JP2005020507A - Radio base station and resource relocating method - Google Patents

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JP2005020507A
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Hidenori Ishii
秀教 石井
Toshiaki Nagasawa
利明 長沢
Kenji Takagi
健次 高木
Takeshi Nakano
剛 中野
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a call loss by efficiently arranging the resources in a base station which has a plurality of cards and consisting of a plurality of types of calls having a unit for performing a plurality of pieces of baseband signal processing under traffic that changes with time. <P>SOLUTION: This base station is provided with signal processing cards for processing the baseband signal, etc., a radio resource monitoring means for monitoring the state of the signal processing cards, a radio resource control means for performing resource allocation and movement of the signal processing cards and a traffic recording means for recording traffic that occurs in each time zone, determines a threshold from a call in which the call loss is desired to be prevented in an empty unit space, starts relocation processing when the number of empty units in the base station becomes smaller than the threshold, increases the number of empty units and moves calls so as to be lost the fragmentation of the number of empty resources as many as possible. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、無線通信を行う端末を収容する無線ネットワーク装置において、装置内の資源を各端末に適切に割り当てるリソース管理方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年携帯電話の普及は目覚ましく、２００１年に日本で最初にＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ，広帯域符号分割多重アクセス）規格の携帯電話サービスが始まっている。通信技術に関しても、ディジタル携帯電話では音声と低速のパケット通信のみだったが、Ｗ−ＣＤＭＡの導入により、２００２年現在で３８４ｋｂｐｓのサービスが開始されるなど、広帯域伝送が可能になってきている。
【０００３】
Ｗ−ＣＤＭＡのネットワークは交換機、ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ ＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ， 無線ネットワーク制御装置）、基地局（ＢＴＳ， Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などからなる。このうち、基地局が携帯電話端末と無線通信を行い、信号をネットワーク用に変換する。
【０００４】
Ｗ−ＣＤＭＡでは広帯域伝送を生かした様々なアプリケーションが提供されるため、基地局のカバーエリア内で発生するトラヒックの種類も、テレビ会議、高速パケット伝送などによる高速伝送の呼が増えている。これに伴い、リソース管理方式の改善により基地局の収容能力を有効に用いることが求められている。なお、本発明におけるリソースとは、基本的に基地局内部のベースバンド処理に要する処理能力を表し、各チャネルの電波の強度等を表す無線リソースとは別の概念である。
【０００５】
まず、図８にリソース再配置方式に関する従来技術の構成例を示す。
【０００６】
図８において、
８０１は端末である。以降の記述では、端末としてＷ−ＣＤＭＡ方式またはＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ）の第三世代携帯電話を想定するが、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ），ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ），ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）等の携帯電話またはコードレス電話においても適用可能である。
【０００７】
８０２は端末を収容し、端末との無線信号の送受信を行い有線用の信号に変換する基地局である。８０３は交換機能を持つネットワークである。ネットワーク８０３は専用線、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）を介して基地局と接続している。
【０００８】
８０４〜８０９は基地局の内部構造を示す。
８０４は端末８０１との無線信号の送受信を行う無線通信手段である。無線通信手段８０４はアンテナ、端末の送信電力制御、周波数の変調処理等を行う。無線通信手段８０４はアンテナ、増幅器、送信用の電源、制御プログラムを備える。
【０００９】
８０５はネットワーク８０３の要求に応じて、端末に対する通信路の接続・切断制御を行う接続制御手段である。接続制御手段は基地局の制御カード内のプログラムとして実装される。
【００１０】
８０６は端末からの無線信号の符号変調処理、有線信号への変換等の信号処理を行う信号処理手段である。基地局で同時に多数の端末を収容するため、信号処理手段は同形式のカードを多数準備しており、これらを第１信号処理カード８０６ａ〜第ｎ信号処理カード８０６ｃと呼ぶ。
８０７は信号処理手段８０６において、発生した呼を信号処理カードに割り当てたり、解放を行う無線リソース制御手段である。
【００１１】
８０８はネットワーク８０３との信号の送受信を行う有線通信手段である。
【００１２】
８０９は、呼種別毎の優先度を、呼種別毎の着信確率や通信品質から決定する呼種別優先度決定手段である。
【００１３】
基地局は端末８０１の通信呼を収容する。その際に呼の信号処理を行う信号処理カード８０６ａ〜８０６ｃの処理能力を収容リソース数、呼が発生した際に、呼を信号処理カードに割り当てる処理をリソース割り当て処理という。
【００１４】
信号処理カードの性能はハードウェアに依存し、様々な値を取るが、ここでは各信号処理カードに７６８ｋｂｐｓ分の信号処理能力があり、１リソースを２４ｋｂｐｓの信号処理能力と定義する。よって、信号処理カードは３２個の収容リソース数を持つことになる。また、基地局が以下の種類の呼をサポートすると仮定する。
【００１５】
（ａ）音声呼 リソース１個
（ｂ）非制限ディジタル呼（６４ｋｂｐｓ） リソース３個
（ｃ）パケットＡ呼（１２８ｋｂｐｓ） リソース６個
（ｄ）パケットＢ呼（３８４ｋｂｐｓ） リソース１６個
（ｅ）共通チャネル リソース８個
（ｅ）の共通チャネルは端末すべてを制御するためのチャネルで、ＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ），ＦＡＣＨ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ），ＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ），ＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）などからなる。共通チャネルの所要リソース数は、基地局のカバーエリアの大きさや収容チャネル数によって増減するが、ここでは８個と仮定する。
【００１６】
Ｗ−ＣＤＭＡでは、音声呼、パケット呼、非制限ディジタル呼などの多数の種類の呼のサービスが可能である。伝送速度や信号処理カードが呼を処理するために必要なリソース数は呼の種類により異なる。
【００１７】
リソース割り当て処理においては、このような所要リソース数の異なる多くの種類の呼が発生・消滅を繰り返す環境下において、基地局の限られたリソースを有効に活用しできるだけ呼損を発生させないことと、負荷を複数の信号処理カードに分散させ、各々の信号処理カードにかかる負荷を低減することとの２つが求められる。
【００１８】
リソース割り当て処理は、以下の２つの前提条件下で基地局に流入するトラヒック量が大きい場合に小さい空きリソースが複数の信号処理カードに分散し（空きリソースの断片化またはフラグメントと呼ぶ）、効率が悪くなる欠点がある。
【００１９】
（Ａ１）Ｗ−ＣＤＭＡのように呼の種類が多く、呼の種類により所要リソース数が異なる通信方式を用いる。
【００２０】
（Ａ２）１つの呼は１個の信号処理カードに割り当てなければならないとする制約がある。
【００２１】
特に（Ａ２）のように、必ず１つの呼を１枚の信号処理カードに割り当てなければならないという制約があると、基地局内のカード全ての空きリソース数の合計は新規に発生した呼の所要リソース数より多いにもかかわらず、各カードごとの空きリソース数が所要リソース数より小さいために、呼の割当ができない場合がある。
【００２２】
例えば基地局内の信号処理カードのうち、２枚の信号処理カードの空きリソース数が４で、他の信号処理カードの空きリソース数が０の場合、各カードごとの空きリソース数はパケットＡ呼の所要リソース数６より小さい。よって、基地局全体では空きリソース数が４×２＝８であるにもかかわらず、この場合はパケットＡ呼を割り当てることはできない。
【００２３】
よって、リソースの使用効率向上のためには制約条件（Ａ２）に対する対策が必要である。対策としては以下の２つが考えられる。
【００２４】
（Ｃ１）信号処理カード自体に複数の信号処理カード間の同期・連携機能を追加し、制約（Ａ２）をなくす。
【００２５】
（Ｃ２）一部の呼の割り当て先の信号処理カードを変更して、複数の小規模空きリソースを１カ所にまとめる。（以下、リソースの再配置と呼ぶ）
まず（Ｃ１）について述べる。１つの呼の信号処理を複数の信号処理カード（ＬＳＩ、カード）で同時に行う設計をすると、複数の信号処理カード間の同期・連携機能等の実装を行う必要があるためコスト高になる。特に本発明の説明における信号処理カードに当たるベースバンド処理デバイスまたはカードは基地局内に多数存在し、コスト上昇が基地局全体のコストへ与える影響が大きいので、（Ａ２）の制約を信号処理カードの機能向上で回避する以外の方法が望ましい。
【００２６】
（Ｃ２）の方法は特表２００２−５０５０６５号公報の１２ページ以降（特許文献１）に開示されている。特許文献１は、主にＦＤＭＡ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤＭＡ）／ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ ＤＭＡ）方式に対する割当方式を示しており、サービスが複数の周波数やタイムスロットにまたがった場合のアルゴリズムを示している。
【００２７】
特許文献１では、複数の呼の種別間の包含関係を考慮した総着信確率を用いて呼種別毎に優先度を決定し、割当対象のカードに十分な空きリソースがない場合は、新規呼よりも優先度の低い呼を切断して空きリソース数を増加させ、より優先度の高い呼の収容を行う。特に特許文献１では、所要リソース数が大きい呼種は、より所要リソース数が小さい呼種を含むと考え、呼種別毎に、その呼種別が包含する呼種別の確率を合計して総着信確率を計算し、総着信確率が大きいほど呼の種別の優先度を高くする。よって、所要リソース数が少ない呼種は、包含する呼種別の数が少なく、総着信確率が低くなるため、優先度も低くなり、所要リソース数の多い呼種は優先度が高くなる。
【００２８】
以下に、総着信確率を用いて計算した優先度を元に割当を行うアルゴリズムを、Ｗ−ＣＤＭＡに適用したものを示す。
【００２９】
（Ｐ１）呼が発生する。
【００３０】
（Ｐ２）呼の種別（発信・着信、着信確率等）により呼種別優先度決定手段８０９が呼種別の優先度を決める。
【００３１】
（Ｐ３）発生した呼をいずれかの信号処理カード８０６に割り当てる。
【００３２】
（Ｐ４）割り当て終了後、これまで発生した呼のうち最大のリソース数の空きのエリアを検索し、空きがない場合は、優先度の低い呼を切断して空きを作る。
【００３３】
これにより、優先度の高い呼、また後に発生した呼を収容できるようになる。
【００３４】
一方、呼の発生の仕方によっては、トラヒック量が少ない場合でも一部の信号処理カードに負荷が集中する可能性がある。
【００３５】
空きリソースのフラグメントを発生させないことでリソース使用効率を上げるためには、トラヒック量が低い場合でも、できるだけ１枚のカードに呼を集中させる方がよい。しかし、この方法を用いて割り当てを行うと、低トラヒック時においても一部の信号処理カードには呼が集中し、その信号処理カードの処理能力がほぼ完全に使われ続けるため、その分信号処理カードの設計上の性能に余裕を持たせなければならない。よって、信号処理カード１枚あたりの処理量を平準化させることで、信号処理カードの処理能力に余裕を持たせて、寿命の長期化を図りメンテナンスコストの低廉化及び設計上のマージンを低減させることによるカードのコストダウンにつなげることが可能になる。
【００３６】
これに対して、負荷を分散させるためのリソース割り当て処理に関する従来の発明には、特開２００１−１１９７５２号公報（特許文献２）がある。特許文献２は４ページ以降で複数のベースバンド信号処理用のシステムＬＳＩを備える無線通信装置における負荷分散方式を示しているが、ここでは信号処理カード間で負荷分散を行う方式に応用した場合を示す。特許文献２では、複数の信号処理カードに負荷を分散させることにより、個々の信号処理カードに対する平均的な処理量は小さくなり、信号処理カードの実装に要するコストを下げることが可能である。また、処理を１ヶ所に集中させると、その信号処理カードが故障した際の影響が大きいが、負荷を分散させることにより、故障時の損害を小さくすることも可能となる。以下、特許文献１と同様に図８を用いて特許文献２の説明を行う。
