JP2009111772A - Communication terminal, communication system, and communication method of communication terminal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の基地局から受信した受信レベルとトラフィック情報に応じて接続する基地局を選択しながら無線通信を行う通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法に関するものである。 The present invention relates to a communication terminal, a communication system, and a communication method of a communication terminal that perform wireless communication while selecting a base station to be connected according to reception levels and traffic information received from a plurality of base stations.
近年のブロードバンド(広域帯:broadband)通信に代表される通信システムの発達によって、PC(パーソナルコンピュータ:Personal Computer)だけでなく携帯電話等の通信端末で電子メールのやり取り、WEB(World Wide Web) 接続によるウェブサイト(Website)の観覧、データファイルのダウンロード、また監視情報等の送信、音声データを扱うVoIP(Voice over Internet Protocol)等が行える様々なアプリケーションが提供されている。 With the development of communication systems represented by recent broadband (broadband) communications, not only PCs (Personal Computers) but also communication terminals such as mobile phones, e-mail exchange, WEB (World Wide Web) connections Various applications are available for viewing websites, downloading data files, sending monitoring information, and VoIP (Voice over Internet Protocol) handling voice data.
通信端末等が扱うデータ量は増加の一方であり、たとえばWEBサイトからのデータファイルのダウンロードでは下りの帯域が、監視情報等の送信には上りの帯域が使用される。近年では上り下り帯域で扱うデータ量は必ずしも同程度ではなく、たとえば大量のデータファイルのダウンロードでは監視情報等の送信に比べて多くのデータを扱う。
そこで、効率のよい無線リソースの運用が求められ、その運用方法として、少ない基地局台数で高トラフィックエリアの通信をカバーするものが提案されている。たとえば、4チャネルのタイムスロットのうち一つを制御チャネルに割り当て、残りの3つのチャネルを通信スロットに割り当て、4チャネル目の呼が生じた場合に制御スロットを停止し、そのスロットを通信スロットとする基地局制御方法が開示されている(たとえば特許文献1参照)。
Therefore, efficient radio resource operation is required, and an operation method that covers communication in a high traffic area with a small number of base stations has been proposed. For example, one of the four channel time slots is assigned to the control channel, the remaining three channels are assigned to the communication slots, and when the call for the fourth channel is made, the control slot is stopped, and the slot is designated as the communication slot. A base station control method is disclosed (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献の方法では、一部の基地局にデータが集中すると無線リソースが効率的に割り当てできない問題がある。この問題点について図8を参照しながら簡単に説明する。 However, the method of the above-mentioned patent document has a problem that radio resources cannot be efficiently allocated when data is concentrated on some base stations. This problem will be briefly described with reference to FIG.
図8は、基地局のトラフィック(データ量)状態を説明するための図である。なお、2つの基地局A,Bが隣接して存在するとする。
図8(a)に示す基地局Aにおいて、下りはフレーム1〜4の全スロット1〜4が占有され(実線の丸印)、上りはフレーム1のスロット1が、フレーム2のスロット2が、フレーム3のスロット3が、フレーム4のスロット4がそれぞれ占有されているとする(波線の丸印)。
通信端末にとって必要なデータは、各フレームの下りのスロットであるが、各種通信の制御を行う制御スロット等により間欠的に上りのスロットも必要とする。しかし、制御スロットは毎フレーム必要ではないため、基地局Aは上りのスロットが有効に活用されていない。
一方、図8(b)に示す基地局Bにおいて、下りはフレーム1のスロット3が、フレーム2のスロット4が、フレーム3のスロット1が、フレーム4のスロット2がそれぞれ占有され、上りはフレーム1〜4の全スロット1〜4が占有されている。
この場合も基地局Aと同様に、下りのスロットは間欠的に必要なだけであり、基地局Bは下りのスロットが有効に活用されていない。
その結果、各基地局のトラフィックに偏りが生じてデータ量の増加に対応できない不利益がある。
FIG. 8 is a diagram for explaining the traffic (data amount) state of the base station. It is assumed that two base stations A and B exist adjacent to each other.
In the base station A shown in FIG. 8 (a), all
The data required for the communication terminal is a downstream slot of each frame, but an upstream slot is also required intermittently due to a control slot for controlling various communications. However, since the control slot is not required every frame, the base station A does not use the upstream slot effectively.
On the other hand, in the base station B shown in FIG. 8B,
Also in this case, as in the case of the base station A, only the downlink slots are required intermittently, and the base station B does not effectively use the downlink slots.
As a result, there is a disadvantage that the traffic of each base station is biased and cannot cope with the increase in the amount of data.
本発明は、無線リソースの有効利用を図った通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a communication terminal, a communication system, and a communication method for the communication terminal that aim to effectively use radio resources.
