JP2007536780A - 非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、非同期移動通信システムにおいて、チャンネル間の呼を均等に分布させるためのチャンネル割当方法を開示する。本発明は、非同期移動通信システムのノードＢ／ＲＮＣで各可用チャンネルの負荷量を測定し、各可用チャンネル間の負荷量の差を計算した後、負荷量の差が設定値以上になる場合、負荷量の大きいチャンネルに接続された少なくとも一つの移動端末機を、負荷量の低いチャンネルに切り換え接続させる。

Description

本発明は、移動通信システムにおけるチャンネル割当方法に関し、より詳しくは、非同期移動通信システムにおいてチャンネル間の呼を均等に分布させるためのチャンネル割当方法に関する。

第３世代の非同期移動通信システムであるＷＣＤＭＡ（Wideband CDMA）移動通信システムは、高品質のサービスと高速移動性を保障するシステムであり、システムの具現に莫大な投資費用が必要なため、広い地域をサービスすることができず、現在は２世代又は２．５世代網と呼ばれる同期移動通信システム（ＣＤＭＡ移動通信システム）と共存する形態で構築されている。

このような移動通信網技術の発展と共に、同期方式のシステムと非同期方式のシステムとの両方で使用可能な移動通信端末（Multi-Mode Multi-Band Terminal；ＤＢＤＭ移動通信端末）が開発されており、このような移動通信端末の利用によって、非同期方式システム領域及び同期方式システム領域のそれぞれで相異なる方式のサービスを利用することができる。

移動通信システムにおいて移動通信端末に電源を印加する場合、移動通信端末が複数の可用チャンネルのうち何れか一つの周波数帯域を選択してサービスを利用する。同期移動通信システムでは、移動通信端末が自身の固有番号を用いて特定周波数帯域を選択するため、特定チャンネルに呼が集中する可能性が非常に低い。

しかし、非同期移動通信システムでは、移動通信端末が受信信号の強度の大きいチャンネルに呼を試みるため、チャンネル間の呼の分布が不均等になる現象が発生し得る。

具体的に説明すれば、同期移動通信システムの場合、移動通信端末の番号割当モジュール（Number Assignment Module；ＮＡＭ）に基本チャンネル（Primary Channel）情報及び第２チャンネル（Secondary Channel）情報を保存しておき、移動通信端末に電源が印加されると優先的に基本チャンネルを介して呼を試みるようにする。ＮＡＭには、基本チャンネル及び第２チャンネル情報に加えて、移動通信端末番号、網事業者区分番号、接続交換機番号など、呼処理に必要なパラメーター及び端末機情報が保存され、移動通信端末の開通時に運用者により該当値が入力される。ここで、基本チャンネル情報及び第２チャンネル情報は、移動通信端末が移動通信網に接続する時に特定チャンネルに集中しないようにするために、指定された基準により割り当てられる。これによって、同期移動通信システムで各移動通信端末は常に同じチャンネルを介してサービスを利用するようになる。

一方、非同期移動通信システムは現在、同期移動通信システムに比べて加入者数が少ないため、加入者別に接続チャンネルを区分せず、サービス利用時に受信感度が最も優れているチャンネルを介して接続されるようにする方式を用いている。

しかし、非同期移動通信システムを利用する多数の加入者が同時に呼を試みる時、受信感度が優れているチャンネルに呼が集中し、これによって無線資源の浪費が深化し、サービス品質が低下する。

図１は、一般的な非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法を説明するための概念図である。

図示するように、多数の移動通信端末１０−１〜１０−ｎが第１チャンネルＦＡ１を介してノードＢ／無線網制御機（ＲＮＣ）２０と接続されており、移動通信端末１０−ｍが第２チャンネルＦＡ２を介してノードＢ／ＲＮＣ２０と接続されている。移動通信端末１０−１〜１０−ｎ，１０−ｍは、それぞれノードＢ／ＲＮＣ２０と接続するためのチャンネルを割り当てられることで接続を試みるのではなく、電源印加初期に受信感度の最も優れているチャンネル（図１ではＦＡ１）を選択してサービスを利用するのである。

