(57)【要約】      （修正有）【課題】ＳＤＭＡ方式の現状のハードウェア構成において、最大空間多重数を超えるユーザ端末による通信開始要求を確実に受け入れる制御方法を提供する。【解決手段】所定の最大空間多重化数に達している場合に新たなユーザ端末から通信開始要求を受けたとき、アップリンク側のみに新たなユーザ端末に対して新たな空間多重チャネルを割り当て、割り当てられた空間多重チャネルを用いて受信処理を行うように制御する受信制御ステップと、新たなユーザ端末に対してダウンリンク側のデータを送信する場合、他のユーザ端末に既に割り当てられているダウンリンク側の空間多重チャネルを、当該他のユーザ端末と前記新たなユーザ端末とに対して、所定の順番で再割り当てし、当該再割り当てに基づいて送信処理を行うように制御する送信制御ステップとを含むことを特徴とする。【選択図】図１
2008236677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の周波数帯域を空間多重化した複数の空間多重チャネルを割り当てられた複数のユーザ端末と同時に無線通信を行う基地局の制御方法であって、
前記複数のユーザ端末に対する送信処理を行う送信処理ステップと、
前記複数のユーザ端末からの受信処理を行う受信処理ステップと、
所定の最大空間多重化数に達している場合に新たなユーザ端末から通信開始要求を受けたとき、アップリンク側のみに前記新たなユーザ端末に対して新たな空間多重チャネルを割り当て、該割り当てられた空間多重チャネルを用いて受信処理を行うように制御する受信制御ステップと、
前記新たなユーザ端末に対してダウンリンク側のデータを送信する場合、他のユーザ端末に既に割り当てられているダウンリンク側の空間多重チャネルを、当該他のユーザ端末と前記新たなユーザ端末とに対して、所定の順番で再割り当てし、当該再割り当てに基づいて送信処理を行うように制御する送信制御ステップと、
を含むことを特徴とする基地局の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局の制御方法において、
前記送信制御ステップにおける前記所定の順番が、ラウンドロビン方式によって定められる、
ことを特徴とする基地局の制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の基地局の制御方法において、
前記送信制御ステップにおける前記所定の順番が、前記新たなユーザ端末および前記他のユーザ端末に対して送信すべき各データ量に基づいて、各ユーザ端末における送信すべきデータ量が多くなるほど、割り当て頻度が高くなるように定められる、
ことを特徴とする基地局の制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載の基地局の制御方法において、
前記送信制御ステップにおける前記所定の順番が、前記新たなユーザ端末および前記他のユーザ端末における通信優先度に基づいて、各ユーザ端末の通信優先度が高いほど、割り当て頻度が高くなるように定められる、
ことを特徴とする基地局の制御方法。
【請求項５】
同一の周波数帯域を空間多重化した複数の空間多重チャネルを割り当てられた複数のユーザ端末と同時に無線通信を行う基地局であって、
前記複数のユーザ端末に対する送信処理を行う送信処理部と、
前記複数のユーザ端末からの受信処理を行う受信処理部と、
所定の最大空間多重化数に達している場合に新たなユーザ端末から通信開始要求を受けたとき、アップリンク側のみに前記新たなユーザ端末に対して新たな空間多重チャネルを割り当て、該割り当てられた空間多重チャネルを用いて受信処理を行うように制御する制御部とを具え、
前記制御部が、
前記新たなユーザ端末に対してダウンリンク側のデータを送信する場合、他のユーザ端末に既に割り当てられているダウンリンク側の空間多重チャネルを、当該他のユーザ端末と前記新たなユーザ端末とに対して、所定の順番で再割り当てし、当該再割り当てに基づいて送信処理を行うように制御する、
ことを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局およびその制御方法に関し、特に、プロセッサのハードウェア設計を変更せずに新たなユーザ端末による最大空間多重数を超える通信開始要求を受け入れ、即座に通信を開始することができる基地局およびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な無線通信システムでは、通信可能なチャネルが埋まっている場合であっても、基地局との通信開始を所望するユーザ端末側では、その状況を知ることはできない。従って、例えばＳＤＭＡ（空間多重多元接続）を適用した無線通信システムにおいて、ユーザ端末が、あるキャリア周波数のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を使って通信開始要求信号を送信する場合には、既に当該キャリア周波数における最大空間多重化数（現行の商用システムであるiBurst（登録商標）では３）に達していたときは、この通信開始要求信号は破棄されてしまう。そして、通信開始要求信号を破棄され、接続を拒否されたユーザ端末は、別のキャリア周波数で同様の作業を行って通信開始を試みる。しかしながら、空いているキャリア周波数での接続受け入れ許可をもらえるまで、ユーザ端末はリトライを繰り返す必要がある。従って、ユーザ端末が多数アクセスしており、通信チャネルが込み合っている状況では、なかなか通信を開始できないという問題点があった。
【０００３】
また、通話チャネルには、音声などに必要な広い信号帯域を割り当てなければならないが、接続制御フェーズにおける接続制御通信で使用される接続制御信号にはこのような広い信号帯域は不要である。そこで、マルチキャリアＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式の無線通信システムで用いられる通信チャネルに、通話通信を行う通話チャネルと、通話通信相手同士の回線接続制御のための通信に用いる接続制御チャネルと、この接続制御チャネルを成立するために用いるリンク確立制御チャネルとをそれぞれ独立して設ける技術が提案されている（特許文献１を参照されたい。）。
【特許文献１】特開平11-284587号公報（段落0022-0024、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した提案技術は、チャネルの種類が増えるため制御や処理が複雑になるという問題点が新たに発生する。
【０００５】
また、ＳＤＭＡ方式では、空間多重化数を増加すれば、１つのキャリア周波数に収容できるユーザ端末を増加することは理論的には可能である。例えば、ＳＤＭＡ方式を用いた基地局装置では、受信処理および送信処理はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）で行い、受信処理より簡易な演算処理で済む「送信処理」の一部の機能をＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）などのプロセッサに行わせている。しかしながら、ＦＰＧＡは安価ではあるが、複雑な演算処理はできず、従って、空間多重化数がこのＦＰＧＡの演算能力以内に制限され（現行システムでは多重化数は３）、同じハードウェア構成（ＤＳＰおよびＦＰＧＡのセット）では、空間多重化数を増加することは困難であった。また、ＦＰＧＡなどのプロセッサの演算能力を向上させるためにハードウェア設計を変更することは、コスト面から困難であった。また、仮に、受信側の空間多重数だけを増加させた場合には、受信側の空間多重数と送信側のそれとが不均衡となる新たな問題も発生する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ＳＤＭＡ方式の現状のハードウェア構成において、即ち、プロセッサのハードウェア設計を変更せずに、新たなユーザ端末による最大空間多重数を超える通信開始要求を受け入れ、即座に通信を開始することができ、さらに、受信側の空間多重数と送信側のそれとの不均衡となるときに適正に再割当を行う基地局およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した諸課題を解決すべく、第１の発明による基地局の制御方法は、
