JP4071770B2 - 無線通信システム及び無線通信資源管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム及び無線通信資源割当装置に関する。

この種の技術分野にて使用される無線通信システムは、例えば、複数の無線基地局を制御する無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ：ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、複数の無線ネットワーク制御装置に接続され、交換機を含むコアネットワークを有する。無線基地局の各々は、所定の地理的領域（セル）毎に設けられ、セル内に位置する移動端末に無線リンクを通じて接続される。

図１は、そのような無線通信システムで行われ得る移動端末の発信シーケンスを示す。移動端末のユーザが、所望の相手ノードに接続しようとする場合には、例えば電話番号のような相手ノードを呼び出すための情報を移動端末に入力する（１０２）。移動端末は、発信要求を無線基地局に送信し、その発信要求は無線ネットワーク制御装置に届く。この図では、簡単のため、無線基地局が省略されている。無線ネットワーク制御装置では、制御チャネルに関する資源を割り当てるための接続手順が実行される（１０４）。設定された制御チャネルを利用して、移動端末は、自身の電話番号等の情報を無線ネットワーク制御装置に送信する（１０６）。無線ネットワーク制御装置では、加入者データベースを参照し、移動端末に関する認証手続きに必要な情報を作成し（１０８）、それを認証要求と供に移動端末に送信する（１１０）。移動端末は、受信した認証要求と自己の保有する認証情報とを照合し、一致していることを確認し、無線ネットワーク制御装置に応答する（１１２）。そして、移動端末に、通信チャネル用の資源を割り当てるための接続手順が実行される（１１４）。無線ネットワーク制御装置の上位のコアネットワーク（図示せず）は、相手ノードを呼び出す手順を実行し、その間移動端末には、呼出中であることを示す報知信号が送信される（１１６）。相手ノードから応答があると、移動端末に接続の通知が送信され、これに応答することで（１１８）、移動端末は、所望の相手ノードと通信をすることが可能になる（１２０）。

図２は、図１のステップ１０４，１１４で行われる制御チャネル又は通話チャネルを設定するための接続手順の詳細を示す。移動端末への必要な情報（例えば、相手先電話番号）が入力されると（２０２）、発信要求が無線基地局を介して（２０４）、無線ネットワーク制御装置に届く（２０６）。無線ネットワーク制御装置には、各種の機能を実行する要素が含まれており、例えば、配下に接続される複数の無線基地局を制御する機能、ＣＣＣＨのような移動端末及びコアネットワーク間で送受信される特定の信号を送受信する機能、移動端末を制御する機能等を実行することが可能である。これらの機能に基づいて、無線ネットワーク制御装置は、例えば制御チャネル又は通話チャネルに使用される通信資源を管理することが可能であり、トラフィック量や通信品質等に基づいて無線通信を行うための通信資源を割り当てる（２０８）。なお、制御チャネルも通話チャネルも概ね図２に示すような手順に従って、通信資源の割当が行われる。通信資源の割当の内容が決定されると、無線リンクを実際に設定するための要求が、無線ネットワーク制御装置から無線基地局に送信され（２１０）、無線基地局はこれに応答する（２１２）。その後に、無線ネットワーク制御装置は、移動端末に対して接続の通知を送信し（２１４）、移動端末は、設定された制御チャネル又は通話チャネルを利用した通信を実行する（２１６，２１８）。

図３は、移動端末の着信シーケンスを示す。無線ネットワーク制御装置は、交換機を含むコアネットワークからの着信を受信すると（３０２）、その移動端末に対する呼び出し（ページング）を行う（３０４）。この呼び出しに反応した移動端末は、制御チャネルを設定するための接続手順を実行する（３０６）。この手順は、上述の図１の１０４で行われるものと実質的に等しい。設定された制御チャネルを利用して、移動端末は、ページング（３０４）に対する応答を、無線ネットワーク制御装置に送信する（３０８）。無線ネットワーク制御装置は、図１のフロート同様に、加入者データベースを参照し、移動端末に関する認証手続きに必要な情報を作成し（３０９）、それを認証要求と供に移動端末に送信する（３１０）。移動端末は、受信した認証要求と自己の保有する認証情報とを照合し、一致していることを確認し、無線ネットワーク制御装置に応答する（３１２）。そして、移動端末に、通信チャネル用の資源を割り当てるための接続手順が実行される（３１４）。呼び出し状態であることを示す信号が、移動端末側から送信され（３１６）、ネットワーク制御装置側で接続の確認が行われる（３１８）。こうして、移動端末は、相手ノードからの呼び出しに応じて通話を行うことが可能になる。

ところで、上記に説明したような通信手法では、無線通信システムに求められる全トラフィック量が、無線通信システムの確保している通信容量よりも大きくなると、総ての通信を良好に行わせることが困難になる（特に、図２のステップ２０８での通信資源の割当が困難になる。）。

