JP3828042B2

JP3828042B2 - 移動局及び通信システム

Info

Publication number: JP3828042B2
Application number: JP2002134230A
Authority: JP
Inventors: 真伊村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: JP2003333645A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、通信トラフィックに応じてランダムアクセス時の最大ランダム数を変更する移動局及び通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の通信システムを示す構成図であり、図において、１は例えばＴＤＭＡ（時分割多重アクセス）方式を使用して移動局２とデータの送受信を実施する基地局、１ａは基地局１の通信エリア、２はデータを基地局１に送信する際、基地局１がビジー状態である場合、または、他の移動局２とデータの送信タイミングが重なっている場合（データが衝突している場合）、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生し、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、そのデータを基地局１に再送する移動局である。
【０００３】
次に動作について説明する。
例えば、基地局１と移動局２がＴＤＭＡ方式を使用してデータの送受信を実施する場合、複数のチャネルが基地局１と移動局２間に割り当てられる。
図８の例では、４つのチャネルが基地局１と移動局２間に割り当てられているが、図７に示すように、複数の移動局２が同一のチャネル（例えば、ｃｈ１）を使用してデータを基地局１に送信する場合がある。
【０００４】
この場合、図９に示すように、複数の移動局２（図９では、移動局Ａ，移動局Ｂ）が同時に同一のチャネルを使用すると、移動局Ａ，Ｂから送信されたデータが衝突するため、基地局１は移動局Ａ，Ｂから送信されたデータを正しく受信することができなくなり、ＮＡＣＫ信号を移動局Ａ，Ｂに返信する。
移動局Ａ，Ｂは、基地局１からＮＡＣＫ信号を受信すると、データ送信の失敗を認識し、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生する。図９の例では、移動局Ａはランダム数として“２”を発生し、移動局Ｂはランダム数として“４”を発生している。
【０００５】
そして、移動局Ａ，Ｂは、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、先に送信したデータを基地局１に再送する。図９の例では、移動局Ａは２スロット分待機した後、先に送信したデータを再送し、移動局Ｂは４スロット分待機した後、先に送信したデータを再送している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の通信システムは以上のように構成されているので、移動局２がデータ送信の失敗を認識すると、データを基地局１に再送することができる。しかし、移動局２に設定されている最大ランダム数は固定されているため、その最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生しても、基地局１の通信エリア１ａ内に存在する移動局２の台数が増えてくると、データの再送時においても、複数の移動局２の送信タイミングが重なる確率が増加し、データの伝達効率が劣化するなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、通信トラフィックが増加しても、データの伝達効率の劣化を抑制することができる移動局及び通信システムを得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る移動局は、データ送信手段によるデータの再送回数が予め設定された回数に到達すると、送信制御手段に設定されている最大ランダム数を増加させる最大ランダム数変更手段を設けたものである。
【０００９】
この発明に係る移動局は、データ送信手段がデータを再送せずに送信完了した連続送信回数が予め設定された回数に到達すると、最大ランダム数変更手段が送信制御手段に設定されている最大ランダム数を減少させるようにしたものである。
【００１０】
この発明に係る移動局は、基地局の受信可否状態を観測してスロットの使用率を把握し、その使用率に応じて送信制御手段に設定されている最大ランダム数を変更する最大ランダム数変更手段を設けたものである。
【００１１】
この発明に係る移動局は、スロットの使用率が第１の閾値より高くなると、最大ランダム数変更手段が最大ランダム数を増加させる一方、スロットの使用率が第１の閾値より小さい第２の閾値より低くなると、最大ランダム数変更手段が最大ランダム数を減少させるようにしたものである。
【００１２】
