JP4755550B2 - Base station, control station, and radio communication control method - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信システムにおけるセルチェンジ時の切り替えを円滑に制御するための基地局、制御局、及び、無線通信制御方法に関するものである。 The present invention relates to a base station, a control station, and a radio communication control method for smoothly controlling switching at the time of cell change in a mobile communication system.
現在普及している携帯電話機を利用した移動通信システムでは、サービスエリア全体をセルと呼ばれる無線ゾーンに分割しこのセルを単位として各移動電話機を対象とする通信サービスを行っている。このようなシステムは、セルをカバーする複数の基地局と、これら基地局との間に無線チャネルを設定して通信を行う移動局と、複数の基地局を管理する制御局とによって構成されている。また、制御局は交換装置等を含む幹線網と接続されている。このような構成においては、幹線網と移動局との間の通信におけるデータ伝送は制御局及び基地局を経由して行われる。特に、幹線網・制御局と基地局との間の有線通信区間と、基地局と移動局との間の無線通信区間の中継を行うため、基地局では幹線網・制御局から送られてくるデータを一時的にバッファリングする機能を有している。
一方、HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)や1x EV-DOなどの高速で大容量の下り高速パケット通信が標準化されており、また開発されている(例えば、非特許文献1及び2参照)。このような高速パケット通信方式の主な特徴として、データ受信を行っている移動局の無線状況に応じて、適応変調・符号化方式が用いられている点がある。この適応変調・符号化方式では移動局の無線状況に応じて、時間的に無線伝送速度を変更することができる。例えば、HSDPAでは、無線チャネルの変調方式、HS−PDSCHコードの数、移動局と基地局との無線状態による符号化率によって、スループットを向上させることができるようになっている。なお、3GPPシステムでは制御局は「RNC(Radio Network Controller)」と呼ばれる。
2. Description of the Related Art In mobile communication systems using mobile phones that are currently popularized, the entire service area is divided into radio zones called cells, and communication services are provided for each mobile phone in units of cells. Such a system includes a plurality of base stations that cover a cell, a mobile station that performs communication by setting a radio channel between these base stations, and a control station that manages the plurality of base stations. Yes. In addition, the control station is connected to a trunk network including an exchange device and the like. In such a configuration, data transmission in communication between the trunk network and the mobile station is performed via the control station and the base station. In particular, in order to relay the wired communication section between the trunk network / control station and the base station and the wireless communication section between the base station and the mobile station, the base station sends from the trunk network / control station. It has a function of temporarily buffering data.
On the other hand, high-speed and large-capacity downlink high-speed packet communication such as HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and 1x EV-DO has been standardized and developed (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2). The main feature of such a high-speed packet communication system is that an adaptive modulation / coding system is used according to the radio conditions of the mobile station that is receiving data. In this adaptive modulation / coding system, the radio transmission rate can be changed in time according to the radio conditions of the mobile station. For example, in HSDPA, the throughput can be improved by the modulation scheme of the radio channel, the number of HS-PDSCH codes, and the coding rate according to the radio state between the mobile station and the base station. In the 3GPP system, the control station is called “RNC (Radio Network Controller)”.
ところで、上記構成のような移動通信システムの場合、無線通信区間の伝送速度に比べ有線通信区間の伝送速度が大きい場合は、中継する基地局の一時的なバッファにデータが溜まる傾向となり、無線通信区間の伝送速度に比べ有線通信区間の伝送速度が小さい場合は、中継する基地局の一時的なバッファにデータが枯渇する傾向となる。中継する基地局の一時的なバッファ容量は有限であり、バッファを溢れたデータは破棄されること、また、中継する基地局のバッファが枯渇することにより無線リソースの利用効率を向上することが出来ないことから、無線通信区間の伝送速度と有線通信区間の伝送速度に差がある場合は、バッファオーバーフローによるデータ破棄に起因する伝送効率の劣化、又は、バッファの枯渇による無線リソース利用効率の低下の原因となる。これら2つの問題を回避するには無線通信区間の伝送速度と有線通信区間の伝送速度をできる限り一致させるような制御が必要となる。 By the way, in the case of the mobile communication system having the above configuration, when the transmission speed of the wired communication section is higher than the transmission speed of the wireless communication section, the data tends to be accumulated in the temporary buffer of the base station to be relayed. When the transmission speed of the wired communication section is lower than the transmission speed of the section, the data tends to be depleted in the temporary buffer of the relaying base station. The temporary buffer capacity of the relaying base station is finite, data that overflows the buffer is discarded, and the use efficiency of radio resources can be improved by depleting the buffering of the relaying base station. Therefore, if there is a difference between the transmission speed of the wireless communication section and the transmission speed of the wired communication section, the transmission efficiency will deteriorate due to data discard due to buffer overflow, or the wireless resource utilization efficiency will decrease due to buffer depletion. Cause. In order to avoid these two problems, it is necessary to control the transmission speed of the wireless communication section and the transmission speed of the wired communication section as much as possible.
