JP2000201173A - パケットの伝送制御方法 - Google Patents
パケットの伝送制御方法Info
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Abstract
チャンネル・スロットを有効に活用する。 【解決手段】一ユーザーUD1に関して他の複数・ユー
ザーUV1,UD2の複数・チャネルのうちの1つのチ
ャネルを借り、その1つのチャネルを用いて一ユーザー
UD1に関してパケットを伝送する。空き音声チャンネ
ル又は空きパケットのスロットを有効に活用する。パケ
ット伝送の遅延は、ある程度までは十分に貸す側から許
容される。1つのチャネルの他に更に他の1つのチャネ
ルを借りることは有効である。借りるチャンネルは、時
間的部分であり時間的に飛び飛びに設定される。スロッ
ト分割の利用が行われ、空きスロットを埋めることによ
り全体の伝送流れを一様化する。
Description
御方法に関し、特に、音声チャンネルとパケットチャン
ネルとからなる伝送システムのパケットの伝送制御方法
に関する。
ている。W−CDMAシステムは、音声ユーザーが一度
確保したチャネル(拡散符号)をその通信が終わるまで
その音声ユーザーに保有させ続ける回線交換方式が適用
される。W−CDMAシステムは、インターネット等に
対応することができるように、データパケットも同時に
扱われる。W−CDMAシステムは、このように、回線
交換方式とデータパケットが共存するようなシステムと
して想定されている。文献(*1)には、W−CDMA
システムにおけるダウンリンクの送信機の構造を開示し
ている。
リンクにおける信号の送信状況を示している。全ての信
号が並列に送信される。D1、D2、…、V1、V2、
…はそれぞれデータパケットユーザー、音声信号ユーザ
ーを表している。この公知技術には次のような問題点が
ある。
容量が存在する拡散符号の数で決まり、音声ユーザー、
パケットユーザーに関わらず、拡散符号の数より多いユ
ーザーを同時に許容することはできないことである。そ
の理由は、音声ユーザー、パケットユーザーのいずれで
あっても、アクセス中のユーザーはそれぞれに与えられ
た拡散符号しか使うことができないからである。このよ
うに、現実に当該システムを利用することができるユー
ザーの数が、拡散符号の数により制限されている。
音声ユーザーと実際に発生しているトラヒック状況の一
例が図1に示されているように、実際のトラヒックはア
クセス中のユーザー数より少なく、システムの持つキャ
パシティーを十分に使い切っていないことである。その
理由は、実際のトラヒックではなく、アクセス中のユー
ザー数によってチャネルが制限されているからである。
このように、現実に当該システムを利用することができ
るユーザーの数が、自らによって制限するチャネルの数
により制限されている。
rthogonal Spreading and Rake Combining on DS-CDMA
Forward Link in Mobil E radio ", IEICE Transaction
s on Communication Vol. E80-B, No. 11, November 19
97
ザー数が拡散符号の数により制限されないパケットの伝
送制御方法を提供することにある。本発明の他の課題
は、ユーザー数が自ら規定するチャネル数により制限さ
れないパケットの伝送制御方法を提供することにある。
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧()つきで、番号、記号
等が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応
の技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも1
つの形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にして
いるが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技
術的事項に限定されることを示すためのものではない。
一ユーザー(UD1)に関して他の複数・ユーザー(U
V1,UD2)の複数・チャネルのうちの1つのチャネ
ルを借りるためのステップと、その1つのチャネルを用
いて一ユーザー(UD1)に関してパケットを伝送する
ためのステップとからなる。空き音声チャンネル又は空
