JP2008085621A - Communication base station device, and congestion avoiding method of base station device - Google Patents
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Description
本発明は、通信基地局装置及び基地局装置の輻輳を回避する輻輳回避方法に関する。 The present invention relates to a communication base station apparatus and a congestion avoiding method for avoiding congestion of the base station apparatus.
PHS(Personal Handy-phone System)などのTDMA(時分割多重)方式の無線通信においては、一つの周波数を基地局と基地局に接続している複数のユーザー間で時間軸方向に分割し共有している。図2は従来のTDMA方式の通信方式を示したもので、基地局から見た各ユーザーA、B、C、Dに対する送信と受信タイミングを示している。各ユーザーが占有する期間をスロットと呼び、送信4スロット、受信4スロットで1フレームと呼ばれる単位を構成している。 In TDMA (Time Division Multiplex) wireless communication such as PHS (Personal Handy-phone System), a single frequency is divided and shared in the time axis direction between a base station and a plurality of users connected to the base station. ing. FIG. 2 shows a conventional TDMA communication method, and shows transmission and reception timings for each user A, B, C, and D as seen from the base station. A period occupied by each user is called a slot, and a unit called one frame is composed of four slots for transmission and four slots for reception.
ところで、図2ではフレームごとにユーザーA、B、C、Dが送信と受信を繰り返しているが、図3に示すようにユーザーA、B、C、D、E、F、G、Hの8ユーザーが2つのフレームを用いて基地局と通信を行う様子が示されている。このようなスロットの割り当て方をハーフレートと呼び、基地局と通信することができるユーザーを倍にすることができ通信リソースの使用効率を向上させることができる技術である。さらに16ユーザーで共有するクォーターレートと呼ばれる割り当て方も存在する。これら、ハーフレートやクォーターレートは図2に記載の方式(フルレートと呼ぶ)に比較して回線数を確保することができ話中となるユーザーを減少させることができる。ただし、フルレート状態に対し、図3のハーフレートの方式では、利用できるデータ通信速度は減少する。 In FIG. 2, users A, B, C, and D repeat transmission and reception for each frame, but as shown in FIG. 3, users A, B, C, D, E, F, G, and H A state in which the user communicates with the base station using two frames is shown. This slot allocation method is called a half rate, and is a technique that can double the number of users who can communicate with a base station and improve the efficiency of communication resource use. Furthermore, there is an allocation method called a quarter rate shared by 16 users. These half rate and quarter rate can secure the number of lines and reduce the number of users who are busy as compared with the method shown in FIG. 2 (referred to as full rate). However, the available data communication speed is reduced in the half rate method of FIG. 3 with respect to the full rate state.
ところで、地震などの災害時には、緊急の連絡や安否確保のために多くのユーザーが一斉に電話をかけるため、回線容量を上回る通信が要求されその結果、輻輳と呼ばれる、通信ができない状態が発生する。この場合、メールなどのデータ通信も輻輳の影響を受け通信しにくい状況に陥る。 By the way, in the event of a disaster such as an earthquake, many users call all at once to ensure urgent contact and safety, so communication exceeding the line capacity is required, and as a result, a state called communication congestion that prevents communication is generated. . In this case, data communication such as e-mail falls into a situation where it is difficult to communicate due to the influence of congestion.
下記特許文献1には、インターネット接続機能及び電子メール送受信機能を備えた携帯電話機であって、異常事態又は緊急事態を検知する1種類以上の手段を内蔵し、検知した異常事態又は緊急事態の情報を受発信する携帯電話機に係る技術が開示されている。また、下記特許文献2には、基地局が移動局に対して、報知チャネルを介し選択的に発信を禁止する通信規制メッセージを送信することにより、移動局は発信を禁止し、「位置登録」を行わずに規制待ち受けモードに遷移する技術が開示されている。
このため、従来の基地局装置では基地局装置内に保守診断部を備えているものがあり、上記保守診断部が基地局装置の内部状態を監視し障害の発生を検知すると自律復旧を試みる。また、上記保守診断部は上位装置である基地局管理装置に対し障害の発生又は復旧に係る情報を通知する機能も有している。 For this reason, some conventional base station apparatuses include a maintenance diagnosis unit in the base station apparatus. When the maintenance diagnosis unit monitors the internal state of the base station apparatus and detects the occurrence of a failure, it attempts to recover autonomously. The maintenance diagnosis unit also has a function of notifying the base station management device, which is a higher-level device, of information related to the occurrence or recovery of a failure.
