(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭＡ−ＴＤＤ方式を使用して、端末局装置から無線基地局装置への上り方向の無線フレームにおけるデータ通信領域の割り当てを無線基地局装置が行う無線通信システムで、効率的な無線フレーム割り当てを実現する。【解決手段】無線基地局装置では、上り方向の無線フレームについて、端末局装置において定期的な周期で生成されるパケットである周期生成パケットの生成周期と等しい周期で、当該周期生成パケットのデータを上り方向で通信するための無線フレームである専用無線フレームを割り当てるとともに、当該専用無線フレームにおいて当該周期生成パケットのデータに対して周波数方向でデータ通信領域を割り当てる。【選択図】  図４
2011101314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭＡ−ＴＤＤ方式を使用して、端末局装置から無線基地局装置への上り方向の無線フレームにおけるデータ通信領域の割り当てを前記無線基地局装置が行う無線通信システムにおいて、
前記無線基地局装置は、前記端末局装置との間で無線により通信を行う基地局無線通信手段と、
上り方向の無線フレームについて、前記端末局装置において定期的な周期で生成されるパケットである周期生成パケットの生成周期と等しい周期で、当該周期生成パケットのデータを上り方向で通信するための無線フレームである専用無線フレームを割り当てるとともに、当該専用無線フレームにおいて当該周期生成パケットのデータに対してデータ通信領域を周波数方向で割り当てる上りスケジューリング手段と、
前記上りスケジューリング手段による上りのスケジューリングの結果の情報を前記基地局無線通信手段により前記端末局装置に対して送信する上りスケジューリング結果送信手段と、を備え、
前記端末局装置は、前記無線基地局装置との間で無線により通信を行う端末局無線通信手段と、
前記定期的な周期で前記周期生成パケットを生成する周期生成パケット生成手段と、
前記無線基地局装置から送信される前記上りのスケジューリングの結果の情報を前記端末局無線通信手段より受信する上りスケジューリング結果受信手段と、
前記上りスケジューリング結果受信手段により受信された上りのスケジューリングの結果の情報に基づいて、前記周期生成パケット生成手段により生成される周期生成パケットのデータを前記専用無線フレームにおいて割り当てられたデータ通信領域を使用して前記端末局無線通信手段により前記無線基地局装置に対して送信する端末局通信制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記無線基地局装置の無線通信相手である前記端末局装置として複数の端末局装置が存在し、
当該無線通信システムは、前記端末局装置の前記周期生成パケット生成手段により前記周期生成パケットを生成する周期のタイミングと、前記無線基地局装置の前記上りスケジューリング手段により割り当てる前記専用無線フレームの周期のタイミングとを同期させる同期制御手段を備えた、
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末局装置から無線基地局装置への上り方向の無線フレーム割り当てを無線基地局装置が行って、端末局装置から無線基地局装置へＶｏＩＰパケット等のように定期的な周期で生成されるパケットを送信する無線通信システムに関し、特に、効率的な無線フレーム割り当てを実現することができる無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）によるＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格又は類似のブロードバンド無線規格の無線基地局装置を有する無線通信システムが検討等されている。
このような無線通信システムでは、無線基地局装置において、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）のクラスに基づいて、端末局装置との無線品質状態（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）やトラフィック量に応じて、無線リソースの割り当てを行って、端末局装置とのデータ通信を行っている。この機能を一般にＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）スケジューラと呼ぶ。
【０００３】
ＱｏＳのクラスとしては、固定周期割当（ＵＧＳ）、リアルタイムサービス（ｒｔＰＳ）、非リアルタイムサービス（ｎｒｔＰＳ）、ベストエフォート（ＢＥ）等がある。
