JP3977639B2 - Line assignment control method and line assignment apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、TDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)/TDD(Time Division Duplex:時分割複信)方式を用いて、1つの基地局と複数の加入者局とが無線通信を行うP−MP(Point−Multi Point)型の固定無線アクセスシステムに利用される回線割当制御方法及び回線割当装置に関し、特に変調度や変調形式などで定まる無線パケットの伝送容量が加入者局毎に独立して決定される場合に適用される回線割当制御方法及び回線割当装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
P−MP型の固定無線アクセスシステムにおいては、1つの基地局と複数の加入者局との間にそれぞれ無線回線が形成される。また、TDMA/TDDを用いて通信するシステムにおいては、1つの無線周波数を基地局及び複数の加入者局が共有し、基地局が必要に応じてタイムスロットを各加入者局に割り当て、必要とされる各加入者局の通信チャネルを確保する。
【0003】
このようなシステムにおいては、1つの無線周波数で伝送可能な容量が予め限定されているので、基地局と各加入者局との間の無線回線において、各加入者局が使用する通信チャネルを適切に割り当てる必要がある。
特に、多数の加入者局のトラヒックが集中して発生した場合には、各加入者局の要求に対して回線の割り当てが遅延し、基地局と加入者局との間の伝送遅延が大幅に増大する可能性がある。そのような場合には、加入者局間の公平性が問題になる。
【0004】
従来より、加入者局間の公平性を担保するためにレイヤ2レベルでのトラヒック制御としてラウンドロビン制御が採用されている。このラウンドロビン制御は、基地局におけるタイムスケジューリングで実施されるのが一般的である。
ラウンドロビン制御を実施する場合には、基地局から加入者局に向かう方向(下り方向)のトラヒックと加入者局から基地局に向かう方向(上り方向)のトラヒックについて加入者局毎にそれぞれバッファを割り当てる。そして、公平性を担保できるように予め決められた順番に従って、予め決められたデータ量Qを最大値として、バッファに蓄積されたデータを順番にタイムスロットに割り当て伝送する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般的な固定無線アクセスシステムなどにおいては、基地局と各加入者局との間の無線回線において、無線パケットの変調形式や変調度が全ての加入者局で同一になることを想定している。このような想定においては、無線回線の単位時間あたりの伝送容量は全ての加入者局について同一になるので、ラウンドロビン制御を実施することにより、加入者局間の公平性を担保して効率的に各加入者局に回線を割り当てることができる。
【0006】
しかし、一般的に基地局と各加入者局との間の伝送距離は加入者局毎に異なっている。例えば、伝送距離が短い加入者局については通常よりも変調度を上げることにより無線パケットの伝送容量を増やし、ピーク速度を向上させることが可能である。
一方、伝送距離の長い加入者局については、通常の変調度ではデータ誤りの発生が多く無線回線の確立が困難な場合がある。このような加入者局については、変調度を通常よりも下げれば、データ誤りの発生が減少するので無線回線の確立が容易になると考えられる。
【0007】
このように、無線パケットの伝送容量を加入者局毎に独立して定める、いわゆるリンクアダプテーション方式を採用する場合には、従来のラウンドロビン制御を実施した場合に問題が発生する。すなわち、各タイムスロットで伝送できるデータ容量が加入者局毎に異なるので、ラウンドロビン制御のように最大伝送容量(Q)を一律に規定するとタイムスロットの使用効率が悪化してしまう。
【0008】
その具体例を、図7を参照して説明する。図7において、横軸は時間又はタイムスロット(TS)を表し、縦軸は1つのタイムスロットで伝送できるデータ量を表している。
この例では、3人のユーザ(すなわち加入者局)A,B,Cがそれぞれ基地局との間で通信する場合を想定している。また、各々のユーザは伝搬条件の違い等から適用できる変調方式が異なる。そして、1つのタイムスロットで伝送できるデータ量は、ユーザAがQ、ユーザBが2Q、ユーザCが3Qの場合を想定している。
【0009】
図7(a)においては、タイムスケジューリングのラウンドロビン制御で割り当てられる最大伝送データ量が一律にQの場合が示されている。
図7(a)の例では、ユーザB,Cに対しては更に多くのデータ量を伝送できるにも拘わらず1つのタイムスロットでQしかデータ量を伝送できないので伝送帯域に無駄が生じていることがわかる。
【0010】
図7(b)においては、タイムスケジューリングのラウンドロビン制御で割り当てられる最大伝送データ量が一律に3Qの場合が示されている。
図7(b)の例では、ユーザBに対しては無駄な伝送帯域が生じている。また、大半のタイムスロットをユーザAに割り当てているので、ユーザBやユーザCにおいてはスループットが向上しないことがわかる。
