(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数周波数を運用している移動体通信網における基地局であって、
移動局識別子に対応して、基地局が移動局に適用している品質保証セットの識別子である適用品質保証セット識別子、移動局が通信している周波数である通信先周波数、基地局が移動局へ送信したパケットの破棄の有無を記録する呼情報管理テーブルを記憶する呼情報管理記憶部と、
品質保証セット識別子に対応して、保証帯域、許容遅延時間、優先度を含む品質保証セットを記憶する品質保証セット記憶部と、
移動局とパケットデータを送受信するために移動局とメッセージを送受信して、移動局との無線通信を制御し、基地局と接続している移動局１つにつき前記呼情報管理テーブルを１つ割り当てて、移動局の無線接続を管理する呼処理部と、
を備え、
前記呼処理部は、品質保証通信を達成しているかを一定周期で確認し、
前記呼処理部は、品質保証通信を行えていない移動局である第１の移動局を検出したら、全移動局の呼情報管理テーブルの通信先周波数を参照して、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局を通信先周波数変更候補の移動局であるひとつ又は複数の第２の移動局としてリストアップし、
前記呼処理部は、前記ひとつ又は複数の第２の移動局の前記呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子に従い前記品質保証セットを参照し、遅延要因割り当て優先度については、前記品質保証セットの許容遅延時間に基づき、品質保証通信を行うために遅延に厳しい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、及び／又は、帯域要因割り当ての優先度については、品質保証セットの保証帯域が大きい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、という基準に従い、各前記第２の移動局の送信割り当て優先度を算出するものであって、前記呼処理部は、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局の品質保証セットと、通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の品質保証セットの保証帯域、許容遅延時間を参照して、品質保証を行えなくなった前記第１の移動局に対する通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の前記送信割り当て優先度を次式に従い算出し、
送信割り当て優先度＝遅延要因割り当て優先度  ×  帯域要因割り当て優先度
遅延要因割り当て優先度＝品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間  ／  リストアップした移動局の品質保証セットの許容遅延時間
帯域要因割り当て優先度＝リストアップした移動局の品質保証セットの保証帯域  ／  品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの保証帯域
前記呼処理部は、送信割り当て優先度が最も大きい前記第２の移動局を通信先周波数変更の移動局である第３の移動局とし、
前記呼処理部は、前記第３の移動局に、前記第３の移動局が現在利用可能な周波数とその受信強度を問い合わせる周波数情報報告要求メッセージを送信し、
前記呼処理部は、移動局から受信した周波数情報報告メッセージに含まれている周波数とその受信強度を参照して、最も受信強度が大きい周波数を移動局の変更先の通信先周波数とし、
前記呼処理部は、変更先の通信先周波数を含む通信先周波数変更指示メッセージを移動局に送信する
前記基地局。
【請求項２】
複数周波数を運用している移動体通信網における基地局と、基地局との無線通信の制御と無線データ通信を行う移動局とを備えた無線通信システムであって、
前記基地局は、
移動局識別子に対応して、基地局が移動局に適用している品質保証セットの識別子である適用品質保証セット識別子、移動局が通信している周波数である通信先周波数、基地局が移動局へ送信したパケットの破棄の有無を記録する呼情報管理テーブルを記憶する呼情報管理記憶部と、
品質保証セット識別子に対応して、保証帯域、許容遅延時間、優先度を含む品質保証セットを記憶する品質保証セット記憶部と、
移動局とパケットデータを送受信するために移動局とメッセージを送受信して、移動局との無線通信を制御し、基地局と接続している移動局１つにつき前記呼情報管理テーブルを１つ割り当てて、移動局の無線接続を管理する呼処理部と、
を備え、
前記呼処理部は、品質保証通信を達成しているかを一定周期で確認し、
前記呼処理部は、品質保証通信を行えていない移動局である第１の移動局を検出したら、全移動局の呼情報管理テーブルの通信先周波数を参照して、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局を通信先周波数変更候補の移動局であるひとつ又は複数の第２の移動局としてリストアップし、
前記呼処理部は、前記ひとつ又は複数の第２の移動局の前記呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子に従い前記品質保証セットを参照し、遅延要因割り当て優先度については、前記品質保証セットの許容遅延時間に基づき、品質保証通信を行うために遅延に厳しい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、及び／又は、帯域要因割り当ての優先度については、品質保証セットの保証帯域が大きい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、という基準に従い、各前記第２の移動局の送信割り当て優先度を算出するものであって、前記呼処理部は、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局の品質保証セットと、通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の品質保証セットの保証帯域、許容遅延時間を参照して、品質保証を行えなくなった前記第１の移動局に対する通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の前記送信割り当て優先度を次式に従い算出し、
送信割り当て優先度＝遅延要因割り当て優先度  ×  帯域要因割り当て優先度
