(57)【要約】無線通信ネットワークにおける基地局制御装置と基地局間のフロー制御方法である。基地局制御装置、基地局、移動局に該移動局の最小受信間隔に基づいた同一の処理タイミングを設け、該処理タイミングに基づいて、基地局制御装置は基地局との間でデータ転送要求フレーム及びデータ転送許可フレームを送受して、基地局制御装置から基地局へのデータのフロー制御を行い、かつ、該処理タイミングで基地局は移動局へデータを送信する。
2004089027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基地局制御装置と、基地局と、移動局とを含む無線通信ネットワークにおける基地局制御装置と基地局間のフロー制御方法において、
基地局制御装置と基地局との間でデータ転送要求フレーム及びデータ転送許可フレームを送受して基地局制御装置から基地局へのデータのフロー制御を行い、
基地局制御装置、基地局、移動局の各ノードに同一の処理タイミングを設け、
該処理タイミングに基づいて基地局制御装置と基地局間で前記フロー制御を行うと共に、該処理タイミングで基地局と移動局間でデータの送受を行う、
ことを特徴とするフロー制御方法。
【請求項２】
前記フロー制御を、基地局がデータ送信を行う移動局毎に行う、
ことを特徴とする請求項１記載のフロー制御方法。
【請求項３】
基地局制御装置は移動局毎に該移動局宛のデータをバッファに格納し、
該移動局毎の該バッファのデータ占有率が所定の閾値を超えたか監視し、
越えれば、前記フロー制御を開始する、
ことを特徴とする請求項２記載のフロー制御方法。
【請求項４】
基地局制御装置は移動局毎にタイマ値を設定し、所定の移動局についてタイムアウトすれば該移動局宛のデータについて前記フロー制御を開始する、
ことを特徴とする請求項２または３記載のフロー制御方法。
【請求項５】
基地局制御装置は移動局毎にタイマ値を設定し、所定の移動局についてタイムアウトしたとき、該移動局に対応するバッファ内にデータが存在するか調べ、存在すれば、前記フロー制御を開始し、存在しなければフロー制御を開始しない、
ことを特徴とする請求項２記載のフロー制御方法。
【請求項６】
基地局制御装置は、一定の保護時間を設け、該保護時間内に２つ以上のデータ送信要求フレームを送信しないように制御する、
ことを特徴とする請求項２または３記載のデータ通信方法。
【請求項７】
前記処理タイミングを移動局のデータ受信間隔とし、
基地局制御装置は、該処理タイミングで前記フロー制御を実行することにより、該フロー制御の処理間隔を、移動局の前記データ受信間隔に一致させる、
ことを特徴とする請求項１記裁のフロー制御方法。
【請求項８】
基地局制御装置は、前記移動局のデータ受信間隔を通信状況の変化に応じて移動局毎にダイナミックに変更する、
ことを特徴とするに請求項７記載のフロー制御方法。
【請求項９】
前記移動局のデータ受信間隔の変更判断は、基地局制御装置、基地局、移動局のいずれかで実施し、
データ受信間隔の変更実施要求を基地局制御装置に集約し、
基地局制御装置がデータ受信間隔を変更し、変更後のデータ受信間隔を基地局および移動局に通知する、
ことを特徴とするに請求項８記載のフロー制御方法。
【請求項１０】
基地局制御装置から基地局および移動局にデータ受信間隔の変更通知を出した後、該基地局および移動局の両方から変更完了通知メッセージを受信しなければ、再度もとのデータ受信間隔に戻すよう前記基地局制御装置から基地局および移動局に通知する、
ことを特徴とする請求項９記載のフロー制御方法。
【請求項１１】
移動局の移動に関する制御情報を基地局制御装置で管理し、
該制御情報に基づいて、基地局制御装置がデータ受信間隔の変更要否を判断する、
ことを特徴とするに請求項８記載のフロー制御方法。
【請求項１２】
前記制御情報としてハンドオーバ制御情報を使用し、移動局のハンドオーバー頻度を監視し、
ハンドオーバー頻度が所定の閾値よりも大きくなれば、データ受信間隔を大きくするよう判断し、ハンドオーバー頻度が所定の閾値よりも小さくなれば、データ受信間隔を小さくするよう判断する、
ことを特徴とするに請求項１１記載のフロー制御方法。
【請求項１３】
前記制御情報として移動局のセル間移動情報を含む制御情報を使用し、位置登録あるいはセル更新の頻度を監視し、
前記頻度が所定の閾値よりも大きくなれば、データ受信間隔を大きくするよう判断し、また、該頻度が所定の閾値よりも小さくなれば、データ受信間隔を小さくするよう判断する、
ことを特徴とするに請求項１１記載のフロー制御方法。
【請求項１４】
基地局と移動局との間の通信品質を基地局で管理し、
該通信品質情報に基づいて、基地局が移動局のデータ受信間隔の変更要否を判断する、
ことを特徴とするに請求項９記載のフロー制御方法。
【請求項１５】
移動局が電池残量を管理し、
該電池残量に基づいて、移動局がデータ受信間隔の変更要否を判断する、
ことを特徴とするに請求項９記載のフロー制御方法。
【請求項１６】
移動局が通信品質を管理し、
該通信品質に基づいて、移動局がデータ受信間隔の変更要否を判断する、
ことを特徴とするに請求項９記載のフロー制御方法。
【請求項１７】
移動局が通信レートを管理し、
該通信レートに基づいて、移動局がデータ受信間隔の変更要否を判断する、
ことを特徴とするに請求項９記載のフロー制御方法。
【請求項１８】
少なくとも基地局制御装置と、基地局と、移動局とを含む無線通信ネットワークにおける基地局制御装置において、
コアネットワークから受信する移動局宛のデータを保存するバッファ部、
基地局へデータを送信したい時、データ転送要求フレームを基地局へ送信し、該データ転送要求フレームに応答して基地局から送られてくるデータ転送許可フレームを受信し、該データ転送許可フレームに基づいて前記バッファに保存されているデータを、基地局へ送信する制御を行うフロー制御部、
基地局との間でデータフレーム及び前記各制御フレームの送受を行う送受信部、
移動局のデータ受信間隔で前記フロー制御を実行させる第１のフロー制御起動部、
を備えたことを特徴とする基地局制御装置。
【請求項１９】
前記第１のフロー制御起動部は、
移動局毎にデータ受信間隔で前記フロー制御を実行させる手段を、
備えたことを特徴とする請求項１８記載の基地局制御装置。
【請求項２０】
移動局毎に該移動局宛のデータを格納するバッファ、
該移動局毎に該バッファのデータ占有率が所定の閾値を超えたか監視するデータ量監視部、
所定移動局のデータ占有率が閾値を越えれば、該移動局に関して前記フロー制御を実行させる第２のフロー制御起動部、
を備えたことを特徴とする請求項１９記載の基地局制御装置。
【請求項２１】
前記移動局のデータ受信間隔を通信状況の変化に応じて変更して前記フロー制御を実行させるタイミングを変更するフロー制御実行間隔制御部、
を備えたことを特徴とする請求項２０記載の基地局制御装置。
【請求項２２】
少なくとも基地局制御装置と、基地局と、移動局とを含む無線通信ネットワークにおける基地局において、
基地局制御装置から受信する各移動局宛のデータを保存するバッファ部、
各移動局のデータ受信間隔で該移動局に応じたバッファに保存されているデータを移動局に送信する送信部、
基地局制御装置から所定移動局に関するデータ転送要求フレームを受信した時、該移動局のバッファの空き状況に基づいてデータ送信を許可するデータ転送許可フレームを基地局制御装置へ送信するフロー制御部、
基地制御装置との間でデータフレーム及び前記各制御フレームの送受を行う送受信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項２３】
基地局と移動局との間の通信品質を管理する通信品質管理部、
通信品質情報に基づいて前記移動局のデータ受信間隔の変更要否を判断して基地局制御装置に通知するデータ受信間隔変更監視部、
を備え、前記送信部は、基地局制御装置から指示されたデータ受信間隔に基づいて前記バッファに保存されているデータを移動局に送信する、
ことを特徴とする請求項２２記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は少なくとも基地局制御装置（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ：ＲＮＣ）と基地局（ＮｏｄｅＢ）と移動局（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）とを含む無線通信ネットワークおよびフロー制御方法に係わり、特に、ＵＥのデータ受信間隔と、ＲＮＣとＮｏｄｅＢ間で実施されるフロー制御の処理間隔を一致させることでフロー制御を効率よく行うための無線通信ネットワークおよびフロー制御方法に関する。
【背景技術】  （ａ）ＨＳＤＰＡ無線通信システム
