JP2003516685A - 無線通信システムにおけるユーザ装置のためのリソースの動的ネゴシエーション - Google Patents
無線通信システムにおけるユーザ装置のためのリソースの動的ネゴシエーションInfo
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Abstract
Description
の承認および/または維持につき無線通信システムのリソースを取得するプロセ
スに関する。
間でユニット無線リンク(例えばエアインタフェース)を使用する。基地局ノー
ドは、多数のユーザ装置ユニットの無線コネクションのための送信機および受信
機を有する。1または2以上の基地局ノードは、(例えば陸上通信線またはマイ
クロ波によって)接続され、無線ネットワークコントローラ・ノード(基地局コ
ントローラ(BSC)ともよばれる)によって管理される。そして、無線ネット
ワークコントローラ・ノードは、制御ノードを経由してコア通信ネットワークに
接続される。制御ノードは、サービスまたはその制御ノードが接続されるネット
ワークのタイプによってさまざまな形態をとりうる。PSTNおよび/またはI
SDNといったコネクション型の回線交換網への接続に対しては、制御ノードは
移動通信交換局(MSC)でありうる。例えばインターネットのようなパケット
交換データサービスへの接続に対しては、制御ノードは、関門データサポート・
ノード(これを経由して有線データネットワークおよび1またはそれ以上あるで
あろう在圏ノードにコネクションが生成される。)でありうる。
手または他のモバイルユーザ装置ユニット)との通信コネクションは、そのモバ
イルユーザ装置ユニットから基地局および無線ネットワークコントローラ(RN
C)を経由するアップリンクと、その反対方向であるダウンリンクを必要とする
。通信システムのタイプによっては、制御情報およびユーザ情報がアップリンク
およびダウンリンク両方のフレームに含められて伝送される。
)が絡む呼に対するリソースの割当て(パワー、ビットレート等のリソースの割
当てを含む)に、複雑なプロセスを用いる。一般に、通信システムはある世代か
らより高度な世代に発展していくものであるから、高度化が進むにつれてこれら
のプロセスを見直す必要がある。プロセスの見直しには通常、これらのプロセス
を含むソフトウェア等の拡張バージョンが必要である。
度な機能を追加できるようにすることが必要であり、これが本発明の目的である
。
るユーザ装置ユニット・エージェントを有する。ユーザ装置エージェントは、収
容管理システムで、対応するユーザ装置ユニットに対して確立される見込みコネ
クション(prospective connection)に対するリソースのネゴシエーションを行
う。このネゴシエーションにおいて、ユーザ装置エージェントは、そのネゴシエ
ーションに対しユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニット(purchase unit
)の数を決定し、リソース要求を発行してそのネゴシエーションを開始する。各
リソースは、そのリソースのユニットが売られるリソースユニット・プライスを
有する。ユーザ装置エージェントによって発行されたリソース要求に応答して、
そのユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニットを提供できる数に応じてその
ユーザ装置ユニットにコネクション・リソースが割り当てられる。
に記録される。各リソースに対するリソースユニット・プライスは、例えば通信
システムの負荷に応じて動的に調整される。リソースには、例えば、送信パワー
、拡散符号、ビットレート、(ダイバーシチのための)ハンドオーバ・レッグ数
等の特性が含まれうる。
ションのための予約ユニットの総数がユーザ装置エージェントによって一括して
利用される。別の側面によれば、ユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニット
の数は、複数のコネクション・リソースの各々に対して使用可能な予約ユニット
の数に分類され、また、リソース要求は、その分類毎に、コネクション・リソー
ス単位で処理される。
ザ装置ユニット・エージェントは、対応するリソースの再ネゴシエーションを行
う。ユーザ装置ユニット・エージェントは、自発的に、または、通信システムの
ステータス変化に応じて、再ネゴシエーションを開始することができる。この実
施形態の変形例では、ロードマネージャが通信システムのステータス変化をユー
ザ装置ユニット・エージェントに通知することが可能であり、このステータス変
化に応じてユーザ装置ユニット・エージェントが再ネゴシエーションを行うこと
になる。
ライスは、適応制御システムによって動的に調整される。適応制御システムは、
通信システムの負荷を求めるのに使用され、また、複数のコネクション・リソー
スの各々に対するリソースユニット・プライスが、負荷に応じて動的に調整され
る。適応制御システムは、長期予測プロファイルと短期予測プロファイルとを用
いることで、通信システムの予測負荷を求めることができる。
、手法等を詳細に開示するが、あくまで説明のためであってこれらに限定するも
のではなく、以下の詳細な説明とは異なる他の実施形態で本発明を実施できるこ
とは明らかであろう。なお、必要以上に細部に立ち入った説明によって本発明の
説明が不明確にならないよう、公知のデバイス、回路、方法の詳細な説明は省略
することにする。
いて、ユーザ装置ユニット20は、エアインタフェース (例えば無線インタフェ
ース) 23を介して1または2以上の基地局22と通信する。基地局22は、無
線ネットワークコントローラ(RNC)24(ネットワークによっては基地局コ
ントローラ(BSC)ともよばれる。)に地上回線(またはマイクロ波)によっ
て接続される。そして、無線ネットワークコントローラ(RNC)24は、移動
