(57)【要約】移動通信ネットワークのマルチポイントツーポイントチャネルを過負荷から保護する方法であって、前記マルチポイントツーポイントチャネルは、複数の移動通信手段が前記移動通信ネットワークにアクセスすることを可能にするために、前記移動通信ネットワーク用の無線アクセスネットワークによって提供され、前記移動通信手段の各々は、前記マルチポイントツーポイントチャネルを通じて前記移動通信ネットワーク、特には前記移動通信ネットワークのパケット交換ノードに対し、少なくとも２つの異なる要求形式の処理要求を与えるために前記マルチポイントツーポイントチャネルへ属することが可能であり、前記方法が、−処理の要求を受信するステップと、−前記受信した要求の要求形式を検出するステップと、−前記マルチポイントツーポイントチャネルに現在属している移動通信手段を計数するステップと、−前記計数値に基づき、前記マルチポイントツーポイントチャネルの現在の負荷を判定するステップと、−前記処理の要求を拒否するか受け付けるかを決定するステップとを有し、前記決定が前記検出された要求形式及び前記判定された前記マルチポイントツーポイントチャネルの現在の負荷に基づくことを特徴とする。
2004531964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信ネットワークのマルチポイントツーポイントチャネルを過負荷から保護する方法であって、前記マルチポイントツーポイントチャネルは、複数の移動通信手段が前記移動通信ネットワークにアクセスすることを可能にするために、前記移動通信ネットワーク用の無線アクセスネットワークによって提供され、前記移動通信手段の各々は、前記マルチポイントツーポイントチャネルを通じて前記移動通信ネットワーク、特には前記移動通信ネットワークのパケット交換ノードに対し、少なくとも２つの異なる要求形式の処理要求を与えるために前記マルチポイントツーポイントチャネルへ属することが可能であり、前記方法が、
−処理の要求を受信するステップと、
−前記受信した要求の要求形式を検出するステップと、
−前記マルチポイントツーポイントチャネルに現在属している移動通信手段を計数するステップと、
−前記計数値に基づき、前記マルチポイントツーポイントチャネルの現在の負荷を判定するステップと、
−前記処理の要求を拒否するか受け付けるかを決定するステップとを有し、
前記決定が前記検出された要求形式及び前記判定された前記マルチポイントツーポイントチャネルの現在の負荷に基づくことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
−前記要求処理の拒否又は受け付けに関する決定に従い、前記処理要求を拒否又は受け付けるステップをさらに有することを特徴とする。
【請求項３】
前記検出された要求形式が所定の要求形式であり、前記判定されたチャネル負荷が前記所定の要求形式に適用する所定のチャネル負荷限度を超える場合、前記処理要求が拒否されることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
少なくとも２つの異なる所定の要求形式に対して適用する、少なくとも２つの異なるチャネル負荷限度が与えられることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
第１のチャネル負荷限度が、通信サービスの初期要求に用いられる第１の通信要求形式に適用されることを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
第２のチャネル負荷限度が、通信サービスの成功した初期要求に続く通信サービスの要求に用いられる第２の通信要求形式に適用されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の方法。
【請求項７】
第３のチャネル負荷限度がハンドオーバ要求形式に対応することを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記移動通信ネットワークがパケット交換ノードを有し、前記パケット交換ノードが、要求を処理するための資源及び前記資源を過負荷から保護するための過負荷保護タスク（ＯＰＴ）を備え、前記資源は処理すべき要求のための少なくとも１つの入力キュー（Ｑ１〜Ｑ４）と、要求処理を行うためのプロセッサ（ＣＰＵ）と、要求処理に関するデータを格納するためのメモリ（Ｍ）とを有し、処理のための前記資源が制限されており、前記ネットワークノード、特に前記過負荷保護タスク（ＯＰＴ）が、
−前記ノード資源の負荷状態を監視するステップと、
−前記負荷状態によって、前記監視されているノード資源において発生した何らかの過負荷状況を検出するステップと、
−検出された過負荷状況について、所定の規則に基づき、過負荷解消対策を決定するステップとを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記資源が、処理すべき要求のための第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）を少なくとも含み、前記第１の入力キュー（Ｑ１）が制御シグナリング要求（Ｒ（ＣＳ））の受信用、前記第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）がユーザデータ要求（Ｒ（ＩＰ））の受信用であり、前記ユーザデータ要求（Ｒ（ＩＰ））がユーザデータパケットとして与えられ、前記ノード資源過負荷状況の検出ステップが、
−メモリ消費が所定の第１の閾値を超えたか否かを判定するステップと、
−メモリ消費が、前記第１の閾値より大きな所定の第２の閾値を超えたか否かを判定するステップと、
−プロセッサ負荷が所定のプロセッサ負荷限度を超えたか否かを判定するステップと、
−前記第１の入力キュー（Ｑ１）内の制御シグナリング要求（Ｒ（ＣＳ））の占有率が所定の制御シグナリング要求占有率を超えたか否かを判定するステップと、
−前記第２の入力キュー（Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）内のユーザデータ要求（Ｒ（ＩＰ））の占有率が所定のユーザデータ要求占有率を超えたか否かを判定するステップとを有することを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記判定されるノード資源過負荷解決対策が、
−前記メモリ消費が前記所定の第１の閾値を超過するか、前記プロセッサ負荷が前記所定のプロセッサ負荷を超過したならば、
−前記第１の入力キュー（Ｑ１）に受信された制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）の所定割合を拒否するステップと、
−前記第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）から、前記ユーザデータパケットを破棄するステップと、
−前記メモリ消費が前記所定の第２の閾値を超過したならば、
−前記第１の入力キュー（Ｑ１）に受信された制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）の全てを拒否するステップと、
−前記第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）から、全てのユーザデータパケットを破棄するステップと、
−前記第１の入力キュー（Ｑ１）に受信された制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）の前記占有率が前記所定の制御シグナリング要求占有率を超過したならば、
−前記第１の入力キュー（Ｑ１）に受信された制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）の所定割合を拒否するステップと、
