JP5524750B2 - Wireless terminal apparatus and control method - Google Patents

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Description

本発明は、データパケットを基地局との間で伝送する際に、トークンバケット方式による伝送量の抑制処理を実行可能な無線端末装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to a wireless terminal device capable of executing transmission amount suppression processing by a token bucket method when transmitting a data packet with a base station, and a control method therefor.

従来、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の端末に接続されて、又は単独で無線通信を行う無線端末装置が知られている。また、このような無線端末装置において、ネットワークのリソースを使いすぎないように、通信速度（スループット）を制御するトークンバケットと呼ばれる方式がある。   Conventionally, a wireless terminal device that is connected to a terminal such as a PC (Personal Computer) or performs wireless communication independently is known. Also, in such a wireless terminal device, there is a method called a token bucket that controls a communication speed (throughput) so that network resources are not used excessively.

トークンバケット機構は、入力されたパケットを蓄積するパケットバッファと、トークンを蓄積するトークンバッファ（トークンバケット）とを備える。トークンバッファに規定量のトークンが溜まるとパケットバッファからパケットが出力され、トークンバッファのトークンが減少する。このように、外部ネットワークへ出力されるパケットのスループットは、単位時間当たりにトークンバッファにトークンが補充される量（トークンレート）によって制御される。このトークンレートは、所定のパラメータとネットワーク環境によって動的に変化し、ネットワークが混雑している時は低く、空いている時は高く調整される。   The token bucket mechanism includes a packet buffer that accumulates input packets and a token buffer (token bucket) that accumulates tokens. When a predetermined amount of tokens accumulates in the token buffer, packets are output from the packet buffer, and the token buffer tokens decrease. In this way, the throughput of packets output to the external network is controlled by the amount of tokens replenished in the token buffer per unit time (token rate). This token rate dynamically changes depending on predetermined parameters and the network environment, and is adjusted to be low when the network is congested and high when the network is free.

例えば、特許文献１では、トークンの増減状態に基づく所定のタイミングで、パケットのスループットに基づいてトークンレートを算出する方法が提案されている。   For example, Patent Document 1 proposes a method of calculating a token rate based on packet throughput at a predetermined timing based on token increase / decrease states.

特開２００７−２２１５２９号公報JP 2007-221529 A

ところで、無線端末装置は、屋外では、通信事業者の無線リソースを利用する公衆網によりインターネットと接続し、屋内では、有線リソースを利用するローカル網によりインターネットと接続することもできる。例えば、フェムトセルと呼ばれる狭域セルを構成する特定の基地局は、ローカル網であるブロードバンド回線等を使用して音声又はデータ通信を行う。したがって、無線端末装置は、屋内に移動して特定の基地局と通信する際には、少数の無線端末装置でローカル網を独占することにより、高速通信が可能となる。   By the way, the wireless terminal device can be connected to the Internet through a public network that uses wireless resources of a communication carrier outdoors, and can be connected to the Internet through a local network that uses wired resources indoors. For example, a specific base station constituting a narrow cell called a femtocell performs voice or data communication using a broadband line or the like that is a local network. Therefore, when the wireless terminal device moves indoors and communicates with a specific base station, high-speed communication is possible by monopolizing the local network with a small number of wireless terminal devices.

しかしながら、上述のトークンバケット方式では、特定の端末が通信リソースを使いすぎないように、スループットが制限される。すると、無線端末装置は、ローカル網を使用する環境に移動した場合に、スループットの上昇が抑制されてしまっていた。   However, in the above-described token bucket scheme, throughput is limited so that a specific terminal does not use too much communication resources. Then, when the wireless terminal device moves to an environment using a local network, an increase in throughput is suppressed.

本発明は、効率的に通信リソースを使用できる無線端末装置及び制御方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the radio | wireless terminal apparatus and control method which can use a communication resource efficiently.

本発明に係る無線端末装置は、パケットを基地局との間で伝送する際に、トークンバケット方式による伝送量の抑制処理を実行可能な無線端末装置であって、複数の基地局のいずれかを選択して通信を確立する通信部と、制御部と、を備え、前記制御部は、通信を確立した基地局がローカル網に接続され、マクロセルよりも狭いセルを構成する基地局である場合、前記抑制処理を行っていれば当該抑制処理を停止する。 Wireless terminal device according to the present invention, when transmitting the packets between the base station, a radio terminal apparatus capable of executing the suppression processing of the transmission amount by the token bucket scheme, one of a plurality of base stations comprising a communication unit for establishing a communication by selecting a control section, wherein the control unit, the base station establishing the communication is connected to the local network, the base station constituting the narrower cell than macrocells Oh Ru case, if performing the suppressing process to stop the suppression process.

また、前記制御部は、前記抑制処理を停止する際に、送出用のパケットバッファにデータパケットが存在する場合、前記抑制処理を停止する前にトークンレートを上昇させることが好ましい。 Further, the control unit, when stopping the suppression process, when the data packet to the packet buffer for delivery is present, it is preferred to raise the door Kunreto before stopping the suppression process.

