JP2015154432A - 無線基地局および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】
基地局における待受可能端末数または通話可能端末数を超える端末が存在する場合、端末が携帯電話サービスを享受できない状態が発生する。
【解決手段】
基地局における待受可能端末数または通話可能台数が超過する前に、待受端末に対し段階的に周辺基地局へのリダイレクト指示を発行する。その際、より通話品質に影響を及ぼさないように、自基地局で頻繁にサービスを享受しているユーザではなく、比較的サービスを利用していない端末を選択し、優先的にリダイレクトさせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動体無線通信技術に関し、特に、移動体無線通信システムにおける端末待ち受け処理に関する。

現在の移動体通信システムは、人々の居住エリアを広くカバーし、公共性の高いインフラシステムとして普及している。しかし基地局1台でサービスできる移動体端末の数は有限である。そのため、人口密集地で基地局のサービス可能な台数以上の移動体端末が存在した場合、当該移動体端末はサービスを享受できない場合があった。上記状況の解消のため、移動体端末をすべて収容すべく基地局の増設が取り組まれているが、基地局設置コストの高さ、基地局設置場所の選定のための人口密集地の特定や、基地局設置場所の確保などで、なかなか進まない現実がある。

また、基地局の物理的な増設ではなく、既存基地局に対する設定で、このサービス不可状況を改善する試みもなされている。たとえばその基地局には特定の端末しかサービスを許容しない規制リストの設定を行ったり（図２）、基地局の電界強度を自動的に変化させ、自基地局のカバーエリアを縮小し、端末に周辺基地局でのサービス享受を促す（図３）、といった試みがなされている。

一方で、携帯電話基地局の標準仕様である非特許文献１に記載されているように、3GPP2に準拠する基地局は、Service Redirectionという機能を具備している。このService Redirectionは基地局のメンテナンスを実施する場合など、一時的に基地局配下から別の基地局へ端末をリダイレクトさせる目的で規定されている。

このリダイレクト指示(Service Redirection message)を端末が受信すると、端末はService Redirection messageの中で指定された条件にあう基地局をサーチし、見つかった基地局配下での待ち受けを試みる。つまり、サービス停止が予定されている基地局から、Service Redirect messageを使用して端末を周辺基地局にリダイレクトさせることで、基地局でサービス停止が起きる前に他の基地局でサービスを可能とし、端末から見たサービス停止状態の期間を解消または低減することが可能である。

図５に、移動体端末（以下、"端末"とする）がある基地局エリア内に進入し、位置登録を行う流れを示す。位置登録には、携帯電話基地局の標準仕様である非特許文献１に記載されているように、複数の種別があり、電源を入れた場合(PowerUp)、エリアに進入した場合(Zone-Based)、一定時間が経過した場合(Timer-Based)などが用意されており、それぞれの理由により適切な種別で位置登録が基地局に送信される。

端末１０１は、基地局２０１のエリア内に進入すると、まず(1)位置登録(Zone-Based)要求を基地局２０１へ送信する。基地局２０１は、自エリア内で位置登録して端末１０１を在圏させるリソースがあれば、上位サーバ３０１に対して端末１０１の(2)位置登録(Zone-Based)要求を送信する。上位サーバ３０１にて端末１０１の位置登録が可能であれば、(3)位置登録許可が基地局２０１に送信され、それを受けて基地局２０１は端末１０１へ(4)位置登録許可を送信する。

また、端末１０２が、基地局２０１のエリア内に進入すると、まず(5)位置登録(Zone-Based)要求を基地局２０１へ送信する。基地局２０１は、自エリア内で位置登録不可能であるときは、(5)位置登録要求に対する応答として(6)位置登録拒否を端末１０２へ送信する。また、基地局のサービス停止等の場合は、(7)リダイレクト指示を送信する。

図６に、基地局からリダイレクト指示(Service Redirect Message)を送信する流れを示す。基地局２０１に待ち受けている端末１０１が、基地局２０１からリダイレクト指示を受信する。端末１０１はリダイレクト指示に従って周辺基地局をサーチし、基地局２０２を見つけた場合、端末１０１は基地局２０２へ位置登録(Zone-Based)要求を送信する。基地局２０２でこの位置登録要求が受け入れられれば、端末１０１は基地局２０２のエリアでサービスを享受することが可能となる。

