移動通信システム、無線ネットワーク制御局及び方法
【課題】ＲＮＣに接続されている複数の交換機の内、少なくとも１つが輻輳した場合、複数の交換機の間で負荷の再配分を速やかに実行できるようにすること、および接続失敗によるユーザ体感品質低下のない交換機選択を可能とすること。
【解決手段】移動通信システムにおける複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局は、複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、制御部とを有する。交換機側インターフェースは、複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得する。制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する。
【解決手段】移動通信システムにおける複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局は、複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、制御部とを有する。交換機側インターフェースは、複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得する。制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システム、無線ネットワーク制御局及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムは、主に無線アクセス制御を行う無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と、移動管理、呼制御、サービス制御等を行うコアネットワーク（ＣＮ）に分類される。ＲＡＮには、無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及び無線基地局（ＮｏｄｅＢ）が含まれる。ＣＮは、回線交換（ＣＳ：Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）ドメイン、パケット交換（ＰＳ：Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）ドメインから構成される。一般に、ＣＳドメインは音声系サービスを提供し、ＰＳドメインはデータ通信系サービスを提供する。移動局に対して各ドメインのサービスを提供するノードとして、ＣＳドメインの場合、移動サービス交換機（ＭＳＣ：Ｍｏｂｉｌｅ−ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｒｅ）があり、ＰＳドメインの場合、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ：Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）がある。ＭＳＣ、ＳＧＳＮはＲＮＣとのインターフェースを有し、ＲＮＣとＭＳＣ／ＳＧＳＮ間のインターフェースはＩｕインターフェースと呼ばれる。
【０００３】
従来の一般的なネットワークの場合、ＲＮＣを制御する交換機（ＭＳＣ／ＳＧＳＮ）は一つであるが、ドメイン内に複数のＣＮノード（交換機）が存在する場合、
呼接続時においてＲＮＣがドメイン内の複数のコアノードの内１つを適宜選択できれば、コアネットワーク内の負荷分散を図ることが可能になる。また、ドメイン内の特定のＣＮノードに障害が発生している場合、別のＣＮノードを利用できれば、呼接続を中断せずに済み、コアノードの冗長化を図ることができる。このような観点から、３ＧＰＰ標準仕様（非特許文献１）では、ドメイン内に複数のＣＮノードが存在するネットワークにおいて、ＲＮＣが接続先ＣＮノードを決定する手法が規定されている。この手法はＩｕ−Ｆｌｅｘと呼ばれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ２３．２３６ ｖ８．１．０（２００９−１２）
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ２５．３３１ ｖ８．１０．０（２０１０−０３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式のネットワーク構成においては、複数のＣＮノードに移動局の加入者プロファイルが分散して収容される。何らかの要因により、１つ又は複数のＣＮノードに呼接続や位置登録トラヒックが偏った場合、それらのＣＮノードは輻輳状態となり、正常な処理を継続できなくなってしまうことが懸念される。また、設備投資等その他の事情により、プールエリア内のＣＮノード各々の処理能力を不均一に構成にすることがある。この場合、処理能力の低いＣＮノードは、輻輳状態に陥りやすく、正常な処理を継続できなくなる懸念がある。なお、プールエリア（Ｐｏｏｌ Ａｒｅａ）とは、１つのＲＮＣに接続されている複数のＣＮノードが収容するエリアを意味する。
【０００６】
輻輳しているＣＮノードが、移動局から位置登録要求を受信した場合、そのＣＮノードは、ＮＲＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）としては無効な値が設定されているＮＲＩを含む設定ＴＭＳＩ／Ｐ−ＴＭＳＩを移動局に払い出す。したがって、次回、移動局が位置登録要求を行う場合、ＲＲＣメッセージ（ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に設定されるＮＲＩは無効な値を示す。設定されているＮＲＩが無効であることを認識したＲＮＣは、利用可能なＣＮノードの中からランダムにＣＮノードを選択し、そのＣＮノードに位置登録要求信号を転送する。これにより、輻輳したＣＮノードに位置登録要求信号が接続されてしまうことを回避し、他のＣＮノードに接続することで、ＣＮノード間の負荷の再分配を行うことができる。
【０００７】
しかしながらこの方法は、輻輳しているＣＮノードが、位置登録要求を受けた際に、自ら無効なＮＲＩを払い出すことで、次回の位置登録以降、負荷の再分配が可能となるものである。したがって、ＲＮＣは、輻輳しているＣＮノードへ一度は信号を転送することになる。このため、輻輳が発生しているＣＮノードの負荷を即座に再分配することはできないという欠点がある。また、輻輳しているＣＮノードは、無効なＮＲＩを設定してＴＭＳＩ／Ｐ−ＴＭＳＩを払い出す必要があり、ＣＮノードの処理負担が重くなってしまう。
【０００８】
さらに、無効なＮＲＩが設定されたＴＭＳＩ／Ｐ−ＴＭＳＩが払い出された後、次回、位置登録が完了するまでの間に、移動局が発信しようとした場合、移動局が送信する信号内のＮＲＩは無効である。ＲＮＣにとって、その移動局がどのＣＮノードに収容されているのかは不明であるので、ＲＮＣはランダムにＣＮノードを選択する。これにより、輻輳状態でないＣＮノードに信号が転送される可能性は高くなるが、移動局の加入者情報を保持していないＣＮノードに接続要求を行うことになるので、接続に失敗するおそれもある。
【０００９】
さらに、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式の場合、ＣＮノードが輻輳状態であったとしても、位置登録を行っていない移動局から通常の接続要求があった場合、その接続要求は、そのまま輻輳しているＣＮノードに接続される。上記の負荷の再分配を行う方法では、位置登録契機をもって負荷の再分配を行うからである。
【００１０】
したがって、従来の負荷の再分配方法は即効性に欠け、ＣＮノードの処理能力が限界に近づいていて、速やかに負荷を軽減させるべき場合に、負荷の再分配が追いつかないおそれがある。
【００１１】
本発明の課題は、ＲＮＣに接続されている複数の交換機の内、少なくとも１つが輻輳した場合、複数の交換機の間で負荷の再配分を速やかに実行できるようにことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一形態による無線ネットワーク制御局は、
移動通信システムにおける複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局であって、
前記複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、
無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、
複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、
制御部と
を有し、前記交換機側インターフェースは、前記複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得し、
前記制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する、無線ネットワーク制御局である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一形態によれば、ＲＮＣに接続されている複数の交換機の内、少なくとも１つが輻輳した場合、複数の交換機の間で負荷の再配分を速やかに実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式のネットワークにおいて、移動局がアタッチを実施する場合のシーケンスを示す図。
【図２】図１によるアタッチ実施後の移動局がＰＳ発信を行う手順を示す図。
【図３】ＣＮノード各々にＮＲＩが設定されている様子を示す図。
【図４】移動通信システムを示す図。
【図５】ＲＮＣの機能ブロック図。
【図６】第１動作例を説明するためのシーケンス図。
【図７】複数の交換機が輻輳している移動通信システムを示す図。
【図８】第２動作例を説明するためのシーケンス図。
【図９】第３動作例を説明するためのシーケンス図。
【図１０】呼種別と迂回開始レベルの対応関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に説明する実施例によれば、ＲＮＣは、ＣＮノードが輻輳状態であることを明示的に知ることができ、これにより、輻輳状態のＣＮノードに対する信号量を適切に削減することができる。さらに複数のＣＮノードが輻輳している場合でも、各ＣＮノードの負荷レベルを考慮して、負荷を適切に再分配することができる。
【００１６】
以下の観点から実施例を説明する。
【００１７】
１．Ｉｕ−Ｆｌｅｘ
２．移動通信システム
３．ＲＮＣ
４．第１動作例
５．第２動作例
６．第３動作例
【実施例１】
【００１８】
＜１．Ｉｕ−Ｆｌｅｘ＞
本発明の実施例によるＲＮＣ及び動作例を説明する前に、実施例で前提としているＩｕ−Ｆｌｅｘ方式について説明する。
【００１９】
上述したように、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式では、１つのＲＮＣに複数のコアノードが接続され、負荷分散性及び障害耐性を向上させる。ＲＮＣは、移動局が発した呼を接続する際（呼接続時に）、呼の制御を行うコアノード又はサービングＣＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＣＮ）を決定する。サービングＣＮは、当該呼の加入者プロファイルを保持するコアノードである。加入者プロファイルは、発呼した移動局のユーザの契約情報等を含む。コアノードには識別子が付与されており、この識別子により、ＣＳ及びＰＳドメイン各々において、プールエリア（Ｐｏｏｌ Ａｒｅａ）内でコアノードを一意に特定することができる。この識別子はＮＲＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と呼ばれる。プールエリアとは、１つのＲＮＣに接続されている複数のコアノードを示す。
【００２０】
図１は、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式のネットワークにおいて、移動局４０がアタッチを実施する場合の一般的なシーケンスを示す。ＲＮＣ１０の上位にはＳＧＳＮ２０、ＳＧＳＮ２１、ＳＧＳＮ２２、ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１及びＭＳＣ３２が接続されており、ＲＮＣ１０配下に移動局４０が存在するものとする。移動局４０は、無線通信することができる適切な如何なるユーザ装置でもよく、例えば、携帯電話、情報端末、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ等であるが、これらに限定されない。
【００２１】
移動局４０がアタッチを実施する場合、まず移動局４０及びＲＮＣ１０の間でＲＲＣコネクション（無線コネクション）を確立する必要がある。このため、移動局４０は、ＲＲＣコネクションリクエスト（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを送信し、ＲＲＣコネクションの確立を要求する。ＲＮＣ１０は移動局４０に対してＲＲＣコネクションの確立を指示するメッセージを送信する。このメッセージは、ＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＳＥＴＵＰと呼ばれる。
【００２２】
ＲＲＣコネクションが確立した後、移動局４０は、アタッチ要求信号をＲＮＣ１０に通知する（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。この際、ＩＤＮＮＳ（Ｉｎｔｒａ Ｄｏｍａｉｎ ＮＡＳ Ｎｏｄｅ Ｓｅｌｅｃｔｏｒ）と呼ばれる情報要素が、アタッチ要求信号に設定されている。ＩＤＮＮＳは、移動局４０をネットワーク内で識別するための識別情報であるＴＭＳＩ、Ｐ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩの内のいずれかを使用して生成される１０ビットのビット列情報と、その１０ビットの情報がＴＭＳＩ、Ｐ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩのいずれを基にして生成されたものであるかを示す情報から構成される。ＩＤＮＮＳの１０ビットの情報はルーティングパラメータ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と呼ばれてもよい。これらの識別子を使用する優先順位は、高い順に、ＴＭＳＩ、Ｐ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩである。概して、ＴＭＳＩ及びＰ−ＴＭＳＩは交換機が払い出すＩＤである。ＴＭＳＩ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、回線交換ドメインの交換機が払い出す識別子である。Ｐ−ＴＭＳＩ（Ｐａｃｋｅｔ ＴＭＳＩ）は、パケット交換ドメインの交換機が払い出す識別子である。ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩは加入者や端末に固有に予め設定されているＩＤである。ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、ユーザに一意に割り当てられる加入者識別子である。ＩＭＥＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、移動局に一意に割り当てられている端末識別子である。アタッチの場合、ＴＭＳＩやＰ−ＴＭＳＩは未だ払い出されていないので、使用可能な識別子はＩＭＳＩ又はＩＭＥＩである。図示の例の場合、アタッチ要求信号のＩＤＮＮＳには、ＩＭＳＩが設定されている。
