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技術 通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラム

出願人 日本電気株式会社
発明者 岩井孝法二木尚
出願日 2016年2月12日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2017-503334
公開日 2017年12月14日 (2年11ヶ月経過) 公開番号 WO2016-139900
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム
主要キーワード Webプロキシ モバイルキャリア マスクROM 比率情報 基準期間 通信間隔 アンテナチルト角 比較情報
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題・解決手段

C−Planeデータ通信量が増加した場合に、U−Planeデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置を提供することを目的とする。本発明にかかる通信制御装置(30)は、移動局(10)との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソース割り当てる基地局(20)から、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報を取得する情報取得部(31)と、制御データの通信量の割合が、予め定められた閾値よりも多い場合、移動局(10)と基地局(20)との間において送受信される制御データを減少させるように移動局(10)に関連するパラメータを変更するパラメータ制御部(21)と、を備える。

概要

背景

モバイルキャリア移動通信事業者)は、モバイルネットワークを管理し、ユーザに対して音声通信及びデータ通信サービス等を提供している。モバイルネットワークにおいては、ユーザ間もしくはユーザとサーバとの間等においてデータ送信を実行するために必要な制御データと、音声データ、画像データもしくは動画データ等であるユーザデータとが送受信される。制御データは、C−Planeデータとも称され、ユーザデータは、U−Planeデータとも称される。

特許文献1には、移動端末基地局間において送受信されるC−Planeデータが記載されている。一般的に、一回に送受信されるC−Planeデータの量が約100バイト程度であり、移動端末を有するユーザが移動することによって、移動端末の接続する基地局を変更するためにハンドオーバ処理が行われる際に用いられるC−Planeデータの量は、約150バイト程度とされている。例えば、ハンドオーバ処理が行われる際に用いられるメッセージとして、RRC Connection Reconfiguration (mobilityControlInfoを含む)(Downlink)、RRC Connection Reconfiguration Complete (Uplink)等がある。また、ハンドオーバ処理以外の通常時に用いられるメッセージとして、RRC Connection Request(Uplink)、RRC Connection Setup(Downlink)、RRC Connection Setup Complete(Uplink)、RRC Connection Reconfiguration(mobilityControlInfoを含まない)(Downlink)、RRC Connection Reconfiguration Complete(Uplink)等がある。

概要

C−Planeデータの通信量が増加した場合に、U−Planeデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置を提供することを目的とする。本発明にかかる通信制御装置(30)は、移動局(10)との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソース割り当てる基地局(20)から、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報を取得する情報取得部(31)と、制御データの通信量の割合が、予め定められた閾値よりも多い場合、移動局(10)と基地局(20)との間において送受信される制御データを減少させるように移動局(10)に関連するパラメータを変更するパラメータ制御部(21)と、を備える。

目的

本発明の目的は、C−Planeデータの通信量が増加した場合に、U−Planeデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置、通信システム通信制御方法及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソース割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得する情報取得手段と、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御手段と、を備える通信制御装置

請求項2

前記パラメータ制御手段は、前記通信情報において、前記制御データの通信量が、が予め定められた前記閾値よりも少ないことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを増加もしくは維持させるように前記パラメータを変更する、請求項1に記載の通信制御装置。

請求項3

前記通信情報は、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量との比率を示す比率情報、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量の大小関係を示す比較情報、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量を示すデータ量情報及び前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量の差分を示す差分情報の少なくとも1つを含む、請求項1又は2に記載の通信制御装置。

請求項4

前記情報取得手段は、前記比率情報として、前記制御データを送受信するために割り当てられた無線リソースと前記ユーザデータを送受信するために割り当てられた無線リソースとの比率を示す情報を取得する、請求項3に記載の通信制御装置。

請求項5

前記情報取得手段は、前記基地局が有する無線リソースに対する、前記制御データ及び前記ユーザデータを送受信するために割り当てられた無線リソースの比率を示す情報を取得する、請求項4に記載の通信制御装置。

請求項6

前記情報取得手段は、前記移動局のハンドオーバに関する制御データの通信量に関する情報、又は、前記移動局と前記基地局との間のコネクション制御に関する制御データの通信量に関する情報を取得する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の通信制御装置。

請求項7

前記パラメータ制御手段は、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記ハンドオーバに関する制御データの通信量を減少させる場合、Inactivity Timerの値を現在設定されている値よりも短い値に変更する、請求項6に記載の通信制御装置。

