JP4238054B2

JP4238054B2 - トラヒック負荷分散方法およびそれを利用した基地局装置、通信システム

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Publication number: JP4238054B2
Application number: JP2003089370A
Authority: JP
Inventors: 諭展福田; 広伸大平
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004297621A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はトラヒック負荷分散方法およびそれを利用した基地局装置、通信システムに関する。特に、基地局装置においてトラヒックの負荷分散を処理するトラヒック負荷分散方法およびそれを利用した基地局装置、通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
端末装置を中継回線に接続する場合、中継回線の使用率が高くなると、中継回線におけるふくそうを制御するために、優先順位の低い端末装置からの発信をほとんど規制したり、または優先順位にかかわらず一律的にスループットを制限する方法などが実行されていた。また、中継回線にふくそう制御装置を設け、当該ふくそう制御装置が端末装置の優先順位と中継回線のふくそう状態に応じて優先順位の低い端末装置のスループットを制限する方法も検討されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−２６８６４１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、携帯電話や簡易型携帯電話のような無線通信システムでは、必要な時だけ基地局装置と端末装置を接続していた。しかしながら、無線データ通信に特化した基地局装置では、当該基地局装置に端末装置が長時間あるいは常時接続される場合も想定される。このため、端末装置が発呼時にトラヒックの少ない基地局装置を選択するだけでなく、既に基地局装置に接続されている端末装置をトラヒックの状況に応じて他の基地局装置に切り替えるような負荷分散が必要となる。さらに、常時接続する場合において、端末装置が基地局装置と常に通信を行っているとは限らず、待機状態の端末も多いと予想される。そこで、通信中の端末装置をもとにした負荷分散に加えて、待機中の端末装置が通信を開始しても最適なスループットが得られるような負荷分散が必要となる。
【０００５】
以上の負荷分散を目的として、従来のふくそう制御装置を簡易型携帯電話システムに導入した場合、簡易型携帯電話システムにおける基地局装置や端末装置の数が多いため、ふくそう制御装置に負荷がかかりすぎてしまう虞がある。
【０００６】
本発明者はこうした状況を認識して、本発明をなしたものであり、その目的は、基地局装置で処理可能なトラヒック負荷分散方法およびそれを利用した基地局装置、通信システムを提供することである。また、待機中の端末装置を考慮したトラヒック負荷分散方法およびそれを利用した基地局装置、通信システムを提供することである。また、適応変調を考慮したトラヒック負荷分散方法およびそれを利用した基地局装置、通信システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は、複数の端末装置を接続可能な基地局装置である。この装置は、本基地局装置に接続された複数の端末装置とそれぞれ通信する通信部と、本基地局装置と通信中の端末装置に対する予想伝送速度と待機中の端末装置に対する予想伝送速度をもとに、潜在伝送速度を計算する計算部と、比較対象基地局装置との間で、潜在伝送速度を含んだデータを交換する交換部と、交換したデータから計算された比較対象基地局装置の潜在伝送速度が計算部によって計算された潜在伝送速度より大きい場合に、通信中の端末装置のうち、比較対象基地局装置と接続可能な端末装置を選択する選択部と、選択した端末装置に対して、比較対象基地局装置への接続を指示する指示部とを含む。
【０００８】
以上の装置により、基地局装置で計算した潜在伝送速度を他の基地局装置と交換し、複数の潜在伝送速度を比較して端末装置の接続先の変更を決定するため、基地局装置内で処理可能である。
【００１０】
通信部は、通信中の端末装置のそれぞれから、接続可能な基地局装置の識別情報と、当該接続可能な基地局装置と通信した場合の端末装置における予想伝送速度とを取得し、通信中の端末装置のそれぞれが接続可能な基地局装置の識別情報と、当該接続可能な基地局装置と通信した場合の端末装置における予想伝送速度とを記憶する記憶部とをさらに含んでもよい。
