JP2018157520A

JP2018157520A - 同期方法、移動通信システム及びノード装置

Info

Publication number: JP2018157520A
Application number: JP2017054914A
Authority: JP
Inventors: 篤谷口; Atsushi Taniguchi; 清水　健司; Kenji Shimizu; 健司清水; 敬広山崎; Takahiro Yamazaki
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2037-03-21
Also published as: JP6646606B2

Abstract

【課題】無線通信する端末が移動しても高スループットのサービス提供を継続しながら、サービスの継続に必要なデータの同期を低負荷で行う。【解決手段】端末５が基地局２−１に無線接続すると、端末近接ノード３−１に実装されるアプリケーションはサービスを提供する。端末近接ノード３−１は、端末５の移動の速度や方向から、端末近接ノード３−２、３−３を同期範囲となる端末近接ノードグループとして選出し、データの同期処理を行う。端末５が移動して接続先が基地局２−３になった場合、端末近接ノード３−３はアプリケーション処理を引き継ぐとともに、新たな端末近接ノードグループを選出する。移動前の端末近接ノードグループに属し、接続先となる確率の低い基地局２−２に接続される端末近接ノード３−２は、移動先で選出された端末近接ノードグループに属し、接続先となる確率が高い基地局２−５に接続される端末近接ノード３−５と同期処理を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、同期方法、移動通信システム及びノード装置に関する。

移動通信では、ハンドオーバの仕組みにより、端末が移動すると移動先の基地局からＭＭＥ（Mobility Management Entity）の移動管理機能に対して接続要求が行われる。この移動管理機能により、通信に影響なく、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスも変更せずに基地局間を移動して通信を継続できる。また、近年ＭＥＣ（Mobile Edge Computing）の技術により基地局に近い端末近接ノードにアプリケーションを配置することで、端末に対するアプリケーションの応答時間を短くすることが期待できる。アプリケーションにはｖＥＰＣ（evolved packet core）等のネットワークアプリケーションの機能やＷｅｂ（ウェブ）アプリケーション等も含む。

図１４は、アプリケーションをインターネットに配置した場合の従来の移動通信システム向けのネットワーク構成を示す図であり、図１５は、アプリケーションを端末近接ノードに配置した場合の従来の移動通信システム向けのネットワーク構成を示す図である。図１４及び図１５において、無線範囲Ａ、Ｂはそれぞれ、基地局Ａ、Ｂが提供する無線範囲を示している。図１５に示すネットワーク構成では、基地局Ａ、Ｂのそれぞれに接続される端末近接ノードＡ、Ｂにアプリケーションを配置することによって、図１４のネットワーク構成と比較して、端末とアプリケーションの応答時間を短縮し、スループットを改善できる。

"Mobile-Edge Computing - Introductory Technical White Paper"、［online］、2014年、［平成29年2月15日検索］、インターネット<URL：https://portal.etsi.org/Portals/0/TBpages/MEC/Docs/Mobile-edge_Computing_-_Introductory_Technical_White_Paper_V1%2018-09-14.pdf>

図１５のネットワーク構成のように端末近接ノードにアプリケーションを配置する場合を考える。例えば、アプリケーションが、端末を利用するユーザの個人情報や、ユーザの操作履歴情報、環境情報等を扱う処理、自動運転等の端末間の移動を制御する計算処理などを行い、端末は、ユーザの移動に追従してネットワーク上にあるアプリケーション情報（例えば利用者の個人認証情報、設定情報、環境情報、ノードの処理情報）にアクセスし、アプリケーションで扱う情報が高頻度で更新されるケースを想定する。

上記のように情報を高頻度で更新するアプリケーションには、低レイテンシな通信が必要であり、先行技術であるＭＥＣのアーキテクチャにより、端末とノード間で低レイテンシな通信を実現することができる。このアーキテクチャでは、端末が接続している基地局の近傍に端末近接ノードが設置される。例えば、端末が、先に接続していた基地局Ａから離れて、異なる基地局Ｂに移動した場合は、移動元の基地局Ａ近傍の端末近接ノードＡから、移動先の基地局Ｂ近傍の端末近接ノードＢへとアクセス先を変更しないと、情報を高頻度で更新するような低レイテンシなサービスを継続できない。加えて、想定するアプリケーションには、端末の移動に合わせて情報を同期するという機能が必要である。さらには、端末からのアクセス先を、移動先の基地局Ｂ近傍の端末近接ノードＢへと変更する場合には、移動元の基地局Ａ近傍の端末近接ノードＡと、移動先の基地局Ｂ近傍の端末近接ノードＢとの間で、ユーザ毎の管理情報やステータスを同期する必要もある。そこで、以下のような二つの同期方法が想定される。

一つ目は、端末が別の基地局へ移動する前に時間的余裕をもって同期処理を開始する方法である。この同期方法では、同期処理が端末の移動完了に間に合うように終了する。しかし、移動先の基地局が確定していないため、移動先となる可能性がある多くの基地局それぞれの近傍の端末近接ノードと同期処理を行う。従って、同期のためのリソース、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）処理やトラヒックなどが無駄に消費され、その結果、他のユーザが接続する時にアプリケーションが使えない、消費電力が増加する、管理する量が増加（管理稼働が増加）する等の問題が生じる。

二つ目は、端末が別の基地局へ移動する直前、すなわち、移動先の基地局が確定した段階で、上記の同期処理を実行する方法である。この同期方法では、端末近接ノードで同期処理とアプリケーションの処理とが同時に実行される。この場合、端末近接ノードにおける同期処理の負荷がアプリケーションの動作に影響し、同期処理の完了が端末の移動完了に間に合わず、サービスが継続できない可能性がある。

上記事情に鑑み、本発明は、無線通信する端末が移動しても高スループットのサービス提供を継続しながら、サービスの継続に必要なデータの同期を低負荷で行うことができる同期方法、移動通信システム及びノード装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、端末と無線通信する複数の基地局と、前記基地局に接続される複数のノード装置とを有する移動通信システムにおける同期方法であって、何れかの前記ノード装置が、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である接続先候補ノード装置を１以上選択する移動予測ステップと、前記端末と無線通信している前記基地局に接続される前記ノード装置が、アプリケーションを実行して前記端末へサービスを提供するアプリケーション実行ステップと、前記接続先候補ノード装置と、前記アプリケーションの実行に用いるデータの同期を行う同期ステップと、前記接続先候補ノード装置が、自装置と接続される前記基地局において前記端末との無線通信を開始した場合に、前記同期ステップにおいて同期した前記データを用いて前記アプリケーションを実行し、前記端末へ前記サービスを提供するサービス継続ステップと、を有する。

本発明の一態様は、上述の同期方法であって、何れかの前記ノード装置が、前記端末と無線通信する前記基地局が変更になった場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である次接続先候補ノード装置を選択する第二移動予測ステップと、前記端末へ前記サービスを提供していない前記接続先候補ノード装置が、前記次接続先候補ノード装置とデータの同期を行う第二同期ステップと、をさらに有する。

