TWI401988B - 封包優先控制方法及基地台 - Google Patents

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Description

封包優先控制方法及基地台
本發明係有關一種包含有移動機之無線通訊系統在交遞(hand-over)時的封包優先控制方法及基地台。
以往，在無線通訊系統中，為了防止在移動機的交遞時產生資料封包的損失(loss)，已提案有一種在基地台間進行封包轉送之方式(以下稱為「封包轉送交遞方式」)。以下針對封包轉送交遞方式來說明。
例如，在IMT(International Mobile Telecommunication；國際行動通訊系統)2000、CDMA(Code Division Multiple Access；分碼多重進接)2000這種無線通訊系統中的無線接取網路(access network)中，移動機會一邊移動於複數個基地台所形成之所謂含蓋範圍(cell)的通訊區域間，一邊進行與基地台間的通訊。當移動機到達含蓋範圍交界附近而導致無線通訊品質惡化難以繼續與基地台進行通訊時，會對無線通訊品質較佳的基地台進行交遞。
在封包轉送交遞方式中，於實施交遞前已與移動機連接之交遞源基地台會於實施移動機的交遞前將留存在自身基地台之未發送的要傳送給移動機的資料封包轉送至交遞目的端基地台。接著，交遞目的端基地台會將轉送來的資料封包發送至移動機。如此，藉由將要傳送給移動機的資料封包在基地台間進行轉送，來防止要傳送給移動機的資 料封包於交遞時發生損失之問題。
然而，在此種封包轉送交遞方式中，對於在基地台間所轉送的封包中將會發生因交遞控制處理或基地台間轉送所需時間而造成的傳送延遲。因此，在處理訊流(streaming)等即時(real time)資料時，會有損害通訊的即時性之虞。作為保持交遞時的通訊即時性之方法，例如在下述專利文獻1中，已揭示有一種針對交遞時的基地台間轉送封包，將因交遞動作所導致的處理延遲程度予以調整，藉此控制來自交遞目的端基地台的發送時序之方法。此外，在下述專利文獻2中，已揭示有一種將基地台間轉送封包優先於非轉送封包來進行發送等，藉此防止基地台間轉送封包的增加延遲之方法。
另一方面，在這種無線通訊系統的基地台中，在將資料發送至無線傳送路徑時，會進行對應服務品質(QoS: Quality of Servcice)之複數個使用者間的優先控制。作為該優先控制方法的一種，有根據針對資料封包的裝置內滯留時間之上限值(容許延遲)來決定無線發送優先度之優先控制(以下稱為「延遲優先控制」)。所謂裝置內滯留時間係指資料封包滯留於裝置內的緩衝器之時間，在此，係設表示從自身裝置接收資料封包的時刻(接收時刻)至計算出無線發送優先度之時刻為止的時間。在延遲優先控制中，係以依裝置內滯留時間接近容許延遲之程度而加大無線發送優先度之值並優先進行轉送，使裝置內滯留時間不會超過容許延遲之方式來進行控制。
專利文獻1：日本特開2004-304325號公報
專利文獻2：國際公開第04/030396號手冊
然而，在上述專利文獻1與專利文獻2中，係僅針對單一使用者進行優先控制，而針對基地台間轉送封包並無有關與其他使用者間的優先控制之規定。因此，當無條件地將基地台間轉送封包設成最高優先度來進行發送時，會有在交遞目的端基地台發送至其他使用者移動機之資料封包產生延遲之問題。
此外，在上述習知的裝置內使用滯留時間之無線發送優先度中，並無針對基地台間轉送封包之規定。為了針對複數個使用者的資料公平地計算用以設定無線發送順序之無線發送優先度(亦即進行公平的優先控制)，在計算對於各個使用者資料的無線發送優先度時，必須使用在相同條件下所計算出的值。例如，將從上位節點(node)直接接收的封包與經由基地台間的轉送所接收到的封包進行比較。從對移動機之資料封包的延遲之觀點來看，係以將上位節點所發送的時刻作為基準為宜，若單純地僅以自身裝置的裝置內滯留時間來計算無線發送優先度，則會在從上位節點直接接收的資料封包、以及經由基地台間的轉送而接收到的資料封包之間，在無線發送優先度計算中形成不同條件。因此，為了進行公平的優先控制，且為了將從上位節點所發送的時刻設作為基準，亦需考慮交遞源基地台中的 裝置內滯留時間等。
然而，當某基地台以習知之方式單純地將該基地台中的接收時刻作為起算時刻來計算裝置內滯留時間時，對於經由基地台間的轉送所接受到的基地台間轉送封包，將會變成未考慮到交遞源基地台中的裝置內滯留時間等之情形。因此，會有賦予給基地台間轉送封包的無線發送優先度比原本應賦予的值低，而產生基地台間轉送封包的延遲之問題。
本發明乃有鑑於上述問題而研創者，其目的係提供一種防止在移動機的交遞時產生資料封包的損失，且一邊維持與其他使用者間的公平性一邊防止發生基地台間轉送封包的傳送延遲之封包優先控制方法。
為了解決上述課題以達成目的，本發明係一種封包優先控制方法，該方法為在基地台對由基地台控制裝置接收到的預定資料封包單位根據從該接收後至現在為止的自身基地台內滯留時間來計算無線發送優先度之無線通訊系統中，在特定的移動機實施交遞時之封包優先控制方法，其特徵為包含有：基地台間封包轉送步驟，交遞源基地台係停止無線發送資料封包至前述移動機，並在停止期間中將由前述基地台控制裝置所接收到的要傳送給前述移動機的資料封包作為基地台間轉送封包而轉送至交遞目的端基地台；以及發送控制步驟，前述交遞目的端基地台根據自身基地台內滯留時間及前述交遞源基地台中的滯留時間的估 計值，來對基地台間轉送封包計算無線發送優先度。
依據本發明，由於在移動機的交遞時，交遞目的端基地台係根據自身裝置內滯留時間來對基地台間轉送封包以外計算出無線發送優先度，且根據相當於自身裝置內滯留時間與交遞源基地台的裝置內滯留時間之優先度來對基地台間轉送封包計算出無線發送優先度，故能達成能一邊維持與其他使用者間的公平性一邊防止基地台間轉送封包發生傳送延遲之效果。
