(57)【要約】【課題】無線基地局装置のキャパシタの増大を抑止しながら一時的な高トラヒックに対応可能とし、障害耐性を向上するシステムの提供。【解決手段】複数の無線基地局装置１０と、複数の無線基地局装置に接続される無線ネットワーク制御装置１と、無線ネットワーク制御装置に接続され、前記複数の無線基地局装置の保守及び監視を行う保守監視制御装置２を備え、無線基地局装置は、高負荷となり、呼接続に必要とされるリソースが不足している場合、無線ネットワーク制御装置及び保守監視制御装置に報告する手段を備え、無線ネットワーク制御装置は該報告を受け、高負荷の無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対してセル範囲を拡大するよう指示する手段を備え、隣接無線基地局装置はセル範囲を拡大し、高負荷の無線基地局装置のセルにいた移動局は、セル範囲を拡大した隣接無線基地局装置に接続する。【選択図】図１
2004343544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線基地局装置と、
前記複数の無線基地局装置に接続される無線ネットワーク制御装置と、
を少なくとも備え、
前記無線基地局装置は、
呼接続に必要とされるリソースを監視し、監視結果を報告する手段と、
前記無線基地局装置が高負荷となり、前記呼接続に必要とされるリソースが不足している場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告する手段と、
を備え、
前記無線ネットワーク制御装置は、
前記無線基地局装置からの前記報告を受け、前記高負荷の無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対してセル範囲を拡大するように指示する手段を備え、前記隣接する無線基地局装置は、前記無線ネットワーク制御装置からのセル範囲拡大の指示を受けてセル範囲を拡大する、ことを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
前記無線基地局装置は、前記無線基地局装置と移動局間で同期をとるための基準クロックであって、前記無線基地局装置のセル範囲を規定する基準クロックの遅延の閾値を可変することで、セル範囲を変更する手段を備えている、ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記無線ネットワーク制御装置が、
前記複数の無線基地局装置のセル範囲を監視する手段と、
セル範囲の拡大・縮小を、前記無線基地局装置に指示する手段と、
を備えている、ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項４】
前記隣接する無線基地局装置は、前記無線ネットワーク制御装置からのセル範囲拡大の指示を受けたとき、前記隣接する無線基地局装置のユーザリソース残量が所定値未満の場合には、セル範囲の拡大が不可であることを、前記無線ネットワーク制御装置に報告し、
前記隣接する無線基地局装置のユーザリソース残量が前記所定値以上の場合、セル範囲の拡大が可であることを、前記無線ネットワーク制御装置に報告する手段を備えている、ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項５】
前記無線基地局装置は、前記無線基地局装置のユーザリソース残量が予め定められた所定値以上になった場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告し、
前記報告を受けた前記無線ネットワーク制御装置は、前記無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対して、セル範囲拡大の解除を指示する手段を備え、
前記無線ネットワーク制御装置からセル範囲拡大の解除の指示を受けた前記隣接の無線基地局装置は、セル範囲の拡大を解除する、ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項６】
前記無線基地局装置に障害が発生した場合に、前記無線ネットワーク制御装置は、前記障害が発生した無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対して、セル範囲を拡大するよう指示する手段を備え、
前記障害が発生した無線基地局装置がカバーしていたセル範囲を、前記障害が発生した無線基地局装置に隣接する無線基地局装置がカバーする、ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項７】
前記無線ネットワーク制御装置に接続され、前記無線基地局装置の保守及び監視制御を行う保守監視制御装置を備え、
前記無線基地局装置に障害が発生し、前記無線基地局装置の出力停止又は無線基地局装置がシャットダウンした場合、前記障害が発生した無線基地局装置は無線ネットワーク制御装置及び前記保守監視制御装置に障害を報告するか、
前記障害が発生した無線基地局装置が前記無線ネットワーク制御装置及び前記保守監視制御装置に報告できず、前記保守監視制御装置側で、前記障害が発生した無線基地局装置の障害を検出して前記無線ネットワーク制御装置に報告した場合、
前記無線ネットワーク制御装置は、前記障害が発生した無線基地局装置に隣接している無線基地局装置に対して、セル範囲を拡大するよう指示する、ことを特徴とする請求項１記載の移動体通信システム。
【請求項８】
前記障害が発生した無線基地局装置において、呼処理機能に関する障害の度合いを判別し、障害の度合いが相対的に軽い場合、前記障害が発生した無線基地局装置は、前記無線ネットワーク制御装置に障害を報告したのちに準正常運用状態に移行し、前記無線ネットワーク制御装置は、前記障害が発生した無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対してセル範囲変更指示は行わず、
