WO2006077907A1

WO2006077907A1 - 無線リソース割り当てシステム、無線制御局及びそれらに用いる無線リソース割り当て方法並びにそのプログラム

Info

Publication number: WO2006077907A1
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Abstract

　データ送信遅延を低減することが可能な無線制御局を提供する。　初期伝送レート割り当て部１２は移動局から個別無線回線確立要求を受取ると、最低伝送レートユーザ数測定部１３に最低伝送レートを使用するパケットユーザ数を問い合わせ、報告された最低伝送レートユーザ数が所定の閾値以下の場合、初期伝送レートを最大値に設定する。初期伝送レート割り当て部１２は最低伝送レートユーザ数が所定の閾値を越えた場合、最低伝送レートユーザの高レート切替え要求を考慮し、初期伝送レートを最大値より小さく設定する。初期伝送レートの設定後、無線リソース割り当て部１４は、負荷測定部１５から報告される負荷が所定の閾値以下であれば、設定された初期伝送レートで個別無線回線を確立する。

Description

明細書

無線リソース割り当てシステム、無線制御局及びそれらに用いる無線リソース割り当て方法並びにそのプログラム

技術分野

[0001] 本発明は無線リソース割り当てシステム、無線制御局及びそれらに用いる無線リソース割り当て方法並びにそのプログラムに関し、特にトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線リソース割り当て方法に関する。

背景技術

[0002] W- CDMA (Wideband- Code Division Multiple Access)無線通信方式においては、拡散符号が無線リソースに含まれている。拡散符号は伝送レートと相関があり、伝送レートが高い程、多くの拡散符号を消費する。

[0003] 無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する時には、個別の無線回線が確立される。その際、拡散符号がパケットユーザ間で静的または動的に分割される。静的分割の場合には、負荷状況を考慮して伝送レートが決定され、決定後の変更を行わない。一方、動的分割の場合には、伝送レートを変更可能である（例えば、非特許文献 1参照)。

[0004] この伝送レートの変更方法としては、特定の伝送レートを使用中に、データ量が所定の閾値を超えた状態が一定時間維持されると、伝送レートを増加させ、別の所定の閾値以下の状態が一定時間維持されると、伝送レートを減少させる方法がある。伹し、伝送レート増加の可否は、無線区間の負荷状況と所定の閾値とを比較して決定される。無線区間の負荷状況は、無線リソースである拡散符号や無線基地局の送信電力の消費状況に対応する (例えば、非特許文献 2参照)。

非特許文献 1 :ハリ 'ホルマ（Harri Holma)、アンチ'トスカラ（Antti Toskala)編集、 "ダブリューシーディーェムエー ·フォー ·ユーェムテイ一エス ·リバィズドエデイシヨン（WCDMA FOR UMTS Revised edition) " (フィンランド、 2001年、 pp. 2 21 - 224)

非特許文献 2 :立川敬二監修「W— CDMA移動通信方式」（丸善株式会社、平成 13 年 6 月 25日、 pp. 171 - 174, 193- 194)

発明の開示

[0005] 上述した従来の無線リソース割り当て方法では、負荷状況で伝送レートを決定する場合、低負荷であれば、少数のパケットユーザが高い伝送レートを使用し、高負荷であれば、多くのパケットユーザが低い伝送レートを使用する。伝送レートの割り当て後の負荷では、両者の差が小さい。

[0006] したがって、従来の無線リソース割り当て方法では、負荷状況の判断が困難になり、状況に応じた伝送レートの選択ができない。この時、従来の無線リソース割り当て方法では、低い伝送レートを割り当てられた場合、高い伝送レートに切替えるために、データ量が所定の閾値を超えた状態が一定時間継続する必要があり、高い伝送レートへの切替えに時間を要するため、データ送信遅延が大きくなるという問題がある

[0007] また、従来の無線リソース割り当て方法では、高い伝送レートを要求するパケットュ一ザに高い伝送レートを割り当てる場合、新規に個別無線回線を確立するパケットュ一ザが接続できず、一方で、新規に個別無線回線を確立するパケットユーザに高い伝送レートを割り当てる場合、高い伝送レートを要求するパケットユーザがレートを切替えられないため、高い伝送レートを要求するパケットユーザと新規に個別無線回線を確立するパケットユーザとの間で無線リソースが均等配分されないという問題がある

[0008] そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、データ送信遅延を低減することができる無線リソース割り当てシステム、無線制御局及びそれらに用いる無線リソース割り当て方法並びにそのプログラムを提供することにある。

[0009] また、本発明の他の目的は、無線リソースの均等配分を実現することができる無線リソース割り当てシステム、無線制御局及びそれらに用いる無線リソース割り当て方法並びにそのプログラムを提供することにある。

