(57)【要約】【課題】基地局装置が複数の通信局装置を収容し、基地局装置から通信局装置への下り通信及び通信局装置から基地局装置への上り通信を無線で行う無線通信システムで、基地局装置に収容される各通信局装置に同一の時間帯に受信又は送信を行う複数の群の中のいずれかの群を割り当て、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行う場合に、良好な群の割り当て変更を実現する。【解決手段】通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、変更に係る通信局装置の変更前の群において下り通信対象の通信量が当該群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。【選択図】      図１
2004165777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置が複数の通信局装置を収容し、基地局装置から通信局装置への下り通信及び通信局装置から基地局装置への上り通信を無線で行う無線通信システムにおいて、
基地局装置に収容される各通信局装置に同一の時間帯に受信又は送信を行う複数の群の中のいずれかの群を割り当て、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行い、
通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群において下り通信対象の通信量が当該群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う、
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、
通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、過去における各通信局装置の通信状況に基づいて、各群の通信量を調整して行う、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の無線通信システムにおいて、基地局装置はネットワークと接続されており、当該ネットワークの下り通信の通信可能量は各群の下り通信の通信可能量と比べて大きく、
基地局装置と各通信局装置とはパケットを用いて非同期な無線通信を行う、
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局装置と複数の通信局装置とが無線通信を行う無線通信システムに関し、特に、受信時間帯及び送信時間帯を定める群を各通信局装置に割り当てて各通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とを異ならせる構成において、良好な群の割り当て変更を実現する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えばＷＬＬ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ｌｏｏｐ）或いはＦＷＡ（Ｆｉｘｅｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ａｃｃｅｓｓ）などと称せられる無線通信を用いた加入者無線アクセスシステムが開発及び実用化されている。また、インターネットの普及に伴い、無線媒体で高速で大容量の通信を行う要求が高まっている。
【０００３】
上記した加入者無線アクセスシステムでは、公衆回線網などのバックボーンネットワークに接続される基地局装置（ＢＳＥ：Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）をビルの屋上や塔などの高所に固定設置し、また、複数の加入者局装置（ＣＰＥ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｐｒｅｍｉｓｅｓ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を加入者宅ビルの屋上などの高所に固定設置して、加入者局装置にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの通信端末装置やこのような通信端末装置を接続したＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを収容する。
【０００４】
ここで、基地局装置や加入者局装置は、例えば、ビルの屋上や塔などの高所に固定設置される屋外ユニット（ＯＤＵ：Ｏｕｔ  Ｄｏｏｒ  Ｕｎｉｔ）とビル内などに固定設置される屋内ユニット（ＩＤＵ：Ｉｎ  Ｄｏｏｒ  Ｕｎｉｔ）とをケーブルで接続した構成を有している。また、基地局装置や加入者局装置の屋外ユニットは、アンテナを用いた無線通信処理を行う無線処理部を備え、主に無線通信処理を司る。また、基地局装置の屋内ユニットは主にバックボーンネットワークとのデータ通信を司り、加入者局装置の屋内ユニットは主に通信端末装置やＬＡＮなどとのデータ通信を司る。
【０００５】
なお、最近では、このような屋内ユニットの代わりに屋内ユニットと同様な機能を有するユニットを屋外に設置する構成も行われており、このような構成では、屋外に設置される当該ユニットと屋外に設置される上記のような屋外ユニットとをケーブルで接続するため、例えば屋内にユニットの設置場所をとられたくないような場合に有効である。
【０００６】
また、上記のような加入者無線アクセスシステムでは、基地局装置と加入者局装置とが無線フレームをもって時分割伝送を行う通信方式により無線通信を行うことにより、同一の基地局装置に収容された異なる加入者局装置に接続されたＬＡＮなどの間を通信可能に接続してデータ通信させることや、基地局装置に接続されたバックボーンネットワークと加入者局装置に接続されたＬＡＮなどとを通信可能に接続してデータ通信させることなどができる。
【０００７】
次に、上記のような加入者無線アクセスシステムにおける基地局装置と複数の加入者局装置との間で行われるＰ−ＭＰ（Ｐｏｉｎｔ−Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ）無線通信で用いられる一般的な通信フレームの構成例を示す。
まず、図１１を参照して、このような通信フレームの一構成例を示す。
なお、同図では、１つの基地局装置（“基地局”）が２つの加入者局装置（“加入者局１”及び“加入者局２”）を収容して無線通信を行う場合における通信手順の例を示してある。
【０００８】
同図（ａ）には、基地局装置から加入者局装置への下り通信で用いられる下り通信フレームの構成例を示してあり、この下り通信フレームは、１つの報知チャネル（ＢＣＣＨ）と２つの下り専用ショートデータチャネル（ＳＤ１、ＳＤ２）と１つの下り専用ロングデータチャネル（ＬＤ１）とから構成される単位フレームが“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といったように複数並べられて構成されている。
【０００９】
ここで、ＢＣＣＨは基地局装置と加入者局装置との間の通信の同期をとるためや基地局装置から加入者局装置に対してデータ送信の許可を与えるための下り通信チャネルであり、ＳＤ１及びＳＤ２は基地局装置から加入者局装置へ短いデータを送信するための下り通信チャネルであり、ＬＤ１は基地局装置から加入者局装置へ長いデータを送信するための下り通信チャネルである。
【００１０】
また、同図（ｂ）には、加入者局装置から基地局装置への上り通信で用いられる上り通信フレームの構成例を示してあり、この上り通信フレームは、１つの要求チャネル（ＬＣＣＨ）と２つの上り専用ショートデータチャネル（ＳＵ１、ＳＵ２）と１つの上り専用ロングデータチャネル（ＬＵ１）とから構成される単位フレームが“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といったように複数並べられて構成されている。
【００１１】
ここで、ＬＣＣＨは加入者局装置から基地局装置に対してデータ送信の要求を行うための上り通信チャネルであり、ＳＵ１及びＳＵ２は加入者局装置から基地局装置へ短いデータを送信するための上り通信チャネルであり、ＬＵ１は加入者局装置から基地局装置へ長いデータを送信するための上り通信チャネルである。
【００１２】
また、同図（ａ）に示した下り通信フレームと同図（ｂ）に示した上り通信フレームとは、同図（ａ）、（ｂ）に示されるように、“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といった各単位フレーム毎に両者の単位フレームが同一の時間帯に配置されるように構成されており、各単位フレームにおいてはＢＣＣＨとＬＣＣＨとが同一の時間帯に配置されており、ＳＤ１とＳＵ１とが同一の時間帯に配置されており、ＳＤ２とＳＵ２とが同一の時間帯に配置されており、ＬＤ１とＬＵ１とが同一の時間帯に配置されている。
【００１３】
そして、このような通信フレームを用いた場合には、通信フレームの構成上、基地局装置では送信と受信とを同時に行い、また、各加入者局装置においても送信と受信とを同時に行う。
具体的には、同図（ａ）、（ｂ）に示されるように、基地局装置では、各単位フレームにおいて、ＢＣＣＨにより加入者局装置への同期情報などを送信し、ＳＤ１やＳＤ２やＬＤ１により加入者局装置へのデータを送信し、ＬＣＣＨにより加入者局装置からの送信要求を受信し、ＳＵ１やＳＵ２やＬＵ１により加入者局装置からのデータを受信する。
【００１４】
一方、同図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示されるように、各加入者局装置では、各単位フレームにおいて、ＢＣＣＨにより基地局装置からの同期情報などを受信し、ＳＤ１やＳＤ２やＬＤ１により基地局装置からのデータを受信し、ＬＣＣＨにより基地局装置への送信要求を送信し、ＳＵ１やＳＵ２やＬＵ１により基地局装置へのデータを送信する。なお、ＳＵ１やＳＵ２やＬＵ１は基地局装置によりデータ送信が許可された加入者局装置により用いられ、当該加入者局装置ではこれらのデータチャネルを用いて基地局装置へのデータ送信を行う。
【００１５】
また、図１２を参照して、上記のような加入者無線アクセスシステムにおける基地局装置と複数の加入者局装置との間で行われるＰ−ＭＰ無線通信で用いられる一般的な通信フレームの他の構成例を示す。
なお、同図では、１つの基地局装置（“基地局”）が２つの加入者局装置（“加入者局１”及び“加入者局２”）を収容して無線通信を行う場合の例を示してある。
【００１６】
同図（ａ）には、基地局装置から加入者局装置への下り通信で用いられる下り通信フレームの構成例を示してあり、この下り通信フレームは、１つの報知チャネル（ＢＣＣＨ）と１つの下り専用ショートデータチャネル（ＳＤ）と１つの下り専用ロングデータチャネル（ＬＤ）とから構成される単位フレームが“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といったように複数並べられて構成されている。
【００１７】
また、同図（ｂ）には、加入者局装置から基地局装置への上り通信で用いられる上り通信フレームの構成例を示してあり、この上り通信フレームは、１つの要求チャネル（ＬＣＣＨ）と１つの上り専用ショートデータチャネル（ＳＵ）と１つの上り専用ロングデータチャネル（ＬＵ）とから構成される単位フレームが“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といったように複数並べられて構成されている。
【００１８】
