JP2002314578A - 無線基地局、無線通信システム、ユーザプロファイル格納装置。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ユーザが予期しない課金をされることなく、か
つ、低コストで構築できる無線通信システムを提供す
る。 【解決手段】それぞれが無線回線を介して無線端末を収
容する無線基地局と、無線端末の課金処理をする課金装
置とを有する無線通信システムにおいて、無線基地局
は、第１の無線端末からの接続要求に応答して、課金に
反映される契約条件により第１の無線端末に定められた
バッファサイズに対応した領域を確保し、受信した第１
の無線端末のパケットデータを確保した領域に記憶し、
第１の無線端末に対して領域に記憶したパケットデータ
を送信する。課金装置は、バッファサイズを示す契約ラ
ンクを無線端末ごとに格納し、契約ランクに応じて各無
線端末の料金データを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれが無線回
線を介して無線端末を収容する無線基地局と、該無線端
末の課金処理をする課金装置と、該無線端末の課金に反
映する契約条件を格納するユーザプロファイル格納装置
と、これら装置を有する無線通信システムに関する

【０００２】

【従来の技術】従来、無線通信システム上でパケット通
信を利用して、インターネット等のデータ通信網に接続
する際の課金方式として、利用量によらず一定料金とす
る固定制課金方式と、利用量を基に料金を変動させる従
量制課金方式がある。

【０００３】さらに、従量制課金方式は、利用量の単位
に通信時間を基に課金する方式と、通信データ量を基に
課金する方式に分けられる。これらの内、無線パケット
通信の特長である常時接続性を活かす為に通信データ利
用量による従量制課金方式が最も普及している。また、
特開２０００−７８１９６に示されるように有線通信シ
ステムにおいてＩＰ網内で確保できた資源量により、課
金する方法が知られている。特開平１０−１７４１８５
号公報には、IP網と無線網とのインターワークにおい
て、無線上のコネクションと有線のIP網上でのコネクシ
ョンとの伝送レートの差を吸収するため、無線基地局に
バッファを設け、移動局へ送信するパケットデータを一
時保存するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】無線通信システム上で
パケット通信を利用してインターネット等のデータ通信
網に接続する場合の課金方式の内、前記固定制課金方式
では利用量に関わらず決められた料金を支払うので、一
般的に利用量の少ないユーザには従量制より割高な料金
に設定されている為、サービスを提供する通信事業者は
このような利用量の少ないユーザの加入者増加は見込め
ない。

【０００５】また、大量の動画像データを送受信するよ
うな通信データ量が多いヘビーユーザの利用は、無線通
信システム内のバッファ装置や回線装置、プロセッサな
どの資源が独占される為、これにより無線通信システム
に収容できる加入者が少なくなり、これを解消しようと
設備を増設するとサービスを提供する事業者にとっては
ユーザあたりの設備コストが高くなるため好ましくな
い。特に、無線通信システムは、インターネットなどの
データ通信網と接続する有線インタフェースと、ユーザ
の所有する端末側との間の無線インタフェースの二つに
大きく分かれており、無線インタフェースの回線容量は
無線プロトコル上で一無線基地局あたりの上限が決まっ
ており、これは有線インタフェースに比べ一般的に回線
容量が少ない。

【０００６】また、トラヒックの多い所に基地局を併設
して回線容量を増設することは電波の干渉があるため無
限に増設は行えないため、これも一般的に有線インタフ
ェースに比べ増設が困難である。これにより、ヘビーユ
ーザの利用は、より少ない資源を複数ユーザで共有して
いる無線帯域が不足になり、各ユーザに公平にサービス
を提供するのが困難な為、サービスを提供する事業者に
とって、該固定制課金方式は好ましくない。

【０００７】また、前記通信時間を基にした従量制課金
方式は、パケットを送受していない場合も課金されるこ
とになり、パケット通信の常時接続性のメリットが活か
せない為、該課金方式を用いることは好ましくない。

【０００８】以上より、無線通信システムを利用したパ
ケット通信でユーザの通信利用頻度に応じた課金処理を
可能とするためにデータ通信量を基にした従量制課金方
式が考えられるが、従量制課金方式では、パケットの通
信量をカウントするためのパケットカウントが必要とな
る。また、無線基地局側でパケットカウンタを設けたと
しても、無線インタフェース上でのパケットの消失や、
エラーパケット受信によるパケットの再送などユーザに
は見えないトラヒックが発生する場合があり、ユーザの
予期しない課金がされてしまうという第一の課題があ
る。この問題を解決するために、従量制課金方式では、
ユーザからの課金に関する問合せに答えるための通信ロ
グを保存する装置等の設置をしない限り、ユーザの通信
利用頻度に応じた課金処理を可能とすることができな
い。

【０００９】特開平１０−１７４１８５号公報には容量
可変バッファのバッファ容量を送信部の伝送速度に応じ
て増減させる調整手段が示されているが、ユーザごとに
パケットデータを受信するのに予め定められたバッファ
サイズを確保する手段は開示されていないため、ユーザ
の通信利用頻度に応じた課金処理を可能とすることがで
きない。

