JP4015428B2 - インアクティビティタイマを備えた無線基地局／無線基地局制御装置、無線端末及び状態制御方法 - Google Patents
インアクティビティタイマを備えた無線基地局／無線基地局制御装置、無線端末及び状態制御方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線端末と無線通信を行う無線基地局／無線基地局制御装置（以下、基地局と称する）、無線端末及びそれらの状態制御方法に関し、特にインアクティビティタイマ値の設定を利用状況に応じて動的に可変させることにより、データの送受信が行われていない無通信時間における無線回線の不使用時間を減らし、無線回線の利用効率を向上させるようにした基地局、無線端末及びそれらの状態制御方法に関する。なお、インアクティビティタイマ値については、次に述べるように、アクティブ状態からドーマント状態に遷移させるための無線回線解放処理を開始するタイミングを定めた値である（文献 ”cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification, 3GPP2 C．S0024 Version2.0、Oct.27.2000” 参照）。
【０００２】
【従来の技術】
近年のディジタル移動通信システムの発展から、音声通話サービスに加え、無線パケットデータ通信サービスが提供されている。この無線パケットデータ通信サービスは、ユーザが、自身の無線端末から基地局、インターネット網等を介し、サーバ装置をアクセスすることで、いつでもどこにいても電子メールのやりとりやＷｅｂ情報の閲覧等を行うことができるものである。しかし、無線通信に利用できる通信資源、例えば、周波数資源は有限であり、その限られた周波数でできる限り多くの加入者にサービスを提供するためには、データの送受信が行われていない無線回線を解放し、他のユーザに割り当てることが極めて重要である。
【０００３】
無線パケットデータ通信においては、文献 “Data Service Options for Spread Spectrum Systems: cdma2000 High Speed Packet Data Service Option 33, PN-4692.12 (TIA/EIA/IS-707-A-2.12), January 2000” で示されるように、パケットを送受信している状態として、「アクティブ状態」と「ドーマント状態」とがある。「アクティブ状態」は、基地局と無線端末の間で無線回線を設定している状態である。一方、「ドーマント状態」は、呼を保留状態にして基地局と無線端末の間で無線回線を一時的に解放している状態である。無線パケットデータ通信の一般的な使用環境において、基地局と無線端末の間で常時パケットが送受信されている場合は少なく、通常は間欠的にパケットが送受信される。そこで、アクティブ状態でパケットが一定時間送受信されなければ、強制的にドーマント状態に遷移させる方法がとられている。そのために、パケット送受信完了からカウントアップを開始するインアクティビティタイマと呼ばれるタイマを設定し、タイマ設定時間中に新たな送受信がされなかった場合、ドーマント状態に遷移させる。このアクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるためのタイマとなるインアクティビティタイマ値は、システム構成やトラフィック量などに基づいて算出されるものであり、具体的な固定値は規定されていない。上記文献には、インアクティビティタイマ値を２０秒以下の値に設定しないことが推奨されている。
【０００４】
また、一般に、無線通信では、無線端末が通信を継続（無線回線を設定）しつつ、通信中の基地局切り替え（ハンドオーバ）を行う。そのため、ある基地局が管理する無線ゾーン内の無線端末数は流動的となる。また、周波数資源が有限のため、多くの加入者に無線回線を使用したサービスを提供するためには、できる限り多くのユーザに無線回線を割り当てる必要がある。そこで、上記インアクティビティタイマを設定することにより、データの送受信が行なわれていない無線回線を一時的に解放し、その無線回線をデータの送受信を行なう必要のある他の無線端末に対して一時的に割り当て、結果として、無線回線を効率良く利用することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、上述のインアクティビティタイマの設定値に、送受信されるデータの種別によらず固定値を用いている。しかし、データの種別により、送信間隔は異なる。このため、インアクティビティタイマの設定値を固定値とする場合、例えば、電子メールなどの通信時間の短い小さなサイズのデータを断続的に送受信するときには短く、ストリームデータなど通信時間のかかる大きなサイズのデータを複数のパケットに分割して送受信するときには長く、というようにトラフィック量によって適宜インアクティビティタイマ値を設定しなければ、無線回線の設定／解放による余分な処理が増え、無線回線の利用効率が低下するという課題がある。
【０００６】
また、無線端末がその移動に伴い無線回線を設定したままハンドオーバを行なった場合、無線回線を設定しないで移動を行なった場合と比べて、無線端末／無線基地局／無線基地局制御装置における処理量は増大する。これは、無線回線を設定しない時の移動では、無線端末から無線基地局／無線基地局制御装置への位置登録情報の送信のみであるのに対し、無線回線を設定したままであるとその無線回線を維持するために無線端末／無線基地局／無線基地局制御装置間のやり取りが発生するためである。このため、トラフィック量の少ない無線端末の無線回線を早めに解放してしまうなど、トラフィック量によって適宜インアクティビティタイマ値を設定することが必要である。
【０００７】
上記課題を解決する手段として、ある無線ゾーンにおける過去のトラフィック量などからインアクティビティタイマの固定値を算出することも考えられる。しかし、インアクティビティタイマの固定値を使用する以上、上記の課題は必ず残ってしまう。
本発明の目的のひとつは、インアクティビティタイマ値をデータの種別等の各種状況に応じて切り換えることによって、無通信時間での通信回線の不使用時間を減らし、回線利用効率を高めることにある。これにより、各無線端末の通信機会を高める機会も生じる。また、本発明の他の目的は、アプリケーションごとの適切なインアクティビティタイマ設定により無線回線の設定／解放処理回数を減少させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、特に、送受信されるデータの種別によりインアクティビティタイマの設定値を変化させるようにした。具体的には、通信時間の短い小さなサイズのデータを断続的に送受信する無線端末のインアクティビティタイマ値を短時間にし、また通信時間のかかる大きなサイズのデータを複数のパケットに分割して送受信する無線端末のインアクティビティタイマ値を長時間に設定する。それにより、無線端末が無線回線を占有する時間を平均として減らすことができるため、無線ゾーン内の多数の無線端末に無線回線を使用できる機会を与えることができる。
【０００９】
また、本発明では、無線端末及び基地局が送信するパケットのあるフィールドにデータ種別を示す情報を書き込むことにより、無線端末あるいは基地局がパケットの送信先を判別し、インアクティビティタイマの設定値を変化させる。データ種別によりパケットの送受信間隔も異なるため、データ種別に応じたインアクティビティタイマを個別に設定することで、適切な無線回線の解放及び無線回線の維持を行なうことができる。
【００１０】
本発明の第１の解決手段によると、
無線端末と無線回線を用いて通信を行う無線基地局／無線基地局制御装置において、
無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する制御部と、
アプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンに対応して、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を記憶したメモリと、
パケットの無線端末からの受信又は無線端末への送信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマと
を備え、
前記無線基地局／無線基地局制御装置が無線端末との間でデータを送信又は受信した場合、前記制御部は、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
前記制御部は、取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき前記メモリを参照してインアクティビティタイマ値を求め、該インアクティビティタイマ値を設定し、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置が提供される。
【００１１】
本発明の第２の解決手段によると、
無線基地局／無線基地局制御装置と無線回線を用いて通信を行う無線端末において、
無線基地局／無線基地局制御装置との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する制御部と、
アプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンに対応して、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を記憶したメモリと、
パケットの無線基地局／無線基地局制御装置からの受信又は無線基地局／無線基地局制御装置への送信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマと
を備え、
前記無線端末が無線基地局／無線基地局制御装置との間でデータを送信又は受信した場合、前記制御部は、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
前記制御部は、取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき前記メモリを参照してインアクティビティタイマ値を求め、該インアクティビティタイマ値を設定し、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線端末が提供される。
【００１２】
本発明の第３の解決手段によると、
無線基地局／無線基地局制御装置と無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する状態制御方法において、
前記無線基地局／無線基地局制御装置が無線端末との間でデータを送信又は受信した場合、前記制御部は、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を設定し、
特定の無線端末から或いは当該無線端末へのパケットの送受信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置の状態制御方法が提供される。
【００１３】
本発明の第４の解決手段によると、
無線基地局／無線基地局制御装置と無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する状態制御方法において、
前記無線端末が前記無線基地局／無線基地局制御装置との間でデータを送信又は受信した場合、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を設定し、
特定の前記無線基地局／無線基地局制御装置から或いは当該前記無線基地局／無線基地局制御装置へのパケットの送受信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線端末の状態制御方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
１．インアクティビティタイマの固定値設定
本発明を説明する前に、関連する技術として、インアクティビティタイマを固定値にする場合の課題について、図１から図３を用いて説明する。
図１は、インアクティビティタイマを使用した場合の、無線回線の使用状態を示す図である。基地局１０２は無線ゾーン１０１内で最大で３本の無線回線を設定できるものとする。また、無線ゾーン１０１内にはすでに無線回線を設定している無線端末１０３−１〜１０３−３がある。無線端末１０３-１、１０３-２は、基地局１０２とデータの送受信を行なっているが、無線端末１０３-３は、無線回線を設定しているが、データの送受信を行なっていないものとする。この時、無線端末１０３-４が、新たに無線回線を設定してデータの送受信を行なおうとしても、すでに基地局１０２では無線回線が３本設定されているため、新たな無線回線を設定することができず、基地局１０２とデータの送受信を行なうことができない。このため、無線回線上のデータの送受信を監視するためのインアクティビティタイマを基地局１０２内に設定し、一定時間データの送受信が行なわれていない無線回線を解放する。図１では、データの送受信が行なわれていない無線端末１０３-３と基地局１０２間の無線回線を解放し、データの送受信を行なおうとする無線端末１０３-４と基地局１０２間に新しい無線回線を設定している。
【００１５】
図２は、電子メール等の通信時間の短い小さなサイズのデータが、断続的に送受信（基地局から無線端末へ、あるいは、無線端末から基地局へ）される場合の例を示した図である。なお、図２の例では、無線端末と基地局間に設定できる無線回線を１本とし、基地局の管理する無線ゾーン内にはユーザ１、ユーザ２の２ユーザが存在しているものと仮定する。時刻ｔ１１にユーザ１のあるパケットＡ（２０２）の基地局への送信が完了し、時刻ｔ１５までユーザ１は、別のパケットＢ（２０３）の送信を行なわない。この時、パケットＡの通信時間ｔ１０〜ｔ１１に比べて、ｔ１１〜ｔ１４が長いように、つまりユーザ１に設定されているインアクティビティタイマＴ０（２０１−１）が長く設定されていると、データの送受信が行なわれていないにもかかわらず、長時間無線回線が設定され続けることになる。このような状態でユーザ２が時刻ｔ１２でパケットＣ（２０４）を基地局へ送信しようとしても無線回線が空いていないため、基地局と無線端末間に無線回線を設定することができない。
【００１６】
図３は、動画等のストリームデータのような通信時間のかかる大きなサイズのデータが、送受信（基地局から無線端末へ、あるいは、無線端末から基地局へ）される場合の例を示した図である。このようなデータが無線回線上を送受信することのできるパケットサイズの最大長を超えたとき、ストリームデータを複数のパケットに分割して送受信を行うことになる。また、そのパケット送受信間隔は、パケット送信元の処理能力や無線回線状況などにより、不定である。図３の例では、あるストリームデータをパケットＤ-１（３０２-１）、パケットＤ-２（３０２-２）及びパケットＤ-３（３０２-３）のパケットデータに分割したものとする。時刻ｔ２１にパケットＤ-１の無線端末への送信が完了すると、次にパケットＤ-２が送信される。この時、パケットＤ-１とパケットＤ-２の通信間隔ｔ２１〜ｔ２３に比べて、ｔ２１〜ｔ２２が短いように、つまりユーザ１に設定されているインアクティビティタイマＴ０（３０１−１）の設定値が短く設定されていると、基地局がデータの全ブロックの送信を完了していないにもかかわらずドーマント状態に遷移することになる。このため、未送信分のデータを送信しようとするたびに、ドーマント状態からアクティブ状態へ遷移させるための無線回線の設定が再度必要となる。これにより、全データの送信完了までの時間が遅れ、結果的に長時間無線回線を占有することになる。
