JP2008236037A

JP2008236037A - 無線ネットワークシステム

Info

Publication number: JP2008236037A
Application number: JP2007069162A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kase; 尚加瀬; Masaru Nishiyama; 大西山
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2008-10-02

Abstract

【課題】複数の基地制御局と複数の基地局とがメッシュ状に接続されて、複数の基地制御局のトラヒック負荷を平均化可能で、特定の基地制御局に障害が発生した場合でも、他の基地制御局が代用されて、特定のエリアにおける接続サービスの中断が発生しない無線ネットワークシステムを提供する。
【解決手段】複数の基地制御局と複数の基地局との全てに直接的または関節的に接続されたノード選択情報管理機能部が、全ての基地制御局のトラヒック負荷情報を取得して、ネットワークシステム全体として最適な呼接続先の優先順位をそれぞれの基地局に向けて送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ネットワークシステムに係り、特に、移動通信における無線ネットワークシステムに関する発明である。

図６は、従来の無線ネットワークシステムの構成図である。ネットワークはツリー型になっており、１つの移動通信交換局６０８に複数の基地制御局６０６、６０７が接続されている。複数の基地制御局６０６、６０７のそれぞれには、複数の基地局６０４、６０５が接続されている。なお、図６では簡略化されているが、例えば、基地制御局６０６には１つの基地局６０４以外にも複数の基地局が接続されているのが一般的である。基地局６０４、６０５はそれぞれ特定のサービスエリアをサポートしている。具体的には、サポートしているサービスエリアの中に位置している移動端末が通信を行う際は、その基地局が仲介される。

従来の無線ネットワークシステムでは、基地局は単独の基地制御局とだけ呼接続を行なう。したがって、基地局がサポートするサービスエリアの中に位置する移動端末の全てが、この基地局を介して、同一の基地制御局を利用することになる。このために、多数の移動端末が集中的に同一サービスエリアの中で通信を行なった場合、単独の基地制御局におけるトラヒック負荷が増大することになってしまう。

また、１つの基地制御局が何らかの障害などが原因で運用不可能な状態に陥った場合、この基地制御局に接続された基地局の全てが同じく運用不可能な状態に陥る。この場合、これらの基地局がサポートするサービスエリアの中に位置する移動端末の全てが通信不可能な状態になってしまう。

上記に関連して、特許文献１（特開２００２−９４４１８号公報）には無線通信システムに係る発明が開示されている。
特許文献１発明の無線通信システムは、複数の制御局装置と、複数の基地局装置とを備える。ここで、複数の制御局装置は通信制御を集中して行う。複数の基地局装置は、複数の制御局装置のそれぞれに通信回線を介して接続される。複数の制御局装置は１台が通信制御を実行する現用系として作動し他の制御局装置が待機系として作動する多重化構成を有する。各制御局装置は通信回線および基地局装置を介して他の制御局装置の運用状態を受信し自局の運用状態を決定する構成を有する。

また、特許文献２（特開２００３−１９９１３６号公報）には、基地局制御装置負荷分散方式に係る発明が開示されている。
特許文献２発明の基地局制御装置負荷分散方式は、セルラー移動通信システムにおいて用いられる。ここで、セルラー移動通信システムは、ＭＳＣ（移動通信交換機）と、ＭＳＣと第１の通信ネットワークを介して接続される複数のＢＳＣ（基地局制御装置）と、複数のＢＳＣとループネットワークであるところの第２の通信ネットワークを介して接続される複数のＢＴＳ（基地局）とを備える。ＭＳＣは、複数のＢＳＣの負荷状態を監視し制御する負荷状態監視・制御手段を備える。複数のＢＳＣはそれぞれ、自ＢＳＣの配下として管理するＢＴＳの基地局番号などを管理するデータ管理手段と、自ＢＳＣ及び配下のＢＴＳの呼処理能力を管理する呼処理能力管理手段とを備える。複数のＢＴＳはそれぞれ、自ＢＴＳがアクセスすべきＢＳＣを記憶する基地局制御装置記憶手段を備える。ＭＳＣの前記負荷状態監視・制御手段は、何れかのＢＳＣの呼処理の負荷が重くなり該ＢＳＣにて呼の処理が不可能となった場合には、負荷の軽い他のＢＳＣを選択して該呼の処理を行わせるように切り替える。

また、特許文献３（再公２００４／０９３３９３号公報）には、データ分散方法に係る発明が開示されている。
特許文献３発明のデータ分散方法は、次のような移動通信システムにおいて用いられる。すなわち、複数の無線網制御装置と、それぞれの無線網制御装置に接続される複数の無線基地局を備える移動通信システムである。また、上位網と移動機との間で無線網制御装置と無線基地局とを介してユーザデータを送受する移動通信システムである。
特許文献３発明のデータ分散方法は、移動機と無線信号の送受を行っている基地局と上位網との間に、１以上の無線網制御装置を通過する複数の伝送路を設定する。また、上位網と移動機との間でユーザデータを送信する際、ユーザデータを前記複数の伝送路を経由させてユーザデータを分散させる。

