JP4896667B2 - Wireless communication method and apparatus - Google Patents
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本発明は、無線通信方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication method and apparatus.
無線通信システムにおいて、端末(UT)が使用する変調クラスはその無線状況によって変化する。現状システムでは、無線通信システムにおける基地局と端末との間で使用される変調方式を規定する変調クラスは、無線状況以外のパラメータで決定されるものではなく、一般的に、無線通信システムにおける変調クラスは、端末の受信信号の受信レベル(電力)によって決定されている。受信レベルによる変調クラスの決定は、アプリケーションのスループットやWANや相手側の通信状態の事情を考慮しない。無線状況のみによって変調クラスが決定された場合、対抗システム(即ち、端末がセッションを持つ相手側端末、基地局の上位回線、上位ネットワーク、中継システムなど)が十分なスループットが出せないにもかかわらず、高い変調クラスを用いて、ノイズに弱く切断しやすい変調クラスを使用してしまう恐れがある。 In a wireless communication system, a modulation class used by a terminal (UT) varies depending on the wireless situation. In the current system, the modulation class that defines the modulation method used between the base station and the terminal in the wireless communication system is not determined by parameters other than the wireless condition, and is generally modulated in the wireless communication system. The class is determined by the reception level (power) of the received signal of the terminal. The determination of the modulation class based on the reception level does not take into account the application throughput, WAN, or communication status of the other party. If the modulation class is determined only by the radio conditions, the opposing system (that is, the partner terminal with which the terminal has a session, the upper line of the base station, the upper network, the relay system, etc.) cannot provide sufficient throughput. There is a risk of using a modulation class that is weak against noise and easy to cut using a high modulation class.
換言すれば、端末と基地局との間の無線状況以外の理由で、即ち、主として対抗システムがボトルネックとなり、低スループットしか実現不可能であるにもかかわらず、高い変調クラスを使用して基地局と端末間のアクセスを確立してしまうことがあり得る。例えば、対抗システムの相手側端末が無線通信で接続されている場合は、相手側端末が位置する場所の天候、相手側端末と基地局との距離、遮蔽物、無線通信方式の世代など様々な要因に依存して、対抗システムのスループットが大きく変化する。ここで対抗システムのスループットが低下した場合には、自端末側の無線通信状況が良好であっても、低スループットしか実現できない。 In other words, for reasons other than the radio conditions between the terminal and the base station, i.e., the base system using a high modulation class, despite the fact that the opposing system is mainly a bottleneck and only low throughput is feasible. It is possible to establish access between the station and the terminal. For example, when the counterpart terminal of the opposing system is connected by wireless communication, there are various conditions such as the weather at the location where the counterpart terminal is located, the distance between the counterpart terminal and the base station, the shielding, the generation of the radio communication method, etc. Depending on the factors, the throughput of the countermeasure system varies greatly. Here, when the throughput of the countermeasure system decreases, only a low throughput can be realized even if the wireless communication status of the terminal itself is good.
また、従来の無線通信システムのスループットは、有線通信システムのそれよりも格段に低いものであった。しかしながら、無線通信システムの高速化が進み、開発時期が古い有線通信システムの通信回線(例えば64kbpsのISDN、ダイヤルアップ接続のアナログモデム)の方が、顕著に低速な場合も多くなってきている。特に、ISDN通信回線は現在も数多く利用されており、ISDN通信回線で接続される相手側端末とセッションを持つ場合には、相手側端末がISDN通信回線の場合には、ISDN回線がボトルネックとなり、対抗システムのスループットが、無線通信システム側のそれよりも大幅に低速なものとなる。このような場合には、無線通信システム側で高スループットの変調方式を使用しても、相手側端末のISDN通信回線速度以下にスループットが抑えられてしまう。
上述したように、現行の無線通信システムにおいて、変調クラスの決定は自システム側(即ち、自端末側)の無線状態のみによって決定される。無線通信の変調クラスは、高いレートを出す変調クラスほどその無線によるノイズやひずみに対するエラーが多くなる。ひいては、無線端末のセッション自体が切れやすい状態になる。スループットを大きくするためには、高い変調クラス(mod class)でのセッションの確立が必要ではあるが、上位ネットワーク側(対抗システムを含む)のスループットが低い場合には、あえて高い変調クラスを用いてデータの送受信をしても効果がない。 As described above, in the current wireless communication system, the modulation class is determined only by the wireless state on the own system side (that is, the own terminal side). As for the modulation class of wireless communication, the higher the rate of the modulation class, the more errors with respect to noise and distortion caused by the wireless communication. As a result, the session of the wireless terminal is easily disconnected. In order to increase the throughput, it is necessary to establish a session with a high modulation class (mod class). However, if the throughput on the upper network side (including the countermeasure system) is low, use a higher modulation class. Sending and receiving data has no effect.
