JP2007027904A - 通信システム、通信装置、及びリンク使用停止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 実質的にデータの中継ができないリンクについては使用しないようにすることによって、リンクを保持するためのリソースを節約すること。
【解決手段】 移動局装置２０が、複数のリンクを使用して通信を行うマルチリンク通信を行う移動体通信システム１０において、前記各リンクは、それぞれ基地局装置３０によって中継されるリンクであり、各基地局装置３０は、当該基地局装置３０が移動局装置２０に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を送信し、移動局装置２０は、前記送信される帯域情報を受信し、受信した帯域情報に基づいて、前記各リンクの使用を停止する、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は通信システム、通信装置、及びリンク使用停止方法に関する。

複数のリンクを同時に使用して通信を行うマルチリンク通信では、通信装置は、通信の開始前にリンクを確立し、通信が終了した場合や通信線が切断された場合にリンクを切断する。

ところで、リンクの途中には中継通信装置が含まれることも多い。具体的には、ルータや基地局装置がその例である。ルータはコンピュータ間の通信を中継し、基地局装置は移動局装置とサーバ装置の間の通信を中継する。

なお、特許文献１には無線通信端末においてリンクを確立する方法に関する技術が開示されている。
特開２００４−１５３７９０号公報

上記のような中継通信装置を間に挟むリンクを使用して通信を行う場合、中継通信装置は、同じリンクにおいて複数の通信を中継する。このため、中継しなければならないデータの量によっては個々の通信装置に割り当てることのできる帯域が減少し、一旦確立されたリンクでも、切断までは至らないものの実質的にデータの中継ができなくなる場合があった。

しかしながら、上記マルチリンク通信を行う従来の通信装置では、他のリンクで通信ができるにも関わらず、このような場合においてもリンクを確立したままであったため、リンクを保持するためのリソース（記憶領域やＣＰＵタイム）を浪費する結果となっていた。

従って、本発明の課題の一つは、マルチリンク通信を行う場合に、実質的にデータの中継ができないリンクについては使用しないようにすることによって、リンクを保持するためのリソースを節約することを可能にする通信システム、通信装置、及びリンク使用停止方法を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る通信システムは、通信装置が、複数のリンクを使用して通信を行うマルチリンク通信を行う通信システムであって、前記各リンクは、それぞれ中継通信装置によって中継されるリンクであり、前記各中継通信装置は、当該中継通信装置が前記通信装置に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を送信する送信手段、を含み、前記通信装置は、前記送信される帯域情報を受信する受信手段と前記受信した帯域情報に基づいて、前記各リンクの使用を停止する使用停止手段と、を含む、ことを特徴とする。

これによれば、通信装置は、中継通信装置が該通信装置に割り当てることのできる帯域に基づいて、該中継通信装置を経由するリンクの使用を停止することができる。このため、マルチリンク通信を行う場合に、帯域不足により実質的にデータの中継ができないリンクについては使用しないようにすることによって、リンクを保持するためのリソースを節約することが可能になる。

また、上記通信システムにおいて、前記使用停止手段は、前記受信した帯域情報により示される帯域が所定値を下回るリンクの使用を停止する、こととしてもよい。

また、上記通信システムにおいて、前記使用停止手段は、当該通信装置が使用する他のリンクの状態に基づいて、前記各リンクの使用を停止する、こととしてもよい。

また、本発明に係る通信装置は、それぞれ中継通信装置によって中継されるリンクである複数のリンクを使用して通信を行うマルチリンク通信を行う通信装置であって、前記各中継通信装置から、該中継通信装置が前記通信装置に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を受信する受信手段と、前記受信した帯域情報に基づいて、前記各リンクの使用を停止する使用停止手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るリンク使用停止方法は、通信装置が、それぞれ中継通信装置によって中継されるリンクである複数のリンクを使用して通信を行うマルチリンク通信を行う通信システムにおいて、各リンクの使用を停止するためのリンク使用停止方法であって、前記各中継通信装置が前記通信装置に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を取得する取得ステップと、前記取得した帯域情報に基づいて、前記各リンクの使用を停止する使用停止ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

