JP2002530029A - 無線通信に関する装置、システムおよび方法 - Google Patents
無線通信に関する装置、システムおよび方法Info
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Abstract
Description
クチャネルを配置するための手段からからなるセルラ方式通信ネットワークで多
数の移動局にサービスを提供する無線ネットワーク操作装置に関する。また、本
発明は、多数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ方式通信ネットワークに
関する。さらに、本発明は、多数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ方式
通信ネットワークでセルにアクセスする移動局に対し、トラフィックチャネルを
割り当てる方法に関する。
れにより、移動局は実際に制御チャネルからトラフィックチャネルに移行するも
のとなる。(階層的なセル構造をもつ)ネットワークに与えられた要求をセルが
処理していない場合、あるいは、移動局が制御チャネルに接続しているセル内で
トラフィックチャネルの輻輳が発生していない場合を除き、移動局には、通常、
制御チャネルと同一のセル内の、トラフィックチャネルが割り当てられる。階層
的なセル構造では、異なる大きさをもつセルは、ひとつの同一の地理上の地域を
カバーし、その利点は、より近い再利用パターンで周波数を再利用できる点にあ
る。
は、適当な地域内の、全ての制御チャネル(PDC(パーソナル・デジタル・セ
ルラ)システムでは、制御チャネルは各チャネルごとに定義される)の計測を行
う。最大の信号強度をもつ制御チャネルを用いて、呼びの確立が行われ、この呼
びは、また、アクセス呼びとも呼ばれる。次に、移動局は、選択された制御チャ
ネル上のブロードキャスティング情報メッセージ中に送出されたブロードキャス
ティング情報を聴取する。他の情報の中でも、ブロードキャスティング情報メッ
セージは、呼び確立での、通報区域の数についての情報を含んでいる。この情報
は、(他の情報とともに)移動局によって受信される。次に、移動局は、待機状
態計測値を用いて、通報区域の数に関する情報が指定したのと同数の近接セルの
ために、呼び確立状態にあるシステムに対し、信号共同情報と制御チャネル番号
を送信する。例えば、PDCシステムの一実施例では、2つの近接セルを指定す
るものがあるが、PDC規格では、20この近接セルまでを指定することができ
る。
れる。これは、セルとその近接セルとの間の関係を定義したハンドオーバー・オ
フセットパラメータを変化させることにより、セル境界を移動させることに相当
する。これにより、高いトラフィック負荷をもつセル中のトラフィックチャネル
に接続された移動局は、より低いトラフィック負荷をもつ近接セルへハンドオー
バーされる。
状態にあるセルが少なくなるように、任意の2つのセル間の境界を物理的に移動
させることによる負荷平準化の規格に関するものである。本規格によると、近接
セルへのハンドオーバーのために、入力信号強度のしきい値をより小さくしたり
、近接セルからのハンドオーバーのために、入力信号強度のしきい値をより大き
くすることにより、ハンドオーバーが行われる。ここで、これらのしきい値は、
任意の2つのセルに対して一意である。
輻輳状態にあるセル中の資源(すなわち、トラフィックチャネル)の、新たなセ
ルへのハンドオーバー要求があった時には、近接セルの割り当てへの要求が処理
される。これらの要求は、セル間にあるハンドオーバー領域内に移動局があるか
ないかを決定する(ハンドオーバー)パラメータに基づいている。このように、
輻輳状態が発生すると、いとも簡単に、呼びの切断につながるものとなる。これ
は、深刻な欠点である。結果として、もしアクセスセル中に資源がない場合、す
なわち、輻輳が発生している場合にのみ、アクセスセルの代替となる割り当て候
補への割り当てが行われる。輻輳状態にあるセル中で資源を要求している移動局
が、2つのセル間のハンドオーバー領域に存在する確率は、極めて低く、呼びが
切断される確率は高いものとなる。
率的な方法を可能とし、これにより、呼びを喪失するリスクを減らせる無線ネッ
トワーク操作配置が必要となる。セル全体のトラフィック負荷を平準化できる構
成も必要となる。さらに、輻輳状態が発生する前に、より多数のセルが利用でき
るような構成が必要となる。
方式通信システムも必要になる。
でトラフィックチャネルを移動局に割り当てる方法が必要になる。さらに、呼び
の喪失のリスクを減らし、これによって、輻輳状態が発生する前に、より多数の
呼びが受け付けられるような方法が必要となる。
多数の無線チャネルからなる、セルラ方式通信システムの多数のセルで無線通信
を扱う無線ネットワーク操作装置に、トラフィックチャネルを割り当てる手段と
、セルパラメータ情報を格納するためのパラメータ格納手段を設ける。また、信
号強度計測値を取得、収集するための、情報取得または収集手段も設ける。本装
置は、さらに、少なくとも複数のセル中のトラフィック負荷に関する情報を取得
ための負荷監視手段を含み、また、トラフィック割り当て手段は、アクセスセル
にアクセスする移動局のためのセル候補として利用可能な近接セルがあるかを判
断するために、セルパラメータに関する情報と複数のセルについての信号強度計
測値を用いるための手段からなる。アクセスセルと前記利用可能なセルの各々の
トラフィック負荷は、負荷状態を考慮してセル割り当てを行うような方法で利用
され、ここでは、アクセスセルにアクセスする移動局のための負荷依存割り当て
と呼ばれる。特に、信号強度値とセルパラメータが用られ、セル負荷の検討結果
を用い、アクセスセルにアクセスする移動局のための候補として利用可能な近接
セルがあるかを判定し、また、この近接セルがどれであるのかを決定する。特定
の実装形態では、セルパラメータは、アクセスセルと少なくとも一つの近接セル
