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技術 LTE通信システム及び通信制御方法

出願人 株式会社LTE−X
発明者 江副浩伊藤可久
出願日 2017年10月19日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2017-202988
公開日 2019年5月23日 (3ヶ月経過) 公開番号 2019-080086
状態 未査定
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード 使用予定量 通信ネットワーク回線 総計値 論理ノード WAN回線 物理ノード 優先転送 GPPアクセスシステム
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

LTE通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるLTE通信システムを提供する。

解決手段

LTE通信システムは、LTE通信方式に従って通信するルータ装置制御装置及びコアネットワーク装置を備える。ルータ装置は、コアネットワーク装置と1つ以上の基地局装置とを接続する通信回線回線容量の変化を検出する。制御装置は、通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、コアネットワーク装置と基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、通信回線の変化後の回線容量と複数の通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の通信経路の通信可能容量を変更する。コアネットワーク装置は、複数の通信経路の通信可能容量を制御装置から取得し、複数の通信経路の通信可能容量の情報を保持する。

概要

背景

従来、モバイル通信高速化させる通信方式として、LTE(Long Term Evolution)通信が利用されている。LTE通信を行うLTE通信システムは、EPC(Evolved Packet Core)装置、eNB(eNodeB)装置、端末、等を有する。EPC装置は、SGW(Serving GateWay)及びPGW(PDN(Packet data network) GateWay)を有する。PGWは、Gxインタフェースにより、PCRF(Policy and Charging Rule Function)から通知されたポリシ制御情報に従って、IPパケット伝送品質制御などを行う(非特許文献1参照)。ポリシ制御情報には、PCCルール(Policy and Charging Control Rule)が含まれる。PCCルールには、LTE通信の通信経路ベアラ)における最大ビットレートの規定が含まれる(非特許文献2参照)。

概要

LTE通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるLTE通信システムを提供する。LTE通信システムは、LTE通信方式に従って通信するルータ装置制御装置及びコアネットワーク装置を備える。ルータ装置は、コアネットワーク装置と1つ以上の基地局装置とを接続する通信回線回線容量の変化を検出する。制御装置は、通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、コアネットワーク装置と基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、通信回線の変化後の回線容量と複数の通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の通信経路の通信可能容量を変更する。コアネットワーク装置は、複数の通信経路の通信可能容量を制御装置から取得し、複数の通信経路の通信可能容量の情報を保持する。

目的

本発明は、上述した従来の状況に鑑みてなされたものであり、LTE通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるLTE通信システム及び通信制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

LTE(Long Term Evolution)通信方式に従って通信するコアネットワーク装置を備え、ルータ装置及び制御装置を備えるLTE通信システムであって、前記ルータ装置は、前記コアネットワーク装置と1つ以上の基地局装置とを接続する通信回線回線容量の変化を検出し、前記制御装置は、前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、前記コアネットワーク装置は、複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量を前記制御装置から取得し、前記変更後の通信可能容量の情報を保持する、LTE通信システム。

請求項2

請求項1に記載のLTE通信システムであって、前記通信回線の回線容量の変化は、前記通信回線の回線容量の低下を含む、LTE通信システム。

請求項3

請求項1または2に記載のLTE通信システムであって、前記通信回線の回線容量の変化は、前記通信回線の回線容量の増加を含む、LTE通信システム。

請求項4

請求項1〜3のいずれか1項に記載のLTE通信システムであって、前記通信可能容量の情報は、最大ビットレートの情報を含む、LTE通信システム。

請求項5

請求項4に記載のLTE通信システムであって、前記コアネットワーク装置は、PGW(Packet data network GateWay)を備え、前記最大ビットレートの情報は、PCRF(Policy and Charging Rule Function)のポリシに含まれ、前記ポリシは、前記制御装置からの前記通信可能容量に基づいて変更され、前記PGWは、変更された前記ポリシに従って、複数の前記通信経路を介した通信を制御する、LTE通信システム。

請求項6

請求項1〜5のいずれか1項に記載のLTE通信システムであって、前記通信回線は、SD−WAN(Software Defined - Wide Area Network)である、LTE通信システム。

