(57)【要約】　　　（修正有）【課題】セルの呼吸に起因してサービスエリアに実質的に穴が現れないようにする呼受付制御の方法を提供する。【解決手段】ＣＤＭＡ移動体通信システムにおける呼受付制御の方法に関する。上記システムのユーザによって新たな接続がその基地局に要求されるとき、ユーザと基地局との間の伝送チャネルの利得（ｈＮ＋１）を指示する値が、上記基地局によってサービスを提供されるセルの特性を示す所定の閾値（ｈ（Λｍａｘ））と比較され、上記第１の比較ステップの結果に基づいて、上記ユーザの接続を拒否するか否かが判定される。【選択図】　　　　図２Ａ
2004040756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ移動体通信システムにおける呼受付制御方法であって、前記システムのユーザによって新たな接続がその基地局に要求されるとき、前記ユーザと前記基地局との間の伝送チャネルの利得（ｈＮ＋１）を指示する値と前記基地局によってサービスを提供されるセルの特性を示す所定の閾値（ｈ（Λｍａｘ））とを比較する第１の比較ステップと、前記第１の比較ステップの結果に基づいて前記ユーザの接続を拒否するか否かを判定する第１の判定ステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記閾値は、前記セルの所定の容量値（Λｍａｘ）から計算されることを特徴とする請求項１に記載の呼受付制御方法。
【請求項３】
前記容量は、時間とともに変更可能であり、所与の時刻における前記容量の値は、その時刻における前記セルの予想される負荷に基づいて予測されることを特徴とする請求項２に記載の呼受付制御方法。
【請求項４】
前記容量値は、前記基地局の接続のための要求の拒否率の測定値に従って適応されることを特徴とする請求項２または３に記載の呼受付制御方法。
【請求項５】
前記容量値は、前記セルの飽和率の測定値に従って適応されることを特徴とする請求項２または３に記載の呼受付制御方法。
【請求項６】
前記セルに隣接する少なくとも１つの第２のセルにその容量値よりも低い負荷がかけられているときに、前記セルの負荷が重くなりすぎた場合には、前記セルの前記容量値が増加され、前記第２のセルの容量値が減少されることを特徴とする請求項２または３に記載の呼受付制御方法。
【請求項７】
前記セルの現在の負荷と前記新たな接続によって生成されることになる付加的な負荷との和と、前記セルの前記容量値とを比較する第２の比較ステップと、前記第２の比較ステップの結果に基づいて前記ユーザの接続を許可するか否かを判定する第２の判定ステップとを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の呼受付制御方法。
【請求項８】
ユーザにリアルタイムタイプあるいは非リアルタイムタイプの接続を提供するＣＤＭＡ移動体通信システムの呼受付制御方法であって、前記リアルタイムタイプの接続は保証された平均データ速度および目標ビット誤り率によって特徴付けられ、前記非リアルタイムタイプの接続は最大認定データ速度によって特徴付けられ、前記システムのユーザによって前記リアルタイムタイプの新たな接続がその基地局に対して要求されるとき、前記ユーザと前記基地局との間の伝送チャネルの利得（ｈＮ＋１）を指示する値と前記基地局によってサービスを提供されるセルの特性を示す所定の閾値（ｈ（Λｍａｘ））とを比較する第１の比較ステップと、前記第１の比較ステップの結果に基づいて前記ユーザの接続を拒否するか否かを判定する第１の判定ステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記閾値は、前記セルの所定の容量値（Λｍａｘ）から計算されることを特徴とする請求項８に記載の呼受付制御方法。
【請求項１０】
前記容量は時間とともに変更可能であり、所与の時刻における前記容量の値は、その時刻における前記セルの予想される負荷に基づいて予測されることを特徴とする請求項９に記載の呼受付制御方法。
【請求項１１】
前記容量値は、前記基地局に対する前記リアルタイムタイプの接続のための要求の拒否率の測定値に従って適応的されることを特徴とする請求項９または１０に記載の呼受付制御方法。
【請求項１２】
前記セルの現在の負荷と前記新たな接続によって生成されることになる付加的な負荷との和と、前記セルの前記容量値とを比較する第２の比較ステップと、前記和が前記容量値未満である場合には、前記ユーザの前記接続を許可するものと判定する第２の判定ステップとを含むことを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の呼受付制御方法。
【請求項１３】
