JP2978456B2

JP2978456B2 - 無線パケット伝送システム

Info

Publication number: JP2978456B2
Application number: JP9180261A
Authority: JP
Inventors: 香津夫森
Original assignee: WAI AARU PII IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Current assignee: WAI AARU PII IDO TSUSHIN KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
Priority date: 1997-06-23
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: JPH1117607A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無線パケット伝送シ
ステムに関し、特に、複数の移動局から基地局へのアク
セス方式に予約型ランダムアクセス方式を採用した無線
パケット伝送システムにおける送信許可確率設定方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】無線ＬＡＮや移動通信システムなどの無
線パケット伝送システムにおいて、基地局配下の移動局
がランダムアクセスで情報パケットを送信するランダム
アクセス方式を採用した場合には、送信パケット長が大
きいときや移動局数が多いときに、パケットの衝突が頻
繁に発生し、チャネルの使用効率が低下する。そこで、
このような不都合を防ぐために、情報パケットの送信に
先立って予約信号を送信し、チャネルの要求／割り当て
を行うことによりチャネル使用効率を向上するようにし
た予約型ランダムアクセス方式が知られている。このよ
うな予約型ランダムアクセス方式の例として、自動車／
携帯電話で実用化されているＩＣＭＡ／ＰＥ（Idle sig
nal Casting Multiple Access with Partial Echo）方
式（電波システム開発センター，”デジタル方式自動車
電話システム標準規格ＲＣＲＳＴＤ−２７Ｄ”，１
９９５）や、ＰＲＭＡ（Packet Reservation Multiple
Access）方式（S.Nanda,D.J.Goodman,U.Timor,"Perform
ance of PRMA : APacket Voice Protocol for Cellular
Systems", IEEE.Trans.Veh.Technol.,Vol.40,No.3,199
1）などが知られている。

【０００３】上記ＰＲＭＡ方式は、音声パケットとデー
タパケットを時分割多重されたフレーム上で多重伝送す
るアクセス方式である。このＰＲＭＡ方式のチャネルは
複数スロットの時分割多重構成とされており、下りチャ
ネルでは基地局から移動局方向に制御信号が伝送され、
上りチャネルでは移動局から基地局方向にパケット信号
が伝送される。上りチャネルの種類には情報チャネル
（Ｉｃｈ）と予約用チャネル（Ｒｃｈ）があり、下りチ
ャネルで各スロットに対応するチャネル種別（Ｉｃｈま
たはＲｃｈ）を報知している。移動局は各々のスロット
のチャネル種別をみて、予約用チャネルに予約信号を送
出するという方式である。

【０００４】また、上記ＰＲＭＡ方式はＦＤＭＡ（Freq
uency Division Multiple Access）環境でのアクセス方
式であるが、一方では、ＤＳ／ＣＤＭＡ（Direct Seque
nce/ Code Division Multiple Access）環境でＰＲＭＡ
方式を動作させるＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式が提案されて
いる（A.E.Brand,A.H.Aghvami,"Performance of aJoint
CDMA/PRMA Protocol for Mixed Voice/Data Transmiss
ion for Third Generation Mobile Communication", IE
EE. J.Select. Areas Commun., Vol.14, No.9, 199
6）。

【０００５】一般に、ＣＤＭＡ環境では同一周波数帯域
を同時に複数のチャネルが使用するためにチャネル間干
渉が発生し、チャネル間干渉が多大になると情報チャネ
ルに送信されたパケットまでも基地局において復調でき
なくなり受信不能となる。そのため、前記ＣＤＭＡ／Ｐ
ＲＭＡ方式では、基地局が下り回線を介して上記ＰＲＭ
Ａ方式におけるチャネル種別情報に代えて送信許可確率
を報知することにより、移動局のパケットの送信頻度を
制御して、チャネル間干渉量を適切に保つ方法が採用さ
れている。

