JPWO2007083462A1

JPWO2007083462A1 - 移動通信システム、無線ネットワーク制御装置、および負荷分散方法

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Publication number: JPWO2007083462A1
Application number: JP2007554827A
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Inventors: 研次川口
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Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2009-06-11
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Abstract

移動通信システムは、複数の無線エリアで負荷分散して移動機にサービスを提供するシステムである。無線基地局装置は、負荷の分散が可能な複数の無線エリアを構成する。無線ネットワーク制御装置は、無線基地局装置の構成する複数の無線エリアの負荷量を管理している。無線ネットワーク制御装置は、複数の無線エリアの負荷量から複数の無線エリアの残り無線リソースを求める。無線ネットワーク制御装置は、複数の無線エリアの残り無線リソースを比較した結果に基づいて、移動機に割り当てる無線エリアを選択する。

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に、無線エリアの負荷を分散してサービスを提供する移動通信システムに関する。

複数の無線基地局で複数の移動機を収容する移動通信システムでは、複数の無線エリアに負荷を分散する制御が行われることがあった（例えば、特開２００４−２８２４６９号公報参照）。負荷分散制御について説明する。ここでは、周波数の異なる複数の無線エリアに負荷を分散する例を示す。

図１は、移動通信システムにおける負荷分散制御を示すフローチャートである。図１を参照すると、移動通信システムは、まず、呼の確立要求があるか否か判定する（ステップ９９０１）。呼の確立要求が無ければ、移動通信システムは、呼の確立を行わずに処理を終了する（ステップ９９０２）。

一方、呼の確立要求があれば、移動通信システムは、次に、複数の周波数が許容されるか否かを判定する（ステップ９９０３）。複数の周波数が許容されていなければ、移動通信システムは負荷分散を行わずに呼を確立して処理を終了する（ステップ９９０４）。

複数の周波数が許容されていれば、移動通信システムは、各周波数の無線エリアの負荷量を比較する（ステップ９９０５）。ここでは無線エリアＡと無線エリアＢが許容されていたとする。無線エリアＡの負荷量をＬＡとし、無線エリアＢの負荷量をＬＢとする。

移動通信システムは、ＬＡとＬＢのいずれか小さい方がＬＡに等しいか否か判定する（ステップ９９０６）。ＬＡとＬＢのいずれか小さい方がＬＡに等しければ、移動通信システムは、無線エリアＡを選択して、その無線リソースを移動機に割り当てる（ステップ９９０７）。ＬＡとＬＢのいずれか小さい方がＬＡに等しくなければ、移動通信システムは、無線エリアＢを選択して、その無線リソースを移動機に割り当てる（ステップ９９０８）。

上述した負荷分散制御では、各無線エリアの負荷量だけを比較することで、移動機に割り当てる無線エリアを選択していたので、適切な無線エリアの選択が行なえないことがあった。

例えば、移動機に割り当てることのできる無線リソースの総容量が無線エリア毎に異なる場合がある。その場合に、負荷量の大きい無線エリアの残りリソースが、負荷量の小さい無線エリアの残りリソースよりも大きいという状態が起こり得る。負荷量のみから移動機に割り当てる無線エリアを選択すると、残りリソースの少ない無線エリアのリソースを優先して移動機に割り当ててしまうことがあった。
その結果、無線エリアの残りリソースが小さいため、移動通信システムは、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎを確立した後に、移動機からの各種サービスの実施要求を受け入れることができない場合があった。

また、ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ確立後に移動機から要求されるサービスには様々なものがある。そして、サービス毎に必要な無線リソースの量やその特性が異なる。そのため、本来的には、サービスを実施するために確保すべき無線リソースや、サービスを許容するか否かを判断する残りリソースの閾値がサービス毎に異なる。しかし、上述の移動通信システムでは、サービス毎に、確保すべき無線リソースや残りリソースの閾値を考慮せず、その時点で無線エリアにかかっている負荷量だけを比較して、無線エリアを選択していたので、実際に要求されるサービスを実施できない場合があった。そして、その結果として呼損率が上がってしまうことがあった。