【００２３】
ＲＮＣ１０は、アタッチ要求信号（移動局からの発呼）に応答して、サービングＣＮを決定する。アタッチ要求信号に設定されているルーティングパラメータ（ＩＤＮＮＳ）は、ＩＭＳＩに設定されている。アタッチの場合、接続先の交換機は未だ決まっておらず、移動局の加入者プロファイルは、どの交換機にも登録されていない。そこで、ＲＮＣ１０は、任意のコアノードをランダムに選択する。アタッチ手順は一般的にはＰＳドメインで実施されるため、図示の例では、ＲＮＣ１０がＳＧＳＮ２２を選択し、ＲＮＣ１０は、移動局４０から受信したアタッチ信号をＳＧＳＮ２２へ転送する（Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ）。
【００２４】
ＳＧＳＮ２２は、アタッチ信号の受信を契機に、発呼した移動局に対する加入者プロファイルを作成することに加えて、Ｐ−ＴＭＳＩを払い出す。Ｐ−ＴＭＳＩには、ＳＧＳＮ２２のＮＲＩ（ＰＳ−ＮＲＩ）が埋め込まれる。具体的には、Ｐ−ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットの中に、ＳＧＳＮ２２のＮＲＩが含められる。例えば、ＳＧＳＮ２０、２１、２２各々のＮＲＩが、０、１、２であったとすると、ＳＧＳＮ２２が払い出すＰ−ＴＭＳＩには、ＮＲＩ＝２（２進法で"１０"）の情報が含まれている。
【００２５】
次に、ＳＧＳＮ２２はＣＳドメインに対するアタッチを実施するため、複数の交換機ＭＳＣ３０〜３２の内、いずれか１つのＭＳＣを選択する。目下の場合、どの交換機ＭＳＣにも移動局の加入者プロファイルは作成されていないので（サービングＭＳＣは未定であるため）、任意のＭＳＣがランダムに選択される。図示の例では、ＭＳＣ３１が選択され、ＣＳドメインへのアタッチ要求信号がＭＳＣ３１に送信されている。
【００２６】
ＭＳＣ３１では、アタッチした移動局に対する加入者プロファイルを作成することに加えて、ＴＭＳＩを払い出す。ＴＭＳＩには、ＭＳＣ３１のＮＲＩ（ＣＳ−ＮＲＩ）が埋め込まれる。より具体的には、ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットの中に、ＭＳＣ３１のＮＲＩが含められる。例えば、ＭＳＣ３０、３１、３２各々のＮＲＩが、０、１、２であったとすると、ＭＳＣ３１が払い出すＴＭＳＩには、ＮＲＩ＝１（２進法で"０１"）の情報が含まれている。
【００２７】
払い出されたＴＭＳＩは、ＭＳＣ３１からＳＧＳＮ２２へ通知される。
【００２８】
ＳＧＳＮ２２は、Ｐ−ＴＭＳＩおよびＴＭＳＩを、アタッチ応答信号によりＲＮＣ１０に通知する（Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。ＲＮＣ１０はアタッチ応答信号を移動局４０に通知する（ＤＬ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。
【００２９】
このようにして、アタッチにより、ＴＭＳＩ及びＰ−ＴＭＳＩが払い出される。
【００３０】
図２は、図１によるアタッチ実施後の移動局４０が、ＰＳ発信を行う場合の手順を示す。説明の簡明化のため、図２ではＰＳ発信の場合しか示されていないが、同様に、ＣＳ発信を行うこともできる。
【００３１】
まず、移動局４０は、ＲＮＣ１０に対してＲＲＣコネクションの確立を要求する（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）。ＲＲＣコネクションの確立後、移動局４０は、ＰＳ発信要求信号をＲＮＣ１０に通知する（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。ＰＳ発信要求信号には、ルーティングパラメータ（ＩＤＮＮＳ）が設定される。移動局４０が、ＴＭＳＩ又はＰ−ＴＭＳＩからルーティングパラメータを生成する場合、ＴＭＳＩ又はＰ−ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットを抜き出して、その１０ビットをルーティングパラメータとして設定する。上述したように、この１０ビットの部分に接続先のコアノードのＮＲＩが含まれている。目下の例の場合、ＰＳ発信なので、ＩＤＮＮＳにはＰ−ＴＭＳＩが設定されており、このＰ−ＴＭＳＩは、ＳＧＳＮ２２のＮＲＩが含まれている。
【００３２】
ＰＳ発信要求信号を受信したＲＮＣ１０は、接続先のＳＧＳＮを決定するためにＩＤＮＮＳを参照する。目下の例の場合、ＩＤＮＮＳは、Ｐ−ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットに設定されている。ＲＮＣ１０は、このルーティングパラメータ（"００００００００１０"）を記憶する。ＲＮＣ１０は、交換機とＮＲＩの対応関係を予め記憶している（図３）。ＲＮＣ１０は、そのような対応関係を参照し、ＮＲＩに対応するＳＧＳＮ２２をサービングＣＮとして特定する。ＲＮＣ１０は、特定されたＳＧＳＮ２２に対して、ＰＳ発信要求信号を送信する（Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ）。これによりＳＧＳＮ２２においてＰＳ呼接続手順が実施される。
【００３３】
このように、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式では、複数の交換機が存在することを許容し、適切な交換機を適宜指定することで、負荷分散性及び障害耐性を向上させることができる。
【００３４】
＜２．移動通信システム＞
図４は、本発明の実施例において使用される移動通信システムを示す。移動通信システムは、複数の交換機（ＭＳＣ３０−３２、ＳＧＳＮ２０−２２）と、複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ１０−１２）と、移動局（４０−４２）とを少なくとも含む。図示及び説明の簡明化のため、移動局及び無線ネットワーク制御局間に存在する無線基地局は図示されていない。
【００３５】
交換機の各々は、移動通信システムのコアネットワークにおける処理を行い、例えば、加入者プロファイルのような加入者情報の管理、移動管理、発着信制御、課金制御、ＱｏＳ制御等を行う。ＲＮＣ１１の配下には、移動局（４０−４２）が存在する。
【００３６】
無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ１０−１２）は、主に無線リソースの管理を行う。後述するように本実施例では、特に、呼接続信号の転送先を各交換機の輻輳レベルに応じて決定する。図示の例では、ＲＮＣ１１のみが複数の交換機に接続しているように描かれているが、実際にはＲＮＣ１０及びＲＮＣ１１も複数の交換機に接続されている。
【００３７】
移動局（４０−４２）は、通信することが可能な適切な如何なるユーザ装置でもよく、例えば、携帯電話、情報端末、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ等であるが、これらに限定されない。
【００３８】
＜３．ＲＮＣ＞
図５は、本発明の一実施例による無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）を示す。このＲＮＣは、図４のＲＮＣ１０−１２として使用可能である。図示の都合上、交換機として、パケットドメインの交換機ノード（ＳＧＳＮ）しか示されていないが、１つ以上の回線交換ドメインの交換機ノード（ＭＳＣ）に接続されてもよい。
【００３９】
ＲＮＣ１１は、移動局側インターフェース５１と、交換機側インターフェース５２と、記憶部５３と、規制状態管理部５４と、制御部５５とを有する。制御部５５は、呼制御部５５１を含む。図５には、ＲＮＣ１１の様々な機能要素の内、本実施例に特に関連するものしか示されていない点に留意を要する。
【００４０】
移動局側インターフェース５１は、不図示の無線基地局を介して移動局４０−４２と通信するためのインターフェースである。例えば、移動局側インターフェース５１は、移動局の通信開始手順において、移動局との間でＲＲＣコネクション（無線コネクション）を確立するように構成されている。
【００４１】
交換機側インターフェース５２は、様々な交換機と通信するためのインターフェースである。例えば、交換機インターフェース５２は、移動局からの位置登録要求信号や発信要求信号を、交換機に送信する際のインターフェース機能を果たす。
【００４２】
記憶部５３は、データ、パラメータ、変数値その他のＲＮＣ１１において使用される情報を記憶する。例えば、記憶部５３は、移動局から通知されたＴＭＳＩや、Ｐ−ＴＭＳＩを示す情報を記憶する。ＴＭＳＩやＰ−ＴＭＳＩが、位置登録エリアの更新に応じて変更された場合、変更後のＴＭＳＩ及びＰ−ＴＭＳＩが上書きされる。
【００４３】
規制状態管理部５４は、交換機各々から受信した輻輳レベルを記憶又は管理し、どの交換機がどの程度輻輳しているかを管理する。後述するように、各交換機の輻輳レベルは、移動局が送信する呼接続信号の種別に応じて管理されてもよい。輻輳レベルは、各交換機が測定し、定期的に又は必要に応じて各交換機が無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）に報告する。図４において「輻輳レベル対応表」として示されているように、様々な負荷状態に応じて、輻輳レベルが予め決定されている。交換機は、自身の負荷状態に対応する輻輳レベルを無線ネットワーク制御局に報告する。「負荷状態」とは、輻輳の目安となる量である。より具体的には、交換機がＲＮＣに通知する輻輳レベルは、その後にＲＮＣが交換機に呼接続信号を転送する場合に、ＲＮＣが交換機に転送する呼接続信号の量をどの程度削減してほしいか（何割を他の交換機に転送してほしいか）を示す。言い換えれば、交換機は、輻輳しているか否かだけでなく、どの程度輻輳しているか、どの程度の信号量の流入を避ければ輻輳を回避できるか等を、きめ細かくＲＮＣに通知することができる。例えば、交換機ＳＧＳＮ２０の負荷状態が７０％であり、この負荷状態を示す輻輳レベルがＲＮＣ１１に報告されたとする。この場合、ＲＮＣ１１は、移動局から受信した交換機ＳＧＳＮ２０宛の呼接続信号の内、７０％の呼接続信号をＳＧＳＮ２０以外の交換機（ＳＧＳＮ２１−２４の内の何れか）に転送し、残りの３０％の呼接続信号をＳＧＳＮ２０に転送する。規制状態管理部５４は、このような輻輳レベルを管理し、制御部５５又は呼制御部５５１からの要請に応じて、各交換機の輻輳レベルを返す。
【００４４】
制御部５５は、ＲＮＣ１１内の機能要素の動作を制御することに加えて、制御に必要な管理及び判断を行う。例えば、制御部５５は、移動局からのＲＲＣメッセージ受信時に、ＴＭＳＩが通知されているか否かの判定、ＩＤＮＮＳが通知されているか否かの判定、接続先ドメインの判定（デフォルト交換機の判定も含む）等を行う。
【００４５】
呼制御部５５１は、制御部５５における一般的な制御と共に、呼制御を行う。本実施例では、特に、呼制御部５５１は、交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、移動局からの呼接続信号の転送先を決定し、交換機インターフェース５２に通知する。なお、制御部５５の一部として呼制御部５５１が示されているが、このことは本発明に必須ではなく、適切な如何なる形態で実施されてもよい。
【００４６】
＜４．第１動作例＞
図４に示すような移動通信システムにおいて、ＲＮＣ１１がＣＮノードの輻輳レベルを認識し、移動局４１からの呼接続信号の転送先を決定する動作例を説明する（説明ではＭＳＣを例にとっているが、ＳＧＳＮについても同様である。）。
【００４７】
図６は、第１の動作例を説明するためのシーケンスを示す。交換機（ＭＳＣ３０−３２、ＳＧＳＮ２０−２２）の各々は、各自の輻輳状態を測定している。図４に示されているような輻輳レベル対応表を用いて、各交換機は、自身の輻輳レベルを決定する。輻輳レベル対応表は、段階的な複数の負荷状態と、各負荷状態に対応する輻輳レベルとを規定している。段階的な複数の負荷状態の何れに該当するかは、負荷状態毎に予め決められている閾値との大小比較により決定できる。
【００４８】
ステップＳ１において、各交換機は自身の輻輳状態を示す輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告する。図６では全ての交換機が一斉に輻輳レベルを報告しているが、このことは本発明に必須でない。報告は、周期的に行われてもよいし、要求に応じて不定期的に行われてもよい。また、輻輳している場合にのみ報告を行い、輻輳していない場合は報告しないようにしてもよい。ステップＳ１における報告は、例えば、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより行われるが、具体的な信号名は本発明に必須ではない。輻輳レベルを通知できる適切な如何なる信号又はメッセージが使用されてもよい。図示されてはいないが、各交換機（ＭＳＣ３０−３２、ＳＧＳＮ２０−２２）の輻輳レベルは、ＲＮＣ１１だけでなく、ＲＮＣ１０、ＲＮＣ１２にも報告されている。
【００４９】
ステップＳ３において、ＲＮＣ１１は、受信した各交換機の輻輳レベルを更新する。説明の便宜上、交換機ＭＳＣ３１のみが輻輳しており、その輻輳レベルは５０％であるとする。ＲＮＣ１１の規制状態管理部５４は、このような輻輳の状態を交換機毎に（必要に応じて呼接続信号の種別毎に）管理している。
【００５０】
ステップＳ５において、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの位置登録要求の呼接続信号を受信している。