−前記第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）内のユーザデータパケットの前記占有率が前記所定のユーザデータ要求占有率を超過したならば、
−前記第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）から、前記ユーザデータパケットを破棄するステップ、
とを有することを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記決定された少なくとも１つの解消対策を実行して前記検出された過負荷状況を解消するステップを有することを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記判定された過負荷状況が解決した場合には前記決定された過負荷解消対策が停止されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
通信ネットワークのネットワークノード要素、特にはこの通信ネットワークにおける移動通信手段の移動可能性をサポートする機能を当該ネットワークノード要素に提供する移動性管理インスタンス(mobility management instance)を有するネットワークノード要素であって、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の方法に従った方法を実行するように適合されているネットワークノード要素。
【請求項１４】
前記ネットワークノード要素が、要求を処理するための資源及び、この資源を過負荷から保護するための過負荷保護タスク（ＯＰＴ）を備え、前記ノード資源は、前記ネットワークノードによって処理するための、マルチポイントツーポイントチャネルを通じて送信される処理要求のための少なくとも１つの入力キュー（Ｑ１〜Ｑ４）と、要求処理のためのプロセッサ（ＣＰＵ）と、要求処理に関するデータを格納するためのメモリ（Ｍ）とを有し、前記ネットワークノードの、処理のための能力が制限されていることを特徴とする請求項１３記載のネットワークノード要素。
【請求項１５】
前記入力キュー（Ｑ１〜Ｑ４）を制御するための要求処理手段（ＲＨ）を有することを特徴とする請求項１４記載のネットワークノード要素。
【請求項１６】
請求項１３乃至請求項１５記載のいずれか１項に記載のネットワークノード要素を少なくとも１つ有する通信ネットワーク。
【請求項１７】
ディジタル処理ユニットの内部メモリにロード可能なコンピュータプログラムであって、前記ディジタル処理ユニット（ＣＰＵ）で実行された際に請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の方法のステップを制御するように適合されたソフトウェアコード部分を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１８】
前記コンピュータプログラムが、装置読み取り可能な媒体、特にコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されていることを特徴とする請求項１７記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は移動通信分野を対象としたものである。本発明は移動通信網のマルチポイントツーポイント(multipoint-to-point)チャネルを過負荷(overload)から保護する方法に関する。マルチポイントツーポイントチャネルは、複数の移動通信手段が移動通信網にアクセスすることを可能にするために、移動通信網用の無線アクセス網によって提供される。各移動通信手段は、そのマルチポイントツーポイントチャネルを通じて移動通信網、具体的には移動通信網のパケット交換ノードに対し、少なくとも２つの異なる要求形式の処理要求を与えるためにマルチポイントツーポイントチャネルへ属する(attach)ことが可能である。本発明はまた、通信ネットワークのネットワークノード要素、通信ネットワーク、コンピュータプログラム及び装置が読み取り可能な媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
社団法人電波産業会(ARIB)による周知のＲＣＲ ＳＴＤ２７規格、バージョンＨに基づく、日本”パーソナル・ディジタル・セルラ”(PDC)規格（”パシフィック・ディジタル・セルラ”規格とも呼ばれる）に従う第１のセルラ・ネットワークと、”パケット・パーソナル・ディジタル・セルラ”(PPDC)規格（”パケット・パシフィック・ディジタル・セルラ”規格とも呼ばれる）に従う第２のセルラ・ネットワークを有する、移動通信用システムが知られている。
【０００３】
パケット・パーソナル・ディジタル・セルラ・ネットワークは、加入者の移動機と、例えばその加入者のためのパケットデータ・コンテンツを保持するアプリケーション・サーバとの間でやりとりされるパケットデータの交換を実現するパケット移動サービス交換センタ（ＰＭＳＣ）を有する。
【０００４】
パケット・パーソナル・ディジタル・セルラ・ネットワークは、セルラ・ネットワークの各セル内に基地局を備える無線アクセス網を有し、基地局はセル内に位置する移動機と無線により(over-the-air)通信するための送受信器(transceiver)及びアンテナを含んでいる。セルラ・ネットワークは、移動機と基地局との間にパケット通信物理チャネル（ＰＰＣＨ）を提供する。この物理チャネルは、搬送波周波数における時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）フレーム構成内の特定の専用無線周波数タイムスロット（ＲＦＴＳ）である。基地局によって送受信される無線信号は、パケット通信物理チャネルを介してネットワークと通信するために移動局が用いる。移動局は、移動機からの無線信号において受信されたパケットデータをパケット移動サービス交換センタへ供給する。ユーザパケットチャネル（ＵＰＣＨ）は、移動機からのパケットデータをパケット移動サービス交換センタへ送信するため、移動機とパケット移動サービス交換センタとの間の論理チャネルとして用いられる。ユーザパケットデータ、すなわちユーザパケットチャネルを搬送するために用いられる論理チャネルは、パケット通信物理チャネル（ＰＰＣＨ）の特定の無線周波数タイムスロット（ＲＦＴＳ）として定義される。
【０００５】
ユーザパケットチャネルはポイントツーマルチポイントの双方向チャネルであり、例えば２Ｇ＋（第２世代プラス）ネットワークにおいて、ユーザパケットデータ及び対応する制御信号を、基地局と接続された移動機との間で伝送するために用いられる。ユーザパケットチャネルの帯域幅は、そのチャネルに現在接続されている全移動機で共用される。ダウンリンク（ダウンストリーム）における、すなわちネットワークから移動機へのデータトラフィックは、基地局によって制御される。基地局はいつどのデータパケットを送信するかを決定する。つまり、チャネルへのアクセス制御はその一例において、ダウンリンク方向において、チャネル上に同時に２つのパケットが送出されないことに集中している。
【０００６】
ダウンリンクにおけるユーザパケットチャネル上の、十分に制御されたデータトラフィックに比べ、アップリンク（アップストリーム）方向、すなわち移動機からネットワーク、特にパケット移動サービス交換センタへの方向においては、その基地局のセル内に位置する複数の独立した移動機が同一リソースへのアクセスを得るため無作為に争う、つまり同一のチャネルがこれら複数の移動機によって共用される。この競合はランダムアクセスモードとして体系づけられる。結果として、ユーザパケットチャネルを通じたデータパケットのスループットは、チャネル上で伝送に供されたデータパケットの数に依存する。
【０００７】
