(57)【要約】【課題】エア同期時のスケジューリングにおいて複数の無線端末のデータ通信を効率的に行うことが可能な基地局およびそのスケジューリング方法を提供する。【解決手段】本発明にかかる基地局は、無線通信、および同期先基地局の制御信号の受信を行う第１無線通信部および第２無線通信部からなる２系統の無線通信部と、無線通信部のスケジューリングを行うスケジューリング部と、を備え、スケジューリング部は、当該基地局がエア同期を開始したら、制御信号を受信したタイムスロットに接続されていた無線端末を第２無線通信部の同じタイミングのタイムスロットに接続し、第２無線通信部のタイムスロットに接続されている複数の無線端末のスケジューリング間隔を、エア同期をしていないときのスケジューリング間隔よりも短くすることを特徴とする。【選択図】図３
2015023338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末との無線通信、および同期元基地局からの制御信号を受信することによりエア同期を行う基地局であって、
前記無線通信、および前記同期先基地局の制御信号の受信を行う第１無線通信部および第２無線通信部からなる２系統の無線通信部と、
前記無線通信部のスケジューリングを行うスケジューリング部と、
を備え、
前記スケジューリング部は、
前記第１無線通信部のいずれかのタイムスロットにおいて前記同期先基地局の制御信号を受信することにより当該基地局がエア同期を開始したら、
前記制御信号を受信したタイムスロットに接続されていた無線端末を前記第２無線通信部の同じタイミングのタイムスロットに接続し、
前記第２無線通信部のタイムスロットに接続されている複数の無線端末のスケジューリング間隔を、エア同期をしていないときのスケジューリング間隔よりも短くすることを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記スケジューリング部は、前記第２無線通信部のタイムスロットに接続される無線端末の数が多くなるにしたがってスケジューリング間隔を短くすることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
第１無線通信部および第２無線通信部からなる２系統の無線通信部を備える基地局のスケジューリング方法であって、
同期元基地局が送信する制御信号を受信することによってエア同期を開始するとき、
前記第１無線通信部のいずれかのタイムスロットにおいて前記同期先基地局の制御信号を受信し、
前記制御信号を受信したタイムスロットに接続されていた無線端末を前記第２無線通信部の同じタイミングのタイムスロットに接続し、
前記第２無線通信部のタイムスロットに接続されている複数の無線端末のスケジューリング間隔を、エア同期をしていないときのスケジューリング間隔よりも短くすることを特徴とする基地局のスケジューリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末との無線通信、および同期元基地局からの制御信号を受信することによりエア同期を行う基地局、および第１無線通信部および第２無線通信部からなる２系統の無線通信部を備える基地局のスケジューリング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基地局と無線端末との間で行なわれる無線通信の方式として、一つの周波数帯を時分割して送信受信を行なうＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割多重複信）方式がある。ＰＨＳ(Personal Handy phone System)に代表される無線通信システムでは、このＴＤＤ方式が採用されている。
【０００３】
ＰＨＳでは、同期絶対基準となる基地局にはＧＰＳユニットが搭載されており、ＧＰＳユニットが搭載された基地局は、ＧＰＳ衛星から受信した１ＰＰＳ（Pulse Per Second）信号の位相を絶対基準として送受信タイミングの同期（ＧＰＳ同期）を行っている（例えば特許文献１）。一方、ＧＰＳユニットを搭載していない基地局や、ＧＰＳユニットを搭載しているもののＧＰＳ衛星が不可視になった場合には、周辺の基地局が送信した制御チャネルを受信することによって基地局間同期（以下、エア同期と称する）を行うことにより、送受信タイミングの同期を行っている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３９３７３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１８７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したエア同期では、周辺基地局（以下、同期元基地局と称する）の制御チャネルを受信する際に、かかる同期元基地局に同期する基地局（以下、同期基地局と称する）は、フレームのタイムスロットを１つ使用しなければならない。このため、エア同期時には、制御信号の受信に使用されるタイムスロットに接続している無線端末（呼接続）を解放する必要がある。すると、そのタイムスロットにおいて無線通信を行っていた端末は突如として通信が切断されてしまう。
【０００６】
従来は、そのタイムスロットに接続している呼接続が終了するまで待ってから、エア同期を開始していた。しかし基地局が複数の（周波数が異なる）無線通信部を備えている場合には、無線端末を他の無線通信部に接続させることによって、必要な時にすぐにエア同期を開始することができる。
