JP3889966B2 - リソース割当制御装置、リソース割当制御方法、及びリソース割当制御システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソース割当制御装置、リソース割当制御方法、及びリソース割当制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話等の移動通信端末と基地局間において双方向通信を実現する方式として、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式とＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式が利用されている。ＴＤＤ方式は、送信時と受信時とで同一の周波数帯を時分割で使用する時分割複信方式である。これに対して、ＦＤＤ方式は、送信時と受信時とで異なる周波数帯を使用する周波数分割複信方式である。近年、ＴＤＤ方式とＦＤＤ方式それぞれの長所を併有すべく、これら何れの通信方式によっても通信可能な移動通信端末が開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の移動通信端末では、各通信方式におけるリソースの使用率を考慮していなかった。すなわち、ＴＤＤ方式に対応した基地局に移動通信端末が呼を送信した場合には、移動通信端末と基地局間の通信方式としてＴＤＤ方式の無線リソース（以下、「ＴＤＤリソース」と記す。）が使用されていた。反対に、ＦＤＤ方式に対応した基地局に移動通信端末が呼を送信した場合には、移動通信端末と基地局間の通信方式としてＦＤＤ方式の無線リソース(以下、「ＦＤＤリソース」と記す。) が使用されていた。
【０００４】
したがって、例えばＦＤＤリソースの使用率がＴＤＤリソースの使用率と比較して著しく高い値であるにも拘わらず、ＦＤＤ方式に対応する基地局に対して移動通信端末から呼が発せられると、ＦＤＤリソースを呼に割り当てていた。ＴＤＤリソースとＦＤＤリソースとの間における、この様な使用率の偏りは、特にトラフィックが逼迫している場合等に呼損を発生させていた。呼損の発生は、通信可能な移動通信端末の増加を抑制する一因となっていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、リソースを効率的に使用するリソース割当制御装置、リソース割当制御方法、及びリソース割当制御システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るリソース割当制御装置は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率とが共に所定値以上の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定手段と、前記選定手段により選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示手段とを備える。
【０００７】
また、本発明に係るリソース割当制御方法は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置がリソースの割当てを制御するリソース割当制御方法であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得工程と、前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定工程と、前記選定工程にて選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示工程とを含む。
【０００８】
これらの発明によれば、リソースの使用率を考慮して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。例えば、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率とのうち、値の低い通信方式のリソースを割り当てる。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの移動通信端末が通信可能となる。トラフィックが逼迫している場合には呼損発生の確率が高いので本発明は特に効果的である。
【００１１】
これらの発明によれば、発生した呼のサービス種別を考慮して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを優先的に呼に割り当てるかを選定する。例えば、呼のサービス種別がWeb閲覧等のパケット呼である場合には、上り方向の通信量に比べて下り方向の通信量が大きいことが予測されるので、送信時と受信時の通信量が非対称的なＴＤＤ方式を選定する。これに対して、呼のサービス種別が音声通話等の回線交換呼である場合には、上り方向と下り方向とで通信量が同程度であることが予測されるので、送信時と受信時の通信量が対称的なＦＤＤ方式を選定する。これにより、サービス種別に適したリソースの割当てが可能となり、リソースをより効率的に使用できる。
【００１４】
これらの発明によれば、呼のサービス種別を判定する条件として、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率とが共に所定値以上であることを設定した。リソース使用率が共に所定値以上である場合には、ＴＤＤ、ＦＤＤの何れのトラフィックも逼迫している状態にある。この様な状態では、より効率良くリソースを割り当てなければ、短時間でリソースが枯渇してしまう。そこで、リソース使用率の差のみならず、上り方向と下り方向の通信量の差を考慮に入れてリソースの割当てを行うものとした。これにより、リソースの割当ての効率性が一層向上する。
【００１５】
本発明に係るリソース割当制御装置は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定手段と、前記選定手段により選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示手段とを備える。
【００１６】
本発明に係るリソース割当制御方法は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置がリソースの割当てを制御するリソース割当制御方法であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得工程と、前記取得工程にて取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定工程と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定工程と、前記選定工程にて選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示工程とを含む。
【００１７】
これらの発明によれば、呼のサービス種別を判定する条件として、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下であることを設定した。すなわち、ＴＤＤ，ＦＤＤの各リソース使用率の差が所定値以下である場合には、各リソース使用率の差が所定値より大きい場合と比べて、各通信方式間におけるリソース使用率の差は少ない。この様な場合にまで、リソース使用率の低い通信方式を選定するのは、リソース使用の効率性の観点から非効率的である。そこで、上り方向と下り方向の通信量の差を考慮に入れるべく、呼のサービス種別に基づいて、呼に割り当てるリソースの選定を行う。これにより、リソース割当ての効率性が一層向上する。
【００１８】
また、本発明に係るリソース割当制御装置と、該リソース割当制御装置の指示手段により割当てを指示されたリソースを使用して通信を行うＴＤＤ基地局装置及びＦＤＤ基地局装置とにより構成され、前記リソース割当制御装置と前記ＴＤＤ基地局装置と前記ＦＤＤ基地局装置との間で通信を行うリソース割当制御システムとして構築・運用してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、添付図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。図１は、本発明に係るリソース割当制御システムの全体構成例を示す概念図である。図１に示す様に、リソース割当制御システム１００は、無線制御装置１（リソース割当制御装置に対応）と、ＴＤＤ基地局Ｂ１（ＴＤＤ基地局装置に対応）と、ＦＤＤ基地局Ｂ２（ＦＤＤ基地局装置に対応）と、携帯電話２１（移動通信端末に対応）とにより構成されている。
【００２０】