【０００６】図７は上記ＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式におけ
るタイムチャートの一例を示す図であり、この図を参照
して上記ＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式について説明する。な
お、このシステムは、音声とデータなどサービス品質の
異なる多種類の情報パケットを統合的に伝送するように
なされている。たとえば、音声情報などの即時性のある
パケットは受信側において途切れることなく送信するこ
とが必要であるが、データの場合には必ずしもそのよう
に送信する必要がない。したがって、情報パケットの種
類に応じた優先度の異なる２種類のサービス品質が設定
されている。また、この方式においては、連続的に発生
される音声パケットについては予約を行い、ランダムに
発生するデータパケットについては予約を行わないよう
にしている。なお、予約パケット（予約要求パケット）
は、通常の音声パケットと同様に音声情報を有するパケ
ットであり、特別な制御パケットではない。

【０００７】図７に示すように、この例においてはチャ
ネルは４チャネル時分割多重の構成とされており、下り
チャネル７０１では基地局から移動局方向に制御信号
が、上りチャネル７０２では移動局から基地局方向にパ
ケット信号が伝送される。上りチャネル７０２には複数
のチャネルが存在し、各々のチャネルは拡散符号により
分割されている。このチャネルの分割数は拡散率等によ
り決定され、限界容量以上のパケットが同時に送信され
衝突が発生した場合には、前述のように全てのパケット
が基地局において復調できず受信不能となる。また、下
りチャネル７０１を介して送信される制御信号は、２種
類の送信許可確率７０３および７０４と前スロットの予
約パケットに対する応答信号（Ａｃｋ信号）７０５であ
る。前記２種類の送信許可確率のうち、送信許可確率７
０３は第１のサービス品質用送信許可確率、送信許可確
率７０４は第２のサービス品質用送信許可確率である。
ここで、第１のサ−ビス品質の方が第２のサ−ビス品質
よりも優先度が高いものとされている。

【０００８】基地局は、移動局から新たな予約パケット
を受信した場合、受信したスロットの予約付与状況を参
照して新たに予約付与が可能か否かを判断し、可能な場
合には予約を要求した移動局に対して予約を付与し、当
該スロットの予約付与状況を更新する。予約が付与され
たことは、前記Ａｃｋ信号７０５により当該移動局に報
知され、予約が付与された移動局は以降のフレームにお
ける同一スロットにパケットを送信することが可能とな
る。また、基地局は、各スロットの予約付与状況を参照
して、前記２種類の送信許可確率７０３、７０４をスロ
ット毎に算出し、前記下りチャネル７０１を介して各移
動局に報知している。なお、データパケットについては
予約が付与されないため、当該データパケットを送信し
た移動局は前記Ａｃｋ信号７０５によりパケットが正常
に受信されたことを認識する。

【０００９】図８は、この基地局において実行される送
信許可確率の報知処理を説明するためのフローチャート
である。スロットの先頭位置になると（Ｓ８０１）、第
１のサービス品質用送信許可確率７０３の設定処理を行
う（Ｓ８０２）。ここでは、当該スロットにおける予約
用チャネル容量（予約が付与されていないチャネル数）
に応じ、所定の関数を参照して前記第１のサービス品質
用送信許可確率７０３を設定する。図９はこの関数の一
例を示す図である。この図に示すように、予約用チャネ
ル容量が大きいときは送信許可確率を大きくし、予約用
チャネル容量が小さいとき、即ち、予約済みのチャネル
が多く空きチャネルが少ないときには送信許可確率を小
さく設定している。

【００１０】続いてステップＳ８０３に進み、第２のサ
ービス品質用送信許可確率７０４の設定を行う。ここで
は、前記ステップＳ８０２において設定した第１のサー
ビス品質用送信許可確率７０３に一定値（図７に示した
例においては、０．５）を乗ずることにより設定してい
る。そして、ステップＳ８０４において、当該スロット
の送信許可確率７０３および７０４を前記下りチャネル
７０１を介して各移動局に報知する。

【００１１】一方、送信すべき音声パケットを保持した
予約を取得していない移動局は、基地局から受信した送
信許可確率により指示される条件に基づいて自己の保持
する予約パケットの送信が可能か否かの判断を行う。す
なわち、送信すべきパケットの情報種別に対応した送信
許可確率に基づいて、例えば乱数等を用いて当該パケッ
トを送信可能であるか否かを判断し、送信可能な場合は
予約パケットを基地局に送信する。一方、条件が合致し
なかった場合は、前記基地局から通知される次のスロッ
トの送信許可確率を待つ。また、予約パケットを送信し
た後は、首尾良く予約が取得できたが否かを前記Ａｃｋ
信号７０５によりチェックして、予約を取れなかった場
合、再度予約パケットの送信を上記手順で繰り返す。ま
た、予約が取得できたときは、次フレーム以降の当該ス
ロットにおいて情報パケットの送信を行う。また、当該
情報が終了したときは、予約終了パケットを送信する。