【0011】
本発明は、無線パケットの伝送容量が加入者局毎に独立して決定される場合に、タイムスロットの使用効率を改善すると共に、公平性の高い回線割り当てが可能な回線割当制御方法及び回線割当装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1は、1つの基地局と複数の加入者局との間でそれぞれ無線回線を形成し、時分割多元接続/時分割複信により同一の無線周波数を複数の加入者局で共有するとともに、基地局が複数の加入者局の各々の通信に利用されるタイムスロットを割り当てるための回線割当制御方法であって、各加入者局に対応するバッファと無線通信手段との間で1つのタイムスロットにおいて伝送するデータ量の最大値を対応する加入者局の伝送速度に応じて決定して保持し、ラウンドロビンに従って前記各加入者局にタイムスロットを割り当て、そのタイムスロットにおいて、伝送されるデータにかかわる前記バッファと前記無線通信手段との間のデータ転送を前記各加入者局に対応して決定されたデータ量の最大値を上限としてスケジューリングすることを特徴とする。
【0013】
請求項1においては、各加入者局にラウンドロビンに従って無線回線を割り当てる際に、加入者局毎に個別に定められた最大データ量を上限として、例えば、加入者に対応するバッファから無線通信手段へのデータ転送処理がスケジュールされ、それぞれの加入者局の伝送能力に応じて、割り当てられたタイムスロットに適切な量のデータが割り当てられる。
すなわち、変調度が低く無線回線の伝送容量が小さい加入者局に対しては、その伝送容量に応じた少ないデータを1回の処理で対応するバッファから無線通信手段 ( あるいは、無線通信手段から対応するバッファ ) に転送し、その加入者のタイムスロットに割り当てるので、その処理で割り当てたデータを1つのタイムスロットで全て伝送することが可能になる。
【0014】
従って、伝送容量の大きい加入者に合わせてバッファから無線通信手段への転送データの量を設定した図7(b)に示す例のように、1つのタイムスロットで伝送可能なデータ量以上のデータがバッファから転送されてきたために同じユーザ(A)が複数のタイムスロットを連続的に使用することはなくなり、加入者局間の公平性を高めることができる。
また、変調度が高く無線回線の伝送容量が大きい加入者局に対しては、その伝送容量に応じた多くのデータを1回の処理で対応するバッファと無線通信手段との間で転送するので、1つのタイムスロットの伝送容量が大きい場合には、1つのタイムスロットで多くのデータを伝送することができ、タイムスロットに無駄な伝送帯域が発生するのを防止できる。
【0015】
請求項2は、1つの基地局と複数の加入者局との間でそれぞれ無線回線を形成し、時分割多元接続/時分割複信により同一の無線周波数を複数の加入者局で共有するとともに、各無線回線における単位時間あたりの伝送容量が加入者局毎に独立して決定される無線通信システムにおいて、基地局が複数の加入者局の各々の通信に利用されるタイムスロットを割り当てるために利用する回線割当装置であって、各加入者局に対応するバッファと無線通信手段との間で1つのタイムスロットにおいて伝送するデータ量の最大値を対応する加入者局の伝送速度に応じて決定して保持する管理テーブルと、ラウンドロビンに従って各加入者局にタイムスロットを割り当て、そのタイムスロットにおいて、伝送されるデータにかかわる前記バッファと前記無線通信手段との間のデータ転送を各加入者局に対応して決定されたデータ量の最大値を上限としてスケジューリングするスケジューリング手段とを設けたことを特徴とする。
【0016】
請求項2においては、各加入者局の無線回線における単位時間あたりの伝送容量に対応付けた最大データ量が加入者局毎に独立して管理テーブルに保持されているので、管理テーブルから最大データ量を取得し、加入者局毎に1つのタイムスロットにおいて無線通信手段が伝送すべきデータとして、適切な量のデータを対応する加入者局に対応するバッファとの間で転送するようにスケジュールを決定できる。
【0017】
従って、請求項1と同様に加入者局間の公平性を高めることができ、各タイムスロットに無駄な伝送帯域が発生するのも防止できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の回線割当制御方法及び回線割当装置の1つの実施の形態について、図1〜図6を参照して説明する。この形態は全ての請求項に対応する。
【0019】
図1はこの形態における回線割当動作を示すフローチャートである。図2は固定無線アクセスシステムの構成例を示すブロック図である。図3は管理テーブルの構成例を示す模式図である。図4は本発明の動作例を示すタイムチャートである。図5は下り方向のタイムスロット割当動作の具体例を示す模式図である。図6はTDMA/TDDの通信で一般的に使用するフレームの構成を示す模式図である。
【0020】
この形態では、請求項2の管理テーブル及びスケジューリング手段は、それぞれ管理テーブル125及びタイムスケジューリング回路104に対応する。
この形態では、図2に示すような固定無線アクセスシステムに本発明を適用する場合を想定している。本発明を実施する基地局は、複数の加入者局111との間にそれぞれ無線回線を形成し、各加入者局111とIPネットワーク121との間で信号の中継を行う。また、この例では基地局と加入者局111との間の無線通信において、準ミリ波帯の無線周波数を利用している。
