JP4395277B2

JP4395277B2 - Mobile communication system

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Publication number: JP4395277B2
Application number: JP2001213125A
Authority: JP
Inventors: 拓青木; 泰哲大塚; 恭助鈴木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: JP2003032723A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムに関し、更に詳しくは基地局制御装置と複数の基地局とがパケット回線により接続すると共に、各基地局が移動局と無線回線により接続する移動通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来の移動通信システムを説明する図で、図１０（Ａ）は基地局制御装置と複数の基地局とが個別回線により並列に接続する一般的な場合を示している。図において、１００は公衆網、１０’は不図示の移動体交換局を介して公衆網１００に接続する基地局制御装置、３０’は基地局制御装置１０’に同期回線で接続する基地局（Ｂ１〜Ｂ４）、５０は基地局３０’に無線回線で接続する移動局（Ｍ１〜Ｍｎ）である。
【０００３】
係る構成で、今、１０Ｍｂｐｓの主回線に接続する基地局制御装置１０’が、各基地局３０’と２．５Ｍｂｐｓの個別回線で接続するとすると、従来は、基地局の総数が４局Ｂ１〜Ｂ４に制限されるため、各基地局が自局の全帯域（２．５Ｍｂｐｓ）を使用した場合にのみ、主回線の使用効率が１００％になる。しかし、実際上は各基地局が常に自局の全帯域を使用するわけでは無いため、主回線の使用効率が低下していた。
【０００４】
図１０（Ｂ）は基地局制御装置１０’と複数の基地局３０’とが単一の共通回線により直列に接続する場合を示しており、この構成は敷線コストが低いため、遠隔に延びるような地域を効率よくカバーできる。上記同様にして、今、基地局制御装置１０’が１０Ｍｂｐｓの共通回線に各２．５Ｍｂｐｓの基地局３０’を収容するとすると、従来は、基地局の総数が４局Ｂ１〜Ｂ４に制限されるため、各基地局が自局の全帯域（２．５Ｍｂｐｓ）を使用した場合にのみ、共通回線の使用効率が１００％になる。しかし、実際上は各基地局が常に自局の全帯域を使用するわけでは無いため、共通回線の使用効率が低下していた。
【０００５】
この点、従来は、共通回線上における主信号データのやり取りをＡＴＭセル化することで、各基地局のトラフィック量（セル送信）の相違を統計的多重効果により吸収し、共通回線の使用効率を改善するものが知られている（特開２００−１１５８２９）。
【０００６】
しかし、セル送信を各基地局の自由に任せる方式であると、基地局の総数が基地局制御装置で扱える公称の通信容量を超えない場合は良いが、それ以上の基地局を収容（増設）しようとすると、セル輻輳（損失）による通信品質の低下を招く恐れがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如く、従来は、移動通信システムを構成する回線（主回線，共通回線等）が有効利用されないか、または基地局制御装置で扱える公称の通信容量を超える数の基地局を安全に収容できないと言う不都合があった。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的とする所は、基地局制御装置が公称の通信容量を超える数の基地局を安全に収容できる移動通信システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は例えば図１の構成により解決される。即ち、本発明（１）の移動通信システムは、基地局制御装置１０と複数の基地局３０とがパケット回線により接続すると共に、各基地局３０が移動局５０と無線回線により接続する移動通信システムにおいて、各基地局３０は、単一のトラフィック量通知パケットを基地局制御装置からの通信経路が一番遠方の基地局から各基地局に中継転送しつつ、自局の識別子と該自局に接続する無線回線の受信データにつき所定時間毎に計測したトラフィック量とを該通知パケットに順次搭載して基地局制御装置１０に通知し、基地局制御装置１０は、自局の通信容量を各基地局３０から通知されたトラフィック量の比に応じて各基地局に割り当て、各基地局に通知すると共に、各基地局３０は通知された通信容量に従って主信号データパケットを送信するものである。
【００１０】
本発明（１）においては、基地局制御装置１０が各基地局３０からのトラフィック量通知に応じて各基地局のセル送信トラフィックを制御することにより、基地局制御装置１０に公称の通信容量（例えば４局分）を超える数の基地局Ｂ１〜Ｂ５等が接続されても、各基地局３０のトラフィックを安全に収容できる。特に、トラフィック分布が時間的に変化する様な地域の場合は、基地局制御装置１０と各基地局３０の間を接続する個別／共通回線の使用割合をダイナミックに変化させることで帯域を効率良く使用可能となり、回線使用率はより１００％に近づく。
【００１１】
この場合に、本発明では、単一のトラフィック量通知パケットを一番遠方の基地局から各基地局に中継転送しつつ、自局の識別子とトラフィック量とを該通知パケットに順次搭載し、基地局制御装置に通知する。
【００１２】
従って、全基地局３０ａのトラフィック量を単一のトラフィック量通知セルで効率よく通知できる。
【００１３】
なお、上記本発明（１）には、基地局制御装置１０ｂと複数の基地局３０ｂとがＡＴＭの個別回線により並列に接続すると共に、各基地局３０ｂ（Ｂ１〜Ｂ５）は自局のトラフィック量通知セルに自局のトラフィック量を搭載して基地局制御装置１０ｂに送信する場合も含まれる。
【００１４】
また好ましくは、基地局制御装置１０ａは、共通回線の通信容量を複数のタイムスロットに分割すると共に、各基地局３０ａから通知されたトラフィック量の比に応じたタイムスロット数及び位置を各基地局３０ａに割り当てる。
【００１５】
従って、各基地局３０ａから基地局制御装置１０ａに向かうセルレートを平均化できる。
【００１６】
好ましくは本発明（２）においては、上記本発明（１）において、基地局制御装置１０ａ／１０ｂは、各基地局３０ａ／３０ｂから通知されたトラフィック量の比に応じた主信号データパケットの送信レートを各基地局３０ａ／３０ｂに割り当てる。
【００１７】
上記主信号データパケット）の送信レートとしては、ピークレート、平均レートが考えられる。各基地局がピークレートを越えない事で主回線／共通回線の全帯域が守られる。また各基地局が平均レートを守ることでパケット輻輳を回避できる。
【００１８】
また本発明（３）においては、各基地局３０は、無線回線情報通知パケットであって、自局に接続する無線回線につきフレーム毎に各無線回線の識別情報と受信データの有効／無効の情報とを搭載したものと、これに対応する主信号データパケットであって、該データパケットの前記無効とされた無線回線データの搭載エリアに次の有効とされた無線回線データを詰めて記録したもの、とを基地局制御装置１０に送信すると共に、基地局制御装置１０は、基地局３０から受信した無線回線情報通知パケットの内容に基づき前記有効とされた無線回線データを主信号データパケットから抽出し、かつ無効とされた無線回線データについては所定のダミーデータを生成するものである。
【００１９】
従って、基地局３０は、無効データ（移動局５０が送信しなかったデータ、基地局３０が受信に失敗したデータ等）に対応するダミーデータパケットを基地局制御装置１０に送信する必要がなくなり、基地局３０の処理負担が軽減される。また、基地局３０と基地局制御装置１０との間の個別／共通回線の通信帯域を節約できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部を示すものとする。
【００２１】
図２は第１の実施の形態による移動通信システムのブロック図で、基地局制御装置１０と複数の基地局３０とが単一の共通回線により直列に接続する場合を示している。
【００２２】
図において、１０は基地局制御装置、１１は基地局制御装置の主制御・処理を行う制御部、１２は主回線を介して不図示の移動体交換局に接続する伝送部、１３は時分割（タイムスロット）方式のチャネル信号を集配するチャネル集配部、１４はチャネル信号を時分割交換するスイッチ部、１５はチャネル信号とＡＴＭセル信号間の変換を行うと共に、ＡＴＭセルを集配するセル集配部、２０は共通回線上に分散配置された中継装置（Ｒ１〜Ｒ５）、２１はセルの多重分離部、３０は基地局（Ｂ１〜Ｂ５）、３１は基地局の主制御・処理を行う制御部、３２はＡＴＭセルの送／受信処理を行う回線対応部、３３はセル信号と無線フレーム信号との間の変換を行うと共に、各種タイミング制御を行う主信号処理部、３４は例えばＣＤＭＡ方式による無線部、５０は移動局（Ｍ１〜Ｍｎ）である。
【００２３】
なお、各中継局２０の機能は各基地局３０の中に設けられていても良い。また、以下の説明では移動局のことをユーザとも呼ぶ。
【００２４】
基地局制御装置１０はネットワーク側から送られるデータをＡＴＭセルに変換して基地局３０に送信し、また基地局３０は移動局５０から送られるデータをＡＴＭセルに変換して基地局制御装置１０に送信する。基地局制御装置１０と各基地局３０との間は単一のＡＴＭ共通回線（例えば１０Ｍｂｐｓ）により接続される。各基地局３０は２．５Ｍｂｐｓのインタフェースを備えており、従来なら、基地局制御装置１０に収容できる移動局３０の総数は４局Ｂ１〜Ｂ４となるが、本第１の実施の形態では基地局制御装置１０と各基地局３０との間で以下に述べるようなセルのトラフィック制御を行うことにより、合計５つの基地局Ｂ１〜Ｂ５を共通回線に収容可能としている。
【００２５】
