JP5378268B2 - Radio base station, radio communication system, and radio base station traffic level determination method - Google Patents

Radio base station, radio communication system, and radio base station traffic level determination method Download PDF

Info

Publication number
JP5378268B2
JP5378268B2 JP2010037323A JP2010037323A JP5378268B2 JP 5378268 B2 JP5378268 B2 JP 5378268B2 JP 2010037323 A JP2010037323 A JP 2010037323A JP 2010037323 A JP2010037323 A JP 2010037323A JP 5378268 B2 JP5378268 B2 JP 5378268B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
traffic
traffic level
terminal station
transmission
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010037323A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011176428A (en
Inventor
智明 小川
修一 吉野
伸晃 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2010037323A priority Critical patent/JP5378268B2/en
Publication of JP2011176428A publication Critical patent/JP2011176428A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5378268B2 publication Critical patent/JP5378268B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid congestion by accurately predicting traffic occurring in a radio section. <P>SOLUTION: Terminal stations under a radio base station itself are classified into a first group, namely a group of existing terminal stations in the service zone of the radio base station, and a second group, namely a group of non-existing terminal stations in the service zone of the radio base station. Each of the amount of traffic generated by a terminal station belonging to the first group and the amount of traffic generated by a terminal station belonging to the second group, is predicted. A value which is obtained by subjecting the predicted amount of traffic to weighted mean, is calculated as the next traffic. When the calculated next traffic is not less than a prescribed upper limit, a traffic level is changed from a present-state value to a traffic level, where transmission regulations of the terminal station are strengthened. When the next traffic is not larger than a prescribed lower limit, the traffic level is changed from the present-state value to a traffic level, where the transmission regulations of the terminal station are weakened. An updated traffic level is transmitted to each terminal station. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、端末局が通信エリアに多数に存在し、疎な間隔で少量のデータを送受信するワイヤレスセンサネットワークにおける無線基地局、無線通信システム、無線基地局のトラヒックレベル決定方法に関する。   The present invention relates to a radio base station, a radio communication system, and a traffic level determination method for a radio base station in a wireless sensor network in which a large number of terminal stations exist in a communication area and transmit and receive a small amount of data at sparse intervals.

ワイヤレスネットワークにおいて送信されるデータは、疎な間隔で受信側に送信される。この送信されるデータとしては、例えば、月に1度程度の頻度で送信されるセンシングデータや、災害が発生した時に送信される突発的なセンシング等を行った場合が挙げられる。また、このデータは、センサの数値や、ON/OFF情報等であり、一つのデータサイズは小さい。   Data transmitted in the wireless network is transmitted to the receiving side at sparse intervals. Examples of the data to be transmitted include sensing data transmitted at a frequency of about once a month, sudden sensing transmitted when a disaster occurs, and the like. Further, this data is a numerical value of the sensor, ON / OFF information, etc., and one data size is small.

これからは、ユーザからの指示を受けながら通信を行うものだけでなく、あらゆる物に適用していくことが想定される。ここでは、適用範囲を広げるために電池駆動で数年持つような端末装置がある。このような端末装置においては、極力無駄なデータ送信、待ち受けを行わないことが望ましい。   From now on, it is assumed that the present invention is applied not only to communication while receiving instructions from the user, but also to all things. Here, there is a terminal device that has several years of battery driving in order to expand the application range. In such a terminal device, it is desirable not to perform unnecessary data transmission and standby.

ところで、端末装置の一例として、携帯電話がある。この携帯電話は、トランスポートレイヤで呼制御が行われる。この携帯電話を用いる場面としては、広帯域な無線通信を行う場合であり、かつ、大容量のデータ送信が想定される。この場合における輻輳制御としては、例えば、TCP輻輳制御で典型的なTCP Vegasがあり、End-EndでRTT(ラウンドトリップタイム)を計測して混雑具合を判定して送信するときのウィンドウサイズを変えることが行われている。さらに、スロースタート方式によって、あるデータ送信開セッションの開始時は、小さなウィンドウサイズで送信を開始し、RTTを応じて経路の混在具合を監視しながらウィンドウサイズを変化させていくことによって輻輳を回避しようとしている(非特許文献1参照)。   Incidentally, there is a mobile phone as an example of a terminal device. In this mobile phone, call control is performed in the transport layer. A scene using this cellular phone is a case where broadband wireless communication is performed, and large-capacity data transmission is assumed. As congestion control in this case, for example, there is TCP Vegas that is typical in TCP congestion control. The RTT (round trip time) is measured at End-End, the congestion degree is determined, and the window size when transmitting is changed. Things have been done. Furthermore, by using the slow start method, at the start of a certain data transmission open session, transmission is started with a small window size, and congestion is avoided by changing the window size while monitoring the mix of routes according to the RTT. I am trying (see Non-Patent Document 1).

一方、マルチホップ型センサネットワークも用いられつつある。ワイヤレスセンサネットワークの場合、ZigBeeのように近距離無線をマルチホップするようなネットワークが検討されている。
そのようなネットワークの無線リンクの輻輳制御に関しては、以下に示す非特許文献2がある。この非特許文献2では、まず、Hop-by-hop flow controlという機構で、自らの送信キューの空き状態を輻輳ビットとしてヘッダ情報に入れて送信する、すなわちネットワークの各ノードが、周囲に対して自らの混雑具合を報知する。
次に、その情報を監視して周りの状況をモニタリングするRate Limitingという手法もある。この手法では、モニタリングした情報を元に、自らがMAC層の所作としてCSMA時のバックオフの大きさを変えている。すなわち、各端末局自身が、混雑具合によって、送信時の待ち時間を自律的に変化させる方法を提案している(非特許文献2参照)。
On the other hand, multi-hop sensor networks are also being used. In the case of a wireless sensor network, a network that multi-hops short-range radio such as ZigBee is being studied.
Regarding the congestion control of the wireless link of such a network, there is Non-Patent Document 2 shown below. In this non-patent document 2, first, a mechanism called Hop-by-hop flow control is used to transmit the empty state of its own transmission queue in the header information as a congestion bit. That is, each node of the network Inform yourself of the degree of congestion.
Next, there is a method called Rate Limiting that monitors the information and monitors the surrounding situation. In this method, based on the monitored information, the size of the backoff at the time of CSMA is changed as an operation of the MAC layer. That is, each terminal station itself has proposed a method of autonomously changing the waiting time during transmission depending on the degree of congestion (see Non-Patent Document 2).

千田他、"HSDPAでのTCP輻輳制御方式の性能評価",2007年 信学会総合大会 B-7-188Senda et al., "Performance Evaluation of TCP Congestion Control Method in HSDPA", 2007 Annual Conference of the IEICE General Conference B-7-188 参考文献2:Bret Hull, Kyle Jamieson, Hari Balakrishnan, “Mitigating Congestion in Wireless Sensor Networks”, SenSys’04, November 3-5, 2004, Baltimore, Maryland, USA.Reference 2: Bret Hull, Kyle Jamieson, Hari Balakrishnan, “Mitigating Congestion in Wireless Sensor Networks”, SenSys’04, November 3-5, 2004, Baltimore, Maryland, USA.

しかしながら、上述に示す携帯電話を用いたネットワークでは、端末局の管理をするにあたり、無線区間のトラヒックを予測する方法として、「無線基地局の配下にいる端末台数×1台当たりの典型的なトラヒックモデル」で、その無線基地局配下のトラヒック量を予測することが考えられる。しかし、携帯電話の場合、端末局は、常に無線基地局に対して位置登録を行い、常に待ち受け状態を維持している。これにより、いつでも着信できるように準備がなされている。   However, in the network using the mobile phone described above, as a method for predicting the traffic in the radio section when managing the terminal station, “typical traffic per number of terminals under the control of the radio base station × one traffic” It is conceivable to predict the traffic volume under the radio base station using the “model”. However, in the case of a mobile phone, the terminal station always registers its location with the radio base station and always maintains a standby state. Thus, preparations are made so that incoming calls can be made anytime.

