(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの通信キャリアを用い無線基地局と複数の無線端末間を複合デュプレックス方式で接続する無線アクセス方法において、サービス種別と通信方向に基づいて、リアルタイムサービスのアップリンクのデータを一方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのアップリンクのデータを他方の通信キャリアに割り当て、リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方又は他方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方及び他方の通信キャリアに割り当てる。
2009028097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの通信キャリアを用い無線基地局と複数の無線端末間を複合デュプレックス方式で接続する無線アクセス方法において、
サービス種別と通信方向に基づいて、リアルタイムサービスのアップリンクのデータを一方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのアップリンクのデータを他方の通信キャリアに割り当て、リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方又は他方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方及び他方の通信キャリアに割り当てる
ことを特徴とする無線アクセス方法。
【請求項２】
請求項１記載の無線アクセス方法において、
前記他方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報に基づいて、前記一方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのアップリンクのデータの受信タイミングを推測し、推測した受信タイミングを回避して前記一方の通信キャリアに割り当てた非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュールを行う
ことを特徴とする無線アクセス方法。
【請求項３】
請求項２記載の無線アクセス方法において、
前記一方の通信キャリアの受信タイミングは、前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報を無線区間による伝播遅延をオフセットとしてずらし推測する
ことを特徴とする無線アクセス方法。
【請求項４】
請求項３記載の無線アクセス方法において、
前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報から推測した前記一方の通信キャリアの受信タイミングと、前記一方の通信キャリアの実際の受信タイミングとの誤差を前記オフセットに加え、前記一方の通信キャリアの受信タイミングを補正する
ことを特徴とする無線アクセス方法。
【請求項５】
無線アクセスシステムの無線基地局装置において、
他方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュールを行う他方の通信キャリアの送信スケジュール手段と、
前記他方の通信キャリアの送信スケジュール手段の送信スケジュール情報に基づいて、前記一方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのアップリンクのデータの受信タイミングを推測する一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段と、
前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段で推測した受信タイミングを回避して前記一方の通信キャリアに割り当てた非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュールを行う一方の通信キャリアの送信スケジュール手段とを
有することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線基地局装置において、
前記他方の通信キャリアの送信スケジュール手段は、前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報を前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段に周期的に通知する
ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項７】
請求項６記載の無線基地局装置において、
前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段は、前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報を無線区間による伝播遅延をオフセットとしてずらし前記一方の通信キャリアの受信タイミングを推測する
ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項８】
請求項７記載の無線基地局装置において、
前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段は、前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報から推測した前記一方の通信キャリアの受信タイミングと、前記一方の通信キャリアの実際の受信タイミングとの誤差を前記オフセットに加え、前記一方の通信キャリアの受信タイミングを補正する
ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項９】
請求項５記載の無線基地局装置において、
前記一方又は他方の通信キャリアに、前記リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報を制御情報として付加する制御情報付加手段を
有することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１０】
無線アクセスシステムの無線端末装置において、
一方又は他方の通信キャリアに付加された前記リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報を抽出する抽出手段と、
抽出した前記リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報に基づいて前記他方の通信キャリアに割り当てた非リアルタイムサービスのアップリンクのデータの送信スケジュールを自律で行う自律スケジュール手段とを
有することを特徴とする無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アクセス方法及びその装置に関し、複合デュプレックス方式の無線アクセス方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラシステムにおける現在のデュプレックス方式としては、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ：周波数分割同時送受信）と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ：時分割同時送受信）が一般的であり、また、ＦＤＤとＴＤＤを混在させた複合デュプレックス方式も提案されている。【０００３】
一般に無線端末と無線基地局から構成される無線ネットワークシステムにおけるＦＤＤ方式は、図１に示すように、無線基地局から無線端末方向（以降、ダウンリンク）と無線端末から無線基地局方向（以降、アップリンク）について、各々に通信キャリア（周波数）を割り当てる方式であり、このためにアップリンクとダウンリンクの同時利用が可能である。【０００４】
しかし、各通信キャリア間における干渉回避のためのガードバンドが必要となり、上下非対称トラフィックの場合には周波数利用効率が低くなる等といった問題がある。このため、一般にＦＤＤ方式は回線交換向き、つまり上下等しいトラフィックに対する親和性の高い方式であり、例えば音声サービスに適していると言われる。これを理由の一つとして、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）−ＦＤＤ方式は回線交換ドメインとの親和性が高い。【０００５】
一方、ＴＤＤ方式は図２に示すように、単一の通信キャリア（周波数）において、アップリンクとダウンリンクの使用時間帯を区切る方式であり、このために単一の通信キャリアでも利用可能であるが、アップリンクとダウンリンクの同時送信が不可能である。また、タイミング制御など技術的課題があったが近年改善されてきており、その方式がデータ通信に対する親和性が高いことから、無線ネットワークシステムでも採用されるようになってきており、このため、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）ではＴＤＤ方式が追加採用されている。しかし、各国でのＴＤＤ方式に割り当てられる周波数帯域はＦＤＤと比べて狭く、より一層の拡張が必要となる。【０００６】
これらに対し、従来の複合デュプレックス方式は、図３に示すように、上下非対称トラフィックを前提とし、ダウンリンク専用通信キャリアを設けると共に、別の通信キャリアではアップリンクとダウンリンクをＴＤＤとする方法である。この方式の背景には、一般に主流のＦＤＤ方式に割り当てられている周波数帯域を用いて、ＴＤＤの利点を生かすことがある。【０００７】
これに対し、単一通信キャリアによる通信方式である無線ＬＡＮは、半二重（Ｈａｌｆ−Ｄｕｐｌｅｘ）方式であり、アクセス方式としてはＬｉｓｔｅｎ  Ｂｅｆｏｒｅ  Ｔａｌｋ方式であるＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ／  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が採用されている。【０００８】
つまり、アクセスする前にキャリアセンスを実行し、他の通信が成されていないことを確認してからアクセスする方法である。このため、各無線端末、又は無線基地局に対して明示的なアクセス占有時間が規定されてはいないが、単一通信キャリアでアップリンクとダウンリンクを収容することから、デュプレックス方式としてはＴＤＤ方式に近いといえる。【０００９】
ＣＳＭＡ／ＣＡではキャリアセンスにより通信チャネルが未使用と判断すると、データを送信したい無線端末や無線基地局はデータを送信するが、タイムスロット方式によるスケジューリングがされていないため、アクセス衝突が発生する可能性がある。このような衝突を回避ため、ＣＷ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｗｉｎｄｏｗ）で与えられるバックオフ時間がランダムに与えられ、この時間を経過後に送信を開始するメカニズムとなっている。【００１０】
図４は、ＩＥＥＥ  ８０２．１１系で採用されているＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：自律分散型アクセス制御手順）を示しており、ＤＩＦＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｉｎｇ）の区間で通信チャネルが未使用であった場合に、ＣＷによるバックオフが行われる。【００１１】
