JP2000078146A - Ａｂｒサービス用無線回線制御方法および該方法を用いた無線基地局と移動端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】有線および無線区間における輻輳状況を正確に
帯域割当に反映し、無線リソースの有効利用を図るとと
もに、より安定した通信品質を得ることができる無線回
線制御方法を提供する。 【解決手段】移動端末および無線基地局間の無線回線に
おけるＡＴＭサービスクラスのＡＢＲサービス用の無線
リソース管理方法であって、無線基地局は、有線網側か
ら送信されたＲＭ（Resource Management）セルを受信
し、ＲＭセルが移動端末により送信されたＲＭセルであ
った場合には、ＲＭセルに無線区間の輻輳情報を設定し
て移動端末に送信し、無線区間の輻輳情報に基づいて移
動端末に対する無線回線を割り当て、ＲＭセルが有線網
側の端末により送信されたＲＭセルであった場合には、
ＲＭセルに無線区間での輻輳情報を設定し、ＲＭセルに
記載されている送信レート情報に基づいて移動端末に対
する無線回線を割り当てるＡＢＲサービス用無線回線制
御方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動端末と無線基
地局との間の無線回線を通じて、ＡＴＭ（Asynchronous
Transfer Mode（非同期転送モード））のサービスク
ラスの一つであるＡＢＲ（Available Bit Rate（利用可
能な速度））サービスを実現する際のＡＢＲサービス用
無線回線制御方法および該方法を用いた無線基地局と移
動端末に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明において適用するＡＴＭサービス
クラスの一つであるＡＢＲサービスの概要について説明
する。

【０００３】ＡＢＲサービスは、コネクション毎に最大
セルレート（ＰＣＲ：Peak Cell Rate）と最小セルレー
ト（ＭＣＲ：Minimum Cell Rate）をコネクション設定
時に予め決定し、通信中は網内を巡回するＲＭ（Resour
ce Management（資源管理））セルを利用したフィード
バック情報により送信端末の送信レートをＰＣＲとＭＣ
Ｒの間で制御することにより、低セルロスレートの維持
を実現する。ＲＭセルは、輻輳情報を記述するＣＩ（Co
ngestion Indication（輻輳表示））・ＮＩ（No Increa
se（速度増加不許可表示））・ＥＲ（Explicit Rate
（明示的レート））フィールドを持ち、このフィールド
によって網内の輻輳状況を送信端末へフィードバックす
る。また、網内のＡＴＭスイッチにおいて行われるレー
ト制御には、輻輳か否かをＣＩビットを用いて二値的に
通知するBinary型と、スイッチにおいて送信可能な許容
レートを計算し、その値を明示的にＥＲフィールドに設
定し通知するＥＲ型とがある。

【０００４】従来の無線システムの制御方法において
は、移動端末は、送信バッファの状況に応じて無線基地
局へ帯域要求を行い、無線基地局では全ての移動端末か
らの送信要求および無線回線状況を考慮しつつ、限られ
た無線リソースの割当を行う。

【０００５】従来の無線システムの制御方法をＡＢＲサ
ービスに適用した場合を考える。従来の無線システムの
制御方法においては、無線基地局では、送信端末で生成
され、網内を巡回するＲＭセルを処理する機能を持たな
いため、ＲＭセルは通常のデータセルと同様に扱われ
る。すなわち、移動端末がＡＢＲサービス用のデータを
送信する場合には、無線基地局では、送信端末で生成さ
れ、網内を巡回するＲＭセルを処理する機能を有しない
ため、移動端末からの送信バッファの状況を考慮した帯
域割当要求および無線回線状況に応じた無線リソース割
当が行われる。一方、移動端末がＡＢＲサービス用のデ
ータを受信する場合には、無線基地局では、ＲＭセルを
処理する機能を有しないため、無線基地局でのバッファ
状況および無線回線状況を考慮した無線リソース割当が
行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の無線システムの
制御方法をＡＢＲサービスに適用する場合、上記の方法
では、ＲＭセルの情報を無線リソース割当に利用してい
ない。このため、従来の無線システムの制御方法の適用
では、ＲＭセルの輻輳情報によりもたらされる有線区間
の輻輳状況を把握できないため、有線区間における輻輳
状況を考慮した無線リソース割当は行われない。これ
は、無線区間で輻輳がなく有線区間で輻輳がある場合
に、従来の無線システムの制御方法では、移動端末の送
信バッファ状況および無線回線状況を考慮した帯域割当
を行うため、有線区間における輻輳状況を正確に帯域割
当に反映できず、無駄な帯域割当を行うため、無線リソ
ースの有効利用が図れないという第一の問題点が生じ
る。

【０００７】一方、ＡＢＲサービス用のデータは、図１
６に示すように、時間とともにトラヒックが頻繁に変動
する。このようなデータの送信に対して、従来の無線シ
ステムの制御方法を適用した場合を考える。なお、図１
６中の直線は、移動端末に対して無線基地局が割当可能
な無線帯域を表わしており、無線リソースが有限である
ことおよび送信待機である移動端末数が増減すること等
により、移動端末当たりに割当可能な無線帯域は常に変
動する。従来の無線システムの制御方法では、移動端末
当たりに割当可能な無線帯域が移動端末の送信バッファ
のデータ量よりも少ない場合に、送信待機となるデータ
が増加し、さらに新たなデータ発生が加わることで、時
間の経過とともにバッファに蓄積するセル数が増大す
る。送信バッファが有限であることから、図１６におい
て示された斜線部分で送信バッファがオーバーフローす
なわちセルロスを引き起こす可能性が高くなり、サービ
ス品質が保証できなくなるという第二の問題点が生じ
る。

