JP3902465B2 - 移動体通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理して無線リンク制御を行う移動体通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信方式について説明する。図１１は、移動体通信システムの基本構成を示している。本明細書では特にＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）方式による移動体通信システムを例に説明する。システムは、移動体端末装置１と、無線ゾーン内の複数の移動体端末装置１と接続を行う基地局２と、複数の基地局２を収容する基地局制御装置３と、を含んで構成される。基地局制御装置３と基地局２との間は有線リンクにより接続され、基地局２と移動体端末装置１との間は無線リンクにより接続される。
【０００３】
基地局制御装置３は、移動体端末装置１との間で、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理して無線リンク制御を行う。ここで応答確認型（Acknoledged mode）とは、無線リンク上の送信信号単位（ＰＤＵ：Protocol Data Unit）について応答確認機能付きの信号フォーマットにすることにより送達確認処理を行い、信号欠落などの伝送エラーが生じた場合に再送制御を行うことを指している。
【０００４】
基地局制御装置３は、応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能部３０１と、プロトコル終端機能部３０１での無線リンク制御に関して所定の障害検出処理を行う障害検出部３０２と、呼接続／呼切断を制御する呼制御部３０３と、を備える。
【０００５】
また、ＣＤＭＡ方式の場合、移動体端末装置１は、基地局制御装置３に収容される複数の基地局２との間で複数の無線伝送路（無線リンク）を同時に有することが可能である。ＣＤＭＡ方式では、例えば、複数の無線伝送路のうちある無線伝送路で無線伝送品質が低下すると、その無線伝送路とは別の、品質の良好な無線伝送路が選択されて接続確立される処理（＝ソフトハンドオーバー）が行われる。これにより、常に最適な無線伝送路を提供する呼接続サービスを行っている。
【０００６】
図１２は、任意のＰＤＵについての一般的な再送動作のシーケンスについて示したものである。まず、動作ａ１で、基地局制御装置３から移動体端末装置１に対して初回（オリジナル、送信回数１）のＰＤＵ送信を行ったが、これが無線リンクにおいて欠落したことを示している。これに対し、移動体端末装置１からの再送要求（否定応答）ａ２を基地局制御装置３が受信する、あるいは基地局制御装置３における再送タイマのタイムアウトａ３といった契機によって、先のＰＤＵの再送ａ４（再送回数１、送信回数２）が行われる。
【０００７】
基地局制御装置３では、上記ＰＤＵの状態（送信状態）として、初回の送信ａ１のスタートから上記再送ａ４のスタートの時点までを「新規送信状態」と認識する。また、再送ａ４スタートの時点からは「再送状態」と認識する。次に、ＰＤＵについて引き続き伝送エラーに基づき再送が繰り返し行われたものとし、ｎ回目の再送ａ５（再送回数ｎ、送信回数（ｎ＋１））で初めて移動体端末装置１側に到達したものとする。これに対し移動体端末装置１は基地局制御装置３に対してＰＤＵ受信応答（肯定応答）ａ６を送信する。基地局制御装置３は、ＰＤＵ受信応答ａ６を受信することによって、当該ＰＤＵの移動体端末装置１側への到達成功を認識し、「再送状態」が終了したと判断する。基地局制御装置３は、この受信応答ａ６の受信の時点以後は「応答確認状態」と認識する。整理すると、基地局制御装置３における任意のＰＤＵについての状態として、「新規送信状態」、「再送状態」、「応答確認状態」をとり得る。
【０００８】
基地局制御装置３のプロトコル終端機能部３０１と移動体端末装置１との間の無線リンクの無線伝搬状態が悪い場合、信号欠落などの伝送エラーが発生する。一般に、応答確認型無線リンク制御プロトコルにおいては、伝送エラーにより未到達のＰＤＵが発生した場合、再送処理が実行され、ＰＤＵの送達確認を得るまで繰り返される。再送が繰り返される場合、システムにおいて予め定められた最大再送数に達してもＰＤＵの送達確認が行えない場合に限っては呼切断処理が行われる。
【０００９】
しかし、実際のシステム運用においては、無線サービスエリア（無線ゾーン、セル）と移動体端末装置１の位置関係によって、いずれの基地局２との無線伝送路においても無線伝搬状態が良好でない移動体端末装置１が存在する。そのような呼について、基地局制御装置３−移動体端末装置１間の応答確認型無線リンク制御においてＰＤＵ再送が定常的に発生するものの、１つのＰＤＵの再送数については上記最大再送数には至らないままという状態が発生する。この状態は、定常的な再送発生によりエンド・ツー・エンドのスループットが低下（サービス品質の低下）したままであるにも関わらず、最大再送数には達していないので呼切断はなされず呼接続が継続する状態である。
【００１０】
上記のような定常的な再送発生により無線区間の伝送品質が低いまま存続する呼について、応答確認型無線リンク制御プロトコルにおける再送処理が頻繁に行われることにより、上位レイヤのデータに関するスループットが低下したままの状態となってしまうという問題がある。また、このような状態によりエンドユーザが期待している、もしくはシステムが提供すべきサービス品質が損なわれてしまう。エンドユーザが一定量のデータを伝送する場合に、上記要因によって所要通信時間または通信データ量が増加してしまうことにより、該当呼を利用しているエンドユーザに対する時間課金量が増加してしまうという問題を引き起こす。
【００１１】
図１３に、無線リンクの無線伝送品質が良好な場合と、定常的な再送の発生により低下している場合とについて示す。移動体端末装置１と基地局制御装置３との間の無線リンクにおいて、送信信号であるＰＤＵが基地局制御装置３側から移動体端末装置１側へ送信されている。異なるＰＤＵについて番号を付けて区別している。なお、移動体端末装置１側からの応答信号は省略している。最初は伝送品質良好時のシーケンスであり、ＰＤＵ１〜ＰＤＵ５について、伝送エラーによる再送が行われることなく到達している。
【００１２】
次が、定常的な再送発生により伝送品質が低下している時のシーケンスであり、ＰＤＵについて定常的に再送が行われている様子を示している。例えば、ＰＤＵ１について説明すると、初回（オリジナル）の送信が失敗してしまい、再送（リトライ）が実施され、２回再送が失敗し、３回目の再送で到達が成功したことを示している。２回再送失敗が起こっているが、これが最大再送数（ここでは２より大きい値とする）に達しないので、呼切断はなされない。
【００１３】
図１３からも判るように、無線伝送品質が良好である場合と、定常的な再送発生により低下している場合とでは、単位データ量当たりのデータ到達所要時間は、後者の方が長くなる。エンド・ツー・エンドにおけるデータは、ＰＤＵ内のペイロード部に搭載されて伝送されるため、再送の発生頻度に比例してスループットが低下することになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上述した問題を軽減するために、その要因となる定常的な再送発生による無線伝送品質低下状態を早期に検出して呼切断へと導くことにより、サービス品質を確保し、所要通信時間あるいは通信データ量の増加によるエンドユーザへの過剰な時間課金を防止し、無線資源を有効利用する方式を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、基地局制御装置が移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信システムにおいて、基地局制御装置は、移動体端末装置との間の無線リンクで応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能手段と、無線リンクでのＰＤＵ送信状態情報を含むプロトコル状態情報を取得するプロトコル状態検出部、ＰＤＵ送信状態情報を管理テーブルにより呼単位で管理するＰＤＵ管理テーブル部、該ＰＤＵ送信状態情報中における再送状態の占率を表す再送発生率を無線伝送品質の評価値として算出する無線伝送品質評価部、及び、該再送発生率が所定の閾値以上になった場合に無線伝送品質を劣化状態と判定して報告する無線伝送品質劣化判定部を備える障害検出手段と、無線伝送品質劣化状態判定部による報告に基づき、呼切断処理を行う呼制御手段と、を有することを特徴とする移動体通信システム。