JP5178284B2 - 基地局制御装置及びアクセス規制方法 - Google Patents

Description

本発明は無線通信技術に関し、特に無線端末から無線基地局（以下、基地局と呼ぶ）へのアクセス集中を緩和する技術に関する。

従来の有線通信網に加え、無線端末と無線通信装置を用いた無線通信網（以下、無線通信システムと呼ぶ）の導入が進み、ＣＤＭＡ技術を応用した通信方式であるＣｄｍａＯｎｅやその上位規格であるＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯ等が提案されてきた。

無線通信システムでは、音楽や動画配信などのため、通信データの大容量化、通信速度の高速化が求められている。それに伴い、基地局は高機能を備えること、また新機能に対応することを要求され、無線端末への呼制御サービスを一時停止せざるを得ないソフトウェア更新の頻度が増加している。

なお、無線通信システムでは、基地局が通信を行うことが出来る範囲のセルと呼ばれるエリア内で無線端末と通信を行う。基地局には、セル内で通信を行っている無線端末に対し、別セルで再接続させるメッセージをブロードキャストで送信する機能（以下、リダイレクト（Ｒｅｄｉｒｅｃｔ）機能と呼ぶ）と、自セル内の無線端末が基地局に対して新規接続を行うアクセス頻度を制御するメッセージをブロードキャストで送信する機能（以下、新規接続規制機能と呼ぶ）があり、基地局はこれらの機能を利用して、無線端末からのアクセスを制御している。

特開平１０−１４５８６４号公報 ３ＧＰＰ２ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｃ．Ｓ．００２４―Ｂ ｖ２．０ ６．４ Ｄｅｆａｕｌｔ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ, ７．２ Ｄｅｆａｕｌｔ Ａｉｒ-Ｌｉｎｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ, ９．４ Ｄｅｆａｕｌｔ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ

上述のソフトウェア更新のように、保守のために運用中の基地局の呼制御サービスを一時停止せざるを得ない場合がある。この場合、基地局と無線端末が通信中に基地局の呼制御サービスを停止すると、無線端末は無線接続が切断されたことを検出して通信は終了する。

保守の終了後、基地局が呼制御サービスを再び開始すると、接続を切断されていた無線端末は、無線接続の回復を検出し、再接続しようと呼接続を基地局に要求する。また、呼制御サービスの停止時に通信を行っていなかった無線端末も、呼制御サービスの再開始に伴って呼接続を基地局に要求する可能性がある。呼接続を要求された基地局は、無線端末に対して識別情報を割り当てる。無線端末は基地局から無線端末の割り当てられた識別情報を用いて位置登録をし、基地局との間で使用する通信プロトコルのネゴシエーションを行い基地局と再接続する。

このように基地局が呼制御サービスを再開する場合には、１つの基地局のセル内に無線端末が多数存在し、それらが一斉に呼接続を要求してくる場面が想定される。従って、基地局に対する無線端末からの呼接続が一時的に大量発生するため、呼損率が上昇する。加えて、無線端末が呼を当該基地局へ移動（以下、ハンドオフと呼ぶ）することにより、当該基地局に対して呼処理負荷がさらに発生し、当該基地局でＣＰＵリソース輻輳や無線リソース輻輳が発生しやすくなる。

なお、特許文献１では、局所的に移動通信端末装置の発呼・着呼などの使用を制限・禁止する技術を開示しているが、本発明のような基地局のサービス開始、停止、再開始時に生じる特有な問題には対応できない。

本発明は、上記課題を解決するため、基地局と無線端末との間の通信の停止または再開に関して、無線端末からのアクセスの規制状態を自動的に制御することにより、基地局への無線端末のアクセス集中を緩和することを目的とする。

上記目的を達成するため、無線端末からの接続要求に対し接続を許容する呼制御を実行する基地局の動作を制御する基地局制御装置において、基地局の呼制御の停止指示を受けると、基地局と接続可能な無線端末の数を減らして呼制御を停止させ、かつ、前記基地局の呼制御を再開するとき、基地局と接続可能な無線端末の数を増やす構成を設ける。

