JP2000224231A

JP2000224231A - 移動通信システム及びパケットデータ送信方法

Info

Publication number: JP2000224231A
Application number: JP2465099A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiko Yoshida; 清彦吉田; Kazuto Ishida; 和人石田; Yoshiyuki Otsu; 善行大津; Atsushi Tejima; 敦手島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＤＭＡ移動通信システム上の予約アクセス型
パケットデータ通信において無線資源を有効利用し、よ
り多くの利用者へのパケットデータ通信サービス提供を
可能とする。【解決手段】ＣＤＭＡ移動通信システムにおけるパケッ
トデータ通信方法であって、トラフィックチャネルを時
間分割し、接続中の複数の移動局に該時間分割したトラ
フイツクチャネルを割り当て、該割り当てられたトラフ
ィックチャネルを使用して、割り当て時間内に基地局と
移動局間でパケットデータ送受信を行う。基地局は、送
受信されるパケットデータ毎に優先度を定め、優先度の
高いパケットに対し、より早く及びより長くトラフィッ
クチャネルを割り当てる。基地局は送受信されるパケッ
トデータ毎に、使用トラフィックチャネルと割り当て時
間を相手移動局に指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤＭＡ(Code Di
vison Mutiple Access)移動通信システム上での予約型
アクセス制御を行うパケットデータ送信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機等による音声通話を主目的と
する従来の移動通信システムにおいては、移動局からの
発呼または基地局からの移動局呼び出しにより、基地局
と移動局との間に通信チャネルを確立して通話中これを
保持し、通話の終了時に通信チャネルの解放を行ってい
る。

【０００３】また、移動局端末を介してパケットデータ
通信ネットワークへ接続しパケットデータ通信を行なお
うとする場合も、通常の音声通話と同じ手順で移動局と
基地局との間に通信チャネルを確立し、パケットデータ
通信終了までこれを保持していた。

【０００４】しかし、パケットデータ通信サービスの一
般的な使用環境において、移動局と基地局との間で常時
パケットが送受信されるような場合は少なく、通常は長
い非活性期間をおいて間欠的にパケットが送信されるよ
うな、バースト的トラフィックパターンをみせる。つま
りパケット送信毎の間が大きく、この使用されない間も
通信チャネルは確保されたままであり、これが無線資源
の大きな無駄となっている。そのため、パケットデータ
通信を行なおうとする移動局と基地局との間で特定の通
信チャネルを常に占有するのではなく、移動局にて送信
の必要なパケットが生じた場合、移動局と基地局の間の
パケットデータ送信用チャネルの設定を行なうオンデマ
ンドのチャネル割当て方式が考案されている。

【０００５】例えば特開平９−２３３０５１ではＣＤＭ
Ａ通信システムにおけるパケットデータ通信方法を示し
ている。これは、送信すべきパケットを持つ移動局がア
クセスチャネルにてパケットデータ送信要求を送り、こ
れに対し基地局が移動局の使用すべきチャネル(ＣＤＭ
Ａ通信においては拡散符号)および送信タイミングを指
示し、この指示に従って移動局がパケットの送信を行
う、というものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述のようにパ
ケット生起毎にチャネル割り当てを行う場合でも、ＴＣ
Ｐ／ＩＰ通信等で用いる比較的大きなサイズのパケット
の送信においては、その送信終了まで一移動局によりチ
ャネルが占有されるため、基地局がパケットデータ通信
サービス要求を受け付けるに従い、音声通信用に使用で
きるチャネル数も減る事になり、パケットデータ通信サ
ービス要求および音声通話サービス要求双方に対し受け
付けられる利用者数に制限が生じ、それ以上の要求に対
しては接続拒否する他なかった。

【０００７】ＣＤＭＡ方式による通信では、拡散符号に
よりチャネルの生成および送信される情報のスクランブ
ルを行っており、相互干渉の無い直交符号の種類は限ら
れている事、移動局からの送信で移動局個別のＰＮ（疑
似雑音）符号を使用する場合チャネル間の干渉が生じ通
話品質が低下する事、その他、セル間のチャネルの干渉
等の問題により、同じ時間に使用される移動局数つまり
チャネル数はできるだけ抑える必要がある。

【０００８】さらに、従来の予約型パケット通信方式で
は、各移動局のチャネル使用スケジュールの作成方法も
送信要求の発生順に空きチャネルへ割り当てるという単
純なものであり、各パケットデータ通信サービス利用者
のチャネルの使用時間について、移動通信システム全体
としてのスループット向上等を考慮したスケジューリン
グは行われていなかった。また、どの送信要求も同等に
扱われるため、利用者に応じたサービス品質対応を行う
事もできなかった。

【０００９】従って本発明はＣＤＭＡ移動通信システム
において無線資源利用効率を高めるパケットデータ送信
方式であり、その目的はパケットデータ通信のため同時
に使用される通信チャネル数を低減する事の可能なＣＤ
ＭＡ移動通信システムを提供する事である。

【００１０】本発明の他の目的は、システム全体として
の通話品質を落とさずにより多くのパケットデータ通信
サービス要求を受付ける事の可能となるようパケット通
信のスループットを向上させたＣＤＭＡ移動通信システ
ムの提供にある。

【００１１】また本発明の他の目的は、パケットデータ
通信の各利用者から要求されるサービス品質または送信
されるパケットの種別に応じた柔軟なサービス品質対応
の可能なＣＤＭＡ移動通信システムの提供にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、サービスエリアが複数の無線ゾーンより構成
され、各々のゾーンに配備された基地局が複数の移動局
と通信を行うＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、パケ
ットデータの送受信を行うチャネルおよびタイミングの
スケジュールを基地局が決定して移動局へ通知し、移動
局と基地局とがそのスケジュールに従ってパケットデー
タの送受信を行う予約型アクセス方式のパケットデータ
通信方法に関する。

【００１３】基地局はこのパケット送受信スケジュール
の作成において、基地局と移動局との間で伝送される各
パケット毎に優先度を定める。同時にパケット送受信を
行う移動局の数つまりチャネル数は制限し、使用できる
チャネル数以上のパケット送受信要求がある場合も要求
は受け付けるが、その優先度の高いパケットを優先して
送信を許可する。また、移動局が当該パケットの送受信
にチャネルを使用する時間も当該パケットの優先度に比
例した長さの制限を設ける。

【００１４】各移動局はこの制限時間内においてパケッ
トの送受信を行うが、１回の制限時間内にパケットの送
受信が完了しない場合、複数回に分けて送信される。送
信側では分割された単位毎に元のパケットを示す識別子
とシーケンス番号を含めて送信し、受信側でこの識別子
とシーケンス番号により元のパケットへの再構成を行
う。各移動局の使用するチャネルおよび前記制限時間は
固定でなく、チャネルの空き状況、その時点の基地局〜
移動局間伝送路の通話品質等により動的に変化するパケ
ットの優先度に応じ一回の送信毎に割り当てられるもの
とする。

【００１５】各パケット毎の優先度はシステム全体とし
てのパケット送受信のスループットを向上させる事、ま
たはパケットデータ通信サービス利用者毎のサービス品
質要求に対応する事、を考慮して基地局により決定され
る。

【００１６】パケット送受信のスループットを向上させ
る事を目的とする場合、前記の各パケット毎の優先度の
決定要因はパケットデータのサイズ、伝送路の通信品質
の良否の状態、基地局と当該移動局との間で伝送される
パケットの発生頻度等とする。これら要因はパケット伝
送につれて時間的に変化しうるため、各パケットの優先
度もまた分割された部分毎に動的に変更する。

【００１７】パケット毎のサービス品質要求に対応する
事を目的とする場合、前記の各パケット毎の優先度の決
定要因は移動局のパケットデータ通信サービス利用者の
契約条件、パケットデータ送信時に送信者の要求するサ
ービス品質要求、パケットの種別に応じて必要とされる
サービス品質要求等とする。パケットデータ通信サービ
ス利用者の契約条件については基地局がパケットデータ
通信サービス利用者の管理データベースより取得する。
パケットの送信者のサービス品質要求およびパケットの
種別については当該パケットのヘッダ部分に設定されて
おり、基地局および移動局はこれら情報を読み取る。

【００１８】本発明は上記目的を達成すべく、ＣＤＭＡ
移動通信システムにおける、パケットデータ通信方法で
あって、トラフィックチャネルを時間分割し、接続中の
複数の移動局に該時間分割したトラフィックチャネルを
割り当て、該割り当てられたトラフィックチャネルを使
用して、割り当て時間内に基地局と移動局間のパケット
データ送受信を行う。