[0010] 本発明による無線リソース割り当てシステムは、無線基地局と移動局との間でバケツト通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、無線基地局と移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線リソース割り当てシステムであって、伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づ!/、て初期伝送レートを選択する初期伝送レート割り当て手段を備えて、る。

[0011] 本発明による無線制御局は、無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、無線基地局と移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線制御局であって、伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づいて初期伝送レートを選択する初期伝送レート割り当て手段を備えている。

[0012] 本発明による無線リソース割り当て方法は、無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、無線制御局が無線基地局と移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線リソース割り当て方法であって、無線制御局が、伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づ Vヽて初期伝送レートを選択する処理を実行して!/、る。

[0013] 本発明による無線リソース割り当て方法のプログラムは、無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、無線制御局が無線基地局と移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線リソース割り当て方法のプログラムであって、無線制御局のコンピュータに、伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づいて初期伝送レートを選択する処理を実行させている。

[0014] すなわち、本発明の無線リソース割り当て方法は、所定の無線リソースの不足で割り当てられる最低伝送レートを使用中のパケットユーザ数を無線領域毎に測定する最低伝送レートユーザ数測定部と、初期伝送レートを決定する初期伝送レート割り当て部とを備え、個別無線回線を確立する際に、最低伝送レートユーザ数測定部からの測定報告に基づ、て初期伝送レートを割り当てるように動作して、る。

[0015] 本発明の無線リソース割り当て方法では、上記のような構成を採用し、個別無線回線確立やレート切替えと、つた無線リソースの要求状況に基づ、た初期伝送レートで個別無線回線を確立することによって、上記の課題を解決することが可能となる。

[0016] つまり、本発明の無線リソース割り当て方法では、個別無線回線確立時に、高い伝送レートを要求するパケットユーザが存在しなければ、高、初期伝送レートを割り当てられるため、データ送信遅延を低減することが可能となる。

[0017] また、本発明の無線リソース割り当て方法では、所定の無線リソースの不足で割り当てられ、かつ高い伝送レートへの切替えを要求する最低伝送レートのパケットユーザの数を指標として無線リソースを割り当てているため、そのパケットユーザが存在する場合、そのパケットユーザへの高い伝送レートの割り当てを考慮して、新規に個別無線回線の確立を要求するパケットユーザに割り当てる初期伝送レートを下げることが可能となるので、無線リソースを均等配分することが可能となる。

[0018] 本発明の無線リソース割り当て方法は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、データ送信遅延を低減することができるとヽぅ効果が得られる。

[0019] 本発明の他の無線リソース割り当て方法は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、無線リソースの均等配分を実現することができるという効果が得られる。図面の簡単な説明

[0020] [図 1]本発明の実施の形態による移動通信システムの構成を示すブロック図である。

[図 2]本発明の第 1の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て機能部の構成を示すブロック図である。

[図 3]本発明の第 1の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。

[図 4]本発明の第 2の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て機能部の構成を示すブロック図である。

[図 5]本発明の第 2の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。

[図 6]本発明の第 3の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。

[図 7]本発明の第 4の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。

[図 8]本発明の第 5の実施例による無線リソース割り当てを説明するための図である。

[図 9]本発明の第 5の実施例による無線リソース割り当てを説明するための図である。符号の説明 [0021] 1, 4 無線制御局

2a, 2b 基地局

3 移動局

10, 40 CPU (無線リソース割り当て機能部）

11 個別無線回線確立要求受付部

12 初期伝送レート割り当て部

13 最低伝送レートユーザ数測定部

14 無線リソース割り当て部

15 負荷測定部

16 レート切替え部

17 無線リソース解放部

18, 41 記録媒体

100 ネットワーク

201, 202 無線領域

発明を実施するための最良の形態

[0022] 次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図 1は本発明の実施の形態による移動通信システムの構成を示すブロック図である。図 1において、本発明の実施の形態による移動通信システムは、無線アクセス方式として W— CDMA (Wideband -Code Division Multiple Access)移動通信方式を採用するものである。

[0023] この移動通信システムは、有線であるネットワーク 100に直接接続された無線制御局 1と、無線制御局 1と接続された基地局 2a, 2bと、基地局 2a, 2bのいずれかと無線による通信が行われる移動局 3と力も構成されている。図 1においては、基地局 2aが形成する無線領域 201に 1つの移動局 3が属する状態を示してある。尚、図 1中、基地局 2a, 2bは 2つしか示されていないが、 3つ以上であってもよい。また、各基地局 2 a, 2bによって形成される無線領域 201, 202はそれぞれ 1つになっている力 1つの基地局が複数の無線領域を形成することもできる。さらに、 1つの無線領域に属する移動局 3の数は複数であってもよ、。 [0024] 基地局 2a, 2bはいずれも同じ構成となっており、それぞれ無線領域 201, 202を形成しており、それぞれの無線領域 201, 202において移動局 3との間で無線による通信が可能である。逆に、無線領域 201, 202は、基地局 2a, 2bが移動局 3との間で無線による通信ができる領域を表す。