遅延要因割り当て優先度＝品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間  ／  リストアップした移動局の品質保証セットの許容遅延時間
帯域要因割り当て優先度＝リストアップした移動局の品質保証セットの保証帯域  ／  品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの保証帯域
前記呼処理部は、送信割り当て優先度が最も大きい前記第２の移動局を通信先周波数変更の移動局である第３の移動局とし、
前記呼処理部は、前記第３の移動局に、前記第３の移動局が現在利用可能な周波数とその受信強度を問い合わせる周波数情報報告要求メッセージを送信し、
前記呼処理部は、移動局から受信した周波数情報報告メッセージに含まれている周波数とその受信強度を参照して、最も受信強度が大きい周波数を移動局の変更先の通信先周波数とし、
前記呼処理部は、変更先の通信先周波数を含む通信先周波数変更指示メッセージを移動局に送信する
前記無線通信システム。
【請求項３】
前記呼処理部は、前記リストアップする際、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局であり、且つ、前記第１の移動局の呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子に従い品質保証セットを参照し、前記第１の移動局の品質保証セットに定義されている優先度より低い優先度の品質保証セットが適用されている移動局を、通信先周波数変更候補のひとつ又は複数の前記第２の移動局としてリストアップすることを特徴とする請求項１に記載の基地局又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記呼処理部は、前記リストアップする際、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局であり、且つ、前記第１の移動局の呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子に従い品質保証セットを参照し、前記第１の移動局の品質保証セットに定義されている優先度と同じ優先度の品質保証セットが適用されている移動局を、通信先周波数変更候補のひとつ又は複数の前記第２の移動局としてリストアップすることを特徴とする請求項１に記載の基地局又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記呼処理部は、前記リストアップする際、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局であり、且つ、前記第１の移動局の呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子に従い品質保証セットを参照し、前記第１の移動局の品質保証セットに定義されている優先度よりも高い優先度の品質保証セットが適用されている移動局を、通信先周波数変更候補のひとつ又は複数の前記第２の移動局としてリストアップすることを特徴とする請求項１に記載の基地局又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記呼処理部は、移動局の呼情報管理テーブルのパケットの破棄のデータから、パケットの破棄が有であれば、品質保証通信ができていなかったと判断することを特徴とする請求項１に記載の基地局又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記呼処理部は、現在の送信帯域と、移動局の品質保証セットに定義されている保証帯域との大小比較を行い、保証帯域が送信帯域よりも大きい場合、品質保証通信ができなかったと判断することを特徴とする請求項１に記載の基地局又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記遅延要因割り当て優先度は、品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間を、通信先周波数変更候補移動局の品質保証セットの許容遅延時間で割ることで計算することを特徴とする請求項１に記載の基地局又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記帯域要因割り当て優先度は、通信先周波数変更候補移動局の品質保証セットの保証帯域を品質保証通信できなかった移動局の品質保証セットの保証帯域で割ることで計算することを特徴とする請求項１に記載の基地局又は請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
基地局から周波数情報報告要求メッセージを受信した移動局は、移動局が利用できる周波数とその受信強度を調べ、
移動局は、受信できた周波数とその受信強度を含む周波数情報報告メッセージを、基地局に送信する請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
基地局から通信先周波数変更指示メッセージを受信した移動局は、通信先周波数変更指示メッセージに含まれている周波数に通信先周波数を変更し、移動局は、基地局に通信先周波数変更完了通知メッセージを送信する請求項２に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局及び無線通信システムに係り、特に、移動体通信において、基地局と移動局間で行われる通信の帯域と遅延を保証するための基地局及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、例えば、特開２０００−３４１３５８号公報には、基地局と移動局との間の通信品質の劣化の監視を行い、通信品質が通信良状態であるか又は劣化状態であるかを検出し、劣化状態であることを検出した場合、以降のセルにおける新たな通信を許可しないよう制御するＣＤＭＡ基地局及びその通信制御方法が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−３４１３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来では、特開２０００−３４１３５８号公報に記載されたように、基地局は、品質保証通信確認周期である移動局について、品質保証通信を行えていないことを検出した場合、品質保証を行えなくなった移動局の通信の品質保証をやめている。