本発明の第1の観点の通信端末は、複数の基地局から受信したトラフィック情報に応じて無線通信を行う通信端末であって、前記トラフィック情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部とを有することを特徴とする。 A communication terminal according to a first aspect of the present invention is a communication terminal that performs wireless communication in accordance with traffic information received from a plurality of base stations, the receiving unit receiving the traffic information, and the receiving unit receiving From the traffic information for each base station, a data amount grasping unit for grasping each data amount of an uplink in which the terminal transmits data to the base station and a downlink in which data is received from the base station, and the data amount And a base station selection unit that individually selects a base station to be connected to the uplink and the downlink according to the data amount grasped by the grasping unit.
本発明の第2の観点の通信システムは、複数の基地局から受信したトラフィック情報に応じて無線通信を行う通信端末と、前記通信端末に前記トラフィック情報を送信する前記複数の基地局とがネットワークに接続された通信システムであって、前記通信端末は、前記トラフィック情報を受信する受信部と、前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部とを有することを特徴とする。 A communication system according to a second aspect of the present invention includes a communication terminal that performs wireless communication according to traffic information received from a plurality of base stations, and the plurality of base stations that transmit the traffic information to the communication terminal. The communication terminal transmits data to the base station from a receiving unit that receives the traffic information and the traffic information for each base station received by the receiving unit. A data amount grasping unit that grasps the data amount of each of the uplink that performs data transmission and the downlink that receives data from the base station, and a base station that is a connection destination according to the data amount grasped by the data amount grasping unit. And a base station selection unit for selecting separately for downlink and downlink.
好適には、前記基地局選択部は、前記データ量が少ない基地局を選択することを特徴とする。 Preferably, the base station selection unit selects a base station with a small amount of data.
好適には、前記基地局ごとに前記無線通信の受信レベルを取得する受信レベル取得部を有し、前記基地局選択部は、前記受信レベル取得部による前記受信レベルおよび前記データ量に応じて前記接続先の基地局を選択することを特徴とする。 Preferably, it has a reception level acquisition unit that acquires the reception level of the wireless communication for each base station, and the base station selection unit is configured to perform the reception according to the reception level and the data amount by the reception level acquisition unit. A connection destination base station is selected.
好適には、前記基地局選択部は、前記複数の基地局それぞれの前記データ量が同程度である場合、前記受信レベルが高い基地局を選択することを特徴とする。 Preferably, the base station selection unit selects a base station having a high reception level when the data amount of each of the plurality of base stations is approximately the same.
好適には、前記基地局選択部が選択した基地局に対して前記上りのスロットと下りのスロットとを任意の順番に設定するスロット制御部を有することを特徴とする。 Preferably, a slot control unit is provided for setting the uplink slot and the downlink slot in an arbitrary order for the base station selected by the base station selection unit.
本発明の第3の観点の通信端末の通信方法は、前記トラフィック情報を受信するステップと、受信した基地局ごとの上記トラフィック情報から、当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量に関する情報を把握するステップと、把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択するステップとを有することを特徴とする。 A communication method of a communication terminal according to a third aspect of the present invention includes a step of receiving the traffic information, an uplink for transmitting data to the base station from the received traffic information for each base station, and from the base station A step of grasping information relating to each data amount of downlink receiving data, and a step of individually selecting a base station to be connected to the uplink and downlink according to the grasped data amount And
本発明によれば、無線リソースの有効利用を図った通信端末、通信システム、および通信端末の通信方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a communication terminal, a communication system, and a communication method for the communication terminal that are designed to effectively use radio resources.
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る通信端末の通信方法を採用した通信端末および基地局がネットワークに接続された通信システムの一例を示す図である。
図1に示す通信システムは、通信端末1、1a、1b、基地局2a、2b、およびサーバ装置3で構成され、それぞれがネットワーク4に接続されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system in which a communication terminal and a base station that employ a communication method of a communication terminal according to the present invention are connected to a network.
