広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法及び装置
【課題】広帯域通信システムにおいて効率的に無線インタフェースの使用率を極大化することができる負荷均等のための方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明による負荷均等のための方法は、初期ネットワーク進入時/ネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に、ユーザ収容の如何及びサービスフロー別収容の如何を確認し、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認し、ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する。
【解決手段】本発明による負荷均等のための方法は、初期ネットワーク進入時/ネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に、ユーザ収容の如何及びサービスフロー別収容の如何を確認し、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認し、ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法及び装置に関し、より詳細には、ネットワーク進入(Network Entry)、ネットワーク再進入(NetworkRe−entry)、ハンドオーバ(Handover)時にレンジング手順を利用した負荷均等方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
CDMA(Code Division Multiple Access)又はGSM(Global System for Mobile)のような従来の回線交換基盤の通信網で、接続(connection)別に求められる容量及び割り当てられる無線資源が一定なので、負荷均等(Load Balancing)を行うためには、加入者数と接続数のみを確認することで十分であった。以下の説明では、一つの接続は、サービスフロー(Service Flow:以下、SFとする)と称する。
【0003】
図1は、従来の技術による新たなサービス呼生成要請に対する接続受付制御(Connection Admission Control;以下、CACとする)フローチャートを示している。既に許容されたQoSサービスフロー(service flow)がQoS要求事項を変更しようとする場合には、ステップS100とステップS102を省略してステップS104から行うことができる。
【0004】
図1に示すように、先ず、基地局は、ステップS100で端末から呼接続要請を受信する。
【0005】
次いで、基地局は、ステップS102で、既に許容されたサービスフロー数NCIDと最大接続可能なサービスフロー数NMAX_CIDとを比較して、NCIDよりNMAX_CIDが小さいか、又は同じであると、ステップS110に進んで、呼接続要請に対して拒絶する。仮に、NMAX_CIDがNCIDより大きい場合に基地局はステップS104に進んで、QoS(Quality of Service)呼であるか否かを確認し、QoS呼と判断された場合、該当モードに進む。仮に、QoS呼ではない場合、基地局は、ステップS106に進んでBE(Best Effort)サービスと設定し、その後、基地局は、ステップS108に進んで呼接続要請に対して受付する。この具現によって、ステップS102は、再度次の通りに細部ステップを行うことができる。先ず、全体基地局又はサブセル(Sub Cell)が許容することができるサービスフロー数を確認し、許容されると、該当ユーザに許容することができるサービスフロー数をダウンリンク、アップリンクのそれぞれに対して確認するか、又はダウンリンクとアップリンクとの総合数を確認する。
【0006】
しかし、WiMAXや3GPP2のような3世代以後の無線網では、多様なトラフィック特性(リアルタイム対非リアルタイム、固定ビットレート(Constant Bit Rate:CBR)対可変ビットレート(Variable Bit Rate:VBR))などを有したマルチメディアアプリケーションを単一基地局で同時に支援せねばならず、各トラフィック特性に応じて高級アクセス技術(例:AMC、HARQ、PFスケジューリング、MIMO)が区別して適用されることによって、加入者数と接続数のみを確認することでは、負荷均等を行うのが難しくなった。このような多様なトラフィック特性によって、接続受付制御のために、各接続別帯域幅要求容量をトラフィック形態別に確認せねばならず、スケジューラも各接続別に処理要求時間を区別してスケジューリングしなければならないという負担が生じる。
【0007】
以下、広帯域通信システムにおいて負荷均等(Load Balancing)と関連して、現在のIEEE802.16規格を説明する。
【0008】
第1に、IEEE802.16規格上、初期ネットワーク進入(initial Network Entry)、ネットワーク再進入(Network Re−entry、又はQuick Connection Step(QCS))、ハンドオーバ時に、レンジング要請(Ranging Request:RNG−REQ)後にサービングFA(Frequency Assignment)が該当端末を支援できない場合、該当サービングFAを中断(「abort」)させ、他のFA(4byte、単位Khz)をオーバーライディング(overriding)して、レンジング応答(Ranging Response:RNG−RSP)を介して該当端末に通報できるようになっている。
【0009】
第2に、BSHO−REQ(BS HO REQuest)又はMSHO−REQ(MS HO REQuest)、BSHO−RSP(BS HO ReSPonse)、SCN−REQ(SCaNning interval allocation REQuest)又はSCN−RSP(SCaNning interval allocation ReSPonse)の場合には、基地局のサブセル識別子であるBSIDを通報するが、RNG−RSPの場合にはFAを通報する。BSIDとサブセル(sub−cell)は、1:1にマッピングされるので(1subcell=1FA/1sector)、一つのセクターにFAが複数使用される場合に、FA数分だけBSIDが一つのセクターに使用され、反対に一つのFAが3個のセクターに割り当てられると、該当FAに対して3個のBSIDが使用される。
【0010】
第3に、RNG−RSP(BSHO−REQ及びBSHO−RSPも可能)を介して、標準規格上、CAC結果をサービスレベル予測(Service Level Prediction:以下、SLPとする)を介して提供している。即ち、SLP値は、端末がこの基地局から期待できるサービスレベルを説明する。例えば、SLPが「0」である場合に「端末にどんなサービスも提供できないこと」を意味し、SLPが「1」である場合に「一つ又はそれ以上のある程度に該当するサービスを提供できること」を意味し、SLPが「2」である場合に「各認証サービスフローに対してMAC接続は、AuthorizedQoSParamSetと明示されたQoSと共に設定される」ことを意味し、SLPが「3」である場合に「サービスレベル予測不可能」を意味する。
【0011】
しかし、負荷均等と関連して現在のIEEE802.16規格は、次のような問題点がある。
【0012】
第1に、レンジング要請時に基地局は、負荷確認(load check)をどのようにするべきか、サービングサブセルが該当端末を支援できない場合にレンジング応答にオーバーライディングするFAをどのように選択するか、レンジング応答時にオーバーライディングしたFAを端末がどのように処理するか、レンジング応答後にシステムと端末との連動手順はどのようにするべきかが標準規格に明確に詳説されていないから、全体的に完結した負荷均等方案が存在しない。例えば、端末は、端末自体が推定した無線環境に基づいて、基地局が指定しないFAに対して初期ネットワーク進入手順から行うことができ、この場合に基地局は、負荷均等により他のFAを指定するはずなので、この過程が繰り返され続ける可能性がある。更に他の例は、オーバーライディング時にFAを知らせるが、一つのFAは、複数のサブセルを有することができるので、端末は、どんなサブセルを選択しなければならないのかが明確でない。
【0013】
第2に、同じセクター(sector)内にあるFAに対しては、ダウンリンク(DownLink)の無線状況が似ているが、他のセクターにあるFAの場合には、無線状況が大きく異なりうる。このとき、基地局が負荷均等のみを考慮して無線状況を考慮しないならば、端末は、無線状況の良い側にハンドオーバを試みるはずなので、基地局と端末との要求事項が互いに異なるだけ、ピンポン(ping pong)現象が発生しうる。
【0014】
第3に、初期ネットワーク進入時に、ネットワーク再進入時及びハンドオーバ時に考慮される負荷均等制御は、すべてレンジング手順を介して制御されるが、次のような差異点を考慮しなければならない。初期ネットワーク進入の場合には、レンジング手順時にサービスフローに対する情報が全くないのでユーザ数のみを確認し、ネットワーク再進入時及びハンドオーバの場合には、レンジング手順時にユーザ数、かつサービスフローに対する情報がすべて分かるので、ユーザ数と共にサービスフロー数及び各サービスフローのBW(BandWidth)を更に考慮する必要がある。サービスの連続性の側面では、初期接続及び再接続時にはサービスが始まらなかったので、負荷均等制御時にそれぞれ初期ネットワーク進入又はネットワーク再進入時に再進入を誘導することが好ましく、ハンドオーバ時には、サービス中であるから、シームレス(seamless)サービスのために負荷均等制御時にハンドオーバを誘導することが好ましい。
【0015】
第4に、ネットワーク再進入時及びハンドオーバ時に加入者数の制限を超えることなく、該当端末のすべてのサービスフローを許容することができる候補サブセルが存在しない可能性もある。即ち、一部のサービスフローは許容するが、残りの一部サービスフローが許容されない場合に対して考慮する方案が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、広帯域通信システムにおいてレンジング手順時に負荷均等を行うための方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する過程と、前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有する。
【0018】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了する過程と、前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う過程と、を有する。
【0019】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有する。
【0020】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信する過程と、前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う過程と、を有する。
【0021】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する加入者制限部と、前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する制御部と、前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する負荷均等制御部と、を備える。
【0022】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了し、前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う制御部と、を備える。
【0023】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する負荷均等制御部と、前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する制御部と、を備えることを特徴とする。
【0024】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信し、前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0025】
本発明の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法及び装置によれば、広帯域通信システムにおいて、一つ以上の複数のサブセル(1FA/1sector)を管理している場合、与えられた無線資源を多重ユーザに均衡配分することができる方案を提示することによって、無線インタフェースの使用率を極大化することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、本発明の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法及び装置を実施するための最良の形態具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。そして、本発明を説明するに当たって、本発明の要旨と無関係な機能あるいは構成については、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図又は慣例などによって変わりうる。従って、その定義は、本明細書の全般にわたった内容に基づいて行われる。
【0027】
以下、本発明における、広帯域通信システムで一つの基地局が一つ以上の複数のサブセル(1FA/1sector)で無線資源を多重ユーザに均衡配分するための方法及び装置について説明する。
【0028】
図2は、本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0029】
図2に示すように、先ず、基地局は、ステップS200において、初期ネットワーク進入時に、端末からレンジング要請メッセージを受信する。
【0030】
次いで、基地局は、ステップS202で、レンジング要請に対して利用可能な無線資源とCPU負荷及び最大許容加入者数を確認する。ここで、制御局当たり、基地局当たり、サブセル当たり、加入者当たり、加入者等級別最大許容可能なダウンリンク/アップリンクSF数の超過の有無も、加入者数の制限チェック項目になりうる。例えば、IEEE802.16標準の場合に、サブセル当たりの最大許容アウェイク(awake)及びスリープ(sleep)ユーザ数の制限があり、ASN_GW(Access Service Network Gateway)は、active(awake+sleep)ユーザ数及びアイドル(idle)モードユーザ数の制限が存在する。CPU負荷に応じた加入者数の制限である場合に、CPU負荷を「over load」、「heavy load」、「normal」、「light load」、「no load」の5つのステップに分け、それぞれのステップに対して許容することができる追加加入者数をそれぞれ最大許容値の0%、10%、50%、70%、100%に設定できる。
【0031】
ここで、ステップS202において、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS216に進んでレンジング状態を「success」と設定する。基地局は、初期レンジングコードが許容可能な範囲(tolerable range)で受信された場合には、レンジング状態を「success」と設定する。
【0032】
仮に、ステップS202で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超える場合に、基地局は、ステップS204に進んで候補FA(又はサブセル)を選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)を選定する際に、先ず同じセクター内にあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0033】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で、他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0034】
次いで、CPUに負荷が多くかかり、許容加入者数を超過すると、基地局は、ステップS206で選択した候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、隣接基地局から候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要なときに要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0035】
次いで、基地局は、ステップS208で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA(又はサブセル)の存在の有無を確認し、利用可能な候補FA(又はサブセル)がない場合、ステップS214に進んでオーバーライディングなしでレンジング状態を「abort」と設定する。仮に、ステップS208で、利用可能な候補FA(又はサブセル)がある場合、基地局は、ステップS210でレンジング状態を「abort」と設定し、利用可能なFA(又はサブセル)を使用するように既存のFA(又はサブセル)をオーバーライディングする。レンジング要請を受信したサブセルが該当端末を支援できない場合に、該当端末は、初期接続が失敗してヌル(null)状態であるから、レンジング応答メッセージにあるFA又はサブセル(許容可能なFAやサブセルが複数である場合、このうちの何れか一つを選択して)に初期接続を試みるか、又は放送メッセージ(NeighBoR ADVertisement message:NBR−ADV)にあるサブセルを任意に選択して初期接続を試みることができる。
【0036】
次いで、基地局は、ステップS212で、設定されたレンジング状態及び許容可能なFA(又はサブセルID)をレンジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、レンジング応答メッセージに「abort」を設定し、他の許容可能なFAを知らせる場合に、レンジングメッセージを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFA(又はサブセル)に対してもSLP値を記述することができ、同じセクターであるか否かも共に通報する。現在の規格でレンジングメッセージのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみが許容されるようになっているが、本発明では、複数のFA又は一つ若しくは複数のサブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。ハンドオーバ動作モードである場合に、ターゲットサブセル又はFAが同じセクターにあるか、又は無線状況に似ている場合に有用である。
【0037】
更に他の場合に、レンジング状態が「abort」で、かつ許容可能なFA(又はサブセルID)がない場合に、該当端末は、ネットワーク進入手順を行うことができる。そして、レンジング状態が「success」である場合に、基地局及び端末は、現在のサービングFA又はサービングサブセルIDを維持して使用する。
【0038】
上述したように、レンジング応答メッセージを介してFA情報のみを知らせることができるが、更に他の実施の形態によって、他の許容可能なFAを送信する場合に、プリアンブル(preamble index)も共に送信し、端末がどのサブセルに該当しているかを容易に探索できるようにする。また、同じセクターにある候補FAに対しては、スキャニングを省略することが基本であり、他のセクターにあるとしても、追加的なスキャニングなしで他の許容可能なFA(プリアンブルインデックス同伴)を送信するか又はサブセルを送信し、端末が許容可能なサブセルのうちの一つを選択して、負荷均等制御を行うことができる。しかし、予めスキャニングをする場合、NBR−ADVメッセージの隣接基地局の目録にあるすべてのサブセルではなく、最も適切な少数の候補FA又は候補サブセルのみをレンジング応答メッセージを介して送信できるために、レンジング応答メッセージの大きさを減らして無線資源の浪費を減らすことができる。
【0039】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0040】
図2の場合、基地局がチャネル状態を考慮せずに負荷状態のみを考慮して負荷均等手順を行うため、負荷の少ないFA又はサブセルのチャネル状態が悪い場合に、端末は、他のFA又はサブセルにネットワーク進入を再度試みるはずである。
【0041】
図3は、本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートを示している。
【0042】
図3に示すように、端末は、初期ネットワーク進入時(ステップS300)に、ステップS302で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0043】
次いで、基地局は、ステップS304で、レンジング要請に対して過負荷(CPU又はメモリ)及び加入者数の制限を超えるか否かを確認する。ここで、基地局は、加入者数の制限を超える場合、候補FA又はサブセルを選択する。
【0044】
次いで、基地局は、ステップS306で、スキャニング区間にスキャニング応答SCN_RSPを端末に送信して、スキャニングを要求する。
【0045】
次いで、端末は、ステップS308で、スキャニング区間の間に候補サブセルにスキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。
【0046】
次いで、基地局は、ステップS310で、報告されたスキャニング結果を利用して、ハンドオーバと負荷均等により発生するピンポン(Ping−Pong)を起こさない程度のチャネル状態を有するサブセルを選択して、選択されたサブセルに対して負荷状態を確認する。このとき、負荷状態の確認は、ステップS314のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図3に図示せず)。
【0047】
次いで、基地局は、ステップS312で、候補サブセルに対するスキャニング結果に基づいて確認された候補サブセルの負荷状態を考慮してターゲットサブセルを決定し、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。従って、端末と基地局とは、候補サブセルの負荷状態とチャネル状態とを考慮することによって、ハンドオーバと負荷均等による候補FA又は候補サブセル間のピンポン現象を避けることができる。
【0048】
このとき、レンジング応答メッセージを介して負荷確認又はチャネル状態の結果に応じて端末に知らせる情報は、「許容可能なすべてのFA又はサブセルIDをリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷が最も低いものから整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDをチャネル状態に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、無線網が最も良いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷が最も低いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及び無線網のそれぞれに対して比重を異なるようにして、最も良いFA又はサブセルのID順に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及びチャネル状態のそれぞれに対して異なる加重値を適用したFA又はサブセルID」のうちの何れか一つである。