【００１０】また、無線通信システムを利用したパケッ
ト通信では、一般的に無線区間の伝送速度は有線区間に
比べはるかに遅く、無線区間がボトルネックとなる為、
品質等級を考慮した細かいユーザのニーズ、たとえば料
金が高くても応答時間が早い方が良いというユーザや、
応答時間が遅くても安い方が良いというユーザの要求に
答えることはまだ実現されていないという第２の課題が
ある。

【００１１】特開２０００−７８１９６号公報には有線
部分の品質で課金するという方式が示されているが、無
線通信特有の課題を解決していない。即ち、特開２００
０−７８１９６号公報には、無線区間の通信回線の不安
定性を回避すること、無線端末がハンドオーバする際の
通信回線の接続処理方法、さらに、ハンドオーバの際に
無線端末が受信するデータの連続性を確保することの具
体的手段が開示されていない。

【００１２】また、新たな課金方式を採用するにあた
り、従来から一般に規定される通信プロトコル上の処理
のほかに新たな処理又は処理の変更が必要となり、既存
の通信プロトコルと整合性が図れないという第3の課題
がある。

【００１３】以上から、本発明の目的は、パケットカウ
ンタや通信ログを保存する装置等の設置を必要としない
（固定制課金）方式を採用するとともに、ユーザの通信
利用頻度に応じた課金処理を可能とする無線基地局及び
無線通信システムを提供することである。

【００１４】また、本発明の目的は、無線区間の通信回
線の不安定性を回避し、無線端末がハンドオーバする際
の通信回線の接続処理方法を可能とし、さらに、ハンド
オーバの際に無線端末が受信するデータの連続性を確保
する無線通信システムを提供することである。

【００１５】さらに、本発明の目的は、従来から規定さ
れている通信プロトコルとの整合性のよい無線通信シス
テムを提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】以下に示すような解決手
段により、上記課題を解決する。

【００１７】それぞれが無線回線を介して無線端末を収
容する無線基地局と、無線端末の課金処理をする課金装
置とを有する無線通信システムにおいて、無線基地局
は、第１の無線端末からの接続要求に応答して、課金に
反映される契約条件により第１の無線端末に定められた
バッファサイズに対応した領域を確保し、受信した第１
の無線端末のパケットデータを確保した領域に記憶し、
第１の無線端末に対して領域に記憶したパケットデータ
を送信する。課金装置は、バッファサイズを示す契約ラ
ンクを無線端末ごとに格納し、契約ランクに応じて各無
線端末の料金データを決定する構成とする。

【００１８】又、無線基地局において、無線端末各々の
パケットデータを受信する入力インタフェースと、入力
インタフェースにより受信したパケットデータを記憶す
るバッファと、バッファの領域を制御する制御部と、バ
ッファに記憶されたパケットデータを無線端末へ送信す
る出力インタフェースとを有し、制御部は、課金に反映
される契約条件により無線端末ごとに定められたバッフ
ァサイズに対応した領域を確保するようバッファに指示
し、バッファは、制御部からの指示に応答して、無線端
末ごとに定められたバッファサイズに対応したそれぞれ
の領域に、入力インタフェースにより受信した無線端末
ごとのパケットデータを記憶する構成とする。

【００１９】又、それぞれが無線回線を介して無線端末
を収容する複数の無線基地局と、複数の無線基地局を制
御する基地局制御装置とを有する無線通信システムにお
いて、無線基地局のうち第１の無線端末を収容する第1
の無線基地局は、第１の無線端末からの接続要求に応答
して、課金に反映される契約条件により第１の無線端末
に定められたバッファサイズに対応した領域を確保し、
受信した第１の無線端末のパケットデータを確保した領
域に記憶し、第１の無線端末に対して領域に記憶したパ
ケットデータを送信し、基地局制御装置は、第１の無線
端末の移動に伴って第１の無線端末を収容する第２の無
線基地局に、第1の無線基地局から受信した第１の無線
端末の識別子と、第1の無線基地局から受信した契約ラ
ンクとを含むハンドオーバ接続要求を送信し、第２の無
線基地局は、基地局制御装置から受信したハンドオーバ
接続要求に基づき、第１の無線端末と無線回線を接続
し、接続要求に含まれる契約ランクに対応したバッファ
サイズの領域を確保し、第１の無線端末に対して領域に
記憶されたパケットデータを送信する構成とする。さら
に、該無線通信システムは、第２の無線基地局は、基地
局制御装置に対して、契約ランクに対応したバッファサ
イズの領域を確保できたかどうかを通知し、基地局制御
装置は、第２の無線基地局から受信した該通知を第１の
無線基地局に送信し、第１の無線基地局は、基地局制御
装置から受信した該通知が契約ランクに対応したバッフ
ァサイズの領域を確保できたことを内容とするときに
は、バッファに記憶している第１の無線端末のパケット
データを基地局制御装置を介して第２の無線基地局へ送
信する構成とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１を用いて、本発明による無線
基地局の構成及び概要について説明する。図１は無線移
動端末９００、無線基地局１００、基地局制御装置２０
０、ユーザプロファイル格納装置３００、ゲートウェイ
装置４００，ＩＰ網５００、通信者６００、移動交換機
７００、電話網８００で構成される無線通信システムで
ある。基地局制御装置２００は、無線基地局１００と、
ユーザプロファイル格納装置３００と、移動交換機７０
０と、ゲートウェイ装置４００と接続回線を介して接続
されている。複数の無線端末９００は、無線を介して無
線基地局１００に接続される。移動交換機７００は、電
話網８００と基地局制御局２００とを接続交換する。ゲ
ートウェイ装置４００は、ＩＰ網５００と基地局制御局
２００とを接続する。

