JP2001168912A

JP2001168912A - 移動体パケット通信方式

Info

Publication number: JP2001168912A
Application number: JP35057299A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Maeda; 倫子前田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体パケット通信システムにおいて、移
動端末が一時的に集中して一斉にパケット通信を行った
場合でも、輻輳を回避し、データスループットの低下の
ない、経済的なシステムの提供を図る。【解決手段】複数の基地局と一つの交換局間に、常用
通信回線の他に、各々の側に予備の通信回線を構成でき
る回線終端部を備え、交換局側には通信回線の受信デー
タ量を監視する機能と、予備の通信回線を増設、解放で
きる機能を備え、異常なデータトラヒックが発生した場
合、前記予備の通信回線を増設し、常用回線側のパケッ
ト通信呼の一部を増設した通信回線側へ割り振って、常
用回線の輻輳を回避し、通常状態に戻った場合、増設し
た通信回線を解放して、他基地局の異常データトラヒッ
クの発生に備える経済的なシステムを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】近年、移動通信技術の急激な
進展に伴い、音声通信はもとより、データ通信を移動し
ながら行う要望が強くなり、各種の小型のデータ通信可
能な移動端末が開発され、商品化されてきている。この
ような端末の普及に伴い、一時的に集中してこれらの端
末がデータ通信を行う場合が増えつつある。

【０００２】その場合、従来のような、その通信を制限
する方式はユーザに対するサービス品質の低下をもたら
すものであるため、サービスの品質を保持できるような
データ通信方式が求められている。

【０００３】データ通信にはデータをパケット化するパ
ケット通信が適しており、移動体のデータ通信について
も同様である。

【０００４】本発明は、移動体パケット通信システムに
おいて、移動端末が一時的に集中して一斉にパケット通
信を行った場合でも、データ通信サービスの品質を保持
できるようなパケット通信方式に関するものである。

【０００５】

【従来の技術】一般にパケット通信システムにおいては
パケット通信可能端末からパケットデータを受信した場
合、交換処理を行うため、そのデータの先頭に網内で使
用するヘッダを付加し、網内送信路を経て送信先の端末
へ送出する際に取り外して送信している。

【０００６】そのため、交換局側では送受信バッファを
設けてパケットデータを一旦取り込み、パケットデータ
へのヘッダの付加、削除および交換関連の処理を行って
いるが、一時的にその処理量を超える数のパケットデー
タが連続的に到着した場合、受信バッファがオーバフロ
ー状態となり、輻輳状態が発生する。従来、このような
輻輳状態が発生すると、送信元の端末に対し、パケット
データの送信の抑制を行っていた。

【０００７】以下に、このような輻輳状態が発生した場
合の従来の処理について図７〜図１０を参照し説明す
る。

【０００８】図７は従来の移動体パケット通信システム
の構成図である。

【０００９】図７に示すように、移動体パケット通信シ
ステムは、無線ゾーン１０ａ〜１０ｍ、パケット通信機
能を有する１以上の携帯端末１１、携帯端末１１と無線
回線を介して接続される基地局２０ａ〜２０ｍ、基地局
２０ａ〜２０ｍと有線回線を介して接続される回線イン
タフェース部３０、回線インタフェース部３０と有線回
線を介して接続される交換局４０およびその回線対応部
４０ａから構成され、交換局４０は通信網６０を介して
１以上のパケット通信端末、本図ではデータサービスセ
ンタ７０へ接続されている。

【００１０】携帯端末１１は、本例では、携帯用パソコ
ンと接続されており、データ通信可能な移動端末とす
る。

【００１１】基地局２０ａ〜２０ｍは無線送受信部ＲＳ
Ｒ２１、制御部ＣＮＴ２２、回線終端部ＬＡＰＣＮＶ２
３、より構成され、回線インタフェース部３０は、１以
上の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ３１、回線制御部ＬＣＮＴ
３２、から構成されている。

【００１２】図７において、パケット通信可能な携帯端
末１１と交換局４０間の通信はデジタル自動車電話シス
テム標準規格（ＡＲＩＶＢＳＴＡＮＤＡＲＤ）のリン
クアクセスプロトコルＬＡＰＤＭ（Link Access Proced
ure for Digital Mobile Channel) が使用されており、
その間の基地局２０ａ〜２０ｎと回線インタフェース部
３０の有線区間においてはＸ．２５均衡型リンクアクセ
スプロトコルＬＡＰＢ（Link Access Procedure Balanc
ed) が使用されている。

【００１３】これは、その有線区間は遠距離回線となる
場合が多いため、誤り検出、パケット紛失の検出、再送
機能等により、信頼度の高いデータ転送の可能なパケッ
ト通信プロトコルＬＡＰＢ使用し、無線区間−有線区間
を通して高信頼度のデータ転送を実現しようとすること
によるものである。

【００１４】図８に上述の携帯端末と交換局間の通信プ
ロトコル使用形態と階層の関係を示す。図８に示すよう
に、各装置間は物理層で接続され、データリンク層は、
物理層の伝送機能を利用してデータ伝送を実現し、ネッ
トワーク層は、データリンク層のデータ転送機能を使っ
てエンドシステム間のデータ転送を行っている。上述の
ＬＡＰＤＭおよびＬＡＰＢに関する説明は図８のデータ
リンク層に係わるものである。

【００１５】このような通信プロトコルを使用したこと
により、基地局２０ａ〜２０m では各々、その回線終端
部ＬＡＰＣＮＶ２３において、携帯端末１１から受信し
たＬＡＰＤＭの信号をＬＡＰＢへ変換して回線インフェ
ース部３０へ送信し、回線インタフェース部３０ではそ
の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ３１において、受信したＬＡ
ＰＢの信号をＬＡＰＤＭへ逆変換して交換局４０へ送信
している。

