(57)【要約】【課題】  一時的に発生する特定の無線基地局へのアクセス集中を予測し、各移動端末に対し適切な無線基地局を選択して回線接続を振分け、移動端末の電力消費を低減しながら下り回線の通信品質を確保する。【解決手段】  各無線基地局の使用履歴を取得し、その使用履歴から各無線基地局について回線の混雑する周期を把握することで、各無線基地局において回線混雑を回避するモードに切り替えるスケジューリングを行なう。回線混雑を回避するモードに切り替わると、周辺無線基地局の回線の空き状況と、当該無線基地局において接続される移動端末の移動方向特性を基に、各移動端末に対して接続する無線基地局を選択し、移動端末は選択された無線基地局へ下り回線のみ接続して無線通信を確立する。【選択図】  図１
2011035743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動端末と無線回線を接続して通信を行なう複数の無線基地局と、該複数の無線基地局と接続され、それら複数の無線基地局の制御を行なう制御局とを有する移動体通信システムにおける移動端末と前記複数の無線基地局間の無線回線の接続制御方法であって、
前記制御局は、
定期的に前記複数の無線基地局からそれぞれの無線基地局における無線回線の混雑情報と、移動端末の移動情報を収集し、
収集した混雑情報を統計処理した結果に基づいて、それぞれの無線基地局の無線回線接続制御モードを切り替えるためのスケジュール情報を作成し、
作成したスケジュール情報に従って、混雑を回避するモードで制御を行なう場合、該無線基地局に隣接する無線基地局の混雑情報および該無線基地局の前記移動情報に基づいて、該無線基地局に接続中の移動端末および該無線基地局に接続しようとする移動端末のそれぞれに対し、隣接無線基地局のなかから下り回線の接続先の無線基地局を選択し、それぞれの移動端末に対し、それぞれ選択した無線基地局を通知し、それぞれの移動端末の下り回線を選択した無線基地局に接続するように制御する無線回線の接続制御方法。
【請求項２】
前記無線回線の混雑情報として、制御局は、前記複数の無線基地局のスループット情報を定期的に収集し、収集したスループット情報を、曜日別、時間帯別に統計処理を行なって、前記複数の無線基地局それぞれの無線回線が混雑する周期を求めることにより、スケジュール情報を作成することを特徴とする請求項１に記載の無線回線の接続制御方法。
【請求項３】
前記移動端末の移動情報は、各無線基地局において、ハンドオフ元の無線基地局およびハンドオフ先の無線基地局を示す情報であり、
前記制御部は、前記移動情報に基づいて、各無線基地局について、該無線基地局に隣接する無線基地局の全ての組み合わせについて移動端末が移動する確率を計算することにより移動端末の移動特性を求め、該移動特性に基づいて、それぞれの移動端末に通知する無線基地局を選択することを特徴とする請求項１に記載の無線回線の接続制御方法。
【請求項４】
移動端末と無線回線を接続して通信を行なう複数の無線基地局と、該複数の無線基地局と接続され、それら複数の無線基地局の制御を行なう制御局とを有する移動体通信システムであって、
前記制御局は、
定期的に前記複数の無線基地局からそれぞれの無線基地局における無線回線の混雑情報と、移動端末の移動情報を収集し、
収集した混雑情報を統計処理した結果に基づいて、それぞれの無線基地局の無線回線接続制御モードを切り替えるためのスケジュール情報を作成し、
作成したスケジュール情報に従って、混雑を回避するモードで制御を行なう場合、該無線基地局に隣接する無線基地局の混雑情報および該無線基地局の前記移動情報に基づいて、該無線基地局に接続中の移動端末および該無線基地局に接続しようとする移動端末のそれぞれに対し、隣接無線基地局のなかから下り回線の接続先の無線基地局を選択し、それぞれの移動端末に対し、それぞれ選択した無線基地局を通知し、それぞれの移動端末の下り回線を選択した無線基地局に接続するように制御する移動体通信システム。
【請求項５】
前記無線回線の混雑情報として、制御局は、前記複数の無線基地局のスループット情報を定期的に収集し、収集したスループット情報を、曜日別、時間帯別に統計処理を行なって、前記複数の無線基地局それぞれの無線回線が混雑する周期を求めることにより、スケジュール情報を作成することを特徴とする請求項４に記載の移動体通信システム。
【請求項６】
前記移動端末の移動情報は、各無線基地局において、ハンドオフ元の無線基地局およびハンドオフ先の無線基地局を示す情報であり、