【００２１】無線端末９００は、該無線通信システムで
使われる移動型無線端末であり、ＰＤＡ(Personal Digi
tal Assistant)型、あるいは通信制御部をアダプタ化し
ノート型パーソナルコンピュータにその他の機能を代用
させ、該アダプタを搭載したノートパソコン型などであ
る。通信者６００は、ＩＰ網５００を介して接続される
無線端末９００の通信相手である。なお、図１における
ＩＰ網は事業者独自のデータ通信網であっても良い。ま
た、移動交換機７００は音声用であり、音声通話の時
は、該移動交換機７００を通って、電話網８００に音声
データが流れる。無線通信システムの課金方法はデータ
通信用である場合、移動交換機７００、電話網８００の
存在しない構成でも適用することができ、例えばデータ
通信サービスのみを提供する事業者は、図１の構成から
移動交換機７００、電話網８００の存在しない構成とな
る。

【００２２】図２は、無線基地局１００の内部構成であ
る。無線基地局１００は、通信相手６００からＩＰ網５
００と、ゲートウェイ装置４００と、基地局制御装置２
００と、無線基地局１００を介してパケットデータを受
信する入力インタフェース１０１と、無線基地局１００
の各構成要素を制御する制御部１０４と、無線端末へ送
信するパケットデータを記憶するバッファ１０３と、送
信パケットデータを無線側もしくは有線側に出力する出
力インタフェース１０２とで構成されている。尚、無線
基地局１００において、本発明の実施の説明に必要でな
いデータ処理部、ベースバンド部等の他の構成は省略し
ている。

【００２３】ユーザプロファイル格納装置３００は、図
８に示すように、契約した無線端末９００の識別データ
と、その無線端末９００の契約ランクの情報とが記憶さ
れている。無線基地局１００は、無線端末９００の無線
リンクが確立される際に、またはハンドオ−バにより切
替先の無線端末１００ｂに収容される際に、該無線端末
９００の契約ランクをユーザプロファイル格納装置３０
０から引き出すことができる。ユーザは、無線通信シス
テムを提供するサービス事業者との契約により、複数の
契約ランクの中から料金と自らの通信使用頻度等を考慮
して、契約ランクを選択し決定する。各ユーザは、契約
したバッファサイズの等級により固定料金でサービスを
受けることができる。

【００２４】制御部１０４は、パケット内容を解析しユ
ーザ毎のパケットバッファに振り分けるためのパケット
振分け機能と、複数のユーザバッファに送信データが蓄
積されている時にスケジューリングアルゴリズムに従い
どのユーザバッファにあるパケットを先に送信すべきか
決定するためのスケジューリング機能と、図７を用いて
後述するバッファ再確保する無線端末９００を特定する
機能と有するプログラムを格納するＲＯＭ１０４aと、
プログラムを実行して無線基地局１００の各構成に制御
するＣＰＵ１０４cと、バッファ１０３に振分けるパケ
ットデータを一時記憶するＲＡＭ１０４cとを有する。

【００２５】制御部１０４は、後述する契約ランクに従
い、入力インタフェース１０１により受信した無線端末
９００ごとのパケットデータを記憶することのできるバ
ッファ１０３の領域（ユーザバッファ１０３a）を確保
するように制御する。ユーザバッファ１０３ａ〜１０３
ｃは、ユーザが無線リンクを確立する度に生成され、無
線リンクの解放とともに該ユーザバッファも解放され
る。また、制御部１０４が搭載するプログラムのスケジ
ューリング機能を有するアルゴリズムは、バッファに蓄
積されているデータをユーザ毎に１パケット毎に順番に
送信するラウンドロビン方式、ユーザ毎に確保されたバ
ッファの中で一番利用されていなかったバッファに蓄積
されていたパケットデータを送信するＬＲＵ（Ｌｅａｓ
ｔ Ｒｅｃｅｎｔｌｙ Ｕｓｅｄ）など何れのアルゴリズ
ムを採用してもよい。

【００２６】記憶装置１０５は、図３に示す契約ランク
と確保するバッファサイズとの関係と、図９に示す収容
している無線端末９００と、収容している無線端末９０
０の契約ランクと、収容している無線端末９００が確保
しているバッファサイズと、通信開始時刻とを記録した
通信リストを格納している。無線端末９００の無線リン
クが確立される際に、またはハンドオ−バによって新た
に無線端末９００を収容する際に、ユーザプロファイル
格納装置３００から該無線端末の契約ランクの通知を受
け記憶する。制御部１０４は、ユーザバッファ１０３ａ
を確保する場合に、記憶装置１０５に記憶された無線端
末９００の契約ランクを読出し、記憶装置１０５に記憶
された契約ランクと確保するバッファサイズとの関係か
ら、確保すべきバッファサイズを読出し、読み出したバ
ッファサイズでバッファ１０３の領域を確保する。

【００２７】バッファ１０３は、無線端末９００に送信
するパケットデータを一時記憶するための記憶装置であ
る。上述した制御部１０４の制御部１０４により契約ラ
ンクに従い領域を、無線端末９００ごとに確保するよう
に制御される。