本実施の形態に係る移動体通信システム１０は、図１に示すように、移動局装置２０と、複数の基地局装置３０と、サーバ装置４０と、を含んで構成され、移動局装置２０及びサーバ装置４０は各基地局装置３０と通信経路（リンク）により接続される。

移動局装置２０は、図２に示すように、制御部２１と、記憶部２２と、無線通信部２３と、を含んで構成されている。制御部２１は、移動局装置２０の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。記憶部２２は、制御部２１のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２１によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持しており、本発明に係るプログラムも記憶している。無線通信部２３は、空中線及び検波装置を備え、制御部２１から入力される指示に従って、音声信号や通信用パケット等を変調して空中線を介して出力したり、空中線に到来する音声信号や通信用パケット等を受信して復調し、制御部２１に出力したり、といった処理を行う。

無線通信部２３は、１つの通信について複数のリンクを同時使用して、すなわち複数の基地局装置３０を経由して、通信を行う。制御部２１は、このように複数のリンクを使用する場合において、各リンクにおいて送信するデータの量の割合を決定している。

また、記憶部２２は、リンクと周波数、タイムスロットなどの物理的な通信リソースとを対応付けて記憶しており、無線通信部２３は、通信データを送信する際、該通信データを送信するリンクに対応付けて記憶される物理的な通信リソースを読み出し、読み出した通信リソースを使用して送信する。

基地局装置３０は、図３に示すように、制御部３１と、記憶部３２と、無線通信部３３と、ネットワークインターフェイス部３４と、を含んで構成されている。制御部３１は、基地局装置３０の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。記憶部３２は、制御部３１のワークメモリとして動作する。また、この記憶部３２は、制御部３１によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持しており、本発明に係るプログラムも記憶している。無線通信部３３は、空中線及び検波装置を備え、少なくとも１の移動局装置２０からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部３１に出力したり、制御部３１から入力される指示に従って、制御部３１から入力される音声信号や通信用パケット等を変調して空中線を介して出力したり、といった処理を行う。ネットワークインターフェイス部３４は、図示しない通信ネットワークと接続されており、該通信ネットワークに接続するサーバ装置４０からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部３１に出力したり、制御部３１の指示に従って音声信号や通信用パケット等を該通信ネットワークに接続するサーバ装置４０に対して送信したりする。

基地局装置３０は、移動局装置２０から受信する信号をサーバ装置４０へ送信し、サーバ装置４０から受信する信号を移動局装置２０へ送信する。このように、基地局装置３０は、移動局装置２０とサーバ装置４０の間で行われる通信の中継を行う中継通信装置として機能する。

また、記憶部３２は、リンクと通信ポート、周波数、タイムスロットなどの物理的な通信リソースとを対応付けて記憶しており、無線通信部３３又はネットワークインターフェイス部３４は、通信データを送信する際、該通信データを送信するリンクに対応付けて記憶される物理的な通信リソースを読み出し、読み出した通信リソースを使用して送信する。

サーバ装置４０は、図４に示すように制御部４１と、記憶部４２と、通信部４３と、を含んで構成されている。該サーバ装置４０には、例えば交換機、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、メインフレームなどのコンピュータを用いることが好適である。制御部４１は、サーバ装置４０の各部を制御し、データ通信や各種情報処理に関わる処理を実行している。また、図示しない表示手段に処理の結果を表示したり、図示しない入力手段からの入力を受け入れて、該入力に応じた処理を行ったりしている。記憶部４２は、制御部４１のワークメモリとして動作する。また、この記憶部４２は、制御部４１によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持しており、本発明に係るプログラムも記憶している。通信部４３は、図示しない通信ネットワークと接続されており、該通信ネットワークを介して複数の基地局装置３０と接続されている。

