JP4201498B2 - 通信システムにおける周波数資源割当方法 - Google Patents
通信システムにおける周波数資源割当方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数資源が限られている通信システムにおいて可変伝送レートの通信端末に割当可能な最大の伝送レートを割り当てる周波数資源割当方法に関し、特に移動通信における可変伝送レートの移動端末に適応的に伝送レートを割り当てる割当方法として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、異なる通信速度とそれに伴う通信品質を要求するユーザが存在するマルチメディア移動通信が提案されている。このマルチメディア移動通信では様々な通信速度および通信品質を要求するトラフィックが混在するものとされている。このため、ユーザが期待する通信品質を満足すると同時に、特に移動通信の場合は時間的、場所的変動が激しい無線リソースである周波数資源を最大限活用するための周波数資源割当制御が必要となる。このように周波数資源を最大限活用するために、伝送レートをユーザに固定で割り当てるのではなく、ユーザに最大速度／最低速度の２つの速度の伝送レートを要求させ、ユーザの要求速度範囲内の伝送レートを割り当てることが提案されている。
【０００３】
この場合における周波数資源の割り当てでは、割り当てられる伝送レートをある条件に従ってリアルタイムに変化させたり、トラフィックが要求する品質に合わせて伝送レートを割り当てたり、保証速度や最大速度／最低速度に応じたサービスクラス分けを行い、サービスクラスに応じた優先制御を行うことが考えられている。サービスクラス分けを行う場合は、サービスクラスの優先度に従って周波数資源の割り当てを行い、周波数資源が不足している場合には、最低速度以上で通信を行っている優先度の低いサービスクラスのユーザの伝送レートを要求範囲内で低下させることにより、優先度の高いサービスクラスユーザの伝送レートを確保する。また、この手法によっても必要とする周波数資源の量を確保できない場合は待ち行列に入るという方法がとられるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サービスクラスごとの優先度は、ユーザの要求する品質やアプリケーション条件、課金クラスに従って予め固定的に決めることができる。しかしながら、従来の方法ではサービスクラスが同レベルの複数のユーザに対して、周波数資源の割り当てを変動させる必要が生じた場合の優先度については規定されていない。この場合、同レベルのサービスクラスユーザの優先度をランダムに決め、ユーザの要求範囲内で周波数資源の割り当てを変動させる方法が考えられるが、この方法ではユーザのトラフィックに対しサービスクラスで規定された最低伝送レートを保証することはできるものの、同レベルのサービスクラスユーザ間における周波数資源の割り当て結果に不均一が存在する場合があるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、同レベルのサービスクラスユーザ間における周波数資源の割り当て結果に不均一が極力存在しないようにした通信システムにおける周波数資源割当方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法は、通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムにおける周波数資源割当方法であって、前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てるようにしている。
【０００７】
また、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムには、通信をする際に固定の伝送レートが割り当てられる第２の通信端末手段がさらに備えられており、前記第２の通信端末手段が通信を開始する際に、前記第２の通信端末手段には固定の伝送レートを割り当てるようにしてもよい。
さらに、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第２の通信端末手段が通信を開始する際に、前記第２の通信端末手段に割り当てる周波数資源が不足している場合は、通信中の前記第１の通信端末手段に対する伝送レートを調整することにより生じさせた周波数資源を、前記第２の通信端末手段に前記固定の伝送レートとして割り当てるようにしてもよい。
【０００８】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記管理テーブルの前記評価情報における優先順位の低い順に、前記第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートを低減するよう調整するようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第１の通信端末手段が通信を終了した時に、該第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられていた伝送レートの大きさの情報に基づいて、前記管理テーブルを更新するようにしてもよい。
【０００９】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられている伝送レートの大きさの情報に基づいて、一定時間毎に前記管理テーブルを更新するようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートの大きさが変更される毎に、該第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられていた伝送レートの大きさの情報に基づいて、前記管理テーブルを更新するようにしてもよい。
【００１０】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記コアネットワークにおける前記メモリ局に前記管理テーブルが設置されていてもよい。さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記制御局に前記管理テーブルが設置されていてもよい。
【００１１】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記基地局に、該基地局が制御している前記第１の通信端末手段に関する前記管理テーブルが設置されていてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記第１の通信端末手段に、自機に関する前記管理テーブルが設置されていてもよい。
【００１２】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた最も小さい伝送レートの累積通信時間情報の割合から算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた最も大きい伝送レートの累積通信時間情報の割合から算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
【００１３】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報の割合から算出された時間平均された伝送レートの大きさに基づいて算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報の割合にそれぞれ異なる重み付けをして算出された時間平均された伝送レートの大きさに基づいて算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
【００１４】
このような本発明によれば、通信をする際に割当可能な最大の伝送レートが割り当てられる可変伝送レートとされている第１の通信端末手段に対する通信履歴や割り当てられていた時間平均された伝送レートの大きさに基づく割当優先順位の評価情報を管理テーブルに格納するようにしている。そして、この管理テーブル評価情報を参照して割り当てられる伝送レートが第１の通信端末手段間において平均化されるように各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てるようにされている。これにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができ、各第１の通信端末手段における不公平感をなくすことができるようになる。
【００１５】
また、割り当てる伝送レートが固定の大きさとされている第２の端末に対して、割り当てる周波数資源が不足している場合は、第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの大きさを調整することにより、固定の大きさの伝送レートを確保して、第２の通信端末手段に割り当てるようにしている。これにより、第１の通信端末手段および第２の通信端末手段が混在する通信システムにおいても、周波数資源を適切に割り当てることができるようになる。なお、第１の通信端末手段における割当の調整は、管理テーブルにおける評価情報における割当優先順位順に行うことにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができるようになる。
さらに、第１の通信端末手段が通信を終了した時に、その通信時間や割り当てられた伝送レート等の履歴情報を反映させるように管理テーブルを更新するようにしたので、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を第１の通信端末手段に割り当てることができるようになる。この場合、管理テーブルの更新は一定時間毎や割り当てられている伝送レートの大きさが変更される毎に更新してもよい。
【００１６】
さらにまた、本発明においては、従来のようにランダムに決められる同レベルのサービスクラス間の優先度に基づくのではなく、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段について過去の通信実績を収集しそれを反映した優先度に基づき伝送レートを割り当てることができる。これにより、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段間における伝送レート割り当ての公平性を常に保つ効果が得られ、第１の通信端末手段を使用するユーザにおける満足度の向上と、周波数資源を最大限に活用することが可能となる。
また、本発明は、通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムであって、前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルと、前記管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てる基地局を備えたことを特徴とする通信システムである。
さらに、本発明は、通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムであって、前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルと、前記管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てる制御局を備えたことを特徴とする通信システムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の周波数資源割当方法が適用される通信システムと、適用される周波数資源割当方法の概要について以下に説明する。
図１には、本発明の実施の形態である本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された移動通信システムの構成が示されている。図１に示す通信システムでは、複数の移動端末を備え、基地局ＢＳが移動端末Ｍ１ないし移動端末Ｍ５に対する周波数資源の割当を行っている。本発明で云う周波数資源とは、通信システムで使用される周波数帯域に依存しており、具体的には個々の移動端末Ｍ１〜Ｍ５に伝送レートという形態で割り当てられる。伝送レートは、個々の移動端末Ｍ１〜Ｍ５が使用するチャネル数を指定することにより割り当てられ、１チャネルに設定されている伝送レートが単位伝送レートとされる。すなわち、伝送レートの大きさは使用するチャネルの数に依存するようになる。チャネルの形態は、通信システムに応じて異なる形態となる。例えば、通信システムがＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）システムとされていれば、周波数分割された１つの単位周波数帯域がチャネルとなり、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）システムとされていれば、時分割された１つの単位時間スロットがチャネルとなる。さらに、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システムとされていれば、異なる拡散コード毎にチャネルを設定することができる。このような形態のチャネルにおいては、当然のことながら、１チャネルの伝送レートはチャネル固有の固定の伝送レートとなる。
【００１８】
図１に示す通信システムがＣＤＭＡシステムとされている場合について、以下に説明する。