詳細な説明は後述するが、無線制御装置１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１とＦＤＤ基地局Ｂ２とに有線接続され、これら各基地局と携帯電話２１間における無線通信を統括的に制御する。ＴＤＤ基地局Ｂ１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１からの電波の到達範囲（以下、「ＴＤＤセルＡ１」と記す。）内に在圏する携帯電話とＴＤＤ方式で無線交信を行う公衆基地局である。ＦＤＤ基地局Ｂ２は、ＦＤＤ基地局Ｂ２からの電波の到達範囲（以下、「ＦＤＤセルＡ２」と記す。）内に在圏する携帯電話とＦＤＤ方式で無線交信を行う公衆基地局である。
【００２１】
携帯電話２１は、ＴＤＤ方式とＦＤＤ方式の何れの通信方式によっても通信可能な携帯電話である。図１に示す様に、ＴＤＤセルＡ１とＦＤＤセルＡ２とが地理的に重なり合う領域に携帯電話２１が位置している場合には、携帯電話２１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１とＦＤＤ基地局Ｂ２とのうち何れの基地局とも通信可能である。携帯電話２１とＴＤＤ基地局Ｂ１間における無線通信方式は、周知のIMT-2000 CDMA TDD方式である。IMT-2000 CDMA TDD方式は、ＩＴＵ(International Telecommunication Union)によって標準化されたIMT-2000に準拠した通信チャネルの多重化方式である。IMT-2000 CDMA TDD方式は、CDMA及びTDDを使用しており、通信チャネルは、拡散符号と時間とによって分割される。一方、携帯電話２１とＦＤＤ基地局Ｂ２間における無線通信方式は、周知のIMT-2000 CDMA FDD方式である。IMT-2000 CDMA FDD方式は、IMT-2000に準拠した通信チャネルの多重化方式である。IMT-2000 CDMA FDD方式は、CDMA及びFDDを使用しており、通信チャネルは、拡散符号と周波数とによって分割される。
【００２２】
図２は、本実施の形態における無線制御装置１の機能的構成を示す模式図である。図２に示す様に、無線制御装置１は、ＴＤＤリソース割当管理部１１（指示手段に対応）と、ＴＤＤリソース情報管理部１２と、ＦＤＤリソース割当管理部１３（指示手段に対応）と、ＦＤＤリソース情報管理部１４と、通信方式制御部１５（取得手段、及び選定手段に対応）と、リソース使用率管理部１６と、リソース使用率記憶部１７とにより概略構成されている。各部は相互に信号の送受信が可能な様にバスを介して有線接続されている。
【００２３】
ＴＤＤリソース割当管理部１１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１が携帯電話２１から呼を受信すると、ＴＤＤ基地局Ｂ１からの要求により、後述する通信方式制御部１５にリソース割当要求を出力する。ＴＤＤリソース情報管理部１２は、後述するリソース使用率管理部１６にＴＤＤリソース使用情報を出力する。ＴＤＤリソース使用情報は、ＴＤＤ基地局Ｂ１において現在割り当てられているＴＤＤリソースの量（以下、「使用ＴＤＤリソース量」と記す。）を通知するためのデータである。
【００２４】
ＦＤＤリソース割当管理部１３は、ＦＤＤ基地局Ｂ２が携帯電話２１から呼を受信すると、ＦＤＤ基地局Ｂ２からの要求により、後述する通信方式制御部１５にリソース割当要求を出力する。ＦＤＤリソース情報管理部１４は、後述するリソース使用率管理部１６にＦＤＤリソース使用情報を出力する。ＦＤＤリソース使用情報は、ＦＤＤ基地局Ｂ２において現在割り当てられているＦＤＤリソースの量（以下、「使用ＦＤＤリソース量」と記す。）を通知するためのデータである。
【００２５】
通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース割当管理部１１又はＦＤＤリソース割当管理部１３からのリソース割当要求の入力に伴い、後述するリソース使用率管理部１６に対して各リソース使用情報の取得を指示する。また、通信方式制御部１５は、リソース使用率記憶部１７からリソース使用率を取得する。更に、通信方式制御部１５は、取得したリソース使用率に基づいて、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定し、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３とに通知する。
【００２６】
リソース使用率管理部１６は、通信方式制御部１５からの指示に従って、ＴＤＤリソース情報管理部１２からＴＤＤリソース使用情報を取得し、ＦＤＤリソース情報管理部１４からＦＤＤリソース使用情報を取得する。リソース使用率管理部１６は、取得したリソース使用情報と割当て可能なリソースの総量（以下、「許容リソース量」と記す。）とに基づいて各リソースの使用率を逐次算出する。リソース使用率記憶部１７は、リソース使用率管理部１６による算出結果をリソース使用率として更新可能に記憶する。
【００２７】
次に、動作を説明する。図２において、同一のステップ番号は、当該ステップ番号で示す複数の処理が並行して実行されることを示す。但し、括弧付のステップ番号は、当該ステップ番号で示す処理と同一のステップ番号で示す処理のうち何れか一方の処理が単独で実行されることを示す。
【００２８】
まずＳ１では、携帯電話２１が新規に発生した呼をＴＤＤ基地局Ｂ１又はＦＤＤ基地局Ｂ２が受信すると、ＴＤＤリソース割当管理部１１又はＦＤＤリソース割当管理部１３は、ＴＤＤ基地局Ｂ１又はＦＤＤ基地局Ｂ２から割り当て要求を受信する。Ｓ２では、ＴＤＤリソース割当管理部１１又はＦＤＤリソース割当管理部１３は、携帯電話２１からの呼に対するリソースの割当てを通信方式制御部１５に要求する。次のＳ３では、通信方式制御部１５は、リソース使用率管理部１６にリソース使用情報の取得を指示する。
【００２９】
Ｓ４では、リソース使用率管理部１６は、通信方式制御部１５からの指示に従って、ＴＤＤリソース情報管理部１２からＴＤＤ基地局Ｂ１のＴＤＤリソース使用情報を取得する。同時に、ＦＤＤリソース情報管理部１４からＦＤＤ基地局Ｂ２のＦＤＤリソース使用情報を取得する。Ｓ５では、リソース使用率管理部１６は、Ｓ４で取得したリソース使用情報と、ＴＤＤ基地局Ｂ１、ＦＤＤ基地局Ｂ２それぞれの許容リソース量とに基づいて各リソースの使用率を逐次算出する。リソース使用率管理部１６は、算出結果をＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とに分けて、リソース使用率記憶部１７内の所定の領域に記憶させる。
【００３０】
Ｓ６以降では、本発明を実現する為の主要な処理を実行する。まずＳ６では、通信方式制御部１５は、リソース使用率記憶部１７からＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率を取得する。通信方式制御部１５は、取得したリソース使用率に基づいて、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。
【００３１】
通信方式の選定は、例えば以下の様に行う。すなわち、通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、値の低いリソース使用率に対応する通信方式のリソースを、呼に割り当てるリソースとして選定する。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの携帯電話が通信可能となる。
【００３２】
以下、通信方式の選定方法について、図３を参照してより具体的に説明する。図３は、携帯電話２１が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。図３において、横軸は時刻ｔ（単位はｓ）を表す。縦軸はＴＤＤリソースの使用率Ｔ(ｔ)（単位は％）及びＦＤＤリソースの使用率Ｆ(ｔ)（単位は％）を表す。図３に示す様に、各リソース使用率は経時的に変化しているので、携帯電話２１からの呼が発生する時刻によって、Ｔ(ｔ)とＦ(ｔ)との高低関係は異なる。
【００３３】
例えば、時刻ｔcにおいてはＴ(tc)＞Ｆ(tc)であり、ＴＤＤリソース使用率はＦＤＤリソース使用率と比較して高くトラフィックは逼迫している。したがって、通信方式制御部１５は、時刻ｔcに発生した呼に割り当てるリソースとして、この時点でリソース使用率の低いＦＤＤ方式のリソースを選定する。これに対して、時刻ｔbにおいてはＴ(tb)＜Ｆ(tb)であり、ＦＤＤリソース使用率はＴＤＤリソース使用率よりも高くトラフィックは逼迫している。したがって、通信方式制御部１５は、時刻ｔbに発生した呼に割り当てるリソースとして、ＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００３４】
