(57)【要約】【課題】  輻輳制御がなされサービスの提供が縮小されても、規制の負担が特定端末に集中するとがなく、制限の負担を輻輳制御下にある無線ゾーンの全ての端末に分散することが可能な移動通信システムを提供する。【解決手段】  移動局が制御用物理チャネルの一斉呼び出しチャネル対応に複数の群に分割されている移動無線システムにおいて、無線ゾーンかせ輻輳状態となり移動局の発呼を抑止が必要となった際、発呼の抑止対象とする移動局を上記の群単位で決定し、抑止時間が所定の時間経過時点で、抑止対象の群を切り替え、発呼の抑止の負担が特定の移動局あるいは群に集中しないようにする。【選択図】  図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各移動局に、移動局を複数の群に分けて管理するための群情報が設定され、移動局が複数の群に分けて管理される移動通信網の基地局に含まれる輻輳制御装置であって、
移動通信網の輻輳状態を判定する輻輳判定手段と、
移動局に制御チャネルを介した報知情報を送信する報知情報送信手段と、
上記輻輳判定手段の結果に基づいて、移動局の発呼を抑止する抑止時間を設定する抑止時間決定手段と、
上記輻輳判定手段の結果に基づいて、移動局の発呼を抑止する一つ以上の抑止群を決定する抑止郡決定手段と、
前記抑止群決定手段で決定された抑止群及び前記抑止時間決定手段で決定された抑止時間を含む抑止情報を報知情報に設定する抑止情報設定手段と、
前記抑止情報が設定された報知情報を移動局に送信する報知情報送信手段とを備えてなる輻輳制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の輻輳制御装置であって、
抑止時間の経過を監視する抑止時間管理手段と、
前記抑止時間管理手段の結果に基づいて、前記抑止群に属する移動局の発呼抑止を解除する抑止解除情報を設定する前記報知情報に設定する抑止解除情報設定手段とを有し、
前記報知情報送信手段は、前記抑止解除情報を含んだ報知情報を移動局に送信することを特徴とする、輻輳制御装置
【請求項３】
請求項１または２に記載の輻輳制御装置であって、
時系列に前記抑止群と前記抑止時間を記憶する抑止履歴記憶手段と、
所定の時間を計測する計時手段とを有し、
前記抑止群決定手段は、前記抑止履歴記憶手段と前記計時手段の計測結果を比較して、
決定された抑止群には、所定の時間内に対象となった抑止群が選ばれないように抑止群を決定することを特徴とする輻輳制御装置。
【請求項４】
各移動局に、移動局を複数の群に分けて管理するための群情報が設定され、移動局が複数の群に分けて管理される移動通信網の基地局における輻輳制御方法であって、
移動通信網の輻輳状態を判定する輻輳判定ステップと、  
上記輻輳判定ステップの判定結果に基づいて、移動局の発呼を抑止する抑止時間を設定する抑止時間決定ステップと、
上記輻輳判定ステップの判定結果に基づいて、移動局の発呼を抑止する一つ以上の抑止群を決定する抑止郡決定ステップと、
前記抑止群決定ステップで決定された抑止群及び前記抑止時間決定ステップで決定された抑止時間を含む抑止情報を報知情報に設定する抑止情報設定ステップと、
前記抑止情報が設定された報知情報を移動局に送信する報知情報送信ステップとからなる輻輳制御方法。
【請求項５】
請求項４記載の輻輳制御方法であって、
抑止時間の経過を監視する抑止時間管理ステップと、
前記抑止時間管理ステップの結果に基づいて、前記抑止群に属する移動局の発呼抑止を解除する抑止解除情報を設定する前記報知情報に設定する抑止解除情報設定ステップを有し、
前記報知情報送信ステップは、前記抑止解除情報を含んだ報知情報を移動局に送信することを特徴とする、輻輳制御方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の輻輳制御方法であって、
時系列に前記抑止群と前記抑止時間を記憶する抑止履歴記憶ステップと、
所定の時間を計測する計時ステップとを有し、
前記抑止群決定ステップは、前記抑止履歴記憶ステップと前記計時ステップの計測結果を比較して、
決定された抑止群には、所定の時間内に対象となった抑止群が選ばれないように抑止群を決定することを特徴とする輻輳制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が複数の群に分割された移動通信システムにおいて、輻輳状態となった時、群単位で移動局からの発呼を規制すると共に、規制する群を所定時間毎に切り替え、規制の負担が特定の移動局に集中することの無い輻輳制御方法及び輻輳制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の移動通信システムでは、１つの基地局でカバーする無線ゾーン内の通話チャネル（無線リソース）は有限である。従って、ある無線ゾーンで災害等が発生した、あるいは、大きな行事が行われ、多くの携帯電話のユーザが集中した等により、多数の呼が生起すると輻輳状態になる。しかし、移動通信は公共性の強いユーザも使用するため、呼の輻輳時におけるシステムのサービス機能低下を防止する必要がある。本発明は、大規模災害発生時、通信網や交換局の故障発生時、イベント等による通信要求が短時間に急増した時等において、多くのユーザが通話回線を可能な限り平等に使用し得る通信規制制御方法、及び輻輳制御装置を提供するものである。基地局は報知される情報に含まれるアクセスクラスに規制の有無を設定することにより移動機の動作を制御する。
