JP3803726B2 - Radio resource management method in radio base station apparatus and radio resource management method in radio base station apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動通信システムの無線基地局装置における無線リソース管理方法及び無線基地局装置における無線リソース管理方式に関し、特に、CPU使用率を考慮した無線基地局装置における無線リソース管理方法及び無線基地局装置における無線リソース管理方式に関する。
【0002】
【従来の技術】
移動通信システムにおける無線基地局装置は、公衆回線網からの呼設定要求を受けて、呼処理制御部がベースバンドリソース部の無線リソースを割り当てることで移動局装置との通信を行っている。ベースバンドリソース部を収容している機能部をカードと呼び、ベースバンドリソースの無線リソース最小単位をチャネルと呼ぶ。設定された呼は一つないし、複数のチャネルを使用することにより無線変復調を行い、移動局装置との通信を行う。
【0003】
無線基地局装置内の呼処理制御部は、ベースバンドリソース部に対する無線リソースの割り当てを行う際、既に無線リソースを割り当て済みのカードに対して優先的に無線リソースの割り当てを行い、呼解放などにより、カードに空き無線リソースが発生した際には、他のカードから呼を移動して、空き無線リソースに割り当てる。こうして割り当て済みの無線リソースをまとめることにより、連続した空き無線リソースを確保するようにしている。また一つのカード内に無線リソースが散在して呼に割り当てられている際には、隙間なく再配置し、連続した空き無線リソースを確保するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
これは、呼のサービス種別によっては、連続した複数のチャネルが必要になるからである。例えば、呼が音声である場合は、1チャネルでよいが、呼が、パケットデータである場合は、6チャネルの連続したチャネルが必要になる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−285480号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、呼解放など条件を満たした場合に、その時のCPUの負荷に関わらずカード内の再配置を行うため、CPUの負荷が高い場合、呼設定能力が低下するおそれがあるという問題がある。
【0007】
例えば無線基地局装置の呼処理制御部が毎秒10回の呼設定を可能とする処理能力を持っていた場合、再配置で呼を一つ割り当て直す処理は呼設定を1回行う場合と同程度の処理時間が必要と考えられる。このため、毎秒5回、呼設定を行い、5回呼解放を行った場合は既に処理能力の限界に達しているため、実際の呼設定能力は毎秒5回の呼設定ということになる。従って、このような状況下では、新たな呼に対し優先的に呼設定を行うことが望ましい。
【0008】
本発明の目的は、無線基地局装置における、無線リソースの割り当てについてCPU使用率を考慮し、処理負荷の高い場合には再配置動作を行わずに呼設定を優先し、処理負荷の低い場合には再配置動作を積極的に行って無線リソースを有効利用する通常の呼設定を阻害しない効率的な無線リソース管理方法及び無線リソース管理方式を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る無線基地局装置における無線リソース管理方法は、移動局装置との呼設定に用いる無線リソースとしてのチャネルを1つのカードに複数収容するカードを、カード群として複数カード収容して構成する無線インタフェースを有する無線基地局装置における無線リソース管理方法において、以下の段階を含むことを特徴とする。呼制御を行うCPUのCPU使用率を測定する段階。無線リソース再配置トリガが発生した際に、測定したCPU使用率があらかじめ定めた第1の閾値よりも大きい場合には、無線インタフェースに収容されている呼に対応するチャネルを別の空きのチャネルに設定変更し直す再配置処理を行わず、測定したCPU使用率が、第1の閾値よりも小さく、あらかじめ定めた第2の閾値よりも大きい場合には、カードの1つに収容されているチャネルの範囲内で前記の再配置処理を行う段階。
【0010】
さらに、本発明の無線リソース管理方法は、前述の段階に加えて、無線リソース再配置トリガが発生した際に、測定したCPU使用率が、前記の第2の閾値よりも小さい場合には、カード群の全てのカードに収容されているチャネルの範囲内で前記の再配置処理を行う段階を含むことを特徴とする。
【0011】
本発明の無線リソース管理方法において、前述したカードの1つに収容されているチャネルの範囲内で実行される前記の再配置処理は、カード内に収容されている呼に対応するチャネルを、そのカードの若番のチャネルから順に空きチャネルが発生しないように詰めて収容しなおすことを特徴とする。