「伝送速度の予測値」は、速度の次元を有した値そのものでなくても、速度に対応可能な情報であればよいものとする。
【００１３】
交換部は、選択した端末装置が比較対象基地局装置と通信した場合の予想伝送速度を含んだデータを記憶部から比較対象基地局装置に出力し、さらに比較対象基地局装置から、通信対象に選択した端末装置を加えた場合の比較対象基地局装置における仮の潜在伝送速度を含んだデータを入力し、計算部は、通信対象から選択した端末装置を除いた場合の仮の潜在伝送速度を計算し、指示部は、入力したデータに含まれた比較対象基地局装置における仮の潜在伝送速度と計算した仮の潜在伝送速度をもとにして、選択した端末装置に対して比較対象基地局装置への接続を指示してもよい。
【００１４】
計算部は、記憶部の中にある選択した端末装置に対応した予想伝送速度をもとに、通信対象に選択した端末装置を加えた場合の比較対象基地局装置における仮の潜在伝送速度と、通信対象から選択した端末装置を除いた場合の仮の潜在伝送速度を計算し、指示部は、ふたつの計算した仮の潜在伝送速度をもとにして、選択した端末装置に対して比較対象基地局装置への接続を指示してもよい。
【００１５】
計算部は、潜在伝送速度を計算するために、通信中の端末装置と待機中の端末装置のすべての予想伝送速度の総和を、通信中の端末装置と待機中の端末装置の数で除算し、さらに当該除算した結果を、通信中の端末装置と待機中の端末装置の数で除算してもよい。比較対象基地局装置は、通信中の端末装置が利用可能な基地局装置として設定されたものであってもよい。
【００１６】
本発明の別の態様は、複数の端末装置を接続可能な基地局装置におけるトラヒック負荷分散方法である。この方法は、本基地局装置に接続された複数の端末装置とそれぞれ通信するステップと、本基地局装置と通信中の端末装置に対する予想伝送速度と待機中の端末装置に対する予想伝送速度をもとに、潜在伝送速度を計算するステップと、比較対象基地局装置との間で、潜在伝送速度を含んだデータを交換するステップと、交換したデータから計算された比較対象基地局装置の潜在伝送速度が計算された潜在伝送速度より大きい場合に、通信中の端末装置のうち、比較対象基地局装置と接続可能な端末装置を選択するステップと、選択した端末装置に対して、比較対象基地局装置への接続を指示するステップとを含む。
本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、複数の端末装置と、複数の端末装置とそれぞれ通信する基地局装置と含み、基地局装置は、本基地局装置と通信中の端末装置に対する予想伝送速度と待機中の端末装置に対する予想伝送速度をもとに、潜在伝送速度を計算する計算部と、比較対象基地局装置との間で、潜在伝送速度を含んだデータを交換する交換部と、交換したデータから計算された比較対象基地局装置の潜在伝送速度が計算部によって計算された潜在伝送速度より大きい場合に、通信中の端末装置のうち、比較対象基地局装置と接続可能な端末装置を選択する選択部と、選択した端末装置に対して、比較対象基地局装置への接続を指示する指示部とを含む。
【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１は、複数の基地局装置と複数の端末装置を含む通信システムにおいて、所定の基地局装置に多くの端末装置が接続しているために、当該所定の基地局装置についてのトラヒックが他の基地局装置と比較して大きくなっている状況を想定する。さらに、基地局装置と端末装置間の通信における変調方式は、それらの間の伝搬環境に応じて適応的に変化する。また、これらの端末装置の中には、基地局装置と通信中のものもあれば、待機中のものもある。本実施の形態における端末装置は、接続可能な基地局装置を検索し、さらにそれぞれの基地局装置に接続した場合の最適な変調方式を予測し（以下、この変調方式を「予想変調方式」という）、予想変調方式のリストを接続対象の基地局装置に送信する。
【００１９】
基地局装置は、接続した端末装置からの予想変調方式のリストをもとにして、通信中の端末装置を対象にした伝送速度（以下、「通信伝送速度」という）を計算し、さらに計算した通信伝送速度を他の基地局装置（以下、「比較対象基地局装置」という）と交換する。基地局装置は、比較対象基地局装置における通信伝送速度が計算した通信伝送速度より大きければ、予想変調方式のリストの中にある比較対象基地局装置に接続可能な端末装置とその予想変調方式を比較対象基地局装置に送信し、比較対象基地局装置から当該端末装置を接続に加えた場合の伝送速度（以下、「仮伝送速度」という）を受信する。また、基地局装置においても当該端末装置を接続から除外した場合の伝送速度（以下、これも「仮伝送速度」という）を計算する。さらに、比較対象基地局装置における仮伝送速度が計算した仮伝送速度より大きい場合に、基地局装置は当該端末装置に対して、比較対象基地局装置に接続先を変更するように指示する。
