(57)【要約】【課題】呼収容効率の向上と特定の下位カードへの負荷の集中がトレードオフの関係にある無線基地局装置において、特定の下位カードへの過負荷を防止しながら高い呼収容効率が得られる無線リソース管理装置を提供する。【解決手段】無線リソースの設定対象である複数の下位カード３−１〜３−ｎに無線リソースを設定する無線リソース管理装置において、前記複数の下位カードに新規呼の無線リソースを設定する設定位置を決定する無線リソース設定位置選出手段６と、前記複数の下位カードへの新規呼の設定の可否を判定する過負荷判定手段５とを備え、前記無線リソース設定位置選出手段と前記過負荷判定手段との両者の出力に応じて、新規呼の下位カードに対する設定を実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線リソースの設定対象である複数の下位カードに無線リソースを設定する無線リソース管理装置であって、
前記複数の下位カードに新規呼の無線リソースを設定する設定位置を決定する無線リソース設定位置選出手段と、
前記複数の下位カードへの新規呼の設定の可否を判定する過負荷判定手段と、を備え、
前記無線リソース設定位置選出手段と前記過負荷判定手段との両者の出力に応じて、新規呼の下位カードに対する設定を実行することを特徴とする無線リソース管理装置。
【請求項２】
前記無線リソース設定位置選出手段によって、下位カードに対して新規呼の設定の選択がなされても、前記過負荷判定手段によって、前記下位カードの持つ全無線リソース量から当該下位カードに設定されている呼が要求する無線リソース量の合計値を引いた値である使用可能無線リソース量と、前記新規呼の要求する無線リソース量とを比較し、前記使用可能リソース量が前記新規呼の要求するリソース量以上ないと判断された下位カードには、新規呼の設定がなされないようにすることを特徴とする請求項１に記載の無線リソース管理装置。
【請求項３】
前記無線リソース設定位置選出手段は、無線リソース設定情報管理部を備え、新規呼が発生した場合には、各下位カードの使用可能無線リソース量と前記新規呼の要求する無線リソース量とを比較し、前記使用可能リソース量が前記新規呼の要求するリソース量以上あるカードの内、最も残存無線リソース量の少ない下位カードを優先して選出することを特徴とする請求項１または２に記載の無線リソース管装置。
【請求項４】
前記過負荷判定手段は、単位時間に各下位カードに無線リソースが設定される回数を、各下位カード毎に負荷情報管理部に記憶し、前記無線リソースが設定される頻度が所定のしきい値を超えた場合に、当該下位カードを過負荷状態として負荷情報管理部に記録することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線リソース管理装置。
【請求項５】
前記過負荷判定手段は、単位時間に前記下位カードに無線リソースが開放される回数を前記下位カード毎に負荷情報管理部に記憶し、前記無線リソースが開放される頻度が所定のしきい値以下となった場合に、前記下位カードの過負荷状態が解消されたことを負荷情報管理部に記録することを特徴とする請求項４に記載の無線リソース管理装置。
【請求項６】
前記下位カードは、無線リソースの設定及び開放の処理にかかる負荷量が所定のしきい値を超えた場合に、前記過負荷判定手段を介して、当該下位カードが過負荷状態であることを負荷情報管理部に記録することを特徴とする請求項４または５に記載の無線リソース管理装置。
【請求項７】
前記負荷量は、前記下位カードで処理されるタスク数に応じて算出されることを特徴とする請求項６に記載の無線リソース管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線リソースの設定・管理を効率的に行う無線リソース管理装置に関するものである。本発明における対象となる無線リソースとしては、ＤＳＰの処理能力や送信バッファ、タイムスロットなどがある。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無線リソース管理方法では、例えば音声やパケットといった複数のサービスを扱う無線基地局において、新規呼が発生した際に前記新規呼が通信を行うために必要な無線リソース量が基地局全体としては存在するにもかかわらず、前記新規呼のリソース設定が行えない場合がある。
【０００３】
