JP3392710B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】マルチメディアの通信を行う
例えば簡易型携帯電話システムなどの無線通信システム
に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信システムとして、例えば簡易型
携帯電話システム(Personal Handy Phone system:PHS)
等では、1995年より双方向無線チャネルを使用した音声
通信サービスが開始され、また1996年には32kbps程度の
通信速度のデータ通信サービスが開始されている。この
データ通信サービスは、従来の携帯電話等に比べて通信
速度が速いため、インターネットへの接続も容易であ
る。

【０００３】一方、パソコン等によるインターネットへ
の接続は、WWW(World Wide Web) のブラウザ（閲覧／検
索用ソフトウェア）を使用し公衆回線を通じて行われる
が、このWWW のブラウザも日々改善され、音声データや
テキストデータばかりでなく静止画や動画などのさまざ
ななメディアのデータを扱えるようになって来た。

【０００４】このような状況の中、近年では、PHS の無
線端末（PHS 端末）にWWW のブラウザの機能を付加した
ものも開発され、PHS 端末自体でインターネットへアク
セスし所望のデータをダウンロードできるようになっ
た。

【０００５】ところで、PHS の通信速度は32Kbps程度で
あり、PHS 端末でインターネットにアクセスし、WWW か
ら画像データ等のような重いデータをダウンロードする
場合、多くの時間がかかることから、現在のPHS 等の伝
送速度では、WWW のリンク機能等を十分にいかすことが
できない。

【０００６】一般に、上りチャネルはユーザーのデータ
要求が主であり、下りチャネルは要求されたデータのダ
ウンロードが主である。

【０００７】そこで、現在のPHS の双方向無線チャネル
に加え、サービスエリアがPHS より狭く、かつ十分高速
な下りチャネルを付加した非対称無線伝送システムが提
案されている（特願平７−０７４０５９号）。

【０００８】この非対称無線伝送システムは、上りチャ
ネルの伝送速度がPHS の伝送速度（32Kbps程度）である
のに対して下りチャネルの伝送速度の方を例えば10Mbps
等（PHS の伝送速度の300 倍程度）に高速にしたもので
ある。このようなシステムは、WWW のブラウザのように
ネットワークに対してデータ要求を発行するだけで大量
のデータをダウンロードするようなアプリケーションに
適している。

【０００９】ところで、この場合、上りチャネルに比べ
て下りチャネルが十分高速なため、所望のデータのダウ
ンロード要求をかけると、軽いデータなどの場合、デー
タのダウンロードが瞬時に終了してしまう。

【００１０】しかしながら、従来の非対称無線伝送シス
テムでは、オン・デマンド、つまりユーザからの要求に
応じてデータがダウンロードされるため、ユーザがPHS
端末の操作を行わない間は、無線回線が接続されている
ものの、有効なデータが送信されず、せっかくの高速の
無線回線が無駄に占有されることになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の非対
称無線伝送システムは、上りチャネルを32kbps程度の通
常の速度の回線を使用し、下りチャネルを10Mbps程度の
高速な回線を用いるので、ネットワークから主にデータ
をダウンロードするWWW ブラウザ等のアプリケーション
を使用する上で適しているが、この場合、上り方向の通
信、つまりアクセス（要求）に対して下り方向の通信、
つまりデータのダウンロードが高速に行われるため、デ
ータがPHS 端末にダウンロードされた後、ユーザが次の
操作をせずにいると、その間も無線回線は無駄に接続さ
れたままであり、回線接続時間が無駄になるという問題
があった。

【００１２】また、回線接続中は、無線回線の限りある
スロットのうち、一人のユーザが１つのスロットを占有
してしまうため、システム全体としてユーザ収容量も限
られるという問題があった。

【００１３】さらに、接続する無線端末が増加するのに
伴いダウンロードするデータ量が大きくなると、下りチ
ャネルの広帯域基地局内に設けられている一定容量の送
信バッファがオーバーフローし、正常なダウンロード制
御ができなくなるという問題がある。

【００１４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、ブラウザ使用時の無駄な回線接続時間
を省くことのできる無線通信システムを提供することを
目的としている。

【００１５】またダウンロード制御に支障をきたすこと
なくシステムの無線端末（ユーザ）の収容量を増加する
ことのできる無線通信システムを提供することを目的と
している。

【００１６】

【発明を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の無線通信システムは、無線端末からの
各種要求の送受信を双方向無線通信チャネルを利用して
行う狭帯域基地局と、ユーザに提供するさまざまなハイ
パーテキストデータをリンクして格納したウエッブサー
バと前記狭帯域基地局とにネットワークを介して接続さ
れ、前記無線端末からの各種要求に対して前記ウエッブ
サーバから前記ネットワークを通じて得たデータを前記
双方向無線通信チャネルに比べてデータの伝送速度が高
速な下りの無線通信チャネルを利用して前記無線端末へ
ダウンロードする広帯域基地局とを有する無線通信シス
テムにおいて、前記狭帯域基地局は、前記無線端末がブ
ラウザを起動しウエッブサーバにアクセスしホームペー
ジのデータをネットワークからダウンロードする際にト
ランスポート制御プロトコルによる接続を行い無線回線
を接続するためにランダムアクセスする制御チャネル
と、前記ブラウザを起動後に得たホームページからハイ
パーテキストアドレスを指定して所望のデータをダウン
ロードする際にトランスポート制御プロトコルによる接
続を行い無線回線を接続するためにランダムアクセスす
る制御チャネルとを異ならせるように前記各無線通信チ
ャネルを割り当てる手段と、前記無線端末から前記ウエ
ッブサーバへアクセスする際に行われたトランスポート
制御プロトコルの接続フェーズの終了をもって前記各無
線通信チャネルを解放する手段とを具備したことを特徴
としている。