【００１７】
２．第１の実施形態 − 送信又は受信パケットのヘッダによるインアクティビティタイマの設定
２−１．インアクティビティタイマのアプリケーション種別（データ種別）による設定
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて述べる。
図４は、本発明における無線通信システムの通信網構成を示す図である。無線交換局４０５は、無線端末４１０の相互通信における交換機能を有し、基地局４０８は、無線端末４１０と無線交換局４０５との通信回線の制御を行い、無線端末４１０との無線回線４０９の制御を行う。無線交換局内にあるＨＬＲ（Home Location Register）４０６は、無線端末の契約時に加入者データを保存し、その端末の位置管理を行う装置であり、また、データベース４０７は、無線端末４１０に関する各種情報を格納する装置である。本発明におけるインアクティビティタイマに関する構成は、基地局４０８あるいは無線端末４１０に含まれる。
【００１８】
無線端末からインターネット等のサービスを利用する場合、無線端末は、無線交換局及びインターネット網４０２との接続サービスを提供するＩＳＰ（Internet Service Provider）４０３を介して、ＷＷＷ（World-Wide Web）サーバ４０１にアクセスする。また、電子メール等のサービスを利用する場合、無線端末は、無線交換局を介し、ＷＡＰ（Wireless Application Protocol）対応サーバ４０４にアクセスする。なお、ＷＡＰとは、携帯電話機などの無線端末を使ってインターネット上の情報を素早く表示するためのコンテンツ記述言語と通信プロトコルの仕様である。
図５は、本発明における基地局の構成を示した図である。ＲＦ（Radio Frequency）部５０２は、アンテナ５０１を介して、無線端末へ送信する信号を送信用周波数に、また無線端末より受信した信号を元の周波数に変換し、信号処理部５０３は、ベースバンド信号の処理を行う。ネットワークインタフェース５０４は、無線交換局と信号の送受信を行う。ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０６は、インアクティビティタイマ５０５及び管理テーブル５０８を含むメモリ５０７の制御を行う。インアクティビティタイマ５０５がメモリ５０７内管理テーブル５０８を参照し、インアクティビティタイマ値を設定する。なお、管理テーブル５０８には、後述する図９、図１４等のテーブルが格納される。
【００１９】
図６は、本発明における無線端末の構成を示した図である。ＲＦ部６０２は、アンテナ６０１を介して、基地局へ送信する信号を送信用周波数に、また基地局より受信した信号を元の周波数に変換し、信号処理部６０３は、ベースバンド信号の処理を行う。ＣＰＵ６０５は、基地局と同様にインアクティビティタイマ６０４及び管理テーブル６０７を含むメモリ６０６の制御を行う。
インアクティビティタイマ値は、アクティブ状態からドーマント状態に遷移させるための無線回線解放処理を開始するタイミングを規定したものである。インアクティビティタイマ５０５及び６０４は、アクティブ状態においてパケットの送受信を完了した時点からカウントアップを開始し、設定されたタイマ値となるとアクティブ状態からドーマント状態へ強制的に遷移させ、無線回線を解放する処理を行う。
なお、図５、図６において、インアクティビティタイマの設定は、ＣＰＵ５０６、６０５のソフトウェア処理でも実現可能であるため、インアクティビティタイマ５０５、６０４をそれぞれＣＰＵ５０６、６０５に含めても構わない。また、インアクティビティタイマは、基地局又は無線端末の一方に備えてもよいし、両方に備えてもよい。それを両方に備えた場合は、いずれかを優先する方法、どちらか早い又は遅い方でタイミングを制御する方法など適宜定めることができる。
【００２０】
つぎに、インアクティビティタイマの設定値をデータの種別により変化させた場合の効果を図７と図８を用いて説明する。
図７は、データ通信時間に比べて無通信時間の長いデータ、すなわち、通信時間の短い小さなサイズのデータに対して、インアクティビティタイマの設定値を短く設定した場合の無線回線の状態を示した図である。なお、図７の例では、無線端末と基地局間に設定できる無線回線は１本とし、基地局の管理する無線ゾーン内にはユーザ１、ユーザ２の２ユーザが存在しているものと仮定する。時刻ｔ３１にユーザ１のパケットＡ（７０２）の基地局への送信が完了し、時刻ｔ３６までユーザ１は、別のパケットＢ（７０３）の送信を行なわない。次にユーザ２がパケットＣ（７０４）を基地局へ送信しようとする。この時、インアクティビティタイマＴ１（７０１-１）の設定値が短く設定されているため、時刻ｔ３２にユーザ１の無線端末と基地局間の無線回線は解放されており、ユーザ２の無線端末は時刻ｔ３３で新たに無線回線を設定することができる。また、ユーザ１が時刻ｔ３６で別のパケットＢ（７０３）を基地局へ送信しようとした時は、すでに時刻ｔ３５でユーザ２の無線端末と基地局間の無線回線が解放されているため、ユーザ１の無線端末は新たに無線回線を設定することができる。
【００２１】
図８は、ストリームデータ等の通信時間のかかる大きなサイズのデータを送受信した場合、複数に分割されたパケットデータの送受信ごとの無通信時間に比べて、インアクティビティタイマの設定値を長く設定したときの無線回線の状態を示した図である。なお、以下でも図３同様、ストリームデータをパケットＤ-１（８０２-１）、パケットＤ-２（８０２-２）及びパケットＤ-３（８０２-３）のパケットデータに分割したものとする。時刻ｔ４１にユーザ１のパケットＤ-１（８０２-１）の無線端末への送信が完了し、インアクティビティタイマＴ２（８０１-１）が設定される。次に時刻ｔ４２で次パケットＤ-２（８０２-２）の送信が行なわれる。図８では、インアクティビティタイマＴ２（８０１-１）が満了する前に、次パケットＤ-２（８０２-２）の送信が行なわれるため、無線回線の解放処理と無線回線の再設定処理を行なうことなくデータの送受信を継続することができる。
なお、図７中インアクティビティタイマＴ１（７０１）は、図８中インアクティビティタイマＴ２（８０１）よりも短時間としている。
【００２２】
図９は、接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。この対応テーブルは例えば、図５に示した基地局内のメモリ５０７内管理テ―ブル５０８に格納する。なお、以下では無線回線を、制御情報等のやりとりに用いる無線制御回線とユーザのデータをやりとりする無線個別回線に分けて説明する。ここでの接続先種別は、デフォルトとＷＷＷサーバとＷＡＰ対応サーバの３種類としている。デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。ＷＷＷサーバに接続する場合は、インターネット等、ｈｔｔｐやｆｔｐなどのアプリケーションプロトコルを含むものを指している。また、ＷＡＰ対応サーバに接続する場合は、携帯電話向けの電子メール等を指している。図９の例では、ＷＷＷサーバ接続の場合、通信時間のかかる比較的大きなサイズのデータを想定し、多少の無通信時間があっても回線が切断せず、より長時間のアクティブ状態を保持させるために、インアクティビティタイマの設定値を１００秒としている。また、ＷＡＰ対応サーバ接続の場合、通信時間が比較的短い小さなサイズのデータを想定し、より多くの無線端末に無線個別回線を割り当てることができるように、インアクティビティタイマの設定値を３０秒としている。また、接続先種別フィールド値とは、無線端末−基地局間で送受信するパケットデータのヘッダに付加されるものとする。一例として、文献3GPP2 C.S0024 ver 2.0では、送信するパケットに付加されるストリームレイヤヘッダのストリームフィールドに接続先種別フィールド値を設定することができる。
【００２３】
図１０は、本発明における無線端末がデータのヘッダに付加する接続先種別フィールド値により、基地局が、ＩＳＰ（ＷＷＷサーバ）及びＷＡＰ対応サーバへのデータ転送を行う図である。接続先種別フィールドは、データ種別によりインアクティビティタイマ値を設定することと、図１０で示すように基地局／無線交換局が無線端末から受信したパケットをどの装置に転送すれば良いか識別するために使用される。図９の対応テーブルから、接続先種別フィールド値０のパケットはＩＳＰ（ＷＷＷサーバ）へ転送、接続先種別フィールド値が１のパケットはＷＡＰ対応サーバへ転送する。図１０の例において、無線端末１００３-１はインターネット向けのデータ１００７-１に対して接続先種別フィールド値を０に設定したヘッダを付加し、基地局／無線交換局１００４-１へパケット１００８を送信する。基地局／無線交換局１００４−１は、パケット１００８を受信すると、接続先種別フィールド値が０であるため、ＩＳＰ１００５-１へデータ１００７-２を転送する。またＷＡＰ対応アプリケーションのデータ１００９-１の場合、無線端末１００３-２は接続先種別フィールド値を１に設定したヘッダを付加し、基地局／無線交換局１００４-２へパケット１０１０を送信する。基地局／無線交換局１００４-２は、パケット１０１０を受信すると、接続先種別フィールド値が１であるため、ＷＡＰ対応サーバ１００６-２へデータ１００９-２を転送する。なお、上記は、無線端末１００３のアプリケーションソフトがインターネットならば０を、電子メールならば１を自動的にヘッダ内のフィールドに書き込むことを前提としている。これは、基地局が無線端末へデータ転送を行う場合においても全く同様である。
【００２４】
このように、接続先種別とインアクティビティタイマの設定値の対応テーブルには、ＷＷＷサーバに接続されるストリーミングビデオのようにインターネット向けの通信時間のかかる比較的大きなサイズのデータの場合はインアクティビティタイマを長時間に設定し、また、ＷＡＰ対応サーバに接続される携帯電話用の電子メールのような通信時間が比較的短い小さなサイズのデータの場合インアクティビティタイマを短時間に設定するといった情報が格納されている。
以上、無線端末から受信したデータの接続先種別の情報と、接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルを比較し、基地局あるいは無線端末が、データの種別によって、インアクティビティタイマ値を可変させることにより、送受信データのない無通信状態での無線回線の不使用時間を減らす、あるいは無線回線の解放・設定の繰り返しを抑制することで、無線ゾーン内の多数の端末に無線回線を与え、結果として、無線回線の利用効率を向上させることができる。
【００２５】
２−２．基地局によるインアクティビティタイマの設定
２−２−１．全ユーザ共通のインアクティビティタイマ
図１１は、本発明における無線端末及び基地局が送信するデータの接続先種別を基に、基地局が、全ユーザ共通のインアクティビティタイマの設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（１１０１）通信を開始する場合、無線端末は、無線制御回線を使用し、基地局に対してコンフィグレーション要求を送信し（１１０２）、基地局は、無線端末へコンフィグレーション応答を送信する（１１０３）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、データを送受信するための無線個別回線を設定するために、無線端末は、基地局に無線個別回線設定要求を送信する（１１０４）。基地局は、無線個別回線のリソースを確認し、無線端末に対して無線個別回線設定応答を送信する（１１０５）。無線端末にてこの無線個別回線設定応答を受信すると、無線端末と基地局間でデータ送受信用の無線個別回線が設定され、無線端末・基地局の双方からデータを送信することができるようになる（１１０６）。
【００２６】
無線個別回線設定後、基地局はインアクティビティタイマを設定する（１１０７）。無線端末が基地局へパケットを送信し、基地局がパケットを受信する（１１０８）と、基地局は、インアクティビティタイマをリスタートする（１１０９）。また、基地局が無線端末へパケットを送信し、無線端末がパケットを受信する（１１１０）時にも、基地局は、インアクティビティタイマをリスタートする（１１１１）。この後、パケットの送受信が一定時間行なわれないとインアクティビティタイマが満了する（１１１２）。インアクティビティタイマが満了すると基地局が、無線端末に対して無線個別回線解放要求を送信（１１１３）し、無線個別回線が解放される（１１１４）。
【００２７】
図１２は、本発明における基地局が、インアクティビティタイマを設定する手順を示したフローチャートである。
無線端末と基地局間の無線個別回線を設定（１２０１）した後、基地局は、インアクティビティタイマを設定する（１２０２）。この時点ではまだ無線端末と基地局間でパケットの送受信が行なわれていないため、図５のインアクティビティタイマ５０５は、メモリ５０７内管理テーブル５０８を参照し、インアクティビティタイマの設定値をデフォルトに設定する。図９の例では、インアクティビティタイマの設定値を６０秒として設定することになる。インアクティビティタイマが満了する前にパケットの送受信があった場合（１２０３）、基地局は、動作しているインアクティビティタイマ５０５を停止する（１２０４）。また、基地局は、受信したパケットのヘッダに付加されている接続先種別フィールド値を取得する（１２０５）。なお、基地局は、送信したパケットのヘッダに付加されている接続先フィールド値を取得してもよい。インアクティビティタイマ５０５は、取得した接続先種別フィールド値とメモリ５０７内管理テーブル５０８内を参照し、参照結果をインアクティビティタイマ値として決定する（１２０６）。その後、インアクティビティタイマ値を用い、インアクティビティタイマ５０５を起動する（１２０７）。なお、インアクティビティタイマ起動後、パケットの送受信が行なわれず（１２０３）インアクティビティタイマが満了する（１２０８）と、基地局は無線個別回線の解放処理を行なう（１２０９）。
このように、本実施の形態は、無線端末及び／又は基地局から送信したデータのヘッダに付加されている送信先の情報（接続先種別）を基に、基地局が、データの種類によってインアクティビティタイマ値を可変させることにより、無通信状態での無線個別回線の使用時間を減少させ、あるいは無線回線の解放・設定の繰り返しを抑制することで無線個別回線の利用効率を向上させるものである。
【００２８】
２−２−２．ユーザ毎のインアクティビティタイマ
上記の実施の形態では、図９に示す接続先とインアクティビティタイマ値の対応テーブルを基地局に接続している全ユーザに共通に使用している。しかし、ユーザ毎に異なる対応テーブルを持つことも可能である。この場合、接続先とインアクティビティタイマ値の対応テーブルは図４のデータベース４０７に持つことになる。
【００２９】