本発明の目的は、各無線エリアの負荷を適切に分散させることのできる移動通信システムを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の移動通信システムは、複数の無線エリアで負荷分散して移動機にサービスを提供する移動通信システムであって、無線基地局装置と無線ネットワーク制御装置とを有している。

無線基地局装置は、負荷の分散が可能な複数の無線エリアを構成する。無線ネットワーク制御装置は、無線基地局装置の構成する複数の無線エリアの負荷量を管理している。そして、無線ネットワーク制御装置は、複数の無線エリアの負荷量から複数の無線エリアの残り無線リソースを求め、複数の無線エリアの残り無線リソースを比較した結果に基づいて、移動機に割り当てる無線エリアを選択する。

移動通信システムにおける負荷分散制御を示すフローチャートである。第１の実施形態による移動通信システムの構成を示すブロック図である。ＲＮＣの構成を示すブロック図である。第１の実施形態による移動通信システムによる負荷分散の概略の様子を示す図である。第１の実施形態による移動通信システムにおけるＵＥのサービス開始時の動作を示すシーケンス図である。第１の実施形態のＲＮＣによる負荷分散制御の動作を示すフローチャートである。第１の実施形態におけＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービス用の処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけＳｔｒｅａｍｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービス用の処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービス用の処理を示すフローチャートである。第１の実施形態におけＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態による移動通信システムによる負荷分散の概略の様子を示す図である。第２の実施形態による移動通信システムにおけるＵＥのサービス開始時の動作を示すシーケンス図である。第２の実施形態におけＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービス用の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるＳｔｒｅａｍｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービス用の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービス用の処理を示すフローチャートである。第２の実施形態におけるＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
ここに示す移動通信システムは、無線アクセス方式としてＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式を用い、複数のサービスを提供するものである。サービスの種類としては、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービス、Ｓｔｒｅａｍｉｎｇサービス、Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービス、Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄサービス、Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇサービスがある。

Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスは音声通信やビデオ配信に代表される。Ｓｔｒｅａｍｉｎｇサービスは音楽や画像のストリーミング配信に使用される。Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスは、Ｗｅｂ閲覧に代表される。Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスは、メール配信に使用される。Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇサービスは、ショートメッセージや位置登録処理に使用される。移動機（ＵＥ）は、開始しようとするサービスを、ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅとして、移動通信システムに要求する。

図２は、第１の実施形態による移動通信システムの構成を示すブロック図である。図２を参照すると、移動通信システムは、交換機（ＣＮ：ＣｏｒｅＮｅｔｗｏｒｋ）１１、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２、および無線基地局装置（ＮｏｄｅＢ）１３を有している。

ＣＮ１１、ＲＮＣ１２、およびＮｏｄｅＢ１３は図中では１つずつが示されているが、実際にはそれぞれが複数存在するのが通常である。

ＣＮ１１は、相互接続してスイッチングを行なう。

ＲＮＣ１２は、いずれかのＣＮ１１に接続され、また複数のＮｏｄｅＢ１３を収容する。そして、ＲＮＣ１２は、収容している各ＮｏｄｅＢ１３を介した呼の処理や、各ＮｏｄｅＢ１３の無線リソースの制御を行なう。

ＮｏｄｅＢ１３は、いずれかのＲＮＣ１２に接続され、無線回線で移動機（ＵＥ）と接続する。そして、ＮｏｄｅＢ１３は、ＲＮＣ１２による制御に従って各ＵＥへ無線リソースを提供する。ＮｏｄｅＢ１３は、周波数の異なる複数の無線エリアを構成しており、ＲＮＣ１２は、そのいずれの無線エリアのリソースをＵＥに割り当てるかをＮｏｄｅＢ１３に指示する。ＮｏｄｅＢ１３は、ＲＮＣ１２から指示された無線エリアのリソースをＵＥに提供する。なお、ここでは周波数の異なる無線エリアに負荷を分散する例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。負荷の分散が可能な無線エリアであればよく周波数に限られない。

図２の例では、ＮｏｄｅＢ１３は、周波数Ｆ１の無線エリア４１と周波数Ｆ２の無線エリア４２の２つの無線エリアを構成している。図２には、無線エリア４１にＵＥ２１、２２が接続し、無線エリア４２にＵＥ２３、２４が接続しており、ＵＥ２５が新たに接続を要求している状態が示されている。