【００１７】

【００１８】

【００１９】この発明の場合、ネットワーク上のウエッ
ブサーバより無線端末がデータをダウンロードする際、
無線端末がトランスポート制御プロトコル、つまりTCP
のコネクションを接続している間のみ無線回線を接続
し、TCP のコネクションを接続していない間は無線回線
を解放する。

【００２０】すなわち、無線端末が狭帯域基地局と無線
回線を接続し、ネットワーク上のウエッブサーバにアク
セスする際に、無線端末がTCP のコネクションを接続し
ている間は無線回線を接続し、TCP のコネクションの終
了をもって無線回線を解放するので、無線回線の解放中
は他の無線端末がウエッブサーバにアクセスできるよう
になり、実際の無線通信チャネルの数よりも多くの無線
端末（ユーザ）を収容することができる。

【００２１】

【００２２】本発明の無線通信システムは、無線端末か
らの各種要求の送受信を双方向無線通信チャネルを利用
して行う狭帯域基地局と、ユーザに提供するさまざまな
ハイパーテキストデータをリンクして格納したウエッブ
サーバと前記狭帯域基地局とにネットワークを介して接
続され、前記無線端末からの各種要求に対して前記ウエ
ッブサーバから前記ネットワークを通じて得たデータを
前記双方向無線通信チャネルに比べてデータの伝送速度
が高速な下りの無線通信チャネルを利用して前記無線端
末へダウンロードする広帯域基地局とを有する無線通信
システムにおいて、前記狭帯域基地局は、前記無線端末
が起動させたブラウザがトランスポート制御プロトコル
の接続を行い無線通信チャネルの割り当て要求を行った
場合、前記同様の手順で既に無線通信チャネルを割り当
てている無線端末の数をチェックし、予め設定した閾値
を越えている場合、前記無線通信チャネルの割当を拒否
する手段と、前記無線端末から前記ウエッブサーバへア
クセスする際に行われたトランスポート制御プロトコル
の接続フェーズの終了をもって前記各無線通信チャネル
を解放する手段とを具備したことを特徴としている。

【００２３】この発明の場合、無線端末が起動させたブ
ラウザがトランスポート制御プロトコルの接続を行い無
線通信チャネルの割り当て要求を行った場合、狭帯域基
地局が、上記同様の手順で既に無線通信チャネルを割り
当てている無線端末の数をチェックし、閾値を越えてい
る場合、割り当て要求を発行した無線端末に対する無線
通信チャネルの割当を行わないので、ブラウザ（無線端
末）からウエッブサーバへのアクセスを禁止でき、ウエ
ッブサーバから広帯域基地局へ新たなデータが蓄積され
なくなり、広帯域基地局の送信バッファのオーバーフロ
ーを防止することができる。

【００２４】本発明の無線通信システムは、無線端末か
らの各種要求の送受信を双方向無線通信チャネルを利用
して行う狭帯域基地局と、ユーザに提供するさまざまな
ハイパーテキストデータをリンクして格納したウエッブ
サーバと前記狭帯域基地局とにネットワークを介して接
続され、前記無線端末からの各種要求に対して前記ウエ
ッブサーバから前記ネットワークを通じて得たデータを
前記双方向無線通信チャネルに比べてデータの伝送速度
が高速な下りの無線通信チャネルを利用して前記無線端
末へダウンロードする広帯域基地局とを有する無線通信
システムにおいて、前記狭帯域基地局は、前記無線端末
が起動させたブラウザがトランスポート制御プロトコル
の接続を行い無線通信チャネルの割り当て要求を行った
場合、広帯域基地局の送信バッファに蓄積されているデ
ータの残量をチェックし、予め設定した閾値を越えてい
る場合、前記無線通信チャネルの割当を拒否する手段
と、前記無線端末から前記ウエッブサーバへアクセスす
る際に行われたトランスポート制御プロトコルの接続フ
ェーズの終了をもって前記各無線通信チャネルを解放す
る手段とを具備したことを特徴としている。

【００２５】この発明の場合、無線端末が起動させたブ
ラウザがトランスポート制御プロトコルの接続を行い無
線通信チャネルの割り当て要求を行った場合、狭帯域基
地局は、広帯域基地局の送信バッファに蓄積されている
データの残量をチェックし、閾値を越えている場合、割
り当て要求を発行した無線端末に対する無線通信チャネ
ルの割当を行わないので、無線端末からウエッブサーバ
へのアクセスを禁止でき、ウエッブサーバから広帯域基
地局へ新たなデータが蓄積されなくなり、送信バッファ
のオーバーフローを防止することができる。

