JP2007214844A - Base station device and communication method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out reconnection as immediately as possible even if transmission of wireless layer is disconnected due to aggravation of wireless environment, when a mobile communication system is contained in a communication path of band guaranteed transmission. <P>SOLUTION: A base station device 20 relays transmission performed by each of a plurality of mobile station devices with other communication devices. The base station device 20 comprises a QoS list memory 24 and a communication start mobile station device selector 2102. The QoS list memory 24 memorizes a mobile station device information indicative of mobile station device which performs band guaranteed transmission. The selector 2102 selects a mobile station device for relay origination, according to the mobile station device information memorized at the QoS list memory 24, when a relay origination request is made from one or multiple of the plurality of mobile station devices. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は基地局装置及び通信方法に関し、特にＱｏＳ保証されたＴＣＨ(Traffic CHannel)通信の再接続に関する。   The present invention relates to a base station apparatus and a communication method, and more particularly to reconnection of QoS guaranteed TCH (Traffic CHannel) communication.

近年、通信ユーザに一定以上の通信品質を保証するためのＱｏＳ(サービス品質)と呼ばれる帯域保証技術が注目されている。   In recent years, attention has been paid to a bandwidth guarantee technology called QoS (service quality) for guaranteeing communication users a certain level of communication quality.

ＱｏＳでは、保証される帯域を示すＱｏＳマーキングデータがネットワークを流れる通信データに含められる。通信経路上にある通信装置（ルータなど）は、このＱｏＳマーキングデータを含む通信データを受信すると、該ＱｏＳマーキングデータにより示される帯域をこの通信データに保証する。つまり、処理しなければならない他の通信データが多量にあったとしても、保証される帯域までは、ＱｏＳ保証された通信データを優先的に処理する。   In QoS, QoS marking data indicating a guaranteed bandwidth is included in communication data flowing through the network. When a communication device (such as a router) on the communication path receives communication data including the QoS marking data, the communication data guarantees the band indicated by the QoS marking data. That is, even if there is a large amount of other communication data to be processed, the QoS-guaranteed communication data is preferentially processed up to the guaranteed bandwidth.

なお、特許文献１には、移動体通信システムにおいて通信品質を維持することに関する発明が記載されている。
特開２００４−１８０１０８号公報 Patent Document 1 describes an invention relating to maintaining communication quality in a mobile communication system.
JP 2004-180108 A

上記通信経路が移動体通信システムを含む場合、無線環境が悪くなるとＱｏＳ保証の有無に関わらず通信が切断される。無線環境が悪いと通信が継続できないからである。こうして切断されるのは無線レイヤにおける通信であり、無線レイヤにかかる通信が切断された後も上位レイヤにかかる通信は暫く継続される。ただし、当然ながら無線レイヤが切断されていると通信データの送受信はできないので、無線レイヤの再接続が試みられることになる。   When the communication path includes a mobile communication system, the communication is disconnected regardless of whether QoS is guaranteed or not when the wireless environment is deteriorated. This is because communication cannot be continued if the wireless environment is bad. Communication in the wireless layer is disconnected in this way, and communication related to the upper layer is continued for a while after communication related to the wireless layer is disconnected. However, if the wireless layer is disconnected, communication data cannot be transmitted / received. Therefore, reconnection of the wireless layer is attempted.

この場合において、無線環境が少しでも改善し次第すぐにこの再接続が実現するようにすれば、ＱｏＳにより保証される帯域を満たすことができる可能性が高まる。   In this case, if this reconnection is realized as soon as the wireless environment is improved as much as possible, the possibility of satisfying the bandwidth guaranteed by QoS increases.

しかしながら、従来の移動体通信システムは、再接続しようとする上記通信と、他の通信と、をＱｏＳ保証の有無に関わらない優先順位（例えば無線環境に基づく優先順位）で通信開始させていたため、通信が多い場合にはある程度無線環境が改善してからでないと上記再接続が実現せず、ＱｏＳ保証により保証される帯域を満たすことができる可能性が低くなってしまっていた。   However, since the conventional mobile communication system starts communication with the above-mentioned communication to be reconnected and other communication with a priority order (for example, a priority order based on the wireless environment) regardless of whether or not QoS is guaranteed. When there is a lot of communication, the reconnection is not realized until the wireless environment is improved to some extent, and the possibility that the bandwidth guaranteed by the QoS guarantee can be satisfied has been reduced.

従って、本発明の課題の一つは、帯域保証される通信の通信経路に移動体通信システムが含まれる場合において、無線レイヤの通信が無線環境の悪化により切断されたとしても、できるだけ早急に再接続させることを実現する基地局装置及び通信方法を提供することにある。   Accordingly, one of the problems of the present invention is that when a mobile communication system is included in a communication path for guaranteed bandwidth, even if the wireless layer communication is disconnected due to deterioration of the wireless environment, the communication is resumed as soon as possible. It is to provide a base station apparatus and a communication method for realizing connection.

上記課題を解決するための本発明にかかる基地局装置は、複数の移動局装置がそれぞれ他の通信装置との間で行う通信を中継する基地局装置において、帯域保証されている通信を行っている移動局装置を示す移動局装置情報を記憶する移動局装置情報記憶手段と、前記複数の移動局装置のうちの１又は複数から中継開始要求がなされた場合に、前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報に応じて、中継開始する移動局装置を選択する選択手段と、を含むことを特徴とする。   A base station apparatus according to the present invention for solving the above-described problems is performed by performing a band-guaranteed communication in a base station apparatus that relays communication performed by each of a plurality of mobile station apparatuses with another communication apparatus. Mobile station apparatus information storage means for storing mobile station apparatus information indicating a mobile station apparatus that is present, and the mobile station apparatus information storage means when a relay start request is made from one or more of the plurality of mobile station apparatuses Selection means for selecting a mobile station apparatus to start relaying according to the mobile station apparatus information stored in the mobile station apparatus.

これによれば、帯域保証される通信の通信経路に移動体通信システムが含まれる場合において、無線レイヤの通信が無線環境の悪化により切断されたとしても、上記基地局装置は、上位レイヤで帯域保証されているか否かに応じて再接続させる移動局装置を選択しているので、帯域保証される通信をできるだけ早急に再接続させることが実現される。   According to this, when the mobile communication system is included in the communication path of the guaranteed bandwidth, even if the wireless layer communication is disconnected due to the deterioration of the wireless environment, the base station device does not Since the mobile station device to be reconnected is selected depending on whether it is guaranteed or not, it is possible to reconnect the communication whose bandwidth is guaranteed as soon as possible.

また、上記基地局装置において、前記中継開始要求の受信は、所定の到来方向推定処理による空間分割受信により行われ、当該基地局装置は、前記移動局装置情報記憶手段の記憶状況に応じて、前記到来方向推定処理により空間分割受信する前記中継開始要求の数を制御する受信中継開始要求数制御手段、をさらに含む、こととしてもよい。   Further, in the base station apparatus, the reception of the relay start request is performed by space division reception by a predetermined arrival direction estimation process, and the base station apparatus is configured according to the storage status of the mobile station apparatus information storage unit. It may further include receiving relay start request number control means for controlling the number of relay start requests to be subjected to space division reception by the arrival direction estimation process.

アレーアンテナを使って空間分割受信を行うための到来方向推定処理技術が知られている。具体的には、ＭＵＳＩＣ(MUltiple SIgnal Classification)、ＥＳＰＲＩＴ(Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques)などが挙げられる。これらはいずれも特許庁の標準技術集に記載されているものである。これらの到来方向推定処理で空間分割受信できるのは、原理的にアンテナ数−１個の通信までであることが知られている。   An arrival direction estimation processing technique for performing space division reception using an array antenna is known. Specific examples include MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) and ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques). These are all described in the JPO standard technology collection. It is known that space division reception can be performed by these arrival direction estimation processes up to communication of the number of antennas minus one in principle.

