JPWO2004028098A1

JPWO2004028098A1 - 無線ネットワーク制御装置

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Publication number: JPWO2004028098A1
Application number: JP2004537497A
Authority: JP
Inventors: 一成小林; 智憲熊谷; 哲生富田; 栄次池田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: EP1536597A1; CN100508494C; US8274984B2; WO2004028098A1; EP1536597A4; EP1536597B1; US20050105482A1; CN1640070A; JP4213119B2

Abstract

本発明は、ＡＴＭおよびＩＰ伝送路を利用する通信システムにおけるデータ伝送効率を良好にする無線ネットワーク制御装置を提供することを目的とする。該装置は、移動端末と通信をすることが可能な基地局とＡＴＭまたはＩＰ伝送路を通じて通信することが可能である。本装置は、送信データを所定のデータ・サイズに分割する分割手段と、分割された信号の各々を、所定の時間間隔で基地局に送信する手段と、移動端末からの応答信号を所定期間内に受信しなかった場合に、基地局に送信した信号を再送する手段と、移動端末間までの通信経路における応答時間を測定する測定手段と、応答時間に基づいて、所定のデータ・サイズを定める手段を有する。

Description

本発明は、無線ネットワーク制御装置に関する。

近年、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）通信システムの研究開発が急速に進み、音声や静止画のみならず、広帯域のＣＤＭＡシステム（Ｗ−ＣＤＭＡ：ＷｉｄｅｂａｎｄＣＤＭＡ）も登場している。第３世代移動通信システムの標準化団体である３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／））は、様々なＷ−ＣＤＭＡ通信システムの規格を整備し、高品質なサービス提供が可能なシステムの実現を目指している。
図１は、従来の３ＧＰＰ通信システム１００の概略図を示す。任意のネットワークに接続されるコアネットワーク１０２には、本システムと他のシステムとの間の交換機１０４が存在する。この交換機１０４は、無線ネットワーク制御装置１０６，１０８に接続され、各無線ネットワーク制御装置には複数の基地局１１０，１１２，および１１４，１１６がそれぞれ接続されている。これらの基地局は、Ｗ−ＣＤＭＡにおける無線リンクを通じて移動端末１１８と通信することが可能である。なお、交換機１０４，無線ネットワーク制御装置１０６，１０８，および基地局１１０〜１１６の各ノード間は、非同期転送モード（ＡＴＭ：ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ）の通信を行うことが可能なＡＴＭ伝送路で互いに接続されている。
図２は、このような３ＧＰＰ通信システムで使用される主なプロトコル・スタックを示す。図中左側の列はレイヤ（ｌａｙｅｒ）を示し、右側の列はプロトコルを示す。図示されているレイヤは、最下位から順に、物理レイヤ（ＰＨＹ）、トランスポート・ネットワーク・レイヤ（ＴＮＬ）および無線ネットワーク・レイヤ（ＲＮＬ）である。トランスポート・ネットワーク・レイヤ（ＴＮＬ）では、ＡＴＭおよびＡＡＬ２（ＡＴＭＡｄａｐｔａｔｉｏｎＬｙａｅｒ２）が使用される。無線ネットワーク・レイヤ（ＲＮＬ）では、フレーム・プロトコル（ＦＰ），媒体アクセス制御（ＭＡＣ），無線リンク制御（ＲＬＣ）および無線資源制御（ＲＲＣ）が使用される。３ＧＰＰ通信システムには、データの保証を目的としたデータの再送機能があるが、これは特に、無線ネットワーク・レイヤ（ＲＮＬ）のＲＬＣで実現される。なお、ＡＴＭからＲＬＣまでの部分は、ＯＳＩモデルにおけるデータ保証を行うレイヤ２（データリンク・レイヤ）に相当する。
無線ネットワーク制御装置１０６，１０８（送信側）は、移動端末１１８に信号を送信し、所定の信号（ポーリング・ビットの設定されているデータ）を受信した移動端末１１８は確認のための応答メッセージを返信する。移動端末が信号（データ）を正常に受信すればＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）応答を、そうでなければＮＡＣＫ（Ｎｏｎ−Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）応答を返信する。送信側がＡＣＫ応答を受信すると、次の信号を送信し、ＮＡＣＫ応答を受信すると、移動端末が正常に受信しなかったデータを再度送信する。