JP4588075B2 - ウィンドウサイズ制御装置、移動通信端末、無線制御装置、移動通信システムおよび移動通信端末におけるウィンドウサイズ制御方法 - Google Patents

ウィンドウサイズ制御装置、移動通信端末、無線制御装置、移動通信システムおよび移動通信端末におけるウィンドウサイズ制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、ウィンドウサイズ制御装置、移動通信端末、無線制御装置、移動通信システムおよび移動通信端末におけるウィンドウサイズ制御方法に関し、より詳細には無線チャネル情報から決定したウィンドウサイズに基づいてウィンドウサイズを制御するウィンドウサイズ制御装置、移動通信端末、無線制御装置、移動通信システムおよび移動通信端末におけるウィンドウサイズ制御方法に関する。
近年の通信技術および情報処理技術の発展により、通信システムにおける高速化および大容量化が進んでいる。移動通信システムなどの無線通信システムにおいては、無線区間における通信の高速化および低損失化が重要であり、昨今研究開発が進められている。
また、移動通信システムにおいては、変動する通信品質の状況に応じて無線チャネルを動的に変更するHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)などの通信方法の研究開発が進められている。無線チャネルを動的に設定変更する通信方法では、無線チャネルの動的な変更に伴い、通信速度が頻繁に更新される(例えば、非特許文献1参照)。
また、従来、無線チャネルの伝送品質に基づいて通信制御を行うことで、高速化および大容量化を実現する移動通信システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−319458号公報 保田 佳之 他著、「HSDPAの概要」、NTT技術ジャーナル、2007年2月、p.32−36、http://www.ntt.co.jp/journal/0702/files/jn200702032.pdf 3GPP TS 34.108,2007年 3GPP TS 25.214,1999年 3GPP TS 25.306,2003年 3GPP TS 25.331,2004年 3GPP TS 25.308,2004年 3GPP TS 25.322,2000年
しかしながら、通信を開始してから通信制御を行う従来の通信システムでは、通信開始時、通信チャネルの変更時、または通信状態の変更時に、必ずしも適切なウィンドウサイズを設定することができず、ウィンドウサイズの初期値または前回設定したウィンドウサイズと同じサイズのウィンドウサイズを適用していたという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、通信開始時、通信チャネルの変更時、または通信状態の変更時に、無線チャネルの情報に応じたウィンドウサイズを設定することにより、適切なウィンドウサイズでの通信を可能にするウィンドウサイズ制御装置、移動通信端末、無線制御装置、移動通信システムおよび移動通信端末におけるウィンドウサイズ制御方法を提供することにある。
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、無線チャネルの通信速度が可変な移動通信システムにおける移動通信端末の前記無線チャネルにおける通信のウィンドウサイズを制御するウィンドウサイズ制御装置であって、通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、前記通信の品質を測定する手段と、測定された前記通信の品質に応じて前記テーブルを更新する手段と、前記無線チャネルの情報から前記通信の通信速度を決定する手段と、前記テーブルを参照することにより、決定された前記通信速度から前記通信のウィンドウサイズを決定する手段と、決定された前記ウィンドウサイズにより前記通信のウィンドウサイズを制御する手段とを備えたことを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載のウィンドウサイズ制御装置であって、前記移動通信端末の移動状況を検出する手段をさらに備え、前記記憶部は、前記移動状況にそれぞれ対応する複数の前記通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶し、前記ウィンドウサイズを決定する手段は、前記移動通信端末の移動状況を検出する手段によって検出された前記移動状況に対応する前記テーブルを参照することにより通信のウィンドウサイズを決定することを特徴とする。
請求項に記載の発明は、移動通信端末であって、前記請求項1または2のいずれかに記載のウィンドウサイズ制御装置を備えたことを特徴とする。
請求項に記載の発明は、無線制御装置であって、前記請求項1または2のいずれかに記載のウィンドウサイズ制御装置を備えたことを特徴とする。
請求項に記載の発明は、無線チャネルの通信速度が可変な移動通信システムであって、前記移動通信システムの移動通信端末の前記無線チャネルにおける通信のウィンドウサイズを制御するウィンドウサイズ制御装置を備え、当該ウィンドウサイズ制御装置は、通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、前記通信の品質を測定する手段と、測定された前記通信の品質に応じて前記テーブルを更新する手段と、前記無線チャネルの情報から前記通信の通信速度を決定する手段と、前記テーブルを参照することにより、決定された前記通信速度から前記通信のウィンドウサイズを決定する手段と、決定された前記ウィンドウサイズにより前記通信のウィンドウサイズを制御する手段とを備えたことを特徴とする。