【００２６】本発明の無線通信システムは、無線端末か
らの各種要求の送受信を双方向無線通信チャネルを利用
して行う狭帯域基地局と、ユーザに提供するさまざまな
ハイパーテキストデータをリンクして格納したウエッブ
サーバと前記狭帯域基地局とにネットワークを介して接
続され、前記無線端末からの各種要求に対して前記ウエ
ッブサーバから前記ネットワークを通じて得たデータを
前記双方向無線通信チャネルに比べてデータの伝送速度
が高速な下りの無線通信チャネルを利用して前記無線端
末へダウンロードする広帯域基地局とを有する無線通信
システムにおいて、前記狭帯域基地局は、前記無線端末
がブラウザを起動して前記ウエッブサーバへ新規にアク
セスするときのランダムアクセスのリトライ回数の制限
値と、前記ブラウザを起動後に前記ウエッブサーバにア
クセスするときのランダムアクセスのリトライ回数の制
限値とをそれぞれ独立して設定する手段と、前記無線端
末から前記ウエッブサーバへアクセスする際に行われた
トランスポート制御プロトコルの接続フェーズの終了を
もって前記各無線通信チャネルを開放する手段とを具備
したことを特徴としている。

【００２７】この発明の場合、多くの無線端末から狭帯
域基地局にほぼ同時にランダムアクセスがあったときに
アクセス要求の衝突が発生する。この際には狭帯域基地
局は各無線端末に対してリトライさせるが、各無線端末
からアクセスしたブラウザの内容、つまりブラウザ起動
時のホームページのダウンロードか、ブラウザ起動中の
所望のハイパーテキストのアイコンのクリックによるデ
ータのダウンロードかを識別して、それぞれの優先順に
アクセスさせることができる。例えばブラウザ起動時の
方を優先させるようにブラウザ起動後（ブラウザ起動
中）のものよりもリトライ回数を多く設定することによ
り、ブラウザ起動時のアクセスが成功する確率が高くな
り、負荷の分散化／均等化を図ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００２９】図１は本発明の無線通信システムに係る一
つの実施形態の非対称無線伝送システムの概略構成を示
す図、図２は図１の非対称無線伝送システムの広帯域基
地局の構成を示す図である。

【００３０】図１において、１はネットワークである。
このネットワーク１には、AWL 端末２との双方向無線通
信インターフェース、例えば数十Kbps程度の低速な無線
伝送速度の無線通信機能を持つ狭帯域基地局３と、基地
局４→AWL 端末への下り方向専用の高速無線通信インタ
ーフェース、例えば10Mbps程度の高速な無線伝送速度の
無線通信機能を持つ広帯域基地局４と、AWL 端末２を所
持するユーザが加入している電話会社、プロバイダ等を
介してアクセスが可能な情報提供手段としてのワールド
・ワイド・ウエッブ（World Wide Web）サーバ５（以下
WWW サーバ５と称す）とが接続されている。双方向とは
AWL 端末２→基地局３間（上り方向）および基地局３→
AWL 端末２間（下り方向）をいう。狭帯域基地局３は例
えば簡易型携帯電話システム(Personal Handy Phone sy
stem:PHS) の無線通信機能（1.9GHz程度の搬送周波数に
データを時分割多重する機能など）を有している。ま
た、広帯域基地局４は例えば 2〜30GHz 程度の搬送周波
数にデータを時分割多重する機能を有している。WWW サ
ーバ５には、さまざまなハイパーテキストデータが格納
されている。

【００３１】なお、このように双方向の低速無線チャネ
ルと下り方向の広帯域無線チャネルとを使ったデータ伝
送を非対称無線伝送（Asynmetric Wireless Link:AWL）
と呼び、下り方向の広帯域無線チャネルをAWL チャネル
という。このAWL 端末２はアプリケーションソフトウェ
アとしてWWW のブラウザ（閲覧／検索用ソフトウェア）
を内部のＲＯＭなどに格納しており、ネットワーク１に
接続する際にはこのブラウザを起動し、このブラウザの
制御の元でネットワーク１にアクセスする。つまりAWL
端末２はブラウザ起動に伴い自身から回線接続要求を発
行し、狭帯域基地局３からPHS チャネルとAWL チャネル
の組みのデータ（割り当てスロット番号）を受信してそ
れぞれの基地局３，４と無線回線を確立する無線通信機
能、表示画面上に各種情報を表示しキーパットへの指示
で各種情報を処理する情報処理機能とを有する携帯型情
報端末である。

【００３２】すなわち、このAWL 端末２はブラウザ起動
後、上記狭帯域基地局３との制御情報（呼接続要求、ア
クセス要求、各通信スロットの割り当て通知など）のや
り取りで呼接続しネットワーク１を介してWWW サーバ５
にアクセスし、WWW サーバ５から広帯域基地局４を通じ
てホームページ（Web ぺージ）のデータをダウンロード
した後、表示画面上に表示されたホームページ画面内の
所望のハイパーテキストのアイコンがユーザによってク
リックされたことで、そのハイパーテキストのアドレス
を指定し、ブラウザが有する閲覧／検索／リンク機能に
よってさまざまな情報をWWW サーバ５から広帯域基地局
４を通じてダウンロードすることができる。