【０００８】本発明は、従来の無線システム（無線回
線）の制御方法では、有線区間における輻輳状況を正確
に帯域割当に反映できず、無線リソースの有効利用が図
れないという問題点を解決することを目的とする。ま
た、本発明は、従来の無線システムの制御方法では、無
線基地局に送信端末で生成されて網内を巡回するＲＭセ
ルを処理する機能が設けられていなかったので、有線お
よび無線区間での輻輳状況を正確に帯域割り当てに反映
することができないという問題があり、特に、ＡＢＲサ
ービス用のデータ送信を行う場合には、サービス品質が
保証できなくなる場合があったという問題点を解決する
ことを他の目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、移動端末および無線基地局
間の無線回線における、ＡＴＭ（Asynchronous Transf
er Mode）サービスクラスのＡＢＲ（Available Bit Rat
e）サービス用の無線リソース管理方法であって、前記
無線基地局は、有線網側から送信されたＲＭ（Resource
Management）セルの輻輳情報を受信し、前記ＲＭセル
が移動端末により送信されたＲＭセルであった場合に
は、前記ＲＭセルの輻輳情報により移動端末の新しい送
信レート情報ＡＣＲ１を計算／記憶し、前記ＲＭセルを
前記移動端末に送信し、前記送信レート情報ＡＣＲ１に
基づいて前記移動端末に対する無線回線を割り当て、ま
た、前記ＲＭセルが有線網側の端末により送信されたＲ
Ｍセルであった場合には、前記ＲＭセルに記載されてい
る送信レート情報に基づいて前記移動端末に対する無線
回線を割り当てることを特徴としている。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、移動端末お
よび無線基地局間の無線回線における、ＡＴＭ（Asynch
ronous Transfer Mode）サービスクラスのＡＢＲ（Ava
ilable Bit Rate）サービス用の無線リソース管理方法
であって、前記無線基地局は、有線網側から送信された
ＲＭ（Resource Management）セルを受信し、前記ＲＭ
セルが移動端末により送信されたＲＭセルであった場合
には、無線区間の輻輳情報を計算／記憶し、前記ＲＭセ
ルに前記無線区間の輻輳情報を設定して前記移動端末に
送信し、前記無線区間の輻輳情報に基づいて前記移動端
末に対する無線回線を割り当て、また、前記ＲＭセルが
有線網側の端末により送信されたＲＭセルであった場合
には、前記ＲＭセルに無線区間での輻輳情報を設定し、
前記ＲＭセルに記載されている送信レート情報に基づい
て前記移動端末に対する無線回線を割り当てることを特
徴としている。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは請求項２に記載の無線回線制御方法において、前記
無線基地局は、前記ＲＭセルが移動端末により送信され
たＲＭセルであった場合には、さらに、前記ＲＭセルを
受信した移動端末からの帯域割当要求を行うための情報
である帯域要求情報ＡＣＲ２を受信し、前記帯域要求情
報ＡＣＲ２と前記送信レート情報ＡＣＲ１または前記無
線区間の輻輳情報を比較して、どちらか低い方の情報に
基づいて前記移動端末に対する無線回線を割り当てるこ
とを特徴としている。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、移動端末お
よび無線基地局間の無線回線における、ＡＴＭ（Asynch
ronous Transfer Mode）サービスクラスのＡＢＲ（Ava
ilable Bit Rate）サービスを提供する無線基地局にお
いて、有線網側から送信されたＲＭ（Resource Managem
ent）セルを受信するＲＭセル受信手段と、有線網側よ
り受信した前記ＲＭセルを前記移動端末に送信するＲＭ
セル送信手段を有し、加えて、前記ＲＭセルが移動端末
により送信されたＲＭセルであった場合に、前記ＲＭセ
ルの輻輳情報により移動端末の新しい送信レートを計算
して記憶する送信レート情報計算手段と、前記送信レー
ト情報計算手段により計算された送信レート情報に基づ
いて利用可能な帯域の範囲内で、前記移動端末に対する
無線回線を割り当てる無線回線割当手段と、利用可能な
帯域を超える場合に、前記送信レート情報計算手段によ
り計算／記憶された送信レート情報に基づいて送信レー
トを減少させる送信レート減少手段と、前記ＲＭセル受
信手段により受信されたＲＭセルが有線網側の端末によ
り送信されたＲＭセルであった場合に、前記ＲＭセルに
記載されている送信レート情報に基づいて利用可能な帯
域の範囲内で前記移動端末に対して無線回線を割り当て
る無線回線割当手段とを具備するか、または、前記ＲＭ
セルが移動端末により送信されたＲＭセルであった場合
に、前記ＲＭセルに無線区間の輻輳情報を設定する無線
区間輻輳情報設定手段と、前記無線区間輻輳情報設定手
段により計算された送信レート情報に基づいて利用可能
な帯域の範囲内で、前記移動端末に対する無線回線を割
り当てる無線回線割当手段と、前記ＲＭセル受信手段に
より受信されたＲＭセルが有線網側の端末により送信さ
れたＲＭセルであった場合に、前記ＲＭセルに前記無線
区間輻輳情報設定手段により、輻輳情報を設定し、前記
ＲＭセルに記載されている送信レート情報に基づいて利
用可能な帯域の範囲内で前記移動端末に対して無線回線
を割り当てる無線回線割当手段とを具備するかすること
を特徴としている。また、請求項５記載の発明は、請求
項４に記載の無線基地局において、ＲＭセルが移動端末
により送信されたＲＭセルであった場合に、移動端末か
ら送信された帯域要求情報を受信する帯域要求情報受信
手段と、前記送信レート情報計算手段または前記無線区
間輻輳情報設定手段により計算された送信レートと前記
帯域要求情報受信手段により受信した帯域要求情報とを
比較して、どちらか低い方の情報に基づいて利用可能な
帯域の範囲内で、前記移動端末に対する無線回線を割り
当てる無線回線割当手段とをさらに具備することを特徴
としている。

【００１３】また、請求項６記載の発明は、移動端末お
よび無線基地局間の無線回線における、ＡＴＭサービス
クラスのＡＢＲサービスを実現する移動端末において、
データセルを送信する場合には、移動端末は、周期的に
ＲＭセルを生成し、データセルとともに無線基地局へ送
信し、前記無線基地局から送信されたＲＭセルを受信
し、前記ＲＭセルの輻輳情報により送信レート情報を計
算し、送信バッファの蓄積セル情報とを比較し、どちら
か小さい方の情報を新しい送信レートとし、前記無線基
地局から受信した無線回線割当情報に従ってデータを送
信し、データセルを受信する場合には、移動端末は、前
記無線基地局からＲＭセルおよびデータセルを受信し、
前記ＲＭセルの輻輳情報に受信バッファの許容レート情
報を設定し、前記無線基地局へ前記ＲＭセルを送信する
ことによって、請求項１または請求項２に記載の無線回
線制御方法を実現することを特徴としている。また、請
求項７記載の発明は、請求項６記載の移動端末側の制御
方法において、データセルを送信する場合には、前記新
しい送信レートを用いて無線基地局に対する帯域要求情
報とし、前記無線基地局に前記帯域要求情報による帯域
要求を行い、前記無線基地局から受信した無線回線割当
情報に従ってデータを送信することによって請求項３に
記載の無線回線制御方法を実現することを特徴としてい
る。

【００１４】また、請求項８記載の発明は、移動端末お
よび無線基地局間の無線回線における、ＡＴＭ（Asynch
ronous Transfer Mode）サービスクラスのＡＢＲ（Ava
ilable Bit Rate）サービスを提供する移動端末におい
て、データセルを送信する場合には、周期的にＲＭ（Re
source Management）セルを生成するＲＭセル生成手段
と、データセルとともに前記ＲＭセルを無線基地局へ送
信するＲＭセル送信手段と、前記無線基地局から送信さ
れたＲＭセルを受信するＲＭセル受信手段を有し、加え
て、前記ＲＭセルの輻輳情報により送信レート情報を計
算する送信レート計算手段と、送信バッファの蓄積セル
情報を計算する送信バッファ情報計算手段と、前記送信
レート情報計算手段により計算された送信レート情報と
前記送信バッファ情報計算手段により計算されたバッフ
ァ蓄積セル情報を比較して、小さい方の情報を送信レー
トとする送信レート情報決定手段と、前記無線基地局か
らの無線回線割当情報を受信する無線回線割当情報受信
手段と、前記無線回線割当情報受信手段により受信した
前記無線回線割当情報に基づいてデータ送信を行う情報
送信手段とを具備するか、または、前記送信レート情報
決定手段により決められた送信レート情報を前記無線基
地局への帯域要求情報として帯域要求を行う帯域要求手
段とを具備するかし、データセルを受信する場合には、
前記ＲＭセル受信手段により受信したＲＭセルに対し
て、前記ＲＭセルの輻輳情報に受信バッファの許容レー
ト情報を計算／設定する受信バッファ情報計算手段とを
具備することを特徴としている。

【００１５】請求項１に記載のＡＢＲサービス用の無線
回線制御方法について具体例を示して詳細に説明する。
請求項１に記載の無線回線制御方法では、無線基地局に
おいて、ＲＭセルの輻輳情報を読み出し、移動端末の送
信レートを計算／記憶することにより、有線区間での輻
輳状況を考慮した無線リソース割当を行うものである。
具体的手段を以下に示す。

【００１６】まず、移動端末がＡＢＲサービス用のデー
タ送信を行う場合を考える。無線基地局では、ＲＭセル
の輻輳情報を読み出し、ＲＭセルの輻輳情報から移動端
末の送信レートを計算／記憶し、例えば通常データセル
とともに移動端末へ送信する。移動端末では、受信した
ＲＭセルの輻輳情報および送信バッファ中のデータセル
の状況に応じて新しい送信レートを決定することができ
る。さらに無線基地局では、ＲＭセルの輻輳情報から読
み出した有線網での輻輳状況から計算／記憶した送信レ
ートに加え、無線回線状況を考慮した無線リソース割当
を行い、移動端末に対して帯域割当を行うようにしても
よい。移動端末では、無線基地局において割り当てられ
た帯域に応じたデータ送信を行うことができる。

【００１７】次に、移動端末がＡＢＲサービス用のデー
タ受信を行う場合を考える。無線基地局では、有線網か
ら伝送されたＲＭセルから、送信端末により記載された
現在の送信レートを読み出し、その送信レートおよび無
線回線状況を考慮した無線リソース割当により、通常デ
ータセルとともに移動端末へ送信する。

【００１８】本発明においては、請求項１に記載したよ
うに、無線基地局において有線網から伝送されるＲＭセ
ルの輻輳情報を読み出し、移動端末の送信レートを計算
／記憶することにより、有線区間の輻輳状況を把握し、
さらに有線区間での輻輳状況を考慮した無線リソース割
当を実施することで上記の第一の問題点を解決する。ま
た、例えば、複数の移動端末あるいは複数のコネクショ
ンが通信中であり、無線区間において輻輳が発生した場
合には、無線の割当帯域の減少幅を各移動端末毎あるい
は各コネクション毎に、有線区間における輻輳情報をも
とに決定することが可能である。すなわち、割当帯域幅
の増減に対して、有線区間での輻輳状況をもとに移動端
末毎或いはコネクション毎に優先順位の決定を行い、そ
の優先順位に従い有限な無線リソースを割り当てること
で効率的な無線システムの制御方法が実現可能である。