【００２８】図３は、無線基地局１００の記憶装置１０
５に記憶される契約ランクとバッファサイズのレベルと
の関係を示す図である。尚、契約ランクはユーザが契約
時に決定することができる。

【００２９】図３において、契約ランクはランク１〜５
の５段階に設定されており、各契約ランクに対して確保
できるバッファサイズのレベルは１又は複数用意されて
いる。契約ランクが高いほど確保できるバッファサイズ
が大きく、ユーザに課される料金が高くなるように設定
されている。バッファ確保レベルは、前記最大バッファ
サイズ（レベル１）で確保できなかったときの動作とし
て、レベル２〜４までのバッファサイズが設定されてい
る。各ランクのユーザは、レベル１のバッファサイズが
無線基地局内のリソース不足で確保できなかった場合
は、レベル２のサイズで再度バッファ確保が試みられ
る。同様にレベル２のバッファサイズで確保できなかっ
た場合は、レベル３、レベル４のバッファサイズで確保
が試みられる。例えば、契約ランク１は、レベル１バッ
ファサイズが５１２ｋｂｙｔｅ、レベル２のバッファサ
イズが２５６ｋｂｙｔｅ、レベル３のバッファサイズが
１２８ｋｂｙｔｅ、レベル４のバッファサイズが１６ｋ
ｂｙｔｅである。契約ランク２はレベル１から順に２５
６ｋＢｙｔｅ、１２８ｋＢｙｔｅ、６４ｋＢｙｔｅ、１
６ｋＢｙｔｅである。契約ランク３はレベル順に１２８
ｋｂｙｔｅ、６４ｋＢｙｔｅ、３２ｋＢｙｔｅ、１６ｋ
Ｂｙｔｅである。ランク４はバッファサイズのレベルは
３つで、順に６４ｋｂｙｔｅ、３２ｋＢｙｔｅ、１６ｋ
Ｂｙｔｅである。ランク５でバッファサイズのレベルは
１つで、１６ｋｂｙｔｅである。この例では、ランク４
はレベル３までしかバッファサイズが設定されておら
ず、この場合、レベル３のバッファサイズで確保できな
かったランク４のユーザは、接続することが出来ない。
また、ランク５で契約したユーザはレベル1のみバッフ
ァサイズが設定されており、この場合、最大バッファサ
イズで確保できなかった場合は接続できないことにな
る。また、制御部１０４は、バッファを確保できたとき
は各無線端末にその旨通知するように出力インタフェー
スを制御する。この場合に、確保できたバッファ領域の
容量の大きさを通知するように制御してもよい。

【００３０】次に図４を用いて、無線端末９００が接続
を開始する際に、無線基地局１００がユーザバッファ１
０３ａを確保する手順を示す。以下の処理は、無線基地
局１００の制御部１０４が格納するプログラムの実行に
よる処理である。尚、無線端末９００及びユーザプロフ
ァイル格納装置２００からの情報の送受信も制御部１０
４により制御される。

【００３１】発呼を契機に無線基地局１００は、無線端
末９００から接続要求メッセージを受信する（Ｓ４０
１）。無線基地局１００は、無線端末９００からデータ
通信を開始する旨の接続要求メッセージを受信すると、
ユーザプロファイル格納装置３００に対し、認証要求メ
ッセージを送信するように出力インタフェース１０２を
制御する（Ｓ４０２）。認証要求メッセージを受信した
ユーザプロファイル格納装置３００は、ユーザの端末認
証を行なった結果として、認証応答メッセージを無線基
地局１００に送信するように出力インタフェース１０２
を制御する（Ｓ４０３）。次に無線基地局１００は、受
信した認証応答メッセージより端末接続の可否を判定し
（Ｓ４０４）、接続が可能の場合はユーザプロファイル
格納装置２００にユーザプロファイル要求メッセージを
送信するように出力インタフェース１０２を制御する
（Ｓ４０５）。次に、無線基地局１００は、ユーザプロ
ファイル格納装置３００からユーザ毎に設定されている
契約ランクを含むユーザプロファイル応答メッセージを
受信する（Ｓ４０６）。次に、無線基地局１００は、ユ
ーザプロファイル応答メッセージに含まれる契約ランク
に従い、ユーザバッファ１０３ａを確保するようにバッ
ファ１０３を制御する（Ｓ４０７）。尚、無線基地局１
００は、図３に示すような契約ランクに含まれる確保す
べきバッファサイズを記憶しており、契約ランクをユー
ザプロファイル格納装置３００から受信し、受信した契
約ランクに含まれるバッファサイズを読み出すように記
憶装置１０５を制御する。無線基地局１００は、該バッ
ファサイズでユーザバッファ１０３ａが確保出来たか判
定し（Ｓ４０８）、確保できた場合は接続可否情報に
“ＯＫ”値を格納するように記憶装置１０５を制御し
（Ｓ４０９）、接続応答メッセージ（接続可否“Ｏ
Ｋ”）を無線端末９００に送信するように出力インタフ
ェース１０２を制御し、無線リンクが確立される（Ｓ４
１０）。また、Ｓ４０８でユーザバッファを確保できな
かった場合は、既に受信済みのユーザプロファイル応答
メッセージの中に、次のレベルのバッファサイズがある
か判定し（S４１１）、存在する場合は再度バッファ確
保を試み（Ｓ４１２）、Ｓ４０８に戻って、確保結果判
定処理に戻る。一方、無線基地局１００は、受信済みの
ユーザプロファイル応答メッセージの中に次のレベルの
バッファサイズが存在しない場合は、接続可否情報に
“ＮＧ”を格納するようにように記憶装置１０５を制御
し（Ｓ４１３）、接続応答メッセージ（接続可否“Ｎ
Ｇ”）を送信するように出力インタフェース１０２を制
御し、無線リンクの確立は拒否される（Ｓ４１０）。

