(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局からの通信要求に応じて当該移動局との無線回線を確立する基地局であって、
一定期間の無線リソース使用量が第１の閾値に到達していた時間の総和としての総到達時間が基準時間範囲外であるか否かを判断する到達時間判断手段と、
前記総到達時間が前記基準時間範囲の下限時間より短い場合には、前記移動局からの通信要求時の無線リソース使用量に対する第２の閾値を大きくし、前記総到達時間が前記基準時間範囲の上限時間より長い場合には、前記第２の閾値を小さくする増減手段と、
前記通信要求時の無線リソース使用量が前記第２の閾値未満であるか否かを判断する要求時使用量判断手段と、
前記通信要求時の無線リソース使用量が前記第２の閾値未満の場合に、前記移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行う割当手段と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記増減手段は、前記第２の閾値を所定の範囲内で増減することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記増減手段は、前記総到達時間が前記基準時間範囲内の場合には、前記第２の閾値を維持することを特徴とする請求項１又は２に記載の基地局。
【請求項４】
移動局からの通信要求に応じて当該移動局との無線回線を確立する基地局にて実行される無線リソース割当方法であって、
一定期間の無線リソース使用量が第１の閾値に到達していた時間の総和としての総到達時間が基準時間範囲外であるか否かを判断する到達時間判断工程と、
前記総到達時間が前記基準時間範囲の下限時間より短い場合には、前記移動局からの通信要求時の無線リソース使用量に対する第２の閾値を大きくし、前記総到達時間が前記基準時間範囲の上限時間より長い場合には、前記第２の閾値を小さくする増減工程と、
前記通信要求時の無線リソース使用量が前記第２の閾値未満であるか否かを判断する要求時使用量判断工程と、
前記通信要求時の無線リソース使用量が前記第２の閾値未満の場合に、前記移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行う割当工程と、
を備えることを特徴とする無線リソース割当方法。
【請求項５】
前記増減工程では、前記第２の閾値を所定の範囲内で増減することを特徴とする請求項４に記載の無線リソース割当方法。
【請求項６】
前記増減工程では、前記総到達時間が前記基準時間範囲内の場合には、前記第２の閾値を維持することを特徴とする請求項４又は５に記載の無線リソース割当方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムにおいて移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行う基地局及び無線リソース割当方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用する移動通信システムにおいては、基地局は、移動局からの通信要求があった際に、当該移動局との通信のために無線チャネル及びハードリソース（呼毎に割当てられる送受信信号処理部）が確保可能であれば、通信要求時の無線リソース使用量が割当用閾値（予め設定された固定値）未満であるか否かを判断し、当該無線リソース使用量が割当用閾値未満の場合には、新たな無線リソースの割当てを行って移動局との無線回線を確立する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基地局は移動局へのデータ送信中には高い送信電力を要するため、たとえ通信を確立している移動局数が一定であっても無線リソース使用量は変動することとなり、上述したような無線リソースの割当てを行う基地局にあっては、以下のような問題が生じる。
【０００４】
例えば、実際には移動局との通信が輻輳している状況でも、多くの移動局へのデータ送信が一時的に減少して無線リソース使用量が割当用閾値未満となる場合があり、このとき移動局からの通信要求があると無線リソースの割当てが行われてしまい、結果的に無線リソースの容量を圧迫することとなる。
【０００５】
一方、実際には移動局との通信があまり行われていない状況でも、多くの移動局へのデータ送信が一時的に増加して無線リソース使用量が割当用閾値以上となる場合があり、このとき移動局からの通信要求があると無線リソースの割当てが行われず、無線リソースを有効に利用することができない。
【０００６】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、移動通信システムにおいて移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを効率よく行うことのできる基地局及び無線リソース割当方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る基地局は、請求項１に記載するように、移動局からの通信要求に応じて当該移動局との無線回線を確立する基地局であって、一定期間の無線リソース使用量が第１の閾値に到達していた時間の総和としての総到達時間が基準時間範囲外であるか否かを判断する到達時間判断手段と、総到達時間が基準時間範囲の下限時間より短い場合には、移動局からの通信要求時の無線リソース使用量に対する第２の閾値を大きくし、総到達時間が基準時間範囲の上限時間より長い場合には、第２の閾値を小さくする増減手