JP4205515B2 - Ｃｄｍａ通信システムの呼処理制御方式 - Google Patents

Description

本発明はＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式に関し、特に輻輳時における呼処理制御に関する。

ＣＤＭＡ通信システムにおいて、ＣＤＭＡ基地局と上位装置との間で呼の接続や解放といった呼処理を行う場合、まず上位装置は、呼処理シーケンスの各ステップ毎に呼処理信号をＣＤＭＡ基地局へ送出し、ＣＤＭＡ基地局は呼処理信号を受信して処理を行い、該当呼処理が終了したときに処理終了を示す応答信号を送出する。

ＣＤＭＡ基地局は、通常、呼処理信号を受信した順にリアルタイムで処理するが、呼処理が増大して過負荷状態になったときは、受信した呼処理信号を一旦保持蓄積して順番に処理を行っていく。

上位装置は、呼処理信号をＣＤＭＡ基地局へ送出した後、所定の待ち時間内に処理が終了しないときは、同じ呼処理信号を再送すると共に、所定の再送回数を超えたときには、呼損が生じる。

また、呼損を防止するために、例えば、呼の輻輳状態を監視し、輻輳状態になったときには、優先呼（緊急呼等）なのか通常呼なのかを判断し、優先呼に対して優先的にチャンネルを割り当てるようにしている。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００１−０２５０４８号公報

上述したように、呼数が増大してＣＤＭＡ基地局の処理が過負荷状態になったときは、ＣＤＭＡ基地局は受信した呼処理信号を一旦保持蓄積して順番に処理を行っていくので、後から受信する呼処理信号の処理が遅延し、このため、上位装置の所定の待ち時間内に該当呼処理信号の処理を終了することができない場合が生じ、タイムアウトによる呼損が発生する。

また、上位装置は、呼処理信号をＣＤＭＡ基地局へ送信した後、所定の待ち時間内に処理終了を示す応答信号をＣＤＭＡ基地局から受信できなかったときは、同じ呼処理信号を再送するようにしている。

このような再送処理は、本来、装置間で何らかの理由により信号が消失したり破壊されたりした場合に備えたものであるが、逆にＣＤＭＡ基地局において負荷が増大してしまうという問題点を有している。

本発明の目的は、呼処理の過負荷時において呼損の発生を低減できるＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式を提供することにある。

本発明のＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式は、呼処理シーケンスの各ステップ毎に呼処理信号をＣＤＭＡ基地局へ送出する上位装置と、前記呼処理信号を受信して信号処理を行うＣＤＭＡ基地局とを備えるＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式であって、前記ＣＤＭＡ基地局は、受信した前記呼処理信号について、呼損が生じてやり直す場合の処理負荷量の大きな信号の優先度を上位とするように優先順位を設定し、設定した優先順に処理していく手段を有し、
前記上位装置は、送出した前記呼処理信号に予め指定されている再送待機時間および最大再送回数に基づきタイムアウトまでの待機時間を設定し、この待機時間が経過したときに再送することなくタイムアウト（呼損）処理を行う手段を有する。

具体的には、前記ＣＤＭＡ基地局は、前記上位装置から前記呼処理信号を受信すると共に呼処理信号の受領を示す応答信号および呼処理信号の処理が終了したときに処理終了を示す応答信号を前記上位装置へ送出する送受信部と、受信した呼処理信号を一旦保持蓄積して指定される優先順に呼処理信号を送出する呼処理信号保持部と、この呼処理信号保持部から呼処理信号を受けて呼処理を行う呼処理部と、この呼処理部の呼処理の負荷状況を監視して過負荷状態を検出する過負荷検出部と、この過負荷検出部により過負荷状態が検出されたときに前記呼処理信号保持部に保持蓄積されている呼処理信号の優先順位を設定する優先順位設定部とを有し、
前記上位装置は、前記ＣＤＭＡ基地局へ呼処理信号を送出すると共に前記ＣＤＭＡ基地局からの応答信号を受信する送受信部と、設定される待機時間が経過したときにタイムアウト信号を送出するタイマと、前記呼処理信号の受領を示す応答信号を受信したときに該当呼処理信号の待機時間を前記タイマに設定し前記タイムアウト信号を受けたときに該当呼処理信号のタイムアウト（呼損）処理を行う呼処理信号送出制御部とを有している。