図１に、送信に供された(offered)データパケットと、データパケットのスループットとの関係を示す。送信に供されるデータパケットの数が増加するにつれ、データパケットのスループットは最初、データパケット数t(opt)まで上昇する。ここでは、ユーザパケットチャネルの論理容量の約２０％がデータパケットのスループットに用いられる。しかし、送信に供されるデータパケット数がさらに増加すると、チャネルの未使用論理容量があるにも係わらず、データパケットのスループットは更に増加する代わりに、t(opt)未満に低下する。このように、ユーザパケットチャネルを通じたスループットは、低下する前にデータパケットの最適数o(opt)で初期最適状態(early optimum)に達する。最適数o(opt)の左側では、それ以上送信すべきものがないため、データパケットのスループットは上昇し得ない。しかし、送信に供されるデータパケットの最適数o(opt)の右側では、データパケットの送信が多すぎてパケット衝突の数が増加する。異なる移動機から同時に送出されたパケットは、再送信が必要となるくらい空中で互いに干渉し、壊し合う。それらデータパケットの再送信は帯域幅を消費する。再送信が失敗し、さらなる再送信を必要とすることももちろんある。
【０００８】
この結果、送信に供されるデータパケットがその最適数o(opt)の限度を超えると、あるセルを訪れている移動機から、そのセルを制御するパケット移動サービス交換センタへのアップリンクパケットデータトラフィックは、システムを不安定にする。すなわち、送信に供されるデータパケットの一部の再送信が必要となり、それはトラフィックにさらなる再送信が必要となるよう拍車をかけ、それがさらにまたトラフィックに拍車をかけるといった具合に、システムが破綻するまで、すなわち、チャネルが輻輳するまで繰り返される。
【０００９】
送信に供されるデータパケットの最適数o(opt)を超えないようにして、ユーザパケットチャネルを過負荷から保護するため、呼受け付け制御（ＣＡＣ:call admission control）システムが提案されている。このように、チャネルはパケット移動サービス交換センタに登録されているユーザが利用可能な状態に維持されるであろう。既知の呼受け付け制御システムは過負荷状況を避けるために複雑なアルゴリズムを用いている。ハンドオーバ要求の待ち行列(queuing)や移動機から送られる新たな呼の着信待ち行列に基づいて、ネットワークの挙動をモデル化する方法が提案されている。呼受け付け制御機構の要求は基地局へ実装すべき機構に集約される。しかし、既知の呼受け付け制御システムには以下の理由により問題がある。つまり、処理時間及びメモリに関し、新たな呼の着信及びハンドオーバ要求の待ち行列化は費用が非常にかかる処理であること、また、タイミングに関し、これらの処理は要求元の移動機への応答遅延を生じさせる。さらに、基地局は新たな呼の着信及びハンドオーバ要求に関する情報の一部のみしか取得しないため、自らが受け持つ領域外の新たな呼の着信及びハンドオーバ要求については分からない。
【００１０】
本発明の根底に横たわる課題は、少ないシステム資源で効率的かつ単純に実行でき、ユーザへのシステムサービス品質が向上するような過負荷防止を可能にすることである。
【００１１】
本発明の第１の見地によれば、移動通信ネットワークのマルチポイントツーポイントチャネルを過負荷から保護する方法であって、マルチポイントツーポイントチャネルは、複数の移動通信手段が移動通信ネットワークにアクセスすることを可能にするために、移動通信ネットワーク用の無線アクセスネットワークによって提供され、各移動通信手段は、そのマルチポイントツーポイントチャネルを通じて移動通信ネットワーク、特には移動通信ネットワークのパケット交換ノードに対し、少なくとも２つの異なる要求形式の処理要求を与えるためにマルチポイントツーポイントチャネルへ属することが可能であり、
−処理要求を受信するステップと、
−受信した要求の要求形式を検出するステップと、
−マルチポイントツーポイントチャネルに現在属している移動通信手段の数を計数するステップと、
−計数された移動通信手段の数に基づいて、マルチポイントツーポイントチャネルの現在の負荷を判定するステップと、
−検出された処理要求の形式と、判定されたマルチポイントツーポイントチャネルの現在負荷とに基づいて、処理の要求を拒否するか受け付けるかを決定するステップとを有することを特徴とする方法が与えられる。
【００１２】
マルチポイントツーポイントチャネルに属する移動通信手段は、完全にスイッチオフの状態を除くどのような状態にもありうる。すなわち移動通信手段はパケットデータを活発に送信又は受信している状態であるかもしれないし、パケットデータセッションを確立したけれども、現在はアイドル（すなわち、現在はデータの送信又は受信を行っていない）状態であるかもしれないし、現時点ではいかなるパケットデータセッションをも確立しておらず、単にオンラインの状態であるかもしれない。所属はネットワークのノードによって、その移動通信手段の登録に反映されうる。
【００１３】
現在の負荷を判定するステップは、現在の負荷を所定の負荷レベルと照合するステップを有する。処理の要求を拒否するか受け付けるかを決定するステップは、例えば、そのマルチポイントツーポイントチャネルに与えられたカウンタの現在値のチェックに基づき、既知の要求処理の拡張を構成する。拡張された要求処理は、本発明による方法に加え、既知の要求処理ステップを有する。
【００１４】
本発明の方法により、マルチポイントツーポイントチャネルはスループットが最適な状態からはほど遠い過負荷状況へ陥らずにすむため、マルチポイントツーポイントチャネルを通じた高いデータパケットスループットが実現される。本発明の方法の実施は、現在そのマルチポイントツーポイントチャネルに属する移動通信手段の数の計数に基づくため、非常に簡単である。本発明の方法は簡単であるため、方法の適用は処理のための資源をわずかしか必要とせず、処理能力及びメモリが節約される。既知の呼受け付け制御システムと比べてシステム資源における負荷が軽減されるため、より高いサービス品質を提供することが可能になる。
【００１５】
好ましくは、負荷は属している移動通信手段の計数値に正比例して判定される。本実施形態において、処理要求を拒否するか受け付けるかを決定するため、計数値を単に所定値と比較することもできる。
【００１６】
好ましくは、本方法はさらに、要求処理の拒否又は受け付けに関する決定に従い、その処理要求を拒否又は受け付けるステップを有する。このようにして、効率の良い過負荷保護が実現される。
【００１７】
一実施形態において、検出された要求形式が所定の要求形式であり、判定されたチャネル負荷が所定のチャネル負荷限度を超える場合、処理要求は拒否される。処理要求の拒否についての累積状況(cumulative condition)を、１つは負荷値に関し、もう１つは形式値に関する２つの単純な比較によってチェックすることが出来るため、この拒否手法の実施は特に簡単である。
【００１８】
一実施形態において、少なくとも２つの異なる所定の要求形式に対して適用する少なくとも２つの異なるチャネル負荷限度が与えられる。従って、マルチポイントツーポイントチャネル上の過負荷状態は多段階の限度(multistaged limit)、即ち異なる要求形式の要求によって規定され、１つの過負荷状態では両方が拒否されるが、もう少し余裕のある過負荷状態では、第１の形式の要求は拒否されるが、第１の形式よりも優先される第２の形式の要求は処理を受付される。
【００１９】