原則として、送信側は、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ応答が返信されるまで、次の信号を送信せずに待機する。しかし、応答メッセーを受信するまで常に待機するとすれば、送信側のデータが移動端末に届くまでに伝送路途中で消失した場合や、移動端末からの応答が消失した等の場合には、送信側は待機し続けることになってしまう。このため、送信側にはタイマ機能がある。所定の期間（タイムアウト時間）が満了するまでに応答メッセージが受信されなかったならば、送信側は、送信データが正常に受信されなかったものとみなし、その送信データを再度送信することとしている。３ＧＰＰ通信システムでは、各ノード間の通信は、非常に高速な通信が可能な専用線であるＡＴＭ伝送路を通じて行われるので、移動端末の通信回線（コネクションまたはコール）毎の応答時間や遅延時間はほぼ一定であるため、所定の期間は、システムに固有の一定値に設定されている。
ところで、従来の３ＧＰＰの通信システムとインターネット網を利用する通信システムとを結合した通信システムを実現することができれば、回線使用料を抑制することができ、かつ提供可能なサービスが質および量ともに大きく向上することが期待される。
図３は、そのような次世代通信システム２００の概略図を示す。コアネットワーク２０２には、本システムと他のシステムとの間の交換機２０４が存在する。この交換機２０４は、無線ネットワーク制御装置２０６，２０８に接続され、各無線ネットワーク制御装置には複数の基地局２１０，２１２，および２１４，１２６が接続されている。これらの基地局は、Ｗ−ＣＤＭＡにおける無線リンクを通じて移動端末２１８と通信することが可能である。ここまでは、図１に示すものと同様である。しかし、図２に示す通信システムでは、交換機２０４，無線ネットワーク制御装置２０８および基地局２１６が、ＡＴＭの通信を行うＡＴＭノードであるのに対し、無線ネットワーク制御装置２１２，２０６，基地局２１０および２１４は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）に基づいて動作するＩＰノードである。図示されている伝送路のうち、実線はＡＴＭ伝送路を示し、波線はＩＰ伝送路を示す。なお、互いに通信を行うＡＴＭノードおよびＩＰノードの間には、プロトコルを変換するための変換装置２０５，２０７，２１１，２１５が設けられている。インターネット・プロトコル（ＩＰ）は、図２のプロトコル・スタックにおけるトランスポート・ネットワーク・レイヤ（ＴＮＬ）のＡＴＭおよびＡＡＬ２の部分に関連付けることが可能である。
上述したように、ＡＴＭ伝送路は非常に高速の専用伝送路であるため、コネクション毎の応答時間差は無視し得るものであった。しかし、ＩＰ伝送路は、専用伝送路とは異なる一般網であるため、コネクション毎の応答時間差は非常に大きくなり得る。ＩＰ伝送路のネットワーク・トポロジは厳密に固定されておらず、コネクション毎に、通信経路長や経由する機器が異なる。また、これらを事前に予測することは困難である。無線ネットワーク制御装置２０６と基地局２１０が通信を行う場合は、ＩＰ伝送路２０９を利用するが、経由するノード数が多くなると、伝送遅延が増加することになる。また、ＩＰノードのネットワーク制御装置２０６とＡＴＭノードの基地局２１２が通信を行う場合は、通信経路途中の変換装置２１１でプロトコル変換を行う必要があり、この変換処理に起因して伝送遅延が増加することもあり得る。これらＩＰ伝送路に起因する伝送遅延は、一定ではなく通信環境に依存して常に変動し得る量である。
このような通信システム２００において、図１の通信システムで行っていたような信号の再送手順を行うと、コネクション（通信経路）によっては、固定的に設定してある所定の期間（タイムアウト時間）より大きな応答時間（無線ネットワーク制御装置から移動端末までの往復に要する時間）を要する場合があり得る。この場合は、送信側のデータが正常に受信されていたとしても、所定の期間が満了するまでに応答メッセージが返信されないので、再送が行われてしまう。正常に受信された信号が再送されることによって、余計な信号が再送され、伝送効率を悪化させてしまうことが懸念される。
逆に、コネクションによっては、所定の期間よりも非常に短い応答時間しか要しない場合もあり得る。このときも再送はタイムアウト時間の満了まで待機しなければならない。応答時間の短い高速通信が可能であるにもかかわらず、長時間のデータ伝送となり、この場合も、伝送効率を悪化させてしまう。したがって、再送のためのタイムアウト時間は、応答時間より少し大きいことが望ましく、これより大きくても小さくても伝送効率を悪化させる虞がある。