段と、通信要求時の無線リソース使用量が第２の閾値未満であるか否かを判断する要求時使用量判断手段と、通信要求時の無線リソース使用量が第２の閾値未満の場合に、移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行う割当手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この基地局によれば、移動局からの通信要求に応じて当該移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行うに際して、通信要求時の無線リソース使用量が第２の閾値未満であることが必要とされるが、当該第２の閾値は、一定期間の無線リソース使用量が第１の閾値に到達していた時間の総和としての総到達時間に基づいて、当該総到達時間が基準時間範囲の下限時間より短い場合には大きくなるように、当該総到達時間が基準時間範囲の上限時間より長い場合には小さくなるように増減される。これにより、一定期間の無線リソース使用量の推移が無線リソース使用量状況として捉えられ、かかる無線リソース使用量状況が、移動局からの通信要求時の無線リソース使用量に対する第２の閾値に動的に反映されることとなる。したがって、移動局との通信が輻輳している状況での無線リソース使用量の一時的な減少による無線リソースの割当てや、移動局との通信が空いている状況での無線リソース使用量の一時的な増加による無線リソースの割当て不可等を防止することができ、移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを効率よく行うことが可能となる。
【０００９】
なお、上記基準時間範囲は、下限時間から上限時間までの所定の時間幅を意味し、下限時間から上限時間までの時間幅がゼロである場合も含む。
【００１０】
また、請求項２に記載するように、増減手段は、第２の閾値を所定の範囲内で増減することが好ましい。これにより、移動局との通信が輻輳している状況又は空いている状況が続いた場合に、第２の閾値が限りなく大きく又は小さくなるようなことを防止することができ、第２の閾値を所望の範囲内に収めることが可能となる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載するように、増減手段は、総到達時間が基準時間範囲内の場合には、第２の閾値を維持することが好ましい。これにより、一定期間の無線リソース使用量が第１の閾値に到達していた時間の総和である総到達時間が基準時間範囲内の場合、すなわち移動局との通信の混雑状況が適当な場合には第２の閾値の増減が行われず、第２の閾値の安定化を図ることができる。
【００１２】
ところで、上記請求項１〜３に係る基地局についての発明は、無線リソース割当方法の視点から捉えると、以下のように記述することができる。これらは上記基地局の発明と同じ技術的思想に基づくものであり、その解決手段も上記と同じ思想に基づくものである。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係る無線リソース割当方法は、請求項４に記載するように、移動局からの通信要求に応じて当該移動局との無線回線を確立する基地局にて実行される無線リソース割当方法であって、一定期間の無線リソース使用量が第１の閾値に到達していた時間の総和としての総到達時間が基準時間範囲外であるか否かを判断する到達時間判断工程と、総到達時間が基準時間範囲の下限時間より短い場合には、移動局からの通信要求時の無線リソース使用量に対する第２の閾値を大きくし、総到達時間が基準時間範囲の上限時間より長い場合には、第２の閾値を小さくする増減工程と、通信要求時の無線リソース使用量が第２の閾値未満であるか否かを判断する要求時使用量判断工程と、通信要求時の無線リソース使用量が第２の閾値未満の場合に、移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行う割当工程と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に記載するように、増減工程では、第２の閾値を所定の範囲内で増減することが好ましい。
【００１５】
さらに、請求項６に記載するように、増減工程では、総到達時間が基準時間範囲内の場合には、第２の閾値を維持することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態の移動通信システムではＣＤＭＡ方式が採用されているものとする。
【００１７】
［移動通信システム及び基地局の構成］
本実施形態の移動通信システム１０の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の移動通信システム１０の概念図である。図示するように、移動通信システム１０は、基地局１２と、基地局１２のセル１４内に在圏し無線にて基地局１２と通信を行う移動局１６と、基地局１２に有線接続され、無線回線の回線接続制御等、基地局１２の管理を行う基地局制御局１８とを含んで構成されている。なお、基地局制御局１８は基幹網２０に有線接続されている。
【００１８】
以下、上述した基地局１２の構成について、図２を参照して説明する。図２は、基地局１２の構成を示すブロック図である。図示するように、基地局１２は、送受信部２２、信号処理部２４、無線リソース情報テーブル２６、到達回数判断部（到達時間判断手段）２８、割当用閾値増減部（増減手段）３０、要求時使用量判断部（要求時使用量判断手段）３２及び無線リソース割当部（割当手段）３４を備えている。
【００１９】