請求項8

前記パラメータ制御手段は、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記コネクション制御に関する制御データの通信量を減少させる場合、Inactivity Timerの値を現在設定されている値よりも長い値に変更する、請求項6に記載の通信制御装置。

請求項9

前記パラメータ制御手段は、前記制御データの通信量に関する情報を送信してきた前記基地局及び前記基地局の周辺に位置する周辺基地局における前記パラメータを変更する、請求項6乃至8のいずれか1項に記載の通信制御装置。

請求項10

前記情報取得手段は、前記基地局が複数の移動局と通信している場合、前記複数の移動局毎の前記制御データの通信量に関する情報を取得する、請求項6乃至9のいずれか1項に記載の通信制御装置。

請求項11

移動局と、前記移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局と、前記基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得する情報取得手段と、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御手段と、を有する通信制御装置と、を備える通信システム

請求項12

移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更する、通信制御方法

請求項13

移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、前記通信情報において前記制御データの通信量の割合が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更することをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体

技術分野

0001

本発明は通信制御装置通信ステム通信制御方法及びプログラムに関し、例えば、移動局に関連するパラメータを制御する通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラムに関する。

背景技術

0002

モバイルキャリア移動通信事業者)は、モバイルネットワークを管理し、ユーザに対して音声通信及びデータ通信サービス等を提供している。モバイルネットワークにおいては、ユーザ間もしくはユーザとサーバとの間等においてデータ送信を実行するために必要な制御データと、音声データ、画像データもしくは動画データ等であるユーザデータとが送受信される。制御データは、C−Planeデータとも称され、ユーザデータは、U−Planeデータとも称される。

0003

特許文献1には、移動端末基地局間において送受信されるC−Planeデータが記載されている。一般的に、一回に送受信されるC−Planeデータの量が約100バイト程度であり、移動端末を有するユーザが移動することによって、移動端末の接続する基地局を変更するためにハンドオーバ処理が行われる際に用いられるC−Planeデータの量は、約150バイト程度とされている。例えば、ハンドオーバ処理が行われる際に用いられるメッセージとして、RRC Connection Reconfiguration (mobilityControlInfoを含む)(Downlink)、RRC Connection Reconfiguration Complete (Uplink)等がある。また、ハンドオーバ処理以外の通常時に用いられるメッセージとして、RRC Connection Request(Uplink)、RRC Connection Setup(Downlink)、RRC Connection Setup Complete(Uplink)、RRC Connection Reconfiguration(mobilityControlInfoを含まない)(Downlink)、RRC Connection Reconfiguration Complete(Uplink)等がある。

先行技術

0004

3GPP TS36.331 V12.4.1 (2014-12)

発明が解決しようとする課題

0005

1台の移動端末がハンドオーバ処理を実行することによるC−Planeデータの量は、約150バイト程度である。しかし、大量の移動端末が一度にハンドオーバ処理を実行する場合、基地局は、ハンドオーバ処理を実行する大量の移動端末のために、大量の無線リソースを確保する必要がある。例えば、移動端末を有する多くの人が電車を利用して移動している場合、電車の移動に伴うハンドオーバ処理は、多くの移動端末において同時に実行される。このような場合、基地局は、ハンドオーバ処理に伴う大量のC−Planeデータを送受信するための無線リソースを割り当てる必要がある。この時、基地局内において有限資源である無線リソースの多くをC−Planeデータを送受信するために用いるため、U−Planeデータを送受信するための無線リソースが不足する。そのため、C−Planeデータの通信量の増加が、U−Planeデータのスループットの低下を引き起こすという問題が発生する。

0006

本発明の目的は、C−Planeデータの通信量が増加した場合に、U−Planeデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明の第1の態様にかかる通信制御装置は、移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量との比率を示す比率情報を取得する情報取得部と、前記制御データの通信量の割合が、予め定められた閾値よりも多い場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御部と、を備えるものである。

0008

本発明の第2の態様にかかる通信システムは、移動局と、前記移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局と、前記基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得する情報取得部と、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御部と、を有する通信制御装置と、を備えるものである。

0009

本発明の第3の態様にかかる通信制御方法は、移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するものである。

0010

本発明の第4の態様にかかるプログラムは、移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、前記制御データの通信量が、前記通信情報において予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更することをコンピュータに実行させるものである。

発明の効果

0011

本発明により、C−Planeデータの通信量が増加した場合に、U−Planeデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0012

