JP3614823B2 - 無線チャネル割当システム、制御局、移動局、移動局における無線チャネル割当方法、及び、無線チャネル割当制御プログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は無線チャネル割当システム、制御局、移動局、移動局における無線チャネル割当方法、及び、無線チャネル割当制御プログラムに関し、特に移動局と、パケット加入者系処理装置と、基地局と、移動局と基地局とを結ぶ無線回線を含む移動体通信網における無線チャネル割当システム、制御局、移動局、移動局における無線チャネル割当方法、及び、無線チャネル割当制御プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のシステムは、基地局がカバーするエリアに在圏する移動局に対し複数の無線チャネルの情報を含んだ報知情報が送信される。移動局は各端末に付与された移動機識別番号に基づいて、受信した報知情報の無線チャネルの中からパケット通信用の無線チャネルを選択していた。この選択方法を採用すると、移動機端末識別番号が均等になっている場合には、各チャネルに移動局を均等に分散できる効果がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の方法では、1つの基地局がカバーするエリアに在圏する移動機の端末識別番号が均等ではなく、偏りがある場合、各チャネルに接続する移動機に偏りが発生する。また、移動局が利用するサービスの種類、例えば電子メール、WEB閲覧、FTP(File Transfer Protocol)サービスなどにより無線チャネルを占有する割合が異なる。
【0004】
本発明の目的は、複数のチャネルを有する無線基地局において、各無線チャネルのトラヒックを適切に分散させることのできる無線チャネル割当システム、制御局、移動局、移動局における無線チャネル割当方法、及び、無線チャネル割当制御プログラムを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1による無線チャネル割当システムは、複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局と、この移動局との無線通信制御を行う制御局とを含むネットワークにおける無線チャネル割当システムであって、前記制御局は、前記複数の無線チャネルそれぞれについてのトラヒック情報を前記移動局に通知する通知手段を含み、
前記移動局は、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択手段を含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする。
【0006】
本発明の請求項2による無線チャネル割当システムは、請求項1において、前記通知手段は、前記トラヒック情報を、中継局を介して前記移動局に通知することを特徴とする。
【0007】
本発明の請求項3による無線チャネル割当システムは、請求項1又は2において、前記通知手段は、前記移動局と前記制御局との無線通信中に前記トラヒック情報を通知し、前記チャネル選択手段は、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする。
【0008】
本発明の請求項4による移動局は、無線通信制御を行う制御局を含むネットワークにおける複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局であって、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、前記制御局から受け取ったトラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択手段を含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする。
【0009】
本発明の請求項5による移動局は、請求項4において、前記チャネル選択手段は、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする。
【0010】
本発明の請求項6による無線チャネル割当方法は、無線通信制御を行う制御局を含むネットワークにおける複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局における無線チャネル割当方法であって、前記制御局からトラヒック情報を受け取るトラヒック情報受信ステップと、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、前記トラヒック情報受信ステップにおいて受け取ったトラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択ステップとを含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする。
【0011】
本発明の請求項7による無線チャネル割当方法は、請求項6において、前記チャネル選択ステップにおいては、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする。
【0012】
本発明の請求項8による無線チャネル割当制御プログラムは、無線通信制御を行う制御局を含むネットワークにおける複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局における無線チャネル割当制御プログラムであって、前記制御局からトラヒック情報を受け取るトラヒック情報受信ステップと、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、前記トラヒック情報受信ステップにおいて受け取ったトラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択ステップとを含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする。
【0013】
本発明の請求項9による無線チャネル割当制御プログラムは、請求項8において、前記チャネル選択ステップにおいては、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする。
【0020】