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、障害検出手段は、ＰＤＵ管理テーブル部により、プロトコル終端機能手段における処理状態の変化に伴う各ＰＤＵの送信状態の変化に応じて管理テーブルの内容を更新し、再送状態にあるＰＤＵの数を求めることを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、再送発生率を、［再送状態数合計（管理ＰＤＵのうち再送状態にあるＰＤＵ数）］／［管理ＰＤＵ数合計］により計算することを特徴としている。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、再送発生率を、［再送状態数合計（管理ＰＤＵのうち再送状態にあるＰＤＵ数）］／［ＰＤＵ送信ウィンドウサイズ］により計算することを特徴としている。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、基地局制御装置と接続され、再送発生率閾値の設定を行い、また、無線伝送品質劣化状態の報告を受ける保守端末装置をさらに有することを特徴としている。
【００２０】
請求項６記載の発明は、基地局制御装置が移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信システムにおいて、基地局制御装置は、移動体端末装置との間の無線リンクで応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能手段と、無線リンクでのＰＤＵ送信状態情報を含むプロトコル状態情報を取得するプロトコル状態検出部、基地局収容の全呼のＰＤＵ送信状態情報を管理テーブルにより管理する全呼ＰＤＵ管理テーブル部、呼を単位として基地局収容の全呼について、再送状態にある管理ＰＤＵの合計数を算出して所定の閾値との比較から準劣化状態の呼かどうかを判定する全呼無線伝送品質評価部、及び、全呼無線伝送品質評価部の判定結果に基づき、基地局収容の全呼における準劣化状態の呼の占率を表す準劣化状態呼率を無線伝送品質の評価値として算出し、該準劣化状態呼率が所定の閾値以上になった場合に無線伝送品質を準劣化状態と判定して報告する全呼無線伝送品質劣化判定部を備える障害検出手段と、を有することを特徴としている。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、基地局制御装置と接続され、各閾値の設定を行い、また、無線伝送品質準劣化状態の報告を受ける保守端末装置をさらに有することを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の動体通信システムは、移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する基地局制御装置において、移動体端末装置−基地局制御装置間の無線リンクの無線伝送品質を再送発生率などにより評価し、該評価値に応じて無線伝送品質の劣化判定を行い、劣化と判定した場合に該当呼を呼切断（解放）へと導く処理を行うものである。
【００２３】
これにより、最適な無線基地局との接続を提供しても良好な無線伝送品質を確保できない呼において、エンド・ツー・エンドのスループットが低下（サービス品質が低下）した状態を存続させず、過剰な時間課金を防止する。また、無線伝送区間において、無線伝送品質の劣化した呼を排除することによって、無線資源の有効利用（ＣＤＭＡ方式の場合は多重度アップ）を実現する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムの構成を示す図である。第１の実施例におけるシステムは、移動体端末装置１、基地局２、及び、基地局制御装置３を含んで構成される。なお、他網とは非図示の交換機などにより接続可能である。移動体端末装置１と基地局２との間は無線リンクにより接続される。基地局２と基地局制御装置３との間は有線リンクにより接続される。基地局制御装置３は、移動体端末装置１との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理して無線リンク制御を行う。
【００２５】
基地局制御装置３は、プロトコル終端機能部３１と、障害検出部３２と、呼制御部３３とを有する。プロトコル終端機能部３１は、上記応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行う。障害検出部３２は、プロトコル終端機能部３１における無線リンク制御処理について、ＰＤＵの送信状態を監視し、無線伝送品質の劣化を検出する処理を行う。ここで「伝送品質の劣化」状態とは、従来技術で説明したように、無線リンクにおいて定常的な再送発生によりエンド・ツー・エンドのスループットが低下している状態のことを指す。障害検出部３２は、無線リンクの無線伝送品質について本発明の方法で評価を行って評価値を計算し、それに基づき「無線伝送品質劣化」かどうかの判定を行う。監視や評価の方法については以下詳述してゆく。呼制御部３３は、基地局制御装置３全体での呼制御を行う部分であり、障害検出部３２における無線伝送品質劣化の検出に基づき、該当呼についての呼切断（解放）処理を制御する。
【００２６】
ここで、プロトコル終端機能部３１、障害検出部３２、及び呼制御部３３は、ＣＰＵ及びＣＰＵによって動作するソフトウェア、ソフトウェアを格納するメモリ、あるいはプロトコル制御専用ハードウェアなどを用いて構成される。
【００２７】
第１の実施例における障害検出部３２は、さらなる構成モジュールとして、プロトコル状態検出部３２１、ＰＤＵ管理テーブル部３２２、無線伝送品質評価部３２３、無線伝送品質劣化判定部３２４などを有する。
【００２８】
プロトコル状態検出部は３２１、プロトコル終端機能部３１からプロトコル状態情報を取得する処理を行う。プロトコル状態情報には、ＰＤＵについての送信状態情報が含まれる。ＰＤＵ管理テーブル部３２２は、ＰＤＵ管理テーブル（Ｔとする）を管理する。障害検出部３２は、このためのメモリ領域を持つ。ＰＤＵ管理テーブルＴは、呼についての送信ＰＤＵ情報を管理するテーブルであり、呼ごとに用意される。無線伝送品質評価部３２３は、ある呼の無線リンクについて伝送品質の評価処理を行う。無線伝送品質劣化判定部は３２４、上記評価処理により算出される評価値に基づき、無線伝送品質が劣化状態であるかどうかの判定を行い、劣化状態を呼制御部に報告する処理を行う。
【００２９】
図７は、基地局制御装置３の障害検出部３２における無線伝送品質監視及び劣化検出処理に関するフローチャートである。以下、このフローを参照しながら、本発明の処理の流れを説明する。まず、ステップＳ７１で、障害検出部３２は、プロトコル終端機能部３１からプロトコル状態情報を取得する。プロトコル状態情報には、ＰＤＵについての送信状態情報が含まれる。障害検出部３２は、プロトコル状態情報をもとに、ＰＤＵ個々についての送信状態の変化を認識する。プロトコル状態情報の取得は、障害検出部３２がプロトコル終端機能部３１をチェックして情報を取得する形でも良いし、また、プロトコル終端機能部３１側が障害検出部３２に対し情報を通知する形でも良い。障害検出部３２は、ＰＤＵの送信状態情報として、「新規送信状態」、「再送状態」、「応答確認状態」などを得る。
【００３０】
障害検出部３２は、プロトコル終端機能部３１から取得するプロトコル状態情報に基づき、各ＰＤＵの送信状態を認識し、各呼について、図３に示すようなＰＤＵ管理テーブルＴを作成・更新する。ＰＤＵ管理テーブルＴは、障害検出部３２に備えるメモリなどに格納されるものとする。