【００２０】
さらに、通信中の端末装置を対象にした以上の処理に加えて、待機中の端末装置も加えた伝送速度（以下、「潜在伝送速度」という）も計算し、計算した潜在伝送速度を比較対象基地局装置と交換し、通信伝送速度に対する処理と同様の処理を実行する。
【００２１】
図１は、実施の形態１に係る通信システム１００を示す。通信システム１００は、基地局装置１０と総称される第１基地局装置１０ａ、第２基地局装置１０ｂ、第３基地局装置１０ｃ、第４基地局装置１０ｄ、第５基地局装置１０ｅ、端末装置１２と総称される第１端末装置１２ａ、第２端末装置１２ｂ、第３端末装置１２ｃ、第４端末装置１２ｄを含む。
【００２２】
基地局装置１０は、図示しない公衆回線にそれぞれ接続されており、それぞれの基地局装置１０の基地局ＩＤを制御信号に含めて送信する。
端末装置１２は、基地局装置１０とそれぞれ接続可能であるが、ここではすべて第１基地局装置１０ａに接続している。
【００２３】
図２は、端末装置１２の構成を示す。端末装置１２は、ＲＦ部１６、送信部１８、受信部２０、信号処理部２２、インターフェース部２４、品質測定部２６、判定部２８、基地局ＩＤ抽出部３０、リスト生成部３２、変調方式テーブル３４、制御部３６を含む。また、インターフェース部２４は、スピーカ部３８、マイク部４０、ＬＣＤ部４２、キー操作部４４を含む。
【００２４】
ＲＦ部１６は、ベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。また、端末用アンテナ１４を接続する。
受信部２０は、受信した信号を復調処理する。ここでは、受信した信号の変調方式をＢＰＳＫ（ＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（１６ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）のいずれかとする。なお、変調方式の決定は後述の基地局装置１０でなされる。
【００２５】
品質測定部２６は、受信した信号から回線品質を測定する。回線品質として、ここでは受信電力値とするが、これ以外にも任意のものでよく、例えば希望波電力対干渉波電力比、遅延スプレッド、ビット誤り率などでもよい。
【００２６】
変調方式テーブル３４は、測定した受信電力値に対する変調方式をあらかじめ記憶している。図３は、変調方式テーブル３４のデータ構造を示す。受信電力値に応じて変調方式が定められている。
【００２７】
判定部２８は、変調方式テーブル３４をもとにして、品質測定部２６で測定した受信電力値から予想変調方式を判定する。
基地局ＩＤ抽出部３０は、受信した信号から基地局ＩＤを抽出する。端末装置１２は、接続可能な基地局装置１０を検索するので、抽出される基地局ＩＤが複数になる場合もある。
【００２８】
リスト生成部３２は、基地局ＩＤ抽出部３０で抽出した基地局ＩＤと判定部２８で判定した予想変調方式を対応付けてリストを作成する。図４は、リスト生成部３２が生成した基地局装置１０のリストを示す。「基地局Ｎｏ．」が基地局ＩＤに相当し、「基地局Ｎｏ．」に対応した予想変調方式がリストに書き込まれる。
【００２９】
信号処理部２２は、受信部２０で復調した信号に対して処理を実行する。また、信号を送信する場合に、リスト生成部３２で生成したリストを付加する場合もある。さらに、リスト生成部３２で生成したリストをもとに実際に接続すべき基地局装置１０を選択する。
【００３０】
送信部１８は、信号を変調処理する。変調方式は、上述のＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのいずれかであるが、ここでは基地局装置１０から指示されるものとする。
【００３１】
インターフェース部２４は、ユーザとのインターフェース機能を備え、着信処理、発信処理、通話処理等を実行する。例えば、スピーカ部３８が着信音を出力し、ＬＣＤ部４２が所定の情報を表示する。その他に入力のためにマイク部４０、キー操作部４４を備える。
制御部３６は、端末装置１２のタイミング制御等を実行する。
【００３２】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３３】
図５は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、基地局用アンテナ５０、ＲＦ部５２、送信部５４、受信部５６、信号処理部５８、ネットワークインターフェース部６０、制御部６２、変調方式決定部６４、計算部６６、選択部６８、指示部７０、記憶部７６を含む。また、指示部７０は、比較部７２、決定部７４を含む。信号として、端末装置数２００、予想変調方式２０２、伝送速度計算結果２０４を含む。