また、特許文献４（特開２００５−２９５１８９号公報）には、移動体通信システムのハンドオーバ制御方法に係る発明が開示されている。
特許文献４発明の移動体通信システムのハンドオーバ制御方法は、次のような移動体通信システムにおいて、移動機の移動に伴い無線接続を行う無線基地局を切り換える。すなわち、少なくとも１つの移動機と、複数の無線基地局と、この複数の無線基地局の管理を行う複数の基地局制御局とを備える移動体通信システムである。また、無線基地局と基地局制御局との間がＩＰ網により接続された移動体通信システムである。
特許文献４発明の移動体通信システムのハンドオーバ制御方法は、次のような４つのステップを備える。第１のステップでは、第１の基地局制御局の配下の第１の無線基地局との間で無線接続を行っている移動機が移動することにより、移動機において測定される第１の基地局制御局とは異なる第２の基地局制御局の配下の第２の無線基地局の受信電力と第１の無線基地局の受信電力との差がある閾値を越えた場合、移動機が、第１の無線基地局を経由して第１の基地局制御局にその旨を通知するための品質測定報告を送信する。第２のステップでは、移動機からの品質測定報告を受信した第１の基地局制御局が、第２の無線基地局の管理を行っている第２の基地局制御局に対して、第２の無線基地局の基地局情報を要求する旨の基地局情報取得要求を送信する。第３のステップでは、基地局情報取得要求を受信した第２の基地局制御局が、予め保有していた第２の無線基地局の基地局情報を第１の基地局制御局に送信する。第４のステップでは、基地局情報を受信した第１の基地局制御局が、受信した基地局情報を用いて第２の無線基地局を直接制御して、移動機の前記第１の無線基地局のセルから第２の無線基地局のセルへのハンドオーバを実行する。

特開２００２−９４４１８号公報特開２００３−１９９１３６号公報再公２００４／０９３３９３号公報特開２００５−２９５１８９号公報

本発明の目的は、複数の基地制御局と複数の基地局とがメッシュ状に接続されて、基地局が呼接続先の基地制御局を選択可能な無線ネットワークシステムを提供することである。
本発明の他の目的は、複数の基地制御局のトラヒック負荷を平均化可能な、または特定の基地制御局のトラヒック負荷を低減可能な、無線ネットワークシステムを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、特定の基地制御局に障害が発生した場合でも、他の基地制御局が代用されて、特定のエリアにおける接続サービスの中断が発生しない無線ネットワークシステムを提供することである。

以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明の無線ネットワークシステムは、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）と、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）と、移動通信交換局（１０８）と、ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）とを具備する。ここで、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）は、所定のサービスエリアの中に位置する移動端末（１０１、５０１）と必要に応じて無線接続されて通信を行う。複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）は、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）に接続されて通信する。移動通信交換局（１０８）は、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）に接続されて、上位のネットワークとの通信を仲介する。ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）は、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）と、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）と接続されて、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のトラヒック情報をリアルタイム的に複数の基地局（１０４、１０５、５０３）に伝える。複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のそれぞれは、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のうち少なくとも１つに接続されている。複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のそれぞれは、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のうち少なくとも１つに接続されている。複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のそれぞれは、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）におけるトラヒック情報に基づいて、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）の中から呼接続先に最適な基地制御局（１０６、１０７、５０５）を選択する。

本発明の無線ネットワークシステムにおいて、トラヒック情報は、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のそれぞれにおけるＣＰＵ使用率に関する情報を含む。また、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）はそれぞれ、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のトラヒック負荷が平均化するように呼接続先に最適な基地制御局を選択する。

本発明の無線ネットワークシステムにおいて、ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）は、対基地制御局Ｉ／Ｆ部（２０４、５０４２）と、運用情報制御部（２０６、５０４４）と、ノード選択情報メモリ部（２０３、５０４５）と、ノード選択情報制御部（２０２、５０４３）と、対基地局Ｉ／Ｆ部（２０５、５０４１）とを具備する。ここで、対基地制御局Ｉ／Ｆ部（２０４、５０４２）は、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）と通信するためのものである。運用情報制御部（２０６、５０４４）は、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）からトラヒック情報を取得するためのものである。ノード選択情報メモリ部（２０３、５０４５）は、運用情報制御部（２０６、５０４４）が、取得された複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のトラヒック情報を格納するためのものである。ノード選択情報制御部（２０２、５０４３）は、ノード選択情報メモリ部（２０３、５０４５）に格納された複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のトラヒック情報を複数の基地局（１０４、１０５、５０３）に送信するためのものである。対基地局Ｉ／Ｆ部（２０５、５０４１）は、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）と通信するためのものである。

本発明の無線ネットワークシステムにおいて、ノード選択情報メモリ部（２０３、５０４５）は、運用情報テーブル（２０７）と、ノード選択情報テーブル（２０８）とを格納する。ここで、運用情報テーブル（２０７）は、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のそれぞれにおけるＣＰＵ使用率と、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のそれぞれが使用可能かどうかを示す障害／工事中フラグとを含む。ノード選択情報テーブル（２０８）は、運用情報テーブル（２０７）に基づいて、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）が呼接続に選択するべき複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）の優先順位を含む。

本発明の無線ネットワークシステムにおいて、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のそれぞれは、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部（３０３、５０５３）と、トラヒック情報制御部（３０２、５０５２）と、対基地局Ｉ／Ｆ部（３０４、５０５１）と、対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部（３０６、５０５５）と、呼処理機能部（３０５、５０５４）とを具備する。ここで、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部（３０３、５０５３）は、ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）と通信するためのものである。トラヒック情報制御部（３０２、５０５２）は、それぞれの基地制御局（１０６、１０７、５０５）の自トラヒック負荷に係る情報を管理して、ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）からの要求に応じて送信するためのものである。対基地局Ｉ／Ｆ部（３０４、５０５１）は、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）と通信するためのものである。対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部（３０６、５０５５）は、移動通信交換局（１０８）と通信するためのものである。呼処理機能部（３０５、５０５４）は、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）と、移動通信交換局（１０８）とを中継して呼処理を行なうためのものである。

