JP2012119810A - Base station device, communication method, and communication system - Google Patents

Base station device, communication method, and communication system Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust an acceptable amount of delay time, which is allocated to a device included in a network, to a suitable value.SOLUTION: A base station device comprises a reception section, a storage section, a measurement section, a calculation section and a transmission section. The reception section receives a transmission packet transmitted from a transmission device. The storage section stores the upper limit of the time from when the transmission packet is transmitted to when the transmission packet reaches a terminal. The measurement section measures the delay time from when a measurement packet is transmitted from the transmission device to when the measurement packet is received in the reception section by using the measurement packet where transmission time is recorded. The calculation section calculates acceptable time which is a value obtained by subtracting the delay time from the upper limit. The transmission section transmits the transmission packet to the terminal before the acceptable time passes after the reception section receives the transmission packet.

Description

本発明は、基地局装置、その基地局装置を用いた通信方法、および、その基地局装置が動作する通信システムに関する。   The present invention relates to a base station apparatus, a communication method using the base station apparatus, and a communication system in which the base station apparatus operates.

第3世代移動通信システムの普及に伴い、移動端末を用いた通信でも、動画や音声などを含むマルチメディアサービスが提供されるようになってきている。動画や音声などのパケットは、リアルタイムに配信されることが望ましい。一方、リアルタイム性が求められないサービスに用いられるパケットもある。このため、パケットに含まれるデータの性質に応じた制御、すなわち、適切なQuality of Service(QoS)制御が行われることが望ましい。   With the widespread use of third generation mobile communication systems, multimedia services including moving images and voices have been provided even in communication using mobile terminals. Packets such as moving images and audio are desirably distributed in real time. On the other hand, some packets are used for services that do not require real-time performance. For this reason, it is desirable to perform control according to the nature of the data included in the packet, that is, appropriate quality of service (QoS) control.

Long Term Evolution(LTE)システムでは、送受信されるパケットがパケットに含まれるデータの種類などに応じて複数のQoSクラスに分類され、QoSクラスごとの優先度や許容される遅延時間(Packet Delay Budget、PDB)などが規定されている。LTEシステムに含まれるPacket Data Node gateway(PDNゲートウェイ、PGW)、サービングゲートウェイ(Serving Gateway、SGW)、基地局(eNodeB、eNB)などは、QoSクラスに応じた優先制御を行う。このとき、システムに含まれるある装置から他の装置までの区間に、オペレータが遅延時間を割り当て、各装置は、配分された遅延時間を満たすように制御するシステムが検討されている。例えば、各装置は、配分されている遅延時間内に処理できないパケットを廃棄することにより、遅延時間を満たすようにパケットを制御することができる。   In the Long Term Evolution (LTE) system, packets to be transmitted and received are classified into a plurality of QoS classes according to the type of data included in the packets, and the priority and allowable delay time for each QoS class (Packet Delay Budget, PDB) is defined. Packet data node gateways (PDN gateways, PGWs), serving gateways (Serving Gateways, SGWs), base stations (eNodeBs, eNBs) and the like included in the LTE system perform priority control according to the QoS class. At this time, a system in which an operator assigns a delay time to a section from one device to another device included in the system and each device is controlled to satisfy the allocated delay time has been studied. For example, each device can control a packet to satisfy the delay time by discarding a packet that cannot be processed within the allocated delay time.

関連する技術として、各装置に対し受信したパケットの他の装置への転送にかかる時間の許容値を配分した上で、受信したパケットの転送にかかる時間と配分された許容値が等しくなるように装置間の無線回線の容量を設定するシステムが知られている。また、ゲートウェイと基地局との間における情報の遅延時間を基地局ごとに算出し、最大の遅延時間と各基地局の遅延時間との差である遅延時間差を対応する基地局に通知するシステムも知られている。他に、複数の基地局の間での伝送遅延時間を考慮して求めた送信時間にデータを送信することにより、複数の無線基地局から同一のタイミングで端末にデータを送信する方法も考案されている。さらに、少なくとも1つの端点によって測定された遅延が所定値を超えるときに、サービスを低下させるシステムも提案されている。   As a related technique, after allocating the allowable time for transferring the received packet to another device for each device, the time required for transferring the received packet is equal to the allocated allowable value. A system for setting the capacity of a wireless line between devices is known. There is also a system for calculating the delay time of information between the gateway and the base station for each base station and notifying the corresponding base station of the delay time difference that is the difference between the maximum delay time and the delay time of each base station. Are known. In addition, a method of transmitting data from a plurality of radio base stations to a terminal at the same timing by transmitting data at a transmission time determined in consideration of transmission delay time between the plurality of base stations has been devised. ing. In addition, systems have been proposed that degrade service when the delay measured by at least one endpoint exceeds a predetermined value.

特開2002−247041号公報JP 2002-27041 A 特開2009−38444号公報JP 2009-38444 A 特開2008−98758号公報JP 2008-98758 A 特表2002−541723号公報JP-T-2002-541723

3GPP TS 23.401 V10.0.0 (2010-06)3GPP TS 23.401 V10.0.0 (2010-06)

移動通信システムでは、送受信されるパケットの量の偏りや変動が大きく、ネットワーク中の各基地局についてパケットの処理量を予測することはできない。このため、各基地局に対して要求されるパケットの処理量に合わせて遅延時間の許容量を適切に設定することは困難である。設定された遅延時間の許容量が適切でない場合、通信効率が低下する原因となる場合がある。また、遅延時間の許容量が小さすぎると、廃棄されるパケットの量が増大してしまい、サービスの品質が低下する恐れもある。背景技術では、例としてLTEを採用したシステムについて説明したが、動画や音声などのリアルタイム性が求められるデータの送受信に用いられる任意のシステムにおいて、遅延時間の許容量の設定が困難であり、同様の問題が発生し得る。   In mobile communication systems, the amount and variation of the amount of transmitted and received packets are large, and the amount of packet processing cannot be predicted for each base station in the network. For this reason, it is difficult to appropriately set the allowable amount of delay time in accordance with the amount of packet processing required for each base station. If the set delay time tolerance is not appropriate, communication efficiency may be reduced. Moreover, if the allowable amount of delay time is too small, the amount of discarded packets increases, and the service quality may be degraded. In the background art, a system using LTE as an example has been described. However, it is difficult to set an allowable amount of delay time in any system used for transmission / reception of data that requires real-time characteristics such as video and audio. Problems can occur.

本発明では、ネットワークに含まれる装置に割り当てられる遅延時間の許容量を適切な値に調整することを目的とする。   An object of the present invention is to adjust an allowable amount of delay time allocated to devices included in a network to an appropriate value.

ある実施形態にかかる基地局装置は、受信部、記憶部、測定部、算出部、および、送信部を備える。受信部は、送信装置から送信された送信パケットを受信する。記憶部は、前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが前記端末に到達するまでにかかる時間の上限値を記憶する。測定部は、送信時刻が記録されている測定パケットを用いて、前記測定パケットが前記送信装置から送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する。算出部は、前記上限値から前記遅延時間を差し引いた値である許容時間を算出する。送信部は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する。   A base station apparatus according to an embodiment includes a reception unit, a storage unit, a measurement unit, a calculation unit, and a transmission unit. The reception unit receives a transmission packet transmitted from the transmission device. The storage unit stores an upper limit value of a time required for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted. The measurement unit measures a delay time from when the measurement packet is transmitted from the transmission device to when it is received by the reception unit, using the measurement packet in which the transmission time is recorded. The calculation unit calculates an allowable time that is a value obtained by subtracting the delay time from the upper limit value. The transmission unit transmits the transmission packet to the terminal before the allowable time elapses after the transmission packet is received by the reception unit.

ネットワークに含まれる装置に割り当てられる遅延時間の許容量が柔軟に調整される。   The amount of delay time allocated to devices included in the network is flexibly adjusted.

あるネットワークで遅延時間を分配配分した場合の例を説明する図である。It is a figure explaining the example at the time of distributing and distributing delay time in a certain network. 基地局の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a base station. 基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware constitutions of a base station. ネットワークの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a network. QCI値と送信パケットの特性の関係の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the relationship between the QCI value and the characteristic of a transmission packet. 測定パケットの構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of a measurement packet. 測定パケットに含まれるRTPペイロードの特性の例を説明するテーブルである。It is a table explaining the example of the characteristic of the RTP payload contained in a measurement packet. QCIに対応するDSCPの設定値の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the setting value of DSCP corresponding to QCI. 基地局と測定パケット送信装置の間でのパスの設定方法の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the setting method of the path | route between a base station and a measurement packet transmitter. 測定パケットの生成と送信が行われるときの動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement when the production | generation and transmission of a measurement packet are performed. 許容時間の計算の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of calculation of allowable time. あるQCIについての遅延量の時間変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time change of the delay amount about a certain QCI. あるQCIについての許容時間の時間変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the time change of the allowable time about a certain QCI. 判定部が保持するデータの例を表すテーブルである。It is a table showing the example of the data which a determination part hold | maintains. 帯域割り当て部の動作の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of operation | movement of a band allocation part. 測定パケットを受信したときの基地局の動作の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of operation | movement of the base station when a measurement packet is received.

以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、あるネットワークで遅延時間を分配配分した場合の例を説明する図である。図1のネットワークには、パケットデータネットワーク1、PDNゲートウェイ2、サービングゲートウェイ3、基地局10が含まれ、基地局10と端末4が通信しているものとする。なお、図1は、LTEシステムでのインタフェースも示している。S1−Uは、基地局10とサービングゲートウェイ3の間のインタフェースである。また、SGiは、パケットデータネットワーク1とPDNゲートウェイ2の間のインタフェースを表す。さらに、Uuは、無線ネットワークのインタフェースを表す。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining an example in which a delay time is distributed and distributed in a certain network. 1 includes a packet data network 1, a PDN gateway 2, a serving gateway 3, and a base station 10, and the base station 10 and the terminal 4 are in communication. FIG. 1 also shows an interface in the LTE system. S 1 -U is an interface between the base station 10 and the serving gateway 3. SGi represents an interface between the packet data network 1 and the PDN gateway 2. Furthermore, Uu represents the interface of the wireless network.

以下の説明では、PDNゲートウェイ2から端末4までの間で規定されている遅延時間をPDB0であるとする。オペレータ等は、PDN0を、第1の予測時間(PDB1)と第2の予測時間(PDB2)とに分ける。第1の予測時間は、送信パケットが基地局10に受信されてから端末4に送信されるまでにかかると予測される時間である。一方、第2の予測時間は、PDNゲートウェイ2から送信されたパケットが基地局10に受信されるまでにかかると予測される時間である。基地局は、PDB1とPDB2の各々の値を記憶する。ただし、第2の予測時間は、PDNゲートウェイ2から基地局10まで送信されたパケットを削除する基準として用いられない。すなわち、基地局10は、第2の予測時間よりも長い時間をかけて基地局10に到達したパケットも端末4に向けて送信する。   In the following description, it is assumed that the delay time defined between the PDN gateway 2 and the terminal 4 is PDB0. The operator or the like divides PDN0 into a first predicted time (PDB1) and a second predicted time (PDB2). The first predicted time is a time predicted to be taken from when the transmission packet is received by the base station 10 until it is transmitted to the terminal 4. On the other hand, the second predicted time is a time predicted to be taken until the packet transmitted from the PDN gateway 2 is received by the base station 10. The base station stores the values of PDB1 and PDB2. However, the second predicted time is not used as a reference for deleting a packet transmitted from the PDN gateway 2 to the base station 10. That is, the base station 10 also transmits to the terminal 4 a packet that has reached the base station 10 over a longer time than the second predicted time.

基地局10は、PDNゲートウェイ2から送信された測定パケットを受信し、測定パケットを受信した時刻を確認する。ここで、測定パケットには、測定パケットが送信された時刻が記録されているものとする。そこで、基地局10は、測定パケットの送信時刻と、基地局10が測定パケットを受信した時刻から、測定パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかった遅延時間を求める。   The base station 10 receives the measurement packet transmitted from the PDN gateway 2 and confirms the time when the measurement packet is received. Here, it is assumed that the time at which the measurement packet is transmitted is recorded in the measurement packet. Therefore, the base station 10 obtains a delay time required for the measurement packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2 from the transmission time of the measurement packet and the time when the base station 10 receives the measurement packet.

ここで、測定パケットの送信にかかる遅延時間は通信に用いられるデータパケット(送信パケット)の送信にかかる遅延時間と同じであるとする。すると、送信パケットは、遅延時間だけかけてPDNゲートウェイ2から基地局10に到達することになる。また、
PDB0=PDB1+PDB2
であるので、遅延時間がPDB2より短い基地局は、送信パケットを端末4に送信するためにPDB1より長い時間をかけることができる。すなわち、基地局10は、PDB2から測定パケットでの遅延時間を差し引いた値と、PDB1とを合わせた時間だけかけてパケットを端末に送信しても、規定された遅延時間PDB0の間にPDNゲートウェイ2から端末までパケットが到達する。そこで、基地局10は、PDB2から測定パケットでの遅延時間を差し引いた値と、PDB1とを合わせた時間を、端末へのパケットを送信するまでの遅延量に設定する。
Here, it is assumed that the delay time required for transmitting the measurement packet is the same as the delay time required for transmitting the data packet (transmission packet) used for communication. Then, the transmission packet reaches the base station 10 from the PDN gateway 2 over a delay time. Also,
PDB0 = PDB1 + PDB2
Therefore, the base station whose delay time is shorter than PDB2 can take a longer time than PDB1 in order to transmit the transmission packet to terminal 4. That is, even if the base station 10 transmits the packet to the terminal over the time obtained by adding the value obtained by subtracting the delay time in the measurement packet from PDB2 and PDB1, the PDN gateway between the specified delay time PDB0 Packets arrive from 2 to the terminal. Therefore, the base station 10 sets the time obtained by subtracting the delay time in the measurement packet from PDB2 and the time obtained by adding PDB1 to the delay amount until the packet is transmitted to the terminal.

このように、有線ネットワークでの遅延時間に合わせて無線ネットワークでの遅延時間の許容量を調整することにより、通信量に合わせて遅延時間の許容量を柔軟に調整することができる。   In this way, by adjusting the allowable amount of delay time in the wireless network according to the delay time in the wired network, the allowable amount of delay time can be flexibly adjusted in accordance with the communication amount.

<装置構成>
以下、基地局10の動作について詳しく説明する。以下の説明では、基地局10と通信している端末に向けて送信されるパケットのことを「送信パケット」と記載するものとする。送信パケットは、端末4で処理される。また、送信パケットは、含まれている情報の種類や優先度などにより、QoSクラス識別子(QCI、QoS Class Identifier)のいずれかに対応付けられている。送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間を予測するために、測定パケットが用いられるものとする。測定パケットは、その測定パケットがPDNゲートウェイ2から送信された時刻をタイムスタンプに記録しているものとする。測定パケットも、QCIのいずれかに対応付けられており、測定パケットは、対応付けられたQCIと同じQCIに対応付けられている送信パケットの遅延時間を予測するために用いられる。また、測定パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかった時間を「遅延時間」と記載することがある。さらに、送信パケットが送信されてからその送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値をPDB0とする。
<Device configuration>
Hereinafter, the operation of the base station 10 will be described in detail. In the following description, a packet transmitted toward a terminal communicating with the base station 10 is referred to as a “transmission packet”. The transmission packet is processed by the terminal 4. Further, the transmission packet is associated with one of QoS class identifiers (QCI, QoS Class Identifier) depending on the type and priority of the information included. It is assumed that the measurement packet is used for predicting the time taken for the transmission packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2. It is assumed that the measurement packet records the time when the measurement packet was transmitted from the PDN gateway 2 in the time stamp. The measurement packet is also associated with one of the QCIs, and the measurement packet is used to predict the delay time of the transmission packet associated with the same QCI as the associated QCI. In addition, the time taken for the measurement packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2 may be described as “delay time”. Furthermore, let PDB0 be the upper limit of the time it takes for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted.

