JP4534861B2

JP4534861B2 - 無線アクセスネットワーク、無線ネットワーク制御装置、無線基地局装置及びそれに用いるフロー制御方法

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Publication number: JP4534861B2
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Inventors: 潤一矢作
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Publication date: 2010-09-01
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Description

本発明は無線アクセスネットワーク、無線ネットワーク制御装置、無線基地局装置及びそれに用いるフロー制御方法に関し、特に無線基地局装置と無線ネットワーク制御装置との間の有線区間におけるデータ伝送のフロー制御に関する。

近年、下り回線における高速パケットデータ伝送方法が検討されている。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）においては、ＨＳＤＰＡ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＰａｃｋｅｔＡｃｃｅｓｓ）が規定されている。

ＨＳＤＰＡは１つの無線チャネルを複数の移動端末装置で共有する伝送方式であるため、ベストエフォート型の通信となる。この場合、ＨＳＤＰＡでは、複数の移動端末装置が下りチャネルの無線リンク品質を無線基地局装置に報告し、無線基地局装置が複数の移動端末装置へのデータの送信順序をスケジューリングしている。

ＨＳＤＰＡのような移動端末装置と無線基地局装置との間の無線区間における高速データ伝送を実現するために、無線基地局装置と無線ネットワーク制御装置との間の有線区間におけるデータ伝送のスループットを向上することができるフロー制御技術が強く求められている。

３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）においては、ＨＳＤＰＡのフロー制御のためにＨＳ−ＤＳＣＨＦＰ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌＦｒａｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）が規定されている（例えば、非特許文献１参照）。

ＨＳＤＰＡにおけるフロー制御の概要を図９に示し、以下にその手順について説明する。図９において、無線ネットワーク制御装置５は無線基地局装置６に対してＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト（ＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔ）によって送信可能なデータ量に関するパラメータを要求する。

無線基地局装置６はＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション（ＣａｐａｃｉｔｙＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ）によって１回のデータ転送処理において転送すべきデータの量を示すクレジット（Ｃｒｅｄｉｔｓ）、データ転送処理を実行する間隔を示すインタバル（Ｉｎｔｅｒｖａｌ）及びデータ転送処理を繰り返す回数を示す繰り返し周期（ＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ）を通知する。

無線ネットワーク制御装置５は無線基地局装置６からＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションによって通知されたパラメータにしたがってＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム（ＤａｔａＦｒａｍｅ）を送信する。また、無線基地局装置６がＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームのレートを変更したい場合には、無線基地局装置６が任意のタイミングで無線ネットワーク制御装置５に対してＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを送信することができる。

上記のフロー制御には、目的別に分けて二つの制御方法がある。一つは、無線基地局装置６内のバッファ（図示せず）が溢れてしまうことやバッファが空になってしまい、移動端末装置（図示せず）へのデータ送信が中断してしまうことを防ぐことを目的とし、無線基地局装置６内に蓄積されているデータ量に基づいたフロー制御である（例えば、特許文献１参照）。

もう一つは、無線基地局装置６と無線ネットワーク制御装置５との間の有線区間における輻輳の回避を目的としたフロー制御である。このフロー制御にはさらに二通りがあり、一方は輻輳の発生を検出してからフロー制御を行う方法（例えば、非特許文献２参照）であり、もう一方は回線状況を監視し、輻輳の発生前にフロー制御を行う方法（例えば、非特許文献３参照）である。

輻輳の発生はデータの再送による遅延を発生させるため、輻輳発生前にフロー制御を行う方が望ましいのはいうまでもない。上記の非特許文献３の方法はＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームに無線ネットワーク制御装置から送信する時のタイムスタンプを挿入し、無線基地局装置において回線の混雑状況を測定し、フロー制御を行うというものであり、データ送信中における回線状況の動的な変化にも対応可能な制御方法である。

