JP5235877B2 - 移動通信システムにおける通信方法および無線網制御装置 - Google Patents

移動通信システムにおける通信方法および無線網制御装置 Download PDF

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Description

本発明は、移動通信システムにおける通信方法および無線網制御装置に関する。
本発明は、特に、移動局においてデータを複製し、その複製データを複数の基地局に送出し、各基地局よりその複製データを直接、あるいはドリフト無線網制御装置(D−RNC）を介してサービング無線網制御装置（S−RNC）に送出し、S−RNCにおいて受信した複数のデータを選択合成して出力する移動通信システムに用いると好適である。
W-CDMA等の移動通信システムは有線部分、無線部分の通信帯域を複数ユーザで共有する無線通信システムであり、図１０に示すようにコアネットワーク(CN)１、無線網制御装置（RNC：Radio Network Controller）２、３、無線基地局（Node B）４1〜４3、５1〜５3、移動局（UE：User equipment）６1〜６3を含んでいる。無線網制御装置RNCと無線基地局Node間はATM網あるいはIP網により有線で接続され、無線基地局(Node B)と移動局UE間は無線で接続される。
コアネットワーク１は、移動通信システム内においてルーティングを行うためのネットワークであり、ATM交換網、パケット交換網、ルーター網等によりコアネットワークを構成することができる。コアネットワーク１は、他の公衆網（PSTN）等とも接続され、移動局６1〜６3が固定電話機等との間で通信を行うことを可能としている。
無線網制御装置（RNC）２、３は、無線基地局(以後基地局という)４1〜４3、５1〜５3の上位装置として位置付けられ、これらの基地局の制御（使用する無線リソースの管理等）を行う。また、RNCは１つの移動局６iからの信号を配下の複数の基地局から受信し、品質が良い方のデータを選択してコアネットワーク１側へ送出する選択合成機能も備えている。基地局４1〜４3はRNC ２により、基地局５1〜５3はRNC ３により無線リソースを管理されつつ、移動局６iと無線通信を行う。移動局６iは基地局の無線エリア内に在圏することで、該基地局との間で無線回線を確立し、コアネットワーク１を介して他の通信装置との間で通信を行う。
コアネットワークとRNCとの間のインターフェースとしてIuが規定され、RNC同士の間のインターフェースとしてIurが規定され、RNCと各基地局間のインターフェースとしてIubが、基地局と移動局間のインターフェースとしてUuが規定されている。
かかる移動通信システムにおいて、高速の下り方向データ伝送を可能とするためにHSDPA（High Speed Downlink Packet Access）方式が採用され、また、高速の上り方向データ伝送を可能とするためにHSUPA（High Speed Uplink Packet Access）方式が提案されている(非特許文献１)。HSUPA方式は、移動局が上り方向にデータ伝送するとき、個別チャネルDCH(dedicated channel)のパフォーマンスを上げることを目的とするE-DCH(Enhanced Dedicated Transport Channel)を備えた広帯域のデータ伝送機能である。
図１１は、標準的なW-CDMAシステムにおけるHSUPA適用時の上りトラヒックの伝送経路の説明図であり、移動局(UE)６−サービング無線網制御装置(S-RNC)２間に複数の伝送経路(ブランチ)が形成されている。移動局６は送信するデータを複製し、該複製データを複数の基地局（NodeB）４1〜４3に分配する。この際、移動局６はデータ送信順序を示すTSN(Transmission Sequence Number)を各データに付与する。すなわち、移動局６は図１２に示すように、コアネットワーク１にデータXnを送信する際、該データXnを経路数分(図では３個)複製すると共に、各データXnに同一の送信順序番号TSNを付加して複数の基地局に独立の通信方式で（例えば、拡散コードを変えて）分配する。各々の伝送経路は移動局−基地局間の無線区間と、基地局−S-RNC間の局間回線(Iub)で形成されており、複製データは各伝送経路を介して最終的にS-RNC ２に集約する。S-RNC２は、各パスを介して複製デ
ータXnを受信し、TSNを参照して並び替え、かつ選択合成し、選択合成後のデータをコアネットワークCNに送信する。このように、HSUPA方式は、経路に冗長性を持たせることにより、各ブランチの伝送品質が低下してフレームの欠落が発生しても、全体としてその影響が軽減され伝送品質を維持する仕組みになっている。
図１３はHSUPAにおける各部のレイヤ構成図(プロトコルスタック)であり、移動局(UE)は、レイヤL1の物理レイヤ（PHY）とレイヤL2のMACサブレイヤ（MAC-d、MAC-es/MAC-e）を備えている。MACサブレイヤは、MAC-d（MAC dedicated）レイヤと、MAC-e（MAC-enhanced） レイヤと、MAC-esレイヤ(MAC-enhanced sub layer)を含む。基地局(Nodee B)は、Uuインターフェースに従って移動局と通信するための物理レイヤ(PHY)、Iubインターフェースに従って無線網制御装置（RNC）とパケット通信するためのTNLレイヤ（Transport Network Layer）を備え、更に、MAC-eレイヤ、EDCH FP（Enhanced DCH Frame Protocol）レイヤを備えている。無線網制御装置（RNC）はTNLレイヤ、EDCH FPレイヤ、MAC-esレイヤ、MAC-dレイヤを備えている。
