JP2004080640A - 無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及び無線端末 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線通信において、ハンドオーバ時における再送データの破棄によるシステム全体のスループットの低下を防ぐ。
【解決手段】一又は複数のプロセスを実行することにより無線基地局２０に対してデータの送受信を行う無線端末１０と、無線基地局２０において、無線端末１０側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、無線端末１０に対してデータの送受信を行うプロセス実行部２０２と、無線端末１０のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するハンドオーバ監視部２０３と、ハンドオーバ監視部２０３の監視結果に応じて、プロセス実行部２０２が実行するプロセス数を制御するプロセス数制御部２０４とを有する。
【選択図】 図３
【解決手段】一又は複数のプロセスを実行することにより無線基地局２０に対してデータの送受信を行う無線端末１０と、無線基地局２０において、無線端末１０側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、無線端末１０に対してデータの送受信を行うプロセス実行部２０２と、無線端末１０のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するハンドオーバ監視部２０３と、ハンドオーバ監視部２０３の監視結果に応じて、プロセス実行部２０２が実行するプロセス数を制御するプロセス数制御部２０４とを有する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡ等の無線通信において用いられる、無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及び無線端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＭＴ−２０００ ＩＭＴ−２０００ ＣＤＭＡ Ｄｉｒｅｃｔ ＳｐｒｅａｄやＩＭＴ−２０００ ＣＤＭＡ ＴＤＤ（以降ＩＭＴ−２０００と称する。）等を用いたＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）においては、誤り再送方式として、その構成が簡単であるＳｔｏｐ ａｎｄ Ｗａｉｔを用いたＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）方式が用いられる。
【０００３】
このＨＡＲＱ方式では、無線基地局から、下りデータ信号である下りデータ信号を無線端末に送信し、無線端末が、下りデータ信号を正しく受信したならば無線基地局に上り制御信号を用いてＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）情報を送信し、無線端末が、下りデータ信号を誤って受信した場合には無線基地局に上り制御信号を用いてＮＡＣＫ（Ｎｏｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）情報を送信する。
【０００４】
無線基地局は、上り制御信号を受信してＡＣＫを受信したと判断すると、次の下りデータ信号を無線端末に送信し、ＮＡＣＫを受信したと判断すると、下りデータ信号を再送する。
【０００５】
また、上記従来のＨＡＲＱ方式において無線端末と無線基地局は、複数のＨＡＲＱのためのプロセス１〜Ｎを具備し、それぞれのプロセス１〜Ｎが独立してＨＡＲＱ処理を行う。この処理によれば、複数のプロセスを用意することによってＳｔｏｐ ａｎｄ Ｗａｉｔによるスループットの低下を低減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＨＡＲＱ処理では、無線端末が受信した下りデータ信号に誤りがあった場合に、ＨＡＲＱ処理によって無線基地局からの再送データを受信する前にハンドオーバが発生し、他の無線基地局との通信に切り替えられると、ハンドオーバ元の再送すべき下りデータ信号は破棄され、そのため無線端末に保存している始めに受信した誤っている下りデータ信号も復号できず、破棄されてしまう。特に、この破棄される下りデータ信号量は、無線端末と無線基地局で通信を行うＨＡＲＱプロセスが増えるに従い増加する傾向にある。
【０００７】
破棄される下りデータ信号が増加すると、同じ無線基地局で通信を行う他の無線端末へのスループットが減少し、破棄される下りデータ信号が無線端末と無線基地局においてＴＣＰ／ＩＰといった上位レイヤで再送されることによるスループットの劣化となるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題を鑑みてなされたものであり、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡ等の無線通信において、ハンドオーバの可能性があれば再送を行うプロセス数を制限し、再送データを少なくすることによってハンドオーバ時における再送データの破棄によるシステム全体のスループットの低下を防ぐことのできる無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及び無線端末を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、一又は複数のプロセスを実行することにより無線基地局と無線端末との間でデータの送受信を行う無線通信方法であって、無線基地局において、無線端末側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、無線端末に対してデータの送受信を行い、無線基地局において、無線端末のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視し、ハンドオーバ監視部の監視結果に応じて、プロセス実行部が実行するプロセス数を制御する。
【００１０】
このような本発明によれば、ハンドオーバが発生するか、或いはその可能性がある場合に、無線基地局と無線端末間で実行されているプロセス数を減少させることができ、データ誤り等による再送プロセスの発生を低減させることができる。この結果、本発明によれば、ハンドオーバの際に生じる再送データの破棄の確率を低減させることができ、結果的にシステム全体におけるスループットの低下を防止することができる。
【００１１】
上記発明においては、ハンドオーバを要求する情報、無線通信の品質、無線通信の誤り率、無線基地局及び無線端末間の距離等により、ハンドオーバの発生を検出することが好ましい。
【００１２】
この場合には、ハンドオーバの発生を早期に検出することができるとともに、そのハンドオーバ発生の可能性に応じてプロセス数の減少量を調節することができ、通信状況とハンドオーバ発生確率とのバランスを図りながら、スループットの低下を有効に防止することができる。
【００１３】
上記発明においては、ハンドオーバの発生若しくはその発生の可能性を示す指標値と、実行可能なプロセス数の閾値とを対応付けた閾値テーブルを備え、ハンドオーバ監視部による監視結果に基づいて、閾値テーブルを照合し、この照合結果に応じて実行可能なプロセス数を制御することが好ましい。この場合には、閾値テーブルを用いることによって、予め指標値とプロセス数とを対応付けることができ、ハンドオーバ発生に対するプロセス数調節を迅速に処理することが可能となる。
【００１４】
上記発明においては、データの再送を行っているプロセスが検出された場合、当該再送を行っているプロセスを優先的に用いてデータの送受信を行うことが好ましい。この場合には、ハンドオーバ発生時或いは発生の可能性が生じた時点で実行されているプロセスの状態を保持し、使用されていないプロセスのみを減少対象とすることができ、再送データを送信中のプロセスを停止させてしまうなど、プロセス数を減少させることによる弊害を回避することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る無線通信システムの第１実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００１６】