【００３４】
ＲＦ部５２は、ベースバンドの信号と無線周波数の信号間の周波数変換処理、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。また、基地局用アンテナ５０を接続する。
受信部５６は、受信した信号を復調処理する。ここでも、受信した信号の変調方式をＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのいずれかとする。
【００３５】
変調方式決定部６４は、受信した信号から上り回線の回線品質を測定する。回線品質として、ここでは受信電力値とするが、これ以外にも任意のものでよく、例えば希望波電力対干渉波電力比、遅延スプレッド、ビット誤り率などでもよい。また、測定した受信電力値に対する変調方式をあらかじめ記憶しておき、測定した受信電力値から上り回線で使用する変調方式を決定する。また、端末装置１２から受けとった予想変調方式を上り回線にも使用する場合、変調方式決定部６４は不要となる。
【００３６】
記憶部７６は、端末装置１２から受けとったリストをもとに、基地局装置１０と端末装置１２の組み合わせに対応した予想変調方式のデータベースを作成し、作成したデータベースを記憶する。図６は、記憶部７６に記憶した端末のデータベースを示す。「端末Ｎｏ．」は、端末ＩＤであり、基地局装置１０、端末装置１２、予想変調方式が対応付けられて記憶されている。なお、記憶部７６は、基地局装置１０の内部に備えられてもよい。
【００３７】
選択部６８は、後述する計算部６６で通信伝送速度、潜在伝送速度、仮伝送速度を計算するために必要な予想変調方式を記憶部７６から選択する。また、比較対象基地局装置に接続可能な端末装置１２およびその予想変調方式を記憶部７６から選択する。
【００３８】
計算部６６は、予想変調方式から通信伝送速度、潜在伝送速度、仮伝送速度を計算する。まず、予想変調方式を対応する伝送速度（以下、「予想伝送速度」という）に変換する。例えば、ＢＰＳＫを１６ｋｂｐｓに、ＱＰＳＫを３２ｋｂｐｓに、１６ＱＡＭを６４ｋｂｐｓに変換する。通信伝送速度は以下の通り計算する。
【００３９】
【数１】
［通信伝送速度］＝［通信中の端末装置の予想伝送速度の総和］／［通信中の端末装置数］／［通信中の端末装置数］
上記の式における最後の「通信中の端末装置数」による除算は、ひとつの基地局装置１０に接続した端末装置１２の数が増えれば増えるほど、リソースを取り合うことになり、ひとつの基地局装置１０あたりの伝送速度が低下することを考慮している。また、潜在伝送速度は以下の通り計算する。
【００４０】
【数２】
［潜在伝送速度］＝［通信中と待機中の端末装置の予想伝送速度の総和］／［通信中と待機中の端末装置数］／［通信中と待機中の端末装置数］
常時接続を前提とするシステムでは、基地局装置１０に複数の端末装置１２が接続されていたとしても、全てが通信しておらず、多くの端末装置１２は待機状態であると考えられる。ここで、いつ通信をはじめるか分からない待機中の端末装置１２に、最適な伝送速度を与えられるように上述の潜在伝送速度を計算する。また、仮伝送速度は、通信伝送速度と潜在伝送速度に所定の端末装置１２を加えたり、あるいは除外して計算する。計算結果は、後述の比較部７２に出力すると共に、比較対象基地局装置に送信するために、ネットワークインターフェース部６０に出力する。
【００４１】
比較部７２は、計算部６６で計算した通信伝送速度、潜在伝送速度、仮伝送速度と、ネットワークインターフェース部６０から入力した比較対象基地局装置における通信伝送速度、潜在伝送速度、仮伝送速度を比較する。
決定部７４は、比較部７２の比較結果をもとにして処理を決定する。処理については後述する。
【００４２】
信号処理部５８は、受信部５６で復調した信号に対して処理を実行する。また、通信で使用する変調方式を決定する。さらに、端末装置１２に対して送信する信号に、通信に使用する変調方式の情報や基地局ＩＤを付加する。
【００４３】
ネットワークインターフェース部６０は、ネットワークとのインターフェース機能を備え、通信プロトコルの変換等を実行する。比較対象基地局装置と通信伝送速度、潜在伝送速度、仮伝送速度、予想変調方式の交換も行う。なお、比較対象基地局装置の設定方法であるが、予め比較対象基地局装置である基地局装置１０を設定する方法と、端末装置１２からの情報をもとに通信中の端末装置１２が利用可能な全ての基地局装置１０を比較対象基地局装置として設定する方法が考えられる。前者の場合、記憶部７６のデータベースの縮小となるが分散効率は劣る。また、基地局装置１０が増加した場合に比較対象基地局装置を再設定する必要がある。
