无线系统和基站

申请号 CN200810088202.0 申请日 2008-03-21 公开(公告)号 CN101345914B 公开(公告)日 2013-06-12
申请人 株式会社日立制作所; 发明人 渡边晃司; 高桥阳介;
摘要 本 发明 提供一种通过数据包交换进行实时通信的无线系统。在无线系统中,在预测到移交时,移动台增加缓存数据包的时间,基站增加缓存数据包的时间,而且变更脉冲串的调度方法,基站和移动台在前一个脉冲串的发送结束后到下一个脉冲串开始发送之间,进行移交所需要的消息交换。由此,降低无线系统中的数据包传输的延时和移交时的数据包传输的延时 波动 。
权利要求

1.一种在多个基站和多个移动台之间进行数据包通信的无线系统,其特征在于,所述移动台具有保存数据包的存储单元、和利用保存在所述存储单元中的数据包来构成脉冲串的单元,
所述基站具有保存数据包的存储单元、利用保存在所述存储单元中的数据包构成脉冲串的单元、变更调度方法的单元、以及进行所述基站和移动台发送的脉冲串的调度的单元,在预测到移交时,
所述移动台增加缓存数据包的时间,
所述基站增加缓存数据包的时间,而且变更所述脉冲串的调度方法,
所述基站和移动台在前一个脉冲串的发送结束后到下一个脉冲串开始发送之间,进行移交所需要的消息交换,
所述变更调度方法的单元,从在第一长度期间反复构成存放了向基站或移动台输入的数据包的信息脉冲串并进行无线发送的方法,变为在长度比第一长度长的第二长度期间反复构成存放了分别向基站或移动台输入的数据包的信息脉冲串并进行无线发送的方法。
2.根据权利要求1所述的无线系统,其特征在于,所述基站或移动台具有预测移交的发生的单元。
3.根据权利要求2所述的无线系统,其特征在于,在所述预测移交的发生的单元预测到移交时,增加对所述移动台的存储单元保存发送给所述基站的数据包所分配的存储区域、或者对所述基站的存储单元保存发送给所述移动台的数据包所分配的存储区域中至少一方。
4.一种与移动台进行数据包通信的基站,其特征在于,具有:
保存数据包的存储单元;
利用保存在所述存储单元中的数据包来构成无线传输用的信息脉冲串的单元;
进行所述基站和移动台发送的信息脉冲串的调度的单元;
预测移交的发生的单元;以及
在上述预测移交的发生的单元预测到移交时变更调度方法的单元,
在前一个脉冲串的发送结束后到下一个脉冲串开始发送之间,与所述移动台进行移交所需要的消息交换,
所述变更调度方法的单元,从在第一长度期间反复构成存放了向基站或移动台输入的数据包的信息脉冲串并进行无线发送的方法,变为在长度比第一长度长的第二长度期间反复构成存放了分别向基站或移动台输入的数据包的信息脉冲串并进行无线发送的方法。
5.根据权利要求4所述的基站,其特征在于,在所述预测移交的发生的单元预测到移交时,增加对所述基站的存储单元保存发送给所述移动台的数据包所分配的存储区域。

说明书全文

无线系统和基站

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通过数据包交换进行实时通信的无线系统。

背景技术

[0002] 在无线系统的数据包交换网中,不仅进行因特网等的数据通信,也进行VoIP(Vioce over IP)和TV电话等的实时通信,实时通信的业务量存在上升趋势。另一方面,QoS(Quality of Service)控制和策略控制、动态地址分配、认证等,使得无线系统多功能化而且复杂化,移交时间存在增加趋势。在移交时保持实时通信的质量也非常重要。 [0003] 在无线系统中,基站和移动台通常利用IP(Internet Protocol)等的数据包构成无线传输用的信息单位,并无线传输。并且,无线系统为了减少发送信息的冲突和无线发送时间,并有效使用无线资源,进行按照无线传输用的信息单位的发送的调度。例如非专利文献1公开了基站根据来自移动台的频带请求和自身台的需要频带进行调度的技术以及其步骤。还有,例如非专利文献2公开了信息格式。而且,例如非专利文献3公开了无线传输用的信息的格式。
[0004] 非 专 利 文 献 1 IEEE Std 802.16e-2005(2006 年 2 月 28 日 )/IEEEStd802.16-2004/corl 6.3.5.2
[0005] 非 专 利 文 献 2 IEEE Std 802.16e-2005(2006 年 2 月 28 日 )/IEEEStd802.16-2004/corl 6.3.2.1.2.1.1
[0006] 非 专 利 文 献 3 IEEE Std 802.16e-2005(2006 年 2 月 28 日 )/IEEEStd802.16-2004/corl 8.3.5.1
[0007] 图1表示无线系统的一例。AP(Access Point)1、AP2表示基站。AGW(AccessGateWay)3表 示 存 取 网 关。IP network4 表 示IP(InternetProtocol) 的 网 络。
CN(Correspondent Node)5表示对应节点。AT(AccessTerminal)6、AT8、AT10表示移动台。