一実施形態において、第１のチャネル負荷限度は、通信サービスの初期要求に用いられる第１の通信要求形式に適用される。移動通信手段は初期要求を、例えば移動通信手段が移動通信ネットワークのパケット交換ノードとのセッション確立を試行する場合に送信する。移動通信手段はこの初期要求を、１つのセッションが確立された状態で、さらに第２のセッションの確立を試行するために送信してもよい。第１のセッション及び第２のセッションは異なるプロバイダの通信サービス用に確立されてよく、またセッションは異なる品質であって良い。例えば、第１のセッションがビデオストリーミング用のリアルタイムセッションとして確立され、第２のセッションが移動通信手段に電子メールサービスを提供するためのベストエフォートセッションとして確立される。一実施形態において、初期要求はさらなる処理のために拒否又は受付され、要求された通信サービスの形式に依存して決定がなされる。好ましくは、通信サービス形式を差別化するために多段階の限度が適用され、従って、例えば要求された通信サービスによって発生が予期されるデータトラフィックの量が考慮される。
【００２０】
一実施形態において、第２のチャネル負荷限度は、通信サービスの成功した初期要求に続く通信サービスの要求に用いられる第２の通信要求形式に適用される。好ましくは、第２のチャネル負荷限度は第１のチャネル負荷限度よりも大きい。従って、通信サービスの初期要求が拒否される一方で、例えば移動通信手段の進行中のセッション期間中に送信される要求は処理され、セッションが一旦確立されればサービス品質は非常に良好である。
【００２１】
一実施形態において、第３のチャネル負荷限度がハンドオーバ要求形式に適用される。ハンドオーバ要求形式はチャネルが再選択される要求を含む。チャネル再選択は、例えば移動通信手段がパケットデータ通信セッション中に移動し、同じパケット交換ノードが制御する他のセルのマルチポイントツーポイントチャネルへ切り替わる際に生じる。好ましくは、第３のチャネル負荷限度は他のいかなるチャネル負荷限度よりも大きい。従って、ハンドオーバ要求は新たな呼の着信といった他の要求、即ち初期通信サービス要求よりも優先される。優先付けは、移動通信ネットワークを移動中のユーザに対する特に高いサービス品質の提供を保証する。
【００２２】
一実施形態において、マルチポイントツーポイントチャネルは、パケット通信物理チャネル（ＰＰＣＨ）として与えられる。一実施形態において、マルチポイントツーポイントチャネルは、ユーザパケットチャネル（ＵＰＣＨ）として与えられる。
【００２３】
一実施形態において、移動通信ネットワークは、処理要求、特にマルチポイントツーポイントチャネルを介して受信される処理要求を処理するための資源と、この資源を過負荷から保護するための過負荷保護タスクを備えるパケット交換ノードであって、資源は処理要求のための少なくとも１つの入力キューと、要求処理を行うためのプロセッサと、要求処理に関するデータを格納するためのメモリとを有し、また、上述の処理のための資源に制限を有するパケット交換ノードを有し、このネットワークノードにおいて、特に過負荷保護タスクにおいて、
−ノード資源の負荷状態を監視するステップと、
−監視されているノード資源における何らかの過負荷状況発生を、負荷状態によって検出するステップと、
−ノード資源過負荷状況が検出された場合、所定の規則によって過負荷解消対策を決定するステップとが実行される。
【００２４】
プロセッサは例えば中央処理装置として設けられる。メモリは例えばランダム・アクセス・メモリである。要求処理に関するデータは、処理の間一時的に記憶する必要のあるデータであってもよい。ネットワークノードの資源の負荷状態は、例えば、登録要求又は登録解除要求のように、１つ以上のノード資源を包含するノードへの入力を処理する任意の負荷に関連する。例えば、制御シグナリングはおそらく制御信号の処理を必要とし、この処理はノードの中央処理装置によって実行される。従って、ノード資源が用いられる。別の例としては、ユーザデータ要求の処理はおそらく一時的な記憶を必要とし、この記憶はノードのメモリユニットにおいて実施される。これにより、別のノード資源が用いられる。入力キューは処理要求で満たされ、従ってノードによって処理すべき負荷を構成する。入力キューは例えば処理及び／又は記憶を待つ制御信号要求及び／又はユーザデータ要求のエントリを含むリストとして与えられうる。資源の負荷状態監視は入力キューの使用率(fill level)監視を含む。任意のハードウェアを有する任意のネットワークノードについて、上述した制御シグナリング要求及び／又はユーザデータ要求を処理するためのネットワークノードの能力は限られている。
【００２５】
本発明の方法のこの実施形態は、移動機からネットワークへのマルチポイントツーポイントチャネルが輻輳しないようにされるとともに、パケット交換ネットワークノードが、たとえ限界で動作していても安定かつ信頼できる状態に維持されるため、登録ユーザに対するシステムの利用可能性及びサービス品質（ＱｏＳ）が最大化され、特に好適である。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態によれば、パケット交換ノードの過負荷保護タスクは周期的に実行される。このタスクは、少なくとも他の大部分のタスクよりも優先されるような、非常に高い優先度を有する。実行毎に、過負荷保護タスクはノード資源の負荷状態を監視し、上述したように過負荷状況が発生したかどうかをチェックする。過負荷保護タスクは、監視しているノード資源の負荷状態に関し、定義された規則が破られているかどうかによって危機的な負荷状況の発生を検出する。好ましくは、この規則は過負荷保護タスクの実行に先立って定義され、例えばシステム起動時には定義済みである。一実施形態において、過負荷保護タスクは高優先度を有する少なくとも１つの監視タスクによって補助される。監視タスクは過負荷保護タスク内部に設けられるサブルーチンとして与えられても良い。一実施形態において、過負荷タスク及び監視タスクは同等の高優先度を有する。一実施形態において、過負荷タスク及び／又は監視タスクは過負荷ＲＴＯＳ−タスクとして与えられる。ここで、ＲＴＯＳはリアルタイムオペレーティングシステムの略である。
【００２７】
一実施形態において、ノード資源は、処理要求のための第２の入力キューを有し、第１の入力キューは登録／登録解除要求といった制御シグナリング要求の受信用、第２の入力キューはユーザデータ要求の受信用であり、ユーザデータ要求がユーザデータパケットとして、特にはインターネットプロトコルパケットとして与えられる。この実施形態は入来する制御シグナリング要求と、入来するユーザデータ要求について、ノード負荷状態を別個に監視することを可能にする。
【００２８】
一実施形態において、ノード資源過負荷状況を検出するステップが、メモリ消費が所定の第１の閾値（以下規則ＲＡとも呼ぶ）を超えたかどうかを検出するステップを有する。従って、メモリ不足の場合にノード過負荷解消対策を決定することができる。一実施形態において、ノード資源過負荷状況を検出するステップが、メモリ消費が第１の閾値よりも大きな所定の第２の閾値（以下規則ＲＢとも呼ぶ）を超えたかどうかを検出するステップを有する。この実施形態は、メモリ不足がより悪い状況になった際、例えば第１の過負荷解消対策よりも効率的かもしれない第２の過負荷解消対策の決定を可能にする。
一実施形態において、負荷状況の監視ステップは、プロセッサ負荷が所定のプロセッサ負荷限度（以下規則ＲＣとも呼ぶ）を超えたかどうかを検出するステップを有する。この実施形態は、特にプロセッサ負荷を処理するために適合された過負荷解消対策を決定可能とする。一実施形態において、過負荷状況は、プロセッサ負荷が所定の時間（例えばいくつかのチック(tick)分プロセッサクロックのチックを計数することによって得られる時間）に渡って所定限度を超えた場合に検出される。
【００２９】
