JP5267107B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、広帯域移動無線通信システムなどに用いられる無線通信システム用の通信装置に関するものである。

近年、広範囲なエリアを無線でカバーして高速ブロードバンドサービスを提供することができる通信システムとして、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６に規定されるいわゆる「ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）」と呼ばれる広帯域移動無線通信システムが注目されている。
上記ＷｉＭＡＸは、基地局装置と、この基地局装置との間で無線通信を確立する複数の移動端末とを有しており、前記基地局装置は、前記移動端末に対して、広帯域の無線通信サービスを提供する。
上記ＷｉＭＡＸでは、基地局装置と移動端末との間の伝送区間において発生するデータの誤りを低レイヤ（ＭＡＣ層）で再送処理することによって、短い制御時間で誤りを効率的に補償するＡＲＱ（Automatic Repeat Request：自動再送要求）制御が規定されている（例えば、非特許文献１参照）。

上記ＡＲＱ制御では、基地局装置が端末装置に信号を送信する場合、上位層（ネットワーク層）から与えられる送信データを一定サイズのデータブロック（ＡＲＱブロック）にブロック化し、基地局装置は、そのデータブロックを端末装置に送信する。
端末装置は、受信したＡＲＱブロックそれぞれについて誤り検出を行う。誤りが検出されない場合、端末装置は、誤り検出を行ったＡＲＱブロックのシーケンス番号とともに受信確認通知（ＡＣＫ、Acknowledgments：確認応答）を基地局装置に送信する。一方、誤りが検出された場合には、端末装置は、誤り検出を行ったＡＲＱブロックのシーケンス番号とともに再送要求通知（ＮＡＣＫ、Negative Acknowledgments：否定応答）を基地局装置に送信する。ＮＡＣＫを受けた基地局装置は、当該ＮＡＣＫとともに送信されるＡＲＱブロックのシーケンス番号に該当するＡＲＱブロックのみを再送することで、伝送区間における誤りを補償することができる。

服部武、藤岡雅宣、"改訂版ワイヤレス・ブロードバンド教科書 高速ＩＰワイヤレス編"、初版、株式会社インプレスＲ＆Ｄ、２００６年６月２１日、ｐ．１７７−１８１

図５（ａ）は、一般的なＡＲＱ制御の処理を説明するための図である。ＡＲＱ制御には、ＧＢＮ（Go Back N）型、SR（Selective Repeat）型等が挙げられる。図５（ａ）においては、ＧＢＮ（Go Back N）型の態様を示している。
送信側の基地局装置は、上位層から与えられる送信データを複数のＡＲＱブロックとして端末装置に順次送信する。
端末装置はＡＲＱブロックを受信すると、各ＡＲＱブロックについて順次誤り検出を行う。その結果、誤りが検出されなければ、端末装置は、基地局装置に対してＡＣＫを送信する。ついで、基地局装置は、端末装置が送信したＡＣＫを受信する。

ここで送信側の基地局装置は、ＡＲＱブロックの送信効率を向上させるため、一般に、いわゆるウィンドウ制御によってＡＲＱブロックの送信制御を行うように構成されており、基地局装置は、当該ＡＲＱブロックに関する端末装置からの応答（ＡＣＫ又はＮＡＣＫ）を待たずに次のＡＲＱブロックを送信することができる。

基地局装置が送信したＡＲＱブロックに対応する端末装置からの応答を受信するまでに、端末装置において行われる処理時間等を要するため、図５（ａ）に示すように、所定時間（ラウンドトリップタイム：ＲＴＴ）を必要とする。従って、送信したＡＲＱブロックに対応する応答の受信を待つと、前記ＲＴＴの間、次に送信すべきＡＲＱブロックを送信することができない。このため、基地局装置は、ＮＡＣＫを受けた場合に再送するためのＡＲＱブロックを蓄積するための再送用のバッファを有しており、この再送用バッファに送信したＡＲＱブロックを蓄積することで、端末装置からの応答を待たずに次に送信すべきＡＲＱブロックを送信できる。

すなわち、基地局装置は、図５（ａ）中、ウィンドウＷ内に含まれるＡＲＱブロックを再送用バッファに蓄積する。ウィンドウＷのウィンドウサイズは、ＡＲＱブロックを蓄積可能な個数で表されるものであり、ＡＲＱブロックのブロックサイズとともに再送用バッファのバッファサイズを定める。図５（ａ）では、再送用バッファのバッファサイズは、ウィンドウサイズを「７」とすることで、ＲＴＴの間に送信可能な数以上のＡＲＱブロックを蓄積できるように設定されている。
そして、送信したＡＲＱブロックに対応するＡＣＫを受信するごとにウィンドウＷを順次ずらすことで、ＡＣＫを受けたＡＲＱブロックを再送用バッファから消去しつつ送信したＡＲＱブロックを蓄積する。これによって、基地局装置は、端末装置からの応答を待たずにＡＲＱブロックを送信することができる。

