JP2004173099A - Radio packet transmission system and method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動局からセンタ局方向の回線として複数の周波数チャネルが存在し、かつ、衛星通信のように使用できる周波数チャネルの数に対し移動局の数が多い無線パケット伝送システムに利用する。特に、移動局に公平に周波数チャネルを割り当てる技術、および、高いデータスループットを達成する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
(ALOHA方式)
ALOHA方式は1970年、ハワイ大学のN.Abramsonによって発表された無線パケット通信プロトコルであり、実際にALOHASYSTEMとしてハワイ大学のコンピュータネットワークにおいて用いられた。
【0003】
ALOHA方式を複数の移動局と一つのセンタ局から構成される本発明が対象とするような装置構成に適用した場合には、図5に示すように、各移動局51は、通信開始時に上り方向の通信回線の周波数チャネル6の中からランダムにチャネルを選択し、その要求に応じていつでもパケットを送信できる。そして一定時間内にセンタ局からの確認信号52を受信することによって、送信の成功を認識する。パケットの衝突53が発生した場合はパケットの再送54を行うが、移動局同士の再送パケットが同期しないように再送間隔はランダムに決められる。
【0004】
(ICMA方式)
ICMA(Idle−signal Casting Multiple Access)方式は、ディジタル自動車電話方式で採用されている。ICMA方式をベースに更にデータスループット改善を目指した技術がある(例えば、特許文献1、2、3参照)。これらの技術を本発明が対象とするような装置構成に適用した場合のチャネル割当てのシーケンスを図6に示す。センタ局が上りチャネルの使用状況を監視し、各移動局に空きチャネル情報61をブロードキャストする。移動局62は、センタ局からの空きチャネル情報61を元に空きチャネルにアクセスをし、チャネル予約を行う。
【0005】
具体的なチャネル予約の方法は、移動局62が、通信に要する時間を格納した予約パケット63を送信することで行う。予約パケット63を衝突することなく受け取ったセンタ局2は、移動局62に割当てたチャネル番号を格納したパケット64を返送する、と同時に、通信に要する時間のあいだ、当該チャネルを予約済みとした空きチャネル情報61をブロードキャストする。
【0006】
当該チャネルが予約済みとなった空きチャネル情報61が移動局62に届くまでに遅延があるため、当該チャネルに別の移動局65が移動局62と同じチャネルを用いて予約パケット66を送信する可能性があるが、この場合には、センタ局2は移動局65に別に割当てたチャネル番号を格納したパケット67を返送する。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−209956号公報
【特許文献2】
特開2000−341292号公報
【特許文献3】
特開2000−324164号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
無線パケット伝送システムは、使用できる周波数のチャネルの数に制限があるため、同じチャネルに複数の移動局が同時にパケット送信を行う可能性があり、パケットの衝突を完全に無くすことはできない。パケットの衝突は無線空間上でパケットの欠落につながる。
【0009】
従来のALOHA方式では、各移動局は、上り回線のチャネルの中からランダムにチャネルを選択し、パケットを送信する。そしてある一定時間内にセンタ局からの確認信号を受信することによって、送信の成功を認識する。センタ局からの確認信号がない場合には、パケットの衝突を認識する。パケットの衝突が発生した場合はパケットの再送を行うが、移動局同士の再送パケットが同期しないように再送間隔はランダムに決められる。
【0010】
上り回線のチャネルの数に比べ、移動局の数が多い場合は、上り回線にパケットが多く送信されるため、パケットの衝突が多くなる。パケットの衝突が多くなると、再送パケットも多くなるため、さらに多くのパケットが上り回線に送信される悪循環となる。衝突を起こしたパケットは無線空間上で欠落するため、データスループットが低下する。
【0011】
従来のICMA方式では、あらかじめ予約されたチャネルを用いて通信を行うことによって、パケットの衝突の一部分を回避することができる。チャネル予約の具体的な方法としては、移動局内部で発生する通信開始要求をトリガにし、移動局がセンタ局に対し、いったんは未予約チャネルを使って通信に要する時間を格納した予約パケットを送信する。予約パケットを受け取ったセンタ局は、予約の確認パケットを移動局に返す。確認パケットを受け取った移動局は、その後は予約されたチャネルを用いてパケット通信を行う。
【0012】
未予約チャネルに送信される予約パケットは、他の移動局から送信される予約パケットと衝突を起こす可能性があるが、チャネル予約後に送信される通信パケットは、衝突を起こすことはない。一般的に、予約パケットの数は、通信パケットの数に比べると非常に少ないため、ALOHA方式と比較しパケット衝突の量を大幅に軽減することができる。
【0013】
しかし、ICMA方式では、上り回線のチャネルの数に比べ、移動局の数が多い場合は、全てのチャネルが予約済みとなる状況が発生する。この場合には、チャネルの予約を行っている移動局の通信が終了するまでの間、それ以外の移動局は通信の開始を延期することになる。通信開始を延期した移動局は、結果的に、通信の開始から終了までの時間が長くなるため、データスループットが低下する。また、全てのチャネルが予約済みの間は、特定の移動局がチャネルを占有することになり、全ての移動局に公平にチャネル割当てをすることができない。
【0014】
以上のような理由から、使用できる周波数のチャネルの数に対し、移動局の数が非常に多い、衛星通信のようなシステムにALOHA方式を適用させると、上り回線上のパケットが多くなり、パケットの衝突の影響が大きくなり、したがって、データスループットが低下する。また、ICMA方式を適用させると、一部の移動局がチャネルを占有するため、全ての移動局に公平にチャネルを割当てることができない、かつ、チャネルを割当てることができなかった移動局のデータスループットが低下することになる。
【0015】
そこで本発明は、全ての移動局に公平にチャネルを割当てることができ、かつ、全ての移動局が高いデータスループットを得ることができるような、アクセス方式を実現することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明では、複数の移動局と、一つのセンタ局とから構成され、前記移動局と前記センタ局との間で通信を行い、前記移動局から前記センタ局への上り方向の通信回線は、無線周波数を分割し、複数の周波数のチャネルが存在する無線パケット伝送システムにおいて、前記センタ局は、時々刻々と変化していく上り回線のチャネルの使用状況を監視し、前記移動局に対して空きチャネル情報をブロードキャストする、と同時に、時々刻々と変化していくデータスループットを監視し、前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットが最高となるように、チャネル解放時間を決定し、前記移動局にチャネル解放時間をブロードキャストし、前記移動局は、ブロードキャストされる上り回線の空きチャネル情報とチャネル解放時間を受け取り、通信開始時に前記空きチャネル情報を元にチャネルを選択し、通信を行う、と同時に、チャネルを選択した後の通信時間が前記チャネル解放時間に達すると、通信を一時中断し、その後、再び前記空きチャネル情報と前記チャネル解放時間を元に通信を再開し、通信の再開と一時中断を繰り返すことを特徴とする。
【0017】
これにより、特定の移動局がチャネルを占有することを回避し、各移動局に公平にチャネルを割当てることができる。この際に、単に、一定時間経過後に、移動局が強制的にチャネルを解放するのではなく、本発明では、センタ局と移動局との間で最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を決定し、このチャネル解放時間で移動局がチャネルを解放するので、通信中の移動局が通信を途中で中断する必要があるが、結果として、データスループットの高い通信を実現することができる。
【0018】
すなわち、本発明の第一の観点は、複数の移動局と一つのセンタ局から構成され、前記移動局と前記センタ局との間で通信を行い、前記移動局から前記センタ局への上り方向の通信回線は、無線周波数を分割し、複数の周波数のチャネルが存在する無線パケット伝送システムである。
【0019】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記センタ局は、上り回線のチャネルの使用状況に基づき空きチャネル情報を前記移動局に対してブロードキャストする空きチャネル情報送信手段と、前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットが最大となるチャネル解放時間の予測値に基づき前記センタ局と前記移動局との間のチャネル解放時間を決定し前記移動局に対してブロードキャストするチャネル解放時間送信手段とを備え、前記移動局は、ブロードキャストされた前記空きチャネル情報に基づき通信開始に先立ってチャネルを選択する手段と、ブロードキャストされた前記チャネル解放時間に基づき通信中に当該チャネル解放時間に達すると通信を一時中断して再び前記空きチャネル情報に基づきチャネルを再選択する手段とを備えたところにある。