そこで、本発明は、自端末側の無線状態以外のスループット(即ち、上位ネットワークや対抗システムのスループット)に基づき、変調クラスを選択する技法(方法および装置)を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique (method and apparatus) for selecting a modulation class based on a throughput other than the radio state of the terminal itself (that is, the throughput of a host network or a countermeasure system).
上述した諸課題を解決すべく、第1の発明による無線通信方法は、
端末と、該端末と無線通信する無線通信装置と、該無線通信装置に接続された上位のネットワークと、を含むシステムにおける無線通信方法であって、
前記端末が前記上位のネットワークを介して確立しているセッションのスループットに基づき、前記無線通信で用いる変調クラスを選択する変調クラス選択ステップ、を含む
ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the wireless communication method according to the first invention is:
A wireless communication method in a system including a terminal, a wireless communication device that wirelessly communicates with the terminal, and a higher-level network connected to the wireless communication device,
A modulation class selection step of selecting a modulation class to be used in the wireless communication based on a throughput of a session established by the terminal via the host network .
また、第2の発明による無線通信方法は、
第1の発明による無線通信方法において、
前記変調クラス選択ステップでは、所定時間間隔の間に算出される前記スループットのうちの最大スループットに基づき、変調クラスを選択する、
ことを特徴とする。
The wireless communication method according to the second invention is
In the wireless communication method according to the first invention,
In the modulation class selection step, a modulation class is selected based on the maximum throughput among the throughputs calculated during a predetermined time interval.
It is characterized by that.
また、第3の発明による無線通信方法は、
第2の発明による無線通信方法において、
前記変調クラス選択ステップでは、前記所定時間間隔毎に求められる前記最大スループットに基づき、変調クラスを選択する、
ことを特徴とする。
A wireless communication method according to a third invention is
In the wireless communication method according to the second invention,
In the modulation class selection step, a modulation class is selected based on the maximum throughput obtained every predetermined time interval.
It is characterized by that.
上述したように本発明の解決手段を方法として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する装置、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 As described above, the solution of the present invention has been described as a method. However, the present invention can be realized as a device, a program, and a storage medium storing the program substantially corresponding to these, and the scope of the present invention. It should be understood that these are also included.
例えば、本発明を無線通信装置として実現させた第4の発明による無線通信装置(基地局装置、PDSNなど)は、
端末と無線通信する無線通信装置であって、
前記無線通信装置は、上位のネットワークに接続され、
前記端末が前記上位のネットワークを介して確立しているセッションのスループットに基づき、前記無線通信で用いる変調クラスを選択する変調クラス選択部を備えることを特徴とする。
変調クラス選択部は、前記取得したスループットに基づき、前記或る端末との無線通信で用いる変調クラスを選択するように無線通信部を制御する変調クラス制御部として構成させてもよい。
For example, a wireless communication device (base station device, PDSN, etc.) according to the fourth aspect of the present invention that realizes the present invention as a wireless communication device
A wireless communication device that wirelessly communicates with a terminal,
The wireless communication device is connected to an upper network,
A modulation class selection unit that selects a modulation class used in the wireless communication based on a throughput of a session established by the terminal via the upper network is provided .
The modulation class selection unit may be configured as a modulation class control unit that controls the wireless communication unit so as to select a modulation class to be used for wireless communication with the certain terminal based on the acquired throughput.
本発明によれば、自端末と基地局との間の無線状況以外のスループット(即ち、対抗システム側の通信状況)に応じた適切な変調クラスを適宜選択して使用することにより、より安定した無線通信を行うことが可能となる。無線通信が安定することによって、例えば、無線のノイズによるセッション切断を防ぐことも可能となる。また、対抗システム側の通信状況に応じて、予め変調クラスをより低速で安定なものに制限することも可能であり、変調クラスの変化が少なくなり、基地局と端末のネゴシエーションも少なくなる。つまり処理の軽減が可能となる。 According to the present invention, it is more stable by appropriately selecting and using an appropriate modulation class according to the throughput (that is, the communication status on the counter system side) other than the radio status between the terminal and the base station. Wireless communication can be performed. By stabilizing wireless communication, for example, session disconnection due to wireless noise can be prevented. Also, it is possible to limit the modulation class to a slower and more stable one according to the communication status on the counter system side, and the change of the modulation class is reduced, and the negotiation between the base station and the terminal is also reduced. That is, processing can be reduced.