一方、障害の度合いが相対的に重い場合、前記障害が発生した無線基地局装置は、運用不可能と判断し、運用不可能の旨を無線ネットワーク制御装置に報告し、
前記報告を受けた前記無線ネットワーク制御装置は、前記障害が発生した無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対してセル範囲の拡大を指示する、ことを特徴とする請求項６又は７記載の移動体通信システム。
【請求項９】
移動局と無線接続し、無線ネットワーク制御装置を介してコアネットワークと通信接続する無線基地局装置が、呼接続に必要とされるユーザリソースを監視し、前記ユーザリソースが所定値以下の場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置は、前記無線基地局装置からの報告を受けて、前記無線基地局装置に隣接する無線基地局装置にセル拡大を指示するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置からのセル範囲の拡大指示を受けた前記隣接無線基地局装置がセル範囲を拡大するステップと、
を含む、ことを特徴とする移動体通信システムのセル制御方法。
【請求項１０】
前記無線基地局装置は、前記無線基地局装置と移動局間で同期をとるための基準クロックであって、セル範囲を規定する基準クロックの遅延の閾値を可変することで、セル範囲を変更するステップを有する、ことを特徴とする請求項９記載の移動体通信システムのセル制御方法。
【請求項１１】
前記無線基地局装置に障害が発生した場合に、前記無線ネットワーク制御装置は、前記障害が発生した無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対して、セル範囲を拡大するよう指示するステップと、
前記障害が発生した無線基地局装置がカバーしていたセル範囲を、前記障害が発生した無線基地局装置に隣接する無線基地局装置がカバーするステップと、
を含む、ことを特徴とする請求項９記載の移動体通信システムのセル制御方法。
【請求項１２】
移動局と無線接続し、無線ネットワーク制御装置を介して、コアネットワークと通信接続する無線基地局装置が、
制御部と、
呼処理に必要なユーザリソースを監視し、監視結果を前記制御部に報告するユーザリソース管理手段と、
前記無線基地局装置と前記移動局間で同期をとるための基準クロックの遅延を監視し、セル範囲を規定する前記基準クロックの遅延の閾値を可変に設定する基本クロック監視手段と、
を備え、
前記制御部は、前記ユーザリソース管理手段からの監視結果に基づき、ユーザリソースが所定値以下の場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告する手段を備え、
前記制御部は、前記無線ネットワーク制御装置からのセル範囲の変更指示を受けた場合、前記基本クロック監視手段に前記遅延の閾値を可変させて、セル範囲を変更する、ことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項１３】
前記無線基地局装置に障害が発生した場合に、前記無線ネットワーク制御装置に対して、前記障害の発生を報告する手段を備えている、ことを特徴とする請求項１２記載の無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムに関し、特に、無線基地局装置とセル制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の移動体通信システムにおける無線基地局装置は、典型的には、図９に示すような機能ブロックで構成されている。図９を参照すると、従来の移動体通信システムは、無線ネットワーク制御装置１’と、保守監視制御装置２’と、移動局１１と無線通信する複数の無線基地局装置１０’１、１０’２、１０’３…を備えている。同一構成の複数の無線基地局装置１０’１〜１０’３…は、無線ネットワーク制御装置１’に接続されている。なお、図９における、「無線基地局装置１」、「無線基地局装置２」、「無線基地局装置３」は、第１、第２、第３の無線基地局装置を表している。
【０００３】
無線ネットワーク制御装置１’は、伝送路インターフェースを持ち、無線基地局１０’を制御する。無線基地局装置１０’の保守監視情報は、無線ネットワーク制御装置１’を介して、保守監視制御装置２’に送られ、保守監視制御装置２’は、無線基地局の状態管理・保守を行う。
【０００４】
次に、無線基地局装置１０’について説明する。図９を参照すると、無線基地局装置１０’において、共通制御部８’は、無線ネットワーク制御装置１’との通信インターフェースである伝送路インターフェース４と、信号処理部６’や無線部７を制御・監視している呼処理監視制御部５と、伝送路インターフェース４と呼処理監視制御部５を制御するＣＰＵ３’とを備えている。
【０００５】
無線基地局装置１０’は、ユーザの制御を行う信号処理部６’、信号（ＲＦ信号）を増幅する無線部７を備えている。
【０００６】
信号処理部６’は、呼接続に必要なリソース（ユーザリソース）を有し、リソースの監視と、監視結果をＣＰＵ３’へ報告する機能を具備している。
【０００７】
図９において、図示されないコアネットワークからの下り信号は、無線ネットワーク制御装置１’を通り、無線基地局装置１０’内の伝送路インターフェース４に入る。その後、無線基地局装置１０’内の呼処理監視制御部５を介して信号処理部６’に入り、各種信号処理（変調、Ｄ／Ａ変換等）が行われ、無線部７で増幅され、アンテナ９を介して無線伝送により、移動局１１へ送信する。
【０００８】
上り信号は、下りと逆の手順である。移動局１１から無線送信される信号は、無線基地局装置１０’において、アンテナ９（受信アンテナ）、無線部７を通って、信号処理部６’に入り、下りと逆の信号処理（復調、Ａ／Ｄ変換等）され、呼処理監視制御部５、伝送路インターフェース４を通り、無線ネットワーク制御装置１’に送られ、図示されないコアネットワークへ送られる。