【0020】
前記移動局は、自局と前記センタ局との間のデータスループットを計算して前記センタ局に報告する手段を備え、前記センタ局は、この報告する手段から報告された各移動局におけるデータスループットの情報を蓄積する手段を備え、前記チャネル解放時間送信手段は、前記蓄積する手段に蓄積された前記データスループットの情報に基づき前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットとチャネル解放時間との関係を予測するシミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストする手段を備えることが望ましい。
【0021】
また、前記空きチャネル情報送信手段および前記チャネル解放時間送信手段は、一定時間間隔によりブロードキャストする手段を備えたり、あるいは、前記空きチャネル情報送信手段は、前記センタ局内の空きチャネル情報が変化した直後にブロードキャストする手段を備えることが望ましい。
【0022】
あるいは、前記チャネル解放時間をブロードキャストする手段は、一定時間間隔毎に、前記蓄積する手段に蓄積された情報に基づき前記移動局に対するデータスループットの平均値を計算して平均値が前回平均値を下回っている場合に、前記シミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストする手段を備えることもできる。
【0023】
これによれば、シミュレーションを実行する条件を限定できるので、処理負荷が高いシミュレーション実行回数を削減し、リソースを有効に利用することができる。
【0024】
本発明の第二の観点は、複数の移動局と一つのセンタ局から構成され、前記移動局と前記センタ局との間で通信を行い、前記移動局から前記センタ局への上り方向の通信回線は、無線周波数を分割し、複数の周波数のチャネルが存在する無線パケット伝送システムに備えられたセンタ局である。
【0025】
ここで、本発明の特徴とするところは、上り回線のチャネルの使用状況に基づき空きチャネル情報を前記移動局に対してブロードキャストする空きチャネル情報送信手段と、自局と前記移動局との間のデータスループットが最大となるチャネル解放時間の予測値に基づき前記センタ局と前記移動局との間のチャネル解放時間を決定し前記移動局に対してブロードキャストするチャネル解放時間送信手段とを備えたところにある。
【0026】
前記移動局から報告された各移動局におけるデータスループットの情報を蓄積する手段を備え、前記チャネル解放時間送信手段は、前記蓄積する手段に蓄積された前記データスループットの情報に基づき自局と前記移動局との間のデータスループットとチャネル解放時間との関係を予測するシミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間をブロードキャストする手段を備えることが望ましい。
【0027】
また、前記空きチャネル情報送信手段および前記チャネル解放時間送信手段は、一定時間間隔によりブロードキャストする手段を備えたり、あるいは、前記空きチャネル情報送信手段は、自局内の空きチャネル情報が変化した直後にブロードキャストする手段を備えることが望ましい。
【0028】
あるいは、前記チャネル解放時間をブロードキャストする手段は、一定時間間隔毎に、前記蓄積する手段に蓄積された情報に基づき前記移動局に対するデータスループットの平均値を計算して平均値が前回平均値を下回っている場合に、前記シミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストする手段を備えることもできる。
【0029】
本発明の第三の観点は、複数の移動局と一つのセンタ局から構成され、前記移動局と前記センタ局との間で通信を行い、前記移動局から前記センタ局への上り方向の通信回線は、無線周波数を分割し、複数の周波数のチャネルが存在し、前記センタ局は、上り回線のチャネルの使用状況に基づき空きチャネル情報を前記移動局に対してブロードキャストするとともに、前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットが最大となるチャネル解放時間の予測値に基づき前記センタ局と前記移動局との間のチャネル解放時間を決定し前記移動局に対してブロードキャストする無線パケット伝送システムに備えられた移動局である。
【0030】
ここで、本発明の特徴とするところは、ブロードキャストされた前記空きチャネル情報に基づき通信開始に先立ってチャネルを選択する手段と、ブロードキャストされた前記チャネル解放時間に基づき通信中に当該チャネル解放時間に達すると通信を一時中断して再び前記空きチャネル情報に基づきチャネルを再選択する手段とを備えたところにある。
【0031】
自局と前記センタ局との間のデータスループットを計算して前記センタ局に報告する手段を備えることが望ましい。
【0032】
本発明の第四の観点は、複数の移動局と一つのセンタ局から構成され、前記移動局と前記センタ局との間で通信を行い、前記移動局から前記センタ局への上り方向の通信回線は、無線周波数を分割し、複数の周波数のチャネルが存在する無線パケット伝送システムに適用される無線パケット伝送方法である。
【0033】
ここで、本発明の特徴とするところは、前記センタ局は、時々刻々と変化していく上り回線のチャネルの使用状況を監視し、空きチャネル情報を前記移動局に対してブロードキャストする、と同時に、時々刻々と変化していくデータスループットを監視し、前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットが最高となるように、チャネル解放時間を決定し、チャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストし、前記移動局は、ブロードキャストされる上り回線の空きチャネル情報とチャネル解放時間を受け取り、通信開始時に前記空きチャネル情報を元にチャネルを選択し、通信を行う、と同時に、チャネルを選択した後の通信時間が前記チャネル解放時間に達すると、通信を一時中断し、その後、再び前記空きチャネル情報と前記チャネル解放時間を元に通信を再開し、通信の再開と一時中断を繰り返すところにある。
【0034】
前記移動局は、自局と前記センタ局との間のデータスループットを計算して前記センタ局に報告し、前記センタ局は、この報告する手段から報告された各移動局におけるデータスループットの情報を蓄積し、この蓄積された前記データスループットの情報に基づき前記移動局に対するデータスループットとチャネル解放時間との関係を予測するシミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を決定して前記移動局に対してブロードキャストすることが望ましい。
【0035】
また、前記空きチャネル情報および前記チャネル解放時間は、一定時間間隔によりブロードキャストされたり、あるいは、前記空きチャネル情報は、前記センタ局内の空きチャネル情報が変化した直後にブロードキャストされることが望ましい。
【0036】
あるいは、一定時間間隔毎に、前記移動局に対するデータスループットの平均値を計算して平均値が前回平均値を下回っている場合に、前記シミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストすることもできる。
【0037】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の無線パケット伝送システムの構成を図1ないし図3を参照して説明する。図1は本実施例の無線パケット伝送システムの全体構成図である。図2は本実施例の移動局のブロック構成図である。図3は本実施例のセンタ局のブロック構成図である。
【0038】
本実施例は、複数の移動局1と一つのセンタ局2から構成され、移動局1とセンタ局2との間で通信を行い、移動局1からセンタ局2への上り方向の通信回線は、無線周波数を分割し、複数の周波数のチャネルが存在する無線パケット伝送システムである。
【0039】
ここで、本実施例の特徴とするところは、センタ局2は、上り回線のチャネルの使用状況に基づき空きチャネル情報を移動局1に対してブロードキャストする空きチャネル情報送信部39と、センタ局2と移動局1との間のデータスループットが最大となるチャネル解放時間の予測値に基づきセンタ局2と移動局1との間のチャネル解放時間を決定し移動局1に対してブロードキャストするチャネル解放時間送信部331とを備え、移動局1は、ブロードキャストされた前記空きチャネル情報に基づき通信開始に先立ってチャネルを選択する予約パケット生成部29と、ブロードキャストされた前記チャネル解放時間に基づき通信中に当該チャネル解放時間に達すると通信を一時中断して再び前記空きチャネル情報に基づきチャネルを再選択するタイマ部26および解放パケット生成部27および予約パケット生成部29とを備えたところにある。
【0040】
