JP6253446B2

JP6253446B2 - 無線基地局装置、無線移動局装置および無線通信方法

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Publication number: JP6253446B2
Application number: JP2014031234A
Authority: JP
Inventors: 俊彦駒井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2034-02-21
Also published as: JP2015156594A

Description

本発明は、複数の無線移動局装置との間で無線通信を行う無線基地局装置、無線基地局装置との間で無線通信を行う無線移動局装置、および、無線基地局装置と無線移動局装置との間の無線通信方法に関するものである。

従来の時分割多元接続方式による、無線基地局装置と複数の無線移動局装置とから成る無線通信システムでは、無線フレームを時分割し、時分割されたタイムスロット（ｔｉｍｅｓｌｏｔ）を各無線移動局装置が使用することによって、無線通信が行われている。

従来の無線通信システムでは、無線移動局装置へタイムスロットを効率的に割り当てるため、無線移動局装置の要求する送信データ量とその優先度とを無線基地局装置において監視し、無線移動局装置への割当タイムスロット数を動的に制御する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００２−４４７１９号公報

しかしながら、特許文献１には、優先度の高いデータが逼迫した状態で、優先度の低いデータに適切にタイムスロットを割り当てる方法については記載されていない。

例えば、優先度が高いデータのデータ量が無線フレームの最大タイムスロット数を超える場合、優先度が高いデータを全て送信完了するまで、優先度の低いデータにタイムスロットを割り当てることができない。そのため、過渡的に優先度の高いデータの送信要求が大量にあった場合、優先度の低いデータは、送信されるまでに大幅な遅延が生じたり、データ破棄しなければならなくなったりするという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、優先度の低いデータに割当可能な無線リソースが少ない場合においても、優先度の低いデータに一定のスループットを確保させた状態で無線通信を行うことができる無線基地局装置、無線移動局装置および無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様に関する無線基地局装置は、複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、少なくとも１つの無線移動局装置と無線通信を行う無線基地局装置であり、前記無線移動局装置の、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する割当部を備え、前記割当部は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定し、前記割当部は、各優先度の前記未送信データの前記送信バッファ量に、当該優先度に対応して設定された０より大きい重み付け係数を乗算した値の比に応じて、各優先度の前記無線リソース割当数を決定する。
本発明の別の態様に関する無線基地局装置は、複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、少なくとも１つの無線移動局装置と無線通信を行う無線基地局装置であり、前記無線移動局装置の、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する割当部を備え、前記割当部は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定し、優先度毎の前記無線リソース割当数と、前記未送信データにおける当該優先度の前記送信バッファ量とを比較し、データが割り当てられない余剰リソースが存在するか否かを検出する余剰リソース検出部をさらに備える。

本発明の一態様に関する無線移動局装置は、複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と無線通信を行う無線移動局装置であり、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信部と、前記無線基地局装置において前記送信情報に基づいて決定された、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を少なくとも含む割当情報を受信する受信部と、前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当制御部とを備え、前記無線リソース割当数は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように決定され、各優先度の前記無線リソース割当数は、各優先度の前記未送信データの前記送信バッファ量に、当該優先度に対応して設定された０より大きい重み付け係数を乗算した値の比に応じて決定されている。
本発明の別の態様に関する無線移動局装置は、複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と無線通信を行う無線移動局装置であり、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信部と、前記無線基地局装置において前記送信情報に基づいて決定された、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を少なくとも含む割当情報を受信する受信部と、前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当制御部とを備え、前記無線リソース割当数は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように決定され、優先度毎の前記無線リソース割当数と、前記未送信データにおける当該優先度の前記送信バッファ量とを比較し、データが割り当てられない余剰リソースが存在するか否かを検出する余剰リソース検出部をさらに備え、前記割当制御部は、前記余剰リソースが検出された場合には、当該余剰リソースに、前記割当情報に基づく優先度とは異なる優先度の前記未送信データを割り当てる。