特許文献１は、固定電話網などの有線区間における回線の輻輳（ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ）に対処するための技術を開示する。しかしながら、無線区間では有線区間とは異なり、専用の（有線）回線を使用したり、インターネットプロトコル（ＩＰ）のような他の有線回線網に迂回する等の手法を採用することが、必ずしも容易ではなく、輻輳を回避することが困難である。更に、無線区間における通信端末は、移動することの可能な移動端末であるので、通信状況の変化は有線区間のそれに比べて非常に大きい。例えば、災害時やイベント時等の場合にトラフィックが集中し、その地域（又はセル）からの発信又はそこへの着信の規制処理のなされる可能性が非常に高くなる。輻輳の生じる場所やセルを予測することは必ずしも容易でない。それに加えて、規制の解除される時点を予測することも困難である。

トラフィックが輻輳すると、例えば、発呼する側の無線リンクが輻輳していた場合に、敢えて通話することを希望するときは、規制が解除されるまで、何度もオンフックを実行しなければならず、不便であるという問題点がある。また、着信する側の無線リンクが輻輳している場合には、何度も呼出を実行しなければならず、この点でも不便である。更に、規制の発動及び解除は不規則になされるので、発呼するタイミングに依存して、接続が成功したりしなかったりする。このため、接続の成否が必ずしも公平に行われないことも懸念される。
特開２００１−２５４４２４号公報

本発明は、輻輳状態その他の通信状況に起因して無線通信資源の割り当てが拒否された後に、通信状況の変化に応じて、所望の相手ノードと速やかに通信することを可能にする無線通信システム及び無線通信資源割当装置を提供することを目的とする。

本発明は、輻輳状態その他の通信状況に起因して無線通信資源の割り当てが拒否された後に、移動端末が無線通信システム内でどのように移動しても、通信状況の変化に応じて、所望の相手ノードと速やかに通信することを可能にする無線通信システム及び無線通信資源割当装置を提供することを別の目的とする。

これらの目的は、以下に説明する手段により解決される。

本発明では、所望の相手ノードと通信を行うように呼出を行う移動端末と、前記通信に利用可能な無線通信資源を管理する無線通信資源管理装置を有する無線通信システムが使用される。前記無線通信資源管理装置は、無線通信資源の割り当てが拒否された通信に関する情報を時刻順に格納し、前記情報は少なくとも前記移動端末及び前記所望の相手ノードに関する情報を包含するところの記憶手段と、前記移動端末と前記所望の相手ノードとの通信に割り当てることの可能な無線通信資源が解放されたか否かを監視する監視手段と、 解放及び確保された無線通信資源を、時刻順に格納された前記情報に従って特定される移動端末及び相手ノード間の通信に割り当てることで、前記通信を可能にする割当手段とを有する。

図４は、本願実施例による無線通信システムの全体図を示す。無線通信システム４００は、複数の地理的領域（セル）４０２により成るサービスエリア内で、サービスを提供する。すなわち、移動端末４０１は、複数のセル４０２でカバーされる地理的領域内で、移動通信サービス及びそれに付随する所定のサービスを受けることが可能である。複数のセル４０２の各々には無線基地局が対応し、所定数の無線基地局は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）によって制御される。図４では、簡単のため、所定数の無線基地局とそれらを制御する無線ネットワーク制御装置が、無線装置４０４，４０６として図示されている。無線装置４０４，４０６は、各自単独で又は複数の無線装置で、１つの位置登録エリアを管轄する。図では、簡単のため、無線装置４０４が第1の位置登録エリアＬＡＩ１（ＬＡＩ：ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を、無線装置４０６が第２の位置登録エリアＬＡＩ２をそれぞれ管轄するよう描かれている。第１の位置登録エリアＬＡＩ１には、Ｃ１１ないしＣ１４の４つのセルが包含され、第２の位置登録エリアＬＡＩ２には、Ｃ２１及びＣ２２の２つのセルが包含されている。各無線装置４０４，４０６は、上位のコアネットワーク（ＣＮ：ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）に含まれる交換機４１０に接続される。

交換機４１０は、配下の通信システムを、固定網、移動通信網その他の通信システムに接続することが可能である。簡単のため、交換機４１０は１つしか描かれていないが、複数の交換機を設け、複数の無線装置を階層的に又は並列的に交換制御することも可能である。交換機４１０は、無線通信システム４００の加入者に関する情報を格納する加入者データベース４１２に接続される。加入者データベース４１２は、特に、後述するような、輻輳による規制の解除後に優先的な通信資源の割り当てを受けることが可能なサービス（以下、「優先的割当サービス」という。）についての情報を含み、例えば、通信システムの加入者が、優先的割当サービスを受ける対象となっているか否かについての情報を含む。

図５は、本願実施例による無線通信システムにおける機能ブロック図を示し、本発明に特に関連する主要な機能ブロック図を示す。発信側の移動端末５０２と、発信側の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ：ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）５０４と、コアネットワーク５０６と、着信側の無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）５０８と、所望の通信の相手ノードである着信側の移動端末５１０が図示されている。簡単のため、ＲＡＮは、発側及び着側に１つづつしか描かれていないが、実際には複数のＲＡＮが存在し得る。