幹線網と移動局との通信における基地局での信号破棄を抑制するという観点から、基地局でのバッファに滞留しているデータ量に応じて、制御局から基地局へのデータ流入量制御を行う方法がすでに提案されており(例えば、特許文献1参照)、また高速パケット通信方法のような無線通信区間の送信速度が大きく変動するような通信システムにおいても、バッファ枯渇による無線リソース使用効率の劣化、及び、バッファ溢れによるデータ破棄に起因する再送制御等の発生によって、システムの伝送効率の劣化を防ぐ方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 From the viewpoint of suppressing signal discard at the base station in communication between the trunk network and the mobile station, the data inflow control from the control station to the base station is controlled according to the amount of data remaining in the buffer at the base station. In a communication system in which the transmission speed of a wireless communication section such as a high-speed packet communication method fluctuates greatly, a wireless resource usage efficiency due to buffer depletion has already been proposed. There has been proposed a method for preventing degradation of transmission efficiency of a system due to degradation and occurrence of retransmission control caused by data discard due to buffer overflow (see, for example, Patent Document 2).
図12を参照して、これらの特許文献に開示されているデータ流入量の制御手法について説明する。ただし、説明に不要な信号は省略している。
まず、制御局が幹線網から移動局あてのデータを受信する状態であるとき、制御局は基地局の伝送速度にあわせて、基地局に向けてデータの送信を行う(ステップS601)。
基地局では移動局への無線伝送速度でデータを送信し(ステップS602)、無線伝送速度を上回る速度でデータ受信をした場合、直ちにデータを送信することができないので、データを一時的に基地局のバッファに格納する(ステップS603)。
With reference to FIG. 12, the control method of the data inflow amount currently disclosed by these patent documents is demonstrated. However, signals unnecessary for explanation are omitted.
First, when the control station is in a state of receiving data addressed to the mobile station from the trunk network, the control station transmits data to the base station in accordance with the transmission rate of the base station (step S601).
In the base station, data is transmitted at a wireless transmission speed to the mobile station (step S602), and when data is received at a speed exceeding the wireless transmission speed, the data cannot be transmitted immediately. (Step S603).
このとき、バッファに格納されているデータ量を無線伝送速度で除した値が、バッファ内のデータをすべて送信することができる時間である「バッファ滞留時間」となる。基地局はこのバッファ滞留時間が閾値を超えたかを監視し、バッファ滞留時間が閾値を超えた場合には、サブレイヤ信号にて制御局からの流入量を規制するための「流入量制御信号」を通知する(ステップS604)。流入量制御信号を受信した制御局は、その制御信号内で指定されたデータ送出量に基づき、データ送信を行う。 At this time, a value obtained by dividing the amount of data stored in the buffer by the wireless transmission speed is a “buffer dwell time” that is a time during which all data in the buffer can be transmitted. The base station monitors whether this buffer residence time exceeds the threshold, and if the buffer residence time exceeds the threshold, an “inflow control signal” for regulating the inflow from the control station using the sub-layer signal. Notification is made (step S604). The control station that has received the inflow amount control signal performs data transmission based on the data transmission amount specified in the control signal.
また、逆に、データの送信中に(ステップS605)、無線伝送速度が上昇し(ステップS606)、バッファ量(バッファ滞留時間)が減少する時も(ステップS607)、それが閾値を下回ると、基地局はサブレイヤ信号にて送信規制の解除を行うための情報を制御局に通知する(ステップS608)。規制解除を行う情報を受信した制御局は、その制御情報内で指定されたデータ送出量に基づき、データ送出量を変更する。
このような方式を用いることでバッファ滞留時間をもって基地局への流入量を制御することができ、基地局へのデータの流入量の制限にて基地局でのバッファのオーバーフローを回避することができ、また基地局へのデータの流入量の規制解除にて基地局でのバッファ枯渇を回避することができる。
Conversely, during data transmission (step S605), when the wireless transmission rate increases (step S606) and the buffer amount (buffer residence time) decreases (step S607), if it falls below the threshold, The base station notifies the control station of information for canceling the transmission restriction using the sublayer signal (step S608). The control station that has received the information for deregulating changes the data transmission amount based on the data transmission amount specified in the control information.
By using such a method, the inflow amount to the base station can be controlled with the buffer residence time, and the overflow of the buffer at the base station can be avoided by limiting the inflow amount of data to the base station. In addition, the buffer depletion at the base station can be avoided by releasing the restriction on the amount of data flowing into the base station.