TE(Terminal Equipment)7、TE9、 TE11表示终端。HA(Home Agent)12表示移动(Mobile)IP的本地代理。AAA(Authentication Authorization and Accounting)13表示进行认证、收费的服务器。在该系统中,TE7和CN5通过AT6和AP1通信。
[0008] 图2表示AT6从AP1向AP2进行移交时的下行(FL:Forward Link)数据包的发送定时的一例。AP1、AP2以缓存时间Tb缓存从AGW3输入的数据包,将从数据包构成的无线传输用的信息即脉冲串发送给无线介质。
[0009] 按照VoIP等应用程序,每隔一定时间的间隔发送一定尺寸的数据包。例如,假设数据包是以一定间隔产生的,在AP1发送数据包A、B、C、D时,AT6从AP1向AP2进行了移交。
[0010] 按照指定的移交程序,在A、B、C、D后接着将数据包E、F、G、H…输入AP2。但是,由于指定的移交程序需要花费时间,所以有可能产生数据包E、F、G一齐到达,从数据包H、I、…起以该一定间隔到达AP2的情况。
[0011] 当在无线传输后进行使AT6以一定间隔向TE7发送数据包的控制时,在AT6发送数据包D后,即使到了发送数据包E的时间,也处于没有需要发送的数据包的状态。该情况下,从AT6向TE7输出的数据包间隔不为一定,使得数据包E、F、G、H…的延时和延时波动(脉动)增加。而且,由于延时波动的增加等的Qos(Quality of Service)劣化,结果产生在TE7再生的语音和图像的紊乱。
[0012] 图2表示的是下行的示例,在上行(RL:Reverse Link)的情况下也会发生同样的问题。降低数据包传输中的延时以及降低移交时的数据包传输的延时波动是本发明的课题。
[0013] 一般,数据包传输的延时波动可以通过在传输区间的接收方缓冲器(数字缓冲器)中调整数据包的时间间隔来去除。该调整是把可变延时转换为固定延时,所以在需要去除的延时波动的量增加时,需要附加的固定延时增加。并且,伴随附加的固定延时的增加,所需要的缓存量增加。在实时通信中,优选传输延时和缓存量为最小必要程度。根据无线状况把传输延时和缓存量控制为最小必要程度是本发明的其他课题。

发明内容

[0014] 为了解决上述课题,在本发明涉及的无线系统中,移动台具有保存数 据包的存储单元、和利用保存在所述存储单元中的数据包来构成脉冲串的单元,所述基站具有保存数据包的存储单元、利用保存在所述存储单元中的数据包来构成脉冲串的单元、以及进行所述基站和移动台发送的脉冲串的调度的单元。在该无线系统中预测到移交时,所述移动台增加缓存数据包的时间,所述基站增加缓存数据包的时间,而且变更所述脉冲串的调度方法,所述基站和移动台在前一个脉冲串的发送结束后到下一个脉冲串开始发送之间,进行移交所需要的消息交换。
[0015] 通过进行移交所需要的消息交换,向无线介质的信息脉冲串的发送定时可以不受移交所需要的消息交换的影响。
[0016] 所述变更调度方法的单元,从在第一长度期间反复构成存放了向基站或移动台输入的数据包的信息脉冲串并进行无线发送的方法,变为在长度比第一长度长的第二长度期间反复构成存放了分别向基站或移动台输入的数据包的信息脉冲串并进行无线发送的方法。并且,该单元在变更前的第一长度的每个期间发送的信息脉冲串之间没有完成移交所需要的消息交换时,调整期间使在变更后的第二长度的每个期间发送的信息脉冲串之间完成。
[0017] 由此,向无线介质的信息脉冲串的发送定时可以不受移交所需要的消息交换的影响。
[0018] 并且,本发明的移动台和基站在预测移交的发生的单元预测到移交时,增加为了保存该存储单元的数据包而分配的存储区域(缓存容量)。
[0019] 根据本发明,在预测到延时波动增大的移交时,通过动态变更AT和AP的缓存容量及AP的调度方法,可以降低数据包的传输延时波动。附图说明
[0020] 图1是适用了本发明的无线系统。
[0021] 图2是以往的无线系统的数据包发送接收的时间序列图。
[0022] 图3是本发明的无线系统的数据包发送接收的时间序列图。
[0023] 图4是本发明的无线系统的数据包发送接收的时间序列图。
[0024] 图5是适用了本发明的移交的呼叫流程的示意图。
[0025] 图6是适用了本发明的移交的呼叫流程的示意图。
[0026] 图7是适用了本发明的调度的呼叫流程的示意图。
[0027] 图8是适用了本发明的调度的呼叫流程的示意图。
[0028] 图9是适用了本发明的移交预测的示意图。
[0029] 图10是适用了本发明的无线系统的数据包发送接收的时间序列的一例。
[0030] 图11是适用了本发明的移动台的示意图。
[0031] 图12是适用了本发明的基站的示意图。
[0032] 图13是适用了本发明的移动台的流程图
[0033] 图14是适用了本发明的移动台的流程图。
[0034] 图15是适用了本发明的移动台的流程图。
[0035] 图16是适用了本发明的基站的流程图。
[0036] 图17是适用了本发明的基站的流程图。
[0037] 图18是适用了本发明的基站的流程图。
[0038] 符号说明
