JP2005252510A - 位置登録制御システム及びその方法並びにそれに用いる上位装置及び加入者端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 ある基地局における報知信号の送信障害時に、正常な基地局に対して位置登録要求が大量発生して負荷が増大することを防ぐ。
【解決手段】 基地局２０に障害発生した場合、上位装置１０は正常な基地局３０に対して位置登録規制信号ｄを送信する。基地局３０はこの規制信号ｄを報知信号ｆに多重して各端末４０へ送信する。端末４０は、そのときに待ち受け状態であれば、位置登録タイミング管理回路４４において、一定時間経過した後、ランダムなタイミングで、位置登録要求ｋを生成して送信する。端末４０が呼接続中や新たな発信操作が行われた状態であれば、それを優先して処理する。これにより、基地局３０に、位置登録要求が集中して過負荷になるのを防ぐ。
【選択図】 図１

Description

本発明は位置登録制御システム及びその方法並びにそれに用いる上位装置及び加入者端末に関し、特にＣＤＭＡ（Code Devision Multiple Access ）移動通信システムにおいて、ある基地局装置での報知信号送信障害時における加入者端末の位置登録要求の制御をなすための位置登録制御方式に関するものである。

ＣＤＭＡシステムにおいて、ある基地局装置が、装置障害、上位装置と基地局装置の間の回線障害、または基地局装置のリセット等により、報知信号の送信ができない状態に陥ると、その基地局のエリア内の全端末は近隣の基地局の中で、最も信号レベルの高い基地局に対して、一斉に位置登録を実行する。ここで、報知信号とは、基地局装置がセル内の不特定多数の加入者端末に対して送信する、無線リンクの接続に必要な情報である。

その際、報知信号送信障害の基地局のエリア内に大量の端末が存在すると、近隣の基地局装置の処理能力を超える数の位置登録制御が行われ、その近隣基地局のエリア内にいた端末の発着信制御も位置登録の過負荷によって正常に制御できなくなる上に、位置登録自体も過負荷のため正常に処理できず、正常処理ができなかった位置登録の再送処理によって、更に負荷を増大させる悪循環に陥る可能性がある。

ここで、特許文献１を参照すると、上位装置の障害または上位装置と基地局装置との間の接続回線に障害が発生して、その障害が復旧すると、基地局装置から加入者端末に対して障害復旧を知らせ、各加入者端末はこの障害復旧の知らせを受けると、当該基地局装置のゾーンへの位置登録要求を、早急に行うようにして、加入者端末と上位装置との位置情報の不一致を解消するようにしている。この場合に、位置登録要求をなす加入者端末を制限することにより、無線回線の通信トラヒックの上昇を軽減するようにして、位置登録以外の通信を円滑化する技術が開示されている。
特開平１１−２６１４７２号公報

上述したように、ある基地局装置において報知信号の送信が不可能になる障害が発生すると、他の基地局装置に対する位置登録要求が大量に発生して、当該他の基地局装置に過負荷が発生し、通常の通信処理に悪影響を及ぼす。また、上記特許文献１においては、基地局装置の障害発生後（障害復旧時）における位置登録要求によるトラヒックの上昇を抑える技術であり、ある基地局装置の障害時に、他の正常な基地局装置に対する位置登録要求が大量発生する場合の問題を解決するものではない。

本発明の目的は、ある基地局装置において報知信号の送信障害が発生した場合に、正常な他の基地局装置に対して位置登録要求が大量に発生して負荷が増大することを防止して、通常の通信に対して悪影響を及ぼすことを防止した位置登録制御システム及びその方法並びにそれに用いる上位装置及び加入者端末を提供することである。

本発明による位置登録制御システムは、加入者端末と、前記加入者端末と接続される基地局装置と、前記基地局装置を管理する上位装置とを含む移動通信システムにおける位置登録制御システムであって、ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、待ち受け状態にある加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する位置登録制御手段を含むことを特徴とする。

本発明による位置登録制御方法は、加入者端末と、前記加入者端末と接続される基地局装置と、前記基地局装置を管理する上位装置とを含む移動通信システムにおける位置登録制御方法であって、ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、待ち受け状態にある加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する位置登録制御ステップを含むことを特徴とする。