本発明の一態様に関する無線通信方法は、複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と少なくとも１つの無線移動局装置とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記無線移動局装置が、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信工程と、前記無線基地局装置が、前記送信情報に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する決定工程と、前記無線移動局装置が、少なくとも前記無線リソース割当数を含む割当情報を受信する受信工程と、前記無線移動局装置が、前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当工程とを備え、前記決定工程は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定する工程であり、前記決定工程は、各優先度の前記未送信データの前記送信バッファ量に、当該優先度に対応して設定された０より大きい重み付け係数を乗算した値の比に応じて、各優先度の前記無線リソース割当数を決定する工程である。
本発明の別の態様に関する無線通信方法は、複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と少なくとも１つの無線移動局装置とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記無線移動局装置が、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信工程と、前記無線基地局装置が、前記送信情報に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する決定工程と、前記無線移動局装置が、少なくとも前記無線リソース割当数を含む割当情報を受信する受信工程と、前記無線移動局装置が、前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当工程とを備え、前記決定工程は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定する工程であり、無線基地局装置と複数の無線移動局装置とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、前記送信工程の前に、前記無線基地局装置が、複数の前記無線移動局装置のうちのいずれか１つのみの前記無線移動局装置に対し、当該無線移動局装置が前記無線基地局装置の圏内に位置しているか否かを確認するための在圏確認要求メッセージを送信する確認要求工程をさらに備える。

本発明の上記態様によれば、全優先度について少なくとも１つの無線リソースが割り当てられるため、優先度が高いデータ量が無線フレームの最大無線リソース数を超える状態においても、優先度の低いデータにも無線リソースの割当が可能となる。よって、優先度の低いデータについても一定のスループットを確保させた状態で、無線通信を行うことができる。

本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施形態に関する無線通信システムの構成を概念的に示す図である。実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作を示すシーケンス図である。実施形態に関する基地局装置が、無線移動局装置の送信情報を基に無線リソース割当を行う場合の無線フレーム構成を示す図である。実施形態に関する無線移動局装置が、優先度を基にタイムスロットを確定するときの無線フレーム構成を示す図である。実施形態に関する無線通信システムの構成を概念的に示す図である。実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作を示すシーケンス図である。実施形態に関する無線移動局装置が、優先度を基にタイムスロットを確定する場合の無線フレーム構成を示す図である。実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作の前半部を示すシーケンス図である。実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作の後半部を示すシーケンス図である。実施形態に関する無線通信システムの構成を概念的に示す図である。実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作を示すシーケンス図である。

以下、添付の図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、以下の実施形態においては、時分割多元接続方式での無線通信について記載するが、後述するように、本発明は、他の無線通信方式においても適用可能である。

＜第１実施形態＞
＜構成＞
図１は、本実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置を備える無線通信システムの構成を概念的に示す図である。

図１に示されるように、無線通信システムは、無線基地局装置１１０と、無線移動局装置１２０と、無線移動局装置１３０とを備える。なお、無線移動局装置１３０の構成については、無線移動局装置１２０と同様であるので、図示を省略している。

無線基地局装置１１０、無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０は、時分割多元接続方式による無線通信を行う。そして、無線通信システムにおける音声端末１１３と無線移動局装置１２０（または無線移動局装置１３０）における音声端末１２３との間で音声通信が行われ、無線通信システムにおけるデータ端末１１４と無線移動局装置１２０（または無線移動局装置１３０）におけるデータ端末１２４との間でデータ通信が行われる。

無線基地局装置１１０は、通信制御部１１１と、無線通信部１１２とを備える。

通信制御部１１１は、さらに、在圏管理部１１１ａと、無線リソース割当部１１１ｂと、移動局送信情報処理部１１１ｃとを備える。

在圏管理部１１１ａは、無線基地局装置１１０の配下に在圏する無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０の在圏確認を定期的に行う。

無線リソース割当部１１１ｂは、無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０の、タイムスロット割当数およびタイムスロット位置に関する無線リソース割当を行う。

移動局送信情報処理部１１１ｃは、無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０の送信待ちデータ量を算出する。

無線通信部１１２は、無線基地局装置１１０の通信データを無線信号に変換し、複数のタイムスロット（無線リソース）を有する無線フレームを用いて無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０と無線通信を行う。