【００３７】
特許文献２においては、以下の手順でリソースの割り当てを行うことにより、負荷の分散を実現している。
【００３８】
（Ｄ１）呼の到着後、その呼の処理に要するリソース数の見積もりを行う。
【００３９】
（Ｄ２）（Ｄ１）で見積もったリソース数の空きを持つ信号処理カードのうち、最も使用中のリソース数が少ない信号処理カードに当該呼の割り当てを行う。
【００４０】
たとえば、図８のように、信号処理カードを３枚以上持つ基地局において呼が収容されていない場合に、所要リソース数１の音声呼が３回連続で発生した場合は以下のように割り当てを行う。
【００４１】
最初の音声呼の割り当て時は、いずれのカードも呼を割り当てていないため、最も番号の小さい第１信号処理カードに最初の音声呼を割り当てる。
【００４２】
次の音声呼の場合は、第１信号処理カード以外の信号処理カードには呼を割り当てていないため、これらのうち最も番号の小さい第２信号処理カードに呼を割り当てる。
【００４３】
３番目の音声呼の場合は、第１と第２信号処理カード以外の信号処理カードに呼が割り当てられていないため、呼が割り当てられていないうち、最も番号の小さい信号処理カードに呼を割り当てる。
【００４４】
特許文献２では以上のようにして、新規に発生する呼（以下、新規呼）に対して、最も使用数が少ない信号処理カードにリソース割当を行っていく。
【００４５】
【特許文献１】
特表２００２−５０５０６５号公報（第１２頁）
【特許文献２】
特開２００１−１１９７５２号公報
【００４６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１及び特許文献２では、リソースが信号処理カード毎に分かれている場合を仮定しているが、実際にはカード内部に複数の信号処理用ハードウェア（以降ユニットと記述）が搭載されている場合がある。このような場合、信号処理カードと同様に、複数のユニットで分担して１つの呼を同時に処理することができない。
【００４７】
この場合は、カード毎の空きリソース数で閾値を決め、空きリソース数により再配置処理可否の実行を決めると、以下２つの不具合が生じる。
【００４８】
（Ａ）空きリソースが複数のユニットに分散している場合に再配置処理が起動されず、呼損が生じる。
【００４９】
（Ｂ）再配置の結果、空きリソースが同じカードの中の複数のユニットに分散し、呼損が生じる可能性がある。
【００５０】
（Ａ）に関する例だけを示すと、例えばパケットＢ呼の収容を容易にするために閾値を空きリソース数１６個にしたとする。このとき、空きリソースが２つのユニットにそれぞれ８個ずつある信号処理カードにはパケットＢ呼を割り当てられないが、カード全体の空きリソース数は１６であるため再配置処理が起動されず、パケットＢ呼を収容できないままになる。
【００５１】
一方、特許文献２においては、呼の発生時のリソースの割当方式を示している。割当方式は、基地局全体における空きリソース数が十分あるときにのみ最適な割り当て位置を指定できる方式であるため、トラヒックの量が少ない状態から増えていく場合には、複数のカードにおける使用リソース数を平準化させる効果がある。しかし、呼が切断されて解放される場合には、解放される呼を割当方式によって選択できない。そのため、トラヒックが一旦多くなり、信号処理カードの殆どのリソースが使用されるようになってから、トラヒックが減少した場合には、以下の問題があった。
【００５２】
・複数のカードにおける使用リソース数を平準化させることができない。
【００５３】
・複数のカードに音声呼のような所要リソース数の少ない呼が残留して、割り当て時に所要リソース数の大きい呼の割当ができなくなる可能性がある。
【００５４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、本願発明は、リソースを割り当てた後に、収容したい呼が使用するユニット単位で閾値を決め、信号処理カードのいずれにも閾値分の空ユニットが無くなったときに、閾値分の空ユニットを作るようにリソースを再配置することで、呼損を少なくして信号処理カードの能力を有効に利用する。
【００５５】
また、上記課題を解決する為に、本願発明は、リソースを割り当てた後に、トラヒックの高低を分けるための空ユニット数（空ユニットは、使用リソース数が０のユニットを示す。以下同）の閾値をユニット単位で決定し、空ユニット数が閾値より少ない場合は高トラヒックなので、１枚のカードに占有リソース数の大きい呼を収容できるようにし、低トラヒック時は信号処理カード間の使用リソース数を平準化させるように再配置を行うことで、割当時のリソースの分散配置方式だけでは改善できない呼損を回避する。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図８を用いて説明する。
【００５７】
（実施の形態１）
本実施の形態は、信号処理カード内部に複数のＬＳＩ等の信号処理を行うハードウェアがあり、１個の呼のリソースを複数のハードウェアにまたがって配置できない制約がある場合において、効率的にリソースの再配置を行う方式を示す。
【００５８】
本アルゴリズムは、トラヒック量が多いが、基地局が実装している信号処理カード全体としては空リソースがあり、さらにその空リソースが複数のカードに分散している場合に特に有効である。
【００５９】
以下の記述では、信号処理カード内に複数存在する信号処理を行うハードウェアをユニットと呼ぶ。
【００６０】
以下、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明のブロック構成図を示す。図１において１０１〜１０８はそれぞれ従来技術における８０１〜８０８に対応する。
【００６１】
図１において、１０１は端末である。以降の記述では、端末としてＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ，広帯域符号分割多重アクセス）方式またはＭＣ−ＣＤＭＡ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ）の第三世代携帯電話を想定するが、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ），ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ），ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）等の携帯電話またはコードレス電話においても適用可能である。
【００６２】
１０２は端末を収容し、端末との無線信号の送受信を行い有線用の信号に変換する基地局である。
【００６３】
１０３は交換機能を持つネットワークである。ネットワーク１０３は専用線、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）を介して基地局と接続している。
【００６４】
１０４〜１０９は基地局の内部構造を示す。
【００６５】
１０４は端末１０１との無線信号の送受信を行う無線通信手段である。無線通信手段１０４はアンテナによる信号の受信、端末の送信電力制御、周波数の変調処理等を行う。無線通信手段１０４はアンテナ、増幅器、送信用の電源、制御プログラムを備える。
【００６６】
１０５はネットワーク１０３の要求に応じて、端末に対する通信路の接続・切断制御を行う接続制御手段である。接続制御手段は基地局の制御カード内のプログラムとして実装される。
【００６７】
１０６は端末からの無線信号の符号変調処理、有線信号への変換等の信号処理を行う信号処理手段である。基地局においては同時に多数の端末を収容するため、信号処理手段は同形式のカード、ＬＳＩおよびその組み合わせからなるハードウェアを多数準備した構成になる。本実施の形態では基地局が４個の同種のハードウェアを備えると仮定し、おのおの第１信号処理カード１０６ａ〜第４信号処理カード１０６ｄと呼ぶ。
【００６８】
１０７は信号処理手段１０６において、発生した呼を信号処理カードに割り当てたり、解放を行う無線リソース制御手段である。
【００６９】
１０８はネットワーク１０３との信号の送受信を行う有線通信手段である。
【００７０】
１０９は信号処理手段の状態の監視を行い、リソースの再配置の要不要を判断し、リソース再配置が必要な場合は無線リソース制御手段にリソースの再配置の指示を行う無線リソース監視手段である。
【００７１】
次に図２を説明する。図２は信号処理手段１０６の状態を示す。ここでは、信号処理手段１０６内部の信号処理カード数を４とし、従来技術と同様に各信号処理カードに７６８ｋｂｐｓの信号の処理能力があり、リソースを２４ｋｂｐｓの信号処理能力と定義し、基地局が以下の呼の種類をサポートすると仮定する。
【００７２】
（ａ）音声呼 リソース１個
（ｂ）非制限ディジタル呼（６４ｋｂｐｓ） リソース３個
（ｃ）パケットＡ呼（１２８ｋｂｐｓ） リソース６個
（ｄ）パケットＢ呼（３８４ｋｂｐｓ） リソース１６個
（ｅ）共通チャネル リソース８個
なお、サポートする呼の種類は、通信サービスを提供する通信事業者によって異なる。また、リソース数の単位も基地局のハードウェアにより速度が増減したり、速度の単位もｓｐｓ（Ｓｙｍｂｏｌｓ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）となることがある。
【００７３】
本発明において信号処理手段内の信号処理カードの数や、信号処理カードの処理能力、リソース数の単位が異なっている場合でも同様の効果が得られる。また、基地局から端末への（下り）通信速度と端末から基地局への（上り）通信速度が異なり、両者の処理に用いるリソースを別に確保する場合においても、例えば上りと下りの所要リソース数のうち、多い方をそのサービスの所要リソース数とみなしてリソースの割り当てを行うことにより、本発明は適用可能である。
【００７４】
以下、第１の実施の形態の信号処理手段１０６の構成を図２を用いて説明する。
【００７５】
図２の第１信号処理カード１０６ａ〜第４信号処理カード１０６ｄは各々第１ユニット（２０１ａ〜２０４ａ）と第２ユニット（２０１ｂ〜２０４ｂ）に分かれている。各ユニットはＬＳＩ、ＤＳＰ等、ベースバンド処理を行うハードウェアで構成される。通常の基地局では、回線構成を単純化させるために複数のユニット間で処理する信号を同期させる仕組みがないため、１個の呼は１つのユニットで処理しなければならない。
【００７６】
図２は、基地局が動作している状態を示している。例えば、第１信号処理カード１０６ａでは、第１ユニット２０１ａに共通チャネル（所要リソース数８）、第２ユニット２０１ｂに非制限ディジタル呼（所要リソース数３）と音声呼２個（各所要リソース数１）が割り当てられていることを示す。
【００７７】
本実施の形態では、ｖａｃａｎｃｙ［１］［１］＝１６−８＝８のように、カード番号とユニット番号で空きリソース数を記述することとする。また、ｖａｃａｎｃｙ［ｉ］のように添え字が１つだけの場合は、第ｉ信号処理カード１０６ｄにおける空きリソース数を示すこととする。つまりｖａｃａｎｃｙ［ｉ］＝ｖａｃａｎｃｙ［ｉ］［１］＋ｖａｃａｎｃｙ［ｉ］［２］である。
【００７８】
本実施の形態においては、各処理カード内において呼が配置される位置はどこでもよいと仮定する。よって、無線リソース制御手段内の管理テーブルでは空きリソース数のみを把握すればよい。例えば、図２において、非制限ディジタル呼２０６が解放された場合、第４信号処理カードの空きリソース数は非制限ディジタル呼２０６を収容していた部分の空きリソース数３と非制限ディジタル呼２０６を解放する以前からの空きリソース数１３を合計した１６であり、空きリソース数３と１３の２つに空きリソースが分かれることはない。
【００７９】
まず、基地局１０２における呼処理を端末１０１の呼び出し等に用いる共通チャネルと音声呼、非制限ディジタル呼、パケット呼等端末毎に割り当てられる個別チャネルに分けて説明する。
【００８０】
まず共通チャネル２０５は端末に対する呼び出し用などに用いられ、基地局の起動直後に確保される。
ここでは番号の少ない順に信号処理カードに呼の割当を行うものとすると、無線リソース割当手段１０４は共通チャネルを処理するリソースを第１信号処理カードに割り当てる。
【００８１】
なお、割当先の信号処理カードを決める方法としては、カードの番号の少ない順の他に、番号の多い順から割り当てる方法、全信号処理カードのうち、最も空きリソース数が少ないものから割当を行う方法、または最も空きリソース数が多いものから割り当てる方法が考えられるが、いずれの場合でも本発明の効果を得ることが可能である。
【００８２】
一方、個別チャネルの確保は以下のように行われる。まず、端末１０１が基地局１０２のカバーエリアに進入したとき、ネットワーク１０３に対してＡＴＴＡＣＨ（端末の位置をネットワークに登録し、端末を着信可能な状態にする処理）を行う。なお、実際には端末のＡＴＴＡＣＨ時にもリソースが使用されるが、その場合でも本発明の効果を得ることは可能である。ただし、本発明におけるリソースの割り当て・再配置のアルゴリズム処理上では、ＡＴＴＡＣＨと他の呼の扱いは同じであり、記述簡略化のため本発明においてはＡＴＴＡＣＨ時に使用されるリソースを考慮しない。
【００８３】
位置登録後、端末１０１が非制限ディジタル呼を発信すると、基地局１０２は端末１０１とネットワーク１０３間の呼に用いる通信路を確立し、非制限ディジタル呼用のリソース２０６を第１信号処理カード１０６ａの第１ユニット２０１ｂに割り当てる。
【００８４】
以下、詳細にリソース割当の手順を説明する。本手順は他の種類の呼を割り当てる場合でも同様である。
【００８５】
まず、端末１０１が発信要求を共通チャネルを介して基地局１０２経由でネットワーク１０３に出力する。基地局１０２の内部では、まず無線通信手段１０４がこの要求を受信すると、復調処理等を施して信号処理手段１０６内部で共通チャネルに割り当てられている第１信号処理カード１０６ａに出力する。第１信号処理カード１０６ａはベースバンド処理、有線信号への変換処理を行い発信要求を有線通信手段１０８に出力する。有線信号手段が発信要求の信号をＡＴＭなどへプロトコル変換を行い、ネットワーク１０３に対して出力する。本実施の形態では、基地局１０２は、ネットワーク１０３によってのみ制御され、端末からの信号によっては制御されない。なお、本発明のアルゴリズムははリソース割当処理のトリガに関係しないので、端末の信号によってリソース割当処理が制御される場合も同様に本発明の効果を得ることが可能である。
ネットワーク１０３は発信要求に対して、基地局１０２に対して端末１０１用の非制限ディジタル呼用のリソース確保要求を出力する。基地局１０２はリソース確保要求に従い、適切な信号処理カードに呼を割り当てる。
【００８６】