同一の周波数帯域を空間多重化した複数の空間多重チャネルを割り当てられた複数のユーザ端末と同時に無線通信を行う基地局の制御方法であって、
前記複数のユーザ端末に対する送信処理を行う送信処理ステップと、
前記複数のユーザ端末からの受信処理を行う受信処理ステップと、
所定の最大空間多重化数に達している場合に新たなユーザ端末から通信開始要求を受けたとき、アップリンク側のみに前記新たなユーザ端末に対して新たな空間多重チャネルを割り当て、該割り当てられた空間多重チャネルを用いて受信処理を行うように制御する受信制御ステップと、
前記新たなユーザ端末に対してダウンリンク側のデータを送信する場合、他のユーザ端末に既に割り当てられているダウンリンク側の空間多重チャネルを、当該他のユーザ端末と前記新たなユーザ端末とに対して、所定の順番で再割り当てし、当該再割り当てに基づいて送信処理を行うように制御する送信制御ステップと、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明による基地局の制御方法は、
前記送信制御ステップにおける前記所定の順番が、ラウンドロビン方式によって定められる、ことを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明による基地局の制御方法は、
前記送信制御ステップにおける前記所定の順番が、前記新たなユーザ端末および前記他のユーザ端末に対して送信すべき各データ量に基づいて、各ユーザ端末における送信すべきデータ量が多くなるほど、割り当て頻度が高くなるように定められる、
ことを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明による基地局の制御方法は、
前記送信制御ステップにおける前記所定の順番が、前記新たなユーザ端末および前記他のユーザ端末における通信優先度（例えばＱｏＳ、課金ランクなど）に基づいて、各ユーザ端末の通信優先度が高いほど、割り当て頻度が高くなるように定められる、
ことを特徴とする。
【００１１】
上述したように本発明の解決手段を方法として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する装置、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００１２】
例えば、本発明を基地局（装置）として実現させた第５の発明による基地局は、
同一の周波数帯域を空間多重化した複数の空間多重チャネルを割り当てられた複数のユーザ端末と同時に無線通信を行う基地局であって、
前記複数のユーザ端末に対する送信処理を行う送信処理部（回路など）と、
前記複数のユーザ端末からの受信処理を行う受信処理部（回路など）と、
所定の最大空間多重化数に達している場合に新たなユーザ端末から通信開始要求を受けたとき、アップリンク側のみに前記新たなユーザ端末に対して新たな空間多重チャネルを割り当て、該割り当てられた空間多重チャネルを用いて受信処理を行うように制御する制御部（回路、ＣＰＵ、ＤＳＰなどのプロセッサ）とを具え、
前記制御部が、
前記新たなユーザ端末に対してダウンリンク側のデータを送信する場合、他のユーザ端末に既に割り当てられているダウンリンク側の空間多重チャネルを、当該他のユーザ端末と前記新たなユーザ端末とに対して、所定の順番で再割り当てし、当該再割り当てに基づいて送信処理を行うように制御する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＳＤＭＡ方式の現状のハードウェア構成を用いたまま、ユーザ端末による通信開始要求を確実に受け入れ、ユーザに開始要求の再送を強いることなく、即座に通信を開始させることができるようになる。具体的には、現状のプロセッサなどのハードウェア構成のままで、受信側のみユーザ多重化数を向上させるように制御部（回路やプログラム）などの変更を行うことによって、同時に接続できるユーザ数を、変更前に対して向上させることが可能となる。また、受信側の空間多重数を増加することによって、受信側の空間多重数と送信側のそれとが不均衡となるが、本発明によれば、送信側のチャネル割り当てを、所定の順番で再設定（再割当）することによって不均衡を解消して、他の既存ユーザへの送信側チャネルの割り当てを行いつつ、新たなユーザ端末に対しても送信側（ダウンリンク）チャネルを適正に割り当てることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施態様による基地局装置のブロック図である。図に示すように、基地局装置１００は、制御部（スケジューラ）１１０、ＤＳＰ１２０、ＦＰＧＡ処理部１３０、無線通信部ＲＦ、およびアダプティブアレイアンテナＡＡＡを備える。また、基地局装置１００は、所定の最大空間多重数、各ユーザ端末とこれに割り当てられた空間多重チャネル番号とを関連付けたチャネル割り当てテーブルを格納した記憶部（図示せず）をさらに備える。制御部１１０は、各ユーザ端末への空間多重チャネルの割り当て、開放、タイムスロット割り当てなどを行う。ＤＳＰ１２０は、ユーザ端末に割り当てられた空間多重チャネルＳＰ１−ＳＰ３を用いて各ユーザ端末の送信信号処理を行う送信処理部１２０ＴＲ、および、同様に空間多重チャネルＳＰ１−ＳＰ３を用いて受信信号処理を行う受信処理部１２０ＲＣを含む。ＦＰＧＡ処理部１３０は、送信用の空間多重チャネル数３に相当する３つの分離部ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３を備える。これら分離部ＤＶ１−ＤＶ３は、アダプティブアレイアンテナＡＡＡに含まれる１２個のアンテナに対応して１２個の信号に分離する。ＦＰＧＡ処理部１３０は、１２個のアンテナに対応して１２個の区画からなる結合部ＣＭをさらに含む。無線通信部ＲＦも、同様に１２個の区画からなる。説明および作図の便宜上、アンテナＡＮＴ１用の結合部ＣＭ１および無線通信部ＲＦ１のみ説明するが、他の１１個の各部の処理も同様のものである。結合部ＣＭ１は、分離部ＤＶ１−ＤＶ３から受けたアンテナＡＮＴ１用の信号を合成して１つの信号に変換し、アンテナＡＮＴ１用の無線通信部ＲＦ１に与える。無線通信部ＲＦ１は、結合部ＣＭ１から受けた信号に必要な信号処理を施してアンテナＡＮＴ１から送信する。このように本基地局装置１００では、最大空間多重数、および最大空間多重チャネル数は３である。従って、通常の割り当て制御では、３チャネルであるため、１つのキャリア周波数には同時に３つのユーザ端末が割り当てられる。
【００１５】
一方、受信側では、アダプティブアレイアンテナＡＡＡのアンテナＡＮＴ１から受けた受信信号は、無線通信部ＲＦ１で必要な信号処理を行い受信処理部１２０ＲＣ内の受信前処理部ＰＲで各多重空間チャネル（即ち各ユーザ端末）の信号に分離される。従来であれば、最大空間多重数（最大空間多重チャネル数）３に到達した時点で、新たなユーザ端末からの通信開始要求は拒絶されていた。本発明による本基地局装置１００では、最大空間多重数３を超える４つ目のユーザ端末がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨで通信開始要求信号を送信してきたときに、これを受け入れ、受信処理部１２０ＲＣにおいてアップリンク側のみに新たに４つ目の空間多重チャネルＳＰ４を割り当てるものである（詳細については後述する）。
【００１６】