図１におけるＥＭＳ（Element Management System）は、移動通信システムの無線環境管理のための運用者システムである。

このように、一つのチャンネルＦＡ１に多数の移動通信端末１０−１〜１０−ｎが接続され、少数の移動通信端末１０−ｍが別のチャンネルＦＡ２に接続されて呼分布が不均等になると、チャンネルＦＡ１の負荷が深化して無線資源を効率的に使用することができず、サービス品質が劣悪になる。

本発明は、上述した問題点及び短所を解決するために案出されたものであり、その目的は、非同期移動通信システムにおいて、チャンネル間の負荷量の差によって呼の分布を変更することで、無線資源を効率的に管理し、サービス品質を向上させることのできる、非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法を提供することにある。

上述した技術的課題を達成するための本発明は、非同期移動通信システムのノードＢ／ＲＮＣで各可用チャンネルの負荷量を測定し、各可用チャンネル間の負荷量の差を計算した後、負荷量の差が設定値以上になる場合、負荷量の大きいチャンネルに接続された少なくとも一つの移動通信端末を、負荷量の低いチャンネルに切り換えて接続させる。

即ち、多数の移動通信端末が接続されているチャンネルの負荷量は、少数の移動通信端末が接続されているチャンネルより負荷量が大きくなり、サービス品質が低下するので、負荷量の大きいチャンネルに接続された少なくとも一つの移動通信端末の接続を、負荷量の低いチャンネルに切り換えるのである。

以上で説明した本発明は、非同期移動通信システムにおいて、移動通信端末が受信感度の最も優れているチャンネルを自動選択することによる特定チャンネルへの負荷の加重を防止するために、負荷量の大きいチャンネルに接続された移動通信端末を他のチャンネルに接続切換するようにすることによって、無線資源を効率的に管理し、サービス品質を向上させることができる利点がある。

以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施例についてより詳しく説明する。以下の説明における移動通信端末とは、非同期移動通信システム及び同期移動通信システムで使用可能なマルチモードマルチバンド移動通信端末であることが望ましい。

図２は、本発明による非同期移動通信システムにおいてチャンネル別負荷量の測定方法を説明するための図であり、図１を再度参照して説明すると、多数の移動通信端末が接続されているチャンネルＦＡ１は、少数の移動通信端末が接続されているチャンネルＦＡ２より負荷量が大きくなる。ノードＢ／ＲＮＣは、各可用チャンネルの負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差Ｄを計算して、負荷量の差Ｄが設定値以上になると、負荷量の大きいチャンネルＦＡ１に接続されている少なくとも一つの移動通信端末の接続を、負荷量の低いチャンネルＦＡ２に切り換える。

図３は、本発明の第１実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図であり、移動通信端末が非同期移動通信システムに信号ベアラの設定を要求する場合のチャンネル割当方法を示す。

非同期移動通信システムのノードＢ／ＲＮＣは、各可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を周期的に測定する（Ｓ１０１）。可用チャンネルの負荷量は、下向きリンク（順方向チャンネル）の場合はノードＢの出力電力を基準に、上向きリンク（逆方向チャンネル）の場合は総干渉量を基準に測定する。

ノードＢ／ＲＮＣが可用チャンネル別、可用チャンネル間の負荷量を測定している間に、移動通信端末から信号ベアラの設定要請、即ち制御信号の送受信のための要請メッセージが伝送されると（Ｓ１０２）、ノードＢ／ＲＮＣは、信号ベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されているチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第１設定値を超過しているかを確認し（Ｓ１０３）、負荷量の差が第１設定値を超過している場合は、信号ベアラの設定を要請した移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える（Ｓ１０４）。ここで、第１設定値は、移動通信システム運用者により指定されてＥＭＳに保存されている。

一方、信号ベアラの設定を要請した移動通信端末が初期に接続したチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が、指定された第１設定値以下である場合は、各可用チャンネルの負荷量を測定する段階（Ｓ１０１）に進行する。