また、ＭＡＣスケジューラは、端末局装置から無線基地局装置への上りパケット用の無線フレーム割り当てを行う上りＭＡＣスケジューラと、無線基地局装置から端末局装置への下りパケット用の無線フレーム割り当てを行う下りＭＡＣスケジューラに分けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０９６１８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、ＩＥＥＥ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、“ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ、Ｐａｒｔ  １６：Ａｉｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｆｏｒ  Ｆｉｘｅｄ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  （ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ−２００５）”
【非特許文献２】「ＩＰ電話の通信品質測定ガイドライン  第３版」、（社）テレコムサービス協会  ＶｏＩＰ推進協議会
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを利用した電話システムであるＶｏＩＰによる音声とデータの統合が進んでおり、ＷｉＭＡＸや各種のブロードバンド無線アクセス方式の技術分野においても、今後、積極的な導入が見込まれている。
ここで、ＶｏＩＰによる電話システムでは、品質保証及びＩＰ電話認可のための指標として、エンドトゥエンド（Ｅｎｄ  ｔｏ  Ｅｎｄ）での遅延時間、パケット損失率、遅延揺らぎに規定が設けられている（例えば、非特許文献２による。）。
【０００７】
しかしながら、従来技術におけるＭＡＣスケジューラは、特に上りＭＡＣスケジューラについて、トラフィックの特性や量に応じた動的な（適応型の）スケジューラではなく、各種のＱｏＳパラメータの設定に応じてＱｏＳクラス毎のスケジューリングを行う半固定のスケジューラであると言える。このため、トラフィック種別が、ＶｏＩＰ等のように、遅延時間やリアルタイム性に制約があり且つ定期的な生成周期でパケット通信を行うものである場合を想定したときでも、遅延時間に関して必ずしも最適なスケジューリングを行っているとは言えなかった。
【０００８】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、端末局装置から無線基地局装置への上り方向の無線フレーム割り当てを無線基地局装置が行って、端末局装置から無線基地局装置へＶｏＩＰパケット等のように定期的な周期で生成されるパケットを送信するに際して、効率的な無線フレーム割り当てを実現することができる無線通信システム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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明では、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）−ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式を使用して、端末局装置から無線基地局装置への上り方向の無線フレームにおけるデータ通信領域の割り当てを前記無線基地局装置が行う無線通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、前記無線基地局装置では、基地局無線通信手段が、前記端末局装置との間で無線により通信を行う。上りスケジューリング手段が、上り方向の無線フレームについて、前記端末局装置において定期的な周期で生成されるパケットである周期生成パケットの生成周期と等しい周期で、当該周期生成パケットのデータを上り方向で通信するための無線フレームである専用無線フレームを割り当てるとともに、当該専用無線フレームにおいて当該周期生成パケットのデータに対して周波数方向でデータ通信領域を割り当てる。上りスケジューリング結果送信手段が、前記上りスケジューリング手段による上りのスケジューリングの結果の情報を前記基地局無線通信手段により前記端末局装置に対して送信する。
【００１０】
