JP4646564B2

JP4646564B2 - 移動体通信システム、リンク制御方法及びプログラム

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Publication number: JP4646564B2
Application number: JP2004219355A
Authority: JP
Inventors: 政晴鈴木
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2011-03-09
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Description

本発明は移動体通信システム、リンク制御方法及びプログラムに関し、特にマルチリンク接続におけるリンクの制御方法に関する。

従来のＰＨＳ(Personal Handyphone System)に代表される移動体通信システムにおいては、１の呼で複数のリンクを使用して通信を行うことにより、１リンクのみを使用する場合に比べ広帯域での通信を可能とするマルチリンク接続という接続形態がある。そして該マルチリンク接続を行う場合には、まず１リンクで接続し、その後他のリンクを接続していく（増設していく）ことが多い。このようにすることにより、リンクの空き状況に応じて使用するリンクの数を増やしていくことができるようにされている。具体的には、例えば特許文献１に記載の技術を使用して、リンクの増設をする方法が存在する。
特開２０００−１０２０５５号公報

ここで、上記従来のマルチリンク接続では、リンクを増設する場合には、制御チャネルを用いて移動局装置から基地局装置に対し無線パケットリンクチャネル確立要求（リンク増設用）を送信する。そして該リンク増設要求を受信した基地局装置はリンク増設が可能か否かを判断し、移動局装置に対し無線パケットリンクチャネル割当（リンク増設用）を返送する。このようにすることにより、リンクの増設を実現している。

また、マルチリンク接続において通信量が少ないために通信中のリンクがインアクティブ(Inactive，不活性)となっている場合に、該リンクをアクティブ(active,活性)に戻す場合にも、同様に、制御チャネルを用いて移動局装置から基地局装置に対し無線パケットリンクチャネル確立要求（インアクティブ復旧）を送信する。そして該インアクティブ復旧要求を受信した基地局装置はインアクティブ復旧が可能か否かを判断し、移動局装置に対し無線パケットリンクチャネル割当（インアクティブ復旧）を返送する。このようにすることにより、リンクの増設のみでなく、減設及び減設後の再増設をも実現している。すなわち、リンクは通信量に応じて増減されるように構成されている。

しかしながら、近年の移動体通信システムの加入者の増加やトラヒックの増加に伴い、１基地局装置あたりのリンクの本数が激増している。具体的には、例えばこれまで１基地局において１Ｃ３Ｔ（１制御チャネル＋３通信チャネル）であったものが、１Ｃ１５Ｔや１Ｃ３１Ｔにまで増加してきている。すなわち、通信チャネルを増やすことは出来るが、制御チャネルは現状増やすことが出来ないため、制御チャネルあたりの通信量が増大し、制御チャネルが輻輳状態にあることも多くなっている。

そして、上記無線パケットリンクチャネル確立要求についても、リンク増設時点では増設対象となる通信チャネルは接続されておらず、制御チャネルで送信されるしかないため、制御チャネルの輻輳の原因の１つとなっている。

また、制御チャネルは元来複数の通信チャネルで共用されるものであるうえ、ＴＤＭＡ方式の場合には、時分割されて送受信されるタイムスロット中のひとつが制御チャネルとして使用されるために、制御チャネルにおける送受信にはタイムラグがある。このため、リンクの増設やインアクティブ復旧時のリンク確立要求及びリンク割当の送信に時間がかかり、結果的にリンク増設やインアクティブ復旧に時間がかかることとなっている。その上、上述のように制御チャネルの通信量が多くなっているために、より長い時間を要することとなっている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は制御チャネルの輻輳の緩和や、リンク増設時又はインアクティブ復旧時の時間短縮をすることのできる移動体通信システム、リンク制御方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る移動体通信システムは、基地局装置と、移動局装置と、を含み、前記移動局装置と、前記基地局装置とが、少なくとも１の制御チャネルと、複数の通信チャネルと、を使用して通信を行う移動体通信システムにおいて、前記移動局装置と、前記基地局装置とが、前記通信チャネルのうち少なくとも一つの通信チャネルを使用して通信を行っている場合において、該移動局装置と、該基地局装置と、の少なくとも一方が該通信を行っている通信チャネルである通信中チャネル以外の他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する場合に、該基地局装置において、前記通信中チャネルを使用して該移動局装置に対し通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信手段と、前記移動局装置において、前記リンクチャネル割当送信手段により送信されるリンクチャネル割当を受信するリンクチャネル割当受信手段と、前記リンクチャネル割当送信手段により送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置と、前記基地局装置と、の間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段と、を含むことを特徴とする。

このようにすることにより、第１の通信チャネルを使用して、通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信することができるので、制御チャネルの輻輳を緩和することができる。また、リンク増設時又はインアクティブ復旧の時間短縮をすることができる。

また、上記移動体通信システムにおいて、前記移動局装置が前記通信中チャネル以外の他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する場合に、該移動局装置において、前記通信中チャネルを使用して前記基地局装置に対し通信チャネルの割当を要求することを示すリンクチャネル割当要求を送信するリンクチャネル割当要求送信手段と、前記基地局装置において、前記リンクチャネル割当要求送信手段により送信されるリンクチャネル割当要求を受信するリンクチャネル割当要求受信手段と、をさらに含み、前記リンクチャネル割当送信手段は、前記リンクチャネル割当要求受信手段により受信される前記リンクチャネル割当要求に応じて、前記通信中チャネルを使用して、通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信することとしてもよい。このようにすれば、第１の通信チャネルを使用して、通信チャネルの割当を要求することを示すリンクチャネル割当要求を送信することができるので、制御チャネルの輻輳を緩和することができる。また、リンク増設時又はインアクティブ復旧の時間短縮をすることができる。

