JP2001238242A - 移動体通信輻輳制御方式 - Google Patents

移動体通信輻輳制御方式

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JP2001238242A JP2000046500A JP2000046500A JP2001238242A JP 2001238242 A JP2001238242 A JP 2001238242A JP 2000046500 A JP2000046500 A JP 2000046500A JP 2000046500 A JP2000046500 A JP 2000046500A JP 2001238242 A JP2001238242 A JP 2001238242A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基地局と基地局制御装置間の共通通信回線のト
ラヒックを減少させると共に移動局の通話品質の低下を
極力抑える。 【解決手段】移動局101は基地局100のサービスエ
リア120内を移動する。移動局201は基地局200
のサービスエリア220内を移動する。基地局制御装置
1は基地局100と共通通信回線110により接続し、
基地局200と共通通信回線210により接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移動体通信輻輳制御
方式に関し、特に移動局と基地局制御装置間の共通通信
回線がトラヒックの増加により輻輳に至り、移動局の通
話品質が低下することを極力抑える移動体通信輻輳制御
方式に関する。
【0002】
【従来の技術】米国通信機械工業会(TIA)により標
準化されたIS−95方式の移動体通信システムによる
と、基地局と基地局制御装置間の通信にATM(非同期
転送モード:Asynchronous Transf
er Mode)方式の共通通信回線を採用した場合、
移動局と基地局は無線回線により接続されており、基地
局とその上位装置である基地局制御装置は共通通信回線
により接続されている。
【0003】移動局と、基地局制御装置間の音声は前述
のIS−95で規定されている可変レートの音声符号化
方式を採用しており、音声の情報量によりFULL、1
/2、1/4、1/8の4段階のレートで符号化され、
利用者が話しているときは高いレートで符号化を行い、
長いフレームを生成し、逆にあまり話していないときは
低いレートで符号化を行い、短いフレームを生成してい
る。こうして生成した可変長の音声フレームをATMセ
ル化し、基地局と基地局制御装置間の共通通信回線を使
用して伝送している。
【0004】また、移動局が複数の基地局と通信を行う
ソフトハンドオフの状態にあるときは、基地局制御装置
は移動局が接続している全ての基地局へ各下り共通通信
回線を使用して同一の音声フレームをATMセル化して
送信し、各基地局から送信した音声信号は移動局にて無
線レベルで合成される。
【0005】さらに、移動局が送出した音声信号は接続
している全ての基地局でATMセル化されて上り共通通
信回線を使用して伝送され、基地局制御装置にて音声フ
レームに戻される。基地局制御装置は同一移動局の同じ
順序番号の音声フレームを複数の基地局から受信した場
合、最も品質のよい音声フレームを選択して上位装置へ
伝送する。
【0006】この場合、共通通信回線がトラヒックの増
加により輻輳に至った場合、基地局と基地局制御装置間
の音声フレームはATM化する前に無差別的に廃棄され
ることになる。
【0007】また、このような他の技術の一例として、
特開平11−164346号公報記載の「移動通信シス
テム」が知られている。
【0008】この公報では、ハードハンドオフ方式かソ
フトハンドオフ方式かを選択決定して、通信システム全
体としてハードハンドオフを実行する移動無線端末の比
率を増加させ、無線基地局制御装置と無線基地局間の通
信トラヒック量を軽減する技術が記載されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の移動体
通信輻輳制御方式は、基地局が収容する移動局数の増加
により基地局と基地局制御装置間の共通通信回線の使用
率が増加し、輻輳に至った場合、当該共通通信回線を使
用している移動局と基地局制御装置間の音声フレームが