請求項7

請求項1〜6のいずれか1項に記載のLTE通信システムであって、前記コアネットワーク装置は、前記制御装置を備える、LTE通信システム。

請求項8

LTE通信方式に従って通信するLTE通信システムにおける通信制御方法であって、コアネットワーク装置と1つ以上の基地局装置とを接続する通信回線の回線容量の変化を検出し、前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量に基づいて、複数の前記通信経路を介した通信を制御する、通信制御方法。

技術分野

0001

本発明は、LTE(Long Term Evolution)通信方式に従って通信するLTE通信システム及び通信制御方法に関する。

背景技術

0002

従来、モバイル通信高速化させる通信方式として、LTE(Long Term Evolution)通信が利用されている。LTE通信を行うLTE通信システムは、EPC(Evolved Packet Core)装置、eNB(eNodeB)装置、端末、等を有する。EPC装置は、SGW(Serving GateWay)及びPGW(PDN(Packet data network) GateWay)を有する。PGWは、Gxインタフェースにより、PCRF(Policy and Charging Rule Function)から通知されたポリシ制御情報に従って、IPパケット伝送品質制御などを行う(非特許文献1参照)。ポリシ制御情報には、PCCルール(Policy and Charging Control Rule)が含まれる。PCCルールには、LTE通信の通信経路ベアラ)における最大ビットレートの規定が含まれる(非特許文献2参照)。

先行技術

0003

武宏、他5名、”3GPPLTE/SAE標準仕様完成における活動と貢献”、NTTDOCOMOテクカルジャーナルVol.17 No.2、P36-P45
“Policy and charging control rule”, 3GPP TS 23.203 V14.4.0 (2017-06), P93-P96

発明が解決しようとする課題

0004

EPC装置は、PCRFから通知されたポリシ制御情報(例えばPCC(Policy and Charging Control)ルール)に従って、各ベアラの最大ビットレート(MBR:Maximum Bit Rate)を制御できる。しかし、このMBRは、各ベアラにおける通信状況を十分に反映していない。例えば、EPC装置とeNBとの間の通信ネットワークの通信状況が変化し、各ベアラのMBRの統計値と通信ネットワークの通信可能容量との間に乖離が生じると、LTE通信に係るネットワーク利用効率が低下することがある。例えば、各ベアラのMBRの総計値が下位層(例えば物理層)の通信可能容量を上回ると、輻輳が発生し、ネットワーク利用効率が低下する。

0005

本発明は、上述した従来の状況に鑑みてなされたものであり、LTE通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるLTE通信システム及び通信制御方法を提供する。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様は、LTE(Long Term Evolution)通信方式に従って通信するコアネットワーク装置を備え、ルータ装置及び制御装置を備えるLTE通信システムであって、LTE通信システムであって、前記ルータ装置は、前記コアネットワーク装置と1つ以上の基地局装置とを接続する通信回線回線容量の変化を検出し、前記制御装置は、前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、前記コアネットワーク装置は、複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量を前記制御装置から取得し、変更後の通信可能容量の情報を保持する、LTE通信システムである。

0007

本発明の一態様は、LTE通信方式に従って通信するLTE通信システムにおける通信制御方法であって、前記コアネットワーク装置と1つ以上の基地局装置とを接続する通信回線の回線容量の変化を検出し、前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量に基づいて、複数の前記通信経路を介した通信を制御する、通信制御方法である。

発明の効果

0008

本発明によれば、LTE通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できる。

図面の簡単な説明

0009

実施形態におけるLTE通信システムの構成例を示す図
SD−WANルータの構成例を示す図
制御装置の構成例を示す図
LTE通信システムの動作例を示すシーケンス
比較例のLTE通信システムの構成例を示す図

実施例

0010

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

0011

以下の実施形態では、LTE通信システム及び通信制御方法は、LTE(Long Term Evolution)通信方式で通信を行うLTE通信システムに適用される。LTE通信方式は、無線LAN(Local Area Network)を介してLTEプロトコルに従って通信する方式(例えばLTE over Wifi)を含んでよい。LTE over Wifiについては、例えば、参考特許文献1に開示されている。
(参考特許文献1:特表2016−507993号公報)

0012

このLTEover Wifiの技術は、WAN(Wide Area Network)を介してLTEプロトコルに従って通信する方式に適用可能である。つまり、LTE通信方式は、WANを介してLTEプロトコルに従って通信する方式を含んでよい。

