JP2003309645A - 輻輳状況判定システム、交換装置、通信制御装置、基地局装置、輻輳状況判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動通信において、輻輳発生前から輻輳の発
生する可能性の高い交換装置を予測し、未然に輻輳の発
生を防止する。 【解決手段】 輻輳状況判定システムは、各交換装置に
おけるメモリ使用率を、周期的に検出するメモリ使用率
検出部と、検出されたメモリ使用率の単位時間当たりの
変化であるメモリ使用率変化を算出する算出部８ａと、
基準メモリ使用率変化及び基準メモリ使用率を記憶する
第１記憶部８ｂと、検出されたメモリ使用率が、基準メ
モリ使用率より小さい場合、算出されたメモリ使用率変
化と、基準メモリ使用率変化とを比較し、比較結果に基
づいて、各交換装置における輻輳発生の予測を判定する
判定部８ｃとを有する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動通信網に配置
された交換装置の輻輳に関する状況を判定する輻輳状況
判定システム、交換装置、通信制御装置、基地局装置、
輻輳状況判定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、従来のＰＤＣ移動パケット通
信システムの構成を示す図である。移動パケット通信シ
ステムは、サーバ装置等２１が接続された公衆ネットワ
ーク２２と接続されたゲートウェイ装置２３と、ゲート
ウェイ装置２３と接続された関門階梯交換装置２４と、
関門階梯交換装置２４と接続された複数の加入者階梯交
換装置２５と、各加入者階梯交換装置２５と接続された
複数の基地局装置２６と、各基地局装置２６と無線通信
を行う移動端末２７とを有する。

【０００３】上述の通信システムでは、例えば、図示し
ない制御装置は、各交換装置２４，２５のメモリ使用率
を監視し、メモリ使用率が一定値以上の場合には、輻輳
と判断する。そして、制御装置は、輻輳と判断した交換
装置宛の信号量を規制する等により、輻輳規制を行って
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、以下のような問題があった。即ち、上
述した従来技術では、輻輳の発生しか判断できなかっ
た。このため、輻輳が発生した後、輻輳規制を行って
も、輻輳が発生した後、復帰するまで無効になる呼やデ
ータが増えたり、ネットワーク資源を十分に活用できな
くなるという問題があった。

【０００５】このため、輻輳発生前から、輻輳の発生す
る可能性の高い交換装置を予測し、未然に輻輳の発生を
防止できる移動通信システムの開発が望まれていた。

【０００６】本発明は、以上の問題点を解決するために
なされたものであり、移動通信において、輻輳発生前か
ら、輻輳の発生する可能性の高い交換装置を予測し、未
然に輻輳の発生を防止できる輻輳状況判定システム、交
換装置、通信制御装置、基地局装置、輻輳状況判定方法
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】以上の課題を解決するた
めに、本発明は、移動通信網に配置された交換装置の輻
輳に関する状況を判定する際に、各交換装置におけるメ
モリ使用率を、周期的に検出し、検出されたメモリ使用
率の単位時間当たりの変化であるメモリ使用率変化を算
出し、各交換装置の輻輳発生予測の判断の基準となる前
記メモリ使用率変化を、基準メモリ使用率変化として記
憶手段に記憶するとともに、各交換装置の輻輳発生判断
の基準となる前記メモリ使用率を、基準メモリ使用率と
して記憶手段に記憶し、検出されたメモリ使用率が、前
記基準メモリ使用率より小さい場合、算出されたメモリ
使用率変化と、前記基準メモリ使用率変化とを比較し、
比較結果に基づいて、各交換装置における輻輳発生の予
測を判定することを特徴とするものである。

【０００８】また、本発明において、前記移動通信網に
は、移動端末と無線通信を行う基地局装置と、当該基地
局装置と接続された第１交換装置と、公衆ネットワーク
に接続されたゲートウェイ装置と、当該ゲートウェイ装
置と接続された第２交換装置とが配置されていることが
好ましい。

【０００９】本発明によれば、算出されたメモリ使用率
変化が基準メモリ使用率変化を超えたような場合、輻輳
発生予測と判定している。これにより、本発明では、移
動通信において、輻輳発生予測を的確に判定できるの
で、無効になる呼信号及び無効になるデータの減少を図
ることができるとともに、ネットワーク資源の無駄を防
止できる。また、本発明は、上記発明において、判定結
果に基づいて、輻輳発生の予測がされた第１交換装置と
接続された基地局装置に対して、前記第１交換装置へ送
信する信号量を減少するように指示する指令を生成し、
前記基地局装置に対して、前記指令を送信することが好
ましい。

【００１０】この際、上記指定の生成においては、さら
に、判定結果に基づいて、輻輳発生の予測がされた第２
交換装置と接続されたゲートウェイ装置に対して、前記
第２交換装置へ送信する信号量を減少するように指示す
る指令を生成し、上記送信においては、さらに、前記ゲ
ートウェイ装置に対して、前記指令を送信することが好
ましい。本発明によれば、輻輳発生の予測がされた交換
装置に輻輳が発生してしまうことを未然に防止できる。

【００１１】また、本発明は、さらに、前記基地局装置
において、前記指令を受信し、前記指令に基づいて、各
移動端末に対して、上記基地局装置へ送信する信号量を
減少させるように指示する旨を送信することが好まし
い。

【００１２】本発明によれば、上記指令を受信した基地
局装置は、各移動端末に対して、送信信号量を減少する
ような指令を送信するので、無効となるデータを一層少
なくすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】（構成）図１は、本実施の形態で
ある輻輳状況判定システムの構成を示す図である。輻輳
状況判定システムは、サーバ装置１が接続された公衆ネ
ットワーク２と、移動通信網とを有する。