【００３１】
ＰＤＵ管理テーブルＴは、送信処理中の状態にあるＰＤＵについてのレコードを持ち、１つのＰＤＵレコードは、ＰＤＵ識別子ａ、送信状態ｂ、送信回数ｃなどの属性からなる。また、ＰＤＵ管理テーブルＴは、管理ＰＤＵ数合計ｄ、再送状態合計ｅなどの属性を持つ。ＰＤＵ識別子ａは、個々のＰＤＵに対して割り当てられる識別子である。ＰＤＵ識別子ａとしては、ＰＤＵに付与されるシーケンス番号や、プロトコル終端機能部３１内で管理しＰＤＵ個々に対して割り当てる番号などを用いて良い。送信状態ｂは、プロトコル終端機能部３１におけるＰＤＵの送信状態であり、その値として従来技術で説明したような、「新規送信状態」、「再送状態」、「応答確認状態」などの値をとる。送信回数ｃは、各ＰＤＵについてのトータルの送信回数であり、例えば新規送信状態で１、１回目の再送で２をとる。管理ＰＤＵ数合計ｄは、１つの呼についての現在送信処理中のＰＤＵの数を示す。再送状態合計ｅは、該当呼についての管理ＰＤＵのうち、「再送状態」にあるＰＤＵの数を示す。いずれの要素も、プロトコル終端機能部３１における処理状態の変化に伴い随時更新される。
【００３２】
ステップＳ７２で、障害検出部３２は、プロトコル状態情報に基づきＰＤＵの送信状態の変化を認識する。ＰＤＵの送信状態変化として「新規送信状態」を得た場合、ステップＳ７６で、ＰＤＵ管理テーブルＴに、新規送信状態となったＰＤＵについてのレコードを追加登録し、そのＰＤＵ識別子を設定し、送信状態ｂを「新規送信状態」に設定し、送信回数ｃを１（回）に設定する。また、それに伴い、管理ＰＤＵ数合計ｄを１増加させる。本処理により、ＰＤＵ管理テーブルＴは、図３から図４の状態へと更新される。図４中のＰＤＵ識別子が”ｐ＋１”のレコードが、新規に登録されたＰＤＵに相当する。
【００３３】
また、障害検出部３２は、ステップＳ７２において、ＰＤＵ送信状態の変化として「応答確認状態」を得た場合、ステップＳ７６で、ＰＤＵ管理テーブルＴ内の該当ＰＤＵのレコードを削除する。同時に、管理ＰＤＵ数合計ｄを１減算し、さらにそのＰＤＵが応答確認前に「再送状態」にあった場合は、再送状態合計ｅも１減算する。本処理は、図４から図３への状態の変化であり、図４のＰＤＵ識別子が”ｐ＋１”のレコードが、削除されたＰＤＵに相当する。
【００３４】
これに対し、ステップＳ７２において、障害検出部３２が、ＰＤＵ送信状態変化として再送発生（「再送状態」検出）を得た場合、次にステップＳ７３で、該当ＰＤＵが、新規に再送が発生したＰＤＵ、つまり再送１回目のＰＤＵであるかどうかを判断する。即ち、ＰＤＵ管理テーブルＴを参照し（ここでは図４の状態とする）、該当ＰＤＵについての送信状態ｂのフィールドが「新規送信状態」であった場合、新規の再送ＰＤＵであると判断でき（ステップＳ７３・ＹＥＳ）、既に送信状態ｂが「再送状態」であった場合、２回目以降の再送ＰＤＵであると判断できる（ステップＳ７３・ＮＯ）。
【００３５】
なお、送信状態ｂ情報を中心に判断するのではなく、送信回数ｃ情報を中心に判断しても良い。また、プロトコル状態情報として送信回数ｃを含む形でも良い。また、送信状態の値として「新規再送状態」（送信回数は２）を設ける形でも良い。いずれにしても、障害検出部３２（のプロトコル状態取得部３２１とＰＤＵ管理テーブル部３２２）は、ＰＤＵについて、少なくとも送信状態と送信回数の情報を把握する。
【００３６】
ステップＳ７３において、該当ＰＤＵが新規の再送ではない（つまり２回目以降の再送）と判断した場合は、ステップＳ７５において図３の状態にあるＰＤＵ管理テーブルＴ内の該当ＰＤＵレコードの送信回数ｃを１増加する（図５のＰＤＵ識別子”ｐ”のレコードへの変化）。新規の再送（１回目の再送）であると判断した場合は、ステップＳ７４においてＰＤＵ管理テーブルＴ内の該当ＰＤＵレコードの送信状態ｂを「新規送信状態」から「再送状態」に更新し、送信回数ｃを１増加（この時、送信回数は１から２となる）させる。同時に、再送状態合計ｅを１増加させる（図６のＰＤＵ識別子”ｐ＋１”のレコード、及び再送状態合計”ｑ＋１”への変化）。
【００３７】
ステップＳ７４またはステップＳ７５後、再送状態合計ｅが１増加しているので、ステップＳ７７で、該当呼についての無線伝送品質の評価処理を行う。そして、ステップＳ７８で、算出された評価値に基づき、無線伝送品質が劣化状態であるかどうかの判定を行う。
【００３８】
第１の実施例では、無線伝送品質の評価方法として、下記の評価式（１）により無線伝送品質の評価を行う。
［再送発生率ｒ］＝［再送状態合計数ｑ］／［管理ＰＤＵ数合計ｐ］・・・式（１）
再送発生率ｒは、ある呼についての管理ＰＤＵのうち、「再送状態」にあるＰＤＵの比率を示している。
【００３９】
障害検出部３２の無線伝送品質評価部３２３は、ＰＤＵ管理テーブルＴを参照しつつ無線伝送品質の評価値として再送発生率ｒを計算する。そして、無線伝送品質劣化判定部３２４は、ステップＳ７８で、再送発生率ｒを予め定められた閾値（再送発生率閾値ｒｔとする）と比較する。ｒが閾値ｒｔ以上になった場合（［再送発生率ｒ］≧［再送発生率閾値ｒｔ］）、無線伝送品質を「劣化状態」と判定する（ステップＳ７８・ＹＥＳ）。
【００４０】
ステップＳ７９で、障害検出部３２は、呼制御部３３に対して、無線伝送品質の劣化状態を報告する。呼制御部３３は、プロトコル終端機能部３１に収容されている該当呼の切断を指示し、呼切断（解放）処理を行う。ステップＳ７８で、ｒが閾値ｒｔ未満の場合は、呼を継続させる（ステップＳ７８・ＮＯ）。
【００４１】
また、他の実施例として、前述の無線伝送品質の評価式（１）は、無線リンク制御プロトコルがＰＤＵの送信ウィンドウサイズを意識しているような場合には、次に示す式、
［再送発生率ｒ］＝［再送状態合計ｑ］／［ＰＤＵ送信ウィンドウサイズ］・・・式（２）
により評価を行っても良い。
【００４２】
以上で説明した再送発生率ｒは、障害検出部３２に装備されるＣＰＵ及びＣＰＵによって動作するソフトウェアによって計算され、無線伝送品質劣化の検出のための判定条件となる再送発生率閾値ｒｔについては、障害検出部３２に装備されるソフトウェア内に設定され、メモリに格納される。
【００４３】
また、再送発生率閾値ｒｔは固定値とは限らず、例えばシステム管理者が基地局制御装置３の外部から保守用の端末などによって、自由に書き換えることができる。その構成を図８に示す。呼制御部３３と保守端末装置４が所定の通信手段により接続される。本発明の制御の様子は保守端末装置４に出力が可能である。システム管理者は、保守端末装置４から上記再送発生率閾値ｒｔ他の各種設定を行うことができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施例では、ＰＤＵの送信状態監視の範囲として呼ごとに監視を行い、無線伝送品質の劣化状態の検出を行って呼切断処理を行わせたが、呼ごとではなく、基地局２のカバーする呼全てを単位として監視及び評価を行っても良い。第１の実施例のような方法で各呼を監視及び評価し、無線伝送品質劣化状態の検出に応じて呼切断処理へと導くまでには至らないまでも、基地局２の呼全てについての再送状態合計数を監視することにより、基地局２のカバーするエリアにおける無線伝送品質が全体的に劣化しつつあることを検出することが可能となる。
【００４５】
第２の実施例の移動体通信システムでは、基地局２のカバーする全呼を単位として、「無線伝送品質の準劣化状態」の検出を行う。「無線伝送品質の準劣化状態」とは、第１の実施例における「劣化状態」には至らないまでも、基地局２のカバーするエリア内の呼が全体的に劣化しつつある状態のことを指す。障害検出部３４は、このような状態を検出し、報告する処理を行う。
【００４６】
第２の実施例の障害検出部３４の構成を図９に示す。障害検出部３４は、プロトコル状態取得部３４１、ＰＤＵ管理テーブル部３４２、無線伝送品質評価部３４３、及び、無線伝送品質準劣化状態判定部３４４などを有する。
【００４７】