前記第２の判定ステップにおいて、前記リアルタイムタイプの前記接続が受け入れられない場合には、前記基地局で既に確立されている前記リアルタイムタイプの前記接続に起因する前記負荷への寄与と前記新たな接続によって生成されることになる付加的な負荷との和と、前記セルの前記容量値とを比較するための第３の比較ステップが実行され、その後、前記和が前記容量値を超える場合には前記ユーザの前記接続を拒否するものと判定する第３の判定ステップが実行されることを特徴とする請求項１２に記載の呼受付制御方法。
【請求項１４】
前記和が前記容量値を超えない場合には、前記非リアルタイムタイプの１つあるいは複数の接続の最大速度が、負荷を低減するように低減されることを特徴とする請求項１３に記載の呼受付制御方法。
【請求項１５】
前記セルの低減された負荷と前記新たな接続によって生成されることになる付加的な負荷との和と、前記セルの前記容量値とを比較するための第４の比較ステップと、前記第４の比較ステップの結果に基づいて前記ユーザの前記接続を許可するか、拒否するかを判定する第４の判定ステップとを含むことを特徴とする請求項１４に記載の呼受付制御方法。
【請求項１６】
前記システムのさらに別のユーザによって前記非リアルタイムタイプの新たな接続がその基地局に対して要求されるとき、前記非リアルタイムタイプの接続のための第１の最大データ速度が計算され、前記第１の最大データ速度は、前記セル内の既存のリアルタイムタイプの接続のサービス品質に悪影響を及ぼさないように決定されることを特徴とする請求項８ないし１５のいずれか１項に記載の呼受付制御方法。
【請求項１７】
前記非リアルタイムタイプの接続のための第２の最大データ速度が計算され、前記第２の最大データ速度は、前記非リアルタイムタイプの接続のために要求されるビット誤り率と、前記さらに別のユーザと前記基地局との間の伝送チャネルの利得と、前記セルの現在の負荷とに適合する最も速い速度として決定されることを特徴とする請求項１６に記載の呼受付制御方法。
【請求項１８】
前記第１のデータ速度および前記第２のデータ速度よりも低い最大認可データ速度の正の値が存在するか否かが検査され、前記非リアルタイムタイプの前記新たな接続が許可され、そのような値のうちの最も高い値に等しい最大認可データ速度を有するものとみなされ、そうでない場合には前記非リアルタイムタイプの前記新たな接続は拒否されることを特徴とする請求項１７に記載の呼受付制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は全般にＣＤＭＡ（符号分割多元接続）移動体通信システムにおける呼受付制御の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＧＳＭのような第２世代の移動体通信システムでは、あるセルにおいて新たな呼を受け入れることができるか否かに関する判定は比較的簡単な作業である。なぜなら、その判定が、接続要求時のそのセル内の利用可能なチャネル数だけに依存するためである。
【０００３】
しかしながら、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）を用いる第３世代の移動体通信システムでは、呼受付手順は非常に複雑な問題である。実際に、ＣＤＭＡ通信システムでは、ユーザは同じ帯域幅を共有し、結果としてユーザとの間で伝送される信号が互いに干渉し合うようになる。直交符号化系列でユーザシンボルを拡散および逆拡散することにより、この干渉はかなりの程度まで低減されるようになるが（処理利得と呼ばれる）、ある一定量の干渉（多重アクセス干渉、すなわちＭＡＩと呼ばれる）が依然として残される。あるセルの負荷が増加するとき、このセル内のＭＡＩレベルも同様に増加し、結果として、この干渉を克服するために、移動端末はより高い電力レベルで送信しなければならない。移動端末の送信電力は実際には所与の最大値によって制限されるので、干渉レベルがあまりにも高い場合には、補償することができない（その際、そのセルは「飽和した」と言われる）。それゆえ、新たな呼を受け入れることは、そのセル内に既に存在している信号対雑音プラス干渉比（ＳＩＮＲ）に依存し、その場合の干渉はそのセル内に存在する稼動中のユーザに起因する（セル内多重アクセス干渉、これ以降ＭＡＩｉｎｔｒａで示される）だけでなく、隣接するセル内に存在する稼動中のユーザにも起因する（セル外多重アクセス干渉、これ以降ＭＡＩｅｘｔｒａで示される）。あるセルの負荷がより重くなると、基地局から離れたユーザ、あるいは一般的には高い伝送経路減衰損失を受けているユーザが干渉を克服することがより困難になる。結果として、遠方のユーザから要求される接続は拒否される可能性が高くなり（呼棄却）、セルの周辺に位置するユーザとの間で既に確立されている接続は切断される可能性が高くなるであろう（呼異常切断）。この現象は文献において「セルの呼吸（ｃｅｌｌ　ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）」として知られている。その負荷が増加するとき、あるセルのサービスエリアが縮小し、逆に負荷が減少するとき拡大する。