一実施形態において、過負荷状況の検出ステップは、入力キューの占有率が所定占有率を超えたかどうかを検出するステップを有する。好ましくは、過負荷状況の検出ステップは、第１の入力キュー内の制御シグナリング要求の占有率が所定制御シグナリング要求占有率（以下規則ＲＤとも呼ぶ）を超えたかどうかを検出するステップを有する。この実施形態は制御シグナリング要求に帰因する負荷を処理するために特に適合された過負荷解消対策を決定することを可能にする。特に好ましくは、過負荷状況の検出ステップは、第２の入力キュー内のユーザデータ要求の占有率が所定ユーザデータ要求占有率（以下規則ＲＥとも呼ぶ）を超えたかどうかを検出するステップを有する。この実施形態はユーザデータ要求に帰因する負荷を処理するために特に適合された過負荷解消対策を決定することを可能にする。このようにして、検出された過負荷状況の原因（制御シグナリング要求又はユーザデータ要求）に応じ、検出された過負荷を解消するための適切な対策を決定することが可能である。
【００３０】
一実施形態において、メモリ消費が所定の第１の閾値（規則ＲＡ）を超えた場合、決定される過負荷解消対策は、第１の入力キュー内の受信制御シグナリング要求の所定割合の拒否（以下、対策ＭＡとも呼ぶ）及び、ユーザデータ要求、即ち第２の入力キューからのインターネットプロトコルパケットの破棄(drop)（以下、対策ＭＣとも呼ぶ）を含む。それにより、処理される新規登録要求の数がユーザ要求の所定割合に従って制限される。例えば、対策ＭＡは第１の入力キュー内に受信された新規要求の２０パーセントを破棄するように規定されうる。従って、実行時には平均して１／５の新規要求が破棄され、４／５の要求だけが処理の待ち行列に入れられる。このようにして過負荷が解消される。
【００３１】
一実施形態において、メモリ消費が所定の第２の閾値（規則ＲＢ）を超えた場合、決定される過負荷解消対策は、第１の入力キュー内の全受信制御シグナリング要求拒否（以下、対策ＭＢとも呼ぶ）及び、全ユーザデータ要求、即ち第２の入力キューからの全インターネットプロトコルパケット破棄（以下、対策ＭＤとも呼ぶ）を含む。従って、新規要求の１００パーセントが破棄される。一実施形態において、入力キューはクリアされる。すなわちキューに入れられていた全ての要求が取り除かれる。好ましくは、全てのユーザ要求が第２の入力キューから除去されるよう、少なくとも第２の入力キューがクリアされる。第２の入力キューのクリアは、過負荷からの効果的な救済方法である。
【００３２】
一実施形態において、プロセッサ負荷が所定のプロセッサ負荷限度（規則ＲＣ）を超えた場合、決定される過負荷解消対策は、第１の入力キュー内の受信制御シグナリング要求の所定割合の拒否（ＭＡ）及び、ユーザデータ要求の破棄、即ち第２の入力キューからのインターネットプロトコルパケットの破棄（ＭＣ）を含む。一実施形態において、対策ＭＡ及びＭＣはプロセッサ負荷が所定のプロセッサ負荷限度を所定時間、例えばいくつかのチック分プロセッサクロックのチックを計数することによって測定される時間に渡って超えた場合のみ決定される。
【００３３】
一実施形態において、第１の入力キュー内の制御シグナリング要求占有率が所定の制御シグナリング要求占有率（規則ＲＤ）を超えた場合、決定される過負荷解消対策は、第１の入力キュー内の受信制御シグナリング要求の所定割合の拒否（対策ＭＡ）を含む。
【００３４】
一実施形態において、第２の入力キュー内のユーザデータ要求の占有率が所定のユーザデータ要求占有率（規則ＲＥ）を超えた場合、決定される過負荷解消対策は、ユーザデータ要求の破棄、即ち第２の入力キューからのインターネットプロトコルパケットの破棄（対策ＭＣ）を含む。好ましくは、決定される対策は第２の入力キューのクリアを要求する。
【００３５】
また、本発明による過負荷保護方法は、検出された過負荷状況を、決定された少なくとも１つの解決対策を実行することによって解消するステップを有することが好ましい。一実施形態において、判定された過負荷状況が解決した場合には決定された過負荷解消対策の実行が停止(suspend)される。
【００３６】
本発明の第２の見地によれば、通信ネットワークのネットワークノード要素、特には通信ネットワークにおける移動通信手段の移動可能性をサポートする機能を当該ネットワークノード要素に提供する移動性管理インスタンス(mobility management instance)を有するネットワークノード要素であって、本発明の方法に従った方法を実行するように適合されているネットワークノード要素が与えられる。他のネットワーク要素の変更や修正が不要なよう、マルチポイントツーポイント過負荷保護のための機能が、このネットワークノード要素を有するパケット交換ノードに存在することが好ましい。過負荷保護機能が１つのネットワーク要素に集約されるので、過負荷保護機能を提供又は改良するための制御ソフトウェアアップグレードが特に簡単である。
【００３７】
このネットワークノード要素は現在のユーザ数、即ちマルチポイントツーポイントチャネルに現在属している加入者又は移動通信手段の数を反映するカウンタを有する。一実施形態において、マルチポイントツーポイントチャネル毎にカウンタのインスタンスが１つ存在する。
【００３８】
好ましくは、このネットワークノード要素は、マルチポイントツーポイントチャネルを通じて受信した処理要求を処理するためのノード資源及び、このノード資源を過負荷から保護するための過負荷保護タスクを備え、上述の資源は、処理すべき要求のための少なくとも１つの入力キューと、要求処理を行うためのプロセッサと、要求処理に関するデータを格納するためのメモリとを有し、ネットワークノードの処理のための能力には制限がある。好ましくは、ネットワークノード要素はパケット交換ネットワークノード（ＰＭＳＣ）を過負荷から保護する本発明の方法を実行するように適合されている。このようにして、特にそのネットワークノード要素が属するパケット交換ネットワークノードを保護することができる。しかしながら、このネットワークノード要素は移動通信交換局（ＭＳＣ）一般、基地局（ＢＳ）、基地局制御局（ＢＳＣ）、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）、在圏ＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）等のためにも供給されうる。
【００３９】
本発明によれば、少なくとも１つの本発明によるネットワークノード要素を有する、通信ネットワークのネットワークノードが与えられる。
【００４０】
本発明の第３の見地によれば、少なくとも１つの本発明によるネットワークノード要素を有する通信ネットワークが与えられる。
【００４１】
本発明の第４の見地によれば、ディジタル処理ユニットの内部メモリにロード可能なコンピュータプログラムであって、ディジタル処理ユニットで実行された際に本発明の方法によるステップを制御するように適合されたソフトウェアコード部分を有するコンピュータプログラムが与えられる。このように、本発明はソフトウェアによって実現される。好ましくは、このコンピュータプログラムは、装置読み取り可能な媒体、特にコンピュータ読み取り可能な媒体に格納される。この媒体は、例えばコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ  ＲＯＭ）、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク又はハードディスクであってよい。このようにして、制御ソフトウェアの好適な物理搬送性が与えられる。ソフトウェアのアップグレードも簡単に実行可能である。
【００４２】
本発明によれば、装置読み取り可能な媒体は本発明によるコンピュータプログラムを有する。
【００４３】
本発明の実施形態は１９９９年にリリースされた第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）及びその将来のリリースにおいて規定される全ての通信システム、ユニバーサル移動通信システム（ＵＭＴＳ）ネットワーク、パーソナルディジタルセルラ（ＰＤＣ）及び／又はパケットパーソナルディジタルセルラ（ＰＰＤＣ）ネットワーク、ＧＳＭネットワーク、コアネットワーク、ワイヤレスＬＡＮ（ＷＬＡＮ）及び対応するネットワークプロバイダ及び／又はユーザ装置において利用可能である。