図２に戻り、Ｓ７では、通信方式制御部１５は、Ｓ６で選定した通信方式のリソースを呼に割り当てるために、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３とに、選定した通信方式を通知する。選定した通信方式の通知は、常に双方のリソース割当管理部に対して行われるものとしてもよいが、所定の場合を除いて、一方のリソース割当管理部に対してのみ行われるものとしてもよい。所定の場合とは、例えば、呼に基づくリソース割当要求を受信したリソース割当管理部と、選定された通信方式のリソース割当管理部とが異なる場合である。この場合には、呼に基づくリソース割当要求を受信したリソース割当管理部は、リソースを割り当てる指示の待機状態にあるにも拘わらずリソースの割当て指示を受けない。このため、その待機状態を解除する必要がある。したがって、リソースの割当てを行わないリソース割当管理部に対しても、選定された通信方式を通知する。
【００３５】
最後のＳ８では、選定された通信方式に対応するリソース割当管理部（１１又は１３）が、基地局にリソースの割当てを指示する。リソースの割当てを指示された基地局は、呼に対してリソースの割当てを行う。
【００３６】
例えば、Ｓ７で通知された通信方式がＴＤＤ方式の場合には、ＴＤＤリソース割当管理部１１はリソースを割り当て、ＦＤＤリソース割当管理部１３はリソースを割り当てない。これに対して、Ｓ７で通知された通信方式がＦＤＤ方式の場合には、ＴＤＤリソース割当管理部１１はリソースを割り当てず、ＦＤＤリソース割当管理部１３はリソースを割り当てる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態における無線制御装置１によれば、通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、値の低いリソース使用率に対応する通信方式のリソースを、呼に割り当てるリソースとして選定する。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの携帯電話が通信可能となる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。まず、構成を説明する。本実施の形態におけるリソース割当制御システムの基本的構成は、第１の実施の形態におけるリソース割当制御システム１００の構成と同様であるので、各構成要素には同一の符合を付し重複する説明は省略すると共に、第１の実施の形態との相違点について詳述する。
【００３９】
図４は、本実施の形態における無線制御装置１の機能的構成を示す模式図である。図４に示す様に、本実施の形態における無線制御装置１は、第１の実施の形態における無線制御装置１に呼識別部１８と呼識別情報記憶部１９とを追加したものである。各部の追加に伴い通信方式制御部１５（判定手段に対応）の機能も異なっている。各部は相互に信号の送受信が可能な様にバスを介して有線接続されている。
【００４０】
呼識別部１８は、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３との何れか一方から入力されたリソース割り当て要求に基づいて呼のサービス種別を識別する。呼のサービス種別とは、呼の発生に応じて移動通信端末で利用可能なサービスが、パケット通信サービスと回線交換サービスとのうち何れのサービスであるかを識別するための情報である。
【００４１】
呼識別情報記憶部１９は、呼識別部１８による識別結果を呼識別情報として更新可能に記憶する。
【００４２】
次いで動作を説明する。図４において、Ｔ１〜Ｔ５の各処理は、第１の実施の形態において詳述したＳ１〜Ｓ５の各処理（図２参照）とそれぞれ同一であるので、第１の実施の形態とは異なるＴ６〜Ｔ１０の処理について説明する。
【００４３】
すなわちＴ６では、呼識別部１８は、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３との何れか一方からリソース割り当て要求を取得する。Ｔ７では、呼識別部１８は、取得したリソース割り当て要求に含まれるヘッダ情報に基づいて呼のサービス種別を識別する。呼識別部１８は、識別結果を呼識別情報として呼識別情報記憶部１９に記憶させる。呼識別情報は、呼を発生した携帯電話の識別情報と対応付けて記憶される。
【００４４】
Ｔ８では、通信方式制御部１５は、呼に対応する呼識別情報を呼識別情報記憶部１９から取得する。同時に、通信方式制御部１５は、リソース使用率記憶部１７からＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とを取得する。
【００４５】
通信方式制御部１５は、Ｔ８で取得した呼識別情報と各通信方式のリソース使用率とに基づいて、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。通信方式の選定は、例えば以下の様に行う。すなわち、通信方式制御部１５は、Ｔ８で取得したＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とが共に所定値（例えば７０％）以上であれば、呼識別情報を参照して呼のサービス種別を判定する。
【００４６】
当該判定の結果、呼のサービス種別がWeb閲覧等のパケット呼である場合には、上り方向の通信量に比べて下り方向の通信量が大きいことが予測されるので、送信時と受信時の通信量が非対称的なＴＤＤ方式を選定する。これに対して、呼のサービス種別が音声通話等の回線交換呼である場合には、上り方向と下り方向とで通信量が同程度であることが予測されるので、送信時と受信時の通信量が対称的なＦＤＤ方式を選定する。これにより、サービス種別に適したリソースの割当てが可能となり、リソースをより効率的に使用できる。
【００４７】
また、呼のサービス種別を判定する条件として、各リソース使用率が共に所定値以上の場合を設定したのは以下の理由による。すなわち、リソース使用率が共に所定値以上である場合には、トラフィックが逼迫している状態にある。この様な状態では、より効率良くリソースを割り当てなければ、短時間でリソースが枯渇してしまう。そこで、リソース使用率の差のみならず、サービス種別を考慮に入れてリソースの割当てを行うものとした。
【００４８】
一方、通信方式制御部１５は、Ｔ８で取得したＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、少なくとも一方が所定値未満であれば、第１の実施の形態におけるＳ６の処理と同様に通信方式の選定を行う。すなわち、通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、値の低いリソース使用率に対応する通信方式のリソースを選定する。なお、各リソース使用率が同一の値の場合には、ＴＤＤ方式を選定する。
【００４９】
以下、所定値をＳ、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、通信方式の選定方法について図５を参照して詳説する。図５は、携帯電話２１が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。図５において、例えば、時刻ｔcにおいてはＴ(tc)とＦ(tc)とが共に所定値Ｓ以上である。また、呼のサービス種別はパケット呼である。したがって、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、パケット呼に適したＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５０】
これに対して、時刻ｔdにおいてはＦ(td)は所定値Ｓ以上であるが、Ｔ(td)は所定値Ｓ未満である。すなわち、Ｔ(td)とＦ(td)とのうち少なくとも一方が所定値Ｓ未満の場合に該当する。したがって、通信方式制御部１５は、Ｔ(td)とＦ(td)とを比較する。比較の結果、Ｔ(td)＜Ｆ(td)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５１】
以上、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、通信方式の選定方法について説明したが、回線交換呼である場合には以下の様になる。すなわち、時刻ｔcにおいてはＴ(tc)とＦ(tc)とが共に所定値Ｓ以上であるので、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、回線交換呼に適したＦＤＤ方式のリソースを選定する。反対に、時刻ｔdにおいてはＦ(td)は所定値Ｓ以上であるがＴ(td)は所定値Ｓ未満であるので、通信方式制御部１５は、Ｔ(td)とＦ(td)とを比較する。比較の結果、Ｔ(td)＜Ｆ(td)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５２】
