JP2002354533A

JP2002354533A - 基地局装置、無線ネットワーク制御装置、および呼設定制御方法

Info

Publication number: JP2002354533A
Application number: JP2001161396A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Ubuki; 博充宇吹
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】必要リソース量を確保できない場合であ
っても、呼設定が拒否される可能性を低減すること。【解決手段】呼設定時において、無線リソース割当て
部１５３は、呼設定要求メッセージよりレートセットを
取得し、この中から最大レートを検索する。最大レート
に対する必要リソース量を算出し、これに相当するリソ
ースを無線リソース１５５に割当てる。また、必要リソ
ース量が確保できない場合、呼に与えられているレート
セットの中から次に低いレートを取り出し、そのレート
に相当する必要無線リソース量を算出し、変復調処理部
１５５に割当てる。無線リソース割当て部１５３は、リ
ソース解放の信号を通知されると、リソース不足リスト
１５４からリソースを追加できる呼があるか検索し、検
索した呼に対するリソース割当てを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、符号分割多重接続
（ＣＤＭＡ;Code Division Multiple Access）方式を用
いて複数の端末装置と通信を行う基地局装置と、この基
地局装置と接続する無線ネットワーク制御装置と、これ
ら基地局装置と無線ネットワーク制御装置との間におけ
る呼設定制御方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤＭＡ方式は、各ユーザが異なる拡散
コードを使用することにより、同一の周波数帯域を共有
するシステムである。このような同一周波数帯域を共有
するシステムにおいては、他ユーザからの信号はすべて
干渉源となるので、所要の通信品質を確保するために
は、干渉の総量をある値以下に抑える必要がある。例え
ば、A.M.Viterbi and A.J.Viterbi,"Erlang Capacit
y of a Power Controlled CDMA System,"IEEE J
ournal on Selected Areas in Communications,Vo
l.11,No.6,pp.892-900,Aug.1993.では、予め干渉量のし
きい値を設定しておき、新しい呼の設定を要求された場
合に、観測された干渉量がこのしきい値を越える場合、
設定を拒否する方法が示されている。

【０００３】図１０は、従来の端末装置、基地局装置、
無線ネットワーク制御装置の無線リソース不足時におけ
る呼設定シーケンス図である。従来における呼設定の例
を図１０を用いて説明する。

【０００４】ＳＴ１００１において、基地局装置は、上
位装置である無線ネットワーク制御装置から呼設定要求
メッセージを受信する。ＳＴ１００２において、基地局
装置は、所要の通信品質が確保できるかどうかを判断す
る。ＳＴ１００３において、無線リソースの割当てに失
敗したとき、基地局装置はＳＴ１００４において、呼設
定応答（失敗）を無線ネットワーク制御装置に通知す
る。なお、ＳＴ１００２において、所要の通信品質が確
保できる場合は、基地局装置自身が保持する無線リソー
スの割当てを行い、無線ネットワーク制御装置に対して
呼の設定要求が成功したことを通知する。

【０００５】通常、基地局装置が保持する無線リソース
は、あらかじめその基地局装置が保持するセルの半径
や、収容できる端末装置数などを想定し、必要量だけ用
意する。つまり、セル半径が小さく、基地局装置が収容
できる端末装置数も少ない場合は、比較的少量の無線リ
ソースを用意する。

【０００６】ＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、従
来中心となっていた音声サービスのみならず、パケット
サービスや、動画像サービス、あるいは、それらの組み
合わせなど、さまざまなサービスが想定される。これら
パケットサービスや動画像サービスなどは、音声サービ
スに比べ伝送レートなども大きくなるため、必要とする
無線リソース量は必然的に大きくなる。特に、ビットレ
ートが３８４ｋｂｐｓなどの高速パケットサービスは、
音声サービスに比べ非常に大きな無線リソースを必要と
するため、比較的小規模の無線リソースを用意している
基地局装置にとっては、必要無線リソース量を確保でき
ない可能性が高く、呼損にならざるを得ないという問題
がある。また、比較的大規模の無線リソースを保持して
いる基地局装置にとっても、呼接続数が増加し、残無線
リソース量が少なくなってくると、高速パケットサービ
スなどの呼を受付けることができなくなる。

【０００７】基地局装置自身が保持する無線リソースの
割当て処理に関しては、特開平１１−４１２３９号公報
で多元トラヒックの呼設定制御方法が紹介されている。
特開平１１−４１２３９号公報では基地局装置の利用で
きる無線リソース量が残り少なくなったときに、必要と
する無線リソース量が異なるさまざまな呼の呼損率を公
平にすることができる。

【０００８】また、ＩＭＴ２０００で提案されている移
動通信システムでは、無線ネットワーク制御装置が基地
局装置に対して、伝送レートやコード番号などのパラメ
ータを指定して呼の設定を要求する。基地局装置は要求
されたサービス毎のレートを完全に提供することができ
る場合のみ、呼を設定するが、サービス毎に要求されて
いるレートが１つでも満足できない場合は、呼の受付け
を拒否し、コネクションは設定されないことになってい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術には以下の問題がある。例えば、高速パケットサー
ビスの呼の設定要求をしたが、基地局装置が割当て可能
な無線リソース量が残り少なく、高速パケットサービス
の高レートを提供できるだけの必要無線リソース量を確
保できない場合は、無線ネットワーク制御装置に対し失
敗を通知し、呼は設定されないことになる。高速パケッ
トサービスや、マルチコールなど、多くの無線リソース
量を必要とするサービスは、基地局装置の無線リソース
量が残り少なくなってくると、呼の設定拒否が頻繁に発
生してしまうという問題がある。

