JP2006049954A - Base station apparatus and communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時分割多元接続方式において、各フレーム内の相対的に同一位置のスロットを共有する複数の無線通信端末との通信に対して、そのスロットを順番に割り当てるスケジューリングを行う基地局装置および通信制御方法に関する。 The present invention relates to a base station apparatus that performs scheduling for sequentially allocating slots for communication with a plurality of wireless communication terminals that share slots at the same position in each frame in a time division multiple access scheme, and The present invention relates to a communication control method.
PHS(Personal Handyphone System)等の無線通信システムにおいてはパケット通信方式によるデータ通信サービスが実用化されている。また、いわゆる時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)方式を採用する無線通信システムにおいては、複数の無線通信端末が同一の無線リソースを共有し、各無線通信端末は、各自に割り当てられた時間(スロット)において基地局と通信を行う。 In a wireless communication system such as PHS (Personal Handyphone System), a data communication service based on a packet communication method has been put into practical use. Also, in a wireless communication system that employs a so-called time division multiple access (TDMA) system, a plurality of wireless communication terminals share the same wireless resource, and each wireless communication terminal is assigned to itself. Communicate with the base station in time (slot).
基地局は、複数のユーザー(無線通信端末)に対するスロットの割り当てを制御する。図7(a)は、PHSを例とした従来の無線通信システムのスロットの割り当てを示している。横軸は時間軸を示しており、上り方向の4つのスロットR1〜R4と、下り方向の4つのスロットT1〜T4とによって1フレームが構成されている。上り方向および下り方向の先頭のスロットR1およびT1は同一のユーザー(ユーザーAとする)に割り当てられている。図7(a)のように通信が継続している場合には、各ユーザーには、各フレームにおいて相対的に同一位置のスロットが割り当てられる。 The base station controls allocation of slots to a plurality of users (wireless communication terminals). FIG. 7A shows slot allocation of a conventional wireless communication system taking PHS as an example. The horizontal axis indicates the time axis, and one frame is constituted by four slots R1 to R4 in the upstream direction and four slots T1 to T4 in the downstream direction. The leading slots R1 and T1 in the upstream and downstream directions are assigned to the same user (user A). When communication is continued as shown in FIG. 7A, each user is assigned a slot at the same position in each frame.
また、同一のスロットを複数のユーザーが共有する場合には、一のユーザーが所定数のフレームを使用した後、そのユーザーから他のユーザーへスロットの割り当てが切り替えられ、他のユーザーが同様にそのフレームを使用する。例えば、図7(b)のようにユーザーAとユーザーBが同一のスロットを共有する場合に、基地局が各ユーザーに対するスロットの切り替え処理を行う切替時間が発生する。例えば図7(c)に示されるように、ユーザーAが4フレームを使用して通信を行った後、基地局によってユーザーAからユーザーBへのスロットの割り当てが切り替えられ、ユーザーBがそのスロットを使用して通信を行う。 In addition, when multiple users share the same slot, after one user uses a predetermined number of frames, the slot assignment is switched from that user to another user, and the other users are similarly notified of the same slot. Use frames. For example, when user A and user B share the same slot as shown in FIG. 7B, a switching time for the base station to perform slot switching processing for each user occurs. For example, as shown in FIG. 7C, after user A communicates using four frames, the slot assignment from user A to user B is switched by the base station, and user B assigns the slot. Use to communicate.
複数のユーザーが同一のスロットを共有して通信を行う場合に、1ユーザー当たりの伝送速度を低速度とすることにより、同一のスロットを複数のユーザー間で共有する通信方式もある。例えば、2ユーザーが同一のスロットを共有する場合に、各ユーザーに対するスロットの割り当ての頻度を1ユーザーの場合の半分とすることにより、通常の伝送速度(フルレート)の半分の伝送速度(ハーフレート)で通信を行う方式がある。図7(d)は、ハーフレートによるスロットの割り当てを示しており、ユーザーAとユーザーBが、1フレームずつ交互に同一のスロットを使用しながら通信を行う。 When a plurality of users share the same slot and perform communication, there is also a communication method in which the same slot is shared among a plurality of users by setting the transmission speed per user to a low speed. For example, when two users share the same slot, the frequency of slot allocation to each user is half that of one user, so that the transmission rate (half rate) is half the normal transmission rate (full rate). There is a method to communicate with. FIG. 7D shows slot allocation by half rate, and user A and user B perform communication while using the same slot alternately frame by frame.
また、4ユーザーが同一のスロットを共有する場合に、各ユーザーに対するスロットの割り当ての頻度を1ユーザーの場合の4分の1とすることにより、フルレートの4分の1の伝送速度(クォーターレート)で通信を行う方式もある。ハーフレートおよびクォーターレートによる通信の場合は、図7(c)のような切替時間は発生しない。なお、非特許文献1には、上記のハーフレートおよびクォーターレートによる通信におけるスロットの指定方法等が記載されている。
上述したように、従来の時分割多元接続による無線通信システムにおいては、基地局が通信用スロットと制御用スロットとを使用して、各ユーザーに対するスロットの切断と割り当ての処理を繰り返している。このように、ユーザーを切り換えるためのオーバーヘッド(切替時間)が存在するため、複数のユーザーによってスロットを共有する場合には、実行レートが低下し、効率的な通信を行うことができないという問題があった。 As described above, in a conventional wireless communication system using time division multiple access, a base station repeatedly uses a communication slot and a control slot to disconnect and assign a slot to each user. As described above, since there is an overhead (switching time) for switching users, when a slot is shared by a plurality of users, there is a problem that an execution rate is lowered and efficient communication cannot be performed. It was.
