JPH11512593A - セルラー通信システムのパケット交換無線チャンネルへの進入制御 - Google Patents

セルラー通信システムのパケット交換無線チャンネルへの進入制御

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JPH11512593A JP9512638A JP51263897A JPH11512593A JP H11512593 A JPH11512593 A JP H11512593A JP 9512638 A JP9512638 A JP 9512638A JP 51263897 A JP51263897 A JP 51263897A JP H11512593 A JPH11512593 A JP H11512593A
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Abstract

(57)【要約】 パケット交換無線チャンネル(PRCH)への進入を制御するための方法およびシステム。PRCH進入制御機能(416)は、PRCHへの進入を要求しているユーザに対する進入要求を評価する。進入要求は、それぞれ、優先順位の数値および要求を行っているユーザに対する推定データ・トラヒックを含む。PRCHを現在使用していて、要求しているユーザの優先順位の数値と、要求中のパケット呼出によって要求された推定データ・トラヒックを加えたものに等しいかまたはそれより高い優先順位を持つ、一つまたはそれ以上のパケット呼出からの推定データ・トラヒックが、最大許容トラヒック・レベル以下である場合には、パケット呼出は進入(710)を許可される。

Description

【発明の詳細な説明】 セルラー通信システムのパケット交換無線チャンネルへの進入制御 発明の背景 発明の分野 本発明は、パケット交換通信システムに関し、特にセルラー通信システムのパ ケット交換無線チャンネルへの進入を制御するための方法およびシステムに関す る。 従来技術の歴史 セルラー通信システムで、より多くの数のそして種々様々なサービスを提供す る能力が発達するにつれて、パケット交換サービスは、セルラー通信の分野にお いて、ますます重要な役割を果たすようになるだろう。セルラー・システムに、 多くのコンピュータおよび関連データサービスを適用するには、セルラー通信シ ステムの無線リンクを通して、一つまたは複数のデータ・パケットを転送しなけ ればならない。電子メールおよびテレバンキングのようなこれらサービスの中の あるものは、商店との間で実行することができ、短いメッセージ・サービスを転 送することができる。しかし、ターミナル・エミュレーション、ローカル・エリ ア・ネットワーク、バンク・サーバ・アクセスおよびクレジット・カード識別の ような他のサービスは、対話型を使用する必要があるし、短時間の遅延および長 さが様々に変化するデータ・パケットを処理する能力も必要になる。将来のセル ラー・システムは、上記サービスを、効率的なパケット・データ・サービスで、 サポートしなければならなくなるのは間違いない。 パケット・データ・サービスの重要性が認識された結果、欧州技術規格協会( ETSI)は、ヨーロッパの2+グループ特殊移動(GSM)セルラー・システ ム用の、上記サービスを開発するために現在努力している。また、上記認識の結 果、RACE IIコード分割テストベッド(CODIT)プロジェクトR20 20で現在開発中の汎用移動電話システム(UMTS)に、パケット・データ・ サービス能力を導入する努力が行われている。CODITプロジェクトは、符 号分割多元接続(CDMA)技術を使用する将来の移動通信システムを定義する ために、ヨーロッパ共同体のコミッションにより立案された。 セルラー遠隔ネットワークのパケット交換データ・サービスの特徴は、ネット ワークのユーザからの移動局への呼出が、パケット交換無線チャンネル(PRC H)の共有ダウンリンク(DL)を通して、パケット交換移動局へ送信されるこ とであり、一人またはそれ以上の移動局ユーザが、PRCHのアップリンク(U L)を共有することである。DL PRCHは、待ち行列に従ってネットワーク ・ユーザにより共有される。DL PRCHは、移動局ユーザが、必要に応じて 、システムへデータを送信するために、ランダムにチャンネルにアクセスする、 各移動局ユーザにより共有される。 PRCHへのアクセスを可能にする普通の方法は、パケット交換接続モードを 使用する方法である。現在定義されているCODIT UMTSパケット・デー タ・サービスは、回線争奪方式によるものである。パケット交換回線争奪方式の 場合には、移動局ユーザは、データを転送する必要がある場合、データ・パケッ トをPRCHを通して送信する。送信移動局ユーザの識別は、各データ・パケッ トに含まれる。移動局ユーザによるデータ・パケットの送信は、ランダムに行う こともできるし、パケット・データ・チャンネルが、他の移動局により現在使用 されていないことを示す空き信号を、検出した場合に行うことができる。二人ま たはそれ以上の移動局ユーザが、同時に空いているデータ・チャンネルの争奪を 行った場合には、システムは、そのチャンネルに対して一つのアクセスを許可す るだけである。チャンネルにアクセスすることができなかった移動局ユーザは、 システムにより受け付けられるまで、データ・パケットの送信を反復して行わな ければならない。移動局ユーザにデータ・パケットを送信中のシステム・ユーザ も、待ち行列に入って、ダウンリンクの争奪を行なわなければならない。 上記システムにおいては、各ユーザは、ランダムにパケット交換チャンネルに アクセスするので、セルラー・システムのパケット交換無線チャンネルへの、ま たこのチャンネルからの、およびこのチャンネル相互間の流れを制御しないと、 システムのパケット送信に遅延を生じる恐れがある。上記遅延は、アップリンク 上の移動局ユーザ、およびダウンリンクにより移動局ユーザへ送信中の、ネット ワーク・ユーザの両方により、起こる恐れがある。パケット交換チャンネル上の 、パケット交換無線呼出の数が、増大するにつれて、各パケット呼出に対する送 信の遅延の平均は長くなる。場合によっては、上記遅延が長くなりすぎて、使用 上支障をきたすようになる。 それ故、セルラー・システムの一つまたはそれ以上のパケット交換無線チャン ネル上の、パケット送信の遅延を制御するための方法およびシステムが必要にな る。競合中のパケット呼出を、予め定義した基準により、パケット無線チャンネ ルへ進入させるために、選択することができれば、長いパケット遅延時間により 支障を生じるような、パケット交換チャンネル・ユーザに対する遅延を、避ける こともできるし、短縮することもできる。 最大許容パケット送信遅延を持つ、各パケット交換無線チャンネルを使用する 、一つまたはそれ以上のパケット交換無線チャンネルへの、またはこのチャンネ ルからの、またはこのチャンネル相互間で、優先権を与えられたユーザの流れを 管理するための方法およびシステムなら、上記の必要を満たすことができる。 発明の概要 本発明は、セルラー通信システムで、パケット交換無線チャンネルへの進入制 御を行う方法およびシステムを提供する。本発明を使用すれば、システム・オペ レータは、パケット交換無線チャンネル(PRCH)へのアクセスが許可された ユーザに対して、パケット呼出の際に生じる、最大平均遅延時間を設定すること ができる。システムの一つまたはそれ以上のPRCHに対して、最大平均遅延時 間を設定することにより、システム・オペレータは、PRCHユーザが、我慢で きないパケット送信遅延を、確実に蒙らないようにすることができる。長いパケ ットの遅延が許されない、より高い優先権を持つパケット呼出は、下位の優先権 を持つパケット呼出より先に、PRCHに進入することができる。そうすること により、各ユーザがPRCHの使用をめぐってランダムに競合する、従来の争奪 方式のパケット交換チャンネルに関する諸問題を避けることができる。上記従来 のシステムにおいては、PRCHを争奪するユーザの数が増大するに従って、デ ータ・パケット送信に対する平均遅延時間が発生する。 本発明の一実施形態の場合には、本発明は、システムの各PRCHに対するP RCH進入制御機能を含む。上記進入制御機能は、パケット呼出に対するPRC Hの使用を要求する、PRCHマネージャからの進入要求を受信する。その後、 上記進入制御機能は、PRCHマネージャに対して、進入許可メッセージまたは 進入拒否メッセージを発生する。PRCH進入制御機能は、パケット呼出により 要求された推定データ・トラヒックに、そのパケット呼出の優先権より高いか、 または等しい優先権を持つ現在のパケット呼出からのトラヒックを加えたものが 、最大許容トラヒックより小さいかどうかを判断することによって、PRCHに 対するパケット呼出に対するユーザの進入要求を評価する。アップリンクおよび ダウンリンクの両方に対して、別々および総合評価を行うことができる。判断の 結果がイエスである場合には、進入制御機能は、PRCHマネージャに進入許可 メッセージを発生し、パケット呼出は、PRCHへ進入する。 図面の簡単な説明 添付の図面を参照しながら、下記の詳細な説明を読めば、本発明の方法および システムをさらによく理解することができる。 図1は、本発明を実行することができる、セルラー通信システムのブロック図 である。 図2は、本発明を実行することができる、セルラー通信システムのパケット交 換機能に対する制御平面プロトコル・アーキテクチャである。 