【００１０】また、一度の設定を拒否された端末装置
は、基地局装置の残無線リソース量を知る手段がないた
め、同じ基地局装置のセルに対して再発呼してもまた呼
の設定を拒否される可能性があり、呼を確立するまでの
制御手順を何度も繰り返すことが想定され、システムと
して非常に効率が悪い。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、必要無線リソース量を確保できない場合であって
も、呼設定が拒否される可能性を低減することができる
基地局装置、無線ネットワーク制御装置、および呼設定
制御方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の基地局装置は、
呼設定時において、無線リソースを割当てる無線リソー
ス割当て手段と、前記無線リソース割当て手段が割当て
た無線リソース量を記憶する第１の記憶手段と、を具備
し、前記無線リソース割当て手段は、呼設定に必要な無
線リソース量を算出し、前記第１の記憶手段における無
線リソースの割当て状態を判断し、呼設定に必要な無線
リソース量を確保することができない場合に、確保でき
る無線リソース量の範囲内で割当てを行う構成を採る。

【００１３】本発明の基地局装置は、呼情報からレート
セットを取得し、前記レートセットから最大レートであ
る第１のレートを検出し、前記第１のレートに必要な無
線リソース量を算出し、前記無線リソースの割当てを行
う構成を採る。

【００１４】本発明の基地局装置は、必要な無線リソー
ス量を確保できない場合に、前記レートセットの中から
次に低い第２のレートを取り出し、前記第２のレートに
必要な無線リソース量を算出し、前記無線リソースの割
当てを行い、呼を受付ける構成を採る。

【００１５】これらの構成によれば、基地局装置の残り
無線リソース量が少なく、従来では呼受付拒否となるよ
うな場合でも、通信可能なレートを制限することにより
基地局装置は、呼を受付けることができるので、必要な
無線リソース量を確保できない場合であっても、呼設定
が拒否される可能性を低減することができる。

【００１６】本発明の基地局装置は、無線リソース割当
てに失敗した回数をカウントするストップカウンタを具
備し、予め設定された回数に達するまで、段階的に低い
レートで割当て可能か順次判断し、前記予め設定された
回数に達した場合に、呼の受付けを行わない構成を採
る。

【００１７】この構成によれば、通信を希望している端
末装置に対して、ある一定以上の通信レートを保障して
呼を接続することができる。例えば、下り３８４ｋｂｐ
ｓのような高速レートを希望している端末装置の意志に
反して、１５ｋｂｐｓのように極端に遅いレートで呼を
接続することを防ぐことができる。

【００１８】本発明の基地局装置は、必要な無線リソー
ス量に対する不足無線リソース量と呼に関する情報を記
憶する第２の記憶手段を具備し、無線リソースの追加割
当てを行った場合に、前記割当てた無線リソースに基づ
いて、前記第２の記憶手段に記憶された情報を更新する
構成を採る。

【００１９】この構成によれば、無線リソース量が不足
している呼に関する情報を一括管理することができるた
め、レート制限の解除を容易にすることができる。

【００２０】本発明の基地局装置は、無線リソースに空
きが発生した場合に、レートが制限されている呼に対し
無線リソースの追加割当てを行い、レート制限を段階的
に解除する構成を採る。

【００２１】本発明の基地局装置は、レートが制限され
ている呼が複数ある場合に、優先度の高い呼から順に無
線リソースの追加割当てを行う構成を採る。

【００２２】本発明の基地局装置は、レートが制限され
ている呼が複数ある場合に、最も無線リソース追加量の
小さい呼から優先的に無線リソースの追加割当てを行う
構成を採る。

【００２３】本発明の基地局装置は、レートが制限され
ている呼が複数ある場合に、サービス品質が高い呼から
優先的に無線リソースの追加割当てを行う構成を採る。

【００２４】これらの構成によれば、呼受付時に通信可
能なレートを制限されていた呼は、無線リソースを追加
することによりレートの制限を段階的にはずすことがで
き、また、レート制限をはずす呼を選択する場合に、基
地局装置が保持する全ての呼に対して均等に無線リソー
スの配分を行うことができる。

【００２５】本発明の無線ネットワーク制御装置は、基
地局装置が応答した制限レート情報に基づいて、呼設定
時に使用するレートセットを設定するレートセット設定
手段と、与えられたレートセットの中から一定時間毎に
ユーザ信号のレートを決定するレート決定手段と、を具
備する構成を採る。

【００２６】この構成によれば、可変レートサービスで
あるパケットチャネルに注目し、使用可能なレートでパ
ケットチャネルを提供することができ、無線リソース量
に応じたサービスを行うことができる。

【００２７】本発明の無線ネットワーク制御装置は、端
末装置が基地局装置間ハンドオーバ状態に遷移した場合
に、基地局装置に対して、制限したレートセット情報を
通知する構成を採る。

【００２８】この構成によれば、端末装置が２つ以上の
基地局装置から同時に無線信号を受信するダイバーシチ
ハンドオーバに遷移するときでも、無線ネットワーク制
御装置が無線ブランチ追加元の基地局装置に対しレート
セットの制限を通知するため、全装置間で一致したレー
トセットを用いて通信を行うことができ、レートセット
の差異によるデータ破棄などの障害の発生を防ぐことが
できる。

【００２９】本発明の呼設定制御方法は、呼設定時にお
いて、基地局装置の無線リソース量が不足している場合
に、割当て可能な無線リソース量の範囲内で呼を受付
け、制限されたレートによって通信を開始するようにし
た。

【００３０】この方法によれば、基地局装置の残無線リ
ソース量が少なく、従来では呼受付拒否となるような場
合でも、通信可能なレートを制限することにより基地局
装置は、呼を受付けることができる。

【００３１】本発明の呼設定制御方法は、基地局装置の
無線リソースに空きが発生した場合に、レートが制限さ
れている呼に対して、無線リソースの追加割当てを行
い、レート制限を段階的に解除するようにした。

【００３２】この方法によれば、呼受付時に通信可能な
レートを制限されていた呼は、無線リソースを追加する
ことによりレートの制限を段階的にはずすことができ
る。

【００３３】本発明の呼設定制御方法は、端末装置が基
地局装置間ハンドオーバ状態に遷移した場合に、基地局
装置に対して、制限したレートセット情報を通知するよ
うにした。

【００３４】この方法によれば、端末装置が２つ以上の
基地局装置から同時に無線信号を受信するダイバーシチ
ハンドオーバに遷移するときでも、無線ネットワーク制
御装置が無線ブランチ追加元の基地局装置に対しレート
セットの制約を通知するため、全装置間で一致したレー
トセットを用いて通信を行うことができ、レートセット
の差異によるデータ破棄などの障害の発生を防ぐことが
できる。