例えば、1スロット(32kbps)を4ユーザーで共有する場合、オーバーヘッドが存在しなければ、1ユーザー当たり8kbpsの転送レートとなるが、実際にはオーバーヘッドが存在するために、転送レートは1ユーザー当たり4kbps程度となってしまう。また、基地局がオーバーヘッド処理を行っている間は、各ユーザーはデータ通信を行うことができないため、各ユーザーがデータ通信に使用することができる無線リソースは、ユーザー数の増加に伴い、さらに減少してしまう。 For example, when 1 slot (32 kbps) is shared by 4 users, if there is no overhead, the transfer rate is 8 kbps per user. However, since there is actually overhead, the transfer rate is 4 kbps per user. It will be about. In addition, since each user cannot perform data communication while the base station performs overhead processing, the radio resources that each user can use for data communication further decrease as the number of users increases. Resulting in.
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、効率的な通信を行うことができる基地局装置および通信制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a base station apparatus and a communication control method capable of performing efficient communication.
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、時分割多元接続方式で通信を行い、同一スロットを複数の無線通信端末との通信に割り当てる基地局装置において、各無線通信端末に対し、少なくとも2種類の伝送速度のうち一方を与えるよう決定する伝送速度決定手段と、前記無線通信端末に与えられた伝送速度に応じた頻度となるように、前記無線通信端末に対する前記スロットの割り当てを決定するスロット割当手段とを具備することを特徴とする基地局装置である。 The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is a base station that performs communication in a time division multiple access system and allocates the same slot for communication with a plurality of wireless communication terminals. In the apparatus, for each wireless communication terminal, transmission speed determining means for determining to give one of at least two types of transmission speeds, and the frequency according to the transmission speed given to the wireless communication terminal, A base station apparatus comprising slot allocation means for determining allocation of the slot to a radio communication terminal.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基地局装置において、前記伝送速度決定手段が前記各無線通信端末に対し、少なくとも2種類の伝送速度のうち一方を与えるよう決定した場合に、前記スロット割当手段は、前記各無線通信端末のうちいずれかに対し、前記スロットを割り当てる頻度を4スロットごととすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the base station apparatus according to the first aspect, when the transmission rate determining means determines to give each of the wireless communication terminals one of at least two types of transmission rates. The slot assigning means assigns the slot to any one of the wireless communication terminals every 4 slots.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の基地局装置において、前記無線通信端末の通信データ量を取得する通信量取得手段を備え、前記スロット割当手段は、通信データ量の多い前記無線通信端末に対する前記スロットの割り当ての頻度が通信データ量の少ない前記無線通信端末よりも高くなるように前記スロットの割り当てを決定することを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the base station apparatus according to the first aspect, further comprising communication amount acquisition means for acquiring the communication data amount of the wireless communication terminal, wherein the slot allocation means has a large communication data amount. The slot allocation is determined such that the frequency of the slot allocation to the radio communication terminal is higher than that of the radio communication terminal having a small communication data amount.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の基地局装置において、通信データ量と通信品質との両者から前記スロットの割当目安を表す割当目安度を算出する割当目安度算出手段を備え、前記スロット割当手段は、算出された割当目安度が最も大きい無線通信端末に対する前記スロットの割り当ての頻度が他の無線通信端末よりも高くなるように前記スロットの割り当てを決定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the base station apparatus according to the first aspect further comprises an allocation standard degree calculation means for calculating an allocation standard degree indicating the allocation standard of the slot from both the communication data amount and the communication quality. The slot allocating means determines the slot allocation so that the frequency of allocation of the slot to the wireless communication terminal having the largest calculated allocation standard degree is higher than that of other wireless communication terminals. .
請求項5に記載の発明は、時分割多元接続方式で通信を行い、同一スロットを複数の無線通信端末との通信に割り当てる通信制御方法において、各無線通信端末に対し、少なくとも2種類の伝送速度のうち一方を与えるよう決定し、前記無線通信端末に与えられた伝送速度に応じた頻度となるように、前記無線通信端末に対する前記スロットの割り当てを決定することを特徴とする通信制御方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a communication control method for performing communication by a time division multiple access method and allocating the same slot for communication with a plurality of wireless communication terminals. The communication control method is characterized by deciding to give one of the slots, and allocating the slot to the radio communication terminal so as to have a frequency according to a transmission rate given to the radio communication terminal. .
本発明によれば、効率的な通信を行うことができるという効果が得られる。 According to the present invention, an effect that efficient communication can be performed is obtained.