[0025] 移動局 3は基地局 2a, 2bへの接続を行うにあたって、無線制御局 1に個別無線回線確立要求を送信する。無線制御局 1は基地局 2a, 2bにおける移動局 3に対する無線回線の設定を制御するものであって、移動局 3から無線回線確立要求を受信する

[0026] この無線制御局 1は所定の無線リソースの不足で割り当てられる最低伝送レートを使用中のパケットユーザ数を無線領域 201, 202毎に測定する最低伝送レートユーザ数測定部と、初期伝送レートを決定する初期伝送レート割り当て部とを備え、個別無線回線を確立する際に、最低伝送レートユーザ数測定部力の測定報告に基づ V、て初期伝送レートを割り当てるように動作して、る。

[0027] 本発明の実施の形態では、無線制御局 1に上記のような構成を採用し、個別無線回線確立やレート切替えと!/、つた無線リソースの要求状況に基づ、た初期伝送レートで個別無線回線を確立することによって、上記の課題を解決することができる。

[0028] つまり、本発明の実施の形態では、個別無線回線確立時に、高い伝送レートを要求するパケットユーザが存在しなければ、高い初期伝送レートを割り当てられるため、データ送信遅延を低減することができる。

[0029] また、本発明の実施の形態では、所定の無線リソースの不足で割り当てられ、かつ高い伝送レートへの切替えを要求する最低伝送レートのパケットユーザの数を指標として無線リソースを割り当てているため、そのパケットユーザが存在する場合、そのパケットユーザへの高い伝送レートの割り当てを考慮して、新規に個別無線回線の確立を要求するパケットユーザに割り当てる初期伝送レートを下げることができるので、無線リソースを均等配分することができる。

実施例 1

[0030] 図 2は本発明の第 1の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て機能部の構成を示すブロック図である。本発明の第 1の実施例による移動通信システムの構成は上記の図 1に示す本発明の実施の形態による移動通信システムと同様の構成となつているので、その構成についての説明を省略する。

[0031] 図 2において、無線制御局 1は CPU (中央処理装置）（無線リソース割り当て機能部 ) 10と、 CPU10が実行するプログラムを格納する記録媒体 18とから構成されており、 CPU10は個別無線回線確立要求受付部 11と、初期伝送レート割り当て部 12と、最低伝送レートユーザ数測定部 13と、無線リソース割り当て部 14と、負荷測定部 15と、レート切替え部 16と、無線リソース解放部 17とを備えて、る。

[0032] 個別無線回線確立要求受付部 11は移動局 3からの個別無線回線確立要求を受け付け、初期伝送レート割り当て部 12は無線回線で使用する初期伝送レートを決定する。最低伝送レートユーザ数測定部 13は所定値以下として最低伝送レートで接続しているパケットユーザ数を無線領域 201, 202毎に測定する。

[0033] 無線リソース割り当て部 14は伝送レートに対応する無線リソースを割り当て、負荷測定部 15は無線領域 201, 202の負荷を測定する。レート切替え部 16は伝送レートの切替えを行い、無線リソース解放部 17はデータ送信終了後に無線リソースを解放する。

[0034] CPU10の各部はそれぞれ、概略、次のように動作する。個別無線回線確立要求受付部 11は無線回線を確立しておらず、新規に個別無線回線の確立を要求する移動局 3からの個別無線回線確立要求を受信する。初期伝送レート割り当て部 12は個別無線回線確立要求が入力されると、最低伝送レートユーザ数測定部 13に最低伝送レートで接続しているユーザ数を問い合わせ、最低伝送レートユーザ数測定部 13 からの報告に基づいて初期伝送レートを決定する。

[0035] また、初期伝送レート割り当て部 12は割り当て可能な初期伝送レートの値であるレート 0とレート 1とレート 2とを記憶しており、その値はレート 0くレート 1くレート 2となつている。レート 0は最低伝送レートである。レート 0は無線リソース割り当て部 14から、決定した初期伝送レートを割り当てるのに無線リソースが不足しているという旨の報告を受けた時のみ、初期伝送レートとして選択される。さらに、初期伝送レート割り当て部 12は、初期伝送レートを決定するための最低伝送レートユーザ数に対する閾値 R1を記憶している。 [0036] 最低伝送レートユーザ数測定部 13は初期伝送レートとしてレート 0を選択したパケットユーザ数を測定する。測定は、 ± 1の加減算を必要に応じて行うことで実現される。また、最低伝送レートユーザ数測定部 13は無線リソース割り当て部 14から、初期伝送レートとしてレート 0を割り当てた旨の報告を受信した時、 + 1の加算を行う。さらに、最低伝送レートユーザ数測定部 13はレート切替え部 16または無線リソース解放部 17から、初期伝送レートにレート 0を使用したパケットユーザがレート 0の使用を止めた旨の報告を受信した時、 1の減算を行う。