（無線通信システムの構成）
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示す概念図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、無線端末１０，１１と、各エリア毎に設置された無線基地局２０，２１と、これらの無線基地局２０，２１を制御する無線制御装置３０と、無線制御装置３０が接続されるネットワーク１とを有している。
【００１８】
本実施形態において、無線端末１０，１１及び無線基地局２０間の通信は、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡ方式によって通信を行う。この無線端末１０，１１及び無線基地局２０間の通信では、無線基地局２０から無線端末１０，１１に対して、無線端末１０，１１及び無線基地局２０間における無線品質や、無線基地局２０が無線端末１０，１１に送信するデータの量や優先度に応じて、無線端末１０、無線端末１１の共通チャネルであるＨＳ−ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて送受信を行う。また、無線端末１０，１１から無線基地局２０に対する通信は、個別チャネルであるＤＰＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｎｎｅｌ）を用いてそれぞれ上りデータ信号を送信する。
【００１９】
また本実施形態において、この無線端末１０，１１及び無線基地局２０とが通信を行う場合、無線基地局２０と無線端末１０、無線基地局２０と無線端末１１それぞれが複数のＨＡＲＱ処理のためのプロセスを実行する。無線基地局２０と無線端末１０とのプロセスの最大数は無線基地局２０及び無線端末１０が具備するメモリ量から決定される。なお、無線端末１０に対するプロセスの最大数と無線端末１１に対するプロセスの最大数は異なっていてもよい。
【００２０】
ここでは、無線基地局２０から無線端末１０に対するプロセスの最大数をＰＭＡＸとし、無線基地局２０が無線端末１０に送信するためのプロセスをプロセス１〜プロセスＰＭＡＸとする。
【００２１】
具体的に無線基地局２０は、図２に示すように、無線端末１０に対しては最大で６つのプロセスＡ１〜Ａ６を動作できるものとし、無線端末１１に対しては、最大で２つのプロセスＢ１及びＢ２を動作できるものとする。なお、それぞれのプロセスは独立してＨＡＲＱ処理を行う。
【００２２】
そして、無線基地局２０は、無線端末１０，１１との無線品質、無線端末１０，１１へのトラヒック量から、先に定めた時間間隔単位で送信する無線端末を決定する。このとき無線端末１０のみ、無線端末１１のみ、無線端末１０，１１の両方を符号多重または時間多重して送信することができる。
【００２３】
また、無線基地局２０は、無線端末ごとにプロセスを順番に切り替えて送信する。無線端末１０に対しては、プロセスＡ１→プロセスＡ２→……→プロセスＡ６→プロセスＡ１→…となり、無線端末１１に対してはプロセスＢ１→プロセスＢ２→プロセスＢ１→…となる。なお、本実施形態では、それぞれのプロセスで送信される下りデータ信号の優先度は同じであるとする。
【００２４】
無線端末１０，１１は、無線基地局２０のプロセスに対応したプロセスで受信を行い、受信した下りデータ信号が正しければ、先に定めた時間後にＡＣＫを送信し、誤りであればＮＡＣＫを送信する。
【００２５】
無線基地局２０は、上り制御信号を受信してＡＣＫを受信したと判断すると、次の下りデータ信号を無線端末１０に送信し、ＮＡＣＫを受信したと判断すると、下りデータ信号を再送する。
【００２６】
ここで、無線基地局２０は、再送する下りデータ信号として、始めに送信した下りデータ信号と異なる信号を送信することができる。例えば、無線基地局２０がＴｕｒｂｏ符号化を行った下りデータ信号を送信する場合、始めの送信では、元のデータビットと一部の冗長ビットを送信し、再送時には異なる冗長ビットを含むデータ信号を送信することもできる。これによって、無線端末１０は、始めに受信した信号と再送によって受信した信号を結合してＴｕｒｂｏ復号することによって効率的に信号を復号することができる。
【００２７】
前記無線制御装置３０は、無線端末１０の呼処理、無線端末１０のハンドオーバの判断、ネットワーク１と無線基地局２０，２１とのデータの中継処理を行う。
【００２８】
（無線基地局の構成）
次いで、上記無線基地局２０の内部構成について詳述する。図３は、本実施形態に係る無線基地局の内部構成を示すブロック図である。
【００２９】
図３に示すように、無線基地局２０は、無線端末１０，１１側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、無線端末１０，１１に対してデータの送受信を行うプロセス実行部２０２及び送受信部２０１と、無線端末１０，１１のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するハンドオーバ監視部２０３と、ハンドオーバ監視部２０３の監視結果に応じて、プロセス実行部２０２が実行するプロセス数を制御するプロセス数制御部２０４とを有する。
【００３０】
ハンドオーバ監視部２０３は、ハンドオーバを要求する情報を取得することによりハンドオーバの発生を検出するハンドオーバ要求取得部２１０と、無線端末１０，１１に対する無線通信の品質によってハンドオーバの発生の可能性を検出する無線品質取得部２１１と、無線端末１０，１１に対する無線通信の誤り率によってハンドオーバの発生の可能性を検出する誤り率取得部２１２と、無線基地局２０と無線端末１０，１１との距離によって、ハンドオーバの発生の可能性を検出する位置情報算出部２１３とを有する。
【００３１】
なお、これらハンドオーバ要求取得部２１０，無線品質取得部２１１，誤り率取得部２１２及び位置情報算出部２１３は、独立してハンドオーバを検出してもよく、また、協動してハンドオーバを検出するようにしてもよい。本実施形態では、上記各部２１１〜２１３は、協動してハンドオーバを検出するものとする。例えば、同一のエリア内に在圏する無線端末１０，１１の位置情報（無線基地局からの距離等）に基づいて、両者の無線品質や誤り率とを予測するとともに、無線端末１０，１１の無線品質や誤り率を比較し、無線端末１０，１１のいずれかの無線品質や誤り率が予測結果から乖離した場合に、ハンドオーバが発生する可能性が高くなっていると判断する。
【００３２】
プロセス数制御部２０４は、本実施形態では、プロセス実行部２０２に接続されているとともに、テーブル照合部２０７を基地局情報蓄積手段２０８に接続されている。基地局情報蓄積手段２０８は、ハンドオーバの発生若しくはその発生の可能性を示す指標値（無線品質、誤り率、距離等）と、実行可能なプロセス数（有効プロセス数）の閾値とを対応付けた閾値テーブルを格納するデータベースである。
【００３３】
本実施形態に係る閾値テーブルは、例えば図４に示すように、信号対雑音電力比（ＳＩＲ）と閾値（ＴＨ）とを対応付けたものを用いることができる。同図に示した例では、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質が劣悪であれば（ＳＩＲの値が０ｄｂ以下）、閾値ＴＨは１に近づき、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質が良好になるにつれて、閾値ＴＨはＰＭＡＸ＋１に近づく。無線品質としては上りデータ信号または上り制御信号（以降上り信号と呼ぶ）、下りデータ信号または下り制御信号（以降下り信号）の信号対雑音電力比ＳＩＲの少なくとも１つを用いることができる。なお、下り信号のＳＩＲは無線端末１０が無線基地局２０に上り信号を用いて送信することができる。
【００３４】