【００３３】図２に示すように、上記広帯域基地局４
は、自身をネットワーク１に接続するためのネットワー
クアダプタ４１、送信バッファ４２、データリンク部４
３、誤り訂正検出用符号化部４４、ベースバンドモデム
部４５、ＲＦ部４６、アンテナ４７および制御部４８な
どから構成されている。送信バッファ４２はネットワー
ク１から得たデータを一時的に蓄積し、AWL 端末２に割
り当てたスロットのタイミングでデータを読み出すもの
である。データリンク部４３はデータをデータリンクの
フレーム単位に分割しデータリンクヘッダを付加するも
のである。誤り訂正検出用符号化部４４はデータの誤り
訂正、符号化を行うものである。ベースバンドモデム部
４５はフレーム単位のデータを送信する際にQPSK変調す
るものである。ＲＦ部４６はベースバンドモデム部４５
で変調された信号をＲＦ信号に変換（周波数変調および
増幅）しアンテナ４７から送信するものである。

【００３４】続いて、図３を参照してこの非対称無線伝
送システムの動作を説明する。

【００３５】図３はAWL 端末がWWW のブラウザを起動し
回線を接続するシーケンスを示す図である。

【００３６】同図に示すように、この非対称無線伝送シ
ステムの場合、ユーザがAWL 端末２のユーザインターフ
ェース（タッチ入力画面やキーパットなど）を操作して
WWWのブラウザを起動すると、AWL 端末２は、起動した
ブラウザの制御によりAWL チャネルの回線を接続するた
めに上りのランダムアクセスチャネルで狭帯域基地局３
にランダムアクセスし、AWL チャネルの回線接続要求を
狭帯域基地局３に送信する。

【００３７】狭帯域基地局３では、AWL 端末２がランダ
ムアクセスに成功すると、AWL 端末２に対するAWL の回
線の割り当てを行い、その回線割り当てを受けたAWL 端
末２が広帯域基地局４とAWL の回線接続を行う。

【００３８】AWL の回線が接続されると、以降、ネット
ワーク１上での（Transport Control Protcol :TCP）の
コネクションのフェーズに移り、TCP のコネクションが
開始される。

【００３９】そして、SYN の送受信とack の返信により
TCP のコネクションが張られると、続いてWWW のプロト
コルであるHypertext Transfer Protcol（以下HTTPと称
す）のコネクションのフェーズに移り、HTTPのコネクシ
ョンが開始される。

【００４０】そして、HTTPのコネクションが張られる
と、そこで初めてWWW サーバ５からホームページのデー
タが広帯域基地局４の送信バッファ４２に蓄積後、割り
当てられた通信スロットのタイミングでAWL 端末２にデ
ータのダウンロードが行われる。 ホームページのダウ
ンロードが終了し、HTTPのシーケンスが終了すると、TC
P においてFIN とack of FINの送受が行われ、この結
果、TCP のコネクションが切断され、このTCP のシーケ
ンスが終了すると、AWL 端末２はこのTCP 終了をトリッ
ガとして、AWL チャネルの切断要求を狭帯域基地局３に
送信し、それが狭帯域基地局３に受信されると、狭帯域
基地局３がAWL チャネルの割り当てを解除し、広帯域基
地局４とAWL 端末２とのAWL チャネルによる通信が断た
れる。

【００４１】以降、AWL チャネルは他のAWL 端末２に解
放されるが、AWL 端末２においてブラウザは起動したま
まである。

【００４２】したがって、AWL 端末２において、起動し
ているブラウザの制御で表示画面上に表示されているた
ホームページをユーザが見て、所望のデータを要求する
ためにホームページ内のハイパーテキストのアイコンを
クリックすると、上記同様にHTTPを起動し、TCP を起動
した後、AWL 端末２がAWL チャネルを獲得し、回線接続
した上でTCP のコネクションを張り、HTTPのプロトコル
により所望のデータをダウンロードし、TCP を切断し、
AWL チャネルを解放する。

【００４３】このようにTCP のコネクションを張る毎
に、AWL チャネルの回線を接続し、TCP のコネクション
を切断する毎にAWL チャネルの回線を解放することで、
AWL チャネルの回線の接続時間が最小で済み、しかも、
回線解放期間は他のAWL 端末が通信チャネルを利用でき
るので、限られた通信チャネル以上にユーザを収容し、
他の多くのAWL 端末２でAWL チャネルを共有することが
できる。

【００４４】次に、図４、図５を参照してAWL チャネル
の回線接続を要求するためのランダムアクセスの動作に
ついて説明する。なお双方向の狭帯域チャネルをPHS と
した例で説明する。図４は一般的なPHS のＴＤＭＡ／Ｔ
ＤＤ方式のスロットの構成を示す図、図５はブラウザ起
動時とブラウザ起動後とで異なるように割り当てられた
制御スロットを示す図である。

【００４５】図４に示すように、一般に、PHS のＴＤＭ
Ａ／ＴＤＤのスロットは、5msec の１つのフレームが８
個のスロットから構成されている。８個のスロットのう
ち、下り方向の通信を行うために４つのスロットを使用
し、上り方向の通信を行うために４つスロットを使用す
る。上り方向の４つのスロットおよび下り方向の４つの
スロットのうち、いずれか１つのスロットを制御チャネ
ルとして使用している。 上り制御スロットの割り当て
方としては、５通りある。

