応答確率計算方法及び応答確率計算装置並びにそれを用いた通信システム
【課題】 複数の端末に応答確率を送信し、各端末は応答確率に応じて端末情報を報告する通信システムにおいて、応答確率を適切に更新して、応答数を許容値以下に抑制することで、応答による輻輳や衝突を回避しかつ短い時間で所定数以上の応答数を得る。
【解決手段】 応答数が少ない場合（ステップＳ１１１，ＹＥＳ）、短い更新回数で応答確率を単調増加させる第１の計算方法で応答確率を更新し（ステップＳ１１４）、応答数がある程度多い場合（ステップＳ１０４，ＮＯ）、前回の応答確率と前回の応答数とを用いて、応答数の期待値が目標値となるような応答確率を計算する第２の計算方法で応答確率を更新する（ステップＳ１１７）。
【解決手段】 応答数が少ない場合（ステップＳ１１１，ＹＥＳ）、短い更新回数で応答確率を単調増加させる第１の計算方法で応答確率を更新し（ステップＳ１１４）、応答数がある程度多い場合（ステップＳ１０４，ＮＯ）、前回の応答確率と前回の応答数とを用いて、応答数の期待値が目標値となるような応答確率を計算する第２の計算方法で応答確率を更新する（ステップＳ１１７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は応答確率計算方法及び応答確率計算装置並びにそれを用いた通信システムに関し、特に複数の端末に同一の応答確率を送信して端末が当該応答確率で端末情報を報告するようにした通信システムにおける応答確率計算方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける、Broadcast （プロードキャスト）機能及びMulticast （マルチキャスト）機能として、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、ＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）がRelease.6 で仕様化されている。
【０００３】
このＭＢＭＳでは、全てのセルに同時に同一のデータ送信を行なうものであり、このデータ伝送のモードとしては、ＰＴＭ（ポイントツーマルチポイント：Point-to-Multipoint ）と、ＰＴＰ（ポイントツーポイント：Point-to-Point）とがある。ＰＴＭは、１つのＲＬ（Radio Link：無線回線）でセル内の全端末にデータ送信する伝送モードであり、物理チャネルとして、各セルに設定した共通チャネルＳＣＣＰＣＨ（Secondary Common Control Physical Channel ）が用いられる。このＰＴＭは、１つのＲＬでデータ送信できるので、無線リソースを節約することができるが、セル全体をカバーできるようにするために、十分高い送信電力にする必要がある。従って、セル端（セル境界）付近以外の端末にとっては、過剰な電力レベルでデータ送信が行われることになる。
【０００４】
一方、ＰＴＰは、１ＲＬで１つの端末にデータ送信する伝送モードであり、物理チャネルとして、高速物理下り共用チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨ（high Speed - Pyhsical Downlink Shared Channel ）、あるいは個別物理チャネルＤＰＣＨ（Downlink Pyhsical Channel ）が用いられる。ＨＳ−ＰＤＳＣＨはＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access ）方式のデータチャネルであり、受信品質に応じて、送信レートを変更するＡＭＣＳ（Adaptive Modulete and Coding Schemes）が適用され、ＤＰＣＨと比較して、高速でデータを送信することができる。
【０００５】
ＤＰＣＨは、受信品質に応じて、送信電力を変更する、周知のインナーループ制御（Inner loop Power Control）が適用される。従って、ＰＴＰは、受信品質に応じて、１ＲＬ当たりの無線リソースを節約することができるが、全送信データ量がＭＢＭＳ受信ユーザ数に従って増加するため、ＭＢＭＳデータ受信ユーザ数が多い場合、送信電力が大きくなってしまう。
【０００６】
ＲＮＣ（基地局制御装置）は、ＭＢＭＳを実施する場合、セル毎のＭＢＭＳ受信ユーザ数（Ｎ_count）を測定する。この処理をcountingと呼ぶ。このCountingでは、全ユーザに対して、等しい値の応答確率ＡＰ（Access Probability）を送信する。ＭＢＭＳデータの受信を希望するユーザは、各々、応答確率ＡＰに応じて応答する。例えば、ＡＰ＝１０％の時、各ＭＢＭＳ受信ユーザは、確率１０％で応答する。
【０００７】
ＲＮＣは、あるＡＰに対して同時に応答したユーザ数（以下、応答数）を用いて、Ｎ_countを測定し、この測定したＮ_countに基づいて、ＭＢＭＳデータ送信の実施の有無や、ＰＴＭ伝送とＰＴＰ伝送の選択や、ＰＴＭ伝送チャネルとＰＴＰ伝送チャネルの切り替えなどを決定できる。
【０００８】
Ｎ_countを２回の応答数の相加平均で測定する例を示す。１回目はＡＰ＝１０％、同時応答数＝９人とし、２回目はＡＰ＝２０％、応答数＝２２人とすると、以下のように、Ｎ_countは１００人と測定できる。
Ｎ_count＝１／２＊｛（９／１０％）＋（２２／２０％）｝＝１００人
なお、＊は乗算を示す（以下同じ）。
【０００９】
ＲＮＣは、ＭＢＭＳサービス開始時、ＭＢＭＳ受信ユーザ数を効率よく測定したい。また、応答による回線の輻輳や衝突を回避するために、応答数をある上限値以下にしたい。また、測定誤差を小さくするため、応答数をある下限値以上（例えば、１人以上）確保したい。
【００１０】
応答数が上限値を超えて回線の輻輳や衝突が発生するのを避けるために、最初は小さいＡＰを送信し、応答数が０、あいは少なければ、ＡＰを増やしていく。ＡＰを増やす方法としては、例えば、以下の式（１）に示すような一次関数的に増やす方法が考えられる。ｎはＡＰの更新回数を、ａは初期値を、Ｓは増加ステップを、それぞれ表すものとする。
ＡＰ（ｎ）＝ａ＋Ｓ＊（ｎ−１） ……（１）
【００１１】
その他にも、以下の式（２）に示す指数関数的に増やす方法も考えられる。Ｂは指数の底であり、他のパラメータの定義は式（１）と同じであるものとする。
ＡＰ（ｎ）＝ａ＊Ｂ＾（ｎ−１） ……（２）
【００１２】
なお、関連する技術として、特許文献１〜５がある。
【特許文献１】特開２００５−２５２５０６号公報
【特許文献２】特表２００６−５０５９７９号公報
【特許文献３】特表２００６−５１５４９６号公報
【特許文献４】特表２００６−５１５７３７号公報
【特許文献５】特表２００６−５２６３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＡＰを送信の度に大きく増加させると、応答数が直ぐに下限値を超えるので、短いＡＰ送信回数で、ＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定することができる。しかしながら、特に、ＭＢＭＳ受信ユーザ数が多い場合には、応答数が上限値を超えやすいことが問題となる。
【００１４】
一方、ＡＰを少しずつ増加させると、応答数を上限値以下に抑えることができる。しかしながら、特に、ＭＢＭＳ受信ユーザ数が少ない場合には、応答数が少ないために、測定に時間がかかることが問題となる。
【００１５】
従って、従来のＡＰの計算方法では以下のような問題がある。ＡＰを１次関数的に増やす方法では、増加ステップが大きいと、直ぐに、応答数が上限値を超えやすくなる。一方、増加ステップが小さいと、測定に非常に時間がかかりやすくなる。ＡＰを指数関数的に増やす方法は、短い時間での測定を期待できるが、ＡＰの更新回数に応じて、ＡＰが急増するので、途中で応答数も急増して上限値を超えやすくなる。
【００１６】
上記のように、ＡＰを適切に更新して、応答数を許容値以下に抑制することにより、応答による輻輳や衝突を回避し、かつ短い時間で所定数以上の応答数を得るという課題は、無線、有線に関わらず、複数の端末にＡＰを送信し、各端末がＡＰに応じて端末情報を報告する通信システムにおいて共通の課題となっている。
【００１７】
例えば、無線通信システムでは、ＡＰに応じて、無線チャネルの受信品質を報告させ、この受信品質を用いて送信電力を制御することが考えられる。また、有線通信システムでは、端末のステータス情報の収集などが考えられる。
【００１８】