【００１９】請求項２に記載のＡＢＲサービス用の無線
システムの制御方法について具体例を示して詳細に説明
する。請求項２に記載の無線システムの制御方法では、
無線基地局において、ＲＭセルに無線区間における輻輳
情報を設定／記憶することにより、無線区間における輻
輳状況を考慮した送信レート制御（フロー制御）を行う
ことで、無線区間での輻輳状況を考慮した無線リソース
割当を行うものである。具体的手段を以下に示す。

【００２０】まず、移動端末がＡＢＲサービス用のデー
タ送信を行う場合を考える。無線基地局では、無線区間
における輻輳状況をＲＭセルに輻輳情報として設定／記
憶し、例えば通常データセルとともに移動端末へ送信す
る。移動端末では、ＲＭセルの輻輳情報および送信バッ
ファ中のデータセルの状況に応じて新しい送信レートを
決定することができる。さらに無線基地局では、設定／
記憶した無線区間での輻輳情報に基づいた無線リソース
割当を行い、移動端末へ帯域割当を行う。移動端末で
は、無線基地局において割り当てられた帯域に応じてデ
ータの送信を行うことができる。

【００２１】次に、移動端末がＡＢＲサービス用のデー
タ受信を行う場合を考える。無線基地局では、有線網か
ら伝送されたＲＭセルの輻輳情報に無線区間での輻輳情
報を設定し、ＲＭセル中の送信端末により記載された現
在の送信レートおよび無線回線状況を考慮した上で無線
リソース割当を行い、通常データとともに移動端末へ送
信するようにしてもよい。これにより、無線区間での輻
輳状況を有線網側の送信端末へ通知し、送信レートの制
御を行うことが可能である。

【００２２】本発明においては、請求項２に記載したよ
うに、無線基地局において有線網から伝送されたＲＭセ
ルに無線区間における輻輳情報を設定／記憶することに
より、移動端末あるいは送信端末に対して無線区間にお
ける輻輳状況を考慮した送信レート制御（フロー制御）
を行い、無線区間での輻輳状況を考慮した無線リソース
割当を実施することで上記の問題点を解決する。これに
より、例えば図１に示すように、ＲＭセルを用いたフロ
ー制御により送信バッファに蓄積するデータ量を抑制
し、割当可能な無線帯域に応じてトラヒック変動を制御
することが可能となるため、第二の問題点であるセルロ
スの発生を回避することができる。

【００２３】具体的な無線基地局における送信レート制
御に関しては、上記のBinary型およびＥＲ型の２方式が
考えられる。

【００２４】Binary型を適用する場合、無線基地局のバ
ッファに設けた閾値により無線区間の輻輳を検知し、輻
輳を検知するとＲＭセルの輻輳情報の一つであるＣＩビ
ットを１に設定する。移動端末では、受信したＲＭセル
のＣＩビットが１の場合、コネクション設定時に決めら
れた一定のレート減少率であるＲＤＦ（Rate Decrease
Factor）に従い、減少送信レートを計算する。一方、Ｃ
Ｉビットが０の場合には輻輳が発生していないため、コ
ネクション設定時に決められた一定のレート増加率であ
るＲＩＦ（Rate Increase Factor）に従い、増加送信レ
ートを計算する。

【００２５】ＥＲ型を適用する場合、無線基地局では、
無線区間の輻輳状況を考慮した処理可能なセルレートを
計算し、既に書き込まれているＥＲ値との比較により小
さいセルレートの方をＲＭセルの輻輳情報の一つである
ＥＲフィールドに設定する。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明の第一の無線システム（無
線回線）の制御方法では、無線基地局でＲＭセルの輻輳
情報を読み出し、移動端末の送信レートを計算／記憶す
ることにより、有線区間での輻輳状況を考慮した無線リ
ソース割当を行うことを特徴とする（請求項１記載の発
明に対応）。本実施形態におけるＡＢＲサービス用の無
線システムの制御方法について図２〜図５を参照して説
明する。

【００２７】図２は、移動端末がＡＢＲサービス用のデ
ータ送信を行う場合の無線システムの制御方法を表して
いる。なお、ＭＴ（Mobile Terminal）は移動端末を、
ＡＰ（Access Point）はＭＴと無線回線を介して接続さ
れている無線基地局を、１００はＡＰに接続されている
有線区間を構成するＡＴＭ網を、２０１はＡＴＭ網１０
０に接続されている受信端末をそれぞれ表している。図
２に示すように、有線区間において輻輳が発生したとす
る。

【００２８】ＭＴで生成されたＲＭセル（Ｒ１０１）
は、網内を巡回し、輻輳付近のスイッチにおいてＲＭセ
ルの輻輳情報が設定され（Ｒ１０２）、受信端末２０１
において折り返され、ＡＰで再受信される。このとき、
ＡＰでは、受信したＲＭセル（Ｒ１０３）の輻輳情報を
読み出し、ＭＴの送信レートを計算／記憶し、ＭＴへＲ
Ｍセルを送信する。ＭＴでは、受信したＲＭセル（Ｒ１
０４）の輻輳情報を考慮して、新しい減少レートを決定
する。ＡＰでは、ＲＭセル（Ｒ１０３）の有線区間にお
ける輻輳情報をもとに計算／記憶した送信レートおよび
無線回線状況とを考慮した上で、割当スロット数および
そのスロット位置等をＭＴへ帯域割当として通知する。
ＭＴでは、その通知された帯域割当に従って送信する。

【００２９】次に、１ＭＴ（移動端末が１台）の場合の
詳細なＡＰにおける処理フローを図３に示す。ＡＰで
は、ＲＭセルを受信すると、ＲＭセルの輻輳情報（ＣＩ
・ＥＲ・ＣＣＲ（Current Cell Rate（現在のセルレー
ト）））を読み出し（Ｓ３０１）、その輻輳情報をもと
にＭＴの新しい送信レート（ＡＣＲ１（ＡＣＲ：Allowe
d Cell Rate：許可されたセルレート））を計算／記憶
し、ＲＭセルをＭＴへデータセルとともに送信する（Ｓ
３０１〜Ｓ３０４）。

【００３０】図３に示す例では、ステップＳ３０１〜Ｓ
３０４における新しい送信レート（ＡＣＲ１）の計算で
は、まず、ＣＩ値を判定し（Ｓ３０２ａ）、一方、ＣＩ
値が０（輻輳表示無し）の場合に、レートRateとして現
在のセルレート（ＣＣＲ）＋最大セルレート（ＰＣＲ）
＊レート増加率（ＲＩＦ）で求めた値が設定され（Ｓ３
０２ｂ）、他方、ＣＩ値が１（輻輳表示有り）の場合
は、レートRateとして（ＣＣＲ）−（ＣＣＲ）＊レート
減少率（ＲＤＦ）で求めた値が設定される（Ｓ３０２
ｃ）。そして、新しい送信レート（ＡＣＲ１）として、
最小セルレート（ＭＣＲ）と、最大セルレート（ＰＣ
Ｒ）、明示的レート（ＥＲ）、および上記で求めたレー
トRateの最小値とから最大の値が選択される（Ｓ３０２
ｄ）。そして、ＡＰは求めた新しい送信レート（ＡＣＲ
１）を記憶し（Ｓ３０３）、受信したＲＭセルをＭＴへ
送信する（Ｓ３０４）。

【００３１】ＡＰでは、ＲＭセルを受信した時点で計算
した送信レート（ＡＣＲ１）に基づいて割当可能な帯域
の範囲内で無線スロット数およびスロット位置等の帯域
割当を行う（Ｓ３０５〜Ｓ３０７）。上記に示したフロ
ー制御により、有線区間において輻輳が発生した場合
に、ＲＭセルの輻輳情報を読み、無線基地局において新
しい送信レートを計算／記憶し、その新しい送信レート
に基づいた帯域割当を行うことから、割当帯域の減少幅
を有線区間における輻輳状況に基づいて決定することが
可能である。なお、図３では、ステップＳ３０５でＡＣ
Ｒ１が無線チャンネルスロット数に対応する値に変化さ
れ、ステップＳ３０６でＡＣＲ１を満たすスロット割り
当てを求める処理が行われ、ステップＳ３０７でスロッ
ト位置、数等がＭＴに割り当てられるようになってい
る。

