(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と基地局との間でパケットを用い複数のチャネルを確保して無線通信を行う通信システムにおいて、
前記移動局に設けられたチャネルアクセス制御装置であって、
前記基地局からパケットを受信するパケット受信部と、
前記パケット受信部で受信したパケットデータのエラー率を測定するエラー率測定部と、
前記エラー率が予め定めた閾値以上になった場合、パケット通信に用いたチャネルを非同期とし、基地局にチャネル再割り当て要求を行い、次回からは前記チャネルとは異なるチャネルで同期を確立してパケット通信を継続するチャネル制御部と
を備えたことを特徴とする無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置。
【請求項２】
移動局と基地局との間でパケットを用い複数のチャネルを確保して無線通信を行う通信システムにおいて、
前記移動局に設けられたチャネルアクセス制御装置であって、
前記基地局からパケットを受信するパケット受信部と、
前記パケット受信部で受信したパケットデータのエラー率を測定するエラー率測定部と、  前記エラー率が前記閾値以上になった回数をカウントし記憶する記憶部と、
前記記憶部で記憶された前記回数が予め定めた制限値を超えた場合、パケット通信に用いたチャネルを非同期とし、基地局にチャネル再割り当て要求を行い、次回からは前記チャネルとは異なるチャネルで同期を確立してパケット通信を継続するチャネル制御部と
を備えたことを特徴とする無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置。
【請求項３】
前記エラー率測定部は、前記パケットデータのエラー率としてＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を測定することを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置。
【請求項４】
前記チャネル制御部において予め定められた前記閾値を３％とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局と移動局との間でエラー率が刻々と変化する無線パケット通信おいて、特定のチャネルを用いることで固定するエラーを回避することが可能な無線パケット通信システム及びチャネルアクセス制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、基地局と移動局との間のパケット通信では、移動局は受信パケットデータのエラーを検出し、エラーがあれば、基地局に同じパケットデータを再送するよう要求する。さらに、パケット通信が維持できるかどうかを判断するため、エラー率を測定し、エラー率が高い場合、電波障害の発生しやすい環境に移動局が在るまたは、他の基地局のセル内に入った等として、現在の基地局からの通信を断念していた。
このように、通信の継続を断念するまでは、受信状態が良好でない場合においても通信が維持される。そのため、再送要求が繰り返され、送受信のスループットが低くなる。
【０００３】
この対策として、エラー発生パターンを解析し、伝搬状況を予測して、最適なパケット長でデータ通信を行う通信制御方式が特開平１１−４６１８６に示されている。また、電界強度からエラー発生間隔を想定し、このエラー発生間隔で最もスループットを高くするパケットサイズを選択してスループットを向上するパケット通信方法が特開平１１−２０５２１６に公開されている。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、特開平１１−４６１８６及び特開平１１−２０５２１６に示された従来の通信方法では、同期クロックのずれ等が原因となってパケットデータの後半に発生するようなエラーを回避することはできるが、電波障害の発生しやすい通信環境によって引き起こされるような特定の周波数のチャネルに発生するエラーでは、効果を期待できない。