JP6040663B2 - 通信制御装置、無線通信システム、及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信制御装置、無線通信システム、及び無線通信方法に関する。

従来、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband−Code Division Multiple Access）では、基地局制御装置（ＲＮＣ：Radio Network Controller）が、基地局と移動局との間におけるパケットの伝送制御を行う。ところが、ＲＮＣと移動局との間においては、回線品質の劣化等の要因により、伝送すべきパケットの欠落（パケットロス）が発生することがある。特に、基地局と移動局との間は無線回線により接続されるため、電波状態によっては、パケットロスが多発することがある。この様なパケットロスを補うため、Ｗ−ＣＤＭＡの無線通信システムは、一旦送信したパケットを再度送信する再送機能を実装している。すなわち、Ｗ−ＣＤＭＡの無線通信システムは、通常、ＲＬＣ（Radio Link Control）レイヤでの再送制御によりパケットロスを救済することで、移動局とその上位装置間における安定したデータ通信を保証している。

特開２００１−１６０８２４号公報 特開２００１−３５８７６３号公報

しかしながら、ＲＮＣと移動局との間の回線帯域は、通常のパケット通信に使用される実効レートと、パケットの再送に使用される再送レートとの合算値であるため、回線品質の劣化等に伴いＲＬＣレイヤでの再送率が増加した場合、回線帯域に占める実効レートの比率が低下する。その結果、ＲＮＣと移動局との間の回線利用効率が低下することとなる。回線帯域に余裕がある場合には、回線利用効率が多少低下したとしても、ＲＮＣは、実効レートを増加させることで、安定したデータ通信を確保することができる。しかしながら、パケット再送率の高い移動局が多い場合等、回線帯域が逼迫している場合には、回線利用効率の低下により、データ通信の安定性確保が困難になることが懸念される。かかる懸念は、回線や装置が輻輳状態にある場合に特に顕著となる。なお、この様な問題は、Ｗ−ＣＤＭＡに限らず、基地局（ｅＮＢ：evolved Node B）と移動局（ＵＥ：User Equipment）との間で再送制御を行うＬＴＥ（Long Term Evolution）の無線通信システムにおいても同様に生じ得る。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、回線利用効率を向上することのできる通信制御装置、無線通信システム、及び無線通信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する通信制御装置は、検知部と第１監視部と制御部とを有する。前記検知部は、移動局の在圏する領域における輻輳の発生を検知する。前記第１監視部は、前記移動局へのパケットの再送率を監視する。前記制御部は、前記検知部により前記輻輳の発生が検知された場合、前記再送率に応じて、前記移動局へのパケットの送信レートを変更する制御を行う。

本願の開示する通信制御装置の一つの態様によれば、回線利用効率を向上することができる。

図１は、無線通信システムの全体構成を示す図である。 図２は、実施例１に係る無線通信システムの機能構成を示す図である。 図３は、ＢＴＳからＲＮＣへ送信される輻輳通知パケットのフレームフォーマットを示す図である。 図４は、ＲＮＣのハードウェア構成を示す図である。 図５は、ＢＴＳのハードウェア構成を示す図である。 図６Ａは、ＲＮＣのメモリに保持されるＲＬＣ再送率閾値参照テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図６Ｂは、実施例１において、ＢＴＳのメモリに保持される輻輳状態閾値参照テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図７は、実施例１に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図８は、実施例１における、セクタの輻輳状態と移動局のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。 図９は、レート制御の前後における実効レートを再送率の異なる移動局毎に比較した図である。 図１０は、レート制御の前後における実効レートを回線単位で比較した図である。 図１１は、実施例２に係る無線通信システムの機能構成を示す図である。 図１２は、実施例２において、ＢＴＳのメモリに保持される輻輳状態閾値参照テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図１３は、実施例２に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１４は、実施例２における、ＢＴＳの輻輳状態と移動局のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。 図１５は、実施例３に係る無線通信システムの機能構成を示す図である。 図１６は、実施例３において、ＲＮＣのメモリに保持される輻輳状態閾値参照テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図１７は、実施例３に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図１８は、実施例３における、ＲＮＣの輻輳状態と移動局のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。 図１９は、輻輳箇所に応じたレート制御の対象範囲を説明するための図である。 図２０は、実施例４に係る無線通信システムの機能構成を示す図である。 図２１は、実施例４において、ＲＮＣのメモリに保持される無線通信品質閾値参照テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図２２は、実施例４に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図２３は、実施例４における、セクタの輻輳状態と移動局のＲＬＣ再送率と無線通信品質とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。 図２４は、実施例５に係る無線通信システムの機能構成を示す図である。 図２５は、実施例５において、ｅＮＢのメモリに保持される輻輳状態閾値参照テーブル内のデータ格納例を示す図である。 図２６は、実施例５に係る無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 図２７は、実施例５における、セクタの輻輳状態と移動局のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。 図２８は、実施例５の変形例において、ｅＮＢのメモリに保持される輻輳状態閾値参照テーブル内のデータ格納例を示す図である。

以下に、本願の開示する通信制御装置、無線通信システム、及び無線通信方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施例により、本願の開示する通信制御装置、無線通信システム、及び無線通信方法が限定されるものではない。

まず、本願の開示する一実施例に係る無線通信システムの構成を説明する。図１は、無線通信システムの全体構成を示す図である。図１に示す様に、無線通信システム１は、コアネットワークＮ１と、ＲＮＣ（Radio Network Controller）１０と、ｎ（ｎは自然数）台のＢＴＳ（Base Transceiver Station）２０−１、２０−２、…、２０−ｎと、４機の移動局ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ４とを有する。各移動局ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ３、ＵＥ４は、各ＢＴＳ２０−１、２０−２、…、２０−ｎとの間で、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡによる双方向の無線通信を行う。また、各ＢＴＳ２０−１、２０−２、…、２０−ｎは、ＲＮＣ１０と有線接続されており、ＲＮＣ１０は、更に上位のネットワークであるコアネットワークＮ１と有線接続されている。コアネットワークＮ１と、ＲＮＣ１０と、ＢＴＳ２０−１、２０−２、…、２０−ｎとは、双方向に、各種信号やデータの送受信を行う。

図２は、無線通信システム１の機能構成を示す図である。図２に示す様に、無線通信システム１の構成要素の内、ＲＮＣ１０は、ＩｕｂＩＦ部１１と、輻輳通知受信部１２と、ＲＬＣ制御部１３と、ＩｕＩＦ部１４とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。ＩｕｂＩＦ部１１は、ＢＴＳに対するパケット送信処理、及びＢＴＳからのパケット受信処理を実行する。輻輳通知受信部１２は、ＢＴＳの送信した輻輳通知パケットＰ１を受信した場合、該パケットを基に、輻輳発生状態または非輻輳状態を示す「輻輳状態」と、該輻輳状態に該当するＢＴＳ及びセクタの情報とを解析し、該解析結果を送信レート制御部１３２に通知する。

ＲＬＣ制御部１３は、再送率監視部１３１と送信レート制御部１３２とを有する。再送率監視部１３１は、ＲＬＣレイヤにおける再送率（以下、必要に応じて「ＲＬＣ再送率」と記す。）を移動局毎に監視し、該再送率と所定の閾値との比較結果を、送信レート制御部１３２に通知する。例えば、再送率監視部１３１は、上限閾値と下限閾値とを設定しておき、上記再送率が上限閾値を超過した場合、「閾値超過」を送信レート制御部１３２に通知する。一方、再送率監視部１３１は、上記再送率が閾値超過の状態から下限閾値以下に移行したことを契機として、「閾値以下」を送信レート制御部１３２に通知する。

送信レート制御部１３２は、輻輳通知受信部１２と再送率監視部１３１とから入力される情報に基づき、再送率の高い移動局に対する送信レートの制御を行う。輻輳通知受信部１２から輻輳の発生が通知された場合、輻輳の発生しているセクタに収容され、かつ、再送率が上限閾値を超過した移動局を対象として、レート制御を実行する。このレート制御は、疎通レートの上限値に対する割合で実行される。ここで、疎通レートとは、移動局の使用可能な全回線帯域である。例えば、疎通レートの上限値が１Ｍｂｐｓであり、かつ、高再送率移動局に対するレート制御の割合が５０％と規定されている場合、疎通レートの上限値は、０．５Ｍｂｐｓに低減制御される。また、送信レート制御部１３２は、輻輳通知受信部１２から非輻輳が通知された場合、上述のレート制御を解除する。ＩｕＩＦ部１４は、コアネットワークＮ１へのパケット送信処理、及びコアネットワークＮ１から送信されるパケットの受信処理を実行する。

続いて、基地局としてのＢＴＳの構成を説明するが、以降、説明の便宜上、ＢＴＳ２０−１、２０−２、…、２０−ｎを纏めて、ＢＴＳ２０と記載するものとする。ＢＴＳ２０は、無線ＩＦ部２１と、輻輳監視部２２と、輻輳通知送信部２３と、ＩｕｂＩＦ部２４とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。無線ＩＦ部２１は、移動局ＵＥ１〜ＵＥ６に対するパケットの送信処理（例えば、デジタル信号から無線信号への変換処理）と、移動局ＵＥ１〜ＵＥ６から送信されたパケットの受信処理（例えば、無線信号からデジタル信号への変換処理）とを実行する。輻輳監視部２２は、ＢＴＳ２０の輻輳状態をセクタ毎に監視する。例えば、輻輳監視部２２は、セクタＡが輻輳発生状態にあると判定した場合、輻輳通知送信部２３に対し、「輻輳発生」と、輻輳の発生したセクタの識別子である「Ａ」とを通知する。輻輳監視部２２は、非輻輳状態と判定した場合にも同様に、輻輳通知送信部２３に「非輻輳」を通知する。輻輳通知送信部２３は、輻輳監視部２２から輻輳状態または非輻輳状態の通知を受けると、該状態を示す輻輳通知パケットＰ１を、ＲＮＣ１０に送信する。ＩｕｂＩＦ部２４は、ＲＮＣへのパケット送信処理、及びＲＮＣから送信されるパケットの受信処理を実行する。