【００３５】本発明の呼設定制御方法は、基地局装置
が、呼設定時に割当て可能な無線リソース量の範囲内で
呼を受付け、無線ネットワーク制御装置が、呼設定時に
基地局装置が応答した制限レート情報に基づいて、呼設
定時に使用するレートセットを設定するようにした。

【００３６】この方法によれば、基地局装置の残無線リ
ソース量が少なく、従来では呼受付拒否となるような場
合でも、通信可能なレートに制限を持たせることにより
基地局装置は、呼を受付けることができる。

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、呼設定時に基地
局装置の無線リソース量が不足している場合、割当て可
能な無線リソース量の範囲内で提供できるレートによっ
て呼を受付け、制限されたレートによって通信を開始す
ることである。

【００３７】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。

【００３８】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係る基地局装置および無線ネットワーク制御装
置の構成を示すブロック図である。

【００３９】図１において、無線ネットワーク制御装置
１００は、基地局装置の上位装置にあたり、少なくとも
１つ以上の基地局装置１５０を接続している。また、呼
が発生した場合に基地局装置１５０に対して呼の設定要
求を行う。無線ネットワーク制御装置１００は、メッセ
ージ処理部１０１と、呼情報設定部１０２と、レート決
定部１０５とを備え、呼情報設定部１０２は、レートセ
ット設定部１０３と、コード設定部１０４などを備えて
いる。

【００４０】メッセージ処理部１０１は、呼情報設定部
１０２から受信したいくつかのパラメータを呼設定要求
メッセージ等のプロトコルで規定されているメッセージ
に格納し、メッセージ処理部１５１へ送信する。またメ
ッセージ処理部１０１は、基地局装置１５０から送信さ
れたメッセージを受信し、呼設定要求が成功したのかど
うか判断する。受信したメッセージの中に、後述する無
線リソース割当て部１５３が決定した通信可能レートの
情報が含まれていた場合、基地局装置が通信レートを制
限して呼を受け付けたことを認識する。メッセージ処理
部１０１は、レートセット設定部１０３と変復調処理部
１５５に対して同時に通信可能レートを出力し、変復調
処理部１５５は、送受信ＲＦ処理部１５６を介して図示
せぬ端末装置に対しても通信可能レートを出力する。こ
れにより、無線ネットワーク制御装置１００、基地局装
置１５０、端末装置の間で制限したレートでの通信を実
現する。メッセージ処理部１０１は、通信可能レートを
通知するときに、レートセット設定部１０３と変復調処
理部１５５に対して同時にシステム時刻を通知し、変復
調処理部１５５は、送受信ＲＦ処理部１５６を介して図
示せぬ端末装置に対して、システム時刻を通知すること
もできる。システム時刻はメッセージ処理部１０１で決
定される予定時刻である。この時刻を無線ネットワーク
制御装置１００、基地局装置１５０、端末装置の３装置
に通知することによって、制約したレートでの通信開始
時刻を合わせることができ、ユーザデータが破棄される
ことなくデータの送受信を行うことができる。

【００４１】また、メッセージ処理部１０１は、基地局
装置１５０がある呼に追加無線リソースを割当てたとき
に、変更された通信可能レートの情報をメッセージ処理
部１５１から受信する。メッセージ処理部１０１は、新
しい通信可能レートでの通信を行うため、前述した呼受
付時と同じように、通信可能レートをレートセット設定
部１０３と端末装置に通知する。呼受付時と同様にシス
テム時刻を決定して、３装置同時に変更することも可能
である。

【００４２】呼情報設定部１０２は、いくつかのパラメ
ータを設定しメッセージ処理部１０１に出力する。この
パラメータには、無線チャネルの送信電力や送信するフ
レームのフォーマット、使用する拡散コードなどがあ
る。

【００４３】レートセット設定部１０３は、呼設定時に
呼が使用可能なレートセットを設定し、メッセージ処理
部１０１に出力する。また、基地局装置から呼設定応答
を受信したとき、レートセット設定部１０３は、メッセ
ージ処理部１０１からの通信可能レートをレート決定部
１０５に出力する。コード設定部１０４は、呼設定時に
呼が使用するコードを設定しメッセージ処理部１０１に
出力する。なお、呼情報設定部１０２には１０３、１０
４以外にも呼に必要な情報を設定するブロックが複数存
在するが、本実施の形態の説明に必要ないので省略す
る。レート決定部１０５は、レートセット設定部１０３
より設定されたレートセットの中から、一定時間毎に送
信する音声信号やパケットデータなどのユーザ信号のレ
ートを決定し、通信速度を制御する。この通信速度に従
い、ユーザ信号を変復調処理部１５５に送信する。

【００４４】基地局装置１５０は、メッセージ処理部１
５１と、呼受付判断部１５２と、無線リソース割当て部
１５３と、リソース不足リスト１５４と、変復調処理部
１５５と、送受信ＲＦ処理部１５６とを備えている。

【００４５】基地局装置１５０は、無線ネットワーク制
御装置１００に接続されており、有限量の無線リソース
を保持している。メッセージ処理部１５１は、メッセー
ジ処理部１０１から送信された呼設定要求や呼解放要求
等のメッセージを呼受付判断部１５２、無線リソース割
当て部１５３に出力する。また、呼受付判断部１５２、
無線リソース割当て部１５３での処理結果を入力して、
無線ネットワーク制御装置１００に出力する。

【００４６】呼受付判断部１５２は、メッセージ処理部
１５１から通知された呼設定要求メッセージにより、所
要の通信品質を確保できるか否か判断する。所要の通信
品質を確保できる場合は、呼の受付を許可する。所要の
通信品質を確保できない場合は、呼の受付を許可しな
い。通信品質を確保できるかどうかについては、例えば
干渉量による判断などがある。