プロトコル状態取得部３４１は、第１の実施例と同様、プロトコル状態情報をプロトコル終端機能部３１から取得する。ＰＤＵ管理テーブル部３４２は、基地局２がカバーする全呼を単位とするＰＤＵ管理テーブルＴ’を管理する。ＰＤＵ管理テーブルＴ’は、障害検出部３４内に装備されるメモリなどに確保され、基地局２がカバーする全呼の各呼についてのＰＤＵ管理テーブルＴを含む。無線伝送品質評価部３４３は、呼を単位として、ＰＤＵ管理テーブルＴを参照しつつ、該当呼が「劣化状態」へと至る状態にある呼かどうかを判断する処理を行う。無線伝送品質準劣化判定部３４４は、基地局２のカバーする各呼についての上記判断結果に基づき、基地局２の全呼を単位として、「準劣化状態」にあるかどうかの判定を行い、準劣化状態を検出した場合は、それを報告する処理を行う。
【００４８】
図１０は、第２の実施例における移動体通信システムでの無線伝送品質準劣化状態の検出処理のフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、呼ごとのＰＤＵ管理テーブルＴを読み出すことにより、呼の再送状態合計数ｅを確認する。
【００４９】
次に、ステップＳ１０２で、無線伝送品質評価部３４３は、上記再送状態合計数ｅを予め定めておいた閾値（再送状態合計数閾値ｅｔとする）と比較し、該閾値ｅｔ以上となった場合、該当呼について、「無線伝送品質が劣化しつつある状態」＝「準劣化状態」と判定し、ステップＳ１０３で、変数「準劣化呼数」ｆをカウントアップする。また、閾値ｅｔ未満となった、あるいは、未満である場合、正常呼と判定し、ステップＳ１０４で、それに応じて準劣化呼数ｆを１減算するなどし、次呼の処理に移る。
【００５０】
なお、「準劣化状態」とは、呼切断される「劣化状態」に至る前の品質劣化状態なので、当然この再送状態合計数閾値ｅｔとしては、該ｅｔを第１の実施例における無線伝送品質評価式（１）または（２）に適用したときに求まる再送発生率ｒが再送発生率閾値ｒｔより低くなるような値に設定する。
【００５１】
「準劣化呼数」ｆが増加した場合、ステップＳ１０５で、無線伝送品質準劣化判定部３４４は、基地局２の収容する全呼を単位とした「準劣化状態判定」を行う。下記式により、準劣化状態呼率ｈを求める。
［準劣化状態呼率ｈ］＝［準劣化状態呼数ｆ］／［基地局収容全呼数ｇ］・・・式（３）
【００５２】
そして、計算された準劣化状態呼率ｈを、予め定められた所定の閾値（準劣化状態呼率閾値ｈｔとする）と比較し、該閾値ｈｔ以上である場合、「基地局収容全呼について準劣化状態」であると判定し、ステップＳ１０６で、保守端末装置４などに対して「基地局収容全呼についての準劣化状態」の報告処理を行う。システム及び保守端末装置４では、該当の基地局カバーエリア（全収容呼）について、「準劣化状態」つまり全体的に無線伝送品質が劣化しつつあるということを認識することができる。また、この準劣化状態報告に基づき、移動体端末装置１へ、呼切断への可能性を示唆する（受信感度情報を用いる）などの処理を行うことも考えられる。
【００５３】
以上により本発明の実施の形態について説明した。なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理移動体通信システムにおいて、定常的な再送の発生により無線伝送品質が低い呼が存在する場合、上記プロトコルにおける再送制御が頻繁に行われることによって上位レイヤのデータに関するスループットが低下したまま呼が継続するような状態を早期に検出して呼切断へと導くことが可能となることによって以下の効果が得られる。
【００５５】
第１の効果として、一定量のデータを伝送する場合に前述の要因により該当呼のサービス品質が低下し、所要通信時間または通信データ量が増加してしまうことにより、該当呼を利用しているエンドユーザに対する時間課金量が増加してしまうことを早期に防止することが可能となる。
【００５６】
第２の効果として、無線伝送区間のＰＤＵ再送によって、無線資源（ＣＤＭＡ方式ではコード多重度）を圧迫している呼を排除することによって無線資源を有効利用し、より伝送品質の良好な多くの移動体端末装置への呼接続サービスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における障害検出部３２の構成を示すブロック図である。
【図３】ＰＤＵ管理テーブル（状態１）の構成を示す図である。
【図４】ＰＤＵ管理テーブル（状態２）の構成を示す図である。
【図５】ＰＤＵ管理テーブル（状態３）の構成を示す図である。
【図６】ＰＤＵ管理テーブル（状態４）の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムでの無線伝送品質監視及び劣化状態検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムの付属的な構成として保守端末装置４を有する構成を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における障害検出部３４の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における移動体通信システムでの無線伝送品質準劣化状態検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来の移動体通信システムの基本構成を示す図である。
【図１２】従来の一般的な再送動作のシーケンスを示す図である。
【図１３】無線伝送品質が良好な場合と定常的再送の発生により低下している場合の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 移動体端末装置
２ 基地局
３ 基地局制御装置
４ 保守端末装置
３１ プロトコル終端機能部
３２ 障害検出部
３３ 呼制御部
３２１ プロトコル状態取得部
３２２ ＰＤＵ管理テーブル部
３２３ 無線伝送品質評価部
３２４ 無線伝送品質劣化判定部
３４ 障害検出部（第２の実施例）
３４１ プロトコル状態取得部
３４２ ＰＤＵ管理テーブル部
３４３ 無線伝送品質評価部
３４４ 無線伝送品質準劣化判定部
３０１ プロトコル終端機能部（従来技術）
３０２ 障害検出部（従来技術）
３０３ 呼制御部（従来技術）
【発明の属する技術分野】
本発明は、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理して無線リンク制御を行う移動体通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信方式について説明する。図１１は、移動体通信システムの基本構成を示している。本明細書では特にＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access ）方式による移動体通信システムを例に説明する。システムは、移動体端末装置１と、無線ゾーン内の複数の移動体端末装置１と接続を行う基地局２と、複数の基地局２を収容する基地局制御装置３と、を含んで構成される。基地局制御装置３と基地局２との間は有線リンクにより接続され、基地局２と移動体端末装置１との間は無線リンクにより接続される。
【０００３】
基地局制御装置３は、移動体端末装置１との間で、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理して無線リンク制御を行う。ここで応答確認型（Acknoledged mode）とは、無線リンク上の送信信号単位（ＰＤＵ：Protocol Data Unit）について応答確認機能付きの信号フォーマットにすることにより送達確認処理を行い、信号欠落などの伝送エラーが生じた場合に再送制御を行うことを指している。
【０００４】
基地局制御装置３は、応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能部３０１と、プロトコル終端機能部３０１での無線リンク制御に関して所定の障害検出処理を行う障害検出部３０２と、呼接続／呼切断を制御する呼制御部３０３と、を備える。