【００３２】次に、図２のようなシステム構成において
複数のＭＴ（移動端末）が存在する場合の無線リソース
の割当に関する処理フローの一例を図４に示す。今、通
信中のＭＴがＮ台あるとし、新規のＭＴが通信を開始す
る。このとき、無線リソースは先のＮ台のＭＴによりほ
ぼ占有されており、新規のＭＴを収容する帯域が不足し
ているものとする。なお、フレーム当たりの無線リソー
スをＷ_all、新規のＭＴの初期帯域をＡＣＲ_NEWとする。
ＡＰでは、１ＭＴの場合の処理フローを複数ＭＴに対し
ても同様に適用するため、各ＭＴに対する新しい送信レ
ート：ＡＣＲ（１）…ＡＣＲ（Ｎ）を計算／記憶可能で
あり（Ｓ４０１）、新規のＭＴの初期送信レート：ＡＣ
Ｒ_NEWおよび１フレームにおける無線リソース：Ｗ_allか
ら、新規のＭＴの帯域割当が可能であるかを判定する
（Ｓ４０２）。もし、新規のＭＴに対する帯域割当が可
能である場合は、さきのＮ台のＭＴに対しても計算され
た新しい送信レート：ＡＣＲ（１）…ＡＣＲ（Ｎ），Ａ
ＣＲ_newで無線リソースの割当を行う（Ｓ４０３）。一
方、新規のＭＴの帯域割当が無線リソースの制約上、受
け付けられない場合には、無線リソースの不足分Ｗ_LOSS
（＝ＡＣＲ（１）＋…＋ＡＣＲ（Ｎ）＋ＡＣＲ_new−Ｗ
_all）を求めるとともに（Ｓ４０４）、ＡＰで計算／記
憶した送信レートのうちで減少レートとなる送信レー
ト：ＡＣＲを抽出する（Ｓ４０５）。該当するＡＣＲを
対象として、さらに送信レートを減少させることで無線
リソースの不足分：Ｗ_LOSSを補い（Ｓ４０６）、新規の
ＭＴの帯域割当にあてる（Ｓ４０７）。一例としては、
減少するＡＣＲのＭＴ数をＮ_ACRDとした場合、該当する
ＡＣＲに対して、一定の減少幅：（Ｗ_LOSS／Ｎ_ACRDを下
回らない最小の整数）だけ割当帯域を節約し、その節約
分を新規のＭＴの帯域に割り当てる。これにより、ＲＭ
セルの輻輳情報に基づいて送信レートを低く設定された
ＭＴに対する割当帯域を減少させることで、さらなる無
線リソースの有効利用が図れる。

【００３３】図５は、移動端末がＡＢＲサービス用のデ
ータ受信を行う場合の無線システムの制御方法を表して
いる。なお、ＭＴ（Mobile Terminal）は移動端末を、
ＡＰ（Access Point）はＭＴと無線回線を介して接続さ
れている無線基地局を、１００はＡＰに接続されている
有線区間を構成するＡＴＭ網を、２０２はＡＴＭ網１０
０に接続されている送信端末をそれぞれ表している。図
５に示すように、有線区間において輻輳が発生したとす
る。

【００３４】送信端末２０２で生成されたＲＭセル（Ｒ
２０１）は、網内を巡回し、輻輳付近のスイッチにおい
てＲＭセル（Ｒ２０２）の輻輳情報が設定され、ＡＰで
受信される。このとき、ＡＰでは、ＲＭセル（Ｒ２０
３）に記載されている送信端末の現在の送信レートに基
づいて無線帯域割当が行われ、データセルおよびＲＭセ
ルはＭＴへ送信される。折り返されたＲＭセル（Ｒ２０
４）は、ＡＰを経由し、有線網内を巡回し、送信端末で
受信される（Ｒ２０５）。送信端末２０２では、受信し
たＲＭセル（Ｒ２０５）の有線区間での輻輳情報をもと
に、新しい減少された送信レートを決定し、そのレート
に従ってデータの送信を行う。

【００３５】次に、本発明の第二の無線システム（無線
回線）の制御方法について図６〜図９を参照して説明す
る。本発明の第二の無線システムの制御方法では、無線
基地局で無線区間における輻輳情報を考慮したフロー制
御を行い、無線区間での輻輳状況を考慮した無線リソー
ス割当を行うことを特徴とする（請求項２に記載の発明
に対応）。本発明の実施形態におけるＡＢＲサービス用
の無線システムの管理方法について、送信レート制御方
法として、Binary型およびＥＲ型を適用した場合の各々
の一実施形態をあげる。

【００３６】図６は、移動端末がＡＢＲサービス用のデ
ータ送信を行う場合の無線システムの制御方法を表して
いる。なお、ＭＴ（Mobile Terminal）は移動端末を、
ＡＰ（Access Point）は無線基地局を、１００はＡＰに
接続されている有線区間を構成するＡＴＭ網を、２０１
はＡＴＭ網１００に接続されている受信端末をそれぞれ
表している。なお、図６では、ＭＴ、ＡＰ等に対して図
２および図５で用いたものと同一の符号をつけている
が、各構成の内部のソフトウェアまたは制御回路の仕様
は互いに異なっている。図６に示すように、ＭＴ、ＡＰ
間の無線区間において輻輳が発生したとし、この時点の
ＭＴにおける送信レートをＡとする。

【００３７】送信レート制御方法としてBinary型を適用
した場合の一実施例について説明する。なお、コネクシ
ョン設定時に決定されるレート減少率：ＲＤＦおよびレ
ート増加率：ＲＩＦを各々Ｄ、Ｉとする。

【００３８】ＭＴで生成されたＲＭセル（Ｒ６０１）
は、網内を巡回し、受信端末２０１において折り返さ
れ、ＡＰで再受信される（Ｒ６０２）。このとき、無線
区間において輻輳が発生しているため、ＡＰでは、ＲＭ
セル（Ｒ６０２）の輻輳情報であるＣＩビットを１に設
定し、ＲＭセルの輻輳情報からＭＴの新しい送信レート
を計算／記憶（Ｒ_NEW≦Ａ−Ａ×Ｄ）し、ＭＴへＲＭセ
ルを送信する。ＭＴでは、受信したＲＭセル（Ｒ６０
３）の輻輳情報であるＣＩビットが１であることを考慮
して、新しい減少レートを決定する。ＡＰでは、記憶し
た送信レート（Ｒ_NEW）に基づいて割当スロット数（Ｓ
_MT）に変換（例：１ＡＴＭセルを１無線スロットに対
応、Ｓ_MT＝(Ｒ_NEWを下回らない最小の整数)）およびそ
のスロット位置等をＭＴへ帯域割当として通知する。Ｍ
Ｔでは、そのレートに従って送信するため、無線区間に
おける輻輳の解消が図れる。

【００３９】また、無線区間において輻輳が発生してい
ない場合には、ＡＰではＲＭセルの輻輳情報であるＣＩ
ビットはセットされず、ＲＭセルの輻輳情報からＭＴの
新しい増加送信レートを計算／記憶（Ｒ_NEW≦Ａ＋ＰＣ
Ｒ×Ｉ）し、ＭＴでは、新しい増加レートを決定する。
あとは、ＡＰにより同様に帯域割当が行われ、ＭＴでは
増加したレートで送信が行われる。ただし、新しい送信
レートは常にＭＣＲとＰＣＲの間のレートに設定され、
最低でもＭＣＲは必ず保証する。有線区間において輻輳
が発生した場合についても、無線区間における輻輳発生
時と同様な処理が行われる。

【００４０】送信レート制御方法としてＥＲ型を適用し
た場合の一実施形態について図６を参照して説明する。
なお、フレーム当たりの無線帯域をＷ_all、送信待ちの
ＭＴ数をＮ_MTとする。ＭＴで生成されたＲＭセル（Ｒ６
０１）は、網内を巡回し、受信端末２０１において折り
返され、ＡＰで再受信される。このとき、無線区間にお
ける輻輳発生により、送信待ちであるＭＴ数が増加する
ため、ＡＰでは、減少した送信レート：Ｂ（例：Ｂ＝Ｗ
_all／Ｎ_MT（＜Ａ））をＲＭセル（Ｒ６０２）の輻輳情
報であるＥＲフィールドにおいて設定し、ＲＭセルの輻
輳情報からＭＴの新しい送信レートを計算／記憶（Ｒ
_NEW≦Ｂ）し、ＭＴへ送信する。ＭＴでは、受信したＲ
Ｍセル（Ｒ６０３）のＥＲ値である減少送信レート：Ｂ
を考慮しつつ、新しい送信レートを決定する。ＡＰで
は、記憶した送信レート（Ｒ_NEW）に基づいて割当スロ
ット数（Ｓ_MT）に変換（例：１ＡＴＭセルを１無線スロ
ットに対応、Ｓ_MT＝(Ｒ_NEWを下回らない最小の整数)）
およびそのスロット位置等をＭＴへ帯域割当として通知
する。ＭＴでは、そのレートに従って送信するため、無
線区間における輻輳の解消が図れる。