このような観点から、総ての通信経路を把握して、通信経路毎に適切なタイムアウト時間を設定し、コネクション毎にタイムアウト時間を使い分けることも考えられる。しかしながら、上述したように、ＩＰ伝送路におけるネットワーク・トポロジは厳密には固定されていないので、総ての通信経路を把握すること、および多数のタイムアウト時間を適切に管理することは、システムの複雑化や装置の高価格化を招き、現実的な解決手段であるとは言えない。

本願課題は、ＡＴＭ伝送路およびＩＰ伝送路を利用する通信システムにおけるデータ伝送効率を良好にすることが可能な無線ネットワーク制御装置を提供することである。
本発明によれば、
非同期転送モード（ＡＴＭ）の通信を行うことが可能なＡＴＭ伝送路およびインターネット・プロトコル（ＩＰ）に従う通信を行うことが可能なＩＰ伝送路を有する通信システムにおいて使用され、無線リンクを通じて移動端末と通信をすることが可能な基地局と、前記ＡＴＭ伝送路または前記ＩＰ伝送路を通じて通信をすることが可能な無線ネットワーク制御装置であって、
送信データを所定のデータ・サイズに分割する分割手段と、
前記分割手段で分割された信号の各々を、所定の時間間隔で前記基地局に送信する手段と、
前記移動端末からの応答信号を所定期間内に受信しなかった場合に、前記基地局に送信した信号を再送する手段と、
前記基地局を介した無線ネットワーク制御装置および前記移動端末間の通信経路における信号の応答時間を測定する測定手段と、
測定した応答時間に基づいて、前記所定のデータ・サイズを定める手段
を有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置
が提供される。

図１は、従来の３ＧＰＰ通信システムの概略図を示す。
図２は、３ＧＰＰ通信システムで使用される主なプロトコル・スタックを示す図である。
図３は、ＡＴＭおよびＩＰ伝送路を有する通信システムの概略図を示す。
図４は、本願実施例による通信システムで使用される無線ネットワーク制御装置の機能ブロック図を示す。
図５は、管理テーブルの具体的内容を示す図表である。
図６は、本願実施例による通信システムにおける無線ネットワーク制御装置および移動端末間の動作例を示すタイミング・チャートである。
図７は、タイムスタンプ要求メッセージの信号フォーマット例を示す図である。
図８は、タイムスタンプ応答メッセージの信号フォーマット例を示す図である。
図９は、ＴＦＳと応答時間の関係を説明するためのタイミング・チャートである。
図１０は、本願実施例によるＴＦＳおよび伝送路帯域を更新するためのフローチャートである。
図１１は、伝送レートを決定するためのフローチャートを示す。

図４は、本願実施例による通信システムで使用される無線ネットワーク制御装置４００の機能ブロック図を示す。無線ネットワーク制御装置４００は、主に、図３に示す無線ネットワーク制御装置２０６および２０８に共通して使用される。
無線ネットワーク制御装置４００は、交換機２０４（図３）又は配下の基地局からの信号を受信する受信手段４０２と、交換機２０４からの受信データを、配下の基地局に送信するための送信データに変換するＲＮＬ処理部４０４と、この送信データを基地局に送信する送信手段４０６を有する。受信手段４０２からの受信データは、ＲＮＬ処理部４０４のデータ分割手段４０８により、例えば４０オクテットのような所定のデータ・サイズに分割され、分割された信号により送信データが形成される。また、ＲＮＬ処理部４０４は、受信手段４０２が基地局からＮＡＣＫ応答を受信した場合に、送信したデータを再度送信させる再送手段４１０を有する。再送手段４１０は、更に、タイマ（図示せず）を利用して、無線ネットワーク制御装置からのデータ送信後、所定の期間（タイムアウト時間）が経過したか否かを判定し、経過したならば送信したデータを再送させる。所定の期間経過前に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ応答が受信されたならば、タイマはリセットされ、次のデータ送信時に再びタイマはスタートさせられる。ＲＮＬ処理部４０４は、移動端末との通信が行われている通信経路の応答時間を測定するための処理を行うタイムスタンプ手段４１２を有する。タイムスタンプ手段４１２は、主に、応答時間の始点となるタイムスタンプ要求メッセージ（送信手段４０６から送信される）の送信時刻と、応答時間の終点となるタイムスタンプ応答メッセージ（受信手段４０２で受信される）の受信時刻とを測定する。
無線ネットワーク制御装置４００は、応答時間を計算するための測定値を、ＲＮＬ手段４０４から受信し、応答時間を計算する応答時間演算手段４１４を有する。応答時間演算手段４１４は、応答時間の計算に加えて、応答時間の長短を判断し、ＴＦＳまたは伝送帯域を変更することの要否も判断する。ＴＦＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＦｏｒｍａｔＳｅｔ）とは、無線ネットワーク制御装置から基地局へ一度に（例えば１フレームで）伝送されるデータ量である。