基地局の呼制御機能の再開時に無線端末からのアクセス集中を回避することができる。また、無線通信システムにおけるリソース不足や無線品質の低下を防ぐことができる。

以下に本発明の実施に好適な実施形態の例を詳細に説明する。ただし、本発明は本実施例に限定されるものではない。

図１は無線通信システムの構成を表す。無線通信システムは、無線端末１９０（図１では３つの無線端末１９０−１、１９０−２、１９０−３が存在する）と、無線端末１９０と通信する基地局１１０（ＢＴＳ、Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）と、基地局１１０の動作を管理、制御する基地局制御装置１２０（ＢＳＣ、Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と、インターネット１５０へ接続するためのパケットを中継するパケットデータ中継装置１３０（ＰＤＳＮ、Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｎｏｄｅ）と、利用者認証サーバ１４０（ＡＡＡ、Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）と、利用者の各種データを記憶するユーザデータベース１５０と、インターネット１７０を経由してインターネットプロバイダ１８０（ＩＳＰ、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）に接続するためのパケットを中継するゲートウェイ１６０（ＧＷ、Ｇａｔｅｗａｙ）と、運用・保守時に基地局１１０及び基地局制御装置１２０に対して指示を出すことが可能な運用保守制御装置２３０（ＯＭＣ、Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ＆Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）から構成される。なお、基地局は可能な限り多数の無線端末と通信することができるが、図１では３つの無線端末が存在する場合を示す。

利用者は、無線端末１９０を操作することにより、基地局１１０、基地局制御装置１２０、ＰＤＳＮ１３０を介して、利用者認証サーバ１４０やインターネットプロバイダ１８０とパケットデータ等の送受信（通信）が可能である。なお、上記の無線通信システムは、ＴＤＭＡ・ＣＤＭＡ・ＦＤＭＡ等いずれの無線技術にも対応可能である。

本実施形態は、基地局制御装置１２０にリダイレクト機能、新規接続規制機能及びハンドオフ規制機能を必要に応じて用いることで、無線端末と基地局との間の通信を一旦停止後、再開するときに生じるアクセス集中を緩和することを目的とする。以下で、基地局制御装置１２０の構成及び動作のフローについて説明する。

図２は、基地局制御装置１２０、無線端末１９０、運用保守制御装置２３０の構成例を示すブロック図である。具体的には、基地局１１０との接続に用いられる第１インターフェース２０１と、パケットデータ中継装置１３０やゲートウェイ１６０との接続に用いられる第２インターフェース２０２と、これらのインターフェース間で送受信される信号に対しスイッチング等の処理を施すパケット処理部２０３と、基地局制御装置１２０全体の制御を行う制御部２１０とで構成される。制御部２１０は、基地局制御装置１２０全体の動作を制御するプロセッサであるＣＰＵ２１１と、動作プログラムや動作に必要な各種データを蓄積するメモリ２１２と、外部機器との信号を送受信するＩ／Ｏデバイス２１３と、基地局１２０が接続可能な無線端末の数の設定を制御する接続規制部２１４と、基地局１２０にハンドオフしてくる無線端末のハンドオフ成功率の設定を制御するハンドオフ規制部２１５とを備える。

また、速度変換キュー２０９は基地局１１０と基地局制御装置１２０との間でパケットの送受信するとき、速度差（ＦａｓｔＥｔｈｅｒ←→ＳＰＡＮ Ｔ１x３）があるので、データをバッファリングしながら送受信を行うために用いられる。無線端末１９０は、無線端末全体を制御する制御部１９１、種々のメニューを表示し、利用者の操作や指で押下されたキー入力を受け付ける操作部１９２と、様々な情報を記憶する記憶部１９３と、基地局や他の無線端末と通信する（データの送受信、通話機能を有する）通信部１９４とを有する。運用保守制御装置２３０は、運用保守制御装置全体を制御する制御部２３１、保守者に対し操作案内を表示し、保守者からの指示入力を受け付ける操作部２３２と、様々な情報を記憶する記憶部２３３、基地局や基地局制御装置と通信する通信部２３４とを有する。

図３は、基地局制御装置１２０のリセット時（呼制御機能停止時）のシーケンスである。この図では、上述の無線端末１９０−１、２、３、基地局１１０、基地局制御装置１２０、運用保守制御装置２３０が存在する。さらに、これらの概念図を図１２にて示す。基地局１１０のセルの中に無線端末１９０−１、２が存在し、基地局１１０のセルと基地局１１５のセルがオーバーラップしている場所に無線端末１９０−３が存在する。接続制限を実行する前は、３つの無線端末うち、無線端末１９０−１は基地局１１０と通信中であり、無線端末１９０−２は通信をしておらず、無線端末１９０−３は基地局１１５と通信中である。

