JP4018563B2

JP4018563B2 - 伝送レート制御方法、制御局及び無線基地局

Info

Publication number: JP4018563B2
Application number: JP2003067180A
Authority: JP
Inventors: 博昭谷川; 和則小畑; 豊大戸
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2023-03-12
Also published as: JP2004282169A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送レート制御方法、制御局及び無線基地局に係り、詳しくは、移動局毎に個別に割り当てられる個別チャネルの伝送レート制御方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、そのような伝送レート制御方法に従って伝送レートを制御できる制御局及び無線基地局に関する。
【０００３】
【従来の技術】
ＩＭＴ−２０００移動通信システムでは、無線伝送方式として、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式が採用されている。このＣＤＭＡ方式を採用したＩＭＴ−２０００移動通信システムでは、通信に使用する無線チャネルとして、移動局毎に個別に割り当てられる個別チャネルと、複数の移動局によって共用される共通チャネルの２種類のチャネルがある。これら２種類のチャネルは、トラヒックの特性に応じて共通チャネル、あるいは個別チャネルが選択される。例えば、トラヒックの少ない時には複数の移動局で共有して使用する共通チャネルが選択され、トラヒックの多い時は移動局毎に個別に割り当てられる個別チャネルが選択される。
【０００４】
ところで、ＩＭＴ−２０００移動通信システムで提供されるサービスには、パケット呼のみの通信サービス、回線交換呼のみの通信サービス、あるいは、パケット呼・回線交換呼の同時通信のサービス（マルチコールという）がある。パケット呼・回線交換呼の同時通信は、回線交換呼通信中にパケット呼を追加したとき、あるいはパケット呼通信中に回線交換呼を追加したときに生じる。
【０００５】
上記のようなＩＭＴ−２０００移動通信システムを含め、無線による通信が行なわれる無線システムでは、貴重な電波資源を利用してその恩恵を受けており、効率的な無線リソースの利用は必須となる。そこで、ＩＭＴ−２０００移動通信システムの場合、移動局がパケット呼の通信を個別チャネルで行なう際に、通信状況に応じて伝送レートを切替えることで、無線リソースの効率利用を図っている。
【０００６】
また、ＣＤＭＡ方式を採用した移動体通信システムであって、共通チャネルと個別チャネルを使用してパケット通信を行ない、通信中に移動局における通信トラフィックが疎の状態から密の状態に移行しつつあるときに、無線基地局または移動局にて、共通チャネルから個別チャネルへの移行の受付判定を行なうことで、移動通信システムの通信品質の向上および無線周波数の有効利用を図り得る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
国際公開第ＷＯ００／３５２３５号パンフレット
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のＩＭＴ−２０００移動通信システムでは、無線リソースを有効利用する目的で、移動局がパケット呼の通信を個別チャネルで行なう際に、通信状況に応じて伝送レートが切替えられる。
【０００９】
移動局がパケット呼の通信を個別チャネルで開始する契機には、いくつかのケースがある。例えば、次のケースが考えられる。
【００１０】
▲１▼ 発着信において、パケット呼を設定するとき
▲２▼ パケット呼で共通チャネルにて通信中に、トラフィック増加によって個別チャネルに遷移したとき
▲３▼ 共通チャネルにて通信中に、回線交換呼の追加によって共通チャネルから個別チャネルに遷移したとき
移動局がパケット呼の通信を個別チャネルで開始する上記各ケースでは、必要とされる初期伝送レートは異なると考えられる。しかし、従来のＩＭＴ−２０００移動通信システムにおける伝送レートの切替え制御は、上記各ケースにおいて、一律に同一の初期伝送レートが使用されることが一般的となっている。このため、上記全てのケースに対して妥当であるような初期伝送レートを設定することは不可能である。一方、いずれか、１つのケースについてのみ妥当な初期伝送レートを設定すれば、システム全体のスループット低下を招く恐れや、無線リソースの浪費によるシステム容量の劣化を促す恐れがある。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、移動局が個別チャネルで通信を開始したときの初期伝送レートを柔軟に設定することにより、システム全体のスループットの低下を防ぐことができる伝送レート制御方法を提供することである。