図3Aおよび図3Bは、本発明本発明の実施形態に従って動作する、セルラー ・システム・パケット無線チャンネルの、ダウンリンクおよびアップリンク上の それぞれの信号の交換である。 図4は、本発明の実施形態に従って動作する、セルラー・システムのパケット 無線トラヒック管理機能の、機能ブロック図である。 図5Aおよび図5Bは、本発明の実施形態に従って、パケット無線チャンネル 管理機能が行う、処理ステップのフローチャートである。 図6は、本発明の実施形態に従って、パケット無線チャンネル・コントローラ ・トラヒック監督機能が行う、処理ステップのフローチャートである。 図7は、本発明の実施形態に従って、パケット無線チャンネル・コントローラ 進入制御機能が行う、処理ステップのフローチャートである。 図8は、本発明の実施形態に従って、パケット無線チャンネル・コントローラ 渋滞制御機能が行う、処理ステップのフローチャートである。 発明の詳細な説明 図1について説明すると、この図は、本発明を実行することができるセルラー 通信システム100の、ブロック図である。上記セルラー・システムは、移動局 制御ノード(MCN)102、無線ネットワーク・コントローラ(RNC)10 4および106、基地局(BS)108、110、112、114、116およ び118、および移動局(MS)120、122および124からなる。各基地 局108、110、112、114、116および118は、基地局のセルと呼 ぶ無線通達範囲エリア内での、移動局とのシステム無線通信を制御する。 移動局120、122および124は、その移動局がどの基地局の通達エリア 内に位置しているかにより、基地局108、110、112、114、116お よび118の中の特定の基地局と通信する。図1の場合には、移動局120、1 22および124は、無線インターフェース128、130および132を通し て、基地局108、112、および116と通信する。基地局108、110、 および112は、無線ネットワーク・コントローラ104に接続していて、基地 局114、116および118は無線ネットワーク・コントローラ106に接続 している。無線ネットワーク・コントローラ104および106は、移動制御ノ ード102に接続している。移動制御ノード102は、固定ネットワーク126 への、セルラー・システムの相互接続をサポートする、スイッチング・センタで ある。移動制御ノード102は、地上通信ケーブルまたは他の類似の接続装置に より、固定ネットワーク126に接続することができる。固定ネットワーク12 6は、インターネット・ネットワーク、公衆電話網(PSTN)、サービス総合 ディジタル網(ISDN)、パケット交換公衆データ網(PSPDN)、または X.25システムを含むことができる。図1のセルラー通信システムは、特殊な 構成をしているが、図のブロック図は、本発明を実行することができるシステム の例示としての構成を示すためだけのものである。本発明は、ユーザがパケット 交換無線チャンネル(PRCH)の争奪を行う、任意のパケット交換無線システ ムに適用することができる。 本発明の一実施形態の場合には、セルラー・システム100は、本発明のPR CHトラヒック管理機能により制御される、CODIT/UMTS用に指定され たPRCH争奪方式アクセスを持つ、コード分割テストベッド(CODIT)汎 用移動電話システム(UMTS)プロジェクト用に開発された、プロトコルに従 って動作する。UMTSは、多重速度無線インターフェース・アーキテクチャを 持つ、直接シーケンス符号分割多元接続(DS−CDMA)を使用する移動通信 システムである。CODIT/UMTSシステムの場合には、パケット無線サー ビスは、一つまたはそれ以上のPRCHを通して、移動局120、122および 124に供給される。各基地局108、110、112、114、116および 118は、ネットワーク・コントローラ104および106、または移動制御ノ ード102から要求があった場合に、一つまたはそれ以上のPRCHを確立し、 終了する。PRCHは、最高9.6kbps(狭帯域チャンネル)または64k bps(中帯域チャンネル)までの可変移動局データ速度で、アップリンク(U L)およびダウンリンク(DL)の両方上で独立に動作することができる、全二 重、非対称制御ノード102である。MCN102は、複数の移動局を一つのセ ル内の一つのPRCHに接続することができる。PRCH上のいくつかの移動局 を区別するために、MCN102は、アクセスを許可されたとき、各移動局を仮 想接続識別装置(VCI)に割り当てる。VCIは、kビット数で表され、MC N102により制御されるエリア内の一意のアドレスとして働く。 PRCHは、移動局120、122および124とネットワークとの間で、分 割したパケットを運ぶための10msの時間スロットに構成される。DL上にお いては、移動制御ノード102は、移動局データ・パケットおよびアクセスおよ びUL上のデータ転送を制御するための情報を、一つの移動局または同時に複数 の移動局へ送ることができる。UL上においては、同じ基地局の通達範囲エリア 内の場合には、移動局は、UL PRCHへのアクセスを共有することができる 。PRCHへアクセスした後、移動局は、物理的チャンネルを通して、パケット をシステムに送信する。論理的チャンネルPRCHは、物理的データ・チャンネ ル(PDCH)および物理的制御チャンネル(PCCH)を、含む二つの物理的 チャンネル上にマップすることができる。二つの基地局トランシーバは、一つの R PCHをサポートするために必要である。 図2について説明すると、この図は、CODIT/UMTSのパケット交換機 能用のプロトコル・スタック200である。移動局において、移動局プロトコル ・スタック(MS/PS)218は、ネットワーク・レイヤ202、データ・リ ンク制御(DLC)レイヤ204、媒体アクセス制御(MAC)レイヤ206、 および物理的レイヤ208からなる。ネットワーク側においては、ネットワーク ・プロトコル・スタック(NW/PS)220は、ネットワーク・レイヤ210 およびDLCレイヤ212からなり、それぞれMCNまたはRNC内に位置し、 媒体アクセス・レイヤ(MAC)214は基地局およびMCNまたはRNC、お よび物理的レイヤ216に位置している。 ネットワーク・レイヤ202の無接続パケット・サービス(CLPS)構成要 素は、移動局にパケット・サービスを供給する。ネットワーク・レイヤ210の CLPSは、VCIの登録、身元確認、割当および管理、およびパケット・デー タ・ネットワークへのインターフェースの機能を供給する。パケット呼出の間、 CLPS構成要素は、専用制御チャンネル(DCCHおよびCC)を通して、パ ケット・サービス設定信号を最初に転送するために、論理リンク・アドミニスト レータ(LLA)を使用する。パケット・サービス設定完了後は、移動局はCL PSに接続され、移動局データ・パケットを含むCLPS間のすべてのメッセー ジは、DLCを通してパケット無線(PR)制御構成要素に送られる。PR構成 要素は、またハンドオーバ、接続再確立等の正常の移動電話システム機能を管理 する。 PRCHを通して送信されるパケットは、分割され、受信側での送信エラーを 検出するためのブロック・コード(BC)で保護され、従来通りにコード化され 、インターリーブ(IL)され、マルチプレクサ(MUX)を通して切り換えら れ、PDCHを通して送られる。例えば、電力制御のような制御情報も、PCC Hを通して転送することができる。受信側においては、分割されたパケットは、 受信サンプルから再構成され、パケットに再度組み立てられ、無接続パケット・ サービス(CLPS)構成要素へ転送される。受信側のブロック・デコーダが、 エラーを含むパケットの分割したものの受信を検出した場合には、パケット無線 制御 機能はその再送信を要求する。セルラー・システム100には、基地局108、 110、112、114、116および118により制御されるセルの間に分配 された、いくつかのPRCHを設置することができる。 図3Aおよび図3Bについて説明すると、この図は、本発明により動作するセ ルラー・システムPRCHのアップリンク(UL)、およびダウンリンク(DL )それぞれの上の信号の交換を示す。図3Aおよび図3Bは、移動局(MS)3 00とネットワーク(NW)302との間の信号交換を示す。移動局300は、 移動局プロトコル・スタック(MS/PS)218および移動局システムマネー ジャ(MS/SM)220として、機能的に図示してある。ネットワーク302 は、ネットワーク・プロトコル・スタック(NW/PS)222およびネットワ ーク・システムマネージャ(NW/SM)224として、機能的に図示してある 。プロトコル・スタックは、データ送信を管理し、システム・マネージャは、ネ ットワークと移動局との間の接続の制御および監督を行う。 アップリンク(UL)パケット送受信の場合には、下記のスキームが使用され る。(ステップは、図3Aの矢印の番号に対応する。) 1U.MS/PS218は、三つの異なる種類のパケットを、NW/PS222 に送ることができる。その中の二種類のパケットは肯定応答を必要とする。 a.肯定応答を必要とするパケット ・ユーザ・データを含むパケット、および ・ピギーバック方式のダウンリンク報告(DLR)を持つ、ユーザ・データを含 むパケット b.肯定応答を必要としないパケット ・DLRだけを含むパケット 肯定応答を必要とするパケットを送る場合には、タイマがMS/SM220にセ ットされる。