図４に戻り、Ｔ９では、通信方式制御部１５は、Ｔ８で選定した通信方式のリソースを呼に割り当てるために、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３とに、選定した通信方式を通知する。最後のＴ１０では、選定された通信方式に対応するリソース割当管理部（１１又は１３）が、基地局にリソースの割当てを指示する。リソースの割当てを指示された基地局は、呼に対してリソースの割当てを行う。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態における無線制御装置１によれば、呼のサービス種別がパケット呼である場合にはＴＤＤ方式のリソースを優先的に呼に割り当てる。これに対して、呼のサービス種別が回線交換呼である場合にはＦＤＤ方式のリソースを優先的に呼に割り当てる。この様に、サービス種別に基づいて、何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。これにより、サービス種別に適したリソースの割当てが可能となり、リソースをより効率的に使用できる。
【００５４】
なお、上記各実施の形態に記載の態様は、本発明に係るリソース割当制御システムの好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【００５５】
上記実施の形態では、呼のサービス種別を判定する条件として、各リソース使用率が共に所定値以上の場合を設定したが、各リソース使用率の差が所定値以下の場合を設定してもよい。以下、所定値Ｕが２０％、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、この様な通信方式の選定方法について図６を参照して詳説する。図６は、携帯電話２１が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。図６において、例えば時刻ｔeにおいては、Ｔ(te)が８５％、Ｆ(te)が７５％であり、Ｔ(te)とＦ(te)との差は１０％である。すなわち、Ｔ(te)とＦ(te)との差は所定値Ｕ以下である。また、呼のサービス種別はパケット呼である。したがって、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、パケット呼に適したＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５６】
これに対して、時刻ｔfにおいては、Ｔ(tf)が５０％、Ｆ(tf)が９０％であり、Ｔ(tf)とＦ(tf)との差は４０％である。すなわち、Ｔ(tf) とＦ(tf)との差は所定値Ｕより大きく、Ｔ(tf)とＦ(tf)との差は所定値Ｕ以下である場合に該当しない。したがって、通信方式制御部１５は、Ｔ(tf)とＦ(tf)とを比較する。比較の結果、Ｔ(tf)＜Ｆ(tf)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５７】
以上、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、通信方式の選定方法について説明したが、回線交換呼である場合には以下の様になる。すなわち、時刻ｔeにおいてはＴ(te)とＦ(te)との差は１０％であり所定値Ｕ以下である。したがって、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、回線交換呼に適したＦＤＤ方式のリソースを選定する。反対に、時刻ｔfにおいてはＦ(tf) とＦ(tf)との差は４０％であり所定値Ｕより大きい値である。したがって、通信方式制御部１５は、Ｔ(tf)とＦ(tf)とを比較する。比較の結果、Ｔ(tf)＜Ｆ(tf)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５８】
以上説明した様に、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に携帯電話２１からの呼のサービス種別を判定するのは、以下の理由による。すなわち、ＴＤＤ，ＦＤＤの各リソース使用率の差が所定値以下である場合には、各リソース使用率の差が所定値より大きい場合と比べて、各通信方式間におけるリソース使用率の差は少ない。この様な場合にまで、リソース使用率の低い通信方式を選定するのは、リソース使用の効率性の観点から非効率的である。したがって、上り方向と下り方向の通信量の差を考慮に入れるべく、呼のサービス種別に基づいて、呼に割り当てるリソースの選定を行う。これにより、リソース割当ての効率性が一層向上する。
【００５９】
また、上記実施の形態では、通信方式の選定基準として、リソース使用率の高低、呼のサービス種別（呼種）を使用したが、呼の発生により送受信されるデータ容量を使用してもよい。例えば、画像データ等の様に容量の大きいデータを送受信する場合にはＴＤＤ方式のリソースを優先的に使用し、テキストデータ等の様に比較的容量の小さいデータを送受信する場合にはＦＤＤ方式のリソースを使用する。
【００６０】
更に、上記各実施の形態では、無線制御装置１（リソース割当制御装置の例示）、ＴＤＤ基地局Ｂ１（ＴＤＤ基地局装置の例示）、及びＦＤＤ基地局Ｂ２（ＦＤＤ基地局装置の例示）は、それぞれ物理的に別体の構成とした。しかしながら、本発明はこの様な構成に限定されるものではない。例えば、ＴＤＤ基地局装置とＦＤＤ基地局装置とが１台の基地局に内蔵され、当該基地局と無線制御装置とが別体として構成されているものとしてもよい。更には、リソース割当制御装置とＴＤＤ基地局装置とＦＤＤ基地局装置とが１台の基地局に内蔵されているものとしてもよい。
【００６１】
また、上記各実施形態では、移動通信端末を携帯電話として説明したが、例えばＰＨＳ（Personal Handyphone System）の様に無線通信機能を備えた情報機器であればよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、リソースの使用率を考慮して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。例えば、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率とのうち、値の低い通信方式のリソースを割り当てる。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの移動通信端末が通信可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリソース割当制御システムの全体構成例を示す概念図である。
【図２】第１の実施の形態における無線制御装置の機能的構成及び動作を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態において携帯電話が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。
【図４】第２の実施の形態における無線制御装置の機能的構成及び動作を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態において携帯電話が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。
【図６】更に別の実施の形態において携帯電話が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。
【符号の説明】
１…無線制御装置、１１…ＴＤＤリソース割当管理部、１２…ＴＤＤリソース情報管理部、１３…ＦＤＤリソース割当管理部、１４…ＦＤＤリソース情報管理部、１５…通信方式制御部、１６…リソース使用率管理部、１７…リソース使用率記憶部、１８…呼識別部、１９…呼識別情報記憶部、２１…携帯電話、１００…リソース割当制御システム、Ｂ１…ＴＤＤ基地局、Ｂ２…ＦＤＤ基地局
【発明の属する技術分野】
本発明は、リソース割当制御装置、リソース割当制御方法、及びリソース割当制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話等の移動通信端末と基地局間において双方向通信を実現する方式として、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式とＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式が利用されている。ＴＤＤ方式は、送信時と受信時とで同一の周波数帯を時分割で使用する時分割複信方式である。これに対して、ＦＤＤ方式は、送信時と受信時とで異なる周波数帯を使用する周波数分割複信方式である。近年、ＴＤＤ方式とＦＤＤ方式それぞれの長所を併有すべく、これら何れの通信方式によっても通信可能な移動通信端末が開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の移動通信端末では、各通信方式におけるリソースの使用率を考慮していなかった。すなわち、ＴＤＤ方式に対応した基地局に移動通信端末が呼を送信した場合には、移動通信端末と基地局間の通信方式としてＴＤＤ方式の無線リソース（以下、「ＴＤＤリソース」と記す。）が使用されていた。反対に、ＦＤＤ方式に対応した基地局に移動通信端末が呼を送信した場合には、移動通信端末と基地局間の通信方式としてＦＤＤ方式の無線リソース(以下、「ＦＤＤリソース」と記す。) が使用されていた。