図３は、ＢＴＳ２０からＲＮＣ１０へ送信される輻輳通知パケットＰ１のフレームフォーマットを示す図である。図３に示す様に、輻輳通知パケットＰ１には、輻輳状態格納領域Ｐ１ａと輻輳箇所格納領域Ｐ１ｂとセクタ番号格納領域Ｐ１ｃとが設けられている。輻輳状態格納領域Ｐ１ａは、ＢＴＳ２０からＲＮＣ１０へ通知される状態が、非輻輳状態（通常状態）と輻輳発生状態との内、何れの状態であるかを示す情報格納領域である。例えば、輻輳状態格納領域Ｐ１ａに“０”の値が設定されている場合には、通知される輻輳状態は「非輻輳状態」であり、“１”の値が設定されている場合には、通知される輻輳状態は「輻輳発生状態」である。輻輳箇所格納領域Ｐ１ｂは、輻輳状態が「輻輳発生状態」である場合に、輻輳の発生している箇所（輻輳箇所）を示す情報格納領域である。例えば、輻輳箇所格納領域Ｐ１ｂに“０”の値が設定されている場合には、輻輳箇所は「ＢＴＳ」であり、“１”の値が設定されている場合には、輻輳箇所は「セクタ」である。セクタ番号格納領域Ｐ１ｃは、輻輳の発生しているセクタの識別番号を示す情報格納領域である。例えば、セクタ番号格納領域Ｐ１ｃに“♯２”の値が設定されている場合には、「ＢＴＳ２０−１のセクタＣ」に輻輳が発生していることを示し、“♯４〜♯６”の値が設定されている場合には、「ＢＴＳ２０−２のセクタＥ、Ｆ、Ｇ」に輻輳が発生していることを示す。ＲＮＣ１０は、ＢＴＳ２０から受信された輻輳通知パケットＰ１を参照することで、何れのＢＴＳの何れのセクタが如何なる輻輳状態にあるかを容易に把握することができる。

次に、図４及び図５を参照して、無線通信システム１のハードウェア構成を説明する。図４は、ＲＮＣ１０のハードウェア構成を示す図である。図４に示す様に、ＲＮＣ１０は、ハードウェアの構成要素として、ＩｕｂＩＦ１０ａとプロセッサ１０ｂとメモリ１０ｃと電子回路１０ｄとＩｕＩＦ１０ｅとを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。

ＩｕｂＩＦ１０ａは、有線回線によりＢＴＳ２０と有線通信を行うためのインタフェース装置である。プロセッサ１０ｂは、データを処理する装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を含む。メモリ１０ｃは、データを記憶する装置であり、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む。電子回路１０ｄは、例えば、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を含む。ＩｕＩＦ１０ｅは、網側ネットワークに接続された有線回線を介して、コアネットワークの上位装置（例えば、ｘＧＳＮ：serving/gateway GPRS Support Node）と有線通信を行うためのインタフェース装置である。

また、ＲＮＣ１０の機能構成とハードウェア構成との対応関係につき、ＩｕｂＩＦ部１１は、上述したＩｕｂＩＦ１０ａにより実現される。輻輳通知受信部１２と再送率監視部１３１と送信レート制御部１３２とは、上述したプロセッサ１０ｂによりそれぞれ実現される。ＩｕＩＦ部１４は、上述したＩｕＩＦ１０ｅにより実現される。

図５は、ＢＴＳ２０のハードウェア構成を示す図である。図５に示す様に、ＢＴＳ２０は、ハードウェアの構成要素として、無線ＩＦ２０ａとプロセッサ２０ｂとメモリ２０ｃと電子回路２０ｄとＩｕｂＩＦ２０ｅとを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。

無線ＩＦ２０ａは、移動局ＵＥ１〜ＵＥ６と無線通信を行うためのインタフェース装置であり、例えば、アンテナＡ１を含む。プロセッサ２０ｂは、データを処理する装置であり、例えば、ＣＰＵ、ＤＳＰ等を含む。メモリ２０ｃは、データを記憶する装置であり、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む。電子回路２０ｄは、例えば、ＬＳＩ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等を含む。ＩｕｂＩＦ２０ｅは、有線回線によりＲＮＣ１０と有線通信を行うためのインタフェース装置である。

また、ＢＴＳ２０の機能構成とハードウェア構成との対応関係につき、無線ＩＦ部２１は、上述した無線ＩＦ２０ａにより実現される。輻輳監視部２２と輻輳通知送信部２３とは、上述したプロセッサ２０ｂによりそれぞれ実現される。ＩｕｂＩＦ部２４は、上述したＩｕｂＩＦ２０ｅにより実現される。

ここで、動作説明の前提として、レート制御の契機となるＲＬＣ再送率、及び輻輳状態通知の契機となる送信バッファの滞留量（以下、「送信バッファ滞留量」と記す。）について、説明する。図６Ａは、ＲＮＣ１０のメモリ１０ｃに保持されるＲＬＣ再送率閾値参照テーブルＴ１内のデータ格納例を示す図である。ＲＬＣ再送率は、ＲＬＣ ＰＤＵ（Protocol Data Unit）単位での送信ＰＤＵ数に対する再送ＰＤＵ数の比率である。例えば、ＢＴＳ２０がＵＥ１に対して１００個のＲＬＣ ＰＤＵを送信した場合に、１００個の内２０個が到達せず、再送ＲＬＣ ＰＤＵ数が２０個であった場合には、ＲＬＣ再送率は、“２０％”となる。このＲＬＣ再送率は、所定時間（例えば、過去１ｓ）の間に送信されたＲＬＣ ＰＤＵを対象として算出され、所定周期（例えば、１００ｍｓ周期）で算出される。

図６Ａに示す様に、ＲＬＣ再送率閾値参照テーブルＴ１には、レート制御を開始する契機となる「ＲＬＣ再送率」の上限閾値として“３０％”が設定され、レート制御を解除する契機となる「ＲＬＣ再送率」の下限閾値として“１５％”が設定されている。また、“３０％”の上限閾値に対応付けられて、“５０％”の「レート制御率」が設定されている。従って、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、再送率監視部１３１から、移動局ＵＥ１のＲＬＣ再送率が“３０％”を超過したことの通知を受けると、該移動局ＵＥ１に対し、レートを“５０％”低下させる制御を行う。これに対し、“レート制御なし”が、“１５％”の下限閾値に対応付けられて設定されている。従って、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、再送率監視部１３１から、移動局ＵＥ１のＲＬＣ再送率が“１５％”以下となったことの通知を受けると、該移動局ＵＥ１に対するレート制御を終了（解除）する。その結果、移動局ＵＥ１の「レート制御率」は、“５０％”から、初期値である“１００％”に戻る。なお、ＲＬＣ再送率閾値参照テーブルＴ１における各設定値は、ＲＬＣ再送率が上限閾値を超過した移動局の数やトラフィック量、あるいは無線通信システム１の収容可能容量等に応じて、適宜変更可能である。

図６Ｂは、ＢＴＳ２０のメモリ２０ｃに保持される輻輳状態閾値参照テーブルＴ２内のデータ格納例を示す図である。セクタ単位の輻輳状態は、ＢＴＳ２０がセクタ単位で使用する送信バッファ滞留量により定義される。図６Ｂに示す様に、輻輳状態閾値参照テーブルＴ２には、セクタ単位の送信バッファ滞留量の上限閾値を表す“輻輳発生閾値”として“８０％”が設定されており、上記送信バッファ滞留量の下限閾値を表す“非輻輳閾値”として“３０％”が設定されている。ＢＴＳ２０の輻輳監視部２２は、送信バッファ滞留量を所定周期（例えば、１００ｍｓ）で監視する。輻輳監視部２２は、所定回数（例えば、３周期）連続で、セクタ単位の送信バッファ滞留量が、輻輳発生閾値の“８０％”を超過した場合、“輻輳発生状態”と判定する。一方、輻輳監視部２２は、“輻輳発生状態”時において所定回数（例えば、３周期）連続で、セクタ単位の送信バッファ滞留量が、非輻輳閾値の“３０％”以下となった場合、“非輻輳状態”と判定する。なお、輻輳状態閾値参照テーブルＴ２における各設定値は、送信バッファ滞留量が輻輳発生閾値（上限閾値）を超過したセクタの数やトラフィック量、あるいは送信バッファ容量等に応じて、適宜変更可能である。

次に、無線通信システム１の動作を説明する。説明の前提として、本実施例では、特に、図２に示したセクタＢの輻輳状態が“非輻輳状態”から“輻輳発生状態”に遷移した後に、再び“非輻輳状態”に遷移する場合を想定し、無線通信システム１が、移動局ＵＥ３に対するレート制御を実行する際の動作シーケンスについて説明する。図７は、実施例１に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図７において斜線の施されたセクタＢ内の移動局ＵＥ３が、本動作シーケンスにおいて、送信レート低減制御の対象となる。

まずＳ１０１では、コアネットワークＮ１と各移動局ＵＥ１〜ＵＥ６とは、ＲＮＣ１０とＢＴＳ２０とを介して、パケットの送受信を行っている。各移動局ＵＥ１、ＵＥ２は、ＢＴＳ２０の通信エリア（セル）の一部を構成するセクタＡにそれぞれ在圏する。同様に、各移動局ＵＥ３、ＵＥ４はセクタＢにそれぞれ在圏し、各移動局ＵＥ５、ＵＥ６はセクタＣにそれぞれ在圏する。Ｓ１０２でコアネットワークＮ１から送出された移動局ＵＥ３宛のパケットは、ＲＮＣ１０とＢＴＳ２０とを経由して、セクタＢに在圏する移動局ＵＥ３に到達する（Ｓ１０３）。このとき、セクタＢの輻輳状態は“非輻輳状態”であるため、送信レート制御部１３２によるレート制御は実行されていない。