このような例を以下に示す。例えば、音声呼の通信に対して設定される無線リソースを１としたときに、無線リソースを８収容可能なカード４枚で構成される無線基地局装置があり、各下位カード（呼とチャネル間の変換手段を実行する呼・チャネル変換手段）にそれぞれ６，８，７，５のリソースが既に設定されている場合、前記各下位カードの空きリソース量はそれぞれ２，０，１，３となり、基地局全体としては合計６の無線リソースが残存していることになる。
【０００４】
ここで無線リソースを４必要とするパケットサービスが新規呼として発生した場合、前記基地局全体としては合計６の無線リソースが残っているにもかかわらず、無線リソースが４残っている下位カードが１つも存在しないために前記パケットサービスを設定することができない。
【０００５】
この種の問題に対する従来の無線リソース管理方法としては、特開平２００１−２８５４８０号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この従来例の無線リソース管理方法は、リソースの使用状況の情報に基づいて特定のカードにリソースが偏在するように呼を収容することで、呼の収容効率を高めるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２００１−２８５４８０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
Ｗ−ＣＤＭＡ方式などの移動通信システムでは、従来システムと比較して収容可能な端末数が大きく増加するため、新規呼設定や位置登録の要求受付数が増大すると予想される。さらに、無通信状態の端末を減らし、無線リソースを効率的に利用するために、データ通信時の伝送速度変更要求を高頻度で受け付けることが予想される。
【０００８】
したがって、無線基地局ではリソースの設定・開放処理が高頻度で行われることが予想されるが、上記従来の方法では、無線リソースを特定の下位カードに偏在するように呼を設定するため、必然的に前記特定の下位カードへのリソース設定が集中し、呼制御部と下位カード間の通信および下位カード自体にかかる負荷量が増大することになる。
【０００９】
このため、例えば瞬間的に多数の呼が発生した場合に、呼制御部と上記特定の下位カードとの通信トラヒックや上記特定の下位カードの処理負荷が過剰となり、他の下位カードの処理能力や無線リソースが残存しているにもかかわらず、接続応答の遅延や無線リソース設定の失敗といった通信品質低下を招く可能性がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、呼収容効率の向上と特定の下位カードへの負荷の集中がトレードオフの関係にある無線基地局装置において、特定の下位カードへの過負荷を防止しながら高い呼収容効率が得られる無線リソース管理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線リソース管理装置は、無線リソースの設定対象である複数の下位カードに無線リソースを設定する無線リソース管理装置であって、前記複数の下位カードに新規呼の無線リソースを設定する設定位置を決定する無線リソース設定位置選出手段と、前記複数の下位カードへの新規呼の設定の可否を判定する過負荷判定手段と、を備え、前記無線リソース設定位置選出手段と前記過負荷判定手段との両者の出力に応じて、新規呼の下位カードに対する設定を実行することを特徴とする。この構成により、特定の下位カードへの過負荷を防止しながら高い呼収容効率が得られる無線リソース管理装置が得られる。
【００１２】
また、前記無線リソース設定位置選出手段によって、下位カードに対して新規呼の設定の選択がなされても、前記過負荷判定手段によって、前記下位カードの持つ全無線リソース量から当該下位カードに設定されている呼が要求する無線リソース量の合計値を引いた値である使用可能無線リソース量と、前記新規呼の要求する無線リソース量とを比較し、前記使用可能リソース量が前記新規呼の要求するリソース量以上ないと判断された下位カードには、新規呼の設定がなされないようにすることを特徴とする。この構成により、過負荷の危険性を回避しながら無線リソースの収容効率を高めることが可能となる。
【００１３】
また、前記無線リソース設定位置選出手段は、無線リソース設定情報管理部を備え、新規呼が発生した場合には、各下位カードの使用可能無線リソース量と前記新規呼の要求する無線リソース量とを比較し、前記使用可能リソース量が前記新規呼の要求するリソース量以上あるカードの内、最も残存無線リソース量の少ない下位カードを優先して選出することを特徴とする。この構成により、合理的な無線リソースの管理が可能になる。
