(57)【要約】【課題】無線端末へのデータ送信に使用する通信帯域の合計値が基地局で使用可能な帯域を超える場合でも、パケットデータの破棄、再送を低減すること。【解決手段】基地局は、無線端末により要求される下りリンクのデータ量に応じて、該無線端末に周波数方向を複数に分割した分割帯域と単位時間とからなる通信リソースを割り当てる下りリソース管理部と、無線端末に上りリンクの信号を送信する通信リソースを割り当てる上りリソース管理部と、下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて無線端末に下りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、上りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて無線端末からの上りリンクの信号を受信する制御を実行する第１の送受信制御部とを有する。上りリソース管理部は、下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて、上りリンクの信号を送信する。【選択図】図７
2015106740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と無線端末とを備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記無線端末により要求される下りリンクのデータ量に応じて、該無線端末に周波数方向を複数に分割した分割帯域と単位時間とからなる通信リソースを割り当てる下りリソース管理部と、
前記無線端末に上りリンクの信号を送信する通信リソースを割り当てる上りリソース管理部と、
前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末に下りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、前記上りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末からの上りリンクの信号を受信する制御を実行する第１の送受信制御部と
を有し、
前記上りリソース管理部は、前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて、前記上りリンクの信号を送信する通信リソースを調整し、
前記無線端末は、
前記基地局からの下りリンクの信号により送信される制御情報に基づいて、該基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局からの下りリンクの信号を受信する制御を実行するとともに、前記基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局に上りリンクの信号を送信する制御を実行する第２の送受信制御部と
を備える、無線通信システム。
【請求項２】
基地局と無線端末とを備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記無線端末により要求される下りリンクのデータ量に応じて、該無線端末に周波数方向を複数に分割した分割帯域と単位時間とからなる通信リソースを割り当てる下りリソース管理部と、
前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末に下りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、前記無線端末からの上りリンクの信号を受信する制御を実行する第１の送受信制御部と
を有し、
前記無線端末は、
前記基地局からの下りリンクの信号により送信される制御情報に基づいて、該基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局からの下りリンクの信号を受信する制御を実行するとともに、前記基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局に上りリンクの信号を送信する制御を実行する第２の送受信制御部と、
前記基地局により割り当てられた下りリンクの通信リソースの変化量に基づいて、前記上りリンクで要求する下りリンクのデータ量を調整する上り制御部と
を備える、無線通信システム。
【請求項３】
基地局と無線端末とを備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記無線端末により要求される下りリンクのデータ量に応じて、該無線端末に周波数方向を複数に分割した分割帯域と単位時間とからなる通信リソースを割り当てる下りリソース管理部と、
前記無線端末に上りリンクの信号を送信する通信リソースを割り当てる上りリソース管理部と、
前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末に下りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、前記上りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末からの上りリンクの信号を受信する制御を実行する第１の送受信制御部と
を有し、
前記上りリソース管理部は、前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて、前記上りリンクの信号を送信する通信リソースを調整し、
前記無線端末は、
前記基地局からの下りリンクの信号により送信される制御情報に基づいて、該基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局からの下りリンクの信号を受信する制御を実行するとともに、前記基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局に上りリンクの信号を送信する制御を実行する第２の送受信制御部と、
前記基地局により割り当てられた下りリンクの通信リソースの変化量に基づいて、前記上りリンクで要求する下りリンクのデータ量を調整する上り制御部と
を備える、無線通信システム。
【請求項４】
無線端末と基地局とを備える無線通信システムにおける基地局であって、
前記無線端末により要求される下りリンクのデータ量に応じて、該無線端末に周波数方向を複数に分割した分割帯域と単位時間とからなる通信リソースを割り当てる下りリソース管理部と、
前記無線端末に上りリンクの信号を送信する通信リソースを割り当てる上りリソース管理部と、
前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末に下りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、前記上りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末からの上りリンクの信号を受信する制御を実行する送受信制御部と
を有し、
前記上りリソース管理部は、前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて、前記上りリンクの信号を送信する通信リソースを調整する、基地局。
【請求項５】
前記送受信制御部は、時分割複信方式にしたがって、前記無線端末に下りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、前記無線端末からの上りリンクの信号を受信する制御を実行し、
前記上りリソース管理部は、前記下りリンクの信号の送信と前記上りリンクの信号の受信との間のガード区間の長さに基づいて、前記上りリンクの信号を送信する通信リソースを調整する、請求項４に記載の基地局。
【請求項６】
前記上りリソース管理部は、前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースが減少した端末に割り当てる上りリンクの信号を送信する通信リソースを減少させる、請求項４または５に記載の基地局。
【請求項７】
無線端末と基地局とを備える無線通信システムにおける無線端末であって、
