JPWO2008023649A1

JPWO2008023649A1 - 無線リソース開放制御方法、無線基地局および移動局

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Publication number: JPWO2008023649A1
Application number: JP2008530888A
Authority: JP
Inventors: 篤原田; 石井　美波; 美波石井; 安部田　貞行; 貞行安部田; アニールウメシュ
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2027-08-17
Also published as: KR20090045278A; JP4773521B2; US8537666B2; CN101507349A; EP2071769A1; TW200824335A; EP2071769A4; CN101507349B; US20100177716A1; WO2008023649A1

Abstract

移動局によって無線リソースを使用して音声通信を行う移動局は、入力されるパケットの有音・無音状態を判断する判定部と、前記判定部で無音状態であると判定されたときに、リソース開放要求を生成するメッセージ生成部と、前記リソース開放要求を無線基地局に送信する送信部とを備える。

Description

本発明は、無線通信制御技術に関し、特に、音声通信中の有音、無音状態に応じて無線リソースの開放を行う無線リソース開放制御方法と、このような制御を行う無線基地局および移動局に関する。

初回送信での送信パケットへの無線リソースの割り当てに関し、一定周期で無線リソースを割り当てるパーシステント・スケジューリング（Persistent Scheduling）が知られている。

パーシステント・スケジューリングは、主としてＶｏＩＰなどの音声通信に適用されると予想される。

無線リソースの割り当てを通知する制御チャネルのオーバヘッドを低減させることが出来るため、一定間隔でパケットが到着し、かつ低レートで行われる通信に適した割り当て方法だからである。

一方、適応マルチレート（ＡＭＲ）方式や適応マルチレート広帯域（ＡＭＲ−ＷＢ）方式で音声データを伝送する際のＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）ペイロードフォーマットでは、スピーチ情報を格納するフィールドが設けられている。

スピーチ情報は、スピーチフレームまたはコンフォートノイズフレームを含み、このフィールドから有音区間、無音区間を検出することができる（例えば、非特許文献１参照）。

一般的に、音声通信では、一方が発話中の場合、他方は無音状態である場合が多い。

このような無音状態のとき、パーシステント・スケジューリングで特定の移動局に割り当てられている無線リソースを一時的に開放し、他の移動局に割り当てることができれば、一定の通信容量を効率よく利用する統計多重効果が期待でき、無線リソースの有効利用につながる。

しかし、音声ｃｏｄｅｃによって行われるアプリケーションレイヤでの有音・無音区間の検出は、無線基地局（ｅＮＢ：evolved Node B）や移動局（ＵＥ：User Equipment）では認識されない。

したがって、有音・無音の状態に応じて、無線リソースの開放を行うためには、無線基地局や移動局が、（例えば、ＭＡＣ層において）無音状態の検出が通知されるか、あるいは無音状態の検出を推定する必要がある。
RFC3267, Real-Time Transport Protocol (RTP) Payload Format and File Storage Format for the Adaptive Multi-Rate (AMR) and Adaptive Multi-Rate Wideband (AMR-WB) Audio Codec

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、有音・無音状態の判定に基づく無線リソース開放制御方法、及び、そのようなリソース開放制御を行うことのできる無線基地局及び移動局を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、移動局によってパーシステントに割り当てられている無線リソースを使用して行われる音声通信において、該無線リソースの開放を制御する無線リソース開放制御方法であって、入力パケットのサイズに基づいて、無音状態を判定するステップと、前記無音状態と判定されたときに、前記無線リソースを一時的に開放するステップとを含むことを要旨とする。

本発明の第１の特徴において、前記無音状態の判定ステップは、前記入力パケットのサイズが第１のしきい値よりも小さい場合に、該入力パケットは音声パケットではないと判断するステップと、前記音声パケットではないパケットの到着が一定回数以上連続した場合に、無音状態と判定するステップとを有してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記無音状態の判定ステップは、前記入力パケットのサイズが第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力パケットは音声パケットであると判断するステップと、前記音声パケットの到着後、一定時間が経過した場合に無音状態と判定するステップとを有してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記開放した無線リソースを、他の移動局に対して割り当てるステップをさらに含んでもよい。

本発明の第１の特徴において、前記入力パケットのサイズまたは入力パケットの到着間隔のいずれかに基づいて、有音状態を判定するステップと、前記無音状態の後に有音状態と判定されたときに、前記音声通信に対して無線リソースの再割り当てを行うステップとをさらに含んでもよい。

本発明の第１の特徴において、前記有音状態の判定ステップは、前記入力パケットのサイズが、第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力パケットを音声パケットと判断し、有音状態に移行したと判定してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記有音状態の判定ステップは、前記入力パケットの到着間隔が、所定の間隔よりも短い場合に、有音状態へ移行したと判定してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記無音状態の判定を、前記音声通信を行っている前記移動局で行い、前記無音状態が検出されたときに、無線基地局に対してリソース開放要求を送信するステップをさらに含んでもよい。

本発明の第１の特徴において、前記無音状態の判定を、無線基地局で行い、前記無音状態が検出されたときに、前記音声通信を行っている前記移動局にリソース開放通知を送信するステップをさらに含んでもよい。

