JP5413158B2 - 転送装置、通信システムおよび転送方法 - Google Patents

Description

本発明は、転送装置、通信システムおよび転送方法に関する。

特許文献１には、マクロセルおよびフェムトセルを含む移動通信システムが記載されている。特許文献１に記載の移動通信システムでは、無線通信端末が、マクロセルをカバーする大セル無線通信基地局と、フェムトセルをカバーする小セル無線通信基地局と、のいずれかを介してデータ通信を行う。

特開２００９−７７３６８号公報（図１）

特許文献１に記載の移動通信システムでは、無線通信端末からデータ要求がなされたデータを無線通信端末に転送する場合、大セル無線通信基地局および小セル無線通信基地局の両者がその無線通信端末と通信可能であっても、いずれかの基地局のみを介してデータが転送される。よって、無線通信端末へのデータ転送速度は、データ転送に使用される１つの基地局のデータ転送速度よりも、速くすることができなかった。

このため、無線端末に対するデータの転送速度の高速化を図るのが困難であるという課題があった。

本発明の目的は、上記した課題を解決する転送装置、通信システムおよび転送方法を提供することにある。

本発明の転送装置は、所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と特定転送装置を介して通信可能な制御装置に接続される転送装置であって、前記無線端末から発信されたデータ要求の無線信号を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された無線信号の信号品質を測定する測定手段と、前記測定手段での測定結果が閾値を超える場合に、前記データ要求にて要求された所定データの分配を要求する旨の分配要求を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された分配要求を、前記制御装置に送信する送信手段と、前記制御装置が前記データ要求と前記分配要求とを受信した場合に前記無線端末宛てに転送する前記所定データのうち、前記特定転送装置を介して前記無線端末に転送される一部のデータ以外の分配データを受信し、当該分配データを前記無線端末に転送する転送手段と、を含む。

本発明の通信システムは、所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と、前記無線端末からの前記データ要求を受信した場合には前記データ要求にて要求された所定データを前記無線端末宛てに転送する制御装置と、前記無線端末と前記制御装置との間をそれぞれ接続する第１および第２の転送装置と、を含む通信システムであって、前記第１の転送装置は、前記データ要求の無線信号の信号品質を測定して、前記測定結果が閾値を超える場合には分配要求を生成し、当該分配要求を前記制御装置に送信し、前記制御装置は、前記無線端末からの前記データ要求と、前記第１の転送装置からの分配要求と、を受信した場合に、前記所定データのうち一部のデータを前記第２の転送装置を介して前記無線端末に、前記一部のデータ以外の分配データを前記第１の転送装置を介して前記無線端末に転送し、前記無線端末は、前記第２の転送装置からの前記一部のデータと、前記第１の転送装置からの前記分配データと、に基づいて、前記所定データを生成する、通信システム。

本発明の転送装置における転送方法は、 所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と特定転送装置を介して通信可能な制御装置に接続される転送装置における転送方法であって、前記無線端末から発信されたデータ要求の無線信号を受信する受信ステップと、前記受信ステップにより受信された無線信号の信号品質を測定する測定ステップと、前記測定ステップでの測定結果が閾値を超える場合に、前記データ要求にて要求された所定データの分配を要求する旨の分配要求を生成する生成ステップと、前記生成ステップにより生成された分配要求を、前記制御装置に送信する送信ステップと、前記制御装置が前記データ要求と前記分配要求とを受信した場合に前記無線端末宛てに転送する前記所定データのうち、前記特定転送装置を介して前記無線端末に転送される一部のデータ以外の分配データを受信し、当該分配データを前記無線端末に転送する転送ステップと、を含む。

本発明の通信システムにおける転送方法は、所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と、前記無線端末からの前記データ要求を受信した場合には前記データ要求にて要求された所定データを前記無線端末宛てに転送する制御装置と、前記無線端末と前記制御装置との間をそれぞれ接続する第１および第２の転送装置と、を含む通信システムにおける転送方法であって、前記第１の転送装置が、前記データ要求の無線信号の信号品質を測定して、前記測定結果が閾値を超える場合には分配要求を生成し、当該分配要求を前記制御装置に送信する分配要求ステップと、前記制御装置が、前記無線端末からの前記データ要求と前記第１の転送装置からの分配要求とを受信した場合に、前記所定データのうち一部のデータを前記第２の転送装置を介して前記無線端末に、前記一部のデータ以外の分配データを前記第１の転送装置を介して前記無線端末に転送する転送ステップと、前記無線端末が、前記第２の転送装置からの前記一部のデータと、前記第１の転送装置からの前記分配データと、に基づいて、前記所定データを生成する生成ステップと、を有する。

本発明によれば、データの転送速度を向上させることが可能になる。

本発明の一実施形態における通信システムを示すブロック図である。 小型基地局４００の一構成例を示すブロック図である。 無線端末１２０から大型転送装置２００にデータ要求が発信された場合における通信システム１００の処理手順を示すシーケンスチャートである。 無線端末１２０から小型転送装置３００にデータ要求が発信された場合における通信システム１００の処理手順を示すシーケンスチャートである。 本発明の第２の実施形態における小型基地局５００を示すブロック図である。 無線端末１２０から大型転送装置２００に再送要求が発信された場合における通信システム１００の処理手順を示すシーケンスチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態における通信システムを示すブロック図である。

通信システム１００は、ネットワーク制御部１１０と、無線端末１２０と、公衆網１３０と、大型転送装置２００と、小型転送装置３００と、を備える。大型転送装置２００は、基地局制御装置２１０および基地局２２０を備える。小型転送装置３００は、回線接続部３１０および小型基地局４００を備える。

