(57)【要約】  【課題】  無線基地局装置を安定して稼動させることができる無線基地局装置を提供する。  【解決手段】  トラヒック量が装置内部で許容できる許容値を超えたか否かを監視するトラヒック監視装置４５と、前記トラヒック量が前記許容値を超えた場合、複数の送信データに対して優先順位を付して、これら通信データを一時保留するデータ保留手段と、前記トラヒック量が前記許容値以下となった場合、前記データ保留手段に保留されている通信データを前記優先順位に従って送信先へ送信する通信メッセージ送信制御機能部４６とを備えてなる。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラヒック量が装置内部で許容できる許容値を超えたか否かを監視するトラヒック量監視手段と、
前記トラヒック量が前記許容値を超えた場合、複数の送信データに対して優先順位を付して、これら通信データを一時保留し、前記トラヒック量が前記許容値以下となった場合、前記データ保留手段に保留されている通信データを前記優先順位に従って送信先へ送信するデータ送信手段と
を備えてなる無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼処理の制御を扱う無線基地局装置に関し、特にトラヒック過負荷時における呼処理の制御を扱う無線基地局装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信は急速に普及しており、それに伴ってユーザがどこにいても発着信あるいはパケット通信などの各種サービスが可能となるようにサービスエリアも拡大している。移動体通信網は、携帯端末からの要求を受信する無線基地局装置といくつかの無線基地局装置を制御する無線ネットワーク制御装置によって無線アクセスネットワークを構成し、交換機等を含むコアネットワークを接続することにより各種サービスを実現している。
【０００３】
一つのサービスエリアをカバーしている無線基地局では、各々の地域において推察されるトラヒック量に合ったチャネル数の無線基地局装置が設置されている。また、通常の無線基地局からの無線電波が届きにくいビルの屋内や地下鉄駅構内などといった閉空間においても各種サービスを実現するため、狭いエリアに対応した無線基地局が設置されている。
【０００４】
各々のサービスエリアにおいて、イベントが開催される場合や地下鉄駅構内にて電車が到着する場合などには、その無線基地局装置にて許容されるトラヒックを超える量のチャネル接続要求が発生する場合がある。通常、そのような場合には、無線基地局を制御している上位装置によりネットワークの輻輳を規制する制御が行なわれている。
【０００５】
また、無線基地局においては、ベースバンド信号処理機能部が複数存在する場合、ベースバンド信号処理機能部におけるリソースを有効に使用するために、通話等で使用している無線チャネルを瞬断させることなく、他のベースバンド信号処理機能部へ追い出す処理が発生する。そのような場合の追い出し処理は、上位装置からの制御要求ではなく無線基地局内部にて自律的に処理するため、追い出し処理は上位装置からの制御要求ではなく無線基地局内部にて自律的に処理するため、追い出し処理発生時には、データ通信に関する装置内部のトラヒックは一時的に増加するが、そのトラヒックの増加に関して上位装置側は認識できない。
【０００６】
上述したようなトラヒックの増加が発生することにより、それが装置の許容できる量を超えた場合には、無線基地局装置内部では各機能部間での通信データが欠落したり、機能部間通信に必要なメモリ領域が不足するといった現象が発生する。これらの現象は、各機能部における障害の発生要因となったり、呼制御機能部とベースバンド信号処理機能部間、あるいは無線基地局装置と無線ネットワーク制御装置間のリソース使用状況のズレといった問題を引き起こしていた。