上記のとおり、地震などの災害時には、緊急の連絡や安否確保のために多くのユーザーが一斉に電話をかけるため、フルレートでの回線割当を行っている場合は回線容量を上回る通信が要求されその結果、輻輳と呼ばれる、通信ができない状態が発生する。特に音声通信などの回線交換方式の通信に輻輳が発生しやすくなる。また、メールなどを送信するためのデータ通信であるパケット通信においても割当可能なチャネル数が減っている状態なため、送信待ちが多く発生し全体のスループットが大幅に低下する。 As mentioned above, in the event of a disaster such as an earthquake, many users call all at once for emergency communication and ensuring safety. Therefore, when line allocation is performed at full rate, communication exceeding the line capacity is required. As a result, a state called “congestion” where communication is not possible occurs. In particular, congestion is likely to occur in circuit-switched communication such as voice communication. Also, in packet communication, which is data communication for transmitting e-mails and the like, the number of channels that can be allocated is reduced, so a lot of transmission waits occur, and the overall throughput is greatly reduced.
従来の基地局装置はこのような輻輳の発生に対し、自ら輻輳を回避する制御を行う機能を備えておらず自律的にきめ細かな輻輳回避制御をすることはできない。基地局装置は上位装置である基地局管理装置からの輻輳回避制御に関する指示や指令に従い輻輳回避制御を行う。また、何らかの通信障害が発生し上位通信網との接続に異常を生じた場合には輻輳回避制御指示を受けることができず、輻輳回避制御に移行できない。 A conventional base station apparatus does not have a function of performing control for avoiding congestion on its own in response to the occurrence of such congestion, and cannot autonomously perform fine congestion avoidance control. The base station apparatus performs congestion avoidance control in accordance with instructions and commands related to congestion avoidance control from the base station management apparatus that is the host apparatus. In addition, when some kind of communication failure occurs and an abnormality occurs in the connection with the higher-level communication network, the congestion avoidance control instruction cannot be received and it is not possible to shift to the congestion avoidance control.
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、特に地震や台風など基地局装置に揺れを生じさせる災害時に基地局装置自体が収集した基地局装置がおかれた環境情報、特に揺れに関する情報を基に、その基地局装置に適した輻輳回避制御を行うことができる基地局装置及び基地局装置の輻輳回避方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in particular, environmental information in which the base station apparatus collected by the base station apparatus itself at the time of a disaster that causes the base station apparatus to shake, such as an earthquake or a typhoon, It is an object of the present invention to provide a base station apparatus and a congestion avoidance method for the base station apparatus that can perform congestion avoidance control suitable for the base station apparatus based on information related to shaking.
上記目的を達成するために、本発明に係る基地局装置は、時分割多重通信方式を用いて複数のユーザーと通信を行う通信基地局において、前記通信基地局の環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記通信基地局にかかわる通信の輻輳を回避する輻輳回避手段と、
取得した前記環境情報に応じて前記輻輳回避手段を制御する輻輳回避制御手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a base station apparatus according to the present invention acquires environment information for acquiring environment information of the communication base station in a communication base station that communicates with a plurality of users using a time division multiplex communication method. And congestion avoiding means for avoiding congestion of communication related to the communication base station,
Congestion avoidance control means for controlling the congestion avoidance means in accordance with the acquired environment information is provided.
また、本発明の一態様では、前記輻輳回避手段は、取得した前記環境情報に応じて、前記複数のユーザーに対する各スロットの割り当て頻度を変更することを特徴とする。 Further, according to an aspect of the present invention, the congestion avoiding unit changes an allocation frequency of each slot for the plurality of users according to the acquired environment information.