【０００９】
なお、図９に示す移動体通信システムにおいては、無線ネットワーク制御装置１’は、後に本発明の実施例として説明するような、複数の無線基地局装置１０’１〜１０’３…のセル範囲を監視し、セル範囲の拡大・縮小を無線基地局装置に指示する機能を有していない。
【００１０】
また、無線基地局装置内の信号処理部６’においても、後に本発明の実施例として説明するような、ユーザリソースの監視結果をＣＰＵ３へ報告する機能や基準クロックの遅延を監視し閾値を変更する機能を具備していない。
【００１１】
図１０は、図９に示したシステムにおけるユーザリソース管理のフローチャートである。正常運用状態（ステップＥ１）では、ＣＰＵ３が各部の状態を監視する（ステップＥ２）。ユーザリソースに余りがある限り（Ｃ≧０）、ステップＥ１に戻る。ユーザリソース以上のユーザ接続要求がきた場合に、ステップＥ３に移行し、接続できないことを、無線ネットワーク制御装置１’に報告する。このとき、無線ネットワーク制御装置１’は、隣接する無線基地局装置に指示はしない。また、異常発生時においても、フェータル（Ｆａｔａｌ）異常が発生し、無線基地局装置がシャットダウンした場合でも、無線ネットワーク制御装置１’は隣接する無線基地局装置に対して、特別な指示は行わず、損失したセルはカバーされない。
【００１２】
なお、トラヒック量の変化に対応するためにセル範囲の異なる無線基地局装置を組み合わせている移動通信システムが知られている（例えば特許文献１）。この従来のシステムは、各セルに少なくとも１つの基地局を持ち、移動局がこれらのセルでカバーされるエリア内を移動し得る移動通信システムにおいて、複数のセルを極小セルから極大セルまでの種々のセル半径で構成し、トラヒック量の多い市街地や構内からトラヒック量の小さい過疎地等を一括でカバーするとともに、ハンドオフによるトラヒック量増加を抑えるようにしている。
【００１３】
また、通話量の高低に応じて、扱うサービスエリアの範囲（セル）の大小を切り替えて運用を行う無線基地局装置も知られている（例えば特許文献２参照）。この従来の無線基地局装置は、マルチキャリア無線機を具備し、無線基地局装置の上位装置としての無線基地局制御装置によりトラヒック情報（運用キャリア数情報）及び隣接する無線基地局装置の運用状況に応じて２キャリア運用、１キャリア運用に切り替える。また無線基地局装置がシステムダウンすると、異常運用情報を入力し、切替器が所属するマルチキャリア無線機のいずれかのキャリアが非運用中である場合、小セルから大セルに切り替えて低トラヒック対応で運用できるようにしている。
【００１４】
【特許文献１】
特開平５−２５２０９８号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】
特許第２９９０１４５号公報（第２、３頁、第１図）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図９及び図１０を参照して説明した従来のシステムは、以下のような問題点を有している。
【００１６】
第１の問題点は、無線基地局装置のキャパシティを多く見積もる必要がある、ということである。
【００１７】
その理由は、回線設計をする際に、トラヒックの計算値から無線基地局装置のキャパシティを決定するが、一時的なトラヒックの集中などを想定し、マージンを取る必要があるためである。このため装置の規模、消費電力、コスト等の低減が困難である。
【００１８】
第２の問題点は、無線基地局装置での障害発生時に、ユーザに大きな影響を与える、ということである。
【００１９】
その理由は、無線基地局装置に障害が発生して、該障害無線基地局装置の出力が停止もしくはシャットダウンした場合、損失したセルのフォローがないため、当該領域は、無線基地局装置が復旧するまで、ユーザ（移動局）は接続ができない。
【００２０】
したがって、本発明は、上記問題点に鑑みて創案されたものであって、無線基地局装置のキャパシタの増大を抑止しながら、一時的な高トラヒック等に対応可能とするシステム及び方法と装置を提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、障害耐性を向上するシステム及び方法と装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の１つのアスペクトに係る無線基地局装置は、移動局と無線接続し、無線ネットワーク制御装置を介して、コアネットワークと通信接続され、制御部と、呼接続に必要とされるユーザリソースを監視し、監視結果を前記制御部に報告するユーザリソース管理手段と、前記無線基地局装置と前記移動局間で同期をとる基準クロックの遅延を監視し、セル範囲を規定する前記基準クロックの遅延の閾値を可変に設定する基本クロック監視手段と、を備え、前記制御部は、前記ユーザリソース管理手段からの監視結果に基づき、ユーザリソースが所定値以下の場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告する手段を備え、前記制御部は、前記無線ネットワーク制御装置からのセル範囲の変更指示を受けた場合、前記基本クロック監視手段に前記遅延の閾値を可変させて、セル範囲を変更する。
【００２３】
本発明の他のアスペクトに係るシステムは、複数の無線基地局装置と、前記複数の無線基地局装置に接続される無線ネットワーク制御装置と、を備え、前記無線基地局装置は、呼接続に必要とされるリソースを監視し、監視結果を報告する手段と、前記無線基地局装置が高負荷となり、前記呼接続に必要とされるリソースが不足している場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告する手段と、を備え、前記無線ネットワーク制御装置は、前記無線基地局装置からの前記報告を受け、前記高負荷の無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対してセル範囲を拡大するよう指示する手段を備え、前記隣接する無線基地局装置は、前記無線ネットワーク制御装置からのセル範囲拡大指示を受けて、セル範囲を拡大し、前記高負荷の無線基地局装置のセルにいた移動局は、セル範囲を拡大した前記隣接する無線基地局装置に接続する。