0013

(実施形態)
図1は実施形態におけるLTE通信システム5の概略構成を示す図である。LTE通信システム5は、複数のUE(User Equipment)10と、1つ以上のeNB20と、SD−WAN(Software Defined WAN)ルータ30と、制御装置40と、EPC装置50と、を有する。

0014

UE10は、ユーザによって所持され、LTE通信に係る処理を行う。LTE通信は、例えばVoLTE通信を含む。図1では、複数のUE10をUE10A,UE10B,UE10C、…と表記している。

0015

eNB20は、自装置であるeNB20の配下のUE10を管理し、UE10とEPC装置50との間で行われる通信を中継するeNB20は、例えば、屋外に設置されてもよいし、ビル毎に設置されてもよい。eNB20は、複数存在してよく、複数のeNB20の配下それぞれに、1つ以上のUE10が存在してよい。

0016

SD−WANルータ30は、SD−WAN30Dを介した通信の通信制御を行う。SD−WANルータ30は、SD−WAN30NのEPC装置50側の端部及びSD−WAN30NのeNB20側の端部に接続され得る。本実施形態では、図1のように、SD−WANルータ30がEPC装置50側の端部のみに接続されてよい。EPC装置50側において、例えば通信量や通信速度を制御することで、SD−WAN30Nを通るデータを好適に制御可能なためである。SD−WANルータ30は、WANルータがAPI(Application Programing Interface)を有するような構成でよい。

0017

SD−WAN30Dは、通信ネットワーク回線(通信回線)の一例である。SD−WAN30Dは、有線回線でもよいし、無線回線でもよい。有線回線は、例えば光回線でもよいし、その他の有線回線でもよい。無線回線は、例えば衛星回線でもよいし、その他の無線回線もよい。

0018

SD−WAN30Dは、物理的なWAN回線ソフトウェア運用され、利用され易くなっている。SD−WAN30Dにより、WAN回線とWAN回線が用いられるシステム(ここではLTE通信システム5)との連動が柔軟になる。SD−WAN30Dを用いると、例えば拠点毎にトラフィック要求量が変化する場合でも、動的にトラフィック量分配でき、LTE通信を安定化できる。なお、本実施形態では、SD−WAN30D以外のネットワーク回線が用いられてもよい。

0019

制御装置40は、SD−WANに係る通信状況や設定情報とLTEプロトコルに係る通信状況や設定情報とを調整し、SD−WANにおける通信品質とLTE通信の通信品質とを整合する。制御装置40は、他の装置から独立して設けられてもよい。制御装置40は、EPC装置50の内部に設けられてよく、つまりEPC装置50が制御装置40の機能を有してもよい。制御装置40は、SD−WANルータ30の内部に設けられてよく、つまりSD−WANルータ30が制御装置40の機能を有してもよい。

0020

EPC装置50は、LTEのコアネットワークに配置される装置であり、LTEプロトコルに従ってeNB20と、通信ネットワーク(例えばSD−WAN30D)を介して通信接続する。

0021

EPC装置50は、PGW51、PCRF52、SGW53、MME(Mobility Management Entity)54、及びHSS(Home Subscriber Server)55を備える。PGW51、PCRF52、SGW53、MME54、及びHSS55の各ノードは、論理ノードでもよいし、物理ノードでもよい。つまり、1つの装置に機能が集約されてもよいし、複数の個別の装置に機能が分散されてもよい。なお、EPC装置50は、この構成には限定されず、他の付随的な要素を含むことができる。

0022

MME54と、HSS55と、PCRF52は、制御信号であるCプレーンデータを処理する。SGW53及びPGW51は、ユーザデータであるUプレーンデータの伝送を処理する。したがって、例えば、外部ネットワーク(EPC装置50よりも上流側)からUE10AへのUプレーンデータつまりUプレーントラフィックは、外部ネットワークからEPC装置50に到達すると、PGW52、SGW53、SD−WANルータ30、及びeNB20を介して、UE10Aへ伝送される。

0023

MME54は、移動制御などを提供するノードであり、位置登録ページングハンドオーバー等の移動制御およびベアラ(データの通信経路)BRの確立又は削除を行う。

0024

ベアラBRは、LTE通信により通信されるデータが経由する経路であり、例えば、PGW52、SGW53、SD−WANルータ30、eNB20及び各UE10を結ぶ経路である。この場合、ベアラBRは、UE10A,10B,10Cのそれぞれで、異なる通信経路となる。よって、ベアラBRを識別する場合、UE10がUE10A,10B,10Cのいずれであるかを識別すればよい。