しかしながら、センサ情報のように小さなデータをたまにしか送信しない場合には、常に待ち受け状態を維持すると、通信を行わない期間が長いにもかかわらず、待ち受け状態を維持するため、その分の消費電力が無駄になってしまう。逆に、消費電力を抑えるために待ち受け状態を行わないと、所望のタイミングでデータ送信を行わない端末が存在することになり、すなわち無線基地局でオンデマンドに自らの通信エリアに存在するかを判断するのは困難であり、それを前提とした端末局の管理方法が必要となってしまう。   However, when small data is transmitted only occasionally, such as sensor information, if the standby state is always maintained, the standby state is maintained even though the communication is not performed for a long period of time. It will be useless. On the other hand, if the standby state is not performed in order to reduce power consumption, there are terminals that do not transmit data at a desired timing, that is, whether the wireless base station exists in its own communication area on demand. It is difficult to make a determination, and a terminal station management method based on this is required.

次に、無線区間の混雑具合を把握する場合において、センサ情報等の送信する場合、そのデータ量は、1パケットに入ってしまうほど少量データの通信が主であり、その次にデータが送信されるまでの期間が、今回から大きく空いた後であったりする。そのため、データ送信のために試しにRTTを図るといった方法では、送信したいデータの割合に対して制御用のデータのオーバヘッドが大きくなり、非効率になる。ここで、前回のデータ送信時のRTTを利用しようとすると、前回送信した時と今回送信する時とでは、明らかに無線区間の利用度合いが変わっているため、その混雑度合いが相違しており、信用のおけるデータにならないという問題がある。   Next, in the case of grasping the degree of congestion in the wireless section, when transmitting sensor information or the like, the amount of data is mainly small amount of data communication so as to fit into one packet, and then the data is transmitted. The period until this is after a big vacancy from this time. Therefore, in the method of trying RTT for data transmission, the overhead of control data increases with respect to the ratio of data to be transmitted, which is inefficient. Here, when trying to use RTT at the time of the previous data transmission, the degree of congestion is different because the degree of use of the wireless section is clearly changed between the previous transmission and the current transmission. There is a problem that the data is not reliable.

他方、マルチホップ型センサネットワークにおいて、端末局の管理を行う場合、正確なネットワーク状況の把握には、ネットワーク全体の状況の把握が必須である。しかし、マルチホップをしていてネットワークが不安定であったり、非特許文献2であれば、Hop-by-hop flow control によって、端末局が自らの状況を伝え合うためにネットワークの状況自体を伝えるためのトラヒックを使ってしまい、センサ情報等のデータの大きさに対して制御用のデータのオーバヘッドが大きくなってしまうという問題がある。
また、端末局が自ら状況を伝え合うための送信の消費電力、不安定にネットワークトポロジが変化する中で状況を伝え合うための信号をモニタリングするための消費電力が大きくなる。また、これら端末局が自律的に判断するため機能を各端末局に設ける必要があり、高機能になってしまうという問題がある。
On the other hand, when managing terminal stations in a multi-hop sensor network, it is essential to grasp the entire network state in order to accurately grasp the network state. However, if the network is unstable due to multi-hop, or if it is non-patent document 2, the network itself is transmitted by Hop-by-hop flow control so that the terminal stations can communicate their own situation. For this reason, there is a problem that the overhead of control data increases with respect to the size of data such as sensor information.
Further, the power consumption for transmission for the terminal stations to communicate the situation themselves, and the power consumption for monitoring the signals for communicating the situation in an unstable network topology change are increased. In addition, since these terminal stations make an autonomous determination, it is necessary to provide a function in each terminal station, and there is a problem in that it becomes highly functional.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、無線区間に発生するトラヒックをより正確に予測して、輻輳を回避する無線基地局、無線通信システム、無線基地局のトラヒックレベル決定方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to accurately predict traffic generated in a radio section and avoid congestion, a radio base station, a radio communication system, and a radio base station. It is to provide a traffic level determination method.

上述した課題を解決するために、本発明は、端末局の送信許可確率の値を、前記端末局と通信を行う基地局装置が複数のトラヒックレベルに応じて決定する無線通信システムにおける基地局装置であって、自身の配下の端末局を所定時間内にアクセスまたは在圏が確認された端末局のグループである第1のグループと所定時間内にアクセスまたは在圏が確認されていない端末局のグループである第2のグループとに分類するグループ管理部と、
前記第1のグループに属する端末局により発生するトラヒック量と前記第2のグループに属する端末局により発生するトラヒック量とをそれぞれ予測するトラヒック量予測部と、
得られた予測トラヒック量を加重平均した値を次回トラヒックとして算出する算出部と、
算出された次回トラヒックが所定の上限値以上である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を強めるトラヒックレベルに変更し、次回トラヒックが所定の下限値以下である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を弱めるトラヒックレベルに変更するトラヒックレベル更新部と、前記トラヒックレベル更新部によって更新されたトラヒックレベルを前記各端末局に送信するトラヒックレベル送信部と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the present invention provides a base station apparatus in a radio communication system in which a base station apparatus that communicates with a terminal station determines a value of a transmission permission probability of the terminal station according to a plurality of traffic levels. The first group which is a group of terminal stations whose access or presence has been confirmed within a predetermined time and the terminal stations whose access or presence has not been confirmed within a predetermined time. A group management unit for classifying the second group as a group;
A traffic amount prediction unit for predicting a traffic amount generated by a terminal station belonging to the first group and a traffic amount generated by a terminal station belonging to the second group;
A calculation unit for calculating a weighted average value of the obtained predicted traffic amount as next traffic;
When the calculated next traffic is greater than or equal to a predetermined upper limit, the traffic level is changed from the current value to a traffic level that tightens transmission restrictions of the terminal station, and the next traffic is less than or equal to a predetermined lower limit. A traffic level update unit that changes the level from a current value to a traffic level that weakens the transmission restriction of the terminal station, and a traffic level transmission unit that transmits the traffic level updated by the traffic level update unit to each terminal station, It is characterized by having.

また、本発明は、上述の無線通信局において、自身の無線基地局が通信を行うトラヒック量を測定する測定部を有し、前記トラヒック量予測部は、前記予測によって得られた予測トラヒック量と、前記測定部によって測定されたトラヒック量とに基づいて、次回のトラヒック量を予測することを特徴とする。 Further, the present invention provides the above-described wireless communication station, a measuring unit for its own radio base station measures the traffic volume that communicates, the traffic volume prediction unit, the prediction traffic volume obtained by the prediction The next traffic amount is predicted based on the traffic amount measured by the measuring unit.

また、本発明は、上述の無線通信局において、トラヒックレベルと前記送信許可確率とが対応付けられた情報である設定情報を記憶する設定情報記憶部と、前記トラヒックレベル更新部によって更新された後のトラヒックレベルを記憶するトラヒックレベル記憶部と、前記端末局にデータを送信する送信部と、前記送信部からデータを送信する場合に、前記トラヒックレベル記憶部に記憶されたトラヒックレベルに対応する送信許可確率を読み出し、読み出した送信許可確率に従って、前記送信部からの送信を許可する送信判定部と、を有することを特徴とする。   Further, the present invention provides a setting information storage unit that stores setting information, which is information in which a traffic level and the transmission permission probability are associated with each other, and is updated by the traffic level update unit in the wireless communication station described above. A traffic level storage unit that stores the traffic level, a transmission unit that transmits data to the terminal station, and a transmission that corresponds to the traffic level stored in the traffic level storage unit when transmitting data from the transmission unit A transmission determination unit that reads the permission probability and permits transmission from the transmission unit according to the read transmission permission probability.