【０００３】
移動通信システムの無線ゾーン内の輻輳時にシステムのサービス機能低下を防止するネットワークに関する方式が、例えば、特開平５−７５５３６号公報、特開２００１−１６９５６０号公報等に示されている。
【特許文献１】特開平５−７５５３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１６９５６０号公報
【特許文献３】特開平８−１９０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、多数の呼が発生し輻輳状態となった時、システムの機能低下を防止するため一般ユーザの発呼を規制する輻輳制御方法に関するものである。１つの基地局がカバーする無線ゾーンが輻輳状態となり、一般クラスの移動局からの発信が一律に規制されると、一般クラスへのサービス機能は完全に失われることになる。従って、輻輳状態であっても、ユーザに通信サービスを提供し続けることを可能とするため、発呼を規制する移動局の割合を輻輳の状況に応じて決定することが行われている。しかし、この方法では規定の対象とされなかった移動局のサービスは通常の状態で提供され続けられるが、規制の対象となった移動局は規制が解除されるまでサービスを受けられず、ユーザ間の利便性に大きな差が生じることになる。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、輻輳制御がなされサービスの提供が縮小されても、規制の負担が特定移動局に集中するとがなく、通信の制限による負担を輻輳制御下にある無線ゾーンの全ての移動局に分散することが可能な移動通信システムの輻輳制御方法と輻輳制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
上述した各公報に記載される従来の方法は、移動局のクラス情報を利用するものである。移動局にはその端末が一般クラスであるか優先クラスであるかが記録されている。また、基地局より送出された規制情報は、移動局の受信部で受信され、規制状態表示記録部に記録されている。移動局はユーザから発信要求がなされた時、規制状態表示記録部に規制情報が記録されているか否かを判別する。
【０００７】
規制情報が記録されている時、発信制御部は、端末クラス表示記録部を読み出すことにより端末クラスを識別する。端末クラス表示記録部に記録されている情報が優先クラスであれば発信制御部は送信部にダイヤル番号を送出することにより発信処理を行う。他方、端末クラス表示記録部に記録されている情報が一般クラスであれば、発信制御部は規制処理を行い、ダイヤル番号を送信部に送出せず、規制音を受話器から発生させ、ユーザに規制中であることを知らせる。
【０００８】
携帯電話システムは、無線チャネル上の制御用物理チャネルのＰＣＨを用いて群分けされた移動局へのページングを行い、網側（基地局）から群分けされた移動局の呼び出しを行う機能を有している。この制御用物理チャネルは主に、位置情報等を報知する報知チャネル（ＢＣＣＨ）Ｂと、移動局を呼び出す一斉呼び出しチャネル（ＰＣＨ）Ｐを有している。また、携帯電話システムは、位置情報等を報知する報知チャネル（ＢＣＣＨ）における一般ユーザ用のアクセスクラス規制のフラグを制御する機能を有している。
【０００９】
移動局には、自分の所属するアクセスクラスが保持されている。一般クラスでは、０群から９群の１０個の群に分けられており、移動局は自局の呼び出しがあった場合でも報知情報により自局のクラスが規制対象の場合は無線コネクションの確立を行わない。待ち受け中の移動局は、該当ページ信号のスロット受信タイミングで受信する。基地局は特定の移動局の呼び出しを行うが、移動局が報知情報から規制状況を認識し、着信に従うか否かを自立的に判断する。
【００１０】
上記の様に、移動局を複数の群に分割し群単位で制御する方式では、特定の群に属する全ての移動局に共通コマンドを送信し、この共通コマンドに基づいて群に属する全ての移動局に共通の制御を行う機能を有している。この機能を使用し、例えば、報知情報における０群のアクセス規制フラグを介して、移動局の発呼を抑止する報知メッセージを送信することにより、０群に属する全ての移動局の発呼を抑止することが可能となる。また、０群のアクセス規制フラグを介して、発呼の抑止を解除する報知メッセージを送信することにより、発呼が抑止されている０群に属する全ての移動局の状態を発呼が可能な状態に設定できる。
【００１１】
