(57)【要約】【課題】全ての接続要求を拒否せずに確実に受け入れ、システム全体の無線リソースを考慮した無線リソース割当を行って、ユーザの利便性を向上させる空間多重スロット割当技法を提供する。【解決手段】基地局は、端末から送信された接続要求を受信する受信部と、端末から送信された接続要求に基づき、無線リソース割当に関する情報を把握する無線リソース把握部と、無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合、受信部により受信した接続要求を送信してきた端末に対して、接続要求を所定の時間の経過後に再試行するよう要求する再試行要求を端末に送信する送信部と、受信部により、所定の時間の経過後に端末から送信された再試行の接続要求を受信した後、端末に自局内の無線リソース割当の状況に基づく割当制御を行う割当制御部とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と通信を行う基地局のスロット割当方法であって、
前記端末が送信してきた接続要求に基づいて、自局内の無線リソース割当に関する情報を把握する把握ステップと、
前記把握した無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合、
前記接続要求を送信してきた端末に対して、該接続要求を所定の時間の経過後に再試行するよう要求する再試行要求ステップと、
前記所定の時間の経過後に前記端末から送信された再試行の接続要求を受信する再試行接続要求受信ステップと、
前記再試行の接続要求の受信によって、前記端末に自局内の無線リソース割当の状況に基づく割当制御を行う割当制御ステップと、
を含むスロット割当方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスロット割当方法において、
前記無線リソース割当に関する情報とは、
前記基地局が端末と通信を行うために使用しているチャネル数を意味し、
前記無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合とは、
前記チャネル数が所定数以上であることを意味する、
ことを特徴とするスロット割当方法。
【請求項３】
請求項１に記載のスロット割当方法において、
前記無線リソース割当に関する情報とは、
前記基地局が各端末へ送信する送信電力を意味し、
前記無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合とは、
前記送信電力の和が所定値以上であることを意味する、
ことを特徴とするスロット割当方法。
【請求項４】
請求項1乃至３のいずれか１項に記載のスロット割当方法において、
前記基地局は、前記端末から送信された接続要求に基づき、前記自局内の無線リソース割当の状況を示す割当管理テーブルを参照して、前記所定の時間内において、前記端末に対する無線リソース割当を予約する予約ステップをさらに有し、
前記割当制御ステップでは、
前記予約された無線リソース割当を用いて前記端末に割当制御を行う、
ことを特徴とするスロット割当方法。
【請求項５】
請求項４に記載のスロット割当方法において、
前記割当管理テーブルは、各無線リソース割当がサブスロット方式によるものか否かを示すスロット方式情報を持ち、
前記スロット割当方法は、
前記端末から送信された接続要求が、狭帯域呼であるか否かを判定する判定ステップをさらに有し、
前記予約ステップでは、
前記割当管理テーブルに格納されている前記スロット方式情報を参照して、既存のサブスロット方式による無線リソース割当のうち、サブスロット対を形成していない単独サブスロットに対して、前記判定ステップにて狭帯域呼であると判定された接続要求の端末が、該単独サブスロットとサブスロット対を形成するように無線リソース割当を予約する、
ことを特徴とするスロット割当方法。
【請求項６】
請求項４に記載のスロット割当方法において、
各端末から送信された各接続要求が、狭帯域呼であるか否かを判定する判定ステップをさらに有し、
前記予約ステップでは、
前記判定するステップにより狭帯域呼であると判定された端末の呼２つによって、サブスロット対を形成するように、サブスロット方式にて無線リソース割当を予約する、
ことを特徴とするスロット割当方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のスロット割当方法において、
前記把握ステップにおいて、前記無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当しない場合、
前記接続要求を送信した端末に対する無線リソース割当を行う第２の割当制御ステップと、
をさらに有することを特徴とするスロット割当方法。
【請求項８】
請求項７に記載のスロット割当方法において、
前記端末から送信された接続要求が、狭帯域呼であるか否かを判定する第２の判定ステップをさらに有し、
前記第２の割当制御ステップでは、各無線リソース割当がサブスロット方式によるものか否かを示すスロット方式情報を参照して、既存のサブスロット方式による無線リソース割当のうち、サブスロット対を形成していない単独サブスロットに対して、前記第２の判定ステップにて狭帯域呼であると判定された接続要求の端末が、該単独サブスロットとサブスロット対を形成するように割当制御を行う、