この発明に係る通信システムは、基地局がスロットの使用率に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を移動局に通知するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係る通信システムは、スロットの使用率が第１の閾値より高くなると、基地局が最大ランダム数を増加させる一方、スロットの使用率が第１の閾値より小さい第２の閾値より低くなると、基地局が最大ランダム数を減少させるようにしたものである。
【００１４】
この発明に係る通信システムは、基地局が通信エリア内に存在する移動局の台数に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を移動局に通知するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係る通信システムは、基地局の通信エリア内に存在する移動局の台数が増加すると、基地局が最大ランダム数を増加させる一方、その台数が減少すると、基地局が最大ランダム数を減少させるようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による通信システムを示す構成図であり、図において、１１は例えばＴＤＭＡ方式を使用して移動局１２とデータの送受信を実施する基地局、１２はデータを基地局１１に送信する際、基地局１１がデータを受信することが不可能な状態にある場合、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生し、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、そのデータを基地局１１に再送する移動局である。なお、基地局１１がデータを受信することが不可能な状態にある場合としては、例えば、基地局１１がビジー状態である場合や、他の移動局１２とデータの送信タイミングが重なっている場合（データが衝突している場合）などが考えられる。
【００１７】
２１はデータを基地局１１に送信するデータ送信部（データ送信手段）、２２は基地局１１から送信されたデータを受信するデータ受信部、２３はデータ送信部２１からデータが送信された後、データ受信部２２がＡＣＫ信号を受信しない場合、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生するランダム数発生部、２４はランダム数発生部２３から発生されたランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、データの再送指令をデータ送信部２１に与える送信制御部である。なお、データ受信部２２、ランダム数発生部２３及び送信制御部２４から送信制御手段が構成されている。
２５はデータ送信部２１によるデータの再送回数が予め設定された回数に到達すると、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を増加させる最大ランダム数変更部（最大ランダム数変更手段）である。
【００１８】
次に動作について説明する。
移動局１２のデータ送信部２１は、例えば、ユーザからデータの送信要求を受けると、例えば、チャネルｃｈ１を使用して、データを基地局１１に送信する。
ただし、基地局１１の通信エリア内に移動局１２が複数台存在し、複数の移動局１２が同時に同一のチャネルを使用する場合がある。図２の例では、３つの移動局１２（移動局Ａ，移動局Ｂ，移動局Ｃ）が同時に同一のチャネルを使用している。
【００１９】
このような場合、移動局Ａ，Ｂ，Ｃから送信されたデータが衝突するため、基地局１１は移動局Ａ，Ｂ，Ｃから送信されたデータを正しく受信することができなくなり、ＮＡＣＫ信号を移動局Ａ，Ｂ，Ｃに返信する（データの送信元についても、認識することができない場合は、ＮＡＣＫ信号も返信することができない）。
【００２０】
移動局Ａ，Ｂ，Ｃのデータ受信部２２は、データ送信部２１がデータを送信した後、基地局１１からＡＣＫ信号又はＮＡＣＫ信号を受信する。
移動局Ａ，Ｂ，Ｃのランダム数発生部２３は、データ受信部２２がＡＣＫ信号を受信すれば、データ送信の成功を認識して、ランダム数の発生処理は実施しない。しかし、データ受信部２２がＮＡＣＫ信号を受信した場合、または、一定時間経過してもＡＣＫ信号を受信しない場合、データ送信の失敗を認識し、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生する。図２の例では、移動局Ａはランダム数として“２”を発生し、移動局Ｂはランダム数として“４”を発生し、移動局Ｃはランダム数として“２”を発生している。
なお、ランダム数発生部２３は、最大ランダム数が例えば“８”に設定されている場合、“０”から“８”の範囲内で、いずれかの数をランダム数として発生する。
【００２１】
移動局Ａ，Ｂ，Ｃの送信制御部２４は、ランダム数発生部２３がランダム数を発生すると、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、先に送信したデータを基地局１１に再送する旨を指示する再送指令をデータ送信部２１に出力する。
移動局Ａ，Ｂ，Ｃのデータ送信部２１は、送信制御部２４から再送指令を受けると、その再送指令にしたがって先に送信したデータを基地局１１に再送する。