上記タイマが、肯定応答を受信する前に時間切れになった場合には 、パケットは失われたものと見なされる。 2U.すべてのULデータ・パケットの場合には、品質サンプルがNW/SM2 24に送られる。ULパケットの終りには、最後の品質サンプルが、その特定の パケットに対して送られたことを示す、パケット・ストップ信号が、NW/SM 224に送られる。 3U.ULパケットを受信した後、ULパケット報告がNW/SM224に送ら れる。この報告は、トラヒック監督に必要な情報を含む。 4U.ULパケットが、ピギーバック方式のDLRを含んでいる場合、またはパ ケットが独立DLRである場合、DLR品質推定値が抽出され、NW/SM22 4に転送される。 5U.送信したULデータ・パケットが、肯定応答を必要とする場合には、肯定 応答メッセージが、NW/PS222からMS/PS218へ送られる。上記メ ッセージは、独立タイプのものでもよいし、DL移動局情報パケット上のピギー バック方式のものでもよい。 6U.MS/PS218で肯定応答を受信した場合には、パケット受信通知信号 が、MS/SM220に送られる。上記ステップ1で導入したタイマが時間切れ になる前に、肯定応答を受信した場合には、パケット喪失メッセージがMS/S M220に送られる。 DLパケットを送信および受信する場合には、下記のスキームが使用される。 (ステップは、図3Bの矢印の番号に対応する。) 1D.MS/PS222は、三つの異なる種類のパケットを、NW/PS218 に送ることができる。その中の二種類のパケットは肯定応答を必要とする。 a.肯定応答を必要とするパケット ・ユーザ・データを含むパケット、および ・前に受信したULパケットに対する、ピギーバック方式の肯定応答/非肯定応 答(ack/nack)情報を持つ、ユーザ・データを含むパケット b.肯定応答を必要としないパケット ・前に受信したULパケットに対するack/nackだけを含むパケット 肯定応答を必要とするパケットを送る場合には、タイマが送られる。上記タイマ が、肯定応答を受信する前に時間切れになった場合には、パケットは失われたも のと見なされる。 2D.DLデータ・パケットを送信する場合には、DLパケット報告が、NW/ SM224に送られる。この報告は、トラヒック監督に必要な情報を含む。 3D.MS/PS218でDLデータ・パケットを受信した場合には、品質サン プルが各フレームに対して抽出され、MS/SM220に送られる。ULパケッ トの終りには、最後の品質サンプルがその特定のパケットに対して送られたこと を示す、パケット・ストップ信号が、NW/MS220に送られる。 4D.ULパケットを受信した後、品質推定値がMS/PS218に送られる。 この推定値は、DLにより送られた全パケットの品質の測定値である。 5D.ack/nackメッセージおよび品質推定値を含む、ダウンリンク報告 (DLR)は、ユーザ・データを含む各受信DLパケットに対する、NW/PS 222に送られる。DLRは、ULユーザ・データ・パケットにより、独立タイ プとして、またはピギーバック方式のものとして送信することができる。DLR をNW/PS222で受信した後、品質推定値が、NW/SM224に転送され る。 6D.DLRのack/nack情報が肯定応答を含んでいる場合には、パケッ ト受信通知信号が、NW/SM224に送られる。上記ステップ1で導入したタ イマが、時間切れになる前に肯定応答を受信した場合には、パケット喪失メッセ ージがMS/SM224に送られる。 図4について説明すると、この図は本発明のセルラー・システムのパケット無 線トラヒック管理機能のブロック図である。NW/SM224内に論理的に位置 している、パケット無線トラヒック管理の機能は、三つの主要なブロックからな る。すなわち、PRCHマネージャ402、資源マネージャ404、およびPR CHコントローラ406a、406b、406cおよび406dである。通常、 システムの各基地局に対して一つのPRCHマネージャ402が存在する。基地 局は、一つ以上のセルをサポートする。PRCHコントローラ406a、406 b、406cおよび406dの数は、セル内のパケット交換トラヒック用に必要 なPRCH、および使用できる資源の数によって異なる。図4の実施形態の場合 には、セル内に四つのPRCHが存在する。各PRCHコントローラは、一つの PRCHを制御する。PRCHマネージャ402は、ユーザがセルのPRCHへ アクセスする必要がある場合に呼出される。NW/PS222を通してサービス 要求を受信すると、PRCHマネージャ402が呼び出される。渋滞によりPR CHからパケット呼出が排出され、PRCHコントローラからパケット呼出の排 出を受信した場合にも、PRCHマネージャ402が呼出される。さらに、資源 マネージャから、内部発生進入待ち行列信号、またはPRCHセットアップ許可 /拒否信号、または解放許可/拒否信号を受信した場合にも、PRCHマネージ ャ402が呼出される。 下記のどの状況下でも、サービス要求を受信することができる。 1)新しいユーザが、パケット交換サービスを開始するために、PRCHにアク セスしたい場合。 2)ユーザが、他のセルのPRCHから、PRCHマネージャ402が位置して いるセルのPRCHに、ハンドオーバしたい場合。 3)ユーザが、喪失したPRCH接続を再度行いたい場合。 4)ユーザが、トラヒック要件を更新したい場合。下記参照。 上記のトラヒック・イベントが発生すると、サービス要求が、PRCHマネー ジャに転送される。サービス要求は、PRCHマネージャ402のサービス要求 評価機能408による評価に必要な情報を含む。上記情報は下記のものを含む。 ・要求のタイプ ・(PRCHの最大ユーザ・ビット速度に対する)必要推定平均ユーザ・データ ・トラヒック、Paveは、各ULおよびDLに対する個々のパラメータを含む。 ・(PRCHの最大ユーザ・ビット速度に対する)必要推定最大ユーザ・データ ・トラヒック、Pmaxは、各ULおよびDLに対する個々のパラメータを含む。 ・優先順位、Pri:このパラメータは、インターバル(0、Primax)の間 の数値をとることができる。優先順位は、呼出を開始する、または呼出されてい る移動局に基づき、または他の基準に基づいて割り当てることができる。 サービス要求は、サービス要求評価機能408により評価される。サービス要 求評価の際には、PRCHマネージャ402は、PRCHコントローラ406a 、406b、406cまたは406dに、パケット呼出に対するPRCH進入要 求を送る。PRCHマネージャ402は、進入が許可されるまで、またはパケッ ト呼出がどのPRCHにも受け入れられない状態になるまで、各PRCHコント ローラ406a、406b、406cまたは406dに打診をする。パケット呼 出 が、現在のPRCHのどれによっても受け入れられない場合には(PRCH進入 要求がすべてのPRCHコントローラ406a、406b、406cおよび40 6dによって拒否された場合には)、PRCHマネージャ402は、進入待ち行 列処理機能420を使用して、サービス要求を、進入待ち行列420に挿入する かどうかを決定する。 進入待ち行列に挿入されたパッケージ呼出は、一時的に休止状態になる。すな わち、ユーザ間の情報交換はできなくなる。パケット呼出が、進入待ち行列に挿 入されなかった場合には、サービス拒否信号がユーザに送られる。パケット呼出 を進入待ち行列に挿入する必要がある場合には、PRCHマネージャは、パケッ ト呼出休止表示信号を送ってユーザに知らせる。 渋滞によりパケット呼出がPRCHから排出されると、パケット呼出排出表示 信号が、PRCHコントローラから、PRCHマネージャ402により受信され る。パケット呼出排出表示信号は、パケット呼出排出評価機能422により評価 される。パケット呼出排出評価機能422においては、PRCHマネージャ40 2は、PRCHコントローラ406a、406b、406cおよび406dの一 つに、排除パケット呼出に対するPRCH進入要求を送る。PRCHマネージャ 402は、進入が許可されるまで、またはパケット呼出がどのPRCHにも受け 入れられない状態になるまで、各PRCHコントローラ406a、406b、4 06cまたは406dに打診をする。 パケット呼出が、現在のPRCHのどれによっても受け入れられない場合には 、PRCHマネージャ402は、進入待ち行列処理機能40を使用して、排除パ ケット呼出を切り離すべきか、排出パケット呼出を進入待ち行列420に挿入す べきかどうかを決定する。排出パケット呼出が、進入待ち行列420に挿入され ると、パケット呼出は、一時的に休止状態になり、パケット呼出中止表示信号が 、NW/PS222を通して、ユーザに送られる。排出パケット呼出が、進入待 ち行列に挿入されなかった場合には、パケット呼出切り離し表示信号が、NW/ PS222へ送られる。 パケット呼出進入待ち行列信号は、進入待ち行列420をチェックする必要が あることを示す。上記進入待ち行列信号は、システム・オペレータが必要に応じ てセットした、タイマにより発生することができる。パケット呼出進入待ち行列 信号は、進入待ち行列処理機能410により評価される。進入待ち行列処理機能 においては、PRCHマネージャ402が、最も高い優先順位を持つ進入待ち行 列のパケット呼出に対するPRCH進入要求を、PRCHコントローラ406a 、406b、406cおよび406dの一つに送る。