JP5284577B2 - 無線基地制御局およびルーチング方法 - Google Patents

無線基地制御局およびルーチング方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線基地制御局およびルーチング方法に関し、特には、通信端末から送信された接続要求を送信すべきコアノードを、複数のコアノードの中から選択する無線基地制御局およびルーチング方法に関する。
従来の無線基地制御局（Radio Network Controller：以降「RNC」と称する。）とコアノード（Core Node：以降「CN」と称する。）間のアーキテクチャについて、図１５を参照して説明する。
図１５において、従来のRNC１５０は、Domain（ドメイン）、例えば、CS Domain（Circuit Service Domain）およびPS Domain（Packet Service Domain）ごとに、１つのCNと接続する。
具体的には、RNC１５０は、CS Domain（機能部）１５０ａと、PS Domain（機能部）１５０ｂとを有し、CS Domain１５０ａは、１台のMSC（Mobile Switching Center）１５１と接続し、PS Domain１５０ｂは、１台の１台のSGSN（サービングＧＰＲＳサポートノード）１５２と接続する。
なお、MSC１５１は、回線交換（例えば、音声データの送受信の処理および呼処理）を行い、SGSN１５２は、パケット交換（例えば、パケットデータの送受信の処理）を行う。
RNC１５０は、UE（User Equipment：通信端末）１５３から基地局１５４を介してCS Domain を指定した接続要求を受けると、RNC１５０と接続している１台のMSC１５１に接続要求をルーチングし、また、UE１５３からPS Domainを指定した接続要求を受けると、RNC１５０と接続している１台のSGSN１５２に接続要求をルーチングする。
一方、RNCがDomain（例えば、CS DomainおよびPS Domain）ごとに複数のCNと接続するIu Flexという技術がある。
図１５に示したRNC１５０は、Domainごとに一意に決まったCNに接続要求をルーチングするため、Iu Flexに対応するルーチングができないという課題があった。
特許文献１（特開２００６−１９７６５３号公報）および特許文献２（特開２００４−１６６１９７号公報）には、上記課題を解決可能なRNCが記載されている。
特許文献１に記載のRNCは、複数のCNと接続可能であり、UEから送られたオペレータIDに基づいて、そのUEと接続すべきCNノードを選択する。なお、オペレータIDは、予め、そのオペレータIDで使用可能なCNと対応づけられている。
また、同じルーティングエリアにサービスする２つ以上のサポートノードが設けられたときには、既に使用されていたSGSNが過負荷状態になるか又は故障した場合に、このRNC（おそらく使用可能なSGSNのリストを有する）が、別のSGSNを使用できることにより、回復力のような多数の効果を発揮する。更に、エリアを遮断せずに、ソフトウェア更新のようなメンテナンスオペレーションを行うことができる。
特許文献２には、Iu Flexに関する記載があり、さらに、CNの負荷を考慮して、UEを接続すべきCNを選択するRNCが記載されている。
特開２００６−１９７６５３号公報 特開２００４−１６６１９７号公報
特許文献１には、無線端末のオペレータＩＤと同じＩＤをもつ複数のCNに対するルーチングアルゴリズムについて具体例が記載されていない。
このため、例えば、CNの負荷として、CNが収容しているUEの台数が用いられた場合、各CNのUE収容能力が異なると、RNCは、CNのUE収容能力に応じてバランスよくUE（具体的には、接続要求）をルーチングできない。
特許文献２に記載のRNCは、CNの負荷を考慮して、UEを接続すべきCNを選択する。 しかしながら、特許文献２には、CNの負荷の具体例が記載されていない。
このため、例えば、CNの負荷として、CNが収容しているUEの台数が用いられた場合、各CNのUE収容能力が異なると、RNCは、CNのUE収容能力に応じてバランスよくUE（具体的には、接続要求）をルーチングできない。
本発明の目的は、各CNのUE収容能力に応じてバランスよく接続要求をルーチングすることが可能な無線基地制御局およびルーチング方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の無線基地制御局は、通信端末と通信する無線基地局装置と接続され、また、同一種類の接続処理を行う複数のコアノードと接続される無線基地制御局であって、前記コアノードごとに、該コアノードが前記通信端末を収容する能力を表す収容情報を格納する格納部と、前記通信端末から前記無線基地局装置を介して接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報に基づいて、該接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択し、該選択されたコアノードに前記接続要求をルーチングする処理部と、を含む。
また、本発明のルーチング方法は、通信端末と通信する無線基地局装置と接続され、同一種類の接続処理を行う複数のコアノードと接続され、また、前記コアノードごとに該コアノードが前記通信端末を収容する能力を表す収容情報を格納する格納部を含む無線基地制御局が行うルーチング方法であって、前記通信端末から前記無線基地局装置を介して接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報に基づいて、該接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択する選択ステップと、前記されたコアノードに前記接続要求をルーチングするルーチングステップと、を含む。
上記発明によれば、接続要求が提供されるコアノードは、収容情報に基づいて選択される。収容情報は、コアノードごとに、コアノードが通信端末を収容する能力を表す。
このため、無線基地制御局は、コアノードの通信端末の収容能力に応じて、バランスよく、接続要求をコアノードにルーチングすることが可能となる。