図2は、基地局10の構成の一例を示す図である。基地局10は、ネットワークインタフェース11、識別部12、格納部13、QoSバッファ14、アンテナ15、遅延調整部20、スケジューラ30、送信部40、および、無線信号受信部50を備える。ネットワークインタフェース11は、受信部16と送信部17を備える。遅延調整部20は、測定部21、記憶部22、算出部23、統計部24、および、タイマ25を備える。スケジューラ30は、判定部31、帯域割り当て部32を備える。送信部40は、符号化処理部41、Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM)変調部42、無線変調部43を備える。無線信号受信部50は、無線復調部51、OFDM復調部52、復号化処理部53を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the base station 10. The base station 10 includes a network interface 11, an identification unit 12, a storage unit 13, a QoS buffer 14, an antenna 15, a delay adjustment unit 20, a scheduler 30, a transmission unit 40, and a radio signal reception unit 50. The network interface 11 includes a receiving unit 16 and a transmitting unit 17. The delay adjustment unit 20 includes a measurement unit 21, a storage unit 22, a calculation unit 23, a statistics unit 24, and a timer 25. The scheduler 30 includes a determination unit 31 and a bandwidth allocation unit 32. The transmission unit 40 includes an encoding processing unit 41, an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation unit 42, and a wireless modulation unit 43. The radio signal reception unit 50 includes a radio demodulation unit 51, an OFDM demodulation unit 52, and a decoding processing unit 53.

基地局10は、受信部16を介してPDNゲートウェイ2、サービングゲートウェイ3、Mobility Management Entity(MME)5などからパケットを受信する。また、基地局10は、送信部17を介して、PDNゲートウェイ2、サービングゲートウェイ3、MME5などに向けてパケットを送信する。   The base station 10 receives packets from the PDN gateway 2, the serving gateway 3, the mobility management entity (MME) 5, and the like via the receiving unit 16. Further, the base station 10 transmits a packet to the PDN gateway 2, the serving gateway 3, the MME 5, and the like via the transmission unit 17.

識別部12は、ネットワークインタフェース11から受信したパケットの種類が送信パケットと測定パケットのいずれであるかを識別して、種類に応じた出力先に出力する。識別部12は、パケットのGTP−U(GPRS Tunneling Protocol for User Plane)ヘッダに含まれるTunnel Endpoint Identifier(TEID)を用いて、送信パケットと測定パケットを区別する。なお、送信パケットに用いられるTEIDと測定パケットに用いられるTEIDは予め別の値に設定されており、識別部12は、TEIDの値とTEIDに対応付けられているパケットの種類を予め記憶しているものとする。また、TEIDとパケットの種類の組み合わせは記憶部22に記憶されてもよい。この場合、識別部12は、記憶部22を参照して、パケットを識別する。また、測定パケットの識別は、送信パケットと測定パケットに用いられるGTP−Uパケットを運ぶIPアドレスを、別の値に設定することによっても可能である。識別部12は、測定パケットを受信すると、測定部21に出力する。一方、送信パケットを受信すると、識別部12は、各々のパケットのQCIを取得する。識別部12で行われるQCIの取得方法については、後述する。識別部12は、送信パケットをQCI値に応じてQoSバッファ14に出力する。   The identification unit 12 identifies whether the type of packet received from the network interface 11 is a transmission packet or a measurement packet, and outputs the packet to an output destination corresponding to the type. The identification unit 12 distinguishes a transmission packet from a measurement packet by using a Tunnel Endpoint Identifier (TEID) included in a GTP-U (GPRS Tunneling Protocol for User Plane) header of the packet. Note that the TEID used for the transmission packet and the TEID used for the measurement packet are set to different values in advance, and the identification unit 12 stores the TEID value and the packet type associated with the TEID in advance. It shall be. The combination of TEID and packet type may be stored in the storage unit 22. In this case, the identification unit 12 refers to the storage unit 22 to identify the packet. The measurement packet can also be identified by setting the IP address carrying the GTP-U packet used for the transmission packet and the measurement packet to different values. When receiving the measurement packet, the identification unit 12 outputs the measurement packet to the measurement unit 21. On the other hand, when receiving the transmission packet, the identification unit 12 acquires the QCI of each packet. The QCI acquisition method performed by the identification unit 12 will be described later. The identification unit 12 outputs the transmission packet to the QoS buffer 14 according to the QCI value.

格納部13は、基地局10と通信している端末に向けて送信される送信パケットを格納する。格納部13は、複数のQoSバッファ14(14a〜14c)を備えている。QoSバッファ14は、QCIと一意に対応付けられており、各々のQoSバッファ14は、対応付けられたQCIの送信パケットを格納する。例えば、QoSバッファ14aは、QCI=1の送信パケットを格納し、QoSバッファ14bはQCI=2の送信パケットを格納する。また、図2に示した例では、格納部13はN個のQoSバッファ14を備えているが、格納部13が備えるQoSバッファ14の数は実装に応じて任意に変更することができる。   The storage unit 13 stores a transmission packet transmitted toward a terminal communicating with the base station 10. The storage unit 13 includes a plurality of QoS buffers 14 (14a to 14c). The QoS buffer 14 is uniquely associated with the QCI, and each QoS buffer 14 stores a transmission packet of the associated QCI. For example, the QoS buffer 14a stores a transmission packet with QCI = 1, and the QoS buffer 14b stores a transmission packet with QCI = 2. In the example illustrated in FIG. 2, the storage unit 13 includes N QoS buffers 14, but the number of QoS buffers 14 included in the storage unit 13 can be arbitrarily changed according to the implementation.

測定部21は、測定パケットに含まれているタイムスタンプと、その測定パケットの受信時刻との差を計算することにより、測定パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかった時間を算出する。先に述べたとおり、個々の測定パケットはQCIのいずれかと対応付けられているので、測定部21は、処理対象の測定パケットが対応付けられているQCIの測定パケットについての遅延時間を求めることができる。さらに、測定パケットを用いて算出された遅延時間は、処理対象の測定パケットと同じQCIの送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかった時間とほぼ同じ時間となるものとする。従って、測定部21は、遅延時間の算出に用いた測定パケットに対応付けられているQCIと同じQCIに対応付けられている送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間を求めているともいえる。例えば、測定部21は、QCI=1に対応付けられた測定パケットを用いて得られた遅延時間を、QCI=1に対応付けられた送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間とすることができる。   The measurement unit 21 calculates the difference between the time stamp included in the measurement packet and the reception time of the measurement packet, thereby calculating the time taken for the measurement packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2. calculate. As described above, since each measurement packet is associated with one of the QCIs, the measurement unit 21 may obtain a delay time for the QCI measurement packet associated with the measurement packet to be processed. it can. Further, the delay time calculated using the measurement packet is approximately the same as the time taken for the transmission packet of the same QCI as the measurement packet to be processed to reach the base station 10 from the PDN gateway 2. . Therefore, the measurement unit 21 calculates the time taken for the transmission packet associated with the same QCI as the QCI associated with the measurement packet used for calculating the delay time to reach the base station 10 from the PDN gateway 2. It can be said that it is seeking. For example, the measurement unit 21 calculates the delay time obtained using the measurement packet associated with QCI = 1 until the transmission packet associated with QCI = 1 reaches the base station 10 from the PDN gateway 2. This time can be set.

記憶部22は、第1の予測時間と第2の予測時間を記憶する。ここで、第1および第2の予測時間は、予めオペレータによりQCIごとに独立して決定されているものとする。また、記憶部22は、測定部21の算出結果など、基地局10の処理に用いられるデータやプログラムなどを記憶することができる。さらに、記憶部22は、送信パケットがPDNゲートウェイ2から端末4に到達するまでに許容されている時間(PDB0)も記憶することができる。また、記憶部22は、算出部23が算出したデータなども記憶することができる。   The storage unit 22 stores the first predicted time and the second predicted time. Here, it is assumed that the first and second prediction times are determined independently for each QCI by the operator in advance. In addition, the storage unit 22 can store data and programs used for processing of the base station 10 such as a calculation result of the measurement unit 21. Further, the storage unit 22 can also store the time (PDB0) that is allowed until the transmission packet reaches the terminal 4 from the PDN gateway 2. The storage unit 22 can also store data calculated by the calculation unit 23.

算出部23は、第2の予測時間と測定部21が求めた遅延時間との差を算出する。以下の説明では、算出部23は、測定パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかった時間の実測値から、第2の予測時間を差し引いた値(ΔPDB2)を算出するものとする。従って、ΔPDB2が負の場合、予測されていた時間よりも測定パケットの送信にかかる時間が短いことを示す。すなわち、PDNゲートウェイ2から基地局10までの間の有線ネットワークでは予想よりも早くパケットが送信されることを示している。一方、得られた差が正の場合、予測されていた時間よりも測定パケットの送信にかかる時間が長いことを示す。PDNゲートウェイ2から基地局10までの間の有線ネットワークでは予想よりもパケットの送信に時間がかかることを示している。   The calculation unit 23 calculates the difference between the second predicted time and the delay time obtained by the measurement unit 21. In the following description, the calculation unit 23 calculates a value (ΔPDB2) obtained by subtracting the second predicted time from the actual measurement value of the time taken for the measurement packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2. To do. Therefore, when ΔPDB2 is negative, it indicates that the time taken to transmit the measurement packet is shorter than the predicted time. That is, it is shown that the packet is transmitted earlier than expected in the wired network from the PDN gateway 2 to the base station 10. On the other hand, when the obtained difference is positive, it indicates that the time taken to transmit the measurement packet is longer than the predicted time. In the wired network between the PDN gateway 2 and the base station 10, it is shown that it takes longer time to transmit packets than expected.

さらに、算出部23は、−ΔPDB2を第1の予測時間に加えて、基地局10から端末に送信パケットを送信するまでに許容される時間を算出する。以下の説明では、基地局10から端末に送信パケットを送信するまでに許容される時間のことを「許容時間」と記載することがある。ここで、許容時間の計算は、QCIごとに行われるものとする。   Further, the calculation unit 23 adds −ΔPDB2 to the first predicted time, and calculates a time allowed until the transmission packet is transmitted from the base station 10 to the terminal. In the following description, the time allowed until the transmission packet is transmitted from the base station 10 to the terminal may be referred to as “allowable time”. Here, the calculation of the allowable time is assumed to be performed for each QCI.

算出部23は、算出した結果を判定部31や記憶部22に通知する。統計部24は、記憶部22の変更の頻度や許容時間の時間変化を統計的に処理し、オペレータにフィードバックするためのデータを生成する。統計部24は、ネットワークインタフェース11を介して、適宜、生成したデータをオペレータにより運用される装置に通知することができ、オペレータは、通知に応じて第1および第2の予測時間を変更することができる。タイマ25は、時刻情報を保持し、適宜、測定部21などに時刻情報を通知する。例えば、測定部21は、タイマ25を参照して、測定パケットが受信された時刻を取得することができる。   The calculation unit 23 notifies the determination unit 31 and the storage unit 22 of the calculated result. The statistical unit 24 statistically processes the change frequency of the storage unit 22 and the time change of the allowable time, and generates data for feeding back to the operator. The statistics unit 24 can appropriately notify the generated data to the device operated by the operator via the network interface 11, and the operator can change the first and second predicted times according to the notification. Can do. The timer 25 holds time information and notifies the time information to the measurement unit 21 and the like as appropriate. For example, the measurement unit 21 can obtain the time when the measurement packet is received with reference to the timer 25.

判定部31は、各QCIについて、送信パケットの送信レートを取得する。さらに判定部31は、算出部23から通知された許容時間と送信レートとを用いて、許容時間内にQoSバッファ14に格納されている送信パケットを端末に向けて送信することができるかを判定する。判定部31は、判定結果を帯域割り当て部32に出力する。   The determination unit 31 acquires the transmission rate of the transmission packet for each QCI. Further, the determination unit 31 determines whether the transmission packet stored in the QoS buffer 14 can be transmitted to the terminal within the allowable time by using the allowable time and the transmission rate notified from the calculation unit 23. To do. The determination unit 31 outputs the determination result to the band allocation unit 32.

帯域割り当て部32は、判定部31から入力された判定結果を用いて、基地局10と通信している端末4にリソースブロックを割り当てる。ここで、リソースブロックは、端末への周波数帯域の割り当ての単位であり、1つのリソースブロックは、一定の数の連続したサブキャリアについての、連続した一定の時間を表すものとする。例えば、12個の連続したサブキャリアについての連続した0.5ミリ秒の間を1つのリソースブロックとすることができる。また、帯域割り当て部32は、リソースブロックを割り当てた端末ごとに符号化率や変調方式を決定して、送信部40に通知する。帯域割り当て部32は、符号化率と変調方式の決定が終わると、リソースブロックを割り当てた端末へ送信される送信パケットを送信部40に出力する。   The band allocation unit 32 allocates resource blocks to the terminals 4 communicating with the base station 10 using the determination result input from the determination unit 31. Here, a resource block is a unit for assigning a frequency band to a terminal, and one resource block represents a continuous constant time for a fixed number of continuous subcarriers. For example, one resource block can be a continuous 0.5 milliseconds for 12 consecutive subcarriers. Further, the band allocation unit 32 determines the coding rate and the modulation scheme for each terminal to which the resource block is allocated, and notifies the transmission unit 40 of it. When the coding rate and the modulation scheme are determined, the band allocation unit 32 outputs a transmission packet to be transmitted to the terminal to which the resource block is allocated to the transmission unit 40.

符号化処理部41は、帯域割り当て部32から通知された符号化率により、入力された送信パケットを符号化する。OFDM変調部42は、符号化処理部41から入力されたデータをOFDM変調し、得られた信号を無線変調部43に出力する。無線変調部43は、OFDM変調部42から入力されたI/Q信号を、直交変調した後、搬送周波数に変調してアンテナ15に出力する。アンテナ15を介して、基地局10は、端末に送信パケットを送信する。   The encoding processing unit 41 encodes the input transmission packet at the encoding rate notified from the band allocating unit 32. The OFDM modulation unit 42 performs OFDM modulation on the data input from the encoding processing unit 41, and outputs the obtained signal to the radio modulation unit 43. The radio modulation unit 43 performs orthogonal modulation on the I / Q signal input from the OFDM modulation unit 42, modulates the I / Q signal to the carrier frequency, and outputs the result to the antenna 15. The base station 10 transmits a transmission packet to the terminal via the antenna 15.

無線復調部51は、アンテナ15を介して入力された信号から搬送波を除去し、復調する。無線復調部51は、復調したデータをOFDM復調部52に出力する。OFDM復調部52は、無線復調部51から入力されたデータをOFDM復調し、復号化処理部53に出力する。復号化処理部53は、OFDM復調部52から入力されたデータを復号化する。復号化処理部53により復号化されたデータは、適宜、呼制御処理部65(図3を参照)などにより処理される。   The radio demodulator 51 removes the carrier wave from the signal input via the antenna 15 and demodulates it. The radio demodulation unit 51 outputs the demodulated data to the OFDM demodulation unit 52. The OFDM demodulator 52 performs OFDM demodulation on the data input from the radio demodulator 51 and outputs the data to the decoding processor 53. The decoding processing unit 53 decodes the data input from the OFDM demodulating unit 52. The data decrypted by the decryption processing unit 53 is appropriately processed by the call control processing unit 65 (see FIG. 3).

図3は、基地局10のハードウェア構成の一例を示す図である。基地局10は、Central Processing Unit(CPU)60、スイッチ62、メモリ70、Digital Signal Processor(DSP)75、Radio Frequency(RF)回路80を備える。スイッチ62は、例えば、レイヤ2スイッチとすることができ、識別部12として動作する。RF回路80は、無線変調部43および無線復調部51として動作する。DSP75は、符号化処理部41、OFDM変調部42、OFDM復調部52、および、復号化処理部53として動作する。メモリ70は、格納部13および記憶部22として動作する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the base station 10. The base station 10 includes a central processing unit (CPU) 60, a switch 62, a memory 70, a digital signal processor (DSP) 75, and a radio frequency (RF) circuit 80. The switch 62 can be a layer 2 switch, for example, and operates as the identification unit 12. The RF circuit 80 operates as the radio modulation unit 43 and the radio demodulation unit 51. The DSP 75 operates as an encoding processing unit 41, an OFDM modulation unit 42, an OFDM demodulation unit 52, and a decoding processing unit 53. The memory 70 operates as the storage unit 13 and the storage unit 22.