【０００４】
したがって、例えばＦＤＤリソースの使用率がＴＤＤリソースの使用率と比較して著しく高い値であるにも拘わらず、ＦＤＤ方式に対応する基地局に対して移動通信端末から呼が発せられると、ＦＤＤリソースを呼に割り当てていた。ＴＤＤリソースとＦＤＤリソースとの間における、この様な使用率の偏りは、特にトラフィックが逼迫している場合等に呼損を発生させていた。呼損の発生は、通信可能な移動通信端末の増加を抑制する一因となっていた。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、リソースを効率的に使用するリソース割当制御装置、リソース割当制御方法、及びリソース割当制御システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るリソース割当制御装置は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率とが共に所定値以上の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定手段と、前記選定手段により選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示手段とを備える。
【０００７】
また、本発明に係るリソース割当制御方法は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置がリソースの割当てを制御するリソース割当制御方法であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得工程と、前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定工程と、前記選定工程にて選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示工程とを含む。
【０００８】
これらの発明によれば、リソースの使用率を考慮して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。例えば、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率とのうち、値の低い通信方式のリソースを割り当てる。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの移動通信端末が通信可能となる。トラフィックが逼迫している場合には呼損発生の確率が高いので本発明は特に効果的である。
【００１１】
これらの発明によれば、発生した呼のサービス種別を考慮して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを優先的に呼に割り当てるかを選定する。例えば、呼のサービス種別がWeb閲覧等のパケット呼である場合には、上り方向の通信量に比べて下り方向の通信量が大きいことが予測されるので、送信時と受信時の通信量が非対称的なＴＤＤ方式を選定する。これに対して、呼のサービス種別が音声通話等の回線交換呼である場合には、上り方向と下り方向とで通信量が同程度であることが予測されるので、送信時と受信時の通信量が対称的なＦＤＤ方式を選定する。これにより、サービス種別に適したリソースの割当てが可能となり、リソースをより効率的に使用できる。
【００１４】
これらの発明によれば、呼のサービス種別を判定する条件として、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率とが共に所定値以上であることを設定した。リソース使用率が共に所定値以上である場合には、ＴＤＤ、ＦＤＤの何れのトラフィックも逼迫している状態にある。この様な状態では、より効率良くリソースを割り当てなければ、短時間でリソースが枯渇してしまう。そこで、リソース使用率の差のみならず、上り方向と下り方向の通信量の差を考慮に入れてリソースの割当てを行うものとした。これにより、リソースの割当ての効率性が一層向上する。
【００１５】
本発明に係るリソース割当制御装置は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定手段と、前記選定手段により選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示手段とを備える。
【００１６】
本発明に係るリソース割当制御方法は、移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置がリソースの割当てを制御するリソース割当制御方法であって、前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得工程と、前記取得工程にて取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定工程と、前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定工程と、前記選定工程にて選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示工程とを含む。
【００１７】
これらの発明によれば、呼のサービス種別を判定する条件として、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下であることを設定した。すなわち、ＴＤＤ，ＦＤＤの各リソース使用率の差が所定値以下である場合には、各リソース使用率の差が所定値より大きい場合と比べて、各通信方式間におけるリソース使用率の差は少ない。この様な場合にまで、リソース使用率の低い通信方式を選定するのは、リソース使用の効率性の観点から非効率的である。そこで、上り方向と下り方向の通信量の差を考慮に入れるべく、呼のサービス種別に基づいて、呼に割り当てるリソースの選定を行う。これにより、リソース割当ての効率性が一層向上する。
【００１８】
また、本発明に係るリソース割当制御装置と、該リソース割当制御装置の指示手段により割当てを指示されたリソースを使用して通信を行うＴＤＤ基地局装置及びＦＤＤ基地局装置とにより構成され、前記リソース割当制御装置と前記ＴＤＤ基地局装置と前記ＦＤＤ基地局装置との間で通信を行うリソース割当制御システムとして構築・運用してもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、添付図面を参照して本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。図１は、本発明に係るリソース割当制御システムの全体構成例を示す概念図である。図１に示す様に、リソース割当制御システム１００は、無線制御装置１（リソース割当制御装置に対応）と、ＴＤＤ基地局Ｂ１（ＴＤＤ基地局装置に対応）と、ＦＤＤ基地局Ｂ２（ＦＤＤ基地局装置に対応）と、携帯電話２１（移動通信端末に対応）とにより構成されている。
【００２０】
詳細な説明は後述するが、無線制御装置１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１とＦＤＤ基地局Ｂ２とに有線接続され、これら各基地局と携帯電話２１間における無線通信を統括的に制御する。ＴＤＤ基地局Ｂ１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１からの電波の到達範囲（以下、「ＴＤＤセルＡ１」と記す。）内に在圏する携帯電話とＴＤＤ方式で無線交信を行う公衆基地局である。ＦＤＤ基地局Ｂ２は、ＦＤＤ基地局Ｂ２からの電波の到達範囲（以下、「ＦＤＤセルＡ２」と記す。）内に在圏する携帯電話とＦＤＤ方式で無線交信を行う公衆基地局である。
【００２１】
携帯電話２１は、ＴＤＤ方式とＦＤＤ方式の何れの通信方式によっても通信可能な携帯電話である。図１に示す様に、ＴＤＤセルＡ１とＦＤＤセルＡ２とが地理的に重なり合う領域に携帯電話２１が位置している場合には、携帯電話２１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１とＦＤＤ基地局Ｂ２とのうち何れの基地局とも通信可能である。携帯電話２１とＴＤＤ基地局Ｂ１間における無線通信方式は、周知のIMT-2000 CDMA TDD方式である。IMT-2000 CDMA TDD方式は、ＩＴＵ(International Telecommunication Union)によって標準化されたIMT-2000に準拠した通信チャネルの多重化方式である。IMT-2000 CDMA TDD方式は、CDMA及びTDDを使用しており、通信チャネルは、拡散符号と時間とによって分割される。一方、携帯電話２１とＦＤＤ基地局Ｂ２間における無線通信方式は、周知のIMT-2000 CDMA FDD方式である。IMT-2000 CDMA FDD方式は、IMT-2000に準拠した通信チャネルの多重化方式である。IMT-2000 CDMA FDD方式は、CDMA及びFDDを使用しており、通信チャネルは、拡散符号と周波数とによって分割される。