また、前記端末局装置では、端末局無線通信手段が、前記無線基地局装置との間で無線により通信を行う。周期生成パケット生成手段が、前記定期的な周期で前記周期生成パケットを生成する。上りスケジューリング結果受信手段が、前記無線基地局装置から送信される前記上りのスケジューリングの結果の情報を前記端末局無線通信手段より受信する。端末局通信制御手段が、前記上りスケジューリング結果受信手段により受信された上りのスケジューリングの結果の情報に基づいて、前記周期生成パケット生成手段により生成される周期生成パケットのデータを前記専用無線フレームにおいて割り当てられたデータ通信領域を使用して前記端末局無線通信手段により前記無線基地局装置に対して送信する。
【００１１】
従って、端末局装置において定期的な周期で生成される周期生成パケットの生成周期と等しい周期で専用無線フレームが割り当てられ、当該専用無線フレームにおいて当該周期生成パケットのデータに対して周波数方向でデータ通信領域が割り当てられるため、例えば、従来技術と比べて、無線基地局装置において端末局装置から受信される周期生成パケットのデータを処理する際の処理遅延を短縮することが可能である。
このように、端末局装置から無線基地局装置への上り方向の無線フレーム割り当てを無線基地局装置が行って、端末局装置から無線基地局装置へＶｏＩＰパケット等のように定期的な周期で生成されるパケットを送信するに際して、効率的な無線フレーム割り当てを実現することができる。
【００１２】
ここで、無線基地局装置と端末局装置との間で通信される無線フレームの構成としては、種々なものが用いられてもよい。
また、周期生成パケットとしては、種々なものが用いられてもよく、一例として、ＶｏＩＰのパケットを用いることができる。
また、上りの周期生成パケット以外のデータ通信については、任意のスケジューリングが行われてもよく、例えば、従来技術と同様なスケジューリングが行われてもよい。
【００１３】
本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、次のような構成とした。
すなわち、前記無線基地局装置の無線通信相手である前記端末局装置として、複数の端末局装置が存在する。
また、当該無線通信システムでは、同期制御手段が、前記端末局装置の前記周期生成パケット生成手段により前記周期生成パケットを生成する周期のタイミングと、前記無線基地局装置の前記上りスケジューリング手段により割り当てる前記専用無線フレームの周期のタイミングとを同期させる。
【００１４】
従って、端末局装置における周期生成パケットの生成周期のタイミングと、無線基地局装置における専用無線フレームの周期のタイミングとが同期させられるため、より効率化を図ることができ、また、例えば、複数の端末局装置について共通の無線基地局装置との同期が取られることにより、これら複数の端末局装置の間で、周期生成パケットの生成周期のタイミングを同期させることもできる。
【００１５】
ここで、同期制御手段により同期を取る方法としては、種々な方法が用いられてもよく、例えば、無線基地局装置（或いは、その上位の装置）が主導する構成や、端末局装置が主導する構成や、無線基地局装置（或いは、その上位の装置）と端末局装置とが互いに協調して同期を取るような構成、を用いることができる。
また、同期制御手段としては、例えば、無線基地局装置（又は、その上位の装置或いは無線基地局装置と上位の装置の両方）と端末局装置について、無線基地局装置（又は、その上位の装置或いは無線基地局装置と上位の装置の両方）のみに備えられる構成が用いられてもよく、端末局装置のみに備えられる構成が用いられてもよく、無線基地局装置（又は、その上位の装置或いは無線基地局装置と上位の装置の両方）と端末局装置の両方に分離して備えられる構成が用いられてもよい。
また、同期の精度としては、実用上で有効であれば、任意の精度が用いられてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明に係る無線通信システムによると、端末局装置から無線基地局装置への上り方向の無線フレーム割り当てを無線基地局装置が行って、端末局装置から無線基地局装置へＶｏＩＰパケット等のように定期的な周期で生成されるパケットを送信するに際して、効率的な無線フレーム割り当てを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例に係る無線基地局装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係るＭＡＣ部が有するＭＡＣスケジューラの構成例を示す図である。
【図３】ＷｉＭＡＸにおける無線フレームのフォーマットの一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る上りのＶｏＩＰに関する無線フレームの割り当ての一例を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例に係る上りのＶｏＩＰの処理について遅延を短縮する効果の一例を説明するための図である。
