(57)【要約】【課題】  本発明はユーザデータの送信に利用できる帯域を従来に比べて増やすことが可能なポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】  ２つの無線局の間で交互に送信を行う１対１の通信を行い、無線区間の伝送を送受信時間の基準となるスロット単位で制御する無線通信システムの帯域を制御するための帯域制御方法であって、全無線局に共通な基準スロット数Ｂを割り当てておき、各無線局は相手の無線局から連続的に信号を受信したスロット数を受信スロット数Ｒとして検出し、各無線局は前記基準スロット数ＢとＲとの差分を自局の送信割当スロット数Ａ１として取得し、各無線局は自局の送信希望スロット数ＱとＡ１とを比較しその比較結果に基づいて自局が連続的に送信するスロットの数Ｓ１を決定する。【選択図】      図１
2005176192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの無線局の間で交互に送信を行う１対１の通信を行い、無線区間の伝送を送受信時間の基準となるスロット単位で制御する無線通信システムの帯域を制御するためのポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法であって、
スロット数の基準値を全ての無線局に共通な基準スロット数Ｂとして各無線局に割り当てておき、
各無線局は、相手の無線局から連続的に信号を受信したスロット数を受信スロット数Ｒとして検出し、
各無線局は、前記基準スロット数Ｂと受信スロット数Ｒとの差分を自局の送信割当スロット数Ａ１として取得し、
各無線局は、自局の送信希望スロット数Ｑと前記送信割当スロット数Ａ１とを比較し、その比較結果に基づいて自局が連続的に送信するスロットの数Ｓ１を決定する
ことを特徴とするポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法。
【請求項２】
請求項１のポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法において、各無線局は、（Ａ１≧Ｑ）の条件を満たし、かつ（Ｑ＝０）の条件を満たす場合には、スロットの数Ｓ１を１に決定し、１スロットを使用してダミーデータを送信する
ことを特徴とするポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法。
【請求項３】
請求項１のポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法において、各無線局は、（Ａ１≧Ｑ）の条件を満たし、かつＱが０以外の場合には、スロットの数Ｓ１を自局の送信希望スロット数Ｑと同数に決定し、Ｓ１個のスロットを連続的に使用してユーザデータを送信する
ことを特徴とするポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法。
【請求項４】
請求項１のポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法において、各無線局は、（Ａ１＜Ｑ）の条件を満たし、かつ、前記送信割当スロット数Ａ１の１回前の送信時の数をＡ０とし、前記スロットの数Ｓ１の１回前の送信時の数をＳ０とする場合に、（Ａ０≧Ｓ０）又は（Ｒ≧Ｂ−Ｓ０）の条件を満たす場合には、前記送信割当スロット数Ａ１に１を加算した数をスロットの数Ｓ１に決定し、Ｓ１個のスロットを連続的に使用してユーザデータを送信する
ことを特徴とするポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法。
【請求項５】
請求項１のポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法において、各無線局は、（Ａ１＜Ｑ）の条件を満たし、かつ、前記送信割当スロット数Ａ１の１回前の送信時の数をＡ０とし、前記スロットの数Ｓ１の１回前の送信時の数をＳ０とする場合に、（Ａ０＜Ｓ０）及び（Ｒ＜Ｂ−Ｓ０）の条件を満たす場合には、前記基準スロット数Ｂの半分と、送信希望スロット数Ｑとの小さい方の数をスロットの数Ｓ１に決定し、Ｓ１個のスロットを連続的に使用してユーザデータを送信する
ことを特徴とするポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法。
【請求項６】
請求項１のポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法において、各無線局は、計算処理の遅延によって送信時にＳ１の計算結果が得られていない場合には、１スロットを使用してダミーデータを送信する
ことを特徴とするポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポイント−ポイント型無線アクセスを行う場合には、２つの無線局を用いてこれらの無線局の間で１対１の無線通信を行う。
また、例えば無線局（Ａ）と無線局（Ｂ）との間で通信する場合には、無線局（Ａ）から無線局（Ｂ）への通信に用いる無線回線には予め定めた１つの固定チャネル（ＣＨ１）を使用し、無線局（Ｂ）から無線局（Ａ）への通信に用いる無線回線には予め定めた他の固定チャネル（ＣＨ２）を使用するのが一般的である。