具体的に言うと、各基地局Ｂ１〜Ｂ５は所定時間（例えば１無線フレーム期間：２０ｍｓに相当）毎に自局の無線トラフィック量を検出する。次に基地局制御装置１０から一番遠方にある基地局Ｂ５がトラフィック量通知セルを生成する。
【００２６】
図５にトラフィック量通知セルのフォーマットを示す。トラフィック量通知セルのペイロード部を例えば８バイトづつのブロックに分割して、各基地局Ｂ１〜Ｂ５用に割り当てる。各ブロックは、基地局識別子(１６ビット)と、基地局に接続している移動局数(８ビット)と、２０ｍｓの区間に割当てられている（受信されるべきデータの）総トラフィック量(２４ビット)と、リザーブ領域(１６ビット)とからなっている。なお、基地局識別子としては各基地局に固有の例えばＶＣＩを使用する。
【００２７】
基地局Ｂ５は、トラフィック量通知セルを生成し、そのペイロード部のブロック＃５に自局の識別子（ＶＣＩ）と、自局に接続している移動局数と、２０ｍｓの区間に検出された自局の総トラフィック量とを格納すると共に、そのヘッダ部のＶＰＩ／ＶＣＩを隣の基地局Ｂ４宛に設定して、上流に送信する。
【００２８】
基地局Ｂ４は、基地局Ｂ５からのトラフィック量通知セルを受信したことにより、そのペイロード部のブロック＃４に自局の識別子（ＶＣＩ）と、自局に接続している移動局数と、２０ｍｓの区間に検出された自局の総トラフィック量とを格納すると共に、そのヘッダ部のＶＰＩ／ＶＣＩを基地局Ｂ３宛に書き換えて、上流に送信する。
【００２９】
以下、同様にして進み、基地局Ｂ１は、基地局Ｂ２からのトラフィック量通知セルを受信したことにより、そのペイロード部のブロック＃１に自局の識別子（ＶＣＩ）と、自局に接続している移動局数と、２０ｍｓの区間に検出された自局の総トラフィック量とを格納すると共に、そのヘッダ部のＶＰＩ／ＶＣＩを基地局制御装置１０宛に書き換えて、上流に送信する。
【００３０】
基地局制御装置１０は、基地局Ｂ１からのトラフィック量通知セルを受信したことにより、まず各基地局Ｂ１〜Ｂ５が通知してきた各トラフィック量の比を算出し、その算出結果に基づいて各基地局Ｂ１〜Ｂ５に割り当てるべきセル送信タイムスロットの数及び位置を求める。
【００３１】
図９にセル送信スロットの分配例を示す。１０Ｍｂｐｓ（図は２０ｍｓ分を示す）のフレームを例えば１２８個のタイムスロットに分割し、これらを各基地局が有するトラフィック量に応じて分配する。今、各基地局Ｂ１〜Ｂ５が通知したトラフィック量の比が、例えば３：２：４：５：２であったとすると、セル送信タイムスロットの割り当ては以下の如くなる。
【００３２】
Ｂ１：開始スロット＝０，終了スロット＝２３（スロット数＝２４）
Ｂ２：開始スロット＝２４，終了スロット＝３９（スロット数＝１６）
Ｂ３：開始スロット＝４０，終了スロット＝７１（スロット数＝３２）
Ｂ４：開始スロット＝７２，終了スロット＝１１１（スロット数＝４０）
Ｂ５：開始スロット＝１１２，終了スロット＝１２７（スロット数＝１６）
なお、２０ｍｓ当たり２４スロットと言うことは、セル数に換算して約７２セル（≒１．５２Ｍｂｐｓ）分に相当するものとする。一方、２０ｍｓ当たり４０スロットと言うことは、セル数に換算して約１２０セル（≒２．５Ｍｂｐｓ）分に相当する。こうして、通知トラフォック量の小さい基地局Ｂ２，Ｂ５には少ない帯域を割り当て、通知トラフォック量の大きい基地局Ｂ４には多い帯域を割り当てる。但し、これらの和は共通回線の伝送容量（１０Ｍｂｐｓ）を越えない。従って、基地局制御装置１０は、公称の基地局数（通常なら４局）を越える数の基地局（この例では５局）を安全に収容できる。
【００３３】
なお、上記に代えて、基地局制御装置１０は、各３Ｍｂｐｓの基地局を４局収容する様にシステムを構成しても良いことは明らかである。
【００３４】
図７にセル送信スロット通知セルのフォーマットを示す。セル送信スロット通知セルのペイロード部を例えば９バイトづつのブロックに分割して、各基地局Ｂ１〜Ｂ５用に割り当てる。各ブロックは、基地局識別子(１６ビット)と、システムの全スロット数(１６ビット：例えば１２８スロット／２０ｍｓ)と、当該基地局に割り当てたセル送信開始位置を表す送信開始スロット(１６ビット)と、セル送信終了位置を表す送信終了スロット(１６ビット)と、リザーブ領域(１６ビット)とからなる。
【００３５】
なお、上記送信終了スロット位置(１６ビット)を通知する代わりに、当該基地局に割り当てたスロット数を通知しても良い。
【００３６】
基地局制御装置１０は、上記求めたタイムスロットの分配情報をセル送信スロット通知セルに搭載し、基地局Ｂ１〜Ｂ５に個別又は同報にて通知する。個別の場合は、各セル送信スロット通知セルのヘッダ部の宛先を当該基地局のＶＣＩとする。一方、同報の場合は、単一のセル送信スロット通知セルのヘッダ部の宛先ＶＰＩ／ＶＣＩ＝全ビット「１」とする。この場合の通知セルは各基地局Ｂ１〜Ｂ４を経由して最終的に基地局Ｂ５に至る。
【００３７】
各基地局Ｂ１〜Ｂ５は、基地局制御装置１０からセル送信スロット通知セルを受信すると、そのペイロード部の基地局識別子に基づき自局のスロット割当情報を取得する。そして、各基地局Ｂ１〜Ｂ５は、上り共通回線につき共通のスロットタイミングを管理すると共に、自局のセル送信タイミングに同期して主信号データセルを基地局制御装置１０宛に送信する。各基地局Ｂ１〜Ｂ５からの主信号データセルは中継装置２０でセル多重されて基地局制御装置１０に至る。
【００３８】
こうして、本第１の実施の形態によれば、基地局制御装置１０は、各所定時間（例えば２０ｍｓ）毎に各基地局Ｂ１〜Ｂ５のトラフィック量を監視すると共に、その比に応じて共通回線の全帯域（１０Ｍｂｐｓ）を該帯域を越えない範囲内で各基地局Ｂ１〜Ｂ５に分配する事により、公称を越える数の基地局Ｂ１〜Ｂ５を有効に収容可能となる。また、例えば２０ｍｓ毎にトラフィック制御を行うことで、トラッフィックの瞬時変動にも十分に対処できる。
【００３９】
なお、上記基地局制御装置１０が各基地局３０に対してセル送信スロットの情報を通知する代わりに、ＡＴＭセルのセル送信レートを通知するように構成しても良い。図８にセル送信レート通知セルのフォーマットを示す。セル送信レート通知セルのペイロード部を例えば９バイトづつのブロックに分割して、各基地局Ｂ１〜Ｂ５用に割り当てる。各ブロックは、基地局識別子(１６ビット)と、当該基地局に割り当てたピークセルレート(１６ビット)と、平均セルレート(１６ビット)と、リザーブ領域(１６ビット)とからなる。
【００４０】
これを受けた各基地局は、主信号データセル送信の際に自局に通知されたピークセルレートを越えないことで、共通回線の全帯域をオーバしない。また、この場合の各基地局Ｂ１〜Ｂ５は例えば２０ｍｓ毎の指定ピークセルレートを守れば良く、該２０ｍｓ区間のどのタイミングでセルを送信しても良い。好ましくは、各基地局が通知された平均セルレートの情報に基づき夫々にセルを送信することで、共通回線のトラフィック制御が円滑に行われる。
【００４１】
図２に戻り、この第１の実施の形態による移動通信システムの、ある地域への適用例を説明する。図において、今、基地局Ｂ１がカバーする地域には球場があり、また基地局Ｂ５がカバーする地域にはその球場に行き来するための最寄駅があり、そして、中間の基地局Ｂ２〜Ｂ４がカバーする地域には普通の住宅街や市街地があるものとする。
【００４２】
球場におけるイベント開始の直前／直後やイベント中は球場周辺（基地局１）におけるトラフィック量が増大するが、駅周辺や住宅街の地域（基地局Ｂ２〜Ｂ５）におけるトラフィック量は比較的少ない。このとき、基地局制御装置１０は、基地局Ｂ１には比較的大きな通信容量を割り当て、一方、基地局Ｂ２〜Ｂ５には少ない通信容量を割り当てる。なお、球場がイベント中か否かは、基地局制御装置１０が各基地局Ｂ１〜Ｂ５のトラフィック量を継続的にプロファイルすることにより、又は別途に球場等からイベントスケジュールの情報を入手することにより得られる。
【００４３】
次にイベントが終了すると、球場（基地局Ｂ１）にはトラフィックが集中しなくなり、逆に駅周辺（基地局Ｂ５）でトラフィックが集中することになる。このとき、基地局制御装置１０は、基地局Ｂ５には比較的大きな通信容量を割り当て、一方、基地局Ｂ１〜Ｂ４には少ない通信容量を割り当てる。従って、共通回線の全通信容量（１０Ｍｂｐｓ）を過不足無く効率良く使用できる。
【００４４】
図３は第２の実施の形態による移動通信システムのブロック図で、基地局制御装置１０と複数の基地局３０とがＡＴＭの個別回線により並列に接続する場合を示している。図において、基地局制御装置１０は、例えば１０Ｍｂｐｓの主回線でネットワーク側と接続すると共に、各基地局Ｂ１〜Ｂ５と個別回線（例えば２．５Ｍｂｐｓ）で接続している。この場合も、各基地局Ｂ１〜Ｂ５は自局のトラフィック量通知セルに２０ｍｓ毎に検出した自局のトラフィック量を搭載して基地局制御装置１０に送信することにより、基地局制御装置１０は上記同様のトラフィック制御を実現できる。そして、この場合の基地局制御装置１０は、主回線（１０Ｍｂｐｓ）の容量を超える様な数の基地局Ｂ１〜Ｂ５を安全に収容できる事になる。
【００４５】
次に、上記図３に示す様な移動通信システムにおいて、個別回線の帯域を軽減できる更に他の例を説明する。即ち、今、基地局Ｂ３には４台の移動局Ｍ１〜Ｍ４が接続されていて、そのうちの、移動局Ｍ１，Ｍ４が、ある２０ｍｓの無線フレーム期間に基地局Ｂ３に対して有為なデータを送信し、また移動局Ｍ２は基地局Ｂ３に対して有為なデータを送信せず、また移動局Ｍ３は基地局に対して有為なデータを送信したが、基地局側で受信に失敗したものとする。
【００４６】
この場合の基地局Ｂ３は、自局が受信したフレームにつき、どのユーザが有為なデータを送信し、またどのユーザが有為なデータを送信しなかったか、又は基地局で受信に失敗したか、を判別して回線情報通知セルを作成し、基地局制御装置１０に送信する。
【００４７】