【００４６】例えば上り方向の４つのスロットのうち、
第１スロットをすべて制御スロットとして割り当てると
すると、下り制御チャネルの報知チャネルのスロットか
ら2.5msec 後の上り制御チャネルを、上り制御チャネル
の第１スロットとし、以後、第２スロット、第３スロッ
トと割り当てて行く。

【００４７】この実施形態の非対称無線伝送システムで
は、ブラウザを起動するときのTCPの確立によるランダ
ムアクセスを行うスロットと、ブラウザ起動後に得たホ
ームページ内のハイパーテキストのアイコンがクリック
されたときのTCP の確立のためのランダムアクセスを行
うスロットとを割り当てたスロットの番号でグループ分
けする。

【００４８】例えば図５に示すように、第１スロット、
第５スロット、第９スロットおよび第１３スロットとい
うように４スロットおきのスロットをブラウザ起動時の
ランダムアクセス用に使用し、その間に存在する残りの
３つの上り制御スロットをブラウザ起動後のランダムア
クセス用に使用する。

【００４９】インターネット通信を行う上では、一度ブ
ラウザを起動すると、他のブラウザを起動してブラウザ
を代えること少なく、リンクされたすべてのデータをダ
ウンロードするまで１つのブラウザで行うことが一般的
であり、ブラウザを起動する頻度よりもブラウザを起動
してからハイパーテキストをクリックする頻度の方が大
きい。

【００５０】したがって、上述したようにブラウザ起動
後のランダムアクセスのスロット数を多くし、さらにブ
ラウザ起動時のランダムアクセスのスロットと分ける。

【００５１】これにより、ランダムアクセスの負荷を分
散させることができ、ランダムアクセスをより多く成功
させることが可能になる。またブラウザの起動時と起動
後とで要求が入るスロットが完全に分離されるので、要
求の衝突がなくなり、例えばブラウザの起動時のランダ
ムアクセスが、既に起動しているブラウザのランダムア
クセスによって妨げられることがなくなる。

【００５２】次に、広帯域基地局４の動作を説明する。

【００５３】AWL 端末２において、ハイパーテキストの
アイコンがクリックされ、所望のデータのダウンロード
要求があると、その要求は狭帯域基地局３およびネット
ワーク１を介してWWW サーバ５に通知される。そして、
WWW サーバ５のデータは、ネットワーク１経由で広帯域
基地局４に送られ、ネットワークアダプタ４１を介して
送信バッファ４２に蓄積される。この送信バッファ４２
には下り広帯域の無線チャネルでデータが送信可能にな
るまで蓄積される。

【００５４】そして、下り広帯域無線チャネルでデータ
が送信可能になると、データリンク部４３により送信バ
ッファ４２のデータがデータリンクのフレーム単位に分
割されて、フレーム毎にデータリンクヘッダが付加され
る。

【００５５】次に、フレーム毎のデータは、誤り訂正・
検出用符号化部４４で誤り訂正された後、符号化されて
ベースバンドモデム部４５に出力され、ベースバンドモ
デム部４５で変調され、ＲＦ部４６で周波数変調された
後、アンテナ４７から送信される。

【００５６】ところで、同じサービスエリア内のAWL 端
末２からデータ要求が数多くあると、高速な伝送速度を
有する広帯域基地局４では、送信バッファ４２のデータ
容量が限度を越え、オーバーフローし、所望のデータの
ダウンロードが正常に行われなくなってしまう。

【００５７】そこで、これを防ぐためにブラウザを起動
できるユーザ数を制限する。

【００５８】例えば図６に示すように、ユーザがAWL 端
末２を操作しブラウザを起動すると、ブラウザがHTTPの
起動・TCP の起動を行い、ランダムアクセスを行う。

【００５９】AWL 端末２が狭帯域基地局３とのランダム
アクセスに成功すると、AWL 端末２から狭帯域基地局３
へAWL 回線割り当て要求が発行される。

【００６０】このAWL 回線割り当て要求が狭帯域基地局
３に受信されると、狭帯域基地局３では、既にブラウザ
を起動しているユーザ数（端末数）をチェックし、ユー
ザ数（端末数）が予め定められた数に達しているか否か
（越えているか否か）が判定される。なお予め設定する
ユーザ数は通信するメディアの種類やシステムの規模、
送信バッファ４２の容量等によって決める。

【００６１】そして、既にブラウザを起動しているユー
ザ数が予め定められた数に達していた場合、狭帯域基地
局３はAWL 端末２に回線割り当て不可のメッセージを送
信する。

【００６２】この回線割り当て不可のメッセージをAWL
端末２が受信すると、AWL 端末２は、回線割当が行われ
なかったので、新規のブラウザの起動ができない。

【００６３】このようにして広帯域下り回線の負荷を調
節する。

【００６４】続いて、図７を参照して上記以外の方法に
ついて説明する。

【００６５】図７に示すように、この場合、ユーザがブ
ラウザによって表示された表示画面上のハイパーテキス
トのアイコンをクリックすると、AWL 端末２からHTTPの
起動・TCP の起動、ランダムアクセスが行われる。そし
て狭帯域基地局３との間でランダムアクセスが成功する
と、AWL 端末２から狭帯域基地局３へAWL 回線割り当て
要求が送信される。