【0049】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0050】
図4は、本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行うフローチャートを示している。
【0051】
図4に示すように、端末は、初期ネットワーク進入時(ステップS301)に、ステップS303で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0052】
次いで、基地局は、ステップS305で、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を超えるか否かを確認する。ここで、基地局は、加入者数の制限を超える場合、候補FA又はサブセルを選択する。
【0053】
次いで、基地局は、ステップS307で、候補サブセルに対して負荷状態を確認する。負荷状態の確認は、ステップS319のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)、負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図4に図示せず)。
【0054】
次いで、基地局は、ステップS309で、候補サブセルに対する負荷状態を考慮して、許容可能な候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。
【0055】
次いで、端末は、ステップS311で、スキャニング要請SCN_REQメッセージを基地局に要請する。
【0056】
次いで、基地局は、ステップS313で、スキャニング応答メッセージを端末に送信する。
【0057】
次いで、端末は、ステップS315で、スキャニング区間の間に負荷状態が考慮された候補サブセルに対して、スキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。他の実施形態として、後述するように、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されている場合、ステップS311〜ステップS315のスキャンニング手順は省略できる。
【0058】
次いで、基地局は、ステップS317で、レンジング応答後に別途に基地局ハンドオーバ要請BSHO−REQを送信して、強制的にハンドオーバを行って端末が初期ネットワーク進入を再度行うようにすることもでき、基地局でハンドオーバを開始BS_init HOする機能を果たすように、レンジング応答メッセージにハンドオーバ動作モード(HO operation mode)(mandatory or recommend)を追加することもできる。レンジング応答後に、BSHO−REQを送信するか、又はハンドオーバ動作モードを追加する過程を、図2と図3でも行うことができる。
【0059】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0060】
図5は、本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態の情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0061】
図5に示すように、先ず、基地局は、ステップS400で、ネットワーク再進入時に端末からレンジング要請メッセージを受信する。
【0062】
次いで、基地局は、ステップS402で、レンジング要請に対して過負荷(CPU又はメモリ)及び加入者数の制限を確認する。ここで、制御局当たり、基地局当たり、サブセル当たり、加入者当たり、加入者等級別最大許容可能なダウンリンク/アップリンクSF数の超過の有無も、加入者数の制限チェック項目になりうる。例えば、IEEE802.16標準の場合に、サブセル当たり最大許容アウェイク及びスリープユーザ数に制限があり、ASN_GWは、アクティブ(アウェイク+スリープ)ユーザ数及びアイドルモードユーザ数に制限が存在する。CPU負荷に応じた加入者数の制限の場合に、CPU負荷を「over load」、「heavy load」、「normal」、「light load」、「no load」の5つのステップに分け、それぞれのステップに対して許容することができる追加加入者数をそれぞれ最大許容値の0%、10%、50%、70%、100%に設定できる。
【0063】
ここで、ステップS402で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS404に進んでper−flow QoSのための接続受付制御を行う。次いで、基地局は、ステップS406でQoS SFをすべて許容するか否かを判断して、QoS SFをすべて許容する場合、ステップS408に進んでレンジング状態を「success」と設定する。仮に、ステップS406でQoS SFをすべて許容しない場合、ステップS412に進む。
【0064】
仮に、ステップS402で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超える場合に、基地局は、ステップS412に進んで候補FA(又はサブセル)を選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)を選定する際、先ず同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0065】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内にFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0066】
次いで、基地局は、ステップS414で、候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要なときに要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0067】
次いで、基地局は、ステップS416で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在するか否かを確認する。
【0068】
ここで、ステップS416で、利用可能な候補FA(又はサブセル)がなく、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容する場合に、レンジング状態を「success」又は「abort」と設定して処理できる。
【0069】
先ず、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容する場合に、レンジング状態を「success」と設定する場合を説明する。
【0070】
ステップS416で利用可能な候補FA(又はサブセル)がなく、ステップS417でサービングサブセルの帯域幅に基づくCACにおいて一部QoS SFのみが許容される場合、又はBEが存在する場合、ステップS408に進んでレンジング応答メッセージを「success」と設定する。この場合、システムと端末の動作の方案は、以下の一つで提案できる。第1に、ISF(Initial Service Flow)はすべて許容され、残りのSFのうちの一部が許容されない場合である。許容されるSFのみがTCID(Traffic Categories ID)を割り当てて活性化し、許容されないSFのうち、固定QoSと設定されたSFは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしにシステムと端末の両方で格納管理し、動的QoSと設定されたSFは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしにシステムと端末の両方で解放する。又は、許容されないSFは、レンジング応答メッセージの更新(update)を行わないことによって、システムと端末の両方で解放し、このとき、SLP値を一部許容可能であると記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=1)する。第2に、管理しているすべてのSFに対してRNG−REQメッセージを送信する前に、システムと端末が格納していた状態をそのまま維持した後、直ちに基地局から始まる登録解除BS_init DREGメッセージを送信して、端末をアイドルモード(idle mode)にするか、又はNBR−ADVメッセージにあるすべてのBSIDを候補IDとして、BS_init BSHO−REQを行う。許容されないSFがISF(Initial Service Flow)である場合には、必ず第2の手順に従う。
【0071】
次に、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容しない場合に、レンジング状態を「abort」と設定する場合を説明する。
【0072】
ステップS416で利用可能な候補FA(又はサブセル)がなく、ステップS417でサービングサブセルの帯域幅に基づくCACで一部QoS SFが許容されない場合、ステップS422に進んでオーバーライディングなしでレンジング状態を「abort」と設定する。
【0073】
仮に、ステップS416で、利用可能な候補FA(又はサブセルID)がある場合、基地局は、ステップS420でレンジング状態を「abort」と設定し、利用可能なFA(又はサブセルID)を使用するように既存のFAをオーバーライディングする。
【0074】
次いで、基地局は、ステップS410で、設定されたレンジング状態と許容可能なFA(又はサブセルID)情報をレンジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、レンジング応答メッセージに「abort」を設定し、他の許容可能なFA(又はサブセルID)を知らせる場合に、レンジング要請メッセージを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFAに対してもSLP値を記述でき、同じセクターの有無も共に通報する。現在の規格でレンジングメッセージのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみが許容されうるようになっているが、本発明では、サブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。
【0075】
SLP技術に対する例を挙げると、同じセクター内にすべてのSFを許容する他のFAが存在する場合に、レンジング状態を「abort」と設定して通知し、他のFA(又はサブセルID)に対してSLP値をすべて許容可能であると記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=2)する。このとき、サービングサブセルに対しては、SLP値を記述する必要がない。サービングサブセルは、すべてのSFを許容できずに同じセクター内に一部SFを許容できるFA(又はサブセルID)がある場合に、レンジング状態を「abort」と設定して通知し、他のFA(又はサブセルID)に対してSLP値を一部許容可能であると記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=1)する。このとき、サービングサブセルに対しては、SLP値を記述する必要がない。この場合に端末は、端末自体のサービングサブセルが全く許容できないと解析する。同じセクター内にFA(又はサブセルID)が全く許容されずに同じBS内の他のFAやBSIDが許容可能な場合に、RNG−RSPを「abort」と設定して通知し、他のFA(又はサブセルID)に対しSLP値を記述(IEEE802.16標準の場合にSLP=1又は2)する。このとき、サービングサブセルに対しては、SLP値を記述する必要がない。この場合に、端末は、端末自体のサービングサブセルが全く許容できないとする。同じ基地局内のすべてのサブセルがQoSの流れを全く許容できない場合に、レンジング状態を「abort」と設定して知らせ、SLP値を記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=0)する。端末は、ユーザにディスプレイウィンドウを通してこのような状態を通報し、ユーザが特定時刻に該当基地局の過負荷を通報する。最後に、同じ基地局ではない他の基地局のサブセルに対しても負荷確認を行って、RNG−RSPに許容可能なFA又はサブセルID(BSID)を通報する。
【0076】
参考として、レンジング応答後に別途にBSHO−REQを送信して強制的にハンドオーバを行って、端末がネットワーク再進入又は初期ネットワーク進入を再度行うようにすることもでき、レンジング応答メッセージをBS_init HO機能を果たすことができるように、ハンドオーバ動作モード(HO operation mode)(mandatory又はrecommend)を追加することもできる。FAがハンドオーバ動作モードである場合に、ターゲットサブセルやFAが同じセクターにあるか、又は無線状況が似ている場合に有用である。
【0077】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0078】
図6は、本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0079】
図6に示すように、端末は、ネットワーク再進入時(ステップS500)に、ステップS502で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0080】
次いで、基地局は、ステップS504で、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0081】
次いで、CPU負荷及び加入者数の制限を超える場合、基地局は、ステップS506でper−flow QoSのための接続受付制御(CAC)を行う。
【0082】
次いで、基地局は、ステップS508で、スキャニング区間とすべての候補サブセルに対して情報を含んだスキャニング応答SCN_RSPを端末に送信して、スキャニングを要求する。
【0083】
次いで、端末は、ステップS510で、スキャニング区間の間に候補サブセルにスキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。
【0084】
次いで、基地局は、ステップS512で、報告されたスキャニング結果を利用して、ハンドオーバと負荷均等により発生するピンポン(Ping−Pong)を起こさない程度のチャネル状態を有するサブセルを選択して、選択されたサブセルに対して負荷状態を確認する。このとき、負荷状態の確認は、ステップS516のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)、負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図6に図示せず)。
【0085】
次いで、基地局は、ステップS514で、候補サブセルに対するスキャニング結果に基づいて確認された候補サブセルの負荷状態を考慮してターゲットサブセルを決定し、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。従って、端末と基地局とは、候補サブセルの負荷状態とチャネル状態とを考慮することによって、ハンドオーバと負荷均等による候補FA又は候補サブセル間のピンポン現象を避けることができる。
【0086】
このとき、レンジング応答メッセージを介して負荷確認又はチャネル状態の結果によって端末に知らせる情報は、「許容可能なすべてのFA又はサブセルIDをリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDを負荷が最も低いものから整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDをチャネル状態に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、無線網が最も良いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷が最も低いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及び無線網のそれぞれに対して比重を異なるようにして、最も良いFA又はサブセルIDの順に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及びチャネル状態のそれぞれに対して異なる加重値を適用したFA又はサブセルID」のうちの何れか一つである。
【0087】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0088】
図7は、本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0089】
図7に示すように、端末は、ネットワーク再進入時(ステップS501)に、ステップS503で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0090】
次いで、基地局は、ステップS505で、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0091】
次いで、基地局は、ステップS507で、per−flow QoSのための接続受付制御(CAC)を行う。
【0092】
次いで、基地局は、ステップS509で、候補サブセルに対して負荷状態を確認する。負荷状態の確認は、ステップS521のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)、負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図7に図示せず)。
【0093】
次いで、基地局は、ステップS511で、候補サブセルに対する負荷状態を考慮して、許容可能な候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。
【0094】
次いで、端末は、ステップS513で、スキャニング要請SCN_REQメッセージを基地局に要請する。
【0095】
次いで、基地局は、ステップS515で、スキャニング応答メッセージを端末に送信する。
【0096】
次いで、端末は、ステップS517で、スキャニング区間の間に負荷状態が考慮された候補サブセルに対して、スキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。
【0097】
次いで、基地局は、ステップS519で、レンジング応答後に別途に基地局ハンドオーバ要請BSHO−REQを送信して、強制的にハンドオーバを行って、端末が初期ネットワーク進入を再度行うようにすることもでき、基地局でハンドオーバを開始BS_init HOする機能を果たすことができるように、レンジング応答メッセージにハンドオーバ動作モード(HO operation mode)(mandatory or recommend)を追加することもできる。レンジング応答後にBSHO−REQを送信するか、又はハンドオーバ動作モードを追加する過程は、図5と図6でも行われうる。
【0098】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0099】
実施形態として、図6及び図7の他に図5を応用してレンジングを要請する時、予め端末が複数の候補サブセルに対してスキャニング結果を基地局に通報する場合に、端末が報告したスキャニング値を利用してピンポン効果を起こさない程度のチャネル状態を有するサブセルに対して負荷確認を行うこともできる。
【0100】
また、図2〜図7で、帯域基盤負荷確認結果を、SLPを介して伝達でき、サービングサブセルを含んで各サブセル別に表示できる。
【0101】
広帯域通信システムにおいてハンドオーバ時に負荷均等を行う基地局の動作フローチャートは、図5〜図7でネットワーク再進入時に負荷均等を行う基地局の動作フローチャートと似ているため、図面なしでネットワーク再進入時とハンドオーバ時との差異点のみを詳説する。
【0102】
ハンドオーバの場合に、HO−INDの直前に該当端末を支援した以前のサービングサブセル(original serving sub−cell)がMSHO−REQに含まれたBSIDに対して既に無線状況及び負荷確認を行うことによって、RNG−REQを受信したターゲットサブセルがこの結果を活用することができる。例えば、第1にRNG−REQを受信したサブセルが該当端末を支援できない場合に、以前のサービングサブセルに要請して獲得することができる。第2に、以前のサービングサブセルが該当端末を支援するのに必要な内容(context)を現在のターゲットサブセルに伝達するとき、負荷確認結果を共に伝達することもできる。
【0103】
レンジング要請を受信したサブセルが該当端末を支援できない場合に、初期接続が失敗してヌル(null)状態であるから、基地局から通報されたFA又はサブセルにHO code rangingを試みるか、初期接続を試みるか、又はNBR−ADVにあるサブセルを任意に選択して、HO code rangingを試みるか、又は初期接続を試みる(BSHO−REQが「mandatory」と設定された場合に、HO−IND手順なしでHO code ranging又は初期ネットワーク進入の遂行が可能)。システムと端末の動作の方案については、次のうちのいずれか一つで処理されるように提案する。
【0104】
a)RNG−REQを受信したターゲットサブセルは、HO−INDの直前に該当端末を支援していた以前のサービングサブセルにこの事実を通報し、ARQリセットさせる。基地局が複数の許容可能なBSIDを知らせるように、「mandatory」ではない場合、端末は、HO−INDを介してどんなサブセルにハンドオーバを行うかを基地局に知らせることができ、サービングサブセルが「mandatory HO」を指示した場合に、HO−INDに関わらず該当端末は、サービングサブセルが指示したFA又はサブセルに移動する。該当端末を支援するのにper−flow context(QoS profile)及びトラフィックは、以前のサービングサブセルが直接新しいターゲットサブセルに伝達するか、又は現在のターゲットサブセルが以前のサービングサブセルからすべてを受けて、新しいターゲットサブセルに伝達する。
【0105】
b)端末は、現在のターゲットサブセルが知らせたFA又はサブセルIDを用いて初期ネットワーク進入から始める。現在のターゲットサブセルは、以前のサービングサブセルにこの事実を知らせて、すべての該当端末のID及び無線資源を解放する。
【0106】
c)現在のターゲットサブセルは該当端末をアイドルモードにし、anchor ASN_GW(anchor Access Service Network Gateway)は、以前のサービングサブセルにある時の端末のper−flowモード状態とQoSパラメータセット情報を格納して管理する。
【0107】
図8は、本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて、受付制御(Admission Control)を利用した負荷均等(Load Balancing)のための基地局装置図を示している。
【0108】