[0039] 1、2基站;3存取网关;4 IP网络;5节点;6、8、10移动台;7、9、11终端;12本地代理;13服务器;60、61、62、63、64、65、66、67、68、69数据包;21、22、23、34、35数据流程;40、41、42、43、44、45、46、47、48、54、58脉冲串。101、102电。101、102、103、104、105、106、107、
108、109、110、111、112、113数据包;84 BB;85 IF;86 RF;87天线;81控制部;82存储部;
83 UIF;80 IO IF;93 NW IF;94 BB;95 IF;96 RF;97天线;91控制部;92存储部。 具体实施方式
[0040] 参照附图具体说明适用了本发明的无线系统、基站和移动台。
[0041] 该无线系统总之是在多个基站之间进行移动台的数据包通信的移交的无线系统,移动台和基站具有保存数据包的存储单元、和利用保存在存储单元中的数据包来构成无线传输用的信息脉冲串的单元。基站具有进行基站和移动台发送的信息脉冲串的调度的单元。移动台或基站任一方具有预测移交的发生的单元,基站在通过所述单元预测到移交时变更调度方法。 并且,多个基站和移动台在信息脉冲串的发送间歇时进行移交所需要的消息交换。
[0042] 其中,所说“调度”指数据包的发送时间的确定,即利用数据包来构成信息脉冲串并确定信息脉冲串的发送定时。还有,所说“调度方法”指规定调度时的发送定时的方法,例如在信息脉冲串中存放哪些数据包以及发送脉冲串的发送间隔如何。
[0043] [下行动态缓存/调度方法的变更示例]
[0044] 图3表示在本发明的无线系统中传输下行(从AP向AT)数据包时,动态变更缓存时间和向无线介质发送数据包的调度方法的时间序列的一例。
[0045] 假设在数据包A、B、C、D输入AP1之前,AP1和AT6预测到发生移交,并将缓存时间从Tb增加为Tb’。并且,假设在数据包A、B、C、D输入AP1之前,AP1预测到发生移交,并变更调度方法。
[0046] 在图2所示的以往示例的调度方法中,在每个缓存时间,将AP1在每个缓存时间Tb输入的数据包A、B、C、D独立发送到无线区间。通过变更调度方法,如图3的示例所示,构成汇集了AP1在缓存时间Tb’输入的数据包A、B、C、D的脉冲串,并发送到无线区间。 [0047] 基站发送由在每个Tb’输入该基站的数据包构成的脉冲串。在此,例如AP1可以根据作为控制信息接收的AT6的无线信道质量,预测到发生移交。并且,例如AT6可以根据从AP1接收的信号的强度和信息的传输错误率等通信质量,预测到发生移交。
[0048] 根据情况,在AT或AP实际确定进行移交时,在AT和AP之间执行移交程序。在适用了本发明的实施例中,AT6和AP1、AP2在发送脉冲串的间歇时进行移交。例如在图3中,在AP1接收到数据包D的时间点,AT6确定进行移交。在AP1完成发送由数据包A、B、C、D构成的脉冲串起、到AP2开始发送由数据包E、F、G、H构成的脉冲串的期间,AT6和AP1、AP2交换消息进行移交。
[0049] 在移交程序花费时间未能在数据包发送间隔内结束时,可以在无线区间的脉冲串发送间隔(例如由数据包A、B、C、D构成的脉冲串和由数据包E、F、G、H构成的脉冲串之间)内完成移交。可以保持脉冲串发送间隔一 定,而且不受移交的影响。AT6能够以一定间隔向TE7发送数据包。
[0050] AT6也可以按照标记包等修整方式控制向TE7的数据包发送。并且,在通过CN5对应用程序附加了数据包生成时间的时间戳时,AT6也可以在时间戳指定的时间向TE7发送各个数据包。在接收脉冲串后,可以使从AT6向TE7输出的数据包A、B、C、D、E、F、G、H…的间隔一定,可以消除延时波动。
[0051] 在开始移交后经过一定时间时,AP2和AT6使缓存时间从Tb’恢复为Tb。并且,AP2恢复调度方法。即,AP2在每个缓存时间将以每个缓存时间Tb输入AP2的数据包独立发送到无线区间。只有在延时波动较大的移交时才将缓存时间从Tb增加为Tb’,所以能够递减移交之外的通信时的延时和缓存量。
[0052] 另外,在预测到信号强度和错误率的劣化等移交的情况下,也可以不上进行缓存时间和调度的变更。例如,如果在连续的数据包的通信过程中进行上述变更,则延时增加,将影响到通信质量。该情况时,例如在上述情况下,并且在从VoIP的有音区间转入无音区间、数据包中断的时间,也可以进行缓存时间和调度的变更。在移交后使缓存时间和调度恢复原状时,同样可以在从有音区间转入无音区间的时间进行。
[0053] 并且,还可以考虑使AT、AP的缓存时间经常比移交花费的时间充分长的方法,但是缓存时间增加,末端至末端的延时增加。在语音通信等的主观评价中,为了满足用户的满意度,已经公知末端至末端的延时越小越好,而且需要将延时控制在一定值以下。该方法可以在移交前后之外时段不增加末端至末端的固定延时。并且,在移交前后之外时段缓存时间比较短,所以能够削减AT、AP的存储器容量。
[0054] 为了使在TE和CN中动作的语音/图像等应用程序生成的数据包间隔充分大于移交所需要的时间,可以考虑根据无线状态改变应用程序生成的数据包的间隔和尺寸等业务特性。但是,需要末端至末端的信号传输,所以花费时间。根据本发明,可以只在存取系统内的信号传输中对应。
[0055] [上行动态缓存/调度方法的变更示例]