さらに、本発明の一態様では、前記輻輳回避手段は、取得した前記環境情報に応じて、前記複数のユーザーに対する各スロットの割り当て頻度を1/2に変更することを特徴とする。 Furthermore, in one aspect of the present invention, the congestion avoiding means changes the allocation frequency of each slot for the plurality of users to 1/2 according to the acquired environment information.
また、本発明の一態様では、前記環境情報取得手段は振動情報を検知する振動センサであることを特徴とする。 In one aspect of the present invention, the environment information acquisition unit is a vibration sensor that detects vibration information.
また、本発明の一態様では、前記輻輳回避手段は、取得した前記振動情報に応じて前記複数のユーザーに対する各スロットの割り当て頻度を変更することを特徴とする。 Moreover, in one aspect of the present invention, the congestion avoiding means changes the frequency of assigning each slot to the plurality of users according to the acquired vibration information.
また、本発明は、時分割多重通信方式を用いて複数のユーザーと通信を行う通信基地局における通信の輻輳回避方法であって、前記通信基地局の環境情報を取得するステップと、前記通信基地局にかかわる通信の輻輳を回避するステップと、取得した前記環境情報に応じて前記輻輳を回避するステップを制御する輻輳回避制御ステップとを含むことを特徴とする輻輳回避方法である。 The present invention also relates to a communication congestion avoidance method in a communication base station that communicates with a plurality of users using a time division multiplex communication method, the step of acquiring environmental information of the communication base station, and the communication base A congestion avoiding method comprising: a step of avoiding congestion of communication related to a station; and a congestion avoiding control step of controlling a step of avoiding the congestion according to the acquired environment information.
本発明における基地局装置及び基地局装置の輻輳回避方法によれば、基地局装置自体が収集した環境情報、特に揺れに関する情報を基に、その基地局装置に合った輻輳回避通信制御を行うことができる。また、輻輳が始まる前に、予測的に輻輳回避制御を行うことができる。さらに、上位管理装置からの輻輳回避制御に関する指示が何らかの通信障害などにより来なくとも、基地局装置が揺れを観測した場合は自律的に輻輳回避通信制御を行うことができ、回線数確保を行い緊急の連絡や安否確認をし易くすることができる。 According to the base station apparatus and the congestion avoidance method of the base station apparatus according to the present invention, based on the environmental information collected by the base station apparatus itself, in particular, information on shaking, congestion avoidance communication control suitable for the base station apparatus is performed. Can do. Further, it is possible to predictively perform congestion avoidance control before congestion starts. Furthermore, even if the instruction from the upper management device regarding congestion avoidance control does not come due to some kind of communication failure, etc., if the base station device observes shaking, it can autonomously perform congestion avoidance communication control and secure the number of lines. It is possible to facilitate emergency contact and safety confirmation.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、基地局装置1の機能ブロック図である。基地局装置1は、外部インターフェース部11、信号処理部12、伝送レート切換部13、無線部14、回避制御部16、加速度算出部17および加速度センサ18を含んで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of the base station apparatus 1. The base station apparatus 1 includes an external interface unit 11, a
また、図示しない制御部は、運転管理部、無線制御部及び回線制御部を含み、CPU及びメモリ等から構成され基地局装置1全体の運転に係る制御を行う。 A control unit (not shown) includes an operation management unit, a radio control unit, and a line control unit, and includes a CPU, a memory, and the like, and performs control related to the operation of the base station apparatus 1 as a whole.