【００４４】
本発明のこれらの見地及び他の見地は、以下の詳細な説明及び添付図面を参照することによって十分理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
図１はパケットデータ通信用マルチポイントツーポイントチャネルの根本的な問題を示している。図１はユーザパケットチャネル、即ちマルチポイントツーポイントチャネルを通じたデータパケットのスループットと、送信に供されたデータパケットとの関係を示す図である。供されるデータパケット数が最適数o(opt)を超えると、データパケットのスループットは低下する。このように、ユーザパケットチャネルを通じたスループットは、低下する前にデータパケットの最適数o(opt)で初期最適状態(early optimum)に達する。最適数o(opt)の左側では、それ以上送信すべきものがないため、データパケットのスループットは上昇し得ない。しかし、送信に供されるデータパケットの最適数o(opt)の右側では、データパケットの送信が多すぎてパケット衝突の数が増加する。異なる移動機から同時に送出されたパケットは、再送信が必要となるくらい空中で互いに干渉し、壊し合う。
【００４６】
これらのデータパケットの再送信は帯域幅を消費する。加えて、再送信が失敗し、さらなる再送信を必要とすることもありうる。この結果、送信に供されるデータパケットがその最適数o(opt)の限度を超えると、あるセルを訪れている移動機から、そのセルを制御するパケット移動サービス交換センタへのアップリンクパケットデータトラフィックは、システムを不安定にする。すなわち、送信に供されるデータパケットの一部の再送信が必要となり、それはトラフィックにさらなる再送信が必要となるよう拍車をかけ、それがさらにまたトラフィックに拍車をかけるといった具合に、システムが破綻するまで、すなわち、チャネルが輻輳するまで繰り返される。
図２から図４を参照して、本発明の実施形態に係るシグナリングシーケンスを説明する。移動通信ネットワーク用の無線アクセスネットワークＲの基地局に関与するシグナリングはパケットパーソナルディジタルセルラ規格に準拠し、本実施形態における移動性管理インスタンス(mobility management instance)ＭＭはパケットパーソナルディジタルセルラネットワーク用のパケット移動サービス交換ノード（ＰＭＳＣ）において動作する。
【００４７】
移動通信ネットワーク用の無線アクセスネットワークＲは、複数の移動機が、個々の移動機がその時点で属するネットワークセルの基地局で、無線によりネットワークへアクセスできるよう、マルチポイントツーポイントチャネルを提供する。セルラネットワークは、移動機と基地局との間にパケット通信物理チャネル（ＰＰＣＨ）を提供する。この物理チャネルは、搬送波周波数上の時分割多元アクセス（ＴＤＭＡ）フレームの特定無線周波数タイムスロット（ＲＦＴＳ）である。さらにネットワークは、移動機とパケット移動サービス交換センタとの間の論理チャネルとしてユーザパケットチャネル（ＵＰＣＨ）を提供する。ユーザパケットチャネルＵＰＣＨは、パケット通信論理チャネル（ＰＰＣＨ）の特定無線周波数タイムスロット（ＲＦＴＳ）として定義され、移動機からパケット移動サービス交換センタへのパケットデータを送信する役割を果たす。
【００４８】
移動性管理インスタンスＭＭは移動機の登録、認証、ネットワーク位置測定(network location)、チャネル再選択及び登録解除を処理するための機能を有する。加えて、移動性管理インスタンスＭＭはユーザパケットチャネルＵＰＣＨの現ユーザ数を計数するためのカウンタを有する。移動性管理インスタンスＭＭが複数のユーザパケットチャネルＵＰＣＨに関与する場合、例えば、パケット移動サービス交換センタＰＭＳＣが各々に少なくとも１つのユーザパケットチャネルＵＰＣＨを備える複数のセルを含む端末登録領域を管理する場合には、ユーザパケットチャネル毎に１つのカウンタインスタンスが存在するよう、移動性管理インスタンスＭＭが各ユーザパケットチャネルＵＰＣＨに対して設けられる。
【００４９】
移動性管理インスタンスＭＭは移動機から受信した要求のための拡張処理を提供する。移動性管理インスタンスＭＭは新たな呼の着信及びハンドオーバに関する要求を、その要求に使われたユーザパケットチャネルＵＰＣＨに属するカウンタの現在値と照合する。すなわち、移動性管理インスタンスＭＭはその移動機又は要求が属しているユーザパケットチャネルの現ユーザ数をチェックする。このようにして、移動性管理インスタンスＭＭはチャネルの現在負荷を直接判定する。
【００５０】
図２において、パケットパーソナルディジタルセルラネットワークの無線アクセス部分Ｒの基地局は、移動機（図２には示さず）の第１通信登録要求信号１１を受信する。基地局はその通信登録要求を、移動性管理インスタンスＭＭで処理するため、第１転送信号１２を用いてパケット移動サービス交換センタ（図２には示さず）へ転送する。移動性管理インスタンスはこの入来要求を処理する。（Ａ）における処理は、以下に詳細を説明するような、利用可能な（処理時間及びさらなる処理に必要なメモリといった）システム資源メモリのチェックを含む。動的な過負荷が検出されない場合、すなわち、十分なシステム資源が存在する場合には、その要求は第２転送信号１３を用いて静的負荷チェックインスタンスＬＡへ転送され、（Ｂ）において、その静的限度に１つでもシステム資源がロードされているかをチェックする。
【００５１】
静的な負荷が検出されない場合、すなわち、全てのシステム資源が利用可能な場合、静的負荷チェックインスタンスＬＡは移動性管理インスタンスＭＭに利用可能信号１４を供給する。（Ｃ）で、移動性管理インスタンスＭＭは本発明の方法のさらなるステップを実行する。すなわち、移動性管理インスタンスＭＭはその移動機の通信登録要求が新たな呼の着信を示す第１の通信要求形式の要求であるか、すなわち通信サービスの初期要求であるかを判定する。移動性管理インスタンスＭＭは現時点でユーザパケットチャネルに属している移動機を計数し、それによって現在のチャネル負荷を判定する。そして、移動性管理インスタンスＭＭは、その通信サービス初期要求を拒否するか受け付けるかを決定する。判定されたチャネル負荷が、通信サービス初期要求に適用される第１のチャネル負荷限度を超える場合、その通信サービス初期要求は拒否される。そして、yes、つまりチャネル過負荷が検出された場合には、要求拒否信号１５が基地局へ送信され、基地局はチャネル利用不可信号１６をその移動機に送信する。しかし、no、つまり検出されたチャネル負荷が第１のチャネル負荷限度を超えていない場合、その通信サービス初期要求は受け付けられ、（Ｄ）において処理は認証手順へと進む。
【００５２】
図３において、パケットパーソナルディジタルセルラネットワークの無線アクセス部分Ｒの基地局は、移動機（図３には示さず）の第２通信登録要求信号２１を受信する。基地局はその通信登録要求を、移動性管理インスタンスＭＭで処理するため、転送信号２２を用いてパケット移動サービス交換センタ（図３には示さず）へ転送する。移動性管理インスタンスはこの入来要求を処理する。（Ａ）における処理は、以下に詳細を説明するような、利用可能な（処理時間及びさらなる処理に必要なメモリといった）システム資源メモリのチェックを含む。動的過負荷が検出されない場合、すなわち、十分なシステム資源が存在する場合には、（Ｃ）で、移動性管理インスタンスＭＭは本発明の方法のさらなるステップを実行する。すなわち、移動性管理インスタンスＭＭはその移動機の通信登録要求が、既に初期通信要求を成功裏に供給し、従ってその移動機が既にユーザパケットチャネルに属していることを示す第２の通信要求形式の要求であるかを判定する。
【００５３】
今度は移動機が、成功した通信サービス初期要求に引き続き、通信サービスを要求する。