【００１２】
また、そのような伝送レート制御方法に従って伝送レートの制御が行なえる制御局及び無線基地局を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明によれば、無線基地局と移動局と、該無線基地局の通信を制御する制御局とを含み、無線基地局と移動局との間で共用される共通チャネル、及び移動局毎に個別に割り当てられる個別チャネルを使用する移動通信システムにおける伝送レート制御方法において、前記制御局は、前記移動局が個別チャネルによる通信を開始したことを検出したときに、該通信を開始する状況に応じて伝送レートを決定し、前記決定した伝送レートを前記無線基地局に通知することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明によれば、前記伝送レート制御方法において、前記制御局は、前記移動局が個別チャネルによる通信を開始したときの状況に対応した伝送レートの情報を記憶するデータベースを備え、前記移動局が個別チャネルで通信を開始したことを検出したときに、該個別チャネルでの通信の開始状況を判別し、前記判別された通信の開始状況に対応した伝送レートの情報を前記データベースから抽出し、その抽出した伝送レートを前記無線基地局に通知する伝送レートとして決定することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明によれば、前記伝送レート制御方法において、前記個別チャネルでの通信の開始状況が、呼設定の状況である場合には、該呼設定の状況で必要とされるトラヒック量を考慮して決定される伝送レートの情報が前記データベースに登録されることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明によれば、前記伝送レート制御方法において、前記個別チャネルでの通信の開始状況が、トラヒックの増加の状況である場合には、該トラヒックの増加量を考慮して決定される伝送レートの情報が前記データベースに登録されることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明によれば、前記伝送レート制御方法において、前記個別チャネルでの通信の開始状況が、回線交換呼の追加の状況である場合には、該回線交換呼の追加の状況で必要とされるトラヒック量を考慮して決定される伝送レートの情報が前記データベースに登録されることを特徴としている。
【００１８】
上記本発明の構成によれば、制御局は、移動局が個別チャネルで通信を開始するとき、該通信を開始する状況に応じて伝送レートを決定し、無線基地局に通知するので、個別チャネルで通信する際のそれぞれの通信開始状況で必要とされる適切な伝送レートにて当該個別チャネルでの通信を開始させることができる。これにより、システム全体のスループット低下や通信容量の劣化を防ぐことが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
本発明の実施の一形態に係る伝送レート制御方法が適用される移動通信システムは、例えば、図１に示すように構成される。本実施例による移動通信システムは、例えば、符号分割多元アクセスによって複数の移動局との間に無線リンクを設定して通信するCDMA方式の移動体通信システムである。
【００２１】
図１において、この移動通信システムは、移動局１０１と、無線基地局１０２と、無線基地局１０２を制御する制御局１０３と、該制御局１０３に接続され、移動局１０１の呼制御等を行なうコアネットワーク１０４とから構成される。
【００２２】
図２は、本実施の形態に係る無線基地局１０２の初期伝送レート適用機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この初期伝送レート適用機能部は、受信インターフェース部２０１と、伝送レート抽出部２０２と、伝送レート適用部２０３から構成される。
【００２３】