以下、図面を参照し、本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。以下、図中の各構成について説明する。アンテナ1は無線通信端末(ユーザー)と電波の送受信を行う。送受信部2は無線部21と変復調部22とを備えている。無線部21は、局部発振器等を備え、受信時にアンテナ1から出力された受信信号に対して所定周波数の局部発信信号を混合することにより、受信信号を中間周波数(IF)の受信IF信号に変換し、変復調部22へ出力する。また、無線部21は送信時に中間周波数の送信IF信号に対して所定周波数の局部発信信号を混合することにより、送信IF信号を所定周波数の送信信号に変換し、アンテナ1へ出力する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a base station according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, each component in the figure will be described. The antenna 1 transmits and receives radio waves with a wireless communication terminal (user). The transmission / reception unit 2 includes a
変復調部22は、受信された信号の復調処理、および送信される信号の変調処理を行う。この変復調部22は局部発振器等を備え、無線部21から出力された受信IF信号を所定周波数のベースバンド信号に変換すると共に、このベースバンド信号をデジタル信号に変換し、制御部3へ出力する。また、変復調部22は、制御部3から出力された送信用のデジタルのベースバンド信号をアナログ信号に変換し、中間周波数の送信IF信号に変換して無線部21へ出力する。
The
制御部3は、データ制御部31、データ量監視部32、品質監視部33、およびスロット制御部34を備えている。データ制御部31はデータに対する各種の処理を行うと共に、無線通信端末と送受信されるパケットを監視し、データ量監視部32に対するパケットのデータ量の通知、およびスロット制御部34に対するユーザー数の通知を行う。データ量監視部32は、データ制御部31によって通知されたデータ量に基づいて、各無線通信端末のデータ量の累計である通信量(通信データ量)を監視し、スロット制御部34からの要求に応じて、通信量をスロット制御部34に通知する。
The control unit 3 includes a
品質監視部33は、所定時間ごとに信号レベルおよびノイズレベルを測定することにより、各ユーザーとの通信の通信品質(S/N比またはフレームエラーレート等)を検出し、記憶部4に格納する。また、品質監視部33は、スロット制御部34からの要求に応じて、検出した通信品質をスロット制御部34に通知する。なお、本実施形態においては、通信品質としてフレームエラーレートを用いる。
The
スロット制御部34は、データ制御部31によって通知されたユーザー数、データ量監視部32によって通知されたパケットのデータ量、および品質監視部33によって通知された通信品質に基づいて、ユーザーに対して与える伝送速度を決定すると共に、決定した伝送速度に応じたスロットの割り当てを決定し、決定したスロット等に関する情報を記憶部4に格納する。また、スロット制御部34は、決定したスロットに基づいて、無線部21によるパケットの送受信のタイミングを制御する。記憶部4は、各無線通信端末の通信量や、決定されたスロットの情報等を一時的に記憶する。ネットワークI/F部5は図示せぬ公衆ネットワークとの通信インターフェースである。
Based on the number of users notified by the
次に、本実施形態による基地局の動作について説明する。この基地局は、同一スロットを共有するユーザーの数に応じて、以下のように動的にスロットの割り当てを決定する。なお、本実施形態においては、1スロットに4ユーザーまで収容可能であるとする。
(1)1ユーザーの場合には、そのユーザーにフルレートでスロットを割り当てる。
(2)1ユーザーから2ユーザーとなった場合には、元のユーザーをハーフレートに切り替えてスロットを割り当て、新たなユーザーにもハーフレートでスロットを割り当てる。
(3)2ユーザーから3ユーザーとなった場合には、元の2ユーザーのうち一方のユーザーをクォーターレートに切り替えてスロットを割り当て、新たなユーザーにもクォーターレートでスロットを割り当てる。
(4)3ユーザーから4ユーザーとなった場合には、各ユーザーにクォーターレートでスロットを割り当てる。
(5)2ユーザー接続時にクォーターレートの4スロットのうち3スロットをユーザーAに、クォーターレートの4スロットのうち1スロットをユーザーBに割り当てる。
Next, the operation of the base station according to the present embodiment will be described. This base station dynamically determines slot allocation as follows according to the number of users sharing the same slot. In this embodiment, it is assumed that up to four users can be accommodated in one slot.
(1) In the case of one user, slots are allocated to the user at the full rate.
(2) When the number of users changes from one user to two users, the original user is switched to the half rate to assign the slot, and the new user is assigned to the slot at the half rate.
(3) When the number of users is changed from 2 users to 3 users, one of the original 2 users is switched to the quarter rate and assigned a slot, and a slot is assigned to a new user at the quarter rate.
(4) When the number of users changes from 3 users to 4 users, slots are allocated to each user at the quarter rate.
(5) When two users are connected, three of the four quarter rate slots are assigned to user A, and one of the four quarter rate slots is assigned to user B.
図2は、上記の(3)によって3ユーザーに割り当てられたスロットの様子を示している。図に示されるように、ユーザーA,B,Cによって同一のスロットが共有されている。この例においては、ユーザーAはハーフレートで、ユーザーBおよびCはクォーターレートでスロットが割り当てられている。 FIG. 2 shows the state of the slots allocated to three users according to the above (3). As shown in the figure, the same slot is shared by users A, B, and C. In this example, user A is assigned a slot at a half rate, and users B and C are assigned a slot at a quarter rate.
上記の(3)の場合、本実施形態においては以下の3通りの動作のいずれかが行われる。
(a)元の2ユーザーのうち、通信量(所定時間内に検出されたデータ量の累計、通信データ量)が多い方のユーザーにハーフレートでスロットを割り当て、通信量が少ない方のユーザーにはクォーターレートでスロットを割り当て、これによって生じたクォーターレート分のスロットを新たなユーザーに割り当てる。
(b)元の2ユーザーのうち、通信量と通信品質とを総合的に考慮して、通信品質と通信量とを各々点数化し、通信品質の点数の逆数と通信量の点数とを掛け合わせた点数が最も大きいユーザーに対してハーフレートでスロットを割り当て、もう一方のユーザーにはクォーターレートでスロットを割り当て、これによって生じたクォーターレート分のスロットを新たなユーザーに割り当てる。
(c)元の2ユーザーのうち、通信品質が高い方にハーフレートを割り当て、低い方にクォーターレートを割り当てる。
In the case of (3) above, in the present embodiment, one of the following three operations is performed.
(A) Of the two original users, slots are allocated at half rate to the user with the larger communication volume (cumulative amount of data detected within a predetermined time, communication data volume), and the user with the smaller communication volume Assigns slots at the quarter rate, and assigns slots for the quarter rate generated thereby to new users.
(B) Out of the two original users, the communication quality and the communication quality are comprehensively considered, and the communication quality and the communication amount are each scored, and the reciprocal of the communication quality score is multiplied by the communication traffic score. A slot with a half rate is assigned to the user with the highest score, a slot with a quarter rate is assigned to the other user, and a slot corresponding to the resulting quarter rate is assigned to a new user.