以下根據附圖詳細說明本發明的封包優先控制方法的實施形態。並且，本發明並未限定於下述實施形態。
實施形態1
第1圖係顯示用以實現本發明的封包優先控制方法之實施形態1的無線接取網路的構成例之圖。如第1圖所示，本實施形態的無線接取網路係由下列所構成：基地台控制裝置1，進行對無線接取網路內各基地台2-1至2-n的資料分配；基地台2-1至2-n(n為基地台的數目)，將從基地台控制裝置1經由有線傳送路徑5所接收到的資料發送至無線傳送路徑，並根據從移動機3所接收到的無線品質資訊來進行是否實施交遞之判斷；移動機3，在基地台2-1至2-n間經由無線傳送路徑來進行通訊；含蓋範圍4-1至4-n，作為基地台2-1至2-n各者經由無線傳送路徑而與前述移動機3進行通訊用之通訊區域而形成；以及有線傳送 路徑5，連接基地台控制裝置1與各基地台2-1至2-n。此外，基地台2-1至2-n亦連接至移動機3以外之未圖示無線終端機。
第2圖係顯示本實施形態的基地台控制裝置1、基地台2-1、2-2、以及移動機3的功能構成例之圖。於第2圖中，移動機3係從屬於基地台2-1的通訊區域之含蓋範圍4-1移動至屬於基地台2-2的通訊區域4-2者。基地台間轉送路徑6係用以進行基地台間轉送封包之轉送的路徑。第2圖中的虛線係用以顯示有關交遞後的移動機3之資料封包的資料轉送路徑。一般而言，為了使基地台2-1、2-2兩者皆能成為交遞源與交遞目的端，故將基地台2-1、2-2作成相同的構成。在此，為了說明，係將基地台2-1作為交遞源的基地台並顯示必要的構成要素，將基地台2-2作為交遞目的端的基地台並顯示必要的構成要素。
移動機3係由下列所構成：無線接收部31，係接受來自基地台2-1、2-2的無線傳送資料，並抽出在進行接收到的資料的無線品質資訊的計算時所需的資料(接收電力等)；以及交遞控制部32，係使用在進行無線接收部31所抽出的無線品質資訊的計算時所需的資料，而進行在判斷是否要進行交遞時所需的品質資訊之計算，且將該判斷結果作為無線品質資訊儲存至控制用訊息並通知至基地台2-1。
基地台2-1係由下列所構成：緩衝器21-1，係暫時儲存從基地台控制裝置1所接收到的資料；讀出控制部 22-1，係針對儲存在緩衝器21-1之複數個要傳送給使用者的資料封包計算出各個的無線發送優先度，並根據無線發送優先度來進行儲存在緩衝器21-1的資料封包之讀出；無線發送部23-1，係將讀出的資料轉換成無線傳送用的訊號，並經由無線傳送路徑發送至含蓋範圍4-1內的移動機3；交遞控制部24-1，係根據儲存在從移動機3所發送的控制訊息中的無線品質資訊來進行移動機3是否進行交遞之判斷；以及封包轉送部25-1，係將讀出控制部22-1所讀出的資料作為基地台間轉送封包，經由基地台間轉送路徑6傳送至屬於交遞目的端基地台之基地台2-2。
基地台2-2中的緩衝器21-2、讀出控制部22-2、無線發送部23-2、以及交遞控制部24-2除了將與動作有關之構成要素的分支編碼由1改成2之外，係分別與基地台2-1的緩衝器21-1、讀出控制部22-1、無線發送部23-1、以及交遞控制部24-1具有相同的功能。一般為了使基地台2-1與基地台2-2能成為交遞源與交遞目的端，將兩者作成相同的構成。在此，為了說明，係將基地台2-1作為交遞源並顯示必要的功能構成，將基地台2-2作為交遞目的端並顯示必要的功能構成。因此，由於僅顯示基地台2-2作為交遞源時的必要構成要素，故在第2圖中省略封包轉送部25-2。
基地台控制裝置1係由下列所構成：資料發送部11，係將要傳送給連接至基地台2-1、2-2之移動機的資料封包分別發送至基地台2-1與基地台2-2；以及路徑切換控制 部12，係從基地台2-2接收路徑切換要求訊息，並將資料發送路徑的切換指示傳送至資料發送部11。
接著，使用第3圖來說明應用有本發明的轉送封包優先控制方法之交遞的動作。第3圖係顯示本實施形態的交遞動作。
首先，基地台控制裝置1的資料發送部11係經由有線傳送路徑5將從上位網路所接收到的要傳送給移動機3的使用者資料發送至基地台2-1至2-n中之移動機3正進行通訊中之基地台2-1，且基地台2-1係暫時將從基地台控制裝置1所接收到的要傳送給移動機3的使用者資料儲存於緩衝器21-1(步驟S1)。接著，基地台2-1的讀出控制部22-1係根據後述的無線優先度計算方法，來計算儲存在緩衝器21-1之連接至基地台2-1之全部的要傳送給無線終端機的資料封包之各者的無線發送優先度(步驟S2)。接著，讀出控制部22-1係根據計算出的無線發送優先度，從緩衝器21-1讀出要傳送給使用者的資料封包。無線發送部23-1係將讀出的資料封包轉換成無線傳送用的訊號，並經由無線傳送路徑發送至含蓋範圍4-1內的移動機(步驟S3)。在此，係作成讀出控制部22-1從緩衝器21-1讀出要傳送給移動機3的資料封包，並由無線發送部23-1發送至移動機3。
接著，移動機3的無線接收部31係接收來自基地台2-1的無線傳送資料以及接收來自其他無線基地台的無線訊號，並抽出進行無線品質資訊的計算所需的資料，且傳 送至交遞控制部32。交遞控制部32係根據所抽出的資料來計算出進行判斷是否實施交遞所需的資訊，且將計算結果作為無線品質資訊儲存在控制用訊息，並通知至基地台2-1(步驟S4)。此時，係作成移動機3的無線接收部31所抽出之計算無線品質資訊所需的資料並非僅為基地台2-1的資料，亦包含有關可接收之其他無線基地台的資料。
接著，基地台2-1的交遞控制部24-1係根據儲存於從移動機3所接收到的控制訊息內的無線品質資訊來進行是否進行交遞之判斷，以決定實施交遞(步驟S5)。同時，選擇交遞目的端的基地台(在此為基地台2-2)。交遞目的端的基地台之選擇係例如從包含於無線品質資訊之基地台2-1以外的基地台資訊來選擇接收品質較好者，藉此進行選擇。此外，在第3圖中，雖顯示實施交遞時的動作，但在判斷無須進行交遞時會返回步驟S1，並反覆進行至步驟S5。