また、前記制御部は、前記トークンレートを段階的に上昇させることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said control part raises the said token rate in steps.

また、前記制御部は、前記基地局から取得するネットワークの混雑状況を示すデータに応じて、前記トークンレートの上昇率を決定することが好ましい。   Further, it is preferable that the control unit determines an increase rate of the token rate according to data indicating a network congestion state acquired from the base station.

また、前記制御部は、前記送出用のパケットバッファにデータパケットがなくなると、前記抑制処理を停止することが好ましい。   The control unit preferably stops the suppression process when there is no data packet in the packet buffer for transmission.

また、前記制御部は、前記抑制処理を停止した後に、前記通信を確立した基地局がローカル網に接続され、マクロセルよりも狭いセルを構成する基地局でない場合、トークンレートを所定値に設定し、前記抑制処理を再開することが好ましい。 Further, the control unit, after halting the suppression process, pre SL base station that established a communication is connected to the local network, have field if a base station constituting a narrower cell than macrocells bets Kunreto predetermined It is preferable to set the value and restart the suppression process.

本発明に係る制御方法は、パケットを基地局との間で伝送する際に、トークンバケット方式による伝送量の抑制処理を実行可能な無線端末装置の制御方法であって、複数の基地局のいずれかを選択して通信を確立し、前記通信を確立した基地局がローカル網に接続され、マクロセルよりも狭いセルを構成する基地局である場合、前記抑制処理を行っていれば当該抑制処理を停止する。
Control method according to the present invention, when transmitting the packets between the base station, a control method executable wireless terminal transmission amount of suppression processing by the token bucket scheme, a plurality of base stations establishing a communication by selecting one, the base station establishing the communication is connected to the local network, the base station der Ru When constituting the narrower cells than macrocells, the if performing the suppressing process Stop the suppression process.

本発明によれば、無線端末装置において、効率的に通信リソースを使用できる。   According to the present invention, communication resources can be efficiently used in a wireless terminal device.

本発明の実施形態に係る携帯電話機の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a mobile phone according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る携帯電話機の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るトークンバケット機構における上りデータフローの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the upstream data flow in the token bucket mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る携帯電話機が基地局を介してインターネットと接続される形態を例示する図である。It is a figure which illustrates the form by which the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention is connected with the internet via a base station. 本発明の実施形態に係る第１制御パターンによるスループットの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the throughput by the 1st control pattern which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第２制御パターンによるスループットの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the throughput by the 2nd control pattern which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る携帯電話機の制御部における処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in the control part of the mobile telephone which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態の一例について説明する。本発明に係る無線端末装置は、データパケットを基地局との間で伝送する際に、トークンバケット方式による伝送量の抑制処理を実行可能な装置であり、本実施形態では、無線端末装置の一例として、携帯電話機１を説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described. A wireless terminal device according to the present invention is a device capable of executing a transmission amount suppression process by a token bucket method when transmitting a data packet with a base station. In the present embodiment, an example of a wireless terminal device is provided. The mobile phone 1 will be described as follows.

図１は、本実施形態に係る携帯電話機１の外観斜視図である。
携帯電話機１は、操作部側筐体２と、表示部側筐体３と、を備えて構成される。操作部側筐体２は、表面部１０に、操作部１１と、携帯電話機１の使用者が通話時や音声認識アプリケーションを利用時に発した音声が入力されるマイク１２と、を備えて構成される。操作部１１は、各種設定機能や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作ボタン１３と、電話番号の数字やメールの文字等を入力するための入力操作ボタン１４と、各種操作における決定やスクロール等を行う決定操作ボタン１５と、から構成されている。 FIG. 1 is an external perspective view of a mobile phone 1 according to the present embodiment.
The mobile phone 1 includes an operation unit side body 2 and a display unit side body 3. The operation unit side body 2 includes an operation unit 11 on the front surface unit 10 and a microphone 12 to which a voice uttered by a user of the mobile phone 1 during a call or when using a voice recognition application is input. The The operation unit 11 includes a function setting operation button 13 for activating various functions such as various setting functions, a telephone book function, and a mail function, and an input operation button 14 for inputting numbers of telephone numbers, mail characters, and the like. , And a determination operation button 15 for performing determination and scrolling in various operations.

また、表示部側筐体３は、表面部２０に、各種情報を表示するための表示部２１と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ２２と、を備えて構成されている。   The display unit side body 3 includes a display unit 21 for displaying various types of information on the surface unit 20 and a receiver 22 for outputting the voice of the other party of the call.

