JP2007110363A - 無線通信システム及び基地局 - Google Patents

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Abstract

【課題】 無線リソースを考慮したアドミッションコントロールを提供する。
【解決手段】 基地局１２０は、ＱｏＳ通信中の端末ｉが要求する下りＱｏＳ要求帯域Ｂｉと、端末が受信可能なデータレートＲｉとに基づき、下りの無線リソース空き率（スロット割当の空き率）を求める。また、ＱｏＳ通信しようとする端末が要求する下りＱｏＳ要求帯域Ｂを、該端末が受信可能なデータレートＲで割ることで、該要求帯域Ｂを確保するのに必要な下り無線リソース使用率を求める。また、基地局１２０は、上りチャネルのＲＯＴとＲＯＴの許容上限を示す閾値Ｔ１とに基づき上りの無線リソース空き率を求める。また、端末が要求する上り要求帯域を確保するのに必要な上り無線リソース使用率を求める。下り及び上りの無線リソース空き率がそれぞれ、下り及び上り無線リソース使用率以上である端末についてＱｏＳ通信させる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、無線通信システム及び基地局に係り、特に、無線により情報通信するシステムにおいてアドミッションコントロールを行う無線通信システム及び基地局に関する。
無線情報通信におけるＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）技術として、ＱｏＳ呼の要求帯域を確保するために、ＱｏＳ呼に優先的に無線リソースを割り当てる技術が知られている。無線リソースとは、例えばＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信におけるタイムスロット、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信における受信端で復調可能なために許容できる総受信電力などを指す。
ＱｏＳを要求する端末に対し、新規呼接続時又はハンドオフ時に、利用可能なチャネルエレメントがあるか確認し、及び、余っている帯域がその端末の要求する帯域より大きいか確認し、チャネルエレメントがあり、かつ、要求する帯域より大きければ呼接続を行うものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。利用可能なチャネルエレメントが無い場合や、利用可能なチャネルエレメントがあるが余っている帯域がその端末の要求帯域より小さい場合等は呼接続を行わない。このような処理により、例えば特許文献１の技術は、呼接続されたＱｏＳ要求端末に対してＱｏＳを保証することができる、としている。
特開２００３−２６４８７８号公報
無線環境が良い時と悪い時では、同じ大きさの要求帯域を確保するために消費する無線リソースの消費量は異なる。一般に、無線環境が悪いほど無線リソースを消費する。
図９に、ＴＤＭＡを例として帯域と無線リソースの関係を示す。この例では１秒間に１０タイムスロットあり、１タイムスロットには変調方式を変えることで１ｋｂｉｔ、３ｋｂｉｔが選択的に格納可能とする。このチャネルの最大帯域は３０ｋｂｐｓである。無線環境が良い場合は１タイムスロットに３ｋｂｉｔずつを格納する変調方式を用い、一方、無線環境が悪い場合は１タイムスロットに１ｋｂｉｔずつを格納する変調方式を用いる。ここで、一例として要求帯域６ｋｂｐｓを確保する場合を考える。
図９（ａ）は、無線環境が良い場合の例である。無線環境が良い場合、１タイムスロットに３ｋｂｉｔを格納することができ、６ｋｂｐｓを確保するためにタイムスロット２つを占有している。従って、無線リソース使用率は０．２（使用スロット数２、全タイムスロット数１０）となる。図９（ｂ）は、無線環境が悪い場合の例である。無線環境が悪い場合、１タイムスロットに１ｋｂｉｔしか格納できないので、６ｋｂｐｓを確保するために６タイムスロットを占有する。従って、無線リソース使用率は０．６（使用スロット数６、全タイムスロット数１０）となる。
この状態で更に６ｋｂｐｓの帯域を要求された場合を考える。帯域は図９（ａ）、（ｂ）ともに２４ｋｂｐｓ空いているが、帯域を要求している端末の無線環境によっては要求された６ｋｂｐｓを確保できない場合がある。例えば、図９（ａ）の例では上述のどちらの変調方式でも６ｋｂｐｓ確保することができ、図９（ｂ）では１タイムスロットに３ｋｂｉｔ格納する変調方式では６ｋｂｐｓを確保することが出来る。しかし、図９（ｂ）の例は、無線環境が悪い場合の例であり、無線環境が変わらなければ、１タイムスロットに１ｋｂｉｔを格納する変調方式が用いられ、６ｋｂｐｓの帯域を確保するためには６タイムスロットが必要になる。従って、帯域が２４ｋｂｐｓあるにも関わらず、無線リソースが足りず、要求された６ｋｂｐｓを確保することが出来ない。
上述の特許文献１に記載の技術では、ＱｏＳ提供可否の判断を、空き帯域が要求帯域より大きいかどうかをもとに行っている。しかしながら、空き帯域が要求帯域より大きかったとして呼接続を許可しても、上述のように実際は無線リソースの空きがなく、要求帯域を確保することができない場合があり得る。従って、要求帯域でなく、無線リソースの使用率を指標とした呼接続可否判断が望まれる。
また、上述の特許文献１に記載の技術では、呼接続時にＱｏＳ提供可としたＱｏＳ対応端末についてはＱｏＳが保証されるとしている。しかしながら、無線環境はフェージングやシャドウイングにより時々刻々と変化しており、時間軸上で要求帯域が確保できなくなる時間があり得る。そのときにはそのＱｏＳ端末には要求帯域を満たそうと、無線リソースをより多く使用する制御が働き、無線リソースにとっては大きな負荷となる。すなわち、その端末は他のＱｏＳ対応端末に対するＱｏＳ提供を阻害することになる。このような状態の端末に対し、他の端末のＱｏＳ提供を阻害しないような対処が望まれる。
本発明は、以上の点に鑑み、無線リソースを考慮した端末の新規呼接続及びハンドオフ先への呼接続を行うアドミッションコントロールを提供することを目的とする。また、本発明は、無線リソース使用率が高くなった場合における、無線リソース使用率の高い端末に対して、他の端末のＱｏＳを阻害しないような対処をすることを目的とする。
また、本発明は、無線リソース使用率による指標を用いてＱｏＳ提供可否を判断し、呼接続されたＱｏＳ要求端末が無線リソースの不足のためにＱｏＳ通信を開始できないことを防ぐアドミッションコントロールを提供することを目的とする。また、本発明は、ＱｏＳ提供を受けられるＱｏＳ呼を増やすことを目的とする。本発明は、新たなＱｏＳ要求端末を呼接続することを目的とする。
無線リソース使用率の指標を設ける。端末毎、チャネル毎に指標を管理し、その指標を用いてＱｏＳ提供可否の判断を行う。
（１）本発明の解決手段のひとつでは、無線リソース使用率の指標を設け、ＱｏＳ呼接続時にチャネルの無線リソースの空き率と、接続を要求する端末の要求帯域を確保するために必要な無線リソース使用率とを比較し、空き率の方が大きければＱｏＳ呼接続を行う。
（２−１）本発明の他の解決手段では、定期的にチャネルの無線リソース使用率を計算し、チャネルの無線リソース使用率が第１の閾値を超過した場合、各ＱｏＳ対応端末の無線リソース使用率を計算し、ＱｏＳ対応端末の中で無線リソース使用率が第２の閾値を超えている端末をベストエフォートに切り替える。
（２−２）そこでまだチャネルの無線リソース使用率が第１の閾値を超過している場合で、かつ、別のチャネルが存在する場合は、端末をその別のチャネルにハンドオフさせる。その際、ハンドオフ後のハンドオフ元チャネルの無線リソース使用率と、ハンドオフ先チャネルの無線リソース使用率とが、ともに第１の閾値を下回るような端末をハンドオフさせる。
より具体的には、無線通信システムは基地局を有し、該基地局は、無線リソース使用率を指標としてＱｏＳ提供可否の判断を行う。また、基地局は端末の新規呼接続またはハンドオフ先への呼接続時に、ＱｏＳ提供の可否をチャネルの無線リソースの余りと当該端末がＱｏＳ時に占有すると予測される無線リソースとの比較によりハンドオフの可否判断を行う。
基地局は、チャネルの無線リソース使用率を監視し、無線リソース使用率が第１の閾値を超過した場合、無線リソース使用率が第２の閾値を超過しているＱｏＳ端末をベストエフォートに切り替える。ここで、第１の閾値とは、基地局が、無線リソース使用率が第２の閾値を超過しているＱｏＳ端末をベストエフォートに切り替える処理を開始する契機となる閾値である。また、第２の閾値とは、基地局がＱｏＳ端末をベストエフォートに切り替えるか否かを判断する基準となる閾値であり、例えば、無線リソース使用率が第２の閾値を超過しているＱｏＳ端末をベストエフォート通信に切り替える。
上述の無線通信システムにおいて、基地局は、例えば上述の手順を実施した後にまだ無線リソース使用率が第１の閾値を超過している場合、別のチャネルが存在し、ＱｏＳ端末を当該別のチャネルにハンドオフさせることによりハンドオフ元チャネル、ハンドオフ先チャネルが共に無線リソース使用率が第１の閾値以下になるＱｏＳ端末があれば、その端末を当該別チャネルにハンドオフさせる。
本発明の第１の解決手段によると、
時分割多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記基地局は、
ＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末が要求する第１の要求帯域、及び、ＱｏＳ通信しようとする第２の端末が要求する第２の要求帯域が、端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１及び第２の端末が各タイムスロットで受信可能なデータ量を該端末から受信し、端末毎にその時間平均値を求めることで第１及び第２の端末が受信可能な第１及び第２のデータレートをそれぞれ計算し、端末毎に該データレートを記憶するデータレート受信管理部と、
基地局を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
第１の端末ｉが要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第１の要求帯域Ｂｉと、前記データレート受信管理部に記憶された第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