また、上記移動体通信システムにおいて、前記リンクチャネル割当送信手段は、コネクションレス型通信として前記リンクチャネル割当を送信することとしてもよい。このようにすれば、リンクチャネル割当を速やかに送信することができる。

また、上記移動体通信システムにおいて、前記リンクチャネル割当要求送信手段は、コネクションレス型通信として前記リンクチャネル割当要求を送信することとしてもよい。このようにすれば、リンクチャネル割当要求を速やかに送信することができる。

また、上記移動体通信システムにおいて、制御チャネルを使用して前記リンクチャネル割当を送信するか、通信チャネルを使用して該リンクチャネル割当を送信するか、を選択するリンクチャネル割当使用チャネル選択手段と、前記リンクチャネル割当使用チャネル選択手段により、通信チャネルを使用して前記リンクチャネル割当を送信すると選択される場合に、前記リンクチャネル割当送信手段は、前記基地局装置において、前記通信中チャネルを使用して前記移動局装置に対し通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信する、こととしてもよい。このようにすれば、通信チャネルを効率的に使用することができる。

また、上記移動体通信システムにおいて、制御チャネルを使用して前記リンクチャネル割当要求を送信するか、通信チャネルを使用して該リンクチャネル割当要求を送信するか、を選択するリンクチャネル割当要求使用チャネル選択手段と、前記リンクチャネル割当要求使用チャネル選択手段により、通信チャネルを使用して前記リンクチャネル割当要求を送信すると選択される場合に、前記リンクチャネル割当要求送信手段は、前記移動局装置において、前記通信中チャネルを使用して前記基地局装置に対し通信チャネルの割当を要求することを示すリンクチャネル割当要求を送信する、こととしてもよい。このようにしても、通信チャネルを効率的に使用することができる。

また、本発明に係るリンク制御方法は、移動局装置と、基地局装置とが、少なくとも１の制御チャネルと、複数の通信チャネルと、を使用して通信を行う移動体通信システムにおいてリンクを制御するリンク制御方法において、前記移動局装置と、前記基地局装置とが、前記通信チャネルのうち少なくとも一つの通信チャネルを使用して通信を行っている場合において、該移動局装置と、該基地局装置と、の少なくとも一方が該通信を行っている通信チャネルである通信中チャネル以外の他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する場合に、該基地局装置において、前記通信中チャネルを使用して該移動局装置に対し通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信ステップと、前記移動局装置において、前記リンクチャネル割当送信ステップにおいて送信されるリンクチャネル割当を受信するリンクチャネル割当受信ステップと、前記リンクチャネル割当送信ステップにおいて送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置と、前記基地局装置と、の間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る基地局装置は、移動局装置と、少なくとも１の制御チャネルと、複数の通信チャネルと、を使用して通信を行う基地局装置において、前記移動局装置と、前記基地局装置とが、前記通信チャネルのうち少なくとも一つの通信チャネルを使用して通信を行っている場合において、該移動局装置と、該基地局装置と、の少なくとも一方が該通信を行っている通信チャネルである通信中チャネル以外の他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する場合に、前記通信中チャネルを使用して該移動局装置に対し通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信手段と、前記リンクチャネル割当送信手段により送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置との間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る移動局装置は、基地局装置と、少なくとも１の制御チャネルと、複数の通信チャネルと、を使用して通信を行う移動局装置において、前記移動局装置と、前記基地局装置とが、前記通信チャネルのうち少なくとも一つの通信チャネルを使用して通信を行っている場合において、該移動局装置が該通信を行っている通信チャネルである通信中チャネル以外の他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する場合に、前記通信中チャネルを使用して前記基地局装置に対し通信チャネルの割当を要求することを示すリンクチャネル割当要求を送信するリンクチャネル割当要求送信手段と、前記基地局装置により送信されるリンクチャネル割当を受信するリンクチャネル割当受信手段と、を含み、前記リンクチャネル割当受信手段により受信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記基地局装置との間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段と、ことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、移動局装置と、少なくとも１の制御チャネルと、複数の通信チャネルと、を使用して通信を行う基地局装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムにおいて、前記移動局装置と、前記基地局装置とが、前記通信チャネルのうち少なくとも一つの通信チャネルを使用して通信を行っている場合において、該移動局装置と、該基地局装置と、の少なくとも一方が該通信を行っている通信チャネルである通信中チャネル以外の他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する場合に、前記通信中チャネルを使用して該移動局装置に対し通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信手段、及び前記リンクチャネル割当送信手段により送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置との間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。

また、本発明の別の一態様に係るプログラムは、基地局装置と、少なくとも１の制御チャネルと、複数の通信チャネルと、を使用して通信を行う移動局装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムにおいて、前記移動局装置と、前記基地局装置とが、前記通信チャネルのうち少なくとも一つの通信チャネルを使用して通信を行っている場合において、該移動局装置が該通信を行っている通信チャネルである通信中チャネル以外の他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する場合に、前記通信中チャネルを使用して前記基地局装置に対し通信チャネルの割当を要求することを示すリンクチャネル割当要求を送信するリンクチャネル割当要求送信手段と、前記基地局装置により送信されるリンクチャネル割当を受信するリンクチャネル割当受信手段と、を含み、前記リンクチャネル割当受信手段により受信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記基地局装置との間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段と、として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。