接著，交遞控制部24-1係對讀出控制部22-1通知實施交遞，並對所選擇的交遞目的端之基地台2-2傳送交遞要求訊息(步驟S6)。當讀出控制部22-1接收到實施交遞的通知時，係停止讀出要傳送給移動機3的資料封包，藉此停止發送要傳給移動機3的資料封包。當停止對移動機3發送使用者資料後，從基地台控制裝置1所發送的要傳送給移動機3的資料封包會被儲存至緩衝器21-1。接著，基地台2-2的交遞控制部24-2在認知所接收到的步驟S6的交遞要求訊息時，會將交遞要求回應訊息作為其回應而 回覆至基地台2-1(步驟S7)。
當基地台2-1的交遞控制部24-1接收步驟S7的交遞要求回應訊息時，會將基地台間轉送開始通知至讀出控制部22-1(步驟S8)。在此，在本實施形態中，在步驟S6中停止對移動機3發送使用者資料後，會將由基地台控制裝置1發送、且為儲存於緩衝器21-1之要傳送給移動機3的資料封包作為基地台間轉送封包，從基地台2-1發送至基地台2-2。接著，讀出控制部22-1係讀出儲存在緩衝器21-1的基地台間轉送封包並傳送至封包轉送部25-1。封包轉送部25-1係經由基地台間轉送路徑6將傳送出的基地台間轉送封包發送至基地台2-2(步驟S9)。此外，該基地台間轉送路徑6係亦可直接以有線傳送路徑來連接基地台之間，亦可使用有線傳送路徑5經由基地台控制裝置1來進行轉送。
此外，在進行步驟S8的同時，交遞控制部24-1係對移動機3下達轉往基地台2-2的交遞指示(步驟S10)。接著，移動機3的交遞控制部32係依據步驟10的指示，對無線接收部31進行指示將用以進行移動機3的無線傳送之路徑從基地台2-1切換至基地台2-2。無線接收部31係依據切換指示進行路徑切換，並將切換完成資訊通知至交遞控制部32(步驟S11)。當交遞控制部32接收到交遞切換完成通知時，係將用以通知路徑切換完成之資訊之交遞指示回應傳送至基地台2-2(步驟S12)。
當基地台2-2的交遞控制部24-2從移動機3接收到交 遞指示回應時，係將要求將要傳送給移動機3的資料封包的發送路徑切換至基地台2-2之路徑切換要求訊息發送至基地台控制裝置1(步驟S13)。當基地台控制裝置1的路徑切換控制部12接收到在步驟S13所發送的路徑切換要求訊息時，會將資料封包的發送目的端切換至基地台2-2。此時，於切換前從資料發送部11最後發送至交遞源之基地台2-1的封包，成為傳向基地台2-1的最終資料封包。亦即，當基地台控制裝置1的路徑切換控制部12接收到路徑切換要求訊息時，資料發送部11會對基地台2-1發送最終資料封包(步驟S14)，之後，路徑切換控制部12係將要傳送給移動機3的資料封包的發送目的端從基地台2-1切換至基地台2-2(步驟S16)。
在步驟S16的切換之後，資料發送部11係將要傳送給移動機3的資料封包發送至基地台2-2(步驟S17)，且被發送的資料會被儲存至基地台2-2的緩衝器21-2。在送往基地台2-1的最終資料封包經由基地台2-2發送至移動機3之前，讀出控制部22-2不會對該被儲存的資料進行讀出，而會保留發送(步驟S18)。
另一方面，在存在有儲存於緩衝器21-1之基地台間轉送封包的期間，讀出控制部22-1係反覆進行步驟S9的基地台間轉送封包的轉送。之後，讀出控制部22-1係從緩衝器21-1讀出在步驟S14所發送之傳給基地台2-1的最終資料封包以作為最後的基地台間轉送封包，並傳送至封包轉送部25-1，封包轉送部係將傳給基地台2-1的最終資料封 包作為最終基地台間轉送封包而轉送至基地台2-2(步驟S15)。接著，被轉送的最終基地台間轉送封包係被暫時儲存於基地台2-2的緩衝器21-2。
因此，緩衝器21-2係變成基地台間轉送封包以及在步驟S17所發送之來自基地台控制裝置1的資料封包兩者之儲存構件。爲了防止資料封包的順序顛倒，針對有關移動機3的資料封包，讀出控制部22-2需以比來自基地台控制裝置1的資料封包還先行讀出基地台間轉送封包之方式來進行動作。關於此點，由於藉由後述的無線發送優先度計算處理，基地台間轉送封包的無線發送優先度會變高而會優先進行發送，故無問題。此外，作為讀出控制部22-2區別緩衝器21-2內的資料為基地台間轉送封包或從基地台控制裝置1直接接收的資料封包之屬於何者之方法，有例如分割用以儲存的位址區域之方法、或物理性設置個別的記憶體等預先將緩衝器21-2內的儲存區域予以分離之方法。此外，亦可在緩衝器21-2所儲存的資料賦予用以表示發送源裝置之旗標，藉此識別屬於何種資料。
在讀出控制部22-2讀出儲存於緩衝器21-1的資料，並根據後述的無線發送優先度計算處理來計算出無線發送優先度，且根據所計算出的優先度使針對移動機3的最終基地台間轉送封包的優先度變成最高時，會經由無線發送部23-1將最終基地台間轉送封包發送至移動機3(步驟S19)。
在步驟S19中，讀出控制部22-2需進行判斷發送至移 動機3的基地台間轉送封包是否為最終基地台間轉送封包。此判斷為參照例如緩衝器21-2來確認要傳送給移動機3的基地台間轉送封包是否在某一定時間內到達，當未於一定時間內到達時，只要判斷為最後到達的基地台間轉送封包為最終基地台間轉送封包即可。
接著，當讀出控制部22-2將最終基地台間轉送封包發送至移動機3時，會開始將在步驟S18保留發送之從基地台控制部1所發送的要傳送給移動機3的資料封包發送至移動機3(步驟S20)。當步驟S18所保留發送的封包全部發送至移動機3時，伴隨著交遞的處理結束，之後，基地台2-2會將要傳送給移動機3的資料封包轉送至移動機3。