このように、同図に示した通信フレームの構成は、例えば各単位フレームに１つのショートデータチャネル（ＳＤ、ＳＵ）のみが含まれるといった点を除いては、上記図１１に示した通信フレームの構成と同様である。そして、このような通信フレームを用いた場合においても、通信フレームの構成上、図１２（ａ）及び同図（ｂ）に示されるように基地局装置では送信と受信を同時に行い、また、同図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示されるように各加入者局装置においても送信と受信を同時に行う。
【００１９】
なお、例えば、非特許文献１には、ＦＷＡのシステムについて近年の状況が記載されている（非特許文献１参照。）。
【００２０】
【非特許文献１】
服部武、藤岡雅宣編著「ワイヤレス・ブロードバンド教科書」株式会社ＩＤＧジャパン、２００２年６月１０日、第８章、ｐ．３０１−３２８
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上記図１１や上記図１２に示したような通信フレームを用いて基地局装置と複数の加入者局装置とが無線通信を行う加入者無線アクセスシステムでは、基地局装置ばかりでなく、安価な構成とすることが要求される加入者局装置においても送信と受信とを同時に行うことが必要となり、例えばハードウエア的に送受信共通部を設けることもできないことから、加入者局装置が高価な構成となってしまい、また、加入者局装置で消費される電力が大きくなってしまうといった不具合があった。
【００２２】
また、本発明では、このような不具合の解消を、例えば加入者局装置の集合体である群（グループ）に関する定義を無線フレーム自体に持たせることにより、各加入者局装置が基地局装置に対して送信と受信とを同時にアクセスすることが無いような通信フレームを用いた無線通信を提案することにより図るが、このように複数の加入者局装置のそれぞれに複数の群の中のいずれかの群を割り当てて無線通信を行うような加入者無線アクセスシステムでは、どのようにして群の割り当てを行うかといったことについて十分な検討がなされることが必要である。
【００２３】
つまり、通常は、それぞれの加入者局装置の下り通信により受信するデータと上り通信により送信するデータとは発生頻度が異なって非対称となることから、それぞれの加入者局装置にどのように群を割り当てるかによって、下り通信及び上り通信における無線チャネルの使用状況に差異が生じ、このため、群の割り当ての仕方によって、システム全体のスループットに差異が生じることが発生してしまう。また、例えば、下り通信や上り通信における各加入者局装置による無線チャネルの使用状況が時刻などにより異なるような場合には、適当な時期に群の割り当てを変更することが要求されると考えられるが、どのようにして群の割り当てを変更するかについて十分な検討がなされることが必要である。
【００２４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、各通信局装置に群を割り当てて各通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とを異ならせた方式により、基地局装置と複数の通信局装置とが無線通信を行うに際して、良好な群の割り当て変更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。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る無線通信システムでは、基地局装置が複数の通信局装置を収容し、基地局装置から通信局装置への下り通信及び通信局装置から基地局装置への上り通信を無線で行う構成において、基地局装置に収容される各通信局装置に同一の時間帯に受信又は送信を行う複数の群の中のいずれかの群を割り当て、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行う場合に、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置（つまり、群の割り当てが変更される通信局装置）の変更前の群において下り通信対象の通信量が当該群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。
【００２６】
従って、群の割り当てが変更される通信局装置の変更前の群において下り通信対象の通信量が上限値以下又は上限値未満であるときに、当該通信局装置に対する群の割り当てが変更されるため、群の割り当て変更を良好に行うことができ、具体的には、例えば、群の割り当て変更時に通信局装置において通信データを取りこぼしてしまうようなことを防止することができる。
【００２７】
また、例えば、或る群Ａに所属する通信局装置ａと他の群Ｂに所属する通信局装置ｂとを入れ替えるように群の割り当て変更を行う場合には、通信局装置ａについての変更前の群は群Ａとなり、通信局装置ｂについての変更前の群は群Ｂとなることから、本発明に係る無線通信システムでは、２つの通信局装置ａ、ｂに対する群の割り当てを入れ替えるように変更することを、当該変更に係る２つの群Ａ、Ｂのそれぞれにおいて下り通信対象の通信量が当該それぞれの群Ａ、Ｂの下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。
【００２８】
また、他の場合についても、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群と変更後の群とのそれぞれにおいて下り通信対象の通信量が当該それぞれの群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。
【００２９】
また、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群において下り通信対象の通信量が当該群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であり且つ当該変更に係る通信局装置の変更前の群において上り通信対象の通信量が当該群の上り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。
【００３０】
また、例えば、通信状況に応じて下り通信と上り通信とで同一の通信可能量が共用されるような場合には、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群において通信対象の通信量が当該群の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。或いは、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群と変更後の群とのそれぞれにおいて通信対象の通信量が当該それぞれの群の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。
【００３１】
ここで、通信局装置に対する群の割り当てを変更することは、例えば、１つの通信局装置毎に行われてもよく、或いは、複数の通信局装置についてまとめて行われてもよい。
また、例えば、通信局装置に割り当てられる群が群Ａから群Ｂへ変更される場合には、群Ａが変更前の群に相当し、群Ｂが変更後の群に相当する。
【００３２】
また、変更前の群或いは変更後の群の下り通信対象の通信量としては、例えば、基地局装置から該当する群が割り当てられた通信局装置に対して送信することが要求されているデータの通信量が用いられる。
また、変更前の群或いは変更後の群の上り通信対象の通信量としては、例えば、該当する群が割り当てられた通信局装置から基地局装置に対して送信することが要求されているデータの通信量が用いられる。
【００３３】
また、通信量としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、データの量ばかりでなく、データの通信回数（送信回数、或いは、受信回数）や、データを通信するために用いられるパケットの数や、通信対象として発生するデータの発生頻度などが用いられてもよい。
【００３４】
また、変更前の群の通信可能量或いは変更後の群の通信可能量としては、例えば、基地局装置と該当する群が割り当てられた通信局装置との間の無線通信で通信することが可能なデータの量が用いられる。また、下り通信の通信可能量としては、例えば、下り通信で通信することが可能なデータの量が用いられ、また、上り通信の通信可能量としては、例えば、上り通信で通信することが可能なデータの量が用いられる。
【００３５】
また、各群の通信可能量は、例えば、各群に割り当てられる周波数帯域の大きさや、時分割通信において各群に割り当てられる通信時間の大きさや、符号分割通信において各群に割り当てられる符号の種類数などの種々な通信条件に基づいて決まる。
【００３６】
また、変更前の群の下り通信の通信可能量に基づく上限値或いは変更後の群の下り通信の通信可能量に基づく上限値としては、一例として、該当する群において下り通信を行うことが可能な最大の通信量が用いられ、具体的には、例えば、基地局装置から該当する群が割り当てられた通信局装置に対して送信することが可能な最大のデータの通信量が用いられる。また、このような下り通信に関する上限値としては、他の一例として、該当する群において下り通信を行うことが可能な最大の通信量を超える所定の通信量を用いることも可能である。
【００３７】
そして、或る群において下り通信対象の通信量が当該群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときとしては、例えば、当該群において現在に下り通信の対象となっているデータの通信量が上限値以下又は上限値未満となっているときが用いられ、つまり、上限値を超えてしまう下り通信対象となるデータが存在しないようなときが用いられる。
【００３８】
具体例として、下り通信対象となるデータが下り通信の通信可能量を超えた場合に通信されるのを待機するデータをバッファに格納するような構成では、一例として、当該バッファにデータが格納されていないときに群の割り当て変更を行うように上限値を設定することができ、他の例として、当該バッファに格納されているデータの量が所定の閾値以下又は所定の閾値未満であるときに群の割り当て変更を行うように上限値を設定することができる。
【００３９】
なお、上記では、下り通信に関する上限値について説明したが、上り通信に関する上限値についても同様であり、また、下り通信と上り通信とで通信可能量が共用される場合における上限値についても同様である。
【００４０】
また、各群に割り当てられる下り通信と上り通信を合わせた通信可能量や、各群に割り当てられる下り通信の通信可能量や、各群に割り当てられる上り通信の通信可能量としては、種々な量が用いられてもよく、例えば、全ての群について同一の大きさの通信可能量が割り当てられてもよく、或いは、一部の群について同一の大きさの通信可能量が割り当てられてもよく、或いは、それぞれの群毎に異なる大きさの通信可能量が割り当てられてもよい。
【００４１】
また、上限値以下又は上限値未満としては、いずれが用いられてもよく、具体的には、上限値以下であるときに群の割り当て変更を行う態様が用いられてもよく、或いは、上限値未満であるときに群の割り当て変更を行う態様が用いられてもよい。
また、例えば、変更前の群と変更後の群との一方において上限値以下であり他方において上限値未満であるときに群の割り当て変更を行うような態様が用いられてもよい。
【００４２】
また、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、過去における各通信局装置の通信状況に基づいて、各群の通信量を調整して行う。
【００４３】
ここで、過去における各通信局装置の通信状況としては、種々なものが用いられてもよく、例えば、過去における各通信局装置の下り通信の通信量や上り通信の通信量やこれらを合わせた通信量や、過去における時刻に対する各通信局装置の下り通信の通信量や上り通信の通信量やこれらを合わせた通信量の対応などを用いることができる。
【００４４】