また、操作部側筐体２の上端部と表示部側筐体３の下端部とは、ヒンジ機構４を介して連結されている。また、携帯電話機１は、ヒンジ機構４を介して連結された操作部側筐体２と表示部側筐体３とを相対的に回転することにより、操作部側筐体２と表示部側筐体３とが互いに開いた状態（開放状態）にしたり、操作部側筐体２と表示部側筐体３とを折り畳んだ状態（折畳み状態）にしたりできる。   Further, the upper end portion of the operation unit side body 2 and the lower end portion of the display unit side body 3 are connected via a hinge mechanism 4. In addition, the mobile phone 1 relatively rotates the operation unit side body 2 and the display unit side body 3 which are connected via the hinge mechanism 4, so that the operation unit side body 2 and the display unit side body 3 are rotated. The body 3 can be in an open state (open state), or the operation unit side body 2 and the display unit side body 3 can be folded (folded state).

図２は、本実施形態に係る携帯電話機１の機能構成を示すブロック図である。
携帯電話機１は、制御部３０と、記憶部４０と、インタフェース部５０と、通信部６０と、トークンバケット機構７０とを備える。 FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the mobile phone 1 according to the present embodiment.
The mobile phone 1 includes a control unit 30, a storage unit 40, an interface unit 50, a communication unit 60, and a token bucket mechanism 70.

制御部３０は、携帯電話機１の全体を制御しており、例えば、インタフェース部５０、通信部６０、トークンバケット機構７０等に対して所定の制御を行う。また、制御部３０は、通信部６０等から入力を受け付けて、各種処理を実行する。そして、制御部３０は、処理実行の際には、記憶部４０を制御し、各種プログラム及びデータの読み出し、並びにデータの書き込みを行う。なお、制御部３０が備える各部の機能は後述する。   The control unit 30 controls the entire mobile phone 1 and performs predetermined control on the interface unit 50, the communication unit 60, the token bucket mechanism 70, and the like, for example. In addition, the control unit 30 receives input from the communication unit 60 or the like and executes various processes. And the control part 30 controls the memory | storage part 40 in the case of a process execution, reads various programs and data, and writes data. In addition, the function of each part with which the control part 30 is provided is mentioned later.

記憶部４０は、例えば、ワーキングメモリを含み、制御部３０による演算処理に利用される。また、本実施形態では、後述の処理を実行するプログラムや各種データ等が記憶される。なお、記憶部４０は、着脱可能な外部メモリを兼ねていてもよい。   The storage unit 40 includes, for example, a working memory and is used for arithmetic processing by the control unit 30. Further, in the present embodiment, a program for executing processing to be described later, various data, and the like are stored. Note that the storage unit 40 may also serve as a removable external memory.

インタフェース部５０は、ＰＣ１００とデータパケットの送受信を行うインタフェースであり、ＰＣ１００から受信したパケットをトークンバケット機構７０へ入力し、トークンバケット機構７０から出力されたパケットをＰＣ１００へ送信する。   The interface unit 50 is an interface that transmits / receives data packets to / from the PC 100, inputs a packet received from the PC 100 to the token bucket mechanism 70, and transmits a packet output from the token bucket mechanism 70 to the PC 100.

通信部６０は、所定の周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯や８００ＭＨｚ帯等）で複数の基地局のいずれかを捕捉して通信を確立する。そして、通信部６０は、アンテナ６１より受信した信号を復調処理し、処理後の信号をトークンバケット機構７０に供給し、また、トークンバケット機構７０から供給された信号を変調処理し、アンテナ６１から基地局へ送信する。   The communication unit 60 establishes communication by capturing any of a plurality of base stations in a predetermined frequency band (for example, 2 GHz band, 800 MHz band, etc.). Then, the communication unit 60 demodulates the signal received from the antenna 61, supplies the processed signal to the token bucket mechanism 70, modulates the signal supplied from the token bucket mechanism 70, Transmit to the base station.

トークンバケット機構７０は、トークンバケット方式により、ＰＣ１００から外部ネットワーク（基地局）への上りデータフローと、外部ネットワーク（基地局）からＰＣ１００への下りデータフローとのパケットのスループットを制御する。   The token bucket mechanism 70 controls the packet throughput of the upstream data flow from the PC 100 to the external network (base station) and the downstream data flow from the external network (base station) to the PC 100 by the token bucket method.

図３は、本実施形態に係るトークンバケット機構７０における上りデータフローの構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the upstream data flow in the token bucket mechanism 70 according to the present embodiment.

まず、ＰＣ１００からの入力パケットは、パケットバッファ７１に蓄えられる。また、一定（例えば、３０ｍｓｅｃ）間隔で、トークンバッファ７２にトークンが追加される。   First, input packets from the PC 100 are stored in the packet buffer 71. Further, tokens are added to the token buffer 72 at regular intervals (for example, 30 msec).

トークンバケット機構７０は、充分な量のトークンがトークンバッファ７２にあれば、パケットバッファ７１に蓄えられているパケットを外部ネットワークへ出力し、トークンバッファ７２のトークンを減少させる。また、トークンバッファ７２のトークンがなくなると、トークンが溜まるまでパケットは出力されず、パケットバッファ７１に溜まり続ける。   If there is a sufficient amount of tokens in the token buffer 72, the token bucket mechanism 70 outputs the packets stored in the packet buffer 71 to the external network, and decreases the tokens in the token buffer 72. When there are no more tokens in the token buffer 72, no packets are output until the tokens are accumulated, and the packets are continuously accumulated in the packet buffer 71.