【００１９】また、基地局は、送受信されるパケットデ
ータ毎に使用トラフィックチャネルと割り当て時間を相
手移動局に指示する。

【００２０】さらに、パケットデータは複数のブロック
に分割され、前記割り当て時間内に全ブロックを送受信
できない場合は、基地局は残りのブロックの送受信のた
めに使用トラフィックチャネルと割り当て時間を再度相
手移動局に指示する。

【００２１】さらに、基地局は、送受信されるパケット
データ毎に優先度を定め、優先度の高いパケットデータ
に対し、より早く及びより長くトラフィックチャネルを
割り当てる。

【００２２】さらに、前記優先度は、伝送されるパケッ
トデータのサイズ、種別の少なくとも１つによって決定
される。

【００２３】さらに、前記優先度は、パケット送受信を
行う相手移動局によって決定される。

【００２４】さらに、前記優先度は、伝送路の通信品質
によって決定される。

【００２５】さらに、優先度は、パケットデータの送信
完了割合によって決定される。

【００２６】さらに、パケットデータは複数のブロック
に分割され、前記割り当て時間内に全ブロックを送受信
できない場合は、最初のブロック転送時に使用したトラ
フィックチヤネルを使用して、最初のブロック転送時に
指示された一送信あたりの割り当て時間及ぴチャネル毎
に定められた周期で残りのブロックの送受信を行う。

【００２７】また本発明のパケット通信システムは、パ
ケット網と接続可能な基地局と、情報処理装置と接続可
能な移動局とを含み、前記基地局は、トラフィックチャ
ネルを時間分割し、接続中の移動局に該時間分割したト
ラフィックチャネルを割り当てる手段と、該割り当てら
れたトラフィックチャネルを使用して、割り当て時間内
に移動局とパケットデータ送受信を行う手段と、前記パ
ケット網とパケットデータ送受信を行う手段と、移動局
と送受信するパケットデータとパケット絹と送受信する
パケットデータの形式変換を行う手段を含み、前記移動
局は、基地局により割り当てられたトラフィックチャネ
ルを使用して、割り当て時間内に基地局とパケットデー
タ送受信を行う手段と、前記情報処理装置とデータ送受
信を行う手段と、基地局と送受信するパケットデータと
情報処理装置と送受信するデータの形式変換を行う手段
を含む。

【００２８】さらに、移動局用パケットデータ通信プロ
グラムは、パケットデータ送受信時に、基地局からトラ
フィックチャネル及び割り当て時間の通知を受信し、基
地局により割り当てられたトラフィックチャネルを使用
して、割り当て時間内に基地局とパケットデータ送受信
を行い、基地局と送受信するパケットデータと情報処理
装置と送受信するデータの形式変換を行い、前記情報処
理装置とデータ送受信を行うステップを実行する命令を
含む。

【００２９】さらに、基地局用パケットデータ通信プロ
グラムであって、該プログラムは、接続中の基地局との
パケットデータ送受信予定を記憶し、記憶したパケット
データ送受信予定に従ってトラフィックチャネルを時間
分割し、接続中の移動局に該時間分割したトラフィック
チャネルを割り当て、該移動局に通知し、該割り当てら
れたトラフィックチャネルを使用して、割り当て時間内
に移動局とパケットデータ送受信を行い、移動局と送受
信するパケットデータとパケット網と送受信するパケッ
トデータの形式変換を行い、パケット綱とパケットデー
タ送受信を行うステップを実行する命令を含む。

【００３０】さらに、上述の基地局用又は移動局パケッ
トデータ通信プログラムを記憶媒体に記憶させる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、ＣＤＭＡ通信システムにお
ける本発明の実施形態を図面を用いて説明する。ただ
し、ここで示す無線チャネル構成、各種メッセージのフ
ォーマット、機器の機能ブロック構成等は本発明の実施
における一例であり、ここで厳密に規定するものではな
い。

【００３２】（１）全体構成図２に移動通信システムの構成例を示す。無線サービス
提供エリアは多数のセル（ゾーン）２０１、、２０２他
に分割されセル内の移動局２１１〜２１４は各セルに存
在する基地局２２１、、２２２を介し通信を行う。パケ
ットデータ通信サービスを利用する場合、移動局はパケ
ットデータ通信用アプリケーションをもつ携帯情報端末
等の情報機器２３１〜２３３と接続される。基地局はま
た基地局間データ通信網２４１を介し外部の既存のパケ
ットデータ通信網（インターネット）２５１に接続され
ており、同様にローカルなパケットデータ通信網２６
１、、２６２を介しデータ通信網２５１に接続された情
報機器２７１〜２７４と携帯情報端末２３１〜２３３と
の間、または携帯情報端末間でＴＣＰ／ＩＰ等のプロト
コルを利用しパケットデータ通信が行われる。

【００３３】（２）無線チャネルの構成次に、本実施例で使用する無線チャネルの構成例を図３
に示す。ＣＤＭＡ通信では１キャリア（周波数）を拡散
符号、直交符号などを用いてチャネルを分割しコードチ
ャネルを生成する。

【００３４】1つの基地局から各移動局への信号を送信
するための下りチャネル３０１は、ウオルシュ符号に代
表される直交符号により符号分割され、それぞれ基地局
識別信号を送信するためのパイロットチャネル３０２、
システムの同期をとりシステム情報を伝送するための同
期チャネル３０３、移動局の呼び出しを行うためのペー
ジングチャネル３０４、移動局へパケットの送信指示ま
たは受信指示を与えるためのパケット制御チャネル３０
５、音声やパケットデータを移動局へ送信するためのト
ラフィックチャネル３０６に割り当てられる。

【００３５】これらチャネルにて送信される情報には基
地局毎に異なるオフセットをもつＰＮ(疑似雑音)符号
（いわゆるショートコード）が乗算される他、トラフィ
ックチャネルにて送信される各移動局宛ての情報は、さ
らに相手移動局毎に固有のＰＮ符号（いわゆるロングコ
ード）の乗算によりスクランブルされる。

【００３６】複数の移動局へパケットの送信または受信
指示を与える際の効率向上のためパケット制御チャネル
はパケットのトラフィック量に応じ一つ以上のチャネル
が確保される。この場合、各移動局が受信すべきパケッ
ト制御チャネルはページングチャネルにて基地局より各
移動局へ通知される。

【００３７】移動局から基地局へ信号を送信するための
上りチャネル３１１も同様に直交符号、あるいはチャネ
ル番号および相手基地局毎に固有のオフセットを持つＰ
Ｎ符号により符号分割され、移動局から発呼を行うため
のアクセスチャネル３１２、移動局からのパケット送信
要求を基地局へ通知するためのパケット予約チャネル３
１３、音声やパケットデータを伝送するトラフィックチ
ャネル３１４として割り当てられる。

【００３８】複数の移動局からのパケット予約メッセー
ジが衝突する確率を抑えるため、パケット予約チャネル
はパケットのトラフィック量に応じ一つ以上のチャネル
が確保される。各移動局の使用すべきパケット予約チャ
ネルはページングチャネルにて基地局より各移動局へ通
知される。

【００３９】トラフィックチャネルは音声用またはパケ
ットデータ通信用として使用されるが、本実施例では音
声通信用チャネルの確保を優先し、トラフィックチャネ
ルのうち音声通信用に使用されていない残りをパケット
チャネルとして使用する。トラフィックチャネルの数及
びトラヒックチャネル内のパケットチャネルの割合はト
ラフィック量及びトラヒックの内容に応じ動的に変更可
能である。

【００４０】以上のキャリア分割方法、パケット制御チ
ャネル及びパケット予約チャネル以外の各種チャネル
は、米国CDMA方式のセルラ無線通信システム規格である
TIA/EIA/IS-95でも知られている。

【００４１】上述のように1キャリアあたりのチャネル
数は直行符号の数によって制限され、ウォルシュ符号の
場合は６４である。本実施例ではトラヒックチャネルを
時分割で複数の接続中の移動局に割当て限られた数のト
ラヒックチャネルを有効に利用する。

【００４２】（３）基地局装置及び移動局端末の構成本実施例による移動通信システムにおける基地局装置お
よび移動局端末の構成を示す。図７は本発明による移動
通信システムにおける基地局装置の機能ブロックの構成
を示したものである。ただし音声通信のための機能につ
いては図示を省略している。図７に示す基地局装置７０
１のアンテナ部７０２にて受信された信号は受信部にお
いて増幅器７０４、復調器７０５により増幅、復調され
た後、符号発生器７０６により生成されるチャネル毎の
拡散符号を用いて逆拡散器７０７にて逆拡散されパケッ
ト予約チャネル、パケットチャネルに分離される。ま
た、通話品質測定器７０８においてEb／No比、Ｓ／Ｎ比
等の通話品質が測定される。