ネットワーク１０３からのリソース確保要求に従い基地局１０２がリソースを割り当てる手順を詳細に説明する。まず、ネットワーク１０３からのリソース確保要求が有線通信手段１０８へ入力される。このリソース確保要求は基地局１０２に対する制御要求なので、接続制御手段１０５が検出する。接続制御手段１０５は無線リソース制御手段１０７に対して、信号処理手段１０６内において非制限ディジタル呼用のリソースを確保させる要求を出力する。無線リソース制御手段１０７は信号処理手段１０６の管理テーブルを参照し、第１信号処理カード１０６ａに空きがあるため、ここに非制限ディジタル呼を割り当てる。この割り当てられた呼が図２の音声呼２０２である。また、無線リソース制御手段１０７は内部の管理テーブルの空きリソース数を割り当てたリソース数に応じて減らす。
【００８７】
なお、呼の割り当て時のカードの選択方法には、空きリソースが十分あるカードのうちカードの番号の大きい順または少ない順に呼を割り当てる方法や、空きリソースが多い順または少ない順に割り当てる方法が考えられる。本実施の形態は割り当て後に呼を移動させる方法を示しているため、任意の方法を呼の割当方式として用いた場合でも本実施の形態と同様の効果が得られる。
【００８８】
リソースの割当を実施した後、接続制御手段１０５は、無線通信手段１０３、信号処理手段１０６（第１信号処理カード１０６ａ）と有線通信手段１０８によって、端末１０１からの非制限ディジタル呼の信号をネットワーク１０３に適切に出力できるように通信路を設定し、リソース確保要求への応答を有線信号処理手段１０８を介してネットワーク１０３に対して出力する。これにより端末１０１からネットワーク１０３までの通信路が確立される。これ以降より上位のレイヤの呼制御により端末１０１の発信先との通信が開始されるが、この部分は本発明と直接関係しないため省略する。
【００８９】
図２には、非制限ディジタル呼の他、音声呼、パケットＡ、パケットＢなどのパケット呼があるが、これらに対しても所要リソース数が異なる以外は同様にリソースの割当処理を行う。
【００９０】
なお、ここでは端末が発信する場合を説明したが、端末が着信側になる場合は、着信要求がネットワークから生起されることを除き発信の場合と同様の手順で割当を行う。
また、呼が終了する場合は、上位レイヤの呼切断処理の後、ネットワーク１０３から解放の対象となる呼の指定を含むリソース解放要求が基地局１０２に対して出力される。この要求を接続制御手段１０５が検出すると、無線リソース制御手段１０７に対してリソースを解放させる要求を出力する。無線リソース制御手段１０７は解放する対象となる信号処理カードを特定し、信号処理手段１０６に該当の呼を解放させる。また、無線リソース制御手段１０７内部の管理テーブルで、該当の信号処理カードの空きリソース数を増やす。
【００９１】
以上が本発明の前提となる呼接続・切断処理とリソース割り当ての概要である。
【００９２】
次に本実施の形態のリソースの再配置処理方法を示すフロー図である図３を用いて、本実施の形態の処理を示す。
本実施の形態では、できるだけ３８４ｋｂｐｓのパケットＢ呼の呼損を発生させないために、高トラヒック時においてもいずれかの信号処理カードにパケットＢ呼を収容できるように、リソースの移動を行うと仮定する。
なお、再配置により収容を可能にする呼の種類は他の種類の呼でもよい。
【００９３】
パケットＢ呼をいずれかの信号処理カードに収容できる場合は、本実施の形態のアルゴリズムを実行しない。本実施の形態においては、パケットＢ呼を必ず収容可能とするために、再配置処理を実行するタイミングを、空ユニット数が０になった時とする。つまり、パケットＢ呼を収容できる空きリソース数は１６であるから、再配置処理の起動の契機となる空ユニット数の閾値（以下ｕｎｉｔ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄとも記述）を１とする。
【００９４】
本実施の形態の再配置処理は、基地局に収容した呼が解放されるタイミングで起動される。なお、呼が割り当てられた直後や定期的に起動する場合でも、本発明の効果を得られる。
【００９５】
処理３０１で、再配置において、呼の移動元となる可能性のあるユニットの一覧である、移動元候補ユニット集合を作成する。この集合は、初期化時は全部の信号処理カードに搭載されている全ユニットを要素にする。図２の場合ならカード４枚、ユニットは２個の構成なので集合の要素数は、４×２＝８個となる。
【００９６】
処理３０２で再配置処理において、空ユニットを作成する対象となるユニットを探す。空ユニットは再配置処理で既に収容されている呼を他の信号処理カード・ユニットに移動することで作られる。本処理では、処理３０２の通り、以下の優先順位に従って移動元ユニットを選択する。
【００９７】
１）ユニットの空きリソース数が多い順
２）カードにおける空きリソース数の合計が多い順
３）カード番号が小さい順
４）ユニット番号が小さい順
カードにおける空リソース数の合計よりユニット内の空きリソース数の順番を優先した理由は、本実施の形態のアルゴリズムではパケットＢ呼の収容のために空ユニットを用意する必要があるためである。
【００９８】
図２の場合は、最も空きリソース数が多いユニットは、空きリソース数が１１個の第１信号処理カード１０６ａの第２ユニット２０１ｂと第３信号処理カードの第１ユニット２０３ａである。次にカードの空きリソース数で比較を行うと、第１信号処理カード１０６ａは空きリソース数１９個（総実装リソース数３２個から共通チャネル分８個、非制限ディジタル呼分３個、音声呼分２個を引いた分）、第３信号処理カード１０６ｃは１４個（総実装リソース数３２個から音声呼分９個、非制限ディジタル呼分３個、パケットＡ呼分６個を引いた分）なので、第１信号処理カード１０６ａの方が少ない。よって、図２の場合は、第１信号処理カード１０６ａの第２ユニット２０１ｂが移動元ユニットとなる。
【００９９】
処理３０３で移動元ユニットの中で、移動させる呼を選択する。この呼の所要リソース数を以下ｓｏｕｒｃｅ＿ｃａｌｌと記述する。本実施の形態の処理は可能な限り大きい所要リソースの呼を受け入れることを目的としている。よって、できるだけ空きリソース数を大きくするために、ここでは所要リソース数の多い呼を選択する。
【０１００】
図２においては、第１信号処理カード１０６ａの第２ユニット２０１ｂでもっとも使用リソース数が多い非制限ディジタル呼２０６が選択される。
【０１０１】
処理３０４で選択した呼が他の信号処理カードに移動できるかを判定する。比較対象となるのは、選択した呼の所要リソース数と、他の信号処理カード全てに搭載されるユニットの空きリソース数のうち最大のものである。信号処理カード内の空きリソース数が、選択した呼の所要リソース数以上（ｓｏｕｒｃｅ＿ｃａｌｌ≦ｖａｃａｎｃｙ［ｉ］［ｊ］がいずれかのｉ、ｊで成立する（１≦ｉ≦４、１≦ｊ≦２））の場合は、選択した呼は他の信号処理カードに移動可能であり、処理３０５に進む。
一方、選択した呼の所要リソース数の方が多い場合は、選択した呼が他の信号処理カードに移動不可能であるため、処理３０９に進む。
【０１０２】
なお、移動先のユニットとして、移動元の呼が属するカードと同じユニットに収容を可能とする空きリソースがあれば、同じカードのユニットを優先的に移動先として選択する場合も、本発明と同様にリソースの収容効率改善の効果がある。
【０１０３】
図２においては、全てのユニットの空きリソース数は３以上なので、処理３０５に進む。
【０１０４】
処理３０５では選択した呼の移動先を検索する。移動先の信号処理カードでできるだけ空きリソース数を大きくしないようにするため、空きリソース数が選択した呼の所要リソース数と近いものを選択する。
【０１０５】
図２の場合ならば、移動する呼は所要リソース数３の非制限ディジタル呼なので、移動元ユニットを除く全部のユニットのうち、空きリソース数が３と選択した非制限ディジタル呼２０６の所要リソース数に最も近い第３信号処理カード１０６ｃの第２ユニット２０３ｂを移動先として選択する。
【０１０６】
処理３０６では、移動する呼と移動先のユニットを移動呼先決定済みリストに追加する。この移動呼先決定済みリストは、図４に示される。本実施の形態では呼の移動先決定済みリストに移動する対象の非制限ディジタル呼２０６と移動先の信号処理カードの番号と信号処理ユニット番号が格納されている。
【０１０７】
処理３０７で、再配置処理により、選択したカードに閾値ｕｎｉｔ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ以上の空ユニット数ができたかどうかを確認する。具体的には、移動元カードの現時点の空ユニット数にこれから空ユニットになる数を足した値が閾値以上になれば、これ以上の呼を移動させる必要はなくなる。よって、処理３０７では移動呼リストに入っている呼を移動したときの空ユニット数が閾値ｕｎｉｔ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄを超えたかどうかを判定する。
【０１０８】
図２の場合は、第１信号処理カード１０６ａの第２ユニット２０１ｂの空きリソース数（ｖａｃａｎｃｙ［１］［２］）が１１、選択した呼の所要リソース数が３の合計１４で１ユニットのリソース数１６より小さいので、新たに空くユニット数は０である。現時点の空ユニット数も０であり、閾値ｕｎｉｔ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（＝１）分の空ユニット数の確保はできないため処理３０４に戻る。
【０１０９】
以上の処理３０３〜処理３０７の繰り返しにより、リソースの再配置を行う呼を選択する。２回目、３回目の繰り返しでは、最終的に第２信号処理カードの音声呼２個が選択される。この場合は、空きリソース数が最も少ない第２信号処理カード１０６ｂの第２ユニット２０２ｂへ第１信号処理カード１０６ａの第２ユニット２０１ｂの２個の音声呼を移動する。これにより移動呼リストには第１信号処理カード１０６ａで収容した全ての呼が格納されるため、処理３０７における判定でも、ｖａｃａｎｃｙ［１］［２］＋移動呼リストの呼の総和（音声呼×２＋非制限ディジタル呼×１＝５）＝１１＋５＝１６となり、このユニットが空ユニットになることが分かる。この移動により空ユニット数が１になり、閾値ｕｎｉｔ＿ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（＝１）と一致するので、処理３０８に進む。
【０１１０】
処理３０８ではこれまでの処理でリストアップされた移動先決定済み呼を全てそれぞれに対して選択したユニットに移動させる。図２の処理は以上で終了する。
【０１１１】
ところで、処理３０４において、他の信号処理カードの空きリソース数が選択した呼よりも小さかった場合は、選択した呼が移動できないため、移動元ユニットを変更しなければならない。よって、処理３０９に進む。
【０１１２】
処理３０９では、移動元として検索する対象のユニットを変更するため、現在選択したユニットを移動元候補ユニット集合から削除する。
【０１１３】
処理３１０で、移動元候補ユニット集合にユニットが残っているかを判定する。まだ残っていれば、処理３０２に戻り、ユニットが残っていなければ、処理を終了する。ここで終了する場合は、呼の移動ができず空きリソースが作れないケースである。
【０１１４】
なお、本実施の形態では全てのカードの処理能力を同等と仮定したが、カードによって処理能力が異なる場合は空きリソース数だけでなく、各カードに実装されているリソース数も管理するようにすれば、本発明の効果は同様に得られる。
【０１１５】
なお、パケットＡ呼等の収容を行うために、閾値を空ユニット数ではなく、空きリソース数とすることも可能である。
【０１１６】
その場合は、以下のように変更を行うことにより、本実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１１７】
・処理３０３において、閾値から選択したユニットの使用リソース数を引いて、閾値を満たすために不足しているリソース数を算出する。そして、不足しているリソース数以上になるように呼を選択し、その中から使用リソース数が大きいものから選択して、移動先リソース数を探す。
【０１１８】
・処理３０７で空ユニット数ではなく、空きリソース数を用いて再配置の実行を行うかどうかを判定する。
【０１１９】
さらに、リソース数による動作の判定を入れた後、リソース数の大きい呼が移動できない処理３０９以降の場合に、現在の移動元ユニット以外のユニットにおいて移動させたい呼分の空きリソース数を作成させて、そのユニットに移動できなかった呼を移動させることで呼損を減らすことが可能である。具体的には、処理３０９以降において、移動できなかった呼の所要リソース数を新たな仮の閾値として、処理３０２以降を実施すれば、上記のアルゴリズムにより空きリソース数を閾値として再配置が行われ、仮の閾値分の空きリソースを作成できる。
【０１２０】
以上、本実施の形態では、信号処理カード内部に信号処理を行うユニットが複数存在し、ユニットにまたがった呼の割当ができない場合に、あるユニットの使用リソース数を０にするように再配置を行うことによって、呼損を減らしリソースの使用を効率的に行うことを可能とする効果が得られる。
【０１２１】
（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態２においては、複数の信号処理カードの使用リソース数を平準化させるアルゴリズムを説明する。
【０１２２】
単純に負荷を分散させることだけを考えて複数の信号処理カードで使用されるリソース数を平準化する場合、高トラヒック時に呼損が発生しやすくなる。例えば実施の形態２と同様に信号処理カードが４枚あり、各信号処理カードにリソース１６個を収容できるユニットが２個ずつある場合に、１０８個の音声呼が発生した場合、各カード毎に２７個の音声呼が割り当てられるので、各カードの空きリソース数は１６×２−２７＝５個となる。よって、全体として１６×４×２−１０８＝２０個の空きリソースがあるにもかかわらず所要リソース数６以上の呼（パケットＡ呼、パケットＢ呼）の割当ができない。
【０１２３】
そこで、本実施の形態２では、実施の形態１に加えて、さらにトラヒック量に応じた処理を行う。つまり、トラヒック量が大きい時（高トラヒック）とトラヒック量が比較的小さい場合（低トラヒック時）で再配置の処理を分け、低トラヒック時には複数カードに空きリソースを分散させるような再配置方式、高トラヒック時には呼損を発生させないようにするために空きリソースを一部のユニットに集中させる再配置方式を実施する。
【０１２４】
以下、実施の形態２のアルゴリズムを図５，図６，図７を用いて説明を行う。
【０１２５】
図５は本実施の形態２のアルゴリズムの動作を示すフロー図である。図６はそれぞれ呼の量が少なくリソースが空いている低トラヒック時と、逆に呼の量が図６よりも多い比較的高トラヒックの場合の信号処理カードの状態を示す構成図である。
【０１２６】
図５の処理は、実施の形態１と同様に呼の解放時に起動される。なお、本実施の形態２は呼の発生時、定期起動など、起動タイミングによらず効果が得られる。