図６に無線回線情報通知セルのフォーマットを示す。図において、無線回線情報通知セルのペイロード部を例えば２バイトづつのブロックに分割し、当該基地局に接続している各移動局（ユーザ）用に割り当てる。各ブロックは、当該基地局の識別子（１６ビット）と、現在当該基地局に接続している移動局（ユーザ）の識別子(１５ビット)と、当該ユーザからの受信データ有／無の識別子(１ビット)とからなる。従って、無線回線情報通知セルの１セル当り２３ユーザ分の無線回線情報を詰めることができる。
【００４８】
なお、ユーザ数が２３よりも少ない場合は、ペイロード部の余白を所定データ（例えば全ビット「０」）でパッディングし、またユーザ数が２３よりも多い場合は、１基地局当たりに複数の無線回線情報通知セルを使用可能とする。また、移動局（ユーザ）識別子は当該移動局が回線接続を行った際に基地局が各ユーザを一意に識別するために割り付けたものであり、基地局内のユーザ識別子生成部（不図示）により生成され、このユーザ識別子は基地局制御装置１０にも通知される。
【００４９】
図３に戻り、各基地局３０は、この無線回線情報通知セルと共に、これに対応する主信号データセルであって、該データセルの前記無効とされた無線回線データの搭載エリアに次の有効とされた無線回線データを詰めて記録したもの、を基地局制御装置１０に送信する。
【００５０】
基地局制御装置１０は、無線回線情報通知セルの基地局識別子とユーザ識別子とから一意にユーザ（対応する通信チャネル）を特定できる。また、データ有無識別子ビット＝「０」はユーザがそのフレームにつき有為なデータを送信したことを意味し、ビット＝「１」は、ユーザがそのフレームにつき有為なデータを送信しなかったか、又は基地局にて受信を失敗したことを意味する。
【００５１】
そこで、基地局制御装置１０は、受信した無線回線情報通知セルの内容に基づき、前記有効とされた無線回線データを主信号データセルから抽出して対応するチャネルに提供し、かつ無効とされた無線回線データについては自ら所定のダミーデータを生成して対応するチャネルに提供する。従って、各個別回線のトラフィック量を軽減でき、これに伴い、基地局制御装置１０のセル受信処理負担も軽減される。
【００５２】
なお、上記図３の個別回線のトラフィック量軽減方式は上記図２の構成の移動通信システムにも適用できることは明らかである。この場合は、共通回線のトラフィック量が軽減される。
【００５３】
図４は第３の実施の形態による移動通信システムのブロック図で、パケットデータの通信に適用して好適なるものである。なお、この通信方式は上記図２，図３の移動通信システムにも適用できるし、又は上記図１０（Ａ），（Ｂ）で述べた従来の移動通信システムにも適用できる。但し、ここでは基地局制御装置１０と各基地局３０との間をＡＴＭ回線で接続する場合を説明する。
【００５４】
図４は、ある基地局Ｂ３に移動局Ｍ１〜Ｍ４が接続している場合を示している。図において、１０は基地局制御装置、１１は制御部、１２は伝送部、１３はチャネル集配部、１４はスイッチ部、１５はセル集配部、１６は基地局制御装置を通過する主信号データを一時的に蓄積可能なバッファ部、３０は基地局、３１は制御部、３２は個別又は共通回線に接続する回線対応部、３３は主信号処理部、３４はＣＤＭＡ方式による無線部、３５は基地局を通過する主信号データを一時的に蓄積可能なバッファ部である。
【００５５】
基地局制御装置１０から基地局Ｂ３への下り方向において、基地局制御装置１０が、ある通信チャネル（ユーザ）につきネットワーク側からＡＴＭセルに満たない大きさのパケットデータを受信した場合は、同一ユーザ宛のパケットがＡＴＭの１セルの大きさになるまでバッファ部１６に蓄積してから基地局Ｂ３に送信する。従って、あるユーザ宛のパケットデータをＡＴＭセルに詰めて効率よく転送できる。
【００５６】
一方、基地局Ｂ３が基地局制御装置１０からＡＴＭの１セルよりも大きなパケットデータを受信する場合は、基地局３０ではそのデータが所定のまとまりになるか、又は無線区間の回線容量程度になるまで複数のＡＴＭセルを待ち合わせ、即ち、複数セルのデータをバッファ部３５に蓄積して、移動局５０に送信する。なお、パケットデータが複数セルに分割される場合は、予め、呼設定処理時に、そのフォーマット情報が基地局Ｂ３にも通知され、よって上記のようなデータ蓄積制御処理を行える。従って、あるユーザ宛のパケットデータを無線フレームに詰めて効率よく転送できる。
【００５７】
この場合に、もし複数のユーザ（移動局）に対して同時にデータが蓄積されると、基地局Ｂ３は同時（一斉）にこれらの無線フレームデータを送信することになるが、この場合も、各ユーザにつき時間をずらして無線フレームデータを送信することで、無線空間に同時に送信する回線（データ）数をできるだけ少なくなるように制御する。挿入図（ａ）に基地局Ｂ３によるフレーム送信のタイミングチャートを示す。従って、無線空間上に同時に送信する回線（チャネル）数を減らすことが可能となり、特にＣＤＭＡの場合は、送信電力が減ると共に、チャネル間干渉が軽減され、データ受信のＳ／Ｎが向上する。
【００５８】
また基地局Ｂ３から基地局制御装置１０への上り方向において、例えば移動局Ｍ２で１無線フレームよりも大きいパケットデータが発生した場合は、該パケットデータを分割して複数フレームで送信する。この場合の基地局Ｂ３では複数の受信フレームデータがパケットサイズになるか、又はＡＴＭの１セル分になるまでバッファ部３５に蓄積し、基地局制御装置１０に送信する。従って、あるユーザからのパケットデータをＡＴＭセルに詰めて効率よく転送できることになる。
【００５９】
この場合に、もし複数ユーザからの受信データが同時に蓄積されると、基地局Ｂ３は基地局制御装置１０に多数のデータセルを一斉に送信することになるが、この場合も、時間をずらして（即ち、受信データをバッファ部３５に蓄積して）各セルを送信することで、個別／共通回線上のトラフィックを抑えることが可能となる。一方、基地局制御装置１０では、移動局Ｂ３からのセルが、パケットサイズになるまでバッファ部１６に蓄積し、主回線に送信することで、主回線の通信容量を効率良く使用できる。
【００６０】
なお、上記各実施の形態は具体的数値例に基づき説明をしたが、本発明はこれらの数値例には限定されない。
【００６１】
また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【００６２】
（付記１）基地局制御装置と複数の基地局とがＡＴＭ回線により接続すると共に、各基地局が移動局と無線回線により接続する移動通信システムにおいて、各基地局は、自局に接続する無線回線の受信データにつき所定時間毎に計測したトラフィック量を基地局制御装置に通知し、基地局制御装置は、自局の通信容量を各基地局から通知されたトラフィック量の比に応じて各基地局に割り当て、各基地局に通知すると共に、各基地局は通知された通信容量に従って主信号データセルを送信することを特徴とする移動通信システム。
【００６３】
（付記２）基地局制御装置と複数の基地局とがＡＴＭの共通回線により直列に接続すると共に、各基地局は、単一のトラフィック量通知セルを一番遠方の基地局から各基地局に中継転送しつつ、自局の識別子とトラフィック量とを該通知セルに順次搭載し、基地局制御装置に通知することを特徴とする付記１に記載の移動通信システム。
【００６４】
（付記３）基地局制御装置と複数の基地局とがＡＴＭの個別回線により並列に接続すると共に、各基地局は自局のトラフィック量通知セルに自局のトラフィック量を搭載して基地局制御装置に送信することを特徴とする付記１に記載の移動通信システム。
【００６５】
（付記４）基地局制御装置は、共通回線の通信容量を複数のタイムスロットに分割すると共に、各基地局から通知されたトラフィック量の比に応じたタイムスロット数及び位置を各基地局に割り当てることを特徴とする付記２に記載の移動通信システム。
【００６６】
（付記５）基地局制御装置は、各基地局から通知されたトラフィック量の比に応じた主信号データセルの送信レートを各基地局に割り当てることを特徴とする付記１に記載の移動通信システム。
【００６７】
（付記６）基地局制御装置と複数の基地局とがＡＴＭ回線により接続すると共に、各基地局がＣＤＭＡ方式により移動局と無線接続する移動通信システムにおいて、各基地局は、無線回線情報通知セルであって、自局に接続する無線回線につきフレーム毎に各無線回線の識別情報と受信データの有効／無効の情報とを搭載したものと、これに対応する主信号データセルであって、該データセルの前記無効とされた無線回線データの搭載エリアに次の有効とされた無線回線データを詰めて記録したもの、とを基地局制御装置に送信すると共に、基地局制御装置は、基地局から受信した無線回線情報通知セルの内容に基づき前記有効とされた無線回線データを主信号データセルから抽出し、かつ無効とされた無線回線データについては所定のダミーデータを生成することを特徴とする移動通信システム。
【００６８】
（付記７）基地局制御装置と複数の基地局とが回線により接続すると共に、各基地局がＣＤＭＡ方式により移動局と無線接続する移動通信システムの基地局において、基地局は、主信号データを一時的に蓄積するバッファ手段を備え、基地局制御装置又は移動局から１無線フレームを超える大きさのパケットデータを受信した場合は、１パケットになるまで各フレームデータを蓄積し、移動局又は基地局制御装置にパケット単位で転送することを特徴とする基地局。従って、帯域を有効に使用できる。
【００６９】
（付記８）基地局制御装置と複数の基地局とが回線により接続すると共に、各基地局がＣＤＭＡ方式により移動局と無線接続する移動通信システムの基地局において、基地局は、基地局制御装置から複数の移動局宛に送られた主信号データを一時的に蓄積するバッファ手段を備え、各移動局への無線送信をフレーム単位の時間差を持って行うことを特徴とする移動通信システム。従って、無線空間上に同時に送信する回線（チャネル）数を減らすことが可能となり、特にＣＤＭＡの場合は、送信電力が減ると共に、Ｓ／Ｎが改善される。
