JP2008131068A - 通信規制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】システム時刻が一致しないコアネットワーク装置に対応する通信エリアへの移動を行った場合でも、正しい規制時間による通信規制を実現する。
【解決手段】移動通信装置１０が他の通信エリアに移動した場合、移動前の（旧）コアネットワーク装置１０１のシステム時刻と規制開始時刻との差である規制経過時間を、移動先の通信エリアに対応する（新）コアネットワーク装置１０２へ通知する。これにより、コアネットワーク装置同士のシステム時刻が一致しない場合でも、移動先の通信エリアに対応する（新）コアネットワーク装置１０２は、正しい規制時間による通信規制を行うことができる。
【選択図】 図９

Description

本発明は通信規制装置に関し、特に移動通信装置による通信の混雑度に応じて通信規制を行う通信規制装置に関する。

パケット通信においては、トラヒックが閾値を超えた場合に、通信規制を行うことがある。例えば、特許文献１には、通信規制エリア毎に、通信規制開始時刻、通信規制終了時刻、通信規制率を管理する技術が記載されている。
また、特許文献２には、制御チャネルの混雑度に応じた規制を行う技術が記載されている。さらに、特許文献３には、アクセス規制を行う場合に、許容トラヒック値を一定値にせず、時々刻々と変化するトラヒック分布、その変化に伴う伝搬条件の変動に適応したアクセス規制をかける技術が記載されている。特許文献４には、呼数を着信先毎にカウントし、呼数が所定の閾値を越えた場合には呼接続の規制を行う技術が記載されている。
特開２００５−２７７９０５号公報 特開平８−１１１８８６号公報 特開平１０−１３９４１号公報 特開２００３−３７８７３号公報

しかし、上述した従来技術を採用する場合、装置毎に設けられている時計によって得られるシステム時刻が一致しない場合がある。通信規制は、各装置のシステム時刻に基づいて行われるので、システム時刻が一致しない通信規制装置に対応する通信エリアへの移動を行った移動通信装置については、過剰に通信規制が行われたり、必要な規制が行われなかったりすることがある。

本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的はシステム時刻が一致しない通信規制装置に対応する通信エリアへの移動を行った場合でも、正しい規制時間による通信規制を行うことのできる通信規制装置を提供することである。

本発明の請求項１による通信規制装置は、自装置に対応する通信エリアに在圏している移動通信装置による通信の混雑度に応じて通信規制を行う通信規制装置であって、前記移動通信装置が他の通信エリアに移動した場合、自装置のシステム時刻と規制開始時刻との差である規制経過時間を、移動先の通信エリアに対応する通信規制装置へ通知する規制経過時間情報通知手段（例えば、図９中のステップＳ５０３）を含むことを特徴とする。こうすることにより、移動先の通信エリアに対応する通信規制装置において、正しい規制時間による通信規制を行うことができる。

本発明の請求項２による通信規制装置は、自装置に対応する通信エリアに在圏している移動通信装置による通信の混雑度に応じて通信規制を行う通信規制装置であって、前記移動通信装置が自装置に対応する通信エリアに移動した場合、システム時刻と規制開始時刻との差である規制経過時間を、移動元の通信エリアに対応する通信規制装置から取得する規制経過時間情報取得手段（例えば、図９中のステップＳ５０３に対応）と、前記規制経過時間情報取得手段によって取得した規制経過時間を用いて通信規制を行う通信規制手段（例えば、図９中のステップＳ５０３ｂに対応）とを含むことを特徴とする。こうすることにより、取得した規制経過時間を用いて、正しい規制時間による通信規制を行うことができる。

本発明の請求項３による通信規制装置は、請求項２において、前記通信規制手段は、自装置において保持している通信規制時間から前記規制経過時間を減じた時間だけ通信規制を行うことを特徴とする。こうすることにより、正しい規制時間による通信規制を行うことができる。

本発明によれば、システム時刻と規制開始時刻との差である規制経過時間を通知して通信規制を行うことにより、正しい規制時間による通信規制を行うことができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（システム全体の構成）
図１は、本発明の実施形態による通信規制装置を採用して構成した通信システムの例を示すブロック図である。同図においては、通信システム内に、複数のコアネットワーク装置（ＳＧＳＮ）１０１、１０２と、複数の無線装置（ＲＮＳ）２０１〜２０４とが設けられている。本例では、コアネットワーク装置１０１、１０２が通信規制装置として作用する。