【００４３】移動局より分割受信したパケットデータは
パケット一時格納メモリ７１７上で再構成され、データ
通信ネットワークインタフェース７１８を通じて外部の
データ通信ネットワークへ送信される。また、外部ネッ
トワークより到着したパケットはパケット一時格納メモ
リ７１７へ一旦格納され、ここで送信単位であるブロッ
クへの分割（後述）が行われる。

【００４４】利用者情報管理データベース７１３より得
たパケットデータ通信サービスの利用者に関する情報お
よびパケット予約チャネル上で得たパケットチャネル予
約情報、外部のデータ通信ネットワークより到着したパ
ケットの情報はパケット制御部のパケット管理情報格納
メモリ７１４に記憶され、この情報に基づきパケット制
御部にて作成されるチャネル利用スケジュールはチャネ
ル制御部７１６へ通知され、このスケジュールに基づい
てチャネル制御部は送信部および受信部を制御する。

【００４５】移動局へ送信するメッセージおよびパケッ
トデータは送信部においてパケット制御チャネル、パケ
ットチャネルに応じた拡散符号を拡散器７１０において
乗算された後、変調器７１１、増幅器７１２を経てアン
テナ部７０２より各移動局へ送信される。

【００４６】パケット制御部（714,715,717）及びデー
タ通信ネットワークインタフェース718以外の部分は音
声通信の場合にも使用される。MPU715は基地局と移動局
の接続時に音声通信かパケットデータ通信化を判断し、
基地局内のデータパスを切り替える。

【００４７】図８は本実施例による移動通信システムに
おける移動局端末の機能ブロックの構成を示したもので
ある。図８に示す移動局端末８０１のアンテナ部８０２
にて受信された信号は受信部において増幅器８０４、復
調器８０５により増幅、復調された後、符号発生器８０
６により生成されるチャネル毎の拡散符号を用いて逆拡
散器８０７にて逆拡散されパケット制御チャネル、パケ
ットチャネルに分離される。また、通話品質測定器８０
８において通話品質が測定される。

【００４８】パケット制御チャネル上で受信する基地局
からの指示に基づいてチャネル制御部は送信部および受
信部を制御しパケットデータを送受信する。基地局より
分割受信したパケットデータはパケット一時格納メモリ
８１７上で再構成され、端末接続インタフェース８１８
を通じて携帯情報端末へ渡される。また、携帯情報端末
より渡されたパケットはパケット一時格納メモリ８１７
へ一旦格納され、ここで送信単位への分割が行われる。

【００４９】基地局へ送信するメッセージおよびパケッ
トデータは送信部においてパケット制御チャネル、パケ
ットチャネルに応じた拡散符号を拡散器８１０において
乗算された後、変調器８１１、増幅器８１２を経てアン
テナ部８０２より基地局へ送信される。

【００５０】パケット制御部（815,817）及び端末接続
インタフェース818以外の部分は音声通信の場合にも使
用される。MPU815は基地局と移動局の接続時に音声通信
かパケットデータ通信かを判断し、移動局内のデータパ
スを切り替える。なお、移動局と情報端末は一体化され
ていてもよい。

【００５１】基地局装置、移動局端末とも時計をもち、
両者の時刻が一致するように同期チャネル、パイロット
チャネルを用いて調整する。

【００５２】（４）パケットの分割移動局および基地局の送信しようとするパケットは例え
ばＴＣＰ／ＩＰパケットであれば図５の５０１に示すよ
うにヘッダ部とデータ部より構成される。パケットは送
信側装置にて分割し複数のブロック５１１〜５１３に収
めてパケットチャネル上で送信される。それぞれのブロ
ックには元のパケットを示すパケット識別子、ブロック
の並び位置を示すシーケンス番号及び誤り検出用CRCコ
ードが付加される。例えば図５では元のパケットの一部
であるデータ５４１にパケット識別子５２１、シーケン
ス番号５３１、CRCコード５６１が付加され、パケット
データブロック５１１を構成している。

【００５３】パケット識別子は、送信側装置が決定し、
例えば、パケット送信ごとにインクリメントされる整数
である。１つのパケット５０１から分割されたブロック
５１１〜513のパケット識別子５２１、５２２、５２３
は同じである。

【００５４】各ブロックのシーケンス番号は先頭のブロ
ック５１１の番号を（ブロックの総数−1）として降順
につけられ、最終ブロック５１３のシーケンス番号とし
ては０が設定される。受信側ではこのシーケンス番号お
よびパケット識別子に基づき元のパケット５０１の再構
成を行う。無線区間上の障害により送信中のデータの一
部に欠落が生じた場合、このブロック単位で再送処理を
行う事ができる。また、このシーケンス番号により、受
信中のパケットデータの残りサイズを受信側で知ること
ができ、シーケンス番号が０であるブロックの受信によ
り、一つのパケットの受信を完了した事も受信側でわか
る仕組みとなっている。

【００５５】なお、各ブロックの長さは全て同一とする
ため、最終ブロックに収めるべきデータの長さが足りな
い場合は図５でパディング５５１として示すように、送
信側でパディングされて送信される。受信側でパケット
を再構成する際に削除される。

【００５６】（５）パケットデータ通信シーケンス次に、移動局と基地局との間でパケットデータ通信を行
う前のパケットデータサービス接続シーケンス概略を図
を用いて示す。このシーケンスは従来方式の音声通信の
発呼、着呼手順と同様であるので詳細説明は省略する。
まず、移動局からの要求により開始される場合のパケッ
トデータサービス接続シーケンスを図９に示す。パケッ
トデータサービスを利用しようとする移動局はアクセス
チャネルにて基地局へサービス接続要求９０１を発す
る。この接続要求により基地局は、音声通信か、パケッ
トデータ通信かの判断をすることができる。基地局はこ
れに応答し、ページングチャネル上でサービス接続許可
９０２を通知し、移動局の使用すべきチャネルを指定す
る。音声通信においてはこの際にトラフィックチャネル
が指定されるが、パケットデータ通信を行う場合、基地
局は移動局の使用すべきパケット制御チャネルおよびパ
ケット予約チャネルを指定する。

【００５７】基地局からの呼び出しによる場合のパケッ
トデータサービス接続シーケンスを図１０に示す。外部
データ通信ネットワークより、管理するセル内に存在す
る移動局宛てのパケットが到着した基地局は図１０に示
すようにページングチャネルにて当該移動局呼び出しを
行う。呼び出し１００１を受けた移動局はアクセスチャ
ネルにて応答を返す。基地局は呼び出しへの応答１００
２が移動局から返る事により、ページングチャネルにて
サービス接続許可１００３を通知する。この通知におい
て基地局はパケットデータ通信を行う事を移動局に通知
するとともに移動局の使用すべきパケット制御チャネル
およびパケット予約チャネルを指定する。

【００５８】前記のようにこれら処理シーケンスは従来
技術による音声通信の発呼、着呼の処理に準ずるもので
あるが、音声通信のようにトラフィックチャネルを指定
する代わりに、基地局は移動局の使用すべきパケット制
御チャネルおよびパケット予約チャネルを指示する。

【００５９】上記のように図９または図１０に示したパ
ケットデータ通信サービス接続処理の後で、移動局およ
び基地局は送信すべきパケットが生じる毎に図１１また
は図１２に示す処理を行う。

【００６０】図１１に移動局より基地局へパケットを送
信する際のシーケンスを示す。携帯情報端末よりパケッ
トデータを受けた移動局はパケット予約メッセージ１１
０１をパケット予約チャネル上で通知し基地局へパケッ
トチャネルの割当てを要求する。これに対し基地局はチ
ャネルと割当て時間の指示を含むパケット送信指示メッ
セージ１１０２をパケット制御チャネル上で返す。これ
を受信した移動局はその指示に従い、図５の５１１に示
す形式で分割されたパケットデータブロック群１１０３
を指示された割当て時間内に、指示されたパケットチャ
ネル上で基地局へ送信する。割当てられた時間内にパケ
ットの送信が完了しなかった場合、次回送信のためのチ
ャネルと割当て時間を指示するパケット送信指示メッセ
ージ１１０４が再度基地局より移動局へ通知され、以
後、分割されたパケットの最終ブロックを基地局が受信
するまで図１１に示す手順１１０６が繰り返される。

【００６１】図１２に基地局より移動局へパケットを送
信する際のシーケンスを示す。

【００６２】外部のデータ通信ネットワークより届いた
パケットを移動局へ送信する基地局は、パケット受信指
示メッセージ１２０１をパケット制御チャネル上で当該
移動局へ通知し、これによって移動局がパケットを受信
すべきパケットチャネルと割当て時間を指示する。