【００２４】
本発明において、好ましくは、前記無線基地局装置は、前記無線基地局装置と移動局間で同期をとるための基準クロックであって、セル範囲を規定する基準クロックの遅延の閾値を可変することでセル範囲を変更する構成とされる。
【００２５】
本発明において、前記無線基地局装置に障害が発生した場合に、前記無線ネットワーク制御装置は、障害無線基地局装置に隣接している無線基地局装置に対して、セル範囲を拡大するよう指示する手段を備え、障害無線基地局装置がカバーしていたセルを隣接無線基地局装置がカバーするようにしてもよい。
【００２６】
本発明の他のアスペクトに係る方法は、移動局と無線接続し、無線ネットワーク制御装置を介してコアネットワークに接続する無線基地局装置が、呼接続に必要とされるユーザリソースを監視し、前記ユーザリソースが所定値以下の場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置は、前記無線基地局装置からの報告を受けて、前記無線基地局装置に隣接する無線基地局装置にセル拡大を指示するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置からのセル範囲の拡大指示を受けた前記隣接無線基地局装置がセル範囲を拡大するステップと、
を含む、ことを特徴とするセル範囲制御方法。
【００２７】
かかる構成の本発明によれば、局部的な高トラヒックに対する対処が可能となる。また、無線基地局装置に異常が発生した場合、隣接の無線基地局装置が異常発生した無線基地局装置の機能をカバーすることできるため、運用時のユーザへの障害を軽減することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明の一実施形態に係るシステムにおいて、移動局（１１）と無線接続し、無線ネットワーク制御装置（１）を介して、コアネットワークに接続する無線基地局装置（１０）が、制御部（３）と、ユーザリソースを監視し、監視結果を前記制御部に報告するユーザリソース管理手段と、無線基地局装置と移動局間で同期をとるための基準クロックの遅延を監視し、セル範囲を規定する基準クロックの遅延の閾値を可変に設定する基本クロック監視手段と、を備え、前記制御部は、ユーザリソース管理手段からの監視結果に基づき、ユーザリソースが所定値以下の場合、前記無線ネットワーク制御装置に報告する手段を備え、制御部は、無線ネットワーク制御装置（１）からのセル範囲の変更指示を受けた場合、基本クロック監視手段に対して、遅延の閾値を可変させてセル範囲の変更を行う。
【００２９】
本実施形態において、無線ネットワーク制御装置（１）は、複数の無線基地局装置のセル範囲を監視する手段と、セル範囲の拡大・縮小を、無線基地局装置（１０）に指示する手段と、を備えている。
【００３０】
本実施形態によれば、無線基地局装置内の伝送路インターフェース（４）、呼処理監視制御部（５）、信号処理部（６）、無線部（７）の状態は、随時、ＣＰＵ（３）に報告され、その結果は、伝送路インターフェース（４）を通して、無線ネットワーク制御装置（１）及び保守監視制御装置（２）に報告される。ある無線基地局装置に負荷が集中し、当該無線基地局装置の信号処理部（６）において呼接続に必要とされるリソース（ユーザリソース）を使い切ってしまった場合、当該無線基地局装置の信号処理部（６）は、当該無線基地局装置のＣＰＵ（３）に報告し、当該無線基地局装置のＣＰＵ（３）は、当該無線基地局装置の伝送路インターフェース４を通して、無線ネットワーク制御装置（１）及び保守監視制御装置（２）に報告する。
【００３１】
当該無線基地局装置からの報告を受けた無線ネットワーク制御装置（１）は、高負荷の無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対して、セル範囲を拡大するよう指示する。
【００３２】
本実施形態によれば、無線ネットワーク制御装置（１）からのセル範囲の拡大指示を受けた隣接無線基地局装置（１０）は、ユーザリソース残量に余裕がある場合、セル範囲を拡大する。ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ；符号分割多元接続）の通信方式の無線基地局装置は、移動局間での同期をとるための基準クロックであって、セル範囲を規定する基準クロックの遅延の閾値を可変することで、セル範囲の拡大・縮小を行う。
【００３３】
かかる制御を行うことによって、従来のシステムでは、リソース不足のために接続できなかったユーザ（移動局）は、セル範囲を拡大した無線基地局装置に接続することができる。すなわち、見かけ上、ユーザリソースが増加したのと同等とすることができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、無線基地局装置（１０）に障害が発生し、無線基地局装置の出力停止又は無線基地局装置がシャットダウンした場合も、同様に、障害無線基地局装置のＣＰＵ（３）は伝送路インターフェース（４）を通して、無線ネットワーク制御装置（１）及び保守監視制御装置（２）に報告する。
【００３５】
また、本実施形態によれば、障害無線基地局装置のＣＰＵ（３）が無線ネットワーク制御装置（１）及び保守監視制御装置（２）に報告できないような障害が発生した場合、保守監視制御装置（２）が、無線基地局装置の障害を検出し、無線ネットワーク制御装置（１）に報告する。
【００３６】
無線基地局装置、または保守監視制御装置から、障害報告を受けた無線ネットワーク制御装置（１）は、障害無線基地局装置に隣接している無線基地局装置に対して、セル範囲を拡大するよう指示する。