Ｗ−ＣＤＭＡ方式を使用した無線通信システムは、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）にて仕様化が行われ、現在国内でも実際のサービスが開始されている。現在、３ＧＰＰでは、さらなる高機能化を目指し追加機能の仕様化が進められており、例えば、パケット通信では、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄａｔａ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）の名称で、通信レートを下り最大１２Ｍｂｐｓ（現状は下り最大２Ｍｂｐｓ）まで向上させるための追加機能検討が行われている。
図１０はＨＳＤＰＡシステムの構成概略図である。３ＧＰＰでの無線アクセス系（ＲＡＮ：Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ：無線制御装置）１とＮｏｄｅＢ（基地局）２、ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：移動機）３ａ，３ｂ，…から構成されており、ＲＡＮはＣＮ（Ｃｏｒｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）４に接続される。
ＨＳＤＰＡでは、パケットデータの伝送チャネルＣＨとして、有線区間における▲１▼ＨＳ−ＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ−Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、無線区間における▲２▼ＨＳ−ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ−Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を使用する。ＨＳ−ＤＳＣＨとＨＳ−ＰＤＳＣＨは下り専用のチャネルであり、かつ複数のＵＥ（ＵＥ＃０、ＵＥ＃１）３ａ，３ｂ，…で共有される。
無線区間において、高速制御チャネルとして▲３▼ＨＳ−ＳＣＣＨ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が設定され、ＵＥ３ａ，３ｂ，…がＨＳ−ＰＤＳＣＨ上でパケットデータを受信するための制御情報が伝送される。ＨＳ−ＳＣＣＨは複数のＵＥ３ａ，３ｂ，…で共有される。
また、無線区間において▲４▼ＨＳ−ＤＰＣＣＨ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）がユーザ毎に設定される。ＨＳＤＰＡでは、ＮｏｄｅＢ２とＵＥ３ａ，３ｂ，…の間でデータの再送制御を行っており、ＵＥ３ａ，３ｂ，…は、受信データに対するＡＣＫ（受信確認通知）やＮＡＣＫ（受信失敗通知）を、上記ＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用して、ＮｏｄｅＢ２に通知する。
さらに、ＲＮＣ１とＵＥ３ａ，３ｂ，…の間は、▲５▼制御用の論理パス（個別制御チャネル）がＵＥ３ａ，３ｂ，…毎に設定される。なお、個別制御チャネル上のデータは、物理的にはＮｏｄｅＢ２を経由して送受される。また、ＲＮＣ１−ＮｏｄｅＢ２間の制御情報の送受は、▲６▼ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間制御チャネルを介して行われる。また、ＲＮＣ１とＮｏｄｅＢ２の間では、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を確保するため、フロー制御が実施される。
（ｂ）ＨＳ−ＰＤＳＣＨパケットデータの受信メカニズム
図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）はＨＳ−ＰＤＳＣＨ上でのパケットデータの受信メカニズム説明図である。
ＨＳ−ＳＣＣＨ上では、図１１（Ａ）に示すように、ＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ＝２ｍｓ）と呼ばれる送信周期が設定されており、送信すべき制御情報が存在する場合のみ、該制御情報がＴＴＩに合わせて送信され、ＵＥ＃０，＃１により受信される。ＨＳ−ＳＣＣＨで伝送されるデータには、ユーザ識別子（ＵＥＩＤ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）とＨＳ−ＰＤＳＣＨのデータを受信するための各種パラメタ（無線拡散コード、変調方式、データ長情報など）がある。
・ＵＥによるＨＳ−ＳＣＣＨおよびＨＳ−ＰＤＳＣＨデータの受信
ＵＥは全てのＴＴＩでＨＳ−ＳＣＣＨデータを受信する。例えば、図１１（Ｂ）のｓｌｏｔ＃１では、ＵＥ＃０とＵＥ＃１が同時にＨＳ−ＳＣＣＨデータを受信する。ここで、各ＵＥはデータ内のＵＥＩＤを参照し、自ＩＤと比較する。この場合、ｓｌｏｔ＃１におけるＨＳ−ＳＣＣＨデータのＵＥＩＤは、「ＵＥ＃１」となっているため、ＵＥ＃０は、受信ＨＳ−ＳＣＣＨデータを破棄し、一方、ＵＥ＃１は受信ＨＳ−ＳＣＣＨデータ内の制御データを取り込む。その後、ＵＥ＃１は制御データ部分からＨＳ−ＰＤＳＣＨ受信用パラメタを抽出し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ上でパケットデータを受信する（図１１（Ｃ）、（Ｄ））。
ＵＥ＃１はデータを受信したのちデータ内に含まれている「順序番号」を参照し、データの欠落がなかったかどうかを確認する。データ欠落なく全てのデータを受信できた場合には、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用してＮｏｄｅＢにＡＣＫを通知する。また、データの欠落があった場合には、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを使用してＮｏｄｅＢにＮＡＣＫを通知する。ｓｌｏｔ＃２〜５，ｓｌｏｔ＃７〜８についても同様であり、ＵＥ＃１はｓｌｏｔ＃１，４のＨＳ−ＰＤＳＣＨを介してパケットデータを受信し、ＵＥ＃０はｓｌｏｔ＃２〜３，５，７〜８のＨＳ−ＰＤＳＣＨを介してパケットデータを受信する。
・ＵＥのパケット受信間隔
受信処理能力の低いＵＥでは、ＴＴＩ毎に毎回データを受信すると、受信データ処理が追いつかない場合が考えられる。そこで、ＵＥ毎に最小受信間隔が設定可能であり、ＮｏｄｅＢはある特定のＵＥに対して、最小受信間間隔以上の送信間隔を保証する必要がある。
たとえば、図１１（Ｄ）に示すようにＵＥ＃０、ＵＥ＃１の最小受信間隔がそれぞれ、１ＴＴＩ、３ＴＴＩとした場合を考える。ｓｌｏｔ＃１でＵＥ＃１向けのデータ送信が行われたとすると、次にＵＥ＃１向けの送信を行えるのは、３ＴＴＩ後のｓｌｏｔ＃４ということになり、その間のｓｌｏｔ＃２、３では、ＵＥ＃１向けの送信は禁止される。
（ｃ）フロー制御
図１２はフロー制御メカニズムの概要説明図である。
ＲＮＣ１はＣＮ４からパケットデータを受信すると、該パケットデータを一旦バッファリングし、バッファ監視周期毎に該受信パケットデータの送信要求をキャパシティ  リクエスト（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）と呼ばれる制御フレームでＮｏｄｅＢ２に送信する。Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔの特徴的なパラメタとしては図１３に示すように、
▲１▼メッセージ種別：Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔであることを表す、
▲２▼フロー識別子：フロー制御を行う「データフロー」を表す（ユーザ識別にも相当する）、
▲３▼送信要求データ数：ＲＮＣのバッファ内に蓄積されていて、これから送信しようとしているデータ数を表す、
がある。なお、ＲＮＣ，ＣＮ間のデータ通信はＡＴＭセルを用いて行われ、ＡＴＭセルのペイロード部に１以上のショートパケットがマッピングされる構成になっている。このため、図１３のフレーム（セル）の先頭にセルヘッダが付され、ショートパケットで上記パラメータが特定される。
ＮｏｄｅＢ２は、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔを受信すると、ＮｏｄｅＢ内のバッファ状況を調査し、空きがあれば送信許可データ数をＲＮＣ１に対して、キャパシティ  アロケーション（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる制御フレームで通知する。Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎの特徴的なパラメタとしては図１４に示すように、
▲１▼メッセージ種別：Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎであることを表す、