前記基地局からの下りリンクの信号により送信される制御情報に基づいて、基地局により割り当てられた通信リソースに基づいて前記基地局からの下りリンクの信号を受信する制御を実行するとともに、前記基地局により割り当てられた通信リソースに基づいて前記基地局に上りリンクの信号を送信する制御を実行する送受信制御部と、
前記基地局により割り当てられた下りリンクの通信リソースの変化量に基づいて、前記上りリンクで要求する下りリンクのデータ量を調整する上り制御部と
を備える、無線端末。
【請求項８】
前記送受信制御部は、時分割複信方式にしたがって、前記基地局に上りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、前記基地局からの下りリンクの信号を受信する制御を実行し、
前記上り制御部は、前記下りリンクの信号の送信と前記上りリンクの信号の受信との間のガード区間の長さに基づいて、前記上りリンクで要求する下りリンクのデータ量を調整する、請求項７に記載の無線端末。
【請求項９】
前記上り制御部は、前記基地局により割り当てられた下りリンクの通信リソースが減少した場合に、前記上りリンクで要求する下りリンクのデータ量を減少させる、請求項７または８に記載の無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの無線通信装置では、時分割複信(TDD: Time Division Duplex)や周波数分割複信(FDD: Frequency Division Duplex)が用いられている。
【０００３】
時分割複信は、通信経路を時間軸で細かく区分し、送信と受信とを高速に切り替えることにより無線通信などで同時送受信(デュプレックス通信)を実現する方式の一つである。
【０００４】
周波数分割複信は、通信経路の周波数帯域を送信と受信に分割して、送信と受信を同時に行うことにより無線通信などで同時送受信を実現する方式の一つである。
【０００５】
第３世代(3G)携帯電話を高度化したデータ通信仕様であるLTE(Long Term Evolution)の一種であり、上り方向と下り方向の多重化に時分割複信方式を採用したTDD-LTEが知られている。TDD-LTEでは、無線で使用する１つのキャリア(チャネル)を時分割して基地局から無線端末への下りリンクの通信と、無線端末から基地局方向への上り通信を使い分ける。TDD-LTEでは、基地局で複数のキャリアをまとめた周波数方向の通信リソースと時間方向の周波数利用時間の通信リソースの固まりを、無線端末ごとに適時割り当てて、通信トラフィックを制御する。
【０００６】
無線端末との間の通信に、複数のタイムスロットを有するTDD方式を使用し、タイムスロットに設定された上り側と下り側のチャネルからなるチャネルペアを複数割り当てる無線通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この無線通信装置は、割り当てられた複数のチャネルペアに含まれる下り側のチャネルのデータトラフィック量を取得し、取得した下り側のチャネルのデータトラフィック量に応じて、無線端末に割り当てた複数のチャネルペアの下り側のチャネルの送信を停止する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
TDD方式により無線通信を行う無線通信装置は、通信量の大部分を占めると想定される下り通信のトラフィックが通信可能な帯域を超えた場合に、下り通信帯域を多く消費している無線端末の通信リソース割当量を減少させることによりトラフィックを制御する。
【０００８】
具体的には、無線通信装置は、下り通信用のデータを格納するバッファメモリを備え、通信可能な帯域を使用帯域が超えない限り、バッファメモリに空きがなくならないように制御する。
【０００９】
無線端末へのデータ送信に使用する通信帯域の合計値が、無線通信装置で使用可能な帯域を超えるとバッファオーバーフローが生じるおそれがある。バッファオーバーフローが生じると、パケットデータの破棄、再送が生じる場合がある。
【００１０】
そこで、無線端末へのデータ送信に使用する通信帯域の合計値が、無線通信装置で使用可能な帯域を超える場合に、データ通信量の多い無線端末に割り当てている通信リソースを減少させることを考える。この場合、通信リソースを減少させる無線端末向けのデータ通信量は減少するが、無線通信装置では、タイムアウトによるパケット破棄と再送によるトラフィックの再発生によって、十分にトラフィックを制御できずに通信速度が低下するおそれがある。
【００１１】
本発明は、無線端末へのデータ送信に使用する通信帯域の合計値が基地局で使用可能な帯域を超える場合でも、パケットデータの破棄、再送を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
開示の一実施例の無線通信システムは、
基地局と無線端末とを備える無線通信システムであって、
前記基地局は、
前記無線端末により要求される下りリンクのデータ量に応じて、該無線端末に周波数方向を複数に分割した分割帯域と単位時間とからなる通信リソースを割り当てる下りリソース管理部と、
前記無線端末に上りリンクの信号を送信する通信リソースを割り当てる上りリソース管理部と、
前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末に下りリンクの信号を送信する制御を実行するとともに、前記上りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて前記無線端末からの上りリンクの信号を受信する制御を実行する第１の送受信制御部と
を有し、
前記上りリソース管理部は、前記下りリソース管理部により割り当てた通信リソースに基づいて、前記上りリンクの信号を送信する通信リソースを調整し、
前記無線端末は、
前記基地局からの下りリンクの信号により送信される制御情報に基づいて、該基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局からの下りリンクの信号を受信する制御を実行するとともに、前記基地局により割り当てられた通信リソースにしたがって前記基地局に上りリンクの信号を送信する制御を実行する第２の送受信制御部と
を備える。
【発明の効果】
【００１３】
開示の実施例によれば、無線端末へのデータ送信に使用する通信帯域の合計値が基地局で使用可能な帯域を超える場合でも、パケットデータの破棄、再送を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】無線通信システムの一実施例を示す図である。
【図２】周波数割当ての一例を示す図である。
【図３】時分割によるリソース割当ての一例を示す図である。
【図４】リソースブロックを示す図である。
【図５】リソースブロックの割当てを示す図である。
【図６】上りリンクおよび下りリンクを示す図である。
【図７】基地局の一実施例を示す図である。
【図８】基地局におけるリソース割当ての一例を示す図である。
【図９】基地局におけるリソース割当て比率の一例を示す図である。
【図１０】基地局におけるリソース割当ての一実施例を示す図である。
【図１１】基地局におけるリソース割当て比率の一実施例を示す図である。
【図１２】上りリンクのリソース割当ての一実施例（その１）を示す図である。
【図１３】端末の一実施例を示す図である。
【図１４】基地局の動作の一実施例（その１）を示す図である。
【図１５】基地局の動作の一実施例（その２）を示す図である。
【図１６】基地局の一実施例を示す図である。
【図１７】端末の一実施例を示す図である。
【図１８】上りリンクのリソース割当ての一実施例（その２）を示す図である。
【図１９】端末の動作の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施例は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施例に限られない。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
＜第１の実施例＞
＜無線通信システム＞
図１は、無線通信システムの一実施例を示す。
【００１７】
無線通信システムは、基地局１００と、端末Ａ２００と、端末Ｂ３００と、端末Ｃ４００と、端末Ｄ５００と、コンテンツサーバ６００と、管理サーバ７００とを備える。基地局１００と、コンテンツサーバ６００と、管理サーバ７００との間は、ネットワーク５０を介して接続される。
