JP5454367B2 - COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION METHOD, AND COMMUNICATION PROCESSING PROGRAM - Google Patents
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Description
本発明は、複数の移動局と無線伝送路を介して通信可能でありバックホール回線に接続される無線基地局を含む通信システム、通信方法および通信処理用プログラムに関する。 The present invention relates to a communication system including a radio base station that can communicate with a plurality of mobile stations via a radio transmission path and is connected to a backhaul line, a communication method, and a communication processing program.
携帯電話通信ネットワークの基地局等の無線基地局に周辺の環境に関する現象を測定するセンサが接続され、接続されたセンサが測定した結果を示すセンサデータをサーバに送信するシステムがある(例えば、特許文献1参照)。また、特許文献2には、接続された気象観測装置によって測定された結果を示すセンサデータを上位局に送信する無線基地局が記載されている。
There is a system in which a sensor for measuring a phenomenon related to the surrounding environment is connected to a wireless base station such as a base station of a cellular phone communication network, and sensor data indicating a result measured by the connected sensor is transmitted to a server (for example, a patent) Reference 1).
図5は、無線基地局によって送信される通信データおよびセンサデータのデータ量の推移を示す説明図である。図5に示す例では、本来の通信データ(図5において横線で示すデータ量のデータ)に加えて、2種類のセンサデータ(図5において斜線で示すデータ量のデータおよび網掛けで示すデータ量のデータ)とが1つの伝送路で送信される。そして、通信データおよびセンサデータを送信するシステムでは、一般に、図5に示すように、伝送路の伝送容量に対して、一方のセンサデータを送信するためのデータ転送容量(単位時間あたりに伝送されるデータ量)の上限値R2および他方のセンサデータを送信するためのデータ転送容量の上限値R3が予め設定されている。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing changes in the amount of communication data and sensor data transmitted by the radio base station. In the example shown in FIG. 5, in addition to the original communication data (data having a horizontal line in FIG. 5), two types of sensor data (data having a diagonal line in FIG. 5 and data having a hatched data) Are transmitted through one transmission line. In a system for transmitting communication data and sensor data, generally, as shown in FIG. 5, the data transfer capacity (transmitted per unit time) for transmitting one sensor data with respect to the transmission capacity of the transmission path. that the upper limit value R 3 of the data transfer capacity for transmitting the upper limit value R 2 and the other sensor data in the data amount) is set in advance.
センサデータを送信するためのデータ転送容量の上限値R2,R3が予め設定されているシステムでは、予め設定されたデータ上限値を超えたデータ(図5に示す例では上限値R3を超える量のセンサデータ)が発生したときに、通信データを送信するためのデータ転送容量が少ないときでも、センサデータの送信に対して上限値を超えるデータ転送容量は割り当てられない。 In a system in which the upper limit values R 2 and R 3 of the data transfer capacity for transmitting sensor data are set in advance, data exceeding the preset data upper limit value (in the example shown in FIG. 5, the upper limit value R 3 is set). Even when the data transfer capacity for transmitting the communication data is small when an excessive amount of sensor data) is generated, the data transfer capacity exceeding the upper limit is not allocated to the transmission of the sensor data.
なお、特許文献3には、移動局との通信のトラヒック量が所定の閾値以下である場合に通信速度を速い速度に変更する方法が記載されているが、特許文献3に記載されている方法を特許文献1に記載されているアクセスポイントや特許文献2に記載されている無線基地局に適用した場合であっても、上述した問題を解決することはできない。特許文献3に記載された発明では、上記の通信データについてのデータ転送容量の割当制御を行っているだけで、通信データ以外のデータについてのデータ転送容量の割り当てに関して何等考慮されていないからである。
Note that Patent Document 3 describes a method of changing the communication speed to a higher speed when the traffic volume of communication with the mobile station is equal to or less than a predetermined threshold. However, the method described in Patent Document 3 is described. Even if it is applied to the access point described in
そこで、本発明は、通信データとともにセンサデータを送信する場合に、センサデータの送信効率を向上させることができる通信システム、通信方法および通信処理用プログラムを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a communication system, a communication method, and a communication processing program capable of improving the transmission efficiency of sensor data when transmitting sensor data together with communication data.