(C) Of the two original users, a half rate is assigned to the higher communication quality and a quarter rate is assigned to the lower one.
また、3ユーザーでの通信中にも以下のように動的にスロットを割り当てる。
(A)3ユーザーのうち、通信量が最も多いユーザーにハーフレートでスロットを割り当て、残りの2ユーザーにはクォーターレートでスロットを割り当てる。
(B)3ユーザーのうち、通信量と通信品質とを総合的に考慮して、通信品質と通信量とを各々点数化し、通信品質の点数の逆数と通信量の点数とを掛け合わせた点数が最も大きいユーザーに対してハーフレートでスロットを割り当て、残りの2ユーザーにはクォーターレートでスロットを割り当てる。
(C)3ユーザーのうち、最も通信品質が高いユーザーにハーフレートを割り当て、他の2ユーザーにクォーターレートを割り当てる。
Also, slots are dynamically allocated as follows during communication by three users.
(A) Of the three users, a slot with a half rate is allocated to the user with the largest traffic, and a slot is allocated with a quarter rate to the remaining two users.
(B) Among the three users, the communication quality and the communication quality are comprehensively considered, and the communication quality and the communication amount are each scored. The score obtained by multiplying the reciprocal of the communication quality score and the communication traffic score is obtained. Allocate slots at half rate for the user with the largest, and allocate slots at the quarter rate for the remaining two users.
(C) A half rate is assigned to a user having the highest communication quality among the three users, and a quarter rate is assigned to the other two users.
上記のように、通信量が多いユーザーに対するスロットの割り当ての頻度を、通信量が少ないユーザーに対するスロットの割り当ての頻度よりも高くする(伝送速度を高くする)ことにより、データのスループットをより必要とするユーザーの通信レートを高くすることができ、リソースを有効に利用してより効率的な通信を実現することができる。 As described above, by making the slot allocation frequency for users with a large amount of communication higher than the frequency of slot allocation for users with a small amount of communication (increasing the transmission speed), more data throughput is required. The communication rate of the user can be increased, and more efficient communication can be realized by effectively using resources.
また、通信量と通信品質とを総合的に考慮して、通信品質と通信量とを各々点数化し、通信品質の点数の逆数と通信量の点数とを掛け合わせた点数が最も大きいユーザーに対するスロットの割り当ての頻度を、他のユーザーに対するスロットの割り当ての頻度よりも高くするのは、通信量と通信品質が総合的に大きいユーザは、通信量が他のユーザに比べ比較的多く、通信品質も比較的良いと考えられるので、そのユーザーへのスロットの割り当てを多くして早めに通信を完了させることにより、無線リソースの空きを待っている他のユーザーの待ち時間を短くするためである。これにより、無線リソースを有効に利用してより効率的な通信を実現することができる。なお、本実施形態においては、通信量と通信品質とを各々点数化し、通信量と通信品質の逆数との積をスロットの割り当ての目安(割当目安度)とし、この積が最も大きいユーザーに対するスロットの割り当ての頻度を高くすることとする。 In addition, considering the communication volume and communication quality comprehensively, the communication quality and the communication volume are scored, and the slot for the user with the highest score obtained by multiplying the reciprocal of the communication quality score and the communication traffic score is obtained. The frequency of allocation is higher than the frequency of slot allocation to other users because users with a large amount of communication and communication quality have a relatively large amount of communication compared to other users and communication quality is also high. This is because it is considered to be relatively good, so that the waiting time of other users who are waiting for radio resources is shortened by increasing the number of slots assigned to the user and completing the communication earlier. Thereby, more efficient communication can be realized by effectively using radio resources. In this embodiment, the traffic volume and the communication quality are each scored, and the product of the traffic volume and the reciprocal of the communication quality is used as a slot allocation guideline (assignment guideline degree). The frequency of allocation is increased.
次に、本実施形態による基地局の詳細な動作を説明する。まず、図3に示されるフローチャートに沿って、第1の動作例を説明する。なお、対象となるスロットに対して既に少なくとも1ユーザーが割り当てられているものとする。データ制御部31は、ユーザー(無線通信端末)との間で送受信される制御情報を監視し、新規な呼接続があったかどうか判定する(ステップS301)。新規な呼接続がなかった場合には、ステップS301に戻って処理を繰り返す。
Next, the detailed operation of the base station according to the present embodiment will be described. First, a first operation example will be described along the flowchart shown in FIG. It is assumed that at least one user has already been assigned to the target slot. The data control
一方、新規な呼接続があった場合には、データ制御部31は送受信されるデータや制御情報に付加されたユーザーの識別情報に基づいて、スロットに割り当てるべきユーザー数を取得し、スロット制御部34に通知する(ステップS303)。通知を受けたスロット制御部34は、まず新たな呼接続の結果のユーザー数が2であるかどうか判定する(ステップS304)。ユーザー数が2であった場合には、スロット制御部34は、各ユーザー(ユーザーAおよびユーザーBとする)に与える伝送速度をハーフレートに決定し、スロットの割り当て頻度がハーフレートに基づいた頻度となるようにスロットを割り当てる(ステップS305)。続いて、処理はステップS301に戻る。