本発明の一態様は、上述の同期方法であって、何れかの前記ノード装置が、前記端末と無線通信する前記基地局が変更になった場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である次接続先候補ノード装置を選択する第二移動予測ステップと、前記端末へ前記サービスを提供していない前記接続先候補ノード装置のうち接続先となる確率が低い前記接続先候補ノード装置が、前記次接続先候補ノード装置のうち、接続先となる確率が高い前記次接続先候補ノード装置とデータの同期を行う第二同期ステップと、をさらに有する。

本発明の一態様は、上述の同期方法であって、何れかの前記ノード装置が、前記端末と無線通信する前記基地局が変更になった場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である次接続先候補ノード装置を選択する第二移動予測ステップと、前記端末へ前記サービスを提供していない前記接続先候補ノード装置のうち接続先となる確率が低い前記接続先候補ノード装置が、前記端末に前記サービスを提供している前記ノード装置とのデータの同期を停止して、前記次接続先候補ノード装置のうち、接続先となる確率が高い前記次接続先候補ノード装置とデータの同期を行う第二同期ステップと、前記第二同期ステップによる同期の終了後に、前記端末へ前記サービスを提供している前記ノード装置と差分データの同期を行う差分同期ステップと、をさらに有する。

本発明の一態様は、上述の同期方法であって、一部の前記ノード装置が備える記憶装置が、前記アプリケーションの実行に用いられるデータの一部を記憶し、前記同期は、前記アプリケーションの実行に用いられるデータのうち前記記憶装置に記憶されないデータを対象とする。

本発明の一態様は、上述の同期方法であって、前記基地局と前記ノード装置とは同一の装置である。

本発明の一態様は、端末と無線通信する複数の基地局と、前記基地局と接続される複数のノード装置とを有する移動通信システムであって、前記ノード装置は、アプリケーションを実行して、自装置と接続される前記基地局と無線通信する前記端末へサービスを提供するアプリケーション実行部と、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される他の前記ノード装置である接続先候補ノード装置を１以上選択する移動予測部と、前記接続先候補ノード装置と、前記アプリケーションの実行に用いるデータの同期を行うノード同期管理部とを備え、前記アプリケーション実行部により前記端末へ前記サービスを提供している前記ノード装置の前記ノード同期管理部は、前記接続先候補ノード装置の前記ノード同期管理部とデータの同期を行い、前記接続先候補ノード装置の前記アプリケーション実行部は、自装置と接続される前記基地局において前記端末との無線通信を開始した場合に、同期した前記データを用いて前記アプリケーションを実行する。

本発明の一態様は、端末と無線通信する複数の基地局と、前記基地局と接続される複数のノード装置とを有する移動通信システムにおける前記ノード装置であって、アプリケーションを実行して、自装置と接続される前記基地局と無線通信する前記端末へサービスを提供するアプリケーション実行部と、前記アプリケーション実行部が前記端末へサービスを提供している場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先の候補と予測される１以上の他の前記ノード装置とデータの同期を行い、他の前記ノード装置が前記端末へサービスを提供している場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき自装置が前記端末の移動後の接続先の候補と予測されたときには、前記端末へサービスを提供している他の前記ノード装置とデータの同期を行うノード同期管理部とを備え、前記アプリケーション実行部は、他の前記ノード装置によりサービスを提供していた前記端末が自装置と接続される前記基地局との無線通信を開始した場合に、前記ノード同期管理部により同期した前記データを用いて前記アプリケーションを実行する。

本発明により、無線通信する端末が移動しても高スループットのサービス提供を継続しながら、サービスの継続に必要なデータの同期を低負荷で行うことが可能となる。

本発明の第１の実施形態による移動通信システムの概要を示す図である。同実施形態による端末近接ノードの構成を示す機能ブロック図である。同実施形態による同期制御部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。同実施形態による端末近接ノードの接続関係の例を示す図である。同実施形態によるグループ管理情報の例を示す図である。同実施形態による移動通信システムの処理フローを示す図である。同実施形態による端末近接ノードの処理フローを示す図である。同実施形態による同期制御部の処理フローである。同実施形態による移動通信システムの同期の例を示す図である。第２の実施形態による端末近接ノードの機能ブロック図である。同実施形態による移動通信システムの処理フローを示す図である。同実施形態による制御ノードの処理フローを示す図である。第３の実施形態による基地局の構成を示す機能ブロック図である。従来の移動通信システム向けのネットワーク構成を示す図である。従来の移動通信システム向けのネットワーク構成を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態では、端末へサービスの提供するためのアプリケーションを実装する端末近接ノードが、端末の移動を予測し、移動予測の結果に基づいて端末近接ノード間で、サービスの継続に必要なデータの同期を行う。

図１は、本実施形態の移動通信システム１の概要を示す図である。本実施形態の移動通信システム１は、図１５に示す従来のネットワーク構成における端末近接ノードを、後述する図２に示す端末近接ノード３に代えた構成である。移動通信システム１は、複数の基地局２と、複数の端末近接ノード３と、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）４と、端末５とを有する。基地局２、端末近接ノード３及びＭＭＥ４は、コア網６に接続され、コア網６を介した通信を行う。コア網６は、インターネット７などの他の通信網と接続される。本実施形態では、各端末近接ノード３は、それぞれ１台の基地局２と接続される場合を例に説明するが、端末近接ノード３が複数台の基地局２と接続されてもよい。図１では、６台の基地局２をそれぞれ、基地局２−１〜２−６と記載し、基地局２−１〜２−６と接続される６台の端末近接ノード３をそれぞれ、端末近接ノード３−１〜３−６と記載している。また、同図では、端末５を１台のみ示しているが、端末５の台数は任意である。

基地局２は、端末５と無線通信を行う。基地局２は、自局に接続される端末５から無線により受信した信号を、端末近接ノード３やインターネット７、他の端末５へ中継する。また、基地局２は、端末近接ノード３やインターネット７、他の端末５から自局に接続される端末５宛ての信号を受信し、無線により送信する。端末近接ノード３は、自ノードと接続される基地局２と無線通信する端末５へサービスを提供するためのアプリケーションを実行する。ＭＭＥ４は、端末５の移動管理や、端末５の認証等の機能を有する。ＭＭＥ４は、端末５が接続している基地局２の情報や、端末５の時系列の位置の情報などを含む端末情報を管理している。

端末５は、基地局２−１にアクセスし、端末近接ノード３−１に実装されるアプリケーションが提供するサービスの提供を受ける。端末５は、基地局２間を移動するため、移動通信システム１は、端末５の移動速度や移動方向に基づいて、端末５の周辺の複数の基地局２が接続先となる確率を計算し、移動確率が閾値以上である基地局２を移動先候補として選択する移動予測を行う。端末近接ノード３−１は、移動先候補となる基地局２−２、２−３に接続される端末近接ノード３−２、３−３を、端末近接ノードグループとして選出する。端末近接ノード３−１は、端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３−２、３−３との間で、アプリケーションを継続して提供するためのデータの同期処理を行う。