また、本発明は、端末局の送信許可確率の値を、前記端末局と通信を行う基地局装置が複数のトラヒックレベルに応じて決定する無線通信システムであって、前記基地局装置は、自身の配下の端末局を所定時間内にアクセスまたは在圏が確認された端末局のグループである第1のグループと所定時間内にアクセスまたは在圏が確認されていない端末局のグループである第2のグループとに分類するグループ管理部と、前記第1のグループに属する端末局により発生するトラヒック量と前記第2のグループに属する端末局により発生するトラヒック量とをそれぞれ予測するトラヒック量予測部と、得られた予測トラヒック量を加重平均した値を次回トラヒックとして算出する算出部と、算出された次回トラヒックが所定の上限値以上である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を強めるトラヒックレベルに変更し、次回トラヒックが所定の下限値以下である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を弱めるトラヒックレベルに変更するトラヒックレベル更新部と、前記トラヒックレベル更新部によって更新されたトラヒックレベルを前記各端末局に送信するトラヒックレベル送信部と、を有し、前記端末局は、トラヒックレベルと前記送信許可確率とが対応付けられた情報である設定情報を記憶する設定情報記憶部と、前記無線基地局から送信されるトラヒックレベルを受信して記憶するトラヒックレベル記憶部と、前記無線基地局にデータを送信する端末局送信部と、前記端末局送信部からデータを送信する場合に、前記トラヒックレベル記憶部に記憶されたトラヒックレベルに対応する送信許可確率を読み出し、読み出した送信許可確率に従って、前記端末局送信部からの送信を許可する送信判定部と、を有することを特徴とする。   The present invention is also a wireless communication system in which a base station apparatus that communicates with the terminal station determines a value of a transmission permission probability of the terminal station according to a plurality of traffic levels, and the base station apparatus A first group which is a group of terminal stations whose access or location has been confirmed within a predetermined time and a second group of terminal stations whose access or location has not been confirmed within a predetermined time A group management unit that classifies the received data into a group, a traffic amount prediction unit that predicts a traffic amount generated by a terminal station belonging to the first group and a traffic amount generated by a terminal station belonging to the second group, respectively A calculation unit that calculates a weighted average of the obtained predicted traffic amounts as next traffic, and the calculated next traffic is equal to or greater than a predetermined upper limit value. If the traffic level is changed from the current value to a traffic level that tightens terminal station transmission restrictions, and the next traffic is below a predetermined lower limit, the traffic level is reduced from the current value to weaken the terminal station transmission restrictions. A traffic level update unit that changes to a traffic level transmission unit that transmits the traffic level updated by the traffic level update unit to each of the terminal stations, the terminal station including the traffic level and the transmission permission probability Is a setting information storage unit that stores setting information that is associated with each other, a traffic level storage unit that receives and stores a traffic level transmitted from the radio base station, and transmits data to the radio base station The terminal station transmitter, and when transmitting data from the terminal station transmitter, the traffic level Reads the transmission permission probability corresponding to the traffic level stored in 憶部, according to the read transmission permission probability, and having a transmission determination unit for permitting transmission from the terminal station transmitting unit.

また、本発明は、端末局の送信許可確率の値を、前記端末局と通信を行う基地局装置が複数のトラヒックレベルに応じて決定する無線通信システムにおける無線基地局のトラヒックレベル決定方法であって、前記無線基地局のグループ管理部が、自身の配下の端末局を所定時間内にアクセスまたは在圏が確認された端末局のグループである第1のグループと所定時間内にアクセスまたは在圏が確認されていない端末局のグループである第2のグループとに分類し、前記無線基地局のトラヒック量予測部が、前記第1のグループに属する端末局により発生するトラヒック量と前記第2のグループに属する端末局により発生するトラヒック量とをそれぞれ予測し、前記無線基地局の算出部が、得られた予測トラヒック量を加重平均した値を次回トラヒックとして算出し、前記無線基地局のトラヒックレベル更新部が、算出された次回トラヒックが所定の上限値以上である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を強めるトラヒックレベルに変更し、次回トラヒックが所定の下限値以下である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を弱めるトラヒックレベルに変更し、前記無線基地局のトラヒックレベル送信部が、前記トラヒックレベル更新部によって更新されたトラヒックレベルを前記各端末局に送信することを特徴とする。   In addition, the present invention is a method for determining a traffic level of a radio base station in a radio communication system in which a base station apparatus that communicates with the terminal station determines a value of a transmission permission probability of the terminal station according to a plurality of traffic levels. Then, the group management unit of the radio base station accesses or visits within a predetermined time with a first group that is a group of terminal stations whose access or presence is confirmed within a predetermined time. Is classified into a second group that is a group of terminal stations for which the radio base station has not been confirmed, and the traffic volume prediction unit of the radio base station determines the traffic volume generated by the terminal stations belonging to the first group and the second group The amount of traffic generated by each terminal station belonging to the group is predicted, and the calculation unit of the radio base station calculates the weighted average value of the obtained predicted traffic amount next time. The traffic level update unit of the wireless base station changes the traffic level from the current value to a traffic level that strengthens the transmission restriction of the terminal station when the calculated next traffic is greater than or equal to a predetermined upper limit value. When the next traffic is below a predetermined lower limit value, the traffic level is changed from the current value to a traffic level that weakens the transmission restriction of the terminal station, and the traffic level transmitting unit of the radio base station updates the traffic level. The traffic level updated by the unit is transmitted to each terminal station.

以上説明したように、この発明によれば、端末局を所定時間内にアクセスまたは在圏が確認された端末局のグループである第1のグループと所定時間内にアクセスまたは在圏が確認されていない端末局のグループである第2のグループとに分類し、第1のグループに属する端末局により発生するトラヒック量と第2のグループに属する端末局により発生するトラヒック量とをそれぞれ予測し、予測トラヒック量を加重平均した値を次回トラヒックとして算出し、算出された次回トラヒックが所定の上限値以上である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を強めるトラヒックレベルに変更し、次回トラヒックが所定の下限値以下である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を弱めるトラヒックレベルに変更し、各端末局に送信するようにした。これにより、端末局に対し、このトラヒックレベルに従って通信規制を行うことができる。
したがって、通信が輻輳しないように無線区間のトラヒックを制御することができるとともに、端末局に通知する情報量をトラヒックレベルという離散的なデータであるため、その報知の際に必要となる送信データ量を削減することができる。
また、第1と第2のグループに分け、これらのグループのトラヒック量から、トラヒックレベルを決定するようにしたので、端末局のアクセス状況に応じたより正確なトラヒックの予測を行うことができる。
As described above, according to the present invention, the first station, which is a group of terminal stations whose access or presence has been confirmed within a predetermined time, and the access or presence within a predetermined time have been confirmed. A second group, which is a group of non-terminal stations, and predicts a traffic volume generated by a terminal station belonging to the first group and a traffic volume generated by a terminal station belonging to the second group, respectively. The weighted average value of the traffic volume is calculated as the next traffic, and when the calculated next traffic is equal to or greater than a predetermined upper limit value, the traffic level is changed from the current value to a traffic level that strengthens the transmission restriction of the terminal station, Traffic level that weakens the terminal station's transmission restrictions from the current value when the next traffic is below the specified lower limit. Change, and to transmit to each terminal station. Thereby, communication regulation can be performed on the terminal station according to the traffic level.
Therefore, the traffic in the radio section can be controlled so that the communication is not congested, and the amount of information to be notified to the terminal station is discrete data called a traffic level. Can be reduced.
In addition, since the traffic level is determined based on the traffic volume of these groups divided into the first and second groups, more accurate traffic prediction according to the access status of the terminal station can be performed.

一実施形態による無線通信システムの構成を示す概略ブロック図であるIt is a schematic block diagram which shows the structure of the radio | wireless communications system by one Embodiment. 無線基地局20の機能を表すブロック図である。2 is a block diagram illustrating functions of a radio base station 20. FIG. トラヒックレベル設定情報の一例を表す図である。It is a figure showing an example of traffic level setting information. 端末局のIDの一部に送信可否を示すビット列を設けた場合を表す図である。It is a figure showing the case where the bit string which shows the propriety of transmission is provided in a part of ID of the terminal station. 端末局の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of a terminal station. 無線基地局20の動作を説明するフローチャートである。5 is a flowchart for explaining the operation of the radio base station 20.

以下、本発明の一実施形態による無線通信システムについて図面を参照して説明する。図1は、この発明の一実施形態による無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。この図において、無線基地局20は、自身が通信可能なエリアである通信エリア10内にある各端末局(13、14、15、16、17、18)と通信を行う。
端末局13、14、15、16、17、18は、通信エリア10内に存在しており、無線基地局20と通信を行う機能を有する。ここでは、参考文献3のような広域にカバーするユビキタスインフラを想定した場合(通信エリア内を数kmとした場合)、通信エリア内に存在する端末局の数は、数千〜数万に及ぶことも考えられる。ここでは、複数の本無線通信システムが統合された無線通信システムであってもよい。
Hereinafter, a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. In this figure, the radio base station 20 communicates with each terminal station (13, 14, 15, 16, 17, 18) in the communication area 10, which is an area in which the radio base station 20 can communicate.
The terminal stations 13, 14, 15, 16, 17 and 18 exist in the communication area 10 and have a function of communicating with the radio base station 20. Here, assuming a ubiquitous infrastructure covering a wide area as in Reference 3 (when the communication area is several kilometers), the number of terminal stations existing in the communication area ranges from several thousand to several tens of thousands. It is also possible. Here, a wireless communication system in which a plurality of the present wireless communication systems are integrated may be used.