図示する例では、基地局ＢＳは移動端末Ｍ１ないし移動端末Ｍ５の接続制御を行っている。この例では、移動端末Ｍ１は単位伝送レートの４倍の伝送レートが常時保証されているクラスＡ（ClassA）のサービスクラスとされており、移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は単位伝送レートの１〜３倍の伝送レートが保証されているクラスＢ（ClassB）のサービスクラスとされており、移動端末Ｍ５は常時単位伝送レートの伝送レートとされるクラスＣ（ClassC）のサービスクラスとされている。この通信システムにおける周波数資源は、単位伝送レートの最大８倍の伝送レート、すなわち８チャネル同時に使用することができるようにされており、この周波数資源を基地局ＢＳが通信中の移動端末に割り当てるようにされている。
【００１９】
この通信システムにおけるチャネルにはチャネル固有の拡散コードが割り当てられており、各チャネルの伝送レートは単位伝送レートとされている。そこで、サービスクラスＡ、サービスクラスＢ、サービスクラスＣを各サービスクラスに割り当てられる伝送レートをコード数で示すと図２に示すようになる。サービスクラスＡには、４つのコードが固定的に割り当てられて伝送レート４Ｂが保証される。ただし、Ｂは単位伝送レートである。また、サービスクラスＢには少なくとも１つのコードが割り当てられて単位伝送レートＢが保証されており、３つのコードを割り当てて伝送レート３Ｂを与えられたり、２つのコードを割り当てて伝送レート２Ｂを与えることが可能とされている。この可変伝送レートとされるサービスクラスＢの移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４には、通信を開始する際に割当可能な最大の伝送レートが割り当てられるベストエフォート型とされている。さらに、サービスクラスＣには、１つのコードが固定的に割り当てられて単位伝送レートＢが保証されている。
【００２０】
次に、以上説明した図１に示す通信システムにおいて具体的に周波数資源をコードとして割り当てる態様を説明する。図１に示す基地局ＢＳは、新たな発呼あるいは着呼を検出した際に、その移動端末に対してチャネルを割り当てる。ここでは、クラスＡの移動端末Ｍ１が新たに発呼したものとする。移動端末Ｍ１はクラスＡとされていることから４コードを割り当てる必要がある。移動端末Ｍ１の発呼直前のコード割当状況を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように、発呼直前においてクラスＢの移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が通話中であり、移動端末Ｍ２には２コード、移動端末Ｍ３には３コード、移動端末Ｍ４には３コードが割り当てられている。前述したように、通信システムにおける周波数資源は単位伝送レートの最大８倍の伝送レートに相当しており、８コードを使用することができるようにされている。すなわち、使用できる８コードが全て使用中であることから、そのままでは移動端末Ｍ１に４コードを割り当てることができない。そこで、基地局ＢＳは可変伝送レートとされているクラスＢの移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４のコード割当を調整して、移動端末Ｍ１に与える４コードを確保するようにする。
【００２１】
この際に、基地局ＢＳは内蔵する管理テーブルを参照して、管理テーブルにおける優先順位順にコード割当を調整するようにする。この管理テーブルの例を図４に示す。管理テーブルは、可変伝送レートとされるクラスＢの移動端末の通信履歴からなる。すなわち、管理テーブルはクラスＢとされている移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４・・・，Ｍｎの通信履歴情報からなり、各移動端末における通信履歴情報としては、今までの総通信時間である総累積通信時間Ｔ0、１コードが割り当てられて通信を行った（伝送レート１Ｂ）今までの累積通信時間Ｔ1Bの総累積通信時間Ｔ0に対する時間割合Ｔ1B／Ｔ0（％）、２コードが割り当てられて通信を行った（伝送レート２Ｂ）今までの累積通信時間Ｔ2Bの総累積通信時間Ｔ0に対する時間割合Ｔ2B／Ｔ0（％）、３コードが割り当てられて通信を行った（伝送レート３Ｂ）今までの累積通信時間Ｔ3Bの総累積通信時間Ｔ0に対する時間割合Ｔ3B／Ｔ0（％）、および、時間割合Ｔ1B／Ｔ0，Ｔ2B／Ｔ0，Ｔ3B／Ｔ0とその際の伝送レートの大きさとから算出した評価関数Ｆ、評価関数Ｆから算定した優先順位とされている。なお、評価関数Ｆは次式から求めている。
Ｆ＝（α1×Ｔ1B／Ｔ0＋２α2×Ｔ2B／Ｔ0＋３α3×Ｔ3B／Ｔ0）／１００
ただし、α1，α2，α3は各伝送レートに対する重みであり、図４に示す管理テーブルの例ではα1＝α2＝α3＝１としているが、これに限るものではない。
【００２２】
図示する管理テーブルの例では、移動端末Ｍ２の評価関数は１．９０であり、移動端末Ｍ３の評価関数は２．００であり、移動端末Ｍ４の評価関数は１．８０であり、移動端末Ｍｎの評価関数は２．０５とされて、その優先順位は図示する通りとなっている。ここでは、移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が通信中とされていることから、通信中の移動端末における優先順位の最も低い移動端末Ｍ３へのコード割当が３コードから最低伝送レートの１コードへと変更される。これにより、２コード確保することができるが、未だ４コード未満とされているので、次に低い優先順位の移動端末Ｍ２へのコード割当が２コードから最低伝送レートの１コードへと変更される。これにより、３コード確保することができるが、未だ４コード未満とされているので、次に低い優先順位の移動端末Ｍ４へのコード割当が３コードから２コードへと変更される。このようにして確保された４コードが移動端末Ｍ１に割り当てられる。この結果、発呼した移動端末Ｍ１に４コードが割り当てられ、この際のコード割当状況は図３（ｂ）に示すようになる。ここで、仮に移動端末Ｍ３の優先順位が最も高くされていると、発呼した移動端末Ｍ１に４コード割り当てた際のコード割当状況は、図３（ｃ）に示すようになり、移動端末Ｍ２の優先順位が最も高くされていると、発呼した移動端末Ｍ１に４コード割り当てた際のコード割当状況は、図３（ｄ）に示すようになることは容易に理解することができる。
【００２３】
上記したように、本発明の周波数資源割当方法においては、管理テーブルを参照して優先順位に従って周波数資源であるコードを割り当てるようにされている。また、既に割り当てている周波数資源であるコードの割当を調整する際も同様とされる。これにより、可変伝送レートの移動端末に割り当てられる周波数資源を平均化することができ、可変伝送レートの各移動端末を使用するユーザにおける不公平感をなくすことができるようになる。この場合、可変伝送レートの移動端末と固定伝送レートの移動端末が混在していてもよい。
【００２４】
次に、本発明にかかる周波数資源割当方法を適用することのできる無線アクセスネットワーク（Radio Access Network：ＲＡＮ）と、コアネットワーク（Core Network）からなる図５に示す移動通信システムを説明する。
図５において、無線アクセスネットワークＲＡＮは、セルＡ、セルＢ、セルＣ、・・・の複数のセルを備えている。各セルには、基地局ＢＳが設けられており、基地局ＢＳは当該セルに属する移動端末の接続制御を行っている。例えば、セルＡにおける基地局ＢＳAは、セルＡに属する移動端末ＭA1の接続制御を行っており、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、ハンドオーバされた際には移動端末ＭA1の接続制御を終了させる。また、セルＢにおける基地局ＢＳBは、セルＢに属する移動端末ＭB1，ＭB2，ＭB3の接続制御を行っており、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、ハンドオーバされた際には移動端末ＭA1の接続制御も行うようになる。セルＣにおける基地局ＢＳCは、セルＣに属する移動端末ＭC1の接続制御を行っている。これらの基地局ＢＳA，ＢＳB，ＢＳCは制御局（ＲＮＣ：Radio access Network Controller）１１に接続されており、このように構成された無線アクセスネットワークＲＡＮにより無線アクセス制御が行われるようになる。
【００２５】
コアネットワークＣＮには、交換局１２，１４が設けられていると共に無線アクセスネットワーク上の移動端末情報が蓄積されるホームメモリ局１５が設けられている。ホームメモリ局１５には、回線交換サービス、パケット交換サービス用ノード、ユーザデータや移動端末の位置を登録するホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）１５ａが備えられている。なお、ＨＬＲ１５ａには全移動端末のプロファイルや位置情報に加えて、前述した図４に示すような管理テーブルＴＢＬが格納されている。また、本発明の周波数資源割当方法においては、ＨＬＲ１５ａに格納している管理テーブルＴＢＬをコピーしてＲＮＣ１１や基地局ＢＳあるいは移動端末におくようにしてもよい。このようにすると、後述するがコアネットワークＣＮへのアクセスを減少することができる。
【００２６】
次に、本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された図５に示す通信システムにおける周波数資源割当方法の処理を説明する。最初に、図６に示す管理テーブル更新処理の割当処理シーケンスを参照しながら説明する。ただし、図６に示す割当処理シーケンスは、セルＣに属するサービスクラスがクラスＢとされた移動端末ＭC1の接続制御シーケンスとされている。
移動端末ＭC1が発呼して基地局ＢＳCに対して通信要求を行うと、基地局ＢＳCは空きチャネルを検出してそのチャネルを使用する通知を移動端末ＭC1に送信する。具体的には、基地局ＢＳCは使用するチャネルに対応するコード番号を移動端末ＭC1に送信する。移動端末ＭC1はこれを受けて、割り当てられたコードとされるチャネルにより通信を行う。通信先は、例えばＲＮＣ１１および他の基地局を介して接続された他の移動端末や、コアネットワークＣＮを介して接続された電話機とされる。
【００２７】
ここで、通話が終了し移動端末ＭC1がオンフックされると、通信終了信号が基地局ＢＳCに送られる。すると、基地局ＢＳCは、移動端末ＭC1が通信を継続していた時間情報ｔc1と、その際に割り当てていた伝送レート情報をＲＮＣ１１を介して、コアネットワークＣＮのホームメモリ局１５へ送る。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬにおける移動端末ＭC1のデータが最新の情報で書き換えられるようになる。そして、この書き換えられた情報に基づいて、時間割合Ｔ1B／Ｔ0，Ｔ2B／Ｔ0，Ｔ3B／Ｔ0および評価関数Ｆ、優先順位が算出し直されて管理テーブルＴＢＬが更新されるようになる。このように、管理テーブルＴＢＬは最新の情報に更新されるため、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を移動端末に割り当てることができるようになる。
【００２８】
次に、セルＡに属するクラスＡの移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、ハンドオーバされる際の割当処理を図７および図８に示す割当処理シーケンスを参照しながら説明する。
クラスＡの移動端末ＭA1はセルＡに属しており、通信中とされている。また、セルＢに属している可変伝送レートとされるクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3も通信中とされている。ここで、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、基地局ＢＳAにおける移動端末ＭA1の受信レベルが低下したとする。すると、ＲＮＣ１１は移動端末ＭA1の受信レベルが低下したことを検出してセルＡに隣接するセルＢの基地局ＢＳBおよびセルＣの基地局ＢＳCに対して移動端末ＭA1の受信レベルを監視するように通知（Ｓ１，Ｓ２）する。
【００２９】
ここで、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動していることから、基地局ＢＳBは移動端末ＭA1の受信レベルが上昇したことを検出してＲＮＣ１１へ送る。これにより、ＲＮＣ１１は移動端末ＭA1の移動先はセルＢと判断し、セルＢにおいてコードの割当を調整する準備のために、ホームメモリ局１５にセルＢにおいて通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位を問い合わせる（Ｓ３）。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬが参照されて、管理テーブルＴＢＬからセルＢにおいて通信中の移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位が読み出され、この優先順位がＲＮＣ１１へ通知される。この場合、管理テーブルＴＢＬの内容が図９に示す通りであったとすると、移動端末ＭB1の優先順位は「２」、移動端末ＭB2の優先順位は「３」、移動端末ＭB3の優先順位は「１」と通知される。また、基地局ＢＳAおよび基地局ＢＳBに移動端末ＭA1がハンドオーバされることが通知される。
【００３０】