【0021】
基地局と加入者局111との間の通信の方式としては、TDMA/TDDを採用している。すなわち、同一の周波数を複数の加入者局111で共有し、時間で区切られた複数のタイムスロットを必要に応じて各加入者局111の通信のために割り当てる。また、基地局から加入者局111に向かう方向の下り回線と加入者局111から基地局へ向かう方向の上り回線とで同一の周波数を利用する。
【0022】
実際には、図6に示すような構成のフレームを用いて通信を行う。このフレームは、4種類のタイムスロットTSA,TSB,TSC,TSDで構成されている。
タイムスロットTSAは、下り回線で基地局が加入者局111に対して送信する報知情報の伝送に利用される。タイムスロットTSBは、下り回線で基地局が該当する加入者局111にユーザデータを送信するために利用される。タイムスロットTSCは、上り回線で各加入者局111が基地局に対してユーザデータを送信するために利用される。タイムスロットTSDは、加入者局111からの上り方向のランダムアクセスに利用される。
【0023】
図2に示すように、基地局にはアンテナ110,高周波回路106及び信号処理回路109が備わっている。また、高周波回路106には受信部107及び送信部108が設けてある。
基地局の信号処理回路109には、網インタフェース回路101,LLC(ロジカルリンクコントロール)制御回路102,MAC(メディアアクセスコントロール)制御回路103,タイムスケジューリング回路104,変復調回路105及び管理テーブル125が備わっている。
【0024】
基地局は、網インタフェース回路101を介してIP(Internet Protocol)ネットワーク121と接続されている。
LLC制御回路102は、送受信信号のデータを一時的に蓄積するためのバッファ回路を内蔵している。また、LLC制御回路102は再送制御に利用されるシーケンス番号やデータのサービスクラスを識別するためのタグなどを付与する機能を備えている。
【0025】
MAC制御回路103は、送受信信号のデータに対してレイヤ2レベルでの機器識別ID(MAC−ID)を付与するとともに、タイムスケジューリング回路104を使って情報伝送用のタイムスロットをダイナミックに割り当てる。
【0026】
変復調回路105は、送信する信号の変調及び受信した信号の復調を行う。すなわち、MAC制御回路103から出力されるベースバンド信号は変復調回路105で変調されて高周波回路106の送信部108に印加される。高周波回路106の受信部107から出力される受信信号(中間周波信号)は、変復調回路105で復調されベースバンド信号としてMAC制御回路103に印加される。
【0027】
送信部108は、変復調回路105から入力される中間周波数の信号を無線周波数に周波数変換するとともに信号の電力増幅を行ってアンテナ110に供給する。受信部107は、アンテナ110で受信された高周波信号を入力して低雑音増幅するとともに、周波数変換を行い、中間周波数の受信信号を変復調回路105に出力する。
【0028】
基地局のタイムスケジューリング回路104においては、各加入者局111のデータが無線回線を公平に利用して伝送されるように、図5に示すように各バッファBFに蓄積されたデータを順番に各タイムスロットに割り当てる。
実際には、上り回線については各加入者局111が加入者局111上の送信バッファに蓄積されたデータ量に応じたフレーム数を回線割当要求として基地局に送信するので、基地局は要求されたフレーム数(Pr(n))を管理テーブル125上で管理し、それに従ってタイムスロットの割り当てを行う。
【0029】
また、下り回線については加入者局111毎の送信バッファが基地局に備わっているので、それぞれの送信バッファに蓄積されているデータ量に応じたフレーム数(Pt(n))を管理テーブル125上で管理し、それに従ってタイムスロットの割り当てを行う。
すなわち、図3に矢印で示すような順番でタイムスロットの割り当てが実施される。
【0030】
但し、もしも加入者局111毎にバッファ上の全てのデータを送信するようにタイムスロットを割り当てると、トラヒックの多い加入者局111が無線回線をより長い時間に渡って占有することになるので、加入者局111間で不公平が生じる。従って、タイムスケジューリング回路104が1回の処理で割り当てるデータ量には制限が設けられる。
【0031】
ところで、基地局と各加入者局との間の伝送距離は加入者局毎に異なっているのが一般的である。例えば、伝送距離が短い加入者局については通常よりも変調度を上げることにより1つのタイムスロットで伝送される無線パケットの伝送容量を増やし、ピーク速度を向上させることが可能である。
一方、伝送距離の長い加入者局については、通常の変調度ではデータ誤りの発生が多く無線回線の確立が困難な場合がある。このような加入者局については、変調度を通常よりも下げれば、データ誤りの発生が減少するので無線回線の確立が容易になると考えられる。
【0032】
そこで、この形態では無線回線における変調形式や変調度が加入者局111毎に独立している場合を想定している。そのため、1つのタイムスロットで伝送可能な単位時間あたりの伝送容量は加入者局111毎に異なる。
