JP2016111531A - モバイルネットワーク管理方法、及び、モバイルネットワーク管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ある無線エリアを構成する基地局において輻輳が頻繁に発生する場合、当該無線エリアに長く滞在しているユーザは、通信規制の対象となる機会が多くなる。各ユーザが事業者との間で同じサービス契約している一方で、事業者が設置計画する基地局の状況を原因として、ある無線エリアを生活圏とするユーザが規制対象となる機会が増えることになり、ユーザ間の不公平な状態を生じさせる要因になり得る。そのため、ユーザがどの無線エリアに長く滞在しているかを推定することが必要となる。【解決手段】モバイルネットワークにおける通信処理のイベントの情報を端末ごとに検出し、イベントが発生した無線基地局の情報を端末ごとに検出し、時系列に連続する２つのイベントの情報と無線基地局の情報に基づいて、２つのイベントが発生した間における端末の滞在場所と滞在時間を、無線基地局が管理する区域の単位で推定する。【選択図】 図１

Description

本発明は、モバイルネットワークにおける、ユーザの在圏時間の推定技術、および、推定結果に基づく管理技術に関する。

スマートフォンの普及により、モバイルネットワークを流れるトラフィックが増大している。また、スマートフォン上で利用されるアプリケーションの多様化により、その変動も一律ではなく、曜日、時間帯、場所だけでなく、天候やイベントの有無などによっても大きく変化する。そのため、基地局において、トラフィックの集中を回避するため、輻輳している基地局にて通信しているユーザの帯域を制限することで、トラフィック集中を回避する対策が施されている。

特開２０１２−８５０９５号公報

ある無線エリアを構成する基地局において輻輳が頻繁に発生する場合、当該無線エリアにおいて業務を行うユーザや住居を持つユーザ等、当該無線エリアに長く滞在しているユーザは、通信規制の対象となる機会が多くなる。これにより、無線エリアに長く滞在しているユーザ、換言すれば、当該無線エリアを生活圏とするユーザの通信品質の低下が、発生しやすい状況を生むことになる。この状況により、各ユーザが事業者との間で同じサービス契約している一方で、事業者が設置計画する基地局の状況を原因として、ある無線エリアを生活圏とするユーザが規制対象となる機会が増えることになり、ユーザ間の不公平な状態を生じさせる要因になり得る。そのため、ユーザがどの無線エリアに長く滞在しているかを推定することが必要となる。

特許文献１は、端末の基地局への接続履歴に基づいて、ユーザの有意圏を推定することを開示している。しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ユーザが頻繁に通信を行う場所を特定するものであって、ユーザが長く滞在している場所を特定するものではない。特許文献１に記載の技術を用いて、例えば、有意圏に存在する端末を優先的に制御する場合を想定すると、その端末と同一の時間もしくはそれ以上同じエリアに滞在しているが、それ程通信を行っていない端末が通信規制の対象となってしまう。この状況は、ユーザ間の不公平な状態を生じさせる要因になり得る。そのため、ユーザがどの無線エリアに長く滞在しているかを推定することが必要となる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。

端末と無線通信を行う無線基地局とコアネットワークから構成されるモバイルネットワークにおけるモバイルネットワーク管理方法であって、モバイルネットワークにおける通信処理のイベントの情報を、端末ごとに検出し、イベントが発生した無線基地局の情報を、端末ごとに検出し、時系列に連続する２つのイベントの情報と無線基地局の情報に基づいて、２つのイベントが発生した間における端末の滞在場所と滞在時間を、無線基地局が管理する区域の単位で推定することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法である。

また、端末と無線通信を行う無線基地局と、無線基地局に接続されるコアネットワークと、コアネットワークに接続されるモバイルネットワーク管理装置と、を備え、モバイルネットワーク管理装置は、無線基地局とコアネットワークから構成されるモバイルネットワークにおける通信処理のイベントの情報を、端末ごとに取得し、イベントが発生した無線基地局の情報を、端末ごとに取得し、時系列に連続する２つのイベントの情報と無線基地局の情報に基づいて、２つのイベントが発生した間における端末の滞在場所と滞在時間を、無線基地局が管理する区域の単位で推定することを特徴とするモバイルネットワーク管理システムである。

本発明によれば、端末が長い時間滞在している無線エリアを推定することができ、さらにはユーザ間の公平性を担保する制御を可能にする。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