図１４は移動局のデータTRB（トランスポートブロックMAC-e PDU）の作成手順の説明図である。最初、移動局６は、DTCH(Dedicated Traffic Channel)やDCCH(Dedicated Control Channel)などの個別チャネルDCH(dedicated channel)で送信するデータを用いてMAC-dレイヤのデータパケット(MAC-d PDUデータ)を作成する。このMAC-d PDUデータは、RLCサブレイヤのデータパケット（RLC PDUデータ）と同じである。ついで、移動局は幾つかのMAC-d PDUデータを多重し、先頭に送信順序番号TSNを付加してMAC-esレイヤのデータ(MAC-es PDU)を作成する。しかる後、移動局はこれらMAC-es PDUデータを複数個多重し、先頭にMAC-eヘッダを付加してMAC-e レイヤのデータ（MAC-e PDU）を作成し、これをトランスポートブロックTRBとしてUuインターフェースに従って基地局に送信する。MAC-eヘッダは、各MAC-es PDUデータのDDI（Data Description Identifier）とNを特定するもので、NはMAC-es PDUデータに含まれるMAC-d PDUデータの数を特定し、DDIは各MAC-d PDUデータのサイズとIDを特定する。
図１５はMAC-d PDUとMAC-es PDUとMAC-e PDUの多重関係の説明図であり、N1個のMAC-d PDUが多重されて１つのMAC-es PDUが形成され、n個のMAC-es PDUが多重されて１つのMAC-e PDUが形成されている。
基地局は移動局からトランスポートブロック（MAC-e PDU）を受信すると、EDCH FPプロトコルにしたがってEDCH 1ub FPフレームを作成してTNLレイヤでRNCに送信する。すなわち、基地局は、ヘッダのCRC, FSN(Frame Sequence Number)、CFN(Connection Frame Sequence)、MAC-es PDUの数(サブフレーム数)などをMAC-e PDU のヘッダに追加してEDCH 1ub FPフレームを作成する。
RNCは論理チャネル毎にEDCH 1ub FPフレームを受信すれば、移動局と逆の動作でMAC-eヘッダを参照してMAC-e PDUをMAC-es PDUに分離し、更にMAC-es PDU をMAC-d PDU に分離する。ついで、RNCはRNC−UE間に複数のパスが存在するから、移動局がデータ送信時に付与する送信順序番号TSNを参照して並び替えと選択合成を実施し、並び替え後のMAC-d PDUをRLCサブレイヤ（上位プロトコル）に渡し、該RLCサブレイヤを介して個別チャネルのデータをコアネットワークに送信する。
前述の図１１はHSUPA適用時の最も典型的な例であるが、移動局６の移動により、該移動局からの複製データがS-RNC２以外のドリフトRNC（D-RNC）を経由して該S-RNC２に到達することが頻繁に生じる（加入者線延長）。図１６はかかる伝送経路の説明図であり、図１１の状態から移動局６が移動してS-RNC２以外のドリフトRNC（D-RNC)３の配下の基地局５1〜５2を介して複製データをS-RNC２に送信する場合である。かかる場合、移動局６から基地局５1〜５2に送出された複製データは、D-RNCとS-RNC間の局間回線(Iur)を経由してS-RNC２に到達する。S-RNC２は該回線（Iur）を介して受信した複製データと基地局４3より回線（Iub）を介して受信した複製データをTSNを参照して並び替え、かつ選択合成し
、選択合成後のデータをコアネットワークCNに送信する。
以上のように、複製分配と選択合成を基本とするHSUPA方式はE-DCH（Enhanced Dedicated Transport Channel）のトラヒックに冗長性がある。この冗長性は移動局に提供される伝送品質の確保という観点で有用で、例えばブランチ数を増やすなどして冗長性を高めるほど移動局に提供できる伝送品質を向上できる。一方で、伝送経路となる各回線の収容帯域は有限であると同時に、その収容帯域の大きさに応じたコストを要する。特に、他のトラヒックと比較して絶対量そのものも大きいE-DCHフレームのトラヒックは、その冗長性と相まって、伝送経路となる回線の帯域を大いに圧迫することが考えられる。
伝送経路となる回線が輻輳し、最終的にその流量が収容帯域を越えてしまうと、その経路上におけるフレームの廃棄につながり、これはE-DCHの伝送品質のみならず、同じ経路を経由する他のトラヒックに対しても予測不能な悪影響を与え兼ねない。そのため、このような状況の発生は可能な限り避ける必要がある。
ところで、D-RNCとS-RNC間を結ぶ回線（Iur回線）に図１６で例示したように冗長なトラヒックが極端に集中する可能性がある。図１６の場合、D-RNCを経由するブランチ数は２つであるので、それぞれのブランチの伝送状況が理想的である場合を仮定すると、同一の物理回線（Iur回線）上に内容的に同一のEDCHフレームが２つずつ伝送され、最終的にS-RNC上で実施される選択合成によってどちらか一方が選択され、他方は廃棄される結果となる。つまり、Iur回線上を流れるトラヒックはIub回線の倍になるが、その２分の１は、結果的に無駄となってしまう。