0025

HSS55は、LTEにおける加入者管理データベースを有するノードであり、加入者契約情報認証情報位置情報等の管理を行う。MME54は、HSS55から通知される認証情報に基づき、ユーザ認証を実施する。

0026

SGW53は、3GPPアクセスシステムを収容し、UE10やPGW51へデータを伝送するゲートウェイである。

0027

PGW51は、外部ネットワーク(PDN)との接続点において、UE10へのIPアドレス割り当てやパケット転送等を行うゲートウェイである。PGW51は、PCRF52と連携することで、PCRF52が有するポリシ(ポリシ制御情報)に従って、動作してよい。PGW51は、通信中(LTE通信中)に、PCRF52が有するポリシを取得してよい。よって、PGW51は、通信中でも通信制御のポリシを動的に変更して、UE10の通信を制御できる。

0028

PGW51は、PCRG52が有するポリシに従って、各ベアラBRを介して通信される通信量や通信速度を制御してよい。PGW51が各ベアラBRの通信量や通信速度を制御することで、この通信量や通信速度をUE10やeNB20が実施する場合と比較して、処理負荷を低減できる。下位層の通信可能容量を超えた通信によって生じる輻輳・再送制御の処理が抑止されるためである。また、PGW51が、通信量や通信速度を制御することで、下位側のネットワークや装置においても、この通信量や通信速度に応じて通信制御が行われることになる。

0029

PCRF52は、ユーザデータ転送のQoS(Quality of Service;パケット優先転送等、通信の品質の制御)及び課金の為の制御を行うノードである。PCRF52が決定したQoS値は、PGW51及びSGW53に通知される。PGW51及びSGW53は、通知されたQoS値に従って、Uプレーンデータに対してQoS制御を実施する。QoS値は、例えば、ポリシの制御情報に含まれる設定値でよい。

0030

ポリシは、ベアラBRを介した通信におけるMBR値を含んでよい。MBR値は、上り回線用のMBR値(UL−MBR値)及び下り回線用のMBR値(DL−MBR値)を含んでよい。MBR値は、各ベアラBRを介した通信における最大ビットレートを示す。そのため、MBR値は、SD−WAN30Dとともに、より下流側のネットワーク回線(例えばeNB20とUE10との間の通信回線)のビットレートも考慮された値でよい。ポリシは、ベアラBR毎に、MBR値を保持してよい。

0031

ポリシは、動的に変更されてよい。例えば、変更されたポリシは、PGW51及びSGW53に通知され、PGW51及びSGW53による通信制御に反映される。

0032

EPC装置50は、処理部、記憶部、通信部、を有する。EPC装置50の各ノードが論理ノードである場合には、1つの装置に処理部、記憶部、及び通信部が設けられてよい。EPC装置50の各ノードが物理ノードである場合、各ノードに処理部、記憶部、及び通信部が設けられてよい。

0033

EPC装置50の処理部は、プロセッサ(例えばCPU(Central Processing Unit))がメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。EPC装置50の記憶部は、例えばROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)や各種ストレージ(例えばHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive))を有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。EPC装置50の通信部は、SD−WANルータ30や制御装置40や外部ネットワークにおける各種装置との間で通信(有線通信又は無線通信)する。

0034

図2Aは、SD−WANルータ30の構成例を示す図である。SD−WANルータ30は、処理部31、記憶部32、及び通信部33を有する。

0035

処理部31は、プロセッサがメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。処理部31は、SD−WANルータ30の各部の動作を制御する。例えば、処理部31は、SD−WAN30Dの通信パラメータを管理し、SD−WAN30Dの通信を制御してよい。処理部31は、SD−WAN30Dの回線状況監視し、SD−WAN30Dの回線容量が変化(例えば低下、増加)したことを検出してよい。

0036

記憶部32は、例えばROMやRAMや各種ストレージを有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。

0037

通信部33は、SD−WAN30Dを介して1つ以上のeNB20と通信(有線通信又は無線通信)する。通信部33は、EPC装置50のSGW53及びMME54と通信(例えば有線通信又は無線通信)する。