【００３７】
これにより、失ったセル（障害無線基地局装置がカバーしていたセル）を隣接無線基地局装置がカバーし、ユーザへの影響を軽減することができる。
【００３８】
【実施例】
上記した実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例の構成図である。図１を参照すると、無線ネットワーク制御装置１と、保守監視制御装置２と、複数の無線基地局装置１０１、１０２、１０３…と、移動局１１と、を備えている。複数の無線基地局装置１０１、１０２、１０３…は、同一構成とされ、無線ネットワーク制御装置１に接続されている。以下では、無線基地局装置１０と移動局１１間はＣＤＭＡ方式で通信が行われる。なお、複数の無線基地局装置は３台に限定されるものでないことは勿論である。また、以下では、無線基地局装置を表す場合、参照符号として１０１、１０２、１０３等の下付の添え字をとり、単に、無線基地局装置１０としても表される。また、簡単のため移動局１１は一台のみが図示されている。また図１における、「無線基地局装置１」、「無線基地局装置２」、「無線基地局装置３」は、第１、第２、第３の無線基地局装置を表している。
【００３９】
無線ネットワーク制御装置１は、図示されない伝送路インターフェースを持ち、無線基地局装置１０１、１０２、１０３…を制御している。
【００４０】
本実施例においては、無線ネットワーク制御装置１は、発呼・着呼したユーザを適切なセルに接続させる制御を行うセル選択機能１Ａと、無線基地局装置１０のセル範囲を監視し、セル範囲の拡大・縮小を、無線基地局装置１０に対して指示する機能１Ｂを具備している。
【００４１】
複数の無線基地局装置１０１、１０２、１０３…の保守監視情報は、無線ネットワーク制御装置１を介して、保守監視制御装置２に送られる。保守監視制御装置２は、複数の無線基地局装置１０１、１０２、１０３…の状態管理・保守を行う。
【００４２】
次に、無線基地局装置１０の構成について説明する。図１を参照すると、無線基地局装置１０は、共通制御部８と、ユーザの制御を行う信号処理部６、無線信号の送受信を行う無線部７、アンテナ９を備えている。共通制御部８は、無線ネットワーク制御装置１との通信インターフェースである伝送路インターフェース４と、信号処理部６や無線部７を制御・監視している呼処理監視制御部５と、これらの各部の制御を司るＣＰＵ３と、を備えている。無線部７は、送信信号の電力増幅、及び受信信号の低雑音増幅等を行い、送信・受信アンテナ９を介して無線信号の送信と受信を行う。
【００４３】
信号処理部６は、呼接続に必要なリソース（ユーザリソース）を有しており、そのリソースの監視及びＣＰＵ３へ監視結果を報告する機能６Ａを具備している。
【００４４】
無線基地局装置１０と移動局１１間は、基準クロックによって同期をとっているが、送受信の無線過程で遅延が生じる。この遅延は、無線基地局装置と移動局の距離に依存するため、許容する遅延の閾値によって、セル範囲が決められる。
【００４５】
信号処理部６は、セル範囲を任意に変更するために、基本クロックの遅延を監視し、閾値を変更する機能６Ｂを具備している。
【００４６】
まず、本実施例における、主信号の流れを説明する。図１では図示されていないコアネットワーク（図２の１２参照）からの下り信号は、無線ネットワーク制御装置１を通り、無線基地局装置１０の伝送路インターフェース４に入る。
【００４７】
その後、無線基地局装置１０の呼処理監視制御部５を介して信号処理部６に入り各種信号処理（変調処理、Ｄ／Ａ変換）が行われ、無線部７で電力増幅されて、アンテナ９から、移動局１１へ無線送信される。
【００４８】
上り信号は、下りと逆の手順であり、移動局１１からの信号を、アンテナ９で受信し、受信信号は、無線基地局装置１０の無線部７を介して、信号処理部６に入り、下りと逆の信号処理（Ａ／Ｄ変換、復調）され、呼処理監視制御部５、伝送路インターフェース４を通り、無線ネットワーク制御装置１に送られ、不図示のコアネットワーク（図２の１２参照）へ送られる。
【００４９】
次に、本実施例における、制御信号について説明する。無線基地局装置１０において、ＣＰＵ３が、各部を制御・監視しており、ＣＰＵ３は、監視結果を伝送路インターフェース４を介して無線ネットワーク制御装置１に送信し、さらに保守監視制御装置２に送る。
【００５０】
図２は、通常動作時における、全体のセル構成を模式的に示す図である。図２において、１２は、コアネットワーク、２０１〜２０３は、無線ネットワーク制御装置１に接続する無線基地局装置１０１〜１０３がそれぞれカバーするセルである。
【００５１】
図１に示す実施例の動作の具体例について説明する。図３は、図１に示した本実施例において、一つの無線基地局装置１０における信号処理部６のユーザリソース管理機能６Ａの処理手順を示すフロ−チャートである。
【００５２】
一つの無線基地局装置（ここでは、無線基地局装置１０１とする）が、正常運用状態のとき（ステップＡ１）、無線基地局装置１０１において、ＣＰＵ３は、伝送路インターフェース４、呼処理監視制御部５、信号処理部６、無線部７の状態を監視している（ステップＡ２）。
【００５３】
このとき、無線基地局装置１０１において、呼処理に必要なユーザリソース残量Ｃが所定の閾値Ｃ１以上の場合、ユーザリソースが十分に残っているものと判断し、ステップＡ１に戻る。
【００５４】
一方、無線基地局装置１０１において、ユーザリソース残量ＣがＣ１よりも低い場合、無線基地局装置１０１のＣＰＵ３は、ユーザリソースが尽きる可能性があるものと判断し、無線ネットワーク制御装置１に報告する（ステップＡ３）。
【００５５】
無線基地局装置１０１からの報告を受けた無線ネットワーク制御装置１は、無線基地局装置１０１に隣接している無線基地局装置１０２に対して、セル範囲を広げるように指示する。無線基地局装置１０１に隣接する無線基地局装置が複数ある場合、無線ネットワーク制御装置１は、複数の隣接無線基地局装置にセル範囲の拡大を指示する。