Figure 2007110363
 第２の端末が要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第２の要求帯域Ｂを、前記データレート受信管理部に記憶された第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、第２の要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を求め、
前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する前記基地局が提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
符号多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記基地局は、
要求帯域が端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
端末毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎの値を記憶するＳ／Ｎ管理部と、
チャネル毎にＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）の値を記憶するＲＯＴ管理部と、
ここで、ＲＯＴは次式で定義され、
（Ｉ０＋Ｎ０）／Ｎ０
Ｉ０は全端末からの受信電力の総和であり、Ｎ０は熱雑音電力であり、
ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値を記憶する閾値記憶部と、
基地局を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴの値Ｔと、前記閾値記憶部に記憶された閾値Ｔ１とに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
１−Ｔ／Ｔ１
第２の端末が要求する、前記要求帯域記憶部に記憶された要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を次式により求め、
Ａ×Ｐ×Ｔ／Ｔ１
ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：前記Ｓ／Ｎ管理部に記憶された第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ値、Ｔ：前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：前記閾値記憶部に記憶されたＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値
前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する前記基地局が提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
端末への下り方向が時分割多重により、端末からの上り方向は符号多重により端末と無線で通信し、該端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記基地局は、
ＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末が要求する第１の下り要求帯域と、ＱｏＳ通信しようとする第２の端末が要求する第２の下り要求帯域と、上り要求帯域とが、端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１及び第２の端末が各タイムスロットで受信可能なデータ量を該端末から受信し、端末毎にその時間平均値を求めることで第１及び第２の端末が受信可能な第１及び第２のデータレートをそれぞれ計算し、端末毎に該データレートを記憶するデータレート受信管理部と、
端末毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎの値を記憶するＳ／Ｎ管理部と、
上りチャネル毎にＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）の値を記憶するＲＯＴ管理部と、
ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値を記憶する閾値記憶部と、
基地局を制御する制御部と
を有し、
前記制御部は、
第１の端末ｉが要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第１の下り要求帯域Ｂｉと、前記データレート受信管理部に記憶された第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により下りの無線リソース空き率を求め、
Figure 2007110363
 第２の端末が要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第２の下り要求帯域Ｂを、前記データレート受信管理部に記憶された第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、第２の下り要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による下り無線リソース使用率を求め、
前記ＲＯＴ管理部に記憶された上りチャネルのＲＯＴの値Ｔと、前記閾値記憶部に記憶された閾値Ｔ１とに基づき、次式により上りの無線リソース空き率を求め、
１−Ｔ／Ｔ１
前記第２の端末が要求する、前記要求帯域記憶部に記憶された上り要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による上り無線リソース使用率を次式により求め、
Ａ×Ｐ×Ｔ／Ｔ１
ここで、Ａ：第２の端末が上り要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、上り要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：前記Ｓ／Ｎ管理部に記憶された第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ値、Ｔ：前記ＲＯＴ管理部に記憶された上りチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：前記閾値記憶部に記憶されたＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値
前記下りの無線リソース空き率が前記下り無線リソース使用率以上であり、かつ、前記上りの無線リソース空き率が前記上り無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する前記基地局が提供される。
本発明の第４の解決手段によると、
第１及び第２のチャネルを有し、時分割多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記基地局は、
第１のチャネルでＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末ｉが要求する第１の要求帯域Ｂｉと、無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により第１のチャネルにおける第１の無線リソース使用率を求め、
Figure 2007110363
 第１のチャネルでＱｏＳ通信中の任意の第２の端末が要求する第２の要求帯域Ｂを、該第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、該要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による第２の無線リソース使用率を求め、
第１のチャネルにおける前記第１の無線リソース使用率から、第２の端末による前記第２の無線リソース使用率を引くことで、第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
第２のチャネルでＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第３の端末ｋが要求する第３の要求帯域Ｂｋと、無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第３の端末ｋが受信可能な第３のデータレートＲｋとに基づき、次式により第２のチャネルにおける第３の無線リソース使用率を求め、
Figure 2007110363
 第２の端末が要求する第２の要求帯域Ｂを、第２のチャネルで通信する各端末が受信可能なデータレートの平均ＲＡＶＥで割ることで、前記第２の端末が第２のチャネルにハンドオフした後の、該第２の端末による第４の無線リソース使用率を求め、
第２のチャネルにおける前記第３の無線リソース使用率に、第２の端末による前記第４の無線リソース使用率を加えることで、前記第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
求められた第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値と、第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値との双方が、それぞれ予め定められた閾値以下となる前記第２の端末を、第１のチャネルから第２のチャネルへハンドオフさせる前記基地局が提供される。
本発明の第５の解決手段によると、
第１及び第２のチャネルを有し、符号多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードと、を備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記基地局は、
