JP2004254201A

JP2004254201A - 無線基地局装置における無線リソース管理方法及び無線基地局装置における無線リソース管理方式

Info

Publication number: JP2004254201A
Application number: JP2003044469A
Authority: JP
Inventors: Kiyotake Nakajima; 清健中嶋
Original assignee: NEC Corp; MX Mobiling Ltd
Current assignee: NEC Corp; MX Mobiling Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP3803726B2

Abstract

【課題】無線基地局装置における、通常の呼設定を阻害しない無線リソース管理方法及び無線リソース管理方式を提供する
【解決手段】無線基地局装置の無線リソース管理において、リソース再配置トリガが発生した際に、ＣＰＵ使用率を確認することによって、負荷に応じた再配置処理を行う。これにより通常の呼設定を阻害しないように再配置処理を行うことを可能とする。このため、無線基地局装置のＣＰＵ使用率測定部３は呼制御を行うＣＰＵのＣＰＵ使用率を測定する。そして、無線基地局装置の呼処理制御部２は、ＣＰＵ使用率測定部で測定されたＣＰＵ使用率に応じてカード群（０Ｎ〜ＮＮ）内のある無線リソースに収容されている呼を別の空きの無線リソースへ変更し直す再配置処理を行う。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムの無線基地局装置における無線リソース管理方法及び無線基地局装置における無線リソース管理方式に関し、特に、ＣＰＵ使用率を考慮した無線基地局装置における無線リソース管理方法及び無線基地局装置における無線リソース管理方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信システムにおける無線基地局装置は、公衆回線網からの呼設定要求を受けて、呼処理制御部がベースバンドリソース部の無線リソースを割り当てることで移動局装置との通信を行っている。ベースバンドリソース部を収容している機能部をカードと呼び、ベースバンドリソースの無線リソース最小単位をチャネルと呼ぶ。設定された呼は一つないし、複数のチャネルを使用することにより無線変復調を行い、移動局装置との通信を行う。
【０００３】
無線基地局装置内の呼処理制御部は、ベースバンドリソース部に対する無線リソースの割り当てを行う際、既に無線リソースを割り当て済みのカードに対して優先的に無線リソースの割り当てを行い、呼解放などにより、カードに空き無線リソースが発生した際には、他のカードから呼を移動して、空き無線リソースに割り当てる。こうして割り当て済みの無線リソースをまとめることにより、連続した空き無線リソースを確保するようにしている。また一つのカード内に無線リソースが散在して呼に割り当てられている際には、隙間なく再配置し、連続した空き無線リソースを確保するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
これは、呼のサービス種別によっては、連続した複数のチャネルが必要になるからである。例えば、呼が音声である場合は、１チャネルでよいが、呼が、パケットデータである場合は、６チャネルの連続したチャネルが必要になる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２８５４８０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、呼解放など条件を満たした場合に、その時のＣＰＵの負荷に関わらずカード内の再配置を行うため、ＣＰＵの負荷が高い場合、呼設定能力が低下するおそれがあるという問題がある。
【０００７】
例えば無線基地局装置の呼処理制御部が毎秒１０回の呼設定を可能とする処理能力を持っていた場合、再配置で呼を一つ割り当て直す処理は呼設定を１回行う場合と同程度の処理時間が必要と考えられる。このため、毎秒５回、呼設定を行い、５回呼解放を行った場合は既に処理能力の限界に達しているため、実際の呼設定能力は毎秒５回の呼設定ということになる。従って、このような状況下では、新たな呼に対し優先的に呼設定を行うことが望ましい。
【０００８】
本発明の目的は、無線基地局装置における、無線リソースの割り当てについてＣＰＵ使用率を考慮し、処理負荷の高い場合には再配置動作を行わずに呼設定を優先し、処理負荷の低い場合には再配置動作を積極的に行って無線リソースを有効利用する通常の呼設定を阻害しない効率的な無線リソース管理方法及び無線リソース管理方式を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願の第１の発明は、公衆網から入力した呼を、予め用意され１つのカードが複数の無線リソースを有するカード群から空きの無線リソースを選択することにより移動局装置との間にパスを構成する無線基地局装置における無線リソース管理方法において、前記無線基地局装置は呼制御を行うＣＰＵのＣＰＵ使用率に応じて前記カード群内のある前記無線リソースに収容されている前記呼を別の空きの前記無線リソースへ変更し直す再配置処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
本願の第２の発明は、第１の発明の前記無線基地局装置は、前記ＣＰＵ使用率が予め決められた値Ａより大きい場合は無線リソース再配置トリガが発生しても前記再配置処理を行わないことを特徴とする。
【００１１】
本願の第３の発明は、第２の発明の前記無線基地局装置は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ａ以下であって前記値Ａよりも小さい値Ｂよりも大きい場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に１つの前記カードについてのみ前記再配置処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
本願の第４の発明は、第３の発明の前記無線基地局装置は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ｂ以下であった場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に前記全カード群について前記再配置処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
本願の第５の発明は、第２、第３及び第４の発明前記無線リソース再配置トリガは、空き無線リソースの発生であることを特徴とする。
【００１４】
本願の第６の発明は、公衆網から入力した呼を、予め用意され１つのカードが複数の無線リソースを有するカード群から空きの無線リソースを選択することにより移動局装置との間にパスを構成する無線基地局装置における無線リソース管理方式において、前記無線基地局装置は呼制御を行うＣＰＵのＣＰＵ使用率を測定するＣＰＵ使用率測定部と、前記ＣＰＵ使用率測定部で測定された前記ＣＰＵ使用率に応じて前記カード群内のある前記無線リソースに収容されている前記呼を別の空きの前記無線リソースへ変更し直す再配置処理を行う呼処理制御部とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１５】
