(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定された基地局と固定された複数の加入者局との間で、固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（時分割多元接続／時分割複信方式：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を使って通信を行う系において、
基地局に、複数の加入者局に対するトラヒックが公平になるように制御するタイムスケジューリング回路を備え、
該タイムスケジューリング回路は、基地局から加入者局方向へ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御すると共に、
該下り方向のトラヒック量を監視していて、
該トラヒック量に基づいて、加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックを送出する優先順位を制御することによって、前記下り方向のトラヒック量を調整することを特徴とするトラヒック制御方法。
【請求項２】
固定された基地局と固定された複数の加入者局との通信を行う固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って、通信を行う系において、
基地局に、複数の加入者に対するトラヒックが公平になるように制御するタイムスケジューリング回路を備え、
該タイムスケジューリング回路は、基地局から加入者局方向ヘ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御すると共に、
前記下りのトラヒック量を監視していて、
該トラヒック量に基づいて加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックの送出を一定時間だけ遅らせるタイマ回路を使って制御することによって、前記下り方向のトラヒック量を調整することを特徴とするトラヒック制御方法。
【請求項３】
固定された基地局と固定された複数の加入者局との間で、固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って通信を行う系の基地局装置であって、
基地局から加入者局方向へ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御するためのタイムスケジューリング回路と、
下り方向のトラヒック量を監視する手段と、
該トラヒック量に基づいて、下り方向のトラヒック量を調整するため、加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックを送出する優先順位を制御する手段とを設けたことを特徴とする基地局装置。
【請求項４】
固定された基地局と固定された複数の加入者局との間で、固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って、通信を行う系の基地局装置であって、
基地局から加入者局方向ヘ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御するためのタイムスケジューリング回路と、
下り方向のトラヒック量を監視する手段と、
該トラヒック量に基づいて、下り方向のトラヒック量を調整するため、加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックの送出を一定時間だけ遅らせるよう制御する手段とを設けたことを特徴とする基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と、複数の加入者局とから構成され、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って固定無線アクセスによる通信を行うシステムにおいて、基地局が加入者局との間の通信を制御するための、前記基地局に具備されたタイムスケジューリング回路で使用されるトラヒック制御アルゴリズムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、同じ周波数帯を用いて時間すみわけに用いられる通信方式のアクセス制御方式として、ＴＤＭＡと、受信レベルに基づいたキャリアセンスを行い使用する周波数が他局に使用されていないかどうか判断し送信を行うＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波検出多元接続／衝突回避  ：Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｃｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ  ）とが使用されている。
【０００３】
ＴＤＭＡ通信は、基地局が加入者局との通信を行う際のタイムスケジューリングを一括管理、制御する機能を具備するため、パケット通信で用いられるギャランティー型の通信や、加入者局間がお互いの存在に気付かずに電波を基地局へ送信してしまう一般に言われる隠れ端末問題を回避するために用いられる。
【０００４】
従来のＴＤＭＡ／ＴＤＤシステムの基地局側における一般的な回路構成を図５に示す。網インタフェース回路１０１は、基地局とネットワーク網とのインタフェースを合わせるための回路である。
【０００５】