上記のようにして、基地局２０２で端末１０１が待ち受け状態に入る。待ち受け状態にあるときは、端末１０１は一定間隔で位置登録(Timer-Based)を基地局２０２に送信する。これは端末の在圏状態を基地局に通知する目的で行われる。

3GPP2 C.S0005-E v3.0「Upper Layer (Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems」、June 2011

図２の規制リストの設定では、許可した端末のみがアクセスできるだけで、許可した端末がいない場合は基地局のリソースが浮いた状態となり、リソースの無駄が生じてしまうという課題がある。また、図３の電界強度を変化させる方式では、カバーエリアを小さくすることで待ち受けている端末台数を削減することが可能となるが、通話している端末に対しても同様に電界強度が弱くなるため、基地局のエリア境界に在圏している端末には特に、品質劣化につながってしまうという課題もある（図４）。また、基地局における通話可能台数を超える端末が存在するエリアで、基地局の通話可能台数を超えた端末が通話しようとすると、当該端末が携帯電話サービスを享受できない状態が発生してしまうという課題もある(図７)。

本発明は、上述した課題の少なくとも一つを解決するために、複数の移動体端末にサービスを提供する無線基地局であって、移動体端末と通信する無線通信部と、移動体端末の状態を管理する制御部とを備え、無線通信部が移動体端末から位置登録要求を受信すると、制御部は、待受け端末数または通話端末数が所定の閾値に達した否かを判断し、所定の閾値に達した場合に、リダイレクトさせる移動体端末台数を決定してリダイレクト指示を発行する無線基地局、または当該無線基地局を含む通信システムを提供する。

本発明によれば、少なくとも以下いずれかの効果を奏する。

本発明は、基地局自身は端末を選択せずに受け入れ、条件に応じて受け入れを拒否（リダイレクト）するため、あらかじめ規定された端末のみを受け入れその他の端末は無条件に拒否するアクセス規制リスト設定よりも空きリソースが発生しにくく、リソースを有効活用できることができる。
また、待ち受け端末に対してのみリダイレクト指示を送信することから、通話中端末に対しても通話品質劣化を引き起こさずに対策することができる。
また、リダイレクト指示を発行する在圏端末数に複数の閾値を設けることで、リダイレクトする端末数を調整し、リダイレクト先である周辺基地局にバースト的に端末が流入することを防ぐことが可能となる。
また、リダイレクト候補を選択する機能を持つことで、自基地局でサービスを頻繁に使用する端末はリダイレクトさせず、サービス使用頻度が少ない端末を優先的にリダイレクトすることが可能となる。これにより、リダイレクト中の基地局サーチによるサービス不可時間が発生していることを、なるべくユーザに感じさせないことが可能になる。

移動体通信システムの構成例を示す図である。 移動体通信システムのアクセス規制リストの適用例を説明する図である。 移動体通信システムの電界強度変更によるエリア変化を説明する図である。 移動体通信システムの電界強度変更によるエリア変化により、品質劣化が発生する例を示した図である。 移動体通信システムの位置登録の概略図である。 移動体通信基地局からリダイレクト指示を発行する際の概略図である。 移動体通信基地局で通話可能台数超過による新規呼接続不可状態の例を示した図である。 基地局が端末から位置登録要求を受けたときに、リダイレクトが必要か否かを判断する処理フローチャートの例を示す図である。 基地局がリダイレクト対象とする端末を選定し、リダイレクトを発行する処理フローチャートの例を示す図である 端末情報テーブルの例を示す図である。 基地局の構成例を示す図である。 上位サーバが周辺基地局へ出力増大を指示する概略図である。 上位サーバの構成例を示す図である。 上位サーバが周辺基地局に対して電力増加指示を行う処理シーケンスの例を示す図である。

図１は、本実施形態の移動体通信システムの構成例を示す図である。基地局２０１〜２０４、端末１０１〜１３２、上位サーバ３０１で構成される。基地局２０１〜２０４は、移動体端末である端末１０１〜１３２にサービスを提供する無線基地局であり、図１では、基地局２０１のエリア内に端末１０１〜１３２が在圏していることを示している。また、基地局２０１〜２０４はそれぞれ上位サーバ３０１と接続されており、上位サーバ３０１では、基地局２０１〜２０４の運用状態を監視している。