図４は、本発明の第２実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図であり、移動通信端末が非同期移動通信システムにトラフィックベアラの設定を要求する場合のチャンネル割当方法を示す。

非同期移動通信システムのノードＢ／ＲＮＣは、各可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の負荷量の差を周期的に測定する（Ｓ２０１）。可用チャンネルの負荷量は、下向きリンク（順方向チャンネル）の場合はノードＢの出力電力を基準に、上向きリンク（逆方向チャンネル）の場合は総干渉量を基準に測定する。

ノードＢ／ＲＮＣが可用チャンネル別、可用チャンネル間の負荷量を測定している間に、移動通信端末からトラフィックベアラの設定要請、即ちトラフィック信号の送受信のための要請メッセージが伝送されると（Ｓ２０２）、ノードＢ／ＲＮＣは、トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第２設定値を超過しているかを確認し（Ｓ２０３）、負荷量の差が第２設定値を超過している場合、トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える（Ｓ２０４）。ここで、第２設定値は、移動通信システム運用者により指定されてＥＭＳに保存されている。

この時、トラフィックベアラはサービスの種類ごとに異なって設定され、これによって要求する無線資源の種類もまた異なるため、トラフィックベアラサービスの種類によって第２設定値をそれぞれ異にして設定することができる。

一方、トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末が初期に接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が、指定された第２設定値以下である場合には、各可用チャンネルの負荷量を測定する段階（Ｓ２０１）に進行する。

図５は、本発明の第３実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図であり、多数の移動通信端末がトラフィック状態にある時、通話中の移動通信端末が接続されたチャンネルの負荷が大きい場合、サービス品質が劣悪な移動通信端末を他のチャンネルに切り換える場合を示す。

多数の移動通信端末と接続されて音声又はデータサービスを提供している非同期移動通信システムのノードＢ／ＲＮＣは、各可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を周期的に測定する（Ｓ３０１）。可用チャンネルの負荷量は、下向きリンク（順方向チャンネル）の場合はノードＢの出力電力を基準に、上向きリンク（逆方向チャンネル）の場合は総干渉量を基準に測定する。

ノードＢ／ＲＮＣが各チャンネル別、そして二つのチャンネル間の負荷量を測定した結果、二つのチャンネル間の負荷量の差値のうち少なくとも何れか一つが第３設定値を超過しているかを確認し（Ｓ３０２）、第３設定値を超過している負荷量の差値が存在する場合、ノードＢ／ＲＮＣは、負荷量の差値が第３設定値を超過している二つのチャンネルのうち、負荷量の大きいチャンネルに接続された多数の移動通信端末の中から、サービス品質が劣悪な少なくとも一つの移動通信端末を選択し（Ｓ３０３）、選択された移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える（Ｓ３０４）。ここで、第３設定値は、移動通信システム運用者により指定されてＥＭＳに保存されている。

一方、二つのチャンネル間の負荷量の差が、指定された第３設定値以下である場合には、各可用チャンネルの負荷量を測定する段階（Ｓ３０１）に進行する。

以上では、移動通信端末が信号ベアラの設定を要請した場合、トラフィックベアラの設定を要請した場合、及び通話中である場合、のそれぞれについてのチャンネル割当方法について説明したが、移動通信端末が非同期移動通信システムと制御信号を送受信して同期を合わせ、トラフィックの設定を行った後に通話状態に遷移する呼設定の全体過程において、以上のようなチャンネル割当方法が適用されることもでき、これを図６を参照して説明すると次の通りである。

図６は、本発明の第４実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図面である。
非同期移動通信システムのノードＢ／ＲＮＣは、各可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を周期的に測定する（Ｓ４０１）。可用チャンネルの負荷量は、下向きリンク（順方向チャンネル）の場合はノードＢの出力電力を基準に、上向きリンク（逆方向チャンネル）の場合は総干渉量を基準に測定する。