請求項に記載の発明は、通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部を備える移動通信端末において無線チャネルにおける通信のウィンドウサイズを制御するウィンドウサイズ制御方法であって、前記通信の品質を測定するステップと、
測定された前記通信の品質に応じて前記テーブルを更新するステップと、無線チャネルの情報から前記通信の通信速度を決定するステップと、前記テーブルを参照することにより、決定された前記通信速度から前記通信のウィンドウサイズを決定するステップと、決定された前記ウィンドウサイズにより前記通信のウィンドウサイズを制御するステップとを備えたことを特徴とする。
以上説明したように、本発明によれば、通信開始時、通信チャネルの変更時、または通信状態の変更時に、無線チャネルの情報に応じたウィンドウサイズを設定することにより、適切なウィンドウサイズでの通信が可能となる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
本明細書において、ウィンドウサイズは、例えば、移動通信システムにおけるHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)のためのMAC(Medium Access Control:媒体アクセス制御)やRLC(Radio Link Control:無線リンク制御)を含むデータリンクレイヤにおけるPDU(Protocol Data unit)のフローの制御に用いるウィンドウサイズに相当する(例えば、非特許文献1(図1)参照)が、本願発明は、これに限定されるものではなく、例えば、OSI参照モデルのトランスポート層にあたるTCP(Transmission Control Protocol)におけるウィンドウサイズ(TCPパケットのTCPヘッダに設定される)の制御にも適用できる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる移動通信システムを示す構成図である。移動通信システムは、移動通信端末100と、基地局200と、無線制御装置300とを備える。
移動通信端末100は、アンテナ102と、送受信部104と、制御部116と、記憶部124とを備える。移動通信端末100は、制御部116による制御の下、アンテナ102および送受信部104を介して、基地局200との間で信号を送受信する。送受信部104において受信した信号から抽出された無線チャネルにつての情報(無線チャネル情報)は、他の構成要素が参照できるように記憶部124へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。
制御部116は、ウィンドウサイズ制御部114と、ウィンドウサイズ決定部120とを備える。また、ウィンドウサイズ決定部120は、無線チャネル情報からウィンドウサイズを決定し、ウィンドウサイズ制御部114は、決定されたウィンドウサイズに基づいて送受信部において送受される通信のウィンドウサイズを制御する。無線チャネル情報は、無線制御装置300から無線基地局200を介して通知される無線チャネル情報または移動通信端末における受信品質に基づいて決定される無線チャネル情報とすることができる。
また、制御部116は、無線チャネル情報から通信速度を決定する通信速度決定部126を備る。通信速度決定部126において決定された通信速度は、他の構成要素が参照できるように記憶部124へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。ウィンドウサイズ決定部120は、決定された通信速度からウィンドウサイズを決定するように構成することができる。ウィンドウサイズ決定部120は、予め定められた計算式に基づいて、決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを決定するように構成することができる。あるいは、記憶部124に通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶し、ウィンドウサイズ決定部120は、記憶部124のテーブルを参照することで、決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを決定するように構成することができる。
さらに、移動通信端末100は、送受信する信号の受信特性、信号ブロックのエラーレートおよびデータ損失率などの品質を測定する品質測定部112を備え、制御部116は、測定された品質に応じて記憶部124のテーブルを更新するテーブル更新部128を備えるように構成することができる。品質の測定には、無線制御装置300または基地局200との間で送受信される通信の品質についての情報(例えば、後述するCQIなどの受信品質に対応づけられた指数)を送受信することも含まれる。品質測定部112から出力される品質についての情報は、他の構成要素が参照できるように例えば品質履歴として記憶部124へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。