図１３は、本発明における無線端末及び基地局が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（１３０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（１３０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（１３０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザ情報を取得する（１３０４）。このユーザ情報には、図９と異なる接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルが含まれている。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（１３０５）。このユーザ情報応答には、ユーザに対応した接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルが含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（１３０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理が行なわれる。
【００３０】
図１４は、ユーザ毎に異なる接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマを設定する場合、図５のメモリ５０７内管理テーブル５０８には、図９と別に図１４のような対応テーブルが格納される。
【００３１】
２−３．無線端末によるインアクティビティテイマの設定
次に、無線端末でインアクティビティタイマを動作させる時の実施の形態について示す。上述の実施の形態は基地局でインアクティビティタイマを動作させる実施の形態である。しかし、接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルを基地局から無線端末に通知することで、無線端末でもインアクティビティタイマを動作させることができる。このように無線端末でインアクティビティタイマを動作させても、上述の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３２】
図１５は、本発明における無線端末及び基地局が送信するデータの送信先の種別を基に、無線端末が、インアクティビティタイマ値の設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（１５０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信し（１５０２）、その後、基地局は、無線端末へコンフィグレーション応答を送信する（１５０３）。無線端末でインアクティビティタイマを動作させる場合、このコンフィグレーション応答内に、上述した実施の形態では基地局が保持していた図９のような接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルが含まれる。無線端末は、このコンフィグレーション応答を受信し、図６に示した無線端末内のメモリ６０６内管理テーブル６０７に対応テーブルを格納する。その後、無線端末から基地局への無線個別回線設定要求（１５０４）、基地局から無線端末への無線個別回線設定応答（１５０５）の処理を経て、データ送受信用の無線個別回線が設定される（１５０６）。その後、無線端末は、送信及び／又は受信したデータのヘッダに付加されている接続先種別を基に、図６に示した無線端末内のインアクティビティタイマ６０４がメモリ６０６内管理テーブル６０７を参照し、それにより、データの種類に従いインアクティビティタイマを設定する（１５０７）。無線端末が、パケットを送信する（１５０８）と、インアクティビティタイマをリスタートする（１５０９）。また、無線端末が、基地局からパケットを受信した時（１５１０）にも、インアクティビティタイマをリスタートする（１５１１）。この後、パケットの送受信が一定時間行なわれないとインアクティビティタイマが満了する（１５１２）。インアクティビティタイマが満了すると無線端末は、基地局に対し、無線個別回線解放要求を送信し（１５１３）、無線個別回線が解放される（１５１４）。
【００３３】
２−４．複数のアプリケーションの送受信
上記の実施の形態は、１本の無線回線上で１種類のアプリケーションデータを送受信している場合である。次に、１本の無線個別回線上で複数のアプリケーションデータを送受信する場合におけるインアクティビティタイマ設定法について図１６を用いて説明する。
図１６は、１本の無線回線上で２種類のアプリケーションデータを送受信している場合の例である。パケットＥ（１６０４）は、電子メール等の通信時間の短い小さなサイズのデータ、パケットＦ−１（１６０５−１）、パケットＦ−２（１６０５−２）及びパケットＦ−３（１６０５−３）は、動画等のストリームデータのような通信時間のかかる大きなサイズのデータをパケットデータに分割したものである。まず、基地局は、時刻ｔ４６にてパケットＦ−１（１６０５−１）を受信するに際し、無線端末からのコンフィグレーション要求にて接続先種別フィールド値０、すなわち図９によるとインアクティビティタイマ値を１００秒にするよう指示されるため、インアクティビティタイマＴ３（１６０１）を１００秒に設定する。その後、基地局は分割されたパケットデータＦ（１６０５）全ブロックを受信する前に、同じ無線端末からパケットＥ（１６０４）を時刻ｔ４８で受信する。ここでは、コンフィグレーション要求にて接続先種別フィールド値１、すなわち図９によるとインアクティビティタイマ値を３０秒にするよう指示される。
【００３４】
ここで、基地局が取りうるインアクティビティタイマ設定方法として２つの例を挙げる。
１つは、インアクティビティタイマ値の長い方を選択する場合である。この場合は、動画等のストリームデータのような通信時間のかかる大きなサイズのデータをパケットデータに分割したものの送受信を優先し、それに対する最適なインアクティビティタイマ値を与える。よって、図１６のインアクティビティタイマＴ３（１６０１）、Ｔ２（１６０２）及びＴ３（１６０３）は全て１００秒となる。
もう１つは、インアクティビティタイマ値の平均をとる方法である。前述したように、インアクティビティタイマＴ３（１６０１）ではインアクティビティタイマを１００秒に設定するが、時刻ｔ４８の時点では、無線端末からインアクティビティタイマ値として１００秒及び３０秒の２種類を指定されているため、基地局は、図５のインアクティビティタイマ５０５にて、その平均をとりインアクティビティタイマＴ４では、６５秒を設定する。時刻ｔ５０以降、他のアプリケーションデータの送受信が無ければ、インアクティビティタイマＴ５も同様に６５秒となる。
【００３５】
３．第２の実施形態−ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダによるインアクティビティタイマの設定
ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号から、アプリケーションを判断し、インアクティビティタイマ値を設定する方法について以下に述べる。
ＴＣＰ(Transmission Control Protocol)及びＵＤＰ(User Datagram Protocol)は、共にＩＰ(Internet Protocol)の上位プロトコルであり、ＴＣＰ／ＩＰのプロトコルを利用しパケットデータ通信を行った環境下において、データにはＴＣＰヘッダ、あるいはＵＤＰヘッダが付随されて送信される。また、ポート番号とは、同一のコンピュータ内で通信を行っているプログラムを識別するために利用されるものである。このポート番号には、ウェルノウンポート番号があり、ｈｔｔｐ，ｆｔｐなどの非常に広く使われているアプリケーションプロトコルでは、使用するポート番号が予め決められている。
【００３６】
図１７は、ＴＣＰのヘッダフォーマットである。上述したように、ＴＣＰデータフィールド１７０１にはＴＣＰヘッダ１７０２が付随され、先頭の１７〜３２ビット目に割り当てられた宛先ポート１７０３にポート番号が示してある。
図１８は、ＵＤＰのヘッダフォーマットである。上述したＴＣＰヘッダ同様、ＵＤＰデータフィールド１８０１にはＵＤＰヘッダ１８０２が付随され、先頭の１７〜３２ビット目に割り当てられた宛先ポート１８０３にポート番号が示してある。
本発明では、送受信されるパケットのポート番号から、基地局が、アプリケーションを判断し、インアクティビティタイマを設定する。
【００３７】
図１９は、ポート番号とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。また、第１の実施形態で述べた理由と同様、通常ファイル転送するときに使うプロトコルであるｆｔｐと、主にＨＴＭＬファイルなどを転送するときに使うプロトコルであるｈｔｔｐを、通信時間のかかる大きなサイズのデータとし、インアクティビティタイマ値を１００秒とした。なお、ウェルノウンポート番号に、ＷＡＰに対応する内容は含まれない。なお、モニタしたポート番号がウェルノウンポート番号以外だった場合は、３０秒を割り当てることとする。
【００３８】
図２０は、本発明における基地局が、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号から、アプリケーションを判断し、インアクティビティタイマ値を設定する手順を示したフローチャートである。
無線端末と基地局間の無線個別回線を設定（２００１）した後、基地局は、インアクティビティタイマを設定する（２００２）。この時点ではまだ無線端末と基地局間でパケットの送受信が行なわれていないため、図５に示した基地局内のインアクティビティタイマ５０５は、メモリ５０７内管理テーブル５０８を参照し、インアクティビティタイマの設定値をデフォルトに設定する。図１９の例では、インアクティビティタイマの設定値を６０秒として設定することになる。インアクティビティタイマが満了する前にパケットの送受信があった場合（２００３）、基地局は、動作しているインアクティビティタイマ５０５を停止する（２００４）。また、基地局は、受信したパケットのＴＣＰあるいはＵＤＰヘッダフィールドに登録されているポート番号をモニタする（２００５）。インアクティビティタイマ５０５は、取得したポート番号とメモリ５０７内管理テーブル５０８内を参照し、参照結果をインアクティビティタイマ値として決定する（２００６）。その後、インアクティビティタイマ値を用い、インアクティビティタイマ５０５を起動する（２００７）。なお、インアクティビティタイマ起動後、パケットの送受信が行なわれず（２００３）インアクティビティタイマが満了する（２００８）と、無線回線の解放処理を行なう（２００９）。
【００３９】
本発明は、第１の実施形態と同様、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマの設定、あるいは無線端末にてインアクティビティタイマを設定することも可能である。また、ステップ２００５で、基地局は、送信したパケットのＴＣＰあるいはＵＤＰヘッダフィールドに登録されているポート番号をモニタするようにしてもよい。
【００４０】
４．他の実施形態−各種情報によるインアクティビティタイマの設定
４−１．無線端末の契約情報による設定
無線端末契約に関する情報によって、個別にインアクティビティタイマ値を設定する方法について、以下に述べる。
図２１は、本発明における基地局が、無線端末契約に関する情報によって、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（２１０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（２１０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（２１０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザの契約内容を取得する（２１０４）。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（２１０５）。このユーザ情報応答には、ユーザの契約内容が含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（２１０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理を行ない、無線端末契約に応じたインアクティビティタイマ値を設定する。ここで、無線交換局が、ユーザ情報として、無線端末契約に応じたインアクティビティタイマ値そのものを取得する方法もある。
【００４１】
４−２．無線端末の過去の通信量による設定
無線端末の過去の通信量によって、インアクティビティタイマ値を設定する方法について以下に述べる。
図２２は、過去１ヶ月間の通信量とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。これは、多量のパケット通信を行った無線端末に長いインアクティビティタイマ値を与え、長時間のアクティブ状態を実現させるものである。また、デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。なお、インアクティビティタイマの更新周期となる計測期間を、１時間、１日及び１週間と対応させることは可能である。
図２３は、本発明における基地局が、無線端末の過去の通信量によって、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
【００４２】
無線端末に電源を入れ（２３０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（２３０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（２３０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザの過去の通信量を取得する（２３０４）。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（２３０５）。このユーザ情報応答には、ユーザの過去の通信量が含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（２１０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理を行ない、図５のメモリ５０７内管理テーブル５０８に格納されている図２２のような過去の通信量に応じたインアクティビティタイマ値を設定する。ここで、無線交換局が、ユーザ情報として、過去の通信量に応じたインアクティビティタイマ値そのものを取得する方法もある。
【００４３】
４−３．無線端末の過去の通信内容による設定
前述のアプリケーション種別やＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号からインアクティビティタイマ値を設定する方法では、呼制御中の情報を用いてインアクティビティタイマ値を設定する。すなわち、呼毎あるいは通話中のインアクティビティタイマ値を設定することを意味している。一方、無線端末の契約内容及び過去の通信量を用いたインアクティビティタイマ値を設定する方法は、無線端末毎にマクロなインアクティビティタイマ設定を行う。次に、アプリケーション種別やＴＣＰ／ＵＤＰヘッダをパラメータにしてマクロなインアクティビティタイマ設定を行う実施の形態について述べる。
無線端末の過去の通信内容によって、インアクティビティタイマ値を設定する方法について、以下に述べる。
【００４４】