送受信部２２は、移動局１６からの通信要求信号等の受信、及び移動局１６へのデータ信号等の送信を行う。
【００２０】
信号処理部２４は、基地局制御局１８との呼制御信号の送受信より無線回線の設定・解放等の管理を行う制御機能部や、移動局１６との送受信信号の変復調等の処理を行う送受信信号処理部等を有している。送受信信号処理部は呼毎に割当てられる有限のハードリソースである。
【００２１】
無線リソース情報テーブル２６は、無線リソース使用量の推移を記憶している。具体的には、一定時間経過毎に当該一定時間における無線リソース使用量の平均値をとり、当該平均値を平均無線リソース使用量として記憶する。
【００２２】
到達回数判断部２８は、無線リソース情報テーブル２６において一定時間の所定倍（ここでは例えば６倍）を一定期間として捉え、当該一定期間において、予め設定された固定値である変更用閾値（第１の閾値）に平均無線リソース使用量が到達した回数が、０若しくは１回、２〜４回のいずれか、又は５若しくは６回のうちのいずれに属するかを判断する。
【００２３】
割当用閾値増減部３０は、後述する移動局１６からの通信要求時の無線リソース使用量に対する割当用閾値（第２の閾値）を下限値と上限値との間の範囲内で増減する。
【００２４】
ここで、割当用閾値増減部３０による割当用閾値の増減処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３０２にて、上述した一定期間において平均無線リソース使用量が変更用閾値に到達した回数（以下「到達回数」という）が２〜４回のいずれかの場合には、ステップＳ３０４に移行し、割当用閾値の増減を行わず当該割当用閾値を維持する。一方、ステップＳ３０２にて到達回数が２〜４回のいずれかでない場合には、ステップＳ３０６に移行する。
【００２５】
ステップＳ３０６にて到達回数が０若しくは１回の場合には、ステップＳ３０８に移行して割当用閾値が上限値であるか否かを判断する。このとき上限値であれば、ステップＳ３０４に移行して割当用閾値を維持する。一方、上限値でなければ、ステップＳ３１０に移行して割当用閾値を予め設定された所定分だけ上げる。
【００２６】
また、ステップＳ３０６にて到達回数が０若しくは１回でない場合（すなわち到達回数が５若しくは６回の場合）には、ステップＳ３１２に移行して割当用閾値が下限値であるか否かを判断する。このとき下限値であれば、ステップＳ３０４に移行して割当用閾値を維持する。一方、下限値でなければ、ステップＳ３１４に移行して割当用閾値を予め設定された所定分だけ下げる。
【００２７】
図２に戻り、要求時使用量判断部３２は、無線リソース情報テーブル２６の情報に基づいて、移動局１６からの通信要求時の無線リソース使用量が割当用閾値未満であるか否かを判断する。
【００２８】
無線リソース割当部３４は、移動局１６からの通信要求時の無線リソース使用量が割当用閾値未満であると要求時使用量判断部３２により判断された場合に、移動局１６との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行う。
【００２９】
［基地局の動作］
次に、基地局１２の動作について、図４を参照して説明する。図４は、無線リソース情報テーブル２６に記憶された無線リソース使用量の推移を示す図である。なお、基地局１２では、移動局１６からの通信要求に応じて当該移動局１６との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行うに際して、無線チャネル及びハードリソース（信号処理部２４において呼毎に割当てられる送受信信号処理部）が確保可能であることが必要とされるが、本動作においては、両者共に確保可能であるものとして説明する。
【００３０】
時刻ｔ１にて、過去一定期間（上述したように平均無線リソース使用量を算出した一定時間の６倍）における変更用閾値への到達回数が０回であるから、割当用閾値増減部３０は割当用閾値を所定分だけ上げる。時刻ｔ１から一定期間経過後の時刻ｔ２では到達回数が５回であるから割当用閾値を所定分だけ下げ、時刻ｔ２から一定期間経過後の時刻ｔ３では到達回数が４回であるから割当用閾値を維持し、時刻ｔ３から一定期間経過後の時刻ｔ４では到達回数が６回であるから割当用閾値を所定分だけ下げる。
【００３１】
時刻ｔ４から一定期間経過前の時刻ｔ５にて移動局１６から通信要求があると、要求時使用量判断部３２が時刻ｔ５での無線リソース使用量が割当用閾値未満であるか否かを判断する。図示するように、時刻ｔ５での無線リソース使用量は割当用閾値を超えているため、無線リソース割当部３４は、移動局１６との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行わない。この場合、基地局１２が、移動局１６に対し無線回線確立不可の旨の通知を行ってもよい。
【００３２】
続いて、時刻ｔ４から一定期間経過後の時刻ｔ６では到達回数が５回であるから割当用閾値を所定分だけ下げる。時刻ｔ６で割当用閾値が下限値となったため、時刻ｔ６から一定期間経過後の時刻ｔ７では到達回数が６回であるが、割当用閾値増減部３０は割当用閾値を下げずに維持する。時刻ｔ７から一定期間経過後の時刻ｔ８では到達回数が３回であるから割当用閾値を維持し、時刻ｔ８から一定期間経過後の時刻ｔ９では到達回数が０回であるから割当用閾値を所定分だけ上げ、時刻ｔ９から一定期間経過後の時刻ｔ１０でも到達回数が０回であるから割当用閾値を所定分だけ上げる。
【００３３】