ＲＡＮ５０４には、規制が行われていない場合に制御チャネル又は通話チャネルに関する通信資源を割り当てるための割当手段５１２、及び規制が解除される前後に所定の処理を行う規制解除待ち受け制御手段５１４が含まれる。ここで、規制とは、通信資源の割当に対する要請が拒否されることを意味し、例えばトラフィックが輻輳している場合に行われる。ある地理的領域における発信又は着信を規制するか否かは、その地域を担当する無線ネットワーク制御装置、又はその上位のコアネットワークにて管理される。

また、ＲＡＮ５０４は、配下の移動端末５０２に対する通知を行うための通知制御手段５１６、及び規制により通信資源の割当が拒否された通信に関する情報を格納する接続キューテーブル（ｑｕｅｕｅ ｔａｂｌｅ）５１８を有する。接続キューテーブル５１８の格納する情報には、拒否された通信に関する発側及び着側を特定するための情報（例えば、電話番号のような加入者番号）、回線の捕捉状況（ＯＮ／ＯＦＦ）その他の情報が、時間の順序に従って格納されている。すなわち、優先的割当サービスの対象者についての通信資源の割当要求が複数回拒否された場合に、それら複数の通信に関する諸情報が、時刻順に格納される。

規制解除待ち受け制御手段５１４は、規制が解除されたか否かを監視する監視手段５２０を有する。監視手段５２０は、割当手段５１２にて解放された通信資源の有無を監視し、解放された通信資源が生じると、それを確保する機能を有する。規制解除待ち受け制御手段５１４は判定手段５２２を有し、これは、ある加入者が、本通信システムのサービス対象となっているか否か、又は上記の優先的割当サービスの対象となっている否か等を判定する。更に、規制解除待ち受け制御手段５１４は移動管理手段５２４を有し、これは、移動端末５０２が周囲の無線基地局から受信した電波の受信電界強度を調べることで、その移動端末５０２が移動中であることを検出する。

コアネットワーク５０６は交換機５２５を有し、これは、配下の移動端末５０２からの発呼を固定網、移動通信網その他の通信システム内の相手ノード側に接続する、又はそれらを通じた相手ノードからの着呼を移動端末５０２側に接続する。コアネットワーク５０６は、交換機５２５に接続された加入者データベース５２７を有する。加入者データベース５２７は、通信システムの加入者に関する情報を格納することに加えて、ある加入者が優先的割当サービスを受ける対象となっているか否かについての情報をも格納する。更に、コアネットワーク５０６は、加入者データベース５２７で管理される加入者について、キューテーブルにデータ項目が格納されている場合に、そのデータ項目がどのＲＡＮのキューテーブルに格納されているかを管理するキューテーブル管理サーバ５２９を有する。上述したように、実際には複数のＲＡＮが存在し得るので、データ項目が格納されるキューテーブルも一義的には定まらないためである。

ＲＡＮ５０８は、着信側の無線アクセスネットワークであり、発信側のＲＡＮ５０４と実質的に同一の要素を有する。すなわち、ＲＡＮ５０８には、規制が行われていない場合に制御チャネル又は通話チャネルに関する通信資源を割り当てるための割当手段５１２’、及び規制が解除される前後に所定の処理を行う規制解除待ち受け制御手段５１４’が含まれる。ＲＡＮ５０８は、配下の移動端末５１０に対する通知を行うための通知制御手段５１６’、及び規制により通信資源の割当の拒否された通信に関する情報を格納する接続キューテーブル５１８’を有する。

規制解除待ち受け制御手段５１４’は、規制が解除されたか否かを監視する監視手段５２０’を有する。監視手段５２０’は、割当手段５１２’にて解放された通信資源の有無を監視し、解放された通信資源が生じると、それを確保する機能を有する。規制解除待ち受け制御手段５１４’は判定手段５２２’を有し、これは、ある加入者が、本通信システムのサービス対象となっているか否か、又は上記の優先的割当サービスの対象となっている否か等を判定する。更に、規制解除待ち受け制御手段５１４’は、移動端末５１０が移動中であることを検出する移動管理手段５２４’を有する。

図６及び図７は、本願実施例による無線通信システムにおける、規制が解除される前（図６）及び後（図７）の動作を示す。簡単のため、図５における移動端末５０２が、相手のノードである移動端末５１０へ発呼する場合を想定する。また、移動端末５０２の属するセルでは、トラフィックの輻輳に起因して、移動端末５０２の要求に応じて通信資源を割り当てることができない状況にあるとする。移動端末５０２に対する通信資源の割当が拒否されると、ステップ６０２において、図５の規制解除待ち受け制御手段５１４が起動される。

ステップ６０４では、通信資源の割当の拒否された通信に関する発側の移動端末の加入者番号が抽出される。加入者番号は、いわゆる電話番号であり得るが、必ずしもそれに限定されず、その移動端末又は加入者を特定するための任意の情報であり得る。加入者番号の抽出は、判定手段５２２にて行われる。