ある周波数チャネルのあるタイムスロットにおいて、同時に複数の移動局装置が中継開始要求を送信した場合、基地局装置は上記到来方向推定処理によりこれらを空間分割受信する。この空間分割受信において、原理的には上述のようにアンテナ数−１個の中継開始要求を受信することができるが、実際にはより少ない個数の中継開始要求のみを受信するようにしている。ある周波数チャネルのあるタイムスロットにおいて複数の中継開始要求があったとしても、結局そのうちの１つにかかる通信しか開始することはできず、また、その選択される１つはＳＩＮＲ（Signal to Interference plus Noise Ratio：信号対干渉＋雑音電力比)が最も高いものとなるため、ＳＩＮＲが比較的小さいものをいくつも受信したとしても処理量が無駄に増えるだけであるからである。   When a plurality of mobile station apparatuses transmit relay start requests at the same time in a certain time slot of a certain frequency channel, the base station apparatus receives these in space division by the arrival direction estimation process. In this space division reception, in principle, it is possible to receive a relay start request with the number of antennas minus one as described above, but actually, only a smaller number of relay start requests are received. Even if there are a plurality of relay start requests in a certain time slot of a certain frequency channel, only communication related to one of them can be started after all, and the selected one is SINR (Signal to Interference plus). This is because the noise ratio (signal-to-interference + noise power ratio) is the highest, so that the amount of processing only increases unnecessarily even if a number of signals having a relatively small SINR are received.

しかしながらこれでは、上位レイヤで帯域保証されているか否かに応じて再接続される移動局装置を決定しようとしても、その移動局装置の無線環境が比較的悪い場合、そもそも中継開始要求が受信されなくなってしまい、基地局装置はこの移動局装置を選択しようがない。この点、上記基地局装置では移動局装置記憶手段の記憶状況に応じて空間分割受信する中継開始要求数を制御しているので、中継開始要求がそもそも受信されない状況が生じにくいようにすることができる。   However, in this case, even if an attempt is made to determine a mobile station apparatus to be reconnected depending on whether or not the bandwidth is guaranteed in an upper layer, if the mobile station apparatus has a relatively poor wireless environment, a relay start request is received in the first place. Therefore, the base station apparatus cannot select this mobile station apparatus. In this respect, since the base station apparatus controls the number of relay start requests for space division reception according to the storage status of the mobile station apparatus storage means, it is possible to prevent a situation where a relay start request is not received in the first place. it can.

また、上記各基地局装置において、前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報により示される移動局装置が当該基地局装置との間での通信を行っていない場合、所定時間経過後に、該移動局装置情報を前記移動局装置情報記憶手段から削除する削除手段、をさらに含むこととしてもよい。   Further, in each of the above base station devices, when the mobile station device indicated by the mobile station device information stored in the mobile station device information storage means is not communicating with the base station device, a predetermined time has elapsed. Later, the mobile station apparatus information may further include deletion means for deleting the mobile station apparatus information from the mobile station apparatus information storage means.

これによれば、帯域保証されている通信を行っている移動局装置について無線環境の悪化等により無線通信が切断されたとしても、上記所定時間の間は移動局装置情報記憶手段に該移動局装置を示す移動局装置情報が保持される。このため、無線通信が切断された移動局装置から中継開始要求があった場合、上記基地局装置は、該移動局装置を示す移動局装置情報に応じて、中継開始する移動局装置を選択することができる。   According to this, even if the radio communication is disconnected due to deterioration of the radio environment or the like for the mobile station apparatus performing communication with guaranteed bandwidth, the mobile station apparatus information storage means stores the mobile station apparatus in the mobile station apparatus information storage means for the predetermined time. Mobile station apparatus information indicating the apparatus is held. For this reason, when there is a relay start request from a mobile station apparatus that has been disconnected from radio communication, the base station apparatus selects a mobile station apparatus to start relaying according to mobile station apparatus information indicating the mobile station apparatus be able to.

また、本発明にかかる通信方法は、複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置がそれぞれ他の通信装置との間で行う通信を中継する基地局装置と、を含む通信システムにおける通信方法であって、前記基地局装置において、帯域保証されている通信を行っている移動局装置を示す移動局装置情報を、移動局装置情報記憶手段に記憶させる移動局装置情報記憶ステップと、前記複数の移動局装置のうちの１又は複数からの中継開始要求に基づき、前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報に応じて、中継開始する移動局装置を選択する選択ステップと、を含むことを特徴とする。   In addition, a communication method according to the present invention is a communication method in a communication system including a plurality of mobile station apparatuses and a base station apparatus that relays communication performed by each of the plurality of mobile station apparatuses with another communication apparatus. In the base station apparatus, mobile station apparatus information storage step for storing mobile station apparatus information indicating a mobile station apparatus performing communication with guaranteed bandwidth in mobile station apparatus information storage means; A selection step of selecting a mobile station device to start relaying according to mobile station device information stored in the mobile station device information storage unit based on a relay start request from one or more of the mobile station devices; It is characterized by including.

また、上記通信方法において、前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報により示される移動局装置が当該基地局装置との間での通信を行っていない場合、所定時間経過後に、該移動局装置情報を前記移動局装置情報記憶手段から削除する削除ステップ、をさらに含むこととしてもよい。   Further, in the communication method, when the mobile station device indicated by the mobile station device information stored in the mobile station device information storage means is not communicating with the base station device, after a predetermined time has elapsed, The mobile station apparatus information may further include a deletion step of deleting the mobile station apparatus information from the mobile station apparatus information storage means.

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態にかかる通信システム１のシステム構成を示す図である。同図に示すように、通信システム１は複数の移動局装置１０、基地局装置２０、ＰＤＳＮ（パケット交換機）３０、ネットワーク４０、ＩＰ通信装置５０を含んで構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a communication system 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the communication system 1 includes a plurality of mobile station apparatuses 10, a base station apparatus 20, a PDSN (packet switch) 30, a network 40, and an IP communication apparatus 50.

各移動局装置１０、基地局装置２０、ＰＤＳＮ３０は移動体通信システムの構成要素である。ここでは、各移動局装置１０はそれぞれ、移動体通信システムの網外にある複数のＩＰ通信装置５０のうちのいずれかとの間でＩＰ通信を行う。基地局装置２０は移動局装置１０との間で無線通信を行うとともに、ＰＤＳＮ３０との間で有線通信を行う。これにより、基地局装置２０は移動局装置１０とＰＤＳＮ３０を通信接続し、上記ＩＰ通信を中継する。また、ＰＤＳＮ３０は基地局装置２０との間、及びネットワーク４０との間、でそれぞれ有線通信を行う。これにより、ＰＤＳＮ３０は基地局装置２０とネットワーク４０を通信接続し、上記ＩＰ通信を中継する。ネットワーク４０は、例えばインターネットであり、インターネット上のコンピュータであるＩＰ通信装置５０とＰＤＳＮ３０とを接続して、上記ＩＰ通信を中継する。   Each mobile station apparatus 10, base station apparatus 20, and PDSN 30 are components of the mobile communication system. Here, each mobile station device 10 performs IP communication with one of a plurality of IP communication devices 50 outside the network of the mobile communication system. The base station device 20 performs wireless communication with the mobile station device 10 and performs wired communication with the PDSN 30. Thereby, the base station apparatus 20 connects the mobile station apparatus 10 and the PDSN 30 for communication, and relays the IP communication. The PDSN 30 performs wired communication with the base station apparatus 20 and with the network 40, respectively. Accordingly, the PDSN 30 connects the base station apparatus 20 and the network 40 for communication and relays the IP communication. The network 40 is, for example, the Internet, and connects the IP communication device 50 that is a computer on the Internet and the PDSN 30 to relay the IP communication.