【００４７】無線リソース割当て部１５３は、メッセー
ジ処理部１５１から受信した呼設定要求メッセージよ
り、無線リソース割当てに必要な情報として、無線部分
のシンボルレートや無線インタフェースに使用する誤り
訂正符号の情報などを取り出して、呼に必要な無線リソ
ース量を算出する。算出した無線リソース量に相当する
無線リソースを後述する変復調処理部１５５に割当て
る。無線リソース割当て部１５３は、リソースを割当て
るときに、シンボルレートや拡散コードなどの変調処理
に必要な無線パラメータを変復調処理部１５５に出力す
る。また、無線リソース割当て部１５３は、必要量の無
線リソースが確保できない場合に、呼に与えられている
レートセットの中から次に低いレートをとりだし、その
レートに相当する無線リソース量を算出し、後述する変
復調処理部１５５に割当てる。そして、無線リソース割
当て部１５３は、割当てた結果（成功あるいは失敗）と
そのときの通信可能レートをメッセージ処理部１５１に
通知する。割当てた結果およびそのときのレートの情報
は、メッセージ処理部１５１からメッセージ処理部１０
１を介して、レートセット設定部１０３に出力される。

【００４８】無線リソース割当て部１５３は、メッセー
ジ処理部１５１から呼解放の信号を通知されると、変復
調処理部１５５に対して解放指示を出す。無線リソース
割当て部１５３が変復調処理部１５５より実際にハード
ウェアが無線リソースを解放完了したことが通知される
と、リソース不足リスト１５４から無線リソースを追加
できる呼があるか検索する。検索した呼に対する無線リ
ソース追加割当てを行い、残無線リソース量を更新した
のちリソース不足リスト１５４を更新する。なお、リソ
ース不足リスト１５４は、基地局装置１５０が管理する
すべての呼について無線リソースの不足情報を保持する
ものである。

【００４９】通常、変復調処理部１５５は、基地局装置
１５０が保持するセルの半径や、収容可能端末装置数な
どによって決まる必要量だけ存在する。また、メッセー
ジ処理部１５１から無線リソース割当て部１５３を介し
て、呼設定の信号が入力された場合、要求されているだ
けのハードウェア無線リソースを確保する。変復調処理
部１５５は、無線リソース割当て部１５３より入力され
る無線パラメータにもとづいて変調処理を行う。つま
り、レート決定部１０５より受け取ったユーザ信号の誤
り訂正符号、拡散変調を行い、送受信ＲＦ処理部１５６
を介して端末装置に送信する。また、メッセージ処理部
１０１から入力された端末装置宛の制御情報も、誤り訂
正符号、拡散変調し、送受信ＲＦ処理部１５６を介して
端末装置に送信する。また、端末装置から送信された無
線信号を送受信ＲＦ処理部１５６を介して、逆拡散、誤
り訂正復号を行い、レート決定部１０５あるいはメッセ
ージ処理部１０１へ送信する。一方、呼解放の信号が入
力された場合、ハードウェア無線リソースを解放し、無
線リソース割当て部１５３に対して解放完了の通知を行
う。

【００５０】送受信ＲＦ処理部１５６は、変復調処理部
１５５より入力された変調信号を周波数変換し、信号を
増幅した後、無線を介して端末装置に送信する。また、
端末装置から受け取った無線信号を増幅し、周波数変換
を行った後、変復調処理部１５５へ出力する。

【００５１】次に、無線リソース割当て部１５３の無線
リソース割当て処理の動作について図２に示すフロー図
を用いて説明する。

【００５２】まず、無線ネットワーク制御装置１００か
ら呼設定要求メッセージを受信したときの無線リソース
割当て部１５３の処理について説明する。

【００５３】ＳＴ２０１において、メッセージ処理部１
５１から呼設定要求メッセージを受信し、ＳＴ２０２に
おいて、呼設定要求メッセージの中からレートセットを
取得する。ＳＴ２０３において、レートセットの中から
最大レートを検索する。

【００５４】ＳＴ２０４において、最大レートに対する
必要無線リソース量を算出する。ここで、通常無線リソ
ースの量は、レートに比例する傾向があり、レートが大
きくなればなるほど無線リソースの量は大きくなる。そ
のため呼設定で要求されているレートセットを満足する
ためには、その中で最大のレートが必要とする無線リソ
ース量を確保しておく必要がある。なお、レートセット
については後述する。

【００５５】次に、ＳＴ２０５において、無線リソース
の割当てを行う。この際、無線リソース量が少なくて済
む呼に対しては、必要無線リソース量を確保できる可能
性が高いが、必要無線リソース量が多い呼に対しては、
常に必要無線リソース量が確保できるとは限らない。

【００５６】無線リソースの割当てに成功した場合は、
ＳＴ２０６において、メッセージ処理部１５１を介し
て、無線リソース割当て結果（成功）を無線ネットワー
ク制御装置１００に通知する。ＳＴ２０５において、無
線リソースの割当てに失敗した場合は、ＳＴ２０７にお
いて、次に低いレートの必要無線リソース量を取得す
る。

【００５７】ＳＴ２０７において取得した次に低いレー
トの無線リソースをＳＴ２０８において割当てる。ＳＴ
２０８では、ＳＴ２０５と同様に無線リソースの割当て
を行い、その成功か失敗かの判断を行う。ＳＴ２０８に
おいて、無線リソース割当てに失敗した場合は、ＳＴ２
１１において、ストップカウンタをインクリメントす
る。ストップカウンタは、どの段階までレートを下げた
呼の受付を行うのかどうかを判断するためのカウンタで
あり、次のＳＴ２１２において、αより大きいかどうか
比較される。αはシステム固有の値であっても、無線ネ
ットワーク制御装置１００が設定時に与えても良い。α
がたとえば２に設定されている場合は、２段下のレート
までは無線リソースの割当てが可能であるかどうか試み
るが、２段下のレートでも無線リソース割当てができな
いような場合は、呼の設定を行わず、無線ネットワーク
制御装置１００に対し呼設定失敗を通知する。ＳＴ２１
２において、ストップカウンタがまだαより小さい場合
は、もう一度ＳＴ２０７に戻り、さらに一段低いレート
で割当て可能かどうかを試みる。ＳＴ２１２において、
ストップカウンタがαより大きい場合は、呼設定処理を
中断し、ＳＴ２１３において、メッセージ処理部１５１
を介して、無線リソース割当て結果（失敗）を無線ネッ
トワーク制御装置１００に通知する。ストップカウンタ
が設定された回数に達した場合、呼の受付けを行わない
ことにより、通信を希望している端末装置に対して、あ
る一定以上の通信レートを保障して呼を接続することが
できる。例えば、下り３８４ｋｂｐｓのような高速レー
トを希望している端末装置の意志に反して、１５ｋｂｐ
ｓのように極端に遅いレートで呼を接続することを防ぐ
ことができる。