通信交換局26とよばれる制御ノードを経由して、雲形28で示される回線交換
電話網(PSTN/ISDN)に接続される。また、無線ネットワークコントロ
ーラ(RNC)24 は、在圏GPRSサポートノード(SGSN)25に接続
され、これにより基幹ネットワーク27を経由してゲートウェイGPRSサポー
トノード(GGSN)30にも接続されて、雲形32で示されるパケット交換網
(例えば、インターネット、X.25外部ネットワーク)とのコネクションが図られ
る。
た無線チャネルのエアインタフェース23を介して、ユーザ装置ユニット20か
らのシグナリング情報およびユーザ情報が1または2以上の基地局22に伝送さ
れることは理解されよう。基地局は無線送受信機を備え、コネクションまたはセ
ッションに係る無線信号を送受する。ユーザ装置ユニット20からそのコネクシ
ョンに係る相手側に向かうアップリンクによる情報に対し、基地局は、無線収集
した情報をディジタル信号に変換し、無線ネットワークコントローラ(RNC)
24に転送する。無線ネットワークコントローラ(RNC)24は、ユーザ装置
ユニット20が地上を移動し基地局22に関するハンドオーバが生じる場合を考
慮して、そのコネクションまたはセッションに係る可能性のある複数の基地局2
2の参加をとりまとめる。アップリンクで、無線ネットワークコントローラ(R
NC)24は1または2以上の基地局22からユーザ情報のフレームを抽出し、
ユーザ装置ユニット20と、PSTN/ISDN28またはパケット交換網(例
えばインターネット)32にある相手側とのコネクションを発生させる。
、基地局と特定の移動局との間で送信される情報が数学的符号(拡散符号等)で
変調されて、同一の無線周波数を使用する他の移動局の情報が区別される。つま
りCDMAにおいては、符号に基づいて各無線リンクが識別される。CDMAの
詳細については、Garg, Vijay K. 等による著書、“Applications of CDMA in W
ireless/Personal Communications”(Prentice Hall (1997))に開示されてい
る。CDMAの多面的な観点においては、図1のユーザ装置ユニット20は複数
の基地局22(例えば基地局221、基地局222)と接続されるように示されて
いる。
ent system)100およびエージェント・レジデンス・セクション(agent resi
dence section)104にある。収容管理システム100およびエージェント・
レジデンス・セクション104は両方とも、通信システム18の無線ネットワー
クコントローラ(RNC)ノード24に設けられることが好ましい。収容管理シ
ステム100およびエージェント・レジデンス・セクション104の機能は、一
実施形態では少なくとも、無線ネットワークコントローラ(RNC)ノード24
の単一のプロセッサまたは2以上のプロセッサ(例えば、分散型プロセッサ)で
実行される命令コードにより実行される。図2に収容管理システム100の一例
を詳細に示す。同図におけるすべての構成要素(ユーザ装置ユニット20および
エージェント・レジデンス・セクション104を除く。)は収容管理システム1
00に含まれる。
l unit)106、ロードマネージャ(load manager)108を含むほか、コード
マネージャ(code manager)110、パワーマネージャ(power manager)11
2といった複数のリソースマネージャを含む。ロードマネージャ108は、プラ
イスリスト(price list)120およびプライスリスト・マネージャ(price li
st manager)122を含む。コードマネージャ110は、アップリンク符号木使
用モニタ(uplink code tree usage monitor)130およびダウンリンク符号木
使用モニタ(downlink code tree usage monitor)132から、ステータス・メ
ッセージ(status communication)を受信する。同様に、パワーマネージャ11
2は、ダウンリンクMCPAパワーモニタ140およびアップリンク(受信)パ
ワーモニタ142から、ステータス・メッセージを受信する。一例によれば、収
容管理システム100は単一のセルを担当し、そのためそのセルに使用される。
この例においては、セル毎に、無線ネットワークコントローラ(RNC)ノード
24によって制御される収容管理システム100の別個のインスタンスがある。
ム18との間のコネクションが要求されると、確立されるであろうそのコネクシ
ョンのために、エージェント・レジデンス・セクション104にユーザ装置エー
ジェントが割り当てられる。ここで、ユーザ装置エージェントは、ユーザ装置ユ
ニット20のために割り当てられるデータおよび実行形式のコードを含んだプロ
グラム・ブロックである。つまり、収容管理システム100を有する無線ネット
ワークコントローラ(RNC)ノード24によって制御されるユーザ装置ユニッ
ト(UE)との各コネクションに対して、エージェント・レジデンス・セクショ
ン104にユーザ装置エージェントが割り当てられる。図2に示した特定のユー
ザ装置ユニット20に対しては、ユーザ装置エージェント150が示されている
。ただし、無線ネットワークコントローラ(RNC)ノード24を経由する通信
システム18とのコネクションを有する他のユーザ装置ユニット(UE)に対す
るユーザ装置エージェントについては、図2のエージェント・レジデンス・セク
ション104内への図示を省略した。
00とは別個独立のものとして説明したが、エージェント・レジデンス・セクシ
ョン104は収容管理システム100の一部に含まれる構成としてもよい。いず
れの場合においても、ユーザ装置エージェント150の基本構成の詳細は図4で
示すことができる。ユーザ装置エージェント150は、コネクション要求ハンド
ラ(connection request handler)152、アドミッション要求プリペアラ(ad