ノードＢ／ＲＮＣが可用チャンネル別、可用チャンネル間の負荷量を測定している間に、移動通信端末から信号ベアラの設定要請、即ち制御信号の送受信のための要請メッセージが伝送されると（Ｓ４０２）、ノードＢ／ＲＮＣは、信号ベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第１設定値を超過しているかを確認し（Ｓ４０３）、負荷量の差が第１設定値を超過している場合、信号ベアラの設定を要請した移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える（Ｓ４０４）。

一方、信号ベアラの設定を要請した移動通信端末が初期に接続したチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が、指定された第１設定値以下である場合、そして段階Ｓ４０４で移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換えた後、移動通信端末からトラフィックベアラの設定要請、即ちトラフィック信号の送受信のための要請メッセージが伝送される場合に（Ｓ４０５）、ノードＢ／ＲＮＣは、トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第２設定値を超過しているかを確認する（Ｓ４０６）。確認した結果、負荷量の差が第２設定値を超過している場合、トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える（Ｓ４０７）。

このようにして、トラフィック設定が完了して移動通信端末が通話状態に遷移した後（Ｓ４０８）、ノードＢ／ＲＮＣは、各可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を周期的に測定する（Ｓ４０９）。この場合にも、可用チャンネルの負荷量は、下向きリンク（順方向チャンネル）の場合はノードＢの出力電力を基準に、上向きリンク（逆方向チャンネル）の場合は総干渉量を基準に測定する。

ノードＢ／ＲＮＣが各チャンネル別、そして二つのチャンネル間の負荷量を測定した結果、二つのチャンネル間の負荷量の差値のうち少なくとも何れか一つが第３設定値を超過しているかを確認し（Ｓ４１０）、第３設定値を超過している負荷量の差値が存在する場合、ノードＢ／ＲＮＣは、負荷量の差値が第３設定値を超過している二つのチャンネルのうち、負荷量の大きいチャンネルに接続された多数の移動通信端末の中から、サービス品質が劣悪な少なくとも一つの移動通信端末を選択し（Ｓ４１１）、選択された移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える（Ｓ４１２）。

一方、移動通信端末が通話状態にある時、二つのチャンネル間の負荷量の差が指定された第３設定値以下である場合には、各可用チャンネルの負荷量を測定する段階（Ｓ４０９）に進行する。また、第１乃至第３設定値は、移動通信システム運用者により指定されてＥＭＳに保存されている。

このように、本発明の属する技術分野の当業者は、本発明がその技術的思想や必須的特徴を変更せずに他の具体的な形態で実施できることを理解できるだろう。従って、以上で記述した実施例はあらゆる面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。本発明の範囲は、上記の発明の詳細な説明よりは特許請求範囲によって示され、特許請求範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導出される全ての変更又は変形された形態が、本発明の範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

本発明は、移動通信システムにおけるチャンネル割当方法に関し、より詳しくは、非同期移動通信システムにおいてチャンネル間の呼を均等に分布させるためのチャンネル割当方法に関する。

一般的な非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法を説明するための概念図である。 本発明による非同期移動通信システムにおいてチャンネル別負荷量の測定方法を説明するための図である。 本発明の第１実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図である。 本発明の第２実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図である。 本発明の第３実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図である。 本発明の第４実施例によるチャンネル割当方法を説明するための図である。

Claims (11)