CPU60は、ネットワークインタフェース11、遅延調整部20、スケジューラ30、U/Cプレーン多重部63、U/Cプレーン分離部64、呼制御処理部65、装置制御部66として動作する。U/Cプレーン多重部63は、制御プレーン(C-plane)に分類される信号とユーザプレーン(U-plane)に分類される信号を多重化し、得られた信号をスケジューラ30に出力する。U/Cプレーン分離部64は、復号化処理部53から入力された信号を、制御プレーンに分類される信号とユーザプレーンに分類される信号に分離する。   The CPU 60 operates as the network interface 11, the delay adjustment unit 20, the scheduler 30, the U / C plane multiplexing unit 63, the U / C plane separation unit 64, the call control processing unit 65, and the device control unit 66. The U / C plane multiplexing unit 63 multiplexes the signal classified into the control plane (C-plane) and the signal classified into the user plane (U-plane), and outputs the obtained signal to the scheduler 30. The U / C plane separation unit 64 separates the signal input from the decoding processing unit 53 into a signal classified as a control plane and a signal classified as a user plane.

呼制御処理部65は、基地局10に接続を要求した端末と基地局10との間で送受信される信号や、基地局10が形成するセル内に位置する端末への発呼に応じて送受信される信号などの処理を行う。また、呼制御処理部65は、基地局10とPDNゲートウェイ2の間のパスを設定する。装置制御部66は、ネットワークインタフェース11、遅延調整部20、スケジューラ30、スイッチ62、U/Cプレーン多重部63、U/Cプレーン分離部64、呼制御処理部65などの動作を監視し、適宜、制御を行う。なお、図3は、基地局10のハードウェア構成の一例であり、例えばCPU60やDSP75の数は任意に変更することができる。複数のCPU60を備える基地局では、例えばネットワークインタフェース11、遅延調整部20、スケジューラ30などが異なるCPU60により実現される場合がある。   The call control processing unit 65 transmits / receives a signal transmitted / received between the terminal that requested connection to the base station 10 and the base station 10 or a call to a terminal located in a cell formed by the base station 10. The signal to be processed is performed. Further, the call control processing unit 65 sets a path between the base station 10 and the PDN gateway 2. The device control unit 66 monitors the operations of the network interface 11, the delay adjustment unit 20, the scheduler 30, the switch 62, the U / C plane multiplexing unit 63, the U / C plane separation unit 64, the call control processing unit 65, and the like. Control. FIG. 3 shows an example of the hardware configuration of the base station 10. For example, the number of CPUs 60 and DSPs 75 can be arbitrarily changed. In a base station including a plurality of CPUs 60, for example, the network interface 11, the delay adjustment unit 20, the scheduler 30, and the like may be realized by different CPUs 60.

<実施形態>
図4は、ネットワークの例を示す図である。図4に示すネットワークは、測定パケット送信装置90を備える。測定パケット送信装置90は、PDNゲートウェイ2とパケットデータネットワーク1とに接続されている。基地局10が起動されると、基地局10と測定パケット送信装置90の間のパスが設定される。パスが設定されると、測定パケット送信装置90は、測定パケットを適切なサービングゲートウェイ3を経由して基地局10に向けて送信する。測定パケット送信装置90は、測定パケット生成部91、タイマ92、および、記憶部93を備える。測定パケット生成部91は測定パケットを生成する。タイマ92は時刻情報を保持し、適宜、測定パケット生成部91に測定パケットの生成のタイミングを通知する。記憶部93は、測定パケットを生成する間隔などの情報を記憶している。測定パケットの構成や生成方法の例については後述する。
<Embodiment>
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a network. The network shown in FIG. 4 includes a measurement packet transmitter 90. The measurement packet transmitter 90 is connected to the PDN gateway 2 and the packet data network 1. When the base station 10 is activated, a path between the base station 10 and the measurement packet transmitter 90 is set. When the path is set, the measurement packet transmitting device 90 transmits the measurement packet to the base station 10 via the appropriate serving gateway 3. The measurement packet transmitter 90 includes a measurement packet generator 91, a timer 92, and a storage unit 93. The measurement packet generator 91 generates a measurement packet. The timer 92 holds time information and notifies the measurement packet generation unit 91 of the generation timing of the measurement packet as appropriate. The storage unit 93 stores information such as intervals for generating measurement packets. An example of the configuration and generation method of the measurement packet will be described later.

PDNゲートウェイ2は、U−プレーン処理部94を備える。PDNゲートウェイ2が測定パケットを受信すると、U−プレーン処理部94は、測定パケットをユーザデータとして処理する。すなわち、測定パケットは、PDNゲートウェイ2から端末4に送信される送信パケットと同様に処理される。PDNゲートウェイ2は、測定パケットや送信パケットを含むユーザデータを基地局10に向けて送信する。ネットワーク中に複数の基地局10(10a〜10f)がルータ7と接続されている場合、ルータ7は、送信パケットや測定パケットを宛先の基地局10に送信する。基地局10は、サービングゲートウェイ3やルータ7を介して測定パケットを受信し、測定パケットを用いて得られた遅延時間に基づいて、基地局10から端末4に送信パケットを送信するときの許容時間を調整する。   The PDN gateway 2 includes a U-plane processing unit 94. When the PDN gateway 2 receives the measurement packet, the U-plane processing unit 94 processes the measurement packet as user data. That is, the measurement packet is processed in the same manner as the transmission packet transmitted from the PDN gateway 2 to the terminal 4. The PDN gateway 2 transmits user data including a measurement packet and a transmission packet to the base station 10. When a plurality of base stations 10 (10a to 10f) are connected to the router 7 in the network, the router 7 transmits a transmission packet and a measurement packet to the destination base station 10. The base station 10 receives the measurement packet via the serving gateway 3 or the router 7 and based on the delay time obtained using the measurement packet, the allowable time when transmitting the transmission packet from the base station 10 to the terminal 4 Adjust.

図5は、QCI値と送信パケットの特性の関係の例を説明する図である。図5を参照しながら、PDNゲートウェイ2から端末4に向けて送信される送信パケットと、送信パケットに対応付けられているQCI値について説明する。図5の例では、送信パケットは、その送信パケットに含まれるデータの種類や優先度に応じて9種類に分けられており、QCI値は1〜9のいずれかをとる。また、送信パケットは、保証型ビットレート(guaranteed bit rate、GBR)と非保証型ビットレート(Non-GBR)のいずれかで送信されるものとする。保証型ビットレートで送信される場合、ビットレートが規定された最小値以上の値をとるように、送信パケットは、予約された帯域を用いて送信される。一方、非保証型ビットレートで送信される場合、ビットレートの最小値は規定されておらず、送信パケットの送信に用いられる帯域も予約されていない。例えば、QCIが1〜4の送信パケットは予め予約された帯域を用いて送信されるが、QCIが5〜9の送信パケットは予約された帯域により送信されない。また、送信パケットの優先度はQCIごとに異なり、優先度の欄の数値が小さいQCIほど、優先度が高いものとする。例えば、QCI=5の送信パケットの優先度はQCI=1〜9の中で最も高い。同様に、QCI=1の送信パケットの優先度はQCI=5の測定パケットに次いで2番目に高い。   FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the relationship between the QCI value and the characteristics of the transmission packet. A transmission packet transmitted from the PDN gateway 2 to the terminal 4 and a QCI value associated with the transmission packet will be described with reference to FIG. In the example of FIG. 5, the transmission packet is divided into nine types according to the type and priority of the data included in the transmission packet, and the QCI value takes one of 1 to 9. The transmission packet is transmitted at either a guaranteed bit rate (guaranteed bit rate, GBR) or a non-guaranteed bit rate (non-GBR). In the case of transmission at a guaranteed bit rate, the transmission packet is transmitted using a reserved band so that the bit rate takes a value equal to or greater than a prescribed minimum value. On the other hand, when transmitting at a non-guaranteed bit rate, the minimum value of the bit rate is not defined, and the band used for transmitting the transmission packet is not reserved. For example, a transmission packet having a QCI of 1 to 4 is transmitted using a band reserved in advance, but a transmission packet having a QCI of 5 to 9 is not transmitted using the reserved band. Further, the priority of the transmission packet differs for each QCI, and the QCI having a smaller numerical value in the priority column has a higher priority. For example, the priority of a transmission packet with QCI = 5 is the highest among QCI = 1-9. Similarly, the priority of the transmission packet with QCI = 1 is the second highest after the measurement packet with QCI = 5.

図5(a)のテーブルのPDB0は、送信パケットがPDNゲートウェイ2から端末4に到達するまでにかけることができる時間を示す。PDB0の値は、送信パケットのQCI値に応じて異なる。図5(b)は、QCI値が1の場合のパケットについて、PDNゲートウェイ2から端末4に到達するまでにかけることができる時間(PDB0)の例を示す図である。オペレータは、予め、PDB0の値に合わせてQCIごとに第1および第2の予測時間を決定することができる。PDB0の値と第1および第2の予測時間は、QCI値と対応付けて記憶部22に記憶されるものとする。なお、図5(b)に示すように、ネットワークには、Mobility Management Entity(MME)5やPolicy and Charging Enforcement Function(PCRF)6がさらに含まれる場合がある。また、S1−MME、S11、S5、Gx、Rxは、インタフェースの名称である。   PDB 0 in the table of FIG. 5A indicates the time that can be taken until the transmission packet reaches the terminal 4 from the PDN gateway 2. The value of PDB0 varies depending on the QCI value of the transmission packet. FIG. 5B is a diagram illustrating an example of a time (PDB0) that can be taken for the packet when the QCI value is 1 to reach the terminal 4 from the PDN gateway 2. The operator can determine the first and second predicted times for each QCI in advance according to the value of PDB0. The value of PDB0 and the first and second prediction times are stored in the storage unit 22 in association with the QCI value. As shown in FIG. 5B, the network may further include a Mobility Management Entity (MME) 5 and a Policy and Charging Enforcement Function (PCRF) 6. S1-MME, S11, S5, Gx, and Rx are interface names.

図5(a)のテーブルのサービス例の欄は、送信パケットに含まれているデータの種類の例を示す。例えば、QCI=1の送信パケットによって音声データが送信され、QCI=2〜4、6〜9の送信パケットによって、画像データと音声データが送信されることがある。また、QCI=5の送信パケットは、IP Multimedia Subsystem(IMS)シグナリングに用いられる。送信パケットは、QCIに応じて送信処理の優先度などが異なるため、基地局10に受信されると図2に示すように、送信パケットのQCIに応じて異なるQoSバッファ14に格納される。従って、基地局10で受信されてから端末4に送信されるまでの時間がQCIごとに異なる場合がある。   The column of the service example in the table of FIG. 5A shows an example of the type of data included in the transmission packet. For example, audio data may be transmitted by transmission packets with QCI = 1, and image data and audio data may be transmitted by transmission packets with QCI = 2 to 4 and 6 to 9. A transmission packet with QCI = 5 is used for IP Multimedia Subsystem (IMS) signaling. Since transmission packets have different transmission processing priorities depending on the QCI, when received by the base station 10, as shown in FIG. 2, they are stored in different QoS buffers 14 depending on the QCI of the transmission packet. Therefore, the time from reception at the base station 10 to transmission to the terminal 4 may differ for each QCI.

次に、測定パケットの種類と構造の例について説明する。送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間はQCIごとに異なる場合があるため、送信パケットの遅延時間はQCIごとに測定される。さらに、測定パケットと送信パケットとの間で、パケットに含まれているデータの種類や大きさの違いが小さいほど、測定パケットを用いて求められた遅延時間は、送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間に近くなる。そこで、遅延時間を測定する送信パケットのQCIごとに測定パケットに含まれるデータは異なる。測定パケットに含まれるデータの種類等の具体例については、後述する。   Next, examples of types and structures of measurement packets will be described. Since the time taken for the transmission packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2 may be different for each QCI, the delay time of the transmission packet is measured for each QCI. Furthermore, the smaller the difference in the type and size of data contained in the packet between the measurement packet and the transmission packet, the longer the delay time obtained using the measurement packet is, the transmission packet is transmitted from the PDN gateway 2 to the base. It is close to the time taken to reach the station 10. Therefore, the data included in the measurement packet is different for each QCI of the transmission packet for measuring the delay time. A specific example of the type of data included in the measurement packet will be described later.

図6は、測定パケットの構成の例を示す図である。いずれのQCIの送信パケットの遅延時間を測定する測定パケットの構成も、図6(a)に示すとおりである。測定パケットは、Internet Protocol(IP)ヘッダ101、User Datagram Protocol(UDP)ヘッダ102、Real-time Transport Protocol(RTP)ヘッダ103、および、RTPペイロード104を備える。IPヘッダ101は、送信元アドレス、宛先アドレス、サービスタイプ(Type Of Service、TOS)フィールドなどを含む。ここで、TOSフィールドは8ビットのフィールドであり、上位6ビットが後述するように、differentiated services code point(DSCP)として用いられる。DSCPには、QCIを特定するための情報が格納される。DSCPの設定値の例については後述する。なおIPv6の場合、TOSフィールドの代わりにTraffic ClassフィールドがIPヘッダ101に含まれる。UDPヘッダ102は、送信元ポート番号と宛先ポート番号を含む。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of a measurement packet. The configuration of the measurement packet for measuring the delay time of any QCI transmission packet is as shown in FIG. The measurement packet includes an Internet Protocol (IP) header 101, a User Datagram Protocol (UDP) header 102, a Real-time Transport Protocol (RTP) header 103, and an RTP payload 104. The IP header 101 includes a source address, a destination address, a service type (Type Of Service, TOS) field, and the like. Here, the TOS field is an 8-bit field, and the upper 6 bits are used as a differentiated services code point (DSCP) as described later. The DSCP stores information for specifying the QCI. An example of the DSCP setting value will be described later. In the case of IPv6, the Traffic Class field is included in the IP header 101 instead of the TOS field. The UDP header 102 includes a source port number and a destination port number.

図6(b)は、RTPヘッダ103の構成の例を示す。RTPヘッダ103には、タイムスタンプが含まれている。タイムスタンプは、測定パケットが測定パケット送信装置90から送信された時刻を表す情報を記録している。従って、測定部21は、RTPヘッダ103のタイムスタンプを参照することにより、測定パケットの送信時刻を取得することができる。タイムスタンプに含まれる情報は、時刻を示すことができる任意の形式にすることができる。例えば、タイムスタンプが図6(b)に示すように32ビットの領域に記録される場合、タイムスタンプの値は、125μsごと(8kHz)に1つインクリメントされてもよい。この場合、タイムスタンプのデータをリセットするタイミングを測定パケット送信装置90と基地局10が予め記憶しているものとする。例えば、毎日午前0時にタイムスタンプがリセットされることを、測定パケット送信装置90と基地局10の両方が記憶している。なお、測定パケット送信装置90からPDNゲートウェイ2に測定パケットが送信されるためにかかる時間は、第2の遅延時間に対して無視できる長さであるとする。また、タイムスタンプに、PDNゲートウェイ2から測定パケットが送信される時間が記録されても良い。   FIG. 6B shows an example of the configuration of the RTP header 103. The RTP header 103 includes a time stamp. The time stamp records information indicating the time when the measurement packet is transmitted from the measurement packet transmitter 90. Therefore, the measurement unit 21 can acquire the transmission time of the measurement packet by referring to the time stamp of the RTP header 103. The information included in the time stamp can be in any format that can indicate the time. For example, when the time stamp is recorded in a 32-bit area as shown in FIG. 6B, the value of the time stamp may be incremented by 1 every 125 μs (8 kHz). In this case, it is assumed that the measurement packet transmitter 90 and the base station 10 store the timing for resetting the time stamp data in advance. For example, both the measurement packet transmitter 90 and the base station 10 store that the time stamp is reset every day at midnight. It is assumed that the time taken for the measurement packet to be transmitted from the measurement packet transmitter 90 to the PDN gateway 2 is negligible with respect to the second delay time. Further, the time when the measurement packet is transmitted from the PDN gateway 2 may be recorded in the time stamp.