この場合、受信処理部１２０ＲＣの演算処理・信号処理が過負荷となるときは、該当するソフトウェアモジュールなどのコードをアセンブラ化する（高級言語でコーディングされコンパイルしたコードではなく、直接アセンブラでコーディングしたコードにする）などして処理時間を短縮させ、４ユーザ端末分の処理を毎フレーム実行可能にしてやる。このようにして、受信側では、新たなユーザ端末に、新たな空間多重チャネルを割り当てるため、受信処理を行うことができる。一方で、通信開始要求信号の応答信号を新たなユーザ端末に送る必要があるが、ＦＰＧＡ処理部１３０の制約上、送信側において新たなユーザ端末に割り当てることが可能な空間多重チャネルは存在しない。このことから、他の空間多重チャネルを使う既存の３ユーザ端末と、ダウンリンク側では空間多重チャネル（即ち多重番号）をタイムシェアすることとする。これのスケジューリングは制御部（スケジューラ）１１０が行うこととなる。通常のトラフィックとは異なり、通信開始要求への返答は１フレームないし数フレームで終了するため、スケジューリングを行うといっても、数フレームだけ、送信系の空間多重チャネルを新たなユーザ端末（SP4）に貸すことができればよい。このように、マルチキャリアであれば、あるユーザに対してアップリンクのみのチャネルを通信チャネルとして割り当て、ダウンリンク側は他の多重チャネルを他ユーザとタイムシェアして使用することも可能である。従って、現状のハードウェア構成を生かして、通信チャネルを増やしユーザ収容の能力を向上させることが可能となる。
【００１７】
本発明の構成を具体的に説明する前に、図１９に従来のネットワーク構成図を示し、従来技術の欠点を再度述べる。図に示すように、基地局装置ＢＳは、既に既存のユーザ端末ＭＳ１−ＭＳ３に空間多重チャネルＳＰ１−ＳＰ３を割り当て、セッションを持っている。新たなユーザ端末ＭＳ４は、最大空間多重数に到達していない空きがあるキャリア周波数が見つかるまで何度でもリトライしなければ通信を開始することができない。他方、図２に、本発明の一実施態様によるネットワーク構成図を示す。図に示すように基地局装置ＢＳは、既に既存のユーザ端末ＭＳ１−ＭＳ３に空間多重チャネルＳＰ１−ＳＰ３を割り当て、セッションを持っている。本構成では、最大空間多重数３に達した後であっても、通信開始要求を含むＲＡＣＨ信号を基地局装置ＢＳが待ち受けしており、新たなユーザ端末ＭＳ４に対しては、即座にアップリンク側の空間多重チャネルＳＰ４が割り当てられ、所定の処理を経た後で速やかに通信を開始することが可能となる。従って、ユーザ端末にとってはキャリア周波数をシフトして何度もリトライをしなくて済むようになる。
【００１８】
また、マルチキャリア基地局であれば、あるキャリアについては、４多重を行い、送信のみ３多重でスケジューリング処理によってシェアするということも可能である。このようにして、現ハードウェア構成であっても、周波数利用効率を向上させた無線通信システム制御法を実現することができ、通信開始要求を端末側が送信した際にも待ち時間を短くすることが可能となり、周波数をよりいっそう効率的に使うことができるようになる。
【００１９】
本発明は、従来方式で通信可能であった３ユーザーの空間多重が使用されている状態のときに、従来受信できなかったＲＡＣＨ信号を受信する手段として使用する。この場合、ＲＡＣＨ信号を受信した基地局装置ＢＳは、例えば、ＳＰ１〜ＳＰ３の中で最も優先順位の低い信号の送信処理を止め、空間多重チャネルＳＰ４用の送信処理を行うものとする。この優先順位はＱｏＳや再送状況などを見て総合的に判断するものとする。例えばＱｏＳの低いユーザであり、再送を繰り返していないユーザがいれば、送信をやめ、新たなユーザ端末（ＳＰ４）用の信号を送信するものとする。これによって周波数割り当てを迅速に行い、３多重の信号送信しかできない環境においても、ＲＡＣＨ信号を受信できることから、無用なＲＡＣＨ信号の再送を行わずにすむ。最下位優先順位の空間多重チャネルは、ＲＡＣＨに一定フレームを明け渡す形となるが、送信完了後すぐ通常動作に戻ればそれほど影響は出ない。
【００２０】
図３は、本発明の実施態様による最大空間多重数を超えた場合のユーザ端末受け入れ処理のフローチャートである。ここでは最大空間多重数は３に設定されている。図に示すように、ステップＳ１０にて空間多重（ＳＰ）ユーザ数が３であるか否かを判定し、最大になる前は従来どおりの動作を行う（ステップＳ１１）。空間多重（ＳＰ）ユーザ数が３である（最大空間多重数に到達した）場合は、４ユーザ目の開始要求をランダムアクセスチャネル（通信割当要求用チャネル）ＲＡＣＨでの待ち受けを開始する（ステップＳ１２）。ステップＳ１３では、４ユーザ目のＲＡＣＨ信号を受信し、４ユーザ目の端末にアップリング側のみ空間多重チャネルＳＰ４を割り当てる。次にステップＳ１４では、空間多重チャネルＳＰ１−ＳＰ３を使用しているユーザ端末が持つ優先順位に基づき、ＲＡＣＨ信号の応答などに使用することになる空間多重チャネルを１つ選択して、４ユーザ目の端末にダウンリンク用として一時的に割り当てる。ステップＳ１５では、空間多重チャネルＳＰ４のウェイトと、ＳＰ４用の信号を、一時的に割り当てられたダウンリンク用の空間多重チャネルＳＰを用いて送信する。ステップＳ１５におけるＲＡＣＨ信号の送信を終了し、この４ユーザ目の端末に対する所定の後処理（他キャリアへのシフトなどであり後で詳細に述べる。）も終えた後は、ステップＳ１６にて、通常のＳＰ３多重信号の送信を開始する。
【００２１】
図４は、最大空間多重を超えて受け入れたユーザ端末に対する後処理を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ２０では、アップリンク側のみ空間多重チャネルＳＰ４を割り当てられたユーザ端末には、この新たなユーザ端末に与えるべき、空間多重チャネルＳＰ１−３に空きがある新たなキャリア周波数を選択し、空いているチャネルをこの新たなユーザに割り当て、これを新たなユーザ端末に知らせる（ステップＳ２１）。次に、ステップＳ２２に進み、基地局は、この新たなユーザ端末と、通知した「新たなキャリア周波数および空間多重チャネル」を用いて通信を開始する。これによって元のキャリア周波数では、アップリンク側の空間多重チャネルＳＰ４が開放されるため、また、４ユーザ目のＲＡＣＨ信号待ち受けを再開する（ステップＳ２３）。
【実施例１】
【００２２】
次に、実施例１として、より具体的な無線通信システムに本発明を適用した場合の詳細な構成・原理を説明する。本発明を適用する無線通信システムの一例として、図５のようなシステムを考える。基地局２００には６本のアンテナ素子で構成されるアンテナアレイがあり、無線端末３００との間でデジタル無線経路を確立させる。チャネルモデルとしては、基地局２００と無線端末３００との間には多数の散乱体が分布していて、周波数非選択性の多重伝播路が形成されているものと仮定する。無線端末３００は、携行によって移動可能である事により、無線端末３００と基地局２００との多重伝播路はそれぞれ異なるドップラー周波数を有する事となる。
【００２３】
図６は、実施例１による基地局２００の無線部構成を示すブロック図である。図に示すように、基地局２００は、タイミングプロセッサ（スケジューラ）２１０、ＲＦアレイ２２０ＲＦ、制御部ＣＯＮ、ＳＰ１用空間多重演算部(SP1_TX-FPGA)２２０ＳＰ１、ＳＰ２用空間多重演算部(SP2_TX-FPGA)２２０ＳＰ２、RXANTENNA-DSPインターフェイスバスＢ１、DSP-TXFPGAインターフェイスバスＢ２、および、アダプティブアレイアンテナＡＡを具える。ＲＦアレイ２２０ＲＦは、アンテナ毎のＲＦ部ＲＦ１−６、および、アナログデジタルコンバータＡＤＣ１−６、デジタルアナログコンバータＤＡＣ１−６を有する。制御部ＣＯＮは、ＤＳＰ２３０および上位層ＵＬを具える。上位層ＵＬは、ＡＲＱ(Automatic Repeat reQuest)処理部ＡＲを有する。
【００２４】