無線ネットワーク制御装置４００は、応答時間演算手段４１４で求められた応答時間に基づいて無線リンクの伝送帯域を決定する伝送帯域決定手段４１６と、応答時間に基づいて、ＴＦＳ（所定のデータ・サイズ）を決定するＴＦＳ決定手段４１８とを有する。伝送帯域決定手段４１６は、計算された応答時間を利用して、そのコネクションで伝送することが可能な最大（伝送）レートを算出する。また、伝送帯域決定手段４１６は所与の伝送レートに対して適切な伝送帯域を算出することが可能である。ＴＦＳ決定手段４１８は、応答時間と最大レートを用いて、そのコネクションに適切なＴＦＳの値を決定する。
無線ネットワーク制御装置４００は、伝送帯域決定手段４１６およびＴＦＳ決定手段４１８に必要な制御情報を提供および管理する制御情報管理手段４２０を有する。制御情報管理手段４２０は、ＴＦＳおよび伝送帯域に関する情報の管理テーブル４２２と、この管理テーブルの内容にアクセスし、読み出しおよび更新を行う制御手段４２４を有する。ＴＦＳや伝送帯域等の更新が行われた場合は、そのことをＲＮＬ処理部４０２に通知することが可能である。この通知を受けたＲＮＬ処理部４０２内の通知手段４２６は、他のノードにも通知するための送信データを送信する。
図５は、管理テーブル４２２の例を示す。管理テーブルの最左列は、コネクション毎の識別子を示し、ユーザが通信を行うために張るパス（ｐａｔｈ）の識別子を示す。左から第２列は、コネクションの関係する基地局識別子を示し、これは通信システムの起動時に基地局毎に割り当てられる。第３列の設定レートは、その時点で実際に設定されている伝送レートを示す。第４列の希望レートは、コネクション設定時に移動端末が要求していた伝送レートを示す。コネクションの設定時は、設定レートを希望レートに設定するが、本発明により伝送帯域が変更されたりすることによって、設定レートは変化し得る。第５列の最大レートは、そのコネクションで現在実現することの可能な最大伝送レートを示す。応答時間が増えると実際の伝送レートは低下し、応答時間が減ると実際の伝送レートは向上する。従って、応答時間が変動すると最大レートも変動するので、最大レートの列はその都度更新される。第６列は、無線ネットワーク制御装置と移動端末の間を信号が往復するのに要する応答時間を示す。応答時間は、タイムスタンプ要求メッセージの送信およびタイムスタンプ応答メッセージの受信により測定される。ＩＰ伝送路を経由する際は、応答時間は大きく変動し得るので、応答時間も必要に応じて更新される。第７列は目下設定されているＴＦＳを示す。第８列は目下設定されている伝送帯域の値を示す。ＴＦＳおよび伝送帯域も、最大レートと同様に応答時間の変動に応じて更新される。
図６は、本願実施例による通信システムにおける無線ネットワーク制御装置および移動端末間の動作例を示すタイミング・チャート６００である。実際には、基地局を介して通信が行われるが、この図では簡単のため基地局を省略している。まず、移動端末が通信を行うためのコネクション設定を要求し、この要求に対する処理が行われる（６０２）。この処理の中には、通信資源の割り当て等の既存の処理に加えて、本発明による管理テーブル４２２（図５）の初期設定が行われる。初期設定における移動端末および無線ネットワーク制御装置の信号のやりとりは、いくらかの時間を要して行われるが、簡単のため参照番号６０２により示されている。
この６０２における処理により、図５の図表中の第２行に示されるように、関連する基地局（ＢＴＳ０）およびコネクションの識別番号（Ｃ０）が登録され、設定レートは移動端末の希望レート（例えば３８４ｋｂｐｓ）に設定される。次に、無線ネットワーク制御装置は、タイムスタンプ手段４１２（図４）を利用して、移動端末に対してタイムスタンプ要求メッセージを送信する。これを受信した移動端末は、タイムスタンプ応答メッセージを送信し、無線ネットワーク制御装置にてその受信時刻が測定される。これらの測定値に基づいて、応答時間演算手段４１４にて応答時間（例えば４００ｍｓ）が計算され、管理テーブル４２２の第６列（図５）に格納される。この応答時間に基づいて、伝送帯域決定手段４１６およびＴＦＳ決定手段４１８で伝送帯域（例えば４００ｋ）およびＴＦＳ（例えば２）が決定される。また、これらの数値および必要に応じて他のテーブル（図示せず）からの情報に基づいて、最大レート（例えば５００ｋｂｐｓ）が決定される。
図７は、無線ネットワーク制御装置から送信されるタイムスタンプ要求メッセージの信号フォーマット例を示す。このメッセージは、例えば２バイトのヘッダ７０２と、ペイロード７０４より成る。ヘッダ７０２は、送信すべき情報が含まれているペイロード７０４を送信するために必要な情報を含む。具体的には、ヘッダ７０２は、誤りチェックのためのＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）と、ユーザ・データであるか制御データであるかを区別するＦＴビットと、制御フレーム・タイプを有する。ペイロード７０４には、送信時の時刻に関する情報である発信元のタイムスタンプＴ１が含まれる。