特開２００４−３０４６３６号公報 "ＵＴＲＡＮＩｕｂＩｎｔｅｒｆａｃｅＵｓｅｒＰｌａｎｅＰｒｏｔｏｃｏｌｆｏｒＣｏｍｍｏｎＴｒａｎｓｐｏｒｔＣｈａｎｎｅｌｄａｔａｓｔｒｅａｍ（Ｒｅｌｅａｓｅ５）"（３ＧＰＰＴＳ２５．４３５Ｖ５．７．０，２００４−０３，５．１．６章、５．９章、５．１０章、６．２．６Ａ章、６．２．７章、６．３．３．１章、６．３．３．１１章）３ＧＰＰＴＳＧ−ＲＡＮ３ｍｅｅｔｉｎｇ＃４５Ｒ３−０４１５９５（Ｓｈｉｎ−Ｙｏｋｏｈａｍａ，Ｊａｐａｎ，１５th−１９th Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２００４）３ＧＰＰＴＳＧ−ＲＡＮ３ｍｅｅｔｉｎｇ＃４５Ｒ３−０４１５０５（Ｓｈｉｎ−Ｙｏｋｏｈａｍａ，Ｊａｐａｎ，１５th−１９th Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２００４）

しかし、上述した従来のフロー制御では、上記の非特許文献３に記載の方法の場合、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームを送信するまで回線状況を把握することができないため、例えば、
ケース１：最初のＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信時
ケース２：無線ネットワーク制御装置内にＨＳ−ＤＳＣＨデータが一旦なくなったために送信を停止し、その後送信を再開した場合
ケース３：ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションにて送信停止を指示され、その後ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションにて送信再開を指示された場合
という状況において輻輳が発生してしまう恐れがある。

ＨＳＤＰＡにおいてはバースト性の高いデータを扱うため、特に上記のケース２が起こりやすく、上記の非特許文献３に記載の方法では不十分であるといわざるを得ない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信開始時において輻輳の発生を防ぐことができる無線アクセスネットワーク、無線ネットワーク制御装置、無線基地局装置及びそれに用いるフロー制御方法を提供することにある。

本発明による無線アクセスネットワークは、無線ネットワーク制御装置から無線基地局装置に送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを送信し、前記無線基地局装置から前記無線ネットワーク制御装置に前記リクエストに応答して１回のデータ転送処理におけるパラメータを送信する無線アクセスネットワークであって、
前記無線ネットワーク制御装置は、前記リクエストにタイムスタンプを挿入する手段を備え、
前記無線基地局装置は、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定する手段と、その測定結果を基に前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして前記無線ネットワーク制御装置に送信する手段とを備えている。

本発明による無線ネットワーク制御装置は、無線基地局装置に送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを送信し、前記リクエストに応答して前記無線基地局装置から送信されかつ１回のデータ転送処理におけるパラメータを受信する無線ネットワーク制御装置であって、
前記リクエストにタイムスタンプを挿入する手段を備え、
前記無線基地局装置が前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを用いて測定した回線の混雑状況を基に算出した前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして受信している。

本発明による無線基地局装置は、無線ネットワーク制御装置から送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを受信し、前記リクエストに応答して前記無線ネットワーク制御装置に１回のデータ転送処理におけるパラメータを送信する無線基地局装置であって、
前記無線ネットワーク制御装置から受信したリクエストに挿入されたタイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定する手段と、その測定結果を基に前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして前記無線ネットワーク制御装置に送信する手段とを備えている。

本発明によるフロー制御方法は、無線ネットワーク制御装置から無線基地局装置に送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを送信し、前記無線基地局装置から前記無線ネットワーク制御装置に前記リクエストに応答して１回のデータ転送処理におけるパラメータを送信する無線アクセスネットワークに用いるフロー制御方法であって、
前記無線ネットワーク制御装置が、前記リクエストにタイムスタンプを挿入し、
前記無線基地局装置が、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定し、その測定結果を基に前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして前記無線ネットワーク制御装置に送信している。