また、過去における各通信局装置の通信状況に基づいて各群の通信量を調整する態様としては、例えば、過去における各通信局装置の通信状況に基づいて未来における各通信局装置の通信状況を予測し、当該予測結果に基づいて各群の通信量を調整するような態様を用いることができる。
【００４５】
また、各群の通信量を調整する態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、各群における下り通信や上り通信で当該各群の通信可能量が有効に利用されるように調整する態様が用いられるのが好ましく、具体的には、各群の間における通信量の差を小さくするように調整する態様や、各群の間における通信量の差を最小にするように調整する態様などを用いることができる。
【００４６】
また、好ましい態様として、各群の下り通信及び上り通信で発生する無通信時間を小さくするように各通信局装置に群を割り当てる態様を用いることができる。これにより、基地局装置と複数の通信局装置との間で行われる無線通信で生じる無駄な無通信時間を小さくして、無線通信システム全体のスループットを向上させることができる。
【００４７】
なお、各群の下り通信及び上り通信で発生する無通信時間とは、例えば当該下り通信で発生する無通信時間と当該上り通信で発生する無通信時間とを総和した時間である。また、各群の下り通信で発生する無通信時間とは、例えば各群に関して、同一の群が割り当てられた通信局装置の中のいずれの通信局装置に対しても基地局装置からの下り通信が行われない時間であり、同様に、各群の上り通信で発生する無通信時間とは、例えば各群に関して、同一の群が割り当てられた通信局装置の中でいずれの通信局装置からも基地局装置に対する上り通信が行われない時間である。
【００４８】
また、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、基地局装置はネットワークと接続されており、当該ネットワークの下り通信の通信可能量は各群の下り通信の通信可能量と比べて大きい。また、基地局装置と各通信局装置とはパケットを用いて非同期な無線通信を行う。
【００４９】
また、例えば、基地局装置と接続されるネットワークの上り通信の通信可能量は各群の上り通信の通信可能量と比べて大きい。また、例えば、各通信局装置はそれぞれネットワークと接続されており、当該それぞれのネットワークの下り通信の通信可能量は各群の下り通信の通信可能量と比べて大きく、当該それぞれのネットワークの上り通信の通信可能量は各群の上り通信の通信可能量と比べて大きい。
【００５０】
ここで、基地局装置と接続されるネットワークや、各通信局装置と接続されるネットワークとしては、種々なネットワークが用いられてもよく、例えば、ＬＡＮのネットワークなどが用いられる。なお、ネットワークとしては、例えば、有線のネットワークが用いられてもよく、或いは、無線のネットワークが用いられてもよい。
【００５１】
また、ＬＡＮのネットワークが用いられるような場合には、通常、下り通信及び上り通信の全体に割り当てられる通信可能量と比べて、つまり、全ての群に割り当てられる通信可能量の総和と比べて、ネットワークに割り当てられる通信可能量の方が非常に大きくなる。
また、パケットを用いた通信としては、種々な通信が用いられてもよい。
また、非同期な通信としては、種々な通信が用いられてもよい。
【００５２】
以下で、更に、本発明の他の構成例を示す。
本発明では、一構成例として、基地局装置は、過去における各通信局装置との通信状況に関する情報を記憶する過去通信状況情報記憶手段と、過去通信状況情報記憶手段の記憶内容に基づいて通信局装置に対する群の割り当てを変更することを行う群割り当て変更手段と、群割り当て変更手段による群割り当て変更結果に基づく情報を通信局装置に対して無線通信により通知する群割り当て変更結果通知手段を備える。また、一構成例として、各通信局装置は、基地局装置から通知される情報に基づいて自局装置（当該各通信局装置）に割り当てられた群として下り通信及び上り通信を行う群通信制御手段を備える。
【００５３】
ここで、過去における各通信局装置との通信状況に関する情報としては、種々な情報が用いられてもよい。
また、過去通信状況情報記憶手段としては、例えば、メモリを用いて構成することができる。
【００５４】
また、過去通信状況情報記憶手段の記憶内容に基づいて通信局装置に対する群の割り当てを変更することを行う態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、予め定められた規則に従って群の割り当て変更を行うような態様を用いることができる。
また、群の割り当てを変更することを行うタイミングとしては、種々なタイミングが用いられてもよく、例えば、予め定められた時刻のタイミングや、周期的なタイミングなどを用いることができる。
【００５５】
また、通信局装置に対して通知される群割り当て変更結果に基づく情報としては、種々な情報が用いられてもよく、例えば、群割り当ての内容の情報を用いることや、或いは、今回の群割り当て変更結果において前回の群割り当て結果と比較して変更があった部分のみの情報を用いることなどができる。
また、このような情報は、例えば基地局装置により収容される全ての通信局装置に対して通知されてもよく、或いは、群の割り当てが変更された通信局装置のみに対して通知されてもよい。
【００５６】
また、本発明では、一構成例として、基地局装置は、各通信局装置との通信状況を検出する通信状況検出手段と、通信状況検出手段による検出結果を過去通信状況情報記憶手段の記憶内容に反映させる過去通信状況情報制御手段を備える。
【００５７】
ここで、各通信局装置との通信状況を検出した結果を過去における各通信局装置との通信状況に関する情報（過去通信状況情報）に反映させる態様としては、種々な態様が用いられてもよく、例えば、当該過去通信状況情報が最新の情報となるように制御する態様や、当該過去通信状況情報が過去における平均的な情報となるように制御する態様などを用いることができる。
また、各通信局装置との通信状況を検出した結果を過去通信状況情報に反映させるタイミングとしては、種々なタイミングが用いられてもよく、例えば、予め定められた時刻のタイミングや、周期的なタイミングなどを用いることができる。
【００５８】
また、本発明に係る無線通信システムでは、一構成例として、基地局装置による各通信局装置との通信状況として、各通信局装置との日付毎の通信量と、各通信局装置との曜日毎の通信量と、各通信局装置との平日毎或いは休日毎の通信量と、各通信局装置との時刻毎の通信量と、各通信局装置毎に設定される通信量と、各通信局装置により利用される情報サービスに関する通信量の中の１以上が用いられる。なお、これらの２以上が組み合わされて用いられてもよい。
【００５９】
ここで、各通信局装置毎に設定される通信量としては、例えば、各通信局装置を使用するユーザ（契約者）に応じて各通信局装置毎に固有に設定される通信量などが用いられる。
また、各通信局装置により利用される情報サービスとしては、種々な情報サービスが用いられてもよく、例えば、テキスト情報や音声情報や画像情報の配信などのサービスが用いられる。
【００６０】
また、本発明では、一構成例として、基地局装置では、群割り当て変更手段は、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群において下り通信対象の通信量が当該群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。
【００６１】
また、本発明では、一構成例として、基地局装置では、群割り当て変更手段は、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群における下り通信対象の通信量が当該変更前の群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であり且つ当該変更に係る通信局装置の変更後の群における下り通信対象の通信量が当該変更後の群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行う。
【００６２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一実施例を図面を参照して説明する。
まず、加入者局装置の集合体である群（グループ）に関する定義を無線フレーム自体に持たせることにより、各加入者局装置が基地局装置に対して送信と受信とを同時にアクセスすることが無いような通信フレームを用いた無線通信を行う無線通信システムの例として、第１の例及び第２の例を説明する。
【００６３】
まず、第１の例に係る無線通信システムなどを説明する。
第１の例では、基地局装置と複数の通信局装置とが無線通信を行う無線通信システムやこのような基地局装置や通信局装置において、通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とを異ならせた無線通信システムや基地局装置や通信局装置を提供することを図り、また、加入者局装置などとして用いられる通信局装置が送受信を同時に行うことから高価で高電力となっているというＰ−ＭＰの無線通信システムにおける一般的な問題点を解決し、通信局装置を安価として低電力化を実現することなどを図る。
【００６４】
具体的には、第１の例に係る無線通信システムでは、次のようにして、基地局装置が複数の通信局装置を収容し、基地局装置から通信局装置への下り通信及び通信局装置から基地局装置への上り通信を無線で行う。
すなわち、同一の時間帯に受信を行い且つ同一の時間帯に送信を行う（すなわち、同一の時間帯に受信又は送信を行う）群を複数設け、基地局装置に収容される各通信局装置にいずれかの群を割り当て、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行う構成により、無線通信を行う。
【００６５】
従って、同一の時間帯に受信（下り通信）を行い且つ同一の時間帯に送信（上り通信）を行う複数の群を設けて、基地局装置に収容される各通信局装置に対してこれら複数の群のいずれかを割り当て、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせたため、通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とが異なることにより、従来と比べて、例えば加入者局装置などとして用いられる通信局装置を安価として低電力化を実現することができる。
【００６６】
また、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれが複数の群に関して時分割で行われるため、例えば基地局装置では下り通信及び上り通信のそれぞれを絶え間なく行うことが可能であり、これにより、無線通信の効率を確保することが可能である。
【００６７】
このように、同一の群に割り当てられた通信局装置は、当該群に対して設定される同一の時間帯に下り通信を行い、また、当該群に対して設定される同一の時間帯に上り通信を行う。また、例えば各群毎に下り通信の時間帯が異なっているとともに各群毎に上り通信の時間帯が異なっており、また、同一の群では下り通信の時間帯と上り通信の時間帯とが異なっている。
【００６８】
ここで、基地局装置に収容される複数の通信局装置の数としては、種々な数であってもよく、当該数としては例えば固定的に設定されてもよく或いは通信状況などに応じて動的に変化してもよい。また、基地局装置に収容される通信局装置としても、例えば固定的に設定されてもよく、或いは通信局装置の移動などに応じて動的に変化してもよい。
【００６９】
また、通信局装置としては、例えば固定的に設置される装置が用いられてもよく、或いは移動可能な装置が用いられてもよい。
なお、基地局装置では、例えば当該基地局装置の通信可能領域に存する通信局装置の全て又は通信が必要となる一部を通信相手として認証し、認証した通信局装置を通信相手として収容して無線通信を行う。