【００７０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、基地局制御装置は公称の通信容量を超える数の基地局を安全に収容できるため、回線使用率の改善、及び移動通信システムのコスト低減に寄与する所が極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態による移動通信システムのブロック図である。
【図３】第２の実施の形態による移動通信システムのブロック図である。
【図４】第３の実施の形態による移動通信システムのブロック図である。
【図５】トラフィック量通知セルのフォーマットを示す図である。
【図６】無線回線情報通知セルのフォーマットを示す図である。
【図７】セル送信スロット通知セルのフォーマットを示す図である。
【図８】セル送信レート通知セルのフォーマットを示す図である。
【図９】セル送信スロットの分配例を示す図である。
【図１０】従来の移動通信システムを説明する図である。
【符号の説明】
１０基地局制御装置
１１制御部
１２伝送部
１３チャネル集配部
１４スイッチ部
１５セル集配部
１６バッファ部
２０中継装置（Ｒ１〜Ｒ５）
２１多重分離部
３０基地局（Ｂ１〜Ｂ５）
３１制御部
３２回線対応部
３３主信号処理部
３４無線部
３５バッファ部
５０移動局（Ｍ１〜Ｍｎ）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mobile communication system, and more particularly, a base station controller and a plurality of base stations. packet The present invention relates to a mobile communication system in which each base station is connected to a mobile station via a radio line while being connected via a line.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional mobile communication system, and FIG. 10 (A) shows a general case in which a base station controller and a plurality of base stations are connected in parallel through individual lines. In the figure, 100 is a public network, 10 'is a base station controller connected to the public network 100 via a mobile switching center (not shown), and 30' is a base station connected to the base station controller 10 'via a synchronous line ( B1 to B4) and 50 are mobile stations (M1 to Mn) connected to the base station 30 'through a wireless line.
[0003]
With such a configuration, if the base station controller 10 ′ connected to the 10 Mbps main line is connected to each base station 30 ′ via a 2.5 Mbps individual line, the total number of base stations is conventionally 4 stations B1 to B1. Since it is limited to B4, the usage efficiency of the main line becomes 100% only when each base station uses the entire bandwidth (2.5 Mbps) of the own station. However, in practice, since each base station does not always use the entire bandwidth of the own station, the usage efficiency of the main line has been reduced.
[0004]
FIG. 10B shows a case where the base station control device 10 ′ and the plurality of base stations 30 ′ are connected in series by a single common line, and this configuration extends remotely because the wiring cost is low. Such areas can be covered efficiently. Similarly, if the base station controller 10 ′ accommodates each 2.5 Mbps base station 30 ′ in a 10 Mbps common line, the total number of base stations is conventionally limited to four stations B1 to B4. Therefore, only when each base station uses the entire bandwidth of its own station (2.5 Mbps), the usage efficiency of the common line becomes 100%. However, in practice, since each base station does not always use the entire bandwidth of the own station, the use efficiency of the common line has been reduced.
[0005]
In this regard, conventionally, the main signal data exchange on the common line is converted into ATM cells, so that the difference in traffic volume (cell transmission) of each base station is absorbed by the statistical multiplexing effect, and the use efficiency of the common line is improved. What is improved is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 200-115829).
[0006]
However, if the cell transmission is left to each base station, it is good if the total number of base stations does not exceed the nominal communication capacity that can be handled by the base station controller, but more base stations can be accommodated (added). Attempts to do so may lead to a decrease in communication quality due to cell congestion (loss).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, the lines (main line, common line, etc.) constituting the mobile communication system are not effectively used, or the number of base stations exceeding the nominal communication capacity that can be handled by the base station controller cannot be accommodated safely. There was an inconvenience.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a mobile communication system in which a base station controller can safely accommodate a number of base stations exceeding the nominal communication capacity. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the configuration of FIG. That is, the mobile communication system of the present invention (1) is a mobile communication system in which the base station controller 10 and a plurality of base stations 30 are connected by packet lines, and each base station 30 is connected to the mobile station 50 by radio lines. , Each base station 30 receives a single traffic amount notification packet. The communication path from the base station controller is While relaying and transferring from the farthest base station to each base station, the identifier of the local station and the traffic amount measured at predetermined intervals for the received data of the wireless line connected to the local station are sequentially mounted in the notification packet. The base station control device 10 assigns the communication capacity of the own station to each base station according to the ratio of the traffic amount notified from each base station 30, and notifies each base station. At the same time, each base station 30 transmits the main signal data packet according to the notified communication capacity.
[0010]
In the present invention (1), the base station control device 10 controls the cell transmission traffic of each base station according to the traffic amount notification from each base station 30, so that the base station control device 10 has a nominal communication capacity ( Even if the number of base stations B1 to B5 exceeding 4) is connected, the traffic of each base station 30 can be safely accommodated. Particularly in an area where the traffic distribution changes with time, the bandwidth can be efficiently improved by dynamically changing the usage ratio of the individual / common line connecting between the base station controller 10 and each base station 30. The line usage rate becomes closer to 100%.
[0011]
In this case, in the present invention, , Single traffic volume notification packet The local station's identifier and traffic volume while relaying and transferring the remote station from the farthest base station to each base station. packet To the base station controller.
[0012]
Therefore, the traffic volume of all the base stations 30a can be notified efficiently with a single traffic volume notification cell.
[0013]
In the present invention (1), the base station control device 10b and the plurality of base stations 30b are connected in parallel by ATM individual lines, and each base station 30b (B1 to B5) has its own traffic volume. The case where the traffic volume of the own station is mounted in the notification cell and transmitted to the base station control apparatus 10b is also included.
[0014]
Also preferably , The base station controller 10a divides the communication capacity of the common line into a plurality of time slots and assigns the number and position of time slots according to the traffic volume ratio notified from each base station 30a to each base station 30a.
[0015]
Therefore, the cell rate from each base station 30a toward the base station controller 10a can be averaged.
[0016]
Preferably the present invention ( 2 In the present invention (1), the base station control device 10a / 10b receives the main signal data corresponding to the traffic volume ratio notified from each base station 30a / 30b. packet Is assigned to each base station 30a / 30b.
[0017]
Main signal data above packet) As the transmission rate of Peak rate , Average rate Can be considered. Each base station Peak rate The entire bandwidth of the main line / common line is protected by not exceeding. Each base station Average rate By protecting packet Congestion can be avoided.
[0018]
The present invention ( 3 ) In , Each base station 30 notifies wireless line information packet In addition, for each radio channel connected to the own station, each frame is equipped with identification information of each radio channel and valid / invalid information of received data, and corresponding main signal data packet And the data packet The invalidated radio channel data mounting area is recorded with the next valid radio channel data packed and recorded to the base station controller 10, and the base station controller 10 Radio line information notification received from 30 packet Based on the content of packet For the wireless line data extracted from the above and invalidated, predetermined dummy data is generated.