【００１６】また、交換局４０から基地局２０ａ〜２０
ｍへの信号は、交換局４０からのＬＡＰＤＭの信号を回
線インタフェース部３０の各々の基地局に対応する回線
終端部ＬＡＰＣＮＶ３１でＬＡＰＢの信号に変換して基
地局２０ａ〜２０ｍへ送信し、各々の基地局の回線終端
部ＬＡＰＣＮＶ２３で、ＬＡＰＢからＬＡＰＤＭに逆変
換し、携帯端末１１へ送信している。

【００１７】図７を用いてパケット通信発呼に関する通
常の動作を説明する。

【００１８】通常、無線ゾーン１０ａの携帯端末１１か
らデータサービスセンタ７０へのパケット通信発呼が発
生した場合、パケット通信発呼要求信号及びその関連信
号は携帯端末１１（ＬＡＰＤＭ）→ 基地局２０ａ（Ｌ
ＡＰＤＭーＬＡＰＢ変換）→回線インタフェース部３０
（ＬＡＰＢーＬＡＰＤＭ変換）→交換局４０（ＬＡＰＤ
Ｍ）→回線インタフェース部３０（ＬＡＰＤＭーＬＡＰ
Ｂ変換）→ 基地局２０（ＬＡＰＢーＬＡＰＤＭ変換）
→ 携帯端末１１（ＬＡＰＤＭ）の経路及び通信プロト
コルで送受信され、携帯端末１１と交換局４０間でパケ
ットチャネルが選択、設定され通信網６０を経由し、デ
ータサービスセンタ７０とパケット通信が行われる。

【００１９】図９に異常トラヒック発生時の処理を行
う、従来の交換局の回線対応部機能ブロック図を示す。

【００２０】同図において、４２ａは回線終端部ＬＡＰ
ＣＮＶ３１に対応する回線個別部であり、４５は受信バ
ッファ、４７はパケットデータにヘッダの付加等の処理
を行うパケット受信処理手段、５４は送信バッファ、５
３はパケットデータからヘッダの取り外し処理等を行う
パケット送信処理手段、５５は受信バッファの蓄積量を
監視し、輻輳を検出する輻輳検出手段、５６は輻輳状態
を通知する輻輳通知手段、より構成される。

【００２１】また、４１は回線インタフェース部と回線
個別部４２ａ〜４２ｍ間で信号の割り振りを行う回線制
御部であり、４４はパケットデータの交換処理を行う交
換処理部である。

【００２２】以下に図９を用いて従来の異常トラヒック
発生時の処理について説明する。

【００２３】パケット通信呼が、図７に示す基地局２０
ａの構成する無線ゾーン１０ａ内で異常に集中して発生
した場合、即ち、携帯端末１１が異常に集中して一斉に
データ通信を開始したり、一定時間の間に動画等の画像
情報を一斉に送受信した場合、パケットデータは図９に
示す回線個別部４２ａの受信バッファ４５ヘ多量に到着
し、一旦蓄積される。パケット受信処理手段４７はその
データを読み出し、先頭に交換局内で使用するヘッダを
付加し、交換処理部４４へ送るが、到着するデータ量が
この処理量を超えるため、未処理のパケットデータが受
信バッファに溜まり、受信バッファの蓄積量が増大す
る。

【００２４】このような状態になると、輻輳検出手段５
５は、蓄積量があらかじめ定められたしきい値を超えた
ことを検出して、輻輳状態とみなし、輻輳通知送信手段
５６を起動して、パケット受信不可を示すＲＮＲ（Ｒｅ
ｃｅｉｖｅＮｏｔＲｅａｄｙ）信号を、パケット送
信処理手段５３→送信バッファ５４経由で通信相手の携
帯端末１１へ一斉に送信し、基地局２０ａの輻輳状態を
通知していた。

【００２５】この結果、ＲＮＲ信号を受信した携帯端末
１１は受信可を示すＲＲ（ＲｅｃｅｉｖｅＲｅａｄ
ｙ）信号を受信するまで、パケットの送信を中断し、ま
た、このような輻輳状態で新規にパケット通信を要求す
る携帯端末１１に対しては、交換処理部４４より送信バ
ッファ経由でＲＮＲ信号を返送し、受付を拒否してい
た。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】図１０に、従来システ
ムにおける輻輳時の処理フローと信号シーケンス図を示
す。同図は通常のデータトラヒックの状態から、異常デ
ータトラヒックが発生し、その後、通常のデータトラヒ
ックの状態に復帰するまでの携帯端末１１および交換局
４０の処理フローと、信号シーケンスを示している。

【００２７】なお、同図では基地局２０ａの場合につい
て示している。

【００２８】携帯端末１１と交換局４０間を流れる信号
は、発呼要求信号ＣＲ（ＣａｌｌＲｅｑｅｓｔ）、接続
完了信号ＣＣ（ＣａｌｌＣｏｍｐｌｅｔｅｄ）、パケ
ットデータＤＴ（Ｄａｔａ）、受信可信号ＲＲ（Ｒｅｃ
ｅｉｖｅＲｅａｄｙ）、受信不可信号ＲＮＲ（Ｒｅｃ
ｅｉｖｅＮｏｔＲｅａｄｙ）である。

【００２９】図７に示す基地局２０ａ〜２０ｍと回線イ
ンタフェース部３０間ではＸ．２５均衡型リンクアクセ
スプロトコルＬＡＰＢが使用されているため、同図に示
すように信号を受信する度毎にＲＲが返送される。