【００１４】移動通信網には、上記各サーバ装置１と公
衆ネットワーク２を介して接続されたゲートウェイ装置
３と、上記ゲートウェイ装置３と接続された関門階梯交
換装置４と、関門階梯交換装置４と接続された複数の加
入者階梯交換装置５と、加入者階梯交換装置５と接続さ
れる複数の基地局装置６と、基地局装置６と無線通信を
行う複数の移動端末７が配置されている。なお、本実施
の形態では、特に示しさないが、基地局装置６と加入者
階梯交換装置５との間には、基地局制御装置が配置され
ている。

【００１５】ゲートウェイ装置３は、サーバ装置１や、
関門階梯交換装置４、後述する輻輳状況管理装置８との
間で、データ通信を行う通信部（送信部及び受信部、図
示せず）と、通信部を制御する通信制御部（図示せず）
と、各部を制御する制御部（図示せず）とを有する。

【００１６】関門階梯交換装置４は、ゲートウェイ装置
３や加入者階梯交換装置５からの各種の信号を中継しつ
つ、各種の信号の送受信を行えるようになっている。ま
た、加入者階梯交換装置５は、基地局装置６や関門階梯
交換装置４から各種の信号を中継しつつ、各種の信号の
送受信を行えるようになっている。

【００１７】図２は、関門階梯交換装置４の構成、図３
は、加入者階梯交換装置５の構成を示す図である。関門
階梯交換装置４は、ゲートウェイ装置３や、加入者階梯
交換装置５、後述する輻輳状況管理装置８との間で、デ
ータ通信を行う通信部４ａ（送信部及び受信部）と、通
信部４ａを制御する通信制御部４ｂと、各種のデータを
記憶する１又は複数のメモリ（図示せず）と、上記１又
は複数のメモリの使用率を検出するメモリ使用率検出部
４ｃと、各部を制御する制御部４ｄとを有する。

【００１８】メモリ使用率検出部４ｃは、例えば、以下
のようにしてメモリ使用率を検出する。メモリ使用率検
出部４ｃは、上記１又は複数のメモリにおける全容量値
を保持している。制御部４ｄは、周期的に、上記１又は
複数のメモリにおける使用容量（データが記憶されてい
る容量）を監視する。そして、制御部４ｄは、監視した
使用容量をメモリ使用率検出部４ｃに送る。メモリ使用
率検出部４ｃは、保持している全容量値と、監視された
使用容量とに基づいて、現在メモリ容量がどの程度使用
されているかを示すメモリ使用率を検出する。これによ
り、メモリ使用率検出部４ｃは、メモリ使用率を周期的
に検出することができる。なお、メモリ使用率検出部４
ｃには、時間を計測するカウンタが内蔵されており、メ
モリ使用率検出部４ｃは、検出した時間情報をメモリ使
用率に与える。

【００１９】検出されたメモリ使用率は、制御部４ｄへ
送られる。制御部４ｄは、自装置のアドレス情報と対応
づけて、送信部４ａを介して、後述する輻輳状況管理装
置８に送る。

【００２０】加入者階梯交換装置５は、関門階梯交換装
置４や、複数の基地局装置６、輻輳状況管理装置８との
間で、データ通信を行う通信部５ａ（送信部及び受信
部）と、通信部５ａを制御する通信制御部５ｂと、各種
のデータを記憶する１又は複数のメモリ（図示せず）
と、１又は複数のメモリの使用率を検出するメモリ使用
率検出部５ｃと、各部を制御する制御部５ｄとを有す
る。ここで、メモリ使用率検出部５ｃは、上述した関門
階梯交換装置４のメモリ使用率検出部４ｃの機能と同じ
である。

【００２１】図４は、基地局装置６の構成を示す図であ
る。基地局装置６は、加入者階梯交換装置５や、基地局
装置６が管轄するエリア内の複数の移動端末７、輻輳状
況管理装置８との間で、データ通信を行う通信部６ａ
（送信部及び受信部）と、通信部６ａを制御する通信制
御部６ｂと、各部を制御する制御部６ｃを有する。

【００２２】また、輻輳状況判定システムは、輻輳状況
管理装置８を有する。図５は、輻輳状況管理装置８の構
成を示す図である。輻輳状況管理装置８は、算出部８
ａ、第１記憶部８ｂ、第２記憶部（図示せず）、判定部
８ｃ、指令生成部８ｄ、通信部８ｆ（送信部及び受信
部）、各部を制御する制御部８ｇを有する。

【００２３】第２記憶部には、通信網における接続状態
を示す接続情報が記憶されている。接続情報とは、例え
ば、図１に示すように、関門階梯交換装置４には、ゲー
トウェイ装置３、複数の加入者階梯交換装置５とが接続
されており、加入者階梯交換装置５には、複数の基地局
装置６が接続されている等である。また、接続情報に
は、各装置のアドレス情報も含まれている。

【００２４】また、第２記憶部には、各交換装置から送
信されたメモリ使用率が、交換装置のアドレス情報及び
検出時間情報と対応づけられて記憶されている。なお、
制御部は、第２記憶部に記憶されているメモリ使用率に
関する情報が所定量を超えたら、過去に検出されたメモ
リ使用率から消去していく。

【００２５】算出部８ａは、関門階梯交換装置４、各加
入者階梯交換装置５に対して、それぞれ、上記メモリ使
用率検出部４ｃ，５ｃにより検出されたメモリ使用率に
基づいて、メモリ使用率の単位時間当たりの変化である
メモリ使用率変化を算出する。

【００２６】具体的には、一例として、以下のようにし
て算出部８ａによる算出動作が行われる。図６は、算出
部８ａによる算出動作を説明するための補足図である。
関門階梯交換装置４又は各加入者階梯交換装置５から送
信されたメモリ使用率は、受信部８ｆを介して制御部８
ｇに送られる。この際、送信された交換装置のアドレス
情報も送信元アドレス情報として送られる。制御部８ｇ
は、送られたメモリ使用率を上記交換装置のアドレス情
報と対応づけて保持する。

