(57)【要約】【課題】無線リソースの利用効率を改善し、スループットの確保が可能な無線通信システムを得ること。【解決手段】基地局１と端末２、３から構成される無線通信システムであって、基地局１は、コンテンションウィンドウを決定し、当該コンテンションウィンドウを端末２、３へ通知するコンテンションウィンドウ制御手段、を備え、端末２、３は、基地局１から通知されたコンテンションウィンドウに基づいて、送信パケットごとの優先度に応じたコンテンションウィンドウを算出し、送信するパケットの優先度に応じてそれぞれの優先度ごとのコンテンションウィンドウより短いバックオフ時間を決定し、決定したバックオフ時間にしたがってランダムアクセスチャネルによる送信を行うバックオフ時間制御手段、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と端末から構成される無線通信システムであって、
前記基地局は、コンテンションウィンドウを決定し、当該コンテンションウィンドウを前記端末へ通知するコンテンションウィンドウ制御手段、
を備え、
前記端末は、前記基地局から通知されたコンテンションウィンドウに基づいて、送信パケットごとの優先度に応じたコンテンションウィンドウを算出し、送信するパケットの優先度に応じてそれぞれの優先度ごとのコンテンションウィンドウより短いバックオフ時間を決定し、決定したバックオフ時間にしたがってランダムアクセスチャネルによる送信を行うバックオフ時間制御手段、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記コンテンションウィンドウ制御手段は、前記端末から受信したランダムアクセスチャネルに付加された再送回数の情報に基づいた送信成功率と、コンテンションウィンドウの計算周期における１フレーム内のランダムアクセスチャネルスロット数の情報に基づいた受信成功率とを比較して、送信成功率の方が大きい場合は、前回決定時よりもコンテンションウィンドウを小さくし、送信成功率の方が小さい場合は、前回決定時よりもコンテンションウィンドウを大きくする、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局が、前記コンテンションウィンドウ制御手段を備える主基地局、および端末と通信を行う従基地局から構成される場合、
前記１フレーム内のランダムアクセスチャネルスロット数を、従基地局数分の累計値を上限とする、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記バックオフ時間制御手段は、優先度の異なるパケットを送信する場合、通知されたコンテンションウィンドウを用いて、優先パケット送信時のコンテンションウィンドウを算出し、さらに、当該優先パケット送信時のコンテンションウィンドウを用いて、当該優先パケット送信時のコンテンションウィンドウよりも大きい非優先パケット送信時のコンテンションウィンドウを算出する、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記バックオフ時間制御手段は、優先パケット送信時のコンテンションウィンドウに、前記基地局から通知されたコンテンションウィンドウを乗算した値を、非優先パケット送信時のコンテンションウィンドウとする、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記バックオフ時間制御手段は、優先パケット送信時のコンテンションウィンドウに、所定の規定値を乗算した値を、非優先パケット送信時のコンテンションウィンドウとする、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記所定の規定値を、前記端末のランダムアクセスチャネルにおける再送回数とする、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記バックオフ時間制御手段は、優先度の異なるパケットを送信する場合、通知されたコンテンションウィンドウに基づいて、優先パケット送信時および非優先パケット送信時共通のコンテンションウィンドウを算出し、
非優先パケット送信時には、さらに、前記共通のコンテンションウィンドウから決定したバックオフ時間と、所定の閾値とを比較して、前記バックオフ時間が前記閾値以上の場合には、非優先パケットの送信を中止する、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の無線通信システム。
【請求項９】
基地局と端末から構成される無線通信システムにおける無線制御方法であって、
前記基地局が、コンテンションウィンドウを決定し、当該コンテンションウィンドウを前記端末へ通知するコンテンションウィンドウ制御ステップと、
前記端末が、前記基地局から通知されたコンテンションウィンドウに基づいて、送信パケットごとの優先度に応じたコンテンションウィンドウを算出するコンテンションウィンドウ算出ステップと、