在本實施形態中，在第3圖的步驟S5中，雖以基地台2-1根據從移動機3接收到的無線品質資訊來判斷是否要進行實施交遞之方式所構成，但亦可構成為基地台控制裝置1根據移動機3所通知的無線品質資訊來決定進行實施交遞。此情形時，當基地台控制裝置1決定進行實施交遞時，會將決定實施交遞的通知通知至基地台控制裝置1的交遞控制部24-1，之後只要進行步驟S6以後的動作即可。
在此，說明本實施形態中的無線發送優先度計算方法。在本實施形態中，根據針對資料封包的裝置內滯留時間的上限值(容許延遲)來進行用以決定無線發送優先度之優先控制。各基地台係測量用以表示從自身裝置接收到資料封包的時刻(接收時刻)至計算出無線發送優先度的時刻的時間之自身裝置內滯留時間。接著，針對容許延遲，以 自身裝置內滯留時間越短無線發送優先度越高之方式來計算無線發送優先度，並以無線發送優先度的高低順序來進行無線發送。關於容許延遲，亦可對全部的封包預先設定成相同的數值，例如亦可在即時服務中縮小容許延遲等，並根據資料封包的種類來制定容許延遲。在本實施形態中，關於從基地台控制裝置1直接發送至基地台2-1至2-n的資料封包，係根據上述方式的容許延遲與自身裝置內滯留時間來計算出無線發送優先度。
另一方面，關於基地台間轉送封包，在第3圖的例子中，基地台2-2係經由基地台2-1來接收。在基地台2-2中，若對於基地台間轉送封包，亦根據容許延遲與自身裝置內滯留時間來計算無線發送優先度時，將形成未考慮到經由基地台2-1的部分之延遲時間之情形。因此，當以基地台控制裝置1所發送的時刻作為基準時，則對於基地台間轉送封包，將會以比實際的延遲時間還少的延遲時間來計算無線發送優先度，而使無線發送優先度比原本應賦予的數值為低。
因此，在本實施形態中，關於基地台間轉送封包，為了補正相當於經由交遞源的基地台2-1的時間之延遲時間量，會對根據容許延遲與自身裝置內滯留時間所計算出的無線發送優先度進行加算預先設定的一定優先度。例如，進行加算的優先度數值係作為相當於以基地台2-1的自身裝置內滯留時間的估計值所計算出的無線發送優先度而先行求出。基地台2-1的自身裝置內滯留時間的估計值係設 成例如交遞目的端的基地台2-1以自身裝置內滯留時間為基準預先求出標準值。此外，亦可作為與以基地台2-1的自身裝置內滯留時間的估計值亦包含有轉送路徑中的延遲時間量之時間為基準所計算出的無線發送優先度相當之優先度而求出。
接著，說明本實施形態的無線發送優先處理。第4圖係本實施形態的無線發送優先處理的流程圖。在第4圖中，處理A係屬於交遞源之基地台2-1的處理；處理B係屬於交遞目的端之基地台2-2的處理。
如第4圖所示，首先，基地台2-1的交遞控制部24-1根據從移動機3所發送的無線品質資訊判斷是否需要交遞，而在需要實施時，則決定進行實施交遞(步驟S21：相當於第3圖的步驟S5)。當交遞控制部24-1決定進行實施交遞時(步驟S21、Yes)，讀出控制部22-1從交遞控制部24-1接收實施交遞的通知，並停止無線發送交遞對象使用者(此情形中為移動機3)的資料封包。接著，當接收到相當於第3圖的步驟S8的基地台間轉送開始之通知時，於停止無線發送的期間中，從緩衝器21-1讀出從基地台控制裝置1接收到的要傳送給移動機3的資料封包並傳送至封包轉送部，封包轉送部則將所接收到的封包轉送至基地台2-2(步驟S22)。
另一方面，當交遞控制部24-1不作進行實施交遞決定時(步驟S21、No)，基地台2-1不進行基地台間封包轉送處理。
基地台2-2的讀出控制部22-2係根據容許延遲與自身裝置內滯留時間來計算儲存於緩衝器21-2的資料封包的無線發送優先度(步驟S23)。接著，讀出控制部22-2判斷儲存於緩衝器21-2的資料封包中是否有基地台間轉送封包(步驟S24)。當有基地台間轉送封包時(步驟S24、Yes)，對在步驟S23所計算出的無線發送優先度加算預先設定的優先度以作為最終的無線發送優先度。亦即，在有基地台間轉送封包之情形中，藉由步驟S23與步驟S25，並根據容許延遲、自身裝置內滯留時間、以及預先設定的優先度來決定無線發送優先度。在未有基地台間轉送封包之情形中(步驟S24、No)雖前進至步驟S26，但此時在步驟S23所計算出的無線發送優先度會變成最終的無線發送優先度。接著，在步驟S26中，根據最終的無線發送優先度，將優先度最高者傳送至無線發送部23-2(步驟S26)。
如上所述，在本實施形態中，在交遞目的端基台地2-2針對移動機3的資料封包進行無線通訊優先度的計算時，係設成對基地台間轉送封包加算相當於交遞源基地台2-1的裝置內滯留時間之優先度。因此，能防止針對基地台間轉送封包之無線發送優先度會比原本應賦予的數值還低，而可維持使用者間的優先控制之公平性，並可防止增加基地台間轉送封包的傳送延遲。
實施形態2
第5圖係用以實現本發明的封包優先控制方法之實施形態2的無線發送優先處理之流程圖。本實施形態的無線 接取網路的構成例及各構成裝置的功能構成例係與實施形態1相同。本實施形態的交遞動作亦與實施形態1相同。以下僅針對與實施形態1不同的部分進行說明。
在第5圖中，處理A為屬於交遞源之基地台2-1的處理；處理C為屬於交遞目的端之基地台2-2的處理。在本實施形態中，與實施形態1相同地，亦對基地台間轉送封包進行無線發送優先度的補正，惟補正方法與實施形態1不同。
關於處理A由於與實施形態1相同，故省略其說明。作為處理C，首先，基地台2-2的讀出控制部22-2係判斷儲存於緩衝器21-2中的資料封包中是否有基地台間轉送封包(步驟S31)。當有基地台間轉送封包時(步驟S31、Yes)，對於基地台間轉送封包，係於自身裝置內滯留時間加算預先設定的固定延遲(固定延遲時間)而作為裝置內滯留時間予以算出。在此，固定延遲係作為交遞源的基地台2-1之標準的自身裝置內滯留時間的估計值。此外，亦可加算轉送路徑中的延遲時間量以算出裝置內滯留時間。當未有基地台間轉送封包時(步驟S31，No)，前進至步驟S33。