【００２２】
図２は、本実施の形態における無線制御装置１の機能的構成を示す模式図である。図２に示す様に、無線制御装置１は、ＴＤＤリソース割当管理部１１（指示手段に対応）と、ＴＤＤリソース情報管理部１２と、ＦＤＤリソース割当管理部１３（指示手段に対応）と、ＦＤＤリソース情報管理部１４と、通信方式制御部１５（取得手段、及び選定手段に対応）と、リソース使用率管理部１６と、リソース使用率記憶部１７とにより概略構成されている。各部は相互に信号の送受信が可能な様にバスを介して有線接続されている。
【００２３】
ＴＤＤリソース割当管理部１１は、ＴＤＤ基地局Ｂ１が携帯電話２１から呼を受信すると、ＴＤＤ基地局Ｂ１からの要求により、後述する通信方式制御部１５にリソース割当要求を出力する。ＴＤＤリソース情報管理部１２は、後述するリソース使用率管理部１６にＴＤＤリソース使用情報を出力する。ＴＤＤリソース使用情報は、ＴＤＤ基地局Ｂ１において現在割り当てられているＴＤＤリソースの量（以下、「使用ＴＤＤリソース量」と記す。）を通知するためのデータである。
【００２４】
ＦＤＤリソース割当管理部１３は、ＦＤＤ基地局Ｂ２が携帯電話２１から呼を受信すると、ＦＤＤ基地局Ｂ２からの要求により、後述する通信方式制御部１５にリソース割当要求を出力する。ＦＤＤリソース情報管理部１４は、後述するリソース使用率管理部１６にＦＤＤリソース使用情報を出力する。ＦＤＤリソース使用情報は、ＦＤＤ基地局Ｂ２において現在割り当てられているＦＤＤリソースの量（以下、「使用ＦＤＤリソース量」と記す。）を通知するためのデータである。
【００２５】
通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース割当管理部１１又はＦＤＤリソース割当管理部１３からのリソース割当要求の入力に伴い、後述するリソース使用率管理部１６に対して各リソース使用情報の取得を指示する。また、通信方式制御部１５は、リソース使用率記憶部１７からリソース使用率を取得する。更に、通信方式制御部１５は、取得したリソース使用率に基づいて、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定し、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３とに通知する。
【００２６】
リソース使用率管理部１６は、通信方式制御部１５からの指示に従って、ＴＤＤリソース情報管理部１２からＴＤＤリソース使用情報を取得し、ＦＤＤリソース情報管理部１４からＦＤＤリソース使用情報を取得する。リソース使用率管理部１６は、取得したリソース使用情報と割当て可能なリソースの総量（以下、「許容リソース量」と記す。）とに基づいて各リソースの使用率を逐次算出する。リソース使用率記憶部１７は、リソース使用率管理部１６による算出結果をリソース使用率として更新可能に記憶する。
【００２７】
次に、動作を説明する。図２において、同一のステップ番号は、当該ステップ番号で示す複数の処理が並行して実行されることを示す。但し、括弧付のステップ番号は、当該ステップ番号で示す処理と同一のステップ番号で示す処理のうち何れか一方の処理が単独で実行されることを示す。
【００２８】
まずＳ１では、携帯電話２１が新規に発生した呼をＴＤＤ基地局Ｂ１又はＦＤＤ基地局Ｂ２が受信すると、ＴＤＤリソース割当管理部１１又はＦＤＤリソース割当管理部１３は、ＴＤＤ基地局Ｂ１又はＦＤＤ基地局Ｂ２から割り当て要求を受信する。Ｓ２では、ＴＤＤリソース割当管理部１１又はＦＤＤリソース割当管理部１３は、携帯電話２１からの呼に対するリソースの割当てを通信方式制御部１５に要求する。次のＳ３では、通信方式制御部１５は、リソース使用率管理部１６にリソース使用情報の取得を指示する。
【００２９】
Ｓ４では、リソース使用率管理部１６は、通信方式制御部１５からの指示に従って、ＴＤＤリソース情報管理部１２からＴＤＤ基地局Ｂ１のＴＤＤリソース使用情報を取得する。同時に、ＦＤＤリソース情報管理部１４からＦＤＤ基地局Ｂ２のＦＤＤリソース使用情報を取得する。Ｓ５では、リソース使用率管理部１６は、Ｓ４で取得したリソース使用情報と、ＴＤＤ基地局Ｂ１、ＦＤＤ基地局Ｂ２それぞれの許容リソース量とに基づいて各リソースの使用率を逐次算出する。リソース使用率管理部１６は、算出結果をＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とに分けて、リソース使用率記憶部１７内の所定の領域に記憶させる。
【００３０】
Ｓ６以降では、本発明を実現する為の主要な処理を実行する。まずＳ６では、通信方式制御部１５は、リソース使用率記憶部１７からＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率を取得する。通信方式制御部１５は、取得したリソース使用率に基づいて、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。
【００３１】
通信方式の選定は、例えば以下の様に行う。すなわち、通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、値の低いリソース使用率に対応する通信方式のリソースを、呼に割り当てるリソースとして選定する。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの携帯電話が通信可能となる。
【００３２】
以下、通信方式の選定方法について、図３を参照してより具体的に説明する。図３は、携帯電話２１が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。図３において、横軸は時刻ｔ（単位はｓ）を表す。縦軸はＴＤＤリソースの使用率Ｔ(ｔ)（単位は％）及びＦＤＤリソースの使用率Ｆ(ｔ)（単位は％）を表す。図３に示す様に、各リソース使用率は経時的に変化しているので、携帯電話２１からの呼が発生する時刻によって、Ｔ(ｔ)とＦ(ｔ)との高低関係は異なる。
【００３３】
例えば、時刻ｔcにおいてはＴ(tc)＞Ｆ(tc)であり、ＴＤＤリソース使用率はＦＤＤリソース使用率と比較して高くトラフィックは逼迫している。したがって、通信方式制御部１５は、時刻ｔcに発生した呼に割り当てるリソースとして、この時点でリソース使用率の低いＦＤＤ方式のリソースを選定する。これに対して、時刻ｔbにおいてはＴ(tb)＜Ｆ(tb)であり、ＦＤＤリソース使用率はＴＤＤリソース使用率よりも高くトラフィックは逼迫している。したがって、通信方式制御部１５は、時刻ｔbに発生した呼に割り当てるリソースとして、ＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００３４】
図２に戻り、Ｓ７では、通信方式制御部１５は、Ｓ６で選定した通信方式のリソースを呼に割り当てるために、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３とに、選定した通信方式を通知する。選定した通信方式の通知は、常に双方のリソース割当管理部に対して行われるものとしてもよいが、所定の場合を除いて、一方のリソース割当管理部に対してのみ行われるものとしてもよい。所定の場合とは、例えば、呼に基づくリソース割当要求を受信したリソース割当管理部と、選定された通信方式のリソース割当管理部とが異なる場合である。この場合には、呼に基づくリソース割当要求を受信したリソース割当管理部は、リソースを割り当てる指示の待機状態にあるにも拘わらずリソースの割当て指示を受けない。このため、その待機状態を解除する必要がある。したがって、リソースの割当てを行わないリソース割当管理部に対しても、選定された通信方式を通知する。
【００３５】
最後のＳ８では、選定された通信方式に対応するリソース割当管理部（１１又は１３）が、基地局にリソースの割当てを指示する。リソースの割当てを指示された基地局は、呼に対してリソースの割当てを行う。
【００３６】
例えば、Ｓ７で通知された通信方式がＴＤＤ方式の場合には、ＴＤＤリソース割当管理部１１はリソースを割り当て、ＦＤＤリソース割当管理部１３はリソースを割り当てない。これに対して、Ｓ７で通知された通信方式がＦＤＤ方式の場合には、ＴＤＤリソース割当管理部１１はリソースを割り当てず、ＦＤＤリソース割当管理部１３はリソースを割り当てる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態における無線制御装置１によれば、通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、値の低いリソース使用率に対応する通信方式のリソースを、呼に割り当てるリソースとして選定する。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの携帯電話が通信可能となる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。まず、構成を説明する。本実施の形態におけるリソース割当制御システムの基本的構成は、第１の実施の形態におけるリソース割当制御システム１００の構成と同様であるので、各構成要素には同一の符合を付し重複する説明は省略すると共に、第１の実施の形態との相違点について詳述する。