本発明の第１の特徴において、前記有音状態の判定を、前記音声通信を行っている前記移動局で行い、前記無音状態の後に有音状態が判定されたときに、無線基地局に対してリソース割当要求を送信するステップをさらに含んでもよい。

本発明の第１の特徴において、前記有音状態の判定を、無線基地局で行い、前記無音状態の後に有音状態が判定されたときに、前記音声通信を行っている前記移動局に無線リソースの再割り当てを行い、リソース割当通知を送信するステップをさらに含んでもよい。

本発明の第２の特徴は、移動局であって、入力されるパケットの有音・無音状態を判断する判定部と、前記判定部で無音状態であると判定されたときに、リソース開放要求を生成するメッセージ生成部と、前記リソース開放要求を無線基地局に送信する送信部とを備えることを要旨とする。

本発明の第２の特徴において、前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第１のしきい値よりも小さい場合に、該入力されるパケットは音声パケットではないと判断し、前記音声パケットではない状態が所定の回数以上続いたときに、無音状態であると判定してもよい。

本発明の第２の特徴において、前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力されるパケットは音声パケットであると判断し、当該音声パケットの入力から一定時間経過しても次の音声パケットが検出されない場合に、無音状態であると判定してもよい。

本発明の第２の特徴において、前記判定部は、前記無音状態の後に、前記第２のしきい値よりも大きい入力パケットが検出された場合に、有音状態に移行したと判定し、前記メッセージ生成部は、リソースの再割当要求を生成してもよい。

本発明の第２の特徴において、前記判定部は、前記無音状態の後に入力パケットが到着した場合に、パケット到着間隔を測定し、前記間隔が第３のしきい値より小さい場合に、有音状態に移行したと判定し、前記メッセージ生成部は、リソースの再割当要求を生成してもよい。

本発明の第３の特徴は、無線基地局であって、入力されるパケットの有音・無音状態を判断する判定部と、前記判定部で無音状態であると判定されたときに、前記入力パケットを送受信する移動局にパーシステントに割り当てられている無線リソースを開放するスケジューラとを備えることを要旨とする。

本発明の第３の特徴において、前記判定部で無音状態であると判定されたときに、リソース開放通知を生成するメッセージ生成部と、前記リソース開放通知を移動局に送信する送信部とをさらに備えていてもよい。

本発明の第３の特徴において、前記スケジューラは、前記開放された無線リソースを他の移動局に割り当ててもよい。

本発明の第３の特徴において、前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第１のしきい値よりも小さい場合に、該入力されるパケットは音声パケットではないと判断し、記音声パケットではない状態が所定の回数以上続いたときに、無音状態であると判定してもよい。

本発明の第３の特徴において、前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力されるパケットは音声パケットであると判断し、当該音声パケットの入力から一定時間経過しても次の音声パケットが検出されない場合に、無音状態であると判定してもよい。

本発明の第３の特徴において、前記判定部は、前記無音状態の後に、前記第２のしきい値よりも大きい入力パケットが検出された場合に、有音状態に移行したと判定し、前記スケジューラは、前記移動局に無線リソースの再割り当てを行ってもよい。

本発明の第３の特徴において、前記判定部は、前記無音状態の後に入力パケットが到着した場合に、パケット到着間隔を測定し、前記間隔が第３のしきい値より小さい場合に、有音状態に移行したと判定し、前記スケジューラは、前記移動局に無線リソースの再割り当てを行ってもよい。

本発明の第１及び２の特徴において、前記リソース開放要求は、前記移動局の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するバッファステータスレポートによって送信されてもよい。

本発明の第１及び２の特徴において、前記バッファステータスレポートは、０バイトのデータ量を通知するものであってもよい。

本発明の第１の特徴において、前記バッファステータスレポートは、リソース開放要求を示す特定のビット列を含むものであってもよい。

本発明の第１及び２の特徴において、前記バッファステータスレポートは、パーシステントに無線リソースが割り当てられている無線アクセスベアラに関連する前記移動局の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するものであってもよい。

本発明の第１及び２の特徴において、前記リソース開放要求は、スケジューリング要求を送信するために前記移動局に個別に割り当てられた無線リソースを用いて送信されてもよい。

本発明の第１の特徴において、前記移動局は、前記無線基地局に対して前記リソース開放要求を送信した後に、前記無線リソースを一時的に開放してもよい。

本発明の第１の特徴において、前記移動局は、前記リソース解放通知を受信した後に、前記無線リソースを一時的に開放してもよい。

本発明の第２の特徴において、前記リソース開放要求を前記無線基地局に送信した後、該リソース開放要求に対応する無線リソースを開放する無線リソース管理部を備えていてもよい。