接著，作為步驟S33，根據容許延遲與裝置內滯留時間(當未經由步驟S32時，將自身裝置內滯留時間作為補正後的裝置內滯留時間)來計算儲存於緩衝器21-2中的資料封包的無線發送優先度。接著，將以上述方式所求出的無線發送優先度作為最終的無線發送優先度，並藉由與實施形態1相同的步驟S26，根據最終的無線發送優先度將資 料封包傳送至無線發送部23-2。
如上所述，在本實施形態中，在交遞目的端基地台2-2對於移動機3的資料封包進行無線通訊優先度的計算上，係設成對基地台間轉送封包加算相當於交遞源基地台2-1的自身裝置內滯留時間的固定延遲時間，並根據所加算的數值來計算出無線通訊優先度。因此，能防止針對基地台間轉送封包的無線發送優先度低於原本應賦予的數值，而可維持使用者間的優先控制的公平性，並可防止增加基地台間轉送封包的傳送延遲。
實施形態3
第6圖係用以實現本發明的封包優先控制方法之實施形態3的基地台控制裝置1、基地台2a-1、2a-2、以及移動機3的功能構成例之圖。本實施形態的無線接取網路的構成，除了將基地台2-1至2-n分別換成基地台2a-1至2a-n以外，其餘皆與實施形態1相同。
第6圖內的虛線係顯示交遞後的資料轉送路徑。在第6圖中，基地台2a-1除了將實施形態1的基地台2-1的讀出控制部22-1與封包轉送部25-1分別換成讀出控制部22a-1與封包轉送部25a-1以外，其餘皆與實施形態1的基地台2-1相同。基地台2a-2係將實施形態1的基地台2-2的讀出控制部22-2換成讀出控制部22a-2，並追加轉送訊框接收部26-2，其餘皆與實施形態1的基地台2-2相同。與實施形態1相同功能的部分係附上相同的符號並省略其說明。與實施形態1相同地，為了使基地台2a-1與基 地台2a-2通常亦皆能成為交遞源與交遞目的端，係將兩者作成相同的構成。在此，為了說明，係對基地台2a-1顯示作為交遞源時的必要功能構成，以及對基地台2a-2顯示作為交遞目的端時的必要功能構成。
有關本實施形態的交遞動作，除了將基地台2-1、基地台2-0的動作分別由基地台2a-1、基地台2a-2來進行以外，其餘皆與實施形態1相同。以下僅針對與實施形態1不同的部分進行說明。
第7圖係本實施形態的無線發送優先處理的流程圖。處理D為屬於交遞源之基地台2a-1的處理；處理E為屬於交遞目的端之基地台2a-2的處理。
首先，步驟S21與步驟S22除了將實施形態1的基地台2-1的讀出控制部22-1與封包轉送部25-1的動作分別由讀出控制部22a-1與封包轉送部25a-1來進行以外，其餘皆與實施形態1的步驟S21與步驟S22相同。在步驟S21中，當已決定實施交遞時(步驟S21、Yes)，在步驟S22後，封包轉送部25a-1對基地台間轉送封包附加每個封包的優先度資訊(為用以決定無線發送優先度之資訊，例如以基地台2a-1的自身裝置內滯留時間為依據所算出的無線發送優先度)作為基地台間轉送訊框予以傳送(步驟S41)。接著，封包轉送部25a-1係將基地台間轉送訊框傳送至基地台2a-2。此外，在本實施形態中，係作成預先於基地台間轉送訊框設置用以指定每個封包的優先度資訊之區域。
接著，基地台2a-2的轉送訊框接收部26-2係接收從 基地台2a-1所傳送出的基地台間轉送訊框，從此訊框中抽出基地台間轉送封包的優先度資訊，將所抽出的優先度資訊以及基地台間轉送封包儲存至緩衝器21-2(步驟S42)。
由於步驟S23與步驟S24除了將實施形態1的讀出控制部22-2的動作由讀出控制部22a-2來進行之外，其餘皆與實施形態1的步驟S23與步驟S24相同，故省略其說明。當在步驟S24判斷出有基地台間轉送封包時，讀出控制部22a-2係使用在步驟S42所儲存之每個封包的優先度資訊來補正在步驟S23所計算出的無線通訊優先度(步驟S43)。此項補正係例如在將優先度資訊作為根據基地台2a-1的裝置內滯留時間所計算出的無線發送優先度之情形中，對步驟S23所求出的優先度加算優先度資訊。接著，與實施形態1以及步驟S26相同地，將計算出的無線發送優先度作為最終的無線發送優先度，並根據此最終的無線發送優先度將資料封包傳送至無線發送部23-2。
如上所述，在本實施形態中，作為附加於基地台間轉送封包之優先度資訊，雖以根據屬於交遞源之基地台2a-1的自身裝置內滯留時間來設定所計算出的無線發送優先度為例來說明，但亦可使用基地台2a-1的自身裝置內滯留時間以及來自基地台2a-1的基地台控制裝置1的封包接收時刻等之資訊來作為優先度資訊。在當作基地台2a-1的自身裝置內滯留時間之情形中，只要實施實施形態2的步驟S31、S32、S33來取代步驟S23、S24、S25，並在步驟S32中使用優先度資訊取代固定延遲來進行補正即可。
此外，當將來自基地台2a-1的基地台控制裝置1的封包接收時刻作為優先度資訊之情形中，在交遞目的端之基地台2a-2中，係使用用以計算出屬於優先度資訊之封包接收時刻與無線發送優先度之時刻的差分來取代自身裝置內滯留時間，來進行無線發送優先度的計算。因此，雖與實施形態2相同亦考慮到轉送前的延遲時間來補正自身裝置滯留時間，但由於使用計算出的實際延遲時間，故與加算有實施形態2的固定延遲之情形相比，精度較高。而在將封包接收時刻作為優先度資訊之情形中，只要實施實施形態2的步驟S31、S32、S33來取代步驟S23、S24、S43，且在步驟S32中，讀出控制裝置22a-1計算出用以計算屬於優先度資訊的封包接收時刻與無線發送優先度之時刻的差分，並將計算出的差分作為補正後的裝置內滯留時間即可。
此外，亦可將根據這些數值範圍而編碼化的資料作為優先度資訊，並預先使各基地台保有編碼與這些數值之對應單，使讀出控制部22a-1根據該對應單將數值轉換成編碼。