【0012】
本発明の無線リソース管理方法において、前述したカード群の全てのカードに収容されているチャネルの範囲内で実行される前記の再配置処理は、無線インタフェースに収容されている呼に対応するチャネルを、カード群の所定のカードに偏在するように移動して収容しなおすことを特徴とする。
【0013】
本発明の無線リソース管理方法において、前記の無線リソース再配置トリガは、空き無線リソースの発生、再配置トリガ用タイマのタイムアウト又は無線インタフェース内に存在する呼の分散があらかじめ定めた閾値を超えた場合のいずれかであることを特徴とする。
【0014】
本発明に係る無線基地局装置における無線リソース管理方式は、移動局装置との呼設定に用いる無線リソースとしてのチャネルを1つのカードに複数収容するカードを、カード群として複数カード収容して構成する無線インタフェースを有する無線基地局装置における無線リソース管理方式において、以下の構成を含むことを特徴とする。呼制御を行うCPUのCPU使用率を測定するCPU使用率測定部。無線リソース再配置トリガが発生した際に、CPU使用率測定部が測定したCPU使用率があらかじめ定めた第1の閾値よりも大きい場合には、無線インタフェースに収容されている呼に対応するチャネルを別の空きのチャネルに設定変更し直す再配置処理を行わず、CPU使用率測定部が測定したCPU使用率が、第1の閾値よりも小さく、あらかじめ定めた第2の閾値よりも大きい場合には、前記カードの1つに収容されているチャネルの範囲内で前記の再配置処理を行う呼処理制御部。
【0015】
本発明の無線リソース管理方式において、前記の呼処理制御部は、さらに、無線リソース再配置トリガが発生した際に、前記のCPU使用率測定部が測定したCPU使用率が、前記の第2の閾値よりも小さい場合には、カード群の全てのカードに収容されているチャネルの範囲内で前記の再配置処理を行うことを特徴とする。
【0016】
本発明の無線リソース管理方式において、前述した1つのカードに収容されているチャネルの範囲内で実行される前記の再配置処理は、カード内に収容されている呼に対応するチャネルを、そのカードの若番のチャネルから順に空きチャネルが発生しないように詰めて収容しなおすことを特徴とする。
【0017】
本発明の無線リソース管理方式において、前述したカード群の全てのカードに収容されているチャネルの範囲内で実行される前記の再配置処理は、無線インタフェースに収容されている呼に対応するチャネルを、カード群の所定のカードに偏在するように移動して収容しなおすことを特徴とする。
【0018】
本発明の無線リソース管理方式において、前記の無線リソース再配置トリガは、空き無線リソースの発生、再配置トリガ用タイマのタイムアウト又は無線インタフェース内に存在する呼の分散があらかじめ定めた閾値を超えた場合のいずれかであることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
図1は、本発明の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【0021】
図1を参照すると、本発明の第1の実施形態は、無線基地局装置1、公衆網5、ユーザ端末6、及び、移動局装置7とから構成され、無線基地局装置1は、呼処理制御部2、CPU使用率測定部3、公衆網インタフェース4、無線インタフェースであるカード群(0N〜NN)から構成されている。
【0022】
ユーザ端末6から要求された呼は、公衆網5を介して無線基地局装置1に受け付けられ、無線基地局装置1によって移動局装置7に接続される。
【0023】
無線基地局装置1では、呼処理制御部2が公衆網インタフェース4から入力した呼について、カード群(0N〜NN)の1つを選択することにより、公衆網インタフェース4とカードとの間にコネクションを張り、無線インタフェースを介して移動局装置7との間にパスを構成する。
【0024】
また、無線基地局装置1の呼処理制御部2は、呼解放などによる無線リソース再配置トリガが発生した際に、CPU使用率測定部3にアクセスしてCPU使用率を確認することで、その時の処理負荷に応じたカード内無線リソースの再配置を実施する。
【0025】
具体的には、CPU使用率による条件にしきい値を設け、非常にCPU負荷が高くなっているときは、再配置を実施しないことで通常の呼設定を優先する。平均的な負荷の場合には再配置トリガとなった解放チャネルを含む1カードについて再配置を行う。負荷が低い場合には装置内に収容されているカード全てについて再配置可能か確認を行い、最も無線リソースを有効活用できる状態に再配置を行う。しきい値およびそれに対する処理については装置の収容回線規模、平均的な負荷などにより決定することが望ましい。条件を細かくすることで、通常の呼設定と、無線リソースを有効利用する再配置の配分を、より最適化することができる。