端末５が移動し、アクセス先が基地局２−３となった場合、端末近接ノード３−３が同期したデータを用いたアプリケーション処理を引き継ぐ。移動通信システム１は、再び移動予測を行い、新たに端末近接ノードグループ（以降、「移動先端末近接ノードグループ」とも記載する。）を選出し、移動先端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３を、同期を行う対象とする。そして、移動前の端末近接ノードグループ（以降、「移動元端末近接ノードグループ」とも記載する。）の端末近接ノード３のうち、接続先となる確率の低い基地局２−２に接続される端末近接ノード３−２と、移動先端末近接ノードグループにおいて接続先となる確率が高い基地局２−５に接続される端末近接ノード３−５との間で同期処理を行う。端末５が移動し、アクセス先が基地局２−５となった場合、端末近接ノード３−５は、同期したデータを用いたアプリケーション処理を引き継ぐ。

このように、同期範囲を限定することにより、同期処理対象となる端末近接ノード数を削減し、無駄なリソース消費を削減するとともに、端末近接ノード間のデータ同期時間を短縮する。また、端末近接ノード３−３は、移動先端末近接ノードグループとの同期は行わずにアプリケーション処理を行い、端末近接ノード３−２は、端末近接ノード３−５との同期中は、端末近接ノード３−３との同期を中止する。端末近接ノード３−２は、端末近接ノード３−５の間の同期処理終了後に、端末近接ノード３−３と差分同期を行い、その結果を端末近接ノード３−５に反映する。従って、端末近接ノード３−３から提供中のアプリケーションの処理に影響しないように、同期処理を行うことができる。

図２は、端末近接ノード３の構成を示す機能ブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。端末近接ノード３は、アプリケーション実行部３１、リソース制御部３２及び同期制御部３３を備える。アプリケーション実行部３１は、アプリケーションプログラムをメモリから読み出して実行することにより、端末５へサービスを提供するためのアプリケーションを動作させる。リソース制御部３２は、自ノードが保有するＣＰＵやメモリなどのリソースを制御する。アプリケーション実行部３１及びリソース制御部３２には、既存の端末近接ノードと同様の機能を用いることができる。同期制御部３３は、他の端末近接ノード３との間の同期処理を制御する。同期処理では、アプリケーション実行部３１が動作する際に用いるデータを端末近接ノード３間で同期させる。

図３は、同期制御部３３の詳細な構成を示す機能ブロック図である。同期制御部３３は、移動検出部３３１、移動予測部３３２、ノード構成管理部３３３及びノード同期管理部３３４を備える。移動検出部３３１は、端末５の移動速度及び移動方向を検出する。移動予測部３３２は、移動検出部３３１が検出した端末５の移動速度及び移動方向に基づいて、端末５の移動先を予測する。ノード構成管理部３３３は、各端末近接ノード３の位置情報や、アプリケーションのデータの同期をとる端末近接ノード３のグループである端末近接ノードグループの情報を管理する。ノード同期管理部３３４は、端末５が移動しても同期が可能な仕組みを提供する。

図４は、端末近接ノード３の接続関係の例を示す図である。ここでは、３台の端末近接ノード３を端末近接ノードＡ、Ｂ、Ｃと記載し、端末近接ノードＡ、Ｂ、Ｃそれぞれのノード識別子をＡ、Ｂ、Ｃとする。同図では、端末近接ノードＡ、Ｂ、Ｃの接続関係に加え、それら端末近接ノードＡ、Ｂ、Ｃそれぞれと接続される基地局２が端末５と無線により通信可能な範囲である無線範囲Ａ、Ｂ、Ｃの位置関係を示している。以下では、端末近接ノード３と接続される基地局２の無線範囲を、端末近接ノード３の無線範囲とも記載する。

図５は、端末近接ノード３のノード構成管理部３３３に記憶されるグループ管理情報の例を示す図である。同図に示すグループ管理情報は、端末近接ノード３を構築する時に生成される。グループ管理情報は、各端末近接ノード３のノード接続関係及びアドレスの情報を含む。ノード接続関係は、端末近接ノード３に隣接する他の端末近接ノード３の位置の情報を示している。位置の情報は、相対的な座標を用いて表してもよいし、絶対座標を用いて表してもよい。同図では、端末近接ノード３の位置を原点として、他の端末近接ノード３の位置を相対的な座標を用いて表している。ノード接続関係は、移動通信システム１の構築時に手動で設定してもよく、各端末近接ノード３がＧＰＳを備え、ノード構成管理部３３３が、ＧＰＳにより検出された位置情報を他の端末近接ノード３と相互に交換することにより取得し、設定してもよい。アドレスの情報には、該当する端末近接ノード３へアクセスするための管理用のアドレスが設定される。

グループ管理情報には、端末近接ノード３が属する端末近接ノードグループを一意に識別する情報であるグループＩＤがさらに設定される。端末近接ノードグループは、移動予測部３３２によって選出された同期範囲の端末近接ノード３からなる。グループＩＤとして、例えば、端末５を一意に特定する情報である端末ＩＤのハッシュ値等が使用される。

同図では、端末近接ノード３と基地局２が１対１で対応する場合を示しているが、端末近接ノード３が複数の基地局２と対応する場合、グループ管理情報には、基地局２の位置関係の情報が保持される。なお、図５の中の値は一例であり、本構成はこれらの値に限定されない。

図６は、端末移動時の移動通信システム１におけるデータ同期の処理フローを示す図である。この処理フローでは、端末５から最初に通信が発生した時からの端末近接ノード３の処理を示す。

基地局２が端末５からの接続を検出すると、従来と同様の処理により、端末５は基地局２を介して、その基地局２の近傍の端末近接ノード３に接続する（ステップＳ１０５）。基地局２は、端末５が自局に接続したことをＭＭＥ４に通知する。以下では、端末５が接続した端末近接ノード３を、「接続先端末近接ノード３」と記載する。接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、ステップＳ１０５において接続された端末５について端末近接ノードグループが生成されているか否かを判断する（ステップＳ１１０）。具体的には、ノード同期管理部３３４は、端末５の端末ＩＤのハッシュ値をグループＩＤとして算出する。ノード同期管理部３３４は、算出したグループＩＤがノード構成管理部３３３のグループ管理情報に設定されているか否かを判断する。

ノード同期管理部３３４は、算出したグループＩＤがグループ管理情報に設定されていない場合、端末近接ノードグループが生成されていないと判断する（ステップＳ１１０：ＮＯ）。接続先端末近接ノード３の移動検出部３３１は、端末５の移動速度と移動方向を検出し、移動予測部３３２は、移動検出部３３１の検出結果に基づいて移動予測を行う（ステップＳ１１３）。接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、移動予測部３３２の移動予測結果に基づいて、端末５へのサービス提供に必要なデータの同期を行う端末近接ノード３からなる端末近接ノードグループを選出する（ステップＳ１１５）。端末近接ノードグループは、端末５の移動を想定して、事前に同期をとる端末近接ノード３の範囲を示している。端末近接ノードグループの選出処理の詳細は、後述する図７を用いて説明する。以下では、接続先端末近接ノード３と同じ端末近接ノードグループの他の端末近接ノード３を接続先候補端末近接ノード３と記載する。