上記のウィンドウ制御を行う基地局装置は、端末装置との間で通信を確立する前にウィンドウＷのウィンドウサイズや、再送回数といった、ウィンドウ制御に関するパラメータについての設定を行う。そして、基地局装置は、設定されたパラメータによってウィンドウを制御し、ＡＲＱ制御を行う。

ここで、再送用バッファは、通常、基地局装置が有するメモリ等にその領域が設定されるので、再送用バッファのサイズは、前記メモリに設定可能な範囲に制限される。従って、基地局装置が複数の端末装置との間で通信を確立し、複数の端末装置それぞれに再送用バッファを割り当てる場合、再送用バッファを設定するために必要なメモリのサイズが増大し、メモリに不足が生じるおそれがある。

また、複数の端末装置に設定される再送用バッファのバッファサイズを、複数の端末装置それぞれに設定されるサイズを相対的に考慮し設定することが望ましいが、ウィンドウ制御に関するパラメータは、端末装置との通信を確立する際に設定されるので、一の端末装置との間で通信を設定した後にさらに他の端末装置が通信を確立する場合、そのときのメモリ残量に応じてバッファサイズを設定せざるを得ない。
さらに、複数の端末装置は、互いに、送信データに対して要求する通信品質がそれぞれ異なる場合があり、複数の端末装置それぞれに対して割り当てられる再送用バッファのバッファサイズを好適に調整することが困難であった。

複数の端末装置それぞれについて好適なバッファサイズが設定されないと、例えば、一の端末装置に対して必要以上に大きなサイズのバッファが割り当てられることで、他の端末装置に対して必要なサイズのバッファが割り当てられない事態が生じるおそれがある。このように、再送用バッファそれぞれの間でバッファサイズに過不足が生じると、以下のような問題が生じる。すなわち、図５（ｂ）に示すように、ＲＴＴの間に送信可能なＡＲＱブロックの数よりも少ない数（図例では「４」）にウィンドウサイズが設定されると、ＡＣＫの受信を待つ時間ｔが生じ、スループットの低下を招く場合がある。また、逆に、必要以上にウィンドウサイズが大きく設定されると、他の端末装置に設定するためのメモリの領域を消費してしまい、結果的に、当該他の端末装置のバッファサイズが相対的に小さくなってスループットを低下させるといったことが生じる。
以上のように、複数の端末装置それぞれについて、好適なバッファサイズが設定されず、複数の端末装置の間で再送用バッファに過不足が生じると、スループットの低下を招き、ひいては無線資源の有効活用が阻害される。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、複数の端末装置それぞれに対して割り当てられる、再送用バッファのバッファサイズを好適に調整することができる通信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、複数の端末装置からの応答に応じて再送制御を行いつつデータ送信を行う通信装置であって、前記複数の端末装置に送信したデータを蓄積するための再送用バッファを前記複数の端末装置それぞれについて設定するバッファ制御部を有し、前記バッファ制御部は、前記複数の端末装置以外の新たな端末装置との間で通信を確立する際に事前に、前記データ送信において要求されるＱｏＳパラメータから得られる優先度に基づいて、前記新たな端末装置及び前記複数の端末装置それぞれに割り当てる前記再送用バッファのバッファサイズを動的に調整することを特徴としている。

上記のように構成された通信装置によれば、ＱｏＳパラメータから得られる優先度に基づいて、複数の端末装置それぞれに割り当てる再送用バッファのバッファサイズを動的に調整するので、複数の端末装置それぞれに対して、再送用バッファのバッファサイズを好適に調整することができる。

また本発明は、複数の端末装置からの応答に応じて再送制御を行いつつデータ送信を行う通信装置であって、前記複数の端末装置に送信したデータを蓄積するための再送用バッファを前記複数の端末装置それぞれについて設定するバッファ制御部を有し、前記バッファ制御部は、前記データ送信において要求されるＱｏＳパラメータから得られる優先度に基づいて、前記複数の端末装置それぞれに割り当てる前記再送用バッファのバッファサイズを動的に調整するとともに、前記複数の端末装置それぞれの前記優先度に応じた重み付けを行うことで前記複数の端末装置それぞれの前記再送用バッファのバッファサイズを求めるものであることが好ましい。この場合、複数の端末装置それぞれの優先度を相対的にバッファサイズに反映することができるので、複数の端末装置同士との関係で、再送用バッファに過不足が生じるのを抑制でき、再送用バッファのバッファサイズをより好適に調整することができる。

さらに、前記バッファ制御部は、前記ＱｏＳパラメータ、及び、データを送信してから当該データに対する受信確認を受信するまでの時間に基づいて、前記再送制御に必要十分な再送用バッファのバッファサイズを前記複数の端末装置それぞれについて求め、この必要十分なバッファサイズに対して重み付けを行い、前記複数の端末装置それぞれの前記再送用バッファのバッファサイズを求めるものであってもよく、この場合、前記再送用バッファのバッファサイズが必要以上に大きなサイズに割り当てられるのを抑制することができる。