本発明は、以上の点に鑑み、品質保証通信が行えなくなった場合でも、品質保証通信を継続できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の解決手段によると、
複数周波数を運用している移動体通信網における基地局であって、
移動局識別子に対応して、基地局が移動局に適用している品質保証セットの識別子である適用品質保証セット識別子、移動局が通信している周波数である通信先周波数、基地局が移動局へ送信したパケットの破棄の有無を記録する呼情報管理テーブルを記憶する呼情報管理記憶部と、
品質保証セット識別子に対応して、保証帯域、許容遅延時間、優先度を含む品質保証セットを記憶する品質保証セット記憶部と、
移動局とパケットデータを送受信するために移動局とメッセージを送受信して、移動局との無線通信を制御し、基地局と接続している移動局１つにつき前記呼情報管理テーブルを１つ割り当てて、移動局の無線接続を管理する呼処理部と、
を備え、
前記呼処理部は、品質保証通信を達成しているかを一定周期で確認し、
前記呼処理部は、品質保証通信を行えていない移動局である第１の移動局を検出したら、全移動局の呼情報管理テーブルの通信先周波数を参照して、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局を通信先周波数変更候補の移動局であるひとつ又は複数の第２の移動局としてリストアップし、
前記呼処理部は、前記ひとつ又は複数の第２の移動局の前記呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子に従い前記品質保証セットを参照し、遅延要因割り当て優先度については、前記品質保証セットの許容遅延時間に基づき、品質保証通信を行うために遅延に厳しい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、及び／又は、帯域要因割り当ての優先度については、品質保証セットの保証帯域が大きい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、という基準に従い、各前記第２の移動局の送信割り当て優先度を算出するものであって、前記呼処理部は、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局の品質保証セットと、通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の品質保証セットの保証帯域、許容遅延時間を参照して、品質保証を行えなくなった前記第１の移動局に対する通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の前記送信割り当て優先度を次式に従い算出し、
送信割り当て優先度＝遅延要因割り当て優先度  ×  帯域要因割り当て優先度
遅延要因割り当て優先度＝品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間  ／  リストアップした移動局の品質保証セットの許容遅延時間
帯域要因割り当て優先度＝リストアップした移動局の品質保証セットの保証帯域  ／  品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの保証帯域
前記呼処理部は、送信割り当て優先度が最も大きい前記第２の移動局を通信先周波数変更の移動局である第３の移動局とし、
前記呼処理部は、前記第３の移動局に、前記第３の移動局が現在利用可能な周波数とその受信強度を問い合わせる周波数情報報告要求メッセージを送信し、
前記呼処理部は、移動局から受信した周波数情報報告メッセージに含まれている周波数とその受信強度を参照して、最も受信強度が大きい周波数を移動局の変更先の通信先周波数とし、
前記呼処理部は、変更先の通信先周波数を含む通信先周波数変更指示メッセージを移動局に送信する
前記基地局が提供される。
【０００５】
本発明の第２の解決手段によると、
複数周波数を運用している移動体通信網における基地局と、基地局との無線通信の制御と無線データ通信を行う移動局とを備えた無線通信システムであって、
前記基地局は、
移動局識別子に対応して、基地局が移動局に適用している品質保証セットの識別子である適用品質保証セット識別子、移動局が通信している周波数である通信先周波数、基地局が移動局へ送信したパケットの破棄の有無を記録する呼情報管理テーブルを記憶する呼情報管理記憶部と、
品質保証セット識別子に対応して、保証帯域、許容遅延時間、優先度を含む品質保証セットを記憶する品質保証セット記憶部と、
移動局とパケットデータを送受信するために移動局とメッセージを送受信して、移動局との無線通信を制御し、基地局と接続している移動局１つにつき前記呼情報管理テーブルを１つ割り当てて、移動局の無線接続を管理する呼処理部と、
を備え、
前記呼処理部は、品質保証通信を達成しているかを一定周期で確認し、
前記呼処理部は、品質保証通信を行えていない移動局である第１の移動局を検出したら、全移動局の呼情報管理テーブルの通信先周波数を参照して、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局を通信先周波数変更候補の移動局であるひとつ又は複数の第２の移動局としてリストアップし、
前記呼処理部は、前記ひとつ又は複数の第２の移動局の前記呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子に従い前記品質保証セットを参照し、遅延要因割り当て優先度については、前記品質保証セットの許容遅延時間に基づき、品質保証通信を行うために遅延に厳しい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、及び／又は、帯域要因割り当ての優先度については、品質保証セットの保証帯域が大きい品質保証通信を行っている前記第２の移動局を優先すること、という基準に従い、各前記第２の移動局の送信割り当て優先度を算出するものであって、前記呼処理部は、品質保証通信を行えなくなった前記第１の移動局の品質保証セットと、通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の品質保証セットの保証帯域、許容遅延時間を参照して、品質保証を行えなくなった前記第１の移動局に対する通信先周波数変更候補の前記第２の移動局の前記送信割り当て優先度を次式に従い算出し、
送信割り当て優先度＝遅延要因割り当て優先度  ×  帯域要因割り当て優先度