第１のチャネルのＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）Ｔａを、ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第１のＲＯＴ閾値Ｔ１で割ることで、第１のチャネルにおける第１の無線リソース使用率を求め、
第１のチャネルでＱｏＳ通信中の任意の第２の端末が要求する要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による第２の無線リソース使用率を次式により求め、
Ａ×Ｐ×Ｔａ／Ｔ１
ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ、Ｔａ：第１のチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第１のＲＯＴ閾値
第１のチャネルにおける前記第１の無線リソース使用率から、第２の端末による前記第２の無線リソース使用率を引くことで、前記第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
第２のチャネルのＲＯＴ Ｔｂを、ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第２の閾値Ｔ２で割ることで、第２のチャネルにおける第３の無線リソース使用率を求め、
前記第２の端末が第２のチャネルにハンドオフした後の、該第２の端末による第４の無線リソース使用率を次式により求め、
Ａ×ＰＡＶＥ×Ｔｂ／Ｔ２
ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、ＰＡＶＥ：第２のチャネルで通信する全端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎの平均、Ｔｂ：第２のチャネルのＲＯＴ、Ｔ２：ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第２のＲＯＴ閾値
第２のチャネルにおける前記第３の無線リソース使用率に、第２の端末による前記第４の無線リソース使用率を加えることで、前記第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
求められた第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値と、第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値の双方が、それぞれ予め定められた閾値以下となる場合に、第２の端末を第１のチャネルから第２のチャネルへハンドオフさせる前記基地局が提供される。
本発明の第６の解決手段によると、
時分割多重により端末と無線で通信する基地局と、
端末の識別子に対応して、該端末が要求する要求帯域が予め記憶されるＱｏＳ情報テーブルを有し、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードと
を備え、
前記基地局は、
ＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末が要求する第１の要求帯域、及び、ＱｏＳ通信しようとする第２の端末が要求する第２の要求帯域が、端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１及び第２の端末が各タイムスロットで受信可能なデータ量を該端末から受信し、端末毎にその時間平均値を求めることで第１及び第２の端末が受信可能な第１及び第２のデータレートをそれぞれ計算し、端末毎に該データレートを記憶するデータレート受信管理部と、
基地局を制御する制御部と
を有し、
前記ノードは、
ＱｏＳ通信しようとする第２の端末の識別子を含むベストエフォート用コネクション確立要求を前記基地局から受信して、第２の端末とノード間で予めベストエフォート用コネクションを確立し、
前記ＱｏＳ情報テーブルを参照して、該確立要求に含まれる第２の端末の識別子に対応する第２の要求帯域を前記基地局に送信し、
前記制御部は、
前記ノードから受信された第２の要求帯域を前記要求帯域記憶部に記憶し、
第１の端末ｉが要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第１の要求帯域Ｂｉと、前記データレート受信管理部に記憶された第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
Figure 2007110363
 第２の端末が要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第２の要求帯域Ｂを、前記データレート受信管理部に記憶された第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、第２の要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を求め、
前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する無線通信システムが提供される。
本発明の第７の解決手段によると、
符号多重により端末と無線で通信する基地局と、
端末の識別子に対応して、該端末が要求する要求帯域が予め記憶されるＱｏＳ情報テーブルを有し、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードと
を備え、
前記基地局は、
要求帯域が端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
端末毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎの値を記憶するＳ／Ｎ管理部と、
チャネル毎にＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）の値を記憶するＲＯＴ管理部と、
ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値を記憶する閾値記憶部と、
基地局を制御する制御部と
を有し、
前記ノードは、
ＱｏＳ通信しようとする第２の端末の識別子を含むベストエフォート用コネクション確立要求を前記基地局から受信して、第２の端末とノード間で予めベストエフォート用コネクションを確立し、
前記ＱｏＳ情報テーブルを参照して、該確立要求に含まれる第２の端末の識別子に対応する要求帯域を前記基地局に送信し、
前記制御部は、
前記ノードから受信された第２の要求帯域を前記要求帯域記憶部に記憶し、
前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴの値Ｔと、前記閾値記憶部に記憶された閾値Ｔ１とに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
１−Ｔ／Ｔ１
前記第２の端末が要求する、前記要求帯域記憶部に記憶された要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を次式により求め、
Ａ×Ｐ×Ｔ／Ｔ１
ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：前記Ｓ／Ｎ管理部に記憶された第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ値、Ｔ：前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：前記閾値記憶部に記憶されたＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値
前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する無線通信システムが提供される。
本発明によると、無線リソースを考慮した端末の新規呼接続及びハンドオフ先への呼接続を行うアドミッションコントロールを提供することができる。また、本発明によると、無線リソース使用率が高くなった場合における、無線リソース使用率の高い端末に対する対して、他の端末のＱｏＳを阻害しないような対処をすることができる。
また、本発明によると、無線リソース使用率による指標を用いてＱｏＳ提供可否を判断し、呼接続されたＱｏＳ要求端末が無線リソースの不足のためにＱｏＳ通信を開始できないことを防ぐアドミッションコントロールを提供することができる。また、本発明によると、ＱｏＳ提供を受けられるＱｏＳ呼を増やすことができる。本発明によると、新たなＱｏＳ要求端末を呼接続することが可能となる。
１．第１の実施の形態
（ハードウェア構成）
無線通信システムとして、１ｘＥＶ−ＤＯ（１ｘ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｄａｔａ Ｏｎｌｙ）システムを例に説明する。
図１は、１ｘＥＶ−ＤＯシステムのシステム構成の一例を示す図である。１ｘＥＶ−ＤＯシステムは、例えば、端末１１０と、基地局１２０と、ＩＰ−ＳＷ（ＩＰ Ｓｗｉｔｃｈ）１３０と、ＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｏｄｅ）１４０とを備える。ＰＤＳＮ１４０は、インターネット１５０に接続される。また、ＰＤＳＮは、ＱｏＳ情報テーブル１４１を有する。
基地局１２０と端末１１０の間は無線通信であり図中破線で示す。一方、図中実線は有線通信である。この例では、基地局１２０から端末１１０への送信（下り）はＴＤＭＡ通信、端末１１０から基地局１２０への送信（上り）はＣＤＭＡ通信である。下り、上りともに、複数のチャネルが存在する。
図２は、本実施の形態における基地局１２０の機能ブロック図である。また、図３及び図４は、基地局１２０の各ブロックのデータフォーマットである。
基地局１２０は、要求帯域記憶部５１０と、ＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）閾値記憶部５２０と、制御部５３０と、ハンドオフ指示部５４０と、受信可能データレート受信・管理部５５０と、Ｓ／Ｎ受信・管理部５６０と、ＲＯＴ受信・管理部５７０と、チャネル管理部５８０とを有する。
