JP2001309417A

JP2001309417A - 基地局及び無線通信機

Info

Publication number: JP2001309417A
Application number: JP2000116069A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Yonekura; 弘和米倉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-04-18
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】現在の無線パケット通信の混雑度合いを基地
局が報知し、移動局が最適な通信速度を得られる基地局
及び無線通信機を提供すること。【解決手段】基地局の通信制御部２は、移動局側の通
信チャネル確立の上り制御チャネルに対し、移動局側と
の通信チャネルを捕捉、解放の処理を行う。通信量測定
部３は、基地局にてあらかじめ規定した一定の時間内
に、どれだけのパケット数を処理したかをカウントし、
そのカウント結果を基地局にてあらかじめ規定したしき
い値レベルにより数値化する。数値化された混雑度合い
を制御情報送信部４に出力する。制御情報送信部４は、
通信量測定部３から受信した混雑度合いを下り制御チャ
ネルにて移動局に送信する。現在の無線パケット通信の
混雑度合いを基地局が報知し、移動局が最適な通信速度
を得られる基地局の選択を自律で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線パケット通信
を実施する基地局及び無線通信機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的な無線電話システムのひとつに、
セルラー無線電話システムがある。セルラー無線電話シ
ステムを実現するためには、広い領域を細分化する。そ
の細分化された領域をセルと称し、セルを電波的にカバ
ーする固定局が設置される。また、その固定局を複数接
続し、統合的に管理する交換局が設置される。このよう
に、セルを複数設定することにより、広い範囲をカバー
することが可能となる。

【０００３】また、その交換局は既存の電話回線網、イ
ンターネット網などと接続され、対電話、対データサー
バなどへの通信が可能となる。このようなシステムは、
ＰＨＳなどにおいても利用されている。また、固定局と
交換局をオフィスのフロアに展開し、無線ＬＡＮなどの
構築などにも利用されている。この固定局と交換局を介
して無線通信機に対してデータ通信サービスを提供す
る。以下、無線通信機は、移動局、固定局は基地局とし
て説明する。

【０００４】図５は、従来の移動局と複数の基地局の間
での電波強度の関係を表す説明図である。１００、１０
１は基地局、１１０は移動局、１２０は移動局１１０が
受信した基地局１００の下り制御チャネルの信号強度、
１２１は移動局１１０が受信した基地局１０１の下り制
御チャネルの信号強度、１３０は基地局１００がカバー
する電波エリア（基地局１００のセルエリア）、１３１
は基地局１０１がカバーする電波エリア（基地局１０１
のセルエリア）である。（表１）は、基地局１００、１
０１と移動局１１０との条件を表すものである。

【０００５】

【表１】

【０００６】（表１）において、各基地局から出力され
る下り制御チャネルの信号強度は、基地局１００の方が
基地局１０１より強く、双方ともパケット通信量が少な
く、双方とも基地局が規定した最大パケット通信収容数
を満たしておらず、パケット通信収容が可能な状態であ
る。ここで、移動局１１０において、基地局１００を用
いて無線パケット通信を行うべく、発呼アクセスを試み
ようとしている状況とする。

【０００７】発呼アクセスの手順を図６と（表１）にて
説明する。図６は、従来の基地局選択処理のフローチャ
ートである。移動局が下り制御チャネルの信号強度スキ
ャン処理し（ステップ２００）、（表１）の条件より信
号強度が最大の基地局１００を、移動局１１０は通信先
基地局として選択する（ステップ２０１）。通信先基地
局選択後、移動局１１０は選択された基地局１００に対
し、上り制御チャネルを用いて、無線パケット通信用の
通信チャネルの確立を要求する（ステップ２０２）。
（表１）の条件において、基地局１００、１０１ともに
無線パケット通信が収容可能であることより（ステップ
２０３）、通信チャネルの確立処理を実施する（ステッ
プ２０４）。また、図５と（表２）に示す条件下におい
て説明する。

【０００８】

【表２】

【０００９】まず、移動局が（表１）の場合と同様、下
り制御チャネルの信号強度をスキャン（ステップ２０
０）し、基地局１００を通信先基地局として選択する
（ステップ２０１）。ただし、通信チャネル確立の要求
（ステップ２０２）を実施した際、基地局１００が収容
可能な数のパケット通信呼を既に収容していた場合、下
り制御チャネルを用いて、移動局１１０に通信チャネル
割り当て否定を送信する（ステップ２０５）。割当て否
定を受信した移動局１１０は、受信可能な他の基地局の
下り制御チャネルをサーチし、割当て否定された基地局
をのぞいた候補中、最強の電波強度を持つ基地局１０１
を次の通信先基地局に選択する（ステップ２０７）。