The communication system shown in FIG. 1 includes
通信端末1、1a、1bは、PHS(Personal Handy-phone System)等の移動通信端末であって、基地局2a、2bから受信したトラフィック情報に応じて無線接続する基地局を選択する機能を有する。また、通信端末1、1a、1bは、移動に伴い所定の通信エリアごとに設置された基地局に無線接続し、無線接続した基地局を介してネットワーク4に接続された相手先の通信端末と無線通信を行う。
本実施形態では、図中に示すように通信端末1,1aが通信エリアAREa内に、通信端末1,1bが通信エリアAREb内に存在し、通信端末1は両通信エリアが重複する通信エリアAREab内に存在するものとする。
また、通信端末1aは基地局2aに、通信端末1bは基地局2bに、通信端末1はいずれか一方の基地局にそれぞれ無線接続する。また、通信端末1、1a、1bは音声通話、ネットワーク4を介して音声データ以外のコンテンツデータ(たとえば動画、画像、電子メール、ウェブサイトの閲覧等)を扱うことができる。
なお、本実施形態では、各通信端末1、1a、1bがそれぞれ共通の構成をとるものとする。
The
In the present embodiment, as shown in the figure, the
The
In the present embodiment, the
基地局2a、2bは、それぞれ無線接続された通信エリアAREa、AREb内の通信端末と無線通信を行って、この通信端末をネットワーク4に接続させる。また、基地局2a、2bは、それぞれ通信エリアAREa、AREb内の通信端末にトラフィック情報を送信する。このトラフィック情報については後述する。
本実施形態では、説明を簡単にするために、基地局2aは通信エリアAREa内の通信端末1または1aと、基地局2bは通信エリアAREb内の通信端末1または1bとそれぞれ無線通信を行うものとする。
なお、基地局2aおよび2bは共に共通の構成をとるものとする。また、図中の通信エリアAREa(AREb)は、通信エリア内の各通信端末が無線通信可能な範囲である。
The
In the present embodiment, for simplicity of explanation, the
The
サーバ装置3は、ネットワーク4を介して取得した種々のデータを処理する。
The
ネットワーク4は、IP(Internet Protocol)ネットワーク等の通信ネットワークである。
The
本実施形態において、「上り(UL;Up Link)」(データまたはパケット)とは、通信端末から基地局へ向かう向き(のデータ)を、「下り(DL;Down Link)」(データまたはパケット)とは、基地局から通信端末へ向かう向き(のデータまたはパケット)を指すものとする。
また、本実施形態において、「トラフィック情報」とは、各基地局の上りおよび下りそれぞれで使用されているデータ量(トラフィック状態)を指すものとする。
本実施形態では、無線アクセス方式にTDMA(時分割多元接続;Time Division Multiple Access)が一例として採用され、図2のように、1フレームが8スロット、上りおよび下りがそれぞれ4スロットで構成されている。図2の例では、下りではスロット1〜4(実線の丸印)が、上りではスロット1(実線の丸印)がデータ(パケット)で占有され、上りのスロット2〜4は空き状態であることを示している。
図2のフレーム1のように、たとえば下りの4スロット中、3/4がデータで占有されていればデータ量が多いとし、このようなデータ量に関する情報がいずれかのスロットに割り当てられる。たとえばトラフィック情報は、制御スロットやデータとともに割り当ててもよい。
また、図中の数字はスロット番号を示し、通信端末と基地局間とのデータ通信では対応する番号のスロットが使用され、上りと下りのスロットが連続して交互に送受信される。
各基地局2a、2bは、このようなトラフィック状態(上りおよび下りでの占有スロットの状態等)を示すトラフィック情報を定期的に生成する。
なお、以下の実施形態の説明では、通信端末1を中心とした通信システムについて説明する。
In this embodiment, “uplink (UL; Up Link)” (data or packet) refers to the direction (data) from the communication terminal to the base station as “downlink (DL)” (data or packet). "" Refers to the direction (data or packet) from the base station to the communication terminal.
Further, in the present embodiment, “traffic information” refers to the amount of data (traffic state) used in each uplink and downlink of each base station.
In this embodiment, TDMA (Time Division Multiple Access) is adopted as an example of the radio access method, and one frame is composed of 8 slots, and uplink and downlink are each composed of 4 slots as shown in FIG. Yes. In the example of FIG. 2,
As in
The numbers in the figure indicate slot numbers. In data communication between the communication terminal and the base station, the corresponding numbered slots are used, and uplink and downlink slots are transmitted and received alternately.
Each
In the following description of the embodiment, a communication system centered on the
図3は、本実施形態に係る通信端末の構成例を示すブロック図である。図3の説明では、通信端末1についてのみ説明する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the communication terminal according to the present embodiment. In the description of FIG. 3, only the
図3のように、通信端末1は、通信部(受信部)11、操作部12、音声処理部13、スピーカ14、マイクロフォン15、表示部16、記憶部17、および制御部18を有する。
さらに制御部18は、主制御部180、データ量把握部181、基地局選択部182、スロット制御部183、および受信レベル取得部184を有する。