[0056] 图4表示在本发明的无线系统中传输上行(从AT向AP)数据包时,动态变更缓存时间和向无线介质发送包的调度方法的时间序列的一例。
[0057] 上行链路和下行链路的移交可以同时进行。并且,根据系统也可以独立进行上行和下行链路的移交,例如,下行的数据包传输经由AP1进行,上行的数据包传输经由AP2进行。
[0058] 假设在数据包A、B、C、D输入AT6之前,AP1和AT6预测到发生移交,将缓存时间从Tb增加为Tb’。在此,例如移交所需要的时间为20ms,AP1和AT6将缓存时间从Tb=10ms增加为Tb’=40ms。一般,Tb’是比移交所需要的时间充分长的时间。
[0059] 假设在数据包A、B、C、D输入AT6之前,AP1预测到发生移交,并变更调度方法。 [0060] 在图2的以往示例的调度方法中,在每个缓存时间,将AP1在每个缓存时间Tb输入的数据包A、B、C、D独立发送到无线区间。通过变更调度方法,如图4的示例所示,AT6构成汇集了在缓存时间Tb’输入的数据包A、B、C、D的脉冲串,并发送到无线区间。
[0061] 如后面所述,AP1进行AT6的数据包发送的调度,将发送定时作为控制信息传送给AT。并且,移交目的地的AP2持续利用脉冲串(例如图4中由数据包E、F、G、H构成的脉冲串)传输数据包的调度。基站在每个Tb’发送脉冲串。在此,例如AP1可以根据作为控制信息接收的AT6的无线通信质量,预测到发生移交。并且,例如AT6可以根据从AP1接收的信号的强度和信息的传输错误率等通信质量,预测到发生移交。
[0062] 根据情况,在AT或AP实际确定进行移交时,在AT和AP之间执行移交程序。在适用了本发明的实施例中,AT6和AP1、AP2在发送脉冲串的间歇时进行移交。例如在图4中,在AT6接收到数据包D的时间点,AT6确定进行移交。在AT6完成发送由数据包A、B、C、D构成的脉冲串起、到AT6开始发送由数据包E、F、G、H构成的脉冲串的期间,AT6和AP1、AP2交换消息进行移交。AP从所接收的脉冲串中取出数据包,并以一定间隔发送给AGW3。 [0063] AP1和AP2也可以按照标记包等修整方式控制向AGW3的数据包发送。并且,在通过TE7对应用程序附加了数据包生成时间的时间戳时,AP1和AP2也可以在时间戳指定的时间向AGW3发送各个数据包。
[0064] 在移交程序花费时间未能在数据包发送间隔内结束时,可以在无线区 间的脉冲串发送间隔(例如由数据包A、B、C、D构成的脉冲串和由数据包E、F、G、H构成的脉冲串之间)内完成移交。可以保持脉冲串发送间隔一定,而且不受移交的影响,所以能够在接收脉冲串后使AGW3接收的数据包A、B、C、D、E、F、G、H…的间隔一定,能够消除延时波动。 [0065] 在开始移交后经过一定时间时,AP2和AT6使缓存时间从Tb’恢复为Tb。并且,AP2恢复调度方法。即,AP2在每个缓存时间将以每个缓存时间Tb输入AT6的数据包独立发送到无线区间。只有在延时波动较大的移交时才将缓存时间从Tb增加为Tb’,所以能够递减移交之外的通信时的延时和缓存量。
[0066] 另外,即便在预测到信号强度和错误率的劣化等移交的情况下,也可以不马上进行缓存时间和调度的变更。例如,如果在连续的数据包的通信过程中进行上述变更,则延时增加,将影响到通信质量。该情况时,例如在上述情况下,也可以在从VoIP的有音区间转入无音区间、数据包中断的时间,进行缓存时间和调度的变更。在移交结束后使缓存时间和调度返回原状时,同样可以在从有音区间转入无音区间的时间进行。
[0067] 并且,还可以考虑使AT、AP的缓存时间经常比移交花费的时间充分长的方法,但是缓存时间增加,末端至末端的延时增加。在语音通信等的主观评价中,为了满足用户的满意度,已经公知末端至末端的延时越小越好,而且需要将延时控制在一定值以下。
[0068] 该方法可以在移交前后之外时段不增加末端至末端的固定延时。并且,在移交前后之外时段缓存时间比较短,所以能够削减AT、AP的存储器容量。
[0069] 为了使在TE和CN中动作的语音/图像等应用程序生成的数据包间隔充分大于移交所需要的时间,可以考虑根据无线状态改变应用程序生成的数据包的间隔和尺寸等业务特性的方式。但是,需要末端至末端的信号传输,所以花费时间。根据本发明,可以只在存取系统内的信号传输中对应。
[0070] [移交的呼叫流程的示例:处理的说明]
[0071] 图5表示AT6从AP1向AP2进行移交时的基于本发明的呼叫流程的一例。
[0072] 数据传输的方向可以是上行也可以是下行。AT6按照数据流21、22进行经由AP1的通信,处于无线质量劣化、预测到移交的状况23。
[0073] AT6根据CQI(Channel Quality Index)24向AP1发送无线质量的信息。并且,AT6通过缓存时间变更的处理25,把缓存时间从Tb变更为Tb’。
[0074] AP1根据CQI24进行缓存时间和调度方法变更的处理26。
[0075] 电波状况变化,AT6进行移交开始的判断27,向AP1发送请求移交的消息即HO请求28。
[0076] AP1可以开始进行移交的判断和请求移交的消息的发送。并且,AP1也可以在接收HO请求28后,根据AP1的情况调整执行移交的时间。