【００６６】ここで、狭帯域基地局３がAWL 回線割り当
て要求を受信すると、それをネットワーク１を通じて広
帯域基地局４に通知する。すると、広帯域基地局４は既
に送信バッファ４２に蓄積されているデータの蓄積量と
予め定めておいた制限値（閾値）とを比較する。

【００６７】そして、送信バッファ４２に蓄積されてい
るデータの蓄積量が制限値（閾値）よりも多い場合、広
帯域基地局４は狭帯域基地局３にAWL 回線割当不可であ
ることを通知し、狭帯域基地局３は、AWL 端末２にAWL
回線割当不可のメッセージを返信する。

【００６８】これにより、AWL 端末２にはAWL 回線が接
続されず、データのダウンロードを行うことができな
い。したがって、広帯域基地局４内の送信バッファ４２
がオーバーフローせずに済む。なお、上記の例では、送
信バッファ４２内のデータの蓄積量と制限値（閾値）と
を比較したが、送信バッファ４２全体でデータを蓄積可
能な残りの容量（残容量）と閾値とを比較しても良い。
この場合、送信バッファ４２の残容量が閾値よりも少な
い場合にAWL 回線割当不可とする。

【００６９】次に、図８を参照して複数のAWL 端末のリ
トライ回数を個々に制限する動作について説明する。

【００７０】この場合、狭帯域基地局３には、AWL 端末
２がブラウザを起動してWWW サーバ５へ新規にアクセス
するときのランダムアクセスのリトライ回数の制限値
と、ブラウザを起動後にWWW サーバ５にアクセスすると
きのランダムアクセスのリトライ回数の制限値とをそれ
ぞれ独立して設定する機能を持たせる。

【００７１】狭帯域基地局３には、ブラウザ起動時のラ
ンダムアクセスによる最大リトライ回数を例えば１０
回、ブラウザ起動後のハイパーテキストのアイコンクリ
ックによるランダムアクセスの最大リトライ回数を例え
ば３回などと設定する。

【００７２】例えば図８に示すように、AWL 端末3 が新
規にブラウザを起動し、双方向チャネルの上り無線チャ
ネルでランダムアクセスを行ったとき、既にブラウザ起
動中のAWL 端末1 においてユーザが所望のハイパーテキ
ストをクリックし双方向チャネルの上り無線チャネルで
AWL 端末3 と同時にランダムアクセスを行った場合、ア
クセスが衝突する（ 801）。アクセスが衝突すると、ス
ロットが割り当てられないため、無線回線は接続され
ず、回線接続失敗となる。

【００７３】そこで、それぞれのAWL 端末1 、AWL 端末
3 は個々に時間を空けてリトライする。

【００７４】そして、AWL 端末3 から１回目のリトライ
を行ったとき、たまたま既にブラウザ起動中のAWL 端末
2 においてユーザが所望のハイパーテキストをクリック
しランダムアクセスを行うと、ここでもアクセスが衝突
し（ 802）、今度も回線接続失敗となる。

【００７５】このようにリトライ動作を続けると、AWL
端末1 とAWL 端末2 とがブラウザ起動後のランダムアク
セスなので、狭帯域基地局３はこれらのAWL 端末1 とAW
L 端末2 のリトライ回数が設定値である３回を越えた場
合、リトライを終了させ（ブロッキング）、リトライ動
作によるデータのダウンロードを行わせないようにす
る。したがって、以降は、各AWL 端末1 、AWL 端末2 の
ユーザがハイパーテキストのアイコンを再度クリックす
ることで各ブラウザが狭帯域基地局３とランダムアクセ
スすることになる。

【００７６】一方、AWL 端末3 はブラウザ起動時のラン
ダムアクセスなので、狭帯域基地局３はAWL 端末3 に３
回目のリトライ以降もリトライさせる（１０回まで）。

【００７７】AWL 端末1 とAWL 端末2 が既にブロッキン
グされているため、AWL 端末3 は４回目のリトライで狭
帯域基地局３とのアクセスが成功する（ 803）。

【００７８】このように狭帯域基地局３は各AWL 端末1
〜AWL 端末3 に対してリトライさせる際に、各AWL 端末
1 〜AWL 端末3 からアクセスしたブラウザの内容、つま
りブラウザ起動時のホームページのダウンロード要求
か、ブラウザ起動中における表示画面上の所望のハイパ
ーテキストのアイコンのクリック操作によるデータのダ
ウンロード要求かを識別し、それぞれに応じて設定した
リトライ回数でリトライさせるので、ブラウザの状態に
よって優先度を決めることができる。

【００７９】この例のように新規にブラウザを起動した
AWL 端末3 のリトライ回数の制限値を他のAWL 端末1 、
AWL 端末2 よりも多く設定しておくことで、ブラウザ起
動時のアクセスが成功する確率が高くなりホームページ
のダウンロードを優先的に行わせることができる。通
常、既にブラウザが起動中に行われるアクセスに比べて
初回のホームページのダウンロードの方が操作が煩雑で
アクセスの重要度が高いため、このように設定した方が
良好なパフォーマンスを得ることができる。また、それ
ぞれのAWL 端末1 〜AWL 端末3 毎に独立してトライ回数
を設定することにより、負荷の分散化／均等化を図るこ
とができる。