As illustrated in FIG. 3, the
Further, the
通信部11は、通話等の音声データ、電子メール等の文字情報、動画像データ等のデータ通信を接続されている基地局との間で無線通信を行い、また各基地局2a、2bからトラフィック情報を受信する。また、通信部11は、アンテナを介して通信される電波信号の変調あるいは復調を行って制御部18に出力する。
The
操作部12は、たとえば電源キー、通話キー、数字キー、文字キー、方向キー、決定キー、発信キーなど各種機能が割り当てられた複数のキーを有する。操作部12は、これらのキーがユーザによって操作された場合、その操作内容に対応する信号を発生し、これをユーザの指示として制御部18に出力する。
The
音声処理部13は、スピーカ14から出力された音声信号やマイクロフォン15において入力された音声信号の処理を行う。すなわち、音声処理部13は、マイクロフォン15から入力された音声を増幅し、アナログ・デジタル変換を行い、さらに符号化等の処理を施し、デジタルの音声データに変換して制御部18に出力する。また、音声処理部13は、制御部18から供給された音声データに符号化、デジタル・アナログ変換、増幅等の信号処理を施し、アナログの音声信号に変換した上でスピーカ14に出力する。
The
表示部16は、たとえば液晶表示パネルや有機EL(Electro-Luminescence)パネル等の表示デバイスで構成され、制御部18から供給された映像信号に応じた種々の情報を表示する。表示部16が表示する情報には、たとえば発信時(着信時)における通話先の電話番号、電子メール等の文字情報、WEBサイト、(動)画像、日付等の時間情報、電池残量、発信成否、待ち受け画面等が含まれる。
The
記憶部17は、たとえば不揮発性の記憶デバイス(フラッシュメモリ)やランダムアクセス可能な記憶デバイス(SRAM、DRAM)等で構成され、制御部18において処理に利用される各種のデータを記憶する。
記憶部17が記憶するデータには、たとえば基地局選択部182が基地局選択の際に参照する基地局選択テーブル、主制御部180に接続されたブロック181〜184の出力結果、制御部18が実行するアプリケーションプログラム、プログラムの処理過程で利用される一時的なデータが含まれる。この基地局選択テーブルについては後述する。また、上記のデータには、使用者の個人情報、通話相手の名前や電話番号、電子メール等の文字情報、電話番号や個人データ等を管理するアドレス帳、着信音(着信メロディ)、音声メッセージ等の音声情報、画像データ等が含まれる。
The
The data stored in the
制御部18は、通信端末1の全般的な動作を統括的に制御する。すなわち、制御部18は、通信端末1の各種処理(ネットワーク4を介して行われる音声通話、電子メールの作成とその送受信、WEBサイトの閲覧等の制御)がユーザによる操作部12の操作に応じて適切な手順で実行されるように、上述の各構成部の動作(通信部11における電波信号の送受信、音声処理部13における音声の入出力、表示部16における画像の表示等)を制御する。
また、制御部18は、記憶部17に格納されたプログラム(オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム等)に基づいて処理を実行するコンピュータ(マイクロプロセッサ)を備えており、このプログラムにおいて指示された手順に従って上述した処理を実行する。すなわち、制御部18は、記憶部17に格納されたオペレーションシステムやアプリケーションプログラムから命令コードを順次読み込んで処理を実行する。
The
Further, the
主制御部180は、主に、通信部11、操作部12、音声処理部13、表示部16、記憶部17、データ量把握部181、基地局選択部182、スロット制御部183、受信レベル取得部184の制御を行う。また、主制御部180は、各ブロック181〜184と記憶部17間における各種データのやり取りの仲介を行う。また、主制御部180は、接続先の基地局を基地局選択部182が選択した接続先に切り替えるように通信部11を制御する。
The
データ量把握部181は、通信部11が基地局2a、2bからそれぞれトラフィック情報を受信し、スロット制御部183が抽出したフレームデータ(図2を参照)のいずれかのスロットに含まれたトラフィック情報から、上りおよび下り共にデータ量を把握する。詳細には、データ量把握部181は、所定の基準値よりデータ量が少なければ空きスロットに余裕があると判断し、多ければ空きスロットに余裕がないと判断する。
図2の例であれば、データ量把握部181は、下りではデータ量が多く、上りではデータ量が少ないと判断する。そして、データ量把握部181は、基地局2a、2bのデータ量の把握結果を記憶部17に出力する。
なお、この基準値は好適に決定され(本実施形態では、たとえば下りの4スロット中、3/4がデータで占有されていればデータ量が多いとする)、特に限定されるものではない。
The data amount grasping unit 181 receives the traffic information from the
In the example of FIG. 2, the data amount grasping unit 181 determines that the data amount is large in the downlink and the data amount is small in the uplink. Then, the data amount grasping unit 181 outputs the data amount grasping results of the
Note that this reference value is suitably determined (in this embodiment, for example, if 3/4 is occupied by data in four downstream slots, the amount of data is large) and is not particularly limited.
基地局選択部182は、基地局の選択条件で構成された基地局選択テーブル、データ量把握部181が把握したデータ量、および受信レベル取得部184が取得した受信レベルを記憶部17から読み出し、このデータ量および受信レベルを基地局選択テーブルと照らし合わせて接続先の基地局2aまたは2bを上りおよび下りで個別に選択する。そして、基地局選択部182は、選択結果を記憶部17に出力する。
The base
ここで、基地局選択テーブルについて図4を参照しながら説明する。図4は、本実施形態に係る基地局選択テーブルの一例を示す図である。
基地局選択テーブルには、図1の通信端末1が基地局2aまたは2bを選択する際の選択肢が図4(1)〜(16)の16通り示されている。この基地局選択テーブルを参照しながら基地局選択部182の代表的な動作例を以下に述べる。
Here, the base station selection table will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the base station selection table according to the present embodiment.