最初に、無線端末１９０−１と基地局制御装置１２０との間で接続されて通信が行われているところから説明を始める（ステップ３０１）。保守者は運用保守制御装置２３０を操作して基地局制御装置１２０に対してリセット指示を行う（ステップ３０２）。指示を受けた基地局制御装置１２０はハンドオフ規制を発動し、ハンドオフ用タイマを起動する（ステップ３０３）。また、新規接続規制機能を発動し、新規接続用タイマを起動する（ステップ３０４）。

なお、ハンドオフを規制するには、ハンドオフを要求するメッセージに対して、ハンドオフ許容値で示される確率でハンドオフ受入応答を返すことにより実現する。すなわち、ハンドオフを全て許容する（ハンドオフ許容値を１００％に設定する）のであれば、無線端末からのハンドオフ要求メッセージが１０個あった場合に、その１０個全てに対しハンドオフ受入メッセージ応答を返せば良い。同様に、ハンドオフを半分許容する（ハンドオフ許容値を５０％に設定する）のであれば、無線端末からのハンドオフ要求メッセージが１０個あった場合に、そのうち５個に対しハンドオフ受入メッセージ応答を返せば良い。また、ハンドオフを全て拒否する（ハンドオフ許容値を０％に設定する）のであれば、無線端末１９０からのハンドオフ要求メッセージが１０個あった場合に、その１０個全てに対しハンドオフ受入メッセージ応答を返さないようにする。

例えば、ハンドオフ許容値が０％に設定されていると（接続制限後）、図１２のように基地局１１０のセルと基地局１１５のセルがオーバーラップしている場所に存在する無線端末１９０−３が基地局１１０にハンドオフしようとしてもハンドオフは拒否されてしまう。

また、新規接続規制機能は、無線端末が基地局に対して新規接続を行うアクセス頻度を制御する機能である。この機能が発動すると、基地局制御装置は新規接続用タイマで指定された期間が経過するまでに、基地局が新規に接続を希望してきた無線端末に対し接続を許容可能とする値（以下、新規接続許容値と呼ぶ）を運用中の設定値から０％(最大規制値)へと徐々に下げるため、新規接続規制メッセージ（無線端末が基地局に対して新規接続を行うアクセス頻度を制御するメッセージ）にこの新規接続許容値を含んで、無線端末へブロードキャストで送信する。セル内の無線端末は、受信した新規接続許容値に基づいて、基地局に対し新規接続を要求するアクセス頻度を決定する。例えば、新規接続許容値が８０％から４０％に下がることを認識した無線端末は基地局に対して新規接続を要求するアクセス頻度を小さくする。これにより、基地局側から見ると、新規接続要求をしてくる無線端末の数が減ることになる。

ステップ３０４の後に、基地局制御装置１２０はセル内に存在する無線端末１９０−１、２、３に対し新規接続許容値を含む新規接続規制メッセージをブロードキャストにより３回に渡って送信する。なお、このメッセージを送信する前は新規接続許容値が１００％に設定されているものとする。１回目の新規接続規制メッセージ１−１では、新規接続許容値を６０％に設定する旨の指示を含み、２回目の新規接続規制メッセージ１−２では、新規接続許容値を２０％に設定する旨の指示を含み、３回目の新規接続規制メッセージ１−３では、新規接続許容値を０％に設定する旨の指示を含む。また、ここでは新規接続規制メッセージを３回送信しているが、３回という回数に制限されること無く何回にしても良いし、何％ずつ減らしていくのかも任意に設定可能である。

基地局制御装置１２０の制御部２１０は、メモリ２１２に記憶している新規接続許容値を６０％に設定して、この値を含む新規接続規制メッセージ１−１を無線端末１９０−１、２、３に対し送信する（ステップ３０５）。この新規接続規制メッセージ１−１を受信した無線端末１９０−１、２、３は基地局１１０に対して新規接続を要求するアクセス頻度を６０％まで小さくする。なお、この新規接続規制メッセージの送信は無線端末が通信中か否かに関わらず、セル内の全ての無線端末に対してブロードキャストにより行うものである。

次に、基地局制御装置１２０の制御部２１０は、メモリ２１２に記憶している新規接続許容値を２０％に設定して、この値を含む新規接続規制メッセージ１−２を無線端末１９０−１、２、３に対し送信する（ステップ３０６）。この新規接続規制メッセージ１−２を受信した無線端末１９０−１、２、３は基地局１１０に対して新規接続を要求するアクセス頻度を２０％まで小さくする。次に、基地局制御装置１２０の制御部２１０は、メモリ２１２に記憶している新規接続許容値を０％に設定して、この値を含む新規接続規制メッセージ１−３を無線端末１９０−１、２、３に対し送信する（ステップ３０７）。この新規接続規制メッセージ１−３を受信した無線端末１９０−１、２、３は基地局１１０に対して新規接続を要求するアクセス頻度を０％まで小さくする。