【図６】従来技術に係る上りのＶｏＩＰに関する無線フレームの割り当ての一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る実施例を図面を参照して説明する。
なお、以下では、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
本例では、無線フレームの周期が５ｍｓｅｃであるＷｉＭＡＸ、ＩＴＵ−ＴＧ．７１１でパケット化の周期が２０ｍｓｅｃであるＶｏＩＰサービスが用いられる無線通信システムを例として説明する。
本例の無線通信システムでは、ＯＦＤＭＡ−ＴＤＤ方式により、無線基地局装置と端末局装置とが無線により通信する。
【００２０】
なお、無線基地局装置から端末局装置への方向が上りであり、端末局装置から無線基地局装置への方向が下りである。
以下では、主に、本例の特徴的な構成である上りの通信に関して詳しく説明し、下りの通信については詳しい説明を省略する。
【００２１】
図１には、無線基地局装置の構成例を示してある。
本例の無線基地局装置１は、ネットワーク（Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続されるネットワークインタフェース１１と、ＭＡＣからなるＭＡＣ部１２と、ＰＨＹ（物理レイヤ）からなるＰＨＹ部１３と、無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を処理するＲＦ部１４と、アンテナ１５を備えている。
本例の無線基地局装置１では、ネットワークインタフェース１１によりネットワークとの通信を行い、ＲＦ部１４によりアンテナ１５を使用して端末局装置との間で無線により通信を行い、また、ＭＡＣ部１２やＰＨＹ部１３により各種の処理を行う。
【００２２】
図２には、本発明の一実施例に係るＭＡＣ部１２が有するＭＡＣスケジューラ２１の構成例を示してある。
本例のＭＡＣスケジューラ２１は、ＱｏＳ識別部３１、下りＭＡＣスケジューラ３２、下りＭＡＣ処理部３３、上りＭＡＣスケジューラ３４、上りＭＡＣ処理部３５、ＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６、端末局情報部３７を備えている。
ここで、ＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６は、上りＭＡＣスケジューラ３４及び上りＭＡＣ処理部３５と連携している。
【００２３】
ＱｏＳ識別部３１は、ネットワークインタフェース１１からの情報（例えば、送信対象となる情報など）や（例えば、必要に応じて）上りＭＡＣスケジューラ３４からの情報を入力し、ＱｏＳを識別して、下りＭＡＣスケジューラ３２へ送信対象となる情報などを与える。
ここで、ＱｏＳ識別部３１は、例えば、識別したＱｏＳのクラスの情報を下りＭＡＣスケジューラ３２や上りＭＡＣスケジューラ３４へ与える。
【００２４】
下りＭＡＣスケジューラ３２は、ＱｏＳ識別部３１からの情報に基づいて下り通信のスケジューリングを行って、下りＭＡＣ処理部３３へ送信対象となる情報などを与える。
下りＭＡＣ処理部３３は、下りＭＡＣスケジューラ３２からの情報に基づいて、下りＭＡＣ処理を行って、送信対象となる信号をＰＨＹ部１３へ出力する。この信号は、ＲＦ部１４によりアンテナ１５から無線送信される。
【００２５】
上りＭＡＣスケジューラ３４は、例えば、ＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６からの情報やＱｏＳのクラスの情報に基づいて上り通信のスケジューリングを行って、上り無線フレーム割り当て情報をＰＨＹ部１３へ出力し、また、（例えば、必要に応じて）ＱｏＳ識別部３１へ情報を出力する。この上り無線フレーム割り当て情報は、ＲＦ部１４によりアンテナ１５から無線送信され、端末局装置へ通知される。
上りＭＡＣ処理部３５は、ＰＨＹ部１３から入力される信号（アンテナ１５及びＲＦ部１４により受信された信号）について上りＭＡＣ処理を行って、その結果の信号をＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６へ出力する。
【００２６】
ＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６は、上りＭＡＣ処理部３５から入力される信号をネットワークインタフェース１１へ出力し、また、この信号に基づく情報を上りＭＡＣスケジューラ３４へ出力する。