以上のように、本発明の通信装置によれば、複数の端末装置それぞれに対して割り当てられる、再送用バッファのバッファサイズを好適に調整することができる。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、ＷｉＭＡＸにおける通信システムの全体構成を示している。この通信システムは、移動端末などの端末装置（ＭＳ；Mobile Station）２と、この端末装置２（以下、ＭＳ２ともいう）の通信相手となる複数の基地局装置（ＢＳ；Base Station）１と、複数の基地局装置１（以下、ＢＳ１ともいう）を横断的に制御するためのＡＳＮ−ＧＷ（Access Service Network Gateway）３とを備えている。通常、複数のＢＳ１が、ＡＳＮ−ＧＷ３に接続されている。ＢＳ１は、ＡＳＮ−ＧＷ３を介して、インターネットやその他のネットワークなどの上位ネットワークに接続されている。
本発明の通信装置に係るＢＳ１は、ＭＳ２との間で、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）により通信を行う。また、ＢＳ１は、上述のＡＲＱ制御（再送制御）を行う機能を有しており、ＭＳ２に送信する送信データをブロック化したＡＲＱブロックをＭＳ２に与えるとともに、ＭＳ２からのＡＣＫ（受信確認通知）又はＮＡＣＫ（再送要求通知）に応じてＡＲＱブロックごとにＡＲＱ制御を行う。なお、ＡＲＱ制御については、上述の通りなので説明を省略する。

ＭＳ２は、ＢＳ１との間で通信を確立することで、外部のネットワークへのエントリが可能となる。また、ＭＳ２は、ＡＲＱ制御を実現するために、ＢＳ１からのブロック化された送信データを受信すると、ＡＲＱブロックそれぞれについて誤り検出を行う機能を有している。さらに、ＭＳ２は、誤りが検出されない場合、誤り検出を行ったＡＲＱブロックについてのＡＣＫをＢＳ１に送信するとともに、誤りが検出された場合には、ＭＳ２は、誤り検出を行ったＡＲＱブロックについてのＮＡＣＫをＢＳ１に送信するといったようなＡＲＱブロックについての応答をＢＳ１に送信する機能も有している。

図２は、ＢＳ１の構成の内、ＡＲＱ制御の機能部分を示したブロック図である。
図２において、ＢＳ１は、ＭＳ２との間で無線通信を行うための信号を送受信するアンテナ４と、このアンテナ４によって信号の送受信を行うための送受信部５，６と、ＡＲＱ制御による処理を行うＡＲＱ制御部７と、ＡＲＱ制御における再送処理において必要な再送用バッファが設定されるメモリ部８とを備えている。さらに、ＢＳ１は、データ送信において要求されるＱｏＳクラスに応じて送信部５を制御するＱｏＳ制御部９と、メモリ部８に再送用バッファを設定制御するバッファ制御部１０とを備えている。

送受信部５，６は、ＭＳ２との間で送受信される信号波の変復調、及びＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換等を行う機能を有しており、この内、送信部５は、ＡＲＱ制御部７から与えられるＡＲＱブロックを所定のＰＤＵ（Protocol Data Unit）ごとにＭＳ２に向けて送信する。また、受信部６は、ＭＳ２からの受信波を復調し、復調された受信データをネットワーク層といった上位層に出力する。

ＡＲＱ制御部７は、ＭＡＣ層において上述のＡＲＱ制御についての処理を行うための機能を有しており、ＭＳ２に送信する送信データのブロック化を行う処理や、ブロック化された送信データについての送信制御を行う処理等を行う。
より具体的に、ＡＲＱ制御部７は、ネットワーク層等といった上位層から与えられる送信データについて、所定のサイズに設定されたＡＲＱブロックにブロック化するとともに、ＭＳ２において誤り検出を行うための符号化を行う。
さらに、ＡＲＱ制御部７は、送信データをブロック化することで得られる複数のＡＲＱブロックをＭＳ２に送信すべく順次送信部５に出力する送信処理を行う。

また、ＡＲＱ制御部７は、受信部６が出力する受信データが与えられるように構成されており、受信部６から与えられる受信データの内、ＭＳ２からの応答であるＡＣＫ又はＮＡＣＫを認識し、そのＮＡＣＫに応じたＡＲＱブロックをＭＳ２に再送すべく、当該ＡＲＱブロックを送信部５に出力する再送処理を行う機能を有している。また、ＡＲＱ制御部７は、ＭＳ２からのＡＣＫに応じて、メモリ部８に設定されるバッファに蓄積されるデータの管理を行う機能も有している。

メモリ部８は、ＲＡＭ等によって構成された、各種情報等を記憶蓄積するためのものであり、ＡＲＱ制御部７が送信部５に向けて出力するＡＲＱブロックを一時的に蓄積するための送信用バッファと、上記再送処理のためのＡＲＱブロックを蓄積する再送用バッファとが設定されている。

