JP2017175317A - 網管理装置、通信システム、通信制御方法、及びプログラム - Google Patents

網管理装置、通信システム、通信制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】端末の接続先を変更した場合において、端末の通信品質の水準を維持することに貢献すること。
【解決手段】網管理装置は、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する、通信履歴保存部と、制御対象の端末と当該端末の接続候補の基地局とに対応する通信履歴情報のうち、通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、接続判断部と、通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する、接続制御部と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、網管理装置、通信システム、通信制御方法、及びプログラムに関する。
移動端末(以下、単に「端末」とも呼ぶ)の通信において、携帯電話網等のモバイル網が広く利用されている。特に、セルラ方式のモバイル網が広く利用されている。セルラ方式のモバイル網は、2以上の基地局を分散して配置し、基地局間でデータを送受信することで、広域のサービスを実現できる。具体的には、セルラ方式のモバイル網においては、各基地局に対して、通信可能な範囲である無線セル(単に、「セル」とも呼ぶ)が形成される。なお、各基地局は、1又は2以上の無線セルを管理しても良い。
セルラ方式のモバイル網において、端末が、一の無線セル内から、他の無線セル内に移動した場合、基地局は、端末の移動先に対応する無線セルに対して、ハンドオーバ(Handover (HO))処理を行う。その結果、セルラ方式のモバイル網において、当該端末は、通信を継続することができる。
しかし、基地局がハンドオーバを行った後、ハンドオーバ前に比べ、ユーザ(即ち、ハンドオーバ対象の端末を使用するユーザ)の体感する品質(Quality of Experience (QoE))が劣化する場合がある。
例えば、ハンドオーバが正常に実行されなかった場合には、ハンドオーバ後に、パケットロスが発生する場合がある。例えば、端末が、異なる基地局にハンドオーバする際に、ハンドオーバが正常に実行されないとする。具体的には、ハンドオーバ時に、無線リンク切断(Radio Link Failure (RLF))が発生すると、基地局は、ハンドオーバを正常に実行できない。その場合、ハンドオーバ元の基地局が受信した未送信のパケットが、ハンドオーバ先の基地局に転送されない恐れがある。
そのため、正常に通信を行うために、移動端末は、適切な無線セルに接続することが望まれる。そこで、適切な無線セルに接続するための技術が提案されている(特許文献1、2)。
特許文献1において、携帯通信端末が、アクセスポイントの測位に失敗した場合、当該アクセスポイントを失敗履歴に保存する技術が記載されている。そして、特許文献1に記載された技術においては、携帯通信端末がアクセスポイントを捜索する際に、失敗履歴に含まれるアクセスポイントを、捜索対象から除外する技術が記載されている。
特許文献2において、端末と基地局との接続処理において、接続失敗した場合、端末は、接続失敗の理由と、接続失敗した基地局とを、接続失敗履歴に登録する技術が記載されている。具体的には、特許文献2に記載された技術においては、端末と基地局とのメッセージのやりとりが途中で途切れた場合には、端末は、接続失敗であると判断する。さらに、特許文献2に記載された技術においては、端末は、基地局から、当該端末との接続を拒否するメッセージを受信した場合には、接続失敗であると判断する。そして、特許文献2に記載された技術においては、端末は、ハンドオーバ時に、接続失敗履歴に登録された基地局を、選択対象から除外する。
特開2010−178088号公報 特開2001−268616号公報
なお、上記先行技術文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。
上記の通り、ハンドオーバ時に、無線リンク切断(Radio Link Failure (RLF))が発生すると、基地局は、ハンドオーバを正常に実行できない。そして、ハンドオーバが正常に実行されない場合、パケットロスが発生する恐れがある。
しかし、ハンドオーバに成功した場合であっても、ハンドオーバ後に通信品質が劣化した場合、通信エラー、遅延時間が増加する恐れがある。その結果、端末のQoEが劣化する恐れがある。そのため、端末は、接続可能である基地局等であっても、接続先の変更後(例えば、ハンドオーバ後)に、通信品質の劣化が想定される基地局等を、接続先から除外することが好ましい。
特許文献1、2に記載された技術では、端末が、ハンドオーバ先の基地局に接続不可能である場合に、端末は、当該基地局を接続対象から除外する。しかし、特許文献1、2に記載された技術では、接続先の変更後(例えば、ハンドオーバの成功後)の通信品質については、一切記載されていない。
そこで、本発明は、端末の接続先を変更した場合において、端末の通信品質の水準を維持することに貢献する網管理装置、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を目的とする。
本発明の第1の視点によれば、網管理装置が提供される。該網管理装置は、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する、通信履歴保存部を備える。
さらに、該網管理装置は、制御対象の端末と当該端末の接続候補の基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、接続判断部を備える。
さらに、該網管理装置は、前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する、接続制御部を備える。
本発明の第2の視点によれば、通信システムが提供される。該通信システムは、1又は2以上の端末と、網管理装置と、を含んで構成される。
該網管理装置は、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する、通信履歴保存部を備える。
さらに、該網管理装置は、制御対象の前記端末と当該端末の接続候補の基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、接続判断部を備える。
さらに、該網管理装置は、前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御し、前記端末の接続先を決定する、接続制御部を備える。
該端末は、前記接続制御部が決定した接続先に接続する。
本発明の第3の視点によれば、通信制御方法が提供される。該通信制御方法は、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する工程を含む。
さらに、該通信制御方法は、制御対象の端末と基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する工程を含む。
さらに、該通信制御方法は、前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する工程を含む。
なお、本方法は、端末の網への接続を管理する網管理装置という、特定の機械に結び付けられている。
本発明の第4の視点によれば、プログラムが提供される。該プログラムは、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する処理を、網管理装置を制御するコンピュータに実行させる。
さらに、該プログラムは、制御対象の端末と当該端末の接続候補の基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する処理を、該コンピュータに実行させる。
さらに、該プログラムは、前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する処理を、該コンピュータに実行させる。
なお、本プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。
本発明の各視点によれば、端末の接続先を変更した場合において、端末の通信品質の水準を維持することに貢献する網管理装置、通信システム、通信制御方法、及びプログラムが提供される。
一実施形態の概要を説明するための図である。 通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 網管理装置1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 網管理装置1の機能構成の一例を示すブロック図である。 通信履歴情報の一例を示す図である。 移動端末2のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 移動端末2の機能構成の一例を示すブロック図である。 網管理装置1の動作の一例を示すフローチャートである。 通信システムの動作の一例を示すシークエンス図である。 移動端末2aの機能構成の一例を示すブロック図である。 移動端末2bの機能構成の一例を示すブロック図である。
初めに、図1を用いて一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、この概要の記載はなんらの限定を意図するものではない。
上記の通り、端末の接続先を変更した場合において、端末の通信品質の水準を維持することに貢献する網管理装置が望まれる。
