JP4783179B2 - エリア管理システム - Google Patents
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Description
1つ以上のセクタを構成する複数の無線基地局と、
複数の前記無線基地局と接続され、マルチキャストするコンテンツのフローを制御するための通信制御装置と、
複数の前記無線基地局から送信されたフローを合成し、コンテンツを復元する無線装置と
を備えたエリア管理システムにおいて、
各々の前記無線基地局は、ある無線装置向けのデータを予め定められた所定数の複数スロット毎に1回のタイミングで、インターレースで送信し、
各々の前記無線基地局は、各セクタ当たり、フローを送信する際に使用し前記所定数の複数スロット毎の送信タイミングを並べたものに付与された番号であるインターレース番号毎に、フローを送信するエリアを示すエリア識別番号を記憶したエリア情報管理テーブルと、前記通信制御装置から取得したフローID毎に、インターレース番号、インターレース内のフローを周期的に送信する送信タイミング、1周期におけるフローの送信時間、フローを送信する際の送信データレートを記憶したフロー情報管理テーブルとを有し、
前記通信制御装置は、フローID毎に、エリア識別番号、インターレース番号、送信時間、送信データレートを記憶したフロー管理テーブルと、エリア識別番号毎に、フローID、インターレース番号、送信タイミング、フローの送信時間を記憶したリソース管理テーブルとを有し、
前記無線装置は、前記無線基地局に対して、コンテンツ配信を行うフローのフローIDを指定したフロー配信要求を送信し、
前記無線基地局は、前記無線装置から前記フロー配信要求を受信すると、前記エリア情報管理テーブルを参照し、前記通信制御装置に対してサービス要求を送信する際に必要となる自局のインターレース番号毎に設定されたエリア識別番号を読み出し、前記通信制御装置に対し、前記フロー配信要求で指定されたフローIDと、読み出した自局のインターレース番号毎のエリア識別番号を含む要求メッセージを送信し、
前記通信制御装置は、前記無線基地局から前記要求メッセージを受信すると、前記フロー管理テーブルを参照し、前記要求メッセージに基づき、該当する、インターレース番号、送信時間、送信データレートを読み出しフロー情報として返信し、
前記無線基地局は、前記フロー情報を受信すると、前記フロー情報を用いて前記通信制御装置との間にフローを流すためのパスを確立し、前記フロー情報に従い無線上にフローを送信する
エリア管理システムが提供される。
複数のセクタを構成する無線基地局と、
前記無線基地局と接続され、マルチキャストするコンテンツのフローを制御するための通信制御装置と、
前記無線基地局の複数のセクタから送信されたフローを合成し、コンテンツを復元する無線装置と
を備えたエリア管理システムにおいて、
前記無線基地局は、ある無線装置向けのデータを予め定められた所定数の複数スロット毎に1回のタイミングで、インターレースで送信し、
前記無線基地局は、各セクタ当たり、フローを送信する際に使用し前記所定数の複数スロット毎の送信タイミングを並べたものに付与された番号であるインターレース番号毎に、フローを送信するエリアを示すエリア識別番号を、各セクタに対して記憶したエリア情報管理テーブルと、前記通信制御装置から取得したフローID毎に、インターレース番号、インターレース内のフローを周期的に送信する送信タイミング、1周期におけるフローの送信時間、フローを送信する際の送信データレートを、各セクタに対して記憶したフロー情報管理テーブルとを有し、
前記通信制御装置は、フローID毎に、エリア識別番号、インターレース番号、送信時間、送信データレートを記憶したフロー管理テーブルと、エリア識別番号毎に、フローID、インターレース番号、送信タイミング、フローの送信時間を記憶したリソース管理テーブルとを有し、
前記無線装置は、前記無線基地局に対して、第1セクタによりコンテンツ配信を行うフローのフローIDを指定したフロー配信要求を送信し、
前記無線基地局は、前記無線装置から前記フロー配信要求を受信すると、前記無線装置が位置するセクタについて、前記エリア情報管理テーブルを参照し、前記通信制御装置に対してサービス要求を送信する際に必要となる自局のインターレース番号毎に設定されたエリア識別番号を読み出し、前記通信制御装置に対し、前記フロー配信要求で指定されたフローIDと、読み出した自局のインターレース番号毎のエリア識別番号を含む要求メッセージを送信し、