本発明による通信システムは、複数の移動局と無線伝送路を介して通信可能でありバックホール回線に接続される無線基地局を含む通信システムであって、無線基地局は、周囲の現象を観測して得られた観測結果をセンサデータとして受信するセンサデータ受信手段と、バックホール回線を介して移動局からの通信データとセンサデータ受信手段が受信したセンサデータとをコアネットワーク側に送信するデータ送信手段と、移動局からの通信データのデータ量に応じて通信データにもとづくデータ転送容量を決定する通信データ転送容量決定手段と、バックホール回線の伝送容量と移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量との差を上限にして、センサデータ受信手段が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定する容量割当手段とを備えたことを特徴とする。 A communication system according to the present invention includes a radio base station that can communicate with a plurality of mobile stations via a radio transmission line and is connected to a backhaul line. The radio base station observes surrounding phenomena. Data receiving means for receiving the observation results obtained as sensor data, and data for transmitting communication data from the mobile station and sensor data received by the sensor data receiving means to the core network via the backhaul line Transmitting means, communication data transfer capacity determining means for determining data transfer capacity based on communication data in accordance with the amount of communication data from the mobile station, data based on transmission capacity of the backhaul line and communication data from the mobile station Determine the data transfer capacity based on the sensor data received by the sensor data receiving means, with the difference from the transfer capacity as the upper limit. Characterized in that a quantity allocation unit.
本発明による通信方法は、複数の移動局と無線伝送路を介して通信可能でありバックホール回線に接続される無線基地局で実行される通信方法であって、移動局からの通信データのデータ量に応じて、通信データにもとづくデータ転送容量を決定し、周囲の現象を観測して得られた観測結果をセンサデータとして受信し、移動局からの通信データと受信したセンサデータとをバックホール回線を介してコアネットワーク側に送信し、コアネットワーク側にデータを送信するときに、バックホール回線の伝送容量と移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量との差を上限にして、センサデータ受信手段が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定することを特徴とする。 A communication method according to the present invention is a communication method that is executed in a radio base station that can communicate with a plurality of mobile stations via a radio transmission line and is connected to a backhaul line. The data transfer capacity based on the communication data is determined according to the volume, the observation results obtained by observing surrounding phenomena are received as sensor data, and the communication data from the mobile station and the received sensor data are backhauled. When sending data to the core network side via the line and sending data to the core network side, the sensor data is limited to the difference between the transmission capacity of the backhaul line and the data transfer capacity based on the communication data from the mobile station. The data transfer capacity is determined based on the sensor data received by the receiving means.
本発明による通信処理用プログラムは、複数の移動局と無線伝送路を介して通信可能でありバックホール回線に接続される無線基地局におけるコンピュータに、移動局からの通信データのデータ量に応じて、通信データにもとづくデータ転送容量を決定する処理と、移動局からの通信データと、周囲の現象を観測して得られた観測結果としてのセンサデータとを、バックホール回線を介してコアネットワーク側に送信する際に、バックホール回線の伝送容量と移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量との差を上限にして、センサデータ受信手段が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定する処理とを実行させることを特徴とする。 The communication processing program according to the present invention is capable of communicating with a plurality of mobile stations via a wireless transmission path and is connected to a computer in a wireless base station connected to a backhaul line according to the amount of communication data from the mobile station , Processing to determine the data transfer capacity based on communication data, communication data from the mobile station, and sensor data as observation results obtained by observing surrounding phenomena via the backhaul line Processing for determining the data transfer capacity based on the sensor data received by the sensor data receiving means, with the upper limit being the difference between the transmission capacity of the backhaul line and the data transfer capacity based on the communication data from the mobile station Are executed.
本発明によれば、通信データとともにセンサデータを送信する場合に、センサデータの送信効率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when transmitting sensor data with communication data, the transmission efficiency of sensor data can be improved.
本発明による通信システムの実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明による通信システムの実施形態の構成例を示す説明図である。 An embodiment of a communication system according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of an embodiment of a communication system according to the present invention.