その後、セクタＢに輻輳が発生し、ＢＴＳ２０の輻輳監視部２２が、セクタＢで発生した輻輳を検知すると（Ｓ１０４）、輻輳監視部２２は、輻輳通知送信部２３に対し、輻輳通知パケットＰ１（図７のドット部分）の送信を指示する。輻輳通知送信部２３は、該指示に従い、輻輳通知パケットＰ１をＲＮＣ１０宛に送信する（Ｓ１０５）。輻輳通知パケットＰ１には、輻輳状態Ｐ１ａとして“輻輳発生”状態が、輻輳箇所Ｐ１ｂとして“セクタ”が、セクタ番号Ｐ１ｃとして“Ｂ”がそれぞれ設定されている。

ＲＮＣ１０は、輻輳通知受信部１２により輻輳通知パケットＰ１を受信すると、該受信により輻輳の発生を検知する。次に、輻輳通知受信部１２は、輻輳通知パケットＰ１の解析結果として、セクタＢにおける輻輳の発生を、送信レート制御部１３２に通知する（Ｓ１０６）。該通知を受けた送信レート制御部１３２は、ＢＴＳ２０のセクタＢが現在輻輳発生状態にあることを検知し、その結果、セクタＢに収容されている移動局ＵＥ３、ＵＥ４が、レート制御対象の候補となる。

Ｓ１０７では、ＲＮＣ１０の再送率監視部１３１は、送信レート制御部１３２に対し、移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率が上限閾値を超過したことを通知する。これにより、送信レート制御部１３２は、セクタＢ配下の移動局ＵＥ３が再送率の上限閾値を超過したことを検知し、その結果、上記レート制御対象の候補（移動局ＵＥ３、ＵＥ４）の内、移動局ＵＥ３が、レート制御の対象となる移動局に決定される。

以降、コアネットワークＮ１から送出される移動局ＵＥ３宛のパケットがＲＮＣ１０により受信されると（Ｓ１０８）、送信レート制御部１３２は、Ｓ１０３での送信レートと比較して低いレート（例えば、５０％）により、移動局ＵＥ３宛のパケットを、ＩｕｂＩＦ部１１に送信させる（Ｓ１０９）。

なお、移動局ＵＥ４は、移動局ＵＥ３と同様、輻輳発生状態にあるセクタＢに在圏することから、レート制御対象であるが、ＲＬＣ再送率が上限閾値を超えていないため、移動局ＵＥ４に対するレート制御は実行されない。

Ｓ１１０では、ＲＮＣ１０の再送率監視部１３１が、移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率が下限閾値以下となったことを送信レート制御部１３２に通知する。これに伴い、ＲＮＣ１０は、コアネットワークＮ１から新たに受信されたパケットを移動局ＵＥ３に転送する際（Ｓ１１１）、Ｓ１０９で開始された移動局ＵＥ３に対するレート制御を解除する（Ｓ１１２）。これにより、ＲＮＣ１０から移動局ＵＥ３へのパケットの送信レートは、例えばレート制御率５０％に低減された状態から、レート制御率１００％の初期状態に戻る。

その後、ＲＮＣ１０の再送率監視部１３１が、送信レート制御部１３２に対し、再び、移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率が上限閾値を超過したことを通知すると（Ｓ１１３）、送信レート制御部１３２は、移動局ＵＥ３を、レート制御の対象移動局に決定する。以降、ＲＮＣ１０がコアネットワークＮ１から受信した（Ｓ１１４）移動局ＵＥ３宛のパケットは、送信レート制御部１３２により低減制御された低いレート（例えば、５０％）で、ＲＮＣ１０のＩｕｂＩＦ部１１から移動局ＵＥ３に向けて送出される（Ｓ１１５）。

その後、セクタＢの輻輳が解消し、ＢＴＳ２０の輻輳監視部２２が、セクタＢの非輻輳状態を検知すると（Ｓ１１６）、輻輳監視部２２は、輻輳通知送信部２３に対し、輻輳通知パケットＰ１の送信を指示する。輻輳通知送信部２３は、該指示に従い、輻輳通知パケットＰ１をＲＮＣ１０宛に送信する（Ｓ１１７）。輻輳通知パケットＰ１には、Ｓ１０５と異なり輻輳状態Ｐ１ａとして“非輻輳”状態が、輻輳箇所Ｐ１ｂとして“セクタ”が、セクタ番号Ｐ１ｃとして“Ｂ”がそれぞれ設定されている。

ＲＮＣ１０は、輻輳通知受信部１２により輻輳通知パケットＰ１を受信すると、該受信により輻輳の解消を検知する。次に、輻輳通知受信部１２は、輻輳通知パケットＰ１の解析結果として、セクタＢにおける輻輳の解消を、送信レート制御部１３２に通知する（Ｓ１１８）。該通知を受けた送信レート制御部１３２は、ＢＴＳ２０のセクタＢが現在非輻輳状態にあることを検知する。その結果、現在セクタＢに収容されている移動局ＵＥ３、ＵＥ４は共に、レート制御対象の候補から除外される。

以降、ＲＮＣ１０は、コアネットワークＮ１から新たに受信されたパケットを移動局ＵＥ３に転送する際（Ｓ１１９）、Ｓ１１５で開始された移動局ＵＥ３に対するレート制御を解除し（Ｓ１２０）、輻輳発生前と同一のレート（レート制御率１００％）で、移動局ＵＥ３へのパケット送信を行う。

図８は、実施例１における、セクタＢの輻輳状態と移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。図８に示す様に、図７に示した制御タイミングｔ１１〜ｔ１６の内、「セクタＢの輻輳状態」が“非輻輳”状態であるタイミングｔ１１、ｔ１６、あるいは、「移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率」が“上限閾値以下”であるタイミングｔ１１、ｔ１２、ｔ１４では、レート制御は実行されず、タイミングｔ１３、ｔ１５においてのみレート制御が実行される。すなわち、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、「セクタＢの輻輳状態」が“輻輳発生”状態であり、かつ、「移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率」が“上限閾値超過”である場合に、移動局ＵＥ３宛のパケットの送信レートを低減させる制御を行う。

以上説明した様に、実施例１に係る無線通信システム１は、ＲＮＣ１０と、ＲＮＣ１０と通信するＢＴＳ２０とを有する。ＢＴＳ２０の輻輳通知送信部２３は、移動局ＵＥ３の在圏するセクタＢにおける輻輳の発生をＲＮＣ１０に通知する。ＲＮＣ１０は、輻輳通知受信部１２と再送率監視部１３１と送信レート制御部１３２とを有する。輻輳通知受信部１２は、ＢＴＳ２０からの上記通知により、上記輻輳の発生を検知する。再送率監視部１３１は、移動局ＵＥ３へのパケットの再送率を監視する。送信レート制御部１３２は、輻輳通知受信部１２により上記輻輳の発生が検知された場合、上記再送率に応じて、移動局ＵＥ３へのパケットの送信レート（送信速度）を変更する制御を行う。送信レート制御部１３２は、例えば、上記再送率が高い程、上記送信レートが低くなる様に、移動局ＵＥ３に対する制御を行う。

上述した様に、無線通信システム１は、ＲＬＣ再送率を移動局毎に監視し、ＲＬＣ再送率が所定の上限閾値を超過した移動局のレート制御を実行する。このとき、無線通信システム１は、回線が輻輳状態でない場合にまでレート制御を実行すると、各移動局ＵＥ１〜ＵＥ６の実効レートが低下するのみでメリットが生じないため、回線が輻輳状態である対象についてのみ、ＲＬＣ再送率に応じたレート制御を実行する。具体的には、無線通信システム１は、ＲＬＣ再送率が高い移動局のパケットレートの上限値を、一定の割合で低減制御する。その後、パケットレートが低減された状態でＲＬＣ再送率が低下し、下限閾値以下となった場合、無線通信システム１は、該当する移動局のパケットレートの低減制御を解除する。また、無線通信システム１は、制御対象が輻輳状態から通常状態に復帰した場合にも、レート制御を解除する。

以下、図９、図１０を参照して、無線通信システム１の奏する効果を説明する。無線通信システム１は、セクタ、ＢＴＳ１０、ＲＮＣ２０の内、所定範囲（本実施例では特にセクタ）毎に輻輳を監視し、輻輳が有る場合には、該範囲内の高再送率移動局に対してレート制御を実行する。これにより、無線通信システム１は、ＲＮＣ２０と移動局ＵＥ１〜ＵＥ６との間の回線帯域に占める再送パケットの割合を低減することができる。その結果、回線の利用効率を向上することが可能となる。

図９は、レート制御の前後における実効レートを再送率の異なる移動局毎に比較した図である。図１０は、レート制御の前後における実効レートを回線単位で比較した図である。図９及び図１０において、上述の疎通レート（移動局の使用可能な全回線帯域）は、実効レートと再送レートとの合計値により表される。これら何れの図においても、ＲＬＣ再送率の高い移動局のパケットレートの低減に伴い、低減した分、使用可能な無線帯域に余裕が生じる。このため、無線通信システム１は、該無線帯域を、レート制御の対象となっていない低再送率の移動局に割り当てることができる。その結果、図９及び図１０に示す様に、疎通レートに占める再送レートの比率は制御前よりも減少し、その分実行レートが増加することとなる。