実施の形態1にかかる通信システムの構成図である。
実施の形態2にかかる通信システムの構成図である。
実施の形態2にかかるパラメータ変更制御処理の流れを示す図である。
実施の形態2にかかるInactivity Timerを説明する図である。
実施の形態2にかかるInactivity Timerの変更処理の流れを示す図である。
実施の形態2にかかるInactivity Timerの変更処理の流れを示す図である。
実施の形態2にかかるInactivity Timerの変更処理の流れを示す図である。
実施の形態3にかかるパラメータ変更制御処理の流れを示す図である。
実施の形態4にかかるパラメータ変更制御処理の流れを示す図である。

実施例

0013

(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1を用いて本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成例について説明する。図1の通信システムは、移動局10、基地局20及び通信制御装置30を有している。移動局10は、例えば、携帯電話端末スマートフォンタブレット型端末もしくは通信機能を有するパーソナルコンピュータ、等のコンピュータ装置であってもよい。基地局20は、移動局10との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる。

0014

さらに、移動局10、基地局20及び通信制御装置30は、プロセッサメモリに格納されているプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。また、移動局10、基地局20及び通信制御装置30を構成する各構成要素は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行させるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよく、回路等によって構成されてもよい。

0015

基地局20と移動局10とは、予め定められた通信規格を用いて無線通信を行ってもよい。例えば、予め定められた通信規格は、3GPP(3rd Generation Partnership project)において標準規格が定められているLTE(Long Term Evolution)であってもよく、UMTS等のその他の標準規格であってもよい。なお、UMTSの場合には、基地局制御局(RNC)が上記基地局に相当してもよい。

0016

続いて、通信制御装置30の構成例について説明する。通信制御装置30は、情報取得部31及びパラメータ制御部32を有している。情報取得部31は、基地局20から、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報を取得する。比率情報は、基地局20が送受信するデータの全体における制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率であってもよく、基地局20が複数の移動局と通信する場合、移動局毎に発生する制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率であってもよい。

0017

ここで、通信量とは、例えば制御データ又はユーザデータのメッセージサイズコンテンツサイズ)でもよいし、実際に当該データを基地局20から移動局10に送信する際に使用する無線リソース量でもよい。

0018

パラメータ制御部32は、比率情報において示されている制御データの通信量の割合と、予め定められた閾値とを比較する。予め定められた閾値は、例えば、通信制御装置30を管理する管理者(例えばオペレータ)等が入力する情報であってもよい。

0019

パラメータ制御部32は、制御データの通信量の割合が、閾値よりも多い場合、移動局10と基地局20との間において送受信される制御データを減少させるように移動局10に関連するパラメータを変更する。言い換えると、パラメータ制御部32は、移動局10と基地局20との間における制御データの発生頻度もしくは発生機会を減少又は抑制させるように移動局10に関連するパラメータを変更する。移動局10に関連するパラメータは、例えば、基地局20において管理されているパラメータであってもよく、その他の装置において管理されているパラメータであってもよい。

0020

また、パラメータ制御部32は、制御データの通信量の割合が、閾値よりも少ない場合、移動局10と基地局20との間において送受信される制御データを増加もしくは維持させるように移動局10に関連するパラメータを変更する。言い換えると、パラメータ制御部32は、移動局10と基地局20との間における制御データの発生頻度もしくは発生機会を増加させるように又は抑制させないように移動局に関連するパラメータを変更する。

0021

以上説明したように、図1の通信システムを用いることにより、通信制御装置30は、基地局20において通信されている制御データ及びユーザデータの通信量の比率に関する比率情報を取得することができる。さらに、通信制御装置30は、制御データの比率に応じて、移動局10及び基地局20の間において送受信される制御データの増減を調整することができる。

0022

例えば、通信制御装置30は、制御データの通信量の割合が閾値よりも多いと判定した場合に、制御データを減少させるようにパラメータを設定することによって、制御データの減少により利用可能となった無線リソースをユーザデータに割り当てることも可能となる。この場合、ユーザデータのスループットは向上することになるため、通信制御装置30は、制御データの増加によってユーザデータのスループットが低下することを防ぐことができる。

0023

また、通信制御装置30は、制御データの通信量の割合が閾値よりも少ないと判定した場合に、制御データを増加させるようにパラメータを設定することによって、より多くの通信端末呼制御を行うことができる。そのため、基地局20は、より多くの通信端末を接続することが可能となり、無線リソースを有効に活用することができる。

0024

なお、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報と共に、それぞれ又は制御データとユーザデータのどちらか一方の通信量(又は、その量子化情報)を基地局が通信制御装置に送信してもよい。一方、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報の代わりに、他の通信量に関する情報を用いてもよく、例えば以下のものが考えられる。
・制御データの通信量とユーザデータの通信量の大小関係を示す比較情報
・制御データの通信量とユーザデータの通信量を示すデータ量情報
・制御データの通信量とユーザデータの通信量の差分を示す差分情報
制御データの通信量とユーザデータの通信量とを用いて定められる、比率情報、比較情報、データ量情報及び差分情報を含む情報を通信情報とする。