タイミングプロセッサ２１０は、TDMA-TDDフレーム構成例で示すフレームタイミングの生成および、ダウンリンク信号フォーマットで示す送信タイミングの生成および、アップリンク受信タイミングの生成を行う。アダプティブアレイアンテナＡＡを構成する６本のアンテナＡＮＴ１−６はすべて送信及び受信に兼用される。無論TDMA-TDD方式を用いるので、送信と受信は同時に行なわれることは無い。アップリンク受信のタイミングで基地局はアンテナ端での受信信号をＲＦアレイ２２０ＲＦにより検波変調して受信IF（中間周波数）信号として増幅する。増幅されたIF信号はＡＤコンバータＡＤＣ１−６により標本化されデジタル信号に変換される。６本のアンテナからの受信信号はＲＦアレイ２２０ＲＦを介して、制御部ＣＯＮ内のＤＳＰ２３０(digital signal processor)へ渡される。
【００２５】
基地局２００は、アップリンク受信により得た６系統のIF信号から、無線端末毎のアンテナ重み（ウェイト）を計算し、次の送信のためのアンテナ重みとして利用する。アンテナ重みはＤＳＰ２３０により計算され、上記の場合、２空間多重化されたＳＰ１用空間多重演算部(SP1-TX-FPGA)２２０ＳＰ１、ＳＰ２用空間多重演算部(SP2-TX-FPGA)２２０ＳＰ２の各アンテナ用のウェイトレジスタＷＲにセットされる。ＳＰ１用空間多重演算部２２０ＳＰ１、ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ２は、無線端末毎のアンテナ重みと無線端末毎の送信信号から、６本のアンテナ毎の送信IF信号を導く。アンテナ毎のIF信号はＲＦアレイ２２０ＲＦにより増幅され、アンテナ端から発射される。
【００２６】
ＳＰ１用空間多重演算部２２０ＳＰ１は、ＴＸ信号生成器ＳＧとウエイトレジスタＷＲとを具える。ＴＸ信号生成器ＳＧおよびウエイトレジスタＷＲは、DSP-TXFPGAインターフェイスバスＢ２を介してＤＳＰ２３０からＳＰ１送信用の信号および算出・決定されたウェイトを受け取る。ＳＰ１用空間多重演算部２２０ＳＰ１は、ＳＰ１用の各アンテナ用のアンテナウエイト制御部（SP1_Ant1-6）Ｗ１−６を具え、アンテナウエイト制御部Ｗ１−６の各々は、ウエイトレジスタＷＲに格納されたウェイトに基づき、各アンテナに対するアンテナウエイトを算出する。そして、ＴＸ信号生成器ＳＧにより送信用の信号に基づき生成された送信データを、アンテナウエイト制御部Ｗ１−６で算出されたアンテナ毎のアンテナウエイトに乗算器を用いて乗算して、アンテナ毎の送信データを作成する。２つのSP1,2-TX-FPGAが作成したアンテナ毎の送信データは加算器で加算されて、アンテナ毎の送信データに合成される。このようにして作成したアンテナ毎の送信データはADコンバートした後、ＲＦ部ＲＦ１−６により変調され、各ミキサ（図示せず）に渡される。
【００２７】
次にＤＳＰ２３０の構成を詳細に説明するが、本発明の理解に資するために、本発明によるＤＳＰの説明に先立ち、従来構成のＤＳＰを説明する。図７は、従来技術によるＤＳＰの内部構成を示すブロック図である。図に示すように、ＤＳＰ２３０は、DSP-TXFPGAインターフェイスバスＢ２、RXANTENNA-DSPインターフェイスバスＢ１を介して、ＲＦアレイ２２０ＲＦ、ＳＰ１用空間多重演算部２２０ＳＰ１、ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ２と接続している。トラフィックチャネルの受信時において、各アンテナ素子には希望波と干渉波が重畳されて受信される。重畳された信号は６本のアンテナからの受信IF信号としてＲＦアレイ２２０ＲＦからＤＳＰ２３０に渡される。
【００２８】
ＤＳＰ２３０は、受信IF信号を整合フィルタＭＦ１−６にかけ、Rzz対角項算出処理部ＲＺに渡す。Rzz対角項算出処理部ＲＺは、６個の受信信号毎の共分散行列を計算する事により、既知トレーニングとの相関を計算する前準備を行う。ユーザ１，２トレーニングシーケンス生成部ＴＳ１，ＴＳ２は無線端末がアップリンクのトレーニングシーケンスとして付与してくる信号と同じ信号を生成する。これは多重数分の無線端末毎に用意される。ユーザ１，２ウェイト算出部ＷＣ１，ＷＣ２は、Rzz対角項と既知トレーニングシーケンス信号との相関を調べる事により最適なアンテナ重みを導く。導かれたアンテナ重みと６本の受信IF信号から、各無線端末のトラフィックチャネル毎の受信IF信号として分離する。各無線端末のトラフィックチャネル毎の受信IF信号はそれぞれ、ユーザ１，２受信ベースバンド処理部ＲｘＢ１，ＲｘＢ２により処理されユーザーデータとして上位層ＵＬに転送する。上位層ＵＬは、ユーザ１上位層ＵＰ１、ユーザ２上位層ＵＰ２を含む。トラフィックチャネルの送信時においては、受信時に導かれた最適なアンテナ重みを、ＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２(SP1,SP2-TX FPGA)にセットするとともに上位層ＵＬからの各無線端末のトラフィックチャネル毎のユーザデータをユーザ１，２送信ベースバンド処理部ＴｘＢ１，ＴｘＢ２によりIF信号に変換し、ＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２に転送する。この図の従来構成では受信多重数と送信多重数は共に２であり、ＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２がサポートする送信多重数に一致している。
【００２９】
次に、図８に本発明の実施例１によるＤＳＰ２３０の内部構成を示すブロック図を示す。図に示すように、本発明によるＤＳＰ構成では、ＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２(SP1,2-TX FPGA)がサポートする送信多重数より受信多重数が多い。従って、基地局２００の受信時における多重分離に必要な処理が全て２つから３つに増えている。基地局２００からの送信に関しては、受信、送信ともにベースバンド処理部が３つに増えている。即ち、ＤＳＰ２３０は、ユーザ３受信ベースバンド処理部ＲｘＢ３、ユーザ３送信ベースバンド処理部ＴｘＢ３をさらに具える。送信のためのアンテナ重みは、直接、ＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２にセットされるのではなく、スケジューラ２４０に渡され、スケジューラ２４０からＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２にセットする構成に変更となる。
【００３０】
トラフィックチャネル（信号）の受信時において、各アンテナ素子には希望波と干渉波が重畳されて受信される。サポート可能なトラフィックチャネル数は２から３となり、３つの異なる無線端末からのアップリンク信号が重畳されている事になる。重畳された信号は６本のアンテナからの受信IF信号としてＲＦアレイ２２０ＲＦからＤＳＰ２３０に渡される。ＤＳＰ２３０は受信IF信号を整合フィルタＭＦ１−６にかけ、Rzz対角項算出処理部ＲＺに渡す。Rzz対角項算出処理部ＲＺは６個の受信信号毎の共分散行列を計算する事により、既知トレーニングとの相関を計算する前準備を行う。ユーザ１〜３トレーニングシーケンス生成部ＴＳ１−ＴＳ３は無線端末がアップリンクのトレーニングシーケンスとして付与してくる信号と同じ信号を生成する。これは多重数分の無線端末毎に用意される。ユーザ１〜３ウェイト算出部ＷＣ１−ＷＣ３は、Rzz対角項と既知トレーニングシーケンス信号との相関を調べる事により最適なアンテナ重みを導く。導かれたアンテナ重みと６本の受信IF信号から、各無線端末のトラフィックチャネル毎の受信IF信号として分離する。各無線端末のトラフィックチャネル毎の受信IF信号はそれぞれ、ユーザ１〜３受信ベースバンド処理部ＲｘＢ１−３により処理されユーザーデータとして上位層ＵＬ内のユーザ１〜３上位層ＵＰ１−ＵＰ３に転送する。このように基地局２００における受信時の処理における本発明の構成と従来の構成との相違点は、単に多重数が増えただけとなる。
【００３１】