【００３２】次に図５を用いて、無線基地局１００の制
御部１０４が、受信したパケットデータをバッファ１０
３に一時記憶し、各無線端末９００にパケットデータを
送信する際の手順を示す。以下の処理は、無線基地局１
００の制御部１０４が格納するプログラムの実行による
処理である。

【００３３】まず、無線基地局１００の入力インタフェ
ース１０１がパケットデータを受信する（Ｓ５０１）
と、制御部１０４は、データの内容から蓄積するユーザ
バッファの宛先を判定する（Ｓ５０２）。また、制御部
１０４はパケットデータを保存できる容量が該ユーザバ
ッファに存在するか判定する（Ｓ５０３）。パケットデ
ータを保存できる容量が該ユーザバッファに存在し、格
納可能な場合はパケットデータをユーザバッファに格納
するように記憶装置１０５を制御し（Ｓ５０４）、パケ
ット受信処理を継続する（Ｓ５０６）。該ユーザバッフ
ァに送信待ちデータが蓄積されているためにパケットデ
ータを保存できる容量が無く、格納が不可能な場合はパ
ケットデータを破棄し（Ｓ５０５）、パケット受信処理
を継続する（Ｓ５０６）。

【００３４】次に図６を用いて、無線端末９００の無線
接続について、切替元の無線基地局１００ａから切替先
の無線基地局１００ｂへハンドオ−バ接続する手順を示
す。以下の処理は、無線基地局１００の制御部１０４が
格納するプログラムの実行による処理である。尚、無線
端末９００及びユーザプロファイル格納装置２００から
の情報の送受信も制御部１０４により制御される。

【００３５】切替元の無線基地局１００aは、図４を用
いて説明した手順により無線端末９００ごとに契約ラン
クに従ってバッファ領域を確保するようにバッファ１０
３を制御し、無線端末９００の無線リンクが確立され
る。無線基地局１００に収容されている無線端末９００
は、切替元の無線基地局１００aを介して基地局制御装
置２００へ、無線状態（たとえば、Ｓ／Ｎ比）を報告す
る。基地局制御装置２００は、切替元の無線基地局１０
０aを介して無線端末９００から受けた無線状態（Ｓ６
０１）により、ハンドオーバの必要性を判断する（Ｓ６
０２）。ハンドオーバの必要性があると判断した基地局
制御装置２００は、切替先の無線基地局１００ｂに対し
て、ハンドオーバ接続要求メッセージを送信するように
出力インタフェース１０２を制御する（Ｓ６０３）。こ
のハンドオーバ接続要求には、ハンドオーバ接続を行う
ための情報のほか、当該無線端末の契約ランクが含まれ
る。なお、基地局制御装置２００がハンドオーバの必要
性があると判断された無線端末９００は、ユーザプロフ
ァイル格納装置３００から契約ランクの通知を受ける。
契約ランクの通知を受けた無線基地局１００は、図3に
示す記憶装置１０５に記憶された契約ランクと契約ラン
クに含まれるバッファサイズとの関係を読み出し、この
関係をもとに通知を受けた契約ランクに含まれるバッフ
ァサイズを特定し、特定したバッファサイズでユーザバ
ッファ１０３ａを確保するようにバッファ１０３を制御
する（Ｓ６０４）。無線基地局１００ｂは、該バッファ
サイズでユーザバッファ１０３ａが確保出来たか判定し
（Ｓ６０５）、確保できた場合は接続可否情報に“Ｏ
Ｋ”値を格納するように記憶装置１０５を制御し（Ｓ６
０６）、接続応答メッセージ（接続可否“ＯＫ”）を基
地局制御装置２００に送信するように出力インタフェー
ス１０２を制御し（Ｓ６０７）、基地局制御装置２００
は切替先の無線基地局１００ｂに対して無線端末９００
の無線リンクを確立するように指示する。また、Ｓ６０
５でユーザバッファを確保できなかった場合は、受信し
た契約ランクで次のレベルのバッファサイズがあるか判
定し（Ｓ６０８）、存在する場合は、再度バッファ確保
をするように制御し（Ｓ６０９）、S６０５に戻って、
確保結果判定処理に戻る。一方、無線基地局１００は、
次のレベルのバッファサイズが存在しない場合は、接続
可否情報に“ＮＧ”を格納するように記憶装置１０５を
制御し（Ｓ６１０）、接続応答メッセージ（接続可否
“ＮＧ”）を送信するように出力インタフェース１０２
を制御する（Ｓ６０７）。