【００２７】そして、制御部８ｇは、上記アドレス情報
に対応するメモリ使用率を第２記憶部から読み出す。そ
して、制御部８ｇは、保持していたメモリ使用率と、読
み出したメモリ使用率を算出部８ａに送る。ここで、上
記保持していたメモリ使用率は、現在のメモリ使用率に
相当し、読み出したメモリ使用率は、過去のメモリ使用
率に相当する。

【００２８】算出部８ａは、メモリ使用率に与えられた
検出時間情報に基づいて、例えば、送られた現在のメモ
リ使用率（例えば、図６のＡ点）と、この現在のメモリ
使用率が検出された時間の１周期時間前のメモリ使用率
（図５のＢ点）との差分値（ａ−ｂ）を、周期時間（図
５の周期時間Ｔ）で割った値であるメモリ使用率変化
（（ａ−ｂ）／Ｔ）を算出する。なお、このメモリ使用
率変化の算出は、関門階梯交換装置４、各加入者階梯交
換装置５ごとに行われる。

【００２９】このメモリ使用率変化の算出方法は、一例
であり、上記の算出以外の種々の算出方法においても本
実施の形態が適用できる。例えば、算出部８ａは、送ら
れた現在のメモリ使用率と、この現在のメモリ使用率が
検出された時間のＮ周期時間前（Ｎは整数）のメモリ使
用率との差分値を、Ｎ周期時間で割ったメモリ使用率変
化を算出してもよい。また、算出部８ａは、以下のよう
に算出してもよい。算出部８ａは、現在のメモリ使用率
と、第２記憶部に記憶されている過去のメモリ使用率に
基づいて、時間に対するメモリ使用率の関係をプロット
して、時間−メモリ使用率の関係を算出する。そして、
算出部８ａは、例えば、最小２乗法等を用いて、現在の
メモリ使用率から１又は２周期時間先のメモリ使用率を
予測算出する。そして、算出部８ａは、上記時間−メモ
リ使用率の関係、予測したメモリ使用率に基づいて、時
間−メモリ使用率の関係を示す曲線を算出する。そし
て、算出部８ａは、現在のメモリ使用率における接線値
（微分値，即ち、傾き値）をメモリ使用率変化と算出し
てもよい。そして、算出部８ａは、算出したメモリ使用
率変化を交換装置のアドレス情報と対応づけた後、判定
部８ｃに送る。また、算出部８ａは、現在のメモリ使用
率を交換装置のアドレス情報及び検出時間情報ととも
に、制御部８ｇを介して第２記憶部に記憶させる。

【００３０】第１記憶部８ｂは、関門階梯交換装置４、
各加入者階梯交換装置５の輻輳発生予測の判断の基準と
なるメモリ使用率変化を、基準メモリ使用率変化として
記憶するとともに、関門階梯交換装置４、各加入者階梯
交換装置５の輻輳発生判断の基準となるメモリ使用率
を、基準メモリ使用率として記憶する。上記基準メモリ
使用率変化、上記基準メモリ使用率の決定方法を以下に
説明する。

【００３１】例えば、本システムの管理者が、輻輳が発
生したといえるメモリ使用率の範囲を予め実験的に算出
しておく。そして、上記管理者は、上記メモリ使用率の
範囲のうち、最も小さい値を基準メモリ使用率と決定す
ることができる。

【００３２】また、上記管理者は、メモリ使用率が、上
記基準メモリ使用率より小さい場合において、近いうち
に、輻輳が発生する確率が一定値以上となるようなメモ
リ使用率変化の範囲を予め実験的に算出部により算出し
ておく。そして、上記管理者は、上記メモリ使用率変化
の範囲のうち、最も小さい値を基準メモリ使用率変化と
決定することができる。

【００３３】本実施の形態では、一例として、加入者階
梯交換装置５及び関門階梯交換装置４のメモリ容量は同
じである場合について説明する。

【００３４】判定部８ｃは、検出されたメモリ使用率
が、基準メモリ使用率より小さい場合、算出されたメモ
リ使用率変化と、基準メモリ使用率変化とを比較し、比
較結果に基づいて、各交換装置における輻輳発生の予測
を判定する。判定部８ｃによる具体的な動作は、後述す
る。

【００３５】指令生成部８ｄは、第１指令生成部（図示
せず）及び第２指令生成部（図示せず）を有する。第１
指令生成部は、判定部８ｃによる判定結果（輻輳の発生
予測）に基づいて、輻輳発生の予測がされた交換装置
（関門階梯交換装置４、加入者階梯交換装置５）と接続
された装置（ゲートウェイ装置３、基地局装置６、各交
換装置）に対して、上記交換装置へ送信する信号量を減
少するように指示する第１指令を生成する。第２指令生
成部は、判定部８ｃによる判定結果（輻輳の発生）に基
づいて、輻輳発生がされた交換装置と接続された装置に
対して、上記交換装置へ送信する信号量を減少するよう
に指示する第２指令を生成する。

【００３６】第１指令と第２指令の違いは、減少させる
送信信号量の違いである。具体的には、例えば、以下の
ようなものである。即ち、第１指令は、輻輳発生予測が
された交換装置に対して、送信する信号量を、通常時の
送信信号量の半分に減少するように指示する旨であるの
に対して、第２指令は、輻輳発生がされた交換装置に対
して、全く送信しないように指示する旨である。

【００３７】送信部８ｆは、輻輳発生又は輻輳の発生予
測がされた交換装置（関門階梯交換装置４、加入者階梯
交換装置５）と接続された装置（ゲートウェイ装置３、
基地局装置６、交換装置）に対して、第１指令又は第２
指令を送信する。