遅延要因割り当て優先度＝品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間  ／  リストアップした移動局の品質保証セットの許容遅延時間
帯域要因割り当て優先度＝リストアップした移動局の品質保証セットの保証帯域  ／  品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの保証帯域
前記呼処理部は、送信割り当て優先度が最も大きい前記第２の移動局を通信先周波数変更の移動局である第３の移動局とし、
前記呼処理部は、前記第３の移動局に、前記第３の移動局が現在利用可能な周波数とその受信強度を問い合わせる周波数情報報告要求メッセージを送信し、
前記呼処理部は、移動局から受信した周波数情報報告メッセージに含まれている周波数とその受信強度を参照して、最も受信強度が大きい周波数を移動局の変更先の通信先周波数とし、
前記呼処理部は、変更先の通信先周波数を含む通信先周波数変更指示メッセージを移動局に送信する
前記無線通信システムが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によると、品質保証通信が行えなかった移動局と同じ周波数で通信している移動局が他の周波数に移動することで、品質保証通信をおこなえなかった移動局にスロットが割り当たる機会が多くなり、品質保証通信を再び行えるようになる。また、本発明によると、通信先周波数が変わった移動局は、通信先周波数が変わる前よりも電波の受信環境が良くなり、通信先周波数を変更する前の周波数よりも１スロットで受信できるデータレートがあがるので、通信先周波数を変更する前と同等の通信が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
１．  実施の形態１
１．１  システム構成
図１に、システム構成図を示す。
一般に、移動体データ通信のひとつである１ｘＥＶＤＯでは、無線アクセス網（ＲＡＮ）は、基地局とＰＣＦ−ＳＣという装置で構成されており、図のような装置構成となっている。ＲＡＮはＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｓｅｒｖｉｎｇ  Ｎｏｄｅ）１１０を介して一般公衆網１１１に接続している。基地局１０４は１つ以上の周波数を運用しており、移動局１０１、１０２、１０３から上りパケットを受信したり、ＰＣＦ−ＳＣ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ／Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）１０９から受信した下りパケットを各移動局１０１、１０２、１０３に時分割多重で送信したりする。また基地局１０４は移動局１０１、１０２、１０３と品質保証通信を行っている場合は、保守者が基地局１０４に設定した周期で品質保証通信を行えているかを、品質保証通信を適用している移動局毎に確認している。
【０００８】
移動局１０１、１０２、１０３は基地局１０４が自移動局宛てパケットをどのくらいの送信レートで送信してほしいかを要求送信レートとして基地局１０４に通知している。基地局１０４は移動局１０１、１０２、１０３に下りパケットを送信するとき、各移動局１０１、１０２、１０３から受信した要求送信レートでパケットを送信する。ＩＰ−Ｓｗｉｔｃｈ１０８は基地局１０４、１０７やＰＣＦ−ＳＣ１０９をつなぐハブである。ＰＣＦ−ＳＣ１０９は基地局１０４、１０７の上位装置で、複数の基地局がＩＰＳｗｉｔｃｈ１０８を介してＰＣＦ−ＳＣ１０９に接続している。ＰＣＦ−ＳＣ１０９は基地局１０４、１０７から受信した移動局１０１、１０２、１０３の上りパケットをＰＤＳＮ１１０に転送したり、ＰＤＳＮ１１０から受信した移動局１０１、１０２、１０３の下りパケットを移動局１０１、１０２、１０３と無線接続している基地局１０４に転送したりする。ＰＤＳＮ１１０はＲＡＮのＧａｔｅｗａｙになっているノードで、移動局１０１、１０２、１０３のＰＰＰ接続先になっている。ＰＤＳＮ１１０はＰＣＦ−ＳＣ１０９から受信した移動局１０１、１０２、１０３の上りパケットを一般公衆網１１１を介して通信先端末１１２に転送したり、一般公衆網１１１を介して通信先端末１１２から受信した下りパケットをＰＣＦ−ＳＣ１０９に転送したりする。
【０００９】
図２に、移動局のソフトウェアの構成図を示す。
移動局のソフトウェア部２０１は図のような構成になっており、アプリケーションソフトウェア部２０２と基地局との無線通信の制御と無線データ通信を行う呼処理ソフトウェア部２０３を備える。アプリケーションソフトウェア部２０２は、ユーザが操作するソフトウェアで電子メールやＩＰテレビ電話などユーザアプリケーションソフトウェアを担当するブロックである。呼処理ソフトウェア２０３は、移動局と基地局の無線接続の制御とユーザアプリケーションのパケットの送受信を行うブロックである。
【００１０】
図３に、移動局のハードウェアの構成図を示す。
移動局のハードウェア部３０１は図のように汎用プロセッサ部３０３と共有メモリ部３０４、無線通信を行う無線通信部３０２を備える。汎用プロセッサ部３０３ではアプリケーションソフトウェア部２０２や呼処理ソフトウェア部２０３が動いている。共有メモリ部３０４には移動局のソフトウェアが稼動するための情報が格納してあり、必要に応じてアプリケーションソフトウェア部２０２や呼処理ソフトウェア部２０３が情報を引き出したり、情報を保存したりする。無線通信部３０２は移動局が利用できる周波数を探して呼処理ソフトウェア部２０３に報告したり、無線を飛ばして物理的に基地局と通信を行ったりする。
【００１１】
図４に、基地局のソフトウェアの構成図を示す。
基地局のソフトウェア部４０１は図のように呼処理ソフトウェア部４０２を備える。呼処理ソフトウェア部４０２は、移動局とパケットデータを送受信するために、移動局と制御メッセージを送受信して、移動局との無線通信を制御する。また呼処理部ソフトェア部４０２は、他基地局や自基地局の上位装置であるＰＣＦ−ＳＣとパケットを送受信して、他ノードと通信を行う。
【００１２】
図５に、基地局のハードウェアの構成図を示す。
基地局のハードウェア部５０１は、図のように汎用プロセッサ部５０３と共有メモリ部５０４、無線通信部５０２と他ノード通信部５０５を備える。他ノード通信部５０５は基地局が他の基地局や上位ノードのＰＣＦ−ＳＣとパケットの送受信を行う。汎用プロセッサ部５０３では呼処理ソフトウェア部４０２が動いており、共有メモリ部５０４は呼処理ソフトウェア部４０２が稼動するための情報が格納してあり、必要に応じて情報を引き出したり、保存したりする。共有メモリ部５０４は、呼処理ソフトウェア部４０２で用いられる、移動局毎に呼情報管理テーブルを記憶する呼情報管理記憶部４０２１と、移動局に適用する品質保証通信を定義する品質保証セットを記憶する品質保証セット記憶部４０２２を含む。