【０００４】
セルの呼吸の一例が図１Ａ〜図１Ｃに示される。基地局ＢＳ１〜ＢＳ４によってそれぞれサービスを提供される４つの隣接するセルＣ１〜Ｃ４のグループが示されており、各セルのサービスエリアが灰色で塗り潰された円によって概略的に示される。移動端末は菱形の点によって表される。図１Ａおよび図１Ｂを比較することから明らかなように、負荷が増加するときに、セルのサービスエリアは縮小する。全ての隣接するセルが同時に高負荷になる（すなわち、いわゆる「ホットスポット」になる）とき、サービスエリア内に穴が現れる場合がある。たとえば、図１ＢにＭＴによって示され、セルＣ１とＣ３との境界に位置する移動端末はサービスを受けることができない。しかしながら、２つの隣接するセルがそれぞれ高負荷および低負荷になる場合には、これらのセルの境界に位置し、高い負荷がかけられたセルによって覆われない移動端末は、他方の低負荷のセルによって覆われる場合がある。この状況が図１Ｃに示される。この事例では、低負荷のセルＣ３は、高負荷のセルＣ１を犠牲にしてそのサービスエリアを拡大する。それゆえセルの呼吸は、隣接するセルの負荷の間で、ある「自然の」バランスを提供する。
【０００５】
ＣＤＭＡネットワークを計画する際に、ある重要な課題は基地局の配置である。その位置は、各セルが重なり合うように注意深く選択されなければならない。あるセルによって覆われるエリアは負荷とともに変動するので、ホットスポット状態においてサービスエリアに穴が現れるのを防ぐために、多くの場合にネットワークのシミュレーションを実施する必要がある。
【０００６】
ＣＤＭＡネットワークを動作させる際に、新たな呼を受け入れることができるか否かを判定するために、各セルに対して呼受付制御（ＣＡＣ）が実施されなければならない。より具体的には、発呼するユーザが、一般的にリアルタイム接続の場合に所与の平均速度と目標とするＢＥＲ（ビット誤り率）とによって特徴付けられる、所与のサービス品質（ＱｏＳ）を有する接続を要求する場合には、受付制御が、既に確立されている通信のＱｏＳに悪影響を及ぼすことなく、さらに別の接続が受け入れられることができるか否かを検査する。実際に、かけられている負荷および現在の干渉レベルに関係なく、ある呼が許可されることになったなら、他のユーザに提供されるＱｏＳに悪影響を及ぼすようになるであろう。ＱｏＳが劣化する結果として異常切断される率が高くなり、それゆえ無線リソースが無駄になる可能性が高くなる。発呼の許可にフィルタをかけることにより、ＣＡＣ機構は干渉の増大と、セルの呼吸の範囲とを緩和する。しかしながら、従来技術から知られているＣＡＣ方法は、ホットスポット状態においてサービスエリアに穴が現れるのを効果的には回避しない。さらに、従来のＣＡＣ方法は、種々のサービスのタイプに関連する呼を識別することができない。リアルタイムサービスは、非リアルタイムサービスよりも、リソースに関して多くの需要がある。
【０００７】
第１の既知のＣＡＣ方法は、所与のＱｏＳレベルの場合に、あるセルが許容することができる最大接続数の判定基準に基づく。この最大数を決定するために、無線伝搬モデル（すなわち、伝送経路減衰係数）の平均値が仮定される。その受付制御は非常に粗い。なぜなら、その受付制御は、セルの現在の状況を、詳細にはその実際の干渉レベルもその実際のサイズも考慮に入れないためである。
【０００８】
第２の既知のＣＡＣ方法は、セル内の干渉レベルの測定に基づく。その際、発呼を受け入れることを暗示することになる付加干渉レベルが予測される。新たな干渉値が、確立された接続のＱｏＳに適合する場合には、その呼は受け入れられる。この手順は、干渉レベルが期せずして上昇した場合には、通信時間にわたってそのＱｏＳが保持されることを保証しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、セルの呼吸に起因してサービスエリアに実質的に穴が現れないようにする呼受付制御の方法を提供することである。
【００１０】
本発明の第２の付随する目的は、呼の持続時間にわたって、要求されるＱｏＳが適度に保持されることを保証する呼受付制御の方法を提供することである。
【００１１】
本発明の第３の付随する目的は、隣接するセル間で制御された負荷バランシングを提供する呼受付制御の方法を提供することである。
【００１２】