図３は、ＲＮＣの構成を示すブロック図である。図３を参照すると、ＲＮＣ１２は、負荷分散部３１と負荷管理部３２を有している。

負荷管理部３２は、ＮｏｄｅＢ１３がカバーする各無線エリア４１、４２の負荷状況を管理する。負荷状況には、各無線エリア４１、４２にかかっている負荷量が含まれている。また、負荷管理部３２は、負荷分散部３１からの要求に応じ、各無線エリアの現在の負荷状況を負荷分散部１に通知する。

負荷分散部３１は、負荷管理部３２の管理している負荷状況に基づき、各無線エリア４１、４２の負荷を分散させる。負荷分散部３１は、新たにサービスを受けようとして接続を要求してきたＵＥ２５に対して割り当てる無線エリアを選択するとき、各無線エリアの残りリソースを判断に用いる。残りリソースを判断に用いるとき、サービス毎に異なる残りリソースの閾値によって判断する。この閾値は負荷分散部３１が予め保持している。また、負荷分散部３１は、新たなＵＥ２５に割り当てる無線エリアを選択するとき、ＵＥ２５から要求されたサービスの情報を判断に用いる。具体的には上述の閾値がサービスの種類毎に定められており、負荷分散部３１は、要求されたサービスについての閾値を用いて判断をする。

図４は、第１の実施形態による移動通信システムによる負荷分散の概略の様子を示す図である。

図４を参照すると、新たにサービスを受けようとするＵＥ２５がサービス開始要求Ｓ１を移動通信システムのＲＮＣ１２に送る。

そのサービス開始要求Ｓ１を受けたＲＮＣ１２は、自局で管理している各無線エリア４１、４２の中から、ＵＥ２５のコネクションを確立するのに適切な無線エリアを選択する。その際、ＲＮＣ１２の負荷分散部３１は、サービス開始要求Ｓ１をトリガーとして、負荷管理部３２にて管理されている負荷状況を確認する。

負荷状況の確認として、図３に示したように、まず負荷分散部３１は現在の負荷状況の情報を負荷管理部３２に要求する。負荷管理部３２は負荷分散部３１からの要求に応じて各無線エリア４１、４２の負荷量を負荷分散部３１に通知する。負荷分散部３１は、負荷管理部３２から通知された負荷量に基づき最適な無線エリアを選択する。

図４に戻り、ＲＮＣ１１は負荷分散装置１１１によって選択された無線エリアの情報Ｓ２をＵＥ２５に通知し、その無線エリアでのサービス開始が可能なことを通知する。通知を受けたＵＥ２５はＲＮＣ１２との間で呼確立の処理を実施する。

図５は、第１の実施形態による移動通信システムにおけるＵＥのサービス開始時の動作を示すシーケンス図である。図５を参照すると、新たにサービスを受けようとするＵＥ２５がＲＮＣ１２に、ＲＲＣ：ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＱＵＥＳＴメッセージを送る。本メッセージには、ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅパラメータとして、要求するサービス内容の情報が含まれている。

ＲＮＣ１２は、ＵＥ２５から通知されたＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅパラメータと、負荷管理部３２で管理している負荷状況を用いて負荷分散の処理を行なう。

負荷分散の処理により無線エリアを選択すると、ＲＮＣ１２は、その無線エリアで呼を確立するため、ＮｏｄｅＢ２１との間でＲＬ（ＲａｄｉｏＬｉｎｋ）の確立手順およびＡＬＣＡＰの確立手順を実施する。

その後、ＲＮＣ１２は、ＲＲＣ：ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳＥＴＵＰメッセージをＵＥ２５に送り、無線エリアを通知する。

ＲＲＣ：ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳＥＴＵＰメッセージを受けたＵＥ２５は、ＲＲＣ：ＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＳＥＴＵＰＣＯＭＰＬＥＴＥメッセージをＲＮＣ１２に応答し、その無線エリアでの呼の確立が完了したことを通知する。

