JP2015156568A - 帯域予約装置、帯域予約方法および帯域予約プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】データ通信サービスの需要の変化を考慮して、移動体通信システムにおける帯域の使用の予約を受け付ける帯域予約装置、帯域予約方法および帯域予約プログラムを提供する。
【解決手段】帯域予約サービス受付制御部１４０が、通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける。システム制御部１８０が、帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する。また、システム制御部１８０が、推測したトラフィック量、使用を要求された帯域、および帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、帯域の提供が可能か否かを判定する。そして、システム制御部１８０は、帯域予約サービス受付制御部１４０に要求された内容に応じて帯域の提供が可能か否かを判定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移動体通信システムにおける帯域の使用を事前に許可する帯域予約装置、帯域予約方法および帯域予約プログラムに関する。

移動体通信サービス事業者は、より良質な通信サービスを提供することを目的としてＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と呼ばれる無線通信方式への対応を進めている。ＬＴＥ方式では、音声通話も含めてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークが用いられる。移動体通信サービス事業者は、ＬＴＥ方式を採用することによって、高速でデータを送受信することができるデータ通信サービスを提供している。

移動体通信サービスのユーザは、移動体通信端末に搭載されたアプリケーションソフトウェアを実行することによって、音声通話のみならず、様々なサービスの提供を受けることができる。そのため、移動体通信システムにおけるデータ通信サービスの需要は増加している。

移動体通信サービス事業者は、データ通信サービスの需要の増加によるトラフィック量の増加への対応を図っている。具体的には、移動体通信サービス事業者は、ユーザの移動体通信端末ごとに所定期間内のデータ転送量を制限するなどして、ユーザとの契約、つまりユーザのニーズに応じて、ユーザに提供するサービスの質を制御している。そうすると、ユーザにとってデータ通信サービスの提供を受けたいときに、当該サービスの提供を受けられない場合がある。

そこで、特許文献１および特許文献２には、ユーザの事前予約に応じて通信帯域を用意するシステムが記載されている。

特開２０１２−７４８２５号公報 特開２００８−９９２８２号公報

データ通信サービスの需要は、日時や場所に応じて定期的に増加する場合がある。具体的には、例えば、スポーツ施設等が設けられている地域では、土曜日や日曜日の所定の時間帯にデータ通信サービスの需要が増加する。しかし、特許文献１に記載されているシステムや特許文献２に記載されているシステムは、そのような需要の変化を考慮していない。したがって、データ通信サービスの需要が定期的に増加する日時および場所では、予約を受け付けたにもかかわらず、当該需要の増加によってユーザのサービス提供の要求に十分に応じることができなくなってしまうおそれがある。

そこで、本発明は、データ通信サービスの需要の変化を考慮して、移動体通信システムにおける帯域の使用を事前に許可する帯域予約装置、帯域予約方法および帯域予約プログラムを提供することを目的とする。

本発明による帯域予約装置は、移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける帯域予約受付手段と、帯域予約受付手段へ要求された内容に応じて移動体通信システムにおいて帯域の提供が可能か否かを判定する判定手段とを備え、判定手段は、帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測手段を含み、推測手段によって推測されたトラフィック量、使用を要求された帯域、および帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、帯域の提供が可能か否かを判定し、帯域予約受付手段は、判定手段が帯域の提供が可能であると判定した場合に、帯域の使用を許可することを特徴とする。

本発明による帯域予約プログラムは、コンピュータに、移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける要求受付処理と、要求受付処理で要求された内容に応じて移動体通信システムにおいて帯域の提供が可能か否かを判定する判定処理と、判定処理の結果に応じて帯域の使用を許可する帯域予約受付処理とを実行させ、判定処理は、帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測処理を含み、推測処理によって推測されたトラフィック量、使用を要求された帯域、および帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、帯域の提供が可能か否かを判定させ、判定処理で帯域の提供が可能であると判定した場合に、帯域予約受付処理で、帯域の使用を許可することを特徴とする。

本発明による帯域予約方法は、移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける要求受付ステップと、帯域予約受付ステップで要求された内容に応じて移動体通信システムにおいて帯域の提供が可能か否かを判定する判定ステップと、判定ステップにおける判定結果に応じて帯域の使用を許可する帯域予約受付ステップとを含み、判定ステップは、帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測ステップを含み、推測ステップで推測されたトラフィック量、使用を要求された帯域、および帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、帯域の提供が可能か否かを判定し、判定ステップで帯域の提供が可能であると判定した場合に、帯域予約受付ステップで、帯域の使用を許可することを特徴とする。

本発明によれば、日時に応じたデータ通信サービスの需要の変化を考慮して、移動体通信システムにおける帯域の使用の予約を受け付けることができる。

本発明の第１の実施形態の帯域予約装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の帯域予約装置が接続された移動体通信システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の帯域予約装置が通信帯域の予約を要求されたときの、帯域予約装置および帯域予約装置が接続された移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。 ｅＮＢのセル範囲の半径の調整を示す説明図である。 他のｅＮＢを活用する例を示す説明図である。 休止中のｅＮＢを再稼働させる例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の帯域予約装置が接続された移動体通信システムが帯域予約に応じてデータ通信サービスを提供するときの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態の帯域予約装置の構成例を示すブロック図である。