トラフィックチャネル（信号）の送信時においては、受信時に導かれた最適なアンテナ重みを一旦、スケジューラ２４０に渡す。上位層ＵＬからの送信データも３つとなっていて、ユーザ１〜３送信ベースバンド処理部ＴｘＢ１−３から各無線端末のトラフィックチャネル毎の送信IF信号に変換され、一旦、スケジューラ２４０に渡される。スケジューラ２４０は、２個のＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２(SP1,2-TX FPGA)と、３つのうちの２つの各無線端末のトラフィックチャネルとの関連付けを行う。残りの一つのトラフィックチャネルのデータは破棄する。スケジューラ２４０は３つのトラフィックチャネルのダウンリンクスループットが平坦化するようＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２と関連付けするトラフィックチャネルを決定する処理を行う。このようにしてスケジューラ２４０は送信時において、２つのトラフィックチャネルに対応したトラフィックチャネルの、受信時に導かれた最適なアンテナ重みをＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２にセットするとともに上位層ＵＬからの各無線端末のトラフィックチャネル毎のIF信号をＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２に転送する。この図の例では受信多重数は３であるのに対し、送信多重数は２であるが、この送信と受信との間の空間多重数の不均衡に対処する割り当て手法を説明する。
【００３２】
＜単純なラウンドロビンによる公平な分配＞
図９は、ラウンドロビンによる公平な割り当て手法を示すTDMA-TDDフレーム毎の遷移図である。スケジューラ２４０は、現在、基地局２００が確立させているトラフィックチャネルの数に応じて、ＳＰ１，ＳＰ２用空間多重演算部２２０ＳＰ１,ＳＰ２(SP1-TX FPGA,SP2-TX FPGA)とトラフィックチャネルとの関連付け方法を切り替える。
【００３３】
図９（ａ）は、トラフィックチャネル１つの場合のTDMA-TDDフレーム毎の遷移図である。図に示すように、基地局２００が確立させているトラフィックチャネルが唯一つ（トラフィックチャネル１）しかなく、一台の無線端末との間との通信を行っている場合は、当該トラフィックチャネル１をSP1-TX FPGAに割り振る。
【００３４】
図９（ｂ）は、トラフィックチャネル２つの場合のTDMA-TDDフレーム毎の遷移図である。図に示すように、基地局２００が確立させているトラフィックチャネルが二つ（トラフィックチャネル１及びトラフィックチャネル２）であり、２台の無線端末との間との通信を行っている場合は、無線端末１のトラフィックチャネル１をSP1-TX-FPGAに割り振り、無線端末２のトラフィックチャネル２をSP2-TX-FPGAに割り振る。
【００３５】
図９（ｃ）は、トラフィックチャネル３つの場合のTDMA-TDDフレーム毎の遷移図である。図に示すように、基地局２００が確立させているトラフィックチャネルが三つ（トラフィックチャネル１及びトラフィックチャネル２及びトラフィックチャネル３）であり、三台の無線端末との間との通信を行っている場合は、各TDMA-TDDフレームでTX-FPGAに割り当てる事のできないトラフィックチャネルが発生する事になるので、そのトラフィックチャネルを休息時間と位置づけ、TX-FPGAに割り振らない。残る二つのトラフィックチャネルを、例えば無線端末１のトラフィックチャネル１をSP1-TX-FPGAに割り振り、無線端末２のトラフィックチャネル２をSP2-TX-FPGAに割り振る。各TDMA-TDDフレームでトラフィックチャネル毎の休息時間（ブレークタイム）が偏らないように、全てのトラフィックチャネルでSP1-TX-FPGA及びSP2-TX-FPGA及び休息間（ブレークタイム）への割り振りをラウンドロビン方式で循環させる。
【００３６】
図９（ｃ）に示すように基地局２００に３つのトラフィックチャネルが存在する場合は、アップリンク方向のスループットは、本来のトラフィックチャネルのスループットを確保できる。ダウンリンク方向のスループットは、TDMA-TDDフレーム３回に１回休息時間を経験するため、２／３になる。その代わりに、TX-FPGAが二つ分のトラフィックチャネルのダウリンク送信をサポートしていないにも関わらず、基地局２００として３つのトラフィックチャネルをサポートする事ができる。
【００３７】
このように、トラフィックチャネルの数がTX-FPGAのサポートするダウンリンク送信数未満である場合は、従来と変わらないスループットとなり、トラフィックチャネルの数がTX-FPGAのサポートするダウンリンク送信数を超えて収容する事が可能となる。つまり、基地局のハードウェアに新たな投資を行う事無しに、同時に基地局に接続できる無線端末を増やす事が可能となる。この事は、基地局設置の数を減らす事を可能とする。また、同じ基地局数では、基地局のサポートする収容数を超えたために、無線端末が経験するビジー状態（基地局との無線接続が行えない状態）を減らす事が可能となる。
【００３８】
しかしながら、本構成を適用する場合、任意のトラフィックチャネルに着目するとTDMA-TDDフレーム上で一定間隔でのダウンリンク送信が行なわれない事になる。即ち、無線端末３００から見ると、一定間隔でのダウンリンク信号が検出できない事となる。この事はARQによる自動再送制御に影響を与える場合が発生する。基地局２００から無線端末３００に対してのデータ送信においてSR(Select Request)型ARQを行っているとする。基地局２００はFrame nでの送信データにシーケンス番号jを付与して送信を行う。無線端末３００はFrame nでのダウンリンク受信データをFrame n+1でデコード完了し認識するとする。無線端末３００は、Frame n+2でFrame n+2時点での欠落無く受信した最も新しいシーケンス番号を付与したアップリンク信号のACK（肯定応答）を送信する。
【００３９】
基地局２００はFrame n+2でのアップリンク信号をFrame n+3で認識し、Frame nで送信したデータに対するシーケンス番号がACKに含まれているか否かによりFrame nでのデータを再送するべきか否かを判定する。Frame nで送信したデータに付与したシーケンス番号がACKに含まれているシーケンス番号より新しい場合は、Frame n+3でFrame nで送信したデータの再送を行う。或いは、Frame nで送信したデータに付与したシーケンス番号がACKに含まれているシーケンス番号と一致した場合は、新しいデータの送信を行う。
【００４０】
上述したARQでは、データを送信してから再送を判断して送信するまでの時間は、ラウンドトリップタイムにより決定されていて、基地局２００がデータを送信して無線端末３００が認識するフレームは2、無線端末３００がACKを送信して基地局が認識するフレームを１としている。よってラウンドトリップタイムは３フレームであり再送周期も3となる。この例では３フレームに一回休息時間を経験するので、再送周期と休息時間周期が一致してしまい、特定のパケットの再送失敗が連続してしまう問題が発生する。
【００４１】
図１０に、問題が発生する場合のシーケンスの一例を示す。図に示すように、このシーケンスではFrame=n+2で基地局２００が送信したシーケンス番号2のデータが、休息時間に合致するため、シーケンス番号2のデータは無線端末３００には伝わらない。よって、基地局２００はFrame=n+5でシーケンス番号1を含むNAK（否定応答）を受け取る事になる。基地局２００はFrame=n+5でシーケンス番号2のデータの再送を行うが、Frame=n+5も同様に休息時間であるので、無線端末３００に伝わらない。結局、無線端末３００は、シーケンス番号2のデータを受信する事ができない。よって、このシーケンスでは、シーケンス番号2の受信は何度リトライしても失敗してしまい、結局、破綻する事になる。無線端末３００は受信シーケンス番号のリオーダリングを行う事が多いが、欠落したシーケンス番号2を受信する事ができないため、上位層に受信データを転送する事ができない。