そこで、本発明は上述した課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、応答による回線の輻輳や衝突の発生を抑制しつつ所定数以上の応答数を短い時間で確保することが可能な応答確率計算方法及び応答確率計算装置並びにそれを用いた通信システム、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による応答確率計算方法は、通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法であって、前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択するステップと、この選択した計算方法により前記応答確率を計算するステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明による応答確率計算装置は、通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算装置であって、前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する手段と、この選択した計算方法により前記応答確率を計算する手段とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明による通信システムは、上記の応答確率計算装置を有する基地局制御装置を含むことを特徴とする移動通信システムである。
【００２２】
本発明によるプログラムは、通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する処理と、この選択した計算方法により前記応答確率を計算する処理とを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の作用を述べる。第１の計算方法と第２の計算方法とを予め準備しておき、応答確率に対する応答数に応じて、第１の計算方法と第２の計算方法とを択一的に選択し、選択した計算方法で応答確率を更新する。第１の計算方法は、短い更新回数で、応答確率を単調増加させる計算方法である。第２の計算方法は、前回の応答確率と前回の応答数とを用いて、応答数の期待値が目標値となる応答確率を計算する方法である。
【００２４】
これにより、応答数が少ない場合、第１の計算方法で応答確率を更新するので、応答数を短い更新回数で増加させることができる。また、応答数がある程度多い場合、第２の計算方法で応答確率を更新するので、応答数を許容値以下に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、応答数が少ない場合には、短い更新回数で応答確率を単調増加させる第１の計算方法で応答確率を更新し、応答数がある程度多い場合には、前回の応答確率と前回の応答数とを用いて、応答数の期待値が目標値となるような応答確率を計算する第２の計算方法で応答確率を更新するようにすることにより、応答による回線の輻輳や衝突の発生を抑制しつつ所定数以上の応答数を短い時間で確保できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明が適用される無線通信システムの例を示す図である。本発明が適用されるシステムは、基地局制御装置（ＲＮＣ）１００、基地局１１０〜１１２、これら各基地局が管轄するセル１２０〜１２２を含む通信網と、これら通信網に収容されて通信が可能な端末１３０〜１３５とを有して構成されている。この無線通信システムはＷ−ＣＤＭＡシステムであり、当該システムにおいてＭＢＭＳを実施する形態を想定するものとする。
【００２７】
基地局制御装置１００は、基地局１１０〜１１２と接続されている。また、基地局と端末とは、上りと下りの無線チャネルによって接続可能である。各端末は、受信品質が良いセルを送信セル（以下、サービングセルとする）とし、このサービングセルからＭＢＭＳデータを受信するようになっている。本実施の形態では、ＭＢＭＳデータを受信する場合、端末１３０はセル１２０をＭＢＭＳ開始時のサービングセルとする。同様に、端末１３１〜１３３はセル１２１を、端末１３４，１３５はセル１２２を、それぞれサービングセルとする。
【００２８】
ＭＢＭＳを実施する場合、基地局制御装置１００は、ＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するために、基地局１２０〜１２２を介して、端末１３０〜１３５に応答確率（以下、ＡＰ：Access Probability）を送信する。端末１３０〜１３５の中で、ＭＢＭＳデータの受信を希望する端末は、基地局制御装置１００に対して、ＡＰの確率で応答する。基地局制御装置１００は、端末の応答数から、セル毎のＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定する。例えば、図１において、端末１３１〜１３３の全てがＭＢＭＳデータの受信を希望する場合、ＡＰ＝１００％を送信すると、セル１２１で同時に応答する端末数は３となる。
【００２９】
図２は、本発明が適用される無線通信システムの基地局制御装置１００の基本構成の例を示す図である。図２を参照すると、基地局制御装置１００は、基地局制御部１０１と応答制御部１０２とを有している。基地局制御部１０１は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて用いられる基地局制御装置と同様の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるので、その説明を省略する。応答制御部１０２は、適宜ＡＰを更新して、全端末にＡＰを送信し、このＡＰに応じた端末の応答数から、セル毎のＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するものである。
【００３０】
次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。図３は、応答制御部１０２がＭＢＭＳを実施する場合に、ＡＰを送信して端末からの応答数からＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するための動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態では、直近Ｌ回の応答数の平均値が、所定の下限値（＝Ｎ_low≧１）よりも大きい場合に、ＭＢＭＳ受信ユーザ数の測定計算をする。ここで、Ｎ_lowは、ＭＢＭＳ受信ユーザ数の測定誤差を小さくするための下限値である。
【００３１】
先ず、応答制御部１０２は、ＡＰを初めて送信する場合、以下の第１の計算式である式（３）で、ＡＰ（ｋ）を計算する（ステップＳ１０１）。
ＡＰ（ｋ）＝ａ＊Ｂ＾（ｎ−１） ……（３） （第１の計算式）
ここに、ｋはＡＰの送信回数を、ｎは第１の計算式でのＡＰの更新回数を、ａは初期値を、Ｂは指数の底を、それぞれ表す。なお、ｎの初期値は１とする。ＡＰを初めて送信する場合、ＡＰ（ｋ＝１）＝ａ＊Ｂ＾（１−１）＝ａとなる。
【００３２】
次に、応答制御部１０２は、ＡＰを各端末に送信する（ステップＳ１０２）。そして、ＭＢＭＳデータの受信を希望する端末がＡＰの確率で応答するので、その応答数Ｎ_res（ｋ）を測定する（ステップＳ１０３）。次に、今回の応答数Ｎ_res（ｋ）も含め、直近Ｌ回の応答数Ｎ_res（ｉ）（ｉ＝ｋ−Ｌ＋１〜ｋ）の平均値Ｎ_res,ave（下記の式（４）参照）がＮ_low以上の場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ＭＢＭＳ受信ユーザ数Ｎ_countを以下の式（５）で計算して、処理を終了する（ステップＳ１０５）。
【００３３】
Ｎ_res,aveがＮ_lowよりも小さいか、あるいはＡＰの送信回数がＬ回に達してない場合、ＡＰの更新計算を実施し（ステップＡ）、再びＡＰを送信する。
【数１】
【数２】
【００３４】
ＡＰの更新計算（ステップＡ）については、図４のＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートを使って、詳しく説明する。本実施の形態では、ＡＰを第１の計算式で更新する場合、ＡＰの送信毎に更新する。その理由は、応答数を早く増加させるためである。また、ＡＰを第２の計算式で更新する場合、直近のＭ−１回のＡＰの送信において、ＡＰを更新していない場合とする。その理由は、前回のＡＰでも、ある程度の応答数が期待できるためである。
【００３５】
先ず、前回の応答数Ｎ_res（ｋ−１）と第１しきい値Ｎ_thr1 を比較する（ステップＳ１１１）。Ｎ_res(k-1）＜Ｎ_thr1 であり（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、かつ前回のＡＰの更新で第１の計算式を使用した場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、第１の計算式によるＡＰの更新回数ｎを１増やして（ステップＳ１１３）、ＡＰ（ｋ）を第１の計算式で更新する（ステップＳ１１４）。