0038

図2Bは、制御装置40の構成例を示す図である。制御装置40は、処理部410、記憶部42、及び通信部430を有する。

0039

処理部410は、プロセッサがメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。処理部41は、制御装置40の各部の動作を制御する。例えば、処理部41は、SD−WAN30Dの回線容量が変化した場合における、SD−WAN30Dの変化後の回線容量の情報を取得してよい。SD−WAN30Dを経由する各ベアラBRの現在の(設定中の)MBR値を取得してよい。処理部41は、各ベアラBRの現在のMBR値の比を基に、SD−WAN30Dの変化後の回線容量を按分して、新たなMBR値を算出してよい。

0040

記憶部42は、例えばROMやRAMや各種ストレージを有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。

0041

通信部43は、SD−WANルータ30と通信(例えば有線通信又は無線通信)する。通信部43は、EPC装置50のPCRF52と通信(例えば有線通信又は無線通信)する。

0042

次に、LTE通信システム5の動作について説明する。
図3は、LTE通信システム5の動作例を示すシーケンス図である。

0043

図3では、UE10(UE10A,10B,10C)とEPC装置50との間で、ベアラBR(BR1,BR2,BR3)が確立されている(S11,S12,S13)。これらのベアラBR(BR1,BR2,BR3)は、UE10(UE10A,10B,10Cのいずれか1つ)、eNB20、SD−WANルータ30、制御装置40、SGB53、及びPGW51を通る通信経路である。

0044

SD−WANルータ30では、処理部31は、回線容量の変化(閾値th以上の回線容量の変化)を検出すると(S14)、通信部33は、新規容量の情報を制御装置40へ通知する(S15)。新規容量は、変化後のSD−WAN30Dの回線容量でもよいし、変化前後のSD−WAN30Dの回線容量の差分でもよい。

0045

回線容量の変化は、回線容量の低下や増加を含んでよい。例えば、良天候(例えば晴天)から悪天候(例えば雨天)に変化した場合、SD−WAN30Dの回線容量が低下し得る。例えば、SD−WAN30Dに衛星回線やLWA(Lte Wifi Link Aggregation)を適用すると、悪天候によりスループットが低下し易い。また、悪天候から良天候に変化した場合、SD−WAN30Dの回線容量が改善し、増加し得る。また、通信量が変化することが想定されるイベントの開始又は終了に伴って、回線容量が低下又は増加してよい。また、SD−WANルータ30の設定を調整するための操作部へのユーザ操作に基づく入力に伴って、回線容量が低下又は増加してよい。

0046

制御装置40では、処理部41は、既に確立されている各ベアラBRの情報を取得する。ベアラBRの情報は、例えば、SD−WAN30Dを使用する各ベアラBRに対応するeNB20とUE10との対応付け情報であってよい。対応付け情報は、eNB20の識別情報(例えばeNB ID)とこのeNB20に接続されたUE10の識別情報(例えばUE ID)とを基づいてよい。ベアラBRの情報は、制御装置40において事前設定され、記憶部42に保持されていてよい。ベアラBRの情報は、通信部43を介してEPC装置50から取得されてよい。これにより、制御装置40は、EPC装置50の外部に配置されていても、SD−WAN30Dの内部にどのベアラBRが確立されているかを認識できる。

0047

制御装置40では、通信部43は、SD−WANルータ30からの新規容量の情報を受信して取得する(S15)。通信部43は、EPC装置50のPCRF52に対し、各ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値を問い合わせる(S16)。なお、制御装置40は、各ベアラBR1,BR2,BR3を、上述したベアラBRの情報を基に識別可能である。

0048

EPC装置50では、PCRF52は、各ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値の問い合わせを受信すると(S16)、記憶部等に保持された各ベアラBR1,BR2,BR3のMBRの現在のMBR値を読み出す。PCRF2は、各ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値を制御装置40へ通知する(S17)。

0049

制御装置40では、通信部43は、SD−WANルータ30からの各ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値の通知を受ける(S17)。処理部41は、各ベアラBR1,BR2,BR3のMBRの現在のMBR値と、変化後のSD−WAN30Dの回線容量と、を比較する。処理部41は、変化後のSD−WAN30Dの回線容量を、各ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値の比率に基づいて、各ベアラBR1,BR2,BR3の新規の(変化後の)MBR値を算出する。例えば、処理部41は、各ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値の比率に基づいて、変化後のSD−WAN30Dの回線容量を分配し、分配結果を各ベアラBR1,BR2,BR3の新規のMBR値として取得する。通信部43は、各ベアラBR1,BR2,BR3の新規のMBR値を設定すべく、各ベアラBR1,BR2,BR3の新規のMBR値をEPC装置50のPCRF52へ通知する(S18)。