ことを特徴とするスロット割当方法。
【請求項９】
スロット割当方式で端末と通信を行う基地局であって、
端末から送信された接続要求を受信する受信部と、
前記端末から送信された接続要求に基づき、無線リソース割当に関する情報を把握する無線リソース把握部と、
前記無線リソース把握部で把握した前記無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合、前記受信部により受信した接続要求を送信してきた端末に対して、該接続要求を所定の時間の経過後に再試行するよう要求する再試行要求を前記端末に送信する送信部と、
前記受信部により、前記所定の時間の経過後に前記端末から送信された再試行の接続要求を受信した後、前記端末に自局内の無線リソース割当の状況に基づく割当制御を行う割当制御部と、
を有する基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロット割当方法および基地局に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアダプティブアレイ基地局の空間多重方式では、最大空間多重数に到達した場合には新規の要求を拒否する構成になっていた。また、全ての呼を空間多重すると各呼へ適切なサービスグレードや空間多重を維持できないことがあった。そこで、呼のレベル別に分類し、空間多重をする呼としない呼を判定し、適切なサービスグレードを提供する従来技術（特許文献１を参照されたい。）が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−５８０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来技術は、呼に対して適切なサービスグレードを提供することを可能にするが、空間多重数が最大に達した場合に新規の呼の接続を受け入れることは依然としてできない。ここで特に問題なのは、VoIP（Voice Over IP=狭帯域呼）等の高い即時性を要求される呼であっても一律に拒絶されることである。図６は、従来技術によるアダプティブアレイ基地局の説明図であり、図６（ａ）は構成図であり、図６（ｂ）は、従来技術によるアダプティブアレイ基地局への接続要求の処理を示すフローチャートである。即ち、これらの従来図に示すとおり、従来技術では、最大空間多重数に到達した状態で新規の接続要求を受信した場合、狭帯域呼・広帯域呼に拘らず、新規の呼の接続が拒否されていた。このように従来技術では、最大空間多重数に到達した状態で新規の接続要求を受信した場合、新規呼の接続を拒否するため、ハードウェアを改善して最大空間多重数を増加させない限り、同時接続ユーザ数を増やすことは不可能であった。また、空間多重スロットの割当は「早い者勝ち」であったため、VoIP（狭帯域呼）ユーザが多い場合においても、新規の広帯域呼を接続することができず、システム全体の周波数利用効率が悪くなるケースがあった。
【０００４】
即ち、VoIP(狭帯域呼)をサブスロットに割り当てるケースを考えた場合、新規の接続要求がVoIP(狭帯域呼)であるか否か判定する以前に、接続要求を受けた無線処理部（この図の例では、バースト受信部、スロット割当制御部、およびバースト送信部からなる）が最大空間多重数に到達していないという条件を満たしている必要があった。また、新規の接続要求を無線制御部単位で独立に処理しているため、仮に他の無線制御部（図示せず）の空間多重数などの無線リソースに余裕がある状態においても、新規の接続要求を受信した無線処理部が最大空間多重数に到達していると、当該接続要求を拒否しなければならなかった。
【０００５】
一方、接続要求を受けたタイミングでは拒否される状況であっても、僅かな時間間隔の後では、無線リソースが開放されて、接続要求を受け入れることができる場合もある。また、接続要求が拒否される状況であっても、システム全体としては無線リソースに余裕があり、サブスロットのみならずフルスロットでも接続要求元の端末に無線リソースを割り当てる能力がある場合も十分考えられる。即ち、この問題は、複数の無線処理部が、それぞれ自己が受け持つ範囲の無線リソースのみを制御・管理しているため、システム全体として無線リソースの効率的かつ適正な割り当て処理ができていないことに起因する。
【０００６】
例えば、新規のVoIP(狭帯域呼)にサブスロットを割り当てることを考えた場合、他の無線制御部にサブスロットのペアとなり得るサブスロット割り当て済VoIP(狭帯域)ユーザが単独で存在する場合においても、当該無線制御部内にペアとなり得るVoIP(狭帯域)ユーザが存在しなければ、新規サブスロットを割り当てる必要があり、無線処理部間でサブスロットの断片化が発生することになり、自局のシステム全体の同時接続ユーザ数及び周波数利用効率に無駄が生じていた。
【０００７】
そこで、本発明は、VoIP等の狭帯域呼のみならず、全ての接続要求を拒否せずに確実に受け入れ、システム全体の無線リソースを考慮した無線リソース割当を行って、ユーザの利便性を向上させるスロット割当方法および基地局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】
【０００８】