【００１８】
端末Ａ２００、端末Ｂ３００、端末Ｃ４００、および端末Ｄ５００は、基地局１００との間で無線通信を行う。基地局１００との間で無線通信を行う端末は、４台に限らず、１台−３台、５台以上の場合でも適用できる。
【００１９】
基地局１００は、端末Ａ２００、端末Ｂ３００、端末Ｃ４００、および端末Ｄ５００に、周波数帯域などの無線リソース（通信リソース）を割り当てる。以下、無線リソースは、単にリソースと呼ばれることもある。
【００２０】
端末Ａ２００、端末Ｂ３００、端末Ｃ４００、および端末Ｄ５００は、それぞれ基地局１００から割り当てられた異なる周波数帯域で、上り通信と下り通信を行う。
【００２１】
基地局１００は、端末Ａ２００、端末Ｂ３００、端末Ｃ４００、および端末Ｄ５００からのデータを受信する。基地局１００は、管理サーバ７００に、このデータを送信することにより、端末Ａ２００、端末Ｂ３００、端末Ｃ４００、および端末Ｄ５００のユーザの認証処理を要求する。
【００２２】
基地局１００は、コンテンツサーバ６００との間でデータの送受信を行う。
【００２３】
基地局１００は、割り当てられた周波数帯をキャリアに分割し、１または複数の端末に割り当てる。各端末に割り当てたキャリアはチャネル、チャンネルとも呼ばれる。
【００２４】
基地局１００は、時分割で、上り通信の使用時間と下り通信の使用時間を割り当てるとともに、各端末に使用するキャリアを割り当てる。
【００２５】
各端末に割り当てる周波数と単位時間により表されるリソースは、通信リソース、リソースブロックと呼ばれる。
【００２６】
＜周波数軸方向のリソース割り当て＞
図２は、周波数（軸）方向のリソース割り当ての一例を示す図である。
【００２７】
基地局１００は、下りリンクの多重化方式に直交周波数分割多重方式(OFDM: Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)を適用する。下りリンクの多重化方式に直交周波数分割多重化方式を適用した通信規格の一例は、TD-LTE(Time Division Long Term Evolution)である。
【００２８】
基地局１００は、TD-LTEにしたがって、例えば10MHzの周波数帯域を複数のキャリアに分割した分割帯域を使用して無線通信を行う。例えば、基地局１００は、10MHｚ以下の帯域である9MHzを使用して無線通信を行う。例えば、基地局１００は、割り当てられた周波数帯域の中心部分の9MHzの周波数帯域を15ｋHz毎に分割することにより600個のキャリアに分割する。
【００２９】
＜時間軸方向のリソース割り当て＞
図３は、時間（軸）方向のリソース割り当ての一例を示す図である。
【００３０】
基地局１００は、1フレーム(Frame)つまり10ｍsec毎に時間軸方向のリソース割り当てを制御する。1フレームは、10個のサブフレーム(Subframe)で構成される。つまり、1サブフレームは、1msecである。また、1サブフレームは、2個のスロット(Slot)で構成される。つまり、1スロットは、0.5msecである。
【００３１】
基地局は、スロットを単位時間として、スロット毎に、各端末に無線リソースを割り当てる。スロット毎に各端末に無線リソースを割り当てるのは一例であり、サブフレームなどの時間単位毎に割り当てるようにしてもよい。
【００３２】
＜通信リソースの割り当て単位＞
図４は、無線リソースの割り当て単位を示す。
【００３３】
基地局１００は、各端末に、周波数軸方向では12キャリアを単位として、時間軸方向では1スロットを単位時間として割り当てる。この12キャリアと1スロットにより表される通信リソースの単位は、リソースブロックと呼ばれる。
【００３４】
＜無線リソースの割り当て＞
図５は、無線リソースの割り当ての一例を示す。
【００３５】
時間軸方向と周波数軸方向にリソースブロックを並べることにより無線リソースを表すことができる。基地局１００は、管理する端末にリソースブロックを割り当てるスケジューリングを行う。基地局１００は、スケジューリングを行うことにより各端末の通信帯域の消費量を制御する。
【００３６】
仮に、1リソースブロックが12個のキャリアで構成されるとする。この場合、10MHzは600個のキャリアで構成されることになり、1スロットには、600/12=50個のリソースブロックが存在する。仮に、端末に1個のリソースブロックを割り当てる場合、基地局１００は、1スロットに、50台の端末に同時にリソースブロックを割り当てることができる。
【００３７】
基地局１００は、管理する端末が1台である場合には、その端末に50個のリソースブロックを割り当てることができる。この場合、基地局１００は、端末との間で理論限界の通信速度で通信を行うことができる。
【００３８】
基地局１００は、各端末に割り当てるスロットを１スロットおきにしたり、10スロットおきにしたりすることにより、割り当てるスロットの頻度を調整できる。割り当てるスロットの頻度を調整することにより、1スロットを構成するリソースブロックの数より多い数の端末を1台の基地局で管理できる。
【００３９】
＜上りリンクの通信と下りリンクの通信の切り替え方法＞
図６は、上りリンクの通信と下りリンクの通信の切り替え方法を示す。
【００４０】
基地局１００と端末との間は、TDD方式にしたがって、時間軸方向で、通信リソースを下り通信と上り通信との間で切り替えることにより、上りと下りとの間で通信方向が切り替えられる。時間軸方向で、無線リソースを下り通信と上り通信との間で切り替えることにより、周波数の利用効率を向上させるとともに、送信信号と受信信号との間の干渉を防止できる。
【００４１】
図６において、DL_SF(DownLink SubFrame)は下り方向の通信に用いるサブフレームであり、UL_SF(UpLink SubFrame)は上り方向の通信に用いるサブフレームである。基地局１００は、DL_SFとUL_SFの使用頻度を変更することにより、上り方向の通信に使用する周波数帯域と下り方向の通信に使用する周波数帯域との間のバランスを調整することができる。通常は、データ通信量の多い方向、例えばDL_SFの頻度を多くすることによりトラヒックを制御する。
【００４２】
DL_SFからUL_SFへと、下り方向の通信から上り方向の通信へ切り替える場合、SP_SLと呼ばれる下り専用でもなく、上り専用でもない特別なフレームが挿入される。SP_SLは、DL_SFの時間を拡張した区間と、ガード区間と呼ばれる通信を行わない区間と、UP_SFの時間を拡張した区間とから構成される。ガード区間は、基地局からの電波が届く距離に応じて、長く設定する必要がある。その理由は、基地局１００の下り通信(送信)が終わってから、すぐに上り通信の受信を開始すると、離れた基地局からの下り通信の電波が遅れて端末に届く場合に、端末から送信される弱い上り通信の電波が受信できなくなるためである。このため、ガード区間は周辺の基地局が発する下り通信の電波の受信が完了するだけの時間を設ける必要がある。電波の到達距離が長い(通信エリアが広い)ほど、ガード区間を長くする必要があり、通信に利用できる時間の利用効率が低下する。
【００４３】
基地局が複数ある場合には、各基地局に高精度クロックを備えるように構成し、GPSからの1PPS信号に基づいて同期して動作させるのが好ましい。各基地局を同期して動作させることにより、送信と受信とが同時に起きないように制御できる。
【００４４】
＜基地局１００＞
図７は、基地局１００の一実施例を示す。
【００４５】
基地局１００は、アンテナ１０２と、受信部１０４と、上りバッファ１０６と、通信部１０８と、下りバッファ１１０と、バッファモニタ１１２と、下りリソース管理部１１４と、送受信制御部１１６と、上りリソース管理部１１８と、ガード区間管理部１２０と、高精度クロック１２２と、送信部１２４とを備える。
【００４６】
受信部１０４および送信部１２４はＲＦＩＣなどで構成される。上りバッファ１０６、通信部１０８、下りバッファ１１０、バッファモニタ１１２、下りリソース管理部１１４、上りリソース管理部１１８、ガード区間管理部１２０および高精度クロック１２２は、ベースバンド処理装置などで構成される。ベースバンド処理装置は、ＤＳＰ、ＣＰＵ、メモリなどのハードウェアで構成される。
【００４７】
端末からの上りリンクの信号は、アンテナ１０２から受信部１０４に入力される。
【００４８】