The base station selection table shows 16 options shown in FIGS. 4 (1) to (16) when the
(図4(1)の場合):
基地局選択部182は、基地局2aおよび2b共に上りおよび下りのデータ量(スロット)に余裕がある(すなわちデータ量が少ない)場合(以下、単に「上り下りに余裕がある場合」のように表現する)、上り下り共に受信レベルの高い方の基地局(2aまたは2b)を選択する。
(図4(2)の場合):
基地局選択部182は、基地局2aの上りに余裕があって下りに余裕がなく、基地局2bの上り下り共に余裕がある場合、上り下り共に基地局2bを選択する。
(図4(8)の場合):
基地局選択部182は、基地局2aの上りおよび下り共に余裕がなく、基地局2bの上りに余裕があって下りに余裕ない場合、上りは基地局2bを、下りは受信レベルの高い基地局(2aまたは2b)を選択する。
(図4(10)の場合):
基地局選択部182は、基地局2aの上りに余裕があって下りに余裕がなく、基地局2bの上りに余裕がなくて下りに余裕ある場合、上りは基地局2aを、下りは基地局2bを選択する。
(In the case of FIG. 4 (1)):
The base
(In the case of FIG. 4 (2)):
The base
(In the case of FIG. 4 (8)):
When the
(In the case of FIG. 4 (10)):
The base
図4の基地局選択テーブルによれば、基地局選択部182は、それぞれの基地局のデータ量を比較してデータ量が少ない方の基地局を選択する。このとき、基地局2aおよび2bのデータ量が同程度であれば、基地局選択部182はさらに受信レベルをそれぞれ比較し、受信レベルが高い方の基地局を選択する。
According to the base station selection table of FIG. 4, the base
スロット制御部183は、通信部11が基地局2a、2bからそれぞれ受信したトラフィック情報から図2のようなスロットを抽出し、データ量把握部181に出力する。また、スロット制御部183は、基地局選択部182が選択した接続先の基地局に対してデータを対応するスロットに割り当てる。
The
受信レベル取得部184は、通信部11が基地局2a、2bからそれぞれ受信した電波信号の受信レベル(RSSI;Received Signal Strength Indication)を取得し、記憶部17に出力する。
The reception
なお、これらのブロック181〜184が持つ機能は、記憶部17に記憶されたそれぞれのプログラムを制御部18で実行することにより達成されるものであり、制御部18内において実体的に他のブロックと区分され内蔵されたもののみを指すのではなく、あくまで説明の簡略化のために各部処理を分けて表現したものである。
Note that the functions of these blocks 181 to 184 are achieved by executing the respective programs stored in the
次に、基地局2a、2bについて説明する。図5は、本実施形態に係る基地局の構成例を示すブロック図である。図5の説明では、基地局2aについてのみ説明する。
Next, the
基地局2aは、主装置20、および複数の無線部21−1〜21−N(Nは2以上の整数)を有する。
主装置20は、ベースバンド処理部201、変復調部202、データ量検出部203、電界強度測定部204、(基地局の)制御部205、ネットワーク処理部206、トラフィック情報生成部207、および(基地局の)スロット制御部208を有し、複数の無線部21−1〜21−Nと接続されている。
無線部21−1〜21−Nは、アンテナ211、送信部212、受信部213、電源制御部214をそれぞれ有する。
また、基地局2aは、トラフィック(データ量)の多少に応じて無線部21−1〜21−Nの電力制御を行い省電力化を図る機能を有する。
The
The
The radio units 21-1 to 21-N each include an
Further, the
図5に示すように、ベースバンド処理部201は、無線部21−1〜21−Nの送信部212に対して送信する無線信号を出力し、受信部213が受信した無線信号を取得して変復調部202に出力する。
As illustrated in FIG. 5, the
変復調部202は、ベースバンド処理部201から取得した無線信号を復調し、デジタル信号として制御部205に出力する。また、変復調部202は、制御部205から入力されたデジタル信号を変調し、無線信号としてベースバンド処理部201に出力する。
The
データ量検出部203は、無線部21−1〜21−Nとベースバンド処理部201との間で入出力される無線信号のデータ量を監視し、上りのデータ量と、下りのデータ量とを検出する。
The data amount
電界強度測定部204は、無線部21−1〜21−Nと通信中の通信端末1、1a、1b(図1参照)からの電波信号のレベルを測定する。
The electric field
制御部205は、基地局2a全体を統括的に制御する。すなわち、制御部205は、変復調部202から出力されたデジタル信号をタイムスロットごとに分離し、音声データ、音声データ以外のコンテンツデータ、制御データ等を抽出する。そして、制御部205は、音声データを復号し、音声データ以外のコンテンツデータ(例えば、動画、画像等)に然るべき処理(復号等)を施し、ネットワーク処理部206に出力する。また、制御部205は、制御データを取得し、制御データに応じてデータ転送制御等の制御を行う。また、制御部205は、ネットワーク処理部206から出力された音声データ、コンテンツデータを圧縮符号化し、さらに多重化してデジタル信号を生成し、変復調部202に出力する。
さらに、制御部205は、電界強度測定部204が測定した各無線部21−1〜21−Nの電界強度及びデータ量検出部203が検出した上りおよび下りのデータ量に応じて、各無線部21−1〜21−Nの電源制御部214に送信部212および受信部213の電源制御を行わせる。
The
Further, the
ネットワーク処理部206は、制御部205から出力された音声データ、コンテンツデータを図1のネットワーク4を介して送出し、また、ネットワーク4から音声データ、コンテンツデータを取得して制御部205に出力する。
The
トラフィック情報生成部207は、データ量検出部203が検出した上りおよび下りのデータ量に関するトラフィック情報を定期的に生成し、スロット制御部208に出力する。なお、トラフィック情報を生成する時間間隔は特に限定されない。
The traffic
スロット制御部208は、トラフィック情報生成部207から入力されたトラフィック情報をいずれかのスロットに割り当てる。トラフィック情報は、制御スロットやデータとともに割り当ててもよい。
The
アンテナ211は、所定の周波数帯域における電磁波を通信エリアARE2a内の通信端末1,1aに向けて送信あるいは受信する。このアンテナ211は、たとえばアダプティブアレイアンテナであるが、指向性、無指向性は特に問わない。
The
送信部212は、アンテナ211を介して、図1の通信端末1、1a、1bに送信信号を送信する。
The
受信部213は、アンテナ211を介して、図1の通信端末1、1a、1bからの無線信号を受信する。
The receiving
電源制御部214は、主装置20の制御に従い、送信部212および受信部213に供給する電源の制御を行う。
The
以下に、通信システムを構成している通信端末1および基地局2a、2bの動作を図6〜8を参照しながら説明する。
図6は本発明に係る通信システムを構成している通信端末および基地局の動作を説明するためのシーケンス図である。また、図7は本実施形態に係る基地局のトラフィック(データ量)の状態を示す一例の図である。
Below, operation | movement of the
FIG. 6 is a sequence diagram for explaining the operation of the communication terminal and the base station constituting the communication system according to the present invention. FIG. 7 is a diagram showing an example of the state of traffic (data amount) of the base station according to this embodiment.