従来技術においては、基地局から送信される、複数のパケット通信用の無線チャネルの情報を含んだ報知情報を移動局が受信する。そして、移動局は、各局(自端末)に付与された移動機識別番号に基づいて、受信した報知情報に含まれている複数の無線チャネルの中から、パケット通信用の無線チャネルを選択する。
【0021】
これに対し、本発明においては、受け取ったトラヒック情報に基づいて複数の無線チャネルのいずれかを移動局が選択し、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことにより、制御局が管理する複数の無線チャネルで通信を行う移動局台数にばらつきを出さずに均等にトラヒックを分散させることができる。特に、通信中移動局台数に基づいて無線チャネルを選択することにより、移動局台数にばらつきを出さずに、トラヒックを均等に分散させることができる。また、無線チャネル使用率に基づいて無線チャネルを選択することにより、無線チャネル毎のトラヒックを均等に分散でき、効率的に無線チャネルを使用するための割当を行うことができる。
【0022】
なお、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替えることにより、移動局に提供するサービスに応じて無線チャネルの選択方法を変えて、効果的にチャネルを割当てることができる。例えば、すべての移動局が利用するサービスの種類が同一の場合は無線チャネルの占有する割合に差が出ないため移動局台数でチャネルを選択し、サービスの種類が同一でない場合は無線チャネルの占有する割合が異なるため無線チャネルの使用率でチャネルを選択するというように、移動局に提供するサービスに応じて無線チャネルの選択方法を変えればよい。
【0023】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号が付されている。
図1は本発明による無線チャネル割当システムの実施の一形態を示すブロック図である。同図に示されているように、本実施形態においては、PDC(Personal Digital Cellular)移動パケット通信システムについて本発明を適用する場合について説明する。同図において、本システムは、移動局1と、この移動局1との無線通信制御を行う制御局として機能する基地局2と、パケット加入者系処理装置3と、無線回線4とを含んで構成されている。基地局2と移動局1との間では無線回線4が用意されていて、複数の無線チャネルで構成されている。基地局2と移動局1との間では、無線チャネルを利用して、通信確立に必要な報知情報の送受信とパケット通信データの送受信とが行われる。なお、報知情報の送受信を行う無線チャネルとパケット通信データの送受信を行う無線チャネルとについては、それぞれ別々の基地局に用意されていてもよい。
【0024】
先述した従来技術においては、移動局は、各端末に付与された移動機識別番号に基づいて、受信した報知情報の無線チャネルの中からパケット通信用のチャネルを選択していた。
これに対し、本発明では、パケット加入者系処理装置内に保持されている無線チャネル管理表を用いて、パケット通信用のチャネルを選択する。
【0025】
すなわち、本システムでは、図2に示されているように、パケット加入者系処理装置3の内部に無線チャネル管理表5が保持されている。同図に示されているように、この無線チャネル管理表5には、無線チャネル番号5A、該当無線チャネルでの通信中移動局台数5B、無線チャネル使用率5Cの各項目がある。また、その他無線チャネルのトラヒックに関係する情報(図示せず)も管理されているものとする。
【0026】
同図に示されているように、無線チャネル番号5Aには、#1から#4までの4つのチャネルがあるものとする。
また、該当無線チャネルでの通信中移動局台数5Bは、ある無線チャネルを用いてパケット通信を行っている移動局台数を示している。本例では、無線チャネル番号5Aが「#1」のチャネルについては移動局が「100台」、同「#2」のチャネルについては移動局が「100台」、同「#3」のチャネルについては移動局が「30台」、同「#4」のチャネルについては移動局が「50台」、である。
【0027】
さらにまた、無線チャネル使用率5Cは、一定期間に無線チャネルが移動局に使用された割合を計算した値である。本例では、無線チャネル番号5Aが「#1」のチャネルについては使用率が「100%」、同「#2」のチャネルについては使用率が「30%」、同「#3」のチャネルについては使用率が「100%」、同「#4」のチャネルについては使用率が「50%」、である。
【0028】
ここで、ある2つの無線チャネルにおいて、通信中の移動局台数が等しい場合でも、実際にデータを送受信する頻度により無線チャネルの使用率は異なる場合がある。パケット加入者系処理装置3は、無線チャネル番号、該当無線チャネルでの通信中移動局台数、無線チャネル使用率などのトラヒック情報に変化があった場合、基地局2を介して移動局1に無線チャネル管理表5を送信し、トラヒック情報を通知する。
【0029】
この場合、例えば、図3に示されているように、報知情報としてトラヒック情報を通知する。この場合、無線チャネル情報及びトラヒック情報を含む報知情報S10が、パケット加入者系処理装置3から基地局2を介して移動局1に送られる。移動局1では、受信した報知情報に含まれているトラヒック情報を参照し、無線チャネルの選択(S11)を行う。これにより、選択した無線チャネルを使用したパケット通信が開始され(S12)、パケット通信中の状態(S13)に移行する。
【0030】
また、図4に示されているように、報知情報とは別の信号でトラヒック情報のみを通知するようにしてもよい。この場合、トラヒック情報S10Aが、パケット加入者系処理装置3から基地局2を介して移動局1に送られる。移動局1では、受信したトラヒック情報を参照し、無線チャネルの選択(S11)を行う。以下、図3の場合と同様に、選択した無線チャネルを使用したパケット通信が開始され(S12)、パケット通信中の状態(S13)に移行する。
【0031】
さらにまた、図5に示されているように、基地局2に接続された基地局制御装置などの中継装置6を経由してトラヒック情報を通知しても良い。この場合、図6に示されているように、パケット加入者系処理装置3がトラヒック情報S10Aを中継装置6に通知する。すると、中継装置6は、無線チャネル情報及びトラヒック情報を含む報知情報S10Bを、基地局2を介して移動局1に送信する。移動局1では、受信した報知情報に含まれているトラヒック情報を参照し、無線チャネルの選択(S11)を行う。以下、図3、図4の場合と同様に、これにより、選択した無線チャネルを使用したパケット通信が開始され(S12)、パケット通信中の状態(S13)に移行する。