上述の説明は同一セル内における基地局から移動局への無線データ伝送を想定したものであるが、ここで、このような移動通信システムにおいて、移動局がセルをまたがって移動する場合、セルチェンジと呼ばれる基地局の切り替えが行われる。セルチェンジ時には、まず制御局からセルチェンジのための制御信号を送信し、セルチェンジのタイミングを変更元の基地局及び変更先の基地局双方に伝える。この際、前述の制御局から基地局へのデータ流入量の制御をどのようにするかが検討されていなかった。ここで、変更元の基地局は、セルチェンジ前移動局がデータを受信した場合の基地局言い換えればセルチェンジ前のセルをカバーする基地局をいい、変更先の基地局は,セルチェンジ後移動局がデータを受信した場合の基地局言い換えればセルチェンジ後のセルをカバーする基地局をいう。
上述したようなHSDPAのようなパケット通信では、基地局間のセルチェンジにおいて,制御局では、「セルチェンジの制御信号」を基地局に送信し、セルチェンジのタイミングを変更元及び変更先の基地局に伝える。そのタイミングで制御局から変更先の基地局に下りデータが流れるように送信先を切り替える。その際、セルチェンジの動作がすべて終了するまでデータ送信を停止しており、すなわち、通信を連続して行うことができないという問題があった。また、セルチェンジの制御信号を受信してからも通信を連続して行うことによってデータを送信する方法を行う場合には、変更元の基地局に制御局から流入したデータが残留し、当該変更元の基地局がセルチェンジのタイミング前に残留した全データを送信できない場合、そのデータは正しく移動局には受信できない状態になる。また、変更先の基地局に制御局からのデータ流入が適切に行われなければ、通信が連続して行えないことになるという問題点があった。
本発明では、上記のような問題点について鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、セルチェンジの際に移動局へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生するのを防ぐことが可能な基地局、制御局、及び、無線通信制御方法を提供することにある。
In packet communication such as HSDPA as described above, in a cell change between base stations, the control station transmits a “cell change control signal” to the base station, and changes the cell change timing to the base station of the change source and the change destination. Tell the station. At that timing, the transmission destination is switched so that downlink data flows from the control station to the base station to be changed. At this time, data transmission is stopped until all cell change operations are completed, that is, there is a problem that communication cannot be continuously performed. In addition, when performing a method of transmitting data by continuously performing communication after receiving a cell change control signal, the data flowing from the control station remains in the base station of the change, and the change If the original base station cannot transmit all remaining data before the cell change timing, the data cannot be correctly received by the mobile station. Further, there is a problem that communication cannot be continuously performed unless the data inflow from the control station is appropriately performed in the base station to be changed.
The present invention has been made in view of the above problems, and the problem is to prevent data transmission to the mobile station from being disconnected or data from being lost during a cell change. It is to provide a base station, a control station, and a wireless communication control method capable of performing the above.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、制該基地局と通信を行う移動局と、を含む移動通信システムにおける基地局であって、前記移動局との通信が変更元の基地局から変更先の基地局に変更されるセルチェンジの際に、前記制御局からセルチェンジのタイミングの通知を受けて、通知されたセルチェンジのタイミングよりもセルチェンジ待ち時間だけ早いタイミングで前記制御局に対して前記変更元となる基地局へのデータ流入量をゼロにすることを示す制御信号を送信することにより、前記制御局から前記変更元の基地局へのデータ流入量がゼロになるように制御する流入量制御手段を備えることを特徴とする基地局を提供する。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is a base station in a mobile communication system including a mobile station that communicates with the base station, and communication with the mobile station is a source of change In the case of a cell change to be changed from a base station to a destination base station, the cell change timing is received from the control station, and the cell change waiting time is earlier than the notified cell change timing. by sending a control signal indicating that the data flow amount to a base station serving as the modified source for the control station to zero, the data inflow into the modified source base station from said control station zero There is provided a base station characterized by comprising inflow amount control means for controlling to become .
この発明によれば、基地局は、移動局と通信を行う基地局が変更元の基地局から変更先の基地局に変更されるセルチェンジの際に変更元の基地局へのデータの流入量を制御することができるため、適切にデータ流入量を制御することによって移動局へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生するのを防ぐことが可能となる。 According to the present invention, the base station communicates the mobile station with the mobile station by changing the base station from the base station to the base station to which the base station is to be changed. Therefore, it is possible to prevent disconnection of data transmission to the mobile station and loss of data by appropriately controlling the data inflow amount .
この発明によれば、セルチェンジ待ち時間だけ早いタイミングで制御局に対して制御信号を送信することで、セルチェンジのタイミングまでに変更元の基地局のバッファ内のデータが移動局へ送信されるように制御局からのデータ流入量を制御することができるため、移動局へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生するのを防ぐことが可能となる。
また、この発明によれば、セルチェンジ後にもデータ流入量を制御することで、データの欠落や伝送効率の悪化を防ぐことができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基地局において、前記セルチェンジ待ち時間を計算する計算手段を更に備え、前記計算手段は、変更元の基地局のバッファ内のデータ全てが移動局へ送信されるまでの時間を、前記セルチェンジ待ち時間として算出することを特徴とする。
According to the present invention, by transmitting a control signal to the control station at a timing earlier than the cell change waiting time, the data in the buffer of the base station of the change source is transmitted to the mobile station by the timing of the cell change. Thus, since the amount of data inflow from the control station can be controlled, it is possible to prevent disconnection of data transmission to the mobile station and loss of data.
Further, according to the present invention, data loss and transmission efficiency deterioration can be prevented by controlling the data inflow amount even after a cell change.
The invention according to claim 2 further comprises calculation means for calculating the cell change waiting time in the base station according to claim 1 , wherein the calculation means is configured to store all data in the buffer of the base station of the change source. The time until transmission to the mobile station is calculated as the cell change waiting time.