移動性管理インスタンスＭＭは現時点でユーザパケットチャネルに属している移動機を計数し、それによって現在のチャネル負荷を判定する。そして、移動性管理インスタンスＭＭは、さらなる通信サービスの要求を拒否するか受け付けるかを決定する。判定されたチャネル負荷が、追加通信サービス要求に適用される第２のチャネル負荷限度を超える場合、その追加通信サービス要求は拒否される。そして、yes、つまりチャネル過負荷が検出された場合には、要求拒否信号２５が基地局へ送信され、基地局はチャネル利用不可信号２６をその移動機に送信する。しかし、no、つまり検出されたチャネル負荷が第２のチャネル負荷限度を超えていない場合、その追加通信サービス要求は受け付けられ、（Ｄ）において処理は認証手順へと進む。
【００５４】
図４を参照して、パケットパーソナルディジタルセルラネットワークの無線アクセス部分Ｒの基地局は、移動機（図４には示さず）の（チャネル登録要求を含む）第３要求信号３１を受信する。基地局はそのチャネル登録要求を、移動性管理インスタンスＭＭで処理するため、転送信号３２を用いてパケット移動サービス交換センタ（図４には示さず）へ転送する。（Ｃ）で、移動性管理インスタンスＭＭはこの要求を受信し、本発明の方法のステップを含む拡張処理を実行することにより処理する。すなわち、移動性管理インスタンスＭＭはその移動機の通信登録要求が、例えば、隣接するセルから現在存在するセルへ移動しながらアクティブなパケットデータセッションを継続するために、チャネル再選択中のチャネル登録を要求するハンドオーバ要求であるのか判定する。
【００５５】
移動性管理インスタンスＭＭは、その移動機が現在存在するセルのユーザパケットチャネルに現時点で属している移動機を計数し、それによって現在のチャネル負荷を判定する。
そして、移動性管理インスタンスＭＭは、チャネル登録を要求するそのハンドオーバ要求を拒否するか受け付けるかを決定する。判定されたチャネル負荷が、ハンドオーバ要求に適用される第３のチャネル負荷限度を超える場合、そのハンドオーバ要求は拒否され、要求拒否信号３５が基地局へ送信される。そして、基地局はチャネル利用不可信号３６をその移動機に送信する。しかし、no、つまり検出されたチャネル負荷が第３のチャネル負荷限度を超えていない場合、そのハンドオーバ要求は受け付けられ、（Ｄ）において処理が進む。
【００５６】
限度の値、つまり第１の通信要求形式に適用する第１の限度の値、第２の通信要求形式に適用する第２の限度の値及びハンドオーバ要求に適用する第３の限度の値は、互いに異なる。ハンドオーバ要求が第１及び第２の通信要求形式よりも優先されるよう、ハンドオーバ要求に適用する第３の限度の値は特に高い。また、第２の通信要求形式は第１の通信要求形式よりも優先される。このように、チャネルが効率的に過負荷から保護されるよう、そして、成功裏に確立されたパケットデータセッションを使用している登録ユーザに対し、高品質なサービスとともにチャネルを使用できる状態が維持されるように、多段階の限度が与えられ、様々な要求形式に対して適用される。
【００５７】
図５は、移動機からユーザパケットチャネルを通じてネットワークに送信される処理要求に帰因する過負荷から保護されている、パケット交換ネットワークノードの資源を模式的に示している。図示しないパケット交換ネットワークノードは少なくとも、中央処理装置ＣＰＵ、メモリユニットＭ及び、入来要求Ｒを集める４つの入力キューＱ１〜Ｑ４の資源を含む。このノードはさらに、これら入来要求Ｒを処理し、図５に矢印１１４、１１２、１１０及び８で示されるように入力キューＱ１〜Ｑ４へ分配する要求ハンドラＲＨを有する。異なるキューは異なる入来要求Ｒに用いられる。キューＱ１は登録及び登録解除要求といった、制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）を受信する。キューＱ２、Ｑ３及びＱ４はユーザデータ要求Ｒ（ＩＰ）を受信する。ユーザデータ要求はインターネットプロトコルパケットＩＰとして供給される。
【００５８】
管理タスクＳ（Ｑ）、Ｓ（ＣＰＵ）及びＳ（Ｍ）はそれぞれ、ノード資源、即ち入力キューＱ１〜Ｑ４、中央処理装置ＣＰＵ及びメモリユニットＭを監視する。
【００５９】
中央過負荷保護タスクＯＰＴは中央処理装置ＣＰＵ上で周期的に実行される。中央過負荷保護タスクＯＰＴは、入力キューＱ１、Ｑ１、Ｑ３及びＱ４の占有率(fill level)を監視する管理タスクＳ（Ｑ）を有する。この監視は図５においてそれぞれ矢印１１６、１２０、１２４及び１２８で示される。さらに、管理タスクＳ（ＣＰＵ）及びＳ（Ｍ）は、中央処理装置ＣＰＵ及びメモリユニットＭの負荷を監視し、過負荷状況を検出するため、中央処理装置ＣＰＵにおいて周期的に実行される。負荷状況の検出は予め定められた規則ＲＡ〜ＲＥの組に従って達成される。これら規則は以下のように定義される。
【００６０】
【表１】
2004531964.tif 000003
【００６１】
管理タスクＳ（Ｑ）、Ｓ（ＣＰＵ）、Ｓ（Ｍ）のいずれかがノード資源Ｑ１〜Ｑ４、ＣＰＵ、Ｍの１つにおいて過負荷状況を検出した場合、検出管理タスクＳ（Ｑ），Ｓ（ＣＰＵ）及び／又はＳ（Ｍ）は過負荷保護をトリガする。過負荷保護タスクは過負荷に対処する対策ＭＡ〜ＭＤのセットを有する。過負荷保護は過負荷状況を解消するための対策ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ及び／又はＭＤを決定し、決定した対策を実行することによって達成される。これら対策ＭＡ、ＭＢ、ＭＣ、ＭＤは以下のように定義される。
【００６２】
【表２】
2004531964.tif 000004
【００６３】
対策ＭＡ，ＭＢ及びＭＣは要求ハンドラＲＨによって実行され、対策ＭＤは過負荷保護タスク自身によって処理されることが望ましい。
【００６４】
図２は過負荷状況を検出するための規則ＲＡ〜ＲＥ及び、過負荷状況の検出をもたらす規則に対応して決定される対策ＭＡ〜ＭＤの関連を示す。過負荷保護タスクは、破られた規則ＲＡ〜ＲＥに応じて、所定の対策ＭＡ，ＭＣ（又はＭＡとＭＣ、ＭＢとＭＤの組み合わせ）を選択する。
【００６５】
メモリＭを監視する管理タスクＳ（Ｍ）が規則ＲＡに従ってメモリ不足を検出、つまりメモリ消費が第１の所定限度を超えたことを検出した場合、対応する情報４が過負荷保護タスクＯＰＴへ供給される。この情報４に対し過負荷保護タスクＯＰＴは、対策ＭＡ及びＭＣ、即ち入力キューＱ１内に受信された制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）の所定割合（本実施形態において、この割合は２０％であるが、０から１の間の任意の割合を事前に設定しておくことが可能である）の拒否及び、新たなユーザデータ要求Ｒ（ＩＰ）の破棄、即ち入力キューＱ２、Ｑ３、Ｑ４からのインターネットプロトコルパケットの破棄を行わせるため、トリガ６を要求ハンドラＲＨへ送る。要求ハンドラＲＨは決定された対策ＭＡ及びＭＣを実行し、過負荷状況を解消する。
【００６６】
メモリＭを監視する管理タスクＳ（Ｍ）が規則ＲＢに従ってメモリ不足を検出、つまりメモリ消費が第２の所定限度を超えたことを検出した場合、対応する情報４’が過負荷保護タスクＯＰＴへ供給される。この情報４に対し過負荷保護タスクＯＰＴは、対策ＭＢ、即ち入力キューＱ１内に受信された全ての制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）を拒否させるため、対応するトリガ６’を要求ハンドラＲＨへ送る。要求ハンドラＲＨは決定された対策ＭＢを実行し、過負荷状況を解消する。さらに、過負荷保護タスクは全てのユーザデータ要求Ｒ（ＩＰ）から、即ち全てのインターネットプロトコルパケットから、図１に矢印２２、２６、３０で示すように、入力キューＱ２、Ｑ３、Ｑ４をクリアする。従って、過負荷保護タスク自身が決定された対策ＭＤを実行することにより過負荷状況を解消する。
【００６７】