【００３８】なお、基地局装置６、ゲートウェイ装置
３、各交換装置の受信部は、第１指令又は第２指令を受
信する。そして、通信制御部は、第１指令又は第２指令
に基づいて、輻輳が発生又は発生予測がされた交換装置
宛の送信信号量を減少させるように、通信部を制御す
る。また、移動端末７としては、例えば、携帯電話、携
帯端末装置等がある。 （輻輳状況判定システムを用いた通信方法） （１）上述した構成を有する本実施の形態のシステムを
用いた輻輳状況判定方法を以下に説明する。

【００３９】先ず、本システムの管理者等が、上記基準
メモリ使用率、基準メモリ使用率変化を図示しない輻輳
状況管理装置８の入力部を用いて、入力する。入力され
た情報は、制御部８ｇを介して、第１記憶部８ｂに記憶
される。

【００４０】図７は、上記輻輳状況判定方法を示すフロ
ーチャート図である。本実施の形態では、サーバ装置１
と各移動端末７との間で、ゲートウェイ装置３、関門階
梯交換装置４、加入者階梯交換装置５、基地局装置６を
介して、データ通信が行われている場合について説明す
る。この場合、関門階梯交換装置４や加入者階梯交換装
置５の１又は複数のメモリには、データが一時的に記憶
されたり、消去されたりする。

【００４１】各加入者階梯交換装置５、関門階梯交換装
置４のメモリ使用率検出部４ｃ，５ｃは、上記１又は複
数のメモリの使用率を周期的に検出する（Ｓ１０）。検
出されたメモリ使用率は、検出時間情報とともに制御部
４ｄ，５ｄに送られる。制御部４ｄ，５ｄは、検出され
たメモリ使用率に対して、送信元アドレス情報を与え
て、送信部４ａ，５ａを介して、輻輳状況管理装置８へ
送る。

【００４２】輻輳状況管理装置８の受信部８ｆが、各メ
モリ使用率を受信すると、各メモリ使用率は、制御部８
ｇに送られる。制御部８ｇは、送られたメモリ使用率を
上記交換装置のアドレス情報と対応づけて保持する。そ
して、制御部８ｇは、上記アドレス情報に対応するメモ
リ使用率を第２記憶部から読み出す。そして、制御部８
ｇは、保持していたメモリ使用率と、読み出したメモリ
使用率を算出部８ａに送る。

【００４３】算出部８ａは、送られたメモリ使用率に基
づいて、メモリ使用率の単位時間当たりの変化であるメ
モリ使用率変化を算出する（Ｓ２０）。算出部８ａは、
算出したメモリ使用率変化を交換装置のアドレス情報と
対応づけた後、判定部８ｃに送る。

【００４４】判定部８ｃは、第１記憶部８ｂから基準メ
モリ使用率を読み出す。そして、判定部８ｃは、基準メ
モリ使用率と、検出されたメモリ使用率を比較し、基準
メモリ使用率より検出されたメモリ使用率の方が大きい
か否かを判定する（Ｓ２５）。大きい場合には、判定部
８ｃは、上記交換装置に輻輳が発生していると判定する
（Ｓ２７）。検出されたメモリ使用率の方が小さい場合
には、判定部８ｃは、第１記憶部８ｂから基準メモリ使
用率変化を読み出す。そして、判定部８ｃは、算出され
たメモリ使用率変化と、基準メモリ使用率変化を比較
し、基準メモリ使用率変化より、算出されたメモリ使用
率変化の方が大きいか否かを判定する（Ｓ３０）。

【００４５】大きい場合には、判定部８ｃは、上記交換
装置に輻輳発生の予測があると判定する（Ｓ３５）。一
方、小さい場合には、判定部８ｃは、上記交換装置に
は、輻輳の発生も、輻輳発生の予測もないと判定する
（Ｓ４０）。

【００４６】（２）上述した構成を有する本実施の形態
のシステムを用いた輻輳規制方法を以下に説明する。図
８、図９は、上述の構成を用いた輻輳規制方法を説明す
るためのフローチャート図である。

【００４７】（Ａ）関門階梯交換装置４に輻輳発生又は
輻輳発生予測の判定がされた場合について先ず説明す
る。ステップＳ２７又はステップＳ３５の動作の後、又
はその後しばらくして以下のような動作が行われる。

【００４８】判定部８ｃは、判定結果とともに、輻輳発
生又は輻輳発生予測の判定がされた関門交換装置のアド
レス情報を指令生成部８ｄへ送る。この判定部８ｃの動
作は、自動的に行っても良い。また、作業者による輻輳
規制指示が図示しない入力部により入力され、この輻輳
規制指示が制御部８ｇを介して判定部８ｃに送られてか
ら判定部８ｃが上述の動作を行っても良い。

【００４９】指令生成部８ｄは、判定結果が輻輳発生の
場合には、第２指定を生成する。指令生成部８ｄは、判
定結果が輻輳発生予測の場合には、第１指令を生成する
（Ｓ５０）。

【００５０】そして、指令生成部８ｄは、第２記憶部に
アクセスし、接続情報を取得し、上記関門階梯交換装置
４と接続されているゲートウェイ装置３、複数の加入者
階梯交換装置５のアドレス情報を取得する。そして、指
令生成部８ｄは、第１指令又は第２指令に対して、上記
ゲートウェイ装置３、各加入者階梯交換装置５のアドレ
ス情報を与える。そして、指令生成部８ｄは、第１指令
又は第２指令を送信部８ｆに送り、上記上記ゲートウェ
イ装置３、各加入者階梯交換装置５に送信するように指
示する。送信部８ｆは、第１指令又は第２指令を、上記
アドレス情報に基づいて、ゲートウェイ装置３、各加入
者階梯交換装置５へ送る（Ｓ６０）。