【００１２】図７において、移動局２１０ａ，２１０ｂ
は第１のサービス品質移動局、２２０ａ，２２０ｂは第
２のサービス品質移動局である。第１フレームの第２ス
ロットにおいて、移動局２１０ｂが第１のサービス品質
用送信許可確率を満足したため予約パケット７０７を送
出している。そして、該パケットが正常に受信されて第
１フレームの第３スロットにＡｃｋ信号が報知されたこ
とにより、移動局２１０ｂは以降の情報パケット７１１
の送信を第２スロットで行う。

【００１３】また、第１フレームの第３スロットにおい
ては、移動局２２０ａと２２０ｂがともに第２のサービ
ス品質用送信許可確率を満足したためデータパケット７
０８、７０９を送出したが、送信されたパケットの総数
がチャネルの限界容量を越えたため衝突が発生し、次ス
ロット（第４スロット）ではＡｃｋ信号が報知されな
い。このため、移動局２２０ａ，２２０ｂは第２のサー
ビス品質用送信許可確率を満足するスロットまでデータ
パケットの再送を待ち、前記第２のサービス品質用送信
許可確率に基づいて判断した結果、移動局２２０ａは第
２フレームの第３スロットにデータパケットの再送を行
い（７１２）、移動局２２０ｂは第４スロットにデ−タ
パケットの再送を行う（７１３）。これにより、前述の
ような衝突が回避され、移動局２２０ａ、２２０ｂはＡ
ｃｋ信号７０５を受信して正常に送信されたことがわか
る。なお、第２のサービス品質のデータパケットについ
ては予約がされないため、第２のサービス品質移動局２
２０ａ、２２０ｂは、送信すべきデータパケットが発生
した都度同様の手順でデータパケットを送信する（７１
４、７１５）。

【００１４】また、第１スロットに予約を取得して音声
パケット７０６を送信していた移動局２１０ａは、送信
すべき音声情報が終了した第２フレームに使用終了フラ
グを含む情報パケット（予約解放パケット）７１０を送
信する。これにより当該予約が解放され、第３フレーム
の第１スロットの送信許可確率の値が増加している。

【００１５】このように、上述したＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ
方式によれば、予約用チャネルの容量に応じて決定され
る送信許可確率に基づいて各移動局による予約パケット
の送信制御を行っているため、衝突を回避することが可
能となり、チャネル使用効率を向上することができる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式では、送信許可確率の
制御が各スロットにおける予約用チャネルの容量のみに
基づいて行われており、予約パケットのトラフィック量
に無関係に制御されているため、予約パケットのトラフ
ィック変動に対応することが困難であるという問題点が
ある。例えば、予約用チャネル容量が大きい場合であっ
ても予約パケットのトラフィック量が大きいときには、
衝突の確率は大きいため、チャネル使用効率が向上する
とは限らない。また、第２のサービス品質に対応する送
信許可確率は、第１のサービス品質用送信許可確率に一
定値を乗じて設定しているため、送信許可確率間の相互
関係を表す優先度比は、予約パケットのトラフィック量
に無関係に一定となっている。したがって、予約パケッ
トトラフィック量の増大に伴い、各サービス品質のパケ
ット伝送に同程度の劣化が見られることとなる。