ネットワーク制御装置１１０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００により構成される無線ネットワークを制御するものである。ネットワーク制御装置１１０は、例えば、コアネットワーク（ＣＮ：Core Network）装置により実現される。ネットワーク制御装置１１０は、一般的に制御装置と呼ぶことができる。

ネットワーク制御装置１１０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００を介して、無線端末１２０と、図示していない他の無線端末と、の間の通信回線を確立するための回線制御を行う。

また、ネットワーク制御装置１１０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００を介して、無線端末１２０と、公衆網１３０に接続される通信端末と、の間の接続を行う。なお、公衆網１３０としては、例えば、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Networks）やインターネット網などが挙げられる。

また、ネットワーク制御装置１１０は、無線端末１２０から発信された、所定データ（Download Data）を要求する旨のデータ要求を、大型転送装置２００を介して受信する。また、ネットワーク制御装置１１０は、小型転送装置３００から、データ要求にて要求された所定データの分配を要求する旨の分配要求を受信する。

ネットワーク制御装置１１０は、小型基地局４００から分配要求を受信した場合には、無線端末１２０宛てに転送するデータを、大型転送装置２００および小型転送装置３００の双方に分配する。

具体的には、ネットワーク制御装置１１０は、例えば、無線端末１２０からのデータ要求を受信した場合に、公衆網１３０を介して、データ要求により特定された通信端末（例えば、配信サーバ）と接続を行う。そして、ネットワーク制御装置１１０は、その通信端末に保持されたデータ、すなわち、データ要求にて要求された要求データを受信する。

この場合において、ネットワーク制御装置１１０は、小型基地局４００から分配要求を受信した場合には、要求データのうち一部のデータを、大型転送装置２００を介して無線端末１２０に第１の分配データとして転送する。

一方、ネットワーク制御部１１０は、要求データのうち一部のデータ以外の第２の分配データ（他のデータ）を、小型転送装置３００を介して無線端末１２０に転送する。

ネットワーク制御装置１１０は、例えば、小型基地局４００からの分配要求を受信した場合には、要求データを、第１の分配データ（一部のデータ）と第２の分配データ（分配データ）とに１：１の割合で分ける。そして、ネットワーク制御装置１１０は、第１の分配データを大型転送装置２００に転送し、第２の分配データを小型転送装置３００に転送する。

なお、無線端末１２０と通信可能な小型転送装置３００が複数ある場合において、ネットワーク制御装置１１０が複数の分配要求を受信したときは、ネットワーク制御装置１１０は、例えば、その分配要求を送信した複数の小型転送装置３００および大型転送装置２００のそれぞれに、要求データを等しい割合で配分する。例えば、３つの分配要求を受信した場合には、ネットワーク制御装置１１０は、４分の１の割合により、３つの小型転送装置および１つの大型転送装置２００に要求データをそれぞれ分配する。

また、ネットワーク制御装置１１０は、小型転送装置３００からの分配要求に、一部のデータに対する他のデータ（分配データ）の割合が示されている場合には、その割合に応じて要求データを分配するようにしてもよい。

大型転送装置２００は、ネットワーク制御装置１１０と、通信範囲２０１に含まれる無線端末１２０と、の間を接続するものである。通信範囲２０１は、大型転送装置２００と無線端末１２０との間における通信可能な範囲を概念的に示すものである。なお、大型転送装置２００は、一般的に特定転送装置および第２の転送装置と呼ぶことができる。

大型転送装置２００は、ネットワーク制御装置１１０から受け付けたデータを、無線端末１２０に転送する。また、大型転送装置２００は、無線端末１２０から受け付けたデータをネットワーク制御装置１１０に転送する。

基地局制御装置２１０は、基地局２２０と、図示していない他の基地局と、を制御する基地局制御装置である。基地局制御装置２１０は、無線端末１２０と、他の無線端末または通信端末と、の間で通信を行うときに、基地局２２０とネットワーク制御装置１１０との間を接続する。なお、基地局制御装置２１０は、一般的に転送制御手段と呼ぶことができる。

基地局２２０は、通信範囲２０１内における無線端末と、基地局制御装置２１０と、の間を接続する無線基地局である。基地局２２０は、無線端末１２０との間を電波により接続する。すなわち、基地局２２０は、無線により無線端末１２０と通信を行う。

基地局２２０は、例えば、マクロセル（Macro Cell）基地局により実現することができる。基地局２２０は、一般的に第２の転送手段と呼ぶことができる。

小型転送装置３００は、ネットワーク制御装置１１０と、通信範囲３０１に含まれる無線端末１２０と、の間を接続するものである。通信範囲３０１は、小型転送装置２００と無線端末１２０との間における通信可能な範囲を概念的に示すものである。

小型転送装置３００は、ネットワーク制御装置１１０から受け付けたデータを、無線端末１２０に転送する。また、小型転送装置３００は、無線端末１２０から受け付けたデータを、ネットワーク制御装置１１０に転送する。

また、小型転送装置３００は、無線端末１２０と通信可能な場合には、データ要求にて要求されたデータの分配を要求する旨の分配要求をネットワーク制御装置１１０に送信する。

すなわち、小型転送装置３００は、無線端末１２０から大型転送装置２００に送信されたデータ要求の無線信号を受信すると、その無線信号の信号品質を測定して、測定結果が品質閾値を超える場合には分配要求を生成する。そして、小型転送装置３００は、その分配要求をネットワーク制御装置１１０に送信する。なお、小型転送装置３００は、一般的に第１の転送装置と呼ぶことができる。