【００１３】
図６に、呼情報管理テーブルの説明図を示す。
呼情報管理記憶部４０２１に記憶される呼情報管理テーブル６０１、６０２、６０３は図のようになっており、移動局識別子、適用品質保証セット識別子、通信先周波数、要求送信レート、送信キュー管理情報が記録されている。基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、基地局と接続している移動局１つにつき、呼情報管理テーブルを１つ割り当てて、移動局の無線接続に関する情報を記録して、移動局の無線接続を管理している。
【００１４】
移動局識別子は基地局が移動局を区別するための識別子である。適用品質保証セット識別子は、基地局が移動局に適用している品質保証セットの識別子である。接続先周波数は、移動局が通信している周波数である。要求送信レートは、基地局が移動局から受信した要求送信レートである。送信キュー管理情報は送信パケットに関する情報がまとめてあり、移動局へ送信したパケットの送信バイト数、送信パケット破棄の有無、送信待ちパケットの送信待ち開始時間が記録されている。送信バイト数は、基地局が品質保証確認周期の間に移動局あてに送信したパケットのバイト数である。パケットの破棄の有無は基地局が品質保証確認周期の間に、基地局が移動局に適用している品質保証セットの許容遅延時間を守れなかったためにパケットを破棄したかどうかを記録している。送信待ち開始時間は、送信待ちパケットが送信キューにつまれた時間を記録している。
【００１５】
図では、例えば、移動局識別子が「２」の移動局に呼情報管理テーブル６０２を割り当てており、適用している品質保証セット識別子は７０２、通信先周波数は８００ＭＨｚ、要求送信レートは３８．４ｋｂｐｓ、送信バイト数は６４ｂｙｔｅ、パケットの破棄はないこと、送信キューの１番目のパケットは、２００７／０３／１６の１２：００：００：０２０に発生していることが記録されている。
【００１６】
図７に、品質保証セットの説明図を示す。
品質保証セット記憶部４０２２に記憶された品質保証セットは、図のようになっており、品質保証セット識別子、保証帯域、許容遅延時間、優先度を含む。品質保証セット７０１０の場合、品質保証セット識別子が７０１で、品質保証セット７０１０に定義されている通信を行う場合は、移動局は品質保証セット識別子を「７０１」で指定して、品質保証設定要求を行う。品質保証セット７０１０の保証帯域は、２５６ｋｂｐｓで、基地局が移動局に品質保証セット７０１０の品質保証通信を行う場合、２５６ｋｂｐｓのトラフィックを送信することを定義している。品質保証セット７０１０の許容遅延帯域は、１５０ｍｓｅｃで、基地局が移動局に品質保証セット７０１０の品質保証通信を行う場合、１５０ｍｓｅｃ以上の遅延を発生させないでパケットを送信することを定義している。品質保証セット７０１０の優先度は１で、基地局が移動局に品質保証セット７０１０の品質保証通信を行う場合、優先度が２である品質保証セット７０２０を適用している移動局よりも、優先して品質保証通信を行うことを定義している。
【００１７】
１．２  品質保証通信
以下に、基地局の呼処理ソフトウェア部４０２による品質保証通信の処理について説明する。
基地局がパケットを送信する時間の区切りをスロット（ｓｌｏｔ）とよび、スロット毎に送信するパケットを切り替える。基地局の呼処理ソフトウェア部４０２はある移動局あての送信パケット送信する場合、送信パケットを先入先出で共有メモリ部５０４にある移動局の送信キューに積む。基地局の呼処理ソフトウェア部４０２はパケットを送信キューにつむとき、パケットを送信キューにつんだ時間を送信待ち開始時間として、送信パケットが発生した移動局の呼情報管理テーブル４０２１の送信キュー管理情報にある送信待ち開始時間に記録する。
【００１８】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、スロットが切り替わるときに各移動局の送信キューにつまれているパケットの送信優先度を算出して、移動局毎に最も送信優先度が高いパケットを探し、スロット割り当て候補パケットとする。基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は各移動局のスロット割り当て候補パケットの中で、最も送信優先度が高いスロット割り当て候補パケットにスロットを割り当てて、パケットを送信する。
【００１９】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、移動局に適用している品質保証セットに定義されている許容遅延時間内にあるパケットであるかを送信キューの先頭パケットから順番に確認し、許容遅延時間内のパケットであれば、そのパケットを移動局のスロット割り当て候補パケットとし、そのパケットの送信優先度を算出する。
【００２０】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、送信キューにあるパケットについて、そのパケットが許容遅延時間内のパケットであるかどうかを判断する。例えば、呼処理ソフトウェア部４０２は、現在時刻から送信キュー管理情報にある送信待ち開始時間を引いてパケットの送信遅延時間を算出し、送信遅延時間が移動局に適用されている適用品質保証セット識別子に対応して品質保証セットに定義されている許容遅延時間を求め、送信遅延時間が許容遅延時間より小さい値になっているか大きい値になっているかで、許容遅延時間内か否かを判断する。呼処理ソフトウェア部４０２は、もし送信遅延時間が許容遅延時間より大きいパケットであれば、基地局の呼処理ソフトウェア部４０２はそのパケットを送信キューから破棄し、送信キュー管理情報の該当するパケットに関する情報の初期化と、該当する呼情報管理テーブルにパケット破棄の有無に「有」の記録を行い、次に送信予定のパケットについて許容遅延時間内にあるかを確認する。もし送信遅延時間が許容遅延時間より小さなパケットであれば、スロット割り当て候補パケットとする。
【００２１】
基地局呼処理ソフトウェア部４０２は、呼情報管理テーブル４０２１と共有メモリ部５０４上にある保守者が設定した品質保証通信確認周期を使って、各移動局のスロット割り当て候補パケットの送信優先度を遅延度と帯域保証度、適用品質保証セットの優先度を以下の式から算出する。