すなわち、本発明の無線アクセスネットワークは、無線ネットワーク制御装置から無線基地局装置にＨＳ−ＤＳＣＨ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）キャパシティリクエスト（ＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔ）（送信可能なデータ量に関するパラメータを要求する信号）を送信し、無線基地局装置から無線ネットワーク制御装置にＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション（ＣａｐａｃｉｔｙＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ）［１回のデータ転送処理に必要なパラメータ｛１回のデータ転送処理において転送すべきデータの量を示すクレジット（Ｃｒｅｄｉｔｓ）、データ転送処理を実行する間隔を示すインタバル（Ｉｎｔｅｒｖａｌ）及びデータ転送処理を繰り返す回数を示す繰り返し周期（ＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ）｝を通知するための信号］を送信する無線アクセスネットワークにおいて、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストにタイムスタンプを挿入する手段を無線ネットワーク制御装置に具備し、そのタイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定し、輻輳が発生しないパラメータをＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに設定する手段を無線基地局装置に具備する構成をとっている。

これによって、本発明の無線アクセスネットワークでは、無線基地局装置においてＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信前に無線基地局装置と無線ネットワーク制御装置との間の有線区間における混雑状況を測定することが可能となり、その結果をＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに反映することが可能となる。すなわち、本発明の無線アクセスネットワークでは、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム（ＤａｔａＦｒａｍｅ）の初回送信時において輻輳が発生しないようにフロー制御することが可能となる。

また、本発明による無線アクセスネットワークでは、上記の構成において、無線ネットワーク制御装置におけるＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間をカウントするカウンタと、無線ネットワーク制御装置におけるＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間が閾値を超えかつ無線ネットワーク制御装置内のバッファにＨＳ−ＤＳＣＨデータがある場合に最後に受信したＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションのパラメータを無効とし、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間のカウントを停止し、新たにＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを送信する手段とを無線ネットワーク制御装置に具備する構成をとっている。

これによって、本発明の無線アクセスネットワークでは、無線ネットワーク制御装置がＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信を一旦中止し、その後、送信を再開する場合において、無線基地局装置が送信再開に先立って無線基地局装置と無線ネットワーク制御装置との間の有線区間における混雑状況を測定することが可能となり、その結果をＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに反映することが可能となる。すなわち、本発明の無線アクセスネットワークでは、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信停止後の送信再開時において輻輳が発生しないようにフロー制御することが可能となる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信開始時において輻輳の発生を防ぐことができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による無線アクセスネットワークの構成例を示すブロック図である。図１において、無線アクセスネットワーク２００はコアネットワーク１００に接続される無線ネットワーク制御装置１と、無線ネットワーク制御装置１に接続される無線基地局装置２とから構成されている。

この無線アクセスネットワーク２００では、無線ネットワーク制御装置１から無線基地局装置２にＨＳ−ＤＳＣＨ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）キャパシティリクエスト（ＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔ）（送信可能なデータ量に関するパラメータを要求する信号）を送信し、無線基地局装置２から無線ネットワーク制御装置１にＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション（ＣａｐａｃｉｔｙＡｌｌｏｃａｔｉｏｎ）［１回のデータ転送処理に必要なパラメータ｛１回のデータ転送処理において転送すべきデータの量を示すクレジット（Ｃｒｅｄｉｔｓ）、データ転送処理を実行する間隔を示すインタバル（Ｉｎｔｅｒｖａｌ）及びデータ転送処理を繰り返す回数を示す繰り返し周期（ＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎＰｅｒｉｏｄ）｝を通知するための信号］を送信している。

この無線アクセスネットワーク２００においては、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストにタイムスタンプを挿入する手段（図示せず）を無線ネットワーク制御装置１に具備し、そのタイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定し、輻輳が発生しないパラメータをＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに設定する手段（図示せず）を無線基地局装置２に具備する構成をとっている。

これによって、この無線アクセスネットワーク２００では、無線基地局装置２においてＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信前に無線基地局装置２と無線ネットワーク制御装置１との間の有線区間における混雑状況を測定することができ、その結果をＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに反映することができる。すなわち、無線アクセスネットワーク２００では、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム（ＤａｔａＦｒａｍｅ）の初回送信時において輻輳が発生しないようにフロー制御することができる。