具体的には、図９に示す様に、高再送率の移動局に関し、再送率が５０％の場合を想定すると、疎通レートが１．５Ｍｂｐｓである場合の再送レートは、０．５Ｍｂｐｓと算出される。従って、残りの１．０Ｍｂｐｓ（＝１．５Ｍｂｐｓ−０．５Ｍｂｐｓ）が、高再送率の移動局の使用する実効レートとなる。低再送率の移動局に関しても同様に、再送率が５％と想定すると、疎通レートが１．５Ｍｂｐｓである場合の再送レートは、約０．０７Ｍｂｐｓと算出される。従って、残りの約１．４３Ｍｂｐｓが、低再送率の移動局の使用する実効レートとなる。その後、ＲＮＣ１０のＲＬＣ制御部１３が、高再送率移動局の疎通レートを従前の１／３に低減する制御を行う。該制御後においても再送率（５０％、５％）は維持されるため、１／３の低減制御に伴い、高再送率の移動局の再送レートは、約０．１７Ｍｂｐｓに減少する。一方、低再送率の移動局の再送レートは約０．１２Ｍｂｐｓに増加するものの、実効レートも約１．４３Ｍｂｐｓから約２．３８Ｍｂｐｓに増加するため、全体として、実効レートは、増加することとなる。すなわち、実効レートの割合の高い低再送率移動局の実効レートの増加幅が、実効レートの割合の低い高再送率移動局の実効レートの減少幅を上回るため、全回線帯域（疎通レート）に占める実効レートの比率は、上昇することとなる。

より具体的には、図１０に示す様に、高再送率移動局に対する低減制御を実行する前は、約２．４３Ｍｂｐｓであった実効レートは、低減制御の実行後には、約２．７１Ｍｂｐｓまで増加することとなる。併せて、全回線帯域（疎通レート）に占める実効レートの比率についても、上記低減制御の実行後には、従前の約０．８１（＝２．４３÷３．０）から、約０．９０（＝２．７１÷３．０）に上昇することとなる。これに伴い、再送率は、従前の約２３％から約１１％に減少することとなる。従って、全回線帯域の内、パケットの再送に使用される回線帯域は減少し、その減少分を、通常のパケット送信に使用される回線帯域に充当することが可能となる。その結果、回線の利用効率が向上する。

次に、実施例２について説明する。実施例２に係る無線通信システムの構成は、図２に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例２におけるＲＮＣ、ＢＴＳの各構成は、図２に示した実施例１におけるＲＮＣ１０、ＢＴＳ２０の各構成と同様である。図１１は、実施例２に係る無線通信システム１の機能構成を示す図である。図１１に示す様に、実施例２では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。但し、実施例２では、ＢＴＳが複数存在するため、各ＢＴＳ及びその構成要素の参照番号の末尾に識別番号を付し、例えば、ＢＴＳ２０−１、２０−２、輻輳監視部２２−１、２２−２と記載する。実施例２が実施例１と異なる点は、輻輳状態の検知対象となる領域である。具体的には、実施例１では、輻輳状態の検知対象は、セクタ（無線帯域）であり、ＲＮＣ１０は、セクタ単位で、輻輳状態が輻輳発生状態、非輻輳状態の何れであるかを検知するものとした。これに対し、実施例２では、輻輳状態の検知対象は、ＢＴＳ自体であり、ＲＮＣ１０は、輻輳状態が何れの状態であるかを、ＢＴＳ毎に検知する。

ＲＬＣ再送率閾値参照テーブルの構成については、実施例１と同様である（図６Ａ参照）ため、その説明は省略する。図１２は、ＢＴＳ２０−１のメモリ２０ｃ−１に保持される輻輳状態閾値参照テーブルＴ３内のデータ格納例を示す図である。ＢＴＳ単位の輻輳状態は、ＢＴＳ２０−１がＲＮＣ１０から受信するパケットのバッファ滞留量（以下、「受信バッファ滞留量」と記す。）により定義される。図１２に示す様に、輻輳状態閾値参照テーブルＴ３には、ＢＴＳ単位の受信バッファ滞留量の上限閾値を表す“輻輳発生閾値”として“６０％”が設定されており、上記受信バッファ滞留量の下限閾値を表す“非輻輳閾値”として“２０％”が設定されている。ＢＴＳ２０−１の輻輳監視部２２−１は、受信バッファ滞留量を所定周期（例えば、１００ｍｓ）で監視する。輻輳監視部２２−１は、所定回数（例えば、３周期）連続で、ＢＴＳ単位の受信バッファ滞留量が、輻輳発生閾値の“６０％”を超過した場合、“輻輳発生状態”と判定する。一方、輻輳監視部２２−１は、“輻輳発生状態”時において所定回数（例えば、３周期）連続で、ＢＴＳ単位の受信バッファ滞留量が、非輻輳閾値の“２０％”以下となった場合、“非輻輳状態”と判定する。なお、輻輳状態閾値参照テーブルＴ３における各設定値は、受信バッファ滞留量が輻輳発生閾値（上限閾値）を超過したＢＴＳの数や各ＢＴＳのトラフィック量、あるいは受信バッファ容量等に応じて、適宜変更可能である。

次に、実施例２における無線通信システム１の動作を、実施例１との相違点を中心として説明する。説明の前提として、本実施例では、特に、図１１に示したセクタＥ、Ｆを通信エリアとするＢＴＳ２０−２の輻輳状態が“非輻輳状態”から“輻輳発生状態”に遷移した後に、再び“非輻輳状態”に遷移する場合を想定し、無線通信システム１が、移動局ＵＥ４に対するレート制御を実行する際の動作シーケンスについて説明する。図１３は、実施例２に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図１３において斜線の施されたセクタＥ、Ｆの内、セクタＥ内の移動局ＵＥ４が、本動作シーケンスにおいて、送信レート低減制御の対象となる。

図１３は、実施例１に係る動作の説明において参照した図７と、同様の処理を含むことから、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図１３のステップＳ２０１〜Ｓ２２０の各処理は、図７に示したステップＳ１０１〜Ｓ１２０の各処理にそれぞれ対応する。

Ｓ２０５では、輻輳通知送信部２３−２は、輻輳監視部２２−２からの輻輳通知パケットＰ２（図１３のドット部分）送信指示に従い、輻輳通知パケットＰ２をＲＮＣ１０宛に送信する（Ｓ２０５）。輻輳通知パケットＰ２には、輻輳状態Ｐ２ａとして“輻輳発生”状態が、輻輳箇所Ｐ２ｂとして“ＢＴＳ”がそれぞれ設定されている。ＲＮＣ１０は、輻輳通知受信部１２により輻輳通知パケットＰ２を受信すると、該受信により輻輳の発生を検知する。次に、輻輳通知受信部１２は、輻輳通知パケットＰ２の解析結果として、ＢＴＳ２０−２における輻輳の発生を、送信レート制御部１３２に通知する（Ｓ２０６）。該通知を受けた送信レート制御部１３２は、ＢＴＳ２０−２自体が現在輻輳発生状態にあることを検知し、その結果、ＢＴＳ２０−２に収容されている移動局ＵＥ４〜ＵＥ６が、レート制御対象の候補となる。なお、非輻輳状態の通知に際しても、上述した輻輳発生状態の通知と同様の処理が実行される（Ｓ２１７、Ｓ２１８）。

移動局ＵＥ４以外の移動局ＵＥ１〜ＵＥ３、ＵＥ５、ＵＥ６は、移動局ＵＥ４と同様、輻輳発生状態にあるＢＴＳ２０−２のセルに在圏することから、レート制御対象ではあるが、ＲＬＣ再送率が上限閾値を超えていない。このため、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、他の移動局ＵＥ１〜ＵＥ３、ＵＥ５、ＵＥ６に対するレート制御を実行しない。

図１４は、実施例２における、ＢＴＳ２０−２の輻輳状態と移動局ＵＥ４のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。図１４に示す様に、図１３に示した制御タイミングｔ２１〜ｔ２６の内、「ＢＴＳ２０−２の輻輳状態」が“非輻輳”状態であるタイミングｔ２１、ｔ２６、あるいは、「移動局ＵＥ４のＲＬＣ再送率」が“上限閾値以下”であるタイミングｔ２１、ｔ２２、ｔ２４では、レート制御は実行されず、タイミングｔ２３、ｔ２５においてのみレート制御が実行される。すなわち、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、「ＢＴＳ２０−２の輻輳状態」が“輻輳発生”状態であり、かつ、「移動局ＵＥ４のＲＬＣ再送率」が“上限閾値超過”である場合に、移動局ＵＥ４宛のパケットの送信レートを低減させる制御を行う。

以上説明した様に、実施例２に係る無線通信システム１によれば、セクタ単位の輻輳状態に限らず、ＢＴＳ単位で検知及び通知された輻輳状態を基に、再送率の高い移動局に対するレート制御を実行及び解除することができる。

次に、実施例３について説明する。実施例３に係る無線通信システムの構成は、ＲＮＣ１０が、輻輳通知受信部１２に代わり輻輳監視部１５を有し、自装置の輻輳を自ら監視する点を除き、図２に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。図１５は、実施例３に係る無線通信システム１の機能構成を示す図である。図１５に示す様に、実施例３では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。但し、実施例３では、ＢＴＳが複数存在するため、各ＢＴＳ及びその構成要素の参照番号の末尾に識別番号を付し、例えば、ＢＴＳ２０−１、２０−２、２０−３と記載する。実施例３が実施例１、２と異なる点は、輻輳状態の検知対象となる領域である。具体的には、実施例１では、輻輳状態の検知対象は、セクタ（無線帯域）であり、ＲＮＣ１０は、セクタ単位で、輻輳状態が輻輳発生状態、非輻輳状態の何れであるかを検知するものとした。また、実施例２では、輻輳状態の検知対象は、ＢＴＳ自体であり、ＲＮＣ１０は、輻輳状態が何れの状態であるかを、ＢＴＳ毎に検知するものとした。これに対し、実施例３では、輻輳状態の検知対象は、ＲＮＣ単位であり、ＲＮＣ１０は、ＲＮＣ１０自体の輻輳状態が何れの状態であるかを検知する。

本実施例３に係るＲＮＣ１０は、ＢＴＳ２０−１、２０−２、２０−３を含む多数（例えば、１００台程度）のＢＴＳを配下に有線接続する。ＲＮＣ１０は、ＩｕｂＩＦ部１１と、輻輳監視部１５と、ＲＬＣ制御部１３と、ＩｕＩＦ部１４とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。ＩｕｂＩＦ部１１は、ＢＴＳに対するパケット送信処理、及びＢＴＳからのパケット受信処理を実行する。輻輳監視部１５は、自ＲＮＣ装置の輻輳状態を監視し、輻輳が発生した場合または輻輳発生状態が解消した場合に、送信レート制御部１３２に対し、その旨の通知を行う。