【００４１】また、無線区間において輻輳が発生してい
ない場合には、ＡＰでは、増加した送信レートがＲＭセ
ルのＥＲフィールドに設定され、ＲＭセルの輻輳情報か
らＭＴの増加送信レートが計算／記憶され、ＭＴでは、
新しい送信レートを決定する。あとは、ＡＰにより同様
に帯域割当が行われ、ＭＴでは増加したレートで送信が
行われる。ただし、新しい送信レートは常にＭＣＲとＰ
ＣＲの間のレートに設定され、最低でもＭＣＲは必ず保
証する。有線区間において輻輳が発生した場合について
も同様な処理が行われる。ただし、輻輳付近のＡＴＭス
イッチにおいてＲＭセルの輻輳情報がスイッチにより設
定されるため、ＡＰでは有線区間の輻輳状況を考慮しつ
つ、無線区間での許容送信レートを設定することが可能
である。これは、有線区間において輻輳が発生した場合
でも、無線区間で輻輳が発生していない場合には、有線
区間の輻輳部を使用するＭＴに対してフロー制御により
無線帯域の節約を図り、その節約分を新規にデータ送信
する端末に割り当てることが可能となり、無線帯域の有
効利用が図れる。

【００４２】ＥＲ型は、無線回線状況に応じて送信レー
トを柔軟かつ瞬時に変更可能であるため、一定の割合で
しか送信レートの増減ができないBinary型に比べて、無
線回線の輻輳時または干渉などによるシステム容量の低
下時のセルロスの抑制に優れている。そこで、送信レー
ト制御としてＥＲ型を用いた場合の詳細アルゴリズムに
ついて説明する。なお、順方向ＲＭセルとは、ＭＴから
ＡＰを経由し、網内を巡回して受信端末へ送信されるＲ
Ｍセルを表し、逆方向ＲＭセルとは、受信端末から折り
返され、網内を巡回してＡＰを経由し、ＭＴへ送信され
るＲＭセルを表す。

【００４３】移動端末ＭＴがＡＢＲサービス用のデータ
送信を行う場合の詳細なＡＰにおけるフロー制御につい
て説明する（システム構成は図６を参照）。ＭＴでは、
順方向ＲＭセルを一定間隔で生成し、ＡＰへ送信データ
と共に送信する。ＡＰでは、順方向ＲＭセルに対しては
ＡＴＭ網側へ送信するのみであるが、受信端末から折り
返された逆方向ＲＭセルに対して、図７に示すＡＰでの
処理フローを実施することにより、ＡＢＲサービス用の
フロー制御を実現する。まず、逆方向ＲＭセルを受信し
たＡＰでは、逆方向ＲＭセル受信時の無線回線状況を考
慮したＥＲ値（Ｅ_AP）を計算し、既存のＥＲ値との比較
により小さい値をＥＲフィールドへ設定し（Ｓ７０１〜
Ｓ７１０）、逆方向ＲＭセルの輻輳情報であるＣＩ，Ｎ
Ｉ，ＥＲ値からＭＴの新しい送信レートであるＡＣＲを
計算／記憶し（Ｓ７１１）、ＭＴへ逆方向ＲＭセルを送
信する（Ｓ７１２）。ＡＰでは、記憶した送信レートを
もとにスケジューリングを行い、ＭＴ毎にスロット数・
位置等を決定し、その帯域割当をＭＴへ通知する（Ｓ７
１３〜Ｓ７１５）。ＭＴでは、新しい送信レートにより
データの送信を開始する。以上が、無線端末ＡＢＲサー
ビス用のデータ送信を行う場合のＡＰでの処理フローで
ある。

【００４４】なお図７では、ステップＳ７０１において
ＡＰが逆方向ＲＭセルのＣＩ，ＥＲ，ＣＣＲを読み出
し、次に、ＣＩ値を判定し（Ｓ７０２）、輻輳表示無し
の場合（ＣＩ＝０）には変数Rateに（ＣＣＲ）＋（ＰＣ
Ｒ）＊ＲＩＦを設定し（Ｓ７０３）、輻輳表示有りの場
合（ＣＩ＝１）には変数Rateに（ＣＣＲ）−（ＣＣＲ）
＊ＲＤＦを設定する（Ｓ７０４）。次に、ＡＰは、各チ
ャネルの状況が格納されているテーブルを参照する等し
て無線チャネルの状況をサーチし（Ｓ７０５）、無線区
間のチャネル状況を考慮した許容レート：ＥＲ_APを計算
する（Ｓ７０６）。さらに、既存のＥＲ値と計算によっ
て求めたＥＲ_AP値を比較し（Ｓ７０７）、小さい値を逆
方向ＲＭセルのＥＲフィールドへ設定する（Ｓ７０８〜
Ｓ７１０）。

【００４５】ＡＰはさらにＭＴの新しい送信レートであ
るＡＣＲをｍａｘ｛ＭＣＲ，ｍｉｎ（ＰＣＲ，ＥＲ，Ra
te）｝の演算式によって計算し、記憶する（Ｓ７１
１）。次に、ＡＰは、ＭＴへ向けて逆方向ＲＭセルを送
信する（Ｓ７１２）。そして、ＡＰは、記憶したＡＣＲ
を無線チャネルスロット数に変換し（Ｓ７１３）、無線
チャネルスロット数に変換したＡＣＲを満たすスロット
割当を行い（Ｓ７１４）、スロット位置・数等を各ＭＴ
に通知する（Ｓ７１５）。

【００４６】図８は、移動端末がＡＢＲサービス用のデ
ータ受信を行う場合の無線システムの制御方法を表して
いる。なお、ＭＴ（Mobile Terminal）は無線端末を、
ＡＰ（Access Point）を無線基地局、１００はＡＰに接
続されている有線区間を構成するＡＴＭ網を、２０２は
ＡＴＭ網１００に接続されている送信端末をそれぞれ表
している。なお、図８では、ＭＴ、ＡＰ等に対して図
２、図５、図６で用いたものと同一の符号をつけている
が、各構成の内部のソフトウェアの仕様または制御回路
の構成は互いに異なっている。図８に示すように、Ｍ
Ｔ、ＡＰ間の無線区間において輻輳が発生したとし、こ
のときのＡＴＭ網側の送信端末における送信レートをＡ
とする。

【００４７】送信レート制御方法としてBinary型を適用
した場合の一実施形態について説明する。なお、コネク
ション設定時に決定されるレート減少率：ＲＤＦおよび
レート増加率：ＲＩＦを各々Ｄ、Ｉとする。

【００４８】送信端末２０２で生成されたＲＭセル（Ｒ
８０１）は、網内を巡回し、ＡＰで受信される。このと
き、無線区間において輻輳が発生しているため、ＡＰで
は、ＲＭセル（Ｒ８０２）の輻輳情報であるＣＩビット
を１に設定し、ＭＴへ送信する。なお、データおよびＲ
ＭセルのＭＴへの送信に関しては、ＡＰでＲＭセルに記
載されている送信端末の現在の送信レートに基づいて無
線帯域割当が行われる。ＭＴにより折り返されたＲＭセ
ル（Ｒ８０３）は、ＡＰを経由し、ＡＴＭ網内を巡回
し、送信端末２０２で受信される。送信端末２０２で
は、受信したＲＭセル（Ｒ８０４）の輻輳情報をもと
に、新しい減少された送信レートを決定し、そのレート
に従ってデータの送信を行う。これにより、無線区間に
おける輻輳の解消が図られる。有線区間において輻輳が
発生した場合についても、無線区間における輻輳時と同
様の処理がＡＰで行われる。