図２４は、過去の通信内容とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。ユーザが主にストリームビデオなどの通信時間のかかる大きなサイズのデータを送受信する傾向であるか、または、電子メールなどの通信時間の短い小さなサイズのデータを送受信する傾向であるかなどの通信内容に応じて、インアクティビティタイマ値を割り当てる。ここでは、過去１ヶ月間で、インターネット接続よりもＷＡＰ接続した機会が多い無線端末のインアクティビティタイマ値を３０秒、ＷＡＰ接続よりもインターネット接続した機会が多い無線端末のインアクティビティタイマ値を１００秒とした。また、デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。なお、インアクティビティタイマの更新周期となる計測期間を、１時間、１日及び１週間と対応させることは可能である。
【００４５】
図２５は、本発明における基地局が、無線端末の過去の通信内容によって、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（２５０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（２５０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（２５０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザの過去の通信内容を取得する（２５０４）。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（２５０５）。このユーザ情報応答には、ユーザの過去の通信内容が含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（２５０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理を行ない、図５のメモリ５０７内管理テーブル５０８に格納されている図２４のような過去の通信内容に応じたインアクティビティタイマ値を設定する。ここで、無線交換局が、ユーザ情報として、過去の通信量に応じたインアクティビティタイマ値そのものを取得する方法もある。
【００４６】
４−４．基地局のトラフィック状況による設定
１あるいは複数の基地局内のトラフィック状況に応じて、インアクティビティタイマ値を設定する方法について以下に示す。一般にトラフィックが高い時間帯と低い時間帯があり、例えば、前者はインアクティビティタイマを短時間に、後者はインアクティビティタイマを長時間にするというものである。別の例として、各基地局ごとに過去のトラフィックが高い時間帯と低い時間帯を図５に示した基地局内のメモリ５０７内管理テーブル５０８に記憶させ、上述と同様にインアクティビティタイマ値を設定する方法がある。さらに別の例として、オフィス街などの通信時間のかかる大きなサイズのデータを送受信することの多い無線ゾーンのインアクティビティタイマを長時間に、また繁華街など電子メールのように通信時間の短い小さなサイズのデータを送受信することの多い無線ゾーンのインアクティビティタイマを短時間に設定する方法もある。
【００４７】
４−５．トラフィックに応じたアプリケーション種別による設定
以上、トラフィックに応じて一律にインアクティビティタイマ値を設定する方法もあるが、アプリケーション種別等に応じた複数のインアクティビティタイマ選択方法を前提に、トラフィックに応じてアプリケーション種別毎のインアクティビティタイマ値の組み合わせてを更新する実施の形態について述べる。
図５に示した基地局内のインアクティビティタイマ５０５が、１あるいは複数の基地局内にある無線端末のアクティブ端末数、ドーマント端末数及びそれらの合計を予め集計し、例えば、アクティブ端末数が多い場合にはインアクティビティタイマを短時間に、アクティブ端末数が少ない場合にはインアクティビティタイマを長時間に設定する。または、ドーマント端末数を集計し、ドーマント端末数が多い場合にはインアクティビティタイマを長時間に、少ない場合にはインアクティビティタイマを短時間に設定する。あるいは、アクティブ端末数とドーマント端末数の合計を集計し、例えば、合計数が多い場合にはインアクティビティタイマを短時間に、少ない場合にはインアクティビティタイマを長時間に設定する。
【００４８】
図２６は、トラフィック状況とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例について示した図である。１あるいは複数の基地局内にある無線端末のアクティブ端末数、ドーマント端末数及びそれらの合計を予め集計した結果から、低トラフィックと判断した場合と高トラフィックと判断した場合のインアクティビティタイマ値を示したものである。低トラフィックの場合は、長時間のアクティブ状態を実現させるために長いインアクティビティタイマ値を与える。逆に、高トラフィックの場合は、より多くの無線端末をアクティブ状態にさせるため短いインアクティビティタイマ値を与える。
以上の実施の形態において、インアクティビティタイマの設定時間は複数用意し、各種状況に応じて可変させること、また組み合わせて利用することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、インアクティビティタイマ値をデータの種別等の各種状況に応じて切り換えることによって、無通信時間での通信回線の不使用時間を減らし、回線利用効率を高めることができる。これにより、各無線端末の通信機会を高める機会も生じる。また、アプリケーションごとの適切なインアクティビティタイマ設定により無線回線の設定／解放処理回数を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インアクティビティタイマを使用した場合の無線回線の使用状態を示す図である。
【図２】インアクティビティタイマを固定値とし、通信時間の短い小さなサイズのデータが断続的に送受信される場合の無線回線の状態を示す図である。
【図３】インアクティビティタイマを固定値とし、通信時間のかかる大きなサイズのデータ、すなわち、分割された複数のパケットを送受信した場合の無線回線の状態を示す図である。
【図４】本発明における無線通信システムの通信網構成を示す図である。
【図５】本発明における基地局構成を示す図である。
【図６】本発明における無線端末構成を示す図である。
【図７】インアクティビティタイマを最適値とし、通信時間の短い小さなサイズのデータが断続的に送受信される場合の無線回線の状態を示す図である。
【図８】インアクティビティタイマを最適値とし、通信時間のかかる大きなサイズのデータ、すなわち、分割された複数のパケットを送受信した場合の無線回線の状態を示す図である。
【図９】本発明における接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。
【図１０】本発明における、無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、無線端末からＩＳＰ（ＷＷＷサーバ）及びＷＡＰ対応サーバへのデータ転送を示した図である。
【図１１】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、全ユーザ共通にインアクティビティタイマの設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
【図１２】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、全ユーザ共通にインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の手順を示したフローチャートである。
【図１３】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図１４】本発明におけるユーザ毎に異なる接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。
【図１５】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、無線端末が、インアクティビティタイマ値の設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
【図１６】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局あるいは無線端末が、１本の無線回線上で２種類のアプリケーションデータを送受信する場合の無線回線の状態を示す図である。
【図１７】ＴＣＰのヘッダフォーマットを示した図である。
【図１８】ＵＤＰのヘッダフォーマットを示した図である。
【図１９】本発明におけるポート番号とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。
【図２０】本発明における基地局が、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号からアプリケーションを判断し、全ユーザ共通にインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の手順を示したフローチャートである。
【図２１】本発明における基地局が、無線契約内容を基にユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図２２】本発明における過去の通信量とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。
【図２３】本発明における基地局が、無線契約の過去の通信量を基にユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図２４】本発明における過去の通信内容とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。
【図２５】本発明における基地局が、無線契約の過去の通信内容を基にユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図２６】本発明におけるトラフィック状況とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。
【符号の説明】
１０１…無線ゾーン、
１０２、４０８…基地局、
１０３、４１０、１００３…無線端末、
４０１…ＷＷＷサーバ、
４０２…インターネット網、
４０３、１００５…ＩＳＰ、
４０４、１００６…ＷＡＰ対応サーバ、
４０５…無線交換局、
４０６…ＨＬＲ、
４０７…データベース、
４０９…無線回線、
５０１、６０１…アンテナ、
５０２、６０２…ＲＦ部、
５０３、６０３…信号処理部、
５０４…ネットワークインタフェース、
５０５、６０４…インアクティビティタイマ、
５０６、６０５…ＣＰＵ、
５０７、６０６…メモリ、
５０８、６０７…管理テーブル、
１００４…基地局／無線交換局。
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線端末と無線通信を行う無線基地局／無線基地局制御装置（以下、基地局と称する）、無線端末及びそれらの状態制御方法に関し、特にインアクティビティタイマ値の設定を利用状況に応じて動的に可変させることにより、データの送受信が行われていない無通信時間における無線回線の不使用時間を減らし、無線回線の利用効率を向上させるようにした基地局、無線端末及びそれらの状態制御方法に関する。なお、インアクティビティタイマ値については、次に述べるように、アクティブ状態からドーマント状態に遷移させるための無線回線解放処理を開始するタイミングを定めた値である（文献 ”cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification, 3GPP2 C．S0024 Version2.0、Oct.27.2000” 参照）。
【０００２】
【従来の技術】
近年のディジタル移動通信システムの発展から、音声通話サービスに加え、無線パケットデータ通信サービスが提供されている。この無線パケットデータ通信サービスは、ユーザが、自身の無線端末から基地局、インターネット網等を介し、サーバ装置をアクセスすることで、いつでもどこにいても電子メールのやりとりやＷｅｂ情報の閲覧等を行うことができるものである。しかし、無線通信に利用できる通信資源、例えば、周波数資源は有限であり、その限られた周波数でできる限り多くの加入者にサービスを提供するためには、データの送受信が行われていない無線回線を解放し、他のユーザに割り当てることが極めて重要である。
【０００３】
無線パケットデータ通信においては、文献 “Data Service Options for Spread Spectrum Systems: cdma2000 High Speed Packet Data Service Option 33, PN-4692.12 (TIA/EIA/IS-707-A-2.12), January 2000” で示されるように、パケットを送受信している状態として、「アクティブ状態」と「ドーマント状態」とがある。「アクティブ状態」は、基地局と無線端末の間で無線回線を設定している状態である。一方、「ドーマント状態」は、呼を保留状態にして基地局と無線端末の間で無線回線を一時的に解放している状態である。無線パケットデータ通信の一般的な使用環境において、基地局と無線端末の間で常時パケットが送受信されている場合は少なく、通常は間欠的にパケットが送受信される。そこで、アクティブ状態でパケットが一定時間送受信されなければ、強制的にドーマント状態に遷移させる方法がとられている。そのために、パケット送受信完了からカウントアップを開始するインアクティビティタイマと呼ばれるタイマを設定し、タイマ設定時間中に新たな送受信がされなかった場合、ドーマント状態に遷移させる。このアクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるためのタイマとなるインアクティビティタイマ値は、システム構成やトラフィック量などに基づいて算出されるものであり、具体的な固定値は規定されていない。上記文献には、インアクティビティタイマ値を２０秒以下の値に設定しないことが推奨されている。
【０００４】
また、一般に、無線通信では、無線端末が通信を継続（無線回線を設定）しつつ、通信中の基地局切り替え（ハンドオーバ）を行う。そのため、ある基地局が管理する無線ゾーン内の無線端末数は流動的となる。また、周波数資源が有限のため、多くの加入者に無線回線を使用したサービスを提供するためには、できる限り多くのユーザに無線回線を割り当てる必要がある。そこで、上記インアクティビティタイマを設定することにより、データの送受信が行なわれていない無線回線を一時的に解放し、その無線回線をデータの送受信を行なう必要のある他の無線端末に対して一時的に割り当て、結果として、無線回線を効率良く利用することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、上述のインアクティビティタイマの設定値に、送受信されるデータの種別によらず固定値を用いている。しかし、データの種別により、送信間隔は異なる。このため、インアクティビティタイマの設定値を固定値とする場合、例えば、電子メールなどの通信時間の短い小さなサイズのデータを断続的に送受信するときには短く、ストリームデータなど通信時間のかかる大きなサイズのデータを複数のパケットに分割して送受信するときには長く、というようにトラフィック量によって適宜インアクティビティタイマ値を設定しなければ、無線回線の設定／解放による余分な処理が増え、無線回線の利用効率が低下するという課題がある。
【０００６】