ＲＬＣ制御部１３は、再送率監視部１３１と送信レート制御部１３２とを有する。再送率監視部１３１は、ＲＬＣ再送率を移動局毎に監視し、該再送率と所定の閾値との比較結果を、監視結果として送信レート制御部１３２に通知する。例えば、再送率監視部１３１は、上限閾値と下限閾値とを設定しておき、上記再送率が上限閾値を超過した場合、「閾値超過」を送信レート制御部１３２に通知する。一方、再送率監視部１３１は、上記再送率が閾値超過の状態から下限閾値以下に低下したことを契機として、「閾値以下」を送信レート制御部１３２に通知する。

送信レート制御部１３２は、輻輳監視部１５から入力される情報に基づき、再送率の高い移動局に対する送信レートの制御を行う。輻輳監視部１５から“輻輳発生状態”が通知された場合、ＲＮＣ１０に収容され、かつ、再送率が上限閾値を超過した移動局を対象として、レート制御を実行する。このレート制御は、実施例１と同様、上述した疎通レートの上限値に対する割合で実行される。また、送信レート制御部１３２は、輻輳監視部１５から“非輻輳状態”が通知された場合、上述のレート制御を解除する。ＩｕＩＦ部１４は、コアネットワークＮ１へのパケット送信処理、及びコアネットワークＮ１から送信されるパケットの受信処理を実行する。

ＲＬＣ再送率閾値参照テーブルの構成については、実施例１と同様である（図６Ａ参照）ので、その説明は省略する。図１６は、ＲＮＣ１０のメモリ１０ｃに保持される輻輳状態閾値参照テーブルＴ４内のデータ格納例を示す図である。ＲＮＣ単位の輻輳状態は、ＲＮＣ１０がコアネットワークＮ１から受信するパケットの受信バッファ滞留量により定義される。図１６に示す様に、輻輳状態閾値参照テーブルＴ４には、ＲＮＣ単位の受信バッファ滞留量の上限閾値を示す“輻輳発生閾値”として“５０％”が設定されており、上記受信バッファ滞留量の下限閾値を示す“非輻輳閾値”として“１０％”が設定されている。ＲＮＣ１０の輻輳監視部１５は、受信バッファ滞留量を所定周期（例えば、１００ｍｓ）で監視する。輻輳監視部１５は、所定回数（例えば、３周期）連続で、上記受信バッファ滞留量が、上限閾値としての輻輳発生閾値“５０％”を超過した場合、“輻輳発生状態”と判定する。一方、輻輳監視部１５は、“輻輳発生状態”時において所定回数（例えば、３周期）連続で、上記受信バッファ滞留量が、下限閾値としての非輻輳閾値“１０％”以下となった場合、“非輻輳状態”と判定する。なお、輻輳状態閾値参照テーブルＴ４における各設定値は、ＲＮＣ１０のトラフィック量や、受信バッファの容量等に応じて、適宜変更可能である。

次に、実施例３における無線通信システム１の動作を、実施例１との相違点を中心として説明する。説明の前提として、本実施例では、特に、図１５に示したＢＴＳ２０−１、２０−２、２０−３を配下に有するＲＮＣ１０の輻輳状態が“非輻輳状態”から“輻輳発生状態”に遷移した後に、再び“非輻輳状態”に遷移する場合を想定する。そして、無線通信システム１が、ＢＴＳ２０−３のセルに在圏する移動局ＵＥ５に対してレート制御を実行する際の動作シーケンスについて説明する。図１７は、実施例３に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図１７において斜線の施されたＲＮＣ１０の収容する全ての移動局の内、特にＲＬＣ再送率の高い移動局ＵＥ５が、本動作シーケンスにおいて、送信レート低減制御の対象となる。

実施例３における無線通信システム１の動作は、輻輳状態を監視する主体が、ＢＴＳ２０の輻輳監視部２２（図７参照）からＲＮＣ１０の輻輳監視部１５に変更となる点を除き、実施例１と同様である。すなわち、図１７は、実施例１に係る動作の説明において参照した図７と、同様の処理を含むことから、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図１７のステップＳ３０１〜Ｓ３０４、Ｓ３０７〜Ｓ３１６、Ｓ３１９、Ｓ３２０の各処理は、図７に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０４、Ｓ１０７〜Ｓ１１６、Ｓ１１９、Ｓ１２０の各処理にそれぞれ対応する。

Ｓ３０４では、ＲＮＣ１０の輻輳監視部１５は、輻輳状態の監視により輻輳の発生を検知すると、ＲＮＣ１０における輻輳の発生を、送信レート制御部１３２に通知する。該通知を受けた送信レート制御部１３２は、ＲＮＣ１０自体が現在輻輳発生状態にあることを検知し、その結果、ＲＮＣ１０に収容されている移動局ＵＥ１〜ＵＥ６が、レート制御対象の候補となる。この様に、実施例３では、ＢＴＳ２０−１、２０−２、２０−３からの輻輳状態の通知は不要となる。なお、非輻輳状態の通知に際しても、上述した輻輳発生状態の通知と同様の処理が実行される（Ｓ３１６）。

移動局ＵＥ５以外の移動局ＵＥ１〜ＵＥ４、ＵＥ６は、移動局ＵＥ５と同様、輻輳発生状態にあるＲＮＣ１０配下の領域に在圏することから、レート制御対象ではあるが、ＲＬＣ再送率が上限閾値を超えていない。このため、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、他の移動局ＵＥ１〜ＵＥ４、ＵＥ６に対するレート制御を実行しない。

図１８は、実施例３における、ＲＮＣ１０の輻輳状態と移動局ＵＥ５のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。図１８に示す様に、図１７に示した制御タイミングｔ３１〜ｔ３６の内、「ＲＮＣ１０の輻輳状態」が“非輻輳”状態であるタイミングｔ３１、ｔ３６、あるいは、「移動局ＵＥ５のＲＬＣ再送率」が“上限閾値以下”であるタイミングｔ３１、ｔ３２、ｔ３４では、レート制御は実行されず、タイミングｔ３３、ｔ３５においてのみレート制御が実行される。すなわち、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、上述した様に、「ＲＮＣ１０の輻輳状態」が“輻輳発生”状態であり、かつ、「移動局ＵＥ５のＲＬＣ再送率」が“上限閾値超過”である場合に、移動局ＵＥ５宛のパケットの送信レートを低減させる制御を行う。

以上説明した様に、実施例３に係る無線通信システム１によれば、セクタ単位、ＢＴＳ単位の輻輳状態に限らず、ＲＮＣ単位で検知及び通知された輻輳状態を基に、再送率の高い移動局に対するレート制御を実行及び解除することができる。

上述した様に、無線通信システム１において、輻輳通知受信部１２は、各移動局ＵＥ１〜ＵＥ６の接続する各ＢＴＳ２０−１、２０−２、２０−３のセクタ単位、または、各ＢＴＳ２０−１、２０−２、２０−３単位、または、ＲＮＣ１０単位で、上記輻輳の発生を検知する。すなわち、パケットレートの低減制御に先立ち輻輳状態を監視する対象は、セクタ単位、ＢＴＳ単位、ＲＮＣ単位の何れかを任意に選択及び変更可能であり、何れが選択されるかによって、レート制御の対象となる移動局のユーザは異なる。図１９は、輻輳箇所に応じたレート制御の対象範囲を説明するための図である。図１９に示す様に、例えば、ＢＴＳ２０−１のセルの内、セクタＡが輻輳している場合（Ｃ１参照）、無線通信システム１は、セクタＡに収容されている移動局のみをレート制御対象とする。すなわち、同一のＢＴＳ２０−１に収容されている移動局であっても、セクタＡ以外のセクタＢ、Ｃ、Ｄ内に在圏する移動局は、制御対象としない。同様に、例えば、ＢＴＳ２０−２自体が輻輳している場合（Ｃ２参照）、無線通信システム１は、ＢＴＳ２０−２の形成する全てのセクタＥ〜Ｈに収容されている移動局をレート制御対象とする。換言すれば、同一のＲＮＣ１０配下に接続されたＢＴＳに収容されている移動局であっても、ＢＴＳ２０−２以外のＢＴＳ２０−１の形成セルに在圏する移動局は、制御対象とはならない。また、ＲＮＣ１０自体が輻輳している場合（Ｃ３参照）には、ＲＮＣ１０の収容する全ての移動局（セクタＡ〜Ｈに在圏する移動局）が、ＲＬＣ再送率によるレート低減制御の対象となる。

なお、図１９では、各ＢＴＳ２０−１、２０−２毎に、４つのセクタが形成される場合を例示したが、セクタの数は、４に限らず、任意の値を採ることができる。

次に、実施例４について説明する。実施例４に係る無線通信システムの構成は、ＲＮＣ１０が、無線通信品質監視部１６を新たに有する点を除き、図２に示した実施例１における無線通信システムの構成と同様である。図２０は、実施例４に係る無線通信システム１の機能構成を示す図である。図２０に示す様に、実施例４では、実施例１と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例４が実施例１と異なる点は、ＲＮＣ１０が、ＢＴＳ２０と移動局ＵＥ１〜ＵＥ６との間の無線区間の伝送品質（以下、「無線通信品質」と記す。）の監視を行う点である。具体的には、実施例１では、ＲＮＣ１０は、輻輳状態にある領域内の移動局の内、再送率が上限閾値を超える移動局をレート制御の対象とした。これに対し、実施例４では、ＲＮＣ１０は、再送率が上限閾値を超える移動局の全てをレート制御の対象とするのではなく、これらの移動局の内、無線通信品質が上限閾値以上の移動局については、レート制御の対象から除外する制御を行う。

