JP5860432B2 - 基地局及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、基地局及び通信制御方法に関する。

ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式の無線通信システムでは、移動機は、回線交換による音声通話とパケット交換によるデータ通信とを同時に行うことができる。移動機の中には、自局宛のデータを常に送受信できるようにネットワークに接続されている端末があり、このような端末を常時接続端末と呼ぶ。

常時接続端末では、パケット通信が発生していなくても無線回線を維持している場合がある。この無線回線のことをＰＳ（Packet Switched）ベアラ又はパケット交換ベアラと呼ぶ。この状態から音声発着信が発生すると、音声ベアラが追加され、マルチコール状態となる。この音声ベアラのことをＣＳ（Circuit Switched）ベアラ又は回線交換ベアラと呼ぶ。マルチコール状態では、ＰＳベアラの無線リソースとＣＳベアラの無線リソースとが消費される。

このような無線リソースの無駄を低減するために、音声発着信時にＬＴＥ（Long Term Evolution）網から３Ｇ網に切り替えるＣＳＦＢ（Circuit Switched FallBack）においてＰＳベアラを解放することが検討されている（特許文献１参照）。

特開2011-205403号公報

上記のように、マルチコール状態では、ＰＳベアラの無線リソースとＣＳベアラの無線リソースとが消費されるため、実際にはパケット通信が行われていない場合であっても、無線リソースが無駄に消費される。例えば、実際にはパケット通信用のデータが存在しない場合であっても、マルチコール状態における目標信号電力対干渉電力比（Target_SIR）を満たすような送信電力及びチャネライゼーションコードを使用する必要がある。その結果、音声通話のみを行う場合であっても、移動機では必要以上に大きい送信電力を使用することになり、基地局ではチャネライゼーションコードが無駄に消費される。

本発明は、パケット通信が行われていない場合に、マルチコール状態における無線リソースを節約することを目的とする。

本発明の一形態に係る基地局は、
パケット交換ベアラが確立されている間に、移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付ける受信部と、
移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付けた場合、当該移動機のパケット交換による通信状況を判断するパケット交換通信状況判断部と、
前記移動機のパケット交換による通信が行われていない場合、回線交換による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立し、前記移動機のパケット交換による通信が行われている場合、パケット交換及び回線交換の双方による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立する回線交換通信処理部と、
を有する。

本発明の一形態に係る通信制御方法は、
基地局における通信制御方法であって、
パケット交換ベアラが確立されている間に、移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付けるステップと、
移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付けた場合、当該移動機のパケット交換による通信状況を判断するステップと、
前記移動機のパケット交換による通信が行われていない場合、回線交換による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立し、前記移動機のパケット交換による通信が行われている場合、パケット交換及び回線交換の双方による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立するステップと、
を有する。

本発明によれば、マルチコール状態における無線リソースを節約することが可能になる。

本発明の実施例に係る無線通信システムの概略図 本発明の実施例に係る基地局のブロック図 本発明の実施例に係る無線通信システムにおける音声通信制御方法のシーケンス図 本発明の実施例に係る基地局における音声通信制御方法のシーケンス図

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。

本発明の実施例では、ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）システム等のように、回線交換による音声通話とパケット交換によるデータ通信とを同時にサポートできる無線通信システムについて説明する。このようなシステムにおける基地局は、音声発着信時に、移動機のパケット交換による通信状況を判断する。パケット交換による通信が行われていない場合、マルチコール状態における無線パラメータ（Target_SIR等）の代わりに、回線交換による通信のためのシングルベアラ相当の無線パラメータを使用する。このようにすることで、パケット交換による通信が行われておらず、回線交換による音声通話のみが行われる場合に、無線リソースを節約することが可能になる。

＜無線通信システム及び基地局の構成＞
図１に、本発明の実施例に係る無線通信システムの概略図を示す。

本発明の実施例に係る無線通信システムは、例えば、ＷＣＤＭＡシステムのように、回線交換による音声通話とパケット交換によるデータ通信とを同時にサポートできる無線通信システムである。無線通信システムは、基地局１０と、１つ以上の移動機と２０を有する。移動機２０は、携帯電話やスマートフォンなどの無線通信機能を備えた何れか適切なユーザ装置であってもよい。