この輻輳制御の方法は、基地局の無線ゾーンに輻輳状態が発生した時、その無線ゾーン内に存在する移動局の一つあるいは複数の群に発呼を抑止する共通コマンドを送信し、それらの群に属する移動局の発呼を抑止するものである。この抑制方法では、いったん発呼を規制する群として選択されると、輻輳状態が解消し、発呼の規制が解除されるまで、その群の発呼は規制される。そのため、輻輳制御の負担は規制の対象となった群に属する移動局に集中し、規制の対象とならなかった群の移動局とでは受益の差が非常に大きなものとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る輻輳制御は、基地局の無線ゾーンに輻輳状態が発生した時、その無線ゾーン内に存在する移動局の一つあるいは複数の群に発呼を抑止する共通コマンドを送信して、それらの群に属する移動局の発呼を抑止する際、規制の対象として選択する群を所定時間毎に変更する手段を設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、輻輳制御部に発呼を規制する群を所定時間毎に変更する手段を設けたことにより、発呼が規制された移動局であっても、一定時間が経過すれば発呼の規制は解除され通話が可能となる。この構成により、輻輳制御の負担が無線ゾーン内の移動局にほぼ均等に分配され、輻輳状態が長時間続いた場合であっても、特定の移動局に対する発呼の抑止が長時間続くことのない輻輳制御となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明に係る輻輳制御方法と輻輳制御装置１００を示す図である。輻輳判定手段１０１により無線ゾーン内にある移動局の通信状況を監視し、輻輳状態となっていないかを判断する。輻輳状態と判断されると、抑止群決定手段１０３に指示が出される。
抑止群決定手段１０３は、輻輳判定手段１０１から指示された輻輳の状況に基づいて、発呼を抑止すべき群の数を決定する。また、時計手段１０２からの時刻情報と抑止履歴記憶手段１０４に記録されている履歴情報に基づいて抑止の対象とする群を決定する。
抑止履歴記憶手段１０４は、無線ゾーンが輻輳状態となり移動局の発呼を抑止する制御が行われた時、抑止の対象となった群、抑止された時間等を履歴として記憶する。抑止群決定手段１０３は抑止履歴記憶手段１０４の記憶内容を参照し、特定の群に発呼の抑止が集中しないように、発呼を抑止する群を決定する。
【００１５】
抑止時間決定手段１０５は、発呼の抑止を開始する時刻を決定するものである。同手段は発呼の抑止を開始する時刻を決定し、抑止情報設定手段１０６に抑止コマンドを送信する時刻を通知する。
抑止情報設定手段１０６は、抑止群決定手段１０３が決定した群に対して送信される発呼を抑止するコマンドを生成する手段である。生成されたコマンドは抑止時間決定手段１０５により決定された抑止時刻に基づいて、報知情報送信手段１０９に渡される。
抑止解除情報設定手段１０７は、発呼が抑止されている群に対して、発呼を許可するコマンドの送信を管理するものである。同手段は、抑止時間管理手段１０８に記憶されている発呼の抑止継続時間に基づいて、発呼の抑止を解除し、発呼を許可するコマンドを生成する。生成されたコマンドは報知情報送信手段１０９に渡され、対応する群に属する移動局１１０に送信される。
【００１６】
抑止時間管理手段１０８は、発呼の抑止を継続する時間を保持する。抑止の継続時間は予め設定する方法、あるいは輻輳が検出された時点で、輻輳の原因等を考慮してオペレータがコンソールから入力する方法等が可能である。また、抑止時間管理手段１０８は、抑止時間決定手段１０５が決定した抑止を開始した時刻と前記の抑止継続時間から、発呼の抑止を解除し発呼を許可する時刻を決定する。抑止を解除する時刻となると、抑止を解除する群に関する情報を抑止解除情報設定手段１０７に送る。
【実施例】
【００１７】
図２及び図３は、移動局が０群から９群までの１０の群に分割されている移動電話システムで行われる輻輳制御の概要を示すものである。図２は無線ゾーンで輻輳状態が発生したことを検知した際の処理フローを示すものであり、図３は抑止制御により発呼が抑止される群の変化を示すものである。
【００１８】
ステップ２０１：基地局の輻輳判定手段１０１は、無線ゾーンの輻輳状態を常時監視し、輻輳状態となると輻輳レベルを算出する。輻輳レベルの算出には、ある時点の無線ゾーン内において、通信中または呼設定処理中の移動端末の総数を監視し、この総数及び呼処理を行う装置の負荷に基づいて輻輳レベルを算出する方法、あるいは、呼損率（無線ゾーン内の移動端末から基地局に対して発呼がなされたが、通話チャネルが割り当てられず通信接続されなかった呼の数を、通話チャネルの総数で割った値）があらかじめ設定されている判定準値より悪化した回数を計数し、一定時間内に悪化回数に応じて輻輳レベルを算出する方法等、既知の方法により行われる。
【００１９】