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図1は、本発明の実施態様によるネットワーク構成を示すネットワーク構成図である。図に示すように、基地局(BS)100は、無線通信で端末(UT)UT10と接続する。基地局100は、ローカルサーバ(ローカルサイト:ルータ)LSを介してPDSN(パケットデータ交換ノード)200と接続されている。端末UT10、基地局(BS)100、ローカルサーバLS、およびPDSN200までを便宜上自システムを呼ぶこととする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a network configuration diagram showing a network configuration according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, a base station (BS) 100 is connected to a terminal (UT) UT 10 by wireless communication. The
PDSN200は、対抗システム300のコアネットワーク(上位ネットワーク)CNETと接続している。対抗システム300は、コアネットワークCNET、サーバTSV、サーバTSVに接続されるISDNネットワークISNET、ISDNネットワークISNETに有線通信で接続される相手側端末T10、対抗システム側基地局TBS、これに無線通信で接続される相手側端末T20から構成される。自システム側の端末UT10が、間に介在する様々なライン、ネットワーク、サーバなどを介して対抗システム側の相手側端末T10、T20とセッションを確立する。このとき、端末UT10と相手側端末T10とのセッションが確立されている場合、相手側端末T10とISDNネットワークISNETとの有線接続は1チャンネルあたり64kbpsのスループットしか出せない。従って、この対抗システム側の有線接続のスループットが、自システム側の無線接続のスループットと比べて非常に小さく、ボトルネックとなる。対抗システム側の基地局TBSと相手側端末T20との間の無線接続の通信状況が悪い場合も同様にボトルネックとなる。本発明は、このような対抗システム側のスループットを考慮して、自システム側の無線通信方式を最適なものに選択する技法を提供するものである。
The PDSN 200 is connected to the core network (upper network) CNET of the
図2は、図1に示した基地局100の機能ブロック図である。図に示すように、基地局100は、測定値受信部110、変調クラス制御部120、無線−ネットワーク間インターフェイス130、PDSN側プロトコル処理部140、および、無線プロトコル処理部150を備える。PDSN側プロトコル処理部140は、R−Pネットワーク(図示せず)に存在するローカルサーバLS(即ち、PDSN200)と自装置との間で送受信されるパケットのプロトコル変換処理を行う。また、無線プロトコル処理部150は、端末UT10と自装置との間で送受信されるデータのプロトコル変換処理を行う。無線−ネットワーク間インターフェイス130は、PDSN側プロトコル処理部140および無線プロトコル処理部150を制御する。測定値受信部110は、PDSN200で測定されたトラフィック値、即ちスループット(図3を参照して後で詳述する)をローカルサーバLS、PDSN側プロトコル処理部140、無線−ネットワーク間インターフェイス130を介して受信する。受信したデータは、記憶部(メモリ、図示せず)に格納する。変調クラス制御部は、受信したトラフィック値(スループット)に基づき、変調クラスを選択する。図4に、変調クラス、データレート、およびノイズ耐性の関係を示す特性図を示す。変調クラスに対するデータレートとノイズ耐性はトレードオフの関係にあり、データレートがよい変調方式ほど、ノイズに対してデータ誤りが発生する確率が高くなる。例えば、PDSNから受信したトラフィック値が、図4の変調クラス6(変調方式12QAM)のデータレートに該当する場合は、変調クラス6以下のクラスからなる変調クラス群からそのときの自システムの無線状況に応じて変調クラスを選択する。即ち、通常の変調クラス群(n=0,1,2,...8)から、高いデータレートの変調クラス7、8を除外した、「制限された変調クラス群(m=0,1,2,...,6)」のうち、当該端末の無線状況に適応する変調クラスを選択する。
FIG. 2 is a functional block diagram of
図3は、図1に示したPDSNの機能ブロック図である。図に示すように、PDSN200は、IP側プロトコル処理部210、トラフィック測定部220、測定値送信部230、および、BS側プロトコル処理部240を備える。IP側プロトコル処理部210は、自装置とコアネットワークCNETとの間で送受信されるパケットのプロトコル変換処理を行う。また、BS側プロトコル処理部240は、自装置とローカルサーバLS(即ち、基地局100)の間で送受信されるパケットのプロトコル変換処理を行う。そして、トラフィック測定部220は、IP側プロトコル処理部210にて送受信されるパケットの流量からセッション毎のトラフィック値(即ち、スループット)を測定する。測定値送信部230は、測定されたトラフィック値をBS側プロトコル処理部240を介して基地局100に送信する。このように、本発明では、PDSN側でコアネットワーク側のスループットを測定した上で、PDSNとPCF(本明細書ではPDSN側プロトコル処理部に相当する)のインターフェイスを用いて、その情報を基地局側に伝えることにより、適切なスループットを出せる変調クラスを選択できるようになる。これにより、スループットを十分に確保した上でノイズに対する耐性もある通信が確立できる。
FIG. 3 is a functional block diagram of the PDSN shown in FIG. As shown in the figure, the
図5は、本発明におけるスループット算出とその送信タイミングを表したシーケンス図である。図に示すように、PDSN側でセッション毎のアップリンク及びダウンリンクのスループットを計測する。規定する時間が経過したときに、そこまでの最大スループットを基地局側に送信する。その後は、スループットの最大値が更新される毎に基地局側にその値を送信する。これにより、上位ネットワーク(即ち対抗システム側)側で使用されている帯域を逐次測定し、基地局側に反映させることが可能となる。即ち、最も接続性の高い変調クラスを用いることが可能となる。 FIG. 5 is a sequence diagram showing throughput calculation and transmission timing in the present invention. As shown in the figure, the PDSN side measures the uplink and downlink throughput for each session. When the specified time has elapsed, the maximum throughput up to that time is transmitted to the base station side. Thereafter, every time the maximum value of the throughput is updated, the value is transmitted to the base station side. As a result, it is possible to sequentially measure the band used on the upper network (that is, the counter system side) and reflect it on the base station side. That is, the modulation class having the highest connectivity can be used.