【００１７】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであり、トラフィック変動に対応でき、ま
た、優先度の高いサービス品質のパケットの伝送品質の
劣化を最小限に押さえることが可能な高効率な無線パケ
ット伝送方式を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項１に記載した発明は、基地局と該基地
局配下の移動局との間でサ−ビス品質の異なる複数種類
のパケットを予約型ランダムアクセス方式で伝送する無
線パケット伝送システムであって、各移動局は、前記基
地局から通知される当該パケットに要求されるサービス
品質に対応して設定された送信許可確率に基づいて、予
約パケットの送信頻度を制御するようになされた無線パ
ケット伝送システムにおいて、前記基地局に、予約用チ
ャネルの容量を監視して予約用チャネル容量情報を出力
する予約チャネル監視部と、サービス品質毎の予約パケ
ットのトラフィック量を推定するトラフィック推定部
と、生成する複数の送信許可確率の中の１つの送信許可
確率と他の送信許可確率との相互関係を表す優先度比を
設定する機能を有する送信許可確率設定部とを設け、前
記送信許可確率設定部は、前記予約用チャネル容量情報
と前記サービス品質毎の予約パケットのトラフィック量
の両者に基づいて、前記優先度比を適応的に制御させて
前記送信許可確率を設定するようになされているもので
ある。

【００１９】また、請求項２に記載した発明は、前記送
信許可確率設定部は、前記予約パケットのトラフィック
量と前記予約用チャネル容量情報との比に基づいて、前
記優先度比を設定するようになされているものである。

【００２０】さらに、請求項３に記載した発明は、前記
送信許可確率設定部は、前記トラフィック推定部で推定
した第一の優先度をもつサービス品質移動局の予約パケ
ットのトラフィック量が予め設定した閾値を超えた場合
に、該第一の優先度をもつサービス品質以外の品質に対
応する送信許可確率を０に設定し、前記第一の優先度を
もつサービス品質に対応する送信許可確率を前記予約用
チャネル容量情報と前記第一の優先度をもつサービス品
質移動局の予約パケットのトラフィック量に応じて適応
的に設定するようになされているものである。

【００２１】さらにまた、請求項４に記載した発明は、
前記閾値は前記予約用チャネルの容量に対応して設定さ
れるようになされているものである。さらにまた、請求
項５に記載した発明は、前記閾値は前記予約チャネルの
容量と等しい値に設定されているものである。さらにま
た、請求項６に記載した発明は、前記第一の優先度をも
つサービス品質は音声品質とされているものである。

【００２２】それぞれのサービス品質に対応した送信許
可確率を予約用チャネル容量と予約用チャネルにかかる
トラフィック量の両者に基づいて設定しているため、ト
ラフィック変動の影響を最小限に押さえることが可能と
なる。また、高トラフィック時に高優先度のサービス品
質に対応する送信許可確率を他より大きく設定し、予約
パケットを他より優先して送信できるようにすることに
より、高品質が要求されるパケットの品質の維持を図る
ことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面を参照して説明する。図１は、本発明を実施する無線
パケット伝送システムの全体構成を示す概念図である。
図示するように、このシステムは、基地局１００、複数
の移動局２１０，２２０から構成されている。なお、こ
の実施の形態では、サービス品質として音声とデータを
仮定し、前者を高優先パケット、後者を通常パケットと
定義する。また、音声パケットを発生する移動局を音声
移動局２１０、データパケットを発生する移動局をデー
タ移動局２２０と定義する。

【００２４】図１において、基地局１００と移動局２１
０，２２０間のチャネル構成は前述した図７の場合と同
様とされ、予約型ランダムアクセス方式としてＣＤＭＡ
／ＰＲＭＡ方式が用いられているものとする。なお、こ
の実施の形態においては、音声パケットおよびデータパ
ケットともに予約を行うものとされている。すなわち、
音声パケット、データパケットいずれにおいても、予約
パケットを送信し、予約が取得された後は、予約開放パ
ケットを送出するまで、当該スロットを用いてパケット
を送信することができるようになされている。なお、予
約パケットは実際には通常のパケットと同様に情報を含
むパケットである。

【００２５】図２の（ａ）は本発明に関わる基地局１０
０の概略構成を示すブロック図である。図２の（ａ）に
おいて、基地局１００は、パケット情報を無線信号に変
換する無線部１１０、パケットの組み立て、分解や誤り
訂正符号の付加、誤り訂正などを行うパケット制御部１
２０、受信したパケット情報を一時格納する受信バッフ
ァ１３０、移動局に報知する送信許可確率を生成する送
信許可確率設定部１４０、予約の付与、解除や予約チャ
ネルの容量を監視する予約チャネル監視部１５０および
予約パケットのトラフィック量を推定するトラフィック
推定部１６０から構成されている。