また、無線アクセスネットワーク２００では、上記の構成において、無線ネットワーク制御装置１におけるＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間をカウントするカウンタ（図示せず）と、無線ネットワーク制御装置１におけるＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間が閾値を超えかつ無線ネットワーク制御装置１内のバッファにＨＳ−ＤＳＣＨデータがある場合に最後に受信したＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションのパラメータを無効とし、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間のカウントを停止し、新たにＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを送信する手段（図示せず）とを無線ネットワーク制御装置１に具備する構成をとっている。

これによって、無線アクセスネットワーク２００では、無線ネットワーク制御装置１がＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信を一旦中止し、その後、送信を再開する場合において、無線基地局装置２が送信再開に先立って無線基地局装置２と無線ネットワーク制御装置１との間の有線区間における混雑状況を測定することができ、その結果をＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに反映することができる。すなわち、無線アクセスネットワーク２００では、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信停止後の送信再開時において輻輳が発生しないようにフロー制御することができる。

ここで、本発明の実施の形態におけるＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストに挿入するタイムスタンプとしては、ＲＮＣ（ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）−ＮｏｄｅＢＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ［非特許文献４：“ＳｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎｉｎＵＴＲＡＮＳｔａｇｅ２（Ｒｅｌｅａｓｅ５）”（３ＧＰＰＴＳ２５．４０２Ｖ５．３．０，２００３−１２，６章）参照］によって得られるＴ１及びＴ２の差分と、現在のＲＦＮ［ＲＮＣＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ］から求めた推定受信タイミングとを使用することとする。

図２はＲＮＣ−ＮｏｄｅＢＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎのタイミングを示す図であり、図３は本発明の実施の形態によるＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストのフレーム構成を示す図である。尚、上記以外のパラメータをタイムスタンプとしてＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストに挿入することについても本発明に含まれるものとする。

ここで、推定受信タイミングの推定方法について説明する。まず、無線ネットワーク制御装置に「４０．９６秒単位」でカウントアップするＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｖａｌカウンタ（図示せず）を用意する。

最新のＵＬＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎによって取得したＴ１とＴ２との差分をＤ（Ｎｏｗ）、一つ前のＵＬＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎによって取得したＴ１とＴ２との差分をＤ（Ｐａｓｔ）、ＵＬＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ受信時におけるＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｖａｌカウンタ値をＣとした時、補正係数Ｋを、
Ｋ＝（Ｄ（Ｎｏｗ）−Ｄ（Ｐａｓｔ））／（Ｃ＋１）
という式によって求め、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｖａｌカウンタをクリアする。ここで、Ｄ（Ｎｏｗ）、Ｄ（Ｐａｓｔ）はそれぞれ、
（Ｔ１＞Ｔ２時）
Ｄ（Ｎｏｗ）＝Ｔ２（Ｎｏｗ）−Ｔ１（Ｎｏｗ）＋４０９６０
Ｄ（Ｐａｓｔ）＝Ｔ２（Ｐａｓｔ）−Ｔ１（Ｐａｓｔ）＋４０９６０
（Ｔ１＜＝Ｔ２時）
Ｄ（Ｎｏｗ）＝Ｔ２（Ｎｏｗ）−Ｔ１（Ｎｏｗ）
Ｄ（Ｐａｓｔ）＝Ｔ２（Ｐａｓｔ）−Ｔ１（Ｐａｓｔ）
となる。

また、初回のＲＮＣ−ＮｏｄｅＢＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ時におけるＫの値はＫ（ｄｅｆａｕｌｔ）とし、Ｋ（ｄｅｆａｕｌｔ）はオペレータが任意に設定可能な値とする。

上記の補正係数Ｋは、ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ後に無線ネットワーク制御装置１と無線基地局装置２との発振器（図示せず）の精度差によって生じる誤差を補正するための係数である。