また、無線端末がその移動に伴い無線回線を設定したままハンドオーバを行なった場合、無線回線を設定しないで移動を行なった場合と比べて、無線端末／無線基地局／無線基地局制御装置における処理量は増大する。これは、無線回線を設定しない時の移動では、無線端末から無線基地局／無線基地局制御装置への位置登録情報の送信のみであるのに対し、無線回線を設定したままであるとその無線回線を維持するために無線端末／無線基地局／無線基地局制御装置間のやり取りが発生するためである。このため、トラフィック量の少ない無線端末の無線回線を早めに解放してしまうなど、トラフィック量によって適宜インアクティビティタイマ値を設定することが必要である。
【０００７】
上記課題を解決する手段として、ある無線ゾーンにおける過去のトラフィック量などからインアクティビティタイマの固定値を算出することも考えられる。しかし、インアクティビティタイマの固定値を使用する以上、上記の課題は必ず残ってしまう。
本発明の目的のひとつは、インアクティビティタイマ値をデータの種別等の各種状況に応じて切り換えることによって、無通信時間での通信回線の不使用時間を減らし、回線利用効率を高めることにある。これにより、各無線端末の通信機会を高める機会も生じる。また、本発明の他の目的は、アプリケーションごとの適切なインアクティビティタイマ設定により無線回線の設定／解放処理回数を減少させることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、特に、送受信されるデータの種別によりインアクティビティタイマの設定値を変化させるようにした。具体的には、通信時間の短い小さなサイズのデータを断続的に送受信する無線端末のインアクティビティタイマ値を短時間にし、また通信時間のかかる大きなサイズのデータを複数のパケットに分割して送受信する無線端末のインアクティビティタイマ値を長時間に設定する。それにより、無線端末が無線回線を占有する時間を平均として減らすことができるため、無線ゾーン内の多数の無線端末に無線回線を使用できる機会を与えることができる。
【０００９】
また、本発明では、無線端末及び基地局が送信するパケットのあるフィールドにデータ種別を示す情報を書き込むことにより、無線端末あるいは基地局がパケットの送信先を判別し、インアクティビティタイマの設定値を変化させる。データ種別によりパケットの送受信間隔も異なるため、データ種別に応じたインアクティビティタイマを個別に設定することで、適切な無線回線の解放及び無線回線の維持を行なうことができる。
【００１０】
本発明の第１の解決手段によると、
無線端末と無線回線を用いて通信を行う無線基地局／無線基地局制御装置において、
無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する制御部と、
アプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンに対応して、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を記憶したメモリと、
パケットの無線端末からの受信又は無線端末への送信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマと
を備え、
前記無線基地局／無線基地局制御装置が無線端末との間でデータを送信又は受信した場合、前記制御部は、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
前記制御部は、取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき前記メモリを参照してインアクティビティタイマ値を求め、該インアクティビティタイマ値を設定し、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置が提供される。
【００１１】
本発明の第２の解決手段によると、
無線基地局／無線基地局制御装置と無線回線を用いて通信を行う無線端末において、
無線基地局／無線基地局制御装置との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する制御部と、
アプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンに対応して、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を記憶したメモリと、
パケットの無線基地局／無線基地局制御装置からの受信又は無線基地局／無線基地局制御装置への送信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマと
を備え、
前記無線端末が無線基地局／無線基地局制御装置との間でデータを送信又は受信した場合、前記制御部は、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
前記制御部は、取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき前記メモリを参照してインアクティビティタイマ値を求め、該インアクティビティタイマ値を設定し、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線端末が提供される。
【００１２】
本発明の第３の解決手段によると、
無線基地局／無線基地局制御装置と無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する状態制御方法において、
前記無線基地局／無線基地局制御装置が無線端末との間でデータを送信又は受信した場合、前記制御部は、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を設定し、
特定の無線端末から或いは当該無線端末へのパケットの送受信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置の状態制御方法が提供される。
【００１３】
本発明の第４の解決手段によると、
無線基地局／無線基地局制御装置と無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する状態制御方法において、
前記無線端末が前記無線基地局／無線基地局制御装置との間でデータを送信又は受信した場合、送信又は受信したデータ中のアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報を取得し、
取得したアプリケーション種別又は接続先種別又はトラフィックパターンの情報に基づき、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を設定し、
特定の前記無線基地局／無線基地局制御装置から或いは当該前記無線基地局／無線基地局制御装置へのパケットの送受信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線端末の状態制御方法が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
１．インアクティビティタイマの固定値設定
本発明を説明する前に、関連する技術として、インアクティビティタイマを固定値にする場合の課題について、図１から図３を用いて説明する。
図１は、インアクティビティタイマを使用した場合の、無線回線の使用状態を示す図である。基地局１０２は無線ゾーン１０１内で最大で３本の無線回線を設定できるものとする。また、無線ゾーン１０１内にはすでに無線回線を設定している無線端末１０３−１〜１０３−３がある。無線端末１０３-１、１０３-２は、基地局１０２とデータの送受信を行なっているが、無線端末１０３-３は、無線回線を設定しているが、データの送受信を行なっていないものとする。この時、無線端末１０３-４が、新たに無線回線を設定してデータの送受信を行なおうとしても、すでに基地局１０２では無線回線が３本設定されているため、新たな無線回線を設定することができず、基地局１０２とデータの送受信を行なうことができない。このため、無線回線上のデータの送受信を監視するためのインアクティビティタイマを基地局１０２内に設定し、一定時間データの送受信が行なわれていない無線回線を解放する。図１では、データの送受信が行なわれていない無線端末１０３-３と基地局１０２間の無線回線を解放し、データの送受信を行なおうとする無線端末１０３-４と基地局１０２間に新しい無線回線を設定している。
【００１５】
図２は、電子メール等の通信時間の短い小さなサイズのデータが、断続的に送受信（基地局から無線端末へ、あるいは、無線端末から基地局へ）される場合の例を示した図である。なお、図２の例では、無線端末と基地局間に設定できる無線回線を１本とし、基地局の管理する無線ゾーン内にはユーザ１、ユーザ２の２ユーザが存在しているものと仮定する。時刻ｔ１１にユーザ１のあるパケットＡ（２０２）の基地局への送信が完了し、時刻ｔ１５までユーザ１は、別のパケットＢ（２０３）の送信を行なわない。この時、パケットＡの通信時間ｔ１０〜ｔ１１に比べて、ｔ１１〜ｔ１４が長いように、つまりユーザ１に設定されているインアクティビティタイマＴ０（２０１−１）が長く設定されていると、データの送受信が行なわれていないにもかかわらず、長時間無線回線が設定され続けることになる。このような状態でユーザ２が時刻ｔ１２でパケットＣ（２０４）を基地局へ送信しようとしても無線回線が空いていないため、基地局と無線端末間に無線回線を設定することができない。
【００１６】
図３は、動画等のストリームデータのような通信時間のかかる大きなサイズのデータが、送受信（基地局から無線端末へ、あるいは、無線端末から基地局へ）される場合の例を示した図である。このようなデータが無線回線上を送受信することのできるパケットサイズの最大長を超えたとき、ストリームデータを複数のパケットに分割して送受信を行うことになる。また、そのパケット送受信間隔は、パケット送信元の処理能力や無線回線状況などにより、不定である。図３の例では、あるストリームデータをパケットＤ-１（３０２-１）、パケットＤ-２（３０２-２）及びパケットＤ-３（３０２-３）のパケットデータに分割したものとする。時刻ｔ２１にパケットＤ-１の無線端末への送信が完了すると、次にパケットＤ-２が送信される。この時、パケットＤ-１とパケットＤ-２の通信間隔ｔ２１〜ｔ２３に比べて、ｔ２１〜ｔ２２が短いように、つまりユーザ１に設定されているインアクティビティタイマＴ０（３０１−１）の設定値が短く設定されていると、基地局がデータの全ブロックの送信を完了していないにもかかわらずドーマント状態に遷移することになる。このため、未送信分のデータを送信しようとするたびに、ドーマント状態からアクティブ状態へ遷移させるための無線回線の設定が再度必要となる。これにより、全データの送信完了までの時間が遅れ、結果的に長時間無線回線を占有することになる。
【００１７】
２．第１の実施形態 − 送信又は受信パケットのヘッダによるインアクティビティタイマの設定
２−１．インアクティビティタイマのアプリケーション種別（データ種別）による設定
以下、本発明の実施形態を、図面を用いて述べる。
図４は、本発明における無線通信システムの通信網構成を示す図である。無線交換局４０５は、無線端末４１０の相互通信における交換機能を有し、基地局４０８は、無線端末４１０と無線交換局４０５との通信回線の制御を行い、無線端末４１０との無線回線４０９の制御を行う。無線交換局内にあるＨＬＲ（Home Location Register）４０６は、無線端末の契約時に加入者データを保存し、その端末の位置管理を行う装置であり、また、データベース４０７は、無線端末４１０に関する各種情報を格納する装置である。本発明におけるインアクティビティタイマに関する構成は、基地局４０８あるいは無線端末４１０に含まれる。
【００１８】
無線端末からインターネット等のサービスを利用する場合、無線端末は、無線交換局及びインターネット網４０２との接続サービスを提供するＩＳＰ（Internet Service Provider）４０３を介して、ＷＷＷ（World-Wide Web）サーバ４０１にアクセスする。また、電子メール等のサービスを利用する場合、無線端末は、無線交換局を介し、ＷＡＰ（Wireless Application Protocol）対応サーバ４０４にアクセスする。なお、ＷＡＰとは、携帯電話機などの無線端末を使ってインターネット上の情報を素早く表示するためのコンテンツ記述言語と通信プロトコルの仕様である。
図５は、本発明における基地局の構成を示した図である。ＲＦ（Radio Frequency）部５０２は、アンテナ５０１を介して、無線端末へ送信する信号を送信用周波数に、また無線端末より受信した信号を元の周波数に変換し、信号処理部５０３は、ベースバンド信号の処理を行う。ネットワークインタフェース５０４は、無線交換局と信号の送受信を行う。ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０６は、インアクティビティタイマ５０５及び管理テーブル５０８を含むメモリ５０７の制御を行う。インアクティビティタイマ５０５がメモリ５０７内管理テーブル５０８を参照し、インアクティビティタイマ値を設定する。なお、管理テーブル５０８には、後述する図９、図１４等のテーブルが格納される。
【００１９】
図６は、本発明における無線端末の構成を示した図である。ＲＦ部６０２は、アンテナ６０１を介して、基地局へ送信する信号を送信用周波数に、また基地局より受信した信号を元の周波数に変換し、信号処理部６０３は、ベースバンド信号の処理を行う。ＣＰＵ６０５は、基地局と同様にインアクティビティタイマ６０４及び管理テーブル６０７を含むメモリ６０６の制御を行う。
インアクティビティタイマ値は、アクティブ状態からドーマント状態に遷移させるための無線回線解放処理を開始するタイミングを規定したものである。インアクティビティタイマ５０５及び６０４は、アクティブ状態においてパケットの送受信を完了した時点からカウントアップを開始し、設定されたタイマ値となるとアクティブ状態からドーマント状態へ強制的に遷移させ、無線回線を解放する処理を行う。
なお、図５、図６において、インアクティビティタイマの設定は、ＣＰＵ５０６、６０５のソフトウェア処理でも実現可能であるため、インアクティビティタイマ５０５、６０４をそれぞれＣＰＵ５０６、６０５に含めても構わない。また、インアクティビティタイマは、基地局又は無線端末の一方に備えてもよいし、両方に備えてもよい。それを両方に備えた場合は、いずれかを優先する方法、どちらか早い又は遅い方でタイミングを制御する方法など適宜定めることができる。
【００２０】
つぎに、インアクティビティタイマの設定値をデータの種別により変化させた場合の効果を図７と図８を用いて説明する。
図７は、データ通信時間に比べて無通信時間の長いデータ、すなわち、通信時間の短い小さなサイズのデータに対して、インアクティビティタイマの設定値を短く設定した場合の無線回線の状態を示した図である。なお、図７の例では、無線端末と基地局間に設定できる無線回線は１本とし、基地局の管理する無線ゾーン内にはユーザ１、ユーザ２の２ユーザが存在しているものと仮定する。時刻ｔ３１にユーザ１のパケットＡ（７０２）の基地局への送信が完了し、時刻ｔ３６までユーザ１は、別のパケットＢ（７０３）の送信を行なわない。次にユーザ２がパケットＣ（７０４）を基地局へ送信しようとする。この時、インアクティビティタイマＴ１（７０１-１）の設定値が短く設定されているため、時刻ｔ３２にユーザ１の無線端末と基地局間の無線回線は解放されており、ユーザ２の無線端末は時刻ｔ３３で新たに無線回線を設定することができる。また、ユーザ１が時刻ｔ３６で別のパケットＢ（７０３）を基地局へ送信しようとした時は、すでに時刻ｔ３５でユーザ２の無線端末と基地局間の無線回線が解放されているため、ユーザ１の無線端末は新たに無線回線を設定することができる。