【0032】
ここで、図3、図4及び図6の場合における、無線チャネルの選択(S11)について説明する。移動局1では、受信したトラヒック情報の無線チャネル管理表(図2参照)に基づいて、予め定められたチャネル選択ロジックに従い、複数の無線チャネルのなかからパケット通信に使用する無線チャネルを選択し、パケット通信を開始する。このチャネル選択ロジックには、例えば、次のようなものがある。
▲1▼通信中移動局台数が最小の無線チャネル選択する
報知情報の無線チャネル管理表において、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを、移動局が選択する方法である。図2に示されている場合、該当無線チャネルでの通信中移動局台数5Bが最小の「30台」である、無線チャネル番号「#3」のチャネルを選択する。通信中移動局台数に基づいて無線チャネルを選択することにより、移動局台数にばらつきを出さずに、トラヒックを均等に分散させることができる。
▲2▼無線チャネルの使用率が最小の無線チャネルを選択する
報知情報の無線チャネル管理表において、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを、移動局が選択する方法である。図2に示されている場合、無線チャネル使用率5Cが最小の「30%」である、無線チャネル番号「#2」のチャネルを選択する。無線チャネル使用率に基づいて無線チャネルを選択することにより、無線チャネル毎のトラヒックを均等に分散でき、効率的に無線チャネルを使用するための割当を行うことができる。
【0033】
なお、上記▲1▼のモードと上記▲2▼のモードとを切り替えて動作するようにしてもよい。すなわち、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替える。こうすることにより、移動局に提供するサービスに応じて無線チャネルの選択方法を変えて、効果的にチャネルを割当てることができる。例えば、すべての移動局が利用するサービスの種類が同一の場合は無線チャネルの占有する割合に差が出ないため移動局台数でチャネルを選択し、サービスの種類が同一でない場合は無線チャネルの占有する割合が異なるため無線チャネルの使用率でチャネルを選択するというように、移動局に提供するサービスに応じて無線チャネルの選択方法を変えればよい。
【0034】
ところで、図7に示されているように、パケット加入者系処理装置3がパケット通信中の移動局1に対して、無線チャネルの情報の他にトラヒック情報を通知するようにしてもよい。この場合、パケットチャネル切替要求にトラヒック情報を新たに追加すればよい。そして、パケット通信中の状態(S13A)において、パケット加入者系処理装置3から移動局1に、パケットチャネル切替要求S10Bを送信する。なお、パケットチャネル切替要求は、周知の規格であるARIB RCR STD−27 I−1版に定義されており、周波数などの無線チャネル情報が含まれている。
【0035】
移動局1では、受信したパケットチャネル切替要求に含まれているトラヒック情報を参照し、無線チャネルの選択(S11)を行う。これにより、選択した無線チャネルを使用するように、チャネル切替(S12A)が行われる。その後、引き続き、パケット通信中の状態(S13B)となる。以上のように、パケット加入者系処理装置3からのパケットチャネル切替要求に無線チャネル管理表を搭載することによって、移動局1にトラヒック情報を通知することもできる。
【0036】
以上説明した無線チャネル割当システムの移動局においては、図8に示されているような無線チャネル割当方法が実現されている。すなわち、同図を参照すると、移動局は、まず、制御局からトラヒック情報を受信する(ステップS101)。このトラヒック情報は、制御局との無線通信中に受け取ってもよい。
次に、移動局は、受信したトラヒック情報に基づいて、複数の無線チャネルのいずれかを選択する(ステップS102)。この無線チャネル選択の際、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択してもよいし、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択してもよい。さらに、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替えてもよい。
【0037】
そして、移動局は、選択したチャネルを用いて無線通信を行う(ステップS103)。
以上のような無線チャネル割当方法によれば、基地局が管理する複数の無線チャネルで通信を行う移動局台数にばらつきを出さずに均等に分散させることができる。そして、通信中移動局台数に基づいて無線チャネルを選択することにより、移動局台数にばらつきを出さずに、トラヒックを均等に分散させることができる。また、無線チャネル使用率に基づいて無線チャネルを選択することにより、無線チャネル毎のトラヒックを均等に分散でき、効率的に無線チャネルを使用するための割当を行うことができる。
【0038】
なお、図8に示されている動作を実現するためのプログラムを用意し、これによって移動局を制御すれば、上述と同様に無線チャネル割当処理を行うことができることは明白である。このプログラムを記録するための記録媒体には、図1等に示されていない半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の他、種々の記録媒体を用いることができる。この無線チャネル割当制御プログラムによれば、基地局が管理する複数の無線チャネルで通信を行う移動局台数にばらつきを出さずに均等に分散させることができる。そして、通信中移動局台数に基づいて無線チャネルを選択することにより、移動局台数にばらつきを出さずに、トラヒックを均等に分散させることができる。また、無線チャネル使用率に基づいて無線チャネルを選択することにより、無線チャネル毎のトラヒックを均等に分散でき、効率的に無線チャネルを使用するための割当を行うことができる。
【0039】