【００６３】基地局はパケットを図５の５１１に示すよ
うにブロックに分割し、移動局へ指示した時間内に指示
したパケットチャネル上で送信する。移動局はパケット
受信指示メッセージに従い、指定されたチャネル上で割
り当て時間の間パケットデータブロック群１２０２を受
信する。割当てられた時間内に基地局からのパケットの
送信が完了しなかった場合、再度パケット受信指示メッ
セージ１２０３が基地局より移動局へ通知され、以後、
分割されたパケットの最終ブロックを移動局が受信する
まで図１２に示す手順１２０５が繰り返される。図11、
図12双方の場合とも、あらかじめ定められた時間以上、
パケットの送信が行われないと基地局-移動局間の接続
が既存の切断シーケンスにより切られる。

【００６４】上述の無線チャネル上で伝送される各種メ
ッセージのフォーマットを図４に示す。

【００６５】パケット予約メッセージ４１１には基地局
においての同期捕捉のためのプリアンブル４１２、発信
元移動局を示す識別子４１３、送信しようとするパケッ
トの識別子４１４、そのパケットに対し発信元移動局が
希望する優先度４１５、パケットのサイズ４１６、およ
びこのパケット予約メッセージが正常に受信できた事を
基地局にて確認するための誤り検出用ＣＲＣコード４１
７が含まれる。移動局は新たなパケットを送信しようと
しパケット予約メッセージ４１１を送信する都度、パケ
ット識別子を更新する。

【００６６】パケット送信指示メッセージ４２１には同
期捕捉のためのプリアンブル４２２、このメッセージの
宛先を示す移動局識別子４２３、移動局へ送信させるパ
ケットを識別するパケット識別子４２４、移動局がパケ
ットの送信を開始すべき時刻の指定４２５とチャネル割
り当て時間の指定４２６、使用すべきパケットチャネル
の指定４２７、およびこのパケット送信指示が正常に受
信できた事を移動局にて確認するための誤り検出用ＣＲ
Ｃコード４２８が含まれる。移動局識別子４２３、パケ
ット識別子４２４には、このメッセージに対応するパケ
ット予約メッセージに設定されていた移動局識別子４１
３およびパケット識別子４１４と同一の値が設定され
る。

【００６７】パケット受信指示メッセージ４３１にはパ
ケット送信指示メッセージ４２１と同様、同期捕捉のた
めのプリアンブル４３２、メッセージの宛先を示す移動
局識別子４３３、移動局に受信させるパケットの識別子
４３４、パケットサイズ４３５、移動局がパケットデー
タの受信を開始すべき時刻４３６とチャネル割り当て時
間４３７、使用すべきパケットチャネル４３８、および
このパケット受信指示が正常に受信できた事を移動局に
て確認するための誤り検出用ＣＲＣコード４３９が含ま
れる。基地局は移動局へ送信すべきパケットが生じパケ
ット受信指示メッセージを移動局へ送信する都度パケッ
ト識別子４３４を更新する。

【００６８】（６）パケットチャネルの割当て図１にて、移動局よりパケットデータを送信を送信する
際の各チャネルの使用例を示す。

【００６９】接続された携帯情報端末よりパケットを渡
された移動局１０１は、パケット予約チャネル１１２に
て基地局へパケット予約メッセージ１２１を通知する。
基地局は各移動局からのパケット予約メッセージを受信
してチャネルの割当てスケジュールを作成し、当該移動
局の使用すべきパケットチャネル１１５、送信タイミン
グ１６１およびチャネル割り当て時間１５１を決定し、
パケット制御チャネル１１３上で送信指示メッセージ１
３１により移動局１０１へこのパケットチャネル、タイ
ミング、割り当て時間を指示する。移動局１０１はこの
指示に従いパケットを分割されたブロック群として送信
するが、割り当て時間１５１内にすべてのパケットブロ
ックの送信を完了できなかった場合、基地局は移動局へ
再度の送信指示メッセージ１３６によりチャネル１１５
と送信時刻１６６、チャネル割当て時間１５６での送信
を指示する。

【００７０】一方、パケットデータブロックは、図６に
示すようにパケットチャネル上で同期捕捉用のプリアン
ブル（特定の信号の並び）６１１に続いて、チャネルを
割当てられた時間６０１に収まる数だけ送信される。

【００７１】一つのパケットチャネル（114又は115）は
複数の移動局に共有されるが、パケットチャネル上の情
報は送信されるときに、各移動局ごとに異なるPN符号に
よりスクランブルされる。したがって、同じパケットチ
ャネルを共有する移動局間で情報漏れや混信が起こるこ
とはない。

【００７２】基地局は各パケット個別に優先度を決定
し、当該パケット送信のための各移動局へのパケットチ
ャネルの割当てにおいて基地局はこれを考慮する。まず
複数の移動局よりほぼ同時にパケット送信要求があった
がチャネルに空きが無い場合、優先度の高いパケットを
送信しようとする移動局へ先にチャネルが割り当てられ
る。図１において移動局１０２、、１０３よりパケット
予約メッセージ１２２、、１２３がほぼ同時に発せられ
たが、移動局１０２の送信しようとするパケットの優先
度が移動局１０３が送信しようとしているパケットの優
先度より高かった場合、移動局１０２へ先にパケットチ
ャネル１１４を割当て、移動局１０３の送信はそれより
後のチャネルが空きとなる時刻１６３からとする。ま
た、移動局へのチャネルの割当て時間の長さもこの優先
度に比例する。例えば移動局１０２のパケットの優先度
がＰ_Ａ、、移動局１０３のパケットの優先度がＰ_Ｂで
あれば、図１においてそれぞれの移動局に対するチャネ
ルの割当て時間１５２と割り当て時間１５３の比はＰ_
Ａ：Ｐ_Ｂとなる（P_A,P_Bは優先度が高いほど大きな値
を持つ。）。

【００７３】これら優先度の決定方法詳細については後
述する。

【００７４】基地局より移動局へパケットを送信する場
合も同様の処理を行う。その例を図１３に示す。基地局
は外部のデータ通信ネットワークより届いたパケットそ
れぞれの優先度を決定し、その優先度により宛先移動局
がこのパケットデータを受信するためのパケットチャネ
ルの割当て時間と割当ての順番を決定し、パケット制御
チャネルにてパケットの宛先移動局へチャネルと受信タ
イミング、チャネルの割り当て時間を指示する。

【００７５】図１３において基地局はパケット制御チャ
ネル１３０１上で受信指示メッセージ１３１１、１３１
２、１３１３にて、各移動局へパケットデータが送信さ
れる時刻１３３１、１３３２、１３３３と、それぞれへ
の割当時間１３２１、１３２２、１３２３、および使用
するパケットチャネル１３０２または１３０３を通知し
た後、各移動局へ指示したチャネルでパケットデータを
送信している。

【００７６】また、応用例として、即時性の必要なパケ
ット等で高い優先度を要求される場合、そのパケットの
送信に要する時間を短縮するため一つの移動局へ複数の
チャネルの同時使用を認め、分割されたパケットをそれ
ぞれ異なるチャネルに振り分けて同時送信させる事もで
きる。

【００７７】図１４に示す例では移動局からのパケット
予約メッセージ１４１１に対し基地局は複数の送信指示
メッセージ１４２１および１４２２を返し、パケットチ
ャネル１４０３とパケットチャネル１４０４を同時に用
いてのパケットデータ送信を指示している。

【００７８】図４に示したように、パケットはそれぞれ
にパケットデータ識別子とシーケンス番号が付加された
ブロックに分割されて送信されるため、送信側にて一つ
のパケットを複数のチャネルに分けて送信しても、受信
側で元のパケットに再構成する事ができる。

【００７９】複数チャネルの同時利用については、上述
のように一つのパケットを複数のチャネルへ分割して振
り分け同時送信させる使用法の他に、チャネル毎にそれ
ぞれ文字データ、画像データ等用途の異なるデータを一
移動局が同時送信する使用法も可能である。但し、移動
端末側に2チャンネル以上を同時に受信できる能力をが
必要である。

【００８０】（７）パケット送受信処理パケットの送受信処理における基地局、移動局の動作を
示す。図９または図１０にて示したように移動局から基
地局への発呼、または基地局からの移動局呼び出しによ
り基地局と移動局との間でパケットデータ通信サービス
接続が行われた後、図１５および図１６に示す手順によ
り移動局〜基地局間でパケットの送受信が行われる。

【００８１】図１５は本発明の移動通信システムにおい
て移動局から基地局へパケットの送信を行う際の処理手
順を示したものである。移動局は、接続された携帯情報
端末よりパケットを渡されパケット送信の必要が生じる
都度（１５０１）、送信しようとするパケットのサイ
ズ、送信者の希望する優先度等の情報を含むパケット予
約メッセージを基地局へ通知し（１５０２）、基地局は
これを受信する(１５１１)。