移動局1は、自局とセンタ局2との間のデータスループットを計算してセンタ局2に報告する情報パケット生成部225を備え、センタ局2は、この情報パケット生成部225から報告された各移動局1におけるデータスループットの情報を蓄積するスループット記憶部38を備え、チャネル解放時間送信部331は、スループット記憶部38に蓄積された前記データスループットの情報に基づきセンタ局2と移動局1との間のデータスループットとチャネル解放時間との関係を予測するシミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間をブロードキャストする。
【0041】
また、空きチャネル情報送信部39およびチャネル解放時間送信部331は、一定時間間隔によりブロードキャストしたり、あるいは、空きチャネル情報送信部39は、センタ局2内の空きチャネル情報が変化した直後にブロードキャストする。
【0042】
あるいは、チャネル解放時間送信部331は、一定時間間隔毎に、スループット記憶部38に蓄積された情報に基づき移動局1に対するデータスループットの平均値を計算して平均値が前回平均値を下回っている場合に、前記シミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を移動局1に対してブロードキャストする。
【0043】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。本実施例の無線パケット伝送システムは複数の移動局1と一つのセンタ局2と衛星3とから構成されており、センタ局2はGW(ゲートウェイ)4を介してインターネット5に接続されている。移動局1からセンタ局2への上り回線にはFDMA(周波数分割多元接続)を用い、センタ局2から移動局1への下り回線にはTDM(時分割多重)を用いている。
【0044】
次に、本実施例のチャネル割当方法のシーケンスを図4に示す。上り回線の周波数6はチャネル#1からチャネル#Nまで設定されており、チャネルの使用状況に関する情報である空きチャネル情報41とチャネル解放時間42がセンタ局から全移動局にブロードキャストされる。全移動局は、空きチャネル情報41とチャネル解放時間42がブロードキャストされる度に自局内のメモリに上書き保存し、常に最新の空きチャネル情報とチャネル解放時間を持っている。
【0045】
移動局1は通信の開始要求が自局内で発生すると、空きチャネル情報41を元に、チャネルを選択し、選択チャネルに向けて当該移動局に割り振られた移動局番号と選択したチャネル番号とを格納した予約パケット43を送信する。
【0046】
それに対し、センタ局2は、チャネル予約が成功したことを示すために、割当てたチャネル番号44を返信する。当該チャネルが予約済みとなった空きチャネル情報41が移動局1に届くまでに遅延があるため、当該チャネルに別の移動局45が移動局1と同じチャネルを用いて予約パケット49を送信する可能性があるが、この場合には、センタ局2は移動局45に個別に割当てたチャネル番号を格納したパケット4を返送する。
【0047】
その後、移動局1は後続のパケット47については、返信されたチャネル番号44のチャネルを使って送信する。と同時に、移動局1は、自局内でタイマを起動する。その後、タイマが前記チャネル解放時間に達すると、移動局番号と解放するチャネル番号とを格納した解放パケット48を送信した後、通信を中断する。
【0048】
その後、時間間隔を置いた後、再び、空きチャネル情報とチャネル解放時間を元に通信を再開し、通信が終了するまで通信の再開と中継とを繰り返す。また、通信が終了時には、移動局番号とデータスループットの値を格納した情報パケット401を送信する。
【0049】
次に、移動局の詳細な構成を図2に示す。移動局は、自局内で発生したパケットをバッファA21、バッファB22の順番にいったんバッファリングし、その後、変調部23に入力する。変調部23では、パケットを無線信号に変調し、チャネル記憶部24に記憶されているチャネルを用いて、小型アンテナ25から送信する。
【0050】
タイマ部26では、時々刻々とタイマ値を増加している。タイマ値がチャネル解放時間に達した場合には、解放パケット生成部27を通し解放パケットを送信し、タイマ値およびチャネル記憶部24のチャネルをクリヤするとともに、バッファA21から出力するパケットをストップさせる。その後、再びタイマ値をスタートさせ、再送時間に達した後、タイマ値をクリアするとともに、バッファA21から出力するパケットを再スタートさせる。
【0051】
チャネル記憶部24にチャネルが記憶されていない場合は、バッファB22から出力するパケットをストップさせる、と同時に、空きチャネル情報記憶部28に記憶されている空きチャネル情報からチャネルを選択し、選択したチャネルを用いて、予約パケット生成部29を通し予約パケットを変調部23から送信する。その後、センタ局2からのチャネル割当信号であるチャネル番号を受け取り、チャネル記憶部24にチャネルを記憶し、バッファB22から出力するパケットをスタートさせる。
【0052】
復調部221では小型アンテナ25から受信された信号を復調し、パケットの内容がパケット分別部222により解放される。内容が割当られたチャネル番号もしくは空きチャネル情報もしくはチャネル解放時間の場合には、それぞれ、チャネル記憶部24と空きチャネル情報記憶部28とチャネル解放時間記憶部223に記憶させる。
【0053】
情報パケット生成部225では、パケット入出力部224からの通信開始時間と通信終了時間と、送信されたデータ量からデータスループットを計算し、通信終了時に情報パケットを生成し、変調器23を通して送信する。
【0054】
次に、センタ局2の詳細な構成を図3に示す。大型アンテナ31で受信された信号は復調群部32に入力され、移動局からの送信に用いられたチャネルに対応する復調部#K33(Kはチャネル番号で、1からNまでの間の任意の自然数)33で復調され、復調されたパケットは、パケット分別部34を介して、その内容に応じて以下のように分別される。
【0055】
復調されたパケットが、通信パケットの場合は、パケット入出力部35より、センタ局2から外部に取り出される。
【0056】
解放パケットの場合は、チャネル記憶部36から当該チャネルに割り振られた移動局番号を削除する。
【0057】
予約パケットの場合は、チャネル記憶部36において、当該チャネルに移動局番号が記憶されているか判定し、記憶されていない場合には、記憶し、既に別の移動局が記憶されている場合には、未予約のチャネルからチャネルを選択した後、この選択したチャネルと移動局番号の組合せを記憶する、と同時に、チャネル情報送信部37から最終的に選択したチャネル番号をパケットに格納して当該移動局に送信する。
【0058】
情報パケットの場合は、当該移動局番号とデータスループットの値の組合せをスループット記憶部38に記憶する。
【0059】
また、空きチャネル情報送信部39は、チャネル記憶部から未予約のチャネルを検索し、空きチャネル情報を作成し、ある時間間隔で全ての移動局にブロードキャスト送信する。
【0060】
ここで、チャネル解放時間送信部331の役割を述べる前に、チャネル解放時間が本発明に与える効果について述べる。図7は、横軸にチャネル解放時間(sec)をとり、縦軸にデータスループット(kbps)をとり、チャネル解放時間71に対するデータスループットの平均値72の関係を示すシミュレーション結果を示す。上り回線のチャネル数に対する移動局の数の比率73をパラメータとしている。図よりデータスループットが最大値となるような、チャネル解放時間が存在することがわかる。
【0061】
チャネル解放時間が長過ぎると、ある一定時間内にチャネルを取得できない移動局の数が多くなりデータスループットの低下を招き、一方、チャネル解放時間が短過ぎると、移動局のチャネルの取得と解放を繰り返す回数が多くなり、オーバーヘッドの時間がかかるようになり、データスループットの低下を招く。これらの2つの影響が最も少なくなるような、チャネル解放時間に対し、データスループットが最大となる。
【0062】
図8は、横軸に移動局の数をとり、縦軸にデータスループット(kbps)をとり、ALOHA方式とICMA方式と本発明のデータスループットの比較を示す。このように、チャネル解放時間をデータスループットが最大値になるように設定することによって、全ての移動局の数に対して、本発明を用いると常に高いデータスループットが実現される。また、グラフには表していないが、本発明はチャネル解放時間を設けることにより、各移動局が通信を一時中断することになるため、一定時間内でより多くの移動局が上り回線のチャネルを共有することができることは容易に推論できる。
【0063】
チャネル解放時間送信部331は、一定時間間隔毎に、スループット記憶部38から全移動局1に対するデータスループットの平均値を計算し、平均値が前回平均値を下回っている場合は、スループット記憶部38に蓄積されているデータスループットの情報に基づきシミュレーションを実行し、図7に示したデータスループットとチャネル解放時間との関係を認識し、この認識にしたがって、前回送信したチャネル解放時間を変化させ、新たなチャネル解放時間を全ての移動局1に対してブロードキャスト送信する。このようにチャネル解放時間をダイナミックに設定することにより、移動局1全体のデータスループットが最大値となるように自動的に設定されるようになる。なお、チャネル解放時間のブロードキャストは、一定時間間隔により行ってもよいし、あるいは、前記シミュレーションを新たに実行した直後に行ってもよい。