図1に示すように、本発明による通信システムは、測定装置1と送受信装置2とを含む。図1に示す例では、複数の測定装置1が送受信装置2に接続されている。送受信装置2は、例えば、携帯電話機である移動局3と通信データを送受信する無線基地局である。そして、送受信装置2は、通信回線または通信ネットワークであるバックホール4を介して、基幹通信ネットワーク(コアネットワーク)であるEPC(Evolved Packet Core)5に接続された他の装置(例えば、ゲートウェイ)と移動局3との通信データの送受信を中継する。また、送受信装置2は、測定装置1によって測定された結果を示すセンサデータをバックホール4を介して測定データサーバ6に送信する。なお、EPC5における装置および測定データサーバ6は、コアネットワーク側の装置に相当する。
As shown in FIG. 1, the communication system according to the present invention includes a
測定装置1は、測定部11、センサデータ蓄積部12、データ通信部13、および装置制御部14を含む。
The
測定部11は、例えば、気温や、ビデオカメラ(図示せず)によって撮影された画像にもとづく交通渋滞の有無、花粉飛散量、降雨量、火山灰の降灰量、または騒音の音量を測定し、測定結果を示すセンサデータを生成する。センサデータ蓄積部12は、測定部11が生成したセンサデータを蓄積する。装置制御部14は、センサデータ蓄積部12が蓄積したセンサデータのデータ長を示す情報を含む情報を送受信装置2に無線で送信する。データ通信部13は、センサデータ蓄積部12が蓄積したセンサデータを送受信装置2に無線で送信する。
The
送受信装置2は、無線送受信部21、無線スケジューラ22、センサスケジューラ23、統合スケジューラ24、データ処理部25、およびインタフェース部26を含む。
The transmission /
無線送受信部21は、複数の移動局3とそれぞれ通信データを送受信する。無線スケジューラ22は、移動局3から送信される通信データに応じたデータ転送容量(以下、トラヒック容量という。)である通信トラヒック容量を各移動局3との通信にそれぞれ割り当てる。センサスケジューラ23は、測定装置1から送信されるセンサデータに応じたトラヒック容量であるセンサトラヒック容量を各測定装置1との通信にそれぞれ割り当てる。統合スケジューラ24は、通信トラヒック容量とセンサデータのデータ量とにもとづいて、バックホール4における通信データのトラヒック容量とセンサデータのトラヒック容量とを決定する。
The wireless transmission /
インタフェース部26は、データ処理部25から出力されるデータを、バックホール4を介して、EPC5に接続された他の装置に送信する。また、データ処理部25は、インタフェース部26およびバックホール4を介して、各測定装置1から送信されたセンサデータを測定データサーバ6に送信する。
The
次に、図1に示す通信システムの動作について、図面を参照して説明する。図2は、図1に示す通信システムの動作を示すフローチャートである。ここでは、送受信装置2が、移動局3からの通信データをEPC5に送信し、測定装置1からのセンサデータを測定データサーバ6に送信する場合を例に説明する。また、複数の測定装置1(この例では、2つの測定装置1)が存在する場合を例にするが、1つの測定装置1に複数種類の測定部11が設けられている場合にも、以下の説明が当てはまる。さらに、通信システムにおいて測定装置1が基地局に組み込まれている構成であっても、以下の説明が当てはまる。
Next, the operation of the communication system shown in FIG. 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the communication system shown in FIG. Here, a case where the transmission /
なお、移動局3および送受信装置2は、3GPP(Third Generation Partnership Project) の規格にもとづいて動作するとして説明するが、第2世代移動通信システムや第3世代移動通信システムにおける移動局3および送受信装置2であってもよい。
Although the mobile station 3 and the transmission /
移動局3は、送受信装置2に、周期的(具体的には、例えば、3GPPの規格にもとづく1ミリ秒間隔や0.5ミリ秒間隔)にSRS(Sounding Reference Signal)を送信する。なお、SRSには、上りリンクのチャネル状態を示す情報が含まれている。
The mobile station 3 transmits SRS (Sounding Reference Signal) to the transmitting / receiving
そして、移動局3は、通信データを送信する場合に、送受信装置2にスケジューリング要求を送信する。送受信装置2の無線送受信部21は、移動局3が送信したスケジューリング要求を受信する。無線送受信部21は、移動局3が送信したスケジューリング要求に応じて、初期リソースブロック(Resource Brock)を割り当て、割り当てたリソースブロックを当該移動局3に通知する。なお、無線リソース(本例ではトラヒック容量)を分割した最小単位をリソースブロックという。
The mobile station 3 transmits a scheduling request to the transmission /
移動局3は、通知されたリソースブロックを用いて、BSR(Buffer Status Report)を無線送受信部21に送信する。なお、BSRには、移動局3がEPC5に接続された他の装置に送信しようとしている通信データのデータ長を示す情報が含まれている。無線送受信部21は、移動局3からBSRを受信する(ステップS101)。以下、無線送受信部21が移動局3から受信した、SRSおよびBSRを総称して上りチャネル情報ともいう。
The mobile station 3 transmits a BSR (Buffer Status Report) to the wireless transmission /