【００５１】ゲートウェイ装置３、加入者階梯交換装置
５の受信部５ａは、第１指令又は第２指令を受信する
と、通信制御部５ｂへ送る。通信制御部５ｂは、第１指
令又は第２指令に基づいて、上記関門階梯交換装置４宛
の送信信号量を減少するように送信部５ａを制御する
（Ｓ７０）。 （Ｂ）加入者階梯交換装置５に輻輳発生又は輻輳発生予
測の判定がされた場合について次に説明する。

【００５２】ステップＳ３０の判定動作の後、又はその
後しばらくして以下のような動作が行われる。

【００５３】判定部８ｃは、判定結果とともに、輻輳発
生又は輻輳発生予測の判定がされた加入者階梯交換装置
５のアドレス情報を指令生成部８ｄへ送る。指令生成部
８ｄは、判定結果が輻輳発生の場合には、第２指定を生
成する。指令生成部８ｄは、判定結果が輻輳発生予測の
場合には、第１指令を生成する（Ｓ８０）。

【００５４】そして、指令生成部８ｄは、第２記憶部に
アクセスし、接続情報を取得し、上記加入者階梯交換装
置５と接続されている複数の基地局装置６、関門階梯交
換装置４のアドレス情報を取得する。そして、指令生成
部８ｄは、第２記憶部にアクセスし、接続情報を取得
し、上記加入者階梯交換装置５と接続されている各基地
局装置６、関門階梯交換装置４のアドレス情報を取得す
る。そして、指令生成部８ｄは、第１指令又は第２指令
に対して、各基地局装置６、関門階梯交換装置４のアド
レス情報を与える。そして、指令生成部８ｄは、第１指
令又は第２指令を送信部８ｆに送り、上記各基地局装置
６、関門階梯交換装置４に送信するように指示する。送
信部８ｆは、第１指令又は第２指令を、上記アドレス情
報に基づいて、各基地局装置６、関門階梯交換装置４へ
送る（Ｓ９０）。

【００５５】各基地局装置６、関門階梯交換装置４の受
信部４ａ，６ａは、第１指令又は第２指令を受信する
と、通信制御部４ｂ，６ｂへ送る。通信制御部４ｂ，６
ｂは、第１指令又は第２指令に基づいて、上記加入者階
梯交換装置５宛の送信信号量を減少するように送信部４
ａ，６ａを制御する（Ｓ１００）。 （作用効果）本実施の形態によれば、メモリ使用率検出
部４ｃ，５ｃは、各交換装置４，５におけるメモリ使用
率を、周期的に検出し、算出部８ａは、上記メモリ使用
率の単位時間当たりの変化であるメモリ使用率変化を算
出する。そして、第１記憶部８ｂは、各交換装置４，５
の輻輳発生予測の判断の基準となるメモリ使用率変化
を、基準メモリ使用率変化として記憶するとともに、各
交換装置４，５の輻輳発生判断の基準となるメモリ使用
率を、基準メモリ使用率として記憶する。そして、判定
部８ｃは、検出されたメモリ使用率が、基準メモリ使用
率より小さい場合、算出されたメモリ使用率変化と、基
準メモリ使用率変化とを比較し、比較結果に基づいて、
各交換装置４，５における輻輳発生の予測を判定する。

【００５６】本実施の形態では、判定部８ｃによる輻輳
発生予測にメモリ使用率変化を用いて行っているので、
メモリ使用率を用いるだけでは、輻輳発生が的確に予測
できない場合でも、輻輳発生予測を的確に判定できる。
その理由を以下に説明する。

【００５７】即ち、移動通信においては、交換装置４，
５は、移動端末７に対して基地局装置６等を介してデー
タを送信する場合、データを送信した後、移動端末７か
らデータ受信の確認信号を受け取った場合に、送信済み
データをメモリから削除するようにしている。

【００５８】ここで、移動通信では、固定通信の場合と
異なり、無線遅延の影響がある。このため、無線遅延の
影響が大きい状況では、上記確認信号が交換装置４，５
に送られることが遅くなる場合もあり、メモリ使用率が
小さい状況でも、瞬時にメモリ使用率が大きくなる場合
が多い。このため、移動通信では、メモリ使用率が小さ
くとも、メモリ使用率変化が大きい場合には、輻輳発生
する可能性が高いといえる。このため、判定部８ｃは、
算出されたメモリ使用率変化が基準メモリ使用率変化を
超えたような場合、輻輳発生予測と判定している。これ
により、本実施の形態では、移動通信において、輻輳発
生予測を的確に判定できるので、無効になる呼信号及び
無効になるデータの減少を図ることができるとともに、
ネットワーク資源の無駄を防止できる。また、本実施の
形態では、指令生成部８ｄを有する。指令生成部８ｄ
は、判定部８ｃにより輻輳発生予測が判定された交換装
置宛の送信信号量を減少する指示指令を生成する。そし
て、生成された指示指令は、上記交換装置に接続された
各装置に送られる。この結果、例えば、上記装置の通信
制御部により、上記装置の送信部は、上記交換装置宛の
送信信号量を減少するように制御される。このため、輻
輳発生予測がされた交換装置に輻輳が発生してしまうこ
とを未然に防止できる。

【００５９】（変形例１）ここで、基地局装置６から加
入者階梯交換装置５への送信信号量を減少させる一例と
して、基地局装置６を以下のように構成してもよい。

【００６０】基地局装置６の受信部６ａが、第１指令又
は第２指令を受信した場合、第１指令又は第２指令は、
制御部６ｃに送られる。制御部６ｃは、第１指令又は第
２指令に基づいて、基地局装置６が管轄するエリア内の
各移動端末７に対して、上記基地局装置６へ送信する信
号量を減少させるように指示する指令を生成する。