要求帯域記憶部５１０は、呼が接続されている端末ｉの下りＱｏＳ要求帯域、上りＱｏＳ要求帯域、および、端末ｉが上りＱｏＳ要求帯域でデータを送信する時のパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比Ａｉの値が、端末１１０毎に記憶される。要求帯域記憶部５１０には、例えば、ＱｏＳ通信する各端末１１０の下り・上りＱｏＳ要求帯域がＰＤＳＮ１４０のＱｏＳ情報テーブル１４１から取得され、記憶される。図３（ａ）に、テーブル構成例を示す。例えば、基地局１２０が管理する各チャネルについて、各データが記憶される（図はチャネル１の例）。
ＲＯＴ閾値記憶部５２０は、予め設定されたＲＯＴ閾値が記憶される。ＲＯＴ閾値は、チャネル毎に記憶されてもよい。ハンドオフ指示部５４０は、指定する別のチャネルにハンドオフする旨の指示を端末１１０に送信する。受信可能データレート受信・管理部５５０は、端末１１０毎に、端末１１０の１タイムスロットで受信可能なデータレート（１タイムスロット毎のデータ量）をその端末１１０から受信する。また、受信可能データレート受信・管理部５５０は、端末ｉ毎にその時間平均値Ｒｉを計算して端末１１０が受信可能なデータレートを求め、管理・記憶する。時間平均値Ｒｉは、例えば、１秒毎のデータレート（ｂｐｓ）とすることができる。例えば、１秒間に１０スロット（すなわち１スロットで０．１秒）を有するチャネルにおいて、端末１１０が１タイムスロットで受信可能なデータレートが３ｋｂｉｔであったとする。この場合の時間平均値Ｒｉは、３／０．１＝３０ｋｂｐｓである。図３（ｂ）に、テーブル構成例を示す。例えば、基地局１２０が管理する各チャネルについて、各データが記憶される（図はチャネル１の例）。
Ｓ／Ｎ受信・管理部５６０は、端末１１０毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎを受信し、例えば、端末１１０の識別子に対応してＳ／Ｎを記憶する。例えば、パイロットチャネルを受信する基地局１２０内の適宜のブロック（図示せず）から受信する。図４（ａ）にテーブル構成例を示す。例えば、基地局１２０が管理する各チャネルについて、各データが記憶される（図はチャネル１の例）。
ＲＯＴ受信・管理部５７０は、上りチャネル毎にＲＯＴを受信し、例えばチャネルの識別子に対応してＲＯＴを記憶する。例えば、ＲＯＴを求める基地局１２０内の適宜のブロック（図示せず）から受信する。図４（ｂ）に、テーブル構成例を示す。チャネル管理部５８０は基地局１２０が提供しているチャネルを管理する。
図５に、ＰＤＳＮ１４０に格納されるＱｏＳ情報テーブル１４１を示す。ＰＤＳＮ１４０は、予め端末登録番号に対応してＱｏＳ情報が格納されたＱｏＳ情報テーブル１４１を有する。例えば、適宜のメモリ等に記憶さされる。ＱｏＳ情報とは、例えば下りＱｏＳ要求帯域、上りＱｏＳ要求帯域を含む。なお、端末登録番号は、端末１１０を識別するための適宜の識別子を用いることができる。また、ＱｏＳを実施しない端末１１０については、データなしとしてもよいし、零、ｎｕｌｌなど予め定められた所定のデータを記憶してもよい。
（無線リソース使用率）
ここで、本実施の形態における無線リソース使用率を定義する。
下りはＴＤＭＡ通信なので無線リソース使用率はタイムスロット割り当て率である。例えば、図９（ａ）のように、１秒間に１０タイムスロットを有するチャネルで、２つのタイムスロットが使用されていれば、無線リソース使用率は０．２である。
端末１１０は各タイムスロットで受信可能なデータレートを基地局１２０に伝えており、基地局１２０はそれを時間平均した値Ｒｉを受信可能データレート受信・管理部５５０で管理している。チャネルにおけるｉ番目の端末１１０のスロット割り当て率は、その端末ｉの下りＱｏＳ要求帯域Ｂｉと、端末１１０が受信可能なデータレートの平均Ｒｉを用いて、
Ｂｉ／Ｒｉ ・・・（１）
となる。
図９（ａ）の例では、端末１１０のＱｏＳ要求帯域Ｂｉ＝６ｋｂｐｓである。また、１タイムスロットに３ｋｂｉｔ格納でき、１秒間に１０タイムスロットあるので、端末１１０が受信可能なデータレートの平均Ｒｉは、３０ｋｂｐｓである。従って、上述の式（１）より、端末１１０のスロット割当率（無線リソース使用率）は、６／３０＝０．２となる。また、図９（ｂ）の例では、端末１１０のＱｏＳ要求帯域Ｂｉ＝６ｋｂｐｓである。また、１タイムスロットに１ｋｂｉｔ格納でき、１秒間に１０タイムスロットあるので、端末１１０が受信可能なデータレートの平均Ｒｉは、１０ｋｂｐｓである。従って、上述の式（１）より、端末１１０のスロット割当率（無線リソース使用率）は、６／１０＝０．６となる。
また、チャネル全体のスロット割り当て率は、
Figure 2007110363
 となる。
一方、上りはＣＤＭＡ通信なので、基地局１２０におけるＲＯＴが大きくなると各端末１１０からの信号の復調が困難となる。従って、チャネルの無線リソース使用率の指標にはＲＯＴを用いる。ＲＯＴの値をＴとし、ＲＯＴの許容上限としてＲＯＴ閾値Ｔ１とすると、チャネルの無線リソース使用率は、
Ｔ／Ｔ１ ・・・（３）
となる。なお、ＲＯＴの値ＴはＲＯＴ受信・管理部５７０が受信・記憶した値を用いることができる。また、ＲＯＴ閾値Ｔ１は、ＲＯＴ閾値記憶部５２０に記憶された値を用いることができる。
チャネルにおけるｉ番目の端末１１０の無線リソース使用率は、チャネル全体のＲＯＴの内の当該端末１１０の寄与分であり、
Figure 2007110363
 となる。ここで、Ａｉは端末ｉが上りＱｏＳ要求帯域でデータを送信する時のパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、上りＱｏＳ要求帯域と一意の対応関係がある。Ｐｉは基地局１２０が受信する端末ｉのパイロットチャネルのＳ／Ｎである。Ａｉは上りＱｏＳ要求帯域に基づき一意に求められて、要求帯域記憶部５１０に記憶されている。Ｐｉは、Ｓ／Ｎ受信・管理部５６０で受信、記憶されている。
（動作）
まず、本実施の形態では、端末１１０の新規呼接続時またはハンドオフ先への呼接続時におけるＱｏＳ提供可否の決定処理について説明する。
図６は、新規呼接続時、または、ハンドオフ先への呼接続時のコネクション確立のシーケンス図である。まず、端末１１０と基地局１２０間で通信開始のためのネゴシエーションを行う（処理２０１）。例えば、端末１１０は基地局１２０に端末登録番号を送信し、基地局１２０は端末１１０に識別ＩＤを付与する。端末登録番号は予め端末１１０に記憶されている。
ネゴシエーションが完了すると、基地局１２０はＰＤＳＮ１４０にベストエフォート用コネクション確立要求を送信する（処理２０２）。ベストエフォート用コネクション確立要求には、端末１１０から受信された端末登録番号が含まれる。ＰＤＳＮ１４０は、ベストエフォート用コネクション確立要求を受信すると、ベストエフォート用コネクション確立応答を基地局１２０に送信する（処理２０３）。これにより、端末１１０とＰＤＳＮ１４０間にベストエフォート用コネクションが確立され、端末１１０はインターネットとベストエフォートによる通信が可能となる（処理２０４）。本実施の形態では、一例としてＱｏＳ端末も非ＱｏＳ端末も最初にベストエフォートで接続される。
ＰＤＳＮ１４０は、ベストエフォート用コネクション確立後、上述の処理２０２で受信した端末登録番号をもとにＱｏＳ情報テーブル１４１を参照し、端末登録番号に対応する下りＱｏＳ要求帯域及び上りＱｏＳ要求帯域を取得する。例えば、ＱｏＳ情報テーブル１４１は、接続した端末１１０がＱｏＳ要求端末である場合には、下り及び上りＱｏＳ要求帯域が記憶されており、それ以外は記憶されていない。ＰＤＳＮ１４０は、下り及び上りＱｏＳ要求帯域を取得すると、基地局１２０にＱｏＳ用コネクション確立指示を送信する（処理２０５）。ＱｏＳ用コネクション確立指示には、接続した端末１１０の下りＱｏＳ要求帯域と上りＱｏＳ要求帯域が含まれている。さらに、端末登録番号を含んでもよい。一方、ＰＤＳＮ１４０は、下り及び上りＱｏＳ要求帯域が記憶されておらず取得できなかった場合には、処理を終了する。この場合、端末１１０とＰＤＳＮ１４０はベストエフォートでの通信が継続される。
図７は、ＱｏＳ用コネクション確立指示を受信した基地局１２０の動作のフローチャートである。ＱｏＳ用コネクション確立指示を受信した基地局１２０は、それに含まれている下りＱｏＳ要求帯域の値と、上りＱｏＳ要求帯域の値とを要求帯域記憶部５１０に記憶する（処理７０１）。例えば、処理２０１で受信された端末登録番号、又は、ＱｏＳ用コネクション確立指示に含まれる端末登録番号に対応して記憶してもよい。また、基地局１２０は、上述のＡｉの値を上りＱｏＳ要求帯域から一意に求め、同様に要求帯域記憶部５１０に記憶する（処理７０２）。なお、Ａｉの値の求め方は従来の手法等予め定められた適宜の手法によることができる。
基地局１２０は、当該端末１１０のベストエフォート呼が張られているチャネルの無線リソースの空き率を、下り、上りそれぞれについて計算する（処理７０３、処理７０４）。チャネルの無線リソースの空き率は、１−チャネルの無線リソース使用率、により求める。チャネルの無線リソース使用率は、下りは要求帯域記憶部５１０に記憶されている各端末ｉの下りＱｏＳ要求帯域Ｂｉと、受信可能データレート受信・管理部５５０で管理されている各端末ｉの受信可能データレートの時間平均Ｒｉを用いて、上述の式（２）にて計算する。上りはＲＯＴ閾値記憶部５２０に記憶されているＲＯＴ閾値Ｔ１とＲＯＴ受信・管理部５７０で受信したＲＯＴの値Ｔを用いて式（３）により算出する。すなわち、下りチャネルの無線リソース空き率は
Figure 2007110363
 であり、上りチャネルの無線リソース空き率は、
１−Ｔ／Ｔ１
である。ここで、ｉは、基地局１２０とＱｏＳ通信する全端末（第１の端末）を示す。
次に、基地局１２０は、処理２０１にてネゴシエーションした当該端末（第２の端末）がＱｏＳ要求帯域を確保するのに必要な無線リソース使用率を計算する。下りの端末１１０の無線リソース使用率は、要求帯域記憶部５１０に記憶されている端末１１０の下りＱｏＳ要求帯域Ｂｉと、受信可能データレート受信・管理部５５０で管理されている端末１１０の受信可能データレートの時間平均Ｒｉとを用いて、上述の式（１）にて計算する（処理７０５）。