図３は、送信用バッファ８ａ及び再送用バッファ８ｂを機能的に有しているメモリ部の態様を示す模式図である。両バッファ８ａ，８ｂは、それぞれメモリ部８の記憶領域に所定の記憶容量（サイズ）に調整される。
送信用バッファ８ａは、上述のように、ＡＲＱ制御部７が送信部５に向けて出力するＡＲＱブロックが一時的に蓄積される。
また、再送用バッファ８ｂは、送信用バッファ８ａに蓄積されて送信部５に出力されたＡＲＱブロックが蓄積される。再送用バッファ８ｂは、ＢＳ１が通信を確立しているＭＳ２それぞれに対して割り当てられた個別バッファ８ｂ１によって構成されている。従って、ＢＳ１が複数のＭＳ２と通信を確立している場合、再送用バッファ８ｂは、その複数のＭＳ２それぞれについて割り当てられた複数の個別バッファ８ｂ１により構成される。
ここで、以下では、ＢＳ１が複数のＭＳ２と通信を確立しているものとして説明する。

両バッファ８ａ，８ｂに蓄積されるＡＲＱブロックは、ＡＲＱ制御部７によって管理される。すなわち、ＡＲＱ制御部７は、送信部５に出力するためのＡＲＱブロックを送信用バッファ８ａに一時的に蓄積する。その後、一時的に蓄積したＡＲＱブロックを送信部５へ与えるとともに（送信処理）、送信したＡＲＱブロックを再送用バッファ８ｂに蓄積する。このとき、ＡＲＱ制御部７は、送信部５に出力されたＡＲＱブロックが前記複数のＭＳ２の内、どのＭＳ２に向けたＡＲＱブロックであるかを特定し、特定したＭＳ２に割り当てられた個別バッファ８ｂ１に当該ＡＲＱブロックを蓄積する。

また、ＡＲＱ制御部７は、受信部６から与えられる受信信号からＡＣＫを認識すると、そのＡＣＫに対応するＡＲＱブロックを再送用バッファ８ｂ（個別バッファ８ｂ１）から消去する。また、同様に受信信号からＮＡＣＫを認識すると、ＡＲＱ制御部７は、個別バッファ８ｂ１を参照し、そのＮＡＣＫに応じたＡＲＱブロックを再送すべく送信部５に出力する（再送処理）。

個別バッファ８ｂ１のバッファサイズは、上述したように、ＡＲＱブロックを蓄積することができる個数で表されるウィンドウＷ（図５参照）のウィンドウサイズと、ＡＲＱブロックのブロックサイズ（データサイズ）とによって定められる。
なお、このＡＲＱブロックのブロックサイズ及びウィンドウサイズは、個別バッファ８ｂ１のバッファサイズの調整設定を行うバッファ制御部１０によって定められ、ＡＲＱ制御部７に通知される。

図２に戻って、バッファ制御部１０は、再送用バッファ８ｂ内に、個別バッファ８ｂ１を複数のＭＳ２それぞれについて設定するとともに、複数のＭＳ２それぞれに割り当てられる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを動的に調整する機能を有している。また、バッファ制御部１０は、送信用バッファ８ａについても送信処理がスムーズに行うことができる程度のバッファサイズとなるように調整制御する。

バッファ制御部１０は、ＱｏＳ制御部９から与えられる複数のＭＳ２それぞれのＱｏＳクラスに関する情報に基づいて、複数のＭＳ２それぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求める。

ＱｏＳ制御部９は、上位ネットワークからの送信データが与えられ、この与えられる送信データに基づいて複数のＭＳ２それぞれのＱｏＳクラスに関する情報を取得する。
ＱｏＳクラスは、ＭＳ２がＢＳ１との間で通信を確立しネットワーク等にエントリする際に各ＭＳ２ごとに設定される。ＱｏＳ制御部９は、設定されたＱｏＳクラスを各ＭＳ２ごとに対応付けて記憶する。
ＱｏＳ制御部９は、送信データが与えられると、当該送信データに含まれるＭＳ２を特定する情報を取得し、当該送信データを送信すべきＭＳ２を特定する。次いで、ＱｏＳ制御部９は、記憶している各ＭＳ２ごとに対応付けられたＱｏＳクラスを参照し、特定したＭＳ２に設定されているＱｏＳクラスを認識する。
ＱｏＳクラスは、例えば、下記表１に示すＱｏＳパラメータの設定値の組み合わせによって、複数種類定められている。ＱｏＳ制御部９は、複数種類のＱｏＳクラスそれぞれに応じた各ＱｏＳパラメータの設定値を記憶している。

