(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末局と、当該端末局の通信を中継するノード装置と、これらの通信に用いられる通信回線の割り当てを行う無線回線割当装置とにより構成される無線通信システムの無線回線割当装置において、
前記端末局からの要求速度に基づいて予め定められた通信方式による第１のスペクトラムを算出する初期スペクトラム算出手段と、
前記端末局に割り当てた電力の合計とシステムが利用できる電力の比である電力利用率と、前記端末局に割り当てた帯域の合計とシステムが利用できる帯域の比である帯域利用率との差の絶対値である評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、当該スペクトラム圧縮率に基づいて前記第１のスペクトラムの一部を削減し、かつ残りのスペクトラムの電力密度を増加させるスペクトラム圧縮を行って第２のスペクトラムを生成するスペクトラム圧縮手段と、
前記第２のスペクトラムを割り当てる帯域を空き帯域の中から選択する帯域割当手段と
を備えたことを特徴とする無線回線割当装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線回線割当装置において、
前記初期スペクトラム算出手段は、複数の通信方式による前記第１のスペクトラムを算出する構成であり、
前記スペクトラム圧縮手段は、前記複数の通信方式による前記第１のスペクトラムのそれぞれに対して前記評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、前記複数の通信方式とそれぞれのスペクトラム圧縮率の組合せの中で、前記評価値が最小となる組合せを選択して前記第２のスペクトラムを生成する構成である
ことを特徴とする無線回線割当装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の無線回線割当装置において、
前記スペクトラム圧縮手段は、前記電力利用率と前記帯域利用率に代えて、それぞれ、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる電力とシステムが利用できる残りの電力の比である残留電力利用率と、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる帯域とシステムが利用できる残りの帯域の比である残留帯域利用率とを用いる
ことを特徴とする無線回線割当装置。
【請求項４】
複数の端末局と、当該端末局の通信を中継するノード装置と、これらの通信に用いられる通信回線の割り当てを行う無線回線割当装置とにより構成される無線通信システムの無線回線割当方法において、
前記端末局からの要求速度に基づいて予め定められた通信方式による第１のスペクトラムを算出するステップ１と、
前記端末局に割り当てた電力の合計とシステムが利用できる電力の比である電力利用率と、前記端末局に割り当てた帯域の合計とシステムが利用できる帯域の比である帯域利用率との差の絶対値である評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、当該スペクトラム圧縮率に基づいて前記第１のスペクトラムの一部を削減し、かつ残りのスペクトラムの電力密度を増加させるスペクトラム圧縮を行って第２のスペクトラムを生成するステップ２と、
前記第２のスペクトラムを割り当てる帯域を空き帯域の中から選択するステップ３と
を有することを特徴とする無線回線割当方法。
【請求項５】
請求項４に記載の無線回線割当方法において、
前記ステップ１は、複数の通信方式による前記第１のスペクトラムを算出し、
前記ステップ２は、前記複数の通信方式による前記第１のスペクトラムのそれぞれに対して前記評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、前記複数の通信方式とそれぞれのスペクトラム圧縮率の組合せの中で、前記評価値が最小となる組合せを選択して前記第２のスペクトラムを生成する
ことを特徴とする無線回線割当方法。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の無線回線割当方法において、