【０００５】
また、ＣＤＭＡ方式の場合、移動体端末装置１は、基地局制御装置３に収容される複数の基地局２との間で複数の無線伝送路（無線リンク）を同時に有することが可能である。ＣＤＭＡ方式では、例えば、複数の無線伝送路のうちある無線伝送路で無線伝送品質が低下すると、その無線伝送路とは別の、品質の良好な無線伝送路が選択されて接続確立される処理（＝ソフトハンドオーバー）が行われる。これにより、常に最適な無線伝送路を提供する呼接続サービスを行っている。
【０００６】
図１２は、任意のＰＤＵについての一般的な再送動作のシーケンスについて示したものである。まず、動作ａ１で、基地局制御装置３から移動体端末装置１に対して初回（オリジナル、送信回数１）のＰＤＵ送信を行ったが、これが無線リンクにおいて欠落したことを示している。これに対し、移動体端末装置１からの再送要求（否定応答）ａ２を基地局制御装置３が受信する、あるいは基地局制御装置３における再送タイマのタイムアウトａ３といった契機によって、先のＰＤＵの再送ａ４（再送回数１、送信回数２）が行われる。
【０００７】
基地局制御装置３では、上記ＰＤＵの状態（送信状態）として、初回の送信ａ１のスタートから上記再送ａ４のスタートの時点までを「新規送信状態」と認識する。また、再送ａ４スタートの時点からは「再送状態」と認識する。次に、ＰＤＵについて引き続き伝送エラーに基づき再送が繰り返し行われたものとし、ｎ回目の再送ａ５（再送回数ｎ、送信回数（ｎ＋１））で初めて移動体端末装置１側に到達したものとする。これに対し移動体端末装置１は基地局制御装置３に対してＰＤＵ受信応答（肯定応答）ａ６を送信する。基地局制御装置３は、ＰＤＵ受信応答ａ６を受信することによって、当該ＰＤＵの移動体端末装置１側への到達成功を認識し、「再送状態」が終了したと判断する。基地局制御装置３は、この受信応答ａ６の受信の時点以後は「応答確認状態」と認識する。整理すると、基地局制御装置３における任意のＰＤＵについての状態として、「新規送信状態」、「再送状態」、「応答確認状態」をとり得る。
【０００８】
基地局制御装置３のプロトコル終端機能部３０１と移動体端末装置１との間の無線リンクの無線伝搬状態が悪い場合、信号欠落などの伝送エラーが発生する。一般に、応答確認型無線リンク制御プロトコルにおいては、伝送エラーにより未到達のＰＤＵが発生した場合、再送処理が実行され、ＰＤＵの送達確認を得るまで繰り返される。再送が繰り返される場合、システムにおいて予め定められた最大再送数に達してもＰＤＵの送達確認が行えない場合に限っては呼切断処理が行われる。
【０００９】
しかし、実際のシステム運用においては、無線サービスエリア（無線ゾーン、セル）と移動体端末装置１の位置関係によって、いずれの基地局２との無線伝送路においても無線伝搬状態が良好でない移動体端末装置１が存在する。そのような呼について、基地局制御装置３−移動体端末装置１間の応答確認型無線リンク制御においてＰＤＵ再送が定常的に発生するものの、１つのＰＤＵの再送数については上記最大再送数には至らないままという状態が発生する。この状態は、定常的な再送発生によりエンド・ツー・エンドのスループットが低下（サービス品質の低下）したままであるにも関わらず、最大再送数には達していないので呼切断はなされず呼接続が継続する状態である。
【００１０】
上記のような定常的な再送発生により無線区間の伝送品質が低いまま存続する呼について、応答確認型無線リンク制御プロトコルにおける再送処理が頻繁に行われることにより、上位レイヤのデータに関するスループットが低下したままの状態となってしまうという問題がある。また、このような状態によりエンドユーザが期待している、もしくはシステムが提供すべきサービス品質が損なわれてしまう。エンドユーザが一定量のデータを伝送する場合に、上記要因によって所要通信時間または通信データ量が増加してしまうことにより、該当呼を利用しているエンドユーザに対する時間課金量が増加してしまうという問題を引き起こす。
【００１１】
図１３に、無線リンクの無線伝送品質が良好な場合と、定常的な再送の発生により低下している場合とについて示す。移動体端末装置１と基地局制御装置３との間の無線リンクにおいて、送信信号であるＰＤＵが基地局制御装置３側から移動体端末装置１側へ送信されている。異なるＰＤＵについて番号を付けて区別している。なお、移動体端末装置１側からの応答信号は省略している。最初は伝送品質良好時のシーケンスであり、ＰＤＵ１〜ＰＤＵ５について、伝送エラーによる再送が行われることなく到達している。
【００１２】
次が、定常的な再送発生により伝送品質が低下している時のシーケンスであり、ＰＤＵについて定常的に再送が行われている様子を示している。例えば、ＰＤＵ１について説明すると、初回（オリジナル）の送信が失敗してしまい、再送（リトライ）が実施され、２回再送が失敗し、３回目の再送で到達が成功したことを示している。２回再送失敗が起こっているが、これが最大再送数（ここでは２より大きい値とする）に達しないので、呼切断はなされない。
【００１３】
図１３からも判るように、無線伝送品質が良好である場合と、定常的な再送発生により低下している場合とでは、単位データ量当たりのデータ到達所要時間は、後者の方が長くなる。エンド・ツー・エンドにおけるデータは、ＰＤＵ内のペイロード部に搭載されて伝送されるため、再送の発生頻度に比例してスループットが低下することになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上述した問題を軽減するために、その要因となる定常的な再送発生による無線伝送品質低下状態を早期に検出して呼切断へと導くことにより、サービス品質を確保し、所要通信時間あるいは通信データ量の増加によるエンドユーザへの過剰な時間課金を防止し、無線資源を有効利用する方式を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、基地局制御装置が移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信システムにおいて、基地局制御装置は、移動体端末装置との間の無線リンクで応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能手段と、無線リンクでのＰＤＵ送信状態情報を含むプロトコル状態情報を取得するプロトコル状態検出部、ＰＤＵ送信状態情報を管理テーブルにより呼単位で管理するＰＤＵ管理テーブル部、該ＰＤＵ送信状態情報中における再送状態の占率を表す再送発生率を無線伝送品質の評価値として算出する無線伝送品質評価部、及び、該再送発生率が所定の閾値以上になった場合に無線伝送品質を劣化状態と判定して報告する無線伝送品質劣化判定部を備える障害検出手段と、無線伝送品質劣化状態判定部による報告に基づき、呼切断処理を行う呼制御手段と、を有することを特徴とする移動体通信システム。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、障害検出手段は、ＰＤＵ管理テーブル部により、プロトコル終端機能手段における処理状態の変化に伴う各ＰＤＵの送信状態の変化に応じて管理テーブルの内容を更新し、再送状態にあるＰＤＵの数を求めることを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、再送発生率を、［再送状態数合計（管理ＰＤＵのうち再送状態にあるＰＤＵ数）］／［管理ＰＤＵ数合計］により計算することを特徴としている。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、再送発生率を、［再送状態数合計（管理ＰＤＵのうち再送状態にあるＰＤＵ数）］／［ＰＤＵ送信ウィンドウサイズ］により計算することを特徴としている。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、基地局制御装置と接続され、再送発生率閾値の設定を行い、また、無線伝送品質劣化状態の報告を受ける保守端末装置をさらに有することを特徴としている。
【００２０】