【０００３】
このような通信方式においては、各無線回線のチャネルが固定であるため、特別な制御用の情報を伝送する必要がなく、ユーザデータを広帯域伝送することが可能である。一方、無線通信においては実際のトラヒック状況に応じて帯域制御をするのが望ましい。しかし、各無線回線のチャネルが固定である場合には帯域制御を行うことができない。
ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Multiple Access-Time Division Duplex）の通信方式を用いて１つの無線局と複数の無線局との間で通信を行うポイント−マルチポイント通信システムの場合には、特許文献１に示されるように、デマンドアサイン方式と呼ばれる方法を適用しており、帯域要求と帯域割当に使用する帯域を設けることにより、各無線局における送信帯域要求に応じて基地局が帯域の割当を行い、トラヒック状況に応じた帯域制御を実現している。
【０００４】
そこで、ポイント−ポイント型の通信システムの場合には、ポイント−マルチポイント通信システムにおいて加入者局を１台のみに限定した構成を想定し、ポイント−マルチポイント通信システムと同様の方法で帯域制御を実現している。
このような従来の帯域制御を行う場合には、図１０に示すような構成のフレームを用いてＴＤＭＡ／ＴＤＤで通信を行う。図１０の例では、無線局（Ａ）と無線局（Ｂ）とが１対１で通信を行う場合を想定している。
【０００５】
このフレームは、図１０に示すように４つの時間領域ＴＳ−１，ＴＳ−２，ＴＳ−３，ＴＳ−４で構成されている。時間領域ＴＳ−１は無線局（Ａ）から無線局（Ｂ）へ向かう方向の報知情報の伝送に使用され、時間領域ＴＳ−２は無線局（Ａ）から無線局（Ｂ）へ向かう方向のユーザデータの伝送に使用され、時間領域ＴＳ−３は無線局（Ｂ）から無線局（Ａ）へ向かう方向のユーザデータの伝送に使用され、時間領域ＴＳ−４は無線局（Ｂ）から無線局（Ａ）へ向かう方向のランダムアクセスに使用される。
【０００６】
すなわち、時間領域ＴＳ−２，ＴＳ−３がユーザデータの送信帯域になる。これらの送信帯域は次のようにして決定される。
無線局（Ｂ）は、自局の送信希望量の値を時間領域ＴＳ−４を用いて無線局（Ａ）に送信する。無線局（Ａ）は、自局の送信希望量及び時間領域ＴＳ−４で受信した無線局（Ｂ）の送信希望量に基づいて、各無線局に適した帯域割当を行い、その割当結果の情報を時間領域ＴＳ−１を用いて無線局（Ｂ）に送信する。従って、各無線局の要求に応じた帯域の割当を行うことができる。
【０００７】
実際に帯域を割り当てる場合には、例えば無線局（Ａ）と無線局（Ｂ）とで公平になるように割り当てる。公平な帯域割当を行う場合、何れかの無線局の使用希望帯域が半分に満たない場合には、その余った帯域をもう一方の無線局が使用することができる。もしも、両方の無線局の使用希望帯域が半分を超えるのであれば、お互いに半分の帯域を使用するように帯域の割当制御を行う。
【０００８】
このような制御を行うことにより、各無線局の希望に添った帯域割当を行うことができ、しかも何れか一方の無線局が一方的に多大なデータ送信を行って他方の無線局が送信できないような状況の発生を回避できる。
【特許文献１】特開２００３−１９９１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のような方法を用いることにより帯域制御を行うことが可能であるが、ユーザデータの送信帯域とは別に帯域要求に用いる帯域（ＴＳ−４）及び帯域割当に用いる帯域（ＴＳ−１）を用意する必要があるので、全体の帯域に比べてユーザデータの送信に利用できる帯域が小さくなってしまう。
本発明は、ユーザデータの送信に利用できる帯域を従来に比べて増やすことが可能なポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御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】
１番目の発明（請求項１）は、２つの無線局の間で交互に送信を行う１対１の通信を行い、無線区間の伝送を送受信時間の基準となるスロット単位で制御する無線通信システムの帯域を制御するためのポイント−ポイント型無線アクセスの帯域制御方法であって、スロット数の基準値を全ての無線局に共通な基準スロット数Ｂとして各無線局に割り当てておき、各無線局は、相手の無線局から連続的に信号を受信したスロット数を受信スロット数Ｒとして検出し、各無線局は、前記基準スロット数Ｂと受信スロット数Ｒとの差分を自局の送信割当スロット数Ａ１として取得し、各無線局は、自局の送信希望スロット数Ｑと前記送信割当スロット数Ａ１とを比較し、その比較結果に基づいて自局が連続的に送信するスロットの数Ｓ１を決定することを特徴とする。
【００１１】