【0064】
また、パケット入出力部35から入力されたパケットは、チャネル情報送信部37および空きチャネル情報送信部39、チャネル解放時間送信部331からのパケットと衝突しないようにパケット送信制御部332で制御され、変調部333で変調された後、大型アンテナ31から送信される。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、すべての移動局に公平にチャネルを割当てることができ、かつ、高いデータスループットを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における無線パケット伝送システムの構成を示す図。
【図2】本発明の実施形態における無線パケット伝送システムの移動局の構成を示す図。
【図3】本発明の実施形態における無線パケット伝送システムのセンタ局の構成を示す図。
【図4】本発明の実施形態におけるチャネル予約とチャネル解放のタイミングを示す図。
【図5】ALOHA方式のチャネル予約とチャネル解放のタイミングを示す図。
【図6】ICMA方式のチャネル予約とチャネル解放のタイミングを示す図。
【図7】本発明の実施形態におけるチャネル解放時間とデータスループットとの関係を示す図。
【図8】本発明と従来技術とのデータスループットの比較を示す図。
【符号の説明】
1、45、51、62、65 移動局
2 センタ局
3 衛星
4 GW(ゲートウェイ)
5 インターネット
6 周波数チャネル
21 バッファA
22 バッファB
23 移動局の変調部
24 移動局のチャネル記憶部
25 小型アンテナ
26 タイマ部
27 解放パケット生成部
28 空きチャネル情報記憶部
29 予約パケット生成部
221 移動局の復調部
222 移動局のパケット分別部
223 チャネル解放時間記憶部
224 パケット入出力部
225 情報パケット生成部
31 大型アンテナ
32 復調群部
33 復調部#K
34 パケット分別部
35 パケット入出力部
36 チャネル記憶部
37 チャネル情報送信部
38 スループット記憶部
39 空きチャネル情報送信部
331 チャネル解放時間送信部
332 パケット送信制御部
333 センタ局の変調部
41 ブロードキャストされる本方式の空きチャネル情報
42 ブロードキャストされる本方式のチャネル解放時間
43 本方式の予約パケット
44 本方式の確認信号
46 本方式の移動局45に送信される確認信号
47 本方式の通信パケット
48 本方式の解放パケット
49 本方式の移動局45に送信される予約パケット
401 本方式の情報パケット
52 ALOHA方式の確認信号
53 ALOHA方式のパケット衝突
54 パケット再送
61 ICMA方式の空きチャネル情報
63 ICMA方式の移動局から送信される予約パケット
64 ICMA方式の移動局62に送信される確認信号
66 ICMA方式の移動局65から送信される予約パケット
67 ICMA方式の移動局65に送信される確認信号
71 チャネル解放時間
72 移動局全体のデータスループット平均値
73 移動局と上り回線のチャネル数の比[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for a wireless packet transmission system in which a plurality of frequency channels exist as a line from a mobile station to a center station and the number of mobile stations is larger than the number of usable frequency channels such as satellite communication. In particular, the present invention relates to a technique for fairly allocating a frequency channel to a mobile station and a technique for achieving high data throughput.
[0002]
[Prior art]
(ALOHA method)
The ALOHA method was introduced in 1970 by N.U. A wireless packet communication protocol announced by Abramson, and was actually used in the University of Hawaii computer network as ALOHASYSTEM.
[0003]
When the ALOHA method is applied to an apparatus configuration to which the present invention is applied, which includes a plurality of mobile stations and one center station, as shown in FIG. A channel can be selected at random from the frequency channel 6 of the communication line in the direction, and a packet can be transmitted at any time according to the request. Then, by receiving the
[0004]
(ICMA method)
The ICMA (Idle-signal Casting Multiple Access) system is adopted in a digital car telephone system. There is a technique for further improving data throughput based on the ICMA method (for example, see
[0005]
A specific channel reservation method is performed by the
[0006]
Since there is a delay before the
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-20956
[Patent Document 2]
JP-A-2000-341292
[Patent Document 3]
JP 2000-324164 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the wireless packet transmission system, since the number of usable frequency channels is limited, there is a possibility that a plurality of mobile stations transmit packets simultaneously on the same channel, so that packet collision cannot be completely eliminated. Packet collisions lead to packet loss in wireless space.
[0009]
In the conventional ALOHA system, each mobile station randomly selects a channel from uplink channels and transmits a packet. Then, by receiving a confirmation signal from the center station within a certain period of time, it recognizes the success of the transmission. If there is no confirmation signal from the center station, it recognizes a packet collision. When a packet collision occurs, the packet is retransmitted, but the retransmission interval is randomly determined so that the retransmission packets between the mobile stations are not synchronized.
[0010]
