JP3618073B2 - 無線帯域優先割当装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、基地局と複数の端末局とで無線網を構成して通信を行う無線アクセスシステム、LAN、あるいは無線移動体通信でのTDMA(Time Division Multiple Access)における動的に帯域を割り当てる装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の無線通信における帯域割当に関しては、リアルタイム性を重んじる優先割当が知られている。動画や、音声伝送での遅れ回避のため、こうしたセルはTDMAフレームの中で優先的に固定の帯域を割り当てられている。
【0003】
特開平3−241926号公報では、ポーリング番号に基づいて優先的にチャネルを割り当てる方式が示されている。
また特開平9−214459号公報では、データのトラフィック量に合わせて帯域割当を動的に変更する方式が示されている。
これらいずれの方式であっても、TDMAフレームにおいて、制御用エリア、報知用エリアとは別に、端末局から基地局への上り用に帯域の固定割当エリア、上りダイナミック割当エリア、下りユーザ用固定+ダイナミック割当エリアを設けて、回線設定情報、無線回線情報、それに上記のある従来例ではトラフィック情報を基に、各端末毎に帯域を割り当てている。
【0004】
一般的には、上り用のユーザデータ及び下り用のユーザデータは、TDMAダイナミック・スロット・アサイン方式においては、CBR(Consta nt Bit Rate)のような帯域を保証しているトラフィックに対しては優先的に上り用の固定割当エリアと、下りユーザ用固定+ダイナミック割当エリアとを割り当てる。
またUBR(Unspecified Bit Rate)のようなリアルタイム性が要求されず、最低帯域も保証されないトラフィックに対しては、各種の情報を参照して、上りダイナミック割当エリアと、下りユーザ用固定+ダイナミック割当エリアとを割り当てる。
このようにして決められた帯域割当に基づき、基地局から各端末局に帯域割当情報を通知し、各端末局はこれらの通知に基づいてそれぞれ指定の帯域を使用して通信を行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線帯域の優先割当は以上のように構成され、リアルタイム性が要求されるパケット等においては固定エリアが優先割り当てされていたが、データパケットについてはそのパケット内容に従って優先割り当てする方法がなく、特にベストエフォート系のアプリケーションが動作する場合は、他の情報に従って優先制御するので、ユーザ、コンテンツ、アクセス等の、特殊な情報に基づいて優先制御をすることが困難であるという課題があった。
【0006】
この発明は上記の課題を解決するためになされたもので、動的に変化する帯域割当において、特殊な情報に基づいて優先的に帯域割当をする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る無線帯域優先割当装置は、基地局と複数の端末局とで構成されるTDMA無線アクセスシステムにおいて、
帯域保証された優先固定帯域以外の動的に割当が変化する変化帯域に対する帯域割当を行い、複数の優先度別キューバッファにデータを分離制御するスケジューラを設けて、
このスケジューラは、基地局からの送信データパケットに含まれるヘッダ部のTOS(Type Of Service)フィールドまたはDiff−serveフィールドを読み取って、対応して優先度別に設けたキューバッファに送り、帯域割り当てするようにした。
【0008】
また更に、スケジューラは、TCP(Transmission Control Protocol)パケットのIP(Internet Protocol)アドレスまたはポート番号を見て帯域割り当てするようにした。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1における構成と動作を図について説明する。図1において、1は基地局、2は端末局a、3は端末局n、4は基地局1内にあるスケジューラ、5は例えばスケジューラ4内にある帯域要求管理部、6は帯域割当て制御部であり、11は端末局a宛の下り送受信部(キューバッファ)、12は端末局n宛の下り送受信部(キューバッファ)、13は端末局a2からの上り送受信部(キューバッファ)、14は端末局n3からの上り送受信部(キューバッファ)である。
また21はTDMAフレームで、以下の22は下り報知用エリア、23は下り制御用エリア、24は下りユーザ用固定(デマンド)+ダイナミック割り当てエリア、25は上り制御用エリア、26は上りユーザ用ダイナミック割り当てエリア、27は上りユーザ用固定(デマンド)割当てエリアを含んでいる。更に、31は回線設定情報、32は端末局a2の上り帯域割当て要求、33は端末局n3の上り帯域割当て要求、34は端末局a2宛の下り帯域割当て要求、35は端末局n3宛の下り帯域割当て要求、36はトラフィック情報、37は再送情報、38は無線回線状態情報、39はIP,TCP,UDP(User Datagram Protocol)ヘッダ情報、41は帯域割当て情報である。
【0010】