mission request preparer)154、加入者アクセス・ファンクション(subscr
iption access function)156、およびリソース予約ユニット演算部(resour
ce purchase unit calculator)158を有する。これらユーザ装置エージェン
ト150の各機能は、以下の図2および図3を用いた説明により理解されよう。
ョン要求が発行されると、 ユーザ装置エージェント150のコネクション要求
ハンドラ152(図4参照)でその要求が処理される。図4の動作3−1で示さ
れるように、コネクション要求ハンドラ152は、ユーザ装置ユニット20の性
能および特権を特徴付ける加入者情報を取得すべく、加入者アクセス・ファンク
ション156を呼び出す。ここで、 ユーザ装置ユニット(UE) に対するこの
ような加入者情報は一般には、そのユーザ装置ユニット(UE)のホーム・ロケ
ーション・レジスタ(HRL)に記憶されている。したがって、加入者アクセス
・ファンクション156は、ユーザ装置ユニット20の所定の加入者情報を取得
すべく、(周知の)各種メッセージおよび/またはシグナリングに関与すること
ができる。
て取得された加入者情報は、ユーザ装置ユニット20での使用に要する各コネク
ション・リソースのための予約ユニットの数として取得され、または、変換され
る。ここで、通信システム18とのコネクションを確立するためには、ユーザ装
置ユニット20は、送信パワー、拡散符号(CDMAシステムの場合)、許容可
能なハンドオーバ・レッグ数(CDMAシステムの場合)等の、一定のリソース
を必要とするであろう。さらに、ユーザ装置ユニット20の加入者情報は、(例
えばユーザ装置ユニット20の所有者との加入契約に基づき)サービスの種類、
優先度、ユーザ装置ユニット20に与えられる特権、加入契約に定められた加入
金額に基づいた度合い、を示す。加入者アクセス・ファンクション156は、例
えば、(1)ユーザ装置ユニット20で使用可能な「予約ユニット(purchase u
nit)」の総数、または、(2)複数のリソースそれぞれに対して、ユーザ装置
ユニット20で使用可能な「予約ユニット」の数、により、加入者情報を定量化
する。後ほど詳しく説明するように、予約ユニットは例えば、ユーザ装置エージ
ェント150にアドミッション制御ユニット106とリソースのネゴシエーショ
ンを行わせることの対価として使用される。図4に示すように、加入者アクセス
・ファンクション156は、第1のリソース(リソース#1)のためのボックス
170(1)で示される予約ユニットからリソース#Nのためのボックス170
(N)で示される予約ユニットまでの、N個のコネクション・リソースそれぞれ
に対する予約ユニットを有する。
の定量化結果もしくはその他加入者アクセス・ファンクション156によって得
られた結果が、リソース予約ユニット演算部に供給される。リソース予約ユニッ
ト演算部158は、加入者アクセス・ファンクション156に記憶された予約ユ
ニットに基づきユーザ装置ユニット20の調達した総合パワーを求める。本発明
のこのケースでは、(予約ユニットにおける)ユーザ装置ユニット20の調達し
た総合パワーは、アドミッション要求プリペアラ154(動作3−3)に供給さ
れる。アドミッション要求プリペアラ154は、(動作3−4で示されるように
)コネクション要求ハンドラ152から、要求されたコネクションのために望ま
れる特定のリソースのリストも受信する。
行されるアドミッション要求が図2の動作2−2で示される。コネクション要求
ハンドラ152からの取得に従い、動作2−2のアドミッション要求は、ユーザ
装置ユニット20の使用可能性(例えば、リソース予約ユニットの数)だけでな
く、要求されたコネクションのために望まれる特定のリソース(例えば、送信パ
ワー、拡散符号、周波数要求等)をリストアップする。アドミッション要求2−
2はアドミッション制御ユニット106によって操作される。調整された方法に
より、アドミッション制御ユニット106は、ユーザ装置ユニット20とのコネ
クションのためのリソース要求を、各種リソースマネージャに通知する。図2に
はリソースマネージャが2つだけしか示されていないが、他のリソースのための
マネージャが図示したものと同様に動作することは理解されよう。これに関し、
動作2−3および動作2−4のとおり、アドミッション制御ユニット106は、
コード要求およびパワー要求をそれぞれコードマネージャ110およびパワーマ
ネージャ112に送る。
ジャの例180(1)および180(N)に係る図3に例示する。各リソースマ
ネージャ180は、リソース割当てプロシージャ182およびリソースコスト演
算部184を含む。リソース割当てプロシージャ182は、リソースの要求に割
当てユニットの数を割り振ることで、その要求を定量化する。割り振り数は、ユ
ーザ装置ユニット20との見込みコネクション(prospective connection)のた
めにリソースが要求されまたは必要とされる限度に基づく。リソースのための割
当てユニットの数はリソースコスト演算部184に送られ、(図3に示すように
)そのリソースに対する割当てユニットの数(186)とそのリソースに対する
現在の割当てユニットプライス(187)とを乗じることで、そのリソースに対
するリソースコスト・タグまたはリソースプライス・タグ(188)を求める。
について説明した動作は、ユーザ装置ユニット20との見込みコネクションのた
めのリソースを提供するよう要求される各リソースマネージャに適用可能である
。例えば、図2のコードマネージャ110およびパワーマネージャ112でかか
る動作が実行される。
ソースそれぞれに対するリソースコスト・タグまたはリソースプライス・タグ(
188)は、アドミッション制御ユニット106に送られ、操作190でトータ
ルプライス・タグが求められる(図3参照)。図2において、リソースコスト・
タグまたはリソースプライス・タグ188が、動作2−5および2−6によって