回線接続部３１０は、ネットワーク制御装置１１０と小型基地局４００との間を接続するものである。回線接続部３１０は、例えば、小型基地局４００との間を、ＡＤＳL（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線を介して接続する。

小型基地局４００は、通信範囲３０１内における無線端末とネットワーク制御装置１１０との間を、回線接続部３１０を介して接続する無線基地局である。小型基地局４００は、例えば、フェムトセル（Femto Cell）基地局、すなわち、超小型基地局により実現することができる。このときの通信範囲３０１は、例えば、半径十メートル程度の範囲である。

本実施形態では、小型基地局４００は、通信範囲２０１内に位置するため、無線端末１２０から基地局２２０に発信された無線信号を受信する。小型基地局４００は、例えば、無線端末１２０から基地局２２０に発信されたデータ要求の無線信号を受信した場合には、その無線信号の品質を測定する。

また、小型基地局４００は、無線端末１２０から発信された無線信号がデータ要求である場合には、その測定結果が品質閾値を超えるときに分配要求を、回線接続部３１０を介してネットワーク制御装置１１０に送信する。

一方、小型基地局４００は、無線端末１２０から発信された無線信号がデータ要求でない場合には、分配要求の送信を抑制する。

無線端末１２０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００を介して、他の無線端末または通信端末と通信を行う無線端末（ＵＥ：User Equipment）である。本実施形態では、無線端末１２０は、両方の通信範囲１２１および２０１内に存在することを想定している。

無線端末１２０は、例えば、通話を行うための発呼要求を発信することによって、他の無線端末と双方向通信を行う。

また、無線端末１２０は、例えば、所定データを要求する旨のデータ要求を、無線信号として大型転送装置２００における基地局２２０に発信する。

また、無線端末１２０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００から転送された分配データをそれぞれ受信すると、これらの分配データを合成する。すなわち、無線端末１２０は、基地局２２０または小型基地局４００からそれぞれ転送された分配データを組み立てることによって、データ要求先の通信端末に保持された要求データを生成する。

無線端末１２０は、例えば、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）方式やＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式などにより、基地局２２０または小型基地局４００と通信を行う携帯電話によって実現される。

図２は、小型基地局４００の一構成例を示すブロック図である。小型基地局４００は、端末信号転送部４１０および分配データ転送部４２０を備える。

端末信号転送部４１０は、無線端末１２０から発信された無線信号を受信して、その受信信号を、信号線３１９を介して回線接続部３１０に転送するものである。端末信号転送部４１０は、端末信号受信部４１１と、信号測定部４１３と、分配要求生成部４１４と、データ処理部４１５と、を備える。

端末信号受信部４１１は、無線端末１２０から発信されたデータ要求の無線信号を受信する受信手段である。端末信号受信部４１１は、アンテナ４０１およびＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換部４１２を備える。

アンテナ４０１は、無線端末１２０から発信された無線信号を電気信号に変換する受信アンテナである。アンテナ４０１は、Ａ／Ｄ変換部４１２および信号測定部４１３に接続される。

Ａ／Ｄ変換部４１２は、アンテナ４０１に生じる電気信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換部４１２は、その変換したデジタル信号をデータ処理部４１５に供給する。

信号測定部４１３は、無線端末１２０と小型基地局４００との間の通信回線の品質を測定するものである。信号測定部４１３は、端末信号受信部４１１から出力された受信信号の信号品質を測定する。

信号測定部４１３は、例えば、信号品質として、受信信号強度（ＲＳＳＩ： Received Signal Strength Indicator）または希望波受信電力（ＲＳＣＰ：Received Signal Code Power）を測定する。または、信号測定部４１３は、信号品質として、共通パイロットチャンネル（ＣＰＩＣＨ：Common Pilot CHannel）の１チャンネルあたりのエネルギー対帯域内受信電力密度比（Ec/No）を測定する。

また、信号測定部４１３は、その測定結果を分配要求生成部４１４に供給する。なお、信号測定部４１３は、一般的に測定手段と呼ぶことができる。

分配要求生成部４１４は、無線端末１２０と通信可能である場合には分配要求を生成するものである。分配要求生成部４１４は、信号測定部４１３の測定結果に基づいて、分配要求を生成する。

分配要求生成部４１４は、例えば、信号測定部４１３による測定結果である測定値と、無線端末１２０と小型基地局４００との間における通信の可否を判断するための品質閾値と、に基づいて、分配要求を生成するか否かを判断する。この例において、分配要求生成部４１４は、信号測定部４１３での測定結果が品質閾値を超える場合には分配要求を生成し、測定値が品質閾値以下である場合には分配要求の生成を抑制する。

また、分配要求生成部４１４は、例えば、大型転送装置２００が転送する一部のデータに対する小型転送装置３００が転送する他のデータの割合を示す分配要求を生成するようにしてもよい。

この場合において、分配要求生成部４１４は、データ要求の受信信号の信号品質が高いほど、第１の分配データ（一部のデータ）に対する第２の分配データ（他のデータ）の割合（以下、「分配割合」と称する）を示す分配要求を高くする。

分配要求生成部４１４は、例えば、複数の品質閾値の各々に対応する分配割合を示す対応表を保持しておき、その測定結果と、複数の品質閾値とに基づいて、分配割合を設定する。これにより、小型転送装置３００から無線端末１２０に転送される第２の分配データの誤り率の増加を抑制することができる。