前記端末が、送信するパケットの優先度に応じてそれぞれの優先度ごとのコンテンションウィンドウより短いバックオフ時間を決定するバックオフ時間決定ステップと、
前記端末が、決定したバックオフ時間にしたがってランダムアクセスチャネルによる送信を行う送信ステップと、
を含むことを特徴とする無線制御方法。
【請求項１０】
前記コンテンションウィンドウ制御ステップでは、前記基地局が、前記端末から受信したランダムアクセスチャネルに付加された再送回数の情報に基づいた送信成功率と、コンテンションウィンドウの計算周期における１フレーム内のランダムアクセスチャネルスロット数の情報に基づいた受信成功率とを比較して、送信成功率の方が大きい場合は、前回決定時よりもコンテンションウィンドウを小さくし、送信成功率の方が小さい場合は、前回決定時よりもコンテンションウィンドウを大きくする、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線制御方法。
【請求項１１】
前記基地局が、前記コンテンションウィンドウ制御手段を備える主基地局、および端末と通信を行う従基地局から構成される場合、
前記１フレーム内のランダムアクセスチャネルスロット数を、従基地局数分の累計値を上限とする、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線制御方法。
【請求項１２】
前記コンテンションウィンドウ算出ステップでは、前記端末が、優先度の異なるパケットを送信する場合、通知されたコンテンションウィンドウを用いて、優先パケット送信時のコンテンションウィンドウを算出し、さらに、当該優先パケット送信時のコンテンションウィンドウを用いて、当該優先パケット送信時のコンテンションウィンドウよりも大きい非優先パケット送信時のコンテンションウィンドウを算出する、
ことを特徴とする請求項９、１０または１１に記載の無線制御方法。
【請求項１３】
前記コンテンションウィンドウ算出ステップでは、前記端末が、優先パケット送信時のコンテンションウィンドウに、前記基地局から通知されたコンテンションウィンドウを乗算した値を、非優先パケット送信時のコンテンションウィンドウとする、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線制御方法。
【請求項１４】
前記コンテンションウィンドウ算出ステップでは、前記端末が、優先パケット送信時のコンテンションウィンドウに、所定の規定値を乗算した値を、非優先パケット送信時のコンテンションウィンドウとする、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線制御方法。
【請求項１５】
前記所定の規定値を、前記端末のランダムアクセスチャネルにおける再送回数とする、
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線制御方法。
【請求項１６】
前記コンテンションウィンドウ算出ステップでは、前記端末が、優先度の異なるパケットを送信する場合、通知されたコンテンションウィンドウに基づいて、優先パケット送信時および非優先パケット送信時共通のコンテンションウィンドウを算出し、
前記送信ステップでは、前記端末が、非優先パケット送信時には、さらに、前記共通のコンテンションウィンドウから決定したバックオフ時間と、所定の閾値とを比較して、前記バックオフ時間が前記閾値以上の場合には、非優先パケットの送信を中止する、
ことを特徴とする請求項９、１０または１１に記載の無線制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランダムアクセスチャネルにおける送信を制御する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基地局と端末によって構成される無線通信システムにおいて、端末から基地局へランダムアクセスチャネルによる送信を行う場合、複数の端末からの送信が衝突することを回避するために、端末では、例えば、一様乱数によって発生させたバックオフ時間だけ待機してから送信を行う。下記特許文献１では、ＵＭＴＳ  ＲＡＣＨについて、通信システムのＭＡＣプロトコルにおいてアクセス優先順位を与える技術が開示されている。基地局が、予め確立された優先順位クラスに関するパラメータを端末に送信し、端末は、基地局から通知された複数のバックオフ遅延クラスの平均を求め、優先順位が高いアクセスを行う場合には、平均よりも優先順位の高いバックオフ遅延クラスを選択する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０９６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術によれば、基地局から端末へ複数のバックオフ遅延クラスのランダム遅延に関する多数の情報を送信しており、共通ＣＨの多くの帯域を使用する。そのため、無線リソースの利用効率が悪い、という問題があった。