【0026】
CPU使用率測定部3におけるCPU使用率測定方法は、例えば、CPUのアイドル時間の一定時間内での割合を測定するなどの方法を始め、様々な方法が考えられるが、周知技術であるため、ここでは詳細には触れない。
【0027】
無線リソース再配置のトリガとしては、空き無線リソースの発生、再配置トリガ用タイマのタイムアウト、装置内に存在する呼の分散がしきい値を越えた場合などが考えられる。本件では空き無線リソースの発生を再配置のトリガとして、以後説明を行う。
【0028】
次に図2を参照して本実施の形態の全体動作について詳細に説明する。再配置トリガが発生した場合(ステップ101)、呼処理制御部2は、その時の装置内に設定された呼の設定状態を確認し、再配置が必要ないならばそのまま処理を終了する(ステップ102)。例えば空き無線リソースが発生した場合でも、空き無線リソースが発生したカード内の該当空き無線リソースが他の空き無線リソースと連続するようであれば、特に再配置は必要ないと考えられる。再配置が必要な場合、CPU使用率測定部3にアクセスしてCPU使用率を確認する(ステップ103)。CPU使用率によってしきい値を予め設け、負荷に応じた再配置を実施する。例えば再配置による呼の設定が通常の呼設定と同じ程度の処理負荷である場合、再配置を行うことによる負荷も大きいことから、例えばCPU使用率50%をしきい値Aとし、これを越えるかどうかを判定し(ステップ104)、これを越える場合は無線リソースの再配置を行わず、通常の呼設定を優先する(ステップ105)。CPU使用率がそれ以下である場合、再配置を行い、無線リソースを有効利用できるようにするため、例えばCPU使用率10%をしきい値Bとし、これを越えるかどうかを判定し(ステップ106)、これを越える場合は、再配置が必要な1カードに対して再配置を実施する(ステップ107)。CPU使用率が10%以下である場合、処理負荷が少ないことから装置全体の呼設定状態を確認し、最大限、無線リソースを利用できる状態に、装置全体の再配置を行う(ステップ108)。
【0029】
図3は、再配置が必要な1カードに対して再配置を実施した場合の実装例を示す図である。図から分かるように、再配置とは、呼をカード内の若番のチャネルから順に空きチャネルが発生しないように詰めて収容し直すことである(この例では、#2のチャネルが空きとなったため、#5の呼を#2に収容し、#5のチャネルを空きにしたことを示す。)。また、この場合の再配置が必要な1カードとは、空き無線リソースが発生したカードのことである。
【0030】
図4は、装置全体のカードに対して再配置を実施した場合の実装例を示す図である。図から分かるように、装置全体の再配置とは、呼を所定のカードのチャネルに偏在するように移動して収容することである。(この例では、カード0NからカードNN間で分散して収容されていた呼をカード0Nから順に空きチャネルに収容し直し、呼の収容が連続するようにしている。)
尚、上述した、再配置方法は、一例であり、これに限定されるものではない。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、無線基地局装置における、無線リソースの割り当てについてCPU使用率を考慮し、処理負荷の高い場合には再配置動作を行わずに呼設定を優先し、処理負荷の低い場合には再配置動作を積極的に行うようにしたことにより、通常の呼設定を阻害せずに処理負荷に応じた再配置を実行できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図2】本発明の一実施の形態を示す動作フロー図である。
【図3】本発明の動作説明図である。
【図4】本発明の動作説明図である。
【符号の説明】
1 無線基地局装置
2 呼処理制御部
3 CPU使用率測定部
4 公衆網インタフェース
5 公衆網
6 ユーザ端末
7 移動局装置
0N〜NN カード[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio resource management method in a radio base station apparatus and a radio resource management method in a radio base station apparatus of a mobile communication system, and more particularly, to a radio resource management method and radio base station in a radio base station apparatus considering CPU usage rate. The present invention relates to a radio resource management method in an apparatus.