本実施形態では、自基地局で通話可能な端末数または待ち受け可能な端末数が一定の閾値に達した際に、基地局は端末に対してリダイレクト指示(Service Redirection message)を送信する。これにより基地局は端末に対して周辺基地局へのリダイレクトを促し、自基地局で待ち受け中の端末台数を減らすとともに、端末には他の周辺基地局で継続的なサービス提供を促す。

このときのリダイレクト指示を送信するタイミングを閾値によって設定する。閾値は、待ち受けている端末数に応じて複数設け、段階的にリダイレクト対象端末の数を変更させてもよい。同様に、同時通話可能数に応じて複数設け、段階的にリダイレクト対象端末の数を変更させてもよい。

また、その閾値に達した際に、上位サーバに通知してもよい。上位サーバは周辺基地局を含む複数の基地局を管理している。ある基地局から通知があったときに、上位サーバが周辺基地局に対し出力を増加させて周辺基地局のエリア拡大を促してもよい。周辺基地局のエリアが拡大することで、リダイレクトされた端末が周辺基地局のエリア内へ取り込みやすくすることが可能となる。

また、基地局ではリダイレクトさせる端末を全部選択または一部選択して、リダイレクト指示を送信してもよい。まず基地局では、待ち受けた端末の各種情報をリスト化する。リストの内容としては、例えば、端末識別情報、過去に自基地局内に在圏した回数、在圏してからの経過時間、呼処理数を記録しておく。リスト内容を元に、過去に在圏した回数が少ないものからリダイレクト候補としたり、在圏してからの経過時間が短いものからリダイレクト候補として選択する。これにより、あまり携帯電話を使用していないユーザや、エリア内に留まらず短時間に通過するユーザを選択的にリダイレクトさせ、携帯電話をより多く使用している端末を自基地局の収容対象として優先させる。

図１１は、基地局２０１〜２０４の構成例を示す図である。端末１０１〜１３２と通信するための信号を発射するアンテナ部４０１と、送信信号を制御する無線送信部４０２、および受信信号を制御する無線受信部４０３をもつ。また、送受信された信号の処理を行う通信制御部４０４と、送信する電力を計算し無線送信部に指示する電力制御部４０５をもつ。また、位置登録に関する処理を行う待受制御部４０６と、自基地局で待受状態に遷移した端末情報を保管するための端末情報テーブル１０００を記憶する端末情報記憶部４０８があり、待受制御部４０６および呼処理制御部４０７で処理した端末情報は端末情報記憶部４０８に蓄積される。呼処理制御部４０７は、ある端末から呼処理要求が発生した際に、その端末が端末情報記憶部４０８にて待受状態にあるかどうかを確認し、待受状態にある場合のみ呼処理を許容し呼処理のための通信を通信制御部４０４へ要求する。

図８、図９は、本実施形態における基地局２０１の処理フローチャートの例を示す図である。図８は、基地局２０１が端末から位置登録要求を受けたときに、リダイレクトが必要か否かを判断する処理フローであり、図９は、リダイレクト対象とする端末を選定する処理フローである。

基地局２０１が、電源を入れたり新たにエリアに進入した端末から位置登録要求（Timer-Based以外）を受信する（ステップ８０１）。

これを受けて、まず自基地局のリソースの空き状況をチェックし、待ち受け可能かどうか（待受可能数が上限に達していないか）を判定する（ステップ８０２）。

上限に達しており待ち受け不可である場合は、リダイレクト対象を位置登録要求してきた端末１台とし（ステップ８０３）、当該端末に対してリダイレクト指示を発行する（ステップ８１３、図９）。

ステップ８０２において待受可能数が上限に達しておらず、待ち受けが可能であった場合は、上位サーバ３０１に位置登録要求を転送する（ステップ８０４）。上位サーバ３０１からの応答で位置登録が拒否された場合についても（ステップ８０５の拒否）、リダイレクト対象を位置登録要求してきた端末１台とし（ステップ８０６）、当該端末に対してリダイレクト指示を発行する（ステップ８１３、図９）。

上位サーバ３０１からの応答で位置登録が許可された場合は（ステップ８０５の許可）、位置登録要求してきた端末を含む待受端末数が、自基地局の待ち受け可能端末数の閾値（Ａ％）以上となったかを確認する（ステップ８０７）。