本発明の第２の特徴において、無線基地局からリソース開放通知を受信した後、該リソース開放通知に対応する無線リソースを開放する無線リソース管理部を備えていてもよい。

図１は、上りリンクで、移動局からの開放要求に基づくリソース開放制御のシーケンス図である。図２は、図１のリソース開放制御を行う移動局の概略ブロック図である。図３は、移動局での無音判定処理の一例を示すフローチャートである。図４は、移動局での無音判定処理の別の例を示すフローチャートである。図５は、上りリンクで、無線基地局での無音判定に基づくリソース開放制御のシーケンス図で図６は、図５のリソース開放制御を行う無線基地局の概略ブロック図である。図７は、無線基地局での無音判定処理の一例を示すフローチャートである。図８は、無線基地局での無音判定処理の別の例を示すフローチャートである。図９は、上りリンクで、移動局からの割当要求に基づくリソース再割り当て制御のシーケンスである。図１０は、上りリンクで、無線基地局のタイマ制御によるリソース再割り当てのシーケンス図である。図１１は、図９のリソース再割り当てで、移動局が行う有音判定処理の一例を示すフローチャートである。図１２は、図９のリソース再割り当てで、移動局が行う有音判定処理の別の例を示すフローチャートである。図１３は、下りリンクで、移動局からの開放要求に基づくリソース開放制御のシーケンスである。図１４は、下りリンクで、無線基地局での無音判定によるリソース開放制御のシーケンス図である。図１５は、下りリンクで、無線基地局での有音判定によるリソースの再割り当て制御のシーケンスズである。図１６は、無線基地局での有音判定処理の一例を示すフローチャートである。図１７は、無線基地局での有音判定処理の別の例を示すフローチャートである。図１８Ａは、本実施形態でリソース解放要求を通知するために用いられるバッファステータスレポートの一例を示す図である。図１８Ｂは、本実施形態でリソース解放要求を通知するために用いられるバッファステータスレポートの一例を示す図である。図１８Ｃは、本実施形態でリソース解放要求を通知するために用いられるバッファステータスレポートの一例を示す図である。図１９は、無線基地局でのスケジューリング要求の受信処理の例を示すフローチャートである。

以下で、本発明の良好な実施形態について、図面を参照して説明する。説明の便宜上、上りリンク音声伝送における制御と、下りリンク音声伝送における制御とに分けて説明するが、基本的な考え方は同じである。

なお、本実施形態では、後述するように、パケットサイズに基づいて、ＭＡＣ層において、無音状態か否かについて判定するように構成されている。

本実施形態は、例えば、パケット長に基づいて音声パケットか、音声パケット以外のパケット（たとえばサイレント状態を記述するＳＩＤ（silent descriptor）パケット）なのかを推定し、無音状態、有音状態を判断することができる。

また、本実施形態は、判定の信頼度を確保するために、特定のバッファ状態が一定時間継続したときに無音状態に移行した判定するのが望ましい。

例えば、本実施形態は、音声以外のパケットが複数回連続して到着した場合に無音状態と判断する、或いは、長いサイズのパケット（音声パケットと推定される）の到着後、一定時間、次の音声パケットを受信しない場合に無音状態と判断してもよい。

＜上りリンクでの無線リソース開放制御＞
図１は、上りリンクでのリソース開放シーケンスの第１の例を示す図である。この実施例では、移動局（またはユーザ端末ＵＥ）で無音判定を行い、移動局からのリソース開放要求に基づいて、無線リソースが開放される。

すなわち、移動局ＵＥは、ユーザの通話中に、無線基地局（ｅＮＢ）へ送信されるべき音声データの無音区間を判定する（Ｓ１）。無音区間の判定方法については、後述する。

無音区間が検出されたならば、移動局ＵＥは、リソース開放要求を生成し（Ｓ２）、これを無線基地局ｅＮＢに送信する（Ｓ３）。

リソース開放要求を受信した無線基地局は、この移動局ＵＥに対してパーシステントに割り当てられていた上りリンクの無線リソースを開放する（Ｓ４）。

必要であれば、リソース開放応答を移動局ＵＥに返してもよい（Ｓ５）。

図２は、上述した動作を行う移動局（ＵＥ）１０の概略構成を示すブロック図である。

移動局１０は、上位層から入力される送信パケットを一時的に格納するパケットバッファ１１と、入力パケットについて有音・無音区間を判定する有音・無音判定部１２を有する。

有音・無音判定部１２は、上りリンク用の有音・無音判定部１２ａと、下りリンク用の有音・無音判定部１２ｂと、タイマ１２ｃを含む。

上りリンクの処理では、有音・無音判定部１２ａは、パケットサイズまたはバッファへの格納状態に基づき、有音区間・無音区間を判定する。

有音区間であれば、送信部１４は、そのままパケットバッファ１１からパケットを順次読み出して、所定のタイミングで送信する。

なお、図２では、説明の便宜上、上りリンク用の有音・無音判定部１２ａと、下りリンク用の有音・無音判定部１２ｂとを分けて描いているが、単一の判定部で判定処理を行ってもよい。

有音・無音判定部１２ａが、無音区間を検出すると、開放・割当要求信号生成部１３は、リソース開放要求を生成し、送信部１４から無線基地局ｅＮＢへ送信する。

一方、後述するように、ユーザが、発話を再開し、有音・無音判定部１２ａが、有音区間の再開を判定した場合は、開放・割当要求信号生成部１３は、割当要求信号を生成して、送信部１４から無線基地局ｅＮＢへ送信する。

なお、受信系の処理については、下りリンクでのリソース開放制御と関連して後述する。

なお、移動局１０は、上述のリソース開放要求を無線基地局２０に送信した後、かかるリソース開放要求に対応する無線リソースを開放する無線リソース管理部を備えていてもよい。