図8に示すように、基地局は、OFDM受信部600、制御部602、OFDM送信部604、インタフェース部612、加入者制限部606、呼受付制御部608、及び負荷均等制御部610を備えて構成される。
【0109】
OFDM受信部600は、アンテナを介して受信されるRF(Radio Frequency)信号をベースバンドアナログ信号に変換する。そして、OFDM受信部600は、アナログ信号をサンプルデータに変換して出力し、サンプルデータをFFT(Fast Fourier Transform)して、周波数領域のデータに変換し、周波数領域のデータで実際受信しようとする副搬送波のデータを選択して出力する。そして、OFDM受信部600は、データを予め決まった変調水準(MCSレベル)に応じて復調(demodulation)及び復号(decoding)して、制御部602に出力する。
【0110】
制御部602は、OFDM受信部600から提供された情報に対する該当処理を行い、その結果をOFDM送信部604に提供する。さらに、制御部602は、レンジング手順を制御し、スキャニングを介してチャネル状態を確認し、候補FA又はサブセルに対する負荷状態を確認する。例えば、制御部602は、端末にNBR−ADV(Neighbor Advertisement)にある候補サブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信し、スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信し、スキャニング報告結果を利用して所定の臨界値を満たす候補FA又は候補サブセルに対して負荷を確認する。実施形態として、制御部602は、NBR−ADV(Neighbor Advertisement)にある候補FA又はサブセルに対して負荷を確認し、負荷臨界値を満たす許容可能な候補FA又はサブセルに対する情報を、レンジング応答メッセージを介して通報し、負荷臨界値を満たす許容可能な候補FA又はサブセルに対してスキャニングを行う。
【0111】
制御部602は、許容可能な候補FAとサブセルの選定時に無線チャネル状態と負荷状態とを考慮して、同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定する。
【0112】
OFMD送信部604は、制御部602からのデータを所定の変調水準(MCSレベル)に応じて符号化及び変調する。そして、変調されたデータをIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)して、サンプルデータ(OFDMシンボル)を出力する。そして、サンプルデータをアナログ信号に変換して、アナログ信号をRF(Radio Frequency)信号に変換した後、アンテナを介して送信する。
【0113】
加入者制限部606は、サービングFA(Frequency Assignment)に対するレンジング要請メッセージの受信時に、加入者数の制限のためにユーザ受付制御(User Admission Control)を行う。例えば、加入者制限部は、サービングFAのためのCPU負荷をチェックし、CPU負荷チェック後に、ユーザタイプ別に異なって設定されたユーザ許容臨界値と比較してユーザ受付の如何を決定する。
【0114】
呼受付制御部608は、加入者数の制限を越えない場合に、per−flow QoSのための呼受付制御(Call Admission Control:CAC)を行う。即ち、呼受付制御部608は、ネットワーク再進入時又はハンドオーバ時に既設定されたフロー別に呼受付の如何を決定する。
【0115】
負荷均等制御部610は、ユーザ受付制御結果に応じて、許容可能な候補FAとサブセルIDを選定してレイジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、受付制御(Admission Control:AC)を行う候補FAの選定は、次の順序によって決める。同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADVに含まれた隣接セルのFA又はサブセルのFAを選定する。そして、RNG−RSPに「abort」を設定し、他の許容可能なFAを知らせる場合に、RNG−REQを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFAに対してもSLP値を記述することができ、同じセクターの有無も共に通報する。現在の規格でRNG−RSPのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみを許容されうるようになっているが、本発明では、サブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。RNG−REQには、端末が判断して無線チャネル環境が良い複数のサブセルID(BSID)が含まれうるので、基地局がFAを選定する際に、負荷均等を行うのに反映できる。
【0116】
負荷均等制御部610は、per−flow QoSのための接続受付制御後に、初期サービスフロー(ISF)を含んだ許容されるSFのみにTCID(Traffic Categories ID)を割り当てて活性化し、許容されないSFは、すべてCID更新を行わないことによって解除させるか、又は許容されないSFのうち、固定QoSと設定されたSFは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしでシステムと端末の両方で格納管理し、動的QoSと設定されたSFは、別途のDSD手順なしでCID更新許容が可能であると記述(SLP=1)する。実施形態として、per−flow QoSのための接続受付制御後に、すべてのSF(Service Flow)に対してTCID(Traffic Categories ID)を割り当てた後、BS_init DREG((De/Re−register)を送信して、端末をアイドルモードにするか、又はNBR−ADVにあるすべてのBSIDを候補として選定して、基地局ハンドオーバ要請BSHO−REQを行う。
【0117】
図9は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0118】
図9に示すように、先ず、基地局は、ステップS700で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)の値を決定し、次いで、ステップS701で、初期ネットワーク進入時に、端末からレンジング要請メッセージを受信する。次いで、ステップS702で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されていない場合、運用手順はステップS703に進む。
【0119】
次いで、基地局は、ステップS703で、レンジング要請に対してユーザ受付制御を行う。このとき、ユーザ受付制御は、過負荷(CPU又はメモリ)及び加入者数の制限を考慮して行う。ここで、制御局当たり、基地局当たり、サブセル当たり、加入者当たり、加入者等級別最大許容可能なダウンリンク/アップリンクSF数の超過の有無も、加入者数の制限チェック項目になりうる。CPU負荷に応じる加入者数の制限の場合に、CPU負荷を「over load」、「heavy load」、「normal」、「light load」、「no load」の5つのステップに分け、それぞれのステップに対して許容できる追加加入者数をそれぞれ最大許容値の0%、10%、50%、70%、100%に設定できる。
【0120】
ここで、ステップS703で、レンジング手順に対するCPU負荷及び許容加入者数に制限がない場合、基地局は、ステップS712に進んでレンジング状態を「success」と設定する。
【0121】
仮に、ステップS703で、過負荷(CPU又はメモリ)及び許容加入者数に制限がある場合、基地局は、ステップS704に進んで候補FA及びサブセルを選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)を選定する際に、先ず同じセクター内にあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0122】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で、他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0123】
次いで、基地局は、ステップS706で、選択した候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、隣接基地局から候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要な場合に要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0124】
次いで、基地局は、ステップS708で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA及びサブセルが存在するか否かを確認し、ステップ708で、利用可能な候補FA及びサブセルがある場合、基地局は、ステップS710でレンジング状態を「abort」と設定し、利用可能なFAを使用するように既存のFAをオーバーライディングしてプリアンブルインデックス(preamble index)を追加する。プリアンブルインデックスを追加する理由は、オーバーライディングされた候補FAは、複数のサブセルを含んでいることから、特定候補サブセルを指定するためである。
【0125】
次いで、基地局は、ステップS714で、設定されたレンジング状態及び許容可能なFA及びプリアンブルインデックスをレンジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、レンジング応答メッセージに「abort」を設定し、他の許容可能なFAを知らせる場合に、レンジングメッセージを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFA(又はサブセル)に対してもSLP値を記述することができ、同じセクターの有無も共に通報する。現在の規格でレンジングメッセージのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみが許容されるようになっているが、本発明では、複数のFA又は一つ又は多数のサブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。ハンドオーバ動作モードである場合に、ターゲットサブセルやFAが同じセクターにあるか、又は無線状況が似ている場合に有用である。
【0126】
更に他の場合に、レンジング状態が「abort」で、利用可能なFA及びサブセルがない場合に、部分的に許容することができる。そして、レンジング状態が「success」である場合に、基地局及び端末は、現在のサービングFA又はサービングサブセルIDを維持して使用する。
【0127】
上述したように、CPU負荷及び加入者数の制限により、使用可能なFAがない場合(即ち、現在使用されているFAを利用しなければならない場合)に、レンジング状態を「abort」と設定した後、即ち現在のFAをそのまま使用し、かつ使用可能なサブセルのプリアンブルインデックスを追加して、負荷均等手順を行うことができる。他の実施形態として、CPU負荷及び加入者数の制限により、使用可能なFAがなく(即ち、現在使用されているFAを利用しなければならない場合)、許容可能なサブセルは存在する場合に、BS_init_HO(基地局でハンドオーバ要請)機能を利用して負荷均等を行うことができる。
【0128】
即ち、ステップS708で、利用可能な候補FAがない場合、基地局は、ステップS709に進んで、該当するモードを遂行する。
【0129】
一方、ステップS702で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されている場合、基地局は、ステップS716に進んでレンジング応答メッセージを「success」と設定する。
【0130】
次いで、ステップS718で、NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージ送信時刻T1と臨界値T2とを比較し、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より大きいと、ステップS720に進んでprimary NBR_ADVメッセージを直ちに送信する。仮に、ステップS718で、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より小さいと、ステップS722に進んでNBR_ADVメッセージをNBR_ADV送信時刻まで待ってから送信する。
【0131】
次いで、基地局は、ステップS724で、受信したNBR_ADVメッセージを利用して、BS_init_HOを行う。
【0132】
BS_init HOメッセージにあるサブセルIDのみでは、端末がどこに移動するかが分からないから、サブセルID及びプリアンブルインデックスを含むNBR_ADVメッセージを先ず受信した後、BS_init HOを行う。BS_init HOがNBR_ADVメッセージ送信時刻より先に起きる場合を防止するために、BS_init HO時刻で、一時的なprimary NBR_ADVメッセージを該当サブセルが放送することによって問題を解決できるが、特定端末のためにprimary NBR_ADVを放送することは、別途の無線資源を割り当てなければならない。Primary NBR_ADVを放送せずに解決できる方案は、BS_init HOをNBR_ADV後に送信することであるが、NBR_ADVが通常2秒〜5秒間隔で送信されるので、BS_init HO手順が遅延されて、全体的な性能劣化が発生する。
【0133】
このために、端末が新しいサブセルに移動してオーバーロードされている場合、NBR_ADVメッセージの送信時刻−現在時刻>臨界値(例:500ms)以上である場合には、Primary NBR_ADVを直ちに送信し、BS_init HOを行うようにする。NBR_ADVメッセージの送信時刻−現在時刻>臨界値(例:500ms)以下である場合には、Primary NBR_ADVを送信せずに、NBR_ADVメッセージを送信時刻まで待ってからNBR_ADV送信直後にBS_init HOを行うようにする。
【0134】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0135】
上述したように、レンジング応答メッセージを介してFA情報のみを知らせることができるが、更に他の実施形態として、他の許容可能なFAを送信する場合に、プリアンブル(preamble index)も共に送信して、端末がどんなサブセルに該当しているかを容易に探索できるようにする。また、同じセクターにある候補FAに対しては、スキャニングを省略することが基本であり、他のセクターにあっても、追加的なスキャニングなしで他の許容可能なFAを(プリアンブルインデックス同伴)送信するか、又はサブセルを送信し、端末が許容可能なサブセルのうちの何れか一つを選択して、負荷均等制御を行うことができる。しかし、予めスキャニングを行う場合に、NBR−ADVメッセージの隣接基地局の目録にあるすべてのサブセルではなく、最も適切な少数の候補FA又は候補サブセルのみをレンジング応答メッセージに送信できるため、レンジング応答メッセージの大きさを減らして無線資源の浪費を減らすことができる。
【0136】
更に他の実施形態として、ネットワーク初期進入時に負荷均等を行うための方法として、FAオーバーライディング機能(レンジング応答メッセージを介してFAをオーバーライディングする機能)と共に、BS_init HO機能(基地局でハンドオーバを要請する機能)が活性化された場合に、次の通りに動作する。ステップS702でユーザ受付制御を行う過程において、CPU負荷及び加入者数の制限時に、直ちにステップS716に進んで、BS_init HO機能を行って、負荷均等手順を行うこともできる。このとき、許容可能な候補サブセルを送信し、かつHO operation modeは、「mandatory」と指定する。
【0137】
図10は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0138】
図10に示すように、先ず、基地局は、ステップS800で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)の値を決定し、次いで、ステップS801で、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時に端末からレンジング要請メッセージを受信する。次いで、ステップS802で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されていない場合、運用手順はステップS803に進む。
【0139】
次いで、基地局は、ステップS803において、図9で説明したユーザ受付制御を行って、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0140】
仮に、ステップS803で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS804に進んでper−flow QoSのための接続受付制御(Connection Admission Control:CAC)を行う。次いで、基地局は、ステップS806でQoS SFをすべて許容しているか否かを判断して、QoS SFをすべて許容する場合、ステップS810に進んでレンジング状態を「success」と設定する。
【0141】
仮に、ステップS803で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超える場合、或いは、ステップS806でQoS SFをすべて許容しない場合、基地局は、ステップS808に進んで、該当するモードを遂行する。
【0142】
一方、ステップS802で、ハンドオーバフラグ(BS_init_HO flag)が設定されている場合、運用手順は、ステップS816に進む。
【0143】
ステップS816で、基地局は、レンジング状態を「success」と設定し、NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージ送信時刻T1と臨界値T2とを比較して、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より大きいと、ステップS818に進んでprimary NBR_ADVメッセージを直ちに送信する。仮に、ステップS816で、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より小さいと、ステップ822に進んでNBR_ADVメッセージ送信時刻であるか否かを確認し、送信時刻になると、ステップ824に進んでNBR_ADVメッセージを送信する。
【0144】
次いで、基地局は、ステップS820でBS_init_HOを行う。
【0145】
BS_init HOメッセージにあるサブセルIDのみでは、端末がどこに移動するかが分からないから、サブセルID及びプリアンブルインデックスを含むNBR_ADVメッセージを先ず受信した後、BS_init HOを行う。
【0146】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0147】
図11は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0148】
図11に示すように、先ず、基地局は、ステップS900で、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時に端末からレンジング要請メッセージを受信する。
【0149】
次いで、基地局は、ステップS902において、図9で説明したユーザ受付制御を行って、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0150】
仮に、ステップS902で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS904に進んでper−flow QoSのための接続受付制御(CAC)を行う。次いで、基地局は、ステップS906でQoS SFをすべて許容しているか否かを判断して、QoS SFをすべて許容する場合、ステップS908に進んでレンジング状態を「success」と設定し、ステップS910に進んでレンジング応答メッセージを送信する。
【0151】
仮に、ステップS902で、レンジング手順に対するCPU及び加入者数を制限する場合、又はステップS906でQoS SFをすべて許容しない場合、基地局は、ステップS912に進んで、候補FA(又はサブセル)を選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)の選定の際に、先ず同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0152】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内にFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内にFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0153】
次いで、基地局は、ステップS914で、候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要なときに要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0154】
次いで、基地局は、ステップS916で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在するか否かを確認する。利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在する場合に、ステップS920に進んでレンジング応答メッセージを「abort」と設定した後、該当FAをオーバーライディングし、プリアンブルインデックスを追加する。そして、ステップS910に進んでレンジング応答メッセージを送信する。
【0155】
仮に、ステップS916で負荷状態を考慮して、利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在しない場合、ステップS918で、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容するか否かを確認し、QoS SFが一部のみ許容しない場合に、ステップS922に進んでレンジングメッセージを「abort」と処理し、ステップ910でレンジング応答メッセージを送信する。
【0156】
仮に、QoS SFが一部のみを許容する場合に、ステップS924に進んで、レンジング状態を「success」と設定し、許容されるSFの接続識別子(Connection ID:CID)のみを更新する。許容されなくても、固定(Static)又はセミ−ダイナミック(Semi−dynamic)QoSセットアップにより生成されたSFは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしに自動的に格納(provisioned)管理するか、又はCIDを割り当てない。動的QoSと設定されたSFは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしにシステムと端末の両方で解放する。
【0157】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0158】