【００５８】ＳＴ２０８において、無線リソースの割当
てに成功した場合は、ＳＴ２０９においてリソース不足
リスト１５４に追加し、ＳＴ２１０において、メッセー
ジ処理部１５１を介して、無線リソース割当て結果（失
敗）を無線ネットワーク制御装置１００に通知する。な
お、リソース不足リスト１５４についての説明も後述す
る。

【００５９】次に、基地局装置１５０内部で他コネクシ
ョンの解放により残無線リソース量が増加したときの無
線リソース割当て部１５３のリソース割当て処理の動作
について図３に示すフロー図を用いて説明する。

【００６０】前提として、メッセージ処理部１５１から
無線リソース割当て部１５３に呼解放要求の信号が出力
される。無線リソース割当て部１５３は、管理している
無線リソースを解放する前に、変復調処理部１５５に対
して解放指示を出す。変復調処理部１５５は、実際にハ
ードウェアを解放したときに無線リソース割当て部１５
３に対して解放完了の通知を行う。

【００６１】次に、残無線リソース量増加に伴う、無線
リソース割当て部１５３の無線リソース割当て処理の動
作について図３に示すフロー図を用いて説明する。

【００６２】ＳＴ３０１において、無線リソース割当て
部１５３が変復調処理部１５５より実際にハードウェア
が解放完了されたことが通知されると、ＳＴ３０２にお
いて、リソース不足リスト１５４から無線リソースを追
加できる呼があるか検索する。ＳＴ３０２において、無
線リソースを追加する呼がある場合は、ＳＴ３０３にお
いて、検索した呼に対する無線リソース割当てを行い、
残無線リソース量を更新したのち、ＳＴ３０４におい
て、リソース不足リスト１５４を更新する。なお、ＳＴ
３０３において、該当する呼が複数あるときは、ＱｏＳ
(Quality of Service)によって判断してもよい。ＱｏＳ
を考慮している場合は、該当する呼の中からＱｏＳの高
い呼を優先して無線リソースの割当てを行う。ＱｏＳを
考慮しない場合は、該当する呼の中からランダムに呼を
選び、無線リソース割当てを行う。

【００６３】次に、ＳＴ３０５において、メッセージ処
理部１５１を介してメッセージ処理部１０１にレート変
更（呼番号、通信可能レートｙｂｐｓ）を通知する。

【００６４】ＳＴ３０６において、残無線リソース量が
０より大きい場合、つまり残無線リソースがまだ余って
いるときは、再度ＳＴ３０２〜ＳＴ３０５の処理が可能
かどうかを判断し、可能である限りＳＴ３０２〜ＳＴ３
０５の処理を繰り返す。

【００６５】ＳＴ３０６において残無線リソースがなく
なった、あるいはＳＴ３０２において無線リソースを追
加する呼がなかった場合は処理を終了する。

【００６６】次に、本実施の形態による呼設定の例を図
４に示すシーケンス図を用いて説明する。ＳＴ４０１に
おいて、無線ネットワーク制御装置は基地局装置に対し
呼設定要求メッセージを送信する。この呼設定要求メッ
セージには、前述のように、設定する呼に関するさまざ
まな情報が含まれている。ＳＴ４０２において、基地局
装置は干渉量などを考慮してこの受付を許可するか、許
可しないかを判断する。図４では、ＳＴ４０２におい
て、呼の受付を許可するものとし、次にＳＴ４０３にお
いて、基地局装置内部の無線リソースの確保を行う。こ
のとき、基地局装置内の無線リソースが必要量だけ確保
できず、無線リソース割当てを失敗したとする。

【００６７】次にＳＴ４０４において、レートを制限し
た無線リソースの割当てを行い、レートを制限した無線
リソースの割当てに成功することができたとする。この
場合、ＳＴ４０５において、基地局装置は当初無線ネッ
トワーク制御装置が要求する呼設定には失敗したが、要
求されたレートより低いｘｂｐｓによる通信は可能で
あり、リソース不足リスト１５４に追加し、その必要量
の無線リソースを確保したことを通知する。

【００６８】その後、ＳＴ４０６において、無線ネット
ワーク制御装置は時刻ｎから通信を開始することを基地
局装置へ通知し、ＳＴ４０７において、時刻ｎからｘ
ｂｐｓに制限した通信を開始することを端末装置へ通知
する。時刻ｎになったときに、端末装置、基地局装置、
無線ネットワーク制御装置は制限したレートセット（ｘ
ｂｐｓ）の中で通信を開始する。

【００６９】次に、ＳＴ４０８において、基地局装置内
の他のコネクションが解放されたことにより、残無線リ
ソース量が増加する。ＳＴ４０９において、基地局装置
は増加した無線リソースが、リソース不足リスト１５４
から無線リソースを追加できる呼があるか検索し、追加
割当て可能かどうか判断する。ＳＴ４０９において、追
加割当てが可能とすると、ＳＴ４１０において、基地局
装置は先の呼のレートを変更（増加）し、ｙｂｐｓに
なったことを無線ネットワーク制御装置に通知する。

【００７０】ＳＴ４１１において、無線ネットワーク制
御装置は時刻ｍから通信を開始することを基地局装置に
通知し、ＳＴ４１２において、時刻ｍからｙｂｐｓに
制限した通信を開始することを端末装置に通知する。つ
まり、時刻ｍになるまでの間はｘｂｐｓでの通信を行
い、時刻ｍになった瞬間からｙｂｐｓによる通信が可
能となる。