【００３６】
一方、Ｎ_res（ｋ−１）＜Ｎ_thr1 でないか（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、あるいは、前回のＡＰの更新で第１の計算式を使用していない（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、第２の計算式で更新するためのカウンタｊを１増やし（ステップＳ１１５）、ｊをＭで割った余りが０であれば（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、ＡＰ（ｋ）を、下記の式（６）で示す第２の計算式で更新する（ステップＳ１１７）。なお、ステップＳ１１６におけるＭＯＤ（ｘ，ｙ）はｘをｙで割った余りを表す式である。
ＡＰ（ｋ）＝Ｎ_target ／Ｎ_res（ｋ−１）＊ＡＰ（ｋ−１）
……（６） （第２の計算式）
【００３７】
上記により、直近のＭ−１回のＡＰの送信において、ＡＰを更新していなければ、ＡＰを更新できる。Ｎ_target は応答数の目標値である。次に、ＡＰを第２の計算式で更新した場合、ｊを初期化する（ステップＳ１１８）。なお、ｊの初期値は０とする。
【００３８】
上記第１の計算式及び第２の計算式について説明する。先ず、第１の計算式は、ＡＰを指数関数的に増やす式であり、短い時間で応答数が増加することが期待できる。また、第２の計算式は、前回送信した応答確率と前回の応答数とから、応答数の期待値が目標値（Ｎ_target ）となるＡＰを計算する式である。本実施の形態では、応答数が急増して所定の上限値よりも大きくなることを避けるために、応答数が第１のしきい値以上になった後は、第２の計算式でＡＰを更新する。応答数が許容値以上に急増する前に、第２の計算式で更新できるようにするために、Ｎthr_1 ＜Ｎ_target となるよう設定する。また、ｊをＭで割った余りが０でなければ（ステップＳ１１６，Ｎｏ）、ＡＰを更新しない。
【００３９】
＜第１の実施の形態に対応する実施例＞
次に、上述した第１の実施の形態に対応した実施例について説明する。本実施例では、今回送信するＡＰの送信回数が６回目（ｋ＝６）と仮定して説明する。先ず、図４の動作例を説明する。各パラメータは以下のとおりとする。
ａ＝０．０１，Ｂ＝２（第１の計算式）
Ｍ＝２，Ｎ_thr1 ＝５，Ｎ_target ＝１５（＞Ｎ_thr1 ），
ｎ＝４，Ｎ_res（５）＝５（前回），Ｎ_res（４）＝７，ｊ＝１
【００４０】
ＡＰ（４）は第１の計算式で計算し、前回のＡＰであるＡＰ（５）は、ＡＰ（４）から更新していないとする。
ＡＰ（ｋ−２）＝ＡＰ（４）＝ａ＊Ｂ＾（ｎ−１）＝０．０１＊２＾（４−１）＝０．０８ （第１の計算式）
ＡＰ（ｋ−１）＝ＡＰ（５）＝ＡＰ（４）＝０．０８
【００４１】
最初に、応答制御部１０２は、前回の応答数Ｎ_res（５）と第１しきい値Ｎ_thr１を比較し、Ｎ_res（５）＝８＜Ｎ_thr1 １＝５とならないので（ステップＳ１１１、Ｎｏ）、第２の計算式で更新するためのカウンタｊ＝０を１増やして、ｊ＝２とする（ステップＳ１１５）。次に、以下の式より、ＡＰを更新すると判定し（ステップＳ１１６）、第２の更新式で更新する（ステップＳ１１７）。
【００４２】
ＭＯＤ（ｊ，Ｍ）＝ＭＯＤ（２，２）＝０
ＡＰ（ｋ＝６）＝Ｎ_target ／Ｎ_res（５）＊ＡＰ（５）＝１５／５＊０．０８＝０．２４ （第２の計算式）
最後に、第２の計算式で更新するためのカウンタｊを初期化し、ｊ＝０とする（ステップＳ１１８）。
【００４３】
次に、図４のフローチャートでＡＰを更新した後の図３の動作例を説明する。各パラメータは以下のとおりとする。
Ｌ＝３，Ｎ_low＝３
応答制御部１０２は、更新したＡＰ（＝ＡＰ（６））を端末に送信し（ステップＳ１０２）、その応答数Ｎ_res（６）を測定する（ステップＳ１０３）。その結果、Ｎ_res（６）＝１６と測定したとする。次に、以下のように、直近のＬ＝３回の平均応答数が、Ｎ_low以上か判定する（ステップＳ１０４）。
Ｎ_res,ave＝１／３＊（Ｎ_res（４）＋Ｎ_res（５）＋Ｎ_res（６））＝１／３＊（７＋５＋１６）＝９．３＞Ｎ_low＝３
【００４４】
上記のように、平均応答数がＮ_low以上なので、以下の式（７）のように、ＭＢＭＳ受信ユーザ数Ｎ_countを７２と測定し、処理を終了する（ステップＳ１０５）。
【数３】
【００４５】
＜第２の実施の形態＞
以下に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成は、図１，２に示された第１の実施の形態のそれと同じである。次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。本実施の形態は、ＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートが、図４の第１の実施の形態とは異なる。図５は、本実施の形態のＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートである。
【００４６】
図５を参照すると、図４のステップＳ１１２が削除された点と、ステップＳ１１８が削除され、代わりにステップＳ１２１が追加された点で、第１の実施の形態と異なる。即ち、Ｎ_res（ｋ−１）＜Ｎ_thr1 である場合（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、第１の計算式によるＡＰの更新回数ｎを１増やして（ステップＳ１１３）、ＡＰ（ｋ）を第１の計算式で更新する（ステップＳ１１４）。
【００４７】
また、ＡＰを第１，２の何れかの計算式で更新した場合、第２の計算式で更新するためのカウンタｊを初期化する（ステップＳ１２１）。ＡＰを第１の計算式で更新した場合も、ｊを初期化するのは、本実施の形態では、ＡＰを第２の計算式で更新した後でも、ＡＰを第１の計算式で更新できるためである。本変更によって、第１の実施の形態と同様に、直近のＭ−１回のＡＰの送信において、ＡＰを更新していない場合に、ＡＰを第２の計算式で更新できる。
【００４８】
本実施の形態によって、応答数がたまたま大きいことがあったために、第２の計算式でしかＡＰを更新できず、その結果、ＡＰの増加に時間がかかり、応答数が第１のしきい値と比較して、非常に小さい状態が継続することを抑制できる。
【００４９】
＜第３の実施の形態＞
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成は、図１，２に示された第１の実施の形態と同じである。次に本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
【００５０】
本実施の形態は、ＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートが、図４の第１の実施の形態とは異なる。図６はＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートである。図６を参照すると、本実施の形態の動作は、図４のステップＳ１１７が、ステップＳ１３１〜Ｓ１３３に入れ替わっている点であり、この点が第１の実施の形態と異なる。
【００５１】
すなわち、第２の計算式で更新するためのカウンタｊをＭで割った余りが０であれば（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、Ｎ_res（ｋ−１）と第２しきい値Ｎ_thr２を比較する（ステップＳ１３１）。Ｎ_thr2 は応答数の目標値となるので、第１の実施の形態と同様、Ｎthr_1 ＜Ｎ_thr2 となるよう設定する。Ｎ_res（ｋ−１）が、Ｎ_thr2 よりも小さかった場合、ＡＰ（ｋ）を以下の第３の計算式で更新する（ステップＳ１３２）。Ｎ_thr2 以上だった場合、ＡＰ（ｋ）を以下の第４の計算式で更新する（ステップＳ１３３）。Ｓは増減のステップサイズを示す。
【００５２】
ＡＰ（ｋ）＝ＡＰ（ｋ−１）＋Ｓ （Ｎ_res（ｋ−１）＜Ｎ_thr2 の場合） ……（８） （第３の計算式）
ＡＰ（ｋ）＝ＡＰ（ｋ−１）−Ｓ （Ｎ_res（ｋ−１）≧Ｎ_thr2 の場合） ……（９） （第４の計算式）
【００５３】
上記の第３及び第４の計算式について説明する。第３及び第４の計算式も、第１の実施の形態の第２の計算式と同様に、応答数の期待値が目標値となるＡＰを計算する式である。第３及び第４の計算式により、第２の計算式の懸念点の改善が期待できる。すなわち、第２の計算式は、前回の応答数Ｎ_res（ｋ−１）が、たまたま小さかった場合、ＡＰ（ｋ）を過剰に大きな値にしてしまい、その結果、応答数Ｎ_res（ｋ）が急増する懸念である。従って、Ｓをある程度小さな値に設定すれば、ＡＰ（ｋ）が過剰に大きくならず、Ｎ_res（ｋ）の急増が抑制できる。