また、分配要求生成部４１４は、その分配要求をデータ処理部４１５に供給する。なお、分配要求生成部４１４は、一般的に生成手段と呼ぶことができる。

データ処理部４１５は、端末信号受信部４１１から供給された信号に対しデータ処理を施すものである。データ処理部４１５は、例えば、端末信号受信部４１１からの信号を復調して、その復調信号を、回線接続部３１０に伝送するための信号に変換する。

また、データ処理部４１５は、分配要求生成部４１４により生成された分配要求を、回線接続部３１０を介してネットワーク制御装置１１０に送信する。具体的には、データ処理部４１５は、端末信号処理部４１１からの信号がデータ要求であるか否かを判断する。

そして、データ処理部４１５は、端末信号処理部４１１からの信号がデータ要求である場合に、分配要求生成部４１４から分配要求を受け付けると、その分配要求を、信号線３１９を介して回線接続部３１０に送信する。

一方、データ処理部４１５は、端末信号処理部４１１からの信号がデータ要求でない場合には、分配要求生成部４１４から分配要求を受け付けても、その分配要求の送信を抑制する。なお、データ処理部４１５は、一般的に送信手段と呼ぶことができる。

分配データ転送部４２０は、ネットワーク制御装置１１０から送信された第２の分配データを、無線端末１２０に転送するものである。分配データ転送部４２０は、一般的に転送手段と呼ぶことができる。

分配データ転送部４２０は、ネットワーク制御装置１１０がデータ要求と分配要求とを受信した場合に無線端末１２０宛てに転送する要求データのうち、大型転送装置３００を介して無線端末１２０に転送される一部のデータ以外の第２の分配データを受信する。

また、分配データ転送部４２０は、その第２の分配データを無線端末１２０に転送する。分配データ転送部４２０は、データ処理部４２１および無線信号送信部４２２を備える。

データ処理部４２１は、ネットワーク制御装置１１０から信号線３１９を介して送信される第２の分配データに対しデータ処理を施すものである。データ処理部４２１は、そのデータ処理が施されたデータを無線信号送信部４２２に供給する。

無線信号送信部４２２は、データ処理部４２１から供給されたデータを、無線信号として無線端末１２０に発信するものである。無線信号送信部４２２は、アンテナ４０２およびＤ／Ａ（Digital to Analog）変換部４２３を備える。

Ｄ／Ａ変換部４２３は、データ処理部４２１から供給されるデジタル信号を、アナログ信号に変換するものである。無線信号送信部４２２は、その変換した信号を、アンテナ４０２を介して送信する。

アンテナ４０２は、Ｄ／Ａ変換部４２３から供給される電気信号を無線信号に変換する送信アンテナである。なお、アンテナ４０２は、アンテナ４０１と共用するようにしてもよい。

次に、無線端末１２０からデータ要求が発信された場合における通信システム１００の動作について説明する。

図３は、無線端末１２０からデータ要求が発信されたときに、小型転送装置３００から分配要求が送信された場合における通信システム１００の処理手順例を示すシーケンスチャートである。

まず、無線端末１２０から大型転送装置２００に、データ要求が無線信号により発信される（７１１）。次に、大型転送装置２００は、無線端末１２０からデータ要求を受け付けると、そのデータ要求をネットワーク制御装置１１０に転送する（７１２）。

このとき、小型転送装置３００は、無線端末１２０から発信されたデータ要求の無線信号を受信して、その受信信号を測定する（７２１）。そして、小型転送装置３００は、測定結果が品質閾値を超える場合、分配要求をネットワーク制御部１１０に送信する（７２２）。

また、ネットワーク制御装置１１０は、大型転送装置２００からデータ要求を受信すると、そのデータ要求により特定される要求データを取得する。この後、ネットワーク制御装置１１０は、小型転送装置３００から分配要求を受信すると、要求データの分配を行う（７３１）。

続いて、ネットワーク制御装置１１０は、要求データのうち一部のデータを第１の分配データとして大型転送装置２００に送信し、他のデータを第２の分配データとして小型転送装置３００に送信する（７３１）
次に、大型転送装置２００は、ネットワーク制御装置１１０から送信された第２の分配データを無線端末１２０に転送する（７３２）。一方、小型転送装置３００は、ネットワーク制御装置１１０から転送された第２の分配データを無線端末１２０に転送する（７３３）。

無線端末１２０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００からそれぞれ転送された第１および第２の分配データを合成することによって、データ要求にて要求されたデータを受信する。

なお、本実施形態では、無線端末１２０からデータ要求を、大型転送装置２００を介してネットワーク制御装置１１０に送信する例について説明したが、データ要求を、小型転送装置３００を介して送信するようにしてもよい。ここで、小型転送装置３００を介して、無線端末１２０からデータ要求を転送する例について次図を参照して簡単に説明する。

図４は、無線端末１２０からデータ要求が小型転送装置３００を介してネットワーク制御装置１１０に送信されたときに、分配要求が送信された場合における通信システム１００の処理手順例を示すシーケンスチャートである。

この例では、処理７２１から７２３および７３１から７３４は、図３に示したものと同様であるため、図３と同一符号を付してここでの説明を省略する。

まず、無線端末１２０から小型転送装置３００にデータ要求が無線信号により発信される（８１１）。次に、小型転送装置３００は、無線端末１２０からデータ要求を受け付けると、そのデータ要求をネットワーク制御装置１１０に転送する（８１２）。

第１の実施形態によれば、小型転送装置３００は、信号測定部４１３が、無線端末１２０から発信された無線信号の品質を測定することによって、無線端末１２０との間の通信状態を判断することができる。