【００３９】
図４は、本実施の形態における無線制御装置１の機能的構成を示す模式図である。図４に示す様に、本実施の形態における無線制御装置１は、第１の実施の形態における無線制御装置１に呼識別部１８と呼識別情報記憶部１９とを追加したものである。各部の追加に伴い通信方式制御部１５（判定手段に対応）の機能も異なっている。各部は相互に信号の送受信が可能な様にバスを介して有線接続されている。
【００４０】
呼識別部１８は、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３との何れか一方から入力されたリソース割り当て要求に基づいて呼のサービス種別を識別する。呼のサービス種別とは、呼の発生に応じて移動通信端末で利用可能なサービスが、パケット通信サービスと回線交換サービスとのうち何れのサービスであるかを識別するための情報である。
【００４１】
呼識別情報記憶部１９は、呼識別部１８による識別結果を呼識別情報として更新可能に記憶する。
【００４２】
次いで動作を説明する。図４において、Ｔ１〜Ｔ５の各処理は、第１の実施の形態において詳述したＳ１〜Ｓ５の各処理（図２参照）とそれぞれ同一であるので、第１の実施の形態とは異なるＴ６〜Ｔ１０の処理について説明する。
【００４３】
すなわちＴ６では、呼識別部１８は、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３との何れか一方からリソース割り当て要求を取得する。Ｔ７では、呼識別部１８は、取得したリソース割り当て要求に含まれるヘッダ情報に基づいて呼のサービス種別を識別する。呼識別部１８は、識別結果を呼識別情報として呼識別情報記憶部１９に記憶させる。呼識別情報は、呼を発生した携帯電話の識別情報と対応付けて記憶される。
【００４４】
Ｔ８では、通信方式制御部１５は、呼に対応する呼識別情報を呼識別情報記憶部１９から取得する。同時に、通信方式制御部１５は、リソース使用率記憶部１７からＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とを取得する。
【００４５】
通信方式制御部１５は、Ｔ８で取得した呼識別情報と各通信方式のリソース使用率とに基づいて、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。通信方式の選定は、例えば以下の様に行う。すなわち、通信方式制御部１５は、Ｔ８で取得したＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とが共に所定値（例えば７０％）以上であれば、呼識別情報を参照して呼のサービス種別を判定する。
【００４６】
当該判定の結果、呼のサービス種別がWeb閲覧等のパケット呼である場合には、上り方向の通信量に比べて下り方向の通信量が大きいことが予測されるので、送信時と受信時の通信量が非対称的なＴＤＤ方式を選定する。これに対して、呼のサービス種別が音声通話等の回線交換呼である場合には、上り方向と下り方向とで通信量が同程度であることが予測されるので、送信時と受信時の通信量が対称的なＦＤＤ方式を選定する。これにより、サービス種別に適したリソースの割当てが可能となり、リソースをより効率的に使用できる。
【００４７】
また、呼のサービス種別を判定する条件として、各リソース使用率が共に所定値以上の場合を設定したのは以下の理由による。すなわち、リソース使用率が共に所定値以上である場合には、トラフィックが逼迫している状態にある。この様な状態では、より効率良くリソースを割り当てなければ、短時間でリソースが枯渇してしまう。そこで、リソース使用率の差のみならず、サービス種別を考慮に入れてリソースの割当てを行うものとした。
【００４８】
一方、通信方式制御部１５は、Ｔ８で取得したＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、少なくとも一方が所定値未満であれば、第１の実施の形態におけるＳ６の処理と同様に通信方式の選定を行う。すなわち、通信方式制御部１５は、ＴＤＤリソース使用率とＦＤＤリソース使用率とのうち、値の低いリソース使用率に対応する通信方式のリソースを選定する。なお、各リソース使用率が同一の値の場合には、ＴＤＤ方式を選定する。
【００４９】
以下、所定値をＳ、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、通信方式の選定方法について図５を参照して詳説する。図５は、携帯電話２１が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。図５において、例えば、時刻ｔcにおいてはＴ(tc)とＦ(tc)とが共に所定値Ｓ以上である。また、呼のサービス種別はパケット呼である。したがって、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、パケット呼に適したＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５０】
これに対して、時刻ｔdにおいてはＦ(td)は所定値Ｓ以上であるが、Ｔ(td)は所定値Ｓ未満である。すなわち、Ｔ(td)とＦ(td)とのうち少なくとも一方が所定値Ｓ未満の場合に該当する。したがって、通信方式制御部１５は、Ｔ(td)とＦ(td)とを比較する。比較の結果、Ｔ(td)＜Ｆ(td)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５１】
以上、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、通信方式の選定方法について説明したが、回線交換呼である場合には以下の様になる。すなわち、時刻ｔcにおいてはＴ(tc)とＦ(tc)とが共に所定値Ｓ以上であるので、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、回線交換呼に適したＦＤＤ方式のリソースを選定する。反対に、時刻ｔdにおいてはＦ(td)は所定値Ｓ以上であるがＴ(td)は所定値Ｓ未満であるので、通信方式制御部１５は、Ｔ(td)とＦ(td)とを比較する。比較の結果、Ｔ(td)＜Ｆ(td)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５２】
図４に戻り、Ｔ９では、通信方式制御部１５は、Ｔ８で選定した通信方式のリソースを呼に割り当てるために、ＴＤＤリソース割当管理部１１とＦＤＤリソース割当管理部１３とに、選定した通信方式を通知する。最後のＴ１０では、選定された通信方式に対応するリソース割当管理部（１１又は１３）が、基地局にリソースの割当てを指示する。リソースの割当てを指示された基地局は、呼に対してリソースの割当てを行う。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態における無線制御装置１によれば、呼のサービス種別がパケット呼である場合にはＴＤＤ方式のリソースを優先的に呼に割り当てる。これに対して、呼のサービス種別が回線交換呼である場合にはＦＤＤ方式のリソースを優先的に呼に割り当てる。この様に、サービス種別に基づいて、何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。これにより、サービス種別に適したリソースの割当てが可能となり、リソースをより効率的に使用できる。
【００５４】
なお、上記各実施の形態に記載の態様は、本発明に係るリソース割当制御システムの好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【００５５】
上記実施の形態では、呼のサービス種別を判定する条件として、各リソース使用率が共に所定値以上の場合を設定したが、各リソース使用率の差が所定値以下の場合を設定してもよい。以下、所定値Ｕが２０％、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、この様な通信方式の選定方法について図６を参照して詳説する。図６は、携帯電話２１が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。図６において、例えば時刻ｔeにおいては、Ｔ(te)が８５％、Ｆ(te)が７５％であり、Ｔ(te)とＦ(te)との差は１０％である。すなわち、Ｔ(te)とＦ(te)との差は所定値Ｕ以下である。また、呼のサービス種別はパケット呼である。したがって、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、パケット呼に適したＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５６】