RNCにおける選択合成処理のための待ち合わせ遅延を最小にするCDMA移動通信システムが提案されている(特許文献１)。この従来技術において、RNCは受信上りデータをバッファに蓄積せずそのままコアネットワークに送信するスルーモードを備え、上り通信コネクションが１つの場合、スルーモードにより選択合成処理のための待ち合わせを行うことなく、受信上りデータをコアネットワークに送信し、これにより選択合成処理のための待ち合わせ遅延を最小にする。しかし、この従来技術は、通信コネクションが複数存在する場合、特にドリフト側の無線基地局制御装置が経路に含まれる場合は、ドリフト側の無線基地局制御装置では、通常の選択合成が常に行われ、伝送経路の冗長性が常に失われることとなる。
以上より、本発明の目的は、移動局へ提供される伝送品質を考慮しつつ帯域の有効利用を図ることを目的とする。
本発明の別の目的は、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御し、これにより伝送品質を向上し、あるいはD-RNCとS-RNC間を結ぶ回線上のトラヒックをより少なく抑えるようにすることである。
本発明の別の目的は、D-RNCとS-RNC間を結ぶ回線の最大収容帯域などシステム運用条件に変更があった場合に、該運用条件により適したシステムに直ちに変更できるようにすることである。
本発明の別の目的は、制御動作が発散する可能性を排除し、制御の安定性を向上することである。
本発明の別の目的は、伝送品質を低下させる可能性が発生するE-DCHの数、すなわち移動局の数を最小限に留めることである。
本発明の別の目的は、Iur回線上に流出する冗長なE-DCHのトラヒックをより効果的に低減し、移動局毎の伝送品質低下への影響を少なく抑えることである。
特開2001−25046号 3GPP TS 25.321 V7.30
本発明では、移動局から受信した同一内容のデータについて選択合成を行うことが可能な第１、第２選択装置を備え、複数の基地局において、１つの移動局からの同一内容の
データを受信可能な移動通信システムにおける通信方法において、該第１選択装置は、前記第２選択装置との間の回線が輻輳していれば、前記選択合成を行った結果得られる移動局からのデータを前記第２選択装置へ送信し、該第１選択装置は、前記第２選択装置との間の回線が輻輳していなければ、前記選択合成を行わずに移動局からのデータを前記第２選択装置へ送信する。
好ましくは、第１選択装置は、ドリフト無線網制御装置(D−RNC）、第２選択装置は、サービング無線網制御装置（S−RNC）である。
上記本発明の移動通信システムにおいて、設定部は変更可能に動作閾値を設定し、選択合成指示部は、前記回線の輻輳状況を示す数値が該動作閾値より大きくなれば前記選択合成部に選択合成を実施するよう指示し、該動作閾値より小さくなれば前記選択合成部に選択合成を実施しないよう指示する。
また、上記本発明の移動通信システムにおいて、設定部は第１の動作閾値と該動作閾値より小さな第２の動作閾値を設定し、選択合成指示部は、前記回線の輻輳状況を示す数値が該第１の動作閾値より大きくなれば前記選択合成部に選択合成を実施するよう指示し、該第２の動作閾値より小さくなれば前記選択合成部に選択合成を実施しないよう指示する。
前記選択合成部は、D−RNCとS−RNC間の回線の輻輳状況に基づいて、移動局毎に複製データの選択合成を実施するか否かを切り替える。例えば、選択合成部は、前記回線における移動局毎の流量を監視し、該流量に基づいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを切り換え制御する。あるいは、選択合成部は、基地局から受信する複製データの重複度を移動局毎に監視し、該重複度に基づいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御する。あるいは、S−RNCの欠落度監視部において、基地局から受信する複製データの欠落度を移動局毎に監視してD−RNCに通知し、D−RNCにおいて選択合成部が該欠落度に基づいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御する。
本発明の第１実施例のドリフトRNC (D-RNC)の要部構成図である。 選択合成機能部の動作を決定する動作決定部を備えたD-RNCの第１の要部構成図である。 選択合成機能部の動作を決定する動作決定部を備えたD-RNCの第２の要部構成図である。 D-RNCが収容するE-DCH(移動局)ごとに選択合成の実施、不実施を制御する第２実施例のD-RNCの要部構成図である。 移動局毎に選択合成の実施、不実施を制御する第３実施例のD-RNCの要部構成図である。 重複度監視部の構成図である。 移動局毎に選択合成の実施、不実施を制御する第４実施例のD-RNC、S-RNCの要部構成図である。 選択合成処理部の構成図である。 欠落度監視部の構成図である。 W-CDMA移動通信システムの構成図である。 標準的なW-CDMAシステムにおけるHSUPA適用時の上りトラヒック(E-DCH)の伝送経路の説明図である。 移動局よりデータXnをブランチ数分複製し、各データXnに同一の送信順序番号TSNを付加してRNCに送信するHSUPAの送信方法説明図である。 HSUPAにおける各部のレイヤ構成図(プロトコルスタック)である。 移動局のデータTRBの作成手順の説明図である。 MAC-d PDUとMAC-es PDUとMAC-e PDUの多重関係の説明図である 加入者線延長時における伝送経路の説明図である。
（A）第１実施例
図１は本発明の第１実施例のドリフトRNC (D-RNC)の要部構成図であり、図１６に示すように移動局（１つに限らない）からの複製データが複数の基地局から入力し、該D-RNCを介してS-RNCに送信されているものとする。尚、Ｄ−ＲＮＣは、第１選択装置、Ｓ−ＲＮＣは、第２選択装置の例として挙げたものでこれに限定されない。