【００２１】
図８は、ストリームデータ等の通信時間のかかる大きなサイズのデータを送受信した場合、複数に分割されたパケットデータの送受信ごとの無通信時間に比べて、インアクティビティタイマの設定値を長く設定したときの無線回線の状態を示した図である。なお、以下でも図３同様、ストリームデータをパケットＤ-１（８０２-１）、パケットＤ-２（８０２-２）及びパケットＤ-３（８０２-３）のパケットデータに分割したものとする。時刻ｔ４１にユーザ１のパケットＤ-１（８０２-１）の無線端末への送信が完了し、インアクティビティタイマＴ２（８０１-１）が設定される。次に時刻ｔ４２で次パケットＤ-２（８０２-２）の送信が行なわれる。図８では、インアクティビティタイマＴ２（８０１-１）が満了する前に、次パケットＤ-２（８０２-２）の送信が行なわれるため、無線回線の解放処理と無線回線の再設定処理を行なうことなくデータの送受信を継続することができる。
なお、図７中インアクティビティタイマＴ１（７０１）は、図８中インアクティビティタイマＴ２（８０１）よりも短時間としている。
【００２２】
図９は、接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。この対応テーブルは例えば、図５に示した基地局内のメモリ５０７内管理テ―ブル５０８に格納する。なお、以下では無線回線を、制御情報等のやりとりに用いる無線制御回線とユーザのデータをやりとりする無線個別回線に分けて説明する。ここでの接続先種別は、デフォルトとＷＷＷサーバとＷＡＰ対応サーバの３種類としている。デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。ＷＷＷサーバに接続する場合は、インターネット等、ｈｔｔｐやｆｔｐなどのアプリケーションプロトコルを含むものを指している。また、ＷＡＰ対応サーバに接続する場合は、携帯電話向けの電子メール等を指している。図９の例では、ＷＷＷサーバ接続の場合、通信時間のかかる比較的大きなサイズのデータを想定し、多少の無通信時間があっても回線が切断せず、より長時間のアクティブ状態を保持させるために、インアクティビティタイマの設定値を１００秒としている。また、ＷＡＰ対応サーバ接続の場合、通信時間が比較的短い小さなサイズのデータを想定し、より多くの無線端末に無線個別回線を割り当てることができるように、インアクティビティタイマの設定値を３０秒としている。また、接続先種別フィールド値とは、無線端末−基地局間で送受信するパケットデータのヘッダに付加されるものとする。一例として、文献3GPP2 C.S0024 ver 2.0では、送信するパケットに付加されるストリームレイヤヘッダのストリームフィールドに接続先種別フィールド値を設定することができる。
【００２３】
図１０は、本発明における無線端末がデータのヘッダに付加する接続先種別フィールド値により、基地局が、ＩＳＰ（ＷＷＷサーバ）及びＷＡＰ対応サーバへのデータ転送を行う図である。接続先種別フィールドは、データ種別によりインアクティビティタイマ値を設定することと、図１０で示すように基地局／無線交換局が無線端末から受信したパケットをどの装置に転送すれば良いか識別するために使用される。図９の対応テーブルから、接続先種別フィールド値０のパケットはＩＳＰ（ＷＷＷサーバ）へ転送、接続先種別フィールド値が１のパケットはＷＡＰ対応サーバへ転送する。図１０の例において、無線端末１００３-１はインターネット向けのデータ１００７-１に対して接続先種別フィールド値を０に設定したヘッダを付加し、基地局／無線交換局１００４-１へパケット１００８を送信する。基地局／無線交換局１００４−１は、パケット１００８を受信すると、接続先種別フィールド値が０であるため、ＩＳＰ１００５-１へデータ１００７-２を転送する。またＷＡＰ対応アプリケーションのデータ１００９-１の場合、無線端末１００３-２は接続先種別フィールド値を１に設定したヘッダを付加し、基地局／無線交換局１００４-２へパケット１０１０を送信する。基地局／無線交換局１００４-２は、パケット１０１０を受信すると、接続先種別フィールド値が１であるため、ＷＡＰ対応サーバ１００６-２へデータ１００９-２を転送する。なお、上記は、無線端末１００３のアプリケーションソフトがインターネットならば０を、電子メールならば１を自動的にヘッダ内のフィールドに書き込むことを前提としている。これは、基地局が無線端末へデータ転送を行う場合においても全く同様である。
【００２４】
このように、接続先種別とインアクティビティタイマの設定値の対応テーブルには、ＷＷＷサーバに接続されるストリーミングビデオのようにインターネット向けの通信時間のかかる比較的大きなサイズのデータの場合はインアクティビティタイマを長時間に設定し、また、ＷＡＰ対応サーバに接続される携帯電話用の電子メールのような通信時間が比較的短い小さなサイズのデータの場合インアクティビティタイマを短時間に設定するといった情報が格納されている。
以上、無線端末から受信したデータの接続先種別の情報と、接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルを比較し、基地局あるいは無線端末が、データの種別によって、インアクティビティタイマ値を可変させることにより、送受信データのない無通信状態での無線回線の不使用時間を減らす、あるいは無線回線の解放・設定の繰り返しを抑制することで、無線ゾーン内の多数の端末に無線回線を与え、結果として、無線回線の利用効率を向上させることができる。
【００２５】
２−２．基地局によるインアクティビティタイマの設定
２−２−１．全ユーザ共通のインアクティビティタイマ
図１１は、本発明における無線端末及び基地局が送信するデータの接続先種別を基に、基地局が、全ユーザ共通のインアクティビティタイマの設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（１１０１）通信を開始する場合、無線端末は、無線制御回線を使用し、基地局に対してコンフィグレーション要求を送信し（１１０２）、基地局は、無線端末へコンフィグレーション応答を送信する（１１０３）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、データを送受信するための無線個別回線を設定するために、無線端末は、基地局に無線個別回線設定要求を送信する（１１０４）。基地局は、無線個別回線のリソースを確認し、無線端末に対して無線個別回線設定応答を送信する（１１０５）。無線端末にてこの無線個別回線設定応答を受信すると、無線端末と基地局間でデータ送受信用の無線個別回線が設定され、無線端末・基地局の双方からデータを送信することができるようになる（１１０６）。
【００２６】
無線個別回線設定後、基地局はインアクティビティタイマを設定する（１１０７）。無線端末が基地局へパケットを送信し、基地局がパケットを受信する（１１０８）と、基地局は、インアクティビティタイマをリスタートする（１１０９）。また、基地局が無線端末へパケットを送信し、無線端末がパケットを受信する（１１１０）時にも、基地局は、インアクティビティタイマをリスタートする（１１１１）。この後、パケットの送受信が一定時間行なわれないとインアクティビティタイマが満了する（１１１２）。インアクティビティタイマが満了すると基地局が、無線端末に対して無線個別回線解放要求を送信（１１１３）し、無線個別回線が解放される（１１１４）。
【００２７】
図１２は、本発明における基地局が、インアクティビティタイマを設定する手順を示したフローチャートである。
無線端末と基地局間の無線個別回線を設定（１２０１）した後、基地局は、インアクティビティタイマを設定する（１２０２）。この時点ではまだ無線端末と基地局間でパケットの送受信が行なわれていないため、図５のインアクティビティタイマ５０５は、メモリ５０７内管理テーブル５０８を参照し、インアクティビティタイマの設定値をデフォルトに設定する。図９の例では、インアクティビティタイマの設定値を６０秒として設定することになる。インアクティビティタイマが満了する前にパケットの送受信があった場合（１２０３）、基地局は、動作しているインアクティビティタイマ５０５を停止する（１２０４）。また、基地局は、受信したパケットのヘッダに付加されている接続先種別フィールド値を取得する（１２０５）。なお、基地局は、送信したパケットのヘッダに付加されている接続先フィールド値を取得してもよい。インアクティビティタイマ５０５は、取得した接続先種別フィールド値とメモリ５０７内管理テーブル５０８内を参照し、参照結果をインアクティビティタイマ値として決定する（１２０６）。その後、インアクティビティタイマ値を用い、インアクティビティタイマ５０５を起動する（１２０７）。なお、インアクティビティタイマ起動後、パケットの送受信が行なわれず（１２０３）インアクティビティタイマが満了する（１２０８）と、基地局は無線個別回線の解放処理を行なう（１２０９）。
このように、本実施の形態は、無線端末及び／又は基地局から送信したデータのヘッダに付加されている送信先の情報（接続先種別）を基に、基地局が、データの種類によってインアクティビティタイマ値を可変させることにより、無通信状態での無線個別回線の使用時間を減少させ、あるいは無線回線の解放・設定の繰り返しを抑制することで無線個別回線の利用効率を向上させるものである。
【００２８】
２−２−２．ユーザ毎のインアクティビティタイマ
上記の実施の形態では、図９に示す接続先とインアクティビティタイマ値の対応テーブルを基地局に接続している全ユーザに共通に使用している。しかし、ユーザ毎に異なる対応テーブルを持つことも可能である。この場合、接続先とインアクティビティタイマ値の対応テーブルは図４のデータベース４０７に持つことになる。
【００２９】
図１３は、本発明における無線端末及び基地局が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（１３０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（１３０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（１３０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザ情報を取得する（１３０４）。このユーザ情報には、図９と異なる接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルが含まれている。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（１３０５）。このユーザ情報応答には、ユーザに対応した接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルが含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（１３０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理が行なわれる。
【００３０】
図１４は、ユーザ毎に異なる接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマを設定する場合、図５のメモリ５０７内管理テーブル５０８には、図９と別に図１４のような対応テーブルが格納される。
【００３１】
２−３．無線端末によるインアクティビティテイマの設定
次に、無線端末でインアクティビティタイマを動作させる時の実施の形態について示す。上述の実施の形態は基地局でインアクティビティタイマを動作させる実施の形態である。しかし、接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルを基地局から無線端末に通知することで、無線端末でもインアクティビティタイマを動作させることができる。このように無線端末でインアクティビティタイマを動作させても、上述の実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３２】
図１５は、本発明における無線端末及び基地局が送信するデータの送信先の種別を基に、無線端末が、インアクティビティタイマ値の設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（１５０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信し（１５０２）、その後、基地局は、無線端末へコンフィグレーション応答を送信する（１５０３）。無線端末でインアクティビティタイマを動作させる場合、このコンフィグレーション応答内に、上述した実施の形態では基地局が保持していた図９のような接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルが含まれる。無線端末は、このコンフィグレーション応答を受信し、図６に示した無線端末内のメモリ６０６内管理テーブル６０７に対応テーブルを格納する。その後、無線端末から基地局への無線個別回線設定要求（１５０４）、基地局から無線端末への無線個別回線設定応答（１５０５）の処理を経て、データ送受信用の無線個別回線が設定される（１５０６）。その後、無線端末は、送信及び／又は受信したデータのヘッダに付加されている接続先種別を基に、図６に示した無線端末内のインアクティビティタイマ６０４がメモリ６０６内管理テーブル６０７を参照し、それにより、データの種類に従いインアクティビティタイマを設定する（１５０７）。無線端末が、パケットを送信する（１５０８）と、インアクティビティタイマをリスタートする（１５０９）。また、無線端末が、基地局からパケットを受信した時（１５１０）にも、インアクティビティタイマをリスタートする（１５１１）。この後、パケットの送受信が一定時間行なわれないとインアクティビティタイマが満了する（１５１２）。インアクティビティタイマが満了すると無線端末は、基地局に対し、無線個別回線解放要求を送信し（１５１３）、無線個別回線が解放される（１５１４）。
【００３３】
２−４．複数のアプリケーションの送受信
上記の実施の形態は、１本の無線回線上で１種類のアプリケーションデータを送受信している場合である。次に、１本の無線個別回線上で複数のアプリケーションデータを送受信する場合におけるインアクティビティタイマ設定法について図１６を用いて説明する。
図１６は、１本の無線回線上で２種類のアプリケーションデータを送受信している場合の例である。パケットＥ（１６０４）は、電子メール等の通信時間の短い小さなサイズのデータ、パケットＦ−１（１６０５−１）、パケットＦ−２（１６０５−２）及びパケットＦ−３（１６０５−３）は、動画等のストリームデータのような通信時間のかかる大きなサイズのデータをパケットデータに分割したものである。まず、基地局は、時刻ｔ４６にてパケットＦ−１（１６０５−１）を受信するに際し、無線端末からのコンフィグレーション要求にて接続先種別フィールド値０、すなわち図９によるとインアクティビティタイマ値を１００秒にするよう指示されるため、インアクティビティタイマＴ３（１６０１）を１００秒に設定する。その後、基地局は分割されたパケットデータＦ（１６０５）全ブロックを受信する前に、同じ無線端末からパケットＥ（１６０４）を時刻ｔ４８で受信する。ここでは、コンフィグレーション要求にて接続先種別フィールド値１、すなわち図９によるとインアクティビティタイマ値を３０秒にするよう指示される。