[0077] AT6向AP2发送HO请求28后,起动管理缓冲器的变更时间的定时器。并且,AP2在接收HO请求28后,起动管理缓冲器/调度器的变更时间的定时器。
[0078] 在控制序列29、30中,进行AT6、AP1、AP2之间的消息交换,以便进行移交。该消息交换是无线连接切换、AT地址分配、QoS设定、许可控制、收费、认证等对应无线系统的规格的消息交换。
[0079] AP2在执行控制序列29、30的消息交换后,向AT6发送HO响应31。并且,AP2向AGW3发送注册请求32,以便建立AGW3与AP2之间的连接。
[0080] AGW3向AP2回信注册响应33,将经由AP1的路径切换为经由AP2。
[0081] AT6按照数据流35、35进行经由AP2的通信。在根据定时器测试经过一定时间后,AT6进行缓存时间的恢复处理36。
[0082] 并且,AP2进行缓存时间和调度方法的恢复处理37。
[0083] [移交的呼叫流程的示例:数据脉冲串和移交处理的定时的关系]
[0084] 图6表示AT6从AP1向AP2进行移交时的呼叫流程的一例。
[0085] 数据传输的方向可以是上行也可以是下行。假设AT6与AP1进行数据脉冲串40、41、42、43的发送接收。数据脉冲串40、41、42、43例如图2所示,是利用AP或AT在缓存时间Tb接收的数据包构成的脉冲串,并在每个期间a发送。
[0086] 在处于无线质量劣化并预测到移交的情况下,AT6进行将缓存时间从Tb变更为Tb’的缓存时间变更处理25。
[0087] AP1进行变更缓存时间和调度方法的处理26。
[0088] 通过变更调度方法,AP或AT6发送利用AP或AT在缓存时间Tb’接收的数据包生成的数据脉冲串44、45。
[0089] 数据脉冲串44例如对应于图3和图4中由数据包A、B、C、D构成的脉冲串,数据脉冲串45对应于由数据包E、F、G、H构成的脉冲串。数据脉冲串44、45在比a长的每个期间b发送。
[0090] 在发送数据脉冲串44后,AT6、AP1、AP2在数据脉冲串45发送之前,进行HO请求28、控制序列29、HO响应31的消息交换。
[0091] 在移交结束后,AT6进行恢复缓存时间的处理36。
[0092] 并且,AP2进行恢复缓存时间和调度方法的处理37。
[0093] 在恢复调度方法后,AT6和AP2在每个期间a发送数据脉冲串46、47、48。在期间a的脉冲串发送间隔内没有完成HO请求28、控制序列29、HO响应31的消息交换时,可以在期间b的脉冲串发送间隔(例如数据脉冲串44和45之间)内完成。
[0094] [上行调度的呼叫流程的示例]
[0095] 图7表示上行调度的呼叫流程的一例。
[0096] 从TE7向AT6输入数据50。数据50例如是图4中的数据包A、B、C、D。
[0097] AT6通过BW(BandWidth)请求51向AP1传送数据50的信息量,请求发送频带。并且,AT6根据需要通过BW请求51向AP1传送数据50之外的控制信息量,请求发送频带。关于请求发送频带的消息格式的一例,记载在非专利文献1的6.3.2.1.2.1.2节中。
[0098] AP1的控制部91通过调度处理52进行确定数据50的发送时间。
[0099] AP1在从多个AT接收到BW请求51时,进行调整使各个AT的发送时间不冲突。AP1的控制部91例如确定在图6所示的数据脉冲串44的定时内发送尺寸为图4所示的数据包A、B、C、D分量的脉冲串。AP1的控制部91在AT6具有发送的控制信息时,确定发送该控制信息的尺寸和定时。AP1的控制部91生成用于指定AT6无线发送的数据脉冲串和控制信息的尺寸和定时的MAP53,并传送给AT6。关于指定上行发送信息的尺寸和定时的消息格式的一例,记载在非专利文献1的6.3.2.3.4节中。
[0100] AT6的控制部81分析所接收的MAP53。
[0101] AT6将按照所指定的尺寸和定时存放了数据50的数据脉冲串54发送给无线介质。并且,AT6按照所指定的尺寸和定时向无线介质发送移交所需 要的消息等控制信息。 [0102] 例如,AT6将图4中的数据包A、B、C、D存放于数据脉冲串54并发送。在AT6、AP1之间重复进行以上步骤,根据AP1的调度,AT6进行脉冲串的无线发送。例如,基站和移动台通常可以在每个期间a重复上述步骤,在正执行移交预测的情况下,也可以在每个期间b重复上述步骤。并且,例如在只能以期间a的单位进行调度的情况下,通常可以在每个期间a重复上述步骤,在正执行移交预测的情况下,也可以在每个期间b重复上述步骤。
[0103] [下行调度的呼叫流程的示例]
[0104] 图8表示下行调度的呼叫流程的一例。
[0105] 从AGW3向AP1输入数据55。数据55例如是图3中的数据包A、B、C、D。
[0106] AP1的控制部91通过调度处理52进行确定数据55的发送时间。并且,在AP1具有数据55之外的需要发送的控制信息时,控制部91通过调度处理56进行确定该控制信息的发送时间。
[0107] AP1在具有与多个AT的发送接收信息时,进行调整使AP和各个AT的发送时间不冲突。AP1例如确定在图6所示的数据脉冲串44的定时内发送尺寸为图3所示的数据包A、B、C、D分量的脉冲串。