コアネットワーク装置１０１、１０２は、移動パケット通信のＧＰＲＳ（３ＧＰＰ２３．０６０）におけるコアネットワーク装置である。これらコアネットワーク装置１０１、１０２は、加入者情報を管理し、呼制御を行う機能を有している。本発明では、通信規制を行うための機能をも有している。これらコアネットワーク装置１０１、１０２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力デバイス等を有する一般的なサーバ装置を用いて構成することができる。

（無線装置）
無線装置２０１〜２０４は、移動パケット通信のＧＰＲＳ（３ＧＰＰ２３．０６０）における無線装置である。これら無線装置２０１〜２０４は、無線出力やチャネルの制御などを行う機能を有している。これら無線装置２０１〜２０４は、ＣＰＵ、メモリ、入出力デバイス等を有する一般的なサーバ装置を用いて構成することができる。
また、これら無線装置２０１〜２０４が図示せぬ無線基地局を制御することによって、無線エリア３０１〜３０４がそれぞれ形成される。形成された無線エリア内に位置している（すなわち在圏している）移動通信装置１０は、他の無線エリアに在圏している装置等と通信を行うことができる。移動通信装置１０は、例えば、周知の携帯電話装置である。

コアネットワーク装置１０１、１０２に対応する無線エリアにおける混雑状況は異なるので、エリアを跨る移動が行われる場合、通信規制時間を各装置毎に変更したい、という要請がある。例えば、比較的混雑度の低い傾向のある無線エリアに対応するコアネットワーク装置では規制時間を短くし、混雑度の高い傾向にある場合は逆に規制時間を長くする、などというように通信規制時間を制御したいという要請がある。このような制御を実現するため、無線エリア３０１〜３０４に対応する無線装置２０１〜２０４は、後述するように、輻輳レベル（すなわち混雑度）の変化を定期的に検出し、そのレベルをコアネットワーク装置１０１、１０２へ通知する機能を有している。例えば、無線装置に閾値をいくつか設定しておき、閾値を超えるたびに輻輳レベルを通知する。この場合、通信回数、通信データ量の少なくとも一方が閾値を超えた場合に、通知すれば良い。
この輻輳レベルに関する情報を無線装置から取得することにより、コアネットワーク装置１０１、１０２は、通信規制時間を適切に制御することができる。

（テーブルの例）
図２には、コアネットワーク装置１０１に保持されている、規制情報テーブルと、規制時間管理テーブルとが示されている。規制情報テーブルは、ユーザ毎に、通信規制するかどうかを定めたテーブルである。本例の規制情報テーブルは、ユーザＡが使用する移動通信装置１０について規制を行うため「対象」になっており、規制開始時刻は「１３：１７」である。一方、ユーザＢが使用する移動通信装置（図示せず）については規制を行わないため「非対象」になっている。なお、「非対象」の場合には規制開始時刻に何も設定しないこととすれば、「規制対象」の項目を設ける必要がなくなり、テーブルの容量を小さくすることができる。

また、コアネットワーク装置１０１に保持されている、本例の規制時間管理テーブルは、無線装置２０１配下は規制時間「１０分」、無線装置２０２配下は規制時間「３分」になっている。コアネットワーク装置１０２に保持されている、本例の規制時間管理テーブルは、無線装置２０３配下は規制時間「５分」、無線装置２０４配下は規制時間「７分」になっている。

（無線装置の動作例）
無線装置は、輻輳レベルの変化を定期的に検出し、そのレベルをＳＧＳＮに通知する。例えば、図３に示されているように、無線装置が輻輳レベルの変化を検出すると（ステップＳ３０１）、輻輳通知を送信してコアネットワーク装置に輻輳レベルを通知する（ステップＳ３０２）。この輻輳通知を受取ったコアネットワーク装置は、輻輳通知応答を返した後（ステップＳ３０３）、該当無線装置の輻輳レベルに応じた規制時間を自装置に保持する（ステップＳ３０４）。