【００３０】以下に図１０を参照しながら、通常のデー
タトラヒックの状態から、異常データトラヒック発生、
通常データトラヒック状態へ復帰するまでの携帯端末１
１と交換局４０の処理と信号シーケンスについて説明す
る。

【００３１】通常状態で携帯端末１１よりパケット通信
発呼要求（Ｓ５０）が発生すると、ＣＲ信号が送信され
る。交換局４０ではパケット通信発呼要求信号受信（Ｓ
５１）すると交換処理の後、接続完了信号送信（Ｓ５
３）処理を行い、ＣＣ信号を送信する。

【００３２】携帯端末１１は接続完了信号を受信（Ｓ５
２）すると、パケットデータ送信（Ｓ５４）処理を行
い、ＤＴ信号を送信する。交換局４０はパケットデータ
受信（Ｓ５５）すると、受信処理の後、受信可信号送信
（Ｓ５７）処理を行いＲＲ信号を送信する。携帯端末１
１はＲＲ信号を受信すると、受信可信号受信（Ｓ５６）
処理の後、続いてパケットデータＤＴ信号の送信を行
う。

【００３３】以上が通常状態でのパケットデータ送受信
処理および信号シーケンスである。

【００３４】このような状態から複数の通信中の携帯端
末１１が画像データ送信等、一斉に多量のパケットデー
タ送信（Ｓ５８）を行うと交換局４０では多量のパケッ
トデータを受信（Ｓ５９）するため、輻輳状態が検出
（Ｓ６０）され、受信不可信号送信（Ｓ６１）処理が行
われ、携帯端末１１に対し、ＲＮＲ信号が送信される。

【００３５】携帯端末１１では、受信不可信号を受信
（Ｓ６２）すると、一切のパケット信号送信を停止す
る。

【００３６】やがて、交換局４０での処理が進行し、輻
輳状態が解除（Ｓ６３）されると、交換局４０では、受
信可信号の送信（Ｓ６４）処理を行い、携帯端末１１に
対し、ＲＲ信号を送信する。

【００３７】携帯端末１１では、受信可信号を受信（Ｓ
６５）すると、再び、パケットデータ送信（Ｓ６６）を
開始する。

【００３８】上述におけるＳ６２からＳ６５までのパケ
ットデータ送信不可の状態は所謂データスループットの
低下の状態であり、通信中の携帯端末１１は一切パケッ
トデータの送信ができないため、そのユーザは操作結果
の表示等を大幅に待たされたり、新たに発呼するユーザ
はいつまでたっても応答がない等の問題が発生し、サー
ビスの品質低下を余儀なくされていた。

【００３９】このような状態を防止するため、異常デー
タトラヒックを想定し、初期から基地局と交換局間に対
向で回線終端部ＬＡＰＣＮＶを複数装備し、複数の予備
の通信回線を設けておくことが考えられるが、通常では
使用されない通信回線であるため、経済性を重視した場
合は得策ではなく、特に基地局数が多いシステムの場合
程、通常使用されない通信回線を多く装備しておくこと
になるため、経済的な負担が大きくなるという問題があ
った。

【００４０】本発明の解決しようとする課題は上述のよ
うな異常なデータトラヒック発生時のデータスループッ
ト低下の防止であり、それを経済的に実現することであ
る。即ち、複数の携帯端末１１が基地局２０ａ〜２０ｍ
の構成する無線ゾーン１０ａ〜１０ｍのいづれか複数に
一時的に集中し、一斉にデータ送信した場合でも、基地
局２０ａ〜２０ｍと交換局間４０間のパケットデータ通
信のデータスループットの低下を防止できる品質のよい
データ通信を経済的な構成で提供することである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決させるた
めの第１の発明は、通信網に接続された交換局と、この
交換局と有線回線を介して接続された複数の基地局と、
この基地局との間で無線回線を介して接続される複数の
パケット通信可能な移動端末より構成され、交換局と複
数の基地局間は対向するそれぞれの側に設けた回線終端
部より構成される常用の通信回線を備える移動体パケッ
ト通信システムにおいて、全基地局に備える予備の前記
回線終端部数ｍと交換局に備える予備の前記回線終端部
数ｎはｍ＞ｎとなるように構成し、全基地局と交換局間
にはそれぞれの前記予備の回線終端部間を任意に接続で
きるスイッチを備え、基地局側の前記予備の回線終端部
と交換局側の前記予備の回線終端部間を任意に接続し、
予備の通信回線を構成することである。

【００４２】第１の発明によれば、基地局の構成する無
線ゾーン内で携帯端末が異常に集中し、データ送受信を
行った場合等、基地局──交換局間の常用の通信回線が
異常なデータトラヒック状態となった場合の予備の通信
回線の増設を経済的な構成で提供できる。

【００４３】第２の発明は前記交換局は前記基地局毎の
通信回線の受信データ量を計数する手段と、受信データ
量を管理する手段と、受信データ量がしきい値を超えた
場合、前記交換局の予備の回線終端部と前記基地局の予
備の回線終端部間を接続して通信回線を増設する手段
と、前記基地局へ通信回線の増設を通知する手段を備え
ている。

【００４４】第２の発明によれば、交換局は常用通信回
線のデータ通信量が急激に増加した場合でも、直ちにそ
の状態を検出でき、予備の通信回線を増設して、事前に
輻輳状態を回避できる。

【００４５】第３の発明は、前記交換局は前記基地局毎
の通信回線の受信データ量を計数する手段と、受信デー
タ量を管理する手段と、受信データ量がしきい値以下に
低下下した場合、前記基地局へ前記通信回線の使用停止
を通知する手段と、前記交換局の予備の回線終端部と前
記基地局の予備の回線終端部より構成される前記通信回
線を解放する手段とを備えている。