実施形態１．
本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００は、予約情報データベース１１０、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）情報データベース１２０、トラフィック情報データベース１３０、帯域予約サービス受付制御部（帯域予約受付手段）１４０、位置情報管理装置通信制御部１５０、ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅｓ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）通信制御部１６０、ＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）通信制御部１７０、およびシステム制御部（帯域予約受付手段、判定手段、推測手段）１８０を含む。

予約情報データベース１１０には、帯域予約の内容を示す予約情報が記憶される。ｅＮＢ情報データベース１２０には、帯域予約装置１００が接続される移動体通信システムの無線基地局であるｅＮＢ４００（図１において図示せず）の位置や状況等を示す制御状態情報が記憶される。トラフィック情報データベース１３０には、日時および場所に応じたトラフィック量を示すトラフィック情報が記憶される。

帯域予約サービス受付制御部１４０は、ユーザによって操作された通信端末（例えば、移動体通信端末５００（図１において図示せず））から送信された予約情報に応じて、帯域予約を受け付ける。位置情報管理装置通信制御部１５０は、位置情報管理装置３００（図１において図示せず）から移動体通信端末５００の位置を示す位置情報を取得する。ＰＣＲＦ通信制御部１６０は、ＰＣＲＦ６４０（図１において図示せず）に、帯域予約に応じたＱｏＳ制御を指示する。ＥＭＳ通信制御部１７０は、ＥＭＳ２００（図１において図示せず）からトラフィック情報を取得する。

図２は、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００が接続された移動体通信システムの構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００が接続された移動体通信システムは、帯域予約装置１００、ＥＭＳ２００、および位置情報管理装置３００を含む。帯域予約装置１００は、ユーザの要求に応じて通信帯域の予約を受け付ける。ＥＭＳ２００は、帯域予約装置１００の指示に従って、移動体通信端末５００と通信を行うｅＮＢ４００を制御する。位置情報管理装置３００は、帯域予約装置１００に移動体通信端末５００の位置情報を提供する。なお、位置情報管理装置３００は、例えば、３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＴＳ３６．３５５のＥｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；ＬＴＥ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＬＰＰ）に準拠するように構成されていてもよい。
また、ｅＮＢ４００は、無線通信のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御機能とデータ転送機能とを有する。そして、ｅＮＢ４００は、それぞれ向きを制御可能な複数のアンテナを備え、ＥＭＳ２００から指示されたＱｏＳに基づくレートポリシング等の帯域制御や、データ伝送路のスケジューリングを行う。

本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００は、ＬＴＥの通信規格に基づく通信ネットワーク８００に接続された移動体通信システムに接続されている。当該移動体通信システムは、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）６００や加入者情報を管理するＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）７００を含む。

なお、ＥＰＣ６００は、Ｐ−ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ）６１０、Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）６２０、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）６３０、およびＰＣＲＦ６４０を含む。

Ｐ−ＧＷ６１０およびＳ−ＧＷ６２０によって、パケットデータ通信のＱｏＳ制御機能、および内部パケットデータ通信ネットワークと外部パケットデータ通信ネットワークとの間のデータ転送機能が実現される。内部パケットデータ通信ネットワークは、例えば、ｅＮＢ４００等によって構成された通信ネットワーク（図示せず）である。外部パケットデータ通信ネットワークは、例えば、通信ネットワーク８００である。ＭＭＥ６３０は、ｅＮＢ４００に接続されて移動体通信端末５００の移動状況を管理する。ＰＣＲＦ６４０は、データ転送機能における、伝送路のＱｏＳ制御を行う。

そして、図２に示すように、帯域予約装置１００は、ＥＭＳ２００、位置情報管理装置３００、ＰＣＲＦ６４０、およびＨＳＳ７００に接続されている。帯域予約装置１００は、ＨＳＳ７００に接続されていることにより、移動体通信端末５００のユーザがデータ通信サービスの加入者であるか否かを問い合わせることができる。さらに、帯域予約装置１００は、サービスを提供する態様に応じて、帯域予約サービスの加入者であるか否かも問い合わせることができる。そして、帯域予約装置１００は、ＨＳＳ７００から携帯通信端末５００のユーザのＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）等を得ることができる。また、位置情報管理装置３００は、帯域予約装置１００およびＰ−ＧＷ６１０に接続されている。ＥＭＳ２００は、帯域予約装置１００およびｅＮＢ４００に接続されている。

また、移動体通信端末５００が接続されるｅＮＢ４００は、ＥＭＳ２００、Ｓ−ＧＷ６２０、およびＭＭＥ６３０に接続されている。Ｐ−ＧＷ６１０は、位置情報管理装置３００、ＨＳＳ７００にも接続されているＰＣＲＦ６４０、ＭＭＥ６３０にも接続されているＳ−ＧＷ６２０、および通信ネットワーク８００に接続される。