また、移動局１０は、無線基地局２０からリソース開放通知を受信した後、かかるリソース開放通知に対応する無線リソースを開放する無線リソース管理部を備えていてもよい。

図３は、有音・無音判定部１２ａが行う無音判定処理の一例（フロー１）を示す。この判定例では、パケットサイズに基づいて有音・無音を判定する。

まず、送信パケットが入力されると（Ｓ３１）、有音・無音判定部１２ａは、パケットサイズが所定のしきい値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ３２）。

ＡＭＲの場合、発語していない無音区間においても、一定間隔（例えば、１６０ｍｓおき）で背景雑音情報が、ＳＩＤ（silent descriptor）として送信される。

ＳＩＤは、音声パケットと比較してパケット長が短い。ＡＭＲの最低レート（４．７５ｋｂｐｓ）のペイロードサイズは、１１２ビットであるが、ＳＩＤのペイロードサイズは、５６ビットである。

有音・無音判定部１２ａは、ＡＭＲに限らず、音声パケットとノイズ情報を伝達するパケットとのパケットサイズの違いを利用して、パケットサイズから有音・無音状態を推定することができる。

ステップＳ３２で、パケットサイズがしきい値よりも小さい場合は、有音・無音判定部１２ａは、ＳＩＤであると判断する（Ｓ３３）。

そして、有音・無音判定部１２ａは、ＳＩＤが所定の回数（Ｎ回）以上連続して受信されたか否かについて判断する（Ｓ３４）。

所定回数に満たない場合は、有音・無音判定部１２ａは、ステップＳ３１に戻って、次の入力パケットについて判定する。

ＳＩＤがＮ回以上続けて受信された場合は、無音状態になった可能性が高く、有音・無音判定部１２ａは、この時点で、無音状態へ移行したと判断して（Ｓ３５）、開放・割当要求信号生成部１３に、リソース開放要求を生成させる（Ｓ３６）。

図４は、有音・無音判定部１２ａが行う無音判定処理フローの別の例（フロー２）である。この例では、タイマを用いて無音状態の判定を行う。

送信パケットが入力されると（Ｓ４１）、有音・無音判定部１２ａは、入力パケットのサイズが所定のしきい値よりも大きいか否かについて判断する（Ｓ４２）。

このしきい値は、図３の処理フローで用いられるしきい値と同じである必要はない。

パケットサイズがしきい値よりも大きい場合は、有音・無音判定部１２ａは、入力されたパケットが音声パケットであると判断して、タイマ１２ｃを起動し（Ｓ４３）、一定時間が経過しているか否かについて判断する（Ｓ４４）。

タイマ１２ｃは、しきい値よりも大きいサイズのパケット（音声パケット）が到着する度にリセット起動されるので、起動から一定時間経過した場合、すなわち、一定時間、音声パケットの到着がない場合（Ｓ４４で、ＹＥＳ）は、有音・無音判定部１２ａは、無音状態へ移行したと判断する（Ｓ４５）。

そして、有音・無音判定部１２ａは、開放・割当要求信号生成部１４に、リソース開放要求を生成させる（Ｓ４６）。

次に、上りリンクで、無線基地局（ｅＮＢ）において有音・無音判断を行う例を説明する。図５は、無線基地局での無音検出に基づく、無線リソースの開放シーケンスを示す図である。

無線基地局は、受信パケットに対して無音判定を行い、無音区間を検出する（Ｓ５１）。

無音区間が検出されると、無線基地局は、リソース開放通知を生成するとともに、移動局ＵＥ）に対して、パーシステントに割り当てられている無線リソースを一時的に開放して、他の移動局に割り当てるとともに（Ｓ５２）、リソース開放通知を移動局に送信する（Ｓ５３）。

図６は、無線基地局（ｅＮＢ）２０の構成例である。無線基地局２０は、移動局１０からパケットを受信する受信部２５と、入力されるパケットの有音・無音を判定する有音・無音判定部２２を有する。

有音・無音判定部２２は、下りリンクのパケット判定を行う有音・無音判定部２２ａと、上りリンクのパケット判定を行う有音・無音判定部２２ｂと、タイマ２２ｃを含む。

図６の例では、上りリンク用の有音・無音判定部２２ｂと、下りリンク用の有音・無音判定部２２ｂとを別々に設けているが、単一のユニットとしてよい。

上りリンクと下りリンクで共通の有音・無音判定部を用いてもよい。また、受信部２５と有音・無音判定２２ｂとの間に、バックボーン系のパケットバッファ２１とは別に、第２のバッファを挿入してもよいし、パケットバッファ２１を共有してもよい。

スケジューラ２７は、有音・無音判定部２２ｂで無音区間が検出されると、無音パケットを送信した移動局にパーシステントに割り当てられている無線リソースを開放して、他の移動局に割り当てる。