ＲＮＣ１１は通知された優先順位の情報を移動端末ＭA1の移動先である基地局ＢＳBへ通知する。基地局ＢＳBはこれを受けて、クラスＡの移動端末ＭA1に割り当てる４コードを確保するために、通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3のコード割当を調整する。この場合、調整する前のセルＢにおけるコードの割当状況が図１０（ａ）に示す通りであったとする。すなわち、移動端末ＭB1へ３コードが割り当てられており、移動端末ＭB2へ２コードが割り当てられており、移動端末ＭB3へ３コードが割り当てられていたとする。ここで、基地局ＢＳBは移動端末ＭB2の優先順位が最も低いことから移動端末ＭB2の割当コードを最低伝送レートとされる１コードに変更して１コード確保する。さらに、次に低い優先順位の移動端末ＭB1へのコード割当が３コードから最低伝送レートの１コードへと変更される。これにより、３コード確保することができるが、未だ４コード未満とされているので、次に低い優先順位の移動端末ＭB3へのコード割当が３コードから２コードへと変更される。このようにして確保された４コードが移動端末ＭA1に割り当てられる。このように、セルＡからセルＢへハンドオーバした移動端末ＭA1に、４コード割り当てた際のセルＢにおけるコード割当状況は、図１０（ｂ）に示すようになる。
【００３１】
上記のようにコード割当が調整されると、基地局ＢＳBは調整後のコード割当情報を移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3、移動端末ＭA1に送信し、各移動端末は受けたコード割当情報に従い使用するコードを設定する。そして、移動端末ＭA1がコード割当情報に従ったコード設定を終了すると、移動端末ＭA1はハンドオーバ完了通知を基地局ＢＳBに通知し、これを受けた基地局ＢＳBはハンドオーバ完了通知をＲＮＣ１１に通知する。これにより、ＲＮＣ１１は基地局ＢＳAへ移動端末ＭA1の接続を開放するよう通知し、これを受けて基地局ＢＳAは移動端末ＭA1の接続を開放する。これにより、ハンドオーバの処理が完了する。
【００３２】
次に、ハンドオーバした移動端末ＭA1が通信を終了した際の処理を図８を参照して説明する。移動端末ＭA1が通信を終了すると、通信終了通知が基地局ＢＳBへ送信され、基地局ＢＳBは移動端末ＭA1の接続を開放する。これにより、セルＢにおける周波数資源に余裕が生じ、この周波数資源を有効に活用するために、通信中のクラスＢの移動端末へのコード割当を調整する。そこで、基地局ＢＳBはホームメモリ局１５にセルＢにおいて通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位を問い合わせる（Ｓ５）。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬが参照されて、管理テーブルＴＢＬからセルＢにおいて通信中の移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位が読み出され、この優先順位が基地局ＢＳBへ通知される。この場合、管理テーブルＴＢＬの内容が図９に示す通りであったとすると、移動端末ＭB1の優先順位は「２」、移動端末ＭB2の優先順位は「３」、移動端末ＭB3の優先順位は「１」と通知される。
【００３３】
基地局ＢＳBはこれを受けて、使用されていない４コードを割り当てるために、通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3のコード割当を調整する。この場合、調整する前のセルＢにおけるコードの割当状況は図１０（ｂ）に示す通りとされている。そして、基地局ＢＳBは移動端末ＭB3の優先順位が最も高いことから移動端末ＭB3の割当コードを２コードから最高伝送レートとされる３コードに変更する。さらに、次に高い優先順位の移動端末ＭB1へのコード割当を１コードから最高伝送レートの３コードへと変更する。このコード割当の調整によっても、割り当てられていないコードが１コード残るので、次に高い優先順位の移動端末ＭB2へのコード割当が１コードから２コードへと変更される。このようにして、可変伝送レートとされているクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3のへ割り当てられる最大の伝送レートが割り当てられるよう割当制御が基地局ＢＳBにおいて行われる。割当制御されたコード割当情報は基地局ＢＳBから移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3へそれぞれ通知され、各移動端末は受けたコード割当情報に従い使用するコードを設定する。このように、コード割当制御を行った結果、セルＢにおけるコード割当状況は、図１０（ｃ）に示すようになる。
【００３４】
ここで、仮に移動端末ＭB2が通信を終了し、通信終了信号を基地局ＢＳBが受け取ったとする。基地局ＢＳBは、移動端末ＭB2が通信を継続していた時間情報ｔB2と、その際に割り当てていた伝送レート情報をＲＮＣ１１を介して、コアネットワークＣＮのホームメモリ局１５へ送る。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬにおける移動端末ＭB2のデータが最新の情報で書き換えられるようになる。そして、この書き換えられた情報に基づいて、移動端末ＭB2の時間割合Ｔ1B／Ｔ0，Ｔ2B／Ｔ0，Ｔ3B／Ｔ0、および、評価関数Ｆや優先順位が算出し直されて管理テーブルＴＢＬが更新されるようになる。このように、管理テーブルＴＢＬは最新の情報に更新されるため、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を移動端末に割り当てることができるようになる。
【００３５】
以上の説明では、管理テーブルＴＢＬを更新するタイミングを、通信終了時としたが、本発明はこれに限るものではなく、一定時間毎に管理テーブルＴＢＬを更新するようにしたり、可変伝送レートとされるクラスＢの移動端末に割り当てられる周波数資源の大きさが変更される毎に、管理テーブルＴＢＬを更新するようにしてもよい。
【００３６】
また、管理テーブルＴＢＬをホームメモリ局におけるＨＬＲ１５ａに格納するようにしたが、図５に破線で示すようにＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬをコピーしてＲＮＣ１１におくようにしてもよい。これにより、コアネットワークＣＮに対するアクセス回数を低減することができる。さらに、図５に破線で示すようにＨＬＲ１５ａに格納されている自セルに関する管理テーブルＴＢＬ部分をコピーして基地局ＢＳにおくようにしたり、ＨＬＲ１５ａに格納されている自機に関する管理テーブルＴＢＬ部分をコピーしてクラスＢの各移動端末におくようにしてもよい。これにより、ＲＮＣ１１に対するアクセス回数を低減することができる。なお、管理テーブルＴＢＬを更新する際には、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬとコピーした管理テーブルＴＢＬを更新するようにする。さらに、管理テーブルＴＢＬ部分をコピーして基地局ＢＳや各移動端末におく場合にクラスＢの移動端末がハンドオーバされる場合は、ハンドオーバ先の基地局へハンドオーバされる移動端末の管理テーブルＴＢＬを送るようにする。
【００３７】
さらにまた、評価関数Ｆを算出する前述した式における重みα1，α2，α3はα1＝α2＝α3＝１としたが、α1＜α2＜α3なる重みとしてもよい。
さらにまた、優先順位は評価関数Ｆから算定するようにしたが、最低伝送レートである１Ｂ（１コード）が割り当てられている時間割合Ｔ1B／Ｔ0が大きい順に優先順位を付与してもよい。あるいは、最高伝送レートである３Ｂ（３コード）が割り当てられている時間割合Ｔ1B／Ｔ0が小さい順に優先順位を付与してもよい。
【００３８】
次に、クラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定することのできるＣＤＭＡシステムにおける移動端末の構成例を図１１に示す。
図１１に示す移動端末Ｍの構成は、クラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定する構成の部分だけを示している。この移動端末Ｍは、アンテナ３１を備え、アンテナ３１は送信および受信においてアンテナを共用するアンテナ共用器３２に接続されている。下り信号であるアンテナ共用器３２からの受信信号は受信部へ導かれ、複数の並列に配置されている乗算器３３ａ〜３３ｎに供給される。この乗算器３３ａ〜３３ｎには、直交符号発生器３８から発生された互いに直交する拡散符号Ｃａ0〜Ｃｎ0がそれぞれ印加されて、受信信号が逆拡散されるようになる。乗算器３３ａ〜３３ｎにおいて逆拡散された並列の信号は、並列／直列変換器（Ｐ／Ｓ）３４において直列になるよう変換されて復調部３５に供給される。復調部３５では、施されている変調方式に応じた復調、例えばＱＰＳＫ復調が行われる。復調された信号は復号部３６に供給され、符号化されている信号が復号化されてベースバンドのデータとされる。
【００３９】
この場合、移動端末ＭがクラスＡの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７が直交符号発生器３８を制御することにより、移動端末Ｍに割り当てられている４コードの拡散符号が発生される。これにより、発生された４つの拡散符号は４つの乗算器にそれぞれ印加されて、４つの逆拡散された信号が並列されて生成されるようになる。この４つの逆拡散された信号は、Ｐ／Ｓ３４において直列信号に変換され、復調部３５で復調され、さらに復号部３６において復号されるようになる。また、移動端末ＭがクラスＢの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により割り当てられている１〜３のいずれかのコード数の拡散符号を直交符号発生器３８が発生するように制御する。さらに、移動端末ＭがクラスＣの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７が直交符号発生器３８に割り当てられている１コードの拡散符号を発生するように制御する。
【００４０】
また、符号化部３９に供給されたデータには符号化が施され、さらに変調部４０において、例えばＱＰＳＫ変調される。そして、直列／並列変換器（Ｓ／Ｐ）４１において並列信号に変換される。この並列信号の各々は乗算器４２ａ〜４２ｎに供給され、乗算器４２ａ〜４２ｎにおいて、直交符号発生器３８から発生された拡散符号Ｃａ1〜Ｃｎ1とそれぞれ乗算されて、周波数拡散されるようになる。この場合、直交符号発生器３８からは移動端末Ｍに割り当てられている少なくとも１つのコードが発生される。割り当てられているコード数に対応する周波数拡散された複数の信号は、加算されてアンテナ共用器３２を介してアンテナ３１から上り信号として送信される。
【００４１】
この場合、移動端末ＭがクラスＡの移動端末Ｍとされている場合は、直交符号発生器３８が制御部３７により制御されることにより、移動端末Ｍに割り当てられた４コードの拡散符号を発生するようになる。これにより、発生された４つの拡散符号は乗算器にそれぞれ印加されて、４つの拡散信号が並列して生成されるようになる。この４つの拡散信号は、加算されてアンテナ共用器３２を介してアンテナ３１から上り信号として送信されるようになる。また、移動端末ＭがクラスＢの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により割り当てられている１〜３のいずれかのコード数の拡散符号を直交符号発生器３８が発生するように制御する。さらに、移動端末ＭがクラスＣの移動端末Ｍとされている場合は、直交符号発生器３８が移動端末Ｍに割り当てられた１コードの拡散符号を発生するように制御部３７が制御する。
【００４２】
次に、クラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定されている移動端末Ｍと無線回線で接続されるＣＤＭＡシステムにおける基地局ＢＳの構成例を図１２に示す。
図１２に示す基地局ＢＳの構成はクラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定する構成の部分だけを示しており、図１１に示す移動端末Ｍの構成とほぼ同様とされている。そこで、基地局ＢＳの概要説明を行うと、基地局ＢＳが移動端末Ｍからの上り信号を受信する際に、その移動端末ＭがクラスＡとされている場合は、アンテナ５１で受信された上り信号は、アンテナ共用器５２を介して並列配置された乗算器５３ａ〜５３ｎに並列して供給される。制御部５７は、直交符号発生器５８が移動端末Ｍに割り当てられている４コードの直交する拡散符号を発生するように制御する。これにより、発生された４つの拡散符号は乗算器にそれぞれ印加されて、４つの逆拡散された信号が並列されて生成されるようになる。この４つの逆拡散された信号は、Ｐ／Ｓ５４において直列信号に変換され、次いで復調部５５で復調されて、さらに復号部５６において復号されてベースバンド信号とされる。
【００４３】
また、クラスＢの移動端末Ｍからの上り信号を基地局ＢＳが受信する場合は、制御部５７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により移動端末Ｍに割り当てられている１〜３のいずれかのコード数の拡散符号を直交符号発生器５８が発生するように制御する。さらに、クラスＣの移動端末Ｍからの上り信号を基地局ＢＳが受信する場合は、直交符号発生器５８が移動端末Ｍに割り当てられている１コードの拡散符号を発生するように制御部５７が制御する。
なお、コードテーブル５９は基地局ＢＳに在圏するすべての移動端末へのコードの割当状況を示すテーブルとされている。
【００４４】