図６は、第１の実施形態のＲＮＣによる負荷分散制御の動作を示すフローチャートである。図６を参照すると、ＲＮＣ１２はＵＥ２５からの呼確立要求の有無を判定する（ステップ１０１）。呼確立要求がなければ、ＲＮＣ１２は、呼確立を行なわずに処理を終了する（ステップ１０２）。

呼確立要求があれば、ＲＮＣ１２は、次に複数の周波数の無線エリアが許容されるか否か判定する（ステップ１０３）。ＲＮＣ１２の管理しているＮｏｄｅＢ１３が複数の周波数の無線エリアを構成していれば、複数の無線エリアが許容される。

複数の無線エリアが許容されなければ、ＲＮＣ１２は、負荷分散を行なわずに呼確立をする。（ステップ１０４）。

一方、複数の無線エリアが許容されていれば、ＲＮＣ１２は、ＵＥ２５からのＲＲＣＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮＲＥＱＵＥＳＴメッセージに含まれていたＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅパラメータから、要求されているサービス内容（トラヒック条件）を取得し（ステップ１０５）、そのサービス内容について負荷分散制御を実施する。

各サービス内容に応じた負荷分散制御として、まず、ＲＮＣ１２は、サービス内容（トラヒック条件）がＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスか否か判定する（ステップ１０６）。Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスであれば、ＲＮＣ１２は、Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービス用の処理を行なう（ステップ１０７）。Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービス用の処理の詳細は後述する。

Ｃｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスでなければ、ＲＮＣ１２は、サービス内容（トラヒック条件）がＳｔｒｅａｍｉｎｇサービスか否か判定する（ステップ１０８）。Ｓｔｒｅａｍｉｎｇサービスであれば、ＲＮＣ１２は、Ｓｔｒｅａｍｉｎｇサービス用の処理を行なう（ステップ１０９）。Ｓｔｒｅａｍｉｎｇサービス用の処理の詳細は後述する。

Ｓｔｒｅａｍｉｎｇサービスでなければ、ＲＮＣ１２は、サービス内容（トラヒック条件）がＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスか否か判定する（ステップ１１０）。Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスであれば、ＲＮＣ１２は、Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービス用の処理を行なう（ステップ１１１）。Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービス用の処理の詳細は後述する。

Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスでなければ、ＲＮＣ１２は、サービス内容（トラヒック条件）がＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスか否か判定する（ステップ１１２）。Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスであれば、ＲＮＣ１２は、Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄサービス用の処理を行なう（ステップ１１３）。Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄサービス用の処理の詳細は後述する。

Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスでなければ、ＲＮＣ１２は、Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇサービス用の処理を行なう（ステップ１１４）。Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇサービス用の処理の詳細は後述する。

図７は、第１の実施形態におけＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービス用の処理を示すフローチャートである。図７を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１、４２におけるＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１、４２にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ２０１）、計算する（ステップ２０２）。

無線エリア４１のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＣＯＮＶ４１とし、現在の負荷量をＬ４１とすると、無線エリア４１の残りリソースＲ４１＝ＴｈｒＣＯＮＶ４１−Ｌ４１と表される。

同様に、無線エリア４２のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＣＯＮＶ４２とし、現在の負荷量をＬ４２とすると、無線エリア４２の残りリソースＲ４２は、Ｒ４２＝ＴｈｒＣＯＮＶ４２−Ｌ４２と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１とＲ４２のどちらが大きいか調べるために、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ２０３）。

Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しければ、Ｒ４１がＲ４２以上であり、すなわち無線エリア４１の残りリソースが無線エリア４２の残りリソース以上であるので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ２０４）。

一方、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、Ｒ４１がＲ４２より小さく、すなわち無線エリア４２の残りリソースが無線エリア４１の残りリソースより大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ２０５）。

図８は、第１の実施形態におけＳｔｒｅａｍｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。図８を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１、４２におけるＳｔｒｅａｍｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１、４２にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ３０１）、計算する（ステップ３０２）。

無線エリア４１のＳｔｒｅａｍｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＳＴＲＥＡＭ４１とし、現在の負荷量をＬ４１とすると、無線エリア４１の残りリソースＲ４１＝ＴｈｒＳＴＲＥＡＭ４１−Ｌ４１と表される。