そこで、一例として、図1に示す網管理装置1000を提供する。網管理装置1000は、端末1100の網への接続を管理する。例えば、網管理装置1000は、端末1100と通信する基地局1300を管理する。図1において、基地局1200は、基地局1300とは異なる基地局(ハンドオーバ先の候補となり得る基地局等)を示す。なお、図1においては、端末1100、及び基地局1200を1つ示すが、これは、端末1100、及び基地局1200の数を限定する趣旨ではない。端末1100と通信する基地局1300は、2以上の端末1100、及び/又は2以上の基地局1200に接続しても良い。また、図1においては、基地局1300と、網管理装置1000とを異なる装置として示すが、基地局1300と、網管理装置1000は一体化して構成されても良い。または、基地局1300が、網管理装置1000の機能を備えて構成されても良い。
さらに、図1を参照すると、網管理装置1000は、通信履歴保存部1001と、接続判断部1002と、接続制御部1003とを備える。
通信履歴保存部1001は、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する。
端末識別情報とは、端末1100を識別する情報である。端末識別情報は、端末1100を識別する情報であれば良く、その詳細は問わない。
また、基地局識別情報とは、基地局1200を識別する情報である。特に、通信履歴保存部1001が記憶する基地局識別情報は、端末識別情報に対応する端末1100に関して、基地局1200、1300を識別する情報であるものとする。
また、通信品質情報とは、基地局識別情報に対応する、基地局1200、1300の通信品質に関する情報である。ここで、通信品質情報は、ユーザが体感する通信品質に関して、直接的、又は間接的に関係する情報を含んで構成されることが好ましい。通信品質情報は、一種類の情報であっても良いし、二種類以上の情報を組み合わせて構成されても良い。
なお、通信履歴保存部1001は、一の端末識別情報(即ち、一の端末1100)に対して、2以上の基地局識別情報(即ち、基地局1200、1300)と、各基地局識別情報に対応する通信品質情報とを、夫々、独立に保存しても良い。つまり、通信履歴保存部1001は、一の端末識別情報に対応する、2以上の通信履歴情報を保存しても良い。
また、通信履歴保存部1001は、端末識別情報と、基地局識別情報と、過去の通信品質に関する通信品質情報とを、対応付けて、通信履歴情報として保存する。例えば、通信履歴情報に含まれる通信品質情報は、過去のハンドオーバ時点での、通信品質に関する情報であっても良い。また、例えば、通信履歴情報に含まれる通信品質情報は、ハンドオーバ以外の、過去の時点での通信品質に関する情報であっても良い。
接続判断部1002は、制御対象の端末1100と端末1100の接続候補の基地局1200とに対応する通信履歴情報のうち、通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。具体的には、接続判断部1002は、制御対象の端末1100と基地局1200とに対応する、過去の通信品質が、所定の条件を満たすか否かを判断する。
接続制御部1003は、通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する。つまり、接続制御部1003は、制御対象の端末1100と基地局1200とに対応する、過去の通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する。ここで、接続回避処理とは、端末1100が、当該処理の対象の基地局、無線セル等への接続を回避する処理を意味する。例えば、接続回避処理は、当該処理の対象の基地局、無線セル等を、ハンドオーバ先から除外する処理であっても良い。
以上より、網管理装置1000は、通信履歴情報として保存する通信品質情報に基づいて、接続回避処理(ハンドオーバ先から基地局等を除外する処理等)の実行を制御する。その結果、網管理装置1000は、接続先の変更後(例えば、ハンドオーバ後)に、通信品質の劣化が想定される基地局等を、接続先から除外できる。従って、網管理装置1000は、端末の接続先を変更した場合において、端末の通信品質の水準を維持することに貢献する。
[第1の実施形態]
第1の実施形態について、図面を用いてより詳細に説明する。なお、以下の説明においては、各基地局(網管理装置を含む)は、一の無線セルを管理する場合を例示して説明する。ただし、これは、各基地局が一の無線セルを管理する場合に限定する趣旨ではない。各基地局は、2以上の無線セルを管理しても良いことは勿論である。その場合、以下に記載する、ハンドオーバ先の基地局に替えて、ハンドオーバ元の基地局と同一の基地局が管理する、他の無線セルであっても良い。
図2は、本実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図2を参照すると、本実施形態に係る通信システムは、網管理装置1、基地局3a、基地局3b含んで構成される。そして、以下の説明においては、図2に示すように、移動端末2は、網管理装置1が接続する基地局3に接続し、基地局3の無線セル4の内部に存在するものとする。そして、基地局3に隣接する基地局は、基地局3a、基地局3bであるものとする。また、図2に示す通信システムにおいては、基地局3a、基地局3bが管理する無線セルは、夫々、無線セル4a、無線セル4bであるものとする。そして、無線セル4a、無線セル4bは、近接しているものとする。なお、図2においては、移動端末2の隣接基地局として、2つの基地局3a、基地局3bを示すが、これは、移動端末2の基地局の数を限定する趣旨ではない。一の移動端末2に対して、隣接基地局の数は、1又は3以上であっても良く、その数は限定されない。
本実施形態に係る通信システムにおいて、ネットワーク(以下、単に、「網」とも呼ぶ)は、例えば、LTE(Long Term Evolution)、LTE−Advanced、UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)、GSM(Global System for Mobile Communications、登録商標)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、CDMA 2000(Code Division Multiple Access 2000)、HSPA(High Speed Packet Access)、無線LAN(Local Area Network)等であっても良い。
網管理装置1は、ネットワーク内において、移動端末2の通信を中継する装置である。例えば、網管理装置1は、基地局、又は基地局を管理する装置であっても良い。または、網管理装置1は、無線LANのアクセスポイント(Access Point (AP))、網内に設置される各種のゲートウェイ等であっても良い。
移動端末2は、通信機能を備え、網管理装置1の管理対象の網に接続する装置である。例えば、移動端末2は、フィーチャーフォン、スマートフォン、タブレット端末、ノート型パソコン(Laptop Computer)、各種センシングデバイス、M2M(Machine to Machine)デバイス等であっても良い。
[網管理装置の構成]
図3は、網管理装置1のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。網管理装置1は、内部バスにより相互に接続される、CPU(Central Processing Unit)11、メモリ12、記憶装置13、NIC(Network Interface Card)14等を備える。メモリ12は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等である。記憶装置13は、HDD(Hard Disk Drive)等である。なお、図3に示す構成は、網管理装置1のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。網管理装置1は、図示しないハードウェアを含んでも良い。
図4は、本実施形態に係る網管理装置1の機能構成の一例を示すブロック図である。図4を参照すると、網管理装置1は、通信履歴保存部101と、接続判断部102と、接続制御部103と、を含んで構成される。図4に示す網管理装置1の通信履歴保存部101、接続判断部102、接続制御部103の処理モジュールは、メモリ12、及び/又は記憶装置13に格納されたプログラムを、CPU11が実行することで実現される。また、そのプログラムはネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、網管理装置1は、上記処理モジュールが行う機能を何らかのハードウェア、及び/又は、ソフトウェアで実行する手段を有していれば良い。
通信履歴保存部101は、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する。さらに、通信履歴情報は、日時情報を含んで構成されても良い。
端末識別情報は、管理対象の移動端末2を識別する情報である。ここで、管理対象の移動端末2とは、ハンドオーバ対象である、1又は2以上の移動端末2であるものとする。端末識別情報は、移動端末2を識別する情報であれば良く、その詳細は問わない。例えば、LTE網である場合、端末識別情報は、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)、UE ID(User Equipment Identifier)であっても良い。あるいは、端末識別情報は、移動端末2毎に割り当てられた、他のIDであっても良い。
例えば、端末識別情報として、IMSIを利用する場合、移動端末2は、網管理装置1にIMSIを与える必要がある。ハンドオーバ前に接続していた基地局が、IMSIを含めたハンドオーバ要求を網管理装置1に送信することで、網管理装置1は移動端末2のIMSIを取得できる。
基地局識別情報は、端末識別情報に対応する移動端末2に関して、基地局を識別する情報である。基地局識別情報は、基地局を識別する情報であれば良く、その詳細は問わない。例えば、LTE網である場合、基地局識別情報は、CGI(Cell Global Identifier)であっても良い。
通信品質情報とは、基地局識別情報に対応する、基地局の通信品質に関する情報である。ここで、通信品質情報は、ユーザが体感する通信品質に関して、直接的、又は間接的に関係する情報を含んで構成されることが好ましい。通信品質情報は、一種類の情報であっても良いし、二種類以上の情報を組み合わせて構成されても良い。