なお、本件に関連ある参考技術として、ＣＰＵ使用率、バッファ使用率を監視し、過負荷状態になった場合には、新しく発生したイベントは負荷の少ないベースバンド処理部にて処理されるようにした技術が知られる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１２００７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、多数のユーザからのアクセスによる高負荷のトラヒックが発生し、かつ装置内部での自律処理が発生した場合に、装置の許容できるトラヒック量を超えることがあり、各機能部間あるいは上位装置と無線基地局装置間での設定状況のズレなどにより無線基地局装置を安定して稼動させることができなくなるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、無線基地局装置を安定して稼動させることができる無線基地局装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明に係る無線基地局装置は、無線基地局装置内部に装置状態監視機能とは別に装置内でトラヒックの監視を行なう手段と、機能部間の通信データを制御する手段を実装することで、各機能部で処理中のソフトウェアの負荷状況認識や、負荷状態による機能部間の通信データの送信制御を行うようにしたものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、トラヒック量が装置内部で許容できる許容値を超えたか否かを監視するトラヒック量監視手段と、前記トラヒック量が前記許容値を超えた場合、複数の通信データに対して優先順位を付して、これら通信データを一時保留し、前記トラヒック量が前記許容値以下となった場合、前記データ保留手段に保留されている送信データを前記優先順位に従って送信先へ送信するデータ送信手段とを備えている。
【００１１】
上記構成における具体的動作として、トラヒック量監視手段（トラヒック監視機能部）では、ソフトウェアの各機能部におけるＣＰＵ使用率、メモリの使用状況を一定時間間隔で収集し、各機能部から収集したデータを基に装置内部の負荷状況を判定する。判定結果はその都度各機能部に通知され、各機能部では、トラヒック量（負荷状況判定結果）を基に、低負荷時は通常の機能部間通信を行い、高負荷時にはメッセージデータを送信相手に直接送信せず、通信メッセージ送信制御機能部へ送信する。通信メッセージ送信制御機能部はデータ保留手段と保留データ送信手段を備えている。
【００１２】
そして、この通信メッセージ送信制御機能部は、トラヒック監視機能部からの通知を常に監視しており、高負荷時には送信メッセージをそのデータ保留手段に一時保留する。この保留は、装置内のトラヒック量が減少するまで行なわれる。この保留に際しては、通信メッセージに優先順位が付される。そして、トラヒック量が減少した場合には、保留データ送信手段により、保留されていたデータはそれらの優先度の高いメッセージから順に送信先へ送信される。これらの機能を実装することにより、装置内部での通信メッセージ破棄などが発生することは防止でき、無線基地局の安定した稼動が行なわれることとなる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に詳述したように本発明によれば、装置内部の負荷状況の認識ができ、機能部間の送信データを欠落することがないため、機能部間での設定状態のズレを回避することができることとなって、トラヒックの急激な増加状況においても、ユーザあるいは上位装置に影響を与えることが無くなり、装置の稼動状態を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、この発明の無線アクセスネットワークの概略図である。
図１に示すように、移動体通信システムの一部である無線アクセスネットワークは、通話等の各種サービスを行なう携帯端末１と、アンテナ２を介して携帯端末１との接続を行なう無線基地局装置３と、幾つか無線基地局装置３を制御する無線ネットワーク制御装置４により構成されている。本発明は、携帯端末１との接続を行なう無線基地局装置３の内部構造に適用される。
【００１５】
図２に示すように、無線基地局装置４は、アンテナ２を介して接続される携帯端末１とのデータの送受信を行なう機能を有した無線信号送受信部４１、ユーザデータの変復調、拡散変調、逆拡散などを行なう機能を有したベースバンド信号処理部４２，４３、無線チャネルの管理、上位装置からの要求による無線チャネルの設定／解放を行なう機能を有した呼処理制御機能部４４、装置内の状態監視を行い、障害発生時には直ちに上位装置へ報告する機能を有したトラヒック監視機能部４５、高負荷時には機能部間通信を抑制し負荷が減少した際に機能部間の通信を再開させる機能を有した通信メッセージ送信制御機能部４６から構成される。
【００１６】
トラヒック監視機能部４５と各機能部４４，４６は、一定間隔でＣＰＵ使用率、メモリ使用状況などの負荷状態報告、各機能部の負荷状況の通知、保留メッセージの送信を行なうための通信路を実装している。