本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００は、接続された移動体通信システムと連携して時間および場所に応じたＱｏＳ制御を行い、移動体通信端末５００のユーザに通信ネットワーク８００とのデータ通信サービスを提供する。

次に、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００および帯域予約装置１００が接続された移動体通信システムの動作について説明する。まず、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００が通信帯域の予約を要求されたときの動作について説明する。本例では、ユーザは移動体通信端末５００がユーザの操作に従って帯域予約を要求するが、他の通信端末がユーザの操作に従って帯域予約を要求してもよい。

図３は、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００が通信帯域の予約を要求されたときの、帯域予約装置１００および帯域予約装置１００が接続された移動体通信システムの動作を示すシーケンス図である。

図３に示すように、移動体通信端末５００は、ユーザの操作に従って、帯域予約装置１００に予約情報を送信する（ステップＳ１０１）。予約情報は、例えば、通信帯域の使用開始日時、使用終了日時、使用場所、通信先、通信量、スループット、および使用される通信端末（本例では、移動体通信端末５００であるとする）を示す情報を含む。予約情報が、使用される通信端末を示す情報を含むように構成されているので、帯域予約装置１００は、他の通信端末と識別するとともに、使用される通信端末がどの周波数帯の電波で通信をすることができるのかを知ることができる。

帯域予約装置１００（より具体的には、帯域予約サービス受付制御部１４０）は、ステップＳ１０１の処理で送信された予約情報を受信する。帯域予約装置１００（より具体的には、ＥＭＳ通信制御部１７０）は、ＥＭＳ２００に、予約情報に応じたトラフィック情報の送信を要求する（ステップＳ１０２）。予約情報に応じたトラフィック情報とは、例えば、使用場所をセルに含むｅＮＢ４００における、予約情報によって示される日および時間帯と同じ曜日および同じ時間帯の過去のトラフィック量の平均値を示す情報である。帯域予約装置１００のシステム制御部１８０は、トラフィック情報によって示された値を、予約に応じた日時のトラフィック量であると推測する。

ｅＮＢ４００は、定期的に、またはリアルタイムで、現在のトラフィック量を示す情報をＥＭＳ２００に送信している（ステップＳ１０３）。なお、ｅＮＢ４００は、ＥＭＳ２００の要求に応じて、トラフィック量を示す情報をＥＭＳ２００に送信するように構成されていてもよい。ＥＭＳ２００は、ｅＮＢ４００によって既に送信されたトラフィック量を示す情報に基づいて、予約情報に応じたトラフィック情報を生成する。そして、ＥＭＳ２００は、生成したトラフィック情報を帯域予約装置１００に送信する（ステップＳ１０４）。帯域予約装置１００（より具体的には、ＥＭＳ通信制御部１７０）は、ステップＳ１０４の処理で送信されたトラフィック情報をトラフィック情報データベース１３０に記憶させる（ステップＳ１０５）。

また、帯域予約装置１００（より具体的には、ＥＭＳ通信制御部１７０）は、ＥＭＳ２００に、ｅＮＢ４００の制御状態を示す制御状態情報の送信を要求する（ステップＳ１０６）。制御状態情報とは、ＥＭＳ２００によるｅＮＢ４００の制御内容を示す情報である。制御状態情報は、具体的には、例えば、ｅＮＢ４００が起動しているか否か、並びにｅＮＢ４００の、地理的位置、それぞれのアンテナの方向、それぞれのアンテナに応じた各セル（セクタ）のリソースブロック数、および各アンテナの送信電力等を示す情報である。

ＥＭＳ２００は、帯域予約装置１００（より具体的には、ＥＭＳ通信制御部１７０）の要求に応じてｅＮＢ４００の制御状態情報を帯域予約装置１００に送信する（ステップＳ１０７）。

帯域予約装置１００（より具体的には、ＥＭＳ通信制御部１７０）は、ステップＳ１０７の処理で送信された制御状態情報をｅＮＢ情報データベース１２０に記憶させる（ステップＳ１０８）。

帯域予約装置１００（より具体的には、システム制御部１８０）は、トラフィック情報と制御状態情報とに基づいて、予約情報によって示されている帯域予約の要求（つまり、予約に応じた帯域の提供）に応じられるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。帯域予約の要求に応じるということは、要求に応じた帯域の使用を許可するということである。なお、ステップＳ１０９の処理における判定は、ステップＳ１０５の処理でトラフィック情報記憶部１３０に記憶されたトラフィック情報と、ステップＳ１０８の処理でｅＮＢ情報データベース１２０に記憶された制御状態情報とに基づいて行われる。