【００５４】
＜第４の実施の形態＞
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成は、図１，２に示された第１の実施の形態と同じである。次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。本実施の形態は、ＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートが、図６の第３の実施の形態とは異なる。図７はＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートである。
【００５５】
図７を参照すると、図６のステップＳ１１２が削除された点と、ステップＳ１１８が削除され、代わりにステップＳ１４１が追加された点であり、この点で第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態と第１の実施の形態の違いと同じであるので、動作の説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態によって、第２の実施の形態と同じく、応答数がたまたま大きいことがあったために、第３，４の計算式でしかＡＰを更新できず、その結果、ＡＰの増加に時間がかかり、応答数が第１のしきい値と比較して、非常に小さい状態が継続することを抑制できる。
【００５７】
＜その他の実施の形態＞
その他の実施の形態として、ＡＰは全端末同一であっても、端末を複数のグループに分け、そのグループ毎に設定してもよい。例えば、セル当たりの端末密度を考慮して、繁華街のセルではＡＰを小さく設定し、郊外のセルではＡＰを大きく設定する、などが考えられる。
【００５８】
以上の各実施の形態では、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるＭＢＭＳ受信ユーザ数の測定を例に説明したが、本発明は、他の制御にも適用できる。例えば、本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡのＭＢＭＳにおける、チャネルの受信品質の測定の報告にも適用できる。チャネル品質が所定のレベルよりも悪い端末がいれば、その端末に合わせて、ＰＴＭ伝送の共通チャネルＳＣＣＰＣＨの送信電力を増加させることで、ＭＢＭＳのカバー率を維持するなどの制御が考えられる。この時、上り回線のトラヒック量に応じてＡＰを更新すれば、輻輳を回避して、チャネル品質情報を受信できる。
【００５９】
また、本発明は、例えば、図８に示すような、有線の通信システムにも適用できる。図８に示すような、サーバ２００が、ネットワーク２１０を介して、各端末２２０〜２２２と接続されている通信システムである。サーバ２００が、ＡＰに応じて、端末にステータス情報の報告を要求する処理などが考えられる。この時、サーバ２００は、サーバ自身の負荷状況や、回線の込み具合に応じて、逐次、ＡＰを更新すれば、平均的に期待する応答数のステータス情報を受信できる。
【００６０】
上述した各実施の形態における動作は、その動作手順を予めプログラムとしてＲＯＭなどの記録媒体に記録しておき、これをコンピュータにより読み取らせて実行させるように構成できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の基地局制御の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するための動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明のその他の実施の形態の通信システムの構成の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 基地局制御装置
１０１ 基地局制御部
１０２ 応答制御部
１１０〜１１２ 基地局
１２０〜１２２ セル
１３０〜１３５，２２０〜２２２ 端末
２００ サーバ
２１０ ネットワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は応答確率計算方法及び応答確率計算装置並びにそれを用いた通信システムに関し、特に複数の端末に同一の応答確率を送信して端末が当該応答確率で端末情報を報告するようにした通信システムにおける応答確率計算方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける、Broadcast （プロードキャスト）機能及びMulticast （マルチキャスト）機能として、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、ＭＢＭＳ（Multimedia Broadcast Multicast Service）がRelease.6 で仕様化されている。
【０００３】
このＭＢＭＳでは、全てのセルに同時に同一のデータ送信を行なうものであり、このデータ伝送のモードとしては、ＰＴＭ（ポイントツーマルチポイント：Point-to-Multipoint ）と、ＰＴＰ（ポイントツーポイント：Point-to-Point）とがある。ＰＴＭは、１つのＲＬ（Radio Link：無線回線）でセル内の全端末にデータ送信する伝送モードであり、物理チャネルとして、各セルに設定した共通チャネルＳＣＣＰＣＨ（Secondary Common Control Physical Channel ）が用いられる。このＰＴＭは、１つのＲＬでデータ送信できるので、無線リソースを節約することができるが、セル全体をカバーできるようにするために、十分高い送信電力にする必要がある。従って、セル端（セル境界）付近以外の端末にとっては、過剰な電力レベルでデータ送信が行われることになる。
【０００４】
一方、ＰＴＰは、１ＲＬで１つの端末にデータ送信する伝送モードであり、物理チャネルとして、高速物理下り共用チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨ（high Speed - Pyhsical Downlink Shared Channel ）、あるいは個別物理チャネルＤＰＣＨ（Downlink Pyhsical Channel ）が用いられる。ＨＳ−ＰＤＳＣＨはＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access ）方式のデータチャネルであり、受信品質に応じて、送信レートを変更するＡＭＣＳ（Adaptive Modulete and Coding Schemes）が適用され、ＤＰＣＨと比較して、高速でデータを送信することができる。
【０００５】
ＤＰＣＨは、受信品質に応じて、送信電力を変更する、周知のインナーループ制御（Inner loop Power Control）が適用される。従って、ＰＴＰは、受信品質に応じて、１ＲＬ当たりの無線リソースを節約することができるが、全送信データ量がＭＢＭＳ受信ユーザ数に従って増加するため、ＭＢＭＳデータ受信ユーザ数が多い場合、送信電力が大きくなってしまう。
【０００６】
ＲＮＣ（基地局制御装置）は、ＭＢＭＳを実施する場合、セル毎のＭＢＭＳ受信ユーザ数（Ｎ_count）を測定する。この処理をcountingと呼ぶ。このCountingでは、全ユーザに対して、等しい値の応答確率ＡＰ（Access Probability）を送信する。ＭＢＭＳデータの受信を希望するユーザは、各々、応答確率ＡＰに応じて応答する。例えば、ＡＰ＝１０％の時、各ＭＢＭＳ受信ユーザは、確率１０％で応答する。
【０００７】
ＲＮＣは、あるＡＰに対して同時に応答したユーザ数（以下、応答数）を用いて、Ｎ_countを測定し、この測定したＮ_countに基づいて、ＭＢＭＳデータ送信の実施の有無や、ＰＴＭ伝送とＰＴＰ伝送の選択や、ＰＴＭ伝送チャネルとＰＴＰ伝送チャネルの切り替えなどを決定できる。
【０００８】
Ｎ_countを２回の応答数の相加平均で測定する例を示す。１回目はＡＰ＝１０％、同時応答数＝９人とし、２回目はＡＰ＝２０％、応答数＝２２人とすると、以下のように、Ｎ_countは１００人と測定できる。
Ｎ_count＝１／２＊｛（９／１０％）＋（２２／２０％）｝＝１００人
なお、＊は乗算を示す（以下同じ）。
【０００９】
ＲＮＣは、ＭＢＭＳサービス開始時、ＭＢＭＳ受信ユーザ数を効率よく測定したい。また、応答による回線の輻輳や衝突を回避するために、応答数をある上限値以下にしたい。また、測定誤差を小さくするため、応答数をある下限値以上（例えば、１人以上）確保したい。
【００１０】