[0019]
Accordingly, the base station 30 uses dummy data corresponding to invalid data (data that the mobile station 50 did not transmit, data that the base station 30 failed to receive, etc.). packet Need not be transmitted to the base station control apparatus 10, and the processing load on the base station 30 is reduced. In addition, the communication band of the individual / common line between the base station 30 and the base station control device 10 can be saved.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a plurality of preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals denote the same or corresponding parts throughout the drawings.
[0021]
FIG. 2 is a block diagram of the mobile communication system according to the first embodiment, and shows a case where the base station controller 10 and a plurality of base stations 30 are connected in series by a single common line.
[0022]
In the figure, 10 is a base station control device, 11 is a control unit that performs main control and processing of the base station control device, 12 is a transmission unit that is connected to a mobile switching center (not shown) via a main line, and 13 is time division (Time slot) channel collecting / distributing unit for collecting and distributing channel signals, 14 a switch unit for exchanging channel signals in a time division manner, and 15 a cell collecting / distributing unit for converting between channel signals and ATM cell signals and for collecting and delivering ATM cells , 20 are relay devices (R1 to R5) distributed on a common line, 21 is a cell demultiplexing unit, 30 is a base station (B1 to B5), and 31 is a control unit that performs main control and processing of the base station. 32 is a line corresponding unit that performs transmission / reception processing of ATM cells, 33 is a main signal processing unit that performs conversion between cell signals and radio frame signals and performs various timing controls, and 34 is a CDMA system, for example. Radio unit that, 50 is a mobile station (M1 -Mn).
[0023]
The function of each relay station 20 may be provided in each base station 30. In the following description, a mobile station is also called a user.
[0024]
The base station controller 10 converts data sent from the network side into ATM cells and transmits it to the base station 30, and the base station 30 converts data sent from the mobile station 50 into ATM cells and converts it to the base station controller 10. Send to. The base station controller 10 and each base station 30 are connected by a single ATM common line (for example, 10 Mbps). Each base station 30 has a 2.5 Mbps interface, and conventionally, the total number of mobile stations 30 that can be accommodated in the base station controller 10 is 4 stations B1 to B4. In the first embodiment, the base station 30 By performing cell traffic control as described below between the station controller 10 and each base station 30, a total of five base stations B1 to B5 can be accommodated in a common line.
[0025]
Specifically, each of the base stations B1 to B5 detects the radio traffic amount of the own station every predetermined time (for example, one radio frame period: corresponding to 20 ms). Next, the base station B5 farthest from the base station control apparatus 10 generates a traffic amount notification cell.
[0026]
FIG. 5 shows a traffic amount notification cell format. The payload portion of the traffic amount notification cell is divided into blocks each having 8 bytes, for example, and assigned to each of the base stations B1 to B5. Each block has a base station identifier (16 bits), the number of mobile stations connected to the base station (8 bits), and a total traffic amount (of data to be received) (24 to be received) allocated to a section of 20 ms. Bit) and a reserved area (16 bits). As the base station identifier, for example, VCI unique to each base station is used.
[0027]
The base station B5 generates a traffic amount notification cell, and the identifier (VCI) of the own station, the number of mobile stations connected to the own station, and the own station detected in the 20 ms section in the block # 5 of the payload section. The total traffic volume of the station is stored, and the VPI / VCI in the header is set to the adjacent base station B4 and transmitted upstream.
[0028]
When the base station B4 receives the traffic amount notification cell from the base station B5, the base station B4 receives the identifier (VCI) of its own station in block # 4 of its payload section, the number of mobile stations connected to the own station, and 20 ms. And the total traffic volume of the own station detected in the section of (2), and the VPI / VCI in the header part is rewritten to the base station B3 and transmitted upstream.
[0029]
In the same manner, the base station B1 receives the traffic amount notification cell from the base station B2, and connects to its own station identifier (VCI) and the own station identifier (VCI) in block # 1 of the payload section. In addition to storing the number of mobile stations present and the total traffic volume of the local station detected in the 20 ms section, the VPI / VCI in the header part is rewritten to the base station controller 10 and transmitted upstream.
[0030]
The base station controller 10 receives the traffic amount notification cell from the base station B1, and first calculates the ratio of the traffic amounts notified by the base stations B1 to B5. Determine the number and location of cell transmission time slots to be assigned to stations B1-B5.
[0031]
FIG. 9 shows an example of distribution of cell transmission slots. A frame of 10 Mbps (shown for 20 ms in the figure) is divided into, for example, 128 time slots, and these are distributed according to the traffic volume of each base station. Now, assuming that the ratio of the traffic volume notified by each of the base stations B1 to B5 is, for example, 3: 2: 4: 5: 2, the cell transmission time slot allocation is as follows.
[0032]
B1: Start slot = 0, end slot = 23 (slot number = 24)
B2: Start slot = 24, End slot = 39 (number of slots = 16)
B3: start slot = 40, end slot = 71 (number of slots = 32)
B4: start slot = 72, end slot = 111 (number of slots = 40)
B5: Start slot = 112, end slot = 127 (slot number = 16)
Note that 24 slots per 20 ms corresponds to approximately 72 cells (≈1.52 Mbps) in terms of the number of cells. On the other hand, 40 slots per 20 ms corresponds to approximately 120 cells (≈2.5 Mbps) in terms of the number of cells. Thus, a small band is allocated to the base stations B2 and B5 having a small notification traffic amount, and a large band is allocated to the base station B4 having a large notification traffic amount. However, these sums do not exceed the transmission capacity (10 Mbps) of the common line. Therefore, the base station control apparatus 10 can safely accommodate a number of base stations (5 stations in this example) exceeding the nominal number of base stations (normally 4 stations).
[0033]
Instead of the above, it is obvious that the base station control apparatus 10 may be configured to accommodate four 3 Mbps base stations.
[0034]
FIG. 7 shows the format of the cell transmission slot notification cell. The payload portion of the cell transmission slot notification cell is divided into, for example, 9-byte blocks and assigned to the base stations B1 to B5. Each block includes a base station identifier (16 bits), the total number of slots in the system (16 bits: for example 128 slots / 20 ms), and a transmission start slot (16 bits) indicating a cell transmission start position assigned to the base station. A transmission end slot (16 bits) representing a cell transmission end position and a reserved area (16 bits).
[0035]
Instead of notifying the transmission end slot position (16 bits), the number of slots allocated to the base station may be notified.
[0036]
The base station control device 10 mounts the obtained time slot distribution information in the cell transmission slot notification cell and notifies the base stations B1 to B5 individually or by broadcast. In the individual case, the destination of the header part of each cell transmission slot notification cell is the VCI of the base station. On the other hand, in the case of broadcast, destination VPI / VCI = all bits “1” in the header part of a single cell transmission slot notification cell. The notification cell in this case finally reaches the base station B5 via the base stations B1 to B4.
[0037]
When each of the base stations B1 to B5 receives the cell transmission slot notification cell from the base station control device 10, it acquires its own slot allocation information based on the base station identifier of the payload portion. Each base station B1 to B5 manages the common slot timing for the uplink common line and transmits the main signal data cell to the base station controller 10 in synchronization with the cell transmission timing of the own station. The main signal data cells from the base stations B1 to B5 are cell-multiplexed by the relay device 20 and reach the base station control device 10.
[0038]
Thus, according to the first embodiment, the base station controller 10 monitors the traffic amount of each of the base stations B1 to B5 every predetermined time (for example, 20 ms), and the common line according to the ratio. Is distributed to each of the base stations B1 to B5 within a range not exceeding the bandwidth, the number of base stations B1 to B5 exceeding the nominal can be effectively accommodated. Further, for example, by performing traffic control every 20 ms, it is possible to sufficiently cope with instantaneous fluctuations in traffic.