図12及び図13は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0159】
図12及び図13に示すように、ステップS1000〜ステップS1022は、図11の負荷均等手順と同様なので、その詳細な説明は省略する。
【0160】
即ち、サービングサブセルが初期SFを含んだ一部SFのみを許容する場合に、図9は、レンジング応答を「success」と設定し、許容されるSFのみをCID更新する。許容されなくても、固定又はセミ−ダイナミックQoSセットアップにより生成されたSFは、格納(provisioned)管理するか、又はCIDを割り当てないことにより削除する。
【0161】
図12及び図13では、ステップS1018で、サービングサブセルが初期SFを含んだ一部SFのみを許容する場合に、ステップS1024に進んで、基地局でハンドオーバを要請できるように、BS_init_HO flagを設定する。
【0162】
次いで、レンジングメッセージを「sucess」と設定した後、ステップS1010に進んでレンジング応答メッセージを送信する。
【0163】
次いで、基地局において、ステップS1028で、BS_init_HO flagが設定されているか否かを確認して、BS_init_HO flagが設定されない場合、負荷均等手順を終了する。
【0164】
これに対し、BS_init_HO flagが設定されている場合、ステップS1030で、すべてのサービスフローに対してCIDを割り当て、ステップS1032で、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1と臨界値T2とを比較し、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より大きいと、ステップS1034に進んでprimary NBR_ADVメッセージを直ちに送信する。仮に、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より小さいと、ステップS1040でNBR_ADVメッセージ送信時刻であるか否かを確認し、ステップS1042に進んでNBR_ADVメッセージを送信する。
【0165】
次いで、基地局は、ステップS1036で受信したNBR_ADVメッセージを利用して、BS_init_HOを行う。
【0166】
BS_init HOメッセージにあるサブセルIDのみでは、端末がどこに移動するかが分からないから、サブセルID及びプリアンブルインデックスを含むNBR_ADVメッセージを先ず受信した後、BS_init HOを行う。
【0167】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0168】
上述したように、本発明は、広帯域通信システムにおいて1つ以上のサブセル(1FA/1sector)が管理される場合、負荷均等手法によって複数のユーザ端末に無線資源を分配するための計画を提供しており、これによって、無線インタフェースの利用の最大化を可能にしている。
また、他の実施形態として、基地局がMSHO−RSP、BSHO−REQメッセージを送信する際に、大きな負荷をかけずに許容可能なBSIDのみを送ることもできる。
【0169】
以上、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0170】
【図1】従来の技術による接続受付制御のフローチャートである。
【図2】本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図6】本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図7】本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図8】本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて受付制御(Admission Control)を利用した負荷均等のための基地局装置図である。
【図9】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図10】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図11】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図12】本発明の他実施の形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図13】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【0171】
600 OFDM受信部
602 制御部
604 OFDM送信部
606 加入者制限部
608 呼受付制御部
610 負荷均等制御部
612 インタフェース部
【技術分野】
【0001】
本発明は、広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法及び装置に関し、より詳細には、ネットワーク進入(Network Entry)、ネットワーク再進入(NetworkRe−entry)、ハンドオーバ(Handover)時にレンジング手順を利用した負荷均等方法及び装置に関する。
【背景技術】
【0002】
CDMA(Code Division Multiple Access)又はGSM(Global System for Mobile)のような従来の回線交換基盤の通信網で、接続(connection)別に求められる容量及び割り当てられる無線資源が一定なので、負荷均等(Load Balancing)を行うためには、加入者数と接続数のみを確認することで十分であった。以下の説明では、一つの接続は、サービスフロー(Service Flow:以下、SFとする)と称する。
【0003】
図1は、従来の技術による新たなサービス呼生成要請に対する接続受付制御(Connection Admission Control;以下、CACとする)フローチャートを示している。既に許容されたQoSサービスフロー(service flow)がQoS要求事項を変更しようとする場合には、ステップS100とステップS102を省略してステップS104から行うことができる。
【0004】
図1に示すように、先ず、基地局は、ステップS100で端末から呼接続要請を受信する。
【0005】
次いで、基地局は、ステップS102で、既に許容されたサービスフロー数NCIDと最大接続可能なサービスフロー数NMAX_CIDとを比較して、NCIDよりNMAX_CIDが小さいか、又は同じであると、ステップS110に進んで、呼接続要請に対して拒絶する。仮に、NMAX_CIDがNCIDより大きい場合に基地局はステップS104に進んで、QoS(Quality of Service)呼であるか否かを確認し、QoS呼と判断された場合、該当モードに進む。仮に、QoS呼ではない場合、基地局は、ステップS106に進んでBE(Best Effort)サービスと設定し、その後、基地局は、ステップS108に進んで呼接続要請に対して受付する。この具現によって、ステップS102は、再度次の通りに細部ステップを行うことができる。先ず、全体基地局又はサブセル(Sub Cell)が許容することができるサービスフロー数を確認し、許容されると、該当ユーザに許容することができるサービスフロー数をダウンリンク、アップリンクのそれぞれに対して確認するか、又はダウンリンクとアップリンクとの総合数を確認する。
【0006】
しかし、WiMAXや3GPP2のような3世代以後の無線網では、多様なトラフィック特性(リアルタイム対非リアルタイム、固定ビットレート(Constant Bit Rate:CBR)対可変ビットレート(Variable Bit Rate:VBR))などを有したマルチメディアアプリケーションを単一基地局で同時に支援せねばならず、各トラフィック特性に応じて高級アクセス技術(例:AMC、HARQ、PFスケジューリング、MIMO)が区別して適用されることによって、加入者数と接続数のみを確認することでは、負荷均等を行うのが難しくなった。このような多様なトラフィック特性によって、接続受付制御のために、各接続別帯域幅要求容量をトラフィック形態別に確認せねばならず、スケジューラも各接続別に処理要求時間を区別してスケジューリングしなければならないという負担が生じる。
【0007】
以下、広帯域通信システムにおいて負荷均等(Load Balancing)と関連して、現在のIEEE802.16規格を説明する。
【0008】
第1に、IEEE802.16規格上、初期ネットワーク進入(initial Network Entry)、ネットワーク再進入(Network Re−entry、又はQuick Connection Step(QCS))、ハンドオーバ時に、レンジング要請(Ranging Request:RNG−REQ)後にサービングFA(Frequency Assignment)が該当端末を支援できない場合、該当サービングFAを中断(「abort」)させ、他のFA(4byte、単位Khz)をオーバーライディング(overriding)して、レンジング応答(Ranging Response:RNG−RSP)を介して該当端末に通報できるようになっている。
【0009】
第2に、BSHO−REQ(BS HO REQuest)又はMSHO−REQ(MS HO REQuest)、BSHO−RSP(BS HO ReSPonse)、SCN−REQ(SCaNning interval allocation REQuest)又はSCN−RSP(SCaNning interval allocation ReSPonse)の場合には、基地局のサブセル識別子であるBSIDを通報するが、RNG−RSPの場合にはFAを通報する。BSIDとサブセル(sub−cell)は、1:1にマッピングされるので(1subcell=1FA/1sector)、一つのセクターにFAが複数使用される場合に、FA数分だけBSIDが一つのセクターに使用され、反対に一つのFAが3個のセクターに割り当てられると、該当FAに対して3個のBSIDが使用される。
【0010】
第3に、RNG−RSP(BSHO−REQ及びBSHO−RSPも可能)を介して、標準規格上、CAC結果をサービスレベル予測(Service Level Prediction:以下、SLPとする)を介して提供している。即ち、SLP値は、端末がこの基地局から期待できるサービスレベルを説明する。例えば、SLPが「0」である場合に「端末にどんなサービスも提供できないこと」を意味し、SLPが「1」である場合に「一つ又はそれ以上のある程度に該当するサービスを提供できること」を意味し、SLPが「2」である場合に「各認証サービスフローに対してMAC接続は、AuthorizedQoSParamSetと明示されたQoSと共に設定される」ことを意味し、SLPが「3」である場合に「サービスレベル予測不可能」を意味する。
【0011】
しかし、負荷均等と関連して現在のIEEE802.16規格は、次のような問題点がある。
【0012】
第1に、レンジング要請時に基地局は、負荷確認(load check)をどのようにするべきか、サービングサブセルが該当端末を支援できない場合にレンジング応答にオーバーライディングするFAをどのように選択するか、レンジング応答時にオーバーライディングしたFAを端末がどのように処理するか、レンジング応答後にシステムと端末との連動手順はどのようにするべきかが標準規格に明確に詳説されていないから、全体的に完結した負荷均等方案が存在しない。例えば、端末は、端末自体が推定した無線環境に基づいて、基地局が指定しないFAに対して初期ネットワーク進入手順から行うことができ、この場合に基地局は、負荷均等により他のFAを指定するはずなので、この過程が繰り返され続ける可能性がある。更に他の例は、オーバーライディング時にFAを知らせるが、一つのFAは、複数のサブセルを有することができるので、端末は、どんなサブセルを選択しなければならないのかが明確でない。
【0013】
第2に、同じセクター(sector)内にあるFAに対しては、ダウンリンク(DownLink)の無線状況が似ているが、他のセクターにあるFAの場合には、無線状況が大きく異なりうる。このとき、基地局が負荷均等のみを考慮して無線状況を考慮しないならば、端末は、無線状況の良い側にハンドオーバを試みるはずなので、基地局と端末との要求事項が互いに異なるだけ、ピンポン(ping pong)現象が発生しうる。
【0014】
第3に、初期ネットワーク進入時に、ネットワーク再進入時及びハンドオーバ時に考慮される負荷均等制御は、すべてレンジング手順を介して制御されるが、次のような差異点を考慮しなければならない。初期ネットワーク進入の場合には、レンジング手順時にサービスフローに対する情報が全くないのでユーザ数のみを確認し、ネットワーク再進入時及びハンドオーバの場合には、レンジング手順時にユーザ数、かつサービスフローに対する情報がすべて分かるので、ユーザ数と共にサービスフロー数及び各サービスフローのBW(BandWidth)を更に考慮する必要がある。サービスの連続性の側面では、初期接続及び再接続時にはサービスが始まらなかったので、負荷均等制御時にそれぞれ初期ネットワーク進入又はネットワーク再進入時に再進入を誘導することが好ましく、ハンドオーバ時には、サービス中であるから、シームレス(seamless)サービスのために負荷均等制御時にハンドオーバを誘導することが好ましい。
【0015】
第4に、ネットワーク再進入時及びハンドオーバ時に加入者数の制限を超えることなく、該当端末のすべてのサービスフローを許容することができる候補サブセルが存在しない可能性もある。即ち、一部のサービスフローは許容するが、残りの一部サービスフローが許容されない場合に対して考慮する方案が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、広帯域通信システムにおいてレンジング手順時に負荷均等を行うための方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する過程と、前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有する。
【0018】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了する過程と、前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う過程と、を有する。
【0019】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有する。
【0020】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信する過程と、前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う過程と、を有する。
【0021】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する加入者制限部と、前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する制御部と、前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する負荷均等制御部と、を備える。
【0022】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了し、前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う制御部と、を備える。
【0023】
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する負荷均等制御部と、前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する制御部と、を備えることを特徴とする。
【0024】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置は、レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信し、前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0025】
本発明の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法及び装置によれば、広帯域通信システムにおいて、一つ以上の複数のサブセル(1FA/1sector)を管理している場合、与えられた無線資源を多重ユーザに均衡配分することができる方案を提示することによって、無線インタフェースの使用率を極大化することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
以下、本発明の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法及び装置を実施するための最良の形態具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。そして、本発明を説明するに当たって、本発明の要旨と無関係な機能あるいは構成については、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは、ユーザ、運用者の意図又は慣例などによって変わりうる。従って、その定義は、本明細書の全般にわたった内容に基づいて行われる。
【0027】
以下、本発明における、広帯域通信システムで一つの基地局が一つ以上の複数のサブセル(1FA/1sector)で無線資源を多重ユーザに均衡配分するための方法及び装置について説明する。
【0028】
図2は、本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0029】
図2に示すように、先ず、基地局は、ステップS200において、初期ネットワーク進入時に、端末からレンジング要請メッセージを受信する。
【0030】
次いで、基地局は、ステップS202で、レンジング要請に対して利用可能な無線資源とCPU負荷及び最大許容加入者数を確認する。ここで、制御局当たり、基地局当たり、サブセル当たり、加入者当たり、加入者等級別最大許容可能なダウンリンク/アップリンクSF数の超過の有無も、加入者数の制限チェック項目になりうる。例えば、IEEE802.16標準の場合に、サブセル当たりの最大許容アウェイク(awake)及びスリープ(sleep)ユーザ数の制限があり、ASN_GW(Access Service Network Gateway)は、active(awake+sleep)ユーザ数及びアイドル(idle)モードユーザ数の制限が存在する。CPU負荷に応じた加入者数の制限である場合に、CPU負荷を「over load」、「heavy load」、「normal」、「light load」、「no load」の5つのステップに分け、それぞれのステップに対して許容することができる追加加入者数をそれぞれ最大許容値の0%、10%、50%、70%、100%に設定できる。
【0031】
ここで、ステップS202において、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS216に進んでレンジング状態を「success」と設定する。基地局は、初期レンジングコードが許容可能な範囲(tolerable range)で受信された場合には、レンジング状態を「success」と設定する。
【0032】
仮に、ステップS202で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超える場合に、基地局は、ステップS204に進んで候補FA(又はサブセル)を選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)を選定する際に、先ず同じセクター内にあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0033】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で、他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0034】
次いで、CPUに負荷が多くかかり、許容加入者数を超過すると、基地局は、ステップS206で選択した候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、隣接基地局から候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要なときに要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0035】
次いで、基地局は、ステップS208で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA(又はサブセル)の存在の有無を確認し、利用可能な候補FA(又はサブセル)がない場合、ステップS214に進んでオーバーライディングなしでレンジング状態を「abort」と設定する。仮に、ステップS208で、利用可能な候補FA(又はサブセル)がある場合、基地局は、ステップS210でレンジング状態を「abort」と設定し、利用可能なFA(又はサブセル)を使用するように既存のFA(又はサブセル)をオーバーライディングする。レンジング要請を受信したサブセルが該当端末を支援できない場合に、該当端末は、初期接続が失敗してヌル(null)状態であるから、レンジング応答メッセージにあるFA又はサブセル(許容可能なFAやサブセルが複数である場合、このうちの何れか一つを選択して)に初期接続を試みるか、又は放送メッセージ(NeighBoR ADVertisement message:NBR−ADV)にあるサブセルを任意に選択して初期接続を試みることができる。
【0036】
次いで、基地局は、ステップS212で、設定されたレンジング状態及び許容可能なFA(又はサブセルID)をレンジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、レンジング応答メッセージに「abort」を設定し、他の許容可能なFAを知らせる場合に、レンジングメッセージを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFA(又はサブセル)に対してもSLP値を記述することができ、同じセクターであるか否かも共に通報する。現在の規格でレンジングメッセージのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみが許容されるようになっているが、本発明では、複数のFA又は一つ若しくは複数のサブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。ハンドオーバ動作モードである場合に、ターゲットサブセル又はFAが同じセクターにあるか、又は無線状況に似ている場合に有用である。
【0037】
更に他の場合に、レンジング状態が「abort」で、かつ許容可能なFA(又はサブセルID)がない場合に、該当端末は、ネットワーク進入手順を行うことができる。そして、レンジング状態が「success」である場合に、基地局及び端末は、現在のサービングFA又はサービングサブセルIDを維持して使用する。
【0038】