との間のハンドオーバー領域内に移動局が位置しているか(この場合、前記近接
セルもしくは複数の近接セルは、一つ以上の利用可能なセル候補あるいは、アク
セスセルに替わるものを形成する)を判定するために、アクセスセルに送られた
初期アクセスメッセージ中で移動局から受信された信号強度値に対して加減算を
おこわれた、ハンドオーバーパラメータである。オフセットパラメータ(OFF
SET)は、このハンドオーバーパラメータの一つであり、これは、セル近傍の
セル位置関係でセル境界を移動させるために用いられる。これは、特に、オフセ
ット値(dB単位)を、移動局から通知された信号強度値に対して加減算するこ
とによって行われる。ハンドオーバーパラメータHYST(dB単位)は、セル
近傍のセル位置関係にあるセル間でハンドオーバーの振幅を繰り返すことを避け
るために用いられる。HYSTパラメータは、位置関係において相互に定義され
、例えば、セルAからセルBに移動する移動局は、HYST値をセルAの信号強
度に加え、この新しい値をセルBの信号強度計測値と比較することを意味してい
る。もし、セルA(信号強度+HYST)に比べ、セルBの信号強度のほうが高
い場合に、ハンドオーバーが試みられる。もちろん、ハンドオーバーパラメータ
は、他にも例をあげることができる。他のパラメータとして用いることができる
のは、確立されパラメータ、あるいは負荷状態に応じて割り当てを行うという目
的に従って生成されたパラメータなどがある。
見された場合には、負荷情報格納手段に格納されたトラフィック負荷情報を用い
て、どのセルが、すなわち、アクセスセルあるいは利用可能な近接セルのどれが
、最小のトラフィック負荷をもっているかを判定し、この場合は、移動局へは、
その判定されたセルのトラフィックチャネルが割り当てられる。一方、負荷情報
格納手段に格納されたものを使う代わりに、トラフィック負荷情報は、要求に従
って、いかようにでも取り出したり提供することが可能である。トラフィック負
荷情報は、様々な方法で提供することができる。それは、セルの実際の負荷に応
じたものであってもよいし、割り当てが特定のセルに対して行われる場合にはそ
の負荷の評価に応じたものであってもよい。もちろん、これは、ハンドオーバー
パラメータあるいは他のパラメータが用いられるかによらず、適用できる。
られ、もしトラフィック負荷がアクセスセルのしきい値を上回る場合には、もし
、移動局が負荷依存割り当てを可能とする領域、特に、いわゆるハンドオーバー
領域にあるならば、移動局には、セルのしきい値よりも低いトラフィック負荷を
もつ利用可能な近接セル中のトラフィックチャネルが割り当てられる。
このシステムの例としては、PDC(パーソナル・デジタル・セルラ)、ADC
(米国デジタル・セルラ)、GSM(デジタル移動電話の欧州統一規格)がある
。特定の実装形態では、PDあるいはADCに関する例としては、装置は、通信
ネットワークの移動スイッチングセンタ(MSC)に含まれる。パラメータ格納
もしくは負荷監視手段は、それ自身に、すなわち移動スイッチングセンタに設け
られるものや、両者が独立して、あるいは、これらの間での通信がおこなわれ一
体となったものであればMSCの外部に設けられるものであってよい。GSMシ
ステムの場合には、装置は、基地局コントローラ(BSC)によって構成される
。また、この場合には、パラメータ格納もしくは負荷監視手段は、BSCに設け
られるものや、これに代わり、これらのいずれかが、これらの間での通信がおこ
なわれ一体となったものであればその外部に設けられるものであってよい。
れ、もし、移動局が、下層ならびに上層セルのサービス対象範囲にある場合には
、トラフィック負荷情報が、下層ならびに上層セルの両方について取り出すこと
ができる。もちろん、トラフィック負荷情報の提供は、従来の方法で可能である
。
はBSCのサービス対象範囲にあるセルに対してのみ実装される。代替的な、も
しくは、より特定の有利な実施例では、負荷依存割り当ては、セルが、同一か異
なるMSCまたはBSCに属するものであるかどうかに依らず、セルに実装され
る。異なるMSCに属するセルの負荷依存割り当てについて、さらにより特定の
実装形態では、他の要素、すなわち、各MSCにおけるプロセッサ負荷も考慮さ
れる。この例としては、もしMSCに属するセルのトラフィック負荷は低いもの
の、当該MSCでのプロセッサ負荷が高い場合には、このセルへの割り当てを行
う理由はないというものがある。
の実装形態では、セルのトラフィック負荷は、セル中で使用中のトラフィックチ
ャネル数を、使用中のトラフィックチャネル数と待機中のトラフィックチャネル
数の和で割った値として定義される。特に、トラフィック負荷は、セルへの割り
当てが試みられるごとに算定される。特に有利なのは、少なくとも多数の、ある
いは特に全数のセルのトラフィック負荷を、継続して計測することである。トラ
フィック負荷の“計測”は、セルでのトラフィック負荷の実測という形であって
もよいが、移動局に当該セルのトラフィックを割り当てられている場合には、セ
ル中の負荷の評価という形であってもよく、この場合は、異なるセルのリソース
の相対的な重要性を特に考慮することになる。
を要求している移動端末に、トラフィックチャネルを割り当てるシステムに関す
るものであり、ここでは、各セルには、あらかじめ定められたトラフィックの高
値しきい値が割り付けられている。本出願によると、例えば、しきい値は、使用
中のチャネル数の絶対値またはセル中で提供されているチャネル全数に用いられ
ているチャネル数として定義されている。と口絵の実施例では、本発明のセルの
しきい値は、この出願と同様の方法で定義される。
ク操作装置を含み、各装置は、多数のセルで無線通信を取り扱い、制御チャネル
およびトラフィックチャネルとして割り当てられた無線チャネルからなっている
。本発明の考え方が実装される各装置、あるいは少なくとも複数の装置は、トラ
フィックチャネルを割り当てるための手段と、セルパラメータ情報を格納するた