ステップ２０２：抑止群決定手段１０３は、ステップ２０１で輻輳判定手段１０１が判定した輻輳レベルに基づいて、発呼を抑止すべき移動局の群の数と抑止の対象とする群を決定する。移動局が０群から９群の１０個の群に分けられているシステムでは、例えば抑止を必要とする移動局の割合が全体の１０％以下であれは、１つの群を、１０％以上２０％未満であれば、２つの群を抑止の対象とする。抑止する群の選択順序は予め決めておく、例えば、抑止する群は０群から開始し、１群、２群、・・・、９群と進み，次に０群に戻る順序とする。抑止を必要とする移動局の群が２つの場合は、最初は０群と１群を抑止対象とし、次は２群と３群、・・・、と順次切り替えを行う。
【００２０】
ステップ２０３：抑止群決定手段１０３は、抑止時間決定手段１０５及び抑止時間管理手段１０８に記憶されている抑止時間に関する情報から抑止時間を決定する。
ステップ２０４：抑止履歴記憶手段１０４を検査し、抑止の対象とされた群が所定時間内に抑止の対象として選定されているかいないかを判断する。抑止の対象となっていた群が存在する時ステップ２０５に進む。
ステップ２０５：発呼の抑止が重なると、その群に属する端末の負担が他の群に比較して増大することになる。従って、ステップ２０５で所定の時間内に既に発呼の抑止対象となっていた群は、抑止対象から除外する。
【００２１】
ステップ２０６：設定された抑止群及び抑止時間を抑止情報設定手段１０６に設定すると共に、抑止履歴記憶手段１０４に記録する。
ステップ２０７：抑止情報設定手段１０６に設定された抑止群と抑止時間に基づくコマンドは報知情報送信手段１０９を介して、対象の群に属する移動局１１０に送信される。この報知により該当する移動局１１０の発呼は抑止される。また、抑止を継続させる期間、例えば２分を抑止時間管理手段１０８のタイマーに設定する。
【００２２】
ステップ２０８：抑止時間管理手段１０８に設定された抑止継続時間の経過を待つ。この期間、０群と１群に属する移動局の発呼は抑止され、その無線ゾーン内の発呼数は減少する。この結果、輻輳状態は解消されることになる。
【００２３】
ステップ２０９：抑止解除情報設定手段１０７は、抑止時間管理手段１０８がステップ２０８の時間が経過したことを検知すると、発呼を可能にするコマンドを生成し、報知情報送信手段１０９に発呼が抑止されている群にコマンドを送信することを指示する。
ステップ２１０：報知情報送信手段１０９は送信を指示されたコマンドを移動局１１０に送信する。指定された群に属する移動局１１０はコマンドを実行することにより、自己を発呼の可能な状態とし、利用者による発呼を可能とする。
【００２４】
図２に示されるフローが一巡すると、制御部は図２のフローを最初から開始する。無線ゾーンの輻輳状態が解消されていないと、輻輳判定手段１０１は、無線ゾーンは輻輳状態であることを示している。従って、図２のステップ２０２からの処理が再度実行される。ステップ２０２乃至ステップ２０５の処理により、前回の処理により発呼の抑止の対象とされた群は、輻輳が深刻であり多くの移動局の発呼を抑止する必要がある等の事情が無い限り、今回のフローでは発呼の抑止の対象として選択されることはない。
【００２５】
図３には抑止の時間経過が示されている。この例は、時刻ｔ0で無線ゾーン内の発呼が許容量を超え輻輳状態となったことが検出され、その輻輳状態に対応するためには２つの群の発呼を抑止する必要が有ると判断されたものである。時刻ｔ0から時刻ｔ1の単位抑止期間、例えば２分、群０と群１の２つの群に対して発呼の抑止コマンドが出され、これらの群に属する移動局の発呼が抑止される。時刻ｔ1で群０と群１の抑止は解除される。しかしこの時点の判定で、２つの群の発呼を抑止する必要があると判断されたため、次の群である群２と群３に対して発呼の抑止コマンドが出され、これらの群に属する移動局の発呼が抑止される。以下同様に、群４と群５、群６と群７と抑止の対象とする群が単位抑止期間毎に変更されていく。
同図には、ｔ6の時点で通話要求が更に増大したことが検出され、３つの群を抑止する必要があると判断された場合が示されている。ｔ6からｔ7の期間、２群と３群と４群が、ｔ7からｔ8の期間、５群と６群と７群が抑止の対象とされている。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
移動局を複数の群に分割して管理する移動通信システムにおいて、輻輳制御により移動局の発呼の抑止を群単位で行うと共に、発呼を抑止する群を所定時間毎に変更することにより、輻輳状態となりサービスの提供が縮小されても、規制の負担が特定端末に集中するとがなく、制限の負担を輻輳制御下にある無線ゾーンの全ての端末に分散させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る輻輳制御の構成を示す図
【図２】輻輳制御の制御手順を示す図
【図３】発呼が禁止される移動局の群の遷移の例を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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