待受端末数が待ち受け可能端末数の閾値以上となった場合は（ステップ８０７のYes）、Ａ’台の待ち受け端末に対してリダイレクト指示を行うこととし（ステップ８０８）、リダイレクト対象とするＡ’台の端末を特定してリダイレクト処理を行う（ステップ８１３、図９）。

待受端末数が待ち受け可能端末数の閾値（Ａ％）未満である場合は（ステップ８０７のNo）、現在通話中の端末数が、自基地局の最大同時通話数の閾値（Ｂ％）以上であるかを確認する（ステップ８０９）。

現在通話中の端末数が最大同時通話数の閾値（Ｂ％）以上である場合は（ステップ８０９のYes）、Ｂ’台の待ち受け端末に対してリダイレクト指示を行うこととし（ステップ８１０）、リダイレクト対象とするＢ’台の端末を特定してリダイレクト処理を行う（ステップ８１３、図９）。

現在通話中の端末数が最大同時通話数の閾値（Ｂ％）未満である場合は（ステップ８０９のNo）、さらにもう一つの閾値（Ｃ％、ただしＣ＜Ｂ）を用いて、現在通話中の端末数が、自基地局の最大同時通話数の閾値（Ｃ％）以上であるかを確認する（ステップ８１１）。

現在通話中の端末数が最大同時通話数の閾値（Ｃ％）以上である場合は（ステップ８１０のYes）、Ｃ’台の待ち受け端末に対してリダイレクト指示を行うこととし（ステップ８１２）、リダイレクト対象とするＣ’台の端末を特定してリダイレクト処理を行う（ステップ８１３、図９）。

現在通話中の端末数が最大同時通話数の閾値（Ｃ％）未満である場合は（ステップ８１０のNo）、位置登録要求してきた端末に対して位置登録許可を送信し（ステップ８１５）、端末情報テーブル１０００に端末情報を記録し（ステップ８１６）、位置登録回数をインクリメントし（ステップ８１７）、新たな端末からの位置登録要求受信待ちの状態に戻る（ステップ８１８）。

図１０は、端末情報テーブル１０００の例を示す図である。端末情報テーブル１０００は、端末識別番号１００１、端末が待受け状態にあるか否かを示す待受状態１００２、端末が通話中であるか否かを示す呼処理状態１００３、端末が位置登録した日時を示す位置登録日時１００４、端末の位置登録回数を示す位置登録回数１００５、端末が通話した回数を示す呼処理回数１００６から構成される。

ステップ８１５において基地局２０１が端末１０１から受信した位置登録要求(Timer-Based以外)に対して位置登録許可を応答すると、ステップ８１６において位置登録を許可した端末の端末識別番号をキーにして端末情報テーブル１０００を検索し、すでに端末情報テーブル１０００内に端末識別番号が存在した場合は、「待受状態１００２＝TRUE」「呼処理状態１００３＝FALSE」「位置登録日時１００４＝現在日時」と上書きする。また、ステップ８１７において、「位置登録回数１００５」を１つインクリメントする。端末情報テーブル１０００に端末識別番号が存在しなかった場合は、テーブルに対して当該端末識別番号のレコードを追加し、各々の値は同様に上書き、インクリメントを行う。

また、図８の処理フローとは別に、基地局２０１が端末１０１の通話処理などの呼処理を行った場合は、端末情報テーブル１０００内の「呼処理状態１００３＝TRUE」に設定し、「呼処理回数１００６」を１つインクリメントする。呼処理が終わると再度「呼処理状態１００３＝FALSE」に設定する。

図９は、図８のステップ８１３に相当し、基地局がリダイレクト対象とする端末を選定し、リダイレクトを発行する処理フローチャートの例を示す図である。

ステップ８１３でリダイレクト処理を行うことが決定すると、基地局２０１はリダイレクト処理を開始し（ステップ９０１）、リダイレクト対象とする端末が決定しているか確認する（ステップ９０２）。

ステップ８０３やステップ８０６のように、リダイレクト対象を位置登録要求してきた端末１台とすることが決定している場合は（ステップ９０２のYes）、当該端末に対してリダイレクトを発行し（ステップ９１０）、リダイレクト台数が規定台数（１台）に達しているため（ステップ９１１のYes）、リダイレクト処理を完了する（ステップ９１２）。