また、閾値テーブルの値は、無線基地局ごとに予めスループットの劣化を最小にしつつ、ハンドオーバにおける下りデータ破棄を小さくするように決定される。なお、この閾値テーブルは同時に接続している無線端末の数によって異なるテーブルであってもよい。
【００３５】
そして、プロセス数制御部２０４は、ハンドオーバ監視部２０３に接続されており、このハンドオーバ監視部２０３による監視結果に基づいて、テーブル照合部２０７により閾値テーブルを照合し、この照合結果に応じて実行可能なプロセス数を制御する。
【００３６】
さらに、プロセス数制御部２０４には、プロセス最大数決定部２０６が接続されている。このプロセス最大数決定部２０６は、メモリ部２０９に接続されており、このメモリ部２０９の能力に応じて使用可能なプロセスの最大数を決定し、その決定結果をプロセス数制御部２０４に送出する。
【００３７】
本実施形態において、プロセス実行部２０２には、再送プロセス検出部２０５が接続されており、データの再送を行っているプロセスを検出する再送プロセス検出部２０５が接続されており、この再送プロセス検出部２０５により再送を行っているプロセスが検出された場合には、当該再送を行っているプロセスを優先的に用いてデータの送受信を行う。
【００３８】
（無線通信システムを用いた無線通信方法）
次いで、本実施形態に係る無線通信システムを用いた無線通信方法を、図５のフローチャートを用いて説明する。同図においては、無線基地局２０が無線端末１０に下りデータ信号を送信する場合を例示している。ここで無線基地局２０は、既に無線端末１０に下りデータ信号を送信しており、プロセス２において、再送処理を行っているものとする。また、無線端末１０に対する最大プロセス数ＰＭＡＸは６とする。
【００３９】
（１）無線品質に基づくハンドオーバの監視
先ず、無線品質に基づいてハンドオーバを監視する場合について説明する。
【００４０】
無線基地局２０は、無線端末１０に対する各プロセスの通信状況を検出するために、プロセスＮを１から最大プロセス数ＰＭＡＸ（＝６）まで変化させ、それぞれについて通信状況を確認する。
【００４１】
具体的には、ステップＳ１０１で、無線基地局２０は、Ｎに１を代入することにより初期化を行い、プロセス１から確認を開始する。次いで、ステップＳ１０２で、無線基地局２０は、無線端末１０に対する通信においてハンドオーバが発生しているか、又はその可能性が発生しているかを判断する。このハンドオーバの発生の判断は、ここでは、無線端末１０に対する通信における無線品質の劣化に基づいて行う。
【００４２】
そして、このステップＳ１０２において、ハンドオーバの可能性があると判断した場合には、閾値ＴＨを決定し、ステップＳ１０３に進み、そうでなければステップＳ１０１に進みループ処理により現状が維持される。なお、ここでは、無線品質取得部２１１において、無線品質の劣化が確認されハンドオーバ発生の可能性があると判断されたものとする。
【００４３】
この閾値ＴＨは、１，２，・・・，ＰＭＡＸ＋１までの数であり、本実施形態では、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質（信号対雑音電力比ＳＩＲ）から決定される。ここでは、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質が劣悪（ＳＩＲ＜０ｄｂ）であり、閾値ＴＨが１と決定されたものとする。
【００４４】
次いで、ステップＳ１０３において、無線基地局２０は、無線端末１０に下りデータ信号を送信するプロセスのうち、無線端末１０への下りデータ信号が誤り、再送を行っているプロセスの数ＰＮを計算し、閾値ＴＨよりも小さければステップＳ１０８に進み、そうでなければステップＳ１０４に進む。ここで、再送を行うプロセスの数ＰＮは、プロセス２が再送処理を行っているためにＰＮ＝１になり、ＴＨ＝１であるので、ステップＳ１０４に進む。
【００４５】
ステップＳ１０４では、無線基地局２０は、プロセスＮが再送処理を行っているか判断し、もし再送処理を行っていればステップＳ１０８に進み、そうでなければステップＳ１０５に進む。ここで、現在のプロセスＮ、つまりプロセス１は再送処理を行っていないので、ステップＳ１０５に進む。
【００４６】
ステップＳ１０５では、無線基地局２０は、Ｎに１を加算し、次のプロセスの監視に移行する。このとき、ステップＳ１０６で、無線基地局２０は、ＮとＰＭＡＸを比較し、Ｎ＞ＰＭＡＸであれば、次のプロセスの監視は行わず、ステップＳ１０７において、Ｎに１を代入して初期化を行い、ステップＳ１０４に進み、再度Ｓ１０４以降の処理を行う。ステップＳ１０６において、次のプロセスがＰＭＡＸに到達していなければ、ステップＳ１０５で加算された次のプロセスについてステップＳ１０４以降の処理を行う。ここで、Ｎ＝１，ＰＭＡＸ＝６であるので、Ｎ＝２となりステップＳ１０４に進むものとする。
【００４７】
ステップＳ１０４において、プロセス２は再送処理を行っているのでステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８で、無線基地局２０は、プロセス２で下りデータ信号の再送を無線端末１０に対して行う。ステップＳ１０９で、無線基地局２０は、Ｎに１を加算する。ステップＳ１１０で、無線基地局２０は、ＮとＰＭＡＸを比較し、Ｎ＞ＰＭＡＸであれば、ステップＳ１０１に進み、そうでなければステップＳ１０２に進む。
【００４８】
無線端末１０は、プロセス２で下りデータ信号を受信し、ＨＡＲＱによる復号を行い、誤りがなければ無線基地局２０に誤りがないことを示すＡＣＫ情報を先に定めた一定時間後に送信し、誤りがあれば無線基地局２０に誤りがあることを示すＮＡＣＫ情報を先に定めた一定時間後に送信する。そして、無線基地局２０は、ＡＣＫ情報を受信すると対応するプロセス２の再送処理を停止し、新しい下りデータ信号を送信する。
【００４９】
（２）位置情報に基づくハンドオーバの監視
上記ステップＳ１０２におけるハンドオーバの監視方法として、無線基地局２０と無線端末１０との位置から決定することもできる。具体的には、位置情報算出部２１３により無線基地局２０と無線端末１０との距離Ｒを測定し、この測定結果に基づいて、ハンドオーバ発生の可能性を判断する。そして、ハンドオーバの可能性があると判断した場合には、距離Ｒと閾値ＴＨとの関係を記録した閾値テーブルに従って距離Ｒから閾値ＴＨを決定する。例えば、距離Ｒが先に定めた閾値Ｒ１以上であれば、ハンドオーバ処理が発生し得ると判断し、閾値ＴＨを小さくし、距離Ｒが先に定めた閾値Ｒ２以上であれば、閾値ＴＨを大きくする。
【００５０】
なお、距離Ｒを測定する方法として、無線端末１０にＧＰＳを具備し、無線端末１０がＧＰＳから計算した位置情報を無線基地局２０に送信して、無線基地局２０が距離Ｒを計算する方法や、ＩＭＴ−２０００ ＣＤＭＡ ＴＤＤを用いた場合には、無線端末１０から受信した上りデータ信号の遅延から無線基地局２０が距離Ｒを計算することもできる。
【００５１】
（３）誤り率に基づくハンドオーバの監視
上述した閾値ＴＨの決定方法として、上り信号または下り信号の誤り率の少なくとも１つを用いることができる。具体的には、無線基地局２０の誤り率取得部２１２において、無線端末１０，１１に対する誤り率を取得し、これに基づいてハンドオーバの発生を予測する。なお、下り信号の誤り率は無線端末１０が無線基地局２０に上り信号を用いて送信し、これを誤り率取得部２１２により受信することにより、ハンドオーバを予測する。
【００５２】
そして、無線基地局２０では、誤り率取得部２１２が取得した、上り信号の誤り率、及び無線端末１０が送信した下り信号の誤り率の情報をプロセス数制御部２０４に送出し、プロセス数制御部２０４では、テーブル照合部２０７を用いて、閾値テーブルを照合し、誤り率の指標値に対応付けられた閾値ＴＨを決定する。
【００５３】
（４）ハンドオーバ要求に基づくハンドオーバの監視
また、上述した閾値ＴＨの決定方法として、無線端末１０または無線制御装置３０が無線端末１０が、無線基地局２０から他の無線基地局にハンドオーバを行うと判断した場合に閾値ＴＨを小さくすることもできる。
【００５４】