When the number of mobile stations is larger than the number of channels of the uplink, more packets are transmitted on the uplink, so that packet collisions increase. When the number of packet collisions increases, the number of retransmitted packets also increases, resulting in a vicious cycle in which more packets are transmitted to the uplink. Since the packet that caused the collision is lost in the wireless space, the data throughput decreases.
[0011]
In the conventional ICMA method, a part of packet collision can be avoided by performing communication using a channel reserved in advance. As a specific method of channel reservation, a communication start request generated inside the mobile station is used as a trigger, and the mobile station sends a reservation packet containing the time required for communication to the center station once using an unreserved channel. I do. The center station receiving the reservation packet returns a reservation confirmation packet to the mobile station. After receiving the confirmation packet, the mobile station performs packet communication using the reserved channel.
[0012]
A reservation packet transmitted to an unreserved channel may collide with a reservation packet transmitted from another mobile station, but a communication packet transmitted after channel reservation does not collide. In general, the number of reserved packets is very small compared to the number of communication packets, so that the amount of packet collision can be greatly reduced as compared with the ALOHA system.
[0013]
However, in the ICMA system, when the number of mobile stations is larger than the number of uplink channels, a situation occurs in which all channels are reserved. In this case, until the communication of the mobile station making the channel reservation ends, the other mobile stations postpone the start of communication. As a result, a mobile station that has postponed the start of communication has a longer time from the start to the end of the communication, so that the data throughput decreases. While all channels are reserved, a specific mobile station occupies the channel, and it is not possible to allocate channels fairly to all mobile stations.
[0014]
For the above reasons, when the ALOHA method is applied to a system such as satellite communication in which the number of mobile stations is very large with respect to the number of usable frequency channels, the number of packets on the uplink increases, The impact of this collision is greater, thus reducing data throughput. Further, when the ICMA method is applied, some mobile stations occupy the channel, so that the channels cannot be allocated fairly to all the mobile stations, and the data throughput of the mobile station that cannot allocate the channel. Will decrease.
[0015]
Therefore, an object of the present invention is to realize an access scheme that can allocate channels fairly to all mobile stations and that can obtain high data throughput for all mobile stations.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the present invention, a plurality of mobile stations and one center station are configured to perform communication between the mobile station and the center station. In a wireless packet transmission system in which an uplink communication line divides a radio frequency and a plurality of frequency channels are present, the center station monitors the usage status of the uplink channel, which is constantly changing. Broadcasting the idle channel information to the mobile station, and at the same time, monitoring the data throughput that changes every moment, so that the data throughput between the center station and the mobile station is the highest. Determining the channel release time and broadcasting the channel release time to the mobile station, wherein the mobile station transmits Information and a channel release time, and at the start of communication, select a channel based on the free channel information and perform communication.At the same time, when the communication time after selecting the channel reaches the channel release time, the communication is temporarily stopped. The communication is resumed based on the idle channel information and the channel release time, and the restart and the suspension of the communication are repeated.