例えば、通信品質情報は、QoE(Quality of Experience)等の体感指標を含んで構成されても良い。または、通信品質情報は、基地局識別情報に対応する基地局における、帯域に関する情報を含んで構成されても良い。または、通信品質情報は、基地局識別情報に対応する基地局と、網管理装置1との過去の通信における、パケットのロス率等を含んで構成されても良い。
日時情報は、所定の時刻、及び/又は所定の範囲の時間を示す情報である。なお、日時情報が、所定の範囲の時間を示す場合には、日時情報は、当該範囲の開始日時、及び終了日時を含んで構成される。
例えば、日時情報は、年月日と、時刻との組み合わせで構成されても良い。または、日時情報は、「曜日」と時刻との組み合わせで構成されても良い。また、日時情報は、「平日」(例えば、月曜日から金曜日)、及び/又は「休日」(例えば、土曜日及び日曜日)と、時刻との組み合わせで構成されても良い。
なお、通信履歴情報が日時情報を含んで構成される場合、通信品質情報は、日時情報に対応する時間における、通信の通信品質を示す情報であるものとする。また、日時情報が、「曜日」、「平日」、「休日」等、2以上の日に対応する情報である場合、通信品質情報は、2以上の日の所定の時刻に対応する、通信品質の平均値等であっても良い。例えば、日時情報が、「平日」の所定の時刻(又は所定の時間)を示す場合、対応する通信品質情報は、平日の平均的な通信品質を示す情報であっても良い。
通信履歴保存部101は、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを取得した場合、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報と対応付けた通信履歴情報を生成する。上記の通り、通信履歴保存部101は、さらに、日時情報を対応付けて、通信履歴情報を生成しても良い。そして、通信履歴保存部101は、網管理装置1の記憶装置13に、生成した通信履歴情報を格納する。
または、通信履歴保存部101は、周囲の基地局(移動端末2の隣接基地局を含む)から、通信履歴情報を取得しても良い。その場合、当該周囲の基地局は、通信履歴情報を生成することは勿論である。あるいは、本実施形態に係る通信システムが、通信履歴情報を管理するデータベース(図示せず)を含んで構成される場合、通信履歴保存部101は、当該データベースから、通信履歴情報を取得しても良い。そして、通信履歴保存部101は、通信履歴情報を管理するデータベース、又は周囲の基地局等から、通信履歴情報を取得した場合、網管理装置1の記憶装置13に、取得した通信履歴情報を格納する。
接続判断部102は、制御対象の移動端末2と基地局とに対応する通信履歴情報のうち、通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。ここで、制御対象の移動端末2とは、他の基地局への接続を行う、移動端末2を意味する。例えば、本実施形態に係る通信システムにおいては、制御対象の移動端末2とは、ハンドオーバの対象である、移動端末2を意味する。
以下、接続判断部102について詳細に説明する。まず、接続判断部102は、制御対象の移動端末2の端末識別情報を取得する。例えば、接続判断部102は、制御対象の移動端末2から、端末識別情報を取得しても良い。そして、接続判断部102は、当該移動端末2に対応する、1又は2以上の隣接基地局を特定する。そして、接続判断部102は、特定した隣接基地局の基地局識別情報を取得する。
接続判断部102は、取得した端末識別情報及び基地局識別情報に対応する、通信品質情報を取得する。具体的には、接続判断部102は、取得した端末識別情報及び基地局識別情報を検索キーとして、通信履歴情報を検索し、通信品質情報を取得する。より具体的には、接続判断部102は、当該端末識別情報、及び当該基地局識別情報に対応する通信品質情報を、通信履歴保存部101が保存した、1又は2以上の通信履歴情報から抽出する。ここで、接続判断部102は、検索キーとして、さらに日時情報を含めても良い。その場合、接続判断部102は、検索キーである端末識別情報と、基地局識別情報と、日時情報とに対応する、通信品質情報を取得する。なお、接続判断部102は、2以上の隣接基地局の基地局識別情報を取得した場合、接続判断部102は、各隣接基地局に対応する、通信品質情報を取得する。
そして、接続判断部102は、取得した通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。ここで、所定の条件とは、ユーザが体感する通信品質の値、通信断時間、パケットの遅延時間、基地局との接続成功率のうち、少なくともいずれかに関する条件である。
通信品質情報が所定の条件を満たす場合、接続判断部102は、移動端末2が、当該通信品質情報に対応する基地局を、推奨接続先であると判断する。一方、通信品質情報が所定の条件を満たさない場合、接続判断部102は、移動端末2が、当該通信品質情報に対応する基地局を、非推奨接続先であると判断する。
例えば、接続判断部102が取得した通信品質情報は、ユーザが体感する通信品質の値を含むとする。その場合、接続判断部102は、判断対象の基地局との通信において、ユーザが体感する通信品質の値が、所定の閾値を越えるか否かを判断しても良い。そして、当該通信品質の値が所定の閾値を越える場合、接続判断部102は、移動端末2が、当該通信品質の値に対応する基地局を、推奨接続先であると判断しても良い。一方、当該通信品質の値が所定の閾値以下である場合、接続判断部102は、当該通信品質の値に対応する基地局を、非推奨接続先であると判断しても良い。
また、例えば、接続判断部102が取得した通信品質情報は、通信断時間に関する情報を含むとする。その場合、接続判断部102は、判断対象の基地局との通信において、通信断時間が所定の閾値以下であるか否かを判断しても良い。そして、通信断時間が所定の閾値以下である場合、接続判断部102は、移動端末2が、当該通信に対応する基地局を、推奨接続先であると判断しても良い。一方、通信断時間が所定の閾値を越える場合、接続判断部102は、移動端末2が、当該通信に対応する基地局を、非推奨接続先であると判断しても良い。
また、例えば、接続判断部102が取得した通信品質情報は、パケットの遅延時間に関する情報を含むとする。その場合、接続判断部102は、判断対象の基地局との通信に対応する、パケットの遅延時間が、所定の閾値以下であるか否かを判断しても良い。そして、パケットの遅延時間が所定の閾値以下である場合、接続判断部102は、移動端末2が、当該通信に対応する基地局を、推奨接続先であると判断しても良い。一方、パケットの遅延時間が所定の閾値を越える場合、接続判断部102は、移動端末2が、当該通信に対応する基地局を、非推奨接続先であると判断しても良い。
また、例えば、接続判断部102が取得した通信品質情報は、基地局と移動端末2との間のコネクション、または移動端末2と外部サーバ等の間のセッション、コネクションの確立の成否の履歴に関する情報を含むとする。例えば、基地局と移動端末2との間のコネクションの確立が成功した場合、接続判断部102は、当該基地局を推奨接続先であると判断しても良い。また、例えば、基地局と移動端末2との間のコネクションの確立が失敗した場合、接続判断部102は、当該基地局を非推奨接続先であると判断しても良い。なお、UMTS網、LTE網においては、コネクション(無線リンク)は、RRCコネクション(Radio Resource Control Connection)とも呼ばれる。
なお、上記の条件は、一例であり、接続判断部102は、通信品質情報に含まれる、他の情報が、所定の条件を満たすか否かを判断しても良い。また、接続判断部102は、通信品質情報に含まれる、2以上の情報を組み合わせて、所定の条件を満たすか否かを判断しても良い。
次に、図5を参照しながら、基地局への接続の可否について説明する。
図5は、通信履歴情報の一例を示す図である。図5に示す通信履歴情報は、日時と、端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質の値とを対応付けた情報を示す。なお、図5に示す通信履歴情報は、一例であり、通信履歴情報を図5に示す形式、情報に限定する趣旨ではない。なお、図5に示す「7/7」、「7/8」、「7/9」、「7/10」、「7/11」、「7/12」、「7/13」は、夫々、「金曜日」、「土曜日」、「日曜日」、「月曜日」、「火曜日」、「水曜日」、「木曜日」であるとする。そして、以下の説明において、「月曜日」〜「金曜日」は、「平日」であるものとする。また、以下の説明において、「土曜日」及び「日曜日」は、「休日」であるものとする。
例えば、図5は、基地局識別情報「1」の基地局が、端末識別情報「1」の移動端末2にとっての隣接基地局である場合における、通信履歴情報を示す。例えば、図5の一行目は、日時「7/7 8:00(即ち、7月7日 8時0分)」に適合する通信履歴情報を示す。具体的には、図5の一行目は、日時「7/7 8:00(即ち、7月7日 8時0分)」に対応する、基地局識別情報「1」の基地局の通信品質の値(例えば、QoEの値)が、「1」である通信履歴情報を示す。
日時「7/7 8:00」は、7月7日 8時0分0秒以降であって、7月7日 8時0分1秒未満の時間を示す情報であっても良い。また、図5に示す各日時は、前後の所定の時間を含んでも良い。例えば、図5に示す「7/7 8:00」は、7月7日 8時0分前後の所定の時間(例えば、前後1分間等)を含む時間を意味しても良い。
例えば、接続判断部102は、通信品質の値が「5」以上である場合、対応する基地局を、推奨接続先であると判断するとする。一方、接続判断部102は、通信品質の値が「5」より小さい場合、対応する基地局を、非推奨接続先であると判断するとする。その場合、図5を参照すると、日時「7/7 8:00」、「7/10 8:01」、「7/11 8:00」、「7/12 7:59」、「7/13 8:00」に対応する通信品質の値は、5より小さい。そのため、接続判断部102は、日時「7/7 8:00」、「7/10 8:01」、「7/11 8:00」、「7/12 7:59」、「7/13 8:00」に対応する通信品質の少なくともいずれか一に基づいて、対応する基地局への接続可否を判断する場合、当該基地局を、非推奨接続先であると判断する。