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。

本実施の形態に係る移動体通信システム１は、図１に示すように、基地局装置２と、移動局装置３と、通信ネットワーク４とを含んで構成されている。基地局装置２は、通常複数の移動局装置３と通信を行う。

基地局装置２は、図２に示すように、制御部２１と、記憶部２２と、無線通信部２３と、ネットワークインターフェイス部２４とを含んで構成されている。制御部２１は、基地局装置２の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。記憶部２２は、制御部２１のワークメモリとして動作する。また、この記憶部２２は、制御部２１によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持しており、本発明に係るプログラムも記憶している。無線通信部２３は、空中線を備え、少なくとも１の移動局装置３からの音声信号や通信用パケット等をそれぞれ受信して復調し、制御部２１に出力したり、制御部２１から入力される指示に従って、制御部２１から入力される音声信号や通信用パケット等を変調して空中線を介して出力したり、といった処理を行う。ネットワークインターフェイス部２４は、通信ネットワーク４と接続されており、通信ネットワーク４からの音声信号や通信用パケット等を受信して制御部２１に出力したり、制御部２１の指示に従って音声信号や通信用パケット等を通信ネットワーク４に対して送信したりする。

移動局装置３は、図３に示すように、制御部３１と、記憶部３２と、無線通信部３３とを含んで構成されている。制御部３１は、移動局装置３の各部を制御し、通話やデータ通信に関わる処理を実行している。記憶部３２は、制御部３１のワークメモリとして動作する。また、この記憶部３２は、制御部３１によって行われる各種処理に関わるプログラムやパラメータを保持しており、本発明に係るプログラムも記憶している。無線通信部３３は、空中線を備え、制御部３１から入力される指示に従って、音声信号や通信用パケット等を変調して空中線を介して出力したり、空中線に到来する音声信号や通信用パケット等を受信して復調し、制御部３１に出力したり、といった処理を行う。

図４は、基地局装置２と、移動局装置３と、通信ネットワーク４と、の間での通信の信号の流れを示す図である。移動局装置３が回線交換端末（回線交換端末３−１５乃至回線交換端末３−１８）である場合には、まず移動局装置３から送信される信号は基地局装置２により受信され、さらに基地局装置２から交換網５に送信される。交換網５は、通信ネットワーク４に含まれる構成要素であり、一般的には複数の交換機を含んで構成される。そして、交換網５を経由して着信側の回線交換端末に接続される。一方、移動局装置３がパケット端末（パケット端末３−１１乃至パケット端末３−１４）である場合にも、まず移動局装置３から送信される信号は基地局装置２により受信され、さらに基地局装置２から交換網５に送信される。そして、交換網５からパケット網６に対して送信され、インターネット等のＴＣＰ／ＩＰ網や着信側のパケット端末に接続される。なお、パケット網６も、通信ネットワーク４に含まれる構成要素であり、一般的には複数のパケットサーバを含んで構成される。

基地局装置２と移動局装置３の間では、物理チャネルを使用して通信が行われる。物理チャネルとは例えばＴＤＭＡ方式におけるタイムスロットであったり、ＣＤＭＡ方式におけるＰＮ符号であったりする。そして通常の移動体通信システム１では、該物理チャネルは論理的に通信チャネルと制御チャネルに分けられ、通信チャネルと制御チャネルは、それぞれ異なる物理チャネルに割り当てられる。制御チャネルにおいては、基地局装置２と移動局装置３の間で専ら通信制御用の信号が送受信される。通信用チャネルにおいては、基地局装置２と移動局装置３の間でユーザデータが送受信される。

このように、論理的に制御チャネルと通信チャネルを分離しているのは、移動体通信システム１においては、位置登録制御、発着信制御、チャネル切替制御、などの通信制御を行うために常に基地局装置２と移動局装置３との間で通信可能な状態を保つ必要があり、そのために制御チャネルを使用して、例えば移動局装置３は周期的又は間欠的に該制御チャネルを参照し、自移動局装置３に向けて送信された信号がないか否かを監視している。

制御チャネルはこのように使用されるため、基地局装置２ごとに１つ設けられることが通常である。そして、移動局装置３は該１つの制御チャネルを監視している。ここで、通信開始の場合を例にとり、本発明の背景となるリンク制御技術の具体的な例を以下に示す。

図８は、移動局装置３からパケット発信を行った場合の信号シーケンスの例である。まず移動局装置３は、通信チャネルを割り当ててもらうための無線パケットリンクチャネル確立要求を制御チャネルにおいて送信する（Ｓ１００２）。そして該無線パケットリンクチャネル確立要求を受け取った基地局装置２は、通信チャネル１を割り当てるための無線パケットリンクチャネル割当を移動局装置３に対して送信する（Ｓ１００４）。ここまでの処理で基地局装置２と移動局装置３とは、ともに通信チャネル１を使用する準備を行う。そしてさらに同期確立（Ｓ１００６）を行った後、非同期平衡モード設定（Ｓ１００８）、非番号制確認（Ｓ１０１０）、呼設定（Ｓ１０１４）、呼設定受付（Ｓ１０１６）をこの順で送受信することにより通信を開始し、通信中（Ｓ１０２０）となる。