[0037] 無線リソース割り当て部 14は初期伝送レート割り当て部 12で決定された初期伝送レートに対応する拡散符号や電力を個別無線回線に割り当てる。実際に割り当て可能かどうかは、負荷測定部 15から報告される負荷に応じて判断する。すなわち、負荷が所定の閾値 L1以下の場合には、割り当てを許可する。

[0038] 負荷測定部 15は無線領域 201, 202内の負荷を測定する。無線回線毎の負荷は拡散率と所要受信品質とから決定される。また、負荷測定部 15は無線リソース割り当て部 14またはレート切替え部 16から、新たに個別無線回線に無線リソースを割り当てた旨の報告を受信した時、無線回線の負荷の分だけ加算する。さらに、負荷測定部 15は無線リソース解放部 17またはレート切替え部 16から、無線リソースを解放した旨の報告を受信した時、無線回線の負荷の分だけ減算する。

[0039] レート切替え部 16は個別無線回線に対して、無線領域 201, 202で使用可能なレート 0, · · · , レート i, · · · , レート 1, · · · , レート j, · · · , レート 2の間でレートの切替えを一段階ずつ実行する。但し、レートの値はレート 0くレート i<レート 1くレート； j <レート 2とする。 i, jは任意の添え字である。レートの切替えは特定の伝送レートを使用中に、データ量が所定の閾値を超えた状態が一定時間維持されると伝送レートを増加させ、別の所定の閾値以下の状態が一定時間維持されると伝送レートを減少させるように行う。

[0040] 無線リソース解放部 17はデータ送信終了後に、個別無線回線に割り当てた無線リソースの解放を実行する。

[0041] 図 3は本発明の第 1の実施例による無線制御局 1の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。これら図 1〜図 3を参照して本発明の第 1の実施例による無線制御局 1の無線リソース割り当て動作について説明する。尚、図 3に示す処理動作は CPU10が記録媒体 18のプログラムを実行することで実現される。

[0042] 初期伝送レート割り当て部 12は移動局 3から個別無線回線確立要求が供給され（図 3ステップ S1)、最低伝送レートユーザ数測定部 13から個別無線回線確立要求が入力された時点において、レート 0 (最低レート)を使用するパケットユーザ数が報告されると（図 3ステップ S2)、レート 0の使用ユーザ数と所定の閾値 R1との比較を実施する（図 3ステップ S3)。

[0043] 初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1を超えた場合、レート 1を初期伝送レートとして決定し（図 3ステップ S4)、一方、レート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1以下の場合、レート 2 (最大レート）を初期伝送レートとして決定する（図 3ステップ S 5)。

[0044] 初期伝送レート割り当て部 12は初期伝送レートの決定値を無線リソース割り当て部 14に入力する（図 3ステップ S6)。無線リソース割り当て部 14では負荷測定部 15から報告される負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を実施する（図 3ステップ S7)。負荷の測定値には、確立しょうとする個別無線回線の分の負荷が加算されている。

[0045] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 3ステップ S8)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、初期伝送レートをレート 0に設定し（図 3ステツプ S11)、負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を再度実施する（図 3ステップ S12) ₀この時の負荷は、レート 0の分の負荷が加算されたものである。

[0046] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 3ステップ S8)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、個別無線回線を確立せず、動作を終了する。

[0047] レート切替え部 16は個別無線回線の確立後、送信するデータ量に応じて、伝送レートの切替えを実施し（図 3ステップ S9)、無線リソース解放部 17はデータの送信が全て終了すると、個別無線回線に割り当てた無線リソースを解放する（図 3ステップ S [0048] このように、本実施例では、初期伝送レートに最大伝送レートを割り当てているため、最大伝送レートまでの切替えの遅延を省略し、データ送信遅延を低減することができる。

[0049] また、本実施例では、無線リソース不足で最低伝送レートが割り当てられたパケットユーザ数を指標として、無線リソースの要求状況を考慮しながら初期伝送レートを決定しているため、新規の個別無線回線確立を要求するパケットユーザと高レートへのレート切替えを要求するパケットユーザとの間で、無線リソースを均等に配分することができる。

実施例 2

[0050] 図 4は本発明の第 2の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て機能部の構成を示すブロック図である。本発明の第 2の実施例による移動通信システムの構成は上記の図 1に示す本発明の実施の形態による移動通信システムと同様の構成となつているので、その構成についての説明を省略する。