端末局情報部３７は、例えば、テーブルの形式で、端末局装置毎の無線品質の情報をメモリに記憶する。この情報は、例えば、各端末局装置との無線通信の状況や、或いは、各端末局装置から通知される通信品質に関する情報、などに基づいて取得される。
【００２７】
続いて、上り通信のスケジューリングについて詳しく説明する。
本例では、上りＭＡＣスケジューラ３４は、端末局情報部３７を参照して得られる端末局装置毎の無線品質の情報、ＱｏＳのクラスの情報（例えば、ＱｏＳ識別部３１により識別される情報）、端末局装置からの帯域要求量の情報（例えば、上りＭＡＣ処理部３５或いはＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６或いは上りＭＡＣスケジューラ３４により検出される情報）、などを考慮して、上りの無線フレームの割り当てを決定し、この情報（上り無線フレーム割り当て情報）をＰＨＹ部１３へ送信（出力）する。
これにより、各端末局装置は、無線基地局装置１から通知された上り無線フレーム割り当て情報で割り当てられたバースト（データ通信領域）を使用して上りパケットを送信する。
【００２８】
端末局装置から無線送信される上りパケットは、アンテナ１５、ＲＦ部１４、ＰＨＹ部１３により受信されて、受信タイミングフレーム番号と共に、上りＭＡＣ処理部３５へ転送される。
ＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６は、上りＭＡＣスケジューラ３４に対して所定の周期（本例では、２０ｍｓｅｃの周期）のタイミングでＶｏＩＰ通信専用の無線フレームに切り替える通知を行う。
上りＭＡＣスケジューラ３４は、ＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部３６から通知された情報を元に、所定の周期のタイミングで、通常の無線フレーム形式からＶｏＩＰ通信専用の無線フレームに切り替えて、通信中の各端末局装置についてＶｏＩＰ用の上り無線フレームの割り当てをスケジューリングし、この情報（上り無線フレーム割り当て情報）を端末局装置へ送信する。
【００２９】
ここで、本例では、通常の上り無線フレームにおいては時間（シンボル）方向でバースト（データ通信領域）を割り当てるのに対して、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレームにおいては、周波数（サブチャネル）方向でバースト（データ通信領域）を割り当てることを行う。
なお、このような構成をＷｉＭＡＸ規格内で実現することを想定すると、Ｏｐｔｉｏｎａｌ  ＰＵＳＣ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｕｓａｇｅ  ｏｆ  ＳｕｂＣｈａｎｎｅｌｓ）を利用して、複数のゾーン構成とすることが一例として考えられる。これは、従来技術において、通常の上り無線フレームの割り当てが１ゾーン構成でＯｐｔｉｏｎａｌ  ＰＵＳＣを使用しない場合を前提条件としている。
【００３０】
図３には、ＷｉＭＡＸにおける無線フレームのフォーマットの一例を示してある。横軸は時間（シンボル）方向を示しており、縦軸は周波数（サブチャネル）方向を示している。
本例の無線フレームは、下りサブフレームと上りサブフレームから構成される。
下りサブフレームは、プリアンブルと、無線フレーム割り当て情報（例えば、下りや上りに関する情報）と、１つ以上の下り割り当ての情報（下り通信の情報）を含む。
上りサブフレームは、１つ以上の上り割り当ての情報（上り通信の情報）を含む。
【００３１】
図４には、本例における上りのＶｏＩＰに関する無線フレームの割り当ての一例を示してある。横軸は時間（シンボル）方向を示しており、縦軸は周波数（サブチャネル）方向を示している。
図６には、従来技術における上りのＶｏＩＰに関する無線フレームの割り当ての一例を示してある。横軸は時間（シンボル）方向を示しており、縦軸は周波数（サブチャネル）方向を示している。
なお、図４及び図６において、下り通信の割り当てについては、任意でよいため、特に何も示していない。
【００３２】
図４の例及び図６の例では、各々、無線基地局装置１に収容される端末局装置の数が８であり、８個の端末局装置の全てがＶｏＩＰによりリアルタイム系トラフィックでの通信を行っている場合を想定している。図４及び図６では、各々、図中に示される（１）〜（８）の領域は、各端末局装置についての上りのＶｏＩＰの無線フレーム割り当ての領域と対応している。
【００３３】