セルラシステムとは異なり、無線ＬＡＮはデータ通信が取り扱うサービスの主体であったが、近年音声サービスを取り扱うようになってきている。例えばＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）のように、パケットベースでの音声通話サービスが行われている。なお、ここで言う無線ＬＡＮとは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格ベースによる無線通信方式である。【００１２】
なお、特許文献１には、周波数別にＴＤＤ（半二重）とＦＤＤ（全二重）を設定して混在した方式で、更に、ＴＤＤの下り回線とＦＤＤ回線を合せる事で、容量増大を図るものことが記載されている。【００１３】
また、特許文献２には、ＦＤＤ／ＴＤＤ方式を混在させた装置で、上／下トラフィックの優先度に応じて、周波数帯域幅、タイムスロットを制御するスロット割り当て方法によって、既存のＦＤＤ方式しかない端末でも互換性を維持することが記載されている。【００１４】
また、特許文献３には、ＴＤＭＡ／ＦＤＭＡ／ＣＤＭＡハイブリッド型で、ＢＴＳの送信側（下り方向）ではＴＤＭ方式、受信側（上り方向）ではＦＤＭＡ方式とすることが記載されている。【００１５】
また、特許文献４には、ＦＤＭ／ＴＤＤを組合せ、伝搬環境の良い基本チャネルから順に各ユーザコネクションをマッピングすることが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−３４１２９７号公報
【特許文献２】特開２００６−５４５９７号公報
【特許文献３】特表平９−５００５１２号公報
【特許文献４】特開２００３−２８３５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
無線ＬＡＮは前述の通り、データ通信を目的として規格化された方式であるため、音声サービスを取り扱う上での問題がある。無線ＬＡＮは、そのアクセス方式にＣＳＭＡ／ＣＡを採用しているため、アクセス調停がリアルタイムサービスに向いていない。つまり、アクセス競合が発生する確率が高くなるほど衝突の可能性が高くなることを示している。【００１７】
更に、無線ＬＡＮでの音声サービスの利用は、近年データ通信との共用が求められている。データ通信との共用状態で音声サービスを利用した場合、データ通信のトラフィック特性から、データ通信を実行する無線端末による一定時間の通信チャネル占有が発生してしまい、音声サービスに著しい影響を与える結果となる。【００１８】
これを回避することを目的として、ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｅが規格化されている。ここでは、図５に示すように、ＥＤＣＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が提案されており、送信優先度別のキューを定義し、そのキュー毎に送信間隔とバックオフ時間を調整することで、優先度の高いキューがより早くデータを送信できるメカニズムとなっている。ここで、ＡＩＦＳ（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）とはデータフレーム送信間隔を示している。【００１９】
しかし、これをもってしても音声サービスへの影響を十分回避できてはおらず、アクセス競合はアップリンクで特に問題となる。アップリンク送信時には無線端末間の競合となるため、なるべく競合相手は少ないことが望まれるが、データ通信端末は、必要な場合にのみデータを送信するため、通常は通信チャネルを未使用であることが多い。それにも拘わらず音声サービスへの競合数を減らすことを目的としてコネクションを許可しないと、逆に著しくデータ通信サービスに対して影響を及ぼしてしまう。【００２０】
また、音声データはパケットデータと比較して非常に小さいことが多いため、パケットデータの通信チャネル占有時間が長くなることが考えられ、この場合には音声サービスへの影響となる。例えば音声データが４０オクテット、パケットデータが１５００オクテットであった場合、１回のパケットデータの送信は、３０回以上の音声データの送信チャンスが失われるという問題があった。【００２１】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、周波数利用効率が向上すると共にサービス品質が向上する無線アクセス方法及びその装置を提供することを総括的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
この目的を達成するため、本発明の無線アクセス方法は、少なくとも２つの通信キャリアを用い無線基地局と複数の無線端末間を複合デュプレックス方式で接続する無線アクセス方法において、サービス種別と通信方向に基づいて、リアルタイムサービスのアップリンクのデータを一方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのアップリンクのデータを他方の通信キャリアに割り当て、リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方又は他方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方及び他方の通信キャリアに割り当てる。
【発明の効果】
【００２３】
このような無線アクセス方法によれば、周波数利用効率が向上すると共にサービス品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＦＤＤ方式を説明するための図である。