[0051] 図 4において、無線制御局 4は CPU (中央処理装置）（無線リソース割り当て機能部 ) 40と、 CPU40が実行するプログラムを格納する記録媒体 41とから構成されており、 CPU40はレート切替え部 16を外した以外は図 2に示す本発明の第 1の実施例による無線制御局 1の CPU10と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。

[0052] つまり、本発明の第 2の実施例による無線制御局 4の CPU40は、個別無線回線確立要求受付部 11と、初期伝送レート割り当て部 12と、最低伝送レートユーザ数測定部 13と、無線リソース割り当て部 14と、負荷測定部 15と、無線リソース解放部 17とを備えている。また、本発明の第 2の実施例による無線制御局 4は無線回線確立後、伝送レートを固定し、変更しない。したがって、本実施例では、高レートへのレート切替えを要求するパケットユーザが存在しなくなる。

[0053] 尚、本実施例では、最低伝送レートユーザ数測定部 13が上述した本発明の第 1の実施例による最低伝送レートユーザ数測定部 13の動作と異なる動作を行う。すなわち、—1の減算を行うのは、無線リソース解放部 17から、初期伝送レートにレート 0を使用したパケットユーザがレート 0の使用を終了した旨の報告を受信する時のみとなる。

[0054] また、本実施例では、負荷測定部 15が上述した本発明の第 1の実施例による負荷測定部 15の動作と異なる動作を行う。すなわち、無線回線の負荷の分だけ加算するのは、無線リソース割り当て部 14から、新たに個別無線回線に無線リソースを割り当てた旨の報告を受信する時のみとなる。

[0055] 図 5は本発明の第 2の実施例による無線制御局 4の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。これら図 1と図 4と図 5とを参照して本発明の第 2の実施例による無線制御局 4の無線リソース割り当て動作について説明する。尚、図 5に示す処理動作は CPU40が記録媒体 41のプログラムを実行することで実現される。

[0056] 初期伝送レート割り当て部 12は移動局 3から個別無線回線確立要求が供給され（図 5ステップ S21)、最低伝送レートユーザ数測定部 13から個別無線回線確立要求が入力された時点において、レート 0 (最低レート）を使用するパケットユーザ数が報告されると（図 5ステップ S22)、レート 0の使用ユーザ数と所定の閾値 R1との比較を実施する（図 5ステップ S 23)。

[0057] 初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1を超えた場合、レート 1を初期伝送レートとして決定し（図 5ステップ S24)、一方、レート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1以下の場合、レート 2 (最大レート）を初期伝送レートとして決定する（図 5ステップ S 25)。

[0058] 初期伝送レート割り当て部 12は初期伝送レートの決定値を無線リソース割り当て部 14に入力する（図 5ステップ S26)。無線リソース割り当て部 14では負荷測定部 15から報告される負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を実施する（図 5ステップ S27) 。負荷の測定値には、確立しょうとする個別無線回線の分の負荷が加算されている。

[0059] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 5ステップ S28)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、初期伝送レートをレート 0に設定し（図 5 ステップ S30)、負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を再度実施する（図 5ステツプ S31)。この時の負荷は、レート 0の分の負荷が加算されたものである。

[0060] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 5ステップ S28)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、個別無線回線を確立せず、動作を終了する。

[0061] 無線リソース解放部 17はデータの送信が全て終了すると、個別無線回線に割り当てた無線リソースを解放する（図 5ステップ S29)。

[0062] このように、本実施例では、高、伝送レートから使用することができるように構成されているため、データ送信遅延を低減することができる。

実施例 3

[0063] 図 6は本発明の第 3の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。本発明の第 3の実施例による移動通信システムの構成は上記の図 1に示す本発明の実施の形態による移動通信システムと同様の構成となっており、本発明の第 3の実施例による無線制御局の構成は上記の図 2に示す本発明の第 1の実施例による無線制御局 1と同様の構成となってヽるので、それらの構成につ!/ヽての説明を省略する。

[0064] これら図 1と図 2と図 6とを参照して本発明の第 3の実施例による無線制御局 1の無線リソース割り当て動作について説明する。尚、図 6に示す処理動作は CPU10が記録媒体 18のプログラムを実行することで実現される。但し、本実施例では、図 2における初期伝送レート割り当て部 12が、初期伝送レートとしてレート 0、レート 1、レート 2 に加えて任意のレート jを記憶すること、また最低伝送レートユーザ数の閾値として R1 , R2 (R1 <R2)を記憶することが上述した本発明の第 1の実施例とは異なっている。