ステップ８０８やステップ８１０やステップ８１２のように、リダイレクト対象とする端末の台数（Ａ’台、Ｂ’台、Ｃ’台）は決まっているが、どの端末をリダイレクト対象とするかは決まっていない場合は（ステップ９０２のNo）、端末情報テーブル１０００を参照してリダイレクト対象とする端末を決定する。

端末情報テーブル１０００から、「待受状態１００２」を参照して現在待ち受け状態である端末群を抽出する（ステップ９０３）。なお、ステップ８０１で位置登録要求してきた端末の情報はまだ待ち受け状態ではないため、ステップ９０３で抽出されることはない。

抽出した端末群から端末情報テーブル１０００内の「呼処理状態１００３」を参照して通話していない端末を抽出し、サービスを利用していない端末を対象として絞り込む（ステップ９０４）。

次に、端末情報テーブル１０００の「位置登録日時１００４」を参照し、現在時刻から任意に設定可能であるa分以内の端末を抽出することで、基地局２０１で待ち受けてから時間があまり経過していない端末を選び出す（ステップ９０５）。

続いて、繰り返しの処理用にａの値を任意に設定可能ｘだけ加算し、新たにａを設定しておく（ステップ９０６）。

さらに、端末情報テーブル１０００の「位置登録回数１００５」が最も少ない端末を抽出することで、自基地局での滞在期間が短いと思われる通りすがりの端末を抽出する（ステップ９０７）。

続いて、ステップ９０７で抽出した端末台数がリダイレクト設定台数より多いか否か確認する（ステップ９０８）。なお、ここでいうリダイレクト設定台数とは、ステップ９０８の初回実行時においては、図８のステップ８０８，８１０，８１２で決定したＡ’台，Ｂ’台，Ｃ’台のことであり、ステップ９０８の初回実行時以外（ステップ９１１でNoとなった場合）においては、上記のＡ’台，Ｂ’台，Ｃ’台から既にリダイレクトを発行した端末台数を減算した台数のことである。

ステップ９０８で抽出した端末台数がリダイレクト設定台数より多くない場合は（ステップ９０８のNo）、抽出した端末に対してリダイレクトを発行する（ステップ９１０）。

一方、ステップ９０８で抽出した端末台数がリダイレクト設定台数より多い場合は（ステップ９０８のYes）、端末情報テーブル１０００の「呼処理回数１００６」が少ない端末から順にリダイレクト設定台数分の端末を抽出することで、自基地局ではサービスを使用しない可能性が高い端末をリダイレクト対象として抽出し（ステップ９０９）、抽出した端末に対してリダイレクトを発行する（ステップ９１０）。

続いて、これまでにリダイレクトを発行した端末の台数が規定台数に達したか否かを確認する（ステップ９１１）。ここでいう規定台数とは、図８のステップ８０３，８０６であれば１台であるし、ステップ８０８，８１０，８１２であればそれぞれＡ’台，Ｂ’台，Ｃ’台である。

ステップ９１１で規定台数に達していない場合は（ステップ９１１のNo）、再度ステップ９０３以降の処理を行い、新たにリダイレクト対象とする端末を抽出し、リダイレクト台数が規定台数に達するまで繰り返す。なお、当然のことながら、再度ステップ９０３以降の処理を行う際は、すでにリダイレクト処理が行われている端末は端末情報テーブル１０００の待受状態１００２がFALSEに設定されているため、リダイレクト対象からは除かれる。

ステップ９１１で規定台数に達すると（ステップ９１１のYes）、リダイレクト処理は完了する（ステップ９１２）。

再び、図８に戻る。リダイレクト処理（ステップ８１３、図９）が完了すると、ステップ８０１で位置登録要求してきた端末がリダイレクト対象となった否か確認し（ステップ８１４）、リダイレクト対象でなかった場合はステップ８１５以降を実行し、リダイレクト対象であった場合は、ステップ８１８に遷移する。