【００４４】
後者は、前者に比べ、ひとつの基地局装置１０がカバーする比較対象基地局装置の範囲が広がり、システムの規模によっては、記憶部７６に記憶したデータベースの増大によって、情報交換のトラヒックの増加も見込まれる。しかし、基地局装置１０の増設による設定変更が必要とならない点や、多くの情報を扱うことにより効率のよい負荷分散が可能となる。なお、どちらの比較対象基地局装置を選択してもよいが、選択結果に応じて、図２のリスト生成部３２で生成されるリストや記憶部７６のデータベースが異なる。
【００４５】
送信部５４は、信号をＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭのいずれかの変調方式で変調処理する。
制御部６２は、基地局装置１０のタイミング制御等を実行する。
【００４６】
図７は、計算部６６の構成を示す。計算部６６は、端末数取得部８０、総伝送レート計算部８２、除算部８４、除算部８６を含む。
端末数取得部８０は、信号処理部５８から端末装置数２００を入力する。総伝送レート計算部８２は、予想変調方式２０２を入力し、予想伝送速度に変換した後に、それの総和を計算する。除算部８４は、総伝送レート計算部８２の計算結果を端末装置数２００で除算し、除算部８６は除算部８４の除算結果をさらに端末装置数２００で除算する。
【００４７】
図８は、負荷分散の処理手順を示すフローチャートである。図５における計算部６６は、通信伝送速度と潜在伝送速度を計算し、ネットワークインターフェース部６０によって比較対象基地局装置との間で通信伝送速度と潜在伝送速度を交換する（Ｓ１０）。計算した通信伝送速度が所定のしきい値より小さくなる場合（Ｓ１２のＹ）、比較対象基地局装置における通信伝送速度と比較する（Ｓ１４）。計算した通信伝送速度より、比較対象基地局装置における通信伝送速度の方が高い場合（Ｓ１６のＹ）、分散処理手順を実行する（Ｓ１８）が、低い場合は（Ｓ１６のＮ）処理を行わない。一方、計算した通信伝送速度が所定のしきい値より小さくない場合（Ｓ１２のＮ）、比較対象基地局装置における潜在伝送速度と比較する（Ｓ２０）。計算した潜在伝送速度より、比較対象基地局装置における潜在伝送速度の方が高い場合（Ｓ２２のＹ）、分散処理手順を実行する（Ｓ２４）が、低い場合は（Ｓ２２のＮ）処理を行わない。
【００４８】
図９は、詳細な負荷分散の処理手順を示すフローチャートである。図９における処理手順は、図８における処理手順のステップ１８とステップ２４に相当する。これらは対象とする端末装置１２が通信中の端末装置１２のみか、あるいは通信中と待機中の端末装置１２であるかという点が異なるのみで、それ以外の処理は同一であるが、ここでは通信中の端末装置１２として説明する。
【００４９】
図５の選択部６８は記憶部７６のデータベースから現在通信中の端末装置１２のうち、比較対象基地局装置と接続可能な端末装置１２を選択する（Ｓ３０）。なお、選択した端末装置１２はひとつでなく、複数であってもよく、また複数の組み合わせであってもよい。対象となる端末装置１２が存在すれば（Ｓ３２のＹ）、対象となる端末装置１２に対応した予想変調方式の情報を比較対象基地局装置に送信する（Ｓ３４）。計算部６６では、現在通信中の端末装置１２から対象となる端末装置１２を除外した仮伝送速度を計算する（Ｓ３６）。ネットワークインターフェース部６０は、比較対象基地局装置における仮伝送速度を受信する（Ｓ３８）。ふたつの仮伝送速度をもとにして、ふたつの基地局装置１０の伝送速度の合計が最大となるように、対象となる端末装置１２の接続する基地局装置１０を決定し、その結果端末装置１２を切替える（Ｓ４０）。
【００５０】
図１０は、負荷分散処理のシーケンス図である。第１基地局装置１０ａは、第２基地局装置１０ｂに通信伝送速度を送信する（Ｓ５０）。また、第２基地局装置１０ｂは、第１基地局装置１０ａに通信伝送速度を送信する（Ｓ５２）。第１基地局装置１０ａは、ふたつの通信伝送速度を比較して（Ｓ５４）、第２基地局装置１０ｂにおける通信伝送速度のほうが高い場合、第２基地局装置１０ｂに接続可能な端末装置１２の情報を送信する（Ｓ５６）。第１基地局装置１０ａは、仮伝送速度を計算し（Ｓ５８）、第２基地局装置１０ｂも仮伝送速度を計算する（Ｓ６０）。第２基地局装置１０ｂから仮伝送速度が送信され（Ｓ６２）、第１基地局装置１０ａでふたつの仮伝送速度が比較される（Ｓ６４）。