各移動局装置１０と基地局装置２０の間で行われる無線通信について説明する。各移動局装置１０と基地局装置２０の間では、いくつかの論理チャネルが設定される。ここでは特に、移動局装置１０ごとに設定される通信データ送受信用の通信チャネル、及び基地局装置２０と複数の移動局装置１０との間における通信制御用データ送受信用のＲＡＣＨ（Random Access Channel：ランダムアクセスチャネル）の２種類の論理チャネルについて説明する。   The radio communication performed between each mobile station apparatus 10 and the base station apparatus 20 will be described. Several logical channels are set between each mobile station apparatus 10 and the base station apparatus 20. Here, in particular, a communication channel for communication data transmission / reception set for each mobile station apparatus 10 and a RACH (Random Access Channel for communication control data transmission / reception between the base station apparatus 20 and the plurality of mobile station apparatuses 10 are provided. Two types of logical channels (random access channels) will be described.

また、基地局装置２０は、複数の無線通信を周波数分割多重、時分割多重、及び空間分割多重により多重化することにより複数の物理チャネルを設定する。この物理チャネルは、具体的には周波数チャネル／タイムスロット／重み係数などにより特定される。これらの詳細については後述する。そして、各物理チャネルに上記論理チャネルを１つずつ割り当てる。各移動局装置１０及び基地局装置２０は、各論理チャネルにおいて送信すべきデータを、各論理チャネルに割り当てられた物理チャネルを使用して、送信する。   Further, the base station apparatus 20 sets a plurality of physical channels by multiplexing a plurality of radio communications by frequency division multiplexing, time division multiplexing, and space division multiplexing. Specifically, this physical channel is specified by a frequency channel / time slot / weighting factor or the like. Details of these will be described later. Then, one logical channel is assigned to each physical channel. Each mobile station apparatus 10 and base station apparatus 20 transmit data to be transmitted in each logical channel using a physical channel assigned to each logical channel.

通信チャネルでは、各移動局装置１０及び基地局装置２０は、各移動局装置１０がＩＰ通信装置５０との間で行うＩＰ通信にかかる無線通信を行う。具体的には、各移動局装置１０及び基地局装置２０は、ＩＰ通信が行われる通信レイヤ（上位レイヤ）にかかる通信データ（以下、上位レイヤ通信データと称する。）を、無線通信が行われる通信レイヤ（無線レイヤ）にかかる通信データ（以下、無線レイヤ通信データと称する。）に含める。そして、通信チャネルに割り当てられた物理チャネルを使用して、無線レイヤ通信データを送受信する。   In the communication channel, each mobile station device 10 and base station device 20 performs wireless communication related to IP communication performed by each mobile station device 10 with the IP communication device 50. Specifically, each mobile station device 10 and base station device 20 performs wireless communication on communication data (hereinafter referred to as upper layer communication data) related to a communication layer (upper layer) in which IP communication is performed. It is included in communication data related to the communication layer (wireless layer) (hereinafter referred to as wireless layer communication data). The wireless layer communication data is transmitted and received using the physical channel assigned to the communication channel.

ＲＡＣＨでは、基地局装置２０と各移動局装置１０との間で通信制御用データの送受信が行われる。具体的には、移動局装置１０から基地局装置２０に対してはＲＡ(Random Access)と呼ばれる信号が送信され、このＲＡは通信制御用データを含んでいる。また、ＲＡを受信した基地局装置２０は、ＲＡを送信した移動局装置１０に対してＡＡ(Access Assignment)と呼ばれる信号を送信する。このＡＡもやはり通信制御用データを含んでいる。   In the RACH, communication control data is transmitted and received between the base station apparatus 20 and each mobile station apparatus 10. Specifically, a signal called RA (Random Access) is transmitted from the mobile station apparatus 10 to the base station apparatus 20, and this RA includes data for communication control. In addition, the base station apparatus 20 that has received the RA transmits a signal called AA (Access Assignment) to the mobile station apparatus 10 that has transmitted the RA. This AA also includes communication control data.

なお、基地局装置２０は、通信チャネルが割り当てられていない物理チャネルを、ＲＡＣＨに割り当てる。換言すれば、通信チャネルが割り当てられていない物理チャネルにおいて、ＲＡを受信する。   Note that the base station apparatus 20 assigns a physical channel to which no communication channel is assigned to the RACH. In other words, RA is received in a physical channel to which no communication channel is assigned.

ある移動局装置１０がＩＰ通信装置５０との通信を開始する場合、初めに、移動局装置１０が、基地局装置２０に対して、当該移動局装置１０との間で無線通信を開始し、通信の中継を開始するよう要求することを示す中継開始要求を送信する。具体的には、移動局装置１０は、ＣＣＨ(Configuration Channel)を利用した基地局装置２０との通信において、当該基地局装置から、現在使用されていない物理チャネル（通信チャネルに割り当てられていない物理チャネル）を示す情報を取得し、該情報により示される物理チャネルを使用して、この中継開始要求を含むＲＡを送信する。この中継開始要求を受信した基地局装置２０は、当該基地局装置２０の物理チャネルに空きがある場合に、該中継開始要求を送信した移動局装置１０との間で無線レイヤの通信を確立する。具体的には、空いている物理チャネルを、該中継開始要求を送信した移動局装置１０に割り当て、該物理チャネルを示す物理チャネル情報をＡＡに含めて送信する。このＡＡを受信した移動局装置１０は、該ＡＡに含まれる物理チャネル情報に含まれる物理チャネルを使用して、基地局装置２０との間で通信チャネルを設定する。そして、設定した通信チャネルを使用して、無線レイヤの通信を開始する。   When a certain mobile station device 10 starts communication with the IP communication device 50, first, the mobile station device 10 starts radio communication with the mobile station device 10 with respect to the base station device 20, A relay start request indicating that a request to start communication relay is sent. Specifically, the mobile station device 10 communicates with a base station device 20 using a CCH (Configuration Channel) from a physical channel that is not currently used by the base station device (a physical channel that is not assigned to a communication channel). Information indicating the channel) is acquired, and the RA including this relay start request is transmitted using the physical channel indicated by the information. The base station device 20 that has received this relay start request establishes wireless layer communication with the mobile station device 10 that has transmitted the relay start request when there is a free physical channel in the base station device 20. . Specifically, a free physical channel is allocated to the mobile station apparatus 10 that has transmitted the relay start request, and the physical channel information indicating the physical channel is included in AA and transmitted. The mobile station apparatus 10 that has received this AA sets a communication channel with the base station apparatus 20 using the physical channel included in the physical channel information included in the AA. Then, wireless layer communication is started using the set communication channel.

無線レイヤの通信が確立すると、移動局装置１０は、ＩＰ通信装置５０との間で上位レイヤの通信を確立する。このとき、移動局装置１０及びＩＰ通信装置５０は、こうして確立した通信にかかる上位レイヤ通信データの種類によって、上位レイヤの帯域保証を行う。具体的には、例えば上位レイヤの通信がストリーミング通信である場合、通信開始から終了までの通信レートの平均値（又は所定時間ごとの通信レートの移動平均値）が所定値以上であることが望ましく、このような場合に帯域保証がなされる。帯域保証をする場合、移動局装置１０及びＩＰ通信装置５０は上位レイヤ通信データに所定のＱｏＳマーキングデータを含める。   When the wireless layer communication is established, the mobile station apparatus 10 establishes upper layer communication with the IP communication apparatus 50. At this time, the mobile station device 10 and the IP communication device 50 guarantee the bandwidth of the upper layer according to the type of the upper layer communication data related to the communication thus established. Specifically, for example, when the upper layer communication is streaming communication, it is desirable that the average value of the communication rate from the start to the end of the communication (or the moving average value of the communication rate every predetermined time) is equal to or greater than the predetermined value. In such a case, bandwidth is guaranteed. When performing bandwidth guarantee, the mobile station device 10 and the IP communication device 50 include predetermined QoS marking data in higher layer communication data.