また、前記格納部は、前記コアノードごとに、該コアノードの回線状態が正常か否かを表す回線情報を、さらに格納し、前記処理部は、前記接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報および回線情報に基づいて、前記接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択し、該選択されたコアノードに前記接続要求をルーチングすることが望ましい。
上記発明によれば、例えば、回線状態が異常であるコアノードに、接続要求をルーチングすることを防止可能となる。
また、前記コアノードごとに、該コアノードが収容している通信端末の数を表す接続端末数情報を管理する管理部を、さらに含み、前記処理部は、前記接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報および回線情報と、前記管理部に管理された接続端末数情報と、に基づいて、該接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択し、該選択されたコアノードに前記接続要求をルーチングすることが望ましい。
上記発明によれば、例えば、コアノードが収容している通信端末の数も考慮して、接続要求が提供されるコアノードを選択することが可能となる。
また、前記処理部は、処理負荷が処理許容範囲を超えたコアノードから送信されたオーバーロードメッセージを受け付けてから一定時間の間、該オーバーロードメッセージを送信したコアノードの収容情報を最低値にすることが望ましい。
上記発明によれば、オーバーロードメッセージを送信したコアノードに通信端末をルーチングすることを防止可能になる。
本発明によれば、各コアノードの通信端末の収容能力に応じてバランスよく接続要求をルーチングすることが可能になる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施例の無線基地制御局を含む無線通信システムを示したブロック図である。
図１において、無線通信システムは、無線基地制御局（以降「RNC」と称する。）１と、複数のコアノード（以降「CN」と称する。）２と、無線通信端末（User Equipment：以降「UE」と称する。）３と、無線基地局装置（以降「Node-B」と称する。）４ａ〜４ｍと、OAM（Operator and Maintenance）装置５と、を含む。
本実施例では、複数のCNとして、MSC２ａ〜２ｄと、SGSN２ｅ〜２ｎとが用いられる。MSC２ａ〜２ｄのそれぞれは、接続処理等を含む回線交換（例えば、音声データの送受信の処理および呼処理）を行い、SGSN２ｅ〜２ｎのそれぞれは、接続処理等を含むパケット交換（例えば、パケットデータの送受信の処理）を行う。
RNC１は、同一ドメインにおいて複数のCNとの接続が可能なIu Flexを導入しており、同一ドメインを有する複数のCNと接続するためのIuインターフェースを有する。
具体的には、RNC１は、CS Domain（機能部）１ａと、PS Domain（機能部）１ｂとを含み、CS Domain１ａは、MSC２ａ〜２ｄと接続するためのIuインターフェースを有し、PS Domain１ｂは、SGSN２ｅ〜２ｎと接続するためのIuインターフェースを有する。
また、RNC１は、UE３と通信可能なＮode-B４ａ〜４ｍと接続されている。RNC１は、Node B４ａ〜４ｍおよび通信エリア（Cell：セル）６ａ〜６ｙと接続するためのIubインターフェースを制御すると共に、UE３の接続についてもUuインターフェースを制御する。
また、RNC１は、OAM装置５と接続している。
OAM装置５は、オペレータによって操作され、オペレータから入力された情報をRNC１に提供する。RNC１は、OAM装置５から提供された情報を保持する。
例えば、OAM装置５は、オペレータから入力された各CNの収容情報および回線情報をRNC１に提供する。なお、収容情報は、各CNがUEを収容する能力（例えば、能力比）を表し、回線情報は、各CN２の回線状態が正常か否かを表す。
なお、OAM装置５は、オペレータの操作にしたがって、RNC１内の情報（例えば、収容情報および回線情報）を変更可能である。
RNC１は、UE３から、いずれかのNode-Bを介して、CN２への最初のCN接続要求メッセージ（RRC：Initial Direct Transfer message）を受け付けると、各CN２ａ〜２ｎのUE収容能力比（収容情報）および回線状態（回線情報）に基づいて、そのCN接続要求メッセージを提供すべきCN２を選択する。以下、この点について詳述する。
RNC１は、オペレータよりOAM装置５を介して指定された各CNのUE収容能力比（収容情報）とCN回線状態（回線情報）を保持している。
このため、RNC１は、UE３からのCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）をCNにルーチングする際、RNC１がCN接続要求の提供先となるCNを選択可能である場合に、回線状態が正常なCNの中から、各CNのUE収容能力比に応じて、CN接続要求の提供先となるCNを選択して、そのCNにCN接続要求をルーチングできる。
図２は、RNC１の一例を示したブロック図である。
図２において、RNC１は、メモリ等の格納部１１と、ＣＰＵ等の処理部１２とを含む。処理部１２は、メッセージ処理部１２ａと、ルーチング処理部１２ｂと、転送部１２ｃと、を含む。
格納部１１には、各CNのUE収容能力テーブル（以降、単に「テーブル」と称する。）１１ａと、各CNの回線状態テーブル（以降、単に「テーブル」と称する。）１１ｂが保持されている
テーブル１１ａは、オペレータがOAM装置５から入力した各CNのUE収容能力比（収容情報）を表し、テーブル１１ｂは、オペレータがOAM装置５から入力した各CNの回線状態（回線情報）を表す。
図３は、テーブル１１ａの一例を示した説明図である。
図３において、テーブル１１ａには、CN（MSCおよびSGSN）ごとに、UEを収容する能力を表す収容情報（Weight Factor）が保持されている。なお、Weight Factorの有効な値は、例えば、0〜15（15は適当な数）である。
図３の例では、５台のMSCがRNC１と接続しており、MSC#1のWeight Factor=3、MSC#2のWeight Factor=2、MSC#3のWeight Factor=0、MSC#4のWeight Factor=1、MSC#5のWeight Factor=5となっている。
オペレータは、OAM装置５から、これらのMSCのWeight Factorを、MSCのUE収容能力比、つまり、各MSCの処理能力比に応じて入力することとなる。