そしてさらに、上述のマルチリンク接続を行う場合には、まず移動局装置３においてリンク増設決定（Ｓ１０２２）が行われる。そして、上述の処理と同様の処理により新たな通信チャネルを基地局装置２から割り当ててもらう。具体的には、基地局装置に対して無線パケットリンクチャネル確立要求を送信する（Ｓ１０２４）。そして該無線パケットリンクチャネル確立要求を受け取った基地局装置２は、通信チャネル２を割り当てるための無線パケットリンクチャネル割当を移動局装置３に対して送信する（Ｓ１０２６）。ここまでの処理で基地局装置２と移動局装置３とは、ともに通信チャネル１に加えて通信チャネル２を使用する準備を行う。そしてさらに同期確立（Ｓ１０２８）を行った後、非同期平衡モード設定（Ｓ１０３０）、非番号制確認（Ｓ１０３２）、呼設定（Ｓ１０３４）、呼設定受付（Ｓ１０３６）をこの順で送受信することにより通信を開始し、通信チャネル２についても通信中（Ｓ１０４０）となる。

このようにすることにより、通信チャネルの割当に制御チャネルを用いることにより、通信チャネルにはできるだけ多くのユーザデータを収容することを可能にするとともに、通信チャネル１及び通信チャネル２の割当を同様な処理で実現し、処理の簡素化を実現している。

しかしながらこのようにすると、近年の移動体通信システム１の需要の増加による通信チャネルの増加に対し、制御チャネルが輻輳を来す事態が増えてきている。すなわち、１の基地局装置２あたりの制御チャネルは上述の通り１本であるのに対し、通信チャネルは何本でも収容できることから、例えばこれまで１基地局において１Ｃ３Ｔ（１制御チャネル＋３通信チャネル）であったものが、１Ｃ１５Ｔや１Ｃ３１Ｔにまで通信チャネルの割合が増加し、制御チャネルで処理すべき信号が増え、制御チャネルが輻輳となることが多くなっている。

本発明はこのような課題を解決し、制御チャネルの輻輳の緩和や、リンク増設時又はインアクティブ復旧時の時間短縮を目的としてなされたものであり、図５は本発明の第１の実施形態における基地局装置２及び移動局装置３の機能ブロック図を示している。なお、ここではパケット通信におけるマルチリンク接続を行うものとして説明を進める。

図５に示すように、基地局装置２は、機能的には送受信部７０、変復調部７１、データ処理部７２、無線パケット制御部７３、無線制御部７４、増設割当チャネル決定部７５、増設割当指示部７６、を含んで構成され、無線パケット制御部７３はコネクション制御部９０、リンク増設割当起動部９１、使用チャネル監視部９２、リンク割当可否判断部９３を含んで構成され、無線制御部７４は、制御チャネル制御部９４、通信チャネル制御部９５を含んで構成される。また移動局装置３は、機能的には送受信部８０、変復調部８１、データ処理部８２、無線パケット制御部８３、無線制御部８４、増設要求チャネル決定部８５、増設要求指示部８６、を含んで構成され、無線パケット制御部８３はコネクション制御部１００、リンク増設要求起動部１０１、使用チャネル監視部１０２を含んで構成され、無線制御部８４は、制御チャネル制御部１０３、通信チャネル制御部１０４を含んで構成される。

データ処理部８２は図示しないデータ入力部においてユーザから入力されるユーザデータ及び制御信号や制御部３１において生成される制御信号を受信し、符号化して変復調部８１に対して出力する。変復調部８１は、所定の変調方式にてデータ処理部８２から入力される符号化信号を変調し、送受信部８０に対して出力する。送受信部８０は、空中線を介して、変復調部８１から入力される変調信号を無線区間に送出する。このとき、送出するために使用する物理チャネルは、無線制御部８４によって決定される。具体的には、例えば変調信号を構成するデータがユーザデータである場合には、通信チャネルとして使用される物理チャネルであって、上述の無線パケットリンクチャネル割当において割り当てられた通信チャネルを構成する物理チャネルを使用するように決定される。

データ処理部８２はまた、データ通信量を監視する処理も行う。そして、該データ通信量が所定量を上回る場合には、リンク増設を行うことを決定する。すなわち、基地局装置２との通信において、通信開始時には１の通信チャネルを使用して通信を開始し、データ通信量が所定量を上回るということがデータ処理部８２により検出された場合には、他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する。

そして、他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、その旨を無線パケット制御部８３に出力する。無線パケット制御部８３は、コネクション制御部１００において使用している通信チャネルを記憶しておく。そして、データ処理部８２により他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、リンク増設要求起動部１０１においてリンク増設要求信号を生成し、該リンク増設要求信号を増設要求チャネル決定部８５に対して出力する。一方、使用チャネル監視部１０２は、コネクション制御部１００において記憶される通信チャネルである使用チャネルを示す使用チャネルデータを増設要求チャネル決定部８５に対して出力する。

増設要求チャネル決定部８５は、使用チャネルデータが示す通信チャネル以外の通信チャネルを増設することを決定し、該増設する通信チャネルを示す増設チャネルデータをリンク増設要求信号に含めて増設要求指示部８６に出力するとともに、使用チャネルデータを増設要求指示部８６に出力する。そして増設要求指示部８６は、通信チャネル制御部１０４に対し、入力される使用チャネルデータにより示される通信チャネルにおいて、入力されるリンク増設要求信号を送信するよう、指示を行うとともに、リンク増設要求信号を通信チャネル制御部１０４に出力する。