次に、基地局ＢＳからクラスＡの移動端末Ｍに下り信号を送信する場合は、符号化部６０に供給されたベースバンドのデータに符号化が施され、さらに変調部６１において、例えばＱＰＳＫ変調される。変調された信号は、Ｓ／Ｐ６２において並列信号に変換されて乗算器６３ａ〜６３ｎにそれぞれ供給される。乗算器６３ａ〜６３ｎには、直交符号発生器５８から発生された、下り信号を送信する移動端末Ｍに割り当てられている４コードの拡散符号が印加されている。これにより、乗算器において並列信号にそれぞれ拡散符号が乗算されて、４つの周波数拡散された信号が生成されるようになる。この４つの拡散信号は、加算されてアンテナ共用器５２を介してアンテナ５１から下り信号として移動端末Ｍに送信されるようになる。
【００４５】
また、基地局ＢＳが下り信号を送信する移動端末ＭがクラスＢの移動端末Ｍとされている場合は、制御部５７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により移動端末Ｍに割り当てられている１〜３のいずれかのコード数に対応する数の拡散符号を直交符号発生器５８が発生するように制御する。さらに、基地局ＢＳが下り信号を送信する移動端末ＭがクラスＣの移動端末Ｍとされている場合は、移動端末Ｍに割り当てられている１コードの拡散符号を直交符号発生器５８が発生するように制御部５７が制御する。
【００４６】
次に、移動端末が発呼してチャネル割当要求が発生した際の処理の一例を示すフローチャートを図１３に示す。
移動端末が発呼信号を送信すると、当該移動端末が在圏している基地局ＢＳが発呼信号を受信することにより、その移動端末のクラスを検出すると共にチャネル割当要求が発生される（ステップＳ１０）。次いで、基地局ＢＳは内蔵するコードテーブルを参照して発呼した移動端末に割り当てるために空きコードを調べる（ステップＳ１１）。そして、移動端末のクラスを考慮して移動端末に割り当てられる空きコードがあるか否かが判断される（ステップＳ１２）。ここで、移動端末に割り当てられる空きコードがない場合は、ステップＳ１３に進んでホームメモリ局１５における管理テーブルＴＢＬが参照されて、発呼した新規移動端末にコードを割り当てるために現在通信中の移動端末の優先順位が決定される。
【００４７】
次いで、基地局ＢＳにおいて現在通信中の移動端末において決定された優先順位に基づいて前述したようなコードの割当調整が行われ、新規移動端末に割り当てるコードが確保される。続いて、基地局ＢＳは発呼した新規移動端末へ割り当てるコードを決定し、新規端末に通知すると共に、コードの再割当が行われる移動端末へ再割当するコードを決定し、当該移動端末に通知する（ステップＳ１４）。割り当てられたコードが通知された移動端末では、移動端末における制御部が通知されたコードの直交する拡散符号を発生させ、コードとして使用する（ステップＳ１５）。また、基地局ＢＳにおける制御部ではステップＳ１４にて決定されたコードの直交する拡散符号を発生させる（ステップＳ１６）。さらに、ＨＬＲ１５ａにおける管理テーブルＴＢＬにおいて、再割当を行った移動端末に関する通信履歴情報を再割当時点までのコード割当を反映させるように書き換える（ステップＳ１７）。さらにまた、基地局ＢＳではステップＳ１４にて決定されたコードに基づきコードテーブルを更新する（ステップＳ１８）。
【００４８】
また、ステップＳ１２にて移動端末のクラスを考慮して移動端末に割り当てられる空きコードがあると判断された場合は、ステップＳ１９へ分岐し、当該空きコードのうちから使用するコードを決定し、該コードを発呼した新規移動端末へ通知する（ステップＳ１９）。次いで、割り当てられたコードが通知された移動端末では、移動端末における制御部が通知されたコードの直交する拡散符号を発生させ、コードとして使用する（ステップＳ２０）。また、基地局ＢＳにおける制御部ではステップＳ１９にて決定されたコードの直交する拡散符号を発生させ、コードとして使用する（ステップＳ２１）。さらに、ＨＬＲ１５ａにおける管理テーブルＴＢＬにおいて、再割当を行った移動端末に関する通信履歴情報を再割当時点までのコード割当を反映させるように書き換える（ステップＳ２２）。さらにまた、基地局ＢＳではステップＳ１９にて決定されたコードに基づきコードテーブルを更新する（ステップＳ２３）。
【００４９】
以上の説明においては、通信システムをＣＤＭＡシステムとして説明したが、本発明はこれに限るものではなくＦＤＭＡシステム、ＴＤＭＡシステム等の通信方式としてもよい。この場合は、各移動端末にはコードに替えて周波数分割チャネルや時分割チャネルを割り当てるようにすればよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、通信をする際に割当可能な最大の伝送レートが割り当てられる可変伝送レートとされている第１の通信端末手段に対する通信履歴や割り当てられていた時間平均された伝送レートの大きさに基づく割当優先順位の評価情報を管理テーブルに格納するようにしている。そして、この管理テーブル評価情報を参照して割り当てられる伝送レートが第１の通信端末手段間において平均化されるように各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てるようにされている。これにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができ、各第１の通信端末手段における不公平感をなくすことができるようになる。
【００５１】
また、割り当てる伝送レートが固定の大きさとされている第２の端末に対して、割り当てる周波数資源が不足している場合は、第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの大きさを調整することにより、固定の大きさの伝送レートを確保して、第２の通信端末手段に割り当てるようにしている。これにより、第１の通信端末手段および第２の通信端末手段が混在する通信システムにおいても、周波数資源を適切に割り当てることができるようになる。なお、第１の通信端末手段における割当の調整は、管理テーブルにおける評価情報における割当優先順位順に行うことにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができるようになる。
さらに、第１の通信端末手段が通信を終了した時に、その通信時間や割り当てられた伝送レート等の履歴情報を反映させるように管理テーブルを更新するようにしたので、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を第１の通信端末手段に割り当てることができるようになる。この場合、管理テーブルの更新は一定時間毎や割り当てられている伝送レートの大きさが変更される毎に更新してもよい。
【００５２】
さらにまた、本発明においては、従来のようにランダムに決められる同レベルのサービスクラス間の優先度に基づくのではなく、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段について過去の通信実績を収集しそれを反映した優先度に基づき伝送レートを割り当てることができる。これにより、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段間における伝送レート割り当ての公平性を常に保つ効果が得られ、第１の通信端末手段を使用するユーザにおける満足度の向上と、周波数資源を最大限に活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明にかかる周波数資源割当方法におけるサービスクラスを説明するための図である。
【図３】本発明にかかる周波数資源割当方法におけるコード割当状況を示す図である。
【図４】本発明にかかる周波数資源割当方法における管理テーブルの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態である本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された無線アクセスネットワークとコアネットワークからなる移動通信システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態におけるテーブル更新処理を行う割当処理シーケンスを示す図である。
【図７】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態におけるハンドオーバ時の割当処理シーケンスを示す図である。
【図８】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態におけるハンドオーバ時の割当処理シーケンスを示す図である。
【図９】図６に示す移動通信システムにおける管理テーブルの例を示す図である。
【図１０】図６に示す移動通信システムにおけるコード割当状況の変遷を示す図である。
【図１１】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態における移動端末の構成例を示す図である。
【図１２】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態における基地局の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態においてチャネル割当要求が発生した際の処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ ＲＮＣ、１２，１４ 交換局、１５ ホームメモリ局、１５ａ ＨＬＲ、３１ アンテナ、３２ アンテナ共用器、３３ａ〜３３ｎ 乗算器、３４ Ｐ／Ｓ、３５ 復調部、３６ 復号部、３７ 制御部、３８ 直交符号発生器、３９符号化部、４０ 変調部、４１ Ｓ／Ｐ、４２ａ〜４２ｎ 乗算器、５１ アンテナ、５２ アンテナ共用器、５３ａ〜５３ｎ 乗算器、５４ Ｐ／Ｓ、５５復調部、５６ 復号部、５７ 制御部、５８ 直交符号発生器、５９ コードテーブル、６０ 符号化部、６１ 変調部，６２ Ｓ／Ｐ、６３ａ〜６３ｎ 乗算器、ＢＳ 基地局、ＢＳA，ＢＳB，ＢＳC 基地局、Ｃａ0〜Ｃｎ1 拡散符号、ＣＮ コアネットワーク、Ｍ 移動端末、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５、Ｍｎ 移動端末、ＭB1，ＭB2，ＭB3，ＭC1 移動端末、ＲＡＮ 無線アクセスネットワーク、ＴＢＬ 管理テーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数資源が限られている通信システムにおいて可変伝送レートの通信端末に割当可能な最大の伝送レートを割り当てる周波数資源割当方法に関し、特に移動通信における可変伝送レートの移動端末に適応的に伝送レートを割り当てる割当方法として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、異なる通信速度とそれに伴う通信品質を要求するユーザが存在するマルチメディア移動通信が提案されている。このマルチメディア移動通信では様々な通信速度および通信品質を要求するトラフィックが混在するものとされている。このため、ユーザが期待する通信品質を満足すると同時に、特に移動通信の場合は時間的、場所的変動が激しい無線リソースである周波数資源を最大限活用するための周波数資源割当制御が必要となる。このように周波数資源を最大限活用するために、伝送レートをユーザに固定で割り当てるのではなく、ユーザに最大速度／最低速度の２つの速度の伝送レートを要求させ、ユーザの要求速度範囲内の伝送レートを割り当てることが提案されている。
【０００３】
この場合における周波数資源の割り当てでは、割り当てられる伝送レートをある条件に従ってリアルタイムに変化させたり、トラフィックが要求する品質に合わせて伝送レートを割り当てたり、保証速度や最大速度／最低速度に応じたサービスクラス分けを行い、サービスクラスに応じた優先制御を行うことが考えられている。サービスクラス分けを行う場合は、サービスクラスの優先度に従って周波数資源の割り当てを行い、周波数資源が不足している場合には、最低速度以上で通信を行っている優先度の低いサービスクラスのユーザの伝送レートを要求範囲内で低下させることにより、優先度の高いサービスクラスユーザの伝送レートを確保する。また、この手法によっても必要とする周波数資源の量を確保できない場合は待ち行列に入るという方法がとられるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、サービスクラスごとの優先度は、ユーザの要求する品質やアプリケーション条件、課金クラスに従って予め固定的に決めることができる。しかしながら、従来の方法ではサービスクラスが同レベルの複数のユーザに対して、周波数資源の割り当てを変動させる必要が生じた場合の優先度については規定されていない。この場合、同レベルのサービスクラスユーザの優先度をランダムに決め、ユーザの要求範囲内で周波数資源の割り当てを変動させる方法が考えられるが、この方法ではユーザのトラフィックに対しサービスクラスで規定された最低伝送レートを保証することはできるものの、同レベルのサービスクラスユーザ間における周波数資源の割り当て結果に不均一が存在する場合があるという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、同レベルのサービスクラスユーザ間における周波数資源の割り当て結果に不均一が極力存在しないようにした通信システムにおける周波数資源割当方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法は、通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムにおける周波数資源割当方法であって、前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てるようにしている。