システム構成図の例である。 モバイルネットワーク管理装置の構成図の例である。 モバイルネットワーク管理装置内のデータベース群の構成例である。 イベント履歴データベースの一例である。 無線基地局情報データベースの一例である。 ユーザ在圏時間データベースの一例である。 ユーザクラスデータベースの一例である。 ハンドオーバ履歴データベースの一例である。 在圏時間算出ルールデータベースの一例である。 輻輳判定ポリシーデータベースの一例である。 クラス分類ポリシーデータベースの一例である。 制御ポリシーデータベースの一例である。 イベント履歴データベースを更新する処理フローの例である。 イベント履歴データベースを更新する処理フローの例である。 ユーザごとの在圏時間算出処理フローの例である。 在圏時間算出処理フローの例である。 ユーザごとのクラス分類処理フローの例である。 無線基地局情報データベースを更新する処理フローの例である。 輻輳状態の無線基地局に接続している端末に対して制御を実施する処理フローの例である。 実施例２におけるシステム構成図の例である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。

なお、以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップなどを含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合などを除き、必ずしも必須のものではない。

さらに、以下に示した実施の形態は単独で適用してもよいし、複数もしくはすべての実施の形態を組み合わせて適用してもかまわない。

図１は、無線通信システムの構成図の例である。無線通信システムは、端末１、無線基地局２０、ＭＭＥとＳＧＷとＰＧＷとＰＣＥＦからなるコアネットワークにおけるパケットを複製するＴＡＰ装置３０、ＴＡＰ装置３０にて複製されたパケットを収集するＤＰＩ(Deep Packet Inspection)装置４０、ユーザデータを扱うアクセスゲートウェイであるＳＧＷ(Serving Gateway)５０、ネットワーク制御を行うＭＭＥ（Mobility Management Entity）６０、コアネットワークから外部のインターネット８０に接続するためのアクセスゲートウェイであるＰＧＷ(Packet data network Gateway)７０、ユーザトラフィックを制御するＰＣＥＦ(Policy and Charging Enforcement Function)９０、ＰＣＥＦに対して制御指示を出すモバイルネットワーク管理装置１００からなる。

ＤＰＩ装置４０は、無線基地局２０とＭＭＥ６０とＳＧＷ５０の間を流れるネットワークよりＴＡＰ装置３０経由でC-PlaneおよびU-Planeのパケットを収集する。ＤＰＩ装置４０は、C-Planeの送信メッセージに含まれる情報エレメント値およびその通信処理シーケンスより、端末とＳＧＷ間の通信ベアラを確立する通信確立、および通信ベアラを開放する通信終了、端末の通信中の無線基地局を変更するハンドオーバ（ＨＯ）、端末のシステムへの登録を解除するＤｅｔａｃｈ、端末のトラッキングエリア（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）を変更するＴｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ（ＴＡＵ）等の通信を制御するイベント種別、イベント時刻、通信端末情報、およびイベントの発生した基地局情報を算出する。さらに、ＤＰＩ装置４０は、U-Planeの各通信トンネル識別子とC-Plane通信メッセージ含まれるU-Planeのトンネル識別子、端末の識別子、基地局識別子の情報を元に、各トンネルのトラフィック量、通信端末、通信基地局を抽出する。そして、ＤＰＩ装置４０は、これらの情報をモバイルネットワーク管理装置１００に転送する。

モバイルネットワーク管理装置１００は、転送された情報から、通信の開始、終了に関するイベントを検出し、端末ごとに発生したイベントを時系列で分析し、２つの連続した通信処理のイベントの内容を比較とする。これにより、２つの通信処理のイベントが発生する間の時間を含めた端末の滞在場所と滞在時間を、無線基地局が管理する区域の単位で、端末ごとに推定する。また、無線基地局２０が輻輳時には、前述の推定結果に基づき、端末ごとにクラス分類を実施し、その結果にもとづき制御対象となる端末を判定し、制御指示をＰＣＥＦ９０に対して送信する。

図２は、モバイルネットワーク管理装置１００の構成図の例である。モバイルネットワーク管理装置１００は、情報収集部１１０、イベント情報データベース作成部１２０、在圏時間判定部１３０、ユーザクラス判定部１４０、ハンドオーバデータベース作成部１５０、制御判定部１６０、データベース群１７０、タイマ部１８０から構成される。

情報収集部１１０は、ＤＰＩ装置４０が収集したパケット情報を収集し、イベント情報データベース作成部１２０、ハンドオーバデータベース作成部１５０に通知する。イベント情報データベース作成部１２０は、通知されたパケット情報から、端末ごとに、通信確立、通信終了、ハンドオーバ、Ｄｅｔａｃｈ、Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅに関する情報を抽出し、データベース群１７０内のイベント履歴データベース１７１を更新する。また、無線基地局ごとに接続ユーザ数、およびトラフィック量を算出する。さらに、輻輳判定ポリシーデータベース１７９を参照し、前述の接続ユーザ数、およびトラフィック量にもとづき、輻輳判定を実施し、無線基地局情報データベース１７２を更新する。