しかし、上位レイヤ通信データに上記ＱｏＳマーキングデータが含まれているか否かに関わらず、上位レイヤの通信が確立された後の無線環境悪化により、基地局装置２０と移動局装置１０との間で行われる無線通信の継続が不可能になる場合がある。この場合には、無線レイヤが切断されることになるが、上位レイヤは暫くの間維持される。この間、移動局装置１０は、無線レイヤの通信を再開させるために、基地局装置２０に対し、上記中継開始要求を送信する。   However, regardless of whether the QoS marking data is included in the upper layer communication data, due to the deterioration of the radio environment after the upper layer communication is established, the base station device 20 and the mobile station device 10 It may be impossible to continue the wireless communication that is performed. In this case, the radio layer is disconnected, but the upper layer is maintained for a while. During this time, the mobile station apparatus 10 transmits the relay start request to the base station apparatus 20 in order to resume communication in the radio layer.

ところで、基地局装置２０は、上記中継開始要求を複数の移動局装置１０から受信することがある。この場合、基地局装置２０は、これら複数の移動局装置１０の中から１つを選択し、該選択した移動局装置１０に対して空いている物理チャネルを割り当てる。ここでは、この選択にかかる選択処理は、上位レイヤが帯域保証（ＱｏＳ保証）されているか否かに応じて行われる。以下、この選択処理を行うための基地局装置２０の構成及び機能について詳細に説明する。   By the way, the base station apparatus 20 may receive the relay start request from a plurality of mobile station apparatuses 10. In this case, the base station apparatus 20 selects one of the plurality of mobile station apparatuses 10 and allocates a free physical channel to the selected mobile station apparatus 10. Here, the selection process related to this selection is performed depending on whether or not the upper layer is guaranteed bandwidth (QoS guarantee). Hereinafter, the configuration and function of the base station apparatus 20 for performing this selection process will be described in detail.

基地局装置２０はＣＰＵ及びメモリを備えるコンピュータである。ＣＰＵは、メモリに記憶されるプログラムを実行するための処理ユニットであり、基地局装置２０の各部を制御する処理を行うとともに、後述する各機能を実現する。メモリは本実施の形態を実施するためのプログラムやデータを記憶している。また、ＣＰＵのワークメモリとしても動作する。   The base station device 20 is a computer having a CPU and a memory. The CPU is a processing unit for executing a program stored in the memory, and performs processing for controlling each unit of the base station apparatus 20 and implements functions described later. The memory stores programs and data for carrying out the present embodiment. It also operates as a work memory for the CPU.

図２は、基地局装置２０の機能ブロックを示す図である。同図に示すように、基地局装置２０は機能的に、通信処理部２１、無線通信部２２、有線通信部２３、ＱｏＳ対象リスト記憶部２４を含んで構成される。通信処理部２１は、ここでは上位レイヤ機能部２１０と無線レイヤ機能部２１１の各機能部から構成される。上位レイヤ機能部２１０はさらに、ＱｏＳ保証有無判断部２１００、受信数制御部２１０１、通信開始移動局装置選択部２１０２、拡張ＲＡＣＨ使用決定部２１０３を含んで構成され、無線レイヤ機能部２１１はさらに、無線通信切断部２１１０、ＲＡＣＨ通信部２１１１を含んで構成される。   FIG. 2 is a diagram illustrating functional blocks of the base station device 20. As shown in the figure, the base station device 20 functionally includes a communication processing unit 21, a wireless communication unit 22, a wired communication unit 23, and a QoS target list storage unit 24. Here, the communication processing unit 21 includes functional units of an upper layer functional unit 210 and a wireless layer functional unit 211. The upper layer function unit 210 further includes a QoS guarantee presence / absence determination unit 2100, a reception number control unit 2101, a communication start mobile station apparatus selection unit 2102, and an enhanced RACH use determination unit 2103. The radio layer function unit 211 further includes The wireless communication disconnection unit 2110 and the RACH communication unit 2111 are included.

無線レイヤ機能部２１１は、移動局装置１０ごとに通信チャネルを設定する。そして各通信チャネルに、複数の周波数チャネル（周波数分割多重の分割単位）のうちいずれか少なくとも１つを割り当て、さらに該周波数チャネルにおける複数のタイムスロット（時分割多重の分割単位）のうちいずれか少なくとも１つを割り当てる。また、後述する無線通信部２２が複数の移動局装置１０について空間分割多重可能であると判定した場合には、これら複数の移動局装置１０にそれぞれ設定した複数の通信チャネルを、同一周波数チャネルの同一タイムスロットに割り当てる。   The radio layer function unit 211 sets a communication channel for each mobile station apparatus 10. Each communication channel is assigned at least one of a plurality of frequency channels (frequency division multiplex division units), and at least one of a plurality of time slots (time division multiplex division units) in the frequency channel. Assign one. In addition, when the radio communication unit 22 described later determines that space division multiplexing is possible for a plurality of mobile station apparatuses 10, a plurality of communication channels set for each of the plurality of mobile station apparatuses 10 are assigned to the same frequency channel. Assign to the same time slot.

上位レイヤ機能部２１０は、有線通信部２３から上位レイヤ通信データが入力されると、該上位レイヤ通信データの宛先となる移動局装置１０を取得し、該移動局装置１０を示す宛先情報とともに無線レイヤ機能部２１１に出力する。無線レイヤ機能部２１１は、上位レイヤ機能部２１０から入力された上位レイヤ通信データを、その宛先情報により示される移動局装置１０に対して設定した通信チャネルにおいて送信される無線レイヤ通信データに含め、該無線レイヤ通信データを無線通信部２２に出力する。一方、無線レイヤ機能部２１１は、無線通信部２２から無線レイヤ通信データが入力されると、該無線レイヤ通信データに含まれる上位レイヤ通信データを取得し、上位レイヤ機能部２１０に出力する。上位レイヤ機能部２１０は、無線レイヤ機能部２１１から入力された上位レイヤ通信データを有線通信部２３に出力する。   When the upper layer communication data is input from the wired communication unit 23, the upper layer function unit 210 acquires the mobile station device 10 that is the destination of the upper layer communication data, and wirelessly transmits the destination information indicating the mobile station device 10 together with the destination information. The data is output to the layer function unit 211. The radio layer function unit 211 includes the upper layer communication data input from the upper layer function unit 210 in the radio layer communication data transmitted in the communication channel set for the mobile station apparatus 10 indicated by the destination information, The wireless layer communication data is output to the wireless communication unit 22. On the other hand, when wireless layer communication data is input from the wireless communication unit 22, the wireless layer function unit 211 acquires higher layer communication data included in the wireless layer communication data and outputs the upper layer communication data to the upper layer function unit 210. The upper layer function unit 210 outputs the upper layer communication data input from the wireless layer function unit 211 to the wired communication unit 23.

無線通信部２２は、アレーアンテナを備えており、アレーアンテナを構成する各アンテナで受信された各移動局装置１０からの信号の受信電力及び位相に基づき、移動局装置１０ごとに、その存在方向を示す重み係数を算出する。無線通信部２２は、こうして算出した重み係数が所定量以上互いに異なっている複数の移動局装置１０について、空間分割多重可能であると判定する。   The radio communication unit 22 includes an array antenna, and for each mobile station device 10, the direction of existence of each mobile station device 10 based on the received power and phase of the signal from each mobile station device 10 received by each antenna constituting the array antenna. Is calculated. The wireless communication unit 22 determines that a plurality of mobile station apparatuses 10 having weight coefficients calculated in this way that differ from each other by a predetermined amount or more can be subjected to space division multiplexing.

無線通信部２２は、通信処理部２１から無線レイヤ通信データが入力されると、その無線レイヤ通信データが送受信される通信チャネルが設定された移動局装置１０について上記算出した重み係数を乗算する。さらに、その通信チャネルに割り当てられた周波数チャネル及びタイムスロットにおいて、上記アレーアンテナを構成する各アンテナから無線区間に出力する。   When wireless layer communication data is input from the communication processing unit 21, the wireless communication unit 22 multiplies the calculated weighting factor for the mobile station apparatus 10 in which a communication channel for transmitting and receiving the wireless layer communication data is set. Further, in the frequency channel and time slot assigned to the communication channel, the data is output from each antenna constituting the array antenna to the radio section.