図８は、タイムスタンプ要求メッセージに応答して移動端末から送信されるタイムスタンプ応答メッセージの信号フォーマット例を示す。このメッセージも、タイムスタンプ要求メッセージと同様に、ヘッダ８０２およびペイロード８０４より成り、ヘッダ８０２には、ＣＲＣ，ＦＴおよび制御フレーム・タイプが含まれる。ペイロード８０４には、発信元のタイムスタンプＴ１に加えて、応答側（移動端末側）の受信タイムスタンプＴ２、応答側の送信タイムスタンプＴ３が含まれる。無線ネットワーク制御装置側では、このタイムスタンプ応答メッセージを受信した時刻Ｔ４と、このメッセージに含まれる発信側タイムスタンプＴ１とを利用して、その通信経路の応答時間を測定する。応答時間を算出するために、応答側のタイムスタンプＴ２，Ｔ３を代替的に又はそれに加えて使用することも可能である。例えば、応答時間が比較的長時間になった場合において、無線ネットワーク制御装置および移動端末間の通信経路で遅延が大きくなった場合だけでなく、移動端末における受信から送信までの処理時間が大きくなった場合も考えられる。応答側のタイムスタンプＴ２，Ｔ３を利用すれば、そのような事態を把握することが可能になる。
コネクションが設立され、更新テーブルの初期設定が完了すると、移動端末の通信が開始される。時刻ｔ１において、無線ネットワーク制御装置が受信データを移動端末に送信する（６０４）。この送信時刻に合わせて再送手段４１０内のタイマがスタートする。ネットワーク制御装置からの信号を受信した移動端末は、その信号に対してＡＣＫまたはＮＡＣＫの応答信号を返信する（６０６）。この返信信号は時刻ｔ２に無線ネットワーク制御装置に届き、タイマは停止およびリセットされる。
次に、通信経路内にＩＰ伝送路が含まれていることに起因して、時刻ｔ３において無線ネットワーク制御装置から送信された信号が、比較的大きく遅延して移動端末に届くとする（６０８）。タイマは時刻ｔ３の時点で再び計時を開始している。移動端末からの応答信号も同様に大きく遅延して時刻ｔ６に無線ネットワーク制御装置に届く（６１０）。しかしながら、この場合は、時刻ｔ４の時点で再送のための所定の期間（タイムアウト時間Ｔｄ＝ｔ４−ｔ３）が満了する。この満了に応答して無線ネットワーク制御装置は、移動端末に送信したデータを再度送信する（図示せず）。しかしながら、使用している通信経路の応答時間が長くなっている場合には、例えば、正常に送受信されているにもかかわらず、再送が行われてしまう虞がある。そこで、所定の期間内に移動端末から応答がなかったことに応答して、時刻ｔ５において、無線ネットワーク制御装置がタイムスタンプ要求メッセージを送信する（６１２）。これに応答して、移動端末はタイムスタンプ応答メッセージを送信し、時刻ｔ７において受信される。
無線ネットワーク制御装置は、タイムスタンプ要求メッセージの送信時刻ｔ５および応答メッセージの受信時刻ｔ７の差に基づいて、応答時間演算手段４１４において応答時間を算出する。この応答時間に基づいて、適切なＴＦＳおよび伝送帯域が決定され、管理テーブル４２２が更新される。更新後の管理テーブルの内容は、移動端末にも通知される。そして、時刻ｔ８において、新たに設定されたＴＦＳおよび伝送帯域を利用して、通信が行われ、所定の期間（タイムアウト時間）内に応答信号が返送されてくるようになる（６１６，６１８）。ＴＦＳと応答時間との関係については、図９を参照しながら説明する。
図９は、各階層又はノードに関する信号処理のタイミング・チャートを示す。概してこのタイミング・チャートは、図６の６０８，６１０で説明した信号の送受信に関連する。先ず、図中左側のタイミング・チャート９０２に示されるように、無線ネットワーク制御装置は、交換機等のノードからデータを受信すると、ＲＬＣレイヤにおける機能により、例えば４０オクテットのような所定長の複数のデータに（ここでは４つに）分割する。無線ネットワーク制御装置のフレーム・プロトコル（ＦＰ）により、この分割された受信データは、ＴＦＳの内容に従って各データを一定の間隔で基地局（ノード）に送信する。この例では、ＴＦＳにより定められているデータ量が、例えば４０オクテットの１パケットであり、一定の時間間隔Ｔｓ毎にデータ１ないしデータ４が順に送信される。データ４に付されている＊は、ポーリング・ビットが設定されていることを示す。ポーリング・ビットの設定されたデータを受信した移動端末は、ＡＣＫ又はＮＡＣＫ応答を返送するが、ポーリング・ビットの設定されていないデータを受信してもそのような応答を返送しない。このようなポーリング・ビットは、ＲＬＣの分割したデータの最終データに設定されているのが一般的である。したがって、移動端末はデータ１ないし３を受信しても応答を返さないが、データ４を受信すると応答を返すのである。