さらにまた、移動通信端末100は、移動通信端末の移動を検出する移動検出部118を備え、記憶部124は、移動状況(移動または静止状態、もしくは移動速度)に対応する通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶し、ウィンドウサイズ決定部120は、移動状態および決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを決定するように構成することができる。移動検出部118は、例えば、品質履歴からフェージングを推定すること、加速度センサ、およびGPS(Global Positioning System)のような測位システムのいずれかまたは組み合わせにより、移動状態にあるか静止状態にあるかを判定することができ、さらに移動速度を検出することもできる。移動検出部118から出力される移動状況に関する情報は、他の構成要素が参照できるように記憶部124へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。
また、移動通信端末100は、マイク106およびスピーカー108と接続された音声処理部110を備える。マイクから入力された音声は、音声処理部110により信号処理(アナログ/デジタル)されて送受信部104を介して基地局200へ送信される。また、基地局200より受信した信号は、音声処理部110にて信号処理(デジタル/アナログ)されてスピーカー108から出力される。信号の送受信のフローは、ウィンドウサイズ制御部114によって制御される。移動通信端末100は、図示しないカメラや画像処理部を備え、送受信部104を介して基地局200へ撮影した画像を送信するように構成することもできる。また、移動通信端末100は、操作部122を備え、操作部からの入力される信号に応じて、移動通信端末と基地局200との間の無線チャネルの設定要求信号を送信する。
なお、本明細書において、制御部116を、あるいは制御部116と関連する記憶部112、移動検出部118、および品質測定部112の少なくとも一部とをウィンドウサイズ制御装置とも呼ぶ。
基地局200は、アンテナ202を備え、無線制御装置300の制御下で、移動通信端末と無線通信する。基地局200は、移動通信端末100との間に設定する無線チャネルの情報(無線チャネル情報)を無線制御装置300から受信して移動通信端末100へ通知するとともに無線チャネルを確立する。また、基地局装置は、移動通信端末100との間の無線チャネルの品質を測定して移動通信端末100へ通知することができる。また、移動通信端末100との間の無線チャネルの品質についての情報を移動通信端末100から受信して、無線チャネル情報を更新して移動通信端末100へ通知することができる。
無線制御装置300は、1つまたは複数の基地局200と接続されこれらを制御する機能を有し、RNC(Radio Network Controller)とも称される。また、無線制御装置300は、図示しないコアネットワークと接続され、移動通信端末とコアネットワークとの間の通信を制御する機能を有する。
無線制御装置300は、通信部302と、無線チャネル情報決定部304と、無線チャネル情報設定・変更部306と、ウィンドウサイズ制御部308と、ウィンドウサイズ決定部310とを備える。
通信部302は、基地局およびコアネットワークとの間の通信を行う。
無線チャネル情報決定部304は、移動通信端末100またはコアネットワークからの通信チャネルの設定要求に応答して、移動通信端末100と基地局200との間に設定する無線チャネルの情報(無線チャネル情報)を決定し、無線チャネル情報設定・変更部306および通信部302を介して基地局200へ通知する。無線チャネル情報は、さらに基地局を介して移動通信端末100へ通知される。これにより、移動通信端末100と基地局200との間の無線チャネルが確立される。
無線チャネル情報設定・変更部306は、無線チャネル情報決定部304により決定された無線チャネル情報を、通信部302を介して基地局200へ通知する。送信された無線チャネル情報は、さらに基地局を介して移動通信端末100へ通知される。これにより、移動通信端末100と基地局200との間の変更された無線チャネル情報により、無線チャネルが確立される。
無線チャネル情報設定・変更部306は、フェージングなどにより移動通信端末100と基地局200との間の無線チャネルの品質に変動が生じた場合に、無線チャネル情報を変更し、通信部302を介して基地局200へ通知する。変更された無線チャネル情報は、さらに基地局を介して移動通信端末100へ通知される。これにより、移動通信端末100と基地局200との間の変更された無線チャネル情報により、無線チャネルが確立される。
無線チャネル情報決定部304および無線チャネル情報設定・変更部306において決定された無線チャネル情報は、他の構成要素が参照できるように記憶部320へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。
ウィンドウサイズ制御部308およびウィンドウサイズ決定部310は、移動通信端末100に備えられたウィンドウサイズ制御部114およびウィンドウサイズ決定部120にそれぞれ対応する機能を有する。ウィンドウサイズ決定部310は、無線チャネル情報決定部304または無線チャネル情報設定・変更部306によって決定された無線チャネル情報もしくは基地局200によって更新された無線チャネル情報からウィンドウサイズを決定し、ウィンドウサイズ制御部308は、決定されたウィンドウサイズに基づいて送受信部および基地局を介して移動通信端末100との間で送受される通信のウィンドウサイズを制御する。