受信部１０４は、アンテナ１０２と接続される。受信部１０４は、送受信制御部１１６からの切り替え信号により、送信部１２４との間で排他的に動作する。受信部１０４は、切り替え信号により動作するようにされている間、アンテナ１０２からの上りリンクの信号を受信する。受信部１０４は、受信した上りリンクの信号（データ）を上りバッファ１０６、送受信制御部１１６に入力する。上りリンクの信号の一例は、下りリンクでの送信を要求するデータ量を表す情報である。
【００４９】
上りバッファ１０６は、受信部１０４と接続される。上りバッファ１０６は、受信部１０４からのデータを格納する。
【００５０】
通信部１０８は、上りバッファ１０６と接続される。通信部１０８は、ネットワーク５０に上りバッファ１０６に格納されたデータを送信する。
【００５１】
ネットワーク５０からのデータは通信部１０８に入力される。ネットワーク５０からのデータの一例は、コンテンツサーバ６００から送信されるコンテンツである。通信部１０８は、ネットワーク５０からのデータを下りバッファ１１０へ格納する。下りバッファ１１０に入力されたデータは、切り替え信号により送信部１２４が動作するようにされている間、送信部１２４に入力される。また、下りバッファ１１０に格納されているデータ量を表すバッファ状況は、バッファモニタ１１２に通知される。
【００５２】
バッファモニタ１１２は、下りバッファ１１０に接続される。バッファモニタ１１２は、定期的または不定期的に、下りバッファ１１０からバッファ状況を取得し、下りリソース管理部１１４へ通知する。
【００５３】
下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２と接続される。下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２からのバッファ状況に基づいて、端末にリソースブロックを割り当てるスケジューリングを行う。具体的には、下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２を参照することにより下りバッファ１１０の状況を確認し、下りバッファ１１０に空きがないと判定される場合、再送回数が再送回数閾値以上であるか否かを判定する。下りリソース管理部１１４は、再送回数が再送回数閾値以上であると判定した場合、各端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいか否かを判定する。下りリソース管理部１１４は、リソースブロックの偏りが大きい場合、下りバッファ１１０の消費の多い端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックを減少させる。例えば、各端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいか否かをばらつきの状態を求めることにより判断する。例えば、下りリソース管理部１１４は、平均値、標準偏差などの統計処理を行うことにより求め、統計処理に結果に基づいてリソースブロックの偏りが大きいか否かを判断する。
【００５４】
下りリソース管理部１１４は、送受信制御部１１６に、端末に割り当てるリソースブロックを指示する下りリソース制御情報を入力する。
【００５５】
送受信制御部１１６は、下りリソース管理部１１４と接続される。送受信制御部１１６は、サブフレームの切り替えタイミングに応じて、下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間で切り替える。また、送受信制御部１１６は、下りリソース管理部１１４からの下りリソース制御情報に基づいて送信部１２４を動作させ、上りリソース管理部１１８からの上りリソース制御情報に基づいて受信部１０４を動作させる。送受信制御部１１６は、送信部１２４から、下りリソース制御情報および上りリソース制御情報を送信する制御を行う。
【００５６】
具体的には、送受信制御部１１６は、下りリソース管理部１１４からの下りリソース制御情報と、上りリソース管理部１１８からの上りリソース制御情報と、ガード区間管理部１２０からのガード時間情報とに基づいて、高精度クロック１２２からの切り替えタイミング信号に同期して、受信部１０４および送信部１２４に、送信期間と、受信期間と、ガード区間との間で切り替える切り替え信号を入力することにより動作と停止を制御する。ガード区間では、受信部１０４および送信部１２４の動作が停止される。
【００５７】
送受信制御部１１６により、図６を参照して説明した＜上りリンクの通信と下りリンクの通信の切り替え方法＞のように、下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間で切り替えが行われる。送受信制御部１１６は、下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間とを指示する制御情報を送信部１２４から送信する。送受信制御部１１６は、上りリソース管理部１１８へ、下り通信で割り当てる無線リソースを示す下りリソースの割当量情報を入力する。
【００５８】
上りリソース管理部１１８は、送受信制御部１１６と接続される。上りリソース管理部１１８は、送受信制御部１１６からの下りリソースの割当量情報に基づいて、端末に割り当てる上りリンクのリソースブロックの割り当て量を調整することにより上りリソースの割り当てを管理する。例えば、上りリソース管理部１１８は、下りリンクのリソースブロックの割り当て量を減少させた端末に割り当てる上りリンクのリソースブロックの割り当て量を減少させる。また、上りリソース管理部１１８は、下りリンクのリソースブロックの割り当て量を増加させた端末に割り当てる上りリンクのリソースブロックの割り当て量を増加させるようにしてもよい。
【００５９】
具体的には、上りリソース管理部１１８には、ガード区間管理部１２０からガード時間情報が入力される。上りリソース管理部１１８は、ガード区間に応じて、ガード区間が長くなることにより下りリンクのデータ転送効率が低下するにしたがって、上りの無線リソースの割り当ての間引きを増加させることにより上りリンクのリソースブロックの割当量を減少させる。逆に、上りリソース管理部１１８は、ガード区間に応じて、ガード区間が短くなることにより下りリンクのデータ転送効率が向上するにしたがって、上りの通信リソースの割り当ての間引きを減少させることにより上りリンクのリソースブロックの割当量を増加させるようにしてもよい。
【００６０】
下りリンクのリソースブロックの割り当て量を減少させることにより、下りリンクのデータを転送する周波数帯域が狭くなるため、下りリンクのデータの転送効率が低下する。下りリンクのデータの転送効率が低下する状況で、下りリンクのデータを転送する周波数帯域を超えるようなデータ転送の要求が上りリンクで送信されると、下りリンクにおいてパケットの破棄や再送要求が発生するおそれがある。上りリソース管理部１１８は、下りリンクのデータの要求元となる上りリンクの通信の周波数帯域を狭くすることにより、下りリンクのデータ転送量を減少させることによりパケットの破棄や再送要求の発生を低減する。
【００６１】
ガード区間管理部１２０は、送受信制御部１１６と接続され、ガード区間を設定する。ガード区間は、基地局１００のカバーするエリアの広さに応じて、エリアが広くなるほど、長くなるように設定される。ガード区間管理部１２０は、上りリソース管理部１１８および送受信制御部１１６に、ガード区間の長さを示すガード時間情報を入力する。
【００６２】
送信部１２４は、アンテナ１０２と接続される。送信部１２４は、送受信制御部１１６からの切り替え信号により、受信部１０４との間で排他的に動作する。送信部１２４は、下りバッファ１１０からのデータおよび送受信制御部１１６からの制御情報などの下りリンクの信号を無線の搬送波として送信する。
【００６３】
＜下りリンクのリソースの割り当て例＞
図８は、下りリンクのリソースの割り当て例を示す。
【００６４】
下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２からのバッファ状況に基づいて、端末にリソースブロックを割り当てるスケジューリングを行う。図８において、「下りＡ」は端末Ａ２００に割り当てるリソースブロックを示し、「下りＢ」は端末Ｂ３００に割り当てるリソースブロックを示し、「下りＣ」は端末Ｃ４００に割り当てるリソースブロックを示し、「下りＤ」は端末Ｄ５００に割り当てるリソースブロックを示す。