また、前記ＣＤＭＡ基地局の優先順位設定部は、呼損が生じてやり直す場合の処理負荷量の大きな信号の優先度を上位とするように、また、前記上位装置のタイマに設定される前記待機時間が短い信号の優先度を上位とするように優先順位を設定し、前記待機時間を呼処理信号に予め指定されている再送待機時間Ｔおよび最大再送回数Ｎであるならば、（Ｎ＋１）×Ｔとして設定する。

また、前記ＣＤＭＡ基地局の優先順位設定部は、解放処理の呼処理信号よりも接続処理の呼処理信号の優先度を上位とし、呼処理信号の示す処理シーケンスが進んでいる呼処理信号の優先度を上位とし、呼処理信号の示す処理シーケンスの過去の処理負荷量の大きな信号の優先度を上位とし、呼処理信号の上位装置において設定される待機時間の短い信号の優先度を上位とし、呼処理信号の処理負荷量の小さい信号の優先度を上位とするように優先順位を設定する。

以上説明したように本発明によれば、ＣＤＭＡ基地局が、過負荷時に呼処理信号保持部に蓄積された処理待ちの呼処理信号について、呼損が生じてやり直す場合の処理負荷量の大きな信号、および上位装置におけるタイムアウトになるまでの待機時間の短い信号の優先度を上位とするように優先順位を設定し、優先順位の高い呼処理信号から順次処理していくことにより、全体的に呼損を減らすことができる。

また、上位装置が、ＣＤＭＡ基地局から信号受領応答信号を受けたときに、該当呼処理信号に予め指定されている再送待機時間および最大再送回数に基づきタイムアウトまでの待機時間を設定し、この待機時間が経過したときに、呼処理信号を再送することなくタイムアウト（呼損）処理を行うことにより、再送による負荷の増大を防ぐことができる。

次に本発明について図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態を示すブロック図であり、ＣＤＭＡ基地局１および上位装置２の構成を示している。

ここで、上位装置２は、呼処理シーケンスの各ステップ毎に呼処理信号Ｓ１をＣＤＭＡ基地局１へ送出する。ＣＤＭＡ基地局１は、呼処理信号を受信したとき信号受領を示す応答信号Ｓ２ａを、また呼処理信号の処理が終了したときに処理終了を示す応答信号Ｓ２ｂを上位装置２へ送出する。

図１に示したように、ＣＤＭＡ基地局１は、上位装置２から呼処理信号Ｓ１を受信すると共に応答信号Ｓ２を上位装置２へ送出する送受信部１１と、受信した呼処理信号Ｓ１を一旦保持する呼処理信号保持部１２と、呼処理信号保持部１２から呼処理信号を受けて呼処理を行う呼処理部１３と、呼処理部１３の呼処理の負荷状況を監視して過負荷状態を検出する過負荷検出部１４と、過負荷状態になったときに呼処理信号の優先順位を設定する優先順位設定部１５とを有している。

ここで、送受信部１１は、受信した呼処理信号Ｓ１を呼処理信号保持部１２に一旦保持させる共に、呼処理信号の受領を示す応答信号Ｓ２ａを上位装置２へ送出する。また、処理終了時には応答信号Ｓ２ｂを送出する。

呼処理信号保持部１２は、呼処理信号の処理が終了するまでこれを保持する。通常、呼処理信号は受信した順にリアルタイムで呼処理部１３へ送出されて処理されるが、過負荷状態になったときは蓄積される。

また、呼処理信号保持部１２は、蓄積された呼処理信号を示す呼処理蓄積情報Ｄ１を生成すると共に、呼処理優先順位情報Ｄ３に基づいて優先順位の高い順に呼処理部１３へ呼処理信号を送出する。