応答数が上限値を超えて回線の輻輳や衝突が発生するのを避けるために、最初は小さいＡＰを送信し、応答数が０、あいは少なければ、ＡＰを増やしていく。ＡＰを増やす方法としては、例えば、以下の式（１）に示すような一次関数的に増やす方法が考えられる。ｎはＡＰの更新回数を、ａは初期値を、Ｓは増加ステップを、それぞれ表すものとする。
ＡＰ（ｎ）＝ａ＋Ｓ＊（ｎ−１） ……（１）
【００１１】
その他にも、以下の式（２）に示す指数関数的に増やす方法も考えられる。Ｂは指数の底であり、他のパラメータの定義は式（１）と同じであるものとする。
ＡＰ（ｎ）＝ａ＊Ｂ＾（ｎ−１） ……（２）
【００１２】
なお、関連する技術として、特許文献１〜５がある。
【特許文献１】特開２００５−２５２５０６号公報
【特許文献２】特表２００６−５０５９７９号公報
【特許文献３】特表２００６−５１５４９６号公報
【特許文献４】特表２００６−５１５７３７号公報
【特許文献５】特表２００６−５２６３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ＡＰを送信の度に大きく増加させると、応答数が直ぐに下限値を超えるので、短いＡＰ送信回数で、ＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定することができる。しかしながら、特に、ＭＢＭＳ受信ユーザ数が多い場合には、応答数が上限値を超えやすいことが問題となる。
【００１４】
一方、ＡＰを少しずつ増加させると、応答数を上限値以下に抑えることができる。しかしながら、特に、ＭＢＭＳ受信ユーザ数が少ない場合には、応答数が少ないために、測定に時間がかかることが問題となる。
【００１５】
従って、従来のＡＰの計算方法では以下のような問題がある。ＡＰを１次関数的に増やす方法では、増加ステップが大きいと、直ぐに、応答数が上限値を超えやすくなる。一方、増加ステップが小さいと、測定に非常に時間がかかりやすくなる。ＡＰを指数関数的に増やす方法は、短い時間での測定を期待できるが、ＡＰの更新回数に応じて、ＡＰが急増するので、途中で応答数も急増して上限値を超えやすくなる。
【００１６】
上記のように、ＡＰを適切に更新して、応答数を許容値以下に抑制することにより、応答による輻輳や衝突を回避し、かつ短い時間で所定数以上の応答数を得るという課題は、無線、有線に関わらず、複数の端末にＡＰを送信し、各端末がＡＰに応じて端末情報を報告する通信システムにおいて共通の課題となっている。
【００１７】
例えば、無線通信システムでは、ＡＰに応じて、無線チャネルの受信品質を報告させ、この受信品質を用いて送信電力を制御することが考えられる。また、有線通信システムでは、端末のステータス情報の収集などが考えられる。
【００１８】
そこで、本発明は上述した課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、応答による回線の輻輳や衝突の発生を抑制しつつ所定数以上の応答数を短い時間で確保することが可能な応答確率計算方法及び応答確率計算装置並びにそれを用いた通信システム、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による応答確率計算方法は、通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法であって、前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択するステップと、この選択した計算方法により前記応答確率を計算するステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明による応答確率計算装置は、通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算装置であって、前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する手段と、この選択した計算方法により前記応答確率を計算する手段とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明による通信システムは、上記の応答確率計算装置を有する基地局制御装置を含むことを特徴とする移動通信システムである。
【００２２】
本発明によるプログラムは、通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する処理と、この選択した計算方法により前記応答確率を計算する処理とを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の作用を述べる。第１の計算方法と第２の計算方法とを予め準備しておき、応答確率に対する応答数に応じて、第１の計算方法と第２の計算方法とを択一的に選択し、選択した計算方法で応答確率を更新する。第１の計算方法は、短い更新回数で、応答確率を単調増加させる計算方法である。第２の計算方法は、前回の応答確率と前回の応答数とを用いて、応答数の期待値が目標値となる応答確率を計算する方法である。
【００２４】
これにより、応答数が少ない場合、第１の計算方法で応答確率を更新するので、応答数を短い更新回数で増加させることができる。また、応答数がある程度多い場合、第２の計算方法で応答確率を更新するので、応答数を許容値以下に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、応答数が少ない場合には、短い更新回数で応答確率を単調増加させる第１の計算方法で応答確率を更新し、応答数がある程度多い場合には、前回の応答確率と前回の応答数とを用いて、応答数の期待値が目標値となるような応答確率を計算する第２の計算方法で応答確率を更新するようにすることにより、応答による回線の輻輳や衝突の発生を抑制しつつ所定数以上の応答数を短い時間で確保できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明が適用される無線通信システムの例を示す図である。本発明が適用されるシステムは、基地局制御装置（ＲＮＣ）１００、基地局１１０〜１１２、これら各基地局が管轄するセル１２０〜１２２を含む通信網と、これら通信網に収容されて通信が可能な端末１３０〜１３５とを有して構成されている。この無線通信システムはＷ−ＣＤＭＡシステムであり、当該システムにおいてＭＢＭＳを実施する形態を想定するものとする。
【００２７】
基地局制御装置１００は、基地局１１０〜１１２と接続されている。また、基地局と端末とは、上りと下りの無線チャネルによって接続可能である。各端末は、受信品質が良いセルを送信セル（以下、サービングセルとする）とし、このサービングセルからＭＢＭＳデータを受信するようになっている。本実施の形態では、ＭＢＭＳデータを受信する場合、端末１３０はセル１２０をＭＢＭＳ開始時のサービングセルとする。同様に、端末１３１〜１３３はセル１２１を、端末１３４，１３５はセル１２２を、それぞれサービングセルとする。
【００２８】
ＭＢＭＳを実施する場合、基地局制御装置１００は、ＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するために、基地局１２０〜１２２を介して、端末１３０〜１３５に応答確率（以下、ＡＰ：Access Probability）を送信する。端末１３０〜１３５の中で、ＭＢＭＳデータの受信を希望する端末は、基地局制御装置１００に対して、ＡＰの確率で応答する。基地局制御装置１００は、端末の応答数から、セル毎のＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定する。例えば、図１において、端末１３１〜１３３の全てがＭＢＭＳデータの受信を希望する場合、ＡＰ＝１００％を送信すると、セル１２１で同時に応答する端末数は３となる。
【００２９】
図２は、本発明が適用される無線通信システムの基地局制御装置１００の基本構成の例を示す図である。図２を参照すると、基地局制御装置１００は、基地局制御部１０１と応答制御部１０２とを有している。基地局制御部１０１は、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて用いられる基地局制御装置と同様の機能を有しており、その構成及び動作については周知であるので、その説明を省略する。応答制御部１０２は、適宜ＡＰを更新して、全端末にＡＰを送信し、このＡＰに応じた端末の応答数から、セル毎のＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するものである。
【００３０】