上述したように、レンジング応答メッセージを介してFA情報のみを知らせることができるが、更に他の実施の形態によって、他の許容可能なFAを送信する場合に、プリアンブル(preamble index)も共に送信し、端末がどのサブセルに該当しているかを容易に探索できるようにする。また、同じセクターにある候補FAに対しては、スキャニングを省略することが基本であり、他のセクターにあるとしても、追加的なスキャニングなしで他の許容可能なFA(プリアンブルインデックス同伴)を送信するか又はサブセルを送信し、端末が許容可能なサブセルのうちの一つを選択して、負荷均等制御を行うことができる。しかし、予めスキャニングをする場合、NBR−ADVメッセージの隣接基地局の目録にあるすべてのサブセルではなく、最も適切な少数の候補FA又は候補サブセルのみをレンジング応答メッセージを介して送信できるために、レンジング応答メッセージの大きさを減らして無線資源の浪費を減らすことができる。
【0039】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0040】
図2の場合、基地局がチャネル状態を考慮せずに負荷状態のみを考慮して負荷均等手順を行うため、負荷の少ないFA又はサブセルのチャネル状態が悪い場合に、端末は、他のFA又はサブセルにネットワーク進入を再度試みるはずである。
【0041】
図3は、本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートを示している。
【0042】
図3に示すように、端末は、初期ネットワーク進入時(ステップS300)に、ステップS302で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0043】
次いで、基地局は、ステップS304で、レンジング要請に対して過負荷(CPU又はメモリ)及び加入者数の制限を超えるか否かを確認する。ここで、基地局は、加入者数の制限を超える場合、候補FA又はサブセルを選択する。
【0044】
次いで、基地局は、ステップS306で、スキャニング区間にスキャニング応答SCN_RSPを端末に送信して、スキャニングを要求する。
【0045】
次いで、端末は、ステップS308で、スキャニング区間の間に候補サブセルにスキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。
【0046】
次いで、基地局は、ステップS310で、報告されたスキャニング結果を利用して、ハンドオーバと負荷均等により発生するピンポン(Ping−Pong)を起こさない程度のチャネル状態を有するサブセルを選択して、選択されたサブセルに対して負荷状態を確認する。このとき、負荷状態の確認は、ステップS314のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図3に図示せず)。
【0047】
次いで、基地局は、ステップS312で、候補サブセルに対するスキャニング結果に基づいて確認された候補サブセルの負荷状態を考慮してターゲットサブセルを決定し、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。従って、端末と基地局とは、候補サブセルの負荷状態とチャネル状態とを考慮することによって、ハンドオーバと負荷均等による候補FA又は候補サブセル間のピンポン現象を避けることができる。
【0048】
このとき、レンジング応答メッセージを介して負荷確認又はチャネル状態の結果に応じて端末に知らせる情報は、「許容可能なすべてのFA又はサブセルIDをリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷が最も低いものから整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDをチャネル状態に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、無線網が最も良いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷が最も低いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及び無線網のそれぞれに対して比重を異なるようにして、最も良いFA又はサブセルのID順に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及びチャネル状態のそれぞれに対して異なる加重値を適用したFA又はサブセルID」のうちの何れか一つである。
【0049】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0050】
図4は、本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行うフローチャートを示している。
【0051】
図4に示すように、端末は、初期ネットワーク進入時(ステップS301)に、ステップS303で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0052】
次いで、基地局は、ステップS305で、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を超えるか否かを確認する。ここで、基地局は、加入者数の制限を超える場合、候補FA又はサブセルを選択する。
【0053】
次いで、基地局は、ステップS307で、候補サブセルに対して負荷状態を確認する。負荷状態の確認は、ステップS319のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)、負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図4に図示せず)。
【0054】
次いで、基地局は、ステップS309で、候補サブセルに対する負荷状態を考慮して、許容可能な候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。
【0055】
次いで、端末は、ステップS311で、スキャニング要請SCN_REQメッセージを基地局に要請する。
【0056】
次いで、基地局は、ステップS313で、スキャニング応答メッセージを端末に送信する。
【0057】
次いで、端末は、ステップS315で、スキャニング区間の間に負荷状態が考慮された候補サブセルに対して、スキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。他の実施形態として、後述するように、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されている場合、ステップS311〜ステップS315のスキャンニング手順は省略できる。
【0058】
次いで、基地局は、ステップS317で、レンジング応答後に別途に基地局ハンドオーバ要請BSHO−REQを送信して、強制的にハンドオーバを行って端末が初期ネットワーク進入を再度行うようにすることもでき、基地局でハンドオーバを開始BS_init HOする機能を果たすように、レンジング応答メッセージにハンドオーバ動作モード(HO operation mode)(mandatory or recommend)を追加することもできる。レンジング応答後に、BSHO−REQを送信するか、又はハンドオーバ動作モードを追加する過程を、図2と図3でも行うことができる。
【0059】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0060】
図5は、本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態の情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0061】
図5に示すように、先ず、基地局は、ステップS400で、ネットワーク再進入時に端末からレンジング要請メッセージを受信する。
【0062】
次いで、基地局は、ステップS402で、レンジング要請に対して過負荷(CPU又はメモリ)及び加入者数の制限を確認する。ここで、制御局当たり、基地局当たり、サブセル当たり、加入者当たり、加入者等級別最大許容可能なダウンリンク/アップリンクSF数の超過の有無も、加入者数の制限チェック項目になりうる。例えば、IEEE802.16標準の場合に、サブセル当たり最大許容アウェイク及びスリープユーザ数に制限があり、ASN_GWは、アクティブ(アウェイク+スリープ)ユーザ数及びアイドルモードユーザ数に制限が存在する。CPU負荷に応じた加入者数の制限の場合に、CPU負荷を「over load」、「heavy load」、「normal」、「light load」、「no load」の5つのステップに分け、それぞれのステップに対して許容することができる追加加入者数をそれぞれ最大許容値の0%、10%、50%、70%、100%に設定できる。
【0063】
ここで、ステップS402で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS404に進んでper−flow QoSのための接続受付制御を行う。次いで、基地局は、ステップS406でQoS SFをすべて許容するか否かを判断して、QoS SFをすべて許容する場合、ステップS408に進んでレンジング状態を「success」と設定する。仮に、ステップS406でQoS SFをすべて許容しない場合、ステップS412に進む。
【0064】
仮に、ステップS402で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超える場合に、基地局は、ステップS412に進んで候補FA(又はサブセル)を選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)を選定する際、先ず同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0065】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内にFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0066】
次いで、基地局は、ステップS414で、候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要なときに要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0067】
次いで、基地局は、ステップS416で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在するか否かを確認する。
【0068】
ここで、ステップS416で、利用可能な候補FA(又はサブセル)がなく、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容する場合に、レンジング状態を「success」又は「abort」と設定して処理できる。
【0069】
先ず、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容する場合に、レンジング状態を「success」と設定する場合を説明する。
【0070】
ステップS416で利用可能な候補FA(又はサブセル)がなく、ステップS417でサービングサブセルの帯域幅に基づくCACにおいて一部QoS SFのみが許容される場合、又はBEが存在する場合、ステップS408に進んでレンジング応答メッセージを「success」と設定する。この場合、システムと端末の動作の方案は、以下の一つで提案できる。第1に、ISF(Initial Service Flow)はすべて許容され、残りのSFのうちの一部が許容されない場合である。許容されるSFのみがTCID(Traffic Categories ID)を割り当てて活性化し、許容されないSFのうち、固定QoSと設定されたSFは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしにシステムと端末の両方で格納管理し、動的QoSと設定されたSFは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしにシステムと端末の両方で解放する。又は、許容されないSFは、レンジング応答メッセージの更新(update)を行わないことによって、システムと端末の両方で解放し、このとき、SLP値を一部許容可能であると記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=1)する。第2に、管理しているすべてのSFに対してRNG−REQメッセージを送信する前に、システムと端末が格納していた状態をそのまま維持した後、直ちに基地局から始まる登録解除BS_init DREGメッセージを送信して、端末をアイドルモード(idle mode)にするか、又はNBR−ADVメッセージにあるすべてのBSIDを候補IDとして、BS_init BSHO−REQを行う。許容されないSFがISF(Initial Service Flow)である場合には、必ず第2の手順に従う。
【0071】
次に、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容しない場合に、レンジング状態を「abort」と設定する場合を説明する。
【0072】
ステップS416で利用可能な候補FA(又はサブセル)がなく、ステップS417でサービングサブセルの帯域幅に基づくCACで一部QoS SFが許容されない場合、ステップS422に進んでオーバーライディングなしでレンジング状態を「abort」と設定する。
【0073】
仮に、ステップS416で、利用可能な候補FA(又はサブセルID)がある場合、基地局は、ステップS420でレンジング状態を「abort」と設定し、利用可能なFA(又はサブセルID)を使用するように既存のFAをオーバーライディングする。
【0074】
次いで、基地局は、ステップS410で、設定されたレンジング状態と許容可能なFA(又はサブセルID)情報をレンジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、レンジング応答メッセージに「abort」を設定し、他の許容可能なFA(又はサブセルID)を知らせる場合に、レンジング要請メッセージを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFAに対してもSLP値を記述でき、同じセクターの有無も共に通報する。現在の規格でレンジングメッセージのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみが許容されうるようになっているが、本発明では、サブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。
【0075】
SLP技術に対する例を挙げると、同じセクター内にすべてのSFを許容する他のFAが存在する場合に、レンジング状態を「abort」と設定して通知し、他のFA(又はサブセルID)に対してSLP値をすべて許容可能であると記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=2)する。このとき、サービングサブセルに対しては、SLP値を記述する必要がない。サービングサブセルは、すべてのSFを許容できずに同じセクター内に一部SFを許容できるFA(又はサブセルID)がある場合に、レンジング状態を「abort」と設定して通知し、他のFA(又はサブセルID)に対してSLP値を一部許容可能であると記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=1)する。このとき、サービングサブセルに対しては、SLP値を記述する必要がない。この場合に端末は、端末自体のサービングサブセルが全く許容できないと解析する。同じセクター内にFA(又はサブセルID)が全く許容されずに同じBS内の他のFAやBSIDが許容可能な場合に、RNG−RSPを「abort」と設定して通知し、他のFA(又はサブセルID)に対しSLP値を記述(IEEE802.16標準の場合にSLP=1又は2)する。このとき、サービングサブセルに対しては、SLP値を記述する必要がない。この場合に、端末は、端末自体のサービングサブセルが全く許容できないとする。同じ基地局内のすべてのサブセルがQoSの流れを全く許容できない場合に、レンジング状態を「abort」と設定して知らせ、SLP値を記述(IEEE802.16標準の場合に、SLP=0)する。端末は、ユーザにディスプレイウィンドウを通してこのような状態を通報し、ユーザが特定時刻に該当基地局の過負荷を通報する。最後に、同じ基地局ではない他の基地局のサブセルに対しても負荷確認を行って、RNG−RSPに許容可能なFA又はサブセルID(BSID)を通報する。
【0076】
参考として、レンジング応答後に別途にBSHO−REQを送信して強制的にハンドオーバを行って、端末がネットワーク再進入又は初期ネットワーク進入を再度行うようにすることもでき、レンジング応答メッセージをBS_init HO機能を果たすことができるように、ハンドオーバ動作モード(HO operation mode)(mandatory又はrecommend)を追加することもできる。FAがハンドオーバ動作モードである場合に、ターゲットサブセルやFAが同じセクターにあるか、又は無線状況が似ている場合に有用である。
【0077】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0078】
図6は、本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0079】
図6に示すように、端末は、ネットワーク再進入時(ステップS500)に、ステップS502で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0080】
次いで、基地局は、ステップS504で、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0081】
次いで、CPU負荷及び加入者数の制限を超える場合、基地局は、ステップS506でper−flow QoSのための接続受付制御(CAC)を行う。
【0082】
次いで、基地局は、ステップS508で、スキャニング区間とすべての候補サブセルに対して情報を含んだスキャニング応答SCN_RSPを端末に送信して、スキャニングを要求する。
【0083】
次いで、端末は、ステップS510で、スキャニング区間の間に候補サブセルにスキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。
【0084】
次いで、基地局は、ステップS512で、報告されたスキャニング結果を利用して、ハンドオーバと負荷均等により発生するピンポン(Ping−Pong)を起こさない程度のチャネル状態を有するサブセルを選択して、選択されたサブセルに対して負荷状態を確認する。このとき、負荷状態の確認は、ステップS516のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)、負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図6に図示せず)。
【0085】
次いで、基地局は、ステップS514で、候補サブセルに対するスキャニング結果に基づいて確認された候補サブセルの負荷状態を考慮してターゲットサブセルを決定し、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。従って、端末と基地局とは、候補サブセルの負荷状態とチャネル状態とを考慮することによって、ハンドオーバと負荷均等による候補FA又は候補サブセル間のピンポン現象を避けることができる。
【0086】
このとき、レンジング応答メッセージを介して負荷確認又はチャネル状態の結果によって端末に知らせる情報は、「許容可能なすべてのFA又はサブセルIDをリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDを負荷が最も低いものから整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDをチャネル状態に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、無線網が最も良いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷が最も低いFA又はサブセルID」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及び無線網のそれぞれに対して比重を異なるようにして、最も良いFA又はサブセルIDの順に整列したリスト」、「許容可能なFA又はサブセルIDのうち、負荷及びチャネル状態のそれぞれに対して異なる加重値を適用したFA又はサブセルID」のうちの何れか一つである。
【0087】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0088】
図7は、本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0089】
図7に示すように、端末は、ネットワーク再進入時(ステップS501)に、ステップS503で基地局にレンジング要請メッセージを送信する。
【0090】
次いで、基地局は、ステップS505で、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0091】
次いで、基地局は、ステップS507で、per−flow QoSのための接続受付制御(CAC)を行う。
【0092】
次いで、基地局は、ステップS509で、候補サブセルに対して負荷状態を確認する。負荷状態の確認は、ステップS521のように候補基地局から周期的に負荷状態が報告されることで確認することができる。他の実施形態として、負荷状態の確認が必要な時に(例:スキャニング報告後にチャネル状態を満たすサブセルに対して負荷状態の確認が必要な場合)、負荷状態を候補基地局に要請して確認することもできる(図7に図示せず)。
【0093】
次いで、基地局は、ステップS511で、候補サブセルに対する負荷状態を考慮して、許容可能な候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して端末に通報する。
【0094】
次いで、端末は、ステップS513で、スキャニング要請SCN_REQメッセージを基地局に要請する。
【0095】
次いで、基地局は、ステップS515で、スキャニング応答メッセージを端末に送信する。
【0096】
次いで、端末は、ステップS517で、スキャニング区間の間に負荷状態が考慮された候補サブセルに対して、スキャニング結果を、スキャニング報告SCN_REPメッセージを介して報告する。
【0097】
次いで、基地局は、ステップS519で、レンジング応答後に別途に基地局ハンドオーバ要請BSHO−REQを送信して、強制的にハンドオーバを行って、端末が初期ネットワーク進入を再度行うようにすることもでき、基地局でハンドオーバを開始BS_init HOする機能を果たすことができるように、レンジング応答メッセージにハンドオーバ動作モード(HO operation mode)(mandatory or recommend)を追加することもできる。レンジング応答後にBSHO−REQを送信するか、又はハンドオーバ動作モードを追加する過程は、図5と図6でも行われうる。
【0098】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0099】
実施形態として、図6及び図7の他に図5を応用してレンジングを要請する時、予め端末が複数の候補サブセルに対してスキャニング結果を基地局に通報する場合に、端末が報告したスキャニング値を利用してピンポン効果を起こさない程度のチャネル状態を有するサブセルに対して負荷確認を行うこともできる。
【0100】