一方、無線通信部２２は、移動局装置１０から無線レイヤ通信データを受信すると、該無線レイヤ通信データが送受信される通信チャネルと対応付けて、通信処理部２１に出力する。   On the other hand, when receiving the wireless layer communication data from the mobile station device 10, the wireless communication unit 22 outputs the wireless layer communication data to the communication processing unit 21 in association with the communication channel through which the wireless layer communication data is transmitted and received.

また、無線通信部２２は、タイムスロットごとに通信チャネルが割り当てられているか否かを管理している。あるタイムスロットに空きが発生すると、無線通信部２２は、この空きタイムスロットにおいて上記中継開始要求を受信する。具体的には、上記アレーアンテナを利用して所定の到来方向推定処理を行うことにより、上記空きタイムスロットにおいて複数の移動局装置１０からの中継開始要求を空間分割受信する。無線通信部２２は、空間分割受信した複数の中継開始要求を通信処理部２１に出力する。   The wireless communication unit 22 manages whether or not a communication channel is assigned for each time slot. When a vacancy occurs in a certain time slot, the wireless communication unit 22 receives the relay start request in the vacant time slot. Specifically, by performing predetermined direction-of-arrival estimation processing using the array antenna, the relay start requests from the plurality of mobile station apparatuses 10 are spatially divided and received in the empty time slots. The wireless communication unit 22 outputs a plurality of relay start requests received in space division to the communication processing unit 21.

複数の中継開始要求の入力を受けた通信処理部２１は、上位レイヤ機能部２１０において実行される所定の選択処理（詳細は後述する。）によりその中の１つを選択し、該選択した中継開始要求を送信した移動局装置１０に対し、通信チャネルを設定する。こうして基地局装置２０は、新たに移動局装置１０との無線レイヤの通信を確立する。   Upon receiving a plurality of relay start requests, the communication processing unit 21 selects one of them by a predetermined selection process (details will be described later) executed in the upper layer function unit 210, and the selected relay A communication channel is set for the mobile station apparatus 10 that has transmitted the start request. In this way, the base station apparatus 20 newly establishes wireless layer communication with the mobile station apparatus 10.

有線通信部２３は、ＰＤＳＮ３０から上位レイヤ通信データを受信し、通信処理部２１に出力するとともに、通信処理部２１から入力された上位レイヤ通信データをＰＤＳＮ３０に対して送信する。   The wired communication unit 23 receives the upper layer communication data from the PDSN 30 and outputs it to the communication processing unit 21, and transmits the upper layer communication data input from the communication processing unit 21 to the PDSN 30.

ＱｏＳ対象リスト記憶部２４は、基地局装置２０が中継中の通信のうち、帯域保証されている通信を行っている移動局装置１０を示す移動局装置情報を、ＱｏＳ対象リストとして記憶する。   The QoS target list storage unit 24 stores, as a QoS target list, mobile station apparatus information indicating the mobile station apparatus 10 performing communication with guaranteed bandwidth among communications being relayed by the base station apparatus 20.

以下、通信処理部２１の機能について詳細に説明する。   Hereinafter, functions of the communication processing unit 21 will be described in detail.

ＱｏＳ保証有無判断部２１００は、各移動局装置１０について、上位レイヤ通信データに上記ＱｏＳマーキングデータが含まれているか否かを判断する。そして、ＱｏＳマーキングデータが含まれている上位レイヤ通信データの送信又は受信を行っている移動局装置１０を示す移動局装置情報を、上記ＱｏＳ対象リストに記憶させる。また、ＱｏＳ保証有無判断部２１００は、ＱｏＳ対象リストに記憶させた移動局装置情報により示される移動局装置１０が当該基地局装置２０との間での通信を行っていない場合、所定時間経過後に、該移動局装置情報をＱｏＳ対象リストから削除する。すなわち、ＱｏＳマーキングデータが含まれている上位レイヤ通信データの送信又は受信を行わなくなってから所定時間が経過した場合には、該移動局装置情報をＱｏＳ対象リストから削除する。   The QoS guarantee presence / absence judging unit 2100 judges, for each mobile station apparatus 10, whether or not the QoS marking data is included in the higher layer communication data. And the mobile station apparatus information which shows the mobile station apparatus 10 which is transmitting or receiving the upper layer communication data containing QoS marking data is memorize | stored in the said QoS object list. In addition, when the mobile station apparatus 10 indicated by the mobile station apparatus information stored in the QoS target list is not communicating with the base station apparatus 20, the QoS guarantee presence / absence determination unit 2100 performs after a predetermined time has elapsed. The mobile station apparatus information is deleted from the QoS target list. That is, when a predetermined time has elapsed since transmission or reception of higher layer communication data including QoS marking data is not performed, the mobile station apparatus information is deleted from the QoS target list.

無線通信切断部２１１０は、無線環境に応じて、中継中の通信を切断する。具体的には、無線通信切断部２１１０は、通信チャネルごとにその無線環境を監視する。この無線環境としては、エラーレート、受信電力、ＳＩＮＲ、通信レートなどが好適である。そして、無線環境が所定水準以下に悪化すると、該通信チャネルの上記設定を解除することにより、該通信チャネルにおいて行われる無線通信を切断する。無線通信切断部２１１０は、こうして切断した無線通信を行っていた移動局装置１０を示す移動局装置情報が上記ＱｏＳ対象リストに記憶されている場合、該移動局装置情報に無線通信が切断されている旨を示す切断情報を含める。   The wireless communication disconnection unit 2110 disconnects the relaying communication according to the wireless environment. Specifically, the wireless communication disconnection unit 2110 monitors the wireless environment for each communication channel. As this wireless environment, an error rate, received power, SINR, communication rate, and the like are preferable. When the wireless environment deteriorates to a predetermined level or lower, the wireless communication performed in the communication channel is disconnected by canceling the setting of the communication channel. When the mobile station apparatus information indicating the mobile station apparatus 10 that has performed the wireless communication thus disconnected is stored in the QoS target list, the wireless communication disconnection unit 2110 disconnects the wireless communication from the mobile station apparatus information. Include cutting information indicating that

無線通信切断部２１１０により通信チャネルの上記設定が解除されると、該通信チャネルに割り当てられていたタイムスロットが空きタイムスロットとなる場合がある。この場合、上述のように該空きタイムスロットにおいて無線通信部２２が中継開始要求を空間分割受信し、当該通信処理部２１に入力してくることになる。   When the setting of the communication channel is canceled by the wireless communication disconnecting unit 2110, the time slot assigned to the communication channel may become an empty time slot. In this case, as described above, the wireless communication unit 22 spatially receives the relay start request in the empty time slot and inputs it to the communication processing unit 21.

受信数制御部２１０１は、このとき無線通信部２２において空間分割受信される中継開始要求の数を、ＱｏＳ対象リストの記憶状況に応じて、制御する。無線通信部２２は、この制御に応じて、空間分割受信する中継開始要求の数を変更する。具体的には、受信数制御部２１０１は、ＱｏＳ対象リストに切断情報と対応付けて記憶される移動局装置情報が含まれている場合、空間分割受信される中継開始要求の数を最大限（アンテナ本数−１）まで増加させる。このように、最大限度数の中継開始要求を空間分割受信するモードを、以下ではエンハンスト受信モードと称する。これに対し、通常の受信モードを、以下ではノーマル受信モードと称する。   At this time, the reception number control unit 2101 controls the number of relay start requests that are spatially received by the wireless communication unit 22 according to the storage status of the QoS target list. The wireless communication unit 22 changes the number of relay start requests for space division reception according to this control. Specifically, when the QoS target list includes mobile station apparatus information stored in association with disconnection information, the reception number control unit 2101 maximizes the number of relay start requests that are spatially received ( Increase the number of antennas to 1). In this manner, the mode in which the maximum number of relay start requests is spatially divided is hereinafter referred to as an enhanced reception mode. On the other hand, the normal reception mode is hereinafter referred to as a normal reception mode.