次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。図３は、応答制御部１０２がＭＢＭＳを実施する場合に、ＡＰを送信して端末からの応答数からＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するための動作手順を示すフローチャートである。本実施の形態では、直近Ｌ回の応答数の平均値が、所定の下限値（＝Ｎ_low≧１）よりも大きい場合に、ＭＢＭＳ受信ユーザ数の測定計算をする。ここで、Ｎ_lowは、ＭＢＭＳ受信ユーザ数の測定誤差を小さくするための下限値である。
【００３１】
先ず、応答制御部１０２は、ＡＰを初めて送信する場合、以下の第１の計算式である式（３）で、ＡＰ（ｋ）を計算する（ステップＳ１０１）。
ＡＰ（ｋ）＝ａ＊Ｂ＾（ｎ−１） ……（３） （第１の計算式）
ここに、ｋはＡＰの送信回数を、ｎは第１の計算式でのＡＰの更新回数を、ａは初期値を、Ｂは指数の底を、それぞれ表す。なお、ｎの初期値は１とする。ＡＰを初めて送信する場合、ＡＰ（ｋ＝１）＝ａ＊Ｂ＾（１−１）＝ａとなる。
【００３２】
次に、応答制御部１０２は、ＡＰを各端末に送信する（ステップＳ１０２）。そして、ＭＢＭＳデータの受信を希望する端末がＡＰの確率で応答するので、その応答数Ｎ_res（ｋ）を測定する（ステップＳ１０３）。次に、今回の応答数Ｎ_res（ｋ）も含め、直近Ｌ回の応答数Ｎ_res（ｉ）（ｉ＝ｋ−Ｌ＋１〜ｋ）の平均値Ｎ_res,ave（下記の式（４）参照）がＮ_low以上の場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ＭＢＭＳ受信ユーザ数Ｎ_countを以下の式（５）で計算して、処理を終了する（ステップＳ１０５）。
【００３３】
Ｎ_res,aveがＮ_lowよりも小さいか、あるいはＡＰの送信回数がＬ回に達してない場合、ＡＰの更新計算を実施し（ステップＡ）、再びＡＰを送信する。
【数１】
【数２】
【００３４】
ＡＰの更新計算（ステップＡ）については、図４のＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートを使って、詳しく説明する。本実施の形態では、ＡＰを第１の計算式で更新する場合、ＡＰの送信毎に更新する。その理由は、応答数を早く増加させるためである。また、ＡＰを第２の計算式で更新する場合、直近のＭ−１回のＡＰの送信において、ＡＰを更新していない場合とする。その理由は、前回のＡＰでも、ある程度の応答数が期待できるためである。
【００３５】
先ず、前回の応答数Ｎ_res（ｋ−１）と第１しきい値Ｎ_thr1 を比較する（ステップＳ１１１）。Ｎ_res(k-1）＜Ｎ_thr1 であり（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、かつ前回のＡＰの更新で第１の計算式を使用した場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、第１の計算式によるＡＰの更新回数ｎを１増やして（ステップＳ１１３）、ＡＰ（ｋ）を第１の計算式で更新する（ステップＳ１１４）。
【００３６】
一方、Ｎ_res（ｋ−１）＜Ｎ_thr1 でないか（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、あるいは、前回のＡＰの更新で第１の計算式を使用していない（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、第２の計算式で更新するためのカウンタｊを１増やし（ステップＳ１１５）、ｊをＭで割った余りが０であれば（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、ＡＰ（ｋ）を、下記の式（６）で示す第２の計算式で更新する（ステップＳ１１７）。なお、ステップＳ１１６におけるＭＯＤ（ｘ，ｙ）はｘをｙで割った余りを表す式である。
ＡＰ（ｋ）＝Ｎ_target ／Ｎ_res（ｋ−１）＊ＡＰ（ｋ−１）
……（６） （第２の計算式）
【００３７】
上記により、直近のＭ−１回のＡＰの送信において、ＡＰを更新していなければ、ＡＰを更新できる。Ｎ_target は応答数の目標値である。次に、ＡＰを第２の計算式で更新した場合、ｊを初期化する（ステップＳ１１８）。なお、ｊの初期値は０とする。
【００３８】
上記第１の計算式及び第２の計算式について説明する。先ず、第１の計算式は、ＡＰを指数関数的に増やす式であり、短い時間で応答数が増加することが期待できる。また、第２の計算式は、前回送信した応答確率と前回の応答数とから、応答数の期待値が目標値（Ｎ_target ）となるＡＰを計算する式である。本実施の形態では、応答数が急増して所定の上限値よりも大きくなることを避けるために、応答数が第１のしきい値以上になった後は、第２の計算式でＡＰを更新する。応答数が許容値以上に急増する前に、第２の計算式で更新できるようにするために、Ｎthr_1 ＜Ｎ_target となるよう設定する。また、ｊをＭで割った余りが０でなければ（ステップＳ１１６，Ｎｏ）、ＡＰを更新しない。
【００３９】
＜第１の実施の形態に対応する実施例＞
次に、上述した第１の実施の形態に対応した実施例について説明する。本実施例では、今回送信するＡＰの送信回数が６回目（ｋ＝６）と仮定して説明する。先ず、図４の動作例を説明する。各パラメータは以下のとおりとする。
ａ＝０．０１，Ｂ＝２（第１の計算式）
Ｍ＝２，Ｎ_thr1 ＝５，Ｎ_target ＝１５（＞Ｎ_thr1 ），
ｎ＝４，Ｎ_res（５）＝５（前回），Ｎ_res（４）＝７，ｊ＝１
【００４０】
ＡＰ（４）は第１の計算式で計算し、前回のＡＰであるＡＰ（５）は、ＡＰ（４）から更新していないとする。
ＡＰ（ｋ−２）＝ＡＰ（４）＝ａ＊Ｂ＾（ｎ−１）＝０．０１＊２＾（４−１）＝０．０８ （第１の計算式）
ＡＰ（ｋ−１）＝ＡＰ（５）＝ＡＰ（４）＝０．０８
【００４１】
最初に、応答制御部１０２は、前回の応答数Ｎ_res（５）と第１しきい値Ｎ_thr１を比較し、Ｎ_res（５）＝８＜Ｎ_thr1 １＝５とならないので（ステップＳ１１１、Ｎｏ）、第２の計算式で更新するためのカウンタｊ＝０を１増やして、ｊ＝２とする（ステップＳ１１５）。次に、以下の式より、ＡＰを更新すると判定し（ステップＳ１１６）、第２の更新式で更新する（ステップＳ１１７）。
【００４２】
ＭＯＤ（ｊ，Ｍ）＝ＭＯＤ（２，２）＝０
ＡＰ（ｋ＝６）＝Ｎ_target ／Ｎ_res（５）＊ＡＰ（５）＝１５／５＊０．０８＝０．２４ （第２の計算式）
最後に、第２の計算式で更新するためのカウンタｊを初期化し、ｊ＝０とする（ステップＳ１１８）。
【００４３】
次に、図４のフローチャートでＡＰを更新した後の図３の動作例を説明する。各パラメータは以下のとおりとする。
Ｌ＝３，Ｎ_low＝３
応答制御部１０２は、更新したＡＰ（＝ＡＰ（６））を端末に送信し（ステップＳ１０２）、その応答数Ｎ_res（６）を測定する（ステップＳ１０３）。その結果、Ｎ_res（６）＝１６と測定したとする。次に、以下のように、直近のＬ＝３回の平均応答数が、Ｎ_low以上か判定する（ステップＳ１０４）。
Ｎ_res,ave＝１／３＊（Ｎ_res（４）＋Ｎ_res（５）＋Ｎ_res（６））＝１／３＊（７＋５＋１６）＝９．３＞Ｎ_low＝３
【００４４】
上記のように、平均応答数がＮ_low以上なので、以下の式（７）のように、ＭＢＭＳ受信ユーザ数Ｎ_countを７２と測定し、処理を終了する（ステップＳ１０５）。
【数３】
【００４５】
＜第２の実施の形態＞
以下に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成は、図１，２に示された第１の実施の形態のそれと同じである。次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。本実施の形態は、ＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートが、図４の第１の実施の形態とは異なる。図５は、本実施の形態のＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートである。
【００４６】
図５を参照すると、図４のステップＳ１１２が削除された点と、ステップＳ１１８が削除され、代わりにステップＳ１２１が追加された点で、第１の実施の形態と異なる。即ち、Ｎ_res（ｋ−１）＜Ｎ_thr1 である場合（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、第１の計算式によるＡＰの更新回数ｎを１増やして（ステップＳ１１３）、ＡＰ（ｋ）を第１の計算式で更新する（ステップＳ１１４）。
【００４７】