図１において、D-RNC １０の上り方向入力側には該D-RNC配下の複数の基地局１１1〜１１nがIubインターフェースを介して接続され、また、上り方向出力側には図示しないがサービングRNC (S-RNC)がIurインターフェースを介して接続されている。D-RNCには、選択合成機能部２１とD-RNCとS-RNC間を接続するIurの信号を統括するIur回線終端部２２が設けられている。選択合成機能部２１は選択合成を実施する動作状態と、実施しない動作状態の２通りの動作状態をとることができ、選択合成を実施しない動作状態では、基地局１１1〜１１nより入力する各移動局からの複製データを多重してIur回線終端部２２を介してS-RNCに送出する。また、選択合成機能部２１は、選択合成を実施する動作状態では、基地局１１1〜１１nより入力する各移動局からの複製データを移動局毎に選択合成し、該合成された信号をIur回線終端部２２を介してS-RNCに送出する。
Iur回線終端部２２の内部には、S-RNC方向への送信信号量を監視し、該送信信号量に基づいてIur回線の輻輳状況を監視する輻輳監視部２２aが設けられており、該輻輳監視部２２aは監視結果を輻輳信号により選択合成機能部２１に通知する。輻輳信号の形態として、輻輳状況を数値化した信号、あるいは、選択合成の実施有無を直接指示する信号(論理値)の２通りの方法が考えられる。
選択合成機能部２１は、輻輳監視部２２aから入力する輻輳信号に基づいて選択合成を実施し、あるいは選択合成を実施しない。すなわち、送信信号量が大きい輻輳状況では選択合成を実施する動作状態になり、送信信号量が小さい非輻輳状況では選択合成を実施しない動作状態になる。
以上、第１実施例においては、D−RNCとS−RNC間の回線が輻輳していればD−RNCにおいて複数のブランチを介して入力する複製データを選択合成して該回線に送出し、該回線が輻輳してなければD−RNCにおいて複数のブランチを介して入力する複製データを選択合成せずに該回線に送出する。この結果、第１実施例によれば、移動局へ提供する伝送品質を最大限に保ちつつ、同時に回線の所要帯域を最小限に留めることが可能になる。
・第１変形例
図２は選択合成機能部２１の動作を決定する動作決定部２３を備えたD-RNCの第１の要部構成図である。動作決定部２３は、輻輳監視部２２aが輻輳信号として輻輳状況を数値
化した信号を出力する場合、該数値化された輻輳信号と予め与えられた動作閾値とを比較した結果により選択合成機能部２１の動作を決定する。ここで、輻輳信号として数値化された値を適用することを前提とし、例えば当該Iur回線の最大収容帯域を100%とし、実際の流量を該最大収容帯域に対する百分率で表わした値を使用する。また、動作閾値は運用中に随時変更できるようにする。
図２において、動作決定部２３の動作閾値設定部２３aは輻輳状態であるか否を決定するための動作閾値THを設定し、比較器２３bは該動作閾値と数値化された輻輳信号の大小を比較し、輻輳信号≧動作閾値THであれば輻輳状態であると見なし、選択合成実施を指示する動作決定信号を選択合成機能部２１に入力し、輻輳信号＜動作閾値THであれば輻輳状態でないと見なし、選択合成不実施を指示する動作決定信号を選択合成機能部２１に入力する。選択合成機能部２１は入力された動作決定信号に基づいて適宜選択合成を実施せず、あるいは選択合成を実施する。
第１変形例によれば、動作閾値を設け、回線の輻輳状況を示す数値と該動作閾値を比較して選択合成を実施するか否かを決定するようにしたから、Iur回線の最大収容帯域などシステム運用条件に変更があった場合、動作閾値を変更することにより該運用条件により適したシステムに直ちに変更することができる。
・第２変形例
図３は選択合成機能部２１の動作を決定する動作決定部２３を備えたD-RNCの第２の要部構成図である。図２の第１変形例では１つの動作閾値を設けた場合であるが、第２変形例では第１の動作閾値TH1と該動作閾値より小さな第２の動作閾値TH2(<TH1)の２つの動作閾値を設けている。第１動作閾値TH1は選択合成を実施する方向へ動作状態を遷移させる動作閾値であり、第２の動作閾値TH2は逆に選択合成を実施しない方向へ動作状態を遷移させる動作閾値である。
図３において、動作決定部２３の動作閾値設定部２３cは、第１、第２の動作閾値TH1、TH2を設定し、第１の比較器２３dは第１動作閾値TH1と数値化された輻輳信号の大小を比較し、輻輳信号≧第１の動作閾値TH1であれば輻輳状態であると見なしてラッチ回路２３fをセットする。ラッチ回路２３fはセットされれば選択合成の実施を指示する動作決定信号を選択合成機能部２１に入力する。また、第２の比較器２３eは第２動作閾値TH2と数値化された輻輳信号の大小を比較し、輻輳信号≦第２の動作閾値TH2であれば非輻輳状態であると見なしてラッチ回路２３fをリセットする。ラッチ回路２３fはリセットされれば選択合成の不実施を指示する動作決定信号を選択合成機能部２１に入力する。選択合成機能部２１は入力された動作決定信号に基づいて適宜選択合成を実施せず、あるいは選択合成を実施する。すなわち、選択合成機能部２１は
1) 輻輳信号≧第1動作閾値TH1の成立時、選択合成を実施する動作状態に遷移し、
2) 第２動作閾値TH2＜輻輳信号＜第1動作閾値TH1の成立時は直前の動作状態を保持し、
3) 輻輳信号≦第２動作閾値TH2の成立時、 選択合成を実施しない動作状態に遷移する。
第２変形例によれば、第１の動作閾値と該動作閾値より小さな第２の動作閾値を設け、Iur回線の輻輳状況を示す数値が第１の動作閾値より大きくなれば選択合成を実施するよう制御し、第２の動作閾値より小さくなれば選択合成を実施しないよう制御するため、制御動作が発散する可能性を排除し、制御の安定性を向上できる。