ステップ６０６では、判定手段５２２が、加入者データベース５２７にアクセスする。

ステップ６０８では、判定手段５２２が、抽出した加入者番号が、本発明による優先的割当サービスの対象となっているか否かを判定する。加入者番号が非対象であったならば、フローはステップ６１０に進み、規制状態における従来の制御が行われる。加入者番号が、優先的割当サービスの対象となっていた場合には、ステップ６１２に進む。なお、ある加入者が、優先的割当サービスの対象者になるか否かは、通信システム自体に対する加入契約時に設定し得ることに加えて、加入者が通信端末を通じて必要に応じて特定の番号を指定することによって設定することも可能である。本実施例における加入者は、前者及び後者の何れの形式によっても、優先的割当サービスの対象者になるか否かを選択することが可能である。

ステップ６１２では、その加入者番号、相手ノードの番号、回線捕捉フラグその他の情報が、一組のデータ項目として、キューテーブル５１８にＦＩＦＯ（ｆｉｒｓｔ−ｉｎ−ｆｉｒｓｔ−ｏｕｔ）形式で格納される、すなわち通信資源の割当を待機する加入者であるとして登録される。ＦＩＦＯ形式とするのは、時間的に前後して複数のデータ項目がキューテーブル５１８に格納された場合に、先に格納された内容が先に取り出されるようにするためである。回線捕捉フラグは、後述するようにして確保された通信資源が、移動端末に割り当てられた際に、ＯＦＦからＯＮに切り替えられる。

そして、ステップ６１４にて規制の解除されるのを待機する。上述したように、規制は、トラフィックの輻輳等に起因して発動されるので、通信状況が変化することで、規制も解除され得る。規制が解除されると、図７に示すフローが開始される。

ステップ７０２では、規制解除待ち受け制御手段５１４が、規制の解除されたことの通知を割当手段５１２より受ける。規制解除の通知は、上位のコアネットワーク５０６側からの指示にて行われる場合に加えて、割当手段５１２の管理する通信資源に空きが発生したことの通知に基づいて行われる場合もある。いずれにせよ、規制解除の通知は、通信に使用可能な通信資源が少なくとも１つ（１回線分）存在することを意味する。

ステップ７０４において、規制解除待ち受け制御手段５１４は、規制解除の通知を受けると、解放された通信資源を確保する。この場合における「確保」を行わなかったならば、従来と同様に、通信資源の解放後に最も速く発呼要求又は着呼要求を行った呼に対して、その通信資源が割り当てられることになる。本実施例によれば、解放された通信資源を「確保」することで、優先的割当サービスの対象者にそれを割り当てることが可能になる。

ステップ７０６では、規制解除待ち受け制御手段５１４が、キューテーブル５１８にアクセスする。

ステップ７０８では、キューテーブル５１８内に、通信資源の割当を待機していることを示すデータ項目（ステップ６１２で格納された情報）が存在するか否かが判定される。キューテーブル５１８に何らのデータ項目も登録されていなかったならば、フローはステップ７１０に進み、ステップ７０４で確保した通信資源を解放する。その結果、その後に最も速く発呼要求又は着呼要求を行った呼に対して、その通信資源が割り当てられることになる。一方、通信資源の割当を待機していることを示すデータ項目が存在していたならば、フローはステップ７１２に進む。目下の場合は、移動端末５０２の加入者番号Ａと、相手ノード５１０の加入者番号Ｂを含むデータ項目が、キューテーブル５１８に格納されている。

ステップ７１２では、判定手段５２２が加入者テーブル５２７に再度アクセスし、ステップ７１４にて、移動端末５０２のユーザが依然として通信資源の割当を要求しているか否かを確認する。同様の確認が、既にステップ６０８でなされているが、ステップ７１４で改めて行うのは、加入者の最新の意図をできるだけ尊重するためである。例えば、ステップ６１８の時点では通信資源の優先的な割当を受けて相手ノードと通信することを希望していたが、規制が長期化したことで、相手ノードとの通信を断念し、優先的割当サービスを受けないように設定を変更していることがあり得る。ステップ７１４にて、移動端末５０２が、もはや通信資源の割当を希望していなかった場合には、ステップ７０８に戻り、時間的にその次に格納されているデータ項目の存否が判定される。一方、ステップ７１４にて、移動端末５０２が依然として通信資源の割当を要求していたならば、ステップ７１６に進む。

ステップ７１６では、通知制御手段５１６を利用して、移動端末５０２に対するページング（ｐａｇｉｎｇ）を行う、即ち呼び出しを行う。

ステップ７１８にて、移動端末５０２がページングに反応したか否かが判定され、反応がなければ、確保されている通信資源が解放される（なお、本実施例ではそれを解放しているが、それを確保したままステップ７０８に戻るようにすることも可能である。）。移動端末５０２が反応すると、フローはステップ７２２に進む。

ステップ７２２では、ステップ７０４で確保した通信資源を移動端末５０２に割り当て、キューテーブル５１８内のデータ項目を更新する。具体的には、ステップ７２４に示されるように、移動端末５０２に関するデータ項目の、回線捕捉フラグをＯＮに切り替える。