【００３４】
ここで、基地局が取りうるインアクティビティタイマ設定方法として２つの例を挙げる。
１つは、インアクティビティタイマ値の長い方を選択する場合である。この場合は、動画等のストリームデータのような通信時間のかかる大きなサイズのデータをパケットデータに分割したものの送受信を優先し、それに対する最適なインアクティビティタイマ値を与える。よって、図１６のインアクティビティタイマＴ３（１６０１）、Ｔ２（１６０２）及びＴ３（１６０３）は全て１００秒となる。
もう１つは、インアクティビティタイマ値の平均をとる方法である。前述したように、インアクティビティタイマＴ３（１６０１）ではインアクティビティタイマを１００秒に設定するが、時刻ｔ４８の時点では、無線端末からインアクティビティタイマ値として１００秒及び３０秒の２種類を指定されているため、基地局は、図５のインアクティビティタイマ５０５にて、その平均をとりインアクティビティタイマＴ４では、６５秒を設定する。時刻ｔ５０以降、他のアプリケーションデータの送受信が無ければ、インアクティビティタイマＴ５も同様に６５秒となる。
【００３５】
３．第２の実施形態−ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダによるインアクティビティタイマの設定
ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号から、アプリケーションを判断し、インアクティビティタイマ値を設定する方法について以下に述べる。
ＴＣＰ(Transmission Control Protocol)及びＵＤＰ(User Datagram Protocol)は、共にＩＰ(Internet Protocol)の上位プロトコルであり、ＴＣＰ／ＩＰのプロトコルを利用しパケットデータ通信を行った環境下において、データにはＴＣＰヘッダ、あるいはＵＤＰヘッダが付随されて送信される。また、ポート番号とは、同一のコンピュータ内で通信を行っているプログラムを識別するために利用されるものである。このポート番号には、ウェルノウンポート番号があり、ｈｔｔｐ，ｆｔｐなどの非常に広く使われているアプリケーションプロトコルでは、使用するポート番号が予め決められている。
【００３６】
図１７は、ＴＣＰのヘッダフォーマットである。上述したように、ＴＣＰデータフィールド１７０１にはＴＣＰヘッダ１７０２が付随され、先頭の１７〜３２ビット目に割り当てられた宛先ポート１７０３にポート番号が示してある。
図１８は、ＵＤＰのヘッダフォーマットである。上述したＴＣＰヘッダ同様、ＵＤＰデータフィールド１８０１にはＵＤＰヘッダ１８０２が付随され、先頭の１７〜３２ビット目に割り当てられた宛先ポート１８０３にポート番号が示してある。
本発明では、送受信されるパケットのポート番号から、基地局が、アプリケーションを判断し、インアクティビティタイマを設定する。
【００３７】
図１９は、ポート番号とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。また、第１の実施形態で述べた理由と同様、通常ファイル転送するときに使うプロトコルであるｆｔｐと、主にＨＴＭＬファイルなどを転送するときに使うプロトコルであるｈｔｔｐを、通信時間のかかる大きなサイズのデータとし、インアクティビティタイマ値を１００秒とした。なお、ウェルノウンポート番号に、ＷＡＰに対応する内容は含まれない。なお、モニタしたポート番号がウェルノウンポート番号以外だった場合は、３０秒を割り当てることとする。
【００３８】
図２０は、本発明における基地局が、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号から、アプリケーションを判断し、インアクティビティタイマ値を設定する手順を示したフローチャートである。
無線端末と基地局間の無線個別回線を設定（２００１）した後、基地局は、インアクティビティタイマを設定する（２００２）。この時点ではまだ無線端末と基地局間でパケットの送受信が行なわれていないため、図５に示した基地局内のインアクティビティタイマ５０５は、メモリ５０７内管理テーブル５０８を参照し、インアクティビティタイマの設定値をデフォルトに設定する。図１９の例では、インアクティビティタイマの設定値を６０秒として設定することになる。インアクティビティタイマが満了する前にパケットの送受信があった場合（２００３）、基地局は、動作しているインアクティビティタイマ５０５を停止する（２００４）。また、基地局は、受信したパケットのＴＣＰあるいはＵＤＰヘッダフィールドに登録されているポート番号をモニタする（２００５）。インアクティビティタイマ５０５は、取得したポート番号とメモリ５０７内管理テーブル５０８内を参照し、参照結果をインアクティビティタイマ値として決定する（２００６）。その後、インアクティビティタイマ値を用い、インアクティビティタイマ５０５を起動する（２００７）。なお、インアクティビティタイマ起動後、パケットの送受信が行なわれず（２００３）インアクティビティタイマが満了する（２００８）と、無線回線の解放処理を行なう（２００９）。
【００３９】
本発明は、第１の実施形態と同様、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマの設定、あるいは無線端末にてインアクティビティタイマを設定することも可能である。また、ステップ２００５で、基地局は、送信したパケットのＴＣＰあるいはＵＤＰヘッダフィールドに登録されているポート番号をモニタするようにしてもよい。
【００４０】
４．他の実施形態−各種情報によるインアクティビティタイマの設定
４−１．無線端末の契約情報による設定
無線端末契約に関する情報によって、個別にインアクティビティタイマ値を設定する方法について、以下に述べる。
図２１は、本発明における基地局が、無線端末契約に関する情報によって、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（２１０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（２１０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（２１０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザの契約内容を取得する（２１０４）。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（２１０５）。このユーザ情報応答には、ユーザの契約内容が含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（２１０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理を行ない、無線端末契約に応じたインアクティビティタイマ値を設定する。ここで、無線交換局が、ユーザ情報として、無線端末契約に応じたインアクティビティタイマ値そのものを取得する方法もある。
【００４１】
４−２．無線端末の過去の通信量による設定
無線端末の過去の通信量によって、インアクティビティタイマ値を設定する方法について以下に述べる。
図２２は、過去１ヶ月間の通信量とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。これは、多量のパケット通信を行った無線端末に長いインアクティビティタイマ値を与え、長時間のアクティブ状態を実現させるものである。また、デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。なお、インアクティビティタイマの更新周期となる計測期間を、１時間、１日及び１週間と対応させることは可能である。
図２３は、本発明における基地局が、無線端末の過去の通信量によって、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
【００４２】
無線端末に電源を入れ（２３０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（２３０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（２３０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザの過去の通信量を取得する（２３０４）。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（２３０５）。このユーザ情報応答には、ユーザの過去の通信量が含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（２１０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理を行ない、図５のメモリ５０７内管理テーブル５０８に格納されている図２２のような過去の通信量に応じたインアクティビティタイマ値を設定する。ここで、無線交換局が、ユーザ情報として、過去の通信量に応じたインアクティビティタイマ値そのものを取得する方法もある。
【００４３】
４−３．無線端末の過去の通信内容による設定
前述のアプリケーション種別やＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号からインアクティビティタイマ値を設定する方法では、呼制御中の情報を用いてインアクティビティタイマ値を設定する。すなわち、呼毎あるいは通話中のインアクティビティタイマ値を設定することを意味している。一方、無線端末の契約内容及び過去の通信量を用いたインアクティビティタイマ値を設定する方法は、無線端末毎にマクロなインアクティビティタイマ設定を行う。次に、アプリケーション種別やＴＣＰ／ＵＤＰヘッダをパラメータにしてマクロなインアクティビティタイマ設定を行う実施の形態について述べる。
無線端末の過去の通信内容によって、インアクティビティタイマ値を設定する方法について、以下に述べる。
【００４４】
図２４は、過去の通信内容とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。ユーザが主にストリームビデオなどの通信時間のかかる大きなサイズのデータを送受信する傾向であるか、または、電子メールなどの通信時間の短い小さなサイズのデータを送受信する傾向であるかなどの通信内容に応じて、インアクティビティタイマ値を割り当てる。ここでは、過去１ヶ月間で、インターネット接続よりもＷＡＰ接続した機会が多い無線端末のインアクティビティタイマ値を３０秒、ＷＡＰ接続よりもインターネット接続した機会が多い無線端末のインアクティビティタイマ値を１００秒とした。また、デフォルトとは、無線個別回線が確立した直後に設定するインアクティビティタイマの設定値を指している。なお、インアクティビティタイマの更新周期となる計測期間を、１時間、１日及び１週間と対応させることは可能である。
【００４５】
図２５は、本発明における基地局が、無線端末の過去の通信内容によって、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間のシーケンス図である。
無線端末に電源を入れ（２５０１）通信を開始する場合、無線端末は、基地局に対しコンフィグレーション要求を送信する（２５０２）。このコンフィグレーション要求には、ユーザ識別子が含まれている。基地局は、コンフィグレーション要求を受信すると、無線交換局に対してユーザ情報要求を送信する（２５０３）。このユーザ情報要求には、無線端末のユーザ識別子が含まれている。無線交換局は、ユーザ情報要求を受信すると、図４のデータベース４０７からユーザの過去の通信内容を取得する（２５０４）。無線交換局は、ユーザ情報を取得すると、基地局に対しユーザ情報応答を送信する（２５０５）。このユーザ情報応答には、ユーザの過去の通信内容が含まれている。基地局は、ユーザ情報応答を受信すると、無線端末に対しコンフィグレーション応答を送信する（２５０６）。無線端末がこのコンフィグレーション応答を受信すると、前述の実施の形態と同様に図１１の１１０４以降の処理を行ない、図５のメモリ５０７内管理テーブル５０８に格納されている図２４のような過去の通信内容に応じたインアクティビティタイマ値を設定する。ここで、無線交換局が、ユーザ情報として、過去の通信量に応じたインアクティビティタイマ値そのものを取得する方法もある。
【００４６】
４−４．基地局のトラフィック状況による設定
１あるいは複数の基地局内のトラフィック状況に応じて、インアクティビティタイマ値を設定する方法について以下に示す。一般にトラフィックが高い時間帯と低い時間帯があり、例えば、前者はインアクティビティタイマを短時間に、後者はインアクティビティタイマを長時間にするというものである。別の例として、各基地局ごとに過去のトラフィックが高い時間帯と低い時間帯を図５に示した基地局内のメモリ５０７内管理テーブル５０８に記憶させ、上述と同様にインアクティビティタイマ値を設定する方法がある。さらに別の例として、オフィス街などの通信時間のかかる大きなサイズのデータを送受信することの多い無線ゾーンのインアクティビティタイマを長時間に、また繁華街など電子メールのように通信時間の短い小さなサイズのデータを送受信することの多い無線ゾーンのインアクティビティタイマを短時間に設定する方法もある。
【００４７】
４−５．トラフィックに応じたアプリケーション種別による設定
以上、トラフィックに応じて一律にインアクティビティタイマ値を設定する方法もあるが、アプリケーション種別等に応じた複数のインアクティビティタイマ選択方法を前提に、トラフィックに応じてアプリケーション種別毎のインアクティビティタイマ値の組み合わせてを更新する実施の形態について述べる。
図５に示した基地局内のインアクティビティタイマ５０５が、１あるいは複数の基地局内にある無線端末のアクティブ端末数、ドーマント端末数及びそれらの合計を予め集計し、例えば、アクティブ端末数が多い場合にはインアクティビティタイマを短時間に、アクティブ端末数が少ない場合にはインアクティビティタイマを長時間に設定する。または、ドーマント端末数を集計し、ドーマント端末数が多い場合にはインアクティビティタイマを長時間に、少ない場合にはインアクティビティタイマを短時間に設定する。あるいは、アクティブ端末数とドーマント端末数の合計を集計し、例えば、合計数が多い場合にはインアクティビティタイマを短時間に、少ない場合にはインアクティビティタイマを長時間に設定する。
【００４８】
図２６は、トラフィック状況とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例について示した図である。１あるいは複数の基地局内にある無線端末のアクティブ端末数、ドーマント端末数及びそれらの合計を予め集計した結果から、低トラフィックと判断した場合と高トラフィックと判断した場合のインアクティビティタイマ値を示したものである。低トラフィックの場合は、長時間のアクティブ状態を実現させるために長いインアクティビティタイマ値を与える。逆に、高トラフィックの場合は、より多くの無線端末をアクティブ状態にさせるため短いインアクティビティタイマ値を与える。
