JP2006080692A - 移動通信システム、交換機、加入者情報管理装置及び負荷分散方法 - Google Patents

Abstract

【課題】交換機の負荷を適切に分散させる。
【解決手段】交換機（＃１）１０ａの制御負荷が高い状態が継続する場合に、制御負荷の高い交換機（＃１）１０ａから、発着信頻度の高い移動機（加入者Ａ、加入者Ｄ、加入者Ｇ）の呼制御を、制御負荷の低い交換機（＃３）１０ｃに移管する。
【選択図】図１

Description

本発明は、移動通信システム、交換機、加入者情報管理装置及び移動通信システムにおける負荷分散方法に関する。

従来、図１０に示すように、移動機２６０が、ある管理エリア２５０内で複数の交換機（＃１）２１０ａ，交換機（＃２）２１０ｂ，交換機（＃３）２１０ｃを選択できる移動通信システムがある。移動通信システムでは、管理エリア２５０内の交換機の中から、移動機の呼制御を行う交換機がランダム又はラウンドロビンにより均等に選択される。

例えば、交換機（＃３）２１０ｃが移動機２６０の呼制御を行っている際に、移動機２６０が交換機（＃１）２１０ａを選択した場合、移動機２６０は、ＲＮＣ２４０を介して交換機（＃１）２１０ａに位置登録要求２０１ａを送信する。交換機（＃１）２１０ａは、ＨＬＲ（Home Location Register）２３０に位置登録要求２０１ｂを送信する。そして、ＨＬＲ２３０から交換機（＃１）２１０ａのＶＬＲ（Visitor Location Register）２２０ａに、移動機２６０の加入者情報２０１ｄがダウンロードされる。交換機（＃１）２１０ａは、ダウンロードの完了をＨＬＲ２３０に通知する。

通知を受けたＨＬＲ２３０は、交換機（＃３）２１０ｃに加入者情報の削除要求２０１ｃを送信する。交換機（＃３）２１０ｃは削除要求に従い、交換機（＃３）２１０ｃのＶＬＲ２２０ｃから移動機２６０の加入者情報を削除し、削除応答をＨＬＲ２３０に送信する。削除応答を受けたＨＬＲ２３０は、位置登録応答を交換機（＃１）２１０ａに送信する。そして、交換機（＃１）２１０ａは、位置登録応答２０１ｅを移動機２６０に送信する。

このようにして、移動通信システムでは、移動機２６０から位置登録要求を受けた交換機のＶＬＲに加入者情報が収容され、加入者情報を収容する交換機の分散が図られる。他にも、移動通信システムにおいて負荷分散を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−８０４３３号公報

しかしながら、従来の移動通信システムは、移動機の呼制御を行う交換機をランドロビン等により均等に選択して負荷分散を図るだけであるため、呼制御を行う移動機の発着信頻度の違いによる交換機の制御負荷の違いを考慮した負荷分散を行うことができなかった。発着信頻度が高くなるほど、交換機の制御負荷は増大する。そのため、呼制御を行っている移動局の発着信頻度により、管理エリア内の交換機の制御負荷に偏りが生じる場合があった。

例えば、図１１に示すように、交換機（＃１）２１０ａのＶＬＲ２２０ａに、発着信頻度の高い移動機（加入者Ａ，加入者Ｄ，加入者Ｇ）の加入者情報が偏って収容される場合がある。この場合、交換機（＃１）２１０ａ、交換機（＃２）２１０ｂ、交換機（＃３）２１０ｃにおける移動機収容数がほぼ同等であっても、交換機（＃１）２１０ａの制御負荷が最も高くなり、交換機間で制御負荷に偏りが生じてしまう。

そこで、本発明は、交換機の制御負荷を適切に分散させることを目的とする。

本発明に係る移動通信システムは、交換機の制御負荷を監視する負荷監視部と、その制御負荷に応じて、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管する移管制御部とを備えることを特徴とする。

このような移動通信システムによれば、交換機の制御負荷が増大した際に、制御負荷の高い交換機から、その交換機が呼制御を行う移動機の発着信頻度に基づいて移管させる移動機を選択し、その呼制御を他の交換機に移管することができる。そのため、移動通信システムは、移動機の発着信頻度を考慮して交換機の制御負荷を適切に分散させることができる。

又、移管制御部は、移動機の加入者情報を制御負荷が高い交換機から他の交換機に移動させることが好ましい。これにより、移動通信システムは、他の交換機に移管対象の移動機を収容でき、呼制御を移管できる。

移管制御部は、他の交換機の制御負荷に基づいて、呼制御を移管する交換機を選択することが好ましい。これによれば、より制御負荷の低い交換機に呼制御を移管でき、移動通信システムは、より適切に制御負荷を分散させることができる。

本発明に係る交換機は、呼制御を行う呼制御部と、呼制御部の制御負荷を監視する負荷監視部と、制御負荷に応じて、移動機の呼制御を移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管する移管制御部とを備えることを特徴とする。