【００７０】
また、基地局装置に収容される各通信局装置に対していずれかの群を割り当てる態様としては、例えば予め固定的に割り当てる態様が用いられてもよく、或いは通信状況などに応じて動的に割り当てを行うような態様が用いられてもよい。
また、複数の群の数としては、２以上の種々な数が用いられてもよい。
また、１つの群に割り当てられる通信局装置の数としては、特に限定はなく、１又は複数となる。なお、通常は、少なくとも１つの群には複数の通信局装置が割り当てられる。
【００７１】
また、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行う態様としては、種々な態様が用いられてもよい。なお、第１の例に係る構成では、通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とが異なっていれば、例えば或る群に属する通信局装置が基地局装置との同期をとるための情報などを他の群の通信時間帯に受信するような態様も包含している。
【００７２】
また、第１の例に係る局装置（基地局装置、或いは、通信局装置）では、一例として、次のような通信フレームにより無線通信を行う。
すなわち、各群の下り通信を行うための下り通信フレームと各群の上り通信を行うための上り通信フレームとを同一の群の下り通信フレームと上り通信フレームとが異なる時間帯に配置されるように複数の群について配置した通信フレームにより、無線通信を行う。
【００７３】
従って、このような通信フレームを用いて無線通信を行うことにより、通信局装置による受信と送信とが異なる時間帯に行われることを実現することができ、これにより、上記と同様に、従来と比べて、通信局装置を安価として低電力化を実現することができる。
なお、同一の群の下り通信フレームと上り通信フレームとが異なる時間帯に配置されるようにする態様としては、種々な態様が用いられてもよい。
【００７４】
次に、第１の例に係る無線通信システムなどの更に詳しい実施例を示す。
まず、本実施例で用いられる無線通信システムの一例を示す。なお、本実施例では、加入者無線アクセスシステムに第１の例に係る構成を適用した場合を示す。
図１には、第１の例に係る無線通信システムの一例として、加入者無線アクセスシステムの一構成例を示してある。
【００７５】
同図に示されるように、本実施例に係る加入者無線アクセスシステムには、ネットワーク管理サイトＳと、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）専用線網などから構成された回線網３と、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＬＡＮ）に対応したＡＴＭ−ＳＷ（Ｓｗｉｔｃｈ）などから構成されたスイッチ部４、５と、複数の基地局装置１１〜１４と、複数の加入者局装置２１〜２６とが備えられている。また、加入者局装置２１、２２、２４には、例えば回線Ｃ１０〜Ｃ１２やルータＲ２〜Ｒ４やＬＡＮの回線Ｃ１３〜Ｃ１５を介して、パーソナルコンピュータなどから構成された複数の通信端末装置Ｔ１〜Ｔ６が接続されている。
【００７６】
ネットワーク管理サイトＳは例えばＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）マネージャ機能を有した端末装置１を回線Ｃ１を介してルータＲ１と接続するとともにテルネット（Ｔｅｌｎｅｔ）機能部２を回線Ｃ２を介して当該ルータＲ１と接続して構成されている。また、ルータＲ１は回線Ｃ３を介して回線網３と接続されている。
【００７７】
スイッチ部４は、回線Ｃ４を介して回線網３と接続されているとともに、例えばイーサネット（登録商標）の回線Ｃ６、Ｃ７を介して複数の基地局装置１１、１２と接続されている。
同様に、スイッチ部５は、回線Ｃ５を介して回線網３と接続されているとともに、例えばイーサネット（登録商標）の回線Ｃ８、Ｃ９を介して複数の基地局装置１３、１４と接続されている。
【００７８】
また、各基地局装置１１〜１４は例えば屋外ユニットＡ１ａ〜Ａ４ａと屋内ユニットＡ１ｂ〜Ａ４ｂとをケーブルＫ１〜Ｋ４を介して接続した構成となっており、同様に、各加入者局装置２１〜２６は例えば屋外ユニットＢ１ａ〜Ｂ４ａと屋内ユニットＢ１ｂ〜Ｂ４ｂとをケーブルＪ１〜Ｊ４を介して接続した構成となっている。また、それぞれの屋外ユニットＡ１ａ〜Ａ４ａ、Ｂ１ａ〜Ｂ４ａにはアンテナが備えられている。
【００７９】
また、各基地局装置１１〜１４は、それぞれ図１中に点線で示したサービスエリアＱ１〜Ｑ４を形成しており、それぞれのサービスエリアＱ１〜Ｑ４に存する加入者局装置２１〜２６を通信相手として収容する。
また、各加入者局装置２１〜２６は例えば“ユーザグループＡ”〜“ユーザグループＤ”といった４つのグループに分けられており、各グループには例えば互いに関連する加入者局装置２１〜２６が属している。また、例えば各グループ毎にそのグループに属する加入者局装置２１〜２６のみを通信可能に接続することが可能であり、図１では“ユーザグループＡ”に属した加入者局装置２２、２５、２６のみを通信可能に接続した場合の例を示してある。
【００８０】
ここで、このように同一のグループに属する加入者局装置２１〜２６のみを通信可能として接続する制御は、例えば各加入者局装置２１〜２６のグループの識別情報（グループＩＤ）を基地局装置１１〜１４などが管理することで行うことができる。なお、基地局装置１１〜１４では、例えば各加入者局装置２１〜２６の個別の識別情報（個別ＩＤ）を管理することも行われる。
【００８１】
また、本実施例では、例えば１つの基地局装置に複数の加入者局装置が収容される場合には、これら複数の加入者局装置が複数の群に分割され、後述するように、各群毎に異なる時間帯を用いて基地局装置との無線通信が行われ、また、各群では下り通信と上り通信とが異なる時間帯に行われる。一例として、図１には、基地局装置１１に収容される３つの加入者局装置２１〜２３をＡ群とＢ群とに分けて、２つの加入者局装置２２、２３に対してＡ群を割り当て、１つの加入者局装置２１に対してＢ群を割り当てた場合の例を示してある。
【００８２】
ここで、各基地局装置１１〜１４によりサービスエリアＱ１〜Ｑ４に存する加入者局装置２１〜２６を認証するときのプロトコルとしては、種々なものが用いられてもよい。
このようなプロトコルの一例として、群の情報を含む加入者局装置に関する情報を基地局装置が管理するようにして、全ての加入者局装置が最初は所定の群（例えばＡ群）に属するものとして基地局装置に対して当該群の要求チャネル（ＬＣＣＨ（Ａ））を用いて立ち上がり、その後、立ち上がった加入者局装置が他の群（例えばＢ群）に該当する場合には、基地局装置が当該加入者局装置に対して前記所定の群の報知チャネル（ＢＣＣＨ（Ａ））を用いて前記他の群への移行を指示して当該加入者局装置を前記他の群へ移行させるような構成を用いることができる。
【００８３】
また、上記のようなプロトコルの他の例として、予め各加入者局装置に対してそれぞれに割り当てた群（例えばＡ群やＢ群など）の情報を与えておき、各加入者局装置が最初からそれぞれに与えられた群の報知チャネル（ＢＣＣＨ）をサーチして、与えられた群の要求チャネル（ＬＣＣＨ）を用いて基地局装置による認証を成立させるような構成を用いることもできる。
【００８４】
なお、以上に例示したようなプロトコルでは、例えば通信周波数とは異なる制御用の周波数を別個に設けて当該制御用周波数を用いて基地局装置が各加入者局装置に対して群を割り当てることが行われるような構成のように制御用の周波数を別個に設けることが必要とならないため、周波数の利用効率をよくすることが可能である。
【００８５】
以上に示したような本実施例に係る加入者無線アクセスシステムでは、各基地局装置１１〜１４が収容する加入者局装置２１〜２６との間で無線通信を行うことにより、例えば、同一の基地局装置１１に収容された加入者局装置２１〜２３同士を通信可能に接続することや、異なる基地局装置１１〜１４に収容された加入者局装置２１〜２６同士を通信可能に接続することや、加入者局装置２１〜２６を回線網３と通信可能に接続することや、異なる加入者局装置２１、２２、２４の配下に存する通信端末装置Ｔ１〜Ｔ６同士を通信可能に接続することや、通信端末装置Ｔ１〜Ｔ６を回線網３と通信可能に接続することなどができる。
【００８６】
また、図２には、基地局装置１１〜１４の構成例を示してある。なお、本実施例では、各基地局装置１１〜１４の構成や動作は同様であるため、これらの構成や動作をまとめて説明する。
同図に示されるように、各基地局装置１１〜１４には、ネットワーク接続部３１と、送信データ処理部３２と、無線送信部３３と、送受信混合部３４と、無線受信部３５と、受信データ処理部３６と、制御部３７と、アンテナ３８とが備えられている。
【００８７】
ネットワーク接続部３１は、例えば１０ＢＡＳＥ−Ｔや１００ＢＡＳＥ−Ｔなどのイーサネット（登録商標）又はＡＴＭ専用線網などと接続してデータ伝送を行う。
送信データ処理部３２は、ネットワーク接続部３１から入力されるデータを配下の加入者局装置２１〜２６へ送信するための下り通信フレームに合わせた形を有するデータ形態へ変換する。
無線送信部３３は、送信データ処理部３２から入力される送信データに対して無線変調処理及びアップコンバージョン処理を行う。
【００８８】
送受信混合部３４は、送信波の送信と受信波の受信とを同時に可能とするために混合を行い、無線送信部３３からの送信波をアンテナ３８へ出力する一方、アンテナ３８からの受信波を無線受信部３５へ出力する。
アンテナ３８は、送信対象となる送信波を無線信号として空間へ送信し、無線により送信されてきた信号を空間から取り込んで受信波とする。
【００８９】
無線受信部３５は、受信波に対してダウンコンバージョン処理及び無線復調処理を行う。
受信データ処理部３６は、受信された上り通信フレーム上に構成されている受信データを判別して解体し、取得した受信データをネットワーク接続部３１へ出力する。
制御部３７は、装置の全体で行われる各種の処理を制御する。
【００９０】
また、図３には、加入者局装置２１〜２６の構成例を示してある。なお、本実施例では、各加入者局装置２１〜２６の構成や動作は同様であるため、これらの構成や動作をまとめて説明する。
同図に示されるように、各加入者局装置２１〜２６には、ネットワーク接続部４１と、送信データ処理部４２と、無線送信部４３と、送受信切り替えスイッチ４４と、無線受信部４５と、受信データ処理部４６と、制御部４７と、アンテナ４８とが備えられている。
【００９１】
ここで、送受信切り替えスイッチ４４を除いた他の処理部４１〜４３、４５〜４８の構成や動作については、例えば上記図２に示した基地局装置１１〜１４に備えられたもの３１〜３３、３５〜３８と同様である。
送受信切り替えスイッチ４４は、送信波の送信と受信波の受信とを異なるタイミングで行うために、無線送信部４３からの送信波をアンテナ４８へ出力する経路とアンテナ４８からの受信波を無線受信部４５へ出力する経路とを切り替える。このように、本実施例では、基地局装置１１〜１４は送受信の通信を同時に行うが、加入者局装置２１〜２６は送受信の通信を同時に行わずに送信と受信とを異なるタイミングで行う。
【００９２】
以上のように、本例の加入者局装置２１〜２６には例えばイーサネット（登録商標）又はＡＴＭなどの有線ネットワークを介して通信端末装置Ｔ１〜Ｔ６が接続されており、本例の加入者局装置２１〜２６では、それぞれの通信端末装置Ｔ１〜Ｔ６から送られてくるデータを基地局装置１１〜１４に対して送信するための通信フレームに合わせた形のデータ形態へ変換する送信データ処理を行い、これにより生成した送信データを無線変調及びアップコンバージョンした後に送信波として空間に送信する。
【００９３】