[0108] AP1的控制部91将AP1无线发送的数据脉冲串和控制信息的尺寸和定时,通过MAP57传送给AT6。关于指定下行发送信息的尺寸和定时的消息格式的一例,记载在非专利文献1的6.3.2.3.2节中。
[0109] AP1按照所指定的尺寸和定时将存放了数据55和控制信息的数据脉冲串58发送给无线介质。例如,AP1将图3中的数据包A、B、C、D存放于数据脉冲串58并发送。并且,例如AP1发送移交所需要的消息等控制信息。
[0110] AT6的控制部分析所接收的MAP57。
[0111] AT6将在MAP57中指定的尺寸和定时的信息识别为发给自家的,进行接收处理。 [0112] 在AT6、AP1之间重复进行以上步骤,根据AP1的调度,AT6进行脉冲串的无线发送。例如,基站和移动台通常可以在每个期间a重复上述步骤,在正执行移交预测的情况下,也可以在每个期间b重复上述步骤。并且, 例如在只能以期间a的单位进行调度的情况下,通常可以在每个期间a重复上述步骤,在正执行移交预测的情况下,也可以在是期间a的数倍的每个期间重复上述步骤。
[0113] [HO预测的示例]
[0114] 图9表示本发明的AT或AP的控制部进行的移交的预测和开始的示例。
[0115] AT的无线部从所接收的信号中测试AP1的电力101、AP2的电力102,并传送给控制部。AT的控制部,例如利用CQI24那样的消息将接收电力传送给AP。考察连接AP1的AT从AP1移动到AP2的情况。随着接近AP2,AP1的电力101减少,AP2的电力102增加。AT或AP的控制部在AP1的电力101相比AP2的电力102达到某个阈值(Th1)以下时,预测发
生移交,进行缓存和调度方法的变更。或者,AT或AP的控制部也可以在AP1的电力101达到某个值(P0)以下时,预测发生移交,进行缓存和调度方法的变更。
[0116] AT继续接近AP2。AT或AP的控制部在AP2的电力102相比AP1的电力101达到某个阈值(Th2)以上时,开始从AP1向AP2的移交。该示例表示使用AP的电力进行移交的预测和开始的示例,但也可以使用错误率和数据通过量等其他指标。
[0117] [调度和脉冲串发送的具体示例]
[0118] 图10表示AP进行调度和脉冲串的发送的具体示例。
[0119] AP1在每个期间a[sec]构成脉冲串并发送。例如,AP1的控制部利用k个(也可以k=1)数据包105、106、…、107构成数据脉冲串43并发送。
[0120] AP1的控制部确保存储部至少能够存放k个数据包的区域。例如,把数据包尺寸设为d[Byte]时,控制部确保至少k*d[Byte]分量。然后,在处于预测到移交的状态时,AP1增加缓存。
[0121] 此时,例如,AP1的控制部确保存储部至少能够存储n个数据包的区域。例如,把包尺寸设为d[Byte]时,控制部使确保至少n*d[Byte]分量。并且,AP1的控制部变更调度方法,使在每个期间b[sec]构成脉冲串并发送。
[0122] 例如,AP1利用n个数据包108、109、…、110构成数据脉冲串44并发送。然后,AT进行从AP1向AP2的移交,AP2发送脉冲串。例如,AP1向AP2转发数据包111、112、…、113,AP2发送数据脉冲串45。
[0123] 把AP1、AP2、AT更换移交所需要的消息的时间设为x[sec]。把数据脉冲串44的长度设为z[sec]。AP1的控制部进行调度,使满足(b-z)>x,而且在发送数据脉冲串44后交换移交所需要的消息。
[0124] 在把数据包间隔设为y[sec]时,b=n*y[sec]。并且,把数据脉冲串44、45…的尺寸设为e[Byte]、把无线传输速度设为f[Byte/sec]时,z=e/f[sec]。根据(b-z)>x和前述关系,n>(x+e/f)/y。即,AP1的控制部利用个数多于(x+e/f)/y的数据包构成数据脉冲串44、45。
[0125] [AT的示例]
[0126] 图11表示本发明的AT6的一例。AT8、AT10与该示例相同。
[0127] BB(基带部)84进行无线发送接收信号的基带处理,调制发送信号,进行接收信号的同步补充和解调。
[0128] IF85进行无线的中间频率(IF:Intermediate Frequency)的信号处理。IF85对从BB84输入的基带信号进行DA(Digital to Analog)转换,并转换为中间频率输出给RF86。并且,IF85对从RF86输入的无线信号进行AD(Analog to Digital)转换,并输出给BB84。 [0129] RF(无线部)86进行无线频率(RF:Radio Frequency)的信号处理。RF86把从IF85输入的信号升频为无线频率,再把发送电力放大后输出给天线87。并且,RF86把从天线87输入的信号降频为中间频率,然后输出给IF85。
[0130] 控制部81具有对AT的整体管理功能。并且,控制部81进行确定需要发送接收的数据包的组合/分解/废弃等、以及信息的发送定时控制、存储部82的信息管理、消息的发送、所接收的消息的分析和对应消息的各种处理、移交的预测和执行。
[0131] 存储部82保存需要发送接收的数据和各种控制所需要的管理信息。