また、高トラヒック時では、ランダム遅延を大きく設定しても十分なスループットを確保できない、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線リソースの利用効率を改善し、かつ、スループットの確保が可能な無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基地局と端末から構成される無線通信システムであって、前記基地局は、コンテンションウィンドウを決定し、当該コンテンションウィンドウを前記端末へ通知するコンテンションウィンドウ制御手段、を備え、前記端末は、前記基地局から通知されたコンテンションウィンドウに基づいて、送信パケットごとの優先度に応じたコンテンションウィンドウを算出し、送信するパケットの優先度に応じてそれぞれの優先度ごとのコンテンションウィンドウより短いバックオフ時間を決定し、決定したバックオフ時間にしたがってランダムアクセスチャネルによる送信を行うバックオフ時間制御手段、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、無線リソースの利用効率を改善し、また、スループットを確保することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、基地局の構成例を示す図である。
【図３】図３は、端末の構成例を示す図である。
【図４】図４は、無線通信システムの構成例を示す図である。
【図５】図５は、主基地局の構成例を示す図である。
【図６】図６は、従基地局の構成例を示す図である。
【図７】図７は、ＲＡＣＨの再送処理を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、ＭＡＣフレームの構成例を示す図である。
【図９】図９は、ＭＡＣフレームの構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、ＲＡＣＨの再送処理を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の無線制御方法を実現する無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システムは、所定の周期でコンテンションウィンドウを決定する基地局１と、前記コンテンションウィンドウに基づいてＲＡＣＨ（Random  Access  CHannel）を送信するときのバックオフ時間を決定する端末２、３と、から構成される。
【００１１】
図２は、基地局１の構成例を示す図である。基地局１は、送受信データを増幅し、ＡＤ／ＤＡ変換等を行うＲＦ部１１と、データの変復調処理を行う変復調部１２と、スケジューリング等を行うＭＡＣ部１３と、ＭＡＣ−ＩＤ割り当てや移動管理や呼制御等を行い、他のネットワークと接続する無線制御部１４と、を備える。本実施の形態では、ＭＡＣ部１３が、コンテンションウィンドウを決定する処理を行う。
【００１２】
図３は、端末２の構成例を示す図である。一例として、端末２について説明するが、端末３も同様の構成を備えるものとする。端末２は、送受信データを増幅し、ＡＤ／ＤＡ変換等を行うＲＦ部２１と、データの変復調処理を行う変復調部２２と、同期管理やＣＨ制御等を行うＭＡＣ部２３と、呼制御等を行い、アプリケーションとのインタフェースを備える無線制御部２４と、を備える。本実施の形態では、ＭＡＣ部２３が、前記コンテンションウィンドウに基づいてバックオフ時間を決定する処理を行う。
【００１３】
なお、基地局１については、１つの装置の形態に限定するものではなく、主基地局および従基地局のように、複数の装置の構成をとることも可能である。図４は、本実施の形態の無線制御方法を実現する無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システムは、所定の周期でコンテンションウィンドウを決定する主基地局４と、端末２、３との間でデータを送受信し、主基地局４と公衆回線により接続する従基地局５、６、７と、端末２、３と、から構成される。
【００１４】
図５は、主基地局４の構成例を示す図である。主基地局４は、データの変復調処理を行う変復調部１２ａと、スケジューリング等を行うＭＡＣ部１３と、ＭＡＣ−ＩＤ割り当てや移動管理や呼制御等を行う無線制御部１４と、を備える。図２に示す基地局１と同様、ＭＡＣ部１３が、コンテンションウィンドウを決定する処理を行う。
【００１５】
図６は、従基地局５の構成例を示す図である。一例として、従基地局５について説明するが、従基地局６、７も同様の構成を備えるものとする。従基地局５は、送受信データを増幅し、ＡＤ／ＤＡ変換等を行うＲＦ部１１と、データの変復調処理を行う変復調部１２ｂと、を備える。
【００１６】