【００４９】送信レート制御方法としてＥＲ型を適用し
た場合の一実施例について説明する。なお、フレーム当
たりの無線帯域をＷ_all、送信端末数をＮ_TEとする。

【００５０】送信端末２０２で生成されたＲＭセル（Ｒ
８０１）は、網内を巡回し、ＡＰで受信される。このと
き、無線区間における輻輳発生により送信待ちである端
末数が増加するため、ＡＰでは、減少した送信レート：
Ｂ（例：Ｂ＝Ｗ_all／Ｎ_TE(＜Ａ））をＲＭセルの輻輳情
報であるＥＲフィールドにおいて設定する。ただし、送
信レートは常にＭＣＲとＰＣＲの間のレートに設定さ
れ、最低でもＭＣＲは必ず保証する。送信端末からのデ
ータおよびＲＭセルの送信に関しては、ＲＭセルに記載
されている現在の送信レート：ＡでＭＴに対する無線帯
域割り当て：Ｓ_MT（例：Ｓ_MT＝(Ａを下回らない最小の
整数)）を行い、データおよびＲＭセル（Ｒ８０２）を
ＭＴへ送信する。ＭＴでは、そのＲＭセル（Ｒ８０３）
をＡＰを経由して、ＡＴＭ網側の送信端末２０２へ折り
返す。送信端末では、折り返されたＲＭセルの輻輳情報
である減少した送信レート：Ｂを考慮しつつ、新しい送
信レート（Ｒ_NEW≦Ｂ）を決定し、そのレート（Ｒ_NEW）
に基づいて送信することで無線区間における輻輳の解消
を図る。また、無線区間において輻輳が発生していない
場合には、ＡＰでは、増加した送信レートがＲＭセルの
輻輳情報であるＥＲフィールドに設定され、送信端末で
は、その増加送信レートを考慮しつつ、新しい送信レー
トを決定し、そのレートに基づいて送信を行う。有線区
間において輻輳が発生した場合についても同様な処理が
行われる。

【００５１】送信レート制御としてＥＲ型を用いた場合
の詳細アルゴリズムを図９に示す。なお、順方向ＲＭセ
ルとは、送信端末から網内を巡回し、ＡＰを経由しＭＴ
へ送信されるＲＭセルを表し、逆方向ＲＭセルとは、Ｍ
ＴからＡＰを経由し、網内を巡回して送信端末へ送信さ
れるＲＭセルを表す。

【００５２】順方向ＲＭセルはＡＴＭ網側の送信端末で
周期的に生成され、ＭＴへ送信される。順方向ＲＭセル
を受信したＡＰでは、１）ＥＲ値および現在の送信レー
トであるＣＣＲ（Current Cell Rate）を読み出す（Ｓ
９０１）。ただし、このＣＣＲは過去のＲＭセルによる
レート制御により既に変更されたレートである。ＡＰで
は、２）順方向ＲＭセルを受信した時点での無線回線状
況を考慮したＥＲ値を計算し、既存のＥＲ値との比較に
より小さい値をＥＲフィールドへ設定する（Ｓ９０２〜
Ｓ９０７）。ただし、このＥＲ値によるレート変更がＡ
Ｐに影響を与えるのはＲＴＴ（Round Trip Time）後で
ある。ＡＰでは、３）ＣＣＲ値に従ってスケジューリン
グを行い、スロット数およびその位置等を決定し、ＭＴ
に対する無線チャネル割当を行い、データおよび順方向
ＲＭセルを送信する（Ｓ９０８〜Ｓ９１１）。

【００５３】図９では、ステップＳ９０１においてＡＰ
が順方向ＲＭセルのＥＲ，ＣＣＲを読み出し、次に、テ
ーブルを参照する等して無線チャネルの状況をサーチし
（Ｓ９０２）、無線区間のチャネル状況を考慮した許容
レート：ＥＲ_APを計算する（Ｓ９０３）。さらに、既存
のＥＲ値と計算によって求めたＥＲ_AP値を比較し（Ｓ９
０４）、小さい値を順方向ＲＭセルのＥＲフィールドへ
設定する（Ｓ９０５〜Ｓ９０７）。ＡＰはさらにＡＣＲ
をＣＣＲと等しく設定する（Ｓ９０８）。次に、ＡＰ
は、ＡＣＲを無線チャネルスロット数に変換し（Ｓ９０
９）、無線チャネルスロット数に変換したＡＣＲを満た
すスロット割当を行い（Ｓ９１０）、スロット位置・数
等を各ＭＴに通知する（Ｓ９１１）。

【００５４】上述した本発明による第一および第二の無
線システムの制御方法における移動端末（ＭＴ）側の制
御フローの一実施形態を示す（請求項１および請求項２
に記載の発明による制御方法を前提とする請求項６に記
載の発明に対応）。

【００５５】ＭＴがデータを送信する場合には、図１０
に示すように、ＡＰからの逆方向ＲＭセルを受信する
と、受信したＲＭセルの輻輳情報であるＣＩ，ＥＲおよ
びＭＴの現在の送信レートであるＡＣＲをもとに新しい
送信レートであるＡＣＲ１を計算する（Ｓ１００１〜Ｓ
１００５）。次に、送信バッファのデータセルの蓄積状
況を考慮した送信レートであるＡＣＲ２を計算し（Ｓ１
００６）、ＡＣＲ１とＡＣＲ２のうちで小さい方のレー
トをＡＣＲとしてデータ送出を行う（Ｓ１００７〜Ｓ１
０１０）。

【００５６】なお、図１０において、ステップＳ１００
１はＭＴによる受信した逆方向ＲＭセルからのＣＩ，Ｅ
Ｒの読み出し処理、ステップＳ１００２はＣＩ値の判定
処理、ステップＳ１００３はＣＩ値が０の場合に変数Ra
teにＡＣＲ＋ＰＣＲ＊ＲＩＦを設定する処理、ステップ
Ｓ１００４はＣＩ値が１の場合に変数RateにＡＣＲ−Ａ
ＣＲ＊ＲＤＦを設定する処理、ステップＳ１００５はＡ
ＣＲ１にｍａｘ｛ＭＣＲ，ｍｉｎ（ＰＣＲ，ＥＲ，Rat
e）｝を設定する処理にそれぞれ対応する。また、ステ
ップＳ１００７はＡＣＲ１とＡＣＲ２の比較処理、ステ
ップＳ１００８はＡＣＲ１＞ＡＣＲ２の場合にＡＣＲに
ＡＣＲ２を格納する処理、ステップＳ１００９はＡＣＲ
１≦ＡＣＲ２の場合にＡＣＲにＡＣＲ１を格納する処
理、ステップＳ１０１０はＡＣＲによってデータを送信
する処理にそれぞれ対応していいる。

【００５７】本発明の第三の無線システムの制御方法で
は、無線基地局（ＡＰ）では、移動端末（ＭＴ）からの
帯域要求を受信することで、その移動端末に対して帯域
割当を行うという特徴を有する（請求項３記載の発明に
対応）。以下では、無線基地局におけるレート制御方法
別に実施形態を示す。

【００５８】無線基地局においてBinary型のレート制御
方法を行う場合の無線基地局の処理フローを図１１に示
す。この処理フローにおいては、ＡＣＲ１を計算／記憶
し、ＲＭセルを送信するまで（ステップＳ１１０１〜Ｓ
１１０４）は、第一の制御方法による無線基地局の処理
フローを表した図３のステップＳ３０１〜Ｓ３０４と同
様である。ただし、その次には、移動端末からの帯域要
求ＡＣＲ２を受信し（Ｓ１１０５）、記憶してあるＡＣ
Ｒ１と比較することにより（Ｓ１１０６〜Ｓ１１０
８）、小さい方のレートに対して帯域割当を行う（Ｓ１
１０９〜Ｓ１１１１）。

【００５９】なお、図１１において、ステップＳ１１０
６はＡＣＲ１とＡＣＲ２の比較処理、ステップＳ１１０
７はＡＣＲ１＞ＡＣＲ２の場合にＡＣＲにＡＣＲ２を格
納する処理、ステップＳ１１０８はＡＣＲ１≦ＡＣＲ２
の場合にＡＣＲにＡＣＲ１を格納する処理、ステップＳ
１１０９はＡＣＲを無線チャネルスロット数に変換する
処理、ステップＳ１１１０は無線チャネルスロット数に
変換したＡＣＲを満たすスロット割当を行う処理、ステ
ップＳ１１１１はスロット位置・数等を各ＭＴに通知す
る処理にそれぞれ対応していいる。

【００６０】無線基地局においてＥＲ型のレート制御方
法を行う場合の無線基地局の処理フローを図１２に示
す。この処理フローにおいては、第二の無線システムの
制御方法による無線基地局の処理フローを表した図７に
おけるＣＩ値の計算を行わない。これは、移動端末側か
ら現在の送信レートを用いて計算した帯域要求ＡＣＲ２
が受信できるためであり、その帯域要求ＡＣＲ２に基づ
いて無線基地局は無線帯域の割当を行う。