数kmの通信エリアでP-MP型で、無線基地局配下で大量に端末局を収容する、センサ情報等を送信するための無線通信システム(参考文献3:渡邊他, “広域ユビキタスネットワークインフラストラクチャ用無線システムの検討”, 2006信学会総合大会B-5-148)   Wireless communication system for transmitting sensor information, etc. that is P-MP type in a communication area of several kilometers and accommodates a large number of terminal stations under the control of wireless base stations (Reference 3: Watanabe et al., “Wide-area ubiquitous network infrastructure Of wireless system for industrial use ”, 2006 IEICE General Conference B-5-148)

端末局13、14、15、16は、ある一定期間毎に無線基地局20にアクセスを行う。
端末局17、18は、ある一定時間内にアクセスしないが、通信エリア10に存在し、必要に応じて無線基地局20と通信を行う。
The terminal stations 13, 14, 15, and 16 access the radio base station 20 every certain period.
The terminal stations 17 and 18 do not access within a certain period of time, but exist in the communication area 10 and communicate with the radio base station 20 as necessary.

図2は、無線基地局20の機能を表すブロック図である。
この図において、無線基地局20は、無線送受信部21、トラヒック計測部23、トラヒックレベル変換部24、トラヒックレベル記憶部25、制御信号生成部26、送信判定部27、トラヒックレベル参照・変更インタフェース(IF)28、しきい値記憶部29とから構成される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the radio base station 20.
In this figure, a radio base station 20 includes a radio transmission / reception unit 21, a traffic measurement unit 23, a traffic level conversion unit 24, a traffic level storage unit 25, a control signal generation unit 26, a transmission determination unit 27, a traffic level reference / change interface ( IF) 28 and a threshold value storage unit 29.

無線送受信部21は、各端末装置と無線信号の送受信を行う。リスト管理部22は、無線送受信部21が端末局と通信した履歴に基づいて、一定時間内にアクセスがあった端末局であることを表すリストAと、一定時間内にアクセスがなかった端末局であることを表すリストBとのいずれに該当するかを、端末局毎に判定し、判定した結果に従い、端末局毎にリストAまたはリストBに割り当てる。ここでは、端末局側からアクセスがあったか否かに基づいて、リストの判定を行う方法と、ポーリングによってリストの判定を行う方法とがある。ポーリングによる方法では、決められた間隔で無線基地局20から積極的に端末局の在圏を確認する方法であり、無線基地局側からポーリングを行い、死活監視を行う。例えば、ポーリングで一定時間内(例えば2時間以内)に在圏が確認された場合にはリストA、一定時間内に確認がされなかった場合には、リストBとして判定する。また、リスト管理部22は、判定結果を自身が有するメモリ領域内に記憶する。   The wireless transmission / reception unit 21 transmits / receives a wireless signal to / from each terminal device. The list management unit 22 includes a list A indicating that the wireless transmission / reception unit 21 communicates with the terminal station and a terminal station that has been accessed within a certain period of time, and a terminal station that has not accessed within the certain period of time. It is determined for each terminal station whether it corresponds to the list B indicating that it is, and according to the determined result, it is assigned to the list A or the list B for each terminal station. Here, there are a method of determining a list based on whether there is an access from the terminal station side and a method of determining a list by polling. The polling method is a method of actively confirming the location of the terminal station from the radio base station 20 at a predetermined interval. Polling is performed from the radio base station side to perform alive monitoring. For example, if the location is confirmed by polling within a certain time (for example, within 2 hours), it is determined as list A, and if it is not confirmed within a certain time, it is determined as list B. In addition, the list management unit 22 stores the determination result in a memory area that the list management unit 22 has.

トラヒック計測部23は、各端末局から受信する無線信号(上り)と、各端末局に対して送信しようとする無線信号(下り)のトラヒック量を、単位時間のトラヒック量として計測する。トラヒック計測部23は、無線送受信部21が受信した上りの無線信号を測定することによって上りのトラヒック量を計測し、送信判定部27を通過した下りの無線信号を測定することによって下りのトラヒック量を計測する。   The traffic measurement unit 23 measures the traffic volume of the radio signal (uplink) received from each terminal station and the radio signal (downlink) to be transmitted to each terminal station as the traffic volume per unit time. The traffic measurement unit 23 measures the uplink traffic amount by measuring the uplink radio signal received by the radio transmission / reception unit 21, and measures the downlink traffic amount by measuring the downlink radio signal that has passed through the transmission determination unit 27. Measure.

トラヒックレベル変換部24は、トラヒックレベルを管理する。より具体的には、トラヒックレベル変換部24は、計測した単位時間当たりのトラヒック量をトラヒックレベルの値に変換する機能と、トラヒック計測部23によって測定されたトラヒック量と予め決められた基準値とを比較し、比較結果に基づいて、現在のトラヒックレベルを変更するか否かを判定する機能とを有する。トラヒックレベル記憶部25は、トラヒックレベル変換部24によって変換されたトラヒックレベルの値を記憶する。ここでは、測定時における上りのトラヒックレベルと、下りのトラヒックレベルとが記憶される。   The traffic level conversion unit 24 manages the traffic level. More specifically, the traffic level conversion unit 24 converts the measured traffic amount per unit time into a traffic level value, the traffic amount measured by the traffic measurement unit 23, and a predetermined reference value. And a function of determining whether or not to change the current traffic level based on the comparison result. The traffic level storage unit 25 stores the traffic level value converted by the traffic level conversion unit 24. Here, the uplink traffic level and the downlink traffic level at the time of measurement are stored.

ここで、トラヒックレベル変換部24の判定について説明する。トラヒックレベル変換部24は、トラヒック計測部23によって測定されたトラヒック量と予め決められた基準値とを比較し、比較結果に基づいて、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベルの値を変更するか否かを判定する。
すなわち、しきい値としてシステムの許容トラヒック量に対する予測トラヒック量として予め記憶する等が考えられる。例えば、予測トラヒック量がシステムの許容トラヒック量の70%(Xupper)である上限基準値を超えたときに、現在設定されているトラヒックレベルに対してもう一段階上の規制を施すためのトラヒックレベルに変更する、というような判定を行う。また本実施形態では、反対に、許容トラヒック量の30%(Xlower)である下限基準値を下回ったときに現在のトラヒックレベルに対してもう一段下に規制を緩和するトラヒックレベルに設定するといった判定を行う。
Here, the determination of the traffic level conversion unit 24 will be described. The traffic level conversion unit 24 compares the traffic amount measured by the traffic measurement unit 23 with a predetermined reference value, and changes the value of the traffic level stored in the traffic level storage unit 25 based on the comparison result. It is determined whether or not to do.
That is, it is conceivable to store in advance as a predicted traffic amount with respect to the allowable traffic amount of the system as a threshold value. For example, when the predicted traffic volume exceeds the upper reference value, which is 70% (Xupper) of the allowable traffic volume of the system, the traffic level to apply another level of regulation to the currently set traffic level To make a change to In the present embodiment, on the contrary, when the lower limit reference value, which is 30% (Xlower) of the allowable traffic amount, is exceeded, a determination is made that the traffic level is set to relax the regulation one step below the current traffic level. I do.