ここで、図５に示す主基地局４、および図６に示す従基地局５、のそれぞれが変復調部を備えているが、例えば、データを受信した場合には、図６の従基地局５で同期検波や最大比合成などを行い、図５の主基地局４ではデインターリーブやデスクランブル等を行うなどの機能分担を行う。同様に、データを送信する場合には、図５の主基地局４ではＰＤＵの生成とインターリーブを行い、図６の従基地局５では変調処理を行う。なお、上記変復調部の機能分担は一例であり、これに限定するものではなく、上記とは異なる機能分担を行うことも可能である。
【００１７】
つづいて、基地局１のＭＡＣ部１３におけるランダムアクセス制御を行う機能、具体的には、コンテンションウィンドウを決定する機能、および端末２のＭＡＣ部２３におけるランダムアクセス制御を行う機能、具体的には、バックオフ時間を決定する機能について説明する。なお、図１に示す無線通信システムに基づいて説明を行うが、基地局１のＭＡＣ部１３と主基地局４のＭＡＣ部１３は同一であり、図４に示す無線通信システムにも適用可能である。
【００１８】
図７は、コンテンションウィンドウおよびバックオフ時間の決定からＲＡＣＨの再送までの処理を示すシーケンス図である。ここでは、基地局１と端末２を用いて説明する。
【００１９】
まず、基地局１と端末２との間で送受信される共通制御ＣＨ（チャネル）やＲＡＣＨを含むＭＡＣ（Media  Access  Control）フレームの構成について、一例として、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time  Division  Multiple  Access／Time  Division  Duplex）の場合について説明する。図８は、ＭＡＣフレームの構成例を示す図である。ＭＡＣフレームは、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ領域と、Ｕｐｌｉｎｋ領域と、から構成される。Ｄｏｗｎｌｉｎｋ領域は、基地局１から複数の端末に向けて送信する共通制御チャネルと、基地局１が個別の端末宛に送信する個別ＣＨ（チャネル）と、から構成される。Ｕｐｌｉｎｋ領域は、スケジューリングされた端末から基地局１に送信を行うＵｐｌｉｎｋデータ領域と、スケジューリングされていない端末から基地局１に送信を行うＲＡＣＨ領域と、から構成される。ＲＡＣＨ領域内のＲＡ０、ＲＡ１、…、ＲＡｉは、ＲＡＣＨとしてｉ個のスロットで送信可能であることを示す。
【００２０】
端末２は、共通制御チャネルを受信し、共通制御チャネルに含まれるランダムアクセススロット開始位置情報に基づいて、ＲＡＣＨを送信してよい領域を判断する。例えば、図８に示すＲＡＣＨ領域の範囲において一様ランダムな位置を端末２が決定し、ＲＡ０、ＲＡ１、…、ＲＡｉのいずれか、または複数のスロットにおいてＲＡＣＨを送信する。
【００２１】
なお、図８において共通制御チャネルを１つにまとめて記載しているが、一般的に、ＢＣＣＨ（BroadCast  CHannel）、ＦＣＣＨ（Frame  Control  CHannel）、ＲＦＣＨ（Random  access  Feedback  CHannel）等の複数のチャネルから構成されている。
【００２２】
図７のシーケンス図に戻って、基地局１では、ＭＡＣ部１３が、コンテンションウィンドウを決定する処理を実行する（ステップＳ１）。
【００２３】
ＭＡＣ部１３は、共通制御チャネルで報知するコンテンションウィンドウを決定するため、ＲＡＣＨの送信成功率と、ＲＡＣＨスロットの受信成功率とを比較して、コンテンションウィンドウを周期的に制御する。送信成功率には、ＲＡＣＨの再送回数の情報が含まれる。ここで、送信成功率をｐとすると、コンテンションウィンドウを以下のように制御する。
【００２４】
送信成功率ｐ＞ＲＡＣＨスロットの受信成功率であれば、前回決定時よりもコンテンションウィンドウを小さくする。
送信成功率ｐ≦ＲＡＣＨスロットの受信成功率であれば、前回決定時よりもコンテンションウィンドウを大きくする。
【００２５】
なお、コンテンションウィンドウの初期値については、あらかじめ設けられた固定値とする。ＲＡＣＨには各端末による再送回数情報が付加されているため、送信成功率ｐを、再送回数情報に基づいて、以下の式から求めることができる。ここで、Ｎは基地局１および端末２の間で定義するＲＡＣＨの最大再送回数上限値、ｎは受信成功したＲＡＣＨの再送回数を基地局１においてコンテンションウィンドウの計算周期で平均化した値とする。コンテンションウィンドウの計算周期は基地局１のシステムパラメータとして定義する。
【００２６】
送信成功率ｐ１＝（１＋Ｎ／２−ｎ）×１６／（Ｎ＋２）2
送信成功率ｐ２＝１／ｎ
【００２７】
基地局１では、ＭＡＣ部１３が、ｐ１またはｐ２から、以下の条件を満たすいずれか一方を選択し、選択した方を送信成功確率ｐとする。
【００２８】
０＜ｐ１＜４／（Ｎ＋２）
４／（Ｎ＋２）＜ｐ２≦１
【００２９】
また、ＭＡＣ部１３では、ＲＡＣＨスロットの受信成功率を、以下のように求めることができる。
【００３０】
受信成功率＝（コンテンションウィンドウの計算周期において１ｆｒａｍｅ内で正常に受信したＲＡＣＨ数の累積値）／（コンテンションウィンドウの計算周期における１ｆｒａｍｅ内のＲＡＣＨスロット数を累積した値）