如上所述，在本實施形態中，係設成在基地台2a-1針對要傳送給移動機3的資料發送之優先控制中，針對基地台間轉送封包，於每個資料封包附加優先度資訊並作為基地台間轉送訊框來發送，且基地台2a-2係使用包含於基地台間轉送訊框的優先度資訊來進行無線發送優先度的補正。因此，當例如屬於交遞源基地台之基地台2a-1將自身 基地台的自身裝置內滯留時間作為優先度資訊而予以附加時，與實施形態1及實施形態2相比，由於能更正確地求出基地台2a-1的裝置內滯留時間，故能提升無線發送優先度計算的妥適性，並提升防止基地台間轉送封包的延遲之效果。
實施形態4
第8圖係用以實現本發明的封包優先控制方法之實施形態4的基地台控制裝置1、基地台2b-1、2b-2、以及移動機3的功能構成例之圖。本實施形態的無線接取網路之構成，除了將基地台2-1至2-n分別換成基地台2b-1至2b-n以外，其餘皆與實施形態1相同。
第8圖中的虛線係表示交遞後的資料轉送路徑。在第8圖中，基地台2b-1除了將實施形態1的基地台2-1的讀出控制部22-1換成讀出控制部22b-1之外，其餘皆與實施形態1的基地台2-1相同。基地台2b-2除了將實施形態1的基地台2-2的讀出控制部22-2換成讀出控制部22b-2之外，其餘皆與實施形態1的基地台2-2相同。與實施形態1相同功能的部分係附上相同的符號並省略其說明。此外，與實施形態1相同地，為了使基地台2b-1與基地台2b-2皆可作為交遞源與交遞目的端，係將兩者作成相同的構成。在此，為了說明，係對基地台2b-1顯示作為交遞源時必要的功能構成，以及對基地台2b-2顯示作為交遞目的端時必要的功能構成。
有關本實施形態的交遞動作，除了將基地台2-1與基 地台2-2的動作分別改成由基地台2b-1與基地台2b-2來進行之外，其餘皆與實施形態1相同。以下僅說明與實施形態1不同的部分。
第9圖係本實施形態的無線發送優先處理的流程圖。處理A為屬於交遞源之基地台2b-1的處理；處理F為屬於交遞目的端之基地台2b-2中的處理。
由於處理A除了將基地台2-1的動作換成基地台2b-1的動作之外，其餘皆與實施形態1相同，故省略其說明。關於步驟S23、步驟S24、以及步驟S26，由於除了將基地台2-2的動作換成基地台2b-2的動作之外，其餘皆與實施形態1相同，故省略其說明。
當讀出控制部22b-2在步驟S24中判斷存在有基地台間轉送封包時(步驟S24、Yes)，即前進至步驟S25a。此時的步驟S25a的處理與步驟S25相同。此外，當在步驟S24中判斷未存在有基地台間轉送封包時(步驟S24、No)，則進行判斷在基地台間轉送封包的轉送中是否有由基地台控制裝置1直接接收的封包(以下稱為轉送中接收封包)(步驟S51)。是否有轉送中接收封包之判斷，具體而言，例如只要交遞控制部24-2在第3圖的步驟S6接收交遞要求後至最終基地台間轉送封包的無線發送結束為止之期間，將從基地台控制裝置1送達的要傳送給移動機3的封包作為轉送中接收封包，並儲存至緩衝器21-2的專用區域，藉此來進行識別即可。
當在步驟S51中判斷出存在有轉送中接收封包時(步 驟S51、Yes)，對於轉送中接收封包，係與基地台間轉送封包的情形相同地，讀出控制部22b-2係在步驟S23中計算出的優先度中加算預先設定的優先度，作為最終的無線發送優先度(步驟S25a)。與實施形態1相同地，預先設定的優先度係作為例如與根據基地台2b-1的自身裝置內滯留時間的估計值所計算出的無線發送優先度相當之優先度。當在步驟S51中判斷出未存在有轉送中接收封包時(步驟S51、No)，在步驟S23所計算出的無線發送優先度將變成最終的無線發送優先度，並前進至步驟S26。
接著，在步驟S26中，與實施形態1的步驟S26相同，讀出控制部22b-2係根據最終的無線發送優先度將資料封包傳送至無線發送部23-2。
此外，在本實施形態中，於實施形態1的動作中追加步驟S51，且在步驟S25a中亦設成為與基地台間轉送封包的情形相同，對轉送中接收封包計算出優先度，但亦可作成在實施形態2的動作步驟S31之後追加步驟S51而予以實現。在此情形中，當在步驟S51中判斷出存在有轉送中接收封包時(步驟S51、Yes)，即前進至步驟S32，在步驟S32中對於轉送中接收封包，亦設成與基地台間轉送封包的情形相同，讀出控制部22b-2亦於裝置內滯留時間加算固定延遲。此外，當未存在有轉送中接收封包時(步驟S51、No)，前進至步驟S33。
如上所述，在本實施形態中，係設成於基地台2b-2中，讀出控制部22b-2不僅針對基地台間轉送封包，對於 轉送中接收封包，亦會在計算無線發送優先度時，加算與根據交遞源之基地台2b-1的裝置內滯留時間的估計值所計算出的無線發送優先度同等的優先度。因此，不僅在進行基地台轉送封包，在進行基地台間封包轉送之間，能防止滯留在基地台2b-2之封包的無線通訊優先度降低。
實施形態5
第10圖係顯示用以實現本發明的封包優先控制方法之實施形態5的基地台控制裝置1、基地台2c-1、2c-2、以及移動機3的功能構成例之圖。本實施形態的無線接取網路的構成除了將基地台2-1至2-n分別換成基地台2c-1至2c-n以外，其餘與實施形態1相同。
第10圖中的虛線係顯示交遞後的資料轉送路徑。在第10圖中，基地台2c-1除了將實施形態1的基地台2-1的讀出控制部22-1換成讀出控制部22c-1之外，其餘皆與實施形態1的基地台2-1相同。基地台2c-2除了將實施形態1的基地台2-1的讀出控制部22-1換成讀出控制部22c-1之外，其餘皆與實施形態1的基地台2-2相同。與實施形態1相同功能的部分係附上相同的符號，並省略其說明。此外，與實施形態1相同，為了使基地台2c-1與基地台2c-2皆能成為交遞源與交遞目的端，係將兩者作成相同的構成。在此，為了說明，係對基地台2c-1顯示成為交遞源時必要的功能構成，以及對基地台2c-2顯示成為交遞目的端時必要的功能構成。
關於本實施形態的交遞動作，除了將基地台2-1與基 地台2-2的動作分別換成由基地台2c-1與基地台2c-2來進行之外，其餘皆與實施形態1相同。以下，僅說明與實施形態1不同的部分。