前記制御部は、前記移動情報に基づいて、各無線基地局について、該無線基地局に隣接する無線基地局の全ての組み合わせについて移動端末が移動する確率を計算することにより移動端末の移動特性を求め、該移動特性に基づいて、それぞれの移動端末に通知する無線基地局を選択することを特徴とする請求項４に記載の移動体通信システム。
【請求項７】
移動端末と無線回線を接続して通信を行なう複数の無線基地局と、該複数の無線基地局と接続され、それら複数の無線基地局の制御を行なう制御局とを有する移動体通信システムにおける前記制御局であって、
定期的に前記複数の無線基地局からそれぞれの無線基地局における無線回線の混雑情報と、移動端末の移動情報を収集し、
収集した混雑情報を統計処理した結果に基づいて、それぞれの無線基地局の無線回線接続制御モードを切り替えるためのスケジュール情報を作成し、
作成したスケジュール情報に従って、混雑を回避するモードで制御を行なう場合、該無線基地局に隣接する無線基地局の混雑情報および該無線基地局の前記移動情報に基づいて、該無線基地局に接続中の移動端末および該無線基地局に接続しようとする移動端末のそれぞれに対し、隣接無線基地局のなかから下り回線の接続先の無線基地局を選択し、それぞれの移動端末に対し、それぞれ選択した無線基地局を通知し、それぞれの移動端末の下り回線を選択した無線基地局に接続するように制御する制御局。
【請求項８】
定期的に複数の無線基地局からそれぞれの無線基地局における無線回線の混雑情報と、複数の無線基地局の移動端末の移動情報を収集し、
収集した混雑情報を統計処理した結果に基づいて、それぞれの無線基地局の無線回線接続制御モードを切り替えるためのスケジュール情報を作成し、
作成したスケジュール情報に従って、混雑を回避するモードで制御を行なう場合、該無線基地局に隣接する無線基地局の混雑情報および該無線基地局の前記移動情報に基づいて、該無線基地局に接続中の移動端末および該無線基地局に接続しようとする移動端末のそれぞれに対し、隣接無線基地局のなかから下り回線の接続先の無線基地局を選択し、
それぞれの移動端末に対し、それぞれ選択した無線基地局を通知し、
それぞれの移動端末の下り回線を選択した無線基地局に接続するように移動端末と無線基地局間の無線回線の接続制御を行なうプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信技術に関し、特に、移動端末と基地局間の回線接続制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信システムでは、移動端末が、移動体端末の周辺の複数の無線基地局が送信している電波を受信し、そのうち最も電波強度の強い無線基地局を選択して無線回線の接続を行っている。そのため、ある１つの無線基地局の周辺に移動端末の利用者が多く集まると、その無線基地局に移動端末の利用者による無線アクセスが集中し、個々の無線回線の通信品質は劣化する。このような問題が起きた場合、各通信事業者は、通常、無線基地局を増設することで対応している。
【０００３】
移動体通信システムにおける回線接続技術に関する先行技術文献としては、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１の無線通信システムは、複数の無線基地局が接続された制御局と、無線基地局と無線通信を行なう移動局で構成される。特許文献１では、移動局において、制御局から送出される回線の空き信号を受信し、無線基地局の空き回線（空きチャネル）を検出し、検出した空き回線（空きチャネル）を選択して無線回線接続を行なう。空き信号には、上り回線と下り回線の空き情報が含まれ、移動局は上り回線と下り回線の各々について回線の空き情報に基づいて、品質の良い回線を選択する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通信品質の劣化は利用者にストレスを感じさせるため、無線基地局の回線の混雑を回避するための対策が必要となる。その一つの解である無線基地局の増設は、多大なコストがかかり、一時的に混雑するような場所においては効率の良い対策とは言えない。一時的な混雑が発生するような場合には、混雑したときのみそれを解決する方法が必要である。また、混雑が発生した後ではなく、混雑を予測でき、事前に回避できることが望ましい。
【０００６】
回線の混雑を回避する方法として、特許文献１の無線通信システムのように品質の良い回線を選択する方法が利用できる。この方式では、回線の空き情報のみを基に上り回線、下り回線の無線基地局を選択しているが、選択された無線基地局とは反対の方向へ移動局が移動した場合、通信断が発生してしまう。