【００６１】なお、図１２において、ステップＳ１２０
１はＡＰによる受信した逆方向ＲＭセルからのＣＩ，Ｅ
Ｒ，ＣＣＲの読み出し処理、ステップＳ１２０２はテー
ブル等を参照することによる無線チャネル状況のサーチ
を行う処理、ステップＳ１２０３は無線区間のチャネル
状況を考慮した許容レート：Ｅ_APの計算処理、ステップ
Ｓ１２０４は既存のＥＲ値と計算によって求めたＥＲ_AP
値を比較する処理、ステップＳ１２０５〜Ｓ１２０７は
小さい方の値を逆方向ＲＭセルのＥＲフィールドへ設定
する処理、ステップＳ１２０８はＭＴへ逆方向ＲＭセル
を送信する処理に対応する。また、ステップＳ１２０９
はＭＴから帯域要求ＡＣＲ２を受信する処理、ステップ
Ｓ１２１０は受信したＡＣＲ２を無線チャネルスロット
数に変換する処理、ステップＳ１２１１は無線チャネル
スロット数に変換したＡＣＲ２を満たすスロット割当を
行う処理、ステップＳ１２１２はスロット位置・数等を
ＭＴに通知する処理に対応している。

【００６２】本発明の第三の無線システムの制御方法に
おける、移動端末側の処理フローの一実施形態例を示す
（請求項３記載の発明を前提とした請求項７に記載の発
明に対応）。帯域要求を無線基地局（ＡＰ）に対して行
う場合の移動端末（ＭＴ）での処理フローを図１３に示
す。図１０に示した帯域要求を行わない処理フローとほ
ぼ同様であるが、図１３では無線基地局に対してＡＣＲ
２で帯域要求を行う（Ｓ１３１０）。

【００６３】なお、図１３において、ステップＳ１３０
１はＭＴによる受信した逆方向ＲＭセルからのＣＩ，Ｅ
Ｒの読み出し処理、ステップＳ１３０２はＣＩ値の判定
処理、ステップＳ１３０３はＣＩ値が０の場合に変数Ra
teにＡＣＲ＋ＰＣＲ＊ＲＩＦを設定する処理、ステップ
Ｓ１３０４はＣＩ値が１の場合に変数RateにＡＣＲ−Ａ
ＣＲ＊ＲＤＦを設定する処理、ステップＳ１３０５はＡ
ＣＲ１にｍａｘ｛ＭＣＲ，ｍｉｎ（ＰＣＲ，ＥＲ，Rat
e）｝を設定する処理に対応する。また、ステップＳ１
３０６はバッファ長を考慮した送信レートＡＣＲの計算
処理、ステップＳ１３０７はＡＣＲ１とＡＣＲの比較処
理、ステップＳ１３０８はＡＣＲ１＞ＡＣＲの場合にＡ
ＣＲ２をＡＣＲに等しく設定する処理、ステップＳ１３
０９はＡＣＲ１≦ＡＣＲの場合にＡＣＲ２をＡＣＲ１に
等しく設定する処理、ステップＳ１３１０はＡＣＲ２に
よってＡＰへ帯域要求を行う処理に対応する。

【００６４】

【実施例】図１４に計算機シミュレーションの結果を示
す。送信待ちの端末とは、バッファにセルが蓄積してい
る端末であり、スループットは送信待ちの端末のうちで
実際に通信を行っている端末の割合を表している。この
結果から、本発明における無線システムの制御方法を適
用した場合、送信待ちとなる端末は最大でも２３台まで
しか増加せず、常にスループット１を維持したまま遷移
し続けている。一方、フロー制御を行わない従来方式の
無線システムの制御方法においては、送信待ちの端末数
がある値を境にスループットが急速に低下している。図
１４において、スループット：１で本発明の制御方法お
よび従来方法とを比較した場合、送信待ちである端末数
の減少という改善が見られ、本発明における無線システ
ムの制御方法では、従来方式に比して圧倒的に収容可能
な端末数を増加させることが可能である。

【００６５】次に、図１５に遅延時間を評価した計算機
シミュレーションの結果を示す。このシミュレーション
結果から、本発明における無線システムの制御方法で
は、バッファに蓄積するセル数を制限することで送信レ
ート制御を行うため、従来方式に比して、平均伝送時間
すなわち遅延時間に関しても圧倒的に小さくなっている
ことがわかる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、無
線基地局において、ＲＭセルを用いた無線システムの制
御を行うことにより有線区間および無線区間の回線状況
を柔軟に無線リソース割当に反映するため、輻輳による
セルロスを抑制することが可能である。

【００６７】本発明の具体的な効果としては、請求項１
に記載の無線システムの制御方法により、有線区間にお
ける輻輳状況を考慮した無線リソース割当を行うことが
可能である。これにより、有線区間にのみ輻輳が発生し
た場合に、割当帯域の減少幅を有線区間での輻輳状況に
基づいて決定することで、該当箇所を通過するコネクシ
ョンに対する帯域を節約し、その節約分を他のコネクシ
ョンまたは新規のコネクションに対して割り当てられる
ため、無線リソースの有効利用が図れる。さらに、複数
の移動端末あるいはコネクションが通信を行っている場
合に、新規の移動端末の収容により無線帯域が不足する
事態の発生が考えられる。このとき、ＲＭセルの輻輳情
報に基づいて送信レートを低く設定された移動端末に対
する割当帯域を減少させることで、さらなる無線リソー
スの有効利用が期待される。さらに、有線区間における
輻輳の解消も図れる。

【００６８】次に、請求項２に記載の無線システムの制
御方法により、無線区間における輻輳状況を考慮した無
線リソース割当を行うことができる。これは、ＲＭセル
に無線区間における輻輳情報を設定することにより、送
信レート制御すなわち移動端末のバッファに蓄積するセ
ル数を制御するため、従来の無線システムの制御方法で
の問題点であるバッファにセルが蓄積することから発生
するセルロスを、従来方式に比して大幅に抑制すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 時間とともにトラヒックが変動するデータに
対して、本発明における無線システムの制御方法を適用
した場合のフロー制御の効果を説明するための図。

【図２】 移動端末がＡＢＲサービス用のデータ送信時
に、本発明における第一の無線システムの制御方法の適
用例（有線区間において輻輳発生）を示す図。

【図３】 本発明における第一の無線システムの制御方
法において、１ＭＴの場合の無線基地局で行われる処理
フローを示す図。

【図４】 本発明における第一の無線システムの制御方
法において、複数のＭＴの存在時に、新規ＭＴを収容す
る際の無線基地局で行われる処理フローを示す図。

【図５】 移動端末がABRサービス用のデータ受信時
に、本発明における請求項１記載の無線システムの制御
方法の適用例（有線区間において輻輳発生）を示す図。

【図６】 移動端末がＡＢＲサービス用のデータ送信時
に、本発明における第二の無線システムの制御方法を適
用した場合のフロー制御（無線区間において輻輳発生）
を示す図。

【図７】 移動端末がＡＢＲサービス用のデータ送信時
に、本発明における第二の無線システムの制御方法にお
いて無線基地局で行われる処理フローを示す図。

【図８】 移動端末がＡＢＲサービス用のデータ受信時
に、本発明における第二の無線システムの制御方法を適
用した場合のフロー制御（無線区間において輻輳発生）
を示す図。