第１に処理５０１で、基地局のカバーエリアで発生しているトラヒック量を判定する。低トラヒック時は処理５０２以降の負荷分散処理に進み、高トラヒック時は処理５０９以降の、基地局内の最大空きリソース数を大きくする処理に進む。具体的にトラヒック量を判定する方式は全カードで使用しているリソース数の他、ユニット数を用いることができる。本実施の形態２では、「全部の信号処理カードにそれぞれ空ユニットが１個ずつある」というように閾値を１ユニットとし、これより低い場合を低トラヒックと判断し、処理５０２以降の負荷分散の処理を起動する。
【０１２７】
なお、「全部の信号処理カードで合計６４個の空きリソースがある状態（Σｖａｃａｎｃｙ［ｉ］≧６４）」とリソース数で閾値を定義することも可能であり、その場合でも本発明の効果が得られる。
【０１２８】
図６の場合、全部の信号処理カードにおいて空ユニットがあるので、低トラヒック時に分類する。よって、図６の場合は処理５０２に進む。一方、図７の場合は、空ユニットのあるカードがないため高トラヒック時に分類され、処理５０９に進む。
【０１２９】
本実施の形態では、低トラヒック時をまず説明する。低トラヒック時は図６に対応する。
【０１３０】
第２に処理５０２では、全信号処理カードの空きリソース数の平均と、各カードの空きリソース数と平均の差（偏差）を全カードに関して算出する。
【０１３１】
図５の場合は、第１信号処理カード１０６ａ〜第４信号処理カード１０６ｄでそれぞれ、２４個、２３個、２７個、２６個となっているので、各信号処理カードの平均空きリソース数（以下ｍｅａｎ＿ｖａｃａｎｃｙとも記述する）は２５個である。
【０１３２】
一方、各信号処理カードの空きリソース数の偏差は以下のようになる。
【０１３３】
第１信号処理カード１０６ａ：２４−２５＝−１
第２信号処理カード１０６ｂ：２３−２５＝−２
第３信号処理カード１０６ｃ：２７−２５＝２
第４信号処理カード１０６ｄ：２６−２５＝１
第３に、処理５０３で空きリソース数を各信号処理カード間で平準化させるため、他の信号処理カードより比較的負荷の高い（空きリソース数が少ない）カードを移動元カードとして選択し、選択した信号処理カードから呼を他の信号処理カードに移動させる。具体的には、まず移動元のカードとして、全信号処理カードのうち、最も空きリソース数の少ない信号処理カードを選択する。次に、移動先のカードとして、呼を収容しているユニットのうち、空きリソース数が最も多いユニットを選択する。これは、空きリソース数が多いユニットから呼を他のカードに移動させた方が、より大きい空きができ、所要リソース数の多い呼を収容しやすくなるためである。
【０１３４】
図６の場合は、空きリソース数が最も少ない第２信号処理カード１０６ｂから、第１ユニット６０２ａを選択する。第１ユニット６０２ａを選択する理由は、第２信号処理カード１０６ｂで使用されている唯一のユニットであるからである。
【０１３５】
第４に、処理５０４で移動元の呼を選択する。カード間で使用されているリソース数を平準化するためには、使用リソース数を各カード間の平均に近づけなければならない。よって、呼を他の信号処理カードに移動した場合に、移動元カードで偏差の２乗が減少する場合にのみ呼を移動させることとする。なお、平均以上の使用リソース数の信号処理カードに検索対象を限定しても効果は同じである。
【０１３６】
図６の場合は、パケットＡ呼６０５を移動対象として選択したと仮定すると、移動前は空きリソース数２３個（偏差が−２（ｖａｃａｎｃｙ［２］−ｍｅａｎ＿ｖａｃａｎｃｙ＝２３−２５＝−２）なので、偏差の２乗は４）、移動後は空きリソース数が２９（偏差の２乗は（２９−２５）の２乗で１６）となるので、偏差の２乗は増加する。よってパケットＡ呼は選択されない。非制限ディジタル呼６０６を選択した場合、移動後の使用リソース数は６（偏差の２乗は（２３＋３−２５）の２乗で１）となるので偏差の２乗が最も小さくなる。よって、非制限ディジタル呼６０６を移動対象の呼とする。
【０１３７】
第５に、処理５０５で移動対象の呼が選択できなかった場合には、ループの終点である処理５０８に進み、他のユニットを検索する。移動対象の呼を選択できた場合は処理５０６に進む。
【０１３８】
図６の場合は、移動対象の呼が見つかっているので、処理５０６に進む。
【０１３９】
第６に、処理５０６で移動先のユニットを検索する。移動先のユニットは、使用リソース数が１以上で、移動前と移動後で使用リソース数の偏差の２乗が最も減少するユニットを選択する。
【０１４０】
図６の場合は、使用中のユニットである、第１信号処理カード１０６ａ、第３信号処理カード１０６ｃ、第４信号処理カード１０６ｄの第１ユニット６０１ａ、６０３ａ、６０４ａが移動先の候補となる。非制限ディジタル呼６０６を移動させたとすると、移動先によって以下のように使用リソース数が変わる。
【０１４１】
（１）第１信号処理カード１０６ａでは、使用リソース数が共通チャネル８＋非制限ディジタル呼３＝１１→空きリソース数は２１（偏差の２乗は１６）
（２）第３信号処理カード１０６ｃでは、使用リソース数が共通チャネル５＋非制限ディジタル呼３＝８→空きリソース数は２４（偏差の２乗は１）
（３）第４信号処理カード１０６ｄでは、使用リソース数が共通チャネル６＋非制限ディジタル呼３＝９→空きリソース数は２３（偏差の２乗は４）
よって、空きリソース数の偏差の２乗が最も少ない第３信号処理カード１０６ｃの第１ユニット６０３ａが非制限ディジタル呼６０６の移動先となる。
【０１４２】
第７に処理５０７で呼の移動可否を判定する。呼が移動できる場合は処理５１５の移動処理に進み、ループを抜ける。呼が移動できない場合は処理を終了し、ループを続行する。具体的には、移動先でも空きリソース数の偏差の２乗が減少するユニットの有無で決める。
図６の場合は、呼が移動できるので、処理５１５に進む。
【０１４３】
第８に処理５１５で、移動元の呼を移動先のユニットへ移動し、再配置処理を終了する。
【０１４４】
なお、処理５０７で呼の移動ができない場合は、処理５０８でユニットが残っていればループを続行するので処理５０３に戻り、全ての移動元検索の対象となった呼を選択済みであればループを終了して、一連のリソースの再配置に関する処理を終了させる。
【０１４５】
以上で低トラヒック時のリソースの再配置処理の説明を終わる。
【０１４６】
図６の説明の次に、処理５０９以降の高トラヒック時の処理を図７を例として、説明する。
【０１４７】
ここでは、低トラヒック時と同様に、各信号処理カードの空ユニット数の閾値を１とする。高トラヒック時は、できるだけ各カードが閾値以上のユニットを確保できるように呼の再配置を実施する。
【０１４８】
以下、具体的な高トラヒック時のリソース再配置処理を説明する。
【０１４９】
第１に処理５０９で、移動元のユニットを検索する。この検索は、閾値以下の空ユニットがあるカードのうち、最も使用リソース数の少ない順に検索を行う。
【０１５０】
図７の場合、空ユニット数の閾値１より空ユニット数が少ないカードは第２信号処理カード１０６ｂと第４信号処理カード１０６ｄである。これらの信号処理カードが持つユニットのうち、最も使用リソース数が少ないユニットは第２信号処理カード１０６ｂの第２ユニット７０２ｂである。
【０１５１】
第２に処理５１０で、選択したユニットから所要リソース数の多い順に呼を順次選択して、移動元の呼を検索するループを開始する。
【０１５２】
図７の場合、第２ユニット７０２ｂには、選択した呼の所要リソース数と最も空きリソース数が近いユニットを移動先のユニットとして選択する。第２ユニット７０２ｂには非制限ディジタル呼７０５だけが収容されているので、この非制限ディジタル呼７０５を選択する。
【０１５３】
第３に処理５１１で移動元の呼が移動可能か判断する。選択した呼の他のユニットへの移動可否を決める条件は、以下の２つである。
【０１５４】
（ｃ１）移動先候補のユニットが属するカードの空きリソース数が平均以上である。
【０１５５】
（ｃ２）移動先候補のユニットの空きリソース数が選択した呼の所要リソース数より多い。
移動可能な場合は処理５１４に進みループを抜ける。移動が不可能な場合は処理５１２に進んで、ループを続行する。
【０１５６】
図７の場合、非制限ディジタル呼７０５は他のどの信号処理カードにも移動可能なので、処理５１４に進む。
【０１５７】
第４に処理５１４で移動先のユニットを選択する。処理５１４では、できるだけ大きい空きを残して所要リソース数の大きい呼を収容可能とするため、移動先の候補となるユニットのうちで、最も空きリソース数と選択した呼の所要リソース数が近いユニットを移動先のユニットとして選択する。
【０１５８】
図７の場合なら、非制限ディジタル呼の移動先の候補として、第１信号処理カード１０６ａ、第３信号処理カード１０６ｃ、第４信号処理カード１０６ｄの３つがある。それぞれ第１ユニットの空きリソース数は８、４、５であるため、最も非制限ディジタル呼７０５の使用リソース数３に近い第３信号処理カード１０６ｃの第１ユニット７０３ａが移動先ユニットとして選択される。
【０１５９】
第５に処理５１５で移動元の呼を移動先のユニットへ移動する。
【０１６０】
図７の場合は、非制限ディジタル呼７０５を第３信号処理カード１０６ｃの第１ユニット７０３ａに移動させる。
【０１６１】
ところで、空きリソース数が０の場合などは、処理５１１で移動可能ユニットが無いと判定され続けて処理５１２，処理５１３のループが終了し、再配置を実施せずに一連の処理が終了する。
【０１６２】
なお、本実施の形態では移動元の呼と移動先のユニットを選択するときに両方のユニットで使用リソース数の偏差の２乗が減少することを条件としたが、以下の方法を用いても本実施の形態と同様の効果が得られる。
【０１６３】
（ａ）移動前・移動後の全カードの分散または標準偏差を全ての収容中の呼と行き先のユニットの組合せに関して計算し、最も分散が減る移動元の呼と移動先のユニットの組合せを選択して呼の移動を行う方法
（ｂ）移動前のユニットの偏差の増減と移動先のユニットの偏差の増減を、移動前と移動した後の両方で計算して移動後の方が偏差が最も少なくなる組合せの呼の移動を行う方法
（ａ）は最も確実な方法だが、基地局で収容されている全ての呼に対して移動先の候補は複数考えられるので、全ての移動元の呼と移動先のユニットの組合せについて分散を計算すると、再配置先を決定する無線リソース制御手段の計算負荷が大きくなるので、１秒間に多くの呼が発生する可能性があり、それらを短時間で処理しなければならない基地局で用いることは難しい。また、基地局においては必ずしも厳密なカード間の負荷分散を行う必要はない。本実施の形態のような簡便な処理で十分である。
【０１６４】
以上、本実施の形態２においては、トラヒックの量を判断し、低トラヒック時は各カードのリソース数を平準化して負荷を分散させるように再配置を行うこと、高トラヒック時にはできるだけユニットにリソースを詰め込むことで空きリソースを大きく取って所要リソース数が大きい呼の収容を可能にするように再配置を行うことにより、呼損をできるだけ発生させずに低トラヒック時に各カード間の負荷分散を可能とする効果が得られる。
【０１６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明は、リソースを割り当てた後に、収容したい呼が使用するユニット単位で閾値を決め、信号処理カードのいずれにも閾値分の空ユニットが無くなったときに、閾値分の空ユニットを作るようにリソースを再配置することで、呼損を少なくして信号処理カードの能力をより有効に利用することができる。
【０１６６】
また、リソースを割り当てた後に、トラヒックの高低を分けるための空ユニット数の閾値をユニット単位で決定し、空ユニット数が閾値より少ない場合は高トラヒックなので、１枚のカードに占有リソース数の大きい呼を収容できるようにし、低トラヒック時は信号処理カード間の使用リソース数を平準化させるように再配置を行うことで、割当時のリソースの分散配置方式だけでは改善できない呼損をより効果的に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における基地局の構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態における信号処理手段の状態図
【図３】本発明の第１の実施の形態における再配置処理のフロー図
【図４】本発明の第１の実施の形態における移動先決定済み呼リストのフィールド図
【図５】本発明の第２の実施の形態における再配置処理のフロー図
【図６】本発明の第２の実施の形態における信号処理手段の状態図（１）
【図７】本発明の第２の実施の形態における信号処理手段の状態図（２）
【図８】従来技術における基地局の構成図
【符号の説明】
１０１ 端末
１０２ 基地局
１０３ ネットワーク
１０４ 無線信号通信手段
１０５ 接続制御手段
１０６ 信号処理手段
１０６ａ 第１信号処理カード
１０６ｂ 第２信号処理カード
１０６ｃ 第３信号処理カード
１０６ｄ 第４信号処理カード
１０７ 無線リソース制御手段
１０８ 有線信号通信手段
１０９ 無線リソース監視手段
８０１ 端末
８０２ 基地局
８０３ ネットワーク
８０４ 無線信号通信手段
８０５ 接続制御手段
８０６ 信号処理手段
８０６ａ 第１信号処理カード
８０６ｂ 第２信号処理カード
８０６ｃ 第ｎ信号処理カード
８０７ 無線リソース制御手段
８０８ 有線信号通信手段
８０９ 呼種別優先度決定手段[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a resource management method for appropriately allocating resources in a device to a wireless network device that accommodates terminals that perform wireless communication.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the spread of mobile phones has been remarkable, and in 2001, the first mobile phone service of W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) standard started in Japan. With regard to communication technology, digital cellular phones used only voice and low-speed packet communications. However, with the introduction of W-CDMA, broadband transmission such as 384 kbps service started as of 2002 has become possible.