それぞれ、コードマネージャ110およびパワーマネージャ112からアドミッ
ション制御ユニット106に送られるものとして示されている。step192では、
アドミッション制御ユニット106は、ユーザ装置ユニット20のユーザ装置エ
ージェント150がすべての割当てリソースのトータルプライス・タグを提供す
るのに十分な数のリソース予約ユニットを有しているかどうかを判断する。ユー
ザ装置エージェント150が十分なリソース予約ユニットを有している場合には
、step194で、アドミッション制御ユニット106は、割り当てられたコネクシ
ョン・リソースによるコネクションが認められる旨の通知(advisory)をユーザ
装置エージェント150に送る準備をする。アドミッションのためのコネクショ
ン・リソースのネゴシエーションおよび調達が成功した旨の通知が、図2の動作
2−7で示される。 ユーザ装置エージェント150が割当てコネクション・リソースを提供する
ことが不可能である場合には、step196で、アドミッション制御ユニット106
はリソース調整ロジックに入る。step196のリソース調整ロジックは、1または
2以上のリソースマネージャ180のリソース割当てプロシージャ182に予算
超過と見積もられたことをアドバイスするとともに、リソース割当てプロシージ
ャ182に、ユーザ装置ユニット20へのリソースを小さな範囲に抑えて割り当
てなおす機会を与える。
ユニット・プライスは、通信システムの負荷に応じて動的に調整される。これに
関し、図2および図3に示すように、動作200で示されるとおり各リソースに
対するリソースユニット・プライス187が周期的もしくは別の方法で更新され
る。図2において、動作200(1)はリソース#1に対するユニットプライス
187(1)の更新を示し、動作200(N)はリソース#Nに対するユニット
プライス187(N)の更新を示している。図3は、リソース#1に対するユニ
ットプライス202(1)、リソース#Nを含むその他のリソースに対するユニ
ットプライス202(N)を有するようなプライスリスト120を示している。
更新されたユニットプライスはプライスリスト120から得られるところ、この
プライスリスト120はプライスリストマネージャ122によって更新される。
プライスリストマネージャ122は、特定の基準または刺激に応じて、プライス
リスト120内のプライス202を調整または変更することができ、これについ
て、適応制御システムに関する一例を後ほど説明する。
6は、ユーザ装置エージェント150からのアドミッション要求に応答して、ユ
ーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニットの数をどのくらい提供できるかに応
じて、ユーザ装置ユニットへのコネクション・リソースを割り当てる。
同図において、ユーザ装置エージェント150が収容管理システム100のアド
ミッション要求を生成するだけでなく、リソースの初期割当ての後にコネクショ
ン要求の再ネゴシエーションが行われる。ユーザ装置エージェント150は、ユ
ーザ装置ユニット自身に代わり周期的に再ネゴシエーションを呼び出すことがで
き、そして、通信システム18の状態(ステータス)を変更することができる。
図2Aに示した収容管理システム100の例は、主に、ロードマネージャ108
が(動作2A−1で示されるような)変化ステータス通知(change status noti
fication)をユーザ装置エージェント150に送り、ユーザ装置エージェント1
50が収容管理システム100にコネクション・リソースの再ネゴシエーション
を行う点が、図2に示したものと異なっている。
ば、通信システム18の負荷状態の変化の度合い)によってなされる。変化ステ
ータス通知2A−1は、変化の内容を示す情報の他、(オプションとして)その
変化の度合いを示す情報を含めて伝送することができる。
示すとおり、ユーザ装置エージェント150は、上述した図4の機能に加え、リ
ソース変更ロジック160、ステータス変化ハンドラ162、リソース変更要求
プリペアラ164を含んでいる。変化ステータス通知2A−1を受け取り、処理
するのがステータス変化ハンドラ162である。動作3A−1で示されるように
、ステータス変化ハンドラ162は、ステータス変更をリソース変更ロジック1
60に伝える。リソース変更ロジック160は、ユーザ装置エージェント150
にコネクション・リソースの再ネゴシエーションを試行させる価値があるかどう
かを評価する。例えば、リソース変更ロジック160は、コネクション・リソー
スのより多くの割り当てをこれから得られるかを評価することができる。かわり
に、リソース変更ロジック160は、ユーザ装置ユニット20が現在のネットワ
ーク負荷状態の観点から拡張しすぎであることを認識し、通信システム18によ
ってリソース使用量を大幅に取っていかれてしまう前に、リソース使用量を縮小
するよう試みることができる。ここで、再ネゴシエーションが実現可能である場
合には、動作3A−2で示されるように、リソース変更ロジック160は、リソ
ース変更要求プリペアラ164に、1または2以上のリソースマネージャに提示
する再ネゴシエーション命令(re-negotiation bid)を準備するよう許可を出す
。
加入者アクセス・ファンクション156で取得されたときのユーザ装置エージェ
ント150に対する予約ユニットの数、の状況がわかれば、リソース変更ロジッ
ク160の評価が容易になる。ユーザ装置エージェント150の制御下にある予
約ユニットの数が、リソース変更要求プリペアラ164によって提示される命令
に含められてアドミッション制御ユニット106に伝えられる。図2Aには、ユ
ーザ装置エージェント150によるアドミッション制御ユニット106への再ネ
ゴシエーション命令の提示が示されている(動作2−2A)。アドミッション制
御ユニット106はその再ネゴシエーション命令を、図2Aの動作2−3Aおよ