ＱｏＳ制御部９は、各ＭＳ２それぞれへのデータ送信において要求されるＱｏＳクラスを認識すると、その認識したＱｏＳクラスに応じた各ＱｏＳパラメータの設定値を参照し、これらを送信部５に与える。送信部５は、与えられた各ＱｏＳパラメータの設定値に基づいて、データ送信を行う際の通信条件を設定する。これにより、送信部５は、各ＭＳ２に対して、それぞれが要求するＱｏＳクラスに応じた通信条件によってデータ送信を行う。上記ＱｏＳ制御部９によるＱｏＳパラメータの取得及び送信部５の通信条件の設定は、ＭＳ２がＢＳ１との間で通信の確立を行う際に事前に行われる。
また、ＱｏＳ制御部９は、認識したＱｏＳクラスに応じた各ＱｏＳパラメータの設定値をバッファ制御部１０に通知する。

ＱｏＳパラメータの通知を受けたバッファ制御部１０は、このＱｏＳパラメータの内、「Max Sustained Traffic Rate」（以下、ＭＳＴＲともいう）の数値に基づいて、複数のＭＳ２の内の一のＭＳ２がＡＲＱ制御に必要十分な個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求める。

具体的には、バッファ制御部１０は、下記式（１）に基づいて、前記一のＭＳ２に必要十分な個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを算出する。
必要十分なバッファサイズ ＝
「Max Sustained Traffic Rate」の数値 × ＲＴＴ ・・・・ （１）

上記式（１）中、ＲＴＴは、予め計測することで得た値や、シミュレーション等で得られる予測値等をバッファ制御部１０に記憶させておくことができる。

バッファ制御部１０は、複数のＭＳ２それぞれについて、上記必要十分な個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求め、これらバッファサイズと、ＱｏＳパラメータの内の「Traffic Priority」（以下、トラヒック優先度ともいう）とに基づいて、各ＭＳ２に割り当てるバッファサイズを求める。
具体的には、バッファ制御部１０は、必要十分なバッファサイズに対して、複数のＭＳ２それぞれのトラヒック優先度に応じた重み付けを行うことで、複数のＭＳ２それぞれに割り当てるバッファサイズを求める。
なお、トラヒック優先度は、各ＭＳ２間における相対的なトラヒックの優先度であり、上記表１に示すように「０」〜「７」の８つの数値で表され、８段階に規定されている。トラヒック優先度は、その数値が大きくなるほど優先度が高く、トラヒック優先度が低い他のＭＳよりもトラヒックが優先されることを示している。

バッファ制御部１０は、上述のように複数のＭＳ２それぞれに割り当てるバッファサイズを求めると、求めたバッファサイズにしたがって、複数のＭＳ２それぞれに対応する個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを調整し、個別バッファ８ｂ１を設定する。
また、バッファ制御部１０は、各ＭＳ２それぞれの通信環境等を考慮しつつ、前記求めたバッファサイズにしたがって、ＡＲＱブロックのブロックサイズと、ウィンドウサイズを定め、ＡＲＱ制御部７に通知する。

また、バッファ制御部１０は、各ＭＳ２それぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求めて調整するための処理を、例えば、新たなＭＳ２がＢＳ１に対して通信の確立を求めてきたときに行う。すなわち、各ＭＳ２それぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズの調整は、新たなＭＳ２がＢＳ１との間で通信を確立する際に事前に行われる。

次に、バッファ制御部１０による、各ＭＳ２それぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズの調整設定するための処理について、具体例を例示しつつ説明する。

図４は、複数の端末装置に対して個別バッファ８ｂ１を割り当てる際の態様を説明するための図である。図４においては、再送用バッファ８ｂ用として２００００バイトの領域がメモリ部内に確保されている場合を示している。また、図４では、再送用バッファ８ｂ、及び再送用バッファ８ｂを構成する個別バッファ８ｂ１を帯状の模式図で示しており、その帯内に記載されている「ＴＰ」は、トラヒック優先度を示している。また、「・・・バイト」で示した数値は、個々の個別バッファ８ｂ１に対して割り当てられているバッファサイズを示している。
図４（ａ）は、二つのＭＳ（ＭＳ（１），（２））がＢＳ１との間で通信を確立しているときに、新たなＭＳ（３）が通信の確立をＢＳ１に対して求める場合を示している。
新たなＭＳ（３）に再送用バッファを割り当てる前の段階における、再送用バッファ８ｂは、通信が確立されているＭＳ（１），（２）の個別バッファ８ｂ１がそのバッファサイズを９０００バイトとして割り当てられており、残りの２０００バイトが空き領域である。

ここで、ＭＳ（１）は、通信を確立する際、トラヒック優先度（図中ＴＰで示した値）が「７」、上記式（１）によって算出された必要十分なバッファサイズ（以下、必要サイズともいう）が９０００バイトであったものとする。
また、ＭＳ（２）は、トラヒック優先度が「０」、必要サイズが９０００バイトであったものとする。

図４（ａ）の割り当て前においては、ＭＳ（１），（２）の必要サイズをそれぞれ割り当てたとしても空き領域が生じるので、ＭＳ（１），（２）共に、必要サイズである９０００バイトが個別バッファ８ｂ１として割り当てられている。