めのパラメータ格納手段とを含んでいる。少なくとも前記複数の装置は、さらに
、各装置によってサービス対象となる少なくとも多数のセルのトラフィック負荷
に関する情報を収集する手段と、前記パラメータ情報と信号強度情報とを用いる
手段からなり、アクセスセルにアクセスする移動局のセル候補として利用可能な
近接セルがあるかを判断するためのトラフィック割り当て手段とからなり、もし
、複数の近接セルがセル候補として利用可能であると判定された場合には、トラ
フィック情報を用いて、アクセスセルにアクセスする移動局に対して、トラフィ
ックチャネルの負荷依存割り当てを行う。特に、パラメータ格納手段では、ハン
ドオーバー候補としてセルが利用可能であるかを判定するために、少なくともパ
ラメータについての情報が格納され、複数のセルの信号強度についての情報を保
持するために、情報保持手段が提供される。
を用いて、アクセスセルにアクセスする移動局のために利用可能な近接セルがあ
るかを判定し、もしこのようなセルがあるならば、それはどれかを判定する。特
に、アクセスセルにアクセスする移動局は、初期メッセージを前記アクセスセル
に提供し、信号強度情報が前記初期メッセージで提供される。(ハンドオーバー
)パラメータは、信号強度値に対して加減算され、アクセスセルと少なくとも一
つの近接セルの間のハンドオーバー領域に移動局があるかどうかを決定する。
、セルが、他の基準を用いる利用可能な候補として利用可能である場合には、ト
ラフィック情報を用いて、アクセスセルおよび利用可能な近接セルのどのセルが
最低のトラフィック負荷を持っているかを判定し、適切なネットワーク操作装置
のトラフィック割り当て手段が、このようにして判定されたセルのトラフィック
チャネルを移動局に割り当てる。特定の実装形態では、多数のセルの負荷に対し
て、しきい値が与えられる。もし、トラフィック負荷が、アクセスセルについて
与えられたしきい値を上回るか、上回りそうになった場合、移動局には、トラフ
ィック負荷がこのセルのしきい値よりも小さい利用可能な近接セルのトラフィッ
クチャネルが割り当てられる。各しきい値は、各セル毎に割り当てられるが、こ
のしきい値は、複数のセルについて同一の値を付与してもよい。先にも述べたよ
うに、ネットワーク操作装置は、移動スイッチングセンタあるいは基地局コント
ローラを含んでおり、パラメータ格納手段ならびに負荷監視手段は、独立して、
しかし、各無線ネットワーク操作装置と通信できる形態で設けるものであってよ
く、または、これら手段のいずれか一方あるいは両者は、各無線ネットワーク操
作装置に設けることも可能である。
ば、各MSCのプロセッサ負荷を考慮することが可能である。特に、セルを、階
層的なセル構造に配置される。
方式通信システムで、セルにアクセスする移動局にトラフィックチャネルを割り
当てる方法を提供する。本方法は、アクセスセルを形成するセル中に初期アクセ
スメッセージを含む呼び確立メッセージを受信するステップと、セルパラメータ
についての情報を用いて、呼び確立のために利用可能な近接セルがあるかを判定
するステップと、もしあるならば、トラフィック負荷情報を用いて、アクセスセ
ルと前記利用可能な近接セルのなかから一つのトラフィックチャネルを、移動局
に負荷依存割り当てするステップとからなる。特に、本方法は、さらに、アクセ
スセルと利用可能な全ての近接セルのトラフィック負荷を判定すためのステップ
と、利用可能ないずれかの近接セルでのトラフィック負荷が、アクセスセルのも
のよりも小さいかどうかを判定し、もしそうならば、当該近接セルのトラフィッ
クチャネルを移動局に割り当て、そうでないならば、(輻輳が発生していない間
だけ)アクセスセルのトラフィックチャネルを割り当てるステップとを含む。
するしきい値を導入するステップと、アクセスセルに対して前記しきい値を上回
るかを判定するステップと、もし上回れば、トラフィック負荷が、いずれかの利
用可能な近接セルの各しきい値を下回るかを判定し、もしそうならば、当該近接
セルのトラフィックチャネルを割り当てるステップとを含む。有利な実装形態で
は、各しきい値は、多数のセルの各々、あるいは各セルごとに対して与えられる
。これに代えて、しきい値は、セルと特定の近接セルの関係に対して与えられる
ものであってもよい。また、他の代替も可能である。特に、本方法は、信号強度
計測値の通知を、移動局から無線ネットワーク操作装置に送るステップと、前記
信号強度値とハンドオーバーパラメータを用いて、利用可能な近接セルがあるか
を判定するステップとを含む。
存のセルり当てを可能とする一実施例に関するものである。従来技術ではよく知
られているように、各セルはMSCによって制御され、これにより、各MSCは
セルの数を制御することは、明確である。本実施例では、例えば、MSC1が、
とりわけセルC1とC2を制御するものと仮定する。一方、MSC2は、セルC
3とC4を制御する。
るように描かれている。無線ネットワーク操作配置は、以下RNH11と記し、
ここでは、移動スイッチングセンタMSC41に設けられるものと仮定し、また
、RNH11は、ここでは、負荷監視手段21と、セルパラメータ情報を格納する
ためのデータベース31とを含むものとして描かれている。このように、本実施
例では、負荷監視手段21とパラメータ格納手段31の両者は、MSC41に設け
られるか、RNH11は、例えば、MSCのパラメータ格納手段を用いるものと
言える。
42に配置されている。また、RNH12については、負荷監視手段22とパラメ
ータ格納手段(データベース)32とがMSC自身の中に設けられている。簡単
化のため、セルラ方式システムのうち、セルC1、C2、C3およびC4のみを
図示してある。この簡略化された図中、セル間で重なり合った部分は、負荷依存
割り当てを許可する領域を表すために設けられたもの、あるいは、特に、もし移
動局が含まれているセルがあるならば、それに対して、ハンドーオーバーが可能
となる領域を表すハンドオーバー領域である。このように、図1では、MS1は