上述した諸課題を解決すべく、第１の発明による方法は、端末と通信を行う基地局のスロット割当方法であって、（基地局が端末から送信された接続要求を受信するステップと、）  前記端末が送信してきた接続要求に基づいて、自局内の無線リソース割当に関する情報（例えば、現状の無線リソース割当の状況、さらには、所定の時間内の無線リソース割当の変化）を把握する把握ステップと、前記把握した無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合、前記接続要求を送信してきた端末に対して、該接続要求を所定の時間の経過後（ｍフレーム後）に再試行するよう要求する再試行要求ステップと、前記所定の時間の経過後に前記端末から送信された再試行の接続要求を受信する再試行接続要求受信ステップと、前記再試行の接続要求の受信によって、前記端末に自局内の無線リソース割当の状況に基づく割当制御を行う割当制御ステップと、を含む方法である。
【０００９】
また、第２の発明によるスロット割当方法は、前記無線リソース割当に関する情報とは、前記基地局が端末と通信を行うために使用しているチャネル数を意味し、前記無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合とは、前記チャネル数が所定数以上であることを意味する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明によるスロット割当方法は、前記無線リソース割当に関する情報とは、前記基地局が各端末へ送信する送信電力を意味し、前記無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する場合とは、前記送信電力の和が所定値以上であることを意味する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明によるスロット割当方法は、前記基地局は、前記端末から送信された接続要求（例えば、或る１つの接続要求、および、当該端末の接続要求の時点から所定の時間内にあった他の接続要求、或いは、当該端末の接続要求の時点より以前にされた他の接続要求であって、無線リソース割当の予約・割当をまだ完了していない接続要求など）に基づき、前記自局内の無線リソース割当の状況を示す割当管理テーブルを参照して、前記所定の時間内において、前記端末に対する無線リソース割当を予約する予約ステップをさらに有し、前記割当制御ステップでは、前記予約された無線リソース割当を用いて前記端末に割当制御を行う、ことを特徴とする。
【００１２】
また、第５の発明によるスロット割当方法は、前記割当管理テーブルは、各無線リソース割当がサブスロット方式によるものか否か（フルスロット方式よるものであるか）を示すスロット方式情報を持ち、前記スロット割当方法は、前記端末から送信された接続要求が、狭帯域呼であるか否か（広帯域呼であるか）を判定する判定ステップをさらに有し、前記予約ステップでは、前記割当管理テーブルに格納されている前記スロット方式情報を参照して、既存のサブスロット方式による無線リソース割当のうち、サブスロット対を形成していない単独サブスロットに対して、前記判定ステップにて狭帯域呼であると判定された接続要求の端末が、該単独サブスロットとサブスロット対を形成するように無線リソース割当を予約する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、第６の発明によるスロット割当方法は、各端末から送信された各接続要求が、狭帯域呼であるか否か（広帯域呼であるか）を判定する判定ステップをさらに有し、前記予約ステップでは、前記判定するステップにより狭帯域呼であると判定された端末の呼２つによって、サブスロット対（新たに接続要求をしてきた狭帯域呼の端末２つが同じ「１つのタイムスロット」を２つの呼同士でシェアしあうスロット使用の関係）を形成するように、サブスロット方式にて無線リソース割当を予約する、ことを特徴とする。即ち、自局内の割り当て済みの既存サブスロットに、単独サブスロットがない場合には、割当前の新たな呼同士でサブスロット対を構成させることが好適である。
【００１４】
また、第７の発明によるスロット割当方法は、前記把握ステップにおいて、前記把握ステップにおいて、前記無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当しない場合、前記接続要求を送信した端末に対する無線リソース割当を行う第２の割当制御ステップと、をさらに有することを特徴とする。
【００１５】
また、第８の発明によるスロット割当方法は、前記把握ステップにおいて、前記端末から送信された接続要求が、狭帯域呼であるか否かを判定する第２の判定ステップをさらに有し、前記第２の割当制御ステップでは、各無線リソース割当がサブスロット方式によるものか否かを示すスロット方式情報を参照して、既存のサブスロット方式による無線リソース割当のうち、サブスロット対を形成していない単独サブスロットに対して、前記第２の判定ステップにて狭帯域呼であると判定された接続要求の端末が、該単独サブスロットとサブスロット対を形成するように割当制御を行う、ことを特徴とする。
【００１６】
さらに、スロット割当方法としては、前記端末からの接続要求が、当該端末の契約種別情報を含み、前記端末からの接続要求が、狭帯域呼であるか否か（或いは広帯域呼であるか）を当該端末の契約種別情報に基づき判定することができ、ＲＡバースト内に予め埋め込まれたＶｏＩＰ（狭帯域呼）ビットを読むことがないので、処理負荷を軽減できる。