基準スロット数Ｂとしては、例えばある制御期間に割当可能な最大のスロット数を用いればよい。この場合、送信割当スロット数Ａ１は、前記制御期間の１周期の間に自局に割当可能な最大のスロット数になる。つまり、送信割当スロット数Ａ１と同じ数のスロットを使用して自局が連続的に送信すれば前記制御期間中の全スロットを有効に利用できる。但し、送信割当スロット数Ａ１と同じ数のスロットに相当する量の送信データが自局に存在するとは限らない。そこで、自局の送信希望スロット数Ｑと前記送信割当スロット数Ａ１とを比較し、その比較結果に基づいて自局が連続的に送信するスロットの数Ｓ１を決定する。
【００１２】
従って、１番目の発明においては、実際のトラヒックの状況に応じて、自局と相手局とが使用するスロット数の比率、すなわち帯域を効率的に割り当てることが可能になる。例えば、送信割当スロット数Ａ１に比べて送信希望スロット数Ｑが少ない場合には、自局の送信スロット数（Ｓ１）を減らすことにより、相手局の使用する送信スロット数が増えることになり、送信割当スロット数Ａ１に比べて送信希望スロット数Ｑが多い場合には、自局の送信スロット数（Ｓ１）を増やすことにより、相手局の使用する送信スロット数を減らすことになる。
【００１３】
２番目の発明（請求項２）は、１番目の発明において、各無線局は、（Ａ１≧Ｑ）の条件を満たし、かつ（Ｑ＝０）の条件を満たす場合には、スロットの数Ｓ１を１に決定し、１スロットを使用してダミーデータを送信することを特徴とする。
２番目の発明においては、自局に送信対象のユーザデータが存在しない場合に、自局の使用する送信スロット数が最小（１）になるので、相手局は残りの帯域を有効に利用することができる。
【００１４】
３番目の発明（請求項３）は、１番目の発明において、各無線局は、（Ａ１≧Ｑ）の条件を満たし、かつＱが０以外の場合には、スロットの数Ｓ１を自局の送信希望スロット数Ｑと同数に決定し、Ｓ１個のスロットを連続的に使用してユーザデータを送信することを特徴とする。
３番目の発明においては、自局に存在する送信対象のユーザデータが比較的少ない場合に、自局の使用する送信スロット数が送信希望スロット数Ｑと同数になるので、自局に必要とされる帯域を確保することができ、残りに帯域を相手局に割り当てることが可能になる。
【００１５】
４番目の発明（請求項４）は、１番目の発明において、各無線局は、（Ａ１＜Ｑ）の条件を満たし、かつ、前記送信割当スロット数Ａ１の１回前の送信時の数をＡ０とし、前記スロットの数Ｓ１の１回前の送信時の数をＳ０とする場合に、（Ａ０≧Ｓ０）又は（Ｒ≧Ｂ−Ｓ０）の条件を満たす場合には、前記送信割当スロット数Ａ１に１を加算した数をスロットの数Ｓ１に決定し、Ｓ１個のスロットを連続的に使用してユーザデータを送信することを特徴とする。
【００１６】
４番目の発明においては、自局に存在する送信対象のユーザデータが比較的多く、自局が使用する帯域を増やしたい場合に、送信割当スロット数Ａ１よりも少し多い数のスロットを自局に割り当てるので、相手局が使用するスロット数を少し減らしてその分を自局に配分することができる。
５番目の発明（請求項５）は、１番目の発明において、各無線局は、（Ａ１＜Ｑ）の条件を満たし、かつ、前記送信割当スロット数Ａ１の１回前の送信時の数をＡ０とし、前記スロットの数Ｓ１の１回前の送信時の数をＳ０とする場合に、（Ａ０＜Ｓ０）及び（Ｒ＜Ｂ−Ｓ０）の条件を満たす場合には、前記基準スロット数Ｂの半分と、送信希望スロット数Ｑとの小さい方の数をスロットの数Ｓ１に決定し、Ｓ１個のスロットを連続的に使用してユーザデータを送信することを特徴とする。
【００１７】
５番目の発明においては、自局に存在する送信対象のユーザデータが比較的多い場合であっても、前回の送信時に自局に多くの帯域を割り当てており、その結果として相手局の送信帯域が相手局の送信希望帯域よりも小さくなった場合には、今回の自局の帯域を全帯域の半分以下に抑制することになる。従って、自局と相手局との間で公平に帯域を利用することが可能になる。
【００１８】
６番目の発明（請求項６）は、１番目の発明において、各無線局は、計算処理の遅延によって送信時にＳ１の計算結果が得られていない場合には、１スロットを使用してダミーデータを送信することを特徴とする。
６番目の発明においては、計算処理の遅延によって正しいスロット数がまだ得られていない場合には、自局の使用する送信スロット数が最小（１）になるので、相手局は残りの帯域を有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ポイント−ポイント型の通信システムにおいて帯域制御を行うことができ、しかも制御情報の伝送が不要であるため全ての帯域をユーザ帯域に割り当てることが可能であり、帯域の有効利用が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施の形態）
本発明の１つの実施の形態について、図１〜図７を参照して説明する。なお、この形態は請求項１〜請求項５に相当する。
図１はこの形態の送信帯域割り当て制御を示すフローチャートである。図２は想定する通信システムの構成を示すブロック図である。図３は無線局の構成例を示すブロック図である。図４は通信動作例（１）を示すタイムチャートである。図５は通信動作例（２）を示すタイムチャートである。図６は通信動作例（３）を示すタイムチャートである。図７は通信動作例（４）を示すタイムチャートである。