[0003]
A W-CDMA network includes an exchange, an RNC (Radio Network Controller, radio network controller), a base station (BTS, Base Transceiver Station), and the like. Among these, the base station performs wireless communication with the mobile phone terminal, and converts the signal for network use.
[0004]
Since W-CDMA provides various applications utilizing broadband transmission, the types of traffic generated in the coverage area of the base station are increasing in the number of high-speed transmission calls such as video conferencing and high-speed packet transmission. Accordingly, it is required to effectively use the capacity of the base station by improving the resource management system. The resource in the present invention basically represents the processing capability required for baseband processing inside the base station, and is a concept different from the radio resource representing the radio wave intensity of each channel.
[0005]
First, FIG. 8 shows a configuration example of the related art regarding the resource rearrangement method.
[0006]
In FIG.
Reference numeral 801 denotes a terminal. In the following description, a W-CDMA system or a MC-CDMA (Multi-Carrier CDMA) third-generation mobile phone is assumed as the terminal, but GSM (Global System for Mobile communications), PHS (Personal Handy-phone System), The present invention can also be applied to a mobile phone such as a PDC (Personal Digital Cellular) or a cordless phone.
[0007]
Reference numeral 802 denotes a base station that accommodates terminals and transmits / receives radio signals to / from terminals and converts them into wired signals. Reference numeral 803 denotes a network having an exchange function. The network 803 is connected to a base station via a dedicated line, ATM (Asynchronous Transfer Mode).
[0008]
Reference numerals 804 to 809 denote the internal structure of the base station.
Reference numeral 804 denotes wireless communication means for transmitting / receiving a wireless signal to / from the terminal 801. The wireless communication unit 804 performs antenna, terminal transmission power control, frequency modulation processing, and the like. The wireless communication unit 804 includes an antenna, an amplifier, a power source for transmission, and a control program.
[0009]
Reference numeral 805 denotes connection control means for performing communication path connection / disconnection control with respect to a terminal in response to a request from the network 803. The connection control means is implemented as a program in the control card of the base station.
[0010]
Reference numeral 806 denotes signal processing means for performing signal processing such as code modulation processing of a radio signal from a terminal and conversion to a wired signal. In order to accommodate a large number of terminals simultaneously in the base station, the signal processing means prepares a large number of cards of the same format, and these are referred to as a first signal processing card 806a to an nth signal processing card 806c.
Reference numeral 807 denotes radio resource control means for allocating or releasing the generated call to the signal processing card in the signal processing means 806.
[0011]
Reference numeral 808 denotes a wired communication unit that transmits and receives signals to and from the network 803.
[0012]
Reference numeral 809 denotes call type priority determination means for determining the priority for each call type from the incoming probability and communication quality for each call type.
[0013]
The base station accommodates the communication call of the terminal 801. In this case, the processing capability of the signal processing cards 806a to 806c for performing the signal processing of the call is the number of accommodated resources, and the processing for assigning a call to the signal processing card when a call is generated is called resource allocation processing.
[0014]
The performance of the signal processing card depends on hardware and takes various values. Here, each signal processing card has a signal processing capacity of 768 kbps, and one resource is defined as a signal processing capacity of 24 kbps. Therefore, the signal processing card has 32 accommodation resources. Also assume that the base station supports the following types of calls:
[0015]
(A) One voice call resource
(B) Unrestricted digital call (64 kbps) 3 resources
(C) Packet A call (128 kbps) 6 resources
(D) Packet B call (384 kbps) 16 resources
(E) 8 common channel resources
The common channel (e) is a channel for controlling all terminals, and includes BCH (Broadcast Channel), FACH (Forward Access Channel), PCH (Paging Channel), RACH (Random Access Channel), and the like. The required number of resources for the common channel varies depending on the size of the coverage area of the base station and the number of accommodated channels, but here it is assumed to be eight.
[0016]
W-CDMA can service many types of calls such as voice calls, packet calls, and unrestricted digital calls. The transmission speed and the number of resources required for the signal processing card to process the call vary depending on the type of call.
[0017]
In the resource allocation process, in such an environment where many types of calls with different numbers of required resources are repeatedly generated and extinguished, the limited resources of the base station are effectively used to prevent call loss as much as possible. There are two demands for distributing the load to a plurality of signal processing cards and reducing the load on each signal processing card.
[0018]
In the resource allocation process, when the traffic amount flowing into the base station is large under the following two preconditions, small free resources are distributed to a plurality of signal processing cards (referred to as free resource fragmentation or fragmentation), and the efficiency is high. There are drawbacks that make it worse.
[0019]
(A1) There are many types of calls such as W-CDMA, and a communication method in which the number of required resources differs depending on the type of call is used.
[0020]
(A2) There is a restriction that one call must be assigned to one signal processing card.
[0021]
In particular, as in (A2), if there is a restriction that one call must be assigned to one signal processing card, the total number of free resources of all the cards in the base station is the required resource of the newly generated call. Despite being larger than the number, there are cases where call allocation cannot be performed because the number of free resources for each card is smaller than the required number of resources.
[0022]
For example, when the number of free resources of two signal processing cards among the signal processing cards in the base station is 4 and the number of free resources of other signal processing cards is 0, the number of free resources for each card is the packet A call. Less than 6 required resources. Therefore, although the number of free resources is 4 × 2 = 8 in the entire base station, the packet A call cannot be allocated in this case.
[0023]
Therefore, it is necessary to take measures against the constraint condition (A2) in order to improve resource use efficiency. The following two measures can be considered.
[0024]
(C1) A synchronization / cooperation function between a plurality of signal processing cards is added to the signal processing card itself to eliminate the restriction (A2).
[0025]
(C2) The signal processing cards to which some calls are assigned are changed, and a plurality of small free resources are collected in one place. (Hereafter referred to as resource relocation)
First, (C1) will be described. Designing to perform signal processing of one call simultaneously with a plurality of signal processing cards (LSIs, cards) increases the cost because it is necessary to implement a synchronization / cooperation function between the plurality of signal processing cards. In particular, since many baseband processing devices or cards corresponding to the signal processing card in the description of the present invention exist in the base station, and the cost increase has a large influence on the cost of the entire base station, the restriction (A2) is imposed on the function of the signal processing card. Methods other than avoidance by improvement are desirable.
[0026]
The method of (C2) is disclosed on page 12 and after (Patent Document 1) of JP-T-2002-505065. Patent document 1 mainly shows an allocation method for an FDMA (Frequency DMA) / TDMA (Time DMA) method, and shows an algorithm when a service spans a plurality of frequencies and time slots.
[0027]
In Patent Document 1, priority is determined for each call type using the total incoming probability taking into consideration the inclusion relationship between a plurality of call types, and when there is not enough free resources in the allocation target card, Also, the call with lower priority is disconnected to increase the number of free resources, and the call with higher priority is accommodated. In particular, in Patent Document 1, a call type having a large number of required resources is considered to include a call type having a smaller number of required resources, and for each call type, the total call probability is calculated by summing the probabilities of the call types included in the call type. And the higher the total incoming probability, the higher the priority of the call type. Therefore, a call type with a small number of required resources has a small number of call types to be included and a total incoming probability is low, so the priority is low, and a call type with a large number of required resources has a high priority.
[0028]
In the following, an algorithm for assigning based on the priority calculated using the total arrival probability is applied to W-CDMA.
[0029]
(P1) A call is generated.
[0030]
(P2) Call type priority determination means 809 determines the priority of the call type based on the call type (outgoing / incoming call, incoming call probability, etc.).
[0031]
(P3) The generated call is assigned to one of the signal processing cards 806.
[0032]
(P4) After the allocation is completed, a search is made for a free area with the maximum number of resources among the calls that have been made so far, and if there is no free space, the call with the lower priority is disconnected to make a free space.
[0033]
As a result, it becomes possible to accommodate high priority calls and calls that have occurred later.
[0034]
On the other hand, depending on how calls are generated, there is a possibility that the load is concentrated on some signal processing cards even when the traffic volume is small.
[0035]
In order to improve resource usage efficiency by not generating free resource fragments, it is better to concentrate calls on one card as much as possible even when the traffic volume is low. However, if this method is used for allocation, calls are concentrated on some signal processing cards even during low traffic, and the processing capacity of the signal processing cards continues to be used almost completely. There must be a margin in the design performance of the card. Therefore, by leveling the amount of processing per signal processing card, the processing capacity of the signal processing card is given a margin, the service life is extended, the maintenance cost is reduced, and the design margin is reduced. It is possible to reduce the cost of the card.
[0036]
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-119552 (Patent Document 2) is a conventional invention related to resource allocation processing for distributing a load. Patent Document 2 shows a load distribution method in a wireless communication apparatus including a plurality of baseband signal processing system LSIs on and after the fourth page. Here, a case where the method is applied to a method of load distribution between signal processing cards is described. Show. In Patent Document 2, by distributing the load to a plurality of signal processing cards, the average amount of processing for each signal processing card is reduced, and the cost required for mounting the signal processing card can be reduced. In addition, if the processing is concentrated in one place, the influence when the signal processing card fails is great, but by distributing the load, it is possible to reduce damage at the time of the failure. Hereinafter, Patent Document 2 will be described with reference to FIG.
[0037]
In Patent Document 2, load distribution is realized by assigning resources according to the following procedure.
[0038]
(D1) After arrival of a call, the number of resources required for processing the call is estimated.
[0039]
(D2) The call is assigned to the signal processing card having the least number of resources in use among the signal processing cards having the number of resources estimated in (D1).
[0040]
For example, as shown in FIG. 8, when a call is not accommodated in a base station having three or more signal processing cards, if a voice call with the required number of resources 1 occurs three times in succession, the allocation is as follows. Do.
[0041]
At the time of assigning the first voice call, since no card is assigned, the first voice call is assigned to the first signal processing card having the smallest number.
[0042]
In the case of the next voice call, since no call is assigned to any signal processing card other than the first signal processing card, the call is assigned to the second signal processing card having the smallest number.
