JP2004048591A

JP2004048591A - 無線アクセスシステム

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Publication number: JP2004048591A
Application number: JP2002206016A
Authority: JP
Inventors: Ikuya Hirano; 平野　郁也; Naohiro Yamamoto; 山本　尚宏; Yuichi Sunada; 砂田　裕一; Yoshinari Nemoto; 根本　能成; Issei Tanaka; 田中　逸清
Original assignee: Japan Radio Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Japan Radio Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2002-07-15
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-15
Also published as: JP3793488B2

Abstract

【課題】無線アクセスシステムにおいて無線区間における通信状態の確認をより容易に行う。
【解決手段】無線アクセスシステム１０の端末装置１４は、下り無線信号に通信確認用情報が含まれることを検出する通信確認情報検出部３０と、通信確認情報を含むことが検出されたときにその応答としての応答情報を生成する応答情報生成部３２と、を備える。応答情報は、通信処理部２８によって上り無線信号に含められ、基地局装置１２に返送される。基地局装置１２側は、上り無線信号に応答情報が含まれることを検出する応答情報検出部２４と、検出された応答情報に基づいて通信状態判定を行う通信状態判定部２６と、を備える。このような構成により、情報処理装置を接続することなく、通信状態の確認を実行することができる。
【選択図】　　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線アクセスシステムに関し、特に無線アクセスシステムの基地局装置と端末装置との間の無線による通信状態を確認するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線アクセスシステムは、例えばインターネットなどの通信回線に接続するためのアクセスポイントとなる基地局装置と、その基地局装置との間で無線による通信の可能な複数の加入者装置（端末装置）と、を備える。情報処理装置を加入者装置に接続することで、情報処理装置をインターネットに接続することができる。
【０００３】
このような無線アクセスシステムにおいて、無線区間（すなわち基地局装置と加入者装置との間）における通信状態を確認する場合、従来は、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの送受により通信状態の確認を行うＰＩＮＧ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｇｒｏｐｅｒ）アプリケーションが用いられていた。そしてこの場合、ＰＩＮＧアプリケーションを、加入者装置または基地局装置に接続した情報処理装置上で稼動させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の通信状態の確認方法では、情報処理装置が接続されていない状況では、無線区間の通信状態を把握することができないという問題がある。
【０００５】
一方、加入者装置に情報処理装置を接続して通信状態の確認を行う場合、確認試験の実施者は、使用状態の確認を行うのに、加入者に加入者端末あるいは情報処理端末の使用許可を得なければならず、面倒であるという問題があった。またこの場合、ＰＩＮＧアプリケーションによりＩＰパケットとしての授受が確認できなかった場合、それが無線区間の問題なのか、あるいはその他の部分（例えば加入者装置からそれに接続される情報処理端末までの間の配線）の問題なのかまでは確実に把握することができない。また、基地局装置は、情報処理装置の接続が困難な場所あるいは実質的に不可能な場所に設置される場合もある。
【０００６】
