルゴリズムによる処理フローを示す図（下りサブフレームが３つの分割領域に分割されている場合）
【図１１】図１０のアルゴリズムでバースト配置を行ったときのフレーム構成の一例を示す図
【図１２】変更処理１に係る処理を図８のＳ３０５に適用した場合の並べ替え状態を示す図
【図１３】変更処理１に係る処理を図１９のＳ４０６、Ｓ４１２、Ｓ４１７に適用した場合の並べ替え状態を示す図
【図１４】変更処理２に係る処理を図８のＳ３０５に適用した場合の並べ替え状態を示す図
【図１５】変更処理２に係る処理を図１９のＳ４０６、Ｓ４１２、Ｓ４１７に適用した場合の並べ替え状態を示す図
【図１６】ＯＦＤＭＡのフレーム構成を説明するための図
【図１７】ＯＦＤＭＡ方式において、アダプティブアレイを採用した場合に生じる課題を説明するための図
【符号の説明】
【０１４８】
２０３      送信スケジューリング部（データ分配部）
２０４      無線リソース配置部（バースト配置部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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