【００５１】
ステップＳ７において、ＲＮＣ１１は、位置登録要求の受信に応じて、呼接続信号を接続する交換機（接続先）を決める。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、受信した呼接続信号（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に含まれているＮＲＩの値を参照し、意図されている接続先の交換機を特定する。意図されている接続先のＮＲＩの値は１（ＭＳＣ３１）であるとする。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、各交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、規制状態管理部５４は各交換機の輻輳レベルを返す。呼接続信号で意図されている交換機はＭＳＣ３１（ＮＲＩ＝１）であるが、この交換機は現在輻輳している。輻輳レベルは５０％なので、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の内、５０％はＭＳＣ３１以外の交換機に転送され、残りの５０％がＭＳＣ３１に転送される。すなわち、輻輳レベルに応じた割合の呼接続信号が、他のＣＮノードへ迂回転送される。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳レベルに応じた割合（すなわち確率）にしたがって、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の転送先を決定する。決定法は適切な如何なる方法で行われてもよい。
【００５２】
例えば、乱数を発生させ、奇数ならばＭＳＣ３１に接続し、偶数ならば他のＣＮノードに接続することにし、先ず、輻輳しているＭＳＣ３１に接続するか否かを判定してもよい。乱数が偶数であり、ＭＳＣ３１以外に接続すべき場合、選択肢はＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２である。これらは輻輳しておらず、ランダムに何れかを選択することで、転送先を決めることができる。
【００５３】
あるいは、輻輳しているＭＳＣ３１よりも輻輳レベルが低い交換機を探し、それらが転送先として決定されてもよい。目下の例の場合ＭＳＣ３１の輻輳レベルは５０％であり、ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３２は輻輳していないので、ＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２が転送先として決定される。説明の便宜上、転送先は、ＭＳＣ３２に決定されたとする。
【００５４】
ステップＳ９において、ＲＮＣ１１は、ＭＳＣ３２に呼接続信号を転送する。ＭＳＣ３２は、移動局４１に対してＴＭＳＩを新たに払い出す。このＴＭＳＩは、ＭＳＣ３２を示すＮＲＩが設定されている。以後、移動局４１が発信要求を行った場合、その発信要求（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に付随するＴＭＳＩに含まれているＮＲＩは２（ＮＲＩ＝２）であるので、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの呼接続信号をＭＳＣ３２へ転送する。これにより、ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１、ＭＳＣ３２間での負荷再分配が可能となる。
【００５５】
本動作例によれば、ＭＳＣ３１は、輻輳レベルに応じた割合の信号量が削減された信号量しか受信しないので、輻輳状態となった直後からただちに信号量を削減することが可能となる。
【００５６】
＜５．第２動作例＞
次に、複数のＣＮノードが輻輳状態となっている場合のＲＮＣのおけるＣＮノードの選択方法を説明する。動作フローは図６に示すものと同様であるが、ステップＳ７における判断が異なる。
【００５７】
図７は複数の交換機が輻輳している移動通信システムを示す。概して図４と同様であるが、複数の交換機（ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１）が輻輳している点、１００％の輻輳レベルが通知されている点、複数の移動局（４０、４１）から呼接続信号が送信されている点等が異なる。
【００５８】
図８は、図７に示すような移動通信システムにおける第２動作例を示すシーケンス図である。ステップＳ１１において、図６のステップＳ１と同様に、各交換機は自身の輻輳状態を示す輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告する。全ての交換機が一斉に輻輳レベルを報告しているが、このことは本発明に必須でない。報告は、周期的に行われてもよいし、要求に応じて不定期的に行われてもよい。ステップＳ１１において、交換機ＭＳＣ３０は、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより、負荷状態５０％に対応する輻輳レベルをＲＮＣ１１に通知している。交換機ＭＳＣ３１は、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより、負荷状態１００％に対応する輻輳レベルをＲＮＣ１１に通知している。交換機ＭＳＣ３２は輻輳していない。
【００５９】
ステップＳ１３において、ＲＮＣ１１は、受信した各交換機の輻輳レベルを更新する。目下の例の場合、交換機ＭＳＣ３０及びＭＳＣ３１が輻輳しており、ＭＳＣ３２は輻輳していない。交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルは５０％である。交換機ＭＳＣ３１の輻輳レベルは１００％である。図６のステップＳ３と同様に、ＲＮＣ１１の規制状態管理部５４は、このような輻輳の状態を交換機毎に（必要に応じて呼接続信号の種別毎に）管理している。
【００６０】
ステップＳ１５において、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの位置登録要求の呼接続信号を受信している。
【００６１】
ステップＳ１７において、ＲＮＣ１１は、位置登録要求の受信に応じて、呼接続信号を接続する交換機（接続先）を決める。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、受信した呼接続信号（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に含まれているＮＲＩの値を参照し、意図されている接続先の交換機を特定する。意図されている接続先のＮＲＩの値は１（ＭＳＣ３１）であるとする。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、各交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、規制状態管理部５４は各交換機の輻輳レベルを返す。呼接続信号で意図されている交換機はＭＳＣ３１（ＮＲＩ＝１）であるが、この交換機は現在輻輳している。輻輳レベルは１００％なので、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の内、１００％がＭＳＣ３１以外の交換機に転送される。すなわち、交換機ＭＳＣ３１は非常に輻輳しており、呼接続信号を一切受け付けることができない。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳レベルに応じた割合（すなわち確率）にしたがって、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の転送先（ＭＳＣ３１以外）を決定する。図６のステップＳ７と同様に、適切な如何なる方法で転送先が決定されてもよい。
【００６２】
例えば、交換機ＭＳＣ３１の輻輳レベルよりも低い輻輳レベルの交換機の中から、１つの交換機が選択されてもよい。交換機ＭＳＣ３１の輻輳レベルは１００％であり、これより低い輻輳レベルの交換機は、ＭＳＣ３０及びＭＳＣ３２であり、これら２つが転送先の候補である。ただし、ＭＳＣ３２は輻輳していないが、ＭＳＣ３０は輻輳しており、ＭＳＣ３０の輻輳レベルは５０％である。この場合、輻輳レベルに基づいて計算された所定の確率でMSC32が転送先として決定され、残余がMSC30を転送先として決定される。また、MSC30およびMSC32からランダムに転送先を決定しても、輻輳レベル最小のMSC32を転送先として決定してもよい。 ステップＳ１９では、決定された転送先の交換機（ＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２）に呼接続信号が転送される。
【００６３】
ステップＳ２１において、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの位置登録要求の呼接続信号を受信している。
【００６４】
ステップＳ２３において、ＲＮＣ１１は、位置登録要求の受信に応じて、呼接続信号を接続する交換機（接続先）を決める。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、受信した呼接続信号（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に含まれているＮＲＩの値を参照し、意図されている接続先の交換機を特定する。意図されている接続先のＮＲＩの値は０（ＭＳＣ３０）であるとする。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、各交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、規制状態管理部５４は各交換機の輻輳レベルを返す。呼接続信号で意図されている交換機はＭＳＣ３０（ＮＲＩ＝０）であるが、この交換機は現在輻輳している。輻輳レベルは５０％なので、ＭＳＣ３０宛の呼接続信号の内、５０％がＭＳＣ３０以外の交換機に転送され、残りの５０％がＭＳＣ３０に転送される。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳レベルに応じた割合（すなわち確率）にしたがって、ＭＳＣ３０宛の呼接続信号の転送先を決定する。図６のステップＳ７と同様に、適切な如何なる方法で転送先が決定されてもよい。
【００６５】
例えば、交換機ＭＳＣ３０以外の候補を選ぶ場合、交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルよりも低い輻輳レベルの交換機の中から、１つの交換機が選択されてもよい。交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルは５０％であり、これより低い輻輳レベルの交換機は、ＭＳＣ３２の交換機１つしかないので、これが接続先となってもよい。ＭＳＣ３１の輻輳レベルは１００％なので、転送先の候補には含まれない。交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルよりも低い輻輳レベルの交換機が複数個存在した場合、各自の輻輳レベルに応じて何れか１つの交換機が転送先として決定されてもよいし、あるいは、最も低い輻輳レベルの交換機が転送先として決定されてもよい。輻輳している交換機から通知されている輻輳レベルより小さな輻輳レベルの交換機の中から、転送先の交換機が選択されるので、効率的な負荷分散を速やかに実現できる。
【００６６】
ステップＳ２５では、決定された転送先の交換機（ＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２）に呼接続信号が転送される。
【００６７】
なお、より低い輻輳レベルの交換機に負荷を配分し直す場合において、全ての交換機が輻輳していた場合、最も輻輳レベルが低い交換機は、負荷をさらに減らすことが困難になってしまうことが懸念される。したがって、このような場合、最も低い輻輳レベルに応じた割合の呼接続信号が拒否されるように、アクセス規制が発動されてもよい。例えば、図示の例の３つの交換機ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１、ＭＳＣ３２の輻輳レベルが、５０％、１００％、１０％であったとする。この場合、ＭＳＣ３２宛の呼接続信号の内、１０％の呼接続信号は拒否される。このようにすることで、アクセス規制により拒否する呼接続数を最小限に抑えることができる。
【００６８】
＜６．第３動作例＞
輻輳時に呼接続信号の転送先を変更する上記の方法が、移動局からの呼接続信号の全てについて適用されることは、必ずしも好ましくない。例えば、ユーザ（移動局）が意図的に操作して接続される要求（例えば、音声系サービス等）が、意図されていない他の交換機へ迂回転送されてしまうからである。迂回転送された場合、転送先の交換機には該当する加入者情報が存在しないため、いったん呼接続の失敗となり、位置登録からやりなおす必要が生じる。このような接続の失敗をユーザが体感することは、サービス品質の観点から好ましくない。
【００６９】
一方、このような懸念に対処するために、他の交換機へ迂回転送する呼接続信号の種別を位置登録に関するものに限定することが考えられる。位置登録に関する呼接続信号は、ユーザが意識して行うものではない点で、迂回転送に適しているからである。しかしながら、このようにすると、交換機の輻輳レベルが致命的に高い場合でさえも、位置登録に関するもの以外の信号（例えば、音声系サービスの接続要求）が、迂回されずに、輻輳している交換機に転送されてしまう。このため、緊急回避的に負荷を再分配することができなくなってしまうことが懸念される。むしろそのような緊急事態の場合は、呼種別によらず他の交換機へ迂回転送させた方が有利である。
【００７０】
他方、位置登録に関する呼接続信号を、他の交換機へ転送する場合に、問題がないわけではない。新規に位置登録する場合、すなわち加入者情報を保持していない交換機へ位置登録要求を行う場合、新たに位置登録要求を受け付けた交換機は、加入者情報を生成し、それまで加入者情報を保持していた旧交換機は加入者情報を削除する。このような処理は、位置登録に関する呼種別に限定して上記の迂回転送を行ったとしても、交換機同士の間で発生する。新規の位置登録でなく、周期的に確認される位置登録の場合、処理を行う交換機が同じであれば、上記のような交換機同士のやりとりは生じない。しかしながら、迂回転送が行われて交換機が変わると、周期的な位置登録でさえ、新たな位置登録の場合と同様に、交換機同士の間で加入者情報をやりとりする必要が生じ、処理負荷が新たに増えてしまうという問題が懸念される。本発明の一実施例における第３動作例は、上記のような問題に対処する。