本発明による上位装置は、移動通信システムにおいて、加入者端末と接続される基地局装置を管理する上位装置であって、ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、前記加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する規制信号を送信する手段を含むことを特徴とする。

本発明による加入者端末は、基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置から発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、待ち受け状態にある場合に、所定時間経過後に位置登録要求を生成して送信する手段を含むことを特徴とする。

本発明の他の加入者端末は、基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置からの発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、呼接続状態や、新規発信状態の場合に、呼接続処理をなす手段を含むことを特徴とする。

本発明によるプログラムは、移動通信システムにおいて、加入者端末と接続される基地局装置を管理する上位装置の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、前記加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する規制信号を送信する処理を含むことを特徴とする。

本発明による他のプログラムは、移動通信システムにおける加入者端末の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置から発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、待ち受け状態にある場合に、所定時間経過後に位置登録要求を生成して送信する位置登録要求送信処理を含むことを特徴とする。

本発明による更に他のプログラムは、移動通信システムにおける加入者端末の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置から発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、呼接続状態や新規発信状態の場合に、呼接続処理をなす処理を含むことを特徴とする。

本発明の作用を述べる。基地局装置の障害等により、近隣の基地局への大量位置登録が予想される場合に、この基地局装置の近隣の基地局装置から位置登録規制の信号を報知信号に多重化して送出し、障害の時点で既に接続されていた呼や端末の所有者が端末を操作した呼など、直ちに接続処理を必要とする呼を優先して接続処理させ、単に電源が入っているだけの待ち受け状態の端末に対しては、負荷が減少するまで位置登録を待たせ、更に負荷軽減後も各端末にランダムなタイミングで位置登録を実行させることで、近隣基地局が過負荷で正常に呼処理動作ができなくなることを防止するものである。

本発明によれば、基地局装置の報知信号送信障害時に、そのエリア内の端末による近隣基地局装置への一斉位置登録を規制するようにしたので、近隣基地局装置が過負荷状態に陥って本来早急に制御すべきである既存呼の接続処理やリアルタイムで制御する必要のある新規発着信が正常に行えなくなることを防ぐことができるという効果がある。また、各端末からの位置登録要求も分散させることができるので、位置登録自体も負荷の影響を受けることなく正常に処理できるという効果もある。

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は発明の実施の形態の機能ブロック図である。上位装置１０は、基地局装置監視回路１１と、基地局装置管理回路１２とを有している。基地局装置２０および３０は同一構成であり、基地局装置３０についてのみその機能ブロックを示している。基地局装置３０は、基地局装置制御回路３１と、報知信号送信回路３２と、端末信号受信回路３３とを有している。また、加入者端末４０は、報知信号受信回路４１と、端末装置制御回路４２と、要求信号送信回路４３と、位置登録タイミング管理回路４４とを有している。

図２は本発明の実施の形態の動作を示すシーケンス図であり、図３は加入者端末４０の動作の詳細を示すフローチャートである。これら図２および図３を参照しつつ本発明の実施の形態の動作を説明する。

基地局装置２０が、装置障害や上位装置１０との間の通信回線障害などによって、報知信号ａを送信できなくなった場合（図２のステップＳ１）、上位装置１０の基地局装置監視回路１１は基地局装置２０からの装置障害信号ｂを受け（図２のステップＳ３）、基地局装置管理回路１２に基地局装置２０の障害情報ｃを送信する。この障害情報ｃにより、基地局装置２０の障害を知った基地局装置管理回路１２は、基地局装置２０の近隣の基地局装置３０に対して位置登録規制制御信号ｄを送信する（図２のステップＳ４）。

位置登録規制制御信号ｄを受けた基地局装置３０の基地局装置制御回路３１は、報知信号送信回路３２に対して位置登録規制指示信号ｅを送信し、報知信号送信回路３２は報知信号ｆに位置登録規制情報を多重して送信する（図２のステップＳ５）。