【００８２】基地局は複数の移動局からのこれらパケッ
ト予約メッセージより取り出した情報を利用してパケッ
トデータ毎の優先度を決定し、その優先度を考慮してパ
ケットチャネルの利用スケジュールを作成する（１５１
２）。（パケット毎の優先度決定およびスケジュール作
成処理については後述する。）スケジュール作成後基地
局は送信指示メッセージにより、移動局の使用すべきチ
ャネルおよび送信すべきタイミング（送信開始時間）と
制限時間（送信時間）を当該移動局へ指示し（１５１
３）、各移動局は基地局からこれら指示を受信する（１
５０３）。ただし一定時間内に送信指示を受けられなか
った移動局は、ランダムな時間間隔をおき再度パケット
予約メッセージを送信する（１５０３、NO）。基地局よ
り送信指示を受けた移動局はパケットをブロックに分割
し、基地局より送信指示メッセージで指定された送信開
始時間まで待ち、指定された送信時間をタイマーに設定
する（１５０４）。その後移動局はブロックをパケット
データブロック群として、指定されたチャネルで送信す
る（１５０５）。

【００８３】基地局は各移動局毎に指定したチャネル、
タイミングにて、パケットデータブロック群を受信し
（１５１４）、受信したブロックに含まれているパケッ
ト識別子およびシーケンス番号に従いパケットを再構成
する。移動局はステップ１５０４でセットしたタイマー
で送信時間を監視し（１５０６）、指定された時間内に
全ブロックの送信が完了しなかった場合、再度送信チャ
ネル、タイミングが基地局より指示されるのを待ち（１
５０７、NO）、その指示に従って残りブロックを送信す
る（１５０５）。基地局では全ブロックを受信し再構成
が完了したパケットがあれば、そのパケットをデータ通
信ネットワークへ送信する（１５１５、、１５１６）。
基地局側でもデータ受信開始時間、受信時間を監視し、
その時間のみデータを受信するようにしてもよい。

【００８４】次に図１６にて、基地局から移動局へパケ
ットを送信する際の処理手順を示す。ただし基地局にお
いて図１５に示したパケット受信処理および図１６に示
すパケット送信処理は互いに独立に並行動作する。

【００８５】データ通信ネットワークより移動局あてに
新たなパケットが届く等、移動局へ送信すべきパケット
を持つ基地局は、各パケットの優先度を考慮してパケッ
トチャネルの利用スケジュールを作成し（１６１２）、
受信指示メッセージにて各移動局へパケットデータを受
信すべきチャネルおよびタイミング（受信開始時間及び
受信時間）を指示した後（１６１３）、パケットを送信
単位であるパケットデータブロックへ分割し（１６１
４）、移動局へ指示したチャネル、タイミングにてこれ
らを送信する（１６１５）。受信指示メッセージを受け
た移動局（１６０１）はその指示に従い、受信開始時間
まで待ち、受信時間をタイマーにセットする（１６０
２）。その後指定されたチャネル、タイミングにて基地
局よりパケットデータブロックを受信し（１６０３）、
各ブロックに含まれるパケット識別子およびシーケンス
番号に従って元のパケットを再構成する。全データブロ
ックを受信し再構成が完了したパケットは携帯情報端末
へ送られる（１６０６）。ステップ１６０２でセットさ
れたタイマーで受信開始時間を監視し（１６０４）基地
局側でもデータ送信開始時間、送信時間を監視し、その
間のみデータを送信するよう制御される。受信指示メッ
セージにて指定された時間内に最終ブロックまでが基地
局より送信されなかった移動局は、再度基地局よりの受
信指示メッセージを待ち（１６０５、NO）、同様の手順
（１６０１〜１６０３）を繰り返して基地局より残りブ
ロックを受信する。

【００８６】図１５、１６で示したパケット送受信処理
は基地局及び移動局のMPU715、815によって行われ、MPU
の指示にしたがって、基地局及び移動局内の他の部分が
動作する。

【００８７】（８）チャネル使用スケジュール作成処理図１５の１５１２および図１６の１６１２に示すチャネ
ル使用スケジュール作成処理において、パケット毎の優
先度を考慮したスケジュール作成処理詳細を示す。

【００８８】基地局のパケットデータ制御部は図１７に
示す移動局管理テーブル714-1、図１８に示すパケット
管理テーブル714-2、図１９に示すスケジュール管理テ
ーブル714-3、図２４に示すトラヒックチャネル管理テ
ーブル714-4を図７のパケット管理情報格納メモリ７１
４上に保持する。パケット管理テーブル、スケジュール
管理テーブル及びトラヒック管理テーブルは基地局の受
信／移動局の送信（上り）用と、基地局の送信／移動局
の受信（下り）用とが作成される。

【００８９】図１７の移動局管理テーブル714-1は基地
局との間でパケットデータ通信サービス接続されている
移動局に関する情報を管理する。基地局とパケットデー
タ通信サービス接続しているが暫時パケットの送受信を
しておらずドーマント（休止）モードに入った移動局も
そのエントリはこのテーブルへ保持される。

【００９０】移動局管理テーブルには、パケットデータ
通信サービス利用者とサービス提供者との事前の契約に
よる優先度協定の情報、パケットデータサービスの接続
時間、接続以来の当該移動局と基地局との間で送受され
たパケットの発生数、サービス接続以来のパケットの発
生頻度、累積送受信データ量、当該移動局と基地局との
間の通話品質状態が格納される。これら各移動局毎の情
報は各々優先度の決定における重みづけがなされ、当該
移動局と基地局との間で送受信されるパケットの優先度
の決定要因として用いられる。

【００９１】図１８のパケット管理テーブル714-2は前
記移動局管理テーブルに登録された移動局と基地局との
間で現在伝送中あるいは伝送予定であるパケットに関す
る情報をパケット毎に管理する。

【００９２】パケット管理テーブルには、送受信を行う
パケット毎にその識別子、相手移動局、受け付け時刻
（移動局よりパケット予約メッセージが発せられた時
刻、または基地局へデータ通信ネットワークよりパケッ
トが到着した時刻）、パケットのサイズ、送信途中のパ
ケットの残りサイズ、通信速度、送信側の要求した優先
度、相手移動局が現在送受信指示待ち状態であるか否
か、待ち状態であればその待ち時間が格納される。これ
ら各要素は上記移動局管理テーブル上の情報と同様に各
要素毎に優先度の決定における重みづけがなされ、パケ
ットの優先度の決定要因として用いられる。また、上記
移動局管理テーブルおよびパケット管理テーブル上の情
報により決定される各パケット毎の優先度もパケット管
理テーブルに格納される。

【００９３】図１９のスケジュール管理テーブル714-3
は、移動局と基地局との間で現在送受信中か、送受信の
予定時間および使用チャネルが確定し移動局に対し既に
パケット送信指示メッセージまたはパケット受信指示メ
ッセージにより通知されているパケットに関する情報を
管理するスケジュール管理テーブルには、パケット毎にその識別
子と、相手移動局、使用するパケットチャネル、送信開
始時刻、送信時間、通信速度、送信後の残りサイズが格
納される。

【００９４】図２３のトラフィックチャネル管理テーブ
ル714-4は、使用できるトラフィックチャネル数の上限
とその内現在使用中のトラフィックチャネル数、現在使
用中の音声チャネル数と、使用できるパケットチャネル
数の上限、現在使用中のパケットチャネル数、また、図
９、１０に示す手順にて現在パケットデータ通信サービ
スに接続されておりパケットの送受信を行いうる移動局
の数を管理する。また、各トラフィックチャネルとその
トラフィックチャネルを生成するための直交符号の対
応、各トラフィックチャネルの現在の用途、そのチャネ
ルを使用中かあるいは使用する事が既に決定している移
動局と送受されるパケットの識別子、送受信開始時刻と
チャネルの割り当て時間、次に割り当て可能となる時刻
が格納される。

【００９５】図２１に基地局によるスケジュール作成処
理フローを示す。移動局管理テーブル714-1にエントリ
が無い移動局と新たにパケットデータサービス接続が行
われた場合（２１０１）は、基地局は図１７に示す移動
局管理テーブル714-１へ当該移動局を登録する（２１０
２）。

【００９６】次に、移動局へ送信すべき新たなパケット
の外部データ通信ネットワークからの到着の有無、およ
び移動局からのパケット予約メッセージによる移動局の
パケット送信要求の有無を調べ（２１０３）、新たに送
受信を開始するパケットが発生した場合、送信用または
受信用パケット管理テーブル714-2に当該パケットを登
録する（２１０４）。