【図２】ＴＤＤ方式を説明するための図である。
【図３】従来の複合デュプレックス方式を説明するための図である。
【図４】従来のＣＳＭＡ／ＣＡを説明するための図である。
【図５】ＥＤＣＡ方式を説明するための図である。
【図６】本発明が適応される無線ネットワークシステムの一実施形態の構成図である。
【図７】本発明におけるキャリア割り当てを説明するための図である。
【図８】本発明におけるキャリア割り当てを説明するための図である。
【図９】ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇのチャネル割り当てを示す図である。
【図１０】無線基地局の一実施形態のブロック図である。
【図１１】アップリンク推測部の情報取得タイミングを説明するための図である。
【図１２】受信タイミングの推定を説明するための図である。
【図１３】オフセット情報の補正を説明するための図である。
【図１４】運用開始時の処理の一実施形態のフローチャートである。
【図１５】運用中の処理の一実施形態のフローチャートである。
【図１６】無線端末の一実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  無線基地局
２−０〜２−ｎ  無線端末
１０，５１  制御部
１１  コネクション管理部
１２  帯域管理部
２０  網側送受信部
３０  第一の通信キャリア用処理部
３１，４１，５０  無線送受信部
３２，４２，５２  送信スケジュール部
３３  アップリンク推測部
４０  第二の通信キャリア用処理部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。【００２７】
<本発明の原理>
図６は、本発明が適応される無線ネットワークシステムの一実施形態の構成図を示す。同図中、無線基地局１と無線端末２−０〜２−ｎとの間は２つの通信キャリアｆ１，ｆ２で接続される。【００２８】
一般に、ダウンリンクは無線基地局１が複数の無線端末２−０〜２−ｎ向けにデータを送信するため、全ての無線端末向けに送信調停が可能な状態にある。これに対し、アップリンクは複数の無線端末２−０〜２−ｎが無線基地局１向けにデータを送信するために、送信調停が行えない。【００２９】
つまり、アップリンク通信はアクセス競合しやすい状況にあると言える。更に、アップリンクとダウンリンクを同一通信チャネル上に収容する場合には、アップリンクとダウンリンクとのアクセス競合が発生することになる。【００３０】
このため、本発明では、少なくとも２つの通信キャリアを用いてデータを送受信する際に、取り扱うサービス種別に基づいて、ダウンリンクに使用する通信キャリア、アップリンクに使用する通信キャリアが決められる。【００３１】
例えば非リアルタイムサービスであるパケットサービスを提供する場合には、図７及び図８に示すように、第一の通信キャリアｆ１をパケットサービスのダウンリンクに用い、第二の通信キャリアｆ２をパケットサービスのダウンリンクとアップリンクに利用する。これと共に、リアルタイムサービスである音声サービスやテレビ電話サービスを提供する場合には、第一の通信キャリアｆ１を音声サービスのアップリンクに用い、第二の通信キャリアｆ２を音声サービスのダウンリンクに利用する。【００３２】
なお、図７における"Ｖ"は音声サービス、"Ｐ"はパケットサービスであることを示す。音声サービスとしては例えばＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サービスである。【００３３】
このように第一の通信キャリアｆ１を、音声サービスのアップリンク用とパケットサービスのダウンリンク用として使用し、第二の通信キャリアｆ２を、パケットサービスのアップリンク用とダウンリンク用の両方と、音声サービスのダウンリンク用として使用する。【００３４】
なお、図８における音声サービスのアップリンクとパケットサービスのアップリンクとを入れ換えて、第一の通信キャリアｆ１を、パケットサービスのダウンリンク用とパケットサービスのアップリンク用として使用し、第二の通信キャリアｆ２を、音声サービスのアップリンク用とパケットサービスのダウンリンク用と、音声サービスのダウンリンク用として使用しても良い。【００３５】
つまり、サービス種別と送信方向によって使用される通信キャリアが決定されるが、この際に少なくともリアルタイムサービスのアップリンク用の通信キャリアと非リアルタイムサービスのアップリンク用の通信キャリアを異ならせ、両者間でのアクセスの競合を防止する。【００３６】
その利点は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式におけるアクセス競合の発生頻度を低減できるところにある。例えば第一の通信キャリアｆ１ではパケットサービスのダウンリンクと音声サービスのアップリンクが割り当てられ、第二の通信キャリアｆ２ではパケットサービスのアップリンク及びダウンリンクと音声サービスのダウンリンクが割り当てられているため、無線基地局１では各通信キャリア内に割り当てられたもののみのアクセス調停を行えばよい。【００３７】
第一の通信キャリアｆ１について、無線基地局１では全てのサービスについて管理可能であり、音声サービスなどのリアルタイムサービスについて、そのパケットサイズやデータ発生周期を把握することができる。例えば無線基地局１は第二の通信キャリアｆ２にて音声データのダウンリンクを送信するが、音声データのトラフィックの振る舞いはアップリンクとダウンリンクで類似している。【００３８】
このため、第一の通信キャリアｆ１を用いるアップリンクの音声データの発生タイミングや概ねのパケットサイズを推測することが可能である。従って、推測されるアップリンクの音声データ発生タイミングを回避して、第一の通信キャリアｆ１を用いるダウンリンクのパケットデータの送信スケジュールを行う。これにより、第一の通信キャリアｆ１において、ダウンリンクのパケットデータがアップリンクの音声データに与える影響、つまりデータの衝突を回避することができる。【００３９】