前記通信制御装置は、前記無線基地局から前記要求メッセージを受信すると、前記フロー管理テーブルを参照し、前記要求メッセージで要求に基づき、該当する、インターレース番号、送信時間、送信データレートを読み出しフロー情報として返信し、
前記無線基地局は、前記フロー情報を受信すると、前記フロー情報を用いて前記通信制御装置との間にフローを流すためのパスを確立し、前記フロー情報に従い該当するセクタの無線上にフローを送信する
エリア管理システムが提供される。
1xEV−DO(1x EVolution Data Only)システムでは下り方向(無線基地局から端末方向)の通信方式に時分割多重を採用しており、スロット(slot)(例:1slot≒1.67m秒)という時間単位で多重伝送している。従来のユニキャスト通信の場合、無線端末は、無線基地局から受信したデータに対し、データを正常にデコードすることができたか否かの応答を無線基地局に返信する。無線基地局は、無線端末からの返信内容に応じて、データの再送を行うか次のデータを送信するかをスケジューリングする。一般に、無線基地局が無線端末に対してデータを送信し、無線端末からの受信応答を受けて次に送信するデータをスケジューリングするまでに3slotの時間を要する。この3slotの時間を考慮し、無線基地局では、ある無線端末向けのデータを4slotに1回のタイミングで送信している。4slot毎の送信タイミングのものを並べたものを標準ではInterlaceという名称で規定している。なお、4slot毎に限らず適宜所定数slot毎としてもよい。マルチキャストサービスでは、先に述べた通り、ソフトコンバインを実現するため、無線基地局から一定周期で連続的に送信されたフローを複数の無線端末で受信する方式をとっている。本実施の形態では、4つのInterlaceとフローの送信エリアを対応付けることにより、マルチキャストサービス特有の課題を解決する方式を提案する。
図1は、無線システムの構成図である。
この無線システムは、無線端末100と、無線基地局110、111、112、113、114と、通信制御装置120と、コンテンツサーバ140と、保守装置150を備える。
ソフトコンバインを実現するため、無線端末100が複数の無線基地局110、111、112、113、114からの電波を受信できるよう、無線基地局同士の送信した電波が接する隣接の関係に設置する。無線基地局110と無線基地局111は隣接関係、無線基地局111と無線基地局112は隣接関係、無線基地局112と無線基地局113は隣接関係、無線基地局113と無線基地局114は隣接関係である。無線基地局110、111、112、113、114のセクタのInterlace毎にエリア識別番号(SHOG)を設定する。同じSHOGに設定されたInterlaceでは、同一のフローを同一のタイミング(実質的に同じ場合も含む)で送信する。
コンテンツサーバ140は、IP−NW(Internet Protocol − Network)130に有線で接続され、ブロードキャストするフローを配信するためのサーバである。コンテンツサーバ140は、IP−NWを介して通信制御装置120と通信を行い、通信制御装置120からのフローの送信開始または停止要求に対してフローの送信または停止を行う機能を有する。
図2は、無線基地局110、111、112、113、114の構成図である。
無線基地局110、111、112、113、114は、主信号処理部200と、無線基地局の障害監視及び制御を行う基地局制御部202と、セクタ毎のアンテナとを備える。主信号処理部200は、複数の無線アナログ部(セクタ)220、221、222と、呼処理部201と、ディジタル信号処理部230と、回線インタフェース部231とを有する。
回線インタフェース231は、呼処理部201と通信制御装置120との間で通信を行うためのインタフェースである。また、ディジタル信号処理部230は、上り信号の復調及び下り信号の変調を行うユニットである。基地局制御部202は、基地局全体の障害監視、制御を行う。