受信インターフェース部２０１は、制御局１０３から送出される信号を受信する。受信インターフェース部２０１で受信された信号は、伝送レート抽出部２０２に送られ、同部２０２にて制御局１０３から通知された伝送レートを抽出する。このようにして伝送レート抽出部２０２で抽出された伝送レート（以下、初期伝送レートという）の情報は、伝送レート適用部２０３にて、個別チャネルのパケット呼の初期伝送レートとして適用され、その適用された初期伝送レートにて個別チャネルを開始させるための各種パラメータ設定が行なわれる。
【００２４】
図１に示す移動局１０１には、上記無線基地局１０２の初期伝送レート適用機能部と同様の機能部が備えられ、無線基地局１０２との無線通信によって、初期伝送レートの情報を受信する。
【００２５】
図３は、本実施の形態に係る制御局１０３の初期伝送レート通知機能部の構成を示すブロック図である。同図において、この初期伝送レート通知機能部は、呼状態監視部３０１と、通信開始種別判定部３０２と、伝送レート抽出部３０３と、伝送レート通知部３０４と、送信インターフェース部３０５と、伝送レート情報管理部（データベース）３０６から構成される。
【００２６】
呼状態監視部３０１は、呼の発生、属性を監視する。同部３０１で移動局１０１がパケット呼の通信を個別チャネルで開始したことが検出されると、通信開始種別判定部３０３において、上記通信が開始されたケースがどのケースに該当するかが判定される。そして、同部３０３にてケース判定がなされた後、伝送レート抽出部３０３によって、該当ケースに応じた初期伝送レートの情報が伝送レート情報管理部３０６より抽出される。伝送レート抽出部３０３より抽出された初期伝送レートの情報は、伝送レート通知部３０４にて無線基地局１０２に通知するための信号に変換され、送信インターフェース部３０５を通して無線基地局１０２に送られる。
【００２７】
次に、上記制御局１０３で行なわれる初期伝送レート設定通知処理の動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
図４において、呼状態監視部３０１は、自局配下にある移動局１０１の呼の発生、呼の属性（パケット呼あるいは回線交換呼）変更を監視する。呼状態監視部３０１にて、移動局１０１がパケット呼の通信を個別チャネルで開始したことが検出（ステップＳ１）されると、その検出結果が通信開始種別判定部３０２に送られる。通信開始種別判定部３０２では、該通信が開始されたケースが、複数ある通信開始ケースのうち、どのケースに該当するかが判定（ステップＳ２とステップＳ３）される。
【００２９】
通信開始種別判定部３０２は、まず、移動局１０１による個別チャネルの開始契機が呼設定のケース（上記▲１▼のケース）に該当するかどうかを判定（ステップＳ２）し、呼設定のケースに該当すると判定されたとき（ステップＳ２でＹＥＳ）は、その判定した結果を示すフラグ値を設定（ステップＳ４）して、伝送レート抽出部３０３に出力する。本実施例では、個別チャネルによる通信開始ケースが呼設定の場合のフラグ設定値を０ｘ０１（０ｘは１６進数を意味する）とする。
【００３０】
伝送レート抽出部３０３は、通信開始種別判定部３０２から送られてきたフラグ設定値に対応した初期伝送レートの情報を、伝送レート情報管理部３０６にアクセスして抽出（ステップＳ７）し、伝送レート通知部３０４に出力（ステップＳ８）する。
【００３１】
本実施例では、下記に示すように、個別チャネルのパケット呼の伝送レートの種類を４種類と仮定する（図５参照）。
【００３２】
伝送レート
１．３８４ｋｂｐｓ
２．２５６ｋｂｐｓ
３．１２８ｋｂｐｓ
４．６４ｋｂｐｓ
また、伝送レート情報管理部３０６に登録・管理される初期伝送レート情報は、図６に示すように、移動局１０１がパケット呼の通信を個別チャネルで開始するケース毎に登録・管理される。例えば、呼設定時（ケース▲１▼：フラグ＝０ｘ０１）は、新規に通信を開始する状況であり、通信確立のための制御トラヒックも比較的多量が見込まれるため、やや高めの伝送レート（この例では、２５６ｋｂｐｓ）が設定される。また、トラヒック増大による共通チャネルから個別チャネルに遷移した場合（ケース▲２▼：フラグ＝０ｘ０２）は、引き続きトラヒックが増大していくことが見込まれることから、高い伝送レート（この例では、３８４ｋｂｐｓ）が設定される。さらに、マルチコールのように、回線交換呼の追加によって、強制的に個別チャネルへ遷移したとき（ケース▲３▼：フラグ＝０ｘ０３）は、パケット呼のトラヒック量は少ないと考えられるため、低めの伝送レート（この例では、１２８ｋｂｐｓ）が設定される。
【００３３】