PRCHマネージャ402 は、進入が許可されるまで、またはパケット呼出がどのPRCHにも受け入れら れない状態になるまで、各PRCHコントローラ406a、406b、406c または406dに、進入要求を送信する。パケット呼出がPRCHの中のどれか に受け入れられた場合には、パケット呼出再開表示信号が、NW/PS222を 通してユーザに送られる。 PRCHマネージャ402は、また必要な場合に、新しいPRCHをセットア ップするか、またはPRCH管理機能412により、現在のPRCHを解放する ことを決定する。PRCHセットアップおよびPRCH解放の両方の場合、セッ トアップ要求信号または解放要求信号が、PRCHに対するシステム資源の割当 を制御する資源マネージャ404に送られる。資源マネージャ404は、PRC Hマネージャ402に、セットアップ要求許可信号またはセットアップ要求拒否 信号を送ることにより、またはPRCHマネージャ402に、解放要求許可信号 または解放要求拒否信号を送ることにより、要求を拒否するか、許可するかする 。 各PRCHコントローラ406a、406b、406cおよび406dは、セ ルの一つのPRCH上のトラヒックを監督する。セル内の各PRCHに対して一 つのPRCHコントローラが存在する。各PRCHコントローラ406a、40 6b、406cおよび406dは、それが制御するPRCHに関する情報を、パ ケット報告のNW/PS222から受信する。上記パケット報告は、関連PRC Hに対する、PRCHトラヒック監督機能414a、414b、414cまたは 414dにより評価される。PRCHマネージャ402から進入要求を受信した 場合、上記パケット報告に含まれる情報は、PRCH進入制御機能416a、4 16b、416cまたは416dにより、新しいパケット呼出を、PRCHに受 け入れることができるかどうかを、決定するために使用される。上記パケット報 告に含まれる情報は、また、PRCH渋滞制御機能418a、418b、418 cまたは418dを、PRCHが過負荷であるという理由で、すでに受け入れた パケットを排出するために使用すべきかどうかを判断するために使用することが できる。この場合、パケット呼出排出表示信号が、PRCHマネージャに送られ る。その後、PRCHマネージャは、パケット呼出排出評価機能422により、 パケット呼出を一時的に休止状態にすべきか、切り離すべきかを決定する。この 決定に従って、パケット呼出休止表示信号またはパケット呼出切り離し表示信号 により、ユーザに通知が行われる。 資源マネージャ404は、パケット無線チャンネル用のシステム資源の割当を 制御する。PRCHマネージャ402は、資源マネージャ404に、PRCHセ ットアップ/解放要求を送ることによって、新しいPRCHのセットアップまた は解放を要求することができる。PRCH資源マネージャ404は、進入待ち行 列420のサイズを継続的に監視する。進入待ち行列Pq内のすべてのパケット 呼出の要求トラヒックの全体の量が、進入待ち行列に対して設定された限界、P lim PRCHを超えた場合は何時でも、PRCHセットアップ要求は、より 高いレベルの資源マネージャ404へ送られる。PnewPRCHがゼロに設定さ れた場合には、PRCHマネージャは何時でも、現在のPRCHが満杯になった らすぐに、もっと多くの資源を要求する。PRCHに接続したユーザの数がゼロ になったらすぐに、PRCH解放要求が、資源・マネージャ404に送られる。 許可された場合には、PRCHは解放される。 PRCHマネージャ402、およびPRCHコントローラ406a、406b 、406cおよび406dは、基地局、無線ネットワーク・コントローラ、およ び図1のシステムのようなセルラー・システムのような移動制御ノード内で実行 することができる。実際の実行は、一台またはそれ以上のプロセッサと一緒に動 作する、ハードウェアまたはソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェア との組み合わせで行われる。これらタイプの機能を実行するためのプロセッサお よびソフトウェアは、当業者にとっては周知である。 図5A、図5B、図5Cおよび図5Dについて説明すると、これらの図は、本 発明の実施形態に従ってPRCHマネージャ402が行う、サービス要求評価、 パケット呼出排出評価、進入待ち行列処理およびPRCH管理プロセス・ステッ プをそれぞれ示す、トラヒック・フローチャートである。 PRCHマネージャ402は、図5Aのステップ502の待ち状態中に入力を 受信する。この入力は、資源マネージャ404から受信した、サービス要求、パ ケット呼出排出表示、内部発生進入待ち行列信号、またはPRCHセットアップ 許可または拒否信号、または解放許可または拒否信号のいずれであってもよい。 ステップ504において、サービス要求がNW/PS222から受信したもので あるかどうかの判断が行われる。サービス要求を受信していなかった場合には、 プロセスは図5Bのステップ534へ進む。しかし、サービス要求を受信してい た場合には、プロセスはステップ506へ進み、サービス要求評価がスタートす る。 ステップ506におけるサービス要求評価は、ステップ508、510、51 2、514、516、518および520内のPRCH進入要求を含む。サービ ス要求評価は、PRCHへの進入が許可されるまで、情報PRCHがすべてなく なるまで、各PRCHコントローラ406a、406b、406cおよび406 dに対して、シーケンシャルに反復される。ステップ508において、PRCH マネージャ402は、PRCHコントローラ406a、406b、406cおよ び406dの一つに対して、PRCH進入要求を送る。その後、PRCHマネー ジャ402が応答を待っている間に、プロセスはステップ510に進む。PRC Hマネージャ402は、PRCHコントローラ406a、406b、406cま たは406dから応答を受信したかどうかを判断するために、ステップ512に おいて周期的にチェックを行う。応答を受信していなかった場合には、プロセス は元へ戻ってステップ510の待ち状態になる。しかし、ステップ512におい て、PRCHコントローラ406a、406b、406cまたは406dから応 答を、すでに受信していたと判断された場合には、PRCH進入要求プロセスを 終了し、プロセスはステップ514へ進み、そこで応答が進入許可であるかどう かの判断が行われる。応答が進入許可である場合には、サービス要求評価プロセ スはステップ520で終了し、プロセスはステップ522に進む。 しかし、ステップ514において、応答が進入許可でないと判断された場合に は、それは進入拒否応答であり、プロセスはステップ516へ進み、そこで現在 の応答が、進入要求を送信することができる最後のPRCHコントローラから送 られたものであるかどうかの判断が行われる。最後のPRCHコントローラでな かった場合には、プロセスはステップ518へ進み、次のPRCHに対して、ス テップ506のサービス要求評価プロセスを継続して行う。ステップ506のサ ービス要求評価プロセスは、PRCHコントローラ406a、406b、406 cまたは406dから進入許可応答を受信するまで、またはすべてのPRCHコ ントローラが進入を拒否するまで反復して行われる。サービス要求評価プロセス が終了すると、プロセスはステップ522へ進む。 ステップ522において、進入許可応答を任意のPRCHコントローラから受 信したかどうかの判断が行われる。進入許可をPRCHコントローラから受信し ていた場合には、プロセスはステップ524へ進み、そこでサービス許可信号が NW/PS308を通して、ユーザに送られる。その後、プロセスは、ステップ 524から図5Bのステップ534へと進む。しかし、ステップ522において 、任意のPRCHコントローラから、進入許可を受信していなかったと判断され た場合には、プロセスはステップ528へ進む。ステップ528において、PR CHマネージャ402は、進入待ち行列処理機能410を使用して、パケット呼 出をPRCH進入待ち行列内に、挿入すべきかどうかを判断する。下記の基準を 満足する場合には、進入待ち行列420内に、パケット呼出を挿入する決定が行 われる。 Pave(r)+Pq(r)<Pmax(r) Pave(r)は、サービス要求rの関数としての、ユーザに対する推定平均デ ータ・トラヒックである。Pq(r)は、サービス要求タイプrの進入待ち行列 の、すべてのパケット呼出の要求トラヒックである。これは、待ち行列の現在の サイズの測定値である。Pmax(r)は、サービス要求の関数としての進入待ち 行列420の、最大許可要求トラヒックである。異なるタイプのサービス要求r に対して、異なるPmaxを持つことができる。それにより、異なるサービス要求 に、優先順序をつけることができる。例えば、ハンドオフ中にPRCHを要求す る場合のPmax(r)は、PRCHに対して、最初にアクセス要求を要求してい る場合のPmax(r)より、高くてもかまわない。 ステップ528において、パケット呼出を、PRCH進入待ち行列に挿入すべ きであるとの決定が行われた場合には、進入待ち行列420に呼出の身元が挿入 され、プロセスはステップ531へ進み、そこでサービス許可信号がNW/PS 222を通して、ユーザに送られる。次に、プロセスはステップ532へ進み、 そこでパケット呼出休止表示信号がNW/PS308を通して、ユーザに送られ る。その後、プロセスは図5Bのステップ534に進む。