また、図2〜図7で、帯域基盤負荷確認結果を、SLPを介して伝達でき、サービングサブセルを含んで各サブセル別に表示できる。
【0101】
広帯域通信システムにおいてハンドオーバ時に負荷均等を行う基地局の動作フローチャートは、図5〜図7でネットワーク再進入時に負荷均等を行う基地局の動作フローチャートと似ているため、図面なしでネットワーク再進入時とハンドオーバ時との差異点のみを詳説する。
【0102】
ハンドオーバの場合に、HO−INDの直前に該当端末を支援した以前のサービングサブセル(original serving sub−cell)がMSHO−REQに含まれたBSIDに対して既に無線状況及び負荷確認を行うことによって、RNG−REQを受信したターゲットサブセルがこの結果を活用することができる。例えば、第1にRNG−REQを受信したサブセルが該当端末を支援できない場合に、以前のサービングサブセルに要請して獲得することができる。第2に、以前のサービングサブセルが該当端末を支援するのに必要な内容(context)を現在のターゲットサブセルに伝達するとき、負荷確認結果を共に伝達することもできる。
【0103】
レンジング要請を受信したサブセルが該当端末を支援できない場合に、初期接続が失敗してヌル(null)状態であるから、基地局から通報されたFA又はサブセルにHO code rangingを試みるか、初期接続を試みるか、又はNBR−ADVにあるサブセルを任意に選択して、HO code rangingを試みるか、又は初期接続を試みる(BSHO−REQが「mandatory」と設定された場合に、HO−IND手順なしでHO code ranging又は初期ネットワーク進入の遂行が可能)。システムと端末の動作の方案については、次のうちのいずれか一つで処理されるように提案する。
【0104】
a)RNG−REQを受信したターゲットサブセルは、HO−INDの直前に該当端末を支援していた以前のサービングサブセルにこの事実を通報し、ARQリセットさせる。基地局が複数の許容可能なBSIDを知らせるように、「mandatory」ではない場合、端末は、HO−INDを介してどんなサブセルにハンドオーバを行うかを基地局に知らせることができ、サービングサブセルが「mandatory HO」を指示した場合に、HO−INDに関わらず該当端末は、サービングサブセルが指示したFA又はサブセルに移動する。該当端末を支援するのにper−flow context(QoS profile)及びトラフィックは、以前のサービングサブセルが直接新しいターゲットサブセルに伝達するか、又は現在のターゲットサブセルが以前のサービングサブセルからすべてを受けて、新しいターゲットサブセルに伝達する。
【0105】
b)端末は、現在のターゲットサブセルが知らせたFA又はサブセルIDを用いて初期ネットワーク進入から始める。現在のターゲットサブセルは、以前のサービングサブセルにこの事実を知らせて、すべての該当端末のID及び無線資源を解放する。
【0106】
c)現在のターゲットサブセルは該当端末をアイドルモードにし、anchor ASN_GW(anchor Access Service Network Gateway)は、以前のサービングサブセルにある時の端末のper−flowモード状態とQoSパラメータセット情報を格納して管理する。
【0107】
図8は、本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて、受付制御(Admission Control)を利用した負荷均等(Load Balancing)のための基地局装置図を示している。
【0108】
図8に示すように、基地局は、OFDM受信部600、制御部602、OFDM送信部604、インタフェース部612、加入者制限部606、呼受付制御部608、及び負荷均等制御部610を備えて構成される。
【0109】
OFDM受信部600は、アンテナを介して受信されるRF(Radio Frequency)信号をベースバンドアナログ信号に変換する。そして、OFDM受信部600は、アナログ信号をサンプルデータに変換して出力し、サンプルデータをFFT(Fast Fourier Transform)して、周波数領域のデータに変換し、周波数領域のデータで実際受信しようとする副搬送波のデータを選択して出力する。そして、OFDM受信部600は、データを予め決まった変調水準(MCSレベル)に応じて復調(demodulation)及び復号(decoding)して、制御部602に出力する。
【0110】
制御部602は、OFDM受信部600から提供された情報に対する該当処理を行い、その結果をOFDM送信部604に提供する。さらに、制御部602は、レンジング手順を制御し、スキャニングを介してチャネル状態を確認し、候補FA又はサブセルに対する負荷状態を確認する。例えば、制御部602は、端末にNBR−ADV(Neighbor Advertisement)にある候補サブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信し、スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信し、スキャニング報告結果を利用して所定の臨界値を満たす候補FA又は候補サブセルに対して負荷を確認する。実施形態として、制御部602は、NBR−ADV(Neighbor Advertisement)にある候補FA又はサブセルに対して負荷を確認し、負荷臨界値を満たす許容可能な候補FA又はサブセルに対する情報を、レンジング応答メッセージを介して通報し、負荷臨界値を満たす許容可能な候補FA又はサブセルに対してスキャニングを行う。
【0111】
制御部602は、許容可能な候補FAとサブセルの選定時に無線チャネル状態と負荷状態とを考慮して、同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定する。
【0112】
OFMD送信部604は、制御部602からのデータを所定の変調水準(MCSレベル)に応じて符号化及び変調する。そして、変調されたデータをIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)して、サンプルデータ(OFDMシンボル)を出力する。そして、サンプルデータをアナログ信号に変換して、アナログ信号をRF(Radio Frequency)信号に変換した後、アンテナを介して送信する。
【0113】
加入者制限部606は、サービングFA(Frequency Assignment)に対するレンジング要請メッセージの受信時に、加入者数の制限のためにユーザ受付制御(User Admission Control)を行う。例えば、加入者制限部は、サービングFAのためのCPU負荷をチェックし、CPU負荷チェック後に、ユーザタイプ別に異なって設定されたユーザ許容臨界値と比較してユーザ受付の如何を決定する。
【0114】
呼受付制御部608は、加入者数の制限を越えない場合に、per−flow QoSのための呼受付制御(Call Admission Control:CAC)を行う。即ち、呼受付制御部608は、ネットワーク再進入時又はハンドオーバ時に既設定されたフロー別に呼受付の如何を決定する。
【0115】
負荷均等制御部610は、ユーザ受付制御結果に応じて、許容可能な候補FAとサブセルIDを選定してレイジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、受付制御(Admission Control:AC)を行う候補FAの選定は、次の順序によって決める。同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADVに含まれた隣接セルのFA又はサブセルのFAを選定する。そして、RNG−RSPに「abort」を設定し、他の許容可能なFAを知らせる場合に、RNG−REQを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFAに対してもSLP値を記述することができ、同じセクターの有無も共に通報する。現在の規格でRNG−RSPのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみを許容されうるようになっているが、本発明では、サブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。RNG−REQには、端末が判断して無線チャネル環境が良い複数のサブセルID(BSID)が含まれうるので、基地局がFAを選定する際に、負荷均等を行うのに反映できる。
【0116】
負荷均等制御部610は、per−flow QoSのための接続受付制御後に、初期サービスフロー(ISF)を含んだ許容されるSFのみにTCID(Traffic Categories ID)を割り当てて活性化し、許容されないSFは、すべてCID更新を行わないことによって解除させるか、又は許容されないSFのうち、固定QoSと設定されたSFは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしでシステムと端末の両方で格納管理し、動的QoSと設定されたSFは、別途のDSD手順なしでCID更新許容が可能であると記述(SLP=1)する。実施形態として、per−flow QoSのための接続受付制御後に、すべてのSF(Service Flow)に対してTCID(Traffic Categories ID)を割り当てた後、BS_init DREG((De/Re−register)を送信して、端末をアイドルモードにするか、又はNBR−ADVにあるすべてのBSIDを候補として選定して、基地局ハンドオーバ要請BSHO−REQを行う。
【0117】
図9は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0118】
図9に示すように、先ず、基地局は、ステップS700で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)の値を決定し、次いで、ステップS701で、初期ネットワーク進入時に、端末からレンジング要請メッセージを受信する。次いで、ステップS702で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されていない場合、運用手順はステップS703に進む。
【0119】
次いで、基地局は、ステップS703で、レンジング要請に対してユーザ受付制御を行う。このとき、ユーザ受付制御は、過負荷(CPU又はメモリ)及び加入者数の制限を考慮して行う。ここで、制御局当たり、基地局当たり、サブセル当たり、加入者当たり、加入者等級別最大許容可能なダウンリンク/アップリンクSF数の超過の有無も、加入者数の制限チェック項目になりうる。CPU負荷に応じる加入者数の制限の場合に、CPU負荷を「over load」、「heavy load」、「normal」、「light load」、「no load」の5つのステップに分け、それぞれのステップに対して許容できる追加加入者数をそれぞれ最大許容値の0%、10%、50%、70%、100%に設定できる。
【0120】
ここで、ステップS703で、レンジング手順に対するCPU負荷及び許容加入者数に制限がない場合、基地局は、ステップS712に進んでレンジング状態を「success」と設定する。
【0121】
仮に、ステップS703で、過負荷(CPU又はメモリ)及び許容加入者数に制限がある場合、基地局は、ステップS704に進んで候補FA及びサブセルを選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)を選定する際に、先ず同じセクター内にあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0122】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内でFA(又はサブセル)が許容されない場合に他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で、他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0123】
次いで、基地局は、ステップS706で、選択した候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、隣接基地局から候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要な場合に要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0124】
次いで、基地局は、ステップS708で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA及びサブセルが存在するか否かを確認し、ステップ708で、利用可能な候補FA及びサブセルがある場合、基地局は、ステップS710でレンジング状態を「abort」と設定し、利用可能なFAを使用するように既存のFAをオーバーライディングしてプリアンブルインデックス(preamble index)を追加する。プリアンブルインデックスを追加する理由は、オーバーライディングされた候補FAは、複数のサブセルを含んでいることから、特定候補サブセルを指定するためである。
【0125】
次いで、基地局は、ステップS714で、設定されたレンジング状態及び許容可能なFA及びプリアンブルインデックスをレンジング応答メッセージに含めて送信する。ここで、レンジング応答メッセージに「abort」を設定し、他の許容可能なFAを知らせる場合に、レンジングメッセージを受信したサブセルのみならず、他の許容可能なFA(又はサブセル)に対してもSLP値を記述することができ、同じセクターの有無も共に通報する。現在の規格でレンジングメッセージのTLV(Type/Length/Value)構造は、一つのFAのみが許容されるようになっているが、本発明では、複数のFA又は一つ又は多数のサブセルID(BSID)も含むことができるように提案する。ハンドオーバ動作モードである場合に、ターゲットサブセルやFAが同じセクターにあるか、又は無線状況が似ている場合に有用である。
【0126】
更に他の場合に、レンジング状態が「abort」で、利用可能なFA及びサブセルがない場合に、部分的に許容することができる。そして、レンジング状態が「success」である場合に、基地局及び端末は、現在のサービングFA又はサービングサブセルIDを維持して使用する。
【0127】
上述したように、CPU負荷及び加入者数の制限により、使用可能なFAがない場合(即ち、現在使用されているFAを利用しなければならない場合)に、レンジング状態を「abort」と設定した後、即ち現在のFAをそのまま使用し、かつ使用可能なサブセルのプリアンブルインデックスを追加して、負荷均等手順を行うことができる。他の実施形態として、CPU負荷及び加入者数の制限により、使用可能なFAがなく(即ち、現在使用されているFAを利用しなければならない場合)、許容可能なサブセルは存在する場合に、BS_init_HO(基地局でハンドオーバ要請)機能を利用して負荷均等を行うことができる。
【0128】
即ち、ステップS708で、利用可能な候補FAがない場合、基地局は、ステップS709に進んで、該当するモードを遂行する。
【0129】
一方、ステップS702で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されている場合、基地局は、ステップS716に進んでレンジング応答メッセージを「success」と設定する。
【0130】
次いで、ステップS718で、NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージ送信時刻T1と臨界値T2とを比較し、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より大きいと、ステップS720に進んでprimary NBR_ADVメッセージを直ちに送信する。仮に、ステップS718で、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より小さいと、ステップS722に進んでNBR_ADVメッセージをNBR_ADV送信時刻まで待ってから送信する。
【0131】
次いで、基地局は、ステップS724で、受信したNBR_ADVメッセージを利用して、BS_init_HOを行う。
【0132】
BS_init HOメッセージにあるサブセルIDのみでは、端末がどこに移動するかが分からないから、サブセルID及びプリアンブルインデックスを含むNBR_ADVメッセージを先ず受信した後、BS_init HOを行う。BS_init HOがNBR_ADVメッセージ送信時刻より先に起きる場合を防止するために、BS_init HO時刻で、一時的なprimary NBR_ADVメッセージを該当サブセルが放送することによって問題を解決できるが、特定端末のためにprimary NBR_ADVを放送することは、別途の無線資源を割り当てなければならない。Primary NBR_ADVを放送せずに解決できる方案は、BS_init HOをNBR_ADV後に送信することであるが、NBR_ADVが通常2秒〜5秒間隔で送信されるので、BS_init HO手順が遅延されて、全体的な性能劣化が発生する。
【0133】
このために、端末が新しいサブセルに移動してオーバーロードされている場合、NBR_ADVメッセージの送信時刻−現在時刻>臨界値(例:500ms)以上である場合には、Primary NBR_ADVを直ちに送信し、BS_init HOを行うようにする。NBR_ADVメッセージの送信時刻−現在時刻>臨界値(例:500ms)以下である場合には、Primary NBR_ADVを送信せずに、NBR_ADVメッセージを送信時刻まで待ってからNBR_ADV送信直後にBS_init HOを行うようにする。
【0134】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0135】
上述したように、レンジング応答メッセージを介してFA情報のみを知らせることができるが、更に他の実施形態として、他の許容可能なFAを送信する場合に、プリアンブル(preamble index)も共に送信して、端末がどんなサブセルに該当しているかを容易に探索できるようにする。また、同じセクターにある候補FAに対しては、スキャニングを省略することが基本であり、他のセクターにあっても、追加的なスキャニングなしで他の許容可能なFAを(プリアンブルインデックス同伴)送信するか、又はサブセルを送信し、端末が許容可能なサブセルのうちの何れか一つを選択して、負荷均等制御を行うことができる。しかし、予めスキャニングを行う場合に、NBR−ADVメッセージの隣接基地局の目録にあるすべてのサブセルではなく、最も適切な少数の候補FA又は候補サブセルのみをレンジング応答メッセージに送信できるため、レンジング応答メッセージの大きさを減らして無線資源の浪費を減らすことができる。
【0136】
更に他の実施形態として、ネットワーク初期進入時に負荷均等を行うための方法として、FAオーバーライディング機能(レンジング応答メッセージを介してFAをオーバーライディングする機能)と共に、BS_init HO機能(基地局でハンドオーバを要請する機能)が活性化された場合に、次の通りに動作する。ステップS702でユーザ受付制御を行う過程において、CPU負荷及び加入者数の制限時に、直ちにステップS716に進んで、BS_init HO機能を行って、負荷均等手順を行うこともできる。このとき、許容可能な候補サブセルを送信し、かつHO operation modeは、「mandatory」と指定する。
【0137】
図10は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0138】
図10に示すように、先ず、基地局は、ステップS800で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)の値を決定し、次いで、ステップS801で、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時に端末からレンジング要請メッセージを受信する。次いで、ステップS802で、ハンドオーバフラグ(BS_init HO flag)が設定されていない場合、運用手順はステップS803に進む。
【0139】
次いで、基地局は、ステップS803において、図9で説明したユーザ受付制御を行って、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0140】
仮に、ステップS803で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS804に進んでper−flow QoSのための接続受付制御(Connection Admission Control:CAC)を行う。次いで、基地局は、ステップS806でQoS SFをすべて許容しているか否かを判断して、QoS SFをすべて許容する場合、ステップS810に進んでレンジング状態を「success」と設定する。
【0141】
仮に、ステップS803で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超える場合、或いは、ステップS806でQoS SFをすべて許容しない場合、基地局は、ステップS808に進んで、該当するモードを遂行する。
【0142】
一方、ステップS802で、ハンドオーバフラグ(BS_init_HO flag)が設定されている場合、運用手順は、ステップS816に進む。
【0143】
ステップS816で、基地局は、レンジング状態を「success」と設定し、NBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージ送信時刻T1と臨界値T2とを比較して、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より大きいと、ステップS818に進んでprimary NBR_ADVメッセージを直ちに送信する。仮に、ステップS816で、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より小さいと、ステップ822に進んでNBR_ADVメッセージ送信時刻であるか否かを確認し、送信時刻になると、ステップ824に進んでNBR_ADVメッセージを送信する。
【0144】
次いで、基地局は、ステップS820でBS_init_HOを行う。
【0145】
BS_init HOメッセージにあるサブセルIDのみでは、端末がどこに移動するかが分からないから、サブセルID及びプリアンブルインデックスを含むNBR_ADVメッセージを先ず受信した後、BS_init HOを行う。
【0146】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0147】
図11は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0148】
図11に示すように、先ず、基地局は、ステップS900で、ネットワーク再進入又はハンドオーバ時に端末からレンジング要請メッセージを受信する。
【0149】
次いで、基地局は、ステップS902において、図9で説明したユーザ受付制御を行って、レンジング要請に対してCPU負荷及び加入者数の制限を確認する。
【0150】
仮に、ステップS902で、レンジング手順に対する加入者数の制限を超えない場合に、基地局は、ステップS904に進んでper−flow QoSのための接続受付制御(CAC)を行う。次いで、基地局は、ステップS906でQoS SFをすべて許容しているか否かを判断して、QoS SFをすべて許容する場合、ステップS908に進んでレンジング状態を「success」と設定し、ステップS910に進んでレンジング応答メッセージを送信する。