送信優先度＝遅延度×帯域保証度／品質保証セットの優先度
遅延度＝（現在時刻−送信待ち開始時間）／品質保証セットの許容遅延時間
帯域保証度＝（品質保証セットの保証帯域−現在の送信帯域）／品質保証セットの保証帯域
現在の送信帯域＝８×送信バイト数／品質保証通信確認周期
【００２２】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、各移動局のスロット割り当て候補パケットの中で、送信優先度が一番大きいスロット割り当て候補パケットにスロットを割り当てて、パケットを送信する。もし一番高い送信優先度のスロット割り当て候補パケットをもつ移動局が複数存在した場合は、基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は移動局から受信している移動局の要求送信レートが一番高い移動局のスロット割り当て候補パケットにスロットを割り当てて送信する。
【００２３】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、品質保証通信確認周期に定められている周期で、現在の送信帯域と品質保証セットの保証帯域の大小比較することで品質保証セットの保証帯域が守られているかを各移動局について確認する。基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、もし現在の送信帯域が品質保証セットの保証帯域より小さければ、基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、品質保証通信が行えていないことを検出する。
【００２４】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、送信キュー管理情報のパケット破棄の有無を参照することで、品質保証セットの許容遅延時間が守られているかを確認する。もしパケット破棄の有無が有となっていれば、基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、品質保証通信が行えていないことを検出する。
【００２５】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は品質保証通信を行えていないことの検出をすべての移動局について行った後、すべての移動局の送信キュー管理テーブルについて、送信バイト数をゼロ、パケット破棄の有無を無にする。
【００２６】
図８に、品質保証通信についてのシーケンス図を示す。
移動局が品質保証通信を行うとき、図のようにして品質保証通信を始める。
移動局識別子が１の移動局のアプリケーションソフトウェア部２０２が品質保証通信を必要とするアプリケーションを立ち上げたとき（図８の８０７）、アプリケーションソフトウェア部２０２が立ち上げたアプリケーションが必要としている通信品質が定められた品質保証セット識別子７０１を移動局の呼処理ソフトウェア部２０３に通知する（図８の８０８）。
【００２７】
移動局の呼処理ソフトウェア部２０３は移動局のアプリケーションソフトウェア部２０２から通知された品質保証セット識別子７０１が入った、品質保証通信設定要求メッセージを作成する（図８の８０９）。移動局の呼処理ソフトウェア部２０３は、移動局の無線通信部３０２を介して品質保証通信設定要求メッセージを基地局に送り（図８の８１０、８１１）、品質保証通信の設定要求を基地局に行う。
【００２８】
基地局の無線通信部５０２は、移動局から受信した品質保証通信設定要求メッセージを受信したら、基地局の呼処理ソフトウェア部４０２に品質保証通信設定要求メッセージを転送する（図８の８１２）。基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、移動局から受信した品質保証通信設定要求メッセージを解析して、移動局から要求されている品質保証セット識別子が７０１であることを知り、共有メモリ部５０４の品質保証セット記憶部４０２２から移動局が指定した品質保証セット識別子７０１をもつ品質保証セット７０１０を読み込む（図８の８１３）。さらに、呼処理ソフトウェア部４０２は、移動局の移動局識別子を受信メッセージから抽出し（あるいは適宜割当て）、移動局に対して呼情報管理テーブルを割り当てる。この例では、移動局識別子が「１」の移動局に、呼情報管理テーブル６０１を割り当てている。
【００２９】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、品質保証セット識別子７０１の品質保証セット７０１０を共有メモリ部５０４の品質保証セット記憶部４０２２から読み込めたら、移動局から受信した品質保証セット７０１を受理、適用したとして、移動局の呼情報管理テーブル（この例では移動局識別子が「１」の呼情報管理テーブル６０１）の適用品質保証セット識別子に、移動局から要求された品質保証セット識別子７０１を記録する。
【００３０】
基地局の呼処理ソフトウェア部４０２は、移動局に適用した品質保証セット識別子７０１が入っている品質保証通信設定結果メッセージを生成して、基地局の無線通信部５０２を介して移動局に品質保証通信設定結果メッセージを返却する（図８の８１４、８１５）。
【００３１】
基地局から品質保証通信設定結果メッセージを受信した移動局の無線通信部３０２は、品質保証通信設定結果メッセージを移動局の呼処理ソフトウェア部２０３に転送する（図８の８１６）。
移動局の呼処理ソフトウェア部２０３は基地局から受信した品質保証通信設定結果メッセージを解析し、品質保証通信設定結果メッセージに含まれている品質保証セット識別子７０１が、品質保証通信設定要求メッセージに含まれている品質保証セット識別子であるかを確認し、両識別子が同じであればアプリケーションソフトウェア部２０２に品質保証通信適用を通知する（図８の８１７、７１８）。
【００３２】
１．３  帯域・遅延保証
本実施の形態では、品質保証を行えなかった移動局の存在を基地局の呼処理ソフトウェア部４０２が検出したら、品質保証通信を行えなくなった移動局と同じ周波数で通信している移動局から、最もスロット割り当て優先度が高い移動局を選び、その移動局が基地局からの電波を最もよく受信できる周波数に通信先周波数を変更させる。
【００３３】
以下に、基地局の呼処理ソフトウェア部による処理を説明する。
図９は、基地局が行う通信先周波数変更移動局を選別する処理のフローチャートである。また、図１０は、移動局の通信先周波数変更についてのシーケンス図である。
【００３４】