これとともに、開放・割当通知生成部２４は、リソース開放通知を生成して、送信部２５から移動局に通知する。

また、開放・割当通知生成部２４は、新たに開放リソースを割り当てられたユーザ端末に対する割当通知を生成し、送信部２５からこれを送信する。

なお、スケジューラ２７は、図１の構成で移動局からリソース開放要求を受け取った場合も、この移動局に割り当てられていた無線リソースを一時的に開放する。

また、スケジューラ２７は、後述するリソース割当要求を移動局から受け取った場合は、この移動局に使用可能なリソースを割り当てる。

無線基地局２０の送信系の処理については、下りリンクでのリソース開放制御と関連して、後述する。

図７は、無線基地局２０の有音・無音判定部２２ｂが行う無音判定のうち、パケットサイズに基づく判定処理の例を示すフローチャートである。

移動局からパケットが到着すると（Ｓ７２）、有音・無音判定部２２ｂは、パケットサイズが所定のしきい値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ７２）。

しきい値よりも小さい場合は、有音・無音判定部２２ｂは、ＳＩＤと判断する（Ｓ７３）。

その後、有音・無音判定部２２ｂは、ＳＩＤを所定の回数（Ｎ回；Ｎ≧１）以上連続して受信したか否かについて判断する（Ｓ７４）。

移動局からＳＩＤをＮ回以上続けて受信した場合は（Ｓ７４で、ＹＥＳ）、有音・無音判定部２２ｂは、無音状態へ移行したと判断し（Ｓ７５）、開放・割当通知生成部２３にリソース開放通知および／または他の移動局への割当通知を生成させる（Ｓ７６）。

図８は、無線基地局２０の有音・無音判定部２２ｂが行う無音判定のうち、タイマを用いた判定処理例を示すフローチャートである。

移動局からパケットが到着すると（Ｓ８１）、有音・無音判定部２２ｂは、パケットサイズがしきい値よりも大きいか否かについて判断する（Ｓ８２）。このしきい値は、図７の処理フローで用いるしきい値と同じである必要はない。

パケットサイズがしきい値よりも大きい場合は、有音・無音判定部２２ｂは、上述のパケットが音声パケットであると判断して、タイマ２２ｃを起動する（Ｓ８３）。

タイマ２２ｃの起動から一定時間経過した場合は（Ｓ８４で、ＹＥＳ）、有音・無音判定部２２ｂは、無音状態へ移行したと判断して（Ｓ８５）、開放・割当通知生成部２３にリソース開放通知および／または他の移動局への割当通知を生成させる（Ｓ８６）。

次に、図９〜図１２を参照して、発話を再開した移動局に対する上りリンクの無線リソースの再割り当てについて説明する
図９は、移動局ＵＥからのリソース割当要求に基づくリソース再割当のシーケンス図である。

送信パケットが入力されると（Ｓ９１）、移動局は、有音区間の再開を判定し（Ｓ９２）、リソース再割当要求を生成して、これを無線基地局に送信する（Ｓ９３およびＳ９４）。

再割当要求を受け取った無線基地局は、この移動局に対するパーシステントな無線リソースの割り当てを再開し（Ｓ９５）、リソース割当通知を移動局に通知する（Ｓ９６）。

移動局は、パケットをバッファから順次読み出し（Ｓ９７）、再度割り当てられた無線リソースを使用してパケットを送信する（Ｓ９８）。

図１０は、無線基地局（ｅＮＢ）でのタイマ制御によるリソース再割当のシーケンス図である。

無線基地局は、移動局にパーシステントに割り当てられていた無線リソースを開放した後に、タイマ２２ｃを起動する（Ｓ１０１）。

タイマが満了すると（Ｓ１０２）、無線基地局は、この移動局に対して無線リソースの再割当を行う（Ｓ１０３）。

一方、移動局では、ユーザが発話を再開し、音声パケットがバッファに入力される（Ｓ１０４）。

このパケットは、再割り当てされた無線リソースを使用して無線基地局へ送信される（Ｓ１０５）。

図１１および図１２は、図９のシーケンスで、移動局が行う有音区間の判定例である。図１１では、パケットサイズに基づく有音判定を、図１２の例では、タイマを用いた有音判定を行う。

図１１において、上位層からパケットが入力されると（Ｓ１１１）、有音・無音判定部１２ａ（図２参照）は、パケットサイズが所定のしきい値より大きいか否かについて判断する（Ｓ１１２）。

しきい値よりも大きい場合は、有音・無音判定部１２ａは、入力されたパケットが音声パケットであると判断して（Ｓ１１３）、有音状態へ移行したと判断し（Ｓ１１４）、開放・割当要求信号生成部１３にリソース割当要求を生成させる（Ｓ１１５）。

図１２のフローでは、上位層からパケットが入力されると（Ｓ１２１）、タイマ１２ｃが起動され（Ｓ１２２）、次にパケットが到着するまでのパケット到着間隔が測定される（Ｓ１２３）。

有音・無音判定部１２ａは、到着間隔が所定のしきい値よりも小さいか否かについて判断し（Ｓ１２４）、到着間隔がしきい値よりも小さい場合は、有音状態へ移行したと判断して（Ｓ１２５）、開放・割当要求信号生成部１３にリソース割当要求を生成させる（Ｓ１２６）。