【００２１】
この形態では、図２に示すように２つの無線局１０（１），１０（２）の間で１対１で無線通信を行う場合を想定している。また、２つの無線局１０（１），１０（２）の間の通信は双方向であり、２つの無線局１０（１），１０（２）は交互に送信を行う。
この形態で用いる各無線局１０は、例えば図３に示すように構成される。この例では、各無線局１０はアンテナ５１，送信機５２，受信機５３，変復調回路５４，Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５，ＬＬＣ層制御回路５６，インタフェース回路５７及びＴＤＤスイッチ５８を備えている。
【００２２】
インタフェース回路５７には、例えばパソコンのような通信端末が外部装置として接続される。外部装置の出力するユーザデータはこの一方の無線局（１０(1)）から送信され相手の無線局（１０(2)）で受信される。また、相手の無線局（１０(2)）から送信されるユーザデータがこの無線局（１０(1)）で受信され外部装置に送られる。
ＬＬＣ層制御回路５６は、送受信信号のデータを一時的に蓄積するためのバッファ回路を内蔵している。また、ＬＬＣ層制御回路５６は再送制御などの論理的なリンクの制御を行う。
【００２３】
Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５は、２つの無線局１０（１），１０（２）の間の無線通信における帯域制御を実現する機能を備えている。実際には、相手の無線局の送信量を計測し、その結果に基づいて自局の送信量を決定し、ＬＬＣ層制御回路５６から送信可能な量のデータを取り出して変復調回路５４へ転送する。具体的な帯域制御の内容については後で詳細に説明する。
【００２４】
変復調回路５４は、無線区間へ送出する信号の変調及び無線区間から入力された信号の復調を行う。
相手の無線局から無線区間に送出されたデータ信号は、自局のアンテナ５１で受信され、ＴＤＤスイッチ５８を介して受信機５３に入力される。受信機５３は、受信した信号の周波数を無線周波数帯から所定の中間周波数帯へダウンコンバートする。
【００２５】
受信機５３から出力される受信信号は、変復調回路５４で復調された後、Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５に入力される。
Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５は、変復調回路５４から入力される受信信号を処理して受信したデータ信号の容量を計測する。この形態では、無線信号の送受信を予め決定された基本時間単位、すなわちスロット（タイムスロット）単位で扱うため、計測した受信データ信号の容量はスロット数に換算される。
【００２６】
Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５から出力される受信信号は、ＬＬＣ層制御回路５６及びインタフェース回路５７を介して外部装置に入力される。
一方、無線区間へ送出するために外部装置からこの無線局に入力されるデータ信号は、インタフェース回路５７を介してＬＬＣ層制御回路５６に入力され、ＬＬＣ層制御回路５６の内部で一旦バッファリングされる。
【００２７】
バッファリングされたデータ信号は、Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５が決定した送信スロット数に従ってＬＬＣ層制御回路５６内のバッファから取り出され、Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５を介して変復調回路５４に入力される。
Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５から変復調回路５４に入力されたデータ信号は、変復調回路５４の内部で変調され送信機５２に入力される。送信機５２は、変調されたデータ信号を無線周波数にアップコンバートする。送信機５２から出力される無線周波数のデータ信号は、ＴＤＤスイッチ５８を介してアンテナ５１に送出され、アンテナ５１から無線区間に送出される。
【００２８】
各無線局における送信と受信との切替はＴＤＤスイッチ５８の切替によって行われる。送信と受信とは交互に実施されるが、送受信の切替方法については様々な方法が考えられる。実際には、例えば特開２００３−２４４０１８号公報に開示された方法を用いることが考えられる。
Ｐ−Ｐ送受信制御回路５５は、図１に示す処理を実行することにより自局の送信帯域を割り当てる。また、この処理によって相手の無線局における送信帯域が影響を受ける。図１に示す処理の内容について以下に説明する。
【００２９】
無線局の電源が投入されると、最初にステップＳ１０１の処理を実行する。ステップＳ１０１ではパラメータＡ０，Ｓ０を０に初期化する。この形態では各無線局は送信と受信とを交互に行い送信及び受信を繰り返し行う。Ａ０は１回前の送信時における割り当てスロット数を表し、Ｓ０は１回前の送信時における送信スロット数を表す。