無線送受信部21は、移動局3から受信した上りチャネル情報を無線スケジューラ22に出力する。無線スケジューラ22は、SRSおよびBSRにもとづいて、上りリンクチャネル状態を測定し、測定結果に応じて通信トラヒック容量を割り当てる。具体的には、無線スケジューラ22は、例えば、SRSおよびBSRによって上りリンクチャネル状態が良いと判断した移動局3との通信に、SRSおよびBSRによって上りリンクチャネル状態が悪いと判断した移動局3との通信よりも多くのリソースブロックを割り当てる。
The radio transmission /
また、無線スケジューラ22は、無線送受信部21が複数の移動局3からそれぞれSRSおよびBSRを受信した場合に、各BSRによって示されるデータ長に応じて通信トラヒック容量を割り当てる。具体的には、無線スケジューラ22は、例えば、BSRによってデータ長が長いことが示されている移動局3との通信に、BSRによってデータ長が短いことが示されている移動局3との通信よりも多くのリソースブロックを割り当てる(ステップS102)。つまり、無線スケジューラ22は、移動局25からの通信データのデータ量に応じて、かつ、移動局25によって送信されたチャネル状態を示す情報も参照して、リソースブロックの割り当てを決定する。
In addition, when the radio transmission /
無線スケジューラ22は、移動局3と自送受信装置2との間の通信に割り当てた通信トラヒック容量を示す通信トラヒック容量情報を統合スケジューラ24に出力する。
The
測定装置1の装置制御部14は、送受信装置2に、周期的(具体的には、例えば、移動局3がSRSを送信する間隔と同間隔である1ミリ秒間隔や0.5ミリ秒間隔。)にスケジューリング要求を送信する。なお、複数の測定装置1が同じタイミングでスケジューリング要求を送信するように構成されていてもよいし、移動局3がSRSを送信するタイミングと同じタイミングでスケジューリング要求を送信してもよい。送受信装置2のセンサスケジューラ23は、測定装置1の装置制御部14によって送信されたスケジューリング要求を受信する。センサスケジューラ23は、測定装置1が送信したスケジューリング要求に応じて、リソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを測定装置1に通知する。なお、センサスケジューラ23は、複数の測定装置1によって送信されたスケジューリング要求を受信した場合に、複数の測定装置1にそれぞれリソースブロックを割り当て、割り当てたリソースブロックを各測定装置1に通知する。
The
測定装置1は、通知されたリソースブロックを用いて、BSRをセンサスケジューラ23に送信する。なお、BSRには、測定装置1がバックホール4に接続された測定データサーバ6に送信しようとしているセンサデータ(つまり、センサデータ蓄積部12に蓄積されているセンサデータ)のデータ長を示す情報が含まれている。つまり、測定装置1における装置制御部14は、測定部1が出力したセンサデータのデータ量を送受信装置2に申告する。センサスケジューラ23は、測定装置1からBSRを受信する(ステップS103)。
The measuring
センサスケジューラ23は、受信したBSRによって示されるデータ長に応じて、センサトラヒック容量を割り当てる。なお、センサスケジューラ23は、複数の測定装置1からBSRを受信した場合に、各測定装置1との通信に、センサトラヒック容量を仮に割り当てる。具体的には、センサスケジューラ23は、例えば、BSRによってデータ長が長いことが示されているセンサデータを送信しようとしている測定装置1との通信に、BSRによってデータ長が短いことが示されている測定装置1との通信よりも多くのリソースブロックを割り当てる(ステップS104)。
The
センサスケジューラ23は、測定装置1との通信に仮に割り当てたセンサトラヒック容量を示すセンサトラヒック容量情報を統合スケジューラ24に出力する。なお、センサスケジューラ23は、複数の測定装置1との通信にそれぞれセンサトラヒック容量を割り当てた場合に、それぞれのセンサトラヒック容量を示すセンサトラヒック容量情報をそれぞれ統合スケジューラ24に出力する。
The
なお、測定装置1と送受信装置2とが光ファイバ等の有線通信回線で接続されている場合には、ステップS103,S104の処理が行われる代わりに、以下の処理が行われる。すなわち、測定装置1のデータ通信部13は、センサデータ蓄積部12にセンサデータが蓄積された場合に、当該センサデータをデータ処理部25に送信する。データ処理部25は、データ通信部13によって送信されたセンサデータのデータ量を示すセンサトラヒック容量情報を統合スケジューラ24に出力する。
In addition, when the measuring
統合スケジューラ24は、ステップS102の処理で無線スケジューラ22が出力した通信トラヒック容量情報と、ステップS104の処理でセンサスケジューラ23が出力したセンサトラヒック容量情報とを取得する(ステップS105)。
The integrated
統合スケジューラ24は、予め決められたバックホール4の伝送容量Rから、通信トラヒック容量情報によって示される通信トラヒック容量R1を減算した値Rxを算出する。ここで、Rxは、バックホール4の伝送容量Rのうち、センサデータの送信に割り当てることができる最大の容量である最大許容センサトラヒック容量である。
The integrated
次に、統合スケジューラ24は、複数の測定装置1について、センサスケジューラ23からセンサトラヒック容量情報をそれぞれ受信した場合に、各センサトラヒック容量情報によって示されるセンサトラヒック容量の和の値が最大許容センサトラヒック容量Rx以下の値であるか否かを判断する(ステップS106)。
Next, when the integrated
例えば、センサスケジューラ23が統合スケジューラ24に、一方のセンサデータのデータ量にもとづくセンサトラヒック容量R2を示すセンサトラヒック容量情報と他方のセンサデータのデータ量にもとづくセンサトラヒック容量R3を示すセンサトラヒック容量情報とを出力した場合に、統合スケジューラ24は、R2+R3≦Rxであるか否かを判断する。R2+R3≦Rxであると判断した場合に(ステップS106のY)、統合スケジューラ24は、データ処理部25に、ステップS102の処理で無線スケジューラ22が出力した通信トラヒック容量情報と、ステップS104の処理でセンサスケジューラ23が出力したセンサトラヒック容量情報とを出力する(ステップS107)。
For example, the