無差別的に廃棄されるという欠点を有している。
【0010】また、共通通信回線を基地局制御装置間の
唯一の回線とする非ソフトハンドオフ状態の移動局の音
声フレームが廃棄された場合、移動局と基地局制御装置
間の音声情報が欠落し、通話品質が低下するという欠点
を有している。
【0011】本発明の目的は、基地局と基地局制御装置
間の共通通信回線がトラヒックの増加により輻輳に至る
可能性があると判断した場合、共通通信回線を含めて複
数の共通通信回線を使用し、ソフトハンドオフの状態に
ある移動局の低レート音声フレームを優先的に廃棄する
ことにより、共通通信回線のトラヒックを減少させると
共に共通通信回線を唯一の回線として使用している移動
局の通話品質の低下を極力抑えることができる移動体通
信輻輳制御方式を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の移動体通信輻輳
制御方式は、複数の移動局と、複数の基地局と、これら
複数の基地局と共通通信回線を介して接続する基地局制
御装置とを備え、前記複数の移動局が前記複数の基地局
と通信を行うソフトハンドオフ機能および前記基地局制
御装置間の音声の符号化を可変レート方式で行う機能を
有し、前記基地局制御装置が下り共通通信回線の使用率
を監視し、前記下り共通通信回線の使用率が増加し輻輳
に至る恐れがあると判断した場合、前記共通通信回線を
使用している全ての移動局について、これら移動局が同
時に通信を行う基地局の数により各移動局の優先順位付
けを行い、順位の低い移動局の音声フレームのうちレー
トの低い音声フレームを一定の割合で廃棄し、一方、前
記共通通信回線の使用率が増加する場合、予め設定した
手順により廃棄対象とする音声フレームの割合、レート
および廃棄対象とする移動局の順位を段階的に高めるこ
とを特徴としている。
【0013】複数の移動局と、複数の基地局と、これら
複数の基地局と共通通信回線を介して接続する基地局制
御装置とを備え、前記複数の移動局が前記複数の基地局
と通信を行うソフトハンドオフ機能および前記基地局制
御装置間の音声の符号化を可変レート方式で行う機能を
有し、前記複数の基地局が上り共通通信回線の使用率を
監視し、前記上り共通通信回線の使用率が増加し輻輳に
至る恐れがあると判断した場合、前記共通通信回線を使
用している全ての移動局について、これら移動局が同時
に通信を行う基地局の数により各移動局の優先順位付け
を行い、順位の低い移動局の音声フレームのうちレート
の低い音声フレームを一定の割合で廃棄し、一方、前記
共通通信回線の使用率が増加する場合、予め設定した手
順により廃棄対象とする音声フレームの割合、レートお
よび廃棄対象とする移動局の順位を段階的に高めること
を特徴としている。
【0014】前記基地局制御装置は、前記共通通信回線
を使用している全ての移動局について、その移動局が同
時に通信している前記基地局制御装置配下の全ての基地
局のリストである接続基地局リストを記憶する手段を有
し、前記移動局が通信を行う基地局が変化した場合、そ
の変化を直ちに前記接続基地局リストに反映することを
特徴としている。
【0015】前記基地局は、前記共通通信回線を使用し
ている全ての移動局について、その移動局が同時に通信
している前記基地局制御装置配下の全ての基地局のリス
トである接続基地局リストを記憶する手段を有し、前記
移動局が通信を行う基地局が変化した場合、その変化を
直ちに前記接続基地局リストに反映することを特徴とし
ている。
【0016】前記基地局制御装置は、前記共通通信回線
の使用率が廃棄対象を有する使用率に達した場合に廃棄
対象とする音声フレームのレート、廃棄割合および対象
移動局の最低接続基地局数を使用率毎に定義して、テー
ブル番号を付与したリストである廃棄対象リストを具備
することを特徴としている。
【0017】前記基地局は、前記共通通信回線の使用率
が廃棄対象を有する使用率に達した場合に廃棄対象とす
る音声フレームのレート、廃棄割合および対象移動局の
最低接続基地局数を使用率毎に定義して、テーブル番号
を付与したリストである廃棄対象リストを具備すること
を特徴としている。
【0018】前記基地局制御装置は、前記下り共通通信
回線の使用率が、前記廃棄対象リストにおいて廃棄対象
を有する使用率に達した場合、前記接続基地局リストに
おいて、前記下り共通通信回線を使用している移動局の