コアネットワーク装置１０１は、呼接続の要求信号を受信すると、規制対象のアプリケーションでの通信であれば、呼を規制するか否かを決定する。その場合、「規制開始時刻」＋「無線装置ごとの規制時間」と自装置の現在のシステム時刻との大小関係を比較して呼を規制するか否か決定する。つまり、どの無線装置を経由して呼接続の要求信号を受信したか、を区別することにより、無線装置のトラヒック量の混雑度に応じた規制時間を適用することができる。

例えば、図４において、ユーザＡの使用する移動通信装置１０が呼接続の要求信号を送信すると、コアネットワーク装置１０１は、移動通信装置１０について規制開始時刻「１３：１７」に無線装置２０１配下の規制時間「１０分」を加えた「１３：２７」と現在時刻「１３：２０」とを比較する。その結果、前者が大であるため、コアネットワーク装置１０１は、移動通信装置１０について規制を行う。

（システムの動作例）
以下、図５及び図６を参照して、本システムの動作について説明する。
図５において、移動通信装置１０から呼接続の要求信号すなわち発信要求（ACTIVATE PDP CONTEXT REQUEST）が送信されると、無線装置２０１を経由してコアネットワーク装置１０１によって受信される（ステップＳ４０１）。
コアネットワーク装置１０１では、通信の種別や加入者情報を参照し、通信の優先度を判定する（ステップＳ４０２）。

判定した結果、高優先の場合には、規制対象とせず発信を許容する（ステップＳ４０３）。一方、低優先の場合、さらに在圏無線エリアの輻輳状態を判定する（ステップＳ４０４）。ここでは、在圏無線エリア３０１に対応する無線装置２０１に規制時間が登録されているか判定する。
判定した結果、規制時間の登録が無い場合、規制対象とせず発信を許容する（ステップＳ４０５）。一方、規制時間の登録がある場合、さらに該当ユーザの加入者情報に規制開始時刻が登録されているかを判定する（ステップＳ４０６）。

判定した結果、規制開始時刻が登録されていない場合には、現在時刻を取得し、加入者情報として該当加入者の規制開始時刻を保持する（ステップＳ４０７）。本例では、システム時刻「１３：１７」を取得し、これを規制開始時刻として登録する。コアネットワーク装置１０１は、発信要求拒否（ACTIVATE PDP CONTEXT REJECT）を移動通信装置１０に向けて送信する（ステップＳ４０８）。なお、ステップＳ４０６において、規制開始時刻が登録されている場合の処理については、図６を参照して説明する。

図６において、ステップＳ４０１からＳ４０６の処理については、図５を参照して説明した処理の内容と同じであるため、その説明を省略する。
ステップＳ４０６の判定の結果、規制開始時刻が登録されている場合、現在時刻を取得する（ステップＳ４０９）。本例では、現在時刻「１３：２０」を取得する。次に、規制開始時刻に規制時間を加えたものと現在時刻とを大小比較する（ステップＳ４１０）。そして、前者が小である場合は規制時間満了後であり、規制対象とせず、発信を許容する（ステップＳ４１１）。なお、規制開始時刻の情報は削除される。

一方、前者が大である場合は規制時間満了前であり、規制を行う。本例では、該当ユーザ規制開始時刻「１３：１７」に在圏無線エリアに対応する無線装置２０１配下の規制時間「１０分」を加えた「１３：２７」と現在時刻「１３：２０」とを比較し、前者が大であるため、規制を行う。規制を行う場合、コアネットワーク装置１０１は、発信要求拒否（ACTIVATE PDP CONTEXT REJECT）を移動通信装置１０に向けて送信する（ステップＳ４１２）。なお、ステップＳ４０６において、規制開始時刻が登録されていない場合の処理については、図５を参照して既に説明したとおりである。
図５及び図６を参照して説明した処理においては、規制時刻満了後に１回の発信を許容し、その後に該当無線装置が混雑している場合には再度規制されることとなる。

（システム時刻不一致の対策）
以上説明したシステムを採用する場合、各コアネットワーク装置におけるシステム時刻の不一致が問題となる。この問題について図７を参照して説明する。ここでは、真の時刻は「１３：２０」であるのに、移動先の無線エリアに対応するコアネットワーク装置のシステム時刻が１時間遅れている場合について説明する。以下の説明では、移動通信装置の移動前の無線エリアに対応する装置を（旧）、移動後の無線エリアに対応する装置を（新）、と区別して表記する。