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、移動局が電波障害等によりエラーの発生しやすい通信環境に在っても、良好な通信品質を確保し、スループットの低下を防ぐことができる無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、第1の発明は、移動局と基地局との間でパケットを用い複数のチャネルを確保して無線通信を行う通信システムにおいて、前記移動局に設けられたチャネルアクセス制御装置であって、前記基地局からパケットを受信するパケット受信部と、前記パケット受信部で受信したパケットデータのエラー率を測定するエラー率測定部と、前記エラー率が予め定めた閾値以上になった場合、パケット通信に用いたチャネルを非同期とし、基地局にチャネル再割り当て要求を行い、次回からは前記チャネルとは異なるチャネルで同期を確立してパケット通信を継続するチャネル制御部とを備えたことを特徴とする無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置を提供する。
【０００７】
第１の発明では、エラー率が予め定めた閾値以上になったチャネルは非同期とし放棄されるため、電波障害の発生していると考えられる受信品質の悪いチャネル継続して使用しなくてよいので、次回も同じチャンネルを使用すれば起こることが十分予想されるエラーを回避できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の形態を詳細に説明する。図１は本発明に係るチャネルアクセス制御装置１３を有する無線パケット通信システム１の構成例を示すブロック図である。無線パケット通信システム１は移動局２、アンテナ３、基地局４、アンテナ５、無線下りチャネル６、無線上りチャネル７、パケット交換機８等から構成される。
【００１１】
パケットデータは、パケット交換機８から基地局４へ送られ、基地局４のアンテナ５から無線下りチャネル６に乗って移動局２のアンテナ３で受信される。逆に移動局２から送信されるパケットデータは、移動局２のアンテナ３から無線上りチャネル７に乗って基地局４のアンテナ５で受信され、パケット交換機８へ送られる。
【００１２】
移動局２は、受信装置１０、送信装置１１、通信制御部１２、チャネルアクセス制御装置１３から構成され、チャネルアクセス制御装置１３は、エラー率測定部１４、チャネル制御部１５、記憶部１６からなる。
【００１３】
チャネルアクセス制御装置１３は、基地局４から無線下りチャネル６を介して送信されてくるパケットデータを受信装置１０で受信し、受信したパケットデータのエラー率をエラー率測定部１４で測定し、受信したパケットデータで発生したエラー率が予め定めた閾値以上になった回数を記憶部１６に記憶し、チャネル制御部１５で記憶部１６のデータに従ってパケットチャネルのアクセス制御を行う。
【００１４】
送信装置１１は、移動局２から無線上りチャネル７を介してパケットデータを基地局４に送信する。
通信制御部１２は、受信装置１０、チャネルアクセス制御装置１３、送信装置１１を制御する。
【００１５】
基地局４は、送信装置１７、受信装置１８、通信制御部１９から構成される。送信装置１７は、移動局２に対して無線下りチャネル６を介してパケットデータを送信し、受信装置１８は、基地局４から無線上りャネル７を介して送信されてくるパケットを受信する。通信制御部１９は、送信装置１７、受信装置１８を制御する。
【００１６】
図２は、無線パケット通信システムのチャネル同期を説明する図である。図２に示すように、下り送信信号２２、上り送信信号２１上には、基地局４および移動局２から送信される信号及びデータが示され、時間２０に沿って、無線下りチャネル６、無線上りチャネル７の各スロットを介して基地局４および移動局２から送信される信号及びパケットデータが次々に転送される。
【００１７】
チャネルは４ｃｈ（ｆ０、ｆ１、ｆ２、ｆ３）、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）構成とし、無線下りチャネル６のスロット０、スロット１、スロット２、スロット３は、それぞれ無線上りチャネル７のスロット４、スロット５、スロット６、スロット７と対になっている。
【００１８】
つまり、下りスロット０と上りスロット４が対になっており、周波数はｆ０、下りスロット１と上りスロット５が対になっており、周波数はｆ１、下りスロット２と上りスロット６が対になっており、周波数はｆ２、下りスロット３と上りスロット７が対になっており、周波数はｆ３となる。各スロットには、未使用／使用中を示すＩ／Ｂ信号（Ｉｄｌｅ／Ｂｕｓｙ信号）が付与されている。