【００７１】なお、ここでは端末装置、基地局装置、無
線ネットワーク制御装置が同期して新しい伝送レートに
よる通信を開始する例について記述しているが、同期せ
ずに、制限付のレートセットによる通信が可能な装置か
ら順に通信を開始する非同期型の方法でもかまわない。
この場合はＳＴ４０６、ＳＴ４１１は必要なく、基地局
装置はＳＴ４０５、ＳＴ４１０が完了した後にそれら条
件のレートセットが使用可能となり次第新しい通信を開
始する。

【００７２】また、端末装置へレートの制限を要求する
ＳＴ４０７、ＳＴ４１２における時刻情報も必要なく、
端末装置もＳＴ４０７、ＳＴ４１２を受信後、通知され
た条件のレートセットが使用可能となり次第新しい通信
を開始する。この非同期型の方法によれば、無線ネット
ワークと基地局装置間、無線ネットワークと端末装置間
の制御手順が省略され、端末装置と基地局装置でレート
セットの状態が一致していない間はデータが破棄される
可能性があるものの、同期型に比べて早く設定を完了さ
せることができる。

【００７３】次に、図５および図６を用いてレートセッ
トについて説明する。図５は従来方法のレートセットと
必要リソース量の関係を説明するための図であり、ある
呼のレートセット例である。この呼は、制御チャネル、
音声チャネル、パケットチャネルからなり、使用可能な
レートセットとして２８種類与えられている。各レート
セットは、各チャネルがある時間に送信するビット数の
組み合わせで表現される。たとえばこの例では、レート
１２番の場合、制御チャネルは４０ｍｓあたり１４８ｂ
ｉｔｓ、音声チャネルは４０ｍｓあたり４８８ｂｉｔ
ｓ、パケットチャネルは４０ｍｓあたり１３４４ｂｉｔ
ｓとなっている。

【００７４】すなわち、基地局装置１５０は、無線ネッ
トワーク制御装置１００から、ある４０ｍｓの間に、制
御チャネル１４８ｂｉｔｓ、音声チャネル４８８ｂｉｔ
ｓ、パケットチャネル１３４４ｂｉｔｓのデータを受信
すると、レート１２番と理解し、無線区間へのデータ送
信を行う。逆に、このレートセットに定義されていない
組み合わせのデータが送信された場合は、無線区間への
データの送信を行わない。

【００７５】図５のレートセットでは、０ｋｂｐｓ〜３
８４ｋｂｐｓのパケットサービスを提供することができ
る。各２８種類のレートは、通常必要な無線リソース量
が異なり、高いレートの組み合わせほど多くの無線リソ
ース量を必要とする。そのため、基地局装置１５０はこ
のレートセットを受信すると、すべてのレートパターン
を保障するために、最大レートが必要な無線リソース量
を確保する必要がある。この場合では、３８４ｋｂｐｓ
パケットサービスを提供できるように、４９０（数値は
本実施の形態を説明するためだけのものであり、装置に
よって算出方法、値は異なる）の無線リソース量を確保
する必要がある。

【００７６】図６は本発明の実施の形態１に係るレート
セットと必要無線リソース量の関係を説明するための図
である。図６は図５と同じレートセット例を示してい
る。図５と異なる点は必要無線リソース量である。

【００７７】従来の方法である図５の場合では、２８種
類の全レートを提供できるのに必要な無線リソース量を
１つ（無線リソース量：４９０）算出していた。図６で
は可変レートサービスであるパケットチャネルに注目
し、パケットのレート毎に必要な無線リソース量を算出
している。図２のＳＴ２０７において、次に低いレート
の必要無線リソース量を求めるということは、図６の例
では、４９０の無線リソース量（パケット３８４ｋｂｐ
ｓ）を確保することができなかった場合に、次に１段低
いレートであるパケット１９２ｋｂｐｓが必要とする無
線リソース量２５０を提供することである。仮に無線リ
ソース量２５０も無線リソースを確保することができな
かった場合は、さらに１段低いレートである１２８ｋｂ
ｐｓが必要とする無線リソース量１７０を提供する。Ｓ
Ｔ２０７では図６のレートセット表を用いて、可変レー
トサービスのレート毎に必要な無線リソース量を求め
る。

【００７８】次にリソース不足リスト１５４について説
明する。図６でパケット３８４ｋｂｐｓ、１９２ｋｂｐ
ｓの割当てに共に失敗し、パケット１２８ｋｂｐｓの割
当てに成功した場合の例で説明を行う。図６においてパ
ケット１２８ｋｂｐｓが次に高いレートまでに必要な無
線リソース量（１次不足リソース量）は２５０−１７０
＝８０である。また、パケット１９２ｋｂｐｓが次に高
いレートまでに必要な無線リソース量（２次不足リソー
ス量）は４９０−２５０＝２４０である。割当て成功に
なったパケット１２８ｋｂｐｓにとってみれば、本来の
３８４ｋｂｐｓが通信可能になるまで、１次不足リソー
ス量と２次不足リソース量の２段階の無線リソース追加
が必要である。リソース不足リスト１５４は、これら無
線リソースが不足している呼に関する情報を一括管理す
ることができるため、レート制限の解除が容易になる。

【００７９】図７は本発明の実施の形態１に係るリソー
ス不足リスト１５４を説明するための図である。図７で
はリソース不足リストに３つの呼が存在している。図６
でパケット１２８ｋｂｐｓの割当てが成功した呼はここ
では１番に入っている。リソース不足リスト１５４は、
呼を識別する呼番号と１からｎ次までの不足リソース量
で構成される。図６の例では、呼番号が２９番であり、
１次不足リソース量に８０、２次不足リソース量に２４
０が設定されている。呼番号２９にとっては、１次およ
び２次不足リソース量で本来の３８４ｋｂｐｓを達成す
ることができるので、３次以降の不足リソース量は０と
なっている。

