JP2014200035A - 基地局、制御方法および通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1−1は、実施の形態にかかる通信システムの一例を示す図である。図1−2は、図1−1に示した通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。図1−1,図1−2に示すように、実施の形態にかかる通信システム100は、移動端末101と、基地局110と、を含む。移動端末101は、基地局110との間で無線通信を行う。そして、移動端末101は、基地局110の中継によりネットワーク130との間で通信を行う。ネットワーク130の一例として、たとえばインターネット網を挙げることができる。移動端末101は複数あってもよい。
また、切替部113が通信方式の選択に用いる所定情報には、複数の通信方式のそれぞれについての移動端末101と基地局110との間の無線伝搬状況の測定結果が含まれていてもよい。これにより、複数の通信方式のうちの、移動端末101と基地局110との間の無線区間における通信品質が高い通信方式によって移動端末101とネットワーク130との間の通信を行うことが可能になる。
たとえば、基地局110には、上記の所定情報の内容と、複数の通信方式のうちのいずれかの通信方式と、が対応付けられたユーザ設定可能な対応情報が記憶されている。そして、切替部113は、所定情報の内容と、対応情報と、に基づいて通信方式を切り替える。所定情報の内容と通信方式との対応情報がユーザ設定可能であることにより、ユーザ(たとえば基地局110の保守者)が通信方式の選択条件を調整することが可能になり、利便性を向上させることができる。
たとえば、切替部113は、第1通信方式を選択した場合に、第2通信方式による通信を要求する移動端末101からの要求信号に対して自局が応答しないようにする。これにより、第1通信方式による通信を要求する要求信号の移動端末101による送信を促し、通信方式を第1通信方式に切り替えることができる。また、基地局110の選択結果に従って通信方式を切り替える機能を移動端末101に追加しなくても、基地局110の選択結果に従って移動端末101の通信方式を切り替えることができる。
図2は、通信システムの具体例を示す図である。図2に示す通信システム200は、UE211〜216と、HeNB221〜223と、ブロードバンド回線231と、プロバイダ232と、インターネット網233と、を含む。また、通信システム200は、遅延測定装置234と、モバイルネットワーク235と、S−GW236と、P−GW237と、MME238と、HeMS239と、を含む。
図3−1は、HeNBの構成の一例を示す図である。図2に示したHeNB221〜223のそれぞれは、たとえば図3−1に示すHeNB300によって実現することができる。HeNB300は、アンテナ311,312と、LTE処理部313と、WiFi処理部314と、切替制御処理部315と、外部INF316と、を備える。
図4は、切替制御処理部の構成の一例を示す図である。図3−1に示した切替制御処理部315は、たとえば、図4に示すように、GW部410と、記憶部420と、制御部430と、を備える。
図5−1は、UEの構成の一例を示す図である。図2に示したUE211〜216のそれぞれは、たとえば、図5−1に示すUE500によって実現することができる。UE500は、アンテナ511,512と、LTE処理部513と、WiFi処理部514と、を備える。
図6−1は、HeMSの構成の一例を示す図である。図2に示したHeMS239は、たとえば、図6−1に示すように、HeNB管理処理部611と、時刻情報取得部612と、遅延処理部613と、を備える。
図7−1は、遅延測定装置の構成の一例を示す図である。図2に示した遅延測定装置234は、図7−1に示すように、たとえば、IP送受信処理部712と、時刻情報取得部711と、を備える。時刻情報取得部711は、現在時刻を取得する。
図8は、通信方式の選択条件テーブルの一例を示す図である。HeNB300の記憶部420(たとえば図4参照)には、たとえば図8に示す選択条件テーブル800が記憶される。各家庭に設置されたHeNB221〜223の選択条件テーブル800は、たとえば、外部INF316(たとえば図3−1参照)を介して保守者により設定される。また、選択条件テーブル800には保守者の設定前にデフォルト値が設定されていてもよい。
図9は、優先順位情報の一例を示す図である。HeNB300の記憶部420(たとえば図4参照)には、たとえば図9に示す優先順位情報900が記憶される。各家庭に設置されたHeNB221〜223の優先順位情報900は、たとえば外部INF316(たとえば図3−1参照)を介して保守者によって設定される。また、優先順位情報900には保守者の設定前にデフォルト値が設定されていてもよい。