[0039]
The base station control device 10 may be configured to notify the cell transmission rate of the ATM cell instead of notifying each base station 30 of the cell transmission slot information. FIG. 8 shows the format of the cell transmission rate notification cell. The payload portion of the cell transmission rate notification cell is divided into, for example, 9-byte blocks and assigned to the base stations B1 to B5. Each block includes a base station identifier (16 bits), a peak cell rate (16 bits) assigned to the base station, an average cell rate (16 bits), and a reserved area (16 bits).
[0040]
Receiving this, each base station does not exceed the total bandwidth of the common line by not exceeding the peak cell rate notified to itself when transmitting the main signal data cell. Further, in this case, each of the base stations B1 to B5 only needs to observe a specified peak cell rate every 20 ms, for example, and may transmit a cell at any timing in the 20 ms section. Preferably, the traffic control of the common line is smoothly performed by transmitting each cell based on the information of the average cell rate notified by each base station.
[0041]
Returning to FIG. 2, an application example of the mobile communication system according to the first embodiment to a certain area will be described. In the figure, there is a stadium in the area covered by the base station B1, and there is a nearest station for going to the stadium in the area covered by the base station B5, and the intermediate base stations B2 to B4. It is assumed that there are ordinary residential and urban areas in the area covered by.
[0042]
The traffic volume in the vicinity of the stadium (base station 1) increases immediately before / after the start of the event in the stadium and during the event, but the traffic volume in the vicinity of the station and the residential area (base stations B2 to B5) is relatively small. At this time, the base station controller 10 assigns a relatively large communication capacity to the base station B1, while assigning a small communication capacity to the base stations B2 to B5. Whether or not the stadium is in an event is determined by the base station controller 10 continuously profiling the traffic volume of each of the base stations B1 to B5 or by separately obtaining event schedule information from the stadium or the like. can get.
[0043]
Next, when the event ends, traffic does not concentrate on the stadium (base station B1), and conversely, traffic concentrates around the station (base station B5). At this time, the base station controller 10 assigns a relatively large communication capacity to the base station B5, while assigning a small communication capacity to the base stations B1 to B4. Therefore, the entire communication capacity (10 Mbps) of the common line can be used efficiently without excess or deficiency.
[0044]
FIG. 3 is a block diagram of a mobile communication system according to the second embodiment, and shows a case where the base station control apparatus 10 and a plurality of base stations 30 are connected in parallel through ATM individual lines. In the figure, the base station control device 10 is connected to the network side via a main line of 10 Mbps, for example, and is connected to each of the base stations B1 to B5 via individual lines (eg 2.5 Mbps). Also in this case, each base station B1 to B5 carries its own traffic amount detected every 20 ms in its own traffic amount notification cell and transmits it to the base station control device 10, whereby the base station control device 10 The same traffic control as described above can be realized. In this case, the base station controller 10 can safely accommodate a number of base stations B1 to B5 that exceed the capacity of the main line (10 Mbps).
[0045]
Next, in the mobile communication system as shown in FIG. 3, still another example that can reduce the bandwidth of the individual line will be described. That is, now, four mobile stations M1 to M4 are connected to the base station B3. Among these, the mobile stations M1 and M4 receive data that is useful for the base station B3 during a radio frame period of 20 ms. Mobile station M2 does not transmit significant data to base station B3, and mobile station M3 transmits significant data to the base station, but the base station fails to receive the data. Shall be.
[0046]
In this case, the base station B3 transmits which data is useful for the frame received by the own station, and which user does not transmit the useful data, or whether the base station fails to receive the data. , And a line information notification cell is created and transmitted to the base station controller 10.
[0047]
FIG. 6 shows the format of the radio channel information notification cell. In the figure, the payload portion of the radio channel information notification cell is divided into blocks each having 2 bytes, for example, and allocated to each mobile station (user) connected to the base station. Each block includes an identifier (16 bits) of the base station, an identifier (15 bits) of a mobile station (user) currently connected to the base station, and an identifier (1) with or without received data from the user. Bit). Accordingly, it is possible to pack the wireless line information for 23 users per cell of the wireless line information notification cell.
[0048]
When the number of users is less than 23, the margin of the payload portion is padded with predetermined data (for example, all bits “0”), and when the number of users is more than 23, a plurality of users per base station The wireless line information notification cell can be used. The mobile station (user) identifier is assigned by the base station to uniquely identify each user when the mobile station performs line connection, and is assigned by a user identifier generation unit (not shown) in the base station. The user identifier is generated and is also notified to the base station controller 10.
[0049]
Returning to FIG. 3, each base station 30 is the main signal data cell corresponding to this radio channel information notification cell, and the next valid radio channel data is mounted in the invalid area of the data cell. The recorded radio line data is transmitted to the base station controller 10.
[0050]
The base station control device 10 can uniquely identify a user (corresponding communication channel) from the base station identifier and user identifier of the radio channel information notification cell. Further, the data presence / absence identifier bit = “0” means that the user has transmitted significant data for the frame, and the bit = “1” indicates that the user has not transmitted significant data for the frame, Or it means that reception failed in the base station.
[0051]
Therefore, the base station controller 10 extracts the valid radio channel data from the main signal data cell based on the content of the received radio channel information notification cell, provides it to the corresponding channel, and is invalidated. As for the wireless line data, it generates predetermined dummy data by itself and provides it to the corresponding channel. Therefore, the traffic amount of each individual line can be reduced, and accordingly, the cell reception processing load of the base station control apparatus 10 is also reduced.
[0052]
It is obvious that the traffic reduction method of the individual line in FIG. 3 can be applied to the mobile communication system having the configuration in FIG. In this case, the traffic amount of the common line is reduced.
[0053]
FIG. 4 is a block diagram of a mobile communication system according to the third embodiment, which is suitable for application to packet data communication. This communication method can be applied to the mobile communication systems shown in FIGS. 2 and 3 or the conventional mobile communication system described in FIGS. 10A and 10B. However, here, a case where the base station controller 10 and each base station 30 are connected by an ATM line will be described.
[0054]
FIG. 4 shows a case where mobile stations M1 to M4 are connected to a certain base station B3. In the figure, 10 is a base station control device, 11 is a control unit, 12 is a transmission unit, 13 is a channel collection / distribution unit, 14 is a switch unit, 15 is a cell collection / distribution unit, and 16 is main signal data passing through the base station control device. Buffer unit capable of temporarily storing, 30 is a base station, 31 is a control unit, 32 is a line corresponding unit connected to an individual or common line, 33 is a main signal processing unit, 34 is a radio unit based on CDMA, and 35 is a base This is a buffer unit capable of temporarily storing main signal data passing through a station.
[0055]
In the downlink direction from the base station controller 10 to the base station B3, when the base station controller 10 receives packet data of a size less than the ATM cell from the network side for a certain communication channel (user), the same user The packet is stored in the buffer unit 16 until the addressed packet reaches the size of one ATM cell, and then transmitted to the base station B3. Therefore, packet data addressed to a certain user can be efficiently transferred after being packed in an ATM cell.
[0056]
On the other hand, when the base station B3 receives packet data larger than one ATM cell from the base station controller 10, the base station 30 collects the data in a predetermined unit or has a line capacity in the wireless section. Until a plurality of ATM cells are queued, that is, the data of the plurality of cells are accumulated in the buffer unit 35 and transmitted to the mobile station 50. When the packet data is divided into a plurality of cells, the format information is also notified in advance to the base station B3 during the call setup process, so that the data accumulation control process as described above can be performed. Therefore, packet data addressed to a certain user can be efficiently transferred after being packed in a radio frame.