きパケットのスロットを有効に活用することができる。
特に、パケット伝送の遅延は、ある程度までは十分に貸
す側から許容される。
ネルを借りるためのステップとからなることは、活用が
更に有効である点で好ましい。借りるチャネルは音声チ
ャネル(Vn)であり、又は、パケットチャンネル(D
n)である。
ケット伝送を停止する。借りるチャネルは時間的部分で
あるスロット(図7(a))であることが制御上好まし
い。時間的部分は、時間的に飛び飛びに設定され、スロ
ット分割の利用が行われ、空きスロットを埋めることに
より、全体の伝送流れが一様化される。
るパケットを時間的部分の到来まで待たせるためのステ
ップが設けられることが好ましい(図4(d)の4,
5,6)。1つのチャネルを借りるためのステップは、
W−CDMAパケット送信システムの中で1つのチャネ
ルに対応する拡散番号を借りるステップであり、本発明
はW−CDMAパケット送信システムで活用されること
が特に望ましい。
に、他音声ユーザーの拡散符号を用いて他のユーザーの
パケットを送出することで、パケットユーザーの送信レ
ートを増加させたり、システム全体としてパケットに対
するスループットを増加させることができる。音声ユー
ザーはボイスアクティビティーを適用されるので、音声
情報がない部分は送出しない(図1の空白部分)。従っ
て、音声ユーザーのトラヒックはアクセス中の音声ユー
ザー数よりも小さい。音声ユーザーによってチャネル
(拡散符号)が確保されているにも関わらず信号が送出
されずに、結果的にチャネルの無駄使いとなってしまう
部分が発生する。この部分に他パケットユーザーがその
音声ユーザーの拡散符号を借りてパケットを送出する。
このようなことは、データ・パケットについても当ては
まる。
パケットの伝送制御方法の実施の形態では、W−CDM
Aシステムが提供されている。そのW−CDMAシステ
ムは、図2に示されるハードウエア環境に置かれてい
る。そのハードウェア環境は、基地局制御装置部(BT
C)1と、ATMインターフェース部2と、基地局(B
S、base station)3と、W−CDMAイ
ンターフェース部4と、移動局(MS、mobile
station)5とから形成されている。
到着してくる信号をATMインターフェース2を介し
て、基地局3に送る。基地局3は、W−CDMAインタ
ーフェース部4を介して、移動局5にその到着信号を送
る。W−CDMAインターフェース部4では、ユーザー
に固有である拡散信号を用いてその到着信号の区別を行
う。
TMインターフェース部2を介して到着する一のUSE
R1の信号が一次変調され(ステップS1)、更に拡散
符号(code)が掛け合わされて二次変調され(ステ
ップS2)、同様に変調された他のUSERi,kのユ
ーザーの信号に加えられた後(ステップS3)、拡散ロ
ングコードが掛け合わされ(ステップS4)、更に、搬
送波が掛け合わされ送出される(ステップS5)。この
ように、全USER1〜i,kの信号は並列に伝送され
る。
方法の実施の形態のプロセスをタイムシーケンスとして
示している。新規にデータパケット・ユーザーUD1が
発生したとする。その発生の時点で使われていない拡散
符号があれば、その符号を用いて通信を行うことにな
る。全ての拡散符号がすでに使われているとする。この
時は、データパケットユーザーUD1は、すでに存在し
ている音声(voice)ユーザーUV1のチャネル、
即ち、音声ユーザーUV1の拡散符号を借りる。
1がパケット受信要求11を基地局BS(既述の基地局
3)に送出する(ステップD1)。基地局BSは、すで
に存在している音声ユーザーの統計的性質等を考慮しな
がら、拡散符号を貸してくれる音声ユーザー(UV1と
する)を決定し、その音声ユーザーUV1の拡散符号を
データパケットユーザーUD1に与える(ステップB
1)。その拡散符号を受け取ったデータパケット・ユー
ザーUD1は待ちの状態に入る(ステップD2)。
は、データパケットユーザーUD1からパケット受信要
求11を受け取った時点より、音声ユーザーUV1のト
ラヒックに関してモニターを開始する。音声ユーザーU
V1のサイレント部分を検知したとする(ステップA
2)。そのサイレント部分の情報をデータパケットユー
ザーUD1に知らせて、データパケットユーザーUD1
は受信準備の状態に入る(ステップD3)。
の状態に入るのとほぼ同時に、基地局BSよりパケット
12がデータパケットユーザーUD1に送られる(ステ
ップB2)。データパケットユーザーUD1は、パケッ