第二の通信キャリアｆ２について、ダウンリンクの音声データとダウンリンクパケットデータは無線基地局１が送信するために、互いの送信衝突を回避したスケジュールが可能である。しかし、上記ダウンリンクの音声データとダウンリンクのパケットデータと、アップリンクのパケットデータとのアクセス競合が発生するおそれがある。【００４０】
これを回避するには、無線基地局１から制御情報としてダウンリンクの音声データ及びパケットデータのスケジュール情報を無線端末２−０〜２−ｎに通知し、無線端末２−０〜２−ｎでアップリンクのパケットデータの送信を自律スケジュールさせることで、上記のアクセス競合を回避することが可能となる。【００４１】
一般に総トラフィック量の多いダウンリンクパケットデータを、２つの通信キャリアに分散して割り当てることにより、各通信キャリアでの帯域利用効率を平均化することが可能となる。【００４２】
また、リアルタイムサービスサービスのアップリンクとダウンリンクを、それぞれ別の通信キャリアに割り当てることにより、同時送受信が可能となる。【００４３】
<実施形態>
ここでは無線ＬＡＮに本発明を適用した場合について説明する。適用されるネットワークは図６と同じ構成であり、本発明の適用箇所は無線基地局１である。無線ＬＡＮはＩＥＥＥ８０２．１１規格であり、上記規格では無線基地局１をＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）、無線端末２−０〜２−ｎをＳＴＡ（Ｓｔａｔｉｏｎ）と表現しているが、ここでは無線基地局、無線端末と表現する。【００４４】
また一般に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ，ｂ，ｇでは利用可能チャネルの内の一つを通信チャネルとして利用する。図９はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇのチャネル割り当てを示しており、１３チャネル（ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）、又は１４チャネル（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）の中から、互いに干渉しないチャネルを使用する。従って、干渉なしに利用できるチャネルはこのうちの３つから４つのチャネルとなる。１つのチャネル帯域は２０ＭＨｚであるが、例えば日本の法律上では無線ＬＡＮのチャネル幅が２０ＭＨｚであるため、今のところ同時に利用はできない。しかし、複数チャネルの同時利用に関してＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規定されるように、チャネル・ボンディングを認める技術が開示されている。チャネル・ボンディングでは同時に２つの通信チャネルを利用するものであるが、これと同様に、本実施形態でも同時に２つの通信チャネルを利用する。なお、「チャネル」は、前述の「キャリア」と同義である。【００４５】
無線ネットワークを利用した通信が開始されるとき、無線端末２−０〜２−ｎと無線基地局１間でのネゴシエーションにより、無線リンクが確立されるが、このときにアップリンクとダウンリンクで使用する通信キャリアも決定される。なお、前述のネゴシエーションの際に使用される通信キャリアについては、本発明の範囲外であるため、特に言及しない。つまり固定的に割り当てられていても構わないし、無線端末と無線基地局とが任意に通信キャリアを使用し、適宜受信しても構わない。例えば無線ＬＡＮでは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームを用いた無線基地局と無線端末間での制御が行われるため、これを用いることで実現できる。【００４６】
また、無線基地局１と無線端末２−０〜２−ｎ間の制御データについても、通信方向で通信キャリアを決めても良いし、或いは固定的に例えば第一の通信キャリアｆ１を割り当てても構わない。【００４７】
アップリンクとダウンリンクで使用する通信キャリアは、無線基地局１が決定する。決定にあたり、少なくともサービス種別を考慮し、少なくともリアルタイムサービスのアップリンク用の通信キャリアと非リアルタイムサービスのアップリンク用の通信キャリアを異ならせる。【００４８】
例えば音声サービスについて、アップリンクを第一の通信キャリアｆ１に、ダウンリンクを第二の通信キャリアｆ２に割り当てる。また、パケットサービスについて、アップリンクを第二の通信キャリアｆ２に割り当て、ダウンリンクを第一の通信キャリアｆ１に割り当てる。【００４９】
ここでパケットサービスの場合には、更にトラフィック状況が考慮される。一般にパケットサービスのダウンリンクのデータ量はパケットサービスのアップリンクと比較して大きい場合が多く、また音声データと比較してもそのデータ量が多い。従って、パケットサービスのダウンリンクの通信チャネル割り当ては、コネクション毎に割り振るべきではなく、通信チャネル獲得発生頻度を考慮する必要がある。このため、トラフィック状況を鑑みて、適宜第二の通信キャリアｆ２にも割り当てる。これにより、第一の通信キャリアｆ１と第二の通信キャリアｆ２とのトラフィック格差を均一にする。つまり、図８の右半分に示す本発明の欄の記載内容に従って通信チャネルを決定する。【００５０】
図１０は、無線基地局の一実施形態のブロック図を示す。同図中、無線基地局には、制御部１０と、無線基地局が接続されている網との送受信を行う網側送受信部２０と、無線端末との送受信を行う第一の通信キャリア用処理部３０と、無線端末との送受信を行う第二の通信キャリア用処理部４０を有している。【００５１】