これは、音声パケットの到着間隔が、ＳＩＤの到着間隔に比較して短いことを利用している。

＜下りリンクでの無線リソース開放制御＞
次に、図１３〜図１７を参照して、下りリンクでの無線リソース開放制御を説明する。

図１３は、移動局ＵＥからのリソース開放要求に基づく無線リソース開放シーケンスである。

無線基地局２０が、パケットをバッファ２１から読み出し（Ｓ１３１）、宛先の移動局２０へ送信する（Ｓ１３２）。

パケットを受信した移動局２０の有音・無音判定部１２ｂは、無音状態を判定すると（Ｓ１３３）、開放・割当要求信号生成部１３が、リソース開放要求を生成し（Ｓ１３４）、これを無線基地局２０へ送信する（Ｓ１３５）。

無線基地局２０は、リソース開放要求に応じて、この移動局１０への通信に用いていた無線リソースを、他の移動局へ割り当てる（Ｓ１３６）。

無線基地局２０は、任意で、移動局に対してリソース開放応答を通知してもよい（Ｓ１３７）。

ステップＳ１３３での無音判定は、図３または図４のフローに示すように、受信パケットのパケットサイズまたはタイマにより判定することができる。

図１４は、無線基地局（ｅＮＢ）での無音判定による無線リソース開放シーケンスである。

無線基地局２０は、バッファ２１からパケットを読み出して（Ｓ１４１）、宛先の移動局へ送信するとともに（Ｓ１４２）、有音・無音判定部２２ａで無音判定を行う（Ｓ１４３）。

無音状態であると判断されると、無線基地局２０は、この移動局への通信に割り当てられていた無線リソースを開放して、他の移動局に割り当て（Ｓ１４４）、移動局に対して、かかる無線リソースの開放を通知する（Ｓ１４５）。

なお、ステップＳ１４３での無音判定は、例えば、図７および図８のフローに示される判定処理と同様である。

図１５は、相手側が発話を再開し、無音状態から有音状態になったときの無線リソース再割当シーケンスである。

無線基地局２０において、上位層から入力されるパケットをバッファリングし（Ｓ１５１）、有音・無音判定部２２ａで有音判定を行う（Ｓ１５２）。

有音状態であると判定されると、無線基地局２０は、この移動局に対する無線リソースの割り当てを再開し（Ｓ１５３）、リソース再割当通知を送信する（Ｓ１５４）。

そして、無線基地局２０は、バッファ２１からパケットを読み出して（Ｓ１５５）、移動局へ送信する（Ｓ１５６）。

図１６および図１７は、ステップＳ１５２での有音判定の処理フローである。図１６では、パケットサイズに基づく有音判定を行い、図１７の例では、タイマを用いて有音判定を行う。

図１６のフローにおいて、上位層からパケットが到着すると（Ｓ１６１）、有音・無音判定部２２ａは、パケットサイズがしきい値よりも大きいか否かについて判断する（Ｓ１６２）。

しきい値よりも大きい場合は、有音・無音判定部２２ａは、到着されたパケットが音声パケットであると判断して（Ｓ１６３）、有音状態へ移行したと判断し（Ｓ１６４）、開放・割当要求信号生成部１３にリソース割当要求を生成させる（Ｓ１６５）。

図１７のフローでは、上位層からパケットが到着すると（Ｓ１７１）、タイマ２２ｃが起動して（Ｓ１７２）、次にパケットが到着するまでのパケット到着間隔が測定される（Ｓ１７３）。

有音・無音判定部２２ａは、到着間隔が所定のしきい値よりも小さいか否かについて判断し（Ｓ１７４）、到着間隔がしきい値よりも小さい場合は、有音状態へ移行したと判断して（Ｓ１７５）、スケジューラ２７で当該移動局に対するリソースの割り当てを行うとともに、開放・割当通知信号生成部２３にリソース割当通知を生成させる（Ｓ１７６）。

以上述べたように、本発明によれば、有音、無音状態を判断することによって、無音状態のときにパーシステントに割り当てられている無線リソースの一部を開放して、他の移動局へ割り当てることができるので、無線リソースの効率的な利用が実現する。

＜変更例＞
上述のリソース開放要求は、移動局の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するバッファステータスレポート（ＢＳＲ：ＢｕｆｆｅｒＳｔａｔｕｓＲｅｐｏｒｔ）によって送信されてもよい。

ここで、バッファステータスレポートは、ＭＡＣ制御情報（ＭＡＣｃｏｎｔｒｏｌｅｌｅｍｅｎｔ）として送信されるものである。

具体的には、移動局１０の開放・割当要求信号生成部１３は、特定の報告フォーマットを有するバッファステータスレポートによって、上述のリソース開放要求を生成するように構成されている。

例えば、移動局１０の開放・割当要求信号生成部１３は、図１８Ａに示すように、０バイトのデータ量を通知するバッファステータスレポートによって、上述のリソース開放要求を生成するように構成されていてもよい。

また、移動局１０の開放・割当要求信号生成部１３は、図１８Ｂに示すようにリソース開放要求を示す特定のビット列（例えば、１１１１１１１１）を含むバッファステータスレポートによって、上述のリソース開放要求を生成するように構成されていてもよい。

また、移動局１０の開放・割当要求信号生成部１３は、パーシステントに無線リソースが割り当てられている無線アクセスベアラに関連する移動局１０の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するバッファステータスレポートによって、上述のリソース開放要求を生成するように構成されていてもよい。