通信制御装置120は、装置制御部310、呼処理部311、回線インタフェース312及び313を備える。呼処理部311は、リソース管理テーブル301と、フロー管理テーブル302と、CPUと、メモリ(MEM)と、インタフェース(I/O)とを有する。装置制御部310は、CPUと、メモリ(MEM)と、インタフェース(I/O)とを有する。
呼処理部311は、例えば、無線基地局110、111、112、113、114の呼処理部201との間で呼処理を行う。また、リソース管理テーブル301は、通信制御装置120が制御する無線基地局でソフトコンバインを行うために必要なフローのID情報、SHOG毎のフローの送信時間及び送信タイミング等を管理する。フロー管理テーブル302は、フローとフローを送信するInterlace、SHOGの対応付けを管理する。通信制御装置120は、無線基地局110、111、112、113、114からのフロー情報取得要求に応じてフロー情報を通知し、リソース管理テーブル301の更新を行う。装置制御部310は、通信制御装置120の全体の障害監視、制御を行う。
コンテンツサーバ140は、CPU、メモリ(MEM)、マルチキャストするコンテンツ400、IP−NWと接続するためのインタフェース(I/O)を有する。コンテンツサーバ140は、コンテンツを管理し、通信制御装置120からのフロー配信及び停止要求に応じてコンテンツの配信及び停止を制御する。
保守装置150は、CPUと、MEMと、無線基地局110、111、112、113、114及び通信制御装置120と接続するためのインタフェース(I/O)を備える。保守装置150は、無線基地局110、111、112、113、114及び通信制御装置120と接続され、無線基地局110、111、112、113、114及び通信制御装置120の障害監視及び制御を行う。また、無線基地局110、111、112、113、114に対してフローの送信要求を送信する機能を有する。
無線基地局110、111、112、113、114は、SHOG管理テーブル240により、セクタのInterlace単位に設定されたエリア情報(SHOG)の管理を行う。本実施の形態では、Interlace0〜1をSHOG1に、Interlace2をSHOG2に、Interlace3をSHOG3に設定することで、あるセクタを3つのエリアに所属させている。
無線基地局110、111、112、113、114は、フロー情報管理テーブル241により、通信制御装置120から取得した各フローIDに対するフローの配信Interlace、送信タイミング、送信時間、送信データレートの情報をセクタ毎に管理する。本実施の形態では、無線基地局110、111、112、113、114でフローID 0x01、0x02、0x04、0x08を送信している場合の例を示している。
通信制御装置120は、フロー管理テーブル301により、フローID毎にフローを送信するInterlace、送信時間、送信データレートの管理を全フローID分行う。
図9は、通信制御装置120が保持しているリソース管理テーブル302の説明図の一例である。
通信制御装置120は、リソース管理テーブル302により、SHOG毎に無線リソース情報の管理を行う。リソース管理テーブル302は、SHOG、フローID、フローを配信するInterlace、Interlace内のフローの送信タイミング、フローの送信時間の管理を行う。本実施の形態では、通信制御装置120が制御する無線基地局110、111、112、113、114でフローID 0x01、0x02、0x04、0x08を送信している場合の例を示している。
図11(a)にメッセージの基本フォーマット、図11(b)にService Requestメッセージ、図11(c)にService Responseメッセージの概要フォーマットをそれぞれ示す。各メッセージは、ヘッダと情報部を含む。
図12に、メッセージの情報部の詳細フォーマットの説明図を示す。
図12(a)に、Service Requestメッセージの情報部を示す。図12(b)に、Service Responseメッセージの情報部を示す。
図10は、第1の実施の形態のエリア管理を実現するためのシーケンス図である。