【００５６】
これにより、無線基地局装置１０１においてユーザリソースを使い切った場合、移動局１１は、セル範囲を拡大した隣接する無線基地局装置１０２に接続することができる。その結果、見かけ上、あたかも無線基地局装置１０１のユーザリソースが増えたようにすることができ、無線基地局装置１０１での局部的な高トラヒックに対応することができる。このとき、無線基地局装置１０１は、準正常運用状態に移行している（ステップＡ４）。
【００５７】
無線基地局装置１０１において、この準正常運用状態で、ユーザリソース残量ＣがＣ２未満である限り、その状態は、準正常運用状態から変化しない（ステップＡ５）。ユーザリソース残量ＣがＣ２以上になった場合、無線基地局装置１０１のＣＰＵ３は、空きユーザリソースが十分にあると判断し、無線ネットワーク制御装置１に報告する（ステップＡ６）。
【００５８】
この報告を受けて、無線ネットワーク制御装置１は、セルの拡大を指示していた無線基地局装置１０２に対してセル範囲を通常に戻すように指示する。
【００５９】
そして、無線基地局装置１０１は、正常運用状態に移行する（ステップＡ１）。
【００６０】
図４は、図１に示した本実施例において、無線ネットワーク制御装置１からセル範囲拡大を指示される無線基地局装置（例えば無線基地局装置１０１に隣接する無線基地局装置１０２）の動作を示すフローチャートである。
【００６１】
隣接の無線基地局装置１０２は、正常運用状態において（ステップＢ１）、無線ネットワーク制御装置１からのセル範囲変更の指示の待ち状態にあり（ステップＢ２）、指示がない場合は、ステップＢ１に戻る。
【００６２】
隣接の無線基地局装置１０２は、無線ネットワーク制御装置１から、セル範囲変更の指示があった場合、自局のユーザリソースの残量を調査する（ステップＢ３）。
【００６３】
隣接の無線基地局装置１０２において、ユーザリソースが所定の値Ｃ３未満である場合、セル範囲を拡大する余裕がないと判断し、無線ネットワーク制御装置１からのセル範囲変更指示に対する応答として、ＮＧ（不可）を返し、ステップＢ１に戻る。
【００６４】
隣接の無線基地局装置１０２において、ステップＢ３の判定の結果、ユーザリソースがＣ３以上である場合、隣接の無線基地局装置１０２のＣＰＵ３は、信号処理部６に対して、基準クロックの遅延閾値を、拡大セル用の設定に変更するよう指示する（ステップＢ４）。その結果、セル範囲が拡大し、無線ネットワーク制御装置１にＯＫを返し、セル範囲拡大状態（ステップＢ５）に移行する。
【００６５】
隣接の無線基地局装置１０２は、このセル範囲拡大状態にあるときも、無線ネットワーク制御装置１からのセル範囲変更の指示を待っている（ステップＢ６）。ステップＢ６において、無線ネットワーク制御装置１からのセル範囲変更指示がない場合には、ステップＢ５に戻る。
【００６６】
ステップＢ６において、無線ネットワーク制御装置１からのセル範囲拡大解除の指示が、隣接の無線基地局装置１０２に送信された場合、隣接の無線基地局装置１０２においてＣＰＵ３は、信号処理部６に対して、基準クロックの遅延閾値を、通常セル用の設定に変更するよう指示する。その結果、隣接の無線基地局装置１０２のセル範囲は、通常に戻る（ステップＢ７）。
【００６７】
その後、隣接の無線基地局装置１０２は、無線ネットワーク制御装置１に、セル範囲変更完了の報告をして通常状態に移行する（ステップＢ１）。
【００６８】
図５は、本実施例の動作シーケンスの一例を示す図である。図１及び図５を参照すると、無線基地局装置１０１（無線基地局装置１）において、ユーザリソース残量ＣがＣ１以下になった場合、無線基地局装置１０１の信号処理部６は、ＣＰＵ３に報告（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｐｏｒｔ；リソース報告）を行い、ＣＰＵ３は、伝送路インターフェース４を通じて、無線ネットワーク制御装置１に報告（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｐｏｒｔ；リソース報告）を行う（図３のステップＡ３）。
【００６９】
すると、無線ネットワーク制御装置１は、隣接の無線基地局装置１０２（無線基地局装置２）のＣＰＵ３にセル範囲拡大（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ；セル拡大設定）を指示する。
【００７０】
セル範囲拡大指示を受けた無線基地局装置１０２のＣＰＵ３は、無線基地局装置１０２の信号処理部６にセル範囲の拡大（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ；セル拡大設定）を指示するが、ユーザリソース残量ＣがＣ３未満だった場合、ユーザリソースに余裕がないものと判断され、信号処理部６はＣＰＵ３にＮＧ（不可）を返し（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｆａｉｌｕｒｅ；セル拡大設定失敗）、これを受けた無線基地局装置１０２のＣＰＵ３は、無線ネットワーク制御装置１にＮＧを返す（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｆａｉｌｕｒｅ；セル拡大設定失敗）。
【００７１】
そして、無線ネットワーク制御装置１は、無線基地局装置１０１には、セル範囲拡大ができないことを報告する（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  ｎｏｔ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ；セル拡大設定未完了）。
【００７２】
また、無線基地局装置１０２において、信号処理部６のユーザリソース残量ＣがＣ３以上だった場合、セル範囲を拡大し、無線ネットワーク制御装置１にはＯＫを返す（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；セル拡大設定応答）。