このような交換機によれば、交換機自身の制御負荷が増大した際に、呼制御を行う移動機の発着信頻度に基づいて移管させる移動機を選択し、その呼制御を他の交換機に移管することができる。そのため、交換機は、移動機の発着信頻度を考慮して交換機の制御負荷を適切に分散させることができる。

本発明に係る加入者情報管理装置は、移動機に関する加入者情報を保持する加入者情報保持部と、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管する際に、移管元の交換機に加入者情報の削除を指示し、移管先の交換機に加入者情報を提供する交換機制御部とを備えることを特徴とする。

このような加入者情報管理装置によれば、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管させる際に、交換機における移動機の加入者情報を容易に移動させることができ、呼制御の移管を容易に実現できる。そのため、加入者情報管理装置は、移動機の発着信頻度を考慮した交換機の制御負荷分散に寄与できる。

本発明に係る負荷分散方法は、交換機の制御負荷を監視し、制御負荷に応じて、制御負荷に応じて、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、交換機の制御負荷を適切に分散させることができる。

（移動通信システム）
図１に示すように、移動通信システム１００は、複数の交換機（＃１）１０ａ、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃと、複数のＶＬＲ（Visitor Location Register）２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、ＨＬＲ（Home Location Register）３０と、ＲＮＣ（Radio Network Controller）４０とを備える。

複数の交換機（＃１）１０ａ、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃは、管理エリア５０に存在する移動機の位置登録を受け付け、呼制御を行う。移動機は、管理エリア５０内で複数の交換機（＃１）１０ａ，交換機（＃２）１０ｂ，交換機（＃３）１０ｃを選択できる。

ＶＬＲ２０ａ，２０ｂ，２０ｃはそれぞれ、交換機（＃１）１０ａ、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃが呼制御を行う移動機の加入者情報を保持する。ＨＬＲ３０は、移動機に関する加入者情報を保持し、交換機に提供する加入者情報管理装置である。ＲＮＣ４０は、移動機と、交換機（＃１）１０ａ、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃとの間の位置登録処理に関する情報等を中継する。

次に、図１を用いて移動通信システム１００における負荷分散処理を詳細に説明する。移動通信システム１００では、移動機の呼制御を他の交換機に移管させるか否かを判断するために用いる閾値（以下「移管判断閾値」という）と、呼制御を移管する移管先の交換機を選択するために用いる閾値（以下「移管先選択閾値」という）が設定されている。図１では、移管判断閾値として「α」、移管先選択閾値として「β」が設定されている。

交換機（＃１）１０ａのＶＬＲ２０ａは、発着信頻度の高い移動機の加入者Ａ、加入者Ｄ、加入者Ｇに関する加入者情報を多く保持する。そのため、交換機（＃１）１０ａの制御負荷は高く、移管判断閾値α以上となっている。交換機（＃２）１０ｂのＶＬＲ２０ｂは、発着信頻度の高い移動機の加入者Ｂ、加入者Ｅや、発着信頻度の低い移動機の加入者Ｈに関する加入者情報を保持する。そのため、交換機（＃２）１０ｂの制御負荷は、移管判断閾値αよりも高く、移管先選択閾値β未満となっている。交換機（＃３）１０ｃのＶＬＲ２０ｃは、発着信頻度の低い移動機の加入者Ｃ、加入者Ｆ、加入者Ｉに関する加入者情報を多く保持する。そのため、交換機（＃３）１０ｃの制御負荷は低く、移管先選択閾値β以下となっている。

交換機（＃１）１０ａ、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃはそれぞれ、自身の制御負荷を監視している。各交換機は、予め定めた規定期間以上、自身の制御負荷が移管判断閾値αを越える状態が継続する場合、呼制御を他の交換機に移管すると判断する。

図１の場合、交換機（＃１）１０ａが、予め定めた規定期間以上、自身の制御負荷が移管判断閾値αを越えるため、交換機（＃１）１０ａが呼制御を行っている移動機を他の交換機に移管すると判断する。交換機（＃１）１０ａは、自身と同じ管理エリア５０に属する、自身以外の他の交換機（＃２）１０ｂと交換機（＃３）１０ｃの制御負荷を確認する。

具体的には、交換機（＃１）１０ａは、制御負荷の通知を要求する確認要求を他の交換機（＃２）１０ｂと交換機（＃３）１０ｃに送信する。これに対し、他の交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃは、予め定めた規定期間以上、自身の制御負荷が移管先選択閾値β以下の状態が継続しているか否かを通知する確認応答を交換機（＃１）１０ａに送信する。交換機（＃１）１０ａは、確認応答により、他の交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃの制御負荷を確認する。