【００１７】
例えば、スロット割当方法としては、前記各端末からの各接続要求が狭帯域呼でない場合（即ち、広帯域呼である場合）は、いずれかのキャリア周波数においてフルスロット方式の割当制御を行っている狭帯域呼の他の端末を、サブスロット方式の割当制御に変更し（即ち、割当済みのリソースであるフルスロットを一旦開放し、サブスロット方式で割り当てし直す）、当該端末にフルスロット方式にて（開放されたフルスロットを割り当てる）割当制御を行うように構成することができる。
【００１８】
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。
【００１９】
例えば、本発明を装置として実現させた第９の発明による基地局（装置）は、スロット割当方式で端末と通信を行う基地局（無線通信装置など）であって、端末から送信された接続要求を受信する受信部（回路など）と、前記端末から送信された接続要求に基づき、無線リソース割当に関する情報を把握する無線リソース把握部（回路など）と、前記無線リソース把握部で把握した前記無線リソース割当に関する情報（例えば、各周波数帯およびスロット毎の現状の無線リソース割当の状況、さらには、所定の時間内の無線リソース割当の変化）が所定の条件に該当する場合、前記受信部により受信した接続要求を送信してきた端末に対して、該接続要求を所定の時間の経過後に再試行するよう要求する再試行要求を前記端末に送信する送信部（回路など）と、前記受信部により、前記所定の時間の経過後（ｍフレーム後）に前記端末から送信された再試行の接続要求を受信した後、前記端末に自局内の無線リソース割当の状況に基づく割当制御を行う割当制御部（回路など）と、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、アダプティブアレイ基地局の空間多重スロット割当に関して、無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当する、例えばアダプティブアレイ基地局の無線処理部において使用されておる空間多重スロット数が所定数以上となる場合、VoIP等の狭帯域呼の接続要求のみならず、該無線処理部に送信された全ての接続要求を一旦ペンディングして、割当制御時間を確保し、この割当制御時間の間に、システム全体に渡る各端末への無線リソースを考慮した割当制御を行うことが可能となる。一方、無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当しない場合、接続要求に対してペンディングせず即時にリソースを割当てるようにすることで、再接続要求までのオーバーヘッド時間がなくし、この間のユーザ転送速度を確実に向上させつつ、無線リソースを考慮した割当制御を行うことが可能となる。したがって、例えば、無線リソース全体の中から狭帯域呼同士の組み合わせを効率よく生成してサブスロットを割り当てていくことにより、システム全体の同時接続ユーザ数及び周波数利用効率を大幅に向上させることができ、新規の接続要求についても接続拒否することなく安定した通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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アダプティブアレイ基地局の構成を示すブロック図である。図に示すように、アダプティブアレイ基地局１００は、キャリア周波数帯番号とスロット番号の組み合わせ毎（例えば、組み合わせ数ｎ＝周波数帯の数８×スロットの数３＝２４）に設けた、第１〜第ｎまでの複数の無線処理部１１０〜１１０ｎを備える。第１〜第ｎの無線処理部１１０〜１１０ｎは、接続要求のＲＡバーストを受信するバースト受信部１１１〜１１１ｎ、管理する無線リソースごとに、受信した接続要求に対して、無線処理部の無線リソースに関する情報を把握し、無線リソースを割当てるための即時応答を行うか否かの判定を行う無線リソース判定部１１２〜１１２ｎ、無線処理部ごとの無線リソースを管理する無線リソース個別管理部１１３〜１１３ｎ、ＶｏＩＰ(狭帯域呼)であるか否かを判定するＶｏＩＰ(狭帯域呼)個別判定部１１４〜１１４ｎ、無線処理部ごとに、スロット割当を制御する無線割当個別制御部１１５〜１１５ｎ、無線処理部内におけるスロット割当を制御する無線割当個別制御部１１６〜１１６ｎ、ＲＡバーストの受信回数を格納・管理するＲＡバースト受信回数管理部１１７〜１１７ｎ、無線リソース割当予約を管理するバースト予約部１１８〜１１８ｎ、および、バースト送信部１１９〜１１９ｎを備える。また、各無線処理部１１０〜１１０ｎは、最大空間多重数を管理し、最大空間多重数に到達しているか否かを判定する最大空間多重数判定部（図示せず）をさらに備える。なお、ＣＰＵの処理能力の向上に伴い、「無線処理部の数＝周波数帯の数」という構成も可能である。
【００２２】
また、アダプティブアレイ基地局１００は、ｎ個の無線処理部１１０〜１１０ｎを制御する中央制御部１２０および複数のアンテナからなるアダプティブアレイアンテナＡＮＴをさらに備える。中央制御部１２０は、ＶｏＩＰ(狭帯域呼)であるか否かを判定するＶｏＩＰ(狭帯域呼)中央判定部１２１、無線リソースの予約／割当状況などを管理する無線リソース中央管理部１２２、スロット割当およびその予約を制御する無線割当中央制御部１２５、サブスロット中央管理部１２３、および、割当管理テーブル１２４を備える。