図２の例では、移動局Ａは２スロット分待機した後、先に送信したデータを再送し、移動局Ｂは４スロット分待機した後、先に送信したデータを再送し、移動局Ｃは２スロット分待機した後、先に送信したデータを再送している。
【００２２】
ただし、移動局Ａ，Ｂ，Ｃのデータ送信部２１がデータの再送処理を実施しても、各移動局のランダム数発生部２３が発生するランダム数が偶然一致するような場合には、データの再送処理時においても、データの送信タイミングが重なる場合がある。図２の例では、移動局Ａの１回目の再送処理と、移動局Ｃの１回目の再送処理において重なり、また、移動局Ａの２回目の再送処理と、移動局Ｂの１回目の再送処理において重なっている。
【００２３】
したがって、移動局Ａ，Ｂ，Ｃのデータ送信部２１は、データ送信が成功するまで、同一データの再送処理を繰り返し実施するが、基地局１１の通信エリア内に存在する移動局１２の台数が増えてくると、データの再送時においても、複数の移動局１２の送信タイミングが重なる確率が増加し、データの伝達効率が劣化する不具合が生じる。
そこで、この実施の形態１では、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を送信状況に応じて適宜変更して、複数の移動局１２の送信タイミングが重なる確率を減少させるようにする。
【００２４】
即ち、移動局Ａ，Ｂ，Ｃの最大ランダム数変更部２５は、データ送信部２１によるデータの再送回数をカウントし、そのデータの再送回数と設定回数を比較する。この例では、設定回数を“２”に設定されているものとする。
そして、最大ランダム数変更部２５は、データの再送回数が設定回数に到達すると、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を増加させるように変更する。因みに、移動局Ａは、データを２回再送しても、データ送信が成功しないので、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を例えば“８”から“１０”に増やすように変更する。
これにより、移動局Ａ，Ｂ，Ｃの送信タイミングが重なる確率が減少する。
【００２５】
ただし、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を常に増やす方向にのみ変更すると、データの再送時において、複数の移動局１２の送信タイミングが重なる確率は減少するが、データを再送するまでの待ち時間が長くなり過ぎて、データの伝達効率が劣化する。
そこで、移動局Ａ，Ｂ，Ｃの最大ランダム数変更部２５は、データ送信部２１がデータを再送せずに送信完了した連続送信回数が設定回数に到達すると、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を減少させるように変更する。
例えば、設定回数が“４”に設定されている場合、図３に示すように、移動局Ａが４回連続してデータ送信に成功すると、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を例えば“１０”から“８”に減らすように変更する。
【００２６】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、データ送信部２１によるデータの再送回数が予め設定された回数に到達すると、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を増加させる最大ランダム数変更部２５を設けるように構成したので、通信トラフィックが増加しても、データの伝達効率の劣化を抑制することができる効果を奏する。
【００２７】
なお、この実施の形態１では、複数の移動局１２の送信タイミングが重なるためにデータ送信に失敗する場合について示したが、例えば、移動局Ａがデータを送信する際、他の移動局である移動局Ｂ又はＣが当該送信パケットを使用しているために、基地局１１がビジー状態となり、移動局Ａが基地局１１のビジー状態を検知して、データ送信を実施しない場合も、移動局Ａは同様にデータの再送処理を実施する。
【００２８】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、データ送信部２１によるデータの再送回数が予め設定された回数に到達すると、ランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を増加させるものについて示したが、基地局１１の受信可否状態を観測してスロットの使用率を把握し、その使用率に応じてランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を変更するようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。
【００２９】
具体的には、最大ランダム数変更部２５が、例えば、基地局１１から送信される状態情報（受信不可状態を示すビジー信号、受信可能状態を示すアイドル信号）を受信することにより、基地局１１の受信可否状態を観測してスロットの使用率を把握する。
そして、最大ランダム数変更部２５は、その使用率が例えば６０％（第１の閾値）より高くなると、最大ランダム数を例えば“５”から“７”に増加させるように変更する（図４を参照）。