【００７３】
そして、無線ネットワーク制御装置１は、無線基地局装置１０１のＣＰＵ３に、セル範囲拡大が完了したことを報告する（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ；セル拡大設定完了）（図３のステップＡ４）。
【００７４】
次に、図１及び図５を参照して、本実施例におけるセル範囲拡大解除のシーケンスを説明する。
【００７５】
無線基地局装置１０１において、信号処理部６のユーザリソース残量がＣ２以上になった場合、ユーザリソースが十分に空いたと判断し、セル範囲拡大の解除を始める。
【００７６】
まず、無線基地局装置１０１において、信号処理部６は、ＣＰＵ３に報告（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｐｏｒｔ；リソース報告）し、ＣＰＵ３は、伝送路インターフェース４を介して無線ネットワーク制御装置１に報告する（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｐｏｒｔ；リソース報告）（図３のステップＡ６）。
【００７７】
すると、無線ネットワーク制御装置１は、隣接の無線基地局装置１０２のＣＰＵ３に、セル範囲拡大の解除（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｄｅｌｅｔｅ；セル範囲拡大削除）を指示し、隣接の無線基地局装置１０２において、ＣＰＵ３は信号処理部６に、セル範囲拡大の解除（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｄｅｌｅｔｅ；セル範囲拡大削除）を指示する。
【００７８】
そして、隣接の無線基地局装置１０２において、セル範囲が通常に戻ると、信号処理部６は、ＣＰＵ３にＯＫを返し、ＣＰＵ３は、無線ネットワーク制御装置１に、ＯＫを返す（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｄｅｌｅｔｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；セル範囲拡大削除応答）。
【００７９】
無線ネットワーク制御装置１は、無線基地局装置１０１に、セル範囲拡大の解除が完了したことを報告する（Ｃｅｌｌ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ  Ｄｅｌｅｔｅ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ；セル範囲拡大削除完了）（図３のステップＡ１）。
【００８０】
図６は、本実施例において、セル範囲が拡大している時の発呼・着呼シーケンスの一例を示す図である。移動局１１から発呼の場合、移動局１１からの接続要求（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）が無線ネットワーク制御装置１にあげられる。着呼の場合には、最初に、無線ネットワーク制御装置１から、無線基地局装置を介して移動局１１の呼び出し（Ｐａｇｉｎｇ；ページング）が行われる。
【００８１】
その後、無線ネットワーク制御装置１は、無線基地局装置１０１に、個別チャネル（ＣＨ）を設定（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｓｅｔｕｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ；無線リンク設定要求）しようとするが、無線基地局装置１０１では、ユーザリソースが足りないため、ＮＧとなる（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｓｅｔｕｐ  Ｆａｉｌｕｒｅ；無線リンク設定失敗）。
【００８２】
そのため、次に、セル範囲を拡大した無線基地局装置１０２に対して、個別ＣＨを設定し（Ｒａｄｉｏ  Ｌｉｎｋ  Ｓｅｔｕｐ  Ｒｅｑｕｅｓｔ；無線リンク設定要求〜Ｅｓｔａｂｌｉｓｈ  Ｃｏｎｆｉｒｍ；イスタブリッシュ・コンファーム）、移動局１１に接続要求を出す（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ；接続設定完了）。
【００８３】
最後に、移動局１１から接続完了の報告を、無線ネットワーク装置１に対して行う（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｓｅｔｕｐ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ；接続設定完了）。
【００８４】
次に、図７は、図１に示した本実施例において、無線基地局装置１０に障害（異常）が発生した場合の処理手順を示すフローチャートである。無線基地局装置１０の正常運用状態（ステップＤ１）では、ＣＰＵ３が伝送路インターフェース４、呼処理監視制御部５、信号処理部６、無線部７の状態を監視している（ステップＤ２）。異常がなければ、ステップＤ１に戻り、異常が検出された場合、ステップＤ３に移行する。
【００８５】
ここで、ステップＤ３では、障害（異常）の度合いを判別する。無線基地局装置１０の呼処理機能が低下するような異常を、フェイタル（Ｆａｔａｌ）、機能が低下しないような異常をノンフェイタル（Ｎｏｎ  ｆａｔａｌ）とする。
【００８６】
判別の結果、ノンフェイタル（Ｎｏｎ  ｆａｔａｌ）の場合、無線基地局装置１０は、無線ネットワーク制御装置１に報告し、無線基地局装置１０は準正常運用状態に移行する（ステップＤ５）。このとき、無線ネットワーク制御装置１は、障害が発生した無線基地局装置１０に隣接する無線基地局装置に対して、何も指示しない。
【００８７】