接続先候補端末近接ノード３のノード構成管理部３３３、及び、選出された端末近接ノードグループに属する接続先端末近接ノード３のノード構成管理部３３３は、端末５が接続した接続先端末近接ノード３を特定する情報を交換し、選出された端末近接ノードグループの情報をグループ管理情報に設定する。

例えば、接続先端末近接ノード３のノード構成管理部３３３は、選出された端末近接ノードグループに属する各接続先候補端末近接ノード３及び自ノードそれぞれのグループ管理情報に、当該端末近接ノードグループのグループＩＤを設定してグループ管理情報を更新する。さらに、接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、選出された端末近接ノードグループに属する接続先候補端末近接ノード３に、接続先端末近接ノード３のノード識別子、端末近接ノードグループのグループＩＤ、及び、端末近接ノードグループに属する各接続先候補端末近接ノード３のノード識別子を通知する。なお、一部の接続先候補端末近接ノード３が、他の接続先候補端末近接ノード３に接続先端末近接ノード３から受信したこれらの情報を通知してもよい。接続先候補端末近接ノード３のノード構成管理部３３３は、接続先端末近接ノード３及び各接続先候補端末近接ノード３それぞれのグループ管理情報にグループＩＤを設定してグループ管理情報を更新する。

各接続先候補端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４と同期処理を開始する（ステップＳ１２０）。端末５は、接続先端末近接ノード３と通信を開始する（ステップＳ１２５）。接続先端末近接ノード３のアプリケーション実行部３１は、アプリケーションを実行し、端末５とデータを送受信してサービスを提供する。

ステップＳ１２５の後に、端末５が基地局２間を移動すると、新たな端末５の接続先となった基地局２は、端末５が接続したことをＭＭＥ４に通知する（ステップＳ１０５）。端末５は、新たな接続先となった基地局２を介して、新たな接続先端末近接ノード３と接続する。この新たな接続先端末近接ノード３は、端末５の移動前には接続先候補端末近接ノード３であったノードである。

新たな接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、接続された端末５について端末近接ノードグループが生成されているか否かを判断する（ステップＳ１１０）。ノード同期管理部３３４は、端末５の端末ＩＤに基づき算出したグループＩＤがノード構成管理部３３３に記憶されるグループ管理情報に設定されている場合、端末近接ノードグループが生成されていると判断する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。既に生成されている端末近接ノードグループを、移動元端末近接ノードグループと記載する。

移動元端末近接ノードグループにおいては、端末５が移動する直前の接続先端末近接ノード３と接続先候補端末近接ノード３との間で同期を行う（ステップＳ１３０）。同期終了後、端末５は、新たな接続先端末近接ノード３と通信を開始する（ステップＳ１３５）。新たな接続先端末近接ノード３のアプリケーション実行部３１は、同期したデータを用いてアプリケーションを実行し、端末５とデータの送受信を行ってサービスを提供する。

移動通信システム１は、ステップＳ１３０〜ステップＳ１３５の処理と並行して、ステップＳ１４０〜ステップＳ１５５の処理を行う。すなわち、ＭＭＥ４は、端末５の移動により、接続先の基地局２が変わったことを検出し、新たな接続先となった基地局２の情報を端末近接ノード３に通知する（ステップＳ１４０）。新たな接続先となった基地局２と接続される端末近接ノード３が、新たな接続先端末近接ノード３となる。

新たな接続先端末近接ノード３の移動検出部３３１は、端末５の移動速度と移動方向を検出し、移動予測部３３２は、移動検出部３３１の検出結果を用いて移動予測を行う（ステップＳ１４５）。新たな接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、移動予測部３３２による移動予測結果に基づいて、端末５の次の接続先候補として新たに選択された端末近接ノード３からなる端末近接ノードグループを選出する（ステップＳ１５０）。以下では、新たな接続先端末近接ノード３において端末５の接続先候補として新たに選択された端末近接ノード３を次接続先候補端末近接ノード３と記載し、次接続先候補端末近接ノード３からなる端末近接ノードグループを移動先端末近接ノードグループと記載する。

移動元端末近接ノードグループに属し、かつ、移動予測に基づいて接続先となる可能性が低く、端末５との通信処理を担っていない接続先候補端末近接ノード３と、移動先端末近接ノードグループに属し、かつ、今後通信処理を担う可能性の高い次接続先候補端末近接ノード３との間で同期処理を行う（ステップＳ１５５）。ステップＳ１３５及びステップＳ１５５の後に、端末５が基地局２間を移動すると、移動通信システム１は、再びステップＳ１０５からの処理を行う。

なお、上記においては、ステップＳ１４５〜ステップＳ１５０の処理を、新たな接続先端末近接ノード３において行っているが、端末５が基地局２を移動する前の接続先端末近接ノード３又は接続先候補端末近接ノード３など、任意のいずれかの端末近接ノード３が行ってもよい。この場合、これらの処理に必要な情報を、各基地局２、他の端末近接ノード３又はＭＭＥ４から取得する。ＭＭＥ４から情報を取得する場合、各基地局２は、自局と端末５との間の電波強度の情報や、端末５から受信した該端末の位置や加速度の情報をＭＭＥ４に通知し、ＭＭＥ４はこれらの情報の履歴を保持する。

図７は、端末近接ノード３における端末近接ノードグループ選択の処理フローを示す図である。まず、端末近接ノード３の移動検出部３３１は、端末５の移動速度と移動方向を取得する。端末５の移動速度と移動方向の検出に必要な情報は、例えば、端末５に搭載されるＧＰＳ（Global Positioning System）から取得した位置情報から得られる時系列の位置の変化から得ることができる。また、端末５の位置の情報に加え、端末５に搭載される加速度センサから取得した情報をさらに用いてもよい。またあるいは、複数の基地局２と端末５との間の無線電波の強度の比較とそれら基地局２の位置の情報、無線電波の強度の時系列の変化などの情報からも、端末５の位置や加速度、移動方向などを算出可能である。端末５との間の無線電波の強度の情報は、例えば、基地局２において測定してＭＭＥ４に通知してもよく、端末５において測定し、基地局２が端末５から受信してＭＭＥ４が通知してもよい。

移動検出部３３１は、端末情報から取得した端末５の時系列の位置の情報や、端末５と複数の基地局２との間の無線電波の強度の比較等から、端末５が移動する移動速度ｖ→（「→」はベクトルを表す。）と、端末５の移動方向に関する情報を取得する（ステップＳ２０５）。例えば、ある基地局２と端末５との無線電波の強度から、基地局２の位置から端末５までの距離が算出可能である。複数の基地局２それぞれについて、基地局２の位置から端末５までの距離を算出することにより、端末５の位置が特定できる。この端末５の位置の変化と、その位置の変化にかかった時間とによって、端末５の移動速度及び移動方向が得られる。