[0043]
In the case of the third voice call, since the call is not assigned to a signal processing card other than the first and second signal processing cards, the call is assigned to the signal processing card having the smallest number while the call is not assigned. .
[0044]
In Patent Document 2, as described above, resources are allocated to a signal processing card with the smallest number of uses for a newly generated call (hereinafter referred to as a new call).
[0045]
[Patent Document 1]
Japanese translation of PCT publication No. 2002-505065 (page 12)
[Patent Document 2]
JP 2001-119552 A
[0046]
[Problems to be solved by the invention]
However, in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is assumed that resources are divided for each signal processing card, but actually, a plurality of signal processing hardware (hereinafter referred to as units) are mounted inside the card. May have been. In such a case, as with the signal processing card, a single call cannot be processed simultaneously by being shared by a plurality of units.
[0047]
In this case, if the threshold is determined by the number of free resources for each card and execution of the reallocation processing is determined by the number of free resources, the following two problems occur.
[0048]
(A) When free resources are distributed over a plurality of units, the rearrangement process is not activated and a call loss occurs.
[0049]
(B) As a result of rearrangement, free resources may be distributed to a plurality of units in the same card, and call loss may occur.
[0050]
When only an example related to (A) is shown, for example, it is assumed that the threshold is set to 16 free resources in order to facilitate accommodation of a packet B call. At this time, a packet B call cannot be assigned to a signal processing card having 8 free resources in each of two units. However, since the number of free resources in the entire card is 16, relocation processing is not started, and packet B The call remains unacceptable.
[0051]
On the other hand, Patent Document 2 shows a resource allocation method when a call is generated. Since the allocation method is a method in which the optimal allocation position can be specified only when there are sufficient free resources in the entire base station, the number of resources used in multiple cards when the traffic volume increases from a low level Has the effect of leveling. However, when a call is disconnected and released, the call to be released cannot be selected by the allocation method. For this reason, if the traffic decreases once the traffic has increased and most of the resources of the signal processing card have been used, the following problems have occurred.
[0052]
-The number of resources used in multiple cards cannot be leveled.
[0053]
A call with a small number of required resources such as a voice call may remain on a plurality of cards, and a call with a large number of required resources may not be allocated at the time of allocation.
[0054]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention determines a threshold value in units of units used by a call to be accommodated after allocating resources, and when there are no more empty units for the threshold value in any of the signal processing cards, By rearranging resources so as to create empty units for minutes, call loss is reduced and the signal processing card's capabilities are effectively utilized.
[0055]
In order to solve the above problems, the present invention provides a threshold value for the number of empty units (empty units indicate units whose number of resources used is 0, hereinafter the same) for allocating traffic levels after allocating resources. If the number of empty units is less than the threshold, the traffic is high, so a single card can accommodate a call with a large number of occupied resources, and the number of resources used between signal processing cards can be set for low traffic. By performing rearrangement so as to equalize, call loss that cannot be improved only by the resource distributed arrangement method at the time of allocation is avoided.
[0056]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0057]
(Embodiment 1)
In the present embodiment, there is hardware that performs signal processing such as a plurality of LSIs in a signal processing card, and there is a restriction that a single call resource cannot be arranged across a plurality of hardware. Indicates a method for relocating resources.
[0058]
This algorithm is particularly effective when there is a large amount of traffic, but the entire signal processing card installed in the base station has empty resources, and these empty resources are distributed over a plurality of cards.
[0059]
In the following description, hardware for performing signal processing that exists in a plurality in a signal processing card is referred to as a unit.
[0060]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a block diagram of the present invention. In FIG. 1, 101-108 correspond to 801-808 in the prior art.
[0061]
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a terminal. In the following description, a W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) method or a MC-CDMA (Multi-Carrier CDMA) third-generation mobile phone is assumed as a terminal, but GSM (Global System forge). The present invention is also applicable to mobile phones or cordless phones such as Mobile communications (PHS), PHS (Personal Handy-phone System), and PDC (Personal Digital Cellular).
[0062]
Reference numeral 102 denotes a base station that accommodates terminals and transmits / receives radio signals to / from the terminals to convert them into wired signals.
[0063]
Reference numeral 103 denotes a network having an exchange function. The network 103 is connected to a base station via a dedicated line, ATM (Asynchronous Transfer Mode).
[0064]
Reference numerals 104 to 109 denote internal structures of the base station.
[0065]
A wireless communication unit 104 transmits and receives wireless signals to and from the terminal 101. The wireless communication unit 104 performs signal reception by an antenna, terminal transmission power control, frequency modulation processing, and the like. The wireless communication unit 104 includes an antenna, an amplifier, a power supply for transmission, and a control program.
[0066]
Reference numeral 105 denotes connection control means for performing connection / disconnection control of a communication path with respect to a terminal in response to a request from the network 103. The connection control means is implemented as a program in the control card of the base station.
[0067]
Reference numeral 106 denotes signal processing means for performing signal processing such as code modulation processing of a radio signal from a terminal and conversion to a wired signal. In order to accommodate a large number of terminals simultaneously in the base station, the signal processing means has a configuration in which a large number of hardware composed of cards, LSIs, and combinations thereof of the same format are prepared. In the present embodiment, it is assumed that the base station includes four pieces of hardware of the same type, which are referred to as first signal processing card 106a to fourth signal processing card 106d, respectively.
[0068]
Reference numeral 107 denotes radio resource control means for assigning or releasing the generated call to the signal processing card in the signal processing means 106.
[0069]
Reference numeral 108 denotes wired communication means for transmitting and receiving signals to and from the network 103.
[0070]
109 is a radio resource monitoring unit that monitors the state of the signal processing unit, determines whether or not resource relocation is necessary, and instructs the radio resource control unit to relocate resources when resource relocation is necessary. .
[0071]
Next, FIG. 2 will be described. FIG. 2 shows the state of the signal processing means 106. Here, the number of signal processing cards in the signal processing means 106 is set to 4, each signal processing card has a signal processing capacity of 768 kbps as in the prior art, a resource is defined as a signal processing capacity of 24 kbps, and the base station Assume that the following call types are supported:
[0072]
(A) One voice call resource
(B) Unrestricted digital call (64 kbps) 3 resources
(C) Packet A call (128 kbps) 6 resources
(D) Packet B call (384 kbps) 16 resources
(E) 8 common channel resources
Note that the types of calls to be supported vary depending on the communication carrier that provides the communication service. Also, the unit of the number of resources may increase or decrease depending on the hardware of the base station, and the unit of the speed may be sps (Symbols Per Second).
[0073]
In the present invention, the same effect can be obtained even when the number of signal processing cards in the signal processing means, the processing capacity of the signal processing cards, and the unit of the number of resources are different. Also, when the (downlink) communication speed from the base station to the terminal is different from the (uplink) communication speed from the terminal to the base station, and the resources used for both processes are secured separately, for example, the required number of uplink and downlink resources The present invention is applicable by allocating resources by regarding the larger one as the required number of resources for the service.
[0074]
Hereinafter, the configuration of the signal processing means 106 of the first embodiment will be described with reference to FIG.
[0075]
The first signal processing card 106a to the fourth signal processing card 106d in FIG. 2 are each divided into a first unit (201a to 204a) and a second unit (201b to 204b). Each unit is configured by hardware that performs baseband processing, such as an LSI and a DSP. In a normal base station, there is no mechanism for synchronizing signals to be processed between a plurality of units in order to simplify the circuit configuration, so one call must be processed by one unit.
[0076]
FIG. 2 shows a state in which the base station is operating. For example, in the first signal processing card 106a, the first unit 201a has a common channel (required resource number 8), the second unit 201b has an unrestricted digital call (required resource number 3) and two voice calls (each required resource number 1). ) Is assigned.
[0077]
In the present embodiment, the number of free resources is described by a card number and a unit number as vacancy [1] [1] = 16−8 = 8. Further, when there is only one subscript such as vacancy [i], the number of free resources in the i-th signal processing card 106d is indicated. That is, vacancy [i] = vacancy [i] [1] + vacancy [i] [2].
[0078]
In the present embodiment, it is assumed that the position where a call is placed in each processing card may be anywhere. Therefore, it is only necessary to grasp the number of free resources in the management table in the radio resource control means. For example, in FIG. 2, when the unrestricted digital call 206 is released, the number of free resources of the fourth signal processing card is the number of free resources 3 in the portion that accommodates the unrestricted digital call 206 and the unrestricted digital call 206. The total number of free resources 13 before the release is 16, which is 16 and the free resources are never divided into two free resources 3 and 13.
[0079]
First, call processing in the base station 102 will be described by dividing it into a common channel used for calling the terminal 101 and the like and an individual channel assigned to each terminal such as a voice call, an unrestricted digital call, and a packet call.
[0080]
First, the common channel 205 is used for calling a terminal and the like, and is secured immediately after the base station is activated.
Here, assuming that calls are assigned to signal processing cards in order from the smallest number, radio resource assignment means 104 assigns resources for processing the common channel to the first signal processing card.
[0081]
In addition, as a method of deciding the signal processing card of the allocation destination, in addition to the order from the smallest number of the card, the method of allocating from the order of the largest number, the allocation is performed from the smallest number of free resources among all the signal processing cards. A method or a method of allocating from the largest number of free resources is conceivable, but in any case, the effect of the present invention can be obtained.
[0082]
On the other hand, securing of individual channels is performed as follows. First, when the terminal 101 enters the coverage area of the base station 102, ATTACH (a process of registering the terminal position in the network and making the terminal ready for receiving) is performed on the network 103. In practice, resources are also used at the time of ATTACH of the terminal, but even in that case, the effect of the present invention can be obtained. However, in the algorithm processing of resource allocation / relocation in the present invention, the handling of ATTACH and other calls is the same, and in the present invention, resources used at the time of ATTACH are not taken into account for the sake of simplification.
[0083]
After the location registration, when the terminal 101 makes an unrestricted digital call, the base station 102 establishes a communication path used for the call between the terminal 101 and the network 103, and allocates the resource 206 for the unrestricted digital call to the first signal processing card 106a. Assigned to the first unit 201b.
[0084]
The resource allocation procedure will be described in detail below. This procedure is the same when assigning other types of calls.
[0085]
First, the terminal 101 outputs a call request to the network 103 via the base station 102 via the common channel. In the base station 102, when the wireless communication means 104 first receives this request, it performs demodulation processing and outputs it to the first signal processing card 106a assigned to the common channel inside the signal processing means 106. The first signal processing card 106 a performs baseband processing and conversion processing to a wired signal, and outputs a transmission request to the wired communication means 108. The wired signal means converts the transmission request signal into ATM or the like and outputs it to the network 103. In the present embodiment, base station 102 is controlled only by network 103 and is not controlled by a signal from a terminal. Since the algorithm of the present invention is not related to the trigger of the resource allocation process, the effect of the present invention can be obtained in the same manner even when the resource allocation process is controlled by a terminal signal.
In response to the outgoing call request, the network 103 outputs a resource reservation request for unrestricted digital calls for the terminal 101 to the base station 102. The base station 102 allocates a call to an appropriate signal processing card according to the resource securing request.
[0086]
A procedure for the base station 102 to allocate resources in accordance with a resource securing request from the network 103 will be described in detail. First, a resource securing request from the network 103 is input to the wired communication means 108. Since this resource securing request is a control request to the base station 102, the connection control means 105 detects it. The connection control means 105 outputs a request to reserve resources for unrestricted digital calls in the signal processing means 106 to the radio resource control means 107. The radio resource control unit 107 refers to the management table of the signal processing unit 106 and assigns an unrestricted digital call to the first signal processing card 106a because there is a free space. This assigned call is the voice call 202 of FIG. Also, the radio resource control unit 107 reduces the number of free resources in the internal management table according to the number of allocated resources.
[0087]
In addition, as a card selection method at the time of call allocation, there are a method of allocating calls in order of increasing or decreasing card number among cards having sufficient free resources, and a method of allocating in order of increasing or decreasing free resources. . Since this embodiment shows a method of moving a call after assignment, the same effect as that of this embodiment can be obtained even when an arbitrary method is used as a call assignment method.
[0088]
After allocating resources, the connection control means 105 sends the unrestricted digital call signal from the terminal 101 to the network by the wireless communication means 103, the signal processing means 106 (first signal processing card 106a) and the wired communication means 108. A communication path is set so that it can be appropriately output to 103, and a response to the resource securing request is output to the network 103 via the wired signal processing means 108. As a result, a communication path from the terminal 101 to the network 103 is established. Thereafter, communication with the callee of the terminal 101 is started by call control of a higher layer, but this part is omitted because it is not directly related to the present invention.
[0089]
In FIG. 2, in addition to unrestricted digital calls, there are packet calls such as voice calls, packet A, and packet B, and resource allocation processing is performed in the same manner except that the number of required resources is different.