また、無線制御装置300は、移動通信端末に備えられた通信速度決定部126に対応する機能を有する通信速度決定部312を備える。通信速度決定部312は、無線チャネル情報決定部304または無線チャネル情報設定・変更部306によって決定された無線チャネル情報もしくは基地局によって更新された無線チャネル情報から通信速度を決定する。通信速度決定部312において決定された通信速度は、他の構成要素が参照できるように記憶部320へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。ウィンドウサイズ決定部310は、決定された通信速度からウィンドウサイズを決定するように構成することができる。ウィンドウサイズ決定部310は、予め定められた計算式に基づいて、決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを決定するように構成することができる。あるいは、記憶部320に通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶し、ウィンドウサイズ決定部310は、記憶部320のテーブルを参照することで、決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを決定するように構成することができる。
さらに、無線制御装置300は、移動通信端末100の品質測定部112に対応する機能を有する品質測定部318を備える。品質測定部318は、送受信する信号の受信特性、信号ブロックのエラーレートおよびデータ損失率などの品質を測定する。品質の測定には、移動通信端末100または基地局200から通知される品質についての情報を受信することも含まれる。品質測定部318から出力される品質についての情報は、他の構成要素が参照できるように、例えば品質履歴として記憶部320へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。
また、無線制御装置300は、移動通信端末100のテーブル更新部128に対応するテーブル更新部314を備える。テーブル更新部314は、品質測定部318によって測定された品質に応じて、記憶部320のテーブルを更新するテーブル更新部314を備えるように構成することができる。
さらにまた、無線制御装置300は、移動通信端末100の移動検出部118の機能に対応する機能を有する、移動通信端末の移動を検出する移動検出部318を備え、記憶部320は、移動通信端末100の移動状況(移動または静止状態)に対応する通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶し、ウィンドウサイズ決定部310は、移動状態および決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを決定するように構成することができる。移動検出部318は、移動通信端末の移動を検出する。移動検出部318は、例えば、移動通信端末100の在圏位置の更新に関する信号を検出すること、移動通信端末100の在圏位置を管理するホーム・レジスタ(HLR)やビジタ・ロケーション・レジスタ(VLR)の参照すること、またはこれらのロケーション・レジスタからの通知を受信することによって、移動状態にあるか静止状態にあるかを判定することができ、さらに移動速度を検出(推定)することもできる。移動検出部118から出力される移動状況に関する情報は、他の構成要素が参照できるように記憶部124へ格納されるか、他の構成要素へ直接提供されるように構成することができる。
なお、本明細書において、ウィンドウサイズ制御部308およびウィンドウサイズ決定部310を、あるいは、ウィンドウサイズ制御部308およびウィンドウサイズ決定部310と、関連する通信速度決定部312、テーブル更新部314、移動検出部316および記憶部320の一部またはすべてとをウィンドウサイズ制御装置とも呼ぶ場合がある。
<移動通信端末におけるウィンドウサイズの制御>
図2乃至6を参照して、移動通信端末のウィンドウサイズ制御装置におけるウィンドウサイズの制御動作を説明する。図2は、ウィンドウサイズの制御の概要を示すフローチャートである。
移動通信端末100は、制御部116において、ウィンドウサイズの設定または変更のイベントを検出したかどうかを判定する(S202)。ウィンドウサイズの設定または変更のイベントとは、操作部122からの入力に応じて送信される無線チャネルの設定要求信号検出や送受信部において受信したページング信号の受信など通信の開始とすることができ、または通信中における無線通信チャネル情報の変更とすることができる。
通信の開始時には、移動通信端末100は、基地局200を介して、無線制御装置300の無線チャネル情報決定部304によって決定された無線チャネル情報を受信する。無線通信チャネル情報の変更時には、移動通信端末100は、無線制御装置300の無線チャネル設定・変更部306または基地局200によって決定された変更後の無線チャネル情報を受信する。
次いで、ウィンドウサイズの設定または変更のイベントを検出すると、移動通信端末100の通信速度決定部126は、受信した無線チャネル情報から通信速度を決定する(S204)。通信速度の決定方法の詳細については、後述する。
次いで、移動通信端末100のウィンドウサイズ決定部120は、通信速度決定部126によって決定された通信速度に対応したウィンドウサイズを決定する(S206)。ウィンドウサイズの決定方法の詳細は、後述する。