しかし、ステップ52 8において、パケット呼出を、PRCH進入待ち行列420に挿入すべきでない との決定が行われた場合には、プロセスはステップ530に進み、サービス拒否 信号428がユーザに送られる。その後、プロセスは図5Bのステップ534に 進む。 図5Bのステップ534において、パケット呼出排出表示を、受信したかどう かの判断が行われる。入力がパケット呼出排出表示でなかった場合には、プロセ スは図5Cのステップ562に進む。しかし、ステップ534において、パケッ ト呼出排出表示を受信しなかったと判断された場合には、プロセスはステップ5 36へ進む。ステップ536において、排出されたパケット呼出に対するPRC H進入要求が、PRCHマネージャ402から、PRCHコントローラ406a 、406b、406cまたは406dへ送られる。ステップ536の進入要請プ ロセスは、ステップ538、540、542、544、546、548および5 50を含む。進入がすべてのPRCHに要求されるまで、各PRCHコントロー ラ406a、406b、406cまたは406dに対して、ステップ536が反 復して行われる。ステップ538において、PRCHマネージャ402は、PR CHコントローラ406a、406b、406cまたは406dに、PRCH進 入要求を送る。その後、RRCHマネージャ402が応答を待っている間に、プ ロセスはステップ540に進む。PRCHマネージャ402は、PRCHコント ローラ406から応答を受信したかどうかを判断するために、ステップ542に おいて周期的にチェックを行う。応答を受信していなかった場合には、プロセス は元へ戻ってステップ540の状態になる。しかし、ステップ542において、 進入要求を既に送信したPRCHコントローラから、応答をすでに受信していた と判断した場合には、プロセスはステップ544に進み、そこで応答が進入許可 で あるかどうかの判断が行われる。応答が進入許可である場合には、ステップ55 0においてパケット呼出排出評価は終了し、プロセスはステップ552に進む。 しかし、ステップ544で、応答が進入許可でないと判断された場合には、それ は進入拒否応答であり、プロセスはステップ546へ進み、そこで進入拒否応答 が、現在の応答が進入要求を送信することができた、最後のPRCHコントロー ラから送られたものであるかどうかの判断が行われる。最後のPRCHコントロ ーラでなかった場合には、プロセスはステップ566へ進み、次のPRCHに対 してステップ536の進入要求プロセスを反復して行う。ステップ536のパケ ット呼出排出評価は、PRCHコントローラから進入許可応答を受信するまで、 またはすべてのPRCHコントローラ406a、406b、406cおよび40 6dが進入を拒否するまで反復して行われる。ステップ536のパケット呼出排 出評価プロセスが終了すると、プロセスはステップ552へ進む。 ステップ552において、ステップ536中に進入許可応答を、任意のPRC Hコントローラから受信したかどうかの判断が行われる。進入許可をPRCHコ ントローラから受信していた場合には、プロセスはステップ554へ進み、そこ でパケット呼出更新表示信号が、NW/PS222を通して、ユーザに送られる 。プロセスは、ステップ554から図5Cのステップ562へと進む。しかし、 ステップ552において、進入許可を受信していなかったと判断された場合には 、プロセスはステップ556へ進む。ステップ556において、PRCHマネー ジャ402は、進入待ち行列処理機能410を使用して、パケット呼出をPRC H進入待ち行列に、挿入すべきかどうかを判断する。図5Aのステップ528の ところで説明したのと同じ基準が使用される。ステップ556において、排除さ れたパケット呼出を、PRCH進入待ち行列420に、挿入すべきであるとの決 定が行われた場合には、プロセスはステップ560へ進み、パケット呼出休止表 示信号が、NW/PS222を通して、ユーザへ送られる。その後、プロセスは ステップ560から、図5Cのステップ562に進む。しかし、ステップ556 において、排除されたパケット呼出を、PRCH進入待ち行列に、挿入すべきで ないとの決定が行われた場合には、プロセスはステップ558に進み、パケット 呼出切り離し表示信号が、NW/PS222を通して、ユーザへ送られる。その 後、 プロセスはステップ558から図5Cのステップ562に進む。 図5Cのステップ562において、進入待ち行列信号を受信したかどうかの判 断が行われる。進入待ち行列をPRCHコントローラから受信していなかった場 合には、プロセスは図5Dのステップ584へ進む。しかし、進入待ち行列信号 を受信していたと判断された場合には、プロセスはステップ563へ進む。ステ ップ563において、任意のパケット呼出が、PRCH進入待ち行列に含まれて いるかどうかの判断が行われる。PRCH進入待ち行列420中に、パケット呼 出が含まれていないと判断された場合には、プロセスは図5Aのステップ502 の待ち状態になる、ステップ502において、プロセスは入力待ちになる。しか し、ステップ563において、PRCH進入待ち行列420が、パケット呼出を 含んでいると判断された場合には、プロセスはステップ564へ進む。ステップ 564において、進入待ち行列420内の最も高い優先順位を持つパケット呼出 に対するPRCH進入要求が、PRCHマネージャ402から、PRCHコント ローラ406a、406b、406cまたは406dに送られる。 ステップ564の進入要求プロセスは、ステップ566、568、570、5 74、576および578を含む。ステップ564は、PRCHへの進入が許可 されるまで、またはすべてのPRCHに対して進入が要求されるまで、各PRC Hコントローラ406a、406b、406cまたは406dに対して反復され る。ステップ566において、PRCHマネージャ402は、PRCHコントロ ーラ406a、406b、406cまたは406dに対して、PRCH進入要求 を送る。その後、PRCHマネージャ402が応答を待っている間に、プロセス はステップ568に進む。PRCHマネージャ402は、PRCHコントローラ 406から、応答を受信したかどうかを判断するために、ステップ570におい て周期的にチェックを行う。応答を受信していなかった場合には、プロセスは元 へ戻ってステップ568の待ち状態になる。しかし、ステップ570において、 進入要求をすでに送信したPRCHコントローラから、応答をすでに受信してい たと判断された場合には、プロセスはステップ572へ進み、そこで応答が進入 許可であるかどうかの判断が行われる。応答が進入許可である場合には、ステッ プ578で進入要求プロセスは終了し、プロセスはステップ586に進む。しか し、ステップ572において、応答が進入許可でないと判断された場合には、そ れは進入拒否応答であり、プロセスはステップ574へ進み、そこで進入拒否応 答が、進入要求を送信することができる最後のPRCHコントローラから送られ たものであるかどうかの判断が行われる。 最後のPRCHコントローラでなかった場合には、プロセスはステップ566 へ進み、次のPRCHに対してステップ564の進入要求プロセスを反復して行 う。ステップ564の進入要求プロセスは、PRCHコントローラ406a、4 06b、406cおよび406dから進入許可応答を受信するまで、またはすべ てのPRCHコントローラ406a、406b、406cおよび406dが進入 を拒否するまで反復して行われる。ステップ564の進入要求プロセスが終了す ると、プロセスはステップ580へ進む。 ステップ580において、進入許可応答を、ステップ564中に、任意のPR CHコントローラから受信したかどうかの判断が行われる。進入許可応答をPR CHコントローラから受信していた場合には、進入待ち行列420内の最も高い 優先順位を持つパケット呼出が、待ち行列から排除され、プロセスはステップ5 82へ進み、そこでパケット呼出再開表示信号が、NW/PS222を通して、 ユーザに送られる。プロセスは、ステップ582から図5Dのステップ584へ と進む。しかし、ステップ580において、進入許可を受信していなかったと判 断された場合には、プロセスは直接図5Dのステップ584へ進む。 図5Dのステップ584において、PRCHセットアップ許可を、資源マネー ジャ402から受信したかどうかの判断が行われる。PRCHセットアップ許可 を資源マネージャ402から受信した場合には、プロセスはステップ586へ進 み、PRCHマネージャは、新しいPRCHコントローラを生成する。次に、プ ロセスはステップ592へ進む。しかし、ステップ584において、PRCH解 放許可を受信していなかったと判断された場合には、プロセスはステップ588 へ進み、そこでPRCH解放許可を、資源マネージャ402から受信したかどう かの判断が行われる。PRCHセットアップ許可を受信していた場合には、プロ セスはステップ590へ進み、そこでPRCHマネージャは、解放要求を送信し たPRCHコントローラから資源の割当を取り消す。次に、プロセスはステップ 592に進む。しかし、ステップ590において、PRCHセットアップ許可を 受信していなかった場合には、プロセスは直接ステップ592へ進む。 ステップ592において、進入待ち行列内のすべてのパケット呼出に対する要 求トラヒックが評価される。次に、ステップ594において、新しいPRCHが 必要かどうかの判断が行われる。