また、図３の例では、５台のSGSNがRNC１と接続しており、SGSN#1のWeight Factor=1、SGSN#2のWeight Factor=0、SGSN#3のWeight Factor=0、SGSN#4のWeight Factor=1、SGSN#5のWeight Factor=15となっている。
オペレータは、OAM装置５から、これらのSGSNのWeight Factorを、SGSNのUE収容能力比、つまり、SGSNの処理能力比に応じて入力することとなる。
オペレータより入力された各CNのUE収容能力比は、入力され次第、すぐにテーブル１１ａに反映される。特に、Weight Factor=0は、該当するMSCまたはSGSNに対してUEをこれ以上接続しないようにして、そのCNの負荷を下げる働きを行わせる。
図３の例では、MSC#3を減設する際に、RNC１は、MSCに収容されるUEをMSC#3以外の正常なMSCに接続させるように調整することが可能である。
図４は、テーブル１１ｂの一例を示した説明図である。
図４において、テーブル１１ｂには、CN（MSCおよびSGSN）ごとに、CNの回線状態が正常か否かを表す回線情報（ACTIVE、FAILED_LINK、FAILED_RESET、FAILED_BOTH）が保持されている。
ACTIVEは、対応するCN（MSCまたはSGSN）の回線状態が正常であることを示す。
FAILED_LINKは、対応するCN（MSCまたはSGSN）の回線が異常であり接続できないことを示す。
FAILED_RESETは、対応するCN（MSCまたはSGSN）の回線状態が正常であるが、CN（MSCまたはSGSN）もしくはRNCより開始されたRESET手順を行なっている途中であることを示す。
FAILED_BOTHは、RESET手順中に回線の異常を検出した状態であることを示す。
図５は、UE３からの最初のCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer）に含まれるルーチング情報（Intra Domain NAS Node Selector）を示した説明図である。
バージョンがR99、CNタイプがGSM-MAPにおいて、ルーチング基準がLocal （P）TMSIもしくは(P)TMSI of same PLMN, different (RA)LAに設定されている場合、RNC１は、NAS Node Selection Function（以降NNSF）を実行して、Routing Parameterにしたがって、RNC１に接続している複数のCNから接続すべきCNを一意に選択し、そのCNへ、最初のCN接続要求をルーチングする。
また、バージョンがR99、CNタイプがGSM-MAPにおいて、ルーチング基準がIMSI（response to IMSI paging）に設定されている場合、RNC１は、RRC：Initial Direct TransferのCN domain identity=CS Domainであれば、CS IMSI Paging Functionを実行して、Routing Parameterにしたがって、RNC１に接続している複数のCNから接続すべきCNを一意に選択し、そのCNへ、最初のCN接続要求をルーチングする。
バージョンがR99、CNタイプがGSM-MAPにおいて、ルーチング基準がLocal （P）TMSIもしくは(P)TMSI of same PLMN, different (RA)LAではなく、IMSI(response to IMSI paging)かつCN domain identity=CS Domainでない場合、RNC１は、Load Balancing Algorithm Functionに基づき、ルーチング先のCNを選択する。
つまり、ルーチング基準が、(P)TMSI of different PLMN、IMSI(response to IMSI paging)かつCN domain identity=PS Domain、IMSI(cause UE initiated event)、IMEI、Spare 1、Spare 2、CNタイプ=ANSI-41、バージョン=Laterの場合、RNC１が、Load Balancing Algorithm Functionに基づき、ルーチング先のCNを選択する。
本実施例では、RNC１が、このLoad Balancing Algorithm Functionにおいて、各CNのUE収容能力比と各CNの回線状態を考慮していることを１つの特徴とする。
図２に戻って、処理部１２は、UE３からNode-Bを介してCN接続要求を受け付けた際に、格納部１１に格納された収容情報に基づいて、そのCN接続要求を提供すべきCNを、RNC１と接続する複数のCNの中から選択し、その選択されたCNにCN接続要求をルーチングする。
さらに言えば、処理部１２は、CN接続要求を受け付けた際に、格納部１１内の収容情報および回線情報に基づいて、そのCN接続要求を提供すべきCNを、RNC１と接続する複数のCNの中から選択し、その選択されたCNにCN接続要求をルーチングする。
メッセージ処理部１２ａは、UE３から受け付けたCN接続要求を解析し、その解析結果およびCN接続要求をルーチング処理部１２ｂに提供する。例えば、メッセージ処理部１２ａは、CN接続要求に示された、CN domain identityおよびルーチング情報をチェックする。
ルーチング処理部１２ｂは、メッセージ処理部１２ａから解析結果を受け付けると、その解析結果にしたがって、格納部１１内の情報を参照しながら、そのCN接続要求を提供すべきCNを選択し、その選択結果およびCN接続要求を転送部１２ｃに提供する。
転送部１２ｃは、ルーチング処理部１２ｂから選択結果およびCN接続要求を受け付けると、その選択結果が示すCNに、そのCN接続要求を転送する。
以上詳細に実施例の構成を述べたが、オペレータがOAM装置５を用いてRNC１のいくつかの内部データを変更可能とする方法は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
図４において、CN Linkの障害の検出・回復の検出方法、およびCN/RNCより開始するRESET手順については、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