本発明の無線ネットワークシステムにおいて、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のそれぞれは、対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部（４０５、５０３３）と、ノード選択情報制御部（４０６、５０３４）と、ノード選択情報メモリ部（４０７、５０３５）と、対移動端末Ｉ／Ｆ部（４０２、５０３１）と、呼接続するための呼処理制御部（４０３、５０３６）と、対基地制御局Ｉ／Ｆ部（４０４、５０３２）とを具備する。ここで、対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部（４０５、５０３３）は、ノード選択情報管理部（１０９、２０１、５０４）と通信するためのものである。ノード選択情報制御部（４０６、５０３４）は、ノード選択情報管理部（１０９、２０１、５０４）からノード選択情報テーブル（２０８、４０８）を受信するためのものである。ノード選択情報メモリ部（４０７、５０３５）は、ノード選択情報制御部（４０６、５０３４）が受信されたノード選択情報テーブル（２０８、４０８）を格納するためのものである。対移動端末Ｉ／Ｆ部（４０２、５０３１）は、サービスエリア（１０２、１０３、５０１）の中に位置する移動端末（１０１、５０１）と必要に応じて無線通信を行うためのものである。呼処理制御部（４０３、５０３６）は、ノード選択情報テーブル（４０８）に基づいて呼接続先として最適な基地制御局（１０６、１０７、５０５）を選択して呼接続するためのものである。対基地制御局Ｉ／Ｆ部（４０４、５０３２）は、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）と通信するためのものである。

本発明の無線ネットワークシステムにおいて、ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）は、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）または複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のいずれかに具備されている。ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）と、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）または複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）との接続は、直接的な接続であるか、または、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）もしくは複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）の一部によって中継される間接的な接続である。

本発明の無線ネットワークシステムにおけるノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）。

本発明の無線ネットワーク接続方法は、（ａ）複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）とメッシュ状に接続された複数の基地局（１０４、１０５、５０３）が、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）から最適な呼接続先を選択して、移動端末（１０１、５０１）との無線通信を行うことと、（ｂ）ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）が、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）からそれぞれのトラヒック情報を定期的に取得することと、（ｃ）ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）が、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のトラヒック情報を複数の基地局（１０４、１０５、５０３）に定期的に送信することと、（ｄ）基地局（１０４、１０５、５０３）が、トラヒック情報に基づいて呼接続を行うこととを具備する。

本発明の無線ネットワーク接続方法において、ステップ（ｂ）は、（ｂ−１）複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のそれぞれが、トラヒック情報制御部（３０２、５０５２）によって自トラヒック情報を把握することと、（ｂ−２）ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）が、定期的に、複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）に向けて、トラヒック負荷情報を要求することと、（ｂ−３）複数の基地制御局（１０６、１０７、５０５）のそれぞれが、ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）からの要求に応じて、トラヒック負荷情報を返信することと、（ｂ−４）ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）が、取得されたトラヒック負荷情報に基づき、複数の基地制御局のそれぞれについて、ＣＰＵの使用率と、障害／工事中フラグとを含む運用情報テーブル（２０７）と、複数の基地局のそれぞれが最適な呼接続先を選択するためのノード選択情報テーブル（２０８）とを作成することと、（ｂ−５）ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）が、運用情報テーブル（２０７）と、ノード選択情報テーブル（２０８）とをノード選択情報メモリ部（２０３、５０４５）に格納することとを具備する。

本発明の無線ネットワーク接続方法において、ステップ（ｃ）は、（ｃ−１）ノード選択情報管理機能部（１０９、２０１、５０４）が、複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のそれぞれに向けて、定期的に、ノード選択情報テーブル（２０８）を送信することと、（ｃ−２）複数の基地局（１０４、１０５、５０３）のそれぞれが、ノード選択情報テーブル（２０８）を受信してノード選択情報メモリ部（４０７、５０３５）に格納することとを具備する。

本発明の無線ネットワーク接続方法において、ステップ（ｄ）は、（ｄ−１）移動端末（１０１、５０１）が、自ら位置するサービスエリア（１０２、５０２）をサポートする基地局（１０４、５０３）に向けて無線通信を要求することと、（ｄ−２）基地局（１０４、５０３）が、移動端末（１０１、５０１）からの無線通信要求を受信することと、（ｄ−３）基地局（１０４、５０３）が、ノード選択情報テーブル（４０８）に基づいて、最適な呼接続先としての基地制御局（１０６、１０７、５０５）を選択することと、（ｄ−４）基地局（１０４、５０３）が、選択された基地制御局（１０６、１０７、５０５）に向けて呼制御信号を送信することと、（ｄ−５）選択された基地制御局（１０６、１０７、５０５）が、基地局（１０４、５０３）から受信した呼制御信号に応じて、移動端末（１０１、５０１）と移動通信交換局（１０８）との通信を仲介するための呼処理を行うこととを具備する。

本発明の無線ネットワークシステムによれば、１つの基地局が複数の基地制御局に接続されているので、それぞれの基地局は状況に応じて異なる基地制御局を呼接続先として選択可能である。
また、本発明の無線ネットワークシステムによれば、それぞれの基地局は全ての基地制御局のトラヒック負荷情報が平均化するような優先順位で呼接続先を選択する。また、移動端末が異なる基地局のサービスエリアに移動しても、同じ基地制御局を選択可能なので、従来よりもトラヒック負荷が低減可能である。
さらに、本発明の無線ネットワークシステムによれば、特定の基地制御局に障害が発生した場合でも、他の基地制御局が選択可能であるので、特定のエリアにおける接続サービスの中断が発生しない。