進入待ち行列Pq内の、すべてのパケット呼出 の全要求トラヒックが、進入待ち行列に対して設定された制限、Pnew PRC Hを超えている場合には、新しいPRCHが必要であり、プロセスはステップ5 96へ進む。ステップ596において、PRCHセットアップ要求が、資源マネ ージャ404へ送られる。プロセスはステップ596から、ステップ502の待 ち状態へ戻る。しかし、ステップ594において、新しいPRCHが必要ないと 判断された場合には、プロセスはステップ597へ進む。ステップ597におい て、各PRCH上のパケット呼出の数が調べられる。次に、ステップ598にお いて、パケット呼出を含まないPRCHが存在するかどうかの判断が行われる。 パケット呼出を含まないPRCHが存在しないと判断された場合には、プロセス は図5Aのステップ502へ戻る。しかし、ステップ598において、一つまた はそれ以上のパケット呼出を含まないPRCHが存在すると判断された場合には 、プロセスはステップ599へ進み、そこでPRCH解放要求が、パケット呼出 を含まない各PRCHに対する資源マネージャ404へ送られる。プロセスはス テップ599から図5Aのステップ502の待ち状態に戻る。 図6、図7および図8について説明すると、これら図は、本発明の実施形態に よる、PRCHトラヒック監督、PRCH進入制御およびPRCH渋滞制御プロ セスそれぞれに対して、PRCHコントローラ406a、406b、406cま たは406dが行うステップを示すフローチャートである。PRCHコントロー ラ406a、406b、406cおよび406dは、それぞれ、データ・トラヒ ック、平均パケット遅延を継続的に監督し、PRCHに対する進入要求を受信す る。 PRCHマネージャ402から入力を受信して最初に作動した場合と、プロセ スは、図6のステップ602の待ち状態である。ステップ602の待ち状態の間 、各PRCHコントローラ406a、406b、406cおよび406dは、N W /PS222からパケット情報の形で入力を、PRCHマネージャ402から進 入要求を、またはPRCH渋滞のチェックを行う必要があることを示す内部発生 作動信号を受信することができる。上記入力を受信すると、プロセスはステップ 604へ進み、そこでパケット報告を受信したかどうかの判断が行われる。パケ ット報告を受信しなかったと判断した場合には、プロセスは直接図7のステップ 708に進む。しかし、ステップ604において、パケット報告を受信したと判 断された場合には、プロセスはステップ606に進み、そこでPRCHトラヒッ ク・スーパーバイザ機能428は、関連PRCHに対するパケット遅延およびP RCH上の負荷を含む、トラヒック統計を更新する。上記トラヒック統計は、パ ケット報告に含まれている情報を使用して更新される。各パケット報告は下記の 情報を含む。 1)ULに対して送信中の移動局ユーザの身元、またはDLに対して送信中のネ ットワーク・ユーザの身元 2)パケット・サイズ 3)(パケットが生成された時を示す)タイム・スタンプ 4)パケット・タイプ(ULまたはDL) パケット報告に含まれる情報を使用して、PRCHコントローラは、各パケッ ト呼出P1からの、平均パケット遅延Tの推定値およびデータ・トラヒックの推 定値を計算する。これらの数値は、進入制御プロセス(図7)および渋滞制御プ ロセス(図8)に対して使用される。トラヒック統計を更新した後で、プロセス は図7のステップ708へ進む。 図7は、本発明のパケット無線チャンネル進入制御機能が行うステップである 。ステップ708において、入力が進入要求であったかどうかの判断が行われる 。進入要求を受信してなかった場合には、プロセスは直接図8のステップ818 へ進む。しかし、ステップ708において、進入要求を受信していたと判断した 場合には、プロセスはステップ710へ進み、そこで進入要求が評価される。 下記の基準を満足する場合には、PRCH進入制御機能416は、PRCH進 入要求を許可する。 Pave+ΣPi<Ptol, i∈U(Pri) ・Paveは、新しいパケット呼出に必要な平均データ・トラヒックである。 ・Piは、パケット呼出iからの推定データ・トラヒックである。 ・U(pri)は、Priに等しいか、それより高い優先順位を持つパケット呼 出である。この場合、Priは、要求したパケット呼出の優先順位である。 ・Ptolは、PRCH上の最大許容データ・トラヒックである。 上記式から、新しいパケット呼出の優先順位より高いか、または等しい優先順 位を持つパケット呼出からのトラヒックは、最大許容トラヒックPtolより小さ いものでなければならない。それ故、優先順位の高いパケット呼出は、(優先順 位がどのようなものであれ、すべてのパケット呼出を含む)全トラヒックが、最 大許容トラヒックPtolを超えた場合でも、PRCHを使用することができる。 この場合、渋滞制御機能(図8)は、優先順位の低いパケット呼出を排出し、そ の結果、全トラヒックは、最大許容トラヒックPtol以下になる。最大許容トラ ヒックPtolは、下記式の関連により、最大許容遅延Ttolと関連する。 但し、fは、その引数と同じ符号を持つ関数であり、Tは、PRCHトラヒック 監督機能により計算される平均パケット遅延の推定値である。PRCHコントロ ーラ・トラヒック監督機能は、継続的にTをモニタするので、Ptolは、上記式 に従って継続的に更新される。Ptolは、最大許容遅延Ttolとなるトラヒックレ ベルに対応する。 次に、ステップ712において、PRCHへの進入が許可されたのか、拒否さ れたのかの判断が行われる。進入が許可された場合には、プロセスはステップ7 14へ進み、そこで進入許可がPRCHマネージャ402へ送られる。進入が許 可されなかった場合には、プロセスはステップ716へ進み、そこで拒否された 進入がPRCHマネージャ402に送られる。PRCH進入制御機能416は、 ステップ714または716において、進入許可または拒否をそれぞれ送信した 後、プロセスは図8のステップ818へ進む。 ステップ818において、PRCH渋滞制御機能418は、PRCH上の渋滞 をチェックする。PRCH上で渋滞が起こっていないと判断した場合には、プロ セスは図6のステップ602の待ち状態に戻る。しかし、ステップ820におい て、渋滞が起こっていると判断した場合には、プロセスはステップ822に進み 、そこで、どの一つまたは複数のパケット呼出を排出すべきかについての判断が 行われる。渋滞を判断するには、平均パケット遅延Tがチェックされる。システ ム・オペレータが設定した遅延警報レベルTconは、渋滞状況、すなわち、許容 平均パケット遅延を回復するために、何時PRCHから一つまたは複数のパケッ ト呼出を排除しなければならないかを知るために使用される。 T<Tconであると判断した場合には、PRCH上に渋滞は起こっていないの で、プロセスは、図6のステップ602の待ち状態に戻る。しかし、ステップ8 20において、T≧Tconであると判断された場合には、プロセスはステップ8 22へ進み、そこでどの一つまたは複数のパケット呼出を排除すべきかの判断が 行われる。ステップ822の判断は下記の方法で行われる。 1)優先順位の低いパケット呼出からスタートして、すべてのパケット呼出に対 して下記のチェックが行われる。 Pi≦Pmax (i) 但し、Piは、パケット呼出iに対する推定トラヒックであり、Pmax(i)は、 必要最大データ・トラヒックである。上記式が満足されない場合には、パケット 呼出iはPRCHから排出される。 2)すべてのパケット呼出に対して上記式が満足する場合には、一つまたはそれ 以上の最も優先順位が低いパケット呼出が排出される。 それ故、サービス要求により与えられた最大数値を超える推定トラヒックを持 つパケット呼出が、最初に排出される。すべてのパケット呼出の推定トラヒック が、その制限値より低い場合には、一つまたはそれ以上の最も優先順位の低いパ ケット呼出が排出される。 渋滞のために、PRCHからパケット呼出が排出される場合には、どのパケッ ト呼出をPRCHから排出すべきかを示すパケット呼出表示(再開要求)が、ス テップ824において、PRCHマネージャ402に送られる。パケット呼出排 出表示が送られた後、PRCHコントローラ・プロセスは、図6のステップ60 2の待ち状態に戻る。 図9について説明すると、この図は、本発明の一実施形態による資源マネージ ャ機能が行うプロセス・ステップを示すフローチャートである。資源マネージャ ・プロセスは、PRCHマネージャ402から入力を受信した場合には、ステッ プ902の待ち状態である。上記入力は、PRCHセットアップ要求であっても 、PRCH解放要求であってもよい。入力を受信すると、プロセスはステップ9 04に進む。ステップ904において、入力がPRCHセットアップ要求である かどうかの判断が行われる。入力がPRCHセットアップ要求である場合には、 プロセスはステップ906へ進む。 ステップ906において、PRCHセットアップ要求が評価される。資源マネ ージャは、新しいPRCHをセットアップすることができる適当な資源が、セル 内に存在するかどうかを判断することによって、セットアップ要求を評価する。 プロセスはステップ906からステップ910へ進む。ステップ910において 、セットアップ要求評価が、新しいPRCHをセットアップすることができるこ とを示しているかどうかの判断が行われる。新しいPRCHをセットアップする ことができると判断した場合には、プロセスはステップ916へ進み、そこでP RCHセットアップ許可が、PRCHマネージャ402に送られる。