JP4536755B2 - 無線基地局装置、無線通信システム、および、無線通信方法 - Google Patents
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Description
これらの従来技術は、例えば、非特許文献1により知られている。
ARIB STD−T70
(1)広域性(一つの基地局により広い範囲をカバーする。Ex.半径5kmのエリア)。
(2)超多次元マルチアクセス機能 (ex. 収容台数1万台以上)。
まず、発明のポイントについて説明する。
(1)ユーザデータを送信する方式として、ランダムアクセスによりユーザデータを直接送信する方式であるユーザデータ直接送信方式と、ランダムアクセスにより帯域割当要求を送信した後、割り当てられた帯域においてユーザデータを送信する方式である帯域割当要求送信方式との2つを備え持つ。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図1は、この発明の一実施形態による無線アクセスシステムの構成を示す概略ブロック図である。
無線アクセスシステムは、有線ネットワーク3に接続された一つの無線基地局装置1(無線基地局)と、その無線基地局装置1を経由して有線ネットワーク3に接続する複数の無線端末装置2(無線端末)から構成される。無線基地局装置1と無線端末装置2との間の無線回線4を介した通信では、集中制御方式を用いたアクセス方式が用いられる。
まず、無線基地局装置1は、対象とする無線端末装置2から当該無線端末装置2が送信すべきデータのデータサイズの通知を受けるか、もしくは、対象とする無線端末装置2から過去に受信したデータのデータサイズから、当該無線端末装置2で発生する送信すべきデータのデータサイズを推定する。次に、この送信すべきデータサイズの平均値を求め、これをランダムアクセススロットサイズとして決定する。また、無線基地局装置1は、この処理によって決定したランダムアクセススロットサイズをMACフレームのブロードキャスト領域中のFCCHまたはRFCHによって送信することにより、対象とする無線端末装置へ通知する。
データ送信部21は、送信データを無線基地局装置1に無線回線4を介して送信する。このデータ送信部21は、無線アクセス制御部24の制御により、帯域割当要求または送信データを送信する。データ受信部22は、受信データを無線基地局装置1から無線回線4を介して受信する。このデータ受信部22は、無線基地局装置1からの送信データ(BCCH、FCCH、RFCH、LCCH(ARQ−ACK))を受信する。
アクセスシーケンスは、大別すると3つのフェーズ、帯域要求フェーズ、データ送信フェーズ、ACK受信フェーズ、から成る。帯域要求フェーズでは、データを送信するための帯域をランダムアクセスにより要求する。ランダムアクセスが成功し、無線基地局装置1へ帯域要求を送信できた場合、データ送信フェーズヘ移行する。無線端末装置2は、データ送信フェーズにおいて無線基地局装置1によりデータ送信用帯域が割り当てられるのを待つ。帯城の割当はFCCHにより指示される。帯域が割り当てられた場合、無線端末装置2はその帯域を用いてデータを送信し、ACK受信フェーズヘ移行する。ACK受信フェーズでは、無線基地局装置1が正常にデータを受信したことを示すACKが無線基地局装置から送られてくるのを待つ。無線端末装置2が無線基地局装置1からのACKを受信することで一つのアクセスシーケンスが終了する。
ユーザデータ直接送信方式では、トラヒックが低い場合、伝送遅延時間は低いがトラヒックが増加するに伴い遅延も増加し、トラヒックが0.2を超えたあたりから急激に増加する。一方、帯域割当要求送信方式では、トラヒックが高い場合でも伝送遅延時間の増加は抑えられているがトラヒックが低くても伝送遅延時間はある程度以上低くはならない。
例えば、図10に示すようなユーザデータ直接送信方式と帯域割当要求送信方式とのトラヒックに対する伝送遅延特性を、実測またはシミュレーションにより求め、このトラヒックに対する伝送遅延特性においてユーザデータ直接送信方式と帯域割当要求送信方式との交点となるトラヒックを求め、この交点として求めたトラヒックを予め定められた閾値としてもよい。
また、無線基地局装置1が、ランダムアクセススロットサイズの決定において入力トラヒックにおける送信データサイズの平均値を用いることにより、適切な送信データサイズで送信することが可能となる効果を奏する。
なお、この無線基地局装置1または無線端末装置2は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この無線基地局装置1または無線端末装置2はメモリおよびCPU(中央演算装置)により構成され、無線基地局装置1または無線端末装置2の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
2 無線端末装置
3 有線ネットワーク
4 無線回線
11 受信部
12 トラヒック監視部
13 通信方式選択部
14 送信部
15 スケジューリング部
21 データ送信部