0025

(実施の形態2)
続いて、図2を用いて本発明の実施の形態2にかかる通信システムの構成例について説明する。図2の通信システムは、UE(User Equipment)11、eNB(eNodeB)21、MME(Mobility Management Entity)22及び通信制御装置30を有している。

0026

UE11は、図1の移動局10に対応する。UE11は、3GPPにおいて、移動局を表す総称として用いられている。eNB21は、図1の基地局20に相当する。eNB21は、LTEをサポートする基地局である。MME22は、eNB21に接続しているUEの移動管理制御等を実行するノード装置である。また、MME22は、3GPPにおいて定められたノード装置である。

0027

通信制御装置30は、eNB21から制御データ及びユーザデータの通信量の比率を示す比率情報を取得し、MME22を介してeNB21に設定されるパラメータを制御してもよい。もしくは、通信制御装置30は、MME22に設定されるパラメータを制御して、UE11及びeNB21の間において発生する制御データの量を調整してもよい。ここで、LTEで制御データはC−Planeと呼ばれるが、本実施形態およびその他の実施形態においては、制御データは例えば以下のいずれかでもよい。
(1)ASRRCレイヤのSignaling
(2)AS RRCレイヤのSignalingとNASレイヤのSignaling
(3)NASレイヤのSignaling。
なお、特に断りが無い場合には、以降では(2)を想定して説明する。

0028

続いて、図3を用いて本発明の実施の形態2にかかるパラメータ変更制御処理の流れについて説明する。eNB21に接続している複数のUEと、eNB21との間においてデータの送受信が行われているとする(S11)。UEがeNB21に接続しているとは、例えば、UEがeNB21によって形成されている通信エリアに位置しており、UEとeNB21との間において当該通信エリアのあるセルにおいて無線通信回線が設定されている状況(RRC_Connected)である。また、UEとeNB21との間において送受信されるデータは、制御データ及びユーザデータを含む。

0029

eNB21は、UEとの間において制御データ及びユーザデータを送受信するために、制御データを送受信するための無線リソース及びユーザデータを送受信するための無線リソースを割り当てる。ここで、eNB21は、制御データ用の無線リソース及びユーザデータ用の無線リソースというように、有限の資源である無線リソースを分けて管理していないとする。一般的に、制御データは、突発的に発生することが多く、また、ユーザデータと比較して優先的に処理されることがおおい。そのため、予め無線リソースを、制御データ用及びユーザデータ用と分けておくのではなく、制御データを送受信する必要が生じた場合に、優先的に制御データに無線リソースを割り当てるようにする。ユーザデータには、制御データに割り当てられなかった無線リソースが用いられる。このように無線リソースを割り当てることによって、大量の制御データを通信する場合、制御データに対して優先的に無線リソースが割り当てられる。そのため、ユーザデータに割り当てる無線リソースが不足することになり、ユーザデータのスループットに影響を与えてしまう。無線リソースは、時間および周波数で指定される狭義のものでもよいし、例えば、UEに与えられる通信機会、割り当てられる周波数帯域もしくは送信電力等の広義のものであってもよい。もしくは、無線リソースは、eNB21において使用されるメモリ量等であってもよい。

0030

次に、eNB21は、無線リソースの利用状況を示すメッセージを通信制御装置30へ送信する(S12)。無線リソースの利用状況を示すメッセージは、制御データ及びユーザデータに割り当てている無線リソースの比率を示す比率情報(又は実施形態1における上述の比率情報に代わる情報)を含む。比率情報は、例えば、eNB21全体の無線リソースに対して、制御データに割り当てている無線リソースの比率及びユーザデータに割り当てている比率であってもよい。この場合、全体の無線リソースの使用率が90%であり、制御データに割り当てている無線リソースが30%、ユーザデータに割り当てている無線リソースが60%等と示されてもよい。

0031

もしくは、比率情報は、例えば、現在割り当てている無線リソース中における制御データとユーザデータに割り当てている無線リソースの比率を示してもよい。この場合、制御データに割り当てている無線リソースが40%、ユーザデータに割り当てている無線リソースが60%等、それぞれの割合を合算すると100%になる。