図10−1および図10−2は、HeNBの選択処理の一例を示すフローチャートである。HeNB300の制御部430(たとえば図4参照)は、自局と無線通信を行う各UEを対象として、たとえば図10−1,図10−2に示す各ステップを実行することによって通信方式を選択する。図10−1,図10−2においては、HeNB300の記憶部420に、図8に示した選択条件テーブル800および図9に示した優先順位情報900が設定されている場合について説明する。
まず、図10−1に示すように、制御部430は、対象UEの信号が優先呼でありかつLTEの帯域の空きがあるか否かを判断する(ステップS1001)。LTEの帯域の空きがあるか否かは、たとえばHeNB300とLTEによる無線通信を行っているUEの数が所定数を超えているか否かによって判断することができる。
つぎに、制御部430は、対象UEの料金プランが「料金プラン1」でありかつWiFiの帯域の空きがあるか否かを判断する(ステップS1003)。対象UEの料金プランは、たとえば対象UEから送信される情報に基づいて判定することができる。WiFiの帯域の空きがあるか否かは、たとえばHeNB300とWiFiによる無線通信を行っているUEの数が所定数を超えているか否かによって判断することができる。
つぎに、制御部430は、対象UEとの間の無線伝搬環境が「無線伝搬環境1」でありかつWiFiの帯域の空きがあるか否かを判断する(ステップS1011)。対象UEとの間の無線伝搬環境が「無線伝搬環境1」でありかつWiFiの帯域の空きがある場合(ステップS1011:Yes)は、制御部430は、対象UEの通信方式としてWiFiを選択し(ステップS1012)、一連の選択処理を終了する。対象UEとの間の無線伝搬環境が「無線伝搬環境1」でなく、またはWiFiの帯域の空きがない場合(ステップS1011:No)は、制御部430は、ステップS1013へ移行する。
つぎに、図10−2に示すように、制御部430は、ネットワーク品質が「NW品質1」でありかつWiFiの帯域の空きがあるか否かを判断する(ステップS1019)。ネットワーク品質が「NW品質1」でありかつWiFiの帯域の空きがある場合(ステップS1019:Yes)は、制御部430は、対象UEの通信方式としてWiFiを選択し(ステップS1020)、一連の選択処理を終了する。ネットワーク品質が「NW品質1」でなく、またはWiFiの帯域の空きがない場合(ステップS1019:No)は、制御部430は、ステップS1021へ移行する。
つぎに、制御部430は、信号のサービスが「サービス1」(データ転送)でありかつLTEの帯域の空きがあるか否かを判断する(ステップS1027)。信号のサービスが「サービス1」でありかつLTEの帯域の空きがある場合(ステップS1027:Yes)は、制御部430は、対象UEの通信方式としてLTEを選択し(ステップS1028)、一連の選択処理を終了する。信号のサービスが「サービス1」でなく、またはLTEの帯域の空きがない場合(ステップS1027:No)は、制御部430は、ステップS1029へ移行する。
つぎに、制御部430は、対象UEが送受信するデータ量が「大」でありかつLTEの帯域の空きがあるか否かを判断する(ステップS1035)。データ量が「大」でありかつLTEの帯域の空きがある場合(ステップS1035:Yes)は、制御部430は、対象UEの通信方式としてLTEを選択し(ステップS1036)、一連の選択処理を終了する。データ量が「大」でなく、またはLTEの帯域の空きがない場合(ステップS1035:No)は、制御部430は、ステップS1037へ移行する。
図11は、各UEの通信方式の切替の一例を示す図である。図11において、横軸は時間の経過を示している。図11に示すように、UE211〜216のそれぞれは、HeNB221〜223のうちの自局が接続しているHeNBからの制御に従って、状況の変化に応じて通信方式を切り替えながら無線通信を行う。
図12は、通信システムにおけるHeNBの設定動作の一例を示すシーケンス図である。まず、HeNB300の保守者が、PC1210から外部INF316(たとえば図3−1参照)を介して、HeNB300の切替制御処理部315に対して切替論理設定を行う(ステップS1201)。ステップS1201により、切替制御処理部315の記憶部420の選択条件テーブル800(たとえば図8参照)が設定される。
図13は、通信システムにおけるネットワーク品質および無線伝搬状況の取得処理の一例を示すシーケンス図である。まず、HeNB300の切替制御処理部315が、遅延測定信号をHeMS239へ送信する(ステップS1301)。つぎに、HeMS239が、受信時刻および送信時刻を格納した遅延測定信号をHeNB300へ送信する(ステップS1302)。これにより、HeNB300の切替制御処理部315が、LTEの伝送経路における遅延時間(ネットワーク品質)を把握することができる。
図14−1は、通信システムにおける通信時の動作例1を示すシーケンス図(その1)である。まず、HeNB300の切替制御処理部315は、図13によって把握したネットワーク品質および無線伝搬状況等に基づいて、UE211の通信方式をLTEに決定したとする(ステップS1411)。切替制御処理部315は、ステップS1411による決定結果をLTE処理部313へ通知する。これにより、UE211およびHeNB300によるLTEによる通信(ステップS1412)が開始される。