▲２▼フロー識別子：フロー制御を行う「データフロー」を表す（ユーザ識別にも相当する）、
▲３▼送信許可データ数：ＲＮＣに対して送信を許可するデータ数がある。
ＲＮＣ１はＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎを受信すると、許可されたデータ数だけ、バッファリングしていたパケットデータをＮｏｄｅＢ２に対して送信する。その後、ＮｏｄｅＢ２では、ＨＳ−ＳＣＣＨデータとともに、該パケットデータをＵＥ３ａに向けて送信する。
上記フロー制御は、データフロー毎（移動局毎）に行われる。したがって、実際にＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間では、データフロー分（移動局数分）だけ並行してフロー制御が行われることになる。
（ｄ）課題
図１２で説明したように、ＲＮＣ１はＣＮ４からパケットデータを受信した際には、一旦データをバッファリングし、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔにより、ＮｏｄｅＢ２に対してパケットデータの送信要求を発行することになる。
・通常実施される方法
ここでＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔの送信契機について、ＣＮ４からパケットデータを受信する度に、ＲＮＣ１がＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔを送信するとした場合、送信要求が多発し、伝送帯域、計算処理リソース的にも効率が悪い。したがって、通常、ＲＮＣ１は図１２に示すように一定周期でバッファを監視し、監視タイミング毎にＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理を起動し、そこまでにバッファリングされたパケットデータ全てに対して、ＮｏｄｅＢ２へ送信要求を発行するという制御を行っている。
しかし、かかるフロー制御では以下の問題がある。
まず、図１５に示すようにＲＮＣ１のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動周期Ｔ０が、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔Ｔ１よりも短い場合について考察する。
Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動周期Ｔ０毎に、ＲＮＣ１は、パケットデータ▲１▼、▲２▼〜▲４▼、▲５▼のそれぞれに対してＣａｐａｃｉｔｙ  ＲｅｑｕｅｓｔをＮｏｄｅＢ２に送信し、ＮｏｄｅＢ２よりＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ受信後、該ＮｏｄｅＢに対してパケットデータを送信する。かかる場合、ＮｏｄｅＢ２では、３回に分けて、データを受信するが、実際にＵＥ３に対してデータ送信するタイミングは、ＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔Ｔ１に合わせる必要があるため、そのタイミングまでそれぞれのデータはＮｏｄｅＢ内にバッファリングされていることになる。
このように、ＲＮＣ１内のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動周期Ｔ０と、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔Ｔ１が異なる場合には、ＮｏｄｅＢ２内でデータが無駄にバッファリングされることになる。また、図１５の状況では、ＲＮＣ１よりパケットデータ▲１▼〜▲５▼全てのデータに対して１つのＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔを送信する場合に比べて、３倍のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎを送受信していることになり、ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間の伝送帯域を浪費しているだけでなく、ＲＮＣ内におけるＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理に消費される計算リソースの浪費にもつながる。さらに、ＮｏｄｅＢ内におけるデータのバッファ占有時間が長くなると、その後に発行されるＲＮＣからのデータ転送要求（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）に対して、バッファを割当てられなくなるといった問題が発生し、これを解消するために、大きなバッファを搭載すると装置規模・コスト面でデメリットとなる。
次に、図１６に示すようにＲＮＣ１のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動周期Ｔ０が、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔Ｔ１よりも長い場合について考察する。
図１６に示すように、ＲＮＣ１はＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動タイミングで、パケットデータ▲６▼〜▲１０▼についてＣａｐａｃｉｔｙ  ＲｅｑｕｅｓｔをＮｏｄｅＢ２へ送信し、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ受信後、ＮｏｄｅＢ２に対してデータを送信する。かかる場合、ＵＥ３は比較的短周期でパケットデータの受信が可能であるにもかかわらず、ＲＮＣ１におけるデータバッファ時間が長いため、はじめに到着したデータ（例えば、パケットデータ▲６▼，▲７▼）が実際にＵＥ３へ転送されるまでの時間が大きくなり、データ到着が遅延することになる。さらに、ＲＮＣ１におけるデータのバッファ占有時間が長くなると、バッファ不足が発生する可能性があり、これを解消するために、大きなバッファを搭載すると装置規模・コスト面でデメリットとなる。
さらに、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔Ｔ１は、上述のようにＵＥ３の受信能力により、ＵＥ毎に異なっているため、通常行われるようにな「固定周期のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動方法」では、全てのＵＥに対して最適な、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動周期を与えることが困難である。
マルチメディア情報をパケット形式に中継回線に伝送し、相互にパケット転送を行うパケット交換装置がある（特許文献１）。このパケット交換装置では、データ端末装置から入力されたデータ情報をバッファに一時保存し、データ情報のパケット信号種別毎に予め定められた送信待ち時間後にパケット転送部を介して中継回線に送出する。この従来技術はパケットのフロー制御を実施するものであるが、基地局制御装置と、基地局と、移動局とを含む無線通信ネットワークにおける基地局制御装置と基地局間のフロー制御に関するものではなく、又、移動局のデータ受信間隔に基づいてフロー制御を実施するものでもない。
また、データ転送速度を最適化するデータ転送速度制御方式がある（特許文献２）。このデータ転送速度制御方式では、周期内に送信先よりデータ送信停止を指示するフロー制御情報が送られてきたか否かにより送信間隔を増減する演算を行い、演算結果により得られた新たな送信間隔で次周期のデータの送信を行う。これにより、フロー制御の状況に応じて送信間隔を変化させ、データ転送速度を最適化する。この従来技術は送信間隔を制御するものであるが、基地局制御装置と、基地局と、移動局とを含む無線通信ネットワークにおける基地局制御装置と基地局間のフロー制御に関するものではなく、又、移動局のデータ受信間隔に基づいてフロー制御するものでもない。
・特許文献１
特開平３−１０８８４３号公報
・特許文献２
特開平７−２６４２６２号公報
以上より、本発明の目的は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を意識した、効率のよいフロー制御（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ起動制御）を実現できるようにすることである。
本発明の別の目的は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を種々の動作条件の違いにより、ダイナミックに変化させ、かつフロー制御起動周期を該最小受信間隔に最小受信間隔追随させることで、より品質の高い通信を実現できるようにすることである。