以上のようなことから、無線アクセスシステムにおける無線区間の通信状態の確認をより容易に実現することが望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる無線アクセスシステムは、基地局装置と、該基地局装置との間で無線信号の授受を行う少なくとも一つの端末装置と、を含む無線アクセスシステムにおいて、前記基地局装置から端末装置に向けた下り無線信号に含める通信確認用情報を生成する通信確認情報生成部と、端末装置側で受信された下り無線信号における通信確認用情報の有無を検出する通信確認情報検出部と、前記通信確認用情報が検出されたときに、通信確認用情報の応答としての応答情報であって、前記端末装置から基地局装置に向けた上り無線信号に含める応答情報を生成する応答情報生成部と、基地局装置で受信された上り無線信号における応答情報の有無を検出する応答情報検出部と、前記応答情報が検出されたときに、該応答情報に基づいて基地局装置と端末装置との間の通信状態を判定する通信状態判定部と、を備える。このような構成により、情報処理装置を用いることなく通信状態の確認をより容易に行うことができるようになる。
【０００８】
また本発明にかかる無線アクセスシステムでは、前記通信確認用情報は、イーサネット（登録商標）フレームとして構成され、通信確認用情報であることを識別する情報を特定の宛先ＭＡＣアドレスとするのが好適である。また本発明にかかる無線アクセスシステムでは、前記応答情報は、イーサネット（登録商標）フレームとして構成され、応答情報であることを識別する情報を特定の宛先ＭＡＣアドレスとして含むのが好適である。また本発明にかかる無線アクセスシステムでは、前記通信確認用情報は、イーサネット（登録商標）フレームとして構成され、通信確認用情報であることを識別する情報を特定の宛先ＭＡＣアドレスとして含み、応答情報であることを識別する情報を特定の送信元ＭＡＣアドレスとして含み、前記応答情報生成部は、応答情報を、前記通信確認用情報に対して前記宛先ＭＡＣアドレスと前記送信元ＭＡＣアドレスとを入れ替えた情報として生成するのが好適である。ＭＡＣアドレスは、データリンク層において用いられるデータであるため、比較的簡素な装置構成による処理が可能となる。すなわち、上記のような構成によれば、より簡素な装置構成によってより容易に通信状態の確認を行うことができるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本実施形態にかかる無線アクセスシステム１０について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる無線アクセスシステム１０を含む通信システムの構成図、図２は、無線信号のフレーム構成を示す図、図３は、基地局装置１２の概略構成図、また図４は、端末装置１４の概略構成図である。
【００１０】
図１に示すように、無線アクセスシステム１０は、基地局装置１２と、該基地局装置１２との間で無線による通信の可能な少なくとも一つの端末装置１４と、を含む。基地局装置１２は通信回線（例えばインターネット等）１８に接続され、また端末装置１４はそれぞれ少なくとも一つの情報処理装置（例えばパーソナルコンピュータ等）１６に接続されている。このような構成により、通信回線１８を介して情報処理装置１６と他の情報処理装置（図示せず）との通信が実現される。
【００１１】
本実施形態では、基地局装置１２と端末装置１４との通信は、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ／Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ）方式（時分割多元接続／時分割双方向伝送方式）によって行われる。具体的には、図２に示すように、無線信号は複数のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームを縦続してなる。ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームは、下りフレームとそれに続く上りフレームとを有し、さらにこれら下りフレームおよび上りフレームには、それぞれ複数のタイムスロットが割り当てられる。そして、下りフレームおよび上りフレームのタイムスロットが、それぞれ各端末装置１４（Ａ，Ｂ，Ｃ）との通信用のフレームとして割り当てられる。このタイムスロットの割り当ては、本実施形態では、基地局装置１２と通信中の端末装置１４の数や、各端末装置１４に対応する情報伝送量に応じて可変設定される（デマンドアサイン方式）。なお、ＴＤＭＡ／ＴＤＤフレーム一つにおけるタイムスロット数は一定とされる。また、下りフレームおよび上りフレームともにそれぞれ制御用のタイムスロットが確保される。
【００１２】
下り無線信号は、基地局装置１２の管轄の端末装置１４について共通の信号として、上述した下りフレームにて送信される。すなわち、各端末装置１４には他の端末装置１４向けの情報も送信されることになるが、この情報は通信処理部２８によって破棄される。一方、上り無線信号は、上りフレームにおいて、各端末装置１４から、基地局装置１２から通知されたタイムスロットで、個別に送信される。