【００７１】
図９は、第３動作例を説明するためのシーケンス図を示す。
【００７２】
ステップＳ９１において、交換機ＳＳＧＮ２１が、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告している。他の交換機も自身の輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告しているが、図示及び説明の簡明化のため図示されていない。この例の場合、ＳＧＳＮ２１が輻輳している。
【００７３】
ステップＳ９２において、ＲＮＣ１１は、移動局４１から呼接続信号であるＲＲＣメッセージ（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信している。
【００７４】
ステップＳ９３において、ＲＮＣ１１は、受信したＲＲＣメッセージから「Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ」を抽出及び記憶する。「Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ」は、呼が位置登録に関するものであるか否かを識別する情報である。
【００７５】
ＲＲＣコネクション確立後、ステップＳ９４において、ＲＮＣ１１は、移動局４１から呼接続信号（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を受信する。説明の便宜上、この呼接続信号は、アタッチを要求する信号（Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）であるとする。ＲＮＣ１１は、呼接続信号に付随するルーティングパラメータ（ＩＤＮＮＳ）からＮＲＩを見出し、接続先として意図されている交換機を特定する。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、規制状態管理部５４に全ての交換機の輻輳レベルを問い合わせ、接続先のＮＲＩに対応する交換機の輻輳レベルを確認する。説明の便宜上、ＮＲＩ＝１（ＳＳＧＮ２１）とする。
【００７６】
ステップＳ９５において、ＲＮＣ１１は、受信したメッセージから「ＣＮ Ｄｏｍａｉｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」と、「ＩＤＮＮＳ」とを抽出及び記憶する。「ＣＮ Ｄｏｍａｉｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」は、接続先がＣＳドメインかＰＳドメインかを示す。位置登録にする呼接続信号の場合、「ＩＤＮＮＳ」のルーティングベース（Ｒｏｕｔｉｎｇ ｂａｓｉｓ）情報を考慮することで、位置登録が、新規の位置登録（アタッチ）であるのか、あるいは周期的な位置登録であるかを判別できる。さらに、位置登録が、ロケーションエリア（ＬＡ：Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）又はルーティングエリア（ＲＡ：Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ）を跨ったことによる位置登録であるか否かを特定することもできる。
【００７７】
ステップＳ９７において、ＲＮＣ１１は、移動局から受信した呼接続信号の種別を判定する。ステップＳ９３、Ｓ９５及びＳ９６により、ＲＮＣ１１は、位置登録に関する呼であるか否かを示す識別情報（Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ）と、交換機のドメインを示す情報（ＣＮ Ｄｏｍａｉｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）と、ルーティングパラメータの情報（ＩＤＮＮＳ）とを記憶している。
【００７８】
ＣＳ／ＰＳ両ドメインにおける「Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ」と「ＩＤＮＮＳ」の組み合わせの数は多岐に渡る。しかしながら、呼の種別を判定するのに必要なことは、呼接続信号が、位置登録に関するものか否か、位置登録に関するものである場合、交換機同士が加入者情報をやりとりするか否か（「ＬＡ／ＲＡ跨り位置登録である」か、あるいは「アタッチ又は周期的な位置登録である」か）がわかればよいので、比較的少ないパターン数に集約できる。このような観点から、第３動作例では、上記の組み合わせのパターンをあらかじめＲＮＣ１１で保持しておくことで、ＲＮＣ１１は、移動局の呼種別を特定する。
【００７９】
ＲＮＣ１１は、図１０に示されるような呼種別と迂回開始レベルの対応関係を予め保持している。対応関係は呼種別ごとに、パターンＡ〜Ｄのようにいくつかのパターンに分類されている。ＲＮＣ１１は、考察対象の呼接続信号が該当するパターンを特定し、そのパターンの場合に、迂回転送を開始する輻輳レベルを特定する。この対応関係を参照することで、ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳している交換機を迂回して、受信した呼接続信号を他の交換機に迂回転送すべきか、そのままＮＲＩの指示どおりに輻輳している交換機に呼接続信号を転送すべきか否かを適切に判断できる。本動作例では、パターンに応じて迂回転送を開始する輻輳レベルが異なる。
【００８０】
以後、ＲＮＣ１１は、迂回転送するか否かの判断に従って、迂回転送先の交換機へ呼接続信号を転送する（ステップＳ９８）、又はＮＲＩが示す交換機へ呼接続信号を転送する（ステップＳ９９）。
【００８１】
例えばパターンＡが、「ＬＡ／ＲＡ跨りの場合の位置登録発信」、パターンＢが「アタッチ又は周期的な位置登録発信」、パターンＣが「位置登録ではない通常の発信」、そしてパターンＤが「パターンＡ−Ｃ以外の発信」であるように定義したとする。そして、それぞれのパターンについて、迂回転送を開始する輻輳レベルが、１０％、５０％、９０％のように設定されていたとする。
【００８２】
呼接続信号の種別が「ＬＡ／ＲＡ跨りの場合の位置登録発信」（パターンＡ）であった場合、輻輳レベルが１０％になれば、迂回転送が開始される。上述したように、この位置登録はユーザが意識するものではなく、迂回転送に相応しい呼接続信号である。したがって、呼接続信号がこのような位置登録の場合は、迂回転送を積極的に行ってよいので、迂回転送を開始できる輻輳レベルは、比較的低く設定されている。
【００８３】
呼接続信号の種別が「アタッチ又は周期的な位置登録発信」（パターンＢ）であった場合、輻輳レベルが５０％に達しなければ、迂回転送は開始されない。パターンＡの場合と同様に、位置登録はユーザが意識せずに実行できる。しかしながら、アタッチ又は周期的な位置登録の場合において、使用される交換機が変更されると交換機同士の間で加入者情報をやりとりする新たな負荷が発生してしまう。このため、パターンＢの場合に迂回転送を開始できる輻輳レベルは、パターンＡの場合よりも高く設定されている。
【００８４】
呼接続信号の種別が「位置登録ではない通常の発信」（パターンＣ）であった場合、輻輳レベルが９０％に達しなければ、迂回転送は開始されない。例えば音声発信のような通常の発信の場合、接続先の交換機が、加入者情報を有していない交換機に変更されることは好ましくない。このため、通常の発信についてはできるだけ迂回転送しないように配慮することが好ましい。このため、迂回転送を開始できる輻輳レベルは、９０％のように非常に高く設定されている。
【００８５】
呼接続信号の種別が「パターンＡ−Ｃ以外の発信」（パターンＤ）であった場合、輻輳レベルによらず、迂回転送は開始されない。
【００８６】
このようにパターン毎に迂回開始輻輳レベルを予め決定しておくことで、状況に応じて相応しい負荷分散を行うことができる。例えば、交換機が少しでも輻輳すると迂回転送が行われるが、迂回転送の対象は、ＬＡ／ＲＡ跨りの場合の位置登録発信に限られる。この位置登録は、ユーザに接続失敗を感じさせず、かつ交換機同士の間で加入者情報のやりとりが発生しないからである。交換機がかなり輻輳してくると、アタッチによる位置登録及び周期的な位置登録による発信も、迂回転送の対象とする。このような場合は、交換機同士の間で新たなやりとりが多少発生したとしても、輻輳を解消することを優先させた方が有利だからである。そして、交換機が極めて輻輳している場合は、通常の発信でさえも迂回転送の対象とし、輻輳の解消を最優先させる。このように、本動作例によれば、呼接続信号の種別に応じて、迂回転送を開始する輻輳レベルを適切に設定できるので、輻輳を効果的に解消できる。
【００８７】
以上のように、本発明の実施例によるＲＮＣは、輻輳状態の交換機を認識し、その輻輳レベルに応じて適切な信号量を他の交換機へ速やかに迂回転送することができ、複数のＣＮノードの輻輳状態を管理し、それぞれの輻輳レベルに応じて適切な負荷分配を行うことができる。また、交換機は、輻輳したか否かだけでなく、どの程度輻輳しているか、どの程度の信号量の流入を避ければ輻輳を回避できるか等をＲＮＣに通知することができる。ＲＮＣは、その通知に応じて、輻輳の程度に応じて各交換機への負荷を適切に配分し直すことができる。これにより、交換機は、能力限界に達する前に、輻輳を効果的に解消することができる。
【００８８】
以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、それらは単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。例えば、本発明は、無線ネットワーク局（ＲＮＣ）が複数の交換機に接続される適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。例えば本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のシステム、ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ方式のＷ−ＣＤＭＡシステム等に適用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。実施例又は項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある実施例又は項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。ソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に用意されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
【符号の説明】
【００８９】
１１ ＲＮＣ
２０−２２ ＳＧＳＮ
３０−３２ ＭＳＣ
４０−４２ 移動局
５１ 移動局側インターフェース
５２ 交換機側インターフェース
５３ 記憶部
５４ 規制状態管理部
５５ 制御部
５５１ 呼制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システム、無線ネットワーク制御局及び方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムは、主に無線アクセス制御を行う無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）と、移動管理、呼制御、サービス制御等を行うコアネットワーク（ＣＮ）に分類される。ＲＡＮには、無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ：Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及び無線基地局（ＮｏｄｅＢ）が含まれる。ＣＮは、回線交換（ＣＳ：Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）ドメイン、パケット交換（ＰＳ：Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）ドメインから構成される。一般に、ＣＳドメインは音声系サービスを提供し、ＰＳドメインはデータ通信系サービスを提供する。移動局に対して各ドメインのサービスを提供するノードとして、ＣＳドメインの場合、移動サービス交換機（ＭＳＣ：Ｍｏｂｉｌｅ−ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｃｅｎｔｒｅ）があり、ＰＳドメインの場合、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ：Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）がある。ＭＳＣ、ＳＧＳＮはＲＮＣとのインターフェースを有し、ＲＮＣとＭＳＣ／ＳＧＳＮ間のインターフェースはＩｕインターフェースと呼ばれる。
【０００３】
従来の一般的なネットワークの場合、ＲＮＣを制御する交換機（ＭＳＣ／ＳＧＳＮ）は一つであるが、ドメイン内に複数のＣＮノード（交換機）が存在する場合、
呼接続時においてＲＮＣがドメイン内の複数のコアノードの内１つを適宜選択できれば、コアネットワーク内の負荷分散を図ることが可能になる。また、ドメイン内の特定のＣＮノードに障害が発生している場合、別のＣＮノードを利用できれば、呼接続を中断せずに済み、コアノードの冗長化を図ることができる。このような観点から、３ＧＰＰ標準仕様（非特許文献１）では、ドメイン内に複数のＣＮノードが存在するネットワークにおいて、ＲＮＣが接続先ＣＮノードを決定する手法が規定されている。この手法はＩｕ−Ｆｌｅｘと呼ばれている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ２３．２３６ ｖ８．１．０（２００９−１２）
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ２５．３３１ ｖ８．１０．０（２０１０−０３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式のネットワーク構成においては、複数のＣＮノードに移動局の加入者プロファイルが分散して収容される。何らかの要因により、１つ又は複数のＣＮノードに呼接続や位置登録トラヒックが偏った場合、それらのＣＮノードは輻輳状態となり、正常な処理を継続できなくなってしまうことが懸念される。また、設備投資等その他の事情により、プールエリア内のＣＮノード各々の処理能力を不均一に構成にすることがある。この場合、処理能力の低いＣＮノードは、輻輳状態に陥りやすく、正常な処理を継続できなくなる懸念がある。なお、プールエリア（Ｐｏｏｌ Ａｒｅａ）とは、１つのＲＮＣに接続されている複数のＣＮノードが収容するエリアを意味する。