具体的には、図６に示される従来技術では、全ての上り無線フレーム（上りサブフレーム）において、各端末局装置のＶｏＩＰの割り当てを時間（シンボル）方向で行っている。図６の例では、（１）及び（２）、（３）及び（４）、（５）及び（６）、（７）及び（８）といったように、２個の端末局装置毎に１つの上り無線フレームが割り当てられている。
【００３４】
これに対して、図４に示される本例では、上り無線フレーム（上りサブフレーム）について、４フレーム毎に１回の上り無線フレームのみをＶｏＩＰ通信専用の無線フレームとして、各端末局装置のＶｏＩＰの割り当てを周波数（サブチャネル）方向で行っている。図４の例では、１つのＶｏＩＰ通信専用の無線フレームで、全て（（１）〜（８））の端末局装置のＶｏＩＰが割り当てられている。
【００３５】
このように、ＶｏＩＰの割り当てを周波数（サブチャネル）方向で行うと、無線基地局装置１では受信したＶｏＩＰの信号を周波数（サブチャネル）方向で処理（例えば、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理など）すればよいため、例えば、従来技術と比べて、処理時間を短くすることが可能である。
なお、例えば、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレームにおいて、ＶｏＩＰに対する割り当て領域以外の領域が、ＶｏＩＰ以外の情報に対する割り当てに使用されてもよい。つまり、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレームにおいて、ＶｏＩＰ以外の情報が通信されてもよい。
【００３６】
本例のように、無線フレーム周期が５ｍｓｅｃであるＷｉＭＡＸにおいて、パケット化周期が２０ｍｓｅｃであるＶｏＩＰサービスを実施する場合には、４フレームに１回、遅延時間短縮のために、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレームを割り当てることになる。但し、本例では、他のトラフィック種別における通信品質も確保するために、他の無線フレーム（本例のように、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレームが４フレームに１回である場合には、他の３フレーム）については、例えば従来技術と同様な割り当てを行う。
なお、トラフィック種別は、例えば、ユーザデータの無線フレーム割り当てを決定するネゴシエーション処理において、ＱｏＳタイプ等のパラメータを参照して判定される。
【００３７】
図５（ａ）、（ｂ）を参照して、本例の上りのＶｏＩＰの処理について、遅延を短縮する効果の一例を説明する。
図５（ａ）には、従来技術において、１つの上りサブフレームに、８個の端末局装置の上りのＶｏＩＰの情報（１）〜（８）を時間（シンボル）方向で割り当てる場合の一例を示してある。横軸は時間（シンボル）方向を示しており、縦軸は周波数（サブチャネル）方向を示している。
図５（ｂ）には、本例（本提案）において、１つの上りサブフレーム（ＶｏＩＰ通信専用の無線フレーム）に、８個の端末局装置の上りのＶｏＩＰの情報（１）〜（８）を周波数（サブチャネル）方向で割り当てる場合の一例を示してある。横軸は時間（シンボル）方向を示しており、縦軸は周波数（サブチャネル）方向を示している。
なお、図５（ａ）、（ｂ）において、（９）〜（１１）で示される領域は、例えば、ＶｏＩＰ以外の通信に割り当てられている。
【００３８】
ここで、（１）〜（７）の各無線フレーム割り当てに着目すると、従来技術と本例とでは、無線基地局装置１における上りパケットの処理時間に関して、処理時間の短縮が可能である。一般的に、無線基地局装置１における上りパケット処理の流れとしては、ＲＦ部１４、ＰＨＹ部１３、ＭＡＣ部１２、ネットワークインタフェース１１の順で処理される。
【００３９】
具体例として、ＰＨＹ部１３からＭＡＣ部１２への処理に着目すると、ＰＨＹ部１３で１つの無線フレーム割り当て領域の受信処理が完了すると、ＭＡＣ部１２へ通知する処理が行われる。従って、ＰＨＹ部１３での受信処理時間を短縮することができれば、ＭＡＣ部１２へ早く通知することが可能となるため、結果的に、無線基地局装置１（ＲＦ部１４、ＰＨＹ部１３、ＭＡＣ部１２、ネットワークインタフェース１１の順の流れ）における上りパケットの処理時間の短縮が可能となる。
【００４０】
本例における無線フレームの割り当てでは、一定量の無線割り当て領域の割り当てを行う際に、周波数（サブチャネル）方向で割り当てを行うことにより、時間（シンボル）方向が短くなるため、無線基地局装置１における上りパケットの処理時間の短縮が可能となる。
【００４１】