また、無線基地局装置１１０は、無線通信システムにおいて音声端末１１３およびデータ端末１１４と接続される。なお、音声端末１１３およびデータ端末１１４は、例えば、複数の無線基地局装置を統括する図示しない制御局装置等を介して、無線基地局装置１１０に接続される構成も良い。

無線移動局装置１２０は、通信制御部１２１と、無線通信部１２２と、音声端末１２３と、データ端末１２４とを備える。

通信制御部１２１は、さらに、在圏通知部１２１ａと、スロット割当制御部１２１ｂと、送信情報管理部１２１ｃと、送信バッファ１２１ｄとを備える。

在圏通知部１２１ａは、無線基地局装置１１０への在圏登録要求および在圏確認応答を行う。

スロット割当制御部１２１ｂは、優先度に応じて使用するタイムスロット（無線リソース）を確定する。

送信情報管理部１２１ｃは、送信バッファ１２１ｄに保持されている送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）の管理を行う。

送信バッファ１２１ｄは、音声端末１２３およびデータ端末１２４からの優先度付き送信データを一時的に保存する。

音声端末１２３およびデータ端末１２４は、無線基地局装置１１０に接続される音声端末１１３およびデータ端末１１４と通信を行う。なお、音声端末１２３およびデータ端末１２４は、無線移動局装置１２０に必ずしも備えられていなくともよい。

＜動作＞
図２は、本実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作を示すシーケンス図である。

前提として、無線基地局装置１１０は、無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０からの在圏登録要求メッセージ等により、在圏管理部１１１ａにおいて各無線移動局装置の在圏状態を認識している状態とする（第１１１ステップ（Ｓ１１１））。

また、無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０は、送信バッファ１２１ｄに保持されている送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）を、送信情報管理部１２１ｃに設定している（第１２１ステップ（Ｓ１２１））。

無線基地局装置１１０の在圏管理部１１１ａは、無線通信部１１２を介して無線移動局装置１２０に在圏確認要求メッセージを送信する。そして、無線移動局装置１２０の在圏通知部１２１ａは、無線通信部１２２を介して在圏確認要求メッセージを受信する（Ａ１１）。

無線移動局装置１２０の在圏通知部１２１ａは、送信情報管理部１２１ｃに設定された送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）を取得し、送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）を付加した在圏確認応答メッセージを、無線通信部１２２を介して無線基地局装置１１０に送信する。

無線基地局装置１１０の在圏管理部１１１ａは、無線通信部１１２を介して在圏確認応答メッセージを受信する（Ａ１２）。

また、無線基地局装置１１０は、無線移動局装置１３０との間でも上述と同様のシーケンス処理を行う（Ａ１３およびＡ１４）。

無線基地局装置１１０の移動局送信情報処理部１１１ｃは、在圏管理部１１１ａから在圏する全ての無線移動局装置の送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）を取得する。そして、移動局送信情報処理部１１１ｃは、当該取得した情報から、優先度に応じて重み付けした送信待ちデータ量を無線移動局装置毎に算出する。例えば、各優先度の未送信データの送信バッファ量に、当該優先度に対応して設定された０より大きい重み付け係数を乗算した値を算出する。算出結果は、無線リソース割当部１１１ｂに転送する。無線リソース割当部１１１ｂでは、算出した送信待ちデータ量に応じて、各無線移動局装置の無線リソース割当（タイムスロット割当数およびタイムスロット位置）を決定する（第１１２ステップ（Ｓ１１２））。例えば、算出した値の比に応じて、タイムスロット割当数を決定する。ここで、特定の優先度に関して算出した値が小さく、タイムスロット１つ分に相当する比率に達しない場合であっても、当該優先度に属するデータ量が０でない限り、タイムスロットを１つは割り当てる。

無線基地局装置１１０の無線リソース割当部１１１ｂは、決定した無線リソース割当（タイムスロット割当数およびタイムスロット位置）を付加した報知情報メッセージを、無線通信部１１２を介して無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０に送信する。無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０のスロット割当制御部１２１ｂは、無線通信部１２２を介して報知情報メッセージを受信する（Ａ１５）。