【００１４】
また、前記過負荷判定手段は、単位時間に各下位カードに無線リソースが設定される回数を、各下位カード毎に負荷情報管理部に記憶し、前記無線リソースが設定される頻度が所定のしきい値を超えた場合に、当該下位カードを過負荷状態として負荷情報管理部に記録することを特徴とする。この構成により、特定の下位カードにのみ無線リソースが割当てられることを防止できる。
【００１５】
また、前記過負荷判定手段は、単位時間に前記下位カードに無線リソースが開放される回数を前記下位カード毎に負荷情報管理部に記憶し、前記無線リソースが開放される頻度が所定のしきい値以下となった場合に、前記下位カードの過負荷状態が解消されたことを負荷情報管理部に記録することを特徴とする。この構成により、無線リソースの設定と開放の両方の頻度に応じて管理が可能になり、より合理的な管理が可能となる。
【００１６】
また、前記下位カードは、無線リソースの設定及び開放の処理にかかる負荷量が所定のしきい値を超えた場合に、前記過負荷判定手段を介して、当該下位カードが過負荷状態であることを負荷情報管理部に記録することを特徴とする。この構成により、下位カードにおける負荷によって過負荷の判定を行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記負荷量は、前記下位カードで処理されるタスク数に応じて算出されることを特徴とする。この構成により、下位カードにおけるタスク数によって過負荷の判定を行うことが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る無線リソース管理装置のシステム構成を示すブロック図である。無線基地局装置１は、無線リソース３を収容したカード群（３−１〜３−ｎ）を有しており、呼制御部は無線リソース管理手段２が、無線リソース設定位置選出手段６（無線リソース設定情報管理部７を含む）と過負荷判定手段５（負荷情報管理部４を含む）と連携して前記下位カードの無線リソースの設定を実行するシステムとなっている。
【００１９】
新規呼が発生した場合には、無線リソース管理手段２は、前記新規呼の制御情報から設定に必要な無線リソース量を算出し、無線リソース設定位置選出手段６により選択された下位カードへ前記無線リソースの設定を行う。
【００２０】
ただし、前記無線リソース設定位置選出手段６により選択された前記下位カードが、過負荷判定手段５により前記新規呼の設定を禁止された場合、前記無線リソース設定を行わない。
【００２１】
図２は本実施形態に係る無線リソース設定の手順を示すフローチャートである。新規呼ａ００が発生（生起）した場合（ステップ２０１）、無線リソース管理手段２は、前記新規呼ａ００の制御情報より、該新規呼ａ００の設定に必要な無線リソース量ｒ００を算出する（ステップ２０２）。
【００２２】
次に、無線リソース管理手段２は、無線リソース設定位置選出手段６に前記無線リリース量ｒ００を提示し、前記新規呼ａ００の設定カード候補ｃ００を選択して取得する（ステップ２０３）。そして、このステップ２０３の選択に成功したか否かの判断をする（ステップ２０４）。
【００２３】
ステップ２０４の判断でＮＯの場合（設定カード候補が存在しなかった場合）は無線リソース設定不可能と判断し、呼損として処理を終了(ＥＮＤ)する（ステップ２０８）。一方、ステップ２０４の判断でＹＥＳの場合（設定カード候補が存在した場合）は、この設定カード候補ｃ００の情報を過負荷判定手段５に提示する（ステップ２０５）。
【００２４】
そして、ステップ２０５で提示された設定カード候補ｃ００への無線リソース設定の可否の可否を判断する（ステップ２０６）。ステップ２０６の判断でＮＯの場合（前記過負荷判定手段に無線リソース設定を拒否された場合）には、ステップ２０３に戻って、再度無線リソース設定位置選出手段に、新たな設定カード候補ｂ００の提示を要求して、前述の処理を繰り返し、新たな無線リソース設定位置を取得する。
【００２５】
ステップ２０６の判断でＹＥＳの場合（無線リソース設定を許可された場合）、図示しない呼処理部は新規呼ａ００を設定カードｃ００に設定するして処理を終了（ＥＮＤ）する（ステップ２０７）。
【００２６】
次に、前記無線リソース設定位置選出手段６における無線リソース設定位置選出について説明する。図３は無線リソース設定位置選出の手順を示すフローチャートである。
【００２７】