接続基地局数が廃棄対象リストの対象移動局の最低接続
基地局数以上となる全ての移動局について、廃棄対象リ
ストのレートに一致し、廃棄対象リストの割合に相当す
る音声フレームを下り共通通信回線に送出することなく
廃棄する機能を有することを特徴としている。
【0019】前記基地局は、前記上り共通通信回線の使
用率が、前記廃棄対象リストにおいて廃棄対象を有する
使用率に達した場合、前記接続基地局リストにおいて、
前記上り共通通信回線を使用している移動局の接続基地
局数が廃棄対象リストの対象移動局の最低接続基地局数
以上となる全ての移動局について、廃棄対象リストのレ
ートに一致し、廃棄対象リストの割合に相当する音声フ
レームを前記上り共通通信回線に送出することなく廃棄
する機能を有することを特徴としている。
【0020】
【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。
【0021】図1は本発明の移動体通信輻輳制御方式の
一つの実施の形態を示すブロック図である。
【0022】図1に示す本実施の形態は、基地局100
と、基地局100のサービスエリア120内を移動する
移動局101と、基地局200と、基地局200のサー
ビスエリア220内を移動する移動局201と、基地局
100と共通通信回線110により接続し、基地局20
0と共通通信回線210により接続する基地局制御装置
1とから構成されている。
【0023】図1を参照すると、基地局制御装置1の配
下に基地局100と基地局200とがそれぞれ共通通信
回線110および共通通信回線210を介して接続され
ている。基地局100はサービスエリア120を、基地
局200はサービスエリア220をカバーしている。移
動局101はサービスエリア120の内部に位置し、無
線回線111により基地局100と接続し、基地局10
0を介して共通通信回線110により基地局制御装置1
と接続している。同時に移動局101は、サービスエリ
ア220の内部に位置し、無線回線212により基地局
200と接続し、基地局200を介して共通通信回線2
10により基地局制御装置1と接続しており、ソフトハ
ンドオフの状態にある。
【0024】一方、移動局201は無線回線211によ
り基地局200と接続し、基地局200を介して共通通
信回線210により基地局制御装置1と接続している。
移動局101宛の音声は基地局制御装置1にて可変レー
ト方式の音声フレームに符号化された後、共通通信回線
110および共通通信回線210を使用して伝送され、
さらに基地局100および基地局200を介して無線回
線111および無線回線212を使用して伝送されるこ
とになり、移動局101にて無線レベルで合成される。
音声フレーム11〜16は、共通通信回線110を使用
して伝送する移動局101宛の可変レートの音声フレー
ムであり、一定周期で送出される。音声フレーム31〜
36は、共通通信回線210を使用して伝送する移動局
101宛の可変レートの音声フレームであり、一定周期
で送出される。音声フレーム21〜26は、共通通信回
線210を使用して伝送する移動局201宛の可変レー
トの音声フレームであり、一定周期で送出される。音声
フレーム11〜16と音声フレーム31〜36の各音声
フレームは同一である。
【0025】図2は接続基地局リストを示す図である。
【0026】図2を参照すると、基地局100、基地局
200および基地局制御装置1は各々接続基地局リスト
を自己のメモリに記憶している。接続基地局リストによ
ると、移動局101は基地局100および基地局200
に接続しソフトハンドオフの状態にあることを示してい
る。また、移動局201は基地局200と唯一のパスで
接続していることを示している。
【0027】図3は廃棄対象リストを示す図である。
【0028】基地局100、基地局200および基地局
制御装置1は各々廃棄対象リストを保持している。
【0029】廃棄対象リストによると、nはテーブル番
号を示し、Cn は最低接続基地局数を示し、Rn はフレ
ームレートを示し、Dn は廃棄割合を示し、ηn は回線
使用率を示す。
【0030】例えば、共通通信回線の使用率が70
[%]以上80[%]未満(n=1)のとき、共通通信
回線を使用する移動局のうち、接続基地局数が3以上
(C1 )である全移動局の1/8レート(R1 )の音声
フレームを単位フレーム数当たり40[%](D1 )廃