、セルC1とC2の間のハンドオーバー領域に位置し、一方、MS2は、セルC
2、C3およびC4の間のハンドオーバー領域に位置するものと仮定する。先の
説明でも触れたが、移動局が待機モードにある時には、移動局が含まれる領域の
全ての制御チャンネルについての計測を行い、最も高い信号強度をもつ制御チャ
ネルが選ばれる。信号強度の計測は、各々の移動局によって行われ、(本実施例
では)MSCに提供される。最も高い信号強度値をもつ制御チャネルが選択され
、それが、アクセスセル、すなわち、移動局が呼び確立で用いるセルにあるよう
に設定される。選択された制御チャネル上で、ブロードキャスト情報メッセージ
が送出され、移動局は、呼び確立の際、このメッセージ中から通報区域の数につ
いての情報を受信する。これは、通報区域の情報の数によって指定された数だけ
の近接セルのための呼び確立の際に、待ち状態計測によって得られた信号強度に
関する通報と制御チャネルの数を、移動局がシステムに送信することを意味して
いる。すなわち、呼び確立の開始、終了の際には、移動局、ここではMS1およ
びMS2の各々が、信号強度測定値を、通報区域情報(空中インターフェース、
RT、終了および開始状態レポートメッセージ)の数によって指定されただけの
近接セルのために送信する。本発明によれば、このようにMSC1およびMSC
2に提供された情報は、トラフィックチャネルの割り当てに用いられる。もし、
MS1およびMS2の各々が、2つもしくはそれ以上のセル間のハンドオーバー
領域にある場合には、本発明の一実施例によって、受け持つセルの数が最も少な
い移動局に対して、トラフィックチャネルが割り当てられる。図1に示した実施
例では、MS1は、セルC1とC2の間のハンドオーバー領域にあるものと仮定
しており、一方、MS2は、セルC2、C3およびC2の間のハンドオーバー領
域にあるものと仮定している。もし、移動局が、多数のセルの間のハンドオーバ
ー領域にある場合には、本実施例では、特に、図3を引用して後に各々詳説する
ハンドオーバーパラメータHYSTとOFFSETの範囲内に、移動局があるか
どうかによって判断されるものと仮定している。
ドオーバー領域に対応する領域内にあるかどうかを判定するために、パラメータ
が用いられ、例えば、ハンドオーバーパラメータHYSTとOFFSETが用い
られる。これらのパラメータは、MS1については、MS1の無線ネットワーク
パラメータデータベース31から、また、MS2については、MS2のネットワ
ークパラメータデータベース32から、各々、取り出される。次に、(ハンドオ
ーバー)パラメータに応じて、(ハンドオーバー)パラメータに対して、各RN
Hに提供された初期アクセスメッセージ中の、移動局によって受信された信号強
度値から加減算が行われる。
ー領域に位置するものと判定され、利用可能な近接セルあるいは割り当て候補を
もたらすものであるため、アクセスセルC1でのトラフィック負荷と、利用可能
な近接セルC2でのトラフィック負荷が、MSC1で提供される負荷監視手段2 1 から取り出される。トラフィック負荷は、多くの方法によって定義することが
でき、本発明は、トラフィック負荷を定義あるいは評価するための特定の方法に
限られるものではない。しかし、トラフィック負荷を定義する一例を、図3を引
用して詳細に説明する。
っているかについて負荷監視手段21が評価した結果に依存して、アクセスセル
C1もしくは利用可能な近接セルC2中のトラフィックチャネルが割り当てられ
る。この状況は、MS2についても同様であるが、図示した実施例でのMS2は
、セルC4がアクセスセルとなるセルC2、C3およびC4の間のハンドオーバ
ー領域に位置するものと仮定している。セルC2、C3およびC4でのトラフィ
ック負荷は、負荷監視手段32中の情報を用いて、特に、無線ネットワーク操作
装置RNH12に設けられた処理手段を用いて、比較される。例えば、本例では
、セルC3での負荷が最小である(あるいは、本応用について先に説明したよう
に、評価がなされた場合には、最小となるだろう)と仮定しており、従って、M
S2に、セルC3中のトラフィックチャネルが割り当てられる。
慮して、他のMSCのセルへの割り当てを行うべきかどうかを決定する。この情
報は、様々な異なる方法で収集することができ、また、この方法は、様々な方法
で利用することができる。例えば、この情報は、もし、特定のセルのプロセッサ
負荷が高い場合には、このような割り当てを当該セルに対して行うことは意味の
ないことであるというような方法で用いることができる。
例を図示する。ここでは、無線ネットワーク操作装置RNH13は、移動スイッ
チングセンタMSC 6 43に設けられている。しかし、本実施例では、パラ
メータ格納手段DB33は、MSCの外部に配置されるものの、それと(および
RNH13と)関連付け通信し合うものと仮定している。本実施例では、また、
負荷監視手段23は、MSCの外部に配置されるものの、それと関連づけられ、
RNH13と通信し合うものと仮定している。もちろん、DB33が、MSC43
に設けられるか、代わりに、負荷監視手段23が、MSC43に設けられる。ある
いは、両者がMSCの機能を用いることもできる。図2は、特定の実装における
、まさに一例である。3つのセルC5、C6およびC7が図示され、移動局MS
3は、前記3つおセルのハンドオーバー領域にあるものと仮定している。セルC
5は、アクセスセルを形成するものと仮定しているが、負荷監視手段23に設け
られた負荷情報を用いて、セルC7でのトラフィック負荷が最小となり、これに
よりMS3がセルC7のトラフィックチャネルに割り当てられる。(本図は、C
5、C6、C7の容量が同一であることを想定している。しかし、この想定は、
どのような場合にでも当てはまるものではない。)
と、負荷監視手段(特に、セル中の負荷を継続して監視する)とが、MSCの図
1および図2中のシステムの無線ネットワーク部にあるものと仮定する。