【００５１】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。端末装置１２は、品質測定部２６において回線品質を測定し、判定部２８で回線品質に対応した予想変調方式を決定すると、基地局ＩＤ抽出部３０で取得した基地局ＩＤに対応させる。リスト生成部３２では、基地局ＩＤに対しての予想変調方式のリストを生成すると、生成したリストを送信部１８から基地局装置１０に送信する。基地局装置１０は、接続した端末装置１２から送信されたリストを記憶部７６に記憶してデータベースを作成する。計算部６６がデータベースをもとにして通信伝送速度を計算し、これをネットワークインターフェース部６０を介して比較対象基地局装置と交換する。
【００５２】
比較部７２は計算した通信伝送速度と比較対象基地局装置における通信伝送速度を比較して、後者の方が大きい場合に、選択部６８は比較対象基地局装置に接続可能な端末装置１２を選択して、その予想変調方式の情報をネットワークインターフェース部６０から比較対象基地局装置に送信する。さらに、比較対象基地局装置から仮伝送速度を入力し、さらに計算部６６でも仮伝送速度を計算し、比較部７２が両者を比較した結果、比較対象基地局装置における仮伝送速度の方が大きい場合に、対象となった端末装置１２に対して比較対象基地局装置に接続する指示を与える。
【００５３】
さらに、計算部６６がデータベースをもとにして潜在伝送速度を計算し、これをネットワークインターフェース部６０を介して比較対象基地局装置と交換する。比較部７２は計算した潜在伝送速度と比較対象基地局装置における潜在伝送速度を比較して、後者の方が大きい場合に、選択部６８は比較対象基地局装置に接続可能な端末装置１２を選択して、その予想変調方式の情報をネットワークインターフェース部６０から比較対象基地局装置に送信する。さらに、比較対象基地局装置から仮伝送速度を入力し、さらに計算部６６でも仮伝送速度を計算し、比較部７２が両者を比較した結果、比較対象基地局装置における仮伝送速度の方が大きい場合に、対象となった端末装置１２に対して比較対象基地局装置に接続する指示を与える。
【００５４】
本実施の形態によれば、基地局装置間で互いに計算した伝送速度を比較して、端末装置の接続の変更が決定されるため、基地局装置内のみで処理可能である。また、潜在的な伝送速度も考慮するため、待機中の端末装置を含めた負荷分散処理が可能である。また、回線品質に応じた変調方式をもとに伝送速度を計算しているため、適応変調にも適用可能である。
【００５５】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１と同様に、複数の基地局装置と複数の端末装置を含む通信システムにおいて、所定の基地局装置が通信伝送速度を計算し、さらに計算した通信伝送速度を比較対象基地局装置と交換し、それらの比較結果をもとにしたトラヒック負荷分散方法に関する。実施の形態１では、比較対象基地局装置における仮伝送速度を取得するために、予想変調方式のリストの中にある比較対象基地局装置に接続可能な端末装置とその予想変調方式を比較対象基地局装置に一旦送信し、比較対象基地局装置で仮伝送速度を計算し、当該計算結果を受信していた。実施の形態２における基地局装置では、予想変調方式のリストの中にある比較対象基地局装置に接続可能な端末装置とその予想変調方式をもとにして、比較対象基地局装置における仮伝送速度も内部で計算する。
【００５６】
実施の形態２における通信システム１００として図１に示されるものが、端末装置１２として図２に示されるものが、基地局装置１０として図５に示されるものが有効である。ここでは、図５の計算部６６における仮伝送速度の計算方法が異なる。
【００５７】
図１１は、実施の形態２に係る詳細な負荷分散の処理手順を示すフローチャートである。図１１における処理手順は、図９と同様に、図８における処理手順のステップ１８とステップ２４に相当する。
【００５８】
図５の選択部６８は記憶部７６のデータベースから現在通信中の端末装置１２のうち、比較対象基地局装置と接続可能な端末装置１２を選択する（Ｓ７０）。なお、選択した端末装置１２はひとつでなく、複数であってもよく、また複数の組み合わせであってもよい。対象となる端末装置１２が存在すれば（Ｓ７２のＹ）、計算部６６で現在通信中の端末装置１２から対象となる端末装置１２を除外した仮伝送速度を計算する（Ｓ７４）。また、計算部６６は、対象となる端末装置１２を加えた比較対象基地局装置における仮伝送速度を計算する（Ｓ７６）。ふたつの仮伝送速度をもとにして、ふたつの基地局装置１０の伝送速度の合計が最大となるように、対象となる端末装置１２を切替える（Ｓ７８）。
【００５９】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。端末装置１２は、品質測定部２６において回線品質を測定し、判定部２８で回線品質に対応した予想変調方式を決定すると、基地局ＩＤ抽出部３０で取得した基地局ＩＤに対応させる。リスト生成部３２では、基地局ＩＤに対しての予想変調方式のリストを生成すると、生成したリストを送信部１８から基地局装置１０に送信する。基地局装置１０は、接続した端末装置１２から送信されたリストを記憶部７６に記憶してデータベースを作成する。