本実施例４に係るＲＮＣ１０は、ＢＴＳ２０を含む複数のＢＴＳを配下に有線接続する。ＲＮＣ１０は、ＩｕｂＩＦ部１１と、輻輳通知受信部１２と、ＲＬＣ制御部１３と、ＩｕＩＦ部１４と、無線通信品質監視部１６とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能な様に接続されている。ＩｕｂＩＦ部１１は、ＢＴＳ２０に対するパケット送信処理、及びＢＴＳ２０からのパケット受信処理を実行する。輻輳通知受信部１２は、輻輳通知パケットＰ３をＢＴＳ２０から受信した場合、輻輳状態と該輻輳状態の監視対象の領域情報（例えば、セクタ、ＢＴＳの識別番号）とを解析し、該解析結果を、送信レート制御部１３２に通知する。

ＲＬＣ制御部１３は、再送率監視部１３１と送信レート制御部１３２とを有する。再送率監視部１３１は、ＲＬＣ再送率を移動局毎に監視し、該再送率と所定の閾値との比較結果を、監視結果として送信レート制御部１３２に通知する。例えば、再送率監視部１３１は、上限閾値と下限閾値とを設定しておき、上記再送率が上限閾値を超過した場合、「閾値超過」を送信レート制御部１３２に通知する。一方、再送率監視部１３１は、上記再送率が閾値超過の状態から下限閾値以下に低下した場合、「閾値以下」を送信レート制御部１３２に通知する。送信レート制御部１３２は、輻輳通知受信部１２と再送率監視部１３１とから入力される情報に基づき、再送率の高い移動局に対する送信レートの制御を行う。輻輳通知受信部１２から“セクタＢの輻輳発生状態”が通知された場合、セクタＢに収容され、かつ、再送率が上限閾値を超過した移動局を対象として、レート制御を実行する。このレート制御は、実施例１と同様、上述した疎通レートの上限値に対する割合で実行される。また、送信レート制御部１３２は、輻輳通知受信部１２から“セクタＢの非輻輳状態”が通知された場合、上述のレート制御を解除する。ＩｕＩＦ部１４は、コアネットワークＮ１へのパケット送信処理、及びコアネットワークＮ１から送信されるパケットの受信処理を実行する。

無線通信品質監視部１６は、監視対象の移動局から通知される無線通信品質（例えば、Ｅｃ／ＮＯ：Energy chip/NOise）が上限閾値以上である場合、送信レート制御部１３２に対し、「閾値以上」を通知する。一方、無線通信品質監視部１６は、上記無線通信品質が下限閾値以下である場合、送信レート制御部１３２に対し、「閾値以下」を通知する。例えば、無線通信品質を表す指標としては、上記Ｅｃ／ＮＯに限らず、受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）、ＣＳＩ（Channel State Information）、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）等を用いてもよい。

ＲＬＣ再送率閾値参照テーブル、及び輻輳状態閾値参照テーブルの構成については、実施例１と同様である（図６Ａ、図６Ｂ参照）ので、その説明は省略する。図２１は、実施例４において、ＲＮＣ１０のメモリ１０ｃに保持される無線通信品質閾値参照テーブルＴ５内のデータ格納例を示す図である。図２１に示す様に、無線通信品質閾値参照テーブルＴ５には、移動局から通知される無線通信品質の上限閾値を示す“α”が設定されており、上記無線通信品質の下限閾値を示す“β”が設定されている。

ＲＮＣ１０の無線通信品質監視部１６は、例えば、移動局ＵＥ３とＢＴＳ２０との間の無線通信品質を監視する。無線通信品質監視部１６は、該監視結果としての無線通信品質が上限閾値“α”以上である場合には、移動局ＵＥ３をレート制御の対象外とし、上記無線通信品質が上限閾値“α”未満である場合には、移動局ＵＥ３をレート制御の対象とする。また、無線通信品質監視部１６は、上記無線通信品質が上限閾値“α”以上となった後は、下限閾値“β”以下となるまで継続して、移動局ＵＥ３をレート制御の対象から除外する。すなわち、移動局ＵＥ３は、上記無線通信品質が一旦上限閾値以上となってから下限閾値以下となるまでの期間、送信レートの低減制御の対象外となるが、該期間以外の間は、送信レートの低減制御の対象となる。なお、無線通信品質閾値参照テーブルＴ５における各設定値は、無線通信品質が上限閾値以上となった移動局の数やトラフィック量、あるいはＢＴＳ２０周辺の通信環境（例えば、干渉や障害物の有無、ノイズ等）に応じて、適宜変更可能である。

次に、実施例４における無線通信システム１の動作を、実施例１との相違点を中心として説明する。説明の前提として、本実施例では、特に、図２０に示したＢＴＳ２０を配下に有するＲＮＣ１０の輻輳状態が“非輻輳状態”から“輻輳発生状態”に遷移した後に、再び“非輻輳状態”に遷移する場合を想定する。そして、無線通信システム１が、ＢＴＳ２０のセルに在圏する移動局ＵＥ３に対してレート制御を実行する際の動作シーケンスについて説明する。図２２は、実施例４に係る無線通信システム１の動作を説明するためのシーケンス図である。図２２において斜線の施されたセクタＢ内の移動局ＵＥ３が、本動作シーケンスにおいて、送信レート低減制御の対象となる。

実施例４における無線通信システム１の動作は、移動局ＵＥ３がＲＮＣ１０に対して無線通信品質（Ｅｃ／ＮＯ）を通知する点を除き、実施例１と同様である。すなわち、図２２は、実施例１に係る動作の説明において参照した図７と、同様の処理を含むことから、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図２２のステップＳ４０１〜Ｓ４０９、Ｓ４１４〜Ｓ４２０の各処理は、図７に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０９、Ｓ１１４〜Ｓ１２０の各処理にそれぞれ対応する。

Ｓ４２１では、移動局ＵＥ３は、自局の測定した無線通信品質をＢＴＳ２０経由でＲＮＣ１０に通知する。該通知を受けたＲＮＣ１０は、無線通信品質監視部１６により、移動局ＵＥ３の無線通信品質の増減を監視し、該無線通信品質の値が上限閾値α以上となった場合に、その旨を送信レート制御部１３２に通知する（Ｓ４２２）。移動局ＵＥ３による無線通信品質の通知処理は、以降も継続して実行される（Ｓ４２３）。その後、一旦上限閾値α以上となった無線通信品質が、下限閾値β以下となった場合には、ＲＮＣ１０の無線通信品質監視部１６は、その旨を送信レート制御部１３２に通知する（Ｓ４２４）。

ここで、移動局ＵＥ３以外の移動局ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ４〜ＵＥ６は、移動局ＵＥ３と同様、輻輳発生状態にあるセクタＢの領域に在圏することから、レート制御対象ではあるが、ＲＬＣ再送率が上限閾値を超えていない。このため、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、他の移動局ＵＥ１、ＵＥ２、ＵＥ４〜ＵＥ６に対するレート制御を実行しない。

図２３は、実施例４における、セクタＢの輻輳状態と移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率と無線通信品質とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。図２３に示す様に、図２２に示した制御タイミングｔ４１〜ｔ４６の内、「セクタＢの輻輳状態」が“非輻輳”状態であるタイミングｔ４１、ｔ４２、ｔ４６、あるいは、「移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率」が“上限閾値以下”であるタイミングｔ４１〜ｔ４３、あるいは、「移動局ＵＥ３の無線通信品質」が“上限閾値以上”であるタイミングｔ４２〜ｔ４４では、レート制御は実行されず、タイミングｔ４５においてのみレート制御が実行される。すなわち、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、上述した様に、「セクタＢの輻輳状態」が“輻輳発生”状態であり、かつ、「移動局ＵＥ３のＲＬＣ再送率」が“上限閾値超過”であることに加え、「移動局ＵＥ３の無線通信品質」が“上限閾値未満”である場合に、移動局ＵＥ３宛のパケットの送信レートを低減させる制御を行う。

以上説明した様に、実施例４に係る無線通信システム１によれば、輻輳状態、再送率は元より、移動局ＵＥ１〜ＵＥ６とＢＴＳ２０との間の無線通信品質を考慮して、レート低減制御を実行する。例えば、ＢＴＳ２０において移動局ＵＥ３宛のパケットが欠落した場合、ＢＴＳ２０、移動局ＵＥ３間の無線通信品質が良好であっても、移動局ＵＥ３へのパケット送信に再送信が発生することがある。再送率が高いことを理由として、この様な場合にまで、ＲＮＣ１０が、送信レートを低下させるのは、効率的な回線利用を実現する観点から好ましくない。すなわち、上記無線通信品質が良好な場合、再送率の上昇は一過性のものに過ぎないと推測されることから、この様な場合にまで、ＲＮＣ１０が、移動局ＵＥ３への送信レートを低下させると、却って、回線帯域に占める実効レートの比率を低下させてしまうこととなる。そこで、本実施例では、ＲＮＣ１０は、上記無線通信品質が上限閾値以上の場合には、再送率が上限閾値を超過した状態でも、瞬間的な再送率の上昇である可能性が高いため、送信レートの変更（増減制御）は行わず、従前の送信レートを維持して、移動局ＵＥ３に対するパケット送信を行う。これにより、無線通信システム１は、レート制御に伴うＲＮＣ１０の処理負荷を抑制しつつ、回線利用効率を向上することができる。その結果、無線通信システム１は、より効果的に、回線利用の効率化を図ることができる。

次に、実施例５について説明する。上述した実施例１〜４では、無線通信方式としてＷ−ＣＤＭＡを想定して説明したが、上記各実施例に係る送信レート制御技術は、ＬＴＥに対しても適用可能である。すなわち、上述した実施例１〜４に係る送信レート制御技術は、ＲＮＣ１０やＢＴＳ２０に限らず、ＬＴＥにおいてこれらの機能を併せもつｅＮＢ（evolutional Node B）によっても実現することができる。