ステップ７２６に示されるように、割り当てられた通信資源を利用して、以後、発呼のための動作が行われる。

図６及び図７に関連して説明したフローチャートは、図５における移動端末５０２が、相手のノードである移動端末５１０へ発呼する場合を想定していた。しかしながら、移動端末５０２が、相手ノード５１０からの呼を着信する場合であって、移動端末５０２の属するセルが輻輳している場合にも、図６及び図７に説明したのと同様のフローが行われる。以下に、この場合のフローを概説する。移動端末５０２とＲＡＮ５０４の間の通信資源の割当が拒否されると、ステップ６０２にて、図５の規制解除待ち受け制御手段５１４が起動される。

ステップ６０４では、通信資源の割当の拒否された通信に関する着側の移動端末５０２の加入者番号が抽出される。

ステップ６０６では、判定手段５２２が、加入者データベース５２６にアクセスする。

ステップ６０８では、判定手段５２２が、抽出した加入者番号が、本発明による優先的割当サービスの対象となっているか否かを判定する。加入者番号が、優先的割当サービスの対象となっていた場合にはステップ６１２に進み、そうでなければ、ステップ６１０に進み、従来の規制状態における制御が行われる。

ステップ６１２では、その加入者番号、相手ノードの番号、回線捕捉フラグその他の情報が、一組のデータ項目として、キューテーブル５１８にＦＩＦＯ形式で格納される。

そして、ステップ６１４にて規制の解除されるのを待機する。規制が解除されると、図７に関して説明したのと同様なフローが開始される。

ステップ７０２では、規制解除待ち受け制御手段５１４が、規制の解除されたことの通知を割当手段５１２より受け、ステップ７０４において、解放されている通信資源を確保する。

ステップ７０６では、規制解除待ち受け制御手段５１４が、キューテーブル５１８にアクセスする。

ステップ７０８では、キューテーブル５１８内に、通信資源の割当を待機しているデータ項目（ステップ６１２で格納された情報）が存在するか否かが判定される。キューテーブル５１８に何らのデータ項目も登録されていなかったならば、フローはステップ７１０に進み、ステップ７０４で確保した通信資源を解放する。一方、通信資源の割当を待機していることを示すデータ項目が存在していたならば、フローはステップ７１２に進む。目下の場合は、移動端末５０２の加入者番号Ａと、移動端末５１０の加入者番号Ｂを含むキューが、キューテーブル５１８に格納されている。

ステップ７１２では、判定手段５２２が加入者テーブル５２７に再度アクセスし、ステップ７１４にて、移動端末５１０のユーザが依然として通信資源の割当を要求しているか否かを確認する。移動端末５１０が、もはや通信資源の割当を希望していなかった場合には、ステップ７０８に戻り、時間的にその次に格納されているデータ項目の存否が判定される。一方、移動端末５１０が依然として通信資源の割当を要求していたならば、ステップ７１６に進む。

ステップ７１６では、通知制御手段５１６を利用して、移動端末５０２に対するページングを行う。

ステップ７１８にて、移動端末５０２がページングに反応したか否かが判定され、反応がなければ、確保されている通信資源が解放される。移動端末５０２が反応すると、フローはステップ７２２に進む。

ステップ７２２では、ステップ７０４で確保した通信資源を移動端末５０２との通信に割り当て、キューテーブル５１８内のデータ項目を更新する。具体的には、ステップ７２４に示されるように、移動端末５０２に関するデータ項目の回線捕捉フラグをＯＮに切り替える。

そして、ステップ７２６に示されるように、割り当てられた通信資源を利用して、以後、発呼のための動作が行われる。

このように、移動端末５０２が、発側となる場合及び着側となる場合の両者において、ＲＡＮ５０４との間で図６及び図７に示されるようなフローが実行される。また、移動端末が発側であるか着側であるかは相対的なものであるため、移動端末５１０も発側及び着側になることが可能であり、この場合にも図６及び図７で説明したのと同様のフローが実行される。更に、上記の実施例では、発側又は着側の一方が、当初輻輳により規制され、その後に規制が解除されたことを想定していたが、発側及び着側の双方が規制されており、その後に規制が解除される場合もあり得る。この場合は、発側にて規制解除前に図６のフローが実行され、規制解除後に図７のフローが実行され、発側にて確保した通信資源を維持しつつ、着側にて規制解除前に図６と同様のフローが実行され、規制解除後に図７と同様のフローが実行される。そして、発側にて確保した通信資源及び着側で確保した通信資源を利用して、以後の通信が行われる。

図８は、キューテーブル５１８に格納されるデータ項目例を示す。図８に示されるように、データ項目には、登録時間８０２、発側の加入者番号８０４、着側の加入者番号８０６、回線捕捉フラグ８０８、移動管理フラグ８１０が含まれ得るが、これらに限定されず、必要に応じて項目を付加又は削除することが可能である。これらのデータ項目は、そのデータ項目に関連する通話が終了すると削除される。