【００６５】
下りリソース管理部１１４は、DL_SF(1)の前半のスロットでは端末Ａ２００−端末Ｄ５００にリソースブロックを1個ずつ割り当てるが、DL_SF(1)の後半のスロットでは端末Ｂ３００、端末Ｄ５００にリソースブロックを2個ずつ割り当てる。つまり、端末Ａ２００および端末Ｃ４００により消費される下りリンクのリソースブロックが端末Ｂ３００および端末Ｄ５００により消費される下りリンクのリソースブロックよりも少なく、端末Ａ２００および端末Ｃ４００に割り当てる下りリンクのリソースブロックが制限される。
【００６６】
図９は、下りリンクのリソースの割り当て比率の一例を示す。図９に示される例では、図８を参照して説明した下りリンクのリソースの割り当てを円グラフで表したものである。上りリソース管理部１１８には、送受信制御部１１６から、下りリンクのリソースの割り当て比率情報などの下りリソース割当量情報が入力される。上りリソース管理部１１８は、下りリソース割当量情報から、端末Ａ２００および端末Ｃ４００に割り当てる下りリンクのリソースブロックが端末Ｂ３００および端末Ｄ５００に割り当てる下りリンクのリソースブロックよりも制限されていることを検出する。下りリンクのリソースブロックが制限されるのは、端末Ａ２００および端末Ｃ４００が要求しているデータ転送量が多いためである。
【００６７】
上りリソース管理部１１８は、下りリソース割当量情報に基づいて、上りリソースを設定する。具体的には、上りリソース管理部１１８は、端末Ａ２００および端末Ｃ４００に割り当てる上りリンクのリソースブロックを減少させることにより制限する。端末Ａ２００および端末Ｃ４００に割り当てる上りリンクのリソースブロックを減少させることにより、上りリンクで要求されるデータ転送量を減少させることができる。上りリンクで要求されるデータ転送量を減少させることにより、下りリンクのデータ転送の要求量を減少させることができるため、下りリンクのデータ転送量を減少させることができる。下りリンクのデータ転送量を減少させることができるため、下りの通信の周波数帯域の帯域幅を減少させることができるため、下りリンクの帯域不足を解消できる。
【００６８】
図１０は、下りリンクのリソースの割り当て例を示す。上りリソース管理部１１８は、端末Ａ２００および端末Ｃ４００に割り当てる上りリンクのリソースブロックを減少させる。上りリソース管理部１１８は、上りリンクのサブフレームに割り当てるリソースブロックを端末Ａ２００および端末Ｃ４００から端末Ｂ３００および端末Ｄ５００に変更する。図８に示される例では、UL_SF(1)の後半のサブフレームに割り当てるリソースブロックを端末Ａ２００から端末Ｂ３００に変更するとともに、端末Ｃ４００から端末Ｄ５００に変更する。その結果、UL_SF(1)の後半のサブフレームには、端末Ｂ３００および端末Ｄ５００にそれぞれ２個のリソースブロックが割り当てられる。
【００６９】
図１１は、下りリンクのリソースの割り当て比率の一例を示す。図１１は、下りリンクに割り当てるリソースブロックの数を減少させるとともに、上りリンクのサブフレームに割り当てるリソースブロックを端末Ａ２００および端末Ｃ４００から端末Ｂ３００および端末Ｄ５００に変更することにより、下りリンクに割り当てるリソースを円グラフで表したものである。換言すれば、下りバッファ１１０の使用状況の一例ともいえる。図１１によれば、端末Ａ２００、端末Ｂ３００、端末Ｃ４００および端末Ｄ５００へのデータ転送量が均等になり、データ転送量の隔たりを解消できる。
【００７０】
下りリンクに割り当てるリソースブロックの数を減少させるだけでは、上りリンクにより要求されるデータ転送量を減少させることができないため、下りリンクで送信するデータ量は変化しない。このため、パケットの廃棄や再送要求の頻度は下がらないと想定される。
【００７１】
無線通信システムの一実施例によれば、下りリンクに割り当てるリソースブロックの数とともに、上りリンクに割り当てるリソースブロックの数を減少させる。このようにすることにより、上りリンクにより要求されるデータ転送量を減少させることができるため、下りリンクで送信するデータ量を減少させることができる。このため、パケットの廃棄や再送要求の頻度を下げることができる。
【００７２】
図１２は、上りリソース管理部１１８の動作を示す。上りリソース管理部１１８は、ガード区間管理部１２０からのガード時間情報に基づいて、ガード区間の長さに応じて上りリンクのリソース割り当てを制限する。具体的には、上りリソース管理部１１８は、ガード区間管理部１２０からのガード時間情報により示されるガード時間の長さに基づいて、上りリンクに割り当てるリソースブロックの数を調整する。例えば、上りリソース管理部１１８は、ガード区間管理部１２０からのガード時間情報により示されるガード時間の長さが長くなるにしたがって、上りリンクに割り当てるリソースブロックの数を減少させる。逆に、上りリソース管理部１１８は、ガード区間管理部１２０からのガード時間情報により示されるガード時間の長さが短くなるにしたがって、上りリンクに割り当てるリソースブロックの数を増加させるようにしてもよい。
【００７３】
換言すれば、１フレームにおけるカード区間の占める割合が増加するにしたがって上りリンクに割り当てるリソースブロックの間引く数を増加させ、１フレームにおけるカード区間の占める割合が減少するにしたがって上りリンクに割り当てるリソースブロックの間引く数を減少させる。ガード区間の時間が長くなるほど下りリンクのデータ転送効率が低下し、ガード区間の時間が短くなるほど下りリンクのデータ転送効率が向上するためである。
【００７４】
上りリソース管理部１１８は、端末毎に偏り無く均等に上りリンクに割り当てるリソースブロックの間引き数を減少させたり、増加させるのが好ましい。ガード区間の時間が長くなることによる下りリンクのデータ転送効率の低下は、端末によらず発生するためである。また、上りリソース管理部１１８は、ランダムに端末を選択し、その端末に割り当てるリソースブロックを間引くようにしてもよい。
【００７５】
＜端末Ａ２００＞
図１３は、端末Ａ２００の一実施例を示す。端末Ｂ３００、端末Ｃ４００および端末Ｄ５００は、端末Ａ２００を適用できる。
【００７６】
端末Ａ２００の一実施例は、無線端末、携帯電話、携帯情報端末などの情報機器である。基地局１００から送信される送受信制御情報、リソース割当情報などの制御情報にしたがって、処理する。
【００７７】
端末Ａ２００は、アンテナ２０２と、受信部２０４と、下りバッファ２０６と、通信部２０８と、送受信制御部２１０と、ガード区間管理部２１２と、上りバッファ２１４と、送信部２１６と、高精度クロック２１８とを備える。
【００７８】
受信部２０４および送信部２１６はＲＦＩＣなどで構成される。下りバッファ２０６、通信部２０８、送受信制御部２１０、ガード区間管理部２１２、上りバッファ２１４および高精度クロック２１８は、ベースバンド処理装置などで構成される。ベースバンド処理装置は、ＤＳＰ、ＣＰＵ、メモリなどのハードウェアで構成される。
【００７９】
受信部２０４は、アンテナ２０２と接続され、アンテナ２０２からの上りリンクの信号を受信する。受信部２０４は、送受信制御部２１０に、制御情報を入力する。また、受信部２０４は、下りバッファ２０６にデータを格納する。
【００８０】
下りバッファ２０６は、受信部２０４と接続される。下りバッファ２０６は、受信部２０４からのデータを一時的に格納するとともに、通信部２０８に入力する。
【００８１】
送受信制御部２１０は、受信部２０４と接続される。送受信制御部２１０は、受信部２０４からの制御情報に応じて、下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間で切り替える。具体的には、送受信制御部２１０は、受信部２０４からの制御情報と、ガード区間管理部２１２からのガード時間情報とに基づいて、高精度クロック２１８からの切り替えタイミング信号に同期して、受信部２０４および送信部２１６に、送信期間と、受信期間と、ガード区間との間で切り替える切り替え信号を入力することにより動作と停止を制御する。ガード区間では、受信部２０４および送信部２１６の動作が停止される。
【００８２】