添付図面を参照して、本発明による無線ネットワークシステムを実施するための最良の形態を以下に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態における無線ネットワークシステムの構成図である。
本実施形態における無線ネットワークシステムは、移動通信交換局１０８と、複数の基地制御局１０６、１０７と、複数の基地局１０４、１０５と、ノード選択情報管理機能部１０９とを具備する。ここで、複数の基地制御局１０６、１０７の数は、必ずしも２つである必要はなく、いくつであっても構わない。ただし、１つだけでは本発明の効果は得られない。同様に、複数の基地局１０４、１０５も、２つ以上であればいくつであっても構わない。複数の基地局１０４、１０５にはそれぞれ、移動端末１０１との無線通信を行なうサービスエリア１０２、１０３を受け持つ。

移動通信交換局１０８は、全ての基地制御局１０６、１０７に接続されている。ノード選択情報管理機能部１０９は、全ての基地制御局１０６、１０７と、全ての基地局１０４、１０５とに接続されいてる。複数の基地制御局１０６、１０７のそれぞれは、複数のの基地局１０４、１０５のそれぞれに接続されている。ただし、複数の基地制御局と複数の基地局との接続は、必ずしも全て必要ではない。もちろん、全ての基地制御局が全ての基地局に接続されていることが、本発明の課題の一つである、基地局が基地制御局を選択する観点からも、最も望ましい。

図２は、本発明によるノード選択情報管理機能部１０９、２０１の詳細な構成図である。
本発明によるノード選択情報管理機能部１０９、２０１は、対基地制御局Ｉ／Ｆ部２０４と、運用情報制御部２０６と、ノード選択情報メモリ部２０３と、ノード選択情報制御部２０２と、対基地局Ｉ／Ｆ部２０５とを具備する。ノード選択情報メモリ部２０３は、運用情報テーブル２０７と、複数のノード選択情報テーブル２０８とを格納している。

運用情報テーブル２０７には、複数の基地制御局１０６、１０７のそれぞれについて、ＣＣ利用率と、障害／工事中フラグとに係る情報が含まれる。ここで、ＣＣ利用率とはその基地制御局におけるＣＰＵの利用率を意味する。数値が高いほど、トラヒックの負荷が高いことを意味する。ただし、これはその基地制御局１０６、１０７のトラヒック負荷を数値化するために用いられた基準の一例であって、他の基準が用いられても良い。また、障害／工事中フラグは、その基地制御局１０６、１０７が使用可能かどうかを示す。値が０であれば使用可能、１であれば使用不可能を意味する。具体的には、ノード選択情報管理機能部１０９、２０１がその基地制御局１０６、１０７に通信を試みて、所定の時間以内に応答が無かった場合に、使用不可能と判断して障害／工事中フラグを立てる。

ノード選択情報テーブル２０８は、複数の基地局１０４、１０５のそれぞれについて、呼接続に使用すべき基地制御局の優先順位に係る情報を含む。複数の基地局１０４、１０５のそれぞれがこの優先順位のとおりに呼接続先の基地制御局１０６、１０７を選択することによって、複数の基地制御局１０６、１０７のそれぞれにおけるトラヒック負荷が平均化される。また、呼接続中の移動端末がサービスエリア１０２、１０３を跨いで移動すると、そのサービスエリア１０２、１０３を担当する基地局は自動的に切り替わるが、本発明では基地制御局の切換は防止出来る場合がある。その結果、複数の基地制御局１０６、１０７全体のトラヒック負荷を低減する効果が得られる。さらに、運用情報テーブル２０７における障害／工事中フラグの情報が反映されることによって、使用不可能な基地制御局１０６、１０７は避けられて別の基地制御局１０６、１０７が優先的に呼接続されることで、特定のエリアにおける接続サービスの中断が発生することを防止出来る。

対基地制御局Ｉ／Ｆ部は、運用情報制御部２０６に接続されている一方で、図２に図示されない複数の基地制御局１０６、１０７、５０５にも接続されている。運用情報制御部２０６はさらに、ノード選択情報メモリ部２０３に接続されている。ノード選択情報メモリ部２０３はさらに、ノード選択情報制御部２０２に接続されている。ノード選択情報制御部２０２はさらに、対基地局Ｉ／Ｆ部２０５に接続されている。対基地局Ｉ／Ｆ部２０５はさらに、図２に図示されない複数の基地局１０４、１０５、５０３にも接続されている。

対基地局Ｉ／Ｆ部２０５は、基地局１０４、１０５と通信する。対基地制御局Ｉ／Ｆ部は、基地制御局１０６、１０７と通信する。運用情報制御部２０６は、常時定期的に各基地制御局１０６、１０７からトラヒック情報を取得して、ノード選択情報メモリ部２０３の運用情報テーブル２０７に書き込む。また、運用情報制御部２０６は、運用情報テーブル２０７の内容に基づいてノード選択情報メモリ部２０３のノード選択情報テーブル２０８を更新する。ノード選択情報制御部は、ノード選択情報メモリ部２０３のノード選択情報テーブル２０８を常時定期的に各基地局１０４、１０５に向けて送信する。

図３は、本発明による基地制御局１０６、１０７の基地制御局機能部の詳細な構成図である。
本発明による複数の基地制御局１０６、１０７の基地制御局機能部は、トラヒック情報制御部３０２と、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３と、対基地局Ｉ／Ｆ部３０４と、呼処理機能部３０５と、対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部３０６とを具備している。