具体的には、ハンドオーバ要求取得部２１０において、無線端末１０，１１や無線制御装置３０から送信されたハンドオーバ要求を受信し、これによりハンドオーバの発生を検出し、閾値ＴＨを決定した後、上述したステップＳ１０３以降の処理を行う。
【００５５】
（変更例）
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のような変更を加えることができる。
【００５６】
例えば、上述した実施形態において、無線基地局２０に設けられていた無線品質取得部、誤り率取得部及び位置情報算出部を、無線端末機１０，１１側に設けてもよい。
【００５７】
具体的には、図６に示すように、無線端末１０，１１に、ハンドオーバ監視部１１５及びハンドオーバ要求部１１２を設け、ハンドオーバ監視部１１５においてハンドオーバの発生、及び発生の可能性が検出された場合に、ハンドオーバ要求部１１２及び送受信部１１１を通じて、無線制御装置３０にハンドオーバ要求を送信する。無線制御装置３０では、ハンドオーバ要求を無線基地局２０のハンドオーバ要求取得部２１０に転送し、閾値ＴＨを小さくするように指示するようにすることができる。
【００５８】
なお、この場合において無線端末１０，１１には、プロセス実行部１１３に接続されるプロセス数制御部１１４を設け、無線基地局２０で決定されたプロセス数に対応するようにすることが好ましい。
【００５９】
このような本変更例に係る無線通信システムによる無線通信方法は、以下の手順により行う。図７は、本変更例に係る無線通信方法の手順を示すシーケンス図である。
【００６０】
先ず、通常の通信（Ｓ２０１及びＳ２０２）において、ハンドオーバ監視部１１５は、下りの通信信号を監視することにより、無線基地局２０に対する通信の無線品質が劣化したり、誤り率が上昇したり、無線基地局２０までの距離が遠くなったりしたことを、無線品質取得部１１６や誤り率取得部１１７、位置情報算出部１１８により検出する。
【００６１】
そして、下り通信の無線品質が劣化した等によりハンドオーバの発生、若しくはその可能性を検出した場合（Ｓ２０３）、ハンドオーバ要求部１１２は、送受信部１１１を通じて、無線制御装置３０に大してハンドオーバ要求を送信する（Ｓ２０４）。
【００６２】
無線制御装置３０は、無線端末１０からハンドオーバ要求を受信したとき、無線基地局２０に対して、このハンドオーバ要求を転送するとともに、閾値ＴＨを小さくするように指示する（Ｓ２０５）。この指示を受けた無線基地局２０は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１１１を行うことにより、無線端末１０に対するプロセス数を決定する（Ｓ２０６）。
【００６３】
その後、無線端末１０では、この無線基地局２０で決定されたプロセス数をプロセス数制御部１１４で取得し（Ｓ２０７）、プロセス数制御部１１４によりプロセス実行部で実行されるプロセス数を変更（低減）させる（Ｓ２０８）。そして、この変更されたプロセス数により無線基地局２０と通信を行う（Ｓ２０９及びＳ２１０）。
【００６４】
このような本変更例に係る無線通信システム及び無線通信方法によれば、無線端末側においても、無線品質や誤り率、基地局までの距離を監視し、ハンドオーバの発生を検出するため、より実用的なプロセス数の調整が可能となる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及び無線端末によれば、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡによる下りデータ送信において無線基地局が無線端末との無線品質や、誤り率、距離等を用いてハンドオーバを行う可能性があるかどうか判断し、ハンドオーバの可能性があれば再送を行うプロセス数を制限し、再送データを少なくすることによってハンドオーバ時における再送データの破棄によるシステム全体のスループットの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信システムで実行されるプロセスを示す説明図である。
【図３】実施形態に係る無線基地局の内部構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る閾値テーブルを示す説明図である。
【図５】実施形態に係る無線通信システムを用いた無線通信方法を示すフローチャート図である。
【図６】変更例に係る無線端末の内部構成を示すブロック図である。
【図７】変更例に係る無線通信方法の手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１…ネットワーク
１０，１１…無線端末
２０，２１…無線基地局
３０…無線制御装置
１１１…送受信部
１１２…ハンドオーバ要求部
１１３…プロセス実行部
１１４…プロセス数制御部
１１５…ハンドオーバ監視部
１１６…無線品質取得部
１１７…率取得部
１１８…位置情報算出部
２０１…送受信部
２０２…プロセス実行部
２０３…ハンドオーバ監視部
２０４…プロセス数制御部
２０５…再送プロセス検出部
２０６…プロセス最大数決定部
２０７…テーブル照合部
２０８…基地局情報蓄積手段
２０９…メモリ部
２１０…ハンドオーバ要求取得部
２１１…無線品質取得部
２１２…誤り率取得部
２１３…位置情報算出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡ等の無線通信において用いられる、無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及び無線端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＩＭＴ−２０００ ＩＭＴ−２０００ ＣＤＭＡ Ｄｉｒｅｃｔ ＳｐｒｅａｄやＩＭＴ−２０００ ＣＤＭＡ ＴＤＤ（以降ＩＭＴ−２０００と称する。）等を用いたＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）においては、誤り再送方式として、その構成が簡単であるＳｔｏｐ ａｎｄ Ｗａｉｔを用いたＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）方式が用いられる。
【０００３】
このＨＡＲＱ方式では、無線基地局から、下りデータ信号である下りデータ信号を無線端末に送信し、無線端末が、下りデータ信号を正しく受信したならば無線基地局に上り制御信号を用いてＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）情報を送信し、無線端末が、下りデータ信号を誤って受信した場合には無線基地局に上り制御信号を用いてＮＡＣＫ（Ｎｏｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）情報を送信する。
【０００４】
無線基地局は、上り制御信号を受信してＡＣＫを受信したと判断すると、次の下りデータ信号を無線端末に送信し、ＮＡＣＫを受信したと判断すると、下りデータ信号を再送する。
【０００５】
また、上記従来のＨＡＲＱ方式において無線端末と無線基地局は、複数のＨＡＲＱのためのプロセス１〜Ｎを具備し、それぞれのプロセス１〜Ｎが独立してＨＡＲＱ処理を行う。この処理によれば、複数のプロセスを用意することによってＳｔｏｐ ａｎｄ Ｗａｉｔによるスループットの低下を低減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＨＡＲＱ処理では、無線端末が受信した下りデータ信号に誤りがあった場合に、ＨＡＲＱ処理によって無線基地局からの再送データを受信する前にハンドオーバが発生し、他の無線基地局との通信に切り替えられると、ハンドオーバ元の再送すべき下りデータ信号は破棄され、そのため無線端末に保存している始めに受信した誤っている下りデータ信号も復号できず、破棄されてしまう。特に、この破棄される下りデータ信号量は、無線端末と無線基地局で通信を行うＨＡＲＱプロセスが増えるに従い増加する傾向にある。
【０００７】