【００６０】
計算部６６がデータベースをもとにして通信伝送速度を計算し、これをネットワークインターフェース部６０によって比較対象基地局装置と交換する。比較部７２は計算した通信伝送速度と比較対象基地局装置における通信伝送速度を比較して、後者の方が大きい場合に、選択部６８は比較対象基地局装置に接続可能な端末装置１２を選択して、計算部６６が比較対象基地局装置における仮伝送速度を計算する。さらに計算部６６は基地局装置１０についての仮伝送速度を計算し、比較部７２が両者を比較した結果、比較対象基地局装置における仮伝送速度の方が大きい場合に、対象となった端末装置１２に対して比較対象基地局装置に接続する指示を与える。
【００６１】
さらに、計算部６６がデータベースをもとにして潜在伝送速度を計算し、これをネットワークインターフェース部６０によって比較対象基地局装置と交換する。比較部７２は計算した潜在伝送速度と比較対象基地局装置における潜在伝送速度を比較して、後者の方が大きい場合に、選択部６８は比較対象基地局装置に接続可能な端末装置１２を選択して、計算部６６が比較対象基地局装置における仮伝送速度を計算する。さらに計算部６６は基地局装置１０についての仮伝送速度を計算し、比較部７２が両者を比較した結果、比較対象基地局装置における仮伝送速度の方が大きい場合に、対象となった端末装置１２に対して比較対象基地局装置に接続する指示を与える。
【００６２】
本実施の形態によれば、情報の交換が実施の形態１の場合より少ないにもかかわらず、基地局装置間で互いに計算した伝送速度を比較して、端末装置の接続の変更が決定されるため、基地局装置内のみで処理可能である。また、潜在的な伝送速度も考慮するため、待機中の端末装置を含めた負荷分散処理が可能である。また、回線品質に応じた変調方式をもとに伝送速度を計算しているため、適応変調にも適用可能である。
【００６３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６４】
実施の形態１または２において、伝送速度を決定する要因として変調方式のみを考慮しているが、これに限らず例えば、誤り訂正の符号化率を考慮してもよい。本変形例によれば、より細かいステップで伝送速度を決定できる。つまり、伝送速度を決定する要因であれば、何でもよい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、基地局装置で処理可能なトラヒック負荷分散方法およびそれを利用した基地局装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る通信システムを示す構成図である。
【図２】図１の端末装置の構成を示す図である。
【図３】図２の変調方式テーブルのデータ構造を示す図である。
【図４】図２のリスト生成部が生成した基地局装置のリストを示す図である。
【図５】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図６】図５の記憶部に記憶した端末のデータベースを示す図である。
【図７】図５の計算部の構成を示す図である。
【図８】図５による負荷分散の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図８の詳細な負荷分散の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の負荷分散処理のシーケンス図である。
【図１１】実施の形態２に係る詳細な負荷分散の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０基地局装置、１２端末装置、１４端末用アンテナ、１６ＲＦ部、１８送信部、２０受信部、２２信号処理部、２４インターフェース部、２６品質測定部、２８判定部、３０基地局ＩＤ抽出部、３２リスト生成部、３４変調方式テーブル、３６制御部、３８スピーカ部、４０マイク部、４２ＬＣＤ部、４４キー操作部、５０基地局用アンテナ、５２ＲＦ部、５４送信部、５６受信部、５８信号処理部、６０ネットワークインターフェース部、６２制御部６４変調方式決定部、６６計算部、６８選択部、７０指示部、７２比較部、７４決定部、７６記憶部、８０端末数取得部、８２総伝送レート計算部、８４除算部、８６除算部、１００通信システム、２００端末装置数、２０２予想変調方式、２０４伝送速度計算結果。

Claims

複数の端末装置を接続可能な基地局装置であって、