在圏時間判定部１３０は、在圏時間算出ルールデータベース１７６を参照し、端末ごとに無線基地局ごとの在圏時間を算出し、ユーザ在圏時間データベース１７３を更新する。ユーザクラス判定部１４０は、前述のユーザ在圏時間データベース１７３、およびクラス分類ポリシーデータベース１７８を参照し、無線基地局ごとにユーザのクラス分類を実施し、ユーザクラスデータベース１７４を更新する。ハンドオーバデータベース作成部１５０は、情報収集部１１０から通知された情報をもとに、無線基地局ごとに、ハンドオーバ統計を作成し、ハンドオーバ履歴データベース１７５を更新する。制御判定部１６０は、無線基地局情報データベース１７２を参照し、輻輳状態の無線基地局に対して、ユーザクラスデータベース１７４、制御ポリシーデータベース１７７を参照し、ＰＣＥＦに対して制御指示を送信する。

図３は、モバイルネットワーク管理装置１００における、データベース群１７０の構成図である。データベース群１７０は、ユーザごとのイベント履歴を保存するイベント履歴データベース１７１、無線基地局ごとの接続ユーザ数、トラフィック量、および輻輳レベルを記録した無線基地局情報データベース１７２、ユーザごとに無線基地局ごとの在圏時間を記録したユーザ在圏時間データベース１７３、ユーザごとのクラス分類実施結果を記録した、ユーザクラスデータベース１７４、無線基地局ごとのハンドオーバ履歴を記録したハンドオーバ履歴データベース１７５、在圏時間算出時のルールを記録した在圏時間算出ルールデータベース１７６、制御実施時のポリシーを記録した制御ポリシーデータベース１７７、クラス分類のルールを記録したクラス分類ポリシーデータベース１７８、輻輳判定のルールを記録した輻輳判定ポリシーデータベース１７９で構成される。

図４は、イベント履歴データベース１７１の一例である。イベント履歴データベース１７１は、ユーザＩＤごとに、発生したイベントが時系列に記録されており、イベントごとに、イベント発生時刻、イベント種別、イベント発生時の基地局ＩＤ、更新の有無を示す更新フラグが記録されている。更新フラグは、新しいイベントが発生した場合にＯＮにし、後述するように在圏時間の算出処理が終了するとＯＦＦにする。イベント履歴データベース１７１は、周期的に、イベント情報データベース作成部１２０により更新される。

図５は、無線基地局情報データベース１７２の一例である。無線基地局情報データベース１７２は、無線基地局ＩＤごとに、接続ユーザ数、トラフィック量、輻輳レベルが記録されている。無線基地局情報データベース１７２は、周期的に、イベント情報データベース作成部１２０により更新される。

図６は、ユーザ在圏時間データベース１７３の一例である。ユーザごとに、無線基地局ＩＤごとに在圏時間、通信時間、イベント時刻が、時系列に記録されている。イベント時刻は、在圏時間と通信時間を判定した時刻であり、当該判定に用いる２つのイベントの内、新しい方のイベントの発生時刻となる。

図７は、ユーザクラスデータベース１７４の一例である。ユーザクラスデータベース１７４は、ユーザごとに、クラス分類対象となった無線基地局ＩＤごとに、クラスと曜日が対応づけられて記録されている。

図８は、ハンドオーバ履歴データベース１７５の一例である。ハンドオーバ履歴データベース１７５は、無線基地局ＩＤ（Ｓｏｕｒｃｅ無線基地局ＩＤ）ごとに、隣接無線基地局（Ｔａｒｇｅｔ無線基地局ＩＤ）へのハンドオーバの確率が記録されている。ハンドオーバの確率に関しては、過去に収集したデータを統計処理して、管理者により予め設定されてもよいし、イベント履歴データベース１７１のデータを用いて定期的に算出して更新してもよい。