On the other hand, when there is a new call connection, the
一方、ユーザー数が2でなかった場合には、スロット制御部34は、同様のユーザー数が3であるかどうか判定する(スロットS306)。ユーザー数が3でなかった場合には、ユーザー数は4であり、スロット制御部34は、各ユーザーに与える伝送速度をクォーターレートに決定し、スロットの割り当て頻度がクォーターレートに基づいた頻度となるようにスロットを割り当てる(ステップS307)。続いて、処理はステップS301に戻る。
On the other hand, when the number of users is not 2, the
一方、ユーザー数が3であった場合には、スロット制御部34は、既にスロットが割り当てられて通信を行っている2つのユーザー(ユーザーAおよびユーザーB)の通信量の通知をデータ量監視部32へ指示する。パケットの送受信が行われるごとに、データ制御部31によってデータ量監視部32に各パケットのデータ量が通知される。データ量監視部32は、データ制御部31からパケットのデータ量が通知されると、記憶部4から該当ユーザーの通信量を読み出し、通知されたデータ量を加算することにより、通信量を更新する。スロット制御部34から指示を受けた場合、データ量監視部32は記憶部4からユーザーAおよびユーザーBの通信量を読み出してスロット制御部34に通知する(ステップS308)。なお、この通信量はある所定時間当たりの通信量としてもよい。この場合、データ量監視部32は、データ制御部31から通知されたパケットデータ量を所定時間で除すことにより得るものとする。
On the other hand, when the number of users is 3, the
通信量が通知されたスロット制御部34は、ユーザーAの通信量とユーザーBの通信量とを比較し、ユーザーAの通信量がユーザーBの通信量よりも大きいかどうか判定する(ステップS309)。ユーザーAの通信量がユーザーBの通信量よりも大きい場合、スロット制御部34は、ユーザーAに与える伝送速度をハーフレートに決定し、スロットの割り当て頻度がハーフレートに基づいた頻度となるようにスロットを割り当て(スロットS310)、ユーザーBおよび新たに呼接続を行ったユーザーCに与える伝送速度をクォーターレートに決定し、スロットの割り当て頻度がクォーターレートに基づいた頻度となるようにスロットを割り当てる(ステップS311)。
The
一方、ユーザーAの通信量がユーザーBの通信量以下であった場合には、スロット制御部34はユーザーBにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS312)、ユーザーAおよびユーザーCにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS313)。続いて、処理はステップS301に戻る。このように、ユーザー数に応じて動的にスロットの割り当てを行うことにより、効率的な通信を行うことができる。
On the other hand, when the traffic volume of the user A is less than or equal to the traffic volume of the user B, the
図4は、呼が確立し、ユーザーが接続された状態で、所定時間ごとに、接続されているユーザーの通信量を取得してスロットの割り当て頻度を決定する動作を示すフローチャートである。データ制御部31は送受信されるデータや制御情報に付加されたユーザーの識別情報に基づいて、スロットを割り当てるべきユーザー数を取得し、スロット制御部34に通知する。通知を受けたスロット制御部34は、ユーザー数が3であるかどうか判定する(ステップS401)。ユーザー数が3でなかった場合には、図3のステップS301に戻る。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation for determining the slot allocation frequency by acquiring the communication amount of the connected user at predetermined time intervals in a state where the call is established and the user is connected. The data control
一方、ユーザー数が3であった場合には、スロット制御部34は、通信を行っているユーザー(ユーザーA、ユーザーB、およびユーザーC)の通信量の通知をデータ量監視部32へ指示する。指示を受けたデータ量監視部32はユーザーA〜ユーザーCの通信量を記憶部4から読み出してスロット制御部34に通知する(ステップS402)。続いて、スロット制御部34はユーザーAの通信量とユーザーBの通信量とを比較し、ユーザーAの通信量がユーザーBの通信量よりも大きいかどうか判定する(ステップS403)。ユーザーAの通信量がユーザーBの通信量よりも大きい場合、スロット制御部34は、ユーザーAの通信量とユーザーCの通信量とを比較し、ユーザーAの通信量がユーザーCの通信量よりも大きいかどうか判定する(ステップS404)。
On the other hand, when the number of users is 3, the
ユーザーAの通信量がユーザーCの通信量よりも大きい場合、スロット制御部34は、ユーザーAに与える伝送速度をハーフレートに決定し、スロットの割り当て頻度がハーフレートに基づいた頻度となるようにスロットを割り当て(スロットS405)、ユーザーBおよびユーザーCに与える伝送速度をクォーターレートに決定し、スロットの割り当て頻度がクォーターレートに基づいた頻度となるようにスロットを割り当てる(ステップS406)。
When the communication amount of the user A is larger than the communication amount of the user C, the
一方、ステップS404において、ユーザーAの通信量がユーザーCの通信量以下であった場合には、スロット制御部34はユーザーCにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS407)、ユーザーAおよびユーザーBにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS408)。続いて、処理はステップS301に戻る。
On the other hand, if the traffic volume of the user A is less than or equal to the traffic volume of the user C in step S404, the
また、ステップS403において、ユーザーAの通信量がユーザーBの通信量以下であった場合には、スロット制御部34は、ユーザーBの通信量がユーザーCの通信量よりも大きいかどうか判定する(ステップS409)。ユーザーBの通信量がユーザーCの通信量以下であった場合にはステップS407へ進む。一方、ユーザーBの通信量がユーザーCの通信量よりも大きい場合、スロット制御部34はユーザーBにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS410)、ユーザーAおよびユーザーCにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS411)。続いて、処理はステップS301に戻る。
In step S403, when the communication amount of the user A is equal to or less than the communication amount of the user B, the
上述した動作により、同一スロットを3ユーザーが共有する場合には、通信量が最も多いユーザーにハーフレートでスロットが割り当てられ、残りの2ユーザーにはクォーターレートでスロットが割り当てられる。このように、通信中に各ユーザーの通信量が変化しても、それに応じて動的にスロットを割り当てることにより、効率的な通信を実現することができる。なお、通信量の代わりに通信品質(S/N比、フレームエラーレート等)のみを用いてスロットの割り当て頻度を決定してもよい。 When three users share the same slot by the above-described operation, the half-rate slot is allocated to the user with the largest traffic, and the remaining two users are allocated the slot at the quarter rate. Thus, even if the communication amount of each user changes during communication, efficient communication can be realized by dynamically allocating slots accordingly. The slot allocation frequency may be determined using only the communication quality (S / N ratio, frame error rate, etc.) instead of the communication amount.