一方、図5を参照すると、日時「7/8 8:01」、「7/9 8:12」に対応する通信品質の値は、5以上である。そのため、接続判断部102は、日時「7/8 8:01」、「7/9 8:12」に対応する通信品質の少なくともいずれか一に基づいて、対応する基地局への接続可否を判断する場合、当該基地局を、推奨接続先であると判断する。
また、例えば、接続判断部102は、推奨接続先の基地局を判断する際に、判断時点が「8時0分」である場合、「8時0分」に対応する通信品質の値に基づいて、推奨接続先の基地局を判断しても良い。例えば、図5に示す通信履歴情報を参照すると、接続判断部102は、日時「7/7 8:00」、「7/11 8:00」、「7/13 8:00」に対応する通信品質の値に基づいて、基地局識別情報「1」の基地局を、非推奨接続先であると判断しても良い。
また、例えば、接続判断部102は、推奨接続先の基地局を判断する際に、判断時点が「平日の8時1分」である場合、「平日の8時1分」の通信品質の値に基づいて、推奨接続先の基地局を判断しても良い。ここで、上記の通り、7月10日は月曜日(平日)であるとする。その場合、図5に示す通信履歴情報を参照すると、接続判断部102は、日時「7/10 8:01」に対応する通信品質の値に基づいて、基地局識別情報「1」の基地局を、非推奨接続先であると判断しても良い。
一方、接続判断部102は、推奨接続先の基地局を判断する際に、判断時点が「休日の8時1分」である場合、「休日の8時1分」の通信品質の値に基づいて、推奨接続先の基地局を判断しても良い。ここで、上記の通り、7月8日は土曜日(休日)であるとする。その場合、図5に示す通信履歴情報を参照すると、接続判断部102は、日時「7/8 8:01」に対応する通信品質の値に基づいて、基地局識別情報「1」の基地局を、推奨接続先であると判断しても良い。
接続制御部103は、通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する。さらに、接続制御部103は、移動端末2の接続先を決定する。そして、移動端末2は、接続制御部103が決定した接続先に接続する。具体的には、本実施形態に係る接続制御部103は、接続回避処理として、基地局へのハンドオーバの回避処理を実行する。つまり、接続制御部103は、通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに応じて、ハンドオーバの対象外の基地局を決定する。さらに、接続制御部103は、通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに応じて、ハンドオーバする基地局を決定する。
具体的には、接続制御部103は、接続判断部102が非推奨接続先であると判断した基地局を、ハンドオーバの対象から除外する。一方、接続制御部103は、接続判断部102が推奨接続先であると判断した基地局を、ハンドオーバの対象として決定する。ここで、接続判断部102が、2以上の基地局について、推奨接続先であると判断した場合、接続制御部103は、推奨接続先である基地局のうち、一の基地局をハンドオーバの対象として決定する。例えば、接続判断部102が、2以上の基地局について、推奨接続先であると判断した場合、接続制御部103は、当該基地局に対応する、通信品質情報に基づいて、ハンドオーバの対象とする基地局を決定しても良い。例えば、接続制御部103は、通信品質に関する、所定の評価関数を設定しても良い。そして、接続制御部103は、当該評価関数に基づいて、推奨接続先と判断された基地局から、ハンドオーバの対象とする基地局を決定しても良い。
なお、制御対象の移動端末2に対応する、隣接基地局が一つである場合に、当該隣接基地局の通信品質が所定の条件を満たさないが、隣接基地局に接続可能であるとする。その場合、接続制御部103は、当該隣接基地局に、ハンドオーバを行ったうえで、移動端末2に、通信品質を通知、又は、ハンドオーバ後に通信品質の劣化の恐れがあることを通知しても良い。
また、接続制御部103は、接続対象の基地局に関して、過去の通信品質情報が所定の条件を満たす確率に基づいて、接続回避処理を実行する確率を決定しても良い。具体的には、接続判断部102が、接続対象の基地局に関して、過去に(遡った所定の時間内に)、通信品質に基づいて、非推奨接続先であると判断した確率に基づいて、接続制御部103は、当該基地局に対して接続回避処理を実行する確率を決定しても良い。
例えば、接続対象の基地局に関して、過去に(遡った所定の時間内に)、非推奨接続先である、と接続判断部102が判断した確率が、100%であったとする。その場合、接続制御部103は、当該基地局に関して、100%の確率で接続回避処理を実行しても良い。
また、例えば、接続対象の基地局に関して、過去に(遡った所定の時間内に)、非推奨接続先である、と接続判断部102が判断した確率が、50%であったとする。その場合、接続制御部103は、当該基地局に関して、100%より低い確率で接続回避処理を実行しても良い。
また、接続制御部103は、接続対象の基地局に関して、過去の通信品質情報が所定の条件を満たす確率の確率分布に基づいて、接続回避処理を実行する確率を決定しても良い。具体的には、接続制御部103は、接続対象の基地局に関して、過去に(遡った所定の時間内に)に、通信品質が所定の条件を満たす確率を、確率分布でモデル化する。そして、接続制御部103は、接続対象の基地局に関して、モデル化した確率分布に基づいて、接続回避処理を実行する確率を決定しても良い。
例えば、接続制御部103は、接続対象の基地局に関して、過去の(遡った所定の時間内の)通信断時間が、所定の閾値以下である確率を、確率分布でモデル化する。そして、接続制御部103は、接続対象の基地局に関して、過去の通信断時間の平均値を算出する。または、接続制御部103は、接続対象の基地局に関して、過去の通信断時間に基づいて、通信断の発生確率をモデル化し、通信断時間の期待値を算出する。例えば、通信断時間の平均値(又は期待値)が0.5秒であったとする。その場合、接続制御部103は、過去の通信断時間の平均値(又は期待値)と所定の確率関数とに基づいて、当該基地局に関して、50%の確率で接続回避処理を実行しても良い。また、例えば、過去の通信断時間の平均値(又は期待値)が、4秒であったとする。その場合、接続制御部103は、過去の通信断時間の平均値(又は期待値)と所定の確率関数とに基づいて、当該基地局に関して、100%の確率で接続回避処理を実行しても良い。
以下、LTE網を例示して、接続回避処理について詳細に説明する。
LTE網においては、移動端末2は、接続している基地局に対して、当該基地局が指定した条件に基づいて、MR(Measurement Report)を用いて、周囲の電波状況を報告する。MRは、移動端末2の隣接基地局を識別する基地局識別情報と、電波状況を示す情報とを含んで構成される。そして、基地局は、移動端末2から受信したMRに基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定し、ハンドオーバを実行する。
ここで、例えば、本実施形態に係る網管理装置1が、LTE網に接続し、基地局として機能するとする。その場合、本実施形態に係る網管理装置1は、移動端末2から、MRを受信した場合であっても、受信したMRを無視する。そして、本実施形態に係る網管理装置1は、通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに基づいて、接続回避する基地局、及びハンドオーバ先の基地局を決定する。
[移動端末の構成]
図6は、移動端末2のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。移動端末2は、内部バスにより相互に接続される、CPU21、メモリ22、記憶装置23、NIC24等を備える。メモリ22は、RAM、ROM等である。記憶装置23は、HDD等である。なお、図6に示す構成は、移動端末2のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。移動端末2は、図示しないハードウェアを含んでも良い。
図7は、本実施形態に係る移動端末2の機能構成の一例を示すブロック図である。図7を参照すると、移動端末2は、端末制御部201と、端末記憶部202と、端末通信部203と、を含んで構成される。端末制御部201は、移動端末2の全体を制御する。端末制御部201は、CPU21を用いて実現できる。端末記憶部202は、移動端末2を動作させるために必要な情報を記憶する。端末記憶部202は、メモリ22、及び記憶装置23を用いて実現できる。端末通信部203は、通信機能を制御する。端末通信部203は、NIC24を用いて実現できる。
[通信システムの動作]
次に、本実施形態に係る通信システムの動作について詳細に説明する。
図8は、網管理装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
ステップS101において、通信履歴保存部101は、所定の1又は2以上の基地局に関して、通信履歴情報を収集し、収集した通信履歴情報を保存する。ステップS102において、接続判断部102は、通信履歴情報に含まれる通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。ステップS103において、接続制御部103は、接続回避処理を実行するか否かを判断する。具体的には、接続制御部103は、通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かに基づいて、接続回避処理を実行するか否かを判断する。そして、ステップS104において、接続制御部103は、接続回避処理を実行する場合、接続回避する基地局を決定する。ステップS105において、接続制御部103は、ハンドオーバする基地局を決定する。