送受信制御部２１０により制御される下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間での切り替えは、図６を参照して説明した＜上りリンクの通信と下りリンクの通信の切り替え方法＞を適用できる。
【００８３】
ガード区間管理部２１２は、送受信制御部２１０と接続され、ガード区間を設定する。ガード区間は、基地局１００のカバーするエリアの広さに応じて、エリアが広くなるほど、長くなるように設定される。ガード区間管理部２１２は、送受信制御部２１０にガード時間情報を入力する。
【００８４】
通信部２０８は、下りバッファ２０６と接続される。通信部２０８は、データを処理するアプリケーションとして機能する。具体的には、通信部２０８は、下りバッファ２０６からのデータを処理するとともに、上りバッファ２１４に上りリンクで送信するデータを入力する。上りリンクで送信するデータの一例は、下りリンクでの送信を要求する際のデータ量を表す情報である。
【００８５】
上りバッファ２１４は、通信部２０８と接続される。上りバッファ２１４は、通信部２０８からのデータを一時的に格納する。
【００８６】
送信部２１６は、上りバッファ２１４および送受信制御部２１０と接続される。送信部２１６は、送受信制御部２１０による制御にしたがって、上りバッファ２１４に格納されたデータを送信する。
【００８７】
＜通信システムの動作＞
図１４、図１５は、通信システムの動作の一実施例を示す。
【００８８】
図１４は、主に、端末への下りリンクのリソースブロックの割り当てを更新する処理を示す。この処理は、主に、基地局１００の下りリソース管理部１１４により実行される。
【００８９】
ステップＳ１４０２では、基地局１００は、端末に下りリンクのリソースブロックを割り当てる。
【００９０】
ステップＳ１４０４では、基地局１００は、下りバッファ１１０の状況を確認する。下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２を参照することにより下りリンクのバッファの状況を確認する。
【００９１】
ステップＳ１４０６では、基地局１００は、下りバッファ１１０に空きがあるか否かを判定する。下りバッファ１１０に空きがあると判定される場合、ステップＳ１４０２に戻る。
【００９２】
ステップＳ１４０８では、基地局１００は、下りバッファ１１０に空きがないと判定される場合、再送回数が再送回数閾値以上であるか否かを判定する。再送回数が再送回数閾値以上であると判定されない場合、ステップＳ１４０２に戻る。
【００９３】
ステップＳ１４１０では、再送回数が再送回数閾値以上であると判定される場合、基地局１００は、端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいか否かを判定する。リソースブロックの偏りが大きくない場合、ステップＳ１４０２に戻る。
【００９４】
ステップＳ１４１２では、リソースブロックの偏りが大きい場合、基地局１００は、下りバッファ１１０の消費の多い端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックを減少させる。
【００９５】
図１５は、主に、端末への上りリンクのリソースブロックの割り当てを更新する処理を示す。この処理は、主に、上りリソース管理部１１８により実行される。
【００９６】
ステップＳ１５０２では、基地局１００は、下りリンクに割り当てるリソースブロックを確認する。上りリソース管理部１１８は、送受信制御部１１６からの下りリソース割当量情報に基づいて、下りリンクに割り当てるリソースブロックを確認する。
【００９７】
ステップＳ１５０４では、基地局１００は、端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいか否かを判定する。上りリソース管理部１１８は、下りリンクのリソースブロックの割り当てに関して制限を受けている端末が存在するか否かを判定する。
【００９８】
ステップＳ１５０６では、端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいと判定した場合、基地局１００は、下りリンクの割り当ての少ない端末に割り当てる上りリンクのリソースブロックを減少させる。
【００９９】
ステップＳ１５０８では、ステップＳ１５０６において下りリンクの割り当ての少ない端末に割り当てる上りリンクのリソースブロックを減少させた後またはステップＳ１５０４において端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいと判定しない場合、基地局１００は、１フレームのガード区間の割合を確認する。上りリソース管理部１１８は、下りリソース割当量情報に含まれるスペシャルサブフレームの挿入頻度情報とガード区間管理部１２０からのガード時間情報に基づいて、１フレームに占めるガード区間の割合を確認する。
【０１００】
ステップＳ１５１０では、基地局１００は、ガード区間の割合に応じて、上りリンクに割り当てるリソースブロックを調整する。
【０１０１】
なお、通信システムの一実施例では、TD-LTEにしたがって動作する基地局および端末について説明したが、上り通信と下り通信を異なる別の周波数で使用するFDD-LTE(Frequency Divition Duplex Long Term Evolution)に適用することもできる。この場合は、ガード区間が不要のため、ガード区間管理部１２０と、カード時間に応じて上りリソースを制御する処理は省略される。
【０１０２】
また、FDD方式にしたがって動作する基地局および端末に適用することができ、TD-LTEにしたがって動作する基地局および端末と同様の効果が得られる。
【０１０３】
通信システムの一実施例によれば、下りリンクのリソースブロックの割り当てとともに、上りリンクのリソースブロックの割り当てを調整することにより、端末が送信するデータの通信帯域の合計が、基地局の通信帯域を超える状況となっても、パケットの破棄や再送を減少させるようにトラヒックを制御できる。パケットの破棄や再送を減少させるようにトラヒックを制御できるため、通信速度を改善できる。
【０１０４】
＜第２の実施例＞
＜無線通信システム＞
無線通信システムの一実施例は、図１を適用できる。
【０１０５】
＜基地局１００＞
図１６は、基地局１００の一実施例を示す。図１６に示される基地局１００は、図７を参照して説明した基地局において、上りリソース管理部１１８を省略したものである。
【０１０６】
基地局１００は、アンテナ１０２と、受信部１０４と、上りバッファ１０６と、通信部１０８と、下りバッファ１１０と、バッファモニタ１１２と、下りリソース管理部１１４と、送受信制御部１１６と、ガード区間管理部１２０と、高精度クロック１２２と、送信部１２４とを備える。
【０１０７】
受信部１０４および送信部１２４はＲＦＩＣなどで構成される。上りバッファ１０６、通信部１０８、下りバッファ１１０、バッファモニタ１１２、下りリソース管理部１１４、ガード区間管理部１２０および高精度クロック１２２は、ベースバンド処理装置などで構成される。ベースバンド処理装置は、ＤＳＰ、ＣＰＵ、メモリなどのハードウェアで構成される。
【０１０８】
端末からの上りリンクの信号は、アンテナ１０２から受信部１０４に入力される。
【０１０９】
受信部１０４は、アンテナ１０２と接続される。受信部１０４は、送受信制御部１１６からの切り替え信号により、送信部１２４との間で排他的に動作する。受信部１０４は、切り替え信号により動作するようにされている間、アンテナ１０２からの上りリンクの信号を受信する。受信部１０４は、受信した上りリンクの信号（データ）を上りバッファ１０６に入力する。
【０１１０】
上りバッファ１０６は、受信部１０４と接続される。上りバッファ１０６は、受信部１０４からのデータを格納する。
【０１１１】
通信部１０８は、上りバッファ１０６と接続される。通信部１０８は、ネットワーク５０に上りバッファ１０６に格納されたデータを送信する。このデータの一例は、下りリンクでの送信を要求するデータ量を表す情報である。
【０１１２】
ネットワーク５０からのデータは通信部１０８に入力される。ネットワーク５０からのデータの一例は、コンテンツサーバ６００から送信されるコンテンツである。通信部１０８は、ネットワーク５０からのデータを下りバッファ１１０へ格納する。下りバッファ１１０に入力されたデータは、切り替え信号により送信部１２４が動作するようにされている間、送信部１２４に入力される。また、下りバッファ１１０に格納されているデータ量を表すバッファ状況は、バッファモニタ１１２に通知される。