ステムでは、(例えば、GSMシステムでは)これに代わりBSCであってもよ
いことは明白である。
セルへの割り当てが用いられて、(特定の実施例では)最も下層のレイアで呼び
を確立する。これを行うためには、他のセルパラメータ(SSUFFおよびHY
SUFF)が用いられる。これは、負荷依存を実現する上で有利な実装形態であ
るが、ハンドオーバー機能には、変更が必要となる。より下層レイアのセルにハ
ンドオーバーを行う前に、移動局が、上層レイアおよび下層レイアの両方のセル
のサービス対象範囲の中に入っているかについて評価を行わなければならない。
もし、そうならば、両方のセルについての負荷が、MSCの負荷監視手段から取
り出され、より低い負荷をもつセルで呼びが継続されるか、そのセルにハンドオ
ーバーされる。これに代わり、また、例えば、これに加え、他の判断基準を用い
ることも可能である。例えば、ある場合には、負荷が最も高い場合でさえも、最
下層のセルを用いることも興味深いものがある。
セルへの割り当てのみを図示した。しかし、他の実施例では、図1に示したよう
に、他のMSCにより制御される近接セルへ割り当ててもよい。これを可能にす
るためには、このような境界にあるセルのトラフィック負荷についての情報を、
他の協調して動作するMSCに送出しなければならない。これには、MSCの間
の信号交換をサポートするために、現在用いられているインターフェースプロト
コルの更新が必要になる。
た、2つのセルC8とC9が描かれている。先に示したように、OFFSETパ
ラメータは、セル近傍のセル位置関係にあるセル境界を移動させるために用いら
れ、これは、(dB単位で計測される)OFFSET値が、移動局で観測された
信号強度に対し加減算されるような方法で行われる。
、HYST値(これもまた、dB単位で計測される)が用いられる。HYSTパ
ラメータは、関係によって相互に定義され、すなわち、この場合、移動局がセル
C8からC9に動くことにより、セルC8の信号強度にHYST値が加えられ、
この新しい値と、セルC9の信号強度の計測値とを比較する。もし、C9が、セ
ルC8の値(信号強度+ヒステリシスHYST)に比べて、より高い信号強度を
もつならば、ハンドオーバーが試みられる。先に説明したように、移動局MS4
へのトラフィックチャネルの割り当ての際に、ハンドオーバーパラメータHYS
TとOFFSETが用いられ、前述のように、無線ネットワーク操作配置または
MSC/BSCに設けられたパラメータ格納手段から、パラメータが取り出され
る。以上見てきたように、MS4は、ここではセルC8とC9の間のハンドオー
バー領域の中にある。もし、MS4が呼びを開始した場合には、セルC8がアク
セスされ、すなわち、アクセスセルを形成する。MS4は、負荷依存割り当て領
域(LDA)、すなわち、セルC8とC9の間のセルの一つへの、トラフィック
チャンネルの負荷制御あるいは負荷依存割り当てを可能とする領域にあるため、
セルC8とC9の両方の負荷は、図1および図2を参照して上述したように評価
される。特定の実装では、セルでのトラフィック負荷は、使用中のトラフィック
チャネルの数と、セル中で使用中のトラフィックチャネル数と待機中のトラフィ
ックチャネルの数の比として定義される。セルC8中のトラフィックチャネルの
総数は20であり、一方、その使用中のトラフィックチャネルの数は12である
と仮定している。従って、セルC8のトラフィック負荷、LC8は、0.6となる
。セルC9中のトラフィックチャネルの総数は20であり、一方、その使用中ト
ラフィックチャネル数は9であると仮定している。同様に、LC9は、0.45と
なる。従って、C8のトラフィック負荷が、C9よりも高くなる。
クチャネルは1として計数し、倍速度装置での全速度トラフィックチャネルは2
として計測されるが、これに対し、全速度のみの装置での全速度トラフィックチ
ャネルは1として計測される。特に、全てのハンドオーバーあるいはハンドオー
バーの試みを含まない一実施例において、トラフィック負荷は、(不図示の)M
SCによって制御される各セルによって定義され、トラフィック負荷は、セルの
各割り当て動作ごとに、すなわちトラフィックチャネルの各割り当て動作ごとに
評価されることが有利である。
割り当てについて、セルC9を示すものとなる。
、各セルの負荷を計測するための負荷監視手段は、引き続いて有利に、両者とも
に、MSCもしくはBSCのシステムの無線ネットワーク部に位置する。特に、
これは、ハンドオーバーパラメータHYSTおよびOFFSET(同様に、もし
適用可能ならば、SSUFFおよびHYSUFF)等の適切なセルパラメータに
も適用可能である。特に、信号強度の計測は、アクセスセルおよびMSC(BS
C)、もしくは、本発明によれば、無線ネットワーク操作装置に近接した、いく
つかのセルのための呼び確立中の移動ステーションによって行われる。
。ある実装によれば、(例えば、上述したようなハンドオーバーパラメータなど
の呼び割り当てを用いて)近接セルで受信された呼びは、アクセスセルよりも低
いトラフィック負荷をもつようなセルがあれば、これを利用可能なものとした近
接セルで確立される。他の実施例では、セルのトラフィック負荷に対して、あら
かじめ定められたしきい値が与えられる。近接セルで受信された呼びは、あらか
じめ定められたしきい値、もしくは、いわゆる高トラフィックレベルと称される
ものよりも低いトラフィック負荷をもつようなセルがあれば、これを利用可能な
ものとした近接セルで確立される。
説明する。
始めに、呼び確立要求をステップ101で検出するが、これは、制御チャネルを
選択した移動局に、トラフィックチャネルが割り当てられることを意味するもの
である。次に、いずれかの近接セル、すなわち、通常呼び確立のために用いられ
てきたアクセスセルに近接したセルで呼びを確立することが可能かどうかの判定
が行われる。これは、判定を行い、なんらかの利用可能な近接セルが存在するか
どうか、特に、ハンドオーバーパラメータが用いられるかどうかを調べる。もっ