次に、図5に沿って、本実施形態による第2の動作例を説明する。ステップS501〜S507の動作は図3のステップS301〜S307と同様である。ステップS506に続いて、スロット制御部34は、既にスロットが割り当てられて通信を行っているユーザー(ユーザーAおよびユーザーB)の通信量の通知をデータ量監視部32へ指示すると共に、それらのユーザーの通信品質の通知を品質監視部33へ指示する。スロット制御部34から指示を受けたデータ量監視部32はユーザーAおよびユーザーBの通信量を記憶部4から読み出してスロット制御部34に通知する。また、スロット制御部34から指示を受けた品質監視部33は、ユーザーAおよびユーザーBの通信品質を記憶部4から読み出してスロット制御部34に通知する(スロットS508)。
Next, a second operation example according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The operations in steps S501 to S507 are the same as those in steps S301 to S307 in FIG. Subsequent to step S506, the
通信量および通信品質が通知されたスロット制御部34は、各ユーザーの通信量と通信品質とを点数化し、通信量と通信品質の逆数との積である割当目安度を算出する(ステップS509)。具体的には、通信量が5kbps、通信品質を表すフレームエラーレートの逆数が5×105であれば、このユーザーの割当目安度は5×5×105=2.5×106となる。続いて、スロット制御部34は、ユーザーAの割当目安度(Pa)とユーザーBの割当目安度(Pb)とを比較することにより、ユーザーAの割当目安度がユーザーBの割当目安度よりも大きいかどうか判定する(ステップS510)。ユーザーAの割当目安度がユーザーBの割当目安度よりも大きい場合、スロット制御部34はユーザーAにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS511)、ユーザーBおよびユーザーCにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS512)。続いて、処理はステップS501に戻る。
The
一方、ユーザーAの割当目安度がユーザーBの割当目安度以下であった場合には、スロット制御部34はユーザーBにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS513)、ユーザーAおよびユーザーCにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS514)。続いて、処理はステップS501に戻る。このように、ユーザー数に応じて動的にスロットの割り当てを行うことにより、効率的な通信を行うことができる。
On the other hand, if the user A allocation guideline is less than or equal to the user B allocation guideline, the
図6は、呼が確立し、ユーザーが接続された状態で、所定時間ごとに、接続されているユーザーの割当目安度を取得してスロットの割り当て頻度を決定する動作を示すフローチャートである。ステップS601の動作は図4のステップS401の動作と同様である。ユーザー数が3であった場合、スロット制御部34は、通信を行っているユーザー(ユーザーA〜ユーザーC)の通信量の通知をデータ量監視部32へ指示すると共に、それらのユーザーの通信品質の通知を品質監視部33へ指示する。スロット制御部34から指示を受けたデータ量監視部32はユーザーA〜ユーザーCの通信量を記憶部4から読み出してスロット制御部34に通知する。また、スロット制御部34から指示を受けた品質監視部33は、ユーザーA〜ユーザーCの通信品質を記憶部4から読み出してスロット制御部34に通知する(スロットS602)。
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of determining the allocation frequency of the slot by acquiring the allocation standard degree of the connected user every predetermined time in a state where the call is established and the user is connected. The operation in step S601 is the same as the operation in step S401 in FIG. When the number of users is 3, the
通信量および通信品質が通知されたスロット制御部34は、各ユーザーの通信量と通信品質との積である割当目安度を図5のステップS509と同様に算出し(ステップS603)、ユーザーAの割当目安度(Pa)とユーザーBの割当目安度(Pb)とを比較することにより、ユーザーAの割当目安度がユーザーBの割当目安度よりも大きいかどうか判定する(ステップS604)。ユーザーAの割当目安度がユーザーBの割当目安度よりも大きい場合、スロット制御部34は、ユーザーAの割当目安度(Pa)がユーザーCの割当目安度(Pc)よりも大きいかどうか判定する(ステップS605)。
The
ユーザーAの割当目安度がユーザーCの割当目安度よりも大きい場合、スロット制御部34はユーザーAにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS606)、ユーザーBおよびユーザーCにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS607)。続いて、処理はステップS601に戻る。
If the user A allocation guideline is greater than the user C allocation guideline, the
一方、ステップS605において、ユーザーAの割当目安度がユーザーCの割当目安度以下であった場合には、スロット制御部34はユーザーCにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS608)、ユーザーAおよびユーザーBにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS609)。続いて、処理はステップS601に戻る。
On the other hand, if the user A allocation guideline is less than or equal to the user C allocation guideline in step S605, the
また、ステップS604において、ユーザーAの割当目安度がユーザーBの割当目安度以下であった場合には、スロット制御部34は、ユーザーBの割当目安度(Pb)がユーザーCの割当目安度(Pc)よりも大きいかどうか判定する(ステップS610)。ユーザーBの割当目安度がユーザーCの割当目安度以下であった場合にはステップS608へ進む。
In step S604, if the user A allocation guideline is less than or equal to the user B allocation guideline, the
一方、ユーザーBの割当目安度がユーザーCの割当目安度よりも大きい場合には、スロット制御部34はユーザーBにハーフレートでスロットを割り当て(ステップS611)、ユーザーAおよびユーザーCにクォーターレートでスロットを割り当てる(ステップS612)。続いて、処理はステップS601に戻る。このように、通信中に各ユーザーの通信量が変化しても、それに応じて動的にスロットを割り当てることにより、効率的な通信を実現することができる。
On the other hand, when the user B allocation guideline is larger than the user C allocation guideline, the