図９は、在圏時間算出ルールデータベース１７６の一例である。在圏時間算出ルールデータベース１７６は、端末の在圏時間を算出するためのものである。在圏時間算出ルールデータベース１７６には、２つのイベントの組合せのうち発生しうる組合せ、組合せそれぞれに対する判定結果が記録されている。判定結果は、２つのイベントの発生基地局が同一の場合（Ｃａｓｅ Ａ）、２つのイベントの発生基地局が隣接している場合（Ｃａｓｅ Ｂ）、それ以外の場合（Ｃａｓｅ Ｃ）である。例えば、発生イベントが通信確立の場合、その後の発生イベントは通信終了又はハンドオーバ（ＨＯ）となる。通信終了の場合は２つのイベントの発生基地局が同一となるため（Ｃａｓｅ Ａ）であり、ハンドオーバ（ＨＯ）の場合は２つのイベントの発生基地局が隣接するため（Ｃａｓｅ Ｂ）である。また、発生イベントが通信終了の場合、その後の発生イベントは通信確立、Ｄｅｔａｃｈ、又はＴＡＵとなる。通信確立、Ｄｅｔａｃｈ、又はＴＡＵそれぞれにおいて、２つのイベントの発生基地局が同一の場合は（Ｃａｓｅ Ａ）、２つのイベントの発生基地局が隣接する場合は（Ｃａｓｅ Ｂ）、その他は（Ｃａｓｅ Ｃ）となる。在圏時間算出ルールデータベース１７６は、管理者によって予め設定される。

図１０は、輻輳判定ポリシーデータベース１７９の一例である。輻輳判定ポリシーデータベース１７９は、無線基地局がどれくらい輻輳しているかを判定するためのものである。輻輳判定ポリシーデータベース１７９には、輻輳判定の指標として、接続ユーザ数、トラフィック量について、輻輳レベルごとの閾値が記録されている。輻輳判定ポリシーデータベース１７９は、管理者によって予め設定される。

図１１は、クラス分類ポリシーデータベース１７８の一例である。クラス分類ポリシーデータベース１７８は、無線基地局ごとに、ユーザがどれくらい在圏しているかを判定するためのものである。クラス分類の指標として、延べ在圏時間、曜日ごとの延べ在圏時間について、クラスごとの閾値が記録されている。クラス分類ポリシーデータベース１７８は、管理者によって予め設定される。

図１２は、制御ポリシーデータベース１７７の一例である。制御ポリシーデータベース１７７は、無線基地局の輻輳レベルに応じて、どの端末を制御するかを決定するためのものである。制御ポリシーデータベース１７７には、輻輳レベルとそれぞれの輻輳レベルにおいて制御対象となる端末のクラスが記録されている。制御ポリシーは、在圏時間が長い端末ほど優先される（制御非対象となる）ように、設定されている。例えば、輻輳レベルがＡの場合（輻輳レベルが最も大きい場合）、全端末が制御対象となるが、輻輳レベルがＢに下がると、ユーザクラスＡ、つまり在圏時間が長い端末は輻輳対象から除外される。制御ポリシーデータベース１７７は、管理者によって予め設定される。

図１３は、イベント情報データベース作成部１２０において、情報収集部１１０からの通知を受信した際に、イベント履歴データベース１７１を更新する処理フローである。
Ｓ１０１において、情報収集部１１０からの通知を受信する。Ｓ１０２において、ユーザＩＤと発生したイベント（通信確立、通信終了、ＨＯ、Ｄｅｔａｃｈ、ＴＡＵ）を時系列に抽出する。Ｓ１０３において、ユーザＩＤごとにイベント履歴データベース１７１を参照し、Ｓ１０４において、当該ユーザＩＤがイベント履歴データベース１７１に登録されているかどうかを判定する。登録されていた場合、Ｓ１０５において、当該ユーザＩＤの情報を更新し、Ｓ１０６において更新フラグをＯＮに設定する。登録されていなかった場合には、Ｓ１０７において、当該ユーザＩＤの情報を新規に登録し、Ｓ１０８において更新フラグをＯＮに設定する。Ｓ１０９において、未処理のユーザＩＤが存在するかどうかを判定し、未処理のユーザＩＤが存在すれば、Ｓ１０３からの処理を実行する。存在しなければ、当該処理を終了する。

図１４は、イベント情報データベース作成部１２０において、周期的に（例えば１日ごとに）データベースを更新する際の処理フローである。本処理は、イベントが長期間更新されていないユーザＩＤの記録を削除するもので、タイマ部１８０に設定されたタイマ値が一定に達した場合に実行される。Ｓ２０１において、タイマ部１８０から、タイマが一定値を経過した通知を受け取ると、Ｓ２０２において、イベント履歴データベース１７１を参照し、更新フラグがＯＦＦであるデータを抽出する。抽出したデータに対して、Ｓ２０３において、記録されている最新のイベント発生時刻からの経過時間が閾値を超えているかどうかを判定する。閾値を超えていれば、Ｓ２０４において、閾値の値を当該無線基地局における在圏時間として、ユーザ在圏時間データベース１７３を更新する。これは、更新フラグがＯＦＦの無線基地局に、閾値の値を示す時間、滞在していたことを示す。その後、Ｓ２０５において、当該ユーザＩＤの記録を消去する。Ｓ２０５においてユーザＩＤの記録を削除した場合、又は、Ｓ２０３において記録されている最新のイベント発生時刻からの経過時間が閾値以下の場合、Ｓ２０６において、未処理のユーザＩＤが存在すれば、Ｓ２０３からの処理を実行する。存在しなければ、当該処理を終了する。