【００１０】無線パケット通信は、単一の物理的無線回
線に対し、基地局側が移動局に対し、複数の移動局を論
理的に収容することが可能である。移動局スケジューリ
ングの方法を説明する。図７（ａ）は従来の通信権割当
方法を示すフローチャート、図７（ｂ）は従来の通信権
獲得待ちキュー模式図である。単一の物理的無線回線を
使用するための通信権を獲得する場合は、図７（ｂ）に
示すＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−ｉｎＦｉｒｓｔ−ｏｕ
ｔ）形式の通信権獲得待ちキュー（ステップ３１０）を
サーチ（ステップ３００）し、現在、他の移動局が物理
的無線回線を使用しているかどうか判定を行う（ステッ
プ３０１）。現在、待ちキューが存在しない場合、すな
わち、通信権が空いている場合、通信権を即座に割り当
てる（ステップ３０３）。しかし、現在、通信中の移動
局が存在する、また、待ちキューに他の移動局がキュー
イングされている場合、当該移動局をキューイングする
（ステップ３０２）。現在通信を実施している移動局に
対する通信権がタイマにより満了した場合、または通信
が完了した場合（ステップ３０４）は通信権を返上する
（ステップ３０５）。引き続き通信権を獲得したい場合
（ステップ３０６）は、当該移動局を通信権獲得待ちキ
ューの最後尾へキューイングする。基地局は、通信権獲
得待ちキューの先頭にキューイングされている移動局に
対し、次の通信権を割り当て、一定の時間通信権を与え
る（ステップ３０７）。このように、無線パケット通信
は、物理的無線回線の開塞に関係なく、基地局が規定し
ている数だけ無線パケット通信を確立することができ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの場
合、複数の移動局を収容した物理的無線回線において
は、物理的無線回線を共有化することによって、それぞ
れの移動局が確保できる通信速度は低速になる。そのう
え、物理的無線回線は論理的に共有されているため、閉
塞状態が存在せず、基地局にて規定されている無線パケ
ット通信収容限度数までは回線ビジーによる通信確立の
失敗が存在しない。図５、（表３）を用いて説明する。

【００１２】

【表３】

【００１３】（表１）、（表２）と同様、下り制御チャ
ネルの信号強度が最強の基地局１００を通信先基地局に
選択し、通信を確立するが、基地局１００が収容してい
るパケット通信量が大きいため、基地局１００と移動局
１１０は通信を確立するが、移動局１１０が得られる通
信速度は小さくなる。このような条件では、入力に対す
るレスポンスの遅れや、比較的データ容量の大きい通信
を行う場合、利用者が求める十分な通信速度が得られな
いことが問題視されている。

【００１４】そこで本発明は、現在の無線パケット通信
の混雑度合いを基地局が報知し、移動局が最適な通信速
度を得られる基地局及び無線通信機を提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の無線通
信機へ下り制御チャネルを送信する送信手段と、複数の
無線通信機から上り制御チャネルを受信する受信手段
と、前記下り制御チャネルを通じて無線通信機に対して
通信チャネルを割り当てるチャネル選択手段と、無線通
信機との通信チャネルを捕捉する通信手段を備えた基地
局であって、前記基地局が無線パケット通信を実施する
場合、一定時間内に処理を行ったパケット数をカウント
する通信量測定手段と、前記通信量測定手段より現在の
基地局の混雑度合いを算出する手段とを用いて、無線通
信機に対して前記下り制御チャネルにて現在の基地局の
混雑度合いを報知するようにした。

【００１６】この構成により、現在の無線パケット通信
の混雑度合いを基地局が報知し、移動局が最適な通信速
度を得られる基地局自動選択のしくみを実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、複数の無
線通信機へ下り制御チャネルを送信する送信手段と、複
数の無線通信機から上り制御チャネルを受信する受信手
段と、下り制御チャネルを通じて無線通信機に対して通
信チャネルを割り当てるチャネル選択手段と、無線通信
機との通信チャネルを捕捉する通信手段を備えた基地局
であって、基地局が無線パケット通信を実施する場合、
一定時間内に処理を行ったパケット数をカウントする通
信量測定手段と、通信量測定手段より現在の基地局の混
雑度合いを算出する手段とを用いて、無線通信機に対し
て下り制御チャネルにて現在の基地局の混雑度合いを報
知する。