統合スケジューラ24は、R2+R3≦Rxでないと判断した場合、つまりR2+R3>Rxである場合に(ステップS106のN)、統合スケジューラ24は、データ処理部25に、ステップS102の処理で無線スケジューラ22が出力した通信トラヒック容量情報と、最大許容センサトラヒック容量Rxを示す情報とを出力する(ステップS107)。この場合には、統合スケジューラ24は、最大許容センサトラヒック容量Rxを示す情報をセンサトラヒック容量情報としてデータ処理部25に出力する。つまり、統合スケジューラ24は、最大許容センサトラヒック容量Rxを、送信するセンサデータのデータ転送容量に決定する。
When the integrated
また、統合スケジューラ24は、センサデータ蓄積部12に蓄積されているセンサデータのうち、一部のセンサデータの送信を次回以降のタイミングに繰り越すための処理を行う。すなわち、統合スケジューラ24は、各センサトラヒック容量情報によって示されるセンサトラヒック容量の和の値(R2+R3)から最大許容センサトラヒック容量Rxを減算した値Ryを算出する(ステップS108)。Ryは、測定装置1が今回のタイミングで送信しようとしているセンサデータに割り当てられたセンサトラヒック容量の合計値から最大許容センサトラヒック容量を減算した値、つまり、バックホール4の伝送容量を超過しているセンサトラヒック容量の値である。具体的には、Ry=(R2+R3)−Rxで表される。
Further, the integrated
なお、値Ryが算出された場合には、次回(具体的には、例えば、今回の次に移動局3がSRSを送信するタイミングと同タイミングである今回のタイミングの1ミリ秒後や0.5ミリ秒後。)に実行されるステップS106の処理で、統合スケジューラ24は、R2+R3+RyとRxとを比較する。よって、センサデータ蓄積部12に蓄積されているセンサデータのうち、今回のタイミングで最大許容センサトラヒック容量Rxに相当するデータ量のセンサデータがデータ通信部13によって読み出されて送信され、次回以降のタイミングでRyのデータ量のセンサデータがデータ通信部13によって読みだされて送信される。
When the value R y is calculated, the next time (specifically, for example, 1 ms after the current timing, which is the same timing as the mobile station 3 transmits SRS next time or 0 In the process of step S106 executed after .5 milliseconds), the integrated
また、データ通信部13は、センサデータのデータ量を送受信装置2に送信した場合に、その送信時から次回の送信時までの間に新たに発生したセンサデータのデータ量を、次回の送信時に送受信装置2に送信する。センサデータ蓄積部12に蓄積されているセンサデータのうち一部のセンサデータの送信を次回以降のタイミングに繰り越すための処理は、Ryの値が0になるまで実行されることになる。
In addition, when the
統合スケジューラ24は、各センサトラヒック容量情報によって示されるセンサトラヒック容量の和の値にRyの値を加算した値が算出した最大許容センサトラヒック容量Rx以下の値である場合には(ステップS106のY)、ステップS107の処理で、データ処理部25に、ステップS104の処理でセンサスケジューラ23が出力した各センサトラヒック容量情報によって示されるセンサトラヒック容量の和の値を示す情報をセンサトラヒック容量情報として出力する。
If the value obtained by adding the value of Ry to the sum of the sensor traffic capacities indicated by each sensor traffic capacity information is equal to or less than the calculated maximum allowable sensor traffic capacity Rx (step S106) Y), in the process of step S107, the information indicating the sum value of the sensor traffic capacity indicated by each sensor traffic capacity information output by the
データ処理部25は、無線送受信部21を介して、例えば、移動局2にステップS107の処理で出力された通信トラヒック容量情報を送信する。また、データ処理部25は、例えば、測定装置1にステップS107の処理で出力されたセンサトラヒック容量情報を送信する。そして、データ処理部25は、移動局3からステップS107の処理で出力された通信トラヒック容量情報によって示される通信トラヒック容量の通信データを受信する。また、データ処理部25は、測定装置1のデータ通信部13からステップS107の処理で出力されたセンサトラヒック容量情報によって示されるセンサトラヒック容量のセンサデータを受信する。そして、データ処理部25は、受信した通信データとセンサデータとをインタフェース部26に出力し、インタフェース部26は、バックホール4を介して、それぞれの送信先に送信する(ステップS109)。具体的には、インタフェース部26は、通信データをEPC5に接続された他の装置に送信し、センサデータを測定データサーバ6に送信する。
The
なお、R2+R3>Rxであった場合、すなわち全てのセンサデータを送信できない場合には、統合スケジューラ24は、Rxで示されるセンサトラヒック容量を複数の測定装置1に割り振る処理を行う。その処理で、統合スケジューラ24は、予め設定されている優先度に応じてセンサトラヒック容量を割り当てる。例えば、最も優先度が高い測定装置1に対して、全てのセンサデータを送信可能なように割り当て、次位の優先度を有する測定装置1に残りのセンサトラヒック容量を割り当てる。最も優先度が高い測定装置1が蓄積しているセンサデータのデータ量が、Rxで示されるセンサトラヒック容量に相当するデータ量よりも多い場合には、その測定装置1にセンサトラヒック容量の全てが割り当てられる。
If R 2 + R 3 > R x , that is, if all sensor data cannot be transmitted, the integrated