【発明の開示】
本発明は、基地局制御装置と、基地局と、移動局とを含む無線通信ネットワークにおける基地局制御装置から基地局へのデータフロー制御に関する。基地局制御装置は、基地局との間でデータ転送要求フレーム及びデータ転送許可フレームを送受して基地局へのデータフロー制御を行い、基地局は移動局へデータの送受を行う。基地局制御装置は所定の処理タイミングで、すなわち、移動局のデータ受信間隔に基づいて基地局との間で前記フロー制御を行うと共に、基地局は該データ受信間隔で移動局へデータを送信する。基地局が多数の移動局と通信を行う場合には、前記フロー制御を移動局毎に行う。
また、基地局制御装置は移動局毎に該移動局宛のデータをバッファに格納し、該移動局毎の該バッファのデータ占有率（データ量）が所定の閾値を超えたか監視し、閾値を越えれば前記の処理タイミングに関係なくフロー制御を開始する。
また、基地局制御装置は、前記移動局のデータ受信間隔を通信状況の変化、例えば、移動局のセル間移動回数、通信品質等に応じて移動局毎にダイナミックに変更する。
本発明によれば、基地局制御装置と基地局間のデータフロー制御と基地局と移動局間のデータ送受を同じタイミングで行えるため、伝送帯域や計算リソースを浪費することがなくなる。
本発明によれば、バッファに蓄積された移動局宛のデータ量が増加すれば、基地局制御装置は基地局との間でフロー制御をおこなってデータを基地局に送信するようにしたから、大きなバッファを搭載する必要がなく装置規模・コスト面で有利である。
本発明によれば、移動局のデータ受信間隔を通信状況の変化、例えば、移動局のセル間移動回数、通信品質等に応じて移動局毎にダイナミックに変更するから、移動局毎に最適なデータフロー制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の通信システムの概略構成図ある。
図２はフロー制御実行部の詳細構成を備えた基地局制御装置（ＲＮＣ）の構成図である。
図３はフロー制御実行部／無線送受信部の詳細構成を備えた基地局（ＮｏｄｅＢ）の構成図である。
図４は基地局制御装置（ＲＮＣ）のフロー制御の処理シーケンスである。
図５はＲＮＣとＮｏｄｅＢ間のフロー制御処理である。
図６はＮｏｄｅＢとＵＥ間のデータ転送処理である。
図７は本発明の送信処理説明図である。
図８は各ＵＥの最小受信間隔（データ受信間隔）を更新する第１の処理フローである。
図９は各ＵＥの最小受信間隔（データ受信間隔）を更新する第２の処理フローである。
図１０はＨＳＤＰＡシステムの構成概略図である。
図１１はＨＳ−ＰＤＳＣＨ上でのパケットデータの受信メカニズム説明図である。
図１２はフロー制御メカニズムの概要説明図である。
図１３はＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔセル（データ転送要求セル）の特徴的なパラメタ説明図ある。
図１４はＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎセル（データ転送許可セル）の特徴的なパラメタ説明図である。
図１５はＲＮＣのＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動周期が、ＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔よりも短い場合の処理シーケンスである。
図１６はＲＮＣのＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ処理起動周期が、ＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔よりも長い場合の処理シーケンスである。
【発明を実施するための最良の形態】  （Ａ）全体の通信システム
図１は本発明の通信システムの概略構成図であり、各ノードの機能及びそれぞれの機能間の論理的な情報交換経路を示している。
・基地局制御装置（ＲＮＣ）
基地局制御装置（ＲＮＣ）１には、少なくとも送受信部１１、フロー制御実行部１２、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３、ＵＥ移動度管理部１４が搭載されている。送受信部１１は、フロー制御に基づいて基地局２との間でパケットデータの送受信処理を行う。
フロー制御実行部１２は、基地局（ＮｏｄｅＢ）２との間で移動局毎にフロー制御を行い、コアネットワーク（ＣＮ）から受信した各移動局宛のパケットデータを基地局２に送信するよう制御する。フロー制御とは、ＮｏｄｅＢ２へデータを送信したい時、データ転送要求（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを基地局へ送信し、該データ転送要求フレームに応答してＮｏｄｅＢ２から送られてくるデータ転送許可（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）フレームを受信し、該データ転送許可フレームに基づいてバッファに保存されているデータを、ＮｏｄｅＢ２へ送信する制御である。
フロー制御の起動処理タイミングは、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３から移動局毎に指定される最小受信間隔に基づいて決定する。ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３が移動局のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を更新した場合には、該最新の最小受信間隔を参照してフロー制御を継続する。また、フロー制御実行部１２は、コアネットワーク（ＣＮ）から受信した各移動局宛のパケットデータをバッファに格納するが、バッファの蓄積データ量が閾値より多くなるとフロー制御を開始する。
ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、移動局（ＵＥ）３毎にＨＳ−ＰＤＳＣＨの最小受信間隔を更新して記憶する手段を有する。すなわち、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、ＵＥ移動度管理部１４からの変更要求により、あるいは移動局（ＵＥ）３あるいは基地局（ＮｏｄｅＢ）２からのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の変更要求を受けて、該ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の値を更新して保存する。又、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の値を更新すれば、該ＵＥ３及びＮｏｄｅＢ２にその値を通知すると共にフロー制御実行部１２に対して値が変更されたことを通知する。
ＵＥ移動度管理部１４は、ＵＥ３の移動状況を、アプリケーションメッセージをもとに監視・管理する。そして、あるＵＥが所定の条件を満たせば、対応するＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更するよう、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３に対して要求する。例えば、ＵＥ３の移動に関する制御情報を管理し、ハンドオーバ頻度あるいは位置登録頻度あるいはセル更新頻度を監視し、これら頻度に基づいて、ＵＥ３のデータ受信間隔の変更要否を判断し、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更する必要があれば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３に対して変更要求をする。
なお、ＲＮＣ１とＵＥ３間のアプリケーションメッセージおよびは最小受信間隔変更要求、更新通知は、図１０の個別制御チャネル▲５▼を使用して送受される。又、ＲＮＣ１とＮｏｄｅＢ２間の最小受信間隔変更要求および更新通知は、ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間制御チャネル▲６▼を介して行われる。
・基地局（ＮｏｄｅＢ）
基地局（ＮｏｄｅＢ）２には、少なくとも送受信部２０、無線送受信部２１、フロー制御実行部２２、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部部２３、無線品質管理部２４が搭載される。
送受信部２０は、フロー制御に基づいて基地局制御装置（ＲＮＣ）１との間でパケットデータの送受信処理を行う。無線送受信部２１は各移動局（ＵＥ）３のＨＳ−ＰＤＳＣＨにおけるデータ受信間隔（最小受信間隔）を保持し、該データ受信間隔に基づいて無線によりパケットを移動局に送信する。