【０００６】
輻輳しているＣＮノードが、移動局から位置登録要求を受信した場合、そのＣＮノードは、ＮＲＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）としては無効な値が設定されているＮＲＩを含む設定ＴＭＳＩ／Ｐ−ＴＭＳＩを移動局に払い出す。したがって、次回、移動局が位置登録要求を行う場合、ＲＲＣメッセージ（ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に設定されるＮＲＩは無効な値を示す。設定されているＮＲＩが無効であることを認識したＲＮＣは、利用可能なＣＮノードの中からランダムにＣＮノードを選択し、そのＣＮノードに位置登録要求信号を転送する。これにより、輻輳したＣＮノードに位置登録要求信号が接続されてしまうことを回避し、他のＣＮノードに接続することで、ＣＮノード間の負荷の再分配を行うことができる。
【０００７】
しかしながらこの方法は、輻輳しているＣＮノードが、位置登録要求を受けた際に、自ら無効なＮＲＩを払い出すことで、次回の位置登録以降、負荷の再分配が可能となるものである。したがって、ＲＮＣは、輻輳しているＣＮノードへ一度は信号を転送することになる。このため、輻輳が発生しているＣＮノードの負荷を即座に再分配することはできないという欠点がある。また、輻輳しているＣＮノードは、無効なＮＲＩを設定してＴＭＳＩ／Ｐ−ＴＭＳＩを払い出す必要があり、ＣＮノードの処理負担が重くなってしまう。
【０００８】
さらに、無効なＮＲＩが設定されたＴＭＳＩ／Ｐ−ＴＭＳＩが払い出された後、次回、位置登録が完了するまでの間に、移動局が発信しようとした場合、移動局が送信する信号内のＮＲＩは無効である。ＲＮＣにとって、その移動局がどのＣＮノードに収容されているのかは不明であるので、ＲＮＣはランダムにＣＮノードを選択する。これにより、輻輳状態でないＣＮノードに信号が転送される可能性は高くなるが、移動局の加入者情報を保持していないＣＮノードに接続要求を行うことになるので、接続に失敗するおそれもある。
【０００９】
さらに、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式の場合、ＣＮノードが輻輳状態であったとしても、位置登録を行っていない移動局から通常の接続要求があった場合、その接続要求は、そのまま輻輳しているＣＮノードに接続される。上記の負荷の再分配を行う方法では、位置登録契機をもって負荷の再分配を行うからである。
【００１０】
したがって、従来の負荷の再分配方法は即効性に欠け、ＣＮノードの処理能力が限界に近づいていて、速やかに負荷を軽減させるべき場合に、負荷の再分配が追いつかないおそれがある。
【００１１】
本発明の課題は、ＲＮＣに接続されている複数の交換機の内、少なくとも１つが輻輳した場合、複数の交換機の間で負荷の再配分を速やかに実行できるようにことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一形態による無線ネットワーク制御局は、
移動通信システムにおける複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局であって、
前記複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、
無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、
複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、
制御部と
を有し、前記交換機側インターフェースは、前記複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得し、
前記制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する、無線ネットワーク制御局である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一形態によれば、ＲＮＣに接続されている複数の交換機の内、少なくとも１つが輻輳した場合、複数の交換機の間で負荷の再配分を速やかに実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式のネットワークにおいて、移動局がアタッチを実施する場合のシーケンスを示す図。
【図２】図１によるアタッチ実施後の移動局がＰＳ発信を行う手順を示す図。
【図３】ＣＮノード各々にＮＲＩが設定されている様子を示す図。
【図４】移動通信システムを示す図。
【図５】ＲＮＣの機能ブロック図。
【図６】第１動作例を説明するためのシーケンス図。
【図７】複数の交換機が輻輳している移動通信システムを示す図。
【図８】第２動作例を説明するためのシーケンス図。
【図９】第３動作例を説明するためのシーケンス図。
【図１０】呼種別と迂回開始レベルの対応関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に説明する実施例によれば、ＲＮＣは、ＣＮノードが輻輳状態であることを明示的に知ることができ、これにより、輻輳状態のＣＮノードに対する信号量を適切に削減することができる。さらに複数のＣＮノードが輻輳している場合でも、各ＣＮノードの負荷レベルを考慮して、負荷を適切に再分配することができる。
【００１６】
以下の観点から実施例を説明する。
【００１７】
１．Ｉｕ−Ｆｌｅｘ
２．移動通信システム
３．ＲＮＣ
４．第１動作例
５．第２動作例
６．第３動作例
【実施例１】
【００１８】
＜１．Ｉｕ−Ｆｌｅｘ＞
本発明の実施例によるＲＮＣ及び動作例を説明する前に、実施例で前提としているＩｕ−Ｆｌｅｘ方式について説明する。
【００１９】
上述したように、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式では、１つのＲＮＣに複数のコアノードが接続され、負荷分散性及び障害耐性を向上させる。ＲＮＣは、移動局が発した呼を接続する際（呼接続時に）、呼の制御を行うコアノード又はサービングＣＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＣＮ）を決定する。サービングＣＮは、当該呼の加入者プロファイルを保持するコアノードである。加入者プロファイルは、発呼した移動局のユーザの契約情報等を含む。コアノードには識別子が付与されており、この識別子により、ＣＳ及びＰＳドメイン各々において、プールエリア（Ｐｏｏｌ Ａｒｅａ）内でコアノードを一意に特定することができる。この識別子はＮＲＩ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と呼ばれる。プールエリアとは、１つのＲＮＣに接続されている複数のコアノードを示す。
【００２０】
図１は、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式のネットワークにおいて、移動局４０がアタッチを実施する場合の一般的なシーケンスを示す。ＲＮＣ１０の上位にはＳＧＳＮ２０、ＳＧＳＮ２１、ＳＧＳＮ２２、ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１及びＭＳＣ３２が接続されており、ＲＮＣ１０配下に移動局４０が存在するものとする。移動局４０は、無線通信することができる適切な如何なるユーザ装置でもよく、例えば、携帯電話、情報端末、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ等であるが、これらに限定されない。
【００２１】
移動局４０がアタッチを実施する場合、まず移動局４０及びＲＮＣ１０の間でＲＲＣコネクション（無線コネクション）を確立する必要がある。このため、移動局４０は、ＲＲＣコネクションリクエスト（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを送信し、ＲＲＣコネクションの確立を要求する。ＲＮＣ１０は移動局４０に対してＲＲＣコネクションの確立を指示するメッセージを送信する。このメッセージは、ＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＳＥＴＵＰと呼ばれる。
【００２２】
ＲＲＣコネクションが確立した後、移動局４０は、アタッチ要求信号をＲＮＣ１０に通知する（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。この際、ＩＤＮＮＳ（Ｉｎｔｒａ Ｄｏｍａｉｎ ＮＡＳ Ｎｏｄｅ Ｓｅｌｅｃｔｏｒ）と呼ばれる情報要素が、アタッチ要求信号に設定されている。ＩＤＮＮＳは、移動局４０をネットワーク内で識別するための識別情報であるＴＭＳＩ、Ｐ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩの内のいずれかを使用して生成される１０ビットのビット列情報と、その１０ビットの情報がＴＭＳＩ、Ｐ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩのいずれを基にして生成されたものであるかを示す情報から構成される。ＩＤＮＮＳの１０ビットの情報はルーティングパラメータ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）と呼ばれてもよい。これらの識別子を使用する優先順位は、高い順に、ＴＭＳＩ、Ｐ−ＴＭＳＩ、ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩである。概して、ＴＭＳＩ及びＰ−ＴＭＳＩは交換機が払い出すＩＤである。ＴＭＳＩ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、回線交換ドメインの交換機が払い出す識別子である。Ｐ−ＴＭＳＩ（Ｐａｃｋｅｔ ＴＭＳＩ）は、パケット交換ドメインの交換機が払い出す識別子である。ＩＭＳＩ及びＩＭＥＩは加入者や端末に固有に予め設定されているＩＤである。ＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、ユーザに一意に割り当てられる加入者識別子である。ＩＭＥＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）は、移動局に一意に割り当てられている端末識別子である。アタッチの場合、ＴＭＳＩやＰ−ＴＭＳＩは未だ払い出されていないので、使用可能な識別子はＩＭＳＩ又はＩＭＥＩである。図示の例の場合、アタッチ要求信号のＩＤＮＮＳには、ＩＭＳＩが設定されている。
【００２３】
ＲＮＣ１０は、アタッチ要求信号（移動局からの発呼）に応答して、サービングＣＮを決定する。アタッチ要求信号に設定されているルーティングパラメータ（ＩＤＮＮＳ）は、ＩＭＳＩに設定されている。アタッチの場合、接続先の交換機は未だ決まっておらず、移動局の加入者プロファイルは、どの交換機にも登録されていない。そこで、ＲＮＣ１０は、任意のコアノードをランダムに選択する。アタッチ手順は一般的にはＰＳドメインで実施されるため、図示の例では、ＲＮＣ１０がＳＧＳＮ２２を選択し、ＲＮＣ１０は、移動局４０から受信したアタッチ信号をＳＧＳＮ２２へ転送する（Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ）。
【００２４】
ＳＧＳＮ２２は、アタッチ信号の受信を契機に、発呼した移動局に対する加入者プロファイルを作成することに加えて、Ｐ−ＴＭＳＩを払い出す。Ｐ−ＴＭＳＩには、ＳＧＳＮ２２のＮＲＩ（ＰＳ−ＮＲＩ）が埋め込まれる。具体的には、Ｐ−ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットの中に、ＳＧＳＮ２２のＮＲＩが含められる。例えば、ＳＧＳＮ２０、２１、２２各々のＮＲＩが、０、１、２であったとすると、ＳＧＳＮ２２が払い出すＰ−ＴＭＳＩには、ＮＲＩ＝２（２進法で"１０"）の情報が含まれている。
【００２５】
次に、ＳＧＳＮ２２はＣＳドメインに対するアタッチを実施するため、複数の交換機ＭＳＣ３０〜３２の内、いずれか１つのＭＳＣを選択する。目下の場合、どの交換機ＭＳＣにも移動局の加入者プロファイルは作成されていないので（サービングＭＳＣは未定であるため）、任意のＭＳＣがランダムに選択される。図示の例では、ＭＳＣ３１が選択され、ＣＳドメインへのアタッチ要求信号がＭＳＣ３１に送信されている。
【００２６】
ＭＳＣ３１では、アタッチした移動局に対する加入者プロファイルを作成することに加えて、ＴＭＳＩを払い出す。ＴＭＳＩには、ＭＳＣ３１のＮＲＩ（ＣＳ−ＮＲＩ）が埋め込まれる。より具体的には、ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットの中に、ＭＳＣ３１のＮＲＩが含められる。例えば、ＭＳＣ３０、３１、３２各々のＮＲＩが、０、１、２であったとすると、ＭＳＣ３１が払い出すＴＭＳＩには、ＮＲＩ＝１（２進法で"０１"）の情報が含まれている。
【００２７】
払い出されたＴＭＳＩは、ＭＳＣ３１からＳＧＳＮ２２へ通知される。
【００２８】
ＳＧＳＮ２２は、Ｐ−ＴＭＳＩおよびＴＭＳＩを、アタッチ応答信号によりＲＮＣ１０に通知する（Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。ＲＮＣ１０はアタッチ応答信号を移動局４０に通知する（ＤＬ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。
【００２９】
このようにして、アタッチにより、ＴＭＳＩ及びＰ−ＴＭＳＩが払い出される。
【００３０】
図２は、図１によるアタッチ実施後の移動局４０が、ＰＳ発信を行う場合の手順を示す。説明の簡明化のため、図２ではＰＳ発信の場合しか示されていないが、同様に、ＣＳ発信を行うこともできる。
【００３１】
まず、移動局４０は、ＲＮＣ１０に対してＲＲＣコネクションの確立を要求する（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）。ＲＲＣコネクションの確立後、移動局４０は、ＰＳ発信要求信号をＲＮＣ１０に通知する（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）。ＰＳ発信要求信号には、ルーティングパラメータ（ＩＤＮＮＳ）が設定される。移動局４０が、ＴＭＳＩ又はＰ−ＴＭＳＩからルーティングパラメータを生成する場合、ＴＭＳＩ又はＰ−ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットを抜き出して、その１０ビットをルーティングパラメータとして設定する。上述したように、この１０ビットの部分に接続先のコアノードのＮＲＩが含まれている。目下の例の場合、ＰＳ発信なので、ＩＤＮＮＳにはＰ−ＴＭＳＩが設定されており、このＰ−ＴＭＳＩは、ＳＧＳＮ２２のＮＲＩが含まれている。