び2−4Aで示されるように、それぞれコードマネージャ110およびパワーマ
ネージャ112に伝えられる。
示す図である。概ね上述の図3と同様のものであるが、再ネゴシエーション命令
に対するアドミッション制御ユニット106での処理が異なる。step302では、
アドミッション制御ユニット106は、コネクションのためのリソースがすでに
割り当てられているか(例えば、これはアドミッション要求ではないか)を確認
する。そして、step304で、アドミッション制御ユニット106 は、ユーザ装置
エージェント150が要求された新たな量のリソースを調達するのに十分な予約
ユニットを有しているかどうかを判断する。要求された新たな量のリソースに対
するプライス・タグを与えることができない場合には、step306で、失敗通知を
準備しユーザ装置エージェント150に送る。要求された新たな量のリソースに
対するプライス・タグをユーザ装置エージェント150によって与えることがで
きる場合には、step308で、成功通知を準備しユーザ装置エージェント150に
送る。
ミッション制御ユニット106を経由して、ユーザ装置エージェント150によ
って追加的なリソースが要求される図2Aの例において、動作2−4Aおよび2
−5Aは、コードマネージャ110およびパワーマネージャ112からそれぞれ
のリソースのコストをアドミッション制御ユニット106に通知するためのメッ
セージである。また、動作2−7Aは、アドミッション制御ユニット106が成
功(受諾)通知または失敗(拒否)通知をユーザ装置エージェント150に提供
する動作を示している。
とを(例えば低額クラスへの加入)を示しており、そのユーザ装置ユニット20
がセルの境界付近に位置していると仮定する。セルの境界に位置していると、ユ
ーザ装置ユニット20は相当なパワーを要求する必要がある。さらに、ユーザ装
置ユニット20がセル境界付近に位置しているということは、ユーザ装置ユニッ
ト20は(ダイバーシチのために)複数のセルに接続する必要があるかもしれな
いことを示している。ユーザ装置ユニット20に対するユーザ装置エージェント
150は、「パワー」対価(プライス)がいくらなのか、「ビットレート」プラ
イスがいくらなのか、そして、ユーザ装置ユニット20が必要とするであろうそ
の他のリソースにはどのようなものがあるのか(例えば、パワー予約ユニットを
どのくらい、ビットレート予約ユニットをどのくらい、ユーザ装置ユニット20
が必要とするのか)を判断する。このプライス(すなわち、リソース予約ユニッ
ト)の割当てはシステム要求とは別個のものであり、ユーザ装置ユニット20に
係る異なるパラメータおよび優先度が、システムが提供できるもので他のユーザ
が持っているものと比較可能な何かにどのように変換されるのかを反映する。こ
のケースにおいて、さらに、システムはかなりの負荷を負っていると仮定する。
そこで、プライスリストマネージャ122は、リソースユニット・プライス20
2(例えば、パワーユニットプライス、ビットレートユニットプライス等)を高
い値に設定して、リソースの確保を困難にする。そうするとこのケースでは、一
定のパワーおよびビットレートでのチャネルを取得するべくユーザ装置エージェ
ント150によって代理されるユーザ装置ユニット20がアドミッション制御ユ
ニット106とネゴシエーションを行うと、(予約ユニットの数が少ないことに
よって反映されるように)プライスが高すぎ、ユーザ装置ユニット20の優先度
が低すぎるという理由で、ユーザ装置エージェント150は可能な限り低い品質
で取得しようとする。ユーザ装置ユニット20とのコネクションが加えられたと
き、リソースマネージャは、ユーザ装置ユニット20の加えたことによって生じ
たリソースの消耗を記録し、プライスリストマネージャ122に通知する。この
新たな割当てによって、プライスリストマネージャ122はプライスリスト12
0のプライスを引き上げる。
(例えば、より高いビットレート)を確保するために再ネゴシエーションを試み
ることが可能である。あるチャネルが割当て解除となった場合には、その割当て
解除を反映してプライスリスト120のプライスが引き下げられる。このときに
ユーザ装置エージェント150が再ネゴシエーションを試みれば、プライスの下
落により追加的なリソースを確保することができる。
イスは、プライスリストマネージャ122によって更新される。プライスリスト
120に記憶されたリソースユニット・プライスの更新は、さまざまな方法、さ
まざまな動機で行わせることが可能である。プライスリスト120に記憶された
リソースユニット・プライスがどのような理由、どのような方法で更新されるの
かの一例が、とりわけ適応制御システムに係る本発明の他の側面から提供される
。これに関して、図1Aおよび図3Bは、通信システム18の別の実施形態を示
す図である。同図において、収容管理システム100と協働する適応制御システ
ム500が、無線ネットワークコントローラ(RNC)ノード24に追加的に設
けられている。図3Bでは、適応制御システム500がプライスリストマネージ
ャ122に情報を供給するように使用され、これにより本発明に従いプライスリ
スト120のプライスが更新される。この点で図3と異なっている。
ロシージャ510、リソース制御プロシージャ520、チャネル容量割当てプロ
シージャ530といった、さまざまな適応プロシージャを含む。くわえて、適応
制御システム500は、トラヒック予測モジュール540を有する。トラヒック
予測モジュール540は、適応制御システム500が実行される無線ネットワー
クコントローラ(RNC)ノード24によって制御される1または2以上の基地
局に対する処理(プロセス)を含んでいる。図5には、基地局221〜22kのそ
れぞれに対するトラヒック予測プロセス5221〜522kが示されている。
す。トラヒック予測プロセス522は、複数の長期予測(long term prediction