ロジカルリンクコントロール（ＬＬＣ）制御回路１０２は、送受信信号のデーター時蓄積（バッフア）回路を具備し、再送制御のためのシーケンス番号やデータのサービスクラスを識別するためのタグ等を付与する。
【０００６】
マルチメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）制御回路１０３は、レイヤ２レベルでの機器識別ＩＤ（ＭＡＣＩＤ）を付与し、基地局に具備されたタイムスケジューリング回路１０４を使って、ダイナミックに情報伝送用のタイムスロットを割り当てる。
【０００７】
変復調回路１０５は、ＭＡＣ制御回路１０３からのべースバンド信号の変調及び高周波回路１０６からの中間周波数信号を復調を行う回路である。高周波回路１０６は、変復調回路１０５からの入力信号である中間周波数信号を高周波帯へ周波数変換し、高周波回路１０６の中に具備された高出力増幅器で増幅して送受信アンテナ１０７へ出力する。
【０００８】
また、高周波回路１０６は、送受信アンテナ１０７からの受信信号を高周波回路１０６の中に具備された低雑音増幅器で増幅し、中間周波数へ周波数変換し、変復調回路１０５へ出力する。送受信アンテナ１０７は、加入者局と通信を行うために設置する基地局用のアンテナである。
【０００９】
レイヤ２レべルでのトラヒック制御を行う場合、加入者局間の公平性を確保するためにはラウンドロビン制御を使用することが知られている。ラウンドロビン制御は、タイムスケジューリング回路１０４の中で行われるのが一般的であり、図６はラウンドロビン制御の概要を、図７はラウンドロビン制御のアルゴリズムを示す図である。
【００１０】
これらは、基地局から加入者局方向（下り方向）のトラヒックと、加入者局から基地局方向（上り方向）のトラヒックについて、加入者ごとにバッフアを割り当て、公平性を確保できるようにあらかじめ決められた順番に従って、あらかじめ決められたデータ量を最大値として、バッファに蓄積されたデータを伝送していく手法である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、ネットワーク側から各加入者局に対して下り方向のトラヒックがランダムに伝送されてくる場合においては、ラウンドロビン制御を使用することによつて、加入者局間の公平性を確保することは可能であるが、ある特定の加入者局向けのトラヒックがネットワーク側から偏つて伝送されてきた場合においては十分な公平性を保つことが困難であった。
【００１２】
この課題を示したのが図８である。図８ではネットワーク側からの下りトラヒックが加入者局３０３に大きく偏つてしまったため、基地局３０１でラウンドロビン制御を行っても十分な公平性を確保できなくなる様子を示している。
【００１３】
インターネットアクセスを行う場合のＩＰ（インターネットプロトコル）系のプロトコルにはＴＣＰ（トランスミッシヨンコントロールプロトコル）とＵＤＰ（ユーザデータグラムプロトコル）に大別される。ＴＣＰ系のプロトコルにはＦＴＰ（フアイル転送プロトコル）やＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）等があるが、いずれのプロトコルもフロー制御を適用している。
【００１４】
フロー制御とは、データ伝送を効率的に行うために送信側が送るデータ量に対して受信側が制限をかけておく仕組みである。フロー制御は全てのコネクシヨンにおいて常に行われており、ＴＣＰがコネクシヨンを確立すると送信、受信の双方のシステムはお互いにどれだけのデータ量を受け取ることができるかを通知しあいネグシエーションによって受け取れるデータ量の指定（ウインドウサイズ）を決める。
【００１５】
送信側は決められたウィンドウサイズに従って送信を行い、受信側は受け取ったデータ番号を送信側へ伝えることによって、次に送信側から送られてくるデータ量が決まる。本発明は、こうしたＴＣＰ系プロトコルの基本動作に着目し、下り方向のデータ量と上り方向のデータ量を関連付け、特定加入者に対する下り方向のトラヒックが非常に大きくなったと判断した場合は、前記特定加入者の上り方向のトラヒックに制限をかけることによって公平性を確保することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題は、前記特許請求の範囲に記載した手段によって解決される。すなわち、請求項１の発明は、固定された基地局と固定された複数の加入者局との間で、固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って通信を行う系において、基地局に、複数の加入者局に対するトラヒックが公平になるように制御するタイムスケジューリング回路を備え、
【００１７】
該タイムスケジューリング回路は、基地局から加入者局方向へ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御すると共に、該下り方向のトラヒック量を監視していて、該トラヒック量に基づいて、加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックを送出する優先順位を制御することによって、前記下り方向のトラヒック量を調整するトラヒック制御方法である。
【００１８】
請求項２の発明は、固定された基地局と固定された複数の加入者局との通信を行う固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って、通信を行う系において、基地局に、複数の加入者に対するトラヒックが公平になるように制御するタイムスケジューリング回路を備え、