【0151】
仮に、ステップS902で、レンジング手順に対するCPU及び加入者数を制限する場合、又はステップS906でQoS SFをすべて許容しない場合、基地局は、ステップS912に進んで、候補FA(又はサブセル)を選択する。ここで、候補FA(又はサブセル)の選定の際に、先ず同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内で許容されない場合に、他のセクターやNBR−ADV(Neighbor Advertisement)メッセージに含まれた隣接セルのFA又はサブセルを選定する。
【0152】
端末がハンドオーバを行う環境であれば、同じセクターにあるFA(又はサブセル)を選定し、同じセクター内にFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことが良い。しかし、端末がハンドオーバを行わない環境(即ち、端末の移動性が少ない場合)であれば、同じセクター内にFA(又はサブセル)が許容されない場合には、他のセクターのFA(又はサブセル)を選定して負荷均等を行うことは、むしろ性能を落としうる。即ち、他のセクターのFA(又はサブセル)が許容可能であっても、ハンドオーバの遂行が要らない環境で他のセクターのFA(又はサブセル)が無線チャネルにおいて同じセクターのFA(又はサブセル)より悪いことがありうるためである。従って、この場合には、同じセクター内にFA(又はサブセル)がすべて許容されなくても、同じセクター内で部分的に負荷均等を行うこともできる。
【0153】
次いで、基地局は、ステップS914で、候補FA(又はサブセル)に対して負荷状態を確認する。ここで、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態を確認するために、候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態が周期的に報告されることで確認(プル方式)するか、又は候補FA(又はサブセル)に対する負荷状態の確認が必要なときに要請して確認する(プッシュ方式)ことができる。
【0154】
次いで、基地局は、ステップS916で、負荷状態を考慮して利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在するか否かを確認する。利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在する場合に、ステップS920に進んでレンジング応答メッセージを「abort」と設定した後、該当FAをオーバーライディングし、プリアンブルインデックスを追加する。そして、ステップS910に進んでレンジング応答メッセージを送信する。
【0155】
仮に、ステップS916で負荷状態を考慮して、利用可能な候補FA(又はサブセル)が存在しない場合、ステップS918で、サービングサブセルの帯域幅に基づいて、QoS SFが一部のみを許容するか否かを確認し、QoS SFが一部のみ許容しない場合に、ステップS922に進んでレンジングメッセージを「abort」と処理し、ステップ910でレンジング応答メッセージを送信する。
【0156】
仮に、QoS SFが一部のみを許容する場合に、ステップS924に進んで、レンジング状態を「success」と設定し、許容されるSFの接続識別子(Connection ID:CID)のみを更新する。許容されなくても、固定(Static)又はセミ−ダイナミック(Semi−dynamic)QoSセットアップにより生成されたSFは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしに自動的に格納(provisioned)管理するか、又はCIDを割り当てない。動的QoSと設定されたSFは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしにシステムと端末の両方で解放する。
【0157】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0158】
図12及び図13は、本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートを示している。
【0159】
図12及び図13に示すように、ステップS1000〜ステップS1022は、図11の負荷均等手順と同様なので、その詳細な説明は省略する。
【0160】
即ち、サービングサブセルが初期SFを含んだ一部SFのみを許容する場合に、図9は、レンジング応答を「success」と設定し、許容されるSFのみをCID更新する。許容されなくても、固定又はセミ−ダイナミックQoSセットアップにより生成されたSFは、格納(provisioned)管理するか、又はCIDを割り当てないことにより削除する。
【0161】
図12及び図13では、ステップS1018で、サービングサブセルが初期SFを含んだ一部SFのみを許容する場合に、ステップS1024に進んで、基地局でハンドオーバを要請できるように、BS_init_HO flagを設定する。
【0162】
次いで、レンジングメッセージを「sucess」と設定した後、ステップS1010に進んでレンジング応答メッセージを送信する。
【0163】
次いで、基地局において、ステップS1028で、BS_init_HO flagが設定されているか否かを確認して、BS_init_HO flagが設定されない場合、負荷均等手順を終了する。
【0164】
これに対し、BS_init_HO flagが設定されている場合、ステップS1030で、すべてのサービスフローに対してCIDを割り当て、ステップS1032で、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1と臨界値T2とを比較し、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より大きいと、ステップS1034に進んでprimary NBR_ADVメッセージを直ちに送信する。仮に、NBR_ADVメッセージ送信時刻T1が臨界値T2より小さいと、ステップS1040でNBR_ADVメッセージ送信時刻であるか否かを確認し、ステップS1042に進んでNBR_ADVメッセージを送信する。
【0165】
次いで、基地局は、ステップS1036で受信したNBR_ADVメッセージを利用して、BS_init_HOを行う。
【0166】
BS_init HOメッセージにあるサブセルIDのみでは、端末がどこに移動するかが分からないから、サブセルID及びプリアンブルインデックスを含むNBR_ADVメッセージを先ず受信した後、BS_init HOを行う。
【0167】
その後、本実施形態の負荷均等手順を終了する。
【0168】
上述したように、本発明は、広帯域通信システムにおいて1つ以上のサブセル(1FA/1sector)が管理される場合、負荷均等手法によって複数のユーザ端末に無線資源を分配するための計画を提供しており、これによって、無線インタフェースの利用の最大化を可能にしている。
また、他の実施形態として、基地局がMSHO−RSP、BSHO−REQメッセージを送信する際に、大きな負荷をかけずに許容可能なBSIDのみを送ることもできる。
【0169】
以上、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0170】
【図1】従来の技術による接続受付制御のフローチャートである。
【図2】本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図3】本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図4】本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図6】本発明の第1の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図7】本発明の第2の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時にチャネル状態情報を利用して負荷均等を行う信号フローチャートである。
【図8】本発明の一実施形態による広帯域通信システムにおいて受付制御(Admission Control)を利用した負荷均等のための基地局装置図である。
【図9】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図10】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図11】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図12】本発明の他実施の形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【図13】本発明の他の実施形態による広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入又はハンドオーバ時にチャネル状態情報なしで負荷均等を行う基地局の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【0171】
600 OFDM受信部
602 制御部
604 OFDM送信部
606 加入者制限部
608 呼受付制御部
610 負荷均等制御部
612 インタフェース部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する過程と、
前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、
前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項2】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信する過程と、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信する過程と、
前記スキャニング報告結果に応じて候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認する過程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項3】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選択し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項2に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項4】
前記ユーザ端末を収容することができる場合、前記レンジング状態を「success」と設定し、前記ユーザ端末を収容することができない場合、前記レンジング状態を「abort」と設定することを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項5】
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に要請して報告される過程を更に有することを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項6】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項7】
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項8】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報する過程と、
前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行う過程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項9】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了する過程と、
前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項10】
前記ハンドオーバ手順を行う過程の前に、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信する過程と、を更に有することを特徴とする請求項9に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項11】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、
前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項12】
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に要請して報告される過程を更に有することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項13】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信する過程と、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信する過程と、
前記スキャニング報告結果に応じて候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認する過程と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項14】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報する過程と、
前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行う過程と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項15】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項13又は14に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項16】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項17】
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項18】
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、レンジング状態を「success」と設定し、許容されるサービスフローのみが接続識別子(Connection ID:CID)を更新し、許容されないサービスフローのうち、固定QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしに格納管理し、動的QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしに解放することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項19】
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、前記基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定してレイジング応答メッセージを送信する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信する過程と、
前記第1NBR_ADVメッセージ又は前記第2NBR_ADVメッセージを利用してハンドオーバ手順を行う過程と、を更に有することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項20】
前記候補FA及び候補サブセルを利用することができる場合、レンジング状態を「abort」と設定し、利用可能な候補FA及びサブセルをオーバーライディングしてレンジングメッセージを送信することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項21】
前記候補FA及びサブセルを利用することができずにユーザ端末のすべてのサービスフローを許容することができない場合に、レンジング状態を「abort」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項22】
前記許容可能なユーザ端末のフロー別受付制御を行って、ユーザ端末のサービスフローをすべて許容する場合、レンジング状態を「success」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項23】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項24】
前記ハンドオーバ手順を行う過程の前に、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信する過程を更に有することを特徴とする請求項23に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項25】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する加入者制限部と、
前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する制御部と、
前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する負荷均等制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項26】
前記制御部は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信し、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信し、
前記スキャニング報告結果に応じて、候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認することを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項27】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選択し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項26に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項28】
前記負荷均等制御部は、
前記ユーザ端末を収容することができる場合、前記レンジング状態を「success」と設定し、前記ユーザ端末を収容することができない場合、前記レンジング状態を「abort」と設定することを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項29】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に要請して報告されることを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項30】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項31】
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項32】
前記制御部は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報し、前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行うことを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項33】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了し、前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項34】
前記制御部は、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認し、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信することを特徴とする請求項33に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項35】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する負荷均等制御部と、
前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項36】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に報告されることを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項37】
前記負荷均等制御部は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信し、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信し、
前記スキャニング報告結果に応じて候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項38】
前記制御部は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報し、前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行うことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項39】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項37又は38に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項40】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項41】
前記制御部は、
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項42】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、レンジング状態を「success」と設定し、許容されるサービスフローのみが接続識別子(Connection ID:CID)を更新し、許容されないサービスフローのうち、固定QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしに格納管理し、動的QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしに解放することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項43】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、前記基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定してレイジング応答メッセージを送信し、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認し、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信し、