通信部４３は、１つの通信について複数のリンクを同時使用して、すなわち複数の基地局装置３０を経由して、通信を行う。制御部４１は、このように複数のリンクを使用する場合において、各リンクにおいて送信するデータの量の割合を決定している。

また、記憶部４２は、リンクと通信ポートなどの物理的な通信リソースとを対応付けて記憶しており、通信部４３は、通信データを送信する際、該通信データを送信するリンクに対応付けて記憶される物理的な通信リソースを読み出し、読み出した通信リソースを使用して送信する。

以上のように、本実施の形態における移動局装置２０と、サーバ装置４０はそれぞれ複数のリンクを同時使用して１つの通信を行う。なお、このように複数のリンクを１つの通信について同時使用して行う通信方式は、マルチリンク通信と呼ばれる。

本実施の形態では、基地局装置３０は、当該基地局装置３０が中継するリンクにおいて、移動局装置２０に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を取得し、その帯域情報を移動局装置２０に通知する。移動局装置２０は、帯域情報に応じて、リンクの使用を停止する処理を行う。以下、このための構成及び処理について、詳細に説明する。

図５は、移動局装置２０と基地局装置３０との機能ブロックを示す機能ブロック図である。同図に示すように、基地局装置３０は、機能的には、受信ＲＦ処理部５０、帯域情報算出部５１、送信ＲＦ処理部５２を含んで構成されている。また、移動局装置２０は、機能的には、送信制御部７０、送信ＲＦ処理部７１、受信ＲＦ処理部７２、帯域情報量取得部７３、リンク制御部７４を含んで構成されている。

受信ＲＦ処理部５０は、各移動局装置２０から送信される無線信号を受信する。そして、受信した無線信号を復調して通信データを取得し、サーバ装置４０に対して送信する。

送信ＲＦ処理部５２は、図示していない受信部がサーバ装置４０から受信した通信データを、移動局装置２０に対して送信する。

帯域情報算出部５１は、受信ＲＦ処理部５０で受信される各移動局装置２０からの無線信号（上り無線信号）に基づき、無線帯域情報を取得する。この無線帯域情報は、無線区間の通信余裕度を示す情報であり、具体的には、無線区間における通信の数である。次に、帯域情報算出部５１は、取得した無線帯域情報に基づいて、上記帯域情報を算出する。そして、帯域情報算出部５１は、算出した帯域情報を送信ＲＦ処理部５２に出力する。送信ＲＦ処理部５２は、入力された帯域情報を、移動局装置２０に対し送信する。

ここで、帯域情報を算出する処理について、より詳しく説明する。なお、以下の算出処理では、各基地局装置３０は、帯域情報を複数段階（ここでは段階１から段階ＳまでのＳ段階とする）のいずれかに分類することで、帯域情報を計算するようにしている。すなわち、基地局装置３０は、各段階に具体的な帯域情報の値を対応付けて記憶している。そして、基地局装置３０は、帯域情報の属する段階をまず算出し、算出された段階に対応付けられる具体的な値を、帯域情報としている。

各基地局装置３０は、まず、帯域情報を算出しようとする移動局装置２０と同じ周波数を使用して通信を行っている移動局装置２０の数（通信中移動局装置数）を取得する。そして、この通信中移動局装置数に基づいて帯域情報を算出する。具体的には、通信中移動局装置数をｎとすると、以下の式（１）により、通信中移動局装置数に応じて帯域情報の属する段階Ｄを決定することができる。ここで、[ ]はガウス記号であり、ｎ≦Ｘ＜ｎ＋１ならば，［Ｘ］＝ｎとなるよう、Ｘの小数点以下を丸めることを示す記号である。
Ｄ＝[Ｓ／ｎ] ・・・（１）