[0132] UIF83是键盘、显示器、扬声器等用户接口。IOIF80是连接TE的输入输出接口。 [0133] [AP的示例]
[0134] 图12表示本发明的AP1的一例。AP2与该示例相同。
[0135] NW IF93是用于AGW3连接某个网络的网络接口。
[0136] BB(Base Band)94进行发送接收信号的基带处理。BB94调制发送信 号,进行接收信号的同步补充和解调。
[0137] IF95进行中间频率(IF:Intermediate Frequency)的信号处理。IF95对从BB94输入的基带信号进行DA(Digital to Analog)转换,并转换为中间频率输出给RF96。并且,IF95对从RF96输入的信号进行AD(Analog toDigital)转换,并输出给BB94。
[0138] RF(无线部)96进行无线频率(RF:Radio Frequency)的信号处理。RF96把从IF95输入的信号升频为无线频率,再把发送电力放大后输出给天线97。并且,RF96把从天线97输入的无线信号降频为中间频率,然后输出给IF95。
[0139] 控制部91具有对AP的整体管理功能,进行确定通过无线和NW IF239发送接收的数据包的组合/分解/废弃、以及发送定时控制、自家台和连接自家台的AT的无线发送调度的确定(调度)、存储部92的信息管理、消息的组合/发送/分析、移交的预测和执行。 [0140] 存储部92保存需要发送接收的数据和各种控制所需要的管理信息。
[0141] [AT的处理示例:通信质量监视]
[0142] 图13表示AT的控制部81进行的通信质量监视处理的一例。
[0143] S1:控制部81获得无线部测试的通信质量信息。通信质量信息例如是AT从基站接收的信号的强度。
[0144] S2:控制部81使用通信质量信息生成CQI 24,并发送给AP。
[0145] [AT的处理示例:移交]
[0146] 图14表示AT的控制部81进行的移交处理的一例。
[0147] S3:控制部81使用在S1获得的信息,判定是否是预测到移交的状态。在此,控制部81按照前面所述,例如在AP1的电力101相比AP2的电力102达到某个阈值(Th1)以下时,判定是预测到移交的状态。
[0148] S4:控制部81增加在存储部82中确保了的数据包所用的缓存区域。在此,控制部81按照前面所述,例如将缓存区域从k*d[Byte]增加到n*d[Byte]。
[0149] S5:控制部81使用在S1获得的信息,判定是否执行移交。在此,控制部81按照前面所述,例如在AP2的电力102相比AP1的电力101达到某个阈值(Th2)以上时,判定执行从AP1向AP2的移交。
[0150] S9:在S5判定不执行移交时,控制部81使用在S1获得的信息,判定是否是预测到移交的状态。S9的处理与S3相同。
[0151] 在S9是预测到移交的状态时,控制部81返回S5进行处理。
[0152] S8:在S9状态恢复且不是预测到移交的状态时,控制部81恢复缓存区域。在此,控制部81例如使为数据包用而确保的缓存区域从n*d[Byte]恢复为k*d[Byte]。
[0153] S6:在S5判定执行移交时,控制部81进行移交处理。控制部81起动计量自移交开始后的时间的定时器(HO Timer),进行移交所需要的消息交换(例如HO请求28,控制序列29,HO响应31的交换)。
[0154] S7:控制部81确认HO定时器是否已到时。
[0155] S8:在S7如果HO定时器已到时,则恢复缓存区域。在S8的处理结束后,然后控制部81返回S1重复处理。
[0156] [AT的处理示例:调度]
[0157] 图15表示AT的控制部81进行的调度的处理的一例。
[0158] S10:控制部81确认是否有包数据或者控制信息任一方的发送信息。
[0159] S11:在S10具有发送信息时,控制部81向AP请求发送信息的频带。例如,控制部81生成BW请求51发送给AP。
[0160] S12:控制部81等待接收指示来自AP的发送定时的消息。在此,例如AT接收MAP53,控制部81进行分析。
[0161] 在S12没有接收到MAP时,控制部81返回S10重复处理。
[0162] S13:在S12接收到MAP时,控制部81在MAP指定的定时进行信息的发送接收。 [0163] [AP的处理示例:移交方AP的移交]
[0164] 图16表示AP的控制部91进行的移交处理的一例。
[0165] S14:控制部91使用从AT得到的CQI 24的信息,判定是否是预测到移交的状态。在此,控制部91按照前面所述,例如在AP1的电力101相比AP2的电力102达到某个阈值
(Th1)以下时,判定是预测到移交的状态。
[0166] S15:控制部91增加在存储部92中确保的数据包用的缓存区域,变更调度方法。在此,控制部91按照前面所述,例如将缓存区域从k*d[Byte]增加到n*d[Byte]。并且,控制部91按照前面所述,将在每个期间a把k 个数据包存放于脉冲串并发送的方法,变更为在每个期间b把n个数据包存放于脉冲串并发送的方法。
[0167] S16:控制部91使用从CQI 24获得的信息,判定是否执行移交。在此,控制部91按照前面所述,例如在AP2的电力102相比AP1的电力101达到某个阈值(Th2)以上时,判定执行从AP1向AP2的移交。