【００１３】
図３に示すように、基地局装置１２は、通信処理部２０と、基地局装置１２と端末装置１４（図１）との間の通信状態を確認するための通信確認情報を生成する通信確認情報生成部２２と、上り信号に通信確認情報に対する応答情報が含まれることを検出する応答情報検出部２４と、応答情報に基づいて通信状態を判別する通信状態判定部２６と、を備える。
【００１４】
このうち通信処理部２０は、通信回線１８側から受信したパケットに含まれる情報を下り無線信号に載せるための処理や、受信した上り無線信号に載せられた情報から通信回線１８側で伝送可能なパケットを生成するための処理、タイムスロットの割り当てを決定する処理などを行う。
【００１５】
そして下り無線信号の生成に際し、通信処理部２０は、そのタイムスロットの割り当てに基づいて、各端末装置１４（図１）向けのイーサネット（登録商標）フレーム（イーサネット（登録商標）パケット）を無線信号の一つ以上のタイムスロットに割り当てる。図４に示すように、イーサネット（登録商標）フレームは、宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレス、フレームタイプ、フレームデータ、およびＣＲＣコードを、この順に含む。そして、タイムスロットの割り当てにより確保されたデータ長よりイーサネット（登録商標）フレームのデータ長が長いときは、イーサネット（登録商標）フレームは複数のＴＤＭＡ／ＴＤＤパケットに分割されて無線信号に載せられる。図４は、イーサネット（登録商標）フレームが、三つのＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームに分割されて割り当てられる例である。なお、図４に示すように、無線区間におけるイーサネット（登録商標）フレームには、プリアンブルを設けていない。これは、プリアンブルによる同期引き込みを必要としないためである。
【００１６】
また図５に示すように、端末装置１４は、通信処理部２８と、基地局装置１２（図１）と端末装置１４との間の通信状態を確認するための通信確認情報が含まれることを検出する通信確認情報検出部３０と、該通信確認情報に対する応答情報を生成する応答情報生成部３２と、を備える。
【００１７】
このうち通信処理部２８は、情報処理装置１６側から受信したパケットに含まれる情報を上り無線信号に載せるための処理や、受信した下り無線信号に載せられた情報から情報処理装置１６側で伝送可能なパケットを生成するための処理を行う。図４に示すように、下り無線信号においてイーサネット（登録商標）フレームが複数のＴＤＭＡ／ＴＤＤフレームに分割して配置されていた場合には、この通信処理部２８によってイーサネット（登録商標）フレームが合成される。
【００１８】
次に、本実施形態にかかる無線アクセスシステム１０における通信状態の確認処理について図面を参照して説明する。図６は、通信状態の確認手法のフローチャート、また図７は、通信状態の確認において用いられる通信状態確認用イーサネット（登録商標）フレーム（ａ）とその応答として返送される応答イーサネット（登録商標）フレーム（ｂ）との構成例を示す図である。
【００１９】
本実施形態では、通信状態の確認は、上記通信処理部２０，２８に加え、通信状態確認試験用の回路（基地局装置側試験回路３４［図３］および端末装置側試験回路３６［図５］）として、基地局装置１２側に設けられる通信確認情報生成部２２、応答情報検出部２４、および通信状態判定部２６と、端末装置１４側に設けられる通信確認情報検出部３０、および応答情報生成部３２と、が動作することによって行われる。
【００２０】
まず、通信確認情報生成部２２は、例えば通信回線１８経由で所定の監視装置（図示せず）から通信確認指令を受信すると、通信状態確認用イーサネット（登録商標）フレーム（通信状態確認用情報）を生成する（ステップＳ１０）。この通信状態確認用イーサネット（登録商標）フレームは、通信確認情報検出部３０でそのイーサネット（登録商標）フレームが通信状態確認のためのものであることを識別可能とする第一の識別情報を含む。次いで、通信処理部２０は、ステップＳ１０において生成された通信確認用イーサネット（登録商標）フレームを含む下り無線信号を生成し、これを端末装置１４に向けて送信する（ステップＳ１１）。
【００２１】
第一の識別情報は、例えば、通信確認情報検出部３０において既知の情報として識別可能な宛先ＭＡＣアドレスや、通常のＭＡＣアドレスとしては設定され得ない特定の宛先ＭＡＣアドレスが用いられる。なお前者の場合、端末装置１４側の通信確認情報検出部３０を含む装置構成の汎用性確保の観点から、複数（望ましくは全て）の通信確認情報検出部３０について共通の宛先ＭＡＣアドレスとして設定されるのが望ましい。また、識別情報として、通信確認情報検出部３０において既知の他のデータ列や、通常は設定され得ない他のデータ列（例えばフレームデータに含まれるＩＰアドレスなど）を用いてもよい。