時刻ｔ１０から一定期間経過前の時刻ｔ１１にて移動局１６から通信要求があると、要求時使用量判断部３２が時刻ｔ１１での無線リソース使用量が割当用閾値未満であるか否かを判断する。図示するように、時刻ｔ１１での無線リソース使用量は割当用閾値を下回っているため、無線リソース割当部３４は、移動局１６との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行う。これにより、基地局１２は移動局１６との無線回線を確立することができる。そして、時刻ｔ１０から一定期間経過後の時刻ｔ１２では到達回数が０回であるから割当用閾値を所定分だけ上げる。
【００３４】
このように、基地局１２によれば、移動局１６からの通信要求に応じて移動局１６との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行うに際して、通信要求時の無線リソース使用量が割当用閾値未満であることが必要とされるが、当該割当用閾値は、一定時間の平均無線リソース使用量が変更用閾値に到達した一定期間の到達回数に基づいて、当該到達回数が０若しくは１回の場合には所定分だけ上げられ、当該到達回数が５若しくは６回の場合には所定分だけ下げられる。このため、一定期間の無線リソース使用量の推移が無線リソース使用量状況として捉えられ、かかる無線リソース使用量状況が、移動局１６からの通信要求時の無線リソース使用量に対する割当用閾値に動的に反映されることとなる。
【００３５】
これにより、移動局１６との通信が輻輳している状況で無線リソース使用量が一時的に減少した場合（図４に示す時刻ｔ５）、固定値である従来の割当用閾値で判断していれば無線リソースの割当てが行われてしまい、結果的に無線リソースの容量を圧迫することとなるが、上述したように、かかる場合に無線リソースの割当てが行われるのが防止される。また、移動局１６との通信が空いている状況で無線リソース使用量が一時的に増加した場合（図４に示す時刻ｔ１１）、固定値である従来の割当用閾値で判断していれば無線リソースの割当てが行われず、無線リソースを有効に利用することができないが、上述したように、かかる場合に無線リソースの割当てが行われないのが防止される。したがって、移動局１６との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを効率よく行うことができ、ひいては、無線リソースを有効に利用することが可能となる。
【００３６】
また、割当用閾値増減部３０は、割当用閾値を下限値と上限値との間の範囲内で増減するため、移動局１６との通信が輻輳している状況又は空いている状況が続いた場合に割当用閾値が限りなく大きく又は小さくなるようなことを防止することができ、割当用閾値を所望の範囲内に収めることが可能となる。
【００３７】
さらに、割当用閾値増減部３０は、到達回数が２〜４のいずれかの場合には、割当用閾値を維持するため、移動局１６との通信の混雑状況が適当な場合には割当用閾値の増減が行われず、割当用閾値の安定化を図ることができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。例えば、上記実施形態では、一定時間の平均無線リソース使用量が変更用閾値に到達した一定期間の到達回数に基づいて割当用閾値の増減を行ったが、本発明は、一定期間の無線リソース使用量が変更用閾値に到達していた時間の総和としての総到達時間に基づいて割当用閾値の増減を行うものであればよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、移動局からの通信要求に応じて当該移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを行うに際して、通信要求時の無線リソース使用量が第２の閾値未満であることが必要とされるが、当該第２の閾値は、一定期間の無線リソース使用量が第１の閾値に到達していた時間の総和としての総到達時間に基づいて、当該総到達時間が基準時間範囲の下限時間より短い場合には大きくなるように、当該総到達時間が基準時間範囲の上限時間より長い場合には小さくなるように増減される。これにより、一定期間の無線リソース使用量の推移が無線リソース使用量状況として捉えられ、かかる無線リソース使用量状況が、移動局からの通信要求時の無線リソース使用量に対する第２の閾値に動的に反映されることとなる。したがって、移動局との通信が輻輳している状況での無線リソース使用量の一時的な減少による無線リソースの割当てや、移動局との通信が空いている状況での無線リソース使用量の一時的な増加による無線リソースの割当て不可等を防止することができ、移動局との無線回線を確立するための新たな無線リソースの割当てを効率よく行うこと、すなわち、無線リソースの有効利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動通信システムの概念図である。
【図２】基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】基地局の割当用閾値増減部による割当用閾値の増減処理を示すフローチャートである。
【図４】基地局の無線リソース情報テーブルに記憶された無線リソース使用量の推移を示す図である。
【符号の説明】
１０…移動通信システム、１２…基地局、１６…移動局、２６…無線リソース情報テーブル、２８…到達回数判断部、３０…割当用閾値増減部、３２…要求時使用量判断部、３４…無線リソース割当部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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