続いて、図８、図９で説明した処理について、具体例を用いながら説明する。一例として基地局２０１にて待受け可能な端末数を５０、同時通話可能な端末数を５と設定されているとする。また、基地局２０１の待受制御部４０６にはあらかじめ、図８のステップ８０７〜ステップ８１２の処理として、次のようなアルゴリズムが設定されているものとする。
（１）待受け可能な端末数の９０％以上となった場合に、待受け端末数の１０％にリダイレクト指示を行う（図８のステップ８０７、８０８）。
（２）同時通話可能端末数の８０％以上となった場合に、待受け端末数の５０％にリダイレクト指示を行う（図８のステップ８０９、８１０）。
（３）同時通話可能端末数の５０％以上となった場合に、待受け可能端末数の８０％になるまで、リダイレクト指示を行う（図８のステップ８１１、８１２）。

また、基地局２０１のエリア内に進入し位置登録を行い待受け状態になることができる端末を、端末１０１〜端末１５０とする。基地局２０１に待受け端末がいない状態で、ステップ８０１で、端末１０１が基地局２０１のエリア内に進入し、位置登録を行う。端末１０１が送信した位置登録信号は、基地局２０１のアンテナ部４０１で検知し、無線受信部４０３で復調し、通信制御部４０４で信号が位置登録であることを確認する。位置登録と判明した信号は待受制御部４０６へ渡される。待受制御部４０６は位置登録の種別がTimer-Based以外の場合は、ステップ８０２，８０４，８０５の処理を行った後、ステップ８０７，８０９，８１１として上記（１）〜（３）に示すアルゴリズムにて判定を行い、ステップ８１５〜８１７を実行することで端末１０１を許容する。

なお、Timer-Basedの位置登録要求の場合は無条件で許容する。Timer-Basedの位置登録は、新規にエリアに登場した端末の登録ではなく、すでにエリア内にいる待受中の端末であるため、判定から除外する。ステップ８０４では、端末１０１の位置登録要求(Timer-Based以外)を上位サーバ３０１へ送信するため、通信制御部４０４を介して有線通信部４０９へ位置登録要求を伝達し、有線通信部４０９から外部回線を経由して上位サーバ３０１へ位置登録要求を伝達する。上位サーバ３０１から位置登録許容または拒否の応答が有線通信部４０９に送信されると、受信した有線通信部４０９は通信制御部４０４へ伝達する。通信制御部４０４が位置登録に対する応答であることを判断し、待受制御部４０６へ伝達する。ステップ８０５において、待受制御部４０６は、受信した応答が位置登録許容であれば、ステップ８０７，８０９，８１１の判断を行った後に、ステップ８１５で端末１０１に対する位置登録許容を端末１０１へ送信し、ステップ８１６で端末情報記憶部４０８へ端末情報を登録する。ステップ８１５においては、位置登録許容を端末１０１へ送信するため、待受制御部４０６は通信制御部４０４、無線送信部４０２およびアンテナ部４０１を介して端末１０１へ信号を送信する。

同様にして、基地局２０１で端末１０２〜１４４が位置登録を行い、待受状態で存在するものとする。簡略化のため、このとき、基地局２０１で待受け状態の端末では一切通話は行っていないこととする。

ここで、４４台の端末が待受状態にある基地局２０１のエリア内に、新たに端末１４５が進入し、位置登録要求を行う（ステップ８０１）。位置登録要求がアンテナ部４０１から待受制御部４０６へ伝達される経緯は上記と同様である。ステップ８０２，８０４，８０５の処理を経て、待受制御部４０６ではステップ８０７として上記（１）のアルゴリズムにて判定を行う。このケースでは、端末１４５が新たに位置登録要求してきたことにより、基地局２０１で待受けている端末は端末１０１〜１４５の４５台となり、（１）の設定、待受け可能端末数５０×９０％＝４５台に到達する。

これにより、ステップ８０８において、基地局２０１は待受け端末数の１０％、４５台×１０％＝４．５台≒５台に対して、リダイレクト処理を行うことを決定する。待受制御部４０６が図９の処理フローを実行した結果、仮にこのリダイレクト対象の５台の端末が端末１１１、１１２、１１３、１１４、１１５になったとする。待受制御部４０６はリダイレクト指示を端末１１１〜１１５に発行するため、通信制御部４０４へService Redirection messageを送信する。これを無線送信部４０２で変調し、アンテナ部４０１から端末１１１〜１１５へ送信する。この５台はいずれもリダイレクトに成功したとすれば、基地局２０１には４０台の端末が待受ける状態となる。