以上の実施の形態において、インアクティビティタイマの設定時間は複数用意し、各種状況に応じて可変させること、また組み合わせて利用することが可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、インアクティビティタイマ値をデータの種別等の各種状況に応じて切り換えることによって、無通信時間での通信回線の不使用時間を減らし、回線利用効率を高めることができる。これにより、各無線端末の通信機会を高める機会も生じる。また、アプリケーションごとの適切なインアクティビティタイマ設定により無線回線の設定／解放処理回数を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インアクティビティタイマを使用した場合の無線回線の使用状態を示す図である。
【図２】インアクティビティタイマを固定値とし、通信時間の短い小さなサイズのデータが断続的に送受信される場合の無線回線の状態を示す図である。
【図３】インアクティビティタイマを固定値とし、通信時間のかかる大きなサイズのデータ、すなわち、分割された複数のパケットを送受信した場合の無線回線の状態を示す図である。
【図４】本発明における無線通信システムの通信網構成を示す図である。
【図５】本発明における基地局構成を示す図である。
【図６】本発明における無線端末構成を示す図である。
【図７】インアクティビティタイマを最適値とし、通信時間の短い小さなサイズのデータが断続的に送受信される場合の無線回線の状態を示す図である。
【図８】インアクティビティタイマを最適値とし、通信時間のかかる大きなサイズのデータ、すなわち、分割された複数のパケットを送受信した場合の無線回線の状態を示す図である。
【図９】本発明における接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。
【図１０】本発明における、無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、無線端末からＩＳＰ（ＷＷＷサーバ）及びＷＡＰ対応サーバへのデータ転送を示した図である。
【図１１】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、全ユーザ共通にインアクティビティタイマの設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
【図１２】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、全ユーザ共通にインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の手順を示したフローチャートである。
【図１３】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局が、ユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図１４】本発明におけるユーザ毎に異なる接続先種別とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。
【図１５】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、無線端末が、インアクティビティタイマ値の設定を行う場合の基地局−無線端末間でのシーケンス図である。
【図１６】本発明における無線端末が送信するデータの送信先の種別を基に、基地局あるいは無線端末が、１本の無線回線上で２種類のアプリケーションデータを送受信する場合の無線回線の状態を示す図である。
【図１７】ＴＣＰのヘッダフォーマットを示した図である。
【図１８】ＵＤＰのヘッダフォーマットを示した図である。
【図１９】本発明におけるポート番号とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例を示した図である。
【図２０】本発明における基地局が、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダ中のポート番号からアプリケーションを判断し、全ユーザ共通にインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の手順を示したフローチャートである。
【図２１】本発明における基地局が、無線契約内容を基にユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図２２】本発明における過去の通信量とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。
【図２３】本発明における基地局が、無線契約の過去の通信量を基にユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図２４】本発明における過去の通信内容とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。
【図２５】本発明における基地局が、無線契約の過去の通信内容を基にユーザ毎に異なるインアクティビティタイマ値の設定を行う場合の無線端末−基地局−無線交換局−データベース間でのシーケンス図である。
【図２６】本発明におけるトラフィック状況とインアクティビティタイマ値の対応テーブルの一例である。
【符号の説明】
１０１…無線ゾーン、
１０２、４０８…基地局、
１０３、４１０、１００３…無線端末、
４０１…ＷＷＷサーバ、
４０２…インターネット網、
４０３、１００５…ＩＳＰ、
４０４、１００６…ＷＡＰ対応サーバ、
４０５…無線交換局、
４０６…ＨＬＲ、
４０７…データベース、
４０９…無線回線、
５０１、６０１…アンテナ、
５０２、６０２…ＲＦ部、
５０３、６０３…信号処理部、
５０４…ネットワークインタフェース、
５０５、６０４…インアクティビティタイマ、
５０６、６０５…ＣＰＵ、
５０７、６０６…メモリ、
５０８、６０７…管理テーブル、
１００４…基地局／無線交換局。
Claims (11)
- 無線端末と無線回線を用いて通信を行う無線基地局／無線基地局制御装置において、
無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する制御部と、
アプリケーション種別又は接続先種別に対応して、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を記憶したメモリと、
パケットの無線端末からの受信又は無線端末への送信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマと
を備え、
前記無線基地局／無線基地局制御装置が無線端末との間で、データのヘッダにアプリケーション種別又は接続先種別を示す接続先種別フィールドが付加された該データを送信又は受信し、
前記制御部は、送信又は受信したデータに付加されている接続先種別フィールドに基づきアプリケーション種別又は接続先種別を取得し、
前記制御部は、取得したアプリケーション種別又は接続先種別に基づき前記メモリを参照してインアクティビティタイマ値を求め、該インアクティビティタイマ値を設定し、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置。 - 請求項１に記載の無線基地局／無線基地局制御装置において、
前記メモリは、さらに、ユーザ情報に対応して、アプリケーション種別又は接続先種別毎のインアクティビティタイマ値を記憶し、
前記制御部は、さらに、ユーザ情報を取得して、ユーザ毎及びアプリケーション種別又は接続先種別毎のインアクティビティタイマ値を設定することを特徴とする無線基地局／無線基地局制御装置。 - 請求項１に記載の無線基地局／無線基地局制御装置において、
前記制御部は、複数種類のアプリケーションデータが送受信されることにより、所定時間内に複数のインアクティビティタイマ値が設定された場合、大きい方の値を優先させて、予め定められた期間インアクティビティタイマ値として設定することを特徴とする無線基地局／無線基地局制御装置。 - 請求項１に記載の無線基地局／無線基地局制御装置において、
前記制御部は、複数種類のアプリケーションデータが送受信されることにより、所定時間内に複数のインアクティビティタイマ値が設定された場合、それらの平均値を、予め定められた期間インアクティビティタイマ値として設定することを特徴とする無線基地局／無線基地局制御装置。 - 請求項１に記載の無線基地局／無線基地局制御装置において、
前記アプリケーション種別とは、前記無線端末との通信において使用されるアプリケーションがインターネットかＷＡＰかを区別するものであり、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマ値として、前記アプリケーション種別がインターネットの場合、ＷＡＰよりも長い期間を設定することを特徴とする無線基地局／無線基地局制御装置。 - 無線端末と無線回線を用いて通信を行う無線基地局／無線基地局制御装置において、
無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する制御部と、
通信時間のかかる大きなサイズの第１のデータを送受信する傾向であるか、若しくは、第１のデータよりも通信時間の短い小さなサイズの第２のデータを送受信する傾向であるかを示す無線端末の過去の通信内容に対応して、又は、インターネット接続よりもＷＡＰ接続した機会が多いか、若しくは、ＷＡＰ接続よりもインターネット接続した機会が多いかを示す無線端末の過去の通信内容に対応して、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を記憶したメモリと、
パケットの無線端末からの受信又は無線端末への送信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマと
を備え、
前記制御部は、
無線端末のユーザ識別子を含むコンフィグレーション要求を無線端末から受信すると、ユーザ識別子に対応する過去の通信内容を無線基地局制御装置のデータベースから取得し、
該過去の通信内容に基づき、前記メモリを参照してインアクティビティタイマ値を求め、該インアクティビティタイマ値を設定し、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置。 - 無線基地局／無線基地局制御装置と無線回線を用いて通信を行う無線端末において、
無線基地局／無線基地局制御装置との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する制御部と、
アプリケーション種別又は接続先種別に対応して、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を記憶したメモリと、
パケットの無線基地局／無線基地局制御装置からの受信又は無線基地局／無線基地局制御装置への送信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマと
を備え、
前記無線端末が無線基地局／無線基地局制御装置との間で、データのヘッダにアプリケーション種別又は接続先種別を示す接続先種別フィールドが付加された該データを送信又は受信し、
前記制御部は、送信又は受信したデータに付加されている接続先種別フィールドに基づきアプリケーション種別又は接続先種別を取得し、
前記制御部は、取得したアプリケーション種別又は接続先種別に基づき前記メモリを参照してインアクティビティタイマ値を求め、該インアクティビティタイマ値を設定し、
前記制御部は、前記インアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線端末。 - 請求項７に記載の無線端末において、
前記無線端末は、前記基地局／基地局制御装置に対しコンフィグレーション要求を送信し、
前記基地局／基地局制御装置は、前記無線端末へ、保持していたアプリケーション種別又は接続先種別に対するインアクティビティタイマ値の対応テーブルを含むコンフィグレーション応答を送信し、
前記無線端末は、コンフィグレーション応答を受信し、前記メモリにその対応テーブルを格納するようにした、
前記無線端末。 - 無線基地局／無線基地局制御装置と無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する状態制御方法において、
前記無線基地局／無線基地局制御装置が、
無線端末との間で、データのヘッダにアプリケーション種別又は接続先種別を示す接続先種別フィールドが付加された該データを送信又は受信し、
送信又は受信したデータに付加されている接続先種別フィールドに基づきアプリケーション種別又は接続先種別を取得し、
取得したアプリケーション種別又は接続先種別に基づき、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を設定し、
特定の無線端末から或いは当該無線端末へのパケットの送受信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置の状態制御方法。 - 無線基地局／無線基地局制御装置と無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する状態制御方法において、
前記無線基地局／無線基地局制御装置が、
無線端末のユーザ識別子を含むコンフィグレーション要求を無線端末から受信すると、ユーザ識別子に対応した、無線端末が通信時間のかかる大きなサイズの第１のデータを送受信する傾向であるか、若しくは、第１のデータよりも通信時間の短い小さなサイズの第２のデータを送受信する傾向であるかを示す無線端末の過去の通信内容、又は、インターネット接続よりもＷＡＰ接続した機会が多いか、若しくは、ＷＡＰ接続よりもインターネット接続した機会が多いかを示す無線端末の過去の通信内容を、無線基地局制御装置のデータベースから取得し、
該過去の通信内容に基づき、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を設定し、
特定の無線端末から或いは当該無線端末へのパケットの送受信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線基地局／無線基地局制御装置の状態制御方法。 - 無線基地局／無線基地局制御装置と無線端末との間で通信を行う無線回線を確保するアクティブ状態と、呼を保留状態にして無線回線を解放するドーマント状態とを制御する状態制御方法において、
前記無線端末が、
前記無線基地局／無線基地局制御装置との間で、データのヘッダにアプリケーション種別又は接続先種別を示す接続先種別フィールドが付加された該データを送信又は受信し、
送信又は受信したデータに付加されている接続先種別フィールドに基づきアプリケーション種別又は接続先種別を取得し、
取得したアプリケーション種別又は接続先種別に基づき、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させるタイミングであるインアクティビティタイマ値を設定し、
特定の前記無線基地局／無線基地局制御装置から或いは当該前記無線基地局／無線基地局制御装置へのパケットの送受信に応じてカウントアップを開始するインアクティビティタイマのカウント値が、設定されたインアクティビティタイマ値に達すると、アクティブ状態からドーマント状態へ遷移させる制御を行う
前記無線端末の状態制御方法。
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