【００４６】第３の発明によれば、交換局は異常なデー
タトラヒックの状態が解消し、増設した予備の通信回線
が不要になった場合に、直ちにその予備通信回線を解放
し、他基地局のデータ集中時の使用に備えることができ
る。

【００４７】第４の発明は、前記基地局は、前記交換局
から前記通信回線の増設を通知する信号を受信した場
合、前記常用の通信回線経由のパケット通信呼を、増設
された予備の通信回線へ割り振って通信する手段を備え
る基地局である。

【００４８】第４の発明によれば、基地局は予備の通信
回線が増設された場合、交換局からの指示により、速や
かに常用通信回線のデータ通信量を低減できる。

【００４９】第５の発明は、前記基地局は、前記交換局
から前記増設した通信回線の使用停止の信号を受信した
場合に、前記増設された予備の通信回線を構成する前記
予備の回線終端部の使用を停止する手段を備える基地局
である。

【００５０】第５の発明によれば、基地局は予備の通信
回線が不要になった場合、交換局からの指示により、速
やかに使用を停止し、他基地局のために予備通信回線を
提供できる。

【００５１】以上の手段により、データトラヒックが輻
輳状態となる前に、通信中の一部の携帯端末は増設通信
回線へ移行してパケット通信を行い、また、新たに発呼
する移動端末は増設通信回線を使用してパケット通信を
行うことが可能となるため、常用の通信回線のデータス
ループットの低下を正常の状態に復帰させることがで
き、ユーザに対し、品質のよいデータ通信を提供するこ
とが可能となる。また、通常のデータトラヒック状態と
なった場合、不要となった通信回線を空きとして解放
し、他基地局のデータトラヒックの異常に使用できるた
め、常に異常なデータトラヒックに柔軟に対応でき、か
つ経済的なシステムを構築できる。

【００５２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【００５３】図１は本発明の移動体パケット通信システ
ム構成図である。

【００５４】図１に示すように、本発明の移動体パケッ
ト通信システムは、基地局２０ａ〜２０ｍの各々のサー
ビス領域である無線ゾーン１０ａ〜１０ｍ、パケット通
信機能を有する１以上の携帯端末１１、携帯端末１１と
無線回線を介して接続される基地局２０ａ〜２０ｍ、基
地局２０ａ〜２０ｍと通信回線を介して接続される時分
割スイッチＴＤＳＷ５０、時分割スイッチＴＤＳＷ５０
と接続される常用回線インタフェース部３０および予備
回線インタフェース部８０、常用回線インタフェース部
３０および予備回線インタフェース部８０と接続される
交換局４０およびその回線対応部４０ａから構成され、
交換局４０は通信網６０を介して１以上のパケット通信
端末、本図ではデータサービスセンタ７０へ接続されて
いる。

【００５５】基地局２０ａ〜２０ｍは無線送受信部ＲＳ
Ｒ２１、制御部ＣＮＴ２２、常用回線終端部ＬＡＰＣＮ
Ｖ／Ｂ２３、および予備回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２
４より構成されている。

【００５６】ＴＤＳＷ５０は時分割スイッチであり、基
地局２０ａ〜２０ｍの常用回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｂ
２３、および予備回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４と常
用回線インタフェース部３０および予備回線インタフェ
ース部８０の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ３１間の接続を行
うスイッチである。

【００５７】常用回線インタフェース部３０は基地局２
０ａ〜２０ｍの常用の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２３
と対向して接続される回線終端部ＬＡＰＣＮＶ３１より
構成される。

【００５８】また、予備回線インタフェース部８０は、
全ての基地局の予備の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４
との接続に共通に使用可能な、全基地局の予備の回線終
端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４の数より少ない数の回線終端
部ＬＡＰＣＮＶ３１より構成されている。

【００５９】各基地局の常用の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ
／Ｂ２３ははあらかじめ判固定でＴＤＳＷ５０により、
常用回線インタフェース部３０のＬＡＰＣＮＶ３１と対
向で接続されているが、予備の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ
／Ｓ２４は、通常状態では予備回線インタフェース部８
０の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ３１と接続されてはいな
い。

【００６０】図２に、図１の構成における基地局機能ブ
ロック図を示す。

【００６１】２１は無線送受信部ＲＳＲであり、アンテ
ナ共用器１、受信手段２、送信手段３より構成される。

【００６２】２２は制御部ＣＮＴであり、送受信制御手
段４より構成され、無線送受信部ＲＳＲ２１の受信手段
２経由で受信するパケットデータを携帯端末番号対応に
常用回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２３または予備回線終
端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４へ割り振る機能と常用回線終
端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２３および予備回線終端部ＬＡＰ
ＣＮＶ／Ｓ２４からの信号を送信手段３へ送信する機能
を有する。

【００６３】２３は常用回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｂで
あり、２４は予備回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓである。
それぞれ同一機能を有しており、ＬＡＰＤＭ→ＬＡＰＢ
変換部５、回線増設・解放指示検出手段６、ＬＡＰＢ→
ＬＡＰＤＭ変換部７、より構成されている。

【００６４】図３に、図１の構成における交換局４０の
回線対応部４０ａの機能ブロック図を示す。

【００６５】同図において、４０は交換局を示し、４０
ａは回線対応部である。３０ａは常用回線インタフェー
ス部対向回線個別部であり、図１に示す常用回線インタ
フェース部３０の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ３１に１：１
で対向する回線個別部の集合である。また、８０ａは予
備回線インタフェース部対向回線個別部であり、図１の
予備回線インタフェース部８０の回線終端部ＬＡＰＣＮ
Ｖ３１に１：１で対向する回線個別部の集合である。