この場合において、無線ネットワーク制御装置および基地局間の通信経路内にＩＰ伝送路が含まれており、応答時間がタイムアウト時間を超えてしまうものとする。そして、無線ネットワーク制御装置がタイムスタンプ要求メッセージおよびタイムスタンプ応答メッセージを利用して、応答時間を測定し、新たなＴＦＳを設定したものとする。図中右側のタイミング・チャート９０４に示されるように、無線ネットワーク制御装置は、上位からデータを受信し、ＲＬＣレイヤにおける機能により、例えば４つのデータに分割する。ここまでは先の例（９０２）と同様である。無線ネットワーク制御装置のフレーム・プロトコルにより、分割された受信データは、ＴＦＳにより定められているデータ量毎に（ここでは２パケットずつ）、一定の時間間隔Ｔｓ毎に送信される。データ４には、ポーリング・ビットが設定されているので、これを受信した移動端末はＡＣＫまたはＮＡＣＫ応答を返送する。タイミング・チャート９０２で説明したものとは異なり、２パケットずつＦＰから送信されているので、移動端末がデータ４を受信する時点も早くなり、その結果、応答時間はＴｄだけ短くなり、タイムアウト時間内に収まるようになる。ＴＦＳの内容が変化したことは、時刻ｔ６およびｔ７（図６）の間に各ノードに通知される。このようにして、ＴＦＳの内容を適切に変更することによって、応答時間を調整することが可能になる。
図１０は、主に無線ネットワーク制御装置で行われるＴＦＳおよび伝送路帯域を更新するためのフローチャートを示す。フローはステップ１００２から始まり、ステップ１００４において、基地局を通じて移動端末に対してタイムスタンプ要求メッセージを送信し、移動端末からタイムスタンプ応答メッセージを受信する。ステップ１００６において、受信したタイムスタンプ応答メッセージに含まれる時間情報を利用して、その通信経路に関する応答時間を計算する。ステップ１００８において、応答時間が閾値より大きいか否かを判定する。この閾値は、再送のための所定の期間（タイムアウト時間）より短い値である。これよりも応答時間が短い場合は、ＴＦＳ等の値を変更することなしに、フローは終了する（１０２２）。なお、応答時間が短すぎる場合には、再送までの時間が長いことに起因して伝送効率の悪化が懸念されるので、応答時間が所定の閾値より短い場合にＴＦＳや伝送帯域を変更することも有利である。
ステップ１０１０において、応答時間とタイムアウト時間の大小比較が行われ、応答時間がタイムアウト時間より大きいならば、ステップ１０１２に進む。この場合は、タイムアウト時間内に応答することが困難であるため、ＴＦＳを変更して応答時間を短くする必要がある。ＴＦＳの内容をどのように変更するかについては、ＴＦＳ決定手段４１８においてその都度計算して求めても良いし、管理テーブル４２２のようなテーブルを参照して求めても良い。一方、応答時間がタイムアウト時間より大きくない場合は、ステップ１０１４に進み、データの伝送レートが決定される。
図１１は、図１０のステップ１０１４における伝送レート（設定レート）を決定するためのフローチャートを示す。先ず、ステップ１１０２において、伝送路帯域と応答時間等に基づいて、実際に伝送することの可能な最大の伝送レートである最大レートを算出する、またはテーブルから読み出す。ステップ１１０４において、この最大レートと設定レート（現在設定されている伝送レートであり、図５の左から第３列に記載されるものに相当する）を比較する。最大レートが設定レートより大きくない場合は、実際に設定されている通信資源の内の一部は無駄になってしまうので、そうならないように、（伝送路帯域の計算のための）伝送レートを最大レートにする（ステップ１１１２）。最大レートが設定レートより大きい場合は、ステップ１１０６において、最大レートと希望レートが比較される。最大レートより希望レートが大きい場合は、希望するレートでデータを伝送することはできないので、ステップ１１０８において、伝送路帯域計算のための伝送レートを最大レートに設定する。一方、最大レートより希望レートが大きくない場合は、希望通りの伝送をすることが可能なので、ステップ１１１０において、伝送路帯域計算のための伝送レートを希望レートに設定する。
図１０に戻って、このようにして設定された伝送レートおよび決定したＴＦＳに基づいて、ステップ１０１６において、適切な伝送路帯域が決定される。これにより、応答時間を考慮した通信環境の実情に即した適切な通信資源割り当てを行うことが可能になる。ステップ１０１８において、ＴＦＳ、最大レート、設定レート等の管理テーブル４２０の内容を変更される各種の値に更新する。ステップ１０２０において、この更新した内容を、各ノードに通知し、フローは終了する（１０２２）。