また、本実施形態によれば、通信トラヒック容量とセンサトラヒック容量との和の値がバックホール4の伝送容量を超えた場合に、センサデータ蓄積部12に蓄積されているセンサデータのうち、一部のセンサデータの送信を次回以降のタイミングに繰り越す。しかし、通信トラヒック容量が少ないほど、最大許容センサトラヒック容量は多くなる。最大許容センサトラヒック容量は一般に時間経過に伴って変動するが、最大許容センサトラヒック容量が多くなると、センサトラヒック容量を多くすることができる。最大許容センサトラヒック容量が多くなったときに、伝送容量を超えた分のセンサデータをまとめて送信することができるので、バックホール4の伝送容量を高効率に活用することができる。
Further, according to the present embodiment, when the sum of the communication traffic capacity and the sensor traffic capacity exceeds the transmission capacity of the
なお、統合スケジューラ24が、R1+R2+R3=0であると判断した場合に、測定装置1および送受信装置2における最低限必要な箇所のみに電力を供給し、他の箇所に電力を供給しないように構成されていてもよい。そのように構成された場合には、測定装置1および送受信装置2の消費電力量を低減することができる。
When the integrated
図3は、本発明による通信システムが送信するデータのデータ量の推移を示す説明図である。図3に示すように、一のタイミングで送信される通信データのデータ量(図3において横線で示すデータ量)とセンサデータのデータ量(図3において斜線で示すデータ量および網掛けで示すデータ量)との和の値がバックホール4の伝送容量を超えた場合に、当該タイミングで送信されるように測定装置1のセンサデータ蓄積部12に蓄積されたデータの一部(図3において、空白で示されている部分のデータ)は、送信されるデータ量が少ないタイミング(図3に示す例では一のタイミングの次回のタイミング)で送信される。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the transition of the amount of data transmitted by the communication system according to the present invention. As shown in FIG. 3, the amount of communication data transmitted at one timing (data amount indicated by a horizontal line in FIG. 3) and the amount of sensor data (data amount indicated by diagonal lines in FIG. 3 and data indicated by shading) Part of the data accumulated in the sensor
なお、以上に述べた本実施形態では、通信データをセンサデータに優先して送信するように構成されていたが、要求されたQoSに応じて、統合スケジューラ24が、センサデータを通信データに優先して送信するように構成されていてもよい。
In the present embodiment described above, the communication data is configured to be transmitted with priority over the sensor data. However, according to the requested QoS, the integrated
次に、本発明の概要について説明する。図4は、本発明の概要を示すブロック図である。図4に示すように、本発明による通信システムは、バックホール回線40に接続される無線基地局30が、周囲の現象を観測して得られた観測結果をセンサデータとして受信するセンサデータ受信手段31(図1に示すデータ処理部25に相当)と、移動局からの通信データとセンサデータ受信手段31が受信したセンサデータとをバックホール回線40を介してコアネットワーク側に送信するデータ送信手段32(図1に示すインタフェース部26に相当)と、移動局からの通信データのデータ量に応じて通信データにもとづくデータ転送容量を決定する通信データ転送容量決定手段33(図1に示す無線スケジューラ22に相当)と、バックホール回線の伝送容量と通信データ転送容量決定手段33が決定したデータ転送容量との差を上限にして、センサデータ受信手段31が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定する容量割当手段34(図1に示す統合スケジューラ24に相当)とを備えている。
Next, the outline of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the present invention. As shown in FIG. 4, the communication system according to the present invention is a sensor data receiving means in which a
そのように構成された場合には、バックホール回線を用いて、本来の通信データに加えてセンサデータを送信する場合に、バックホール回線の伝送容量を効率的にセンサデータの送信に割り当てることができ、バックホール回線の伝送容量をより有効に活用することができる。 In such a configuration, when the sensor data is transmitted in addition to the original communication data using the backhaul line, the transmission capacity of the backhaul line can be efficiently allocated to the transmission of the sensor data. It is possible to use the transmission capacity of the backhaul line more effectively.