【００２２】
通信確認情報検出部３０は、端末装置１４の通信処理部２８によって再生されたイーサネット（登録商標）フレーム、あるいは受信された下り無線信号に載せられた情報について、上記第一の識別情報の有無を調べる（ステップＳ１２）。そしてステップＳ１３の判別においてイーサネット（登録商標）フレームに第一の識別情報が含まれていた場合、応答情報生成部３２は、そのイーサネット（登録商標）フレーム（すなわち通信確認用イーサネット（登録商標）フレーム）に対応する応答イーサネット（登録商標）フレーム（応答情報）を生成する（ステップＳ１４）。応答イーサネット（登録商標）フレームは、応答情報検出部２４でそのイーサネット（登録商標）フレームが通信状態確認のためのものであることを識別可能とする第二の識別情報を含む。次いで、通信処理部２８は、ステップＳ１４において生成された応答イーサネット（登録商標）フレームを含む上り無線信号を生成し、これを基地局装置１２に向けて送信する（ステップＳ１５）。なお、上記ステップＳ１３においてイーサネット（登録商標）フレームに第一の識別情報が含まれていなかった場合には、イーサネット（登録商標）フレームは、伝送形式が整えられた後に情報処理装置１６側へ送信される（ステップＳ１６）。
【００２３】
第二の識別情報は、例えば、応答情報検出部２４において既知の情報として識別可能な宛先ＭＡＣアドレスや、通常のＭＡＣアドレスとしては設定され得ない特定の宛先ＭＡＣアドレスが、用いられる。なお前者の場合、応答情報検出部２４に固有の宛先ＭＡＣアドレスを用いてもよいし、第一の識別情報と同様に、基地局装置１２側の応答情報検出部２４を含む装置構成の汎用性確保の観点から、複数（望ましくは全て）の応答情報検出部２４について共通の宛先ＭＡＣアドレスとして設定してもよい。また、第一の識別情報と同様に、応答情報検出部２４において既知の他のデータ列や、通常は設定され得ない他のデータ列（例えばフレームデータに含まれるＩＰアドレスなど）を用いてもよい。
【００２４】
図７の例では、通信確認用イーサネット（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスが第一の識別情報として用いられ、応答イーサネット（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスが第二の識別情報として用いられる。図からわかるように、（ａ）の通信確認用イーサネット（登録商標）フレームと（ｂ）の応答イーサネット（登録商標）フレームとで、宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレスとが入れ替わっている。この場合、応答情報生成部３２は、通信確認用イーサネット（登録商標）フレームの送信元ＭＡＣアドレスとして第二の識別情報を取得できるから、第二の識別情報を格納しておく必要がなくなる。なお、この場合の具体的な各部の動作を説明すると、まず応答情報生成部３２は、例えば、端末装置１４内に設けられる図示しない第一のメモリバッファから通信確認用イーサネット（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレスとを取得し、これらを入れ替えて、端末装置１４内に設けられる図示しない第二のメモリバッファに書き込む。そして、第一のメモリバッファから通信確認用イーサネット（登録商標）フレームの他の部分のデータ（すなわち、フレームタイプ、フレームデータ、およびＣＲＣコード）を取得し、これを応答イーサネット（登録商標）フレームの同じ部分のデータとして第二のメモリバッファに書き込む。こうして生成された応答イーサネット（登録商標）フレームが通信処理部２８によって基地局装置１２に向けて送信される。このように、応答イーサネット（登録商標）フレームに、通信確認用イーサネット（登録商標）フレームと同じデータ部を含めることで、後の通信状態判定においてデータの欠損判定などを行うことができるようになる。
【００２５】