[0002]
[Prior art]
A radio base station apparatus in a mobile communication system receives a call setting request from a public line network, and a call processing control unit allocates radio resources of a baseband resource unit to perform communication with the mobile station apparatus. A functional unit accommodating the baseband resource unit is called a card, and a minimum radio resource unit of the baseband resource is called a channel. One or more set calls are used, and wireless modulation / demodulation is performed by using a plurality of channels, and communication with the mobile station apparatus is performed.
[0003]
When assigning radio resources to the baseband resource unit, the call processing control unit in the radio base station apparatus preferentially assigns radio resources to a card to which radio resources have already been assigned. When a free radio resource is generated on the card, the call is moved from another card and assigned to the free radio resource. By consolidating the allocated radio resources in this way, continuous free radio resources are secured. In addition, when radio resources are scattered and assigned to a call in one card, they are rearranged without gaps to ensure continuous free radio resources (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
This is because a plurality of continuous channels are required depending on the service type of the call. For example, if the call is voice, one channel may be used, but if the call is packet data, six consecutive channels are required.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-285480
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional method, when conditions such as call release are satisfied, relocation within the card is performed regardless of the CPU load at that time, so that if the CPU load is high, the call setting capability may be reduced. There is a problem that there is.
[0007]
For example, when the call processing control unit of the radio base station apparatus has a processing capability that allows 10 call settings per second, the process of reassigning one call by rearrangement is the same as when performing call setting once. The processing time is considered to be necessary. For this reason, when the call is set up 5 times per second and the call is released 5 times, the limit of the processing capacity has already been reached, so the actual call setup capacity is 5 times per second. Therefore, under such circumstances, it is desirable to preferentially set a call for a new call.
[0008]
The object of the present invention is to consider the CPU usage rate for radio resource allocation in a radio base station apparatus, and when the processing load is high, prioritize call setting without performing a relocation operation, and when the processing load is low. An object of the present invention is to provide an efficient radio resource management method and radio resource management method that do not hinder normal call setup for actively using radio resources by actively performing relocation operations.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A radio resource management method in a radio base station apparatus according to the present invention is configured by accommodating a plurality of cards that accommodate a plurality of channels as radio resources used for call setting with a mobile station apparatus in one card as a card group. A radio resource management method in a radio base station apparatus having a radio interface includes the following steps. A step of measuring a CPU usage rate of a CPU that performs call control. If the measured CPU usage rate is greater than a predetermined first threshold when a radio resource relocation trigger occurs, the channel corresponding to the call accommodated in the radio interface is changed to another free channel. If the measured CPU usage rate is smaller than the first threshold value and larger than the predetermined second threshold value without performing the rearrangement process for changing the setting again, the channel accommodated in one of the cards Performing the rearrangement process within a range of.
[0010]
Furthermore, in addition to the above-described steps, the radio resource management method of the present invention provides a card when the measured CPU usage rate is smaller than the second threshold when a radio resource rearrangement trigger occurs. The step of performing the rearrangement process within the range of the channels accommodated in all the cards of the group is characterized.
[0011]
In the radio resource management method of the present invention, the rearrangement process executed within the range of the channel accommodated in one of the cards described above is performed by assigning a channel corresponding to a call accommodated in the card to the channel. The cards are packed and re-accommodated so that empty channels are not generated in order from the youngest channel of the card .