無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０のスロット割当制御部１２１ｂは、受信した報知情報メッセージから、自無線移動局装置に割り当てられたタイムスロット割当数およびタイムスロット位置を把握する。そして、各スロット割当制御部１２１ｂは、割り当てられたタイムスロットの中で、優先度に応じて使用するタイムスロットを確定する（第１２２ステップ（Ｓ１２２））。

無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０のスロット割当制御部１２１ｂは、確定したタイムスロットにおいて、送信バッファ１２１ｄの送信データを、無線通信部１２２を介して無線基地局装置１１０にバースト送信する（Ａ１６およびＡ１７）。無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０は、送信バッファ１２１ｄに保持している送信結果を反映した最新の送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）を、それぞれ送信情報管理部１２１ｃに設定する（第１２３ステップ（Ｓ１２３））。

以降、上述の動作は、無線基地局装置１１０の在圏確認要求メッセージ送信から繰り返し行う（Ａ１８）。

図３は、本実施形態に関する無線基地局装置１１０が、無線移動局装置の送信情報を基に無線リソース割当を行う場合の無線フレーム構成を示す図である。

無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０の送信バッファ１２１ｄは、優先度別に送信データを保持している（無線移動局装置１２０の送信バッファ１２１ｄにおけるＢ１１およびＢ１２、無線移動局装置１３０の送信バッファ１２１ｄにおけるＢ１３およびＢ１４）。

無線基地局装置１１０の無線リソース割当部１１１ｂは、上述の情報を基に優先度に応じて重み付けした送信待ちデータ量を移動局送信情報処理部１１１ｃから受信し、送信待ちデータ量の割合に応じて無線フレームのタイムスロットを割り当てる（Ｂ１５）。

図４は、本実施形態に関する無線移動局装置が、優先度を基にタイムスロットを確定するときの無線フレーム構成を示す図である。

無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０のスロット割当制御部１２１ｂは、無線基地局装置１１０から割り当てられたタイムスロットの中で、送信データの優先度に応じて使用するタイムスロットを確定する。図３および図４の例では、優先度の重み付け係数が「高」は３、「低」は１とされているので、タイムスロットを優先度「高」向けに３つ連続で割り当て、次に優先度「低」向けに１つ割り当て、以降は同様に、優先度「高」向けおよび「低」向けの割り当てを繰り返す。つまり、無線移動局装置１２０にタイムスロット番号１から７が割り当てられている場合、タイムスロット番号１から３を優先度「高」向け、タイムスロット番号４を優先度「低」向け、タイムスロット番号５から７を優先度「高」向けに割り当てる。なお、タイムスロット番号７は、割り当て対象の優先度「高」データが送信バッファ１２１ｄにないため、余剰状態となる。また、タイムスロット番号８から１０は、無線移動局装置１３０に割り当てられているため、無線移動局装置１２０では使用しない（Ｃ１１）。

同様に無線移動局装置１３０には、タイムスロット番号８から１０が割り当てられており、タイムスロット番号８から１０に優先度「高」向けを割り当てる。また、タイムスロット番号１０は余剰状態となる（Ｃ１２）。

＜効果＞
本実施形態によれば、無線基地局装置が、無線移動局装置の、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度に基づいて、無線移動局装置の未送信データが優先度毎に使用するタイムスロット割当数（無線リソース割当数）を決定する割当部として、無線リソース割当部１１１ｂを備える。

無線リソース割当部１１１ｂは、無線移動局装置の未送信データが、全優先度について少なくとも１つのタイムスロット（無線リソース）が１無線フレーム内に割り当てられるように、タイムスロット割当数を決定する。

このような構成によれば、全優先度について少なくとも１つのタイムスロットが割り当てられるため、優先度が高いデータ量が無線フレームの最大タイムスロット数を超える状態においても、優先度の低いデータにもタイムスロットの割当が可能となる。よって、優先度の低いデータについても一定のスループットを確保させた状態で、無線通信を行うことができる。

また、本実施形態によれば、無線移動局装置が、送信部および受信部としての無線通信部１２２と、割当制御部としてのスロット割当制御部１２１ｂとを備える。

送信部としての無線通信部１２２は、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、無線基地局装置１１０に送信する。