【００１７】
各機能部間の処理の流れは図３のように示される。通常負荷で装置が稼動している場合には、呼処理制御機能部４４とベースバンド信号処理部４２にて呼処理設定を行なう（Ｓ１、Ｓ２）。トラヒック監視機能部４５は、周期的に各機能部の状態を監視し、ある機能部で高負荷状態が発生した場合には、各機能部へ装置が高負荷状態であることを通知する（Ｓ３）。高負荷状態を認識した呼処理制御機能部４４、ベースバンド信号処理部４２，４３は通常時の機能部間通信を一旦止めて、通信データを通信メッセージ送信制御機能部４６へ送信する（Ｓ４）。通信メッセージ送信制御機能部４６では、送信されてきた通信データ（Ｓ５）を保留し（Ｓ６）、装置が低負荷状態へ遷移した場合に（Ｓ７，８）、保留メッセージを本来の送信相手先へ送信する制御を行なう（Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１１）。
【００１８】
トラヒック監視機能部４５の処理の流れは、図４に示すようになる。トラヒック監視機能部４５では、ある一定間隔で各機能部へトラヒック状態報告要求を送信し、各機能部からの報告データを収集する（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２６）。各機能部から報告される負荷状況報告から、装置内部のどの機能部にて負荷が高いかなどの負荷状況を認識、決定し（Ｓ２４）、機能部間通信可否結果を各機能部へ通知する（Ｓ２５）。通知処理が失敗した場合には、再送信を行い、可否結果の通知を確実に行なう。通信の可否結果を受信した各機能部は、通信が可能な場合は通常の通信メッセージの送信を行なうが、通信が不可能な場合は送信相手先に直接送信せずに、通信メッセージ送信制御機能部４６への送信を行なう。
【００１９】
通信メッセージ送信制御機能部４６の処理の流れは、図５に示すようになる。通信メッセージ送信制御機能部４６では、各機能部から送信されてきたメッセージの内容が呼接続に関するものであれば、高優先度に、その他のメッセージは低優先度に設定し（Ｓ３２Ｎ，Ｓ３６）、メッセージを保留する（Ｓ３７）。メッセージの保留は、高優先度と低優先度の２つのリストからなっている構造体に挿入することにより行なう。また、メッセージの保留数が予め設定した閾値を超える場合には、低優先度のリストに挿入されている保留データを破棄することで、本機能部におけるメモリ領域の不足を発生させない構造をとる。
【００２０】
トラヒック監視機能部４５から、低負荷への状態遷移通知を受信した場合には（Ｓ３２Ｙ、Ｓ３３、Ｓ３４）、保留しているメッセージを高優先度のものから順に送信先の各機能部へ送信する。保留するメッセージの優先度は、サービスの設定、解放に関連するメッセージを高優先度とし、無線区間、無線品質の管理に関連するメッセージを低優先度とする。呼接続に関連したメッセージを高優先度で保留し通信再開時に優先的に送信することで、ユーザへのサービスに対する影響を軽減することができ、また保留によるリソースの使用状況の位相のずれを軽減することができる。
【００２１】
これらのトラヒック監視機能部４５、通信メッセージ送信制御機能部４６の２つの機能部を実装することにより、過負荷の状態においても、装置内部での通信メッセージの欠落を防ぎ、各機能部間での障害発生、機能部間の設定状態のズレを回避することが可能となり、より安定性の高い無線基地局装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明が適用される無線アクセスネットワークの概略構成図である。
【図２】この発明の無線基地局装置のブロック図である。
【図３】各機能部間の処理フローを示す図である。
【図４】トラヒック監視の処理フローを示す図である。
【図５】通信メッセージ送信制御の処理フローを示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  携帯端末、２  アンテナ、３  無線基地局装置、４  無線ネットワーク制御装置、４１  無線信号送受信部、４２，４３  ベースバンド信号処理部、４４  呼処理制御機能部、４５  トラヒック監視機能部、４６  通信メッセージ送信制御機能部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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