本発明の第４の付随する目的は、種々のカテゴリのサービスを与える呼受付制御の方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の実施形態による方法が請求項１に規定される。本発明の第２の実施形態による方法が請求項８に規定される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記の本発明の特徴および他の特徴は、添付の図面に関連して以下に記載される説明を読むことからさらに明確になるであろう。
【００１５】
本発明による呼受付制御の方法は、呼がユーザによって要求された時点で、そのチャネルの減衰、あるいは同じ意味で、利得を表すチャネル特性に基づく判定基準を利用する。その特性は、セルによって受け入れられることができる最大負荷（あるいは容量）の関数である閾値と比較される。新たな負荷が容量値よりも低く、かつそのチャネルの利得がその閾値よりも高い場合にはその呼は受け入れられる。
【００１６】
より具体的には、ＣＤＭＡ通信システムのあるセルのアップリンクについて考えてみよう。そのセルの基地局によってＮ人のユーザが既にサービスを提供されているものと仮定しよう。ｉ番目のユーザの場合に基地局において推定される信号対干渉プラス雑音比は以下のように表すことができる。
【００１７】
【数１】
2004040756.tif 000003
【００１８】
ここで、Ｐｉｒｅｃはユーザｉから受信される信号の電力を表し、ＭＡＩｉｎｔｒａおよびＭＡＩｅｘｔｒａはそれぞれセル内干渉およびセル外干渉のレベルであり、Ｎ０は信号の受信に影響を及ぼす熱雑音の電力である。ビット誤り率（ＢＥＲ）は比Ｅｂ／Ｎ０の関数であり、Ｅｂは受信されたビット当たりのエネルギーを表す。この比は以下のように求めることができる。
【００１９】
【数２】
2004040756.tif 000004
【００２０】
ここでＷはシステムの全帯域幅であり、ｈｊはユーザｊのためのアップリンクチャネルの電力伝送係数であり、Ｐｊはユーザｊの送信電力であり、η０は雑音電力密度であり、Ｒｉはユーザｉのためのビット速度を示す。係数ｈｉはチャネル利得と呼ばれるが、それらは明らかに１より小さい。
【００２１】
最初に、ユーザがリアルタイムサービスにアクセスするものと仮定する。各ユーザｊは、目標とするビット誤り率ＢＥＲｊおよび平均速度Ｒｊバーによって特徴づけられるサービス品質ＱｏＳｊを要求する。目標とするビット誤り率ＢＥＲｊは実際には比（Ｅｂ／Ｎ０）ｊの目標値γｊに相当する。（２）から、目標値γｉの場合に、ユーザｉは以下の式を満たす電力Ｐｉで送信しなければならない。
【００２２】
【数３】
2004040756.tif 000005
【００２３】
ここでαｉ＝Ｗ／Ｒｉγｉである。
【００２４】
ユーザｉはリアルタイムサービスを利用するので、Ｒｉは平均ビット速度Ｒｉバーと同等とすることができる。それゆえ、Ｎ個の式からなる線形システムが得られる。ここで、送信電力Ｐｊ（ｊ＝１、．．．、Ｎ）は未知数である。Ｐｒｏｃ．ＰＩＲＭＣ’９５に発表されたＡ．Ｓａｍｐａｔｈ等による「Ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ａ　ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ＣＤＭＡ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｙｓｔｅｍ」というタイトルの論文に記載されるように、このシステムの解は、各式を次式から減算することにより容易に求めることができる。所与のユーザｉの場合に、電力Ｐｉは以下の式によって得られる。
【００２５】
【数４】
2004040756.tif 000006
【００２６】
ここでｋｉ＝αｉ＋１＝（Ｗ／Ｒｉγｉ）＋１である。
【００２７】
分母の項はそのセルの最大容量の残りの容量ＣＮの指示子とみなされる。
【００２８】
【数５】
2004040756.tif 000007
【００２９】
ここで以下の式はユーザｊの容量減少への寄与を表す。
【００３０】
【数６】
2004040756.tif 000008
【００３１】
またユーザがサービスを受けていないとき、ｃＮ＝１である。それゆえ、セルの全負荷を以下の式によりΛＮと定義し、そのセルの全ユーザのためのグローバル値を以下の式によりＫＮと定義することが提案される。
【００３２】
【数７】
2004040756.tif 000009
【００３３】
【数８】
2004040756.tif 000010
【００３４】
ΛＮ＝１／ＫＮであることに留意されたい。残りの容量ｃＮは、Ｎが増加する、すなわち新たな呼が許可されるのに応じて徐々に減少し、各呼は、その呼が要求するＱｏＳに比例して減少に寄与する。実際には、以下に示されるように、移動端末の送信電力が制限されるので、残りの容量はある最小値未満まで減少することができない。言い換えると、そのセルの負荷は、そのセルの最大値あるいは容量未満でなければならない。