そして、無線制御部８４は、通信チャネル制御部１０４において、増設要求指示部８６により指示された通信チャネルにおいて、コネクションレス型通信により、基地局装置２に対し入力されたリンク増設要求信号を送信する。すなわち、リンク増設要求信号を送信するということを基地局装置２に予め伝えることをせずに、該リンク増設要求信号を送信する。このようにコネクションレス型通信として送信することにより、該リンク増設要求信号をコネクション型通信で送受信されるユーザデータのフレーム送受信中に割り込んで送受信することが可能となり、短い待ち時間（５ｍ秒以内）で該リンク増設要求信号を送信することが可能となる。

そして、該リンク増設要求信号は基地局装置２の送受信部７０において受信され、変復調部７１において所定の変調方式にて復調される。そして変復調部７１は該復調信号をデータ処理部７２に出力し、データ処理部７２は該復調信号を復号する。

一方、無線パケット制御部７３は、データ処理部７２において復号された信号に含まれるリンク増設要求信号をデータ処理部７２より受信する。そして、該リンク増設要求信号に含まれる増設チャネルデータが示す通信チャネルについて、割り当てることが可能か否かを判断する。具体的には、コネクション制御部９０は基地局装置２と通信中の移動局装置３との間で通信のために使用される通信チャネルを記憶している。そして該リンク増設要求信号に含まれる増設チャネルデータが示す通信チャネルにおいて通信中の移動局装置３の数を取得する。そして、該移動局装置３の数が所定値を上回っている場合には、割り当てることは不可能と判断する。一方、該移動局装置３の数が所定値を下回っている場合には、割り当てることは可能と判断する。そして割り当てることは不可能と判断する場合には、処理を終了する。

一方、割り当てることは可能と判断する場合には、リンク増設割当起動部９１においてリンク増設割当信号を生成する。該リンク増設割当信号には上記増設チャネルデータが含まれる。そして、該リンク増設割当信号を増設割当チャネル決定部７５に対し出力する。また、使用チャネル監視部９２は、コネクション制御部９０において記憶される通信チャネルである使用チャネルを示す使用チャネルデータを増設割当チャネル決定部７５に対して出力する。

ここで、移動局装置３の増設要求チャネル決定部８５において、増設チャネルデータをリンク増設要求に含めないこととしてもよい。このような場合には、増設割当チャネル決定部７５において、増設を割り当てるチャネルを決定することとしてもよい。すなわち、通信チャネルのうち、コネクション制御部９０において記憶される使用する移動局装置３の数が少ない通信チャネルを示す増設チャネルデータをリンク増設割当信号に含めることとしてもよい。そして増設要求チャネル決定部８５は、増設チャネルデータを含むリンク増設割当信号と、使用チャネルデータと、を増設割当指示部７６に対して出力する。

そして増設割当指示部７６は、通信チャネル制御部９５に対し、入力される使用チャネルデータにより示される通信チャネルにおいて、入力されるリンク増設割当信号を送信するよう、指示を行うとともに、リンク増設割当信号を通信チャネル制御部９５に出力する。

そして無線制御部７４は、通信チャネル制御部９５において、増設割当指示部７６により指示された通信チャネルにおいて、コネクションレス型通信により、移動局装置３に対し入力されたリンク増設割当信号を送信する。

このようにすることにより、移動局装置３においてリンク増設が決定される場合のマルチリンク接続についてのリンク増設要求／リンク増設割当の各信号の送受信が行われ、制御チャネルを使用しないことにより制御チャネルの輻輳を緩和することができる。また、リンク増設時の時間短縮をすることができる。

そして、以上のようにしてマルチリンク接続におけるリンク増設が行われる場合の、移動局装置３と基地局装置２との間における処理のシーケンス図が図６である。まず、背景となる技術と同様の方法にて移動局装置３と基地局装置２とが、通信中（Ｓ２００）状態となる。そして、その状態において移動局装置３がリンク増設を決定する。すなわち、他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する（Ｓ２０２）。そして移動局装置３は基地局装置２に対してリンク増設要求を送信する（Ｓ２０４）。このとき、既に通信中となっている通信チャネル１を使用して該リンク増設要求が送信される。そして、該リンク増設要求を受信した基地局装置２は、リンク増設の可否を判断した上で、リンク増設割当を移動局装置３に対して返送する（Ｓ２０６）。この際にも、既に通信中となっている通信チャネル１を使用して該リンク増設割当が送信される。

そしてその後、リンク増設割当に含まれる増設チャネルデータが示す通信チャネル（ここでは通信チャネル２であるとする）において、背景となる技術と同様の処理により、同期確立（Ｓ２０８）を行った後、非同期平衡モード設定（Ｓ２１０）、非番号制確認（Ｓ２１２）、呼設定（Ｓ２１４）、呼設定受付（Ｓ２１６）をこの順で送受信することにより通信を開始し、通信チャネル２についても通信中（Ｓ２２０）となる。

本発明の第２の実施の形態においては基地局装置２においてリンク増設を決定する。第２の実施の形態における移動体通信システム１の機能ブロック図は図５と同様である。この場合には、データ処理部７２において、データ通信量を監視する処理を行う。そして、該データ通信量が所定量を上回る場合には、該所定量を上回った移動局装置３との通信について、リンク増設を行うことを決定する。すなわち、移動局装置３との通信において、通信開始時には１の通信チャネルを使用して通信を開始し、データ通信量が所定量を上回るということがデータ処理部７２により検出された場合には、該移動局装置３と他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する。

そして、他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、その旨を無線パケット制御部７３に出力する。そして、データ処理部７２により他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、リンク増設割当起動部９１においてリンク増設割当信号を生成し、該リンク増設割当信号を増設割当チャネル決定部７５に対して出力する。一方、使用チャネル監視部９２は、コネクション制御部９０において記憶される通信チャネルである使用チャネルを示す使用チャネルデータを増設割当チャネル決定部７５に対して出力する。