図４に戻り、伝送レート抽出部３０３で抽出され、伝送レート通知部３０４に通知された初期伝送レートの情報は、所定の信号に変換された後、送信インターフェース部３０５を介して無線基地局１０２に送られる。無線基地局１０２の受信インターフェース部２０１は、上記信号を受信して伝送レート抽出部２０２に送る。伝送レート抽出部２０２は、受信インターフェース部２０１から送られてきた信号から初期伝送レートの情報を抽出し、その抽出した初期伝送レートの情報を伝送レート適用部２０３に送る。そして、上記抽出された初期伝送レートでの通信が可能となるよう各種パラメータの設定処理が伝送レート適用部２０３にて行なわれる。
【００３４】
上記のような無線基地局１０１での処理は、移動局１０１においても同様に行なわれる。これにより、無線基地局１０２、移動局１０１では、制御局１０２から通知された初期伝送レートに設定されて個別チャネルによるパケット呼の通信が開始される。
【００３５】
上記通信開始種別判定部は３０２、上記ステップＳ２の判定で、呼設定のケース（▲１▼のケース）に該当しない判定したとき（ステップＳ２でＮＯ）は、ステップＳ３に移行し、個別チャネルの開始契機がトラヒックの増大のケース（上記▲２▼のケース）によるものなのかどうかを判定する。そして、この判定で、トラヒックの増大のケースに該当すると判定されたとき（ステップＳ３でＹＥＳ）は、フラグ設定値を０ｘ０２に設定して伝送レート抽出部３０３に出力する。これ以降の処理は、上記呼設定のケースと同様に行なわれる。
【００３６】
一方、上記ステップＳ３の判定で、トラヒック増大のケースに該当しない判定されたとき（ステップＳ３でＮＯ）は、個別チャネルの開始契機が共通チャネルにて通信中に、回線交換呼の追加によって共通チャネルから個別チャネルに遷移したケース（上記▲３▼のケース）と判断され、このケースに対応したフラグの設定（ステップＳ６）がなされ（この場合のフラグ設定値は、例えば、０ｘ０３）、伝送レート抽出部３０３に出力される。これ以降の処理は、上記▲１▼のケースと同様に行なわれる。
【００３７】
上述したように、本実施形態によれば、制御局１０３は、移動局１０１がパケット呼の通信を個別チャネルで開始する各ケースを識別し、それぞれのケースに応じて必要とされる伝送レートを独立に設定するので、システム容量やサービス性を勘案して柔軟に伝送レートの設定を行なうことができる。これにより、各ケースに応じた適切な伝送レートが設定されるようになるので、個別チャネルで開始する伝送レートの設定を、一律同一に行なっていた従来と比して、システム全体のスループットの低下や通信容量の劣化が避けられ、無線リソースの有効利用が可能となる。
【００３８】
なお、本実施例では、個別チャネルのパケット呼の伝送レートを４種類とし、移動局がパケット呼の通信を個別チャネルで開始するケースは３種類（ケース▲１▼〜▲３▼）としたが、これらの種類を増減してもよく、本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本願発明によれば、制御局は、移動局が個別チャネルで通信を開始するとき、該通信を開始する状況に応じて伝送レートを決定し、無線基地局に通知するので、個別チャネルで通信する際のそれぞれの通信開始状況で必要とされる適切な伝送レートにて当該個別チャネルでの通信を開始させることができる。これにより、システム全体のスループット低下や通信容量の劣化を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る伝送レート制御方法が適用される移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す無線基地局の初期伝送レート適用機能部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す制御局の初期伝送レート通知機能部の構成を示すブロック図である。
【図４】制御局で行なわれる初期伝送レート設定通知処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】個別チャネルのパケット呼の伝送レートの種類を示す図である。
【図６】伝送レート情報管理部に登録・管理される開始ケース別の初期伝送レート情報を示す図である。
【符号の説明】
１０１移動局
１０２無線基地局
１０３制御局
１０４コアネットワーク
２０１受信インターフェース部
２０２、３０３伝送レート抽出部
２０３伝送レート適用部
３０１呼状態監視部
３０２通信開始種別判定部
３０４伝送レート通知部
３０５送信インターフェース部
３０６伝送レート情報管理部

Claims

無線基地局と移動局と、該無線基地局の通信を制御する制御局とを含み、無線基地局と移動局との間で共用される共通チャネル、及び移動局毎に個別に割り当てられる個別チャネルを使用する移動通信システムにおける伝送レート制御方法において、