ト12の受信を始める(ステップD4)。音声ユーザー
UV1は、データパケットユーザーUD1の受信が始ま
った時点より受信をストップする(ステップV2)が、
データパケットユーザーUD1は受信を続ける。
ィブを検出したら、その情報をデータパケットユーザー
UD1、基地局BSに知らせる(ステップA3、ステッ
プD5)。基地局BSは、パケット12の送信をストッ
プする。データパケットユーザーUD1も同時に信号の
受信をストップし(ステップD6)、待ち状態に入る。
音声ユーザーUV1は信号の受信を再開する(ステップ
V3)。基地局制御部BTCはUV1のモニターを続
け、次のサイレント部分を探す。この過程をデータパケ
ットユーザーUD1がステップD7でパケット受信終了
の要求を出すまで続けることになる。
ネル(拡散符号)用いて他のユーザーのデータパケット
を送出する形態であるが、下記のように、他のデータパ
ケットユーザーの拡散符号を用いて、データパケットを
送出することが可能である。既述の実施の形態は、新規
のデータパケットユーザーが発生した時に、そのユーザ
ーを許容する形態であるが、自己の拡散符号を用いて既
に通信を行っているデータパケットユーザーが、他のユ
ーザーの拡散符号を借りて、その伝送速度を変化させる
ことも可能である。既述の実施の形態は、一人のユーザ
ーから拡散符号を借りる形態であるが、複数ユーザーか
ら拡散符号を借りることも可能である。
による実施の他の形態を示している。この実施の形態で
は、音声ユーザーのことは考慮しない。図5に示される
ように、パケットのみが存在する場合を想定する。パケ
ットの到着は、通常、連続的ではなく断続的である。あ
るパケットと次に到着してくるパケットとの間には空白
期間が存在することがある。このため、図5に斜線部分
で示されるように、用いられないスロットが存在する。
このようなスロットは、他のユーザーに利用させること
ができるスロットである。
し、その都度各ユーザーに知らせることは可能である
が、パケットは音声信号と異なり、多少の遅延は許容で
き、パケットを待たせておくことが許容される。このこ
とを考慮して、下記の実施の形態は、他のユーザーに拡
散符号を貸すスロット時刻をあらかじめ知らせておく方
法を提案している。
新規パケットユーザーUD1がパケットの受信要求を基
地局BSに送出する。基地局はデータパケット・ユーザ
ーUD1にレンタルする拡散符号を持つ既存のパケット
ユーザーUD2を決定して、その拡散符号とデータパケ
ット・ユーザーUD1にパケットが送信される時刻と
を、新規・パケットユーザーUD1、既存・パケットユ
ーザーUD2に知らせる。その間に、新規・パケットユ
ーザーUD1に対するパケットは基地局BSに到着して
きている。このように到着しているパケットは、全てが
バッファー(waiting packets)で待た
される(ステップB1〜B2)。
ットユーザーUD1に対しバッファーに待たせてあるパ
ケットの送信を始める。その間、既存・パケットユーザ
ーUD2は受信をストップする(ステップA2〜A
3)。即ち、既存・パケットユーザーUD2はそのスロ
ットを新規・パケットユーザーUD1に貸すことにな
る。このように、この実施の形態では、拡散符号のレン
タルであるとともに、時間スロットのレンタルでもあ
る。
た複数のスロットを用いてパケットの受信を行う。ステ
ップD5で新規・パケットユーザーUD1より、基地局
に対しパケット受信のストップ要求を送出し、新規・パ
ケットユーザーUD1が受けるサービスは終了する。そ
の後、ステップA3以降は既存・パケットユーザーUD
2の受信が通常に戻る。
実際のチャネル状況を例示している。既存・パケットユ
ーザーUD2の12個のパケットは、図7(a)に示さ
れるように到着し、時間スロット上に載っているものと
する。番号が表示されていない部分はパケットが載って
いないスロットである。一方、図7(b)に示されるよ
うに、新規・パケットユーザーUD1に対する8つのパ
ケットがバッファーに到着している。
のとし、4番目のスロットを新規・パケットユーザーU
D1に貸すことにする。どのスロットを貸すかというこ
とは決められていて、そのことが新規・パケットユーザ
ーUD1と既存・パケットユーザーUD2とにわかって
いることにする。この時、各々のパケットは、図7
(c)に示されるように、マッピングされることにな
る。
は、既存・パケットユーザーUD2のパケット1〜3が
入る。4番目のスロットには、新規・パケットユーザー
UD1のパケット1が入る。この時、既存・パケットユ