0050

例えば、ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値が20Mbps、15Mbps、10Mbpsであり、SD−WAN30Dの回線容量が45Mbpsから36Mbpsした場合、ベアラBR1,BR2,BR3の新規のMBR値は、16Mbps、12Mbps、8Mbpsとなってよい。例えば、ベアラBR1,BR2,BR3の現在のMBR値が16Mbps、12Mbps、8Mbpsであり、SD−WAN30Dの回線容量が36Mbpsから45Mbpsした場合、ベアラBR1,BR2,BR3の新規のMBR値は、20Mbps、15Mbps、10Mbpsとなってよい。なお、新規のMBR値は、現在のMBR値の比率を忠実再現されたものでなく、新規のMBR値の比率が現在のMBR値の比率と多少異なってもよい。

0051

EPC装置50では、PCRF52は、各ベアラBR1,BR2,BR3の新規のMBR値を制御装置40から受信する(S18)。PCRF52は、ポリシを参照し、ポリシのパラメータに含まれる現在のMBR値を新規のMBR値で置換することで、ポリシを変更する。PCRF52は、変更されたポリシを各ベアラBR1,BR2,BR3に適用する。つまり、PCRF52は、新規のMBR値を各ベアラBR1,BR2,BR3に反映する(S19)。

0052

新規のMBR値が各ベアラBR1,BR2,BR3に反映されると、PGW51は、各ベアラBR1,BR2,BR3の通信に係るビットレートがそれぞれの新規のMBR値を超過しないように、各ベアラBR1,BR2,BR3を介した通信を制御する。

0053

なお、図3では、確立されているベアラBRの情報を基に、新規のMBR値が導出され、PCRF52が変更されることを例示した。なお、このベアラの情報は、確立済みのベアラに係る情報だけでなく、ベアラを確立可能であって未確立のベアラに係る情報を含んでもよい。したがって、確立済み及び未確立のベアラ(つまり接続し得るUE10、eNB20配下の全UE10)を基に、新規のMBR値が導出され、PCRF52が変更されてもよい。

0054

図3の動作例によれば、LTE通信システム5は、新規のMBR値をPCRF52に設定し、このMBR値を各ベアラBRに反映することで、SD−WAN30Dの回線容量の変化に対応した通信品質を実現できる。よって、例えばSD−WAN30Dの回線容量が低下した場合には、LTE通信システム5は、現在のMBR値が低下した回線容量に対して過度に大きいために、各ベアラBRにおいて輻輳が発生することを抑制できる。また、例えばSD−WAN30Dの回線容量が増加した場合には、LTE通信システム5は、現在のMBR値が増加した回線容量に対して過度に小さいために、各ベアラBRの利用効率が過小となることを抑制できる。

0055

また、PCRF52のポリシに含まれるMBR値は、SD−WAN30Dの回線品質と各ベアラBR(例えばeNB20配下の各UE10)とに応じて、好適に調整(例えば最適化)される。したがって、LTE通信システム5は、ポリシのMBR値の設定を、UE10毎に個別に生成することを不要化できる。よって、LTE通信システム5は、MBR値生成に係るLTE通信システム5を使用するユーザの手間を省き、ユーザの利便性を向上できる。

0056

図4は、比較例におけるLTE通信システム5Xの構成を示す図である。LTE通信システム5Xは、複数のUE10X(10X1,10X2,10X3,…)と、eNB20Xと、EPC装置50Xと、を有する。EPC装置50Xは、PGW51X、PCRF52X、SGW53X、MME54X、及びHSS55Xを備える。eNB20XとEPC装置50Xとの間の通信回線は、SD−WANではなく物理的なWAN回線N1であり、ソフトウェアの運用は考慮されていない。

0057

WAN回線N1を用いる場合、SD−WANルータ30を備えないので、WAN回線N1の回線状況が監視されておらず、通信量の設定等の柔軟性が本実施形態と比較して劣る。また、LTE通信システム5Xは、制御装置40を備えていない。したがって、WAN回線N1の回線状況に変化が生じても、LTE通信に係るパラメータに反映されない。そのため、LTE通信が好適な状況で使用することができない場合がある。