図3は、トラヒックレベル設定情報の一例を表す図である。この図において、トラヒックレベルが0〜7まであり、これらの各レベルに、送信パーセンテージの値が対応付けられており、これにより、各トラヒックレベルに対する送信可否のパーセンテージが規定される。
このトラヒックレベル設定情報は、無線基地局20および全端末局で共有され、送信要求に対する送信可否の判定に用いられる。例えば、無線基地局20において現在のトラヒックレベルが「3」であったとすると、送信要求に対する送信は、このトラヒックレベル「3」に対応付けられた送信パーセンテージである62.5%の確率で許可することになる。そのとき予測トラヒックが許容トラヒック量のしきい値である70%(Xupper)を超えたとすると、トラヒックレベルを規制する方向に上げてトラヒックレベルを「4」に変更して保持する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of traffic level setting information. In this figure, there are traffic levels from 0 to 7, and a transmission percentage value is associated with each of these levels, thereby defining a transmission permission / rejection percentage for each traffic level.
This traffic level setting information is shared by the radio base station 20 and all the terminal stations, and is used for determining whether or not transmission is possible for a transmission request. For example, if the current traffic level at the radio base station 20 is “3”, transmission for a transmission request is permitted with a probability of 62.5%, which is a transmission percentage associated with this traffic level “3”. Become. At that time, if the predicted traffic exceeds 70% (Xupper), which is the threshold value of the allowable traffic amount, the traffic level is raised in the direction of regulating, and the traffic level is changed to “4” and held.

また、トラヒックレベルは、当該無線基地局20に一定時間内にアクセスの確認された端末局に関する予測トラヒックの値に規定した定数αを乗じた値と、過去にアクセスがあったが、一定時間内にアクセスが確認されていない端末局に関する予測トラヒックの値に規定した定数βを乗じた値と、を加算し、この加算された値を、αとβとを加算した値で除した値を当該無線基地局の単位時間当たりのトラヒック量から変換を行うことでもよい。
すなわち、当該無線基地局に一定時間内にアクセスの確認された端末局のリストをリストAとし、リストAに記載された端末局に関して端末局の属性情報等からトラヒックを予測する。さらに過去にアクセスがあったが一定時間内にアクセスが確認されていない端末局のリストをリストBとし、同様にそのトラヒックを予測する。
The traffic level is a value obtained by multiplying the value of the predicted traffic related to the terminal station whose access to the radio base station 20 is confirmed within a certain time by a constant α defined in the past. And the value obtained by multiplying the value of the predicted traffic related to the terminal station for which access has not been confirmed by the constant β specified, and dividing the added value by the sum of α and β. Conversion may be performed from the traffic amount per unit time of the radio base station.
That is, a list of terminal stations whose access to the radio base station has been confirmed within a predetermined time is set as list A, and traffic is predicted from the terminal station attribute information and the like for the terminal stations described in list A. Further, a list of terminal stations that have been accessed in the past but have not been confirmed to be accessed within a certain period of time is referred to as list B, and the traffic is similarly predicted.

この予測は、例えば、リストAが1週間に1度100バイトのデータモデルの端末局が10000台と、1時間に1回10バイトのデータモデルの端末局が200台あるとした場合、リストSの予測トラヒックレベルは、これらのデータ量とその頻度、台数に基づいて算出される。また、リストBが1週間に1度100バイトのデータモデルの端末局が2000台と、1時間に1回10バイトのデータモデルの端末局が1200台あるとした場合、リストSの予測トラヒックレベルは、これらのデータ量とその頻度、台数に基づいて算出される。ここでは、リストAとBとのいずれも、データ通信時にかかるオーバヘッドとなる制御信号なども含めて各リストの単位時間当たりの発生トラヒックを算出するようにしてもよい。   For example, if the list A has 10,000 terminal stations with a 100-byte data model once a week and 200 terminal stations with a 10-byte data model once an hour, the prediction is as follows. The predicted traffic level is calculated based on the amount of data, its frequency, and the number. In addition, if List B has 2000 terminal stations with a 100-byte data model once a week and 1200 terminal stations with a 10-byte data model once an hour, the predicted traffic level of List S Is calculated based on the amount of data, its frequency, and the number of units. Here, in both lists A and B, the generated traffic per unit time of each list may be calculated, including a control signal and the like, which is an overhead during data communication.

疎な間隔で通信を行い、常時位置登録を行っていないような無線システムでは、端末局の移動などによりアクティブな端末局を判定するのが困難となる。そのため、この実施形態において、一定時間内のアクセスの有無を判断材料とし、端末局の在圏状況を予測し、さらに在圏している可能性の高いリストAに該当する端末局の予測トラヒックをより重みを持たせてトラヒックを予測することによって次回トラヒックの予測の精度を高める。
本次回トラヒック(Lt)を元に、トラヒックレベルへの変換を実施する。このときの式を下記の(1)式に示す。
In a wireless system in which communication is performed at sparse intervals and location registration is not performed at all times, it is difficult to determine an active terminal station due to movement of the terminal station or the like. Therefore, in this embodiment, the presence / absence of access within a certain period of time is used as a judgment material, the presence status of the terminal station is predicted, and the predicted traffic of the terminal station corresponding to the list A that is more likely to be in the area is calculated. The prediction accuracy of the next traffic is increased by predicting the traffic with a higher weight.
Based on the next traffic (Lt), conversion to traffic level is performed. The formula at this time is shown in the following formula (1).

Figure 0005378268
Figure 0005378268

また、次回トラヒックの予測には、次に(2)式に示すように、無線基地局20が計測を行った直近の実トラヒックの量を表す値θを、新しい重みとして(1)式に対して考慮した式である下記の(2)式に従って、トラヒックレベルの予測を行ってもよい。   In the next traffic prediction, as shown in the following equation (2), the value θ representing the amount of the latest actual traffic measured by the radio base station 20 is used as a new weight with respect to the equation (1). The traffic level may be predicted in accordance with the following equation (2), which is an equation considered in the above.

Figure 0005378268
Figure 0005378268

送信判定部27は、下り無線信号に対して送信判定を行う。すなわち、送信判定部27は、端末局に対する送信要求に対して、現在無線基地局20の保持するトラヒックレベル設定情報が記憶されたトラヒックレベル記憶部25を参照し、前述のトラヒックレベルの判定を行う。
図3のトラヒックレベル設定情報が読み出され、現在のトラヒックレベルが「3」であったとすると、送信判定部27は、62.5%の確率で送信を許可する。送信判定部27は、許可すると判定した場合、無線送受信部21を介して端末局に信号を送信し、許可しないと判定した場合、送信判定部27から送信要求元に送信不可であった旨を返信する。
The transmission determination unit 27 performs transmission determination on the downlink radio signal. That is, in response to a transmission request to the terminal station, the transmission determination unit 27 refers to the traffic level storage unit 25 in which the traffic level setting information currently held by the radio base station 20 is stored, and performs the above-described traffic level determination. .
If the traffic level setting information of FIG. 3 is read and the current traffic level is “3”, the transmission determination unit 27 permits transmission with a probability of 62.5%. When it is determined that transmission is permitted, the transmission determination unit 27 transmits a signal to the terminal station via the wireless transmission / reception unit 21. When it is determined that transmission is not permitted, the transmission determination unit 27 indicates that transmission is not possible from the transmission determination unit 27 to the transmission request source. Send back.

トラヒックレベル参照・変更IF28は、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベル設定情報についてシステムの管理者など予め許可された利用者が直接変更するためのインタフェースを指す。このトラヒックレベル参照・変更IF28によってトラヒックレベルが機械的に自律的な変更がされるだけでなく、周辺の状況に応じて人為的に直接変更することが可能となる。   The traffic level reference / change IF 28 indicates an interface for directly changing a traffic level setting information stored in the traffic level storage unit 25 by a previously authorized user such as a system administrator. The traffic level reference / change IF 28 not only allows the traffic level to be mechanically autonomously changed, but also allows the traffic level to be directly changed artificially according to the surrounding situation.

ここで用いられる、計測する単位時間当たりのトラヒック量と、トラヒックレベルは、上り無線信号と下り無線信号とで、それぞれ別で管理し、それぞれの送信要求に対して用いられるようにしてもよい。また、計測する単位時間当たりのトラヒック量は、送信要求のトラヒック量であっても、送信した実績トラヒック量でもよい。   The traffic volume per unit time to be used and the traffic level used here may be managed separately for the uplink radio signal and the downlink radio signal, and used for each transmission request. Further, the traffic volume per unit time to be measured may be the traffic volume of the transmission request or the transmitted actual traffic volume.