[0065] 初期伝送レート割り当て部 12は移動局 3から個別無線回線確立要求が供給され（図 6ステップ S41)、最低伝送レートユーザ数測定部 13から個別無線回線確立要求が入力された時点において、レート 0 (最低レート）を使用するパケットユーザ数が報告されると（図 6ステップ S42)、レート 0の使用ユーザ数と所定の閾値 R1との比較を実施する（図 6ステップ S43)。

[0066] 初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1を超えた場合、レート 0の使用ユーザ数と別の所定の閾値 R2との比較を実施する（図 6ステツプ S45)。初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が別の所定の閾値 R2を超えた場合、レート 1を初期伝送レートとして決定し（図 6ステップ S46)、レート 0 の使用ユーザ数が別の所定の閾値 R2以下の場合、レート jを初期伝送レートとして決定する（図 6ステップ S47)。

[0067] 一方、初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1以下の場合、レート 2 (最大レート）を初期伝送レートとして決定する（図 6ステップ S44)

[0068] 初期伝送レート割り当て部 12は初期伝送レートの決定値を無線リソース割り当て部 14に入力する（図 6ステップ S48)。無線リソース割り当て部 14では負荷測定部 15から報告される負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を実施する（図 6ステップ S49) 。負荷の測定値には、確立しょうとする個別無線回線の分の負荷が加算されている。

[0069] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 6ステップ S50)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、初期伝送レートをレート 0に設定し（図 6 ステップ S53)、負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を再度実施する（図 6ステツプ S54)。この時の負荷は、レート 0の分の負荷が加算されたものである。

[0070] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 6ステップ S50)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、個別無線回線を確立せず、動作を終了する。

[0071] レート切替え部 16は個別無線回線の確立後、送信するデータ量に応じて、伝送レートの切替えを実施し（図 6ステップ S51)、無線リソース解放部 17はデータの送信が全て終了すると、個別無線回線に割り当てた無線リソースを解放する（図 6ステップ S 52)。

[0072] 尚、本実施例では、割り当て可能な初期伝送レート数が 4、最低伝送レートユーザ数の閾値数が 2の場合について説明した力初期伝送レート及び最低伝送レートュ一ザ数の閾値の数は、最大でそれぞれ (無線領域で使用可能なレート数)及び (無線領域で使用可能なレート数 2)とすることが可能である。

[0073] このように、本実施例では、高い伝送レートから順に使用することができるようにしているため、データ送信遅延を、上記の本発明の第 1の実施例に比べてさらに低減することがでさる。

実施例 4

[0074] 図 7は本発明の第 4の実施例による無線制御局の無線リソース割り当て動作を示すフローチャートである。本発明の第 4の実施例による移動通信システムの構成は上記の図 1に示す本発明の実施の形態による移動通信システムと同様の構成となっており、本発明の第 4の実施例による無線制御局の構成は上記の図 4に示す本発明の第 2の実施例による無線制御局 4と同様の構成となっているので、それらの構成についての説明を省略する。

[0075] これら図 1と図 4と図 7とを参照して本発明の第 4の実施例による無線制御局 4の無線リソース割り当て動作について説明する。尚、図 7に示す処理動作は CPU40が記録媒体 41のプログラムを実行することで実現される。但し、本実施例では、図 4における初期伝送レート割り当て部 12が、初期伝送レートとしてレート 0、レート 1、レート 2 に加えて任意のレート jを記憶すること、また最低伝送レートユーザ数の閾値として R1 , R2 (R1 <R2)を記憶することが上述した本発明の第 2の実施例とは異なっている。

[0076] 初期伝送レート割り当て部 12は移動局 3から個別無線回線確立要求が供給され（図 7ステップ S61)、最低伝送レートユーザ数測定部 13から個別無線回線確立要求が入力された時点において、レート 0 (最低レート）を使用するパケットユーザ数が報告されると（図 7ステップ S62)、レート 0の使用ユーザ数と所定の閾値 R1との比較を実施する（図 7ステップ S63)。

[0077] 初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1を超えた場合、レート 0の使用ユーザ数と別の所定の閾値 R2との比較を実施する（図 7ステツプ S65)。初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が別の所定の閾値 R2を超えた場合、レート 1を初期伝送レートとして決定し（図 7ステップ S66)、レート 0 の使用ユーザ数が別の所定の閾値 R2以下の場合、レート jを初期伝送レートとして決定する（図 7ステップ S67)。

[0078] 一方、初期伝送レート割り当て部 12はレート 0の使用ユーザ数が所定の閾値 R1以下の場合、レート 2 (最大レート）を初期伝送レートとして決定する（図 7ステップ S64) [0079] 初期伝送レート割り当て部 12は初期伝送レートの決定値を無線リソース割り当て部 14に入力する（図 7ステップ S68)。無線リソース割り当て部 14では負荷測定部 15から報告される負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を実施する（図 7ステップ S69) 。負荷の測定値には、確立しょうとする個別無線回線の分の負荷が加算されている。

