JP2010028321A - プロトコル処理装置、リソース割当方法及びリソース割当プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】アクセスポイントの処理帯域を有効に使用することができるプロトコル処理装置を提供する。
【解決手段】プロトコル処理装置１３は、パケットデータを送信したモバイルステーションごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理部１３１〜１３６と、プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部１３１〜１３６をアクセスポイントごとに固定的に割り当てるＡＰ割当機能部１３７と、アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するＡＰ情報受信部と、ＡＰ割当機能部１３７によって割り当てられた複数のプロトコル処理部１３１〜１３６から、プロトコル処理を実行する候補を決定する処理部候補決定部と、処理部候補決定部によって決定されたプロトコル処理部の候補から、各プロトコル処理部の使用状態を確認し、プロトコル処理部にリソース割当要求を割り当てるリソース割当部と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロトコル処理装置、リソース割当方法及びリソース割当プログラムに関する。

パケット通信時におけるプロトコル処理を行うインターネットプロトコル対応の交換機として、特許文献１に記載されたものが知られている。

ここで、特許文献１に関連するプロトコル処理を行うリソース割当方法について、図面を用いて説明する。

図１２は、特許文献１に関連するプロトコル処理を行うプロトコル処理装置１３Ａである。

図１２に示すプロトコル処理装置１３Ａは、プロトコル処理部１３１〜１３６と、制御処理部１３０とを備えている。

図１２に示す制御処理部１３０は、ゲートウェイ制御装置（図示せず）から制御信号を受信し、その制御信号に応じてプロトコル処理部１３１〜１３６にリソースの割当、解放及び各種制御を実行する、プロトコル処理装置１３Ａを統括制御する制御部である。

すなわち、制御処理部１３０は、複数のプロトコル処理部１３１〜１３６のいずれかにリソースの割当を実行するか選択する。

プロトコル処理部１３１〜１３６は、プロトコルを終端する処理単位であり、複数のモバイルステーション（mobile station：図面では、ＭＳと記載する。）と通信プロトコル処理を行っている。

ここで、図１２に示したプロトコル処理装置１３Ａにおいて、制御処理部１３０がリソースの割当するリソース割当方法を説明する。

図１３は、図１２に示した特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａにおける動作を示したフローチャートである。

図１３のフローチャートにおいて、ユーザが通信を開始し、ゲートウェイ装置（図示せず）におけるゲートウェイ制御装置（図示せず）が、プロトコル処理装置１３Ａに対し、リソースの割当を要求した場合、制御処理部１３０（図１２）は、リソース割当要求処理を開始する。

制御処理部１３０は、プロトコル処理部１３１〜１３６に対して、それぞれの使用帯域を確認する（ステップＳ１０１）。

そして、制御処理部１３０は、使用帯域の確認結果に基づいて、最も使用帯域が少なかったプロトコル処理部に対して、リソースの割当を実施する（ステップＳ１０２）。

以上のように、特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａは動作し、リソース割当方法による処理を終了する。
特開２００３−３１８９５４号公報

しかしながら、特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａは、以下の点で改善の余地を有していた。

特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａでは、リソース割当方法について、リソースの割当要求の発生順にラウンドロビン方式でプロトコル処理部を選択して割り付ける方法や、リソースの割当要求の時点で最も使用帯域の低いプロトコル処理部に対して優先的にリソースの割当を行う方法等が一般的となっている。

この場合、特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａでは、ゲートウェイ装置（図示せず）に接続されているアクセスポイント（access point）の処理能力を考慮していない。

このため、特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａによるリソース割当方法では、アクセスポイントを使用しているモバイルステーションにとって、アクセスポイントの処理能力に余裕があるにも関わらず、プロトコル処理部の処理能力の上限が、ボトルネックとなっていた。

したがって、特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａのリソース割付方法では、アクセスポイントが十分な使用帯域が確保できないという問題があった。

この問題について、更に詳細に説明する。

図１４は、特許文献１に関連するプロトコル処理装置１３Ａについて、処理帯域が制限されていることを示した模式的な概念図である。

図１４では、モバイルステーション（図中では、ＭＳと記載する。）５０〜５３と、アクセスポイント（図中では、ＡＰと記載する。）２〜４と、ゲートウェイ装置（図中では、ＧＷと記載する。）１Ａと、を備えており、各モバイルステーションを使用する４ユーザが存在する場合を示したものである。

図１４において、モバイルステーション５０は、アクセスポイント２を用いてパケット通信を行っており、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３１に、モバイルステーション５０の対応するリソースが割り当てられている（図１４のａ）。

モバイルステーション５１は、モバイルステーション５０と同様に、アクセスポイント２を用いてパケット通信を行っており、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３１に、モバイルステーション５１の対応するリソースが割り当てられている（図１４のｂ）。

モバイルステーション５２は、アクセスポイント３を用いてパケット通信を行っており、モバイルステーション５０やモバイルステーション５１と同様に、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３１に、モバイルステーション５２の対応するリソースが割り当てられている（図１４のｃ）。