第11圖係本實施形態的無線發送優先處理的流程圖。處理A為屬於交遞源之基地台2c-1的處理；處理G為屬於交遞目的端之基地台2c-2的處理。
由於處理A除了將基地台2-1的動作換成基地台2c-1的動作之外，其餘皆與實施形態1相同，故省略其說明。關於步驟S23、步驟S24以及步驟S26，除了將基地台2-2的動作換成基地台2c-2的動作之外，其餘皆與實施形態1相同，故省略其說明。
當在步驟S24中讀出控制部22c-2判斷出存在有基地台間轉送封包時(步驟S24、Yes)，前進至步驟S25a。此時的步驟S25a的處理係與步驟S25相同。此外，當在步驟S24中判斷未存在有基地台間轉送封包時(步驟S24、No)，係進行判斷在基地台間轉送封包的轉送中，由基地台控制裝置1直接接收之封包(以下稱為轉送中接收封包)的滯留數目(儲存於緩衝器21-2的數目)是否超過預先設定的臨限值(步驟S61)。臨限值係使用於判斷是否對於轉送中接收封包是否提高無線發送優先度之數值，雖可將臨限值設定成任意的數值，但數值過大時，轉送中接收封包的發送會延遲，當數值過小時，則影響到其他使用者的資料封包發送，故需考慮這些因素後設定成適當的數值。
在步驟S61中，當判斷轉送中接收封包超過臨限值時 (步驟S61、Yes)，與基地台間轉送封包的情形相同地，讀出控制部22c-2係對轉送中接收封包加算預先設定的優先度於步驟S23中所計算出的優先度，作為最終的無線發送優先度(步驟S25a)。與實施形態1相同地，預先設定的優先度數值係設為例如相當於根據基地台2c-1的自身裝置內滯留時間的估計值所計算出的無線發送優先度之優先度。
當在步驟S61中判斷轉送中接收封包未超過臨限值時(步驟S61、No)，在步驟S23中所計算出的無線發送優先度將變成最終的無線發送優先度，並前進至步驟S26。
在本實施形態中，係於實施形態1追加步驟S61，且在步驟S25a中係與基地台間轉送封包的情形相同，亦設成對轉送中接收封包計算優先度，但亦可作成在實施形態2的動作步驟S31之後追加步驟S61而予以實現者。在此情形中，當在步驟S61中判斷出轉送中接收封包超過臨限值時(步驟S61、Yes)，前進至步驟S32，在步驟S32中，設成與基地台間轉送封包的情形相同，讀出控制部22b-2亦對轉送中接收封包，於裝置內滯留時間加算固定延遲。此外，當判斷出轉送中接收封包未超過臨限值時(步驟S61、No)，前進至步驟S33。
如上所述，係設成在基地台2c-2中，當轉送中接收封包的滯留數目超過臨限值時，讀出控制部22c-2不僅是針對基地台間轉送封包，亦會針對轉送中接收封包，加算與在計算無線發送優先度時根據交遞源之基地台2c-1的裝 置內滯留時間的估計值所計算出的無線發送優先度同等之優先度。因此，能一邊抑制對於其他使用者的影響，一邊在進行基地台間封包轉送的期間防止滯留在基地台2c-2之封包的無線通訊優先度降低。
 (產業上的可利用性)
如上所述，本發明的封包優先控制方法係有用於無線通訊系統的交遞，尤其適用於可連接複數個移動機之基地台的轉送封包的優先控制。
1‧‧‧基地台控制裝置
2-1至2-n‧‧‧基地台
2a-1至2a-n‧‧‧基地台
2b-1至2b-n‧‧‧基地台
2c-1至2c-n‧‧‧基地台
3‧‧‧移動機
4-1至4-n‧‧‧含蓋範圍
5‧‧‧有線傳送路徑
6‧‧‧基地台間轉送路徑
11‧‧‧資料發送部
12‧‧‧路徑切換控制部
21-1、21-2‧‧‧緩衝器
22-1、22-2‧‧‧讀出控制部
22a-1、22a-2‧‧‧讀出控制部
22b-1、22b-2‧‧‧讀出控制部
22c-1、22c-2‧‧‧讀出控制部
23-1、23-2‧‧‧無線發送部
24-1、24-2‧‧‧交遞控制部
25-1、25a-1‧‧‧封包轉送部
26-2‧‧‧轉送訊框接收部
31‧‧‧無線接收部
32‧‧‧交遞控制部
第1圖係顯示本發明實施形態1的無線接取網路的構成例之圖。
第2圖係顯示實施形態1的基地台控制裝置、基地台、以及移動機的功能構成例圖。
第3圖係實施形態1的交遞動作圖。
第4圖係實施形態1的無線發送優先處理的流程圖。
第5圖係實施形態2的無線發送優先處理的流程圖。
第6圖係顯示實施形態3的基地台控制裝置、基地台、以及移動機的功能構成例圖。
第7圖係實施形態3的無線發送優先處理的流程圖。
第8圖係顯示實施形態4的基地台控制裝置、基地台、以及移動機的功能構成例之圖。
第9圖係實施形態4的無線發送優先處理的流程圖。
第10圖係實施形態5的基地台控制裝置、基地台、以及移動機的功能構成例之圖。
第11圖係實施形態5的無線發送優先處理的流程圖。
1‧‧‧基地台控制裝置
2-1、2-2‧‧‧基地台
3‧‧‧移動機
6‧‧‧基地台間轉送路徑
11‧‧‧資料發送部
12‧‧‧路徑切換控制部
21-1、21-2‧‧‧緩衝器
22-1、22-2‧‧‧讀出控制部
23-1、23-2‧‧‧無線發送部
24-1、24-2‧‧‧交遞控制部
25-1‧‧‧封包轉送部
31‧‧‧無線接收部
32‧‧‧交遞控制部

Claims (15)

  1. 一種封包優先控制方法，係在基地台對由基地台控制裝置接收到的預定資料封包單位，根據從該接收後至現在為止的自身基地台內滯留時間來計算無線發送優先度之無線通訊系統中，在特定的移動機實施交遞時之封包優先控制方法，其特徵為包含有：基地台間封包轉送步驟，交遞源基地台係停止無線發送資料封包至前述移動機，並在停止期間中將由前述基地台控制裝置所接收到的要傳送給前述移動機的資料封包作為基地台間轉送封包而轉送至交遞目的端基地台；以及發送控制步驟，前述交遞目的端基地台根據自身基地台內滯留時間及前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值，來計算基地台間轉送封包的無線發送優先度。