ところで、本発明による通信システムと従来のシステムとの両立性に配慮する観点から、例えばステップ１００６で応答時間を算出する前に、本発明によるＴＦＳおよび伝送帯域の変更に関する制御を行うか否かを判断することも有意義である。例えば、移動端末が本発明による通信システムに対応していない場合は、タイムスタンプ要求メッセージを適切に解釈することができず、パラメータ異常メッセージを返信する。このような応答を行う移動端末を、制御の対象外とすることが可能である。あるいは、移動端末が制御を希望するか否かに基づいて、無線ネットワーク制御装置が制御することも可能である。例えば、タイムスタンプ応答メッセージ中に制御フラグを格納する領域を用意し、この制御フラグの値に基づいて判別することが可能である。更に、本発明による制御を所定の時間に又は定期的に行うよう設定することも可能である。システムにおけるコネクション数が所定数以下の場合に、応答時間の測定等を行うことも可能である。
以上本願実施例によれば、ＡＴＭ伝送路およびＩＰ伝送路を有するシステムにおける無線ネットワーク制御装置が、送信データを所定のデータ・サイズに分割して基地局に送信し、移動端末の使用する通信経路における信号の応答時間を測定し、その応答時間に基づいて前記所定のデータ・サイズを変更する。その通信経路に適切なデータ・サイズを設定することにより、伝送効率を向上させることが可能になる。本願実施例による通信システムでは、無線ネットワーク・レイヤ（ＲＮＬ）の下位の階層に位置するフレーム・プロトコル（ＦＰ）によって、データ伝送量（ＴＦＳ）を適切に制御できるので、フレーム・プロトコル（ＦＰ）より上位のレイヤにおける制御内容を変更する必要がない。すなわち、上位レイヤのＲＬＣで管理される再送のためのタイムアウト時間を変更することなしに、伝送効率を良好にすることが可能になる。
本願実施例によれば、測定した応答時間に基づいて、無線リンクにおける通信資源も管理される。これにより、通信リンクで確保された通信資源が過不足なく効率的に利用されるようにすることが可能になる。
本願実施例によれば、無線ネットワーク制御装置がタイムスタンプ要求信号を送信し、この信号を移動端末が受信し、無線ネットワーク制御装置が移動端末からタイムスタンプ応答信号を受信することによって、その通信経路における信号の応答時間を簡易に測定することが可能になる。タイムアウト時間を超えた場合にタイムスタンプ要求信号を送信し、応答時間を測定し、データ伝送単位（ＴＦＳ）を調整することによって、通信環境の変動に速やかに対処することが可能になる。定期的に応答時間を測定することにすれば、定期的にデータ伝送単位が調整されるので、タイムアウト時間の満了の生じる蓋然性を低くすることが可能になる。事前に指定した時刻に到達した場合に行うことも可能である。更に、応答時間の測定および管理テーブルの更新等を行う契機としては、基地局が無線ネットワーク制御装置に対して時間調整信号（タイム・アジャストメント信号）を送信し、基地局および無線ネットワーク制御装置間のデータ送受信の時間調整を行う時点を採用することも可能である。基地局が通信している移動端末数が所定数より少なくなった場合に行うことも可能である。
以下、本発明により教示される手段を列挙する。
（付記１）非同期転送モード（ＡＴＭ）の通信を行うことが可能なＡＴＭ伝送路およびインターネット・プロトコル（ＩＰ）に従う通信を行うことが可能なＩＰ伝送路を有する通信システムであって、
無線リンクを通じて移動端末と通信をすることが可能な基地局と、
前記ＡＴＭ伝送路または前記ＩＰ伝送路を通じて、前記基地局と通信をすることが可能な無線ネットワーク制御装置
を有し、前記無線ネットワーク制御装置が、
送信データを所定のデータ・サイズに分割する分割手段と、
前記分割手段で分割された信号の各々を、所定の時間間隔で前記基地局に送信する手段と、
前記移動端末からの応答信号を所定期間内に受信しなかった場合に、前記基地局に送信した信号を再送する手段と、
前記基地局を介した無線ネットワーク制御装置および前記移動端末間の通信経路における信号の応答時間を測定する測定手段と、
測定した応答時間に基づいて、前記所定のデータ・サイズを定める手段
を有することを特徴とする通信システム。
（付記２）非同期転送モード（ＡＴＭ）の通信を行うことが可能なＡＴＭ伝送路およびインターネット・プロトコル（ＩＰ）に従う通信を行うことが可能なＩＰ伝送路を有する通信システムにおいて使用され、無線リンクを通じて移動端末と通信をすることが可能な基地局と、前記ＡＴＭ伝送路または前記ＩＰ伝送路を通じて通信をすることが可能な無線ネットワーク制御装置であって、
受信データを所定のデータ・サイズに分割する分割手段と、
前記分割手段で分割された信号の各々を、所定の時間間隔で前記基地局に送信する手段と、
前記移動端末からの応答信号を所定期間内に受信しなかった場合に、前記基地局に送信した信号を再送する手段と、
前記基地局を介した無線ネットワーク制御装置および前記移動端末間の通信経路における信号の応答時間を測定する測定手段と、
測定した応答時間に基づいて、前記所定のデータ・サイズを定める手段
を有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。（１）