モバイルステーション５３は、アクセスポイント４を用いてパケット通信を行っており、モバイルステーション５０〜５２と同様に、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３１に、モバイルステーション５３の対応するリソースが割り当てられている（図１４のｄ）。

各アクセスポイント２〜４の処理能力は、一般に、アクセスポイントが対応する無線方式、カバーするセル数などによって異なるが、単純化のため、図１４では全てのアクセスポイント２〜４の処理能力は同一とし、いずれのアクセスポイントも３台分のモバイルステーションとパケット通信を行うことができるものとする。

また、プロトコル処理部１３１〜１３６の処理能力は、実装方法により処理能力が異なるが、図１４では、何れのプロトコル処理部１３１〜１３６も３台分のモバイルステーション５０とパケット通信を処理する能力があるものとする。

アクセスポイント２は、モバイルステーション５０とモバイルステーション５１の２台のモバイルステーションとパケット通信を行っている。

また、アクセスポイント３はモバイルステーション５２とパケット通信を行っており、アクセスポイント４はモバイルステーション５３とパケット通信を行っている。

この通信状態であれば、アクセスポイント２〜４は、各アクセスポイントのパケット通信処理能力に対して、十分余力を有していると考えられる。

しかしながら、プロトコル処理部１３１には、４台分のモバイルステーションの呼が割り当てられているため（図１４のａ、ｂ、ｃ、ｄ）、プロトコル処理部１３１の処理能力の限界を超えてしまうことになる。

この場合、プロトコル処理部１３１は、モバイルステーション３台分の処理帯域しかパケット通信を処理することができないことになる。

これに対し、各プロトコル処理部１３１〜１３６にアクセスポイントの処理帯域が理想的に割り当てられる場合を、以下のように想定する。

図１５は、各プロトコル処理部１３１〜１３６にアクセスポイントの処理帯域が理想的に割り当てられたときの模式的な概念図である。

図１５では、図１４と同様に、モバイルステーション５０〜５３を使用する４ユーザが存在する場合を想定する。

図１５では、モバイルステーション５０は、アクセスポイント２を用いてパケット通信を行っており、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３１に、モバイルステーション５０の対応するリソースが割り当てられている（図１５のａ）。

モバイルステーション５１は、モバイルステーション５０と同様に、アクセスポイント２を用いてパケット通信を行っており、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３２に、モバイルステーション５１の対応するリソースが割り当てられている（図１５のｂ）。

モバイルステーション５２は、アクセスポイント３を用いてパケット通信を行っており、モバイルステーション５０やモバイルステーション５１と同様に、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３３に、モバイルステーション５２の対応するリソースが割り当てられている（図１５のｃ）。

モバイルステーション５３は、アクセスポイント４を用いてパケット通信を行っており、モバイルステーション５０〜５２と同様に、ゲートウェイ装置１Ａにおけるプロトコル処理装置１３Ａの中のプロトコル処理部１３５に、モバイルステーション５３の対応するリソースが割り当てられている（図１５のｄ）。

図１５では、図１４の場合と同様に、アクセスポイント２〜４は、全て同一であり、モバイルステーション３台分のパケット通信を処理する能力があるとする。

また、プロトコル処理部１３１〜１３６の処理能力は、実装方法により異なるが、図１５では図１４と同様に、モバイルステーション３台分のパケット通信を処理する能力があるとする。

図１５では、アクセスポイント２は、モバイルステーション５０とモバイルステーション５１の２台のモバイルステーションとパケット通信を行っている。

アクセスポイント３は、モバイルステーション５２とパケット通信を行い、アクセスポイント４は、モバイルステーション５３とパケット通信を行っている。

このような状態であれば、各アクセスポイントの処理能力に対し、十分な処理帯域があるので理想的な状態である。また、プロトコル処理部１３１、１３２、１３３、１３５は、それぞれ１台のモバイルステーションの呼制御が割り当てられているため（図１５のａ、ｂ、ｃ、ｄ）、各モバイルステーション５０〜５３を処理するプロトコル処理部において、プロトコル変換処理を十分処理することができる。

しかしながら、上述したラウンドロビン方式でプロトコル処理部を選択して割り当てる方法や、リソースの割り当て時に最も使用帯域の低いプロトコル処理部に対して優先的に割り当てる方法では、アクセスポイントの処理帯域を考慮していないので、図１５のように割り当てることをできなかった。

次に、図１６は、プロトコル処理部１３１に、モバイルステーションの対応するリソースが２つ割り当てられたときの模式的な概念図を示したものである。

ここで、処理帯域とは、アクセスポイントが処理可能な帯域のことをいい、使用帯域とは、プロトコル処理部が使用している帯域のことをいい、処理可能帯域とは、各部において処理能力限界の帯域のことをいうこととする。

また、通信帯域は、帯域幅が広いと通信速度が速く、帯域幅が狭いと通信速度が遅いことを意味することとする。

図１６では、例えば、ＰＰがプロトコル処理部１３１の処理可能帯域に相当し、ＡＰ１０がアクセスポイント３の処理可能帯域に相当し、ＡＰ２０がアクセスポイント４の処理可能帯域に相当する、と考えることができる。