  2. 如申請專利範圍第1項之封包優先控制方法，其中，在前述發送控制步驟中，在計算基地台間轉送封包的無線發送優先度時，係對根據自身基地台內滯留時間所計算出的無線發送優先度加算相當於前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值之無線發送優先度。
  3. 如申請專利範圍第1項之封包優先控制方法，其中，在前述發送控制步驟中，在計算基地台間轉送封包的無線發送優先度時，係對自身基地台內滯留時間加算前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值，並根據加算後的數值來計算無線發送優先度。
  4. 如申請專利範圍第2項之封包優先控制方法，其中，復包含有前述交遞源基地台對基地台間轉送封包附加優先度資訊的優先度資訊附加步驟；並且，將前述優先度資訊作為相當於前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值之無線發送優先度。
  5. 如申請專利範圍第3項之封包優先控制方法，其中，復包含有前述交遞源基地台對基地台間轉送封包附加優先度資訊的優先度資訊附加步驟；並且，將前述優先度資訊作為前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值。
  6. 如申請專利範圍第1項之封包優先控制方法，其中，在前述發送控制步驟中，進行判斷由前述基地台控制裝置接收到的要傳送給前述移動機的資料封包是否為在前述基地台間轉送封包的轉送中接收到的資料封包，當判斷為在前述基地台間轉送封包的轉送開始後所接收到的資料封包時，則根據自身基地台內滯留時間及前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值來計算前述資料封包的無線發送優先度。
  7. 如申請專利範圍第1項之封包優先控制方法，其中，在前述發送控制步驟中，復進行判斷在前述基地台間轉送封包的轉送開始後由前述基地台控制裝置所接收且正滯留中之要傳送給前述移動機的資料封包數目是否為特定的臨限值以上，當判斷為特定的臨限值以上時，則根據自身基地台 內滯留時間及前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值來計算前述資料封包的無線發送優先度。
  8. 一種控制封包優先之基地台，係與基地台控制裝置以及實施交遞之移動機共同構成無線通訊系統，並根據從接收後至現在為止的自身基地台內滯留時間來對由基地台控制裝置接收到的預定資料封包單位計算無線發送優先度，其特徵為：前述基地台係作為交遞目的端基地台來動作，且包含有：緩衝器，係交遞源基地台在該交遞源基地台停止無線發送資料封包至前述移動機的停止期間中，將由前述基地台控制裝置所接收到的要傳送給前述移動機的資料封包作為基地台間轉送封包轉送而來之情形中，儲存前述基地台間轉送封包；及讀出控制部，係根據自身基地台滯留時間及前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值來計算前述基地台間轉送封包的無線發送優先度。
  9. 如申請專利範圍第8項之基地台，其中，在計算基地台間轉送封包的無線發送優先度時，係對根據自身基地台內滯留時間所計算出的無線發送優先度加算相當於前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值之無線發送優先度。
  10. 如申請專利範圍第8項之基地台，其中，在計算基地台間轉送封包的無線發送優先度時，係對自身基地台內滯 留時間加算前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值，並根據加算後的數值來計算無線發送優先度。
  11. 如申請專利範圍第8項之基地台，其中，進行判斷由前述基地台控制裝置所接收到的要傳送給前述移動機的資料封包是否為在前述基地台間轉送封包的轉送中所接收到的資料封包，當判斷為在前述基地台間轉送封包的轉送後開始後所接收到的資料封包時，根據自身基地台內滯留時間及前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值來計算前述資料封包的無線發送優先度。
  12. 如申請專利範圍第8項之基地台，其中，復進行判斷在前述基地台間轉送封包的轉送開始後由前述基地台控制裝置所接收且正滯留中的要傳送給前述移動機的資料封包的數目是否為特定的臨限值以上，當判斷為特定的臨限值以上時，即根據自身基地台內滯留時間及前述交遞源基地台中的滯留時間的估計值來計算前述資料封包的無線發送優先度。
  13. 一種控制封包優先之基地台，係與基地台控制裝置以及實施交遞之移動機共同構成無線通訊系統；其特徵為，前述基地台係作為交遞源基地台來動作，且包含有：讀出控制手段，係當接收實施交遞的通知時，停止無線發送資料封包至前述移動機；及封包轉送手段，係在停止期間中將由前述基地台控 制裝置所接收到的要傳送給前述移動機的資料封包作為基地台間轉送封包轉送至申請專利範圍第8至12項中任一項所記載的交遞目的端基地台。
  14. 如申請專利範圍第13項之基地台，其中，前述封包轉送手段復具有對前述基地台間轉送封包附加用以表示相當於自身基地台中的滯留時間的估計值之無線發送優先度之優先度資訊的功能。
  15. 如申請專利範圍第13項之基地台，其中，前述封包轉送手段復具有對前述基地台間轉送封包附加用以表示自身基地台中的滯留時間的估計值之優先度資訊的功能。
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