ＲＡＣＨ通信部２１１１は、上記ＲＡＣＨにおける通信制御用データの送受信を行う。ここでは、ＲＡＣＨ通信部２１１１は、無線通信部２２が受信した１又は複数の中継開始要求を取得し、通信開始移動局装置選択部２１０２に出力する。また、ＲＡＣＨ通信部２１１１は、通信開始移動局装置選択部２１０２が選択した移動局装置１０に対して物理チャネルを割り当て、該移動局装置１０に対し、該物理チャネルを示す情報を含むＡＡを送信する処理も行う。   The RACH communication unit 2111 transmits and receives communication control data in the RACH. Here, the RACH communication unit 2111 acquires one or a plurality of relay start requests received by the radio communication unit 22 and outputs them to the communication start mobile station apparatus selection unit 2102. The RACH communication unit 2111 allocates a physical channel to the mobile station device 10 selected by the communication start mobile station device selection unit 2102 and transmits an AA including information indicating the physical channel to the mobile station device 10. The process to do is also performed.

通信開始移動局装置選択部２１０２は、ＲＡＣＨ通信部２１１１から１又は複数の中継開始要求が入力されると、ＱｏＳ対象リストに記憶される移動局装置情報に応じて、中継開始する移動局装置１０を選択する。具体的には、通信開始移動局装置選択部２１０２は、ＱｏＳ対象リストに記憶される移動局装置情報に切断情報が含まれる移動局装置１０を優先的に選択する。   When one or more relay start requests are input from the RACH communication unit 2111, the communication start mobile station device selection unit 2102 starts relaying according to mobile station device information stored in the QoS target list. Select. Specifically, the communication start mobile station apparatus selection unit 2102 preferentially selects the mobile station apparatus 10 whose disconnection information is included in the mobile station apparatus information stored in the QoS target list.

以上のようにして、上位レイヤが帯域保証（ＱｏＳ保証）されているか否かに応じて、中継開始する移動局装置１０の選択処理が実施される。   As described above, the selection process of the mobile station apparatus 10 to start relaying is performed depending on whether or not the upper layer is bandwidth guaranteed (QoS guaranteed).

ところで、上記選択処理では、ＲＡＣＨ通信部２１１１がＲＡを受信してからＡＡを送信するまでに要する時間（ＲＡ処理時間）が相当長くなってしまう場合がある。この主な原因は、上位レイヤ機能部２１０と無線レイヤ機能部２１１の間の通信に時間がかかることにあり、特に通信処理量が多い場合にＲＡ処理時間が長くなる傾向がある。ＲＡ処理時間が許容値を超えて長くなると、移動局装置１０においてＡＡ待ちタイマーがタイムアウトしてしまい、物理チャネルを割り当てたとしても無線通信を確立できないことになる。そこで本実施の形態では、以下に示す拡張ＲＡＣＨを利用することにより、通信処理量が多い場合でも、移動局装置１０においてＡＡ待ちタイマーがタイムアウトすることのないようにしている。以下、詳細に説明する。   By the way, in the above selection process, the time (RA processing time) required until the RACH communication unit 2111 receives RA and transmits AA may become considerably long. The main cause is that it takes time to communicate between the upper layer function unit 210 and the wireless layer function unit 211. In particular, when the communication processing amount is large, the RA processing time tends to be longer. If the RA processing time exceeds the allowable value and becomes longer, the AA waiting timer times out in the mobile station apparatus 10, and wireless communication cannot be established even if a physical channel is allocated. Therefore, in the present embodiment, by using the extended RACH described below, the AA waiting timer does not time out in the mobile station apparatus 10 even when the communication processing amount is large. Details will be described below.

まず、拡張ＲＡＣＨ使用決定部２１０３は、通信処理部２１の通信処理量を監視する。具体的な通信処理量としては、物理チャネルの通信チャネル割当率（全タイムスロットのうち通信チャネルが割り当てられているものの割合など）などを使用することが好適である。   First, the extended RACH usage determining unit 2103 monitors the communication processing amount of the communication processing unit 21. As a specific communication processing amount, it is preferable to use a communication channel allocation rate of a physical channel (a proportion of all time slots to which a communication channel is allocated).

通信処理量が所定値Ｘを上回った場合、拡張ＲＡＣＨ使用決定部２１０３は拡張ＲＡＣＨの使用を決定し、ＲＡＣＨ通信部２１１１に対し、拡張ＲＡＣＨの使用を指示する。一方、通信処理量が所定値Ｙ（Ｘ≦Ｙ）を下回った場合、拡張ＲＡＣＨ使用決定部２１０３は拡張ＲＡＣＨの使用停止を決定し、ＲＡＣＨ通信部２１１１に対し、拡張ＲＡＣＨの使用停止を指示する。   When the communication processing amount exceeds the predetermined value X, the extended RACH usage determining unit 2103 determines the usage of the extended RACH, and instructs the RACH communication unit 2111 to use the extended RACH. On the other hand, when the communication processing amount is less than the predetermined value Y (X ≦ Y), the extended RACH usage determining unit 2103 determines to stop using the extended RACH, and instructs the RACH communication unit 2111 to stop using the extended RACH. .

ＲＡＣＨ通信部２１１１は、拡張ＲＡＣＨの使用指示がなされると、ＲＡを受信した場合に、ＡＡではなくＡＡ＿Ｐｅｎｄｉｎｇと呼ばれる信号を送信する。このＡＡ＿Ｐｅｎｄｉｎｇは、移動局装置１０に対し、所定時間待機し、その後再度ＲＡを送信するよう指示するための情報を含む信号である。なお、ＲＡＣＨ通信部２１１１は、拡張ＲＡＣＨの使用停止指示がなされると、ＲＡを受信した場合に、通常通りＡＡを送信する。   When the use of the extended RACH is instructed, the RACH communication unit 2111 transmits a signal called AA_Pending instead of AA when an RA is received. This AA_Pending is a signal including information for instructing the mobile station apparatus 10 to wait for a predetermined time and then transmit the RA again. Note that when an instruction to stop using the extended RACH is issued, the RACH communication unit 2111 transmits AA as usual when the RA is received.

ＡＡ＿Ｐｅｎｄｉｎｇを受信した移動局装置１０は、所定時間待機し、その後再度ＲＡを送信する。この所定時間の間に、基地局装置２０では上記選択処理がなされ、ＲＡＣＨ通信部２１１１はその結果選択された移動局装置１０を示す移動局装置情報を保持する。そして、所定時間後に、こうして保持している移動局装置情報により示される移動局装置１０からＲＡが受信されると、ＲＡＣＨ通信部２１１１は、通信開始移動局装置選択部２１０２に再度選択処理にかかる処理を行わせることなく、該移動局装置１０に対し物理チャネルを割り当て、該物理チャネルを示す物理チャネル情報をＡＡに含めて送信する。   The mobile station apparatus 10 that has received AA_Pending waits for a predetermined time, and then transmits RA again. During this predetermined time, the base station apparatus 20 performs the above selection process, and the RACH communication unit 2111 holds mobile station apparatus information indicating the mobile station apparatus 10 selected as a result. Then, when a RA is received from the mobile station apparatus 10 indicated by the stored mobile station apparatus information after a predetermined time, the RACH communication unit 2111 starts the selection process again with the communication start mobile station apparatus selection unit 2102. Without performing the processing, a physical channel is allocated to the mobile station apparatus 10, and physical channel information indicating the physical channel is included in AA and transmitted.

こうして、基地局装置２０及び移動局装置１０は、基地局装置２０の通信処理量が多い場合でも、移動局装置１０においてＡＡ待ちタイマーがタイムアウトすることのないようにしている。   Thus, the base station apparatus 20 and the mobile station apparatus 10 prevent the AA waiting timer from timing out in the mobile station apparatus 10 even when the communication processing amount of the base station apparatus 20 is large.