また、第１の実施形態における小型転送装置３００では、さらに分配要求生成部４１４が、信号測定部４１３からの測定結果に基づいて分配要求の生成の可否を判断することによって、無線端末１２０と通信可能であるときに分配要求を生成することができる。

すなわち、第１の実施形態では、小型転送装置３００が、分配要求をネットワーク制御装置１１０に送信することによって、データ要求にて要求された要求データの分配をネットワーク制御装置１１０に指示することができる。

また、第１の実施形態では、さらにネットワーク制御装置１１０が、小型転送装置３００からの分配要求に基づいて、無線端末１２０から要求された要求データを小型転送装置３００および大型転送装置２００に分配する。

これにより、通信システム１００は、データ要求に示された要求データを、２つの伝送路を通じて転送することができるため、その要求データに対する転送速度を高速化することができる。すなわち、２つのシステムである小型転送装置３００および大型転送装置２００を有効に活用することによって、単一システムに比べて転送速度を向上させることができる。

さらに、ネットワーク制御装置１００が、互いに異なる第１および第２の分配データを小型転送装置３００および大型転送装置２００に送信することによって、重複するデータの送信に起因するネットワークの輻輳を抑制することができる。

また、第１の実施形態では、分配要求生成部４１４が、信号測定部４１３による測定結果に示された信号品質が高いほど、大型転送装置２００が転送する一部のデータに対する、小型転送装置３００が転送する他のデータの割合を、高く設定する。

これにより、通信システム１００は、小型転送装置３００から無線端末１２０に発信される第２の分配データの誤り率が低いときに、第２の分配データの転送量を増大させることができる。このため、無線端末１２０と小型転送装置３００との間で行われる再送処理による転送速度の低下を低減することができる。

また、第１の実施形態における小型転送装置３００では、データ処理部４１５が、無線端末１２０から発信された無線信号がデータ要求である場合に分配要求を送信する。これにより、小型転送装置３００は、無線端末１２０からデータ要求が発信されたときの無線端末１２０との間の通信品質に基づく分配要求を、ネットワーク制御装置１１０に送信することができる。

すなわち、小型転送装置３００は、無線端末１２０が時間の経過とともに位置が変化する場合であっても、無線端末１２０からデータ要求が発信されたタイミングにおいて無線環境が良好なときに、分配要求を送信する。このため、小型転送装置３００は、無線端末１２０の移動状況に応じた転送要求を送信することができる。

また、第１の実施形態では、無線端末１２０が、小型転送装置３００および大型転送装置２００からそれぞれ転送された第１および第２の分配データを合成することによって、データ要求にて要求されたデータを復元することができる。

これにより、無線端末１２０は、ダウンロードに要する時間を短縮することができる。すなわち、通信システム１００は、Ｂｅｓｔ Ｅｆｆｏｒｔ型の高速転送を実現することができる。

なお、大型転送装置２００と無線端末１２０との間の通信品質が悪い場合には、無線端末１２０から再送要求が大型転送装置２００に頻繁に発信される。このため、無線端末１２０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００からそれぞれ転送される第１および第２の分配データを、本来の要求データに復元するのに長時間を要することが考えられる。

そこで、大型転送装置２００と無線端末１２０との間の通信品質が悪い場合に、要求データの復元に要する時間の長期化を抑制するために改良を加えた第２の実施形態について、次図を参照して説明する。

図５は、本発明の第２の実施形態における小型基地局の一構成例を示すブロック図である。小型基地局５００は、図２に示した小型基地局４００の構成に加えて、基地局データ取得部５１０および再送処理部５２０を備える。図５には、便宜上、基地局データ取得部５１０および再送処理部５２０のみが示されている。

基地局データ取得部５１０は、基地局信号受信部５１１と、データ処理部５１３と、基地局データ保持部５１４と、を備える。再送処理部５２０は、端末信号受信部５２１と、再送要求判定部５２３と、再送要求処理部５２４と、無線信号送信部５２５と、を備える。

第２の実施形態では、無線端末１２０が大型転送装置２００から転送された第１の分配データを正常に受信できないため、その受信できない第１の分配データに対する再送要求が無線端末１２０から発信される場合を想定している。

基地局データ取得部５１０は、大型転送装置２００から無線端末１２０に転送された第１の分配データ（一部のデータ）を取得して、その取得された第１の分配データを保持するものである。基地局データ取得部５１０は、一般的に保持手段と呼ぶことができる。

基地局信号受信部５１１は、基地局２２０から無線端末１２０に転送された無線信号を受信するものである。基地局信号受信部５１１は、アンテナ４０３およびＡ／Ｄ変換部５１２を備える。

アンテナ４０３は、大型転送装置２００から発信された無線信号を電気信号に変換する受信アンテナである。アンテナ４０３は、Ａ／Ｄ変換部４１２および信号測定部４１３に接続される。なお、アンテナ４０３は、アンテナ４０１および４０２と共用するようにしてもよい。

Ａ／Ｄ変換部５１２は、アンテナ４０３に生じる電気信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換部５１２は、その変換したデジタル信号をデータ処理部５１４に供給する。

データ処理部５１３は、基地局信号受信部５１１から供給されたデジタル信号に対しデータ処理を施すものである。データ処理部５１３は、基地局信号受信部５１１からの受信信号が第１の分配データである場合には、その第１の分配データを、基地局データ保持部５１４に保持する。一方、データ処理部５１３は、基地局信号受信部５１１からの信号が第１の分配データでない場合には、そのデータを廃棄する。