以下、同様にして上記（１）〜（３）のアルゴリズムに着目した部分の例を説明。次に、基地局２０１で待受けている４０台のうち、３台が通話状態となった場合、（３）の設定、通話可能端末数５×５０％＝２．５台に到達する。これにより、基地局２０１は待受け可能端末数の８０％、５０×８０％＝４０台になるまでリダイレクト指示を発行することになるが、待受け端末はすでに４０台であるため、リダイレクト指示を新たに発行しない。

次に基地局２０１で待受けている４０台のうち、４台が通話状態となった場合、（２）の設定、通話可能端末数５×８０％＝４台に到達する。これにより、基地局２０１は待受け端末数の５０％、４０×５０％＝２０台にリダイレクト指示を発行する。この２０台はいずれもリダイレクトに成功したとすれば、基地局２０１には４０−２０＝２０台の端末が待受ける状態となる。

上記のように、徐々に基地局２０１から端末数を減らすことにより、基地局２０１で同時通話可能数が上限に達することをあらかじめ防ぐ。このことにより、リダイレクトした端末は、リダイレクト先で継続してサービスを享受できる。

ステップ８０８，８１０，８１２でリダイレクトさせる端末の台数が決定すると、本実施形態においては、図９の処理フローに従ってリダイレクトさせる待受端末を選択する。待受端末の選択方法は、乱数による選択、または、基地局で保持している待受端末情報をもとに識別番号順、位置登録順、位置登録回数順、呼処理回数順の各アルゴリズムで選択することも可能である。

しかし、すでに基地局２０１で待ち受け状態にある端末をリダイレクトさせるということは、電波環境的には劣化するエリアへの移動となる。そのため、リダイレクトさせる候補としては、あまり呼処理しない端末や比較的短時間で移動する端末を選択すると、端末を使用しているユーザは環境劣化の影響が小さいと考えることができる。

したがって、リダイレクトさせる基地局２０１で長期間待ち受け状態にある端末１０３と、通りすがりの端末１０４を比較すると、リダイレクトさせる候補としては、短期間で基地局２０１のエリアからいなくなる端末１０４の方をリダイレクト候補とし、いずれも長期間待ち受け状態にある端末１０５と端末１０６を比較する場合は、呼処理回数の少ない端末をリダイレクト候補とすると、無作為にリダイレクトさせるよりも、環境劣化の影響を小さくさせることが可能である。

このため、図９のフローでは、ステップ９０３において図１０に示した端末情報テーブル１０００より、まず現在待ち受けている端末を「待受状態１００２＝TRUE」の条件で抽出する。ステップ９０４では、抽出した端末群から「呼処理状態１００３＝FALSE」の端末を抽出し、現在通話している端末をリダイレクト対象から排除する。次に、ステップ９０５で「位置登録日時１００４が現在時刻からa分以内」の端末を抽出して、基地局２０１で待ち受けてから時間があまり経過していない端末を選び出す。さらに「位置登録回数１００５が最も少ない」端末（ステップ９０７）、「呼処理回数１００６が少ない」端末（ステップ９０９）を抽出し、サービスを利用する頻度が低い端末を選び出す。もし、a分以内に位置登録した端末数がリダイレクト台数に達しなかった場合は、可変に設定できるxをaに加算して（ステップ９０６）、再度リダイレクト台数に達するまで端末を抽出する。

また、図１２の構成例が示すように、基地局２０１が端末に対してリダイレクト指示を送信したことを、基地局２０１は上位サーバ３０１へ通知（情報通知）し、上位サーバ３０１がそれをトリガに周辺基地局２０２へ出力増大を指示（電力指示）するアクションを起こしてもよい。これにより、基地局２０２のエリアが拡大するため、基地局２０１からリダイレクトされた端末が、基地局２０２への進入を容易にすることが可能となる。