まず、本実施の形態の初期状態としては、次の通りである。各々の無線基地局112、111、113のSHOG管理テーブル240は、例えば、図6に示すようなデータ(同一データとすることができる。)が予め設定してある状態であり、無線基地局112、111、113のフロー情報管理テーブル241は、何も登録されていない状態である。次に、通信制御装置120のフロー管理テーブル301は、例えば、図8に示すようなデータが予め設定してある状態であり、通信制御装置120のリソース管理テーブル302は、何も登録されていない状態である。なお、この場合、各無線基地局は、セクタをひとつのみ備える構成でもよい。
無線基地局112の呼処理部201は、無線端末100または保守装置150からのフロー配信要求メッセージの受信を契機にSHOG管理テーブル240の参照を行い、通信制御装置120に対して、サービス要求を送信する際に必要となる、自局のIntelace毎に設定されたSHOGの情報の読み出しを行う(ステップ1240)。次に、無線基地局112の呼処理部201は、無線端末100が位置するセクタについて、フローを送信するInterlace、送信するタイミング、送信する時間、無線データレートの情報を取得するために、通信制御装置120に対しService Requestメッセージを送信する(ステップ1020)。Service Requestメッセージには、フローIDとステップ1240で入手した自局のInterlace毎のSHOGの情報を含める。
無線端末100または保守装置150は、無線基地局111、113に対してフローIDを指定してフロー送信要求を送信する(ステップ1011)。無線基地局111、113の呼処理部201は、自局のSHOG管理テーブル240の参照を行い、Interlace毎に設定されたSHOGを読み出す(ステップ2240)。無線基地局111、113の呼処理部201は、通信制御装置120に対してService Requestメッセージを送信する(ステップ1022)。Service Requestメッセージには、フローID、Interlace毎に設定されたSHOG情報を含める。通信制御装置120の呼処理部311は、上述のように、フロー管理テーブル301を参照し、フローIDに対応するSHOG、使用するInterlace、フローの送信時間、フローの送信データレートを読み出す(ステップ1033)。また、リソース管理テーブル302を参照し、該当するフローの送信タイミングが記憶されていれば、無線リソースの仮割り当てを行い、フローの送信タイミングを読み出す(ステップ1034)。
図13は、第2の実施の形態のエリア管理を実現するためのシーケンス図である。
まず、本実施の形態の初期状態としては、次の通りである。無線基地局112のSHOG管理テーブル240は、例えば、図6に示すようなデータが予め設定してある状態であり、無線基地局112のフロー情報管理テーブル241は、何も登録されていない状態である。次に、通信制御装置120のフロー管理テーブル301は、例えば、図8に示すようなデータが予め設定してある状態であり、通信制御装置120のリソース管理テーブル302は、何も登録されていない状態である。
無線端末100または保守装置150は、セクタaにより、配信を行うフローのフローIDを指定し、無線基地局112に対してフロー配信要求メッセージを送信する(ステップ1010’)。
次に、無線基地局112のセクタaでフローを送信している際に、無線基地局112の他セクタであるセクタbから同一のフローIDでフロー配信要求を受信した場合のシーケンスを続けて示す。
110〜114 無線基地局
120 通信制御装置
130 IP−NW
140 コンテンツサーバ
150 保守装置
Claims (12)
- 1つ以上のセクタを構成する複数の無線基地局と、
複数の前記無線基地局と接続され、マルチキャストするコンテンツのフローを制御するための通信制御装置と、
複数の前記無線基地局から送信されたフローを合成し、コンテンツを復元する無線装置と
を備えたエリア管理システムにおいて、
各々の前記無線基地局は、ある無線装置向けのデータを予め定められた所定数の複数スロット毎に1回のタイミングで、インターレースで送信し、
各々の前記無線基地局は、各セクタ当たり、フローを送信する際に使用し前記所定数の複数スロット毎の送信タイミングを並べたものに付与された番号であるインターレース番号毎に、フローを送信するエリアを示すエリア識別番号を記憶したエリア情報管理テーブルと、前記通信制御装置から取得したフローID毎に、インターレース番号、インターレース内のフローを周期的に送信する送信タイミング、1周期におけるフローの送信時間、フローを送信する際の送信データレートを記憶したフロー情報管理テーブルとを有し、