フロー制御実行部２２は、ＲＮＣ１から受信した各移動局宛のパケットデータをバッファに保存する。また、フロー制御実行部２２は、ＲＮＣ１から受信したデータ送信要求（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームに対して、データ送信許可（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）フレームを返送する機能を有する。すなわち、フロー制御実行部２２は、ＲＮＣ１から所定移動局に関するデータ転送要求フレームを受信した時、該移動局のバッファの空き状況に基づいて所定データ量のデータ送信を許可するデータ転送許可フレームをＲＮＣ１へ送信する。
ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３は、ＵＥ３毎にＨＳ−ＰＤＳＣＨの最小受信間隔を更新して保持する。すなわち、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３は、無線品質管理部２４からの変更要求にもとづいて該当するＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の変更をＲＮＣ１のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３に要求する。そして、該最小受信間隔管理部１３からの最小受信間隔変更指示に基づいて該当ＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を更新して保存する。又、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３は、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の値を更新すれば、無線送受信部２１に値が変更されたことを通知する。
無線品質管理部２４は、ＵＥ毎に無線品質を監視・管理し、あるＵＥの無線品質が所定の条件を満たせば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３に対して、該ＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更するよう通知する。
・移動局（ＵＥ）
移動局（ＵＥ）３には、少なくとも送受信部３１、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部３２、状態管理部３３が搭載されている。
送受信部３１はＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔でパケットデータおよびその他のデータの送受信処理を行う。ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部３２は自ＨＳ−ＰＤＳＣＨの最小受信間隔を更新して保持する。すなわち、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３は、状態管理部３３からの変更要求にもとづいて自分のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の変更をＲＮＣ１のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３に要求する。そして、該最小受信間隔管理部１３からの最小受信間隔変更指示に基づいてＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を更新して保存する。又、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部３２は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の値を更新すれば、送受信部３１に値が変更されたことを通知する。
状態管理部３３は自身の状態（電池残量、通信品質、通信レート等）を監視・管理し、自状態が所定の条件を満たせば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部３２に対して、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更するよう通知する。
（Ｂ）ＲＮＣのフロー制御実行部
図２はフロー制御実行部の詳細構成を備えた基地局制御装置（ＲＮＣ）１の構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。送受信部１１は、基地局（ＮｏｄｅＢ）とフレームの送受を行う送受信部１１ａと、コアネットワークＣＮとパケットの送受を行う送受信部１１ｂに分けている。
フロー制御実行部１２は、送受信部１１ｂを経由してＣＮから受信するパケットデータに対して、ＮｏｄｅＢとの間でフロー制御を実行する。フロー制御の起動処理タイミングについては、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３により、ＵＥ毎に指定される最小受信間隔に基づく。さらに、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔が更新された場合には、該最新の最小受信間隔を参照して、フロー制御を継続する機能を有する。以下にフロー制御部内の各ブロックについて説明する。
バッファ５１０〜５１ｎはコアネットワークＣＮから受信した各移動局宛のパケットデータを移動局毎に保存する。データ転送  要求／許可処理部（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部）５２は、各移動局宛のパケットデータが移動局毎にバッファ５２０〜５２ｎにバッファリングされている場合、所定のタイミングでデータ転送要求フレーム（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレーム）を生成し、送受信部１１ａを経由してＮｏｄｅＢ２へ送信する。また、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２はＮｏｄｅＢ２からデータ転送許可フレーム（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレーム）を受信すれば、該フレームで送信許可されたデータ数をバッファ管理部５３へ通知する。
バッファ管理部５３は、バッファ内の状態を常に監視する。すなわち、バッファ管理部５３は、移動局毎にバッファ５２０〜５２ｎの閾値を管理し、ある移動局のバッファ内のデータ占有率（データ量）が所定の閾値を超えたか監視し、閾値を超えればＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２にＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームの送信処理を起動するよう要求する。
また、バッファ管理部５３は、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２から所定移動局について送信許可データ数の通知を受ければ、該移動局に応じたデータバッファ５１ｊから指示されたデータ数を取り出し、送信処理を行う（データを送受信部１１ａへ渡す）。
ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔格納レジスタ５４０〜５４ｎはＵＥ毎のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔ＴＭＲ０〜ＴＭＲｎを保存する。これらのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔ＴＭＲ０〜ＴＭＲｎはフロー制御起動タイマ値として使用され、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３の制御で値が更新される。
フロー制御起動タイマ５５０〜５５ｎはＵＥ毎に設けられ、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔格納レジスタ５４０〜５４ｎに格納されているＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔ＴＭＲ０〜ＴＭＲｎの値をタイマ値として使用する。フロー制御起動タイマ５５０〜５５ｎは経過時間がタイマ値に等しくなる毎にフロー制御の実行をＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２に指示すると共に、経過時間を初期化する。なお、最小受信間隔ＴＭＲｉをタイマー値としてフロー制御起動タイマー５５ｉにセットし、該タイマー値を減算して０になった時、タイムアウトになったものとしてフロー制御の実行を指示するように構成することもできる。
ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、ＵＥ毎にＨＳ−ＰＤＳＣＨの最小受信間隔を管理し、移動情報管理部１４、ＮｏｄｅＢ２あるいはＵＥ３からのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の変更要求を受けて、該当するＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の値を更新する。
移動情報管理部１４は、ＵＥ３の移動状況をアプリケーションメッセージをもとに監視・管理する機能を有する。あるＵＥが所定の条件を満たした場合に、対応するＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更するよう、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３に対して通知する。
送受信部１１ａは、ＲＮＣ装置１と基地局２との間で送受される全てのデータを終端する。パケットデータや付随するフロー制御フレーム（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレーム）、あるいは個別制御チャネル上のアプリケーションメッセージ（最小受信間隔変更要求など）も送受信部１１ａを介して送受される。
（Ｃ）ＮｏｄｅＢのフロー制御実行部及び無線送受信部
図３はフロー制御実行部／無線送受信部の詳細構成を備えた基地局（ＮｏｄｅＢ）２の構成図であり、図１と同一部分には同一符号を付している。
フロー制御実行部２２は、ＲＮＣ１との間でフロー制御を行うほか、各ＵＥ宛の送信データ（パケットデータ）をバッファ６３０〜６３ｎに一時的に格納し、各ＵＥ３の送信データを無線送信部２１へ転送する機能を有する。
データ転送要求／許可処理部（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部）６１は、ＲＮＣ１からＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信すれば、バッファ管理部６２に送信許可データ数を問い合わせて取得し、該送信許可データ数を含むＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレームを生成して送受信部２０を経由してＲＮＣ１へ送信する。
バッファ管理部６２は、各ＵＥ宛のデータを一時的に保存するバッファ６３０〜６３ｎ内の状態を常に監視する。すなわち、バッファ管理部６２は、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部６１から送信許可データ数の問い合せが入力されると、該当するＵＥのバッファ状況を調査し、バッファの空き状況に応じて送信許可データ数を決定してＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部６１に通知する。また、バッファ管理部６２は、バッファ６３０〜６３ｎ内のデータを無線通信部２１へ引き渡す機能も有している。
無線送受信部２１は、各ＵＥ３との間で実際に無線通信を行うための機能部である。無線通信部７１は、フロー制御実行部のバッファ管理部６２から渡される各ＵＥのパケットデータを該ＵＥに対して最小受信間隔で無線送信する。無線通信部７１は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔格納レジスタ７２０〜７２ｎに保持されている各ＵＥのデータ受信間隔ＴＭｒ０〜ＴＭＲｎを参照し、各ＵＥの最小受信間隔を保証しながら通信を行う。また、ＵＥ３から図１０のＨＳ−ＤＰＣＣＨ▲４▼を介して受信する通信品質情報（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）を通信品質管理部２４へ通知する。ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔格納レジスタ７２０〜７２ｎはＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔ＴＭｒ０〜ＴＭＲｎをＵＥ毎に管理、保持するもので、無線通信部７１により参照され、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３により値が更新される。
通信品質管理部２４は、無線通信部７１から通知される通信品質情報（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）をもとに、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の変更要否を判断する。変更が必要と判断した場合には、ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間制御チャネル▲６▼（図１０参照）を使用して、ＲＮＣ１に対して変更要求を通知する。
上記受信間隔変更処理は以下のようにして実現することができる。
単位時間内に受信した通信品質情報（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）のうち、ＮＡＣＫ（受信失敗）の割合を、２種類の閾値（上限・下限）と比較し、上限閾値以上（低品質）であれば、最小受信間隔を大きくし、逆に下限閾値以下（高品質）であれば、最小受信間隔を小さくする。このとき、最小受信間隔の変更幅は、ＴＴＩ（２ｍｓ）のｎ倍で指定可能である（ｎは整数）。
ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３は、ＵＥ毎にＨＳ−ＰＤＳＣＨの最小受信間隔を管理し、通信品質管理部２４からのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の変更要求を受けて、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔格納レジスタ７２０〜７２ｎに保持されている該当するＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔の値を更新する。なお、実際には、ＲＮＣ１に変更要求を送り、ＲＮＣ１より更新通知を受信した後に最小受信間隔格納レジスタ７２０〜７２ｎの更新を行う。
送受信部２０はＮｏｄｅＢ２とＲＮＣ１との間で送受される全てのデータを終端する。パケットデータや付随するフロー制御フレーム（Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレーム）、ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間の制御メッセージ（最小受信間隔変更要求など）も送受信部２０を介して送受される。
（Ｄ）フロー制御処理シーケンス
図４は基地局制御装置（ＲＮＣ）のフロー制御の処理シーケンスである。
送受信部１１ｂより受信したＣＮからのパケットデータは、ＵＥ毎にバッファ５１０〜５１ｎに格納される（ステップ▲１▼）。
バッファ管理部５３は、常時バッファ内のデータ占有率（蓄積データ量）を監視する（ステップ▲２▼）。そして、バッファ占有率が、所定の閾値を超えたことを検出すれば、直ちにＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２へ通知し、フロー制御の起動トリガとする（ステップ▲２▼′）。
以上と並行して、フロー制御起動タイマ５５０〜５５ｎは、ＵＥ毎に独立に起動して経過時間を計時する。そして、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を参照し、経過時間がＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔に達したか監視する（ステップ▲３▼）。経過時間がＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔に達すれば、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２へ通知し、フロー制御の起動トリガとする（ステップ▲３▼′）。また、直ちに、計時時間を初期化して０から再起動する。タイマが満了した際は、以上のようにして、ＵＥ毎にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔に追随する形で、周期的にフロー制御を起動することが可能となる。