22 データ受信部
23 選択方式情報検出部
24 無線アクセス制御部
Claims (3)
- 無線端末装置からの受信データを受信し、前記無線端末装置へ送信データを送信する無線基地局装置であって、
前記受信データを受信する受信部と、
前記受信部が受信した受信データのスループットもしくはトラヒックを計測するトラヒック監視部と、
前記トラヒック監視部が計測した計測値が、予め定められた閾値未満である場合には、ランダムアクセスによりユーザデータを直接送信する方式であるユーザデータ直接送信方式を選択し、前記予め定められた閾値以上である場合には、ランダムアクセスにより帯域割当要求を送信した後、割り当てられた帯域においてユーザデータを送信する方式である帯域割当要求送信方式を選択する通信方式選択部と、
前記通信方式選択部が選択した送信方式の種別を前記無線端末装置に報知する送信部と、
を有し、
前記通信方式選択部がユーザデータ直接送信方式を選択した場合には、
前記トラヒック監視部が、前記無線端末装置からの入力トラヒックに含まれるデータのサイズの分布を測定し、該測定したデータサイズ分布において、上側確率が予め設定された値を下回る最大のデータサイズを算出し、
前記送信部が、前記トラヒック監視部において算出した最大データサイズのデータを一つだけ送ることのできる最小のスロットサイズを算出し、該算出したスロットサイズを前記ユーザデータ直接送信方式のランダムアクセススロットサイズとして前記無線端末装置へ報知する、
ことを特徴とする無線基地局装置。 - 一つの無線基地局装置と複数の無線端末装置との間でデータの送受信を行う無線通信システムであって、
前記無線基地局装置は、
前記受信データを受信する受信部と、
前記受信部が受信した受信データのスループットもしくはトラヒックを計測するトラヒック監視部と、
前記トラヒック監視部が計測した計測値が、予め定められた閾値未満である場合には、ランダムアクセスによりユーザデータを直接送信する方式であるユーザデータ直接送信方式を選択し、前記予め定められた閾値以上である場合には、ランダムアクセスにより帯域割当要求を送信した後、割り当てられた帯域においてユーザデータを送信する方式である帯域割当要求送信方式を選択する通信方式選択部と、
前記通信方式選択部が選択した送信方式の種別を前記無線端末装置に報知する送信部と、
を有し、
前記無線端末装置は、
前記送信データを送信するデータ送信部と、
前記受信データを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部が受信した受信データから、選択方式として、前記無線基地局装置により選択され報知された送信方式の種別、および該報知された送信方式の種別がユーザデータ直接送信方式である場合には、さらに該送信方式のランダムアクセススロットサイズを検出する選択方式情報検出部と、
前記選択方式情報検出部が検出した選択方式に従って、前記データ送信部を制御して送信データを送信する無線アクセス制御部と、
を有し、
前記通信方式選択部がユーザデータ直接送信方式を選択した場合には、
前記トラヒック監視部が、前記無線端末装置からの入力トラヒックに含まれるデータのサイズの分布を測定し、該測定したデータサイズ分布において、上側確率が予め設定された値を下回る最大のデータサイズを算出し、
前記送信部が、前記トラヒック監視部において算出した最大データサイズのデータを一つだけ送ることのできる最小のスロットサイズを算出し、該算出したスロットサイズを前記ユーザデータ直接送信方式のランダムアクセススロットサイズとして前記無線端末装置へ報知する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 無線端末装置からの受信データを受信し、前記無線端末装置へ送信データを送信する無線基地局装置で用いられる無線通信方法であって、
前記受信データを受信し、
前記受信した受信データのスループットもしくはトラヒックを計測し、
前記計測した計測値が、予め定められた閾値未満である場合には、ランダムアクセスによりユーザデータを直接送信する方式であるユーザデータ直接送信方式を選択し、前記予め定められた閾値以上である場合には、ランダムアクセスにより帯域割当要求を送信した後、割り当てられた帯域においてユーザデータを送信する方式である帯域割当要求送信方式を選択し、
前記選択した送信方式の種別を前記無線端末装置に報知し、
前記通信方式選択部がユーザデータ直接送信方式を選択した場合には、
前記無線端末装置からの入力トラヒックに含まれるデータのサイズの分布を測定し、該測定したデータサイズ分布において、上側確率が予め設定された値を下回る最大のデータサイズを算出し、
前記算出した最大データサイズのデータを一つだけ送ることのできる最小のスロットサイズを算出し、該算出したスロットサイズを前記ユーザデータ直接送信方式のランダムアクセススロットサイズとして前記無線端末装置へ報知する、
ことを特徴とする無線通信方法。
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