(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、
無線端末と、この無線端末の移動通信網へのアクセス制御を行う無線アクセス制御装置とを備え、
前記無線アクセス制御装置は、前記無線端末からのアクセス開始要求に対して同時動作中のハードウェア設定命令数を管理するための状態管理テーブルと、
前記無線端末からアクセス開始要求があった場合、前記無線端末の再送タイマがタイムアウトする前にハードウェア設定可能な無線端末を前記状態管理テーブルに登録して、ハードウェアに対してハードウェア設定命令を発行し、前記再送タイマがタイムアウトする無線端末に対してアクセス拒否を通知するアクセスコントロール手段とを有することを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御装置。
【請求項２】
前記アクセスコントロール手段は、前記ハードウェアからハードウェア設定完了通知を受けて、その無線端末を前記状態管理テーブルから削除することを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御装置。
【請求項３】
前記無線端末が優先度を有し、
前記アクセスコントロール手段は、前記無線端末からアクセス開始要求があった場合、優先度順にその無線端末を前記状態管理テーブルに登録して、ハードウェアに対してハードウェア設定命令を発行することを特徴とする請求項１又は２記載のＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御装置。
【請求項４】
前記アクセスコントロール手段は、前記状態管理テーブルが満杯の時に、優先度の高い無線端末からアクセス開始要求があった場合、一番優先度の低い無線端末の登録を削除して、前記優先度の高い無線端末を登録することを特徴とする請求項３記載のＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御装置。
【請求項５】
無線端末と、この無線端末の移動通信網へのアクセス制御を行う無線アクセス制御装置とを備えたＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、
前記無線端末からアクセス開始要求があった場合、前記無線端末の再送タイマがタイムアウトする前にハードウェア設定可能な無線端末を、同時動作中のハードウェア設定命令数を管理するための状態管理テーブルに登録して、ハードウェアに対してハードウェア設定命令を発行し、
前記再送タイマがタイムアウトする無線端末に対してアクセス拒否を通知することを特徴とするＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御方法。
【請求項６】
前記無線端末を優先度付けし、
前記無線端末からアクセス開始要求があった場合、優先度順にその無線端末を前記状態管理テーブルに登録して、ハードウェアに対してハードウェア設定命令を発行することを特徴とする請求項５記載のＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線端末から同時にアクセス可能なＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＣＤＭＡ（符号多重）無線アクセス方式は、ＴＤＭＡ（時分割多重）方式と違い時間軸を意識しない。そのため、無線端末からのネットワークアクセス開始要求において、複数の無線端末から同時にネットワークアクセス要求をネットワーク側に通知することが可能になる。つまり、複数の無線端末が違った内容のアクセスを同時に行うことが可能となる。
【０００３】
また、無線端末がネットワークへアクセスを行う場合、全ての無線端末が使用可能な共通チャネルを用いてアクセス開始要求をネットワーク側に送信する。ＣＤＭＡ方式であれば、もし同一時間に複数無線端末からネットワークアクセス要求が送信された場合でも、無線区間で衝突する確率が低く、高確率でネットワーク側まで届くことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＤＭＡ（符号多重）無線アクセス方式は、ＴＤＭＡ（時分割多重）方式と比べて、ネットワーク側での瞬間的な処理輻輳が起こりやすいと予想される。
【０００５】
ネットワークアクセス時、１回の無線系／有線系ハードウェア設定に必要な処理時間以内に複数同時アクセス要求が行われた場合、アクセス許可／拒否の通知が遅くなるために無線端末側でタイムアウトが起こり、再度アクセス要求を行う。この再送されたアクセス要求によってさらにネットワーク側での処理輻輳に拍車がかかり、最悪の場合システムダウンを引き起こすことも有り得た。
【０００６】
以上のことから、無線端末のネットワークアクセス開始時において、瞬間的な高負荷がネットワーク側にかかる割合が、ＴＤＭＡ方式にくらべてＣＤＭＡ方式の方が高くなると予想される。このため、ネットワーク側では、処理能力強化と同時に、このような瞬間的に高負荷がかかった場合でも正常にかつ効率良く無線端末のアクセスをコントロールする必要がある。
【０００７】