【００６１】制御部６ｃは、送信部６ａを介して、各移
動端末７に対して、上記指令を送信する。移動端末７
は、上記指令を受信すると、上記指令に基づいて、基地
局装置６宛に送信する信号量を減少するように移動端末
７の送信部（図示せず）を制御する。

【００６２】本変形例によれば、指令生成部８ｄは、加
入者階梯交換装置５に輻輳の発生予測がされた場合、基
地局装置６から加入者階梯交換装置５への送信信号量を
減少するような指令を生成する。そして、上記指令を受
信した基地局装置６は、複数の移動端末７に対して、送
信信号量を減少するような指令を送信するので、無効と
なるデータを一層少なくすることができる。

【００６３】（変形例２）本実施の形態では、一例とし
て、加入者階梯交換装置５及び関門階梯交換装置４のメ
モリ容量は同じである場合について説明したが、関門階
梯交換装置４、各加入者階梯交換装置５のメモリ容量が
各々異なる場合についても同様に適用ができる。

【００６４】この場合には、第１記憶部８ｂには、各交
換装置４，５ごとに、基準メモリ使用率変化、基準メモ
リ使用率を記憶する必要がある。そして、判定部８ｃに
よる判定においては、ある交換装置について算出された
メモリ使用率変化や検出されたメモリ使用率は、上記交
換装置に対応する基準メモリ使用率変化、基準メモリ使
用率と比較する必要がある。

【００６５】本変形例によれば、各交換装置４，５のメ
モリ容量が異なる場合でも、各交換装置の輻輳発生、輻
輳発生予測を的確に判定することが可能である。

【００６６】（変形例３）上述した実施の形態１では、
輻輳状況管理装置８で、各交換装置４，５の輻輳発生や
輻輳発生予測の判定を行っていたが、各交換装置４，５
で輻輳発生や輻輳発生予測の判定を行うことも可能であ
る。

【００６７】（構成）図１０は、本変形例の輻輳状況判
定システムの構成を示す図である。図１に示す実施の形
態１と同一構成については、同一符号を付してその説明
を省略する。本システムにおいては、加入者階梯交換装
置５、関門階梯交換装置４で輻輳発生、輻輳発生予測を
行うようにしている。また、本システムでは、輻輳状況
管理装置８の代わりに、通信制御装置１０が設けられて
いる。

【００６８】図１１は、変形例１の関門階梯交換装置４
の構成を示す図である。図２と同一構成については同一
符号を付してその説明を省略する。交換装置４には、算
出部８ａ、判定部８ｃ、第１記憶部８ｂ，第２記憶部
（図示せず）が設けられている。

【００６９】算出部８ａ、判定部８ｃ、第１記憶部８ｂ
の動作は、以下の点を除いて、実施の形態１と同じであ
る。即ち、算出部８ａは、自交換装置のメモリ使用率変
化を算出し、判定部８ｃは、自交換装置の輻輳発生、輻
輳発生予測を判定し、第１記憶部８ｂには、自交換装置
の基準メモリ使用率変化、基準メモリ使用率が記憶され
る。また、第２記憶部には、検出されたメモリ使用率が
記憶される。なお、本変形例の加入者階梯交換装置５の
構成についても、図１１の構成と同じである。

【００７０】図１２は、通信制御装置１０の構成を示す
図である。通信制御装置１０は、実施の形態１の通信
部、指令生成部、第３記憶部（図示せず）、制御部を有
するが、算出部８ａ、判定部８ｃ、第１記憶部８ｂは有
しない。受信部１０ａは、各交換装置４，５から輻輳発
生予測の旨を受信する。指令生成部８ｄは、輻輳発生、
輻輳発生予測の旨に基づいて、輻輳発生、発生予測がさ
れた交換装置４，５と接続された装置に対して、交換装
置宛に送信する信号量を減少するように指示する第１指
令又は第２指令を生成する。送信部１０ａは、上記装置
に対して、前記第１指令又は第２指令を送信する。第３
記憶部には、実施の形態１で説明した接続情報が記憶さ
れる。

【００７１】（動作）上述した本変形例のシステムの動
作を、図７、８，９に示すフローチャート図を用いて以
下に説明する。なお、実施の形態１のシステムの動作と
同一動作については、その説明を省略し、異なる点を詳
細に説明する。

【００７２】先ず、本システムの管理者等が、上記基準
メモリ使用率、基準メモリ使用率変化を図示しない各交
換装置４，５の入力部を用いて、入力する。入力された
情報は、制御部４ｄを介して、第１記憶部８ｂに記憶さ
れる。

【００７３】そして、ステップＳ１０の後、検出された
メモリ使用率は、算出部８ａに送られる。算出部８ａ
は、第２記憶部に記憶されたメモリ使用率を読み出す。
そして、算出部８ａは、メモリ使用率変化を算出する
（Ｓ２０）。算出されたメモリ使用率変化は、判定部８
ｃに送られる。そして、ステップＳ２５からステップＳ
４０の動作が行われる。

【００７４】そして、関門階梯交換装置４、各加入者階
梯交換装置５の判定部８ｃは、判定結果を制御部４ｄへ
送る。制御部４ｄは、判定結果に送信元アドレス情報を
与えた後、上記判定結果を、送信部４ａを介して通信制
御装置１０へ送信する。

【００７５】通信制御装置１０の受信部１０ａは、各判
定結果を受信すると、制御部１０ｂへ送る。制御部１０
ｂは、判定結果とともに、判定した交換装置のアドレス
情報を指令生成部８ｄへ送る。以降の動作は、ステップ
Ｓ５０、ステップＳ８０以降の動作と同じである。本変
形例においても、実施の形態１と同じ効果を有する。