図6において、VはRTPのバージョン番号、Pはパディング、Xは拡張ヘッダのデータの有無を示すフラグ、CCは複数のデータ源のデータを1つのRTPパケットにしたときの個々のデータ源の識別子、Mはマーカフラグを表す。シーケンス番号はパケットの順序を示す。PTはRTPペイロード104に含まれるデータの種類を示し、Synchronization Source(SSRC)識別子およびContributing Sources(SCRC)識別子はデータの送信元を示す。   In FIG. 6, V is a version number of RTP, P is padding, X is a flag indicating the presence / absence of data in an extension header, and CC is an identifier of each data source when data of a plurality of data sources is made into one RTP packet. , M represents a marker flag. The sequence number indicates the order of the packets. PT indicates the type of data included in the RTP payload 104, and the Synchronization Source (SSRC) identifier and the Contributing Sources (SCRC) identifier indicate the data transmission source.

図7は、測定パケットに含まれるRTPペイロード104の特性の例を説明するテーブルである。先に述べたように、測定パケットに含まれるデータの種類は、遅延時間の測定対象の送信パケットと同じであるため、測定パケットに含まれるRTPペイロード104は、測定対象の送信パケットのQCIごとに異なる。例えば、QCI=1、7の測定パケットのRTPペイロード104には音声データが含まれることがあり、QCI=2〜4、6〜9の測定パケットのRTPペイロード104には、画像データと音声データが含まれることがある。   FIG. 7 is a table for explaining an example of characteristics of the RTP payload 104 included in the measurement packet. As described above, since the type of data included in the measurement packet is the same as the transmission packet to be measured for the delay time, the RTP payload 104 included in the measurement packet is set for each QCI of the transmission packet to be measured. Different. For example, audio data may be included in the RTP payload 104 of the measurement packet with QCI = 1, 7, and image data and audio data are included in the RTP payload 104 of the measurement packet with QCI = 2-4, 6-9. May be included.

図7に示すように、RTPペイロード104のペイロード長も、測定対象の送信パケットが分類されているQCIごとに異なる。例えば、QCIが5の測定パケットにはRTPペイロード104が含まれない。一方、RTPペイロード104の長さは、QCI=1の測定パケットでは30バイト、QCI=2の測定パケットでは100バイト、QCI=3の測定パケットでは200バイト、QCI=4および7では500バイトとされることがある。同様に、QCI=6、8、9の場合は、測定パケットのRTPペイロード104は1000バイトとされる場合がある。   As shown in FIG. 7, the payload length of the RTP payload 104 is also different for each QCI in which the transmission packet to be measured is classified. For example, the RTP payload 104 is not included in a measurement packet with a QCI of 5. On the other hand, the length of the RTP payload 104 is 30 bytes for a measurement packet with QCI = 1, 100 bytes for a measurement packet with QCI = 2, 200 bytes for a measurement packet with QCI = 3, and 500 bytes for QCI = 4 and 7. Sometimes. Similarly, when QCI = 6, 8, and 9, the RTP payload 104 of the measurement packet may be 1000 bytes.

さらに、送信パケットが予約された帯域を用いて送信されるパケットである場合、その送信パケットについての遅延時間を測定するために用いられる測定パケットも予約された帯域で送信される。例えば、QCIが1の送信パケットでの遅延時間を測定するための測定パケットは、QCI=1の送信パケットの送信のために予約された帯域を介して、PDNゲートウェイ2から基地局10に送信される。一方、QCIが5〜9の送信パケットの送信に用いられる帯域は予約されていないので、QCI=5〜9の送信パケットの遅延時間を測定するための測定パケットは、予約された帯域を介さずにPDNゲートウェイ2から基地局10に送信される。   Further, when the transmission packet is a packet transmitted using the reserved band, the measurement packet used for measuring the delay time for the transmission packet is also transmitted in the reserved band. For example, a measurement packet for measuring a delay time in a transmission packet having a QCI of 1 is transmitted from the PDN gateway 2 to the base station 10 via a band reserved for transmission of a transmission packet of QCI = 1. The On the other hand, since the bandwidth used for transmission of transmission packets with QCI 5-9 is not reserved, the measurement packet for measuring the delay time of transmission packets with QCI = 5-9 does not pass through the reserved bandwidth. Is transmitted from the PDN gateway 2 to the base station 10.

なお、図7に示すテーブルは、適宜、記憶部93に記憶されており、測定パケット生成部91は、測定パケットを生成する際に記憶部93を参照することができるものとする。また、図7の例ではQCIが1〜9の9段階に分けられている場合について説明したが、QCIの数は任意に変更される場合がある。   7 is appropriately stored in the storage unit 93, and the measurement packet generation unit 91 can refer to the storage unit 93 when generating the measurement packet. In the example of FIG. 7, the case where the QCI is divided into nine stages of 1 to 9 has been described, but the number of QCIs may be arbitrarily changed.

図8は、QCIに対応するDSCPの設定値の例を示す図である。記憶部93は、図8に示す情報を記憶しており、測定パケットに対応付けられているQCIに応じてDSCPの値が設定される。図8の例では、Expedited Forwarding(EF)クラス、Assured Forwarding(AF)クラス、Best Effort(BE)クラスの3種類のクラスが用いられている。優先度は、EFクラス>AFクラス>BEクラスの順に低くなる。また、図8の表では、設定されるクラスとそのクラスを示すDSCPの設定値が、QCIに対応付けられている。さらに、図8は、設定されたクラスに応じて得られる優先度も、DSCPの設定値に対応付けて表されている。例えば、QCI=5の測定パケットはEFクラスに設定され、その測定パケットのDSCPの設定値は0b101110である。同様に、QCI=1の測定パケットはAF42クラスに分類され、DSCPの設定値は0b100100である。このように、DSCPがQCIなどに対応付けて設定されているため、識別部12や測定部21は、測定パケットのDSCPの設定値を参照することにより、その測定パケットに対応付けられているQCIや測定パケットの優先度を取得することができる。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a DSCP setting value corresponding to QCI. The storage unit 93 stores the information shown in FIG. 8, and the DSCP value is set according to the QCI associated with the measurement packet. In the example of FIG. 8, three types of classes are used: an Expedited Forwarding (EF) class, an Assured Forwarding (AF) class, and a Best Effort (BE) class. The priority decreases in the order of EF class> AF class> BE class. In the table of FIG. 8, the class to be set and the DSCP setting value indicating the class are associated with the QCI. Further, FIG. 8 also shows the priority obtained according to the set class in association with the DSCP setting value. For example, the measurement packet with QCI = 5 is set to the EF class, and the DSCP setting value of the measurement packet is 0b101110. Similarly, the measurement packet with QCI = 1 is classified into the AF42 class, and the set value of DSCP is 0b100100. As described above, since the DSCP is set in association with the QCI or the like, the identification unit 12 or the measurement unit 21 refers to the setting value of the DSCP of the measurement packet, and thereby the QCI associated with the measurement packet. And the priority of the measurement packet can be acquired.

なお、図8を参照しながら測定パケットのDSCPの設定について説明したが、送信パケットについても測定パケットと同様にQCIに応じてDSCPの値が設定される。また、記憶部22は、図8のテーブルを記憶することができる。従って、識別部12は、送信パケットのDSCPを参照することにより、送信パケットのQCIを識別することができる。なお、図8の設定値は例であり、DSCPの値によりQCIを一意に識別できるように、DSCPの設定値を任意に変更することができる。   Although the setting of the DSCP of the measurement packet has been described with reference to FIG. 8, the value of the DSCP is set for the transmission packet in accordance with the QCI as well as the measurement packet. Moreover, the memory | storage part 22 can memorize | store the table of FIG. Therefore, the identification unit 12 can identify the QCI of the transmission packet by referring to the DSCP of the transmission packet. Note that the setting values in FIG. 8 are examples, and the DSCP setting values can be arbitrarily changed so that the QCI can be uniquely identified by the DSCP values.

図6〜図8を参照して説明した測定パケットは、測定パケット送信装置90で生成される。以下、測定パケット送信装置90での測定パケットの生成方法の例を説明する。ここで、測定パケット送信装置90は、図7および図8に示すテーブルを記憶部93に記憶しているものとする。   The measurement packet described with reference to FIGS. 6 to 8 is generated by the measurement packet transmitter 90. Hereinafter, an example of a method for generating a measurement packet in the measurement packet transmitter 90 will be described. Here, it is assumed that the measurement packet transmitting apparatus 90 stores the tables shown in FIGS. 7 and 8 in the storage unit 93.

(1)タイマ92からあるQCIに対応付けられた測定パケットを送信するタイミングの通知を受けると、測定パケット生成部91は、測定パケットのRTPペイロード104を生成する。このとき、測定パケット生成部91は、図7のテーブルを参照して、測定パケットのQCIに対応付けられているペイロード長と、RTPペイロード104に含まれるデータの種類を取得する。例えば、QCI=1の測定パケットが生成される場合、測定パケット生成部91は、記憶部93を参照して、RTPペイロード104を30バイトの音声データとすることができることを認識する。測定パケット生成部91は、記憶部93から取得した情報に従って、RTPペイロード104を生成する。   (1) Upon receiving notification of the timing for transmitting a measurement packet associated with a certain QCI from the timer 92, the measurement packet generator 91 generates the RTP payload 104 of the measurement packet. At this time, the measurement packet generation unit 91 acquires the payload length associated with the QCI of the measurement packet and the type of data included in the RTP payload 104 with reference to the table of FIG. For example, when a measurement packet with QCI = 1 is generated, the measurement packet generation unit 91 refers to the storage unit 93 and recognizes that the RTP payload 104 can be made into 30-byte audio data. The measurement packet generator 91 generates the RTP payload 104 according to the information acquired from the storage unit 93.

(2)測定パケット生成部91は、タイマ92から時刻情報を取得して、RTPヘッダ103のタイムスタンプを設定する。その後、測定パケット生成部91は、RTPペイロード104にタイムスタンプを設定したRTPヘッダ103を付加してRTPパケットを生成する。   (2) The measurement packet generation unit 91 acquires time information from the timer 92 and sets the time stamp of the RTP header 103. Thereafter, the measurement packet generator 91 generates an RTP packet by adding an RTP header 103 with a time stamp set to the RTP payload 104.

(3)測定パケット生成部91は、RTPパケットにUDPヘッダ102を付加して、UDPパケットを生成する。
(4)測定パケット生成部91は、記憶部93を参照して、IPヘッダ101のDSCP値に設定する値を取得する。例えば、QCI=1の場合、図8に示すように、AF42クラスで送信されることを取得する。そこで、測定パケット生成部91は、DSCPを01b100100に設定する。さらに、測定パケット生成部91は、基地局10の宛先アドレスなどを設定し、RTPパケットにIPヘッダ101を付加する。
(3) The measurement packet generator 91 adds the UDP header 102 to the RTP packet to generate a UDP packet.
(4) The measurement packet generation unit 91 refers to the storage unit 93 and acquires a value to be set as the DSCP value of the IP header 101. For example, in the case of QCI = 1, as shown in FIG. 8, it is acquired that it is transmitted in the AF42 class. Therefore, the measurement packet generator 91 sets DSCP to 01b100100. Further, the measurement packet generator 91 sets the destination address of the base station 10 and adds the IP header 101 to the RTP packet.

次に、測定パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでの時間を測定し、許容時間を求める方法の例について説明する。以下の説明では、PDB0の値は、図5(a)に示すとおりであるものとする。また、以下の説明では、ネットワークはNetwork Time Protocol(NTP)サーバ(図9を参照)を含むか、もしくは、基地局10や測定パケット送信装置90がNTPサーバにアクセスできるものとする。基地局10と測定パケット送信装置90は、NTPサーバにアクセスすることにより時刻情報を更新することができる。さらに、以下の説明では、測定パケット送信装置90は、生成される測定パケットに対応付けられるQCIの種類の数と同数のタイマ92を備えているものとする。   Next, an example of a method for measuring the time until the measurement packet reaches the base station 10 from the PDN gateway 2 and obtaining the allowable time will be described. In the following description, it is assumed that the value of PDB0 is as shown in FIG. In the following description, it is assumed that the network includes a Network Time Protocol (NTP) server (see FIG. 9) or that the base station 10 and the measurement packet transmission device 90 can access the NTP server. The base station 10 and the measurement packet transmitter 90 can update the time information by accessing the NTP server. Furthermore, in the following description, it is assumed that the measurement packet transmitting device 90 includes the same number of timers 92 as the number of types of QCI associated with the generated measurement packet.

図9は、基地局10と測定パケット送信装置90の間でのパスの設定方法の例を説明するフローチャートである。基地局10が起動されると、基地局10は、NTPサーバにアクセスして、タイマ25が保持する時刻情報をNTPサーバから得られた時刻情報に更新する(ステップS1、S2)。一方、測定パケット送信装置90も起動された後で、NTPサーバにアクセスしてタイマ92の時刻情報とNTPサーバの時刻情報を同期する(ステップS3、S4)。測定パケット送信装置90は、個々のタイマ92に、測定パケットを送信する時間間隔を設定する(ステップS5)。このとき、個々のタイマ92は、互いに異なるQCIの測定パケットの送信間隔に設定されるものとする。例えば、測定パケット送信装置90がタイマ92a〜92dの4個のタイマ92を備えているとする。この場合、タイマ92aにQCI=1、タイマ92bにQCI=2、タイマ92cにQCI=3、タイマ92dにQCI=4の測定パケットの送信間隔が設定される。この場合、タイマ92aは、QCI=1の測定パケットを送信するタイミング毎にタイムアップする。同様に、タイマ92bはQCI=2の測定パケットの送信タイミング、タイマ92cはQCI=3の測定パケットの送信タイミング、タイマ92dはQCI=4の測定パケットの送信タイミングにタイムアップする。なお、タイマ92に設定されるタイミングは、基地局10の処理負荷と通信量の変動などに応じた任意の値に設定され得るが、例えば、基地局10から端末4に送信されるパケットの送信周期より短いタイミングに設定される場合がある。タイマ92がタイムアップしたときの測定パケット送信装置90の動作は後述する。   FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of a path setting method between the base station 10 and the measurement packet transmitting apparatus 90. When the base station 10 is activated, the base station 10 accesses the NTP server and updates the time information held by the timer 25 to the time information obtained from the NTP server (steps S1 and S2). On the other hand, after the measurement packet transmitter 90 is also activated, the NTP server is accessed to synchronize the time information of the timer 92 and the time information of the NTP server (steps S3 and S4). The measurement packet transmitter 90 sets a time interval for transmitting the measurement packet to each timer 92 (step S5). At this time, the individual timers 92 are set to transmission intervals of different QCI measurement packets. For example, it is assumed that the measurement packet transmission device 90 includes four timers 92, which are timers 92a to 92d. In this case, QCI = 1 is set for the timer 92a, QCI = 2 for the timer 92b, QCI = 3 for the timer 92c, and QCI = 4 for the timer 92d. In this case, the timer 92a is timed up every time the measurement packet with QCI = 1 is transmitted. Similarly, the timer 92b times up to the transmission timing of the measurement packet with QCI = 2, the timer 92c times up to the transmission timing of the measurement packet with QCI = 3, and the timer 92d times up to the transmission timing of the measurement packet with QCI = 4. Note that the timing set in the timer 92 can be set to an arbitrary value according to the processing load of the base station 10 and the fluctuation of the communication amount. For example, transmission of a packet transmitted from the base station 10 to the terminal 4 The timing may be set to be shorter than the cycle. The operation of the measurement packet transmitting device 90 when the timer 92 is up will be described later.