1. ノードＢ／無線網制御機を介して移動通信端末と無線接続されて、上記移動通信端末に音声及びパケットデータサービスを提供する非同期移動通信システムのチャンネル割当方法であって、
   上記ノードＢ／無線網制御機が、全ての可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を周期的に測定する段階；
   上記移動通信端末から信号ベアラ又はトラフィックベアラの設定要請が伝送されることによって、上記ノードＢ／無線網制御機が、上記信号ベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第１設定値を超過しているか、上記トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第２設定値を超過しているかを確認する段階；及び
   上記信号ベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの負荷量の差が第１設定値を超過している場合、又は上記トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの負荷量の差が第２設定値を超過している場合、上記信号ベアラ又はトラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える段階；を含む非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
2. 上記可用チャンネルの負荷量は、
   下向きリンクの場合はノードＢの出力電力を基に測定し、上向きリンクの場合は上記移動通信端末から上記ノードＢに伝送される信号に含まれた総干渉量を基に測定することを特徴とする請求項１に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
3. 上記第１設定値及び第２設定値は、
   上記ノードＢ／無線網制御機に接続されるＥＭＳ（Element Management System）に保存され、上記ＥＭＳ管理者によって設定されることを特徴とする請求項１に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
4. 上記第２設定値は、
   上記トラフィックベアラの種類によってそれぞれ異なって設定されることを特徴とする請求項１に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
5. ノードＢ／無線網制御機を介して移動通信端末と無線接続されて、上記移動通信端末に音声及びパケットデータサービスを提供する非同期移動通信システムのチャンネル割当方法であって、
   全ての可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を周期的に測定する段階；
   上記二つの可用チャンネル間の負荷量の差値のうち、少なくとも何れか一つの差値が第３設定値を超過しているかを確認する段階；
   上記負荷量の差値のうち少なくとも何れか一つが第３設定値を超過している場合、上記負荷量の差値が第３設定値を超過しているチャンネルのうち、負荷量の大きいチャンネルに接続された多数の移動通信端末の中から、少なくとも一つの移動通信端末を選択する段階；及び
   上記選択された移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える段階；を含む非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
6. 上記可用チャンネルの負荷量は、
   下向きリンクの場合はノードＢの出力電力を基に測定し、上向きリンクの場合は上記移動通信端末から上記ノードＢに伝送される信号に含まれた総干渉量を基に測定することを特徴とする請求項５に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
7. 上記第３設定値は、
   上記ノードＢ／無線網制御機に接続されるＥＭＳ（Element Management System）に保存され、上記ＥＭＳ管理者によって設定されることを特徴とする請求項５に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
8. ノードＢ／無線網制御機を介して移動通信端末と無線接続されて、上記移動通信端末に音声及びパケットデータサービスを提供する非同期移動通信システムのチャンネル割当方法であって、
   上記ノードＢ／無線網制御機が、全ての可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を周期的に測定する段階；
   上記移動通信端末から信号ベアラの設定要請が伝送されることによって、上記ノードＢ／無線網制御機が、上記信号ベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第１設定値を超過しているかを確認する段階；
   上記負荷量の差が第１設定値を超過している場合、信号ベアラの設定を要請した移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える段階；
   上記移動通信端末からトラフィックベアラの設定要請が伝送されることによって、上記ノードＢ／無線網制御機が上記トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末が接続されたチャンネルと他のチャンネルとの間の負荷量の差が第２設定値を超過しているかを確認する段階；
   上記負荷量の差が第２設定値を超過している場合、トラフィックベアラの設定を要請した移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える段階；
   全ての可用チャンネル別負荷量、及び二つの可用チャンネル間の全ての負荷量の差を測定する段階；
   上記二つの可用チャンネル間の負荷量の差値のうち、少なくとも何れか一つの差値が第３設定値を超過しているかを確認する段階；
   上記負荷量の差値のうち少なくとも何れか一つが第３設定値を超過している場合、上記負荷量の差値が第３設定値を超過しているチャンネルのうち、負荷量が大きいチャンネルに接続された多数の移動通信端末の中から、少なくとも一つの移動通信端末を選択する段階；及び
   上記選択された移動通信端末の接続を他のチャンネルに切り換える段階；を含む非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
9. 上記可用チャンネルの負荷量は、
   下向きリンクの場合はノードＢの出力電力を基に測定し、上向きリンクの場合は上記移動通信端末から上記ノードＢに伝送される信号に含まれた総干渉量を基に測定することを特徴とする請求項８に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
10. 上記第１乃至第３設定値は、
    上記ノードＢ／無線網制御機に接続されるＥＭＳ（Element Management System）に保存され、上記ＥＭＳ管理者によって設定されることを特徴とする請求項８に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。
11. 上記第２設定値は、
    上記トラフィックベアラの種類によってそれぞれ異なって設定されることを特徴とする請求項８に記載の非同期移動通信システムにおけるチャンネル割当方法。

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