【０００７】
例えば２つの無線通信部を有する端末では、一方の無線通信部におけるタイムスロットにおいて制御信号の受信を行う場合（エア同期を行う場合）、そのタイムスロットに接続されていた無線端末を一方の無線通信部から解放し、他方の無線通信部に接続させる。そして、他方の無線通信部のタイムスロットにおいて、先にそのタイムスロットに接続されていた無線端末と新たに接続した無線端末に、データ単位（画像、テキスト、ファイルなどの単位）で交互に無線通信を行わせる。これにより、一方の無線通信部から解放された無線端末の通信を継続することが可能となる。
【０００８】
しかしながら、従来のように１つの無線端末のデータ単位で交互に通信を行わせる構成であると、複数の無線端末は、１つの無線端末のデータ通信が終了しないと、他の無線端末のデータ通信を行うことができない。このため、従来のスケジューリング方法では、同一のタイムスロットにおいて接続されている複数の無線端末のデータ通信を効率的に行うことができなかったり、待ち時間が長くなって接続がタイムアウトしてしまったりするという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑み、エア同期時のスケジューリングにおいて、複数の無線端末のデータ通信を効率的に行うことが可能な基地局およびそのスケジューリング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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明にかかる基地局の代表的な構成は、無線端末との無線通信、および同期元基地局からの制御信号を受信することによりエア同期を行う基地局であって、無線通信、および同期先基地局の制御信号の受信を行う第１無線通信部および第２無線通信部からなる２系統の無線通信部と、無線通信部のスケジューリングを行うスケジューリング部と、を備え、スケジューリング部は、第１無線通信部のいずれかのタイムスロットにおいて同期先基地局の制御信号を受信することにより当該基地局がエア同期を開始したら、制御信号を受信したタイムスロットに接続されていた無線端末を第２無線通信部の同じタイミングのタイムスロットに接続し、第２無線通信部のタイムスロットに接続されている複数の無線端末のスケジューリング間隔を、エア同期をしていないときのスケジューリング間隔よりも短くすることを特徴とする。
【００１１】
上記スケジューリング部は、第２無線通信部のタイムスロットに接続される無線端末の数が多くなるにしたがってスケジューリング間隔を短くするとよい。
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明にかかる基地局のスケジューリング方法の代表的な構成は、第１無線通信部および第２無線通信部からなる２系統の無線通信部を備える基地局のスケジューリング方法であって、同期元基地局が送信する制御信号を受信することによってエア同期を開始するとき、第１無線通信部のいずれかのタイムスロットにおいて同期先基地局の制御信号を受信し、制御信号を受信したタイムスロットに接続されていた無線端末を第２無線通信部の同じタイミングのタイムスロットに接続し、第２無線通信部のタイムスロットに接続されている複数の無線端末のスケジューリング間隔を、エア同期をしていないときのスケジューリング間隔よりも短くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、エア同期時のスケジューリングにおいて、複数の無線端末のデータ通信を効率的に行うことが可能な基地局およびそのスケジューリング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態にかかる基地局を含む通信システムを説明する図である。
【図２】本実施形態にかかる基地局の構成を例示する機能ブロック図である。
【図３】本実施形態にかかる基地局のスケジューリング方法を説明するフローチャートである。
【図４】基地局における２系統の無線通信部のタイムスロットの使用状況を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１６】
図１は、本実施形態にかかる基地局１１０を含む通信システム１００を説明する図である。図１に示すように、通信システム１００では、エリア１００ａ内に複数の基地局１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｃが設置されている。基地局１１０ａ〜１１０ｃは、無線端末１０４（図２参照）との無線通信を行う。通常時、すなわちＧＰＳ衛星１０２の可視時は、基地局１１０ａは、ＧＰＳ衛星１０２からのＧＰＳ信号に含まれる１ＰＰＳ信号によってフレームクロックを生成している。一方、基地局１１０ｂ・１１０ｃは、ＧＰＳ衛星１０２とＧＰＳ同期している基地局１１０ａとエア同期（フレーム同期）を行うことにより、フレームクロックを生成する。なお、基地局１１０ｂ・１１０ｃは、同一の構成を有するため、特にことわらない限り、以下の説明では基地局１１０ｂ・１１０ｃを基地局１１０と称する。
【００１７】