同図において、移動通信装置１０が（旧）コアネットワーク装置１０１配下の無線エリア３０１から（新）コアネットワーク装置１０２配下の無線エリア３０３へ移動する場合を考える。（旧）コアネットワーク装置１０１では、規制開始時刻「１３：１７」で配下の無線装置２０１の規制時間「１０分」である。このため、（旧）コアネットワーク装置１０１では、時刻「１３：１７」に規制開始され、時刻「１３：２７」に規制終了となる。真の時刻が「１３：２０」であるため、７分後に規制が終了となる。この場合に、規制開始時刻「１３：１７」を（新）コアネットワーク装置１０２へ通知すると、次のような問題がある。すなわち、（新）コアネットワーク装置１０２では規制開始時刻「１３：１７」で配下の無線装置２０１の規制時間「５分」であり、時刻「１３：２２」に規制終了となる。ところが、（新）コアネットワーク装置１０２ではシステム時刻が１時間遅れで「１２：２０」であるため、あと６２分規制が継続してしまう。これでは過規制である。

この場合の処理について、図８を参照して説明する。同図において、移動通信装置１０から（新）コアネットワーク装置１０２に向けて位置登録要求（ROUTING AREA UPDATE REQUEST）が送信されると（ステップＳ５０１）、それを受信した（新）コアネットワーク装置１０２は、（旧）コアネットワーク装置１０１へ、加入者情報転送要求（SGSN CONTEXT REQUEST）を送信する（ステップＳ５０２）。この要求を受取った（旧）コアネットワーク装置１０１は、ユーザＡの使用する移動通信装置１０について、規制開始時刻「１３：１７」を保持しており、これを加入者情報転送応答（SGSN CONTEXT RESPONSE）として（新）コアネットワーク装置１０２へ向けて送信する（ステップＳ５０３）。

この応答を受取った（新）コアネットワーク装置１０２は、ユーザＡの使用する移動通信装置１０について、規制開始時刻「１３：１７」を保持した後、加入者情報転送確認（SGSN CONTEXT ACK）を送信する（ステップＳ５０４）。その後、（新）コアネットワーク装置１０２は、位置登録応答（ROUTING AREA UPDATE ACCEPT）を移動通信装置１０へ返信する（ステップＳ５０５）。

以上の処理を行った場合、（新）コアネットワーク装置１０２では、規制開始時刻「１３：１７」、配下の無線装置の規制時間「５分」、現在のシステム時刻が「１２：２０」であるため、移動後の移動通信装置１０からの発信は残り６２分間規制されることになる。このようにシステム時刻が一致していないと、過規制になることがある。本システムでは、以下のように、規制経過時間を引き継ぐことによって、以上の問題に対処する。すなわち、図９に示されているように、加入者情報転送要求（SGSN CONTEXT REQUEST）を受取った（旧）コアネットワーク装置１０１は、「規制経過時間」としてシステム時刻から規制開始時刻を減算した時間を計算する（ステップＳ５０２ａ）。本例では、システム時刻「１３：２０」から規制開始時刻「１３：１７」を減算することにより、「３分」が得られる。

そして、（旧）コアネットワーク装置１０１は、計算の結果得られた「規制経過時間」を、加入者情報転送応答（SGSN CONTEXT RESPONSE）として（新）コアネットワーク装置１０２へ向けて送信する（ステップＳ５０３ａ）。この応答を受取った（新）コアネットワーク装置１０２は、受取った「規制経過時間」を、システム時刻から減算することにより、自装置での規制開始時刻を計算して保持する（ステップＳ５０３ｂ）。本例では、システム時刻「１２：２０」から規制経過時間「３分」を減算して得られた規制開始時刻「１２：１７」を保持する。（新）コアネットワーク装置１０２は、加入者情報転送確認（SGSN CONTEXT ACK）を送信する（ステップＳ５０４）。その後、（新）コアネットワーク装置１０２は、位置登録応答（ROUTING AREA UPDATE ACCEPT）を移動通信装置１０へ返信する（ステップＳ５０５）。