なお、トークンバケット機構７０における下りデータフローの構成も同様であり、この場合、図３の「ＰＣ１００からの入力」は「ネットワークからの入力」と読み替えられ、「ネットワークへの出力」は「ＰＣ１００への出力」と読み替えられる。   The configuration of the downstream data flow in the token bucket mechanism 70 is the same. In this case, “input from PC 100” in FIG. 3 is read as “input from network”, and “output to network” is “to PC 100”. Is read as "

図２に戻り、本実施形態に係る制御部３０の各部の機能を詳述する。
制御部３０は、判定部３１と、トークン制御部３２とを備える。 Returning to FIG. 2, the function of each unit of the control unit 30 according to the present embodiment will be described in detail.
The control unit 30 includes a determination unit 31 and a token control unit 32.

判定部３１は、通信を確立した基地局から取得したメッセージに含まれるシステム識別番号（ＳＩＤ、Ｓｙｓｔｅｍ ＩＤ）及びネットワーク識別番号（ＮＩＤ、Ｎｅｔｗｏｒｋ ＩＤ）を取得する。判定部３１は、これらの識別番号により、通信を確立した基地局が特定の基地局であるか否かを判定する。一例として、本実施形態では、判定部３１は、基地局がフェムトセルを構成するものであるか否かを判定する。   The determination unit 31 acquires a system identification number (SID, System ID) and a network identification number (NID, Network ID) included in a message acquired from a base station that has established communication. Based on these identification numbers, the determination unit 31 determines whether or not the base station that has established communication is a specific base station. As an example, in the present embodiment, the determination unit 31 determines whether or not the base station constitutes a femto cell.

トークン制御部３２は、通信状況に応じて、トークンバケット機構７０におけるトークンレートを制御する。   The token control unit 32 controls the token rate in the token bucket mechanism 70 according to the communication status.

具体的には、トークン制御部３２は、例えば、以下の計算方法（１）又は（２）により、トークンレートを決定する。   Specifically, the token control unit 32 determines the token rate by the following calculation method (1) or (2), for example.

（１）簡易計算の場合
トークン制御部３２は、トークンの減少状態が終了した時点でのスループット、又はトークン減少状態での最大スループットを取得し、この取得したスループットに許容係数を乗じた値を、更新後のトークンレートとして決定する。
なお、入力スループットに対してトークンレートに許容する割合を許容係数と呼び、許容係数は、予め設定され、記憶部４０に記憶されている。 (1) In the case of simple calculation The token control unit 32 acquires the throughput at the time when the token reduction state ends, or the maximum throughput in the token reduction state, and multiplies the acquired throughput by a tolerance coefficient. It is determined as the updated token rate.
Note that the ratio of the token rate to the input throughput is called an allowable coefficient, and the allowable coefficient is set in advance and stored in the storage unit 40.

また、トークン制御部３２は、トークンの増加状態が始まった時点から一定時間が経過した時のスループット、又はこの間の最大スループットを取得し、この取得したスループットに許容係数を乗じた値を、更新後のトークンレートとして決定する。   In addition, the token control unit 32 acquires the throughput when a certain time has elapsed from the time when the token increase state started, or the maximum throughput during this period, and after updating the value obtained by multiplying the acquired throughput by the allowable coefficient Is determined as the token rate.

（２）指数平滑化平均処理の場合
トークン制御部３２は、トークンの減少状態中に定期的にサンプリングしたスループットに対して指数平滑化平均処理を行う。トークン制御部３２は、トークンの減少状態が終了した時点で、指数平滑化平均処理後の最大値又は最後の値を取得し、この取得した値に許容係数を乗じた値を、更新後のトークンレートとして決定する。 (2) In case of exponential smoothing averaging process The token control unit 32 performs exponential smoothing averaging process on the throughput periodically sampled during the token reduction state. The token control unit 32 obtains the maximum value or the last value after the exponential smoothing averaging process at the time when the token reduction state ends, and the value obtained by multiplying the obtained value by the allowable coefficient is the updated token. Determine as the rate.

ここで、スループットのｎ番目のサンプル値Ｘｎが時刻ｔｎで得られたとすると、指数平滑化平均処理後の値Ａｎは、
Ａｎ＝（１−Ｃ）Ａｎ−１＋ＣＸｎ
Ｃ＝１−ｅｘｐ（−１／Ｔ）Δｔ
Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１
として求められる。なお、Ｔは任意の定数である。 Here, if the n-th sample value X n throughput is obtained at time t n, the values A n after exponential smoothing averaging process,
A n = (1-C) A n-1 + CX n
C = 1−exp (−1 / T) Δt
Δt = t n −t n−1
As required. T is an arbitrary constant.