図２は、本実施形態にかかる基地局１１０の構成を例示する機能ブロック図である。以下、図２に示す基地局１１０について説明しながら本実施形態にかかるスケジューリング方法について説明する。図２に示すように、基地局１１０は制御部１１２を備える。制御部１１２は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１１０全体を管理および制御する。また後述するように、本実施形態では制御部１１２は、無線通信部（第１無線通信部１２２および第２無線通信部１２４）のスケジューリングを行うスケジューリング部１１４としても機能する。
【００１８】
第１無線通信部１２２は、通信アンテナ１２２ａを介して、ＰＨＳ端末等の無線端末１０４との無線通信、および周囲に存在する他の基地局１１０（図２では基地局１１０ａを例示）の制御信号の受信することによりエア同期（フレーム同期）を行う。第２無線通信部１２４は、通信アンテナ１２４ａを介してＰＨＳ端末等の無線端末１０４との無線通信を行う。すなわち、本実施形態の基地局１１０は２系統の無線通信部を有している。なお、本実施形態においては、第１無線通信部１２２において、他の基地局の制御信号を受信する構成を例示するが、これに限定するものではなく、第２無線通信部１２４において他の基地局の制御信号を受信する構成としてもよい。
【００１９】
無線通信部１２２による通信によって取得された他の基地局１１０ｂの制御信号は、ベースバンド部１３０を経由して制御部１１２に伝達される。ベースバンド部１３０は、ベースバンド信号をアナログ／デジタル変換し、フレーム同期やチャネルデコード等の処理を行う。制御部１１２は、伝達された１ＰＰＳ信号を参照し、基本クロックを生成する電圧制御発振器１２６（ＶＣＴＣＸＯ）に印加する制御電圧を調節する。これにより、電圧制御発振器１２６のクロックスピードが制御され、当該基地局１１０のクロック同期が行われる。電圧制御発振器１２６において生成された基本クロックは、フレームクロック生成部１２８に伝達される。フレームクロック生成部１２８は、その基本クロックを参照してフレームクロックを生成する。フレームクロック生成部１２８において生成されたフレームクロックは、ベースバンド部１３０に伝達される。
【００２０】
図３は、本実施形態にかかる基地局１１０のスケジューリング方法を説明するフローチャートである。図４は、基地局における２系統の無線通信部のタイムスロットの使用状況を説明する図であり、図４（ａ）は、非エア同期時のタイムスロットの使用状況を例示していて、図４（ｂ）は、エア同期時のタイムスロットの使用状況を例示している。なお、以下の説明では、同期元基地局として基地局１１０ａを例示し、それに同期する同期基地局として基地局１１０ｂを例示する。
【００２１】
図３に示すように、基地局１１０ｂは、無線端末１０４からの接続要求を受信し（ステップＳ２０２）、空いているタイムスロット（以下、空きスロットと称する）があった場合（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、かかる無線端末１０４をその空きスロットにおいて当該基地局１１０ｂに接続する（ステップＳ２０６）。その後、基地局１１０ｂは、空きスロットがある限り、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０６を繰り返す。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、基地局１１０ｂでは、第１無線通信部１２２において、４つのタイムスロット１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃ・１３２ｄを有し、第２無線通信部１２４においても、４つのタイムスロット１３４ａ・１３４ｂ・１３４ｃ・１３４ｄを有する。図４（ａ）の上段に示すように、基地局１１０ｂでは、第１無線通信部１２２の１３２ｂ・１３２ｄ、および第２無線通信部１２４のタイムスロット１３４ａ・１３４ｂ・１３４ｃが、既に使用されている（他の無線端末１０４を接続している）状態である。
【００２３】
上記の状態において基地局１１０ｂに４台の無線端末１０４ａ・１０４ｂ・１０４ｃ・１０４ｄ（以下、無線端末１・２・３・４と称する）を接続する場合、無線端末１はタイムスロット１３２ａにおいて、無線端末２および３は、それぞれタイムスロット１３２ｃ・１３４ｄにおいて接続される。したがって、これらの無線端末１〜３を接続することにより、第１無線通信部１２２および第２無線通信部１２４のタイムスロットはすべて埋まってしまい、無線端末４を接続できなくなってしまう。
【００２４】
そこで、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０６を繰り返し、空きスロットがなくなった後も無線端末１０４からの接続要求を受信したら、制御部１１２は、スケジューリング部１１４として機能し、１つのタイムスロットにおいて複数の無線端末１０４を接続させる、すなわちスケジューリング（スケジューリング動作）によって複数の無線端末１０４との無線通信を行う（ステップＳ２０８）。これにより、図４（ａ）の下段に示すように、無線端末４は、第２無線通信部１２４のタイムスロット１３４ａを他の無線端末と共有して接続される。
【００２５】
図４（ｂ）の上段に示すように１つのタイムスロット１３４ａにおいて複数の無線端末１０４を接続するスケジューリング動作を行っている最中にエア同期が行われることがある（ステップＳ２１０）。エア同期を行う際には、制御部１１２は、第１無線通信部１２２によって周辺に存在する他の基地局１１０から送信される制御信号を受信し（ステップＳ２１２）、最も強度が高い制御信号を送信した基地局（本実施形態では基地局１１０ａ）を同期元基地局に決定し（ステップＳ２１８）、その基地局１１０ａとエア同期を行う。