[0057]
In this case, if data is accumulated simultaneously for a plurality of users (mobile stations), the base station B3 transmits these radio frame data simultaneously (simultaneously). By transmitting radio frame data at different times for each user, control is performed so that the number of lines (data) simultaneously transmitted to the radio space is minimized. An inset (a) shows a timing chart of frame transmission by the base station B3. Therefore, it is possible to reduce the number of lines (channels) that are simultaneously transmitted in the radio space. Particularly in the case of CDMA, the transmission power is reduced, the inter-channel interference is reduced, and the S / N for data reception is improved.
[0058]
Further, in the uplink direction from the base station B3 to the base station controller 10, for example, when packet data larger than one radio frame is generated in the mobile station M2, the packet data is divided and transmitted in a plurality of frames. In this case, the base station B3 stores a plurality of received frame data in the buffer unit 35 until the packet size reaches the packet size or the ATM cell, and transmits it to the base station controller 10. Therefore, packet data from a certain user can be efficiently transferred after being packed in an ATM cell.
[0059]
In this case, if reception data from a plurality of users are accumulated at the same time, the base station B3 transmits a large number of data cells to the base station control apparatus 10 at the same time. By transmitting each cell (that is, storing received data in the buffer unit 35), traffic on the individual / common line can be suppressed. On the other hand, in the base station control apparatus 10, cells from the mobile station B3 are accumulated in the buffer unit 16 until the packet size is reached and transmitted to the main line, so that the communication capacity of the main line can be used efficiently.
[0060]
Although the above embodiments have been described based on specific numerical examples, the present invention is not limited to these numerical examples.
[0061]
Moreover, although several embodiment suitable for the said invention was described, it cannot be overemphasized that the structure of each part, a control, a process, and these combinations can be variously changed within the range which does not deviate from this invention. .
[0062]
(Supplementary note 1) In a mobile communication system in which a base station controller and a plurality of base stations are connected by an ATM line, and each base station is connected to a mobile station by a radio line, each base station is a radio connected to its own station. The base station controller notifies the base station controller of the traffic volume measured at predetermined time intervals for the received data on the line, and the base station controller determines the communication capacity of the base station according to the ratio of the traffic volume notified from each base station. A mobile communication system characterized by being assigned to a station and notifying each base station, and each base station transmitting a main signal data cell according to the notified communication capacity.
[0063]
(Supplementary note 2) A base station controller and a plurality of base stations are connected in series via an ATM common line, and each base station transmits a single traffic amount notification cell from the farthest base station to each base station. The mobile communication system according to supplementary note 1, wherein the local station identifier and the traffic amount are sequentially mounted in the notification cell and relayed to the base station controller while relaying.
[0064]
(Supplementary note 3) The base station control device and a plurality of base stations are connected in parallel through an ATM individual line, and each base station carries its own traffic volume in its own traffic volume notification cell to control the base station. The mobile communication system according to appendix 1, wherein the mobile communication system transmits to a device.
[0065]
(Supplementary Note 4) The base station controller divides the communication capacity of the common line into a plurality of time slots, and allocates the number of timeslots and the position according to the ratio of the traffic amount notified from each base station to each base station. The mobile communication system according to Supplementary Note 2, wherein
[0066]
(Supplementary note 5) The mobile communication system according to supplementary note 1, wherein the base station control device assigns a transmission rate of a main signal data cell to each base station according to a ratio of traffic amount notified from each base station. .
[0067]
(Supplementary Note 6) In a mobile communication system in which a base station controller and a plurality of base stations are connected by an ATM line and each base station is wirelessly connected to a mobile station by a CDMA system, each base station has a radio channel information notification cell. A radio signal connected to the own station, each of which is equipped with identification information of each radio channel and valid / invalid information of received data for each frame, and a main signal data cell corresponding thereto, The base station control device transmits the next valid radio channel data packed in the invalidated radio channel data mounting area of the data cell and records it to the base station control device. The valid radio channel data is extracted from the main signal data cell based on the contents of the radio channel information notification cell received from the main signal data cell. -A mobile communication system characterized by generating data.
[0068]
(Supplementary note 7) In a base station of a mobile communication system in which a base station controller and a plurality of base stations are connected by a line and each base station is wirelessly connected to a mobile station by a CDMA system, the base station transmits main signal data. A buffer means for temporarily accumulating is provided. When packet data having a size exceeding one radio frame is received from the base station controller or mobile station, each frame data is accumulated until one packet is obtained. A base station that transfers the packet to the station controller in units of packets. Therefore, the bandwidth can be used effectively.
[0069]
(Supplementary Note 8) In a base station of a mobile communication system in which a base station controller and a plurality of base stations are connected by a line and each base station is wirelessly connected to a mobile station by a CDMA system, the base station is a base station controller A mobile communication system comprising buffer means for temporarily storing main signal data sent from a mobile station to a plurality of mobile stations, and performing wireless transmission to each mobile station with a time difference in units of frames. Therefore, it is possible to reduce the number of lines (channels) that are simultaneously transmitted in the radio space. In particular, in the case of CDMA, the transmission power is reduced and the S / N is improved.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the base station controller can safely accommodate a number of base stations exceeding the nominal communication capacity, it contributes to improving the line usage rate and reducing the cost of the mobile communication system. Very large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a mobile communication system according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of a mobile communication system according to a second embodiment.
FIG. 4 is a block diagram of a mobile communication system according to a third embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a format of a traffic volume notification cell.
FIG. 6 is a diagram showing a format of a radio channel information notification cell.
FIG. 7 is a diagram showing a format of a cell transmission slot notification cell.
FIG. 8 is a diagram illustrating a format of a cell transmission rate notification cell.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of distribution of cell transmission slots.
FIG. 10 is a diagram for explaining a conventional mobile communication system.
[Explanation of symbols]
10 Base station controller
11 Control unit
12 Transmission unit
13 channel pickup and delivery department
14 Switch part
15 Cell collection and delivery department
16 Buffer part
20 Relay device (R1-R5)
21 Demultiplexer
30 base stations (B1-B5)
31 Control unit
32 Line support section
33 Main signal processor
34 Radio section
35 Buffer part
50 Mobile stations (M1-Mn)

Claims

In a mobile communication system in which a base station controller and a plurality of base stations are connected via a packet line, and each base station is connected to a mobile station via a radio line, each base station transmits a single traffic amount notification packet to the base station While relaying and transferring from the base station with the farthest communication path from the control device to each base station, the identifier of the local station and the amount of traffic measured at predetermined intervals for the received data of the wireless line connected to the local station The base station controller sequentially mounts the notification packet and notifies the base station controller, and the base station controller allocates the communication capacity of the local station to each base station according to the ratio of the traffic amount notified from each base station. A mobile communication system characterized in that each base station transmits a main signal data packet in accordance with the notified communication capacity.

2. The mobile communication system according to claim 1, wherein the base station control apparatus assigns a transmission rate of the main signal data packet to each base station according to a ratio of traffic amount notified from each base station.

Each base station is a wireless channel information notification packet, which is equipped with identification information of each wireless channel and valid / invalid information of received data for each frame for the wireless channel connected to its own station To the base station controller, the main signal data packet to be recorded, the next valid radio channel data being packed and recorded in the invalid radio channel data mounting area of the data packet. At the same time, the base station controller extracts the valid radio channel data from the main signal data packet based on the contents of the radio channel information notification packet received from the base station, and the invalid radio channel data is predetermined for the radio channel data. 2. The mobile communication system according to claim 1, wherein the dummy data is generated.