移動通信端末100は、このように決定したウィンドウサイズを用いて移動通信端末100の通信を制御することができる。移動通信端末100から基地局200へ向かう方向の通信を制御する場合には、無線制御装置300へウィンドウサイズの変更を通知するメッセージ(例えば、STATUS PDUの1つであるWINDOW Size(決定したウィンドウサイズ))(非特許文献7 9.2.2.11.3参照)を送信してRLCのウィンドウを制御することで、送受信部104の送信を制御する。また、基地局200から移動通信端末100へ向かう方向の通信を制御する場合には、ウィンドウサイズ制御部114は、決定したウィンドウサイズを送受信部104および基地局200を介して無線制御装置300へ通知するメッセージ(例えば、STATUS PDUのリザーブ領域にウィンドウサイズを格納して)を無線制御装置300へ送信し、無線制御装置300がWINDOW Size(決定したウィンドウサイズ)を使用してRLCのウィンドウを制御することで、通信を制御する。
(通信速度の決定方法1)
次に、通信速度の決定方法の一実施例を説明する。移動通信端末100の送受信部104は、基地局200から受信した信号に含まれる無線チャネル情報として、通信を行う無線チャネルの通信速度に対応した物理レイヤ、MACレイヤおよびRLCレイヤの各レイヤのパラメータを抽出する(例えば、非特許文献2 6.10.2.4.1.23.1 および6.10.4.1.25.2.1.1の表に示された無線パラメータ)。抽出したパラメータの組み合わせは、特定の無線チャネルの通信速度に対応付けられている。
したがって、移動通信端末100の通信速度決定部126は、既知の複数の通信速度にそれぞれ対応するパラメータの組み合わせと、送受信部104において抽出されたパラメータの組み合わせを比較することにより、無線チャネルの通信速度を決定する。
(通信速度の決定方法2)
さらに、移動通信端末100が無線チャネルの受信品質に対応づけられた指数(例えば、CQI:Channel Quality Index(非特許文献6))送受信する場合の通信速度の決定方法の一実施例を説明する。受信品質に対応づけられた指数は、受信した信号の品質を送信側へ通知するためのもので、移動通信端末100および基地局200が共に、送信されるデータのサイズ(TB Size:Transport Block Size)および変調・符号化方式(MCS:Modulation and Coding Scheme)と指数とを対応付けるテーブル(非特許文献3 Table 6A.2)、およびデータ(TB:Transport Block)の最小送信間隔(最小TTI間隔:非特許文献4のTable 5.1a)と指数とを対応付けるテーブル(記憶部に記憶されるか、または通信速度決定部126に既知のテーブル)を有する。移動通信端末100は、受信品質に応じた指数を選択して、基地局200へ送信する。指数を受信した基地局200は、次のデータ送信に使用するデータのサイズ(TB Size)、変調・符号化方式(MCS)などを、指数を送信した移動通信端末100へ送信する。同様に、移動通信端末100は、基地局200から指数を受信する。
移動通信端末100の通信速度決定部126は、受信品質に対応づけられた指数を無線チャネル情報として使用して、通信速度を決定する。
移動通信端末100の通信速度決定部126は、基地局との間で送受信する受信品質に対応づけられた指数から、送信されるデータのサイズ(Transport block Size)およびデータの最小送信間隔を決定する。
次いで、移動通信端末100の通信速度決定部126は、決定した送信されるデータのサイズおよびデータの最小送信間隔から、次の式(1)に基づいて通信速度を決定する。
Figure 0004588075
送信されるデータのサイズは送信間隔あたりのビット数であり、送信間隔は固定の時間間隔である。したがって、式(1)により、最小送信間隔における通信速度を決定することができる。
例えば、送信されるデータのサイズを5887ビット、最小送信間隔を1m秒、送信間隔を2m秒とすると、通信速度は式(1)より、約、2.8Mbpsとなる。
(ウィンドウサイズの決定方法1)
次に、ウィンドウサイズの決定方法の一実施例を説明する。ウィンドウサイズ決定部120は、記憶部124に記憶されたテーブルを参照して、ウィンドウサイズを決定することができる。
図3は、記憶部124に記憶された通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。図3に示すテーブルは、通信速度、RLC PDUサイズおよびウィンドウサイズを格納する。
ウィンドウサイズ決定部120は、図3に示すテーブルを参照して、通信速度決定部126により決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを選択することにより、または、通信速度決定部126により決定された通信速度と受信した無線チャネル情報のうちのRLC PDUサイズとの組み合わせに対応するウィンドウサイズを選択することにより、ウィンドウサイズを決定することができる。
ウィンドウサイズは、確認応答あるいは背定応答(ACK:acknowledge)信号を受信するまでに送信できるRLC PDUの個数と規定することができ、ウィンドウサイズが決定されるとRLC PDUサイズとの関係でACK信号を受信するまでに送信できる情報量が決定される。例えば、図3において、通信速度が32kbpsおよびRLC PDUサイズが5kバイト以下のとき、ウィンドウサイズが3に決定される。このときRLC PDUサイズが5kバイトとすると、15kバイト分の情報を格納した複数のPDUの送信が可能となる。同様に、通信速度が32kbpsおよびRLC PDUサイズが5kバイトより大きく15kバイト以下のとき、ウィンドウサイズが3に決定される。このときRLC PDUサイズが15kバイトとすると、45kバイト分の情報を格納した複数のPDUの送信が可能となる。さらに同様に、通信速度が64kbpsおよびRLC PDUサイズが10kバイトより大きく20kバイト以下のときのとき、ウィンドウサイズが5に決定される。このときRLC PDUサイズが20kバイトとすると、100kバイト分の情報を格納した複数のPDUの送信が可能となる。以下に説明する図4および6においても同様である。また、ウィンドウサイズは、ACK信号を受信するまでに送信できるRLC PDUの個数と関連づけられたインデックスとしても良い。