本願の第７の発明は、第６の発明の前記呼処理制御部は、前記ＣＰＵ使用率が予め決められた値Ａより大きい場合は無線リソース再配置トリガが発生しても前記再配置処理を行わないことを特徴とする。
【００１６】
本願の第８の発明は、第７の発明の前記呼処理制御部は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ａ以下であって前記値Ａよりも小さい値Ｂよりも大きい場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に１つの前記カードについてのみ前記再配置処理を行うことを特徴とする。
【００１７】
本願の第９の発明は、第８の発明の前記呼処理制御部は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ｂ以下であった場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に前記全カード群について前記再配置処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
本願の第１０の発明は、第７、第８及び第９の発明の前記無線リソース再配置トリガは、空き無線リソースの発生であることを特徴とする。
【００１９】
【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詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【００２１】
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態は、無線基地局装置１、公衆網５、ユーザ端末６、及び、移動局装置７とから構成され、無線基地局装置１は、呼処理制御部２、ＣＰＵ使用率測定部３、公衆網インタフェース４、無線インタフェースであるカード群（０Ｎ〜ＮＮ）から構成されている。
【００２２】
ユーザ端末６から要求された呼は、公衆網５を介して無線基地局装置１に受け付けられ、無線基地局装置１によって移動局装置７に接続される。
【００２３】
無線基地局装置１では、呼処理制御部２が公衆網インタフェース４から入力した呼について、カード群（０Ｎ〜ＮＮ）の１つを選択することにより、公衆網インタフェース４とカードとの間にコネクションを張り、無線インタフェースを介して移動局装置７との間にパスを構成する。
【００２４】
また、無線基地局装置１の呼処理制御部２は、呼解放などによる無線リソース再配置トリガが発生した際に、ＣＰＵ使用率測定部３にアクセスしてＣＰＵ使用率を確認することで、その時の処理負荷に応じたカード内無線リソースの再配置を実施する。
【００２５】
具体的には、ＣＰＵ使用率による条件にしきい値を設け、非常にＣＰＵ負荷が高くなっているときは、再配置を実施しないことで通常の呼設定を優先する。平均的な負荷の場合には再配置トリガとなった解放チャネルを含む１カードについて再配置を行う。負荷が低い場合には装置内に収容されているカード全てについて再配置可能か確認を行い、最も無線リソースを有効活用できる状態に再配置を行う。しきい値およびそれに対する処理については装置の収容回線規模、平均的な負荷などにより決定することが望ましい。条件を細かくすることで、通常の呼設定と、無線リソースを有効利用する再配置の配分を、より最適化することができる。
【００２６】
ＣＰＵ使用率測定部３におけるＣＰＵ使用率測定方法は、例えば、ＣＰＵのアイドル時間の一定時間内での割合を測定するなどの方法を始め、様々な方法が考えられるが、周知技術であるため、ここでは詳細には触れない。
【００２７】
無線リソース再配置のトリガとしては、空き無線リソースの発生、再配置トリガ用タイマのタイムアウト、装置内に存在する呼の分散がしきい値を越えた場合などが考えられる。本件では空き無線リソースの発生を再配置のトリガとして、以後説明を行う。
【００２８】
次に図２を参照して本実施の形態の全体動作について詳細に説明する。再配置トリガが発生した場合（ステップ１０１）、呼処理制御部２は、その時の装置内に設定された呼の設定状態を確認し、再配置が必要ないならばそのまま処理を終了する（ステップ１０２）。例えば空き無線リソースが発生した場合でも、空き無線リソースが発生したカード内の該当空き無線リソースが他の空き無線リソースと連続するようであれば、特に再配置は必要ないと考えられる。再配置が必要な場合、ＣＰＵ使用率測定部３にアクセスしてＣＰＵ使用率を確認する（ステップ１０３）。ＣＰＵ使用率によってしきい値を予め設け、負荷に応じた再配置を実施する。例えば再配置による呼の設定が通常の呼設定と同じ程度の処理負荷である場合、再配置を行うことによる負荷も大きいことから、例えばＣＰＵ使用率５０％をしきい値Ａとし、これを越えるかどうかを判定し（ステップ１０４）、これを越える場合は無線リソースの再配置を行わず、通常の呼設定を優先する（ステップ１０５）。ＣＰＵ使用率がそれ以下である場合、再配置を行い、無線リソースを有効利用できるようにするため、例えばＣＰＵ使用率１０％をしきい値Ｂとし、これを越えるかどうかを判定し（ステップ１０６）、これを越える場合は、再配置が必要な１カードに対して再配置を実施する（ステップ１０７）。ＣＰＵ使用率が１０％以下である場合、処理負荷が少ないことから装置全体の呼設定状態を確認し、最大限、無線リソースを利用できる状態に、装置全体の再配置を行う（ステップ１０８）。
【００２９】
図３は、再配置が必要な１カードに対して再配置を実施した場合の実装例を示す図である。図から分かるように、再配置とは、呼をカード内の若番のチャネルから順に空きチャネルが発生しないように詰めて収容し直すことである（この例では、＃２のチャネルが空きとなったため、＃５の呼を＃２に収容し、＃５のチャネルを空きにしたことを示す。）。また、この場合の再配置が必要な１カードとは、空き無線リソースが発生したカードのことである。
【００３０】
図４は、装置全体のカードに対して再配置を実施した場合の実装例を示す図である。図から分かるように、装置全体の再配置とは、呼を所定のカードのチャネルに偏在するように移動して収容することである。（この例では、カード０ＮからカードＮＮ間で分散して収容されていた呼をカード０Ｎから順に空きチャネルに収容し直し、呼の収容が連続するようにしている。）
尚、上述した、再配置方法は、一例であり、これに限定されるものではない。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、無線基地局装置における、無線リソースの割り当てについてＣＰＵ使用率を考慮し、処理負荷の高い場合には再配置動作を行わずに呼設定を優先し、処理負荷の低い場合には再配置動作を積極的に行うようにしたことにより、通常の呼設定を阻害せずに処理負荷に応じた再配置を実行できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施の形態を示す動作フロー図である。
【図３】本発明の動作説明図である。
【図４】本発明の動作説明図である。
【符号の説明】
１無線基地局装置
２呼処理制御部
３ＣＰＵ使用率測定部
４公衆網インタフェース
５公衆網
６ユーザ端末
７移動局装置
０Ｎ〜ＮＮカード