【００３１】
ここで、ＲＡＣＨスロット数の求め方について説明する。例えば、図１に示す無線通信システムにおいて、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式で図８に示すＭＡＣフレーム構成を使用している場合、ＲＡＣＨスロット数は、ＲＡＣＨ領域におけるＲＡＣＨスロット数を意味する。図８では、ＲＡ０、ＲＡ１、…、ＲＡｉがＲＡＣＨに相当し、ＲＡＣＨスロット数はｉ個である。
【００３２】
また、図４に示す無線通信システムにおいて、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式で図８に示すＭＡＣフレーム構成を使用している場合、従基地局数が３個のときは、ＲＡＣＨ領域におけるＲＡＣＨスロット数を擬似的に図９に示すように３倍（従基地局数倍）のＲＡＣＨスロット数とする。
【００３３】
図９は、ＭＡＣフレームの構成例を示す図である。ＲＡＣＨ領域を従基地局数分（ここでは３個）表している点が図８と異なる。図９に示すように、ＲＡＣＨスロット数は、従基地局の数だけ増加することになる。
【００３４】
従って、従基地局を備える無線通信システムでは、受信成功率は以下のようになる。
【００３５】
受信成功率＝（コンテンションウィンドウの計算周期において１ｆｒａｍｅ内で正常に受信したＲＡＣＨ数の累積値）／（コンテンションウィンドウの計算周期における１ｆｒａｍｅ内のＲＡＣＨスロット数を累積した値×ＲＢＳＮＵＭ）
【００３６】
ここで、ＲＢＳＮＵＭは各従基地局で選択合成されるＲＡＣＨ分と、主基地局において最大比合成されるＲＡＣＨ分を合わせて従基地局数を上限とした値とする調整値である。調整にあたっては式で求めた受信成功率が実際の受信成功率になるようにシミュレーション等によって調整するが、おおよそ従基地局数／２程度の値になる。
【００３７】
このように、従基地局数を考慮にいれて擬似的にＲＡＣＨスロット数を求めることによって、主基地局と従基地局から構成されるような無線通信システムにおいても、適切なコンテンションウィンドウを決定することができる。また、接続する従基地局数をシステムパラメータとして主基地局に持つことで、従基地局数が変化した場合でも、柔軟に対応することができる。
【００３８】
基地局１は、上記の処理によって決定したコンテンションウィンドウを、共通制御チャネルで端末２に通知する。
【００３９】
つぎに、端末２では、ＭＡＣ部２３が、受信した共通制御チャネルについてエラーが有るかどうかを判定する（ステップＳ２）。判定の結果、エラーが無かった場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ＭＡＣ部２３は、共通制御チャネルで通知されるＲＡＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて、ＡＣＫかどうかを判定する（ステップＳ３）。判定の結果、ＡＣＫの場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ部２３は、共通制御チャネルによって通知される送信位置に従って、個別チャネルで基地局１に対してデータの送信を行う。
【００４０】
このとき、基地局１は、個別チャネルを正常に受信したかどうかを、個別チャネルに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫで通知する。端末２は、つぎのフレームタイミングで、共通制御チャネルにおいて個別チャネルに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを受信する。そして、端末２では、ＭＡＣ部２３が、共通制御チャネルで通知されるＲＡＣＨに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に基づいて、ＡＣＫかどうかを判定する（ステップＳ４）。判定の結果、ＮＡＣＫの場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、個別チャネルによる再送を行う。
【００４１】
一方、端末２では、ＭＡＣ部２３が、共通制御チャネルのエラー判定を行った結果、エラーがなかった場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、または、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ判定を行った結果、ＮＡＣＫの場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、最大再送回数内かどうかを判定する（ステップＳ５）。判定を行った結果、再送回数をオーバしていた場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ＭＡＣ部２３は、ランダムアクセスの再送にかかる処理を終了する（ステップＳ６）。なお、ＭＡＣ部２３は、基地局１から個別チャネルに対するＡＣＫを受信した場合についても（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ランダムアクセスの再送にかかる処理を終了する（ステップＳ６）。