【０１１３】
バッファモニタ１１２は、下りバッファ１１０に接続される。バッファモニタ１１２は、定期的または不定期的に、下りバッファ１１０からバッファ状況を取得し、下りリソース管理部１１４へ通知する。
【０１１４】
下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２と接続される。下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２からのバッファ状況に基づいて、端末にリソースブロックを割り当てるスケジューリングを行う。具体的には、下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２を参照することにより下りリンクのバッファの状況を確認し、下りバッファ１１０に空きがないと判定される場合、再送回数が再送回数閾値以上であるか否かを判定する。下りリソース管理部１１４は、再送回数が再送回数閾値以上であると判定した場合、端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいか否かを判定する。下りリソース管理部１１４は、リソースブロックの偏りが大きい場合、下りバッファ１１０の消費の多い端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックを減少させる。例えば、各端末に割り当てる下りリンクのリソースブロックの偏りが大きいか否かをばらつきの状態を求めることにより判断する。例えば、下りリソース管理部１１４は、平均値、標準偏差などの統計処理を行うことにより求め、統計処理に結果に基づいてリソースブロックの偏りが大きいか否かを判断する。
【０１１５】
下りリソース管理部１１４は、送受信制御部１１６に、端末に割り当てるリソースブロックを指示する下りリソース制御情報を入力する。
【０１１６】
送受信制御部１１６は、下りリソース管理部１１４と接続される。送受信制御部１１６は、サブフレームの切り替えタイミングに応じて、下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間で切り替える。また、送受信制御部１１６は、下りリソース管理部１１４からの下りリソース制御情報に基づいて、上りリソース制御情報を作成するとともに送信部１２４および受信部１０４を動作させる。送受信制御部１１６は、送信部１２４から、下りリソース制御情報および上りリソース制御情報を送信する制御を行う。
【０１１７】
具体的には、送受信制御部１１６は、下りリソース管理部１１４からの下りリソース管理情報と、ガード区間管理部１２０からのガード時間情報とに基づいて、高精度クロック１２２からの切り替えタイミング信号に同期して、受信部１０４および送信部１２４に、送信期間と、受信期間と、ガード区間との間で切り替える切り替え信号を入力することにより動作と停止を制御する。ガード区間では、受信部１０４および送信部１２４の動作が停止される。
【０１１８】
送受信制御部１１６により実行される下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間で切り替える制御は、図６を参照して説明した＜上りリンクの通信と下りリンクの通信の切り替え方法＞を適用できる。
【０１１９】
ガード区間管理部１２０は、送受信制御部１１６と接続され、ガード区間を設定する。ガード区間は、基地局１００のカバーするエリアの広さに応じて、エリアが広くなるほど、長くなるように設定される。ガード区間管理部１２０は、送受信制御部１１６に、ガード区間の長さを示すガード時間情報を入力する。
【０１２０】
送信部１２４は、アンテナ１０２と接続される。送信部１２４は、送受信制御部１１６からの切り替え信号により、受信部１０４との間で排他的に動作する。送信部１２４は、下りバッファ１１０からのデータおよび送受信制御部１１６からの制御情報などの下りリンクの信号を無線の搬送波として送信する。
【０１２１】
＜下りリンクのリソースブロックの割り当て例＞
下りリンクのリソースの割り当ては、図８を適用できる。
【０１２２】
下りリソース管理部１１４は、バッファモニタ１１２からのバッファ状況に基づいて、端末にリソースブロックを割り当てるスケジューリングを行う。
【０１２３】
下りリソース管理部１１４は、DL_SF(1)の前半のスロットでは端末Ａ２００−端末Ｄ５００にリソースブロックを1個ずつ割り当てるが、DL_SF(1)の後半のスロットでは端末Ｂ、端末Ｄにリソースブロックを2個ずつ割り当てる。つまり、端末Ａ２００および端末Ｃにより消費される下りリンクのリソースブロックが端末Ｂおよび端末Ｄにより消費される下りリンクのリソースブロックよりも少なく、端末Ａ２００および端末Ｃに割り当てる下りリンクのリソースブロックが制限される。
【０１２４】
下りリンクのリソースの割り当て比率は、図９を適用できる。
【０１２５】
送受信制御部１１６は、下りリソース管理部１１４からの下りリソース制御情報に基づいて、端末Ａ２００および端末Ｃ４００に割り当てる下りリンクのリソースブロックを減少させる。下りリンクのリソースブロックを減少させるのは、端末Ａ２００および端末Ｃ４００が要求しているデータ転送量が多いためである。
【０１２６】
＜端末Ａ２００＞
図１７は、端末Ａ２００の一実施例を示す。端末Ｂ３００、端末Ｃ４００および端末Ｄ５００は、端末Ａ２００を適用できる。
【０１２７】
端末Ａ２００の一実施例は、無線端末、携帯電話、携帯情報端末などの情報機器である。基地局１００から送信される送受信制御情報、リソース割当情報などの制御情報にしたがって、処理する。
【０１２８】
端末Ａ２００は、アンテナ２０２と、受信部２０４と、下りバッファ２０６と、通信部２０８と、送受信制御部２１０と、ガード区間管理部２１２と、上りバッファ２１４と、送信部２１６と、高精度クロック２１８と、上り制御部２２０とを備える。
【０１２９】
受信部２０４および送信部２１６はＲＦＩＣなどで構成される。下りバッファ２０６、通信部２０８、送受信制御部２１０、ガード区間管理部２１２、上りバッファ２１４、高精度クロック２１８および上り制御部２２０は、ベースバンド処理装置などで構成される。ベースバンド処理装置は、ＤＳＰ、ＣＰＵ、メモリなどのハードウェアで構成される。
【０１３０】
受信部２０４は、アンテナ２０２と接続され、アンテナ２０２からの下りリンクの信号を受信する。受信部２０４は、送受信制御部２１０に、制御情報を入力する。また、受信部２０４は、下りバッファ２０６にデータを格納する。
【０１３１】
下りバッファ２０６は、受信部２０４と接続される。下りバッファ２０６は、受信部２０４からのデータを一時的に格納するとともに、通信部２０８に入力する。
【０１３２】
送受信制御部２１０は、受信部２０４と接続される。送受信制御部２１０は、受信部２０４からの制御情報に応じて、下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間で切り替える。具体的には、送受信制御部２１０は、受信部２０４からの制御信号と、ガード区間管理部２１２からのガード時間情報とに基づいて、高精度クロック２１８からの切り替えタイミング信号に同期して、受信部２０４および送信部２１６に、送信期間と、受信期間と、ガード区間との間で切り替える切り替え信号を入力することにより動作と停止を制御する。ガード区間では、受信部２０４および送信部２１６の動作が停止される。
【０１３３】
送受信制御部２１０により制御される下り通信期間と、ガード区間と、上り通信期間との間での切り替えは、図６を参照して説明した＜上りリンクの通信と下りリンクの通信の切り替え方法＞を適用できる。送受信制御部２１０は、上り制御部２２０にリソース割当量情報を入力する。
【０１３４】
ガード区間管理部２１２は、送受信制御部２１０と接続され、ガード区間を設定する。ガード区間は、基地局１００のカバーするエリアの広さに応じて、エリアが広くなるほど、長くなるように設定される。ガード区間管理部２１２は、送受信制御部２１０および上り制御部２２０にガード時間情報を入力する。
【０１３５】