【０００７】
また、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムには、通信をする際に固定の伝送レートが割り当てられる第２の通信端末手段がさらに備えられており、前記第２の通信端末手段が通信を開始する際に、前記第２の通信端末手段には固定の伝送レートを割り当てるようにしてもよい。
さらに、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第２の通信端末手段が通信を開始する際に、前記第２の通信端末手段に割り当てる周波数資源が不足している場合は、通信中の前記第１の通信端末手段に対する伝送レートを調整することにより生じさせた周波数資源を、前記第２の通信端末手段に前記固定の伝送レートとして割り当てるようにしてもよい。
【０００８】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記管理テーブルの前記評価情報における優先順位の低い順に、前記第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートを低減するよう調整するようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第１の通信端末手段が通信を終了した時に、該第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられていた伝送レートの大きさの情報に基づいて、前記管理テーブルを更新するようにしてもよい。
【０００９】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられている伝送レートの大きさの情報に基づいて、一定時間毎に前記管理テーブルを更新するようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートの大きさが変更される毎に、該第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられていた伝送レートの大きさの情報に基づいて、前記管理テーブルを更新するようにしてもよい。
【００１０】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記コアネットワークにおける前記メモリ局に前記管理テーブルが設置されていてもよい。さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記制御局に前記管理テーブルが設置されていてもよい。
【００１１】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記基地局に、該基地局が制御している前記第１の通信端末手段に関する前記管理テーブルが設置されていてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記第１の通信端末手段に、自機に関する前記管理テーブルが設置されていてもよい。
【００１２】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた最も小さい伝送レートの累積通信時間情報の割合から算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた最も大きい伝送レートの累積通信時間情報の割合から算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
【００１３】
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報の割合から算出された時間平均された伝送レートの大きさに基づいて算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
さらにまた、上記本発明の通信システムにおける周波数資源割当方法において、前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報の割合にそれぞれ異なる重み付けをして算出された時間平均された伝送レートの大きさに基づいて算定された割当優先順位の情報とされていてもよい。
【００１４】
このような本発明によれば、通信をする際に割当可能な最大の伝送レートが割り当てられる可変伝送レートとされている第１の通信端末手段に対する通信履歴や割り当てられていた時間平均された伝送レートの大きさに基づく割当優先順位の評価情報を管理テーブルに格納するようにしている。そして、この管理テーブル評価情報を参照して割り当てられる伝送レートが第１の通信端末手段間において平均化されるように各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てるようにされている。これにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができ、各第１の通信端末手段における不公平感をなくすことができるようになる。
【００１５】
また、割り当てる伝送レートが固定の大きさとされている第２の端末に対して、割り当てる周波数資源が不足している場合は、第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの大きさを調整することにより、固定の大きさの伝送レートを確保して、第２の通信端末手段に割り当てるようにしている。これにより、第１の通信端末手段および第２の通信端末手段が混在する通信システムにおいても、周波数資源を適切に割り当てることができるようになる。なお、第１の通信端末手段における割当の調整は、管理テーブルにおける評価情報における割当優先順位順に行うことにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができるようになる。
さらに、第１の通信端末手段が通信を終了した時に、その通信時間や割り当てられた伝送レート等の履歴情報を反映させるように管理テーブルを更新するようにしたので、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を第１の通信端末手段に割り当てることができるようになる。この場合、管理テーブルの更新は一定時間毎や割り当てられている伝送レートの大きさが変更される毎に更新してもよい。
【００１６】
さらにまた、本発明においては、従来のようにランダムに決められる同レベルのサービスクラス間の優先度に基づくのではなく、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段について過去の通信実績を収集しそれを反映した優先度に基づき伝送レートを割り当てることができる。これにより、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段間における伝送レート割り当ての公平性を常に保つ効果が得られ、第１の通信端末手段を使用するユーザにおける満足度の向上と、周波数資源を最大限に活用することが可能となる。
また、本発明は、通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムであって、前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルと、前記管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てる基地局を備えたことを特徴とする通信システムである。
さらに、本発明は、通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムであって、前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルと、前記管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てる制御局を備えたことを特徴とする通信システムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の周波数資源割当方法が適用される通信システムと、適用される周波数資源割当方法の概要について以下に説明する。
図１には、本発明の実施の形態である本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された移動通信システムの構成が示されている。図１に示す通信システムでは、複数の移動端末を備え、基地局ＢＳが移動端末Ｍ１ないし移動端末Ｍ５に対する周波数資源の割当を行っている。本発明で云う周波数資源とは、通信システムで使用される周波数帯域に依存しており、具体的には個々の移動端末Ｍ１〜Ｍ５に伝送レートという形態で割り当てられる。伝送レートは、個々の移動端末Ｍ１〜Ｍ５が使用するチャネル数を指定することにより割り当てられ、１チャネルに設定されている伝送レートが単位伝送レートとされる。すなわち、伝送レートの大きさは使用するチャネルの数に依存するようになる。チャネルの形態は、通信システムに応じて異なる形態となる。例えば、通信システムがＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）システムとされていれば、周波数分割された１つの単位周波数帯域がチャネルとなり、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）システムとされていれば、時分割された１つの単位時間スロットがチャネルとなる。さらに、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システムとされていれば、異なる拡散コード毎にチャネルを設定することができる。このような形態のチャネルにおいては、当然のことながら、１チャネルの伝送レートはチャネル固有の固定の伝送レートとなる。
【００１８】
図１に示す通信システムがＣＤＭＡシステムとされている場合について、以下に説明する。
図示する例では、基地局ＢＳは移動端末Ｍ１ないし移動端末Ｍ５の接続制御を行っている。この例では、移動端末Ｍ１は単位伝送レートの４倍の伝送レートが常時保証されているクラスＡ（ClassA）のサービスクラスとされており、移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は単位伝送レートの１〜３倍の伝送レートが保証されているクラスＢ（ClassB）のサービスクラスとされており、移動端末Ｍ５は常時単位伝送レートの伝送レートとされるクラスＣ（ClassC）のサービスクラスとされている。この通信システムにおける周波数資源は、単位伝送レートの最大８倍の伝送レート、すなわち８チャネル同時に使用することができるようにされており、この周波数資源を基地局ＢＳが通信中の移動端末に割り当てるようにされている。
【００１９】
この通信システムにおけるチャネルにはチャネル固有の拡散コードが割り当てられており、各チャネルの伝送レートは単位伝送レートとされている。そこで、サービスクラスＡ、サービスクラスＢ、サービスクラスＣを各サービスクラスに割り当てられる伝送レートをコード数で示すと図２に示すようになる。サービスクラスＡには、４つのコードが固定的に割り当てられて伝送レート４Ｂが保証される。ただし、Ｂは単位伝送レートである。また、サービスクラスＢには少なくとも１つのコードが割り当てられて単位伝送レートＢが保証されており、３つのコードを割り当てて伝送レート３Ｂを与えられたり、２つのコードを割り当てて伝送レート２Ｂを与えることが可能とされている。この可変伝送レートとされるサービスクラスＢの移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４には、通信を開始する際に割当可能な最大の伝送レートが割り当てられるベストエフォート型とされている。さらに、サービスクラスＣには、１つのコードが固定的に割り当てられて単位伝送レートＢが保証されている。
【００２０】
次に、以上説明した図１に示す通信システムにおいて具体的に周波数資源をコードとして割り当てる態様を説明する。図１に示す基地局ＢＳは、新たな発呼あるいは着呼を検出した際に、その移動端末に対してチャネルを割り当てる。ここでは、クラスＡの移動端末Ｍ１が新たに発呼したものとする。移動端末Ｍ１はクラスＡとされていることから４コードを割り当てる必要がある。移動端末Ｍ１の発呼直前のコード割当状況を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように、発呼直前においてクラスＢの移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が通話中であり、移動端末Ｍ２には２コード、移動端末Ｍ３には３コード、移動端末Ｍ４には３コードが割り当てられている。前述したように、通信システムにおける周波数資源は単位伝送レートの最大８倍の伝送レートに相当しており、８コードを使用することができるようにされている。すなわち、使用できる８コードが全て使用中であることから、そのままでは移動端末Ｍ１に４コードを割り当てることができない。そこで、基地局ＢＳは可変伝送レートとされているクラスＢの移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４のコード割当を調整して、移動端末Ｍ１に与える４コードを確保するようにする。