この発明によれば、基地局は、セルチェンジ待ち時間の間に変更元の基地局のバッファ内のデータ全てを移動局へ送信することができるため、移動局へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生するのを防ぐことが可能となる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の基地局において、前記計算手段は、変更元の基地局のバッファ内のデータ量と、前記制御局からのデータ流入量と、前記移動局に対する無線伝送速度と、に基づいて前記セルチェンジ待ち時間を計算することを特徴とする。
According to the present invention, since the base station can transmit all the data in the buffer of the base station of the change source to the mobile station during the cell change waiting time, disconnection of data transmission to the mobile station and data transmission It is possible to prevent occurrence of omission.
According to a third aspect of the present invention, in the base station according to the second aspect , the calculating means includes a data amount in a buffer of a base station of a change source, a data inflow amount from the control station, and the mobile station. The cell change waiting time is calculated based on a wireless transmission rate for the mobile phone.
この発明によれば、容易に取得可能な情報に基づいて適切なセルチェンジ待ち時間を容易に計算することができる。 According to the present invention, an appropriate cell change waiting time can be easily calculated based on easily obtainable information .
この発明によれば、データ流入量がゼロとなるよう制御することで、データ流入量がゼ
ロでない場合よりも制御が容易となり、また、セルチェンジ待ち時間の計算も簡単に行う
ことができる。
請求項4に記載の発明は、制御局により制御される複数の基地局と、該基地局と通信を行う移動局と、を含む移動通信システムにおける制御局であって、移動局と通信を行う基地局が変更されるセルチェンジの際に、少なくとも変更元の基地局に、セルチェンジのタイミングを通知するとともに、当該通知に応じて前記変更元の基地局からセルチェンジのタイミングよりも早いタイミングで受信された前記変更元となる基地局へのデータ流入量をゼロにすることを示す制御信号に基づいて、前記変更元の基地局へのデータ流入量がゼロになるように制御する流入量制御手段を備えることを特徴とする。
According to the present invention, by controlling the data inflow amount to be zero, the control becomes easier than when the data inflow amount is not zero, and the cell change waiting time can be easily calculated.
The invention according to claim 4 is a control station in a mobile communication system including a plurality of base stations controlled by the control station and a mobile station that communicates with the base station, and communicates with the mobile station In the case of a cell change in which the base station is changed, at least the change source base station is notified of the cell change timing, and in response to the notification, the change source base station has a timing earlier than the cell change timing. Inflow control for controlling the amount of data inflow to the base station of the change to be zero based on the received control signal indicating that the amount of data inflow to the base station of the change source is zero Means are provided .
この発明によれば、セルチェンジの際に変更元の基地局へのデータ流入量を制御することができるため、適切にデータ流入量を制御することによって移動局へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生するのを防ぐことが可能となる。 According to this invention, it is possible to control the data flow amount to change the source base station during the cell change, cutting or data of the data transmission to the mobile station by appropriately controlling the data flow amount It is possible to prevent occurrence of omission.
請求項5に記載の発明は、制御局により制御される複数の基地局と、該基地局と通信を行う移動局と、を含む移動通信システムで行われる無線通信制御方法において、前記制御局が、セルチェンジのタイミングを変更元の基地局に通知するセルチェンジタイミング通知ステップと、前記変更元の基地局が、前記セルチェンジタイミング通知ステップにおいて通知されたセルチェンジのタイミングよりもセルチェンジ待ち時間だけ早いタイミングで、前記制御局に対して前記変更元となる基地局へのデータ流入量をゼロにすることを示す制御信号を送信する制御信号送信ステップと、前記制御局が、前記制御信号送信ステップにおいて送信された制御信号に基づいて、前記変更元の基地局に送信するデータの流入量をゼロにするデータ流入量制御ステップと、を含むことを特徴とする無線通信制御方法を提供する。
この発明によれば、セルチェンジの際に変更元の基地局へのデータの流入量を制御することができるため、適切にデータ流入量を制御することによって、移動局へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生するのを防ぐことが可能となる。
The invention according to claim 5 is a radio communication control method performed in a mobile communication system including a plurality of base stations controlled by a control station and a mobile station that communicates with the base station. A cell change timing notifying step for notifying the change source base station of the cell change timing, and the change source base station has a cell change waiting time longer than the cell change timing notified in the cell change timing notifying step. A control signal transmission step for transmitting a control signal indicating that the amount of data inflow to the base station as the change source is set to zero with respect to the control station at an early timing; and the control station transmits the control signal based on the control signal transmitted in the data inflow system for the inflow of data to be transmitted to said change source base station to zero A method to provide a wireless communication control method, which comprises a.
According to the present invention, it is possible to control the data inflow amount to the base station of the change source at the time of cell change, so by appropriately controlling the data inflow amount, disconnection of data transmission to the mobile station It is possible to prevent data loss.