[0168] S19:在S16判定不执行移交时,控制部91使用通过CQI 24获得的信息,判定是否是预测到移交的状态。S19的处理与S14相同。
[0169] 在S19是预测到移交的状态时,控制部91返回S16进行处理。
[0170] S20:在S19状态恢复且不是预测到移交的状态时,控制部91恢复缓存区域和调度方法。在此,控制部91例如使为数据包用而确保的缓存区域从n*d[Byte]恢复为
k*d[Byte]。并且,控制部91恢复调度方法,例如将在每个期间b把n个数据包存放于脉冲串并发送的方法,变更为在每个期间a把k个数据包存放于脉冲串并发送的方法。在S20的处理结束后,然后控制部91返回S14重复处理。
[0171] S17:在S16判定执行移交时,控制部91进行移交处理。控制部91进行移交所需要的消息交换(例如HO请求28,控制序列29,HO响应31的交换)。
[0172] S18:控制部91在S17执行移交后,开放在存储部92中为了移交后的AT而确保的缓存区域,结束有关该AT的调度。
[0173] [AP的处理示例:移交地AP的移交]
[0174] 图17表示AP的控制部91进行的移交处理的一例。
[0175] S21:控制部91等待接收HO请求28。
[0176] S22:在接收到HO请求28时,控制部91起动计量自移交开始后的时间的定时器(HO Timer)。
[0177] S23:控制部91确保适合于移交时的尺寸的缓存区域。在此,例如控制部91确保n*d[Byte]的缓存区域。并且,控制部91对于与进行移交的AT间的发送接收,开始适合于移交时的调度。在此,例如控制部91开始在每个期间b将n个数据包存放于脉冲串并发送的调度。在切换AP时,保持脉冲串发送间隔一定。通过在AP之间进行同步,可以在AP之间对准时间。同步的方法可以采用各个AP从卫星接收的GPS信号,也可以采用像NTP (Network Time Protocol)那样的通信协议。为了使脉冲串发送为一定间隔,也可以在预先确定的时刻发送。例如,也可以预先对AP设定,使得在移交目的地和移交方的AP的钟表时刻满足关系x[sec]+b[sec]*m时发送脉冲串。其中,x表示合适的偏差,m表示自然数。或者,也可以利用移交时的AP之间的消息,从移交方的AP向移交目的地的AP指示移交后马上发送脉冲串的时间。
[0178] S24:控制部91进行移交处理。在此,控制部91例如进行控制序列29、HO响应31的交换。AP的控制部91进行调度使在脉冲串之间(例如数据脉冲串44、45之间)完成这些消息交换。
[0179] S25:控制部91确认HO定时器是否已到时。
[0180] S26:在S25如果HO定时器已到时,则恢复缓存区域和调度方法。在此,例如控制部91使为了数据包所确保的缓存区域从n*d[Byte]恢复为k*d[Byte]。在此,例如控制部91将在每个期间b把n个数据包存放于脉冲串并发送的方法,变更为在每个期间a把k个
数据包存放于脉冲串并发送的方法。在S25如果HO定时器没有到时,控制部91重复S25
等待HO定时器到时。
[0181] [AP的处理示例:调度]
[0182] 图18表示AT的控制部91进行的调度的处理的一例。
[0183] S27:控制部91确认是否有AP或AT发送的包数据或者控制信息任一方的发送信息。AT的发送信息可根据AP接收的频带请求(例如BW请求51)得知。
[0184] S28:在S27具有AP或AT的发送信息时,控制部91确定需要发送的信息的定时。 [0185] S29:控制部91生成指示发送定时的消息,并发送给AT。在此,例如控制部91生成MAP53并发送。
[0186] S30:控制部91在MAP指定的定时进行信息的发送接收。
[0187] 另外,上述本发明的无线系统的规格没有限定,例如可以是EVDO、无线LAN、WiMAX中任一项。AGW3根据无线系统的规格,例如可以是EVDO的PDSN(Packet Data Service Node)、无线LAN的PDIF(Packet DataInterworking Function)、WiMAX的ASN GW(Access Service Network GateWay)中任一项。并且,本发明的移动台也可以将AT和TE安装成一体。
[0188] 以上示出了同一AGW控制下的AP之间的移交的示例,但也可以是不同AGW控制下的AP之间的移交。并且,AGW3和AP可以安装成一体。另外,以上说明了在VoIP等的一定时间的每个间隔发送一定尺寸的数据包的应用示例,但在利用数据包间隔和数据包尺寸可变的应用时,同样可以适用本发明。
[0189] 并且,所述调度方法仅是一例,发送给无线介质的脉冲串也可以不是前述a和b那样的一定间隔。并且,在所述示例中,AT、AP在通过定时器计量经过一定时间后,恢复缓存时间及/或调度方法,但也可以把消息的发送接收作为契机来恢复缓存时间及/或调度方法。例如,AP1也可以在发送图5中的HO响应31后恢复缓存时间和调度方法,AT6可以在接收HO响应31后恢复缓存时间。
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