増設割当チャネル決定部７５は、使用チャネルデータが示す通信チャネル以外の通信チャネルのうち、コネクション制御部９０において記憶される使用する移動局装置３の数が少ない通信チャネルを示す増設チャネルデータをリンク増設割当信号に含める。そして、使用チャネルデータとリンク増設割当信号を増設割当指示部７６に対して出力し、増設割当指示部７６は、通信チャネル制御部９５に対し、入力される使用チャネルデータにより示される通信チャネルにおいて、入力されるリンク増設割当信号を送信するよう、指示を行うとともに、リンク増設割当信号を通信チャネル制御部９５に出力する。

このようにすることにより、基地局装置２においてリンク増設が決定される場合のマルチリンク接続についてのリンク増設割当信号の送受信が行われ、制御チャネルを使用しないことにより制御チャネルの輻輳を緩和することができる。また、リンク増設時の時間短縮をすることができる。

本発明の第３の実施の形態においては、リンク増設後に、該増設された通信チャネルがインアクティブ状態、すなわちデータ通信量が少ないために一時的に使われなくなっている状態となっている場合において、該インアクティブ状態となっている通信チャネルを通信中に復旧させる場合に、本発明を適用する。第３の実施の形態における移動体通信システム１の機能ブロック図は図５と同様である。なお、少なくとも１の通信チャネルがインアクティブ状態においても、該インアクティブ状態となっている通信チャネル以外の少なくとも１の通信チャネルは通信中であるとする。

まず、移動局装置３がインアクティブ状態となっている通信チャネルを通信中に復旧させることを決定する場合について説明する。まず、該通信中の通信チャネルにおけるデータ通信量をデータ処理部８２において監視する。そして、該データ通信量が所定量を上回る場合には、インアクティブ状態となっている通信チャネルを復旧させる処理を行うことを決定する。すなわち、基地局装置２との通信において、データ通信量が所定量を上回るということがデータ処理部８２により検出された場合には、他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する。

そして、他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、その旨を無線パケット制御部８３に出力する。無線パケット制御部８３は、コネクション制御部１００において使用している通信チャネルを記憶しておく。そして、データ処理部８２により他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、リンク増設要求起動部１０１においてインアクティブ復旧要求信号を生成し、該インアクティブ復旧要求信号を増設要求チャネル決定部８５に対して出力する。一方、使用チャネル監視部１０２は、コネクション制御部１００において記憶される通信チャネルである使用チャネルを示す使用チャネルデータを増設要求チャネル決定部８５に対して出力する。

増設要求チャネル決定部８５は、復旧させるインアクティブ状態となっている通信チャネルを決定し、該復旧する通信チャネルを示す復旧チャネルデータをインアクティブ復旧要求信号に含めて増設要求指示部８６に出力するとともに、使用チャネルデータを増設要求指示部８６に出力する。そして増設要求指示部８６は、通信チャネル制御部１０４に対し、入力される使用チャネルデータにより示される通信チャネルにおいて、入力されるインアクティブ復旧要求信号を送信するよう、指示を行うとともに、インアクティブ復旧要求信号を通信チャネル制御部１０４に出力する。

そして、無線制御部８４は、通信チャネル制御部１０４において、増設要求指示部８６により指示された通信チャネルにおいて、コネクションレス型通信により、基地局装置２に対し入力されたインアクティブ復旧要求信号を送信する。

そして、該インアクティブ復旧要求信号は基地局装置２の送受信部７０において受信され、変復調部７１において所定の変調方式にて復調される。そして変復調部７１は該復調信号をデータ処理部７２に出力し、データ処理部７２は該復調信号を復号する。

一方、無線パケット制御部７３は、データ処理部７２において復号された信号に含まれるインアクティブ復旧要求信号をデータ処理部７２より受信する。そして、該インアクティブ復旧要求信号に含まれる復旧チャネルデータが示す通信チャネルについて、復旧させることが可能か否かを判断する。具体的には、コネクション制御部９０は基地局装置２と通信中の移動局装置３との間で通信のために使用される通信チャネルを記憶している。そして該インアクティブ復旧要求信号に含まれる復旧チャネルデータが示す通信チャネルにおいて通信中の移動局装置３の数を取得する。そして、該移動局装置３の数が所定値を上回っている場合には、割り当てることは不可能と判断する。一方、該移動局装置３の数が所定値を下回っている場合には、割り当てることは可能と判断する。そして割り当てることは不可能と判断する場合には、処理を終了する。

一方、割り当てることは可能と判断する場合には、リンク増設割当起動部９１においてインアクティブ復旧割当信号を生成する。該インアクティブ復旧割当信号には上記復旧チャネルデータが含まれる。そして、該インアクティブ復旧割当信号を増設割当チャネル決定部７５に対し出力する。また、使用チャネル監視部９２は、コネクション制御部９０において記憶される通信チャネルである使用チャネルを示す使用チャネルデータを増設割当チャネル決定部７５に対して出力する。そして増設割当チャネル決定部７５は、復旧チャネルデータを含むインアクティブ復旧割当信号と、使用チャネルデータと、を増設割当指示部７６に対して出力する。

そして増設割当指示部７６は、通信チャネル制御部９５に対し、入力される使用チャネルデータにより示される通信チャネルにおいて、入力されるインアクティブ復旧割当信号を送信するよう、指示を行うとともに、インアクティブ復旧割当信号を通信チャネル制御部９５に出力する。