無線通信部14は、アンテナ15を備え、伝送レート切換部13と接続され信号処理部12を介して外部インターフェース部11と接続されている。無線部14は、アンテナ15で受信される各通信装置2からの信号を受信し伝送レート切換部13、信号処理部12が処理できる信号に変換する。伝送レート切換部13は無線部14が受信した信号に応じて、取り扱うレート帯域を変更し信号を信号処理部12に送る。信号処理部12は伝送レート切換部により適切な帯域に変更された受信信号を復調し、パケットを抽出等した後に、当該パケットを外部インターフェース部11に出力する。また、外部インターフェース部11から入力される複数のパケットを変調処理し、伝送レート切換部13に送る。伝送レート切換部13は図示しない制御部に従い、各ユーザーに割り当てるスロットをフルレート、ハーフレートあるいはクォーターレートのいずれかの伝送レートで割り当てる。伝送レートに応じてスロットに割り当てられた信号は無線部14に送られる。無線部14は伝送レート切換部13から受け取った信号をアンテナ15を介して各通信装置2に対して送信する。
The
外部インターフェース部11は、ISDN(Integrated Service Digital Network)回線やEthernet(登録商標)等を介して通信ネットワークと接続され、基地局装置1と通信ネットワークを相互に連結している。インターフェース部11は、制御部の指示に従って、通信ネットワークから入力されるパケットを信号処理部13に出力する。また、信号処理部12から入力される複数のパケットを通信ネットワークに出力する。
The external interface unit 11 is connected to a communication network via an ISDN (Integrated Service Digital Network) line, Ethernet (registered trademark) or the like, and connects the base station apparatus 1 and the communication network to each other. The interface unit 11 outputs a packet input from the communication network to the
また、基地局装置1は、障害監視部(傾斜通知部)、アンテナ診断部、回線診断部及び傾斜診断部からなる保守診断部(いずれも図示しない)を備えている。保守診断部は、基地局装置1の各機能ブロックの動作状態を監視しており、障害の発生を検知すると自律復旧を試みる。また、必要に応じて上位装置である基地局管理装置や基地局管理装置を含むオンラインセンタ等に対して障害の発生又は復旧に係る情報を通知する。障害監視部は、アンテナ診断部、回線診断部及び傾斜診断部と接続され、各診断部から入力される診断結果を監視し、必要に応じて基地局管理装置等に障害等に係る情報を通知する。アンテナ診断部は、障害監視部と接続されるとともに、信号処理部12、伝送レート切換部13、無線部14と接続されている。そして、信号処理部12、伝送レート切換部13、無線部14及びアンテナ15の状態を診断するとともに、診断結果を障害監視部に出力する。回線診断部は、障害監視部と接続されるとともに、外部インターフェース部11と接続されている。そして、基地局装置1に接続される回線の状態を診断するとともに、診断結果を障害監視部に出力する。また、保守診断部は後述する、加速度センサ18が取得し加速度算出部17が算出した重力加速度ベクトルの情報を上位装置である基地局管理装置や基地局管理装置を含むオンラインセンタ等に対して通知する。
Further, the base station apparatus 1 includes a maintenance diagnosis unit (all not shown) including a failure monitoring unit (tilt notification unit), an antenna diagnosis unit, a line diagnosis unit, and a tilt diagnosis unit. The maintenance diagnosis unit monitors the operating state of each functional block of the base station device 1 and attempts to recover autonomously when it detects the occurrence of a failure. Further, as necessary, the base station management device that is a host device or an online center including the base station management device is notified of information related to the occurrence or recovery of a failure. The failure monitoring unit is connected to the antenna diagnosis unit, the line diagnosis unit, and the inclination diagnosis unit, monitors the diagnosis result input from each diagnosis unit, and notifies the base station management device etc. of information related to the failure etc. as necessary. To do. The antenna diagnosis unit is connected to the failure monitoring unit, and is also connected to the
加速度センサ18は、振動情報を検知する振動センサである。加速度算出部17は、加速度センサ18により測定される基地局装置1に加わる重力加速度ベクトルを算出するとともに、算出した重力加速度ベクトルの時間軸との対応を取得する。つまり重力加速度ベクトルの時間方向に変化を取得する。また、取得した重力加速度ベクトルの時間方向の変化のデータは図示しない記憶部に記憶される。加速度センサ18は、基地局装置1に固定されており、基地局装置1に加わる加速度を測定する。加速度センサ18は、取り付けられた物体に加わる加速度の大きさを測定するセンサであり、具体的には、重力加速度の大きさ及び方向(重力加速度ベクトル)を測定し、加速度センサ18を基準とした座標系における重力加速度ベクトルのx、y、z方向成分を取得する。本実施の形態では、加速度センサ18により測定される重力加速度ベクトルの各成分を、基地局装置1に加わる加速度として用いている。ここで、基地局装置が地震等で揺れた場合、加速度算出部17が取得する加速度は、加速度センサ18が所定サンプリング周期で測定する値の平均値であってもよい。こうすれば、加速度センサ18による重力加速度ベクトルに係る測定値のばらつきが軽減され、測定精度が向上するようになる。
The
回避制御部16は、加速度算出部17が算出した重力加速度ベクトルに基づいて輻輳回避に関する制御を行う。図4は回避制御部16の動作により行われる回避通信制御の対処レベルを示している。加速度センサ18が取得し加速度算出部17が算出した重力加速度ベクトルの情報は下記の2つの情報に整理される。ひとつめは震度情報(a)であり、二つ目は揺れ時間(b)である。
The
a.震度:揺れの最大加速度を示す。所定の震度を超えた場合にフラグを立てる。 a. Seismic intensity: Indicates the maximum acceleration of shaking. A flag is set when the seismic intensity is exceeded.