新規接続許容値が０％に設定されていると（接続制限後）、図１２のように基地局１１０のセルの中に存在する無線端末１９０−２は呼接続を要求するメッセージを出すことができず、呼接続が起こらない。なぜなら端末は新規接続許容値を新規呼接続の生起確率として用いるためである。また、ステップ３０５〜３０７と並行してハンドオフ規制機能を用いて、ハンドオフ許容値を徐々に下げていきメモリ２１２に記憶しているハンドオフ許容値をゼロに設定する。

基地局制御装置１２０は、新規接続用タイマ＆ハンドオフ用タイマが設定された期間が経過すると（ステップ３０８）、リダイレクト機能を発動して通信中の無線端末１９０−１に対してリダイレクト指示を送信する（ステップ３０９、３１０）。ここで、リダイレクト機能とは、自セル内に存在し通信中の無線端末１９０に対し、自セルに接続しないよう指示を出す機能である。リダイレクト指示を受信した無線端末１９０−１は、通信中の基地局１１０との接続を切断し、無線端末１９０−１の周辺で見えている別のセルの基地局１１５に対し呼接続して通信を継続する（図１２参照）。そして、基地局制御装置１２０はリセット処理を実行し呼処理を完全に停止する（ステップ３１１）。

図４は、基地局制御装置１２０のスタートアップ時（呼制御機能再開時）のシーケンスである。また、無線端末１９０−１、２、３、基地局１１０、基地局制御装置１２０が存在するシステムの概念図を図１３にて示す。基地局１１０のセルの中に無線端末１９０−１、２が存在し、基地局１１０のセルと基地局１１５のセルがオーバーラップしている場所に無線端末１９０−３が存在する。接続制限解除を実行する前は、３つの無線端末うち、無線端末１９０−１、１９０−３は別のセルの基地局１１５と通信中であり、無線端末１９０−２は通信をしていない。

図３の呼制御機能の停止処理により無線端末１９０−１は別セルの基地局と接続中で、無線端末１９０−２、３は通信していない状況から説明を始める。保守者は運用保守制御装置２３０を操作して基地局制御装置１２０に対してスタートアップ指示を行う（ステップ４０１）。

指示を受けた基地局制御装置１２０は初期設定処理を実行して、通信開始のための準備を行う（ステップ４０２）。さらに、ハンドオフ規制機能を有効にし、ハンドオフ指示メッセージを無線端末１９０−１、２、３に対して送信する（ステップ４０３、４０４）。このようにハンドオフの再開を優先的に行いハンドオフ許容値を１００％にし、ステップ３０９で別のセルの基地局に接続させていた無線端末１９０−１を基地局１１０に再接続させる。その後、新規接続も再開し、新規接続許容値を０％から目標値にまで上げていく。なお、ここではハンドオフ許容値及び新規接続許容値を両方とも目標値を１００％と設定する。

例えば図１３のように、ハンドオフ許容値が１００％に設定されたならば（接続制限解除後）、別セルの基地局と接続していた無線端末１９０−１は基地局１１０が呼処理サービスを開始したことを検知して、基地局１１０への接続変更を試みる。それを受けた基地局は１００％の確率で接続変更を許容し、無線端末１９０−１と基地局１１０との通信が開始される。また、ハンドオフ許容値が１００％に設定されていると（接続制限解除後）、図１３のように基地局１１０のセルと基地局１１５のセルがオーバーラップしている場所に存在する無線端末１９０−３が基地局１１０にハンドオフしようとすると、それは確実に許容される。

続いて新規接続規制機能を有効にし、新規接続用タイマを起動する（ステップ４０５）。そして、ステップ４０５の後に、基地局制御装置１２０は自セル内に存在する無線端末１９０−１、２、３に対し新規接続許容値を含む新規接続規制メッセージをブロードキャストにより３回に渡って送信する。なお、このメッセージを送信する前は新規接続許容値が
０％に設定されているものとする。１回目の新規接続規制メッセージ２−１では、新規接続許容値を２０％に設定する旨の指示を含み、２回目の新規接続規制メッセージ２−２では、新規接続許容値を６０％に設定する旨の指示を含み、３回目の新規接続規制メッセージ２−３では、新規接続許容値を１００％に設定する旨の指示を含む。また、ここでは新規接続規制メッセージを３回送信しているが、３回という回数に制限されること無く何回にしても良いし、何％ずつ増やしていくのかも任意に設定可能である。