また、上記の補正係数Ｋ、及びＨＳ−ＤＳＣＨＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔ送信時におけるＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｖａｌカウンタ値Ｃ’、ＲＦＮを用いて、無線基地局装置２におけるＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストの推定受信タイミングＲｘＴｉｍｉｎｇは、
ＲｘＴｉｍｉｎｇ＝｛ＲＯＵＮＤＤＯＷＮ（（Ｋ×Ｃ’＋Ｄ（Ｎｏｗ））
／１０）＋ＲＦＮ｝ｍｏｄ４０９６
という式によって求める。

このタイムスタンプを使用する場合のＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストのフレーム構成を図３に示す。このフレーム構成では、従来のＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストのＳｐａｒｅＥｘｔｅｎｓｉｏｎフィールドに、３ＧＰＰで規定されているルール［非特許文献５：“Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅａｎｄｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｆｏｒｐｒｏｔｏｃｏｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｎｄｅｒｒｏｒｈａｎｄｌｉｎｇ”（３ＧＰＰＴＳ２５．９２１Ｖ５．５．０，２００４−０６，９ａ．１章）］にしたがってタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）フィールドを追加している。尚、本推定受信タイミングの推定方法についても本発明に含まれるものとする。

図４は本発明の一実施例による無線ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図であり、図５は本発明の一実施例による無線基地局装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施例による無線アクセスネットワークは上述した本発明の実施の形態による無線アクセスネットワーク２００と同様の構成となっており、この無線アクセスネットワーク２００を構成する無線ネットワーク制御装置１及び無線基地局装置２が図４及び図５に示す構成となっている。

ここで、無線ネットワーク制御装置１はコアネットワーク１００からデータが渡されると、無線基地局装置２に対してＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを送信し、無線基地局装置２はＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションを無線ネットワーク制御装置１に返すようになっている。尚、無線基地局装置２と移動端末装置（図示せず）との無線インタフェース部分についてはその図示と説明とを省略する。

図４において、無線ネットワーク制御装置１はＩｕインタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部１１と、バッファ１２と、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション受信部１３と、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信部１４と、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト送信部１５と、ＲＦＮカウンタ１６と、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎインタバル（Ｉｎｔｅｒｖａｌ）カウンタ１７と、Ｉｕｂインタフェース部１８と、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部１９とから構成されている。

図５において、無線基地局装置２はＩｕｂインタフェース部２１と、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部２２と、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム受信部２３と、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト受信部２４と、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信部２５と、ＢＦＮ（ＮｏｄｅＢＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ）カウンタ２６と、バッファ２７とから構成されている。

図６は本発明の一実施例におけるＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションの各パラメータとバッファ平均滞留時間との対応表の一例を示す図であり、図７は本発明の一実施例における遅延量とランクオフセット（Ｏｆｆｓｅｔ）との対応表の一例を示す図である。これら図１〜図７を参照して本発明の一実施例による無線ネットワーク制御装置１及び無線基地局装置２について説明する。

ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部１９及びＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部２２はそれぞれ１２５μｓｅｃ単位でカウントアップする１２５μｓｅｃカウンタ１９ａ，２２ａを備えている。

無線ネットワーク制御装置１内のＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部１９はＩｕｂインタフェース部１８を介してＤＬＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎを無線基地局装置２に送信する。無線基地局装置２内のＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部２２はＩｕｂインタフェース部２１を介してＤＬＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎを受信し、ＵＬＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎを無線ネットワーク制御装置１に送信する。

無線ネットワーク制御装置１内のＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部１９はＩｕｂインタフェース部１８を介してＵＬＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎを受信し、上記のＴ１とＴ２との差分Ｄ（Ｎｏｗ）及び補正係数Ｋを求め、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト送信部１５に通知する。上述した動作はＲＮＣ−ＮｏｄｅＢＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎのたびに実行される。

Ｉｕインタフェース部１１を介してコアネットワーク１００から送信されたデータがバッファ１２に蓄えられると、バッファ１２の情報を基に、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト送信部１５はＲＦＮカウンタ１６から得られる現在のＲＦＮと、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部１９から通知された補正係数Ｋと、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎインタバルカウンタ１７のカウンタ値とを用いて上述したＲｘＴｉｍｉｎｇを求め、Ｉｕｂインタフェース部１８を介してＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを無線基地局装置２に送信する。