b.揺れ時間:所定の加速度以上の加速度を、検出し続けていた時間を示す。所定の揺れ時間を超えた場合フラグを立てる。揺れ時間情報を取得する際の所定の加速度は、震度情報(a)においてフラグをたてる場合の所定の震度と異なっていても構わない。 b. Shake time: Indicates the time during which the acceleration equal to or higher than the predetermined acceleration has been detected. A flag is set when a predetermined shaking time is exceeded. The predetermined acceleration at the time of acquiring the shaking time information may be different from the predetermined seismic intensity when the flag is set in the seismic intensity information (a).
図4において黒い丸で示した部分はフラグが立っていることを示している。 In FIG. 4, a black circle indicates that a flag is set.
さらに、図示しない制御部は重力加速度ベクトルに基づき基地局が備える非常電源の自己診断処理を行う。この自己診断結果は図示しない記憶部に記憶され、回避制御部16が参照することができる。回避制御部16は、図4に記載されている、加速度算出部17が算出した重力加速度ベクトルの情報震度、揺れ時間および図示しない制御部が行った自己診断結果の関係に基づき基地局に最適な輻輳回避通信制御を行う。たとえば、少人数大容量通信制御から多人数小容量通信優先(回線数確保優先)制御に変更することで地震などの災害時に回線確保を行う。たとえば、震度が所定震度より大きく、かつ揺れ時間が所定より長かった場合には非常電源の自己診断結果にかかわらず伝送レートはクォーターレートである。すなわち、地震の程度が激しいと判断できる場合にはクォーターレートで各ユーザーにスロットを割り当て、回線をできるだけ多く確保し通信可能なユーザーを増やすように制御する。また、震度が所定震度より大きく、かつ揺れ時間が所定より短かった場合には非常電源の自己診断結果が「電圧低下」時には伝送レートはクォーターレートのみであるが、非常電源の自己診断結果が「正常」であるなら伝送レートはハーフレート以下(ハーフレートかクォーターレート)なら許可される。さらに、震度が所定震度より小さかった場合には、揺れ時間にかかわらず非常電源の自己診断は行わず伝送レートはフルレートのほかハーフレートもクォーターレートも許可される。
Further, a control unit (not shown) performs a self-diagnosis process of an emergency power source provided in the base station based on the gravitational acceleration vector. The self-diagnosis result is stored in a storage unit (not shown) and can be referred to by the
また、輻輳回避通信制御の解除については、所定の時間経過後に、回線の利用状況や、上位装置である基地局管理装置からの指示によって解除しても良い。 Further, the congestion avoidance communication control may be canceled after a predetermined time elapses according to the use status of the line or an instruction from the base station management apparatus that is the host apparatus.