前記ステップ２は、前記電力利用率と前記帯域利用率に代えて、それぞれ、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる電力とシステムが利用できる残りの電力の比である残留電力利用率と、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる帯域とシステムが利用できる残りの帯域の比である残留帯域利用率とを用いる
ことを特徴とする無線回線割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末局がノード局（例えば通信衛星やセルラ基地局）を介して通信を行う無線通信システムにおいて、無線リソース（電力と帯域）を有効利用するように無線回線の割り当てを行う無線回線割当装置および無線回線割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信衛星や移動通信のセルラ基地局（以下「ノード局」という）を介して端末局が通信を行う無線通信システムでは、１つのノード局の通信に係る全回線の総帯域と全回線の総電力はノード局が利用できるシステム帯域とシステム電力以下に制約される。したがって、当該無線通信システムでは、システム帯域とシステム電力を有効に利用することができる回線割当技術が要求される。これを実現するために開発された従来技術を以下に示す。
【０００３】
無線通信では、表１に示すように、変調方式と誤り訂正符号化率の組合せである通信方式に応じて、スペクトラム利用効率（単位帯域あたりに伝送可能なビットレート) と、所要Ｃ／Ｎ（所要ビット誤り率を確保するために必要な受信電力Ｃに対する雑音電力Ｎの比）が決まる。すなわち、通信方式を変えることで電力と帯域のトレードオフが行える。非特許文献１には、１回線を一定の帯域幅を持つサブキャリアで構成し、サブキャリア毎に異なる通信方式を設定し、サブキャリアの組合せによって要求帯域を満たしつつ、電力と帯域を最適化する回線制御に関する従来技術が記載されている。
【０００４】
【表１】
0005518681.tif 000002
【０００５】
図１６は、従来の無線回線割当方法の処理手順を示す。
図１６において、要求速度を特定し（Ｓ１）、当該要求速度を満たすサブキャリア数、サブキャリア毎通信方式の組合せ候補を複数抽出する（Ｓ２）。次に、当該回線候補の中から、システム帯域とシステム電力を最もバランスよく利用する回線候補を１つ決定する（Ｓ３）。最後に、決定したサブキャリアをシステム帯域内の空き帯域に配置する（Ｓ４）。このように回線をサブキャリアに分散することで帯域の有効利用を行う。さらに、システム帯域とシステム電力をバランスよく利用することで、システム内に割当回線が増えた場合、システム帯域とシステム電力を同時に無駄なく利用することができる。以上より帯域と電力の有効利用を図るようになっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】中平勝也、小林聖、衛星リソースを高効率利用する適応マルチキャリア回線割当アルゴリズムの提案、電子情報通信学会衛星通信研究会SAT2008-58
【非特許文献２】阿部順一、増野淳、山下史洋、中平勝也、小林聖、スペクトラム編集型帯域分散伝送における占有帯域削減方式の一検討、2101年電子情報通信学会ソサイエティ大会B-3-26
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
新規割当回線の帯域と電力をそれぞれＷnew ，Ｐnew 、新規割当回線が発生する以前の既存割当回線の帯域と電力をそれぞれＷagn ，Ｐagn 、システム帯域とシステム電力をそれぞれＷsys ，Ｐsys とし、帯域利用率Ｗr と電力利用率Ｐr を次式で定義する。
Ｗr ＝（Ｗnew＋Ｗagn)／Ｗsys     …(1) 
Ｐr ＝（Ｐnew＋Ｐagn)／Ｐsys     …(2) 
従来技術ではシステム帯域とシステム電力をバランスよく利用するため、帯域利用率Ｗr と電力利用率Ｐr が最も近い回線が選択される。要求速度 600ｋbps での回線割当例を表２に示す。
【０００８】
【表２】
0005518681.tif 000003