【００２３】
次に、データの流れを示す。まず、端末側より基地局側に対して１回目のＲＡバースト(接続要求)が送信され、当該ＲＡバーストの使用したキャリア周波数に対応するバースト受信部１１１、この例では、第１の無線処理部１１０内のバースト受信部１１１において受信される。次に、無線リソース判定部（無線リソース把握部）１１２が、無線リソース個別管理部１１３に対して、管理する無線リソースの空き状況などを問い合わせることで無線リソース割当に関する情報を把握し、無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当しているか否かを判定する。無線リソース割当に関する情報が所定の条件に該当するとは、例えば、第１の無線処理部１１０の無線リソースである空間多重スロットが、接続要求を受信した時点で、既に使用されている、または予約されていることにより、空間多重数が所定数以上であること、などが挙げられる。さらに、第１の無線処理部１１０の空間多重スロットを考慮した所定の条件ではなく、アダプティブアレイ基地局１００が各端末と通信を行う際に必要とする送信電力の和であっても良い。つまり、空き無線リソースがあらかじめ規定した数を超える場合、即時応答可能と判断し、また、空きリソースが規定した数以下の場合、即時応答不可能と判断する。
【００２４】
無線リソース判定部１１２にて、即時応答可能と判定された場合、ＶｏＩＰ(狭帯域呼)個別判定部１１４において、RAバースト内に予め埋め込まれたＶｏＩＰ(狭帯域呼)ビットを読み取る。ＶｏＩＰ(狭帯域呼)なら、サブスロット個別管理部１１５にサブスロット使用状況を問い合わせた上で割当てる無線リソースを決定し、無線割当個別制御部１１６に「サブスロット割当」を通知する。非ＶｏＩＰ(狭帯域呼)なら、割当てる無線リソースを決定し、無線割当個別制御部１１6に「フルスロット割当」を通知する。次に無線割当個別制御部１１６の割当結果は、バースト送信部１１9に通知され、即時フレームで端末側に送信される。なお、サブスロット個別管理部5は、無線リソース個別管理部3または無線割当個別制御部6に含めた構成でも良い。
【００２５】
無線リソース判定部１１２にて、即時応答不可能と判定された場合、RAバースト受信回数記憶部１１７にて、当該端末からのRAバースト(接続要求)が1回目か2回目なのかを判定する。当該端末からのRAバースト(接続要求)が1回目であった場合、AAバースト送信部１１９に通知され、AAバースト(ペンディング)が端末に送信されると共に、VoIP(狭帯域呼)中央判定部１２１において、RAバースト内に予め埋め込まれたＶｏＩＰ（狭帯域呼）ビットを読み取る。次に無線リソース中央管理部１２２において、アダプティブアレイ基地局１００における現在の無線リソース空き状況を、割当管理テーブル１２４を参照することで判定し、空きがない場合は無線割当中央制御部１２５に「接続拒否」を通知する。空きリソースがあり尚かつＶｏＩＰ(狭帯域呼)なら、サブスロット中央管理部１２３にサブスロット使用状況を問い合わせた上で割当てる無線リソースを決定し、無線割当中央制御部１２５に「サブスロット割当」を通知する。空きリソースがあり尚かつ非ＶｏＩＰ(狭帯域呼)なら割当てる無線リソースを決定し、無線割当中央制御部１２５に「フルスロット割当」を通知する。次に無線割当中央制御部１２５の割当結果は、AAバースト予約部１１８に通知される。なお、サブスロット中央管理部１２３は、無線リソース中央管理部１２２または無線割当中央制御部１２５に含めた構成でも良い。
【００２６】
当該端末からのＲＡバースト(接続要求)が2回目であった場合、RAバースト受信回数記憶部１１７はバースト予約部１１８を起動し、予約されているAAバーストのデータをバースト送信部１１９に転送し、AAバースト(フルスロット割当／サブスロット割当／割当拒否)が端末に送信される。
【表１】
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【００２７】
一例として表１に割当管理テーブルを挙げる。この割当管理テーブルは、空間多重番号１に対するものであり、空間多重数が３の場合には、別にもう２つの同様な割当管理テーブルがある。例えば、１つのＶｏＩＰ（狭帯域呼）が接続要求してきた場合には、周波数帯域＃７のスロット＃２に単独サブスロットがあるため、この既存の単独サブスロットと対を成すように、サブスロットの割当予約を行う。このように順次に、狭帯域呼と、既存の単独サブスロットとを組み合わせてサブスロット対を構成していくと、単独サブスロットが消費されて無くなり、周波数帯域の使用効率が高くなる。最終的に、表１の単独サブスロットが無くなった場合には、新規に１つのスロットの半分を使って、新たに単独サブスロットを割り当てることとなる。
【００２８】