登録時間８０２は、これら一組のデータ項目をキューテーブル５１８に格納する際の時刻とすることが可能であるが、必ずしもそれに限定されず、任意の時間基準を採用することが可能である。何れの基準を採用するにせよ、複数のデータ項目を格納する際に、時間的な前後関係が維持されればよいからである。発側及び着側の加入者番号８０４，８０６は、発側及び着側の通信ノードを特定するための情報であり、例えば電話番号である。回線捕捉フラグ８０８は、図７のステップ７２４にて回線が割り当てられた際にＯＮに設定され、割当前にはＯＦＦの状態になるフラグである。

移動管理フラグ８１０は、発側又は着側の移動端末が移動中であることを検出するためのフラグであり、これは、移動端末が周囲の無線基地局から受信した電波の受信電界強度の変化を調べることで、判別することが可能である。例えば、第１の無線基地局からの受信電界強度が小さくなり、第２の無線基地局からのものが大きくなると、その移動端末は第２の無線基地局の方向に移動していることが判明する。

ところで、移動端末は、サービスエリア内で移動しつつ通信を行うことが可能である。従って、移動端末が移動することで、トラフィックの輻輳しているセルへ出入りすることもあり得る。この場合に、本発明による通信資源の優先的割当サービスが、どのようにして行われるかについて、以下に説明する。

移動通信の技術分野では、移動端末の位置は、コアネットワーク又は加入者データベースにて、位置登録エリアで管理され得る。位置登録エリアは、一般的には、１以上のセルで形成される地理的領域である。従って、１つの位置登録エリアには、１以上の無線ネットワーク制御装置（又は無線装置）が含まれ得る。例えば、ある移動端末の呼び出しは、その移動端末の所属する位置登録エリアに対してのみ、ページング信号を一斉に報知することで行うことができる。移動端末が位置登録エリアの境界を越えて移動すると、移動先の位置登録エリアを管理する無線装置が、そのことを検出し、コアネットワークにおける管理内容（例えば、移動端末の所属する位置登録エリア）を更新させる。本実施例では、少なくともこの位置登録の更新要求が発生する際に、あるＲＡＮのキューテーブルに格納されている情報が、他のＲＡＮのキューテーブルに転送される。転送すべき情報の所在は、コアネットワーク側で常時管理することによって、又はコアネットワークや移動先のＲＡＮがその都度検索することによって、見出すことが可能である。

先ず、図４に示されるように、移動端末４０１が、当初にセルＣ１１内に位置し、その後にセルＣ１２を通過し、セルＣ１３に至る場合を考察する。この場合において、セルＣ１１及びＣ１２は、トラフィックが輻輳しており、発呼及び着呼をすることができず、規制の対象となっているが、他のセルＣ１３及びＣ１４は、規制の対象とはなっていないものとする。移動端末４０１は、図示されていない相手ノードに対する通信を行うことを意図しており、無線装置４０４内のキューテーブルに、本発明に関する所定のデータ項目が格納されている。

図９は、無線装置４０４及び４０６のキューテーブルで格納されるデータ項目の概要を示す。４つのセルを包含するＬＡＩ１で区別される位置登録エリアは、無線装置４０４が管轄する。２つのセルを包含するＬＡＩ２で区別される位置登録エリアは、無線装置４０６が管轄する。この場合において、無線装置４０４内のキューテーブル９０２は、セル毎にデータ項目を格納している。キューテーブル９０２では、セルＣ１１に対するデータ項目の登録時間、発側の加入者番号（４０１の加入者番号）、着側の加入者番号、回線捕捉フラグ及び移動管理フラグが、それぞれ
ｔｔ／Ｘ／Ｙ／ＯＦＦ／ＯＦＦ
であるとして、登録されている。同様に、セルＣ１２に対しては、
＿ ／Ｘ／Ｙ／ＯＦＦ／ＯＦＦ
として登録され、セルＣ１３に対しては、
＿ ／Ｘ／Ｙ／ＯＦＦ／ＯＮ
として登録され、セルＣ１４に対しても、
＿ ／Ｘ／Ｙ／ＯＦＦ／ＯＮ
として登録されている。

セルＣ１１に登録されているデータ項目にのみ時間ｔｔが含まれているのは、それがマスタデータ（ｍａｓｔｅｒ ｄａｔａ）として登録されていることを示す。これは、セルＣ１１にて通信資源の割当が拒否されたことを示す。他のセルＣ１２ないしＣ１４のデータ項目に時間が含まれていないのは、それらがスレーブデータ（ｓｌａｖｅ ｄａｔａ）として登録されていることに対応する。言い換えれば、キューテーブルへのデータ項目の格納は、セル毎に行われることに加えて、規制状態にあるセルに対してはマスタデータとして登録され、同一の位置登録エリア内の他のセルに対してはスレーブデータとして登録される。