同様に、無線エリア４２のＳｔｒｅａｍｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＳＴＲＥＡＭ４２とし、現在の負荷量をＬ４２とすると、無線エリア４２の残りリソースＲ４２は、Ｒ４２＝ＴｈｒＳＴＲＥＡＭ４２−Ｌ４２と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１とＲ４２のどちらが大きいか調べるために、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ３０３）。

Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しければ、Ｒ４１がＲ４２以上であり、すなわち無線エリア４１の残りリソースが無線エリア４２の残りリソース以上であるので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ３０４）。

一方、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、Ｒ４１がＲ４２より小さく、すなわち無線エリア４２の残りリソースが無線エリア４１の残りリソースより大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ３０５）。

図９は、第１の実施形態におけＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービス用の処理を示すフローチャートである。図７を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１、４２におけるＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１、４２にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ４０１）、計算する（ステップ４０２）。

無線エリア４１のＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＩＮＴ４１とし、現在の負荷量をＬ４１とすると、無線エリア４１の残りリソースＲ４１＝ＴｈｒＩＮＴ４１−Ｌ４１と表される。

同様に、無線エリア４２のＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＩＮＴ４２とし、現在の負荷量をＬ４２とすると、無線エリア４２の残りリソースＲ４２は、Ｒ４２＝ＴｈｒＩＮＴ４２−Ｌ４２と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１とＲ４２のどちらが大きいか調べるために、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ４０３）。

Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しければ、Ｒ４１がＲ４２以上であり、すなわち無線エリア４１の残りリソースが無線エリア４２の残りリソース以上であるので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ４０４）。

一方、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、Ｒ４１がＲ４２より小さく、すなわち無線エリア４２の残りリソースが無線エリア４１の残りリソースより大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ４０５）。

図１０は、第１の実施形態におけＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービス用の処理を示すフローチャートである。図１０を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１、４２におけるＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１、４２にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ５０１）、計算する（ステップ５０２）。

無線エリア４１のＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＢＧ４１とし、現在の負荷量をＬ４１とすると、無線エリア４１の残りリソースＲ４１＝ＴｈｒＢＧ４１−Ｌ４１と表される。

同様に、無線エリア４２のＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＢＧ４２とし、現在の負荷量をＬ４２とすると、無線エリア４２の残りリソースＲ４２は、Ｒ４２＝ＴｈｒＢＧ４２−Ｌ４２と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１とＲ４２のどちらが大きいか調べるために、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ５０３）。

Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しければ、Ｒ４１がＲ４２以上であり、すなわち無線エリア４１の残りリソースが無線エリア４２の残りリソース以上であるので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ５０４）。

一方、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、Ｒ４１がＲ４２より小さく、すなわち無線エリア４２の残りリソースが無線エリア４１の残りリソースより大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ５０５）。

図１１は、第１の実施形態におけＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。図１１を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１、４２におけるＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１、４２にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ６０１）、計算する（ステップ６０２）。

無線エリア４１のＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＳＩＧ４１とし、現在の負荷量をＬ４１とすると、無線エリア４１の残りリソースＲ４１＝ＴｈｒＳＩＧ４１−Ｌ４１と表される。

同様に、無線エリア４２のＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＳＩＧ４２とし、現在の負荷量をＬ４２とすると、無線エリア４２の残りリソースＲ４２は、Ｒ４２＝ＴｈｒＳＩＧ４２−Ｌ４２と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１とＲ４２のどちらが大きいか調べるために、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ６０３）。

Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しければ、Ｒ４１がＲ４２以上であり、すなわち無線エリア４１の残りリソースが無線エリア４２の残りリソース以上であるので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ６０４）。

一方、Ｒ４１とＲ４２のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、Ｒ４１がＲ４２より小さく、すなわち無線エリア４２の残りリソースが無線エリア４１の残りリソースより大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ６０５）。

以上説明したように、本実施形態によれば、複数の無線エリアを構成するＮｏｄｅＢ１３を収容しているＲＮＣ１２が、新たなＵＥ２５からの要求で無線リソースを割り当てるとき、各無線エリアの残りリソースに基づいて無線エリアを選択するので、各無線エリアの総容量が異なる場合に適切な負荷分散処理により無線エリアを選択することができる。