基地局データ保持部５１４は、大型転送装置２００から無線端末１２０に転送された第１の分配データを保持するメモリである。基地局データ保持部５１４は、その保持された第１の分配データを再送要求処理部５２４に出力する。

再送処理部５２０は、無線端末１２０から大型転送装置２００に発信された再送要求を受信すると、基地局データ取得部５１０に保持されたデータを、無線端末１２０に発信するための再送処理を行うものである。再送処理部５２０は、一般的に再送処理手段と呼ぶことができる。

端末信号受信部５２１は、無線端末１２０から発信された無線信号を受信するものである。端末信号受信部５２１は、アンテナ４０４およびＡ／Ｄ変換部５２２を備える。

アンテナ４０３は、無線端末１２０から大型転送装置２００に発信された無線信号を電気信号に変換する受信アンテナである。アンテナ４０３は、Ａ／Ｄ変換部５２２に接続される。なお、アンテナ４０３は、アンテナ４０１から４０３と共用するようにしてもよい。

Ａ／Ｄ変換部５２２は、アンテナ４０４に生じる電気信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。Ａ／Ｄ変換部５２２は、その変換したデジタル信号を再送要求判定部５２３に供給する。

再送要求判定部５２３は、無線端末１２０から大型転送装置２００に発信された再送要求に基づいて再送処理の実行を指示するものである。再送要求判定部５２３は、Ａ／Ｄ変換部５２２から供給される信号が再送要求であるか否かを判定する。

そして、再送要求判定部５２３は、Ａ／Ｄ変換部５２２から供給された信号が無線端末１２０からの再送要求である場合には、その再送要求に示された再送情報を、再送要求処理部５２４に供給する。

一方、再送要求判定部５２３は、Ａ／Ｄ変換部５２２から供給された信号が無線端末１２０からの再送要求でない場合には、その信号を破棄する。

再送要求処理部５２４は、再送要求判定部５２３から再送情報信が供給されると、基地局データ保持部５１４に保持された第１の分配データを無線端末１２０に送信するための再送処理を行うものである。

再送要求処理部５２４は、再送要求判定部５２３から再送情報信を受け付けると、基地局データ保持部５１４を参照し、その再送情報に示された第１の分配データを特定する。また、再送要求処理部５２４は、その特定された第１の分配データを無線端末１２０に送信するための再送処理を実行する。また、再送要求処理部５２４は、その再送処理が施されたデータを無線信号送信部５２５に供給する。

無線信号送信部５２５は、再送要求処理部５２４から供給される第１の分配データを、無線信号として無線端末１２０に発信するものである。無線信号送信部５２５は、アンテナ４０５およびＤ／Ａ変換部５２６を備える。

Ｄ／Ａ変換部５２６は、再送要求処理部５２４から供給される第１の分配データであるデジタル信号を、アナログ信号に変換するものである。無線信号送信部４２２は、その変換した信号を、アンテナ４０５を介して送信する。

アンテナ４０５は、Ｄ／Ａ変換部５２６から供給される電気信号を無線信号に変換する送信アンテナである。なお、アンテナ４０５は、アンテナ４０１から４０４と共用するようにしてもよい。

次に、第２の実施形態における小型基地局４００を備える通信システム１００の動作について説明する。

図６は、無線端末１２０から大型転送装置２００に再送要求が発信された場合における通信システム１００の処理手順例を示すシーケンスチャートである。

この例では、処理７１１および７１２、７２１から７２３ならびに７３１から７３４は、図３に示した処理と同様であるため、図３と同一符号を付してここでの説明を省略する。

処理７３２および７３２において大型転送装置２００および小型転送装置３００から第１および第２の分配データがそれぞれ無線端末１２０に転送された後に、小型転送装置３００は、大型転送装置２００から無線端末１２０に転送された第１の分配データを受信する。そして、小型転送装置３００は、その第１の分配データを基地局データ保持部５１４に保持する（７５１）。

次に、無線端末１２０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００から転送された第１および第２の分配データを受信する。このとき、無線端末１２０は、大型転送装置２００と無線端末１２０との間の通信品質が悪いため、大型転送装置２００からの第１の分配データを正確に復号できない（７５２）。

このため、無線端末１２０は、復号できなかった部分の第１の分配データに対する再送要求を、大型転送装置２００に発信する（７５３）。このとき、小型転送装置３００は、無線端末１２０から大型転送装置２００に発信された再送要求を受信する（７５４）。そして、小型転送装置３００は、その再送要求に基づいて、基地局データ保持部５１４に保持された第１の分配データを、無線端末１２０に送信する。

この後、無線端末１２０は、再送要求に基づく第２の分配データを正確に復号することによって、本来の要求データを復元する（７３４）。

第２の実施形態によれば、基地局データ取得部５１０が、大型転送装置２００から無線端末１２０に転送された第１の分配データを保持する。さらに、再送処理部５２０が、無線端末１２０から大型転送装置２００に発信された再送要求を受信すると、基地局データ取得部５１０に保持された第１の分配データを、無線端末１２０に発信する。

これにより、通信システム１００は、大型転送装置２００と無線端末１２０との間の通信品質が悪いため、無線端末１２０が、大型転送装置２００からの第１の分配データを正確に復号できない場合には、その第１の分配データを、無線端末１２０と通信可能な小型転送装置３００から再送させることができる。

このため、通信システム１００は、無線端末１２０と大型転送装置２００との間の通信劣化に伴う、無線端末１２０による再送処理の実行回数を低減することができるため、要求データの復元に要する時間を短縮することができる。