【００２１】
この際に、基地局ＢＳは内蔵する管理テーブルを参照して、管理テーブルにおける優先順位順にコード割当を調整するようにする。この管理テーブルの例を図４に示す。管理テーブルは、可変伝送レートとされるクラスＢの移動端末の通信履歴からなる。すなわち、管理テーブルはクラスＢとされている移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４・・・，Ｍｎの通信履歴情報からなり、各移動端末における通信履歴情報としては、今までの総通信時間である総累積通信時間Ｔ0、１コードが割り当てられて通信を行った（伝送レート１Ｂ）今までの累積通信時間Ｔ1Bの総累積通信時間Ｔ0に対する時間割合Ｔ1B／Ｔ0（％）、２コードが割り当てられて通信を行った（伝送レート２Ｂ）今までの累積通信時間Ｔ2Bの総累積通信時間Ｔ0に対する時間割合Ｔ2B／Ｔ0（％）、３コードが割り当てられて通信を行った（伝送レート３Ｂ）今までの累積通信時間Ｔ3Bの総累積通信時間Ｔ0に対する時間割合Ｔ3B／Ｔ0（％）、および、時間割合Ｔ1B／Ｔ0，Ｔ2B／Ｔ0，Ｔ3B／Ｔ0とその際の伝送レートの大きさとから算出した評価関数Ｆ、評価関数Ｆから算定した優先順位とされている。なお、評価関数Ｆは次式から求めている。
Ｆ＝（α1×Ｔ1B／Ｔ0＋２α2×Ｔ2B／Ｔ0＋３α3×Ｔ3B／Ｔ0）／１００
ただし、α1，α2，α3は各伝送レートに対する重みであり、図４に示す管理テーブルの例ではα1＝α2＝α3＝１としているが、これに限るものではない。
【００２２】
図示する管理テーブルの例では、移動端末Ｍ２の評価関数は１．９０であり、移動端末Ｍ３の評価関数は２．００であり、移動端末Ｍ４の評価関数は１．８０であり、移動端末Ｍｎの評価関数は２．０５とされて、その優先順位は図示する通りとなっている。ここでは、移動端末Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が通信中とされていることから、通信中の移動端末における優先順位の最も低い移動端末Ｍ３へのコード割当が３コードから最低伝送レートの１コードへと変更される。これにより、２コード確保することができるが、未だ４コード未満とされているので、次に低い優先順位の移動端末Ｍ２へのコード割当が２コードから最低伝送レートの１コードへと変更される。これにより、３コード確保することができるが、未だ４コード未満とされているので、次に低い優先順位の移動端末Ｍ４へのコード割当が３コードから２コードへと変更される。このようにして確保された４コードが移動端末Ｍ１に割り当てられる。この結果、発呼した移動端末Ｍ１に４コードが割り当てられ、この際のコード割当状況は図３（ｂ）に示すようになる。ここで、仮に移動端末Ｍ３の優先順位が最も高くされていると、発呼した移動端末Ｍ１に４コード割り当てた際のコード割当状況は、図３（ｃ）に示すようになり、移動端末Ｍ２の優先順位が最も高くされていると、発呼した移動端末Ｍ１に４コード割り当てた際のコード割当状況は、図３（ｄ）に示すようになることは容易に理解することができる。
【００２３】
上記したように、本発明の周波数資源割当方法においては、管理テーブルを参照して優先順位に従って周波数資源であるコードを割り当てるようにされている。また、既に割り当てている周波数資源であるコードの割当を調整する際も同様とされる。これにより、可変伝送レートの移動端末に割り当てられる周波数資源を平均化することができ、可変伝送レートの各移動端末を使用するユーザにおける不公平感をなくすことができるようになる。この場合、可変伝送レートの移動端末と固定伝送レートの移動端末が混在していてもよい。
【００２４】
次に、本発明にかかる周波数資源割当方法を適用することのできる無線アクセスネットワーク（Radio Access Network：ＲＡＮ）と、コアネットワーク（Core Network）からなる図５に示す移動通信システムを説明する。
図５において、無線アクセスネットワークＲＡＮは、セルＡ、セルＢ、セルＣ、・・・の複数のセルを備えている。各セルには、基地局ＢＳが設けられており、基地局ＢＳは当該セルに属する移動端末の接続制御を行っている。例えば、セルＡにおける基地局ＢＳAは、セルＡに属する移動端末ＭA1の接続制御を行っており、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、ハンドオーバされた際には移動端末ＭA1の接続制御を終了させる。また、セルＢにおける基地局ＢＳBは、セルＢに属する移動端末ＭB1，ＭB2，ＭB3の接続制御を行っており、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、ハンドオーバされた際には移動端末ＭA1の接続制御も行うようになる。セルＣにおける基地局ＢＳCは、セルＣに属する移動端末ＭC1の接続制御を行っている。これらの基地局ＢＳA，ＢＳB，ＢＳCは制御局（ＲＮＣ：Radio access Network Controller）１１に接続されており、このように構成された無線アクセスネットワークＲＡＮにより無線アクセス制御が行われるようになる。
【００２５】
コアネットワークＣＮには、交換局１２，１４が設けられていると共に無線アクセスネットワーク上の移動端末情報が蓄積されるホームメモリ局１５が設けられている。ホームメモリ局１５には、回線交換サービス、パケット交換サービス用ノード、ユーザデータや移動端末の位置を登録するホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）１５ａが備えられている。なお、ＨＬＲ１５ａには全移動端末のプロファイルや位置情報に加えて、前述した図４に示すような管理テーブルＴＢＬが格納されている。また、本発明の周波数資源割当方法においては、ＨＬＲ１５ａに格納している管理テーブルＴＢＬをコピーしてＲＮＣ１１や基地局ＢＳあるいは移動端末におくようにしてもよい。このようにすると、後述するがコアネットワークＣＮへのアクセスを減少することができる。
【００２６】
次に、本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された図５に示す通信システムにおける周波数資源割当方法の処理を説明する。最初に、図６に示す管理テーブル更新処理の割当処理シーケンスを参照しながら説明する。ただし、図６に示す割当処理シーケンスは、セルＣに属するサービスクラスがクラスＢとされた移動端末ＭC1の接続制御シーケンスとされている。
移動端末ＭC1が発呼して基地局ＢＳCに対して通信要求を行うと、基地局ＢＳCは空きチャネルを検出してそのチャネルを使用する通知を移動端末ＭC1に送信する。具体的には、基地局ＢＳCは使用するチャネルに対応するコード番号を移動端末ＭC1に送信する。移動端末ＭC1はこれを受けて、割り当てられたコードとされるチャネルにより通信を行う。通信先は、例えばＲＮＣ１１および他の基地局を介して接続された他の移動端末や、コアネットワークＣＮを介して接続された電話機とされる。
【００２７】
ここで、通話が終了し移動端末ＭC1がオンフックされると、通信終了信号が基地局ＢＳCに送られる。すると、基地局ＢＳCは、移動端末ＭC1が通信を継続していた時間情報ｔc1と、その際に割り当てていた伝送レート情報をＲＮＣ１１を介して、コアネットワークＣＮのホームメモリ局１５へ送る。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬにおける移動端末ＭC1のデータが最新の情報で書き換えられるようになる。そして、この書き換えられた情報に基づいて、時間割合Ｔ1B／Ｔ0，Ｔ2B／Ｔ0，Ｔ3B／Ｔ0および評価関数Ｆ、優先順位が算出し直されて管理テーブルＴＢＬが更新されるようになる。このように、管理テーブルＴＢＬは最新の情報に更新されるため、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を移動端末に割り当てることができるようになる。
【００２８】
次に、セルＡに属するクラスＡの移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、ハンドオーバされる際の割当処理を図７および図８に示す割当処理シーケンスを参照しながら説明する。
クラスＡの移動端末ＭA1はセルＡに属しており、通信中とされている。また、セルＢに属している可変伝送レートとされるクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3も通信中とされている。ここで、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動し、基地局ＢＳAにおける移動端末ＭA1の受信レベルが低下したとする。すると、ＲＮＣ１１は移動端末ＭA1の受信レベルが低下したことを検出してセルＡに隣接するセルＢの基地局ＢＳBおよびセルＣの基地局ＢＳCに対して移動端末ＭA1の受信レベルを監視するように通知（Ｓ１，Ｓ２）する。
【００２９】
ここで、移動端末ＭA1がセルＡからセルＢへ移動していることから、基地局ＢＳBは移動端末ＭA1の受信レベルが上昇したことを検出してＲＮＣ１１へ送る。これにより、ＲＮＣ１１は移動端末ＭA1の移動先はセルＢと判断し、セルＢにおいてコードの割当を調整する準備のために、ホームメモリ局１５にセルＢにおいて通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位を問い合わせる（Ｓ３）。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬが参照されて、管理テーブルＴＢＬからセルＢにおいて通信中の移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位が読み出され、この優先順位がＲＮＣ１１へ通知される。この場合、管理テーブルＴＢＬの内容が図９に示す通りであったとすると、移動端末ＭB1の優先順位は「２」、移動端末ＭB2の優先順位は「３」、移動端末ＭB3の優先順位は「１」と通知される。また、基地局ＢＳAおよび基地局ＢＳBに移動端末ＭA1がハンドオーバされることが通知される。
【００３０】
ＲＮＣ１１は通知された優先順位の情報を移動端末ＭA1の移動先である基地局ＢＳBへ通知する。基地局ＢＳBはこれを受けて、クラスＡの移動端末ＭA1に割り当てる４コードを確保するために、通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3のコード割当を調整する。この場合、調整する前のセルＢにおけるコードの割当状況が図１０（ａ）に示す通りであったとする。すなわち、移動端末ＭB1へ３コードが割り当てられており、移動端末ＭB2へ２コードが割り当てられており、移動端末ＭB3へ３コードが割り当てられていたとする。ここで、基地局ＢＳBは移動端末ＭB2の優先順位が最も低いことから移動端末ＭB2の割当コードを最低伝送レートとされる１コードに変更して１コード確保する。さらに、次に低い優先順位の移動端末ＭB1へのコード割当が３コードから最低伝送レートの１コードへと変更される。これにより、３コード確保することができるが、未だ４コード未満とされているので、次に低い優先順位の移動端末ＭB3へのコード割当が３コードから２コードへと変更される。このようにして確保された４コードが移動端末ＭA1に割り当てられる。このように、セルＡからセルＢへハンドオーバした移動端末ＭA1に、４コード割り当てた際のセルＢにおけるコード割当状況は、図１０（ｂ）に示すようになる。
【００３１】
上記のようにコード割当が調整されると、基地局ＢＳBは調整後のコード割当情報を移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3、移動端末ＭA1に送信し、各移動端末は受けたコード割当情報に従い使用するコードを設定する。そして、移動端末ＭA1がコード割当情報に従ったコード設定を終了すると、移動端末ＭA1はハンドオーバ完了通知を基地局ＢＳBに通知し、これを受けた基地局ＢＳBはハンドオーバ完了通知をＲＮＣ１１に通知する。これにより、ＲＮＣ１１は基地局ＢＳAへ移動端末ＭA1の接続を開放するよう通知し、これを受けて基地局ＢＳAは移動端末ＭA1の接続を開放する。これにより、ハンドオーバの処理が完了する。
【００３２】
次に、ハンドオーバした移動端末ＭA1が通信を終了した際の処理を図８を参照して説明する。移動端末ＭA1が通信を終了すると、通信終了通知が基地局ＢＳBへ送信され、基地局ＢＳBは移動端末ＭA1の接続を開放する。これにより、セルＢにおける周波数資源に余裕が生じ、この周波数資源を有効に活用するために、通信中のクラスＢの移動端末へのコード割当を調整する。そこで、基地局ＢＳBはホームメモリ局１５にセルＢにおいて通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位を問い合わせる（Ｓ５）。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬが参照されて、管理テーブルＴＢＬからセルＢにおいて通信中の移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3の優先順位が読み出され、この優先順位が基地局ＢＳBへ通知される。この場合、管理テーブルＴＢＬの内容が図９に示す通りであったとすると、移動端末ＭB1の優先順位は「２」、移動端末ＭB2の優先順位は「３」、移動端末ＭB3の優先順位は「１」と通知される。
【００３３】