【００９７】次に、割当て時間分のパケットチャネルを
使用した移動局の有無をスケジュール管理テーブルとパ
ケット管理テーブル714-2より調べ（２１０５）、当該
移動局がその割当て時間内においてパケットの送受信を
完了、つまり分割されたパケットブロックの最終ブロッ
クまでの送受信を完了していればパケット管理テーブル
より当該パケットのエントリを削除する（２１０８）。
また、移動局管理テーブル714-1の当該移動局のパケッ
ト発生数、パケット発生頻度、累積送受信量の内容を更
新する。

【００９８】割当て時間内に全ブロックの送受信が終了
せず、引き続き次回のチャネル割当ての必要な場合、当
該パケットにつきパケット管理テーブルの残りデータサ
イズ、通話品質の情報を更新する（２１０７）。

【００９９】上記のように新たなパケットの発生あるい
はいずれかの移動局のパケットチャネルの割当時間使用
終了によりパケット管理テーブルが更新された場合（２
１０９）、移動局管理テーブルとパケット管理テーブル
上の情報に基づき各パケットの優先度を決定しパケット
管理テーブルへ設定する。（優先度の決定方法について
は後述する。）次にパケット管理テーブル上で送受信指
示待ち状態であるパケットについて、当該パケットの優
先度に応じて各パケットに対するチャネル使用割当て時
間が決定される（２１１０）。各パケットへのチャネル
割当て時間の長さは（パケット通信に使用できるチャネ
ル数／基地局とパケット送受信中である移動局の数）に
比例して動的に定まる長さを最大値として、その制限範
囲内でパケット毎の優先度の比に従うものとする。例え
ば上記割当て時間の現在の制限値がＴであり、優先度の
最大値がＰ_Ｍであれば、優先度Ｐ_ａのパケットに対す
る割当て時間は（Ｐ_ａ／Ｐ_Ｍ）×Ｔ、優先度Ｐ_ｂの
パケットに対する割当て時間は（Ｐ_ｂ／Ｐ_Ｍ）×Ｔと
する。ただしパケットの残りサイズからみてその割当て
時間以内に送信が完了する場合は送信に要する時間のみ
割り当てる。さらに、基地局は図24のトラヒックチャネ
ル管理テーブル714-4を参照し、移動局へ割り当てるチ
ャネルとその時刻を決定する。使用中のチャネルが制限
数以下であれば、パケットに対し新たなチャネルが確保
され割当てられる（２１１３）。チャネルに空きが無け
れば優先度順に、早く空きとなるチャネルから順にチャ
ネルが割り当てられる（２１１２）。優先度が同じパケ
ットが複数存在する場合は、パケット管理テーブル上に
登録された受付時刻順に割り当てる。

【０１００】上記のように決定された各パケットに対す
るチャネル割当て、送受信開始時刻、チャネル割当て時
間はスケジュール管理テーブル714-3へ格納され、また
このスケジュールの内容を元に各移動局への送信指示メ
ッセージまたは受信指示メッセージが作成される（２１
１４）。

【０１０１】図２２にスケジュール決定タイミング例を
示す。図２２において基地局が時刻２２１１にパケット
データＡをチャネル２２０２、パケットデータＢをチャ
ネル２２０３にて送信中であるとする。また、チャネル
２２０１にて時刻２２１２よりパケットデータＣを送信
予定であり、この指示は既に移動局へ通知されているも
のとする。この時刻２２１１に別のパケットＤの送信要
求が生じた場合、パケットデータＡ、、Ｂ、、Ｃの残り
部分の優先度とパケットデータＤの優先度との比較によ
り割り当て時間２２２４が決定される。時刻２２１１に
おいて次にチャネルの空きができるのは時刻２２１３で
あり、パケットＤの送信はこの時刻よりチャネル２２０
２にて開始するようスケジュールが作成され、パケット
Ｄの宛先移動局へ通知される。さらに時間が経過し時刻
２２１３になるとパケットＡに対してはチャネルの割当
て時間切れとなるが、まだ残りデータがある場合、パケ
ットＤの場合と同様にパケットＡの残り部分の優先度と
他のパケットＢ、、Ｃ、、Ｄの残り部分の優先度との比
較により割当て時間２２２５が決定され、次に空きとな
るチャネル２２０１と時刻２２１４がパケットＡの宛先
移動局へ通知される。

【０１０２】チャネル割り当て待ち状態であるパケット
が複数あれば、優先度の高いものへ先にチャネルが割当
てられる。

【０１０３】（９）優先度決定方法前節のチャネル使用スケジュール作成方法では、優先度
を使っている。優先度の決定方法をいくつか紹介する。

【０１０４】優先度決定例（Ａ）まず、パケット毎のサービス品質要求に応じた対応を行
うための優先度の決定例を示す。この場合はパケットデ
ータ通信サービス利用者の希望、または送信しようとす
るパケットにどの程度の即時性が必要であるかというパ
ケット毎の性質により基地局がパケットの優先度を決定
する。その優先度にて送信されたパケットの累積サイズ
等の情報は、図７に示す利用者情報管理データベース７
１３へ送られてそこで記録され、サービス利用者毎の課
金のための情報として使用する事ができる。

【０１０５】優先度決定例（Ａ−１）サービス利用者の
契約条件に従う場合パケットデータ通信サービスへの加入契約時にサービス
利用者毎にあらかじめ優先度を定めておき、各移動局が
送受信するパケットの優先度も、このあらかじめ設定さ
れた優先度に従う。この場合のサービス利用者の契約情
報は図７に示す利用者情報管理データベース７１３に登
録されており、基地局がこのデータベースより取得した
情報が図１７に示す移動局管理テーブルへ格納される。
優先度は例えば１〜８の段階で指定できるものとする。

【０１０６】優先度決定例（Ａ−２）サービス利用者の
希望に従う場合移動局に接続される携帯情報端末上のソフトウェアアプ
リケーションにより、パケットのヘッダ部へ送信者の望
む優先度を設定し、これを移動局にて読み取り、図４に
示したパケット予約メッセージ４１１の優先度要求フィ
ールド４１５へ設定して基地局へ通知する。あるいは、
基地局へ外部のデータ通信ネットワークより到着したパ
ケットのヘッダ部分より優先度要求情報を基地局で読み
取り、移動局へ当該パケットを送信する際の優先度とし
て使用する。

【０１０７】優先度は例えば１〜８の段階で指定できる
ものとする。さらに要求優先度１〜６をサービス利用者
が通常指定できる範囲とし、優先度７はシステム保守
用、優先度８は緊急呼用を意味する値として利用する。
また、上記例（１−１）の契約条件を元に、ユーザの要
求できる優先度の範囲に上限を設けるといった利用も可
能である。

【０１０８】本発明のシステム上でパケットを送信しよ
うとする利用者がこの優先度を移動局または基地局へ通
知する手段として、例えばＩＰパケットの送信の場合、
当該ＩＰヘッダの特定のフィールドを利用する事ができ
る。インターネット標準規格であるＲＦＣ７９１にて規
定されるＩＰプロトコルバージョン４では、図２０に示
すように、パケットのヘッダ部に８ビットのサービスタ
イプフィールドがあり、そのうち３ビットを用いて優先
度の要求を示す事ができる。当該フィールドは通常有線
のＩＰネットワーク上で使用されるものであるが、本発
明の実施例における移動局および基地局は移動局と基地
局との間の無線区間上での送信においてもこれを利用す
る事を特徴とする。

【０１０９】優先度決定例（Ａ−３）パケットの種別に
よる場合上記決定例（Ａ−２）のようにパケットの送信者がパケ
ットの優先度を直接指定するのではなく、パケットの種
別を移動局端末または基地局装置にて判断し優先度を決
定する事もできる。上記ＩＰバージョン４では図２０で
示すＩＰパケットのヘッダ部にプロトコルフィールドが
存在し、当該パケットのデータ部に格納されるデータの
種別が示されている。パケットを送信しようとする移動
局端末または基地局装置にてＩＰヘッダに設定されたこ
のプロトコル種別を読み取り優先度の決定に利用する。

【０１１０】パケットの種別とその優先度の対応関係は
あらかじめ定義づけられているものとする。例えばＩＰ
パケットのうち、信頼性の保証を行うＴＣＰパケット、
コネクションレス通信であるＵＤＰパケット、制御情報
通知用ＩＣＭＰプロトコルパケット、の順に優先度を
３、２、１とする等の対応づけを行う。