【００２６】図２の（ｂ）に示すように、前記予約チャ
ネル監視部１５０には、予約チャネル容量テ−ブル１５
１が定義されており、該予約チャネル容量テーブル１５
１には各スロット毎に予約チャネル容量が格納されてい
る。各スロットの予約チャネル容量は、次の式（１）に
より求めることが可能である。（予約チャネル容量）＝同時受信可能パケット数−予約付与数 …（１）。ここで、同時受信可能パケット数は、ＣＤＭＡ／ＰＲＭ
Ａ方式の場合、拡散比や他セル干渉などで制限される同
時に受信可能な最大パケット数（限界容量）である。前
記予約チャネル容量テーブル１５１は予約の付与、解除
の度に更新され、各スロットの最新の予約チャネル容量
を示している。

【００２７】また、図２の（ｃ）に示すように、前記ト
ラフィック推定部１６０には、トラフィック情報テーブ
ル１６１が格納されており、該トラフィック情報テーブ
ル１６１には、各サービス品質毎の接続移動局数、予約
付与移動局数や推定予約信号数など予約パケットのトラ
フィック量に関する情報が保持されている。ここで、接
続移動局数は通常呼受付制御等の上位レイヤの制御によ
り収集した情報を利用することが可能である。

【００２８】本実施の形態では、予約パケットのトラフ
ィック推定量を、接続移動局数と予約付与移動局数から
次の式（２）により求める推定予約信号数としている。（推定予約信号数）＝接続移動局数×平均動作率−予約付与移動局数＋Ｋｍ …（２）。ここで、平均動作率は各移動局が動作状態にある平均の
確率を示す値であり、呼設定制御が必須と思われる音声
移動局の場合は平均有音率となり、データ移動局の場合
には平均パケット保有率となる。すなわち、サービス品
質が音声であるときの推定予約信号数は次の式（２−
１）により算出される。（音声推定予約信号数）＝音声接続移動局数×平均有音率−音声予約付与移動局数＋Ｋｍ …（２−１）。また、サービス品質がデータであるときの推定予約信号
数は次の式（２−２）により算出される。（データ推定予約信号数）＝データ接続移動局数×平均パケット保有率−データ予約付与移動局数＋Ｋｍ …（２−２）。

【００２９】また、前記変数Ｋｍは、実際の動作率と平
均動作率との差分を補うための変数であり、チャネルの
状態により適宜更新される。例えば、パケットの衝突が
発生したときにはＫｍを大きくし、予約パケットが受信
されないときにはＫｍを小さくするというように制御す
る。なお、上記式（２）においては、変数Ｋｍを加算す
ることにより動作率の差分を補っているが、前記平均動
作率の値自体を補正する（例えば、Ｋｍ倍など）ように
してもよい。これらトラフィック情報テーブル１６１の
各値は、スロット毎に前記予約チャネル容量テーブル１
５１やチャネルの受信状態を参照して更新される。

【００３０】図３は、前記送信許可確率設定部１４０に
よる送信許可確率設定処理に用いられる優先度テーブル
１４１の一例を示す図である。ＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式
では予約チャネル容量はスロット毎に変動し、また、上
述したようにトラフィック情報テーブル１６１に格納さ
れる推定予約信号数もスロット毎に更新される。したが
って、図３に示すように、優先度テーブル１４１には、
推定予約信号数に対する予約チャネル容量に対応して、
音声とデータの優先度比を格納している。この優先度比
は、データに対して音声が有する重みを示しており、図
３に示した例では推定予約信号数に対する予約チャネル
容量が小さい程音声を優先するように設定されている。
すなわち、推定予約信号数（これはトラフィック量に対
応している）が予約チャネル容量（これは空チャネル数
に対応している）よりも大きいときには、予約の取得が
困難となるため、音声の優先度をより高くしてサービス
の低下を防止している。また、推定予約信号数が予約チ
ャネル容量よりも少ないか等しいときには、予約が取得
可能であるため、音声とデータとの間に優先度の差を設
けることは必要でないため、優先度比を１．０としてい
る。