【図９】 移動端末がＡＢＲサービス用のデータ受信時
に、本発明における第二の無線システムの制御方法にお
いて無線基地局において行われる処理フローを示す図。

【図１０】 本発明における第一および第二の無線シス
テムの制御方法における、移動端末で行われる処理フロ
ーを示す図。

【図１１】 本発明における第三の無線システムの制御
方法において、無線基地局でのレート制御にBinary型の
制御を行う場合に行われる処理フローを示す図。

【図１２】 本発明における第三の無線システムの制御
方法において、無線基地局でのレート制御にＥＲ型の制
御を行う場合に行われる処理フローを示す図。

【図１３】 本発明における第三の無線システムの制御
方法における、移動端末で行われる処理フローを示す
図。

【図１４】 本発明における無線システムの管理方法お
よび従来方法に関する送信待ちの端末数に対するスルー
プットの計算機シミュレーション結果を示す図。

【図１５】 本発明における無線システムの管理方法お
よび従来方式に関するトラヒック負荷に対する遅延時間
の計算機シミュレーション結果を示す図。

【図１６】 時間とともにトラヒックが変動するデータ
に対して、従来の無線リソース管理方法を適用した場合
の問題点を示す図。

【符号の説明】

ＭＴ 移動端末 ＡＰ 無線基地局 １００ ＡＴＭ通信網 ２０１ 受信端末 ２０２ 送信端末

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動端末および無線基地局間の無線回線
   における、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）サ
   ービスクラスのＡＢＲ（Available Bit Rate）サービス
   用の無線リソース管理方法であって、 前記無線基地局は、 有線網側から送信されたＲＭ（Resource Management）
   セルの輻輳情報を受信し、 前記ＲＭセルが移動端末により送信されたＲＭセルであ
   った場合には、前記ＲＭセルの輻輳情報により移動端末
   の新しい送信レート情報ＡＣＲ１を計算／記憶し、前記
   ＲＭセルを前記移動端末に送信し、前記送信レート情報
   ＡＣＲ１に基づいて前記移動端末に対する無線回線を割
   り当て、 また、前記ＲＭセルが有線網側の端末により送信された
   ＲＭセルであった場合には、前記ＲＭセルに記載されて
   いる送信レート情報に基づいて前記移動端末に対する無
   線回線を割り当てることを特徴とするＡＢＲサービス用
   無線回線制御方法。
2. 【請求項２】 移動端末および無線基地局間の無線回線
   における、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）サ
   ービスクラスのＡＢＲ（Available Bit Rate）サービス
   用の無線リソース管理方法であって、 前記無線基地局は、 有線網側から送信されたＲＭ（Resource Management）
   セルを受信し、 前記ＲＭセルが移動端末により送信されたＲＭセルであ
   った場合には、無線区間の輻輳情報を計算／記憶し、前
   記ＲＭセルに前記無線区間の輻輳情報を設定して前記移
   動端末に送信し、前記無線区間の輻輳情報に基づいて前
   記移動端末に対する無線回線を割り当て、 また、前記ＲＭセルが有線網側の端末により送信された
   ＲＭセルであった場合には、前記ＲＭセルに無線区間で
   の輻輳情報を設定し、前記ＲＭセルに記載されている送
   信レート情報に基づいて前記移動端末に対する無線回線
   を割り当てることを特徴とするＡＢＲサービス用の無線
   回線制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の無線回
   線制御方法において、 前記無線基地局は、 前記ＲＭセルが移動端末により送信されたＲＭセルであ
   った場合には、さらに、前記ＲＭセルを受信した移動端
   末からの帯域割当要求を行うための情報である帯域要求
   情報ＡＣＲ２を受信し、前記帯域要求情報ＡＣＲ２と前
   記送信レート情報ＡＣＲ１または前記無線区間の輻輳情
   報を比較して、どちらか低い方の情報に基づいて前記移
   動端末に対する無線回線を割り当てることを特徴とする
   ＡＢＲサービス用無線回線制御方法。
4. 【請求項４】 移動端末および無線基地局間の無線回線
   における、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）サ
   ービスクラスのＡＢＲ（Available Bit Rate）サービス
   を提供する無線基地局において、 有線網側から送信されたＲＭ（Resource Management）
   セルを受信するＲＭセル受信手段と、有線網側より受信
   した前記ＲＭセルを前記移動端末に送信するＲＭセル送
   信手段を有し、加えて、 前記ＲＭセルが移動端末により送信されたＲＭセルであ
   った場合に、前記ＲＭセルの輻輳情報により移動端末の
   新しい送信レートを計算して記憶する送信レート情報計
   算手段と、前記送信レート情報計算手段により計算され
   た送信レート情報に基づいて利用可能な帯域の範囲内
   で、前記移動端末に対する無線回線を割り当てる無線回
   線割当手段と、利用可能な帯域を超える場合に、前記送
   信レート情報計算手段により計算／記憶された送信レー
   ト情報に基づいて送信レートを減少させる送信レート減
   少手段と、 前記ＲＭセル受信手段により受信されたＲＭセルが有線
   網側の端末により送信されたＲＭセルであった場合に、
   前記ＲＭセルに記載されている送信レート情報に基づい
   て利用可能な帯域の範囲内で前記移動端末に対して無線
   回線を割り当てる無線回線割当手段とを具備するか、 または、 前記ＲＭセルが移動端末により送信されたＲＭセルであ
   った場合に、前記ＲＭセルに無線区間の輻輳情報を設定
   する無線区間輻輳情報設定手段と、前記無線区間輻輳情
   報設定手段により計算された送信レート情報に基づいて
   利用可能な帯域の範囲内で、前記移動端末に対する無線
   回線を割り当てる無線回線割当手段と、 前記ＲＭセル受信手段により受信されたＲＭセルが有線
   網側の端末により送信されたＲＭセルであった場合に、
   前記ＲＭセルに前記無線区間輻輳情報設定手段により、
   輻輳情報を設定し、前記ＲＭセルに記載されている送信
   レート情報に基づいて利用可能な帯域の範囲内で前記移
   動端末に対して無線回線を割り当てる無線回線割当手段
   とを具備するかすることを特徴とする無線基地局。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の無線基地局において、 ＲＭセルが移動端末により送信されたＲＭセルであった
   場合に、移動端末から送信された帯域要求情報を受信す
   る帯域要求情報受信手段と、前記送信レート情報計算手
   段または前記無線区間輻輳情報設定手段により計算され
   た送信レートと前記帯域要求情報受信手段により受信し
   た帯域要求情報とを比較して、どちらか低い方の情報に
   基づいて利用可能な帯域の範囲内で、前記移動端末に対
   する無線回線を割り当てる無線回線割当手段とをさらに
   具備することを特徴とする無線基地局。
6. 【請求項６】 移動端末および無線基地局間の無線回線
   における、ＡＴＭサービスクラスのＡＢＲサービスを実
   現する移動端末において、 データセルを送信する場合には、移動端末は、 周期的にＲＭセルを生成し、データセルとともに無線基
   地局へ送信し、前記無線基地局から送信されたＲＭセル
   を受信し、前記ＲＭセルの輻輳情報により送信レート情
   報を計算し、送信バッファの蓄積セル情報とを比較し、
   どちらか小さい方の情報を新しい送信レートとし、前記
   無線基地局から受信した無線回線割当情報に従ってデー
   タを送信し、 データセルを受信する場合には、移動端末は、前記無線
   基地局からＲＭセルおよびデータセルを受信し、前記Ｒ
   Ｍセルの輻輳情報に受信バッファの許容レート情報を設
   定し、前記無線基地局へ前記ＲＭセルを送信することに
   よって、 請求項１または請求項２に記載の無線回線制御方法を実
   現することを特徴とする移動端末側の制御方法。
7. 【請求項７】 請求項６記載の移動端末側の制御方法に
   おいて、 データセルを送信する場合には、 前記新しい送信レートを用いて無線基地局に対する帯域
   要求情報とし、前記無線基地局に前記帯域要求情報によ
   る帯域要求を行い、前記無線基地局から受信した無線回
   線割当情報に従ってデータを送信することによって請求
   項３に記載の無線回線制御方法を実現することを特徴と
   する移動端末側の制御方法。
8. 【請求項８】 移動端末および無線基地局間の無線回線
   における、ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）サ
   ービスクラスのＡＢＲ（Available Bit Rate）サービス
   を提供する移動端末において、 データセルを送信する場合には、 周期的にＲＭ（Resource Management）セルを生成する
   ＲＭセル生成手段と、データセルとともに前記ＲＭセル
   を無線基地局へ送信するＲＭセル送信手段と、前記無線
   基地局から送信されたＲＭセルを受信するＲＭセル受信
   手段を有し、加えて、 前記ＲＭセルの輻輳情報により送信レート情報を計算す
   る送信レート計算手段と、送信バッファの蓄積セル情報
   を計算する送信バッファ情報計算手段と、前記送信レー
   ト情報計算手段により計算された送信レート情報と前記
   送信バッファ情報計算手段により計算されたバッファ蓄
   積セル情報を比較して、小さい方の情報を送信レートと
   する送信レート情報決定手段と、前記無線基地局からの
   無線回線割当情報を受信する無線回線割当情報受信手段
   と、前記無線回線割当情報受信手段により受信した前記
   無線回線割当情報に基づいてデータ送信を行う情報送信
   手段とを具備するか、 または、 前記送信レート情報決定手段により決められた送信レー
   ト情報を前記無線基地局への帯域要求情報として帯域要
   求を行う帯域要求手段とを具備するかし、 データセルを受信する場合には、 前記ＲＭセル受信手段により受信したＲＭセルに対し
   て、前記ＲＭセルの輻輳情報に受信バッファの許容レー
   ト情報を計算／設定する受信バッファ情報計算手段とを
   具備することを特徴とする移動端末。