ステップＳ１０９の処理における帯域予約の要求に応じられるか否かの判定について説明する。まず、帯域予約装置１００のシステム制御部１８０は、制御状態情報と予約情報によって示されている使用場所とに基づいて、移動体通信端末５００がｅＮＢ４００のどのセル（セクタ）で使用されるのかを特定する。より具体的には、システム制御部１８０は、制御状態情報によって示されているｅＮＢ４００の、地理的位置、それぞれのアンテナの方向、および各アンテナの送信電力に基づいて、ｅＮＢ４００の各セルの範囲を特定する。そして、システム制御部１８０は、予約情報によって示されている使用場所がどのセルの範囲内であるのかに基づいて、移動体通信端末５００がｅＮＢ４００のどのセルで使用されるのかを特定する。システム制御部１８０は、特定したセルのリソースブロック数（制御状態情報によって示されている）が移動体通信端末５００の使用場所におけるデータ通信容量であると判断する。

そして、システム制御部１８０は、データ通信容量からトラフィック情報によって示されているトラフィック量（つまり、推測した、予約を要求された日時のトラフィック量）を減算した差を、ユーザに提供可能な通信量であると判断する。システム制御部１８０は、ユーザに提供可能な通信量が、予約情報によって示されている通信量以上である場合に、帯域予約の要求に応じられると判定する。

また、システム制御部１８０は、ユーザに提供可能な通信量が、予約情報によって示されている通信量未満である場合、ＥＭＳ２００によるｅＮＢの制御内容の変更によって帯域予約の要求に応じられるか否かを検討する。なお、システム制御部１８０は、ユーザに提供可能な通信量が、予約情報によって示されている通信量以上であっても、ユーザに提供可能な通信量と予約情報によって示されている通信量との差が十分でない場合に、帯域予約の要求に応じられるか否かを検討する。具体的には、ユーザの要求に応じて通信量を提供した場合にｅＮＢ４００の通信容量が逼迫して輻輳状態になり当該ｅＮＢ４００に在圏する移動体通信端末のスループットが低下することが予想されるときに、帯域予約の要求に応じられるか否かを検討する。また、システム制御部１８０は、ユーザの要求に応じたスループットでデータ通信サービスを提供できないことが予想されるときにも、ＥＭＳ２００によるｅＮＢの制御内容の変更によって帯域予約の要求に応じられるか否かを検討する。

ｅＮＢ４００の制御内容の変更について説明する。本例では、ｅＮＢ４００のセル範囲の半径の調整、他のｅＮＢ４０２の活用、および休止中のｅＮＢ４０３の再稼働について説明する。

まず、ｅＮＢ４００のセル範囲の半径の調整について説明する。図４は、ｅＮＢ４００のセル範囲の半径の調整を示す説明図である。図４には、制御状態情報で示されているｅＮＢ４００のセルの範囲が、円４００ａとして実線で示されている。また、図４には、ｅＮＢ４００に隣接するｅＮＢ４０１のセルの範囲が、円４０１ａとして実線で示されている。システム制御部１８０は、ユーザに提供可能な通信量を増加させるために、ｅＮＢ４００のアンテナの俯角を増加させる（つまり、アンテナを下方向に傾かせる）。そうすると、ｅＮＢ４００のセルの半径が小さくなり、セルの範囲が狭くなることにより、当該セル内の移動体通信端末の数が減少し、ユーザに提供可能な通信量を増加させることができるからである。そこで、システム制御部１８０は、ＥＭＳ通信制御部１７０を介してＥＭＳ２００に、ｅＮＢ４００のアンテナの俯角を増加させるように要求する。ＥＭＳ２００は、当該要求に応じてｅＮＢ４００に俯角を増加させるように指示する。ｅＮＢ４００は、当該指示に応じて俯角を増加させる。そうすると、ｅＮＢ４００のセルは、図４において破線で示された円４００ｂのように円４００ａよりも狭い範囲になる。よって、ｅＮＢ４００のセル内の移動体通信端末の数を減少させ、ユーザに提供可能な通信量を増加させることができる。

なお、ｅＮＢ４００のアンテナの俯角を増加させた結果、無線通信不可能な地域が生じる場合に、ＥＭＳ２００は、当該ｅＮＢ４００に隣接するｅＮＢ４０１のアンテナの俯角を減少させてもよい。そのような構成によって、ｅＮＢ４０１のセルは、図４において破線で示された円４０１ｂの範囲になって円４０１ａよりも広くなり、無線通信不可能な地域を良好に減少させることができる。

ＥＭＳ２００は、アンテナの俯角の変化に代えて、またはアンテナの俯角の変化に加えて、ｅＮＢ４００のアンテナの送信電力を減少させてｅＮＢ４００のセルの範囲を狭くするように構成されていてもよい。さらに、ｅＮＢ４０１のアンテナの送信電力を増加させてｅＮＢ４００のセルの範囲を広くするように構成されていてもよい。