【００４２】
一方、最大再送回数判定を行った結果、最大再送回数内であった場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ＭＡＣ部２３は、バックオフ時間を決定する（ステップＳ７）。
【００４３】
ここで、基地局１は、共通制御チャネルでコンテンションウィンドウを通知しているので、端末２では、共通制御チャネルを受信することで、コンテンションウィンドウを取得することができる。ＭＡＣ部２３は、基地局１から取得したコンテンションウィンドウに基づいて、バックオフ時間を決定するために自身が使用するコンテンションウィンドウを求めて、バックオフ時間を決定する（ステップＳ７）。自身が使用するコンテンションウィンドウを求めるとは、例えば、ＲＡＣＨで送信するパケットに優先度が付与されている場合に、優先度ごとに異なるコンテンションウィンドウを求めることである。
【００４４】
端末２では、ＭＡＣ部２３が、自身で求めたコンテンションウィンドウの範囲で一様乱数によって、バックオフ時間を決定する（ステップＳ７）。
【００４５】
０≦バックオフ時間≦自身で求めたコンテンションウィンドウ
【００４６】
端末２では、ＭＡＣ部２３が、決定したバックオフ時間をフレーム毎にデクリメントし（ステップＳ８）、バックオフ時間の判定を行う（ステップＳ９）。バックオフ時間が０でない場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、再度フレーム毎にデクリメントを行う（ステップＳ８）。一方、バックオフ時間が０の場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、端末２は、ＲＡＣＨの再送を行う。
【００４７】
ここで、ＲＡＣＨで送信するパケットに優先度を設ける場合について説明する。端末が送信するパケットに優先度を設ける場合、優先度が高いパケット用のＲＡＣＨに対するコンテンションウィンドウと、優先度が低いパケット用のＲＡＣＨに対するコンテンションウィンドウとを設ける。そして、優先度が低いパケット用のＲＡＣＨに対するコンテンションウィンドウを、優先度が高いパケット用のコンテンションウィンドウより大きくすることで、優先度が高いパケット用のＲＡＣＨのスループットを確保し、伝送遅延を抑制することができる。
【００４８】
優先度の高いパケット用のＲＡＣＨに対するコンテンションウィンドウと優先度の低いパケット用のＲＡＣＨに対するコンテンションウィンドウは個別に設ける必要があるが、本実施の形態では、基地局１は、ＲＡＣＨの再送回数に基づいて求めたコンテンションウィンドウを１つだけ端末２に通知し、端末２は、１つのコンテンションウィンドウから複数の優先度のパケット用ＲＡＣＨに対するコンテンションウィンドウを求める。
【００４９】
具体的には以下のようにして求めることができる。ここで初期ウィンドウは、無線通信システムで設定する固定値とする。
【００５０】
優先度が高いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウ
＝初期ウィンドウ＋基地局から通知されたコンテンションウィンドウ
【００５１】
優先度が低いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウ
＝初期ウィンドウ＋優先度が高いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウ
×基地局から通知されたコンテンションウィンドウ
【００５２】
なお、求めたコンテンションウィンドウに上限を設け、上限を超えた場合には、上限値としてもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態では、基地局１が、１つのコンテンションウィンドウを決定して端末２へ通知し、端末２は、基地局１から取得した１つのコンテンションウィンドウに基づいて、複数の優先度のパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウを求め、求めた優先度ごとのパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウに基づいてバックオフ時間を決定することとした。これにより、基地局１から端末２へ優先クラス毎のコンテンションウィンドウを通知する必要がなくなるため、フレーム利用効率を向上することができる。
【００５４】
また、基地局１が周期的にコンテンションウィンドウを更新する場合であっても、端末２は、動的に追従することができる。
【００５５】