次に、基地局装置1の輻輳回避動作を、図5のフローチャートに基づいて説明する。
まず、基地局は設置されて通常運用が行われる(S10)。地震などの揺れが発生すると加速度算出部17が算出している基地局にかかる重力加速度ベクトルを規定の値以上かどうか判断する(S20)。規定以上でなければ通常運用に戻る。規定以上の場合は回避制御部16が輻輳回避制御を開始する(S30)。このさい、震度、揺れ時間に応じてフラグを立てる。さらに基地局の非常用電源の自己診断を実行し、正常か電圧が低下しているか記憶部に記憶する(S40)。続いて図4をもちいて回避通信制御の対処レベルを決定する(S50)。そして、決定した対処レベルに応じて伝送レートを変更する(S60)。続いて伝送レートの変更が完了したか確認する(S70)。完了していなければS60に戻る。完了していれば輻輳回避制御を維持する動作を行う。(S80)。そして、あらかじめ決められた輻輳回避制御時間が経過したかどうか確認する。経過していれば通常の運用モードに復帰する(S110)。時間が経過していない場合でも上位の管理装置から輻輳回避制御を解除する指示があれば同様に動揺に通常の運用モードに復帰する(S110)。解除指示がなければ輻輳回避制御を維持する動作を行う。
Next, the congestion avoiding operation of the base station apparatus 1 will be described based on the flowchart of FIG.
First, a base station is installed and normal operation is performed (S10). When a shake such as an earthquake occurs, it is determined whether the gravitational acceleration vector applied to the base station calculated by the
以上に述べた基地局装置及び基地局装置の輻輳回避方法によれば、基地局自身が収集した揺れ情報を基に、その基地局に合った輻輳回避通信制御を行うことができる。また、輻輳が始まる前に、予測的に輻輳回避制御を行うことができる。さらに、上位管理装置からの輻輳回避制御に関する指示が、何らかの通信障害などにより来なくとも、基地局が揺れを観測した場合は自律的に輻輳回避通信制御を行うことができ、回線数確保を行うことができる。 According to the base station apparatus and the congestion avoidance method of the base station apparatus described above, it is possible to perform congestion avoidance communication control suitable for the base station based on the shake information collected by the base station itself. Further, it is possible to predictively perform congestion avoidance control before congestion starts. Furthermore, even if an instruction regarding congestion avoidance control from the host management device does not come due to some kind of communication failure, etc., if the base station observes shaking, it can autonomously perform congestion avoidance communication control and secure the number of lines. be able to.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、輻輳回避制御を維持する時間は回避通信制御の対処レベルに応じて決めてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the time for maintaining the congestion avoidance control may be determined according to the handling level of avoidance communication control.
1 基地局装置、2 外部の通信装置、11 外部I/F部、12 信号処理部、13 伝送レート切換部、14 無線部、15 アンテナ、 16 回避制御部、17 加速度算出部、18 加速度センサ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base station apparatus, 2 External communication apparatus, 11 External I / F part, 12 Signal processing part, 13 Transmission rate switching part, 14 Wireless part, 15 Antenna, 16 Avoidance control part, 17 Acceleration calculation part, 18 Acceleration sensor
Claims (6)
前記通信基地局の環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記通信基地局にかかわる通信の輻輳を回避する輻輳回避手段と、
取得した前記環境情報に応じて前記輻輳回避手段を制御する輻輳回避制御手段と、
を備えたことを特徴とする通信基地局装置。 In a communication base station that communicates with multiple users using the time division multiplex communication method,
Environmental information acquisition means for acquiring environmental information of the communication base station;
Congestion avoiding means for avoiding communication congestion related to the communication base station;
Congestion avoidance control means for controlling the congestion avoidance means according to the acquired environment information;
A communication base station apparatus comprising:
前記通信基地局の環境情報を取得するステップと、
前記通信基地局にかかわる通信の輻輳を回避するステップと、
取得した前記環境情報に応じて前記輻輳を回避するステップを制御する輻輳回避制御ステップと、
を含むことを特徴とする輻輳回避方法。 A communication congestion avoidance method in a communication base station that communicates with a plurality of users using a time division multiplex communication method,
Obtaining environmental information of the communication base station;
Avoiding communication congestion related to the communication base station;
A congestion avoidance control step for controlling the step of avoiding the congestion according to the acquired environment information;
Congestion avoidance method characterized by including.
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