また、図１６では、ＰＵ１０がモバイルステーション５２のプロトコル処理を行う使用帯域に相当し、ＰＵ２０がモバイルステーション５３のプロトコル処理を行う使用帯域に相当する、と考えることができる。

この場合、アクセスポイント４を介するモバイルステーションのプロトコル処理であれば、ＡＰ２０の処理可能帯域に余裕があるので、パケット通信を行うことができる。

しかしながら、アクセスポイント３を介するモバイルステーションのプロトコル処理のときには、ＡＰ１０に処理可能帯域の余裕があっても、ＰＰの処理可能帯域に余裕がないため、パケット通信を行うことができない。

したがって、アクセスポイントの処理帯域を考慮しないでリソースの割り当てを行うと、任意のプロトコル処理部に異なるアクセスポイントを介するプロトコル処理のリソースが割り当てられてしまい、アクセスポイントの処理帯域を有効に使用することができない、という問題が発生する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アクセスポイントの処理帯域を有効に使用することができるプロトコル処理装置及びリソース割当方法を提供することにある。

本発明によれば、通信プロトコルにおけるプロトコル処理を行うプロトコル処理装置であって、
受信したパケットデータに対し、当該パケットデータを送信した移動体端末ごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理手段と、
前記パケットデータの送信元であるアクセスポイントに基づいて、前記プロトコル処理手段が前記プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部を前記アクセスポイントごとに固定的に割り当てる固定割当手段と、
前記移動体端末から、前記アクセスポイントを介して前記プロトコル処理が要求されると、当該要求をリソース割当要求として、当該アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するアクセスポイント情報受信手段と、
前記アクセスポイント情報受信手段によって受信したアクセスポイント情報に基づいて、前記固定割当手段によって割り当てられた複数のプロトコル処理部から、前記プロトコル処理を実行する候補を決定するプロトコル処理部候補決定手段と、
前記プロトコル処理部候補決定手段によって決定されたプロトコル処理部の候補から、当該プロトコル処理部の使用状態を確認し、当該使用状態に基づいて、前記プロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てるリソース割当手段と、を備え、
前記リソース割当手段によってリソース割当要求が割り当てられたプロトコル処理部が、プロトコル処理を実行する
ことを特徴とするプロトコル処理装置が提供される。

本発明によれば、通信プロトコルにおけるプロトコル処理を行うプロトコル処理装置におけるリソース割当方法であって、
受信したパケットデータに対し、当該パケットデータを送信した移動体端末ごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理ステップと、
前記パケットデータの送信元であるアクセスポイントに基づいて、前記プロトコル処理ステップにおいて前記プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部を前記アクセスポイントごとに固定的に割り当てる固定割当ステップと、
前記移動体端末から、前記アクセスポイントを介して前記プロトコル処理が要求されると、当該要求をリソース割当要求として、当該アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するアクセスポイント情報受信ステップと、
前記アクセスポイント情報受信ステップにおいて受信したアクセスポイント情報に基づいて、前記固定割当ステップにおいて割り当てられた複数のプロトコル処理部から、前記プロトコル処理を実行する候補を決定するプロトコル処理部候補決定ステップと、
前記プロトコル処理部候補決定ステップにおいて決定されたプロトコル処理部の候補から、当該プロトコル処理部の使用状態を確認し、当該使用状態に基づいて、前記プロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てるリソース割当ステップと、
前記リソース割当ステップにおいてリソース割当要求が割り当てられたプロトコル処理部が、プロトコル処理を実行するプロトコル処理実行ステップと、
を含むことを特徴とするリソース割当方法が提供される。

本発明によれば、通信プロトコルにおけるプロトコル処理を行うプロトコル処理装置におけるリソース割当プログラムであって、
受信したパケットデータに対し、当該パケットデータを送信した移動体端末ごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理手順と、
前記パケットデータの送信元であるアクセスポイントに基づいて、前記プロトコル処理手順が前記プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部を前記アクセスポイントごとに固定的に割り当てる固定割当手順と、
前記移動体端末から、前記アクセスポイントを介して前記プロトコル処理が要求されると、当該要求をリソース割当要求として、当該アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するアクセスポイント情報受信手順と、
前記アクセスポイント情報受信手順によって受信したアクセスポイント情報に基づいて、前記固定割当手順によって割り当てられた複数のプロトコル処理部から、前記プロトコル処理を実行する候補を決定するプロトコル処理部候補決定手順と、
前記プロトコル処理部候補決定手順によって決定されたプロトコル処理部の候補から、当該プロトコル処理部の使用状態を確認し、当該使用状態に基づいて、前記プロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てるリソース割当手順と、を備え、
前記リソース割当手順によってリソース割当要求が割り当てられたプロトコル処理部が、プロトコル処理を実行する
ことをコンピュータに実行させることを特徴とするリソース割当プログラムが提供される。

本発明によれば、アクセスポイントの処理帯域を有効に使用することができるプロトコル処理装置、リソース割当方法及びリソース割当プログラムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明に係る第１の実施の形態における無線通信システムの構成を模式的に示した模式図である。