請求項６記載の発明は、基地局制御装置が移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信システムにおいて、基地局制御装置は、移動体端末装置との間の無線リンクで応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能手段と、無線リンクでのＰＤＵ送信状態情報を含むプロトコル状態情報を取得するプロトコル状態検出部、基地局収容の全呼のＰＤＵ送信状態情報を管理テーブルにより管理する全呼ＰＤＵ管理テーブル部、呼を単位として基地局収容の全呼について、再送状態にある管理ＰＤＵの合計数を算出して所定の閾値との比較から準劣化状態の呼かどうかを判定する全呼無線伝送品質評価部、及び、全呼無線伝送品質評価部の判定結果に基づき、基地局収容の全呼における準劣化状態の呼の占率を表す準劣化状態呼率を無線伝送品質の評価値として算出し、該準劣化状態呼率が所定の閾値以上になった場合に無線伝送品質を準劣化状態と判定して報告する全呼無線伝送品質劣化判定部を備える障害検出手段と、を有することを特徴としている。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、基地局制御装置と接続され、各閾値の設定を行い、また、無線伝送品質準劣化状態の報告を受ける保守端末装置をさらに有することを特徴としている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の動体通信システムは、移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する基地局制御装置において、移動体端末装置−基地局制御装置間の無線リンクの無線伝送品質を再送発生率などにより評価し、該評価値に応じて無線伝送品質の劣化判定を行い、劣化と判定した場合に該当呼を呼切断（解放）へと導く処理を行うものである。
【００２３】
これにより、最適な無線基地局との接続を提供しても良好な無線伝送品質を確保できない呼において、エンド・ツー・エンドのスループットが低下（サービス品質が低下）した状態を存続させず、過剰な時間課金を防止する。また、無線伝送区間において、無線伝送品質の劣化した呼を排除することによって、無線資源の有効利用（ＣＤＭＡ方式の場合は多重度アップ）を実現する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムの構成を示す図である。第１の実施例におけるシステムは、移動体端末装置１、基地局２、及び、基地局制御装置３を含んで構成される。なお、他網とは非図示の交換機などにより接続可能である。移動体端末装置１と基地局２との間は無線リンクにより接続される。基地局２と基地局制御装置３との間は有線リンクにより接続される。基地局制御装置３は、移動体端末装置１との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理して無線リンク制御を行う。
【００２５】
基地局制御装置３は、プロトコル終端機能部３１と、障害検出部３２と、呼制御部３３とを有する。プロトコル終端機能部３１は、上記応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行う。障害検出部３２は、プロトコル終端機能部３１における無線リンク制御処理について、ＰＤＵの送信状態を監視し、無線伝送品質の劣化を検出する処理を行う。ここで「伝送品質の劣化」状態とは、従来技術で説明したように、無線リンクにおいて定常的な再送発生によりエンド・ツー・エンドのスループットが低下している状態のことを指す。障害検出部３２は、無線リンクの無線伝送品質について本発明の方法で評価を行って評価値を計算し、それに基づき「無線伝送品質劣化」かどうかの判定を行う。監視や評価の方法については以下詳述してゆく。呼制御部３３は、基地局制御装置３全体での呼制御を行う部分であり、障害検出部３２における無線伝送品質劣化の検出に基づき、該当呼についての呼切断（解放）処理を制御する。
【００２６】
ここで、プロトコル終端機能部３１、障害検出部３２、及び呼制御部３３は、ＣＰＵ及びＣＰＵによって動作するソフトウェア、ソフトウェアを格納するメモリ、あるいはプロトコル制御専用ハードウェアなどを用いて構成される。
【００２７】
第１の実施例における障害検出部３２は、さらなる構成モジュールとして、プロトコル状態検出部３２１、ＰＤＵ管理テーブル部３２２、無線伝送品質評価部３２３、無線伝送品質劣化判定部３２４などを有する。
【００２８】
プロトコル状態検出部は３２１、プロトコル終端機能部３１からプロトコル状態情報を取得する処理を行う。プロトコル状態情報には、ＰＤＵについての送信状態情報が含まれる。ＰＤＵ管理テーブル部３２２は、ＰＤＵ管理テーブル（Ｔとする）を管理する。障害検出部３２は、このためのメモリ領域を持つ。ＰＤＵ管理テーブルＴは、呼についての送信ＰＤＵ情報を管理するテーブルであり、呼ごとに用意される。無線伝送品質評価部３２３は、ある呼の無線リンクについて伝送品質の評価処理を行う。無線伝送品質劣化判定部は３２４、上記評価処理により算出される評価値に基づき、無線伝送品質が劣化状態であるかどうかの判定を行い、劣化状態を呼制御部に報告する処理を行う。
【００２９】
図７は、基地局制御装置３の障害検出部３２における無線伝送品質監視及び劣化検出処理に関するフローチャートである。以下、このフローを参照しながら、本発明の処理の流れを説明する。まず、ステップＳ７１で、障害検出部３２は、プロトコル終端機能部３１からプロトコル状態情報を取得する。プロトコル状態情報には、ＰＤＵについての送信状態情報が含まれる。障害検出部３２は、プロトコル状態情報をもとに、ＰＤＵ個々についての送信状態の変化を認識する。プロトコル状態情報の取得は、障害検出部３２がプロトコル終端機能部３１をチェックして情報を取得する形でも良いし、また、プロトコル終端機能部３１側が障害検出部３２に対し情報を通知する形でも良い。障害検出部３２は、ＰＤＵの送信状態情報として、「新規送信状態」、「再送状態」、「応答確認状態」などを得る。
【００３０】
障害検出部３２は、プロトコル終端機能部３１から取得するプロトコル状態情報に基づき、各ＰＤＵの送信状態を認識し、各呼について、図３に示すようなＰＤＵ管理テーブルＴを作成・更新する。ＰＤＵ管理テーブルＴは、障害検出部３２に備えるメモリなどに格納されるものとする。
【００３１】
ＰＤＵ管理テーブルＴは、送信処理中の状態にあるＰＤＵについてのレコードを持ち、１つのＰＤＵレコードは、ＰＤＵ識別子ａ、送信状態ｂ、送信回数ｃなどの属性からなる。また、ＰＤＵ管理テーブルＴは、管理ＰＤＵ数合計ｄ、再送状態合計ｅなどの属性を持つ。ＰＤＵ識別子ａは、個々のＰＤＵに対して割り当てられる識別子である。ＰＤＵ識別子ａとしては、ＰＤＵに付与されるシーケンス番号や、プロトコル終端機能部３１内で管理しＰＤＵ個々に対して割り当てる番号などを用いて良い。送信状態ｂは、プロトコル終端機能部３１におけるＰＤＵの送信状態であり、その値として従来技術で説明したような、「新規送信状態」、「再送状態」、「応答確認状態」などの値をとる。送信回数ｃは、各ＰＤＵについてのトータルの送信回数であり、例えば新規送信状態で１、１回目の再送で２をとる。管理ＰＤＵ数合計ｄは、１つの呼についての現在送信処理中のＰＤＵの数を示す。再送状態合計ｅは、該当呼についての管理ＰＤＵのうち、「再送状態」にあるＰＤＵの数を示す。いずれの要素も、プロトコル終端機能部３１における処理状態の変化に伴い随時更新される。
【００３２】
ステップＳ７２で、障害検出部３２は、プロトコル状態情報に基づきＰＤＵの送信状態の変化を認識する。ＰＤＵの送信状態変化として「新規送信状態」を得た場合、ステップＳ７６で、ＰＤＵ管理テーブルＴに、新規送信状態となったＰＤＵについてのレコードを追加登録し、そのＰＤＵ識別子を設定し、送信状態ｂを「新規送信状態」に設定し、送信回数ｃを１（回）に設定する。また、それに伴い、管理ＰＤＵ数合計ｄを１増加させる。本処理により、ＰＤＵ管理テーブルＴは、図３から図４の状態へと更新される。図４中のＰＤＵ識別子が”ｐ＋１”のレコードが、新規に登録されたＰＤＵに相当する。