基地局制御装置１２０は無線端末１９０−１、２、３に対し新規接続規制メッセージ２−１を送信する（ステップ４０６）。この新規接続規制メッセージ２−１を受信した無線端末１９０−１、２、３は基地局１１０に対して新規接続を要求するアクセス頻度を２０％まで大きくする。なお、この新規接続規制メッセージの送信は無線端末が通信中か否かに関わらず、セル内の全ての無線端末に対してブロードキャストにより行うものである。

次に、基地局制御装置１２０は無線端末１９０−１、２、３に対し新規接続規制メッセージ２−２を送信する（ステップ４０７）。この新規接続規制メッセージ２−２を受信した無線端末１９０−１、２、３は基地局１１０に対して新規接続を要求するアクセス頻度を６０％まで大きくする。次に、基地局制御装置１２０は無線端末１９０−１、２、３に対し新規接続規制メッセージ２−３を送信する（ステップ４０８）。この新規接続規制メッセージ２−３を受信した無線端末１９０−１、２、３は基地局１１０に対して新規接続を要求するアクセス頻度を１００％まで大きくする。

なお、ここでは新規接続規制メッセージを３回送信しているが、３回という回数に制限されること無く何回にしても可能である。但し、複数回に分けて徐々に新規接続許容値を上げていく方が急に新規接続許容値を上げるよりも、新規接続しようとする無線端末のために起こり得る基地局１１０でのリソース不足の発生を未然に防ぐことができ、無線通信環境の品質向上が図れる。

その後、基地局制御装置１２０は、新規接続許容値を１００％とした通常の運用を開始する（ステップ４０９）。新規接続許容値が１００％に設定されていると（接続制限解除後）、図１３のように基地局１１０のセルの中に存在する無線端末１９０−２が基地局１１０に新規接続しようとするとそれを確実に許容する。

以上のように、基地局１１０の呼制御サービスの一時停止時にリダイレクト指示を受けて他の基地局１１５と接続していた無線端末１９０−１は、基地局１１０の呼制御サービスの再開時にハンドオフ指示を受けることで基地局１１０に再接続することになる。

基地局制御装置１２０は優先的にこの処理を行った後に、呼制御サービスの一時停止前に基地局１１０と接続されていなかった無線端末１９０−２の新規接続を許容する処理を開始する。従って、（１）他の基地局１１５に接続先を変更させていた無線端末、（２）新規に接続を要求してきた無線端末、の順で段階的に基地局１１０接続する無線端末の数を増やしていくので、呼制御サービスのアクセス集中を緩和することができる。これは、基地局の呼制御を停止させている間に更新されたソフトウェアを、呼制御の停止以前から基地局１１０と接続していた無線端末に優先的に利用させるためである。新規に接続を要求してきた無線端末を優先的に利用させる構成でも問題なく、段階的に基地局１１０と接続する無線端末の数を増やしていくことが重要である。

なお、図４ではステップ４０４でハンドオフ指示メッセージを送信しているが、これを送信せず、基地局１１０又は基地局制御装置１２０がハンドオフ許容値を保持する態様にしても良い。無線端末はこのメッセージを受信しなくても、基地局１１０の運用が再開した（電波が復活したこと）を検出して、無線端末が自発的に基地局１１０とハンドオフしたいと基地局制御装置１２０に要求を出すことができる。

ここまで、図３、４では基地局制御装置１２０の呼処理機能停止及び呼処理機能再開のシーケンスを説明した。これから図５、６を用いて基地局１１０の呼処理機能停止及び呼処理機能再開のシーケンスを説明する。

図５は、基地局１１０のリセット時（呼制御機能停止時）のシーケンスである。無線端末１９０−１と基地局制御装置１２０との間で接続されて通信が行われているところから説明を始める（ステップ５０１）。保守者は運用保守制御装置２３０の操作部を操作して基地局制御装置１１０に対してリセット指示を行う（ステップ５０２）。