図２は、本発明おける割当アルゴリズムを示すフローチャートである。図２（Ａ）に示すように、ステップＳ１０にて端末から送信されたＲＡバースト（接続要求）を受信する。次に、管理する無線リソースの空き状況を問い合わせ、空き無線リソースがあらかじめ規定した数以上あるか否か（無線リソースに関する情報が、無線リソースが所定の条件に該当するか否か）を判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１にて、管理する無線リソース内に空き無線リソースがあると判定された場合は、ステップＳ１２に進み、当該端末からの接続要求（呼）がＶｏＩＰ（狭帯域）であるか否かを判定する。ステップＳ１２にて、接続要求（呼）がＶｏＩＰ（狭帯域）であると判定された場合は、管理する無線リソース内にサブスロットに空きがないか（即ち、１つのスロットにおいてサブスロット対を構成していない単独サブスロットがないか）を判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の判定条件を満たす場合、即ち、サブスロットに空きがない場合は、当該端末に、新規のサブスロットを割当てる（ステップＳ１４）。ステップＳ１３にて、サブスロットに空きがあると判定された場合は、ステップＳ１６に進み、当該端末に、他の既存の単独サブスロットとサブスロット対を作るようなサブスロットを割当てる。ステップＳ１２にて、接続要求（呼）がＶｏＩＰ（狭帯域）でないと判定された場合は、ステップＳ１５に進み、当該端末に、フルスロットを割当てる。ステップＳ１４、ステップＳ１５、およびステップＳ１が終了した後、ステップＳ１７に進み、ＡＡバースト(「フルスロット割当」、「既存の単独サブスロットとで対を構成するサブスロット割当」、「新規のサブスロット割当」のいずれか１つ)が端末に送信される。これに対し、ステップＳ１１にて、管理する無線リソース内に空き無線リソースがないと判定された場合は、ステップＳ１８に進み、接続要求に対して、無線リソース割当制御時間を確保するための一連の処理（図２における（Ｂ））を行う。
【００２９】
図２（Ｂ）（図２（Ａ）におけるステップＳ１８）におけるステップＳ２０では、無線リソース割当制御時間を確保するために当該端末にＡＡバースト（ペンディング、かつ、ｍフレーム経過後に再試行することを要求するメッセージ）を送信する。次にステップＳ２１にて、当該端末からの接続要求（呼）がＶｏＩＰ（狭帯域）であるか否かを判定する。ステップＳ２１にて、接続要求（呼）がＶｏＩＰ（狭帯域）であると判定された場合は、システム内に空き無線リソースがあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。システム内に空き無線リソースがあると判定された場合は、ステップＳ２３に進み、サブスロットに空きがないか（即ち、１つのスロットにおいてサブスロット対を構成していない単独サブスロットがないか）を判定する。ステップＳ２３の判定条件を満たす場合、即ち、サブスロットに空きがない場合は、当該端末に、新規のサブスロットを割当予約する（ステップＳ２４）。
【００３０】
ステップＳ２１にて、接続要求（呼）がＶｏＩＰ（狭帯域）でないと判定された場合は、ステップＳ２５に進み、システム内に空き無線リソースがあるか否かを判定する。ステップＳ２５にて、システム内に空き無線リソースがあると判定された場合は、ステップＳ２６に進み、当該端末に、フルスロットの割当予約をする。ステップＳ２５およびステップＳ２２にて、システム内に空き無線リソースがないと判定された場合は、ステップＳ２７に進み、当該端末に、接続拒否を示すＡＡバーストを予約する。ステップＳ２３にて、サブスロットに空きがあると判定された場合は、ステップＳ２８に進み、当該端末に、他の既存の単独サブスロットとサブスロット対を作るようなサブスロットの割当予約をする。
【００３１】
ステップＳ２４、およびＳ２６〜２８が終了した後、ステップＳ２９に進み、初回の接続要求の後、ｍフレーム経過を待って送信されてきた当該端末からの接続要求の再試行であるＲＡバーストを受信する。即ち、当該端末からのＲＡバースト(接続要求)が２回目であった場合、バースト受信回数管理部１１７はバースト予約部１１８を起動し、予約されているＡＡバーストのデータをバースト送信部１１９に転送し、ＡＡバースト(「フルスロット割当」、「既存の単独サブスロットとで対を構成するサブスロット割当」、「新規のサブスロット割当」、「割当拒否」のいずれか１つ)が端末に送信される。この再試行のＲＡバーストに応答して、ステップＳ３０にて、当該端末に予約結果を示すＡＡバーストを送信して処理を終える。
【００３２】
ここで、「フルスロット」とは、通常のスロット構成のことである。これに対して「サブスロット」は、ＶｏＩＰ等の狭い帯域しか必要としない1組（2台）のユーザ（呼）に対して、「フルスロット」をタイムシェアで２分割して使用するスロット構成のことである。タイムシェアの方法は、図４に示すように（１）偶数フレームと奇数フレームを２ユーザで交互に使用する方法、（２）スロットを前半部と後半部に分割して2ユーザで使用する方法が考えられる（これについては図４を参照して詳細に説明する）。
【００３３】
図３は、端末と基地局との間の操作を示すシーケンス図である。図３（Ａ）に示すように、端末ＵＴ１、基地局ＢＳを構成する無線処理部Ａ、無線処理部Ｂ、およびこれら処理部および基地局の全体的な制御を司る中央制御部ＣＵの間でメッセージのやりとりがある。端末ＵＴ１が、Ｎフレームの時点に、最初の接続要求であるＲＡバーストを無線処理部Ａに送信する。無線処理部Ａは、これを一旦受付け、無線リソースの空き状況を判定し、無線処理部Ａにおける無線リソース割当に関する情報が、所定の条件に該当する場合、応答としてＡＡバースト（接続割当）を端末ＵＴ１に送信する。また、無線処理部Ａは、中央制御部ＣＵに、端末ＵＴへの無線リソース割当通知を送信する。この後（[Ｎ＋１]フレーム以降）に、端末ＵＴ１と無線処理部Ａとの間でＴＣＨ（トラフィックチャネル）が確立され、通信が開始される。