（B）第２実施例
第１実施例ではIur回線が輻輳状況にあるか否かにより、選択合成機能部２１による選択合成の実施、不実施を制御したが、選択合成機能部２１は移動局毎に選択合成の実施、不実施を制御することができる。
図４はD-RNCが収容するE-DCH(移動局)毎に選択合成の実施、不実施を制御する第２実施例のD-RNCの要部構成図であり、図１の第１実施例と同一部分には同一符号を付している。選択合成機能部２１において、複製データ振り分け部３１は、基地局１１1〜１１nから
Iubインターフェースを介して入力された複製データを移動局毎に振り分けて対応する選択合成部３２a、３２bに入力する。なお、図では複製データを２つの移動局に振り分けた例を示しているが、移動局数は２つに限らない。
選択合成部３２a、３２bは個別に制御部３３からの指示にしたがって、選択合成を実施する動作状態と、実施しない動作状態の２通りの動作状態をとることができる。選択合成部３２aは、(１)選択合成を実施しない動作状態において、基地局１１1〜１１nより入力する第１移動局からの複製データを多重して出力し、(２)選択合成を実施する動作状態において、各基地局より入力する第１移動局からの複製データを選択合成し、該選択合成された信号を出力する。具体的には、入力する複製データ(E-DCH Iubフレーム)をそれぞれ、MAC-esレイヤのデータ(MAC-es PDU)に分離し、同一のTSNを有するMAC-es PDUについて選択合成する。同様に、選択合成部３２bは、(１)選択合成を実施しない動作状態において、基地局１１1〜１１nより入力する第２移動局からの複製データを多重して出力し、(２)選択合成を実施する動作状態において、各基地局より入力する第２移動局からの複製データ(E-DCH Iubフレーム)を選択合成し、該合成された信号を出力する。
流量監視部３４aは、選択合成部３２aより送出されるMAC-es PDUの所定時間当たりの流量を測定し、測定結果F1を制御部３３に入力する。同様に、流量監視部３４bは、選択合成部３２bより送出されるMAC-es PDUの所定時間当たりの流量を測定し、測定結果F2を制御部３３に入力する。
合成部３５は各選択合成部３２a，３２bから入力するMAC-es PDUを時間多重してIur回線終端部２２を介してS-RNCに送信する。Iur回線終端部２２の内部には、S-RNC方向への送信信号量を測定し、該送信信号量に基づいてIurの輻輳状況を監視する輻輳監視部２２aが設けられており、該輻輳監視部２２aは監視結果を輻輳信号により選択合成機能部２１の制御部３３に通知する。輻輳信号の形態として、輻輳状況を数値化した信号、あるいは、選択合成の実施有無を直接指示する信号(論理値)の２通りの方法が考えられるが、ここでは輻輳信号は選択合成の実施有無を直接指示するものとする。
Iur回線が輻輳状態でなく、輻輳監視部２２aから入力する輻輳信号が選択合成不実施を指示していれば、制御部３３は流量監視部３４a、３４bから入力する流量F1，F2に関係なく各選択合成部３２a，３２bに選択合成の不実施を指示する。これにより、選択合成部３２aは基地局１１1〜１１nより入力する第１移動局からの複製データを選択合成することなく多重して出力し、同様に選択合成部３２bは基地局１１1〜１１nより入力する第２移動局からの複製データを選択合成することなく多重して出力する。
一方、Iur回線が輻輳状態であり、輻輳監視部２２aから入力する輻輳信号が選択合成実施を指示していれば、制御部３３は流量監視部３４a、３４bから入力する流量F1，F2を参照し、流量が設定値より大きな選択合成部に、例えば選択合成部３２aに選択合成実施を指示し、流量が設定値より小さな選択合成部に、例えば選択合成部３２bには選択合成不実施を指示する。これにより、選択合成部３２aは基地局１１1〜１１nより入力する第１移動局からの複製データを選択合成して出力し、選択合成部３２bは基地局１１1〜１１nより入力する第２移動局からの複製データを選択合成せずに多重して出力する。選択合成することにより選択合成部３２aから送出されるデータ量が減少して輻輳状態が緩和される。
制御部３３は移動局(E-DCH ID)毎に評価関数値y(i)と選択合成の実施有無データs(i)を保持するテーブル３３aを備え、輻輳信号が選択合成実施を指示している場合にはこのテーブルを参照して選択合成部３２a、３２bに選択合成の実施、不実施を指示する。すなわち、テーブル３３aには流量監視部３４a，３４bから通知される流量F1,F2が評価関数値y(i) (i=0，1)として記録され、評価関数値y(i) が設定値より大きければ選択合成の実施有無データs(i) (i=0，1)としてハイレベル“1”が、設定値より小さければローレベル“0”が記録される。制御部３３は輻輳信号が選択合成実施を指示していれば、テーブル３３aを参照してs(i) (i=0，1)がハイレベル“１”の移動局を検索し、該移動局に応じた選択
合成部に選択合成の実施を指示し、s(i) (i=0，1)がローレベル“0”の移動局に応じた選択合成部に選択合成の不実施を指示する。
なお、所定の評価関数値yを用いて通知される流量よりy(i)を計算し、該関数値を用いて所定のアルゴリズムにより選択合成の実施有無データs(i)を決定することができる。また、以上では流量が設定値より大きな選択合成部に選択合成実施を指示するようにしたが、流量が最大の選択合成部にのみ選択合成実施を指示するように構成することもできる。また、以上では、流量を測定したが通信開始時に移動局に対して上位から与えられた設定帯域を用いることもできる。