【００１８】請求項２記載の発明は、基地局へ上り制御
チャネルを送信する送信手段と、基地局から下り制御チ
ャネルを受信する受信手段と、下り制御チャネルの信号
強度を測定する手段と、信号強度測定手段で検知した信
号強度を用いて信号強度の強い順番に基地局を選択する
基地局選択手段と、通信チャネルを捕捉する通信手段を
備えた無線通信機であって、無線通信機が発呼処理をす
る場合、下り制御チャネル上にて報知されている基地局
の混雑度合いを受信する手段と、上りデータ量測定手段
で検出したデータ量と混雑度合いを、基地局選択手段に
反映させる手段を用いて、通信を実施する基地局を自動
的に選択し、基地局と通信を行う。

【００１９】上記構成により、現在の無線パケット通信
の混雑度合いを基地局が報知し、移動局が最適な通信速
度を得られ、基地局を自動で選択できる。

【００２０】以下、本発明の実施の形態を説明する。図
１は本発明の一実施の形態における基地局の構成図、図
２は本発明の一実施の形態における無線通信機の構成
図、図３は本発明の一実施の形態における基地局側パケ
ット通信量測定のフローチャート、図４は本発明の一実
施の形態における提案基地局選択のフローチャートであ
る。本実施の形態における移動局と基地局の間の電波強
度の関係は図５と同様である。

【００２１】図１において、１はアンテナである。通信
制御部２は、移動局側の通信チャネル確立の上り制御チ
ャネルに対し、移動局側との通信チャネルを捕捉、解放
の処理を行う。通信量測定部３は、基地局にてあらかじ
め規定した一定の時間内に、どれだけのパケット数を処
理したかをカウントし、そのカウント結果を基地局にて
あらかじめ規定したしきい値レベルにより数値化する。
数値化された混雑度合いを制御情報送信部４に出力す
る。制御情報送信部４は、通信量測定部３から受信した
混雑度合いを下り制御チャネルにて移動局に送信する。
５は有線側の回線制御部である。

【００２２】図２において、制御情報受信部８は、下り
制御チャネルから混雑度合いを含む制御情報を受信、数
値化し、通信制御部７に出力する。通信制御部７は、制
御情報受信部８より受信した混雑度合いを含む制御情報
を用いて、通信先基地局の選択を行い、選択先基地局と
の間で通信チャネルを捕捉、解放の処理を行う。９は入
出力制御部、１０はデータ入出力ＩＦである。次に（表
４）の条件の場合におけるパケット通信量測定方法を図
３を参照して説明する。

【００２３】

【表４】

【００２４】基地局はカウントしたパケット数を初期化
し（ステップ５００）、それぞれ測定監視タイマを起動
（ステップ５０１）させ、一定時間にその基地局を通過
したパケットの数をカウントする（ステップ５０２，ス
テップ５０３，ステップ５０４）。

【００２５】一定の時間が経過した後、基地局はカウン
トしたパケット数をあらかじめ定めておいた規定値Ａと
比較（ステップ５０５）する。この規定値Ａと比較し
て、通過したパケット数が多いときは、混雑度レベルＡ
とし、「非常に混雑している」（ステップ５０６）と判
定を下す。通過したパケット数がしきい値Ａよりも少な
い場合、Ａよりも小さい値を設定したしきい値Ｂと比較
（ステップ５０７）する。しきい値Ｂよりも大きい場合
は、混雑度レベルＢとし、「やや混雑している」（ステ
ップ５０８）と判定を下す。また、しきい値Ｂよりも小
さい場合は、混雑度レベルＣとし、「混雑していない」
（ステップ５０９）と判定を下す。このようにして算出
した混雑度レベルを制御チャネル情報に反映させ（ステ
ップ５１０）、移動局に下り制御チャネルを通じて報知
する。このようにして、下り制御チャネルで現在の基地
局の混雑度合いを報知している状態を、（表４）に示
す。