【００３２】
ＰＳ発信要求信号を受信したＲＮＣ１０は、接続先のＳＧＳＮを決定するためにＩＤＮＮＳを参照する。目下の例の場合、ＩＤＮＮＳは、Ｐ−ＴＭＳＩの１４〜２３ビット目の１０ビットに設定されている。ＲＮＣ１０は、このルーティングパラメータ（"００００００００１０"）を記憶する。ＲＮＣ１０は、交換機とＮＲＩの対応関係を予め記憶している（図３）。ＲＮＣ１０は、そのような対応関係を参照し、ＮＲＩに対応するＳＧＳＮ２２をサービングＣＮとして特定する。ＲＮＣ１０は、特定されたＳＧＳＮ２２に対して、ＰＳ発信要求信号を送信する（Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ Ｍｅｓｓａｇｅ）。これによりＳＧＳＮ２２においてＰＳ呼接続手順が実施される。
【００３３】
このように、Ｉｕ−Ｆｌｅｘ方式では、複数の交換機が存在することを許容し、適切な交換機を適宜指定することで、負荷分散性及び障害耐性を向上させることができる。
【００３４】
＜２．移動通信システム＞
図４は、本発明の実施例において使用される移動通信システムを示す。移動通信システムは、複数の交換機（ＭＳＣ３０−３２、ＳＧＳＮ２０−２２）と、複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ１０−１２）と、移動局（４０−４２）とを少なくとも含む。図示及び説明の簡明化のため、移動局及び無線ネットワーク制御局間に存在する無線基地局は図示されていない。
【００３５】
交換機の各々は、移動通信システムのコアネットワークにおける処理を行い、例えば、加入者プロファイルのような加入者情報の管理、移動管理、発着信制御、課金制御、ＱｏＳ制御等を行う。ＲＮＣ１１の配下には、移動局（４０−４２）が存在する。
【００３６】
無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ１０−１２）は、主に無線リソースの管理を行う。後述するように本実施例では、特に、呼接続信号の転送先を各交換機の輻輳レベルに応じて決定する。図示の例では、ＲＮＣ１１のみが複数の交換機に接続しているように描かれているが、実際にはＲＮＣ１０及びＲＮＣ１１も複数の交換機に接続されている。
【００３７】
移動局（４０−４２）は、通信することが可能な適切な如何なるユーザ装置でもよく、例えば、携帯電話、情報端末、パーソナルディジタルアシスタント、携帯用パーソナルコンピュータ等であるが、これらに限定されない。
【００３８】
＜３．ＲＮＣ＞
図５は、本発明の一実施例による無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）を示す。このＲＮＣは、図４のＲＮＣ１０−１２として使用可能である。図示の都合上、交換機として、パケットドメインの交換機ノード（ＳＧＳＮ）しか示されていないが、１つ以上の回線交換ドメインの交換機ノード（ＭＳＣ）に接続されてもよい。
【００３９】
ＲＮＣ１１は、移動局側インターフェース５１と、交換機側インターフェース５２と、記憶部５３と、規制状態管理部５４と、制御部５５とを有する。制御部５５は、呼制御部５５１を含む。図５には、ＲＮＣ１１の様々な機能要素の内、本実施例に特に関連するものしか示されていない点に留意を要する。
【００４０】
移動局側インターフェース５１は、不図示の無線基地局を介して移動局４０−４２と通信するためのインターフェースである。例えば、移動局側インターフェース５１は、移動局の通信開始手順において、移動局との間でＲＲＣコネクション（無線コネクション）を確立するように構成されている。
【００４１】
交換機側インターフェース５２は、様々な交換機と通信するためのインターフェースである。例えば、交換機インターフェース５２は、移動局からの位置登録要求信号や発信要求信号を、交換機に送信する際のインターフェース機能を果たす。
【００４２】
記憶部５３は、データ、パラメータ、変数値その他のＲＮＣ１１において使用される情報を記憶する。例えば、記憶部５３は、移動局から通知されたＴＭＳＩや、Ｐ−ＴＭＳＩを示す情報を記憶する。ＴＭＳＩやＰ−ＴＭＳＩが、位置登録エリアの更新に応じて変更された場合、変更後のＴＭＳＩ及びＰ−ＴＭＳＩが上書きされる。
【００４３】
規制状態管理部５４は、交換機各々から受信した輻輳レベルを記憶又は管理し、どの交換機がどの程度輻輳しているかを管理する。後述するように、各交換機の輻輳レベルは、移動局が送信する呼接続信号の種別に応じて管理されてもよい。輻輳レベルは、各交換機が測定し、定期的に又は必要に応じて各交換機が無線ネットワーク制御局（ＲＮＣ）に報告する。図４において「輻輳レベル対応表」として示されているように、様々な負荷状態に応じて、輻輳レベルが予め決定されている。交換機は、自身の負荷状態に対応する輻輳レベルを無線ネットワーク制御局に報告する。「負荷状態」とは、輻輳の目安となる量である。より具体的には、交換機がＲＮＣに通知する輻輳レベルは、その後にＲＮＣが交換機に呼接続信号を転送する場合に、ＲＮＣが交換機に転送する呼接続信号の量をどの程度削減してほしいか（何割を他の交換機に転送してほしいか）を示す。言い換えれば、交換機は、輻輳しているか否かだけでなく、どの程度輻輳しているか、どの程度の信号量の流入を避ければ輻輳を回避できるか等を、きめ細かくＲＮＣに通知することができる。例えば、交換機ＳＧＳＮ２０の負荷状態が７０％であり、この負荷状態を示す輻輳レベルがＲＮＣ１１に報告されたとする。この場合、ＲＮＣ１１は、移動局から受信した交換機ＳＧＳＮ２０宛の呼接続信号の内、７０％の呼接続信号をＳＧＳＮ２０以外の交換機（ＳＧＳＮ２１−２４の内の何れか）に転送し、残りの３０％の呼接続信号をＳＧＳＮ２０に転送する。規制状態管理部５４は、このような輻輳レベルを管理し、制御部５５又は呼制御部５５１からの要請に応じて、各交換機の輻輳レベルを返す。
【００４４】
制御部５５は、ＲＮＣ１１内の機能要素の動作を制御することに加えて、制御に必要な管理及び判断を行う。例えば、制御部５５は、移動局からのＲＲＣメッセージ受信時に、ＴＭＳＩが通知されているか否かの判定、ＩＤＮＮＳが通知されているか否かの判定、接続先ドメインの判定（デフォルト交換機の判定も含む）等を行う。
【００４５】
呼制御部５５１は、制御部５５における一般的な制御と共に、呼制御を行う。本実施例では、特に、呼制御部５５１は、交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、移動局からの呼接続信号の転送先を決定し、交換機インターフェース５２に通知する。なお、制御部５５の一部として呼制御部５５１が示されているが、このことは本発明に必須ではなく、適切な如何なる形態で実施されてもよい。
【００４６】
＜４．第１動作例＞
図４に示すような移動通信システムにおいて、ＲＮＣ１１がＣＮノードの輻輳レベルを認識し、移動局４１からの呼接続信号の転送先を決定する動作例を説明する（説明ではＭＳＣを例にとっているが、ＳＧＳＮについても同様である。）。
【００４７】
図６は、第１の動作例を説明するためのシーケンスを示す。交換機（ＭＳＣ３０−３２、ＳＧＳＮ２０−２２）の各々は、各自の輻輳状態を測定している。図４に示されているような輻輳レベル対応表を用いて、各交換機は、自身の輻輳レベルを決定する。輻輳レベル対応表は、段階的な複数の負荷状態と、各負荷状態に対応する輻輳レベルとを規定している。段階的な複数の負荷状態の何れに該当するかは、負荷状態毎に予め決められている閾値との大小比較により決定できる。
【００４８】
ステップＳ１において、各交換機は自身の輻輳状態を示す輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告する。図６では全ての交換機が一斉に輻輳レベルを報告しているが、このことは本発明に必須でない。報告は、周期的に行われてもよいし、要求に応じて不定期的に行われてもよい。また、輻輳している場合にのみ報告を行い、輻輳していない場合は報告しないようにしてもよい。ステップＳ１における報告は、例えば、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより行われるが、具体的な信号名は本発明に必須ではない。輻輳レベルを通知できる適切な如何なる信号又はメッセージが使用されてもよい。図示されてはいないが、各交換機（ＭＳＣ３０−３２、ＳＧＳＮ２０−２２）の輻輳レベルは、ＲＮＣ１１だけでなく、ＲＮＣ１０、ＲＮＣ１２にも報告されている。
【００４９】
ステップＳ３において、ＲＮＣ１１は、受信した各交換機の輻輳レベルを更新する。説明の便宜上、交換機ＭＳＣ３１のみが輻輳しており、その輻輳レベルは５０％であるとする。ＲＮＣ１１の規制状態管理部５４は、このような輻輳の状態を交換機毎に（必要に応じて呼接続信号の種別毎に）管理している。
【００５０】
ステップＳ５において、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの位置登録要求の呼接続信号を受信している。
【００５１】
ステップＳ７において、ＲＮＣ１１は、位置登録要求の受信に応じて、呼接続信号を接続する交換機（接続先）を決める。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、受信した呼接続信号（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に含まれているＮＲＩの値を参照し、意図されている接続先の交換機を特定する。意図されている接続先のＮＲＩの値は１（ＭＳＣ３１）であるとする。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、各交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、規制状態管理部５４は各交換機の輻輳レベルを返す。呼接続信号で意図されている交換機はＭＳＣ３１（ＮＲＩ＝１）であるが、この交換機は現在輻輳している。輻輳レベルは５０％なので、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の内、５０％はＭＳＣ３１以外の交換機に転送され、残りの５０％がＭＳＣ３１に転送される。すなわち、輻輳レベルに応じた割合の呼接続信号が、他のＣＮノードへ迂回転送される。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳レベルに応じた割合（すなわち確率）にしたがって、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の転送先を決定する。決定法は適切な如何なる方法で行われてもよい。
【００５２】
例えば、乱数を発生させ、奇数ならばＭＳＣ３１に接続し、偶数ならば他のＣＮノードに接続することにし、先ず、輻輳しているＭＳＣ３１に接続するか否かを判定してもよい。乱数が偶数であり、ＭＳＣ３１以外に接続すべき場合、選択肢はＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２である。これらは輻輳しておらず、ランダムに何れかを選択することで、転送先を決めることができる。
【００５３】
あるいは、輻輳しているＭＳＣ３１よりも輻輳レベルが低い交換機を探し、それらが転送先として決定されてもよい。目下の例の場合ＭＳＣ３１の輻輳レベルは５０％であり、ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３２は輻輳していないので、ＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２が転送先として決定される。説明の便宜上、転送先は、ＭＳＣ３２に決定されたとする。
【００５４】
ステップＳ９において、ＲＮＣ１１は、ＭＳＣ３２に呼接続信号を転送する。ＭＳＣ３２は、移動局４１に対してＴＭＳＩを新たに払い出す。このＴＭＳＩは、ＭＳＣ３２を示すＮＲＩが設定されている。以後、移動局４１が発信要求を行った場合、その発信要求（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に付随するＴＭＳＩに含まれているＮＲＩは２（ＮＲＩ＝２）であるので、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの呼接続信号をＭＳＣ３２へ転送する。これにより、ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１、ＭＳＣ３２間での負荷再分配が可能となる。
【００５５】
本動作例によれば、ＭＳＣ３１は、輻輳レベルに応じた割合の信号量が削減された信号量しか受信しないので、輻輳状態となった直後からただちに信号量を削減することが可能となる。
【００５６】
＜５．第２動作例＞
次に、複数のＣＮノードが輻輳状態となっている場合のＲＮＣのおけるＣＮノードの選択方法を説明する。動作フローは図６に示すものと同様であるが、ステップＳ７における判断が異なる。
【００５７】
図７は複数の交換機が輻輳している移動通信システムを示す。概して図４と同様であるが、複数の交換機（ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１）が輻輳している点、１００％の輻輳レベルが通知されている点、複数の移動局（４０、４１）から呼接続信号が送信されている点等が異なる。
【００５８】
図８は、図７に示すような移動通信システムにおける第２動作例を示すシーケンス図である。ステップＳ１１において、図６のステップＳ１と同様に、各交換機は自身の輻輳状態を示す輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告する。全ての交換機が一斉に輻輳レベルを報告しているが、このことは本発明に必須でない。報告は、周期的に行われてもよいし、要求に応じて不定期的に行われてもよい。ステップＳ１１において、交換機ＭＳＣ３０は、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより、負荷状態５０％に対応する輻輳レベルをＲＮＣ１１に通知している。交換機ＭＳＣ３１は、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより、負荷状態１００％に対応する輻輳レベルをＲＮＣ１１に通知している。交換機ＭＳＣ３２は輻輳していない。