次に、移動予測部３３２は、端末５の移動範囲を予測し、移動範囲に含まれる端末近接ノード３をデータの同期範囲である端末近接ノードグループとして選択する。
運動量には、以下の式（１）の関係がある。

車のように質量ｍが重い場合、速度が一定の場合は同じ方向に進む可能性が高い。また、速度が低下した場合は方向転換をする確率が高くなる。そこで、移動予測部３３２は、端末５の操作履歴や、アプリケーション等で使用した情報、又は、地図情報から、端末５がどのような挙動を取るかを推測する。移動予測部３３２は、端末５の移動速度や、移動速度の変化に基づいて、同期する端末近接ノード３の範囲を変更することにより、同期する端末近接ノード３の台数を削減する。

移動予測部３３２は、式（１）を用いて端末５の運動量を計算する（ステップＳ２１０）。移動予測部３３２は、端末５の質量ｍの情報を、端末５の移動履歴や、予め基地局２、端末近接ノード３又はＭＭＥ４に登録された端末情報から取得する。

さらに、移動予測部３３２は、地図等の情報や過去の端末５の移動履歴等により、端末５の周辺のエリアについて、端末５の現在位置からの移動先となる確率である移動確率を算出する（ステップＳ２１５）。移動確率をＰ_ｍａｐとし、事前に決められた移動確率の閾値をＰ_ｔｈとする。また、端末近接ノード３の同期範囲をＮとし、ｐ→≧ｐ_ｔｈ→の場合のノード同期範囲をｋＮ（ｋ≧１）とする。ｐ_ｔｈ→は、運動量の閾値である。この場合、移動予測部３３２は、以下のように同期範囲を決定する（ステップＳ２２０）。

（１）運動量ｐ→≦ｐ_ｔｈ→、かつ、移動確率Ｐ_ｍａｐ≦Ｐ_ｔｈの場合、端末５の現在位置から全方位の端末近接ノード３の範囲Ｎをデータ同期範囲とする。
（２）運動量ｐ→≦ｐ_ｔｈ→、かつ、移動確率Ｐ_ｍａｐ≧Ｐ_ｔｈの場合、所定よりも移動可能な確率が高い部分にある端末近接ノード３の範囲Ｎをデータ同期範囲とする。
（３）運動量ｐ→≧ｐ_ｔｈ→、かつ、移動確率Ｐ_ｍａｐ≦Ｐ_ｔｈの場合、端末５の現在位置から全方位の端末近接ノード３の範囲ｋＮをデータ同期範囲とする。
（４）運動量ｐ→≧ｐ_ｔｈ→、かつ、移動確率Ｐ_ｍａｐ≧Ｐ_ｔｈの場合、運動量が大きく（端末５が重くかつ、速度が速い）ため、移動確率が所定よりも高い部分にある端末近接ノード３の範囲ｋＮをデータ同期範囲とする。

（１）〜（４）により決定した同期範囲に含まれる端末近接ノード３が端末近接ノードグループとなる。

移動通信システム１は、図６のステップＳ１１３〜ステップＳ１１５において、図７の処理を行い、ステップＳ１２０において、移動予測部３３２が決定した同期範囲に含まれる端末近接ノード３からなる端末近接ノードグループの中で同期処理を行う。一方、移動通信システム１は、ステップＳ１４５〜ステップＳ１５０において、図７の処理を行い、ステップＳ１５５において、以下の図８の処理を行う。

図８は、新たな端末近接ノード３の同期制御部３３における同期制御の処理フローである。このフローにおいて、移動元端末近接ノードグループに属する接続先候補端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、新たな接続先端末近接ノード３の移動予測部３３２が指定した同期範囲の次接続先候補端末近接ノード３に対して同期を行う。

まず、新たな接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、端末５が移動する可能性が高い端末近接ノード３には同期フラグ５を、移動する可能性が低い端末近接ノード３には同期フラグ１を付与する。例えば、移動元端末近接ノードグループ又は移動先端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３のうち、図７の同期範囲を決定する際に算出した移動確率Ｐ_ｍａｐが所定条件よりも高い範囲に位置する端末近接ノード３に同期フラグ５を付与し、他の端末近接ノード３には同期フラグ１を付与する。所定条件は、同期範囲の決定に、上記の（１）〜（４）のいずれを用いたかによって変えてもよく、同じでもよい。例えば、所定条件には閾値を用いることができる。なお、移動方向が定まらない場合は、全ての端末近接ノード３が次の接続先となる可能性があるために、移動先端末近接ノードグループに含まれる全ての端末近接ノード３の同期フラグは５となる。

接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、移動元端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３及び移動先端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３に対して、同期指示を送信する（ステップＳ３０５）。同期指示には、移動元端末近接ノードグループに属する接続先候補端末近接ノード３、移動先端末近接ノードグループに属する次接続先候補端末近接ノード３、及び、それら端末近接ノード３の同期フラグの情報が設定される。

移動元端末近接ノードグループに属する接続先候補端末近接ノード３のうち、同期フラグ１が割り当てられた接続先候補端末近接ノード３（以下、「移動元同期ノード」と記載）は、移動先端末近接ノードグループに属する次接続先候補端末近接ノード３のうち、同期フラグ５が割り当てられた次接続先候補端末近接ノード３（以下、「移動先同期ノード」と記載）のいずれかに対してデータ同期要求を送信し、同期ペアを生成する（ステップＳ３１０）。

例えば、移動元同期ノードは、移動先同期ノードに順に同期要求を送信し、同期要求に対して同期ペア完了の応答を返送した移動先同期ノードと同期ペアを生成し、データ同期を行う。この場合、移動先同期ノードは、最初に受信した同期要求に対して同期ペア完了の応答を返送し、応答返送後は他の同期要求を受信しないようにする。なお、いずれの移動元同期ノードと移動先同期ノードとが同期ペアとなるかを接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４が決定し、同期指示に設定して送信してもよい。

移動通信システム１は、全ての移動先同期ノードに対して同期要求を送信し、同期ペアを生成する（ステップＳ３１５）。移動元同期ノードは、同期ペアとなった移動先同期ノードとの間でデータ同期を行う（ステップＳ３２０）。同期中、移動元同期ノードは、移動先同期ノードとの同期中、一時的に接続先端末近接ノード３との同期グループからはずれ、接続先端末近接ノード３との同期は行わない。一方、移動元端末近接ノードグループに属し、同期フラグ５が割り当てられた接続先候補端末近接ノード３は、自ノードの通信処理を行い、アプリケーションを実行している接続先端末近接ノード３との間の同期処理を継続する（ステップＳ３２５）。