次に、図2、図9を参照しながら、通信システムの動作について、さらに詳細に説明する。なお、図2、図9において、各構成要素に付された符号は、同一の装置を指し示すものとする。
まず、網管理装置1は、モバイル通信網(LTE網、WiFi網等)に接続するものとする。そして、図2に示す通り、移動端末2は、網管理装置1に接続し、網管理装置1が管理する無線セル4の内部に存在する。そして、移動端末2の隣接基地局は、基地局3a、基地局3bであるものとする。さらに、図2に示す通り、基地局3a、基地局3bが管理する無線セルは、夫々、無線セル4a、無線セル4bである。そして、無線セル4a、無線セル4bは、近接しているものとする。
その状態において、網管理装置1は、基地局3aに対応する、通信履歴情報を保存する(ステップS201)。具体的には、網管理装置1は、基地局3aと、1又は2以上の通信端末との通信に関する、通信履歴情報を、基地局3aから取得する。なお、網管理装置1が、ステップS201の処理において取得する通信履歴情報は、図9に示す移動端末2に対応する通信履歴情報を含むものとする。
さらに、網管理装置1は、基地局3bに対応する、通信履歴情報を保存する(ステップS202)。具体的には、網管理装置1は、基地局3bと、1又は2以上の通信端末との通信に関する、通信履歴情報を、基地局3bから取得する。なお、網管理装置1が、ステップS202の処理において取得する通信履歴情報は、図9に示す移動端末2に対応する通信履歴情報を含むものとする。
ここで、基地局3aに対応する通信履歴情報は、通信断時間を含むものとする。すなわち、これは過去に通信断時間があったことを意味する。一方、基地局3bに対応する通信履歴情報は、通信断時間を含まないものとする。すなわち、これは過去に通信断時間がなかったことを意味する。
その後、移動端末2は、網管理装置1が管理する無線セル4から、基地局3aが管理する無線セル4aに向かって、移動するとする。例えば、移動端末2を携帯するユーザが、電車に乗り、網管理装置1が管理する無線セル4から、基地局3aが管理する無線セル4aに向かって、移動するとする。そして、移動端末2は、基地局3a、及び基地局3bを隣接基地局として認識するものとする。
その場合、移動端末2は、基地局識別情報を、網管理装置1に送信する(ステップS203)。具体的には、移動端末2は、隣接基地局が、基地局3a、及び基地局3bであることを、網管理装置1に通知する。
ステップS204において、網管理装置1の接続判断部102は、基地局3a、基地局3bに対応する通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。そして、ステップS205において、接続制御部103は、接続回避処理を実行するか否かを判断する。
ここで、上記の通り、基地局3aに対応する通信履歴情報は、通信断時間を含む。そして、接続判断部102は、基地局3aへ通信不可であると判断したとする。そのため、接続制御部103は、基地局3aを接続回避することを決定する(ステップS205)。
一方、上記の通り、基地局3bに対応する通信履歴情報は、通信断時間を含まない。そして、接続判断部102は、基地局3aへ通信可能であると判断したとする。そのため、接続制御部103は、基地局3bにハンドオーバ要求を送信する。
以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいては、網管理装置1は、ハンドオーバする際に、通信品質に応じて、ハンドオーバ先に基地局を決定する。つまり、本実施形態に係る通信システムにおいては、網管理装置1は、所定の条件を満たさない通信品質である、基地局に対して、ハンドオーバすることを回避する。そのため、本実施形態に係る通信システムは、移動端末2の接続先が変更されても、移動端末2の通信品質の水準を維持することに貢献する。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態について、より詳細に説明する。
本実施形態は、移動端末が、網管理装置に、識別情報履歴を送信する形態である。なお、本実施形態における説明では、上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。さらに、本実施形態における説明では、上記の実施形態と同一の構成要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、本実施形態における説明では、上記の実施形態と同一の作用効果についても、その説明を省略する。また、以下に記載する他の実施形態についても、同様であるものとする。
図10は、本実施形態に係る移動端末2aの機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る網管理装置1の内部構成は、図4に示す網管理装置1の内部構成と同一である。図10に示す移動端末2aと、図7に示す移動端末2との相違点は、図10に示す移動端末2aは、端末識別情報送信部204を備える点である。以下の説明では、第1の実施形態との相違点について説明する。なお、本実施形態に係る通信履歴情報は、日時情報を含んで構成されるものとする。
まず、本実施形態に係る通信システムは、移動端末2aに割り当てられる、端末識別情報が可変である場合を含むものとする。つまり、本実施形態に係る通信システムにおいては、移動端末2aに、異なる端末識別情報が、適宜、割り当てられて良いものとする。例えば、移動端末2aに対して、有効期限付きで、端末識別情報が割り当てられ、有効期限経過後に、当該端末識別情報は解放されるものであっても良い。あるいは、移動端末2aが網に接続した場合に、移動端末2aに対して端末識別情報が割り当てられ、接続終了し、再接続した場合には、異なる端末識別情報が割り当てられるものであっても良い。
以下、本実施形態に係る移動端末2a及び網管理装置1について、詳細に説明する。
移動端末2aの端末識別情報送信部204は、当該移動端末2aの識別情報履歴を、網管理装置1に送信する。ここで、識別情報履歴とは、過去(即ち、送信時点から遡った所定の時間内)の端末識別情報と、日時情報とを対応付けた情報の履歴である。
端末識別情報送信部204は、無線セルにアタッチした時から、他の無線セルにハンドオーバするまでの期間に、網管理装置1に対して、当該移動端末2aの識別情報履歴を送信しても良い。例えば、移動端末2aが網管理装置1に接続した場合、端末識別情報送信部204は、過去(例えば、直近の1週間)の識別情報履歴を、網管理装置1に送信しても良い。
または、端末識別情報が変更された後、端末識別情報送信部204は端末識別情報を送信可能な状態になった時に、網管理装置1に対して、当該移動端末2aの識別情報履歴を送信しても良い。
なお、LTE網である場合、ハンドオーバする際に、ハンドオーバ元の基地局は、ハンドオーバ先の基地局に、「UE history information」等、ハンドオーバ前の履歴に関する情報を送信する。そこで、ハンドオーバ元の基地局が、識別情報履歴を含んだ「UE history information」等をハンドオーバ先の基地局に送信しても良い。その結果、ハンドオーバ先の基地局(網管理装置1を含む)は、ハンドオーバ前の識別情報履歴を保有することができる。
本実施形態に係る通信履歴保存部101は、受信した識別情報履歴を保存する。なお、通信履歴保存部101は、識別情報履歴を、適宜、削除することが好ましい。例えば、通信履歴保存部101は、予め設定された期間の識別情報履歴を保存しても良い。そして、通信履歴保存部101は、上記期間を経過した識別情報履歴を削除しても良い。通信履歴保存部101が、識別情報履歴を削除することで、網管理装置1は、記憶領域を効率的に使用することができる。
本実施形態に係る接続判断部102は、端末識別情報送信部204が送信した識別情報履歴に基づいて、利用する通信履歴情報を選択する。具体的には、接続判断部102は、受信した識別情報履歴に含まれる、端末識別情報及び日時情報を検索キーとして、通信履歴保存部101が保存した、通信履歴情報を検索する。そして、接続判断部102は、検索キーである端末識別情報及び日時情報を含む、通信履歴情報を抽出する。つまり、接続判断部102は、検索キーを端末識別情報及び日時情報に対応する、基地局識別情報、及び通信品質情報を特定する。
そして、接続判断部102は、抽出した通信履歴情報に基づいて、基地局への接続可否を判断する。つまり、接続判断部102は、特定した通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに応じて、基地局への接続可否を判断する。
[変形例1]
図10に示す移動端末2aにおいては、端末制御部201が、端末識別情報送信部204を備える構成を図示して説明した。しかし、本実施形態に係る移動端末2aの変形例1として、本実施形態に係る移動端末2aは、端末通信部203が、端末識別情報送信部204を備える構成であっても良い。あるいは、端末識別情報送信部204は、端末制御部201及び端末通信部203から独立した構成要素であっても良い。
以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいては、端末識別情報が可変な場合であっても、網管理装置1は、移動端末2aを特定し、ハンドオーバ先の基地局を決定する。そのため、本実施形態に係る通信システムは、上記の実施形態と同様に、移動端末2aの接続先が変更されても、移動端末2aの通信品質の水準を維持すると共に、より一層、多様な状況に対応できる。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態について、より詳細に説明する。
本実施形態は、移動端末が、網管理装置に、通信履歴情報を送信する形態である。
図11は、本実施形態に係る移動端末2bの機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る網管理装置1の内部構成は、図4に示す網管理装置1の内部構成と同一である。図11に示す移動端末2bと、図7に示す移動端末2との相違点は、図11に示す移動端末2bは、通信履歴情報送信部205を備える点である。以下の説明では、第1の実施形態との相違点について説明する。