受信部としての無線通信部１２２は、無線基地局装置１１０において送信情報に基づいて決定された、無線移動局装置の未送信データが優先度毎に使用するタイムスロット割当数を少なくとも含む割当情報を受信する。

スロット割当制御部１２１ｂは、割当情報に基づいて、未送信データを優先度毎にタイムスロットに割り当てる。

そして、タイムスロット割当数は、無線移動局装置の未送信データが、全優先度について少なくとも１つのタイムスロットが１無線フレーム内に割り当てられるように決定されている。

また、本実施形態によれば、無線通信方法が、送信工程と、決定工程と、受信工程と、割当工程とを備える。

送信工程は、無線移動局装置が、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、無線基地局装置１１０に送信する工程である。

決定工程は、無線基地局装置１１０が、送信情報に基づいて、無線移動局装置の未送信データが優先度毎に使用するタイムスロット割当数を決定する工程である。

受信工程は、無線移動局装置が、少なくともタイムスロット割当数を含む割当情報を受信する工程である。

割当工程は、無線移動局装置が、割当情報に基づいて、未送信データを優先度毎にタイムスロットに割り当てる工程である。

また、決定工程は、無線移動局装置の未送信データが、全優先度について少なくとも１つのタイムスロットが１無線フレーム内に割り当てられるように、タイムスロット割当数を決定する工程である。

また、本実施形態によれば、無線移動局装置の送信情報（未送信データの送信バッファ量とデータ毎の優先度）に応じた、無線移動局装置に無線リソースの割当が可能となるため、無線リソースを有効に利用できる効果がある。

また、本実施形態によれば、優先度の種類（例えば優先度「中」等）の追加、または、優先度の重み付け係数の変更により、利用するアプリケーションに応じた多様なタイムスロットの割当が可能となる。

また、本実施形態によれば、無線移動局装置の在圏確認応答メッセージに送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）を付加しており、従来の移動体通信で使用されるタイムスロット割当要求のためのメッセージが省略できるため、無線帯域利用の効率化が可能となる。

なお、本実施形態においては、在圏する無線移動局装置の装置数が２つの場合で説明したが、それ以外の装置数もよい。また、タイムスロット数は１０個の場合で説明したが、それ以外のタイムスロット数も良い。

また、在圏確認要求メッセージおよび在圏確認応答メッセージは、報知情報メッセージまたはバースト送信の前に送受信する順序で説明したが、その順序が逆になっても良い。なぜなら、無線基地局装置は報知情報メッセージを送信する際に、最も直前に受信した在圏確認応答メッセージを基に無線リソース割当情報を決定するためであり、順序が逆になった場合は、次の報知情報メッセージに在圏確認応答メッセージの内容が反映されることとなるからである。

また、無線移動局装置は、送信情報（未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度）を即座に無線基地局装置に伝達するため、在圏確認要求メッセージを受信した場合に限らず、送信情報管理部１２１ｃが更新される度に在圏確認応答メッセージを送信してもよい。

＜第２実施形態＞
＜構成＞
図５は、本実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置を備える無線通信システムの構成を概念的に示す図である。図１に示された場合と同じ符号が付された構成は、同様の機能を有するものであり、その詳細な説明は省略する。

無線移動局装置１２０ａの通信制御部１２５は、図１に示された場合に加えて、さらに余剰スロット検出部１２１ｅを備える。余剰スロット検出部１２１ｅは、スロット割当制御部１２１ｂがタイムスロットを割り当てた際に、余剰スロット（送信データが入っていないスロット）の検出を行う。

＜動作＞
図６は、本実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作を示すシーケンス図である。図２に示された場合と同じ符号が付された構成は、同様の機能を有するものであり、その詳細な説明は省略する。

無線移動局装置１２０ａおよび無線移動局装置１３０ａのスロット割当制御部１２１ｂは、受信した報知情報メッセージから、自無線移動局装置に割り当てられたタイムスロット割当数およびタイムスロット位置を把握する。そして、各スロット割当制御部１２１ｂは、割り当てられたタイムスロットの中で、優先度に応じて使用するタイムスロットを仮確定する（第１２２ａステップ（Ｓ１２２ａ））。