制御部１０にはコネクション管理部１１と帯域管理部１２が設けられている。コネクション管理部１１は、無線ネットワークに登録される通信のコネクションを管理する。帯域管理部１２は、各コネクションの帯域を管理する。【００５２】
第一の通信キャリア用処理部３０には無線送受信部３１と送信スケジュール部３２とアップリンク推測部３３が設けられ、第二の通信キャリア用処理部４０には無線送受信部４１と送信スケジュール部４２が設けられている。【００５３】
無線送受信部３１は各無線端末との間で第一の通信キャリアｆ１を用いて送受信を行い、送信スケジュール部３２は第一の通信キャリアｆ１での送信スケジュールを実施する。また、無線送受信部４１は各無線端末との間で第二の通信キャリアｆ２を用いて送受信を行い、送信スケジュール部４２は第二の通信キャリアｆ２での送信スケジュールを実施する。なお、無線送受信部４１（又は無線送受信部３１）は、第二の通信キャリアｆ２のダウンリンクの音声データ及びパケットデータのスケジュール情報を制御情報として第二の通信キャリアｆ２（又は第一の通信キャリアｆ１）に付加して送信する機能を有している。【００５４】
アップリンク推測部３３は、無線送受信部３１からのリアルタイムサービスのアップリンクの受信タイミングと、送信スケジュール部４２からのリアルタイムサービスのダウンリンクの送信スケジュール情報とを通知され、これらを基に第一の通信キャリアｆ１でのリアルタイムデータの受信パターンを生成して送信スケジュール部３２に供給する。【００５５】
無線ネットワークにコネクションが登録されると、コネクション管理部１１で登録されたコネクションを管理すると共に、図８の右半分に示す本発明の欄の設定情報に基づいて、網側送受信部２０にルーティング情報を通知する。この設定情報は制御部１０に予め設定された情報である。【００５６】
これによりサービス種別（パケットサービス／音声サービス）、及びディレクション種別（アップリンク／ダウンリンク）から使用される通信キャリア用処理部３０，４０にデータが割り振られる。【００５７】
例えば網側送受信部２０が網側からデータを受信し、そのデータ特有のアドレスから音声であると判断された場合には、音声サービスのダウンリンクであるため、第二の通信キャリア用処理部４０に転送される。また、パケットサービスのダウンリンクのデータは通信キャリア用処理部３０，４０に転送される。【００５８】
なお、図１０では第一の通信キャリア用処理部３０側にアップリンク推測部３３を設けているが、これは図８の右側に記載した設定内容に沿ったものであるためであり、別の設定がされることによって第二の通信キャリア用処理部４０に設けても良く、更には、通信キャリア用処理部３０，４０の外部に設けても良い。【００５９】
送信スケジュール部３２，４２では、網側送受信部２０より受信したデータの送信スケジュールを行うが、第一の通信キャリア用処理部３０では、音声サービスのアップリンクを取り扱うため、これに必要となる処理を実施する。【００６０】
すなわち、第１に、無線送受信部３１からのリアルタイムサービスである音声データのアップリンクの受信タイミングを取得する。第２に、第二の通信キャリア用処理部４０の送信スケジュール部４２よりリアルタイムサービスである音声データのダウンリンクの送信スケジュール情報を取得する。この両者をアップリンク推測部３３が取得し、第一の通信キャリアｆ１での受信が推定されるリアルタイムデータの受信パターンを生成して、第一の通信キャリア用処理部３０の送信スケジュール部３２に通知する。【００６１】
また、送信スケジュール部４２と無線送受信部３１からアップリンク推測部３３が取得する各情報は、特定の周期をもって取得する。例えば送信スケジュール部４２での情報生成周期が１０ｍｓｅｃであれば、図１１に示すように、１０ｍｓｅｃ周期の同一タイミングで送信スケジュール部４２からの音声データのダウンリンクの送信スケジュール情報と、アップリンク推測部３３からの音声データのアップリンクの受信タイミング情報を取得する。情報取得のタイミングを一致させる理由は、後述するオフセット値の補正のためである。【００６２】
受信タイミングの推定について、図１２を用いて説明する。先ず、第二の通信キャリア用処理部４０で送信スケジュールが実施され、ダウンリンクの音声データがスケジュール通りに無線区間へ送信される。つまりスケジュール情報とは未来のトラフィック情報と考えられる。この情報を第一の通信キャリア用処理部３０に通知することにより、第一の通信キャリア用処理部３０では、アップリンクの音声データの受信タイミング（及びパターン）を推定することができる。【００６３】
ここで、音声データは２０ｍｓｅｃ周期でパケットが生成されることから、２０ｍｓｅｃサイクルで送信パターンと同じ受信パターンが第一の通信キャリア用処理部３０で発生するものとしている。【００６４】
図１２に示すように、アップリンクの音声データの推定される受信タイミングは、オフセット値として伝搬遅延（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｌａｙ）値が考慮される。初期状態においては、システムパラメータとして規定の伝搬遅延値が与えられ、ダウンリンクの音声データの送信タイミングからオフセットとして伝搬遅延値だけずらしたタイミングが推定受信タイミングとなる。【００６５】
システム運用中においては、第二の通信キャリア用処理部４０で生成された受信タイミングと、推定受信タイミングから得られた誤差情報に基づいてオフセット情報（前記伝搬遅延値）を補正する。【００６６】
図１３（Ａ）に示す送信スケジュール部４２からの送信スケジュール情報（送信パターン）から推定される図１３（Ｂ）に示す推定受信タイミングに対し、実際の受信タイミングが図１３（Ｃ）に示すようになって、両者間のズレを検出すると、そのズレに相当する値をオフセット値に加えることで、図１３（Ｄ）に示すように推定受信タイミングを補正する。【００６７】