バッファ制御部１０は、新たなＭＳ（３）に個別バッファ８ｂ１を割り当てるにあたって、下記式（２）に示す演算を行い、各ＭＳそれぞれのトラヒック優先度に応じた重み付けを行ったバッファサイズを求めるための係数Ｋを算出する。
バッファサイズを求めるための係数Ｋ ＝ 再送用バッファ８ｂのサイズ ／
（（ＭＳ（１）のトラヒック優先度 ＋ １） × ＭＳ（１）の必要サイズ ＋
（ＭＳ（２）のトラヒック優先度 ＋ １）） × ＭＳ（２）の必要サイズ ＋・・・
＋ （ＭＳ（Ｎ）のトラヒック優先度 ＋ １） × ＭＳ（Ｎ）の必要サイズ）
・・・（２）

上記式（２）において、「Ｎ」は、ＢＳ１との間で通信を確立しているＭＳの数である。また、トラヒック優先度は、「０」〜「７」の数値によって表されるため、上記式（２）では、各ＭＳの優先度それぞれに１を加えている。
さらに、バッファ制御部１０は、上記式（２）によって得られる係数から、下記式（３）によって、各ＭＳに割り当てるバッファサイズを求める。
ＭＳ（ｎ）に割り当てるバッファサイズ ＝
係数Ｋ × （ＭＳ（ｎ）のトラヒック優先度 ＋ １） ×
ＭＳ（ｎ）の必要サイズ・・・（３）
但し、１ ≦ ｎ ≦ Ｎ

上記式（３）では、重み付けを行ったときの各ＭＳそれぞれに割り当てられる個別バッファ８ｂ１のサイズの比率を再送用バッファ８ｂのサイズに乗算するものであり、これにより、バッファ制御部１０は、各ＭＳそれぞれのトラヒック優先度に応じて重み付けられた、各ＭＳそれぞれの個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求めることができる。
図４（ａ）において、新たなＭＳ（３）が、トラヒック優先度が「７」、必要サイズが９０００バイトであるときの具体的な計算例を以下に示す。
バッファ制御部１０は、新たなＭＳ（３）から通信の確立を求められると、上記式（２）に基づいて、各ＭＳそれぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求めるための係数Ｋを算出する。
バッファサイズを求めるための係数Ｋ ＝
２００００ ／ （（７ ＋ １） × ９０００ ＋
（７ ＋ １） × ９０００ ＋ （０ ＋ １） × ９０００）
＝ ０．１３０７ ・・・（４）

さらに、バッファ制御部１０は、上記式（３）に基づいて、各ＭＳに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求める。以下に、ＭＳ（１）に割り当てるバッファサイズについての計算例を示す。
ＭＳ（１）に割り当てるバッファサイズ ＝
０．１３０７ × （７ ＋ １） × ９０００ ＝ ９４１０ ・・・（５）

また、ＭＳ（３）は、トラヒック優先度、必要サイズがＭＳ（１）と同じなので、上記式（５）と同じ値が得られる。
次いで、ＭＳ（２）に割り当てるバッファサイズについての計算例を示す。
ＭＳ（２）に割り当てるバッファサイズ ＝
０．１３０７ × （０ ＋ １） × ９０００ ＝ １１７６ ・・・（６）

上記式（５）において、ＭＳ（１）及び（３）に割り当てられるバッファサイズとして得られた値は、必要サイズ（９０００バイト）を越えているので、図４（ａ）に示すように、バッファ制御部１０は、ＭＳ（１）及び（３）の個別バッファ８ｂ１については、必要サイズである９０００バイトを割り当てる。そして、再送用バッファ８ｂ内における残りの容量を必要サイズ（９０００バイト）に満たないＭＳ（２）の個別バッファ８ｂ１に割り当てる。

このように、バッファ制御部１０は、ＭＳに割り当てるバッファサイズを求めた結果、必要サイズ以上となる場合には、個別バッファ８ｂ１として、必要サイズを割り当てる。このため、ＭＳには、必要サイズ以上のバッファサイズとされた個別バッファが割り当てられることがないので、メモリ部に再送用バッファ８ｂとして確保されている所定サイズ（２００００バイト）の領域を有効に活用することができる。

以上のように、バッファ制御部１０は、各ＭＳそれぞれのトラヒック優先度に応じて重み付けられた個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求める。そしてこの求めたバッファサイズに基づいて、各ＭＳそれぞれについて個別バッファ８ｂ１を設定する。これにより、バッファ制御部１０は、新たなＭＳ（３）との間で通信確立を行うときに、各ＭＳそれぞれに割り当てられる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを動的に調整することができる。
そして、ＢＳ１は、求めたバッファサイズからＡＲＱブロックのブロックサイズ、及びウィンドウサイズを定め、各ＭＳそれぞれについて設定した個別バッファ８ｂ１によってＡＲＱ制御を行いつつ各ＭＳとの間で通信を行う。