基地局ＢＳBはこれを受けて、使用されていない４コードを割り当てるために、通信中のクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3のコード割当を調整する。この場合、調整する前のセルＢにおけるコードの割当状況は図１０（ｂ）に示す通りとされている。そして、基地局ＢＳBは移動端末ＭB3の優先順位が最も高いことから移動端末ＭB3の割当コードを２コードから最高伝送レートとされる３コードに変更する。さらに、次に高い優先順位の移動端末ＭB1へのコード割当を１コードから最高伝送レートの３コードへと変更する。このコード割当の調整によっても、割り当てられていないコードが１コード残るので、次に高い優先順位の移動端末ＭB2へのコード割当が１コードから２コードへと変更される。このようにして、可変伝送レートとされているクラスＢの移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3のへ割り当てられる最大の伝送レートが割り当てられるよう割当制御が基地局ＢＳBにおいて行われる。割当制御されたコード割当情報は基地局ＢＳBから移動端末ＭB1、移動端末ＭB2、移動端末ＭB3へそれぞれ通知され、各移動端末は受けたコード割当情報に従い使用するコードを設定する。このように、コード割当制御を行った結果、セルＢにおけるコード割当状況は、図１０（ｃ）に示すようになる。
【００３４】
ここで、仮に移動端末ＭB2が通信を終了し、通信終了信号を基地局ＢＳBが受け取ったとする。基地局ＢＳBは、移動端末ＭB2が通信を継続していた時間情報ｔB2と、その際に割り当てていた伝送レート情報をＲＮＣ１１を介して、コアネットワークＣＮのホームメモリ局１５へ送る。これにより、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬにおける移動端末ＭB2のデータが最新の情報で書き換えられるようになる。そして、この書き換えられた情報に基づいて、移動端末ＭB2の時間割合Ｔ1B／Ｔ0，Ｔ2B／Ｔ0，Ｔ3B／Ｔ0、および、評価関数Ｆや優先順位が算出し直されて管理テーブルＴＢＬが更新されるようになる。このように、管理テーブルＴＢＬは最新の情報に更新されるため、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を移動端末に割り当てることができるようになる。
【００３５】
以上の説明では、管理テーブルＴＢＬを更新するタイミングを、通信終了時としたが、本発明はこれに限るものではなく、一定時間毎に管理テーブルＴＢＬを更新するようにしたり、可変伝送レートとされるクラスＢの移動端末に割り当てられる周波数資源の大きさが変更される毎に、管理テーブルＴＢＬを更新するようにしてもよい。
【００３６】
また、管理テーブルＴＢＬをホームメモリ局におけるＨＬＲ１５ａに格納するようにしたが、図５に破線で示すようにＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬをコピーしてＲＮＣ１１におくようにしてもよい。これにより、コアネットワークＣＮに対するアクセス回数を低減することができる。さらに、図５に破線で示すようにＨＬＲ１５ａに格納されている自セルに関する管理テーブルＴＢＬ部分をコピーして基地局ＢＳにおくようにしたり、ＨＬＲ１５ａに格納されている自機に関する管理テーブルＴＢＬ部分をコピーしてクラスＢの各移動端末におくようにしてもよい。これにより、ＲＮＣ１１に対するアクセス回数を低減することができる。なお、管理テーブルＴＢＬを更新する際には、ＨＬＲ１５ａに格納されている管理テーブルＴＢＬとコピーした管理テーブルＴＢＬを更新するようにする。さらに、管理テーブルＴＢＬ部分をコピーして基地局ＢＳや各移動端末におく場合にクラスＢの移動端末がハンドオーバされる場合は、ハンドオーバ先の基地局へハンドオーバされる移動端末の管理テーブルＴＢＬを送るようにする。
【００３７】
さらにまた、評価関数Ｆを算出する前述した式における重みα1，α2，α3はα1＝α2＝α3＝１としたが、α1＜α2＜α3なる重みとしてもよい。
さらにまた、優先順位は評価関数Ｆから算定するようにしたが、最低伝送レートである１Ｂ（１コード）が割り当てられている時間割合Ｔ1B／Ｔ0が大きい順に優先順位を付与してもよい。あるいは、最高伝送レートである３Ｂ（３コード）が割り当てられている時間割合Ｔ1B／Ｔ0が小さい順に優先順位を付与してもよい。
【００３８】
次に、クラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定することのできるＣＤＭＡシステムにおける移動端末の構成例を図１１に示す。
図１１に示す移動端末Ｍの構成は、クラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定する構成の部分だけを示している。この移動端末Ｍは、アンテナ３１を備え、アンテナ３１は送信および受信においてアンテナを共用するアンテナ共用器３２に接続されている。下り信号であるアンテナ共用器３２からの受信信号は受信部へ導かれ、複数の並列に配置されている乗算器３３ａ〜３３ｎに供給される。この乗算器３３ａ〜３３ｎには、直交符号発生器３８から発生された互いに直交する拡散符号Ｃａ0〜Ｃｎ0がそれぞれ印加されて、受信信号が逆拡散されるようになる。乗算器３３ａ〜３３ｎにおいて逆拡散された並列の信号は、並列／直列変換器（Ｐ／Ｓ）３４において直列になるよう変換されて復調部３５に供給される。復調部３５では、施されている変調方式に応じた復調、例えばＱＰＳＫ復調が行われる。復調された信号は復号部３６に供給され、符号化されている信号が復号化されてベースバンドのデータとされる。
【００３９】
この場合、移動端末ＭがクラスＡの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７が直交符号発生器３８を制御することにより、移動端末Ｍに割り当てられている４コードの拡散符号が発生される。これにより、発生された４つの拡散符号は４つの乗算器にそれぞれ印加されて、４つの逆拡散された信号が並列されて生成されるようになる。この４つの逆拡散された信号は、Ｐ／Ｓ３４において直列信号に変換され、復調部３５で復調され、さらに復号部３６において復号されるようになる。また、移動端末ＭがクラスＢの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により割り当てられている１〜３のいずれかのコード数の拡散符号を直交符号発生器３８が発生するように制御する。さらに、移動端末ＭがクラスＣの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７が直交符号発生器３８に割り当てられている１コードの拡散符号を発生するように制御する。
【００４０】
また、符号化部３９に供給されたデータには符号化が施され、さらに変調部４０において、例えばＱＰＳＫ変調される。そして、直列／並列変換器（Ｓ／Ｐ）４１において並列信号に変換される。この並列信号の各々は乗算器４２ａ〜４２ｎに供給され、乗算器４２ａ〜４２ｎにおいて、直交符号発生器３８から発生された拡散符号Ｃａ1〜Ｃｎ1とそれぞれ乗算されて、周波数拡散されるようになる。この場合、直交符号発生器３８からは移動端末Ｍに割り当てられている少なくとも１つのコードが発生される。割り当てられているコード数に対応する周波数拡散された複数の信号は、加算されてアンテナ共用器３２を介してアンテナ３１から上り信号として送信される。
【００４１】
この場合、移動端末ＭがクラスＡの移動端末Ｍとされている場合は、直交符号発生器３８が制御部３７により制御されることにより、移動端末Ｍに割り当てられた４コードの拡散符号を発生するようになる。これにより、発生された４つの拡散符号は乗算器にそれぞれ印加されて、４つの拡散信号が並列して生成されるようになる。この４つの拡散信号は、加算されてアンテナ共用器３２を介してアンテナ３１から上り信号として送信されるようになる。また、移動端末ＭがクラスＢの移動端末Ｍとされている場合は、制御部３７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により割り当てられている１〜３のいずれかのコード数の拡散符号を直交符号発生器３８が発生するように制御する。さらに、移動端末ＭがクラスＣの移動端末Ｍとされている場合は、直交符号発生器３８が移動端末Ｍに割り当てられた１コードの拡散符号を発生するように制御部３７が制御する。
【００４２】
次に、クラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定されている移動端末Ｍと無線回線で接続されるＣＤＭＡシステムにおける基地局ＢＳの構成例を図１２に示す。
図１２に示す基地局ＢＳの構成はクラスＡないしクラスＣのいずれかのサービスクラスに設定する構成の部分だけを示しており、図１１に示す移動端末Ｍの構成とほぼ同様とされている。そこで、基地局ＢＳの概要説明を行うと、基地局ＢＳが移動端末Ｍからの上り信号を受信する際に、その移動端末ＭがクラスＡとされている場合は、アンテナ５１で受信された上り信号は、アンテナ共用器５２を介して並列配置された乗算器５３ａ〜５３ｎに並列して供給される。制御部５７は、直交符号発生器５８が移動端末Ｍに割り当てられている４コードの直交する拡散符号を発生するように制御する。これにより、発生された４つの拡散符号は乗算器にそれぞれ印加されて、４つの逆拡散された信号が並列されて生成されるようになる。この４つの逆拡散された信号は、Ｐ／Ｓ５４において直列信号に変換され、次いで復調部５５で復調されて、さらに復号部５６において復号されてベースバンド信号とされる。
【００４３】
また、クラスＢの移動端末Ｍからの上り信号を基地局ＢＳが受信する場合は、制御部５７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により移動端末Ｍに割り当てられている１〜３のいずれかのコード数の拡散符号を直交符号発生器５８が発生するように制御する。さらに、クラスＣの移動端末Ｍからの上り信号を基地局ＢＳが受信する場合は、直交符号発生器５８が移動端末Ｍに割り当てられている１コードの拡散符号を発生するように制御部５７が制御する。
なお、コードテーブル５９は基地局ＢＳに在圏するすべての移動端末へのコードの割当状況を示すテーブルとされている。
【００４４】
次に、基地局ＢＳからクラスＡの移動端末Ｍに下り信号を送信する場合は、符号化部６０に供給されたベースバンドのデータに符号化が施され、さらに変調部６１において、例えばＱＰＳＫ変調される。変調された信号は、Ｓ／Ｐ６２において並列信号に変換されて乗算器６３ａ〜６３ｎにそれぞれ供給される。乗算器６３ａ〜６３ｎには、直交符号発生器５８から発生された、下り信号を送信する移動端末Ｍに割り当てられている４コードの拡散符号が印加されている。これにより、乗算器において並列信号にそれぞれ拡散符号が乗算されて、４つの周波数拡散された信号が生成されるようになる。この４つの拡散信号は、加算されてアンテナ共用器５２を介してアンテナ５１から下り信号として移動端末Ｍに送信されるようになる。
【００４５】
また、基地局ＢＳが下り信号を送信する移動端末ＭがクラスＢの移動端末Ｍとされている場合は、制御部５７は前述した本発明にかかる周波数資源割当方法により移動端末Ｍに割り当てられている１〜３のいずれかのコード数に対応する数の拡散符号を直交符号発生器５８が発生するように制御する。さらに、基地局ＢＳが下り信号を送信する移動端末ＭがクラスＣの移動端末Ｍとされている場合は、移動端末Ｍに割り当てられている１コードの拡散符号を直交符号発生器５８が発生するように制御部５７が制御する。
【００４６】
次に、移動端末が発呼してチャネル割当要求が発生した際の処理の一例を示すフローチャートを図１３に示す。
移動端末が発呼信号を送信すると、当該移動端末が在圏している基地局ＢＳが発呼信号を受信することにより、その移動端末のクラスを検出すると共にチャネル割当要求が発生される（ステップＳ１０）。次いで、基地局ＢＳは内蔵するコードテーブルを参照して発呼した移動端末に割り当てるために空きコードを調べる（ステップＳ１１）。そして、移動端末のクラスを考慮して移動端末に割り当てられる空きコードがあるか否かが判断される（ステップＳ１２）。ここで、移動端末に割り当てられる空きコードがない場合は、ステップＳ１３に進んでホームメモリ局１５における管理テーブルＴＢＬが参照されて、発呼した新規移動端末にコードを割り当てるために現在通信中の移動端末の優先順位が決定される。
【００４７】
次いで、基地局ＢＳにおいて現在通信中の移動端末において決定された優先順位に基づいて前述したようなコードの割当調整が行われ、新規移動端末に割り当てるコードが確保される。続いて、基地局ＢＳは発呼した新規移動端末へ割り当てるコードを決定し、新規端末に通知すると共に、コードの再割当が行われる移動端末へ再割当するコードを決定し、当該移動端末に通知する（ステップＳ１４）。割り当てられたコードが通知された移動端末では、移動端末における制御部が通知されたコードの直交する拡散符号を発生させ、コードとして使用する（ステップＳ１５）。また、基地局ＢＳにおける制御部ではステップＳ１４にて決定されたコードの直交する拡散符号を発生させる（ステップＳ１６）。さらに、ＨＬＲ１５ａにおける管理テーブルＴＢＬにおいて、再割当を行った移動端末に関する通信履歴情報を再割当時点までのコード割当を反映させるように書き換える（ステップＳ１７）。さらにまた、基地局ＢＳではステップＳ１４にて決定されたコードに基づきコードテーブルを更新する（ステップＳ１８）。
【００４８】