【００８０】上記図２のＳＴ２０９において、リソース
不足リスト１５４に追加を行うと、ＳＴ２１０におい
て、メッセージ処理部１５１に対し無線リソース割当て
結果（失敗・通信可能レートｘｂｐｓ）を通知する。こ
れは、無線ネットワーク制御装置１００に要求されたレ
ートセットのすべてのレートをサポートすることはでき
なかったが、その中の一部については無線リソース割当
てに成功し、提供できる通信レートはｘｂｐｓであ
る、という意味である。したがって、図６の例では、
「パケット１２８ｋｂｐｓまで通信可能」ということに
なる。なお、「ｘｂｐｓまで通信可能」の部分は、レ
ートセット中の提供できるレート番号であってもかまわ
ない。つまり図６の例では、「全１〜２８番までのレー
トのうち｛１,２,・・・,２０｝が通信可能」でもかまわな
い。

【００８１】メッセージ処理部１５１は通知された結果
に基づいて、呼設定応答（失敗・ｘｂｐｓまで通信可
能）を無線ネットワーク制御装置１００に送信する。

【００８２】次に、ＳＴ３０２〜ＳＴ３０４までの処理
について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の実
施の形態１に係るリソース不足リストの更新手順を説明
するための図である。図８はリソース不足リストであ
り、呼番号２９、７、２１１の３つの呼がリストに存在
している。ＳＴ３０２における検索方法は、リソース不
足リスト１５４の中から、１次不足リソース量の最も少
ない呼とその１次不足リソース量を取得し、変復調処理
部１５５より通知された残無線リソース量と比較する。
比較した結果残無線リソース量が多く、１次不足リソー
ス量を割当てることができる場合、その呼を「追加する
呼」として選択する。図８の例では、１次不足リソース
量が最も小さいのは呼番号７、不足無線リソース量は２
０である。変復調処理部１５５より通知された残無線リ
ソース量が仮に４０であったとすると、呼番号７の１次
不足リソース量は割当て可能であるので、呼番号７を追
加する呼として選択し残無線リソースを４０―２０＝２
０に更新した後、リソース不足リスト１５４を更新す
る。更新方法は、呼番号７の１次不足リソース量を削除
し、２次以降の不足リソース量を１次分下げる。図８に
おいては、１次不足リソース量２０を削除し、２次不足
リソース量１２０を１次不足リソース量にコピーする。
これは、呼番号７の１次不足リソース量はすでに割当て
られたのでリソース不足リスト１５４から削除されたこ
とを意味する。

【００８３】このように、本実施の形態によれば、基地
局装置は、通信可能なレートに制限を持たせることによ
り、基地局装置の残無線リソース量が少なく、従来では
呼受付拒否となるような場合でも、呼を受け付けること
ができる。また、無線ネットワーク制御装置は、無線リ
ソース量に見合った制限されたレートを全装置に通知す
ることで、レートに制限がある状態で通信を開始するこ
とができる。

【００８４】また、他の呼が解放されることにより、残
無線リソース量が増加した場合に、呼受付時に通信可能
なレートを制限されていた呼は、無線リソースを追加す
ることによりレートの制限を段階的にはずすことができ
る。また、レート制限をはずす呼を選択する場合、無線
リソース不足リストの１次不足量の最も少ない呼から順
に無線リソースを割当てることによって、基地局装置が
保持するすべての呼に対し均等に無線リソースの配分を
行うことができる。また、リソース不足リストから呼を
選択する方法は、各呼のＱｏＳ情報のみに基づいて、高
いＱｏＳが要求される呼から優先的に選択する方法でも
よいし、発呼順に選択する方法でもかまわない。

【００８５】なお、通信可能なレートに制限を持たせて
呼の設定を実施するかどうかの判断は呼毎に選択できる
ようにしてもよい。つまり、ある呼は３８４ｋｂｐｓの
通信ができないときには、呼を設定しないが、別の呼は
３８４ｋｂｐｓの通信ができないときには、それ以下の
通信可能なレートで呼の設定を行う。

【００８６】（実施の形態２）本発明の実施の形態２つ
いて、図９の呼設定シーケンス図を用いて説明する。端
末装置、基地局装置Ａ、無線ネットワーク制御装置はＺ
ｂｐｓによる通信を行っているものとする。ここでは
呼設定時に基地局装置Ａと端末装置に与えたレートセッ
トすべてが使用可能であるとし、Ｚｂｐｓはそのレー
トセットの中で最大のレートに相当する。ここで端末装
置が基地局装置Ａと基地局装置Ｂの境界に移動するなど
して、新たに基地局装置Ｂへの無線ブランチの確立を要
求した場合、ＳＴ９０１において、無線ネットワーク制
御装置は基地局装置Ｂに対し、呼設定要求メッセージを
送信する。この呼設定要求メッセージのパラメータに含
まれているレートセットは基地局装置Ａに設定している
ものと基本的に同じである。

【００８７】しかしながら基地局装置Ｂの残無線リソー
ス量が少なく、要求されたレートセットの全レートを提
供することができない場合、ＳＴ９０２において、基地
局装置Ｂは先に述べたレートを制限した無線リソースの
割当てを行う。ＳＴ９０３において、基地局装置Ｂは無
線ネットワーク制御装置に対し通信可能レートｘｂｐ
ｓの制限つきで呼を受付けたことを通知する。この時点
では、端末装置、基地局装置Ａと基地局装置Ｂの間で使
用可能なレートの種類が異なる。

【００８８】次に、ＳＴ９０４、ＳＴ９０５、ＳＴ９０
６により、端末装置と基地局装置Ａに基地局装置Ｂの通
信可能レートと変更時刻ｎを、基地局装置Ｂに通信可能
レートへの変更時刻ｎを通知し、時刻ｎから３装置間で
一致したレートセットによる通信を開始する。

【００８９】このように、本実施の形態によれば、端末
装置が２つ以上の基地局装置から同時に無線信号を受信
するダイバーシチハンドオーバを実現するときに、無線
ネットワーク制御装置が無線ブランチ追加元の基地局装
置に対しレートセットの制約を通知することにより、全
装置間で一致したレートセットを用いて通信を行うこと
ができ、レートセットの差異によるデータ破棄などの障
害が発生しなくなる。