【００３６】接続可否“ＯＫ”の接続応答メッセージを
受信した基地局制御装置２００は、切替元の無線基地局
１００ａに対して格納された接続可否の通知を行う（Ｓ
６１１）。切替元の無線基地局１００ａは、接続可否
“ＯＫ”の通知を受けたかどうかを判定し（Ｓ６１
２）、接続可否“ＯＫ”の通知を受けた切替元の無線基
地局１００ａは、該ハンドオーバ接続の無線端末９００
に送信するためにバッファ１０３ａに記憶されているデ
ータを基地局制御装置２００を介して切替先の無線基地
局１００ｂに送信するように出力インタフェース１０２
を制御する（Ｓ６１３）。

【００３７】以上より、ハンドオーバ時の接続は、切替
先の無線基地局１００ｂが受信したパケットデータに加
えて、切替元の無線基地局１００ａが受信したパケット
データを、切替先の無線基地局１００ｂのバッファ１０
３で契約ランクに基づき確保した領域に一時保存して、
無線端末９００へ送信されるため、ハンドオーバ接続の
円滑化及びデータ通信の連続性が確保できる。

【００３８】次に図７を用いて、あるユーザが通信を終
了し無線リンクを解放したのを契機に、空いたバッファ
を通信中のユーザに対して割当る手順を示す。以下の処
理は、無線基地局１００の制御部１０４が格納するプロ
グラムの実行による処理である。尚、無線端末９００及
びユーザプロファイル格納装置２００からの情報を送受
信も制御部１０４により制御される。

【００３９】ここで空いたバッファの割当は、通信中の
ユーザうち最大バッファサイズでバッファを確保できて
いないユーザに対して、優先して確保できるようにバッ
ファ１０３を制御する。従って、無線基地局１００の制
御部１０４は、通信中のユーザうち最大バッファサイズ
でバッファを確保できていない者の検索を行う。検索
は、図９に示す通信者リストから、契約ランクのより高
くかつバッファサイズのより低いユーザをバッファの優
先確保の対象ユーザとして特定する（Ｓ７０１、Ｓ７０
２、Ｓ７０３、Ｓ７０４）。検索する初期値として契約
ランクが最も高くかつバッファサイズが最も低いレベル
（契約ランク１、バッファレベル４）を与え（Ｓ７０
１）、通信者リストから対象ユーザを検索する（Ｓ７０
２）。検索対象者がいない（Ｎ＝０）場合は（Ｓ７０
３）、検索値のバッファレベルを１つ下げて（Ｓ７０
４）、再び通信者リストから対象ユーザを検索する（Ｓ
７０２）。但し、対象ユーザの検索を幾度か重ね、検索
値のバッファレベルが２であるときは、検索値の契約ラ
ンクを１つ上げて（Ｓ７０４）、通信者リストから対象
ユーザを検索する（Ｓ７０２）。検索対象者がいる（Ｎ
≠０）場合は（Ｓ７０３）、さらに検索対象者が複数存
在するかどうかを判定する（Ｓ７０５）。検索対象者が
複数いる（Ｎ＞１）場合は、通信開始時刻がもっとも早
いユーザを特定し（Ｓ７０６）、バッファの優先確保の
対象とする。一方、検索対象者が１である場合は、その
者をバッファの優先確保の対象とする。特定されたバッ
ファ優先確保の対象ユーザについて、現在のバッファレ
ベルより１つ上のレベルのバッファサイズでバッファ確
保するようにバッファ１０３を制御する（Ｓ７０７）。
次に、バッファの空き容量との関係でバッファ確保でき
たかどうかを判定する（Ｓ７０８）。確保失敗であると
きは、検索値のバッファレベルを１つ下げて（Ｓ７０
４）、再び通信者リストから対象ユーザを検索する（Ｓ
７０２）。但し、対象ユーザの検索を幾度か重ね、検索
値のバッファレベルが２であるときは、検索値の契約ラ
ンクを１つ上げて（Ｓ７０４）、通信者リストから対象
ユーザを検索する（Ｓ７０２）。確保成功であれば、検
索対象者数の値を１引き（Ｎ＝Ｎ−１）（Ｓ７０９）、
図９に示す通信者リストにおいて、確保されたユーザの
契約ランク及びバッファレベルを、確保された契約ラン
ク及びバッファレベルへを更新する（Ｓ７１０）。確保
成功であときは、さらに検索対象者数（Ｎ）が、未だい
るかどうかを判定する（Ｓ７１１）。検索対象者数
（Ｎ）がいるときは、Ｓ７０５に戻り同様の処理を行
う。検索対象者数（Ｎ）が０のときは（Ｓ７１１）、検
索値が契約ランクが最も低くかつバッファサイズが最も
高い値よりも１つ下の値（契約ランク＝５、かつ、バッ
ファレベル＝２）であるかどうかを判定する（Ｓ７１
２）。判定の結果、検索値が契約ランクが最も低くかつ
バッファサイズが最も高い値よりも１つ下の値（契約ラ
ンク＝５、かつ、バッファレベル＝２）であるときは、
バッファ追加確保処理は終了する（Ｓ７１３）。一方、
判定の結果、検索値が契約ランクが最も低くかつバッフ
ァサイズが最も高い値よりも１つ下の値（契約ランク＝
５、かつ、バッファレベル＝２）でないときは、検索値
のバッファレベルを１つ下げて（Ｓ７０４）、再び通信
者リストから対象ユーザを検索する（Ｓ７０２）。但
し、対象ユーザの検索を幾度か重ね、検索値のバッファ
レベルが２であるときは、検索値の契約ランクを１つ上
げて（Ｓ７０４）、通信者リストから対象ユーザを検索
する（Ｓ７０２）。