図５において、UE３からの最初のCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer）の構成や、ルーチング情報（Intra Domain NAS Node Selector）の構成、およびNAS Node Selection Function、CS IMSI Paging Functionの詳細については、本発明とは直接関係しないので、その機能詳細は省略する。
なお、MSCとして、MGWとの統合型MSC Nodeと分離型MSC Nodeとのいずれも用いることが可能である。
（動作の説明）
次に、RNC１（具体的には処理部１２）がUE３からのCN接続要求をCN２へルーチングの動作を、図６Ａおよび図６Ｂに示すフローチャートを使用して説明する。なお、以下では、処理部１２が行う動作を、RNC１が行う動作として説明する。また、以下の動作のうち、CN接続要求の解析処理は、メッセージ処理部１２ａにて行われ、ルーチング先決定処理は、ルーチング処理部１２ｂにて行われ、CN接続要求をCN２に提供する処理は、転送部１２ｃにて行われる。
図６Ａにおいて、RNC１は、UE３より最初のCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を受信したとき、まず、そのCN接続要求に示されたCN domain identityをチェックする（ステップＳ１）。
CN Domain Identity = CS Domainの場合、RNC１は、RNC１に接続されているMSC数をチェックする（ステップＳ２）。
もし、RNC１に接続されているMSCが一台の場合、RNC１は、そのMSCの回線状態テーブル１１ｂ（図４参照）を参照する（ステップＳ３）。
もし、そのMSCの回線情報がACTIVEであれば、RNC１は、CN接続要求を提供すべきCNとして、RNC１に接続されているMSCを選択し（ステップＳ４）、CN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を、そのMSCへルーチングする（ステップＳ５）。
もし、RNC１に接続されているMSCの回線情報がACTIVEでなければ、RNC１は、UE３からの最初のCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を拒否（Reject）する（ステップＳ６）。
もし、RNC１に接続されているMSCが複数ある場合（ステップＳ２）、RNC１は、RRC：Initial Direct Transfer message（図５参照）に含まれるルーチング情報（Intra Domain NAS Node Selector）を確認する（ステップＳ７）。
ルーチング情報にしたがってNNSF Functionが選択された場合、RNC１は、NNSF Functionに応じて一意にMSCを選択し（ステップＳ８）、そのMSCの回線状態テーブル１１ｂ（図４参照）を参照する（ステップＳ９）。
もし、その一意に選択されたMSCの回線情報がACTIVEであれば、RNC１は、CN接続要求を提供すべきCNとして、そのMSCを選択し（ステップＳ１０）、CN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を、その選択されたMSCへルーチングする（ステップＳ５）。
ステップＳ９において、もし、その一意に選択されたMSCの回線情報がACTIVEでなければ、RNC１は、Load Balancing Functionを選択する（ステップＳ１１）。
なお、ステップＳ７において、ルーチング情報にしたがってCS IMSI Paging Functionが選択された場合、RNC１は、CS IMSI Paging Functionに応じて一意にMSCを選択し（ステップＳ１２）、そのMSCの回線状態テーブル１１ｂ（図４参照）を参照する（ステップＳ１３）。
もし、その一意に選択されたMSCの回線情報がACTIVEであれば、RNC１は、CN接続要求を提供すべきCNとして、そのMSCを選択し（ステップＳ１４）、CN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を、その選択されたMSCへルーチングする（ステップＳ５）。
ステップＳ１３において、もし、その一意に選択されたMSCの回線情報がACTIVEでなければ、RNC１は、Load Balancing Functionを選択する（ステップＳ１１）。
Load Balancing Functionが選択された場合、RNC１は、各CNのUE収容能力比テーブル１１ａ（図３参照）および各CNの回線状態テーブル１１ｂ（図４参照）を参照する。
全てのMSCの回線情報がFAILEDである場合（ステップＳ１５）、RNC１は、UE３からの最初のCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を拒否（Reject）する（ステップＳ６）。
一方、少なくとも一つのMSCの回線情報がACTIVEである場合（ステップＳ１５）、RNC１は、ACTIVEであるMSCのUE収容能力比に応じて、CN接続要求を提供すべきMSCを選択し、CN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を、その選択されたMSCへルーチングする。
具体的には、ACTIVEである全てのMSCの能力比（収容情報）が全て０の場合（ステップＳ１６）、RNC１は、それらのMSCを順番に選択し、その選択されたMSCにCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）をルーチングする（ステップＳ１７、Ｓ５）。
なお、RNC１は、直前に選択したMSCを記憶しておき、ステップＳ１７では、RNC１は、ACTIVEなMSCの中から、直前に選択したMSCの次の順番（例えば、MSCの番号に基づく順番）のMSCを、CN接続要求を提供すべきMSCとして選択する。
例えば、テーブル１１ａおよびテーブル１１ｂが図７に示した状態であるとき、RNC１は、ステップＳ１７において、MSC#1、MSC#2、MSC#3の順に選択する。その後は、RNC１は、MSC#1、MSC#2、・・・と選択する。
ACTIVEであるMSCのうち、少なくとも一つのMSCの能力比（収容情報）が０ではない場合（ステップＳ１６）、RNC１は、能力比（収容情報）が０ではないMSCのUE収容能力比（収容情報）に応じて、CN接続要求を提供すべきMSCを順番に選択する。