交換機（＃１）１０ａは、制御負荷が規定時間以上、移管先選択閾値β以下の交換機を、呼制御を移管する交換機として選択する。図１の場合、交換機（＃１）１０ａは、交換機（＃３）１０ｃの制御負荷が規定時間以上、移管先選択閾値β以下であるため、呼制御の移管先として交換機（＃３）１０ｃを選択する。

更に、交換機（＃１）１０ａは、自身が呼制御を行う移動機の中から、それらの発着信頻度に基づいて移管させる移動機を選択する。交換機（＃１）１０ａは、発着信頻度の高い移動機を選択することが好ましい。又、交換機（＃１）１０ａは、発着信頻度の高い移動機が存在しない場合には、発着信頻度の低い移動機を多数選択してもよく、移管を中止してもよい。

図１の場合、交換機（＃１）１０ａは、ＶＬＲ２０ａを検索し、発着信頻度の高い加入者Ａ、加入者Ｄ、加入者Ｇの移動機を、移管する移動機として選択する。そして、交換機（＃１）１０ａは、移管先に選択した交換機（＃３）１０ｃに、選択した加入者Ａ、加入者Ｄ、加入者Ｇの移動機の呼制御を移管する。具体的には、交換機（＃１）１０ａは、交換機（＃１）１０ａのＶＬＲ２０ａが保持する加入者Ａ、加入者Ｄ、加入者Ｇの加入者情報を、交換機（＃３）１０ｃに移動させる。例えば、交換機（＃１）１０ａは、ＨＬＲ３０を利用して加入者情報を移動させる。

次に、移動通信システム１００における移動機が交換機に位置登録された後の処理について図２、図３を用いて説明する。図２、図３では、移動機６０は、交換機（＃１）１０ａに位置登録されており、ＶＬＲ２０ａに移動機６０の加入者Ａの加入者情報が登録されている。移動機６０には、ＴＭＳＩとして、ＮＲＩ＃１が割り当てられている。ＴＭＳＩ（Temporary Mobile Subscriber Identity）は、加入者に一時的に割り当てられている加入者識別子である。ＮＲＩ（Network Resource Identifier）は、管理エリア５０内で交換機を識別する交換機識別子である。「ＮＲＩ＃１」は交換機（＃１）１０ａを、「ＮＲＩ＃２」は交換機（＃２）１０ｂを、「ＮＲＩ＃３」は交換機（＃３）１０ｃを示す。又、ＲＮＣ４０は、対応テーブル４１を備える。対応テーブル４１は、ＮＲＩと交換機との対応付けを保持する。

まず、図２を用いて、移動機６０からの発信時の処理を説明する。移動機６０は、ＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃１）を含む呼を発信する。ＲＮＣ４０は、基地局を介して移動機６０からの呼を受信する。ＲＮＣ４０は、移動機６０からの呼に含まれるＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃１）に基づいて、対応テーブル４１を参照し、移動機６０の呼制御を行う交換機を交換機（＃１）１０ａと特定する。このように、ＮＲＩは、ＲＮＣ４０が移動機６０が収容されている交換機を導くために用いられる。

ＲＮＣ４０は、移動機６０から発信された呼を、特定した交換機（＃１）１０ａに転送する。このように、移動機６０から発信された呼は、移動機６０が位置登録を行っている交換機（＃１）１０ａによって制御される。

次に、図３を用いて、呼制御を移管する際の処理を説明する。図３では、図１に示すように、交換機（＃１）１０ａが、交換機（＃１）１０ａから呼制御を移管する移管先として交換機（＃３）１０ｃを選択し、移管する移動機として加入者Ａの移動機６０を選択している場合について説明する。

移動機６０は、一度、位置登録を行った後も、周期的に位置登録要求を行う。以下、位置情報に変更のない周期的な位置登録要求を特に「周期位置登録要求」という。移動機６０は、ＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃１）を含む周期位置登録要求１ａを送信する。ＲＮＣ４０は、発信時と同様に、周期位置登録要求１ａに含まれるＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃１）に基づいて、対応テーブル４１を参照し、交換機（＃１）１０ａに周期位置登録要求１ａを転送する。

交換機（＃１）１０ａは、周期位置登録要求１ａの要求元が移管対象の加入者Ａの移動機６０か否かを、周期位置登録要求に含まれるＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃１）に基づいて判断する。交換機（＃１）１０ａは、移管対象の移動機でない場合には通常の周期位置登録要求に対する処理を行う。交換機（＃１）１０ａは、移管対象の移動機６０の場合には、加入者Ａの移動機６０の呼制御を交換機（＃３）１０ｃに移管することを通知する移管通知を含む周期位置登録要求１ｂをＨＬＲ３０に送信する。このようにして、交換機（＃１）１０ａは、呼制御の移管をＨＬＲ３０に通知する。

ＨＬＲ３０は、交換機（＃１）１０ａから受信した周期位置登録要求１ｂを分析し、移管通知を取得する。ＨＬＲ３０は、移管通知に従って、移管元の交換機（＃１）１０ａに対して加入者情報削除要求１ｃを送信し、移動機６０の加入者Ａに関する加入者情報の削除を指示する。交換機（＃１）１０ａは、指示に従って加入者Ａの加入者情報をＶＬＲ２０ａから削除する。

