JP4192468B2 - 移動体通信システムおよび無線リンク再構築方法ならびにプログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体通信システムおよびそのサービス提供方法に関し、特に３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）での無線基地局制御局と無線区間の再構築手順の仕様書における通信サービスの提供方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話に代表されるユーザ端末の無線を利用したサービスでは、あるセルに存在するユーザが利用できるサービスは、主に、ユーザが存在するセルを制御しているネットワークの能力や、そのセルの無線容量に依存する。従って、新たにサービスを追加するとき、または既存のサービスの特性を変更するときには、ネットワークの能力や、セルの無線容量を考慮する必要がある。現状の３ＧＰＰで規定されている手順を用いてサービスを追加、または変更を実行するときには、要求されたサービスに必要なリソースを完全に確保できなければサービスの追加、または変更の要求は失敗となってしまい、そのサービスは実行されない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述した従来の場合、要求されたリソースを完全に確保できなくても、確保できたリソースを用いてサービスの追加、または変更を実行することも考えられる。サービスの質が要求されたものよりも劣化してしまうが、質の劣化の度合いが許容できる範囲であれば、要求を拒否するよりは好ましい処理であるといえる。質の劣化の度合いが許容できる範囲であるかは要求元が判断するため、要求先は要求されたリソースを完全に確保できない場合は、確保可能な最大限のリソースを要求元に通知し、要求元で、再度、サービスの追加、または変更の要求を実行するかを判断することが望まれている。
【０００４】
３ＧＰＰで規定されている次世代移動体通信サービスのネットワークは、交換局（コアネットワーク）と、この交換局に接続される無線基地局制御局（無線ネットワーク制御装置＋ノードＢ）とから構成される。３ＧＰＰでの仕様において、新たにサービスを追加するとき、または既存のサービスの特性を変更するときには、無線基地局制御局と無線区間では無線リンクの再構築と呼ばれる機能がある。無線リンクの再構築とは、無線基地局制御局が交換局からの要求を受け、無線基地局制御局内と無線のリンクの特性を変更する機能である。
【０００５】
例として、ユーザが通話（音声）サービスを行っている最中に、画像（データ）のダウンロードを開始するという状況が考えられる。この場合には、無線基地局制御局内に画像のダウンロードのためのリンクを追加し、無線区間にもそれに対応するリンクを追加する必要がある。しかし、無線基地局制御局内、または、無線区間のリソース不足のために要求されたサービスを実行できない場合がある。このような失敗は、主に無線区間のリソースを確保できないことによるものである。そこで、再構築が失敗した場合には要求を受けた側が、無線区間で確保可能なリソース（最小のチャネライゼーションコード）を要求元に通知し、要求元で、サービスの質を落としてサービスの追加を行うか、サービスの追加を行わないかを決定する。画像のダウンロードに関しては、多少のダウンロードの速度低下は気にせずにサービスを追加することが望ましいと考えられる。
【０００６】
無線基地局制御局と無線区間の再構築では、ユーザが交換局と直接のコネクションを持つ無線基地局制御局の配下のセルで通信を行っている場合と、交換局との直接のコネクションを持たない無線基地局の配下のセルで通信を行っている場合がある。一般に、無線基地局制御局はその配下のセルにおけるリソースの状況は把握しているが、他の無線基地局制御局で制御されているセルにおけるリソースの状況は把握していない。そのため、再構築の手順が複数の無線基地局制御局を含む場合には、サービスの追加、または変更が失敗する頻度が大きいと予想される。これを回避するために再構築を行う前にユーザが通信を行っているセルのリソースの状況を交換局と直接のコネクションを持つ無線基地局制御局に通知することが考えられる。この処理により再構築手順の失敗を軽減することが可能になると考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、無線基地局制御局内と無線のリンクの特性を変更する手順において、要求されたリソースを完全に確保できない場合でも、最低限のサービスの質を保証できる範囲で再構築手順を実行することが可能な移動体通信システムおよびそのサービス提供方法ならびにプログラムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動通信体システムは、