そして無線制御部７４は、通信チャネル制御部９５において、増設割当指示部７６により指示された通信チャネルにおいて、コネクションレス型通信により、移動局装置３に対し入力されたインアクティブ復旧割当信号を送信する。

このように、インアクティブ状態となっている通信チャネルを復旧する際に制御チャネルを使用しないので、制御チャネルの輻輳を緩和することができる。また、インアクティブ復旧時の時間短縮をすることができる。

本発明の第４の実施の形態においては、基地局装置２がインアクティブ状態となっている通信チャネルを通信中に復旧させることを決定する。第４の実施の形態における移動体通信システム１の機能ブロック図は図５と同様である。第４の実施の形態においては、データ処理部７２において、データ通信量を監視する処理を行う。そして、該データ通信量が所定量を上回る場合には、該所定量を上回った移動局装置３との通信について、インアクティブ復旧を行うことを決定する。すなわち、移動局装置３との通信において、通信開始時には１の通信チャネルを使用して通信を開始し、データ通信量が所定量を上回るということがデータ処理部７２により検出された場合には、該移動局装置３と他の通信チャネルをも使用して通信を行うことを決定する。

そして、他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、その旨を無線パケット制御部７３に出力する。そして、データ処理部７２により他の通信チャネルをも使用して通信を行うことが決定される場合には、リンク増設割当起動部９１においてインアクティブ復旧割当信号を生成し、該インアクティブ復旧割当信号を増設割当チャネル決定部７５に対して出力する。一方、使用チャネル監視部９２は、コネクション制御部９０において記憶される通信チャネルである使用チャネルを示す使用チャネルデータを増設割当チャネル決定部７５に対して出力する。

増設割当チャネル決定部７５は、使用チャネルデータが示す通信チャネル以外の通信チャネルのうち、コネクション制御部９０において記憶される使用する移動局装置３の数が少ない通信チャネルを示す復旧チャネルデータをインアクティブ復旧割当信号に含める。そして、使用チャネルデータとインアクティブ復旧割当信号を増設割当指示部７６に対して出力し、増設割当指示部７６は、通信チャネル制御部９５に対し、入力される使用チャネルデータにより示される通信チャネルにおいて、入力されるインアクティブ復旧割当信号を送信するよう、指示を行うとともに、インアクティブ復旧割当信号を通信チャネル制御部９５に出力する。

以上の各実施の形態で示したようにすることにより、リンク増設及びインアクティブ復旧における制御信号であるリンク増設要求及びインアクティブ復旧要求に代表されるリンクチャネル割当要求、及びリンク割当要求及びインアクティブ復旧割当に代表されるリンクチャネル割当を、通信中の通信チャネルを使用して送受信することにより、制御チャネルの輻輳を軽減することができる。また、リンク増設時又はインアクティブ復旧の時間短縮をすることができる。

なお、上記処理において、必ず通信チャネルを使用しなければならないわけではない。すなわち、一定の条件の下に制御チャネルを使用してリンクチャネル割当要求／リンクチャネル割当を送信するか、通信チャネルを使用してリンクチャネル割当要求／リンクチャネル割当を送信するか、を決定することとしてもよい。フロー図を参照しながら、この処理を説明する。

図７は制御チャネルと通信チャネルを使い分けてリンクチャネル割当要求／リンクチャネル割当を送受信する際の処理のフロー図である。まず、リンク増設要因／インアクティブ復旧要因が検出される（Ｓ３００）。上記実施の形態においては、データ処理部７２又はデータ処理部８２において検出される。そして、同一基地局装置２において、通信中となっている他の通信チャネルがあるか否かを判断する（Ｓ３０２）。通信中となっている他の通信チャネルがあると判断される場合には、リンクチャネル割当要求／リンクチャネル割当を送受信するための通信チャネルを選択する（Ｓ３０４）。該選択については、例えば複数の通信チャネルにおいて通信中の場合に、さらにリンク増設やインアクティブ復旧をする場合に、該複数の通信チャネルの中から１の通信チャネルが選択される。そして該選択される通信チャネルを使用してリンク増設やインアクティブ復旧が行われる（Ｓ３０６）。

一方、通信中となっている他の通信チャネルがないと判断される場合には、リンクチャネル割当要求／リンクチャネル割当は制御チャネルにおいて送受信される（Ｓ３０８）。このようにして、通信チャネルと、制御チャネルと、を併用して通信を行うことにより、通信チャネルを効率的に利用することができる。

本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの構成図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置の構成図である。本発明の実施の形態に係る移動局装置の構成図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置と、移動局装置と、通信ネットワークと、の間での通信の信号の流れを示す説明図である。本発明の実施の形態に係る基地局装置及び移動局装置の機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る移動体通信システムのシーケンス図である。本発明の実施の形態に係る移動体通信システムの処理フロー図である。本発明の背景となる技術に係る移動体通信システムのシーケンス図である。

符号の説明

１移動体通信システム、２基地局装置、３移動局装置、４通信ネットワーク、５交換網、６パケット網、２１，３１，４１制御部、２２，３２記憶部、２３，３３無線通信部、２４ネットワークインターフェイス部、７０，８０送受信部、７１，８１変復調部、７２，８２データ処理部、７３，８３無線パケット制御部、７４，８４無線制御部、７５増設割当チャネル決定部、７６増設割当指示部、８５増設要求チャネル決定部、８６増設要求指示部、９０，１００コネクション制御部、９１リンク増設割当起動部、９２，１０２使用チャネル監視部、９３リンク割当可否判断部、９４，１０３制御チャネル制御部、９５，１０４通信チャネル制御部、１０１リンク増設要求起動部。