【００３１】次に、本発明のこの実施の形態の動作につ
いて、図４のフローチャートおよび図５のタイムチャー
トを用いて説明する。前述のように、本実施の形態にお
けるチャネル構成は前記図７の場合と同様であるので、
重複する説明は省略する。基地局は、図５に示したよう
にスロット毎に各サービス品質毎の送信許可確率５０３
および５０４を求め、下りチャネル５０１を介して各移
動局に報知している。なお、本実施の形態では送信許可
確率の報知を各スロットの先頭で行っているものとす
る。

【００３２】図５の第１フレーム第２スロットのよう
に、各スロットの送信許可確率に応じて送信された予約
パケット５０７が正常に受信された場合、基地局は該ス
ロットの終了時点までに、予約チャネル監視部１５０に
より予約の割り当てを行うと共に、予約チャネル容量テ
ーブル１５１の更新を行う（当該スロットの予約チャネ
ル容量を−１する）。さらに、基地局は次スロット（第
３スロット）において送信元移動局２１０ｂに対して応
答信号５０５を返送し、当該スロットの予約付与を通知
する。これにより、予約を取得した移動局２１０ｂは以
降のフレ−ムにおける第２スロットにおいて情報パケッ
トを送信することができる。

【００３３】一方、図５の第１フレーム第４スロットの
ように衝突などで予約パケットが正常に受信できなかっ
た場合や予約パケットが到来しなかった場合は、予約チ
ャネル監視部１５０による予約の割り当てや予約チャネ
ル容量テーブルの更新は行われない。また、予約パケッ
トの受信の如何に関わらず、スロットの最終時点で基地
局は、当該スロットで発生した接続移動局数、予約付与
移動局数の変動やチャネルの状態監視から得た情報に基
づいて、トラフィック情報テーブル１６１の各項目およ
び前記式（２）における変数Ｋｍを更新する。そして、
基地局は次のスロットの先頭まで待機する（ステップＳ
４０１）。スロットの先頭に達すると、基地局は当該ス
ロットにおける音声パケットの優先度情報（優先度比）
を当該スロットの予約チャネル容量および音声推定予約
信号数に基づいて優先度テーブル１４１より求める（ス
テップＳ４０２）。

【００３４】次に、ステップＳ４０２で求めた優先度情
報に従い、音声およびデータの各予約チャネルの配分比
を算出する（ステップＳ４０３）。配分比は、優先度情
報の他にそれぞれの推定予約信号数を参照して次の式
（３）および式（４）のように求める。（音声用配分比）＝（優先度比×音声推定予約信号数）÷（優先度比×音声推定予約信号数＋データ推定予約信号数） …（３）。（データ用配分比）＝１．０−（音声用配分比） …（４）。

【００３５】その後、音声およびデータの送信許可確率
５０３、５０４を算出する（ステップＳ４０４）。各送
信許可確率は、ステップＳ４０３で求めた配分比に基い
て、それぞれ次の式（５−１）および式（５−２）のよ
うに算出する。（音声用送信許可確率５０３）＝（音声用配分比×予約チャネル容量）÷音声推定予約信号数 …（５−１）。（データ用送信許可確率５０４）＝（データ用配分比×予約チャネル容量）÷ データ推定予約信号数 …（５−２）。最後に、算出した送信許可確率５０３、５０４をパケッ
ト制御部１２０で制御パケットに組み込み、無線部１１
０を通じて移動局に報知する（ステップＳ４０５）。以
上のようにして報知された当該スロットにおける送信許
可確率に従い、各移動局において、前述した図７の場合
と同様にして予約パケットの送信が制御される。

【００３６】このようにこの実施の形態によれば、音声
とデータとの間のサービス品質の差をつけるための優先
度比を予約用チャネル容量および予約パケットの推定ト
ラフィック量の両者の比に対応して設定しているので、
予約用チャネル容量のみに基づいて設定している従来技
術の場合と比較して、衝突が発生する確率を低下させる
ことができ、チャネル使用効率を向上させることが可能
となる。

【００３７】なお、以上においては、サービス品質が２
種類の場合について記載したが、２種類以上になった場
合においても、優先度テーブルを拡張して普通（最低）
優先度のサービス品質に対する各々の優先度を定義する
ことにより対応することが可能である。

【００３８】次に、本発明の他の実施の形態の動作につ
いて、図６のフローチャートを用いて説明する。本実施
の形態での基地局の動作は、スロットの先頭の判断（ス
テップＳ６０１）までは前述した実施の形態の動作と同
様である。