0032

次に、通信制御装置30は、制御データに割り当てている無線リソースの比率と閾値との比較結果に応じて、eNB21もしくはUE11において設定されるパラメータを決定し、MME22へパラメータ変更値を示すメッセージを送信する(S13)。例えば、制御データに割り当てている無線リソースの比率が、閾値を超えている場合、通信制御装置30は、UEとeNB21との間に発生する制御データを減少させるように変更したパラメータ値を有するメッセージをMME22へ送信する。また、制御データに割り当てている無線リソースの比率が、閾値を下回る場合、通信制御装置30は、UEとeNB21との間に発生する制御データを増加させるように変更したパラメータ値もしくはUEとeNB21との間に発生する制御データを維持するように変更したパラメータ値を有するメッセージをMME22へ送信する。もしくは、現在の制御データの通信量を維持する場合、通信制御装置30は、現在設定しているパラメータ値と同じ値を設定したメッセージをMME22へ送信してもよい。

0033

次に、MME22は、通信制御装置30から送信された変更後(又は現在と同じ値)のパラメータ値を示すメッセージをeNB21へ送信する(S14)。eNB21は、MME22から送信されたメッセージを受信すると、MME22から送信された当該メッセージに含まれるパラメータ値を設定する。なお、MME22からeNB21へのメッセージは、例えばS1APのMME Configuration Update message、MME Configuration Transfer message、E-RAB Setup Request message、又はUE Context Modification messageなどを使用してもよい。

0034

図2及び図3においては、通信制御装置30は、MME22を介してeNB21に設定されるパラメータを制御しているが、通信制御装置30が、直接eNB21へメッセージを送信することによって、eNB21に設定されるパラメータの値を制御してもよい。

0035

また、図2及び図3においては、通信制御装置30とMME22とを異なる装置として説明しているが、MME22が、通信制御装置30において実行される機能を有してもよい。つまり、通信制御装置30とMME22とは一体の装置であってもよい。

0036

ここで、eNB21が設定するパラメータとして、Inactivity Timerを用いた場合について説明する。Inactivity Timerについて、図4を用いて具体的に説明する。図4横軸は時間を示している。UEは、データを送信してから一定期間eNB21に接続している。この期間におけるUEの動作を、Connected Mode(RRC_Connected)とする。また、UEが、eNB21に接続していない期間におけるUEの動作を、Idle Mode (RRC_Idle)とする。ここで、eNBにおいて、UEがデータの送受信を完了後、当該UEをConnected ModeからIdle Modeへ切り替える判定を行う基準期間を、Inactivity Timer(の長さ)とする。つまり、Inactivity Timerは、データ送受信完了後のUEにおけるコネクション維持時間と考えることができる。

0037

続いて、図5を用いて、本発明の実施の形態2にかかる通信制御装置30におけるInactivity Timerの制御処理の流れについて説明する。はじめに、通信制御装置30は、eNB21から送信された無線リソース利用状況を示すメッセージを受信する(S21)。次に、パラメータ制御部32は、制御データ(C−Plane)の割合が閾値以上であるか否かを判定する(S22)。パラメータ制御部32は、制御データの割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。制御データの割合が閾値以上ではない場合、制御データの増加によるユーザデータのスループットへの影響は出ていないと推定することができる。そのため、このような場合、UEとeNB21との間に発生する制御データの量を維持するために、現在のパラメータの設定を変更しないように処理を終了する。

0038

テップS22において、パラメータ制御部32は、制御データの割合が閾値以上であると判定した場合、制御データのうち、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上であるか否かを判定する(S23)。パラメータ制御部32は、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。ステップS23において、パラメータ制御部32は、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上であると判定した場合、eNB21におけるInactivity Timer(IAタイマー)の値を短い値に変更することを示すメッセージをMME22へ送信する(S24)。

0039

Inactivity Timerの値を短い値に変更すると、UEがConnected Modeにて動作する時間を短縮することができる。つまり、Inactivity Timerの値を短い値に変更すると、UEがIdle Modeにて動作する確率が上がる。UEがIdle Modeにて動作する場合、UEが他の基地局が形成する通信エリアへ移動した場合であっても、ハンドオーバ処理は発生しない。そのため、Inactivity Timerの値を短い値に変更することによって、ハンドオーバ処理の発生を減少(抑制)させることができ、その結果、ハンドオーバ制御信号を減少させることができる。

0040

減少させることができるハンドオーバ制御信号は、例えば、UEとeNBとの間において送受信される、RRCConnectionReconfigurationメッセージ及びRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージ等のRRCメッセージであってもよい。また、ハンドオーバ処理の発生を減少(抑制)させることによって、UEとeNBとの間において送受信される信号のみならず、eNB間における、HandoverRequestメッセージ及びHandover Request Ackメッセージ等も減少させることができる。