無線移動局装置１２０ａおよび無線移動局装置１３０ａの余剰スロット検出部１２１ｅは、仮確定したタイムスロットの中で余剰スロットの有無を確認し、その結果をスロット割当制御部１２１ｂに転送する。具体的な検出方法としては、例えば、優先度毎のタイムスロット割当数と、未送信データにおける当該優先度の送信バッファ量とを比較し、データが割り当てられないスロットが存在するか否かを検出する方法がある。スロット割当制御部１２１ｂは、余剰スロットが存在する場合には、本来割り当てられているデータの優先度とは異なる優先度のデータを追加で割り当て、余剰スロットが存在しない場合には追加の割り当て処理は行わずに、タイムスロットを確定させる（第１２２ｂステップ（Ｓ１２２ｂ））。

図７は、本実施形態に関する無線移動局装置が、優先度を基にタイムスロットを確定する場合の無線フレーム構成を示す図である。

無線移動局装置１２０ａおよび無線移動局装置１３０ａのタイムスロット番号７および１０以外は、第１実施形態での割当方法と同様であるため、詳細な説明は省略する。

第１実施形態では、図３および図４で示されるように、無線移動局装置１２０ａはタイムスロット番号７に余剰スロットが発生するが、優先度「高」のデータが送信バッファ１２１ｄにないために、無駄なタイムスロットが発生していた（Ｃ１１）。

そこで図７に示されるように、余剰スロット検出部１２１ｅにおいて余剰スロットを検出し、またスロット割当制御部１２１ｂにおいて優先度「低」のデータをタイムスロット番号７にさらに割り当てる（Ｄ１１）。

同様に、無線移動局装置１３０ａでは、タイムスロット番号１０に優先度「低」のデータをさらに割り当てる（Ｄ１２）。

＜効果＞
上述のように、本実施形態によれば、無線移動局装置が優先度に応じてタイムスロットの仮確定をした際に発生する余剰スロット（余剰リソース）に対して、優先度の異なるデータを割り当てる。よって、余剰を活用した割当ができるため、第１実施形態の効果に加え、タイムスロット（無線リソース）の使用効率を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態において、優先度「高」の余剰スロットに優先度「低」のデータを割り当てたが、逆に優先度「低」の余剰スロットに優先度「高」のデータを割り当ててもよい。

＜第３実施形態＞
図８は、本実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作の前半部を示すシーケンス図であり、図９は、本実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作の後半部を示すシーケンス図である。図２に示された場合と同じ符号が付された構成は、同様の機能を有するものであり、その詳細な説明は省略する。

第１実施形態では、報知情報メッセージを１回送信する度に、在圏する全ての無線移動局装置に在圏確認要求メッセージを送信しているため、無線移動局装置の装置数が増えた場合に、在圏確認要求メッセージおよび在圏確認応答メッセージの伝送回数が増加するため、その他のアプリケーション用データの送受信に必要な無線リソースを浪費してしまう。

そこで、本実施形態では、無線基地局装置１１０は、報知情報メッセージを１回送信する度に送信する在圏確認要求メッセージは、１つの無線移動局装置宛だけとする（Ａ１１、Ａ１３、Ａ１８）。

＜効果＞
上述のように、第３実施形態によれば、在圏する無線移動局装置の装置数に関わらず、無線基地局装置が報知情報メッセージを１回送信する度に送信する在圏確認要求メッセージは、１つの無線移動局装置宛だけとなる。そのため、特に在圏する無線移動局装置が増えた場合においても、在圏確認用に関する無線リソースの浪費の増加を防ぐことが可能となる。

なお第３実施形態は、第２実施形態と組み合わせてもよい。

＜第４実施形態＞
＜構成＞
図１０は、本実施形態における無線基地局装置および無線移動局装置を備える無線通信システムの構成を概念的に示す図である。図１に示された場合と同じ符号が付された構成は、同様の機能を有するものであり、その詳細な説明は省略する。