とも、通常は、適切なセルパラメータ、あるいはセル割り当てパラメータと呼ば
れるものが用いられ、これらが、特に、ハンドオーバーパラメータとなる。しか
し、判定の結果、もし、割り当て候補として利用可能となるような近接セルがな
いということになれば、トラフィックチャンネルがアクセスセル自身に割り当て
られるか、言い換えると、もしこれが可能とステップ102Aで判断されたなら
、アクセスセル中の移動局にトラフィックチャネルが割り当てられる。これが、
通常、可能となるのは、この考え方は、輻輳がおこらないようにすることに基づ
いているからである。
能であるか、もしくは少なくとも一つの近接セルが利用可能である場合には、ト
ラフィック負荷は、アクセスセルおよび、全ての利用可能な近接セル(N個のセ
ル)で、ステップ103で判定される。さらに、近接セルのいずれかにおいて、
トラフィック負荷がアクセスセルよりも低いかどうかを、ステップ104で判定
する。もし、利用可能な近接セルでのトラフィック負荷が、アクセスセル自身の
ものより小さい場合には、ステップ102Aで、トラフィックチャネルが、アク
セスセルに割り当てられる。しかし、もし、アクセスセルの負荷よりも小さいト
ラフィック負荷をもつ近接セルがある場合には、ステップ105で、トラフィッ
クチャネルが、前記近接セルに割り当てられる。もし、アクセスセルよりも小さ
いトラフィック負荷をもつ近接セルが一つ以上ある場合には、通常、より低いト
ラフィック負荷をもつ利用可能な近接セルが選択される。しかし、トラフィック
チャネルを移動局に割り当てるために、このようなセルのどれが利用可能である
かを決定するためには、他の判定基準も利用することが可能である。多層構造に
ついては、このような下層レイアあるいは高い負荷をもつ同一レイア内のセル中
でたとえ負荷が高いものであっても、いくつかの場合には、下層レイアを用いる
ことのほうがより魅了的な場合もある。
中で、トラフィックチャネルが割り当てられると、次に、ステップ106の呼び
確立処理に進む。
トである。まず始めに、ステップ201で、セルラ方式通信システムの種類に応
じて、呼び確立要求を検出し、もしくは、無線ネットワーク操作装置、より一般
的には、移動スイッチングセンタあるいは基地局コントローラで、呼び確立メッ
セージを受信する。しきい値THRは、少なくとも、各セルで許容できるトラフ
ィック負荷に関するセルの数について与えられたものと仮定する。これらのしき
い値は、様々な方法で定義することができ、あるいは、セルの数と同数としても
よく、または、特に、2つの近接したセルの間の関係によって関連付けられたあ
るいは定義されたセルとしてもよい。次に、ステップ202で、アクセスセルT
HRAのトラフィック負荷が、当該アクセスセルに対して定義されたしきい値を
上回る、もしくは等しいかを判定する。もし、そうでなければ、ステップ202
Aで、アクセスセルにトラフィックチャネルが割り当てられ、ステップ206の
呼び確立処理に進む。一方、アクセスセルのトラフィック負荷が、しきい値TH
RAを上回ると判定されたならば、ステップ203で、利用可能な近接セルがあ
るかどうかを判定する。ここで、既出の図面を参照して説明したように、これと
同様の判断基準を用いても、例えば、ハンドオーバーパラメータを用いてもよい
。もし、利用可能な近接セルがなにもなければ、ステップ202Aで、アクセス
セルにトラフィックチャネルを割り当てる試みがなされる。
セルTHRn-cellのしきい値よりも小さいかどうかを判定する。しかし、もし、
一つ以上の近接セルでの負荷が、各近接セルのしきい値よりも小さい場合には、
ステップ205で、このような近接セルにトラフィックチャネルが割り当てられ
る。より好ましくは、あるいは、特定の実施例に従えば、最も低いトラフィック
負荷をもつ利用可能な近接セルを用いて、割り当てを行う。しかし、上述したよ
うに、他の判定基準を適用することも可能である。次に、ステップ206の呼び
確立処理に進む。
トである。前の実施例のように、ステップ301で、呼び確立メッセージが、無
線ネットワーク操作装置で受信される。呼び確立メッセージは、多数のセルに関
する信号強度情報を含んでいる。次に、アクセスセルの負荷が計測あるいは推定
される。もし、その負荷が、アクセスセルのしきい値THRAよりも小さいと、
ステップ304で判定された場合には、ステップ303Aで、アクセスセルにト
ラフィックチャネルが割り当てられる。そうでない場合には、ステップ304で
、適切なセルパラメータ、例えば、パラメータ格納手段(DB)に格納されたパ
ラメータが、無線ネットワーク操作装置の処理手段によって取り出される。次に
、利用可能な近接セルがあるかどうかを判定するために、ステップ305で、信
号強度情報を用いて、(ハンドオーバー)パラメータが信号強度値に対して加減
算される。ステップ306で、利用可能な近接セルがあるかを判定し、もしなけ
れば、ステップ303Aで、アクセスセルにはトラフィックチャネルTCHが割
り当てられる。そして、ステップ310の呼び確立処理に進む。しかし、もし、
利用可能な近接セルが少なくとも一つでもあると判定された場合には、ステップ
307で、アクセスセルと利用可能なセルのトラフィック負荷に関する負荷監視
データから、トラフィック負荷情報が取り出される。そして、ステップ308で
、もっとも低いトラフィック負荷をもつセルが発見される。一方、適切なしきい
値よりも低い負荷をもつセルが単純に見つかる場合もある。この発見は、様々な
方法で行うことができる。ステップ309で、このようなセルにトラフィックチ
ャネルが割り当てられ、ステップ310の呼び確立処理に進む。
の範囲内で多数の方法によって変形がなされうるものである。
明の利点である。また、無線通信が途絶えることにより、接続が途切れるセルの
数を少なくできるという利点もある。輻輳状態を回避し、負荷配分の平準化とセ
ル間に好ましい負荷配分をもたらすという点で、本発明が有効となるることは明
白となろう。