【００３４】
これに対し、図３（Ｂ）に示すように、端末ＵＴ２、基地局ＢＳを構成する無線処理部Ａ、無線処理部Ｂ、およびこれら処理部および基地局の全体的な制御を司る中央制御部ＣＵの間でメッセージのやりとりがある。端末ＵＴ２が、Ｎフレームの時点に、最初の接続要求であるＲＡバーストを無線処理部Ａに送信する。無線処理部Ａは、これを一旦受付け、無線リソースの空き状況を判定し、無線処理部Ａにおける無線リソース割当に関する情報が、所定の条件に該当する場合、応答としてＡＡバースト（ペンディング、かつ、ｍフレーム経過後にリトライすることを要求）を端末ＵＴ２に送信する。無線処理部Ａは、中央制御部ＣＵに、端末ＵＴ２への無線リソース割当要求を送信する。中央制御部ＣＵは、[Ｎ＋ｍ−１]フレームになるまでに、無線リソース割当（予約）を決定する。この例では、無線処理部Ｂが処理する無線リソースに決定する。そして、中央制御部ＣＵは、無線リソース割当結果（ＡＡバースト予約）を無線処理部Ａに送信する。また、中央制御部ＣＵは、無線リソース割当先の無線処理部Ｂにも無線リソース割当結果（ＴＣＨバースト予約）を送信する。
【００３５】
端末ＵＴ２は、ｍフレーム待った後（即ち[Ｎ＋ｍ]フレームの時点）に、最初の接続要求を送信したのと同じ無線処理部Ａに、再試行の接続要求を送信する。無線処理部Ａは、中央制御部ＣＵから受けて格納しておいたＡＡバースト（無線処理部Ｂのキャリア周波数を含む割当結果）を端末ＵＴ２に送信する。この後（[Ｎ＋ｍ＋１]フレーム以降）に、端末ＵＴ２と無線処理部Ｂとの間でＴＣＨ（トラフィックチャネル）が確立され、通信が開始される。この例では、中央制御部ＣＵは、最初の接続要求を送信してきた無線処理部Ａではなく、無線処理部Ｂの無線リソースを割り当てたが、無線リソースの状況によっては、同じ無線処理部Ａの無線リソースを割り当てる場合も有り得ることに注意されたい。また、このシーケンス図から理解できるように、中央制御部ＣＵは、「ｍフレーム」という割当制御時間を確保できるため、割当制御時間内の無線リソースの変化、および、まだ割当予約を決定していない接続要求を含む、自局内の全ての無線リソースの状況を勘案して、柔軟かつ効率的な無線リソースの割当が可能となる。例えば、無線リソースをあまり消費していない無線処理部に優先的に割り当てるアルゴリズムを採用しても良いし、狭帯域呼が接続要求をしてきた場合には、既存の単独サブスロットと組み合わせて、サブスロット対を構成させ、なるべく単独サブスロットの発生を抑制することを優先しても良いし、さらには、割当制御時間内にキューイングさせた新規の接続要求のうち、狭帯域呼同士でサブスロット対（即ち、１つのスロットを２つの呼で共有する）を構成させることを優先させてもよい。
【００３６】
なお、「ｍフレーム」という割当制御時間は、端末側にとっては「接続遅延時間」となる。例えば、従来技術では、ユーザが多数接続要求をしてきた場合などの混雑時には、キャリア周波数などを変更して、何度も接続要求リトライを繰り返して接続することを強いられていた。他方、本願発明の技法では、２回の接続要求でほぼ確実に無線リソースを確保できることから、本発明では、接続要求により無駄な周波数帯域の消費を抑制して（即ち、無駄なリトライを抑制して）、接続完了までの平均遅延時間を従来よりも短縮することも可能となるという利点がある。
【００３７】
図４は、本発明によるサブスロット方式の一例を説明するタイミングチャートである。図４（ａ）は、フルスロット方式の本来のタイムスロット（フルスロット）を示すものであり、基地局から見て上段のＴｘが送信側のタイムスロット＃１〜＃３であり、下段のＲｘが受信側のタイムスロット＃１〜＃３であり、非対称のタイムインターバルとなっている。
【００３８】
図４（ｂ）は偶数フレームと奇数フレームとによって交互にスロットを割り当てることによってサブスロット化する様子を示したものである。ユーザ１には、奇数フレームであるフレームＦ１のスロット＃１がサブスロットＳＳ１１として、フレームＦ３のスロット＃１がサブスロットＳＳ１２として割り当てられる。同様に、ユーザ２には、偶数フレームであるフレームＦ２のスロット＃１がサブスロットＳＳ２１として、フレームＦ４のスロット＃１がサブスロットＳＳ２２として割り当てられる。
【００３９】
図４（ｃ）は１つのタイムスロットを前半部と後半部とに分割してサブスロット化する方式を示す。ユーザ３には各フレームＦ１〜Ｆ４のスロット＃１の前半部が、サブスロットＳＳ３１〜ＳＳ３４として割り当てられる。他方、ユーザ４には各フレームＦ１〜Ｆ４のスロット＃１の後半部が、サブスロットＳＳ４１〜ＳＳ４４として割り当てられる。なお、送信側のスロットに比べてスロット長が半分である受信側のスロットは、フルスロットのままにしておき、いずれかのユーザのスロットを一時的に共用すれば、サブスロット化による通信品質・通信エリアの劣化が最小限に留めることができる。
【００４０】
図５は、本発明によるサブスロット方式の一例を説明するタイミングチャートであり、先にフルスロットを占有していた狭帯域呼のユーザをサブスロット化し、新規の広帯域呼のユーザにフルスロットを与えるケースを示す。図５（ａ）は、図４（ａ），と同様のフルスロット方式の本来のタイムスロット（フルスロット）を示すものである。