基地局１０は、移動機２０と無線接続することによって、通信接続された上位局やサーバ（図示せず）から受信したダウンリンク（ＤＬ）データを移動機２０に送信すると共に、移動機２０から受信したアップリンク（ＵＬ）データを上位局（図示せず）に送信する。

移動機２０が基地局１０とパケット交換によるデータ通信を行う場合、基地局１０と移動機２０との間にＰＳ（Packet Switched）ベアラと呼ばれる無線回線が確立される。移動機２０が常時接続端末である場合、パケット通信が発生していなくてもＰＳベアラが維持されている場合がある。

移動機２０が基地局１０と回線交換による音声通話を行う場合、基地局１０と移動機２０との間にＣＳ（Circuit Switched）ベアラと呼ばれる無線回線が確立される。ＣＳベアラは、移動機２０からの音声発信要求又は呼び出し応答（ページング応答）により追加され、音声通話が終了したときに削除される。

ＰＳベアラが維持されている状態から音声発着信が発生すると、基地局１０と移動機２０との間にＰＳベアラ及びＣＳベアラの双方が確立されたマルチコール状態になる。本発明の実施例では、このような状態においてパケット交換による通信が行われていない場合、基地局１０は、マルチコール状態における無線パラメータ（Target_SIR等）の代わりに、回線交換による通信のためのシングルベアラ相当の無線パラメータを使用する。マルチコール状態における無線パラメータ及びシングルベアラ相当の無線パラメータは、基地局１０内に保持されていてもよい。例えば、シングルベアラ相当の無線パラメータとは、音声コーデックであるＡＭＲ（Adaptive Multi-Rate）のTarget_SIRを示す。典型的には、マルチコール状態におけるTarget_SIRはシングルベアラ相当のTarget_SIRよりも小さいため、シングルベアラ相当のTarget_SIRの使用により、移動機２０の送信電力低減による電池持ちの向上、上り干渉の低減による上り品質の安定化、基地局１０のチャネライゼーションコードの節約が実現できる。

図２に、本発明の実施例に係る基地局１０のブロック図を示す。基地局１０は、無線部１０１と、受信処理部１０３と、ＰＳ通信処理部１０５と、ＰＳ通信状況判断部１０７と、ＣＳ通信処理部とを有する。

無線部１０１は、移動機２０とメッセージを交換するためのインタフェースである。移動機２０による音声発信時には、無線部１０１は、移動機２０から音声発信要求を受け付け、移動機２０との間にＣＳベアラを確立するためのメッセージを送受信する。また、移動機２０への音声着信時には、無線部１０１は、移動機２０に呼び出し（ページング）を行い、移動機２０から呼び出し応答を受け付け、移動機２０との間にＣＳベアラを確立するためのメッセージを送受信する。

受信処理部１０３は、受信したメッセージをパケット交換用メッセージと回線交換用メッセージとに分離し、パケット交換用メッセージをＰＳ通信処理部１０５に渡し、回線交換用メッセージをＣＳ通信処理部１０９に渡す。

ＰＳ通信処理部１０５は、移動機２０との間のパケット通信に関する処理を行う。特に、ＰＳ通信処理部１０５は、移動機２０との間のパケット通信のために、ＰＳベアラの追加及び削除を行う。また、ＰＳ通信処理部１０５は、ユーザプレーン（U-plane）において移動機２０のデータが適切に伝送されるようにする。