前記制御局は、
前記移動局が個別チャネルで通信を開始するときの状況に対応した伝送レートの情報を記憶するデータベースを備え、
前記移動局が個別チャネルで通信を開始したことを検出したときに、前記データベースを参照し、該通信を開始する状況に応じて伝送レートを決定し、
前記決定した伝送レートを前記無線基地局に通知し、
前記データベースには、前記個別チャネルでの通信の開始状況が、トラヒックの増加の状況である場合には、該トラヒックの増加量を考慮して決定される伝送レートの情報が登録されることを特徴とする伝送レート制御方法。
請求項１記載の伝送レート制御方法において、
前記制御局は、
前記移動局が個別チャネルで通信を開始したことを検出したときに、該個別チャネルでの通信の開始状況を判別し、
前記判別された通信の開始状況に対応した伝送レートの情報を前記データベースから抽出し、その抽出した伝送レートを前記無線基地局に通知する伝送レートとして決定することを特徴とする伝送レート制御方法。
請求項２記載の伝送レート制御方法において、
前記個別チャネルでの通信の開始状況が、呼設定の状況である場合には、該呼設定の状況で必要とされるトラヒック量を考慮して決定される伝送レートの情報が前記データベースに登録されることを特徴とする伝送レート制御方法。
請求項２記載の伝送レート制御方法において、
前記個別チャネルでの通信の開始状況が、回線交換呼の追加の状況である場合には、該回線交換呼の追加の状況で必要とされるトラヒック量を考慮して決定される伝送レートの情報が前記データベースに登録されることを特徴とする伝送レート制御方法。
移動局との間で共通チャネル、及び個別チャネルを用いて通信を行なう無線基地局を制御する制御局において、
前記移動局が個別チャネルで通信を開始するときの状況に対応した伝送レートの情報を記憶する伝送レート情報記憶手段と、
前記移動局が個別チャネルによる通信を開始したことを検出する検出手段と、
前記検出手段により、前記移動局が個別チャネルによる通信を開始したことを検出したときに、前記データベースを参照し、該通信を開始する状況に応じて伝送レートを決定する伝送レート決定手段と、
前記伝送レート決定手段により、決定された伝送レートを無線基地局に通知する通知手段と
を有し、
前記伝送レート情報記憶手段には、前記個別チャネルでの通信の開始状況が、トラヒックの増加の状況である場合には、該トラヒックの増加量を考慮して決定される伝送レートの情報が登録されることを特徴とする制御局。
請求項５記載の制御局において、
前記検出手段により、前記移動局が個別チャネルで通信を開始したことを検出したときに、該個別チャネルでの通信の開始状況を判別する通信開始状況判別手段と、
前記通信開始状況判別手段で判別された通信の開始状況に対応した伝送レートの情報を前記伝送レート情報記憶手段から抽出する伝送レート情報抽出手段とを有し、
前記抽出された前記伝送レートの情報を前記通知手段により通知することを特徴とする制御局。
請求項６記載の制御局において、
前記通信開始状況判別手段は、
前記個別チャネルでの通信の開始状況が、呼設定の状況、トラヒックの増加の状況、回線交換呼の追加の状況のいずれかを判別することを特徴とする制御局。
請求項６記載の制御局において、
前記伝送レート情報記憶手段には、前記通信開始状況判別手段で判別される呼設定の状況、トラヒックの増加の状況、回線交換呼の追加の状況に応じて必要とされるトラヒック量を考慮して決定される伝送レートの情報が登録されることを特徴とする制御局。
移動局との間で共通チャネル、及び個別チャネルを用いて通信を行なう無線基地局において、
前記無線基地局の通信を制御する制御局は、前記移動局が個別チャネルで通信を開始するときの状況に対応した伝送レートの情報を記憶するデータベースを備え、前記データベースには、前記個別チャネルでの通信の開始状況が、トラヒックの増加の状況である場合には、該トラヒックの増加量を考慮して決定される伝送レートの情報が登録され、前記移動局が個別チャネルで通信を開始したことを検出したときに、前記データベースを参照し、該通信を開始する状況に応じて伝送レートを決定し、前記決定した伝送レートを前記無線基地局に通知し、
前記移動局が個別チャネルによる通信を開始したことを検出する検出手段と、
前記制御局から通知された伝送レートを抽出する伝送レート抽出手段と、
抽出された伝送レートで個別チャネルによる通信を開始させるためのパラメータ設定を行う伝送レート適用手段と
を有することを特徴とする無線基地局。