Claims

基地局装置と、移動局装置と、を含み、
前記移動局装置と、前記基地局装置とが、少なくとも１の制御チャネルと、少なくとも１の通信チャネルと、を使用して通信を行う移動体通信システムにおいて、
前記移動局装置と前記基地局装置とが複数の通信チャネルを使用して通信を行っているか否かに応じて、制御チャネルを使用して通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するか、該複数の通信チャネルの中の１の通信チャネルを使用して該リンクチャネル割当を送信するか、を選択するリンクチャネル割当使用チャネル選択手段と、
前記基地局装置において、前記リンクチャネル割当使用チャネル選択手段により選択されるチャネルを使用して前記移動局装置に対し前記リンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信手段と、
前記移動局装置において、前記リンクチャネル割当送信手段により送信されるリンクチャネル割当を受信するリンクチャネル割当受信手段と、
前記リンクチャネル割当送信手段により送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置と、前記基地局装置と、の間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段と、
を含むことを特徴とする移動体通信システム。
請求項１に記載の移動体通信システムにおいて、
前記移動局装置と前記基地局装置とが複数の通信チャネルを使用して通信を行っているか否かに応じて、制御チャネルを使用して通信チャネルの割当を要求することを示すリンクチャネル割当要求を送信するか、該複数の通信チャネルの中の１の通信チャネルを使用して該リンクチャネル割当要求を送信するか、を選択するリンクチャネル割当要求使用チャネル選択手段と、
前記移動局装置において、前記リンクチャネル割当要求使用チャネル選択手段により選択されるチャネルを使用して前記基地局装置に対し前記リンクチャネル割当要求を送信するリンクチャネル割当要求送信手段と、
前記基地局装置において、前記リンクチャネル割当要求送信手段により送信されるリンクチャネル割当要求を受信するリンクチャネル割当要求受信手段と、
をさらに含み、
前記リンクチャネル割当送信手段は、前記リンクチャネル割当要求受信手段により受信される前記リンクチャネル割当要求に応じて、前記リンクチャネル割当使用チャネル選択手段により選択されるチャネルを使用して前記リンクチャネル割当を送信する、
ことを特徴とする移動体通信システム。
請求項１又は２に記載の移動体通信システムにおいて、
前記リンクチャネル割当送信手段は、前記移動局装置に対し信号を送信することを予め伝えないコネクションレス型通信として前記リンクチャネル割当を送信する、
ことを特徴とする移動体通信システム。
請求項２に記載の移動体通信システムにおいて、
前記リンクチャネル割当要求送信手段は、前記基地局装置に対し信号を送信することを予め伝えないコネクションレス型通信として前記リンクチャネル割当要求を送信する、
ことを特徴とする移動体通信システム。
移動局装置と、基地局装置とが、少なくとも１の制御チャネルと、少なくとも１の通信チャネルと、を使用して通信を行う移動体通信システムにおいてリンクを制御するリンク制御方法において、
前記移動局装置と前記基地局装置とが複数の通信チャネルを使用して通信を行っているか否かに応じて、制御チャネルを使用して通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するか、該複数の通信チャネルの中の１の通信チャネルを使用して該リンクチャネル割当を送信するか、を選択するリンクチャネル割当使用チャネル選択ステップと、
前記基地局装置において、前記リンクチャネル割当使用チャネル選択ステップにおいて選択されるチャネルを使用して前記移動局装置に対し前記リンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信ステップと、
前記移動局装置において、前記リンクチャネル割当送信ステップにおいて送信されるリンクチャネル割当を受信するリンクチャネル割当受信ステップと、
前記リンクチャネル割当送信ステップにおいて送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置と、前記基地局装置と、の間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信ステップと、
を含むことを特徴とするリンク制御方法。
移動局装置と、少なくとも１の制御チャネルと、少なくとも１の通信チャネルと、を使用して通信を行う基地局装置において、
前記移動局装置と前記基地局装置とが複数の通信チャネルを使用して通信を行っているか否かに応じて、制御チャネルを使用して通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するか、該複数の通信チャネルの中の１の通信チャネルを使用して該リンクチャネル割当を送信するか、を選択するリンクチャネル割当使用チャネル選択手段と、
前記リンクチャネル割当使用チャネル選択手段により選択されるチャネルを使用して前記移動局装置に対し前記リンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信手段と、
前記リンクチャネル割当送信手段により送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置との間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
移動局装置と、少なくとも１の制御チャネルと、少なくとも１の通信チャネルと、を使用して通信を行う基地局装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムにおいて、
前記移動局装置と前記基地局装置とが複数の通信チャネルを使用して通信を行っているか否かに応じて、制御チャネルを使用して通信可能な通信チャネルを示すリンクチャネル割当を送信するか、該複数の通信チャネルの中の１の通信チャネルを使用して該リンクチャネル割当を送信するか、を選択するリンクチャネル割当使用チャネル選択手段、
前記リンクチャネル割当使用チャネル選択手段により選択されるチャネルを使用して前記移動局装置に対し前記リンクチャネル割当を送信するリンクチャネル割当送信手段、及び
前記リンクチャネル割当送信手段により送信される前記リンクチャネル割当に応じて、前記移動局装置との間で前記リンクチャネル割当により示される通信チャネルを使用して通信を行う通信手段、
として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。