また、ＡＰを第１，２の何れかの計算式で更新した場合、第２の計算式で更新するためのカウンタｊを初期化する（ステップＳ１２１）。ＡＰを第１の計算式で更新した場合も、ｊを初期化するのは、本実施の形態では、ＡＰを第２の計算式で更新した後でも、ＡＰを第１の計算式で更新できるためである。本変更によって、第１の実施の形態と同様に、直近のＭ−１回のＡＰの送信において、ＡＰを更新していない場合に、ＡＰを第２の計算式で更新できる。
【００４８】
本実施の形態によって、応答数がたまたま大きいことがあったために、第２の計算式でしかＡＰを更新できず、その結果、ＡＰの増加に時間がかかり、応答数が第１のしきい値と比較して、非常に小さい状態が継続することを抑制できる。
【００４９】
＜第３の実施の形態＞
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成は、図１，２に示された第１の実施の形態と同じである。次に本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。
【００５０】
本実施の形態は、ＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートが、図４の第１の実施の形態とは異なる。図６はＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートである。図６を参照すると、本実施の形態の動作は、図４のステップＳ１１７が、ステップＳ１３１〜Ｓ１３３に入れ替わっている点であり、この点が第１の実施の形態と異なる。
【００５１】
すなわち、第２の計算式で更新するためのカウンタｊをＭで割った余りが０であれば（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、Ｎ_res（ｋ−１）と第２しきい値Ｎ_thr２を比較する（ステップＳ１３１）。Ｎ_thr2 は応答数の目標値となるので、第１の実施の形態と同様、Ｎthr_1 ＜Ｎ_thr2 となるよう設定する。Ｎ_res（ｋ−１）が、Ｎ_thr2 よりも小さかった場合、ＡＰ（ｋ）を以下の第３の計算式で更新する（ステップＳ１３２）。Ｎ_thr2 以上だった場合、ＡＰ（ｋ）を以下の第４の計算式で更新する（ステップＳ１３３）。Ｓは増減のステップサイズを示す。
【００５２】
ＡＰ（ｋ）＝ＡＰ（ｋ−１）＋Ｓ （Ｎ_res（ｋ−１）＜Ｎ_thr2 の場合） ……（８） （第３の計算式）
ＡＰ（ｋ）＝ＡＰ（ｋ−１）−Ｓ （Ｎ_res（ｋ−１）≧Ｎ_thr2 の場合） ……（９） （第４の計算式）
【００５３】
上記の第３及び第４の計算式について説明する。第３及び第４の計算式も、第１の実施の形態の第２の計算式と同様に、応答数の期待値が目標値となるＡＰを計算する式である。第３及び第４の計算式により、第２の計算式の懸念点の改善が期待できる。すなわち、第２の計算式は、前回の応答数Ｎ_res（ｋ−１）が、たまたま小さかった場合、ＡＰ（ｋ）を過剰に大きな値にしてしまい、その結果、応答数Ｎ_res（ｋ）が急増する懸念である。従って、Ｓをある程度小さな値に設定すれば、ＡＰ（ｋ）が過剰に大きくならず、Ｎ_res（ｋ）の急増が抑制できる。
【００５４】
＜第４の実施の形態＞
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態の構成は、図１，２に示された第１の実施の形態と同じである。次に、本実施の形態の動作について図面を参照して説明する。本実施の形態は、ＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートが、図６の第３の実施の形態とは異なる。図７はＡＰの更新計算の動作手順を示すフローチャートである。
【００５５】
図７を参照すると、図６のステップＳ１１２が削除された点と、ステップＳ１１８が削除され、代わりにステップＳ１４１が追加された点であり、この点で第１の実施の形態と異なる。第２の実施の形態と第１の実施の形態の違いと同じであるので、動作の説明は省略する。
【００５６】
本実施の形態によって、第２の実施の形態と同じく、応答数がたまたま大きいことがあったために、第３，４の計算式でしかＡＰを更新できず、その結果、ＡＰの増加に時間がかかり、応答数が第１のしきい値と比較して、非常に小さい状態が継続することを抑制できる。
【００５７】
＜その他の実施の形態＞
その他の実施の形態として、ＡＰは全端末同一であっても、端末を複数のグループに分け、そのグループ毎に設定してもよい。例えば、セル当たりの端末密度を考慮して、繁華街のセルではＡＰを小さく設定し、郊外のセルではＡＰを大きく設定する、などが考えられる。
【００５８】
以上の各実施の形態では、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおけるＭＢＭＳ受信ユーザ数の測定を例に説明したが、本発明は、他の制御にも適用できる。例えば、本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡのＭＢＭＳにおける、チャネルの受信品質の測定の報告にも適用できる。チャネル品質が所定のレベルよりも悪い端末がいれば、その端末に合わせて、ＰＴＭ伝送の共通チャネルＳＣＣＰＣＨの送信電力を増加させることで、ＭＢＭＳのカバー率を維持するなどの制御が考えられる。この時、上り回線のトラヒック量に応じてＡＰを更新すれば、輻輳を回避して、チャネル品質情報を受信できる。
【００５９】
また、本発明は、例えば、図８に示すような、有線の通信システムにも適用できる。図８に示すような、サーバ２００が、ネットワーク２１０を介して、各端末２２０〜２２２と接続されている通信システムである。サーバ２００が、ＡＰに応じて、端末にステータス情報の報告を要求する処理などが考えられる。この時、サーバ２００は、サーバ自身の負荷状況や、回線の込み具合に応じて、逐次、ＡＰを更新すれば、平均的に期待する応答数のステータス情報を受信できる。
【００６０】
上述した各実施の形態における動作は、その動作手順を予めプログラムとしてＲＯＭなどの記録媒体に記録しておき、これをコンピュータにより読み取らせて実行させるように構成できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施の形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の基地局制御の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のＭＢＭＳ受信ユーザ数を測定するための動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第４の実施の形態のＡＰの更新計算するための動作手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明のその他の実施の形態の通信システムの構成の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００ 基地局制御装置
１０１ 基地局制御部
１０２ 応答制御部
１１０〜１１２ 基地局
１２０〜１２２ セル
１３０〜１３５，２２０〜２２２ 端末
２００ サーバ
２１０ ネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法であって、
前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択するステップと、
この選択した計算方法により前記応答確率を計算するステップとを含むことを特徴とする応答確率計算方法。
【請求項２】
前記選択するステップは、
前記応答数が第１のしきい値を超えるまで前記第１の計算方法を選択するステップと、
前記応答数が前記第１のしきい値を超えた後は前記第２の計算方法を選択するステップとを有するこを特徴とする請求項１記載の応答確率計算方法。
【請求項３】
前記選択するステップは、
前記前回の応答数が第１のしきい値よりも小さい場合は前記第１の計算方法を選択するステップと、
前記前回応答数が前記第１のしきい値以上の場合は、前記第２の計算方法を選択するステップとを有することを特徴とする請求項１記載の応答確率計算方法。
【請求項４】
前記第１の計算方法は、指数関数を用いた計算方法であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項５】
前記第２の計算方法は、前記応答数の期待値が目標値となる応答確率を計算する計算方法であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項６】
前記複数の端末に同一データ送信を行なうステップを更に含み、
前記端末情報は、前記端末が前記同一データ送信を受信することを示す情報であることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項７】