具体的には、RNC１は、直前に選択したMSCと、そのMSCの連続選択回数を記憶しておき、直前に選択したMSCの回線状態がACTIVEでなければ（ステップＳ１８）、ACTIVEなMSCの中から、直前に選択したMSCの次の順番（例えば、MSCの番号に基づく順番）のMSCを、CN接続要求を提供すべきMSCとして選択する（ステップＳ１９）。
直前に選択したMSCがACTIVEであれば（ステップＳ１８）、RNC１は、そのMSCのUE収容能力比（収容情報）と、そのMSCの連続選択回数とを比較する。
連続選択回数が、そのMSCのUE収容能力比に対して、等しいもしくは大きい場合（ステップＳ２０）、RNC１は、ACTIVEなMSCの中から、直前に選択したMSCの次の順番のMSCを、CN接続要求を提供すべきMSCとして選択する（ステップＳ１９）。
連続選択回数が、そのMSCのUE収容能力比よりも小さい場合（ステップＳ２０）、RNC１は、直前に選択したMSCを、再度、CN接続要求を提供すべきMSCとして選択する（ステップＳ２１）。
図８に示したテーブル１１ａおよびテーブル１１ｂの例では、ACTIVEなMSC#1、MSC#2、MSC#3、MSC#5の能力比が、2:2:3:0であるため、RNC１は、Load Balancing Algorithmにおいて、[MSC#1、MSC#1、MSC#2、MSC#2、MSC#3、MSC#3、MSC#3]の順にMSCを選択して、その選択されたMSCにCN接続要求をルーチングする。その後は、RNC１は、MSC#1、MSC#1、MSC#2、MSC#2、・・・という順に、MSCを選択する。
一方、ステップＳ１において、CN Domain Identity = PS Domainの場合、RNC１は、RNC１に接続されているSGSN数をチェックする（図６ＢのステップＳ２２）。
もし、RNC１に接続されているSGSNが一台の場合、RNC１は、そのSGSNの回線状態テーブル１１ｂ（図４参照）を参照する（ステップＳ２３）。
もし、そのSGSNの回線情報がACTIVEであれば、RNC１は、CN接続要求を提供すべきCNとして、RNC１に接続されているSGSNを選択し（ステップＳ２４）、CN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を、そのSGSNへルーチングする（ステップＳ２５）。
もし、RNC１に接続されているSGSNの回線情報がACTIVEでなければ、RNC１は、UE３からの最初のCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を拒否（Reject）する（ステップＳ２６）。
もし、RNC１に接続されているSGSNが複数ある場合（ステップＳ２２）、RNC１は、RRC：Initial Direct Transfer message（図５参照）に含まれるルーチング情報（Intra Domain NAS Node Selector）を確認する（ステップＳ２７）。
ルーチング情報にしたがってNNSF Functionが選択された場合、RNC１は、NNSF Functionに応じて一意にSGSNを選択し（ステップＳ２８）、そのSGSNの回線状態テーブル１１ｂ（図４）を参照する（ステップＳ２９）。
もし、その一意に選択されたSGSNの回線情報がACTIVEであれば、RNC１は、CN接続要求を提供すべきCNとして、そのSGSNを選択し（ステップＳ３０）、CN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を、その選択されたSGSNへルーチングする（ステップＳ２５）。
ステップＳ２９において、もし、その一意に選択されたSGSNの回線情報がACTIVEでなければ、RNC１は、Load Balancing Functionを選択する（ステップＳ３１）。
Load Balancing Functionが選択された場合、RNC１は、各CNのUE収容能力比テーブル１１ａ（図３参照）および各CNの回線状態テーブル１１ｂ（図４参照）を参照する。
全てのSGSNの回線情報がFAILEDである場合（ステップＳ３２）、RNC１は、UE３からの最初のCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を拒否（Reject）する（ステップＳ２６）。
一方、少なくとも一つのSGSNの回線情報がACTIVEである場合（ステップＳ３２）、RNC１は、ACTIVEであるSGSNのUE収容能力比に応じて、CN接続要求を提供すべきSGSNを選択し、CN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）を、その選択されたSGSNへルーチングする。
具体的には、ACTIVEである全てのSGSNの能力比（収容情報）が全て０の場合（ステップＳ３３）、RNC１は、それらのSGSNを順番に選択し、その選択されたSGSNにCN接続要求（RRC：Initial Direct Transfer message）をルーチングする（ステップＳ３４、Ｓ２５）。
なお、RNC１は、直前に選択したSGSNを記憶しておき、ステップＳ３４では、RNC１は、ACTIVEなSGSNの中から、直前に選択したSGSNの次の順番（例えば、SGSNの番号に基づく順番）のSGSNを、CN接続要求を提供すべきSGSNとして選択する。
例えば、テーブル１１ａおよびテーブル１１ｂが図７に示した状態であるとき、RNC１は、SGSN#1、SGSN#4の順に選択する。その後は、RNC１は、SGSN#1、SGSN#4、・・・と選択していく。
ACTIVEであるSGSNのうち、少なくとも一つのSGSNの能力比（収容情報）が０ではない場合（ステップＳ３３）、RNC１は、能力比（収容情報）が０ではないSGSNのUE収容能力比（収容情報）に応じて、CN接続要求を提供すべきSGSNを順番に選択する。
具体的には、RNC１は、直前に選択したSGSNと、そのSGSNの連続選択回数を記憶しておき、直前に選択したSGSNの回線状態がACTIVEでなければ（ステップＳ３５）、ACTIVEなSGSNの中から、直前に選択したSGSNの次の順番（例えば、SGSNの番号に基づく順番）のSGSNを、CN接続要求を提供すべきSGSNとして選択する（ステップＳ３６）。
直前に選択したSGSNがACTIVEであれば（ステップＳ３５）、RNC１は、そのSGSNのUE収容能力比（収容情報）と、そのSGSNの連続選択回数とを比較する。