【００４２】
この問題は、再送制御の手法を変更することにより回避する事ができる。図１１に、本発明の実施例１による基地局において実行される再送制御手法のシーケンス図を示す。図に示すように、このシーケンスでは基地局２００はFrame=n+2でシーケンス番号2のデータを無線端末に送信しようとするが、休息時間であるので送信する事ができない。しかし、基地局２００はFrame=n+2が休息時間である事をスケジューラ（図１２に示す）により知るため、次のFrameであるFrame=n+3で再送を行う。基地局２００はFrame=n+5でシーケンス番号1を含むNAK（否定応答）を認識するが、再送するべきシーケンス番号2のデータはFrame=n+3で再送していて、まだ3フレーム経過していないのでFrame=n+5では新しいシーケンス番号4のデータを送信しようとする。無論、Frame=n+5は休息時間であるため、同様の処理によりシーケンス番号4のデータはFrame=n+6で再送する。基地局はFrame=n+6でFrame=n+3で再送したシーケンス番号2のACKを受信する。以上の再送制御によりSR型ＡＲＱ（再送制御）における問題点が解決する事になる。
【００４３】
図１２に、再送制御を実行するＤＳＰ２３０のブロック図を示す。この図では、上位層ＵＬの各ユーザ１〜３上位層ＵＰ１−３がダウンリンク送信を行う際に送信するべきデータを決定するのに先立ち、スケジューラ２４０に送信するべきフレームが休息時間か否かを、各ユーザ１〜３上位層ＵＰ１−３とスケジューラ２４０とを結ぶ信号線Ｌ１−Ｌ３を通じて問い合わせる。休息時間である場合には、当該フレームで送信予定のデータを次のフレームで送信するよう制御を行う事で実現できる。本実施例については、受信の空間多重数３、送信の空間多重数２の場合について記載しているが、前述していたように受信の空間多重数４、送信の空間多重数３の装置などと同様に実施できる。
【００４４】
＜トラフィック量に応じて割当の頻度を変える手法＞
図１３に、各無線端末のトラフィック量に応じて、ダウンリンクチャネルの割り当の頻度を変更する場合のブロック図を示す。図９では、単純なラウンドロビンにより各トラフィックチャネルに各TX-FPGA（即ち、ダウンリンクチャネル）を公平に分配する方法を説明した。しかしながら、ラウンドロビンによる再割当はシンプルで実装し易いメリットがあるが、必ずしもシステム全体としてのスループットが最大になるわけではない。全てのトラフィックチャネルにおいてダウンリンクのデータ量が均一となることはまれであり、或る時間単位に着目した場合、ダウンリンクのデータトラフィックが多量に発生する場合や、殆どゼロとなる場合などが発生する。例えば、クライアント／サーバ型の通信モデルの場合には、クライアントである無線端末からサーバである基地局にリクエストを行い、基地局がリクエストに応答して多量のデータを無線端末にダウンリンクで送信する。その後、無線端末のユーザは、受信した多量のデータを閲覧したり、何らかの処理を行ったりする場合があり、このような状況においては、無線端末はリクエストを基地局に送信しないため、ダウンリンク送信は殆どゼロとなる。本発明の実施例による基地局では、表１に示すように、トラフィック量の多いダウンリンクを持つトラフィックチャネルに、より多くのダウンリンク時間（即ち、チャネル割当頻度を高める）を割り当てることが可能である。基地局における上位層は、送信のために送信キューを持つことが普通であり、当該送信キューに格納されているデータのサイズを参照することによってデータのサイズを決定することができる。そして、決定したデータサイズにに基づき、送信量の程度別の分類を規定した表１のようなテーブルを参照することによって、割当の優先順位を決定することが可能となる。
【００４５】
【表１】
2008236677.tif 000003
【００４６】
図１３では、基地局に送信優先順位判定部２５０、ユーザ１〜３上位層ＵＰ１−３
の各々の各ユーザ１〜３送信キューＱ１−３にキューイングされているダウンリンクデータのサイズを判定する各ユーザ１〜３送信キュー判定部ＱＪ１−３をさらに設ける。送信キューＱ１−３において、送信キューが埋まっている場合は、ダウンリンクトラフィックは非常に多いと判定でき、逆に送信キューＱ１−３の空きが多いとダウンリンクトラフィックは少ないと判定でき、キューが全く空である場合はウンリンクトラフィックがゼロであると判定できる。ユーザ１〜３送信キュー判定部ＱＪ１−３による、上述したようなサイズ判定結果は、送信優先順位判定部２５０に集められ、各サイズ判定結果を比較し、比較結果に応じて、最もキューに多くのデータが滞留しているトラフィックチャネルに多くのダウンリンクタイム（即ち、回数）を割り当て、データの滞留の少ないトラフィックチャネルには、休息時間（ブレークタイム）を増やすことによって少ないダウンリンクタイムを割り当てることが可能となる。このような、ダウンリンクタイム（チャネル／スロット）の割当を行うことによって、割り当てが非常に効率的となり、システム全体としてのスループットを向上させることが可能となる。
【００４７】
ダウンリンクタイムの割当は、所定の周期で再設定することによって、よりシステム全体としてのスループットを向上させることができるようになる。優先順位を低く設定されたトラフィックチャネルは、長期間ダウンリンクチャネルを持つことができない場合もありえる。このような場合には、Ｌ２（レイヤー２）におけるＡＲＱ制御に支障をきたすことがある。長期間に亘ってＡＣＫが受信できない場合に対応するために、休息時間の連続回数をカウントする連続休息時間カウンタ（図示せず）を設ける。このカウンタを使って、一定回数以上の連続休息の発生を検出したときに、連続休息が発生したトラフィックチャネル（ユーザ）に対して優先的にダウンリンクチャネルを割り当てるように制御することによって、上述したＡＲＱ制御の支障を回避することができる。
【００４８】
図１４は、ＡＲＱ制御の支障を回避する割り当て処理の一例を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ３０にて、トラフィックチャネルが３つ存在するか否かを判定する。存在する場合は、ステップＳ３１にて、連続休息時間カウンタが５回以上になったトラフィックチャネルが有るか否かを判定する。５回以上になったトラフィックチャネルが有る場合は、ステップＳ３２に進み、当該トラフィックチャネルの連続休息時間カウンタをクリアする。その後、ステップＳ３３にて、２つある空間多重演算部(SP1_TX-FPGA, SP2_TX-FPGA)のうち１つであるSP1_TX-FPGAに当該トラフィックチャネルを割り当てる。次に、ステップＳ３４にて、３つのトラフィックチャネルのうちの残り２つのトラフィックチャネルの送信キューのデータ滞留量を比較する。ステップＳ３５に進み、送信キューのデータ滞留量が多い、即ち、空きが少ない方のトラフィックチャネルをSP2-TX-FPGAに割り当て、残りの１つのトラフィックチャネルを休息時間に設定する。次にススップＳ３６にて、ステップＳ３５により休息時間に設定されたトラフィックチャネルの連続休息時間カウンタを１つインクリメント（増分）する。
【００４９】
ステップＳ３０の判定条件を満たさない場合（トラフィックチャネルが２以下の場合）は、ステップＳ３７に進み、通常通りの割り当てを行う。即ち、トラフィックチャネルそれぞれにTX-FPGAを１つずつ割り当てる。ステップＳ３７を実行した後はステップＳ３６に進み、カウンタをインクリメントして処理を終える。ステップＳ３１の判定条件を満たさない場合（カウンタが５回以上のものがある場合）は、ステップＳ３８に進み、３つのトラフィックチャネルの各送信キューを比較する。その後、ステップＳ３９にて、送信キューの空きが一番少ないトラフィックチャネルをSP1-TX-FPGAに割り当てる。次に、ステップＳ４０にて、送信キューの空きが二番目に少ないトラフィックチャネルをSP2-TX-FPGAに割り当てる。そして、残りのトラフィックチャネルを休息時間とする（ステップＳ４１）。ステップＳ４１を実行した後はステップＳ３６に進み、カウンタをインクリメントして処理を終える。