図15−1は、通信システムにおける通信時の動作例2を示すシーケンス図(その1)である。まず、HeNB300の切替制御処理部315は、図13によって把握したネットワーク品質および無線伝搬状況等に基づいて、UE211の通信方式をLTEに決定したとする(ステップS1511)。そして、切替制御処理部315は、ステップS1511による決定結果をLTE処理部313およびWiFi処理部314の両方へ通知する。これにより、WiFi処理部314は、UE211からのWiFiによる通信の要求があっても(ステップS1512)、応答しない(ステップS1513)状態になる。
図16は、UEの構成の変形例を示す図である。図16において、図5−1に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図16に示すように、UE500は、図5−1に示した構成に加えて切替制御処理部1610を備えていてもよい。切替制御処理部1610は、LTE処理部513またはWiFi処理部514を介してHeNB300からの指示信号を受信する。そして、切替制御処理部1610は、受信した指示信号に基づいて、LTE処理部513を用いたLTEによる通信と、WiFi処理部514を用いたWiFiによる通信と、を切り替える。
図17は、通信システムにおける通信時の動作例3を示すシーケンス図である。図16に示したUE500の構成を用いる場合は、通信システム200において、たとえば図17に示す各ステップが実行される。まず、UE211とHeNB300との間でLTEによる通信が行われているとする(ステップS1701)。ステップS1701におけるLTEによる通信は、図14−1に示したステップS1412と同様である。
図18は、HeNBの切替制御処理部の構成の変形例を示す図である。図18において、図4に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図18に示すように、HeNB300の切替制御処理部315は、図4に示した構成に加えてプロトコルスタック変換部1810を備えていてもよい。
図19は、通信システムにおける通信時の動作例4を示すシーケンス図である。図18に示したHeNB300の切替制御処理部315の構成を用いる場合は、通信システム200において、たとえば図19に示す各ステップが実行される。
前記複数の通信方式のそれぞれの前記伝送経路における遅延量を測定する測定部と、
前記測定部による前記遅延量の測定結果を含む所定情報に基づいて前記複数の通信方式のうちの前記通信の中継に用いる通信方式を切り替える切替部と、
を備えることを特徴とする基地局。
第1通信方式および前記第1通信方式と異なる第2通信方式を含み、
前記通信部は、
前記移動端末から前記第1通信方式により受信したデータを前記第1通信方式の伝送経路により前記ネットワークへ送信し、前記ネットワークから前記第1通信方式の伝送経路により受信したデータを前記第1通信方式により前記移動端末へ送信する第1状態と、
前記移動端末から前記第1通信方式により受信したデータを前記第2通信方式のプロトコルに変換して前記第2通信方式の伝送経路により前記ネットワークへ送信し、前記ネットワークから前記第2通信方式の伝送経路により受信したデータを前記第1通信方式のプロトコルに変換して前記第1通信方式により前記移動端末へ送信する第2状態と、
に切替可能であり、
前記切替部は、
前記所定情報に基づいて前記通信部を前記第1状態または前記第2状態に切り替える、
ことを特徴とする付記1〜13のいずれか一つに記載の基地局。
前記複数の通信方式のそれぞれの前記伝送経路における遅延量を測定し、
前記遅延量の測定結果を含む所定情報に基づいて前記複数の通信方式のうちの前記通信の中継に用いる通信方式を切り替える、
ことを特徴とする制御方法。
前記移動端末と前記ネットワークとの間の通信を中継し、前記複数の通信方式のそれぞれの前記伝送経路における遅延量を測定し、前記遅延量の測定結果を含む所定情報に基づいて前記複数の通信方式のうちの前記通信の中継に用いる通信方式を切り替える基地局と、
を含むことを特徴とする通信システム。
101 移動端末
110 基地局
111 通信部
112 測定部
113 切替部
121 第1伝送経路
122 第2伝送経路
130 ネットワーク
211〜216,500 UE
221〜223,300 HeNB
231 ブロードバンド回線
232 プロバイダ
233 インターネット網
234 遅延測定装置
235 モバイルネットワーク
236 S−GW
237 P−GW
238 MME
239 HeMS
311,312,511,512 アンテナ
313,513 LTE処理部
314,514 WiFi処理部
315,1610 切替制御処理部
316 外部INF