移動端末2bの通信履歴情報送信部205は、当該移動端末2bに対応する端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報と、を対応付けた通信履歴情報を、網管理装置1に送信する。具体的には、移動端末2bの通信履歴情報送信部205は、過去(送信時点から遡った所定の時間内)の通信履歴情報を、網管理装置1に送信する。また、通信履歴情報送信部205は、日時情報を含む通信履歴情報を、網管理装置1に送信しても良い。
通信履歴情報送信部205は、無線セルにアタッチした時から、他の無線セルにハンドオーバするまでの期間に、網管理装置1に対して、当該移動端末2bの通信履歴情報を送信しても良い。例えば、移動端末2bが網管理装置1に接続した場合、通信履歴情報送信部205は、過去(例えば、直近の1週間)の通信履歴情報を、網管理装置1に送信しても良い。
移動端末2bに割り当てられる、端末識別情報が可変であるとする。その場合、端末識別情報が変更された後、通信履歴情報送信部205は端末識別情報を送信可能な状態になった時に、網管理装置1に対して、当該移動端末2bの通信履歴情報を送信しても良い。
なお、LTE網である場合、ハンドオーバ元の基地局が、通信履歴情報を含んだ「UE history information」等をハンドオーバ先の基地局に送信しても良い。その結果、ハンドオーバ先の基地局(網管理装置1を含む)は、ハンドオーバ前の通信履歴情報を保有することができる。
本実施形態に係る通信履歴保存部101は、移動端末2bが送信した通信履歴情報を保存する。本実施形態に係る接続判断部102は、通信履歴情報送信部205が送信した通信履歴情報に含まれる、通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。
具体的には、本実施形態に係る接続判断部102は、通信履歴保存部101が保存する通信履歴情報(即ち、通信履歴情報送信部205が送信した通信履歴情報)から、ハンドオーバ対象の移動端末2bに対応する、通信履歴情報を抽出する。そして、接続判断部102は、抽出した通信履歴情報に基づいて、基地局への接続可否を判断する。つまり、接続判断部102は、抽出した通信品質情報が所定の条件を満たすか否かに応じて、基地局への接続可否を判断する。
接続制御部103は、基地局への接続可否に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定する。なお、接続制御部103が、決定した基地局へのハンドオーバを完了した場合、通信履歴保存部101は、ハンドオーバ対象の移動端末2bに対応する、通信履歴情報を削除しても良い。
[変形例1]
図11に示す移動端末2bにおいては、端末制御部201が、通信履歴情報送信部205を備える構成を図示して説明した。しかし、本実施形態に係る移動端末2bの変形例1として、本実施形態に係る移動端末2bは、端末通信部203が、通信履歴情報送信部205を備える構成であっても良い。あるいは、通信履歴情報送信部205は、端末制御部201及び端末通信部203から独立した構成要素であっても良い。
以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいては、移動端末2bが、網管理装置1に、通信履歴情報を送信する。そのため、本実施形態に係る網管理装置1は、無線セル内の移動端末2bに対応する、通信履歴情報を管理する。従って、本実施形態に係る通信システムは、上記の実施形態と同様に、移動端末2bの接続先が変更されても、移動端末2bの通信品質の水準を維持すると共に、より一層、効率的に通信履歴情報を管理することに貢献する。
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態について、より詳細に説明する。
本実施形態は、通信履歴情報が、基地局の状態に関する情報を含む形態である。
本実施形態に係る網管理装置1の内部構成は、図4に示す通りである。また、本実施形態に係る移動端末2の内部構成は、図7に示す通りである。
本実施形態に係る通信履歴保存部101は、周辺の基地局から、当該基地局の状態に関する情報(以下、基地局状態情報と呼ぶ)を収集する。具体的には、通信履歴保存部101は、周辺の基地局から、当該基地局の混雑度(例えば、総通信量、通信頻度等)に関する情報を、基地局状態情報として取得する。
そして、通信履歴保存部101は、端末識別情報と、基地局識別情報と、基地局状態情報と、通信品質情報と、を対応付けて、通信履歴情報を生成する。また、通信履歴保存部101は、さらに、日時情報を対応付けて、通信履歴情報を生成しても良い。
接続判断部102は、制御対象の移動端末2と基地局とに対応する通信履歴情報のうち、通信品質情報、基地局状態情報の少なくともいずれかを含んで構成される、評価関数に基づいて、所定の条件を満たすか否かを判断する。
例えば、接続判断部102は、通信品質情報が、第1の条件を満たすか否かを判断しても良い。さらに、接続判断部102は、基地局状態情報が、所定の第2の条件を満たすか否かを判断しても良い。例えば、基地局の混雑度(例えば、総通信量、通信頻度等)が所定の閾値以下である場合、上記第2の条件を満たす、と接続判断部102は判断しても良い。一方、基地局の混雑度(例えば、総通信量、通信頻度等)が所定の閾値を越える場合、上記第2の条件を満たさない、と接続判断部102は判断しても良い。
そして、上記第1の条件、上記第2の条件の少なくともいずれかが満たされる場合、対応する基地局を、推奨接続先である、と接続判断部102は判断しても良い。また、接続判断部102は、通信品質情報、基地局状態情報に、夫々、重み付けし、上記の評価関数を生成しても良い。そして、接続判断部102は、生成した評価関数に基づいて、基地局への接続可否を判断しても良い。
そして、接続制御部103は、基地局への接続可否に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定する。
[変形例1]
本実施形態に係る通信システムの変形例1として、移動端末2は、図10に示す移動端末2a、又は図11に示す移動端末2bであっても良い。
以上のように、本実施形態に係る網管理装置1は、基地局状態情報を含む、通信履歴情報に基づいて、ハンドオーバ先の基地局を決定する。そのため、本実施形態に係る通信システムは、より一層、移動端末2の接続先が変更されても、移動端末2の通信品質の水準を維持することに貢献する。
[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態について、より詳細に説明する。
本実施形態は、通信履歴情報が周波数に関する情報を含む形態である。
本実施形態に係る網管理装置1の内部構成は、図4に示す通りである。また、本実施形態に係る移動端末2の内部構成は、図7に示す通りである。
まず、本実施形態に係る通信システムにおいては、2以上の通信周波数での通信を提供する、基地局を含むものとする。
本実施形態に係る通信履歴保存部101は、周辺の基地局から、周波数に関する情報を収集する。例えば、通信履歴保存部101は、周辺の基地局から、通信周波数に関する情報を収集しても良い。または、通信履歴保存部101は、周辺の基地局から、通信を提供する周波数の帯域に関する情報を収集しても良い。
または、通信履歴保存部101は、周辺の基地局から、周波数に関する情報を含む、基地局識別情報を収集しても良い。
上記の通り、2以上の通信周波数での通信を提供する、基地局を含むものとする。そのため、通信履歴保存部101は、一の基地局が、2以上の通信周波数での通信を提供する場合、端末識別情報と、通信周波数毎に異なる基地局識別情報と、通信周波数毎の通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する。具体的には、物理的に同一の基地局が、2以上の通信周波数での通信を提供する場合、通信履歴保存部101は、当該基地局に関して、通信周波数毎に、異なる基地局識別情報を設定する。そして、通信履歴保存部101は、設定した基地局識別情報と、通信周波数毎の通信品質情報と、端末識別情報とを対応付けて、通信履歴情報を生成する。
本実施形態に係る接続判断部102は、各通信周波数に対応する通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。具体的には、一の基地局が、2以上の通信周波数での通信を提供する場合、各通信周波数に対応する通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを、接続判断部102は判断する。例えば、いずれか一の通信周波数に対応する通信品質情報が、所定の条件を満たす場合、当該条件を満たす通信品質情報の通信周波数を、推奨接続先である、と接続判断部102は判断してもよい。一方、通信周波数に対応する通信品質情報が、所定の条件を満たさない場合、当該条件を満たさない通信品質情報の通信周波数を、非推奨接続先である、と接続判断部102は判断しても良い。
本実施形態に係る接続制御部103は、接続判断部102が非推奨接続先である、と判断した通信周波数を、ハンドオーバの対象から除外する。一方、接続制御部103は、接続判断部102が推奨接続先であると判断した基地局を、ハンドオーバの対象として決定する。
例えば、一の基地局に関して、一の通信周波数を、非推奨接続先である、と接続判断部102が判断したとする。一方、同一の基地局に関して、他の通信周波数を、推奨接続先である、と接続判断部102が判断したとする。その場合、接続制御部103は、当該基地局において、推奨接続先である通信周波数にハンドオーバする。
より具体的には、一の基地局が、1GHzの周波数帯と、2GHzの周波数帯とを提供するとする。そして、接続判断部102は、当該基地局に関して、1GHzの周波数帯は非推奨接続先であり、2GHzの周波数帯は推奨接続先である、と判断したとする。その場合、接続制御部103は、1GHzの周波数帯へのハンドオーバを回避し、2GHzの周波数帯へのハンドオーバを決定する。
[変形例1]
本実施形態に係る通信システムの変形例1として、移動端末2は、図10に示す移動端末2a、又は図11に示す移動端末2bであっても良い。