【００５９】
ステップＳ１３において、ＲＮＣ１１は、受信した各交換機の輻輳レベルを更新する。目下の例の場合、交換機ＭＳＣ３０及びＭＳＣ３１が輻輳しており、ＭＳＣ３２は輻輳していない。交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルは５０％である。交換機ＭＳＣ３１の輻輳レベルは１００％である。図６のステップＳ３と同様に、ＲＮＣ１１の規制状態管理部５４は、このような輻輳の状態を交換機毎に（必要に応じて呼接続信号の種別毎に）管理している。
【００６０】
ステップＳ１５において、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの位置登録要求の呼接続信号を受信している。
【００６１】
ステップＳ１７において、ＲＮＣ１１は、位置登録要求の受信に応じて、呼接続信号を接続する交換機（接続先）を決める。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、受信した呼接続信号（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に含まれているＮＲＩの値を参照し、意図されている接続先の交換機を特定する。意図されている接続先のＮＲＩの値は１（ＭＳＣ３１）であるとする。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、各交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、規制状態管理部５４は各交換機の輻輳レベルを返す。呼接続信号で意図されている交換機はＭＳＣ３１（ＮＲＩ＝１）であるが、この交換機は現在輻輳している。輻輳レベルは１００％なので、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の内、１００％がＭＳＣ３１以外の交換機に転送される。すなわち、交換機ＭＳＣ３１は非常に輻輳しており、呼接続信号を一切受け付けることができない。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳レベルに応じた割合（すなわち確率）にしたがって、ＭＳＣ３１宛の呼接続信号の転送先（ＭＳＣ３１以外）を決定する。図６のステップＳ７と同様に、適切な如何なる方法で転送先が決定されてもよい。
【００６２】
例えば、交換機ＭＳＣ３１の輻輳レベルよりも低い輻輳レベルの交換機の中から、１つの交換機が選択されてもよい。交換機ＭＳＣ３１の輻輳レベルは１００％であり、これより低い輻輳レベルの交換機は、ＭＳＣ３０及びＭＳＣ３２であり、これら２つが転送先の候補である。ただし、ＭＳＣ３２は輻輳していないが、ＭＳＣ３０は輻輳しており、ＭＳＣ３０の輻輳レベルは５０％である。この場合、輻輳レベルに基づいて計算された所定の確率でMSC32が転送先として決定され、残余がMSC30を転送先として決定される。また、MSC30およびMSC32からランダムに転送先を決定しても、輻輳レベル最小のMSC32を転送先として決定してもよい。 ステップＳ１９では、決定された転送先の交換機（ＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２）に呼接続信号が転送される。
【００６３】
ステップＳ２１において、ＲＮＣ１１は、移動局４１からの位置登録要求の呼接続信号を受信している。
【００６４】
ステップＳ２３において、ＲＮＣ１１は、位置登録要求の受信に応じて、呼接続信号を接続する交換機（接続先）を決める。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、受信した呼接続信号（ＲＲＣ：ＩＮＩＴＩＡＬ ＤＩＲＥＣＴ ＴＲＡＮＳＦＥＲ）に含まれているＮＲＩの値を参照し、意図されている接続先の交換機を特定する。意図されている接続先のＮＲＩの値は０（ＭＳＣ３０）であるとする。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、各交換機の輻輳レベルを規制状態管理部５４に問い合わせ、規制状態管理部５４は各交換機の輻輳レベルを返す。呼接続信号で意図されている交換機はＭＳＣ３０（ＮＲＩ＝０）であるが、この交換機は現在輻輳している。輻輳レベルは５０％なので、ＭＳＣ３０宛の呼接続信号の内、５０％がＭＳＣ３０以外の交換機に転送され、残りの５０％がＭＳＣ３０に転送される。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳レベルに応じた割合（すなわち確率）にしたがって、ＭＳＣ３０宛の呼接続信号の転送先を決定する。図６のステップＳ７と同様に、適切な如何なる方法で転送先が決定されてもよい。
【００６５】
例えば、交換機ＭＳＣ３０以外の候補を選ぶ場合、交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルよりも低い輻輳レベルの交換機の中から、１つの交換機が選択されてもよい。交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルは５０％であり、これより低い輻輳レベルの交換機は、ＭＳＣ３２の交換機１つしかないので、これが接続先となってもよい。ＭＳＣ３１の輻輳レベルは１００％なので、転送先の候補には含まれない。交換機ＭＳＣ３０の輻輳レベルよりも低い輻輳レベルの交換機が複数個存在した場合、各自の輻輳レベルに応じて何れか１つの交換機が転送先として決定されてもよいし、あるいは、最も低い輻輳レベルの交換機が転送先として決定されてもよい。輻輳している交換機から通知されている輻輳レベルより小さな輻輳レベルの交換機の中から、転送先の交換機が選択されるので、効率的な負荷分散を速やかに実現できる。
【００６６】
ステップＳ２５では、決定された転送先の交換機（ＭＳＣ３０又はＭＳＣ３２）に呼接続信号が転送される。
【００６７】
なお、より低い輻輳レベルの交換機に負荷を配分し直す場合において、全ての交換機が輻輳していた場合、最も輻輳レベルが低い交換機は、負荷をさらに減らすことが困難になってしまうことが懸念される。したがって、このような場合、最も低い輻輳レベルに応じた割合の呼接続信号が拒否されるように、アクセス規制が発動されてもよい。例えば、図示の例の３つの交換機ＭＳＣ３０、ＭＳＣ３１、ＭＳＣ３２の輻輳レベルが、５０％、１００％、１０％であったとする。この場合、ＭＳＣ３２宛の呼接続信号の内、１０％の呼接続信号は拒否される。このようにすることで、アクセス規制により拒否する呼接続数を最小限に抑えることができる。
【００６８】
＜６．第３動作例＞
輻輳時に呼接続信号の転送先を変更する上記の方法が、移動局からの呼接続信号の全てについて適用されることは、必ずしも好ましくない。例えば、ユーザ（移動局）が意図的に操作して接続される要求（例えば、音声系サービス等）が、意図されていない他の交換機へ迂回転送されてしまうからである。迂回転送された場合、転送先の交換機には該当する加入者情報が存在しないため、いったん呼接続の失敗となり、位置登録からやりなおす必要が生じる。このような接続の失敗をユーザが体感することは、サービス品質の観点から好ましくない。
【００６９】
一方、このような懸念に対処するために、他の交換機へ迂回転送する呼接続信号の種別を位置登録に関するものに限定することが考えられる。位置登録に関する呼接続信号は、ユーザが意識して行うものではない点で、迂回転送に適しているからである。しかしながら、このようにすると、交換機の輻輳レベルが致命的に高い場合でさえも、位置登録に関するもの以外の信号（例えば、音声系サービスの接続要求）が、迂回されずに、輻輳している交換機に転送されてしまう。このため、緊急回避的に負荷を再分配することができなくなってしまうことが懸念される。むしろそのような緊急事態の場合は、呼種別によらず他の交換機へ迂回転送させた方が有利である。
【００７０】
他方、位置登録に関する呼接続信号を、他の交換機へ転送する場合に、問題がないわけではない。新規に位置登録する場合、すなわち加入者情報を保持していない交換機へ位置登録要求を行う場合、新たに位置登録要求を受け付けた交換機は、加入者情報を生成し、それまで加入者情報を保持していた旧交換機は加入者情報を削除する。このような処理は、位置登録に関する呼種別に限定して上記の迂回転送を行ったとしても、交換機同士の間で発生する。新規の位置登録でなく、周期的に確認される位置登録の場合、処理を行う交換機が同じであれば、上記のような交換機同士のやりとりは生じない。しかしながら、迂回転送が行われて交換機が変わると、周期的な位置登録でさえ、新たな位置登録の場合と同様に、交換機同士の間で加入者情報をやりとりする必要が生じ、処理負荷が新たに増えてしまうという問題が懸念される。本発明の一実施例における第３動作例は、上記のような問題に対処する。
【００７１】
図９は、第３動作例を説明するためのシーケンス図を示す。
【００７２】
ステップＳ９１において、交換機ＳＳＧＮ２１が、ＲＡＮＡＰ：ＯＶＥＲＬＯＡＤメッセージにより輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告している。他の交換機も自身の輻輳レベルをＲＮＣ１１に報告しているが、図示及び説明の簡明化のため図示されていない。この例の場合、ＳＧＳＮ２１が輻輳している。
【００７３】
ステップＳ９２において、ＲＮＣ１１は、移動局４１から呼接続信号であるＲＲＣメッセージ（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信している。
【００７４】
ステップＳ９３において、ＲＮＣ１１は、受信したＲＲＣメッセージから「Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ」を抽出及び記憶する。「Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ」は、呼が位置登録に関するものであるか否かを識別する情報である。
【００７５】
ＲＲＣコネクション確立後、ステップＳ９４において、ＲＮＣ１１は、移動局４１から呼接続信号（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を受信する。説明の便宜上、この呼接続信号は、アタッチを要求する信号（Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ）であるとする。ＲＮＣ１１は、呼接続信号に付随するルーティングパラメータ（ＩＤＮＮＳ）からＮＲＩを見出し、接続先として意図されている交換機を特定する。ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、規制状態管理部５４に全ての交換機の輻輳レベルを問い合わせ、接続先のＮＲＩに対応する交換機の輻輳レベルを確認する。説明の便宜上、ＮＲＩ＝１（ＳＳＧＮ２１）とする。
【００７６】
ステップＳ９５において、ＲＮＣ１１は、受信したメッセージから「ＣＮ Ｄｏｍａｉｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」と、「ＩＤＮＮＳ」とを抽出及び記憶する。「ＣＮ Ｄｏｍａｉｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ」は、接続先がＣＳドメインかＰＳドメインかを示す。位置登録にする呼接続信号の場合、「ＩＤＮＮＳ」のルーティングベース（Ｒｏｕｔｉｎｇ ｂａｓｉｓ）情報を考慮することで、位置登録が、新規の位置登録（アタッチ）であるのか、あるいは周期的な位置登録であるかを判別できる。さらに、位置登録が、ロケーションエリア（ＬＡ：Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）又はルーティングエリア（ＲＡ：Ｒｏｕｔｉｎｇ Ａｒｅａ）を跨ったことによる位置登録であるか否かを特定することもできる。
【００７７】
ステップＳ９７において、ＲＮＣ１１は、移動局から受信した呼接続信号の種別を判定する。ステップＳ９３、Ｓ９５及びＳ９６により、ＲＮＣ１１は、位置登録に関する呼であるか否かを示す識別情報（Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ）と、交換機のドメインを示す情報（ＣＮ Ｄｏｍａｉｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）と、ルーティングパラメータの情報（ＩＤＮＮＳ）とを記憶している。
【００７８】
ＣＳ／ＰＳ両ドメインにおける「Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｃａｕｓｅ」と「ＩＤＮＮＳ」の組み合わせの数は多岐に渡る。しかしながら、呼の種別を判定するのに必要なことは、呼接続信号が、位置登録に関するものか否か、位置登録に関するものである場合、交換機同士が加入者情報をやりとりするか否か（「ＬＡ／ＲＡ跨り位置登録である」か、あるいは「アタッチ又は周期的な位置登録である」か）がわかればよいので、比較的少ないパターン数に集約できる。このような観点から、第３動作例では、上記の組み合わせのパターンをあらかじめＲＮＣ１１で保持しておくことで、ＲＮＣ１１は、移動局の呼種別を特定する。
【００７９】
ＲＮＣ１１は、図１０に示されるような呼種別と迂回開始レベルの対応関係を予め保持している。対応関係は呼種別ごとに、パターンＡ〜Ｄのようにいくつかのパターンに分類されている。ＲＮＣ１１は、考察対象の呼接続信号が該当するパターンを特定し、そのパターンの場合に、迂回転送を開始する輻輳レベルを特定する。この対応関係を参照することで、ＲＮＣ１１の呼制御部５５１は、輻輳している交換機を迂回して、受信した呼接続信号を他の交換機に迂回転送すべきか、そのままＮＲＩの指示どおりに輻輳している交換機に呼接続信号を転送すべきか否かを適切に判断できる。本動作例では、パターンに応じて迂回転送を開始する輻輳レベルが異なる。
【００８０】
以後、ＲＮＣ１１は、迂回転送するか否かの判断に従って、迂回転送先の交換機へ呼接続信号を転送する（ステップＳ９８）、又はＮＲＩが示す交換機へ呼接続信号を転送する（ステップＳ９９）。
【００８１】
例えばパターンＡが、「ＬＡ／ＲＡ跨りの場合の位置登録発信」、パターンＢが「アタッチ又は周期的な位置登録発信」、パターンＣが「位置登録ではない通常の発信」、そしてパターンＤが「パターンＡ−Ｃ以外の発信」であるように定義したとする。そして、それぞれのパターンについて、迂回転送を開始する輻輳レベルが、１０％、５０％、９０％のように設定されていたとする。