【００３５】
式（４）によって与えられる送信電力Ｐｊは、最大電力値Ｐｊｍａｘによって制限される。一般性を失うことなく、最大値Ｐｊｍａｘは全移動端末の場合に同じであると仮定することもできる。ユーザｉの送信電力Ｐｉは、以下の式が成り立つ場合には、最大値Ｐｍａｘよりも低い。
【００３６】
【数９】
2004040756.tif 000011
【００３７】
ここで以下の式はそのセル内の最も高いＱｏＳに相当する。
【００３８】
【数１０】
2004040756.tif 000012
【００３９】
値ｋｊおよびλｊがユーザｊのＱｏＳにのみ依存するとき、（５）、（６）および（７）におけるユーザに関する総和は、種々のカテゴリのＱｏＳに関する総和で置き換えることができる。Ｐがそのシステムが対応することができるリアルタイムサービスの種々のカテゴリの数であり、Ｎｐがｐ番目のカテゴリに分類されるユーザの数である場合、以下の式が成り立つものとする。
【００４０】
【数１１】
2004040756.tif 000013
【００４１】
その場合に以下の式が得られる。
【００４２】
【数１２】
2004040756.tif 000014
【００４３】
【数１３】
2004040756.tif 000015
【００４４】
ここでｋｐおよびλｐはｐ番目のリアルタイムサービスカテゴリに関連する。
【００４５】
本発明の目的では、利得関数ｈ（Λ）が以下のように定義される。
【００４６】
【数１４】
2004040756.tif 000016
【００４７】
所定の最大負荷あるいは容量Λｍａｘがセルに起因するものと仮定しよう。本発明の第１の実施形態によれば、発呼するユーザが、速度ＲＮ＋１と、比（Ｅｂ／Ｎ０）の値γＮ＋１に相当するＢＥＲとによって規定される所与のＱｏＳを有する接続を要求する場合には、呼受付制御は以下の式が成り立つか否かを検査する。
【００４８】
【数１５】
2004040756.tif 000017
【００４９】
【数１６】
2004040756.tif 000018
【００５０】
第１の条件（１２）は、その要求時の新たなユーザのチャネル利得が、最大レベルの干渉を克服するために十分に高くなければならないことを意味する。それゆえ、式（１２）はセルのサービスエリアをΛｍａｘの関数として定義する。Λｍａｘを増加することによりセルのサービスエリアは減少するが、サービスを受けることができるユーザの数も増加する。
【００５１】
第２の条件（１３）は単に、新たな負荷が最大値Λｍａｘ未満でなければならないことを述べている。
【００５２】
容量Λｍａｘは市場調査あるいは飽和測定によって決定されることができる。本発明の変形形態では、容量Λｍａｘは適応的になされ、予想される最大トラフィック／最大負荷に応じて変動する。たとえば、一日のある特定の時間、たとえば繁忙時あるいは閑散時に、トラフィックはある特定のエリアにおいて高くなったり、低くなったりするものと予測することができる。容量Λｍａｘはその状況に適応することが有利である。そのような状況が生じる場合には、最初に時間に関する容量関数Λｍａｘ＝ｆ（ｔ）および周期性、たとえば一日あるいは一週間に関する容量関数が予め決定され、その後、セル飽和および／または棄却率をモニタすることにより絶えず更新され得る。その更新は、容量関数をローパルフィルタにかけることにより実行されることができる。容量を変更することにより、ある種の制御されたセルの呼吸が提供され、セルのサイズがセルの予想される負荷に適合するように調整される。
【００５３】
図２Ａは、第１の実施形態による呼受付制御が実施される場合の４つの隣接するセルのサービスエリアを示す。セルｎのサービスエリアはＣ（Λｎｍａｘ（ｔ））によって示されており、閑散時ｔ１および繁忙時ｔ２の場合が概略的に表されている。時刻ｔ２においてトラフィックが増大するものと予想されるので、対応する負荷最大値Λｎｍａｘを増加することによりサービスエリアが縮小される。基地局の配置は、サービスエリアに穴が生じないようにするために、繁忙時であっても確実にセルが重なり合うようにしなければならない。
【００５４】
容量関数Λｎｍａｘ（ｔ）は、一群の隣接する基地局を制御する無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）の無線リソースマネージャ（ＲＲＭ）によって決定され、監視されることが有利である。そのような事例では、セルがホットスポットになり、かつ隣接するセルのうちの少なくとも１つにおけるトラフィックが、予想される値、すなわちその容量よりも低い場合には、Λｎｍａｘの値を制御しながら適応させることにより、種々のセルの負荷のバランスをとることができる。
【００５５】