【０１１１】また、データ通信ネットワーク上ではＩＰ
の上位プロトコル、例えばＴＣＰのデータグラムが複数
のＩＰパケットに分割して送信される事があり、もとの
ＴＣＰデータグラム上での位置は図２０の各ＩＰパケッ
トのヘッダ部のフラグメントオフセットフィールドに設
定されている。元のＴＣＰデータグラムを構成するＩＰ
パケットに欠落が生じた場合、ＴＣＰデータグラム全体
の再送が行われ、それまで受信されたＩＰパケットは廃
棄されるため、元のＴＣＰデータグラムの終わり近くに
位置するＩＰパケットに欠落が生じた場合、大きな無駄
が生じる。本発明による基地局および移動局では、ＩＰ
パケットのヘッダ部のフラグメントオフセットフィール
ドを読み取り、このフラグメントオフセットの大きなＩ
Ｐパケット、つまり元のＴＣＰパケットの終わり近くに
属するものに高い優先度を与える事により、当該ＩＰパ
ケットが遅延などで欠落とみなされＴＣＰデータグラム
全体が再送される事による無駄を防ぐ事が可能である。

【０１１２】優先度決定例（Ａ−４）パケットデータ通
信サービス利用者の利用状況に応じて決定する場合図９、１０に示すパケットデータ通信サービス接続処理
以来のサービス接続時間、パケット送受信頻度、累積送
受信量は図１７に示す移動局管理テーブルに格納されて
いる。これらの情報を用い、長時間サービスを利用して
いるパケットデータ通信サービス利用者やパケットのト
ラフィックの頻繁なパケットデータ通信サービス利用者
のパケットへより高い優先度を与え、利用者毎のサービ
ス品質を差別化する事ができる。

【０１１３】優先度決定例（Ｂ）上記の優先度決定例（Ａ）ではパケット毎のサービス品
質対応のための優先度決定例を示したが、チャネルの利
用効率を高めてシステム全体としてのパケットのスルー
プットを向上させるために、基地局が各パケットデータ
の優先度を決定してその優先度に応じて各移動局のチャ
ネル使用時間を定めるスケジューリングも可能である。
以下にその優先度決定例を示す。

【０１１４】優先度決定例（Ｂ−１）送信完了間近のも
のを優先する場合送受信中のパケットの残りの未送信のデータのサイズを
判断要素とし優先度決定を行う。

【０１１５】図５の５３１に示すように各送信単位ブロ
ックには降順にシーケンス番号が設定されており、これ
が残りブロック数を表す。これを利用して図１８のパケ
ット管理テーブルの残りデータサイズを更新し、残りサ
イズの小さなパケットデータへより高い優先度を与える
事ができる。時間に従い残りサイズは変化してゆくた
め、この優先度も動的に変化してゆく。その結果、小さ
なサイズのパケットデータの送受信を早く終了させ、パ
ケットチャネルを利用する移動局の数を早く減らしチャ
ネルの利用効率を高める事ができる。

【０１１６】優先度決定例（Ｂ−２）通話品質のよいも
のを優先する場合移動局〜基地局間の伝送路の通話品質が悪ければ両者の
間で送信データの欠落が生じ、再送制御が行われて送受
信効率が低くなるため、この通話品質の低い移動局との
送受信パケットの優先度は下げて通話品質の回復を待
ち、通話品質のよい移局との通信を優先させるものとす
る。そのため、現在のパケットデータの受信状況より、
各移動局と基地局との間の通信品質の良否を、 Eb/No
（１ビットあたりの信号電力／雑音電力密度）あるいは
Ｓ／Ｎ比（信号対雑音電力比）を基に図７に示す基地局
の通話品質測定器７０８にて判定し、図１７の移動局管
理テーブルに格納し、この通信状態の良い移動局に対し
てより高い優先度を与える。各パケットデータの送信に
はこの優先度の比に応じた時間をそれぞれに割り当てる
事で、通信状態の確かな移動局との通信を確実に早く終
了させ、パケットチャネルを利用する移動局の数を早く
減らしチャネルの利用効率を高める事ができる。

【０１１７】以上の例では、単独要因により優先度か決
定されたが、これらの要因を組み合わせて決定されても
良い。移動局管理テーブル714-1、パケット管理テーブ
ル714-2の優先度決定上の重みは複数の要因を組み合わ
せて優先度を決定するときに用いられる。

【０１１８】（１０）変形例一回のパケットデータブロック送信毎に送受信指示メッ
セージによるチャネルと割当て時間の通知が必要であ
る。しかし、この処理によるオーバーヘッドが生じない
よう、チャネルの割当て時間を周期的に固定とした実施
形態も可能である。この場合、基地局は移動局に対し、
1回目のパケットデータブロック送受信時にパケットの
送受信に使用すべきチャネルと最初の使用開始時刻、1
周期における割当て時間を指定する。チャネル指定を受
けた移動局は、2回目から全ブロック送受信完了まで基
地局からの送受信指示メッセージ無しで、チャネル毎に
定められた周期に従いパケットデータの送受信を行う。

【０１１９】図２３に示す移動局から基地局へのパケッ
ト送信の例では、移動局２３０１からのパケット予約メ
ッセージ２３２１に対し、基地局は送信指示メッセージ
２３３１を返し、パケットチャネル２３１３で時刻２３
６１より周期２３５１で毎周期割当て時間２３４１にて
送信するよう指示している。また、この移動局２３０１
のパケットより移動局２３０３のパケットの優先度が低
いものとして、移動局２３０３に対しては周期は同じだ
がより短い割当て時間２３４３を指定している。一方、
移動局２３０２のパケットは移動局２３０１のパケット
より優先度が高いものとし、移動局２３０１の用いるパ
ケットチャネル２３１３の周期２３５１より短い周期２
３５２をもつパケットチャネル２３１４を割り当ててい
る。このように移動局がチャネルを使用する周期はチャ
ネル毎に異なっていてもよいが、その１周期において各
移動局に割り当てられる時間の比率は当該移動局が送受
信するパケットの優先度に従い、優先度の高いパケット
に対しては（当該移動局のチャネル割当て時間／当該チ
ャネルの周期）の比率をより高くする。

【０１２０】この第二の変形例の場合、送信タイミング
が周期的で、チャネルとその使用割り当て時間が毎周期
固定であるため、１パケットを数回に分けて送受信する
場合も送受信指示メッセージの通知は１回でよく、パケ
ット制御チャネルの処理に関するオーバーヘッドが減少
する。

【０１２１】なお、この実施形態においても、パケット
は図５の５１１に示すようなブロック単位に分割されて
送信され、シーケンス番号０のブロックの送信によりパ
ケットの送信完了が通知される。

【０１２２】以上のように、本発明はチャネル利用スケ
ジュールの作成においてチャネルの使用状況および個々
のパケットデータの優先度を考慮することを特徴とする
ものである。優先度の高いパケットはより先により長い
時間、パケットチャネルが割り当てられる。この各パケ
ットデータに対する優先度の決定においては、パケット
毎のサービス品質要求に応じた対応、およびシステム全
体としてのパケットのスループットの向上、という二つ
の目的をもつ。以下にこの優先度の決定方法の実施例を
示す。

【０１２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、１
チャネルを複数のパケットデータ通信サービス利用者で
共有するために、従来ではチャネル数が足りず接続を拒
否していたような場合においても、より多くのパケット
データ通信サービス利用者へ接続許可を与えてサービス
を同時に提供することができる。従来技術のようにチャ
ネルに空きができるまで繰り返し接続要求を送信する必
要がなく、アクセスチャネルでの予約メッセージの衝突
や移動局および基地局における接続要求処理のオーバー
ヘッドが軽減される。また、音声通信用の空きチャネル
数に余裕が無い場合、パケットデータ通信用チャネルの
１チャネル当たりの共有移動局数を増やす事により、音
声通信用チャネルを確保する事ができる。

【０１２４】また、個々の移動局へのチャネル割り当て
スケジュール作成において、移動局の送受信する各パケ
ット毎にその長さ、伝送路の通話品質等の特性を考慮し
た優先度に基づきスケジューリングを行うため、チャネ
ルの使用効率が向上し、システム全体としてのパケット
送受信のスループットが向上する。

【０１２５】さらに、パケットデータ通信サービス利用
者のサービス加入時の契約条件やパケット送信要求時の
希望、またはパケット種別毎の用途に合わせて決定され
る当該パケットの優先度に基づきチャネルの割当てスケ
ジューリングを行えるため、パケットデータ通信サービ
ス利用者およびパケットの種別毎の柔軟なサービス品質
対応を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動局から基地局へのパケット送信に
おけるチャネル使用スケジューリングの説明図である。