【００７６】（変形例４）上述した実施の形態１、変形
例１から変形例３では、判定部８ｃによる輻輳発生の判
定、輻輳発生予測の判定については、メモリ使用率変化
を用いて行っていたが、各交換装置が保持するＣＰＵの
使用率変化（以下、ＣＰＵ使用率変化という）を用いて
行うことも可能である。

【００７７】この場合、実施の形態１、各変形例のメモ
リ使用率検出部の代わりに、ＣＰＵ使用率検出部（図示
せず）を設ける必要がある。ＣＰＵ使用率検出部は、Ｃ
ＰＵが単位時間当たり処理できる最大の仕事量である最
大仕事量を保持している。そして、ＣＰＵ使用率検出部
は、ＣＰＵが単位時間当たり処理している仕事量を検出
し、この仕事量と、最大仕事量とに基づいて、ＣＰＵの
使用率を周期的に検出する。

【００７８】算出部は、上記ＣＰＵ使用率検出部により
検出されたＣＰＵ使用率に基づいて、上記ＣＰＵ使用率
の単位時間当たりの変化であるＣＰＵ使用率変化を算出
する。この算出の具体的方法は、上記実施の形態１の算
出部の算出方法において、メモリ使用率をＣＰＵ使用率
に置き換えた場合に対応する。

【００７９】第１記憶部８ｂは、関門階梯交換装置４、
各加入者階梯交換装置５の輻輳発生予測の判断の基準と
なるＣＰＵ使用率変化を、基準ＣＰＵ使用率変化として
記憶するとともに、関門階梯交換装置４、各加入者階梯
交換装置５の輻輳発生判断の基準となるＣＰＵ使用率
を、基準ＣＰＵ使用率として記憶する。上記基準ＣＰＵ
使用率変化、上記基準ＣＰＵ使用率の決定方法は、実施
の形態１の場合において、メモリ使用率をＣＰＵ使用率
に置き換えた場合と同様である。

【００８０】判定部８ｃにおける判定動作は、実施の形
態１において、メモリ使用率をＣＰＵ使用率に置き換え
た場合に対応する。上記以外の構成は、実施の形態１の
構成と同じである。上記構成を有する本システムの動作
は、実施の形態１、各変形例で示す動作において、メモ
リ使用率をＣＰＵ使用率に置き換えた場合に対応する。
本変形例でも、実施の形態１の効果が得られる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
移動通信において、輻輳発生予測を的確に判定できるの
で、無効になる呼信号及びデータの減少を図ることがで
きるとともに、ネットワーク資源の無駄を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態である輻輳状況判定システムの構
成を示す図である。

【図２】本実施の形態である関門階梯交換装置の構成を
示す図である。

【図３】本実施の形態である加入者階梯交換装置の構成
を示す図である。

【図４】本実施の形態である基地局装置の構成を示す図
である。

【図５】本実施の形態である輻輳状況管理装置の構成を
示す図である。

【図６】本実施の形態における算出部による算出動作を
説明するための補足図である。

【図７】本実施の形態である輻輳状況判定方法を示すフ
ローチャート図である。

【図８】本実施の形態である輻輳規制方法を示すフロー
チャート図である。

【図９】本実施の形態である輻輳規制方法を示すフロー
チャート図である。

【図１０】変形例３の輻輳状況判定システムの構成を示
す図である。

【図１１】変形例３の関門階梯交換装置の構成を示す図
である。

【図１２】変形例３の通信制御装置の構成を示す図であ
る。

【図１３】従来のＰＤＣ移動パケット通信システムの構
成を示す図である。

【符号の説明】

１、２１ サーバ装置、２、２２ 公衆ネットワーク、
３、２３ ゲートウェイ装置、４、２４ 関門階梯交換
装置、５、２５ 加入者階梯交換装置、６、２６基地局
装置、７、２７ 移動端末、８ 輻輳状況管理装置、１
０ 通信制御装置、４ａ，５ａ，６ａ，８ｆ，１０ａ
通信部，４ｂ，５ｂ，６ｂ 通信制御部，４ｃ，５ｃ
メモリ使用率検出部，４ｄ，５ｄ，６ｃ，８ｇ，１０ｂ
制御部，８ａ 算出部，８ｂ 第１記憶部，８ｃ 判
定部，８ｄ，１０ｃ 指令生成部，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 7/36 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０４Ａ (72)発明者 吉原 桂子 東京都千代田区永田町二丁目11番１号 株 式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ内 Ｆターム(参考） 5K019 BA27 CA05 CD01 CD07 DC01 EA01 EA13 5K033 AA05 BA08 BA11 CB06 DA01 DB14 DB16 DB20 EA03 EA06 5K051 BB01 CC07 EE02 FF24 5K067 AA28 BB04 BB21 CC08 EE02 EE10 EE16 HH21 HH22 HH23 KK15 LL05