そして、本例の基地局装置１１〜１４では、収容する加入者局装置２１〜２６から無線送信される前記送信波を受信して受信波として取り込み、当該受信波をダウンコンバージョン及び無線復調した後に、受信フレーム上に構成されている受信データを判別して解体する受信データ処理を行い、自局装置（当該基地局装置１１〜１４）に接続されているイーサネット（登録商標）又はＡＴＭなどの有線ネットワークへ受信データを送信出力する。
【００９４】
また、例えば前記有線ネットワークに接続されている他の基地局装置１１〜１４であって前記送信出力されるデータの宛先となる通信局装置Ｔ１〜Ｔ６を配下に収容している基地局装置１１〜１４では、前記有線ネットワークを介して前記送信出力されたデータを受け取り、当該データの宛先となる通信局装置Ｔ１〜Ｔ６を収容している配下の加入者局装置２１〜２６に対して当該データを無線送信する。そして、当該加入者局装置２１〜２６では、当該データを受信し、当該データの宛先となる配下の通信局装置Ｔ１〜Ｔ６に対して当該データを有線ネットワークを介して送信する。
【００９５】
次に、第１の例に係る構成の第１実施例に係る無線通信システムにより行われる無線通信を説明する。
図４（ａ）〜図４（ｄ）には、本例の無線通信システムにおいて基地局装置１１〜１４と加入者局装置２１〜２６との間で行われる無線通信で用いられる通信フレームの構成例を示してある。
【００９６】
本例では、１つの基地局装置１１〜１４の配下に収容される加入者局装置２１〜２６がＡ群とＢ群との２つの群に分けられる場合を示し、以下では、説明の便宜上から、基地局装置Ｐが加入者局装置Ａ及び加入者局装置Ｂを収容して、Ａ群に１つの加入者局装置Ａが属しており、Ｂ群に１つの加入者局装置Ｂが属している場合を例として説明する。
【００９７】
ここで、本例で言う群とは、同一の時間帯に下り通信を行うとともに同一の時間帯に上り通信を行う加入者局装置のまとまりを規定するものである。そして、本例では、１つの報知チャネル（ＢＣＣＨ）と２つの下り専用ショートデータチャネル（ＳＤ１、ＳＤ２）と１つの下り専用ロングデータチャネル（ＬＤ１）とから構成される下り通信の単位フレーム毎に各単位フレームに割り当てられた特定の群に属する加入者局装置により当該各単位フレームが専用されて下り通信が行われ、同様に、１つの要求チャネル（ＬＣＣＨ）と２つの上り専用ショートデータチャネル（ＳＵ１、ＳＵ２）と１つの上り専用ロングデータチャネル（ＬＵ１）とから構成される上り通信の単位フレーム毎に各単位フレームに割り当てられた特定の群に属する加入者局装置により当該各単位フレームが専用されて上り通信が行われる。
【００９８】
なお、本例で示すＢＣＣＨやＳＤ１やＳＤ２やＬＤ１やＬＣＣＨやＳＵ１やＳＵ２やＬＵ１はそれぞれ例えば上記図１１に示した通信フレームについて述べたのと同様な役割を有するものであり、本例では、Ａ群により用いられるものについては各チャネルの名称の末尾に“（Ａ）”を付して示し、Ｂ群により用いられるものについては各チャネルの名称の末尾に“（Ｂ）”を付して示す。
また、例えば上記図１１に示した通信フレームと同様に、本例の通信フレームについても、基地局装置Ｐが送信と受信とを同時に行うものであるが、本例の通信フレームは、各加入者局装置Ａ、Ｂがそれぞれ送信と受信とを異なる時間帯に行うものである。
【００９９】
そして、本例では、下り通信フレームにおいては、連続的に複数並べられる各単位フレーム毎にＡ群とＢ群とが交互に割り当てられ、つまり、第１フレームでは基地局装置ＰからＡ群の加入者局装置Ａへの下り通信が行われ、第２フレームでは基地局装置ＰからＢ群の加入者局装置Ｂへの下り通信が行われ、第３フレームでは基地局装置ＰからＡ群の加入者局装置Ａへの下り通信が行われ、…といったようにＡ群の下り通信とＢ群の下り通信とが交互に行われる。
【０１００】
同様に、本例では、上り通信フレームにおいては、連続的に複数並べられる各単位フレーム毎にＢ群とＡ群とが交互に割り当てられ、つまり、第１フレームではＢ群の加入者局装置Ｂから基地局装置Ｐへの上り通信が行われ、第２フレームではＡ群の加入者局装置Ａから基地局装置Ｐへの上り通信が行われ、第３フレームではＢ群の加入者局装置Ｂから基地局装置Ｐへの上り通信が行われ、…といったようにＢ群の上り通信とＡ群の上り通信とが交互に行われる。
【０１０１】
このように、基地局装置Ｐでは、Ａ群に対する送信とＢ群からの受信とを組とした通信と、Ｂ群に対する送信とＡ群からの受信とを組とした通信とを各単位フレーム毎に切り替えて繰り返して行う。また、これと同期して、Ａ群の加入者局装置Ａでは、基地局装置Ｐからの受信と、基地局装置Ｐに対する送信とを各単位フレーム毎に切り替えて行う。また、これと同期して、Ｂ群の加入者局装置Ｂでは、基地局装置Ｐに対する送信と、基地局装置Ｐからの受信とを各単位フレーム毎に切り替えて繰り返して行う。
【０１０２】
また、各加入者局装置Ａ、Ｂにより行われる下り通信や上り通信におけるデータ通信のプロトコルとしては、例えば次のようなものが用いられる。
すなわち、加入者局装置Ａ、Ｂが或るデータを上り通信により基地局装置Ｐに対して送信する場合には、まず、当該加入者局装置Ａ、ＢがＬＣＣＨにより基地局装置Ｐに対して上り通信の要求を行い、これに対して、基地局装置Ｐが当該ＬＣＣＨにより当該要求を受信したことに応じて、当該加入者局装置Ａ、Ｂにより使用可能なデータ送信チャネルＳＵ１、ＳＵ２、ＬＵの中で空きがあるか否かを判定し、この結果、空きがあると判定したときには、ＢＣＣＨにより当該加入者局装置Ａ、Ｂに対してデータ送信（上り通信）の許可及び使用すべきデータ送信チャネルを通知する。そして、当該加入者局装置Ａ、Ｂは、基地局装置Ｐから当該ＢＣＣＨにより当該許可などを受信したことに応じて、前記データを通知されたデータ送信チャネルを用いて上り通信により基地局装置Ｐに対して送信する。
【０１０３】
また、基地局装置Ｐが或る加入者局装置Ａ、Ｂに対して或るデータを下り通信により送信する場合には、まず、基地局装置ＰがＢＣＣＨにより当該加入者局装置Ａ、Ｂに対して送信したいデータ（受信すべきデータ）が存在すること及び使用すべきデータ受信チャネルＳＤ１、ＳＤ２、ＬＤを通知し、これに対して、当該加入者局装置Ａ、Ｂが当該ＢＣＣＨにより当該通知を受信したことに応じて、当該通知内容に基づいて基地局装置Ｐからの下り通信による前記データを通知されたデータ受信チャネルを用いて受信する。
【０１０４】
以上のように、本例のような群構成を有する通信フレームを用いた通信手順に従って基地局装置１１〜１４と加入者局装置２１〜２６とが無線通信を行う加入者無線アクセスシステムでは、基地局装置１１〜１４が複数の加入者局装置２１〜２６を収容し、基地局装置１１〜１４から加入者局装置２１〜２６への下り通信及び加入者局装置２１〜２６から基地局装置１１〜１４への上り通信を無線で行うに際して、同一の時間帯に受信を行い且つ同一の時間帯に送信を行う複数の群Ａ、Ｂを設け、基地局装置１１〜１４に収容される各通信局装置２１〜２６にいずれかの群Ａ、Ｂを割り当て、各群Ａ、Ｂの下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせて、基地局装置１１〜１４と複数の通信局装置２１〜２６との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群Ａ、Ｂに関して時分割で行う。
【０１０５】
従って、本例の加入者無線アクセスシステムでは、加入者局装置２１〜２６において、送信と受信とを同時に発生させることがないため、ハードウエア的に送受信部を共通化することができることや、また、送信と受信とを同時に行うことを可能とする送受信混合部を設ける必要がなくその代わりに送受信切り替えスイッチ４４を用いて構成することができることから、加入者局装置２１〜２６の価格を低減することが実現され、また、消費電力を低く抑えることも可能となる。
【０１０６】
また、通信サービスを運用する場合に、例えば、本例のような群を形成して各群にそれぞれの無線帯域を割り当てることにより、特定のユーザ（加入者局装置）に対して特定の無線帯域を確保するようなことを容易に実現することができる。
また、本例の通信フレームでは、任意の時間帯を見た場合に必ずいずれかの群に下り通信が割り当てられているとともに他のいずれかの群に上り通信が割り当てられているようにし、基地局装置では下り通信及び上り通信を絶え間なく行うことが可能であることを確保しているため、通信フレーム全体として従来と比べても無駄のない通信を実現することが可能である。なお、絶え間なく通信することが可能な態様には、勿論、ガードタイムのように正常な通信の確保のために必要な無通信時間が設けられる態様も包含する。
【０１０７】
次に、第１の例に係る構成の第２実施例に係る無線通信システムにより行われる無線通信を説明する。
図５（ａ）〜図５（ｅ）には、本例の無線通信システムにおいて基地局装置１１〜１４と加入者局装置２１〜２６との間で行われる無線通信で用いられる通信フレームの構成例を示してある。
【０１０８】
本例では、１つの基地局装置１１〜１４の配下に収容される加入者局装置２１〜２６がＡ群とＢ群とＣ群の３つの群に分けられる場合を示し、以下では、説明の便宜上から、基地局装置Ｐが加入者局装置Ａと加入者局装置Ｂと加入者局装置Ｃを収容して、Ａ群に１つの加入者局装置Ａが属しており、Ｂ群に１つの加入者局装置Ｂが属しており、Ｃ群に１つの加入者局装置Ｃが属している場合を例として説明する。
【０１０９】
ここで、本例の通信フレームの構成は、例えば加入者局装置２１〜２６が３つの群に分けられているといった点を除いては、上記図４に示した通信フレームの構成と同様である。
【０１１０】
すなわち、本例では、下り通信フレームにおいては、連続的に複数並べられる各単位フレーム毎にＡ群とＢ群とＣ群とが交互に割り当てられ、つまり、第１フレームでは基地局装置ＰからＡ群の加入者局装置Ａへの下り通信が行われ、第２フレームでは基地局装置ＰからＢ群の加入者局装置Ｂへの下り通信が行われ、第３フレームでは基地局装置ＰからＣ群の加入者局装置Ｃへの下り通信が行われ、第４フレームでは基地局装置ＰからＡ群の加入者局装置Ａへの下り通信が行われ、…といったようにＡ群の下り通信とＢ群の下り通信とＣ群の下り通信とが交互に行われる。
【０１１１】
同様に、本例では、上り通信フレームにおいては、連続的に複数並べられる各単位フレーム毎にＣ群とＡ群とＢ群とが交互に割り当てられ、つまり、第１フレームではＣ群の加入者局装置Ｃから基地局装置Ｐへの上り通信が行われ、第２フレームではＡ群の加入者局装置Ａから基地局装置Ｐへの上り通信が行われ、第３フレームではＢ群の加入者局装置Ｂから基地局装置Ｐへの上り通信が行われ、第４フレームではＣ群の加入者局装置Ｃから基地局装置Ｐへの上り通信が行われ、…といったようにＣ群の上り通信とＡ群の上り通信とＢ群の上り通信とが交互に行われる。
なお、加入者局装置Ａ〜Ｃにおいて基地局装置Ｐと送受信しない時間帯はガードタイム（ＧＴ）と同様な時間帯として扱うことが可能である。
【０１１２】
このように、基地局装置Ｐでは、Ａ群に対する送信とＣ群からの受信とを組とした通信と、Ｂ群に対する送信とＡ群からの受信とを組とした通信と、Ｃ群に対する送信とＢ群からの受信とを組とした通信とを各単位フレーム毎に切り替えて繰り返して行う。また、これと同期して、Ａ群の加入者局装置Ａでは、基地局装置Ｐからの受信と、基地局装置Ｐに対する送信と、通信の待機（休止）とを各単位フレーム毎に切り替えて行う。また、これと同期して、Ｂ群の加入者局装置Ｂでは、通信の待機と、基地局装置Ｐからの受信と、基地局装置Ｐに対する送信とを各単位フレーム毎に切り替えて繰り返して行う。また、これと同期して、Ｃ群の加入者局装置Ｃでは、基地局装置Ｐに対する送信と、通信の待機と、基地局装置Ｐからの受信とを各単位フレーム毎に切り替えて繰り返して行う。
【０１１３】
以上のように、本例のような通信フレームを用いた通信手順に従って基地局装置１１〜１４と加入者局装置２１〜２６とが無線通信を行う加入者無線アクセスシステムにおいても、例えば第１の例に係る構成の第１実施例で述べたのと同様な効果を得ることができる。
【０１１４】
次に、第１の例に係る構成の第３実施例に係る無線通信システムにより行われる無線通信を説明する。