Claims

公衆網から入力した呼を、予め用意され１つのカードが複数の無線リソースを有するカード群から空きの無線リソースを選択することにより移動局装置との間にパスを構成する無線基地局装置における無線リソース管理方法において、前記無線基地局装置は呼制御を行うＣＰＵのＣＰＵ使用率に応じて前記カード群内のある前記無線リソースに収容されている前記呼を別の空きの前記無線リソースへ変更し直す再配置処理を行うことを特徴とする無線基地局装置における無線リソース管理方法。
前記無線基地局装置は、前記ＣＰＵ使用率が予め決められた値Ａより大きい場合は無線リソース再配置トリガが発生しても前記再配置処理を行わないことを特徴とする請求項１記載の無線基地局装置における無線リソース管理方法。
前記無線基地局装置は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ａ以下であって前記値Ａよりも小さい値Ｂよりも大きい場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に１つの前記カードについてのみ前記再配置処理を行うことを特徴とする請求項２記載の無線基地局装置における無線リソース管理方法。
前記無線基地局装置は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ｂ以下であった場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に前記全カード群について前記再配置処理を行うことを特徴とする請求項３記載の無線基地局装置における無線リソース管理方法。
前記無線リソース再配置トリガは、空き無線リソースの発生であることを特徴とする請求項２及び３及び４記載の無線基地局装置における無線リソース管理方法。
公衆網から入力した呼を、予め用意され１つのカードが複数の無線リソースを有するカード群から空きの無線リソースを選択することにより移動局装置との間にパスを構成する無線基地局装置における無線リソース管理方式において、前記無線基地局装置は呼制御を行うＣＰＵのＣＰＵ使用率を測定するＣＰＵ使用率測定部と、前記ＣＰＵ使用率測定部で測定された前記ＣＰＵ使用率に応じて前記カード群内のある前記無線リソースに収容されている前記呼を別の空きの前記無線リソースへ変更し直す再配置処理を行う呼処理制御部とを含んで構成されることを特徴とする無線基地局装置における無線リソース管理方式。
前記呼処理制御部は、前記ＣＰＵ使用率が予め決められた値Ａより大きい場合は無線リソース再配置トリガが発生しても前記再配置処理を行わないことを特徴とする請求項６記載の無線基地局装置における無線リソース管理方式。
前記呼処理制御部は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ａ以下であって前記値Ａよりも小さい値Ｂよりも大きい場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に１つの前記カードについてのみ前記再配置処理を行うことを特徴とする請求項７記載の無線基地局装置における無線リソース管理方式。
前記呼処理制御部は、前記ＣＰＵ使用率が前記値Ｂ以下であった場合は、前記無線リソース再配置トリガが発生した際に前記全カード群について前記再配置処理を行うことを特徴とする請求項８記載の無線基地局装置における無線リソース管理方式。
前記無線リソース再配置トリガは、空き無線リソースの発生であることを特徴とする請求項７及び８及び９記載の無線基地局装置における無線リソース管理方式。