[0017]
As a result, it is possible to prevent a specific mobile station from occupying a channel, and to allocate a channel fairly to each mobile station. In this case, the mobile station does not simply forcibly release the channel after a lapse of a predetermined time.In the present invention, the channel release time at which the data throughput becomes highest between the center station and the mobile station is determined. Since the mobile station releases the channel during this channel release time, it is necessary for the communicating mobile station to interrupt the communication halfway, but as a result, communication with high data throughput can be realized.
[0018]
That is, a first aspect of the present invention comprises a plurality of mobile stations and one center station, performs communication between the mobile station and the center station, and performs an uplink from the mobile station to the center station. Is a wireless packet transmission system that divides a radio frequency and has a plurality of frequency channels.
[0019]
Here, a feature of the present invention is that the center station broadcasts free channel information to the mobile station based on the use state of the uplink channel, and the free channel information transmitting means; Channel release time transmitting means for determining a channel release time between the center station and the mobile station based on a predicted value of a channel release time at which the data throughput with the mobile station is maximized and broadcasting to the mobile station Means for selecting a channel prior to the start of communication based on the broadcasted free channel information, and communication when the channel release time is reached during communication based on the broadcasted channel release time. Means for temporarily suspending and reselecting a channel based on the free channel information again; There is in the place with.
[0020]
The mobile station includes means for calculating a data throughput between the mobile station and the center station and reporting the calculated data throughput to the center station. The center station calculates a data throughput in each mobile station reported from the reporting means. Means for accumulating the information of, the channel release time transmission means, the data throughput and the channel release time between the center station and the mobile station based on the information of the data throughput stored in the storage means, It is preferable to include a means for executing a simulation for estimating the relationship and broadcasting the channel release time at which the data throughput becomes the highest to the mobile station based on the simulation result.
[0021]
Further, the free channel information transmitting means and the channel release time transmitting means may include means for broadcasting at a fixed time interval, or the free channel information transmitting means may be configured to perform the process immediately after the free channel information in the center station changes. It is desirable to have means for broadcasting.
[0022]
Alternatively, the means for broadcasting the channel release time calculates an average value of the data throughput for the mobile station based on the information accumulated in the accumulation means at regular time intervals, and the average value is lower than the previous average value. If so, means for executing the simulation and broadcasting the channel release time at which the data throughput becomes the highest based on the simulation result to the mobile station may be provided.
[0023]
According to this, since the conditions for executing the simulation can be limited, the number of times of executing the simulation with a high processing load can be reduced, and the resources can be used effectively.
[0024]
A second aspect of the present invention is configured by a plurality of mobile stations and one center station, performs communication between the mobile station and the center station, and performs uplink communication from the mobile station to the center station. The line is a center station provided in a wireless packet transmission system that divides a radio frequency and has a plurality of frequency channels.
[0025]
Here, the feature of the present invention is that an empty channel information transmitting unit that broadcasts empty channel information to the mobile station based on the use state of the channel of the uplink, between the own station and the mobile station. Channel release time transmitting means for determining a channel release time between the center station and the mobile station based on a predicted value of a channel release time at which data throughput is maximized and broadcasting to the mobile station. is there.
[0026]
Means for storing information on data throughput in each mobile station reported from the mobile station, wherein the channel release time transmitting means communicates with the own station based on the information on data throughput stored in the storing means. It is desirable to have means for executing a simulation for estimating the relationship between the data throughput with the station and the channel release time, and broadcasting the channel release time at which the data throughput becomes highest based on the simulation result.
[0027]
Also, the free channel information transmitting means and the channel release time transmitting means may include means for broadcasting at a fixed time interval, or the free channel information transmitting means may broadcast immediately after the free channel information in its own station changes. It is desirable to provide a means for performing this.
[0028]
Alternatively, the means for broadcasting the channel release time calculates an average value of the data throughput for the mobile station based on the information accumulated in the accumulation means at regular time intervals, and the average value is lower than the previous average value. If so, means for executing the simulation and broadcasting the channel release time at which the data throughput becomes the highest based on the simulation result to the mobile station may be provided.
[0029]
A third aspect of the present invention is a communication system comprising a plurality of mobile stations and one center station, performing communication between the mobile station and the center station, and performing uplink communication from the mobile station to the center station. The line divides the radio frequency, and there are channels of a plurality of frequencies, and the center station broadcasts free channel information to the mobile station based on the use state of the channel of the uplink, and communicates with the center station. A wireless packet transmission system for determining a channel release time between the center station and the mobile station based on a predicted value of a channel release time at which the data throughput with the mobile station is maximized, and broadcasting to the mobile station. The mobile station provided in.
[0030]
Here, the feature of the present invention is that a means for selecting a channel prior to the start of communication based on the broadcast free channel information, and that the channel release time during communication based on the broadcast channel release time Means for temporarily suspending communication upon reaching and reselecting a channel again based on the free channel information.
[0031]
It is desirable to have means for calculating the data throughput between the own station and the center station and reporting the data throughput to the center station.
[0032]
A fourth aspect of the present invention is a communication system comprising a plurality of mobile stations and one center station, performing communication between the mobile station and the center station, and performing uplink communication from the mobile station to the center station. A line is a radio packet transmission method applied to a radio packet transmission system in which a radio frequency is divided and a plurality of frequency channels exist.
[0033]
Here, the feature of the present invention is that the center station monitors the usage status of the uplink channel that changes every moment, and broadcasts free channel information to the mobile station. Monitoring the data throughput that changes from moment to moment, determines the channel release time so that the data throughput between the center station and the mobile station is the highest, and determines the channel release time for the mobile station. The mobile station receives the free channel information and channel release time of the uplink to be broadcasted, selects a channel based on the free channel information at the time of starting communication, performs communication, and at the same time selects a channel. When the communication time after the communication reaches the channel release time, the communication is temporarily suspended, and then the free channel information is returned again. The resume communication based on the channel release time, there is to be repeated interruption of the communication resumption and temporary.