図１５は、在圏時間判定部１３０における、ユーザごとの在圏時間を算出する処理フローである。Ｓ３０１において、イベント履歴データベース１７１を参照し、更新フラグがＯＮとなっているユーザＩＤの記録を抽出する。Ｓ３０２において、当該ユーザＩＤの記録のうち、時刻の古いものから２つのイベントを抽出する。Ｓ３０３において、在圏時間の算出処理を実施する。詳細については後述する。Ｓ３０４において、当該ユーザＩＤの記録に未処理のイベントが存在するかどうかを確認する。未処理のイベントが存在すればＳ３０２、Ｓ３０３の処理を繰り返す。なお、Ｓ３０２では、既に抽出済のイベントのうち新しい方のイベントと、その次のイベントを順次抽出していく。Ｓ３０４において、当該ユーザＩＤの記録に未処理のイベントが存在しなければ、Ｓ３０５において、最新のイベントのみを残して、イベント履歴を消去し、Ｓ３０６において、更新フラグをＯＦＦに設定する。Ｓ３０７において、未処理のユーザＩＤが存在するかどうかを確認する。未処理のユーザＩＤが存在すれば、Ｓ３０２からＳ３０６の処理を繰り返し、存在しなければ、当該処理を終了する。

図１６は、Ｓ３０３における在圏時間算出処理のフローチャートである。Ｓ４０１において、在圏時間算出ルールデータベース１７６を参照し、Ｓ４０４において、Ｓ３０２で抽出した２つのイベントが発生した無線基地局の組合せを判定する。ＣａｓｅＡ、すなわち２つのイベントが同一の無線基地局で発生した場合、Ｓ４０５において、２つのイベント間で要した時間を当該無線基地局の在圏時間として算出し、Ｓ４０６において、ユーザ在圏時間データベース１７３を更新する。ＣａｓｅＢ、すなわち２つのイベントが隣り合う無線基地局間で発生していた場合、Ｓ４０７において、２つのイベント間で要した時間を、前述の隣り合う無線基地局間で按分し、それぞれの無線基地局における在圏時間として算出し、Ｓ４０６において、ユーザ在圏時間データベース１７３を更新する。なお、按分方法は、例えば２つのイベント間で要した時間の半分ずつを隣り合う無線基地局に割り当てればよい。ＣａｓｅＣ、すなわち２つのイベントが発生した無線基地局が、同一セルでもなく、隣り合う無線基地局間でもない場合、Ｓ４０８において、ハンドオーバ履歴データベース１７５を参照し、２つのイベントが発生した無線基地局間の移動経路を推定する。２つのイベントが発生した無線基地局間を移動した場合、もっとも確率が高い経路を推定結果とする。例えば、無線基地局ＩＤがＡとＪの無線基地局において、２つのイベントが発生したものとする。図８に示したハンドオーバ履歴データベース１７５の例に挙げた場合、Ａから最も移動確率が高い無線基地局は、Ｂであり、Ｂから最も移動確率が高い無線基地局は、Ｃであり、Ｃから最も移動確率が高い無線基地局は、Ｊである。そのため、Ａ⇒Ｂ⇒Ｃ⇒Ｊといった経路が推定される。Ｓ４０９において、推定された経路上の無線基地局間で、２つのイベント間で要した時間を按分し、それぞれの無線基地局における在圏時間として算出し、Ｓ４０６において、ユーザ在圏時間データベース１７３を更新する。なお、按分方法は、例えば２つのイベント間で要した時間の1/4ずつを無線基地局Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊに割り当てればよい。

本処理の説明においては、一例として、経路上の無線基地局において在圏時間を按分するとしたが、ユーザの嗜好や行動履歴を参照し、ユーザごとに重み付けて在圏時間を算出することも可能である。なお、Ｓ３０２で抽出した２つのイベントの内、古い方のイベントが通信確立、又は、ハンドオーバの場合は、通信時間も算出して、ユーザ在圏時間データベース１７３に記録してもよい。