同期ペアにおける同期終了後に、移動元同期ノード及び移動先同期ノードはそれぞれ、自ノードが属する端末近接ノードグループの他の端末近接ノード３に一次段階の同期終了を通知する。移動元同期ノード及び移動先同期ノードは、接続先端末近接ノード３又は移動元端末近接ノードグループにおける同期フラグ５の接続先候補端末近接ノード３から、同期ペアでの同期中に更新された差分データを受信し、同期グループに加えられる。つまり、移動元端末近接ノードグループに属する接続先候補端末近接ノード３と、移動先端末近接ノードグループに属する同期フラグ５の次接続先候補端末近接ノード３とを合わせて、一つの端末近接ノードグループとする。この端末近接ノードグループが、新たな移動元端末近接ノードグループとなる。各端末近接ノード３のノード構成管理部３３３は、グループ管理情報に、新たに端末近接ノードグループに加えられた端末近接ノード３に対応付けて端末近接ノードグループのグループＩＤを設定する。

一次段階の同期終了の通知を受信した接続先端末近接ノード３の同期制御部３３は、再び図７の処理により、新たな同期範囲となる移動先端末近接ノードグループを選出する。同期制御部３３は、ステップＳ３０５と同様に、移動元端末近接ノードグループ及び移動先端末近接ノードグループの少なくとも一方に属する端末近接ノード３に同期フラグを付与する。同期制御部３３は、移動元端末近接ノードグループに属し、同期フラグ１の端末近接ノード３を、端末近接ノードグループから除外する（ステップＳ３３０）。接続先端末近接ノード３の同期制御部３３は、除外した端末近接ノード３の情報を、移動元端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３及び移動先端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３に通知する。接続先端末近接ノード３のノード構成管理部３３３及び通知を受けた端末近接ノード３のノード構成管理部３３３は、端末近接ノードグループから除外された端末近接ノード３に対応付けてグループ管理情報に設定されていた端末近接ノードグループのグループＩＤを削除する。なお、移動先端末近接ノードグループにおいて同期フラグ１の端末近接ノード３については、上記の仕組みで同期フラグが５になったときに同期を行う。

接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、移動先端末近接ノードグループにおいて同期フラグ５の端末近接ノード３があるか否かを判断する（ステップＳ３３５）。ノード同期管理部３３４が、同期フラグ５の端末近接ノード３があると判断した場合、移動通信システム１は、ステップＳ３０５からの処理を繰り返す。接続先端末近接ノード３のノード同期管理部３３４は、例えば、端末５の移動速度が遅く、接続先端末近接ノード３の無線範囲を出る確率が低いために、同期フラグ５の端末近接ノード３がないと判断した場合には、図８の処理を終了する。

なお、上記では、同期フラグを１と５の二値としたが、同期フラグに３種類以上の値を用いてもよい。例えば、同期フラグ５の同期が終わったら、同期フラグ４の同期を行うなど、順番に同期を行ってもよい。なお、同期フラグの値は一例であり、本構成はこれらの値に限定されない。

図９は、移動通信システム１における同期の例を示す図である。同図では、端末近接ノード３の無線範囲を示しており、移動元端末近接ノードグループに属する接続先候補端末近接ノード３の無線範囲を白抜きで、移動先端末近接ノードグループに属する次接続先候補端末近接ノード３の無線範囲を網掛けで示している。また、無線範囲に記載された数字は同期フラグの値を示す。

図９（ａ）は、図８のステップＳ３０５において、移動元端末近接ノードグループに属する接続先候補端末近接ノード３と、移動先端末近接ノードグループに属する次接続先候補端末近接ノード３のそれぞれに割当てられた同期フラグの値を示す。図９（ｂ）は、図８のステップＳ３１０において、同期フラグ１の接続先候補端末近接ノード３である移動元同期ノードから、同期フラグ５の次接続先候補端末近接ノード３である移動先同期ノードへデータ要求を行っている状態を示す図である。図９（ｃ）は、図８のステップＳ３１０〜ステップＳ３１５の処理によって、同期フラグ５の移動先同期ノードがなくなるまで、移動元同期ノードからの同期要求を繰り返し行っている状態を示す図である。図９（ｄ）は、図８のステップＳ３３０の処理により、同期フラグ５の移動先同期ノードが同期グループに加えられた後、同期フラグを再割り当てした状態を示す図である。図９（ｅ）は、再び、図８のステップＳ３０５からの処理を行うことにより、同期グループの更新後の移動元端末近接ノードグループに属する同期フラグ１の移動元同期ノードから、移動先端末近接ノードグループに属する同期フラグ５の移動先同期ノードへデータ要求を行っている状態を示す図である。

本実施形態によれば、移動通信システム１は、端末５にサービスを提供している端末近接ノード３におけるアプリケーション処理への影響を低減しながら、端末５の移動により接続先となることが予想される端末近接ノード３においてサービスを引き継いで提供するために必要なデータを予め同期させておくことができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、端末５の移動速度や移動方向に応じて同期する範囲を選び、端末近接ノード３間で同期を行っている。更に同期する時間を削減するためには、データ量の多いデータとデータ量の少ないデータを分けて、移動に同期する部分はデータ量の少ないデータだけにした方がよい。そこで第２の実施形態ではデータ量の大きいデータはストレージなどの記憶装置に蓄えておき、データ量の少ないデータのみを端末近接ノードグループで同期する。本実施形態の移動通信システムは、第１の実施形態の移動通信システム１の端末近接ノード３を図１０に示す端末近接ノード３ａに代えた構成である。

図１０は、本実施形態の端末近接ノード３ａの構成を示す機能ブロック図である。同図において、図２に示す第１の実施形態による端末近接ノード３と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。１以上の端末近接ノード３ａは、制御ノード８に接続される。制御ノード８は、行動予測部８１を備える。行動予測部８１は、端末５が長時間停留する可能性が高い場所を予測する。

端末近接ノード３ａは、アプリケーション実行部３１ａ、リソース制御部３２及び同期制御部３３ａを備える。さらに、一部の端末近接ノード３ａは、ストレージ３５を備える。アプリケーション実行部３１ａは、内部に保持するデータと、自ノード又は他の端末近接ノード３が備えるストレージ３５に記憶されるデータとを用いて、アプリケーションを実行する。同期制御部３３ａは、他の端末近接ノード３ａとの間で、アプリケーション実行部３１ａが保持するデータの同期処理を行う。

ストレージ３５を備える端末近接ノード３ａの無線範囲がマクロセルであり、それ以外の端末近接ノード３ａの無線範囲がスモールセルであるように、ストレージ３５を備える端末近接ノード３ａを選択してもよい。