棄することを示す。
【0031】また、回線使用率が80[%]以上90
[%]未満(n=2)のときは、共通通信回線を使用す
る移動局のうち、接続基地局数が2以上(C2 )である
全移動局の1/8レート(R2 )の音声フレームを、単
位フレーム数当たり90[%](D2 )廃棄することを
示す。回線使用率が90[%]以上(n=3,4)のと
きは、共通通信回線を使用する移動局のうち、接続基地
局数が2以上(C3 )である全移動局の1/8レート
(R3 )の音声フレームを単位フレーム数当たり90
[%](D3 )廃棄し、接続基地局数が2以上(C4
である全ての移動局の1/4レート(R4 )の音声フレ
ームを単位フレーム数当たり50[%](D4)廃棄す
ることを示す。
【0032】図4は図1の輻輳制御処理を示すフローチ
ャートである。
【0033】図4に示す処理は、全ての基地局100,
200と基地局制御装置1にて回線使用率を取得した
後、音声フレームを共通通信回線へ送出する際に起動さ
れ実行される。
【0034】処理401(S401)では、共通通信回
線の利用率が廃棄対象リストのηnに存在するかどうか
を判定し、存在しない場合は処理405(S405)に
て音声フレームを送信する。処理401(S401)で
回線使用率ηn が廃棄対象リストに存在すると処理40
2(S402)へ進む。処理402(S402)では処
理対象の移動局が接続基地局数≧Cn を満たさないとき
は、処理405(S405)にて音声フレームを送信す
る。処理402(S402)で処理対象の移動局が接続
基地局数≧Cn を満足する場合、処理403(S40
3)に進み、ここで廃棄対象リストのレートRn に一致
する音声フレームを廃棄割合Dn にしたがって送信する
か廃棄するかの判定を行い、送信と判定した場合は処理
405(S405)に進み音声フレームを送信する。処
理403(S403)で廃棄と判定した場合は処理40
4(S404)にて音声フレームを廃棄する。
【0035】次に、図1、図2、図3および図4を参照
して本実施の形態の動作をより詳細に説明する。
【0036】共通通信回線210の下り方向の回線使用
率が増加した場合に、基地局制御装置1で行う輻輳制御
処理を説明する。上り方向の場合は同様の処理を基地局
で行うものとする。共通通信回線210の下り回線使用
率が70[%]未満のとき、処理401(S401)に
より廃棄対象リストのηn に該当するテーブル番号nが
存在しないため処理405(S405)に進み、移動局
101および移動局201宛の音声フレーム33,23
を送信する。回線使用率が70[%]に達したとき、処
理401(S401)にてテーブル番号n=1と判定
し、処理402(S402)へ進む。処理402(S4
02)で接続基地局数3以上の条件を満たさないため処
理405(S405)で、移動局101および移動局2
01宛の音声フレーム34,24を送信する。回線使用
率が80[%]に達したとき、処理401(S401)
でテーブル番号n=2と判定し、処理402(S40
2)へ進む。処理402(S402)で移動局101は
廃棄対象リストの接続基地局数2以上の条件を満たすた
め処理403(S403)に進み、1/8レートの音声
フレーム35を廃棄対象リストの廃棄割合90[%]に
従って廃棄と判定し、処理404(S404)で音声フ
レーム35を廃棄する。
【0037】一方、処理402(S402)にて移動局
201は廃棄対象リストの接続基地局数2以上の条件を
満たさないため、処理405(S405)にて音声フレ
ーム25を送信する。回線使用率が90[%]に達した
とき、処理401(S401)でテーブル番号n=3,
4と判定し、さらに処理402(S402)で移動局1
01は廃棄対象リストの接続基地局数2以上の条件を満
たすため、処理403(S403)にて1/4レートの
音声フレーム36を廃棄対象リストの廃棄割合50
[%]にしたがって廃棄或いは送信と判定するので、廃
棄の場合は処理404(S404)で音声フレーム36
を廃棄する。また、送信の場合は処理405(S40
5)にて音声フレーム36を送信する。
【0038】一方、処理402(S402)で、移動局
201は廃棄対象リストの接続基地局数2以上の条件を
満たさないため処理405(S405)にて音声フレー
ム26を送信する。
【0039】以上、基地局制御装置1の配下に基地局1