具体的には、基地局１２０（例えば、制御部５３０、以下同様）は、処理２０１で受信した端末登録番号、又は、処理２０５で受信したＱｏＳ用コネクション確立指示に含まれる端末登録番号に基づき、要求帯域記憶部５１０から対応する下りＱｏＳ要求帯域Ｂを取得する。なお、処理２０５で受信した下りＱｏＳ要求帯域を用いてもよい。また、基地局１２０は、受信した端末登録番号に基づき、受信可能データレート受信・管理部５５０から、対応するデータレートＲを取得する。そして、基地局１２０は、取得された値に従い、Ｂ／Ｒを計算することにより、下りＱｏＳ要求帯域Ｂを確保するのに必要な端末１１０による下り無線リソース使用率を求める。
また、基地局１２０は、端末１１０による上り無線リソース使用率を、チャネルの無線リソース使用率（Ｔ／Ｔ１）に、Ｓ／Ｎ受信・管理部５６０の端末１１０毎のパイロットチャネルのＳ／Ｎ（Ｐｉ）と要求帯域記憶部５１０に記憶されている端末１１０毎のＡｉを掛けて算出する（処理７０６）。すなわち、上述の式（４）により算出する。
具体的には、基地局１２０（例えば、制御部５３０）は、処理２０１で受信した端末登録番号、又は、処理２０５で受信したＱｏＳ用コネクション確立指示に含まれる端末登録番号に基づき、Ｓ／Ｎ受信・管理部５６０から対応するＳ／Ｎの値を取得し、要求帯域記憶部５１０から上述の端末登録番号に対応するＡｉを取得する。また、基地局１２０は、ＲＯＴ閾値記憶部５２０に記憶されたＲＯＴ閾値Ｔ１と、ＲＯＴ受信・管理部５７０に記憶された、当該端末１１０が通信するチャネルのＲＯＴの値を取得する。そして、基地局１２０は、式（４）により、端末１１０による上り無線リソース使用率を求める。
基地局１２０は、下り、上りとも、必要な無線リソース使用率よりチャネルの無線リソースの空き率の方が大きいか判断し（処理７０７）、下り、上りの双方とも大きければ、ＱｏＳ用コネクション確立要求をＰＤＳＮ１４０に送信する（処理７０８、図６：処理２０６）。一方、下り又は上りが、必要な無線リソース使用率よりチャネルの無線リソースの空き率の方が小さければ（処理７０７）、基地局１２０はＱｏＳ用コネクション確立要求をＰＤＳＮ１４０に送信せず、処理を終了する。このとき、端末１１０はベストエフォートのまま通信を継続する。基地局１２０は、他のチャネルについて、上述の処理７０３〜７０８を繰り返してもよい。なお、必要な無線リソース使用率と、チャネルの無線リソースの空き率が等しい場合は、ＱｏＳ用コネクション確立要求を送信するようにしてもよいし、処理を終了するようにしてもよい。
図６に戻り、ＱｏＳ用コネクション確立要求を受信したＰＤＳＮ１４０は、ＱｏＳ用コネクション確立応答を基地局１２０に送信する（処理２０７）。これにより、端末１１０とＰＤＳＮ１４０間にＱｏＳ用コネクションが確立される（処理２０８）。
なお、ＱｏＳ用コネクション確立要求に下り、上り、および両方を識別できる識別子を含めるようにし、下り、上りのうち、必要な無線リソース使用率よりチャネルの無線リソースの空き率の方が大きい方のみＱｏＳ通信を行うことを可能としてもよい。例えば、チャネルの無線リソースの空き率の方が大きいチャネルの方向（上り、又は下り）を示す識別子と、ＱｏＳ用コネクション確立要求をＰＤＳＮ１４０に送信し、その識別子に応じた片方向のみＱｏＳ用コネクションを確立しても良い。
（変形例）
ＱｏＳ情報テーブル１４１を基地局１２０が所持することにより、処理２０２の段階でＱｏＳ用コネクション確立要求をＰＤＳＮ１４０に送信することを可能とすることができる。例えば、処理２０１のネゴシエーションの後に、基地局１２０が有するＱｏＳ情報テーブルから下り及び上りＱｏＳ要求帯域を取得して、上記ＱｏＳ提供可否の計算（処理７０２〜処理７０８）を行い、ＱｏＳ提供可であれば、処理２０２〜処理２０５を実施せずに、最初からＱｏＳ用コネクション確立要求をＰＤＳＮ１４０に送信する（処理２０６）。一方、ＱｏＳ提供不可であれば処理２０２のようにベストエフォート用コネクション確立要求をＰＤＳＮ１４０に送信することも可能である。
この場合、予めベストエフォートで通信していないため、平均データレートＲｉを算出する時間がない。ＱｏＳ提供可否の計算で用いる、端末１１０が要求帯域を確保するのに必要な無線リソース使用率としては、下りは式（１）においてＲｉの替わりに、次式で表されるチャネルの全端末１１０の受信可能なデータレートの平均ＲＡＶＥを用いてもよい。
Ｂｉ／ＲＡＶＥ・・・（５）
一方、上りは、（２）の式においてＰｉの替わりに、基地局１２０で受信されるパイロット信号のＳ／Ｎのチャネルにおける全端末１１０の平均ＰＡＶＥを用いた以下の式を用いてもよい。
Figure 2007110363
また、前述のように、下り、上りともＱｏＳ提供可の場合のみに、下り、上り両方のＱｏＳ用コネクションを確立しても良いし、片側のみＱｏＳ提供可であれば片側のみＱｏＳ用コネクションを確立しても良い。また、下り、上りともにＱｏＳ提供不可であった場合、呼接続を拒否しても良いし、ベストエフォート用コネクション確立要求をＰＤＳＮ１４０に送信し、ベストエフォート用コネクションを確立しても良い。
２．第２の実施の形態
次に、第２の実施の形態について説明する。
例えば、第１の実施の形態は新規接続時及びハンドオフによる接続時等の処理であり、第２の実施の形態は接続された端末１１０に対する処理である。例えば、以下の処理は、定期的に実行される。
第２の実施の形態におけるハードウェア構成及び無線リソース使用率の定義については、上述の第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
（動作）
図８は、第２の実施の形態におけるフローチャートである。基地局１２０は、定期的に図８のフローチャートの各処理を行う。まず、処理の流れを概略的に説明する。
下り、上りともにチャネルの無線リソース使用率をそれぞれ上述の式（２）、式（３）を用いて計算する（処理４０１）。基地局１２０は、無線リソース使用率が第１の閾値（例えば、１）を超過しているチャネルがあった場合（処理４０２）、そのチャネルの中でＱｏＳ通信を行っている端末１１０の無線リソース使用率を、例えば下りは式（１）により、上りは式（４）により求め（処理４０３、４０４）、無線リソース使用率が第２の閾値（例えば、１）を超過している端末１１０があるか調べる（処理４０５）。
基地局１２０は、無線リソース使用率が１を超過している端末１１０があれば（処理４０５）、その端末１１０は全無線リソースを割り当てても要求帯域を確保できない状態にあることから、基地局１２０はその様な状態にある端末１１０をベストエフォート通信に切り替える（処理４０６）。例えば、無線環境の変化により、時間によっては要求帯域を確保できない場合が生じうる。基地局１２０は、上述の処理４０４〜４０６をＱｏＳ通信を行っている全ての端末１１０について繰り返す（処理４０７）。
それでもまだチャネルの無線リソース使用率が１を超過している場合（処理４０８）、基地局１２０は他にチャネルがあるか確認する（処理４０９）。ここで、他のチャネルは、例えば他の周波数のチャネルであり、そのチャネルのＲＯＴ、そのチャネルにより通信する端末１１０のＱｏＳ要求帯域、Ｓ／Ｎ、データレート等の情報は基地局１２０の各ブロックで管理されている。
他にチャネルがあれば、基地局１２０は、無線リソース使用率が最も大きい端末１１０から順に、その端末１１０を当該他のチャネルにハンドオフさせた場合、ハンドオフ後のハンドオフ元チャネル（第１のチャネル）とハンドオフ先チャネル（第２のチャネル）の両方の無線リソース使用率が１より小さくなるかどうか計算する（処理４１２〜４１４）。その際、処理４１２では、ハンドオフ後のハンドオフ元の無線リソース使用率を、例えば、
ハンドオフ前のハンドオフ元のチャネルの無線リソース使用率−ハンドオフ前の端末の無線リソース使用率 ・・・（７）
で計算する。ハンドオフ前のハンドオフ元のチャネルの無線リソース使用率は、例えば処理４０１で求められた値を用いることができる。ハンドオフ前の端末１１０の無線リソース使用率は、例えば処理４０４で求められた値を用いることができる。
また、処理４１３では、ハンドオフ後のハンドオフ先の無線リソース使用率を、例えば、
ハンドオフ前のハンドオフ先のチャネルの無線リソース使用率＋ハンドオフ後の端末の無線リソース使用率 ・・・（８）
で計算する。ハンドオフ前のハンドオフ先のチャネルの無線リソース使用率は、例えば、ハンドオフ先のチャネルについて、それぞれ上述の式（２）、式（３）により求められた値を用いることができる。ハンドオフ後の端末１１０の無線リソース使用率には、下りは式（５）を、上りは式（６）を用いることが出来る。なお、処理４１２、４１３の詳細な処理については後述する。
計算の結果、ハンドオフすることによりハンドオフ元、ハンドオフ先両方のチャネルの無線リソース使用率が１より小さくなるような端末１１０が存在した場合（処理４１４）、基地局１２０はハンドオフ指示部５４０から端末１１０にハンドオフ先のチャネルを識別するための識別情報を含んだハンドオフ指示を送信し、その端末１１０を当該ハンドオフ先のチャネルにハンドオフさせる（処理４１５）。
チャネルの無線リソース使用率が１以下になるか、ハンドオフ可能な端末１１０がないと分かるまで端末１１０を替えて、繰り返し上記処理を行う（処理４１１〜処理４１８）。チャネルの無線リソース使用率が１以下にならないままハンドオフ可能な端末がなくなった場合、他のチャネルが存在する場合はチャネルを変えて上記処理を繰り返す（処理４１０〜処理４１９）。なお、処理４０２、４０８、４０９で各条件を満たさなかった場合は、処理を終了する。また、処理４１７では、繰返し処理（処理４１０〜処理４１９）から出て、処理を終了する。
本実施の形態では端末１１０の通信をベストエフォートに切り替える契機となるチャネルの無線リソース使用率の第１の閾値を１としたが、他の値を閾値に設定しても良い。また、本実施の形態では端末１１０をハンドオフさせる契機となる端末１１０の無線リソース使用率の第２の閾値を１としたが、他の値を閾値に設定しても良い。
端末１１０を他のチャネルへハンドオフさせる処理（図８の処理４１２〜処理４１５）について、以下に詳細に説明する。なお、以下の説明では、便宜上下りと上りとに分けて説明するが、下りと上りの双方の処理を並行してもよいし、直列に実行してもよい。また、下りのみ、上りのみを実行してもよい。また、以下の説明では、基地局１２０の第１のチャネルにより、ひとつ又は複数の端末（第１の端末）が通信しており、第２のチャネルにより、他のひとつ又は複数の端末（第３の端末）が通信しているものとする。