次に、ステ ップ918において、資源マネージャ404は、新しいPRCHに対して資源を 割り当てる。プロセスはステップ918からステップ902の待ち状態に戻る。 しかし、ステップ910において、セットアップ要求評価が、新しいPRCHを セットアップすることができないことを示しているとの判断が行われた場合には 、プロセスはステップ914へ進み、そこでPRCHセットアップ拒否が、PR CHマネージャ402に送られる。プロセスは、ステップ914からステップ9 02の待ち状態に戻る。 ステップ904において、入力がPRCHセットアップ要求でないと判断され た場合には、その入力はPRCH解放要求である。この場合、プロセスはステッ プ904からステップ912へ進む。資源マネージャは、システム全体の観点か ら、PRCHの解放を受け入れることができるかどうかを判断することにより、 PRCH解放要求を評価する。例えば、周囲のセルのPRCH上のトラヒック負 荷を考慮に入れることができる。プロセスは、ステップ912からステップ92 0へ進む。ステップ920において、PRCH解放要求評価が、PRCHを解放 することができることを示しているかどうかの判断が行われる。PRCHを解放 することができると判断した場合には、プロセスはステップ922へ進み、そこ でPRCH解放許可が、PRCHマネージャ402に送られる。次に、ステップ 926において、資源マネージャは、PRCHを解放する。プロセスは、ステッ プ902の待ち状態に戻る。しかし、ステップ920において、PRCH解放要 求評価が、PRCH解放することができないことを示しているとの判断が行われ た場合には、プロセスはステップ924へ進み、そこでPRCH解放拒否が、P RCHマネージャ402に送られる。プロセスは、ステップ924からステップ 902の待ち状態に戻る。 上記の説明から理解できると思うが、システム・オペレータは、セルラー通信 システムの一つまたはそれ以上の、PRCH上に優先順位がつけられたユーザに 対するパケットを管理するために、本発明の方法およびシステムを使用すること ができる。システム・オペレータは、PRCHに対する最大平均時間遅延を設定 することができる。ユーザの優先順位は、申し込んだサービスのレベルに従って つけることができるし、またはユーザは、現在行っている呼出のタイプに従って 、自動的に優先順位の割当を受けることもできるし、自分で選択することもでき る。優先順位が高ければ高いほど、システムの使用料金は高くなる。より高い料 金を支払うことにより、ユーザは、渋滞している場合およびシステムにアクセス しようとしている場合、より低い優先順位を持つ他のユーザより高い優先順位を 持つことができる。パケット呼出が必要とする推定データ・トラヒック、および パケット呼出の優先順位に基づいて、パケット・トラヒック決定を行うことによ り、システム・オペレータは、確実に、PRCHユーザが、許容できないPRC H遅延を蒙らないようにすることができる。 上記説明から本発明の動作および構造は明らかであろう。本明細書に図示し、 説明した本発明は、特殊な実施形態であり、下記の請求の範囲に定義する本発明 の精神および範囲から逸脱することなしに種々の変更および修正を行うことがで きる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年11月5日 【補正内容】 請求の範囲 1.それぞれが少なくとも一つのパケット無線チャンネルにより、データ・パ ケットを送受信することができる複数の送受信局からなるセルラー通信システム において、パケット交換無線チャンネルへの進入を制御するための方法であって 、 (a)要求パケット呼出に対する、パケット交換無線チャンネルへの進入要求 を受信するステップと、 (b)上記要求パケット呼出に対する推定データ・トラヒックと共に、上記パ ケット無線チャンネルを現在使用している他のパケット呼出により生じた推定デ ータ・トラヒックが、上記パケット無線チャンネルに対する最大許容トラヒック ・レベル内にあるかどうかを判断するステップと、 (c)上記他の各パケット呼出が、上記要求パケット呼出の優先順位の数値と 少なくとも同じ優先順位の数値を持つことを確認するステップと、 (d)上記ステップ(b)および(c)の結果から、上記進入要求を許可すべ きかどうかを決定するステップとからなる方法。 2.請求項1に記載の方法において、上記判断ステップにおけるノーの決定に 応じて、上記パケット呼出に対して進入拒否メッセージを送信するステップをさ らに含む方法。 3.請求項1に記載の方法において、上記判断ステップにおけるイエスの決定 に応じて、上記パケット呼出に対して進入許可メッセージを送信するステップを さらに含む方法。 4.請求項1に記載の方法において、上記進入要求が、上記要求パケット呼出 の上記優先順位の数値を含む方法。 5.請求項1に記載の方法において、上記進入要求が、上記要求パケット呼出 に対する、上記推定データ・トラヒックの数値をさらに含む方法。 6.請求項1に記載の方法において、上記最大許容トラヒック・レベルが、上 記パケット無線チャンネルを使用しているすべてのパケット呼出からの推定デー タ・トラヒックと、上記パケット無線チャンネル上の最大許容パケット遅延と推 定平均パケット遅延との間の違いの関数である数値ΔPとを加えたものとして定 義される方法。 7.請求項1に記載の方法において、上記複数の送受信局が、複数の移動局と 、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信ステップが、移動局から基地局へ の通信に対して使用されるパケット交換無線チャンネルへの進入要求の受信を含 む方法。 8.請求項1に記載の方法において、上記複数の送受信局が、複数の移動局と 、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信ステップが、基地局から移動局へ の通信に対して使用されるパケット交換無線チャンネルへの進入要求の受信を含 む方法。 9.それぞれがパケット交換無線チャンネルにより、データ・パケットを送受 信する複数の送受信局からなるセルラー通信システムにおいて、パケット交換無 線チャンネルへの進入を制御するための装置であって、 要求パケット呼出に対する、パケット交換無線チャンネルへの進入要求を受信 するための手段と、 上記要求パケット無線チャンネル上の複数の他の各パケット呼出が、上記要求 パケット呼出の割当優先順位の数値と少なくとも同じ優先順位の数値を持つかど うかを判断するための第一の手段と、 第一の決定手段に従って、上記進入要求を許可すべきかどうかを判断するため の第二の手段とを含む装置。 10.請求項9に記載の装置において、上記進入要求を許可すべきかどうかを 判断するための上記手段により決定された判断に応じて、上記要求パケット呼出 に対する進入拒否メッセージを送信するための手段をさらに含む装置。 11.請求項10に記載の装置において、上記進入要求を許可すべきかどうか を判断するための上記手段により決定された判断に応じて、パケット交換無線チ ャンネルにより、上記パケット呼出に対して要求された進入を許可する進入許可 メッセージを送信するための手段をさらに含む装置。 12.請求項9に記載の装置において、上記判断手段が、さらに、上記要求パ ケット呼出に対する推定データ・トラヒックと共に、上記パケット無線チャンネ ル上で発生した他のパケット呼出により生じた推定データ・トラヒックが、上記 パケット無線チャンネルに対する最大許容トラヒック・レベル内にあるかどうか を推定する装置。 13.請求項9に記載の装置において、上記進入要求が、上記要求されたパケ ット呼出の上記優先順位の数値を含む装置。 14.請求項9に記載の方法において、上記進入要求が、上記要求パケット呼 出に対する上記推定データ・トラヒックの数値をさらに含む装置。 15.請求項9に記載の装置において、上記進入要求が、上記要求されたパケ ット呼出に対する上記推定データ・トラヒックの数値を含む装置。 16.請求項9に記載の装置において、上記最大許容トラヒック・レベルが、 上記パケット無線チャンネルを使用しているすべてのパケット呼出からの推定デ ータ・トラヒックと、上記パケット無線チャンネル上の最大許容パケット遅延と 推定平均パケット遅延との間の違いの関数である数値ΔPとを加えたものとして 定義される装置。 17.請求項9に記載の装置において、上記複数の送受信局が、複数の移動局 と、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信手段が、パケット呼出に対して 、移動局から基地局への通信用に使用されるパケット交換無線チャンネルへの進 入要求の受信を含む装置。 18.請求項9に記載の装置において、上記複数の送受信局が、複数の移動局 と、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信手段が、パケット呼出に対して 、基地局から移動局への通信用に使用されるパケット交換無線チャンネルへの進 入要求を受信するための手段を含む装置。 19.