【００３３】
また、障害検出部３２は、ステップＳ７２において、ＰＤＵ送信状態の変化として「応答確認状態」を得た場合、ステップＳ７６で、ＰＤＵ管理テーブルＴ内の該当ＰＤＵのレコードを削除する。同時に、管理ＰＤＵ数合計ｄを１減算し、さらにそのＰＤＵが応答確認前に「再送状態」にあった場合は、再送状態合計ｅも１減算する。本処理は、図４から図３への状態の変化であり、図４のＰＤＵ識別子が”ｐ＋１”のレコードが、削除されたＰＤＵに相当する。
【００３４】
これに対し、ステップＳ７２において、障害検出部３２が、ＰＤＵ送信状態変化として再送発生（「再送状態」検出）を得た場合、次にステップＳ７３で、該当ＰＤＵが、新規に再送が発生したＰＤＵ、つまり再送１回目のＰＤＵであるかどうかを判断する。即ち、ＰＤＵ管理テーブルＴを参照し（ここでは図４の状態とする）、該当ＰＤＵについての送信状態ｂのフィールドが「新規送信状態」であった場合、新規の再送ＰＤＵであると判断でき（ステップＳ７３・ＹＥＳ）、既に送信状態ｂが「再送状態」であった場合、２回目以降の再送ＰＤＵであると判断できる（ステップＳ７３・ＮＯ）。
【００３５】
なお、送信状態ｂ情報を中心に判断するのではなく、送信回数ｃ情報を中心に判断しても良い。また、プロトコル状態情報として送信回数ｃを含む形でも良い。また、送信状態の値として「新規再送状態」（送信回数は２）を設ける形でも良い。いずれにしても、障害検出部３２（のプロトコル状態取得部３２１とＰＤＵ管理テーブル部３２２）は、ＰＤＵについて、少なくとも送信状態と送信回数の情報を把握する。
【００３６】
ステップＳ７３において、該当ＰＤＵが新規の再送ではない（つまり２回目以降の再送）と判断した場合は、ステップＳ７５において図３の状態にあるＰＤＵ管理テーブルＴ内の該当ＰＤＵレコードの送信回数ｃを１増加する（図５のＰＤＵ識別子”ｐ”のレコードへの変化）。新規の再送（１回目の再送）であると判断した場合は、ステップＳ７４においてＰＤＵ管理テーブルＴ内の該当ＰＤＵレコードの送信状態ｂを「新規送信状態」から「再送状態」に更新し、送信回数ｃを１増加（この時、送信回数は１から２となる）させる。同時に、再送状態合計ｅを１増加させる（図６のＰＤＵ識別子”ｐ＋１”のレコード、及び再送状態合計”ｑ＋１”への変化）。
【００３７】
ステップＳ７４またはステップＳ７５後、再送状態合計ｅが１増加しているので、ステップＳ７７で、該当呼についての無線伝送品質の評価処理を行う。そして、ステップＳ７８で、算出された評価値に基づき、無線伝送品質が劣化状態であるかどうかの判定を行う。
【００３８】
第１の実施例では、無線伝送品質の評価方法として、下記の評価式（１）により無線伝送品質の評価を行う。
［再送発生率ｒ］＝［再送状態合計数ｑ］／［管理ＰＤＵ数合計ｐ］・・・式（１）
再送発生率ｒは、ある呼についての管理ＰＤＵのうち、「再送状態」にあるＰＤＵの比率を示している。
【００３９】
障害検出部３２の無線伝送品質評価部３２３は、ＰＤＵ管理テーブルＴを参照しつつ無線伝送品質の評価値として再送発生率ｒを計算する。そして、無線伝送品質劣化判定部３２４は、ステップＳ７８で、再送発生率ｒを予め定められた閾値（再送発生率閾値ｒｔとする）と比較する。ｒが閾値ｒｔ以上になった場合（［再送発生率ｒ］≧［再送発生率閾値ｒｔ］）、無線伝送品質を「劣化状態」と判定する（ステップＳ７８・ＹＥＳ）。
【００４０】
ステップＳ７９で、障害検出部３２は、呼制御部３３に対して、無線伝送品質の劣化状態を報告する。呼制御部３３は、プロトコル終端機能部３１に収容されている該当呼の切断を指示し、呼切断（解放）処理を行う。ステップＳ７８で、ｒが閾値ｒｔ未満の場合は、呼を継続させる（ステップＳ７８・ＮＯ）。
【００４１】
また、他の実施例として、前述の無線伝送品質の評価式（１）は、無線リンク制御プロトコルがＰＤＵの送信ウィンドウサイズを意識しているような場合には、次に示す式、
［再送発生率ｒ］＝［再送状態合計ｑ］／［ＰＤＵ送信ウィンドウサイズ］・・・式（２）
により評価を行っても良い。
【００４２】
以上で説明した再送発生率ｒは、障害検出部３２に装備されるＣＰＵ及びＣＰＵによって動作するソフトウェアによって計算され、無線伝送品質劣化の検出のための判定条件となる再送発生率閾値ｒｔについては、障害検出部３２に装備されるソフトウェア内に設定され、メモリに格納される。
【００４３】
また、再送発生率閾値ｒｔは固定値とは限らず、例えばシステム管理者が基地局制御装置３の外部から保守用の端末などによって、自由に書き換えることができる。その構成を図８に示す。呼制御部３３と保守端末装置４が所定の通信手段により接続される。本発明の制御の様子は保守端末装置４に出力が可能である。システム管理者は、保守端末装置４から上記再送発生率閾値ｒｔ他の各種設定を行うことができる。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施例では、ＰＤＵの送信状態監視の範囲として呼ごとに監視を行い、無線伝送品質の劣化状態の検出を行って呼切断処理を行わせたが、呼ごとではなく、基地局２のカバーする呼全てを単位として監視及び評価を行っても良い。第１の実施例のような方法で各呼を監視及び評価し、無線伝送品質劣化状態の検出に応じて呼切断処理へと導くまでには至らないまでも、基地局２の呼全てについての再送状態合計数を監視することにより、基地局２のカバーするエリアにおける無線伝送品質が全体的に劣化しつつあることを検出することが可能となる。
【００４５】
第２の実施例の移動体通信システムでは、基地局２のカバーする全呼を単位として、「無線伝送品質の準劣化状態」の検出を行う。「無線伝送品質の準劣化状態」とは、第１の実施例における「劣化状態」には至らないまでも、基地局２のカバーするエリア内の呼が全体的に劣化しつつある状態のことを指す。障害検出部３４は、このような状態を検出し、報告する処理を行う。
【００４６】
第２の実施例の障害検出部３４の構成を図９に示す。障害検出部３４は、プロトコル状態取得部３４１、ＰＤＵ管理テーブル部３４２、無線伝送品質評価部３４３、及び、無線伝送品質準劣化状態判定部３４４などを有する。
【００４７】
プロトコル状態取得部３４１は、第１の実施例と同様、プロトコル状態情報をプロトコル終端機能部３１から取得する。ＰＤＵ管理テーブル部３４２は、基地局２がカバーする全呼を単位とするＰＤＵ管理テーブルＴ’を管理する。ＰＤＵ管理テーブルＴ’は、障害検出部３４内に装備されるメモリなどに確保され、基地局２がカバーする全呼の各呼についてのＰＤＵ管理テーブルＴを含む。無線伝送品質評価部３４３は、呼を単位として、ＰＤＵ管理テーブルＴを参照しつつ、該当呼が「劣化状態」へと至る状態にある呼かどうかを判断する処理を行う。無線伝送品質準劣化判定部３４４は、基地局２のカバーする各呼についての上記判断結果に基づき、基地局２の全呼を単位として、「準劣化状態」にあるかどうかの判定を行い、準劣化状態を検出した場合は、それを報告する処理を行う。
【００４８】
図１０は、第２の実施例における移動体通信システムでの無線伝送品質準劣化状態の検出処理のフローチャートである。まず、ステップＳ１０１において、呼ごとのＰＤＵ管理テーブルＴを読み出すことにより、呼の再送状態合計数ｅを確認する。
【００４９】
次に、ステップＳ１０２で、無線伝送品質評価部３４３は、上記再送状態合計数ｅを予め定めておいた閾値（再送状態合計数閾値ｅｔとする）と比較し、該閾値ｅｔ以上となった場合、該当呼について、「無線伝送品質が劣化しつつある状態」＝「準劣化状態」と判定し、ステップＳ１０３で、変数「準劣化呼数」ｆをカウントアップする。また、閾値ｅｔ未満となった、あるいは、未満である場合、正常呼と判定し、ステップＳ１０４で、それに応じて準劣化呼数ｆを１減算するなどし、次呼の処理に移る。
【００５０】
なお、「準劣化状態」とは、呼切断される「劣化状態」に至る前の品質劣化状態なので、当然この再送状態合計数閾値ｅｔとしては、該ｅｔを第１の実施例における無線伝送品質評価式（１）または（２）に適用したときに求まる再送発生率ｒが再送発生率閾値ｒｔより低くなるような値に設定する。