そこで本発明は、ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、無線端末からの同時受付可能なアクセス数をある程度制限することによって、ネットワーク側での受け付け処理を最適にコントロールし、受け付け可能な端末数を最大にしながらネットワーク側の処理能力を最大限に引き出して、効率的なネットワークアクセスを可能とするＣＤＭＡ移動通信システムのネットワークアクセス制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、無線端末と、この無線端末の移動通信網へのアクセス制御を行う無線アクセス制御装置とを備え、前記無線アクセス制御装置は、前記無線端末からのアクセス開始要求に対して同時動作中のハードウェア設定命令数を管理するための状態管理テーブルと、前記無線端末からアクセス開始要求があった場合、前記無線端末の再送タイマがタイムアウトする前にハードウェア設定可能な無線端末を前記状態管理テーブルに登録して、ハードウェアに対してハードウェア設定命令を発行し、前記再送タイマがタイムアウトする無線端末に対してアクセス拒否を通知するアクセスコントロール手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
以上の構成によって、受け付け可能な端末数を最大にしながらネットワーク側の処理能力を最大限に引き出して、効率的なネットワークアクセスが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態を示す説明図である。ＣＤＭＡ無線端末１００からのアクセス要求に対し、ＣＤＭＡ無線アクセス制御ノード２００は、無線リソースの設定、管理や有線リソースの設定、管理を行い、無線区間と移動通信網３００との接続、プロトコル変換を行う。
【００１２】
ＣＤＭＡ無線アクセス制御ノード２００が、ＣＤＭＡ無線端末１００が送信したネットワークアクセス開始要求１０１を受信した場合、アプリケーション層のアクセスコントロール部は、自ノードの輻輳状態を検出し、自ノードにおける負荷を最適化したうえで、アクセスを許可する／しないの判断を行う。
【００１３】
許可する場合は、ハードウェアに対して無線リソース設定と有線リソース設定のプリミティブ（各レイヤ間の設定命令）発行２０１、２０２を行い、その後、ハードウェアからの正常設定完了のプリミティブ２０３、２０４を受信したら、ＣＤＭＡ無線端末１００に対してアクセス開始許可２０５を送出する。
【００１４】
この時、もしアクセスコントロール部にて処理輻輳状態を検出した場合は、各ハードウェアへのプリミティブ発行２０１、２０２を行わず、ＣＤＭＡ無線端末１００に対してアクセス拒否２０６のメッセージを送出する。
【００１５】
図２は、アクセスコントロール部の状態管理テーブルの説明図である。アプリケーション層のアクセスコントロール部には、状態管理テーブル２１０があり、プリミティブ発行中（無線／有線リソース設定処理中）でRadio_Set_Resp ２０３またはLine_Set_Resp ２０４の返ってきていないユーザの管理を行う。
【００１６】
この状態管理テーブル２１０は、ある１プリミティブのハードウェア設定時の処理時間と、ＣＤＭＡ無線端末１００のネットワークアクセス開始要求１０１の応答待ちタイマとから最大同時動作プリミティブ数を計算することによって、同時動作中のプリミティブ数を管理するためのものである。
【００１７】
通常、Radio_Set_Req ２０１またはLine_Set_Req ２０２のプリミティブの処理能力（処理時間）はある程度固定的に求めることができ、〔ＣＤＭＡ無線端末１００のネットワークアクセス開始要求１０１再送タイマ／プリミティブ処理時間〕が同時発行可能な最大プリミティブ数である。もしこれ以上のプリミティブを発行しても、ハードウェア設定完了時には既にＣＤＭＡ無線端末１００のネットワークアクセス開始要求１０１再送タイマがタイムアウトしていることになる。
【００１８】
次に、本発明の動作を説明する。図１に示すＣＤＭＡ無線端末１００のネットワークアクセス開始シーケンスにおいて、もしＣＤＭＡ無線アクセス制御ノード２００の１プリミティブ（Radio_Set_Req ２０１またはLine_Set_Req ２０２）による処理時間以内に、複数のＣＤＭＡ無線端末からほぼ同時にネットワークアクセス開始要求１０１が行われた場合の処理を図３に示す。
【００１９】
図３において、Radio_Set_Req ２１１プリミティブによるハードウェア設定時の処理時間を５００ｍｓとし（Line_Set_Req ２１２の処理時間は５００ｍｓより小さい）、５００ｍｓ以内にユーザＡ〜Ｈの８台のＣＤＭＡ無線端末がネットワークアクセス開始要求１１１を行った場合を想定する。
【００２０】
また、各ＣＤＭＡ無線端末は、３秒以内にアクセス開始許可２１５または拒否２１６のメッセージをＣＤＭＡ無線アクセス制御ノード２００から受信できない場合、ネットワークアクセス開始要求１１１を再送するものとする。
【００２１】