【００２６】
上述したようにエア同期を行う際には同期元基地局の制御信号を受信する。このとき、第１無線通信部１２２のタイムスロット（図４（ｂ）ではタイムスロット１３２ａを例示）を１つ使用して制御信号を受信するため、そのタイムスロットにおいて無線通信を行っていた無線端末１０４（図４（ｂ）では無線端末１を例示）は、かかるタイムスロット１３２ａから解放されてしまう。すると、無線端末１は突如として通信が切断されてしまう。
【００２７】
そこで本実施形態では、基地局１１０ｂの第１無線通信部１２２のいずれかのタイムスロットにおいてエア同期を開始したら、スケジューリング部１１４はまず、制御信号を受信したタイムスロット１３２ａに接続されていた無線端末１（無線端末１０４ａ）の接続先（無線通信部）を変更し、その無線端末１を第２無線通信部１２４の同じタイミングのタイムスロット１３４ａに接続する（ステップＳ２１６）。
【００２８】
次に本実施形態の特徴として、スケジューリング部１１４は、第２無線通信部１２４のタイムスロット１３４ａに接続されている複数の無線端末１０４のスケジューリング間隔を変更する（ステップＳ２１８）。具体的には、ステップＳ２１８において、スケジューリング部１１４は、複数の無線端末１０４のスケジューリング間隔を、エア同期をしていないときのスケジューリング間隔よりも短くする。このとき、スケジューリング間隔を決定する方法としては、非同期時のスケジューリング間隔に１未満の所定の定数Ｂ（以下、定数Ｂと称する）を乗算する方法がある。
【００２９】
例えば複数の無線端末１０４のうち、１つの無線端末（以下、無線端末４を例示する）において１００パケットのデータを受信する場合、非同期時のスケジューリングでは、その無線端末４が１００パケットを受信し終わらないと、他の無線端末（以下、無線端末１を例示する）のデータの受信を行うことができない。これに対し、本実施形態では、定数Ｂを例えば０．５に設定することにより、「１００パケット（Ａ）×０．５（Ｂ）＝５０パケット（Ｃ）」となる。したがって、無線端末４では、１００パケットのうち５０パケットを受信したら、一度無線端末１に通信が切り替えられる。そして、無線端末１においても、受信するデータ量（パケット量）に定数を乗算したデータ量が受信されたら、再度通信が切り替えられ、無線端末４において残りの５０パケットが受信される。
【００３０】
その後、基地局１１０ｂは、エア同期が終了するまでは（ステップＳ２２０のＮＯ）、変更後のスケジューリングによって無線端末１０４との通信を継続する。一方、エア同期が終了したら（ステップＳ２２０のＹＥＳ）、スケジューリング部１１４は、エア同期時に第２無線通信部１２４のタイムスロット１３４ａに接続された無線端末１０４ａ（無線端末１）を第１無線通信部１２２のタイムスロット１３２ａに接続し（ステップＳ２２２）、基地局は、ステップＳ２０２以降の動作を繰り返す。
【００３１】
上記説明したように、本実施形態にかかる基地局１１０およびそのスケジューリング方法によれば、エア同期時に解放された無線端末１０４によって１つのタイムスロットに接続される無線端末１０４の数が増えたとしても、複数の無線端末１０４が短いスケジューリング間隔で効率的に無線通信を行うことができる。したがって、ユーザにより快適なパケットサービスを提供することが可能となる。
【００３２】
特に、スケジューリング部１１４は、第２無線通信部１２４のタイムスロットに接続される無線端末１０４の数が多くなるにしたがってスケジューリング間隔を短くする、すなわち定数を小さくするとよい。これにより、１つのタイムスロットに接続される無線端末の数が増えると、より小さいデータ量で通信の切替が行われるようになる。したがって、複数の無線端末１０４の無線通信を更に効率的に行うことが可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態では、基地局として、ＧＰＳユニットを搭載しない基地局１１０ｂを例示したが、これに限定するものではない。本発明は、ＧＰＳユニットを搭載する基地局１１０ａにおいて、ＧＰＳ衛星１０２が不可視になった際に周辺の基地局１１０とエア同期する場合にも好適に適用可能である。
【００３４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、無線端末との無線通信、および同期元基地局からの制御信号を受信することによりエア同期を行う基地局、および第１無線通信部および第２無線通信部からなる２系統の無線通信部を備える基地局のスケジューリング方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１００…通信システム、１０２…ＧＰＳ衛星、１０４・１０４ａ・１０４ｂ・１０４ｃ・１０４ｄ…無線端末、１１０・１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｃ…基地局、１１２…制御部、１１４…スケジューリング部、１２２…第１無線通信部、１２２ａ…通信アンテナ、１２４…第２無線通信部、１２４ａ…通信アンテナ、１３２ａ・１３２ｂ・１３２ｃ・１３２ｄ・１３４ａ・１３４ｂ・１３４ｃ・１３４ｄ…タイムスロット
【図１】
2015023338.tif 000003
【図２】
2015023338.tif 000004
【図３】
2015023338.tif 000005
【図４】
2015023338.tif 000006