上り制御部２２０は、送受信制御部２１０およびガード区間管理部２１２と接続される。上り制御部２２０には、送受信制御部２１０から、下りリンクのリソースの割当状況を示すリソース割当量情報が入力される。上り制御部２２０は、リソース割当量情報に基づいて、上りリンクの通信量を調整することにより制御する。具体的には、上り制御部２２０は、下りリンクで割り当てられるリソースブロックの数が減少している場合には、上りリンクで要求するデータ転送量を減少させる。逆に、上り制御部２２０は、下りリンクで割り当てられるリソースブロックの数が増加している場合には、上りリンクで要求するデータ転送量を増加させるようにしてもよい。
【０１３６】
下りリンクで割り当てられるリソースブロックに応じて、上りリンクで送信するデータ転送量を制御することにより、データ転送の要求元となる上り通信の帯域を制限することができるため、下りリンクのデータ転送量を減少させることができる。このため、パケット破棄や再送要求の発生を減少させることができる。
【０１３７】
また、上り制御部２２０には、ガード区間管理部２１２から、ガード区間の長さを示すガード時間情報が入力される。上り制御部２２０は、ガード時間情報に基づいて、上りリンクの通信量を制御する。具体的には、上り制御部２２０は、ガード区間の時間が長いことにより下りリンクにおけるデータ転送効率が低下するほど、上りリンクで送信するデータ転送量を減少させる制御を行う。逆に、上り制御部２２０は、ガード区間の時間が短いことにより下りリンクにおけるデータ転送効率が向上するほど、上りリンクで送信するデータ転送量を増加させる制御を行うようにしてもよい。
【０１３８】
ガード区間の時間が長くなるにしたがって上りリンクで送信するデータ転送量を減少させることにより、下りリンクのデータ転送効率が低下している状態で、下りリンクに割り当てることができる周波数帯域を超えるデータ転送要求が上りリンクの通信で大量に送られることを防止することができる。上り制御部２２０は、上りリンクで送信するテータ転送量を増加させるか否かを示す上り送信制限情報を通信部２０８へ入力する。
【０１３９】
通信部２０８は、下りバッファ２０６および上り制御部２２０と接続される。通信部２０８は、データを処理するアプリケーションとして機能する。具体的には、通信部２０８は、下りバッファ２０６からのデータを処理するとともに、上りバッファ２１４に上りリンクで送信するデータを入力する。通信部２０８は、上りバッファ２１４に上りリンクで送信するデータを入力する際に、上り制御部２２０から入力される上り送信制限情報に基づいて、上りリンクで送信するテータ転送量を調整する。
【０１４０】
上りバッファ２１４は、通信部２０８と接続される。上りバッファ２１４は、通信部２０８からのデータを一時的に格納する。
【０１４１】
送信部２１６は、上りバッファ２１４および送受信制御部２１０と接続される。送信部２１６は、送受信制御部２１０による制御にしたがって、上りバッファ２１４に格納されたデータを送信する。
【０１４２】
図１８は、上り制御部２２０の動作を示す。上り制御部２２０は、送受信制御部２１０からのリソース割当量情報と、ガード区間管理部２１２からのガード時間情報に基づいて、上りリンクのデータ転送量を制御する。具体的には、上り制御部２２０は、下りリンクのリソース割当量が減少するにしたがって、上りリンクで送信するデータ転送量を減少させるように制御する。また、上り制御部２２０は、ガード区間管理部２１２からのガード時間情報により示されるガード時間の長さが長くなるにしたがって、上りリンクで送信するデータ転送量を減少させる。
【０１４３】
＜端末Ａ２００の動作＞
図１９は、通信システムの動作の一実施例を示す。
【０１４４】
図１９は、主に、端末が上りリンクで送信するデータ転送量を減少させる処理を示す。この処理は、主に、端末Ａ２００の上り制御部２２０により実行される。
【０１４５】
ステップＳ１９０２では、端末Ａ２００は、下りリンクに割り当てるリソースブロック量を確認する。
【０１４６】
ステップＳ１９０４では、端末Ａ２００は、下りリンクに割り当てるリソースブロック量が変化しているか否かを確認する。
【０１４７】
ステップＳ１９０６では、端末Ａ２００は、下りリンクに割り当てるリソースブロック量が変化していると判定した場合、リソースブロックの変化量に応じて、上りリンクで送信するデータ量を調整する。
【０１４８】
ステップＳ１９０８では、端末Ａ２００は、下りリンクに割り当てるリソースブロック量が変化していないと判定した場合またはリソースブロックの変化量に応じて、上りリンクで送信するデータ量を調整した後、ガード区間の割合を確認する。
【０１４９】
ステップＳ１９１０では、端末Ａ２００は、ガード区間の割合に応じて、上りリンクで送信するデータ量を調整する。
【０１５０】
なお、通信システムの一実施例では、TD-LTEにしたがって動作する基地局および端末について説明したが、上り通信と下り通信を異なる別の周波数で使用するFDD-LTE(Frequency Divition Duplex Long Term Evolution)に適用することもできる。この場合は、ガード区間が不要のため、ガード区間管理部１２０と、カード時間を参照して上りリソースを制御する処理は省略される。
【０１５１】
また、FDD方式にしたがって動作する基地局および端末に適用することができ、TDD-LTEにしたがって動作する基地局および端末と同様の効果が得られる。
【０１５２】
通信システムの一実施例によれば、下りリンクのリソースブロックの割り当てに応じて、端末は上りリンクで送信するデータ量を調整することができる。端末が上りリンクで送信するデータ量を調整することにより、基地局は、下りリンクのリソースブロックの割り当てを調整できる。下りリンクのリソースブロックの割り当てが調整されることにより、端末が送信するデータの通信帯域の合計が、基地局の通信帯域を超える状況となっても、パケットの破棄や再送を減少させるようにトラヒックを制御できる。パケットの破棄や再送を減少させるようにトラヒックを制御できるため、通信速度を改善できる。
【０１５３】
また、基地局を変更することなく実現できる。
【０１５４】
また、第１の実施例における基地局１００と、第２の実施例で説明した端末Ａ１００とを組み合わせて、通信システムが実現されてもよい。この場合、基地局１００は、下りリンクのリソースブロックの割り当てとともに、上りリンクのリソースブロックの割り当てを調整し、端末は、下りリンクのリソースブロックの割り当てに応じて、上りリンクで送信するデータ量を調整する。
【０１５５】
本発明は特定の実施例、変形例を参照しながら説明されてきたが、各実施例、変形例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【符号の説明】
【０１５６】
５０  ネットワーク
１００  基地局
１０２  アンテナ
１０４  受信部
１０６  上りバッファ
１０８  通信部
１１０  下りバッファ
１１２  バッファモニタ
１１４  下りリソース管理部
１１６  送受信制御部
１１８  上りリソース管理部
１２０  ガード区間管理部
１２２  高精度クロック
１２４  送信部
２００  端末Ａ
２０２  アンテナ
２０４  受信部
２０６  下りバッファ
２０８  通信部
２１０  送受信制御部
２１２  ガード区間管理部
２１４  上りバッファ
２１６  送信部
２１８  高精度クロック
２２０  上り制御部
３００  端末Ｂ
４００  端末Ｃ
５００  端末Ｄ
６００  コンテンツサーバ
７００  管理サーバ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５７】
【特許文献１】特開２００８−２１１３５１号公報
【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】
2015106740.tif 000007
【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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【図１８】
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【図１９】
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