呼処理部１３は、呼処理信号保持部１２から送出される呼処理信号Ｓ１を受けて処理すると共に、負荷状態を示す負荷情報Ｄ２を生成する。また、処理終了時には処理終了信号Ｓ４を送出する。

過負荷検出部１４は、負荷情報Ｄ２に基づき呼処理部１３の負荷状況を監視し、過負荷状態を検出したときに過負荷信号Ｓ３を優先順位設定部１５へ送出する。

優先順位設定部１５は、過負荷検出部１４から過負荷信号Ｓ３を受けときに、呼処理蓄積情報Ｄ１に基づき呼処理信号保持部１２に蓄積されている呼処理信号の種別等を確認し、後述する優先順位設定手順により呼処理信号の優先順位を設定して呼処理優先順位情報Ｄ３を生成する。

一方、上位装置２は、ＣＤＭＡ基地局１へ呼処理信号Ｓ１を送出すると共にＣＤＭＡ基地局１からの応答信号Ｓ２を受信する送受信部２１と、設定される待機時間Ｔｗが経過したときにタイムアウト信号Ｓｔを送出するタイマ２２と、各呼処理信号毎に待機時間Ｔｗをタイマ２２に設定すると共にタイムアウト信号Ｓｔを受けたときに該当呼処理信号のタイムアウト（呼損）処理を行う呼処理信号送出制御部２３とを有している。

ここで、呼処理信号送出制御部２３は、呼処理信号Ｓ１がＣＤＭＡ基地局へ送出されたときに、この呼処理信号に対応した待機時間Ｔｗをタイマ２２に設定してタイマを起動する。その後、ＣＤＭＡ基地局から処理終了応答信号Ｓ２ｂが受信されたときにタイマ２２をリセットする。また、タイムアウト信号Ｓｔを受信したとき、つまり待機時間Ｔｗが経過しても呼処理が終了しなかったときにタイムアウト（呼損）処理を行う。

図２は、過負荷時における上位装置の呼処理信号の再送制御例を示す図であり、図２（ａ）は従来の場合を示し、図２（ｂ）は本発明の場合を示している。

ところで、呼処理シーケンスの各ステップ毎に上位装置から呼処理信号が送出されるが、各呼処理信号には再送待機時間Ｔおよび最大再送回数Ｎが予め設定されている。ここでは、一例として再送待機時間Ｔ＝ｔ（秒）、最大再送回数Ｎ＝３（回）が予め設定されている呼処理信号の場合を示している。

従来は、図２（ａ）に示したように、上位装置は、呼処理信号をＣＤＭＡ基地局へ送信した後、再送待機時間Ｔ＝ｔ（秒）が経過しても処理終了応答信号を受信できなかったときには、この呼処理信号を再送する。そして、再送回数が最大再送回数Ｎ＝３（回）になってから更にｔ（秒）が経過したときにタイムアウト（呼損）処理を行っている。

一方、本発明では、図２（ｂ）に示したように、、呼処理信号に予め設定されている再送待機時間Ｔおよび最大再送回数Ｎに基づき待機時間Ｔｗを設定する。ここでは、Ｔｗ＝（Ｎ＋１）×Ｔ＝４ｔに設定している。

そして、呼処理信号をＣＤＭＡ基地局へ送信した後、Ｔｗ＝４ｔの時間が経過しても処理終了応答信号を受信できなかったときは、呼処理信号を再送することなくタイムアウト（呼損）処理を行う。

なお、呼処理信号の再送を停止しても、ＣＤＭＡ基地局は受信した呼処理信号を保持蓄積して処理するので、再送に全く関係なく処理を継続でき、再送により無意味な負荷の発生を防止できる。

次に、ＣＤＭＡ基地局の優先順位設定部１５における優先順位設定手順について説明する。

図３は優先順位設定手順の一例を示す図である。

まず、呼処理信号の処理シーケンスが、接続処理なのか解放処理なのかを確認する。ここで、呼の解放処理は若干遅れても問題ないので、接続処理の呼処理信号の優先度を上位とする（ステップ１０１）。