また、上記の実施の形態には、以下のような通信システムも開示されている。 Moreover, the following communication systems are also disclosed in the above embodiment.
(1)容量割当手段33が、移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量(例えば、通信トラヒック容量R1)とセンサデータ受信手段31が受信したセンサデータのデータ量との和がバックホール回線の伝送容量よりも大きい場合(例えば、R2+R3>Rxである場合)に、バックホール回線の伝送容量とデータ転送容量との差(例えば、最大許容センサトラヒック容量Rx)をセンサデータにもとづくデータ転送容量に決定するように構成されている通信システム。 (1) The sum of the data transfer capacity (for example, communication traffic capacity R 1 ) based on the communication data from the mobile station and the data amount of the sensor data received by the sensor data receiving means 31 is stored in the backhaul line. is larger than the transmission capacity of (e.g., R 2 + R 3> when it is R x), the difference between the transmission capacity and the data transfer capacity of the backhaul (e.g., maximum permissible sensor traffic capacity R x) sensor data A communication system configured to determine a data transfer capacity based on the system.
(2)容量割当手段が、所定時間(例えば、1ミリ秒隔や0.5ミリ秒)が経過する毎に、センサデータ受信手段が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定する処理を実行するように構成されている通信システム。 (2) The capacity allocating unit executes a process of determining the data transfer capacity based on the sensor data received by the sensor data receiving unit every time a predetermined time (for example, 1 millisecond interval or 0.5 millisecond) elapses. A communication system configured to:
(3)周囲の現象を観測してセンサデータを出力する測定手段(図1に示す測定部11に相当)と、測定手段が出力したセンサデータを基地局に送信するセンサデータ送信手段(図1に示すデータ通信部13に相当)と、測定手段が出力したセンサデータのデータ量を基地局に申告するデータ量申告手段(図1に示す装置制御部14に相当)とを含む測定装置(図1に示す測定装置1に相当)を備えた通信システム。
(3) Measurement means for observing surrounding phenomena and outputting sensor data (corresponding to the
(4)容量割当手段が、複数の移動局によって送信されたチャネル状態(例えば、SRSおよびBSR)を示す情報にもとづいて、移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量を決定するように構成されている通信システム。 (4) The capacity allocation means is configured to determine a data transfer capacity based on communication data from the mobile station based on information indicating channel states (for example, SRS and BSR) transmitted by a plurality of mobile stations. Communication system.
本発明を、バックホール回線に接続される無線基地局を含むシステムに適用可能である。 The present invention is applicable to a system including a radio base station connected to a backhaul line.
1 測定装置
2 送受信装置
3 移動局
4 バックホール
5 EPC
6 測定データサーバ
11 測定部
12 センサデータ蓄積部
13 データ通信部
14 装置制御部
21 無線送受信部
22 無線スケジューラ
23 センサスケジューラ
24 統合スケジューラ
25 データ処理部
26 インタフェース部
30 基地局
31 センサデータ受信手段
32 データ送信手段
33 通信データ転送容量決定手段
34 容量割当手段
40 バックホール回線
DESCRIPTION OF
6
Claims (9)
前記無線基地局は、
周囲の現象を観測して得られた観測結果をセンサデータとして受信するセンサデータ受信手段と、
前記移動局からの通信データと前記センサデータ受信手段が受信したセンサデータとを、前記バックホール回線を介してコアネットワーク側に送信するデータ送信手段と、
前記移動局からの通信データのデータ量に応じて通信データにもとづくデータ転送容量を決定する通信データ転送容量決定手段と、
前記バックホール回線の伝送容量と前記通信データ転送容量決定手段が決定したデータ転送容量との差を上限にして、前記センサデータ受信手段が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定する容量割当手段と
を備えたことを特徴とする通信システム。 A communication system including a radio base station capable of communicating with a plurality of mobile stations via a radio transmission path and connected to a backhaul line,
The radio base station is
Sensor data receiving means for receiving observation results obtained by observing surrounding phenomena as sensor data;
Data transmitting means for transmitting communication data from the mobile station and sensor data received by the sensor data receiving means to the core network side via the backhaul line;
Communication data transfer capacity determining means for determining a data transfer capacity based on communication data according to the data amount of communication data from the mobile station;
Capacity allocation means for determining a data transfer capacity based on sensor data received by the sensor data receiving means, with an upper limit being a difference between the transmission capacity of the backhaul line and the data transfer capacity determined by the communication data transfer capacity determining means And a communication system comprising:
請求項1記載の通信システム。 The capacity allocating means is configured so that the sum of the data transfer capacity determined by the communication data transfer capacity determining means and the data amount of the sensor data received by the sensor data receiving means is larger than the transmission capacity of the backhaul line. The communication system according to claim 1, wherein a difference between the transmission capacity and the data transfer capacity is determined as a data transfer capacity based on the sensor data.