以上のように、本実施形態に係る網管理装置1は、一の基地局に対して、通信周波数毎の通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。そして、本実施形態に係る網管理装置1は、推奨接続先であると判断した通信周波数を、ハンドオーバ先として決定する。さらに、本実施形態に係る網管理装置1は、非推奨接続先であると判断した通信周波数を、ハンドオーバ先から除外する。そのため、本実施形態に係る通信システムは、移動端末2の接続先が変更されても、移動端末2の通信品質の水準を維持すると共に、より一層、多様な通信環境に対応することに貢献する。
[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態について、より詳細に説明する。
本実施形態は、利用する周波数帯を選択する形態である。
本実施形態に係る網管理装置1の内部構成は、図4に示す通りである。また、本実施形態に係る移動端末2の内部構成は、図7に示す通りである。
まず、本実施形態に係る通信システムは、キャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation (CA))が可能であるものとする。さらに、本実施形態に係る通信システムにおいては、移動端末2及び基地局(網管理装置1を含む)は、キャリアアグリゲーションに対応しているものとする。なお、キャリアアグリゲーションとは、一のUE(User Equipment)(移動端末2を含む)に対して、2以上の周波数帯の基本周波数ブロックを束ねて、同時に通信を行う処理である。なお、LTEにおいては、第1の周波数帯を、プライマリコンポーネントキャリア(Primary Component Carrier (PCC))、第2以降の周波数帯を、セカンダリコンポーネントキャリア(Secondary Component Carrier (SCC))と呼ぶ。
本実施形態に係る接続判断部102は、各周波数帯に対応する通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する。そして、各周波数帯に対応する通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かに応じて、接続判断部102は、各周波数帯への接続可否を判断する。
本実施形態に係る接続制御部103は、各周波数帯への接続可否に応じて、使用対象の周波数帯の選択処理を実行する。
具体的には、接続制御部103は、各周波数帯への接続可否に応じて、対応する周波数帯へのキャリアアグリゲーションを回避するか否かを判断する。具体的には、接続制御部103は、キャリアアグリゲーションを回避する周波数帯に対して、当該周波数帯の利用を回避する。
ここで、キャリアアグリゲーションにおいては、第2以降の周波数帯(LTEのSCC)が、移動端末2の通信品質に影響を及ぼすため、第2以降の周波数帯を適切に選択することが重要である。
そこで、接続制御部103は、各周波数帯への接続可否に応じて、当該周波数帯を、第2以降の周波数帯(LTEの場合、SCC)に利用するか否かを決定しても良い。具体的には、接続制御部103は、接続判断部102が非推奨接続先と判断した周波数帯を、第2以降の周波数帯(LTEの場合、SCC)として利用することを回避しても良い。
または、接続制御部103は、各周波数帯への接続可否に応じて、キャリアアグリゲーションを行うか否かを決定しても良い。具体的には、接続判断部102が、第2以降の周波数帯を非推奨接続先であると判断したとする。その場合、接続制御部103は、キャリアアグリゲーションを行うことを回避し、一の周波数帯(即ち、第1の周波数帯(LTEの場合、PCC))を利用することを決定しても良い。
例えば、移動端末2は、網管理装置1に接続し、キャリアアグリゲーションが可能であるとする。そして、網管理装置1は、1GHz、2GHz、3GHzの周波数帯を提供し、キャリアアグリゲーションが可能であるとする。さらに、網管理装置1の周辺に存在する、一の基地局が、2GHzの周波数帯と、3GHzの周波数帯とを提供するとする。
当該状況において、網管理装置1の接続判断部102は、上記一の基地局に関して、通信品質情報に基づいて、2GHzの周波数帯を、非推奨接続先であると判断したとする。その場合、網管理装置1の接続制御部103は、移動端末2とキャリアアグリゲーションを行わないことを決定しても良い。
また、例えば、上記一の基地局の3GHzの周波数帯に対して、接続可能である位置に、移動端末2は存在するとする。そして、網管理装置1の接続判断部102は、通信品質情報に基づいて、2GHzの周波数帯を、非推奨接続先であると判断したとする。その場合、網管理装置1の接続制御部103は、上記一の基地局の2GHzの周波数帯を、移動端末2に対応する、第2以降の周波数帯(LTEの場合、SCC)から除外することを決定しても良い。一方、網管理装置1の接続判断部102は、通信品質情報に基づいて、3GHzの周波数帯を、推奨接続先であると判断したとする。その場合、網管理装置1の接続制御部103は、上記一の基地局の3GHzの周波数帯を、移動端末2に対応する、第2以降の周波数帯(LTEの場合、SCC)として決定しても良い。
[変形例1]
本実施形態に係る通信システムの変形例1として、移動端末2は、図10に示す移動端末2a、又は図11に示す移動端末2bであっても良い。
以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいては、2以上の周波数帯を利用可能である場合に、網管理装置1は、通信品質情報に基づいて、利用する周波数帯を決定する。そのため、本実施形態に係る通信システムにおいては、端末の接続先を変更した場合において、端末の通信品質の水準を維持すると共に、より一層、多様な通信環境に対応することに貢献する。
[第7の実施形態]
次に、第7の実施形態について、より詳細に説明する。
本実施形態は、2以上の移動端末をグループ化し、グループ化した移動端末に関して、接続回避処理を行う形態である。
本実施形態に係る網管理装置1の内部構成は、図4に示す通りである。また、本実施形態に係る移動端末2の内部構成は、図7に示す通りである。
まず、網管理装置1が管理する無線セル内に存在する、2以上の移動端末2が、ハンドオーバ対象であるとする。さらに、当該2以上の移動端末2は、隣接基地局として、同一の基地局を認識しているものとする。
本実施形態に係る通信履歴保存部101は、ハンドオーバ対象である2以上の移動端末2を、グループ化する。そして、通信履歴保存部101は、移動端末2の当該グループに対して、一の移動端末識別情報を割り当てる。そして、通信履歴保存部101は、グループに対応する移動端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報と、を対応付けて、通信履歴情報を生成する。
本実施形態に係る接続判断部102は、2以上の移動端末2を含む、グループに対応する通信品質情報を、通信履歴情報から抽出する。そして、接続判断部102は、抽出した通信品質情報に基づいて、ハンドオーバ先の候補である、基地局への接続可否を判断する。
例えば、電車内の2以上の乗客が、夫々、移動端末2を携帯しているとする。そして、電車が、現在の無線セル内から、他の無線セル内に移動するとする。その場合、電車内に存在する移動端末2は、現在の無線セル内から、他の無線セル内に移動することになる。そのため、網管理装置1は、電車内に存在する移動端末2を、ハンドオーバ対象であると判断する。
当該状況である場合、網管理装置1の通信履歴保存部101は、電車内に存在する移動端末2(即ち、ハンドオーバ対象である、2以上の移動端末2)をグループ化する。そして、網管理装置1の通信履歴保存部101は、グループ化した移動端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けて、通信履歴情報を生成する。そして、網管理装置1の接続判断部102は、グループ化した移動端末識別情報に対応する、通信品質情報に基づいて、他の基地局への接続可否を判断する。
そして、網管理装置1の接続制御部103は、接続可否の判断に基づいて、接続回避処理を実行するか否かを判断する。さらに、網管理装置1の接続制御部103は、グループ化した、2以上の移動端末2に対応する、ハンドオーバ先の基地局を決定する。
[変形例1]
本実施形態に係る通信システムの変形例1として、移動端末2は、図10に示す移動端末2a、又は図11に示す移動端末2bであっても良い。
以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいては、網管理装置1は、2以上の通信端末2をグループ化し、グループ化した移動端末2に関して、接続回避処理を行う。そのため、本実施形態に係る網管理装置1は、各移動端末2に関して、接続回避処理を行うか否かを判断しないため、計算量を削減できる。従って、本実施形態に係る網管理装置1は、移動端末2の接続先が変更されても、移動端末2の通信品質の水準を維持すると共に、より一層、効率的に移動端末2の接続先を変更することに貢献する。
なお、上記の説明では、各基地局(網管理装置1を含む)が、一の無線セルを管理する場合を例示して、説明した。しかし、各基地局(網管理装置1を含む)が、2以上の無線セルを管理しても良いことは勿論である。さらに、各基地局(網管理装置1を含む)が2以上の無線セルを管理する場合、ハンドオーバ先は、上記のハンドオーバ先の基地局に替えて、ハンドオーバ元の基地局と同一の基地局が管理する、他の無線セルであっても良いことは勿論である。
上述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得るが、以下には限られない。
(付記1)上記第1の視点に係る網管理装置の通りである。
(付記2)前記通信履歴情報は、さらに、通信周波数に関する情報を含み、前記通信履歴保存部は、一の基地局が、二以上の前記通信周波数での通信を提供する場合、前記端末識別情報と、前記通信周波数毎に異なる前記基地局識別情報と、前記通信周波数毎の前記通信品質情報とを対応付けた、前記通信履歴情報を保存し、前記接続判断部は、各前記通信周波数に対応する前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、付記1に記載の網管理装置。