各基地局装置３０は、以上のようにして帯域情報算出部５１が算出した帯域情報を、移動局装置２０に対して送信している。

受信ＲＦ処理部７２は、基地局装置３０から送信された通信データを受信し、受信データとして図示しない通信処理部に出力する。帯域情報取得部７３は、受信ＲＦ処理部７２によって通信処理部に出力される通信データの中に含まれる帯域情報を取得する。

リンク制御部７４は、帯域情報取得部７３が取得した帯域情報に基づいて、各リンクの使用を停止するか否かを決定し、使用しないこととしたリンクを切断するよう、送信制御部７０に対して指示を行う。送信制御部７０は、切断するよう指示されたリンクについては切断するとともに、他のリンクと該リンクで送信する通信データとを対応付け、送信ＲＦ処理部７１に出力する。送信ＲＦ処理部７１は、通信データを、該通信データと対応付けられたリンクへ送信する。

以下、このような構成を有する移動体通信システム１０において、帯域情報に基づいてリンクを切断する処理について、図６を参照しながら説明する。

図６は、移動局装置２０が、帯域情報に応じてリンクを減設する処理のフロー図である。同時に示すように、まず、移動局装置２０は、サーバ装置４０とデータ通信を開始する（Ｓ１００）。そして、マルチリンク通信を行う場合には、リンクを増設する（Ｓ１０１）。この処理により、移動局装置２０は、マルチリンク通信を実現する。

次に、移動局装置２０は、各リンクを中継する基地局装置３０から、帯域情報を受信する（Ｓ１０２）。このとき、移動局装置２０は、各基地局装置３０から受信される帯域情報を記憶しておく。そして、以前に記憶しておいた帯域情報と受信された帯域情報とを比較することにより、各基地局装置３０から受信された帯域情報に変化があったか否かを判断する（Ｓ１０３）。

Ｓ１０３において、帯域情報に変化はないと判断した場合、移動局装置２０は、受信した帯域情報に基づき、リンクごとの送信比率を算出する（Ｓ１０４）。具体的には、帯域情報により示される帯域割当量の基地局装置３０間での比を算出し、この比をリンクごとの送信比率とする。そして、移動局装置２０は、算出したリンクごとの送信比率に応じた割合のデータ量の通信データを各リンクに配分して送信するよう、送信制御部７０に指示する（Ｓ１０５）。

Ｓ１０３において、帯域情報に変化があったと判断した場合、移動局装置２０は、実質的に使えないリンクが生じたか否かを判断する（Ｓ１０６）。具体的には、移動局装置２０は帯域情報により示される帯域割当量が所定値を下回っているリンクがあるか否かを判断し、下回っているリンクについては、実質的にデータを送信することはできないと判断し、使用停止することを決定する。

次に、移動局装置２０は、実質的に使用可能なリンクがあるか否かを判断する（Ｓ１０７）。具体的には、移動局装置２０は帯域情報により示される帯域割当量が所定値を上回っているリンクがあるか否かを判断し、上回っているリンクがあれば、実質的に使用可能なリンクがあると判断する。実質的に使用可能なリンクがあると判断した場合、移動局装置２０は、使用停止することを決定したリンクを切断（減設）するよう、送信制御部７０に対して指示する（Ｓ１０８）。一方、Ｓ１０６において実質的に使えないリンクは生じていないと判断した場合、及びＳ１０７において実質的に使用可能なリンクがないと判断した場合には、Ｓ１０４の処理に移り、通信データの送信を行う。移動局装置２０は、これらの処理を、Ｓ１００で開始した通信を終了するまで繰り返し行う。