一方、判別の結果、フェイタル（Ｆａｔａｌ）の場合、障害が発生した無線基地局装置１０は、運用不可能と判断し、運用不可能の旨を無線ネットワーク制御装置１に報告し、無線基地局装置１０は、出力停止もしくはシャットダウンする。このとき、無線ネットワーク制御装置１は、隣接する無線基地局装置に対し、セル範囲の拡大を指示する。
【００８８】
本発明を適用しないシステムでは、無線基地局装置に異常が生じ、セルを失った場合、当該エリアは圏外となってしまう。これに対して、本実施例によれば、障害無線基地局装置に隣接する無線基地局装置が、障害無線基地局装置がサポートしていたセル範囲をカバーすることで、ユーザに対する影響を軽減することができる。
【００８９】
ステップＤ５に移行すると、ステップＤ１と同様、障害無線基地局装置１０のＣＰＵ３が伝送路インターフェース４、呼処理監視制御部５、信号処理部６、無線部７の状態を監視する（ステップＤ６）。この結果、異常がなければ（ステップＤ６のＯＫ分岐）、障害無線基地局装置１０は、異常状態から復旧したものと判断し、正常運用状態ステップＤ１に戻る。
【００９０】
障害無線基地局装置１０において、異常が再び報告された場合には（ステップＤ６のＮＧ分岐）、ステップＤ７に移行し、再度、障害の度合いを判別する。
【００９１】
ステップＤ７での判別の結果、ノンフェイタル（Ｎｏｎ  ｆａｔａｌ）の場合、ステップＤ５に戻る。ステップＤ７での判別の結果、フェイタル（Ｆａｔａｌ）の場合、ステップＤ３からの移行と同様に、無線ネットワーク制御装置１に報告し（ステップＤ８）、無線基地局装置１０は、出力停止もしくはシャットダウンする（ステップＤ９）。
【００９２】
そして、無線ネットワーク制御装置１は、障害が発生した無線基地局装置に隣接する無線基地局装置に対し、セル範囲の拡大を指示する。セル範囲を拡大する無線基地局装置の処理手順は、図４に示した手順とほぼ同様とされる。ただし、緊急事態における処理手順であるため、ステップＢ３は削除され、ユーザリソースの残量にかかわらず、セル範囲を拡大する。図８は、このときの、全体のセル構成を模式的に示す図である。無線基地局装置１０２に障害発生時、隣接無線基地局装置１０１、１０３のセル範囲を拡大している。
【００９３】
本実施例によれば、局部的な高トラヒックに対処できるため、回線設計の際に無線基地局装置に要求されるキャパシティを少なく見積もることができる。その結果、インフラ設備の投資を減らすことができる。
【００９４】
また、異常が発生した場合でも隣接している無線基地局装置が損失したセル範囲をカバーできるためユーザへの影響が少なくできる。
【００９５】
このように、上記実施例では、セル範囲を任意に変更する構成としている。本実施例ではオムニ（無指向）セルで適用したが、指向性アンテナを用いた複数のセル（セクタセル）を持つ無線基地局装置に適用した場合、必要なセルだけ、任意に範囲を変更することでより、高い効果が得られる。
【００９６】
また、ユーザリソース残量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、及び、異常の度合いを判断するフェイタル、ノンフェイタルの基準、及び、セル範囲を決めている基準クロック遅延の閾値は、任意に設定することができる。このため、状況に応じた汎用性のあるシステムを構築することができる。
【００９７】
以上本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施例の構成にのみ限定されるものでなく、本発明の原理の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ある無線基地局においてユーザリソースが減少したとき、隣の無線基地局のセル範囲を拡大することで、ユーザは、セル範囲を拡大した無線基地局に接続することができる。
【００９９】
また、本発明によれば、障害無線基地局装置に隣接している無線基地局装置がセル範囲を拡大することで、障害無線基地局装置がカバーしていたセルを隣接無線基地局装置がカバーし、ユーザへの影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例におけるセル構成を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施例の処理手順を示す流れ図である。
【図４】本発明の一実施例の処理手順を示す流れ図である。
【図５】本発明の一実施例の動作シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の一実施例の動作シーケンスを示す図である。
【図７】本発明の一実施例の処理手順を示す流れ図である。
【図８】本発明の一実施例におけるセル構成を説明するための模式図である。
【図９】従来のシステムと無線基地局装置の構成を示す図である。
【図１０】従来のシステムの処理手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
１、１’  無線ネットワーク制御装置
１Ａ  セル選択機能
１Ｂ  セル範囲監視機能
２、２’  保守監視制御装置
３、３’  ＣＰＵ
４  伝送路インターフェース
５  呼処理監視制御部
６、６’  信号処理部
６Ａ  ユーザリソース管理機能
６Ｂ  基本クロック遅延監視機能
７  無線部
８、８’  共通制御部
９  アンテナ
１０、１０’  無線基地局装置
１１  移動局
１２  コアネットワーク
【図１】
2004343544.tif 000003
【図２】
2004343544.tif 000004
【図３】
2004343544.tif 000005
【図４】
2004343544.tif 000006
【図５】
2004343544.tif 000007
【図６】
2004343544.tif 000008
【図７】
2004343544.tif 000009
【図８】
2004343544.tif 000010
【図９】
2004343544.tif 000011
【図１０】
2004343544.tif 000012