図２Ｂは、セル４がホットスポットであり、セル２および３に予想より低い負荷がかけられる、時刻ｔ３における同じ４つの隣接するセルのサービスエリアを示す。その際、ＲＲＭは、一時的にΛ２ｍａｘ、Λ３ｍａｘを増加し、Λ４ｍａｘを減少して、サービスエリアに穴が現れないように決定し、ＢＳ４がトラフィックの急上昇に対処できるようにする。既知のＣＡＣ方法とは対照的に、各セルの呼受付を支配するパラメータは、ＲＲＭによって調整しながら管理され、適応的に変更される。
【００５６】
図３Ａは、本発明の第１の実施形態による呼受付制御の方法の概要を示す。ステップ３００では、発呼するユーザが所与のＱｏＳを有する呼を要求する。ステップ３１０では、条件（１２）が検査される。すなわち、要求時のチャネル利得が、最も高い予想される干渉レベル（最大負荷Λｍａｘに対応する）に対処するほど十分に高いか否かが検査される。高くない場合には、ＱｏＳが保証されることができず、その呼はステップ３２０において棄却される。高い場合には、条件（１３）が検査される。すなわち、新たな負荷が容量Λｍａｘより小さいか否かが検査される。小さい場合には、ステップ３４０において新たな接続が許可される。小さくない場合には、ステップ３５０においてその呼は棄却される。
【００５７】
別法では、図３Ｂに示される第１の実施形態の変形形態によれば、呼を棄却する代わりに、ステップ３５０においてＲＲＭに要求が送信される。棄却率が高くなったために、そのセルがホットスポットになっているものとＲＲＭがみなす場合には、隣接するセルの負荷の間で新たなバランスが達成されることができるか否かが検査される（ステップ３６０）。達成できる場合には、ステップ３８０において、そのセルが新たな容量値Λｍａｘを有するものとみなして、呼受付プロセスが再び開始される。逆に、そのセルの状態が限界状態ではないものとＲＲＭがみなす場合には、あるいは限界状態の負荷であるにもかかわらず、新たなバランスが達成できない場合には（ステップ３６０）、ステップ３７０において、その呼は棄却される。
【００５８】
一般に、トラフィックの変動は予測することができ（そして容量関数によって予測され）、結果として、値Λｍａｘは平均呼持続時間よりも非常に長い時間にわたって変化させることができる。それゆえ、ユーザは、要求されたＱｏＳが呼の終了時まで保持されることを確信することができる。
【００５９】
ＲＲＭの監視下で隣接するセルの負荷のバランスをとることができることにより、無線設計においてある程度の自由度が確保される。詳細には、所与のエリアにおける基地局の密度が低減され、かつ／または基地局の位置の選択に関する制約が緩和される場合がある。
【００６０】
以下の説明において、ユーザがリアルタイムサービスあるいは非リアルタイムサービスにアクセスできるものと仮定する。
【００６１】
本発明の第２の実施形態によれば、非リアルタイムサービスに割り当てられたリソースを変更できるようにすることにより、さらに大きな自由度が導入される。最初に、種々のカテゴリのサービスは実際には２つの大きなクラス、すなわちリアルタイムサービス（たとえば、音声あるいは映像のアプリケーション）と非リアルタイムサービス（たとえば、インターネットブラウジング）とに分類されることを思い起こされたい。たとえば、ＵＭＴＳでは４つのカテゴリのサービス、すなわちリアルタイム（ＲＴ）である「会話」「ストリーミング」および非リアルタイムである「インタラクティブ」「バックグラウンド」が規定される。
【００６２】
それゆえ、ΛＮ（式８を参照されたい）の２つの負荷成分、すなわちリアルタイム成分と非リアルタイム成分とを区別することができる。
【００６３】
リアルタイム成分はΛＮＲＴで表され、以下の式によって定義される。
【００６４】
【数１７】
2004040756.tif 000019
【００６５】
ここで以下の式が成り立ち、ＲｐおよびγｐはそれぞれＲＴサービスｐの場合の平均ビット速度および目標ＢＥＲである。
【００６６】
【数１８】
2004040756.tif 000020
【００６７】
非リアルタイム成分はΛＮＮＲＴで表され、以下の式によって定義される。
【００６８】
【数１９】
2004040756.tif 000021
【００６９】
ここで以下の式が成り立ち、ＲｐおよびγｐはそれぞれＮＲＴサービスｐの場合の最大認定ビット速度および目標ＢＥＲである。
【００７０】
【数２０】
2004040756.tif 000022
【００７１】
ＲＲＭは各接続に対して、その接続が属するサービスのクラスと、平均ビット速度あるいは最大認定ビット速度と、ＢＥＲ目標値とに関する情報を有する。ＵＭＴＳの場合、所与のユーザの場合の最大認定ビット速度は、いわゆるＴＦＣＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｆｏｒｍａｔ　Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　Ｓｅｔ）によって決定される離散値をとることができる。これらのデータはＲＮＣにおいてテーブルに格納され、規則的に更新される。それゆえ、リアルタイム成分ΛＮＲＴおよび非リアルタイム成分ΛＮＮＲＴは正確に推定され、更新されることができる。