移動するユーザ端末と、前記ユーザ端末と無線回線を介し通信する基地局と、管轄区域内の基地局と有線回線を介し接続する無線基地局制御局と、前記無線基地局制御局と接続する交換局を含むコアネットワークとを有する移動体通信システムであって、
無線リンクの再構築を伴うユーザへのサービス追加あるいはサービス変更のときに、事前に、必要なリソース条件の通知を受けた前記基地局から取得した前記基地局がサポート可能なリソース情報と、確保可能なリソース情報とを含むリソース状態情報を用いて、
前記サービスの追加あるいは前記サービス変更の可否を判断し、
前記判断に応じて前記サービスの追加あるいは前記サービス変更のための無線リンクの再構築を実施し、前記サービスの追加あるいは前記サービス変更に対応して再構築する無線リンクに必要なリソースが、前記確保可能なリソース情報にすべて含まれない場合に、前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースの範囲で再構築できる無線リンクを設定し、
前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースが、前記追加あるいは変更するサービスの提供に不十分である場合に、前記無線リンクの再構築を実施しない再構築手段を前記無線基地局制御局に備え、
前記リソース状態情報は、前記基地局がサポート可能な拡散要素と、確保可能な拡散要素と、を含むものである。
【０００９】
本発明の無線リンク再構築方法は、
移動するユーザ端末と、前記ユーザ端末と無線回線を介し通信する基地局と、管轄区域内の基地局と有線回線を介し接続する無線基地局制御局と、前記無線基地局制御局と接続する交換局を含むコアネットワークとを有し、前記ユーザ端末に各種サービスを提供する移動体通信システムにおける無線リンク再構築方法であって、
前記無線基地局制御局が、必要なリソース条件の通知を受けた前記基地局がサポート可能なリソース情報と、確保可能なリソース情報と、を含むリソース状態情報を、前記基地局から取得する情報取得ステップと、
無線リンクの再構築を伴うユーザへのサービス追加あるいはサービス変更のときに、前記情報取得ステップにおいて取得した前記リソース状態情報を用いて前記サービスの追加あるいは前記サービスの変更の可否を判断する判断ステップと、
前記判断ステップの判断結果に応じて前記サービスのための無線リンクの再構築を実施する無線リンク再構築ステップとを含み、
前記判断ステップにおいて、前記サービスの追加あるいは前記サービス変更に対応して再構築する無線リンクに必要なリソースが、前記情報取得ステップにおいて取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報にすべて含まれない場合に、前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースの範囲で再構築できる無線リンクを設定する判断をし、
更に、前記情報取得ステップにおいて取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースが、前記サービスの提供に不十分である場合に、無線リンクの再構築を実施しない判断をするものである。
【００１１】
本発明のプログラムは、
移動するユーザ端末と、前記ユーザ端末と無線回線を介し通信する基地局と、管轄区域内の基地局と有線回線を介し接続する無線基地局制御局と、前記無線基地局制御局と接続する交換局を含むコアネットワークとを有し、前記ユーザ端末に各種サービスを提供する移動体通信システムにおける無線リンク再構築のためのプログラムであって、
前記無線基地局制御局が、必要なリソース条件の通知を受けた前記基地局がサポート可能なリソース情報と、確保可能なリソース情報と、を含むリソース状態情報を、前記基地局から取得する情報取得処理と、
無線リンクの再構築を伴うユーザへのサービス追加あるいはサービス変更のときに、前記情報取得処理において取得した前記リソース状態情報を用いて前記サービスの追加あるいは前記サービスの変更の可否を判断する判断処理と、
前記判断ステップの判断結果に応じて前記サービスのための無線リンクの再構築を実施する無線リンク再構築処理と、
をコンピュータに実行させ、