ーザーUD2のパケット4はバッファーに待たせる(図
7(d))。2フレーム目のスロット1にパケット4が
入る。同じくパケット5,6も図7(d)に示されるよ
うに、バッファーに待たされる。
に1スロット分だけ待たされたことになる。2フレーム
目の3つのスロットに既存・パケットユーザーUD2の
パケット4,5,6が入る。2フレーム目の4番目のス
ロットに新規・パケットユーザーUD1のパケット2が
入る。フレーム3,4にも双方のパケットが同様に入っ
ていく。但し、既存・パケットユーザーUD2に対する
パケットの供給が図7(a)に示されるようにない場合
には、その1番目のスロットは空白となる。
部分は、図7(c)に示されるように、1つに減ってい
る。それと引き換えに、既存・パケットユーザーUD2
のパケット12がバッファーに入ってしまっているの
で、その分の遅延が生じてしまう。もし、バッファーに
たまっている既存・パケットユーザーUD2のパケット
がある許容範囲を超えてしまったら新規・パケットユー
ザーUD1に対するサービスをストップするか、他のユ
ーザーのチャネル(拡散符号)を貸す(借りる)ことに
なる。
ザーUD1の伝送速度がかなり小さくなってしまうが、
あらかじめ複数の拡散符号をレンタルしておき、マルチ
コード伝送を行うことにより、伝送速度を高めることが
できる。この実施の形態では、図7に示されるように、
パケットの到着がランダムもしくはバースト的であるこ
とに対して、バッファーに待たせてある他のユーザーの
パケットを意識的に送出していくことによって、スロッ
トの使用を一様にする効果を持っている。
は、下記のような効果を備えている。第1の効果は、音
声信号の無声部分に生じるチャネルの無駄を減少させる
ことができることである。その理由は音声信号の無声部
分に比較的ランダムアクセスの容易なパケットを送出す
るからである。
有されてしまっていたとしても、さらなるデータパケッ
トの要求を受け入れることができることである。その理
由は他ユーザーの使っている拡散符号を借りるためであ
る。
を減少できることである。その理由はバッファーに待た
せてあるパケットを本発明方式により処理できるためで
ある。
ンネルを示すタイムチャートである。
のハードウエア環境を示すシステムブロック図である。
信号回路のブロック図である。
の実施の形態を示すタイムチャートである。
ャートである。
の実施の他の形態を示すタイムチャートである。
タパケットの利用を示すタイムチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】一ユーザーに関して他の複数・ユーザーの
複数・チャネルのうちの1つのチャネルを借りるための
ステップと、 前記1つのチャネルを用いて前記一ユーザーに関してパ
ケットを伝送するためのステップとからなるパケットの
伝送制御方法。 - 【請求項2】請求項1において、更に、 前記1つのチャネルの他に更に他の1つのチャネルを借
りるためのステップとからなることを特徴とするパケッ
トの伝送制御方法。 - 【請求項3】請求項1において、 借りる前記チャネルは音声チャネルであることを特徴と
するパケットの伝送制御方法。 - 【請求項4】請求項1において、 借りる前記チャネルはパケットチャネルであることを特
徴とするパケットの伝送制御方法。 - 【請求項5】請求項1において、更に、 前記1つのチャネルを貸した前記他のユーザーはパケッ
ト伝送を停止するためのステップとからなることを特徴
とするパケットの伝送制御方法。 - 【請求項6】請求項1において、 借りる前記チャネルは時間的部分であることを特徴とす
るパケットの伝送制御方法。 - 【請求項7】請求項6において、 前記時間的部分は、時間的に飛び飛びに設定されること
を特徴とするパケットの伝送制御方法。 - 【請求項8】請求項6において、更に、 前記チャネルを借りて伝送されるパケットを前記時間的
部分の到来まで待たせるためのステップとからなること
を特徴とするパケットの伝送制御方法。 - 【請求項9】請求項1〜8において、 前記1つのチャネルを借りるためのステップは、W−C
DMAパケット送信システムの中で前記1つのチャネル
に対応する拡散番号を借りるステップであることを特徴
とするパケットの伝送制御方法。
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2000
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