次に、呼処理信号に予め決められた再送回数を比較する。ここで、処理が遅れた場合に再送回数の少ない呼処理信号が呼損となるので、再送回数の少ない呼処理信号の優先度を上位とする（ステップ１０２）。

次に呼処理信号の示す処理シーケンスが、呼処理シーケンス全体の前半なのか後半なのかを比較する。ここで、呼処理シーケンスの後半の呼処理信号に呼損が生じた場合の方がそれまでのシーケンス処理の無駄が多いので、処理シーケンスの進んでいる呼処理信号の優先度を上位とする（ステップ１０３）。

次に、呼処理信号の示す処理シーケンスに至るまでの過去の処理シーケンスの処理負荷量を比較する。ここで、過去の処理負荷量の大きな信号をやり直すと無駄が多いので、それまで行った処理処理量の大きい呼処理信号の優先度を上位とする（ステップ１０４）。

次に、呼処理信号に予め設定された再送待機時間Ｔおよび再送回数Ｎに基づき上位装置における待機時間Ｔｗ（Ｔｗ＝（Ｎ＋１）×Ｔ）を算出し比較する。ここで、待機時間Ｔｗが短い方がタイムアウトになる可能性が高いので、待機時間Ｔｗの短い呼処理信号の優先度を上位とする。（ステップ１０５）。

更に、呼処理信号の処理負荷量を比較する。ここで、過負荷状態では、処理負荷量の小さい信号の方が待機時間内に処理できる可能性が高いので、処理負荷の小さい呼処理信号の優先度を上位とする（ステップ１０６）。

このように呼処理信号の優先順位を設定し、優先順位の高い信号から順次処理していくことにより、全体的に呼損を減らすことが可能となる。

なお、優先順位の設定処理に際し、例えば、呼処理シーケンスの各呼処理信号毎に再送待機時間、再送回数、処理負荷量および上位装置での待機時間等が予め登録されたテーブルを用意し、このテーブルを参照するようにすれば、優先順位設定を負荷の増加を抑えて短時間に処理できる。

図４は、過負荷時におけるＣＤＭＡ基地局１の呼処理制御動作の一例を示すフローチャートである。

過負荷検出部１４によって呼処理部１３の過負荷が検出されたとき、優先順位設定部１５は、呼処理信号保持部１２に保持蓄積されている呼処理信号について優先順位を設定する（ステップ２０１）。

呼処理信号保持部１２は、優先順位設定部１５によって設定された優先順位の高い順に呼処理信号を呼処理部１３へ送出して呼処理信号の処理を実行させる（ステップ２０２）。

呼処理部１３は、呼処理信号の処理が終了したときに（ステップ２０３）、処理終了信号Ｓ４を送受信部１１および呼処理信号保持部１２へ送出し、送受信部１１は、該当呼処理信号の処理終了を示す応答信号を上位装置２へ送出する（ステップ２０４）。

また、呼処理信号保持部１２は、保持している該当呼処理信号を削除する（ステップ２０５）。

図５は、過負荷時における上位装置２の呼処理制御動作の一例を示すフローチャートである。

上位装置２の呼処理信号送出制御部２３は、ＣＤＭＡ基地局から信号受領応答信号Ｓ２ａを受けたときに、該当呼処理信号に予め指定されている再送待機時間Ｔおよび最大再送回数Ｎに基づきタイムアウトまでの待機時間Ｔｗ＝（Ｎ＋１）×Ｔを算出してタイマ２２に設定する（ステップ３０１）。