以上第２実施例では、Iur回線の輻輳状況への影響が大きい移動局(複製データ量が多い移動局)からの複製データを選択合成し、Iurの輻輳状況への影響が小さな移動局(複製データ量が少ない移動局)からの複製データについては選択合成を行わない。この結果、第２実施例によれば、伝送品質が低下する可能性のある移動局の数を最小限に留めることができる。
また、第２実施例によれば、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御するようにしたから、伝送品質を向上し、かつIur回線上のトラヒックをより少なく抑えることができる。
（C）第３実施例
図５は移動局毎に選択合成の実施、不実施を制御する別の実施例（第３実施例）のD-RNCの要部構成図であり、図４の第２実施例と同一部分には同一符号を付している。第２実施例と異なる点は、流量監視部に替えて重複度監視部３６a、３６bを設け、複製データの重複度を移動局毎に監視する点、制御部３３が該重複度に基づいて移動局毎の選択合成の実施、不実施を制御する点である。
複製データ振り分け部３１は、基地局１１1〜１１nからIubインターフェースを介して入力された複製データを移動局毎に振り分けて対応する選択合成部３２a、３２bと重複度監視部３６a、３６bに入力する。選択合成部３２a，３２b、合成部３５、Iur回線終端部２２は第２実施例と同様に動作し、合成信号をS-RNCに送出する。
重複度の算定は、Iub側から到来するE-DCHデータフレーム中のMAC-es PDUに付与されているTSNを参照し、各ブランチから重複して到来するMAC-es PDUの数を計数することで実現する。具体的には、所定のTSNを持つMAC-es PDUがあるブランチから到来したとき、予め定められた一定時間内に該TSNと同一のTSNを持つMAC-es PDUが別のブランチから到来済みであれば、このMAC-es PDUを重複受信したものとみなす。そして、一定時間内に重複受信したとみなされたMAC-es PDUの数を積算し、積算値を重複度として使用する。なお、積算の方法には、MAC-es PDUの数を積算する方法と、そのMAC-es PDUのデータ量を乗じた上で積算する方法がある。
図６は重複度監視部３６a、３６bの構成図であり、比較部４１は同一のTSNを有するMAC-es PDUを単位時間内に２つのブランチから重複して受信したかチェックし、カウント部４２は重複して受信したMAC-es PDUの数をカウントし、該カウント値を重複度Diとして制御部３３に入力する。図６では一定時間内に２つのブランチから４つずつのMAC-es PDUを受信し、うち３つのMAC-es PDUが重複したものとみなされる状況(重複度＝３)が示されている。
輻輳監視部２２aは第２実施例と同様に動作し、輻輳信号を制御部３３に入力する。Iur回線が輻輳状態でなく、輻輳監視部２２aから入力する輻輳信号が選択合成不実施を指示していれば、制御部３３は重複度監視部３６a、３６bから入力する重複度D1，D2に関係なく各選択合成部３２a，３２bに選択合成の不実施を指示する。これにより、選択合成部３２aは基地局１１1〜１１nより入力する第１移動局からの複製データを選択合成することなく、単に多重して出力し、同様に選択合成部３２bは基地局１１1〜１１nより入力する第２移動局からの複製データを選択合成することなく、単に多重して出力する。
一方、Iurが輻輳状態であり、輻輳監視部２２aから入力する輻輳信号が選択合成実施を
指示していれば、制御部３３は重複度監視部３６a、３６bから入力する重複度D1，D2を参照し、重複度が設定値より大きな選択合成部に、例えば選択合成部３２aに選択合成実施を指示し、重複度が設定値より小さな選択合成部に、例えば選択合成部３２bには選択合成不実施を指示する。これにより、選択合成部３２aは基地局１１1〜１１nより入力する第１移動局からの複製データを選択合成して出力し、選択合成部３２bは基地局１１1〜１１nより入力する第２移動局からの複製データを選択合成せずに多重して出力する。選択合成することにより選択合成部３２aから送出されるデータ量が減少して輻輳状態が緩和される。
制御部３３は移動局(E-DCH ID)毎に評価関数値y(i)と選択合成の実施有無データs(i)を保持するテーブル３３aを備え、輻輳信号が選択合成実施を指示している場合にはこのテーブルを参照して選択合成部３２a、３２bに選択合成の実施、不実施を指示する。すなわち、テーブル３３aには重複度監視部３６a、３６bから入力する重複度D1,D2が評価関数値y(i) (i=0，1)として記録され、評価関数値y(i) が設定値より大きければ選択合成の実施有無データs(i) (i=0，1)としてハイレベル“1”が、設定値より小さければローレベル“0”が記録される。制御部３３は輻輳信号が選択合成実施を指示していれば、テーブル３３aを参照してs(i) (i=0，1)がハイレベル“１”の移動局を検索し、該移動局に応じた選択合成部に選択合成の実施を指示し、s(i) (i=0，1)がローレベル“0”の移動局に応じた選択合成部に選択合成の不実施を指示する。
以上、第３実施例では、基地局から受信する複製データの重複度を移動局毎に監視し、該重複度に基づいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御するため、Iur回線上に流出する冗長なトラヒックをより効果的に低減し、移動局毎の伝送品質低下への影響を少なく抑えることができる。
また、第３実施例によれば、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御するようにしたから、伝送品質を向上し、かつIur回線上のトラヒックをより少なく抑えることができる。