【００６６】４２ａ〜４２ｕは回線個別部であり、各々
同一の機能で構成されている。また、４５は受信バッフ
ァ、４７はパケットデータにヘッダの付加等の処理を行
うパケット受信処理手段、５４は送信バッファ、５３は
パケットデータからヘッダの取り外しおよび送信処理を
行うパケット送信処理手段である。

【００６７】４６は受信パケット量を計数するパケット
計数処理手段、５１は基地局２０ａへ回線の増設・解放
指示信号を送信する増設・解放指示送信手段であり、パ
ケット送信処理手段５３を経由し送信する。

【００６８】４３は回線個別部４２ａ〜４２ｎに対する
共通部であり、４８は個別部４２ａ〜４２ｕ各々のパケ
ット計数処理手段４６の計数結果を基に、通信回線毎の
受信データ量を管理する受信データ量管理手段、５２は
基地局毎および通信回線毎に受信データ量を管理する受
信データ管理表、４９は受信データ管理表に従い、基地
局２０ａ〜２０ｍと交換局４０間の通信回線を増設した
り、解放したりする回線増設・解放処理手段である。

【００６９】通信回線を増設、解放した場合、受信デー
タ量管理手段４８は増設、解放した基地局に対応する回
線個別部の回線増設・解放指示送信手段５１を起動し、
その基地局へ回線増設指示信号または回線解放指示信号
を送信する。

【００７０】また、４１は常用回線インタフェース部３
０および予備回線インタフェース部８０と回線個別部４
２ａ〜４２ｕ間で信号の割り振りを行う回線制御部であ
り、４４はパケットデータの交換処理を行う交換処理部
である。

【００７１】図４は、図１の構成における受信データ量
管理表のデータトラヒック変動に伴う遷移図である。

【００７２】受信データ量管理表はそれぞれの基地局の
通信回線毎に受信パケットを計数し、その計数結果を基
に受信データ量と回線集中フラグを書込み、通信回線の
データトラヒック状態を管理するものである。

【００７３】（イ）は通常のデータトラヒック状態にお
ける受信データ量管理表の例であり、（ロ）は異常デー
タトラヒックが発生した場合の例を示し、（ハ）は異常
データトラヒック発生時、通信回線を増設した場合の例
を示す。また、（ニ）は通常のデータトラヒック状態に
復帰した場合の例を示している。

【００７４】なお、基地局２０ａの例を太線枠で示して
いる。

【００７５】本表の例では基地局に一時的に携帯端末が
集中し、一斉にデータ通信を行ったり、あるいは多量の
データを送受信する携帯端末が多くなった場合等で、受
信パケット計数結果、通信回線の単位時間あたりのデー
タ量が、基準値（本例では５００byte/s ）以上となっ
た場合、回線集中フラグを”１”とし、それ以下の場
合”０”としてＬＡＰＣＮＶ／ＢおよびＬＡＰＣＮＶ／
Ｓ対応に書き込み管理している。

【００７６】（イ）の例では全ての基地局で回線集中フ
ラグが”０”となっている例を示している。なお、ＬＡ
ＰＣＮＶ／Ｓは未使用の場合である。また、本基準値は
トラヒックの理論値および運用上の実績値を加味して決
定される値である。

【００７７】図５は、本発明の異常データトラヒック時
の処理フローと信号シーケンス図（その１）である。

【００７８】図６は、本発明の異常データトラヒック時
の処理フローと信号シーケンス図（その２）であり、図
５の続きである。

【００７９】図５、図６は本発明の実施の形態におい
て、通常のデータトラヒックの状態から、異常データト
ラヒックの状態が発生し、それを検出して通信回線を増
設し、その状態を緩和させた後、通常のデータトラヒッ
ク状態に戻った場合の携帯端末、基地局、交換局の処理
フローと信号シーケンスを示している。

【００８０】以下、図１〜図６を参照し、携帯端末１１
が通信網を経由してデータサービスセンタ７０とパケッ
ト通信を行う例をもとに、本発明の実施の形態における
動作について説明する。

【００８１】図１において、無線ゾーン１０ａの携帯端
末１１からデータサービスセンタ宛のパケット通信発呼
があった場合、その携帯端末１１はパケット通信発呼要
求信号を基地局２０ａへ送信する。パケット通信発呼要
求信号は基地局２０ａのＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２３−ＴＤＳ
Ｗ５０−常用回線インタフェース部３０のＬＡＰＣＮＶ
３１経由で交換局４０へ到達する。

【００８２】交換局４０はＬＡＰＤＭプロトコルによ
り、携帯端末１１との間で信号の送受信を行った後、通
信網６０経由で携帯端末１１をデータサービスセンタ７
０へ接続する。以後、携帯端末１１はデータサービスセ
ンタ７０との間でパケット通信を行う。

【００８３】基地局２０ａの無線ゾーン１０ａ内で複数
の携帯端末１１が発呼し、通常のデータトラヒック量
（本例では５００byte/s以下）で、パケット通信をおこ
なっている場合は、図４の（イ）受信データ量管理表の
基地局２０ａのＬＡＰＣＮＶ／Ｂの回線集中フラグは”
０”となっている。

【００８４】基地局２０ａの無線ゾーン１０ａ内で複数
の携帯端末１１が異常に集中して一斉にデータ通信を開
始したり、動画等の画像情報を一斉に送信した場合、図
３に示す交換局４０の回線対応部４０ａの受信パケット
計数処理手段４６の計数結果により、受信データ量管理
手段４８は図４の（イ）受信データ量管理表の基地局２
０ａのＬＡＰＣＮＶ／Ｂの回線集中フラグを”１”に更
新する。