【０００９】
表２では、変調方式がＢＰＳＫで符号化率が 1／2 の通信方式をＢＰＳＫ-1／2 と記した。従来技術では、各サブキャリアに対して予め通信方式が定められており、サブキャリアの組合せにより要求速度を満たすように、複数のサブキャリアが選択される。表２によれば、７個の回線候補の中から帯域利用率Ｗr と電力利用率Ｐr が最も近い候補番号７に対応する回線が割り当てられる。上述の計算例で示した従来技術によれば、伝送速度の取りうる値が離散的となり、それ故、帯域利用率と電力利用率が取りうる値も離散的となる。したがって、候補番号７の伝送速度は要求速度より40ｋbps 大きく、帯域利用率0.040 と電力利用率0.059 は完全には一致しない。
【００１０】
帯域と電力の有効利用には、回線の伝送速度と要求速度ができるだけ等しく、かつ帯域利用率と電力利用率ができるだけ等しいことが望ましいことから、従来技術は、帯域と電力の有効利用が行われない課題がある。課題の原因としては、サブキャリア単位に回線が割り当てられることや、選択できる通信方式の種類が限られることがある。なお、これに対し、サブキャリア幅を狭くすることや、通信方式の種類を増やすことが考えられる。しかし、サブキャリア単位に必要な変復調処理が指数関数的に増加するため、装置の回路規模が大きくなる欠点がある。
【００１１】
本発明は、帯域と電力の有効利用を図るため、回線の伝送速度と要求速度ができるだけ等しく、かつ帯域利用率と電力利用率ができるだけ等しい回線割当を行うことができる無線回線割当装置および無線回線割当方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、複数の端末局と、当該端末局の通信を中継するノード装置と、これらの通信に用いられる通信回線の割り当てを行う無線回線割当装置とにより構成される無線通信システムの無線回線割当装置において、端末局からの要求速度に基づいて予め定められた通信方式による第１のスペクトラムを算出する初期スペクトラム算出手段と、端末局に割り当てた電力の合計とシステムが利用できる電力の比である電力利用率と、端末局に割り当てた帯域の合計とシステムが利用できる帯域の比である帯域利用率との差の絶対値である評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、当該スペクトラム圧縮率に基づいて第１のスペクトラムの一部を削減し、かつ残りのスペクトラムの電力密度を増加させるスペクトラム圧縮を行って第２のスペクトラムを生成するスペクトラム圧縮手段と、第２のスペクトラムを割り当てる帯域を空き帯域の中から選択する帯域割当手段とを備える。
【００１５】
第１の発明の無線回線割当装置において、初期スペクトラム算出手段は、複数の通信方式による第１のスペクトラムを算出する構成であり、スペクトラム圧縮手段は、複数の通信方式による第１のスペクトラムのそれぞれに対して評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、複数の通信方式とそれぞれのスペクトラム圧縮率の組合せの中で、評価値が最小となる組合せを選択して第２のスペクトラムを生成する構成である。
【００１６】
第１の発明の無線回線割当装置において、スペクトラム圧縮手段は、電力利用率と帯域利用率に代えて、それぞれ、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる電力とシステムが利用できる残りの電力の比である残留電力利用率と、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる帯域とシステムが利用できる残りの帯域の比である残留帯域利用率とを用いる。
【００１７】