品質保証通信を達成しているかを確認するために、基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は各移動局の呼情報管理テーブルの適用品質保証セット識別子を参照して、移動局に適用している品質保証セットの優先度が高い品質保証通信を行っている移動局から、適用品質保証セットに定義されている保証帯域と許容遅延時間が守られているかを一定周期で確認する（図９の９０２、図１０の１００９）。
【００３５】
具体的には、例えば、基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、移動局識別子に従い各移動局の呼情報管理テーブルを参照し、品質保証セットに定義されている遅延が守られているかを、移動局の送信キュー管理情報のパケット破棄の有無から確認し、パケット破棄が有であれば、品質保証通信ができていなかったと判断する。あるいは、呼処理ソフトウェア部１００１は、移動局識別子に従い各移動局の呼情報管理テーブルを参照し、適用品質保証セット識別子に従い、品質保証セット識別子に従い品質保証セット記憶部を参照し、移動局の品質保証セットに定義されている保証帯域が守られているかを現在の送信帯域と保証帯域の大小比較を行い、保証帯域が送信帯域よりも大きい場合、品質保証通信ができなかったと判断する。これら両者の判断のいずれか一方、または、両方により判断してもよい。図１０の例では、基地局の呼処理ソフトウェア１００１が、移動局識別子１の移動局の品質保証通信を行えなくなったと判断している。
【００３６】
基地局の呼処理ソフトウェア部１００１が品質保証通信を行えなかった移動局の存在を検出したら（図９の９０３、図１０の１０１０）、全移動局の呼情報管理テーブルの通信先周波数を参照して、品質保証通信を行えなくなった移動局が通信している周波数と同じ周波数で通信している移動局を通信先周波数変更候補移動局としてリストアップし（図９の９０４、図１０の１０１１）、各通信先周波数変更候補移動局のスロット割り当て優先度を算出して（図９の９０５、図１０の１０１２）、通信先周波数変更移動局を選択する（図９の９０６、図１０の１０１２）。
【００３７】
具体的には、例えば、基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、品質保証通信を行えなくなった移動局の品質保証セットと、通信先周波数変更候補移動局の品質保証セットの保証帯域、許容遅延時間を参照して、品質保証を行えなくなった移動局に対する各通信先周波数変更候補移動局のスロット割り当て優先度を以下のようにして算出する。
スロット割り当て優先度＝遅延要因割り当て優先度  ×  帯域要因割り当て優先度
遅延要因割り当て優先度＝品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間  ／  リストアップした移動局の品質保証セットの許容遅延時間
帯域要因割り当て優先度＝リストアップした移動局の品質保証セットの保証帯域  ／  品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの保証帯域
【００３８】
基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、品質保証通信を行うために、遅延に厳しい品質保証通信を行っている移動局に優先してスロットを割り当てる。遅延要因割り当て優先度は、品質保証通信を出来なかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間を、通信先周波数変更候補移動局の品質保証セットの許容遅延時間で割ることで計算する。遅延要因割り当て優先度は、通信先周波数変更候補移動局の品質保証セットの許容遅延時間が、品質保証できなかった移動局の品質保証セットの許容遅延時間に対して、どのくらいの割合だけ遅延に厳しいかを算出することで、遅延に関して通信先周波数変更候補移動局は、品質保証できなかった移動局に対してどのぐらいの割合で優先的にスロットを割り当てられるかを算出する。
【００３９】
基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、品質保証セットの保証帯域が大きい品質保証通信をおこなっている移動局にスロットを割り当てる。帯域要因割り当て優先度は、通信先周波数変更候補移動局の品質保証セットの保証帯域を、品質保証通信できなかった移動局の品質保証セットの保証帯域で割ることで計算する。帯域要因割り当て優先度は、通信先周波数変更候補移動局の品質保証セットの保証帯域が、品質保証できなかった移動局の品質保証セットの保証帯域に対して、どのくらいの割合でたくさんスロットを割り当てなければならないかを算出することで、保証帯域に関して通信先周波数変更候補移動局は、品質保証できなかった移動局に関して、どのくらいの割合で優先的にスロットを割り当てられるかを算出する。
【００４０】
そして、基地局は各通信先周波数変更候補移動局のスロット割り当て優先度を算出したら、スロット割り当て優先度が最も大きい移動局を通信先周波数変更移動局とする（図９の９０６、図１０の１０１２）。図１０の１０１２の例では基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、移動局識別子２の移動局を通信先周波数変更移動局としている。
【００４１】
次に、基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、通信先周波数変更移動局の呼処理ソフトウェア部１００６に、通信先周波数変更移動局が現在利用できる周波数とその受信強度を問い合わせる、周波数情報報告要求メッセージを送信する（図９の９０７、図１０の１０１３）。
【００４２】
基地局の呼処理ソフトウェア部１００１から、周波数情報報告要求メッセージを受信した移動局の呼処理ソフトウェア部１００６は、移動局が利用できる周波数とその受信強度を調べるために、移動局の無線通信部１００５に移動局が受信できる周波数の探索とその受信強度の測定を依頼する（図１０の１０１４）。移動局の無線通信部１００５は、自移動局が受信できる周波数をチューニングして、移動局が利用できる周波数の探索を行い、それぞれの周波数の受信強度を測定する（図１０の１０１５）。移動局の無線通信部１００５は、移動局の呼処理ソフトウェア部１００６に、移動局が受信できた周波数とその受信強度を報告する（図１０の１０１６）。移動局の呼処理ソフトウェア部１００６は、移動局の無線通信部から報告を受けた移動局の無線通信部１００５が受信できた周波数とその受信強度を移動局が現在利用できる周波数情報とし、この情報を周波数情報報告メッセージにのせて、基地局の呼処理ソフトウェア部１００６に周波数情報報告メッセージを送信する（図１０の１０１７）。