図１４は、運用開始時に無線基地局１内で実行される処理の一実施形態のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ１で第二の通信キャリア用処理部４０の送信スケジュール部４２からリアルタイムサービスである音声データのダウンリンクの送信パターンをアップリンク推測部３３に通知する。また、ステップＳ２で制御部１０からシステムパラメータとして与えられた規定の伝搬遅延値を初期オフセット値としてアップリンク推測部３３に通知する。【００６８】
次に、ステップＳ３でアップリンク推測部３３は、上記音声データのダウンリンクの送信タイミングと初期オフセット値より音声データのアップリンクの受信パターンを生成し、送信スケジュール部３２に通知する。また、ステップＳ４で送信スケジュール部３２は上記音声データのアップリンクの受信パターンからダウンリンクのパケットデータの送信パターンを生成し、この送信スケジュールを実施する。【００６９】
図１５は、運用中に無線基地局１内で実行される処理の一実施形態のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ１１で第二の通信キャリア用処理部４０の送信スケジュール部４２からリアルタイムサービスである音声データのダウンリンクの送信パターンをアップリンク推測部３３に通知する。また、ステップＳ１２で第一の通信キャリア用処理部３０の無線送信部３１からリアルタイムサービスである音声データのアップリンクの受信パターンをアップリンク推測部３３に通知する。【００７０】
アップリンク推測部３３はステップＳ１３で上記送信スケジュール部４２からの送信パターンを基に推定した推定受信パターンと、上記無線送信部３１からの受信パターンとの誤差が所定の閾値を超えているかどうかにより、補正が必要か否かを判別し、誤差が所定の閾値を超えて補正が必要な場合にのみステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、元のオフセット値に上記誤差を加算することでオフセット値を補正する。【００７１】
この後、ステップＳ１５でアップリンク推測部３３は、上記音声データのダウンリンクの送信タイミングと初期オフセット値より音声データのアップリンクの受信パターン（タイミングを含む）を生成し、送信スケジュール部３２に通知する。また、ステップＳ１６で送信スケジュール部３２は上記音声データのアップリンクの受信パターンからダウンリンクのパケットデータの送信パターンを生成し、この送信スケジュールを実施する。【００７２】
図１６は、無線端末の一実施形態のブロック図を示す。同図中、無線端末２には、無線基地局１との間で第一の通信キャリアｆ１及び第二の通信キャリアｆ２を用いて送受信を行う無線送受信部５０と制御部５１と送信スケジュール部５２を有している。【００７３】
無線送受信部５０は、例えば第二の通信キャリアｆ２（又は第一の通信キャリアｆ１）から制御情報を抽出して制御部５１に通知する。【００７４】
制御部５１では制御情報から第二の通信キャリアｆ２のダウンリンクの音声データ及びパケットデータの受信タイミングを抽出して送信スケジュール部５２に供給する。【００７５】
送信スケジュール部５２は、上記第二の通信キャリアｆ２のダウンリンクの音声データ及びパケットデータの受信タイミングを回避するよう第二の通信キャリアｆ２のアップリンクのパケットデータの送信タイミングを生成し、また、第一の通信キャリアｆ１のアップリンクの音声データの送信タイミングを生成し、上記送信パターンに基づいて第一の通信キャリアｆ１で送信するアップリンクの音声データと、第二の通信キャリアｆ２で送信するアップリンクのパケットデータそれぞれの送信スケジュールを自律で実施する。【００７６】
このように、無線基地局１からのスケジュール情報を基に各無線端末２−０〜２−ｎでアップリンクのパケットデータの送信を自律スケジュールすることによって、無線基地局１においてダウンリンクの音声データ及びパケットデータと、アップリンクのパケットデータとのアクセス競合を回避することが可能となる。【００７７】
なお、無線端末２−０〜２−ｎには必ずしも上記送信スケジュール部５２を設けなくとも良い。ただ、この場合には無線基地局１においてダウンリンクの音声データ及びパケットデータと、アップリンクのパケットデータとのアクセス競合が発生する場合がある。【００７８】
上述のようにして、無線アクセス競合の発生回数を抑制することにより、例えば無線ＬＡＮにおけるＶｏＩＰサービスやテレビ電話サービス等のリアルタイムサービス利用時に、その通信品質を向上することができる。また、ＦＤＤ方式に比べて帯域利用効率が向上する。【００７９】
上記実施形態では、他方の通信キャリアの送信スケジュール手段の一例として送信スケジュール部４２を用い、受信タイミング推測手段の一例としてアップリンク推測部３３を用い、一方の通信キャリアの送信スケジュール手段の一例として送信スケジュール部３２を用い、制御情報付加手段の一例として無線送受信部４１を用い、抽出手段の一例として無線送受信部５０を用い、自律スケジュール手段の一例として送信スケジュール部５２を用いている。
【図１】
2009028097.tif 000003
【図２】
2009028097.tif 000004
【図３】
2009028097.tif 000005
【図４】
2009028097.tif 000006
【図５】
2009028097.tif 000007
【図６】
2009028097.tif 000008
【図７】
2009028097.tif 000009
【図８】
2009028097.tif 000010
【図９】