[0012]
In the radio resource management method of the present invention, the relocation processing executed within the range of channels accommodated in all the cards of the card group described above is performed by selecting a channel corresponding to a call accommodated in the radio interface. In this case, the card is moved so as to be unevenly distributed on a predetermined card of the card group, and is received again .
[0013]
In the radio resource management method of the present invention, radio resources relocation trigger above, when the occurrence of the available radio resources, distribution of calls that exist within the timeout or wireless interface relocation trigger timer exceeds a predetermined threshold value It is either of these .
[0014]
A radio resource management method in a radio base station apparatus according to the present invention is configured by accommodating a plurality of cards as a card group that accommodates a plurality of channels as radio resources used for call setting with a mobile station apparatus as one card group. A radio resource management system in a radio base station apparatus having a radio interface includes the following configuration. A CPU usage rate measurement unit that measures the CPU usage rate of a CPU that performs call control . When the CPU usage rate measured by the CPU usage rate measurement unit is greater than a predetermined first threshold when the radio resource relocation trigger occurs, the channel corresponding to the call accommodated in the radio interface is selected. When the CPU usage rate measured by the CPU usage rate measurement unit is smaller than the first threshold value and larger than the predetermined second threshold value without performing the rearrangement process for changing the setting to another free channel. Is a call processing control unit that performs the relocation processing within the range of a channel accommodated in one of the cards .
[0015]
In the radio resource management system of the present invention, the call processing control unit further includes a CPU usage rate measured by the CPU usage rate measurement unit when the radio resource rearrangement trigger is generated. If it is smaller than the threshold value, the rearrangement process is performed within the range of the channels accommodated in all the cards of the card group .
[0016]
In the radio resource management system of the present invention, the rearrangement process executed within the range of the channel accommodated in one card described above is performed by assigning the channel corresponding to the call accommodated in the card to the card. It is characterized in that it is repacked and accommodated so that empty channels are not generated in order from the youngest channel .
[0017]
In the radio resource management system of the present invention, the relocation processing executed within the range of the channels accommodated in all the cards of the card group described above is performed by assigning a channel corresponding to the call accommodated in the radio interface. In this case, the card is moved so as to be unevenly distributed on a predetermined card of the card group, and is received again .
[0018]
In the radio resource management scheme of the present invention, radio resources relocation trigger above, when the occurrence of the available radio resources, distribution of calls that exist within the timeout or wireless interface relocation trigger timer exceeds a predetermined threshold value It is either of these .
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
[0021]
Referring to FIG. 1, the first embodiment of the present invention includes a radio
[0022]
A call requested from the
[0023]
In the radio
[0024]
Further, the call
[0025]
Specifically, a threshold is provided for the condition based on the CPU usage rate, and when the CPU load is very high, normal call setting is prioritized by not performing relocation. In the case of an average load, relocation is performed for one card including a release channel that has been a relocation trigger. When the load is low, it is checked whether relocation is possible for all the cards accommodated in the apparatus, and relocation is performed so that the radio resources can be most effectively used. It is desirable to determine the threshold value and processing for the threshold value based on the scale of the accommodated line of the apparatus and the average load. By making the conditions finer, it is possible to further optimize the normal call setup and the allocation of relocation that effectively uses radio resources.
[0026]
The CPU usage rate measuring method in the CPU usage
[0027]
Possible triggers for radio resource rearrangement include occurrence of an empty radio resource, timeout of a timer for rearrangement trigger, and a case where the distribution of calls existing in the apparatus exceeds a threshold. In this case, the generation of free radio resources will be described as a rearrangement trigger.
[0028]
Next, the overall operation of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. When a rearrangement trigger occurs (step 101), the call
[0029]
FIG. 3 is a diagram illustrating a mounting example when rearrangement is performed on one card that needs rearrangement. As can be seen from the figure, rearrangement refers to repacking and accommodating calls in order starting from the youngest channel in the card so as not to generate an empty channel (in this example,
[0030]
FIG. 4 is a diagram illustrating an implementation example when rearrangement is performed on cards of the entire apparatus. As can be seen from the figure, the relocation of the entire device means that the call is moved and accommodated so as to be unevenly distributed in a channel of a predetermined card. (In this example, the calls that are distributed and accommodated between the cards 0N and NN are accommodated in the empty channel in order from the card 0N so that the calls are continuously accommodated.)