次いで、応答情報検出部２４は、基地局装置１２の通信処理部２０によって再生されたイーサネット（登録商標）フレーム、あるいは受信された上り無線信号に載せられた情報に対し、上記第二の識別情報の有無を調べる（ステップＳ１７）。そして、ステップＳ１８の判定の結果、通信確認情報の送信から所定の時間以内に第二の識別情報が検出された場合、通信状態判定部２６は、通信状態の判定（例えば、通信の可能／不能、通信確認情報の送信から応答情報の受信（検出）までの時間の測定、あるいはＢＥＲの測定等）を行う（ステップＳ１９）。次いで、通信状態判定部２６は、判定結果を示す判定結果情報を生成し（ステップＳ２０）、その判定結果情報が、通信確認の依頼元に送信される（ステップＳ２１）。なお、上記ステップＳ１８において、通信確認情報の送信から所定の時間以内に応答情報の受信（検出）が行われなかったときには、通信状態判定部２６は、通信不能である旨を示すための判定結果情報を生成する（ステップＳ２０）。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、情報処理装置を用いることなく通信状態の確認をより容易に行うことができるようになる。また、通信確認用情報あるいは応答情報であることを識別するための情報としてＭＡＣアドレスを用いたことにより、より簡素な装置構成によって通信確認を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる無線アクセスシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる無線アクセスシステムで用いられる無線信号のフレームおよびタイムスロットの概略構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる無線アクセスシステムの基地局装置の概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる無線アクセスシステムで用いられる無線信号に載せる情報としてのイーサネット（登録商標）フレームおよびそれに対するタイムスロットの割り当ての一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる無線アクセスシステムの端末装置の概略構成図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる無線アクセスシステムにおける通信確認処理のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態にかかる無線アクセスシステムで用いられる通信確認用情報および応答情報の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　無線アクセスシステム、１２　基地局装置、１４　端末装置、１６　情報処理装置、１８　通信回線、２０，２８　通信処理部、２２　通信確認情報生成部、２４　応答情報検出部、２６　通信状態判定部、３０　通信確認情報検出部、３２　応答情報生成部、３４　基地局装置側試験回路、３６　端末装置側試験回路。

Claims

基地局装置と、該基地局装置との間で無線信号の授受を行う少なくとも一つの端末装置と、を含む無線アクセスシステムにおいて、
前記基地局装置から端末装置に向けた下り無線信号に含める通信確認用情報を生成する通信確認情報生成部と、
端末装置側で受信された下り無線信号における通信確認用情報の有無を検出する通信確認情報検出部と、
前記通信確認用情報が検出されたときに、通信確認用情報の応答としての応答情報であって、前記端末装置から基地局装置に向けた上り無線信号に含める応答情報を生成する応答情報生成部と、
基地局装置で受信された上り無線信号における応答情報の有無を検出する応答情報検出部と、
前記応答情報が検出されたときに、該応答情報に基づいて基地局装置と端末装置との間の通信状態を判定する通信状態判定部と、
を備える無線アクセスシステム。
前記通信確認用情報は、イーサネット（登録商標）フレームとして構成され、通信確認用情報であることを識別する情報を特定の宛先ＭＡＣアドレスとして含むことを特徴とする請求項１に記載の無線アクセスシステム。
前記応答情報は、イーサネット（登録商標）フレームとして構成され、応答情報であることを識別する情報を特定の宛先ＭＡＣアドレスとして含むことを特徴とする請求項１に記載の無線アクセスシステム。
前記通信確認用情報は、イーサネット（登録商標）フレームとして構成され、通信確認用情報であることを識別する情報を特定の宛先ＭＡＣアドレスとして含み、応答情報であることを識別する情報を特定の送信元ＭＡＣアドレスとして含み、
前記応答情報生成部は、応答情報を、前記通信確認用情報に対して前記宛先ＭＡＣアドレスと前記送信元ＭＡＣアドレスとを入れ替えた情報として生成することを特徴とする請求項１に記載の無線アクセスシステム。
請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の無線アクセスシステムで用いられる通信状態試験用回路であって、前記応答情報生成部を含む通信状態試験用回路。