【００１９】該タイムスケジューリング回路は、基地局から加入者局方向ヘ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御すると共に、前記下りのトラヒック量を監視していて、該トラヒック量に基づいて加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックの送出を一定時間だけ遅らせるタイマ回路を使って制御することによって、前記下り方向のトラヒック量を調整するトラヒック制御方法である。
【００２０】
請求項３の発明は、固定された基地局と固定された複数の加入者局との間で、固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って通信を行う系の基地局装置であって、基地局から加入者局方向へ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御するためのタイムスケジューリング回路と、下り方向のトラヒック量を監視する手段と、該トラヒック量に基づいて、下り方向のトラヒック量を調整するため、加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックを送出する優先順位を制御する手段とを設けた基地局装置である。
【００２１】
請求項４の発明は、固定された基地局と固定された複数の加入者局との間で、固定無線アクセスに使用される周波数を用い、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使って通信を行う系の基地局装置であって、基地局から加入者局方向ヘ向かう下り方向のトラヒック量を公平に制御するためのタイムスケジューリング回路と、下り方向のトラヒック量を監視する手段と、該トラヒック量に基づいて、下り方向のトラヒック量を調整するため、加入者局から基地局へ向かう上り方向のトラヒックの送出を一定時間だけ遅らせるよう制御する手段とを設けた基地局装置である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の実施の形態の第１の例を示す図である。図１と図２からなる手順は、請求項１、請求項３の発明に対応する制御アルゴリズムを示している。図１、図２において、Ｓ−１〜Ｓ−１７の符号は処理のステップを表しており、以下の説明中の同じ符号と対応する。
【００２３】
図１、図２において、ｎとは加入者局の番号を示し、基地局に収容されている加入者局数をＵとしている。また、Ｐｔ（ｎ）は基地局の送信バッファに蓄積された加入者局ｎへの送信データ量、Ｐｒ（ｎ）は加入者局ｎの送信バッファに蓄積された基地局への送信データ量を示す。Ｑは１タイムスロットで１加入者局に送受信できる最大データ量を示す。Ｖｐ（ｎ）は、基地局から加入者局ｎに対して最大伝送可能データ量Ｑの連続送信回数を示したものであり、Ｗはあらかじめ規定されたデータ量Ｑの連続送信回数である。基地局から加入者局ｎへのデータ量Ｑの連続回数Ｖｐ（ｎ）が規定値Ｗを超えた場合に加入者局ｎから基地局への送信データ量を制御するのが基本的アルゴリズムとなる。
【００２４】
図１において、制御のスタート時にＶｐ（ｎ）＝０、ｎ＝１，（Ｓ−１）（Ｓ−２）とし、加入者局ｎへの送信バッファのデータ量Ｐｔ（ｎ）がＱより大であるか否かを調べる（Ｓ−３）。そして、送信バッファのデータ量Ｐｔ（ｎ）がＱより大であれば、加入者局ｎへデータ量Ｑを送信するようにスケジューリングする（Ｓ−４）。次に加入者局ｎへのデータ量Ｑの連続送出回数Ｖｐ（ｎ）がＷより大であるか否かを調べる（Ｓ−５）。
【００２５】
加入者局ｎへのデータ量Ｑの連続送出回数Ｖｐ（ｎ）がＷより小であれば、Ｆ（ｎ）＝０、Ｖｐ（ｎ）＝Ｖｐ（ｎ）＋１とする（Ｓ−６）。そして、ｎが収容加入者数Ｕより大であるか否かを調べる（Ｓ−７）。このとき、ｎが収容加入者数Ｕより小であれば、ｎ＝ｎ＋１とし、（Ｓ−３）に戻る。
【００２６】
（Ｓ−３）において、加入者局ｎへの送信バッファのデータ量Ｐｔ（ｎ）がＱより小であるときには、加入者局ｎへデータ量Ｐｔを送信するようにスケジューリングすると共にＶｐ（ｎ）＝０とする（Ｓ−９）。（Ｓ−５）において、加入者局ｎへのデータ量Ｑの連続送出回数Ｖｐ（ｎ）がＷ以上である場合には、フラグＦ（ｎ）＝１として、ｎが収容加入者数Ｕより小であるか否かを調べる（Ｓ−７）。（Ｓ−７）において、ｎが収容加入者数Ｕ以上であれば、図２の接続子Ａに接続する。
【００２７】
図２において、図１の（Ｓ−７）において、ｎが収容加入者数Ｕ以上であれば、ｎ＝１（Ｓ−１１）とし、フラグＦ（ｎ）＝０であるか否かを調べる（Ｓ−１２）。フラグＦ（ｎ）が０であれば、加入者局ｎからの送信要求データ量Ｐｒ（ｎ）がＱより大であるか否かを調べる（Ｓ−１３）。加入者局ｎからの送信要求データ量Ｐｒ（ｎ）がＱより大であれば、加入者局ｎからデータ量Ｑを送信するようにスケジューリングする（Ｓ−１４）。
【００２８】
そして、ｎが収容加入者数Ｕより小であるか否かを調べる（Ｓ−１５）。このとき、ｎが収容加入者数Ｕより小であれば、ｎ＝ｎ＋１（Ｓ−１６）とし、（Ｓ−１２）に戻る。（Ｓ−１２）でフラグＦ（ｎ）が０でなければ、（Ｓ−１５）の処理に進む。
【００２９】
（Ｓ−１３）で、加入者局ｎからの送信要求データ量Ｐｒ（ｎ）がＱより小であれば、加入者局ｎからデータ量Ｐｒ（ｎ）を送信するようにスケジューリングする（Ｓ−１４）。（Ｓ−１５）で、ｎが収容加入者数Ｕより大であれば、接続子Ｂを経由して図１の（Ｓ−２）に戻る。
【００３０】