次のステップＳ１０２では受信信号の有無を調べる。つまり、通信相手の無線局が信号の送信を行っているか否かを確認する。受信信号がない場合には、ステップＳ１０３に進み、自局が相手局に向けて試験信号を送信する。この試験信号の送信には１スロットのみを使用する。試験信号を送信した後でステップＳ１０２に戻り、再び受信信号の有無を調べる。試験信号を送信することにより、送信対象のデータが存在しない場合であっても相手局は自局からの信号を検出することができる。
【００３０】
ステップＳ１０２で相手局からの受信信号を検出した場合には、次のステップＳ１０４で信号の受信を行い、更に次のステップＳ１０５で受信スロット数Ｒ、すなわち通信相手の無線局が今回の送信で使用しているスロットの数を計測する。実際には、受信信号を最初に検出したスロットから受信信号を検出しなくなるまでのスロットの数を算出する。
次のステップＳ１０６では、次式の計算により自局の送信割当スロット数Ａ１を決定する。
Ａ１＝Ｂ−Ｒ
Ｂ：基準スロット数（予め割り当てた２つの無線局に共通な固定値）
次のステップＳ１０７では、ステップＳ１０６で決定した自局の送信割当スロット数Ａ１と送信希望スロット数Ｑとを比較する。送信希望スロット数ＱはＬＬＣ層制御回路５６のバッファ内に存在する送信待ち状態のデータ量により定まる。
【００３１】
（Ａ１≧Ｑ）の条件を満たす場合には、ステップＳ１０７からＳ１０８に進み、（Ｑ＝０）の条件を満たすか否かを調べる。また、（Ａ１≧Ｑ）の条件を満たさない場合にはステップＳ１０７からＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、（Ａ０≧Ｓ０）及び（Ｒ≧Ｂ−Ｓ０）の何れかの条件を満たすか否かを調べる。
ステップＳ１０７，Ｓ１０８，Ｓ１１２の処理により、次に示す４種類の状態が識別される。
状態１：（Ａ１≧Ｑ）かつ（Ｑ＝０）の条件を満たす
状態２：（Ａ１≧Ｑ）かつ（Ｑ＝０以外）の条件を満たす
状態３：（Ａ１＜Ｑ）かつ(（Ａ０≧Ｓ０）又は（Ｒ≧Ｂ−Ｓ０）)
状態４：（Ａ１＜Ｑ）かつ(（Ａ０＜Ｓ０）及び（Ｒ＜Ｂ−Ｓ０）)
状態１の場合にはステップＳ１０９に進み、状態２の場合にはステップＳ１１１に進み、状態３の場合にはステップＳ１１３に進み、状態４の場合にはステップＳ１１４に進む。
【００３２】
ステップＳ１０９では、今回の送信スロット数Ｓ１を１に決定する。そして、次のステップＳ１１０で１スロットを使用してユーザデータを含まないダミー信号を送信する。
ステップＳ１１１では、今回の送信スロット数Ｓ１を送信希望スロット数Ｑと同数に決定する。そして、次のステップＳ１１５で連続するＳ１個のスロットを使用してユーザデータをデータ信号として送信する。
【００３３】
ステップＳ１１３では、ステップＳ１０６で求められた自局の送信割当スロット数Ａ１に１を加算した結果を今回の送信スロット数Ｓ１に決定する。そして次のステップＳ１１５でＳ１個のスロットを使用してユーザデータをデータ信号として送信する。
ステップＳ１１４では、（ｍｉｎ（Ｂ／２，Ｑ））、すなわち基準スロット数Ｂの半分と送信希望スロット数Ｑとを比較して何れか小さい方の値を選択し、その結果を今回の送信スロット数Ｓ１に決定する。そして次のステップＳ１１５でＳ１個のスロットを使用してユーザデータをデータ信号として送信する。
【００３４】
また、次回の処理のために、ステップＳ１１６では今回の送信スロット数Ｓ１を１回前の送信時の送信スロット数Ｓ０として保存し、今回の送信割当スロット数Ａ１を１回前の送信時の送信割当スロット数Ａ０として保存する。そしてステップＳ１０４に戻り、同様な処理を繰り返し実行する。２つの無線局は、それぞれ図１に示すような制御を実施する。
【００３５】
（Ａ１≧Ｑ）の場合、すなわち送信割当スロット数Ａ１に比べて送信希望スロット数Ｑが小さい場合には、送信割当スロット数Ａ１の範囲で希望量のデータ送信が可能である。従って、送信割当スロット数Ａ１を超えない範囲のスロットを用いてユーザデータを送信する。
前述の状態１の場合、無線局（１）と無線局（２）との間で１対１で通信する場合の実際の通信動作は、例えば図４に示すようになる。この例では、基準スロット数Ｂが１４の場合を想定している。
【００３６】
この例では、Ｓ１(1)が１０なので、最初に無線局（１）から無線局（２）に向けて１０スロットのデータ送信が連続的に行われる。従って、無線局（２）は１０スロットのデータを連続的に受信することになり、計測される受信スロット数Ｒ(2)は１０になる。
その結果、無線局（２）の割当スロット数Ａ１(2)は次のように決定される。
Ａ１(2)＝Ｂ−Ｒ(2)＝４
この例では、無線局（２）の送信希望スロット数Ｑが０の場合を想定している。つまり、割当スロット数Ａ１(2)は送信希望スロット数Ｑよりも大きいので割当スロット数Ａ１(2)で十分に送信可能であるが、無線局（２）には送信すべきユーザデータが存在しない。
【００３７】
但し、本発明の制御を行う場合には、各無線局が相手の送信したスロット数に基づいて自局の送信スロット数を決定するので、各無線局は何らかの信号を周期的に送信する必要がある。
そこで、図４に示すように無線局（２）の送信希望スロット数Ｑが０の場合には、ユーザデータの代わりにダミーデータを送信する。この場合、送信スロット数Ｓ１(2)は最小値である１になる。
【００３８】