前記通信制御装置は、フローID毎に、エリア識別番号、インターレース番号、送信時間、送信データレートを記憶したフロー管理テーブルと、エリア識別番号毎に、フローID、インターレース番号、送信タイミング、フローの送信時間を記憶したリソース管理テーブルとを有し、
前記無線装置は、前記無線基地局に対して、コンテンツ配信を行うフローのフローIDを指定したフロー配信要求を送信し、
前記無線基地局は、前記無線装置から前記フロー配信要求を受信すると、前記エリア情報管理テーブルを参照し、前記通信制御装置に対してサービス要求を送信する際に必要となる自局のインターレース番号毎に設定されたエリア識別番号を読み出し、前記通信制御装置に対し、前記フロー配信要求で指定されたフローIDと、読み出した自局のインターレース番号毎のエリア識別番号を含む要求メッセージを送信し、
前記通信制御装置は、前記無線基地局から前記要求メッセージを受信すると、前記フロー管理テーブルを参照し、前記要求メッセージに基づき、該当する、インターレース番号、送信時間、送信データレートを読み出しフロー情報として返信し、
前記無線基地局は、前記フロー情報を受信すると、前記フロー情報を用いて前記通信制御装置との間にフローを流すためのパスを確立し、前記フロー情報に従い無線上にフローを送信する
エリア管理システム。
- 前記無線基地局でフローを送信している際に隣接の無線基地局が、同じ前記無線装置から同一のフローIDで新たなフロー配信要求を受信した場合、前記隣接の無線基地局は、自局の前記エリア情報管理テーブルの参照を行い、インターレース番号毎に設定されたエリア識別番号を読み出し、前記通信制御装置に対して、要求メッセージを送信し、
前記通信制御装置は、前記フロー管理テーブルを参照し、フローIDに対応する、インターレース番号、送信時間、送信データレートを読み出し、前記隣接の無線基地局に対して前記フロー情報を返信し、
前記隣接の無線基地局は、前記通信制御装置から前記フロー情報を受信すると、前記フロー情報を用いて前記通信制御装置との間にフローを流すためのパスを確立し、前記フロー情報に従い該当するセクタの無線上にフローを送信することにより、前記隣接の無線基地局と前記無線基地局との間で同一のコンテンツを実質的に同一タイミングで送信し、
前記無線端末は、前記無線基地局からのフローと前記隣接する無線基地局からのフローとを合成して受信する
請求項1記載のエリア管理システム。
- 複数のセクタを構成する無線基地局と、
前記無線基地局と接続され、マルチキャストするコンテンツのフローを制御するための通信制御装置と、
前記無線基地局の複数のセクタから送信されたフローを合成し、コンテンツを復元する無線装置と
を備えたエリア管理システムにおいて、
前記無線基地局は、ある無線装置向けのデータを予め定められた所定数の複数スロット毎に1回のタイミングで、インターレースで送信し、
前記無線基地局は、各セクタ当たり、フローを送信する際に使用し前記所定数の複数スロット毎の送信タイミングを並べたものに付与された番号であるインターレース番号毎に、フローを送信するエリアを示すエリア識別番号を、各セクタに対して記憶したエリア情報管理テーブルと、前記通信制御装置から取得したフローID毎に、インターレース番号、インターレース内のフローを周期的に送信する送信タイミング、1周期におけるフローの送信時間、フローを送信する際の送信データレートを、各セクタに対して記憶したフロー情報管理テーブルとを有し、
前記通信制御装置は、フローID毎に、エリア識別番号、インターレース番号、送信時間、送信データレートを記憶したフロー管理テーブルと、エリア識別番号毎に、フローID、インターレース番号、送信タイミング、フローの送信時間を記憶したリソース管理テーブルとを有し、
前記無線装置は、前記無線基地局に対して、第1セクタによりコンテンツ配信を行うフローのフローIDを指定したフロー配信要求を送信し、
前記無線基地局は、前記無線装置から前記フロー配信要求を受信すると、前記無線装置が位置するセクタについて、前記エリア情報管理テーブルを参照し、前記通信制御装置に対してサービス要求を送信する際に必要となる自局のインターレース番号毎に設定されたエリア識別番号を読み出し、前記通信制御装置に対し、前記フロー配信要求で指定されたフローIDと、読み出した自局のインターレース番号毎のエリア識別番号を含む要求メッセージを送信し、