これに対して、時刻ｔfにおいては、Ｔ(tf)が５０％、Ｆ(tf)が９０％であり、Ｔ(tf)とＦ(tf)との差は４０％である。すなわち、Ｔ(tf) とＦ(tf)との差は所定値Ｕより大きく、Ｔ(tf)とＦ(tf)との差は所定値Ｕ以下である場合に該当しない。したがって、通信方式制御部１５は、Ｔ(tf)とＦ(tf)とを比較する。比較の結果、Ｔ(tf)＜Ｆ(tf)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５７】
以上、呼のサービス種別をパケット呼である場合を想定し、通信方式の選定方法について説明したが、回線交換呼である場合には以下の様になる。すなわち、時刻ｔeにおいてはＴ(te)とＦ(te)との差は１０％であり所定値Ｕ以下である。したがって、通信方式制御部１５は、携帯電話２１からの呼に割り当てるリソースとして、回線交換呼に適したＦＤＤ方式のリソースを選定する。反対に、時刻ｔfにおいてはＦ(tf) とＦ(tf)との差は４０％であり所定値Ｕより大きい値である。したがって、通信方式制御部１５は、Ｔ(tf)とＦ(tf)とを比較する。比較の結果、Ｔ(tf)＜Ｆ(tf)であるので、呼に割り当てるリソースとして、リソース使用率の低いＴＤＤ方式のリソースを選定する。
【００５８】
以上説明した様に、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に携帯電話２１からの呼のサービス種別を判定するのは、以下の理由による。すなわち、ＴＤＤ，ＦＤＤの各リソース使用率の差が所定値以下である場合には、各リソース使用率の差が所定値より大きい場合と比べて、各通信方式間におけるリソース使用率の差は少ない。この様な場合にまで、リソース使用率の低い通信方式を選定するのは、リソース使用の効率性の観点から非効率的である。したがって、上り方向と下り方向の通信量の差を考慮に入れるべく、呼のサービス種別に基づいて、呼に割り当てるリソースの選定を行う。これにより、リソース割当ての効率性が一層向上する。
【００５９】
また、上記実施の形態では、通信方式の選定基準として、リソース使用率の高低、呼のサービス種別（呼種）を使用したが、呼の発生により送受信されるデータ容量を使用してもよい。例えば、画像データ等の様に容量の大きいデータを送受信する場合にはＴＤＤ方式のリソースを優先的に使用し、テキストデータ等の様に比較的容量の小さいデータを送受信する場合にはＦＤＤ方式のリソースを使用する。
【００６０】
更に、上記各実施の形態では、無線制御装置１（リソース割当制御装置の例示）、ＴＤＤ基地局Ｂ１（ＴＤＤ基地局装置の例示）、及びＦＤＤ基地局Ｂ２（ＦＤＤ基地局装置の例示）は、それぞれ物理的に別体の構成とした。しかしながら、本発明はこの様な構成に限定されるものではない。例えば、ＴＤＤ基地局装置とＦＤＤ基地局装置とが１台の基地局に内蔵され、当該基地局と無線制御装置とが別体として構成されているものとしてもよい。更には、リソース割当制御装置とＴＤＤ基地局装置とＦＤＤ基地局装置とが１台の基地局に内蔵されているものとしてもよい。
【００６１】
また、上記各実施形態では、移動通信端末を携帯電話として説明したが、例えばＰＨＳ（Personal Handyphone System）の様に無線通信機能を備えた情報機器であればよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、リソースの使用率を考慮して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを呼に割り当てるかを選定する。例えば、ＴＤＤのリソース使用率とＦＤＤのリソース使用率とのうち、値の低い通信方式のリソースを割り当てる。これにより、ＴＤＤリソースとＦＤＤリソース間における使用率の偏りが緩和され、周波数の使用効率が向上する。その結果、呼損発生が減り、より多くの移動通信端末が通信可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリソース割当制御システムの全体構成例を示す概念図である。
【図２】第１の実施の形態における無線制御装置の機能的構成及び動作を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態において携帯電話が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。
【図４】第２の実施の形態における無線制御装置の機能的構成及び動作を示すブロック図である。
【図５】第２の実施の形態において携帯電話が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。
【図６】更に別の実施の形態において携帯電話が在圏するセル内のトラフィック状況を示す図である。
【符号の説明】
１…無線制御装置、１１…ＴＤＤリソース割当管理部、１２…ＴＤＤリソース情報管理部、１３…ＦＤＤリソース割当管理部、１４…ＦＤＤリソース情報管理部、１５…通信方式制御部、１６…リソース使用率管理部、１７…リソース使用率記憶部、１８…呼識別部、１９…呼識別情報記憶部、２１…携帯電話、１００…リソース割当制御システム、Ｂ１…ＴＤＤ基地局、Ｂ２…ＦＤＤ基地局
Claims (5)
- 移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置であって、
前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率とが共に所定値以上の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定手段と、
前記選定手段により選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示手段と
を備えることを特徴とするリソース割当制御装置。 - 移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置であって、
前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定手段と、
前記選定手段により選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示手段と
を備えることを特徴とするリソース割当制御装置。 - 移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置がリソースの割当てを制御するリソース割当制御方法であって、
前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得工程と、
前記取得工程にて取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率とが共に所定値以上の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定工程と、
前記判定工程にて判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定工程と、
前記選定工程にて選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示工程と
を含むことを特徴とするリソース割当制御方法。 - 移動通信端末とＴＤＤ方式で通信を行うＴＤＤ基地局装置と、前記移動通信端末とＦＤＤ方式で通信を行うＦＤＤ基地局装置とに接続されたリソース割当制御装置がリソースの割当てを制御するリソース割当制御方法であって、
前記ＴＤＤ基地局装置におけるＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤ基地局装置におけるＦＤＤのリソース使用率とを取得する取得工程と、
前記取得工程にて取得された、前記ＴＤＤのリソース使用率と前記ＦＤＤのリソース使用率との差が所定値以下の場合に前記移動通信端末からの呼のサービス種別を判定する判定工程と、
前記判定工程にて判定されたサービス種別に基づいて、前記移動通信端末からの呼に対して、ＴＤＤのリソースとＦＤＤのリソースとのうち何れの通信方式のリソースを割り当てるかを選定する選定工程と、
前記選定工程にて選定された通信方式のリソースの割当てを、当該通信方式で通信を行う基地局装置に指示する指示工程と
を含むことを特徴とするリソース割当制御方法。 - 請求項１又は２に記載のリソース割当制御装置と、該リソース割当制御装置の指示手段により割当てを指示されたリソースを使用して通信を行うＴＤＤ基地局装置及びＦＤＤ基地局装置とにより構成され、前記リソース割当制御装置と前記ＴＤＤ基地局装置と前記ＦＤＤ基地局装置との間で通信を行うことを特徴とするリソース割当制御システム。
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