図4は、トラヒックレベル設定情報の一例として、端末局のIDの一部に送信可否を示すビット列を設けた場合を表す図である。この図の例では、端末局のIDを10進数の整数で割り当てられているとしたときに、その下一桁に対して送信可否を示すビットの列としてトラヒックレベルを表したものである。
例えば、トラヒックレベルが16段階である場合には、4bitで表すことができるが、その代わりに10bitを使用し、端末局のIDの下1桁の値に見立てて、「1」なら送信可能を表し、「0」なら送信不可を表すようにしてもよい。
このように端末局のIDの下1桁の数に対応するbitに対し、送信可能か否かを表す情報を設け、これを端末局に送信することにより、これを受信した端末局は、自身の端末局のIDの下1桁に対応するbitを参照し、自局が送信可能か否かを判定し、送信の制御を行うことができる。例えば、自局の端末局のIDの下1桁が「5」である場合には、6ビット目の値を参照する。ここでは、「1」であり、送信可を表しているので、自局は送信可能であると判断し、データを無線基地局20に送信する。この場合、図3に示した確率的な送信可否を端末局が判定する場合に比べて、端末局グループを意識した制御をすることが可能となる。グループの粒度を細かくする場合には、グループ数を表すことができるビット列にするように、ビット列を大きくすればよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating a case where a bit string indicating whether transmission is possible is provided as part of the ID of the terminal station as an example of traffic level setting information. In the example of this figure, when the ID of the terminal station is assigned as a decimal integer, the traffic level is represented as a string of bits indicating whether or not transmission is possible for the last digit.
For example, if the traffic level is 16 steps, it can be represented by 4 bits, but instead use 10 bits, and if it is “1”, transmission is possible if it is assumed to be the last digit of the terminal station ID. If “0”, transmission may be disabled.
In this way, information indicating whether or not transmission is possible is provided for the bit corresponding to the number of the last one digit of the terminal station ID, and by transmitting this information to the terminal station, the terminal station receiving this information Referring to the bit corresponding to the last digit of the ID of the terminal station, it is possible to determine whether or not the own station can transmit and control transmission. For example, if the last digit of the terminal station ID is “5”, the value of the sixth bit is referred to. Here, since it is “1” and represents that transmission is possible, the local station determines that transmission is possible and transmits data to the radio base station 20. In this case, it is possible to perform control in consideration of the terminal station group, as compared with the case where the terminal station determines the probabilistic transmission availability shown in FIG. In order to make the group granularity fine, the bit string may be enlarged so that the bit string can represent the number of groups.

トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベル設定情報は、トラヒック量に応じたレベルを表す値が制御信号生成部26によって読み出されて本無線通信システムの制御信号内に組み入れられ、制御信号の報知タイミングでブロードキャスト制御信号によって送信される。   In the traffic level setting information stored in the traffic level storage unit 25, a value representing a level corresponding to the traffic volume is read by the control signal generation unit 26 and incorporated in the control signal of the wireless communication system. It is transmitted by the broadcast control signal at the notification timing.

図5は、端末局の構成を表すブロック図である。この図においては、端末局13を一例として説明するが、この構成をその他の端末局(14〜18)も有している。無線送受信部132は、無線基地局20から報知される制御信号を受信する。トラヒックレベル取得部133は、無線送受信部132が受信した制御信号に含まれるトラヒックレベルを抽出する。トラヒックレベル記憶部134は、トラヒックレベル取得部133が抽出したトラヒックレベルと、トラヒックレベル設定情報とを記憶する。トラヒックレベル記憶部134は、新たに制御信号が受信されトラヒックレベル取得部133によってトラヒックレベルが抽出され、トラヒックレベルが新しい値の場合(既に記憶された値と異なる場合)、新たに抽出されたトラヒックレベルを記憶する。なお、トラヒックレベル設定情報は、図3に示すデータと同じものであり、無線基地局20に記憶されたトラヒックレベル設定情報と同じ情報である。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the terminal station. In this figure, the terminal station 13 is described as an example, but this configuration also includes other terminal stations (14 to 18). The radio transmission / reception unit 132 receives a control signal notified from the radio base station 20. The traffic level acquisition unit 133 extracts the traffic level included in the control signal received by the wireless transmission / reception unit 132. The traffic level storage unit 134 stores the traffic level extracted by the traffic level acquisition unit 133 and the traffic level setting information. The traffic level storage unit 134 receives a new control signal, extracts the traffic level by the traffic level acquisition unit 133, and if the traffic level is a new value (if it is different from the already stored value), the newly extracted traffic Remember the level. The traffic level setting information is the same as the data shown in FIG. 3 and is the same information as the traffic level setting information stored in the radio base station 20.

送信判定部136は、端末局13において送信要求135が発生した場合、トラヒックレベル記憶部134を参照し、トラヒックレベル設定情報に従って、送信要求の可否を判定し、送信可と判定した場合、無線送受信部132を介して送信要求に応じた信号を送信し、送信不可と判定した場合、送信元に対して送信不可である旨を返信する。ここでは、発生した送信要求に対し、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベル(無線基地局20から受信したトラヒックレベル)に対応する送信パーセンテージをトラヒックレベル設定情報から読み出し、読み出した送信パーセンテージの確率に従って、送信要求に応じた信号を送信の可否を判定する。例えば、無線基地局20から受信したトラヒックレベルが「3」である場合には、このトラヒックレベル「3」に対応付けられた送信パーセンテージである62.5%の確率で、送信を許可する。   The transmission determination unit 136 refers to the traffic level storage unit 134 when a transmission request 135 is generated in the terminal station 13, determines whether or not a transmission request is possible according to the traffic level setting information, and determines that transmission is possible, and performs wireless transmission / reception. When a signal corresponding to the transmission request is transmitted via the unit 132 and it is determined that transmission is not possible, a response indicating that transmission is impossible is returned to the transmission source. Here, in response to the generated transmission request, the transmission percentage corresponding to the traffic level (traffic level received from the radio base station 20) stored in the traffic level storage unit 25 is read from the traffic level setting information, and the read transmission percentage is read. According to the probability, it is determined whether or not a signal corresponding to the transmission request can be transmitted. For example, when the traffic level received from the radio base station 20 is “3”, transmission is permitted with a probability of 62.5%, which is the transmission percentage associated with this traffic level “3”.

図6は、無線基地局20の動作を説明するフローチャートである。
ここでは、トラヒックレベルの初期値がトラヒックレベル記憶部に記憶されているものとする。
無線基地局20のリスト管理部22は、まず、ポーリングを行い、リストAとリストBを生成して記憶する。ここでは、ポーリングが行われる都度、これらリストを更新するようにしてもよい。
リストが生成されると、トラヒック計測部23は、無線送受信部21の通信状況を監視し、トラヒックの計測を行う。ここでは、上りと下りのそれぞれについて行って、全体のトラヒックを計測する。トラヒックの測定がされると、トラヒックレベル変換部24は、測定されたトラヒック量に基づいて、上記の(1)式に従い、トラヒックレベルを算出する(ステップS11)。トラヒックレベルが算出されると、トラヒックレベル変換部24は、無線区間のキャパシティ(システムの許容トラヒック量)と算出されたトラヒックレベルLtとに基づいて、無線区間のキャパシティに対する算出されたトラヒックレベルLtの割合を算出し、この算出された値と上限基準値とを比較する(ステップS12)。
算出された値が上限基準値を越えている場合、トラヒックレベル変換部24は、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベルを下げる(ステップS13)。例えば、トラヒックレベル変換部24は、トラヒックレベル記憶部25に記憶されていたトラヒックレベルが「3」であった場合には、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベルを「2」に書き換える。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the radio base station 20.
Here, it is assumed that the initial value of the traffic level is stored in the traffic level storage unit.
The list management unit 22 of the radio base station 20 first performs polling, and generates and stores list A and list B. Here, each time polling is performed, these lists may be updated.
When the list is generated, the traffic measurement unit 23 monitors the communication status of the wireless transmission / reception unit 21 and measures the traffic. Here, the entire traffic is measured by going up and down. When the traffic is measured, the traffic level conversion unit 24 calculates the traffic level according to the above equation (1) based on the measured traffic volume (step S11). When the traffic level is calculated, the traffic level conversion unit 24 calculates the traffic level calculated for the capacity of the wireless section based on the capacity (allowable traffic amount of the system) of the wireless section and the calculated traffic level Lt. The ratio of Lt is calculated, and the calculated value is compared with the upper limit reference value (step S12).
If the calculated value exceeds the upper limit reference value, the traffic level conversion unit 24 lowers the traffic level stored in the traffic level storage unit 25 (step S13). For example, when the traffic level stored in the traffic level storage unit 25 is “3”, the traffic level conversion unit 24 rewrites the traffic level stored in the traffic level storage unit 25 to “2”.