一方、最大ランダム数変更部２５は、その使用率が例えば２０％（第２の閾値）より低くなると、最大ランダム数を例えば“７”から“５”に減少させるように変更する（図５を参照）。
【００３０】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、移動局１２が基地局１１の受信可否状態を観測してスロットの使用率を把握し、その使用率に応じてランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を変更するものについて示したが、基地局１１がスロットの使用率に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を移動局１２に通知するようにしてもよい。
【００３１】
具体的には、基地局１１は、移動局１２に開放しているスロットの使用率を把握し、その使用率に応じてランダム数発生部２３に設定されている最大ランダム数を決定する。
例えば、スロットの使用率が例えば６０％（第１の閾値）より高くなると、最大ランダム数を例えば“５”から“７”に増加させるように変更する（図４を参照）。
一方、スロットの使用率が例えば２０％（第２の閾値）より低くなると、最大ランダム数を例えば“７”から“５”に減少させるように変更する（図５を参照）。
【００３２】
そして、基地局１１は、上記のようにして最大ランダム数を決定すると、その最大ランダム数を移動局１２に通知する。
これにより、移動局１２は、基地局１１から通知された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生するようにする。
【００３３】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、基地局１１がスロットの使用率に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を移動局１２に通知するものについて示したが、図６に示すように、基地局１１が通信エリア内に存在する移動局１２の台数に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を移動局１２に通知するようにしてもよい。
【００３４】
具体的には、基地局１１の通信エリア内に存在する移動局１２の台数が増加すると、最大ランダム数を例えば“５”から“７”に増加させるように変更する。
一方、移動局１２の台数が減少すると、最大ランダム数を例えば“７”から“５”に減少させるように変更する。
そして、基地局１１は、上記のようにして最大ランダム数を決定すると、その最大ランダム数を移動局１２に通知する。
これにより、移動局１２は、基地局１１から通知された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生するようにする。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、データ送信手段によるデータの再送回数が予め設定された回数に到達すると、送信制御手段に設定されている最大ランダム数を増加させる最大ランダム数変更手段を設けるように構成したので、通信トラフィックが増加しても、データの伝達効率の劣化を抑制することができる効果がある。
【００３６】
この発明によれば、データ送信手段がデータを再送せずに送信完了した連続送信回数が予め設定された回数に到達すると、最大ランダム数変更手段が送信制御手段に設定されている最大ランダム数を減少させるように構成したので、通信トラフィックが少ないときのデータの伝達効率を高めることができる効果がある。
【００３７】
この発明によれば、基地局の受信可否状態を観測してスロットの使用率を把握し、その使用率に応じて送信制御手段に設定されている最大ランダム数を変更する最大ランダム数変更手段を設けるように構成したので、通信トラフィックが増加しても、データの伝達効率の劣化を抑制することができる効果がある。
【００３８】
この発明によれば、スロットの使用率が第１の閾値より高くなると、最大ランダム数変更手段が最大ランダム数を増加させる一方、スロットの使用率が第１の閾値より小さい第２の閾値より低くなると、最大ランダム数変更手段が最大ランダム数を減少させるように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、データの伝達効率を高めることができる効果がある。
【００３９】
この発明によれば、基地局がスロットの使用率に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を移動局に通知するように構成したので、通信トラフィックが増加しても、データの伝達効率の劣化を抑制することができる効果がある。
【００４０】
この発明によれば、スロットの使用率が第１の閾値より高くなると、基地局が最大ランダム数を増加させる一方、スロットの使用率が第１の閾値より小さい第２の閾値より低くなると、基地局が最大ランダム数を減少させるように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、データの伝達効率を高めることができる効果がある。