【００４１】
図５（ｂ）は、フレームＦ１の＃１において、広帯域呼のユーザ５にフルスロットＦＳ５１、狭帯域呼のユーザ６にフルスロットＦＳ６１、狭帯域呼のユーザ７にフルスロットＦＳ７１がそれぞれ割り当てられている。ここで、広帯域呼のユーザ８が接続要求を試行した場合を考える。基地局は、狭帯域呼のユーザ６、ユーザ７をサブスロット化してペアにするため、フルスロットＦＳ６１、ＦＳ７１のヘッダ部の何らかのフィールドにおいて、次期フレームＦ２からサブスロット化してスロット＃１の前半部と後半部とに切り替える旨をユーザ６、７に伝達し、ユーザ７が占有していたスロットを開放する。そして、次期フレームＦ２におけるユーザ６、７には、サブスロットＳＳ６１、ＳＳ７１を割り当てる。後続フレームＦ３におけるユーザ６、７には、サブスロットＳＳ６２、ＳＳ７２を割り当てる。開放されたスロットには、次期フレームＦ２から、広帯域呼のユーザ８にフルスロットＦＳ８１を割り当て、後続フレームＦ３にもフルスロットＦＳ８２を割り当てる。このようにして、従来は、最大多重数に到達した後は拒否されていたユーザ８のような広帯域呼のユーザを救済して受け入れることが可能となる。他方、広帯域呼のユーザ５は、フルスロットとして引続きＦＳ５２、ＦＳ５３を得る。図４、図５の実施例では、１つのスロットを２分割するサブスロット形式で説明したが、これは、単なる例示であり、３分割以上のサブスロットで本発明を実現することも可能であることに注意されたい。
【００４２】
また、接続拒否以外のＡＡバースト内には、割当先の無線リソースを示す情報が埋め込まれており、端末側はこの情報を参照して基地局との通信チャネルを確立することとなる。
【００４３】
上述したように、本発明によれば、新規の接続要求に対して無線リソースの空き状況に判定基準を設定し、空きリソースが多い場合には、VoIP(狭帯域呼)の接続要求に対してペンディングせず即時にリソースを割当てるようにすることで、再接続要求までのオーバーヘッド時間がなくなり、この間のユーザ転送速度を確実に向上させることができる。また空きリソースが少ない場合は、一旦ペンディングしてシステム全体のリソース使用状況を判断する技法（「Extended RACH」と称する）を用いた空間多重スロット割当アルゴリズムを採用することで、新規の接続要求、特に、VoIP(狭帯域呼)に効率良くサブスロットを割り当てることができる。またVoIP(狭帯域呼)以外の通常呼に対しても、効率良くVoIP呼をサブスロット化して、サブスロット対を形成することにより空きリソースが増大するため、接続拒否の確率が減少し、システム全体の同時接続ユーザ数及び周波数利用効率を大幅に向上させることができる。
【００４４】
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。例えば、無線処理部、中央制御部、これらの構成要素（無線リソース予約管理部など）は、ハードウェア（回路）で構成してもよいが、ＭＰＵやＤＳＰなどのプロセッサとソフトウェアモジュールとの組み合わせ、或いはハードウェアとソフトウェアモジュールとの組み合わせで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施態様による基地局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明における割当アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図３】端末と基地局との間の操作を示すシーケンス図である。
【図４】本発明によるサブスロット方式の一例を説明するタイミングチャートである
【図５】本発明によるサブスロット方式の一例を説明するタイミングチャートである。
【図６】従来技術によるアダプティブアレイ基地局の説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００  アダプティブアレイ基地局
１１０-１１０ｎ  無線処理部
１１１〜１１１ｎ  バースト受信部
１１２〜１１２ｎ  無線リソース判定部
１１３〜１１３ｎ  無線リソース個別管理部
１１４〜１１４ｎ  ＶｏＩＰ個別判定部
１１５〜１１５ｎ  サブスロット個別管理部
１１６〜１１６ｎ  無線割当個別制御部
１１７〜１１７ｎ  バースト受信回数記憶部
１１８〜１１８ｎ  バースト予約部
１１９〜１１９ｎ  バースト送信部
１２１  ＶｏＩＰ中央判定部
１２２  無線リソース中央管理部
１２３  サブスロット中央管理部
１２４  割当管理テーブル
１２５  無線割当中央制御部
ＡＮＴ  アダプティブアレイアンテナ
Ｆ１-Ｆ４  フレーム
ＦＳ５１−ＦＳ５３  フルスロット
ＦＳ６１  フルスロット
ＦＳ７１  フルスロット
ＦＳ８１、ＦＳ８２  フルスロット
ＳＳ１１、ＳＳ１２  サブスロット
ＳＳ２１、ＳＳ２２  サブスロット
ＳＳ３１−ＳＳ３４  サブスロット
ＳＳ４１−ＳＳ４４  サブスロット
ＳＳ６１、ＳＳ６２  サブスロット
ＳＳ７１、ＳＳ７２  サブスロット
【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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