このような状況においては、タイムスロットの割り当てにおいて、タイムスケジューリング回路104が1回の処理で割り当てるデータ量を全ての加入者局111について一律に定めると、図7に示すような問題が生じる。
【0033】
そこで、この形態では図3に示すように加入者局111毎に独立した最大データ量Q(n)の値を管理テーブル125で管理している。これらの最大データ量Q(n)は、各加入者局111の変調形式や変調度に対応している。すなわち、単位時間あたりの伝送容量が大きい変調形式や変調度を採用している加入者局111については大きな値が最大データ量Q(n)に割り当てられ、単位時間あたりの伝送容量が小さい変調形式や変調度を採用している加入者局111については小さな値が最大データ量Q(n)に割り当てられる。
【0034】
実際には、各加入者局111毎のリンク立ち上げ時にその変調形式や変調度が決定されるので、その直後に変調形式や変調度に応じた値を決定し管理テーブル125に最大データ量Q(n)として加入者局番号とともに登録し利用する。
タイムスケジューリング回路104は、図1に示す処理を実行し、管理テーブル125の内容に従ってタイムスロットの割り当てのためのスケジューリングを行う。
【0035】
図1に示す処理について以下に説明する。なお、ここでは基地局に収容された加入者局数がUmax の場合を想定している。また、加入者局番号はMAC−IDに相当する。
ステップS10では、変数nに初期値1を割り当てる。変数nの値は加入者局111の番号に相当する。すなわち、初回は1番目の加入者局111(1)に対してタイムスロットの割り当てを行う。
【0036】
ステップS11では、管理テーブル125からn番目のデータ、すなわちn番目の加入者局111に対する最大データ量Q(n),下りのデータ量Pt(n)及び上りのデータ量Pr(n)を取得する。
ステップS12では、n番目の加入者局111(n)に対する下りのデータ量Pt(n)(基地局上の送信バッファにおけるデータ量)とn番目の加入者局111(n)に対する最大データ量Q(n)とを比較する。「Pt(n)>Q(n)」の場合にはステップS13に進み、「Pt(n)≦Q(n)」であればステップS14に進む。
【0037】
ステップS13では、n番目の加入者局111(n)に対してQ(n)と等しいデータ量を送信するようにスケジューリングを行う。すなわち、1回の処理でタイムスロットを割り当てるデータ量がQ(n)に制限される。
ステップS14では、n番目の加入者局111(n)に対して要求された全てのデータ(Pt(n))を送信するようにスケジューリングを行う。
【0038】
ステップS15では、n番目の加入者局111(n)に対する上りのデータ量Pr(n)(加入者局上の送信バッファにおけるデータ量)とn番目の加入者局111(n)に対する最大データ量Q(n)とを比較する。「Pr(n)>Q(n)」の場合にはステップS16に進み、「Pr(n)≦Q(n)」であればステップS17に進む。
ステップS16では、n番目の加入者局111(n)がQ(n)と等しいデータ量を送信するように加入者局111(n)に対してスケジューリングを行う。すなわち、1回の処理でタイムスロットを割り当てるデータ量がQ(n)に制限される。
【0039】
ステップS17では、n番目の加入者局111(n)が要求された全てのデータ(Pt(n))を送信するように加入者局111(n)に対してスケジューリングを行う。
n番目の加入者局111(n)に対するスケジューリングが完了すると、次の加入者局111(n+1)に対するスケジューリングが実行される。また、最後の加入者局111(Umax)に対するスケジューリングが終了すると、ステップS18からS10に戻り、再び1番目の加入者局111(1)に対するスケジューリングが実行される。
【0040】
図1に示す処理を実行することにより、例えば図4に示すように各タイムスロットに各加入者局(ユーザ)のデータが割り当てられる。図4において、横軸は時間又はタイムスロット(TS)を表し、縦軸は1つのタイムスロットで伝送できるデータ量を表している。
この例では、3人のユーザ(すなわち加入者局)A,B,Cがそれぞれ基地局との間で通信する場合を想定している。また、各々のユーザは伝搬条件の違い等から適用できる変調方式が異なる。そして、1つのタイムスロットで伝送できるデータ量は、ユーザAがM、ユーザBが2M、ユーザCが3Mの場合を想定している。
【0041】
従って、この例では管理テーブル125の最大データ量Q(n)として、ユーザA,B,CにそれぞれM,2M,3Mが割り当てられる。
図4の例では、全てのユーザA,B,Cに対して順番に1つずつのタイムスロットが均等に割り当てられている。従って、無線回線の割り当てに関してユーザ間で不公平は生じない。また、各々のタイムスロットで伝送可能な容量と等しいデータ量がそれぞれのタイムスロットに割り当てられているので、無駄な伝送帯域は生じない。従って、効率的にタイムスロットを利用して各ユーザのデータを伝送できる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば無線回線における変調形式や変調度が加入者局毎に異なる場合であっても、加入者局毎に個別に定められた最大データ量を上限として、タイムスロットに対するデータの割り当てを行うので、特定のユーザ局が多数のタイムスロットを連続的に使用するのを防止して加入者局間の公平性を高めることができる。また、タイムスロットに無駄な伝送帯域が発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態における回線割当動作を示すフローチャートである。