その後、待機時間Ｔｗが経過したとき（ステップ３０２）、呼処理信号を再送することなくタイムアウト（呼損）処理を行う（ステップ３０３）。

また、待機時間Ｔｗが経過する前に、ＣＤＭＡ基地局から処理終了応答信号を受信したとき（ステップ３０４）、タイマ２２をリセットする（ステップ３０５）。

本発明の一実施形態を示すブロック図である。 過負荷時における上位装置の呼処理信号の再送制御例を示す図である。 図１に示したＣＤＭＡ基地局の優先順位設定部１５における優先順位設定手順の一例を示す図である。 過負荷時におけるＣＤＭＡ基地局１の呼処理制御動作の一例を示すフローチャートである。 過負荷時における上位装置２のの呼処理制御動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ＣＤＭＡ基地局
２ 上位装置
１１ 送受信部
１２ 呼処理信号保持部
１３ 呼処理部
１４ 過負荷検出部
１５ 優先順位設定部
２１ 送受信部
２２ タイマ
２３ 呼処理信号送出制御部
Ｓ１ 呼処理信号
Ｓ２ 応答信号
Ｓ３ 過負荷信号
Ｄ１ 呼処理蓄積情報
Ｄ２ 負荷情報
Ｄ３ 呼処理優先順位情報

Claims (4)

1. 呼処理シーケンスの各ステップ毎に呼処理信号をＣＤＭＡ基地局へ送出する上位装置と、前記呼処理信号を受信して信号処理を行うＣＤＭＡ基地局とを備えるＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式であって、
   前記ＣＤＭＡ基地局は、前記上位装置から前記呼処理信号を受信すると共に呼処理信号の受領を示す応答信号および呼処理信号の処理が終了したときに処理終了を示す応答信号を前記上位装置へ送出する送受信部と、受信した呼処理信号を一旦保持蓄積して指定される優先順に呼処理信号を送出する呼処理信号保持部と、この呼処理信号保持部から呼処理信号を受けて呼処理を行う呼処理部と、この呼処理部の呼処理の負荷状況を監視して過負荷状態を検出する過負荷検出部と、この過負荷検出部により過負荷状態が検出されたときに前記呼処理信号保持部に保持蓄積されている呼処理信号の優先順位を設定する優先順位設定部とを有し、
   前記上位装置は、前記ＣＤＭＡ基地局へ呼処理信号を送出すると共に前記ＣＤＭＡ基地局からの応答信号を受信する送受信部と、設定される待機時間が経過したときにタイムアウト信号を送出するタイマと、前記呼処理信号の受領を示す応答信号を受信したときに該当呼処理信号の待機時間を前記タイマに設定し前記タイムアウト信号を受けたときに該当呼処理信号のタイムアウト（呼損）処理を行う呼処理信号送出制御部とを有し、
   前記ＣＤＭＡ基地局の優先順位設定部は、呼損が生じてやり直す場合の処理負荷量の大きな信号の優先度を上位とし、または、前記上位装置のタイマに設定される前記待機時間が短い信号の優先度を上位とするように優先順位を設定し、
   前記ＣＤＭＡ基地局の呼処理部は、設定された優先順に呼処理を実行する
   ことを特徴とするＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式。
2. 前記待機時間は、呼処理信号に予め指定されている再送待機時間Ｔおよび最大再送回数Ｎであるならば、（Ｎ＋１）×Ｔとすることを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式。
3. 前記ＣＤＭＡ基地局の優先順位設定部は、解放処理の呼処理信号よりも接続処理の呼処理信号の優先度を上位とし、呼処理信号の示す処理シーケンスが進んでいる呼処理信号の優先度を上位とし、呼処理信号の示す処理シーケンスの過去の処理負荷量の大きな信号の優先度を上位とし、呼処理信号の上位装置において設定される待機時間の短い信号の優先度を上位とし、呼処理信号の処理負荷量の小さい信号の優先度を上位とするように優先順位を設定することを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式。
4. 前記上位装置の呼処理信号送出制御部は、送出した前記呼処理信号に予め指定されている再送待機時間および最大再送回数に基づきタイムアウトまでの待機時間を設定し、この待機時間が経過したときに再送することなくタイムアウト（呼損）処理を行うことを特徴とする請求項１記載のＣＤＭＡ通信システムの呼処理制御方式。

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