00および基地局200がそれぞれ共通通信回線110
と共通通信回線210とにより接続されている場合を説
明したが、本実施例の構成はこれに限定されるものでは
なく、基地局制御装置1の配下には適宜任意の数の基地
局を配置することができる。
【0040】上述の通り、基地局と基地局制御装置間の
共通通信回線が輻輳に至り、当該共通通信回線を唯一の
回線とする非ソフトハンドオフ状態の移動局の音声フレ
ームが廃棄された場合、移動局と基地局制御装置間の音
声情報が欠落し、通話品質が低下することになる。
【0041】このため、基地局制御装置1は基地局20
0と基地局制御装置1間の共通通信回線210がトラヒ
ックの増加により輻輳に至る可能性があると判断した場
合、共通通信回線を含めて複数の共通通信回線を使用
し、ソフトハンドオフの状態にある移動局101宛の低
レート音声フレーム35、36を優先的に廃棄すること
により、当該共通通信回線を唯一の回線として使用して
いる移動局201宛の音声フレームを保護し、通話品質
の低下を防ぐ。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように本発明の移動体通信
輻輳制御方式は、基地局或いは基地局制御装置が、基地
局と基地局制御装置間の共通通信回線のトラヒック増加
により輻輳に至る可能性があると判断した場合、共通通
信回線を含めて複数の共通通信回線を使用し、またソフ
トハンドオフの状態にある移動局の低レート音声フレー
ムを優先的に廃棄することができるので、共通通信回線
のトラヒックを減少させると共に共通通信回線を唯一の
回線として使用している移動局の通話品質の低下を極力
抑えることができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動体通信輻輳制御方式の一つの実施
の形態を示すブロック図である。
【図2】接続基地局リストを示す図である。
【図3】廃棄対象リストを示す図である。
【図4】図1の輻輳制御処理を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 基地局制御装置 11〜16,21〜26,31〜36 音声フレーム 100 基地局 101 移動局 110 共通通信回線 111 無線回線 120 サービスエリア 200 基地局 201 移動局 210 共通通信回線 211,212 無線回線 220 サービスエリア
───────────────────────────────────────────────────── 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) H04L 12/28 12/56 H04M 3/36 Fターム(参考) 5K019 AC09 BA45 BB03 BB21 EA01 5K030 GA13 HB01 HB17 HC09 JT09 KA19 LC11 LC18 5K067 AA12 AA23 BB02 EE02 EE10 EE16 EE24 FF02 FF03 HH01 HH23 JJ35 JJ39 KK15 9A001 BB06 CC02 CC05 EE04 HH15

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の移動局と、複数の基地局と、これ
    ら複数の基地局と共通通信回線を介して接続する基地局
    制御装置とを備え、 前記複数の移動局が前記複数の基地局と通信を行うソフ
    トハンドオフ機能および前記基地局制御装置間の音声の
    符号化を可変レート方式で行う機能を有し、 前記基地局制御装置が下り共通通信回線の使用率を監視
    し、前記下り共通通信回線の使用率が増加し輻輳に至る
    恐れがあると判断した場合、前記共通通信回線を使用し
    ている全ての移動局について、これら移動局が同時に通
    信を行う基地局の数により各移動局の優先順位付けを行
    い、順位の低い移動局の音声フレームのうちレートの低
    い音声フレームを一定の割合で廃棄し、 一方、前記共通通信回線の使用率が増加する場合、予め
    設定した手順により廃棄対象とする音声フレームの割
    合、レートおよび廃棄対象とする移動局の順位を段階的
    に高めることを特徴とする移動体通信輻輳制御方式。