無線基地局装置１１０ａの通信制御部１１５は、図１に示された場合に加えて、スロット割当制御部１１１ｄと、余剰スロット検出部１１１ｅとを備える。

スロット割当制御部１１１ｄは、優先度に応じて使用するタイムスロットを確定する。

余剰スロット検出部１１１ｅは、スロット割当制御部１２１ｂがタイムスロットを割り当てた際に、余剰スロット（送信データが入っていないスロット）の検出を行う。

また、無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０のスロット割当制御部１２１ｂが、優先度に応じて使用するタイムスロットを確定する機能は、無線基地局装置１１０ａのスロット割当制御部１１１ｄにおいて実現されるため、スロット割当制御部１２１ｂにおいては行われない。

＜動作＞
図１１は、本実施形態に関する無線基地局装置および無線移動局装置の動作を示すシーケンス図である。図２に示された場合と同じ符号が付された構成は、同様の機能を有するものであり、その詳細な説明は省略する。

無線基地局装置１１０ａのスロット割当制御部１１１ｄは、無線リソース割当部１１１ｂが決定した無線リソース割当（タイムスロット割当数およびタイムスロット位置）を基に、優先度に応じて無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０が使用するタイムスロットを仮確定する（第１１３ａステップ（Ｓ１１３ａ））。

無線基地局装置１１０ａの余剰スロット検出部１１１ｅは、仮確定したタイムスロットの中で余剰スロットの有無を確認し、その結果をスロット割当制御部１１１ｄに転送する。具体的な検出方法としては、例えば、優先度毎のタイムスロット割当数と、未送信データにおける当該優先度の送信バッファ量とを比較し、データが割り当てられないスロットが存在するか否かを検出する方法がある。スロット割当制御部１１１ｄは、余剰スロットが存在する場合には、本来割り当てられているデータの優先度とは異なる優先度のデータを追加で割り当て、余剰スロットが存在しない場合には追加の割り当て処理は行わずに、タイムスロットを確定させる（第１１３ｂステップ（Ｓ１１３ｂ））。

無線リソース割当部１１１ｂは、確定したタイムスロットを付加した報知情報メッセージを、無線通信部１１２を介して無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０に送信する。無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０のスロット割当制御部１２１ｂは、無線通信部１２２を介して報知情報メッセージを受信する（Ａ１５）。

無線移動局装置１２０および無線移動局装置１３０のスロット割当制御部１２１ｂは、受信した報知情報メッセージから、自無線移動局装置の確定したタイムスロット情報を取得し、確定したタイムスロットにおいて送信バッファ１２１ｄの送信データを、無線通信部１２２を介して無線基地局装置１１０にバースト送信する（Ａ１６およびＡ１７）。

＜効果＞
上述のように、本実施形態によれば、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態において無線移動局装置が行っていた、優先度に応じたタイムスロット割当機能を、無線基地局装置において実現できる。そのため、無線移動局装置の処理負荷を軽減させることが可能となる。

なお、上述の実施形態では、無線基地局装置と複数の無線移動局装置との間における、時分割多元接続方式での無線通信方法について説明しているが、本発明は、無線基地局装置と複数の無線移動局装置との間における、周波数分割多元接続方式、または、直交周波数分割多元接続方式による場合でも、その無線リソースの割当対象をサブキャリア（無線リソースブロック）とすることで、実現可能である。

また、本発明は、上述の実施形態にそのまま限定されるものではなく、要旨の逸脱および論理的な矛盾がない限りにおいて、構成要素または機能の変形、削除、組み合わせ、分割、さらには再配置が可能である。

上記実施形態では、各構成要素の材質、材料または実施の条件等についても記載しているが、これらはすべての局面において例示、本発明が記載したものに限られるものではない。よって、例示されていない無数の変形例（任意の構成要素の変形または省略、さらには、異なる実施形態間の自由な組み合わせを含む）が、本発明の範囲内において想定され得る。

１１０，１１０ａ無線基地局装置、１１１，１１５，１２１，１２５通信制御部、１１１ａ在圏管理部、１１１ｂ無線リソース割当部、１１１ｃ移動局送信情報処理部、１１１ｄ，１２１ｂスロット割当制御部、１１１ｅ，１２１ｅ余剰スロット検出部、１１２，１２２無線通信部、１１３，１２３音声端末、１１４，１２４データ端末、１２０，１２０ａ，１３０，１３０ａ無線移動局装置、１２１ａ在圏通知部、１２１ｃ送信情報管理部、１２１ｄ送信バッファ。