また、携帯電話端末のような移動端末にとって消費電力は重要な性能指標であるため、上り回線の接続先の無線基地局が遠くなることは消費電力の観点より望ましくない。
さらに、特許文献１の方法では移動局において接続する無線基地局を選択するため、既存の移動局では実施することができない。特許文献１の方法を、実現するためには、利用者が所有するすべての移動局に機能を追加する必要がある。
【０００７】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、無線基地局を増設することなく、一時的に混雑が発生するような場合に、混雑の発生を予測し、事前に混雑を回避できるようにすることを目的とする。
また、移動端末の移動性を考慮し、混雑の回避ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明においては、移動端末と無線回線を接続して通信を行なう複数の無線基地局と、それら複数の無線基地局と接続され、無線基地局の制御を行なう制御局とを有する移動体通信システムにおいて、
制御局は、
定期的に複数の無線基地局からそれぞれの無線基地局における無線回線の混雑情報と、移動端末の移動情報を収集し、
収集した混雑情報を統計処理した結果に基づいて、それぞれの無線基地局の無線回線接続制御モードを切り替えるためのスケジュール情報を作成し、
作成したスケジュール情報に従って、混雑を回避するモードで制御を行なう場合、無線基地局に隣接する無線基地局の混雑情報および無線基地局の移動情報に基づいて、無線基地局に接続中の移動端末および無線基地局に接続しようとする移動端末のそれぞれに対し、隣接無線基地局のなかから下り回線の接続先の無線基地局を選択し、それぞれの移動端末に対し、それぞれ選択した無線基地局を通知し、それぞれの移動端末の下り回線を選択した無線基地局に接続するように制御するようにしたものです。
【０００９】
より詳しくは、無線回線の混雑情報として、制御局は、複数の無線基地局のスループット情報を定期的に収集し、収集したスループット情報を、曜日別、時間帯別に統計処理を行なって、複数の無線基地局それぞれの無線回線が混雑する周期を求めることにより、スケジュール情報を作成するようにしたものです。
【００１０】
また、移動端末の移動情報は、各無線基地局において、ハンドオフ元の無線基地局およびハンドオフ先の無線基地局を示す情報であり、
制御部は、移動情報に基づいて、各無線基地局について、無線基地局に隣接する無線基地局の全ての組み合わせについて移動端末が移動する確率を計算することにより移動端末の移動特性を求め、移動特性に基づいて、それぞれの移動端末に通知する無線基地局を選択するようにしたものです。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、無線基地局を増設することなく、一時的にアクセスが集中するような場合に、無線基地局へのアクセスの集中を事前に予測し、各移動端末に対して適切な無線基地局へ接続させるように制御することができる。また、移動端末の電力消費も考慮しながら下り回線の通信品質を確保することができる。
さらに、既存の無線基地局や移動端末に特別な改良を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における移動体通信システムの構成を示す図である。
【図２】無線基地局におけるスループット値の過去一定期間分のデータを示す図である。
【図３】本発明の一実施形態における回線の混雑を回避するためのスケジューリング方法を示すフローチャートである。
【図４（ａ）】移動端末の移動例を示す図である。
【図４（ｂ）】移動端末の移動例を示す図である。
【図５】移動端末の移動方向確率を説明するための図である。
【図６】制御局で管理する移動方向確率テーブルの構成例を示す図である。
【図７】混雑回避モードでの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明を適用する移動体通信システムの構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態における移動体通信システムの構成を示すブロック図である。
図1に示すように、移動体通信システムは、複数の移動端末３１、３２と、それら移動端末と無線回線を接続し無線により通信を行なう複数の無線基地局２１、２２、２３と、それら複数の無線基地局と接続され、無線基地局の制御を行なう制御局１０とから構成される。