破棄される下りデータ信号が増加すると、同じ無線基地局で通信を行う他の無線端末へのスループットが減少し、破棄される下りデータ信号が無線端末と無線基地局においてＴＣＰ／ＩＰといった上位レイヤで再送されることによるスループットの劣化となるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上述した問題を鑑みてなされたものであり、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡ等の無線通信において、ハンドオーバの可能性があれば再送を行うプロセス数を制限し、再送データを少なくすることによってハンドオーバ時における再送データの破棄によるシステム全体のスループットの低下を防ぐことのできる無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及び無線端末を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、一又は複数のプロセスを実行することにより無線基地局と無線端末との間でデータの送受信を行う無線通信方法であって、無線基地局において、無線端末側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、無線端末に対してデータの送受信を行い、無線基地局において、無線端末のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視し、ハンドオーバ監視部の監視結果に応じて、プロセス実行部が実行するプロセス数を制御する。
【００１０】
このような本発明によれば、ハンドオーバが発生するか、或いはその可能性がある場合に、無線基地局と無線端末間で実行されているプロセス数を減少させることができ、データ誤り等による再送プロセスの発生を低減させることができる。この結果、本発明によれば、ハンドオーバの際に生じる再送データの破棄の確率を低減させることができ、結果的にシステム全体におけるスループットの低下を防止することができる。
【００１１】
上記発明においては、ハンドオーバを要求する情報、無線通信の品質、無線通信の誤り率、無線基地局及び無線端末間の距離等により、ハンドオーバの発生を検出することが好ましい。
【００１２】
この場合には、ハンドオーバの発生を早期に検出することができるとともに、そのハンドオーバ発生の可能性に応じてプロセス数の減少量を調節することができ、通信状況とハンドオーバ発生確率とのバランスを図りながら、スループットの低下を有効に防止することができる。
【００１３】
上記発明においては、ハンドオーバの発生若しくはその発生の可能性を示す指標値と、実行可能なプロセス数の閾値とを対応付けた閾値テーブルを備え、ハンドオーバ監視部による監視結果に基づいて、閾値テーブルを照合し、この照合結果に応じて実行可能なプロセス数を制御することが好ましい。この場合には、閾値テーブルを用いることによって、予め指標値とプロセス数とを対応付けることができ、ハンドオーバ発生に対するプロセス数調節を迅速に処理することが可能となる。
【００１４】
上記発明においては、データの再送を行っているプロセスが検出された場合、当該再送を行っているプロセスを優先的に用いてデータの送受信を行うことが好ましい。この場合には、ハンドオーバ発生時或いは発生の可能性が生じた時点で実行されているプロセスの状態を保持し、使用されていないプロセスのみを減少対象とすることができ、再送データを送信中のプロセスを停止させてしまうなど、プロセス数を減少させることによる弊害を回避することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る無線通信システムの第１実施形態について図を参照しつつ説明する。
【００１６】
（無線通信システムの構成）
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示す概念図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、無線端末１０，１１と、各エリア毎に設置された無線基地局２０，２１と、これらの無線基地局２０，２１を制御する無線制御装置３０と、無線制御装置３０が接続されるネットワーク１とを有している。
【００１８】
本実施形態において、無線端末１０，１１及び無線基地局２０間の通信は、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡ方式によって通信を行う。この無線端末１０，１１及び無線基地局２０間の通信では、無線基地局２０から無線端末１０，１１に対して、無線端末１０，１１及び無線基地局２０間における無線品質や、無線基地局２０が無線端末１０，１１に送信するデータの量や優先度に応じて、無線端末１０、無線端末１１の共通チャネルであるＨＳ−ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて送受信を行う。また、無線端末１０，１１から無線基地局２０に対する通信は、個別チャネルであるＤＰＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｎｎｅｌ）を用いてそれぞれ上りデータ信号を送信する。
【００１９】
また本実施形態において、この無線端末１０，１１及び無線基地局２０とが通信を行う場合、無線基地局２０と無線端末１０、無線基地局２０と無線端末１１それぞれが複数のＨＡＲＱ処理のためのプロセスを実行する。無線基地局２０と無線端末１０とのプロセスの最大数は無線基地局２０及び無線端末１０が具備するメモリ量から決定される。なお、無線端末１０に対するプロセスの最大数と無線端末１１に対するプロセスの最大数は異なっていてもよい。
【００２０】
ここでは、無線基地局２０から無線端末１０に対するプロセスの最大数をＰＭＡＸとし、無線基地局２０が無線端末１０に送信するためのプロセスをプロセス１〜プロセスＰＭＡＸとする。
【００２１】
具体的に無線基地局２０は、図２に示すように、無線端末１０に対しては最大で６つのプロセスＡ１〜Ａ６を動作できるものとし、無線端末１１に対しては、最大で２つのプロセスＢ１及びＢ２を動作できるものとする。なお、それぞれのプロセスは独立してＨＡＲＱ処理を行う。
【００２２】
そして、無線基地局２０は、無線端末１０，１１との無線品質、無線端末１０，１１へのトラヒック量から、先に定めた時間間隔単位で送信する無線端末を決定する。このとき無線端末１０のみ、無線端末１１のみ、無線端末１０，１１の両方を符号多重または時間多重して送信することができる。
【００２３】
また、無線基地局２０は、無線端末ごとにプロセスを順番に切り替えて送信する。無線端末１０に対しては、プロセスＡ１→プロセスＡ２→……→プロセスＡ６→プロセスＡ１→…となり、無線端末１１に対してはプロセスＢ１→プロセスＢ２→プロセスＢ１→…となる。なお、本実施形態では、それぞれのプロセスで送信される下りデータ信号の優先度は同じであるとする。
【００２４】
無線端末１０，１１は、無線基地局２０のプロセスに対応したプロセスで受信を行い、受信した下りデータ信号が正しければ、先に定めた時間後にＡＣＫを送信し、誤りであればＮＡＣＫを送信する。
【００２５】
無線基地局２０は、上り制御信号を受信してＡＣＫを受信したと判断すると、次の下りデータ信号を無線端末１０に送信し、ＮＡＣＫを受信したと判断すると、下りデータ信号を再送する。
【００２６】
ここで、無線基地局２０は、再送する下りデータ信号として、始めに送信した下りデータ信号と異なる信号を送信することができる。例えば、無線基地局２０がＴｕｒｂｏ符号化を行った下りデータ信号を送信する場合、始めの送信では、元のデータビットと一部の冗長ビットを送信し、再送時には異なる冗長ビットを含むデータ信号を送信することもできる。これによって、無線端末１０は、始めに受信した信号と再送によって受信した信号を結合してＴｕｒｂｏ復号することによって効率的に信号を復号することができる。
【００２７】
前記無線制御装置３０は、無線端末１０の呼処理、無線端末１０のハンドオーバの判断、ネットワーク１と無線基地局２０，２１とのデータの中継処理を行う。
【００２８】
（無線基地局の構成）
次いで、上記無線基地局２０の内部構成について詳述する。図３は、本実施形態に係る無線基地局の内部構成を示すブロック図である。