【図2】固定無線アクセスシステムの構成例を示すブロック図である。
【図3】管理テーブルの構成例を示す模式図である。
【図4】本発明の動作例を示すタイムチャートである。
【図5】下り方向のタイムスロット割当動作の具体例を示す模式図である。
【図6】TDMA/TDDの通信で一般的に使用するフレームの構成を示す模式図である。
【図7】従来技術の動作例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
101 網インタフェース回路
102 LLC制御回路
103 MAC制御回路
104 タイムスケジューリング回路
105 変復調回路
106 高周波回路
107 受信部
108 送信部
109 信号処理回路
110 アンテナ
111 加入者局
121 IPネットワーク
125 管理テーブル
TS タイムスロット
BF バッファ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses a TDMA (Time Division Multiple Access) / TDD (Time Division Duplex) system to perform wireless communication between one base station and a plurality of subscriber stations. -With regard to a line allocation control method and a line allocation apparatus used in an MP (Point-Multi Point) type fixed radio access system, the transmission capacity of a radio packet determined by a modulation degree, a modulation format, etc. is independent for each subscriber station. The present invention relates to a line allocation control method and a line allocation apparatus that are applied in the case of being determined.
[0002]
[Prior art]
In the P-MP type fixed wireless access system, a wireless line is formed between one base station and a plurality of subscriber stations. In a system that communicates using TDMA / TDD, a base station and a plurality of subscriber stations share one radio frequency, and the base station assigns time slots to each subscriber station as necessary. Secure a communication channel for each subscriber station.
[0003]
In such a system, since the capacity that can be transmitted at one radio frequency is limited in advance, the communication channel used by each subscriber station is appropriately set in the radio channel between the base station and each subscriber station. Need to be assigned.
In particular, when traffic from a large number of subscriber stations occurs in a concentrated manner, line assignment is delayed in response to requests from each subscriber station, and transmission delay between the base station and the subscriber station is greatly increased. May increase. In such a case, fairness among subscriber stations becomes a problem.