また、トークン制御部３２は、トークンの増加状態中に定期的にサンプリングしたスループットに対して指数平滑化平均処理を行う。トークン制御部３２は、トークンの増加状態が始まった時点から一定時間が経過した時点で、指数平滑化平均処理後の最大値又は最後の値を取得し、この取得した値に許容係数を乗じた値を、更新後のトークンレートとして決定する。   Further, the token control unit 32 performs exponential smoothing averaging processing on the throughput periodically sampled during the token increase state. The token control unit 32 acquires the maximum value or the last value after the exponential smoothing averaging process when a certain time has elapsed from the time when the token increase state starts, and multiplies the acquired value by the allowable coefficient. The value is determined as the updated token rate.

ここで、携帯電話機１は、通信部６０を介してデータ通信を行いつつ、位置登録先の基地局を変更（ハンドオフ）する場合がある。
図４は、本実施形態に係る携帯電話機１が基地局を介してインターネットと接続される形態を例示する図である。 Here, the mobile phone 1 may change (handoff) the location registration destination base station while performing data communication via the communication unit 60.
FIG. 4 is a diagram illustrating a form in which the mobile phone 1 according to the present embodiment is connected to the Internet via a base station.

例えば、携帯電話機１は、屋外では、マクロセル（広域セル）を提供するマクロ基地局２００（第１種基地局）に位置登録して、通信事業者の無線リソースを使用する公衆網２１０を経由してインターネット４００と接続する。一方、屋内では、マクロセルよりも狭いフェムトセル（狭域セル）を提供するフェムト基地局３００（第２種基地局）に位置登録（ハンドオフ）して、ローカル網リソースを占有し、ブロードバンドルータ３１０を経由してインターネット４００と接続する。
このように、携帯電話機１は、マクロ基地局２００からフェムト基地局３００へハンドオフすると、より高速なデータ通信が可能となるため、スループットの向上を図ることができる。 For example, the mobile phone 1 is registered outdoors in a macro base station 200 (first type base station) that provides a macro cell (wide area cell) and passes through a public network 210 that uses a wireless resource of a communication carrier. To connect to the Internet 400. On the other hand, indoors, a location registration (handoff) is performed with a femto base station 300 (second type base station) that provides a femto cell (narrow band cell) narrower than a macro cell, occupies local network resources, and a broadband router 310 is installed. Connect to the Internet 400 via
In this way, when the mobile phone 1 is handed off from the macro base station 200 to the femto base station 300, higher-speed data communication is possible, and thus throughput can be improved.

そこで、トークン制御部３２は、判定部３１により、通信を確立した基地局が特定の基地局（フェムト基地局３００）であると判定された場合、トークンバケット方式の停止状態へ移行する。すなわち、トークン制御部３２は、トークンバケット機構７０によるスループットの制御を停止させ、制限されていたスループットを向上させる。   Therefore, when the determination unit 31 determines that the base station that has established communication is a specific base station (femto base station 300), the token control unit 32 shifts to a token bucket scheme stop state. That is, the token control unit 32 stops the throughput control by the token bucket mechanism 70 and improves the limited throughput.

また、トークン制御部３２は、トークンバケット方式の停止状態へ移行する際に、送出用のパケットバッファ７１にデータパケットが存在する場合、トークンバケット方式を停止する前に、トークンレートを上昇させて、データパケットの損失を防ぐ。   Further, when the token control unit 32 shifts to the stop state of the token bucket method, if there is a data packet in the packet buffer 71 for transmission, the token control unit 32 increases the token rate before stopping the token bucket method, Prevent data packet loss.

＜第１制御パターン＞
図５は、本実施形態に係る第１制御パターンによるスループットの変化を示す図である。 <First control pattern>
FIG. 5 is a diagram showing a change in throughput according to the first control pattern according to the present embodiment.

時刻ｔ１において、判定部３１により、特定の基地局へハンドオフしたと判定されると、トークン制御部３２は、パケットバッファ７１にあるデータパケットを送出するために、トークンバッファ７２にトークンを強制追加する。   When the determination unit 31 determines that the handoff to the specific base station is performed by the determination unit 31 at time t1, the token control unit 32 forcibly adds a token to the token buffer 72 in order to transmit the data packet in the packet buffer 71. .

すると、出力スループットは急上昇し（ｃ）、時刻ｔ２において、パケットバッファ７１のデータパケットがなくなると、出力スループットは低下する（ｂ）。
以降、トークン制御部３２は、送出用のパケットバッファ７１にデータパケットがなくなると、トークンバケット方式によるスループットの制御を停止するので、出力スループットは、ハンドオフ前（ａ）よりも高い値（ｂ）に落ち着く。 Then, the output throughput rapidly increases (c), and when there is no data packet in the packet buffer 71 at time t2, the output throughput decreases (b).
Thereafter, when there is no data packet in the sending packet buffer 71, the token control unit 32 stops controlling the throughput by the token bucket method, so that the output throughput is set to a value (b) higher than that before the handoff (a). Calm down.