一方、算出された値が上限基準値を越えていない場合、トラヒックレベル変換部24は、算出された値と下限基準値とを比較する(ステップS14)。算出された値が下限基準値以下である場合には、トラヒックレベル変換部24は、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベルを上げる(ステップS15)。例えば、トラヒックレベル変換部24は、トラヒックレベル記憶部25に記憶されていたトラヒックレベルが「3」であった場合には、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベルを「4」に書き換える。   On the other hand, when the calculated value does not exceed the upper limit reference value, the traffic level conversion unit 24 compares the calculated value with the lower limit reference value (step S14). If the calculated value is less than or equal to the lower limit reference value, the traffic level conversion unit 24 increases the traffic level stored in the traffic level storage unit 25 (step S15). For example, when the traffic level stored in the traffic level storage unit 25 is “3”, the traffic level conversion unit 24 rewrites the traffic level stored in the traffic level storage unit 25 to “4”.

他方、算出された値が、下限基準値を越えている場合、トラヒックレベル変換部24は、トラヒックレベルの書き換えを行わず、現在の値を維持する。
トラヒックレベル変換部24がトラヒックレベルの判定を行うと、制御信号生成部26は、トラヒックレベル記憶部25に記憶されたトラヒックレベルを読み出し、無線送受信部21を介し、無線通信システムの制御信号内に組み入れて、制御信号の報知タイミングでブロードキャスト制御信号によって送信する(ステップS16)。
On the other hand, when the calculated value exceeds the lower limit reference value, the traffic level conversion unit 24 does not rewrite the traffic level and maintains the current value.
When the traffic level conversion unit 24 determines the traffic level, the control signal generation unit 26 reads the traffic level stored in the traffic level storage unit 25, and in the control signal of the wireless communication system via the wireless transmission / reception unit 21. Incorporated, and transmitted by the broadcast control signal at the notification timing of the control signal (step S16).

以上説明した実施形態においては、(1)式に従ってトラヒック量を算出するようにしたが、(2)式に従って算出するようにしてもよい。   In the embodiment described above, the traffic amount is calculated according to the equation (1), but may be calculated according to the equation (2).

なお、上述した実施形態において、図3に示すトラヒックレベル設定情報を用いる場合について説明したが、図4に示すトラヒックレベル設定情報を端末局に送信し、トラヒック量の制御を行うようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the traffic level setting information shown in FIG. 3 is used has been described. However, the traffic level setting information shown in FIG. 4 may be transmitted to the terminal station to control the traffic amount. .

また、図1における無線基地局20の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりトラヒックレベルの決定を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   In addition, a program for realizing the function of the radio base station 20 in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to execute a traffic level. The decision may be made. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

10 通信エリア
20 無線基地局
13、14、15、16、17、18 端末局
21 無線送受信部
22 リスト管理部
23 トラヒック計測部
24 トラヒックレベル変換部
25 トラヒックレベル記憶部
26 制御信号生成部
27 送信判定部
28 トラヒックレベル参照・変更インタフェース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Communication area 20 Wireless base station 13, 14, 15, 16, 17, 18 Terminal station 21 Wireless transmission / reception part 22 List management part 23 Traffic measurement part 24 Traffic level conversion part 25 Traffic level memory | storage part 26 Control signal generation part 27 Transmission determination 28 Traffic level reference / change interface

Claims (5)