また、処理時間の短縮効果は、例えば、ＶｏＩＰ及びＶｏＩＰ以外のトラフィック量などに依存し、一定の効果を得るものではないが、本例の場合には、図５（ｂ）に示される（１）の効果が最も多く、（２）以降については（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）の順に効果量が減少し、（８）に関しては従来技術と変わらない結果となる。なお、前提条件として、従来技術と本例において無線基地局装置１による上りの処理データ量が同じとしている。
【００４２】
短縮可能な処理時間は、例えば、無線フレームの構成比、ＶｏＩＰバーストのデータ量、変調方式に依存するが、無線フレームの構成比（上り：下り）が２９：１８であり、データ量が２４０Ｂｙｔｅ（ＩＴＵ−ＴＧ．７１１、ＩＰヘッダ＋ＵＤＰヘッダ＋ＲＴＰヘッダ＋音声ペイロード）であり、変調方式が６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）  １／２であるとすると、上り無線フレーム割り当て量は、従来方式では１５シンボル（１．５ｍｓｅｃ相当）であったのに対して、本例における最速例では３シンボル（３００μｓｅｃ相当）となる。よって、無線基地局装置１の上りパケット処理時間が、無線フレーム割り当て量のみに依存すると仮定すると、差分である１．２ｍｓｅｃ程度の短縮が可能となる。
【００４３】
次に、１つの無線基地局装置１に収容されて無線通信の相手となる複数の端末局装置について、上りのＶｏＩＰのパケット生成の周期をＶｏＩＰ通信専用の無線フレームの周期と同期させる構成例について説明する。
本例では、無線基地局装置１が割り当てる定期的なＶｏＩＰ通信専用の無線フレームと端末局装置側におけるパケット化周期とが精度良く同期していることが好ましい。これにより、複数の端末局装置の間においても、上りのＶｏＩＰのパケット生成タイミングが同期することになる。
【００４４】
本例では、このような同期の実現方法は限定しないが、実施例として、次のような（同期方法の例１）、（同期方法の例２）を示しておく。
なお、ネゴシエーション処理とは、ＶｏＩＰ（音声）や画像等のユーザデータの通信を行うために、端末局装置と無線基地局装置１（例えば、無線基地局装置１に接続された上位装置も含む）との間で送受信される制御情報パケットの処理のことを表す。
【００４５】
（同期方法の例１）
ネゴシエーション処理をＶｏＩＰ通信専用の無線フレームに同期させる。これにより、結果的に、ユーザデータの無線フレーム割り当ても、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレームに同期させる。
具体的には、例えば、ＶｏＩＰ通信を行う場合には、制御情報に無線基地局装置１側のＶｏＩＰ通信専用無線フレームの周期やフレーム番号等を挿入しておき、この情報を元に端末局装置側でパケット生成周期を調整する（ＶｏＩＰ通信専用無線フレームの周期に合わせる）ことで実現する。
【００４６】
（同期方法の例２）
ネゴシエーション処理は、例えば従来技術と同様に非同期で実施するが、ユーザデータの無線フレーム割り当ての後に、端末局装置側でＶｏＩＰ通信専用の無線フレームに同期させるように、パケット化周期を調整する。
具体的には、例えば、端末局装置側にＶｏＩＰパケット用のバッファを用意し、フレーム周期（本例では、５ｍｓｅｃの周期）でＶｏＩＰパケット用のバッファの状況を確認する処理を（従来技術と比べて追加的に）行う。端末局装置では、フレーム周期でＶｏＩＰパケット用のバッファを確認して、バッファに残存していれば無線基地局装置１側のＶｏＩＰ通信専用の無線フレームとのずれを検出することが可能である（ずれ幅は、フレーム周期単位で検出することが可能である）ため、ずれに応じてＶｏＩＰパケット生成の周期を調整し、定常状態においてはＶｏＩＰパケット用のバッファが空の状態になるように制御を行う。これにより、接続当初は無線基地局装置１側のＶｏＩＰ通信専用無線フレームの周期のタイミングと端末局装置側のパケット生成周期のタイミングとが異なっていたとしても、定常状態では同期させることが可能であり、更に、継続してフレーム周期でＶｏＩＰパケット用のバッファの確認を行うため、同期後に再度ずれる可能性を低減することができる。
【００４７】
以上のように、本例では、ＯＦＤＭＡ−ＴＤＤ方式を使用して、無線基地局装置１が上り方向の無線フレームの割り当てを行う無線通信システムにおいて、次のような構成とした。
すなわち、無線基地局装置１では、遅延時間短縮に特化したフレーム構成を有する専用無線フレーム（本例では、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレーム）を一定の無線フレーム周期で割り当てる。