更に、ＨＬＲ３０は、移管通知に従って、移管先の交換機（＃３）１０ｃに加入者情報１ｄをダウンロードし、加入者情報１ｄを提供する。交換機（＃３）１０ｃは、ダウンロードされた加入者情報をＶＬＲ２０ｃに格納する。ＨＬＲ３０は、交換機（＃３）１０ｃへの加入者情報のダウンロードが完了すると、移動機６０の呼制御を行う交換機が交換機（＃３）１０ｃに変更されたことを通知する変更通知を、交換機（＃３）１０ｃに送信する。

交換機（＃３）１０ｃは、変更通知の受信を契機に、移動機６０にＴＭＳＩを再度割り当てる。交換機（＃３）１０ｃは、新たなＴＭＳＩとしてＮＲＩ＃３を割り当てる。そして、交換機（＃３）１０ｃは、再度割り当てたＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃３）を通知する再割り当て通知を含む位置登録応答１ｅを移動機６０に送信する。交換機（＃３）１０ｃは、この再割り当て通知により、移動機６０の呼制御を行う交換機が交換機（＃３）１０ｃに変更されたことを移動機６０に通知する。

このように交換機（＃１）１０ａは、移動機６０の加入者情報を制御負荷が高い交換機（＃１）１０ｃから他の交換機（＃３）１０ｃに、ＨＬＲ３０を利用して移動させることができる。

次に、図４、図５を用いて、交換機（＃１）１０ａ、ＨＬＲ３０の構成を詳細に説明する。図４に示すように、交換機（＃１）１０ａは、インタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」と表す）１１と、呼制御部１２と、負荷監視部１３と、移管制御部１４と、位置登録処理部１５とを備える。尚、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃも、交換機（＃１）１０ａと同様の構成を備える。

Ｉ／Ｆ１１は、ＲＮＣ４０やＨＬＲ３０と通信を行う。呼制御部１２は、移動機から発信される呼や移動機に着信する呼を制御する呼制御を行う。呼制御部１２は、ＶＬＲ２０ａが保持する加入者情報を使用し、呼制御を行う。

呼制御部１２は、発信や着信の呼制御を行い、加入者情報を使用した際に、ＶＬＲ２０ａに発着信頻度を加入者情報と対応付けて記録する。ＶＬＲ２０ａは、加入者情報と対応付けて発着信頻度を保持する。例えば、呼制御部１２は、発着信頻度として、加入者情報の使用回数を記録できる。この場合、呼制御部１２は、加入者情報を使用する毎に、その加入者情報に対応付けてＶＬＲ２０ａが保持する使用回数を増加させる。

あるいは、発着信頻度として、加入者情報がＶＬＲ２０ａに登録されている登録時間を用いることもできる。この場合、呼制御部１２は、発信や着信の呼制御を行い、加入者情報を使用した際に、その加入者情報の有効期間を更新する。ＶＬＲ２０ａは、有効期間が満了するまで加入者情報を保持し、満了後加入者情報を削除する。そのため、発着信頻度が高いほど有効期限が更新され続け、登録時間も長くなる。よって、登録時間は発着信頻度を示すことができる。

負荷監視部１３は、呼制御部１２の制御負荷を監視する。例えば、負荷監視部１３は、呼制御部１２の制御負荷としてその使用率などを監視する。負荷監視部１３は、制御負荷が移管判断閾値αを越える状態が規定時間以上継続した場合、移管制御部１４に通知する。

又、負荷監視部１３は、他の交換機から制御負荷の通知を要求する確認要求をＩ／Ｆ１１を介して受信した場合、規定期間以上、呼制御部１２の制御負荷が移管先選択閾値β以下の状態が継続しているか否かを判断する。負荷監視部１３は、判断結果に基づいて、規定期間以上、制御負荷が移管先選択閾値β以下の状態が継続しているか否かを通知する確認応答を作成し、確認要求の要求元の交換機にＩ／Ｆ１１を介して送信する。

移管制御部１４は、制御負荷に応じて、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管する。移管制御部１４は、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の中から発着信頻度の高い移動機の呼制御を他の交換機に移管することが好ましい。

移管制御部１４は、負荷監視部１３から通知を受けることにより、規定期間以上、自身の制御負荷が移管判断閾値αを越えるため、交換機（＃１）１０ａが呼制御を行っている移動機を他の交換機に移管すると判断する。即ち、移管制御部１４は、交換機（＃１）１０ａ自身が制御負荷が高い交換機になったと判断した場合に、呼制御の移管を行う。