[0004]
Conventionally, round robin control has been adopted as traffic control at the
When round-robin control is performed, a buffer is provided for each subscriber station for traffic in the direction from the base station to the subscriber station (downward) and for traffic in the direction from the subscriber station to the base station (upstream). assign. Then, in accordance with a predetermined order so as to ensure fairness, a predetermined amount of data Q is set as a maximum value, and data stored in the buffer is sequentially allocated and transmitted to time slots.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In general fixed wireless access systems, it is assumed that the modulation format and degree of modulation of radio packets are the same in all subscriber stations in the radio link between the base station and each subscriber station. . Under such assumptions, the transmission capacity per unit time of the radio line is the same for all subscriber stations, so that round-robin control ensures efficient fairness among subscriber stations. A line can be assigned to each subscriber station.
[0006]
However, in general, the transmission distance between the base station and each subscriber station is different for each subscriber station. For example, for a subscriber station with a short transmission distance, it is possible to increase the transmission capacity of wireless packets and increase the peak speed by increasing the modulation degree than usual.
On the other hand, for a subscriber station having a long transmission distance, there is a case where data errors occur frequently and establishment of a radio line is difficult with a normal modulation degree. For such a subscriber station, it is considered that if the modulation degree is lowered than usual, the occurrence of data errors is reduced, so that the establishment of a radio link is facilitated.
[0007]
As described above, when the so-called link adaptation method in which the transmission capacity of the wireless packet is determined independently for each subscriber station is employed, a problem occurs when the conventional round robin control is performed. That is, since the data capacity that can be transmitted in each time slot differs for each subscriber station, if the maximum transmission capacity (Q) is uniformly defined as in round robin control, the use efficiency of the time slot deteriorates.
[0008]
A specific example will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the horizontal axis represents time or time slots (TS), and the vertical axis represents the amount of data that can be transmitted in one time slot.
In this example, it is assumed that three users (that is, subscriber stations) A, B, and C each communicate with a base station. Each user has a different modulation scheme that can be applied due to a difference in propagation conditions. The amount of data that can be transmitted in one time slot assumes that user A is Q, user B is 2Q, and user C is 3Q.
[0009]
FIG. 7A shows a case where the maximum transmission data amount assigned by round robin control of time scheduling is uniformly Q.
In the example of FIG. 7 (a), although a larger amount of data can be transmitted to users B and C, only the amount of data can be transmitted in one time slot, resulting in wasted transmission bandwidth. I understand that.
[0010]
FIG. 7B shows a case where the maximum transmission data amount assigned by round robin control of time scheduling is uniformly 3Q.
In the example of FIG. 7B, a useless transmission band is generated for the user B. Further, since most time slots are allocated to the user A, it can be seen that the throughput of the user B and the user C is not improved.
[0011]
The present invention relates to a line allocation control method and a line allocation capable of improving the use efficiency of time slots and performing a highly fair line allocation when the transmission capacity of a radio packet is determined independently for each subscriber station. An object is to provide an apparatus.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect, a radio channel is formed between one base station and a plurality of subscriber stations, and the same radio frequency is shared by a plurality of subscriber stations by time division multiple access / time division duplex. A line allocation control method for a base station to allocate time slots used for communication of each of a plurality of subscriber stations, wherein one time is provided between a buffer corresponding to each subscriber station and a radio communication means. A maximum value of the amount of data transmitted in the slot is determined and held according to the transmission rate of the corresponding subscriber station, and a time slot is allocated to each subscriber station according to round robin, and data transmitted in the time slot scheduling an upper limit the maximum value of each subscriber data amount determined in correspondence with the station data transfer between the buffer and the wireless communication unit according to And wherein the door.
[0013]
In
In other words, for a subscriber station with a low modulation degree and a small transmission capacity of a wireless line, a small amount of data corresponding to the transmission capacity is handled from a buffer corresponding to the transmission capacity in a single process ( or from a wireless communication means ). was transferred to the buffer) to, is allocated to the subscriber's time slot, it is possible to transmit all of the data allocated in the processing in one time slot.
[0014]
Therefore, as in the example shown in FIG. 7B in which the amount of data transferred from the buffer to the wireless communication means is set in accordance with the subscriber having a large transmission capacity, data exceeding the amount of data that can be transmitted in one time slot. Since the same user (A) does not use a plurality of time slots continuously, the fairness among subscriber stations can be improved.
Also, for subscriber stations with a high degree of modulation and a large transmission capacity of the radio channel, a large amount of data corresponding to the transmission capacity is transferred between the corresponding buffer and the radio communication means in a single process. When the transmission capacity of one time slot is large, a large amount of data can be transmitted in one time slot, and it is possible to prevent useless transmission bands from occurring in the time slot.