次に、上述した動作によるスロットの割り当ての一例を示す。ユーザーAおよびユーザーBが同一スロットで基地局と通信を行っており、ユーザーCが新たに基地局に接続し、ユーザーCも同一スロットで通信を行うとする。ユーザーCの接続時のユーザーAおよびユーザーBの通信量がそれぞれ5kbps,2kbpsであったとすると、第1の動作例においては、図3に示される動作に従い、通信量の多いAにハーフレートでスロットが割り当てられ、ユーザーBおよびユーザーCにはクォーターレートでスロットが割り当てられる。続いて、通信中のユーザーA〜ユーザーCの通信量がそれぞれ5kbps,2kpbs,6kbpsであったとすると、図4に示される動作に従い、ユーザーCの通信量が最も多いので、ユーザーCはクォーターレートからハーフレートに移行し、ユーザーAはハーフレートからクォーターレートに移行する。 Next, an example of slot allocation by the above-described operation is shown. Assume that user A and user B communicate with the base station in the same slot, user C newly connects to the base station, and user C also communicates in the same slot. Assuming that the traffic volume of user A and user B at the time of connection of user C is 5 kbps and 2 kbps, respectively, in the first operation example, according to the operation shown in FIG. Are assigned to user B and user C at a quarter rate. Subsequently, assuming that the communication traffic of users A to C during communication is 5 kbps, 2 kbps, and 6 kbps, respectively, user C has the largest traffic according to the operation shown in FIG. Shifting to the half rate, the user A shifts from the half rate to the quarter rate.
また、ユーザーAおよびユーザーBが同一スロットを用いて基地局と通信を行っている状態で、ユーザーAおよびユーザーBのフレームエラーレートがそれぞれ1×10−6,2×10−6であったとする。この状態でユーザーCが新たに基地局に接続し、第2の動作例に従って同一スロットで通信を行う場合には以下のようになる。ユーザーAおよびユーザーBの通信量が上記と同様であるとすると、ユーザーAの通信量とフレームエラーレートの逆数を単純に乗算した値である5×106をユーザーAの割当目安度とし、同様に1×106をユーザーBの割当目安度とする。 Also, assume that user A and user B communicate with the base station using the same slot, and the frame error rates of user A and user B are 1 × 10 −6 and 2 × 10 −6 , respectively. . In this state, when user C newly connects to the base station and performs communication in the same slot according to the second operation example, the following occurs. Assuming that the traffic volume of user A and user B is similar to the above, 5 × 10 6 , which is a value obtained by simply multiplying the traffic volume of user A and the reciprocal of the frame error rate, is the user A allocation guideline level. 1 × 10 6 is set as the user B allocation standard degree.
したがって、この場合には、図5に示される動作に従い、割当目安度の大きいユーザーAにハーフレートでスロットが割り当てられ、ユーザーBおよび新規呼であるユーザーCにはクォーターレートでスロットが割り当てられる。続いて、通信中のユーザーA〜ユーザーCの通信量が前述した場合と同様であり、ユーザーA〜ユーザーCのフレームエラーレートがそれぞれ1×10−6,2×10−6,8×10−7であったとすると、ユーザーA〜ユーザーCの割当目安度はそれぞれ5×106,1×106,7.5×106となる。割当目安度の最も大きいユーザーはユーザーCになるので、ユーザーBに替わってユーザーCにハーフレートでスロットが割り当てられる。このように、図6に示される動作に従って、上記のようにユーザーCの伝送速度が速くなる。 Therefore, in this case, according to the operation shown in FIG. 5, a slot with a half rate is allocated to user A having a large allocation standard, and a slot is allocated to user B and user C, which is a new call, at a quarter rate. Subsequently, the traffic volume of the users A to C during communication is the same as that described above, and the frame error rates of the users A to C are 1 × 10 −6 , 2 × 10 −6 , and 8 × 10 − respectively. If it is 7 , the allocation standard degree of user A to user C is 5 × 10 6 , 1 × 10 6 , and 7.5 × 10 6 , respectively. Since the user with the highest allocation standard is user C, a slot is allocated to user C at half rate instead of user B. Thus, according to the operation shown in FIG. 6, the transmission speed of the user C is increased as described above.
なお、1スロットのユーザーの収容数は本実施形態には限定されず、フルレートよりも低速な伝送速度もハーフレートおよびクォーターレートに限定されない。また、より高度な変調方式(8BPSK、16QAM、32QAM等の多値変調)を用いて変調を行うことにより、ハーフレート、クォーターレートに割り当てられたことによって低下した伝送速度を向上させてもよい。さらに、通信品質としてS/N比を用いるのであれば、点数の逆数をとらなくてよい。 Note that the number of users accommodated in one slot is not limited to this embodiment, and the transmission speed lower than the full rate is not limited to the half rate and the quarter rate. Further, by performing modulation using a more advanced modulation scheme (multi-level modulation such as 8BPSK, 16QAM, 32QAM, etc.), the transmission rate that has been lowered due to being assigned to the half rate or quarter rate may be improved. Furthermore, if the S / N ratio is used as the communication quality, the reciprocal of the score need not be taken.