（D）第４実施例
図７は移動局毎に選択合成の実施、不実施を制御する第４実施例のD-RNC、S-RNCの要部構成図であり、第２実施例と同一部分には同一符号を付している。この第４実施例では、S−RNC ５０において、複製データの欠落度を移動局毎に監視し、該欠落度情報をD−RNC １０に通知し、該D−RNC １０において該欠落度に基づいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御する。
D-RNC １０において、選択合成機能部２１の選択合成処理部３０は、図８に示すように第２実施例と同様に複製データ振り分け部３１、選択合成部３２a、３２b、合成部３５を備え、選択合成部３２a、３２bは制御部３３からの指示に従って選択合成処理を行う。Iur回線終端部２２の主信号処理部２２bは、選択合成処理部３０から出力する信号にIurインターフェース処理を施してS-RNC ５０に向けて送出すると共に、S-RNC ５０から入力する欠落度情報を受信して制御部３３に入力する。
S-RNC ５０において、選択合成機能部５１における選択合成処理部５１aは移動局から１以上のIub回線（ブランチ）を介して入力する複製データとD−RNC １０よりIur回線を介して入力する複製データとを選択合成してIu回線終端部５３に入力する。Iu回線終端部５３の主信号処理部５３aは該入力された信号にIuインターフェース処理を施してコアネットワークに送出する。また、選択合成機能部５１における欠落度監視部５１bは複製データの欠落度を移動局毎に監視し、該移動局毎の欠落度DR1,DR2をIur回線終端部５２の主信号処理部５２aを介してD-RNC １０に通知する。
欠落度の算定は、移動局毎に、Iub側から到来するE-DCH Iub フレーム中のMAC-es PDUに付与されているTSNを参照し、いずれのブランチからも到来しないMAC-es PDUの数を計数することで実現する。具体的には、所定のTSNを持つMAC-es PDUが予め定められた一定
時間内にいずれのブランチからも到来しなければ、このMAC-es PDUは欠落したものとみなす。そして、一定時間内に受信しなかったMAC-es PDUの数を移動局毎に積算し、移動局毎の積算値DR1,DR2を欠落度として使用する。
図９は欠落度監視部５１bの構成図であり、欠落検出部６１は所定のTSNを有するMAC-es
PDUを単位時間内に少なくとも一方のブランチから受信したかチェックし、一定時間内にいずれのブランチからも到来しなければ、このMAC-es PDUは欠落したものであるとてカウントアップ信号をカウント部６２に入力する。カウント部６２はカウントアップ信号をカウントし、いずれのブランチからも受信しなかったMAC-es PDUの数を欠落度DRiとしてD-RNCの制御部３３に送出する。図９では一定時間内に２つのブランチから４つずつのMAC-es
PDUを受信し、うち１つのMAC-es PDUが欠落したものとみなされる状況が示されている。
D-RNCの輻輳監視部２２aは、第２実施例と同様に動作し、輻輳信号を制御部３３に入力する。Iur回線が輻輳状態でなく、輻輳監視部２２aから入力する輻輳信号が選択合成不実施を指示していれば、制御部３３は欠落度DR1,DR2に関係なく選択合成処理部３０内の各選択合成部３２a，３２b（図８）に選択合成の不実施を指示する。これにより、選択合成部３２aは複数ブランチよりIubインターフェースを介して入力する第１移動局からの複製データを選択合成せずに多重して出力し、同様に選択合成部３２bは複数ブランチよりIubインターフェースを介して入力する第２移動局からの複製データを選択合成せずに多重して出力する。
一方、Iur回線が輻輳状態であり、輻輳監視部２２aから入力する輻輳信号が選択合成実施を指示していれば、制御部３３はS-RNCの欠落度監視部５１bから入力する欠落度DR1，DR2を参照し、欠落度が設定値より小さな選択合成部に、例えば選択合成部３２aに選択合成実施を指示し、欠落度が設定値より大きな選択合成部に、例えば選択合成部３２bには選択合成不実施を指示する。これにより、選択合成部３２aは基地局より入力する第１移動局からの複製データを選択合成して出力し、選択合成部３２bは基地局より入力する第２移動局からの複製データを選択合成せずに多重して出力する。選択合成することにより選択合成部３２aから送出されるデータ量が減少して輻輳状態が緩和される。
制御部３３は移動局(E-DCH ID)毎に評価関数値y(i)と選択合成の実施有無データs(i)を保持するテーブル３３aを備え、輻輳信号が選択合成実施を指示している場合にはこのテーブルを参照して選択合成部３２a、３２ｂに選択合成の実施、不実施を指示する。すなわち、テーブル３３aには欠落度監視部５１bから通知される欠落度DRiが評価関数値y(i) (i=0，1)として記録され、評価関数値y(i) が設定値より大きければ選択合成の実施有無データs(i) (i=0，1)としてローレベル “0”が、設定値より小さければハイレベル “1”が記録される。制御部３３は輻輳信号が選択合成実施を指示していれば、テーブル３３aを参照してs(i) (i=0，1)がハイレベル“１”の移動局を検索し、該移動局に応じた選択合成部に選択合成の実施を指示し、s(i) (i=0，1)がローレベル“0”の移動局に応じた選択合成部に選択合成の不実施を指示する。