端末局の送信許可確率の値を、前記端末局と通信を行う基地局装置が複数のトラヒックレベルに応じて決定する無線通信システムにおける基地局装置であって、
自身の配下の端末局を所定時間内にアクセスまたは在圏が確認された端末局のグループである第1のグループと所定時間内にアクセスまたは在圏が確認されていない端末局のグループである第2のグループとに分類するグループ管理部と、
前記第1のグループに属する端末局により発生するトラヒック量と前記第2のグループに属する端末局により発生するトラヒック量とをそれぞれ予測するトラヒック量予測部と、
得られた予測トラヒック量を加重平均した値を次回トラヒックとして算出する算出部と、
算出された次回トラヒックが所定の上限値以上である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を強めるトラヒックレベルに変更し、次回トラヒックが所定の下限値以下である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を弱めるトラヒックレベルに変更するトラヒックレベル更新部と、
前記トラヒックレベル更新部によって更新されたトラヒックレベルを前記各端末局に送信するトラヒックレベル送信部と、
を有することを特徴とする基地局装置。
A base station apparatus in a radio communication system in which a base station apparatus that communicates with the terminal station determines a transmission permission probability value of the terminal station according to a plurality of traffic levels,
A first group that is a group of terminal stations that have been accessed or have been confirmed within a predetermined time period for a terminal station that is under its control, and a group that is a terminal station that has not been confirmed to have been accessed or located within a predetermined time period. A group management unit for classifying the group into two groups;
A traffic amount prediction unit for predicting a traffic amount generated by a terminal station belonging to the first group and a traffic amount generated by a terminal station belonging to the second group;
A calculation unit for calculating a weighted average value of the obtained predicted traffic amount as next traffic;
When the calculated next traffic is greater than or equal to a predetermined upper limit, the traffic level is changed from the current value to a traffic level that tightens transmission restrictions of the terminal station, and the next traffic is less than or equal to a predetermined lower limit. A traffic level update unit that changes the level from a current value to a traffic level that weakens transmission restrictions of the terminal station;
A traffic level transmitting unit that transmits the traffic level updated by the traffic level updating unit to each of the terminal stations;
A base station apparatus comprising:
自身の無線基地局が通信を行うトラヒック量を測定する測定部を有し、
前記トラヒック量予測部は、前記予測によって得られた予測トラヒック量と、前記測定部によって測定されたトラヒック量とに基づいて、次回のトラヒック量を予測する
ことを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
It has a measurement unit that measures the amount of traffic with which its own radio base station communicates,
2. The base according to claim 1, wherein the traffic amount prediction unit predicts a next traffic amount based on the predicted traffic amount obtained by the prediction and the traffic amount measured by the measurement unit. Station equipment.
トラヒックレベルと前記送信許可確率とが対応付けられた情報である設定情報を記憶する設定情報記憶部と、
前記トラヒックレベル更新部によって更新された後のトラヒックレベルを記憶するトラヒックレベル記憶部と、
前記端末局にデータを送信する送信部と、
前記送信部からデータを送信する場合に、前記トラヒックレベル記憶部に記憶されたトラヒックレベルに対応する送信許可確率を読み出し、読み出した送信許可確率に従って、前記送信部からの送信を許可する送信判定部と、
を有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の無線基地局。
A setting information storage unit that stores setting information that is information in which a traffic level and the transmission permission probability are associated with each other;
A traffic level storage unit for storing a traffic level after being updated by the traffic level update unit;
A transmitter for transmitting data to the terminal station;
A transmission determination unit that, when transmitting data from the transmission unit, reads a transmission permission probability corresponding to a traffic level stored in the traffic level storage unit, and permits transmission from the transmission unit according to the read transmission permission probability When,
The radio base station according to claim 1 or 2, characterized by comprising:
端末局の送信許可確率の値を、前記端末局と通信を行う基地局装置が複数のトラヒックレベルに応じて決定する無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
自身の配下の端末局を所定時間内にアクセスまたは在圏が確認された端末局のグループである第1のグループと所定時間内にアクセスまたは在圏が確認されていない端末局のグループである第2のグループとに分類するグループ管理部と、
前記第1のグループに属する端末局により発生するトラヒック量と前記第2のグループに属する端末局により発生するトラヒック量とをそれぞれ予測するトラヒック量予測部と、
得られた予測トラヒック量を加重平均した値を次回トラヒックとして算出する算出部と、
算出された次回トラヒックが所定の上限値以上である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を強めるトラヒックレベルに変更し、次回トラヒックが所定の下限値以下である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を弱めるトラヒックレベルに変更するトラヒックレベル更新部と、
前記トラヒックレベル更新部によって更新されたトラヒックレベルを前記各端末局に送信するトラヒックレベル送信部と、を有し、
前記端末局は、
トラヒックレベルと前記送信許可確率とが対応付けられた情報である設定情報を記憶する設定情報記憶部と、
前記無線基地局から送信されるトラヒックレベルを受信して記憶するトラヒックレベル記憶部と、
前記無線基地局にデータを送信する端末局送信部と、
前記端末局送信部からデータを送信する場合に、前記トラヒックレベル記憶部に記憶されたトラヒックレベルに対応する送信許可確率を読み出し、読み出した送信許可確率に従って、前記端末局送信部からの送信を許可する送信判定部と、
を有することを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system in which a base station apparatus that communicates with the terminal station determines a value of a transmission permission probability of the terminal station according to a plurality of traffic levels,
The base station device
A first group that is a group of terminal stations that have been accessed or have been confirmed within a predetermined time period for a terminal station that is under its control, and a group that is a terminal station that has not been confirmed to have been accessed or located within a predetermined time period. A group management unit for classifying the group into two groups;
A traffic amount prediction unit for predicting a traffic amount generated by a terminal station belonging to the first group and a traffic amount generated by a terminal station belonging to the second group;
A calculation unit for calculating a weighted average value of the obtained predicted traffic amount as next traffic;
When the calculated next traffic is greater than or equal to a predetermined upper limit, the traffic level is changed from the current value to a traffic level that tightens transmission restrictions of the terminal station, and the next traffic is less than or equal to a predetermined lower limit. A traffic level update unit that changes the level from a current value to a traffic level that weakens transmission restrictions of the terminal station;
A traffic level transmission unit that transmits the traffic level updated by the traffic level update unit to each of the terminal stations;
The terminal station
A setting information storage unit that stores setting information that is information in which a traffic level and the transmission permission probability are associated with each other;
A traffic level storage unit for receiving and storing a traffic level transmitted from the radio base station;
A terminal station transmitter for transmitting data to the radio base station;
When transmitting data from the terminal station transmission unit, the transmission permission probability corresponding to the traffic level stored in the traffic level storage unit is read, and transmission from the terminal station transmission unit is permitted according to the read transmission permission probability A transmission determination unit to perform,
A wireless communication system comprising:
端末局の送信許可確率の値を、前記端末局と通信を行う基地局装置が複数のトラヒックレベルに応じて決定する無線通信システムにおける無線基地局のトラヒックレベル決定方法であって、
前記無線基地局のグループ管理部が、
自身の配下の端末局を所定時間内にアクセスまたは在圏が確認された端末局のグループである第1のグループと所定時間内にアクセスまたは在圏が確認されていない端末局のグループである第2のグループとに分類し、
前記無線基地局のトラヒック量予測部が、
前記第1のグループに属する端末局により発生するトラヒック量と前記第2のグループに属する端末局により発生するトラヒック量とをそれぞれ予測し、
前記無線基地局の算出部が、
得られた予測トラヒック量を加重平均した値を次回トラヒックとして算出し、
前記無線基地局のトラヒックレベル更新部が、
算出された次回トラヒックが所定の上限値以上である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を強めるトラヒックレベルに変更し、次回トラヒックが所定の下限値以下である場合に、トラヒックレベルを現状の値から端末局の送信規制を弱めるトラヒックレベルに変更し、
前記無線基地局のトラヒックレベル送信部が、
前記トラヒックレベル更新部によって更新されたトラヒックレベルを前記各端末局に送信する
ことを特徴とする無線基地局のトラヒックレベル決定方法。
A method for determining a traffic level of a radio base station in a radio communication system in which a base station apparatus that communicates with the terminal station determines a value of a transmission permission probability of a terminal station according to a plurality of traffic levels,
The group management unit of the radio base station,
A first group that is a group of terminal stations that have been accessed or have been confirmed within a predetermined time period for a terminal station that is under its control, and a group that is a terminal station that has not been confirmed to have been accessed or located within a predetermined time period. Into two groups,
The traffic amount prediction unit of the radio base station
Predicting the amount of traffic generated by terminal stations belonging to the first group and the amount of traffic generated by terminal stations belonging to the second group, respectively;
The calculation unit of the radio base station,
Calculate the weighted average of the obtained predicted traffic volume as the next traffic,
The traffic level update unit of the radio base station,
When the calculated next traffic is greater than or equal to a predetermined upper limit, the traffic level is changed from the current value to a traffic level that tightens transmission restrictions of the terminal station, and the next traffic is less than or equal to a predetermined lower limit. Change the level from the current value to a traffic level that weakens the terminal station transmission regulations,
The traffic level transmission unit of the radio base station,
A traffic level determination method for a radio base station, wherein the traffic level updated by the traffic level update unit is transmitted to each terminal station.
JP2010037323A 2010-02-23 2010-02-23 Radio base station, radio communication system, and radio base station traffic level determination method Active JP5378268B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010037323A JP5378268B2 (en) 2010-02-23 2010-02-23 Radio base station, radio communication system, and radio base station traffic level determination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010037323A JP5378268B2 (en) 2010-02-23 2010-02-23 Radio base station, radio communication system, and radio base station traffic level determination method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011176428A JP2011176428A (en) 2011-09-08
JP5378268B2 true JP5378268B2 (en) 2013-12-25

Family

ID=44688912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010037323A Active JP5378268B2 (en) 2010-02-23 2010-02-23 Radio base station, radio communication system, and radio base station traffic level determination method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5378268B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5644958B2 (en) * 2011-10-19 2014-12-24 富士通株式会社 Base station, core network device, and server
US9787540B2 (en) 2012-09-10 2017-10-10 Sap Se System and method for predictive network congestion control
EP2784991A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-01 NTT DoCoMo, Inc. Method and apparatus for congestion mitigation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001309036A (en) * 2000-04-20 2001-11-02 Fujitsu Ltd Communication equipment and congestion regulation control method
JP4652008B2 (en) * 2004-09-30 2011-03-16 京セラ株式会社 COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION DEVICE, AND COMMUNICATION CHANNEL USE CONTROL METHOD
JP2009303052A (en) * 2008-06-16 2009-12-24 Fujitsu Ltd Wireless base station, wireless terminal, communication control method, and wireless communication system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011176428A (en) 2011-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101786041B1 (en) Load balancing in a wireless network with multiple access points
US9055519B2 (en) Access Points selection apparatus and methods
KR101228854B1 (en) Measuring and monitoring qos in service differentiated wireless networks
CN104813699A (en) Method and system for radio service optimization using active probing over transport networks
EP1610524A1 (en) Sensor system
US20150003309A1 (en) Adaptive wireless sensor network and method of routing data in a wireless sensor network
KR20030087578A (en) Method and system for managing power consumption of a network interface module in a wireless computing device
CN101686497A (en) Cell load equalization method, and cell load evaluation method and device
WO2021205959A1 (en) Information processing device, server, information processing system, and information processing method
US20130279339A1 (en) Communication device and method
US11902820B1 (en) Adaptive physical layer interface control for a wireless local area network
CN113379993B (en) SaaS intelligent fire-fighting monitoring platform based on Internet of things technology
WO2021028063A1 (en) Predicting congestion levels in a communications network
JP2014209701A (en) Radio communication control device, radio communication control method, and program
JP5378268B2 (en) Radio base station, radio communication system, and radio base station traffic level determination method
WO2003043258A1 (en) Weighted wireless early detection
JP2009005231A (en) Communication control supporter, communication control support method, and program
KR20100056364A (en) Method for data transfer based on wireless sensor network
US20230171150A1 (en) Methods and Devices for Notification with Improved Reliability
KR20100062771A (en) End to end real-time routing method by using queue control in ubiquitous sensor network
CN113453145A (en) Method for predicting air interface state and wireless coverage equipment
US11836548B2 (en) Smart event monitoring of IoT devices using message queue
JP6450994B2 (en) Management server, communication control method, and program
Ajina et al. Cross layered network condition aware mobile-wireless multimedia sensor network routing protocol for mission critical communication
JP7459974B2 (en) Wireless communication management device, wireless communication management method, and wireless communication management program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130430

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130605

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130925

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5378268

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350