【００２９】
図３に示すように、無線基地局２０は、無線端末１０，１１側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、無線端末１０，１１に対してデータの送受信を行うプロセス実行部２０２及び送受信部２０１と、無線端末１０，１１のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するハンドオーバ監視部２０３と、ハンドオーバ監視部２０３の監視結果に応じて、プロセス実行部２０２が実行するプロセス数を制御するプロセス数制御部２０４とを有する。
【００３０】
ハンドオーバ監視部２０３は、ハンドオーバを要求する情報を取得することによりハンドオーバの発生を検出するハンドオーバ要求取得部２１０と、無線端末１０，１１に対する無線通信の品質によってハンドオーバの発生の可能性を検出する無線品質取得部２１１と、無線端末１０，１１に対する無線通信の誤り率によってハンドオーバの発生の可能性を検出する誤り率取得部２１２と、無線基地局２０と無線端末１０，１１との距離によって、ハンドオーバの発生の可能性を検出する位置情報算出部２１３とを有する。
【００３１】
なお、これらハンドオーバ要求取得部２１０，無線品質取得部２１１，誤り率取得部２１２及び位置情報算出部２１３は、独立してハンドオーバを検出してもよく、また、協動してハンドオーバを検出するようにしてもよい。本実施形態では、上記各部２１１〜２１３は、協動してハンドオーバを検出するものとする。例えば、同一のエリア内に在圏する無線端末１０，１１の位置情報（無線基地局からの距離等）に基づいて、両者の無線品質や誤り率とを予測するとともに、無線端末１０，１１の無線品質や誤り率を比較し、無線端末１０，１１のいずれかの無線品質や誤り率が予測結果から乖離した場合に、ハンドオーバが発生する可能性が高くなっていると判断する。
【００３２】
プロセス数制御部２０４は、本実施形態では、プロセス実行部２０２に接続されているとともに、テーブル照合部２０７を基地局情報蓄積手段２０８に接続されている。基地局情報蓄積手段２０８は、ハンドオーバの発生若しくはその発生の可能性を示す指標値（無線品質、誤り率、距離等）と、実行可能なプロセス数（有効プロセス数）の閾値とを対応付けた閾値テーブルを格納するデータベースである。
【００３３】
本実施形態に係る閾値テーブルは、例えば図４に示すように、信号対雑音電力比（ＳＩＲ）と閾値（ＴＨ）とを対応付けたものを用いることができる。同図に示した例では、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質が劣悪であれば（ＳＩＲの値が０ｄｂ以下）、閾値ＴＨは１に近づき、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質が良好になるにつれて、閾値ＴＨはＰＭＡＸ＋１に近づく。無線品質としては上りデータ信号または上り制御信号（以降上り信号と呼ぶ）、下りデータ信号または下り制御信号（以降下り信号）の信号対雑音電力比ＳＩＲの少なくとも１つを用いることができる。なお、下り信号のＳＩＲは無線端末１０が無線基地局２０に上り信号を用いて送信することができる。
【００３４】
また、閾値テーブルの値は、無線基地局ごとに予めスループットの劣化を最小にしつつ、ハンドオーバにおける下りデータ破棄を小さくするように決定される。なお、この閾値テーブルは同時に接続している無線端末の数によって異なるテーブルであってもよい。
【００３５】
そして、プロセス数制御部２０４は、ハンドオーバ監視部２０３に接続されており、このハンドオーバ監視部２０３による監視結果に基づいて、テーブル照合部２０７により閾値テーブルを照合し、この照合結果に応じて実行可能なプロセス数を制御する。
【００３６】
さらに、プロセス数制御部２０４には、プロセス最大数決定部２０６が接続されている。このプロセス最大数決定部２０６は、メモリ部２０９に接続されており、このメモリ部２０９の能力に応じて使用可能なプロセスの最大数を決定し、その決定結果をプロセス数制御部２０４に送出する。
【００３７】
本実施形態において、プロセス実行部２０２には、再送プロセス検出部２０５が接続されており、データの再送を行っているプロセスを検出する再送プロセス検出部２０５が接続されており、この再送プロセス検出部２０５により再送を行っているプロセスが検出された場合には、当該再送を行っているプロセスを優先的に用いてデータの送受信を行う。
【００３８】
（無線通信システムを用いた無線通信方法）
次いで、本実施形態に係る無線通信システムを用いた無線通信方法を、図５のフローチャートを用いて説明する。同図においては、無線基地局２０が無線端末１０に下りデータ信号を送信する場合を例示している。ここで無線基地局２０は、既に無線端末１０に下りデータ信号を送信しており、プロセス２において、再送処理を行っているものとする。また、無線端末１０に対する最大プロセス数ＰＭＡＸは６とする。
【００３９】
（１）無線品質に基づくハンドオーバの監視
先ず、無線品質に基づいてハンドオーバを監視する場合について説明する。
【００４０】
無線基地局２０は、無線端末１０に対する各プロセスの通信状況を検出するために、プロセスＮを１から最大プロセス数ＰＭＡＸ（＝６）まで変化させ、それぞれについて通信状況を確認する。
【００４１】
具体的には、ステップＳ１０１で、無線基地局２０は、Ｎに１を代入することにより初期化を行い、プロセス１から確認を開始する。次いで、ステップＳ１０２で、無線基地局２０は、無線端末１０に対する通信においてハンドオーバが発生しているか、又はその可能性が発生しているかを判断する。このハンドオーバの発生の判断は、ここでは、無線端末１０に対する通信における無線品質の劣化に基づいて行う。
【００４２】
そして、このステップＳ１０２において、ハンドオーバの可能性があると判断した場合には、閾値ＴＨを決定し、ステップＳ１０３に進み、そうでなければステップＳ１０１に進みループ処理により現状が維持される。なお、ここでは、無線品質取得部２１１において、無線品質の劣化が確認されハンドオーバ発生の可能性があると判断されたものとする。
【００４３】
この閾値ＴＨは、１，２，・・・，ＰＭＡＸ＋１までの数であり、本実施形態では、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質（信号対雑音電力比ＳＩＲ）から決定される。ここでは、無線端末１０と無線基地局２０との無線品質が劣悪（ＳＩＲ＜０ｄｂ）であり、閾値ＴＨが１と決定されたものとする。
【００４４】
次いで、ステップＳ１０３において、無線基地局２０は、無線端末１０に下りデータ信号を送信するプロセスのうち、無線端末１０への下りデータ信号が誤り、再送を行っているプロセスの数ＰＮを計算し、閾値ＴＨよりも小さければステップＳ１０８に進み、そうでなければステップＳ１０４に進む。ここで、再送を行うプロセスの数ＰＮは、プロセス２が再送処理を行っているためにＰＮ＝１になり、ＴＨ＝１であるので、ステップＳ１０４に進む。
【００４５】
ステップＳ１０４では、無線基地局２０は、プロセスＮが再送処理を行っているか判断し、もし再送処理を行っていればステップＳ１０８に進み、そうでなければステップＳ１０５に進む。ここで、現在のプロセスＮ、つまりプロセス１は再送処理を行っていないので、ステップＳ１０５に進む。
【００４６】
ステップＳ１０５では、無線基地局２０は、Ｎに１を加算し、次のプロセスの監視に移行する。このとき、ステップＳ１０６で、無線基地局２０は、ＮとＰＭＡＸを比較し、Ｎ＞ＰＭＡＸであれば、次のプロセスの監視は行わず、ステップＳ１０７において、Ｎに１を代入して初期化を行い、ステップＳ１０４に進み、再度Ｓ１０４以降の処理を行う。ステップＳ１０６において、次のプロセスがＰＭＡＸに到達していなければ、ステップＳ１０５で加算された次のプロセスについてステップＳ１０４以降の処理を行う。ここで、Ｎ＝１，ＰＭＡＸ＝６であるので、Ｎ＝２となりステップＳ１０４に進むものとする。
【００４７】