図６（ａ）〜図６（ｆ）には、本例の無線通信システムにおいて基地局装置１１〜１４と加入者局装置２１〜２６との間で行われる無線通信で用いられる通信フレームの構成例を示してある。
【０１１５】
本例では、１つの基地局装置１１〜１４の配下に収容される加入者局装置２１〜２６が１群と２群と３群と４群との４つの群に分けられる場合を示し、以下では、説明の便宜上から、基地局装置Ｐが加入者局装置Ａと加入者局装置Ｂと加入者局装置Ｃと加入者局装置Ｄを収容して、１群に１つの加入者局装置Ａが属しており、２群に１つの加入者局装置Ｂが属しており、３群に１つの加入者局装置Ｃが属しており、４群に１つの加入者局装置Ｄが属している場合を例として説明する。
【０１１６】
ここで、本例で言う群とは、同一の時間帯に下り通信を行うとともに同一の時間帯に上り通信を行う加入者局装置のまとまりを規定するものである。
図６（ａ）に示されるように、本例の下り通信フレームは、４つの報知チャネル（ＢＣＣＨ１〜ＢＣＣＨ４）を含む報知チャネル部（ＢＣＣＨ部）と、４つの下り専用ショートデータチャネル（ＳＤ１〜ＳＤ４）を含む下り専用ショートチャネル部（ＳＤ部）と、４つの下り専用ロングデータチャネル（ＬＤ１〜ＬＤ４）を含む下り専用ロングデータチャネル部（ＬＤ部）とから構成される単位フレームが“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といったように複数並べられて構成されている。
【０１１７】
また、ＢＣＣＨ部は、１群に割り当てられたＢＣＣＨ１と、２群に割り当てられたＢＣＣＨ２と、３群に割り当てられたＢＣＣＨ３と、４群に割り当てられたＢＣＣＨ４とが記載順に並べられて構成されている。同様に、ＳＤ部は、１群に割り当てられたＳＤ１と、２群に割り当てられたＳＤ２と、３群に割り当てられたＳＤ３と、４群に割り当てられたＳＤ４とが記載順に並べられて構成されている。同様に、ＬＤ部は、１群に割り当てられたＬＤ１と、２群に割り当てられたＬＤ２と、３群に割り当てられたＬＤ３と、４群に割り当てられたＬＤ４とが記載順に並べられて構成されている。
【０１１８】
また、同図（ｂ）に示されるように、本例の上り通信フレームは、４つの要求チャネル（ＬＣＣＨ１〜ＬＣＣＨ４）を含む要求チャネル部（ＬＣＣＨ部）と、４つの上り専用ショートデータチャネル（ＳＵ１〜ＳＵ４）を含む上り専用ショートチャネル部（ＳＵ部）と、４つの上り専用ロングデータチャネル（ＬＵ１〜ＬＵ４）を含む上り専用ロングデータチャネル部（ＬＵ部）とから構成される単位フレームが“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といったように複数並べられて構成されている。
【０１１９】
また、ＬＣＣＨ部は、３群に割り当てられたＬＣＣＨ３と、４群に割り当てられたＬＣＣＨ４と、１群に割り当てられたＬＣＣＨ１と、２群に割り当てられたＬＣＣＨ２とが記載順に並べられて構成されている。同様に、ＳＵ部は、３群に割り当てられたＳＵ３と、４群に割り当てられたＳＵ４と、１群に割り当てられたＳＵ１と、２群に割り当てられたＳＵ２とが記載順に並べられて構成されている。同様に、ＬＵ部は、３群に割り当てられたＬＵ３と、４群に割り当てられたＬＵ４と、１群に割り当てられたＬＵ１と、２群に割り当てられたＬＵ２とが記載順に並べられて構成されている。
【０１２０】
また、同図（ａ）に示した下り通信フレームと同図（ｂ）に示した上り通信フレームとは、同図（ａ）、（ｂ）に示されるように、“第１フレーム”、“第２フレーム”、“第３フレーム”、…といった各単位フレーム毎に両者の単位フレームが同一の時間帯に配置されるように構成されている。また、各単位フレームにおいては、ＢＣＣＨ部とＬＣＣＨ部とが同一の時間帯に配置されており、ＳＤ部とＳＵ部とが同一の時間帯に配置されており、ＬＤ部とＬＵ部とが同一の時間帯に配置されている。また、ＢＣＣＨ部及びＬＣＣＨ部の組やＳＤ部及びＳＵ部の組やＬＤ部及びＬＵ部の組のそれぞれにおいては、下り通信を行うための４つのチャネル１、２、３、４のそれぞれと上り通信を行うための４つのチャネル３、４、１、２のそれぞれとが同一の時間帯に配置されている。
【０１２１】
なお、本例で示すＢＣＣＨやＳＤやＬＤやＬＣＣＨやＳＵやＬＵはそれぞれ例えば上記図１２に示した通信フレームについて述べたのと同様な役割を有するものであり、本例では、１群により用いられるものについては各チャネルの名称の末尾に“１”を付して示し、２群により用いられるものについては各チャネルの名称の末尾に“２”を付して示し、３群により用いられるものについては各チャネルの名称の末尾に“３”を付して示し、４群により用いられるものについては各チャネルの名称の末尾に“４”を付して示す。
また、例えば上記図１２に示した通信フレームと同様に、本例の通信フレームについても、基地局装置Ｐが送信と受信とを同時に行うものであるが、本例の通信フレームは、各加入者局装置Ａ〜Ｄがそれぞれ送信と受信とを異なる時間帯に行うものである。
【０１２２】
以上のように、本例のような群構成を有する通信フレームを用いた通信手順に従って基地局装置１１〜１４と加入者局装置２１〜２６とが無線通信を行う加入者無線アクセスシステムでは、基地局装置１１〜１４が複数の加入者局装置２１〜２６を収容し、基地局装置１１〜１４から加入者局装置２１〜２６への下り通信及び加入者局装置２１〜２６から基地局装置１１〜１４への上り通信を無線で行うに際して、同一の時間帯に受信を行い且つ同一の時間帯に送信を行う複数の群１〜４を設け、基地局装置１１〜１４に収容される各通信局装置２１〜２６にいずれかの群１〜４を割り当て、各群１〜４の下り通信時間帯と上り通信時間帯との間に他の群の通信時間帯を設けて、基地局装置１１〜１４と複数の通信局装置２１〜２６との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群１〜４に関して時分割で行う。
【０１２３】
従って、本例の加入者無線アクセスシステムでは、加入者局装置２１〜２６において、送信と受信とを同時に発生させることがないため、ハードウエア的に送受信部を共通化することができることや、また、送信と受信とを同時に行うことを可能とする送受信混合部を設ける必要がなくその代わりに送受信切り替えスイッチ４４を用いて構成することができることから、加入者局装置２１〜２６の価格を低減することが実現され、また、消費電力を低く抑えることも可能となる。
【０１２４】
また、通信サービスを運用する場合に、例えば、本例のような群を形成して各群にそれぞれの無線帯域を割り当てることにより、特定のユーザ（加入者局装置）に対して特定の無線帯域を確保するようなことを容易に実現することができる。
また、本例の通信フレームでは、任意の時間帯を見た場合に必ずいずれかの群に下り通信が割り当てられているとともに他のいずれかの群に上り通信が割り当てられているようにし、基地局装置では下り通信及び上り通信を絶え間なく行うことが可能なことを確保しているため、通信フレーム全体として従来と比べても無駄のない通信を実現することが可能である。なお、絶え間なく通信することが可能な態様には、勿論、ガードタイムのように正常な通信の確保のために必要な無通信時間が設けられる態様も包含する。
【０１２５】
また、本例の加入者無線アクセスシステムでは、各加入者局装置２１〜２６において送信から受信へ切り替えを行う際及び受信から送信へ切り替えを行う際に必ず送受信を行わない時間帯（休止チャネル）が挿入されるため、このような時間帯をガードタイムとして利用することにより、送信を行うチャネルと受信を行うチャネルとの間に従来から設けられているガードタイムの時間帯を従来と比べて非常に短いものとすることが可能となる。
【０１２６】
つまり、本例では、基地局装置１１〜１４と加入者局装置２１〜２６との間の距離による無線伝播の遅延時間を当該加入者局装置２１〜２６の送受信時間帯の前後に設けられた休止チャネルの時間帯を用いて吸収することが可能である。具体的には、例えば基地局装置１１〜１４から遠く離れた加入者局装置２１〜２６では送信チャネルに係る送信を、基地局装置１１〜１４との距離に応じて、当該送信チャネルの時間帯ばかりでなく当該送信チャネルの直前に位置する休止チャネルの時間帯の一部を利用して、当該一部に掛かるときから開始することが可能である。また、例えば基地局装置１１〜１４から遠く離れた加入者局装置２１〜２６では受信チャネルに係る受信を、基地局装置１１〜１４との距離に応じて、当該受信チャネルの時間帯ばかりでなく当該受信チャネルの直後に位置する休止チャネルの時間帯の一部を利用して、当該一部に掛かるときまで行うことが可能である。
【０１２７】
このように加入者局装置２１〜２６が送受信チャネルの間の休止チャネルを利用して無線通信を行う構成では、送信チャネルと受信チャネルとの間に設けられるガードタイムを従来と比べて短くすることができ、これにより、ガードタイムが短くなる分だけデータ通信における無線帯域の使用効率を向上させることができる。
【０１２８】
次に、第２の例に係る無線通信システムなどを説明する。
なお、この無線通信システムなどは、一実施例として、第１の例に係る構成の第３実施例に示した無線通信システムや基地局装置や加入者局装置により実現される。
【０１２９】
まず、第２の例に係る構成の課題や目的を示す。なお、この構成では、第１の例に係る構成の課題も課題となる。
すなわち、無線通信では、通常、基地局装置が所定の大きさの通信可能領域（サービスエリア）を形成して当該通信可能領域に存する通信局装置との間で無線通信を行うが、基地局装置と通信局装置との間の無線伝播における遅延時間を吸収するために、例えば基地局装置と通信局装置との間の距離に応じて、通信局装置への下り通信チャネルと当該通信局装置からの上り通信チャネルとの間にガードタイム（ＧＴ）を設けることが必要であり、このようなガードタイムが通信にとって非効率的なものとなってしまうといった問題がある。
【０１３０】
なお、ガードタイムは、例えば通信局装置により受信が行われる時間帯と送信が行われる時間帯との間に挿入されて当該受信と当該送信とが同時刻に重なってしまうことを防ぐものであり、つまり、通信局装置と基地局装置との通信タイミングに多少の遅延が生じた場合においても、本来通信が行われない時間帯であるガードタイムの一部を利用して受信或いは送信を行うことで受信時間帯と送信時間帯との重なりを防ぐことができる。
【０１３１】
第２の例に係る構成では、基地局装置と複数の通信局装置とが無線通信を行う無線通信システムやこのような基地局装置や通信局装置において、通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とを異ならせて当該受信時間帯と当該送信時間帯との間に他の通信局装置の通信時間帯を設けた無線通信システムや基地局装置や通信局装置を提供することを図り、また、加入者局装置などとして用いられる通信局装置が送受信を同時に行うことから高価で高電力となっているというＰ−ＭＰの無線通信システムにおける一般的な問題点を解決して、通信局装置を安価として低電力化を実現するとともに、ガードタイムを短くすることにより無線通信を効率化することを図る。
【０１３２】
具体的には、第２の例に係る無線通信システムでは、次のようにして、基地局装置が複数の通信局装置を収容し、基地局装置から通信局装置への下り通信及び通信局装置から基地局装置への上り通信を無線で行う。
すなわち、同一の時間帯に受信を行い且つ同一の時間帯に送信を行う（すなわち、同一の時間帯に受信又は送信を行う）群を４以上の複数設け、基地局装置に収容される各通信局装置にいずれかの群を割り当て、各群の下り通信時間帯と上り通信時間帯との間に他の群の通信時間帯を設けて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行う構成により、無線通信を行う。
【０１３３】