以下の説明を簡単にするために、通信端末1aはスロット1,2を、通信端末1はスロット3,4を上り下り共に基地局2aとの無線通信においてそれぞれ使用するものとする。また、通信端末1bはスロット1,2を、通信端末1はスロット3,4を上り下り共に基地局2bとの無線通信においてそれぞれ使用するものとする。
また、図7、8のように、各通信端末1,1a、1bが送受信するデータ(丸印)は2スロットを、たとえば制御データ(波線丸印)は1スロット使用するものとする。また、トラフィック情報は、いずれかのスロットに割り当てられ、たとえば制御スロットやデータとともに割り当てられている。
In order to simplify the following description, it is assumed that the
As shown in FIGS. 7 and 8, data (circles) transmitted and received by each
(ステップST1)
基地局2aおよび2bのデータ量検出部203は、無線部21−1〜21−Nとベースバンド処理部201との間で入出力される無線信号のデータ量を監視し、上りのデータ量と、下りのデータ量とを検出する。
以下、各基地局のデータ量検出部203が検出するデータ量が図8の1フレーム目に示す状態であるとして説明する。なお、図8中の基地局Aは基地局2aに、基地局Bは2bに読み替える。
すなわち、基地局2aでは、上りに余裕があって下りに余裕がなく、基地局2bでは、上りに余裕がなくて下りに余裕がある状態とする(図4の選択肢のうち、図4(10)に示す場合)トラフィック情報がいずれかのスロットに含まれている。
また、上述したように、下りの4スロット中、3/4がデータで占有されていればデータ量が多いとする。
(Step ST1)
The data amount
In the following description, it is assumed that the data amount detected by the data amount
That is, in the
Further, as described above, it is assumed that the data amount is large if 3/4 is occupied by data in the downstream 4 slots.
(ステップST2)
基地局2aおよび2bのトラフィック情報生成部207は、データ量検出部203が検出した上りおよび下りのデータ量に関するトラフィック情報を定期的(たとえばフレーム間ごと)に生成する。
(Step ST2)
The traffic
(ステップST3)
基地局2aおよび2bのスロット制御部208は、トラフィック情報およびデータを所定のスロットに割り当てて送信する。トラフィック情報のスロットへの割り当ては特に限定されないが、たとえば基地局2aであればスロット1、基地局2bであればスロット3に割り当てられる。
そして、基地局2aおよび2bの送信部212は、各スロットのデータを送信する。
(Step ST3)
The
And the
(ステップST4)
通信端末1の通信部11は、基地局2a、2bからアンテナ111を介してトラフィック情報を受信し、復調等の処理を施した後、主制御部180(制御部18)に出力する。
そして、スロット制御部183は、主制御部180を介して入力されたトラフィック情報から図2のようなスロットを抽出し、これらのフレームデータは、一旦記憶部17に書き込まれる。
(Step ST4)
The
Then, the
(ステップST5)
データ量把握部181は、一旦記憶部17に格納されたフレームデータを読み出し、いずれかのスロットに含まれたトラフィック情報から、基地局2a、2bの上りおよび下りにおけるデータ量を図4(10)に示す場合であると把握する。そして、データ量把握部181は、この把握結果を記憶部17に書き込む。
一方、受信レベル取得部184は、通信部11が基地局2a、2bから受信した電波信号の受信レベルをそれぞれ取得し、記憶部17に出力する。
(Step ST5)
The data amount grasping unit 181 reads the frame data once stored in the
On the other hand, the reception
(ステップST6)
基地局選択部182は、記憶部17に格納された把握結果および受信レベルをそれぞれ読み出し、記憶部17にあらかじめ記憶されている基地局選択テーブルを参照して接続先の基地局2aまたは2bを選択する。詳細には、基地局選択部182は、各基地局2a、2bの上りおよび下りのデータ量が図4(10)に示す場合であるため、上りは基地局2aを下りは基地局2bを選択する。そして、基地局選択部182は、選択結果を記憶部17に書き込む。
(Step ST6)
The base
(ステップST7)
図7のように、スロット制御部183は、下りでは各フレーム1〜4のスロット3,4を基地局2bに、上りでは各フレーム1〜4のスロット3,4を基地局2aに対してそれぞれデータを割り当てる。
そして、主制御部180は、記憶部17から基地局選択部182による選択結果を読み出し、通信部11を制御して、下りは基地局2bに、上りは基地局2aに接続先を切り替える。
このとき、通信部11は、スロット制御部183の割り当てに基づいて、下りは基地局2bのスロット3,4からデータを受信し、上りは基地局2aのスロット3,4にデータを送信する。
(Step ST7)
As shown in FIG. 7, the
Then, the
At this time, the
(ステップST8)