図１に示す無線通信システムは、ゲートウェイ装置１と、アクセスポイント２〜４（何れかのアクセスポイントを特定する必要がないときは、単にアクセスポイントということがある。）と、モバイルステーション５０〜５３（何れかのモバイルステーションを特定する必要がないときは、単にモバイルステーションということがある。）と、ネットワーク６とを備えている。

ゲートウェイ装置１は、アクセスポイント２〜４とモバイルステーション５０〜５３とから構成される無線ネットワークを、制御する装置である。

アクセスポイント２〜４は、各モバイルステーション５０〜５３と無線によるパケット通信を行う電波中継機である。

モバイルステーション５０〜５３は、ユーザが保持しており、アクセスポイントとの間を無線によって接続することにより、ゲートウェイ装置１を介してネットワーク６との間、もしくはモバイルステーション同士でのパケット通信を行う装置である。

ネットワーク６は、ゲートウェイ装置１及びアクセスポイントを介して、モバイルステーションに各種サービスを提供するネットワーク全般を示している。

本実施の形態における無線通信システムでは、各アクセスポイント２〜４が、それぞれモバイルステーションとの通信可能範囲であるセルを有している。

モバイルステーション５０〜５３は、現在位置する地理的な位置に応じて、特定のアクセスポイントとパケット通信を行うことができる。

ここで、本実施の形態に係る無線通信システムが対象とする無線方式としては、Ｗ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)、無線ＬＡＮ（Local Area Network）（例えば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等)などが考えられるが、本実施の形態は特定の無線方式に限定されるものではなく、本実施の形態に適用可能な無線ネットワークを構成するものであれば良い。

また、本実施の形態では、モバイルステーション５０〜５３がゲートウェイ装置１を介してネットワーク６とパケット通信を行うことを前提としている。

このため、ゲートウェイ装置１は、モバイルステーション５０〜５３が接続されている無線ネットワーク網のプロトコルから、ネットワーク６へパケット通信を可能とするＴＣＰプロトコル変換処理を行っていることとする。

図２は、ゲートウェイ装置１を構成する模式的なシステム構成を示したシステム構成図である。

図２に示すゲートウェイ装置１は、回線終端処理装置１０と、回線終端処理装置１１と、ゲートウェイ制御装置１２と、プロトコル処理装置１３とを備えている。

回線終端処理装置１０及び１１は、ゲートウェイ装置１とアクセスポイントとの間、又はゲートウェイ装置１とネットワーク６との間の回線の信号終端処理を行う装置である。

ゲートウェイ制御装置１２は、回線終端処理装置１０、１１及びプロトコル処理装置１３への回線の起動・切断、各種制御など、ゲートウェイ装置１内部の処理を司る制御装置である。

また、ゲートウェイ制御装置１２が制御する制御の基となる情報は、接続されているアクセスポイント及びネットワーク６などの外部装置との通信を介して受け渡される。

プロトコル処理装置１３は、モバイルステーション単位でパケット通信を行うための各種信号処理を実行し、各種のプロトコル処理を行う装置である。

ここで、プロトコル処理としては、データの分割、組立、順序保障、符号化、誤り検出、再送による誤り訂正、暗号・復号などの機能が該当し、いずれかの処理に限定されるものではない。

図３は、本実施の形態に係るプロトコル処理装置１３の構成を示す機能ブロック図である。

図３に示すプロトコル処理装置１３は、図１２で示したプロトコル処理装置１３Ａにおいて、更にＡＰ割当機能部１３７を備えていることを特徴としている。

図３に示す制御処理部１３０は、ゲートウェイ制御装置１２からの制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて、プロトコル処理部１３１〜１３６にリソースの割り当て、解放、各種制御を実行する、プロトコル処理装置１３の中心的な制御部である。

また、制御処理部１３０は、複数のプロトコル処理部１３１〜１３６のいずれかに対して、どの特定のリソースを割り当てるかについて、ＡＰ割当機能部１３７からの情報を基に適切なプロトコル処理部を選択する。

プロトコル処理部１３１〜１３６は、プロトコル処理を実施するモバイルステーションごとの処理単位であり、複数のモバイルステーションとのパケット通信を処理している。

プロトコル処理部１３１〜１３６は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）のようなプロセッサで実現されても良く、他の例としてＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のようなハードウェアで実現されても良い。また、実行可能なプログラムとして構成されても良い。

なお、いずれの構成を採用しても、一つのプロトコル処理部に収容可能なモバイルステーションの数には上限があるため、プロトコル処理装置に複数のプロトコル処理部を搭載することにより、モバイルステーションを処理する処理数を増やすことができる。

また、本実施の形態では、ゲートウェイ装置１がプロトコル変換処理の機能を有しており、プロトコル処理部１３１〜１３６が、移動体通信網からネットワーク６へパケット通信を可能とするプロトコル変換処理を行っている。

ＡＰ割当機能部１３７は、制御処理部１３０がパケット通信を行うリソースをプロトコル処理部１３１〜１３６のいずれかに割り当てる際に、対応するモバイルステーションがどのアクセスポイントを使用しているか、という情報を有している。