細に説明する。
作装置の概略を示した図である。
操作装置の概略を示した図である。
である。
に関する、フローチャートである。
当てに関する、フローチャートである。
に説明する、フローチャートである。
Claims (30)
- 【請求項1】 制御チャネルとトラフィックチャネルとして割り当てられる
複数の無線チャネルと、 トラフィックチャネルの割り当てのための手段と、 セルパラメータ情報を格納するパラメータ格納手段(31;32;33)と、 信号強度情報保持手段とからなる、セルラ方式通信ネットワークの複数の移動
局にサービスを提供する複数のセル(C1,C2;C3;C4;C5,C6,C
7)において無線通信を扱う無線ネットワーク操作装置(11;12;13)であ
って、 該装置は、さらに、少なくとも複数のセルのトラフィック負荷に関する情報を
保持するための負荷監視手段(21;22;23)からなり、 前記トラフィックチャネル割り当て手段は、セルパラメータについてと、複数
のセルの信号強度計測値についての情報を用いて、アクセスセルにアクセスする
移動局のセル候補として利用可能な近接セルがあるかを判定する手段からなり、 アクセスセルと該利用可能なセルのトラフィック負荷情報を用いて、該利用可
能なセルのトラフィック負荷に応じて、アクセスセルをアクセスする移動局にト
ラフィックチャネルを割り当てることが可能となっていることを特徴とする装置
。 - 【請求項2】 請求項1記載の装置において、 信号強度値とセル割り当てパラメータとを用いて、アクセスセルにアクセスす
る移動局に対して利用可能な近接セルがあるかを判定し、該近接セルがどれかを
判定することを特徴とする装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の装置において、 セル割り当てパラメータは、ハンドオーバーパラメータであることを特徴とす
る装置。 - 【請求項4】 請求項3記載の装置において、 移動局が、アクセスセルと少なくとも一つの近接セルの間のハンドオーバー領
域にあるかを判定し、もしそうならば、前記近接セルが利用可能なセルを構成す
るように、 ハンドオーバーパラメータは、アクセスセルに提供される初期アクセスメッセ
ージ中で、移動局から受信される信号強度値に対して、加算(HYST)および
、あるいは減算(OFFSET)されることを特徴とする装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の装置において、 もし、移動局が、複数の利用可能な近接セルのハンドオーバー領域にある場合
には、負荷情報保持手段(21;22;23)に格納されたトラフィック負荷情報
を用いて、どのセル(アクセスセル、あるいは利用可能な近接セルのいずれか)
が、最低のトラフィック負荷を持つかを判定し、 前記判定されたセルのトラフィックチャネルを、移動局に割り当てることを特
徴とする装置。 - 【請求項6】 前掲の請求項のいずれかに記載の装置において、 しきい値は、少なくとも多数のセルの負荷に対して与えられ、もしアクセスセ
ルでのトラフィック負荷が前記しきい値を上回る場合には、該セルのしきい値を
下回るトラフィック負荷をもつ利用可能な近接セルのトラフィックチャネルを移
動局に割り当てることを特徴とする装置。 - 【請求項7】 前掲の請求項のいずれかに記載の装置において、 装置(11;12)は、例えば、PDC、ADCの通信ネットワークの移動スイ
ッチングセンタ(MSC;41;42;43)に配置されることを特徴とする装置
。 - 【請求項8】 請求項7記載の装置において、 パラメータ格納手段(33)および、あるいは負荷監視手段(23)は、前記M
SC(43)の外部に、しかしそれと通信し合う形で配置されることを特徴とす
る装置。 - 【請求項9】 請求項1から6のいずれかに記載の装置において、 該装置は、例えば、GSMシステムの基地局コントローラ(BSC)に含まれ
ることを特徴とする装置。 - 【請求項10】 請求項9記載の装置において、 パラメータ格納手段および、あるいは負荷監視手段は、前記BSCの外部に、
しかしそれと通信し合う形で配置されるか、前記BSCの内部に配置されること
を特徴とする装置。 - 【請求項11】 前掲の請求項のいずれかに記載の装置において、 セルラ方式通信システムのセルは、階層的セル構造で配置されることを特徴と
する装置。 - 【請求項12】 請求項11記載の装置において、 最下層の階層レイアで呼びを確立するために、近接セルへの負荷依存割り当て
が行われ、もし、移動局が、より下位およびより上位階層のセルのサービス対象
範囲にある場合には、より下位およびより上位階層のセルに対し、トラフィック
負荷情報を考慮することを特徴とする装置。 - 【請求項13】 前掲の請求項のいずれかに記載の装置において、 一つの同一のMSCあるいはBSCのサービス対象範囲内にあるセルに対して
のみ、負荷依存割り当てが用いられることを特徴とする装置。 - 【請求項14】 請求項1から12のいずれかに記載の装置において、 セルが、同一あるいは異なるMSC/BSCに属しているかに関わらず、負荷
依存割り当てがセルに実装されることを特徴とする装置。 - 【請求項15】 請求項14に記載の装置において、 異なるMSCに属するセル間の割り当てのために、該MSCのプロセッサ負荷
も用いて、セル候補として、セルが利用可能かを判定することを特徴とする装置
。 - 【請求項16】 前掲の請求項のいずれかに記載の装置において、 セルのトラフィック負荷は、使用中のトラフィックチャネルの数を、使用中の
トラフィックチャネルと待機状態のトラフィックチャネルの総和で割った値とし
て定義され、 トラフィック負荷は、セルの各割り当て処理ごとに評価されるか、もしくは、
トラフィック負荷は、推定にもとづくことを特徴とする装置。 - 【請求項17】 請求項16に記載の装置において、 少なくとも多数のセルのトラフィック負荷は、継続して計測されることを特徴