基地局10は、遅延時間の測定を開始するために、基地局10のIPアドレスなど、基地局10を識別する識別子を、測定パケット送信装置90に通知する(ステップS6)。基地局10は、識別子を通知した後は、測定パケットを受信するまで待機する。一方、測定パケット送信装置90は、基地局10の識別子を受信すると、受信した識別子を記憶部93に登録する(ステップS7)。なお、測定パケット送信装置90は、複数の基地局10に測定パケットを送信することもできるので、測定パケットを送信する基地局10の数を認識している。以下、測定パケットを送信する基地局10の総数をMとする。そこで、測定パケット送信装置90は、ステップS7において基地局10の識別子を登録すると、Mの値を1つインクリメントする。さらに、測定パケット送信装置90は、測定パケット送信装置90と基地局10の間にベアラを設定する(ステップS8)。   In order to start measuring the delay time, the base station 10 notifies the measurement packet transmitting apparatus 90 of an identifier for identifying the base station 10 such as the IP address of the base station 10 (step S6). After notifying the identifier, the base station 10 waits until receiving a measurement packet. On the other hand, when receiving the identifier of the base station 10, the measurement packet transmitting apparatus 90 registers the received identifier in the storage unit 93 (step S7). The measurement packet transmitter 90 can also transmit measurement packets to a plurality of base stations 10, and thus recognizes the number of base stations 10 that transmit measurement packets. Hereinafter, M is the total number of base stations 10 that transmit measurement packets. Therefore, when the measurement packet transmitting apparatus 90 registers the identifier of the base station 10 in step S7, the measurement packet transmitting apparatus 90 increments the value of M by one. Further, the measurement packet transmitter 90 sets a bearer between the measurement packet transmitter 90 and the base station 10 (step S8).

図10は、測定パケットの生成と送信が行われるときの動作を説明するフローチャートである。図10のフローチャートでは、変数mが用いられる。変数mは、測定パケット送信装置90がタイマ92のタイムアップ後に測定パケットを送信した基地局10の数を表すものとする。QCI=nの測定パケットを送信する間隔に設定されているタイマ92がタイムアップすると、測定パケット生成部91は、変数mを1に設定する(ステップS11)。測定パケット生成部91は、QCI=nの測定パケットのRTPペイロード104を生成する(ステップS12)。ここで、RTPペイロード104の生成方法は、図7、図8を参照しながら述べたとおりである。測定パケット生成部91は、RTPペイロード104にRTPヘッダ103を付加してRTPパケットを生成し、さらに、RTPパケットにUDPヘッダ102、IPヘッダ101を付加する。このとき、測定パケット生成部91は、IPヘッダ101のDSCPを設定し、記憶部93に格納する。(ステップS13)。測定パケット生成部91は、生成された測定パケットをコピーして、そのIPヘッダ101に、m番目の基地局10のIPアドレスを宛先アドレスとして設定する(ステップS14)。さらに、測定パケット生成部91は、RTPヘッダ103に含まれているタイムスタンプの値を設定する(ステップS15)。その後、測定パケット送信装置90は、生成された測定パケットをm番目の基地局10に送信する(ステップS16)。測定パケットを送信した後、測定パケット生成部91は、mの値を1つインクリメントし、変数mが測定パケットを送信する基地局10の総数(M)以上であるかを確認する(ステップS17、S18)。変数mがM未満の場合、測定パケット生成部91は、ステップS14〜S18を繰り返す。なお、2回目以降のステップS14〜S18の処理では、ステップS13で生成されたIPパケットのコピーが用いられる。また、変数mが定数M以上になると、測定パケット生成部91は、ステップS13で生成したパケットを記憶部93から削除する。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation when the measurement packet is generated and transmitted. In the flowchart of FIG. 10, the variable m is used. The variable m represents the number of base stations 10 to which the measurement packet transmitter 90 has transmitted measurement packets after the timer 92 has expired. When the timer 92 set to the interval for transmitting the measurement packet with QCI = n times out, the measurement packet generator 91 sets the variable m to 1 (step S11). The measurement packet generator 91 generates the RTP payload 104 of the measurement packet with QCI = n (step S12). Here, the method of generating the RTP payload 104 is as described with reference to FIGS. The measurement packet generation unit 91 generates an RTP packet by adding the RTP header 103 to the RTP payload 104, and further adds a UDP header 102 and an IP header 101 to the RTP packet. At this time, the measurement packet generation unit 91 sets the DSCP of the IP header 101 and stores it in the storage unit 93. (Step S13). The measurement packet generator 91 copies the generated measurement packet and sets the IP address of the mth base station 10 as the destination address in the IP header 101 (step S14). Further, the measurement packet generator 91 sets a time stamp value included in the RTP header 103 (step S15). Thereafter, the measurement packet transmitter 90 transmits the generated measurement packet to the mth base station 10 (step S16). After transmitting the measurement packet, the measurement packet generation unit 91 increments the value of m by 1, and checks whether the variable m is equal to or greater than the total number (M) of the base stations 10 that transmit the measurement packet (step S17, S18). When the variable m is less than M, the measurement packet generator 91 repeats steps S14 to S18. In the second and subsequent steps S14 to S18, a copy of the IP packet generated in step S13 is used. When the variable m becomes equal to or greater than the constant M, the measurement packet generator 91 deletes the packet generated in step S13 from the storage unit 93.

基地局10が受信部16を介して測定パケットを受信すると、識別部12は、測定パケットを識別して、測定部21に出力する(ステップS19)。測定部21は、タイマ25を参照して、測定パケットの受信時刻を取得し、受信時刻とRTPヘッダ103のタイムスタンプの値から、測定パケットが測定パケット送信装置90から基地局10に到達するまでの遅延時間を算出する(ステップS20)。算出部23は、得られた遅延時間と第2の予測時間(PDB2)との差を算出し、さらに、算出した差を用いて、許容時間を求める。許容時間の求め方については、後述する。さらに、算出部23は、記憶部22に記憶されている許容時間を更新する(ステップS21)。   When the base station 10 receives the measurement packet via the reception unit 16, the identification unit 12 identifies the measurement packet and outputs it to the measurement unit 21 (step S19). The measurement unit 21 refers to the timer 25 to acquire the reception time of the measurement packet, and from the reception time and the time stamp value of the RTP header 103, until the measurement packet reaches the base station 10 from the measurement packet transmission device 90 Is calculated (step S20). The calculation unit 23 calculates a difference between the obtained delay time and the second predicted time (PDB2), and further obtains an allowable time using the calculated difference. A method for obtaining the allowable time will be described later. Furthermore, the calculation unit 23 updates the allowable time stored in the storage unit 22 (step S21).

図10を参照しながら説明したように、タイマ92がタイムアップするたびに測定パケットが生成され、測定パケットを用いて許容時間が更新される。また、図10のフローチャートは、QCI=nのタイマ92がタイムアップした場合について示しているが、nは送信パケットが分類されるQCIの数以下の任意の数である。従って、図5に示したように、QCIが1〜9に分類されている場合は、QCI=1〜9の各々にタイマ92が設定されている。また、1つのタイマ92がタイムアップするごとに、タイムアップしたタイマ92で送信間隔が計測されていたQCIの測定パケットが送信される。   As described with reference to FIG. 10, a measurement packet is generated each time the timer 92 expires, and the allowable time is updated using the measurement packet. The flowchart of FIG. 10 shows a case where the timer 92 of QCI = n has timed up, but n is an arbitrary number equal to or less than the number of QCIs into which the transmission packet is classified. Therefore, as shown in FIG. 5, when QCI is classified into 1 to 9, a timer 92 is set for each of QCI = 1 to 9. Each time one timer 92 times out, a QCI measurement packet whose transmission interval has been measured by the timer 92 that has timed up is transmitted.

図11は、許容時間の計算の例を説明する図である。図11のテーブルは記憶部22に格納されているデータの一部を表している。以下、図11を参照しながら、基地局10で行われる許容時間の算出方法について説明する。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of calculation of allowable time. The table in FIG. 11 represents a part of the data stored in the storage unit 22. Hereinafter, a method for calculating the allowable time performed in the base station 10 will be described with reference to FIG.

図11(a)は、基地局10が起動されてから測定パケットを受信していない場合に、記憶部22が保持するデータの一部を示している。オペレータは、図5に示したPDB0の値に応じて、PDB1とPDB2の値を決定し、記憶部22に記憶させる。また、予め、基地局10での処理にかかる時間も求めて、記憶部22に記憶させる。以下の説明では、基地局10での処理にかかる時間を「基地局処理遅延」と記載することがある。図11(a)に、1〜NのそれぞれのQCIについてPDB1、PDB2、基地局処理遅延の例を示す。   FIG. 11A shows a part of data held in the storage unit 22 when the measurement packet has not been received since the base station 10 was activated. The operator determines the values of PDB1 and PDB2 according to the value of PDB0 shown in FIG. In addition, the time required for processing at the base station 10 is also obtained in advance and stored in the storage unit 22. In the following description, the time required for processing in the base station 10 may be referred to as “base station processing delay”. FIG. 11A shows an example of PDB1, PDB2, and base station processing delay for each QCI of 1 to N.

PDB1と基地局処理遅延が記憶されると、算出部23は、PDB1から基地局処理遅延を差し引いて得られた時間を、1〜NのそれぞれのQCIについての許容時間Aの初期値とする。基地局処理遅延は基地局10の処理にかかる時間であるので、送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間がPDB1である場合、基地局10は、送信パケットを許容時間Aの間だけQoSバッファ14に格納できる。図11(a)には、1〜NのそれぞれのQCIについて計算された許容時間Aの初期値も示されている。   When the PDB1 and the base station processing delay are stored, the calculation unit 23 sets the time obtained by subtracting the base station processing delay from the PDB1 as an initial value of the allowable time A for each of the QCIs 1 to N. Since the base station processing delay is the time required for processing of the base station 10, if the time taken for the transmission packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2 is PDB1, the base station 10 It can be stored in the QoS buffer 14 only during A. FIG. 11A also shows the initial value of the allowable time A calculated for each QCI of 1 to N.

測定パケット送信装置90から測定パケットを受信すると、識別部12により、測定パケットは、測定部21に出力される。測定部21は、基地局10が測定パケットを受信した時刻をタイマ25から取得する。測定部21は、測定パケットのRTPヘッダ103に含まれているタイムスタンプを参照することにより、測定パケットが測定パケット送信装置90から送信された時刻を求める。さらに、測定部21は、測定パケットが測定パケット送信装置90から基地局10に到達するまでにかかった遅延時間Dを(1)式から求める。
D=Trec−Tstamp ・・・(1)
ここで、Trecは測定パケットが基地局10に受信された時刻であり、Tstampは測定パケットに含まれているタイムスタンプが示す時刻であるものとする。測定部21は、算出した遅延時間を算出部23に出力する。
When the measurement packet is received from the measurement packet transmitting apparatus 90, the measurement packet is output to the measurement unit 21 by the identification unit 12. The measuring unit 21 acquires the time when the base station 10 receives the measurement packet from the timer 25. The measuring unit 21 refers to the time stamp included in the RTP header 103 of the measurement packet to obtain the time when the measurement packet is transmitted from the measurement packet transmitting device 90. Further, the measurement unit 21 obtains the delay time D required for the measurement packet to reach the base station 10 from the measurement packet transmission device 90 from the equation (1).
D = Trec−Tstamp (1)
Here, Trec is the time when the measurement packet is received by the base station 10, and Tstamp is the time indicated by the time stamp included in the measurement packet. The measurement unit 21 outputs the calculated delay time to the calculation unit 23.

算出部23は、遅延時間を取得すると、第2の予測時間と測定部21が求めた遅延時間との差を求める。ここで、第2の予測時間と遅延時間との差をΔPDB2とすると、ΔPDB2は(2)式で表わされる。
ΔPDB2=D−PDB2 ・・・(2)
When obtaining the delay time, the calculation unit 23 obtains a difference between the second predicted time and the delay time obtained by the measurement unit 21. Here, if the difference between the second predicted time and the delay time is ΔPDB2, ΔPDB2 is expressed by equation (2).
ΔPDB2 = D−PDB2 (2)

次に、算出部23は、ΔPDB2、第1の予測時間、および、基地局処理遅延から、許容時間Aの更新値を計算する。許容時間は、(3)式に従って求められる。
A=PDB1−ΔPDB2−Dbase ・・・(3)
式(3)において、Dbaseは基地局処理遅延を表すものとする。なお、後述するように、基地局処理遅延の影響が無視できる場合がある。算出部23は、算出した許容時間を記憶部22と判定部31に出力する。
Next, the calculation unit 23 calculates an update value of the allowable time A from ΔPDB2, the first predicted time, and the base station processing delay. The allowable time is obtained according to equation (3).
A = PDB1-ΔPDB2-Dbase (3)
In Equation (3), Dbase represents a base station processing delay. In addition, as will be described later, the influence of the base station processing delay may be negligible. The calculation unit 23 outputs the calculated allowable time to the storage unit 22 and the determination unit 31.

例えば、QCI=1の測定パケットが測定パケット送信装置90から基地局10に到達するまでに20msかかったとする。図11(a)に示すようにQCI=1でのPDB2は50msであるため、ΔPDB2は次のようになる。
ΔPDB2=D−PDB2=20ms−50ms=−30(ms)
そこで、算出部23は、(3)式を用いて許容時間を求める。
A=PDB1−ΔPDB2−Dbase
=50ms−(−30ms)−5ms=75ms
つまり、QCI=1の測定パケットの遅延時間が20msの場合、QCI=1の送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するためにかかる時間は、第2の予測時間よりも30ms短い。従って、基地局10は、測定パケットの遅延時間がPDB2と同じ値である場合よりも、30ms長い間、送信パケットをQoSバッファ14aに格納することができる。従って、許容時間の初期値は図11(a)に示すように45msであるのに対して、QCI=1の送信パケットについて基地局10がQoSバッファ14aに格納することができる時間は75msとなる。QCI=1の測定パケットを用いて求めた許容時間の計算結果を図11(b)に示す。
For example, it is assumed that it takes 20 ms for the measurement packet with QCI = 1 to reach the base station 10 from the measurement packet transmitter 90. As shown in FIG. 11A, since PDB2 at QCI = 1 is 50 ms, ΔPDB2 is as follows.
ΔPDB2 = D−PDB2 = 20 ms−50 ms = −30 (ms)
Therefore, the calculation unit 23 obtains the allowable time using the equation (3).
A = PDB1-ΔPDB2-Dbase
= 50 ms-(-30 ms) -5 ms = 75 ms
That is, when the delay time of the measurement packet with QCI = 1 is 20 ms, the time required for the transmission packet with QCI = 1 to reach the base station 10 from the PDN gateway 2 is 30 ms shorter than the second prediction time. Therefore, the base station 10 can store the transmission packet in the QoS buffer 14a for 30 ms longer than the case where the delay time of the measurement packet is the same value as the PDB2. Accordingly, the initial value of the allowable time is 45 ms as shown in FIG. 11A, whereas the time that the base station 10 can store in the QoS buffer 14a for a transmission packet with QCI = 1 is 75 ms. . FIG. 11B shows the calculation result of the allowable time obtained using the measurement packet with QCI = 1.