＜第２制御パターン＞
第１制御パターンの場合、トークン制御部３２は、トークンの強制追加により、出力スループットを急上昇させるため、ハンドオフ先のフェムトセルにおいて輻輳が発生し、ルータによってデータパケットが破棄される場合がある。 <Second control pattern>
In the case of the first control pattern, the token controller 32 suddenly increases the output throughput by forcibly adding tokens, so that congestion may occur in the handoff destination femtocell and the data packet may be discarded by the router.

そこで、トークン制御部３２は、トークンバッファ７２へ追加するトークンレートを段階的に上昇させる。
図６は、本実施形態に係る第２制御パターンによるスループットの変化を示す図である。 Therefore, the token control unit 32 increases the token rate to be added to the token buffer 72 in a stepwise manner.
FIG. 6 is a diagram showing a change in throughput according to the second control pattern according to the present embodiment.

トークン制御部３２は、一定周期（例えば、３０ｍｓｅｃ）ごとにトークンレートを再計算する。具体的には、トークン制御部３２は、再計算の度に、前回のトークンレートに所定の係数（１＋Ｒ）を乗じて算出する。ここで、Ｒは、０より大きい値として、適宜設定可能である。   The token control unit 32 recalculates the token rate at regular intervals (for example, 30 msec). Specifically, the token control unit 32 calculates the previous token rate by a predetermined coefficient (1 + R) every time recalculation is performed. Here, R can be appropriately set as a value larger than zero.

例えば、トークン制御部３２は、基地局から、ネットワークの混雑状況を示すデータとして、ＳｌｏｔＲａｔｉｏを取得し、この値が大きいほど、トークンレートの上昇率Ｒが大きくなるように決定する。なお、ＳｌｏｔＲａｔｉｏとは、基地局が有する通信リソースのうち、対象の携帯電話機１が使用可能な割り当て率を示す０以上１以下の値である。例えば、「ＳｌｏｔＲａｔｉｏ＝０」は、通信ができない状態であり、「ＳｌｏｔＲａｔｉｏ＝１」は、通信リソースを占有している状態である。   For example, the token control unit 32 acquires SlotRatio as data indicating the congestion status of the network from the base station, and determines that the increase rate R of the token rate increases as this value increases. The slot ratio is a value between 0 and 1 that indicates an allocation rate that can be used by the target mobile phone 1 among communication resources of the base station. For example, “SlotRatio = 0” is a state where communication is not possible, and “SlotRatio = 1” is a state where communication resources are occupied.

時刻ｔ１において、判定部３１により、特定の基地局へハンドオフしたと判定されると、トークン制御部３２は、トークンレートを段階的に上昇させ、これに従って出力スループットも段階的に上昇する。   When the determination unit 31 determines that the handoff to the specific base station is performed by the determination unit 31 at time t1, the token control unit 32 increases the token rate stepwise, and the output throughput also increases stepwise accordingly.

そして、時刻ｔ３において、出力スループットが（ｄ）まで上昇してパケットバッファ７１のデータパケットがなくなると、出力スループットは低下する（ｂ）。
以降、トークン制御部３２は、送出用のパケットバッファ７１にデータパケットがなくなると、トークンバケット方式によるスループットの制御を停止するので、出力スループットは、ハンドオフ前（ａ）よりも高い値（ｂ）に落ち着く。 At time t3, when the output throughput increases to (d) and there is no data packet in the packet buffer 71, the output throughput decreases (b).
Thereafter, when there is no data packet in the sending packet buffer 71, the token control unit 32 stops controlling the throughput by the token bucket method, so that the output throughput is set to a value (b) higher than that before the handoff (a). Calm down.

その後、トークン制御部３２は、トークンバケット方式の停止状態であるときに、判定部３１により、ハンドオフして通信を確立した基地局が特定の基地局でないと判定された場合、トークンレートを初期値に設定し、トークンバケット方式の処理を再開する。   Thereafter, when the token control unit 32 determines that the base station that established the communication by handing off is not a specific base station when the token bucket scheme is in a stopped state, the token control unit 32 sets the token rate to an initial value. To restart the token bucket method.

図７は、本実施形態に係る携帯電話機１の制御部３０における処理を示すフローチャートである。本処理は、携帯電話機１がデータ通信中にハンドオフして通信を確立したことを契機に実行される。   FIG. 7 is a flowchart showing processing in the control unit 30 of the mobile phone 1 according to the present embodiment. This process is executed when the mobile phone 1 establishes communication by handing off during data communication.

ステップＳ１において、制御部３０（判定部３１）は、ハンドオフした基地局からシステム識別番号及びネットワーク識別番号を取得し、この基地局がフェムトセルを構成している基地局であるか否かを判定する。制御部３０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ２に移し、判定がＮＯの場合、処理を終了する。   In step S1, the control unit 30 (determination unit 31) acquires a system identification number and a network identification number from the handoff base station, and determines whether or not this base station is a base station constituting a femto cell. To do. If this determination is YES, control unit 30 moves the process to step S2, and if the determination is NO, ends control.