第２の発明は、複数の端末局と、当該端末局の通信を中継するノード装置と、これらの通信に用いられる通信回線の割り当てを行う無線回線割当装置とにより構成される無線通信システムの無線回線割当方法において、端末局からの要求速度に基づいて予め定められた通信方式による第１のスペクトラムを算出するステップ１と、端末局に割り当てた電力の合計とシステムが利用できる電力の比である電力利用率と、端末局に割り当てた帯域の合計とシステムが利用できる帯域の比である帯域利用率との差の絶対値である評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、当該スペクトラム圧縮率に基づいて第１のスペクトラムの一部を削減し、かつ残りのスペクトラムの電力密度を増加させるスペクトラム圧縮を行って第２のスペクトラムを生成するステップ２と、第２のスペクトラムを割り当てる帯域を空き帯域の中から選択するステップ３とを有する。
【００２０】
第２の発明の無線回線割当方法において、ステップ１は、複数の通信方式による第１のスペクトラムを算出し、ステップ２は、複数の通信方式による第１のスペクトラムのそれぞれに対して評価値が最小となるスペクトラム圧縮率を算出し、複数の通信方式とそれぞれのスペクトラム圧縮率の組合せの中で、評価値が最小となる組合せを選択して第２のスペクトラムを生成する。
【００２１】
第２の発明の無線回線割当方法において、ステップ２は、電力利用率と帯域利用率に代えて、それぞれ、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる電力とシステムが利用できる残りの電力の比である残留電力利用率と、新たに回線割当を要求する端末に割り当てる帯域とシステムが利用できる残りの帯域の比である残留帯域利用率とを用いる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、端末局への回線割当の際に、端末局の要求速度に応じて予め定めた通信方式により第１のスペクトラム（初期スペクトラム）を生成し、この第１のスペクトラムに対して電力利用率と帯域利用率が同等になるようにスペクトラム圧縮を行うことにより、無線通信システムが利用できる電力と帯域を効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】衛星通信システムの構成例を示す図である。
【図２】セルラ通信システムの構成例を示す図である。
【図３】本発明の無線回線割当方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の無線回線割当方法におけるステップ１を説明する図である。
【図５】本発明の無線回線割当方法におけるステップ２を説明する図である。
【図６】スペクトラム利用効率と所要Ｃ／Ｎの関係を示す図である。
【図７】スペクトラム圧縮による帯域利用率と電力利用率の変化を示す図である。
【図８】スペクトラム利用効率と所要Ｃ／Ｎの関係を示す図である。
【図９】スペクトラム利用効率と所要Ｃ／Ｎの関係を示す図である。
【図１０】本発明の無線回線割当方法におけるステップ３を説明する図である。
【図１１】電力利用率と帯域利用率の関係を示す図である。
【図１２】従来技術における回線割当の結果を示す図である。
【図１３】本発明における回線割当の結果を示す図である。
【図１４】本発明による回線割当の手順を示す図である。
【図１５】本発明の無線回線割当装置の構成例を示す図である。
【図１６】従来の無線回線割当方法の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明が適用される無線通信システムは、図１に示す衛星通信システムや図２に示すセルラ通信システムであり、端末局が無線回線割当装置から指示された回線を用い、別の端末局とノード局（通信衛星やセルラ基地局）を介して通信を行う。
【００２５】
図３は、本発明の無線回線割当方法の処理手順を示す。
本発明では、従来技術のように要求帯域を満たすように、通信方式のそれぞれ異なる複数のサブキャリアを選択するのではなく、１つの連続した帯域に対して１つの通信方式を適用することを前提とする。ステップ１では、要求速度を特定し、当該要求速度を満たす帯域と電力を持つ初期スペクトラムを作成する。ステップ２では、初期スペクトラムの帯域幅を一部削除し、その代わりに電力密度を増加させるスペクトラム圧縮を行い、システム帯域とシステム電力の各利用率が等しくなるようにバランスを取る。ステップ３では、圧縮スペクトラムをシステム帯域の空き帯域幅に合わせて配置する。以下、各ステップの処理について具体的に説明する。
【００２６】