The above-described rearrangement method is an example, and the present invention is not limited to this.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the present invention considers the CPU usage rate for radio resource allocation in the radio base station apparatus, and prioritizes call setting without performing relocation operation when the processing load is high. Since the relocation operation is positively performed when the value is low, there is an effect that the relocation according to the processing load can be executed without hindering the normal call setting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operation flowchart showing one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the present invention.
FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (10)
呼制御を行うCPUのCPU使用率を測定し、
無線リソース再配置トリガが発生した際に、
前記測定したCPU使用率があらかじめ定めた第1の閾値よりも大きい場合には、前記無線インタフェースに収容されている呼に対応する前記チャネルを別の空きの前記チャネルに設定変更し直す再配置処理を行わず、
前記測定したCPU使用率が、前記第1の閾値よりも小さく、あらかじめ定めた第2の閾値よりも大きい場合には、前記カードの1つに収容されているチャネルの範囲内で前記再配置処理を行うことを特徴とする無線基地局装置における無線リソース管理方法。 In a radio resource management method in a radio base station apparatus having a radio interface configured by accommodating a plurality of cards as a card group and accommodating a plurality of channels as radio resources used for call setting with a mobile station apparatus as a card group ,
Measure the CPU usage rate of the CPU that performs call control,
When a radio resource relocation trigger occurs,
When the measured CPU usage rate is larger than a predetermined first threshold value, relocation processing for reconfiguring the channel corresponding to the call accommodated in the radio interface to another free channel Do not
When the measured CPU usage rate is smaller than the first threshold value and larger than a predetermined second threshold value, the relocation processing is performed within the range of the channel accommodated in one of the cards. A radio resource management method in a radio base station apparatus, characterized by:
無線リソース再配置トリガが発生した際に、前記測定したCPU使用率が、前記第2の閾値よりも小さい場合には、前記カード群の全てのカードに収容されているチャネルの範囲内で前記再配置処理を行うことを特徴とする無線基地局装置における無線リソース管理方法。 In the radio | wireless resource management method of Claim 1,
When the measured CPU usage rate is smaller than the second threshold when a radio resource rearrangement trigger occurs, the relocation is performed within the range of channels accommodated in all cards of the card group. A radio resource management method in a radio base station apparatus , characterized by performing an arrangement process .
呼制御を行うCPUのCPU使用率を測定するCPU使用率測定部と、
無線リソース再配置トリガが発生した際に、前記CPU使用率測定部が測定したCPU使用率があらかじめ定めた第1の閾値よりも大きい場合には、前記無線インタフェースに収容されている呼に対応する前記チャネルを別の空きの前記チャネルに設定変更し直す再配置処理を行わず、前記CPU使用率測定部が測定したCPU使用率が、前記第1の閾値よりも小さく、あらかじめ定めた第2の閾値よりも大きい場合には、前記カードの1つに収容されているチャネルの範囲内で前記再配置処理を行う呼処理制御部と
を含んで構成されることを特徴とする無線基地局装置における無線リソース管理方式。 In a radio resource management method in a radio base station apparatus having a radio interface configured by accommodating a plurality of cards as a radio card used for call setup with a mobile station apparatus in a single card ,
A CPU usage rate measurement unit for measuring the CPU usage rate of a CPU that performs call control;
When the CPU usage rate measured by the CPU usage rate measurement unit is greater than a predetermined first threshold when a radio resource rearrangement trigger occurs, it corresponds to a call accommodated in the radio interface. The CPU usage rate measured by the CPU usage rate measurement unit is smaller than the first threshold value without performing a rearrangement process for reconfiguring the channel to another free channel. In a radio base station apparatus comprising: a call processing control unit configured to perform the relocation processing within a range of a channel accommodated in one of the cards when greater than a threshold value Radio resource management method.
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