図１７は、ユーザごとのクラス分類処理フローである。本処理は、無線基地局ＩＤごとに、例えば一週間おきなど一定の周期で実施される。Ｓ６０１において、ユーザ在圏時間データベース１７３を参照し、当該無線基地局ＩＤでのユーザごとの在圏時間を抽出する。Ｓ６０２において、延べ在圏時間によるクラス分類を実施する。具体的には、ユーザ在圏時間データベース１７３に含まれる無線基地局ごとの在圏時間を合計して、延べ在圏時間を算出する。クラス分類ポリシーデータベース１７８を参照し、算出した延べ在圏時間に基づいて、当該無線基地局のおけるユーザのクラスをＡ、Ｂ、Ｃに分類する。なお、何れのクラスにも該当しない場合は、該当無と判定する。Ｓ６０３において、ユーザクラスデータベース１７４を更新する。Ｓ６０４において、未処理のユーザＩＤが存在するかどうかを確認する。未処理のユーザＩＤが存在すれば、Ｓ６０２、Ｓ６０３の処理を繰り返し、存在しなければ当該処理を終了する。

なお、モバイルネットワーク管理装置がカレンダー情報を保持している場合、ユーザ在圏時間データベース１７３に記録されている時刻情報から曜日を特定することができる。そして、曜日ごとに、前述のＳ６０１からＳ６０４の処理を実施することにより、曜日ごとのクラス分類を設定することも可能である。その場合、無線基地局ごとに、曜日ごとに延べ在圏時間を集計し、クラス分類ポリシーデータベース１７８の曜日ごと延べ在圏時間を参照することにより、クラス分類が可能となる。

図１８は、イベント情報データベース作成部１２０において、情報収集部１１０からの通知を受信した際に、無線基地局情報データベース１７２を更新する際の処理フローである。本処理は、無線基地局ＩＤごとに、一定の周期で実施される。Ｓ７０１において、情報収集部１１０からの通知を受信する。Ｓ７０２において、無線基地局ＩＤと当該無線基地局における接続ユーザ数とトラフィック量を算出する。輻輳判定ポリシーデータベース１７９を参照し、Ｓ７０３において、接続ユーザ数による輻輳レベルの判定を実施する。具体的には、算出された接続ユーザ数と、輻輳判定ポリシーデータベース１７９における輻輳判定条件（端末数）とを比較し、輻輳レベルをＡ〜Ｄの何れかと判定する。なお、輻輳判定条件に該当しない場合は、該当無と判定する。続いて、Ｓ７０４において、トラフィック量による輻輳レベルの判定を実施する。具体的には、算出されたトラフィック量と輻輳判定ポリシーデータベース１７９における輻輳判定条件（トラフィック量）とを比較し、輻輳レベルをＡ〜Ｄの何れかと判定する。なお、輻輳判定条件に該当しない場合は、該当無と判定する。Ｓ７０５において、Ｓ７０３、Ｓ７０４で判定された輻輳レベルのうち、最も高いレベルがどれであったかを判定する。Ａであった場合、Ｓ７０６において、当該ユーザの当該無線基地局における輻輳レベルをＡとし、Ｓ７１１において、無線基地局情報データベース１７２を更新する。Ｂであった場合、Ｓ７０７において、当該ユーザの当該無線基地局における輻輳レベルをＢとし、Ｓ７１１において、無線基地局情報データベース１７２を更新する。Ｃであった場合、Ｓ７０８において、当該ユーザの当該無線基地局における輻輳レベルをＣとし、Ｓ７１１において、無線基地局情報データベース１７２を更新する。Ｄであった場合、Ｓ７０９において、当該ユーザの当該無線基地局における輻輳レベルをＤとし、Ｓ７１１において、無線基地局情報データベース１７２を更新する。前述のＳ７０３、Ｓ７０４で判定された輻輳レベルが該当無しであった場合には、Ｓ７１０において、輻輳無しとし、Ｓ７１１において、無線基地局情報データベース１７２を更新する。Ｓ７１２において、未処理の無線基地局ＩＤが存在するかどうかを確認する。未処理の無線基地局ＩＤが存在すれば、Ｓ７０２からＳ７１１の処理を繰り返し、存在しなければ、当該処理を終了する。