図３で、各ユーザに対するハードウェア設定に５００ｍｓを要するため、ハードウェアが設定完了のプリミティブ（Radio_Set_Resp ２１３）を返送するまで、ユーザＡが５００ｍｓ、ユーザＢが１ｓ、ユーザＣが１．５ｓ・・・ユーザＦが３ｓとなる。ユーザＧについては、Radio_Set_Resp ２１３プリミティブ返送まで約３．５ｓ、ユーザＨは約４ｓを要することになる。
【００２２】
このときユーザＧでは、ネットワークアクセス開始要求１１１のタイマが既にタイムアウトしており、新たなネットワークアクセス開始要求１１１を送信済みである。つまり、ユーザＧ、Ｈのプリミティブ発行は意味の無い処理だったことになる。ユーザＧ、Ｈについては、プリミティブ発行時点で既にRadio_Set_Resp２１３プリミティブ返送までに３ｓ以上かかることが推定できるため、発行そのものが無駄であり、無駄な処理を行っていたことになる。
【００２３】
更に、ユーザＧ、Ｈはネットワークアクセス開始要求１１１の再送を行うため、ＣＤＭＡ無線アクセス制御ノード２００の輻輳状態をさらに圧迫してしまう。
【００２４】
この輻輳状態を回避するため、ＣＤＭＡ無線アクセス制御ノード２００に図２のような状態管理テーブルを導入する。
【００２５】
図３の状態と同様、ユーザＡ〜Ｈの８台のＣＤＭＡ無線端末がネットワークアクセス開始要求１１１を行った場合、ユーザＡ〜Ｆを状態管理テーブルに登録する。登録と同時にRadio_Set_Req ２１１プリミティブとLine_Set_Req ２１２発行を行う。ユーザＧ，Ｈは上記のようにネットワークアクセス開始要求１１１の再送タイマがタイムアウトすることが予想されるため、アクセス拒否２１６を通知する。
【００２６】
５００ｍｓ後、ユーザＡのRadio_Set_Resp ２１３が返送され、アクセス開始許可２１５をユーザＡに通知する。それと同時に状態管理テーブル２２０のユーザＡをクリアする。以下同様にRadio_Set_Resp ２１３プリミティブ返送で状態管理テーブルをクリアする。
【００２７】
もし、時間ｔ１の時点でユーザＪがネットワークアクセス開始要求１１１を行った場合、状態管理テーブル２２０に空きがあるため、状態管理テーブルに登録すると同時にハードウェアに対してRadio_Set_Req ２２１プリミティブとLine_Set_Req ２２２発行を行う。ユーザＪについては、Radio_Set_Resp ２２３返送までに、約２．５ｓと予想されるため、ＣＤＭＡ無線端末の再送タイマ以内にアクセス開始許可２２５をＣＤＭＡ無線端末へ返送可能となる。
【００２８】
図４は、他の実施形態を示す。上記実施形態では、無線端末の優先度を考慮していないが、本実施形態では、ＣＤＭＡ無線端末に、優先度の高いユーザ、低いユーザといった端末単位での優先度付けがされ、状態管理テーブル２３０を用いて、アクセス制御を行う。
【００２９】
複数の優先度の違うＣＤＭＡ無線端末からのネットワークアクセス開始要求１３１を受信した場合、優先度順に状態管理テーブルに登録を行う。この時、状態管理テーブル２３０上にはユーザ情報とともに、優先度レベルも登録する。登録後、優先度の一番高いユーザ（ユーザＤ：優先度１）に対してのRadio_Set_Req ２３１プリミティブとLine_Set_Req ２３２プリミティブ発行を行う。このとき他のユーザに対するプリミティブ発行は行わない。
【００３０】
ユーザＤのRadio_Set_Resp ２３３プリミティブを確認後、次に優先度の高いユーザ（ユーザＢ）に対してRadio_Set_Req ２４１プリミティブ発行を行う。同時に、状態管理テーブル２４０のユーザＤのユーザ登録を削除する。また、ユーザＤに対してアクセス開始許可２４５を通知する。
【００３１】
もし、状態管理テーブル２３０がフルの状態において、優先度の高い新たなユーザ（ユーザＫ：優先度２）のアクセス要求１３１が行われた場合、一番優先度の低いユーザ（ユーザＡ）の登録を削除し、状態管理テーブル２５０に新たに優先度の高いユーザＫの登録を行う。登録削除したユーザＡに対してはアクセス拒否２５６を通知する。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、状態管理テーブルを使用することにより、無駄なプリミティブを発行することによる処理輻輳を抑え、かつＣＤＭＡ無線端末のネットワークアクセス開始要求の再送を最小限に抑えることができ、ＣＤＭＡ移動通信システム特有のネットワークアクセス時の瞬間的な負荷によるネットワーク側への影響を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す説明図である。
【図２】アクセスコントロール部の状態管理テーブルの説明図である。
【図３】複数のＣＤＭＡ無線端末からほぼ同時にネットワークアクセス開始要求が行われた場合の処理を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１００  ＣＤＭＡ無線端末
２００  ＣＤＭＡ無線アクセス制御ノード
２１０，２２０，２３０，２４０，２５０  状態管理テーブル
３００  移動通信網
【図１】
0003922093.tif 000002
【図２】
0003922093.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003922093.tif 000005