0041

図5における処理は、ハンドオーバ処理が一斉に発生するeNB、例えば、電車が通過するエリアを通信エリアに含むeNB等において、有効な処理となる。

0042

続いて、図6を用いて、図5におけるInactivity Timerの制御処理とは異なるInactivity Timerの制御処理の流れについて説明する。ステップS31及びS32は、図5のステップS21及びS22と同様であるため説明を省略する。

0043

パラメータ制御部32は、制御データのうち、コネクション接続/切断信号の割合が閾値以上であるか否かを判定する(S33)。パラメータ制御部32は、コネクション接続/切断信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。ステップS33において、パラメータ制御部32は、コネクション接続/切断信号の割合が閾値以上であると判定した場合、eNB21におけるInactivity Timer(IAタイマー)の値を長い値に変更することを示すメッセージをMME22へ送信する(S34)。

0044

Inactivity Timerの値を長い値に変更すると、UEがConnected Modeにて動作する時間を長くすることができる。UEがConnected Modeにて動作する場合、UEが通信を開始した場合であっても、コネクション接続/切断処理は発生しない。そのため、Inactivity Timerの値を長い値に変更することによって、コネクション接続/切断処理の発生を減少させることができ、その結果、コネクション接続/切断信号を減少させることができる。

0045

コネクション接続/切断信号は、例えば、Attach/DetachRequestメッセージ及びRRCメッセージ(例えば、RRC Connection Setup, RRC Connection Release)等であってもよい。

0046

図6における処理は、移動する頻度は少ないけれど頻繁に通信が発生するUEと通信するeNB、例えば、各家庭電力使用量等を定期的に通知するために設置されたスマートメータと通信するeNB等に対して有効な処理となる。

0047

続いて、図7を用いて、図5におけるハンドオーバ制御信号を用いた処理及び図6におけるコネクション接続/切断信号を用いた処理を組み合わせた場合の処理の流れについて説明する。図7のステップS41〜S44は、図5のステップS21〜S24と同様であるため説明を省略する。

0048

ステップS43において、パラメータ制御部32は、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、コネクション接続/切断信号の割合が閾値以上であるか否かを判定する(S45)。パラメータ制御部32は、コネクション接続/切断信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。ステップS45において、パラメータ制御部32は、コネクション接続/切断信号の割合が閾値以上であると判定した場合、eNB21におけるInactivity Timer(IAタイマー)の値を長い値に変更することを示すメッセージをMME22へ送信する(S46)。

0049

図7のように、図5及び図6における処理を組み合わせることにより、一度の処理において、Inactivity Timerの値の短縮及び延長を判定することができる。なお、図7においては、ステップS43の次にS45の処理を実行することについて説明しているが、ステップS45の次にS43の処理を実行してもよい。

0050

以上説明したように、本発明の実施の形態2にかかる通信制御装置30を用いることによって、制御データに割り当てられた無線リソースの割合に応じて、UEとeNBとの間に発生する制御データの数を減らすように、eNBにおけるパラメータ値を変更することができる。制御データの数を減少させることによって、ユーザデータに割り当てられる無線リソースの数を増加させることができるため、ユーザデータのスループットに与える影響を抑えることができる。

0051

また、図5のステップS21、図6のステップS31及び図7のステップS41の後に、eNB21において制御データ及びユーザデータに割り当てている無線リソースの利用率が高い場合、例えば、無線リソースの利用率が90%以上等の場合に、ステップS22、S32及びS42移行の処理を実行してもよい。なお、無線リソースの利用率は、瞬時値であってもよく、所定期間における平均値でもよい。また、無線リソースの利用率は、例えば、PRB(Physical Resource Block)の利用率(total PRB usage)であってもよい。

0052

eNB21における無線リソースの利用率が低い場合には、eNB21におけるスループットの低下が懸念されないと推定し、ステップS22、S32及びS42移行の処理を実行しないことによって、通信制御装置30における処理負荷を軽減させることができる。ステップS22、S32及びS42移行の処理を実行するために用いる閾値は、90%に限定されず、管理者等が任意に設定することができる。

0053

(実施の形態3)
続いて、図8を用いて本発明の実施の形態3にかかるパラメータ変更制御処理の流れについて説明する。図8のステップS51及びS52は、図3のステップS11及びS12と同様であるため説明を省略する。