【００５１】
「準劣化呼数」ｆが増加した場合、ステップＳ１０５で、無線伝送品質準劣化判定部３４４は、基地局２の収容する全呼を単位とした「準劣化状態判定」を行う。下記式により、準劣化状態呼率ｈを求める。
［準劣化状態呼率ｈ］＝［準劣化状態呼数ｆ］／［基地局収容全呼数ｇ］・・・式（３）
【００５２】
そして、計算された準劣化状態呼率ｈを、予め定められた所定の閾値（準劣化状態呼率閾値ｈｔとする）と比較し、該閾値ｈｔ以上である場合、「基地局収容全呼について準劣化状態」であると判定し、ステップＳ１０６で、保守端末装置４などに対して「基地局収容全呼についての準劣化状態」の報告処理を行う。システム及び保守端末装置４では、該当の基地局カバーエリア（全収容呼）について、「準劣化状態」つまり全体的に無線伝送品質が劣化しつつあるということを認識することができる。また、この準劣化状態報告に基づき、移動体端末装置１へ、呼切断への可能性を示唆する（受信感度情報を用いる）などの処理を行うことも考えられる。
【００５３】
以上により本発明の実施の形態について説明した。なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理移動体通信システムにおいて、定常的な再送の発生により無線伝送品質が低い呼が存在する場合、上記プロトコルにおける再送制御が頻繁に行われることによって上位レイヤのデータに関するスループットが低下したまま呼が継続するような状態を早期に検出して呼切断へと導くことが可能となることによって以下の効果が得られる。
【００５５】
第１の効果として、一定量のデータを伝送する場合に前述の要因により該当呼のサービス品質が低下し、所要通信時間または通信データ量が増加してしまうことにより、該当呼を利用しているエンドユーザに対する時間課金量が増加してしまうことを早期に防止することが可能となる。
【００５６】
第２の効果として、無線伝送区間のＰＤＵ再送によって、無線資源（ＣＤＭＡ方式ではコード多重度）を圧迫している呼を排除することによって無線資源を有効利用し、より伝送品質の良好な多くの移動体端末装置への呼接続サービスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における障害検出部３２の構成を示すブロック図である。
【図３】ＰＤＵ管理テーブル（状態１）の構成を示す図である。
【図４】ＰＤＵ管理テーブル（状態２）の構成を示す図である。
【図５】ＰＤＵ管理テーブル（状態３）の構成を示す図である。
【図６】ＰＤＵ管理テーブル（状態４）の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムでの無線伝送品質監視及び劣化状態検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態における移動体通信システムの付属的な構成として保守端末装置４を有する構成を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における障害検出部３４の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における移動体通信システムでの無線伝送品質準劣化状態検出処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】従来の移動体通信システムの基本構成を示す図である。
【図１２】従来の一般的な再送動作のシーケンスを示す図である。
【図１３】無線伝送品質が良好な場合と定常的再送の発生により低下している場合の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 移動体端末装置
２ 基地局
３ 基地局制御装置
４ 保守端末装置
３１ プロトコル終端機能部
３２ 障害検出部
３３ 呼制御部
３２１ プロトコル状態取得部
３２２ ＰＤＵ管理テーブル部
３２３ 無線伝送品質評価部
３２４ 無線伝送品質劣化判定部
３４ 障害検出部（第２の実施例）
３４１ プロトコル状態取得部
３４２ ＰＤＵ管理テーブル部
３４３ 無線伝送品質評価部
３４４ 無線伝送品質準劣化判定部
３０１ プロトコル終端機能部（従来技術）
３０２ 障害検出部（従来技術）
３０３ 呼制御部（従来技術）
Claims (7)
- 基地局制御装置が移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信システムにおいて、
前記基地局制御装置は、
前記移動体端末装置との間の無線リンクで応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能手段と、
前記無線リンクでのＰＤＵ送信状態情報を含むプロトコル状態情報を取得するプロトコル状態検出部、前記ＰＤＵ送信状態情報を管理テーブルにより呼単位で管理するＰＤＵ管理テーブル部、該ＰＤＵ送信状態情報中における再送状態の占率を表す再送発生率を無線伝送品質の評価値として算出する無線伝送品質評価部、及び、該再送発生率が所定の閾値以上になった場合に前記無線伝送品質を劣化状態と判定して報告する無線伝送品質劣化判定部を備える障害検出手段と、
前記無線伝送品質劣化状態判定部による報告に基づき、呼切断処理を行う呼制御手段と 、
を有することを特徴とする移動体通信システム。 - 前記障害検出手段は、前記ＰＤＵ管理テーブル部により、前記プロトコル終端機能手段における処理状態の変化に伴う各ＰＤＵの送信状態の変化に応じて前記管理テーブルの内容を更新し、再送状態にあるＰＤＵの数を求めることを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
- 前記再送発生率を、［再送状態数合計（管理ＰＤＵのうち再送状態にあるＰＤＵ数）］／［管理ＰＤＵ数合計］により計算することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体通信システム。
- 前記再送発生率を、［再送状態数合計（管理ＰＤＵのうち再送状態にあるＰＤＵ数）］／［ＰＤＵ送信ウィンドウサイズ］により計算することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体通信システム。
- 前記基地局制御装置と接続され、前記再送発生率閾値の設定を行い、また、前記無線伝送品質劣化状態の報告を受ける保守端末装置をさらに有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
- 基地局制御装置が移動体端末装置との間で応答確認型無線リンク制御プロトコルを処理する移動体通信システムにおいて、
前記基地局制御装置は、
前記移動体端末装置との間の無線リンクで応答確認型無線リンク制御プロトコルの終端処理を行うプロトコル終端機能手段と、
前記無線リンクでのＰＤＵ送信状態情報を含むプロトコル状態情報を取得するプロトコル状態検出部、基地局収容の全呼の前記ＰＤＵ送信状態情報を管理テーブルにより管理する全呼ＰＤＵ管理テーブル部、呼を単位として基地局収容の全呼について、再送状態にある管理ＰＤＵの合計数を算出して所定の閾値との比較から準劣化状態の呼かどうかを判定する全呼無線伝送品質評価部、及び、前記全呼無線伝送品質評価部の判定結果に基づき、基地局収容の全呼における準劣化状態の呼の占率を表す準劣化状態呼率を無線伝送品質の評価値として算出し、該準劣化状態呼率が所定の閾値以上になった場合に前記無線伝送品質を準劣化状態と判定して報告する全呼無線伝送品質劣化判定部を備える障害検出手段と、
を有することを特徴とする移動体通信システム。 - 前記基地局制御装置と接続され、前記各閾値の設定を行い、また、前記無線伝送品質準劣化状態の報告を受ける保守端末装置をさらに有することを特徴とする請求項６記載の移動体通信システム。
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