ＰＳ通信状況判断部１０７は、ＰＳ通信処理部１０５におけるパケット通信の通信状態を管理する。特にＰＳ通信状況判断部１０７は、音声発着信時にパケット通信が一定時間以上行われていないか否かを判断する。パケット通信が行われているか否かは、具体的には、ユーザプレーンにおけるデータ量によって判断される。ＰＳ通信状況判断部１０７は、音声発着信時にパケット通信が一定時間以上行われていない場合、回線交換による通信のためのシングルベアラ相当の無線パラメータの使用をＣＳ通信処理部１０９に指示する。一方、音声発着信時にパケット通信が一定時間内に行われている場合、マルチコール状態における無線パラメータの使用をＣＳ通信処理部１０９に指示する。例えば、無線パラメータとして、目標信号電力対干渉電力比（Target_SIR）が用いられてもよい。無線パラメータとしてTarget_SIRが用いられる例では、ＰＳ通信状況判断部１０７は、音声発着信時にパケット通信が一定時間以上行われていない移動機に対して、Target_SIRの割り当て量をマルチコール相当ではなく、シングルベアラ相当に抑える。

更に、ＰＳ通信状況判断部１０７は、ＣＳベアラが確立されてから一定時間以上パケット通信が行われていない場合、ＰＳベアラの削除をＰＳ通信処理部１０５に指示してもよい。

ＣＳ通信処理部１０９は、移動機２０との間の音声通話に関する処理を行う。特に、ＰＳ通信処理部１０９は、移動機２０との間の音声通話のために、ＣＳベアラの追加及び削除を行う。

＜無線通信システム及び基地局の動作＞
図３に、本発明の実施例に係る無線通信システムにおける音声通信制御方法のシーケンス図を示す。

まず、移動機２０と基地局１０との間にＰＳベアラが確立されているものとする。この状況で移動機１０が音声発信を行った場合（Ｓ１０１）、移動機１０は、ＣＳベアラの追加を基地局１０に要求する（Ｓ１０３）。

基地局１０のＰＳ通信状況判断部１０７は、音声発信時にパケット通信が一定時間以上行われていないか否かを判断する（Ｓ１０５）。音声発信時にパケット通信が一定時間以上行われていない場合、回線交換による通信のためのシングルベアラ相当の無線パラメータの使用をＣＳ通信処理部１０９に指示する。ＣＳ通信処理部１０９は、シングルベアラ相当の無線パラメータを使用して、ＣＳベアラを確立する（Ｓ１０７）。

基地局のＰＳ通信状況判断部１０７は、ＣＳベアラの確立後も、ＰＳ通信状況を確認し続ける（Ｓ１０９）。そして、シングルベアラ相当の無線パラメータを使用してＣＳベアラが確立されてから一定時間以上パケット通信が行われていない場合、ＰＳベアラの削除をＰＳ通信処理部１０５に指示してもよい。ＰＳ通信処理部１０５は、ＰＳベアラの解放を移動機１０に指示する（Ｓ１１１）。

図４に、本発明の実施例に係る基地局１０における音声通信制御方法のシーケンス図を示す。図４に示す音声通信制御方法の前提として、移動機２０と基地局１０との間にＰＳベアラが確立されているものとする。

基地局１０の無線部１０１は、移動機２０から音声発信要求を受け付ける（Ｓ２０１）。

次に、ＰＳ通信状況判断部１０７は、移動機２０のパケット通信状況を確認し（Ｓ２０３）、音声発信時にパケット通信が一定時間（xx秒）以上行われていないか否かを判断する（Ｓ２０５）。

音声発信時にパケット通信が一定時間内に行われている場合（Ｓ２０５：Ｎ）、ＣＳ通信処理部１０９は、マルチコール状態の無線パラメータを使用して、ＣＳベアラを確立する（Ｓ２０７）。その後、ＣＳ通信処理部１０９は、移動機２０とＣＳ通信を行う（Ｓ２０９）。