指示を受けた基地局１１０は基地局制御装置１２０に対してリセット要求を行う（ステップ５０２−Ａ）。そして、基地局１１０からリセット指示を受けた基地局制御装置１２０はハンドオフ規制機能を発動し、ハンドオフ用タイマを起動する（ステップ５０３）。また、新規接続規制機能を発動し、新規接続用タイマを起動する（ステップ５０４）。

これ以下、基地局制御装置１２０が無線端末１９０に対して新規接続規制メッセージ３−１〜３−３を送信する過程（ステップ５０５〜５０７）、新規接続用タイマ＆ハンドオフ用タイマが設定された期間経過後にリダイレクト機能（Ｒｅｄｉｒｅｃｔ機能）を発動する過程（ステップ５０８、５０９）は図３のステップ３０５〜３０９と同様なので説明を省略する。

基地局制御装置１２０はステップ５０８で無線端末１９０に対してリダイレクト指示を送信後に（ステップ５１０）、基地局１１０に対してリセット要求に対する応答を送信する（ステップ５１１）。基地局１１０はその応答を受信すると、リセット処理を実行し呼処理を完全に停止する（ステップ５１２）。なお、図５では基地局１１０のリセット処理を実行するため最初に直接基地局１１０に対してリセット指示を出していたが（ステップ５０２−Ａ）、基地局制御装置１２０を介してから基地局１１０にリセット指示が届く仕組みにしても問題ない。その場合には、図３のステップ３０２で基地局制御装置１２０にリセット指示を送信する際に、基地局１１０に対してもリセット処理をさせるような指示を含み、ステップ３１１の後に基地局制御装置１２０が基地局１１０にリセット指示を出し、基地局１１０がリセット処理を実行すれば良い。

図６は、基地局１１０のスタートアップ時（呼制御機能再開時）のシーケンスである。図５の呼制御機能停止処理により無線端末１９０と基地局制御装置１２０との間で接続が切断されている状況から説明を始める。保守者は運用保守制御装置２３０の操作部２３２を操作して基地局１１０に対してスタートアップ指示を行う（ステップ６０１）。指示を受けた基地局１１０は初期設定処理を実行して（ステップ６０２）、基地局制御装置１２０に対してスタートアップ要求を行う（ステップ６０２−Ａ）。

上記要求を受けた基地局制御装置１２０は初期設定処理を実行して、通信開始のための準備を行う。さらに、ハンドオフ規制機能を有効にし、ハンドオフ指示メッセージを無線端末１９０−１、２、３に対して送信する（ステップ６０３、６０４）。また、新規接続規制機能を有効にし、新規接続用タイマを起動する（ステップ６０５）。これ以下、基地局制御装置１２０が無線端末１９０に対して新規接続規制メッセージ４−１〜４−３を送信する過程（ステップ６０６〜６０８）は図４のステップ４０６〜４０８と同様なので説明を省略する。その後、基地局１１０及び基地局制御装置１２０は、新規接続許容値を１００％とした通常の運用を開始する（ステップ６０９）。

なお、図６では基地局１１０の初期設定処理を実行するため最初に直接基地局１１０に対してスタートアップ指示を出していたが（ステップ６０１）、基地局制御装置１２０を介してから基地局１１０にスタートアップ指示が届く仕組みにしても問題ない。その場合には、図４のステップ４０１で基地局制御装置１２０にスタートアップ指示を送信する際に、基地局１１０に対しても処理をさせるような指示を含むと良い。

図７は、基地局制御装置１２０の呼処理サービスを停止後再開始する場合の接続規制の時間的変化を示したものである。横軸が時間、縦軸が基地局制御装置の接続許容値の変化を表している。基地局制御装置１２０は、当初保守者から指定された新規接続許容値（例えば１００％）にて運用している。その後時刻ｔ１で保守者から呼処理サービスを停止するように指示を出すと、基地局制御装置１２０はブロードキャストにより新規接続規制メッセージを送信する。そして、時刻ｔ１から新規接続用タイマにより設定された期間が経過して時刻ｔ２になるとリダイレクト指示を送信し、呼処理サービスの停止が完了する。このとき、新規接続許容値は０％である。

その後保守作業が終了して、呼処理サービスを再開するために時刻ｔ３より基地局制御装置１２０はブロードキャストにより新規接続規制メッセージを送信する。そして、時刻ｔ３から新規接続用タイマにより設定された期間が経過して時刻ｔ４になると接続許容値が、１００％に戻り、呼処理サービスの再開が完了する。このとき、新規接続許容値は１００％である。