【００８２】
呼接続信号の種別が「ＬＡ／ＲＡ跨りの場合の位置登録発信」（パターンＡ）であった場合、輻輳レベルが１０％になれば、迂回転送が開始される。上述したように、この位置登録はユーザが意識するものではなく、迂回転送に相応しい呼接続信号である。したがって、呼接続信号がこのような位置登録の場合は、迂回転送を積極的に行ってよいので、迂回転送を開始できる輻輳レベルは、比較的低く設定されている。
【００８３】
呼接続信号の種別が「アタッチ又は周期的な位置登録発信」（パターンＢ）であった場合、輻輳レベルが５０％に達しなければ、迂回転送は開始されない。パターンＡの場合と同様に、位置登録はユーザが意識せずに実行できる。しかしながら、アタッチ又は周期的な位置登録の場合において、使用される交換機が変更されると交換機同士の間で加入者情報をやりとりする新たな負荷が発生してしまう。このため、パターンＢの場合に迂回転送を開始できる輻輳レベルは、パターンＡの場合よりも高く設定されている。
【００８４】
呼接続信号の種別が「位置登録ではない通常の発信」（パターンＣ）であった場合、輻輳レベルが９０％に達しなければ、迂回転送は開始されない。例えば音声発信のような通常の発信の場合、接続先の交換機が、加入者情報を有していない交換機に変更されることは好ましくない。このため、通常の発信についてはできるだけ迂回転送しないように配慮することが好ましい。このため、迂回転送を開始できる輻輳レベルは、９０％のように非常に高く設定されている。
【００８５】
呼接続信号の種別が「パターンＡ−Ｃ以外の発信」（パターンＤ）であった場合、輻輳レベルによらず、迂回転送は開始されない。
【００８６】
このようにパターン毎に迂回開始輻輳レベルを予め決定しておくことで、状況に応じて相応しい負荷分散を行うことができる。例えば、交換機が少しでも輻輳すると迂回転送が行われるが、迂回転送の対象は、ＬＡ／ＲＡ跨りの場合の位置登録発信に限られる。この位置登録は、ユーザに接続失敗を感じさせず、かつ交換機同士の間で加入者情報のやりとりが発生しないからである。交換機がかなり輻輳してくると、アタッチによる位置登録及び周期的な位置登録による発信も、迂回転送の対象とする。このような場合は、交換機同士の間で新たなやりとりが多少発生したとしても、輻輳を解消することを優先させた方が有利だからである。そして、交換機が極めて輻輳している場合は、通常の発信でさえも迂回転送の対象とし、輻輳の解消を最優先させる。このように、本動作例によれば、呼接続信号の種別に応じて、迂回転送を開始する輻輳レベルを適切に設定できるので、輻輳を効果的に解消できる。
【００８７】
以上のように、本発明の実施例によるＲＮＣは、輻輳状態の交換機を認識し、その輻輳レベルに応じて適切な信号量を他の交換機へ速やかに迂回転送することができ、複数のＣＮノードの輻輳状態を管理し、それぞれの輻輳レベルに応じて適切な負荷分配を行うことができる。また、交換機は、輻輳したか否かだけでなく、どの程度輻輳しているか、どの程度の信号量の流入を避ければ輻輳を回避できるか等をＲＮＣに通知することができる。ＲＮＣは、その通知に応じて、輻輳の程度に応じて各交換機への負荷を適切に配分し直すことができる。これにより、交換機は、能力限界に達する前に、輻輳を効果的に解消することができる。
【００８８】
以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、それらは単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。例えば、本発明は、無線ネットワーク局（ＲＮＣ）が複数の交換機に接続される適切な如何なる移動通信システムに適用されてもよい。例えば本発明は、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のシステム、ＨＳＤＰＡ／ＨＳＵＰＡ方式のＷ−ＣＤＭＡシステム等に適用されてもよい。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。実施例又は項目の区分けは本発明に本質的ではなく、２以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある実施例又は項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に（矛盾しない限り）適用されてよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。ソフトウェアは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク（ＨＤＤ）、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に用意されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。
【符号の説明】
【００８９】
１１ ＲＮＣ
２０−２２ ＳＧＳＮ
３０−３２ ＭＳＣ
４０−４２ 移動局
５１ 移動局側インターフェース
５２ 交換機側インターフェース
５３ 記憶部
５４ 規制状態管理部
５５ 制御部
５５１ 呼制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信システムにおける複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局であって、
前記複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、
無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、
複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、
制御部と
を有し、前記交換機側インターフェースは、前記複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得し、
前記制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する、無線ネットワーク制御局。
【請求項２】
前記交換機インターフェースは、前記制御部にしたがって、前記輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、前記所定の割合の接続信号以外の接続信号を、前記輻輳レベルが高い交換機に転送する、請求項１記載の無線ネットワーク制御局。
【請求項３】
前記複数の交換機全てが輻輳していた場合、前記制御部は、各交換機の輻輳レベルの中で最も低い輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号が拒否されるように、アクセス規制を発動することを決定する、請求項１又は２に記載の無線ネットワーク制御局。
【請求項４】
前記管理部は、各交換機の輻輳レベルに応じて輻輳レベルの低い交換機に転送させる信号を、呼接続信号の種別毎に管理し、前記制御部は、呼接続の種別に応じて、呼接続信号の接続先の交換機を決定する、請求項１ないし３の何れか１項に記載の無線ネットワーク制御局。
【請求項５】
複数の交換機と、
複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局と
を有する移動通信システムであって、前記無線ネットワーク制御局は、
前記複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、
無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、
複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、
制御部と
を有し、前記複数の交換機の各々は、輻輳の程度を示す輻輳レベルを前記無線ネットワーク制御局に通知し、
前記無線ネットワーク制御局の前記制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する、移動通信システム。
【請求項６】
前記交換機インターフェースは、前記制御部にしたがって、前記輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、前記所定の割合の接続信号以外の接続信号を、前記輻輳レベルが高い交換機に転送する、請求項５記載の移動通信システム。
【請求項７】
前記複数の交換機全てが輻輳していた場合、前記制御部は、各交換機の輻輳レベルの中で最も低い輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号が拒否されるように、アクセス規制を発動することを決定する、請求項５又は６に記載の移動通信システム。
【請求項８】
前記管理部は、各交換機の輻輳レベルに応じて輻輳レベルの低い交換機に転送させる信号を、呼接続信号の種別毎に管理し、前記制御部は、呼接続の種別に応じて、呼接続信号の接続先の交換機を決定する、請求項５ないし７の何れか１項に記載の移動通信システム。
【請求項９】
複数の交換機と、複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局とを有する移動通信システムにおける方法であって、
前記無線ネットワーク制御局が、前記複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得し、複数の交換機各々の輻輳レベルを管理し、無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信するステップを有し、
前記無線ネットワーク制御局は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送する、方法。
【請求項１】
移動通信システムにおける複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局であって、
前記複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、
無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、
複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、
制御部と
を有し、前記交換機側インターフェースは、前記複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得し、
前記制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する、無線ネットワーク制御局。
【請求項２】
前記交換機インターフェースは、前記制御部にしたがって、前記輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、前記所定の割合の接続信号以外の接続信号を、前記輻輳レベルが高い交換機に転送する、請求項１記載の無線ネットワーク制御局。
【請求項３】
前記複数の交換機全てが輻輳していた場合、前記制御部は、各交換機の輻輳レベルの中で最も低い輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号が拒否されるように、アクセス規制を発動することを決定する、請求項１又は２に記載の無線ネットワーク制御局。
【請求項４】
前記管理部は、各交換機の輻輳レベルに応じて輻輳レベルの低い交換機に転送させる信号を、呼接続信号の種別毎に管理し、前記制御部は、呼接続の種別に応じて、呼接続信号の接続先の交換機を決定する、請求項１ないし３の何れか１項に記載の無線ネットワーク制御局。
【請求項５】
複数の交換機と、
複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局と
を有する移動通信システムであって、前記無線ネットワーク制御局は、
前記複数の交換機と通信するための交換機側インターフェースと、
無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信する移動局側インターフェースと、
複数の交換機各々の輻輳レベルを管理する管理部と、
制御部と
を有し、前記複数の交換機の各々は、輻輳の程度を示す輻輳レベルを前記無線ネットワーク制御局に通知し、
前記無線ネットワーク制御局の前記制御部は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送することを決定する、移動通信システム。
【請求項６】
前記交換機インターフェースは、前記制御部にしたがって、前記輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、前記所定の割合の接続信号以外の接続信号を、前記輻輳レベルが高い交換機に転送する、請求項５記載の移動通信システム。
【請求項７】
前記複数の交換機全てが輻輳していた場合、前記制御部は、各交換機の輻輳レベルの中で最も低い輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号が拒否されるように、アクセス規制を発動することを決定する、請求項５又は６に記載の移動通信システム。
【請求項８】
前記管理部は、各交換機の輻輳レベルに応じて輻輳レベルの低い交換機に転送させる信号を、呼接続信号の種別毎に管理し、前記制御部は、呼接続の種別に応じて、呼接続信号の接続先の交換機を決定する、請求項５ないし７の何れか１項に記載の移動通信システム。
【請求項９】
複数の交換機と、複数の交換機に接続された無線ネットワーク制御局とを有する移動通信システムにおける方法であって、
前記無線ネットワーク制御局が、前記複数の交換機各々から、輻輳の程度を示す輻輳レベルの情報を取得し、複数の交換機各々の輻輳レベルを管理し、無線基地局を介して移動局からの呼接続信号を受信するステップを有し、
前記無線ネットワーク制御局は、輻輳レベルが高い交換機宛の呼接続信号の内、輻輳レベルに応じた所定の割合の呼接続信号を、輻輳レベルが低い交換機に転送する、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−４９３４（Ｐ２０１２−４９３４Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３９１３１（Ｐ２０１０−１３９１３１）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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