【００４０】なお、無線基地局１００は、バッファの空
き容量を計測する計測装置を備えることにより、計測し
たバッファの空き容量を考慮して、ユーザごとの契約ラ
ンク及び現時点で確保できているバッファレベルを記憶
している通信者リストから、計測したバッファの空き容
量で確保できる範囲で契約ランクの最も高くかつバッフ
ァサイズの最も低いユーザを再確保の対象ユーザとして
特定してもよい。これにより、バッファの優先確保の対
象ユーザとして特定を効率よくかつ迅速にできる。ま
た、S７０７のステップにおいて、特定されたバッファ
優先確保の対象ユーザについて、現在のバッファレベル
より１つ上のレベルのバッファサイズでバッファ確保を
試みたが確保できなかったときは、バッファの空き容量
の範囲内で確保できるサイズでバッファを確保するよう
にバッファ１０３を制御してもよい。

【００４１】本手順を用いることにより、ユーザバッフ
ァを多くするよう契約しているユーザは、パケットが破
棄される可能性が少ないため高スループットになり、ま
た、ユーザバッファを少ないサイズで契約しているユー
ザは低スループットになるため、ユーザの品質制御をす
ることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上、本発明は、パケットカウンタや通
信ログを保存する装置等の設置を必要としない構成を採
用するとともに、ユーザの通信利用頻度に応じた課金処
理を可能とする無線基地局及び無線通信システムを提供
することができる。

【００４３】また、本発明は、無線区間の通信回線の不
安定性を回避し、無線端末がハンドオーバする際の通信
回線の接続処理方法を可能とし、さらに、ハンドオーバ
の際に無線端末が受信するデータの連続性を確保する無
線通信システムを提供することができる。

【００４４】さらに、本発明は、従来から規定されてい
る通信プロトコルとの整合性のよい無線通信システムを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無線通信システムの構成を示す図である。

【図２】無線基地局の構成を示す図である。

【図３】該無線通信システムの契約ランクと確保するバ
ッファサイズとの関係を示す図である。

【図４】無線移動端末が接続を開始する手順例を示す図
である。

【図５】無線基地局がパケットデータを受信したときの
処理例を示す図である。

【図６】無線移動端末がハンドオーバして無線基地局に
接続する手順例を示す図である。

【図７】バッファを追加確保する手順を示す図である。

【図８】ユーザプロファイル格納装置記憶されている契
約した無線端末の識別情報とその無線端末の契約ランク
の情報を示す図である。

【図９】通信中の無線端末と、各無線端末の契約ランク
と、各無線端末の確保しているバッファサイズのレベル
と、通信開始時刻との関係を示す図である。

【符号の説明】

１００…無線基地局 １０１…入力インタフェース １０２…出力インタフェース １０３…ユーザバッファ １０４…制御部 １０５…記憶装置 ２００…基地局制御装置 ３００…ユーザプロファイル格納装置 ４００…ゲートウェイ装置 ５００…ＩＰ網 ６００…通信者 ７００…移動交換機 ８００…電話網 ９００…無線端末

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） Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｍ (72)発明者 葉山 雅夫 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 宮▲崎▼ 秀一 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 岩田 宏 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 Ｆターム(参考） 5K025 BB07 BB10 CC02 DD06 EE14 EE24 FF15 FF16 GG04 5K030 GA20 HA08 HB08 HC01 HC09 JL01 JT03 JT09 KA03 LC05 MA13 5K067 AA29 BB04 CC08 DD17 EE02 EE10 FF02 FF04 HH23 KK15