【００５０】
＜送信種別に応じて割当の頻度を変える手法＞
以上、システムのスループットを最適にする割当手法を幾つか説明してきた。上述した幾つかの手法は、単にデータの伝送路としてのパフォーマンスを最大化する観点で制御を決めている。しかしながら、本発明は、トラフィック（ユーザ／チャネル／スロット）毎の用途により、各トラフィックのダウンリンクの割当時間配分を決める構成をとることもできる。例えば、ＶｏＩＰ(Voice Over IP)等の高いＱｏＳを必要とする、或いは、高いＱｏＳ値が設定されたトラフィックチャネルに対して、ダウンリンクタイムを多く配分し、他方、それ以外のデータ通信が目的である、或いは低いＱｏＳ値が設定されたトラフィックチャネルに対して、ダウンリンクタイムを少なく配分する制御を行う。
【００５１】
基地局におけるトラフィックチャネルのダウンリンクの用途は、上位層に流れるパケットのタイプ／種類を調べることによって確認することができる。送信機側から受信機側にデータを伝達させる通信技術は、多数提案されているが、最近は、パケット指向や送信先の自由度などの理由で、ＩＰ（インターネットプロトコル:Internet Protocol：RFC_791_IETF）に基づく方法が好んで選択されている。また、伝送の目的が音声や動画等のメディアパケット伝送目的である場合は、ＩＰパケットを下位層としてＵＤＰ（ユーザデータグラムプロトコル:User Datagram protocol: RFC_768_IETF）が好んで用いられる。また、ＲＴＰは、ペイロードに格納された音声コーディックデータを運搬するが、音声コーディックとしては例えばＧ７２９Ａ等がある。これら各プロトコルのヘッダ情報は、経路途中で参照することが可能であり、ダウンリンクに流れるパケットのヘッダ情報を見ることにより、トラフィックチャネルの用途を判定／推測することが可能となる。例えば、基地局に、トラフィックチャネル毎（即ち、ユーザ毎）の送信種別検査部を設けることで、トラフィックチャネルの用途を判定／推測することが可能となる。
【００５２】
図１５に、送信種別に応じて、ダウンリンクチャネルの割当の頻度を変更する場合のブロック図を示す。図に示すように、ユーザ１〜３送信種別検査部ＴＣ１−３は、ダウンリンク方向に流れるパケットのヘッダを監視し、Ｇ７２９Ａ／ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットの頻度（割合）を算出する。トラフィックチャネル決定部２６０は、ユーザ１〜３送信種別検査部ＴＣ１−３で取得された各種パケットの頻度情報を受け、これらユーザ（トラフィックチャネル）別の頻度情報に基づき、各トラフィックチャネルのダウンリンクタイム（回数）割当優先順位を決定する。優先順位決定方法の一例としては、Ｇ７２９Ａ／ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットの頻度（割合）が多いほど、当該トラフィックの優先順位を高くし、逆にＧ７２９Ａ／ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットの頻度（割合）が少ないほど優先順位を低くする方法がある。例えば、Ｇ７２９Ａ／ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットの頻度（割合）に基づき、表２のようなテーブルを参照して優先順位を決定する。
【００５３】
【表２】
2008236677.tif 000004
【００５４】
優先順位を低く設定されたトラフィックチャネルは、長期間ダウンリンクチャネルを割り当てられないケースが発生する。このような場合には、Ｌ２（レイヤー２）におけるＡＲＱ制御に支障をきたすことがあるが、前述したように、連続休息時間カウンタ（図示せず）を設ける。このカウンタを使って、一定回数以上の連続休息の発生を検出したときに、優先的にダウンリンクチャネルを割り当てるように制御することによって、上述したＡＲＱ制御の支障を回避することができる。
【００５５】
図１６は、送信種別に基づく割当処理におけるＡＲＱ制御の支障を回避する割り当て処理の一例を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ５０にて、トラフィックチャネルが３つ存在するか否かを判定する。存在する場合は、ステップＳ５１にて、連続休息時間カウンタが５回以上になったトラフィックチャネルが有るか否かを判定する。５回以上になったトラフィックチャネルが有る場合は、ステップＳ５２に進み、当該トラフィックチャネルの連続休息時間カウンタをクリアする。その後、ステップＳ５３にて、２つある空間多重演算部(SP1_TX-FPGA, SP2_TX-FPGA)のうち１つであるSP1_TX-FPGAに当該トラフィックチャネルを割り当てる。次に、ステップＳ５４にて、３つのトラフィックチャネルのうちの残り２つのトラフィックチャネルのＧ７２９Ａ／ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットの頻度（割合）を比較する。ステップＳ５５に進み、Ｇ７２９Ａパケットの頻度が多い、即ち、より高いＱｏＳ（通信優先度）が設定されるべき方のトラフィックチャネルをSP2-TX-FPGAに割り当て、残りの１つのトラフィックチャネルを休息時間に設定する。次にススップＳ５６にて、ステップＳ５５により休息時間に設定されたトラフィックチャネルの連続休息時間カウンタを１つインクリメント（増分）する。
【００５６】
ステップＳ５０の判定条件を満たさない場合（トラフィックチャネルが２以下の場合）は、ステップＳ５７に進み、通常通りの割り当てを行う。即ち、トラフィックチャネルそれぞれにTX-FPGAを１つずつ割り当てる。ステップＳ５７を実行した後、処理を終える。ステップＳ５１の判定条件を満たさない場合（カウンタが５回以上のものがある場合）は、ステップＳ５８に進み、３つのトラフィックチャネルのＧ７２９Ａ／ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰパケットの頻度（割合）を比較する。その後、ステップＳ５９にて、Ｇ７２９Ａパケットの頻度が一番多いトラフィックチャネルをSP1-TX-FPGAに割り当てる。次に、ステップＳ６０にて、Ｇ７２９Ａパケットの頻度が二番目に多いトラフィックチャネルをSP2-TX-FPGAに割り当てる。そして、残りのトラフィックチャネルを休息時間とする（ステップＳ５１）。ステップＳ５１を実行した後はステップＳ５６に進み、カウンタをインクリメントして処理を終える。
【００５７】
＜ＱｏＳに応じて割当の頻度を変える手法＞
ダウンリンク（タイム／スロット）の割当頻度が多いトラフィックチャネルは、ダウンリンクの割当頻度が少ない（即ち休息時間が長い）トラフィックチャネルに比べて、高い価値を持つことになる。このことから、高い課金（ランク）を設定されたユーザには、ダウンリンク割当頻度を高くし、逆に、安い課金を設定されたユーザには、ダウンリンク割当頻度を低くする（即ち、休息時間を長くする）ような制御を行うことも可能である。ユーザの登録情報（ランク情報／課金情報）は、例えば、外部のＲＡＤＩＵＳ(Remote Authentication Dial In User Service)に格納しておき、ＰＰＰ確立時にＲＡＤＩＵＳのＱｏＳ登録情報を取得するようにして、取得したＱｏＳ登録情報に応じて、各トラフィックチャネル（各ユーザ）の優先順位を決定する。例えば、ＱｏＳ登録情報に基づき、表３のようなテーブルを参照して優先順位を決定する。
【００５８】
【表３】
2008236677.tif 000005
【００５９】