前記通信制御装置は、前記無線基地局から前記要求メッセージを受信すると、前記フロー管理テーブルを参照し、前記要求メッセージで要求に基づき、該当する、インターレース番号、送信時間、送信データレートを読み出しフロー情報として返信し、
前記無線基地局は、前記フロー情報を受信すると、前記フロー情報を用いて前記通信制御装置との間にフローを流すためのパスを確立し、前記フロー情報に従い該当するセクタの無線上にフローを送信する
エリア管理システム。
- 前記無線基地局の第1セクタでフローを送信している際に前記無線基地局の第2セクタにより、同じ前記無線装置から同一のフローIDで新たなフロー配信要求を受信した場合、前記無線基地局は、前記エリア情報管理テーブルの参照を行い、第2セクタに対してインターレース番号毎に設定されたエリア識別番号を読み出し、前記通信制御装置に対して、要求メッセージを送信し、
前記通信制御装置は、前記フロー管理テーブルを参照し、該当する、フローIDに対応する、インターレース番号、送信時間、送信データレートを読み出し、前記無線基地局の第2セクタに対して前記フロー情報を返信し、
前記無線基地局は、前記通信制御装置から前記フロー情報を受信すると、前記フロー情報を用いて前記通信制御装置との間にフローを流すためのパスを確立し、前記フロー情報に従い該当する第2セクタの無線上にフローを送信することにより、前記隣接の無線基地局と前記無線基地局との間で同一のコンテンツを実質的に同一タイミングで送信し、
前記無線端末は、前記無線基地局の第1セクタからのフローと前記無線基地局の第2セクタからのフローとを合成して受信する
請求項3記載のエリア管理システム。
- 前記通信制御装置が管理している前記リソース管理テーブルの該当エリア識別番号の無線リソースに空きリソースが不足している場合は、前記応答メッセージにて空きリソースが不足しているため割り当てされない旨を通知することを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
- 前記通信制御装置とネットワークを介して接続され、コンテンツのフローを送信するコンテンツサーバをさらに備え、
前記通信制御装置は、前記フロー管理テーブルに仮に割り当てたフローのリソース情報の確定を行い、前記コンテンツサーバに対してフローの配信要求を送信し、
前記コンテンツサーバは、前記通信制御装置からのフローの配信要求の受信を契機にコンテンツの配信を開始することを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
- 前記無線基地局は1つ以上のセクタで構成され、
1つのセクタは複数のインターレース番号を有し、インターレース番号を用いてエリアを管理することで1つの前記無線基地局が複数のエリアに属することを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
- 前記セクタのリソースを複数のグループに分割し、
分割した複数のグループ毎にエリアを管理することで1つの前記無線基地局が複数のエリアに属することを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
- 前記無線基地局の上位装置である前記通信制御装置でエリア毎のリソースを管理することで大小さまざまなエリアにおけるソフトコンバインを実現することを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
- 前記無線装置は、障害監視及び/又は制御を行う保守用の装置である保守装置であり、
前記保守装置からフロー配信要求を送信し、パスを確立することを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
- 前記無線装置は、無線端末であることを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
- エリア識別情報は、SHOG(Soft HandOff Group)であることを特徴とする請求項1又は3に記載のエリア管理システム。
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