: LTP)プロファイルの記録を記憶する長期予測プロファイルメモリ550を含
む。長期予測プロファイルメモリ550におけるプロファイルの記録は、現在の
長期予測プロファイル552を作成するのに使用される。基地局に係るセルの現
在のトラヒック測定値/統計値が得られると、それが(矢印6−1で示されるよ
うに)短期予測(short term prediction : STP)論理ユニット554に入力さ
れる。矢印6−1で入力されたセルに対する現在のトラヒック測定値/統計値は
、そのセルの総合負荷、ならびに、そのセルに対する回線交換接続(circuit sw
itched connections : CSC)とパケット交換接続(packet switched connection
s : PSC)との現在の混合(例えば、80%のCSCと20%のPSC)の指示、を含
む。現在の長期予測プロファイル552からの現時点でのエントリと、短期予測
プロファイル論理ユニット554の出力とが、共に加算器556に加えられ、ST
P_deviationが得られる。STP_deviationは、現在の長期予測プロファイル552
によって確認された予測状態に対する、実際の現在の状態の偏差を表す。重み付
け係数乗算器558は、STP_deviationに重み付け係数を乗じ、その結果を出力
する。重み付けされたSTP_deviationは、加算器560によって(現在の長期予
測プロファイル552から確認された予測状態からの)実際の現在の状態と加算
され、現在の予測値(CPV)が得られる。現在の予測値(CPV)は新たな長
期予測プロファイル562の作成に用いられる。今後の新たな現在の長期予測プ
ロファイル552の算出に使用するために、適当な時に新たな長期予測プロファ
イル562(所定の時間長にわたって計算される)が長期予測プロファイルメモ
リ550にロードされる。
ファイルを有する長期予測プロファイルメモリ550を示している。図7で詳細
が示されている現在の長期予測プロファイル552は、長期予測プロファイルメ
モリ550から得られる。現在の長期予測プロファイル552は、所定日数(例
えば週)の各日における各時間長(例えば、時間(hour))毎のエントリを有す
る。現在の長期予測プロファイル552の各エントリは、図7の行列ブロックで
、その週の所定の日(DAY)と所定の時(HR)とを対応させて表現されている。
図7Aは、現在の長期予測プロファイル552の各エントリに対する各種サブエ
ントリの例を拡大して表示したものである。例えば、現在の長期予測プロファイ
ル552の各エントリは、総合負荷エントリ570、回線交換接続負荷率エント
リ572、そして、パケット交換接続負荷率エントリ574、を含む。
ファイルメモリ550内の複数のプロファイルからの値の線形結合により作成さ
れる。この線形結合では、最新のプロファイル550kには最大の重み付けを、
次に新しいプロファイル550k-1には次に大きな重み付けを、といった具合
に、長期予測プロファイルメモリ550における各種プロファイル成分を重み付
けすることができる。もちろんその他の重み付け方法を用いてもよい。
はプライスリストマネージャ122で使用され、プライスリスト120のリソー
スユニット・プライス202が動的に調整される。例えば、重みづけされたSTP_
deviation値(図6を参照)が所定のパーセンテージを超える場合、プライスリ
ストマネージャ122はそれに応じて、プライスリスト120の1または2以上
のリソースに対するリソースユニット・プライス202を変更することができる
。重みづけされたSTP_deviation値が増加すると、リソースユニット・プライス
202もそれに応じて増加させることができる。他方、重みづけされたSTP_devi
ation値が減少すると、リソースユニット・プライス202もそれに応じて減少
させることができる。
プロシージャ510が、トラヒック予測モジュール540の情報を使用して各種
リソースに対するスタート順を決めることができる点がある。トラヒック負荷が
高いと予測されるエリア内のリソースは、各基地局に対するトラヒック予測プロ
セス522によって明らかになったときに、リソースが別のエリア(例えば別の
基地局)に使用される前に、スタートさせることができる。したがって、リスタ
ート・プロシージャ510は、実際のトラヒックプロファイルに適応化される。
例えば、通常の勤務時間帯(例えば就業日の時間中)にシステム・リスタートが
生じた場合、ビジネスの領域をカバーするように使用されるリソースを、トラヒ
ック負荷の小さい他のエリア(例えば住居地域)におけるリソースの前に、スタ
ートさせることができる。したがって、トラヒック負荷ピークが通信システム内
で日(day)における時刻の関数として位置が変わる場合には、各種リソースに
対するリスタート順はトラヒック負荷ピークの移動によって適応化される。
スの種類が最も頻繁に要求されたのかを判断することにも使用でき、それにより
、リソース制御プロシージャ520によって、それらのサービスに対するリソー
スの事前割当ておよび事前設定(例えば事前スタート)に使用することもかのう
である。例えば、音声通話が一日のうちの一定の時間帯で優勢である地理エリア
において、システムは音声通話に対するリソースの事前割当ておよび事前設定を
行い、事前設定したリソース・プールにおける「音声チャネル」を記憶しておく
ことができる。呼が設定されると、その呼設定手順はプールから「音声チャネル
」を抽出する。(特定の目的のための)事前割当ておよび事前設定されたリソー
スの数は、特定の呼種別に対するトラヒックプロファイルに関連して保持される
。
うな適応方式を特に使用する場合には、容量の異なるチャネル種別間の切り換え
が難しい問題となる。通信システム18はユーザにどの程度の容量を割り当てる
かを決定するとき、トラヒックプロファイルについて有利に良好な推定を行うこ
とができる。ここで、本発明の適応制御システム500のチャネル容量割当てプ