まず、下りの処理について説明する。処理４１２においては、まず、基地局１２０は、第１のチャネルでＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末ｉが要求する第１の下りＱｏＳ要求帯域Ｂｉと、無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により第１のチャネルにおける第１の下り無線リソース使用率を求める。
Figure 2007110363
 ここで、下りＱｏＳ要求帯域、データレートはそれぞれ、要求帯域記憶部５１０、受信可能データレート受信・管理部５５０に記憶された値を用いることができる。以下の処理についても同様である。
また、基地局１２０は、第１のチャネルでＱｏＳ通信中の任意の第２の端末（例えば第１の端末のうちのひとつ）が要求する第２の下りＱｏＳ要求帯域Ｂを、該第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで（Ｂ／Ｒ）、該下りＱｏＳ要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による第２の下り無線リソース使用率を求める。
そして、基地局１２０は、求められた第１のチャネルにおける第１の下り無線リソース使用率から、第２の端末による第２の下り無線リソース使用率を引くことで、第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の第１のチャネルにおける下り無線リソース使用率の予測値を求める。すなわち、ハンドオフ後のハンドオフ元（第１のチャネル）の下り無線リソース使用率の予測値は、次式で表される。
Figure 2007110363
処理４１３においては、まず基地局１２０は、第２のチャネルでＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第３の端末ｋが要求する第３の下りＱｏＳ要求帯域Ｂｋと、無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第３の端末ｋが受信可能な第３のデータレートＲｋとに基づき、次式により第２のチャネルにおける第３の下り無線リソース使用率を求める。
Figure 2007110363
また、基地局１２０は、第２の端末が要求する第２の下りＱｏＳ要求帯域Ｂを、第２のチャネルで通信する各端末１１０が受信可能な第３のデータレートＲｐの平均ＲＡＶＥで割ることで（Ｂ／ＲＡＶＥ）、第２の端末が第２のチャネルにハンドオフした後の、該第２の端末による第４の下り無線リソース使用率を求める。
そして、基地局１２０は、第２のチャネルにおける第３の下り無線リソース使用率に、第２の端末による第４の下り無線リソース使用率を加えることで、第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の第２のチャネルにおける下り無線リソース使用率の予測値を求める。すなわち、ハンドオフ後のハンドオフ先（第２のチャネル）の下り無線リソース使用率の予測値は、次式で表される。
Figure 2007110363
基地局１２０は、求められた第１のチャネルにおける下り無線リソース使用率の予測値と、第２のチャネルにおける下り無線リソース使用率の予測値との双方が、それぞれ予め定められた閾値（例えば、１）以下となる場合に（処理４１４）、第２の端末を第１のチャネルから第２のチャネルへハンドオフさせる（処理４１５）。
次に、上りの処理について説明する。
処理４１２では、まず基地局１２０は、第１のチャネルのＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）Ｔａを、ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第１の閾値Ｔ１で割ることで（Ｔａ／Ｔ１）、第１のチャネルにおける第１の上り無線リソース使用率を求める。ここで、ＲＯＴ（Ｔａ）、第１の閾値Ｔ１はそれぞれ、ＲＯＴ受信・管理部５７０、ＲＯＴ閾値記憶部５２０に記憶された値を用いることができる。
基地局１２０は、第１のチャネルでＱｏＳ通信中の任意の第２の端末ｉが要求する上りＱｏＳ要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による第２の上り無線リソース使用率を次式により求める。
Ａ×Ｐ×Ｔａ／Ｔ１
ここで、Ａ：第２の端末が上りＱｏＳ要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、上りＱｏＳ要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ、Ｔａ：第１のチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第１の閾値。
基地局１２０は、第１のチャネルにおける第１の上り無線リソース使用率から、第２の端末による第２の上り無線リソース使用率を引くことで、第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の第１のチャネルにおける上り無線リソース使用率の予測値を求める。すなわち、ハンドオフ後のハンドオフ元（第１のチャネル）の上り無線リソース使用率の予測値は、次式で表される。
予測値＝ Ｔａ／Ｔ１−Ａ×Ｐ×Ｔａ／Ｔ１ ・・・（７”）
次に、基地局１２０は、第２のチャネルのＲＯＴ（Ｔｂ）を、ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第２の閾値Ｔ２で割ることで（Ｔｂ／Ｔ２）、第２のチャネルにおける第３の上り無線リソース使用率を求める。
基地局１２０は、第２の端末が第２のチャネルにハンドオフした後の、該第２の端末による第４の上り無線リソース使用率を次式により求める。
Ａ×ＰＡＶＥ×Ｔｂ／Ｔ２
ここで、Ａ：第２の端末が上りＱｏＳ要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、上りＱｏＳ要求帯域に応じて一意に定まる値、ＰＡＶＥ：第２のチャネルで通信する全端末１１０のパイロットチャネルのＳ／Ｎの平均、Ｔｂ：第２のチャネルのＲＯＴ、Ｔ２：ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第２の閾値。
基地局１２０は、第２のチャネルにおける第３の上り無線リソース使用率に、第２の端末による第４の上り無線リソース使用率を加えることで、第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の、第２のチャネルにおける上り無線リソース使用率の予測値を求める。すなわち、ハンドオフ後のハンドオフ先（第２のチャネル）の上り無線リソース使用率の予測値は、次式で表される。
予測値＝ Ｔｂ／Ｔ２＋Ａ×ＰＡＶＥ×Ｔｂ／Ｔ２・・・（８”）
基地局１２０は、求められた第１のチャネルにおける上り無線リソース使用率の予測値と、第２のチャネルにおける上り無線リソース使用率の予測値の双方が、それぞれ予め定められた閾値（例えば、１）以下となる場合に、第２の端末を第１のチャネルから第２のチャネルへハンドオフさせる。
なお、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせて、例えば、第１の実施の形態により通信を開始した後に、第２の実施の形態を行うようにしてもよい。
なお、本実施例では下りがＴＤＭＡの場合を示したが、上りがＴＤＭＡの場合にも適用可能である。また、上りがＣＤＭＡの場合を示したが、下りがＣＤＭＡの場合にも適用可能である。
ＱｏＳを提供する通信システム、通信サービスに関する産業に利用可能である。
本発明が適用される無線情報通信システムのシステム構成図。 本発明が適用される無線情報通信システムにおける基地局の機能ブロック図。 基地局の各ブロックのデータフォーマット（１）。 基地局の各ブロックのデータフォーマット（２）。 ＰＤＳＮが所持するＱｏＳ情報テーブルの一例。 本発明が適用される無線情報通信システムにおける、端末の新規呼接続時、またはハンドオフ先への呼接続時のコネクション確立のシーケンス図。 本発明の解決手段のひとつに関するフローチャート。 本発明の他の解決手段に関するフローチャート。 ＴＤＭＡを例とした帯域と無線リソースの関係を示す図。
符号の説明
１１０ 端末
１２０ 基地局
１３０ ＩＰ−ＳＷ（ＩＰ Ｓｗｉｔｃｈ）
１４０ ＰＤＳＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｏｄｅ）
１４１ ＱｏＳ情報テーブル
１５０ インターネット
５１０ 要求帯域記憶部
５２０ ＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）閾値記憶部
５３０ 制御部
５４０ ハンドオフ指示部
５５０ 受信可能データレート受信・管理部
５６０ Ｓ／Ｎ受信・管理部
５７０ ＲＯＴ受信・管理部
５８０ チャネル管理部

Claims (11)

  1. 時分割多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
    前記基地局は、
    ＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末が要求する第１の要求帯域、及び、ＱｏＳ通信しようとする第２の端末が要求する第２の要求帯域が、端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
    無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１及び第２の端末が各タイムスロットで受信可能なデータ量を該端末から受信し、端末毎にその時間平均値を求めることで第１及び第２の端末が受信可能な第１及び第２のデータレートをそれぞれ計算し、端末毎に該データレートを記憶するデータレート受信管理部と、
    基地局を制御する制御部と
    を有し、
    前記制御部は、
    第１の端末ｉが要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第１の要求帯域Ｂｉと、前記データレート受信管理部に記憶された第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