実施例５に係る無線通信システムの構成は、移動局との通信に際してＢＴＳが介在しない点、及びコアネットワークとの通信に際してＳ−ＧＷ（Serving-GateWay）が介在する点を除き、図１５に示した実施例３における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例５におけるｅＮＢの構成は、図１５に示した実施例３におけるＲＮＣ１０の構成と同様である。図２４は、実施例５に係る無線通信システム２の機能構成を示す図である。図２４に示す様に、実施例５では、実施例３と共通する構成要素には、末尾が同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図２４のコアネットワークＮ２とｅＮＢ４０と無線ＩＦ部４１とＲＬＣ制御部４３とＳ１ＩＦ部４４とは、図１５に示したコアネットワークＮ１とＲＮＣ１０とＩｕｂＩＦ部１１とＲＬＣ制御部１３とＩｕＩＦ部１４とに、それぞれ対応する。また、再送率監視部４３１と送信レート制御部４３２とはそれぞれ、再送率監視部１３１と送信レート制御部１３２とに対応する。更に、ＵＥ１〜ＵＥ６は、それぞれＵＥ７〜ＵＥ１２に対応する。

実施例５が実施例３と異なる点は、適用される無線通信方式（システム）である。具体的には、実施例３では、Ｗ−ＣＤＭＡの適用を想定したのに対し、実施例５では、ＬＴＥの適用された無線通信システム２での送信レート制御を想定する。ＲＬＣ再送率閾値参照テーブルの構成については、実施例３と同様である（図１６参照）ため、その説明は省略する。図２５は、実施例５において、ｅＮＢ４０のメモリ４０ｃに保持される輻輳状態閾値参照テーブルＴ６内のデータ格納例を示す図である。各セクタＩ、Ｊ、Ｋの輻輳状態は、ｅＮＢ４０がセクタ単位で使用する送信バッファにおけるパケット滞留量（以下、「送信バッファ滞留量」と記す。）により定義される。図２５に示す様に、輻輳状態閾値参照テーブルＴ６には、セクタ単位の送信バッファ滞留量の上限閾値を表す“輻輳発生閾値”として“８０％”が設定されており、上記送信バッファ滞留量の下限閾値を表す“非輻輳閾値”として“３０％”が設定されている。

ｅＮＢ４０の輻輳監視部４５は、送信バッファ滞留量を所定周期（例えば、１００ｍｓ）で監視する。輻輳監視部４５は、所定回数（例えば、３周期）連続で、セクタ単位の送信バッファ滞留量が、輻輳発生閾値である“８０％”を超過した場合、“輻輳発生状態”と判定する。一方、輻輳監視部４５は、“輻輳発生状態”時において所定回数（例えば、３周期）連続で、セクタ単位の送信バッファ滞留量が、非輻輳閾値である“３０％”以下となった場合、“非輻輳状態”と判定する。なお、輻輳状態閾値参照テーブルＴ６における各設定値は、送信バッファ滞留量が輻輳発生閾値（上限閾値）を超過したセクタの数や各セクタのトラフィック量、あるいは送信バッファ容量等に応じて、適宜変更可能である。

次に、実施例５における無線通信システム２の動作を、実施例３との相違点を中心として説明する。説明の前提として、本実施例では、特に、図２４に示したセクタＪの輻輳状態が“非輻輳状態”から“輻輳発生状態”に遷移した後に、再び“非輻輳状態”に遷移する場合を想定し、無線通信システム２が、移動局ＵＥ１０（図２４参照）に対するレート制御を実行する際の動作シーケンスについて説明する。図２６は、実施例５に係る無線通信システム２の動作を説明するためのシーケンス図である。図２６において斜線の施されたセクタＪ内の移動局ＵＥ１０が、本動作シーケンスにおいて、送信レート低減制御の対象となる。

図２６は、実施例３に係る動作の説明において参照した図１７と、同様の処理を含むことから、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図２６のステップＳ５０１〜Ｓ５０４、Ｓ５０７〜Ｓ５１６、Ｓ５１９、Ｓ５２０の各処理は、図１７に示したステップＳ３０１〜Ｓ３０４、Ｓ３０７〜Ｓ３１６、Ｓ３１９、Ｓ３２０の各処理にそれぞれ対応する。

Ｓ５０４では、ｅＮＢ４０の輻輳監視部４５は、輻輳状態の監視により、セクタＪでの輻輳の発生を検知すると、該輻輳の発生を、送信レート制御部４３２に通知する。該通知を受けた送信レート制御部４３２は、セクタＪが現在輻輳発生状態にあることを検知し、その結果、セクタＪに在圏している移動局ＵＥ９、ＵＥ１０が、レート制御対象の候補となる。なお、非輻輳状態の通知に際しても、上述した輻輳発生状態の通知と同様の処理が実行される（Ｓ５１６）。

移動局ＵＥ１０以外の移動局ＵＥ７〜ＵＥ９、ＵＥ１１、ＵＥ１２の内、移動局ＵＥ９は、移動局ＵＥ１０と同様、輻輳発生状態にあるセクタＪ内に在圏することから、レート制御対象ではあるが、ＲＬＣ再送率が上限閾値を超えていない。このため、ｅＮＢ４０の送信レート制御部４３２は、移動局ＵＥ９に対するレート制御を実行しない。

図２７は、実施例５における、セクタＪの輻輳状態と移動局ＵＥ１０のＲＬＣ再送率とに応じたレート制御の有無をタイミング毎に示す図である。図２７に示す様に、図２６に示した制御タイミングｔ５１〜ｔ５６の内、「セクタＪの輻輳状態」が“非輻輳”状態であるタイミングｔ５１、ｔ５６、あるいは、「移動局ＵＥ１０のＲＬＣ再送率」が“上限閾値以下”であるタイミングｔ５１、ｔ５２、ｔ５４では、レート制御は実行されず、タイミングｔ５３、ｔ５５においてのみレート制御が実行される。すなわち、ｅＮＢ４０の送信レート制御部４３２は、「セクタＪの輻輳状態」が“輻輳発生”状態であり、かつ、「移動局ＵＥ１０のＲＬＣ再送率」が“上限閾値超過”である場合に、移動局ＵＥ１０宛のパケットの送信レートを低減させる制御を行う。

以上説明した様に、実施例５に係る無線通信システム２によれば、無線通信方式としてＷ−ＣＤＭＡを採る無線通信システム１に限らず、ＬＴＥを採る無線通信システム２においても、セクタ単位で検知及び通知された輻輳状態を基に、再送率の高い移動局に対するレート制御を実行及び解除することができる。

（変形例１）
実施例５に係る無線通信システム２は、以下に説明する変形態様を採ることもできる。具体的には、実施例５では、ｅＮＢ４０は、セクタ単位で輻輳状態を判定するものとしたが、変形例１では、ｅＮＢ４０の自装置単位で輻輳状態の判定を行う。図２８は、実施例５の変形例１において、ｅＮＢ４０のメモリ４０ｃに保持される輻輳状態閾値参照テーブルＴ７内のデータ格納例を示す図である。ｅＮＢ４０の輻輳状態は、Ｓ−ＧＷ３０（図２４参照）からｅＮＢ４０に送信されるパケットの受信バッファにおけるパケット滞留量（以下、「受信バッファ滞留量」と記す。）により定義される。図２８に示す様に、輻輳状態閾値参照テーブルＴ７には、ｅＮＢ単位の受信バッファ滞留量の上限閾値を表す“輻輳発生閾値”として“６０％”が設定されており、上記受信バッファ滞留量の下限閾値を表す“非輻輳閾値”として“２０％”が設定されている。

ｅＮＢ４０の輻輳監視部４５は、受信バッファ滞留量を所定周期（例えば、１００ｍｓ）で監視する。輻輳監視部４５は、所定回数（例えば、３周期）連続で、ｅＮＢ単位の受信バッファ滞留量が、輻輳発生閾値である“６０％”を超過した場合、“輻輳発生状態”と判定する。一方、輻輳監視部４５は、“輻輳発生状態”時において所定回数（例えば、３周期）連続で、ｅＮＢ単位の受信バッファ滞留量が、非輻輳閾値である“２０％”以下となった場合、“非輻輳状態”と判定する。なお、輻輳状態閾値参照テーブルＴ７における各設定値は、ｅＮＢ４０のトラフィック量や、受信バッファの容量等に応じて、適宜変更可能である。

なお、変形例１に係る無線通信システム２の動作は、実施例５における無線通信システム２の動作と同様であるので、その説明は省略する。上述した様に、変形例１に係る無線通信システム２によれば、セクタ単位の輻輳状態に限らず、ｅＮＢ単位で検知及び通知された輻輳状態を基に、再送率の高い移動局に対するレート制御を実行及び解除することができる。

なお、上記各実施例では、無線通信システム１のＲＮＣ１０は、ＲＬＣ再送率の上限閾値超過を契機として、レート制御を開始した後、下限閾値以下を契機として、開始されたレート制御を解除するものとした。しかしながら、ＲＮＣ１０は、上述の様な閾値超過の有無に基づき、二者択一的にレート制御の有無を決定する（図６Ａ参照）のではなく、ＲＬＣ再送率の値に応じて、レート制御率を段階的に変更するものとしてもよい。例えば、ＲＮＣ１０は、ＲＬＣ再送率が高い程、レート制御によるレートの下げ幅を大きくし、ＲＬＣ再送率が低い程、レート制御によるレートの下げ幅を小さくする制御を行う。より具体的には、ＲＬＣ再送率が“５０％”の移動局に対しては、送信レート制御部１３２は、レート制御率“３０％”のレート制御を行うことで、レートの下げ幅が“７０（＝１００−３０）％”となる様に、送信レートを低減させる。また、送信レート制御部１３２は、ＲＬＣ再送率が“３０％”の移動局に対し、レート制御率“５０％”のレート制御を行うことで、レートの下げ幅が“５０（＝１００−５０）％”となる様に、送信レートを低減させる。更に、送信レート制御部１３２は、ＲＬＣ再送率が“１０％”の移動局に対し、レート制御率“８０％”のレート制御を行うことで、レートの下げ幅が“２０（＝１００−８０）％”となる様に、送信レートを低減させる。これにより、無線通信システム１に収容される各移動局への再送状況に応じた木目細やかなレート制御が可能となり、回線利用効率が更に向上する。