0058

これに対し、LTE通信システム5は、制御装置40を備えることで、SD−WAN30Dの回線品質の変化に応じて、PCRF52のポリシを変更できる。PGW51は、PCRF52のポリシに従って、UE10のLTE通信を制御できる。したがって、PGW51は、SD−WAN30Dの回線品質の変化に対応して、UE10のLTE通信を制御できる。また、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dのスペック(例えば回線容量)が動的に変化する場合でも、LTE通信システム5におけるSD−WAN30Dの利用効率を一定に維持し易くなる。

0059

また、LTE通信システム5は、LTE通信にSD−WAN30Dを用いることで、LTE通信とWAN回線を介した通信との連動性を高くできる。従来のLTE通信では、電話会社が管理する電話通信等が多く、事前にLTE通信においてどの程度のトラフィックが必要となるかが把握されていることが多い。そのため、図4に示すように、WAN回線の回線容量が固定的に設定されていることが多い。一方、ユーザ要求によって回線使用予定量が大きく変化する場合、WAN回線の回線容量を動的に変更可能とすることが望ましい。例えば、イベントが開催されるためにトラフィックが多くなることが予想される場合、本実施形態のように、SD−WAN30Dの設定が変更されることで、SD−WAN30Dの回線容量が増大され得る。

0060

ここで、SD−WAN30Dの回線容量の増大とLTE通信の通信容量とは別個のものである。したがって、SD−WAN30Dの情報とLTE通信の情報とを特別に連携しない場合、SD−WAN30Dの回線状況とLTE通信の通信容量とは対応付けされない。

0061

これに対し、本実施形態では、制御装置40は、SD−WAN30Dの回線容量の変化をSD−WANルータ30から通知され、回線容量の変化に基づくPCRF52のポリシ(例えばMBR値)の変更指示をPCRF52へ行う。これにより、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線容量の変化に伴い、PCRF52のポリシを変更するためのユーザ操作を不要にできる。よって、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dを介した通信とLTE通信とを整合して最適化でき、SD−WAN30Dの回線状況に好適に対応して、LTE通信するためのポリシを自動的に設定できる。そのため、LTE通信システム5は、例えばユーザ操作に基づくSD−WAN30DとLTE通信との不整合が発生することも抑制できる。

0062

逆に、制御装置40は、PCRF52のポリシ(例えばMBR値)の変更をEPC装置50から通知され、ポリシの変更に基づくSD−WAN30Dの回線容量の変更指示をSD−WANルータ30へ行ってもよい。これにより、LTE通信システム5は、PCRF52のポリシを変更に伴い、SD−WAN30Dの回線容量を変更するためのユーザ操作を不要にできる。よって、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dを介した通信とLTE通信とを整合して最適化でき、LTE通信するためのポリシの内容に柔軟に対応して、SD−WAN30Dの回線容量を自動的に設定できる。そのため、LTE通信システム5は、例えばユーザ操作に基づくSD−WAN30DとLTE通信との不整合が発生することも抑制できる。

0063

また、物理的なWAN回線を、LTE通信システム5を管理する管理者以外の第三者が用意する場合、WAN回線を利用したSD−WAN30Dの回線品質を保証することが困難である。この場合でも、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線品質の変化に応じて、PCRF52のポリシを変更でき、LTE通信におけるネットワーク利用効率の低下を抑制できる。

0064

以上のように、本実施形態のLTE通信システム5は、LTE通信方式に従って通信するEPC装置50を備え、SD−WANルータ30及び制御装置40を備える。SD−WANルータ30は、EPC装置50と1つ以上のeNB20とを接続するSD−WAN30Dの回線容量の変化を検出する。制御装置40は、SD−WAN30Dの変化後の回線容量の情報を取得する。制御装置40は、EPC装置50とeNB20に接続された複数のUEとを接続する複数のベアラBRの通信可能容量の情報を取得する。制御装置40は、SD−WAN30Dの変化後の回線容量と複数のベアラBRの通信可能容量の比率とに基づいて、複数のベアラBRの通信可能容量を変更する。EPC装置50は、複数のベアラBRの変更後の通信可能容量を制御装置40から取得し、変更後の通信可能容量の情報を保持する。