通信端末1によって選択された基地局(上りは基地局2a、下りは基地局2b)の受信部213がデータを受信する。
(Step ST8)
The receiving
以上、各基地局2a,2bのトラフィック情報(データ量)が図4(10)の場合を例に挙げて説明した。上述のステップST1〜ST8は、通信端末1の通信部11が受信したトラフィック情報に応じて好適に実行される。
たとえばステップST6において、トラフィック情報が図4(1)に示す場合であれば、各基地局2a、2bのデータ量は同程度であるため、基地局選択部182は、さらに受信レベルをそれぞれ比較し、上り下り共に受信レベルの高い方の基地局(2aまたは2b)を選択する。
また、基地局選択部182は、基地局のデータ量が図4(2)に示す場合であれば、上り下り共に基地局2bを選択し、図4(8)に示す場合であれば、上りは基地局2bを、下りは受信レベルの高い基地局(2aまたは2b)を選択する。
以後、通信端末1は、ステップST6の選択結果に応じてステップST7を実行する。
In the above, the case where the traffic information (data amount) of each
For example, in step ST6, if the traffic information is as shown in FIG. 4 (1), the data amount of each
Further, the base
Thereafter, the
上述したステップST1〜ST8において図7のフレーム1を参照すると、基地局2bでは、空きスロットであった下りのスロット3,4が通信端末1によって占領され、基地局2aでは、占有スロットであった上りのスロット3のみが通信端末1aによって占領されている。
換言すれば、各基地局2a、2b共に、上り下りのスロットが4スロットから2スロットに半減し、通信の負荷が軽減されている。
Referring to
In other words, in both
上述したように、本実施形態に係る通信端末は、トラフィック情報を受信する受信部と、受信部が受信した基地局ごとのトラフィック情報から、自端末が基地局にデータを送信する上りと、基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、データ量把握部が把握したデータ量に応じて接続先の基地局を上りと下りとで個別に選択する基地局選択部とを有する。 As described above, the communication terminal according to the present embodiment includes a receiving unit that receives traffic information, an uplink in which the terminal transmits data to the base station, based on traffic information for each base station received by the receiving unit, A data amount grasping unit that grasps the amount of each data received from the station that receives data from the station, and a base that individually selects a base station to connect to according to the data amount grasped by the data amount grasping unit A station selection unit.
したがって、本実施形態によれば、実質的に無線リソースが節約できるだけでなく、通信可能な通信端末数を増加させることもできる。たとえば図7に示すフレーム1のように、下りでは基地局2aのスロット3に、上りでは基地局2bのスロット3に制御データがそれぞれ割り当てられ、空きスロットが有効に活用されている。
また、本実施形態によれば、たとえばSDMA(空間分割多元接続;Space Division Multiple Access)方式の場合、同じチャネル(スロット)でも多重できるため、基地局の積算電力(1フレーム当たりの平均電力)の減少を図れ、他の無線通信システムへの干渉を低減できる。
Therefore, according to this embodiment, not only can radio resources be substantially saved, but the number of communicable communication terminals can be increased. For example, as in
In addition, according to the present embodiment, for example, in the case of SDMA (Space Division Multiple Access) method, since the same channel (slot) can be multiplexed, the accumulated power of the base station (average power per frame) Reduction can be achieved, and interference with other wireless communication systems can be reduced.