【００１９】
図３は、無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置１３の処理を示すフローチャートである。図２のチャネル同期を例に図３に従ってチャネルアクセス制御装置１３の処理について説明する。
【００２０】
移動局２で送信パケットデータが生じると、無線上りチャネル６のスロットの中でＩ（Ｉｄｌｅ）となっているスロットを探し、例えば、図２のスロット５で予約信号２３を送信する。
【００２１】
これに対し基地局４は、未使用の上りスロットの中から複数のスロット、例えば、スロット４（周波数ｆ０）とスロット５（周波数ｆ１）を確保し、許可信号２４で、移動局２に対してスロット４とスロット５、周波数ｆ０と周波数ｆ１を指定し、同時に上りスロット４とスロット５に対応する下りスロット０とスロット１でＢ（Ｂｕｓｙ）信号の報知を行って、他の移動局がスロット４とスロット５で上り信号を送信するのを防止する。
このようにして、無線パケット通信のチャネル同期を開始する（ステップ３０１）。
【００２２】
同期開始後、同期を確立したチャネルのスロット４（周波数ｆ０）とスロット５（周波数ｆ１）を記憶部１６に記憶し（ステップ３０２）、スロット４（周波数ｆ０）とスロット５（周波数ｆ１）のアクセス制限カウンタに「０」を設定する（ステップ３０３）。
【００２３】
次に、同期が確立しているかを確認し（ステップ３０４）、同期が確立していれば、スロット４とスロット５で基地局３に無線上りチャネル７を介してパケットデータ２５を送信装置１１で送信する（ステップ３０５）。
【００２４】
基地局３は、受信装置１８でパケットデータ２５を受信する（ステップ３０６）。基地局３で送信データがあれば、スロット４とスロット５に対応するスロット０とスロット１で移動局２に無線下りチャネル６を介してパケットデータ２６を送信装置１７で送信する（ステップ３０７）。
【００２５】
移動局２は、受信装置１０でパケットデータ２６を受信し（ステップ３０８）、エラー測定部１４でパケットデータ２６のエラー率（ＢＥＲ）を測定する（ステップ３０９）。
ＢＥＲが３％未満であれば（ステップ３１０）、ステップ３１４へ移り、処理待ち状態に入る。ＢＥＲが３％以上であれば（ステップ３１０）、記憶部１６のスロット４とスロット５のアクセス制限カウンタに「１」加算する（ステップ３１１）。
【００２６】
アクセス制限カウンタが制限値を超えなければ（ステップ３１２）、ステップ３１４へ移り、処理待ち状態に入る。
アクセス制限カウンタが制限値を超えた場合（ステップ３１２）、今まで同期状態にあったチャネルのスロット４とスロット５を非同期とし（ステップ３１３）、基地局４に対し、使用中のスロット４とスロット５の開放信号を送信し、処理待ち状態に入る（ステップ３１４）。基地局３は、上りのチャネルスロット４とスロット５と下りのチャネルスロット０とスロット１をＩ（Ｉｄｌｅ）未使用とする。
【００２７】
移動局２で送信データが発生すると、ステップ３１４の待ち状態が解けてステップ３０４に戻り、記憶部１６に同期が確立しているチャネルがあるかを確認する（ステップ３０４）。
【００２８】
同期状態のチャネルがあれば、移動局２は、同期の確立している無線上りチャネル７のスロット４とスロット５で引き続きパケットデータ２７を送信し、基地局３は、無線下りチャネル６のスロット０とスロット１で下りパケットデータ２８を送信する。このように、送信データが発生する度に、ステップ３０４からステップ３１４の処理を繰り返す。
【００２９】
ステップ３０４で同期状態のチャネルが無ければ、無線下りチャネル６の中で前回非同期としたチャネルの周波数と異なるチャネルのうちＩ（Ｉｄｌｅ）となっているチャネルを探す。例えば、図２のスロット７で予約信号を送信する。
【００３０】
これに対し基地局は、未使用の上りスロットの中から複数のスロット、例えば、スロット６（周波数ｆ２）とスロット７（周波数ｆ３）を確保し、許可信号２４で、移動局２に対してそれを指定し、同時に上りのチャネルスロット６とスロット７に対応する下りのチャネルスロット２とスロット３でＢ（Ｂｕｓｙ）信号の報知を行って、他の移動局２がスロット２とスロット３で上り信号を送信するのを防止する。
このようにして、新たなパケット通信のチャネル同期を開始する（ステップ３２１）。