図１１は、端末５から最初に通信が発生した時の移動通信システムの処理フローを示す図である。制御ノード８は、予め行動予測に基づいて、ストレージを有効にする端末近接ノード３ａを選択しておく（ステップＳ４０５）。制御ノード８は、ストレージを有効にする端末近接ノード３ａであるストレージノードの情報を、各端末近接ノード３ａに通知する。基地局２で端末５を検出すると、その基地局２に接続される端末近接ノード３ａと、端末５とを接続する（ステップＳ４１０）。端末５と接続された端末近接ノード３ａである接続先端末近接ノード３ａは、端末近接ノードグループに属する他の端末近接ノード３ａである接続先候補端末近接ノード３ａと同期処理を開始する（ステップＳ４１５）。端末近接ノード３ａは、端末近接ノードグループに含まれる接続先候補端末近接ノード３ａのうち、制御ノード８が選択したストレージノードと接続し（ステップＳ４２０）、通信を開始する（ステップＳ４２５）。接続先端末近接ノード３ａのアプリケーション実行部３１ａは、移動に同期するデータについては内部に保持し、移動に同期しないデータについては接続したストレージノードが備えるストレージ３５に保持する。

図１２は、制御ノード８が行動予測からストレージ選出を行う処理フローを示す図である。同図は、図１１のステップＳ４０５の処理の詳細を示す。
制御ノード８の行動予測部８１には、予め端末５の端末ＩＤ、又は、アプリケーションを利用する端末５の端末情報を記憶しておく（ステップＳ５０５）。制御ノード８の行動予測部８１は、端末情報に登録されている同種の端末の過去の行動履歴や行動範囲、または、外部情報（端末情報、イベント情報、地図情報等）を元に、端末が長時間停留する可能性が高い場所を予測する（ステップＳ５１０）。行動予測部８１は、事前に端末５が停留する可能性が高い場所の情報を登録しておき、その情報を読み出してもよいし、端末５の加速度情報や停留時間の情報等を記録し、その情報を元に停留する可能性が高い場所を推測してもよい。例えば、イベント会場等では注目の展示ブースや受付等が停止する可能性が高いアクセス拠点である。行動予測部８１は、イベント情報で示されるそれらのアクセス拠点の位置を、長時間停留する可能性が高い場所として取得してもよい。

次に行動予測部８１は、長時間停留する可能性の高い場所の間を線で結び、線の長さの平均が一定になるような拠点も選出する（ステップＳ５１５）。線の抽出には例えばシュタイナー木アルゴリズム等を解くことにより求める。行動予測部８１は、これらの拠点にある端末近接ノード３ａをストレージノードとして選択し、選択したストレージノードが備えるストレージ３５を有効にするよう、各端末近接ノード３ａへ設定を行う（ステップＳ５２０）。

端末近接ノード３ａの同期制御部３３ａは、端末近接ノードグループを選定すると、その端末近接ノードグループにストレージ３５を割り当てる。割当てるストレージ３５は、端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３ａのうち、制御ノード８が選択したストレージノードが備えるストレージ３５である。端末近接ノードグループに属する端末近接ノード３ａは、割当てられたストレージ３５を参照する。なお、端末近接ノード３により選定されたストレージノードが備えるストレージ３５間では、常に同期をとることで、端末近接ノードグループの同期時間を削減する。

なお、端末近接ノードグループの選出の（４）は、以下のように変更する。ストレージ３５を参照する範囲ｔＮ（≧ｋＮ）は、事前に設定しておく。

（４’）運動量ｐ→≧ｐ_ｔｈ→、かつ、移動確率Ｐ_ｍａｐ≧Ｐ_ｔｈの場合で、更に端末５の現在位置からｔＮの範囲にストレージノードがない場合は、範囲ｋＮの端末近接ノード３ａをデータ同期範囲とする。
（４”）運動量ｐ→≧ｐ_ｔｈ→、かつ、移動確率Ｐ_ｍａｐ≧Ｐ_ｔｈの場合で、更に端末５の現在位置からｔＮの範囲にストレージノードがある場合は、そのストレージノードまでの間の端末近接ノード３ａを同期範囲とする。

本実施形態によれば、移動通信システム１は、端末近接ノード３ａ間で行う同期処理にかかる負荷及び時間を低減することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、基地局と、第１の実施形態又は第２の実施形態の端末近接ノードとを一体化する。本実施形態の移動通信システムは、第１の実施形態の基地局２及び端末近接ノード３、又は、第２の実施形態の基地局２及び端末近接ノード３ａに代えて、図１３に示す基地局２ａを備える。

図１３は、基地局２ａの構成を示す機能ブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。基地局２ａは、無線部２１、無線制御部２２、アプリケーション実行部２３、リソース制御部２４及び同期制御部２５を備える。無線部２１は、無線信号を送受信する。無線制御部２２は、無線部２１による無線信号の送受信処理を制御する。アプリケーション実行部２３、リソース制御部２４及び同期制御部２５はそれぞれ、第１の実施形態の端末近接ノード３が備えるアプリケーション実行部３１、リソース制御部３２及び同期制御部３３と同様の機能、又は、第２の実施形態の端末近接ノード３ａが備えるアプリケーション実行部３１ａ、リソース制御部３２及び同期制御部３３ａと同様の機能を有する。ただし、同期制御部２５は、端末近接ノード３又は端末近接ノード３ａに代えて、基地局２ａとの間で同期制御を行う。

以上説明した実施形態によれば、移動通信システムは、端末が移動することにより、その端末に対するアプリケーション処理を行っている端末近接ノードとは異なる端末近接ノードを利用する確率を求め、ユーザが移動する可能性の高い端末近接ノードの間で同じデータを保持する端末近接ノードグループを生成する。移動通信システムは、端末が移動し、端末近接ノードグループが変更になった場合は、前後の端末近接ノードグループ間で同期を行うために、端末近接ノードグループの中からアプリケーション処理に専念する端末近接ノードと同期処理に専念する端末近接ノードとに役割を分ける。そして、同期処理に専念する端末近接ノードが、移動先における接続先候補となる端末近接ノードと同期をとることで、アプリケーションの処理に影響しないような同期を行う。したがって、同期処理の負荷がアプリケーションの動作に与える影響を低減することができる。
また、移動通信システムは、端末の移動速度、移動方向を用いて移動予測を行うことによって、利用する確率の少ないノードについてはノードグループに加えないことで同期のためのリソース消費量を削減することができる。

上述した実施形態によれば、移動通信システム（例えば、移動通信システム１）は、端末（例えば、端末５）と無線通信する複数の基地局（例えば、基地局２）と、基地局と接続される複数のノード装置（例えば、端末近接ノード３、３ａ）とを有する。なお、移動通信システムは、端末近接ノードと一体となった基地局（基地局２ａ）を備えてもよい。ノード装置は、アプリケーションを実行して、自装置と接続される基地局と無線通信する端末へサービスを提供するアプリケーション実行部（例えば、アプリケーション実行部３１）と、端末の移動の速度及び方向に基づき端末の移動後の接続先と予測されるノード装置である接続先候補ノード装置を予測する移動予測部（例えば、移動予測部３３２）と、接続先候補ノード装置との間で、アプリケーションの実行に用いるデータの同期を行うノード同期管理部（例えば、ノード同期管理部３３４）とを備える。