次に、他のｅＮＢ４０２の活用について説明する。図５は、他のｅＮＢ４０２を活用する例を示す説明図である。図５には、制御状態情報で示されているｅＮＢ４００のセルの範囲が、円４００ａとして実線で示されている。また、図５には、ｅＮＢ４００に隣接するｅＮＢ４０１，４０２のセルの範囲が、円４０１ａ，４０２ａとして実線で示されている。システム制御部１８０は、ユーザに提供可能な通信量を増加させるために、移動体通信端末５００がいる地域をｅＮＢ４０２のセルが含むように、ｅＮＢ４０２のアンテナの向きを変化させる。ユーザに提供可能な通信量を増加させるためにｅＮＢ４０２のアンテナの向きを変化させる理由について説明する。移動体通信端末５００がいる地域をｅＮＢ４０２のセルが含むようにｅＮＢ４０２のアンテナの向きを変化させると、当該地域では、ｅＮＢ４００に加えてｅＮＢ４０２を介して無線通信可能になる。そうすると、当該地域にいる各移動体通信端末が使用するｅＮＢをｅＮＢ４００とｅＮＢ４０２とに分散させることができ、移動体通信端末５００のユーザに提供可能な通信量を増加させることができるからである。そこで、システム制御部１８０は、ＥＭＳ通信制御部１７０を介してＥＭＳ２００に、ｅＮＢ４０２のアンテナの向きを移動体通信端末５００がいる位置を指向するように要求する。ＥＭＳ２００は、当該要求に応じてｅＮＢ４０２にアンテナの向きを移動体通信端末５００がいる位置を指向するように指示する。ｅＮＢ４０２は、当該指示に応じてアンテナの向きを移動体通信端末５００がいる位置を指向するように変更する。そうすると、ｅＮＢ４０２のセルは、図５において破線で示された円４０２ｂの範囲になる。よって、移動体通信端末５００がいる位置では、ｅＮＢ４００に加えてｅＮＢ４０２を介して無線通信可能になり、ユーザに提供可能な通信量を増加させることができる。

休止中のｅＮＢ４０３の再稼働について説明する。図６は、休止中のｅＮＢ４０３を再稼働させる例を示す説明図である。図６には、制御状態情報で示されているｅＮＢ４００のセルの範囲が、円４００ａとして実線で示されている。また、図６には、ｅＮＢ４００に隣接するｅＮＢ４０１のセルの範囲が、円４０１ａとして実線で示されている。システム制御部１８０は、ユーザに提供可能な通信量を増加させるために、移動体通信端末５００の近傍にある休止中のｅＮＢ４０３を再稼働させる。そうすると、移動体通信端末５００がいる位置で、ｅＮＢ４００に加えてｅＮＢ４０３を介して無線通信可能になることにより、ユーザに提供可能な通信量を増加させることができるからである。そこで、システム制御部１８０は、ＥＭＳ通信制御部１７０を介してＥＭＳ２００に、ｅＮＢ４０３を再稼働させるように要求する。ＥＭＳ２００は、当該要求に応じてｅＮＢ４０３に再稼働するように指示する。ｅＮＢ４０３は、当該指示に応じて起動する。そうすると、ｅＮＢ４０３のセルは、図６において破線で示された円４０３ａの範囲になる。よって、移動体通信端末５００がいる位置では、ｅＮＢ４００に加えてｅＮＢ４０３を介して無線通信可能になり、ユーザに提供可能な通信量を増加させることができる。

なお、ＥＭＳ２００によるｅＮＢの制御内容の変更は、予約情報によって示されている使用開始日時よりも事前に行われてもよいし、使用開始日時と使用終了日時との間だけ行われてもよい。

システム制御部１８０が、前述したｅＮＢの制御内容の変更によっても帯域予約の要求に応じられないと判定した場合、帯域予約サービス受付制御部１４０は予約を拒否することを移動体通信端末５００に通知する。そうでない場合、帯域予約サービス受付制御部１４０は予約を受け付けたことを移動体通信端末５００に通知する（ステップＳ１１０）。なお、予約情報によって示されている場所、使用開始日時および使用終了日時が重複する予約を既に受け付け、前述したｅＮＢの制御内容の変更によっても帯域予約の要求に応じられない場合もある。そのような場合にも、帯域予約サービス受付制御部１４０は予約を拒否することを移動体通信端末５００に通知する。

次に、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００が接続された移動体通信システムが帯域予約に応じてデータ通信サービスを提供するときの動作について説明する。

図７は、本発明の第１の実施形態の帯域予約装置１００が接続された移動体通信システムが帯域予約に応じてデータ通信サービスを提供するときの動作を示すシーケンス図である。図７に示すように、帯域予約装置１００（より具体的には、位置情報管理装置通信制御部１５０）は、予約情報データベース１１０に記憶されている予約情報によって示されている使用開始日時が到来すると（使用開始日時よりも早くてもよい）、以下の処理を行う。すなわち、位置情報管理装置３００に、移動体通信端末５００の現在位置を示す位置情報の送信を要求する（ステップＳ２０１）。なお、帯域予約装置１００は、例えば、ＩＭＳＩ等の契約者固有の識別情報によって移動体通信端末５００のユーザと他の移動体通信端末のユーザとを識別するとする。位置情報管理装置３００は、ステップＳ２０１の処理でなされた要求に応じて、移動体通信端末５００の位置情報を帯域予約装置１００に送信する（ステップＳ２０２）。