【００４３】
基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、移動局の呼処理ソフトウェア部１００６から受信した周波数情報報告メッセージに含まれている周波数とその受信強度を参照して、最も受信強度が大きい周波数を移動局の通信先周波数変更先とする（図９の９０８、図１０の１０１７、１０１８）。図１０の例では、周波数２を通信先周波数変更先としている。
【００４４】
基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は、移動先周波数を通信先周波数変更指示メッセージに含めて、通信先周波数変更指示メッセージを移動局の呼処理ソフトウェア部１００６に送信する（図９の９０８、図１０の１０１９）。
【００４５】
基地局から通信先周波数変更指示メッセージを受信した移動局の呼処理ソフトウェア部１００６は、通信先周波数変更指示メッセージに含まれている周波数に通信先周波数を変更するように移動局の無線通信部１００５に依頼する（図１０の１０２０）。移動局の無線通信部１００５は、通信先周波数を、移動局の呼処理ソフトウェア部１００６から通知された移動先周波数に変更して、通信先周波数の変更完了通知を移動局の呼処理ソフトウェア部１００６に通知する（図１０の１０２２）。
【００４６】
移動局の呼処理ソフトウェア部１００６は、移動局の無線通信部１００５から通信先周波数の変更完了通知を受信したら、移動局の呼処理ソフトウェア部１００６は、基地局の呼処理ソフトウェア部１００１に通信先周波数変更完了通知メッセージを送信し、基地局の呼処理ソフトウェア部１００１は移動局から受信した通信先周波数変更完了通知メッセージを受理する（図１０の１０２３）。
【００４７】
２．  他の実施の形態
以下の各実施の形態２、３、４は、実施の形態１の図９のステップ９０４の変形例であり、通信先周波数変更候補移動局をリストアップする手法がそれぞれ異なる。その他の処理は、「１．２  品質保証通信」、特に、図９のフローチャート、図１０のシーケンス図及びそれらの説明箇所で示したものと同様である。また、実施の形態２、３、４の「システム構成」及び「帯域・遅延保証」に関しても、実施の形態１の「１．１  システム構成」及び「１．３  帯域・遅延保証」と同様である。
【００４８】
（１）  実施の形態２
上述の実施の形態では、図９のフローチャートのように基地局の呼処理ソフトウェア部が、品質保証通信確認周期にて、各移動局に適用している品質保証通信の達成を、移動局に適用している品質保証セットの優先度が高い移動局から、移動局の呼情報管理テーブル、送信キュー管理情報、適用品質保証セットから確認する（図９の９０２）。基地局の呼処理ソフトウェア部が品質保証通信を行えていない移動局を検出したら（図９の９０３）、呼処理ソフトウェア部は、通信先周波数変更候補移動局として、品質保証通信が行えなくなった移動局の品質保証セットに定義されている優先度より低い優先度の品質保証セットが適用されている移動局を通信先周波数変更候補移動局としてリストアップする（図９の９０４に相当する変形例）。以後の処理は図９のフローチャートのステップ９０５以降と同様になる。
【００４９】
（２）  実施の形態３
実施の形態１では、図９のフローチャートのように基地局の呼処理ソフトウェア部が、品質保証通信確認周期にて、各移動局に適用している品質保証通信の達成を、移動局に適用している品質保証セットの優先度が高い移動局から、移動局の呼情報管理テーブル、送信キュー管理情報、適用品質保証セットから確認する（図９の９０２）。基地局の呼処理ソフトウェア部が品質保証通信を行えていない移動局を検出したら（図９の９０３）、呼処理ソフトウェア部は、通信先周波数変更候補移動局として、品質保証通信が行えなくなった移動局の品質保証セットに定義されている優先度と同じ優先度の品質保証セットが適用されている移動局を通信先周波数変更候補移動局としてリストアップする（図９の９０４に相当する変形例）。以後の処理は図９のフローチャートのステップ９０５以降と同様になる。
【００５０】
（３）  実施の形態４
実施の形態１では、図９のフローチャートのように基地局の呼処理ソフトウェア部が、品質保証通信確認周期にて、各移動局に適用している品質保証通信の達成を、移動局に適用している品質保証セットの優先度が高い移動局から、移動局の呼情報管理テーブル、送信キュー管理情報、適用品質保証セットから確認する（図９の９０２）。基地局の呼処理ソフトウェア部が品質保証通信を行えていない移動局を検出したら（図９の９０３）、呼処理ソフトウェア部は、通信先周波数変更候補移動局として、品質保証通信が行えなくなった移動局の品質保証セットに定義されている優先度よりも高い優先度の品質保証セットが適用されている移動局を通信先周波数変更候補移動局としてリストアップする（図９の９０４に相当する変形例）。以後の処理は図９のフローチャートのステップ９０５以降と同様になる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、１ｘＥＶＤＯに限らず、各種の方式を採用する基地局及び無線通信システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】システム構成図。
【図２】移動局のソフトウェアの構成図。
【図３】移動局のハードウェアの構成図。
【図４】基地局のソフトウェアの構成図。
【図５】基地局のハードウェアの構成図。
【図６】呼情報管理テーブルの説明図。
【図７】品質保証セットの説明図。
【図８】品質保証通信についてのシーケンス図。
【図９】基地局が行う通信先周波数変更移動局を選別する処理のフローチャート。
【図１０】移動局の通信先周波数変更についてのシーケンス図。
【符号の説明】
【００５３】
１０１、１０２、１０３  移動局
１０４  基地局
１０５、１０６  周波数
１０７  基地局
１０８  ＩＰ−Ｓｗｉｔｃｈ
１０９  ＰＣＦ−ＳＣ
１１０  ＰＤＳＮ
１１１  一般公衆網
１１２  通信先端末
【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】
0004945381.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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