図１９は、制御判定部１６０において、輻輳状態の無線基地局に接続している端末に対し、制御を実施する処理フローである。Ｓ８０１において、無線基地局情報データベース１７２を参照し、輻輳状態の無線基地局ＩＤと輻輳レベルを抽出する。Ｓ８０２において、ユーザクラスデータベース１７４を参照し、当該無線基地局に接続されているユーザＩＤとクラスを取得する。Ｓ８０３において、制御ポリシーデータベース１７７を参照し、当該無線基地局における輻輳レベルに対応した、制御対象端末クラスを判定し、制御対象のユーザＩＤを抽出する。Ｓ８０４において、前述のユーザＩＤ、および制御ポリシーを、ＰＣＥＦ９０に通知し、制御を実施する。例えば、ユーザに許容される最大ビットレートを設定することにより帯域制限を行う。Ｓ８０５において、未処理の輻輳状態にある無線基地局ＩＤが存在するかどうかを確認し、未処理の無線基地局ＩＤが存在すれば、Ｓ８０１からＳ８０４の処理を繰り返し、存在しなければ、当該処理を終了する。

このように、本実施例では、ＤＰＩ装置が端末ごとに発生したイベントを検出する。モバイルネットワーク管理装置は、連続するイベントが同一無線基地局で発生したか、隣接する無線基地局で発生したか、又はそれ以外かを判定し、２つの通信処理のイベントが発生する間の時間を含めた端末の滞在場所と滞在時間を推定する。これにより、端末が長い時間滞在している無線エリアを推定することが可能となる。

さらには、無線基地局ごとに、滞在時間に応じてユーザをクラスに分類する。そして、無線基地局が輻輳した場合には、ユーザのクラスに応じて制御対象を決定する。これにより、滞在時間が長い端末ほど制御非対象となり、ユーザ間の公平性を担保する制御が可能となる。

本実施例では、通信ログ管理装置が、各装置の内部ログを解析することにより、端末とＳＧＷ間の通信ベアラを確立する通信確立、通信ベアラを開放する通信終了、端末の通信中の無線基地局を変更するハンドオーバ（ＨＯ）、端末のシステムへの登録を解除するＤｅｔａｃｈ、および端末のＴｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａを変更するＴｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ（ＴＡＵ）等の通信を制御するイベント種別、イベント時刻、通信端末情報、およびイベントの発生した基地局情報を抽出する。さらには、通信ログ管理装置は、各通信のトラフィック量、通信端末、通信基地局を抽出する。モバイルネットワーク管理装置は、抽出された情報に基づいて、連続した通信処理のイベントの内容を比較することにより、端末の滞在場所と滞在時間を推定することを特徴とする。これにより、ＤＰＩ装置が存在しない場合でも、端末の滞在場所と滞在時間を推定することが可能となる。

図２０を用いて、実施例２における無線通信システムの構成を説明する。なお、実施例１と重複する内容は説明を省略する。本実施例の無線通信システムでは、ＴＡＰ装置とＤＰＩ装置が存在せず、無線基地局とＭＭＥとＳＧＷとＰＧＷの通信ログを管理する通信ログ管理装置１０が存在する。通信ログ管理装置１０は、各装置のログを収集し、周期的に抽出した情報を、モバイルネットワーク管理装置１００に転送する。モバイルネットワーク管理装置１００における、端末の滞在場所と滞在時間の推定方法は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある例の構成の一部を他の例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある例の構成に他の例の構成を加えることも可能である。また、各例の構成の一部について、他の例の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成・機能・処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル、データベース等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。

１ 端末
１０ 通信ログ管理装置
２０ 無線基地局
３０ ＴＡＰ装置
４０ ＤＰＩ装置
５０ ＳＧＷ
６０ ＭＭＥ
７０ ＰＧＷ
８０ インターネット
９０ ＰＣＥＦ
１００ モバイルネットワーク管理装置
１１０ 情報収集部
１２０ イベント情報データベース作成部
１３０ 在圏時間判定部
１４０ ユーザクラス判定部
１５０ ハンドオーバデータベース作成部
１６０ 制御判定部
１７０ データベース群
１７１ イベント履歴データベース
１７２ 無線基地局情報データベース
１７３ ユーザ在圏時間データベース
１７４ ユーザクラスデータベース
１７５ ハンドオーバ履歴データベース
１７６ 在圏時間算出ルールデータベース
１７７ 制御ポリシーデータベース
１７８ クラス分類ポリシーデータベース
１７９ 輻輳判定ポリシーデータベース
１８０ タイマ部

Claims (15)