【００３１】
ステップ３１３の処理でエラーの発生していたチャネルのスロット４（周波数ｆ０）とスロット５（周波数ｆ１）を破棄し、ステップ３２１の処理で新たにチャネルのスロット６（周波数ｆ２）とスロット７（周波数ｆ３）を確保して通信を継続することで、電波障害等を原因として周波数ｆ０、周波数ｆ１で発生している通信不良から逃れることができる。
【００３２】
同期を開始したチャネルのスロット６（周波数ｆ２）とスロット７（周波数ｆ３）を記憶部１６に記憶し（ステップ３２２）、記憶部１６のスロット６（周波数ｆ２）とスロット７（周波数ｆ３）のアクセス制限カウンタに「０」を設定する（ステップ３２３）。
【００３３】
次に、ステップ３０５に戻り新たにスロット６とスロット７で基地局４にパケットデータを送信する。基地局３は、無線下りチャネル６のスロット２とスロット３で下りのパケットデータを送信し、ステップ３０４からステップ３１４の処理を繰り返す。
【００３４】
このように、本実施の形態では、パケットデータ受信時のエラー率（ＢＥＲ）により、移動局２でエラーの発生しているチャネルを放棄し、新たにチャネルの再割り当て要求を行い、パケットチャネルの周波数を替えることができるので、電波障害等で同じパケットチャネルで固定化して発生するようなエラーを回避することができる。
【００３５】
尚、本実施の形態のように、パケットデータのエラー率が閾値以上になった回数をアクセス制限カウンタで数えて、アクセス制限カウンタが予め定めた回数を超えたときにチャネルを放棄し、チャネルの再割り当て要求を行ってもよいが、請求項１記載のチャネルアクセス装置のようにパケットデータのエラー率が予め定めた閾値以上になったときすぐチャネルを放棄し、チャネルの再割り当て要求を行ってもよい。
【００３６】
また、移動局２でパケットチャネルの周波数が分かるので、パケットのように複数のスロットを確保して通信を行う場合、エラーの多発する特定の周波数を有するチャネルのみを変更することもできるし、移動局２から特定のチャネルを指定して同期をとっているので、エラーを分析して、次回新たに同期を確立するチャネルの周波数を指定することもできる。
【００３７】
尚、本実施の形態では、移動局２の受信装置１０で受信したパケットデータのエラー率を測定し、チャネルアクセス制御を行っていたが、基地局４の受信装置１８で受信したパケットデータのエラー率を測定し、チャネルアクセス制御を行うことも可能である。
更に、周波数の異なるチャネルを用いて送信装置と受信装置との間でデータ伝送を行い、受信装置から受信チャネルの変更が行えるような通信システムであれば、本発明の無線パケット通信システムに関わらずどのような通信システムであっても本実施の形態を用いることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の受信パケットデータのエラー率が予め定めた閾値以上になった場合、またはエラー率が閾値以上になった回数が制限値を超えた場合、パケット通信に用いたチャネルを非同期とし、次回からは異なるチャネルで同期を確立してパケット通信を継続するチャネル制御装置によれば、移動局が電波障害等によるエラーの発生しやすい通信環境に在っても、良好な通信品質を確保し、スループットの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るチャネルアクセス制御装置１３を有する無線パケット通信システム１の構成例を示すブロック図
【図２】無線パケット通信システムのチャネル同期を説明する図
【図３】無線パケット通信システムにおけるチャネルアクセス制御装置１３の処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１………無線パケット通信システム
２………移動局
３………アンテナ
４………基地局
５………アンテナ
６………無線下りチャネル
７………無線上りチャネル
８………パケット交換機
１０………受信装置
１１………送信装置
１２………通信制御部
１３………チャネルアクセス制御装置
１４………エラー率測定部
１５………チャネル制御部
１６………記憶部
【図１】
0003612498.tif 000002
【図２】
0003612498.tif 000003
【図３】
0003612498.tif 000004