図4は、記憶部124に記憶された通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルの一例を示す図である。図4に示すテーブルは、通信速度、RLC PDUサイズ、移動通信端末の移動状況が静止状態と判定されたときに参照されるウィンドウサイズおよび移動状況が移動状態と判定されたときに参照されるウィンドウサイズを格納する。
ウィンドウサイズ決定部120は、図4に示すテーブルを参照して、移動検出部118により検出された移動状況および通信速度決定部126により決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを選択することにより、または、移動検出部118により検出された移動状況、通信速度決定部126により決定された通信速度および受信した無線チャネル情報のうちのRLC PDUサイズとの組み合わせに対応するウィンドウサイズを選択することにより、ウィンドウサイズを決定することができる。
(ウィンドウサイズの決定方法2)
さらに、ウィンドウサイズの決定方法の別の実施例を説明する。ウィンドウサイズ決定部120は、予め定められた計算式を用いて、ウィンドウサイズを決定することができる。
ウィンドウサイズ決定部120は、通信速度決定部126により決定された通信速度および受信した無線チャネル情報のうちのRLC PDUサイズから、次の式(2)に基づいてウィンドウサイズを決定することができる。
Figure 0004588075
ここで、係数は、通信速度/PLC PDUを移動通信システムに適したウィンドウサイズに補正するための補正値であり、例えば定数とすることができる。
例えば、通信速度を500×1024bps、RLC PDUサイズを256バイト、係数を0.5とした場合、ウィンドウサイズは125と決定され、通信開始当初または無線チャネルの変更直後において、約32kバイト分の情報を格納したPDUが送信可能となる。
(テーブルの更新方法)
次に、図5乃至6を参照して、通信速度とウィンドウサイズの対応を示すテーブルを更新する方法の一実施例を説明する。図5は、通信速度とウィンドウサイズの対応を示すテーブルを更新する方法を示すフローチャートである。図6は、通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを示す図であり、(a)は更新前のテーブル、(b)および(c)はそれぞれ更新後のテーブルを示す図である。
移動通信端末100のテーブル更新部128は、送受信部104において通信が行われているかどうかを判定する(S602)。
送受信部104が通信中であると判定した場合、移動通信端末100のテーブル更新部128は、品質測定部112によって測定された信号ブロックのエラーレートを参照し(S604)、測定された信号ブロックのエラーレートが予め定められた目標ブロックエラーレートより小さいかどうかを判定する。
測定された信号ブロックのエラーレートが予め定められた目標ブロックエラーレートより小さいと判定した場合、移動通信端末100のテーブル更新部128は、図6(c)に示すように記憶部に記憶された通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルの、ウィンドウサイズを増大する(S608)。他方、測定された信号ブロックのエラーレートが予め定められた目標ブロックエラーレート以上であると判定した場合、移動通信端末100のテーブル更新部128は、図6(b)に示すように記憶部に記憶された通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルのウィンドウサイズを減少する(S610)。
S604において、移動通信端末100のテーブル更新部128は、品質測定部112によって測定されたデータ損失率が予め定められた目標データ損失率より小さいかどうかを判定するように構成してもよい。
<RNCにおけるウィンドウサイズの制御>
次に、図2を参照して、無線制御装置300のウィンドウサイズ制御装置におけるウィンドウサイズの制御動作を説明する。
上述した移動通信端末におけるウィンドウサイズの制御と同様に、無線制御装置300は、ウィンドウサイズの設定または変更のイベントを検出したかどうかを判定する(S202)。ウィンドウサイズの設定または変更のイベントとは、通信部302における移動通信端末100またはコアネットワークからの無線チャネルの設定要求の受信、品質測定部320における無線チャネルの品質低下、移動検出部316における移動通信端末の位置情報の更新の検出などとすることができる。
次いで、ウィンドウサイズの設定または変更のイベントを検出すると、無線制御装置300の通信速度決定部312は、無線チャネル情報決定部304または無線チャネル情報設定・変更部306により決定された無線チャネル情報から通信速度を決定する(S204)。通信速度の決定方法の詳細については、上述した移動通信端末におけるウィンドウサイズの制御方法と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。