トラヒック情報制御部３０２は、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３に接続されている。対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３はさらに、図３に図示されないノード選択情報管理機能部１０９、５０４にも接続されている。対基地局Ｉ／Ｆ部３０４は、呼処理機能部３０５に接続されている一方で、図３に図示されない複数の基地局１０４、１０５、５０３にも接続されている。呼処理機能部３０５はさらに、対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部３０６にも接続されている。対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部３０６はさらに、図３に図示されない移動通信交換局１０８にも接続されている。

基地制御局１０６、１０７のそれぞれにおいて、トラヒック情報制御部３０２は、各基地制御局１０６、１０７のトラヒック情報を管理する。対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３は、ノード選択情報管理機能部１０９と通信する。対基地局Ｉ／Ｆ部３０４は、複数の基地局１０４、１０５と通信する。対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部３０６は、複数の基地制御局１０６、１０７と通信する。呼処理機能部３０５は、呼処理制御を行なう。

図４は、本発明による基地局１０４、１０５の基地局機能部の詳細な構成図である。
本発明による複数の基地局１０４，１０５の基地局機能部は、対移動端末Ｉ／Ｆ部４０２と、呼処理制御部４０３と、対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４と、ノード選択情報メモリ部４０７と、ノード選択情報制御部４０６と、対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部４０５とを具備する。ノード選択情報メモリ部４０７は、ノード選択情報テーブル４０８を格納している。

対移動端末Ｉ／Ｆ部４０２は、呼処理制御部４０３に接続されている一方で、図４に図示されない移動端末１０１、５０１にも、必要に応じて、無線で接続されている。呼処理制御部４０３は、対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４と、ノード選択情報メモリ部４０７とに接続されている。対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４はさらに、図４に図示されない複数の基地制御局１０６、１０７、５０５にも接続されている。ノード選択情報メモリ部４０７はさらに、ノード選択情報制御部４０６にも接続されている。ノード選択情報制御部４０６はさらに、対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部４０５にも接続されている。対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部４０５はさらに、図４に図示されないノード選択情報管理機能部１０９、２０１、５０４にも接続されている。

対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部４０５は、ノード選択情報管理機能部１０９と通信する。対移動端末Ｉ／Ｆ部４０２は、移動端末１０１と通信する。対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４は、複数の基地制御局１０６、１０７と通信する。ノード選択情報メモリ部４０７は、ノード選択情報テーブル４０８を格納する。ノード選択情報制御部４０６は、受信されたノード選択情報テーブル２０８に基づいてノード選択情報テーブル４０８を更新する。呼処理制御部４０３は、ノード選択情報テーブル４０８に基づいて呼接続先基地制御局を選択して呼処理を行なう。

図５は、本発明による無線ネットワークシステムの一部における詳細な構成図である。
本発明による無線ネットワークシステムは、移動端末５０１と、複数の基地制御局１０６、１０７、５０５と、複数の基地局１０４、１０５、５０３と、ノード選択情報管理機能部１０９、２０１、５０４とを具備する。なお、図５には、簡単のため、基地制御局１０６、１０７、５０５と、基地局１０４、１０５、５０３とは１つずつのみが図示されて、他の基地制御局と他の基地局とは省略されている。
基地局１０４、１０５、５０３は、対移動端末Ｉ／Ｆ部４０２、５０３１と、対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４、５０３２と、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部４０５、５０３３と、ノード選択情報制御部４０６、５０３４と、ノード選択情報メモリ部４０７、５０３５と、呼処理制御部４０３、５０３６とを具備する。
ノード選択情報管理機能部１０９、５０４は、対基地局Ｉ／Ｆ部２０５、５０４１と、対基地制御局Ｉ／Ｆ部２０４、５０４２と、ノード選択情報制御部２０２、５０４３と、運用情報制御部２０６、５０４４と、ノード選択情報メモリ部２０３、５０４５とを具備する。
基地制御局１０６、１０７、５０５は、対基地局Ｉ／Ｆ部３０４、５０５１と、トラヒック情報制御部３０２、５０５２と、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３、５０５３と、呼処理制御部３０５、５０５４と、対移動通信交換局Ｉ／Ｆ部３０６、５０５５とを具備する。

基地局１０４、１０５、５０３において、対移動端末Ｉ／Ｆ部４０２、５０３１は、呼処理制御部４０３、５０３６に接続されている一方で、基地局１０４、１０５、５０３のサービスエリア５０２の中に位置する移動端末５０１とも、必要に応じて、接続される。呼処理制御部４０３、５０３６はさらに、対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４、５０３２と、ノード選択情報メモリ部４０７、５０３５とも接続されている。対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４、５０３２はさらに、基地制御局１０６、１０７、５０５の対基地局Ｉ／Ｆ部３０４、５０５１とも接続されている。ノード選択情報メモリ部４０７、５０３５はさらに、ノード選択情報制御部４０６、５０３４とも接続されている。ノード選択情報制御部４０６、５０３４はさらに、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部４０５、５０３３とも接続されている。対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部４０５、５０３３はさらに、ノード選択情報管理機能部１０９、５０４の対基地局Ｉ／Ｆ部２０５、５０４１とも接続されている。

ノード選択情報管理機能部１０９、５０４において、対基地局Ｉ／Ｆ部２０５、５０４１は、ノード選択情報制御部２０２、５０４３に接続されている一方で、基地局１０４、１０５、５０３の対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部４０５、５０３３にも接続されている。ノード選択情報制御部２０２、５０４３はさらに、ノード選択情報メモリ部２０３、５０４５にも接続されている。ノード選択情報メモリ部２０３、５０４５はさらに、運用情報制御部２０６、５０４４にも接続されている。運用情報制御部２０６、５０４４はさらに、対基地制御局Ｉ／Ｆ部２０４、５０４２にも接続されている。対基地制御局Ｉ／Ｆ部２０４、５０４２はさらに、基地制御局１０６、１０７、５０５の対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３、５０５３にも接続されている。