ステップＳ２において、制御部３０（トークン制御部３２）は、トークンバケット機構７０におけるパケットバッファ７１にデータパケットがあるか否かを判定する。制御部３０は、この判定がＹＥＳの場合、処理をステップＳ３に移し、判定がＮＯの場合、処理をステップＳ５に移す。   In step S <b> 2, the control unit 30 (token control unit 32) determines whether there is a data packet in the packet buffer 71 in the token bucket mechanism 70. When this determination is YES, the control unit 30 moves the process to step S3, and when the determination is NO, the control unit 30 moves the process to step S5.

ステップＳ３において、制御部３０（トークン制御部３２）は、基地局から、ネットワークの混雑状況を示すデータとして、ＳｌｏｔＲａｔｉｏを取得する。   In step S <b> 3, the control unit 30 (token control unit 32) acquires Slot Ratio as data indicating the network congestion status from the base station.

ステップＳ４において、制御部３０（トークン制御部３２）は、パケットバッファ７１のデータパケットを送出するため、トークンバッファ７２へ追加するトークンレートを再計算して上昇させる。そして、制御部３０は、処理をステップＳ２に戻し、パケットバッファ７１のデータパケットがなくなるまで、トークンレートを上昇させていく。   In step S4, the control unit 30 (token control unit 32) recalculates and raises the token rate to be added to the token buffer 72 in order to send out the data packet in the packet buffer 71. Then, the control unit 30 returns the process to step S <b> 2 and increases the token rate until there are no more data packets in the packet buffer 71.

ステップＳ５において、制御部３０（トークン制御部３２）は、トークンバケット機構７０によるスループット制御を停止させ、出力スループットをフェムトセルにおける高速通信に追従させる。   In step S5, the control unit 30 (token control unit 32) stops the throughput control by the token bucket mechanism 70 and causes the output throughput to follow high-speed communication in the femtocell.

以上のように、本実施形態によれば、携帯電話機１は、高速通信が可能な特定の基地局へハンドオフした場合に、トークンバケット方式によるデータパケットの伝送量の抑制処理が停止されるので、出力スループットの制限が緩和され、高速通信ができるようになるのに長時間を要することがなくなる。したがって、携帯電話機１は、データ通信中にハンドオフが発生した場合にも、効率的に通信リソースを使用できる。   As described above, according to the present embodiment, when the mobile phone 1 is handed off to a specific base station capable of high-speed communication, the data packet transmission amount suppression processing by the token bucket method is stopped. The limitation on output throughput is relaxed, and it does not take a long time to enable high-speed communication. Therefore, the mobile phone 1 can efficiently use communication resources even when handoff occurs during data communication.

また、携帯電話機１は、トークンバケット方式を停止する前に、トークンレートを上昇させてパケットバッファに存在するデータパケットを送出するので、未送出のデータパケットが破棄されるのを抑制できる。
さらに、このとき、携帯電話機１は、トークンレートを段階的に上昇させるので、ネットワークの輻輳を抑制し、データパケットが破棄されるのをさらに抑制できる。 In addition, since the cellular phone 1 increases the token rate and transmits the data packet existing in the packet buffer before stopping the token bucket method, it is possible to suppress discard of the untransmitted data packet.
Further, at this time, the cellular telephone device 1 increases the token rate stepwise, thereby suppressing network congestion and further suppressing the discarding of the data packet.

また、携帯電話機１は、トークンレートの上昇率を、基地局から取得するＳｌｏｔＲａｔｉｏに応じて決定するので、ネットワークの混雑状況に応じて効率的に出力スループットを調整できる。   Further, since the cellular phone 1 determines the rate of increase of the token rate according to the Slot Ratio acquired from the base station, the output throughput can be adjusted efficiently according to the network congestion status.

また、携帯電話機１は、未送出のデータパケットがなくなり次第、トークンバケット方式によるスループット制御を停止するので、データパケットの損失を抑制しつつ、早急に出力スループットを向上できる。   Further, since the cellular phone 1 stops the throughput control by the token bucket method as soon as there are no unsent data packets, the output throughput can be improved quickly while suppressing the loss of data packets.

また、携帯電話機１は、トークンバケット方式の停止状態であるときに、フェムトセル以外の基地局へのハンドオフが発生した場合、トークンバケット方式によるスループット制御を再開する。したがって、携帯電話機１は、位置登録している基地局の種類に応じて出力スループットを調整でき、効率的に通信リソースを使用できる。   In addition, when the mobile phone 1 is in the token bucket mode stop state and the handoff to the base station other than the femtocell occurs, the cellular phone 1 resumes the throughput control by the token bucket mode. Therefore, the mobile phone 1 can adjust the output throughput according to the type of the base station whose location is registered, and can efficiently use communication resources.

以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されることなく種々の形態で実施することができる。また、前述の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、前述のものに限定されない。   As mentioned above, although preferred embodiment was described, this invention can be implemented with a various form, without being limited to embodiment mentioned above. In addition, the effects described in the above-described embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects according to the present invention are not limited to those described above.