したがって、この情報に基づいて、制御処理部１３０が適切なプロトコル処理部を選択する。

このように、図３に示すプロトコル処理装置１３は、各モバイルステーションがどのアクセスポイントを使用しているかの情報に基づいて、最適なリソース割り当てを行う機能を備えている。

本実施の形態は、このような制御処理部１３０と、ＡＰ割当機能部１３７の機能とを備えることを特徴としている。

図４は、本実施の形態に係るプロトコル処理装置１３を構成する制御処理部１３０とＡＰ割当機能部１３７の構成を示す模式的な機能ブロック図である。

プロトコル処理装置１３は、通信プロトコルにおけるプロトコル処理を行うプロトコル処理装置であって、受信したパケットデータに対し、そのパケットデータを送信したモバイルステーション（移動体端末）ごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理部１３１〜１３６と、パケットデータの送信元であるアクセスポイント２〜４に基づいて、プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部１３１〜１３６をアクセスポイントごとに固定的に割り当てるＡＰ割当機能部（固定割当手段）１３７と、モバイルステーションからのプロトコル処理がアクセスポイントを介して要求されると、その要求をリソース割当要求として、アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するＡＰ情報受信部（アクセスポイント情報受信手段）１４０と、ＡＰ情報受信部１４０によって受信したアクセスポイントの情報に基づいて、ＡＰ割当機能部１３７によって割り当てられた複数のプロトコル処理部１３１〜１３６から、プロトコル処理を実行する候補を決定する処理部候補決定部（プロトコル処理部候補決定手段）１５０と、処理部候補決定部１５０によって決定されたプロトコル処理部の候補から、各プロトコル処理部の使用状態を確認し、その使用状態に基づいて、プロトコル処理部にリソース割当要求を割り当てるリソース割当部１６０と、を備えている。

そして、本実施の形態に係るプロトコル処理装置１３では、リソース割当部１６０によってリソース割当要求が割り当てられたプロトコル処理部が、プロトコル処理を実行する。

すなわち、制御処理部１３０は、ＡＰ情報受信部１４０と、処理部候補決定部１５０と、リソース割当部１６０とを備えている。

ＡＰ情報受信部１４０は、モバイルステーションからのプロトコル処理がアクセスポイントを介して要求されると、その要求をリソース割当要求として、アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信する。

処理部候補決定部１５０は、ＡＰ情報受信部１４０によって受信したアクセスポイント情報に基づいて、ＡＰ割当機能部１３７によって割り当てられた複数のプロトコル処理部１３１〜１３６から、プロトコル処理を実行する候補を決定する。

リソース割当部１６０は、処理部候補決定部１５０によって決定されたプロトコル処理部の候補から、各プロトコル処理部の使用状態を確認し、その使用状態に基づいて、リソース割当要求に対し、実行するプロトコル処理部を割り当てる。

次に、本実施の形態に係る無線通信システムのプロトコル処理部の割当てについて説明する。

図５は、図１で示した無線通信システムにおいて、複数のモバイルステーション５０〜５３がパケット通信を行う場合に、各モバイルステーションが使用しているアクセスポイント２〜４とプロトコル処理部１３１〜１３６との関係を示したものである。

例えば、モバイルステーション５０は、アクセスポイント２を用いてパケット通信を行っている。

制御処理部１３０は、モバイルステーション５０に対応するプロトコル処理を、ゲートウェイ装置１におけるプロトコル処理装置１３の中のプロトコル処理部１３１または１３２となるようにリソースの割当を行っている。

モバイルステーション５１は、モバイルステーション５０と同様に、アクセスポイント２を用いてパケット通信を行っている。

制御処理部１３０は、モバイルステーション５１に対応するプロトコル処理を、モバイルステーション５０と同様に、ゲートウェイ装置１におけるプロトコル処理装置１３の中のプロトコル処理部１３１または１３２となるようにリソースの割当を行っている。

モバイルステーション５２は、アクセスポイント３を用いてパケット通信を行っている。

制御処理部１３０は、モバイルステーション５２に対応するプロトコル処理を、ゲートウェイ装置１におけるプロトコル処理装置１３の中のプロトコル処理部１３３または１３４となるようにリソースの割当を行っている。

モバイルステーション５３は、アクセスポイント４を用いてパケット通信を行っている。

制御処理部１３０は、モバイルステーション５３に対応するプロトコル処理を、ゲートウェイ装置１におけるプロトコル処理装置１３の中のプロトコル処理部１３５または１３６となるようにリソースの割当を行っている。

すなわち、本実施の形態においては、モバイルステーション５０、５１がアクセスポイント２を使用する場合には、プロトコル処理部１３１または１３２にリソースを割当て、モバイルステーション５２がアクセスポイント３を使用する場合には、プロトコル処理部１３３または１３４にリソースを割当て、モバイルステーション５３がアクセスポイント４を使用する場合には、プロトコル処理部１３５または１３６にリソースを割り当てる。