基地制御局１０６、１０７、５０５において、対基地局Ｉ／Ｆ部３０４、５０５１は、呼処理制御部３０５、５０５４に接続されている一方で、基地局１０４、１０５、５０３の対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４、５０３２にも接続されている。呼処理制御部３０５、５０５４はさらに、対移動通信交換局Ｉ／Ｆ部３０６、５０５５にも接続されている。対移動通信交換局Ｉ／Ｆ部３０６、５０５５はさらに、図５に図示されない移動通信交換局１０８にも接続されている。トラヒック情報制御部３０２、５０５２は、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３、５０５３に接続されている。対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３、５０５３はさらに、ノード選択情報管理機能部１０９、５０４の対基地制御局Ｉ／Ｆ部２０４、５０４２にも接続されている。

主に図５に基づいて、本発明の動作を説明する。
ノード選択情報管理機能部１０９、５０４の運用情報制御部２０６、５０４４は、対基地制御局Ｉ／Ｆ部２０４、５０４２を介して、複数の基地制御局１０６、１０７、５０５のそれぞれに対して、トラヒック情報を問い合わせる。この問い合わせは、常時、定期的に行なわれる。なお、ここでは例として、基地制御局１０６、１０７、５０５のトラヒック情報として基地制御局１０６、１０７、５０５のＣＰＵ使用率を用いるが、他の情報であっても構わない。

複数の基地制御局１０６、１０７、５０５はそれぞれ、ノード選択情報管理機能部１０９、５０４からの問い合わせに応えて、自トラヒック情報を送信する。基地制御局１０６、１０７、５０５において、自トラヒック情報は、トラヒック情報制御部３０２、５０５２に格納されている。トラヒック情報の送信は、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部３０３、５０５３を介して行なわれる。

ノード選択情報管理機能部１０９、５０４は、複数の基地制御局１０６、１０７、５０５からそれぞれのトラヒック情報を受信する。運用情報制御部２０６、５０４４は、受信されたトラヒック情報を、ノード選択情報メモリ部２０３、５０４５に格納された運用情報テーブル２０７に書き込む。このようにして、運用情報テーブル２０７には複数の基地制御局１０６、１０７、５０５のそれぞれのトラヒック情報が定期的に更新される。

なお、ノード選択情報管理機能部１０９、５０４が複数の基地制御局１０６、１０７、５０５のそれぞれのトラヒック情報を収集する際、一つずつ順番に行なっても良いし、一度に並行して行なっても構わない。

ノード選択情報メモリ部２０３、５０４５は、運用情報テーブル２０７にまとめられた情報に基づいて、ノード選択情報テーブル２０８を作成する。ここで、ノード選択情報テーブル２０８は、複数の基地局１０４、１０５、５０３のそれぞれに向けられた、呼接続先として選択されるべき基地制御局の優先順位を格納している。ノード選択情報テーブル２０８は、主に、複数の基地制御局におけるトラヒック負荷が平均化されるように作成される。

ノード選択情報制御部２０２、５０４３は、ノード選択情報メモリ部２０３、５０４５からノード選択情報テーブル２０８を読み出して、複数の基地局１０４、１０５、５０３のそれぞれに対して送信する。この時、それぞれの基地局１０４、１０５、５０３には、ノード選択情報テーブル２０８の中から対応するデータが選択的に送信される。また、この送信は対基地局Ｉ／Ｆ部２０５、５０４１を介して、常時定期的に行なわれる。

複数の基地局１０４、１０５、５０３のそれぞれでは、ノード選択情報制御部４０６、５０３４が、ノード選択情報管理機能部１０９、５０４から、対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部４０５、５０３３を介して、運用情報テーブル２０７を受信する。ノード選択情報制御部４０６、５０３４は、受信された運用情報テーブル２０７を、ノード選択情報テーブル４０８としてノード選択情報メモリ部４０７、５０３５に格納する。なお、各基地局１０４、１０５、５０３のノード選択情報メモリ部４０７、５０３５に格納されるノード選択情報テーブル４０８には、その基地局１０４、１０５、５０３用のデータが含まれていれば十分であるが、他の基地局１０４、１０５、５０３用のデータが含まれていても特に問題は無い。

以上の動作は、移動端末１０１、５０１からの通信を受けいれるために、常時定期的に繰り返されている。

サービスエリア１０２、１０３、５０２の中に位置する移動端末１０１、５０１が、呼制御信号を送信すると、対移動端末Ｉ／Ｆ部４０２、５０３１を介して、基地局１０４、１０５、５０３の呼処理制御部４０３、５０３６に通信要求が届く。

呼処理制御部４０３、５０３６は、通信要求を受信すると、ノード選択情報メモリ部４０７、５０３５に格納されたノード選択情報テーブル４０８を参照する。呼処理制御部４０３、５０３６は、ノード選択情報テーブル４０８の上位に位置する基地制御局１０６、１０７、５０５を選択して呼制御信号を送信する。この送信は、対基地制御局Ｉ／Ｆ部４０４、５０３２を介して行なわれる。