従って、同一の時間帯に受信（下り通信）を行い且つ同一の時間帯に送信（上り通信）を行う４以上の複数の群を設けて、基地局装置に収容される各通信局装置に対してこれら複数の群のいずれかを割り当て、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせ、更に各群の下り通信時間帯と上り通信時間帯との間に他の群の通信時間帯を設けたため、通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とが異なる時間帯に設けられて当該受信時間帯と当該送信時間帯との間に他の通信局装置の通信時間帯が設けられることにより、従来と比べて、例えば加入者局装置などとして用いられる通信局装置を安価として低電力化を実現することができるとともにガードタイムを短くして無線通信を効率化することができる。
【０１３４】
また、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれが複数の群に関して時分割で行われるため、例えば基地局装置では下り通信及び上り通信のそれぞれを絶え間なく行うことが可能であり、これにより、無線通信の効率を確保することが可能である。
【０１３５】
このように、同一の群に割り当てられた通信局装置は、当該群に対して設定される同一の時間帯に下り通信を行い、また、当該群に対して設定される同一の時間帯に上り通信を行う。また、例えば各群毎に下り通信の時間帯が異なっているとともに各群毎に上り通信の時間帯が異なっており、また、同一の群では下り通信の時間帯と上り通信の時間帯とが異なっており且つ当該下り通信時間帯と当該上り通信時間帯との間に他の群の通信時間帯が設けられている。
【０１３６】
ここで、４以上の複数の群の数としては、種々な数が用いられてもよい。
また、１つの群に割り当てられる通信局装置の数としては、特に限定はなく、１又は複数となる。なお、通常は、少なくとも１つの群には複数の通信局装置が割り当てられる。
【０１３７】
また、各群の下り通信時間帯と上り通信時間帯との間に他の群の通信時間帯を設けて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行う態様としては、種々な態様が用いられてもよい。なお、第２の例に係る構成では、通信局装置の受信時間帯と送信時間帯とが異なっていれば、例えば或る群に属する通信局装置が基地局装置との同期をとるための情報などを他の群の通信時間帯に受信するような態様も包含している。
【０１３８】
また、第２の例に係る局装置（基地局装置、或いは、通信局装置）では、一例として、各群の下り通信は複数の下り通信チャネルの組合せを用いて行われ、各群の上り通信は複数の上り通信チャネルの組合せを用いて行われ、次のような通信フレームにより無線通信を行う。
すなわち、同一の群の下り通信チャネルと上り通信チャネルとの間に他の群の通信チャネルが配置されるように各下り通信チャネル毎に各群の下り通信チャネルを複数の群について配置した下り通信チャネル部を複数の下り通信チャネルについて配置するとともに各上り通信チャネル毎に各群の上り通信チャネルを複数の群について配置した上り通信チャネル部を複数の上り通信チャネルについて配置した通信フレームにより、無線通信を行う。
【０１３９】
従って、このような通信フレームを用いて無線通信を行うことにより、通信局装置による受信と送信とが異なる時間帯に行われて当該受信の時間帯と当該送信の時間帯との間に他の通信局装置の通信時間帯が設けられることを実現することができ、これにより、従来と比べて、通信局装置を安価として低電力化を実現することができるとともにガードタイムを短くして無線通信を効率化することができる。
なお、同一の群の下り通信チャネルと上り通信チャネルとの間に他の群の通信チャネルが配置されるようにする態様としては、種々な態様が用いられてもよい。
【０１４０】
また、上記した第１の例に係る構成の第３実施例では、１つの基地局装置に収容される複数の加入者局装置を４つの群に分けた場合を示したが、５以上の群に分ける場合についても、同様な原理に基づいて通信フレームを構成することができる。一例として、５つの群を構成する場合には、例えば基地局装置が各通信チャネル部において１群、２群、３群、４群、５群の順で送信を行うとともに、これと同一の時間帯での受信を３群、４群、５群、１群、２群の順又は４群、５群、１群、２群、３群の順で行う構成とすることにより、各加入者局装置の受信時間帯と送信時間帯との間に他の加入者局装置の通信時間帯を設けることができる。
【０１４１】
次に、上記図１〜上記図６を用いて示したような加入者無線アクセスシステムにおいて、群割り当ての制御等を行う実施例を説明する。なお、本例に言う通信帯域とは、通信することが可能な量（通信可能量）のことを表している。
本例の加入者無線アクセスシステムでは、１つの基地局装置（ＢＳＥ）が複数であるＮ個の加入者局装置（ＣＰＥ）を収容して無線通信を行う。また、１つの基地局装置に収容される加入者局装置を２つ或いは３つ以上のグループ（群）に分けて無線通信を行う。
【０１４２】
本例では、基地局装置は、時分割通信などを用いて、複数の群の加入者局装置との間で無線通信を行うことが可能である。一方、各加入者局装置は、通常は、それぞれ単一の群に所属するが、例えば所属する群が変更される場合には変更前の群と変更後の群との両方に所属する場合がある。
【０１４３】
また、本例では、基地局装置と加入者局装置との間で、非同期で流れるパケットを用いた通信により、データが無線通信される。ここで、パケットとしては、例えばＩＰ（Ｉ  ｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットなどが用いられる。
また、本例では、基地局装置や加入者局装置は、ＬＡＮのインタフェースを有しており、例えば有線のＬＡＮと接続されて当該ＬＡＮとの間でデータを通信する。そして、基地局装置と加入者局装置との間の無線通信の通信帯域と比べて、ＬＡＮインタフェースの通信帯域の方が大きくなっている。
【０１４４】
ここで、仮に、例えば、群毎に通信することが可能な通信帯域が固定されており、各加入者局装置が所属する群が固定されており、それぞれの群における通信量が当該群に所属する加入者局装置の通信状況に応じて動的に変化するような構成では、群毎に通信帯域の利用率に偏りが生じてしまうことがあるといった不具合がある。具体的には、例えば、或る時間帯において或る１つの群では通信帯域を超えるほどの多量な通信量がある一方で他の群ではほとんど通信量がなくてほとんど通信していないようなことが発生することがあり、このような場合には、全ての群の無線通信帯域を合わせた全体としては伝送することが可能な通信量であるにもかかわらず、当該無線通信帯域を全体として有効に利用することができないといった不具合がある。
【０１４５】
そこで、本例では、群に所属する加入者局装置を動的に切り替えることにより、群毎の通信帯域の利用率の偏りを解消し、群を用いた無線通信の効率化を図る。本例では、基地局装置が、各群毎の通信帯域に応じて、加入者局装置が所属する群を動的に切り替える。
以下で、このような本例の特徴点について詳しく説明する。
【０１４６】
本例の加入者無線アクセスシステムでは、基地局装置が、各群の送受信量と個々の加入者局装置の送受信量を常に計測し、当該計測結果に基づいて、各群における通信帯域の利用率を複数の群について均一化するように、各群に所属する加入者局装置を動的に入れ替える（群切替をする）ことを行い、これにより、使用することが可能な通信帯域を全体として最大限に有効に利用することを図る。なお、本例では、送受信量の計測として、送信量と受信量とを個別に計測するが、例えば、送信量と受信量とを合わせた量を計測するような態様が用いられてもよい。
【０１４７】
具体的には、本例の基地局装置は、通信が行われている中で動的に群切替を行うために、過去の日時や曜日毎や、各加入者局装置毎や、利用される情報サービス毎などにより管理される通信量に基づいて最適な群構成を選択し、当該選択した群構成に従って加入者局装置の群切替を行う。また、本例の基地局装置は、このような群切替を、変更対象となる群における下り通信の通信量が当該群の下り通信の通信帯域により許容される上限値を超えていないときのタイミングで行う。なお、本例に言う群構成とは、各群に割り振る加入者局装置の組み合わせのことである。
【０１４８】
ここで、最適な群構成を推測するために用いられる過去の通信状況としては、種々なものが用いられてもよく、上述のように、次の（１）〜（３）に示すようなものなどのいずれか或いは組み合わせを利用することができる。
【０１４９】
（１）日付毎の通信量や、時刻毎或いは時間帯毎の通信量や、曜日毎の通信量や、平日の通信量や、休日の通信量を用いることができる。
通常、人は、昼と夜や、平日と休日などで、生活スタイルが変わるため、それが当該人が使用する加入者局装置の通信状況に反映されると予想される。一例として、基地局装置に備えられるカレンダ機能と、過去において測定された通信量に関するデータを用いて、数分毎或いは数時間毎といった周期で群切替を実行するような態様を用いることができる。なお、カレンダ機能では、例えば、日付や時刻などを管理することができる。
【０１５０】
（２）各加入者局装置毎の通信量として、各加入者局装置の契約者の属性に応じた通信量を用いることができる。
加入者局装置の契約者の属性毎に通信の目的などが変わるため、それが当該契約者が使用する加入者局装置の通信状況に反映されると予想される。一例として、加入者局装置の契約者の属性のデータと、過去において測定された通信量に関するデータを用いて、群切替を実行するような態様を用いることができる。なお、契約者の属性としては、例えば、法人であるか或いは個人であるかや、加入者局装置に接続されている端末装置の台数や、契約者の年齢や、契約者の性別などの種々なものを用いることができる。
【０１５１】
（３）情報サービス毎の通信量を用いることができる。
特定の情報サービスを受けることが設定されている加入者局装置では所定の時刻や所定の時間帯などに当該情報サービスを受けることとなるため、それが当該加入者局装置の通信状況に反映されると予想される。一例として、各種の情報サービスに加入している加入者局装置に関するデータと、当該各種の情報サービスによる情報の配信（通信）が行われる時間のデータなどを用いて、群切替を実行するような態様を用いることができる。なお、情報サービスとしては、例えば、通話のサービスや映像配信のサービスなどの種々なものが用いられてもよい。
【０１５２】
次に、図７〜図１０を参照して、本例の加入者無線アクセスシステムにおいて行われる群切替の具体的な一例を示す。
なお、本例では、説明を簡易化するために、Ａ群とＢ群との２つの群が用いられる場合を示す。
【０１５３】
図７には、２群構成の場合において基地局装置によりメモリに記憶されて管理される群管理表の一例を示してある。
同図に示した群管理表では、Ａ群に、“ＣＰＥ１”という識別情報に対応する加入者局装置や、“ＣＰＥ２”という識別情報に対応する加入者局装置や、“ＣＰＥ３”という識別情報に対応する加入者局装置などが所属しており、Ｂ群に、“ＣＰＥ４”という識別情報に対応する加入者局装置や、“ＣＰＥ５”という識別情報に対応する加入者局装置や、“ＣＰＥ６”という識別情報に対応する加入者局装置などが所属していることが管理されている。なお、本例では、群管理表により管理される加入者局装置と、基地局装置により収容される加入者局装置とが一致する。
【０１５４】
図８には、基地局装置によりメモリに記憶されて管理される、加入者局装置による過去の通信量に関する情報を格納する通信量管理表の一例を示してある。
同図に示した通信量管理表では、上記図７に示した群管理表により管理される各加入者局装置と基地局装置との間で、最後の平日の各時間帯に行われた通信の量と、最後の休日の各時間帯に行われた通信の量が記憶されている。
【０１５５】