    Figure 2007110363
     第２の端末が要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第２の要求帯域Ｂを、前記データレート受信管理部に記憶された第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、第２の要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を求め、
    前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する前記基地局。
  2. 符号多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
    前記基地局は、
    要求帯域が端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
    端末毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎの値を記憶するＳ／Ｎ管理部と、
    チャネル毎にＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）の値を記憶するＲＯＴ管理部と、
    ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値を記憶する閾値記憶部と、
    基地局を制御する制御部と
    を有し、
    前記制御部は、
    前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴの値Ｔと、前記閾値記憶部に記憶された閾値Ｔ１とに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
    １−Ｔ／Ｔ１
    第２の端末が要求する、前記要求帯域記憶部に記憶された要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を次式により求め、
    Ａ×Ｐ×Ｔ／Ｔ１
    ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：前記Ｓ／Ｎ管理部に記憶された第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ値、Ｔ：前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：前記閾値記憶部に記憶されたＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値
    前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する前記基地局。
  3. 端末への下り方向が時分割多重により、端末からの上り方向は符号多重により端末と無線で通信し、該端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
    前記基地局は、
    ＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末が要求する第１の下り要求帯域と、ＱｏＳ通信しようとする第２の端末が要求する第２の下り要求帯域と、上り要求帯域とが、端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
    無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１及び第２の端末が各タイムスロットで受信可能なデータ量を該端末から受信し、端末毎にその時間平均値を求めることで第１及び第２の端末が受信可能な第１及び第２のデータレートをそれぞれ計算し、端末毎に該データレートを記憶するデータレート受信管理部と、
    端末毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎの値を記憶するＳ／Ｎ管理部と、
    上りチャネル毎にＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）の値を記憶するＲＯＴ管理部と、
    ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値を記憶する閾値記憶部と、
    基地局を制御する制御部と
    を有し、
    前記制御部は、
    第１の端末ｉが要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第１の下り要求帯域Ｂｉと、前記データレート受信管理部に記憶された第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により下りの無線リソース空き率を求め、
    Figure 2007110363
     第２の端末が要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第２の下り要求帯域Ｂを、前記データレート受信管理部に記憶された第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、第２の下り要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による下り無線リソース使用率を求め、
    前記ＲＯＴ管理部に記憶された上りチャネルのＲＯＴの値Ｔと、前記閾値記憶部に記憶された閾値Ｔ１とに基づき、次式により上りの無線リソース空き率を求め、
    １−Ｔ／Ｔ１
    前記第２の端末が要求する、前記要求帯域記憶部に記憶された上り要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による上り無線リソース使用率を次式により求め、
    Ａ×Ｐ×Ｔ／Ｔ１
    ここで、Ａ：第２の端末が上り要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、上り要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：前記Ｓ／Ｎ管理部に記憶された第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ値、Ｔ：前記ＲＯＴ管理部に記憶された上りチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：前記閾値記憶部に記憶されたＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値
    前記下りの無線リソース空き率が前記下り無線リソース使用率以上であり、かつ、前記上りの無線リソース空き率が前記上り無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する前記基地局。
  4. 前記基地局は、
    端末の識別子に対応して、端末が要求する要求帯域が予め記憶されるＱｏＳ情報テーブル
    をさらに有し、
    第２の端末から、第２の端末の識別子を含むコネクション確立要求を受信し、
    前記ＱｏＳ情報テーブルを参照して、受信された第２の端末の識別子に対応する要求帯域を取得し、
    前記無線リソース使用率は、取得された要求帯域に基づいて求められる請求項１又は２に記載の基地局。
  5. 第１及び第２のチャネルを有し、時分割多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードとを備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
    前記基地局は、
    第１のチャネルでＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末ｉが要求する第１の要求帯域Ｂｉと、無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により第１のチャネルにおける第１の無線リソース使用率を求め、
    Figure 2007110363
     第１のチャネルでＱｏＳ通信中の任意の第２の端末が要求する第２の要求帯域Ｂを、該第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、該要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による第２の無線リソース使用率を求め、
    第１のチャネルにおける前記第１の無線リソース使用率から、第２の端末による前記第２の無線リソース使用率を引くことで、第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
    第２のチャネルでＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第３の端末ｋが要求する第３の要求帯域Ｂｋと、無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第３の端末ｋが受信可能な第３のデータレートＲｋとに基づき、次式により第２のチャネルにおける第３の無線リソース使用率を求め、
    Figure 2007110363
     第２の端末が要求する第２の要求帯域Ｂを、第２のチャネルで通信する各端末が受信可能なデータレートの平均ＲＡＶＥで割ることで、前記第２の端末が第２のチャネルにハンドオフした後の、該第２の端末による第４の無線リソース使用率を求め、
    第２のチャネルにおける前記第３の無線リソース使用率に、第２の端末による前記第４の無線リソース使用率を加えることで、前記第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