無線リソース設定位置選出手段６は、無線リソース管理手段２より新規呼ａ００の情報を受け取ると、下位カードの持つ全無線リソース量から、前記下位カードに設定されている呼の合計値を引いた値である、残存無線リソース量の少ないカードから順にカードを選択する（ステップ３０１）。
【００２８】
そして、ステップ３０１における処理で下位カードの選択に成功したか否かの判断をする（ステップ３０２）。ステップ３０２の判断でＮＯの場合、下位カードの選択に失敗したことを無線リソース管理手段２に通知して処理を終了する（ステップ３０６）。また、ステップ３０２の判断でＹＥＳの場合、選択された下位カードｃ００に新規呼ａ００を収容可能か否かの検証を行う（ステップ３０３，ステップ３０４）。
【００２９】
ステップ３０４の判断でＮＯの場合には、ステップ３０１に戻って前述の処理を繰り返す。一方、ステップ３０４の判断でＹＥＳの場合、選択された下位カードｃ００を無線リソース設定対象として無線リソース管理手段２に通知して処理を終了する（ステップ３０５）。
【００３０】
なお、既に呼ａ００が収容不可能と判断された下位カード、および過負荷判定手段により呼ａ００の設定を拒否された下位カードは選択しない。
【００３１】
選択可能な下位カードが無い場合は、下位カード選択失敗を無線リソース管理手段２に通知する。選択可能な下位カードが存在した場合、前記下位カードの残存無線リソース量と、呼ａ００の要求する無線リソース量ｂ００とを比較し、前記選択された下位カードに呼ａ００を設定可能か判断する。前記呼ａ００を設定不可能であった場合、さらに下位カード選択を繰り返す。
【００３２】
前記呼ａ００を設定可能であった場合、前記選択した下位カードを無線リソース設定対象ｃ００として無線リソース管理手段２に通知する。
【００３３】
次に、前記過負荷判定手段５における負荷状況判定方法について説明する。図４は負荷状況判定方法の手順を示すフローチャートである。
【００３４】
前記過負荷判定手段５は、下位カードｃ００の情報を受け取ると負荷情報管理部４に記録されている過負荷情報を取得する（ステップ４０１）。
【００３５】
そして、取得した過負荷情報を基に下位カードｃ００が過負荷状態にあるか否かを判断する（ステップ４０２）。ステップ４０２の判断でＹＥＳ（下位カードｃ００が過負荷状態）であった場合、下位カードｃ００への無線リソース設定を禁止することを無線リソース管理手段２に通知して処理を終了する（ステップ４０４）。
【００３６】
ステップ４０２の判断でＮＯ（過負荷状態でない）の場合、下位カードｃ００への無線リソース設定を許可することを無線リソース管理手段２に通知して処理を終了する（ステップ４０３）。
【００３７】
ここで、前記負荷情報管理部４の情報更新手段に関する第１の例を図５、図６を用いて説明する。図５は新規呼ａ００を下位カードｃｎに設定した際の負荷情報の更新の手順を示すフローチャートである。
【００３８】
図５におけるｄｎは、負荷量を判断するためのカウンタのカウント値で、下位カード毎に存在する。このカウント値は、当該下位カードに無線リソースが設定される度に１ずつカウント（インクリメント）される。
【００３９】
まず、新規呼ａ００を下位カードｃｎに設定する（ステップ５０１）。そして、前記下位カードｃｎに対応するカウンタのカウント値ｄｎを取得する（ステップ５０２）。
【００４０】
新規呼ａ００の発呼時には、該新規呼ａ００のに対応した前記カウント値ｄｎを１だけインクリメントする（ステップ５０３）。次いで、ステップ５０３でインクリメントされたカウント値ｄｎと所定のしきい値ｔｈ０１を超えるか否かの判断をする（ステップ５０４）。
【００４１】
ステップ５０４の判断でＹＥＳ（ｄｎ＞ｔｈ０１）の場合、負荷情報管理部４に下位カードｃｎが過負荷状態であることを通知する（ステップ５０５）。一方、ステップ５０４の判断でＮＯ（ｄｎ≦ｔｈ０１）の場合には処理を終了する。
【００４２】
また、図６は過負荷状態の解消を判断するための処理手順を示すフローチャートである。この図６の処理は一定間隔で実行される。
【００４３】
図６において、カウント値ｄｎは、当該下位カードに無線リソースが設定される度に１ずつカウント（インクリメント）され、当該下位カードから無線リソースが開放される度に１ずつディクリメント）される。
【００４４】
具体的には以下の判定処理を全ての下位カードｃｎに対応するカウンタに対して実行する（ステップ６０１〜６０７）。
【００４５】