[0034]
The mobile station calculates a data throughput between the mobile station and the center station and reports the calculated data throughput to the center station. The center station transmits data throughput information on each mobile station reported from the reporting means. Accumulating, and executing a simulation for estimating the relationship between the data throughput and the channel release time for the mobile station based on the accumulated information on the data throughput, and setting the channel release time at which the data throughput becomes highest based on the simulation result. Preferably, it is determined and broadcast to the mobile station.
[0035]
It is preferable that the empty channel information and the channel release time are broadcast at regular time intervals, or that the empty channel information is broadcast immediately after the empty channel information in the center station changes.
[0036]
Alternatively, at regular time intervals, the average value of the data throughput for the mobile station is calculated, and when the average value is lower than the previous average value, the simulation is executed and the data throughput is the highest based on the simulation result. A different channel release time may be broadcast to the mobile station.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A configuration of a wireless packet transmission system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of the wireless packet transmission system of the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram of the mobile station of this embodiment. FIG. 3 is a block diagram of the center station of the present embodiment.
[0038]
This embodiment is composed of a plurality of
[0039]
Here, a feature of the present embodiment is that the
[0040]
The
[0041]
The free channel
[0042]
Alternatively, the channel release
[0043]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The wireless packet transmission system according to the present embodiment includes a plurality of
[0044]
Next, FIG. 4 shows a sequence of the channel assignment method according to the present embodiment. Uplink frequency 6 is set from
[0045]
When a request to start communication is generated within the
[0046]
On the other hand, the
[0047]
Thereafter, the
[0048]
Then, after a time interval, the communication is restarted again based on the idle channel information and the channel release time, and the restart and the relay are repeated until the communication ends. When the communication is completed, an
[0049]
Next, FIG. 2 shows a detailed configuration of the mobile station. The mobile station temporarily buffers packets generated in the mobile station in the order of buffer A21 and buffer B22, and then inputs the packets to the
[0050]
In the
[0051]
If no channel is stored in the
[0052]
The
[0053]
The information
[0054]
Next, a detailed configuration of the
[0055]
If the demodulated packet is a communication packet, it is extracted from the
[0056]
In the case of a release packet, the mobile station number assigned to the channel is deleted from the
[0057]
In the case of a reservation packet, the
[0058]
In the case of an information packet, the combination of the mobile station number and the value of the data throughput is stored in the
[0059]
Further, the vacant channel
[0060]
Here, before describing the role of the channel release
[0061]
If the channel release time is too long, the number of mobile stations that cannot acquire a channel within a certain period of time increases, causing a decrease in data throughput.On the other hand, if the channel release time is too short, the mobile station acquires and releases the channel. The number of times of repetition increases, the overhead takes time, and the data throughput is reduced. The data throughput is maximized for the channel release time at which these two effects are minimized.
[0062]
FIG. 8 shows the number of mobile stations on the horizontal axis and the data throughput (kbps) on the vertical axis, and shows a comparison between the ALOHA system, the ICMA system, and the data throughput of the present invention. As described above, by setting the channel release time so that the data throughput becomes the maximum value, the present invention always realizes a high data throughput with respect to the number of all mobile stations. Although not shown in the graph, the present invention provides a channel release time, whereby each mobile station temporarily suspends communication. What can be shared can easily be inferred.
[0063]
The channel release
[0064]
The packet input from the packet input /
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, channels can be fairly allocated to all mobile stations, and high data throughput can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless packet transmission system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a mobile station of the wireless packet transmission system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a center station of the wireless packet transmission system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing timings of channel reservation and channel release in the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the timing of ALOHA-based channel reservation and channel release.
FIG. 6 is a diagram showing timings of channel reservation and channel release in the ICMA system.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a channel release time and a data throughput in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a comparison of data throughput between the present invention and the prior art.
[Explanation of symbols]
1, 45, 51, 62, 65 mobile station
2 Center station
3 satellites
4 GW (gateway)
5 Internet
6 frequency channels
21 Buffer A
22 Buffer B
23 Modulation section of mobile station
24 Channel storage unit of mobile station
25 Small antenna
26 Timer section
27 Release packet generator
28 Free channel information storage
29 Reserved packet generator
221 Demodulation unit of mobile station
222 Packet classification unit of mobile station
223 Channel release time storage unit
224 Packet input / output unit
225 Information packet generator
31 Large antenna
32 demodulation group
33 Demodulation unit #K
34 Packet Classification Unit
35 Packet input / output unit
36 channel storage unit
37 Channel information transmitter
38 Throughput storage unit
39 Free channel information transmission unit
331 Channel release time transmission unit
332 packet transmission control unit
333 Modulation part of center station
41 Free channel information of this system to be broadcast
42 Broadcast channel release time
43 Reserved packet of this method
44 Confirmation signal of this method
46 Confirmation signal transmitted to
47 communication packets
48 Release packets of this method
49 Reserved packet transmitted to
401 Information packet of this method
52 ALOHA system confirmation signal
53 ALOHA packet collision
54 packet retransmission
61 ICMA free channel information
63 Reserved packet transmitted from ICMA mobile station
64 A confirmation signal transmitted to the ICMA
66 Reserved packet transmitted from ICMA
67 Confirmation signal transmitted to ICMA
71 Channel release time
72 Average data throughput of all mobile stations
73 Ratio of mobile station to uplink channel number
Claims (17)
前記センタ局は、
上り回線のチャネルの使用状況に基づき空きチャネル情報を前記移動局に対してブロードキャストする空きチャネル情報送信手段と、
前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットが最大となるチャネル解放時間の予測値に基づき前記センタ局と前記移動局との間のチャネル解放時間を決定し前記移動局に対してブロードキャストするチャネル解放時間送信手段と
を備え、
前記移動局は、
ブロードキャストされた前記空きチャネル情報に基づき通信開始に先立ってチャネルを選択する手段と、
ブロードキャストされた前記チャネル解放時間に基づき通信中に当該チャネル解放時間に達すると通信を一時中断して再び前記空きチャネル情報に基づきチャネルを再選択する手段と
を備えたことを特徴とする無線パケット伝送システム。Composed of a plurality of mobile stations and one center station, performs communication between the mobile station and the center station, an uplink communication line from the mobile station to the center station, divides the radio frequency, In a wireless packet transmission system having a plurality of frequency channels,
The center station,
Free channel information transmitting means for broadcasting free channel information to the mobile station based on the use status of the uplink channel,
A channel release time between the center station and the mobile station is determined based on a predicted value of a channel release time at which the data throughput between the center station and the mobile station is maximized, and broadcast to the mobile station. Channel release time transmission means,
The mobile station comprises:
Means for selecting a channel prior to the start of communication based on the broadcast free channel information,
Means for temporarily suspending communication when reaching the channel release time during communication based on the broadcasted channel release time and reselecting a channel again based on the free channel information. system.