無線アクセス装置の基地局1のスケジューラ4により、無線帯域の割当て制御が行われ、基地局1と複数の端末局a2…端末局n3において、TDMA方式により通信を行う2つの場合、例えばCBRのような帯域を保証するトラフィックは、回線設定情報31に基づき、帯域割当て制御部6が固定(デマンド)的に下りユーザ用固定(デマンド)+ダイナミック割り当てエリア24および、上りユーザ用固定(デマンド)割当てエリア27に必要帯域を割り当てる。
例えばUBRのようなリアルタイム性を重視せず、また最低帯域も保証しないベストエフォート系のトラフィックは、制御用情報である各々の帯域割当て要求32〜35の中の特に送信キュー長あるいは、入力トラフィック量、滞留時間、セル廃棄率などのトラフィック情報および、再送情報、無線回線状態情報、さらにユーザデーターの先頭にあるIP、TCPまたは、UDPヘッダの情報も制御用情報として、帯域割当て要求32〜35の中に入れて、帯域要求管理部5へ要求を送信する。
最終的には、帯域割当て制御部6が帯域要求管理部5から、これらのトラフィック情報、および、再送情報、無線回線状態情報、IP、TCP、UDPヘッダ情報を必要に応じて取り出し、それに基づき、ダイナミックに下りユーザ用固定(デマンド)+ダイナミック割り当てエリア24および、上りユーザ用ダイナミック割り当てエリア26に、帯域を割り当てる。
【0011】
本実施の形態においては、特に、IPV4(Internet Protocol Version4)ヘッダのTOS(Type Of Service)フィールド、Diff−serveフィールド、IPV6(Internet Pro tocol Version6)ヘッダのTraffic classフィールド、Flow Labelフィールドの優先度に応じて、優先割当て、あるいは、重み付けによる帯域割当てを行う。これにより、例えば、通信内容により、優先付けを行ったり、役職者を一般社員より優先させることができる。
また、IPV4ヘッダのプロトコルフィールド、IPV6ヘッダのNext Headerフィールドにより、例えば、ICMP(Internet Control Message Protocol)を優先したり、RSVP(Resovrce Reservation Protocol)、IGMP(Internet Group Management Protocol)を優先するような優先割当て、あるいは、重み付けによる帯域割当てを行うことにより、制御情報を優先させる。
【0012】
さらに、IPアドレス自体を用いて、特定用途として決められているIPマルチキャスト用のアドレスのパケットを優先させたりすることも可能である。
TCP、UDPヘッダのポート番号により、FTP(File Transfer Protocol)、HTTP(Hypertext Transport Protocol)より特定のアプリケーションを優先割当て、あるいは、重み付けによる帯域割当てを行うことができる。
【0013】
帯域割当て制御部6は、以上の帯域割当ての結果、どのスロットにどのトラフィックを割り当てたかを示す帯域割当て情報41を端末局a宛の下り送受信部11、端末局n宛の下り送受信部12および、下り報知用エリア22を用いて、端末局aからの上り送受信部13、…、端末局nからの上り送受信部14に通知し、基地局1および、端末局a2、…、端末局n3は、通信を行う。
【0014】
また、IPヘッダあるいは、TCPまたは、UDPヘッダの情報で送信キューを分離し、そのトラフィック情報により優先度を設けて優先的に帯域を割当て、あるいは、重み付けによる帯域割当てを行うことも、同等の効果がある。例えば、TOSフィールド、Diff−serveフィールドの情報により、送信キューをクラス分けし、そのクラス毎の送信キュー長などのトラフィック情報にスケジューラ4が優先割当て、あるいは、重み付け割当てを行う。
【0015】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、可変帯域割当を行うスケジューラがパケットに含まれるトラフィック情報を見て帯域割り当てするので、重要なトラフィックをきめ細かく優先伝送できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1における基地局の構成と、フレームでの優先割当を説明する図である。
【符号の説明】
1 基地局、2 端末局a、3 端末局n、4 スケジューラ、5 帯域要求管理部、6 帯域割当制御部、11 端末局a用下り送受信部、12 端末局n用下り送受信部、13 端末局aでの上り送受信部、14 端末局nでの上り送受信部、21 TDMAフレーム、24 下りユーザ用固定+ダイナミック割当エリア、26 上りユーザ用ダイナミック割当エリア、39 IP、TCP、UDPヘッダ情報、41 帯域割当情報。
Claims (2)
- 基地局と複数の端末局とで構成されるTDMA無線アクセスシステムにおいて、
帯域保証された優先固定帯域以外の動的に割当が変化する変化帯域に対する帯域割当を行い、複数のキューバッファにデータを分離制御するスケジューラを設けて、
上記スケジューラは、基地局からの送信データパケットに含まれるヘッダ部のTOSフィールドまたはDiff−serveフィールドを読み取って、対応して優先度別に設けた上記キューバッファに送り、帯域割り当てするようにしたことを特徴とする無線帯域優先割当装置。 - スケジューラは、TCPパケットのIPアドレスまたはポート番号を見て帯域割り当てするようにしたことを特徴とする請求項1記載の無線帯域優先割当装置。
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