また、端末２では、このように優先度の低いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウを、優先度の高いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウに対して大きくすることで、優先度の高いパケット用ＲＡＣＨのスループットを確保し、伝送遅延時間を抑制することができる。
【００５６】
なお、優先度が低いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウについては、優先パケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウのｎ倍（ＣＯＮＳＴ：ｎは２以上の自然数）としてもよい。ＣＯＮＳＴの値は端末の再送回数でも良いし、無線通信システムで決めた値でもよい。
【００５７】
例えば、端末２が保持している再送回数を用いて、以下のように求めることができる。
【００５８】
優先度が高いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウ
＝初期ウィンドウ＋基地局から通知されたコンテンションウィンドウ
【００５９】
優先度が低いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウ
＝初期ウィンドウ＋優先度が高いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウ
×ＣＯＮＳＴ
【００６０】
このように、あらかじめ無線通信システムで決めた固定値を用いても、優先度が低いパケット用ＲＡＣＨのコンテンションウィンドウを求めることができる。この場合においても、基地局から通知されたコンテンションウィンドウを乗算する場合と同等の効果を得ることができる。
【００６１】
実施の形態２．
本実施の形態では、ＲＡＣＨで送信するパケットに優先度を設ける場合に、非優先パケットについて求めたバックオフ時間が閾値以上のときは再送処理を中止する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００６２】
図１０は、コンテンションウィンドウおよびバックオフ時間の決定からＲＡＣＨの再送までの処理を示すシーケンス図である。ステップＳ７のバックオフ時間の決定までは図７のシーケンス図と同一のため、説明を省略する。
【００６３】
端末２では、ＭＡＣ部２３が、自身で求めたコンテンションウィンドウの範囲内で一様乱数からバックオフ時間を決定した後（ステップＳ７）、つぎに、非優先パケットを送信する場合には、バックオフ時間の判定を行う（ステップＳ１０）。バックオフ時間を判定した結果、閾値以上の場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ＲＡＣＨにかかる再送処理を終了する（ステップＳ６）。
【００６４】
一方、バックオフ時間を判定した結果、閾値未満の場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、フレーム毎にバックオフスロット数をデクリメントする（ステップＳ８）。以降の処理は実施の形態１と同様である。なお、バックオフ時間を判定するのは非優先パケット送信時のみであり、優先パケット送信時には、ステップＳ１０の処理を省略する。すなわち、優先パケット送信時は、実施の形態１（図７参照）と同様となる。バックオフ時間の判定に用いる閾値は、無線通信システムによって決まる固定値とする。
【００６５】
非優先パケットのバックオフ時間が閾値を超える場合とは、基地局１から通知されるコンテンションウィンドウが大きな値になっているためである。すなわち、再送処理が頻発している状況を意味する。このような高トラヒック環境で再送が繰り返される状況においては、バックオフが閾値を超えた場合は、ＲＡＣＨの送信を一旦停止してＲＡＣＨの衝突率を低減する。これにより、優先クラス用のＲＡＣＨのスループットを確保することができる。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態では、端末２は、非優先パケットを送信するときは、バックオフ時間が閾値を超えるかどうかを判定し、閾値以上の場合には、再送処理を終了することとした。これにより、優先クラス用のＲＡＣＨのスループットを確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかる無線通信システムは、ＴＭＤＡ／ＴＤＤ方式の通信に有用であり、特に、ランダムアクセスチャネルの送信制御に適している。
【符号の説明】
【００６８】
１  基地局
２、３  端末
４  主基地局
５、６、７  従基地局
１１、２１  ＲＦ部
１２、１２ａ、１２ｂ、２２  変復調部
１３、２３  ＭＡＣ部
１４、２４  無線制御部
【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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