【００３９】スロットの先頭に達すると、基地局はトラ
フィック情報テーブル１６１を参照し、第１優先である
音声の推定予約信号数が予め設定された閾値以上である
か否かの判断を行う（ステップＳ６０２）。比較の結果
閾値以上の場合は、次の式（６）により音声の送信許可
確率を計算する（ステップＳ６０３）。（音声送信許可確率）＝予約チャネル容量÷音声推定予約信号数 …（６）。また、データの送信許可確率を”０”とする（ステップ
Ｓ６０４）。

【００４０】一方、比較の結果、閾値未満だった場合
は、前記図４のステップＳ４０２〜Ｓ４０４の動作に従
い、音声およびデータの送信許可確率を算出する（ステ
ップＳ６０６）。このようにして、ステップＳ６０３お
よびＳ６０４、あるいはＳ６０６により設定された音声
およびデータのそれぞれの送信許可確率は、パケット制
御部１２０で制御パケットに組み込まれ、無線部１１０
を通じて移動局に報知される（ステップＳ６０５）。

【００４１】なお、ステップＳ６０２において比較に使
用される閾値は、システム構築時に適切な値を設定する
が、ＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式の予約チャネル容量はスロ
ット毎に変化するため、本実施の形態では次の式（７）
のように予約チャネル容量に対する比（Ｍ）を設定し
て、閾値を与えるようにしている。（閾値）＝Ｍ×予約チャネル容量 …（７）。ここで、Ｍ≦１である。Ｍ＝１とした場合には、音声推
定予約信号数が予約チャネル容量以上となったときに、
データの送信許可確率を０とし、音声の予約パケットの
みが送信を許可されることとなる。

【００４２】このように、この実施の形態においては、
優先度の高いサービス（音声）の推定予約パケットトラ
フィック量が予約チャネル容量に対して所定の比率以上
となったときに、優先度の低いサービスの予約パケット
の送信を抑止し、優先度の高いサービスの予約パケット
のみを受け付けるようにする。これにより、優先度の高
いサービスにおけるサービス品質を維持することが可能
となる。

【００４３】なお、以上説明した各実施の形態において
は、予約パケットのトラフィック情報として基地局に接
続状態にある移動局数に基づいて推定した当該スロット
での到来予約パケット数を用いたが、その他に最新の１
フレーム期間に基地局に到来した予約パケット数等を用
いても良い。また、前記優先度比テーブル１４１におい
ては、予約用チャネル容量の推定予約信号数に対する比
に対応してそれぞれ優先度比を決定していたが、これに
限られることはなく、予約用チャネル容量と推定予約信
号数との差などを用いて優先度比を決定するようにして
もよい。第１のサービス品質と第２のサービス品質との
送信許可確率を、予約用チャネル容量および予約用チャ
ネルにかかるトラフィックの両者に応じて適応的に制御
することができればよい。さらに、送信許可確率をスロ
ットの先頭で送信するようにした場合について説明した
が、これに限られることはなく、次スロットの送信許可
確率を先行するスロットにおいて送信するようにしても
よい。さらにまた、以上の説明ではＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ
方式を例にとって説明したが、これに限られることはな
く、予約型ランダムアクセス方式であれば他の方式であ
っても同様に適用することが可能である。

【００４４】

【発明の効果】上記構成を有する本発明によれば、それ
ぞれのサービス品質に対応した送信許可確率を予約用チ
ャネル容量および予約用チャネルにかかるトラフィック
量の両者に基づいて設定しているため、トラフィック変
動の影響を最小限に押さえることが可能となる。また、
高トラフィック時に高優先度のサービス品質に対応する
送信許可確率を他より大きく設定し、予約パケットを他
より優先して送信できるようにすることにより、高品質
が要求されるパケットのサ−ビス品質の維持を図ること
ができる。特に、即時性が重視される音声等のサービス
品質の予約パケットに優先権を与え、優先サービス品質
の予約パケットのトラフィック量が一定値以上になれば
他のサービス品質の予約パケットの送信を控えさせるこ
とにより、優先品質のパケット伝送の品質の維持を図
り、また、この間待機させられた他の品質の予約パケッ
トを優先サービス品質の予約パケットのトラフィック量
が一定値未満になったときに順次伝送させるように制御
を行うため、各サービス品質を維持しながら全体的な伝
送特性を向上させることが可能となるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無線パケット伝送システムの全体構
成を示す概念図である。