まず、移管制御部１４は、他の交換機の制御負荷に基づいて、移管先の交換機を選択する。具体的には、移管制御部１４は、制御負荷の通知を要求する確認要求を他の交換機にＩ／Ｆ１１を介して送信する。移管制御部１４は、他の交換機から、規定期間以上、制御負荷が移管先選択閾値β以下の状態が継続しているか否かを通知する確認応答をＩ／Ｆ１１を介して受信する。移管制御部１４は、確認応答に基づいて、制御負荷が規定時間以上、移管先選択閾値β以下の交換機を、呼制御を移管する交換機として選択する。

更に、移管制御部１４は、呼制御部１２が呼制御を行う移動機の中から、移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管させる移動機を選択する。移管制御部１４は、発着信頻度の高い移動機を選択することが好ましい。又、移管制御部１４は、発着信頻度の高い移動機が存在しない場合には、発着信頻度の低い移動機を多数選択してもよく、移管を中止してもよい。

例えば、移管制御部１４は、移管するか否かを判断するための発着信頻度の閾値（以下「発着信頻度閾値」という）を設定できる。移管制御部１４は、ＶＬＲ２０ａを検索し、発着信頻度閾値以上の移動機が存在すれば、それらを移管対象の移動機として選択することができる。移管制御部１４は、発着信頻度閾値以上の全ての移動機を選択してもよく、発着信頻度閾値以上の移動機の中から任意の移動機を選択してもよく、発着信頻度閾値以上の移動機の中から規定数以下の移動機を選択してもよい。

あるいは、移管制御部１４は、複数の移動機の発着信頻度の合計値を設定し、設定した合計値に達するまで移動機を選択してもよい。例えば、移管制御部１４は、発着信頻度の高い移動機を優先し、設定した合計値に達するまで、発着信頻度の高い移動機から順番に移管対象の移動機を選択していくことができる。

移管制御部１４は、移動機の加入者情報を制御負荷が高い交換機から他の交換機に移動させることにより、呼制御を移管する。例えば、移管制御部１４は、移動機の呼制御を他の交換機に移管することを通知する移管通知を作成し、ＨＬＲ３０に通知することにより、ＨＬＲ３０を利用して加入者情報を移動させることができる。

例えば、移管制御部１４は、周期位置登録要求を契機として移管を行うことができる。この場合、移管制御部１４は、移動機からの周期位置登録要求をＩ／Ｆ１１を介して受信する。移管制御部１４は、周期位置登録要求の要求元が移管対象の移動機か否かを、周期位置登録要求に含まれるＴＭＳＩに基づいて判断する。移管制御部１４は、移管対象の移動機でない場合には周期位置登録要求を位置登録処理部１５に入力する。位置登録処理部１５は、通常の位置登録処理を行う。移管制御部１４は、移管対象の移動機の場合には、その移動機の呼制御を、選択した移管先の交換機に移管することを通知する移管通知を含む周期位置登録要求を作成し、Ｉ／Ｆ１１を介してＨＬＲ３０に送信する。

移管制御部１４は、移管通知によりＨＬＲ３０から移管する移動機の加入者情報の削除の指示を受ける。よって、移管制御部１４は、指示に従ってＶＬＲ２０ａの加入者情報を削除する。

又、移管制御部１４は、交換機（＃１）１０ａが移管先の交換機として選択された場合、ＨＬＲ３０からＩ／Ｆ１１を介して移管対象の移動機の加入者情報を取得する。移管制御部１４は、取得した加入者情報をＶＬＲ２０ａに格納する。更に、移管制御部１４は、ＨＬＲ３０から、移動機の呼制御を行う交換機が自身に変更されたことを通知する変更通知を、Ｉ／Ｆ１１を介して受信する。移管制御部１４は、変更通知の受信を契機に、移動機にＴＭＳＩを再度割り当てる。

そして、移管制御部１４は、再度割り当てたＴＭＳＩを通知する再割り当て通知を含む位置登録応答を、Ｉ／Ｆ１１を介して移動機に送信する。移管制御部１４は、例えば、3GPP勧告 TS23.236(v5.2.0),”Intra-domain connection of Radio Access Network(RAN) nodes to multiple Core Network(CN)nodes”に従って、再割り当て通知を作成できる。以上説明したように、移動通信システム１００は、交換機に負荷監視部１３、移管制御部１４を設けることにより、負荷監視部１３、移管制御部１４を備える。

図５に示すように、ＨＬＲ３０は、インタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」と表す）３１と、交換機制御部３２と、加入者情報データベース３５とを備える。Ｉ／Ｆ３１は、交換機と通信を行う。加入者情報データベース３５は、移動機に関する加入者情報を保持する加入者情報保持部である。加入者情報データベース３５は、移動通信システム１００を利用する全ての移動機の加入者情報を保持する。

交換機制御部３２は、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の中から発着信頻度の高い移動機の呼制御を他の交換機に移管させる際に、移管元の交換機に加入者情報の削除を指示し、移管先の交換機に加入者情報を提供する。交換機制御部３２は、転送部３３と、位置登録処理部３４とを備える。