請求項1または請求項2記載の通信システム。 The communication system according to claim 1 or 2, wherein the capacity allocating unit executes a process of determining a data transfer capacity based on the sensor data received by the sensor data receiving unit every time a predetermined time elapses.
請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の通信システム。 Measuring means for observing surrounding phenomena and outputting sensor data, sensor data transmitting means for transmitting sensor data output from the measuring means to a base station, and a data amount of sensor data output by the measuring means as the base The communication system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a measurement device including a data amount reporting unit that reports to a station.
請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の通信システム。 The communication data transfer capacity determination means determines data transfer capacity based on communication data from the mobile station with reference to information indicating channel states transmitted by a plurality of mobile stations. The communication system according to claim 1.
前記移動局からの通信データのデータ量に応じて、通信データにもとづくデータ転送容量を決定し、
周囲の現象を観測して得られた観測結果をセンサデータとして受信し、
前記移動局からの通信データと受信したセンサデータとを前記バックホール回線を介してコアネットワーク側に送信し、
前記コアネットワーク側にデータを送信するときに、前記バックホール回線の伝送容量と前記移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量との差を上限にして、前記センサデータ受信手段が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定する
ことを特徴とする通信方法。 A communication method executed by a radio base station capable of communicating with a plurality of mobile stations via a radio transmission path and connected to a backhaul line,
According to the amount of communication data from the mobile station, determine the data transfer capacity based on the communication data,
Receive observation results obtained by observing surrounding phenomena as sensor data,
Sending communication data from the mobile station and received sensor data to the core network side via the backhaul line,
Sensor data received by the sensor data receiving means when transmitting data to the core network side, with an upper limit being the difference between the transmission capacity of the backhaul line and the data transfer capacity based on communication data from the mobile station A communication method characterized by determining a data transfer capacity based on the communication method.
請求項6記載の通信方法。 When the sum of the data transfer capacity based on the communication data from the mobile station and the data amount of the sensor data received by the sensor data receiving means is larger than the transmission capacity of the backhaul line, the transmission capacity of the backhaul line and the data The communication method according to claim 6, wherein a difference from the transfer capacity is determined as a data transfer capacity based on the sensor data.
前記移動局からの通信データのデータ量に応じて、通信データにもとづくデータ転送容量を決定する処理と、
前記移動局からの通信データと周囲の現象を観測して得られた観測結果としてのセンサデータとを前記バックホール回線を介してコアネットワーク側に送信する際に、前記バックホール回線の伝送容量と前記移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量との差を上限にして、前記センサデータ受信手段が受信したセンサデータにもとづくデータ転送容量を決定する処理とを実行させるための通信処理用プログラム。 A computer in a radio base station that can communicate with a plurality of mobile stations via a radio transmission path and is connected to a backhaul line.
A process of determining a data transfer capacity based on communication data according to a data amount of communication data from the mobile station;
When transmitting communication data from the mobile station and sensor data as observation results obtained by observing surrounding phenomena to the core network side via the backhaul line, the transmission capacity of the backhaul line and A communication processing program for executing a process of determining a data transfer capacity based on sensor data received by the sensor data receiving means, with a difference from a data transfer capacity based on communication data from the mobile station as an upper limit.
移動局からの通信データにもとづくデータ転送容量とセンサデータ受信手段が受信したセンサデータのデータ量との和がバックホール回線の伝送容量よりも大きい場合に、前記バックホール回線の伝送容量と前記データ転送容量との差を前記センサデータにもとづくデータ転送容量に決定させる
請求項8記載の通信処理用プログラム。 On the computer,
When the sum of the data transfer capacity based on the communication data from the mobile station and the data amount of the sensor data received by the sensor data receiving means is larger than the transmission capacity of the backhaul line, the transmission capacity of the backhaul line and the data The communication processing program according to claim 8, wherein a difference from a transfer capacity is determined by a data transfer capacity based on the sensor data.
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