【００１４】
まず、本発明による回線接続制御方法の概略について説明する。
図１において、制御局１０は複数の無線基地局２１〜２３と接続され、各無線基地局から定期的に各基地局のスループット値を収集し蓄積している。ここで収集するスループット値は、例えば、その無線基地局に接続されている全移動端末の平均のスループット値としてもよい。本発明においては、回線の混雑状況を計る指標として、スループット値を用いる。スループット値は、回線が混雑するのに伴い低下するため、回線の混雑状況を計る指標として利用できる。
【００１５】
また、制御局は、無線基地局毎に、他の基地局からその無線基地局へのハンドオフおよびその基地局から他の基地局へのハンドオフの履歴に基づき、その無線基地局に接続される移動端末のハンドオフ元とハンドオフ先の統計データを求め、保持している。制御局１０は各無線基地局から収集したスループット値を基に統計処理を行ない、各無線基地局の無線回線の混雑特性を把握する。そして、各無線基地局において回線の混雑が予想される時間帯は、その無線基地局の回線接続制御のモードを、回線の混雑を回避するモードに切り替える。
【００１６】
例として、ある時間帯に、無線基地局２２にアクセスが集中することが予想され、制御局１０が無線基地局２２における回線接続制御を、回線の混雑を回避するモードに切り替えた場合について説明する。制御局１０は、移動端末３１および移動端末３２に対し、無線基地局２２以外の無線基地局２１，２３から収集したスループット値の情報および無線基地局２２の後述する移動方向確率情報を基に、移動端末３１には無線基地局２１を、移動端末３２には無線基地局２３を下り回線用の無線基地局として割り当てる。移動端末３１は上り方向の無線回線を無線基地局２２に接続したまま、下り方向の無線回線を無線基地局２１に接続する。同様に移動端末３２は上り方向の無線回線を無線基地局２２に接続したまま、下り方向の無線回線を無線基地局２３に接続する。
【００１７】
次に、アクセスが集中して通信品質が劣化することを事前に予測する回線の混雑状況の把握と、回線混雑を回避するモードに切り替えるスケジューリングについて、図２および図３を用いて説明する。
図２は、無線基地局におけるスループット値の過去一定期間分のデータを示す図である。
図３は、本発明の一実施形態における回線の混雑を回避するためのスケジューリング方法を示すフローチャートである。
常にアクセスが集中するエリアについては無線基地局の増設が効果的な対策であるが、特定の曜日や特定の時間帯にアクセスの集中が発生するエリアについては、その集中する時間帯のみアクセスの集中を回避できれば効率が良い。例えば、野球場やコンサート会場では、試合やコンサートが行われない日は携帯電話の利用者も少なくアクセスは少ないが、イベントが行われる日の特に試合前後やコンサートの開演前、閉演後にはアクセスが集中すると考えられる。また学校では、授業中はアクセスが少ないが休み時間になると増え、駅では、通勤通学時間にアクセスが集中すると考えられる。
【００１８】
学校の休み時間や通勤通学時間の駅でのアクセスの集中は、１週間のうち平日５日間の決まった時間帯に発生すると考えられる。そのため、制御局において各無線基地局のスループット値を統計処理したデータを分析することで、混雑の予想される無線基地局とその曜日、時間帯の周期を把握し、自律的に回線混雑を回避するモードに切り替えることが可能となる。
【００１９】
本実施の形態では、ある曜日のある時間帯におけるスループットの平均値が閾値ａ（以降、スループット閾値と称す）を下回るケースが、過去一定期間のデータの中で一定の割合Ｒａ（以降、スループット低下率閾値と称す）を越える場合、その曜日のその時間帯を回線混雑を回避するモードに切り替えるタイミングとして登録することで、その曜日のその時間帯は自律的に混雑回避モードとなり、混雑回避のスケジューリングを行なう。
図２は、例として、ある無線基地局における月曜日の１３時〜１４時のスループット平均値のデータを示しているとする。横軸は時間を表し、現在から過去１０週間分のデータを表している。スループット閾値ａに対するスループット低下率閾値ＲａがＲａ＝５０％である場合、この例においては、スループット平均値がスループット閾値ａを下回るケースは４０％でありスループット低下率閾値Ｒａを超過しないため、月曜日の１３時〜１４時は回線混雑を回避するモードに切り替えるタイミングとしてスケジュールに登録されない。