帯域予約装置１００（より具体的には、位置情報管理装置通信制御部１５０）は、ステップＳ２０２の処理で位置情報管理装置３００によって送信された位置情報を受信する。そして、帯域予約装置１００（より具体的には、システム制御部１８０）は、受信した位置情報によって示されている移動体通信端末５００の位置と予約情報によって示されている使用場所とが合致するか否か判定する（ステップＳ２０３）。なお、移動体通信端末５００の位置と予約情報によって示されている使用場所とが合致するとは、互いの位置が完全に一致はしていなくてもよい。より具体的には、移動体通信端末５００の位置が、予約情報によって示されている使用場所と同じｅＮＢの同じセル内であればよい。

そして、帯域予約装置１００は、ステップＳ２０３の処理で、位置情報によって示されている移動体通信端末５００の位置と予約情報によって示されている使用場所とが合致すると判定した場合、ステップＳ２０４の処理を行う。そうでない場合には、予約が取り消されたと判断できるので、帯域予約装置１００は、データ通信サービスを提供する処理を終了してもよい。

帯域予約装置１００（より具体的には、ＰＣＲＦ通信制御部１６０）は、ステップＳ２０４の処理で、ＰＣＲＦ６４０に、ユーザに対する帯域確保の開始を示すイベント通知を送信する（ステップＳ２０４）。イベント通知には、予約情報に含まれている通信先、通信量、スループット、および使用する通信端末を示す情報が含まれている。つまり、イベント通知には、ユーザに提供するデータ通信サービスの内容が示されている。

また、帯域予約装置１００（より具体的には、ＥＭＳ通信制御部１７０）は、図３を参照して説明したステップＳ１０９の処理で、ＥＭＳ２００によるｅＮＢの制御内容の変更によって帯域予約の要求に応じられると判定した場合に、以下の処理を行う。すなわち、ＥＭＳ２００にｅＮＢの制御内容の変更を要求する（ステップＳ２０５）。ＥＭＳ２００は、ステップＳ２０５の処理で要求されたｅＮＢの制御内容の変更に応じて、ｅＮＢ（図７に示す例ではｅＮＢ４００）に制御内容の変更を指示する（ステップＳ２０６）。ｅＮＢ４００は、ステップＳ２０６の処理で指示された内容に制御内容を変更する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ２０４の処理で送信されたイベント通知を受信したＰＣＲＦ６４０は、イベント通知によって示されているデータ通信サービスの内容にもとづいて、ＰＣＣルール（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ ｒｕｌｅ）の変更が必要か否かを判断する（ステップＳ２０８）。

ＰＣＲＦ６４０は、ステップＳ２０７の処理における判断結果に応じて、適用するＰＣＣルールを決定してＰ−ＧＷ６１０に送信し、送信したＰＣＣルールの適用を要求する（ステップＳ２０９）。なお、適用されるＰＣＣルールは、例えば、人手で生成される。

送信されたＰＣＣルールを受信したＰ−ＧＷ６１０は、Ｓ−ＧＷ６２０にデディケイテッドベアラの生成を要求し（Ｃｒｅａｔｅ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、適用を要求されたＰＣＣルールに応じたＱｏＳ制御の開始を指示する（ステップＳ２１０）。
Ｓ−ＧＷ６２０がＰＣＣルールに応じたＱｏＳ制御を開始して、Ｐ−ＧＷ６１０とＳ−ＧＷ６２０との間のデディケイテッドベアラの設定が完了すると、Ｓ−ＧＷ６２０は、ＭＭＥ６３０に、デディケイテッドベアラの設定を要求する（ステップＳ２１１）。

そして、ＭＭＥ６３０は、ｅＮＢ４００に、Ｅ−ＲＡＢ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ） Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｂｅａｒｅｒ）の設定を要求する（ステップＳ２１２）。

ｅＮＢ４００は、ステップＳ２１２の処理でなされた要求に応じて、移動体通信端末５００に、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）再設定要求を送信する（ステップＳ２１３）。移動体通信端末５００は、ステップＳ２１３の処理で送信されたＲＲＣ再設定要求を受信したことに応じて、ｅＮＢ４００との間で接続を確立する（ステップＳ２１４）。

移動体通信端末５００は、ステップＳ２１４の処理でｅＮＢ４００との接続を確立すると、完了通知を当該ｅＮＢ４００に送信する（ステップＳ２１５）。ｅＮＢ４００は、ステップＳ２１５の処理で完了通知を受信したことに応じて、Ｅ−ＲＡＢ設定応答（Ｅ−ＲＡＢ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）をＭＭＥ６３０に送信する（ステップＳ２１６）。

ＭＭＥ６３０は、ステップＳ２１６の処理で送信されたＥ−ＲＡＢ設定応答を受信したことに応じて、Ｓ−ＧＷ６２０に、デディケイテッドベアラが設定されたことを示す応答（Ｃｒｅａｔｅ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信する（ステップＳ２１７）。
Ｓ−ＧＷ６２０は、ステップＳ２１７の処理で送信された応答を受信したことに応じて、Ｐ−ＧＷ６１０に、デディケイテッドベアラが設定されたことを示す応答（Ｃｒｅａｔｅ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を送信する（ステップＳ２１８）。