更に、前記判断処理において、前記サービスの追加あるいは前記サービス変更に対応して再構築する無線リンクに必要なリソースが、前記情報取得処理において取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報にすべて含まれない場合に、前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースの範囲で再構築できる無線リンクを設定する判断をし、
更に、前記情報取得処理において取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースが、前記サービスの提供に不十分である場合に、無線リンクの再構築を実施しない判断をするものである。
【００１２】
本発明によれば、現状の３ＧＰＰでの仕様での無線基地局制御局と無線区間の再構築手順において、リソースを完全に確保できなかった場合に、確保できるリソースの情報を要求元に通知し、要求元で、再度、再構築手順を実施するかを判断するか、あるいは再構築手順の前に確保可能なリソースの情報を要求元に通知する。すなわち、要求元と要求先とで各セルがサポート可能な下りと上りの拡散要素（Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒ：ＳＦ）および各セルで利用可能な下りと上りの拡散要素の交渉を行うことで、再構築手順の失敗の頻度を軽減することが可能となり、更に、順応性のある再構築手順の実現が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１を参照すると、移動するユーザ端末（ユーザと略称表示）４０と、ユーザ端末４０と無線回線を介し通信する基地局３１〜３４と、管轄区域内の基地局と有線回線を介し接続する無線基地局制御局２１，２２と、無線基地局制御局２１と接続する交換局１０を含むコアネットワークとを有する移動体通信システムが示されている。基地局３１〜３４はそれぞれのサービスエリアであるセルＡ１〜Ａ４に対応している。無線基地局制御局２１，２２それぞれは、ユーザがサービスの追加あるいはサービスの質の変更を行うときに、交換局１０から要求されたサービスの質を満足できない場合、確保できるリソースでユーザが要求したサービスを実施するための再構築制御部（再構築手段に該当）２１ａ，２２ａを備える。
【００１５】
再構築制御部２１ａ，２２ａは、ユーザがサービスの追加あるいはサービスの質の変更を行う前に、基地局と無線基地局制御局との間で、基地局がサポートできる伝送速度と基地局が確保できるリソースの情報を無線基地局制御局に通知する。なお、再構築制御部は、無線基地局制御局内だけでなく各基地局内にも設けられ（図示省略）、各無線基地局制御局および基地局に有するコンピュータ相当の図示しないＣＰＵ（中央処理ユニット）が、予め処理手順を記憶したプログラムを読み出すことにより、処理実行される。
【００１６】
以下に図面を参照して動作を説明する。図２、図３に無線基地局制御局と無線区間（以下、ラジオリンクと呼称する）の再構築手順を示す。図２はユーザが交換局と直接のコネクションを持つ制御局の配下のセルで通信している場合を示しており、図３はユーザが交換局と直接のコネクションを持たない制御局の配下のセルで通信している場合を示している。これら制御局間のシグナリングはＲＮＳＡＰ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｒｔ）［１］で規定され、制御局と基地局間のシグナリングはＮＢＡＰ（Ｎｏｄｅ Ｂ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｒｔ）［２］で規定される。また、図３における主制御局とユーザ間のシグナリングはＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）［３］で規定される。ここでは、説明を簡潔にするために図２を用いて再構築手順を示す。
【００１７】
始めに、制御局が交換局からラジオリンクの特性を変更することを示す再構築の要求を受けて当該の基地局に対し上りリンクと下りリンクで必要とされる伝送速度を示すパラメータである拡散要素（ＳＦ）を含むラジオリンク再構築準備要求を送出し（処理１：Ｓ１と略称。以下同様）、基地局が要求された伝送速度を満足するリソースを確保できないときは、確保できるリソースの情報を再構築準備完了として制御局に通知する（Ｓ２）。
【００１８】