一方、QCI=2の測定パケットが測定パケット送信装置90から基地局10に到達するまでに90msかかったとする。図11(a)に示すようにQCI=2でのPDB2は70msであるため、ΔPDB2は次のようになる。
ΔPDB2=90ms−70ms=20(ms)
そこで、算出部23は、(3)式を用いて許容時間を求める。
A=80ms−20ms−5ms=55ms
つまり、QCI=2の測定パケットの遅延時間が第2の予測時間よりも20ms長い場合、基地局10は、測定パケットの遅延時間がPDB2と同じ値である場合よりも、20ms短い間しか、送信パケットをQoSバッファ14bに格納できない。従って、QCI=2の送信パケットについての許容時間の初期値は図11(a)に示すように75msであったのに対して、許容時間の更新値では、20ms短い55msとなる。
On the other hand, it is assumed that it takes 90 ms for the measurement packet with QCI = 2 to reach the base station 10 from the measurement packet transmitter 90. As shown in FIG. 11A, since PDB2 at QCI = 2 is 70 ms, ΔPDB2 is as follows.
ΔPDB2 = 90 ms−70 ms = 20 (ms)
Therefore, the calculation unit 23 obtains the allowable time using the equation (3).
A = 80 ms-20 ms-5 ms = 55 ms
That is, when the delay time of the measurement packet with QCI = 2 is 20 ms longer than the second prediction time, the base station 10 transmits only 20 ms shorter than when the delay time of the measurement packet is the same value as PDB2. The packet cannot be stored in the QoS buffer 14b. Therefore, the initial value of the allowable time for a transmission packet with QCI = 2 is 75 ms as shown in FIG. 11A, whereas the updated value of the allowable time is 55 ms shorter by 20 ms.

同様に、QCI=3の測定パケットは10msで送信されているが、PDB2は20msであるので、測定パケットは、予測されたよりも10ms早く基地局10に到達している。すると、許容時間は、図11(a)に示されているように許容時間の初期値である25msよりも10ms長い35msとなる。測定パケットを用いて求めた許容時間の計算結果を図11(b)に示す。   Similarly, the measurement packet with QCI = 3 is transmitted in 10 ms, but since PDB2 is 20 ms, the measurement packet reaches the base station 10 earlier than expected by 10 ms. Then, as shown in FIG. 11A, the allowable time is 35 ms, which is 10 ms longer than the initial value of the allowable time, 25 ms. FIG. 11B shows the calculation result of the allowable time obtained using the measurement packet.

測定パケット送信装置90は、QCI=1〜Nの各々について、基地局10から端末4に送信パケットが到達するまでの許容時間を求める。また、許容時間の算出などは、測定パケットが送信されるごとに行われる。2回目以降に測定パケットを受信した場合、算出部23は、図11(b)に示すようなテーブルを参照しながら許容時間を求め、得られた値を記憶部22に記憶させて許容時間を更新する。   The measurement packet transmitter 90 obtains an allowable time until the transmission packet reaches the terminal 4 from the base station 10 for each of QCI = 1 to N. In addition, the calculation of the allowable time is performed every time the measurement packet is transmitted. When the measurement packet is received after the second time, the calculation unit 23 obtains the allowable time while referring to the table as shown in FIG. 11B, and stores the obtained value in the storage unit 22 to determine the allowable time. Update.

測定パケットが測定パケット送信装置90から基地局10に到達するまでの時間を用いて許容時間を調整することにより、基地局10は、機器の間で許容される遅延量を、ネットワークでの通信量に応じて柔軟に変更することができる。例えば、送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に送信されるまでの遅延量が第2の予測時間を下回ると、基地局10での許容時間を増大させることにより、基地局10から送信されるデータ量を増大させることができる。このため、無線ネットワークを有効に活用することができる。一方、送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に送信されるまでの遅延量が第2の予測時間を上回っても、基地局10での許容時間を減少させることにより、有線ネットワークでのデータの廃棄を防ぐことができる。   By adjusting the allowable time using the time until the measurement packet reaches the base station 10 from the measurement packet transmitting apparatus 90, the base station 10 determines the amount of delay allowed between devices as the amount of communication in the network. It can be changed flexibly according to. For example, when the delay amount until the transmission packet is transmitted from the PDN gateway 2 to the base station 10 is less than the second predicted time, the transmission time is increased from the base station 10 by increasing the allowable time at the base station 10. The amount of data can be increased. For this reason, a wireless network can be used effectively. On the other hand, even if the amount of delay until the transmission packet is transmitted from the PDN gateway 2 to the base station 10 exceeds the second predicted time, the allowable time at the base station 10 is reduced, so that the data in the wired network is reduced. Disposal can be prevented.

図12は、あるQCIについての遅延量の時間変化の例を示す図である。図12(a)に含まれている曲線Tra2は、PDNゲートウェイ2から端末4に送信されたQCI=1の送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間の変化の例を示すものとする。以下の説明では、送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間は、通信料の変動などによって、曲線Tra2に示すように変動するものとする。図12(a)の破線は、PDB2、すなわち、第2の予測時間を示す。図12(a)の例では、時刻T1〜T7と、時刻T11〜T12の送信パケットの遅延量は、第2の遅延時間より短い。一方、時刻T8〜T10での送信パケットの遅延量は第2の予測時間を越えている。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a temporal change in the delay amount for a certain QCI. A curve Tra2 included in FIG. 12A is an example of a change in time taken for a transmission packet of QCI = 1 transmitted from the PDN gateway 2 to the terminal 4 to reach the base station 10 from the PDN gateway 2. Shall be shown. In the following description, it is assumed that the time required for a transmission packet to reach the base station 10 from the PDN gateway 2 varies as shown by a curve Tra2 due to a variation in communication charges. The broken line in FIG. 12A indicates PDB2, that is, the second predicted time. In the example of FIG. 12A, the delay amount of the transmission packet at times T1 to T7 and times T11 to T12 is shorter than the second delay time. On the other hand, the delay amount of the transmission packet at times T8 to T10 exceeds the second predicted time.

測定パケット送信装置90は、時刻T1、T2、T3など、時刻Tn(nは1以上の任意の整数)にQCI=1の測定パケットを基地局10に向けて送信しているものとする。ここで、時刻T1〜T12で観測された遅延時間は、時刻T1〜T12での測定パケットの遅延時間と等しいと考えられる。例えば、時刻T1に送信された測定パケットの遅延時間は、Tra2の時刻T1での値に等しくなる。時刻T1〜T12に送信された測定パケットにより得られた遅延時間を、図12(a)に直線で示す。   It is assumed that the measurement packet transmitter 90 transmits a measurement packet with QCI = 1 to the base station 10 at time Tn (n is an arbitrary integer equal to or greater than 1) such as time T1, T2, and T3. Here, the delay time observed at times T1 to T12 is considered to be equal to the delay time of the measurement packet at times T1 to T12. For example, the delay time of the measurement packet transmitted at time T1 is equal to the value of Tra2 at time T1. The delay time obtained by the measurement packet transmitted at times T1 to T12 is shown by a straight line in FIG.

ある測定パケットの遅延時間が求められてから、次の測定パケットの遅延時間が求められるまでの間は、遅延時間が変動しないと仮定すると、遅延時間の変動は図12(b)に示す棒グラフで表すことができる。例えば、時刻T1〜T2の遅延時間は、時刻T1に送信された測定パケットより得られた遅延時間であり、時刻T2〜T3の遅延時間は、時刻T2に送信された測定パケットより得られた遅延時間である。他の遅延時間についても同様である。   Assuming that the delay time does not fluctuate after the delay time of a certain measurement packet is obtained until the delay time of the next measurement packet is obtained, the fluctuation of the delay time is represented by a bar graph shown in FIG. Can be represented. For example, the delay time from time T1 to T2 is the delay time obtained from the measurement packet transmitted at time T1, and the delay time from time T2 to T3 is the delay obtained from the measurement packet transmitted at time T2. It's time. The same applies to other delay times.

算出部23で計算しているΔPDB2は、PDB2から図12(b)の棒グラフの値を差し引いた値になる。図12(c)は、−ΔPDB2の値を時間の関数として表した図である。図12(c)に示すように時刻T1〜T8と、時刻T11〜T12は、−ΔPDB2の値は正である。従って、時刻T1〜T8と、時刻T11〜T12では、基地局10は、送信パケットを端末4に送信するまでに、予め決められている第1の予測時間(PDB1)よりも長い時間をかけることができる。一方、時刻T8〜T11では、−ΔPDB2の値は負である。時刻T8〜T11では、基地局10は、送信パケットを端末4に送信するまでに、予め決められている第1の予測時間(PDB1)よりも短い時間しかかけることができない。   ΔPDB2 calculated by the calculation unit 23 is a value obtained by subtracting the value of the bar graph of FIG. 12B from PDB2. FIG. 12C is a diagram showing the value of −ΔPDB2 as a function of time. As shown in FIG. 12C, the value of -ΔPDB2 is positive at times T1 to T8 and times T11 to T12. Therefore, at time T1 to T8 and time T11 to T12, the base station 10 takes a longer time than the predetermined first prediction time (PDB1) before transmitting the transmission packet to the terminal 4. Can do. On the other hand, from time T8 to T11, the value of -ΔPDB2 is negative. From time T8 to T11, the base station 10 can only take a shorter time than the predetermined first predicted time (PDB1) before transmitting the transmission packet to the terminal 4.

図13(a)は、PDB1の値に図12(c)の棒グラフで示す値を加えて得られた許容時間を示す。図13(a)に示すように、時刻T1〜T8と、時刻T11〜T12では、許容時間はPDB1よりも長い。従って、図13(b)に示すように、基地局10は、時刻T1〜T8では、送信パケットを受信してから端末4に送信するまでに、許容時間より短い時間であれば、PDB1を超える時間をかけることができる。一方、時刻T8〜T11では、送信パケットを受信してから端末4に送信するまでに、基地局10は、PDB1より短い時間しかかけることができない。従って、基地局10から端末4に送信パケットが送信されるときの遅延量が図13(b)の曲線Tra1に示すような場合、全ての送信パケットが端末4に送信されることになる。   FIG. 13A shows an allowable time obtained by adding the value shown by the bar graph of FIG. 12C to the value of PDB1. As shown in FIG. 13A, at times T1 to T8 and times T11 to T12, the allowable time is longer than PDB1. Therefore, as shown in FIG. 13 (b), the base station 10 exceeds PDB1 at times T1 to T8 if it is shorter than the allowable time from receiving the transmission packet to transmitting it to the terminal 4. I can take time. On the other hand, at times T8 to T11, the base station 10 can only take a shorter time than PDB1 from receiving the transmission packet to transmitting it to the terminal 4. Accordingly, when the amount of delay when the transmission packet is transmitted from the base station 10 to the terminal 4 is as indicated by the curve Tra1 in FIG. 13B, all the transmission packets are transmitted to the terminal 4.

このように、基地局10は、測定パケットを用いて求めた遅延時間を使って、遅延時間を調整することができるため、基地局10を含むシステムでは、有線および無線のネットワークを有効に活用して効率的な通信が行われる。例えば、PDNゲートウェイ2から基地局10までの遅延時間が第2の予測時間を越えていても、PDNゲートウェイ2から端末4の間で許容される遅延時間内であれば、送信パケットは廃棄されず、端末4に送信される。すなわち、基地局10が用いられるシステムでは、装置に配分された遅延を超えても、基地局10が自律的に遅延時間を再配分する。このため、個々の装置に最初に配分された遅延量を超えてもパケットの廃棄やconnection admission control(CAC)での受付中断などを行わずに、全ての送信パケットを送信することができる場合がある。   As described above, since the base station 10 can adjust the delay time using the delay time obtained using the measurement packet, the system including the base station 10 effectively uses wired and wireless networks. Efficient communication. For example, even if the delay time from the PDN gateway 2 to the base station 10 exceeds the second predicted time, the transmission packet is not discarded as long as it is within the delay time allowed between the PDN gateway 2 and the terminal 4. , Transmitted to the terminal 4. That is, in a system in which the base station 10 is used, the base station 10 autonomously redistributes the delay time even if the delay allocated to the device is exceeded. For this reason, even when the delay amount initially allocated to each device is exceeded, there is a case where all transmission packets can be transmitted without discarding packets or interrupting reception by connection admission control (CAC). is there.

図11〜図13を参照しながら説明したように許容時間が計算されると、計算された許容時間は、スケジューラ30に通知される。次に、許容時間の計算値が通知されたときにスケジューラ30で行われる動作について説明する。   When the allowable time is calculated as described with reference to FIGS. 11 to 13, the calculated allowable time is notified to the scheduler 30. Next, an operation performed by the scheduler 30 when the calculated value of the allowable time is notified will be described.

判定部31は、帯域割り当て部32によりQCIの各々に割り当てられている送信レートを取得する。判定部31が保持するデータの例を表すテーブルを図14に示す。判定部31は、QCIに対応付けて、算出部23から通知された許容時間と送信レートとを記憶する。   The determination unit 31 acquires the transmission rate allocated to each QCI by the band allocation unit 32. A table representing an example of data held by the determination unit 31 is shown in FIG. The determination unit 31 stores the allowable time and the transmission rate notified from the calculation unit 23 in association with the QCI.

判定部31は、各々のQoSバッファ14に格納されているデータ量を送信レートで割って、各QCIの送信パケットの送信にかかる時間を算出する。判定部31は、送信にかかる時間と許容時間を比較し、QoSバッファ14に含まれているデータの送信にかかる時間が許容時間以下である場合、許容時間以内にQoSバッファ14に格納されている送信パケットを端末に向けて送信することができると判定する。一方、QoSバッファ14に含まれているデータの送信にかかる時間が許容時間より長い場合、許容時間以内にQoSバッファ14に格納されている送信パケットを端末に向けて送信できないと判定する。判定部31は、判定結果を帯域割り当て部32に出力する。   The determination unit 31 divides the amount of data stored in each QoS buffer 14 by the transmission rate, and calculates the time taken to transmit the transmission packet of each QCI. The determination unit 31 compares the time required for transmission with the allowable time, and if the time required for transmission of the data included in the QoS buffer 14 is equal to or shorter than the allowable time, the determination unit 31 stores the data in the QoS buffer 14 within the allowable time. It is determined that the transmission packet can be transmitted to the terminal. On the other hand, if the time taken to transmit the data contained in the QoS buffer 14 is longer than the allowable time, it is determined that the transmission packet stored in the QoS buffer 14 cannot be transmitted to the terminal within the allowable time. The determination unit 31 outputs the determination result to the band allocation unit 32.

図15は、帯域割り当て部32の動作の例を説明する図である。図15(a)は、許容時間以内にパケットが送信できると判定された場合にQoSバッファ14に格納されているパケットの量と送信にかかる時間の関係の例を表す。キュー状態の欄には、QoSバッファ14に格納されている送信パケット110(110a〜110f)の例を示す。図15(a)の例では、許容時間は60msであるとする。QoSバッファ14に保持されている送信パケット110は、現在から送信予定時間の欄に記載されている時間が経過するまでの間に、端末4に向けて送信される。例えば、送信パケット110aは、現在から10ms以内に送信され、送信パケット110fは、現在から50ms以内に送信される。送信パケット110a〜110fのいずれも、現在から60ms以内に送信される予定になっているので、図15(a)の場合、帯域割り当て部32は、送信レートを変更しない。   FIG. 15 is a diagram for explaining an example of the operation of the bandwidth allocation unit 32. FIG. 15A shows an example of the relationship between the amount of packets stored in the QoS buffer 14 and the time required for transmission when it is determined that the packet can be transmitted within the allowable time. An example of the transmission packet 110 (110a to 110f) stored in the QoS buffer 14 is shown in the queue status column. In the example of FIG. 15A, it is assumed that the allowable time is 60 ms. The transmission packet 110 held in the QoS buffer 14 is transmitted toward the terminal 4 from the current time until the time described in the scheduled transmission time column elapses. For example, the transmission packet 110a is transmitted within 10 ms from the present time, and the transmission packet 110f is transmitted within 50 ms from the present time. Since all of the transmission packets 110a to 110f are scheduled to be transmitted within 60 ms from the present time, in the case of FIG. 15A, the bandwidth allocation unit 32 does not change the transmission rate.