図７に示すステップＳ２０１〜Ｓ２１８の処理が実行され、移動体通信端末５００のユーザに、帯域予約に応じたデータ通信サービスの提供が開始される。

また、データ通信サービスの提供開始後、帯域予約装置１００は、位置情報管理装置３００に、定期的に移動体通信端末５００の位置情報の送信を要求して、位置情報を取得する。つまり、本発明の第１の実施形態では、図７に示すステップＳ２０１，Ｓ２０２の処理に相当する処理が定期的に行われる。そして、帯域予約装置１００が取得した位置情報によって示される位置が予約情報によって示される使用場所に応じたｅＮＢ４００のセルの範囲内である場合に、図７に示すステップＳ２０３〜Ｓ２１８の処理に相当する処理が適宜行われる。つまり、ユーザの要求を満たすようにＱｏＳ制御された論理伝送路を再設定する処理が行われる。

本実施形態によれば、曜日や時間帯に基づくデータ通信サービスの需要の変化を考慮して、システム制御部１８０が予約に応じた日時および場所のトラフィック量を推測する。そして、システム制御部１８０が、推測したトラフィック量に基づいて予約の可否を判定する。したがって、予約に応じて帯域の使用を事前に許可した場合には、確実に予約に応じたデータ通信サービスをユーザに提供することができる。

また、本実施形態によれば、ｅＮＢを制御することにより、予約に応じた日時および場所でユーザに提供可能な通信量を増加させることができる。

さらに、予約の状況に基づいて、特定の日時および場所におけるデータ通信サービスの需要の変化を予測することができる。具体的には、例えば、特定の日時および場所について複数の予約を受け付けた場合には、当該特定の日時および場所でデータ通信サービスの需要が増加すると予測することができる。そこで、予測結果に応じて、当該特定の日時および場所をセルとするｅＮＢ等の制御内容を変更して当該特定の日時および場所の通信容量を増加させる等の対策をすることができる。
実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態の帯域予約装置１０について、図面を参照して説明する。図８は、本発明の第２の実施形態の帯域予約装置１０の構成例を示すブロック図である。図８に示すように、本発明の第２の実施形態の帯域予約装置１０は、帯域予約受付手段１１（図１に示す帯域予約サービス受付制御部１４０、およびシステム制御部１８０に相当）と、推測手段１３（図１に示すシステム制御部１８０に相当）を有する判定手段１２（図１に示すシステム制御部１８０に相当）とを含む。帯域予約受付手段１１は、移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける。推測手段１３は、当該帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する。判定手段１２は、推測手段１３によって推測されたトラフィック量、使用を要求された当該帯域、および当該帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、帯域予約受付手段１１へ要求された内容に応じて移動体通信システムにおいて当該帯域の提供が可能か否かを判定する。そして、帯域予約受付手段１１は、判定手段１２が当該帯域の提供が可能であると判定した場合に、当該帯域の使用を許可する。

本実施形態によれば、日時に応じたデータ通信サービスの需要の変化を考慮して、移動体通信システムにおける帯域の使用を事前に許可することができる。

なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける帯域予約受付手段と、前記帯域予約受付手段へ要求された内容に応じて前記移動体通信システムにおいて前記帯域の提供が可能か否かを判定する判定手段とを備え、前記判定手段は、前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測手段を含み、前記推測手段によって推測されたトラフィック量、使用を要求された前記帯域、および前記帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、前記帯域の提供が可能か否かを判定し、前記帯域予約受付手段は、前記判定手段が前記帯域の提供が可能であると判定した場合に、前記帯域の使用を許可することを特徴とする帯域予約装置。
（付記２）前記推測手段は、前記帯域が使用される日および時間帯と同じ曜日および同じ時間帯における前記帯域が使用される場所の過去のトラフィック量を前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量と推測する付記１に記載の帯域予約装置。
（付記３）前記推測手段の推測結果に応じて、前記移動体通信システムを制御するシステム制御手段を備えた付記１または付記２に記載の帯域予約装置。
（付記４）前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける無線基地局に、前記帯域が使用される場所の通信容量を増加させるように指示する付記３に記載の帯域予約装置。
（付記５）前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける無線基地局に、前記帯域が使用される場所を含むセルの範囲を狭めるように指示する付記４に記載の帯域予約装置。
（付記６）前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける無線基地局であって、前記帯域が使用される場所をセルの範囲に含まない無線基地局に、前記帯域が使用される場所を前記セルが含むようにアンテナの向きの変更を指示する付記４に記載の帯域予約装置。
（付記７）前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける休止中の無線基地局に起動を指示する付記４に記載の帯域予約装置。
（付記８）コンピュータに、移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける要求受付処理と、前記要求受付処理で要求された内容に応じて前記移動体通信システムにおいて前記帯域の提供が可能か否かを判定する判定処理と、前記判定処理の結果に応じて前記帯域の使用を許可する帯域予約受付処理とを実行させ、前記判定処理は、前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測処理を含み、前記推測処理によって推測されたトラフィック量、使用を要求された前記帯域、および前記帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、前記帯域の提供が可能か否かを判定させ、前記判定処理で前記帯域の提供が可能であると判定した場合に、前記帯域予約受付処理で、前記帯域の使用を許可させるための帯域予約プログラム。
（付記９）移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける要求受付ステップと、前記帯域予約受付ステップで要求された内容に応じて前記移動体通信システムにおいて前記帯域の提供が可能か否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップにおける判定結果に応じて前記帯域の使用を許可する帯域予約受付ステップとを含み、前記判定ステップは、前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測ステップを含み、前記推測ステップで推測されたトラフィック量、使用を要求された前記帯域、および前記帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、前記帯域の提供が可能か否かを判定し、前記判定ステップで前記帯域の提供が可能であると判定した場合に、前記帯域予約受付ステップで、前記帯域の使用を許可することを特徴とする帯域予約方法。