なお、無線レイヤ機能部２１１は、ＲＡＣＨ通信部２１１１がＡＡ＿Ｐｅｎｄｉｎｇを送信した場合、ＲＡを受信した物理チャネルを、移動局装置１０から再度ＲＡが受信される予定時刻に空き状態としておくようにする。こうすることにより、移動局装置１０は所定時間後、確実に再度ＲＡを送信することができる。   Note that, when the RACH communication unit 2111 transmits AA_Pending, the radio layer function unit 211 sets the physical channel that has received the RA to a free state at the scheduled time when the RA is received again from the mobile station device 10. By doing so, the mobile station apparatus 10 can reliably transmit the RA again after a predetermined time.

以上説明したＱｏＳ対象リストの生成処理及び移動局装置１０の選択処理について、基地局装置２０の処理フロー図を参照しながら、再度より詳細に説明する。なおここでは、上位レイヤの処理を無線レイヤ機能部２１１に分散させて処理する場合について説明する。そしてこの場合は、拡張ＲＡＣＨを使用しない場合についても考えることができ、拡張ＲＡＣＨを使用しない場合には、移動局装置１０を上述のように所定時間待機させる必要がないので、ＱｏＳ保証された通信を行う移動局装置１０をさらに早く再接続させることが可能になる。   The QoS target list generation process and the mobile station apparatus 10 selection process described above will be described again in more detail with reference to the process flow diagram of the base station apparatus 20. Here, a case will be described in which upper layer processing is distributed to the wireless layer function unit 211 for processing. In this case, the case where the extended RACH is not used can be considered. When the extended RACH is not used, the mobile station apparatus 10 does not need to wait for a predetermined time as described above, and thus QoS guaranteed communication is possible. It becomes possible to reconnect the mobile station apparatus 10 that performs the communication earlier.

図３は、ＱｏＳ対象リストの生成処理の処理フローを示す図である。通信が開始される（Ｓ１）と、基地局装置２０は、無線レイヤが通信中であるか否かを判断する（Ｓ２）。無線レイヤが通信中であると判断した場合、該無線レイヤの上位レイヤで送信又は受信されるデータにＱｏＳマーキングデータが含まれているか否かを判断する（Ｓ３）。その結果、ＱｏＳマーキングデータが含まれていると判断した場合、該無線レイヤの通信を行っている移動局装置１０を示す移動局装置情報をＱｏＳ対象リストに追加する（Ｓ４）。そして、タイマーα（後述）をクリアして０に戻す（Ｓ５）。Ｓ３における判断の結果、ＱｏＳマーキングデータが含まれていないと判断した場合には、これらの処理を行わない。次に、基地局装置２０は、１フレーム期間（例えば５ｍｓ）のウエイト処理を行ってから、Ｓ２に処理を戻す（Ｓ６）。すなわち、基地局装置２０はＳ２乃至Ｓ６にかかる処理を定期的に行っている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow of a QoS target list generation process. When communication is started (S1), the base station apparatus 20 determines whether or not the wireless layer is communicating (S2). When it is determined that the wireless layer is communicating, it is determined whether or not QoS marking data is included in data transmitted or received in an upper layer of the wireless layer (S3). As a result, when it is determined that QoS marking data is included, mobile station apparatus information indicating the mobile station apparatus 10 performing communication in the radio layer is added to the QoS target list (S4). Then, the timer α (described later) is cleared and returned to 0 (S5). As a result of the determination in S3, when it is determined that the QoS marking data is not included, these processes are not performed. Next, the base station apparatus 20 performs a wait process for one frame period (for example, 5 ms), and then returns the process to S2 (S6). That is, the base station apparatus 20 periodically performs the processes related to S2 to S6.

Ｓ２において無線レイヤが通信中でないと判断した場合、基地局装置２０は、該無線レイヤの通信を行っていた移動局装置１０を示す移動局装置情報がＱｏＳ対象リストに含まれるか否か判断する（Ｓ７）。その結果、ＱｏＳ対象リストに含まれていなければ、処理を終了する。一方、含まれていれば、上記タイマーαを１インクリメントし（Ｓ８）、αが所定閾値βより大きいか否かを判断する（Ｓ９）。αが所定閾値βより大きければ、移動局装置情報をＱｏＳ対象リストから削除し、処理を終了する（Ｓ１０）。一方、αが所定閾値βより大きくなければ、Ｓ２に処理を戻す。すなわち、基地局装置２０は、通信チャネル切断後も所定閾値βにより示される所定時間はＱｏＳ対象リストに記憶される情報を維持し、その後削除するようにしている。   If it is determined in S2 that the radio layer is not communicating, the base station apparatus 20 determines whether or not the mobile station apparatus information indicating the mobile station apparatus 10 performing communication in the radio layer is included in the QoS target list. (S7). As a result, if it is not included in the QoS target list, the process is terminated. On the other hand, if it is included, the timer α is incremented by 1 (S8), and it is determined whether α is larger than a predetermined threshold β (S9). If α is larger than the predetermined threshold β, the mobile station apparatus information is deleted from the QoS target list, and the process is terminated (S10). On the other hand, if α is not larger than the predetermined threshold β, the process returns to S2. That is, the base station apparatus 20 maintains the information stored in the QoS target list for a predetermined time indicated by the predetermined threshold β even after the communication channel is disconnected, and then deletes it.

図４は、移動局装置１０の選択処理の処理フローを示す図である。基地局装置２０は、空きタイムスロットが発生する（Ｓ２０）と、ＱｏＳ対象リストに切断情報を含む移動局装置情報が記憶されているか否かを判断する（Ｓ２１）。   FIG. 4 is a diagram illustrating a processing flow of selection processing of the mobile station apparatus 10. When an empty time slot occurs (S20), the base station apparatus 20 determines whether mobile station apparatus information including disconnection information is stored in the QoS target list (S21).

まず、Ｓ２１においてＱｏＳ対象リストに切断情報を含む移動局装置情報が記憶されていると判断した場合、基地局装置２０は、上記空きタイムスロットにて中継開始要求が１つでも受信されているか否かを判断する（Ｓ２２）。なお、基地局装置２０は、ＲＡが受信されているか否かにより、中継開始要求が受信されているか否かを判断するようにすることが好適である。上記空きタイムスロットにて中継開始要求が１つも受信されていなければ、Ｓ２１に処理を戻す。すなわち、最初の中継開始要求が受信されるまでの間、基地局装置２０はＳ２１の処理を繰り返す。   First, when it is determined in S21 that mobile station apparatus information including disconnection information is stored in the QoS target list, the base station apparatus 20 determines whether or not at least one relay start request is received in the empty time slot. Is determined (S22). Note that the base station apparatus 20 preferably determines whether or not a relay start request is received based on whether or not an RA is received. If no relay start request is received in the empty time slot, the process returns to S21. That is, the base station apparatus 20 repeats the process of S21 until the first relay start request is received.

上記空きタイムスロットにて中継開始要求が受信されると、基地局装置２０は、上記エンハンスト受信モードでのＲＡ受信を開始する（Ｓ２３）。基地局装置２０は、このＲＡ受信を所定時間にわたり行う。これにより、基地局装置２０は、ノーマル受信モードでは受信されないＲＡまでも受信できるようになる。そして基地局装置２０は、エンハンスト受信モードで受信されたＲＡであって、中継開始要求を含むＲＡの中に、ＱｏＳ対象リストに含まれる移動局装置情報により示される移動局装置１０からのものが含まれているか否かを判断する（Ｓ２４）。含まれている場合には、基地局装置２０は、ＱｏＳ対象リストに記憶される移動局装置情報により示される移動局装置１０を選択する（Ｓ２５）。含まれていなければ、通常の処理（例えば、最もＳＩＮＲが高いものを選択する処理）により、通信開始させる移動局装置１０を選択する（Ｓ２８）。   When the relay start request is received in the empty time slot, the base station apparatus 20 starts RA reception in the enhanced reception mode (S23). The base station apparatus 20 performs this RA reception over a predetermined time. As a result, the base station apparatus 20 can receive even RA that is not received in the normal reception mode. The base station apparatus 20 is an RA received in the enhanced reception mode, and the RA from the mobile station apparatus 10 indicated by the mobile station apparatus information included in the QoS target list is included in the RA including the relay start request. It is determined whether it is included (S24). If it is included, the base station apparatus 20 selects the mobile station apparatus 10 indicated by the mobile station apparatus information stored in the QoS target list (S25). If not included, the mobile station apparatus 10 to start communication is selected by normal processing (for example, processing for selecting the one having the highest SINR) (S28).