本実施形態では、通信端末1、1a、1bがそれぞれ共通の構成をとるものとしたが、通信端末1aおよび1bは通信端末1と異なる構成をとってもよく、その機能等は特に限定されない。また、図1の通信エリアAREaおよびAREb内に存在する通信端末の個数は本実施形態に限定されない。
また、通信端末1、1a、1b、および基地局2a、2bは、本発明が適用可能な範囲で好適に変更可能である。
In the present embodiment, the
Further, the
1…通信端末、1a、1b…通信端末、2a、2b…基地局、3…サーバ装置、4…ネットワーク、ARE2a、ARE2b、AREab…通信エリア、11…通信部、12…操作部、13…音声処理部、14…スピーカ、15…マイクロフォン、16…表示部、17…記憶部、18…制御部、20…主装置、21…無線部、111…アンテナ、180…主制御部、181…データ量把握部、182…基地局選択部、183…スロット制御部、184…受信レベル取得部、201…ベースバンド処理部、202…変復調部、203…データ量検出部、204…電界強度測定部、205…制御部、206…ネットワーク処理部、207…トラフィック情報生成部、208…スロット制御部、211…アンテナ、212…送信部、213…受信部、214…電源制御部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記トラフィック情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、
前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部と
を有することを特徴とする通信端末。 A communication terminal that performs wireless communication according to traffic information received from a plurality of base stations,
A receiver for receiving the traffic information;
Based on the traffic information for each base station received by the receiving unit, data amount grasping for grasping each data amount of the uplink in which the terminal transmits data to the base station and the downlink in which data is received from the base station And
A communication terminal comprising: a base station selection unit that individually selects a base station to be connected to the uplink and the downlink according to the data amount grasped by the data amount grasping unit.
前記データ量が少ない基地局を選択する
ことを特徴とする請求項1記載の通信端末。 The base station selection unit
The communication terminal according to claim 1, wherein a base station with a small amount of data is selected.
前記基地局選択部は、
前記受信レベル取得部による前記受信レベルおよび前記データ量に応じて前記接続先の基地局を選択する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信端末。 A reception level acquisition unit for acquiring the reception level of the wireless communication for each base station;
The base station selection unit
The communication terminal according to claim 1 or 2, wherein the base station of the connection destination is selected according to the reception level and the data amount by the reception level acquisition unit.
前記複数の基地局それぞれの前記データ量が同程度である場合、前記受信レベルが高い基地局を選択する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一に記載の通信端末。 The base station selection unit
The communication terminal according to any one of claims 1 to 3, wherein when the data amount of each of the plurality of base stations is approximately the same, the base station having the high reception level is selected.
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか一に記載の通信端末。 5. The slot control unit according to claim 1, further comprising a slot control unit configured to set the uplink slot and the downlink slot in an arbitrary order for the base station selected by the base station selection unit. Communication terminal.
前記通信端末に前記トラフィック情報を送信する前記複数の基地局とがネットワークに接続された通信システムであって、
前記通信端末は、
前記トラフィック情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した基地局ごとの前記トラフィック情報から、自端末が当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量を把握するデータ量把握部と、
前記データ量把握部が把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択する基地局選択部と
を有することを特徴とする通信システム。 A communication terminal that performs wireless communication according to traffic information received from a plurality of base stations;
A communication system in which the plurality of base stations that transmit the traffic information to the communication terminal are connected to a network,
The communication terminal is
A receiver for receiving the traffic information;
Based on the traffic information for each base station received by the receiving unit, data amount grasping for grasping each data amount of the uplink in which the terminal transmits data to the base station and the downlink in which data is received from the base station And
A base station selection unit that individually selects a base station to be connected to the uplink and the downlink according to the data amount grasped by the data amount grasping unit.
前記データ量が少ない基地局を選択する
ことを特徴とする請求項6記載の通信システム。 The base station selection unit
The communication system according to claim 6, wherein a base station with a small amount of data is selected.
前記基地局選択部は、
前記受信レベル取得部による前記受信レベルおよび前記データ量に応じて前記接続先の基地局を選択する
ことを特徴とする請求項6または7に記載の通信システム。 A reception level acquisition unit for acquiring the reception level of the wireless communication for each base station;
The base station selection unit
The communication system according to claim 6 or 7, wherein the base station of the connection destination is selected according to the reception level and the amount of data by the reception level acquisition unit.
前記複数の基地局それぞれの前記データ量が同程度である場合、前記受信レベルが高い基地局を選択する
ことを特徴とする請求項6から8のいずれか一に記載の通信システム。 The base station selection unit
The communication system according to any one of claims 6 to 8, wherein when the data amount of each of the plurality of base stations is approximately the same, the base station having the high reception level is selected.
を有することを特徴とする請求項6から9のいずれか一に記載の通信システム。 The slot controller configured to set the uplink slot and the downlink slot in an arbitrary order with respect to the base station selected by the base station selector. Communication system.
前記トラフィック情報を受信するステップと、
受信した基地局ごとの上記トラフィック情報から、当該基地局にデータを送信する上りと、当該基地局からデータを受信する下りとのそれぞれのデータ量に関する情報を把握するステップと、
把握した前記データ量に応じて接続先の基地局を前記上りと下りとで個別に選択するステップと
を有することを特徴とする通信端末の通信方法。 A communication method of a communication terminal that performs wireless communication according to traffic information received from a plurality of base stations,
Receiving the traffic information;
From the received traffic information for each base station, the step of grasping information regarding each data amount of the uplink that transmits data to the base station and the downlink that receives data from the base station;
And a step of individually selecting a connection destination base station for the uplink and the downlink according to the grasped data amount.
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