この場合、下位カードｃｎに対応するカウント値ｄｎを取得する（ステップ６０２）。そして、取得したカウント値ｄｎが０または負の値（ｄｎ≦０）であるか否かの判断をする（ステップ６０３）。ステップ６０３の判断でＹＥＳ（ｄｎ≦０）の場合は、次の下位カードについて処理を行う。一方、ステップ６０３の判断でＮＯ（ｄｎが正の値、ｄｎ＞０）の場合は、カウント値ｄｎをディクリメントする（ステップ６０４）。
【００４６】
そして、ディクリメントされたカウント値ｄｎがしきい値ｔｈ０２を超えるか否か（ｄｎ＜ｔｈ０２）の判断をする（ステップ６０５）。ステップ６０５の判断でＹＥＳ（ｄｎ＜ｔｈ０２）の場合、カウント値ｄｎに対応する下位カードｃｎの過負荷状態が解消したことを負荷情報管理部４に通知する（ステップ６０６）。ステップ６０５の判断でＮＯ（ｄｎ≧ｔｈ０２）の場合は、次の下位カードについて処理を行う。以上のステップを全ての下位カードについて実行した後、処理を終了する。
【００４７】
図６の処理が実行されてｄｎがデクリメントされる頻度よりも、新規呼が発生して図５の処理が実行されてｄｎがインクリメントされる頻度が高くなった場合に、ｄｎの値は次第に増加していく。そして、ｄｎの値がしきい値ｔｈ０１を超えたときに、ｄｎに対応した下位カードが過負荷状態と判断される。
【００４８】
前記負荷情報管理部４の情報更新手段に関する第２の例を図７のフローチャートを用いて説明する。図７は下位カードｃｎが制御電文（無線リソースの設定及び開放の処理に関する）を受信した際に、該下位カードｃｎが行う負荷状況情報の更新処理を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、下位カードｃｎは制御電文を受信する（ステップ７０１）。この時、下位カードｃｎが処理中のタスク数をカウントし、そのカウント値をｔｎとする（ステップ７０２）。そして、前記カウント値ｔｎがしきい値ｔｈ１１以上（ｔｎ≧ｔｈ１１）であるか否かの判断をする（ステップ７０３）。
【００５０】
ステップ７０３の判断でＹＥＳ（ｔｎ≧ｔｈ１１）の場合、負荷情報管理部４にカードｃｎが過負荷状態にあることを通知する（ステップ７０４）。一方、ステップ７０３の判断でＮＯ（ｔｎ＜ｔｈ１１）の場合、カウント値ｔｎがしきい値ｔｈ１２以下（ｔｎ≦ｔｈ１２）であるか否かの判断をする（ステップ７０５）。そして、ステップ７０５の判断でＹＥＳ（ｔｎ≦ｔｈ１２）の場合、負荷情報管理部４に下位カードｃｎが過負荷状況にないことを通知する（ステップ７０６）。一方、ステップ７０５の判断でＮＯ（ｔｎ＞ｔｈ１２）の場合はそのまま処理を終了する。
【００５１】
このような本実施形態によれば、無線基地局装置のリソース管理において、特定の下位カードへの過負荷を防止しながら、高い呼収容効率を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、呼収容効率の向上と特定の下位カードへの負荷の集中がトレードオフの関係にある無線基地局装置において、特定の下位カードへの過負荷を防止しながら高い呼収容効率が得られる無線リソース管理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線リソース管理装置のシステム構成を示すブロック図
【図２】本実施形態に係る無線リソース設定の手順を示すフローチャート
【図３】本実施形態に係る無線リソース設定位置選出の手順を示すフローチャート
【図４】本実施形態に係る負荷状況判定方法の手順を示すフローチャート
【図５】本実施形態に係る負荷情報更新の動作として、新規呼ａ００を下位カードｃｎに設定した際の負荷情報の更新の手順を示すフローチャート
【図６】本実施形態に係る負荷情報更新の動作として、過負荷状態の解消を判断するための処理手順を示すフローチャート
【図７】本実施形態に係る負荷情報更新の動作として、下位カードｃｎが制御電文を受信した際に該下位カードが行う負荷状況情報の更新処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１  無線基地局装置
２  無線リソース管理手段
３  無線リソース
４  負荷情報管理部
５  過負荷判定手段
６  無線リソース設定位置選出手段
７  無線リソース設定情報管理部
【図１】
2004208179.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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