次に、Ｓ２１においてＱｏＳ対象リストに切断情報を含む移動局装置情報が記憶されていないと判断した場合、基地局装置２０は、上記空きタイムスロットにて中継開始要求が１つでも受信されているか否かを判断する（Ｓ２６）。上記空きタイムスロットにて中継開始要求が１つも受信されていなければ、Ｓ２１に処理を戻す。すなわち、最初の中継開始要求が受信されるまでの間、基地局装置２０はＳ２１の処理を繰り返す。   Next, if it is determined in S21 that mobile station apparatus information including disconnection information is not stored in the QoS target list, has the base station apparatus 20 received at least one relay start request in the empty time slot? It is determined whether or not (S26). If no relay start request is received in the empty time slot, the process returns to S21. That is, the base station apparatus 20 repeats the process of S21 until the first relay start request is received.

上記空きタイムスロットにて中継開始要求が受信されると、基地局装置２０は、上記ノーマル受信モードでのＲＡ受信を開始する（Ｓ２７）。基地局装置２０は、このＲＡ受信を所定時間にわたり行う。そして基地局装置２０は、上記通常の処理により、通信開始させる移動局装置１０を選択する（Ｓ２８）。   When the relay start request is received in the empty time slot, the base station apparatus 20 starts RA reception in the normal reception mode (S27). The base station apparatus 20 performs this RA reception over a predetermined time. Then, the base station device 20 selects the mobile station device 10 to start communication by the normal processing (S28).

以上説明したように、帯域保証される通信の通信経路に移動体通信システムが含まれる場合において、無線レイヤの通信が無線環境の悪化により切断されたとしても、基地局装置２０は、上位レイヤで帯域保証されているか否かに応じて再接続させる移動局装置を選択しているので、帯域保証される通信をできるだけ早急に再接続させることができる。   As described above, when the mobile communication system is included in the communication path for guaranteed bandwidth, even if the wireless layer communication is disconnected due to the deterioration of the wireless environment, the base station device 20 is not connected to the upper layer. Since the mobile station device to be reconnected is selected depending on whether or not the bandwidth is guaranteed, the communication whose bandwidth is guaranteed can be reconnected as soon as possible.

また、基地局装置２０は、ＱｏＳ対象リストの記憶状況に応じて空間分割受信する中継開始要求数を制御しているので、中継開始要求がそもそも受信されない状況が生じにくいようにすることができる。   In addition, since the base station apparatus 20 controls the number of relay start requests for space division reception according to the storage status of the QoS target list, it is possible to prevent a situation in which a relay start request is not received in the first place.

本発明の実施の形態にかかる通信システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the communication system concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる基地局装置の機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block of the base station apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかるＱｏＳ対象リスト生成処理の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the QoS object list production | generation process concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる選択処理の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the selection process concerning embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 通信システム、１０ 移動局装置、２０ 基地局装置、２１ 通信処理部、２２ 無線通信部、２３ 有線通信部、２４ ＱｏＳ対象リスト記憶部、３０ ＰＤＳＮ、４０ ネットワーク、５０ ＩＰ通信装置、２１０ 上位レイヤ機能部、２１１ 無線レイヤ機能部、２１００ ＱｏＳ保証有無判断部、２１０１ 受信数制御部、２１０２ 通信開始移動局装置選択部、２１０３ 拡張ＲＡＣＨ使用決定部、２１１０ 無線通信切断部、２１１１ ＲＡＣＨ通信部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication system, 10 Mobile station apparatus, 20 Base station apparatus, 21 Communication processing part, 22 Wireless communication part, 23 Wired communication part, 24 QoS object list memory | storage part, 30 PDSN, 40 Network, 50 IP communication apparatus, 210 Upper layer Functional unit, 211 radio layer functional unit, 2100 QoS guarantee presence / absence determination unit, 2101 reception number control unit, 2102 communication start mobile station apparatus selection unit, 2103 extended RACH use determination unit, 2110 radio communication disconnection unit, 2111 RACH communication unit.

Claims (5)

複数の移動局装置がそれぞれ他の通信装置との間で行う通信を中継する基地局装置において、
帯域保証されている通信を行っている移動局装置を示す移動局装置情報を記憶する移動局装置情報記憶手段と、
前記複数の移動局装置のうちの１又は複数から中継開始要求がなされた場合に、前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報に応じて、中継開始する移動局装置を選択する選択手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。 In a base station device that relays communication performed between a plurality of mobile station devices and other communication devices,
Mobile station device information storage means for storing mobile station device information indicating a mobile station device performing bandwidth-guaranteed communication;
When a relay start request is made from one or more of the plurality of mobile station apparatuses, a mobile station apparatus to start relaying is selected according to mobile station apparatus information stored in the mobile station apparatus information storage means A selection means;
A base station apparatus comprising: 請求項１に記載の基地局装置において、
前記中継開始要求の受信は、所定の到来方向推定処理による空間分割受信により行われ、
当該基地局装置は、
前記移動局装置情報記憶手段の記憶状況に応じて、前記到来方向推定処理により空間分割受信する前記中継開始要求の数を制御する受信中継開始要求数制御手段、
をさらに含む、
ことを特徴とする基地局装置。 The base station apparatus according to claim 1,
Reception of the relay start request is performed by space division reception by a predetermined arrival direction estimation process,
The base station device
Receiving relay start request number control means for controlling the number of relay start requests for space division reception by the direction of arrival estimation process according to the storage status of the mobile station apparatus information storage means,
Further including
A base station apparatus. 請求項１又は２に記載の基地局装置において、
前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報により示される移動局装置が当該基地局装置との間での通信を行っていない場合、所定時間経過後に、該移動局装置情報を前記移動局装置情報記憶手段から削除する削除手段、
をさらに含むことを特徴とする基地局装置。 In the base station apparatus according to claim 1 or 2,
If the mobile station apparatus indicated by the mobile station apparatus information stored in the mobile station apparatus information storage means is not communicating with the base station apparatus, the mobile station apparatus information is Deleting means for deleting from the mobile station apparatus information storage means;
The base station apparatus further comprising: 複数の移動局装置と、前記複数の移動局装置がそれぞれ他の通信装置との間で行う通信を中継する基地局装置と、を含む通信システムにおける通信方法であって、
前記基地局装置において、帯域保証されている通信を行っている移動局装置を示す移動局装置情報を、移動局装置情報記憶手段に記憶させる移動局装置情報記憶ステップと、
前記複数の移動局装置のうちの１又は複数からの中継開始要求に基づき、前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報に応じて、中継開始する移動局装置を選択する選択ステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。 A communication method in a communication system including a plurality of mobile station devices, and a base station device that relays communication performed by each of the plurality of mobile station devices with another communication device,
In the base station apparatus, mobile station apparatus information storage step of storing mobile station apparatus information indicating a mobile station apparatus performing communication with guaranteed bandwidth in a mobile station apparatus information storage unit;
A selection step of selecting a mobile station device to start relaying based on mobile station device information stored in the mobile station device information storage unit based on a relay start request from one or more of the plurality of mobile station devices When,
A communication method comprising: 請求項４に記載の通信方法において、
前記移動局装置情報記憶手段に記憶される移動局装置情報により示される移動局装置が当該基地局装置との間での通信を行っていない場合、所定時間経過後に、該移動局装置情報を前記移動局装置情報記憶手段から削除する削除ステップ、
をさらに含むことを特徴とする通信方法。
The communication method according to claim 4, wherein
If the mobile station apparatus indicated by the mobile station apparatus information stored in the mobile station apparatus information storage means is not communicating with the base station apparatus, the mobile station apparatus information is A deletion step of deleting from the mobile station apparatus information storage means;
A communication method further comprising:
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