【００８０】このようにこの実施形態の非対称無線伝送
システムによれば、無線端末２から狭帯域基地局３を通
じてネットワーク１上のWWW サーバ５にアクセスする場
合、狭帯域基地局３において、TCP のコネクションが接
続されている間のみAWL チャネルの回線を接続する呼制
御を行うので、無線回線を接続したままユーザからの要
求を待つような無駄な時間を省くことができる。またTC
P の終了をもってAWLチャネルの無線回線が解放（切
断）されるので、無線回線解放中は他の無線端末２がWW
W サーバ５にアクセスすることができ、無線通信チャネ
ル数、つまりPHSで設定されている１フレーム中の通信
スロット数以上の無線端末（ユーザ）をシステムに収容
することができる。

【００８１】また、狭帯域基地局３では、TCP の確立に
よるランダムアクセスを行う制御スロットをスロット番
号でグループ分けし、ブラウザ起動時の制御スロットよ
りもブラウザ起動後の制御スロットのほうを多く割り当
てるので、ランダムアクセスの負荷を分散させることが
できる。またブラウザの起動時と起動後とで要求が入る
制御スロットを完全に分離したので、ブラウザの起動時
のランダムアクセスが、既に起動しているブラウザのラ
ンダムアクセスによって妨げられることがなくなる。

【００８２】また、無線端末２から狭帯域基地局３へア
クセス要求があると、狭帯域基地局３は既にブラウザが
アクセスしている無線端末数（ユーザ数）をチェックし
て広帯域基地局４の送信バッファ４２がオーバーフロー
しそうな場合は無線端末２へのAWL チャネルの割り当て
を行わない（拒否する）ので、ブラウザによるWWW サー
バ５への新規のアクセスができなくなり、広帯域基地局
４の送信バッファ４２がオーバーフローすることを未然
に防ぐことができる。また、これ以外の方法として、無
線端末２から狭帯域基地局３へアクセス要求があったと
きに、狭帯域基地局３は広帯域基地局４の送信バッファ
４２自体のデータの残量をチェックし、予め定めた制限
値よりも多い場合に無線端末２へのAWL チャネルの割当
を行わない（拒否する）ので、上記同様に広帯域基地局
４の送信バッファ４２がオーバーフローすることを未然
に防ぐことができる。

【００８３】さらに狭帯域基地局３において、TCP の確
立による無線端末２からのランダムアクセスのリトライ
回数を、ブラウザ起動時のアクセスとブラウザ起動後の
アクセスとでそれぞれ独立して設定することで、ランダ
ムアクセスの負荷を分散させることができる。例えばブ
ラウザ起動時よりもブラウザ起動後のリトライ回数を少
なく設定すれば、異なる無線端末２からの要求の衝突が
発生した場合、ハイパーテキストのクリックによるデー
タダウンロード要求よりもブラウザ起動時のホームペー
ジのダウンロードが優先されるようになる。

【００８４】なお、上記実施形態では、狭帯域基地局と
広帯域基地局というように基地局を２つの筺体に分けた
ものを例にしたが、狭帯域基地局と広帯域基地局とを同
一の筺体としても良い。

【００８５】

【発明の効果】このように本発明によれば、トランスポ
ート制御プロトコル、つまりTCP を接続している間のみ
呼を接続しTCP の終了をもって呼を解放するので、呼の
解放中は他の無線端末がアクセスできるようになり、実
際の無線通信チャネル（スロット）の数よりも多くの無
線端末（ユーザ）を収容することができる。

【００８６】また、無線端末からの無線通信チャネル割
り当て要求に対して、広帯域基地局の送信バッファがオ
ーバーフローしそうなときは、狭帯域基地局が割り当て
要求を出した無線端末に無線通信チャネルの割当を行わ
ないので、広帯域基地局の送信バッファのオーバーフロ
ーを未然に防止することができる。

【００８７】この結果、ブラウザ使用時の無駄な回線接
続時間を省くことができる。また、ダウンロード制御に
支障をきたすことなくシステムのユーザ収容量を増加す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一つの実施形態の非対称無線伝送
システムの構成を示す図。