また、ステップＳ１２にて移動端末のクラスを考慮して移動端末に割り当てられる空きコードがあると判断された場合は、ステップＳ１９へ分岐し、当該空きコードのうちから使用するコードを決定し、該コードを発呼した新規移動端末へ通知する（ステップＳ１９）。次いで、割り当てられたコードが通知された移動端末では、移動端末における制御部が通知されたコードの直交する拡散符号を発生させ、コードとして使用する（ステップＳ２０）。また、基地局ＢＳにおける制御部ではステップＳ１９にて決定されたコードの直交する拡散符号を発生させ、コードとして使用する（ステップＳ２１）。さらに、ＨＬＲ１５ａにおける管理テーブルＴＢＬにおいて、再割当を行った移動端末に関する通信履歴情報を再割当時点までのコード割当を反映させるように書き換える（ステップＳ２２）。さらにまた、基地局ＢＳではステップＳ１９にて決定されたコードに基づきコードテーブルを更新する（ステップＳ２３）。
【００４９】
以上の説明においては、通信システムをＣＤＭＡシステムとして説明したが、本発明はこれに限るものではなくＦＤＭＡシステム、ＴＤＭＡシステム等の通信方式としてもよい。この場合は、各移動端末にはコードに替えて周波数分割チャネルや時分割チャネルを割り当てるようにすればよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、通信をする際に割当可能な最大の伝送レートが割り当てられる可変伝送レートとされている第１の通信端末手段に対する通信履歴や割り当てられていた時間平均された伝送レートの大きさに基づく割当優先順位の評価情報を管理テーブルに格納するようにしている。そして、この管理テーブル評価情報を参照して割り当てられる伝送レートが第１の通信端末手段間において平均化されるように各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てるようにされている。これにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができ、各第１の通信端末手段における不公平感をなくすことができるようになる。
【００５１】
また、割り当てる伝送レートが固定の大きさとされている第２の端末に対して、割り当てる周波数資源が不足している場合は、第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの大きさを調整することにより、固定の大きさの伝送レートを確保して、第２の通信端末手段に割り当てるようにしている。これにより、第１の通信端末手段および第２の通信端末手段が混在する通信システムにおいても、周波数資源を適切に割り当てることができるようになる。なお、第１の通信端末手段における割当の調整は、管理テーブルにおける評価情報における割当優先順位順に行うことにより、各第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートを平均化することができるようになる。
さらに、第１の通信端末手段が通信を終了した時に、その通信時間や割り当てられた伝送レート等の履歴情報を反映させるように管理テーブルを更新するようにしたので、時間的、場所的な要因による周波数資源の変動に応じて適応的に周波数資源を第１の通信端末手段に割り当てることができるようになる。この場合、管理テーブルの更新は一定時間毎や割り当てられている伝送レートの大きさが変更される毎に更新してもよい。
【００５２】
さらにまた、本発明においては、従来のようにランダムに決められる同レベルのサービスクラス間の優先度に基づくのではなく、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段について過去の通信実績を収集しそれを反映した優先度に基づき伝送レートを割り当てることができる。これにより、同レベルのサービスクラスの第１の通信端末手段間における伝送レート割り当ての公平性を常に保つ効果が得られ、第１の通信端末手段を使用するユーザにおける満足度の向上と、周波数資源を最大限に活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された移動通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明にかかる周波数資源割当方法におけるサービスクラスを説明するための図である。
【図３】本発明にかかる周波数資源割当方法におけるコード割当状況を示す図である。
【図４】本発明にかかる周波数資源割当方法における管理テーブルの構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態である本発明にかかる周波数資源割当方法が適用された無線アクセスネットワークとコアネットワークからなる移動通信システムの構成を示す図である。
【図６】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態におけるテーブル更新処理を行う割当処理シーケンスを示す図である。
【図７】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態におけるハンドオーバ時の割当処理シーケンスを示す図である。
【図８】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態におけるハンドオーバ時の割当処理シーケンスを示す図である。
【図９】図６に示す移動通信システムにおける管理テーブルの例を示す図である。
【図１０】図６に示す移動通信システムにおけるコード割当状況の変遷を示す図である。
【図１１】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態における移動端末の構成例を示す図である。
【図１２】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態における基地局の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の周波数資源割当方法の実施の形態においてチャネル割当要求が発生した際の処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１ ＲＮＣ、１２，１４ 交換局、１５ ホームメモリ局、１５ａ ＨＬＲ、３１ アンテナ、３２ アンテナ共用器、３３ａ〜３３ｎ 乗算器、３４ Ｐ／Ｓ、３５ 復調部、３６ 復号部、３７ 制御部、３８ 直交符号発生器、３９符号化部、４０ 変調部、４１ Ｓ／Ｐ、４２ａ〜４２ｎ 乗算器、５１ アンテナ、５２ アンテナ共用器、５３ａ〜５３ｎ 乗算器、５４ Ｐ／Ｓ、５５復調部、５６ 復号部、５７ 制御部、５８ 直交符号発生器、５９ コードテーブル、６０ 符号化部、６１ 変調部，６２ Ｓ／Ｐ、６３ａ〜６３ｎ 乗算器、ＢＳ 基地局、ＢＳA，ＢＳB，ＢＳC 基地局、Ｃａ0〜Ｃｎ1 拡散符号、ＣＮ コアネットワーク、Ｍ 移動端末、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５、Ｍｎ 移動端末、ＭB1，ＭB2，ＭB3，ＭC1 移動端末、ＲＡＮ 無線アクセスネットワーク、ＴＢＬ 管理テーブル
Claims (17)
- 通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムにおける周波数資源割当方法であって、前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てるようにしたことを特徴とする通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記通信システムには、通信をする際に固定の伝送レートが割り当てられる第２の通信端末手段がさらに備えられており、前記第２の通信端末手段が通信を開始する際に、前記第２の通信端末手段には固定の伝送レートを割り当てるようにしたことを特徴とする請求項１記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記第２の通信端末手段が通信を開始する際に、前記第２の通信端末手段に割り当てる周波数資源が不足している場合は、通信中の前記第１の通信端末手段に対する伝送レートを調整することにより生じさせた周波数資源を、前記第２の通信端末手段に前記固定の伝送レートとして割り当てるようにしたことを特徴とする請求項２記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記管理テーブルの前記評価情報における優先順位の低い順に、前記第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートを低減するよう調整するようにしたことを特徴とする請求項３記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記第１の通信端末手段が通信を終了した時に、該第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられていた伝送レートの大きさの情報に基づいて、前記管理テーブルを更新するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられている伝送レートの大きさの情報に基づいて、一定時間毎に前記管理テーブルを更新するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記第１の通信端末手段に割り当てられる伝送レートの大きさが変更される毎に、該第１の通信端末手段における通信時間情報と割り当てられていた伝送レートの大きさの情報に基づいて、前記管理テーブルを更新するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記コアネットワークにおける前記メモリ局に前記管理テーブルが設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記制御局に前記管理テーブルが設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記基地局に、該基地局が制御している前記第１の通信端末手段に関する前記管理テーブルが設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記通信システムが、少なくとも前記第１の通信端末手段と周波数資源の割当を実行する基地局と、複数の基地局を制御する制御局とからなる無線アクセスネットワークと、該無線アクセスネットワーク上の移動端末情報を蓄積するメモリ局が少なくとも含まれているコアネットワークから構成されており、前記無線アクセスネットワークにおける前記第１の通信端末手段に、自機に関する前記管理テーブルが設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた最も小さい伝送レートの累積通信時間情報の割合から算定された割当優先順位の情報とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた最も大きい伝送レートの累積通信時間情報の割合から算定された割当優先順位の情報とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報の割合から算出された時間平均された伝送レートの大きさに基づいて算定された割当優先順位の情報とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 前記評価情報は、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報に対する前記各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報の割合にそれぞれ異なる重み付けをして算出された時間平均された伝送レートの大きさに基づいて算定された割当優先順位の情報とされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信システムにおける周波数資源割当方法。
- 通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムであって、
前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルと、
前記管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てる基地局を備えたことを特徴とする通信システム。 - 通信をする際に割り当てられた伝送レートで通信を行う可変伝送レートとされている複数の第１の通信端末手段を備える通信システムにおいて、該第１の通信端末手段が通信を開始する際に、割当可能な最大の伝送レートを割り当てるようにした通信システムであって、
前記複数の第１の通信端末手段における各第１の通信端末手段に割り当てられた伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報、前記各第１の通信端末手段の総累積通信時間情報、および、前記伝送レートの大きさ毎の累積通信時間情報と前記総累積通信時間情報とに基づく割当優先順位の評価情報とが少なくとも格納されている管理テーブルと、
前記管理テーブルを参照して、前記複数の第１の通信端末手段に割り当てられている伝送レートの時間平均値が前記第１の通信端末手段間において前記割当優先順位の評価情報に応じて、当該割当優先順位が高い順に大きな伝送レートを割り当てることによって略平均化されるように、前記各第１の通信端末手段に所定の大きさの伝送レートを割り当てる制御局を備えたことを特徴とする通信システム。
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