図８は、図３における通信中でなかった無線端末１９０−２のフローチャートを示す。無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、最初無通信状態にあるものとする（ステップ８０１）。当初無線端末１９０−２の記憶部１９３−２には新規接続許容値が１００％である旨の情報が記憶されており、それに基づいてアクセス確率は１００％と設定されている。よって、利用者から呼接続要求がある場合にはアクセス確率１００％で、すなわち必ず基地局１１０との接続を試みる態様である（ステップ８０２、８０３）。一方、利用者から呼接続要求がない場合には、新規接続規制メッセージ１−１の受信を待つ。

無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、新規接続規制メッセージ１−１を受信すると、記憶部１９３−２に新規接続許容値が６０％となった旨の情報を記憶する（ステップ８０４、８０５）。ここで、利用者から呼接続要求があるか否かを判断する（ステップ８０６）。利用者から呼接続要求がある場合にはアクセス確率６０％で通信部１９４−２により基地局１１０との接続を試みる（ステップ８０７）。一方、利用者から呼接続要求がない場合には、新規接続規制メッセージ１−２の受信を待つ。

無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、新規接続規制メッセージ１−２を受信すると、記憶部１９３−２に新規接続許容値が２０％となった旨の情報を記憶する（ステップ８０８、８０９）。ここで、利用者から呼接続要求があるか否かを判断する（ステップ８１０）。利用者から呼接続要求がある場合にはアクセス確率２０％で通信部１９４−２により基地局１１０との接続を試みる（ステップ８１１）。一方、利用者から呼接続要求がない場合には、新規接続規制メッセージ１−３の受信を待つ。

無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、新規接続規制メッセージ１−３を受信すると、記憶部１９３−２に新規接続許容値が０％となった旨の情報を記憶する（ステップ８１２、８１３）。ここで、利用者から呼接続要求があるか否かを判断する（ステップ８１４）。利用者から呼接続要求がある場合でもアクセス確率０％なので、無線端末は呼接続を要求するメッセージを出したくても出すことができず、呼接続が起こらない（ステップ８１５）。

図９は、図３における無線端末１９０−１のフローチャートを示す。無線端末１９０−１の制御部１９１−１は、最初通信状態にあるものとする（ステップ９０１）。基地局制御装置１２０が新規接続機能を発動すると、無線端末１９０−１は無線１９０−２と同様に新規接続規制メッセージ１−１〜１−３を受信するがこのフローチャートではその過程を省略して説明する。無線端末１９０−１の制御部１９１−１は、リダイレクト指示を受信すると現在接続中の基地局１２０との接続を切断する（ステップ９０２、９０３）。そして他の基地局との接続を試みて通信を中断することなく継続することが可能である（ステップ９０４）。

図１０は、図４における無線端末１９０−２のフローチャートを示す。なお、無線端末１９０−３の場合も同様である。

無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、最初無通信状態にあるものとする（ステップ１００１）。当初無線端末１９０−２の記憶部１９３−２には新規接続許容値が０％である旨の情報が記憶されており、それに基づいてアクセス確率は０％（接続不可）と設定されている。よって、利用者から呼接続要求がったとしても接続を試みることはない（ステップ１００２、１００３）。一方、利用者から呼接続要求がない場合には、新規接続規制メッセージ２−１の受信を待つ。

無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、新規接続規制メッセージ２−１を受信すると、記憶部１９３−２に新規接続許容値が２０％となった旨の情報を記憶する（ステップ１００４、１００５）。ここで、利用者から呼接続要求があるか否かを判断する（ステップ１００６）。利用者から呼接続要求がある場合にはアクセス確率２０％で通信部１９４−２により基地局１１０との接続を試みる（ステップ１００７）。一方、利用者から呼接続要求がない場合には、新規接続規制メッセージ２−２の受信を待つ。

無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、新規接続規制メッセージ２−２を受信すると、記憶部１９３−２に新規接続許容値が６０％となった旨の情報を記憶する（ステップ１００８、１００９）。ここで、利用者から呼接続要求があるか否かを判断する（ステップ１０１０）。利用者から呼接続要求がある場合にはアクセス確率６０％で通信部１９４−２により基地局１１０との接続を試みる（ステップ１０１１）。一方、利用者から呼接続要求がない場合には、新規接続規制メッセージ２−３の受信を待つ。