この発明によれば、移動局と通信を行う基地局が変更元の基地局から変更先の基地局に変更されるセルチェンジの際に変更元の基地局へのデータの流入量を制御することができるため、適切にデータ流入量を制御することによって、移動局へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生するのを防ぐことが可能となる。 According to the present invention, the amount of data flowing into the base station of the change source is controlled at the time of a cell change when the base station communicating with the mobile station is changed from the base station of the change source to the base station of the change destination Therefore, by appropriately controlling the data inflow amount, it is possible to prevent disconnection of data transmission to the mobile station and data loss.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る移動通信システムの全体構成を示す図である。この移動通信システムにおいては、交換装置を含む幹線網60と、制御局として機能するRNC50と、基地局40とが階層をなして構成されている。移動局30は基地局40と無線回線経由で通信を行う。RNC50は、前述の3GPPシステムにおける複数の基地局40を統括する制御装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a mobile communication system according to an embodiment of the present invention. In this mobile communication system, a trunk network 60 including a switching device, an
図2には、セルチェンジが行われる場合の例を示している。同図に示すように、移動局30が基地局40aの無線ゾーンに在圏し、基地局40aと通信を行っている最中に基地局40bの無線ゾーンに移動した場合、移動局30と通信を行う基地局が基地局40aから基地局40bに変更される。この基地局の切り替えをセルチェンジという。上述において基地局40aを変更元の基地局と称し、基地局40bを、変更先の基地局と称する。
FIG. 2 shows an example when a cell change is performed. As shown in the figure, when the mobile station 30 is in the radio zone of the
図3は、図1に示す移動通信ネットワークにおけるプロトコルスタックを示す。移動局30のプロトコルスタックは、基地局40と対向する物理レイヤと、RNC50と対向するデータリンクレイヤとを含んで構成される。
基地局40のプロトコルスタックは、移動局30と対向する物理レイヤと、RNC50と対向する物理レイヤ及びサブレイヤとを含んで構成される。RNC50のプロトコルスタックは、基地局40と対向する物理レイヤ及びサブレイヤと、移動局30と対向するデータリンクレイヤとを含んで構成され、幹線網60側と対向するレイヤ(不図示)も備えている。ここで、上述したサブレイヤはRNC50と基地局40間で制御信号をやり取りするレイヤである。
FIG. 3 shows a protocol stack in the mobile communication network shown in FIG. The protocol stack of the mobile station 30 includes a physical layer facing the
The protocol stack of the
図4に、図1に示す基地局40の構成を示す。
有線物理レイヤ処理部401はRNC50と通信を行う。サブレイヤ処理部402はRNC50と制御信号に関する通信を行う。 サブレイヤ処理部402は流入量制御機能4021を備えている。流入量制御機能4021は、RNC50から基地局40へのデータ流入量を制御するための流入量制御信号をRNC50に送信する。
FIG. 4 shows the configuration of
The wired physical
信号処理部403は移動局30とRNC50間の信号中継処理や、基地局40が備えるバッファへの一時的なデータの格納(バッファリング)等を行う。無線物理レイヤ処理部404は移動局30と通信を行う。
計算部405は各種演算を行う。例えば、計算部405は、基地局40のバッファ内のデータ量と、RNC50からのデータ流入量と、移動局30への無線伝送速度とに基づいて、セルチェンジ待ち時間を算出する。ここで、データ流入量は、単位時間当りに流入するデータ量で表すことができる。
The
The
なお、移動局30への無線伝送速度は無線物理レイヤ処理部404を監視することで測定可能であり、データ流入量は有線物理レイヤ処理部401を監視することで測定可能であり、基地局40のバッファでのデータ滞留量は信号処理部403を監視することで測定可能である。
また、計算部405は、セルチェンジによって基地局40が変更先の基地局となった場合に、基地局40の無線伝送速度等に基づいてRNC50からの適切なデータ流入量を計算し、サブレイヤ処理部402からRNC50に通知する。
The wireless transmission rate to the mobile station 30 can be measured by monitoring the wireless physical
Further, the
図5に、図1に示すRNC50の構成を示す。
有線物理レイヤ処理部501は基地局40と通信を行う。サブレイヤ処理部502は基地局40と制御信号に関する通信を行う。サブレイヤ処理部502は、流入量制御機能5021を備えている。流入量制御機能5021は、基地局40から送られてくる「流入量制御信号」を基に、RNC50から基地局40へのデータ流入量の制御を行う。
FIG. 5 shows the configuration of the
The wired physical
データリンクレイヤ処理部503は移動局30と通信を行う。信号処理部504は移動局30と幹線網60間の信号中継処理やバッファリングなどを行う。幹線網レイヤ処理部505は幹線網60と通信を行う。
次に、図6に示すシーケンス図を参照して、セルチェンジ時に移動局30が通信を行う基地局が基地局40aから基地局40bに変更される場合の動作例について説明する。また、その際のデータ同士の関係を図7に示す。なお、図6及び図7において同等部分には同一符号が付されている。
The data link