次に、図５においてリソースが割り当てられた無線通信システムのプロトコル処理部の初期設定について説明する。

図６は、第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、リソースの割当てを行う初期設定方法について動作を示したフローチャートである。

ゲートウェイ装置１（図５）は、初期動作時に初期設定を行う処理が開始され、ゲートウェイ制御装置１２（図２）がプロトコル処理装置１３に対し、動作上必要な初期設定情報の設定を開始する。

プロトコル処理装置１３は、ゲートウェイ制御装置１２から送信される初期設定情報に基づいて、動作に必要な情報の設定処理を行う（ステップＳ０１）。

ゲートウェイ制御装置１２は、プロトコル処理装置１３に対して、アクセスポイント情報（図中では、ＡＰ情報と記載する。）として、アクセスポイントの識別子、アクセスポイントの処理帯域を設定する（ステップＳ０２）。

プロトコル処理装置１３は、受信したアクセスポイント情報を用いて、アクセスポイント識別子とプロトコル処理部１３１〜１３６との対応付けを行う。そして、対応付けられた情報は、ＡＰ割当機能部１３７に保存される（ステップＳ０３）。

図７は、ゲートウェイ制御装置１２がプロトコル処理装置１３に初期設定を行う際の初期設定情報の構成要素を示した具体例である。

図７に示す初期設定情報は、プロトコル処理装置が動作するために必要な初期設定情報が含まれており、本実施の形態では、アクセスポイント情報（図中では、ａ０１〜ａ０Ｎに示すＡＰの情報が該当する。）を含んでいる。

例えば、ＡＰ情報ａ０１は、ＡＰの識別子がｉｄ＝１を持つＡＰの処理能力情報である。同様に、ＡＰ情報ａ０２は、ＡＰ識別子がｉｄ＝２であり、ＡＰ情報ａ０Ｎは、識別子がｉｄ＝Ｎである場合のアクセスポイントの処理能力情報（処理可能帯域）等である。

図８は、図７に示した初期設定情報の具体例を示したものである。

図８に示す初期設定情報の具体例では、アクセスポイント識別子（図中では、ＡＰ識別子と記載する。）ごとに、対応するプロトコル処理部が割り当てられている。ＡＰ割当機能部１３７は、この初期設定情報を保存する。

次に、本実施の形態において、制御処理部１３０がＡＰ割当機能部１３７を用いて、リソースの割当て処理を行う動作について説明する。

図９は、第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、プロトコル処理装置１３がリソースの割当てを行うリソース割当処理について動作を示したフローチャートである。

まず、ユーザがパケット通信を開始し、ゲートウェイ装置１におけるゲートウェイ制御装置１２がプロトコル処理装置１３に対してリソースの割当てを要求すると、制御処理部１３０がリソース割当処理を開始する。

制御処理部１３０は、リソース割当処理を開始すると、ＡＰ情報受信部１４０が、リソース割当要求信号に含まれるアクセスポイント情報をＡＰ割当機能部１３７に送信する。

ＡＰ割当機能部１３７は、アクセスポイント情報を受信すると、アクセスポイント情報に対応するプロトコル処理部をプロトコル処理部１３１〜１３６から選択し、制御処理部１３０に応答する。

制御処理部１３０は、処理部候補決定部１５０が、ＡＰ割当機能部１３７からの応答を受信し、選択されたプロトコル処理部をリソース割当て要求の候補として決定する（ステップＳ１１）。

制御処理部１３０は、リソース割当部１６０が、リソースを割り当てる候補となっている複数のプロトコル処理部に対し、それぞれの使用帯域を確認する（ステップＳ１２）。

その結果、制御処理部１３０は、リソース割当部１６０が使用帯域を確認した結果、最も使用帯域が少なかったプロトコル処理部に対し、リソースの割当てを実行する（ステップＳ１３）。

以上の処理により、第１の実施の形態におけるリソースの割当て処理の動作が完了する。

このように、本実施の形態では、制御処理部１３０が、ＡＰ割当機能部１３７を用いて、複数のプロトコル処理部１３１〜１３６の処理可能な帯域にリソースを固定的に割り当てると共に、リソース割当要求信号に基づいて、プロトコル処理部の候補を決定した後、使用帯域を確認してプロトコル処理部を選択する。

これにより、本実施の形態にかかる無線通信システムでは、プロトコル処理装置１３の制御処理部１３０が、最適なプロトコル処理部を選択することができる。

ここで、リソース割当処理の具体的な方法として、任意のプロトコル処理部に、任意のアクセスポイントの処理帯域の候補が決定され、プロトコル処理部の使用領域として割り当てられたときの状態を図に示す。

図１０は、プロトコル処理部の処理可能帯域と、アクセスポイントの処理可能帯域と、プロトコル処理部の使用帯域とのリソース割当処理における具体例を示したものである。

図１０において、ＰＰは、プロトコル処理部の処理可能帯域を示し、ＡＰ３０は、アクセスポイントの処理可能帯域を示し、ＰＵ３０は、プロトコル処理部の使用帯域を示している。