位置登録処理部３４は、周期位置登録要求を交換機からＩ／Ｆ３１を介して受信する。位置登録処理部３４は、周期位置登録要求を分析し、移管通知が含まれるか否かを判断する。位置登録処理部３４は、移管通知が含まれない場合には通常の位置登録処理を行う。位置登録処理部３４は、移管通知が含まれる場合には、その移管通知に従って、移管元の交換機に対する加入者情報削除要求を作成し、Ｉ／Ｆ３１を介して送信する。これにより、位置登録処理部３４は、移管元の交換機に対して移管対象の移動機の加入者情報の削除を指示する。

更に、位置登録処理部３４は、移管通知に従って、移管先の交換機に移管対象の移動機の加入者情報を提供するよう転送部３３に指示する。転送部３３は、位置登録処理部３４の指示に従って、加入者情報データベース３５から移管対象の加入者情報を取得し、Ｉ／Ｆ３１を介して移管先の交換機に送信し、ダウンロードする。

位置登録処理部３４は、加入者情報のダウンロード完了を通知する加入者情報ダウンロード応答を、移管先の交換機からＩ／Ｆ３１を介して受信する。位置登録処理部３４は、加入者情報ダウンロード応答を契機に、移動機の呼制御を行う交換機が変更されたことを通知する変更通知を作成し、移管先の交換機にＩ／Ｆ３１を介して送信する。

（移動通信方法）
次に、移動通信システム１００を用いた負荷分散方法の手順を図６、図７を用いて説明する。まず、図６を用いて、制御負荷の監視から移管先及び移管させる移動機を選択するまでの手順を説明する。交換機（＃１）１０ａは、呼制御部１２の使用率等の制御負荷を監視し、制御負荷が規定期間以上、移管判断閾値αを越える状態が継続しているか否かを判断する（Ｓ１０１）。交換機（＃１）１０ａは、移管判断閾値αを越える状態が継続していない場合には、制御負荷の監視を続ける。

一方、ステップ（Ｓ１０１）において、移管判断閾値αを越える状態が継続している場合には、交換機（＃１）１０ａは、自身と同じ管理エリア５０に属する他の交換機（＃２）１０ｂと交換機（＃３）１０ｃに、制御負荷の通知を要求する確認要求を送信する（Ｓ１０２）。他の交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃは、予め定めた規定期間以上、制御負荷が移管先選択閾値β以下の状態が継続しているか否かを判断する（Ｓ１０３）。

交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃは、ステップ（Ｓ１０３）における判断結果に基づいて、確認応答を交換機（＃１）１０ａに送信する（Ｓ１０４）。具体的には、交換機（＃２）１０ｂは、規定時間以上、制御負荷が移管先選択閾値β以下の状態が継続していないことを通知する確認応答、即ち、呼制御の移管を受け付けることができないことを示す確認応答を送信する。交換機（＃３）１０ｃは、規定時間以上、制御負荷が移管先選択閾値β以下の状態が継続していることを通知する確認応答、即ち、呼制御の移管を受け付けることが可能なことを示す確認応答を送信する。

交換機（＃１）１０ａは、確認応答を受信する。このように、交換機（＃１）１０ａは、確認要求及び確認応答を用いて、他の交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃに移動機の呼制御を移管可能か否かを確認する。そして、交換機（＃１）１０ａは、確認応答に基づいて、制御負荷が規定時間以上、移管先選択閾値β以下の交換機（＃３）１０ｃを、呼制御を移管する交換機として選択する（Ｓ１０５）。

更に、交換機（＃１）１０ａは、自身が呼制御を行う移動機の中から、発着信頻度に基づいて移管させる移動機を選択する。具体的には、交換機（＃１）１０ａは、ＶＬＲ２０ａを検索し、発着信頻度の高い移動機が存在するか否かを判断する（Ｓ１０６）。ステップ（Ｓ１０６）において、交換機（＃１）１０ａは、発着信頻度の高い移動機が存在する場合には、それらを移管対象として選択する（Ｓ１０７）。一方、ステップ（Ｓ１０６）において、交換機（＃１）１０ａは、発着信頻度の高い移動機が存在しない場合には、ここでは移管を中止する。そして、交換機（＃１）１０ａは、移管先に選択した交換機（＃３）１０ｃに、選択した移動機の加入者情報を移動させ、呼制御を移管する（Ｓ１０８）。

次に、図７を用いて、呼制御の移管手順を説明する。即ち、図６におけるステップ（Ｓ１０８）をより詳細に説明する。移動機６０は、ＴＭＳＩを含む周期位置登録要求を、ＲＮＣ４０を介して交換機（＃１）１０ａに送信する（Ｓ２０１）。交換機（＃１）１０ａは、周期位置登録要求の要求元が移管対象の移動機６０か否かを、周期位置登録要求に含まれるＴＭＳＩに基づいて判断する（Ｓ２０２）。