ロシージャ530は、上記した長期予測プロファイルおよび短期予測プロファイ
ルを使用して、予想されるユーザの種別、負荷がどのくらい大きいのかに関して
、所定の時点で良好な推定を行う。例えば、日曜日の早朝における所定の基地局
が担当するセルにはほとんどアクティビティがないことを、トラヒック予測モジ
ュール540におけるその基地局のプロファイルが示していると仮定する。この
ケースにおいて、ユーザに専用のデータチャネルを割り当てようとする場合には
、その時間にはほとんど誰も移動通信を使用していないのだから、チャネル容量
割当てプロシージャ530はそのユーザに大きな容量を割り当てることができる
。逆に、多くの人たちが職場を退出して帰途で音声通話を行うような午後の混雑
時間帯で、多くの容量を分配してしまっているときには、移動通信システムは非
常に制限的なものとなろう。
リスタート・プロシージャ510を用いることで、トラヒック負荷が高いときに
使用されるリソースはトラヒック負荷が低いエリア内のリソースよりも早く起動
される。これにより、システムは、低い容量しか必要でない他のエリアにサービ
スを提供する前に、容量を必要とするトラヒック負荷の高いエリアにサービスを
提供できることになる。また、リソース制御プロシージャ520を用いることで
、要求に対処するためにリソースを事前割当ておよび事前設定することができる
。これによれば、最も頻繁に利用されるサービスのために、呼設定時間が最小化
される。さらに、チャネル容量割当てプロシージャ530を用いることで、シス
テムはより効率よく容量の配分を行うことができる。この点に関し、理想的なケ
ースでは、トラヒックが毎週同じような場合には、システムはチャネル切り換え
を良好に決定できる最良の機会を得る。例えば、週単位の活動が非常に類似して
いるバス停留所、空港、学校といった「予定された」特定の場所に適用すること
ができ、かかる適応性によって顕著な利点を提供することができる。
を必要とすることなく)新たな機能を取り入れることができるという利点を有す
る。例えば、プライスリスト120のプライスを変更することでシステムの変更
を反映させることができ、これによりシステムプロセスの実行コードを変更する
必要はないことになる。
本発明は、開示した実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に含まれる
各種の改変や均等な構成をも包含することを意図したものであることは理解され
よう。
る。
ある。
ーションの一側面により行われる基本的な処理を示す図である。
エーションの一側面により行われる基本的な処理を示す図である。
エーションの一側面により行われる基本的な処理を示す図である。
基本機能を示す図である。
る基本機能を示す図である。
ある。
Claims (29)
- 【請求項1】 無線ユーザ装置ユニット(20)とのコネクションを確立する通
信システムであって、 前記ユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニットの数を決定するとともに、
リソース要求を用いて前記コネクションに使用される複数のコネクション・リソ
ースのネゴシエーションを行うユーザ装置ユニット・エージェント(150)と、 収容管理システム(100)と、 を含み、 前記収容管理システム(100)は、 当該通信システムから前記コネクションに対し要求される、前記複数のコネ
クション・リソースの各々に対するリソースユニット・プライスを含むリソース
・プライスリスト(120)と、 前記リソース要求に応答して、前記ユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユ
ニットを提供できる数に応じて前記ユーザ装置ユニットにコネクション・リソー
スを割り当てる制御部(106)と、 を備え、 前記リソースユニット・プライスが、当該通信システムの負荷に応じて動的に
調整されることを特徴とする通信システム。 - 【請求項2】 前記リソース要求は、コネクション・アドミッション要求で
あることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 【請求項3】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、送
信パワーであることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 【請求項4】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、拡
散符号であることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 【請求項5】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、ビ
ットレートであることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 【請求項6】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、ハ
ンドオーバ・レッグ数であることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 【請求項7】 前記ユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニットの数は、
前記複数のコネクション・リソースの各々に対して使用可能な予約ユニットの数
に分類されることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 【請求項8】 前記制御部は、コネクション・リソース単位で前記リソース
要求を処理することを特徴とする請求項7に記載の通信システム。 - 【請求項9】 前記コネクションに対するリソースの初期割当ての後に、前