前記第1NBR_ADVメッセージ又は前記第2NBR_ADVメッセージを利用してハンドオーバ手順を行うことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項44】
前記制御部は、
前記候補FA及び候補サブセルを利用することができる場合、レンジング状態を「abort」と設定し、利用可能な候補FA及びサブセルをオーバーライディングしてレンジングメッセージを送信することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項45】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルを利用することができずにユーザ端末のすべてのサービスフローを許容することができない場合に、レンジング状態を「abort」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項46】
前記制御部は、
前記許容可能なユーザ端末のフロー別受付制御を行って、ユーザ端末のサービスフローをすべて許容する場合、レンジング状態を「success」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項47】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信し、前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項48】
前記制御部は、
前記ハンドオーバ手順を行う前に、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信することを特徴とする請求項47に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項1】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する過程と、
前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、
前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項2】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信する過程と、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信する過程と、
前記スキャニング報告結果に応じて候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認する過程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項3】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選択し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項2に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項4】
前記ユーザ端末を収容することができる場合、前記レンジング状態を「success」と設定し、前記ユーザ端末を収容することができない場合、前記レンジング状態を「abort」と設定することを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項5】
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に要請して報告される過程を更に有することを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項6】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項7】
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項8】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報する過程と、
前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行う過程と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項9】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了する過程と、
前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項10】
前記ハンドオーバ手順を行う過程の前に、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信する過程と、を更に有することを特徴とする請求項9に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項11】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程と、
前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項12】
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に要請して報告される過程を更に有することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項13】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信する過程と、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信する過程と、
前記スキャニング報告結果に応じて候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認する過程と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項14】
前記候補FA及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する過程は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報する過程と、
前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行う過程と、を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項15】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項13又は14に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項16】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項17】
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項18】
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、レンジング状態を「success」と設定し、許容されるサービスフローのみが接続識別子(Connection ID:CID)を更新し、許容されないサービスフローのうち、固定QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしに格納管理し、動的QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしに解放することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項19】
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、前記基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定してレイジング応答メッセージを送信する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信する過程と、
前記第1NBR_ADVメッセージ又は前記第2NBR_ADVメッセージを利用してハンドオーバ手順を行う過程と、を更に有することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項20】
前記候補FA及び候補サブセルを利用することができる場合、レンジング状態を「abort」と設定し、利用可能な候補FA及びサブセルをオーバーライディングしてレンジングメッセージを送信することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項21】
前記候補FA及びサブセルを利用することができずにユーザ端末のすべてのサービスフローを許容することができない場合に、レンジング状態を「abort」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項22】
前記許容可能なユーザ端末のフロー別受付制御を行って、ユーザ端末のサービスフローをすべて許容する場合、レンジング状態を「success」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項11に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項23】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための方法であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する過程と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信する過程と、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う過程と、を有することを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項24】
前記ハンドオーバ手順を行う過程の前に、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信する過程を更に有することを特徴とする請求項23に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための方法。
【請求項25】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
レンジング要請時に、ユーザ受付制御(User Admission Control)を介してユーザ端末を収容するか否かを判断する加入者制限部と、
前記ユーザ端末を収容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する制御部と、
前記ユーザ端末の収容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する負荷均等制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項26】
前記制御部は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信し、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信し、
前記スキャニング報告結果に応じて、候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認することを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項27】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選択し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項26に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項28】
前記負荷均等制御部は、
前記ユーザ端末を収容することができる場合、前記レンジング状態を「success」と設定し、前記ユーザ端末を収容することができない場合、前記レンジング状態を「abort」と設定することを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項29】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に要請して報告されることを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項30】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項31】
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項32】
前記制御部は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報し、前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行うことを特徴とする請求項25に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項33】
広帯域通信システムにおいて初期ネットワーク進入時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
ユーザ端末を収容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定し、前記ユーザ端末を許容した後にネットワーク進入を完了し、前記ネットワーク進入完了後に、許容可能なサブセルのうちの何れか一つのサブセルにハンドオーバ手順を行う制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項34】
前記制御部は、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認し、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信することを特徴とする請求項33に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項35】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、候補FA(Frequency Assignment)及びサブセルに対してチャネル状態と負荷状態とを確認する負荷均等制御部と、
前記サービスフローの許容如何の結果に応じて、該当FA又は該当サブセルに対するレンジング状態を設定し、前記許容可能な候補FA及びサブセルを選定して送信する制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項36】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルに対する負荷状態を周期的又は必要時に報告されることを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項37】
前記負荷均等制御部は、
該当端末に全体FA及びサブセルに対してスキャニングを要求するスキャニング応答メッセージを送信し、
前記該当端末から前記スキャニング要求に対してスキャニング報告メッセージを受信し、
前記スキャニング報告結果に応じて候補FA及び候補サブセルを選択して負荷を確認することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項38】
前記制御部は、
負荷状態を考慮して候補FA又はサブセルを選定して通報し、前記選定された候補FA又はサブセルに対してスキャニング手順を行うことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項39】
前記候補FA及び候補サブセルの選択は、同じセクター内にあるFAを選定し、同じセクター内にFAが許容されない場合に、他のセクター又は隣接セルのFAを選定することを特徴とする請求項37又は38に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項40】
前記許容可能な候補FA又はサブセルに対してサービスレベル予測(Service Level Prediction:SLP)値を記述することができ、同じセクター内にあるか否かを知らせる情報を含むことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項41】
前記制御部は、
前記許容可能な候補FA及び候補サブセルを、レンジング応答メッセージを介して送信する場合に、該当FAをオーバーライド(override)して該当プリアンブルインデックス(preamble index)情報を含むことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項42】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、レンジング状態を「success」と設定し、許容されるサービスフローのみが接続識別子(Connection ID:CID)を更新し、許容されないサービスフローのうち、固定QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSC(Dynamic Service Change)手順なしに格納管理し、動的QoSと設定されたサービスフローは、別途のDSD(Dynamic Service Deletion)手順なしに解放することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項43】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルを利用することができないが、ユーザ端末の一部サービスフローを許容する場合に、前記基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init Handover flag)を設定してレイジング応答メッセージを送信し、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグを確認し、
前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信し、
前記第1NBR_ADVメッセージ又は前記第2NBR_ADVメッセージを利用してハンドオーバ手順を行うことを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項44】
前記制御部は、
前記候補FA及び候補サブセルを利用することができる場合、レンジング状態を「abort」と設定し、利用可能な候補FA及びサブセルをオーバーライディングしてレンジングメッセージを送信することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項45】
前記制御部は、
前記候補FA及びサブセルを利用することができずにユーザ端末のすべてのサービスフローを許容することができない場合に、レンジング状態を「abort」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項46】
前記制御部は、
前記許容可能なユーザ端末のフロー別受付制御を行って、ユーザ端末のサービスフローをすべて許容する場合、レンジング状態を「success」と設定してレンジング応答メッセージを送信することを特徴とする請求項35に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項47】
広帯域通信システムにおいてネットワーク再進入時/ハンドオーバ時に負荷均等(Load Balancing)を行うための装置であって、
レンジング要請時に、許容可能なユーザ端末に対してフロー別受付制御(Admission Control)を行って、サービスフローの許容如何を判断する接続受付制御部と、
前記ユーザ端末のサービスフローをすべて許容することができない場合、基地局から始まるハンドオーバフラグ(BS_init handover flag)を設定してレンジング応答メッセージを送信し、前記基地局から始まるハンドオーバフラグが設定されている場合、基地局によるハンドオーバ(BS_init HO)手順を行う制御部と、を備えることを特徴とする広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【請求項48】
前記制御部は、
前記ハンドオーバ手順を行う前に、許容可能なFA及びサブセルを含むNBR_ADV(NeighBoR ADVertisement)メッセージの送信時刻を確認して、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より大きいと、直ちに第1NBR_ADVメッセージを送信し、前記NBR_ADVメッセージ送信時刻が臨界値より小さいと、前記送信時刻に第2NBR_ADVメッセージを送信することを特徴とする請求項47に記載の広帯域通信システムにおける負荷均等のための装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
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【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2009−60612(P2009−60612A)
【公開日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−221865(P2008−221865)
【出願日】平成20年8月29日(2008.8.29)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG ELECTRONICS CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do 442−742(KR)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年8月29日(2008.8.29)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】SAMSUNG ELECTRONICS CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】416,Maetan−dong,Yeongtong−gu,Suwon−si,Gyeonggi−do 442−742(KR)
【Fターム(参考)】
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