本基地局装置に接続された複数の端末装置とそれぞれ通信する通信部と、
前記本基地局装置と通信中の端末装置に対する予想伝送速度と待機中の端末装置に対する予想伝送速度をもとに、潜在伝送速度を計算する計算部と、
比較対象基地局装置との間で、潜在伝送速度を含んだデータを交換する交換部と、
前記交換したデータから計算された前記比較対象基地局装置の潜在伝送速度が前記計算部によって計算された潜在伝送速度より大きい場合に、前記通信中の端末装置のうち、前記比較対象基地局装置と接続可能な端末装置を選択する選択部と、
前記選択した端末装置に対して、前記比較対象基地局装置への接続を指示する指示部と、
を含むことを特徴とする基地局装置。
前記通信部は、前記通信中の端末装置のそれぞれから、接続可能な基地局装置の識別情報と、当該接続可能な基地局装置と通信した場合の前記端末装置における予想伝送速度とを取得し、
前記通信中の端末装置のそれぞれが接続可能な基地局装置の識別情報と、当該接続可能な基地局装置と通信した場合の前記端末装置における予想伝送速度とを記憶する記憶部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
前記交換部は、前記選択した端末装置が前記比較対象基地局装置と通信した場合の予想伝送速度を含んだデータを前記記憶部から前記比較対象基地局装置に出力し、さらに前記比較対象基地局装置から、通信対象に前記選択した端末装置を加えた場合の前記比較対象基地局装置における仮の潜在伝送速度を含んだデータを入力し、
前記計算部は、通信対象から前記選択した端末装置を除いた場合の仮の潜在伝送速度を計算し、
前記指示部は、前記入力したデータに含まれた比較対象基地局装置における仮の潜在伝送速度と前記計算した仮の潜在伝送速度をもとにして、前記選択した端末装置に対して前記比較対象基地局装置への接続を指示することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
前記計算部は、前記記憶部の中にある前記選択した端末装置に対応した予想伝送速度をもとに、通信対象に前記選択した端末装置を加えた場合の前記比較対象基地局装置における仮の潜在伝送速度と、通信対象から前記選択した端末装置を除いた場合の仮の潜在伝送速度を計算し、
前記指示部は、ふたつの前記計算した仮の潜在伝送速度をもとにして、前記選択した端末装置に対して前記比較対象基地局装置への接続を指示することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
前記計算部は、前記潜在伝送速度を計算するために、前記通信中の端末装置と前記待機中の端末装置のすべての予想伝送速度の総和を、前記通信中の端末装置と前記待機中の端末装置の数で除算し、さらに当該除算した結果を、前記通信中の端末装置と前記待機中の端末装置の数で除算することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基地局装置。
前記比較対象基地局装置は、前記通信中の端末装置が利用可能な基地局装置として設定されたものであることを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
複数の端末装置を接続可能な基地局装置におけるトラヒック負荷分散方法であって、
本基地局装置に接続された複数の端末装置とそれぞれ通信するステップと、
前記本基地局装置と通信中の端末装置に対する予想伝送速度と待機中の端末装置に対する予想伝送速度をもとに、潜在伝送速度を計算するステップと、
比較対象基地局装置との間で、潜在伝送速度を含んだデータを交換するステップと、
前記交換したデータから計算された前記比較対象基地局装置の潜在伝送速度が前記計算された潜在伝送速度より大きい場合に、前記通信中の端末装置のうち、前記比較対象基地局装置と接続可能な端末装置を選択するステップと、
前記選択した端末装置に対して、前記比較対象基地局装置への接続を指示するステップと、
を含むことを特徴とするトラヒック負荷分散方法。
複数の端末装置と、
複数の端末装置とそれぞれ通信する基地局装置と含み、
前記基地局装置は、
本基地局装置と通信中の端末装置に対する予想伝送速度と待機中の端末装置に対する予想伝送速度をもとに、潜在伝送速度を計算する計算部と、
比較対象基地局装置との間で、潜在伝送速度を含んだデータを交換する交換部と、
前記交換したデータから計算された前記比較対象基地局装置の潜在伝送速度が前記計算部によって計算された潜在伝送速度より大きい場合に、前記通信中の端末装置のうち、前記比較対象基地局装置と接続可能な端末装置を選択する選択部と、
前記選択した端末装置に対して、前記比較対象基地局装置への接続を指示する指示部と、
を含むことを特徴とする通信システム。