ここで、無線アクセスベアラは、ＬＴＥ方式の移動通信システムでは、移動局１０と、無線基地局装置との間で確立されているものとする。

例えば、移動局１０の開放・割当要求信号生成部１３は、ベアラＩＤ（或いは、ベアラグループＩＤ）によって、バッファステータスレポートによるデータ量の報告対象となる無線アクセスベアラ（パーシステント用無線アクセスベアラ）を特定した上で、送信バッファに滞留されているデータ量が０バイトになった場合に、パーシステントに割り当てられた無線リソースに対するリソース解放要求として、０バイトを通知するバッファステータスレポートを生成して送信する。

また、移動局１０の開放・割当要求信号生成部１３は、移動局１０によって上り個別リソースの割り当てを要求するスケジューリング要求（ＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔ）によって、リソース開放要求を送信するように構成されていてもよい。

無線基地局２０は、図１９に示すように、移動局１０からスケジューリング要求を受信すると（Ｓ１００１）、かかるスケジューリング要求が、通常のスケジューリング要求を意味するのか、或いは、リソース解放要求を意味するのかについて判定する（Ｓ１００２）。

無線基地局２０は、通常のスケジューリング要求を意味すると判定した場合、ステップＳ１００４において、当該移動局１０に対する上り個別リソース割当処理を行う。

一方、無線基地局２０は、リソース解放要求を意味すると判定した場合、ステップＳ１００３において、当該移動局１０に対するパーシステントに割り当てられている無線リソース開放処理を行う。

産業上の利用の可能性

以上説明したように、本発明によれば、有音・無音状態を判定し、これに基づいて、パーシステントに割り当てられている無線リソースの開放制御を行うことができ、結果として、無線リソースの有効利用を図ることができる。

そして、有音・無音判定部１２ａは、開放・割当要求信号生成部１３に、リソース開放要求を生成させる（Ｓ４６）。

図６の例では、上りリンク用の有音・無音判定部２２ｂと、下りリンク用の有音・無音判定部２２aとを別々に設けているが、単一のユニットとしてよい。

上りリンクと下りリンクで共通の有音・無音判定部を用いてもよい。また、受信部２５と有音・無音判定部２２ｂとの間に、バックボーン系のパケットバッファ２１とは別に、第２のバッファを挿入してもよいし、パケットバッファ２１を共有してもよい。

これとともに、開放・割当通知生成部２３は、リソース開放通知を生成して、送信部２４から移動局に通知する。

移動局からパケットが到着すると（Ｓ７１）、有音・無音判定部２２ｂは、パケットサイズが所定のしきい値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ７２）。
しきい値よりも小さい場合は、有音・無音判定部２２ｂは、ＳＩＤと判断する（Ｓ７３）。

無線基地局２０が、パケットをバッファ２１から読み出し（Ｓ１３１）、宛先の移動局１０へ送信する（Ｓ１３２）。

パケットを受信した移動局１０の有音・無音判定部１２ｂは、無音状態を判定すると（Ｓ１３３）、開放・割当要求信号生成部１３が、リソース開放要求を生成し（Ｓ１３４）、これを無線基地局２０へ送信する（Ｓ１３５）。