Next, with reference to the sequence diagram shown in FIG. 6, an example of operation when the base station with which the mobile station 30 communicates at the time of cell change is changed from the
通常の状態においては、図7に示すように、変更元の基地局40aの流入量制御機能4021は、変更元の基地局40aのバッファに滞留しているバッファ量D3に基づいてデータ流入量D1を制限し、バッファのオーバーフローを回避しつつ通信を行っている。
セルチェンジ時においては、RNC50はセルチェンジ制御信号を送信し、セルチェンジのタイミングTcを変更元の基地局40a及び変更先の基地局40bに伝える(図6のステップS701)。
In the normal state, as shown in FIG. 7, the inflow
At the time of the cell change, the
セルチェンジ制御信号を受信した変更元の基地局40aは、セルチェンジのタイミングTcからセルチェンジ待ち時間twだけ前の時点(早いタイミング)において、流入量制御機能4021により、RNC50に対して「流入量0」を示す流入量制御信号を送信する(図6及び図7のステップS703)。ここで「セルチェンジ待ち時間tw」は、当該時間の間に変更元の基地局40aが変更元の基地局40aにバッファされているデータを移動局30に送信することが可能な時間とする。本動作例では、セルチェンジ待ち時間twの数値は予め定められて変更元の基地局40aのメモリに記憶されているものとする。
The
RNC50は流入量制御信号を基地局40aから受信すると、当該制御信号で示される流入量に基づいて、流入量制御機能5021により変更元の基地局40aへのデータ送信を停止する。これによって、RNC50から変更元の基地局40aへのデータ流入量は0となり、図7に示すように、変更元の基地局40aから移動局30に送信されるデータは変更元の基地局40aに溜まっているバッファ内のデータD4のみとなる。セルチェンジのタイミングまでに、前述のバッファ内のデータをすべて移動局30に送信することができれば、データの欠落を抑制することが可能である。
When the
その後、RNC50は、前もって基地局40に通知しているセルチェンジのタイミングTcで、その切り替えを行う(図6のステップS704)。
また、それと同時に、変更先の基地局40bは流入量制御信号により適切なデータ流入量を通知する(ステップS705)。ここで、適切なデータ流入量としては、例えば、変更先の基地局40bにおける無線伝送速度から計算されたものや、規定された固定値、あるいは、ステップS701におけるセルチェンジ制御信号の通知前に変更元の基地局40aがRNC50に送信した流入量送信信号で示されるデータ流入量が存在する。これにより、RNC50から変更先の基地局40bに対してデータを連続して送出することが可能となる。
After that, the
At the same time, the change-
なお、1つの基地局40によりカバーされるエリアがさらに細かい複数のセル(セクタとも言う)に分割されており,当該セクタ毎に通信が行われる通信方式も存在する。上述した動作例においては、移動局30が通信を行う基地局が変更元の基地局40aから変更先の基地局40bに変更された場合の動作例を説明したが、変更元の基地局40a内の異なるセクタ間のセクタチェンジにおいて、本発明に係るセルチェンジ方法を適用してもよい。
An area covered by one
次に、図6及び図8を参照して、セルチェンジ時の他の動作例について説明する。本動作例においては、予め定められているセルチェンジ待ち時間twを用いずに、変更元の基地局40aによって算出されたセルチェンジ待ち時間twを使用する。
図6のステップS701において、変更元の基地局40aがセルチェンジ制御信号を受信した場合に、計算部405は、その時点(以下、計算時点という)でバッファに格納されているバッファ量D5と、データ流入量D1と、無線伝送速度D2とに基づいて、これからバッファに溜まるであろうデータ量の全てを送信することが可能な時間を計算し、その時間をセルチェンジ待ち時間twとする(図8のステップS702)。ここで、セルチェンジ待ち時間twの算出方法としては、例えば、tw=(D5+(D1−D2)×t)/D1で求められる。なお、tは計算時点からセルチェンジまでの時間であり、「セルチェンジ制御信号の通知」の受信時にセルチェンジ待ち時間twを求めるのであれば、tは「セルチェンジ制御信号の通知」を受信した時点からセルチェンジ時点Tcまでの時間に等しい。
Next, another operation example at the time of cell change will be described with reference to FIGS. In this operation example, the cell change waiting time tw calculated by the
In step S701 of FIG. 6, when the
次いで、上述した動作例と同様に、基地局40の流入量制御機能4021は、セルチェンジのタイミングTcからセルチェンジ待ち時間twだけ前の時点において、RNC50に対して「流入量0」を示す流入量制御信号を送信する(図6及び図8のステップS703)。
これにより、ステップS701におけるセルチェンジのタイミングを通知した時点から、ステップS703において流入量制御信号を「流入量0」として通知する時点までの間に、RNC50から変更元の基地局40aに対してできるだけ多くのデータを流入させることが可能となり、より多くのデータを移動局30に送信することができる。
Next, similarly to the above-described operation example, the inflow
As a result, from the time when the cell change timing is notified in step S701 to the time when the inflow amount control signal is notified as “inflow amount 0” in step S703, the
なお、上述した実施形態においては、ステップS703において、変更元の基地局40aはRNC50に対して流入量制御信号を「流入量0」として通知することにより、セルチェンジ待ち時間twの間、RNC50から基地局40aへのデータ流入量がゼロとなるよう制御したが、当該データ流入量はゼロに限定されることはない。すなわち、基地局40が変更元の基地局40aのバッファにバッファされているデータ及びRNC50から流入したデータを、セルチェンジ待ち時間twの間に移動局30に送信可能なようにデータ流入量を設定すれば、データ流入量はゼロでなくても構わない。
In the above-described embodiment, in step S703, the change-