本例においては、規制開始時刻「１２：１７」、配下の無線装置の規制時間「５分」、現在のシステム時刻「１２：２０」であるため、対応する無線エリアに在圏している移動通信装置１０からの発信は残り２分間規制されることになる。この規制時間は、配下の無線装置のトラヒック量の混雑度に応じた妥当な規制時間となる。
以上のように、規制経過時間を通知して規制開始時刻を算出して規制を行うので、システム時刻が真の時刻と一致していない場合でも、過規制になったり、規制時間が不足したり、ということはなく、正しい規制時間による通信規制を行うことができる。

（信号形式の例）
図１０は、上述した加入者情報転送応答の信号形式の例を示す図である。上述した処理において、加入者情報転送応答により、加入者を識別するためのＩＤや、加入者情報が、（旧）コアネットワーク装置１０１から（新）コアネットワーク装置１０２に通知される。
本例では、3GPP23.060のSGSN Context Response(Table 27:Information Elements in a SGSN Context Response)に準拠し、該当信号のPrivate Extension部分、もしくは、Private Extension以外の部分に、同図中の新規パラメータＰを設定する。すなわち、同図において、新規パラメータＰは、「規制経過時間」を示す値である「パラメータＩＤ」（Ｏｃｔ１）と、１６ビットで「０分」から「６５５３５分」までのいずれかの時間値を示す「時間」（Ｏｃｔ２及びＯｃｔ３）とから構成されている。このような形式で通知を行うため、３ＧＰＰに準拠した通信システムとの互換性を保つことができる。

（まとめ）
以上のように、移動通信装置が他の通信エリアに移動した場合、コアネットワーク装置のシステム時刻と規制開始時刻との差である規制経過時間を、移動先の通信エリアに対応するコアネットワーク装置へ通知することにより、移動先の通信エリアに対応するコアネットワーク装置において、正しい規制時間による通信規制を行うことができる。
なお、上記の例では、コアネットワーク装置が通信規制装置としての機能を有する場合について説明したが、これに限らず通信規制装置としての機能を有する専用装置を通信システム内に設けてもよい。

本発明は、移動通信装置による通信の混雑度に応じて通信規制を行う場合に利用することができる。

本発明の実施形態による通信規制装置を採用して構成した通信システムの例を示すブロック図である。 コアネットワーク装置に保持されている、規制情報テーブルと、規制時間管理テーブルとを示す図である。 無線装置の動作例を示すシーケンス図である。 呼接続要求信号が送信された場合の動作を示す図である。 図１のシステムの動作例を示すシーケンス図である。 図１のシステムの動作例を示すシーケンス図である。 各コアネットワーク装置におけるシステム時刻の不一致によって生じる問題を説明するための図である。 図７に対応するシーケンス図である。 システム時刻の不一致によって生じる問題を解決するため処理を説明する図である。 加入者情報転送応答の信号形式の例を示す図である。

符号の説明

１０ 移動通信装置
１０１、１０２ コアネットワーク装置
２０１、２０２、２０３、２０４ 無線装置
３０１、３０２、３０３、３０４ 無線エリア

Claims (3)

1. 自装置に対応する通信エリアに在圏している移動通信装置による通信の混雑度に応じて通信規制を行う通信規制装置であって、前記移動通信装置が他の通信エリアに移動した場合、自装置のシステム時刻と規制開始時刻との差である規制経過時間を、移動先の通信エリアに対応する通信規制装置へ通知する規制経過時間情報通知手段を含むことを特徴とする通信規制装置。
2. 自装置に対応する通信エリアに在圏している移動通信装置による通信の混雑度に応じて通信規制を行う通信規制装置であって、前記移動通信装置が自装置に対応する通信エリアに移動した場合、システム時刻と規制開始時刻との差である規制経過時間を、移動元の通信エリアに対応する通信規制装置から取得する規制経過時間情報取得手段と、前記規制経過時間情報取得手段によって取得した規制経過時間を用いて通信規制を行う通信規制手段とを含むことを特徴とする通信規制装置。
3. 前記通信規制手段は、自装置において保持している通信規制時間から前記規制経過時間を減じた時間だけ通信規制を行うことを特徴とする請求項２記載の通信規制装置。

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