0054

通信制御装置30は、ステップS52において、eNB21から送信された無線リソースの利用状況を示すメッセージを受信すると、制御データに割り当てている無線リソースの比率と閾値との比較結果に応じて、パラメータを変更すべきUE及び変更後のパラメータ値を特定し、特定した情報を端末制御サーバへ通知する(S53)。

0055

端末制御サーバは、UEの動作を制御する装置であり、例えば、UEの通信間隔等を制御する装置であってもよい。端末制御サーバは、例えば、Webプロキシとして動作するサーバであってもよく、M2M(Machine to Machine)プラットフォーム上に配置されるOMA(Open Mobile Alliance)サーバ等であってもよい。

0056

例えば、通信制御装置30は、ステップS52において受信したメッセージを分析した結果、コネクション接続/切断信号の割合が閾値を超えていると判定した場合、コネクションの接続/切断を高頻度で繰り返すUEを特定する。さらに、通信制御装置30は、特定したUEに関する情報をステップS53において、端末制御サーバへ送信する。

0057

次に、端末制御サーバは、通信間隔、例えばTCPにおいて定められる通信間隔を長くすることを指示するメッセージを、通信制御装置30において特定された複数のUEへ送信する(S54)。

0058

以上説明したように、通信制御装置30がeNB21の無線リソースの利用状況を分析した結果を端末制御サーバへ送信することによって、端末制御サーバは、UEの動作を制御することができる。例えば、UEの通信間隔を長くするように制御することによって、UEがeNB21に対して送信するコネクション接続/切断信号を減少させることができる。

0059

また、端末制御サーバが、UEの通信間隔を長くする際に、TCP data rateを長くすることについて説明したが、例えば、UEのアプリケーションレベルにおけるコネクションを長くするように制御してもよい。

0060

(実施の形態4)
続いて、図9を用いて本発明の実施の形態3にかかるパラメータ変更制御処理の流れについて説明する。図9のステップS61〜S64は、図3のステップS11〜S14と同様であるため説明を省略する。

0061

図9においては、MME22が、ステップS62において無線リソース利用状況を示すメッセージを送信してきたeNB21の周辺に位置する複数のeNBへパラメータ変更に関するメッセージを送信する(S65)ことが、図3と異なる。

0062

例えば、通信制御装置30は、ステップS62において受信したメッセージを分析した結果、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値を超えていると判断したとする。このような場合、ハンドオーバの発生頻度を減少させるために、ステップS62において無線リソース利用状況に関するメッセージを送信してきたeNB21における通信エリア(つまりセルのカバレッジ)を拡大し、eNB21の周辺のeNBにおける通信エリアを縮小するようにしてもよい。このようにすることによって、eNB21の通信エリアに位置するUEが移動した場合においても、ハンドオーバが発生する確率を低下させることができる。

0063

例えば、MME22は、ステップS64において、通信エリアを拡大させるeNB21へ、送信電力を大きくするもしくはアンテナチルト角を小さく(浅く)することを指示するメッセージを送信してもよい。さらに、MME22は、ステップS65において、eNB21の周辺のeNBの通信エリアを縮小させるために、eNB21の周辺のeNBへ、送信電力を小さくするもしくはアンテナチルト角を大きく(深く)することを指示するメッセージを送信してもよい。

0064

もしくは、通信制御装置30は、eNB21が形成する通信エリア内に移動局が移動してきたことによりeNB21においてハンドオーバ制御信号の割合が増加していると判定した場合、eNB21における通信エリアを縮小させ、eNB21の周辺のeNBの通信エリアを拡大させてもよい。

0065

以上説明したように、通信制御装置30は、無線リソース利用状況に関するメッセージを送信してきたeNB及びその周辺に位置するeNBを制御することによって、UEとeNBとの間の制御データを減少させるように制御することができる。

0066

(実施の形態5)
続いて、本発明の実施の形態5における、無線リソース利用状況を示す情報について説明する。上述した実施の形態においては、主に、eNB21が、装置全体の無線リソースの利用状況、つまり、装置全体として統計情報を示すメッセージを通信制御装置30へ送信する例について説明した。ここでは、eNB21が、UE毎の無線リソース利用状況を示す情報を通信制御装置30へ送信する際に、通信制御装置30へ送信する具体的な情報について説明する。

0067

例えば、eNB21は、通信エリアに位置するUE毎の、C−PlaneデータとU−Planeデータとの割合、C−Planeデータの発生頻度、ハンドオーバ頻度、UEの移動速度もしくはUEの位置情報等を、無線リソース利用状況を示す情報として、通信制御装置30へ送信してもよい。eNB21は、例えば、UE毎のハンドオーバ頻度を、X2ハンドオーバ時に、eNB間において受け渡されるUE history informationから推定してもよい。