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動通信網に配置された交換装置の輻輳
   に関する状況を判定する輻輳状況判定システムであっ
   て、 各交換装置におけるメモリ使用率を、周期的に検出する
   メモリ使用率検出手段と、 検出されたメモリ使用率の単位時間当たりの変化である
   メモリ使用率変化を算出する算出手段と、 各交換装置の輻輳発生予測の判断の基準となる前記メモ
   リ使用率変化を、基準メモリ使用率変化として記憶する
   とともに、各交換装置の輻輳発生判断の基準となる前記
   メモリ使用率を、基準メモリ使用率として記憶する記憶
   手段と、 検出されたメモリ使用率が、前記基準メモリ使用率より
   小さい場合、算出されたメモリ使用率変化と、前記基準
   メモリ使用率変化とを比較し、比較結果に基づいて、各
   交換装置における輻輳発生の予測を判定する判定手段と
   を有することを特徴とする輻輳状況判定システム。
2. 【請求項２】 前記移動通信網には、移動端末と無線通
   信を行う基地局装置と、当該基地局装置と接続された第
   １交換装置と、公衆ネットワークに接続されたゲートウ
   ェイ装置と、当該ゲートウェイ装置と接続された第２交
   換装置とが配置されていることを特徴とする請求項１に
   記載の輻輳状況判定システム。
3. 【請求項３】 前記判定手段による判定結果に基づい
   て、輻輳発生の予測がされた第１交換装置と接続された
   基地局装置に対して、前記第１交換装置へ送信する信号
   量を減少するように指示する指令を生成する指令生成手
   段と、 前記基地局装置に対して、前記指令を送信する送信手段
   とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の輻
   輳状況判定システム。
4. 【請求項４】 前記指令生成手段は、前記判定手段によ
   る判定結果に基づいて、輻輳発生の予測がされた第２交
   換装置と接続されたゲートウェイ装置に対して、前記第
   ２交換装置へ送信する信号量を減少するように指示する
   指令を生成し、 前記送信手段は、前記ゲートウェイ装置に対して、前記
   指令を送信することを特徴とする請求項３に記載の輻輳
   状況判定システム。
5. 【請求項５】 前記基地局装置は、前記指令を受信する
   受信手段と、 前記指令に基づいて、各移動端末に対して、前記基地局
   装置へ送信する信号量を減少させるように指示する旨を
   送信する送信手段とを有することを特徴とする請求項３
   に記載の輻輳状況判定システム。
6. 【請求項６】 移動通信網上に配置され、輻輳に関する
   状況の判定を行う交換装置であって、 メモリ使用率を周期的に検出するメモリ使用率検出手段
   と、 検出されたメモリ使用率の単位時間当たりの変化である
   メモリ使用率変化を算出する算出手段と、 輻輳発生予測の判断の基準となる前記メモリ使用率変化
   を、基準メモリ使用率変化として記憶するとともに、輻
   輳発生判断の基準となる前記メモリ使用率を、基準メモ
   リ使用率として記憶する記憶手段と、 検出されたメモリ使用率が、前記基準メモリ使用率より
   小さい場合、算出されたメモリ使用率変化と、前記基準
   メモリ使用率変化とを比較し、比較結果に基づいて、輻
   輳発生の予測を判定する判定手段とを有することを特徴
   とする交換装置。
7. 【請求項７】 移動通信網に配置された各交換装置の輻
   輳に関する状況に基づいて、前記各交換装置宛の信号量
   の規制を行う通信制御装置であって、 各交換装置から輻輳発生予測の旨を受信する受信手段
   と、 前記輻輳発生予測の旨に基づいて、輻輳発生の予測がさ
   れた交換装置と接続された装置に対して、前記交換装置
   宛に送信する信号量を減少するように指示する指令を生
   成する指令生成手段と、 前記装置に対して、前記指令を送信する送信手段とを有
   することを特徴とする通信制御装置。
8. 【請求項８】 移動端末と無線通信を行うとともに、交
   換装置と接続された基地局装置であって、 前記交換装置に輻輳発生の予測がされた場合、前記交換
   装置宛に送信する信号量を減少するように指示する指令
   を受信する受信手段と、 前記指令を受信した場合、各移動端末に対して、送信信
   号量を減少するように指示する旨を送信する送信手段と
   を有することを特徴とする基地局装置。
9. 【請求項９】 移動通信網に配置された交換装置の輻輳
   に関する状況を判定する輻輳状況判定方法であって、 各交換装置におけるメモリ使用率を、周期的に検出する
   ステップと、 検出されたメモリ使用率の単位時間当たりの変化である
   メモリ使用率変化を算出するステップと、 各交換装置の輻輳発生予測の判断の基準となる前記メモ
   リ使用率変化を、基準メモリ使用率変化として記憶手段
   に記憶するとともに、各交換装置の輻輳発生判断の基準
   となる前記メモリ使用率を、基準メモリ使用率として記
   憶手段に記憶するステップと、 検出されたメモリ使用率が、前記基準メモリ使用率より
   小さい場合、算出されたメモリ使用率変化と、前記基準
   メモリ使用率変化とを比較し、比較結果に基づいて、各
   交換装置における輻輳発生の予測を判定するステップと
   を有することを特徴とする輻輳状況判定方法。
10. 【請求項１０】 前記移動通信網には、移動端末と無線
    通信を行う基地局装置と、当該基地局装置と接続された
    第１交換装置と、公衆ネットワークに接続されたゲート
    ウェイ装置と、当該ゲートウェイ装置と接続された第２
    交換装置とが配置されていることを特徴とする請求項９
    に記載の輻輳状況判定方法。
11. 【請求項１１】 判定結果に基づいて、輻輳発生の予測
    がされた第１交換装置と接続された基地局装置に対し
    て、前記第１交換装置へ送信する信号量を減少するよう
    に指示する指令を生成する指令生成ステップと、 前記基地局装置に対して、前記指令を送信する送信ステ
    ップとを有することを特徴とする請求項９又は１０に記
    載の輻輳状況判定方法。
12. 【請求項１２】 前記指令生成ステップは、判定結果に
    基づいて、輻輳発生の予測がされた第２交換装置と接続
    されたゲートウェイ装置に対して、前記第２交換装置へ
    送信する信号量を減少するように指示する指令を生成す
    るステップを有し、 前記送信ステップは、前記ゲートウェイ装置に対して、
    前記指令を送信するステップを有することを特徴とする
    請求項１１に記載の輻輳状況判定方法。
13. 【請求項１３】 前記基地局装置において、前記指令を
    受信するステップと、 前記指令に基づいて、各移動端末に対して、前記基地局
    装置へ送信する信号量を減少させるように指示する旨を
    送信するステップとを有することを特徴とする請求項１
    １に記載の輻輳状況判定方法。