移動端末４０１が、セルＣ１１内に位置している間に規制が解除されたとすると、キューテーブル９０２に最先に登録されている移動端末４０１に対して、無線装置４０４にて確保された通信資源が移動端末４０１に割り当てられる。一方、規制が解除されないままセルＣ１２に移動したとする。セルＣ１２は、セルＣ１１と同様に規制された状態であり、移動管理フラグはＯＦＦに設定されている。移動管理フラグは、移動端末がセル間を移動しつつあることを、移動端末の受信電界強度に基づいて検出する機能を有効にするか否かを設定するものである。セルが規制されている状態では、通信資源をできるだけ節約するために、この機能はＯＦＦに設定される。従って、移動管理フラグがＯＮになるのは、スレーブデータとして登録されているセルであって、規制されていないセルに移動端末が位置する場合である。

移動端末４０１が、更に進んでセルＣ１３に達したとする。セルＣ１３は規制の対象ではなく移動管理フラグがＯＮに設定されているので、移動端末４０１が移動してきたことが検出される。移動端末４０１がセルＣ１３に在圏することが判明すると、移動端末４０１の呼び出しが実行され、通信資源の割当が実行される。

このように、規制の行われているセルＣ１１及びセルＣ１２では、移動管理フラグがＯＦＦであるため、それらのセル内に移動端末が在圏しているか否かは不明である。しかし、監視手段にて、マスタデータに関連するセルＣ１１における規制が解除されるか否かが監視され、通信資源の空きが生じると直ちにそれを確保し、呼び出しに反応した移動端末４０１に割り当てる。一方、規制の行われていないセルＣ１３及びセルＣ１４では、必要に応じて通信資源を割り当てることが可能であるので、セルＣ１１の場合のような通信資源の監視及び確保は必須ではない。セルＣ１３及びセルＣ１４では、移動管理フラグがＯＮであるため、それらのセル内に移動端末４０１が在圏しているか否かを把握することが可能である。このため、移動端末４０１がそれらのセルに在圏することが判明した場合に、移動端末４０１に対する通信資源の割当が実行される。

次に、移動端末４０１が、位置登録エリアＬＡＩ１内のセルＣ１１から、隣接する位置登録エリアＬＡＩ２内のセルＣ２１に移動する場合を考察する。移動端末４０１が移動し、位置登録エリアが変更される場合には、位置登録に関する情報が更新される。すなわち、位置登録エリアＬＡＩ２の領域に入った時点で、移動端末４０１と加入者データベース４１２との間で位置登録に関する手順が実行される。そして、移動端末４０１に関する加入者情報が、加入者データベース４１２から無線装置４０６にダウンロードされ、無線装置４０４内の移動端末４０１に関する加入者情報は削除される。この場合に、移動端末４０１に関するデータ項目が、コアネットワークを介して無線装置４０４のキューテーブル９０２から無線装置４０６のキューテーブル９０４に転送される。キューテーブル９０４に転送されるデータ項目は、セルが輻輳しているか否かに依存してマスタデータ又はスレーブデータとして登録され、登録時間ｔ１に基づいて並べられる。輻輳しているセルが存在しなければ、総てスレーブデータとして格納される。

なお、移動先の位置登録エリア内に、輻輳しているセルが複数存在していたならば、それら複数の輻輳しているセルに、登録時間ｔ１を有するマスタデータがそれぞれ登録されることになる。このため、移動端末が現在又は過去に在圏していないセルにもマスタデータが登録され、それらのセルについて通信資源の監視及び確保が行われる。移動端末がページングに反応しなければその移動端末への割当は無視されるので、そのような動作は、通信資源を割り当てる観点からは不都合ではない。

この例におけるセルＣ２１及びセルＣ２２は何れも規制されておらず、移動管理フラグがＯＮに設定されているので、移動端末４０１がセルＣ２１に入ると、その位置が検出される。そして、移動端末４０１の呼び出しが実行され、通信資源の割当が実行される。

上記の位置登録エリアの範囲は、１つの無線装置がカバーする範囲であったが、複数の無線装置がカバーする範囲の総てを１つの位置登録エリアとすることも可能である。マスタデータの所在（マスタデータがどの無線装置に登録されているか）は、コアネットワークにて管理する、又は必要に応じて検索することが可能である。一方、位置登録エリアの範囲を小さくし、セルの範囲に合わせて位置登録エリアを設定することも有意義である。このようにすると、移動端末が移動してセルが変わる毎に、位置登録の手順（位置登録エリアの更新）に加えて、キューテーブル内では位置登録エリアとセルが１体１に対応するので、例えばキューテーブルにおける管理が簡易になる。

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

移動端末の発信シーケンスを示すフローチャートである。 制御チャネル又は通話チャネルを設定するための接続手順の詳細を示すフローチャートである。 移動端末の着信シーケンスを示すフローチャートである。 本願実施例による無線通信システムの全体図を示す。 本願実施例による無線通信システムにおける主要な機能に関するブロック図を示す。 本願実施例による無線通信システムにおける、規制が解除される前の動作のフローチャートを示す。 本願実施例による無線通信システムにおける、規制が解除された後の動作のフローチャートを示す。 キューテーブルに格納されるデータ項目例を示す図である。 キューテーブルで格納されるデータ項目の概要を示す図である。