ここで、最後の平日としては、例えば、過去の平日であって最も近い（つまり、最近の）平日が用いられており、同様に、最後の休日としては、例えば、過去の休日であって最も近い（つまり、最近の）休日が用いられている。また、本例では、平日としては月曜日から金曜日までが用いられており、休日としては土曜日及び日曜日が用いられている。
【０１５６】
また、本例では、０：００（＝２４：００）時と、２：００時と、４：００時と、・・・、２０：００時と、２２：００時といったように、２時間おきの各時間帯毎に各加入者局装置に関する通信量が記憶されている。なお、各時間帯毎の通信量としては、例えば、各時間帯における平均的な通信量や、各時間帯における通信量の総和や、各時間帯における代表的な所定の時刻における通信量などの種々なものが用いられてもよい。また、本例では、通信量としては、基地局装置から加入者局装置への下り通信の通信量と加入者局装置から基地局装置への上り通信の通信量とを個別に管理するが、例えば、下り通信の通信量と上り通信の通信量とを合わせた通信量を管理するような態様が用いられてもよい。また、管理される通信量の単位としては、例えば、パケットの数や、ビット数などの種々な単位が用いられてもよい。
【０１５７】
図９には、Ａ群やＢ群に所属する加入者局装置を変更する処理（再割り当てする処理）の周期の一例を示してある。
同図に示した周期では、毎日において、０：００（＝２４：００）時と、２：００時と、４：００時と、・・・、２０：００時と、２２：００時といったように、２時間おきのタイミングで群の割り当て変更を行うことが設定されている。
【０１５８】
本例の基地局装置では、上記図７〜上記図９に示した情報に基づいて、全ての群（本例では、Ａ群とＢ群）における下り通信や上り通信の通信量ができるだけ均一となるように、最適な群構成を計算により決定する。
ここで、基地局装置により最適な群構成を決定する処理の手順（１）〜（４）の一例を示す。
【０１５９】
（１）まず、上記図９に示した群の割り当て変更のタイミングで、例えばそのタイミング以降の２時間の時間帯に関して、Ａ群の総通信量とＢ群の総通信量を計算する。なお、本例では、下り通信の総通信量と上り通信の総通信量とを個別に計算するが、例えば、下り通信の総通信量と上り通信の総通信量とを合わせた総通信量を計算するような態様が用いられてもよい。この計算は、上記図７に示したような群の割り当て変更前における群管理表に設定されている各群Ａ、Ｂに所属する加入者局装置の情報と、上記図８に示したような通信量管理表に記憶されている過去における各加入者局装置の通信量の情報に基づいて、行われる。
【０１６０】
（２）次に、上記（１）において計算したＡ群の総通信量とＢ群の総通信量との差を計算する。
（３）次いで、Ａ群に所属する加入者局装置とＢ群に所属する加入者局装置の組み合わせを現在の組み合わせから変更して、種々な組み合わせについて、順次、上記と同様にして、Ａ群の総通信量とＢ群の総通信量との差を計算する。
（４）そして、全ての組み合わせ或いは多くの組み合わせについてＡ群の総通信量とＢ群の総通信量との差を算出した後に、当該差が最も少ない組み合わせを最適な群構成として選択し、当該選択した組み合わせとなるように群の割り当てを変更する。
【０１６１】
なお、本例では、Ａ群とＢ群との間における下り通信の総通信量の差と上り通信の総通信量の差との両方を考慮して例えばそれぞれの差の大きさが実用上で有効に小さくなるような最適な群構成を選択するが、例えば、Ａ群とＢ群との間における下り通信と上り通信とを合わせた総通信量の差が最小となる群構成を最適なものとして選択するような態様が用いられてもよく、或いは、Ａ群とＢ群との間における下り通信又は上り通信のいずれかの総通信量の差が最小となる群構成を最適なものとして選択するような態様が用いられてもよい。
【０１６２】
具体的に、基地局装置により群の割り当てを変更する場合の一例を示す。
図１０（ａ）には、群の割り当てが変更される前における群管理表の一例を示してあり、図１０（ｂ）には、群の割り当てが変更された後における群管理表の一例を示してある。この例では、群の割り当て変更前にＡ群に振り分けられていた“ＣＰＥ２”  という識別情報に対応する加入者局装置及び“ＣＰＥ３”  という識別情報に対応する加入者局装置が群の割り当て変更によりＢ群へ振り分けられており、群の割り当て変更前にＢ群に振り分けられていた“ＣＰＥ５”  という識別情報に対応する加入者局装置及び“ＣＰＥ６”  という識別情報に対応する加入者局装置が群の割り当て変更によりＡ群へ振り分けられている。
【０１６３】
以上のように、本例の加入者無線アクセスシステムでは、基地局装置が、過去における各加入者局装置との通信の量に関する情報を保持し、当該情報に基づいて今後における最適な群構成を推測し、群切替に係る切替前後の両群において下り通信の通信量がそれぞれの群の下り通信の通信帯域に基づく上限値を超えていないときに群切替を行う。
【０１６４】
このように、本例の加入者無線アクセスシステムでは、群切替に係る群における下り通信の通信量が上限値を超えていないときに群切替を実行することにより、群切替を即時に完了することができ、例えば、或る群に加入者局装置を連続的に加えていって当該群に所属する加入者局装置を多数増加させることや、或いは、或る群から加入者局装置を連続的に減じていって当該群に所属する加入者局装置を多数減少させることなどのように、柔軟な運用が可能となる。そして、本例の加入者無線アクセスシステムでは、群毎の通信帯域の利用率の偏りを動的に解消することができ、使用することが可能な通信帯域を最大限に利用することができる。
【０１６５】
なお、他の群切替の方法として、例えば、短時間の間に通信量の計測を行って直ちに群切替を行うような方法（以下で、群切替方法Ａと言う）もあるが、次のような理由により、本例のような群切替の方法の方が好ましい。
すなわち、基地局装置と加入者局装置との間で同期をとって且つパケットを消失することなく群切替を行う場合には、当該群切替の前後では当該加入者局装置は当該群切替前の群と当該群切替後の群との両方の群のパケットを受信することが必要となり、このため、例えばこれら両群のいずれかの群で基地局装置の送信バッファが一杯である（つまり、送信バッファの空きがない）ようなときには、当該送信バッファに存在する最後のパケットを当該加入者局装置が受信するまでの間は群切替を完了することができない。
【０１６６】
しかしながら、このように群切替が完了されるまでの間においても、基地局装置のＬＡＮインタフェースではＬＡＮからパケットを受信し続けるため、例えば下り通信の通信量が比較的多かった群に所属していた加入者局装置の通信においてはパケットの取りこぼしが生じてしまう可能性がある。
【０１６７】
具体的には、例えば、下り通信の通信量が比較的多い群Ａに所属する加入者局装置ａが他の群Ｂへ移される場合には、群の割り当て変更が開始されるときに基地局装置における群Ａの送信バッファに格納されていた最後のパケットが当該加入者局装置ａにより受信されるまでの間に当該群Ａの送信バッファに当該加入者局装置ａ宛のパケットが更に格納される可能性があるが、当該加入者局装置ａは他の群Ｂへ移ってしまうため、当該格納されるパケットを取りこぼしてしまう。
【０１６８】
そこで、群切替の前や後に係る群における下り通信対象の通信量が下り通信の通信帯域に基づく上限値を超えていないときに群切替を行うことが必要となるが、本例のような加入者無線アクセスシステムでは通常はＬＡＮインタフェースの通信帯域と基地局装置と加入者局装置との間の無線通信の通信帯域とは１０倍程度の差があるため、基地局装置と加入者局装置とが同期をとりながら通信量に追従した群切替を即時に行うことは困難であることが多いと考えられる。
このような理由から、上記した群切替方法Ａと比べて、本例のような群切替の方法を用いるのが好ましい。
【０１６９】
ここで、本発明に係る無線通信システムや局装置（基地局装置や通信局装置）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。一例として、形成される群の数としては種々な数が用いられてもよく、また、群構成を有する通信フレームに含まれるチャネルの数や各チャネルの長さ（時間）などとしては任意であってもよい。
なお、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などとして提供することも可能である。
【０１７０】
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。一例として、本実施例では通信局装置として加入者局装置を用いる加入者無線アクセスシステムに本発明を適用した場合を示したが、これに限られず、本発明は種々な無線通信システムに適用することが可能なものである。
【０１７１】
また、本発明に係る無線通信システムや局装置（基地局装置や通信局装置）などにおいて行われる無線通信処理などの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。
【０１７２】
【発明の効果】
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、基地局装置が複数の通信局装置を収容し、基地局装置から通信局装置への下り通信及び通信局装置から基地局装置への上り通信を無線で行う構成において、基地局装置に収容される各通信局装置に同一の時間帯に受信又は送信を行う複数の群の中のいずれかの群を割り当て、各群の下り通信と上り通信とで通信時間帯を異ならせて、基地局装置と複数の通信局装置との下り通信及び上り通信のそれぞれを複数の群に関して時分割で行う場合に、通信局装置に対する群の割り当てを変更することを、当該変更に係る通信局装置の変更前の群において下り通信対象の通信量が当該群の下り通信の通信可能量に基づく上限値以下又は上限値未満であるときに行うようにしたため、群の割り当て変更を良好に行うことができ、具体的には、例えば、群の割り当て変更時に通信局装置において通信データを取りこぼしてしまうようなことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信システムの一例である加入者無線アクセスシステムの構成例を示す図である。
【図２】基地局装置の構成例を示す図である。
【図３】加入者局装置の構成例を示す図である。
【図４】２群構成を有した通信フレームの構成例を示す図である。
【図５】３群構成を有した通信フレームの構成例を示す図である。
【図６】４群構成を有した通信フレームの構成例を示す図である。
【図７】２群構成の場合における群管理表の一例を示す図である。
【図８】通信量管理表の一例を示す図である。
【図９】群の割り当て変更の周期の一例を示す図である。
【図１０】群の割り当てを変更する様子の一例を示す図である。
【図１１】従来例に係る群構成を有しない通信フレームの一構成例を示す図である。
【図１２】従来例に係る群構成を有しない通信フレームの他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
Ｓ・・ネットワーク管理サイト、  １・・端末装置、
２・・テルネット機能部、  Ｃ１〜Ｃ１５・・回線、  Ｒ１〜Ｒ４・・ルータ、
３・・回線網、  ４、５・・スイッチ部、  １１〜１４・・基地局装置、
２１〜２６・・加入者局装置、
Ａ１ａ〜Ａ４ａ、Ｂ１ａ〜Ｂ６ａ・・屋外ユニット、
Ａ１ｂ〜Ａ４ｂ、Ｂ１ｂ〜Ｂ６ｂ・・屋内ユニット、
Ｋ１〜Ｋ４、Ｊ１〜Ｊ６・・ケーブル、  Ｔ１〜Ｔ６・・通信端末装置、
３１、４１・・ネットワーク接続部、  ３２、４２・・送信データ処理部、
３３、４３・・無線送信部、  ３４・・送受信混合部、
３５、４５・・無線受信部、  ３６、４６・・受信データ処理部、
３７、４７・・制御部、  ３８、４８・・アンテナ、
４４・・送受信切り替えスイッチ、
【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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