本実施形態では、無線端末装置の一例として、ＰＣ１００に接続される携帯電話機１を説明したが、本発明はこれに限られない。無線端末装置は、ＰＨＳ（登録商標；Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の他、ＰＣカード、ＵＳＢ端末、車載通信モジュール等、無線データ通信機能を提供する様々な装置であってよい。
また、無線端末装置は、ＰＣ１００等の外部端末に接続されることなく、単独でデータパケットを送受信する機能を有していてもよい。 In the present embodiment, the mobile phone 1 connected to the PC 100 has been described as an example of the wireless terminal device, but the present invention is not limited to this. The wireless terminal device may be various devices that provide a wireless data communication function, such as a PC card, a USB terminal, and an in-vehicle communication module, in addition to a PHS (registered trademark: Personal Handyphone System).
The wireless terminal device may have a function of transmitting and receiving data packets independently without being connected to an external terminal such as the PC 100.

１ 携帯電話機（無線端末装置）
１１ 操作部
２１ 表示部
３０ 制御部
３１ 判定部
３２ トークン制御部
４０ 記憶部
５０ インタフェース部
６０ 通信部
６１ アンテナ
７０ トークンバケット機構
７１ パケットバッファ
７２ トークンバッファ
２００ マクロ基地局（第１種基地局）
３００ フェムト基地局（第２種基地局） 1 Mobile phone (wireless terminal device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Operation part 21 Display part 30 Control part 31 Determination part 32 Token control part 40 Memory | storage part 50 Interface part 60 Communication part 61 Antenna 70 Token bucket mechanism 71 Packet buffer 72 Token buffer 200 Macro base station (1st type base station)
300 Femto base station (Type 2 base station)

Claims (7)

パケットを基地局との間で伝送する際に、トークンバケット方式による伝送量の抑制処理を実行可能な無線端末装置であって、
複数の基地局のいずれかを選択して通信を確立する通信部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、通信を確立した基地局がローカル網に接続され、マクロセルよりも狭いセルを構成する基地局である場合、前記抑制処理を行っていれば当該抑制処理を停止する無線端末装置。 When transmitting packets to and from the base station, a radio terminal apparatus capable of executing the suppression processing of the transmission amount by the token bucket scheme,
A communication unit that establishes communication by selecting one of a plurality of base stations;
A control and the control unit, the,
Wherein, the base station establishing the communication is connected to the local network, and stops the base station der Ru When constituting the narrower cells than macrocells, a long as the suppression process performs the suppression processing radio Terminal device. 前記制御部は、前記抑制処理を停止する際に、送出用のパケットバッファにデータパケットが存在する場合、前記抑制処理を停止する前にトークンレートを上昇させる請求項１に記載の無線端末装置。 Wherein, when stopping the suppression process, when the data packet to the packet buffer for delivery are present, the wireless terminal device according to claim 1 for increasing the bets Kunreto before stopping the suppression process. 前記制御部は、前記トークンレートを段階的に上昇させる請求項２に記載の無線端末装置。   The wireless terminal apparatus according to claim 2, wherein the control unit increases the token rate in a stepwise manner. 前記制御部は、前記基地局から取得するネットワークの混雑状況を示すデータに応じて、前記トークンレートの上昇率を決定する請求項２又は請求項３に記載の無線端末装置。   The wireless terminal apparatus according to claim 2 or 3, wherein the control unit determines an increase rate of the token rate according to data indicating a network congestion state acquired from the base station. 前記制御部は、前記送出用のパケットバッファにデータパケットがなくなると、前記抑制処理を停止する請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の無線端末装置。   The wireless terminal apparatus according to claim 2, wherein the control unit stops the suppression process when there is no data packet in the packet buffer for transmission. 前記制御部は、前記抑制処理を停止した後に、前記通信を確立した基地局がローカル網に接続され、マクロセルよりも狭いセルを構成する基地局でない場合、トークンレートを所定値に設定し、前記抑制処理を再開する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線端末装置。 Wherein, after stopping the suppression process, the base station establishing the previous SL communication is connected to the local network, have field if a base station constituting a narrower cell than macrocells bets Kunreto to a predetermined value The radio | wireless terminal apparatus of any one of Claims 1-5 which sets and restarts the said suppression process. パケットを基地局との間で伝送する際に、トークンバケット方式による伝送量の抑制処理を実行可能な無線端末装置の制御方法であって、
複数の基地局のいずれかを選択して通信を確立し、
前記通信を確立した基地局がローカル網に接続され、マクロセルよりも狭いセルを構成する基地局である場合、前記抑制処理を行っていれば当該抑制処理を停止する制御方法。 When transmitting packets to and from the base station, a control method executable wireless terminal transmission amount of suppression processing by the token bucket scheme,
By selecting one of a plurality of base stations establish communications,
The base station which has established the previous SL communication is connected to the local network, the base station der Ru When constituting the narrower cells than macrocells control method for stopping the suppression processing if performing the suppressing process.
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