ステップＳ１０４において、プロセス２は再送処理を行っているのでステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８で、無線基地局２０は、プロセス２で下りデータ信号の再送を無線端末１０に対して行う。ステップＳ１０９で、無線基地局２０は、Ｎに１を加算する。ステップＳ１１０で、無線基地局２０は、ＮとＰＭＡＸを比較し、Ｎ＞ＰＭＡＸであれば、ステップＳ１０１に進み、そうでなければステップＳ１０２に進む。
【００４８】
無線端末１０は、プロセス２で下りデータ信号を受信し、ＨＡＲＱによる復号を行い、誤りがなければ無線基地局２０に誤りがないことを示すＡＣＫ情報を先に定めた一定時間後に送信し、誤りがあれば無線基地局２０に誤りがあることを示すＮＡＣＫ情報を先に定めた一定時間後に送信する。そして、無線基地局２０は、ＡＣＫ情報を受信すると対応するプロセス２の再送処理を停止し、新しい下りデータ信号を送信する。
【００４９】
（２）位置情報に基づくハンドオーバの監視
上記ステップＳ１０２におけるハンドオーバの監視方法として、無線基地局２０と無線端末１０との位置から決定することもできる。具体的には、位置情報算出部２１３により無線基地局２０と無線端末１０との距離Ｒを測定し、この測定結果に基づいて、ハンドオーバ発生の可能性を判断する。そして、ハンドオーバの可能性があると判断した場合には、距離Ｒと閾値ＴＨとの関係を記録した閾値テーブルに従って距離Ｒから閾値ＴＨを決定する。例えば、距離Ｒが先に定めた閾値Ｒ１以上であれば、ハンドオーバ処理が発生し得ると判断し、閾値ＴＨを小さくし、距離Ｒが先に定めた閾値Ｒ２以上であれば、閾値ＴＨを大きくする。
【００５０】
なお、距離Ｒを測定する方法として、無線端末１０にＧＰＳを具備し、無線端末１０がＧＰＳから計算した位置情報を無線基地局２０に送信して、無線基地局２０が距離Ｒを計算する方法や、ＩＭＴ−２０００ ＣＤＭＡ ＴＤＤを用いた場合には、無線端末１０から受信した上りデータ信号の遅延から無線基地局２０が距離Ｒを計算することもできる。
【００５１】
（３）誤り率に基づくハンドオーバの監視
上述した閾値ＴＨの決定方法として、上り信号または下り信号の誤り率の少なくとも１つを用いることができる。具体的には、無線基地局２０の誤り率取得部２１２において、無線端末１０，１１に対する誤り率を取得し、これに基づいてハンドオーバの発生を予測する。なお、下り信号の誤り率は無線端末１０が無線基地局２０に上り信号を用いて送信し、これを誤り率取得部２１２により受信することにより、ハンドオーバを予測する。
【００５２】
そして、無線基地局２０では、誤り率取得部２１２が取得した、上り信号の誤り率、及び無線端末１０が送信した下り信号の誤り率の情報をプロセス数制御部２０４に送出し、プロセス数制御部２０４では、テーブル照合部２０７を用いて、閾値テーブルを照合し、誤り率の指標値に対応付けられた閾値ＴＨを決定する。
【００５３】
（４）ハンドオーバ要求に基づくハンドオーバの監視
また、上述した閾値ＴＨの決定方法として、無線端末１０または無線制御装置３０が無線端末１０が、無線基地局２０から他の無線基地局にハンドオーバを行うと判断した場合に閾値ＴＨを小さくすることもできる。
【００５４】
具体的には、ハンドオーバ要求取得部２１０において、無線端末１０，１１や無線制御装置３０から送信されたハンドオーバ要求を受信し、これによりハンドオーバの発生を検出し、閾値ＴＨを決定した後、上述したステップＳ１０３以降の処理を行う。
【００５５】
（変更例）
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、以下のような変更を加えることができる。
【００５６】
例えば、上述した実施形態において、無線基地局２０に設けられていた無線品質取得部、誤り率取得部及び位置情報算出部を、無線端末機１０，１１側に設けてもよい。
【００５７】
具体的には、図６に示すように、無線端末１０，１１に、ハンドオーバ監視部１１５及びハンドオーバ要求部１１２を設け、ハンドオーバ監視部１１５においてハンドオーバの発生、及び発生の可能性が検出された場合に、ハンドオーバ要求部１１２及び送受信部１１１を通じて、無線制御装置３０にハンドオーバ要求を送信する。無線制御装置３０では、ハンドオーバ要求を無線基地局２０のハンドオーバ要求取得部２１０に転送し、閾値ＴＨを小さくするように指示するようにすることができる。
【００５８】
なお、この場合において無線端末１０，１１には、プロセス実行部１１３に接続されるプロセス数制御部１１４を設け、無線基地局２０で決定されたプロセス数に対応するようにすることが好ましい。
【００５９】
このような本変更例に係る無線通信システムによる無線通信方法は、以下の手順により行う。図７は、本変更例に係る無線通信方法の手順を示すシーケンス図である。
【００６０】
先ず、通常の通信（Ｓ２０１及びＳ２０２）において、ハンドオーバ監視部１１５は、下りの通信信号を監視することにより、無線基地局２０に対する通信の無線品質が劣化したり、誤り率が上昇したり、無線基地局２０までの距離が遠くなったりしたことを、無線品質取得部１１６や誤り率取得部１１７、位置情報算出部１１８により検出する。
【００６１】
そして、下り通信の無線品質が劣化した等によりハンドオーバの発生、若しくはその可能性を検出した場合（Ｓ２０３）、ハンドオーバ要求部１１２は、送受信部１１１を通じて、無線制御装置３０に大してハンドオーバ要求を送信する（Ｓ２０４）。
【００６２】
無線制御装置３０は、無線端末１０からハンドオーバ要求を受信したとき、無線基地局２０に対して、このハンドオーバ要求を転送するとともに、閾値ＴＨを小さくするように指示する（Ｓ２０５）。この指示を受けた無線基地局２０は、上述したステップＳ１０１〜Ｓ１１１を行うことにより、無線端末１０に対するプロセス数を決定する（Ｓ２０６）。
【００６３】
その後、無線端末１０では、この無線基地局２０で決定されたプロセス数をプロセス数制御部１１４で取得し（Ｓ２０７）、プロセス数制御部１１４によりプロセス実行部で実行されるプロセス数を変更（低減）させる（Ｓ２０８）。そして、この変更されたプロセス数により無線基地局２０と通信を行う（Ｓ２０９及びＳ２１０）。
【００６４】
このような本変更例に係る無線通信システム及び無線通信方法によれば、無線端末側においても、無線品質や誤り率、基地局までの距離を監視し、ハンドオーバの発生を検出するため、より実用的なプロセス数の調整が可能となる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の無線通信システム、無線通信方法、無線基地局及び無線端末によれば、ＩＭＴ−２０００ ＨＳＤＰＡによる下りデータ送信において無線基地局が無線端末との無線品質や、誤り率、距離等を用いてハンドオーバを行う可能性があるかどうか判断し、ハンドオーバの可能性があれば再送を行うプロセス数を制限し、再送データを少なくすることによってハンドオーバ時における再送データの破棄によるシステム全体のスループットの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体構成を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信システムで実行されるプロセスを示す説明図である。
【図３】実施形態に係る無線基地局の内部構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に係る閾値テーブルを示す説明図である。
【図５】実施形態に係る無線通信システムを用いた無線通信方法を示すフローチャート図である。
【図６】変更例に係る無線端末の内部構成を示すブロック図である。
【図７】変更例に係る無線通信方法の手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１…ネットワーク
１０，１１…無線端末
２０，２１…無線基地局
３０…無線制御装置
１１１…送受信部
１１２…ハンドオーバ要求部
１１３…プロセス実行部
１１４…プロセス数制御部
１１５…ハンドオーバ監視部
１１６…無線品質取得部
１１７…率取得部
１１８…位置情報算出部