Claims

複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、少なくとも１つの無線移動局装置と無線通信を行う無線基地局装置であり、
前記無線移動局装置の、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する割当部を備え、
前記割当部は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定し、
前記割当部は、各優先度の前記未送信データの前記送信バッファ量に、当該優先度に対応して設定された０より大きい重み付け係数を乗算した値の比に応じて、各優先度の前記無線リソース割当数を決定する、
無線基地局装置。
複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、少なくとも１つの無線移動局装置と無線通信を行う無線基地局装置であり、
前記無線移動局装置の、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する割当部を備え、
前記割当部は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定し、
優先度毎の前記無線リソース割当数と、前記未送信データにおける当該優先度の前記送信バッファ量とを比較し、データが割り当てられない余剰リソースが存在するか否かを検出する余剰リソース検出部をさらに備える、
無線基地局装置。
複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と無線通信を行う無線移動局装置であり、
未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信部と、
前記無線基地局装置において前記送信情報に基づいて決定された、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を少なくとも含む割当情報を受信する受信部と、
前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当制御部とを備え、
前記無線リソース割当数は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように決定され、
各優先度の前記無線リソース割当数は、各優先度の前記未送信データの前記送信バッファ量に、当該優先度に対応して設定された０より大きい重み付け係数を乗算した値の比に応じて決定されている、
無線移動局装置。
複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と無線通信を行う無線移動局装置であり、
未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信部と、
前記無線基地局装置において前記送信情報に基づいて決定された、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を少なくとも含む割当情報を受信する受信部と、
前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当制御部とを備え、
前記無線リソース割当数は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように決定され、
優先度毎の前記無線リソース割当数と、前記未送信データにおける当該優先度の前記送信バッファ量とを比較し、データが割り当てられない余剰リソースが存在するか否かを検出する余剰リソース検出部をさらに備え、
前記割当制御部は、前記余剰リソースが検出された場合には、当該余剰リソースに、前記割当情報に基づく優先度とは異なる優先度の前記未送信データを割り当てる、
無線移動局装置。
複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と少なくとも１つの無線移動局装置とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線移動局装置が、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信工程と、
前記無線基地局装置が、前記送信情報に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する決定工程と、
前記無線移動局装置が、少なくとも前記無線リソース割当数を含む割当情報を受信する受信工程と、
前記無線移動局装置が、前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当工程とを備え、
前記決定工程は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定する工程であり、
前記決定工程は、各優先度の前記未送信データの前記送信バッファ量に、当該優先度に対応して設定された０より大きい重み付け係数を乗算した値の比に応じて、各優先度の前記無線リソース割当数を決定する工程である、
無線通信方法。
複数の無線リソースを有する無線フレームを使用して、無線基地局装置と少なくとも１つの無線移動局装置とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記無線移動局装置が、未送信データの送信バッファ量およびデータ毎の優先度を少なくとも含む送信情報を、前記無線基地局装置に送信する送信工程と、
前記無線基地局装置が、前記送信情報に基づいて、前記無線移動局装置の前記未送信データが優先度毎に使用する無線リソース割当数を決定する決定工程と、
前記無線移動局装置が、少なくとも前記無線リソース割当数を含む割当情報を受信する受信工程と、
前記無線移動局装置が、前記割当情報に基づいて、前記未送信データを優先度毎に前記無線リソースに割り当てる割当工程とを備え、
前記決定工程は、前記無線移動局装置の前記未送信データが、全優先度について少なくとも１つの前記無線リソースが１無線フレーム内に割り当てられるように、前記無線リソース割当数を決定する工程であり、
無線基地局装置と複数の無線移動局装置とが無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記送信工程の前に、前記無線基地局装置が、複数の前記無線移動局装置のうちのいずれか１つのみの前記無線移動局装置に対し、当該無線移動局装置が前記無線基地局装置の圏内に位置しているか否かを確認するための在圏確認要求メッセージを送信する確認要求工程をさらに備える、
無線通信方法。