前記端末情報は、前記端末の受信品質を示す情報であることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項８】
前記端末情報は、前記端末のステータス情報であることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項９】
通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算装置であって、
前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する手段と、
この選択した計算方法により前記応答確率を計算する手段とを含むことを特徴とする応答確率計算装置。
【請求項１０】
前記選択する手段は、
前記応答数が第１のしきい値を超えるまで前記第１の計算装置を選択する手段と、
前記応答数が前記第１のしきい値を超えた後は前記第２の計算装置を選択する手段とを有するこを特徴とする請求項９記載の応答確率計算装置。
【請求項１１】
前記選択する手段は、
前記前回の応答数が第１のしきい値よりも小さい場合は前記第１の計算方法を選択する手段と、
前記前回応答数が前記第１のしきい値以上の場合は、前記第２の計算方法を選択する手段とを有することを特徴とする請求項９記載の応答確率計算装置。
【請求項１２】
前記第１の計算方法は、指数関数を用いた計算方法であることを特徴とする請求項９〜１１いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１３】
前記第２の計算方法は、前記応答数の期待値が目標値となる応答確率を計算する計算方法であることを特徴とする請求項９〜１１いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１４】
前記複数の端末に同一データ送信を行なう手段を更に含み、
前記端末情報は、前記端末が前記同一データ送信を受信することを示す情報であることを特徴とする請求項９〜１３いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１５】
前記端末情報は、前記端末の受信品質を示す情報であることを特徴とする請求項９〜１３いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１６】
前記端末情報は、前記端末のステータス情報であることを特徴とする請求項９〜１３いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１７】
請求項９〜１６いずれか記載の応答確率計算装置を有する基地局制御装置を含むことを特徴とする移動通信システム。
【請求項１８】
通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する処理と、
この選択した計算方法により前記応答確率を計算する処理とを含むことを特徴とするプログラム。
【請求項１】
通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法であって、
前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択するステップと、
この選択した計算方法により前記応答確率を計算するステップとを含むことを特徴とする応答確率計算方法。
【請求項２】
前記選択するステップは、
前記応答数が第１のしきい値を超えるまで前記第１の計算方法を選択するステップと、
前記応答数が前記第１のしきい値を超えた後は前記第２の計算方法を選択するステップとを有するこを特徴とする請求項１記載の応答確率計算方法。
【請求項３】
前記選択するステップは、
前記前回の応答数が第１のしきい値よりも小さい場合は前記第１の計算方法を選択するステップと、
前記前回応答数が前記第１のしきい値以上の場合は、前記第２の計算方法を選択するステップとを有することを特徴とする請求項１記載の応答確率計算方法。
【請求項４】
前記第１の計算方法は、指数関数を用いた計算方法であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項５】
前記第２の計算方法は、前記応答数の期待値が目標値となる応答確率を計算する計算方法であることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項６】
前記複数の端末に同一データ送信を行なうステップを更に含み、
前記端末情報は、前記端末が前記同一データ送信を受信することを示す情報であることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項７】
前記端末情報は、前記端末の受信品質を示す情報であることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項８】
前記端末情報は、前記端末のステータス情報であることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の応答確率計算方法。
【請求項９】
通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算装置であって、
前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する手段と、
この選択した計算方法により前記応答確率を計算する手段とを含むことを特徴とする応答確率計算装置。
【請求項１０】
前記選択する手段は、
前記応答数が第１のしきい値を超えるまで前記第１の計算装置を選択する手段と、
前記応答数が前記第１のしきい値を超えた後は前記第２の計算装置を選択する手段とを有するこを特徴とする請求項９記載の応答確率計算装置。
【請求項１１】
前記選択する手段は、
前記前回の応答数が第１のしきい値よりも小さい場合は前記第１の計算方法を選択する手段と、
前記前回応答数が前記第１のしきい値以上の場合は、前記第２の計算方法を選択する手段とを有することを特徴とする請求項９記載の応答確率計算装置。
【請求項１２】
前記第１の計算方法は、指数関数を用いた計算方法であることを特徴とする請求項９〜１１いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１３】
前記第２の計算方法は、前記応答数の期待値が目標値となる応答確率を計算する計算方法であることを特徴とする請求項９〜１１いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１４】
前記複数の端末に同一データ送信を行なう手段を更に含み、
前記端末情報は、前記端末が前記同一データ送信を受信することを示す情報であることを特徴とする請求項９〜１３いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１５】
前記端末情報は、前記端末の受信品質を示す情報であることを特徴とする請求項９〜１３いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１６】
前記端末情報は、前記端末のステータス情報であることを特徴とする請求項９〜１３いずれか記載の応答確率計算装置。
【請求項１７】
請求項９〜１６いずれか記載の応答確率計算装置を有する基地局制御装置を含むことを特徴とする移動通信システム。
【請求項１８】
通信網側から複数の端末に応答確率を送信し、前記端末は前記応答確率に応じて端末情報を前記通信網側に報告する通信システムにおける応答確率計算方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記応答確率を単調増加させる第１の計算方法と、前記応答確率を前回送信した応答確率と前回の応答数とを用いて計算する第２の計算方法とのいずれかを、前記端末の応答数に応じて選択する処理と、
この選択した計算方法により前記応答確率を計算する処理とを含むことを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２４４９１１（Ｐ２００８−２４４９１１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８３２１８（Ｐ２００７−８３２１８）
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２８日（２００７．３．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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