選択可能なｉ番目の通信方式のスペクトラム利用効率をη(i) 、所要Ｃ／ＮをＣＮ(i) とする。ステップ１ではｉ＝ｘ番目の通信方式（以下「初期通信方式」という）を特定し、図４に示すように、要求速度と等しい伝送速度を得るために必要な帯域と電力を持つ初期スペクトラムを作成する。なお、初期通信方式としては、最も品質の高い（通信速度の低い）ものを選択してもよく、それ以外の通信方式を予め設定しておいてもよい。要求速度をＲreq 、受信信号に含まれる雑音電力密度（単位帯域あたりの雑音電力）をＮ0 とするとき、初期スペクトラムの帯域Ｗinitと電力Ｐinitは次式となる。
Ｗinit＝Ｒreq／η(x)             …(3) 
Ｐinit＝ＣＮ(x) Ｗinit Ｎ0       …(4) 
【００２７】
非特許文献２に、スペクトラム帯域の一部を削減して送信し、受信側で発生するスペクトラム歪を信号処理で補償するスペクトラム削減技術がある。ステップ２では、スペクトラム削減において、図５に示すように、受信信号内で発生するＢＥＲ劣化を電力密度の加算で補償するスペクトラム圧縮を用いる。ここでは、システム帯域とシステム電力の各利用率が等しくなるように圧縮する。スペクトラム圧縮率をｃとするとき、スペクトラム圧縮後の帯域Ｗcompは次式となる。
Ｗcomp＝（１−ｃ)Ｗinit          …(5) 
【００２８】
スペクトラム圧縮では、スペクトラム利用効率に対して所要Ｃ／Ｎが単調増加し、両者の関係は、例えば図６に示すようにスペクトラム圧縮カーブとなる。そこで、本カーブに従いスペクトラム圧縮した場合の所要Ｃ／Ｎを改めてＣＮ(x,c) と記す。このとき、スペクトラム圧縮後の電力Ｐcompは次式となる。
Ｐcomp＝ＣＮ(x,c) Ｗcomp Ｎ0     …(6) 
【００２９】
式(5),(6) のＷcomp，Ｐcompをそれぞれ式(1),(2) のＷnew ，Ｐnew に置き換えると、帯域利用率Ｗr(x,c)と電力利用率Ｐr(x,c)は次式となり、両者はスペクトラム圧縮率ｃの関数となる。
Ｗr(x,c)＝((１−ｃ)Ｗinit＋Ｗagn)／Ｗsys                …(7) 
Ｐr(x,c)＝((ＣＮ(x,c)(１−ｃ)ＷinitＮ0＋Ｐagn)／Ｐsys   …(8) 
【００３０】
図７は、スペクトラム圧縮による帯域利用率と電力利用率の変化を示す。
図７において、α(x,c) は、帯域利用率Ｗr(x,c)と電力利用率Ｐr(x,c)の差の絶対値に対応する評価値であり、α(x,c) が小さいほどシステム帯域とシステム電力が最も均等に消費される。
α(x,c) ＝｜Ｗr(x,c)−Ｐr(x,c)｜／√２    …(9) 
【００３１】
また、β(x,c) は、帯域利用率Ｗr(x,c)と電力利用率Ｐr(x,c)の２乗和の評価値であり、β(x,c) が小さいほどシステム帯域とシステム電力の利用が総合的に少なくなる。
β(x,c) ＝ (Ｗr(x,c)2−Ｐr(x,c)2)1/2      …(10)
【００３２】
本発明では、初期通信方式を特定した後にスペクトラム圧縮を行い、そのスペクトラム圧縮率ｃを帯域利用率と電力利用率に関する評価値に基づいて決定することにより、回線の伝送速度と要求速度ができるだけ等しく、かつ帯域利用率と電力利用率ができるだけ等しい回線割当を行うことが可能となる。以下に、スペクトラム圧縮率ｃに関する評価値の算出方法の例を示す。
【００３３】
本発明の第１の方法は、式(9) に示す評価値α(x,c) が最小値となるスペクトラム圧縮率ｃを決定する。
【００３４】
本発明の第２の方法は、式(10)に示す評価値β(x,c) が最小値となるスペクトラム圧縮率ｃを決定する。
【００３５】
本発明の第３の方法は、評価値α(x,c) のしきい値をαlim に設定し、評価値β(x,c) のしきい値をβlim に設定し、次のいずれかの評価値が最小値となるスペクトラム圧縮率ｃを決定する。
α′(x,c) ：β(x,c) ≦βlim を満たすα(x,c) 
β′(x,c) ：α(x,c) ≦αlim を満たすβ(x,c) 
α″(x,c) ：α(x,c) ≦αlim かつβ(x,c) ≦βlim を満たすα(x,c) 
β″(x,c) ：α(x,c) ≦αlim かつβ(x,c) ≦βlim を満たすβ(x,c) 