無線基地局装置２内のＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト受信部２４はＩｕｂインタフェース部２１を介してＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを受信し、パラメータをＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信部２５に通知する。ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信部２５はタイムスタンプとＢＦＮカウンタ２６から得られる現在のＢＦＮとの差分によって遅延量を求め、その遅延量とバッファ２７の空き状況とに応じたＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションを無線ネットワーク制御装置１に送信する。

例えば、図６に示すようなバッファ平均滞留時間、クレジット、インタバル、繰り返し周期の対応表によってＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションの各パラメータを求める場合においては、図７に示す遅延量、ランクオフセットの対応表によって参照すべきランクにオフセットを与えることでＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに遅延量を反映することができる。尚、図６及び図７における各値はイメージしやすいように設定した仮の値である。

無線ネットワーク制御装置１内のＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション受信部１３はＩｕｂインタフェース部１８を介してＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションを受信し、各パラメータをＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信部１４に通知する。ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信部１４は通知されたクレジット、インタバル、繰り返し周期に基づいてＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームを無線基地局装置２へ送信する。

このように、本実施例では、無線基地局装置２においてＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信前に無線基地局装置２と無線ネットワーク制御装置１との間の有線区間における混雑状況を測定することができ、その結果をＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに反映することができる。すなわち、本実施例では、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの初回送信時において輻輳が発生しないようにフロー制御することができる。

図８は本発明の他の実施例による無線ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の他の実施例による無線アクセスネットワークは図１に示す本発明の実施の形態による無線アクセスネットワーク２００と同様の構成となっており、本発明の他の実施例による無線基地局装置は図５に示す本発明の一実施例による無線基地局装置２と同様の構成となっている。

また、本発明の他の実施例による無線ネットワーク制御装置３は、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間カウンタ３１と、閾値判定部３２とを設けた以外は図４に示す本発明の一実施例による無線ネットワーク制御装置１と同様の構成となって得おり、同一構成要素には同一符号を付してある。

無線ネットワーク制御装置３はＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間カウンタ３１及び閾値判定部３２を備えることで、送信停止後の送信再開時においてＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信に先立ってＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを送信し、回線状況を測定することができる。

ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間カウンタ３１は１０ｍｓ単位でカウントアップし、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信及び閾値判定部３２からのクリア指示を契機にカウンタ値のクリアを行う。

閾値判定部３２はＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間カウンタ３１のカウンタ値と閾値とを比較し、カウンタ値が閾値を超えた場合、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信部１４に対してはクレジット、インタバル、繰り返し周期の値のクリアを指示し、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト送信部１５に対してはＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストの送信を指示し、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間カウンタ３１に対してカウンタ値のクリアを指示する。ここで、閾値はオペレータが任意の値を設定することができるものとする。

ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信部１４はクリア指示にしたがって、現在保持しているクレジット、インタバル、繰り返し周期の値をクリアし、新規ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション受信によってクレジット、インタバル、繰り返し周期に値が設定されるまでＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信を行わない。

ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト送信部１５はＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト送信指示を受けると、バッファ１２の情報を参照し、データがあった場合には、ＲＦＮカウンタ１６から得られる現在のＲＦＮと、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部１９から通知された補正係数Ｋと、ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎインタバルカウンタ１７のカウンタ値を用いてＲｘＴｉｍｉｎｇを求め、Ｉｕｂインタフェース部１８を介してＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストを無線基地局装置２に送信する。

バッファ２７に空きがない場合には、ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信部２５からクレジット＝０のＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションが送信されることになるが、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間カウンタ３１のカウンタ値が再度閾値を超えれば、再度、上記の手順によってＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストが送信される。