【００２０】
過去データにおけるスループット低下率閾値Ｒａはスループット閾値ａにより変動する。例えば、スループット閾値ａが小さいほどスループット低下率閾値Ｒａも小さくなると考えられる。スループット閾値ａが小さいことはスループットが著しく低下することを表し、このようなスループットの劇的な低下はなるべく回避させることが望ましい。そこでスループット低下率閾値Ｒａを小さな値に設定し、過去に発生した回数が少なかったとしてもモードを切り替えるタイミングとしてその時間帯を登録することで、スループットの低下を自律的に回避することが可能となる。回線の混雑が発生するタイミングの情報は、回線接続制御のスケジュール情報として、制御局１０が管理している。
【００２１】
図３は、回線の混雑を回避するためのスケジューリング方法を示すフローチャートである。
前述の統計処理の結果、ある無線基地局についてある曜日のある時間帯におけるスループット平均値が、過去一定期間でスループット閾値ａを下回る割合がスループット低下率閾値Ｒａを超える場合は、制御局１０のスケジュール情報に回線混雑を回避するモードに切り替えるタイミングとして登録される。スループット閾値ａを下回る割合がスループット低下率閾値Ｒａを超えない場合は、モード切り替えのタイミングとして登録されない。図３におけるオプション部分のステップ３３、ステップ３４ように、スループット閾値とこれと対となる過去データにおけるスループット低下率閾値を複数設定し、より精度を細かくすることも可能である。この場合、前述したようにスループット閾値ａが小さいほどスループット低下率閾値Ｒａも小さくなるので、スループット閾値ａ，ｂ，ｃがａ＜ｂ＜ｃのときスループット低下率閾値Ｒａ，Ｒｂ，ＲｃはＲａ＜Ｒｂ＜Ｒｃとなると考えられる。
【００２２】
また、設定によっては、回線混雑を回避するモードに切り替えるスケジュール情報に登録されていないタイミングであっても、突発的にトラフィックが増加した無線基地局を即座に、回線の混雑を回避するモードに切り替えるような制御を行なう事も可能である。例えば、野球場やコンサート会場がこの場合に当てはまると考えられる。
【００２３】
次に、回線混雑を回避するモードに切り替わった際の、下り回線用無線基地局を選択するアルゴリズムについて図４ないし図７を用いて詳細に説明する。
【００２４】
まず、下り回線用の無線基地局を選択するために制御局１０は、周辺の無線基地局の回線の空き状況を把握する必要がある。制御局は、各無線基地局のスループット値を収集して保持し、このスループット値は一定時間毎に更新されるものとする。更新する間隔は５分や１分など小さい単位であるほうが、より適切に回線の空き状況を把握することが可能となる。下り回線用無線基地局の選択時点における無線基地局２ｎのスループット値を正規化したものを、正規化スループット値Ｔｎと定義する。スループットが高い、つまり回線が空いているほど、正規化スループット値Ｔｎの値は大きくなる。
【００２５】
また、回線の混雑を回避するモードとなっている無線基地局のエリアに位置していた移動端末が、その無線基地局のエリアから外れ隣接無線基地局のエリアに移動する場合がある。このとき、各移動端末について移動先の無線基地局が予想でき、移動先の無線基地局を、下り回線用の無線基地局として選択できれば、効率の良いハンドオフが可能となる。本発明では、無線基地局の設置場所によって、その無線基地局に接続される移動端末の移動方向には特性があると考え、その特性を利用し、混雑時の回線接続制御において、下り回線の接続先の無線基地局の選択を行なうことを特徴とする。具体例を以下に挙げる。
【００２６】
図４（ａ）は、移動端末の移動例を示す図である。
この図では、高速道路や線路の付近に設置されたような無線基地局における移動端末の移動例を示している。無線基地局２２に接続されている移動端末３１は、無線基地局２１から無線基地局２２へハンドオフし、その後は無線基地局２３へハンドオフしていく。移動端末３２は逆に、無線基地局２３から無線基地局２２へハンドオフし、その後無線基地局２１へハンドオフしていく。高速道路や線路のように移動端末が一方向へ進む場合が多い場所では、無線基地局２１からハンドオフしてきた移動端末のほとんどは無線基地局２３へハンドオフしていき、逆に無線基地局２３からハンドオフしてきた移動端末のほとんどは無線基地局２１へハンドオフしていくと考えられる。
【００２７】
図４（ｂ）は、移動端末の別の移動例を示す図である。