以上説明したように、基地局40は、移動局30と通信を行う基地局が変更元の基地局40aから変更先の基地局40bに変更されるセルチェンジの際に、RNC50から変更元の基地局40aへのデータ流入量を適切に制御することによって、移動局30へのデータ送信の切断やデータの欠落が発生することを防ぐことが可能となる。また、セルチェンジ待ち時間を算出するようにすることで、最大限のデータを送信することが可能となる。
As described above, the
なお、本発明に係る基地局、制御局、及び無線通信制御方法は、ハードハンドオーバーを行う通信方式に適用することが可能であり、例えば、3GPPにおけるHSDPAや3GPP2におけるCDMA2000 1xEV-DOに適用することが可能である。以下に、本発明を3GPPにおけるHSDPAに適用した場合のプロトコルスタック、移動局300、基地局400及びRNC500の構成例を記載する。
Note that the base station, the control station, and the radio communication control method according to the present invention can be applied to a communication system that performs hard handover, for example, HSDPA in 3GPP and CDMA2000 1xEV-DO in 3GPP2. It is possible. Hereinafter, configuration examples of the protocol stack, the mobile station 300, the
図9には、HSDPAに適応した際の移動通信ネットワークにおけるプロトコルスタックを示す。HSDPAでは、基地局400とRNC500間を隔てて、MACサブレイヤのMAC−dサブレイヤとMAC−hsサブレイヤとが分割して配置されるため、基地局400とRNC500間にはMACサブレイヤのエンティティ間のデータが流れることになる。この流れはMAC-d flowと呼ばれる。
FIG. 9 shows a protocol stack in the mobile communication network when adapted to HSDPA. In HSDPA, since the MAC-d sublayer and the MAC-hs sublayer of the MAC sublayer are divided and arranged between the
移動局300のプロトコルスタックは、基地局400と対向する物理レイヤ及びMACレイヤを含んで構成される。MACレイヤは、基地局400のMAC−hsサブレイヤと対向するレイヤと、RNC500のMAC−dサブレイヤと対向するレイヤとに分割されている。
基地局400のプロトコルスタックは、移動局300と対向する物理レイヤ及びMAC−hsサブレイヤと、RNC500と対向する物理レイヤ及びFPレイヤとを含んで構成される。
RNC500のプロトコルスタックは、基地局400と対向する物理レイヤ及びFPレイヤと、移動局300と対向するMAC−dサブレイヤとを含んで構成され、幹線網600側と対向するレイヤ(不図示)も備えている。
The protocol stack of the mobile station 300 includes a physical layer and a MAC layer facing the
The protocol stack of the
The protocol stack of the
図10に、基地局400の構成を示す。有線物理レイヤ処理部44はRNC500と通信を行う。FPレイヤ処理部43はRNC500と制御信号に関する通信を行い、さらにMAC-d flowの処理を行う。流入量制御部46は、上述した流入量制御機能4021と同様の機能を備えており、RNC500から基地局400へのデータ流入量を制御するための流入量制御信号をRNC500に送信する。MAC−hsサブレイヤ処理部42は基地局400が備えるバッファへのデータのバッファリング等を行い、かつ、上記データを無線物理レイヤにおいて送信するための信号処理、例えばH-ARQ処理、適応変調・符号化処理等の処理を行う。無線物理レイヤ処理部41は移動局300と通信を行う。計算部45は上述した計算部405と同様の機能を備えており、基地局400のバッファ内のデータ量と、RNC500からのデータ流入量と、移動局300への無線伝送速度とに基づいて、セルチェンジ待ち時間を算出する。また、計算部45は、セルチェンジによって基地局400が変更先の基地局となった場合に、基地局400の無線伝送速度等に基づいてRNC500からの適切なデータ流入量を計算し、FPレイヤ処理部43からRNC500に通知する。
FIG. 10 shows the configuration of
図11に、RNC500の構成を示す。有線物理レイヤ処理部51は、基地局400と通信を行う。FPレイヤ処理部52は、基地局400と制御情報に関する通信を行い、さらにMAC-d flowの処理を行う。流入量制御部55は、上述した流入量制御部5021と同様の機能を備えており、基地局400から送られてくる「流入量制御信号」を基に、RNC500から基地局400へのデータ流入量の制御を行う。MAC−dサブレイヤ処理部53は移動局300と通信を行い、移動局300と幹線網600間の信号中継処理やバッファリングなどを行う。幹線網レイヤ処理部54は幹線網600と通信を行う。
FIG. 11 shows the configuration of
このようなHSDPAによる構成を備えた移動通信ネットワークにおいても、上述した実施の形態で説明したのと同様のセルチェンジ無線制御方式が実行され、同様の効果を得ることが可能である。上述の実施例において、RNCは制御局に対応し、HSDPAで流入量制御信号はCapacity AllocationあるいはHS−DSCH CAPACITY ALLOCATIONに対応し、セルチェンジ制御信号はRRCメッセージの一つであり、セルチェンジタイミングTcは、Activation Timeに対応する。 Even in a mobile communication network having such a configuration based on HSDPA, the same cell change radio control scheme as that described in the above embodiment is executed, and the same effect can be obtained. In the above embodiment, the RNC corresponds to the control station, the inflow amount control signal corresponds to Capacity Allocation or HS-DSCH CAPACITY ALLOCATION in HSDPA, the cell change control signal is one of RRC messages, and the cell change timing Tc. Corresponds to Activation Time.