図１０の例では、アクセスポイントの処理可能帯域ＡＰ３０が、プロトコル処理部の処理可能帯域ＰＰに収まっているので、ＡＰ３０に該当するアクセスポイントは、処理可能帯域を十分確保することができる。

次に、ゲートウェイ制御装置１２がプロトコル処理装置１３にリソースの割当要求を送信する際のリソース割当要求信号について説明する。

図１１は、リソース割当要求信号の構成要素について、図示したものである。

図１１に示すリソース割当要求信号には、リソースの識別子、リソースに付随する設定情報が含まれており、本実施の形態では、ユーザがモバイルステーション５０を使用したときのアクセスポイント情報Ｂ００を含んでいる。

アクセスポイント情報Ｂ００は、アクセスポイント情報設定時に用いたアクセスポイント識別子と同一の識別子を有している。

プロトコル処理装置１３は、このアクセスポイント情報Ｂ００により、リソースに対応するモバイルステーションがどのアクセスポイントを使用するか、認識することができる。

これにより、プロトコル処理装置１３は、プロトコル処理部の使用状態を確認することができるので、固定的に割り当てられたプロトコル処理部の中から、使用帯域の最も少ないプロトコル処理部を選択することができる。

以上説明したように本実施の形態によれば、無線通信システムが、プロトコル処理の最小単位であるプロトコル処理部にリソースを割り当てる際、予め決定しているアクセスポイントの処理帯域に対応した特定のアクセスポイントの処理を行うプロトコル処理部を選択することができる。

これにより、本実施の形態によれば、プロトコル処理装置１３は、プロトコル処理部の処理能力の上限に依存せずに、アクセスポイントの処理帯域を有効に使用することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

なお、本実施の形態では、モバイルステーションから呼識別子によるリソースの発生によりパケット通信を行い、リソースの割当処理を実行するようになっていたが、本実施の形態はこれに限らず、コネクションの確立時にリソースの割当処理を適用するようにしても良い。

（他の実施の形態）
第１の実施の形態では、プロトコル処理装置１３は、プロトコル処理部１３１〜１３６の計６個を搭載されていたが、本実施の形態におけるプロトコル処理部の数は、６個に限定されるものではなく、プロトコル処理部が６個よりも多くてもよく、数に制限はない。

また、第１の実施の形態では、ゲートウェイ装置１にプロトコル処理装置１３が１台設けられるようになっていたが、本実施の形態はこれに限らず、１台のゲートウェイ装置１に複数台のプロトコル処理装置を適用するようにしても良い。

その場合、任意のアクセスポイントがどのプロトコル処理装置と対応付けられているかを判断するために、任意のプロトコル処理装置に対して特定のアクセスポイントが対応付けられているかどうかを判断する機能をゲートウェイ制御装置１２に具備することにより、プロトコル処理装置の選択とプロトコル処理部の選択を行うことで実現することができる。

本発明に係る第１の実施の形態における無線通信システムの構成を模式的に示した模式図である。 本発明に係る第１の実施の形態におけるゲートウェイ装置を構成する模式的なシステム構成を示したシステム構成図である。 本発明に係る第１の実施の形態におけるプロトコル処理装置の構成を示す機能ブロック図である。 本発明に係る第１の実施の形態におけるプロトコル処理装置を構成する制御処理部とＡＰ割当機能部の構成を示す模式的な機能ブロック図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、複数のモバイルステーションが通信を行っている場合に、各モバイルステーションが使用しているアクセスポイントとプロトコル処理部との関係を示した模式的な機能ブロック図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、リソースの割り当てを行う動作を示したフローチャートである。 本発明に係る第１の実施の形態において、ゲートウェイ制御装置がプロトコル処理装置に初期設定を行う際の初期設定情報の構成要素を示した図である。 本発明に係る第１の実施の形態において、初期設定情報の具体例を示したものである。 本発明に係る第１の実施の形態において、初期設定情報の具体例を示したものである。 本発明に係る第１の実施の形態において、プロトコル処理部の処理可能帯域とアクセスポイントの処理可能帯域とプロトコル処理部の使用帯域のリソースの割当方法の具体例を示したものである。 本発明に係る第１の実施の形態において、初期設定情報の具体例を示したものである。 特許文献１に関連するプロトコル処理装置の機能ブロック図である。 特許文献１に関連するプロトコル処理装置の動作を示すフローチャートである。 特許文献１に関連するプロトコル処理装置の処理帯域が制限されていることを示した模式的な概念図である。 プロトコル処理部にアクセスポイントの処理帯域が理想的に割り当てられたときの模式的な概念図である。 プロトコル処理部にアクセスポイントの処理帯域が２つ割り当てられたときの模式的な概念図である。

符号の説明

１ ゲートウェイ装置
２ アクセスポイント
３ アクセスポイント
４ アクセスポイント
６ ネットワーク
１０ 回線終端処理装置
１１ 回線終端処理装置
１２ ゲートウェイ制御装置
１３ プロトコル処理装置
１３０ 制御処理部
１３１ プロトコル処理部
１３２ プロトコル処理部
１３３ プロトコル処理部
１３４ プロトコル処理部
１３５ プロトコル処理部
１３６ プロトコル処理部
１３７ ＡＰ割当機能部
１４０ ＡＰ情報受信部
１５０ 処理部候補決定部
１６０ リソース割当部
５０ モバイルステーション
５１ モバイルステーション
５２ モバイルステーション
５３ モバイルステーション