図１７に、ユーザ登録情報に応じて、ダウンリンクチャネルの割当の頻度を変更する場合のブロック図を示す。図に示すように、トラフィックチャネル決定部２６０は、各ユーザの登録情報を格納している各ユーザ上位層（ＲＡＤＩＵＳクライアント）ＵＰ１−Ｒ、ＵＰ２−Ｒ、ＵＰ３−Ｒから登録情報を受け、これらユーザ（トラフィックチャネル）の登録情報を比較して、比較結果に基づき、ダウンリンクタイムの割当の優先順位を決定する。トラフィックチャネル決定部２６０により決定された優先順位は、スケジューラ２４０に渡され、スケジューラ２４０が、優先順位に応じて、各トラフィックチャネルにダウンリンクタイムを割り当てる。
【００６０】
優先順位を低く設定されたトラフィックチャネルは、長期間ダウンリンクチャネルを割り当てられないケースが発生する。このような場合には、Ｌ２（レイヤー２）におけるＡＲＱ制御に支障をきたすことがあるが、前述したように、連続休息時間カウンタ（図示せず）を設ける。このカウンタを使って、一定回数以上の連続休息の発生を検出したときに、優先的にダウンリンクチャネルを割り当てるように制御することによって、上述したＡＲＱ制御の支障を回避することができる。
【００６１】
図１８は、ＱｏＳ（通信優先度）に基づく割当処理におけるＡＲＱ制御の支障を回避する割り当て処理の一例を示すフローチャートである。図に示すように、ステップＳ７０にて、トラフィックチャネルが３つ存在するか否かを判定する。存在する場合は、ステップＳ７１にて、連続休息時間カウンタが５回以上になったトラフィックチャネルが有るか否かを判定する。５回以上になったトラフィックチャネルが有る場合は、ステップＳ７２に進み、当該トラフィックチャネルの連続休息時間カウンタをクリアする。その後、ステップＳ７３にて、２つある空間多重演算部(SP1_TX-FPGA, SP2_TX-FPGA)のうち１つであるSP1_TX-FPGAに当該トラフィックチャネルを割り当てる。次に、ステップＳ７４にて、３つのトラフィックチャネルのうちの残り２つのトラフィックチャネルのＱｏＳ(Quality Of Service)登録情報を比較する。ステップＳ７５に進み、ＱｏＳ登録情報が高い方のトラフィックチャネルをSP2-TX-FPGAに割り当て、残りの１つのトラフィックチャネルを休息時間に設定する。次にススップＳ７６にて、ステップＳ７５により休息時間に設定されたトラフィックチャネルの連続休息時間カウンタを１つインクリメント（増分）する。
【００６２】
ステップＳ７０の判定条件を満たさない場合（トラフィックチャネルが２以下の場合）は、ステップＳ７７に進み、通常通りの割り当てを行う。即ち、トラフィックチャネルそれぞれにTX-FPGAを１つずつ割り当てる。ステップＳ７７を実行した後、処理を終える。ステップＳ７１の判定条件を満たさない場合（カウンタが５回以上のものがある場合）は、ステップＳ７８に進み、３つのトラフィックチャネルのＱｏＳ登録情報を比較する。その後、ステップＳ７９にて、ＱｏＳ登録情報が一番高いトラフィックチャネルをSP1-TX-FPGAに割り当てる。次に、ステップＳ８０にて、ＱｏＳ登録情報が二番目に高いトラフィックチャネルをSP2-TX-FPGAに割り当てる。そして、残りのトラフィックチャネルを休息時間とする（ステップＳ８１）。ステップＳ８１を実行した後はステップＳ７６に進み、カウンタをインクリメントして処理を終える。
【００６３】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施態様による基地局装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施態様によるネットワーク構成図である。
【図３】本発明の実施態様による最大空間多重数を超えた場合のユーザ端末受け入れ処理のフローチャートである。
【図４】最大空間多重を超えて受け入れたユーザ端末に対する後処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明を適用する無線通信システムの一例を示すネットワーク構成図である。
【図６】実施例１による基地局２００の無線部構成を示すブロック図である。
【図７】従来技術によるＤＳＰの内部構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例１によるＤＳＰ２３０の内部構成を示すブロック図である。
【図９】ラウンドロビンによる公平な割り当て手法を示すTDMA-TDDフレーム毎の遷移図である。
【図１０】問題が発生する場合のシーケンスの一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施例１による基地局において実行される再送制御手法のシーケンス図である。
【図１２】再送制御を実行するＤＳＰ２３０のブロック図である。
【図１３】各無線端末のトラフィック量に応じて、ダウンリンクチャネルの割り当の頻度を変更する場合のブロック図である。
【図１４】ＡＲＱ制御の支障を回避する割り当て処理の一例を示すフローチャートである。
【図１５】送信種別に応じて、ダウンリンクチャネルの割当の頻度を変更する場合のブロック図である。
【図１６】送信種別に基づく割当処理におけるＡＲＱ制御の支障を回避する割り当て処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】ユーザ登録情報に応じて、ダウンリンクチャネルの割当の頻度を変更する場合のブロック図を示す。
【図１８】ＱｏＳに基づく割当処理におけるＡＲＱ制御の支障を回避する割り当て処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】従来のネットワーク構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００  基地局装置
１１０  制御部
１２０  ＤＳＰ
１２０ＲＣ  受信処理部
１２０ＴＲ  送信処理部
ＰＲ  受信前処理部
１３０  ＦＰＧＡ処理部
２００  基地局
ＲＦアレイ  ２２０ＲＦ
ＲＦ１−６  ＲＦ
２１０  タイミングプロセッサ（スケジューラ）
ＣＯＮ  制御部
２２０ＳＰ１  ＳＰ１用空間多重演算部(SP1_TX-FPGA)
２２０ＳＰ２  ＳＰ２用空間多重演算部(SP2_TX-FPGA) 
２３０  ＤＳＰ
Ｂ１  RXANTENNA-DSPインターフェイスバス
Ｂ２  DSP-TXFPGAインターフェイスバス
ＡＤＣ１−６  アナログデジタルコンバータ
ＤＡＣ１−６  デジタルアナログコンバータ
ＵＬ  上位層
ＵＰ１−３  ユーザ１〜３上位層
ＡＲ  ＡＲＱ処理部
ＡＡ，ＡＡＡ  アダプティブアレイアンテナ
ＡＮＴ１−６  アンテナ
ＣＭ、ＣＭ１  結合部
ＤＶ１−ＤＶ３  分離部
ＢＳ  基地局装置
ＭＳ１−ＭＳ４  ユーザ端末
ＲＦ，ＲＦ１  無線通信部
ＲｘＢ１−３  ユーザ１〜３受信ベースバンド処理部
ＴｘＢ１−３  ユーザ１〜３送信ベースバンド処理部
ＲＺ  Rzz対角項算出処理部
ＳＧ  信号生成器
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３  トレーニングシーケンス生成部
Ｗ１−６  アンテナウエイト制御部
ＷＣ１−３  ユーザ１〜３ウェイト算出部
ＷＲ  ウエイトレジスタ
２４０  スケジューラ
ＢＦ１−３  ユーザ１〜３受信バッファ
Ｑ１−３  ユーザ１〜３送信キュー
ＱＪ１−３  ユーザ１〜３送信キュー判定部
ＴＣ１−３  ユーザ１〜３送信種別検査部
ＵＰ１−Ｒ、ＵＰ２−Ｒ、ＵＰ３−Ｒ  ユーザ１〜３上位層（ＲＡＤＩＵＳクライアント）
２５０  送信優先順位判定部
２６０  トラフィックチャネル決定部
３００  無線端末
【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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【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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