とする装置。 - 【請求項18】 各々が、 複数のセルにおいて無線通信を扱い、 制御チャネルとトラフィックチャネルとして割り当てられる無線チャネルと
、 トラフィックチャネルの割り当てのための手段と、 セルパラメータ情報を格納するパラメータ格納手段(31;32;33)とか
らなる複数の無線ネットワーク操作装置(11;12;13)を含むセルラ方式通
信ネットワークであって、 少なくとも複数の該装置は、さらに、 少なくとも各装置によってサービス対象となる複数のセルのトラフィック負
荷についての情報を収集するための負荷監視手段(21;22;23)と、 セルパラメータ情報と信号強度情報とを用いて、アクセスセルにアクセスす
る移動局のためのセル候補として利用可能な近接セルがあるかを判定する手段を
からなるトラフィック割り当て手段からなり、 もし、セル候補として複数の近接セルが利用可能であると判断された場合には
、トラフィック負荷情報を用いて、該利用可能なセルのトラフィック負荷に応じ
て、アクセスセルをアクセスする移動局にトラフィックチャネルを割り当てるこ
とが可能となっていることを特徴とする装置。 - 【請求項19】 請求項18に記載のセルラ方式通信システムにおいて、 前記パラメータ格納手段(31;32;33)は、少なくとも、セルパラメータ
をハンドオーバーパラメータの形式で格納し、 情報保持手段が、複数のセルの信号強度についての情報を保持/収集するため
に提供され、 信号強度値とハンドオーバーパラメータを用いて、アクセスセルにアクセスす
る移動局のために利用可能な近接セルがあるかを判定し、該近接セルがどれであ
るかを判定することを特徴とするシステム。 - 【請求項20】 請求項19に記載のセルラ方式通信システムにおいて、 アクセスセルにアクセスする移動局は、初期アクセスメッセージを前記アクセ
スセルに送信し、 信号強度情報が、前記初期アクセスメッセージ中で提供され、 ハンドオーバーパラメータが、信号強度値に対して加減算され、アクセスセル
と少なくとも一つの近接セルとの間のハンドオーバー領域に移動局があるかを判
定することを特徴とするシステム。 - 【請求項21】 請求項20に記載のセルラ方式通信システムにおいて、 もし、代替の複数の近接セルのハンドオーバー領域に移動局がある場合には、
負荷情報保持手段(21;22;23)に格納されたトラフィック負荷情報を用い
て、アクセスセルと利用可能な近接セル候補のうちどのセルが最低のトラフィッ
ク負荷を持っているかを判定し、 適切なネットワーク操作装置のトラフィック割り当て手段が、該セルのトラフ
ィックチャネルを、移動局に割り当てることを特徴とするシステム。 - 【請求項22】 請求項20に記載のセルラ方式通信システムにおいて、 複数のセルに対して、しきい値が与えられ、 アクセスセルでのトラフィック負荷が、前記しきい値を上回る場合には、該セ
ルのしきい値よりも低いトラフィック負荷をもつ利用可能な近接セルのトラフィ
ックチャネルを、移動局に割り当てることを特徴とするシステム。 - 【請求項23】 請求項18から22のいずれかに記載のシステムにおいて
、 前記装置は、移動スイッチングセンタ(MSC;41;42;43)あるいは基
地局コントローラ(BSC)からなり、 パラメータ格納手段および、または負荷監視手段は、独立しつつ、複数の無線
ネットワーク操作装置と通信し合うように配置されるか、各無線ネットワーク操
作装置の中に設けられることを特徴とするシステム。 - 【請求項24】 請求項18から23のいずれかに記載のシステムにおいて
、 セルラ方式通信システムのセルは、階層的セル構造で配置されることを特徴と
する装置。 - 【請求項25】 複数の無線ネットワーク操作装置を含むセルラ方式通信シ
ステムにおいて、セルにアクセスする移動局にトラフィックチャネルを割り当て
る方法であって、 初期アクセスメッセージを含む呼び確立メッセージをセルで受信し、アクセス
セルを形成するステップと、 呼びを確立するために利用可能な近接セルがあるかを、セルパラメータについ
ての情報を利用して判定するステップと、 もしあるならば、利用可能なセルの負荷に基づき、少なくともトラフィック負
荷情報を用いて、アクセスセルおよび利用可能な近接セルの一つのトラフィック
チャネルを、移動局に割り当てるステップとからなることを特徴とする方法。 - 【請求項26】 請求項25に記載の方法は、さらに、 アクセスセルと全ての利用可能なセルのトラフィック負荷を調べるステップと
、 いずれかの近接セルトラフィック負荷が、アクセスセルよりも低いかを判定す
るステップと、 もしそうならば、該近接セルのトラフィックチャネルを移動局に割り当て、そ
うでない場合には、アクセスセルのトラフィックチャネルを割り当てるステップ
からなることを特徴とする方法。 - 【請求項27】 請求項25または26に記載の方法は、さらに 少なくとも複数のセルのトラフィック負荷に対するしきい値を導入するステッ
プと、 アクセスセルに対して前記しきい値を上回るかを判定するステップと、 もし上回れば、トラフィック負荷が、いずれかの利用可能な近接セルの各しき
い値を下回るかを判定するステップと、 もし下回れば、当該近接セルのトラフィックチャネルを割り当てるステップか
らなることを特徴とする方法。 - 【請求項28】 請求項27に記載の方法において、 各しきい値は、複数のセルの各々に対して与えられることを特徴とする方法。
- 【請求項29】 請求項27に記載の方法において、 しきい値は、すくなくとも複数のセルに対して、同一であることを特徴とする
方法。 - 【請求項30】 請求項25から29のいずれかに記載の方法は、さらに 信号強度計測値を、移動局から無線ネットワーク操作装置に送信するステップ
と、 前記信号強度値とセルパラメータ、例えばハンドオーバーパラメータ、を用い
て、利用可能な近接セルがあるかを判定するステップとからなることを特徴とす
る方法。
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