【図２】本発明に関わる基地局の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本発明に関わる移動局が保持する優先度テー
ブルの構成の一例を示す図である。

【図４】本発明の一実施の形態に関わる動作のフロー
チャートである。

【図５】本発明の一実施の形態における動作を説明す
るためのタイムチャートである。

【図６】本発明の他の実施の形態における動作を説明
するためのフローチャートである。

【図７】従来のＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式に関わるタイ
ムチャートである。

【図８】従来のＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式に関わる動作
のフローチャートである。

【図９】従来のＣＤＭＡ／ＰＲＭＡ方式において参照
される関数の一例を示す図である。

【符号の説明】

１００基地局１１０無線部１２０パケット制御部１３０受信バッファ１４０送信許可確率設定部１４１優先度テーブル１５０予約チャネル監視部１５１予約チャネル容量テーブル１６０トラフィック推定部１６１トラフィック情報テーブル２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ音声移動局２２０ａ，２２０ｂデータ移動局３００基地局サービスエリア（セル）５０１，７０１下りチャネル５０２，７０２上りチャネル５０３，７０３音声用送信許可確率５０４，７０４データ用送信許可確率５０５，７０５応答信号５０６，５１１，５１２，５１３，７０６，７１１情
報パケット５０７，７０７音声予約パケット５０８，５０９データ予約パケット５１０，７１０情報パケット（使用終了フラグ含む）７０８，７０９，７１４，７１５データパケット７１２，７１３再送データパケット

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基地局と該基地局配下の移動局との間
でサ−ビス品質の異なる複数種類のパケットを予約型ラ
ンダムアクセス方式で伝送する無線パケット伝送システ
ムであって、各移動局は、前記基地局から通知される当
該パケットに要求されるサービス品質に対応して設定さ
れた送信許可確率に基づいて、予約パケットの送信頻度
を制御するようになされた無線パケット伝送システムに
おいて、前記基地局に、予約用チャネルの容量を監視して予約用
チャネル容量情報を出力する予約チャネル監視部と、サ
ービス品質毎の予約パケットのトラフィック量を推定す
るトラフィック推定部と、生成する複数の送信許可確率
の中の１つの送信許可確率と他の送信許可確率との相互
関係を表す優先度比を設定する機能を有する送信許可確
率設定部とを設け、前記送信許可確率設定部は、前記予約用チャネル容量情
報と前記サービス品質毎の予約パケットのトラフィック
量の両者に基づいて、前記優先度比を適応的に制御させ
て前記送信許可確率を設定するようになされていること
を特徴とする無線パケット伝送システム。
【請求項２】前記送信許可確率設定部は、前記予約
パケットのトラフィック量と前記予約用チャネル容量情
報との比に基づいて前記優先度比を設定するようになさ
れていることを特徴とする前記請求項１記載の無線パケ
ット伝送システム。
【請求項３】前記送信許可確率設定部は、前記トラ
フィック推定部で推定した第一の優先度をもつサービス
品質移動局の予約パケットのトラフィック量が予め設定
した閾値を超えた場合に、該第一の優先度をもつサービ
ス品質以外の品質に対応する送信許可確率を０に設定
し、前記第一の優先度をもつサービス品質に対応する送
信許可確率を前記予約用チャネル容量情報と前記第一の
優先度をもつサービス品質移動局の予約パケットのトラ
フィック量に応じて適応的に設定することを特徴とする
前記請求項１あるいは２に記載の無線パケット伝送シス
テム。
【請求項４】前記閾値は前記予約用チャネルの容量
に対応して設定されることを特徴とする前記請求項３記
載の無線パケット伝送システム。
【請求項５】前記閾値は前記予約チャネルの容量と
等しい値に設定されていることを特徴とする前記請求項
４記載の無線パケット伝送システム。
【請求項６】前記第一の優先度をもつサービス品質
は音声品質とされていることを特徴とする前記請求項３
に記載の無線パケット伝送システム。