上述のように、基本的制御の流れはラウンドロビン制御に準ずるが、下り方向すなわち加入者局ｎへの送信バッファ量をチェックするシーケンスにおいて送信データが最大伝送データ量であるＱよりも大きい場合はデータ量Ｑを送るようにスケジューリングする。
【００３１】
この際に最大伝送容量Ｑを送る連続回数をチェックし、連続回数があらかじめ規定した数値であるＷ以上となった場合には、上り方向のトラヒックの優先順位を制御するためのフラグであるＦ（ｎ）を１とする。
【００３２】
収容加入者ｎまでの下り方向のバッファー量をチェックした後は、上り方向となる加入者局からの送信要求データ量をチェックする。この際、フラグＦ（ｎ）が１であった場合は１回上り方向の送信要求を無視して、次の加入者局からの送信要求データ量をチェックする。
【００３３】
図３および図４は、本発明の実施の形態の第２の例を示す図である。図３と図４からなる手順は、請求項２、請求項４の発明に対応する制御アルゴリズムを示している。図３、図４において、Ｓ−１〜Ｓ−９およびＳ−２１〜Ｓ−２９の符号は処理のステップを表しており、説明中の同じ符号と対応する。
【００３４】
図３は、先に説明した図１の場合と同様であるので説明を省略する。図４において、図３の（Ｓ−７）において、ｎが収容加入者数Ｕ以上であれば、ｎ＝１（Ｓ−２１）とし、フラグＦ（ｎ）＝０であるか否かを調べる（Ｓ−２２）。フラグＦ（ｎ）が０であれば、タイマＴ（ｎ）を０に設定し（Ｓ−２３）、加入者局ｎからの送信要求データ量Ｐｒ（ｎ）がＱより大であるか否かを調べる（Ｓ−２４）。加入者局ｎからの送信要求データ量Ｐｒ（ｎ）がＱより大であれば、タイマ設定量をＴ（ｎ）として加入者局ｎからデータ量Ｑを送信するようにスケジューリングする（Ｓ−２５）。
【００３５】
そして、ｎが収容加入者数Ｕより大であるか否かを調べる（Ｓ−２６）。このとき、ｎが収容加入者数Ｕより小であれば、ｎ＝ｎ＋１（Ｓ−２７）とし、（Ｓ−２２）に戻る。（Ｓ−２２）でフラグＦ（ｎ）が０でなければ、タイマ設定Ｔ（ｎ）＝ｔとして（Ｓ−２４）の処理に進む。
【００３６】
（Ｓ−２４）で、加入者局ｎからの送信要求データ量Ｐｒ（ｎ）がＱより小であれば、タイマ設定量をＴ（ｎ）として加入者局ｎからデータ量Ｐｒ（ｎ）を送信するようにスケジューリング（Ｓ−２９）し、（Ｓ−２６）の処理に進む。（Ｓ−２６）の処理で、ｎが収容加入者数Ｕ以上であれば、接続子Ｄを経由して図３の（Ｓ−２）の処理に戻る。
【００３７】
上述のように、基本的制御の流れはラウンドロビン制御に準ずるが、下り方向すなわち加入者局ｎへの送信バッファ量をチェックするシーケンスにおいて送信データが最大伝送データ量であるＱよりも大きい場合はデータ量Ｑを送るようにスケジューリングする。
【００３８】
この際に最大伝送容量Ｑを送る連続回数をチェックし、連続回数があらかじめ規定した数値であるＷ以上となった場合には、上り方向のトラヒックの優先順位を制御するためのフラグであるＦ（ｎ）を１とする。収容加入者ｎまでの下り方向のバッファー量をチェックした後は、上り方向となる加入者局からの送信要求データ量をチェックする。
【００３９】
この際に、Ｆ（ｎ）が１であつた場合は上り方向の送信要求があった情報のデータ割付けに対してタイマ値Ｔ（ｎ）をｔだけ設定して、次の加入者局からの送信要求データ量をチェックする。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明のようにＴＣＰ系ブロトコルの基本動作に着目した本発明によれば、特定加入者に対する下り方向のトラヒックがあらかじめ設定した値よりも大きくなったと判断した場合は、前記特定加入者の上り方向のトラヒックに制限をかけることによって前記特定加入者の下り方向のトラヒック量を調整し、加入者間の公平性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す図（その１）である。
【図２】本発明の実施の形態の第１の例を示す図（その２）である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の例を示す図（その１）である。
【図４】本発明の実施の形態の第２の例を示す図（その２）である。
【図５】ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式を使った基地局の回路構成を示す図である。
【図６】ラウンドロビン制御の概要を示す図である。
【図７】ラウンドロビン制御のアルゴリズムを示す図である。
【図８】ラウンドロビン制御の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１００      データリンクコントロール回路
１０１      網インタフェース回路
１０２      ロジカルリンクコントロール（ＬＬＣ）制御回路
１０３      マルチメディアアクセスコントロール（ＭＡＣ）制御回路
１０４      タイムスケジューリング回路
１０５      変復調回路
１０６      高周波回路
１０７      送受信アンテナ
３０１      基地局
３０２〜３０ｎ      加入者局
【図１】
0003625777.tif 000002
【図２】
0003625777.tif 000003
【図３】
0003625777.tif 000004
【図４】
0003625777.tif 000005
【図５】
0003625777.tif 000006
【図６】
0003625777.tif 000007
【図７】
0003625777.tif 000008
【図８】
0003625777.tif 000009