前記センタ局は、この報告する手段から報告された各移動局におけるデータスループットの情報を蓄積する手段を備え、
前記チャネル解放時間送信手段は、
前記蓄積する手段に蓄積された前記データスループットの情報に基づき前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットとチャネル解放時間との関係を予測するシミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストする手段を備えた
請求項1記載の無線パケット伝送システム。The mobile station includes means for calculating data throughput between the mobile station and the center station and reporting the data throughput to the center station,
The center station includes means for accumulating information on data throughput in each mobile station reported from the reporting means,
The channel release time transmitting means,
A simulation is performed to predict the relationship between the data throughput between the center station and the mobile station and the channel release time based on the information on the data throughput stored in the storage means, and the most data is obtained based on the simulation result. 2. The wireless packet transmission system according to claim 1, further comprising: means for broadcasting a channel release time at which a throughput increases to the mobile station.
上り回線のチャネルの使用状況に基づき空きチャネル情報を前記移動局に対してブロードキャストする空きチャネル情報送信手段と、
自局と前記移動局との間のデータスループットが最大となるチャネル解放時間の予測値に基づき前記センタ局と前記移動局との間のチャネル解放時間を決定し前記移動局に対してブロードキャストするチャネル解放時間送信手段と
を備えたことを特徴とするセンタ局。Composed of a plurality of mobile stations and one center station, performs communication between the mobile station and the center station, an uplink communication line from the mobile station to the center station, divides the radio frequency, In a center station provided in a wireless packet transmission system having a plurality of frequency channels,
Free channel information transmitting means for broadcasting free channel information to the mobile station based on the use status of the uplink channel,
A channel for determining the channel release time between the center station and the mobile station based on the predicted value of the channel release time at which the data throughput between the own station and the mobile station is maximized and broadcasting to the mobile station A center station comprising release time transmitting means.
前記チャネル解放時間送信手段は、
前記蓄積する手段に蓄積された前記データスループットの情報に基づき自局と前記移動局との間のデータスループットとチャネル解放時間との関係を予測するシミュレーションを実行して当該シミュレーション結果に基づき最もデータスループットが高くなるチャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストする手段を備えた
請求項6記載のセンタ局。Means for accumulating information of data throughput in each mobile station reported from the mobile station,
The channel release time transmitting means,
A simulation is performed to predict the relationship between the data throughput between the own station and the mobile station and the channel release time based on the information on the data throughput stored in the storage means, and the data throughput is determined based on the simulation result. 7. The center station according to claim 6, further comprising: means for broadcasting a channel release time at which the mobile station time becomes higher to the mobile station.
ブロードキャストされた前記空きチャネル情報に基づき通信開始に先立ってチャネルを選択する手段と、
ブロードキャストされた前記チャネル解放時間に基づき通信中に当該チャネル解放時間に達すると通信を一時中断して再び前記空きチャネル情報に基づきチャネルを再選択する手段と
を備えたことを特徴とする移動局。Composed of a plurality of mobile stations and one center station, performs communication between the mobile station and the center station, an uplink communication line from the mobile station to the center station, divides the radio frequency, There are channels of a plurality of frequencies, the center station broadcasts free channel information to the mobile station based on the use status of the channel of the uplink, and the data throughput between the center station and the mobile station. In the mobile station provided in the wireless packet transmission system to determine the channel release time between the center station and the mobile station based on the predicted value of the maximum channel release time, and broadcast to the mobile station,
Means for selecting a channel prior to the start of communication based on the broadcast free channel information,
Means for temporarily suspending communication when reaching the channel release time during communication based on the broadcasted channel release time and reselecting a channel again based on the free channel information.
前記センタ局は、時々刻々と変化していく上り回線のチャネルの使用状況を監視し、空きチャネル情報を前記移動局に対してブロードキャストする、と同時に、時々刻々と変化していくデータスループットを監視し、前記センタ局と前記移動局との間のデータスループットが最高となるように、チャネル解放時間を決定し、チャネル解放時間を前記移動局に対してブロードキャストし、前記移動局は、ブロードキャストされる上り回線の空きチャネル情報とチャネル解放時間を受け取り、通信開始時に前記空きチャネル情報を元にチャネルを選択し、通信を行う、と同時に、チャネルを選択した後の通信時間が前記チャネル解放時間に達すると、通信を一時中断し、その後、再び前記空きチャネル情報と前記チャネル解放時間を元に通信を再開し、通信の再開と一時中断を繰り返す
ことを特徴とする無線パケット伝送方法。Composed of a plurality of mobile stations and one center station, performs communication between the mobile station and the center station, an uplink communication line from the mobile station to the center station, divides the radio frequency, In a wireless packet transmission method applied to a wireless packet transmission system having a plurality of frequency channels,
The center station monitors the usage status of the ever-changing uplink channel, broadcasts free channel information to the mobile station, and simultaneously monitors the ever-changing data throughput. Determining a channel release time so that the data throughput between the center station and the mobile station is the highest, broadcasting the channel release time to the mobile station, and the mobile station is broadcasted Receives uplink free channel information and channel release time, selects a channel based on the free channel information at the start of communication, performs communication, and at the same time, the communication time after selecting a channel reaches the channel release time. Then, the communication is temporarily suspended, and then the communication is restarted again based on the idle channel information and the channel release time. Wireless packet transmission method characterized by, and repeated interruption of communication resumption and temporary.
請求項13記載の無線パケット伝送方法。The mobile station calculates a data throughput between the mobile station and the center station and reports the calculated data throughput to the center station.The center station accumulates information on the data throughput of each of the reported mobile stations. A simulation is performed to predict the relationship between the data throughput and the channel release time for the mobile station based on the accumulated information of the data throughput, and the channel release time at which the data throughput becomes highest is determined based on the simulation result. 14. The wireless packet transmission method according to claim 13, wherein the broadcast is broadcast to a mobile station.
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---|---|---|---|
JP2002338326A JP3819356B2 (en) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Wireless packet transmission system and method |
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JP2002338326A JP3819356B2 (en) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Wireless packet transmission system and method |
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JP2004173099A true JP2004173099A (en) | 2004-06-17 |
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