【００４１】
この発明によれば、基地局が通信エリア内に存在する移動局の台数に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を移動局に通知するように構成したので、通信トラフィックが増加しても、データの伝達効率の劣化を抑制することができる効果がある。
【００４２】
この発明によれば、基地局の通信エリア内に存在する移動局の台数が増加すると、基地局が最大ランダム数を増加させる一方、その台数が減少すると、基地局が最大ランダム数を減少させるように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、データの伝達効率を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による通信システムを示す構成図である。
【図２】トラフィック増加時の処理を示す説明図である。
【図３】トラフィック減少時の処理を示す説明図である。
【図４】トラフィック増加時の処理を示す説明図である。
【図５】トラフィック減少時の処理を示す説明図である。
【図６】移動局の台数が増減する際の処理を示す説明図である。
【図７】従来の通信システムを示す構成図である。
【図８】基地局と移動局間に割り当てられているチャネルを示す説明図である。
【図９】トラフィック増加時の処理を示す説明図である。
【符号の説明】
１１基地局、１２移動局、２１データ送信部（データ送信手段）、２２データ受信部（送信制御手段）、２３ランダム数発生部（送信制御手段）、２４送信制御部（送信制御手段）、２５最大ランダム数変更部（最大ランダム数変更手段）。

Claims

データを基地局に送信するデータ送信手段と、上記データ送信手段がデータ送信を実施する際、上記基地局がデータを受信することが不可能な状態にある場合、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生し、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、そのデータの再送指令を上記データ送信手段に与える送信制御手段とを備えた移動局において、上記データ送信手段によるデータの再送回数が予め設定された回数に到達すると、上記送信制御手段に設定されている最大ランダム数を増加させる最大ランダム数変更手段を設けたことを特徴とする移動局。
最大ランダム数変更手段は、データ送信手段がデータを再送せずに送信完了した連続送信回数が予め設定された回数に到達すると、送信制御手段に設定されている最大ランダム数を減少させることを特徴とする請求項１記載の移動局。
データを基地局に送信するデータ送信手段と、上記データ送信手段がデータ送信を実施する際、上記基地局がデータを受信することが不可能な状態にある場合、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生し、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、そのデータの再送指令を上記データ送信手段に与える送信制御手段とを備えた移動局において、上記基地局の受信可否状態を観測してスロットの使用率を把握し、その使用率に応じて上記送信制御手段に設定されている最大ランダム数を変更する最大ランダム数変更手段を設けたことを特徴とする移動局。
最大ランダム数変更手段は、スロットの使用率が第１の閾値より高くなると最大ランダム数を増加させる一方、スロットの使用率が第１の閾値より小さい第２の閾値より低くなると最大ランダム数を減少させることを特徴とする請求項３記載の移動局。
移動局がデータを基地局に送信する際、上記基地局がデータを受信することが不可能な状態にある場合、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生し、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、そのデータを上記基地局に再送する通信システムにおいて、上記基地局はスロットの使用率に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を上記移動局に通知することを特徴とする通信システム。
基地局は、スロットの使用率が第１の閾値より高くなると最大ランダム数を増加させる一方、スロットの使用率が第１の閾値より小さい第２の閾値より低くなると最大ランダム数を減少させることを特徴とする請求項５記載の通信システム。
移動局がデータを基地局に送信する際、上記基地局がデータを受信することが不可能な状態にある場合、予め設定された最大ランダム数を超えない範囲内でランダム数を発生し、そのランダム数に相当するスロット数だけ待機した後に、そのデータを上記基地局に再送する通信システムにおいて、上記基地局は通信エリア内に存在する移動局の台数に応じて最大ランダム数を決定し、その最大ランダム数を上記移動局に通知することを特徴とする通信システム。
基地局は、通信エリア内に存在する移動局の台数が増加すると最大ランダム数を増加させる一方、その台数が減少すると最大ランダム数を減少させることを特徴とする請求項７記載の通信システム。