このように、本実施例では、無線ネットワーク制御装置１がＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信を一旦中止し、その後、送信を再開する場合において、無線基地局装置２が送信再開に先立って無線基地局装置２と無線ネットワーク制御装置１との間の有線区間における混雑状況を測定することができ、その結果をＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに反映することができる。すなわち、本実施例では、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの送信停止後の送信再開時において輻輳が発生しないようにフロー制御することができる。

上記のように、本発明では、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信前に回線状況を測定し、その結果をＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションに反映することができるため、ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレームの初回送信時や送信再開時において輻輳の発生を未然に防ぐことができ、データの再送による遅延の発生やそれに伴うシステムスループットの低下を抑制することができるという効果が得られる。

本発明の実施の形態による無線アクセスネットワークの構成例を示すブロック図である。ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎのタイミングを示す図である。本発明の実施の形態によるＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエストのフレーム構成を示す図である。本発明の一実施例による無線ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施例による無線基地局装置の構成を示すブロック図である。本発明の一実施例におけるＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーションの各パラメータとバッファ平均滞留時間との対応表の一例を示す図である。本発明の一実施例における遅延量とランクオフセットとの対応表の一例を示す図である。本発明の他の実施例による無線ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図である。ＨＳＤＰＡにおけるフロー制御の概要を示す図である。

符号の説明

１，３無線ネットワーク制御装置
２無線基地局装置
１１Ｉｕインタフェース部
１２，２７バッファ
１３ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション受信部
１４ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム送信部
１５ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト送信部
１６ＲＦＮカウンタ
１７ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ
インタバルカウンタ
１８，２１Ｉｕｂインタフェース部
１９，２２ＮｏｄｅＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ機能部
１９ａ，２２ａ１２５μｓｅｃカウンタ
２３ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム受信部
２４ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティリクエスト受信部
２５ＨＳ−ＤＳＣＨキャパシティアロケーション送信部
２６ＢＦＮカウンタ
３１ＨＳ−ＤＳＣＨデータフレーム非送信時間カウンタ
３２閾値判定部
１００コアネットワーク
２００無線アクセスネットワーク