γ(x,c) ：α(x,c) ×β(x,c) 
【００３６】
第３の方法によれば、電力・帯域を有効利用できると同時に、電力・帯域をバランスよく利用する回線が割り当てられる。
【００３７】
次に、本発明の第４〜第６の方法は、第１〜第３の方法における帯域利用率Ｗr(x,c)と電力利用率Ｐr(x,c)を、次式のＷr'(x,c),Ｐr'(x,c) で置き換える。
Ｗr'(x,c) ＝Ｗnew／(Ｗsys−Ｗagn)        …(11)
Ｐr'(x,c) ＝Ｐnew／(Ｐsys−Ｐagn)        …(12)
【００３８】
Ｗr'(x,c),Ｐr'(x,c) は、回線割当を行った後に、システム帯域の残留量（残留帯域）と、システム電力の残留量（残留電力）がどれくらいの割合で使用済みになるかを示す値である。すなわち、α(x,c) が小さいほど残留帯域と残留電力が最も均等に消費され、β(x,c) が小さいほど残留帯域と残留電力の利用が小さくなり、第１〜第３の方法と同様な効果が得られる。
【００３９】
次に、本発明の第７の方法は、第１〜第６の方法において、選択可能な通信方式それぞれに対して評価値が最小となるスペクトラム圧縮率ｃを計算し、当該複数の通信方式とスペクトラム圧縮率の組合せの中で、評価値が最小となる組合せを選択する。例えば、通信方式毎にスペクトラム圧縮カーブが異なる図８や図９のような場合に、所要Ｃ／Ｎが小さくなり、システム電力を有効利用できる。
【００４０】
本発明の無線回線割当方法のステップ３では、以上示した通信方式ｘ、圧縮帯域Ｗcomp、圧縮電力Ｐcompからなる圧縮スペクトラムを、図１０に示すようにシステム帯域内の空き帯域に配置する。
【００４１】
表３に示すパラメータを用い、本発明の第１〜第７の方法により要求速度 600ｋbps の回線を割り当てた結果を表４に示す。
【００４２】
【表３】
0005518681.tif 000004
【００４３】
【表４】
0005518681.tif 000005
【００４４】
また、電力利用率と帯域利用率を従来技術の結果（表２）と合わせてプロットしたものを図１１に示す。本発明のいずれの方法も従来技術より電力利用率と帯域利用率が小さく、かつ電力利用率と帯域利用率が非常によく一致していることから帯域と電力の有効利用を図ることができる。
【００４５】
次に、割当回線の総帯域もしくは総電力がシステム帯域かシステム電力に達するまで回線割当を行った結果を図１２および図１３に示す。図１２に示す従来技術および図１３に示す本発明ともに、要求速度以上の伝送速度を持つ回線が割り当てられ、システム帯域とシステム電力をほぼ同時に 100％利用できた。しかし、従来技術は図１２に示すように回線収容数が28となるのに対し、本発明は図１３に示すように回線収容数が37に増加した。要求速度に対する伝送速度の平均比率を速度達成率で示したが、本発明は１に対し、従来技術は１以上となる。以上により、本発明は帯域と電力を有効利用することで回線収容数が増加したことがわかる。
【００４６】
以上の説明では、周波数が端末局を分離するために用いられる回線要素であるためＦＤＭＡを用いる無線通信システムに適用できる。また、周波数に代えて拡散符号と時間のどちらか一方、あるいは周波数、拡散符号、時間を組み合わせた情報を端末固有の割当要素とすれば、ＣＤＭＡ，ＴＤＭＡあるいはこれらを組み合わせた無線通信システムにも適用できる。また選択可能な通信方式の種類は端末局毎に異なってもよい。
【００４７】
次に、本発明の無線回線割当装置について説明する。
複数の端末局が同一周波数を用いて通信を行うと、互いの信号が干渉し、正常な通信が行われない。一方、周波数がオーバーラップしないように各端末局に常時固定的に回線を割り当てると、通信を行っていない端末局にも回線が必要になり、帯域と電力が無駄となる。よって、本発明は通信開始時に端末局に回線を割り当て、通信終了時に回線を開放するデマンドアサイン型回線割当を行うシステムに適用される。ここで端末局を通信状態から以下のように区別する。
新規端末局：回線要求を行う端末局
相手端末局：新規端末局と通信を行う相手の端末局
収容端末局：新規端末局が回線要求を行った時点で既に回線割当済みの端末局
【００４８】