    求められた第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値と、第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値との双方が、それぞれ予め定められた閾値以下となる前記第２の端末を、第１のチャネルから第２のチャネルへハンドオフさせる前記基地局。
  6. 第１及び第２のチャネルを有し、符号多重により端末と無線で通信する基地局と、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードと、を備えた無線通信システムにおける前記基地局であって、
    前記基地局は、
    第１のチャネルのＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）Ｔａを、ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第１のＲＯＴ閾値Ｔ１で割ることで、第１のチャネルにおける第１の無線リソース使用率を求め、
    第１のチャネルでＱｏＳ通信中の任意の第２の端末が要求する要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による第２の無線リソース使用率を次式により求め、
    Ａ×Ｐ×Ｔａ／Ｔ１
    ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ、Ｔａ：第１のチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第１のＲＯＴ閾値
    第１のチャネルにおける前記第１の無線リソース使用率から、第２の端末による前記第２の無線リソース使用率を引くことで、前記第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
    第２のチャネルのＲＯＴ Ｔｂを、ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第２の閾値Ｔ２で割ることで、第２のチャネルにおける第３の無線リソース使用率を求め、
    前記第２の端末が第２のチャネルにハンドオフした後の、該第２の端末による第４の無線リソース使用率を次式により求め、
    Ａ×ＰＡＶＥ×Ｔｂ／Ｔ２
    ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、ＰＡＶＥ：第２のチャネルで通信する全端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎの平均、Ｔｂ：第２のチャネルのＲＯＴ、Ｔ２：ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた第２のＲＯＴ閾値
    第２のチャネルにおける前記第３の無線リソース使用率に、第２の端末による前記第４の無線リソース使用率を加えることで、前記第２の端末が第２のチャネルへハンドオフした後の前記第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値を求め、
    求められた第１のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値と、第２のチャネルにおける無線リソース使用率の予測値の双方が、それぞれ予め定められた閾値以下となる場合に、第２の端末を第１のチャネルから第２のチャネルへハンドオフさせる前記基地局。
  7. 前記基地局は、求められた前記第２の端末による第２の無線リソース使用率が予め定められた第２の閾値より大きい場合に、該第２の端末をＱｏＳ通信からベストエフォート通信へ切り替えることを含む請求項５又は６に記載の基地局。
  8. 前記基地局は、
    ＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末が要求する第１の要求帯域、及び、ＱｏＳ通信しようとする第２の端末が要求する第２の要求帯域が、端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
    無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１及び第２の端末が各タイムスロットで受信可能なデータ量を該端末から受信し、端末毎にその時間平均値を求めることで第１及び第２の端末が受信可能な第１及び第２のデータレートをそれぞれ計算し、端末毎に該データレートを記憶するデータレート受信管理部と、
    基地局を制御する制御部と
    を有する請求項５に記載の基地局。
  9. 前記基地局は、
    要求帯域が端末毎に予め記憶される要求帯域記憶部と、
    端末毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎの値を記憶するＳ／Ｎ管理部と、
    チャネル毎にＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）の値を記憶するＲＯＴ管理部と、
    ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値を記憶する閾値記憶部と、
    基地局を制御する制御部と
    を有する請求項６に記載の基地局。
  10. 時分割多重により端末と無線で通信する基地局と、
    端末の識別子に対応して、該端末が要求する要求帯域が予め記憶されるＱｏＳ情報テーブルを有し、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードと
    を備え、
    前記基地局は、
    ＱｏＳ通信中のひとつ又は複数の第１の端末が要求する第１の要求帯域、及び、ＱｏＳ通信しようとする第２の端末が要求する第２の要求帯域が、端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
    無線環境に応じて各タイムスロットに格納するデータ量が変わることによる、第１及び第２の端末が各タイムスロットで受信可能なデータ量を該端末から受信し、端末毎にその時間平均値を求めることで第１及び第２の端末が受信可能な第１及び第２のデータレートをそれぞれ計算し、端末毎に該データレートを記憶するデータレート受信管理部と、
    基地局を制御する制御部と
    を有し、
    前記ノードは、
    ＱｏＳ通信しようとする第２の端末の識別子を含むベストエフォート用コネクション確立要求を前記基地局から受信して、第２の端末とノード間で予めベストエフォート用コネクションを確立し、
    前記ＱｏＳ情報テーブルを参照して、該確立要求に含まれる第２の端末の識別子に対応する第２の要求帯域を前記基地局に送信し、
    前記制御部は、
    前記ノードから受信された第２の要求帯域を前記要求帯域記憶部に記憶し、
    第１の端末ｉが要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第１の要求帯域Ｂｉと、前記データレート受信管理部に記憶された第１の端末ｉが受信可能な第１のデータレートＲｉとに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
    Figure 2007110363
     第２の端末が要求する前記要求帯域記憶部に記憶された第２の要求帯域Ｂを、前記データレート受信管理部に記憶された第２の端末が受信可能な第２のデータレートＲで割ることで、第２の要求帯域Ｂを確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を求め、
    前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する無線通信システム。
  11. 符号多重により端末と無線で通信する基地局と、
    端末の識別子に対応して、該端末が要求する要求帯域が予め記憶されるＱｏＳ情報テーブルを有し、前記基地局を介して、端末とベストエフォート通信及びＱｏＳ通信するノードと
    を備え、
    前記基地局は、
    要求帯域が端末毎に記憶される要求帯域記憶部と、
    端末毎にパイロットチャネルのＳ／Ｎの値を記憶するＳ／Ｎ管理部と、
    チャネル毎にＲＯＴ（Ｒｉｓｅ Ｏｖｅｒ Ｔｈｅｒｍａｌ）の値を記憶するＲＯＴ管理部と、
    ＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値を記憶する閾値記憶部と、
    基地局を制御する制御部と
    を有し、
    前記ノードは、
    ＱｏＳ通信しようとする第２の端末の識別子を含むベストエフォート用コネクション確立要求を前記基地局から受信して、第２の端末とノード間で予めベストエフォート用コネクションを確立し、
    前記ＱｏＳ情報テーブルを参照して、該確立要求に含まれる第２の端末の識別子に対応する要求帯域を前記基地局に送信し、
    前記制御部は、
    前記ノードから受信された第２の要求帯域を前記要求帯域記憶部に記憶し、
    前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴの値Ｔと、前記閾値記憶部に記憶された閾値Ｔ１とに基づき、次式により無線リソース空き率を求め、
    １−Ｔ／Ｔ１
    前記第２の端末が要求する、前記要求帯域記憶部に記憶された要求帯域を確保するのに必要な、第２の端末による無線リソース使用率を次式により求め、
    Ａ×Ｐ×Ｔ／Ｔ１
    ここで、Ａ：第２の端末が要求帯域でデータを送信するときのパイロットチャネルの送信電力に対する全送信電力の比であり、要求帯域に応じて一意に定まる値、Ｐ：前記Ｓ／Ｎ管理部に記憶された第２の端末のパイロットチャネルのＳ／Ｎ値、Ｔ：前記ＲＯＴ管理部に記憶されたチャネルのＲＯＴ、Ｔ１：前記閾値記憶部に記憶されたＲＯＴの許容上限を示す予め定められた閾値
    前記無線リソース空き率が前記無線リソース使用率以上である前記第２の端末について、該第２の端末と前記ノード間でＱｏＳ通信するためのＱｏＳ用コネクション確立要求を前記ノードに送信する無線通信システム。
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