1. 端末と無線通信を行う無線基地局とコアネットワークから構成されるモバイルネットワークにおけるモバイルネットワーク管理方法であって、
   前記モバイルネットワークにおける通信処理のイベントの情報を、前記端末ごとに検出し、
   前記イベントが発生した無線基地局の情報を、前記端末ごとに検出し、
   時系列に連続する２つの前記イベントの情報と前記無線基地局の情報に基づいて、前記２つのイベントが発生した間における前記端末の滞在場所と滞在時間を、前記無線基地局が管理する区域の単位で推定することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
2. 請求項１に記載のモバイルネットワーク管理方法であって、
   前記２つのイベントが、同一無線基地局で発生したか、隣接する無線基地局で発生したか、又はそれら以外かを判定することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
3. 請求項１に記載のモバイルネットワーク管理方法であって、
   前記無線基地局ごとに、前記滞在時間に基づいて前記無線基地局に接続する複数の端末をクラスに分類し、
   前記無線基地局が輻輳した場合、前記クラスに応じて、制御対象とする端末を決定することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
4. 請求項３に記載のモバイルネットワーク管理方法であって、
   前記無線基地局が輻輳した場合、前記滞在時間が長い端末ほど制御非対象となるように制御することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
5. 請求項３に記載のモバイルネットワーク管理方法であって、
   曜日ごとの前記滞在時間に基づいて、前記無線基地局に接続する複数の端末それぞれを、曜日ごとにクラスに分類することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
6. 請求項３に記載のモバイルネットワーク管理方法であって、
   前記無線基地局が輻輳した場合、輻輳度合いに応じて、制御対象とする端末のクラスを決定することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
7. 請求項１に記載のモバイルネットワーク管理方法であって、
   前記モバイルネットワークを流れるパケットを解析することにより、又は、前記モバイルネットワークを構成する装置の通信ログを解析することにより、前記イベントの情報及び前記無線基地局の情報を検出することを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
8. 請求項１に記載のモバイルネットワーク管理方法であって、
   前記イベントの種別は、通信確立、通信終了、ハンドオーバ、システムへの前記端末の登録解除、又は前記端末のトラッキングエリアの変更の少なくとも何れかであることを特徴とするモバイルネットワーク管理方法。
9. 端末と無線通信を行う無線基地局と、
   前記無線基地局に接続されるコアネットワークと、
   前記コアネットワークに接続されるモバイルネットワーク管理装置と、を備え、
   前記モバイルネットワーク管理装置は、
   前記無線基地局と前記コアネットワークから構成されるモバイルネットワークにおける通信処理のイベントの情報を、前記端末ごとに取得し、
   前記イベントが発生した無線基地局の情報を、前記端末ごとに取得し、
   時系列に連続する２つの前記イベントの情報と前記無線基地局の情報に基づいて、前記２つのイベントが発生した間における前記端末の滞在場所と滞在時間を、前記無線基地局が管理する区域の単位で推定することを特徴とするモバイルネットワーク管理システム。
10. 請求項９に記載のモバイルネットワーク管理システムであって、
    前記モバイルネットワーク管理装置は、前記２つのイベントが、同一無線基地局で発生したか、隣接する無線基地局で発生したか、又はそれら以外かを判定することを特徴とするモバイルネットワーク管理システム。
11. 請求項９に記載のモバイルネットワーク管理システムであって、
    前記モバイルネットワーク管理装置は、
    前記無線基地局ごとに、前記滞在時間に基づいて前記無線基地局に接続する複数の端末をクラスに分類し、
    前記無線基地局が輻輳した場合、前記クラスに応じて、制御対象とする端末を決定することを特徴とするモバイルネットワーク管理システム。
12. 請求項１１に記載のモバイルネットワーク管理システムであって、
    前記モバイルネットワーク管理装置は、前記無線基地局が輻輳した場合、前記滞在時間が長い端末ほど制御非対象となるように制御することを特徴とするモバイルネットワーク管理システム。
13. 請求項１１に記載のモバイルネットワーク管理システムであって、
    前記モバイルネットワーク管理装置は、前記無線基地局が輻輳した場合、輻輳度合いに応じて、制御対象とする端末のクラスを決定することを特徴とするモバイルネットワーク管理システム。
14. 請求項９に記載のモバイルネットワーク管理システムであって、
    ＤＰＩ装置及び通信ログ管理装置をさらに備え、
    前記ＤＰＩ装置が前記モバイルネットワークを流れるパケットを解析することにより、又は、前記通信ログ管理装置が前記モバイルネットワークを構成する装置の通信ログを解析することにより、前記イベントの情報及び前記無線基地局の情報を検出することを特徴とするモバイルネットワーク管理システム。
15. 請求項９に記載のモバイルネットワーク管理システムであって、
    前記イベントの種別は、通信確立、通信終了、ハンドオーバ、システムへの前記端末の登録解除、又は前記端末のトラッキングエリアの変更の少なくとも何れかであることを特徴とするモバイルネットワーク管理システム。

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