あるいは、ＢＴＳ２０の輻輳監視部２２が輻輳の程度をセクタ単位で監視し、該輻輳の程度（以下、「輻輳度」と記す。）に応じて、レート制御率を段階的に変更するものとしてもよい。例えば、ＲＮＣ１０は、輻輳度が高い程、レート制御によるレートの下げ幅を大きくし、輻輳度が低い程、レート制御によるレートの下げ幅を小さくする制御を行う。かかる態様によっても、輻輳度に応じたレート制御率の段階的制御により、無線通信システム１配下に形成された各セクタ毎の輻輳状況に応じた木目細やかなレート制御が実現される。その結果、回線利用効率が更に向上する。更に、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２は、上述した再送状況に応じたレート制御と輻輳状況に応じたレート制御とを組み合わせて、レート制御率を段階的に決定するものとしてもよい。これにより、ＲＮＣ１０は、各移動局の在圏するセクタの通信環境に応じて、より実態に即したレート制御を行うことができる。その結果、無線通信システム１の順応性が向上する。

また、上記各実施例では、無線通信システム１、２は、輻輳の発生している領域のみをレート制御の対象とし、輻輳の発生していないセクタ、ＢＴＳ、ＲＮＣ、ｅＮＢをレート制御の対象から除外するものとした。しかしながら、無線通信システム１、２は、必ずしも、非輻輳状態にある領域内の全移動局をレート制御の対象から除外する必要はなく、これらの移動局の再送率に対し、所定の係数ａ（０≦ａ＜１）による重み付けを付与してもよい。例えば、ＲＮＣ１０の再送率監視部１３１は、図１９において非輻輳状態にあるセクタＢ、Ｃ、Ｄに在圏する移動局のＲＬＣ再送率に対して“０．５”を乗算する一方、輻輳発生状態にあるセクタＡに在圏する移動局のＲＬＣ再送率については、そのまま使用する。あるいは、再送率監視部１３１は、輻輳発生状態にあるセクタＡに在圏する全移動局のＲＬＣ再送率に対し、所定の係数ｂ（１＜ｂ、例えばｂ＝２．０）を乗算することによって、重み付けを行う。

上述の態様によれば、非輻輳状態にある領域内の移動局と、輻輳状態にある領域内の移動局とのＲＬＣ再送率が同一であっても、相対的には、輻輳状態にある領域内の移動局の方が、上限閾値を超過し易くなる。その結果、輻輳状態にある領域内の移動局の方が、送信レート制御の対象として選定され易くなる。併せて、非輻輳状態にある領域においても、再送率の極めて高い移動局に対しては、送信レートの低減制御が可能となる。これにより、ＲＮＣ１０は、将来発生し得る輻輳を未然に防止することができる。従って、上記各実施例と同様、回線帯域の効率的な利用が実現可能となる。

また、上記各実施例では、移動局として、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）を想定して説明したが、本発明は、移動局に限らず、ＢＴＳやｅＮＢとの間でパケットの送受信を行う様々な通信機器に対して適用可能である。再送の対象となるパケットに関しても、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol／Internet Protocol）のパケットに限らず、データリンク層のフレーム、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）のセル等、他のＰＤＵに対しても、上記各実施例を適用することができる。

更に、上記各実施例及び変形例において、無線通信システム１の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、図２に示したＩｕｂＩＦ部１１と輻輳通知受信部１２、または輻輳通知送信部２３とＩｕｂＩＦ部２４を、それぞれ１つの構成要素として統合してもよい。あるいは、送信レート制御部１３２が、再送率監視部１３１の機能を包含するものとしてもよい。また、これとは反対に、ＲＮＣ１０の送信レート制御部１３２に関し、例えば、輻輳の有無とＲＬＣ再送率とを用いてレート制御の要否を判定する部分と、該判定結果に従い実際に送信レートを低減制御する部分とに分散してもよい。また、メモリ１０ｃ、２０ｃを、ＲＮＣ１０、ＢＴＳ２０の外部装置として、ネットワークやケーブル経由で接続する様にしてもよい。

また、上記説明では、個々の実施例及び変形例毎に個別の構成、及び動作を説明した。しかしながら、各実施例に係る無線通信システム１、２は、他の実施例や変形例に特有の構成要素を併せて有するものとしてもよい。また、実施例、変形例毎の組合せについても、２つに限らず、３つ以上の組合せ等、任意の形態を採ることが可能である。例えば、実施例４に係る無線通信品質を考慮したレート制御技術は、実施例１に限らず、他の実施例２、３、５や変形例１に対しても適用可能である。

１、２ 無線通信システム
１０ ＲＮＣ
１０ａ ＩｕｂＩＦ
１０ｂ、２０ｂ プロセッサ
１０ｃ、２０ｃ、４０ｃ メモリ
１０ｄ、２０ｄ 電子回路
１０ｅ ＩｕＩＦ
１１ ＩｕｂＩＦ部
１２ 輻輳通知受信部
１３ ＲＬＣ制御部
１４ ＩｕＩＦ部
１５、４５ 輻輳監視部
１６ 無線通信品質監視部
２０、２０−１、２０−２、２０−３、…、２０−ｎ ＢＴＳ
２０ａ 無線ＩＦ
２０ｅ ＩｕｂＩＦ
２１、２１−１、２１−２ 無線ＩＦ部
２２、２２−１、２２−２ 輻輳監視部
２３、２３−１、２３−２ 輻輳通知送信部
２４、２４−１、２４−２ ＩｕｂＩＦ部
３０ Ｓ−ＧＷ（Serving-GateWay）
４０ ｅＮＢ（evolutional Node B）
４１ 無線ＩＦ部
４３ ＲＬＣ制御部
４４ Ｓ１ＩＦ部
１３１、４３１ 再送率監視部
１３２、４３２ 送信レート制御部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ セクタ
Ａ１ アンテナ
Ｃ１ セクタの輻輳
Ｃ２ ＢＴＳの輻輳
Ｃ３ ＲＮＣの輻輳
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５ レート制御有無一覧
Ｎ１、Ｎ２ コアネットワーク
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 輻輳通知パケット
Ｐ１ａ、Ｐ２ａ 輻輳状態格納領域
Ｐ１ｂ、Ｐ２ｂ 輻輳箇所格納領域
Ｐ１ｃ、Ｐ２ｃ セクタ番号格納領域
Ｔ１ ＲＬＣ再送率閾値参照テーブル
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ７ 輻輳状態閾値参照テーブル
Ｔ５ 無線通信品質閾値参照テーブル
ｔ１１〜ｔ１６、ｔ２１〜ｔ２６、ｔ３１〜ｔ３６、ｔ４１〜ｔ４６、ｔ５１〜ｔ５６ タイミング
ＵＥ１〜ＵＥ６、ＵＥ７〜ＵＥ１２ 移動局

Claims (6)

1. 移動局の在圏する領域における輻輳の発生を検知する検知部と、
   前記移動局へのパケットの再送率を監視する第１監視部と、
   前記検知部により前記輻輳の発生が検知された場合、前記再送率に応じて、前記移動局へのパケットの送信レートを変更する制御を行う制御部とを有し、
   前記制御部は、輻輳の発生しているセクタに収容され、かつ、再送率が上限閾値を超過した移動局を対象として、移動局の使用可能な全回線帯域である疎通レートの上限値に対する割合で、レート制御を実行する際、高再送率移動局に対するレート制御の割合に応じて、前記疎通レートの上限値を低減制御することを特徴とする通信制御装置。
2. 前記制御部は、前記再送率が高い程、前記送信レートが低くなる様に、前記移動局に対する前記制御を行うことを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
3. 前記検知部は、前記移動局の接続する基地局のセクタ単位、または、前記基地局単位、または、前記通信制御装置単位で、前記輻輳の発生を検知することを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
4. 前記移動局と、該移動局の接続する基地局との間の無線通信品質を監視する第２監視部を更に有し、
   前記制御部は、前記無線通信品質が所定値以上である場合、前記移動局へのパケットの送信レートを維持する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の通信制御装置。
5. 通信制御装置と、該通信制御装置と通信する基地局とを有する無線通信システムであって、
   前記基地局は、
   移動局の在圏する領域における輻輳の発生を前記通信制御装置に通知する通知部を有し、
   前記通信制御装置は、
   前記基地局からの前記通知により、前記輻輳の発生を検知する検知部と、
   前記移動局へのパケットの再送率を監視する監視部と、
   前記検知部により前記輻輳の発生が検知された場合、前記再送率に応じて、前記移動局へのパケットの送信レートを変更する制御を行う制御部とを有し、
   前記制御部は、輻輳の発生しているセクタに収容され、かつ、再送率が上限閾値を超過した移動局を対象として、移動局の使用可能な全回線帯域である疎通レートの上限値に対する割合で、レート制御を実行する際、高再送率移動局に対するレート制御の割合に応じて、前記疎通レートの上限値を低減制御することを特徴とする無線通信システム。
6. 通信制御装置が、
   移動局の在圏する領域における輻輳の発生を検知し、
   前記移動局へのパケットの再送率を監視し、
   前記輻輳の発生が検知された場合、前記再送率に応じて、前記移動局へのパケットの送信レートを変更する制御を行い、
   輻輳の発生しているセクタに収容され、かつ、再送率が上限閾値を超過した移動局を対象として、移動局の使用可能な全回線帯域である疎通レートの上限値に対する割合で、レート制御を実行する際、高再送率移動局に対するレート制御の割合に応じて、前記疎通レートの上限値を低減制御する
   ことを特徴とする無線通信方法。

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