一方、無線局（２）からのダミーデータを受信した無線局（１）においては、受信スロット数Ｒ(1)が１になるため、無線局（１）の割当スロット数Ａ１(1)は次のように決定される。
Ａ１(1)＝Ｂ−Ｒ(1)＝１３
従って、この場合には多くの送信帯域を必要としない無線局（２）の帯域を相手の無線局（１）に分け与えることができる。
【００３９】
次に、前述の状態２の場合について説明する。無線局（１）と無線局（２）との間で１対１で通信する場合の実際の通信動作は、例えば図５に示すようになる。この例では、基準スロット数Ｂが１４の場合を想定している。
この例では、Ｓ１(1)が１０なので、最初に無線局（１）から無線局（２）に向けて１０スロットのデータ送信が連続的に行われる。従って、無線局（２）は１０スロットのデータを連続的に受信することになり、計測される受信スロット数Ｒ(2)は１０になる。
【００４０】
その結果、無線局（２）の割当スロット数Ａ１(2)は次のように決定される。
Ａ１(2)＝Ｂ−Ｒ(2)＝４
この例では、無線局（２）の送信希望スロット数Ｑが３の場合を想定している。この場合、割当スロット数Ａ１(2)は送信希望スロット数Ｑよりも大きいので、割当スロット数Ａ１(2)は十分である。そこで、無線局（２）は自局の送信スロット数Ｓ１(2)を送信希望スロット数Ｑと同数に決定し、３つのスロットを使用して連続的にデータ送信を行う。
【００４１】
この場合は（Ｓ１(2)＝３）なので、このデータを受信する無線局（１）においては、受信スロット数Ｒ(1)が３になり、無線局（１）の割当スロット数Ａ１(1)は次のように決定される。
Ａ１(1)＝Ｂ−Ｒ(1)＝１１
従って、この場合には無線局（２）の余裕分の帯域を相手の無線局（１）に分け与えることができる。
【００４２】
一方、（Ａ１＜Ｑ）の場合には、自局の送信希望スロット数Ｑよりも割当スロット数Ａ１が小さいので、割当スロット数Ａ１の範囲内で送信を行うと自局の送信量が制限され、相手局に有利な帯域割り当てとなり、結果的に公平な帯域制御にはならない。そこで、割当スロット数Ａ１よりも多いスロットを使用して送信を行う。
しかしながら、相手局も割当スロット数Ａ１よりも多くのスロットを使用して送信を行うと、双方で割当を無視した送信を行うことになってしまうので問題が発生する。そこで、自局及び相手局が共に割当スロット数よりも多くの送信を行っている場合には、両方の帯域が均等になるように、基準スロット数Ｂの半分を送信スロットとして割り当てる。これにより、帯域割当の公平性が保たれる。
【００４３】
次に、前述の状態３の場合について説明する。無線局（１）と無線局（２）との間で１対１で通信する場合の実際の通信動作は、例えば図６に示すようになる。この例では、基準スロット数Ｂが１４の場合を想定している。また、（Ｓ０(2)≦Ａ０(2)）の場合を想定している。
この例では、Ｓ１(1)が１０なので、無線局（１）から無線局（２）に向けて１０スロットのデータ送信が連続的に行われる。従って、無線局（２）は１０スロットのデータを連続的に受信することになり、計測される受信スロット数Ｒ(2)は１０になる。
【００４４】
その結果、無線局（２）の割当スロット数Ａ１(2)は次のように決定される。
Ａ１(2)＝Ｂ−Ｒ(2)＝４
この例では、無線局（２）の送信希望スロット数Ｑが４よりも大きい場合を想定しているので、割当スロット数Ａ１(2)は自局の希望帯域に比べて不足している。そこで、割当スロット数Ａ１(2)よりも多くのスロットを送信に使用しても良いか確認する。
【００４５】
この例では、（Ｓ０(2)≦Ａ０(2)）の条件を満たしている。すなわち、１回前の送信時に割当スロット数（Ａ１）の範囲内で送信を行っていたので、今回は次式により割当スロット数Ａ１(2)よりも多くのスロットを自局の送信に割り当てる。
Ｓ１(2)＝Ａ１(2)＋１
従って、図６の例では（Ｓ１(2)＝５）となり、無線局（２）は５つのスロットを使用して連続的にデータを送信する。
【００４６】
この場合は（Ｓ１(2)＝５）なので、このデータを受信する無線局（１）においては、受信スロット数Ｒ(1)が５になり、無線局（１）の割当スロット数Ａ１(1)は次のように決定される。
Ａ１(1)＝Ｂ−Ｒ(1)＝９
従って、この場合には無線局（２）の不足している帯域を相手の無線局（１）に対して譲渡するように要求したことと等価な動作が実現する。
【００４７】
次に、前述の状態４の場合について説明する。無線局（１）と無線局（２）との間で１対１で通信する場合の実際の通信動作は、例えば図７に示すようになる。この例では、基準スロット数Ｂが１４の場合を想定している。
ここで、(（Ａ０＜Ｓ０）かつ（Ｒ＜Ｂ−Ｓ０）)の条件を満たすことは、自局において１回前の送信時に割当スロット数を超える送信を行い、かつ通信相手の局においても割当スロット数を超える送信を行ったことを意味している。
【００４８】
この例では、図６の場合と同様に、最初に無線局（１）から無線局（２）に向けて１０スロットのデータ送信が連続的に行われ、その結果、無線局（２）の最初の割当スロット数Ａ１(2)は４に決定される。ここで、無線局（２）は割当スロット数Ａ１(2)を超える５スロットを使用してデータを送信している。従って、無線局（１）の最初の受信スロット数Ｒ(1)は５になる。その結果、無線局（１）の割当スロット数Ａ１(1)は９になる。