交換機（＃１）１０ａは、移管対象の移動機でない場合には通常の周期位置登録要求に対する処理を行う（Ｓ２１６）。一方、交換機（＃１）１０ａは、移管対象の移動機６０の場合には、移動機６０の呼制御を交換機（＃３）１０ｃに移管することを通知する移管通知を含む周期位置登録要求をＨＬＲ３０に送信する（Ｓ２０３）。

ＨＬＲ３０は、交換機（＃１）１０ａから受信した周期位置登録要求を分析し、移管通知を取得する（Ｓ２０４）。ＨＬＲ３０は、移管通知に従って、移管元の交換機（＃１）１０ａに対して加入者情報削除要求を送信する（Ｓ２０５）。交換機（＃１）１０ａは、加入者情報削除要求に従って、移動機６０の加入者情報をＶＬＲ２０ａから削除する（Ｓ２０６）。交換機（＃１）１０ａは、ＨＬＲ３０に加入者情報削除が完了したことを通知する加入者情報削除応答を送信する（Ｓ２０７）。

加入者情報削除応答を受信したＨＬＲ３０は、移管通知に従って、移管先の交換機（＃３）１０ｃに加入者情報をダウンロードする（Ｓ２０８）。交換機（＃３）１０ｃは、ダウンロードされた加入者情報をＶＬＲ２０ｃに格納する（Ｓ２０９）。交換機（＃３）１０ｃは、ＨＬＲ３０に加入者情報のダウンロードが完了したことを通知する加入者情報ダウンロード応答を送信する（Ｓ２１０）。

加入者情報ダウンロード応答を受信したＨＬＲ３０は、交換機（＃３）１０ｃへの移動機６０の位置登録が完了したことを通知する位置登録応答を、交換機（＃１）１０ａに送信する（Ｓ２１１）。更に、ＨＬＲ３０は、移動機６０の呼制御を行う交換機が交換機（＃３）１０ｃに変更されたことを通知する変更通知を、交換機（＃３）１０ｃに送信する（Ｓ２１２）。

交換機（＃３）１０ｃは、変更通知の受信を契機に、移動機６０にＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃３）を再度割り当てる（Ｓ２１３）。交換機（＃３）１０ｃは、再度割り当てたＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃３）を通知する再割り当て通知を含む位置登録応答を移動機６０に送信する（Ｓ２１４）。再割り当て通知を含む位置登録応答を受信した移動機６０は、ＴＭＳＩ（ＮＲＩ＃３）の再割り当てを受けたことを通知する再割り当て応答を交換機（＃３）１０ｃに送信する（Ｓ２１５）。

（効果）
このような移動通信システム１００、交換機（＃１）１０ａ、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃ、ＨＬＲ３０及び負荷分散方法によれば、交換機の制御負荷が増大した際に、例えば、制御負荷の高い状態が継続する場合等に、制御負荷の高い交換機から、その交換機が呼制御を行う移動機の発着信頻度に基づいて移管させる移動機を選択し、その呼制御を他の交換機に移管することができる。そのため、移動機の発着信頻度を考慮して交換機の制御負荷を適切に分散させることができる。

即ち、移動通信システム１００では、呼制御を行う移動機の発着信頻度の違いによる交換機の制御負荷の違いを考慮した負荷分散を行うことができる。そのため、呼制御を行っている移動局の発着信頻度により、管理エリア内の交換機の制御負荷に偏りが生じることを防止できる。移動通信システム１００では、処理能力の異なる交換機や、移動機収容数の異なる交換機が混在している場合であっても、発着信頻度を考慮して、管理エリア内の交換機の負荷分散を図ることができる。

特に、移管制御部１４が、発着信頻度の高い移動機を移管させたり、発着信頻度の高い移動機を優先的に移管させたりすることにより、移動通信システム１００は、少ない移動機の移管で制御負荷を分散させることができ、効率的に負荷分散ができる。例えば、移動させる加入者情報の量や、移管通知や変更通知等の制御情報を削減できるため、移管に必要な制御やリソースを削減できる。

更に、移管制御部１４は、ＨＬＲ３０を利用して、移動機の加入者情報を制御負荷が高い交換機から他の交換機に移動させることができる。そのため、移動通信システム１００では、他の交換機に移管対象の移動機を収容でき、呼制御を移管できる。

又、移管制御部１４は、他の交換機の制御負荷に基づいて、呼制御を移管する交換機を選択することができる。そのため、より制御負荷の低い交換機に呼制御を移管でき、移動通信システム１００は、より適切に制御負荷を分散させることができる。

ＨＬＲ３０は、制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管させる際に、交換機における移動機の加入者情報を容易に移動させることができ、呼制御の移管を容易に実現できる。そのため、ＨＬＲ３０は、移動機の発着信頻度を考慮した交換機の制御負荷分散に寄与できる。