この図では、野球場やコンサート会場の付近に設置された無線基地局における移動端末の移動例を示す。野球場やコンサート会場に集まった移動端末の利用者は、来た方向へ帰る可能性が高いと考えられる。つまり、無線基地局２１からハンドオフしてきた移動端末のほとんどは無線基地局２１へ戻り、無線基地局２３からハンドオフしてきた移動端末のほとんどは無線基地局２３へ戻る。
【００２８】
このような無線基地局毎の移動方向の特性を把握するために、制御局１０は各無線基地局において、接続される移動端末ごとにハンドオフ元無線基地局とハンドオフ先の無線基地局のデータのセットを過去一定期間分保持する。この過去一定期間でのハンドオフ元、ハンドオフ先のデータを基に、ハンドオフ元が無線基地局２ｍだった場合にハンドオフ先が無線基地局２ｎとなる確率を、移動方向確率Ｐｍｎと定義する。つまり、移動方向確率Ｐｍｎ＝（無線基地局２ｍからハンドオフしてきて無線基地局２ｎへハンドオフしていった移動端末の数）／（無線基地局２ｍからハンドオフしてきた移動端末の総数）となる。
【００２９】
図５は、移動端末の移動方向確率の算出方法を説明するための図である。
ここでは、例として無線基地局２２における移動方向確率Ｐ１３（無線基地局２１から無線基地局２２にハンドオフしてきて、無線基地局２２から無線基地局２３へハンドオフしていく確率）の算出方法を説明する。このとき、無線基地局２１から無線基地局２２へハンドオフしてきた移動端末の総数は５で、そのうち無線基地局２３へハンドオフした移動端末数は３であるため、移動方向確率Ｐ１３＝０．６となる。移動方向確率Ｐｍｎの値が大きいほど、無線基地局２ｍから当該無線基地局にハンドオフしてきた移動端末が、無線基地局２ｎへハンドオフしていく可能性が高いことを表す。
以上で定義した、周辺無線基地局のスループット値を表す正規化スループット値Ｔｎと、当該無線基地局の移動方向特性（無線基地局に接続される移動端末が、どの周辺無線基地局に移動する可能性が高いかの特性）を表す移動方向確率Ｐｍｎを用いて、制御局１０は無線基地局毎にテーブルを管理する。
【００３０】
図６は、制御局で管理する移動方向確率テーブルの構成例を示す図である。
図６には、制御局１０が管理する移動方向確率テーブルの例として、無線基地局２２のテーブルを示す。移動方向確率Ｐｍｎと正規化スループット値Ｔｎの積算値Ｐｍｎ＊Ｔｎは、無線基地局２ｎが空いていて、かつ移動端末が無線基地局２ｎへハンドオフしていく可能性が高いほど、値が大きくなる。つまり、移動方向確率Ｐｍｎと正規化スループット値Ｔｎを積算することで、回線の空き状況と移動端末のハンドオフ先確率による重み付けを行なうことができる。
【００３１】
回線混雑を回避するモードにおいて制御局は、管理する無線基地局毎のテーブルと各移動端末のハンドオフ元から、下り回線用の無線基地局を選択する。管理する当該無線基地局のテーブルにおいて、ハンドオフ元に該当する行のうち移動方向確率Ｐｍｎと正規化スループット値Ｔｎの積算値Ｐｍｎ＊Ｔｎの最大値を探し、その列に当たるハンドオフ先無線基地局を下り回線用の無線基地局として選択する。制御局はこの動作を各移動端末に対して行なう。
【００３２】
図７は、混雑回避モードでの動作を示すフローチャートである。
図７には、回線の混雑を回避するモードでの制御局１０の動作をフローチャートで示す。混雑回避モードで動作している無線基地局のエリアに位置する各移動端末や、混雑回避モードへの切り替え後に無線基地局のエリアへハンドオフしてきた各移動端末に対して、図６に示した移動方向確率とスループット値の統計処理結果のテーブルを基に下り回線用の無線基地局を選択する。制御局１０は選択した下り回線用無線基地局を、現在移動端末が接続している無線基地局を介してそれぞれの移動端末へ通知する。それを受信した移動端末は、通知された無線基地局と下りデータの通信を開始する。
【００３３】
選択した無線基地局を各移動端末への通知する手段としては、例えば、ＣＤＭＡ通信網で定められたデフォルトルートアップデートプロトコル中のＴｒａｆｆｉｃＣｈａｎｎｅｌＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージ（３ＧＰＰ２  Ｃ．Ｓ００２４−Ｂ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  ２．０の９．６．２．２章）が利用できる。ＴｒａｆｆｉｃＣｈａｎｎｅｌＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔメッセージ（以下、ＴＣＡメッセージと称す）は、ＰＮオフセット、ＤＲＣチャネルゲイン、チャネル番号（周波数）といった通信リソースに関わる情報を無線基地局から移動端末に送信するもので、上下チャネルをそれぞれ別々の基地局に割り当てることが可能である。このメッセージを受信した移動端末は、ＴｒａｆｆｉｃＣｈａｎｎｅｌＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージを無線基地局へ送信し、受信したＴＣＡメッセージ中で指定された通信リソースを用いて上下無線回線の確立を行なう。