0065

なお、SD−WANルータ30は、ルータ装置の一例である。EPC装置50は、コアネットワーク装置の一例である。eNB20は、基地局装置の一例である。UE10は、端末の一例である。ベアラBRは、通信経路の一例である。SD−WAN30Dは、通信回線の一例である。

0066

これにより、LTE通信システム5は、制御装置40を備えることで、SD−WAN30Dの回線容量の変化に応じて、複数のベアラBRの通信可能容量を変更できる。LTE通信システム5は、EPC装置50が複数のベアラBRの変更後の通信可能容量を参照することで、SD−WAN30Dの回線容量の変化に応じた通信の制御を実施でき、SD−WAN30Dの回線容量の変化に対応した通信品質を実現できる。また、LTE通信システム5は、UE10毎に個別に通信可能容量を生成し設定することを不要化できる。よって、LTE通信システム5は、ベアラBRの通信可能容量の生成に係るLTE通信システム5を使用するユーザの手間を省き、ユーザの利便性を向上できる。また、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線品質が動的に変化する場合でも、LTE通信システム5におけるSD−WAN30Dの利用効率を一定に維持し易くなる。このように、LTE通信システム5は、LTE通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できる。

0067

また、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dを介してLTE通信することで、SD−WANルータ30により回線容量等の回線状況を監視し易くなる。そして、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dのトラフィック要求量が変化する場合でも、動的にトラフィック量を分配でき、LTE通信を安定化できる。

0068

SD−WAN30Dの回線容量の変化は、SD−WAN30Dの回線容量の低下を含んでよい。

0069

これにより、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線容量が低下した場合でも、低下した回線容量に応じて各ベアラBRの通信可能容量を小さくでき、各ベアラBRにおいて輻輳が発生することを抑制できる。

0070

SD−WAN30Dの回線容量の変化は、SD−WAN30Dの回線容量の増加を含んでよい。

0071

これにより、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線容量が増加した場合でも、増加した回線容量に応じて各ベアラBRの通信可能容量を大きくでき、各ベアラBRの利用効率が過小となることを抑制できる。

0072

通信可能容量の情報は、最大ビットレート(MBR値)の情報を含んでよい。

0073

これにより、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線容量の変化に応じて、MBR値を変更できる。

0074

EPC装置50は、PGW51を備えてよい。最大ビットレートの情報は、PCRF52のポリシに含まれてよい。ポリシは、制御装置40からの変更後のMBR値に基づいて変更されてよい。PGW51は、変更されたポリシに従って、複数のベアラBRを介した通信を制御してよい。

0075

これにより、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線容量の変化に応じて、複数のベアラBRにおける、PCRFのポリシに含まれるパラメータの1つであるMBR値を変更できる。よって、LTE通信システム5は、SD−WAN30Dの回線状況とLTEプロトコルに係るパラメータとを連携して管理でき、変更後のMBR値を用いてベアラBRを介した通信を制御できる。

0076

EPC装置50は、制御装置40を備えてよい。

0077

これにより、LTE通信システム5は、制御装置40を別途設ける必要なく、LTE通信システム5の構成を簡素化できる。LTE通信システム5は、単体の装置でも、SD−WAN30Dの回線容量に変化に応じた各ベアラBRの通信可能容量の変更を実施できる。

0078

LTE通信方式は、WANを介して仮想的にLTEプロトコルに従って通信する方式を含んでよい。

0079

これにより、eNB20は、物理的にLTE回線を用いてLTE通信を行う場合に限らず、LTE回線以外の通信回線上に仮想的にLTEプロトコルに従った通信を行う場合でも、LTE通信システム5は、通信回線の回線容量に変化に応じた各ベアラBRの通信可能容量の変更を実施できる。

0080

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

0081

本発明は、LTE通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるLTE通信システム及び通信制御方法等に有用である。

0082

5,5XLTE通信システム
10,10A,10B,10C,10X,10X1,10X2,10X3 UE
20,20X eNB
30 SD−WANルータ
30D SD−WAN
31 処理部
32 記憶部
33通信部
40制御装置
41 処理部
42 記憶部
43 通信部
50,50X EPC装置
51,51X PWG
52,52XPCRF
53,53X SGW
54,54X MME
55,55X HSS
BR,BR1ベアラ
N1 WAN回線

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