また、端末局装置では、定期的な周期で生成されるパケットである周期生成パケット（本例では、ＶｏＩＰのパケット）が生成される。
また、端末局装置では、専用無線フレームを用いて周期生成パケットを送信する。
また、例えば、専用無線フレームの周期と周期生成パケットの生成周期とは、周期が等しい。
また、専用無線フレームに割り当てられる周期生成パケットのデータについては、時間（シンボル）方向ではなく、周波数（サブチャネル）方向へバースト（データ通信領域）割り当てが行われる。
また、対象となる（例えば、同じ無線基地局装置１に収容されている）全ての端末局装置のパケット送信（パケット生成）周期を専用無線フレームに同期させる。つまり、複数の端末局装置で生成される周期生成パケットを、専用無線フレームに集約させる。
ここで、本例では、定期的な周期で生成されるパケット（例えば、固定レートパケット）のデータとして、ＶｏＩＰのパケットのデータを示したが、他の種々なデータが用いられてもよい。
【００４８】
このように、本例では、複信方式がＴＤＤ方式である無線通信システムの無線基地局装置１において、端末局装置からの上りパケット用の無線フレーム割り当てをフレーム周期毎に切り替えることが可能な上りＭＡＣスケジューラ３４の機能を有している。そして、無線基地局装置１では、特に、端末局装置と送受信するパケットの種別が、ＶｏＩＰ等のように、遅延時間に制約があり且つ定期的な生成周期でパケット通信が行われるトラフィックであるものに対して、一定の無線フレーム周期毎に遅延時間短縮に特化した無線フレーム（本例では、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレーム）を割り当てる。
【００４９】
従って、本例の無線通信システムでは、遅延時間短縮に特化した無線フレーム（本例では、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレーム）において、例えば、従来技術と比べて、無線基地局装置１における上りパケット処理時間の低減が期待され、結果として、エンドトゥエンドでの遅延時間短縮に繋げることができる。このように、上り無線フレームの割り当てに遅延時間短縮に特化した無線フレーム（本例では、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレーム）を導入することにより、無線基地局装置１における上りパケット処理時間の低減が可能である。
【００５０】
なお、本例の無線通信システムにおける無線基地局装置１では、基地局無線通信手段（本例では、ＲＦ部１４やアンテナ１５の機能）や、上りスケジューリング手段（本例では、ＭＡＣ部１２の上りＭＡＣスケジューラ３４などの機能）や、上りスケジューリング結果送信手段（本例では、ＭＡＣ部１２の上りＭＡＣスケジューラ３４などの機能）を備えている。
また、本例の無線通信システムにおける端末局装置では、端末局無線通信手段や、周期生成パケット（本例では、ＶｏＩＰのパケット）生成手段や、上りスケジューリング結果受信手段や、端末局通信制御手段を備えている。
また、本例の無線通信システムでは、例えば、上位装置や無線基地局装置１や端末局装置のうちの１つ以上に、端末局装置における周期生成パケットの生成周期のタイミングと無線基地局装置１における専用無線フレーム（本例では、ＶｏＩＰ通信専用の無線フレーム）の周期のタイミングとを同期させる同期制御手段（本例では、上述した（同期方法の例１）や（同期方法の例２）を実行する機能）を備えている。
【００５１】
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々なシステムや装置として提供することも可能である。
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。
また、本発明に係るシステムや装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１・・無線基地局装置、  １１・・ネットワークインタフェース、  １２・・ＭＡＣ部、  １３・・ＰＨＹ部、  １４・・ＲＦ部、  １５・・アンテナ、  ２１・・ＭＡＣスケジューラ、  ３１・・ＱｏＳ識別部、  ３２・・下りＭＡＣスケジューラ、  ３３・・下りＭＡＣ処理部、  ３４・・上りＭＡＣスケジューラ、  ３５・・上りＭＡＣ処理部、  ３６・・ＶｏＩＰ無線フレーム割り当て監視部、  ３７・・端末局情報部、
【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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