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれが無線回線を介して無線端末を収
   容する無線基地局と、上記無線端末の課金処理をする課
   金装置とを有する無線通信システムにおいて、 上記無線基地局は、 第１の無線端末からの接続要求に応答して、課金に反映
   される契約条件により上記第１の無線端末に定められた
   バッファサイズに対応した領域を確保し、受信した上記
   第１の無線端末のパケットデータを確保した領域に記憶
   し、上記第１の無線端末に対して上記領域に記憶したパ
   ケットデータを送信し、上記課金装置は、 上記バッファサイズを示す契約ランクを上記無線端末ご
   とに格納し、上記契約ランクに応じて上記各無線端末の
   料金データを決定することを特徴とする無線通信システ
   ム。
2. 【請求項２】無線端末各々のパケットデータを受信する
   入力インタフェースと、 上記入力インタフェースにより受信したパケットデータ
   を記憶するバッファと、 上記バッファの領域を制御する制御部と、 上記バッファに記憶されたパケットデータを上記無線端
   末へ送信する出力インタフェースとを有し、 上記制御部は、課金に反映される契約条件により上記無
   線端末ごとに定められたバッファサイズに対応した領域
   を確保するよう上記バッファに指示し、 上記バッファは、上記制御部からの指示に応答して、上
   記無線端末ごとに定められたバッファサイズに対応した
   それぞれの領域に、上記入力インタフェースにより受信
   した上記無線端末ごとのパケットデータを記憶すること
   を特徴とする無線基地局。
3. 【請求項３】請求項２に記載の無線基地局において、 上記制御部は、課金に反映される契約条件により無線端
   末ごとに定められた第１のバッファサイズに対応した領
   域を確保できないときは、第１のバッファサイズよりも
   小さい第２のバッファサイズに対応した領域を確保する
   ように上記バッファに指示することを特徴とする無線基
   地局。
4. 【請求項４】請求項２又は３に記載の無線基地局におい
   て、 上記制御部は、上記確保できた領域のバッファサイズを
   上記無線端末に通知するよう制御することを特徴とする
   無線基地局。
5. 【請求項５】請求項２に記載の無線基地局において、 上記各無線端末宛てに受信したパケットデータの量が上
   記無線端末ごとに定められたバッファサイズを超えた場
   合に、上記無線端末宛てに受信するパケットデータを破
   棄することを特徴とする無線基地局。
6. 【請求項６】無線端末各々のパケットデータを受信する
   入力インタフェースと、 上記入力インタフェースにより受信したパケットデータ
   を記憶するバッファと、 上記バッファの領域を制御する制御部と、 上記バッファに記憶されたパケットデータを上記無線端
   末へ送信する出力インタフェースと、 通信中の複数の無線端末の識別子と、該通信中の無線端
   末に対応した契約ランクと、該通信中の無線端末に割当
   てられているバッファサイズとを記憶する記憶装置と、
   とを有し、 上記制御部は、上記記憶装置に記憶された通信中の無線
   端末のうち、上記契約ランクが最も高く、かつ、上記確
   保しているバッファサイズが最も小さい無線端末を特定
   し、 該特定した無線端末の上記確保しているバッファサイズ
   より大きなバッファサイズに対応した領域を再確保する
   よう上記バッファに指示し、 上記バッファは、上記制御部からの指示に応答して、上
   記確保しているバッファサイズより大きなバッファサイ
   ズに対応した領域に、上記入力インタフェースにより受
   信した上記特定した無線端末のパケットデータを記憶す
   ることを特徴とする無線基地局。
7. 【請求項７】請求項６に記載の無線基地局において、 上記制御部は、上記記憶装置に記憶された通信中の無線
   端末のうち、上記契約ランクが最も高く、かつ、上記確
   保しているバッファサイズが最も小さい無線端末が複数
   あるときは、通信開始時刻が最も早い無線端末を特定す
   ることを特徴とする無線基地局。
8. 【請求項８】それぞれが無線回線を介して無線端末を収
   容する複数の無線基地局と、上記複数の無線基地局を制
   御する基地局制御装置とを有する無線通信システムにお
   いて、 上記無線基地局のうち第１の無線端末を収容する第1の
   無線基地局は、 第１の無線端末からの接続要求に応答して、課金に反映
   される契約条件により上記第１の無線端末に定められた
   バッファサイズに対応した領域を確保し、受信した上記
   第１の無線端末のパケットデータを確保した領域に記憶
   し、上記第１の無線端末に対して上記領域に記憶したパ
   ケットデータを送信し、 上記基地局制御装置は、上記第１の無線端末の移動に伴
   って第１の無線端末を収容する第２の無線基地局に、上
   記第1の無線基地局から受信した上記第１の無線端末の
   識別子と、上記第1の無線基地局から受信した上記契約
   ランクとを含むハンドオーバ接続要求を送信し、 上記第２の無線基地局は、 上記基地局制御装置から受信したハンドオーバ接続要求
   に基づき、上記第１の無線端末と無線回線を接続し、上
   記接続要求に含まれる上記契約ランクに対応したバッフ
   ァサイズの領域を確保することを特徴とする無線通信シ
   ステム。
9. 【請求項９】上記第２の無線基地局は、上記基地局制御
   装置に対して、上記契約ランクに対応したバッファサイ
   ズの領域を確保できたかどうかを通知し、上記基地局制
   御装置は、上記第２の無線基地局から受信した該通知を
   上記第１の無線基地局に送信し、上記上記第１の無線基
   地局は、上記基地局制御装置から受信した該通知が上記
   契約ランクに対応したバッファサイズの領域を確保でき
   たことを内容とするときには、上記バッファに記憶して
   いる第１の無線端末のパケットデータを上記基地局制御
   装置を介して上記第２の無線基地局へ送信することを特
   徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
10. 【請求項１０】それぞれが無線回線を介して無線端末を
    収容する無線基地局と、上記無線端末の課金に反映する
    契約条件を格納するユーザプロファイル格納装置とを有
    する無線通信システムにおいて、 上記ユーザプロファイル格納装置は、上記無線端末ごと
    の認証データと、課金に反映される契約条件により定め
    られた該無線端末ごとの契約ランクとを格納し、 上記無線基地局から受信した上記無線端末の認証データ
    を含む要求メッセージと、上記認証データとにより上記
    無線端末の認証判定を行い、 該認証が認められた無線端末へ該無線端末の上記契約ラ
    ンクを上記無線基地局へ送信し、 上記無線基地局は、 第１の無線端末からの接続要求に応答して、上記ユーザ
    プロファイル格納装置から受信した上記契約ランクに対
    応したバッファサイズで領域を確保し、受信した上記第
    １の無線端末のパケットデータを確保した領域に記憶
    し、上記第１の無線端末に対して上記領域に記憶したパ
    ケットデータを送信することを特徴とする無線通信シス
    テム。