制御局では、基地局で確保されたリソースの情報を確認してこの確保されたリソースが当該のサービス提供に不十分である場合には再構築取消を基地局に通知しあるいは確保されたリソースが当該のサービス提供に十分である場合には再構築実行指示を通知する（Ｓ３）。この実行指示がなされた場合には当該のユーザ端末に対し再構築が行われることを通知し（Ｓ４）、ユーザ端末が再構築完了を制御局に通知する（Ｓ５）。要求されたリソースを完全に確保できた場合には、必ずしも確保できるリソースの情報を制御局に通知する必要はない。また、処理３において再構築取消となった場合は処理４，５の手順は実行されない。なお、図３に示した手順は主制御局を経由すること以外上述した再構築手順と全く同一なので説明を省略する。
【００１９】
次に、再構築を実行する前に基地局で確保可能なリソースを確認する手順を図４に示す。ここでは新たに、確保できるリソース交渉の手順を追加している。制御局が再構築手順を実行する前に、基地局に対し上りリンクと下りリンクで必要とされる伝送速度を示すパラメータである拡散要素を含む入手可能なリソースの交渉要求を行い（Ｓ２１、Ｓ２２）、基地局が確保できるリソースの情報を制御局に通知する（Ｓ２３、Ｓ２４）。
【００２０】
次に具体例を用いてラジオリンクの再構築手順を説明する。まず、ユーザが通話を行っているとする。通話中にデータのダウンロードを開始しようとすると、通話用のリンクに加えてデータ用のリンクも必要となる。このときに交換局からの要求を受けて、制御局が再構築手順を基地局に要求する。このときのシグナリングのシーケンスを示す図５を参照すると、下りのデータ転送を新たに行うので、制御局は下りの伝送速度を増加させるために新たに拡散要素（ＳＦ）を基地局に要求する（Ｓ３１）。ここではＳＦ＝１２８を要求するものとする。基地局はＳＦ＝１２８を確保できなかったが、例えばＳＦ＝２５６を確保できたことを制御局に通知する（Ｓ３２）。この場合には伝送速度は要求された速度の半分となる。制御局は要求した伝送速度の半分しか確保できなかったことが分かるので、確保された伝送速度でデータのダウンロードが行えるならば、基地局に再構築実行を通知する。確保された伝送速度でのデータのダウンロードが不可能ならば再構築取消を基地局に通知する（Ｓ３３）。
【００２１】
次に、再構築を実行する前に基地局で確保可能なリソースを確認する処理手順を示す図６を参照すると、制御局は基地局に確保可能なリソースを通知するように要求する（Ｓ４１）。基地局はサポートできる伝送速度と確保可能なリソース，例えば、サポート可能なＵＬ（アップリンク）ＳＦ＝６４，サポート可能なＤＬ（ダウンリンク）ＳＦ＝３２，入手可能なＵＬ（アップリンク）ＳＦ＝１２８，入手可能なＤＬ（ダウンリンク）ＳＦ＝１２８を制御局に通知する。この手順により、再構築を行う前に再構築が実施可能であるか否かが分かり、無駄なシグナリングを回避できる。更に、この手順で制御局が入手した情報は別のユーザでのサービスの追加、変更のときにも利用できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、無線基地局制御局内と無線のリンクの特性を変更する手順において、要求されたリソースを完全に確保できない場合でも、最低限のサービスの質を保証できる範囲で再構築手順を実行でき、また再構築手順の失敗の頻度を軽減することが可能となり、更に、順応性のある再構築手順の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動体通信システムの実施の形態を説明するための図である。
【図２】本発明の移動体通信システムにおけるサービス提供のためのラジオリンク再構築処理手順を説明するための信号シーケンス図である。
【図３】本発明の移動体通信システムにおけるサービス提供のためのラジオリンク再構築処理手順を説明するための信号シーケンス図である。
【図４】ラジオリンク再構築処理の前に実行するリソース確認処理手順を説明するための信号シーケンス図である。
【図５】ラジオリンク再構築処理の具体例を説明するための信号シーケンス図である。
【図６】リソース確認処理の具体例を説明するための信号シーケンス図である。
【符号の説明】
１０ 交換局
２１，２２ 無線基地局制御局
２１ａ，２２ａ 再構築制御部
３１〜３４ 基地局
４０ ユーザ端末
Ａ１〜Ａ４ セル

Claims (3)

1. 移動するユーザ端末と、前記ユーザ端末と無線回線を介し通信する基地局と、管轄区域内の基地局と有線回線を介し接続する無線基地局制御局と、前記無線基地局制御局と接続する交換局を含むコアネットワークとを有する移動体通信システムであって、
   無線リンクの再構築を伴うユーザへのサービス追加あるいはサービス変更のときに、事前に、必要なリソース条件の通知を受けた前記基地局から取得した前記基地局がサポート可能なリソース情報と、確保可能なリソース情報とを含むリソース状態情報を用いて、
   前記サービスの追加あるいは前記サービス変更の可否を判断し、