【００４９】
この例では、無線局（１）の送信希望スロット数ＱがＡ１(1)よりも大きく、かつ無線局（１）の１回前の送信時に送信スロット数が割当スロット数以下であった（Ｓ０(1)≦Ａ０(1)）場合を想定しているので、図６の例と同様に、無線局（１）は割当スロット数Ａ１(1)よりも大きい数のスロットを使用してデータを送信する（Ｓ１(1)＝Ａ１(1)＋１）。
【００５０】
この場合、無線局（２）の２回目の受信スロット数Ｒ(2)は１０になる。従って、無線局（２）の２回目の割当スロット数Ａ１(2)は次式のように決定される。
Ａ１(2)＝Ｂ−Ｒ(2)＝４
この例では、無線局（２）の２回目の送信希望スロット数ＱがＡ１(2)を超えている場合を想定している。すなわち、割当スロット数Ａ１(2)は送信対象のデータ量（Ｑ）に比べて不足している。また、この例では(（Ａ０＜Ｓ０）かつ（Ｒ＜Ｂ−Ｓ０）)の条件を満たす場合を想定しているので、図１のステップＳ１１４が実行される。
【００５１】
つまり、基準スロット数Ｂの１／２及び送信希望スロット数Ｑの小さい方を送信スロット数Ｓ１(2)に割り当てる。この例では、基準スロット数Ｂの１／２を超えない範囲である７を送信スロット数Ｓ１(2)に割り当て、７スロットを使用して連続的にデータを送信している。
このデータを受信する無線局（１）においては、受信スロット数Ｒ(1)が７になるので、割当スロット数Ａ１(1)は７になる（７＝１４−７）。
【００５２】
このような制御を行うことにより、無線局（１）及び無線局（２）は双方で帯域を半分ずつ共有することになり、公平な帯域割り当てが実現する。
また、上述のように、各無線局が相手局から送信されたデータ量（Ｒ）と予め定めた共通の基準量（Ｂ）とに基づいて自局の送信割当量（Ａ１）を決定するので、２つの無線局の間で特別な制御情報をやりとりする必要はなく、全ての帯域をユーザデータの伝送のために有効に利用できる。
【００５３】
また、自局の送信割当量が送信希望量未満の場合には送信割当量を超えるスロットを使用し、その結果、相手局では送信割当量が減ることになり、帯域割当量の譲渡を要求したことと等価な制御が実現する。
更に、２つの無線局の双方で送信割当量が送信希望量未満になった場合には、お互いに半分ずつの帯域を使用することにより、公平な帯域割り当てが実現する。
【００５４】
（第２の実施の形態）
本発明のもう１つの実施の形態について図８及び図９を参照して説明する。この形態は請求項６に相当する。
図８は無線局の主要部の構成例を示すブロック図である。図９はこの形態の動作例を示すタイムチャートである。
【００５５】
この形態は第１の実施の形態の変形例であり、各無線局の基本的な構成及び動作は第１の実施の形態と同様である。第１の実施の形態と異なる部分について以下に説明する。
第１の実施の形態で説明したような信号の送受信を各無線局がスロット単位で連続的に行おうとする場合には、前述のＰ−Ｐ送受信制御回路５５において高速な計算処理を行う必要がある。すなわち、受信した信号のスロット数Ｒに基づいて送信するスロット数Ｓ１を決定するので、この処理を高速で実行しないと、受信を終了した後に直ちに送信を開始することができない。しかしながら、高速な計算処理を行う回路を低コストで実現するのは困難である。
【００５６】
そこで、この形態では各無線局の計算処理に遅延が発生しても問題が生じないように工夫してある。すなわち、この形態では図８に示すように各無線局の変復調回路５４とＬＬＣ層制御回路５６との間にＰ−Ｐ送受信制御回路２００が接続されている。
Ｐ−Ｐ送受信制御回路２００には、受信スロット数カウント部２０１，受信スロット数記憶バッファ２０２，送信スロット数計算部２０３，計算結果記憶バッファ２０４及び送信制御部２０５が備わっている。
【００５７】
受信スロット数カウント部２０１は、変復調回路５４から受信信号を受け取り、そのスロット数をカウントし、そのカウント結果を受信スロット数Ｒとして受信スロット数記憶バッファ２０２に格納すると共に、送信制御部２０５に対して信号の受信があったことを通知する。受信スロット数記憶バッファ２０２は、入力された信号を一時的に記憶するＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストアウト）である。
【００５８】
送信スロット数計算部２０３は、受信スロット数記憶バッファ２０２から受信スロット数Ｒを取り出し、受信スロット数Ｒに基づき図１に示す手順で送信スロット数Ｓ１の計算を行い、その計算結果を計算結果記憶バッファ２０４に格納する。計算結果記憶バッファ２０４は入力された信号を一時的に記憶するＦＩＦＯである。
送信制御部２０５は、受信スロット数カウント部２０１からの通知をトリガーとして、計算結果記憶バッファ２０４に格納されている計算結果を参照し、この計算結果に従って送信制御を行う。また、送信制御部２０５が送信制御を行う際に、計算結果記憶バッファ２０４が空であった場合、すなわち計算結果がまだ得られていない場合には１スロットを使用してダミーデータを送信するように制御する。
【００５９】