次いで、無線制御装置300のウィンドウサイズ決定部310は、通信速度決定部312によって決定された通信速度に対応したウィンドウサイズを決定する(S206)。ウィンドウサイズの決定方法の詳細は、上述した移動通信端末におけるウィンドウサイズの制御方法と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。
無線制御装置300は、このように決定したウィンドウサイズを用いて移動通信端末100の通信を制御することができる。基地局200から移動通信端末100へ向かう方向の通信を制御する場合には、ウィンドウサイズ制御部308は、決定したウィンドウサイズを通信部302および基地局200へ通知することで、移動通信端末100の通信を制御する。また、移動通信端末100から基地局200へ向かう方向の通信を制御する場合には、ウィンドウサイズ制御部308は、決定したウィンドウサイズを通信部302および基地局200を介して移動通信端末100へ通知し、移動通信端末100が無線制御装置300から受信したウィンドウサイズを用いて通信を制御する。
(無線制御装置における通信速度の決定方法)
次に、無線制御装置300における通信速度の決定方法について説明する。無線制御装置300は、上述した通信速度の決定方法1および2と同様に通信速度を決定することができる。
無線制御装置300の通信速度決定部312は、無線チャネル情報決定部304または無線チャネル情報設定・変更部306により決定された無線チャネル情報から、通信を行う無線チャネルの通信速度に対応した物理レイヤ、MACレイヤおよびRLCレイヤの各レイヤのパラメータを抽出する。抽出したパラメータの組み合わせは、特定の無線チャネルの通信速度に対応付けられている。
したがって、無線制御装置300の通信速度決定部312は、既知の複数の通信速度にそれぞれ対応するパラメータの組み合わせと、送受信部104において抽出されたパラメータの組み合わせを比較することにより、無線チャネルの通信速度を決定することができる。
移動通信端末100が無線チャネルの受信品質に対応づけられた指数(例えば、CQI:Channel Quality Index(非特許文献6))送受信する場合、無線制御装置300は、通信部302を介して基地局200から受信品質に応じた指数を受信し、通信速度決定部312は、受信品質に対応づけられた指数を無線チャネル情報として使用して、通信速度を決定する。
無線制御装置300の通信速度決定部312は、基地局との間で送受信する受信品質に対応づけられた指数から、送信されるデータのサイズ(Transport block Size)およびデータの最小送信間隔を決定する。
次いで、決定した送信されるデータのサイズおよびデータの最小送信間隔から、上記の式(1)に基づいて通信速度を決定することができる。
(無線制御装置におけるウィンドウサイズの決定方法)
次に、無線制御装置300におけるウィンドウサイズの決定方法の一実施例を説明する。無線制御装置300のウィンドウサイズ決定部310は、図3および4を参照して上述したウィンドウサイズの決定方法1と同様に、記憶部320に記憶されたテーブルを参照して、ウィンドウサイズを決定することができる。
ウィンドウサイズ決定部310は、図3に示すテーブルを参照して、通信速度決定部312により決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを選択することにより、または、通信速度決定部312により決定された通信速度と無線チャネル情報決定部304または無線チャネル情報設定・変更部306により決定された無線チャネル情報のうちのRLC PDUサイズとの組み合わせに対応するウィンドウサイズを選択することにより、ウィンドウサイズを決定することができる。
または、ウィンドウサイズ決定部120は、図4に示すテーブルを参照して、移動検出部316により検出された移動状況および通信速度決定部312により決定された通信速度に対応するウィンドウサイズを選択することにより、または、移動検出部316により検出された移動状況、通信速度決定部312により決定された通信速度、および無線チャネル情報決定部304または無線チャネル情報設定・変更部306により決定された無線チャネル情報のうちのRLC PDUサイズとの組み合わせに対応するウィンドウサイズを選択することにより、ウィンドウサイズを決定することができる。
また、無線制御装置300のウィンドウサイズ決定部310は、上述したウィンドウサイズの決定方法2と同様に、予め定められた計算式を用いて、ウィンドウサイズを決定することもができる。
ウィンドウサイズ決定部310は、通信速度決定部312により決定された通信速度、および無線チャネル情報決定部304または無線チャネル情報設定・変更部306により決定された無線チャネル情報のうちのRLC PDUサイズから、上記式(2)に基づいてウィンドウサイズを決定することができる。
(無線制御装置におけるテーブルの更新方法)
次に、無線制御装置300における通信速度とウィンドウサイズの対応を示すテーブルを更新する方法の一実施例を説明する。無線制御装置300のテーブル更新部314は、図5および6を参照して前述したテーブルの更新方法と同様に、記憶部320に記憶された通信速度とウィンドウサイズの対応を示すテーブルを更新することができる。
図5を参照すると、移動通信端末100と基地局200との間に無線チャネルが設定され通信が行われているかどうかを判定する(S602)。
無線チャネルが設定され通信中であると判定した場合、無線制御装置300のテーブル更新部314は、品質測定部318によって測定された信号ブロックのエラーレートを参照し(S604)、測定された信号ブロックのエラーレートが予め定められた目標ブロックエラーレートより小さいかどうかを判定する。