図１４は、上位サーバ３０１が周辺基地局に対して電力増加指示を行う処理シーケンスの例を示す図である。また、図１３は、上位サーバの構成例を示す図である。

上位サーバ３０１には、あらかじめ基地局毎の位置情報（経度、緯度の情報等）が、基地局位置情報記憶部５０５に格納されているものとする。図１４において、基地局２０１が端末へリダイレクトを発行すると（ステップ１４０１）、自身の基地局ＩＤを含むリダイレクト処理開始通知を上位サーバ３０１へ送信する（ステップ１４０２）。上位サーバ３０１が、基地局２０１のリダイレクト処理開始通知を外部通信部５０１で検知すると、通知受信部５０３で受信した内容を解析する。通知内容がリダイレクト処理開始通知と判断されると、位置情報管理制御部５０４が、リダイレクト処理開始通知を送信した基地局２０１の周辺基地局２０２、２０３、２０４を、基地局位置情報記憶部５０５の内容から特定する（ステップ１４０３）。具体的には、例えば基地局位置情報記憶部５０５に記憶された基地局毎の経度／緯度の情報から、リダイレクト処理開始通知を送信した基地局２０１に近い周辺基地局を特定する。指示送信部５０２は周辺基地局２０２〜２０４に対し、外部通信部５０１を経由して送信電力増加指示を送信する（ステップ１４０４）。周辺基地局２０２、２０３、２０４は送信電力を増加することで、それぞれのカバーするエリアが拡大する（ステップ１４０５）。基地局２０１のエリア内でリダイレクト指示を受けた端末は、リダイレクト先として周辺基地局２０２または２０３または２０４を選択しやすくなる。

１０１〜１５０：端末、２０１〜２０４：基地局、３０１：上位サーバ、４０１：アンテナ部、４０２：無線送信部、４０３：無線受信部、４０４：通信制御部、４０５：電力制御部、４０６：待受制御部、４０７：呼処理制御部、４０８：端末情報記憶部、４０９：有線通信部、５０１：外部通信部、５０２：指示送信部、５０３：通知受信部、５０４：位置情報管理制御部、５０５：基地局位置情報記憶部、１０００：端末情報テーブル

Claims (6)

1. 複数の移動体端末にサービスを提供する無線基地局であって、
   前記移動体端末と通信する無線通信部と、
   前記移動体端末の状態を管理する制御部とを備え、
   前記無線通信部が前記移動体端末から位置登録要求を受信すると、
   前記制御部は、待受け端末数または通話端末数が所定の閾値に達した否かを判断し、前記所定の閾値に達した場合に、リダイレクトさせる移動体端末台数を決定してリダイレクト指示を発行することを特徴とする無線基地局。
2. 請求項１に記載の無線基地局であって、
   前記制御部は、複数の待受状態の移動体端末の中から、通話中ではなく、位置登録を行った時間が現在時刻から所定の時間内の移動体端末をリダイレクト対象として選択することを特徴とする無線基地局。
3. 請求項２に記載の無線基地局であって、
   前記制御部は、さらに、位置登録回数が少ない移動体端末をリダイレクト対象として選択することを特徴とする無線基地局。
4. 請求項３に記載の無線基地局であって、
   前記制御部は、さらに、呼処理回数が少ない移動体端末をリダイレクト対象として選択することを特徴とする無線基地局。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線基地局であって、さらに、
   前記無線基地局を含む複数の無線基地局を管理するサーバと通信するための有線通信部を備え、
   前記制御部は、前記リダイレクト指示を発行すると、他の無線基地局の送信電力を増大させるために、前記有線通信部を介して前記サーバへリダイレクト処理開始通知を送信することを特徴とする無線基地局。
6. 複数の移動体端末にサービスを提供する無線基地局と前記無線基地局を含む複数の無線基地局を管理するサーバと含む通信システムであって、
   前記無線基地局は、
   前記移動体端末と通信する無線通信部と、
   前記サーバと通信する第１有線通信部と、
   前記移動体端末の状態を管理する第１制御部とを備え、
   前記無線通信部が前記移動体端末から位置登録要求を受信すると、
   前記第１制御部は、待受け端末数または通話端末数が所定の閾値に達した否かを判断し、前記所定の閾値に達した場合に、リダイレクトさせる移動体端末台数を決定してリダイレクト指示を発行し、
   前記サーバは、
   前記複数の無線基地局と通信する第２有線通信部と、
   前記複数の無線基地局の位置情報を保持する記憶部と、
   第２制御部と、を備え、
   前記第２有線通信部が、所定の無線基地局から前記リダイレクト指示を発行したことを示す通知を受信すると、
   前記第２制御部は、前記位置情報を参照して前記所定の無線基地局の周辺基地局を特定し、前記周辺基地局に対して送信電力をの増加を指示することを特徴とする通信システム。

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