Claims

移動局によってパーシステントに割り当てられている無線リソースを使用して行われる音声通信において、該無線リソースの開放を制御する無線リソース開放制御方法であって、
入力パケットのサイズに基づいて、無音状態を判定するステップと、
前記無音状態と判定されたときに、前記無線リソースを一時的に開放するステップとを含むことを特徴とする無線リソース開放制御方法。
前記無音状態の判定ステップは、
前記入力パケットのサイズが第１のしきい値よりも小さい場合に、該入力パケットは音声パケットではないと判断するステップと、
前記音声パケットではないパケットの到着が一定回数以上連続した場合に、無音状態と判定するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の無線リソース開放制御方法。
前記無音状態の判定ステップは、
前記入力パケットのサイズが第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力パケットは音声パケットであると判断するステップと、
前記音声パケットの到着後、一定時間が経過した場合に無音状態と判定するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の無線リソース開放制御方法。
前記開放した無線リソースを、他の移動局に対して割り当てるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース開放制御方法。
前記入力パケットのサイズまたは入力パケットの到着間隔のいずれかに基づいて、有音状態を判定するステップと、
前記無音状態の後に有音状態と判定されたときに、前記音声通信に対して無線リソースの再割り当てを行うステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース開放制御方法。
前記有音状態の判定ステップは、前記入力パケットのサイズが、第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力パケットを音声パケットと判断し、有音状態に移行したと判定することを特徴とする請求項５に記載の無線リソース開放制御方法。
前記有音状態の判定ステップは、前記入力パケットの到着間隔が、所定の間隔よりも短い場合に、有音状態へ移行したと判定することを特徴とする請求項５に記載の無線リソース開放制御方法。
前記無音状態の判定を、前記音声通信を行っている前記移動局で行い、
前記無音状態が検出されたときに、無線基地局に対してリソース開放要求を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース開放制御方法。
前記無音状態の判定を、無線基地局で行い、
前記無音状態が検出されたときに、前記音声通信を行っている前記移動局にリソース開放通知を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線リソース開放制御方法。
前記有音状態の判定を、前記音声通信を行っている前記移動局で行い、
前記無音状態の後に有音状態が判定されたときに、無線基地局に対してリソース割当要求を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の無線リソース開放制御方法。
前記有音状態の判定を、無線基地局で行い、
前記無音状態の後に有音状態が判定されたときに、前記音声通信を行っている前記移動局に無線リソースの再割り当てを行い、リソース割当通知を送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の無線リソース開放制御方法。
入力されるパケットの有音・無音状態を判断する判定部と、
前記判定部で無音状態であると判定されたときに、リソース開放要求を生成するメッセージ生成部と、
前記リソース開放要求を無線基地局に送信する送信部とを備えることを特徴とする移動局。
前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第１のしきい値よりも小さい場合に、該入力されるパケットは音声パケットではないと判断し、
前記音声パケットではない状態が所定の回数以上続いたときに、無音状態であると判定することを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力されるパケットは音声パケットであると判断し、
当該音声パケットの入力から一定時間経過しても次の音声パケットが検出されない場合に、無音状態であると判定することを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
前記判定部は、前記無音状態の後に、前記第２のしきい値よりも大きい入力パケットが検出された場合に、有音状態に移行したと判定し、
前記メッセージ生成部は、リソースの再割当要求を生成することを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
前記判定部は、前記無音状態の後に入力パケットが到着した場合に、パケット到着間隔を測定し、前記間隔が第３のしきい値より小さい場合に、有音状態に移行したと判定し、
前記メッセージ生成部は、リソースの再割当要求を生成することを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
入力されるパケットの有音・無音状態を判断する判定部と、
前記判定部で無音状態であると判定されたときに、前記入力パケットを送受信する移動局にパーシステントに割り当てられている無線リソースを開放するスケジューラとを備えることを特徴とする無線基地局。
前記判定部で無音状態であると判定されたときに、リソース開放通知を生成するメッセージ生成部と、
前記リソース開放通知を移動局に送信する送信部とをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
前記スケジューラは、前記開放された無線リソースを他の移動局に割り当てることを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第１のしきい値よりも小さい場合に、該入力されるパケットは音声パケットではないと判断し、
前記音声パケットではない状態が所定の回数以上続いたときに、無音状態であると判定することを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
前記判定部は、前記入力されるパケットのサイズが、第２のしきい値よりも大きい場合に、該入力されるパケットは音声パケットであると判断し、
当該音声パケットの入力から一定時間経過しても次の音声パケットが検出されない場合に、無音状態であると判定することを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
前記判定部は、前記無音状態の後に、前記第２のしきい値よりも大きい入力パケットが検出された場合に、有音状態に移行したと判定し、
前記スケジューラは、前記移動局に無線リソースの再割り当てを行うことを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
前記判定部は、前記無音状態の後に入力パケットが到着した場合に、パケット到着間隔を測定し、前記間隔が第３のしきい値より小さい場合に、有音状態に移行したと判定し、
前記スケジューラは、前記移動局に無線リソースの再割り当てを行うことを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
前記リソース開放要求は、前記移動局の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するバッファステータスレポートによって送信されることを特徴とする請求項８に記載の無線リソース開放制御方法。
前記バッファステータスレポートは、０バイトのデータ量を通知するものであることを特徴とする請求項２４に記載の無線リソース開放制御方法。
前記バッファステータスレポートは、前記リソース開放要求を示す特定のビット列を含むものであることを特徴とする請求項２４に記載の無線リソース開放制御方法。
前記バッファステータスレポートは、パーシステントに無線リソースが割り当てられている無線アクセスベアラに関連する前記移動局の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するものであることを特徴とする請求項２４に記載の無線リソース開放制御方法。
前記リソース開放要求は、前記移動局によって上り個別リソースの割り当てを要求するスケジューリング要求によって送信されることを特徴とする請求項８に記載の無線リソース開放制御方法。
前記リソース開放要求は、前記移動局の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するバッファステータスレポートによって送信されることを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
前記バッファステータスレポートは、０バイトのデータ量を通知するものであることを特徴とする請求項２９に記載の移動局。
前記バッファステータスレポートは、前記リソース開放要求を示す特定のビット列を含むものであることを特徴とする請求項２９に記載の移動局。
前記バッファステータスレポートは、パーシステントに無線リソースが割り当てられている無線アクセスベアラに関連する前記移動局の送信バッファに滞留されているデータ量を報告するものであることを特徴とする請求項２９に記載の移動局。
前記リソース開放要求は、前記移動局によって上り個別リソースの割り当てを要求するスケジューリング要求によって送信されることを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
前記移動局は、前記無線基地局に対して前記リソース開放要求を送信した後に、前記無線リソースを一時的に開放することを特徴とする請求項８に記載の無線リソース開放制御方法。
前記移動局は、前記リソース解放通知を受信した後に、前記無線リソースを一時的に開放することを特徴とする請求項９に記載の無線リソース開放制御方法。
前記リソース開放要求を前記無線基地局に送信した後、該リソース開放要求に対応する無線リソースを開放する無線リソース管理部を備えることを特徴とする請求項１２に記載の移動局。
無線基地局からリソース開放通知を受信した後、該リソース開放通知に対応する無線リソースを開放する無線リソース管理部を備えることを特徴とする請求項１２に記載の移動局。