[0080] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 7ステップ S70)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、初期伝送レートをレート 0に設定し（図 7 ステップ S72)、負荷の測定値と所定の閾値 L1との比較を再度実施する（図 7ステツプ S73)。この時の負荷は、レート 0の分の負荷が加算されたものである。

[0081] 無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1以下の場合、個別無線回線に無線リソースの割り当てを許可する（図 7ステップ S70)。一方、無線リソース割り当て部 14は負荷が所定の閾値 L1を超えた場合、個別無線回線を確立せず、動作を終了する。

[0082] 無線リソース解放部 17はデータの送信が全て終了すると、個別無線回線に割り当てた無線リソースを解放する（図 7ステップ S71)。

[0083] 尚、本実施例では、割り当て可能な初期伝送レート数が 4、最低伝送レートユーザ数の閾値数が 2の場合について説明した力初期伝送レート及び最低伝送レートュ一ザ数の閾値の数は、最大でそれぞれ (無線領域で使用可能なレート数)及び (無線領域で使用可能なレート数 2)とすることが可能である。

[0084] このように、本実施例では、高い伝送レートから順に使用することができるように構成しているため、データ送信遅延を、本発明の第 2の実施例に比べてさらに低減することができる。

実施例 5

[0085] 図 8及び図 9は本発明の第 5の実施例による無線リソース割り当てを説明するための図である。これら図 8及び図 9を参照して本発明の第 5の実施例による無線リソース割り当てについて説明する。本実施例では、上述した本発明の第 1〜第 4の実施例を具体的に示すものである。 [0086] 無線領域 201, 202で使用可能な伝送レートが 128kbps、 64kbps,及び 8kbpsであり、閾値 R1が 0の場合について説明する。この時、レート 0 = 8kbps、レート 1 = 64 kbps、レー卜 2= 128kbpsのように対応する。

[0087] また、初期伝送レー卜割り当て部 12は 128kbps、 64kbps, 8kbpsの値及び R1 = 0 を記憶しており、最低伝送レートユーザ数測定部 13は、 128kbpsまたは 64kbpsに対応する無線リソースが不足する時に割り当てられる 8kbpsのパケットユーザ数を計測する。

[0088] 図 8に示すように、横軸を時間、縦軸を負荷の積算値とするグラフにおいて、ある時刻 tlに移動局力も個別無線回線確立要求が発生するものとする。負荷は最大 L1まで積算することができる。時刻 tl以前は、音声呼等が存在するだけとする。

[0089] 図 8では、最低伝送レートユーザ数測定部 13の測定値が 0なので、個別無線回線の初期伝送レートは 128kbpsに決定される。 128kbpsに対応する負荷を積算しても、積算値は L1未満なので、伝送レート 128kbpsの個別無線回線が確立される。このように、本実施例では、最大伝送レートで個別無線回線を確立することができるので、データ送信遅延を低減することができる。

[0090] 一方、図 9では、上記の図 8と同様に、横軸を時間、縦軸を負荷の積算値とするダラフにおいて、ユーザ（1)から個別無線回線確立要求が発生する時刻 tl以前に、 8kb p_sのユーザ（2)が存在するものとする。この時、最低伝送レートユーザ数測定部 13 の測定値は 1なので、個別無線回線の初期伝送レートは 64kbpsと決定される。 64k bpsに対応する負荷を積算しても、積算値は L1未満なので、伝送レート 64kbpsの個別無線回線が確立される。

[0091] その後、時刻 t2において、ユーザ（2)力 64kbpsへの切替えを要求するものとする。この時、 8kbpsに対応する負荷を減算し、 64kbpsに対応する負荷を積算しても、積算値は L1未満なので、ユーザ（2)は 64kbpsに伝送レートを切替えることができる。このように、本実施例では、個別無線回線確立を要求するユーザと高レートへの切替えを要求するユーザとの間で、異なる時刻においても無線リソースを均等に配分することがでさる。

産業上の利用可能性本発明は、移動通信システムにおいて、無線リソースを管理する装置内の無線リソース割り当て機能といった用途に適用することができる。また、本発明は、無線回線にレートを適切に割り当てるためのスケジューリング機能といった用途にも適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、前記無線基地局と前記移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線リソース割り当てシステムであって、

伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づいて前記初期伝送レートを選択する初期伝送レート割り当て手段を有する無線リソース割り当てシステム。