１０、１００ 帯域予約装置
１１ 帯域予約受付手段
１２ 判定手段
１３ 推測手段
１１０ 予約情報データベース
１２０ ｅＮＢ情報データベース
１３０ トラフィック情報データベース
１４０ 帯域予約サービス受付制御部
１５０ 位置情報管理装置通信制御部
１６０ ＰＣＲＦ通信制御部
１７０ ＥＭＳ通信制御部
１８０ システム制御部
２００ ＥＭＳ
３００ 位置情報管理装置
４００ ｅＮＢ
５００ 移動体通信端末
６００ ＥＰＣ
６１０ Ｐ−ＧＷ
６２０ Ｓ−ＧＷ
６３０ ＭＭＥ
６４０ ＰＣＲＦ
７００ ＨＳＳ
８００ 通信ネットワーク

Claims (9)

1. 移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける帯域予約受付手段と、
   前記帯域予約受付手段へ要求された内容に応じて前記移動体通信システムにおいて前記帯域の提供が可能か否かを判定する判定手段とを備え、
   前記判定手段は、前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測手段を含み、前記推測手段によって推測されたトラフィック量、使用を要求された前記帯域、および前記帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、前記帯域の提供が可能か否かを判定し、
   前記帯域予約受付手段は、前記判定手段が前記帯域の提供が可能であると判定した場合に、前記帯域の使用を許可する
   ことを特徴とする帯域予約装置。
2. 前記推測手段は、前記帯域が使用される日および時間帯と同じ曜日および同じ時間帯における前記帯域が使用される場所の過去のトラフィック量を前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量と推測する
   請求項１に記載の帯域予約装置。
3. 前記推測手段の推測結果に応じて、前記移動体通信システムを制御するシステム制御手段を備えた
   請求項１または請求項２に記載の帯域予約装置。
4. 前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける無線基地局に、前記帯域が使用される場所の通信容量を増加させるように指示する
   請求項３に記載の帯域予約装置。
5. 前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける無線基地局に、前記帯域が使用される場所を含むセルの範囲を狭めるように指示する
   請求項４に記載の帯域予約装置。
6. 前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける無線基地局であって、前記帯域が使用される場所をセルの範囲に含まない無線基地局に、前記帯域が使用される場所を前記セルが含むようにアンテナの向きの変更を指示する
   請求項４に記載の帯域予約装置。
7. 前記システム制御手段は、前記移動体通信システムにおける休止中の無線基地局に起動を指示する
   請求項４に記載の帯域予約装置。
8. コンピュータに、
   移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける要求受付処理と、
   前記要求受付処理で要求された内容に応じて前記移動体通信システムにおいて前記帯域の提供が可能か否かを判定する判定処理と、
   前記判定処理の結果に応じて前記帯域の使用を許可する帯域予約受付処理とを実行させ、
   前記判定処理は、前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測処理を含み、前記推測処理によって推測されたトラフィック量、使用を要求された前記帯域、および前記帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、前記帯域の提供が可能か否かを判定させ、
   前記判定処理で前記帯域の提供が可能であると判定した場合に、前記帯域予約受付処理で、前記帯域の使用を許可させる
   ための帯域予約プログラム。
9. 移動体通信システムにおいて通信に用いる帯域の使用の予約の要求を受け付ける要求受付ステップと、
   前記帯域予約受付ステップで要求された内容に応じて前記移動体通信システムにおいて前記帯域の提供が可能か否かを判定する判定ステップと、
   前記判定ステップにおける判定結果に応じて前記帯域の使用を許可する帯域予約受付ステップとを含み、
   前記判定ステップは、前記帯域が使用される日時および場所におけるトラフィック量を推測する推測ステップを含み、前記推測ステップで推測されたトラフィック量、使用を要求された前記帯域、および前記帯域が使用される場所における通信容量に基づいて、前記帯域の提供が可能か否かを判定し、
   前記判定ステップで前記帯域の提供が可能であると判定した場合に、前記帯域予約受付ステップで、前記帯域の使用を許可する
   ことを特徴とする帯域予約方法。

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