（付記３）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、更に、測定した応答時間に基づいて、前記無線リンクにおける前記移動端末の使用する通信資源を定める手段を有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。（２）
（付記４）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、無線ネットワーク制御装置の送信したタイムスタンプ要求信号と、前記移動端末の送信したタイムスタンプ応答信号に基づいて、前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。（３）
（付記５）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、前記移動端末からの応答信号を所定期間内に受信しなかった場合に、前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。（４）
（付記６）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、定期的に前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。（５）
（付記７）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、予め指定された時刻に前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
（付記８）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、前記基地局と通信する移動端末の数が所定数より少ない場合に前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
（付記９）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、前記基地局から時間調整信号を受信した場合に前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
（付記１０）付記２記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、前記移動端末の通信経路の確立要求に応じて行われるよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims

非同期転送モード（ＡＴＭ）の通信を行うことが可能なＡＴＭ伝送路およびインターネット・プロトコル（ＩＰ）に従う通信を行うことが可能なＩＰ伝送路を有する通信システムにおいて使用され、無線リンクを通じて移動端末と通信をすることが可能な基地局と、前記ＡＴＭ伝送路または前記ＩＰ伝送路を通じて通信をすることが可能な無線ネットワーク制御装置であって、
送信データを所定のデータ・サイズに分割する分割手段と、
前記分割手段で分割された信号の各々を、所定の時間間隔で前記基地局に送信する手段と、
前記移動端末からの応答信号を所定期間内に受信しなかった場合に、前記基地局に送信した信号を再送する手段と、
前記基地局を介した無線ネットワーク制御装置および前記移動端末間の通信経路における信号の応答時間を測定する測定手段と、
測定した応答時間に基づいて、前記所定のデータ・サイズを定める手段
を有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
請求項１記載の無線ネットワーク制御装置において、更に、測定した応答時間に基づいて、前記無線リンクにおける前記移動端末の使用する通信資源を定める手段を有することを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
請求項１記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、無線ネットワーク制御装置の送信したタイムスタンプ要求信号と、前記移動端末の送信したタイムスタンプ応答信号に基づいて、前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
請求項１記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、前記移動端末からの応答信号を所定期間内に受信しなかった場合に、前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
請求項１記載の無線ネットワーク制御装置において、前記測定手段が、定期的に前記応答時間を測定するよう形成されることを特徴とする無線ネットワーク制御装置。