   前記判断に応じて前記サービスの追加あるいは前記サービス変更のための無線リンクの再構築を実施し、前記サービスの追加あるいは前記サービス変更に対応して再構築する無線リンクに必要なリソースが、前記確保可能なリソース情報にすべて含まれない場合に、前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースの範囲で再構築できる無線リンクを設定し、
   前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースが、前記追加あるいは変更するサービスの提供に不十分である場合に、前記無線リンクの再構築を実施しない再構築手段を前記無線基地局制御局に備え、
   前記リソース状態情報は、前記基地局がサポート可能な拡散要素と、確保可能な拡散要素と、を含む
   ことを特徴とする移動体通信システム。
2. 移動するユーザ端末と、前記ユーザ端末と無線回線を介し通信する基地局と、管轄区域内の基地局と有線回線を介し接続する無線基地局制御局と、前記無線基地局制御局と接続する交換局を含むコアネットワークとを有し、前記ユーザ端末に各種サービスを提供する移動体通信システムにおける無線リンク再構築方法であって、
   前記無線基地局制御局が、必要なリソース条件の通知を受けた前記基地局がサポート可能なリソース情報と、確保可能なリソース情報と、を含むリソース状態情報を、前記基地局から取得する情報取得ステップと、
   無線リンクの再構築を伴うユーザへのサービス追加あるいはサービス変更のときに、前記情報取得ステップにおいて取得した前記リソース状態情報を用いて前記サービスの追加あるいは前記サービスの変更の可否を判断する判断ステップと、
   前記判断ステップの判断結果に応じて前記サービスのための無線リンクの再構築を実施する無線リンク再構築ステップとを含み、
   前記判断ステップにおいて、前記サービスの追加あるいは前記サービス変更に対応して再構築する無線リンクに必要なリソースが、前記情報取得ステップにおいて取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報にすべて含まれない場合に、前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースの範囲で再構築できる無線リンクを設定する判断をし、
   更に、前記情報取得ステップにおいて取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースが、前記サービスの提供に不十分である場合に、無線リンクの再構築を実施しない判断をする
   ことを特徴とする無線リンク再構築方法。
3. 移動するユーザ端末と、前記ユーザ端末と無線回線を介し通信する基地局と、管轄区域内の基地局と有線回線を介し接続する無線基地局制御局と、前記無線基地局制御局と接続する交換局を含むコアネットワークとを有し、前記ユーザ端末に各種サービスを提供する移動体通信システムにおける無線リンク再構築のためのプログラムであって、
   前記無線基地局制御局が、必要なリソース条件の通知を受けた前記基地局がサポート可能なリソース情報と、確保可能なリソース情報と、を含むリソース状態情報を、前記基地局から取得する情報取得処理と、
   無線リンクの再構築を伴うユーザへのサービス追加あるいはサービス変更のときに、前記情報取得処理において取得した前記リソース状態情報を用いて前記サービスの追加あるいは前記サービスの変更の可否を判断する判断処理と、
   前記判断ステップの判断結果に応じて前記サービスのための無線リンクの再構築を実施する無線リンク再構築処理と、
   をコンピュータに実行させ、
   更に、前記判断処理において、前記サービスの追加あるいは前記サービス変更に対応して再構築する無線リンクに必要なリソースが、前記情報取得処理において取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報にすべて含まれない場合に、前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースの範囲で再構築できる無線リンクを設定する判断をし、
   更に、前記情報取得処理において取得した前記リソース状態情報の前記確保可能なリソース情報に含まれるリソースが、前記サービスの提供に不十分である場合に、無線リンクの再構築を実施しない判断をする
   ことを特徴とするプログラム。

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