[2] 前記所定値以下の伝送レートで接続して、るユーザ数を測定する伝送レートユーザ数測定手段を含み、

前記初期伝送レート割り当て手段は、前記伝送レートユーザ数測定手段の測定結果に基づ、て予め記憶された複数の初期伝送レートの中から、ずれかを選択する請求項 1に記載の無線リソース割り当てシステム。

[3] 前記個別無線回線の確立後、送信するデータ量に応じて前記伝送レートを切替えるレート切替え手段を含む請求項 1に記載の無線リソース割り当てシステム。

[4] 前記初期伝送レートに対応する無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て手段を含む請求項 1に記載の無線リソース割り当てシステム。

[5] 前記初期伝送レート割り当て手段は、無線領域で使用可能な伝送レートを前記初期伝送レートとして記憶する請求項 1に記載の無線リソース割り当てシステム。

[6] 前記初期伝送レート割り当て手段は、前記所定値以下の伝送レートのユーザ数と予め記憶された閾値とを比較して前記初期伝送レートを決定する請求項 1に記載の無線リソース割り当てシステム。

[7] 前記伝送レートユーザ数測定手段は、前記所定値より高い伝送レートが無線リソース不足で割り当てられな、時に前記所定値以下の伝送レートが割り当てられたユーザ数を無線領域毎に測定する請求項 2に記載の無線リソース割り当てシステム。

[8] 無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、前記無線基地局と前記移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線制御局であって、

伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づいて前記初期伝送レートを選択する初期伝送レート割り当て手段を有する無線制御局。

[9] 前記所定値以下の伝送レートで接続して、るユーザ数を測定する伝送レートユーザ数測定手段を含み、

前記初期伝送レート割り当て手段は、前記伝送レートユーザ数測定手段の測定結果に基づ、て予め記憶された複数の初期伝送レートの中から、ずれかを選択する請求項 8に記載の無線制御局。

[10] 前記個別無線回線の確立後、送信するデータ量に応じて前記伝送レートを切替えるレート切替え手段を含む請求項 8に記載の無線制御局。

[11] 前記初期伝送レートに対応する無線リソースを割り当てる無線リソース割り当て手段を含む請求項 8に記載の無線制御局。

[12] 前記初期伝送レート割り当て手段は、無線領域で使用可能な伝送レートを前記初期伝送レートとして記憶する請求項 8に記載の無線制御局。

[13] 前記初期伝送レート割り当て手段は、前記所定値以下の伝送レートのユーザ数と予め記憶された閾値とを比較して前記初期伝送レートを決定する請求項 8に記載の無線制御局。

[14] 前記伝送レートユーザ数測定手段は、前記所定値より高い伝送レートが無線リソース不足で割り当てられな、時に前記所定値以下の伝送レートが割り当てられたユーザ数を無線領域毎に測定する請求項 9に記載の無線制御局。

[15] 無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、無線制御局が前記無線基地局と前記移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線リソース割り当て方法であって、

前記無線制御局が、伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づ、て前記初期伝送レートを選択する処理を実行する無線リソース割り当て方法。

[16] 前記無線制御局が、前記所定値以下の伝送レートで接続しているユーザ数を測定する処理を実行し、前記初期伝送レートを選択する処理を実行する際に、前記ユーザ数を測定する処理の測定結果に基づいて予め記憶された複数の初期伝送レートの中からいずれかを選択する請求項 15に記載の無線リソース割り当て方法。

[17] 前記無線制御局が、前記個別無線回線の確立後、送信するデータ量に応じて前記伝送レートを切替える処理を実行する請求項 15に記載の無線リソース割り当て方法。

[18] 前記無線制御局が、前記初期伝送レートに対応する無線リソースを割り当てる処理を実行する請求項 15に記載の無線リソース割り当て方法。

[19] 前記無線制御局が、無線領域で使用可能な伝送レートを前記初期伝送レートとして記憶しておく請求項 15に記載の無線リソース割り当て方法。

[20] 前記無線制御局が前記初期伝送レートを選択する処理を実行する際に、前記所定値以下の伝送レートのユーザ数と予め記憶された閾値とを比較して前記初期伝送レートを決定する請求項 15に記載のソース割り当て方法。

[21] 前記無線制御局が、前記所定値より高い伝送レートが無線リソース不足で割り当てられな!ヽ時に前記所定値以下の伝送レートが割り当てられたユーザ数を無線領域毎に測定する請求項 16に記載の無線リソース割り当て方法。

[22] 無線基地局と移動局との間でパケット通信を開始する際に個別無線回線を確立するシステムにおいて、無線制御局が前記無線基地局と前記移動局との間のトラヒックに応じて初期伝送レートを選択する無線リソース割り当て方法のプログラムであって、前記無線制御局のコンピュータに、伝送レートが所定値以下のユーザ数に基づいて前記初期伝送レートを選択する処理を実行させるためのプログラム。