上記は、PDC方式の場合について本発明を適用する場合について説明したが、他の方式の移動通信システムについても本発明が適用できることは明白である。また、パケット通信用以外で1つのチャネルを複数の移動局で共用するような無線チャネルについて本発明が適用できることも明白である。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、制御局から受け取ったトラヒック情報に基づいて複数の無線チャネルのいずれかを移動局が選択し、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことにより、制御局が管理する複数の無線チャネルで通信を行う移動局台数にばらつきを出さずにトラヒックを均等に分散させることができるという効果がある。特に、通信中移動局台数に基づいて無線チャネルを選択することにより、移動局台数にばらつきを出さずに、トラヒックを均等に分散させることができるという効果がある。また、無線チャネル使用率に基づいて無線チャネルを選択することにより、無線チャネル毎のトラヒックを均等に分散でき、効率的に無線チャネルを使用するための割当を行うことができるという効果がある。さらに、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替えることにより、移動局に提供するサービスに応じて無線チャネルの選択方法を変えて、効果的にチャネルを割当てることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無線チャネル割当システムの実施の一形態を示すブロック図である。
【図2】本発明による無線チャネル割当システムの無線チャネル管理表等を示す図である。
【図3】本発明の実施形態による無線チャネル割当システム各部の一動作例を示すシーケンス図である。
【図4】本発明の実施形態による無線チャネル割当システム各部の他の動作例を示すシーケンス図である。
【図5】本発明による無線チャネル割当システムの他の構成例を示すブロック図である。
【図6】図5の無線チャネル割当システム各部の一動作例を示すシーケンス図である。
【図7】図5の無線チャネル割当システムにおいて、パケットチャネル切替要求を利用した動作例を示すシーケンス図である。
【図8】移動局において実現される無線チャネル割当方法、移動局を制御するためのプログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 移動局
2 基地局
3 パケット加入者系処理装置
4 無線回線
5 無線チャネル管理表
5A 無線チャネル番号
5B 通信中移動局台数
5C 無線チャネル使用率
6 中継装置
Claims (9)
- 複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局と、この移動局との無線通信制御を行う制御局とを含むネットワークにおける無線チャネル割当システムであって、前記制御局は、前記複数の無線チャネルそれぞれについてのトラヒック情報を前記移動局に通知する通知手段を含み、
前記移動局は、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択手段を含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする無線チャネル割当システム。 - 前記通知手段は、前記トラヒック情報を、中継局を介して前記移動局に通知することを特徴とする請求項1に記載の無線チャネル割当システム。
- 前記通知手段は、前記移動局と前記制御局との無線通信中に前記トラヒック情報を通知し、前記チャネル選択手段は、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の無線チャネル割当システム。
- 無線通信制御を行う制御局を含むネットワークにおける複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局であって、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、前記制御局から受け取ったトラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択手段を含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする移動局。
- 前記チャネル選択手段は、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする請求項4に記載の移動局。
- 無線通信制御を行う制御局を含むネットワークにおける複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局における無線チャネル割当方法であって、前記制御局からトラヒック情報を受け取るトラヒック情報受信ステップと、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、前記トラヒック情報受信ステップにおいて受け取ったトラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択ステップとを含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする無線チャネル割当方法。
- 前記チャネル選択ステップにおいては、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする請求項6に記載の無線チャネル割当方法。
- 無線通信制御を行う制御局を含むネットワークにおける複数の無線チャネルを選択して無線通信を行う移動局における無線チャネル割当制御プログラムであって、前記制御局からトラヒック情報を受け取るトラヒック情報受信ステップと、使用可能な無線チャネルのうち、通信中移動局台数が最小の無線チャネルを選択するモードと、使用可能な無線チャネルのうち、無線チャネル使用率が最小の無線チャネルを選択するモードとを切替え、前記トラヒック情報受信ステップにおいて受け取ったトラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択するチャネル選択ステップとを含み、この選択したチャネルを用いて無線通信を行うことを特徴とする無線チャネル割当制御プログラム。
- 前記チャネル選択ステップにおいては、前記制御局との無線通信中に受け取った前記トラヒック情報に基づいて前記複数の無線チャネルのいずれかを選択することを特徴とする請求項8に記載の無線チャネル割当制御プログラム。
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