ステップ▲２▼′あるいはステップ▲３▼′により、フロー制御の起動トリガが発生すれば、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２は、フロー制御起動トリガを検出する。これにより、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２は、バッファ管理部５３との間でバッファ状況の受け渡しを行い、その情報に基づいて、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを作成してＮｏｄｅＢ２に送信する（ステップ▲４▼）。
そして、ＮｏｄｅＢ２からＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレームを受信すると（ステップ▲５▼）、送信許可されたパケットデータ数を確認し（ステップ▲６▼）、該送信パケットデータ数だけ該当バッファ５１０〜５１ｎから取り出し、ＮｏｄｅＢ２に送信する（ステップ▲７▼）。
なお、バッファ内のデータ占有率が所定値を超えたことにより、フロー制御処理が起動している状態で、フロー制御起動周期に到達しても（起動周期タイマが満了）、既にフロー制御は起動しているので該起動周期による新たなフロー制御は起動しない（ステップ▲８▼）。
また、所定ＵＥのタイマー満了による起動トリガ発生時、該ＵＥに応じたバッファ５１０〜５１ｎにデータが存在しなければ（送信要求データ数＝０）、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信しないことで伝送帯域の圧迫を防止する。
また、複数のフロー制御起動周期をもつことで、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓフレームが頻繁に送信される懸念がある。そこで、ユーザ毎にガード時間を設け、該ガード時間内に２つ以上のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを送信しないよう保護する。この制御方法は、ユーザ毎にタイマを設けることで実施可能である。
（Ｅ）ＲＮＣとＮｏｄｅＢ間のフロー制御
図５はＲＮＣとＮｏｄｅＢ間のフロー制御処理である。尚、図５のステップ１０１〜ステップ１０８は図４のシーケンスに従って説明済みであるので説明は省略する。すなわち、以下ではＲＮＣ１がＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを生成、送信してからの処理を説明する。
ＮｏｄｅＢ２（図３参照）のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部６１は、ＲＮＣ２からＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレームを受信すれば、該受信したＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレームから、移動局ＵＥを特定するとともに、送信要求されているデータ数を確認する（ステップ１１０）。ついで、Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部６１は、バッファ管理部６２に該当移動局ＵＥの空きバッファ量を問い合わせる（ステップ１１１）。
バッファ管理部６２は、該移動局ＵＥのバッファの空き容量を確認し、送信許可データ数を決定してＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部６１に該ＵＥに対する送信許可データ数を通知する（ステップ１１２）。
Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部６１は、バッファ管理部６２から通知された送信許可データ数をもとにＣａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレームを生成し、送受信部２０を介してＲＮＣ２へ返送する（ステップ１１３）。
ＲＮＣ１のＣａｐａｃｉｔｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ処理部５２は、ＮｏｄｅＢ２から該Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎフレームを受信すると、移動局（ユーザ）を特定すると共に、送信許可されたデータ数を抽出し、バッファ管理部６２に通知する（ステップ１１４）。バッファ管理部６２は通知された送信許可データ数をもとに、該当ＵＥのバッファよりパケットを読み出して送受信部１１ａを介してＮｏｄｅＢ２に送信する（ステップ１１５）。ＮｏｄｅＢ２は、ＲＮＣ１からパケットデータを受信すると、該当移動局ＵＥのバッファへデータを格納する。
（Ｆ）ＮｏｄｅＢとＵＥ間のデータ転送処理
図６はＮｏｄｅＢとＵＥ間のデータ転送処理である。
図５のステップ１１５の処理後、ＮｏｄｅＢ２の無線通信部２１は、常時、各ＵＥのＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を基準に各ＵＥへの送信準備を行っている（ステップ２０１）。あるＵＥが受信タイミングになると（ステップ２０２）、無線通信部７１は、バッファ管理部６２に対して該ＵＥのバッファ状況を問い合わせる（ステップ２０３）。バッファ管理部６２は該ＵＥのバッファにデータが存在しているか調べ（ステップ２０４）、存在しなければステップ２０１以降の処理が繰返えされる。一方、バッファにデータが存在すれば、バッファ管理部６２は該データを無線通信部７１に転送し（ステップ２０６）、無線通信部７１は該当ＵＥに対して、ＨＳ−ＳＣＣＨを介して制御データを送信するとともに（ステップ２０７）、パケットデータをＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して無線で送信する（ステップ２０８）。
該当ＵＥ３はＨＳ−ＳＣＣＨを介して制御データを受信し（ステップ２０９）、該制御データに含まれる受信パラメータ（無線拡散コード、変調方式、データ長情報等）を使用してパケットデータを、ＨＳ−ＰＤＳＣＨを介して受信する（ステップ２１０）。
ＵＥ３はデータが正常に受信されたか監視し（ステップ２１１）、正常に受信されるとＮｏｄｅＢ２に対して、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介してＡＣＫ（正常受信確認）を送信する（ステップ２１２）。また、正常に受信できなかった場合には、ＵＥ３はＮｏｄｅＢ２に対して、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介してＮＡＣＫ（データ受信失敗）を通知する（ステップ２１３）。
ＮｏｄｅＢ２は、該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を無線通信部７１を経由して通信品質管理部２４へ転送し（ステップ２１４）、該通信品質管理部２４は、該ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を無線品質情報として保持し、その後のフィードバック処理（具体的には、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔変更処理）に使用する（ステップ２１５）。
本発明において、図７に示すように一連の送信処理（ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間のフロー制御及びＮｏｄｅＢ−ＵＥ間のデータ転送）は、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔ＴＭＲに追随したタイミングで行われる。このため、図７と図１５、図１６とを比較すれば明らかなように、本発明によればＲＮＣ１やＮｏｄｅＢ２内において不要なバッファリングによるデータ遅延や無駄なフロー制御による帯域の圧迫を最小限に防ぐことができる。
（Ｇ）付随機能
図８及び図９は各ＵＥの最小受信間隔（データ受信間隔）を更新する処理フローである。
・ＲＮＣが管理するＵＥの移動情報に基づいてフロー制御起動周期（最小受信間隔）を動的に変更する方法：
ＵＥ３が頻繁に移動すると、該ＵＥ３のデータ受信能力が落ちると考えられる。ＲＮＣ１内の移動情報管理部１４（図１参照）は、ＵＥの移動情報、例えば、ハンドオーバーやセル更新の頻度を蓄積・管理する（ステップ３０１）。そして、移動情報管理部１４はハンドオーバーやセル更新の頻度が所定の下限閾値あるいは上限閾値より大きくなった監視する（ステップ３０２，３０３）。移動情報管理部１４は上限閾値を越えれば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値を大きするよう変更依頼し（ステップ３０４）、下限閾値を越えれば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値を小さくするよう変更依頼する（ステップ３０５）。
ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値の変更依頼があったか監視する（ステップ３０６、図９）。変更依頼があれば、最小受信間隔管理部１３は、フロー制御実行部１２内の該当するＵＥの最小受信間隔レジスタに保持されているＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値を変更依頼に応じてｎステップ大きく、あるいは小さくなるよう変更すると共に、ＲＮＣ−ＮｏｄｅＢ間制御チャネル▲６▼（図１０参照）を使用して、ＮｏｄｅＢ２に対してＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更するよう通知する（ステップ３０７）。さらに、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、個別制御チャネル▲５▼（図１０）を使用して、ＵＥ３に対してＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更するよう通知する（ステップ３０８）。
ＮｏｄｅＢ２のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３は、ＲＮＣ１から通知されたステップだけＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更し（ステップ３０９）、最小受信間隔の変更に成功したかチェックする（ステップ３１０）。最小受信間隔の変更が不成功であれば、最小受信間隔管理部２３は、ＲＮＣ１に変更失敗を通知し（ステップ３１１）、一方、最小受信間隔の変更に成功すれば、最小受信間隔管理部２３はＲＮＣ１に変更成功を通知する（ステップ３１２）。
また、ＵＥ３のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部３２は、ＲＮＣ１から通知されたステップだけＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更し（ステップ３１３）、最小受信間隔の変更に成功したかチェックする（ステップ３１４）。最小受信間隔の変更が不成功であれば、最小受信間隔管理部３２は、ＲＮＣ１に変更失敗を通知し（ステップ３１５）、最小受信間隔の変更に成功すれば、最小受信間隔管理部３２は、ＲＮＣ１に変更成功を通知する（ステップ３１６）。
ＲＮＣ１のＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、一定時間内にＮｏｄｅＢ２とＵＥ３からそれぞれ変更成功／失敗通知があったか、ＮｏｄｅＢは受信間隔変更を成功したか、ＵＥは受信間隔変更を成功したか監視し（ステップ３１７〜３１９）、変更成功／失敗通知を受信しなければ、あるいは、ＮｏｄｅＢが受信間隔変更に失敗すれば、あるいはＵＥが受信間隔変更に失敗すれば、ＮｏｄｅＢ２とＵＥ３に最小受信間隔を元の値に戻すよう指示する（ステップ３２０）。
一方、ＮｏｄｅＢ２およびＵＥ３が受信間隔変更に成功すれば、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部１３は、該当ＵＥの最小受信間隔を更新する（ステップ３２１）。
・ＮｏｄｅＢの通信状態監視情報に基づいてフロー制御起動周期（最小受信間隔）を動的に変更する方法：
ＮｏｄｅＢ２の通信品質管理部２４（図１）は、ＨＳ−ＤＰＣＣＨを介してＵＥ３から受信するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を用いてパケットデータの無線上の通信状態を把握する（ステップ４０１）。通信品質管理部２４は、こうした無線通信品質測定結果をＵＥ毎に管理しておき、条件に応じて、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更する。すなわち、パケットデータの再送頻度が大きく無線品質が下限閾値以下の場合には（ステップ４０３で「ＹＥＳ」）、ＵＥ３の受信処理が間に合っていない可能性が高い。このような場合、通信品質管理部２４はＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値を大きするよう変更指示する。これにより、最小受信間隔管理部２３はＲＮＣ１の最小受信間隔管理部１３にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値をｎステップ大きくするよう変更要求する（ステップ４０４）。
一方、パケットデータの再送頻度が小さく無線品質が上限閾値以上の場合には（ステップ４０２で「ＹＥＳ」）、ＵＥ３の受信処理が十分に間に合っている。このような場合、通信品質管理部２４はＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部２３にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値を小さくするよう変更指示する。これにより、最小受信間隔管理部２３はＲＮＣ１の最小受信間隔管理部１３にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値をｎステップ小さくするよう変更要求する（ステップ４０５）。以後、図９のステップ３０６以降の処理を行う。
・ＵＥの通信状態監視情報に基づいてフロー制御起動周期（最小受信間隔）を動的に変更する方法：
ＵＥ３の通信状態等に応じて、ＵＥがＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔を変更するトリガをＲＮＣ１に対して通知する。通知方法としては、個別制御チャネルを使用する。例えば、ＵＥ３の電池残量を監視し（ステップ５０１）、電池残量が少なくなってきた場合、消費電力を抑えるために、データ受信間隔を伸ばすことが有効であると考えられる。この場合、状態管理部３３（図１参照）で、電池残量を管理し、所定の閾値以下になれ場（ステップ５０２）、最小受信間隔をｎステップ大きくするよう、ＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔管理部３２に変更指示する。これにより、最小受信間隔管理部３２はＲＮＣ１の最小受信間隔管理部１３にＨＳ−ＰＤＳＣＨ最小受信間隔値をｎステップ大きくするよう変更要求する（ステップ５０３）。以後、図９のステップ３０６以降の処理を行う。
以上では、電池残量に基づいて最小受信間隔値を変更するが、通信品質や通信レートに基づいて変更することもできる。すなわち、ＵＥ３は通信品質を測定するのが一般的であり、この測定した受信品質をもとに、閾値判定を実施し、受信品質が低下した場合には、最小受信間隔をｎステップ大きく、受信品質が向上した場合には、最小受信間隔をｎステップ小さくするよう、個別制御チャネルを使用してＲＮＣに通知することが可能である。
また、ＵＥ３は通信レートを測定するのが一般的であり、この測定した通信レートをもとに、閾値判定を実施し、通信レートが小さい場合には、最小受信間隔をｎステップ大きく、通信レートが大きい場合には、最小受信間隔をｎステップ小さくするよう、個別制御チャネルを使用してＲＮＣに通知することが可能である。こうすることで、低レート通信時に無駄な電力を消費するのを防止することができる。
（Ｈ）本発明の効果
今後のパケット伝送レートの高速化に伴い、有限のリソース（伝送帯域、バッファメモリ、計算リソース等）をいかに効率的に使用するかが非常に重要な課題となってくる。本発明によれば、実際にパケットデータの終端先であるＵＥの受信動作に着目し、ＵＥが受信可能な周期に合わせて、ＲＮＣ側でフロー制御処理を起動するものであり、かつ複数のＵＥに対して、独立にフロー制御を行うものである。さらに、様々な通信環境に応じて、動的にフロー制御起動周期を変更することも可能である。こうすることにより、システム全体として、パケットデータのスループットを低下させることなく、通信状態を常に最適な状態に保つことが可能となり、通信品質の向上にもつながるものと考えられる。さらに、必要最小限の処理量でフロー制御を行うことが可能なこと、および、ＲＮＣ・ＮｏｄｅＢ内のバッファの使用効率を最適化することが可能なことから、ＲＮＣ・ＮｏｄｅＢともに装置規模（バッファ量や処理ブロック数）やコストの削減を可能とするものであり、結果的に通信コストの低下につながるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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