選択された基地制御局１０６、１０７、５０５が、基地局１０４、１０５、５０３から対基地局Ｉ／Ｆ部３０４、５０５１を介して呼制御信号を受信すると、呼処理制御部３０５、５０５４は、対移動通信交換局Ｉ／Ｆ部３０６、５０５５を介して移動通信交換局１０８と通信するなどして、従来と同じ呼処理を行なう。なお、これ以降の通信は、従来と同じなので、説明を省略する。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、第１の実施形態とほぼ同じであるが、１つだけ違いがある。すなわち、ノード選択情報管理機能部１０９、２０１、５０４が、基地局１０４、１０５、５０３または基地制御局１０６、１０７、５０５のいずれか１つまたは複数に内蔵されていることである。その他の構成要素については、第１の実施形態と何ら変わりは無いので説明を省略する。

この場合、ノード選択情報管理機能部を具備する基地制御局または基地局は、その他の基地制御局または基地局に、直接接続されているか、またはその他の基地制御局または基地局を介して間接的に接続されていることになる。その他の接続関係は、第１の実施形態と何ら変わりは無いので説明を省略する。

したがって、運用情報テーブル２０７およびノード選択情報テーブル２０８を製作する上で全ての基地制御局からデータを収集するための接続経路と、運用情報テーブル２０７およびノード選択情報テーブル２０８を全ての基地局に送信するための接続経路とに多少の変更が生じる。しかしそれ以外の、無線ネットワークシステムとしての動作は、第１の実施形態と何ら変わりは無いので説明を省略する。

図１は、第１の実施形態における無線ネットワークシステムの構成図である。図２は、本発明によるノード選択情報管理機能部１０９の詳細な構成図である。図３は、本発明による基地制御局１０６、１０７、５０５の基地制御局機能部の詳細な構成図である。図４は、本発明による基地局１０４、１０５、５０３の基地局機能部の詳細な構成図である。図５は、本発明による無線ネットワークの一部における詳細な構成図である。図６は、従来の無線ネットワークシステムの構成図である。

符号の説明

１０１移動端末
１０２サービスエリア
１０３サービスエリア
１０４基地局
１０５基地局
１０６基地制御局
１０７基地制御局
１０８移動通信交換局
１０９ノード選択情報管理機能部
２０１ノード選択情報管理機能部
２０２ノード選択情報制御部
２０３ノード選択情報メモリ部
２０４対基地制御局Ｉ／Ｆ部
２０５対基地局Ｉ／Ｆ部
２０６運用情報制御部
２０７運用情報テーブル
２０８ノード選択情報テーブル
３０１基地制御局機能部
３０２トラヒック情報制御部
３０３対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部
３０４対基地局Ｉ／Ｆ部
３０５呼処理機能部
３０６対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部
４０１基地局機能部
４０２対移動端末Ｉ／Ｆ部
４０３呼処理制御部
４０４対基地制御局Ｉ／Ｆ部
４０５対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部
４０６ノード選択情報制御部
４０７ノード選択情報メモリ部
４０８ノード選択情報テーブル
５０１移動端末
５０２サービスエリア
５０３基地局
５０３１対移動端末Ｉ／Ｆ部
５０３２対基地制御局Ｉ／Ｆ部
５０３３対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部
５０３４ノード選択情報制御部
５０３５ノード選択情報メモリ部
５０３６呼処理制御部
５０４ノード選択情報管理機能部
５０４１対基地局Ｉ／Ｆ部
５０４２対基地制御局Ｉ／Ｆ部
５０４３ノード選択情報制御部
５０４４運用情報制御部
５０４５ノード選択情報メモリ部
５０５基地制御局
５０５１対基地局Ｉ／Ｆ部
５０５２トラヒック情報制御部
５０５３対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部
５０５４呼処理制御部
５０５５対移動通信交換局Ｉ／Ｆ部
６０１移動端末
６０２サービスエリア
６０３サービスエリア
６０４基地局
６０５基地局
６０６基地制御局
６０７基地制御局
６０８移動通信交換局