いずれかのノード装置の移動予測部は、端末の移動の速度及び方向に基づき、端末の移動先と予測されるノード装置である接続先候補ノード装置を１以上選択する。端末と無線通信している基地局と接続されるノード装置において、アプリケーション実行部は、アプリケーションを実行して端末へサービスを提供し、ノード同期管理部は、接続先候補ノード装置と、アプリケーションの実行に用いるデータの同期を行う。接続先候補ノード装置のアプリケーション実行部は、自装置と接続される基地局において端末との無線通信を開始した場合に、移動前に端末にサービスを提供していたノード装置と同期したデータを用いてアプリケーションを実行し、端末へ継続したサービスを提供する。

なお、端末と無線通信する基地局が変更になった場合、何れかのノード装置の移動予測部は、端末の移動の速度及び方向に基づき、端末の移動後の接続先と予測されノード装置である次接続先候補ノード装置を選択する。接続先となる確率が低い接続先候補ノード装置のノード同期管理部は、端末へサービスを提供しているノード装置のノード同期管理部とのデータの同期を停止して、接続先となる確率が高い次接続先候補ノード装置のノード同期管理部とデータの同期を行い、この同期の終了後に、端末へサービスを提供しているノード装置の同期管理部と差分データの同期を行う。

従って、端末が移動しても高スループットのサービス提供を継続しながら、サービスの継続に必要なデータの同期を低負荷で行うことが可能となる。

上述した実施形態における基地局２、基地局２ａ、端末近接ノード３、端末近接ノード３ａ、ＭＭＥ４及び端末５の少なくとも一部の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

移動端末と無線通信する基地局を複数有する通信システムに適用可能である。

１…移動通信システム，２…基地局，２ａ…基地局，３…端末近接ノード，３ａ…端末近接ノード，４…ＭＭＥ，５…端末，６…コア網，７…インターネット，８…制御ノード，２１…無線部，２２…無線制御部，２３…アプリケーション実行部，２４…リソース制御部，２５…同期制御部，３１…アプリケーション実行部，３２…リソース制御部，３３…同期制御部，３３ａ…同期制御部，３５…ストレージ，３３１…移動検出部，３３２…移動予測部，３３３…ノード構成管理部，３３４…ノード同期管理部，８１…行動予測部

Claims

端末と無線通信する複数の基地局と、前記基地局に接続される複数のノード装置とを有する移動通信システムにおける同期方法であって、
何れかの前記ノード装置が、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である接続先候補ノード装置を１以上選択する移動予測ステップと、
前記端末と無線通信している前記基地局に接続される前記ノード装置が、
アプリケーションを実行して前記端末へサービスを提供するアプリケーション実行ステップと、
前記接続先候補ノード装置と、前記アプリケーションの実行に用いるデータの同期を行う同期ステップと、
前記接続先候補ノード装置が、
自装置と接続される前記基地局において前記端末との無線通信を開始した場合に、前記同期ステップにおいて同期した前記データを用いて前記アプリケーションを実行し、前記端末へ前記サービスを提供するサービス継続ステップと、
を有することを特徴とする同期方法。
何れかの前記ノード装置が、前記端末と無線通信する前記基地局が変更になった場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である次接続先候補ノード装置を選択する第二移動予測ステップと、
前記端末へ前記サービスを提供していない前記接続先候補ノード装置が、前記次接続先候補ノード装置とデータの同期を行う第二同期ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の同期方法。
何れかの前記ノード装置が、前記端末と無線通信する前記基地局が変更になった場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である次接続先候補ノード装置を選択する第二移動予測ステップと、
前記端末へ前記サービスを提供していない前記接続先候補ノード装置のうち接続先となる確率が低い前記接続先候補ノード装置が、前記次接続先候補ノード装置のうち、接続先となる確率が高い前記次接続先候補ノード装置とデータの同期を行う第二同期ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の同期方法。
何れかの前記ノード装置が、前記端末と無線通信する前記基地局が変更になった場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される前記ノード装置である次接続先候補ノード装置を選択する第二移動予測ステップと、
前記端末へ前記サービスを提供していない前記接続先候補ノード装置のうち接続先となる確率が低い前記接続先候補ノード装置が、
前記端末に前記サービスを提供している前記ノード装置とのデータの同期を停止して、前記次接続先候補ノード装置のうち、接続先となる確率が高い前記次接続先候補ノード装置とデータの同期を行う第二同期ステップと、
前記第二同期ステップによる同期の終了後に、前記端末へ前記サービスを提供している前記ノード装置と差分データの同期を行う差分同期ステップと、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の同期方法。
一部の前記ノード装置が備える記憶装置が、前記アプリケーションの実行に用いられるデータの一部を記憶し、
前記同期は、前記アプリケーションの実行に用いられるデータのうち前記記憶装置に記憶されないデータを対象とする、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の前記同期方法。
前記基地局と前記ノード装置とは同一の装置である、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の前記同期方法。
端末と無線通信する複数の基地局と、前記基地局と接続される複数のノード装置とを有する移動通信システムであって、
前記ノード装置は、
アプリケーションを実行して、自装置と接続される前記基地局と無線通信する前記端末へサービスを提供するアプリケーション実行部と、
前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先と予測される他の前記ノード装置である接続先候補ノード装置を１以上選択する移動予測部と、
前記接続先候補ノード装置と、前記アプリケーションの実行に用いるデータの同期を行うノード同期管理部とを備え、
前記アプリケーション実行部により前記端末へ前記サービスを提供している前記ノード装置の前記ノード同期管理部は、前記接続先候補ノード装置の前記ノード同期管理部とデータの同期を行い、
前記接続先候補ノード装置の前記アプリケーション実行部は、自装置と接続される前記基地局において前記端末との無線通信を開始した場合に、同期した前記データを用いて前記アプリケーションを実行する、
ことを特徴とする移動通信システム。
端末と無線通信する複数の基地局と、前記基地局と接続される複数のノード装置とを有する移動通信システムにおける前記ノード装置であって、
アプリケーションを実行して、自装置と接続される前記基地局と無線通信する前記端末へサービスを提供するアプリケーション実行部と、
前記アプリケーション実行部が前記端末へサービスを提供している場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき前記端末の移動後の接続先の候補と予測される１以上の他の前記ノード装置とデータの同期を行い、他の前記ノード装置が前記端末へサービスを提供している場合に、前記端末の移動の速度及び方向に基づき自装置が前記端末の移動後の接続先の候補と予測されたときには、前記端末へサービスを提供している他の前記ノード装置とデータの同期を行うノード同期管理部とを備え、
前記アプリケーション実行部は、他の前記ノード装置によりサービスを提供していた前記端末が自装置と接続される前記基地局との無線通信を開始した場合に、前記ノード同期管理部により同期した前記データを用いて前記アプリケーションを実行する、
ことを特徴とするノード装置。