基地局装置２０の報知信号ａが途絶えたことにより（図２のステップＳ２）、そのエリア内にあった加入者端末４０は、近隣の別の基地局装置の中で最も信号レベルの高い基地局装置３０からの報知信号ｆを報知信号受信回路４１で受信する（図２のステップＳ６）。受信した報知信号ｆに多重されている位置登録規制情報を検出した報知信号受信回路４１は、位置登録規制情報ｇを端末装置制御回路４２に送信する。位置登録規制情報ｇを受けた端末装置制御回路４２は、当該端末の状態に依存して、図３のフローチャートに示すように、異なる動作を行う（図２のステップＳ７）。

（１）加入者端末４０が既に基地局装置２０の配下で呼接続状態にあった場合（図３のステップＳ７１）：
呼接続状態にあった加入者端末４０はこの呼を維持する必要がある。よって、端末装置制御回路４２は要求信号送信回路４３に対して要求信号送信指示ｈにて呼接続要求指示を出し（図３のステップＳ７２）、要求信号送信回路４３は要求信号ｋにて基地局装置３０の端末信号受信回路３３に呼の接続要求を行い（図３のステップＳ７３）、以降は各装置間で呼接続シーケンスが実行される（図３のステップＳ７４）。

（２）加入者端末４０が待ち受け状態にあった場合（図３のステップＳ７５）：
端末装置制御回路４２は位置登録制御指示ｉを位置登録タイミング管理回路４４に送信し、位置登録タイミング管理回路４４は基地局装置３０が上記（１）の動作を行っている呼接続状態にあった端末の処理を完了すると思われる時間（事前に運用状況等から設定）が経過するのを待ち（図３のステップＳ７６）、時間経過後に端末固有の番号（端末ＩＤ等）からランダムな発信タイミングを生成し（図３のステップＳ７７）、そのタイミングで要求信号送信回路４３に対して位置登録要求ｊを送信する（図３のステップＳ７８）。

位置登録要求ｊを受けた要求信号送信回路４３は、要求信号ｋにて基地局装置３０の端末信号受信回路３３に位置登録要求を行い（図３のステップＳ７９）、以降は各装置間で位置登録シーケンスが実行される（図３のステップＳ８０）。

（３）加入者端末４０が新規発信または電源起動された場合（図３のステップＳ８１）：
基地局装置２０の障害時に、たまたま加入者端末の所有者が発信を行おうとした場合、または基地局装置２０の障害で圏外になったことに気づいた所有者が電源を再起動した場合は、（１）と同様に、リアルタイムで呼接続シーケンスまたは位置登録シーケンスを実行する（図３のステップＳ８２）。

従来、障害を起こした基地局装置２０の近隣にある基地局装置３０は図４の上段の「従来の場合」に示すように、基地局装置２０のエリア内の端末からの大量の呼接続要求及び位置登録要求を一斉に受けて過負荷状態に陥り各要求を処理することができず、処理できなかった位置登録が再度送信されるため過負荷状態がかなり長時間継続してしまうという悪循環に陥っている。

これに対して、本発明では、上記のように加入者端末の状態に依存して異なる動作となるよう制御することにより、大量の端末の位置登録を一斉に受けることがなくなり、図４の下段の「本発明の場合」に示すように、最初に呼接続状態の呼の再接続及び新規呼接続だけの処理を行い、その後順次ランダムなタイミングで送られてくる位置登録要求を処理することで過負荷状態に陥ることなく障害基地局エリア内の全端末を処理可能となる。

なお、図４において、太線は接続中の呼の接続要求または新規呼接続要求を示し、細線は位置登録要求を示し、また点線は位置登録失敗時の再要求を示している。

上記実施の形態における動作手順は、予めプログラムとしてＲＯＭ等の記録媒体に格納しておき、これをコンピュータに読み取らせて実行させるようにしても良いものである。

本発明の実施の形態の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態の動作を示すシーケンス図である。 加入者端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の効果を示すための図であり、従来例と比較して示した図である。

符号の説明

１０ 上位装置
２０ 基地局装置（障害発生装置）
３０ 基地局装置
４０ 加入者端末

Claims (17)