連続選択回数が、そのSGSNのUE収容能力比に対して、等しいもしくは大きい場合（ステップＳ３７）、RNC１は、ACTIVEなSGSNの中から、直前に選択したSGSNの次の順番のSGSNを、CN接続要求を提供すべきSGSNとして選択する（ステップＳ３６）。
連続選択回数が、そのSGSNのUE収容能力比よりも小さい場合（ステップＳ３７）、RNC１は、直前に選択したSGSNを、再度、CN接続要求を提供すべきSGSNとして選択する選択する（ステップＳ３８）。
図８に示したテーブル１１ａおよびテーブル１１ｂの例では、ACTIVEのSGSN#2、SGSN#3、SGSN#4、SGSN#5の能力比が1:0:1:2であるため、RNC１は、Load Balancing Algorithmにおいて、[SGSN#2、SGSN#4、SGSN#5、SGSN#5]の順にSGSNを選択して、CN接続要求をルーチングする。その後は、RNC１は、SGSN#2, SGSN#4, SGSN#5, SGSN#5, ・・・という順に、SGSNを選択する。
以上説明したように、本実施例においては、以下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、RNC１に接続する各CNのUE収容能力比テーブル１１ａをRNC１が保持しているので、能力比に応じたルーチングによってLoad Balancingを実現できることである。
よって、RNC１は、各CNのUEの収容能力に応じて、バランスよく、CN接続要求をCNにルーチングすることが可能となる。
第２の効果は、RNC１に接続する各CNの回線状態テーブル１１ｂをRNC１が保持しているので、利用可能なCNに対してUE３からの接続をルーチングできることである。
よって、例えば、回線状態が異常であるCNに、CN接続要求をルーチングすることを防止可能となる。
第３の効果は、Load Balancingのアルゴリズムがラウンドロビンに選択する簡単な方法であり、プロセッサの処理能力の節約となる。
第４の効果は、RNC１に接続する各CNのUE収容能力比テーブル１１ａをオペレータより入力可能としているので、一つのCNを減設したいときやアップグレードするときなど、事前に能力を０とすることで、そのCNから、接続しているUEを排除できることである。
次に、本発明の他の実施例のRNCを説明する。他の実施例のRNCの基本的構成は、図１に示したRNC１と同様であるが、他の実施例のRNCは、Load Balancing Functionについてさらに工夫している。
図９は、他の実施例のRNC１Ａの一例を示したブロック図である。なお、図９において、図２に示したものと同一のものには同一符号を付してある。
図９において、RNC１Ａは、格納部１１と、管理部１Ａ１と、処理部１Ａ２と、を含む。処理部１Ａ２は、メッセージ処理部１２ａと、ルーチング処理部１Ａａと、転送部１２ｃと、を含む。
管理部１Ａ１は、CNごとに、CNが収容しているUEの数（CNと接続するUE数：Iu Signaling Connection数）を表す接続端末数情報１Ａ１ａを管理する。なお、接続端末数情報１Ａ１ａは、オペレータによってOAM装置５から入力される。
図１０は、接続端末数情報（Iu Signaling Connection数）を管理する管理部１Ａ１の一例を示した説明図である。
図１０において、管理部１Ａ１には、各CN（MSCおよびSGSN）に接続しているUE数（Iu Signaling Connection数）をカウントするためのカウンタが設けられ、具体的には、CNごとに、主カウンタと副カウンタが設けられている。
各副カウンタの値は、対応するCNのIu Signaling Connection数の増減に応じて、１ずつカウントアップ・ダウンする。
副カウンタの値が、対応するCNのUE収容能力と同じ値となれば、副カウンタに対応する主カウンタの値が１だけアップし、副カウンタのカウント値は０となる。つまり、副カウンタの繰り上がり回数（上限値）は、各CNのUE収容能力比テーブル１１ａに示されたUEの収容能力に相当している。
副カウンタの値が０から１つカウントダウンされるとき、対応する主カウンタの値が１つ繰り下げられ、副カウンタの値は、対応するCNのUE収容能力−１の値に設定される。
UE収容能力比が０もしくは１の場合、副カウンタは使用されず、副カウンタの値は常に０であり、主カウンタが、Iu Signaling Connection数の増減に応じて１ずつカウントアップ・ダウンする。
また、これらの主/副カウンタの設定は、図３に示した各CNのUE収容能力比テーブルがオペレータよりOAM装置５から変更された場合、再計算される。再計算式は下記の通りである。
Old_Weight_Factor：変更前のUE収容能力、
Old_Main_Counter：変更前の主カウンタ、
Old_Sub_Counter：変更前の副カウンタ、
New_Weight_Factor：変更後のUE収容能力、
New_Main_Counter：変更後の主カウンタ、
New_Sub_Counter：変更後の副カウンタ、
1> Old_Weight_Factor = 0の場合、
2> New_Weight_Factor = 0の場合、
New_Main_Counter = Old_Main_Counter、
New_Sub_Counter = Old_Sub_Counter
2> New_Weight_Factor > 0の場合、
New_Main_Counter = Old_Main_Counter/New_Weight_Factor：小数点以下切捨
New_Sub_Counter = Old_Main_Counter modulo New_Weight_Factor
1> Old_Weight_Factor > 0の場合
2> New_Weight_Factor = 0の場合
New_Main_Counter = Old_Main_Counter * Old_Weight_Factor
New_Sub_Counter = 0
2> New_Weight_Factor > 0の場合
New_Main_Counter = (Old_Main_Counter * Old_Weight_Factor) / New_Weight_Factor：小数点以下切捨
New_Sub_Counter = (Old_Main_Counter * Old_Weight_Factor) modulo New_Weight_Factor