図6は、変調クラスごとのデータレートとPDSN側から送信されたスループットとの関係を示す図である。図中の(a)は、PDSNからダウンリンクが300kbsp、 (b)はアップリンクが200kbpsの最大スループットであった場合を示す。この場合、ダウンリンクでは変調クラス3を、アップリンクでは変調クラス5を基地局側で選択しさえすれば、十分なスループットを得ることができる。基地局側ではこの変調クラス以下の変調クラスのみを使用することにより、不必要に高い変調クラスを使用せずに済み、エラー耐性のある変調方式で通信することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the data rate for each modulation class and the throughput transmitted from the PDSN side. (A) in the figure shows the case where the downlink from the PDSN is 300 kbsp and (b) is the maximum throughput of 200 kbps in the uplink. In this case, sufficient throughput can be obtained by selecting
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, functions included in each member, each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means, steps, etc. can be combined or divided into one. Is possible.
100 基地局
110 測定値受信部
120 変調クラス制御部
130 無線−ネットワーク間インターフェイス
140 PDSN側プロトコル処理部
150 無線プロトコル処理部
UT10 端末
LS ローカルサーバ
200 PDSN
210 IP側プロトコル処理部
220 トラフィック測定部
230 測定値送信部
240 BS側プロトコル処理部
300 対抗システム
CNET コアネットワーク
ISNET ISDNネットワーク
T10、T20 相手側端末
TBS 対抗システム側基地局
TSV サーバ
100
210 IP side
Claims (4)
前記端末が前記上位のネットワークを介して確立しているセッションのスループットに基づき、前記無線通信で用いる変調クラスを選択する変調クラス選択ステップ、を含む
ことを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method in a system including a terminal, a wireless communication device that wirelessly communicates with the terminal, and a higher-level network connected to the wireless communication device,
A radio communication method , comprising: a modulation class selection step of selecting a modulation class used in the radio communication based on a throughput of a session established by the terminal via the upper network .
前記変調クラス選択ステップでは、所定時間間隔の間に算出される前記スループットのうちの最大スループットに基づき、変調クラスを選択する、
ことを特徴とする無線通信方法。 The wireless communication method according to claim 1,
In the modulation class selection step, a modulation class is selected based on the maximum throughput among the throughputs calculated during a predetermined time interval.
A wireless communication method.
前記変調クラス選択ステップでは、前記所定時間間隔毎に求められる前記最大スループットに基づき、変調クラスを選択する、
ことを特徴とする無線通信方法。 The wireless communication method according to claim 2,
In the modulation class selection step, a modulation class is selected based on the maximum throughput obtained every predetermined time interval.
A wireless communication method.
前記無線通信装置は、上位のネットワークに接続され、The wireless communication device is connected to an upper network,
前記端末が前記上位のネットワークを介して確立しているセッションのスループットに基づき、前記無線通信で用いる変調クラスを選択する変調クラス選択部を備えることを特徴とする無線通信装置。A radio communication apparatus comprising: a modulation class selection unit that selects a modulation class used in the radio communication based on a throughput of a session established by the terminal via the upper network.
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