Claims (6)

1. 通信プロトコルにおけるプロトコル処理を行うプロトコル処理装置であって、
   受信したパケットデータに対し、当該パケットデータを送信した移動体端末ごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理手段と、
   前記パケットデータの送信元であるアクセスポイントに基づいて、前記プロトコル処理手段が前記プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部を前記アクセスポイントごとに固定的に割り当てる固定割当手段と、
   前記移動体端末から、前記アクセスポイントを介して前記プロトコル処理が要求されると、当該要求をリソース割当要求として、当該アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するアクセスポイント情報受信手段と、
   前記アクセスポイント情報受信手段によって受信したアクセスポイント情報に基づいて、前記固定割当手段によって割り当てられた複数のプロトコル処理部から、前記プロトコル処理を実行する候補を決定するプロトコル処理部候補決定手段と、
   前記プロトコル処理部候補決定手段によって決定されたプロトコル処理部の候補から、当該プロトコル処理部の使用状態を確認し、当該使用状態に基づいて、前記プロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てるリソース割当手段と、を備え、
   前記リソース割当手段によってリソース割当要求が割り当てられたプロトコル処理部が、プロトコル処理を実行する
   ことを特徴とするプロトコル処理装置。
2. 前記リソース割当手段は、
   前記プロトコル処理部候補決定手段によって決定されたプロトコル処理部の候補から、使用帯域が最も少ないプロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てる
   ことを特徴とする請求項１に記載のプロトコル処理装置。
3. 通信プロトコルにおけるプロトコル処理を行うプロトコル処理装置におけるリソース割当方法であって、
   受信したパケットデータに対し、当該パケットデータを送信した移動体端末ごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理ステップと、
   前記パケットデータの送信元であるアクセスポイントに基づいて、前記プロトコル処理ステップにおいて前記プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部を前記アクセスポイントごとに固定的に割り当てる固定割当ステップと、
   前記移動体端末から、前記アクセスポイントを介して前記プロトコル処理が要求されると、当該要求をリソース割当要求として、当該アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するアクセスポイント情報受信ステップと、
   前記アクセスポイント情報受信ステップにおいて受信したアクセスポイント情報に基づいて、前記固定割当ステップにおいて割り当てられた複数のプロトコル処理部から、前記プロトコル処理を実行する候補を決定するプロトコル処理部候補決定ステップと、
   前記プロトコル処理部候補決定ステップにおいて決定されたプロトコル処理部の候補から、当該プロトコル処理部の使用状態を確認し、当該使用状態に基づいて、前記プロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てるリソース割当ステップと、
   前記リソース割当ステップにおいてリソース割当要求が割り当てられたプロトコル処理部が、プロトコル処理を実行するプロトコル処理実行ステップと、
   を含むことを特徴とするリソース割当方法。
4. 前記リソース割当ステップは、
   前記プロトコル処理部候補決定ステップにおいて決定されたプロトコル処理部の候補から、使用帯域が最も少ないプロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てる
   ことを特徴とする請求項３に記載のリソース割当方法。
5. 通信プロトコルにおけるプロトコル処理を行うプロトコル処理装置におけるリソース割当プログラムであって、
   受信したパケットデータに対し、当該パケットデータを送信した移動体端末ごとに対応するプロトコル処理を行うプロトコル処理手順と、
   前記パケットデータの送信元であるアクセスポイントに基づいて、前記プロトコル処理手順が前記プロトコル処理を実行する複数のプロトコル処理部を前記アクセスポイントごとに固定的に割り当てる固定割当手順と、
   前記移動体端末から、前記アクセスポイントを介して前記プロトコル処理が要求されると、当該要求をリソース割当要求として、当該アクセスポイントにおけるアクセスポイント情報を受信するアクセスポイント情報受信手順と、
   前記アクセスポイント情報受信手順によって受信したアクセスポイント情報に基づいて、前記固定割当手順によって割り当てられた複数のプロトコル処理部から、前記プロトコル処理を実行する候補を決定するプロトコル処理部候補決定手順と、
   前記プロトコル処理部候補決定手順によって決定されたプロトコル処理部の候補から、当該プロトコル処理部の使用状態を確認し、当該使用状態に基づいて、前記プロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てるリソース割当手順と、を備え、
   前記リソース割当手順によってリソース割当要求が割り当てられたプロトコル処理部が、プロトコル処理を実行する
   ことをコンピュータに実行させることを特徴とするリソース割当プログラム。
6. 前記リソース割当手順は、
   前記プロトコル処理部候補決定手順によって決定されたプロトコル処理部の候補から、使用帯域が最も少ないプロトコル処理部に前記リソース割当要求を割り当てる
   ことをコンピュータに実行させることを特徴とする請求項５に記載のリソース割当プログラム。

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