Claims (14)

1. 所望の相手ノードと通信を行うように呼出を行う移動端末と、
   前記通信に利用可能な無線通信資源を管理する無線通信資源管理装置と
   を有する無線通信システムであって、前記無線通信資源管理装置が、
   無線通信資源の割り当てが拒否された通信に関する割当拒否情報をセル毎に時刻順に格納し、前記割当拒否情報の各々は前記移動端末の識別情報、前記所望の相手ノードの識別情報及び移動管理フラグを少なくとも含む記憶手段と、
   前記移動端末と前記所望の相手ノードとの通信に割り当てることの可能な無線通信資源が解放されたか否かを監視する監視手段と、
   解放及び確保された無線通信資源を、時刻順に格納された前記割当拒否情報に従って特定の移動端末及び相手ノード間の通信に割り当てることで、前記通信を可能にする割当手段と、
   を有し、前記移動管理フラグは、移動端末がセル間を移動しつつあることを検出する機能が、在圏セルの基地局で有効か否かを示し、無線通信資源の割り当てが規制されていないセルでは前記機能が有効なことを示し、無線通信資源の割り当てが規制されているセルでは前記機能が無効なことを示す無線通信システム。
2. 更に、前記移動端末又は前記相手ノードが、所定のサービス提供を受ける対象となっているか否かについての情報を格納する加入者データベースを有する請求項１記載の無線通信システム。
3. 更に、解放及び確保された無線通信資源を前記割当手段が割り当てる前に、前記加入者データベースに格納された情報に基づいて、前記移動端末が依然として無線通信資源の割り当てを希望するか否かを判定する手段を有する請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記無線通信資源管理装置が、前記移動端末の属する位置登録エリア内に含まれる1以上の無線基地局を制御する無線ネットワーク制御装置に設けられる請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記監視手段が、無線通信資源の更なる割当の拒否されるセルにおける無線通信資源が解放されたか否かを監視するよう形成され、
   前記割当手段が、無線通信資源の更なる割当の拒否されないセル内に前記移動端末が在圏する場合に、前記移動端末に無線通信資源を割り当てるよう形成される請求項１記載の無線通信システム。
6. 前記移動端末の属する位置登録エリアが変わった場合に、移動前後の位置登録エリアをそれぞれ管理する無線ネットワーク制御装置の間で前記割当拒否情報が伝達されるよう形成される請求項１記載の無線通信システム。
7. 前記位置登録エリアが、各無線基地局の各々に関連するセル毎に異なるよう規定される請求項６記載の無線通信システム。
8. 移動端末と所定の相手ノードとの通信に利用可能な無線通信資源を管理する無線通信資源管理装置であって、
   無線通信資源の割り当てが拒否された通信に関する割当拒否情報をセル毎に時刻順に格納し、前記割当拒否情報の各々は前記移動端末の識別情報、前記所望の相手ノードの識別情報及び移動管理フラグを少なくとも含む記憶手段と、
   前記移動端末と前記所望の相手ノードとの通信に割り当てることの可能な無線通信資源が解放されたか否かを監視する監視手段と、
   解放及び確保された無線通信資源を、時刻順に格納された前記割当拒否情報に従って特定の移動端末及び相手ノード間の通信に割り当てることで、前記通信を可能にする割当手段と、
   を有し、前記移動管理フラグは、移動端末がセル間を移動しつつあることを検出する機能が、在圏セルの基地局で有効か否かを示し、無線通信資源の割り当てが規制されていないセルでは前記機能が有効なことを示し、無線通信資源の割り当てが規制されているセルでは前記機能が無効なことを示す無線通信資源管理装置。
9. 前記移動端末又は前記相手ノードが、所定のサービス提供を受ける対象となっているか否かについての情報を格納する加入者データベースに接続される請求項８記載の無線通信資源管理装置。
10. 更に、解放及び確保された無線通信資源を前記割当手段が割り当てる前に、前記加入者データベースに格納された情報に基づいて、前記移動端末が依然として無線通信資源の割り当てを希望するか否かを判定する手段を有する請求項８記載の無線通信資源管理装置。
11. 前記移動端末の属する位置登録エリア内に含まれる1以上の無線基地局を制御するよう形成される請求項８記載の無線通信資源管理装置。
12. 前記監視手段が、無線通信資源の更なる割当の拒否されるセルにおける無線通信資源が解放されたか否かを監視するよう形成され、
    無線通信資源の更なる割当の拒否されないセル内に前記移動端末が在圏する場合に、前記移動端末に無線通信資源を割り当てるよう形成される請求項８記載の無線通信資源管理装置。
13. 前記移動端末が移動することで、前記移動端末の属する位置登録エリアが変わった場合に、移動前後の位置登録エリアをそれぞれ管理する無線ネットワーク制御装置の間で前記割当拒否情報が伝達されるよう形成される請求項８記載の無線通信資源管理装置。
14. 前記位置登録エリアが、各無線基地局の各々に関連するセル毎に異なるよう規定される請求項１３記載の無線通信資源管理装置。

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