また、本実施形態によれば、複数の無線エリアを構成するＮｏｄｅＢ１３を収容しているＲＮＣ１２が、新たなＵＥ２５に無線リソースを割り当てるとき、ＵＥ２５が要求するサービスの種類に基づいて無線エリアを選択するので、各サービスの性質が異なる場合に適切な負荷分散処理により無線エリアを選択することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＵＥから移動通信システムにサービス要求を行なう例を示したが、第２の実施形態では、ＣＮから移動通信システムにサービス要求を行なう例を示す。また、第２の実施形態では無線エリアが３つある例を示す。

第２の実施形態の移動通信システムは、図２に示した第１の実施形態のものと同様の構成である。また、第２の実施形態におけるＲＮＣ１２は、図３に示した第１の実施形態のものと同様の構成である。

図１２は、第２の実施形態による移動通信システムによる負荷分散の概略の様子を示す図である。

図１２を参照すると、ＣＮ１１は、ＵＥ２５のサービス開始要求Ｓ３を移動通信システムのＲＮＣ１２に送る。そして、サービス開始要求Ｓ３を受けたＲＮＣ１２は、各無線エリアの負荷状態に基づき、負荷分散として適切な無線エリアを選択する。そして、ＲＮＣ１２とＵＥ２５の間で呼確立の処理（Ｓ４）を実施する。

図１３は、第２の実施形態による移動通信システムにおけるＵＥのサービス開始時の動作を示すシーケンス図である。図１３を参照すると、サービスを要求しようとするＣＮ１１は、ＲＡＮＡＰ：ＲＡＢＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴＲＥＱＵＥＳＴメッセージをＲＮＣ１２に送る。本メッセージには、サービス情報（ＲＡＢＰａｒａｍｅｔｅｒ）が含まれている。

ＲＮＣ１２は、ＣＮ５１から通知されたＲＡＢＰａｒａｍｅｔｅｒと負荷管理部３２で管理している負荷状態とに基づき負荷分散制御を実施し、適切な無線エリアを選択する。

ＵＥ２５が呼確立を行った無線エリアと、ＲＮＣ１２が選択した無線エリアが異なっていた場合、ＵＥ２５に無線リソースを割り当てる無線エリアを変更する必要がある。そのために、ＲＮＣ１２とＮｏｄｅＢ１３の間でＲＬの追加手順（ＮＢＡＰ：ＲＬＡｄｄｉｔｉｏｎ手順）を実施する。さらに、ＲＮＣ１２とＵＥ２５の間で、ＲＲＣ：ＰＨＹＳＩＣＡＬＣＨＡＮＮＥＬＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ手順を実施し、ＵＥ２５をＲＮＣ１２が選択した無線エリアへ切り替える。

そして、その後、ＣＮ１１から要求されたサービスを確立するために、ＲＮＣ１２は、ＮｏｄｅＢ１３との間でＮＢＡＰ：ＲＬＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ手順およびＡＬＣＡＰ手順を実施する。さらに、ＲＮＣ１２は、ＵＥ２５との間で、ＲＲＣ：ＲＡＤＩＯＢＥＡＲＥＲＳＥＴＵＰ手順を実施する。

次に、ＲＮＣ１２は、ＣＮ１１にＲＡＮＡＰ：ＲＡＢＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージを送り、サービスの確立が完了したことを通知する。

第２の実施形態のＲＮＣ１２による負荷分散制御の動作は、図６に示した第１の実施形態の動作と同様である。ただし、図６では、ＵＥ２５からの呼確立要求を契機に負荷分散の動作を開始するのに対して、第２の実施形態では、ＣＮ１１からの要求で負荷分散の動作を開始する点で異なる。

また、第２の実施形態のＲＮＣ１２による各サービス内容についての負荷分散制御は、基本的には第１の実施形態のものと同様であるが、無線エリアが３つあるため相違する部分がある。なお、手順によってトラヒック情報はＵＥ２５またはＣＮ１１から通知される。

図１４は、第２の実施形態におけＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービス用の処理を示すフローチャートである。図１４を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１〜４３におけるＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１〜４３にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ７０１）、計算する（ステップ７０２）。