図９に戻って、処理部１Ａ２は、UE３からCN接続要求を受け付けた際に、格納部１１内の収容情報（図３参照）および回線情報（図４参照）と、管理部１Ａ１で管理された接続端末数情報１Ａ１ａ（図１０参照）と、に基づいて、CN接続要求を提供すべきCNを複数のCNの中から選択し、その選択されたCNにCN接続要求をルーチングする。
ルーチング処理部１Ａａは、メッセージ処理部１２ａから解析結果を受け付けると、その解析結果にしたがって、格納部１１内の情報および管理部１Ａ１内の情報を参照しながら、その接続要求を提供すべきCNを選択し、その選択結果およびCN接続要求を転送部１２ｃに提供する。
次に、RNC１Ａのルーチングの動作を、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すフローチャートを使用して説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、図６Ａおよび図６Ｂに示した処理と同一の処理には同一符号を付してある。以下、図６Ａ、図６Ｂに示した処理と異なる点を中心に、RNC１Ａのルーチングの動作を説明する。
なお、以下では、処理部１Ａ２が行う動作を、RNC１Ａが行う動作として説明する。また、以下の動作のうち、CN接続要求の解析処理は、メッセージ処理部１２ａにて実行され、ルーチング先決定処理は、ルーチング処理部１Ａａにて実行され、CN接続要求をCNに提供する処理は、転送部１２ｃにて実行される。
図１１ＡのステップＳ１６において、ACTIVEである全てのMSCの能力比（収容情報）が全て０の場合、RNC１Ａは、ACTIVEであるMSCの中から、対応する主カウンタの値が最も小さいMSCを、CN接続要求を提供すべきMSCとして選択し（ステップＳ１１０１）、その選択されたMSCにCN接続要求をルーチングする（ステップＳ１１０２）。このとき、RNC１Ａは、その選択されたMSCの主カウンタの値を１だけアップする。
もし、ステップＳ１１０１で、主カウンタの値が最も小さいACTIVEなMSCが複数ある場合、RNC１Ａは、MSC番号の最も若いMSCを選択して、そのMSCにCN接続要求をルーチングする。そして、RNC１Ａは、そのMSCの主カウンタの値を１だけアップする。図１２の例では、RNC１Ａは、MSC#2を選択し、MSC#2にCN接続要求をルーチングし、MSC#2の主カウンタの値を１だけアップする。
ACTIVEであるMSCのうち、少なくとも１つのMSCの能力比（収容情報）が０ではない場合（ステップＳ１６）、RNC１Ａは、能力比が０ではないMSCのうち、主カウンタの値が最も小さいMSCを選択して（ステップＳ１１０４）、そのMSCにCN接続要求をルーチングし、そのMSCの副カウンタの値を１だけアップする（ステップＳ１１０２）。
なお、もし、主カウンタの値が最も小さいMSCが複数ある場合（ステップＳ１１０３）、RNC１Ａは、その複数のMSCの中で、副カウンタの値が最も小さいMSCを選択し（ステップＳ１１０５）、その選択されたMSCに、CN接続要求をルーチングし、そのMSCの副カウンタのカウント値を１だけアップする（ステップＳ１１０２）。
もし、ステップＳ１１０５で、副カウンタの値が最も小さいMSCが複数ある場合、RNC１Ａは、それらMSCの中で、MSC番号の最も若いMSCを選択して、そのMSCにCN接続要求をルーチングする。そして、RNC１Ａは、そのMSCの副カウンタの値を１だけアップする。図１３の例では、RNC１Ａは、MSC#2を選択し、MSC#2にCN接続要求をルーチングし、MSC#2の主カウンタの値を１だけアップし、副カウンタの値を０に戻す。
なお、SGSNを選択する動作（図１１Ｂ参照）は、MSCを選択する動作に準じるため、その詳細な説明は割愛する。
なお、上記実施例では、Load Balancing Functionにおいて、少なくとも一つのMSCがACTIVEの場合のみ記述している。つまり、NNSF FunctionやCS IMSI Paging FunctionにおいてCNが選択された場合や、RNC再配置(SRNS Relocation)によってCNからRNCへの接続要求がある場合、主/副カウンタがカウントアップされる。
RNC-CN間接続を解放する場合（Iu Release）、RNC１Ａは、副カウンタの値を１だけカウントダウンする。副カウンタが０から１だけカウントダウンするとき、主カウンタの値を１つ繰り下げ、副カウンタの値はUE収容能力比−１の値に設定される。
RNCシステム再開や、CNシステム再開によって、これらのカウンタは共に０に初期化される。
RNCの部分再開や、CNシステム部分再開の場合も同様、これらの主/副カウンタは、複数のUE接続数（Iu Signaling Connection数）分だけカウントダウンされる。
このように、本実施例では、RNC１Ａが、各CNと接続するUE数（Iu Signaling Connection数）を表すテーブルを保持し、接続が確立・解放されるたびにカウンタをカウントアップ・カウントダウンしているので、各CNのUE収容能力比に応じたLoad Balancingを実現できるという効果が得られる。
なお、上記各実施例において、RNCのLoad Balancing Functionについてさらに以下のように変形されてもよい。
図１４は、RNC１の変形例を説明するためのブロック図である。
図１４において、CN２は、処理能力の限界に近づいた際（例えば、処理負荷が処理許容範囲を超えた際）に、RNC１に対して、オーバーロードメッセージを送信する。
RNC１の処理部１２は、CN２からオーバーロードメッセージを受信すると、そのCN２に対しては一定時間（不図示のオーバーロードタイマーが満了するまで）、オーバーロード状態であるとみなす。
処理部１２は、オーバーロードタイマーが満了するまでに再度オーバーロードメッセージを受信した場合、オーバーロードタイマーを一定時間延長する。
処理部１２は、オーバーロードタイマー起動中、オーバーロード状態のCNのUE収容能力を、OAM装置５からの設定に関係なく、一時的に最低値（例えば、０）に設定する。このため、図６Ａ、図６Ｂ、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すフローチャートにおいて、オーバーロード状態中のCNがRNC１主導で選択されてルーチングされないようにすることができる。
このように、本変形例では、RNC１がCN２からオーバーロードメッセージを受信した場合に、オーバーロードタイマー起動中、オーバーロード状態のCNのUE収容能力を０としているため、オーバーロード状態中のCN２にCN接続要求がルーチングされないようにするLoad Balancingを実施するという効果が得られる。