移動通信システムにおけるセルチェンジ時のスムーズな切り替えに利用することができる。 It can be used for smooth switching at the time of cell change in a mobile communication system.
30 移動局
40 基地局
40a 変更元の基地局
40b 変更先の基地局
401 有線物理レイヤ処理部
402 サブレイヤ処理部
4021 流入量制御機能
403 信号処理部
404 無線物理レイヤ処理部
405 計算部
50 RNC
501 有線物理レイヤ処理部
502 サブレイヤ処理部
5021 流入量制御機能
503 データリンクレイヤ処理部
504 信号処理部
505 幹線網レイヤ処理部
60 幹線網
30
501 Wired physical
Claims (5)
前記移動局との通信が変更元の基地局から変更先の基地局に変更されるセルチェンジの際に、前記制御局からセルチェンジのタイミングの通知を受けて、通知されたセルチェンジのタイミングよりもセルチェンジ待ち時間だけ早いタイミングで前記制御局に対して前記変更元となる基地局へのデータ流入量をゼロにすることを示す制御信号を送信することにより、前記制御局から前記変更元の基地局へのデータ流入量がゼロになるように制御する流入量制御手段を備えることを特徴とする基地局。 A base station in a mobile communication system including a plurality of base stations controlled by a control station and a mobile station that communicates with the base station,
In the case of a cell change in which communication with the mobile station is changed from a change-source base station to a change-destination base station, a notification of the cell change timing is received from the control station, and from the notified cell change timing by sending a control signal indicating that the zero data flow amount to a base station to be the change source at a timing earlier by cell change waiting time for the control station, from the control station of the changed source A base station comprising inflow amount control means for controlling the amount of data inflow to the base station to be zero .
前記計算手段は、変更元の基地局のバッファ内のデータ全てが移動局へ送信されるまでの時間を、前記セルチェンジ待ち時間として算出することを特徴とする請求項1に記載の基地局。 A calculation means for calculating the cell change waiting time;
The base station according to claim 1, wherein the calculation means calculates a time until all the data in the buffer of the base station of the change source is transmitted to the mobile station as the cell change waiting time .
移動局と通信を行う基地局が変更されるセルチェンジの際に、少なくとも変更元の基地局に、セルチェンジのタイミングを通知するとともに、当該通知に応じて前記変更元の基地局からセルチェンジのタイミングよりも早いタイミングで受信された前記変更元となる基地局へのデータ流入量をゼロにすることを示す制御信号に基づいて、前記変更元の基地局へのデータ流入量がゼロになるように制御する流入量制御手段を備えることを特徴とする制御局。 A control station in a mobile communication system including a plurality of base stations controlled by a control station and a mobile station that communicates with the base station,
At the time of a cell change in which a base station that communicates with a mobile station is changed, at least the base station of the change source is notified of the timing of the cell change, and in response to the notification, the base station of the change source Based on the control signal indicating that the data inflow amount to the change source base station received at a timing earlier than the timing is zero, the data inflow amount to the change source base station is made zero. A control station comprising inflow amount control means for controlling the inflow .
前記制御局が、セルチェンジのタイミングを変更元の基地局に通知するセルチェンジタイミング通知ステップと、 The control station, a cell change timing notification step of notifying the change source base station of the cell change timing;
前記変更元の基地局が、前記セルチェンジタイミング通知ステップにおいて通知されたセルチェンジのタイミングよりもセルチェンジ待ち時間だけ早いタイミングで、前記制御局に対して前記変更元となる基地局へのデータ流入量をゼロにすることを示す制御信号を送信する制御信号送信ステップと、 Inflow of data to the base station serving as the change source from the control station at a timing earlier than the cell change timing notified in the cell change timing notification step by a cell change waiting time. A control signal transmission step of transmitting a control signal indicating that the amount is zero;
前記制御局が、前記制御信号送信ステップにおいて送信された制御信号に基づいて、前記変更元の基地局に送信するデータの流入量をゼロにするデータ流入量制御ステップと、 Based on the control signal transmitted in the control signal transmission step by the control station, a data inflow amount control step for reducing the inflow amount of data to be transmitted to the base station of the change source,
を含むことを特徴とする無線通信制御方法。 A wireless communication control method comprising:
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