音声発信時にパケット通信が一定時間以上行われていない場合（Ｓ２０７：Ｙ）、ＣＳ通信処理部１０９は、シングルベアラ相当の無線パラメータを使用して、ＣＳベアラを確立する（Ｓ２１１）。その後、ＣＳ通信処理部１０９は、移動機２０とＣＳ通信を行う（Ｓ２１３）
ＰＳ通信状況判断部１０７は、ＣＳベアラの確立後も、ＰＳ通信状況を確認し続ける（ＳＳ２１５）。そして、シングルベアラ相当の無線パラメータを使用してＣＳベアラが確立されてから一定時間（yy秒）以上パケット通信が行われていない場合（Ｓ２１７：Ｙ）、ＰＳ通信処理部１０５は、ＰＳベアラの解放を移動機１０に指示する（Ｓ２１９）。

なお、図３及び図４は音声発信の場合の処理を示しているが、音声着信の場合についても同様の処理で実現できる。音声着信の場合には、音声発信要求の代わりに呼び出し応答（ページング応答）が用いられる。

＜本発明の実施例の効果＞
本発明の実施例によれば、パケット通信が行われていない場合に、マルチコール状態における無線リソースを節約することが可能になる。

具体的には、マルチコール状態における無線パラメータの代わりに、回線交換による通信のためのシングルベアラ相当の無線パラメータを使用することにより、移動機の送信電力低減による電池持ちの向上、上り干渉の低減による上り品質の安定化、基地局のチャネライゼーションコードの節約が実現できる。

本発明の実施例では、音声発着信時にＰＳベアラを削除しないため、音声発着信時に無駄な制御シーケンスが動作することがない。

更に、ＣＳベアラが確立されてから一定時間以上パケット通信が行われてない場合、ＰＳベアラが削除される。ＰＳベアラの削除により、更に無線リソースが節約できる。

なお、本発明の実施例では、ＷＣＤＭＡシステムを例に挙げて説明したが、本発明は他のシステムにも適用可能である。一般的には、本発明は、回線交換による音声通話とパケット交換によるデータ通信とを同時にサポートできる無線通信システムに適用できる。

説明の便宜上、本発明の実施例に係る基地局は機能的なブロック図を用いて説明しているが、本発明の実施例に係る基地局は、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。また、各機能部が必要に応じて組み合わせて使用されてもよい。また、本発明の実施例に係る方法は処理の流れを示すフローチャートを用いて説明しているが、本発明の実施例に係る方法は、実施例に示す順序と異なる順序で実施されてもよい。

以上、パケット通信が行われていない場合に、マルチコール状態における無線リソースを節約するための手法について説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々の変更・応用が可能である。

１０ 基地局
２０ 移動機
１０１ 無線部
１０３ 受信処理部
１０５ ＰＳ通信処理部
１０７ ＰＳ通信状況判断部
１０９ ＣＳ通信処理部

Claims (4)

1. パケット交換ベアラが確立されている間に、移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付ける受信部と、
   移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付けた場合、当該移動機のパケット交換による通信状況を判断するパケット交換通信状況判断部と、
   前記移動機のパケット交換による通信が行われていない場合、回線交換による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立し、前記移動機のパケット交換による通信が行われている場合、パケット交換及び回線交換の双方による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立する回線交換通信処理部と、
   を有する基地局。
2. 回線交換ベアラが確立されてから第１の所定時間以上パケット交換による通信が行われていない場合、パケット交換ベアラを削除するパケット交換通信処理部を更に有する、請求項１に記載の基地局。
3. 前記パケット交換通信状況判断部は、移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付けた場合、第２の所定時間以上ユーザプレーンにおいてパケット交換による通信が行われていないか否かを判断する、請求項１又は２に記載の基地局。
4. 基地局における通信制御方法であって、
   パケット交換ベアラが確立されている間に、移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付けるステップと、
   移動機から回線交換による発信要求又は呼び出し応答を受け付けた場合、当該移動機のパケット交換による通信状況を判断するステップと、
   前記移動機のパケット交換による通信が行われていない場合、回線交換による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立し、前記移動機のパケット交換による通信が行われている場合、パケット交換及び回線交換の双方による通信のための無線パラメータを使用して、回線交換ベアラを確立するステップと、
   を有する通信制御方法。

Images