【００８５】図４の（ロ）異常データトラヒック時の受
信データ量管理表の更新結果を示している。

【００８６】図３に示す受信データ量管理手段４８は回
線集中フラグを”１”更新するとともに回線増設・解放
処理手段４９を起動し、図１に示す基地局２０ａの未使
用のＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４と予備回線インタフェース部
８０のなかの未使用のＬＡＰＣＮＶ３１をＴＤＳＷ５０
を通して接続し、通信回線を増設する。

【００８７】更に、図３に示す回線増設・解放指示送信
手段５１を起動し、基地局２０ａに対して、常用回線の
一部のパケット通信呼を増設した通信回線側へ割り振る
ようパケット送信処理手段５３−送信バッファ５４経由
で回線増設指示信号を送信する。

【００８８】基地局２０ａでは図２に示すＬＡＰＣＮＶ
／Ｂ２３の回線増設・解放指示検出手段６が伝送路から
の回線増設指示信号をＬＡＰＢ→ＬＡＰＤＭ変換部経由
で検出し、送受信制御手段４を起動する。

【００８９】送受信制御手段４は回線増設・解放指示検
出手段６から起動されると、今まで、携帯端末番号対応
に常用回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２３経由で送信して
いたパケット信号の一部を携帯端末番号単位で予備回線
終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４経由に割り振り送信する。
また、新規のパケット通信発呼のパケットデータは全て
予備回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４経由で送信する。

【００９０】その結果、図２に示す常用回線終端部ＬＡ
ＰＣＮＶ／Ｂ２３の単位時間あたりの受信パケット数は
低下し、図３の回線対応部４０ａの受信パケット計数処
理手段４６の計数結果に基づき、受信データ量管理手段
４８により、図４に示す（ロ）異常データトラヒック時
の受信データ量管理表の基地局２０ａのＬＡＰＣＮＶ／
Ｂの回線集中フラグは（ハ）通信回線増設後の受信デー
タ量管理表に示すように”０”に更新される。

【００９１】本動作後でも、管理表の該当回線集中フラ
グが”１”の場合は図３に示す回線増設・解放指示送信
手段５１が受信データ量管理手段４８により再度起動さ
れ、基地局２０ａに対し、回線増設指示信号が再送信さ
れる。

【００９２】基地局２０ａでは図２に示すＬＡＰＣＮＶ
／Ｂ２３の回線増設・解放指示検出手段６はこの信号を
検出して、送受信制御手段４を再起動する。送受信制御
手段４はＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２３の通信中のパケット通信
呼の残りの一部を、更に携帯端末番号単位でＬＡＰＣＮ
Ｖ／Ｓ２４経由の増設回線側へ割り振り、送信する。本
動作はその回線集中フラグが”０”になるまで繰り返さ
れる。

【００９３】以上の動作により、ＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２３
経由の常用通信回線の受信データ量は基準値以下とな
り、通常のパケット通信時のレベルとなる。

【００９４】また、待機中の携帯端末１１からの新たな
パケット通信発呼要求のパケットデータは、図２の送受
信制御手段４により、ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４経由の増設
通信回線に割り振られて送信されるため、図４の（ハ）
通信回線増設後の受信データ量管理表に示す基地局２０
ａのＬＡＰＣＮＶ／Ｂの回線集中フラグは”１”に戻る
ことはない。

【００９５】異常データトラヒックの状態が終わり、通
常の状態にもどり、図４の（ニ）通常データトラック復
帰後の受信データ量管理表に示すように、基地局２０ａ
のＬＡＰＣＮＶ／Ｓの受信データ量が”０byte/s”に更
新され、増設通信回線が空き状態になると、図３に示す
受信データ量管理手段４８は回線増設・解放指示送信手
段５１および、回線増設・解放処理手段４９を起動す
る。

【００９６】図３の回線増設・解放指示送信手段５１が
起動されると、基地局２０ａに対して増設した予備通信
回線の使用停止指示信号が送信される。

【００９７】続いて回線増設・解放処理手段４９は基地
局２０ａからの受信確認信号である受信可信号ＲＲを受
信した後、図１に示すＴＤＳＷ５０の基地局２０ａのＬ
ＡＰＣＮＶ／Ｓ２４──予備回線インタフェース部８０
のＬＡＰＣＮＶ３１間を切断し、予備回線インタフェー
ス部８０のＬＡＰＣＮＶ３１を空きとし、他基地局のデ
ータ集中に備え、増設用通信回線の回線終端部として確
保する。

【００９８】基地局２０ａでは図２に示すＬＡＰＣＮＶ
／Ｂ２３の回線増設・解放検出手段６が使用停止指示信
号を検出し、送受信制御手段４を起動する。送受信制御
手段４は起動されると、以後無線送受信部２１の受信手
段２より受信するパケット信号を携帯端末番号対応に増
設通信回線ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４に割り振る動作を停止
する。

【００９９】このようにして、データトラヒックが通常
状態に戻った場合、常用回線を使用する元の状態に復帰
する。

【０１００】図５、および図６を用いて上述の一連の動
作に関する携帯端末１１、基地局２０ａ、交換局４０の
処理フローと、携帯端末１１−交換局４０間の信号シー
ケンスを説明する。

【０１０１】携帯端末１１と交換局４０間を流れる信号
は、パケットデータＤＴ（Ｄａｔａ）、受信可信号ＲＲ
（ＲｅｃｅｉｖｅＲｅａｄｙ）、受信不可信号ＲＮＲ
（ＲｅｃｅｉｖｅＮｏｔＲｅａｄｙ）である。