2009028097.tif 000011
【図１０】
2009028097.tif 000012
【図１１】
2009028097.tif 000013
【図１２】
2009028097.tif 000014
【図１３】
2009028097.tif 000015
【図１４】
2009028097.tif 000016
【図１５】
2009028097.tif 000017
【図１６】
2009028097.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成21年11月18日(2009.11.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの通信キャリアを用い無線基地局と複数の無線端末間を複合デュプレックス方式で接続する無線アクセス方法において、
サービス種別と通信方向に基づいて、リアルタイムサービスのアップリンクのデータを一方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのアップリンクのデータを他方の通信キャリアに割り当て、リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方又は他方の通信キャリアに割り当て、非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータを一方及び他方の通信キャリアに割り当てる
ことを特徴とする無線アクセス方法。
【請求項２】
請求項１記載の無線アクセス方法において、
前記他方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報に基づいて、前記一方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのアップリンクのデータの受信タイミングを推測し、推測した受信タイミングを回避して前記一方の通信キャリアに割り当てた非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュールを行う
ことを特徴とする無線アクセス方法。
【請求項３】
無線アクセスシステムの無線基地局装置において、
他方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュールを行う他方の通信キャリアの送信スケジュール手段と、
前記他方の通信キャリアの送信スケジュール手段の送信スケジュール情報に基づいて、前記一方の通信キャリアに割り当てたリアルタイムサービスのアップリンクのデータの受信タイミングを推測する一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段と、
前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段で推測した受信タイミングを回避して前記一方の通信キャリアに割り当てた非リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュールを行う一方の通信キャリアの送信スケジュール手段とを
有することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項４】
請求項３記載の無線基地局装置において、
前記他方の通信キャリアの送信スケジュール手段は、前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報を前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段に周期的に通知する
ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項５】
請求項４記載の無線基地局装置において、
前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段は、前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報を無線区間による伝播遅延をオフセットとしてずらし前記一方の通信キャリアの受信タイミングを推測する
ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線基地局装置において、
前記一方の通信キャリアの受信タイミング推測手段は、前記他方の通信キャリアの送信スケジュール情報から推測した前記一方の通信キャリアの受信タイミングと、前記一方の通信キャリアの実際の受信タイミングとの誤差を前記オフセットに加え、前記一方の通信キャリアの受信タイミングを補正する
ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項７】
請求項３記載の無線基地局装置において、
前記一方又は他方の通信キャリアに、前記リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報を制御情報として付加する制御情報付加手段を
有することを特徴とする無線基地局装置。
【請求項８】
無線アクセスシステムの無線端末装置において、
一方又は他方の通信キャリアに付加された前記リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報を抽出する抽出手段と、
抽出した前記リアルタイムサービスのダウンリンクのデータの送信スケジュール情報に基づいて前記他方の通信キャリアに割り当てた非リアルタイムサービスのアップリンクのデータの送信スケジュールを自律で行う自律スケジュール手段とを
有することを特徴とする無線端末装置。
【国際調査報告】
2009028097.tif 000019
2009028097.tif 000020