[0090]
Although the case where the terminal transmits is described here, when the terminal becomes the receiving side, the allocation is performed in the same procedure as in the case of transmission except that the incoming request is generated from the network.
When the call is terminated, a resource release request including designation of a call to be released is output from the network 103 to the base station 102 after the call disconnection process of the higher layer. When the connection control unit 105 detects this request, it outputs a request for releasing the resource to the radio resource control unit 107. The radio resource control unit 107 specifies a signal processing card to be released, and causes the signal processing unit 106 to release the corresponding call. Further, the number of free resources of the corresponding signal processing card is increased in the management table inside the radio resource control means 107.
[0091]
The above is the outline of call connection / disconnection processing and resource allocation which are the premise of the present invention.
[0092]
Next, the processing of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 which is a flowchart showing the resource rearrangement processing method of the present embodiment.
In the present embodiment, it is assumed that the resource is moved so that the packet B call can be accommodated in any of the signal processing cards even during high traffic in order to prevent the loss of the 384 kbps packet B call as much as possible. .
Note that the type of call that can be accommodated by rearrangement may be another type of call.
[0093]
When the packet B call can be accommodated in any of the signal processing cards, the algorithm of the present embodiment is not executed. In the present embodiment, in order to be able to accommodate the packet B call without fail, the timing for executing the rearrangement processing is set when the number of empty units becomes zero. That is, since the number of free resources that can accommodate the packet B call is 16, the threshold value of the number of empty units (hereinafter also referred to as unit_threshold) that triggers the start of the rearrangement process is set to 1.
[0094]
The rearrangement process according to the present embodiment is started at a timing when a call accommodated in the base station is released. It should be noted that the effect of the present invention can be obtained even immediately after a call is assigned or when it is activated periodically.
[0095]
In process 301, a source candidate unit set that is a list of units that may become the source of a call in rearrangement is created. This set includes all units mounted on all signal processing cards as elements at initialization. In the case of FIG. 2, since there are four cards and two units, the number of elements in the set is 4 × 2 = 8.
[0096]
In processing 302, a unit to be a target for creating an empty unit is searched for in the rearrangement processing. An empty unit is created by moving a call already accommodated in the relocation process to another signal processing card unit. In this process, as in process 302, the source unit is selected according to the following priority order.
[0097]
1) Order with the largest number of free resources in the unit
2) Order with the largest number of free resources in the card
3) In ascending order of card number
4) In ascending order of unit number
The reason why priority is given to the order of the number of free resources in the unit over the total number of free resources in the card is that the algorithm of this embodiment needs to prepare an empty unit for accommodating a packet B call.
[0098]
In the case of FIG. 2, the units with the largest number of free resources are the second unit 201b of the first signal processing card 106a with 11 free resources and the first unit 203a of the third signal processing card. Next, comparing the number of free resources of the card, the first signal processing card 106a has 19 free resources (total number of mounted resources 32 to 8 common channels, 3 unrestricted digital calls, and voice calls. 14) for the third signal processing card 106c (9 subtracted 9 voice calls, 3 unrestricted digital calls, and 6 packet A calls). Therefore, there are fewer first signal processing cards 106a. Therefore, in the case of FIG. 2, the second unit 201b of the first signal processing card 106a becomes the movement source unit.
[0099]
In processing 303, a call to be moved is selected from the source units. The number of resources required for this call is hereinafter referred to as source_call. The processing of this embodiment is intended to accept a call with a required resource as large as possible. Therefore, in order to increase the number of free resources as much as possible, a call with a large number of required resources is selected here.
[0100]
In FIG. 2, the unrestricted digital call 206 having the largest number of resources used is selected in the second unit 201b of the first signal processing card 106a.
[0101]
It is determined whether the call selected in the process 304 can move to another signal processing card. The comparison target is the maximum of the number of required resources of the selected call and the number of free resources of units mounted on all other signal processing cards. The number of free resources in the signal processing card is equal to or greater than the number of required resources of the selected call (source_call ≦ vacancy [i] [j] is established for any i and j (1 ≦ i ≦ 4, 1 ≦ j ≦ 2) In the case of)), the selected call can be moved to another signal processing card, and the processing proceeds to processing 305.
On the other hand, if the number of required resources of the selected call is larger, the selected call cannot be moved to another signal processing card, and the process proceeds to process 309.
[0102]
As long as there is an available resource that can be accommodated in the same unit as the card to which the call of the movement source belongs as the movement destination unit, the same card unit can be preferentially selected as the movement destination as in the present invention. This has the effect of improving the resource accommodation efficiency.
[0103]
In FIG. 2, since the number of free resources of all units is 3 or more, the process proceeds to process 305.
[0104]
In process 305, the destination of the selected call is searched. In order not to increase the number of available resources as much as possible in the destination signal processing card, the number of available resources that is close to the required number of resources of the selected call is selected.
[0105]
In the case of FIG. 2, the call to be moved is an unrestricted digital call with the required number of resources 3. Therefore, the number of required resources of the unrestricted digital call 206 selected as the number of free resources 3 among all units except the source unit. The second unit 203b of the third signal processing card 106c closest to is selected as the movement destination.
[0106]
In the process 306, the moving call and the moving destination unit are added to the moving call destination determined list. This mobile call destination determined list is shown in FIG. In the present embodiment, the unrestricted digital call 206 to be moved, the number of the signal processing card of the movement destination, and the signal processing unit number are stored in the call movement destination determined list.
[0107]
In process 307, it is confirmed whether or not the number of empty units equal to or greater than the threshold unit_threshold is generated in the selected card by the rearrangement process. Specifically, if the value obtained by adding the number of empty units at the current time of the transfer source card to the number of empty units to be reached is equal to or greater than a threshold value, it is not necessary to move further calls. Therefore, in the process 307, it is determined whether or not the number of empty units when the call included in the mobile call list has moved exceeds the threshold unit_threshold.
[0108]
In the case of FIG. 2, the number of free resources (vacancy [1] [2]) of the second unit 201b of the first signal processing card 106a is 11, and the required resource number of the selected call is 3, so that one unit resource. Since it is smaller than Equation 16, the number of newly available units is zero. Since the number of empty units at the present time is also 0, and the number of empty units for the threshold unit_threshold (= 1) cannot be secured, the processing returns to step 304.
[0109]
By repeating the above processing 303 to processing 307, a call for rearrangement of resources is selected. In the second and third repetitions, two voice calls of the second signal processing card are finally selected. In this case, the two voice calls of the second unit 201b of the first signal processing card 106a are moved to the second unit 202b of the second signal processing card 106b having the smallest number of free resources. As a result, all calls accommodated in the first signal processing card 106a are stored in the mobile call list. Therefore, even in the determination in the process 307, the sum of calls in the vacancy [1] [2] + mobile call list (voice call × 2 + unrestricted digital call × 1 = 5) = 11 + 5 = 16 and it can be seen that this unit is an empty unit. As a result of this movement, the number of empty units becomes 1, which coincides with the threshold unit_threshold (= 1).
[0110]
In processing 308, all the destination-destination calls listed in the processing so far are moved to the units selected for each. The process of FIG. 2 ends here.
[0111]
By the way, in the process 304, when the number of free resources of the other signal processing card is smaller than the selected call, the selected call cannot be moved, so the movement source unit must be changed. Therefore, the process proceeds to process 309.
[0112]
In process 309, the currently selected unit is deleted from the source candidate unit set in order to change the target unit to be searched as the source.
[0113]
In process 310, it is determined whether there are any units remaining in the source candidate unit set. If it still remains, the process returns to the process 302, and if no unit remains, the process ends. If the process ends here, the call cannot be moved and a free resource cannot be created.
[0114]
In this embodiment, it is assumed that the processing capabilities of all cards are the same. However, if the processing capability varies depending on the card, not only the number of free resources but also the number of resources mounted on each card should be managed. Thus, the effects of the present invention can be obtained in the same manner.
[0115]
In order to accommodate a packet A call or the like, the threshold value can be set to the number of free resources instead of the number of empty units.
[0116]
In that case, the same effect as the present embodiment can be obtained by making the following changes.
[0117]
In process 303, the number of resources used for the selected unit is subtracted from the threshold value to calculate the number of resources that are insufficient to satisfy the threshold value. Then, the call is selected so as to be equal to or more than the number of resources that are lacking, and the number of resources to be used is selected from among the calls, and the number of destination resources is searched.
[0118]
In processing 307, it is determined whether or not to perform rearrangement using the number of free resources instead of the number of empty units.
[0119]
Furthermore, after determining the operation based on the number of resources, in the case of processing 309 and subsequent steps in which a call with a large number of resources cannot be moved, create a free resource number for the call to be moved in a unit other than the current source unit. It is possible to reduce call loss by moving calls that could not be moved to that unit. Specifically, in the process 309 and subsequent steps, if the required resource number of the call that could not be moved is set as a new temporary threshold and the process 302 and the subsequent steps are performed, the above algorithm is used for rearrangement with the number of free resources as the threshold value. Free resources for a temporary threshold can be created.
[0120]
As described above, in the present embodiment, when there are a plurality of units that perform signal processing in the signal processing card and it is not possible to allocate calls across the units, the rearrangement is performed so that the number of used resources of a certain unit becomes zero. By doing so, it is possible to obtain an effect of reducing call loss and enabling efficient use of resources.
[0121]
(Embodiment 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, an algorithm for leveling the number of used resources of a plurality of signal processing cards will be described.
[0122]
If the number of resources used in a plurality of signal processing cards is leveled considering only the load distribution, call loss is likely to occur during high traffic. For example, if there are four signal processing cards as in the second embodiment, each signal processing card has two units capable of accommodating 16 resources, and 108 voice calls are made, Since 27 voice calls are allocated, the number of free resources of each card is 16 × 2−27 = 5. Therefore, even though there are 16 × 4 × 2−108 = 20 free resources as a whole, it is impossible to allocate calls (packet A call, packet B call) with the required number of resources of 6 or more.
[0123]
Therefore, in the second embodiment, in addition to the first embodiment, processing corresponding to the traffic amount is further performed. In other words, the relocation method is such that when the traffic volume is large (high traffic) and when the traffic volume is relatively small (low traffic), the relocation process is divided, and when the traffic is low, free resources are distributed over multiple cards. In order to prevent call loss during traffic, a rearrangement method that concentrates free resources in some units is implemented.
[0124]
Hereinafter, the algorithm of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
[0125]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the algorithm of the second embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing the state of the signal processing card in the case of low traffic where the amount of calls is small and resources are free, and on the contrary, in the case of relatively high traffic where the amount of calls is larger than that in FIG.
[0126]
The process of FIG. 5 is activated when a call is released as in the first embodiment. The effect of the second embodiment can be obtained regardless of the activation timing such as periodic activation when a call is generated.
First, in process 501, the amount of traffic generated in the coverage area of the base station is determined. When the traffic is low, the process proceeds to a load distribution process after the process 502. When the traffic is high, the process proceeds to a process after the process 509 for increasing the maximum number of free resources in the base station. Specifically, the method for determining the traffic volume can use the number of units in addition to the number of resources used in all cards. In the second embodiment, the threshold is set to 1 unit, such as “one empty unit for each signal processing card”, and the case where the threshold is lower than this is determined as low traffic. Start the process.
[0127]
It is also possible to define a threshold value by “the state where there are a total of 64 free resources in all signal processing cards (Σvacancy [i] ≧ 64)” and the number of resources, and even in this case, the effect of the present invention can be obtained. It is done.
[0128]
In the case of FIG. 6, since there is an empty unit in all the signal processing cards, it is classified at the time of low traffic. Therefore, in the case of FIG. On the other hand, in the case of FIG. 7, since there is no card with an empty unit, it is classified at the time of high traffic, and the process proceeds to processing 509.
[0129]
In this embodiment, the case of low traffic will be described first. FIG. 6 corresponds to the case of low traffic.
[0130]
Second, in process 502, the average of the number of free resources of all signal processing cards and the difference (deviation) between the number of free resources of each card and the average are calculated for all cards.
[0131]
In the case of FIG. 5, the first signal processing card 106a to the fourth signal processing card 106d have 24, 23, 27, and 26, respectively. 25) (also described as mean_vacancy).
[0132]
On the other hand, the deviation of the number of free resources of each signal processing card is as follows.
[0133]
First signal processing card 106a: 24-25 = −1
Second signal processing card 106b: 23-25 = -2
Third signal processing card 106c: 27-25 = 2
Fourth signal processing card 106d: 26-25 = 1
Third, in order to equalize the number of free resources among the signal processing cards in the process 503, a card having a relatively higher load (less free resources) than the other signal processing cards is selected and selected. The call is moved from the signal processing card to another signal processing card. Specifically, first, a signal processing card having the smallest number of free resources is selected from all signal processing cards as a source card. Next, the unit having the largest number of free resources is selected from the units accommodating the call as the destination card. This is because moving a call from a unit with a large number of free resources to another card creates a larger free space and makes it easier to accommodate a call with a large number of required resources.