（変更例）
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく種々の変更が可能である。上記実施形態では、図４に示すように、負荷監視部１３、移管制御部１４が共に交換機に設けられていたが、負荷監視部１３、移管制御部１４の設置場所は限定されず、移動通信システムのいずれかに設けられればよい。

例えば、図８に示すように、移動通信システムに、負荷監視部として負荷監視装置７０を設けてもよい。負荷監視装置７０は、管理エリア５０内の交換機（＃１）１０ａ、交換機（＃２）１０ｂ、交換機（＃３）１０ｃの制御負荷を監視する。負荷監視装置７０は、管理エリア５０内の交換機の制御負荷を保持する負荷情報データベース７１を備える。

負荷監視装置７０は、管理エリア５０内の各交換機に定期的に制御負荷を問い合わせる。交換機の負荷監視部１３は、負荷監視装置７０からの問い合わせに対し、呼制御部１２の制御負荷を通知する。負荷監視装置７０は、交換機からの制御負荷の通知に基づいて、交換機の制御負荷を負荷情報データベース７１に格納する。

又、交換機の移管制御部１４は、確認要求を他の交換機に送信するのではなく、負荷監視装置７０に送信する。負荷監視装置７０は、確認要求に対し、負荷情報データベース７１を参照して確認応答を作成し、確認要求の要求元の交換機に送信する。同様に、移管制御部として、管理エリア５０内の交換機間の呼制御の移管を制御する移管制御装置を設けてもよい。

又、上記実施形態では、周期位置登録要求を契機として加入者情報を移動させているが、移動させる契機は限定されない。例えば、図９に示すようにデタッチ要求により再度の位置登録要求を促し、その再度の位置登録要求を契機として移動させてもよい。

具体的には、移管元の交換機（＃１）１０ａの移管制御部１４が、移管対象の移動機６０にデタッチ要求を送信する（Ｓ３０１）。デタッチ要求を受信した移動機６０は、交換機（＃１）１０ａにデタッチ要求を送信する（Ｓ３０２）。その後、図７に示したステップ（Ｓ２０１）〜（Ｓ２１６）とほぼ同様のステップ（Ｓ３０３）〜（Ｓ３１８）が行われる。但し、ステップ（Ｓ３０３）、（Ｓ３０５）では、周期位置登録要求ではなく、通常の位置登録要求が送信される。

本発明の実施形態に係る移動通信システムを示す図である。 本発明の実施形態に係る移動通信システムの発信時の処理を示す図である。 本発明の実施形態に係る移動通信システムの移管時の処理を示す図である。 本発明の実施形態に係る交換機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＨＬＲの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御負荷の監視から移管先及び移管させる移動機を選択するまでの手順を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係る呼制御の移管手順を示すシーケンス図である。 本発明の変更例に係る処理負荷監視装置を示す図である。 本発明の変更例に係る呼制御の移管手順を示すシーケンス図である。 従来の移動通信システムを示す図である。 課題を説明する図である。

符号の説明

１０ａ，２１０ａ 交換機（＃１）
１０ｂ，２１０ｂ 交換機（＃２）
１０ｃ，２１０ｃ 交換機（＃３）
１１，３１ Ｉ／Ｆ
１２ 呼制御部
１３ 負荷監視部
１４ 移管制御部
１５，３４ 位置登録処理部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ ＶＬＲ
３０，２３０ ＨＬＲ
３２ 交換機制御部
３３ 転送部
３５ 加入者情報データベース
４０，２４０ ＲＮＣ
４１ 対応テーブル
６０，２６０ 移動機
７０ 負荷監視装置
７１ 負荷情報データベース

Claims (6)

1. 交換機の制御負荷を監視する負荷監視部と、
   前記制御負荷に応じて、該制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、前記移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管する移管制御部と
   を備えることを特徴とする移動通信システム。
2. 前記移管制御部は、前記移動機の加入者情報を前記制御負荷が高い交換機から前記他の交換機に移動させることを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。
3. 前記移管制御部は、前記他の交換機の制御負荷に基づいて、移管先の交換機を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の移動通信システム。
4. 呼制御を行う呼制御部と、
   該呼制御部の制御負荷を監視する負荷監視部と、
   前記制御負荷に応じて、移動機の呼制御を前記移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管する移管制御部と
   を備えることを特徴とする交換機。
5. 移動機に関する加入者情報を保持する加入者情報保持部と、
   制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、前記移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管する際に、移管元の交換機に加入者情報の削除を指示し、移管先の交換機に加入者情報を提供する交換機制御部と
   を備えることを特徴とする加入者情報管理装置。
6. 交換機の制御負荷を監視し、
   前記制御負荷に応じて、該制御負荷が高い交換機が呼制御を行う移動機の呼制御を、前記移動機の発着信頻度に基づいて他の交換機に移管することを特徴とする負荷分散方法。
   
   

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