1. 加入者端末と、前記加入者端末と接続される基地局装置と、前記基地局装置を管理する上位装置とを含む移動通信システムにおける位置登録制御システムであって、
   ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、待ち受け状態にある加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する位置登録制御手段を含むことを特徴とする位置登録制御システム。
2. 前記待ち受け状態にある加入者端末以外の端末における前記障害の時点で接続されていた呼や、発信処理による呼の接続処理を優先処理する呼処理手段を、更に含むことを特徴とする請求項１記載の位置登録制御システム。
3. 前記位置登録制御手段は、
   前記上位装置に設けられ、前記障害発生に応答して前記位置登録要求を規制する規制信号を生成して送信する手段と、
   前記加入者端末に設けられ、前記他の基地局装置を介して前記規制信号を受信したとき、当該端末の状態が待ち受け状態のときに、所定時間経過後に前記位置登録要求を送信する位置登録要求送信手段と、
   を有することを特徴とする請求項１または２記載の位置登録制御システム。
4. 前記位置登録要求送信手段は、前記所定時間経過後に、ランダムなタイミングで、前記位置登録要求を送信するようにしたことを特徴とする請求項３記載の位置登録制御システム。
5. 前記呼処理手段は、
   前記加入者端末に設けられ、前記他の基地局装置を介して前記規制信号を受信したとき、当該端末の状態が呼接続状態や新規発信状態の場合に、呼接続処理をなす手段を有することを特徴とする請求項２〜４いずれか記載の位置登録制御システム。
6. 加入者端末と、前記加入者端末と接続される基地局装置と、前記基地局装置を管理する上位装置とを含む移動通信システムにおける位置登録制御方法であって、
   ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、待ち受け状態にある加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する位置登録制御ステップを含むことを特徴とする位置登録制御方法。
7. 前記待ち受け状態にある加入者端末以外の端末における前記障害の時点で接続されていた呼や、発信処理による呼の接続処理を優先処理する呼処理ステップを、更に含むことを特徴とする請求項６記載の位置登録制御方法。
8. 前記位置登録制御ステップは、
   前記上位装置において、前記障害発生に応答して前記位置登録要求を規制する規制信号を生成して送信するステップと、
   前記加入者端末において、前記他の基地局装置を介して前記規制信号を受信したとき、当該端末の状態が待ち受け状態のときに、所定時間経過後に前記位置登録要求を送信するステップと、
   を有することを特徴とする請求項６または７記載の位置登録制御方法。
9. 前記位置登録制御ステップは、前記所定時間経過後に、ランダムなタイミングで、前記位置登録要求を送信するステップを、更に有することを特徴とする請求項８記載の位置登録制御方法。
10. 前記呼処理ステップは、
    前記加入者端末において、前記他の基地局装置を介して前記規制信号を受信したとき、当該端末の状態が呼接続状態や新規発信状態の場合に、呼接続処理をなすステップを有することを特徴とする請求項７〜９いずれか載の位置登録制御方法。
11. 移動通信システムにおいて、加入者端末と接続される基地局装置を管理する上位装置であって、
    ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、前記加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する規制信号を送信する手段を含むことを特徴とする上位装置。
12. 基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置からの発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、待ち受け状態にある場合に、所定時間経過後に位置登録要求を生成して送信する位置登録要求送信手段を含むことを特徴とする加入者端末。
13. 前記位置登録要求送信手段は、前記所定時間経過後に、ランダムなタイミングで、前記位置登録要求を送信するようにしたことを特徴とする請求項１２記載の加入者端末。
14. 基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置から発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、呼接続状態や新規発信状態の場合に、呼接続処理をなす手段を含むことを特徴とする加入者端末。
15. 移動通信システムにおいて、加入者端末と接続される基地局装置を管理する上位装置の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    ある基地局装置における報知信号送信障害に応答して、前記加入者端末の、他の基地局装置に対する位置登録要求を規制する規制信号を送信する処理を含むことを特徴とするコンピュータ読取り可能なプログラム。
16. 移動通信システムにおける加入者端末の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置から発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、待ち受け状態にある場合に、所定時間経過後に位置登録要求を生成して送信する位置登録要求送信処理を含むことを特徴とするコンピュータ読取り可能なプログラム。
17. 移動通信システムにおける加入者端末の動作をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、基地局装置における報知信号送信障害時に上位装置から発生された位置登録要求を規制するための規制信号を受信したとき、呼接続状態や新規発信状態の場合に、呼接続処理をなす処理を含むことを特徴とするコンピュータ読取り可能なプログラム。
    

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