次に、図４（ａ）にて示した、ＭＳ（３）に再送用バッファを割り当てた後の状態から、新たなＭＳ（４）が、通信の確立をＢＳ１に対して求める場合について説明する。
図４（ｂ）は、図４（ａ）の割り当て後の状態から、新たなＭＳ（４）が、通信の確立をＢＳ１に対して求める場合を示している。
ＭＳ（１）〜（３）それぞれのトラヒック優先度、及び必要サイズは、上述の通りである。

図４（ｂ）において、新たなＭＳ（４）が、トラヒック優先度「７」、必要サイズ９０００バイトであるときの具体的な計算例を以下に示す。
バッファ制御部１０は、新たなＭＳ（４）から通信の確立を求められると、当該ＭＳ（４）を含めた各ＭＳそれぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを調整する。
まずバッファ制御部１０は、上記式（２）に基づいて、各ＭＳそれぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求めるための係数Ｋを算出する。
バッファサイズを求めるための係数Ｋ ＝
２００００ ／ （（７ ＋ １） × ９０００ ＋
（７ ＋ １） × ９０００ ＋ （７ ＋ １） × ９０００ ＋
（０ ＋ １） × ９０００） ＝ ０．０８８８ ・・・（７）

さらに、バッファ制御部１０は、上記式（３）に基づいて、各ＭＳに割り当てるバッファサイズを求める。以下に、ＭＳ（１）に割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズについての計算例を示す。なお、ＭＳ（３）、及び新たなＭＳ（４）も、トラヒック優先度、必要サイズがＭＳ（１）と同じなので、同じ値が得られる。
ＭＳ（１）（（３）、（４））に割り当てるバッファサイズ ＝
０．０８８８ × （７ ＋ １） × ９０００ ＝ ６３９３ ・・・（８）

次いで、ＭＳ（２）に割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズについての計算例を示す。
ＭＳ（２）に割り当てるバッファサイズ ＝
０．０８８８ × （０ ＋ １） × ９０００ ＝ ７９９ ・・・（９）

ここで、ＭＳ（１）、（３）、（４）に対して６３９３バイトのバッファサイズを割り当てた場合、再送用バッファ８ｂ内における残りの容量が８２１バイトであり、上記式（９）で求められるバッファサイズよりも大きいので、ＭＳ（２）に対しては、８２１バイトのバッファサイズが割り当てられる。

次に、図４（ｂ）にて示した、ＭＳ（４）に再送用バッファを割り当てた後の状態から、新たなＭＳ（５）が、通信の確立をＢＳ１に対して求める場合について説明する。
図４（ｃ）は、図４（ｂ）の割り当て後の状態から、新たなＭＳ（５）が、通信の確立をＢＳ１に対して求める場合を示している。
ＭＳ（１）〜（４）それぞれのトラヒック優先度、及び必要サイズは、上述の通りである。

図４（ｃ）において、新たなＭＳ（５）が、トラヒック優先度「４」、必要サイズ４０００バイトであるときの計算例を以下に示す。
上記図４（ａ）、（ｂ）の場合と同様、バッファ制御部１０は、上記式（２）に基づいて、各ＭＳそれぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求めるための係数Ｋを算出する。
バッファサイズを求めるための係数Ｋ ＝
２００００ ／ （（７ ＋ １） × ９０００ ＋
（７ ＋ １） × ９０００ ＋ （７ ＋ １） × ９０００ ＋
（４ ＋ １） × ４０００ ＋ （０ ＋ １） × ９０００）
＝ ０．０８１６ ・・・（１０）

次いで、バッファ制御部１０は、上記式（３）に基づいて、各ＭＳに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求める。以下、トラヒック優先度、必要サイズが同じであるＭＳ（１）、（３）、（４）に割り当てるバッファサイズについての計算例を示す。
ＭＳ（１）（（３）、（４））に割り当てるバッファサイズ ＝
０．０８１６ × （７ ＋ １） × ９０００ ＝ ５８７５ ・・・（１１）

次に、新たなＭＳ（５）に割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズについての計算例を示す。
ＭＳ（５）に割り当てるバッファサイズ ＝
０．０８１６ × （４ ＋ １） × ４０００ ＝ １６３２ ・・・（１２）

ＭＳ（２）に割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズについての計算例を示す。
ＭＳ（２）に割り当てるバッファサイズ ＝
０．０８１６ × （０ ＋ １） × ９０００ ＝ ７３４ ・・・（１３）

ここで、ＭＳ（１）、（３）、（４）、（５）に対して上記式（１１）、（１２）で求めたバッファサイズを割り当てた場合、再送用バッファ８ｂ内における残りの容量が７４３バイトであり、上記式（１３）で求められるバッファサイズよりも大きいので、ＭＳ（２）に対しては、７４３バイトのバッファサイズが割り当てられる。