Claims

無線ネットワーク制御装置から無線基地局装置に送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを送信し、前記無線基地局装置から前記無線ネットワーク制御装置に前記リクエストに応答して１回のデータ転送処理におけるパラメータを送信する無線アクセスネットワークであって、
前記無線ネットワーク制御装置は、前記リクエストにタイムスタンプを挿入する手段を有し、
前記無線基地局装置は、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定する手段と、その測定結果を基に前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして前記無線ネットワーク制御装置に送信する手段とを有することを特徴とする無線アクセスネットワーク。
前記回線の混雑状況を測定する手段は、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを基に前記回線の遅延量を算出して前記パラメータに反映することを特徴とする請求項１記載の無線アクセスネットワーク。
前記パラメータは、転送すべきデータ量と、データ転送処理を実行する間隔と、前記データ転送処理を繰り返す回数とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線アクセスネットワーク。
前記無線ネットワーク制御装置は、前記リクエストとして、ＨＳ−ＤＳＣＨ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）ＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔを送信し、
前記無線基地局装置は、前記パラメータとして、ＨＳ−ＤＳＣＨＣａｐａｃｉｔｙＡｌｌｏｃａｔｉｏｎを送信することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の無線アクセスネットワーク。
前記無線ネットワーク制御装置は、データフレーム非送信時間をカウントするカウンタと、前記カウンタのカウンタ値が予め設定された閾値を超えかつ自装置内のバッファにデータが存在する時に前記無線基地局装置から最後に受信したパラメータの無効と前記カウンタのカウントの停止と新たなリクエストの送信とを実行する手段とを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の無線アクセスネットワーク。
無線基地局装置に送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを送信し、前記リクエストに応答して前記無線基地局装置から送信されかつ１回のデータ転送処理におけるパラメータを受信する無線ネットワーク制御装置であって、
前記リクエストにタイムスタンプを挿入する手段を有し、
前記無線基地局装置が前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを用いて測定した回線の混雑状況を基に算出した前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして受信することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
前記無線基地局装置が、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを基に算出した前記回線の遅延量が反映された前記パラメータを受信することを特徴とする請求項６記載の無線ネットワーク制御装置。
前記パラメータは、転送すべきデータ量と、データ転送処理を実行する間隔と、前記データ転送処理を繰り返す回数とを少なくとも含むことを特徴とする請求項６または請求項７記載の無線ネットワーク制御装置。
前記リクエストとして、ＨＳ−ＤＳＣＨ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）ＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔを送信し、前記無線基地局装置から前記パラメータとして、ＨＳ−ＤＳＣＨＣａｐａｃｉｔｙＡｌｌｏｃａｔｉｏｎを受信することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか記載の無線ネットワーク制御装置。
データフレーム非送信時間をカウントするカウンタと、前記カウンタのカウンタ値が予め設定された閾値を超えかつ自装置内のバッファにデータが存在する時に前記無線基地局装置から最後に受信したパラメータの無効と前記カウンタのカウントの停止と新たなリクエストの送信とを実行する手段とを含むことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか記載の無線ネットワーク制御装置。
無線ネットワーク制御装置から送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを受信し、前記リクエストに応答して前記無線ネットワーク制御装置に１回のデータ転送処理におけるパラメータを送信する無線基地局装置であって、
前記無線ネットワーク制御装置から受信したリクエストに挿入されたタイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定する手段と、その測定結果を基に前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして前記無線ネットワーク制御装置に送信する手段とを有することを特徴とする無線基地局装置。
前記回線の混雑状況を測定する手段は、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを基に前記回線の遅延量を算出して前記パラメータに反映することを特徴とする請求項１１記載の無線基地局装置。
前記パラメータは、転送すべきデータ量と、データ転送処理を実行する間隔と、前記データ転送処理を繰り返す回数とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の無線基地局装置。
前記無線ネットワーク制御装置から前記リクエストとしてＨＳ−ＤＳＣＨ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）ＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔを受信した時に、前記パラメータとして前記無線ネットワーク制御装置にＨＳ−ＤＳＣＨＣａｐａｃｉｔｙＡｌｌｏｃａｔｉｏｎを送信することを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか記載の無線基地局装置。
無線ネットワーク制御装置から無線基地局装置に送信可能なデータ量に関するパラメータを要求するリクエストを送信し、前記無線基地局装置から前記無線ネットワーク制御装置に前記リクエストに応答して１回のデータ転送処理におけるパラメータを送信する無線アクセスネットワークに用いるフロー制御方法であって、
前記無線ネットワーク制御装置が、前記リクエストにタイムスタンプを挿入し、
前記無線基地局装置が、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを用いて回線の混雑状況を測定し、その測定結果を基に前記回線に輻輳が発生しない値を前記パラメータとして前記無線ネットワーク制御装置に送信することを特徴とするフロー制御方法。
前記無線基地局装置が、前記回線の混雑状況を測定する際に、前記リクエストに挿入された前記タイムスタンプを基に前記回線の遅延量を算出して前記パラメータに反映することを特徴とする請求項１５記載のフロー制御方法。
前記パラメータが、転送すべきデータ量と、データ転送処理を実行する間隔と、前記データ転送処理を繰り返す回数とを少なくとも含むことを特徴とする請求項１５または請求項１６記載のフロー制御方法。
前記無線ネットワーク制御装置が、前記リクエストとして、ＨＳ−ＤＳＣＨ（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）ＣａｐａｃｉｔｙＲｅｑｕｅｓｔを送信し、
前記無線基地局装置が、前記パラメータとして、ＨＳ−ＤＳＣＨＣａｐａｃｉｔｙＡｌｌｏｃａｔｉｏｎを送信することを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか記載のフロー制御方法。
前記無線ネットワーク制御装置が、データフレーム非送信時間をカウントするカウンタのカウンタ値が予め設定された閾値を超えかつ自装置内のバッファにデータが存在する時に前記無線基地局装置から最後に受信したパラメータの無効と前記カウンタのカウントの停止と新たなリクエストの送信とを実行することを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれか記載のフロー制御方法。