２０１…送受信部
２０２…プロセス実行部
２０３…ハンドオーバ監視部
２０４…プロセス数制御部
２０５…再送プロセス検出部
２０６…プロセス最大数決定部
２０７…テーブル照合部
２０８…基地局情報蓄積手段
２０９…メモリ部
２１０…ハンドオーバ要求取得部
２１１…無線品質取得部
２１２…誤り率取得部
２１３…位置情報算出部
Claims (25)
- 一又は複数のプロセスを実行することにより無線基地局に対してデータの送受信を行う無線端末と、
前記無線基地局において、前記無線端末側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、該無線端末に対してデータの送受信を行うプロセス実行部と、
前記無線端末のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するハンドオーバ監視部と、
前記ハンドオーバ監視部の監視結果に応じて、前記プロセス実行部が実行するプロセス数を制御するプロセス数制御部と
を有することを特徴とする無線通信システム。 - 前記ハンドオーバ監視部は、ハンドオーバを要求する情報を取得することにより前記ハンドオーバの発生を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線端末に対する無線通信の品質によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線端末に対する無線通信の誤り率によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線基地局と前記無線端末との距離によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記プロセス数制御部は、
前記ハンドオーバの発生若しくはその発生の可能性を示す指標値と、実行可能なプロセス数の閾値とを対応付けた閾値テーブルを備え、
前記ハンドオーバ監視部による監視結果に基づいて、前記閾値テーブルを照合し、この照合結果に応じて実行可能なプロセス数を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至５に記載の無線通信システム。 - 前記プロセス実行部は、データの再送を行っているプロセスを検出する再送プロセス検出部を備え、再送を行っているプロセスが検出された場合には、当該再送を行っているプロセスを優先的に用いてデータの送受信を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 一又は複数のプロセスを実行することにより無線基地局と無線端末との間でデータの送受信を行う無線通信方法であって、
前記無線基地局において、前記無線端末側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、該無線端末に対してデータの送受信を行うステップ（１）と、
前記無線基地局において、前記無線端末のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するステップ（２）と、
前記ハンドオーバ監視部の監視結果に応じて、前記プロセス実行部が実行するプロセス数を制御するステップ（３）と
を有することを特徴とする無線通信方法。 - 前記ステップ（２）では、ハンドオーバを要求する情報を取得することにより前記ハンドオーバの発生を検出することを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
- 前記ステップ（２）では、前記無線端末に対する無線通信の品質によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
- 前記ステップ（２）では、前記無線端末に対する無線通信の誤り率によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
- 前記ステップ（２）は、前記無線基地局と前記無線端末との距離によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
- 前記ステップ（３）では、
前記ハンドオーバの発生若しくはその発生の可能性を示す指標値と、実行可能なプロセス数の閾値とを対応付けた閾値テーブルを備え、
前記ハンドオーバ監視部による監視結果に基づいて、前記閾値テーブルを照合し、この照合結果に応じて実行可能なプロセス数を制御する
ことを特徴とする請求項８乃至１２に記載の無線通信方法。 - 前記ステップ（１）においては、データの再送を行っているプロセスが検出された場合、当該再送を行っているプロセスを優先的に用いてデータの送受信を行うことを特徴とする請求項８に記載の無線通信方法。
- 無線端末に対してデータの送受信を行う無線基地局であって、
前記無線端末側で実行されるプロセス数に応じたプロセスを実行し、該無線端末に対してデータの送受信を行うプロセス実行部と、
前記無線端末のハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するハンドオーバ監視部と、
前記ハンドオーバ監視部の監視結果に応じて、前記プロセス実行部が実行するプロセス数を制御するプロセス数制御部と
を有することを特徴とする無線基地局。 - 前記ハンドオーバ監視部は、ハンドオーバを要求する情報を取得することにより前記ハンドオーバの発生を検出することを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線端末に対する無線通信の品質によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線端末に対する無線通信の誤り率によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線基地局と前記無線端末との距離によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局。
- 前記プロセス数制御部は、
前記ハンドオーバの発生若しくはその発生の可能性を示す指標値と、実行可能なプロセス数の閾値とを対応付けた閾値テーブルを備え、
前記ハンドオーバ監視部による監視結果に基づいて、前記閾値テーブルを照合し、この照合結果に応じて実行可能なプロセス数を制御する
ことを特徴とする請求項１５乃至１９に記載の無線基地局。 - 前記プロセス実行部は、データの再送を行っているプロセスを検出する再送プロセス検出部を備え、再送を行っているプロセスが検出された場合には、当該再送を行っているプロセスを優先的に用いてデータの送受信を行うことを特徴とする請求項１５に記載の無線基地局。
- 一又は複数のプロセスを実行することにより無線基地局に対してデータの送受信を行う無線端末であって、
ハンドオーバの発生若しくはハンドオーバの発生の可能性を監視するハンドオーバ監視部と、
前記ハンドオーバ監視部の監視結果に応じて、前記無線基地局に対してハンドオーバを要求する情報を送信するハンドオーバ要求部と、
前記無線基地局において決定された実行可能なプロセス数によりデータの送受信を行うプロセス実行部と
を有することを特徴とする無線端末。 - 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線基地局に対する無線通信の品質によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項２２に記載の無線端末。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線基地局に対する無線通信の誤り率によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項２２に記載の無線端末。
- 前記ハンドオーバ監視部は、前記無線基地局と当該無線端末との距離によって、前記ハンドオーバの発生の可能性を検出することを特徴とする請求項２２に記載の無線端末。
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