【００９０】なお、レート制限の通知から時刻を削除す
ることにより、非同期のレート制約手順も可能である。
この場合は時刻を指定した同期型のレート制約手順に比
べ、装置間制御手順が少なくなり、新しいレートでの通
信を開始する時刻も比較的早くなる。

【００９１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無線リソース量がもともと少ない基地局装置や、無線リ
ソース量は多いが残り無線リソースが少なくなった場合
に、高レートの可変レートサービスの呼設定要求に対し
レートに制約をつけることにより呼を受付けることがで
きる。また、制約をつけた呼は、その後無線リソースの
空きが発生したときに、新たに無線リソースを追加割当
てすることによりレートの制約を解除することができ
る。これにより、必要無線リソース量を確保できない場
合であっても、呼設定が拒否される可能性を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る基地局装置、無線
ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の無線
リソース割当て部における無線リソース割当て処理フロ
ー図

【図３】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の無線
リソース割当て部における残無線リソース増加時の無線
リソース割当て処理フロー図

【図４】本発明の実施の形態１に係る無線リソース不足
時における呼設定シーケンス図

【図５】従来方法のレートセットと必要無線リソース量
の関係を説明するための図

【図６】本発明の実施の形態１に係るレートセットと必
要無線リソース量の関係を説明するための図

【図７】本発明の実施の形態１に係るリソース不足リス
トを説明するための図

【図８】本発明の実施の形態１に係るリソース不足リス
トの更新手順を説明するための図

【図９】本発明の実施の形態２に係る呼設定シーケンス
図

【図１０】従来方法の無線リソース不足時における呼設
定シーケンス図

【符号の説明】

１００無線ネットワーク制御装置１０１メッセージ処理部１０２呼情報設定部１０３レートセット設定部１０４コード設定部１０５レート決定部１５０基地局装置１５１メッセージ処理部１５２呼受付判断部１５３無線リソース割当て部１５４リソース不足リスト１５５変復調処理部１５６送受信ＲＦ処理部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】呼設定時において、無線リソースを割当
てる無線リソース割当て手段と、前記無線リソース割当
て手段が割当てた無線リソース量を記憶する第１の記憶
手段と、を具備し、前記無線リソース割当て手段は、呼
設定に必要な無線リソース量を算出し、前記第１の記憶
手段における無線リソースの割当て状態を判断し、呼設
定に必要な無線リソース量を確保することができない場
合に、確保できる無線リソース量の範囲内で割当てを行
うことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】無線リソース割当て手段は、呼情報から
レートセットを取得し、前記レートセットから最大レー
トである第１のレートを検出し、前記第１のレートに必
要な無線リソース量を算出し、前記無線リソース量を確
保することができる場合に、前記無線リソースの割当て
を行うことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】無線リソース割当て手段は、前記第１の
レートに対する必要な無線リソース量を確保することが
できない場合に、前記レートセットの中から前記第１の
レートの次に低い第２のレートを取り出し、前記第２の
レートに必要な無線リソース量を算出し、前記無線リソ
ースの割当てを行い、呼を受付けることを特徴とする請
求項２記載の基地局装置。
【請求項４】無線リソース割当て手段は、無線リソー
ス割当てに失敗した回数をカウントするストップカウン
タを具備し、予め設定された回数に達するまで、段階的
に低いレートで割当て可能か順次判断し、前記予め設定
された回数に達した場合に、呼の受付けを行わないこと
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の
基地局装置。
【請求項５】必要な無線リソース量に対する不足無線
リソース量と呼に関する情報を記憶する第２の記憶手段
を具備し、無線リソースの追加割当てを行った場合に、
前記割当てた無線リソースに基づいて、前記第２の記憶
手段に記憶された情報を更新することを特徴とする請求
項１から請求項４のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項６】無線リソース割当て手段は、無線リソー
スに空きが発生した場合に、レートが制限されている呼
に対し無線リソースの追加割当てを行い、レート制限を
段階的に解除することを特徴とする請求項１から請求項
５のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項７】無線リソース割当て手段は、レートが制
限されている呼が複数ある場合に、優先度の高い呼から
順に無線リソースの追加割当てを行うことを特徴とする
請求項６記載の基地局装置。
【請求項８】無線リソース割当て手段は、レートが制
限されている呼が複数ある場合に、最も無線リソース追
加量の少ない呼から優先的に無線リソースの追加割当て
を行うことを特徴とする請求項６記載の基地局装置。
【請求項９】無線リソース割当て手段は、レートが制
限されている呼が複数ある場合に、サービス品質が高い
呼から優先的に無線リソースの追加割当てを行うことを
特徴とする請求項６記載の基地局装置。
【請求項１０】基地局装置が応答した制限レート情報
に基づいて、呼設定時に使用するレートセットを設定す
るレートセット設定手段と、与えられたレートセットの
中から一定時間毎にユーザ信号のレートを決定するレー
ト決定手段と、を具備することを特徴とする無線ネット
ワーク制御装置。
【請求項１１】レートセット設定手段は、端末装置が
基地局装置間ハンドオーバ状態に遷移した場合に、基地
局装置に対して、制限したレートセット情報を通知する
ことを特徴とする請求項１０記載の無線ネットワーク制
御装置。
【請求項１２】呼設定時において、基地局装置の無線
リソース量が不足している場合に、割当て可能な無線リ
ソース量の範囲内で呼を受付け、制限されたレートによ
って通信を開始することを特徴とする呼設定制御方法。
【請求項１３】基地局装置の無線リソースに空きが発
生した場合に、レートが制限されている呼に対して、無
線リソースの追加割当てを行い、レート制限を段階的に
解除することを特徴とする請求項１２記載の呼設定制御
方法。
【請求項１４】端末装置が基地局装置間ハンドオーバ
状態に遷移した場合に、基地局装置に対して、制限した
レートセット情報を通知することを特徴とする請求項１
２または請求項１３記載の呼設定制御方法。
【請求項１５】基地局装置が、呼設定時に割当て可能
な無線リソース量の範囲内で呼を受付け、無線ネットワ
ーク制御装置が、呼設定時に基地局装置が応答した制限
レート情報に基づいて、呼設定時に使用するレートセッ
トを設定することを特徴とする呼設定制御方法。