さらに、大型転送装置２００と無線端末１２０と間の再送処理の繰り返しに伴う、大型転送装置２００の無線ネットワークの輻輳を抑制することができる。すなわち、通信システム１００における転送速度の低下を抑制することができる。

なお、無線端末１２０と、大型転送装置２００および小型転送装置３００と、の両者の通信品質が悪い場合には、ネットワーク制御装置１１０から同一の要求データを、大型転送装置２００および小型転送装置３００にそれぞれ送信するようにしてもよい。

この場合、小型転送装置３００は、例えば、無線端末１２０からの大型転送装置２００および小型転送装置３００自体に対する両者の再送要求回数をカウントする。そして、小型転送装置３００は、その両者の再送要求回数が、予め定められた再送閾値を超えたときに、ネットワーク制御装置１１０に通信劣化情報を送信する。これにより、ネットワーク制御装置１１０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００との両者に同一の要求データを送信する。

また、通信範囲２０１以外の他の通信範囲における無線端末１２０からデータ要求を発信した場合において、ネットワークの輻輳や通信品質の劣化などによって、そのデータ要求にて要求された要求データを、無線端末１２０が受信できないことも想定される。

この場合、小型転送装置３００がアクセス制限機能を有するものであるときは、受信できなかった要求データを、ネットワーク制御装置１１０から基地局データ取得部５１０に転送しておく。そして、無線端末１２０が通信範囲３０１内に移動した際に、再送処理部５２０が、基地局データ取得部５１０に保持された要求データを、無線端末１２０に送信するようにしてもよい。

なお、第１および第２の実施形態では、無線端末１２０と通信可能な小型転送装置３００が１つである例につて説明したが、通信端末１２０と通信可能な小型転送装置３００が複数ある場合にも適用することができる。この場合、要求データを転送することができる小型転送装置３００が増加するため、無線端末１２０への要求データの転送速度をさらに向上させることができる。

また、第１および第２の実施形態では、ネットワーク制御装置１１０から無線端末１２０に要求データを転送する例について説明したが、無線端末１２０からネットワーク制御装置１１０に要求データを転送する場合にも適用することができる。

この場合、ネットワーク制御装置１１０は、公衆網１３０に接続された通信端末から無線端末１２０に保持されたデータの転送を要求するデータ要求を受け付けると、例えば、大型転送装置２００を介して無線端末１２０にデータ要求を発信する。

このとき、小型転送装置３００は、大型転送装置２００から無線端末１２０に発信されたデータ要求を受信して、その受信信号の品質を測定する。そして、小型転送装置３００は、その測定結果が品質閾値を超える場合には、分配要求を無線端末１２０に送信する。

無線端末１２０は、大型転送装置２００からのデータ要求により要求データを特定する。また、無線端末１２０は、小型転送装置３００からの分配要求に基づいて、要求データのうち一部のデータを大型転送装置２００に、他のデータを小型転送装置３００にそれぞれ分配する。

そして、ネットワーク制御装置１１０は、大型転送装置２００および小型転送装置３００からそれぞれ送信された分配データを合成して、その合成された本来の要求データを、データ要求の送信元の通信端末に転送する。

これにより、無線端末１２０からネットワーク制御装置１１０に要求データを転送する場合であっても、通信システム１００におけるデータの転送速度を向上させることができる。なお、この場合、無線端末１２０には、要求データを分配する分配機能と、ネットワーク制御装置１１０には、分配データを合成する合成機能と、小型転送装置３００には、大型転送装置２００から無線端末１２０に発信されたデータ要求を受信する受信機能とが必要となる。

なお、上記各本実施形態は、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）の規定による通信システム、および、ＧＭＳ（Global System for Mobile Communications）の規定による通信システムに適用するようにしてもよい。

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

１００ 通信システム
１１０ ネットワーク制御装置
１２０ 無線端末
２００ 大型転送装置
２１０ 基地局制御装置
２２０ 基地局
３００ 小型転送装置
３１０ 回線接続部
４００、５００ 小型基地局
４０１〜４０４ アンテナ
４１１、５２１ 端末信号受信部
４１２、５１２、５２２ Ａ／Ｄ変換部
４１３ 信号測定部
４１４ 分配要求生成部
４１５、４２１、５１３ データ処理部
４２２、５２５ 無線信号送信部
４２３、５２６ Ｄ／Ａ変換部
５１０ 基地局データ取得部
５１１ 基地局信号受信部
５１４ 基地局データ保持部
５２０ 再送処理部
５２３ 再送要求判定部
５２４ 再送要求処理部

Claims (11)