【０１０２】基地局２０ａ〜２０ｍと常用回線インタフ
ェース部３０および予備回線インタフェース部８０間は
Ｘ．２５均衡型リンクアクセスプロトコルＬＡＰＢが使
用されているため、同図に示すように信号を受信する度
毎にＲＲが返送される。

【０１０３】図５のＳ１〜Ｓ４に示すように、通常のデ
ータトラヒックの状態においては、携帯端末１１はパケ
ットデータ送信（Ｓ１）処理により、ＤＴ信号を送信し
た後、交換局４０からの受信可信号送信（Ｓ４）処理に
よるＲＲ信号を受信し、継続してＤＴ信号を送信してい
る。

【０１０４】また、交換局４０では、Ｓ５、Ｓ８に示す
ように周期的に受信パケットを計数処理を行っている。

【０１０５】異常なデータトラヒック状態が発生する
と、Ｓ６〜Ｓ１０に示すように、通常時と同様な手順で
多量のパケットデータが交換局４０に到着するため、受
信パケット計数（Ｓ５）処理の結果、常用通信回線の受
信データ量が５００byte/sを超え( Ｓ８）、回線集中フ
ラグが”１”に更新される（Ｓ１１）。

【０１０６】交換局４０では予備の通信回線増設処理を
実行し、通信回線を増設する（Ｓ１２）と同時に、回線
増設指示信号送信処理を行い（Ｓ１４）、回線増設指示
信号を基地局２０ａへ送信する。

【０１０７】基地局２０ａでは、回線増設指示信号を受
信すると（Ｓ１３）、常用通信回線の呼の一部を増設通
信回線側へ割り振り送信し、また新規の呼も同様、増設
通信回線側へ割り振り送信する（Ｓ１６）。

【０１０８】交換局４０では、常用通信回線および増設
通信回線ともパケットデータを受信し（Ｓ１７）、周期
起動される受信パケット計数処理により（Ｓ１８）、常
用通信回線の受信データ量が５００byte/s以下となるか
否かがチェックされ（Ｓ１９）、５００byte/s以上の場
合は、再度回線増設指示信号が基地局２０ａに対して送
信される（Ｓ２１）。

【０１０９】基地局２０ａでは、回線増設指示信号を再
度受信すると（Ｓ２０）、常用通信回線の呼の一部を更
に増設通信回線側に割り振り送信する（Ｓ２２）。交換
局４０では受信パケット計数処理により、常用通信回線
の受信データ量が５００byte/s以下となるか否かが再度
チェックされ（Ｓ１９）、本処理は５００byte/s以下と
なるまで繰り返される。

【０１１０】本処理の結果、受信データ量が５００byte
/s以下になると、常用通信回線の回線集中フラグが”
０”に更新される（Ｓ２４）。

【０１１１】この結果、異常データトラヒック状態で
も、従来のように発呼携帯端末からのパケットデータ送
信を抑制させることなく、通常状態と同様のパケットデ
ータ通信ができ、ユーザに品質の良いデータ通信の提供
が可能となる。

【０１１２】このような異常データトラヒック状態の
後、通常のデータトラヒック状態に戻った場合、携帯端
末１１は、同様な手順で交換局４０より、受信可信号を
受信した後（Ｓ２５）、パケットデータを送信するが
（Ｓ２８）、交換局４０は受信パケット計数処理により
（Ｓ２７）、増設通信回線の受信データ量が０byte/sか
否をチェックし（Ｓ３２）、０byte/sの場合、直ちに、
基地局２０ａへ増設通信回線の使用停止指示信号を送信
する（Ｓ３４）。

【０１１３】基地局２０ａでは増設通信回線の使用停止
指示信号を受信すると（Ｓ３３）、増設通信回線の使用
を停止し、受信可信号ＲＲを交換局４０へ返送する（Ｓ
３５）。この結果、基地局２０ａは常用通信回線を使用
する通常の状態に復帰する。

【０１１４】交換局４０はＲＲ信号を受信すると（Ｓ３
６）、増設回線解放処理を実行し（Ｓ３７）、増設回線
を解放し、その通信回線を予備の通信回線として、他基
地局のデータ集中に備え確保する。

【０１１５】以上の説明により明らかなように、本発明
は、基地局毎の受信データ量に応じて基地局−交換局間
のパケット通信回線を増減し、基地局毎の異常データト
ラヒック発生時のデータスルプットの低下を防止すると
ともに、それを経済的な構成により、実現可能とするも
のである。

【０１１６】なお、本例はあくまでも発明の一実施例に
過ぎず、例えば基地局と交換局間の通信回線は有線回線
を使用している例であるが、無線回線で構成する等、ま
た、基地局内の予備の回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ２４
は１回線装備している例であるが、無線ゾーン内の異常
データトラヒックの予想によっては、２回線以上を装備
しておくことも考慮される等々、限定されるものではな
い。

【０１１７】

【発明の効果】第１の発明によれば、基地局の構成する
無線ゾーン内で携帯端末が異常に集中し、データ送受信
を行った場合等、基地局−交換局間の常用の通信回線が
異常なデータトラヒック状態となった場合、予備の通信
回線の増設を経済的な構成で提供できる。

【０１１８】第２の発明によれば、交換局は異常なデー
タトラヒック状態が発生し、常用通信回線のデータ通信
量が急激に増加した場合でも、直ちにその状態を検出で
き、予備の通信回線を増設して、事前に輻輳状態を回避
できる。

【０１１９】第３の発明によれば、交換局は異常なデー
タトラヒックの状態が解消し、増設した予備の通信回線
が不要になった場合に、直ちにその予備の通信回線を解
放し、他基地局のデータ集中時の使用に備えることがで
きる。