また、割当目安度を用いた各ユーザーへの伝送速度の与え方に関しても、本実施形態には限定されず、割当目安度が最も小さいユーザーに対してより高い伝送速度を与えるようにしてもよい。その場合には、通信品質が低いユーザーが送信または受信しようとしているデータが少ないのであれば、そのユーザーへのスロットの割り当てを多くして早めに通信を完了させることにより、無線リソースの空きを待っている他のユーザーの待ち時間を短くすることができる。 Further, the method of giving the transmission rate to each user using the allocation standard degree is not limited to the present embodiment, and a higher transmission rate may be given to the user having the smallest allocation standard degree. . In that case, if there is little data to be transmitted or received by a user with low communication quality, wait for free radio resources by increasing the number of slots assigned to that user and completing communication early. The waiting time of other users can be shortened.
また、上述した2つの動作例は、新規呼が追加されたときの動作例であるが、呼が切断されてユーザー数が減ったときにも、同様の方法でスロットの割り当て頻度を決定することができる。この場合、動作例1および動作例2におけるフローチャートである図3のステップS301および図5のステップS501が「呼切断されたか?」の判定に、図3のステップS308が「通信継続中のユーザーの通信量取得」の動作に、図5のステップS508が「通信継続中のユーザーの通信量dと通信品質qを取得」の動作にそれぞれ置き換わる。 In addition, the two operation examples described above are operation examples when a new call is added, but when a call is disconnected and the number of users decreases, the slot allocation frequency is determined in the same manner. Can do. In this case, step S301 in FIG. 3 and step S501 in FIG. 5, which are the flowcharts in operation example 1 and operation example 2, determine “whether the call is disconnected?”, Step S308 in FIG. The operation of “acquisition of communication amount” is replaced with the operation of “acquire communication amount d and communication quality q of the user who is continuing communication” in step S508 of FIG.
上述したように本実施形態において、複数の無線通信端末が各フレームの相対的に同一位置のスロットを共有する場合に、スロット制御部34は各無線通信端末に対して、少なくとも2種類の伝送速度のうち一方を与える。特に、本実施形態の例では、ユーザー数が3である場合に、少なくとも2種類の伝送速度の各々がいずれかの無線通信端末に割り当てられる。また、スロット制御部34は、各無線通信端末に対するスロットの割り当ての頻度が、各無線通信端末に与えた伝送速度に応じた頻度となるように、各無線通信端末との通信に対するスロットの割り当てを決定する。これにより、無線通信端末を切り替えるためのオーバーヘッドが生じないので、従来よりも転送レートが向上し、効率的な通信を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, when a plurality of wireless communication terminals share a slot at the relatively same position in each frame, the
また、通信中において各無線通信端末の通信量または通信品質に応じて、各無線通信端末に与える伝送速度をスロット制御部34が切り替えることにより、無線リソースの有効活用とサービス品質(転送レート)を向上させることができる。
Further, during the communication, the
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention. It is.
1・・・アンテナ、2・・・送受信部、3・・・制御部、4・・・記憶部、5・・・ネットワークI/F部、21・・・無線部、22・・・変復調部、31・・・データ制御部、32・・・データ量監視部、33・・・品質監視部、34・・・スロット制御部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna, 2 ... Transmission / reception part, 3 ... Control part, 4 ... Memory | storage part, 5 ... Network I / F part, 21 ... Radio | wireless part, 22 ... Modulation /
Claims (5)
各無線通信端末に対し、少なくとも2種類の伝送速度のうち一方を与えるよう決定する伝送速度決定手段と、
前記無線通信端末に与えられた伝送速度に応じた頻度となるように、前記無線通信端末に対する前記スロットの割り当てを決定するスロット割当手段と、
を具備することを特徴とする基地局装置。 In a base station apparatus that performs communication in a time division multiple access method and assigns the same slot to communication with a plurality of wireless communication terminals,
Transmission rate determining means for determining to give one of at least two types of transmission rates to each wireless communication terminal;
Slot allocation means for determining allocation of the slot to the wireless communication terminal so as to have a frequency according to a transmission rate given to the wireless communication terminal;
A base station apparatus comprising:
前記スロット割当手段は、通信データ量の多い前記無線通信端末に対する前記スロットの割り当ての頻度が通信データ量の少ない前記無線通信端末よりも高くなるように前記スロットの割り当てを決定することを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。 A communication amount acquisition means for acquiring a communication data amount of the wireless communication terminal;
The slot allocation means determines the slot allocation so that the frequency of allocation of the slot to the wireless communication terminal with a large amount of communication data is higher than that of the wireless communication terminal with a small amount of communication data. The base station apparatus according to claim 1.
前記スロット割当手段は、算出された割当目安度が最も大きい無線通信端末に対する前記スロットの割り当ての頻度が他の無線通信端末よりも高くなるように前記スロットの割り当てを決定することを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。 An allocation guideline degree calculating means for calculating an allocation guideline degree indicating an allocation guideline of the slot from both the communication data amount and the communication quality;
The slot allocating unit determines the slot allocation so that the frequency of allocation of the slot to the wireless communication terminal having the largest calculated allocation standard degree is higher than that of other wireless communication terminals. Item 8. The base station apparatus according to Item 1.
各無線通信端末に対し、少なくとも2種類の伝送速度のうち一方を与えるよう決定し、前記無線通信端末に与えられた伝送速度に応じた頻度となるように、前記無線通信端末に対する前記スロットの割り当てを決定する
ことを特徴とする通信制御方法。
In a communication control method for performing communication in a time division multiple access method and assigning the same slot to communication with a plurality of wireless communication terminals,
Assigning one of at least two types of transmission rates to each wireless communication terminal, and assigning the slot to the wireless communication terminal so as to have a frequency according to the transmission rate given to the wireless communication terminal The communication control method characterized by determining.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100105 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100615 |