1. 所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と特定転送装置を介して通信可能な制御装置に接続される転送装置であって、
   前記無線端末から当該転送装置または前記特定転送装置を介して前記制御装置へ発信されたデータ要求の無線信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段により受信された無線信号の信号品質を測定する測定手段と、
   前記測定手段での測定結果が閾値を超える場合に、前記データ要求にて要求された所定データの分配を要求する旨の分配要求を生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成された分配要求を、前記制御装置に送信する送信手段と、
   前記制御装置が前記データ要求と前記分配要求とを受信した場合に前記無線端末宛てに転送する前記所定データのうち、前記特定転送装置を介して前記無線端末に転送される一部のデータ以外の分配データを前記制御装置から受信し、当該分配データを前記無線端末に転送する転送手段と、を含む転送装置。
2. 請求項１に記載の転送装置において、
   前記特定転送装置から前記無線端末に転送された前記一部のデータを保持する保持手段と、
   前記無線端末から前記特定転送装置に発信された再送要求を受信すると、前記保持手段に保持されたデータを前記無線端末に送信するための再送処理を行う再送処理手段と、をさらに含む、転送装置。
3. 請求項１または２に記載の転送装置において、
   前記生成手段は、前記測定結果に示される信号品質が高いほど前記一部のデータに対する前記分配データの割合を高く設定し、当該割合を前記分配要求として生成する、転送装置。
4. 所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と、前記無線端末からの前記データ要求を受信した場合には前記データ要求にて要求された所定データを前記無線端末宛てに転送する制御装置と、前記無線端末と前記制御装置との間をそれぞれ接続する第１および第２の転送装置と、を含む通信システムにおいて、
   前記第１の転送装置は、前記無線端末から当該第１の転送装置または前記第２の転送装置を介して前記制御装置へ発信された前記データ要求の無線信号の信号品質を測定して、前記測定結果が閾値を超える場合には分配要求を生成し、当該分配要求を前記制御装置に送信し、
   前記制御装置は、前記無線端末からの前記データ要求と、前記第１の転送装置からの分配要求と、を受信した場合に、前記所定データのうち一部のデータを前記第２の転送装置を介して前記無線端末に、前記一部のデータ以外の分配データを前記第１の転送装置を介して前記無線端末に転送し、
   前記無線端末は、前記第２の転送装置からの前記一部のデータと、前記第１の転送装置からの前記分配データと、に基づいて、前記所定データを生成する、通信システム。
5. 請求項４に記載の通信システムにおいて、
   前記無線端末は、前記第２の転送装置から前記一部のデータを受信できない場合には前記第２の転送装置に再送要求を発信し、
   前記第１の転送装置は、
   前記第２の転送装置から前記無線端末に転送された前記一部のデータを保持する保持手段と、
   前記無線端末から前記第２の転送装置に発信された前記再送要求を受信すると、前記保持手段に保持されたデータを前記無線端末に送信するための再送処理を行う再送処理手段と、をさらに有する、通信システム。
6. 請求項４または５に記載の通信システムにおいて、
   前記第１の転送装置をさらに複数有する、通信システム。
7. 請求項４から６のいずれか１項に記載の通信システムにおいて、
   前記制御装置は、コアネットワーク装置であり、
   前記第１の転送装置は、フェムトセル基地局であり、
   前記第２の転送装置は、複数の第２の転送手段と、前記複数の第２の転送手段を制御する転送制御手段と、を有し、
   前記複数の第２の転送手段の各々は、マクロセル基地局であり、
   前記転送制御手段は、基地局制御装置である、通信システム。
8. 所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と特定転送装置を介して通信可能な制御装置に接続される転送装置における転送方法であって、
   前記無線端末から当該転送装置または前記特定転送装置を介して前記制御装置へ発信されたデータ要求の無線信号を受信する受信ステップと、
   前記受信ステップにより受信された無線信号の信号品質を測定する測定ステップと、
   前記測定ステップでの測定結果が閾値を超える場合に、前記データ要求にて要求された所定データの分配を要求する旨の分配要求を生成する生成ステップと、
   前記生成ステップにより生成された分配要求を、前記制御装置に送信する送信ステップと、
   前記制御装置が前記データ要求と前記分配要求とを受信した場合に前記無線端末宛てに転送する前記所定データのうち、前記特定転送装置を介して前記無線端末に転送される一部のデータ以外の分配データを前記制御装置から受信し、当該分配データを前記無線端末に転送する転送ステップと、を含む転送方法。
9. 請求項８に記載の転送方法において、
   前記第２の転送装置から前記無線端末に転送された前記一部のデータを保持する保持ステップと、
   前記無線端末から前記第２の転送装置に発信された再送要求を受信すると、前記保持ステップにより保持されたデータを前記無線端末に送信するための再送処理を行う再送処理ステップと、をさらに含む、転送方法。
10. 所定データを要求する旨のデータ要求を無線信号として発信する無線端末と、前記無線端末からの前記データ要求を受信した場合には前記データ要求にて要求された所定データを前記無線端末宛てに転送する制御装置と、前記無線端末と前記制御装置との間をそれぞれ接続する第１および第２の転送装置と、を含む通信システムにおける転送方法であって、
    前記第１の転送装置が、前記無線端末から当該第１の転送装置または前記第２の転送装置を介して前記制御装置へ発信された前記データ要求の無線信号の信号品質を測定して、前記測定結果が閾値を超える場合には分配要求を生成し、当該分配要求を前記制御装置に送信する分配要求ステップと、
    前記制御装置が、前記無線端末からの前記データ要求と、前記第１の転送装置からの分配要求と、を受信した場合に、前記所定データのうち一部のデータを前記第２の転送装置を介して前記無線端末に、前記一部のデータ以外の分配データを前記第１の転送装置を介して前記無線端末に転送する転送ステップと、
    前記無線端末が、前記第２の転送装置からの前記一部のデータと、前記第１の転送装置からの前記分配データと、に基づいて、前記所定データを生成する生成ステップと、を有する転送方法。
11. 請求項１０に記載の転送方法において、
    前記第１の転送装置が、前記第２の転送装置から前記無線端末に転送された前記一部のデータを保持する保持ステップと、
    前記無線端末が、前記第２の転送装置から前記一部のデータを受信できない場合には前記第２の転送装置に再送要求を発信する再送要求ステップと、
    前記第１の転送装置が、前記無線端末から前記第２の転送装置に発信された前記再送要求を受信すると、前記保持ステップにより保持されたデータを前記無線端末に送信するための再送処理を行う再送処理ステップと、をさらに有する転送方法。

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