(付記3)前記接続制御部は、前記基地局へのハンドオーバ回避処理、使用対象の周波数帯の選択処理の少なくともいずれかを、前記接続回避処理として実行する、付記2に記載の網管理装置。
(付記4)前記接続制御部は、接続対象の前記基地局に関して、過去の前記通信品質情報が前記所定の条件を満たす確率に基づいて、前記接続回避処理を実行する確率を決定する、付記1乃至3のいずれか一に記載の網管理装置。
(付記5)前記通信履歴情報は、さらに、前記基地局に対応する、基地局状態情報を含み、前記接続判断部は、制御対象の前記端末と前記基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報、前記基地局状態情報の少なくともいずれかを含んで構成される、評価関数に基づいて、所定の条件を満たすか否かを判断する、付記1乃至4のいずれか一に記載の網管理装置。
(付記6)前記所定の条件は、ユーザが体感する通信品質の値、通信断時間、パケットの遅延時間、基地局との接続成功率のうち、少なくともいずれかに関する条件である、付記1乃至5のいずれか一に記載の網管理装置。
(付記7)前記接続制御部は、接続対象の前記基地局に関して、過去の前記通信品質情報が前記所定の条件を満たす確率の確率分布に基づいて、前記接続回避処理を実行する確率を決定する、付記1乃至6のいずれか一に記載の網管理装置。
(付記8)上記第2の視点に係る通信システムの通りである。
(付記9)前記端末は、当該端末の識別情報履歴を、前記網管理装置に送信する、端末識別情報送信部を備え、前記接続判断部は、前記端末識別情報送信部が送信した前記識別情報履歴に基づいて、利用する前記通信履歴情報を選択する、付記8に記載の通信システム。
(付記10)前記端末は、当該端末に対応する前記端末識別情報と、前記基地局識別情報と、前記通信品質情報とを対応付けた、前記通信履歴情報を、前記網管理装置に送信する、通信履歴情報送信部をさらに備え、前記接続判断部は、前記通信履歴情報送信部が送信した前記通信履歴情報に含まれる、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、付記9に記載の通信システム。
(付記11)上記第3の視点に係る通信制御方法の通りである。
(付記12)前記通信履歴情報は、さらに、通信周波数に関する情報を含み、前記保存する工程において、一の基地局が、二以上の前記通信周波数での通信を提供する場合、前記端末識別情報と、前記通信周波数毎に異なる前記基地局識別情報と、前記通信周波数毎の前記通信品質情報とを対応付けた、前記通信履歴情報を保存し、前記判断する工程において、各前記通信周波数に対応する前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、付記11に記載の通信制御方法。
(付記13)前記制御する工程において、前記基地局へのハンドオーバ回避処理、使用対象の周波数帯の選択処理の少なくともいずれかを、前記接続回避処理として実行する、付記12に記載の通信制御方法。
(付記14)前記接続する工程において、接続対象の前記基地局に関して、過去の前記通信品質情報が前記所定の条件を満たす確率に基づいて、前記接続回避処理を実行する確率を決定する、付記11乃至13のいずれか一に記載の通信制御方法。
(付記15)前記通信履歴情報は、さらに、前記基地局に対応する、基地局状態情報を含み、前記判断する工程において、制御対象の前記端末と前記基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報、前記基地局状態情報の少なくともいずれかを含んで構成される、評価関数に基づいて、所定の条件を満たすか否かを判断する、付記11乃至14のいずれか一に記載の通信制御方法。
(付記16)前記判断する工程において、前記通信品質情報が、ユーザが体感する通信品質の値、通信断時間、パケットの遅延時間、基地局との接続成功率のうち、少なくともいずれかに関する条件を満たすか否かを判断する、付記11乃至15のいずれか一に記載の通信制御方法。
(付記17)前記制御する工程において、接続対象の前記基地局に関して、過去の前記通信品質情報が前記所定の条件を満たす確率の確率分布に基づいて、前記接続回避処理を実行する確率を決定する、付記11乃至16のいずれか一に記載の通信制御方法。
(付記18)上記第4の視点に係るプログラムの通りである。
上記の付記18に示す形態は、付記1に示す形態と同様に、付記2乃至7に示す形態に展開することが可能である。
なお、上記の特許文献の開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
1、1000 網管理装置
2、2a、2b 移動端末
3、3a、3b、1200、1300 基地局
4、4a、4b 無線セル
11、21 CPU
12、22 メモリ
13、23 記憶装置
14、24 NIC
101、1001 通信履歴保存部
102、1002 接続判断部
103、1003 接続制御部
201 端末制御部
202 端末記憶部
203 端末通信部
204 端末識別情報送信部
205 通信履歴送信部
1100 端末

Claims (10)

  1. 端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する、通信履歴保存部と、
    制御対象の端末と当該端末の接続候補の基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、接続判断部と、
    前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する、接続制御部と、
    を備える、網管理装置。
  2. 前記通信履歴情報は、さらに、通信周波数に関する情報を含み、
    前記通信履歴保存部は、一の基地局が、二以上の前記通信周波数での通信を提供する場合、前記端末識別情報と、前記通信周波数毎に異なる前記基地局識別情報と、前記通信周波数毎の前記通信品質情報とを対応付けた、前記通信履歴情報を保存し、
    前記接続判断部は、各前記通信周波数に対応する前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、請求項1に記載の網管理装置。
  3. 前記接続制御部は、前記基地局へのハンドオーバ回避処理、使用対象の周波数帯の選択処理の少なくともいずれかを、前記接続回避処理として実行する、請求項2に記載の網管理装置。
  4. 前記接続制御部は、接続対象の前記基地局に関して、過去の前記通信品質情報が前記所定の条件を満たす確率に基づいて、前記接続回避処理を実行する確率を決定する、請求項1乃至3のいずれか一に記載の網管理装置。
  5. 前記通信履歴情報は、さらに、前記基地局に対応する、基地局状態情報を含み、
    前記接続判断部は、制御対象の前記端末と前記基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報、前記基地局状態情報の少なくともいずれかを含んで構成される、評価関数に基づいて、所定の条件を満たすか否かを判断する、請求項1乃至4のいずれか一に記載の網管理装置。
  6. 1又は2以上の端末と、
    網管理装置と、
    を含んで構成される通信システムであって、
    前記網管理装置は、
    端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する、通信履歴保存部と、
    制御対象の前記端末と当該端末の接続候補の基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、接続判断部と、
    前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御し、前記端末の接続先を決定する、接続制御部と、
    を備え、
    前記端末は、前記接続制御部が決定した接続先に接続する、通信システム。
  7. 前記端末は、
    当該端末の識別情報履歴を、前記網管理装置に送信する、端末識別情報送信部を備え、
    前記接続判断部は、前記端末識別情報送信部が送信した前記識別情報履歴に基づいて、利用する前記通信履歴情報を選択する、請求項6に記載の通信システム。
  8. 前記端末は、
    当該端末に対応する前記端末識別情報と、前記基地局識別情報と、前記通信品質情報とを対応付けた、前記通信履歴情報を、前記網管理装置に送信する、通信履歴情報送信部をさらに備え、
    前記接続判断部は、前記通信履歴情報送信部が送信した前記通信履歴情報に含まれる、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する、請求項6又は7に記載の通信システム。
  9. 端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する工程と、
    制御対象の端末と基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する工程と、
    前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する工程と、
    を含む通信制御方法。
  10. 網管理装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムであって、
    端末識別情報と、基地局識別情報と、通信品質情報とを対応付けた、通信履歴情報を保存する処理と、
    制御対象の端末と当該端末の接続候補の基地局とに対応する前記通信履歴情報のうち、前記通信品質情報が、所定の条件を満たすか否かを判断する処理と、
    前記通信品質情報が前記所定の条件を満たすか否かに応じて、接続回避処理の実行を制御する処理と、
    を前記コンピュータに実行させるプログラム。
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