【００７２】
第２の実施形態の目的は、リアルタイムサービスに対して、より高い優先順位を付与することである。各ＲＴ接続に対して、その接続が要求するＱｏＳを保証するためにセル容量の一部が予約されるが、既に確立されているＲＴ接続を妨げない限り、ＮＲＴ接続が残りの容量を利用することが許される。
【００７３】
図４Ａは、本発明の第２の実施形態による呼受付制御の方法の概要を与える。
【００７４】
ステップ４００では、ユーザが所与のＱｏＳを有する接続を要求する。最初に、ステップ４０５では、要求される接続がＲＴサービスに対応するか、ＮＲＴサービスに対応するかが検査される。
【００７５】
それがＲＴサービスに対応する場合には、ステップ４３０において、条件（１２）が満たされるか否かが検査される。満たされない場合には、ユーザによって要求されるＱｏＳは保証されることができず、その呼はステップ４３１において棄却される。満たされる場合には、ステップ４３５において条件（１３）が検査される。条件（１３）が成り立つことが確認された場合には、ステップ４３６においてその呼が許可される。そうでない場合には、ステップ４４０において以下の条件が検査される。
【００７６】
【数２１】
2004040756.tif 000023
【００７７】
すなわち、ユーザによって要求される負荷の増分（λＮ＋１）が他の既存のＲＴサービスの負荷への上昇分（ΛＮＲＴ）に適合するか否かが検査される。
【００７８】
条件（１６）が成り立たない場合には、要求されたＱｏＳは保証されることができず、その呼はステップ４４１において棄却される。逆に、条件（１６）が満たされる場合には、ＮＲＴサービスを犠牲にすることになるが、新たな呼が受け入れられることができる。それゆえ、その発呼のためにある量のリソースを解放するために、ＮＲＴサービスに割り当てられるリソース（たとえば、ＵＭＴＳのいわゆる「ＴＦＣ制御」による、その最大認定速度）を低減することが提案される。チャネル利得が低いＮＲＴサービス、あるいはバッファの占有が少ないＮＲＴサービスが最初に削減に対象になり、たとえばその最大認定速度が低減されることになる。ＮＲＴリソースの低減は、連続したデクリメントステップによって繰返し（最大ステップ数に達するまで）、あるいは１回のデクリメントステップ４４５によって実行されることができる。ＮＲＴリソースが低減された後、ステップ４５０において条件（１３）が再び、すなわちさらに厳密に検査される。
【００７９】
【数２２】
2004040756.tif 000024
【００８０】
条件ステップ（１７）が満たされる場合には、ステップ４５５においてその呼は許可される。そうでない場合には、その後ステップ４５１においてその呼は棄却される（あるいは別法では、上記のように、さらにデクリメントステップが実行される）。
【００８１】
ここで、発呼するユーザによって要求される接続がＮＲＴサービスに対応する場合を参照すると、その接続がそのセル内の既存のＲＴサービスを妨げない場合にのみ、すなわち以下の式が成り立つ場合にのみ、その接続は受け入れられるであろう。
【００８２】
【数２３】
2004040756.tif 000025
【００８３】
ここで、ＲＴサービスを利用するそのセルの全てのユーザｉの場合に、条件（１８）が満たされなければならない。これは以下の式が成り立つ場合に、満たされるであろう。
【００８４】
【数２４】
2004040756.tif 000026
【００８５】
ここで以下の式が成り立つ。
【００８６】
【数２５】
2004040756.tif 000027
【００８７】
ＲＮ＋１がＮＲＴサービスの最大認定速度であるとすると、以下の式が成り立つことを思い起こされたい。
【００８８】
【数２６】
2004040756.tif 000028
【００８９】
その場合に、上記の条件は以下の条件と等価である。
【００９０】
【数２７】
2004040756.tif 000029
【００９１】
その場合に、以下の条件が成り立つ。
【００９２】
【数２８】
2004040756.tif 000030
【００９３】
さらに、発呼するユーザは要求されるＮＲＴサービスに対応できなければならない。すなわち、以下の条件を満たさなければならない。
【００９４】
【数２９】
2004040756.tif 000031
【００９５】
以下の式が成り立つことを思い起こされたい。
【００９６】
【数３０】
2004040756.tif 000032