【図２】本発明の移動通信システム構成例を示す説明図
である。

【図３】本発明の無線チャネルの構成を示す説明図であ
る。

【図４】本発明において使用される各種メッセージのフ
レームフォーマットを示す説明図である。

【図５】本発明のパケットの送信単位ブロックへの分割
およびそのフォーマットを示す説明図である。

【図６】本発明のパケットチャネルの構成を示す説明図
である。

【図７】本発明の基地局装置の機能構成を示すブロック
図である。

【図８】本発明の移動局端末の機能構成を示すブロック
図である。

【図９】本発明の移動局側からの要求によるパケットデ
ータ通信サービス接続シーケンスを示す説明図である。

【図１０】本発明の基地局からの移動局呼び出しによる
パケットデータ通信サービス接続シーケンスを示す説明
図である。

【図１１】本発明の移動局から基地局へのパケット送信
シーケンスを示す説明図である。

【図１２】本発明の基地局から移動局へのパケット送信
シーケンスを示す説明図である。

【図１３】本発明の基地局から移動局へのパケット送信
におけるチャネル使用スケジューリングの説明図であ
る。

【図１４】本発明の移動局が複数のパケットチャネルを
同時使用する場合のチャネルスケジューリングを示す説
明図である。

【図１５】本発明の移動局から基地局へのパケット送信
手順を示すフロー図である。

【図１６】本発明の基地局から移動局へのパケット送信
手順を示すフロー図である。

【図１７】本発明の移動局管理テーブルの構成を示す説
明図である。

【図１８】本発明のパケット管理テーブルの構成を示す
説明図である。

【図１９】本発明のスケジュール管理テーブルの構成を
示す説明図である。

【図２０】ＩＰパケットのヘッダ部の構成を示す説明図
である。

【図２１】本発明の基地局によるパケット送受信スケジ
ュール作成手順を示すフロー図である。

【図２２】本発明のチャネルスケジューリングの説明図
である。

【図２３】本発明のチャネルスケジューリングを示す説
明図である。

【図２４】本発明のトラヒックチャネル管理テーブルの
構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１〜１０３，２１１〜２１４，８０１，２３０１〜
２３０３…移動局、２３１〜２３３…携帯情報端末、２２１〜２２４，７０１…基地局、２４１，２５１，２６１，２６２…データ通信網、２０１，２０２…セル、２７１〜２７３…情報通信機器、３０１…下りＣＤＭＡチャネル、３１１…上りＣＤＭＡチャネル、３０２…パイロットチャネル、３０３…同期チャネル、３０４…ページングチャネル、１１３，３０５，１３０１，１４０２，２３１２…パケ
ット制御チャネル、３０６，３１４…トラフィックチャネル、３１２…アクセスチャネル、１１１〜１１２，３１３，１４０１，２３１１…パケッ
ト予約チャネル、３０６…トラフィックチャネル、１１４，１１５，１３０２，１３０３，１４０３，１４
０４，２２０１〜２２０３，２３１３，２３１４…パケ
ットチャネル、１２１〜１２３，４１１，１１０１，１４１１，２３２
１〜２３２３…パケット予約メッセージ、１３１〜１３６，４２１，１１０２，，１１０４，１４
２１，１４２２，２３３１〜２３３３…パケット送信指
示メッセージ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｌ 12/28 Ｈ０４Ｌ 11/20 １０２Ｅ (72)発明者大津善行神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者手島敦神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立製作所情報通信事業部内Ｆターム(参考） 5K022 EE01 EE14 FF02 5K030 GA08 GA13 HA02 HA08 HB14 HC09 JA05 JL01 KA13 LA03 LB02 LE05 LE06 5K033 AA09 CA11 CA17 CB01 CB17 CC01 DA01 DA06 DA19 5K067 AA11 BB21 CC04 CC08 CC10 DD23 DD34 DD51 EE02 EE10 EE71 GG06 JJ02 JJ17 JJ22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＤＭＡ移動通信システムにおける、パケ
ットデータ通信方法であって、トラフィックチャネルを
時間分割し、接続中の複数の移動局に該時間分割したト
ラフィックチャネルを割り当て、該割り当てられたトラ
フィックチャネルを使用して、割り当て時間内に基地局
と移動局間のパケットデータ送受信を行うことを特徴と
するパケットデータ通信方法。
【請求項２】請求項１に記載のパケットデータ通信方法
であって、基地局は、送受信されるパケットデータ毎に
使用トラフィックチャネルと割り当て時間を相手移動局
に指示することを特徴とするパケットデータ通信方法。
【請求項３】請求項２に記載のパケットデータ通信方法
であって、パケットデータは複数のブロックに分割さ
れ、前記割り当て時間内に全ブロックを送受信完了でき
ない場合は、基地局は残りのブロックの送受信のために
使用トラフィックチャネルと割り当て時間を再度相手移
動局に指示することを特徴とするパケットデータ通信方
法。
【請求項４】請求項２記載のパケットデータ通信方法で
あって、基地局は、送受信されるパケットデータ毎に優
先度を定め、優先度の高いパケットデータに対し、より
早く及びより長くトラフィックチャネルを割り当てるこ
とを特徴とするパケットデータ通信方法。
【請求項５】請求項４記載のパケットデータ通信方法で
あって、前記優先度は、伝送されるパケットデータのサ
イズ、種別の少なくとも１つによって決定されることを
特徴とするパケットデータ通信方法。
【請求項６】請求項４記載のパケットデータ通信方法で
あって、前記優先度は、パケット送受信を行う相手移動
局によって決定されることを特徴とするパケットデータ
通信方法。
【請求項７】請求項４記載の通信方法であって、前記優
先度は、伝送路の通信品質によって決定されることを特
徴とするパケットデータ通信方法。
【請求項８】請求項４記載のパケットデータ通信方法で
あって、前記優先度は、パケットデータの送信完了割合
によって決定されることを特徴とするパケットデータ通
信方法。
【請求項９】請求項２に記載のパケットデータ通信方法
であって、パケットデータは複数のブロックに分割さ
れ、前記割り当て時間内に全ブロックを送受信完了でき
ない場合は、最初のブロック転送時に使用したトラフィ
ックチヤネルを使用して、最初のブロック転送時に指示
された一送信あたりの割り当て時間及ぴチャネル毎に定
められた周期で残りのブロックの送受信を行うことを特
徴とするパケットデータ通信方法。
【請求項１０】ＣＤＭＡ移動通信システムであって、パ
ケット網と接続可能な基地局と、情報処理装置と接続可
能な移動局とを含み、前記基地局は、トラフィックチャ
ネルを時間分割し、接続中の移動局に該時間分割したト
ラフィックチャネルを割り当てる手段と、該割り当てら
れたトラフィックチャネルを使用して、割り当て時間内
に移動局とパケットデータ送受信を行う手段と、前記パ
ケット網とパケットデータ送受信を行う手段と、移動局
と送受信するパケットデータとパケット絹と送受信する
パケットデータの形式変換を行う手段を含み、前記移動
局は、基地局により割り当てられたトラフィックチャネ
ルを使用して、割り当て時間内に基地局とパケットデー
タ送受信を行う手段と、前記情報処理装置とデータ送受
信を行う手段と、基地局と送受信するパケットデータと
情報処理装置と送受信するデータの形式変換を行う手段
を含むことを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システム。
【請求項１１】ＣＤＭＡ移動通信システムの移動局用パ
ケットデータ通信プログラムであって、該プログラム
は、パケットデータ送受信時に、基地局からトラフィッ
クチャネル及び割り当て時間の通知を受信し、基地局に
より割り当てられたトラフィックチャネルを使用して、
割り当て時間内に基地局とパケットデータ送受信を行
い、基地局と送受信するパケットデータと情報処理装置
と送受信するデータの形式変換を行い、前記情報処理装
置とデータ送受信を行うステップを実行する命令を含む
ことを特徴とするパケットデータ通信プログラム。
【請求項１２】ＣＤＭＡ移動通信システムの基地局用パ
ケットデータ通信プログラムであって、該プログラム
は、接続中の基地局とのパケットデータ送受信予定を記
憶し、記憶したパケットデータ送受信予定に従ってトラ
フィックチャネルを時間分割し、接続中の移動局に該時
間分割したトラフィックチャネルを割り当て、該移動局
に通知し、該割り当てられたトラフィックチャネルを使
用して、割り当て時間内に移動局とパケットデータ送受
信を行い、移動局と送受信するパケットデータとパケッ
ト網と送受信するパケットデータの形式変換を行い、パ
ケット綱とパケットデータ送受信を行うステップを実行
する命令を含むことを特徴とするパケットデータ通信プ
ログラム。
【請求項１３】請求項１１乃至１２記載のパケットデー
タ通信プログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒
体。