中央処理装置ＣＰＵを監視する管理タスクＳ（ＣＰＵ）が規則ＲＣに従ってＣＰＵ負荷が所定プロセッサ負荷限度を超えたことを検出した場合、対応する情報２が過負荷保護タスクＯＰＴへ供給される。この情報４に対し過負荷保護タスクＯＰＴは、対策ＭＡ及びＭＣ、即ち入力キューＱ１内に受信された制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）の所定割合（本実施形態において、この割合は２０％であるが、０から１の間の任意の割合を事前に設定しておくことが可能である）の拒否及び、新たなユーザデータ要求Ｒ（ＩＰ）の破棄、即ち入力キューＱ２、Ｑ３、Ｑ４からのインターネットプロトコルパケットの破棄を行わせるため、トリガ６を要求ハンドラＲＨへ送る。
【００６８】
要求ハンドラＲＨは決定された対策ＭＡ及びＭＣを実行し、過負荷状況を解消する。過負荷保護タスクに含まれ、入力キューＱ１〜Ｑ４を監視する管理タスクＳ（Ｑ）が、規則ＲＤに従い、登録／登録解除要求といった制御シグナリング要求の入力キューＱ１における占有率が所定の制御シグナリング要求占有率（Ｎ１要求）を超えたことを検出した場合、過負荷保護タスクＯＰＴはこの情報に対し、対策ＭＡ、即ち入力キューＱ１内に受信された制御シグナリング要求Ｒ（ＣＳ）の所定割合（本実施形態において、この割合は２０％であるが、０から１の間の任意の割合を事前に設定しておくことが可能である）の拒否させるため、対応するトリガ６”を要求ハンドラＲＨへ送る。要求ハンドラＲＨは決定された対策ＭＡを実行し、過負荷状況を解消する。
【００６９】
過負荷保護タスクに含まれ、入力キューＱ１〜Ｑ４を監視する管理タスクＳ（Ｑ）が、規則ＲＥに従い、入力キューＱ２、Ｑ３及び／又はＱ３のいずれかにおけるユーザデータ要求Ｒ（ＩＰ）、即ちインターネットパケットデータの占有率が所定の制御シグナリング要求占有率（Ｎ２＝Ｎ３＝Ｎ４要求）を超えたことを検出した場合、過負荷保護タスクＯＰＴはこの情報に対し、対策ＭＣ、即ち入力キューＱ２、Ｑ３、Ｑ４からの新たなユーザデータ要求Ｒ（ＩＰ）、即ちインターネットプロトコルパケットの破棄を行わせるため、トリガ６”’を要求ハンドラＲＨへ送る。要求ハンドラＲＨは決定された対策ＭＣを実行し、過負荷状況を解消する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】既知のユーザパケットチャネルにおける、送信に供されたデータパケットとデータパケットのスループットとの関係を示す図である。
【図２】第１の通信要求に適用される本発明の実施形態のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図３】第２の通信要求に適用される本発明の実施形態のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図４】ハンドオーバ要求に適用される本発明の実施形態のシグナリングシーケンスを示す図である。
【図５】過負荷保護タスクがパケット交換ネットワークノードのいくつかの資源の負荷状況をモニタする、本発明の一実施形態を示す模式図である。
【図６】ノード資源過負荷を検出するための規則及び、検出された規則の各々に応答して決定される対策からなる表を示す図である。
【図１】
2004531964.tif 000005
【図２】
2004531964.tif 000006
【図３】
2004531964.tif 000007
【図４】
2004531964.tif 000008
【図５】
2004531964.tif 000009
【図６】
2004531964.tif 000010
【国際公開パンフレット】
2004531964.tif 000011
2004531964.tif 000012
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【手続補正書】
【提出日】平成15年5月19日(2003.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
移動通信ネットワークのマルチポイントツーポイントチャネルを過負荷から保護する方法であって、前記マルチポイントツーポイントチャネルは、複数の移動通信手段が前記移動通信ネットワークにアクセスすることを可能にするために、前記移動通信ネットワーク用の無線アクセスネットワークによって提供され、前記移動通信手段の各々は、前記マルチポイントツーポイントチャネルを通じて前記移動通信ネットワーク、特には前記移動通信ネットワークのパケット交換ノードに対し、少なくとも２つの異なる要求形式の処理要求を与えるために前記マルチポイントツーポイントチャネルへ属することが可能であり、前記方法が、
−処理の要求を受信するステップと、
−前記受信した要求の要求形式を検出するステップと、を有し、さらに
−前記マルチポイントツーポイントチャネルに現在属している移動通信手段を計数するステップと、
−前記計数値に基づき、前記マルチポイントツーポイントチャネルの現在の負荷を判定するステップと、
−前記処理の要求を拒否するか受け付けるかを決定するステップとを有し、
前記決定が前記検出された要求形式及び前記判定された前記マルチポイントツーポイントチャネルの現在の負荷に基づくことを特徴とする方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記移動通信ネットワークがパケット交換ノードを有し、前記パケット交換ノードが、要求を処理するための資源及び前記資源を過負荷から保護するための過負荷保護タスク（ＯＰＴ）を備え、前記資源は処理すべき要求のための少なくとも１つの入力キュー（Ｑ１〜Ｑ４）であって、第１の入力キュー（Ｑ１）が制御シグナリング要求（Ｒ（ＣＳ））の受信用である入力キューと、要求処理を行うためのプロセッサ（ＣＰＵ）と、要求処理に関するデータを格納するためのメモリ（Ｍ）とを有し、処理のための前記資源が制限されており、前記ネットワークノード、特に前記過負荷保護タスク（ＯＰＴ）が、
−前記ノード資源の負荷状態を監視するステップと、
−前記負荷状態によって、前記監視されているノード資源において発生した何らかの過負荷状況を検出するステップと、
−検出された過負荷状況について、所定の規則に基づき、過負荷解消対策を決定するステップとを実行し、
前記ノード資源の過負荷状況を検出するステップが、
−前記第１の入力キュー（Ｑ１）内の制御シグナリング要求（Ｒ（ＣＳ））の占有率が所定の制御シグナリング要求占有率を超えたか否かを判定するステップを有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
前記資源が、処理すべき要求のための第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）を少なくとも含み、前記第２の入力キュー（Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）がユーザデータ要求（Ｒ（ＩＰ））の受信用であり、前記ユーザデータ要求（Ｒ（ＩＰ））がユーザデータパケットとして与えられ、前記ノード資源過負荷状況の検出ステップが、
−メモリ消費が所定の第１の閾値を超えたか否かを判定するステップと、
−メモリ消費が、前記第１の閾値より大きな所定の第２の閾値を超えたか否かを判定するステップと、
−プロセッサ負荷が所定のプロセッサ負荷限度を超えたか否かを判定するステップと、
−前記第２の入力キュー（Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４）内のユーザデータ要求（Ｒ（ＩＰ））の占有率が所定のユーザデータ要求占有率を超えたか否かを判定するステップとを有することを特徴とする請求項８記載の方法。
【国際調査報告】
2004531964.tif 000048
2004531964.tif 000049