以上のように、バッファ制御部１０は、各ＭＳそれぞれのトラヒック優先度に応じて重み付けられた個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求める。そして、この求めたバッファサイズに基づいて、各ＭＳそれぞれについて個別バッファ８ｂ１を設定することにより、バッファ制御部１０は、各ＭＳ２それぞれへのデータ送信において要求されるＱｏＳクラスから得られるトラヒック優先度に基づいて、各ＭＳそれぞれに割り当てられる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを動的に調整することができる。
このため、本実施形態のＢＳ１によれば、各ＭＳそれぞれに対して、個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを好適に調整することができる。

また、本実施形態のＢＳ１では、バッファ制御部１０は、各ＭＳそれぞれの優先度に応じた重み付けを行うことで当該各ＭＳそれぞれの個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求めるので、各ＭＳそれぞれのトラヒック優先度を相対的にバッファサイズに反映することができる。これにより、各ＭＳ同士との関係で、個別バッファ８ｂ１に過不足が生じるのを抑制でき、個別バッファ８ｂ１のバッファサイズをより好適に調整することができる。
また、本実施形態では、バッファ制御部１０は、各ＭＳ２それぞれへのデータ送信において要求されるＱｏＳクラス、及びＲＴＴに基づいて、必要サイズを各ＭＳそれぞれについて求め、この必要サイズに対して重み付けを行い、各ＭＳそれぞれの個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを求めるので、個別バッファ８ｂ１のバッファサイズが必要以上に大きなサイズに割り当てられるのを抑制することができる。

本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。例えば、上記実施形態では、各ＭＳ２それぞれに割り当てる個別バッファ８ｂ１のバッファサイズの調整を、新たなＭＳ２がＢＳ１との間で通信を確立する際に事前に行うように構成した場合を示したが、例えば、通信を確立している一のＭＳのデータ送信におけるＱｏＳクラスが変更された際に行うように構成することもできる。この場合、ＱｏＳクラスが変更されることで、通信を確立している複数のＭＳの間で、そのトラヒック優先度の関係が相対的に変化したとしても、その変化に応じて、個別バッファ８ｂ１のバッファサイズを動的に調整することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

ＷｉＭＡＸにおける通信システムの全体構成を示している。 本発明の実施形態に係る基地局装置の構成の内、ＡＲＱ制御の機能部分を示したブロック図である。 送信用バッファ及び再送用バッファを機能的に有しているメモリ部の態様を示す模式図である。 複数の端末装置に対して個別バッファを割り当てる際の態様を説明するための図であり、（ａ）は、二つのＭＳがＢＳとの間で通信を確立しているときに、新たなＭＳが通信の確立をＢＳに対して求める場合、（ｂ）は、（ａ）の割り当て後の状態から、新たなＭＳが、通信の確立をＢＳに対して求める場合、（ｃ）は、図４（ｂ）の割り当て後の状態から、新たなＭＳが、通信の確立をＢＳに対して求める場合を示している。 （ａ）は、一般的なＡＲＱ制御の処理を説明するための図であり、（ｂ）は、ＡＲＱ制御の処理において、ＲＴＴの間に送信可能なＡＲＱブロックの数よりも少ない数にウィンドウサイズが設定された場合の態様を示す図である。

符号の説明

１ 基地局装置（通信装置）
２ 端末装置
８ メモリ部
８ｂ１ 個別バッファ（再送用バッファ）
１０ バッファ制御部

Claims (3)

1. 複数の端末装置からの応答に応じて再送制御を行いつつデータ送信を行う通信装置であって、
   前記複数の端末装置に送信したデータを蓄積するための再送用バッファを前記複数の端末装置それぞれについて設定するバッファ制御部を有し、
   前記バッファ制御部は、前記複数の端末装置以外の新たな端末装置との間で通信を確立する際に事前に、前記データ送信において要求されるＱｏＳパラメータから得られる優先度に基づいて、前記新たな端末装置及び前記複数の端末装置それぞれに割り当てる前記再送用バッファのバッファサイズを動的に調整することを特徴とする通信装置。
2. 複数の端末装置からの応答に応じて再送制御を行いつつデータ送信を行う通信装置であって、
   前記複数の端末装置に送信したデータを蓄積するための再送用バッファを前記複数の端末装置それぞれについて設定するバッファ制御部を有し、
   前記バッファ制御部は、前記データ送信において要求されるＱｏＳパラメータから得られる優先度に基づいて、前記複数の端末装置それぞれに割り当てる前記再送用バッファのバッファサイズを動的に調整するとともに、
   前記複数の端末装置それぞれの前記優先度に応じた重み付けを行うことで前記複数の端末装置それぞれの前記再送用バッファのバッファサイズを求める通信装置。
3. 前記バッファ制御部は、前記ＱｏＳパラメータ、及び、データを送信してから当該データに対する受信確認を受信するまでの時間に基づいて、前記再送制御に必要十分な再送用バッファのバッファサイズを前記複数の端末装置それぞれについて求め、この必要十分なバッファサイズに対して重み付けを行い、前記複数の端末装置それぞれの前記再送用バッファのバッファサイズを求める請求項２に記載の通信装置。

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