【００９７】
その場合に、制約（２１）は以下の条件に等価である。
【００９８】
【数３１】
2004040756.tif 000033
【００９９】
ここで以下の式が成り立つ。
【０１００】
【数３２】
2004040756.tif 000034
【０１０１】
基地局は、種々のユーザの伝送チャネルの利得に関する情報を有する（移動端末によって実行され、基地局に送信される測定値による）。このチャネル利得は、絶えず更新され、かつＲＲＭが利用可能なテーブルに格納される。それゆえ、ＲＲＭは、（２０’）および（２２’）から、値ｒｍａｘ１ＮＲＴおよびｒｍａｘ２ＮＲＴを決定することができる。
【０１０２】
値ｒｍａｘ１ＮＲＴおよびｒｍａｘ２ＮＲＴはステップ４１０において計算され、ステップ４１５において、以下の条件のような認定された最大速度値が存在するか否かが検査される（ＵＭＴＳ通信システムの場合にはＴＦＣＳテーブルを検索することによる）。
【０１０３】
【数３３】
2004040756.tif 000035
【０１０４】
存在しない場合には、ステップ４１６においてその呼は棄却される。存在する場合には、その呼は受け入れられ（ステップ４２０）、そのＮＲＴサービスのための最大認定速度が、（２３）の条件を満たす最大速度値ｒｍａｘＮＲＴとして、すなわち以下の式のように選択される。
【０１０５】
【数３４】
2004040756.tif 000036
【０１０６】
図４Ｂは、本発明の第２の実施形態の変形形態による呼受付制御のための方法の概要を与える。
【０１０７】
図４Ａに示される方法とは対照的に、ステップ４４１および４５１（リアルタイムサービスの場合）において呼を棄却する代わりに、ステップ４６０においてＲＲＭに要求が送信される。たとえば、ＲＴサービスを利用する呼の棄却率が高いことにより、そのセルがホットスポットになっているものとＲＲＭがみなす場合には、隣接するセルの負荷の間で新たなバランスが達成されることができるか否かが検査される（ステップ４６５）。そのセルの状態が限界状態でないものとＲＲＭがみなす場合、あるいはその負荷が限界状態であるにもかかわらず、新たなバランスが達成できない場合には、ステップ４６６においてその呼は棄却される。そうでない場合には、ステップ４７０において、そのセルが新たな容量値Λｍａｘを有するものとみなして、呼受付プロセスが再び開始される。
【０１０８】
本発明は、基本的には発呼するユーザからの接続のための要求を許可するか、あるいは拒否するための方法として記載されてきたが、本発明が同じように、基地局によって既にサービスを受けているが、ＲＴあるいはＮＲＴの付加的な接続を確立することを望むユーザにも当てはまることは当業者には理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】第１の分布の移動端末の場合の複数の隣接するセルのサービスエリアを概略的に示す図である。
【図１Ｂ】第２の分布の移動端末の場合の複数の隣接するセルのサービスエリアを概略的に示す図である。
【図１Ｃ】第３の分布の移動端末の場合の複数の隣接するセルのサービスエリアを概略的に示す図である。
【図２Ａ】本発明による呼受付の方法が用いられる際の複数の隣接するセルのサービスエリアを概略的に示す図である。
【図２Ｂ】本発明の変形形態による呼受付の方法が用いられる際の複数の隣接するセルのサービスエリアを概略的に示す図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態による呼受付の方法の概要を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態の変形形態による呼受付の方法の概要を示す図である。
【図４Ａ】本発明の第２の実施形態による呼受付の方法の概要を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の第２の実施形態の変形形態による呼受付の方法の概要を示す図である。
【図１Ａ】
2004040756.tif 000037
【図１Ｂ】
2004040756.tif 000038
【図１Ｃ】
2004040756.tif 000039
【図２Ａ】
2004040756.tif 000040
【図２Ｂ】
2004040756.tif 000041
【図３Ａ】
2004040756.tif 000042
【図３Ｂ】
2004040756.tif 000043
【図４Ａ】
2004040756.tif 000044
【図４Ｂ】
2004040756.tif 000045
【外国語明細書】
2004040756.tif 000046
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