  2. 【請求項2】 複数の移動局と、複数の基地局と、これ
    ら複数の基地局と共通通信回線を介して接続する基地局
    制御装置とを備え、 前記複数の移動局が前記複数の基地局と通信を行うソフ
    トハンドオフ機能および前記基地局制御装置間の音声の
    符号化を可変レート方式で行う機能を有し、 前記複数の基地局が上り共通通信回線の使用率を監視
    し、前記上り共通通信回線の使用率が増加し輻輳に至る
    恐れがあると判断した場合、前記共通通信回線を使用し
    ている全ての移動局について、これら移動局が同時に通
    信を行う基地局の数により各移動局の優先順位付けを行
    い、順位の低い移動局の音声フレームのうちレートの低
    い音声フレームを一定の割合で廃棄し、 一方、前記共通通信回線の使用率が増加する場合、予め
    設定した手順により廃棄対象とする音声フレームの割
    合、レートおよび廃棄対象とする移動局の順位を段階的
    に高めることを特徴とする移動体通信輻輳制御方式。
  3. 【請求項3】 前記基地局制御装置は、前記共通通信回
    線を使用している全ての移動局について、その移動局が
    同時に通信している前記基地局制御装置配下の全ての基
    地局のリストである接続基地局リストを記憶する手段を
    有し、前記移動局が通信を行う基地局が変化した場合、
    その変化を直ちに前記接続基地局リストに反映すること
    を特徴とする請求項1又は請求項2記載の移動体通信輻
    輳制御方式。
  4. 【請求項4】 前記基地局は、前記共通通信回線を使用
    している全ての移動局について、その移動局が同時に通
    信している前記基地局制御装置配下の全ての基地局のリ
    ストである接続基地局リストを記憶する手段を有し、前
    記移動局が通信を行う基地局が変化した場合、その変化
    を直ちに前記接続基地局リストに反映することを特徴と
    する請求項1又は請求項2記載の移動体通信輻輳制御方
    式。
  5. 【請求項5】 前記基地局制御装置は、前記共通通信回
    線の使用率が廃棄対象を有する使用率に達した場合に廃
    棄対象とする音声フレームのレート、廃棄割合および対
    象移動局の最低接続基地局数を使用率毎に定義して、テ
    ーブル番号を付与したリストである廃棄対象リストを具
    備することを特徴とする請求項1、2又は3記載の移動
    体通信輻輳制御方式。
  6. 【請求項6】 前記基地局は、前記共通通信回線の使用
    率が廃棄対象を有する使用率に達した場合に廃棄対象と
    する音声フレームのレート、廃棄割合および対象移動局
    の最低接続基地局数を使用率毎に定義して、テーブル番
    号を付与したリストである廃棄対象リストを具備するこ
    とを特徴とする請求項1、2又は4記載の移動体通信輻
    輳制御方式。
  7. 【請求項7】 前記基地局制御装置は、前記下り共通通
    信回線の使用率が、前記廃棄対象リストにおいて廃棄対
    象を有する使用率に達した場合、前記接続基地局リスト
    において、前記下り共通通信回線を使用している移動局
    の接続基地局数が廃棄対象リストの対象移動局の最低接
    続基地局数以上となる全ての移動局について、廃棄対象
    リストのレートに一致し、廃棄対象リストの割合に相当
    する音声フレームを下り共通通信回線に送出することな
    く廃棄する機能を有することを特徴とする請求項1、2
    又は5記載の移動体通信輻輳制御方式。
  8. 【請求項8】 前記基地局は、前記上り共通通信回線の
    使用率が、前記廃棄対象リストにおいて廃棄対象を有す
    る使用率に達した場合、前記接続基地局リストにおい
    て、前記上り共通通信回線を使用している移動局の接続
    基地局数が廃棄対象リストの対象移動局の最低接続基地
    局数以上となる全ての移動局について、廃棄対象リスト
    のレートに一致し、廃棄対象リストの割合に相当する音
    声フレームを前記上り共通通信回線に送出することなく
    廃棄する機能を特徴とする請求項1、2又は6記載の移
    動体通信輻輳制御方式。
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