[0015]
According to
[0016]
In
[0017]
Accordingly, the fairness among subscriber stations can be improved as in the first aspect, and it is possible to prevent the useless transmission band from being generated in each time slot.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a line allocation control method and a line allocation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. This form corresponds to all the claims.
[0019]
FIG. 1 is a flowchart showing a line allocation operation in this embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the fixed wireless access system. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the management table. FIG. 4 is a time chart showing an operation example of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram showing a specific example of the downlink time slot allocation operation. FIG. 6 is a schematic diagram showing a frame configuration generally used in TDMA / TDD communication.
[0020]
In this form, the management table and scheduling means of
In this embodiment, it is assumed that the present invention is applied to a fixed wireless access system as shown in FIG. A base station that implements the present invention forms a radio channel with each of a plurality of
[0021]
TDMA / TDD is adopted as a communication method between the base station and the
[0022]
Actually, communication is performed using a frame configured as shown in FIG. This frame is composed of four types of time slots TSA, TSB, TSC, and TSD.
The time slot TSA is used for transmission of broadcast information transmitted from the base station to the
[0023]
As shown in FIG. 2, the base station includes an
The
[0024]
The base station is connected to an IP (Internet Protocol)
The
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
In the
Actually, for the uplink, each
[0029]
For the downlink, since the base station has a transmission buffer for each
That is, time slots are assigned in the order shown by the arrows in FIG.
[0030]
However, if a time slot is allocated so that all the data on the buffer is transmitted for each
[0031]
By the way, the transmission distance between the base station and each subscriber station is generally different for each subscriber station. For example, for a subscriber station with a short transmission distance, it is possible to increase the transmission capacity of radio packets transmitted in one time slot by increasing the modulation degree than usual, thereby improving the peak speed.
On the other hand, for a subscriber station having a long transmission distance, there is a case where data errors occur frequently and establishment of a radio line is difficult with a normal modulation degree. For such a subscriber station, it is considered that if the modulation degree is lowered than usual, the occurrence of data errors is reduced, so that the establishment of a radio link is facilitated.
[0032]
Therefore, in this embodiment, it is assumed that the modulation format and modulation degree in the radio channel are independent for each
In such a situation, in time slot allocation, if the amount of data to be allocated by the
[0033]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3, the management table 125 manages the value of the maximum data amount Q (n) independent for each
[0034]
Actually, since the modulation format and the modulation degree are determined when the link for each
The
[0035]
The process shown in FIG. 1 will be described below. Here, it is assumed that the number of subscriber stations accommodated in the base station is Umax. The subscriber station number corresponds to the MAC-ID.
In step S10, an
[0036]
In step S11, the nth data, that is, the maximum data amount Q (n), the downlink data amount Pt (n), and the uplink data amount Pr (n) for the
In step S12, the downlink data amount Pt (n) (data amount in the transmission buffer on the base station) for the nth subscriber station 111 (n) and the maximum data amount Q for the nth subscriber station 111 (n). Compare with (n). If “Pt (n)> Q (n)”, the process proceeds to step S13. If “Pt (n) ≦ Q (n)”, the process proceeds to step S14.
[0037]
In step S13, scheduling is performed such that a data amount equal to Q (n) is transmitted to the nth subscriber station 111 (n). That is, the amount of data to which time slots are allocated in one process is limited to Q (n).
In step S14, scheduling is performed so as to transmit all the requested data (Pt (n)) to the nth subscriber station 111 (n).
[0038]
In step S15, the upstream data amount Pr (n) (data amount in the transmission buffer on the subscriber station) for the nth subscriber station 111 (n) and the maximum data amount for the nth subscriber station 111 (n). Compare Q (n). If “Pr (n)> Q (n)”, the process proceeds to step S16. If “Pr (n) ≦ Q (n)”, the process proceeds to step S17.
In step S16, scheduling is performed on the subscriber station 111 (n) so that the nth subscriber station 111 (n) transmits a data amount equal to Q (n). That is, the amount of data to which time slots are allocated in one process is limited to Q (n).
[0039]
In step S17, scheduling is performed on the subscriber station 111 (n) so that the nth subscriber station 111 (n) transmits all requested data (Pt (n)).
When scheduling for the nth subscriber station 111 (n) is completed, scheduling for the next subscriber station 111 (n + 1) is executed. When scheduling for the last subscriber station 111 (Umax) is completed, the process returns from step S18 to S10, and scheduling for the first subscriber station 111 (1) is executed again.