以上第４実施例によれば、S−RNCにおいて、基地局から受信する複製データの欠落度を移動局毎に監視し、該欠落度に基づいてD−RNCにおいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御するため、Iur回線上に流出する冗長なトラヒックをより効果的に低減し、移動局毎の伝送品質低下への影響を少なく抑えることができる。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、移動局へ提供される伝送品質を考慮しつつ帯域の有効利用を図ることができる。
・実施例の効果
以上説明した実施例によれば、D−RNCとS−RNC間の回線が輻輳していればD−RNCにおいて複数の基地局から入力する複製データを選択合成して該回線に送出し、該回線が輻輳してなければ前記D−RNCにおいて複数の基地局から入力する複製データを選択合成せずに該回線に送出するようにしたから、移動局へ提供する伝送品質を最大限に保ちつつ、同時に
回線の所要帯域を最小限に留めることができる。
また、D−RNCにおいて移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御するようにしたから、伝送品質を向上し、あるいはIur回線上のトラヒックをより少なく抑えることができる。
また、変更可能な動作閾値を設け、回線の輻輳状況を示す数値と該動作閾値を比較して選択合成を実施するか否かを決定するようにしたから、Iur回線の最大収容帯域などシステム運用条件に変更があった場合、動作閾値を変更することにより該運用条件により適したシステムに直ちに変更することができる。
また、第１の動作閾値と該動作閾値より小さな第２の動作閾値を設け、前記回線の輻輳状況を示す数値が該第１の動作閾値より大きくなれば選択合成を実施するよう制御し、該第２の動作閾値より小さくなれば選択合成を実施しないよう制御するため、制御動作が発散する可能性を排除し、制御の安定性を向上できる。
また、Iur回線の輻輳状況への影響が大きい移動局からの複製データを選択合成し、Iur回線の輻輳状況への影響が小さな移動局からの複製データについては選択合成を行わないようにしたから、伝送品質が低下する可能性のある移動局の数を最小限に留めることができる。
また、基地局から受信する複製データの重複度を移動局毎に監視し、該重複度に基づいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御するため、Iur回線上に流出する冗長な移動局のトラヒックをより効果的に低減し、移動局毎の伝送品質低下への影響を少なく抑えることができる。
また、S−RNCにおいて、基地局から受信する複製データの欠落度を移動局毎に監視し、該欠落度に基づいて、D−RNCにおいて、移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御するため、Iur回線上に流出する冗長な移動局のトラヒックをより効果的に低減し、移動局毎の伝送品質低下への影響を少なく抑えることができる。

Claims (7)

  1. 移動局から受信した同一内容のデータについて選択合成を行うことが可能な第１、第２選択装置を備え、複数の基地局において、１つの移動局からの同一内容のデータを受信可能な移動通信システムにおける通信方法において、
    該第１選択装置は、前記第２選択装置との間の回線が輻輳していれば、前記選択合成を行った結果得られる移動局からのデータを前記第２選択装置へ送信し、
    該第１選択装置は、前記第２選択装置との間の回線が輻輳していなければ、前記選択合成を行わずに移動局からのデータを前記第２選択装置へ送信する、
    ことを特徴とする移動通信システムにおける通信方法。
  2. 前記第１選択装置は、ドリフト無線網制御装置、前記第２選択装置は、サービング無線網制御装置である、
    ことを特徴とする請求項１記載の移動通信システムにおける通信方法。
  3. 前記回線の輻輳状況に基づいて、移動局毎に複製データの選択合成を実施するか否かを切り替える、
    ことを特徴とする請求項１または２記載の移動通信システムにおける通信方法。
  4. 前記第１選択装置において前記回線における移動局毎の流量を監視し、
    該流量に基づいて、移動局毎に前記選択合成を実施するか否かを切り換え制御する、
    ことを特徴とする請求項３記載の移動通信システムにおける通信方法。
  5. 前記第１選択装置において基地局から受信する複製データの重複度を移動局毎に監視し、
    該重複度に基づいて、移動局毎に前記選択合成を実施するか否かを制御する、
    ことを特徴とする請求項３の移動通信システムにおける通信方法。
  6. 前記第２選択装置において、基地局から受信する複製データの欠落度を移動局毎に監視し、
    該欠落度情報を前記第１選択装置に通知し、該第１選択装置において該欠落度に基づいて、前記移動局毎に選択合成を実施するか否かを制御する、
    ことを特徴とする請求項３記載の移動通信システムにおける通信方法。
  7. 移動局から受信した同一内容のデータについて選択合成を行うことが可能な第１、第２の無線網制御装置を備え、複数の基地局において、１つの移動局からの同一内容のデータを受信可能な移動通信システムにおける無線網制御装置において、
    前記第１無線網制御装置として動作する場合、
    該第１無線網制御装置と第２無線網制御装置間の回線における輻輳状況を監視する輻輳監視部、
    該回線が輻輳していれば、前記選択合成を行った結果得られる移動局からのデータを前記第２無線網制御装置へ送信し、回線が輻輳していなければ、前記選択合成を行わずに移動局からのデータを前記第２無線網制御装置へ送信する選択合成部、
    を備えたことを特徴とする無線網制御装置。
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