321 RF_IC
322,521 LSI
323,522 SoC
324,326,523,622,624,722 メモリ
325,623 CPU
327 FPGA
410 GW部
420 記憶部
430 制御部
611 HeNB管理処理部
612,711 時刻情報取得部
613 遅延処理部
621,721 ネットワークCPU
712 IP送受信処理部
800 選択条件テーブル
900 優先順位情報
1210 PC
1810 プロトコルスタック変換部
Claims (10)
- ネットワークまでの伝送経路が異なる複数の通信方式を使用可能な移動端末と前記ネットワークとの間の通信を中継する通信部と、
前記複数の通信方式のそれぞれの前記伝送経路における遅延量を測定する測定部と、
前記測定部による前記遅延量の測定結果を含む所定情報に基づいて前記複数の通信方式のうちの前記通信の中継に用いる通信方式を切り替える切替部と、
を備えることを特徴とする基地局。 - 前記切替部は、前記移動端末が前記ネットワークとの間で送受信するデータ量を示す情報を含む前記所定情報に基づいて前記通信の中継に用いる通信方式を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の基地局。
- 前記切替部は、前記移動端末が前記ネットワークとの間で送受信するデータの種別を示す情報を含む前記所定情報に基づいて前記通信の中継に用いる通信方式を切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載の基地局。
- 前記切替部は、前記所定情報の内容と、前記複数の通信方式のうちのいずれかの通信方式と、が対応付けられたユーザ設定可能な対応情報に基づいて前記通信の中継に用いる通信方式を切り替えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の基地局。
- 前記切替部は、前記所定情報に含まれる複数種類の情報の優先順位を示すユーザ設定可能な優先順位情報に基づいて、前記複数種類の情報のうちの前記優先順位が高い情報を優先的に選択し、選択した情報に基づいて前記通信の中継に用いる通信方式を切り替えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の基地局。
- 前記切替部は、前記複数の通信方式のうちの所定通信方式による通信を要求する前記移動端末からの要求信号に対して自局が応答しないことにより、前記移動端末が用いる通信方式を、前記複数の通信方式のうちの前記所定通信方式と異なる通信方式に切り替えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の基地局。
- 前記切替部は、前記複数の通信方式の中から前記所定情報に基づいて選択した通信方式への切替を指示する信号を前記移動端末へ送信することによって前記移動端末が用いる通信方式を切り替えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の基地局。
- 前記複数の通信方式は、
第1通信方式および前記第1通信方式と異なる第2通信方式を含み、
前記通信部は、
前記移動端末から前記第1通信方式により受信したデータを前記第1通信方式の伝送経路により前記ネットワークへ送信し、前記ネットワークから前記第1通信方式の伝送経路により受信したデータを前記第1通信方式により前記移動端末へ送信する第1状態と、
前記移動端末から前記第1通信方式により受信したデータを前記第2通信方式のプロトコルに変換して前記第2通信方式の伝送経路により前記ネットワークへ送信し、前記ネットワークから前記第2通信方式の伝送経路により受信したデータを前記第1通信方式のプロトコルに変換して前記第1通信方式により前記移動端末へ送信する第2状態と、
に切替可能であり、
前記切替部は、
前記所定情報に基づいて前記通信部を前記第1状態または前記第2状態に切り替える、
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の基地局。 - ネットワークまでの伝送経路が異なる複数の通信方式を使用可能な移動端末と前記ネットワークとの間の通信を中継する基地局における制御方法であって、
前記複数の通信方式のそれぞれの前記伝送経路における遅延量を測定し、
前記遅延量の測定結果を含む所定情報に基づいて前記複数の通信方式のうちの前記通信の中継に用いる通信方式を切り替える、
ことを特徴とする制御方法。 - ネットワークまでの伝送経路が異なる複数の通信方式を使用可能な移動端末と、
前記移動端末と前記ネットワークとの間の通信を中継し、前記複数の通信方式のそれぞれの前記伝送経路における遅延量を測定し、前記遅延量の測定結果を含む所定情報に基づいて前記複数の通信方式のうちの前記通信の中継に用いる通信方式を切り替える基地局と、
を含むことを特徴とする通信システム。
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