記ユーザ装置ユニット・エージェントは、前記リソースマネージャに対し、前記
第1のコネクション・リソースの再ネゴシエーションを行うことを特徴とする請
求項1に記載の通信システム。 - 【請求項10】 更に、当該通信システムにおけるステータス変化を前記ユ
ーザ装置ユニット・エージェントに通知するロードマネージャ(108)を有するこ
とを特徴とする請求項9に記載の通信システム。 - 【請求項11】 前記ユーザ装置ユニット・エージェントは、前記ステータ
ス変化に応じて再ネゴシエーションを行うことを特徴とする請求項10に記載の
通信システム。 - 【請求項12】 当該通信システムの負荷を求める適応制御システムを更に
備え、前記複数のコネクション・リソースの各々に対するリソースユニット・プ
ライスが、前記負荷に応じて動的に調整されることを特徴とする請求項1に記載
の通信システム。 - 【請求項13】 前記適応制御システムは、当該通信システムの予測負荷を
求めることを特徴とする請求項12に記載の通信システム。 - 【請求項14】 前記適応制御システムは、長期予測プロファイルと短期予
測プロファイルとを用いることで、当該通信システムの予測負荷を求めることを
特徴とする請求項13に記載の通信システム。 - 【請求項15】 前記ユーザ装置ユニット・エージェントは、前記収容管理
システムに含まれることを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 【請求項16】 無線ユーザ装置ユニット(20)とのコネクションを確立する
通信システムを動作させる方法であって、 前記ユーザ装置ユニットに対するユーザ装置ユニット・エージェント(150)に
より、前記ユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニットの数を決定するととも
に、リソース要求を発行して前記コネクションに使用される複数のコネクション
・リソースのネゴシエーションを行い、 当該通信システムから前記コネクションに対し要求される、前記複数のコネク
ション・リソースの各々に対するリソースユニット・プライスを含むリソース・
プライスリスト(120)を提供し、 当該通信システムの負荷に応じて、前記複数のコネクション・リソースの各々
に対するリソースユニット・プライスを動的に調整し、 前記リソース要求に応答して、前記ユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニ
ットを提供できる数に応じて前記ユーザ装置ユニットにコネクション・リソース
を割り当てる ことを特徴とする方法。 - 【請求項17】 前記リソース要求は、コネクション・アドミッション要求
であることを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、
送信パワーであることを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 【請求項19】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、
拡散符号であることを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 【請求項20】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、
ビットレートであることを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 【請求項21】 前記複数のコネクション・リソースの少なくとも1つは、
ハンドオーバ・レッグ数であることを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 【請求項22】 前記ユーザ装置ユニットで使用可能な予約ユニットの数を
、前記複数のコネクション・リソースの各々に対して使用可能な予約ユニットの
数に分類するステップを更に有することを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 【請求項23】 コネクション・リソース単位で前記リソース要求を処理す
るステップを更に有することを特徴とする請求項22に記載の方法。 - 【請求項24】 前記コネクションにリソースが初めに割り当てられた後に
、前記ユーザ装置ユニット・エージェントにより、前記リソースマネージャに対
し、第1のコネクション・リソースの再ネゴシエーションを行う、第1のコネク
ション・リソースのためのリソースマネージャ(110,112)を提供するステップを
更に有することを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 【請求項25】 当該通信システムにおけるステータス変化を前記ユーザ装
置ユニット・エージェントに通知するステップを更に有することを特徴とする請
求項24に記載の方法。 - 【請求項26】 前記ユーザ装置ユニット・エージェントにより、前記ステ
ータス変化に応じて再ネゴシエーションを行うステップを更に有することを特徴
とする請求項25に記載の方法。 - 【請求項27】 当該通信システムの負荷を適応的に求めるステップを更に
有し、前記複数のコネクション・リソースの各々に対するリソースユニット・プ
ライスが、前記負荷に応じて動的に調整されることを特徴とする請求項16に記
載の方法。 - 【請求項28】 前記負荷を適応的に求める前記ステップは、当該通信シス
テムの予測負荷を求めるステップを含むことを特徴とする請求項27に記載の方
法。 - 【請求項29】 長期予測プロファイルと短期予測プロファイルとを用いる
ことで、当該通信システムの予測負荷を求めるステップを更に有することを特徴
とする請求項28に記載の方法。
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