なお、本変形例は、図９に示したRNC１Ａ（具体的には、処理部１Ａ２）に適用してもよい。
以上説明した各実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
本発明の一実施例のRNCを含む無線通信システムを示したブロック図である。 RNC１の一例を示したブロック図である。 テーブル１１ａの一例を示した説明図である。 テーブル１１ｂの一例を示した説明図である。 最初のCN接続要求に含まれるルーチング情報を示した説明図である。 RNC１の動作を説明するためのフローチャートである。 RNC１の動作を説明するためのフローチャートである。 格納部１１の一例を示した説明図である。 格納部１１の一例を示した説明図である。 本発明の他の実施例のRNC１Ａの一例を示したブロック図である。 管理部１Ａ１および格納部１１の一例を示した説明図である。 RNC１Ａの動作を説明するためのフローチャートである。 RNC１Ａの動作を説明するためのフローチャートである。 管理部１Ａ１および格納部１１の一例を示した説明図である。 管理部１Ａ１および格納部１１の一例を示した説明図である。 RNCの変形例を説明するためのブロック図である。 従来のRNCを含む無線通信システムを示したブロック図である。
符号の説明
１、１Ａ RNC
１ａ ＣＳドメイン
１ｂ ＰＳドメイン
１１ 格納部
１１ａ 各CNのUE収容能力テーブル
１１ｂ 各CNの回線状態テーブル
１２、１Ａ２ 処理部
１２ａ メッセージ処理部
１２ｂ ルーチング処理部
１２ｃ 転送部
１Ａ１ 管理部
２ CN
２ａ〜２ｄ MSC
２ｅ〜２ｎ SGSN
３ UE
４ａ〜４ｍ Node-B
５ OAM装置

Claims (8)

  1. 通信端末と通信する無線基地局装置と接続され、また、同一種類の接続処理を行う複数のコアノードと接続される無線基地制御局であって、
    前記コアノードごとに、該コアノードが前記通信端末を収容する能力を表す収容情報を格納する格納部と、
    前記通信端末から前記無線基地局装置を介して接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報に基づいて、該接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択し、該選択されたコアノードに前記接続要求をルーチングする処理部と、を含む無線基地制御局。
  2. 請求項１に記載の無線基地制御局において、
    前記格納部は、前記コアノードごとに、該コアノードの回線状態が正常か否かを表す回線情報を、さらに格納し、
    前記処理部は、前記接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報および回線情報に基づいて、前記接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択し、該選択されたコアノードに前記接続要求をルーチングする、無線基地制御局。
  3. 請求項２に記載の無線基地制御局において、
    前記コアノードごとに、該コアノードが収容している通信端末の数を表す接続端末数情報を管理する管理部を、さらに含み、
    前記処理部は、前記接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報および回線情報と、前記管理部に管理された接続端末数情報と、に基づいて、該接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択し、該選択されたコアノードに前記接続要求をルーチングする、無線基地制御局。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線基地制御局において、
    前記処理部は、処理負荷が処理許容範囲を超えたコアノードから送信されたオーバーロードメッセージを受け付けてから一定時間の間、該オーバーロードメッセージを送信したコアノードの収容情報を最低値にする、無線基地制御局。
  5. 通信端末と通信する無線基地局装置と接続され、同一種類の接続処理を行う複数のコアノードと接続され、また、前記コアノードごとに該コアノードが前記通信端末を収容する能力を表す収容情報を格納する格納部を含む無線基地制御局が行うルーチング方法であって、
    前記通信端末から前記無線基地局装置を介して接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報に基づいて、該接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択する選択ステップと、
    前記選択されたコアノードに前記接続要求をルーチングするルーチングステップと、を含むルーチング方法。
  6. 請求項５に記載のルーチング方法において、
    前記格納部は、前記コアノードごとに、該コアノードの回線状態が正常か否かを表す回線情報を、さらに格納し、
    前記選択ステップでは、前記接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報および回線情報に基づいて、前記接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択する、ルーチング方法。
  7. 請求項６に記載のルーチング方法において、
    前記無線基地制御局は、前記コアノードごとに、該コアノードが収容している通信端末の数を表す接続端末数情報を管理する管理部を、さらに含み、
    前記選択ステップでは、前記接続要求を受け付けた際に、前記格納部に格納された収容情報および回線情報と、前記管理部に管理された接続端末数情報と、に基づいて、該接続要求を提供すべきコアノードを前記複数のコアノードの中から選択する、ルーチング方法。
  8. 請求項５ないし７のいずれか１項に記載のルーチング方法において、
    処理負荷が処理許容範囲を超えたコアノードから送信されたオーバーロードメッセージを受け付けてから一定時間の間、該オーバーロードメッセージを送信したコアノードの収容情報を最低値にする変更ステップをさらに含む、ルーチング方法。
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