無線制御装置300のテーブル更新部314は、判定結果に応じて記憶部に記憶された通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルの、ウィンドウサイズを更新する(S608、S610)。S604において、無線制御装置300のテーブル更新部314は、品質測定部318によって測定されたデータ損失率が予め定められた目標データ損失率より小さいかどうかを判定するように構成してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、無線ネットワークから移動通信端末へ通知される無線チャネルの情報に応じたウィンドウサイズを設定することにより、適切なウィンドウサイズでの通信が可能とり、スループットが向上する。また、設定される無線チャネルの通信速度がより低速に変更される場合であっても、事前にウィンドウサイズを小さくすることができるため、データ損失が生じた際の再送データ量を少なくすることができる。
本発明の一実施形態にかかる移動通信システムを示す構成図である。 本発明の一実施形態にかかるウィンドウサイズの制御の概要を示すフローチャートである。 本発明一実施形態にかかる通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを示す図である。 本発明一実施形態にかかる通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを示す図である。 本発明一実施形態にかかる通信速度とウィンドウサイズの対応を示すテーブルを更新する方法を示すフローチャートである。 本発明一実施形態にかかる通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを示す図であり、(a)は更新前のテーブル、(b)および(c)はそれぞれ更新後のテーブルを示す図である。
符号の説明
100 移動通信端末
200 基地局
300 無線制御装置
114,308 ウィンドウサイズ制御部
120,310 ウィンドウサイズ決定部
126,312 通信速度決定部

Claims (6)

  1. 無線チャネルの通信速度が可変な移動通信システムにおける移動通信端末の前記無線チャネルにおける通信のウィンドウサイズを制御するウィンドウサイズ制御装置であって、
    通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
    前記通信の品質を測定する手段と、
    測定された前記通信の品質に応じて前記テーブルを更新する手段と、
    前記無線チャネルの情報から前記通信の通信速度を決定する手段と、
    前記テーブルを参照することにより、決定された前記通信速度から前記通信のウィンドウサイズを決定する手段と、
    決定された前記ウィンドウサイズにより前記通信のウィンドウサイズを制御する手段と
    を備えたことを特徴とするウィンドウサイズ制御装置。
  2. 前記移動通信端末の移動状況を検出する手段をさらに備え、
    前記記憶部は、前記移動状況にそれぞれ対応する複数の前記通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶し、
    前記ウィンドウサイズを決定する手段は、前記移動通信端末の移動状況を検出する手段によって検出された前記移動状況に対応する前記テーブルを参照することにより通信のウィンドウサイズを決定することを特徴とする請求項に記載のウィンドウサイズ制御装置。
  3. 前記請求項1または2に記載のウィンドウサイズ制御装置を備えたことを特徴とする移動通信端末。
  4. 前記請求項1または2に記載のウィンドウサイズ制御装置を備えたことを特徴とする無線制御装置。
  5. 無線チャネルの通信速度が可変な移動通信システムであって、前記移動通信システムの移動通信端末の前記無線チャネルにおける通信のウィンドウサイズを制御するウィンドウサイズ制御装置を備え、当該ウィンドウサイズ制御装置は、
    通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
    前記通信の品質を測定する手段と、
    測定された前記通信の品質に応じて前記テーブルを更新する手段と、
    前記無線チャネルの情報から前記通信の通信速度を決定する手段と、
    前記テーブルを参照することにより、決定された前記通信速度から前記通信のウィンドウサイズを決定する手段と、
    決定された前記ウィンドウサイズにより前記通信のウィンドウサイズを制御する手段と
    を備えたことを特徴とする移動通信システム。
  6. 通信速度とウィンドウサイズとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部を備える移動通信端末において無線チャネルにおける通信のウィンドウサイズを制御するウィンドウサイズ制御方法であって、
    前記通信の品質を測定するステップと、
    測定された前記通信の品質に応じて前記テーブルを更新するステップと、
    無線チャネルの情報から前記通信の通信速度を決定するステップと、
    前記テーブルを参照することにより、決定された前記通信速度から前記通信のウィンドウサイズを決定するステップと、
    決定された前記ウィンドウサイズにより前記通信のウィンドウサイズを制御するステップと
    を備えたことを特徴とする移動通信端末におけるウィンドウサイズ制御方法。
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