[0134]
In the case of FIG. 6, the first unit 602a is selected from the second signal processing card 106b having the smallest number of free resources. The reason for selecting the first unit 602a is that it is the only unit used in the second signal processing card 106b.
[0135]
Fourthly, in the process 504, the call of the movement source is selected. In order to equalize the number of resources used between cards, the number of used resources must be close to the average between the cards. Therefore, when the call is moved to another signal processing card, the call is moved only when the square of the deviation is reduced at the movement source card. The effect is the same even if the search target is limited to the signal processing card having the number of used resources equal to or greater than the average.
[0136]
In the case of FIG. 6, assuming that the packet A call 605 is selected as the movement target, the number of free resources is 23 before the movement (the deviation is −2 (vacancy [2] −mean_vacancy = 23−25 = −2). The square of the deviation is 4), and after moving, the number of free resources is 29 (the square of the deviation is the square of (29-25) is 16), so the square of the deviation increases. Therefore, the packet A call is not selected. When the unrestricted digital call 606 is selected, the number of resources used after movement is 6 (the square of the deviation is 1 with the square of (23 + 3-25)), so the square of the deviation is the smallest. Therefore, the unrestricted digital call 606 is set as a movement target call.
[0137]
Fifth, if the movement target call cannot be selected in the process 505, the process proceeds to the process 508 which is the end point of the loop, and another unit is searched. If the call to be moved can be selected, the process proceeds to step 506.
[0138]
In the case of FIG. 6, since the call to be moved has been found, the process proceeds to process 506.
[0139]
Sixthly, in step 506, a destination unit is searched. As the movement destination unit, the unit having the number of used resources of 1 or more and the square of the deviation of the number of used resources before and after the movement is most reduced is selected.
[0140]
In the case of FIG. 6, the first units 601a, 603a, and 604a of the first signal processing card 106a, the third signal processing card 106c, and the fourth signal processing card 106d, which are units in use, are candidates for the movement destination. If the unrestricted digital call 606 is moved, the number of resources used varies depending on the destination.
[0141]
(1) In the first signal processing card 106a, the number of used resources is common channel 8 + unrestricted digital call 3 = 11 → the number of free resources is 21 (the square of the deviation is 16)
(2) In the third signal processing card 106c, the number of used resources is common channel 5 + unrestricted digital call 3 = 8 → the number of free resources is 24 (the square of the deviation is 1)
(3) In the fourth signal processing card 106d, the number of used resources is common channel 6 + unrestricted digital call 3 = 9 → the number of free resources is 23 (the square of the deviation is 4)
Therefore, the first unit 603a of the third signal processing card 106c with the least square of deviation of the number of free resources becomes the destination of the unrestricted digital call 606.
[0142]
Seventhly, in a process 507, it is determined whether or not the call can be moved. If the call can be moved, the process proceeds to move process 515 to exit the loop. If the call cannot be moved, the process ends and the loop continues. Specifically, it is determined by the presence / absence of a unit in which the square of the deviation of the number of free resources decreases even at the destination.
In the case of FIG. 6, since the call can move, the process proceeds to process 515.
[0143]
Eighth, in process 515, the source call is moved to the destination unit, and the relocation process is terminated.
[0144]
If the call cannot be moved in the process 507, the loop is continued if the unit remains in the process 508, so the process returns to the process 503, and if all the calls subject to the movement source search have been selected, the loop is executed. To end the processing related to the rearrangement of resources.
[0145]
This is the end of the description of the resource rearrangement process during low traffic.
[0146]
Next to the description of FIG. 6, the processing at the time of high traffic after the processing 509 will be described with reference to FIG.
[0147]
Here, the threshold of the number of empty units of each signal processing card is set to 1 as in the case of low traffic. During high traffic, call relocation is performed so that each card can secure a unit equal to or greater than the threshold as much as possible.
[0148]
Hereinafter, specific resource rearrangement processing during high traffic will be described.
[0149]
First, in step 509, the source unit is searched. This search is performed in the order of the smallest number of used resources among the cards having empty units below the threshold.
[0150]
In the case of FIG. 7, the cards having the number of empty units smaller than the threshold 1 for the number of empty units are the second signal processing card 106b and the fourth signal processing card 106d. Among the units possessed by these signal processing cards, the unit with the smallest number of used resources is the second unit 702b of the second signal processing card 106b.
[0151]
Secondly, in the process 510, a call is sequentially selected from the selected unit in the descending order of the number of required resources, and a loop for searching for a source call is started.
[0152]
In the case of FIG. 7, for the second unit 702b, the unit having the closest number of free resources to the required number of resources for the selected call is selected as the destination unit. Since only the unrestricted digital call 705 is accommodated in the second unit 702b, this unrestricted digital call 705 is selected.
[0153]
Thirdly, it is determined in step 511 whether the call at the movement source is movable. The following two conditions determine whether the selected call can be moved to another unit.
[0154]
(C1) The number of free resources of the card to which the transfer destination candidate unit belongs is greater than the average.
[0155]
(C2) The number of free resources in the movement destination candidate unit is larger than the number of required resources of the selected call.
If it can be moved, the process proceeds to step 514 to exit the loop. If the movement is impossible, the process proceeds to step 512 and the loop is continued.
[0156]
In the case of FIG. 7, the unrestricted digital call 705 can be moved to any other signal processing card, and the process proceeds to process 514.
[0157]
Fourth, in step 514, a destination unit is selected. In the process 514, in order to accommodate a call with a large required resource number while leaving as much free space as possible, a unit having the closest free resource number and the required resource number of the selected call is selected among the candidates for the movement destination. Select as the destination unit.
[0158]
In the case of FIG. 7, there are three candidates for the destination of the unrestricted digital call: the first signal processing card 106a, the third signal processing card 106c, and the fourth signal processing card 106d. Since the number of free resources of the first unit is 8, 4, 5 respectively, the first unit 703a of the third signal processing card 106c closest to the number of used resources 3 of the unrestricted digital call 705 is selected as the destination unit. .
[0159]
Fifth, in the process 515, the source call is moved to the destination unit.
[0160]
In the case of FIG. 7, the unrestricted digital call 705 is moved to the first unit 703a of the third signal processing card 106c.
[0161]
By the way, when the number of free resources is 0 or the like, it is continuously determined that there is no movable unit in the process 511, the loop of the process 512 and the process 513 ends, and a series of processes ends without performing the rearrangement.
[0162]
In this embodiment, when the source call and destination unit are selected, it is a condition that the square of the deviation of the number of used resources is reduced in both units. However, the following method may be used. The same effect as this embodiment can be obtained.
[0163]
(A) Calculate the variance or standard deviation of all cards before and after movement for all combinations of accommodated calls and destination units, and select the combination of the source call and destination unit that reduces the variance most To move a call
(B) Calculate the increase / decrease of the deviation of the unit before the movement and the deviation of the deviation of the movement destination unit both before and after the movement, and to move the call of the combination whose deviation is the smallest after the movement. How to do
(A) is the most reliable method, but since there are multiple destination candidates for all calls accommodated by the base station, the variance is calculated for all combinations of source calls and destination units. Then, since the calculation load of the radio resource control means for determining the relocation destination becomes large, there is a possibility that many calls will be generated in one second, and these can be used in a base station that must process them in a short time. difficult. Further, it is not always necessary to perform load distribution between cards strictly in the base station. Simple processing as in this embodiment is sufficient.
[0164]
As described above, in the second embodiment, the amount of traffic is determined, and when the traffic is low, the number of resources of each card is leveled to perform rearrangement so that the load is distributed, and when the traffic is high, resources are allocated to the unit as much as possible. By allocating a large amount of free resources and relocating so that calls with a large number of required resources can be accommodated, it is possible to distribute the load between cards during low traffic without causing call loss as much as possible. Effect is obtained.
[0165]
【The invention's effect】
As described above, the present invention determines a threshold value for each unit used by a call to be accommodated after allocating resources, and when there are no empty units for the threshold value in any of the signal processing cards, By rearranging resources so as to create an empty unit, call loss can be reduced and the signal processing card capability can be used more effectively.
[0166]
In addition, after allocating resources, the threshold of the number of empty units for dividing the level of traffic is determined on a unit basis. If the number of empty units is less than the threshold, the traffic is high, so the number of occupied resources is large on one card. Call loss that cannot be improved only by the distributed allocation method of resources at the time of allocation is made more effective by accommodating calls and rearranging so that the number of resources used between signal processing cards is leveled during low traffic Can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a base station according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a state diagram of signal processing means in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of rearrangement processing according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a field diagram of a destination-determined call list according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of rearrangement processing according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a state diagram (1) of signal processing means in the second embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a state diagram (2) of signal processing means in the second embodiment of the present invention;
FIG. 8 is a configuration diagram of a base station in the prior art.
[Explanation of symbols]
101 terminal
102 base station
103 network
104 Wireless signal communication means
105 Connection control means
106 Signal processing means
106a First signal processing card
106b Second signal processing card
106c Third signal processing card
106d Fourth signal processing card
107 Radio resource control means
108 Wired signal communication means
109 Radio resource monitoring means
801 terminal
802 base station
803 network
804 Wireless signal communication means
805 Connection control means
806 Signal processing means
806a First signal processing card
806b Second signal processing card
806c nth signal processing card
807 Radio resource control means
808 Wired signal communication means
809 Call type priority determination means

Claims (4)

複数の信号処理ユニットを持つカードを複数個用いて、所要リソースが異なる複数の呼を収容する、基地局のリソース再配置方法であって、
空ユニット数を単位として閾値を決めるステップと、
空ユニット数と閾値を比較し、大小を判定するステップと、
空ユニット数が閾値よりも小さいときは、
空ユニット数が閾値に対して不足した分、空でないユニットから移動元ユニットを選択するするステップと、
選択された１個または複数の移動元ユニット内の全ての呼を選択し、
各々の呼を移動元ユニット以外の信号処理ユニットに移動するステップと、
を備える、基地局のリソース再配置方法。A base station resource rearrangement method that uses a plurality of cards having a plurality of signal processing units to accommodate a plurality of calls having different required resources,
Determining a threshold in units of empty units;
Comparing the number of empty units with a threshold and determining the magnitude;
When the number of empty units is less than the threshold,
Selecting a source unit from units that are not empty, because the number of empty units is insufficient with respect to the threshold;
Select all calls in the selected source unit or units
Moving each call to a signal processing unit other than the source unit;
A base station resource relocation method comprising: 請求項１に記載の基地局のリソース再配置方法であって、移動元ユニットを選択するステップにおいて、移動元ユニットは、空でないユニットのうち、
空リソース数が多い順、
カードにおける空リソース数の合計が多い順、
カード番号が小さい順、
ユニット番号が小さい順、
の優先順位で選択されることを特徴とする、基地局のリソース再配置方法。The base station resource rearrangement method according to claim 1, wherein in the step of selecting a source unit, the source unit is a non-empty unit,
In order of increasing number of empty resources,
In order of the total number of empty resources on the card,
In ascending order of card number,
In order of increasing unit number,
Base station resource rearrangement method, characterized in that: 請求項１に記載の基地局のリソース再配置方法であって、
呼損を防止する対象の呼を選択し、その呼の所要リソース数を元にして閾値を決めるステップと、
基地局内の全てのカード毎の収容リソース数の値を元に、再配置実施の可否を決めるステップと、
再配置を実施する場合に、各カードにおいて閾値より多いリソース数分の呼を、閾値より少ないリソース数分の呼を収容しているカードへ移動するステップと、
をさらに備える、基地局のリソース再配置方法。The base station resource relocation method according to claim 1,
Selecting a target call to prevent call loss and determining a threshold based on the number of required resources of the call;
A step of deciding whether or not to perform rearrangement based on the value of the number of accommodation resources for every card in the base station;
When performing relocation, moving a call for the number of resources greater than the threshold value in each card to a card accommodating a call for the number of resources less than the threshold value;
A resource relocation method for a base station, further comprising: 請求項１に記載の基地局のリソース再配置方法であって、
低トラヒック時には、
移動元ユニットを選択するステップにおいて、
信号処理カードの空リソース数と全信号処理カードの空リソース数の平均との差（偏差）の２乗を各信号処理カードにおいて計算し、
前記偏差の２乗は呼の移動によって減少する場合にのみ移動元ユニットとして選択する、
ことを特徴とする、基地局のリソース再配置方法。The base station resource relocation method according to claim 1,
During low traffic,
In the step of selecting the source unit,
Calculate the square of the difference (deviation) between the number of empty resources of the signal processing card and the average of the number of empty resources of all the signal processing cards in each signal processing card,
The square of the deviation is selected as the source unit only if it decreases due to the movement of the call,
A resource rearrangement method for base stations.
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