【００２６】（表４）の条件において、基地局１００、
１０１とも、新規のパケット通信呼を収容可能である。
図４において、移動局１１０は下り制御チャネルの強い
基地局のスキャン処理（ステップ４００）を行い、基地
局１００、１０１から受信される下り制御チャネルの信
号強度から、信号強度が最強の基地局１００を暫定的に
通信先基地局に設定する（ステップ４０１）。暫定通信
先基地局として選択された基地局１００の下り制御チャ
ネルに乗せて報知されている基地局１００の混雑度合い
を受信（ステップ４０２）し、パケット通信を行う上
で、十分な速度が得られるか判定を行う（ステップ４０
３）。判定の結果、混雑度合いが大きく、十分な速度が
得られないと判定された場合、混雑している基地局１０
０を通信先候補から外し、通信可能な基地局から下り制
御チャネルの信号強度が最強の基地局１０１を選びなお
し（ステップ４０４）、暫定通信先基地局（ステップ４
０１）として再度通信速度に関する判定を実施する（ス
テップ４０２）。

【００２７】基地局１０１は（表４）より、混雑度レベ
ルＣで、混雑していないという判定を得ることができる
ため、移動局１１０は、上り制御チャネルを使用して通
信チャネル確立要求を送信し（ステップ４０５）、基地
局１０１と通信チャネルを確立処理を起動する。基地局
１０１は、（表４）より、パケット通信収容可能の条件
となっているため、基地局１０１は新規のパケット通信
が収容可能（ステップ４０６）であり、通信チャネルを
確立できる（ステップ４０８）。

【００２８】基地局１０１は、下り制御チャネルの信号
強度は基地局１００より劣っているが、収容しているパ
ケット通信量が基地局１００より少ないため、新規にパ
ケット通信を収容しても、それぞれの移動局に提供する
通信速度は、基地局１００に収容されている移動局より
も高速な通信速度を提供することが可能である。移動局
１１０は、これから新規に通信を行うために、得られる
通信速度が高速な基地局１０１を選択するほうが有利に
データ通信が実施できる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、現在の無
線パケット通信の混雑度合いを基地局が報知し、移動局
が最適な通信速度を得られる基地局の選択を自律で行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における基地局の構成図

【図２】本発明の一実施の形態における無線通信機の構
成図

【図３】本発明の一実施の形態における基地局側パケッ
ト通信量測定のフローチャート

【図４】本発明の一実施の形態における提案基地局選択
のフローチャート

【図５】従来および本発明の一実施の形態における移動
局と複数の基地局の間での電波強度の関係を表す説明図

【図６】従来の基地局選択処理のフローチャート

【図７】（ａ）従来の通信権割当方法を示すフローチャ
ート（ｂ）従来の通信権獲得待ちキュー模式図

【符号の説明】

２通信制御部３通信量測定部４制御情報送信部５回線制御部７通信制御部８制御情報受信部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の無線通信機へ下り制御チャネルを送
信する送信手段と、複数の無線通信機から上り制御チャ
ネルを受信する受信手段と、前記下り制御チャネルを通
じて無線通信機に対して通信チャネルを割り当てるチャ
ネル選択手段と、無線通信機との通信チャネルを捕捉す
る通信手段を備えた基地局であって、前記基地局が無線
パケット通信を実施する場合、一定時間内に処理を行っ
たパケット数をカウントする通信量測定手段と、前記通
信量測定手段より現在の基地局の混雑度合いを算出する
手段とを用いて、無線通信機に対して前記下り制御チャ
ネルにて現在の基地局の混雑度合いを報知することを特
徴とする基地局。
【請求項２】基地局へ上り制御チャネルを送信する送信
手段と、基地局から下り制御チャネルを受信する受信手
段と、前記下り制御チャネルの信号強度を測定する手段
と、前記信号強度測定手段で検知した信号強度を用いて
信号強度の強い順番に基地局を選択する基地局選択手段
と、通信チャネルを捕捉する通信手段を備えた無線通信
機であって、前記無線通信機が発呼処理をする場合、下
り制御チャネル上にて報知されている基地局の混雑度合
いを受信する手段と、上りデータ量測定手段で検出した
データ量と混雑度合いを、前記基地局選択手段に反映さ
せる手段を用いて、通信を実施する基地局を自動的に選
択し、基地局と通信を行うことを特徴とする無線通信
機。