【０１２０】第４の発明によれば、基地局は予備の通信
回線が増設された場合、交換局からの指示により、速や
かに常用回線のデータ通信量を低減できる。

【０１２１】第５の発明によれば、基地局は予備の通信
回線が不要になった場合、交換局からの指示により、速
やかに使用を停止し、他基地局のために予備の通信回線
を提供できる。

【０１２２】以上個々の発明毎に説明した効果の内容を
総合すると、本発明によれば、無線ゾーン内でデータ送
受信を行う携帯端末が異常に集中し、データ送受信量が
増大した場合でも通信回線を増設して対応できるため、
携帯端末は、常にデータスループットの低下がないデー
タ通信が可能となり、ユーザに品質のよいデータサービ
スを提供できる。

【０１２３】また、増設通信回線を構成する場合、基地
局側の回線終端部と交換局側の回線終端部の構成比を
ｍ：ｎ（ｍ＞ｎ）とし、交換局側の回線終端部を全基地
局共通に使用できる構成としたことから、その機器数を
減らすことができ、経済的な構成が可能となり、これは
基地局数が大きい場合程、その効果は大きいものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体パケット通信システムの構成
図。

【図２】図１の構成における基地局機能ブロック図。

【図３】図１の構成における交換局回線対応部機能ブロ
ック図。

【図４】本発明の受信データ量管理表のデータトラヒッ
ク変動に伴う遷移図。

【図５】本発明の異常データトラヒック発生時の処理フ
ローと信号シーケンス図（その１）。

【図６】本発明の異常データトラヒック発生時の処理フ
ローと信号シーケンス図（その２）。

【図７】従来の移動体パケット通信システムの構成図。

【図８】携帯端末と交換局間の通信プロトコル使用形態
と階層図。

【図９】図７における交換局の回線対応部機能ブロック
図。

【図１０】従来システムにおける輻輳時の処理フローと
信号シーケンス図。

【符号の説明】

１アンテナ共用器２受信手段３送信手段４送受信制御手段５ＬＡＰＤＭ→ＬＡＰＢ変換部６回線増設・解放指示検出手段７ＬＡＰＢ→ＬＡＰＤＭ変換部１０ａ〜１０ｍ無線ゾーン１１携帯端末２０ａ〜２０ｍ基地局２１無線送受信部ＲＳＲ２２制御部ＣＮＴ２３常用回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｂ２４予備回線終端部ＬＡＰＣＮＶ／Ｓ３０常用回線インタフェース部３０ａ常用回線インタフェース部対向回線個別部３１予備回線回線終端部ＬＡＰＣＮＶ３２回線制御部ＬＣＮＴ４０交換局４０ａ回線対応部４１回線制御部４２ａ〜４２ｕ回線個別部４３回線共通部４４交換処理部４５受信バッファ４６パケット計数処理手段４７パケット受信処理手段４８受信データ量管理手段４９回線増設・解放処理手段５０時分割スイッチＴＤＳＷ５１回線増設・解放指示送信手段５２受信データ管理表５３パケット送信処理手段５４送信バッファ６０通信網７０データサービスセンタ８０予備回線インタフェース部８０ａ予備回線インタフェース部対向回線個別部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｑ 7/34 Ｆターム(参考） 5K030 HA08 JA02 JL01 JL07 JT09 LB05 LE03 MA04 MB02 MB09 MD02 5K067 AA12 BB21 CC08 DD42 EE02 EE10 EE16 FF18 GG11 JJ11 JJ37 JJ73

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信網に接続された交換局と、この交換
局と通信回線を介して接続された複数の基地局と、この
基地局との間で無線回線を介して接続される複数のパケ
ット通信可能な移動端末より構成され、交換局と複数の
基地局間にはそれぞれの側に設けた回線終端部により終
端される常用の通信回線を備える移動体パケット通信シ
ステムにおいて、全基地局に備える予備の回線終端部数ｍと交換局に備え
る予備の回線終端部数ｎがｍ＞ｎとなるように構成し、
全基地局と交換局間にはそれぞれの前記予備の回線終端
部間を任意に接続できるスイッチを備えることを特徴と
する移動体パケット通信方式。
【請求項２】前記交換局は前記基地局毎の通信回線の
受信データ量を計数する手段と、受信データ量を管理す
る手段と、受信データ量がしきい値を超えた場合、前記
交換局の予備の回線終端部と前記基地局の予備の回線終
端部間を接続して通信回線を増設する手段と、前記基地
局へ通信回線の増設を通知する手段を備えることを特徴
とする請求項１記載の移動体パケット通信方式。
【請求項３】前記交換局は前記基地局毎の通信回線の
受信データ量を計数する手段と、受信データ量を管理す
る手段と、受信データ量がしきい値以下に低下した場
合、前記基地局へ前記予備の回線終端部間を接続する通
信回線の使用停止を通知する手段と、前記交換局の予備
の回線終端部と前記基地局の予備の回線終端部を接続す
る前記通信回線を解放する手段とを備えることを特徴と
する請求項１記載の移動体パケット通信方式。
【請求項４】前記基地局は、前記交換局から前記通信
回線の増設を通知する信号を受信した場合、前記常用の
通信回線経由のパケット通信呼を増設された予備の通信
回線へ割り振って通信する手段を備える基地局であるこ
とを特徴とする請求項１記載の移動体パケット通信方
式。
【請求項５】前記基地局は前記交換局から前記増設し
た通信回線の使用停止の信号を受信した場合に、前記増
設された予備の通信回線を構成する前記予備の回線終端
部の使用を停止する手段を備える基地局であることを特
徴とする請求項１記載の移動体パケット通信方式。