以上のようにすることによって、移動局装置は、基地局装置が該移動局装置に割り当てることのできる帯域に基づいて、該基地局装置を経由するリンクの使用を停止することができる。このため、マルチリンク通信を行う場合に、帯域不足により実質的にデータの中継ができないリンクについては使用しないようにすることによって、リンクを保持するためのリソースを節約することが可能になる。また、移動局装置は、他のリンクの状況を確認し、実質的に使用可能なリンクがある場合にのみ、リンクの減設を行うようにしているので、マルチリンク通信におけるリンクの効率的利用が可能になる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、通信中移動局装置数に基づいて帯域情報を算出したが、例えば移動局装置２０との通信の変調方式（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなど。上りでも下りでもよいが、特に上りの変調方式が好適である）やＦＥＲ（フレームエラーレート）の予測値（上りでも下りでもよいが、特に上りの変調方式が好適である）に基づいて帯域情報を算出することとしてもよい。

つまり、変調方式はデータレート（通信速度）を示しており、通信速度が速いほど帯域割当量が多いと言える。このように変調方式と帯域情報は対応しており、基地局装置は、変調方式に基づいて帯域情報を算出することができる。また、ＦＥＲが悪い場合には、再送制御などにより実質的な帯域割当量が減少する。このようにＦＥＲと帯域割当量は対応しており、基地局装置は、ＦＥＲに基づいて帯域情報を算出することもできる。

また、上記実施形態では、リンクの減設処理を移動局装置で行っていたが、同様な処理をサーバ装置で行うことも可能である。基地局装置がサーバ装置に対して帯域情報を送信するようにすることにより、このような態様を実現することが可能である。

また、本発明は、移動体通信システムのみならず、マルチリンク通信を行うあらゆる通信システムに適用されうる。

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成図である。 本発明の実施の形態に係る移動局装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係るサーバ装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る移動局装置及び基地局装置の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る処理フロー図である。

符号の説明

１０ 移動体通信システム、２０ 移動局装置、２１，３１，４１ 制御部、２２，３２，４２ 記憶部、２３，３３ 無線通信部、３０ 基地局装置、３４ ネットワークインターフェイス部、４０ サーバ装置、４３ 通信部、５０，７２ 受信ＲＦ処理部、５１ 帯域情報算出部、５２，７１ 送信ＲＦ処理部、７０ 送信制御部、７３ 帯域情報取得部、７４ リンク制御部。

Claims (5)

1. 通信装置が、複数のリンクを使用して通信を行うマルチリンク通信を行う通信システムにおいて、
   前記各リンクは、それぞれ中継通信装置によって中継されるリンクであり、
   前記各中継通信装置は、
   当該中継通信装置が前記通信装置に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を送信する送信手段、
   を含み、
   前記通信装置は、
   前記送信される帯域情報を受信する受信手段と
   前記受信した帯域情報に基づいて、前記各リンクの使用を停止する使用停止手段と、
   を含む、
   ことを特徴とする通信システム。
2. 請求項１に記載の通信システムにおいて、
   前記使用停止手段は、前記受信した帯域情報により示される帯域が所定値を下回るリンクの使用を停止する、
   ことを特徴とする通信システム。
3. 請求項１又は２に記載の通信システムにおいて、
   前記使用停止手段は、当該通信装置が使用する他のリンクの状態に基づいて、前記各リンクの使用を停止する、
   ことを特徴とする通信システム。
4. それぞれ中継通信装置によって中継されるリンクである複数のリンクを使用して通信を行うマルチリンク通信を行う通信装置において、
   前記各中継通信装置から、該中継通信装置が前記通信装置に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を受信する受信手段と、
   前記受信した帯域情報に基づいて、前記各リンクの使用を停止する使用停止手段と、
   を含むことを特徴とする通信装置。
5. 通信装置が、それぞれ中継通信装置によって中継されるリンクである複数のリンクを使用して通信を行うマルチリンク通信を行う通信システムにおいて、各リンクの使用を停止するためのリンク使用停止方法であって、
   前記各中継通信装置が前記通信装置に割り当てることのできる帯域を示す帯域情報を取得する取得ステップと、
   前記取得した帯域情報に基づいて、前記各リンクの使用を停止する使用停止ステップと、
   を含むことを特徴とするリンク使用停止方法。
   

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