[0040]
By executing the processing shown in FIG. 1, for example, data of each subscriber station (user) is assigned to each time slot as shown in FIG. In FIG. 4, the horizontal axis represents time or time slot (TS), and the vertical axis represents the amount of data that can be transmitted in one time slot.
In this example, it is assumed that three users (that is, subscriber stations) A, B, and C each communicate with a base station. Each user has a different modulation scheme that can be applied due to a difference in propagation conditions. The amount of data that can be transmitted in one time slot is assumed when user A is M, user B is 2M, and user C is 3M.
[0041]
Therefore, in this example, M, 2M, and 3M are allocated to users A, B, and C, respectively, as the maximum data amount Q (n) of the management table 125.
In the example of FIG. 4, one time slot is assigned to all users A, B, and C in order. Accordingly, there is no unfairness among users regarding the assignment of wireless lines. In addition, since a data amount equal to the capacity that can be transmitted in each time slot is allocated to each time slot, useless transmission bandwidth does not occur. Therefore, each user's data can be transmitted efficiently using the time slot.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the modulation format and the modulation degree in the radio channel are different for each subscriber station, the time slot with the maximum data amount individually determined for each subscriber station as an upper limit. Therefore, it is possible to prevent a specific user station from using a large number of time slots in succession and improve fairness among subscriber stations. Further, it is possible to prevent a useless transmission band from occurring in the time slot.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a line allocation operation in an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a fixed wireless access system.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a management table.
FIG. 4 is a time chart showing an operation example of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a specific example of a downlink time slot allocation operation.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a frame configuration generally used in TDMA / TDD communication.
FIG. 7 is a time chart showing an operation example of the prior art.
[Explanation of symbols]
101
Claims (2)
前記各加入者局に対応するバッファと無線通信手段との間で1つのタイムスロットにおいて伝送するデータ量の最大値を対応する加入者局の伝送速度に応じて決定して保持し、
ラウンドロビンに従って前記各加入者局にタイムスロットを割り当て、そのタイムスロットにおいて、伝送されるデータにかかわる前記バッファと前記無線通信手段との間のデータ転送を前記各加入者局に対応して決定されたデータ量の最大値を上限としてスケジューリングする
ことを特徴とする回線割当制御方法。A radio channel is formed between one base station and a plurality of subscriber stations, and the same radio frequency is shared by a plurality of subscriber stations by time division multiple access / time division duplex. A channel allocation control method for allocating time slots used for communication of each subscriber station when the transmission capacity per unit time in each radio channel is determined independently for each subscriber station ,
Determining and holding the maximum value of the amount of data transmitted in one time slot between the buffer corresponding to each subscriber station and the wireless communication means according to the transmission rate of the corresponding subscriber station;
A time slot is assigned to each subscriber station according to round robin, and data transfer between the buffer and the wireless communication means related to data to be transmitted is determined corresponding to each subscriber station in the time slot. A line allocation control method, wherein scheduling is performed with the maximum value of the data amount as an upper limit.
前記各加入者局に対応するバッファと無線通信手段との間で1つのタイムスロットにおいて伝送するデータ量の最大値を対応する加入者局の伝送速度に応じて決定して保持する管理テーブルと、
ラウンドロビンに従って前記各加入者局にタイムスロットを割り当て、そのタイムスロットにおいて、伝送されるデータにかかわる前記バッファと前記無線通信手段との間のデータ転送を前記各加入者局に対応して決定されたデータ量の最大値を上限としてスケジューリングするスケジューリング手段と
を設けたことを特徴とする回線割当装置。A radio channel is formed between one base station and a plurality of subscriber stations, and the same radio frequency is shared by a plurality of subscriber stations by time division multiple access / time division duplex. In a wireless communication system in which a transmission capacity per unit time is independently determined for each subscriber station, a line allocating device used by a base station to allocate time slots used for communication of each of a plurality of subscriber stations Because
A management table that determines and holds the maximum value of the amount of data transmitted in one time slot between the buffer corresponding to each subscriber station and the wireless communication means according to the transmission rate of the corresponding subscriber station ;
A time slot is assigned to each subscriber station according to round robin, and data transfer between the buffer and the wireless communication means related to data to be transmitted is determined corresponding to each subscriber station in the time slot. And a scheduling means for scheduling with the maximum value of the data amount as an upper limit.
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