図15(b)は、許容時間以内にパケットが送信できないと判定された場合のQoSバッファ14に格納されているパケットの量と送信にかかる時間の関係の例を表す。ここで、図15(b)に表されているQoSバッファ14は、QCI=1の送信パケットを格納するQoSバッファ14aであるものとする。また、PDB0が100msであったのに対し、測定パケットが測定パケット送信装置90から基地局10に到達するまでに60msかかったため、許容時間は40msであるものとする。送信パケット110a〜110eは、40ms以内に送信されるが、送信パケット110fは、許容時間以内には送信できない。   FIG. 15B shows an example of the relationship between the amount of packets stored in the QoS buffer 14 and the time required for transmission when it is determined that the packet cannot be transmitted within the allowable time. Here, it is assumed that the QoS buffer 14 shown in FIG. 15B is a QoS buffer 14a for storing a transmission packet with QCI = 1. Further, since PDB0 is 100 ms, it takes 60 ms for the measurement packet to reach the base station 10 from the measurement packet transmitting apparatus 90, and therefore the allowable time is 40 ms. The transmission packets 110a to 110e are transmitted within 40 ms, but the transmission packet 110f cannot be transmitted within the allowable time.

そこで、帯域割り当て部32は、QCI=1よりも優先度が低いQCIに分類されている送信パケット110の送信に割り当てられる帯域を減らして、QCI=1の送信パケット110の送信に割り当てる。ここで、記憶部22は、図5に示す送信パケット110の特性を記録したテーブルを記憶しており、帯域割り当て部32は、適宜、そのテーブルを参照できるものとする。例えば、QCI=9の送信パケット110の優先度は9番目に高いので、QCI=1の送信パケット110よりも優先度が低い。そこで、帯域割り当て部32は、QCI=9のデータについて、単位時間当たりにQoSバッファ14からスケジューラ30に出力されるデータの量を減らす。さらに、帯域割り当て部32は、QCI=1のデータの単位時間当たりの送信量を、単位時間当たりに、QCI=9について減らしたデータの量以下の範囲で増大させる。例えば、QCI=1のデータについて、単位時間当たりに出力されるデータが25%増大すると、図15(c)に示すように、40msの間にQoSバッファ14aに格納されている送信パケット110a〜110fが送信できる。   Therefore, the bandwidth allocation unit 32 reduces the bandwidth allocated to transmission of the transmission packet 110 classified as QCI having a lower priority than QCI = 1, and allocates the transmission to the transmission of the transmission packet 110 with QCI = 1. Here, the storage unit 22 stores a table in which the characteristics of the transmission packet 110 shown in FIG. 5 are recorded, and the bandwidth allocation unit 32 can refer to the table as appropriate. For example, since the transmission packet 110 with QCI = 9 has the ninth highest priority, it has a lower priority than the transmission packet 110 with QCI = 1. Therefore, the bandwidth allocation unit 32 reduces the amount of data output from the QoS buffer 14 to the scheduler 30 per unit time for the data of QCI = 9. Furthermore, the bandwidth allocating unit 32 increases the transmission amount per unit time of the data with QCI = 1 within a range equal to or less than the amount of data reduced with respect to QCI = 9 per unit time. For example, for data with QCI = 1, when the data output per unit time increases by 25%, as shown in FIG. 15C, the transmission packets 110a to 110f stored in the QoS buffer 14a for 40 ms are obtained. Can be sent.

さらに、帯域割り当て部32は、複数のQCIの送信パケットの送信に用いられる帯域を減らして、1つ以上のQCIの送信パケットに用いられる帯域を増大させることもできる。例えば、QCI=6〜9の各々の送信に割り当てられる帯域を減少させて、QCI=1の送信パケットの送信に用いる帯域を増大させることもできる。また、帯域割り当て部32は、非保障ビットレートで送信されるデータに用いられる帯域を減少させても帯域が不足している場合、保障ビットレートで送信されるQCIの帯域を減少させることもできる。ただし、保障ビットレートで送信されるか、非保証ビットレートで送信されるかに関わらず、帯域が減少されるQCIの優先度は、帯域が増大されるQCIの優先度よりも低いものとする。   Furthermore, the bandwidth allocating unit 32 can reduce the bandwidth used for transmitting a plurality of QCI transmission packets and increase the bandwidth used for one or more QCI transmission packets. For example, it is possible to increase the bandwidth used for transmission of transmission packets with QCI = 1 by decreasing the bandwidth allocated to each transmission of QCI = 6-9. Further, the bandwidth allocating unit 32 can reduce the bandwidth of the QCI transmitted at the guaranteed bit rate if the bandwidth is insufficient even if the bandwidth used for the data transmitted at the non-guaranteed bit rate is reduced. . However, regardless of whether the transmission is performed at the guaranteed bit rate or the non-guaranteed bit rate, the priority of the QCI for which the bandwidth is reduced is lower than the priority of the QCI for which the bandwidth is increased. .

図16は、測定パケットを受信したときの基地局10の動作の例を説明するフローチャートである。図16の例では、算出部23は、前回の遅延時間をQCIごとに記憶しており、測定部21から取得した遅延時間と比較するものとする。ここで、遅延時間が変化しない場合、許容時間の更新は行われない。ただし、例えば、ステップS34をステップS33の前に行う、もしくは、ステップS35とステップS36の順序を変更するなど、基地局10の動作は、変更される場合がある。   FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of the operation of the base station 10 when a measurement packet is received. In the example of FIG. 16, the calculation unit 23 stores the previous delay time for each QCI and compares it with the delay time acquired from the measurement unit 21. Here, when the delay time does not change, the allowable time is not updated. However, the operation of the base station 10 may be changed, for example, step S34 is performed before step S33, or the order of steps S35 and S36 is changed.

識別部12は、ネットワークインタフェース11を介して受信したパケットのTEIDとIPアドレスを参照して測定パケットを識別し、測定部21に出力する(ステップS31)。測定部21は、測定パケットが受信された時刻と測定パケットのタイムスタンプの値から、遅延時間を算出する(ステップS32)。測定部21は算出した遅延時間と測定パケットのQCIを算出部23に通知する。算出部23は、第2の予測時間(PDB2)と遅延時間の差を算出する(ステップS33)。算出部23は、前回の遅延時間と測定部21から通知された遅延時間とを比較する(ステップS34)。   The identification unit 12 identifies the measurement packet with reference to the TEID and IP address of the packet received via the network interface 11, and outputs the measurement packet to the measurement unit 21 (step S31). The measuring unit 21 calculates a delay time from the time when the measurement packet is received and the time stamp value of the measurement packet (step S32). The measurement unit 21 notifies the calculation unit 23 of the calculated delay time and the QCI of the measurement packet. The calculation unit 23 calculates the difference between the second predicted time (PDB2) and the delay time (step S33). The calculation unit 23 compares the previous delay time with the delay time notified from the measurement unit 21 (step S34).

前回の遅延時間と最新の遅延時間が異なる場合、算出部23は、記憶部22に遅延時間を記録する(ステップS34でYes、ステップS35)。さらに、算出部23は、最新の遅延時間をQCIと共に判定部31に通知する(ステップS36)。判定部31は、更新された許容時間でQoSバッファ14に格納されている送信パケットが送信できるかを判定する(ステップS37)。更新された許容時間でQoSバッファ14に格納されている送信パケットが送信できないと判定されると、帯域割り当て部32は、帯域の割り当てを変更して送信レートを変更する(ステップS37でYes、ステップS38)。一方、更新された許容時間でQoSバッファ14に格納されている送信パケットが送信できると判定されると、帯域の割り当ての変更は行われない(ステップS37でNo、ステップS38)。また、ステップS34で前回の遅延時間と最新の遅延時間が同じであると判定された場合、ステップS35〜S38の処理が行われずに送信パケットが送信される。   If the previous delay time is different from the latest delay time, the calculation unit 23 records the delay time in the storage unit 22 (Yes in step S34, step S35). Further, the calculation unit 23 notifies the determination unit 31 of the latest delay time together with the QCI (step S36). The determination unit 31 determines whether the transmission packet stored in the QoS buffer 14 can be transmitted with the updated allowable time (step S37). If it is determined that the transmission packet stored in the QoS buffer 14 cannot be transmitted in the updated allowable time, the band allocation unit 32 changes the band allocation to change the transmission rate (Yes in step S37, step S38). On the other hand, if it is determined that the transmission packet stored in the QoS buffer 14 can be transmitted in the updated allowable time, the bandwidth allocation is not changed (No in step S37, step S38). If it is determined in step S34 that the previous delay time is the same as the latest delay time, the transmission packet is transmitted without performing steps S35 to S38.

図15、図16を参照しながら説明したように、許容時間が基地局10から端末4への送信にかかると予測された時間よりも短い場合、優先度の高い送信パケットが規定された時間内に送信されるように帯域の割り当てが調整される。このため、優先度の高い送信パケットが、規定された時間内に端末4に送信される可能性が高くなる。   As described with reference to FIGS. 15 and 16, when the allowable time is shorter than the time predicted to be transmitted from the base station 10 to the terminal 4, the transmission packet having a high priority is within the specified time. The bandwidth allocation is adjusted so that it is transmitted to. For this reason, there is a high possibility that a transmission packet having a high priority will be transmitted to the terminal 4 within a specified time.

また、基地局10を用いると、図12、図13などを参照しながら説明したように、ネットワークに含まれる機器に到達するまでの遅延量を、ネットワークでの通信量に応じて柔軟に変更することができる。移動通信システムでは、端末4がユーザの移動と共に移動するため、固定通信システムに比べて通信量の偏りや変化が大きい。例えば、オフィスなどがあるビジネス街と住宅地では通信量が異なる。また、同じ位置であっても、時間帯や季節、イベントなどの開催状況に応じても、ユーザの分布が異なるため、端末4の数や通信量が大きく変動する。しかし、基地局10を用いたシステムを形成すると、通信量の変動に応じた遅延量の設定が可能である。すなわち、基地局10が含まれるシステムでは、PDNゲートウェイ2から基地局10までの有線ネットワークと基地局10から端末4までの無線ネットワークの両方の遅延量を効率的に変更させて、効率的に通信が行われる。   Further, when the base station 10 is used, as described with reference to FIGS. 12, 13, etc., the delay amount until reaching the device included in the network is flexibly changed according to the communication amount in the network. be able to. In the mobile communication system, since the terminal 4 moves with the movement of the user, the communication amount bias and change are large compared to the fixed communication system. For example, the amount of communication differs between a business district where an office is located and a residential area. In addition, the number of terminals 4 and the amount of communication vary greatly because the distribution of users is different even at the same location, depending on the time of day, season, event, and other events. However, when a system using the base station 10 is formed, it is possible to set a delay amount according to a change in communication amount. That is, in a system including the base station 10, the delay amount of both the wired network from the PDN gateway 2 to the base station 10 and the wireless network from the base station 10 to the terminal 4 is efficiently changed to efficiently communicate. Is done.

<その他>
なお、実施形態は上記に限られるものではなく、様々に変形可能である。以下にその例をいくつか述べる。
<Others>
The embodiment is not limited to the above, and can be variously modified. Some examples are described below.

基地局処理遅延は、基地局によって変化するが、PDB0、PDB1、PDB2のいずれに対しても無視できる程度の時間である場合がある。この場合、(3)式は
A=PDB1−ΔPDB2・・・(4)
となる。PDB1+PDB2=PDB0であるので(2)式より、(4)式を次のように変形できる。
A=PDB1−D+PDB2=PDB0−D
従って、基地局処理遅延がPDB0、PDB1、PDB2に対して無視できる大きさの場合、許容時間は、PDB0から遅延時間を差し引いた値である。
Although the base station processing delay varies depending on the base station, it may be a negligible time for any of PDB0, PDB1, and PDB2. In this case, equation (3) is expressed as A = PDB1−ΔPDB2 (4)
It becomes. Since PDB1 + PDB2 = PDB0, equation (4) can be modified as follows from equation (2).
A = PDB1-D + PDB2 = PDB0-D
Therefore, when the base station processing delay is negligible for PDB0, PDB1, and PDB2, the allowable time is a value obtained by subtracting the delay time from PDB0.

基地局処理遅延の影響が無視できる場合、オペレータは、第1および第2の予測時間を決定しなくてもよい。この場合、記憶部22は、QCIごとに送信パケットがPDNゲートウェイ2から端末4まで到達するまでにかかる時間の許容量(PDB0)を記憶している。次に、測定部21は、測定パケットを用いて、送信パケットがPDNゲートウェイ2から基地局10に到達するまでにかかる時間を求める。ここで、測定パケットから遅延時間を求める方法は、前述のとおりである。算出部23は、測定部21から遅延時間を通知されると、PDB0から遅延時間を差し引いた値を許容時間とする。許容時間が求められた後の処理は、前述のとおりである。   If the effect of base station processing delay is negligible, the operator may not determine the first and second predicted times. In this case, the storage unit 22 stores a permissible amount of time (PDB0) required for the transmission packet to reach the terminal 4 from the PDN gateway 2 for each QCI. Next, the measurement part 21 calculates | requires the time required for a transmission packet to reach | attain the base station 10 from the PDN gateway 2 using a measurement packet. Here, the method for obtaining the delay time from the measurement packet is as described above. When notified of the delay time from the measurement unit 21, the calculation unit 23 sets a value obtained by subtracting the delay time from the PDB 0 as the allowable time. The processing after the allowable time is obtained is as described above.

測定パケット送信装置90は、PDNゲートウェイ2の中に含められる場合がある。この場合、測定パケットは、PDNゲートウェイ2から基地局10に向けて送信される。
測定パケット送信装置90は、CPUとメモリを備え、CPUがメモリに記憶されているプログラムを実現することにより、測定パケット生成部91、タイマ92、および、記憶部93として動作することができる。
The measurement packet transmitter 90 may be included in the PDN gateway 2. In this case, the measurement packet is transmitted from the PDN gateway 2 toward the base station 10.
The measurement packet transmitting apparatus 90 includes a CPU and a memory, and can operate as the measurement packet generation unit 91, the timer 92, and the storage unit 93 by realizing a program stored in the memory.

図1、図4、図5などに示したネットワークの例はLTEが採用されたネットワークであるが、基地局10は、LTEに対応していないネットワークでも用いられることがある。基地局10は、LTEに対応していないネットワークにおいても、これまでに説明したように許容時間を求め、許容時間以内に送信パケットを端末4に送信する。   The network examples shown in FIGS. 1, 4, 5, and the like are networks adopting LTE, but the base station 10 may be used even in a network that does not support LTE. Even in a network that does not support LTE, the base station 10 obtains an allowable time as described above, and transmits a transmission packet to the terminal 4 within the allowable time.

なお、以上の説明では、送信パケットがPDNゲートウェイ2から端末4に到達するまでの時間の上限値が規定されている場合を例として述べたが、上限値が設定される区間は変更される場合がある。例えば、送信パケットを送信する送信装置から端末4に到達するまでの時間が上限値とされる場合もあり得る。この場合、測定部21は、測定パケットを用いて、送信パケットが送信パケットの送信装置から基地局10に到達するまでの時間を求める。   In the above description, the case where the upper limit value of the time until the transmission packet reaches the terminal 4 from the PDN gateway 2 is described as an example, but the section in which the upper limit value is set is changed. There is. For example, the time until the terminal 4 is reached from the transmission device that transmits the transmission packet may be the upper limit value. In this case, the measurement unit 21 uses the measurement packet to obtain the time until the transmission packet reaches the base station 10 from the transmission device of the transmission packet.

さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
送信装置から送信された送信パケットを受信する受信部と、
前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値を記憶する記憶部と、
送信時刻が記録されている測定パケットを用いて、前記測定パケットが前記送信装置から送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
前記上限値から前記遅延時間を差し引いた値である許容時間を算出する算出部と、
前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部
を備えることを特徴とする基地局装置。
(付記2)
前記記憶部は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末にむけて送信されるまでにかかると予測される第1の予測時間と、前記送信パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでにかかると予測される第2の予測時間とを記憶し、
前記算出部は、前記第2の予測時間から前記遅延時間を差し引いて得られた値を前記第1の予測時間に加えることにより、前記許容時間を算出する
ことを特徴とする付記1に記載の基地局装置。
(付記3)
前記送信パケットを格納する格納部と、
一定の時間に送信される送信パケットの量と前記格納部に格納されている送信パケットの量とから、前記格納部に格納された送信パケットが前記許容時間以内に前記端末に送信されるかを判定する判定部と、
前記許容時間以内に送信できないと判定された場合、前記端末への帯域の割り当てを増加させて前記一定の時間に前記端末に送信される送信パケットを増大させる帯域割り当て部
をさらに備えることを特徴とする付記2に記載の基地局装置。
(付記4)
第1の優先度に設定された第1の送信パケットを格納する第1の格納部と、
前記第1の優先度よりも低い第2の優先度に設定された第2の送信パケットを格納する第2の格納部と、
前記測定パケット、前記第1の送信パケット、および、前記第2の送信パケットを識別するとともに、前記測定パケットを前記測定部、前記第1の送信パケットを第1の格納部、前記第2の送信パケットを第2の格納部に出力する識別部、
をさらに備え、
前記測定部は、前記第1の優先度に設定された第1の測定パケットを用いて、第1の遅延時間を測定すると共に、前記第2の優先度に設定された第2の測定パケットを用いて、第2の遅延時間を測定し、
前記算出部は、前記第1の遅延時間を用いて前記第1のパケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第1の許容時間を算出すると共に、前記第2の遅延時間を用いて前記第2のパケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第2の許容時間を算出し、
前記送信部は、前記第1の送信パケットが受信されてから前記第1の許容時間が経過する前に、前記第1の送信パケットを前記端末に送信し、前記第2の送信パケットが受信されてから前記第2の許容時間が経過する前に、前記第2の送信パケットを前記端末に送信する
ことを特徴とする付記1〜3のいずれかに記載の基地局装置。
(付記5)
前記第1の格納部に格納されている第1の送信パケットが前記第1の許容時間以内に送信できないと判定された場合、前記帯域割り当て部は、前記第2の送信パケットの送信に用いられる帯域を小さくして前記第1の送信パケットの送信に用いられる帯域を増大させる
ことを特徴とする付記4に記載の基地局装置。
(付記6)
基地局装置は、送信パケット送信装置から送信された送信パケットを受信し、
測定パケット送信装置は、送信時刻が記録されている測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信し、
前記基地局は、前記測定パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定し、
前記基地局は、前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出し、
前記基地局は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する
ことを特徴とする通信方法。
(付記7)
端末で処理される送信パケットを前記端末に送信する送信パケット送信装置と、
前記送信パケットを中継する基地局装置と、
送信時刻が記録されている測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信する測定パケット送信装置を備え、
前記基地局は、
前記送信パケットおよび前記測定パケットを受信する受信部と、
前記測定パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出する算出部と、
前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部、
を備えることを特徴とする通信システム。
In addition, the following notes are disclosed.
(Appendix 1)
A receiving unit for receiving a transmission packet transmitted from the transmission device;
A storage unit for storing an upper limit value of a time required for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted;
A measurement unit that measures a delay time from when the measurement packet is transmitted from the transmission device to when it is received by the reception unit, using a measurement packet in which a transmission time is recorded;
A calculation unit that calculates an allowable time that is a value obtained by subtracting the delay time from the upper limit;
A base station apparatus comprising: a transmission unit that transmits the transmission packet to the terminal before the allowable time elapses after the transmission packet is received by the reception unit.
(Appendix 2)
The storage unit includes a first predicted time that is expected to be taken after the transmission packet is received by the reception unit and transmitted to the terminal, and the reception unit after the transmission packet is transmitted. And a second predicted time that is predicted to be received at
The calculation unit according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the allowable time by adding a value obtained by subtracting the delay time from the second prediction time to the first prediction time. Base station device.
(Appendix 3)
A storage unit for storing the transmission packet;
Whether the transmission packet stored in the storage unit is transmitted to the terminal within the allowable time from the amount of transmission packet transmitted in a certain time and the amount of transmission packet stored in the storage unit A determination unit for determining;
When it is determined that transmission cannot be performed within the allowable time, the bandwidth allocation unit further increases a bandwidth allocation to the terminal and increases a transmission packet transmitted to the terminal at the certain time. The base station apparatus according to appendix 2.
(Appendix 4)
A first storage unit for storing a first transmission packet set to a first priority;
A second storage unit that stores a second transmission packet set to a second priority lower than the first priority;
The measurement packet, the first transmission packet, and the second transmission packet are identified, the measurement packet is the measurement unit, the first transmission packet is a first storage unit, and the second transmission An identification unit for outputting the packet to the second storage unit;
Further comprising
The measurement unit measures a first delay time using the first measurement packet set to the first priority, and determines the second measurement packet set to the second priority. To measure the second delay time,
The calculating unit calculates a first permissible time from when the first packet is received by the receiving unit to when the first packet is transmitted to the terminal using the first delay time, and Calculating a second allowable time from when the second packet is received by the receiving unit to when the second packet is transmitted to the terminal using a delay time;
The transmission unit transmits the first transmission packet to the terminal and the second transmission packet is received before the first permissible time has elapsed since the reception of the first transmission packet. The base station apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein the second transmission packet is transmitted to the terminal before the second allowable time has elapsed.
(Appendix 5)
When it is determined that the first transmission packet stored in the first storage unit cannot be transmitted within the first allowable time, the band allocation unit is used for transmitting the second transmission packet. The base station apparatus according to appendix 4, wherein the band used for transmitting the first transmission packet is increased by reducing the band.
(Appendix 6)
The base station device receives the transmission packet transmitted from the transmission packet transmission device,
The measurement packet transmitter generates a measurement packet in which a transmission time is recorded, and transmits the measurement packet to the base station device through the transmission packet transmitter.
The base station measures a delay time from when the measurement packet is transmitted until it is received by the receiving unit,
The base station subtracts the delay time from the upper limit of the time it takes for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted until the base station transmits the transmission packet to the terminal. To calculate the allowable time for
The base station transmits the transmission packet to the terminal before the allowable time elapses after the transmission packet is received by the reception unit.
(Appendix 7)
A transmission packet transmitter for transmitting a transmission packet to be processed at the terminal to the terminal;
A base station device that relays the transmission packet;
A measurement packet transmitter that generates a measurement packet in which a transmission time is recorded, and that transmits the measurement packet to the base station device via the transmission packet transmitter,
The base station
A receiver for receiving the transmission packet and the measurement packet;
A measurement unit that measures a delay time from when the measurement packet is transmitted until it is received by the reception unit;
Allowable until the base station transmits the transmission packet to the terminal by subtracting the delay time from the upper limit of the time it takes for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted A calculation unit for calculating time;
A transmitter that transmits the transmission packet to the terminal before the allowable time elapses after the transmission packet is received by the receiver;
A communication system comprising:

1 パケットデータネットワーク
2 PDNゲートウェイ
3 サービングゲートウェイ
4 端末
5 MME
6 PCRF
7 ルータ
10 基地局
11 ネットワークインタフェース
12 識別部
13 格納部
14 QoSバッファ
15 アンテナ
16 受信部
17 送信部
20 遅延調整部
21 測定部
22、93 記憶部
23 算出部
24 統計部
25、92 タイマ
30 スケジューラ
31 判定部
32 帯域割り当て部
40 送信部
41 符号化処理部
42 OFDM変調部
43 無線変調部
50 無線信号受信部
51 無線復調部
52 OFDM復調部
53 復号化処理部
60 CPU
62 スイッチ
63 U/Cプレーン多重部
64 U/Cプレーン分離部
65 呼制御処理部
66 装置制御部
70 メモリ
75 DSP
80 RF回路
90 測定パケット送信装置
91 測定パケット生成部
101 IPヘッダ
102 UDPヘッダ
103 RTPヘッダ
104 RTPペイロード
110 送信パケット
1 packet data network 2 PDN gateway 3 serving gateway 4 terminal 5 MME
6 PCRF
7 router 10 base station 11 network interface 12 identification unit 13 storage unit 14 QoS buffer 15 antenna 16 reception unit 17 transmission unit 20 delay adjustment unit 21 measurement unit 22, 93 storage unit 23 calculation unit 24 statistics unit 25, 92 timer 30 scheduler 31 Determination unit 32 Band allocation unit 40 Transmission unit 41 Encoding processing unit 42 OFDM modulation unit 43 Radio modulation unit 50 Radio signal reception unit 51 Radio demodulation unit 52 OFDM demodulation unit 53 Decoding processing unit 60 CPU
62 switch 63 U / C plane multiplexing unit 64 U / C plane separation unit 65 call control processing unit 66 device control unit 70 memory 75 DSP
80 RF circuit 90 Measurement packet transmitter 91 Measurement packet generator 101 IP header 102 UDP header 103 RTP header 104 RTP payload 110 Transmission packet

Claims (6)

送信装置から送信された送信パケットを受信する受信部と、
前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値を記憶する記憶部と、
送信時刻が記録されている測定パケットを用いて、前記測定パケットが前記送信装置から送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
前記上限値から前記遅延時間を差し引いた値である許容時間を算出する算出部と、
前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部
を備えることを特徴とする基地局装置。
A receiving unit for receiving a transmission packet transmitted from the transmission device;
A storage unit for storing an upper limit value of a time required for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted;
A measurement unit that measures a delay time from when the measurement packet is transmitted from the transmission device to when it is received by the reception unit, using a measurement packet in which a transmission time is recorded;
A calculation unit that calculates an allowable time that is a value obtained by subtracting the delay time from the upper limit;
A base station apparatus comprising: a transmission unit that transmits the transmission packet to the terminal before the allowable time elapses after the transmission packet is received by the reception unit.
前記記憶部は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記端末にむけて送信されるまでにかかると予測される第1の予測時間と、前記送信パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでにかかると予測される第2の予測時間とを記憶し、
前記算出部は、前記第2の予測時間から前記遅延時間を差し引いて得られた値を前記第1の予測時間に加えることにより、前記許容時間を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。
The storage unit includes a first predicted time that is expected to be taken after the transmission packet is received by the reception unit and transmitted to the terminal, and the reception unit after the transmission packet is transmitted. And a second predicted time that is predicted to be received at
2. The calculation unit according to claim 1, wherein the calculation unit calculates the allowable time by adding a value obtained by subtracting the delay time from the second prediction time to the first prediction time. Base station equipment.
前記送信パケットを格納する格納部と、
一定の時間に送信される送信パケットの量と前記格納部に格納されている送信パケットの量とから、前記格納部に格納された送信パケットが前記許容時間以内に前記端末に送信されるかを判定する判定部と、
前記許容時間以内に送信できないと判定された場合、前記端末への帯域の割り当てを増加させて前記一定の時間に前記端末に送信される送信パケットを増大させる帯域割り当て部
をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の基地局装置。
A storage unit for storing the transmission packet;
Whether the transmission packet stored in the storage unit is transmitted to the terminal within the allowable time from the amount of transmission packet transmitted in a certain time and the amount of transmission packet stored in the storage unit A determination unit for determining;
When it is determined that transmission cannot be performed within the allowable time, the bandwidth allocation unit further increases a bandwidth allocation to the terminal and increases a transmission packet transmitted to the terminal at the certain time. The base station apparatus according to claim 2.
第1の優先度に設定された第1の送信パケットを格納する第1の格納部と、
前記第1の優先度よりも低い第2の優先度に設定された第2の送信パケットを格納する第2の格納部と、
前記測定パケット、前記第1の送信パケット、および、前記第2の送信パケットを識別するとともに、前記測定パケットを前記測定部、前記第1の送信パケットを第1の格納部、前記第2の送信パケットを第2の格納部に出力する識別部、
をさらに備え、
前記測定部は、前記第1の優先度に設定された第1の測定パケットを用いて、第1の遅延時間を測定すると共に、前記第2の優先度に設定された第2の測定パケットを用いて、第2の遅延時間を測定し、
前記算出部は、前記第1の遅延時間を用いて前記第1のパケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第1の許容時間を算出すると共に、前記第2の遅延時間を用いて前記第2のパケットが前記受信部に受信されてから前記端末に送信されるまでの第2の許容時間を算出し、
前記送信部は、前記第1の送信パケットが受信されてから前記第1の許容時間が経過する前に、前記第1の送信パケットを前記端末に送信し、前記第2の送信パケットが受信されてから前記第2の許容時間が経過する前に、前記第2の送信パケットを前記端末に送信する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基地局装置。
A first storage unit for storing a first transmission packet set to a first priority;
A second storage unit that stores a second transmission packet set to a second priority lower than the first priority;
The measurement packet, the first transmission packet, and the second transmission packet are identified, the measurement packet is the measurement unit, the first transmission packet is a first storage unit, and the second transmission An identification unit for outputting the packet to the second storage unit;
Further comprising
The measurement unit measures a first delay time using the first measurement packet set to the first priority, and determines the second measurement packet set to the second priority. To measure the second delay time,
The calculating unit calculates a first permissible time from when the first packet is received by the receiving unit to when the first packet is transmitted to the terminal using the first delay time, and Calculating a second allowable time from when the second packet is received by the receiving unit to when the second packet is transmitted to the terminal using a delay time;
The transmission unit transmits the first transmission packet to the terminal and the second transmission packet is received before the first permissible time has elapsed since the reception of the first transmission packet. The base station apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the second transmission packet is transmitted to the terminal before the second allowable time elapses.
基地局装置は、送信パケット送信装置から送信された送信パケットを受信し、
測定パケット送信装置は、送信時刻が記録されている測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信し、
前記基地局は、前記測定パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定し、
前記基地局は、前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出し、
前記基地局は、前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する
ことを特徴とする通信方法。
The base station device receives the transmission packet transmitted from the transmission packet transmission device,
The measurement packet transmitter generates a measurement packet in which a transmission time is recorded, and transmits the measurement packet to the base station device through the transmission packet transmitter.
The base station measures a delay time from when the measurement packet is transmitted until it is received by the receiving unit,
The base station subtracts the delay time from the upper limit of the time it takes for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted until the base station transmits the transmission packet to the terminal. To calculate the allowable time for
The base station transmits the transmission packet to the terminal before the allowable time elapses after the transmission packet is received by the reception unit.
端末で処理される送信パケットを前記端末に送信する送信パケット送信装置と、
前記送信パケットを中継する基地局装置と、
送信時刻が記録されている測定パケットを生成すると共に、前記送信パケット送信装置を介して前記基地局装置に前記測定パケットを送信する測定パケット送信装置
を備え、
前記基地局は、
前記送信パケットおよび前記測定パケットを受信する受信部と、
前記測定パケットが送信されてから前記受信部で受信されるまでの遅延時間を測定する測定部と、
前記送信パケットが送信されてから前記送信パケットが端末に到達するまでにかかる時間の上限値から前記遅延時間を差し引いて、前記送信パケットを前記基地局が前記端末に送信するまでに許容される許容時間を算出する算出部と、
前記送信パケットが前記受信部に受信されてから前記許容時間が経過する前に、前記送信パケットを前記端末に送信する送信部、
を備えることを特徴とする通信システム。
A transmission packet transmitter for transmitting a transmission packet to be processed at the terminal to the terminal;
A base station device that relays the transmission packet;
A measurement packet transmitter that generates a measurement packet in which a transmission time is recorded, and that transmits the measurement packet to the base station device via the transmission packet transmitter;
The base station
A receiver for receiving the transmission packet and the measurement packet;
A measurement unit that measures a delay time from when the measurement packet is transmitted until it is received by the reception unit;
Allowable until the base station transmits the transmission packet to the terminal by subtracting the delay time from the upper limit of the time it takes for the transmission packet to reach the terminal after the transmission packet is transmitted A calculation unit for calculating time;
A transmitter that transmits the transmission packet to the terminal before the allowable time elapses after the transmission packet is received by the receiver;
A communication system comprising:
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