同様に、無線エリア４３のＣｏｎｖｅｒｓａｔｉｏｎａｌサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＣＯＮＶ４３とし、現在の負荷量をＬ４３とすると、無線エリア４３の残りリソースＲ４３は、Ｒ４３＝ＴｈｒＣＯＮＶ４３−Ｌ４３と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のどれが最も大きいか調べるために、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ７０３）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しければ、無線エリアの残りリソースＲ４１が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ７０４）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しいか否か判定する（ステップ７０５）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しければ、無線エリア４２の残りリソースＲ４２が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ７０６）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２にも等しくなければ、無線エリア４３の無線リソースＲ４３が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４３を選択する（ステップ７０７）。

図１５は、第２の実施形態におけるＳｔｒｅａｍｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。図１５を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１〜４３におけるＳｔｒｅａｍｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１〜４３にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ８０１）、計算する（ステップ８０２）。

同様に、無線エリア４３のＳｔｒｅａｍｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＳＴＲＥＡＭ４３とし、現在の負荷量をＬ４３とすると、無線エリア４３の残りリソースＲ４３は、Ｒ４３＝ＴｈｒＳＴＲＥＡＭ４３−Ｌ４３と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のどれが最も大きいか調べるために、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ８０３）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しければ、無線エリアの残りリソースＲ４１が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ８０４）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しいか否か判定する（ステップ８０５）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しければ、無線エリア４２の残りリソースＲ４２が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ８０６）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２にも等しくなければ、無線エリア４３の無線リソースＲ４３が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４３を選択する（ステップ８０７）。

図１６は、第２の実施形態におけるＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービス用の処理を示すフローチャートである。図１６を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１〜４３におけるＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１〜４３にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ９０１）、計算する（ステップ９０２）。

同様に、無線エリア４３のＩｎｔｅｒａｃｔｉｖｅサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＩＮＴ４３とし、現在の負荷量をＬ４３とすると、無線エリア４３の残りリソースＲ４３は、Ｒ４３＝ＴｈｒＩＮＴ４３−Ｌ４３と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のどれが最も大きいか調べるために、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ９０３）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しければ、無線エリアの残りリソースＲ４１が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ９０４）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しいか否か判定する（ステップ９０５）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しければ、無線エリア４２の残りリソースＲ４２が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ９０６）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２にも等しくなければ、無線エリア４３の無線リソースＲ４３が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４３を選択する（ステップ９０７）。

図１７は、第２の実施形態におけるＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービス用の処理を示すフローチャートである。図１７を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１〜４３におけるＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１〜４３にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ１００１）、計算する（ステップ１００２）。

同様に、無線エリア４３のＢａｃｋｇｒｏｕｎｄサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＢＧ４３とし、現在の負荷量をＬ４３とすると、無線エリア４３の残りリソースＲ４３は、Ｒ４３＝ＴｈｒＢＧ４３−Ｌ４３と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のどれが最も大きいか調べるために、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ１００３）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しければ、無線エリアの残りリソースＲ４１が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ１００４）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しいか否か判定する（ステップ１００５）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しければ、無線エリア４２の残りリソースＲ４２が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ１００６）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２にも等しくなければ、無線エリア４３の無線リソースＲ４３が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４３を選択する（ステップ１００７）。

図１８は、第２の実施形態におけるＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービス用の処理を示すフローチャートである。図１８を参照すると、ＲＮＣ１２は、まず、各無線エリア４１〜４３におけるＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値と、現在の各無線エリア４１〜４３にかかっている負荷量から各無線エリアの残りリソースをチェックし（ステップ１００１）、計算する（ステップ１１０２）。

同様に、無線エリア４３のＳｉｇｎａｌｌｉｎｇサービスを許容できる負荷量の閾値をＴｈｒＳＩＧ４３とし、現在の負荷量をＬ４３とすると、無線エリア４３の残りリソースＲ４３は、Ｒ４３＝ＴｈｒＳＩＧ４３−Ｌ４３と表される。

次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のどれが最も大きいか調べるために、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しいか否か判定する（ステップ１１０３）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しければ、無線エリアの残りリソースＲ４１が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４１を選択する（ステップ１１０４）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４１に等しくなければ、次に、ＲＮＣ１２は、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しいか否か判定する（ステップ１１０５）。

Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２に等しければ、無線エリア４２の残りリソースＲ４２が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４２を選択する（ステップ１１０６）。

一方、Ｒ４１〜Ｒ４３のうち最大のものがＲ４２にも等しくなければ、無線エリア４３の無線リソースＲ４３が最も大きいので、ＲＮＣ１２は、無線エリア４３を選択する（ステップ１１０７）。

以上説明したように、本実施形態によれば、複数の無線エリアを構成するＮｏｄｅＢ１３を収容しているＲＮＣ１２が、ＣＮ１１からの要求でＵＥ２５に無線リソースを割り当てるとき、各無線エリアの残りリソースに基づいて無線エリアを選択するので、各無線エリアの総容量が異なる場合に適切な負荷分散処理により無線エリアを選択することができる。

また、本実施形態によれば、複数の無線エリアを構成するＮｏｄｅＢ１３を収容しているＲＮＣ１２が、新たなＵＥ２５に無線リソースを割り当てるとき、ＣＮ１１が要求するサービスの種類に基づいて無線エリアを選択するので、各サービスの性質が異なる場合に適切な負荷分散処理により無線エリアを選択することができる。

Claims

複数の無線エリアで負荷分散して移動機にサービスを提供する移動通信システムであって、
負荷の分散が可能な複数の無線エリアを構成する無線基地局装置と、
前記無線基地局装置の構成する前記複数の無線エリアの負荷量を管理しており、前記複数の無線エリアの前記負荷量から前記複数の無線エリアの残り無線リソースを求め、前記複数の無線エリアの前記残り無線リソースを比較した結果に基づいて、前記移動機に割り当てる無線エリアを選択する無線ネットワーク制御装置とを有する移動通信システム。
前記無線ネットワーク制御装置は、各無線エリアに対して定められた閾値を予め保持しており、該閾値から該無線エリアの負荷量を減算した結果を該無線エリアの残り無線リソースとする、請求項１に記載の移動通信システム。
前記無線ネットワーク制御装置は、要求されるサービスの種類に応じた前記残り無線リソースを比較する、請求項１に記載の移動通信システム。
前記無線ネットワーク制御装置は、前記移動機の要求に応じて、該移動機に割り当てる無線エリアを選択する、請求項１に記載の移動通信システム。
前記無線ネットワーク制御装置は、交換機からの要求に応じて、前記移動機に割り当てる無線エリアを選択する、請求項１に記載の移動通信システム。
複数の無線エリアで負荷分散して移動機にサービスを提供する移動通信システムにおいて、複数の前記無線エリアを構成する無線基地局装置を管理する無線ネットワーク制御装置であって、
前記無線基地局装置の構成する前記複数の無線エリアの負荷量を管理する負荷管理部と、
前記負荷管理部にて管理されている前記負荷量を取得し、該負荷量から前記複数の無線エリアの残り無線リソースを求め、前記複数の無線エリアの前記残り無線リソースを比較した結果に基づいて、前記移動機に割り当てる無線エリアを選択する負荷分散部とを有する無線ネットワーク制御装置。
前記負荷分散部は、各無線エリアに対して定められた閾値を予め保持しており、該閾値から該無線エリアの負荷量を減算した結果を該無線エリアの残り無線リソースとする、請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
前記負荷分散部は、要求されるサービスの種類に応じた前記残り無線リソースを比較する、請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
前記負荷分散部は、前記移動機の要求に応じて、該移動機に割り当てる無線エリアを選択する、請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
前記負荷分散部は、交換機からの要求に応じて、前記移動機に割り当てる無線エリアを選択する、請求項６に記載の無線ネットワーク制御装置。
複数の無線エリアで負荷分散して移動機にサービスを提供する移動通信システムにおける負荷分散方法であって、
前記複数の無線エリアの負荷量を管理するステップと、
前記複数の無線エリアの前記負荷量から前記複数の無線エリアの残り無線リソースを求めるステップと、
前記複数の無線エリアの前記残り無線リソースを比較した結果に基づいて、前記移動機に割り当てる無線エリアを選択するステップとを有する負荷分散方法。