無線端末１９０−２の制御部１９１−２は、新規接続規制メッセージ２−３を受信すると、記憶部１９３−２に新規接続許容値が１００％となった旨の情報を記憶する（ステップ１０１２、１０１３）。ここで、利用者から呼接続要求があるか否かを判断する（ステップ１０１４）。利用者から呼接続要求がある場合にはアクセス確率１００％で、すなわち必ず基地局１１０との接続を試みる（ステップ１０１５）。

図１１は、図４における通信中であったがリダイレクト指示により別セルの基地局と接続中の無線端末１９０−１のフローチャートを示す。無線端末１９０−１の制御部１９１−１は、最初通信状態にあるものとする（ステップ１１０１）。基地局制御装置１２０が新規接続機能を発動すると、無線端末１９０−１は無線１９０−２（１９０−３）と同様に新規接続規制メッセージ２−１〜２−３を受信するがこのフローチャートではその過程を省略して説明する。

無線端末１９０−１の制御部１９１−１は、自セルの基地局１１０の呼処理サービスが再開されたことを検知すると、基地局１１０との接続を試みる（ステップ１１０２、１１０３）。そしてこの接続ができたならば現在接続中の別セルの基地局との接続を切断して、自セルの基地局１１０との接続を継続する（ステップ１１０２、１１０５）。

以上のように、本実施形態によれば、基地局の呼制御機能を一旦停止し、再開する時に無線端末からのアクセス集中を回避することができる。なお、ここまでは基地局と基地局制御装置については別の装置として説明したが、この２つをまとめて基地局と呼んでも良い。すなわち、新規接続規制機能、ハンドオフ規制機能、リダイレクト機能を基地局が備えていると言っても良い。また、本実施形態においては、新規接続規制機能、ハンドオフ規制機能、リダイレクト機能の３つ全てを備えていなくても、それぞれ１つ又は２つの機能だけでも、アクセス集中の回避のために一定の効果を奏することが可能である。

無線通信システムのネットワーク構成 基地局制御装置のハードウェア構成 基地局制御装置のリセット時（呼制御機能停止時）のシーケンス図 基地局制御装置のスタートアップ時（呼制御機能再開時）のシーケンス図 基地局のリセット時（呼制御機能停止時）のシーケンス図 基地局のスタートアップ時（呼制御機能再開時）のシーケンス図 基地局の新規接続規制の時間変化 新規接続許容値を受信した無線端末の動作を示すフローチャート図（１） リダイレクト指示を受信した無線端末の動作を示すフローチャート図（１） 新規接続許容値を受信した無線端末の動作を示すフローチャート図（２） リダイレクト指示を受信した無線端末の動作を示すフローチャート図（２） 基地局制御装置のリセット時（呼制御機能停止時）の概念図 基地局制御装置のスタートアップ時（呼制御機能再開時）の概念図

符号の説明

１１０…基地局、１２０…基地局制御装置、１３０・・・パケットデータ中継装置、１４０・・・利用者認証サーバ、１９０・・・無線端末、２０１・・・第１インターフェース、２０２・・・第２インターフェース、２０３・・・パケット処理部、２１０・・・制御部、２１１・・・ＣＰＵ、２１２・・・メモリ、２１３・・・Ｉ／Ｏデバイス、２１４・・・接続規制部、２１５・・・ハンドオフ規制部。

Claims (4)

1. 無線端末からの接続要求に対し接続を許容する呼制御を実行する基地局の動作を制御する基地局制御装置であって、
   指示を受け付ける受信部と、
   前記受信部により基地局の呼制御の停止指示を受けると、前記基地局の呼制御を停止させて、前記基地局と既に接続されている無線端末の接続先を前記基地局とは異なる他の基地局に変更させ、かつ、
   前記基地局の呼制御を再開するとき、前記他の基地局へ接続させていた無線端末の接続先を前記基地局に変更させてから、前記基地局への無線端末の新規接続を許容する制御部を有することを特徴とする基地局制御装置。
2. 請求項１記載の基地局制御装置であって、
   前記制御部は、前記基地局と新規に接続可能な無線端末の数を時間の経過とともに徐々に増やすことにより、前記基地局への無線端末の新規接続を許容することを特徴とする基地局制御装置。
3. 請求項１又は２記載の基地局制御装置であって、
   前記呼制御の停止は、前記基地局と新規に接続可能な無線端末の数をゼロに設定する処理を含むこと特徴とする基地局制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の基地局制御装置であって、
   前記呼制御の停止は、無線端末の前記基地局へのハンドオフを許容しない処理を含むこと特徴とする基地局制御装置。

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