0068

通信制御装置30は、eNB21から送信されたUE毎の情報を用いて、UE毎に設定するInactivity Timerの値を調整してもよい。例えば、UEの移動速度を用いる場合、通信制御装置30は、UEの移動先の通信エリアを形成するeNBの負荷が高い場合、UEのInactivity Timerの値を短い値に変更して、移動先の通信エリアを形成するeNBにおけるハンドオーバ処理に伴う負荷を低減させるようにしてもよい。この時、UEの移動速度から、UEが現在とは異なる通信エリアへ到達する時間を推定し、異なる通信エリアへ到達する際に、UEがIdle Modeにて動作するように、Inactivity Timerの値を制御してもよい。

0069

また、通信制御装置30は、eNB21を含む複数のeNBから送信された無線リソース利用状況を示す情報を用いて、パラメータを変更すべきeNBもしくはUEを特定してもよい。

0070

また、通信制御装置30は、eNB21から、eNB21が形成するセル毎に無線リソース利用状況を示す情報を取得してもよい。eNB21は、複数のセルを形成する。そのため、eNB21は、セル毎に、無線リソースの利用状況を集計することができる。

0071

例えば、通信制御装置30は、eNB21が形成するセルにおいて、制御データに無線リソースを割り当てている割合が低いセルへ、他のセルに属するUEをハンドオーバさせてもよい。例えば、通信制御装置30は、UEがハンドオーバのターゲット接続先)にすべきセルのセル識別子(Cell ID)を示すメッセージをeNB21へ送信し、当該指示に従ってUEにハンドオーバの指示を出すように要求してもよい。

0072

また、通信制御装置30は、LTEとは異なる通信方式を用いているシステムの基地局からも無線リソース利用状況に関するメッセージを受信してもよい。例えば、通信制御装置30は、制御データの割合が低いシステムへUEをハンドオーバさせてもよい。例えば、通信制御装置30は、UEがハンドオーバのターゲット(接続先)にすべきシステム(RAT)を示すメッセージをeNB21へ送信し、当該指示に従ってUEにハンドオーバの指示を出すように要求してもよい。

0073

以上説明したように、本発明の実施の形態5においては、eNBは、UE毎もしくはセル毎等、様々な無線リソース利用状況を示す情報を通信制御装置30へ送信することができる。そのため、通信制御装置30は、eNB毎ではなく、UE毎もしくはセル毎にパラメータを制御することによって、UEとeNBとの間の制御データを減少させるように制御することができる。

0074

(実施の形態6)
続いて、本発明の実施の形態6における、制御パラメータの例について説明する。上述した実施の形態においては、主に、eNBもしくはUEにおいて設定するパラメータを変更する制御について説明したが、HSS及びMMEにおいて設定するパラメータであって、変更することによってUEとeNBとの間の制御データを減少させることができるパラメータを変更してもよい。

0075

例えば、通信制御装置30は、HSSにおいて管理するパラメータである、位置登録間隔(Subscribed Periodic RAU/TAU Timer)を変更してもよい。例えば、UEの位置登録間隔を広くすることによって、UEから送信される制御データの量を減少させることができる。

0076

また、通信制御装置30は、MMEにおいて管理するパラメータである、位置登録エリア(Tracking Area List)、間欠受信間隔(UE Specific DRX Parameters)及び位置登録間隔(Subscribed Periodic RAU/TAU Timer)を変更してもよい。例えば、位置登録エリアを広くすることによって、UEが、位置登録エリアの変更に伴う制御データを送信する機会を減少させることが可能となる。また、間欠受信間隔を広げることによって、UEとeNBとの間において送受信される制御データの量を減少させることもできる。

0077

以上説明したように、UEとeNBとの間の制御データの量を減少させるために、UE及びeNBにおけるパラメータの他に、HSS及びMMEにおけるパラメータを変更することもできる。

0078

上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、通信制御装置30における処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

0079

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク磁気テープハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROMPROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

0080

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態においては、主にeNB及びMMEを用いて説明したが、MMEの代わりにSGSNが用いられてもよく、eNBの代わりに、LTEに対応していない基地局であるNBが用いられてもよい。

0081

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

0082

この出願は、2015年3月4日に出願された日本出願特願2015−042151を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

0083

10移動局
11 UE
20基地局
21 eNB
22 MME
30通信制御装置
31情報取得部
32パラメータ制御部

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