それぞれが少なくとも一つのパケット無線チャンネルにより、データ・ パケットを送受信することができる複数の送受信局からなるセルラー通信システ ムにおいて、パケット交換無線チャンネルへの進入を制御するための方法であっ て、 要求パケット呼出に対する、パケット交換無線チャンネルへの進入要求を受信 するステップと、 上記要求パケット呼出に対する推定データ・トラヒックと共に、上記パケット 無線チャンネルを現在使用している他のパケット呼出により生じた推定データ・ トラヒックが、上記パケット呼出無線チャンネルを使用するすべてのパケット呼 出からの推定データ・トラヒックと、上記パケット無線チャンネル上の最大許容 パケット遅延と推定平均パケット遅延との間の違いの関数であるΔPとの合計よ り大きくないかどうかを判断するステップと、 上記判断ステップの結果から、上記進入要求を許可すべきかどうかを決定する ステップとからなる方法。 20.それぞれがパケット交換無線チャンネルにより、データ・パケットを送 受信する複数の送受信局からなるセルラー通信システムにおいて、パケット交換 無線チャンネルへの進入を制御するための装置であって、 要求パケット呼出に対する、パケット交換無線チャンネルへの進入要求を受信 するための手段と、 上記要求パケット呼出に対する推定データ・トラヒックと共に、上記パケット 無線チャンネル上で発生した他のパケット呼出により生じた推定データ・トラヒ ックが、上記パケット無線チャンネルを使用するすべてのパケット呼出からの推 定データ・トラヒックと、上記パケット無線チャンネル上の最大許容パケット遅 延と、推定平均パケット遅延との間の違いの関数であるΔPとの合計より大きく ないかどうかを判断するための手段と、 上記判断から、上記進入要求を許可すべきかどうかを判断するための手段とを 含む装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN (72)発明者 グリムルンド,オルレ,エリク スウェーデン国 エス−171 53 ソルナ, ハガベーゲン 6

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.少なくとも一つのパケット無線チャンネル上で、データ・パケットを送信 および受信することができる複数の送受信局からなるセルラー通信システムにお いて、パケット交換無線チャンネルへの進入を制御するための方法であって、 要求されたパケット呼出に対して、パケット交換無線チャンネルへの進入要求 を受信するステップと、 上記進入要求を評価するステップと、 上記評価ステップの結果から、上記進入要求を許可すべきかどうかを決定する ステップとからなる方法。 2.請求項1に記載の方法において、上記判断ステップにおけるノーの決定に 応じて、上記パケット呼出に対して進入拒否メッセージを送信するステップをさ らに含む方法。 3.請求項1に記載の方法において、上記判断ステップにおけるイエスの決定 に応じて、上記パケット呼出に対して進入許可メッセージを送信するステップを さらに含む方法。 4.請求項1に記載の方法において、上記判断ステップが、上記要求パケット 呼出に対する推定データ・トラヒックと共に、上記パケット無線チャンネルを現 在使用している他のパケット呼出により生じた推定データ・トラヒックが、上記 パケット無線チャンネルに対する最大許容トラヒック・レベル内にあるかどうか の判断を含む方法。 5.請求項4に記載の方法において、上記各パケット呼出に優先順位の数値が 割り当てられ、上記他の各パケット呼出が、上記パケット呼出の優先順位の数値 と少なくとも同じ優先順位を持つ方法。 6.請求項5に記載の方法において、上記進入要求が、上記パケット要求呼出 の上記優先順位の数値を含む方法。 7.請求項6に記載の方法において、上記進入要求が、上記要求パケット呼出 に対する、上記推定データ・トラヒックの数値をさらに含む方法。 8.請求項4に記載の方法において、上記進入要求が、上記要求パケット呼出 に対する、上記推定データ・トラヒックの数値を含む方法。 9.請求項4に記載の方法において、上記最大許容トラヒック・レベルが、上 記パケット無線チャンネルを使用しているすべてのパケット呼出からの推定デー タ・トラヒックと、上記パケット無線チャンネル上の最大許容パケット遅延と推 定平均パケット遅延との間の違いの関数である数値ΔPとを加えたものとして定 義される方法。 10.請求項1に記載の方法において、上記複数の送受信局が、複数の移動局 と、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信ステップが、移動局から基地局 への通信に対して使用されるパケット交換無線チャンネルへの進入要求の受信を 含む方法。 11.請求項1に記載の方法において、上記複数の送受信局が、複数の移動局 と、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信ステップが、基地局から移動局 への通信に対して使用されるパケット交換無線チャンネルへの進入要求の受信を 含む方法。 12.パケット交換無線チャンネル上で、それぞれがデータ・パケットを送受 信する複数の送受信局からなるセルラー通信システムにおいて、パケット交換無 線チャンネルへの進入を制御するための装置であって、 要求されたパケット呼出および、パケット交換無線チャンネルへの進入要求を 受信するための手段と、 上記進入要求を評価し、結果を発生するための手段と、 上記評価ステップの結果から、上記進入要求を許可すべきかどうかを決定する ための手段とを備える装置。 13.請求項12に記載の装置において、上記進入要求を許可すべきかどうか を判断するための上記手段により決定された判断に応じて、上記要求パケット呼 出に対する進入拒否メッセージを送信するための手段をさらに含む装置。 14.請求項12に記載の装置において、上記進入要求を許可すべきかどうか を判断するための上記手段により決定された判断に応じて、パケット交換無線チ ャンネルにより、上記パケット呼出に対して要求された進入を許可する進入許可 メッセージを送信するための手段をさらに含む装置。 15.請求項12に記載の装置において、上記判断手段が、上記要求パケット 呼出に対する推定データ・トラヒックと共に、上記パケット無線チャンネル上に 発生した他のパケット呼出により生じた推定データ・トラヒックが、上記パケッ ト無線チャンネルに対する最大許容トラヒック・レベル内にあるかどうかの判断 を行う装置。 16.請求項15に記載の装置において、上記各パケット呼出に優先順位の数 値が割り当てられ、上記他の各パケット呼出が、上記パケット呼出の優先順位の 数値と少なくとも同じ優先順位を持つ装置。 17.請求項16に記載の装置において、上記進入要求が、上記要求されたパ ケット呼出の上記優先順位の数値を含む装置。 18.請求項17に記載の方法において、上記進入要求が、上記要求パケット 呼出に対する上記推定データ・トラヒックの数値をさらに含む装置。 19.請求項15に記載の装置において、上記進入要求が、上記要求されたパ ケット呼出に対する上記推定データ・トラヒックの数値を含む装置。 20.請求項15に記載の装置において、上記最大許容トラヒック・レベルが 、上記パケット無線チャンネルを使用しているすべてのパケット呼出からの推定 データ・トラヒックと、上記パケット無線チャンネル上の最大許容パケット遅延 と推定平均パケット遅延との間の違いの関数である数値ΔPとを加えたものとし て定義される装置。 21.請求項12に記載の装置において、上記複数の送受信局が、複数の移動 局と、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信手段が、パケット呼出に対し て、移動局から基地局への通信用に使用されるパケット交換無線チャンネルへの 進入要求の受信を含む装置。 22.請求項12に記載の装置において、上記複数の送受信局が、複数の移動 局と、少なくとも一つの基地局とを含み、上記受信手段が、パケット呼出に対し て、基地局から移動局への通信用に使用されるパケット交換無線チャンネルへの 進入要求を受信するための手段を含む装置。 23.パケット交換無線チャンネル上において、第一のトランシーバと第二の トランシーバとの間でデータ・パケットを送信するための方法において、パケッ ト交換無線チャンネル上で選択したデータ・パケットを送信するための要求を選 択的に受け入れるための方法の改良であって、 パケット交換無線チャンネルにより、選択したデータ・パケットを送信するた めに、進入を要求している第一のトランシーバで、進入要求を受信するステップ と、 上記受信ステップ中に受信した進入要求を評価するステップと、 上記評価ステップ中に行われた評価に応じて、進入要求を許可するかしないか を表示するメッセージを発生するステップからなる改良。 24.パケット交換無線チャンネル上において、第一のトランシーバと第二の トランシーバとの間で、データ・パケットを送信することができる通信システム において、パケット交換無線チャンネルにより、選択したデータ・パケットを送 信するための要求を選択的に受け入れるための装置の改良であって、 パケット交換無線チャンネルにより、選択したデータ・パケットを送信するた めに、進入を要求している進入要求を受信するための進入要求受信機と、 上記進入要求受信機により受信した進入要求を評価するために、上記進入要求 受信機に接続している評価装置と、 上記評価装置による評価に応じて、進入要求を許可するかしないかを表示する メッセージを発生するために、上記評価装置に接続しているメッセージ発生装置 とからなる改良。
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