図１４は、本発明による回線割当の手順（回線要求から回線割当までの流れ）を示す。
(1) 新規端末局から相手端末局への通信要求が発生する。
(2) 新規端末局が制御回線を用い、ノード局経由で無線回線割当装置に回線要求の信号を送信する。
(3) 無線回線割当装置は新規端末局、相手端末局が収容端末局として登録されていないことを確認した後、本発明の無線回線割当方法を用いて回線を決定し、その後、回線情報をノード局経由で新規端末局と相手端末局に返信する。それと同時に、無線回線割当装置は、新規端末局と相手端末局を収容端末局として登録する。
(4) 新規端末局と相手端末局がノード局経由で通信を行う。
(5) 通信終了時に新規端末局または相手端末局が回線開放の信号をノード局経由で無線回線割当装置に送信する。
(6) 無線回線割当装置は収容端末局の登録から新規端末局と相手端末局を取り除く。
このような制御回線は固定的に割当られるものとし、本発明の無線回線割当装置は通信回線の決定を行う。
【００４９】
図１５は、本発明の無線回線割当装置の構成例を示す。
図１５において、無線回線割当装置は、制御回線送受信部１、アクセス制御部２、無線回線割当処理部３、回線管理ＤＢ（データベース）４により構成される。ここで、無線回線割当装置は、各端末に回線を割り当てるためには、当該端末において (1)選択可能な通信方式、 (2)要求速度等の端末局毎の情報を把握する必要がある。 (1)は予め知り得る端末局固有の情報であるので、端末局ＩＤ情報と関連付けて無線回線割当装置の回線管理ＤＢ４に表５に例示するようにデータベース化し、新規端末からの要求のたびにデータベースを参照するようにすればよい。
【００５０】
【表５】
0005518681.tif 000006
【００５１】
一方、 (2)は回線要求毎に異なる。したがって、端末局は回線要求信号に端末局ＩＤ情報と要求速度を付与し制御回線を用いて無線回線割当装置に送信する。無線回線割当装置は、制御回線送受信部１で回線要求信号を受信すると、アクセス制御部２が受信した回線要求信号から端末局ＩＤと要求速度を取り出し、これらを無線回線割当処理部３に通知する。無線回線割当処理部３では、要求速度から通信方式を決定するとともに初期スペクトラムを算出し、回線管理ＤＢ４の内容から割当済み帯域・電力、残留帯域・電力等の現在の回線の割り当て状況を把握するために必要な情報を取得し、それらの情報をもとに圧縮スペクトラムの帯域、中心周波数、電力を決定する。
【００５２】
表５では、Ｗi 、ｆi 、Ｐi を端末局ＩＤ＝ｉの回線要素（帯域、中心周波数、電力）とした。なお、回線要素の情報は回線割当信号に付与し制御回線送受信部１から端末局に返信すると共に、割当済み回線として回線管理ＤＢ４の内容をアップデートする。端末局は通信が終了すると回線開放信号に端末局ＩＤを付与して制御回線を用いて無線回線割当装置に送信する。無線回線割当装置は、制御回線送受信部１から回線開放信号を受信すると、アクセス制御部２が端末局ＩＤを取り出し、無線回線割当処理部３に通知する。これに対し、無線回線割当処理部３は回線管理ＤＢ４から割り当て済回線の情報を消去する。
【符号の説明】
【００５３】
１  制御回線送受信部
２  アクセス制御部
３  無線回線割当処理部
４  回線管理ＤＢ（データベース）
【図１】
0005518681.tif 000007
【図２】
0005518681.tif 000008
【図３】
0005518681.tif 000009
【図４】
0005518681.tif 000010
【図５】
0005518681.tif 000011
【図６】
0005518681.tif 000012
【図７】
0005518681.tif 000013
【図８】
0005518681.tif 000014
【図９】
0005518681.tif 000015
【図１０】
0005518681.tif 000016
【図１１】
0005518681.tif 000017
【図１２】
0005518681.tif 000018
【図１３】
0005518681.tif 000019
【図１４】
0005518681.tif 000020
【図１５】
0005518681.tif 000021
【図１６】
0005518681.tif 000022