図８のＰ−Ｐ送受信制御回路２００を用いて制御することにより、２つの無線局の間で例えば図９に示すような通信動作が行われる。図９に示す動作について以下に説明する。なお、この例では初期状態において受信スロット数記憶バッファ２０２及び計算結果記憶バッファ２０４の内容が共に空である場合を想定している。
この例では、最初に無線局（１）が信号Ｔｒ１１を無線局（２）に向けて送信する。無線局（２）が信号Ｔｒ１１を受信すると、無線局（２）の受信スロット数カウント部２０１が受信スロット数Ｒをカウントし、カウント結果を受信スロット数記憶バッファ２０２に格納すると同時に送信制御部２０５へ受信したことを通知する。
【００６０】
送信制御部２０５が受信スロット数カウント部２０１から通知を受けたときには計算結果記憶バッファ２０４がまだ空であるので、送信制御部２０５の制御により無線局（２）はは最初にダミーデータＴｒ２２を無線局（１）に対して送信する。
また、無線局（２）の送信スロット数計算部２０３は、受信スロット数記憶バッファ２０２から信号Ｔｒ１１のカウント結果を取り出して計算を開始する。図９の例では、計算処理に４スロット相当の時間が必要な場合を想定している。
【００６１】
無線局（１）は、無線局（２）からのダミーデータＴｒ２２を受信すると、無線局（２）と同様に上記のような処理を行うので、その結果、無線局（１）は次のスロットでダミーデータＴｒ３１を送信する。
無線局（２）においては、ダミーデータＴｒ３１を受信した時に、信号Ｔｒ１１を受信してから４スロットを経過していないため、計算結果記憶バッファ２０４には計算結果が格納されていない。そのため、再びダミーデータＴｒ４２を無線局（２）から送信する。
【００６２】
同様に、無線局（１）は、無線局（２）からのダミーデータＴｒ４２を受信すると、無線局（２）と同様に上記のような処理を行うので、その結果、無線局（１）は次のスロットでダミーデータＴｒ５１を送信する。
無線局（２）においては、ダミーデータＴｒ５１を受信した時に、信号Ｔｒ１１を受信してから４スロットを経過しているため、計算結果記憶バッファ２０４には計算結果が格納されている。そのため、無線局（２）の送信制御部２０５は、信号Ｔｒ１１に関する受信スロット数に基づいた計算結果（Ｓ１）に従って、Ｓ１個のスロットを使用して次の信号Ｔｒ１２を送信する。
【００６３】
以後、上記と同様の動作が繰り返し行われる。
すなわち、信号Ｔｒ１１を受信してから計算時間Ｔｃ１が経過した後で、信号Ｔｒ１１に対応した信号Ｔｒ１２が送信され、同様に、信号Ｔｒ２２に対して信号Ｔｒ２１が送信され、信号Ｔｒ３１に対して信号Ｔｒ３２が送信され、信号Ｔｒ４２に対して信号Ｔｒ４１が送信され、信号Ｔｒ５１に対して信号Ｔｒ５２が送信される。
【００６４】
従って、各無線局が相手局からの信号を受信してから時間Ｔｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，Ｔｃ４の間隔がそれぞれ空くことになり、この間に計算処理を行うことができる。すなわち、Ｐ−Ｐ送受信制御回路２００を用いて上記のような制御を行うことにより、計算処理に要する時間を見込んだ送信制御を実現することができ、高速な計算処理を行う必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１の実施の形態の送信帯域割り当て制御を示すフローチャートである。
【図２】想定する通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】無線局の構成例を示すブロック図である。
【図４】通信動作例（１）を示すタイムチャートである。
【図５】通信動作例（２）を示すタイムチャートである。
【図６】通信動作例（３）を示すタイムチャートである。
【図７】通信動作例（４）を示すタイムチャートである。
【図８】無線局の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態の動作例を示すタイムチャートである。
【図１０】従来技術で用いるフレームの構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  無線局
５１  アンテナ
５２  送信機
５３  受信機
５４  変復調回路
５５  Ｐ−Ｐ送受信制御回路
５６  ＬＬＣ層制御回路
５７  インタフェース回路
５８  ＴＤＤスイッチ
２００  Ｐ−Ｐ送受信制御回路
２０１  受信スロット数カウント部
２０２  受信スロット数記憶バッファ
２０３  送信スロット数計算部
２０４  計算結果記憶バッファ
２０５  送信制御部
【図１】
2005176192.tif 000003
【図２】
2005176192.tif 000004
【図３】
2005176192.tif 000005
【図４】
2005176192.tif 000006
【図５】
2005176192.tif 000007
【図６】
2005176192.tif 000008
【図７】
2005176192.tif 000009
【図８】
2005176192.tif 000010
【図９】
2005176192.tif 000011
【図１０】
2005176192.tif 000012