【００３４】
また、回線の混雑を回避するモードが解除された場合や、移動端末が別無線基地局のエリアに移動した場合は、通常通りの回線接続制御モードに戻り、通常通りの回線接続を行なうようにすればよい。
【００３５】
以上説明したように、本発明の回線接続制御方法は、無線基地局の混雑する時間帯を予測し事前に回避可能とするために、制御局が各無線基地局におけるスループットの統計データを保持し、無線基地局毎の過去のトラフィックトレンドを分析することで混雑に起因するスループットの低下が予想される無線基地局を特定し、その無線基地局において、回線混雑を回避するモードへ自律的に切り替えるスケジューリングを行なうことを特徴とする。
また、回線の混雑を回避する場合に各移動端末へ適切な無線基地局を割り当てるために、制御局が、周辺無線基地局の回線空き情報と各移動端末がどの周辺無線基地局に移動する可能性が高いかを表す情報を基に、各移動端末に対して接続する無線基地局を選択することを特徴とする。
また、移動端末の消費電力を低減するために、上り方向の無線回線は保持したまま下り方向の無線回線のみを別の無線基地局へ接続させることを特徴とする。
また、既存の移動体通信システムへ容易に適用可能とするために、回線の混雑を回避するモードへの切り替えスケジューリングおよび下り回線用無線基地局の選択はすべて、制御局で行い、既存の無線基地局や移動端末に機能追加が必要ない。
【００３６】
制御局は、回線の混雑を回避するモードへの切り替えスケジューリングを行なうために、各無線基地局における曜日毎、時間帯毎のスループット値の統計データを過去一定期間分保持する。また、各移動端末に対して適切な下り回線用無線基地局を選択する際に利用するために、各無線基地局に接続される移動端末ごとのハンドオフ元とハンドオフ先の統計データを過去一定期間分蓄積し、この統計データを分析することにより、各無線基地局について、当該無線基地局に接続される移動端末が、どの周辺無線基地局に移動する可能性が高いかを表す情報を保持する。
また、制御局は、蓄積されたスループット値の統計データを分析し、特定の曜日、特定の時間帯においてスループットが低下する傾向が見られる場合は、回線混雑を回避するモードに切り替えるタイミングとして、その曜日のその時間帯を登録することでモード切り替えのスケジューリングを行い、回線混雑を事前に回避する。
また、制御局は、スケジュールに登録された曜日、時間帯以外であっても、無線基地局の回線でスループットが一定の値より低下した場合は、回線混雑を回避するモードに切り替える。
回線混雑を回避するモードに切り替わった無線基地局に対し、制御局は、その無線基地局に接続してきた移動端末のハンドオフ元履歴をその無線基地局の移動方向特性に照らし合わせ、接続時点の周辺無線基地局の回線空き情報も考慮した上で、各移動端末に対して下り回線用無線基地局を選択する。
制御局は各移動端末に対する下り回線用無線基地局を選択した後、選択した無線基地局を各移動端末へ現在接続されている無線基地局を介して通知する。これを受信した移動端末は、上り方向の無線コネクションは保持したまま下り方向の無線コネクションのみを通知された無線基地局へ接続し、無線通信を確立する。
【符号の説明】
【００３７】
１０    制御局
２１〜２５    無線基地局
３１、３２    移動端末
【図１】
2011035743.tif 000003
【図２】
2011035743.tif 000004
【図３】
2011035743.tif 000005
【図４（ａ）】
2011035743.tif 000006
【図４（ｂ）】
2011035743.tif 000007
【図５】
2011035743.tif 000008
【図６】
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【図７】
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