【図２】図１の非対称無線伝送システムの広帯域基地局
の構成を示す図。

【図３】この非対称無線伝送システムの動作を示すシー
ケンス図。

【図４】一般的なＴＤＭＡ−ＴＤＤのスロット構成を示
す図。

【図５】ブラウザの起動時と起動後とで異なる制御スロ
ットを割り当る際の概念図。

【図６】無線端末からの新規のアクセスを制限する通信
シーケンスの一例を示す図。

【図７】図６の例以外に無線端末からの新規のアクセス
を制限する通信シーケンスを示す図。

【図８】ブラウザ起動時に行われる新規のランダムアク
セスのリトライ回数とブラウザ起動後のランダムアクセ
スのリトライ回数とを異ならせた通信シーケンスを示す
図。

【符号の説明】

１…ネットワーク、２…無線端末、３…狭帯域基地局、
４…広帯域基地局、５…WWW サーバ、４１…ネットワー
クアダプタ、４２…送信バッファ、４３…データリンク
部、４４…誤り訂正検出用符号化部、４５…ベースバン
ドモデム部、４６…ＲＦ部、４７…アンテナ、４８…制
御部。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線端末からの各種要求の送受信を双方
   向無線通信チャネルを利用して行う狭帯域基地局と、ユ
   ーザに提供するさまざまなハイパーテキストデータをリ
   ンクして格納したウエッブサーバと前記狭帯域基地局と
   にネットワークを介して接続され、前記無線端末からの
   各種要求に対して前記ウエッブサーバから前記ネットワ
   ークを通じて得たデータを前記双方向無線通信チャネル
   に比べてデータの伝送速度が高速な下りの無線通信チャ
   ネルを利用して前記無線端末へダウンロードする広帯域
   基地局とを有する無線通信システムにおいて、 前記狭帯域基地局は、 前記無線端末がブラウザを起動しウエッブサーバにアク
   セスしホームページのデータをネットワークからダウン
   ロードする際にトランスポート制御プロトコルによる接
   続を行い無線回線を接続するためにランダムアクセスす
   る制御チャネルと、前記ブラウザを起動後に得たホーム
   ページからハイパーテキストアドレスを指定して所望の
   データをダウンロードする際にトランスポート制御プロ
   トコルによる接続を行い無線回線を接続するためにラン
   ダムアクセスする制御チャネルとを異ならせるように前
   記各無線通信チャネルを割り当てる手段と、 前記無線端末から前記ウエッブサーバへアクセスする際
   に行われたトランスポート制御プロトコルの接続フェー
   ズの終了をもって前記各無線通信チャネルを解放する手
   段と を具備したことを特徴とする無線通信システム。
2. 【請求項２】 無線端末からの各種要求の送受信を双方
   向無線通信チャネルを利用して行う狭帯域基地局と、ユ
   ーザに提供するさまざまなハイパーテキストデータをリ
   ンクして格納したウエッブサーバと前記狭帯域基地局と
   にネットワークを介して接続され、前記無線端末からの
   各種要求に対して前記ウエッブサーバから前記ネットワ
   ークを通じて得たデータを前記双方向無線通信チャネル
   に比べてデータの伝送速度が高速な下りの無線通信チャ
   ネルを利用して前記無線端末へダウンロードする広帯域
   基地局とを有する無線通信システムにおいて、 前記狭帯域基地局は、 前記無線端末が起動させたブラウザがトランスポート制
   御プロトコルの接続を 行い無線通信チャネルの割り当て
   要求を行った場合、前記同様の手順で既に無線通信チャ
   ネルを割り当てている無線端末の数をチェックし、予め
   設定した閾値を越えている場合、前記無線通信チャネル
   の割当を拒否する手段と、 前記無線端末から前記ウエッブサーバへアクセスする際
   に行われたトランスポート制御プロトコルの接続フェー
   ズの終了をもって前記各無線通信チャネルを解放する手
   段とを具備した ことを特徴とする無線通信システム。
3. 【請求項３】 無線端末からの各種要求の送受信を双方
   向無線通信チャネルを利用して行う狭帯域基地局と、ユ
   ーザに提供するさまざまなハイパーテキストデータをリ
   ンクして格納したウエッブサーバと前記狭帯域基地局と
   にネットワークを介して接続され、前記無線端末からの
   各種要求に対して前記ウエッブサーバから前記ネットワ
   ークを通じて得たデータを前記双方向無線通信チャネル
   に比べてデータの伝送速度が高速な下りの無線通信チャ
   ネルを利用して前記無線端末へダウンロードする広帯域
   基地局とを有する無線通信システムにおいて、 前記狭帯域基地局は、 前記無線端末が起動させたブラウザがトランスポート制
   御プロトコルの接続を行い無線通信チャネルの割り当て
   要求を行った場合、広帯域基地局の送信バッファに蓄積
   されているデータの残量をチェックし、予め設定した閾
   値を越えている場合、前記無線通信チャネルの割当を拒
   否する手段と、 前記無線端末から前記ウエッブサーバへアクセスする際
   に行われたトランスポート制御プロトコルの接続フェー
   ズの終了をもって前記各無線通信チャネルを解放する手
   段とを具備した ことを特徴とする無線通信システム。
4. 【請求項４】 無線端末からの各種要求の送受信を双方
   向無線通信チャネルを利用して行う狭帯域基地局と、ユ
   ーザに提供するさまざまなハイパーテキストデータをリ
   ンクして格納したウエッブサーバと前記狭帯域基地局と
   にネットワークを介して接続され、前記無線端末からの
   各種要求に対して前記ウエッブサーバから前記ネットワ
   ークを通じて得たデータを前記双方向無線通信チャネル
   に比べてデータの伝送速度が高速な下りの無線通信チャ
   ネルを利用して前記無線端末へダ ウンロードする広帯域
   基地局とを有する無線通信システムにおいて、 前記狭帯域基地局は、 前記無線端末がブラウザを起動して前記ウエッブサーバ
   へ新規にアクセスするときのランダムアクセスのリトラ
   イ回数の制限値と、前記ブラウザを起動後に前記ウエッ
   ブサーバにアクセスするときのランダムアクセスのリト
   ライ回数の制限値とをそれぞれ独立して設定する手段
   と、 前記無線端末から前記ウエッブサーバへアクセスする際
   に行われたトランスポート制御プロトコルの接続フェー
   ズの終了をもって前記各無線通信チャネルを開放する手
   段とを具備した ことを特徴とする無線通信システム。