Claims

所定のサービスエリアの中に位置する移動端末と必要に応じて無線接続されて通信を行う複数の基地局と、
前記複数の基地局に接続されて通信する複数の基地制御局と、
前記複数の基地制御局に接続されて、上位のネットワークとの通信を仲介する移動通信交換局と、
前記複数の基地局と、前記複数の基地制御局と接続されて、前記複数の基地制御局のトラヒック情報をリアルタイム的に前記複数の基地局に伝えるノード選択情報管理機能部と
を具備し、
前記複数の基地制御局のそれぞれは、前記複数の基地局のうち少なくとも１つに接続されており、
前記複数の基地局のそれぞれは、前記複数の基地制御局のうち少なくとも１つに接続されており、
前記複数の基地局のそれぞれは、前記複数の基地局におけるトラヒック情報に基づいて、複数の基地制御局の中から呼接続先に最適な基地制御局を選択する
無線ネットワークシステム。
請求項１に記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記トラヒック情報は、
前記複数の基地制御局のそれぞれにおけるＣＰＵ使用率に関する情報
を含み、
前記複数の基地局はそれぞれ、前記複数の基地制御局のトラヒック負荷が平均化するように呼接続先に最適な基地制御局を選択する
無線ネットワークシステム。
請求項１または２に記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記ノード選択情報管理機能部は、
前記複数の基地制御局と通信するための対基地制御局Ｉ／Ｆ部と、
前記複数の基地制御局からトラヒック情報を取得するための運用情報制御部と、
前記運用情報制御部が、前記取得された前記複数の基地制御局のトラヒック情報を格納するためのノード選択情報メモリ部と、
前記ノード選択情報メモリ部に格納された前記複数の基地制御局のトラヒック情報を前記複数の基地局に送信するためのノード選択情報制御部と、
前記複数の基地局と通信するための対基地局Ｉ／Ｆ部と
を具備する
無線ネットワークシステム。
請求項１〜３のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記ノード選択情報メモリ部は、
前記複数の基地局のそれぞれにおけるＣＰＵ使用率と、前記複数の基地局のそれぞれが使用可能かどうかを示す障害／工事中フラグとを含む運用情報テーブルと、
前記運用情報テーブルに基づいて、前記複数の基地局が呼接続に選択するべき前記複数の基地制御局の優先順位を含むノード選択情報テーブルと
を格納する
無線ネットワークシステム。
請求項１〜４のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記複数の基地制御局のそれぞれは、
前記ノード選択情報管理機能部と通信するための対ノード選択情報管理機能部Ｉ／Ｆ部と、
前記それぞれの基地制御局の自トラヒック負荷に係る情報を管理して、前記ノード選択情報管理機能部からの要求に応じて送信するためのトラヒック情報制御部と、
前記複数の基地局と通信するための対基地局Ｉ／Ｆ部と、
前記移動通信交換局と通信するための対移動通信交換局Ｉ／Ｆ機能部と、
前記複数の基地局と、前記移動通信交換局とを中継して呼処理を行なうための呼処理機能部と
を具備する
無線ネットワークシステム。
請求項１〜５のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記複数の基地局のそれぞれは、
前記ノード選択情報管理部と通信するための対ノード選択情報管理部Ｉ／Ｆ部と、
前記ノード選択情報管理部からノード選択情報テーブルを受信するためのノード選択情報制御部と、
前記ノード選択情報制御部が受信されたノード選択情報テーブルを格納するためのノード選択情報メモリ部と、
前期サービスエリアの中に位置する前記移動端末と必要に応じて無線通信を行うための対移動端末Ｉ／Ｆ部と、
前記ノード選択情報テーブルに基づいて呼接続先として最適な基地制御局を選択して呼接続するための呼処理制御部と、
前記複数の基地制御局と通信するための対基地制御局Ｉ／Ｆ部と
を具備する
無線ネットワークシステム。
請求項１〜６のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおいて、
前記ノード選択情報管理機能部は、前記複数の基地局または前記複数の基地制御局のいずれかに具備されて、
前記ノード選択情報管理機能部と、前記複数の基地局または前記複数の基地制御局との接続は、直接的な接続であるか、または、前記複数の基地局もしくは前記複数の基地制御局の一部によって中継される間接的な接続である
無線ネットワークシステム。
請求項１〜７のいずれかに記載の無線ネットワークシステムにおける
ノード選択情報管理機能部。
（ａ）複数の基地制御局とメッシュ状に接続された複数の基地局が、前記複数の基地制御局から最適な呼接続先を選択して、移動端末との無線通信を行うことと、
（ｂ）ノード選択情報管理機能部が、前記複数の基地制御局からそれぞれのトラヒック情報を定期的に取得することと、
（ｃ）ノード選択情報管理機能部が、前記複数の基地制御局のトラヒック情報を複数の基地局に定期的に送信することと、
（ｄ）前記基地局が、前記トラヒック情報に基づいて呼接続を行うことと
を具備する
無線ネットワーク接続方法。
請求項９に記載の無線ネットワーク接続方法において、
前記ステップ（ｂ）は、
（ｂ−１）複数の基地制御局のそれぞれが、トラヒック情報制御部によって自トラヒック情報を把握することと、
（ｂ−２）前記ノード選択情報管理機能部が、定期的に、前記複数の基地制御局に向けて、トラヒック負荷情報を要求することと、
（ｂ−３）前記複数の基地制御局のそれぞれが、前記ノード選択情報管理機能部からの要求に応じて、前記トラヒック負荷情報を返信することと、
（ｂ−４）前記ノード選択情報管理機能部が、取得された前記トラヒック負荷情報に基づき、前記複数の基地制御局のそれぞれについて、ＣＰＵの使用率と、障害／工事中フラグとを含む運用情報テーブルと、前記複数の基地局のそれぞれが最適な呼接続先を選択するためのノード選択情報テーブルとを作成することと、
（ｂ−５）前記ノード選択情報管理機能部が、前記運用情報テーブルと、前記ノード選択情報テーブルとをノード選択情報メモリ部に格納することと
を具備する
無線ネットワーク接続方法。
請求項９または１０に記載の無線ネットワーク接続方法において、
前記ステップ（ｃ）は、
（ｃ−１）前記ノード選択情報管理機能部が、前記複数の基地局のそれぞれに向けて、定期的に、前記ノード選択情報テーブルを送信することと、
（ｃ−２）前記複数の基地局のそれぞれが、前記ノード選択情報テーブルを受信してノード選択情報メモリ部に格納することと
を具備する
無線ネットワーク接続方法。
請求項９〜１１のいずれかに記載の無線ネットワーク接続方法において、
前記ステップ（ｄ）は、
（ｄ−１）前記移動端末が、自ら位置するサービスエリアをサポートする基地局に向けて無線通信を要求することと、
（ｄ−２）前記基地局が、前記移動端末からの無線通信要求を受信することと、
（ｄ−３）前記基地局が、前記ノード選択情報テーブルに基づいて、最適な呼接続先としての基地制御局を選択することと、
（ｄ−４）前記基地局が、前記選択された基地制御局に向けて呼制御信号を送信することと、
（ｄ−５）前記選択された基地制御局が、前記基地局から受信した呼制御信号に応じて、前記移動端末と移動通信交換局との通信を仲介するための呼処理を行うことと
を具備する
無線ネットワーク接続方法。