JP5007365B2 - 移動通信方法及びネットワーク装置 - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信方法及びネットワーク装置に関する。
一般的に、移動通信システムでは、公衆通信用無線基地局は、不規則に発生する通信において要求されるサービス品質に応えるために、下記のように運用されている。
(1)公衆通信用無線基地局と移動通信事業者ネットワークとの間の回線には、専用線を用い、各公衆通信用無線基地局において予想されるトラヒック量に基づいて、かかる専用線における伝送帯域を設計する。
(2)移動通信事業者ネットワーク内に流れるデータの優先度のポリシーを統一して、各通信において要求されるサービス品質に応じて、かかる優先度を割り当てる。
一方、ホーム無線基地局(Home eNB)と呼ばれる家庭等の小規模なエリアに設置される無線基地局の場合、FTTHやADSL等のユーザが加入している一般のアクセス回線の先に、ユーザネットワーク(ユーザ用LAN:Local Area Network)が形成され、かかるユーザ用LANにホーム無線基地局を接続して運用を行うケースが想定される。
しかしながら、ユーザによって管理されているユーザ用LAN内の伝送帯域は、設置されたホーム無線基地局において予想されるトラヒック量に基づいて設計されていないため、ユーザ用LAN内の各ホーム無線基地局において設定されている同時接続可能移動局数に基づいて受付制御を行うと、ユーザ用LAN内の伝送帯域に対して過剰なトラヒックが複数のホーム無線基地局から流入してデータ廃棄が発生する可能性がある。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ユーザ用LANに接続されているホーム無線基地局において適切な受付制御を行うことによって、ユーザ用LANにおける過剰トラヒック及びデータ廃棄を防止することができる移動通信方法及びネットワーク装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の特徴は、移動通信方法であって、第1の無線基地局が、特定のユーザネットワークに設置された場合に、該特定のユーザネットワーク内に設置されている他の無線基地局を発見する工程Aと、前記第1の無線基地局によって発見された前記他の無線基地局及び該第1の無線基地局によって1つのグループを形成する工程Bと、前記他の無線基地局によって形成された前記グループに対して、同時接続可能移動局数を決定する工程Cと、前記グループに対して決定された前記同時接続可能移動局数に基づいて、該グループに属する前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限する工程Dとを有することを要旨とする。
本発明の第1の特徴において、前記工程Aにおいて、前記第1の無線基地局は、前記ユーザネットワーク内に自局情報を同報し、前記他の無線基地局は、受信した該自局情報に対する応答信号を送信し、該第1の無線基地局は、受信した該応答信号に基づいて該他の無線基地局を発見してもよい。
本発明の第1の特徴において、前記工程Aにおいて、前記第1の無線基地局は、UPnP(Universal Plug & Play)機能によって、前記他の無線基地局を発見してもよい。
本発明の第1の特徴において、前記工程Cにおいて、前記ユーザネットワークにおける最大伝送帯域と、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局と移動局との間の無線伝送速度とに基づいて、該無線伝送速度の総和が該最大伝送帯域の一定割合を超えないように、前記同時接続可能移動局数を決定してもよい。
本発明の第1の特徴において、前記工程Bにおいて、ネットワーク装置は、前記グループを形成し、前記工程Cにおいて、前記ネットワーク装置は、前記同時接続可能移動局数を決定し、前記工程Dにおいて、前記ネットワーク装置は、前記同時接続可能移動局数に基づいて、前記グループに属する前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限してもよい。
本発明の第1の特徴において、前記工程Bにおいて、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局は、前記グループを形成し、前記工程Cにおいて、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局は、前記同時接続可能移動局数を決定し、前記工程Dにおいて、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局は、前記同時接続可能移動局数に基づいて、それぞれ前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限してもよい。
本発明の第2の特徴は、ネットワーク装置であって、特定のユーザネットワークに新たに設置された第1の無線基地局から、該特定のユーザネットワーク内に設置されている他の無線基地局に係る情報を受信するように構成されている無線基地局情報受信部と、前記第1の無線基地局から受信した前記他の無線基地局に係る情報に対応する該他の無線基地局及び該第1の無線基地局によって1つのグループを形成するように構成されているグループ形成部と、前記他の無線基地局によって形成された前記グループに対して、同時接続可能移動局数を決定するように構成されている決定部と、前記グループに対して決定された前記同時接続可能移動局数に基づいて、該グループに属する前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限するように構成されている受付制御部とを具備することを要旨とする。
本発明の第2の特徴において、前記決定部は、前記ユーザネットワークにおける最大伝送帯域と、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局と移動局との間の無線伝送速度とに基づいて、該無線伝送速度の総和が該最大伝送帯域の一定割合を超えないように、前記同時接続可能移動局数を決定するように構成されていてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、ユーザ用LANに接続されているホーム無線基地局において適切な受付制御を行うことによって、ユーザ用LANにおける過剰トラヒック及びデータ廃棄を防止することができる移動通信方法及びネットワーク装置を提供することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る無線制御装置の機能ブロック図である。 図3は、本発明の第1の実施形態に係る無線制御装置によって記憶されているグループ情報の一例を示す図である。 図4は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成)
図1乃至図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ネットワーク装置100と、セキュリティ装置SGW(Security Gateway)400と、無線基地局200及び201とを具備している。
ここで、無線基地局200及び201は、ネットワーク装置100に収容されている。また、ネットワーク装置100は、無線基地局200及び201に対して、かかる無線基地局200及び201と移動局300との間の無線通信で用いられる運用パラメータの割り当てたり、無線基地局200及び201に対する移動局300の通信の受付制御を行ったりするように構成されている。
ここで、本実施形態に係る移動通信システムが、W-CDMA方式の移動通信システムである場合、ネットワーク装置100の機能は、無線制御装置RNCに設けられている。
なお、無線基地局200及び201は、ネットワーク管理者(移動通信事業者)によって提供されている通信サービスに加入しているユーザの管理下にあるホーム無線基地局である。
例えば、無線基地局200及び201は、上述のユーザによって管理されているユーザ用LAN(ユーザネットワーク)内に設置され、FTTHやADSLアクセス用事業者のネットワーク(固定回線事業者ネットワーク)を介して、移動通信事業者ネットワーク上のネットワーク装置100に接続する。
かかる場合、移動通信事業者によって制御することができない家庭内のユーザLANにおいて、PC600からのインターネットトラヒックと無線基地局200及び201を介するトラヒックが重畳されるケースが生じ得る。
一方、SGW400は、移動通信事業者ネットワークの境界線上に設置されている。かかるSGW400は、他のネットワークからの不正なアクセスから移動通信事業者ネットワークを守るためのゲートウェイ装置であり、認証手順により正規と認められたアクセスのみを移動通信事業者ネットワークに通すように構成されている。
図2に示すように、ネットワーク装置100は、無線基地局情報受信部11と、グループ形成部12と、同時接続可能移動局数決定部13と、記憶部14と、受付制御部15とを具備している。
無線基地局情報受信部11は、特定のユーザネットワーク(ユーザ用LAN/WAN等)に新たに設置された第1の無線基地局から、特定のユーザネットワーク内に設置されている他の無線基地局に係る情報(無線基地局情報)を受信するように構成されている。
ここで、無線基地局情報受信部11は、上述の無線基地局情報と併せて、上述の特定のユーザネットワークにおける最大伝送帯域(LAN容量)を受信するように構成されていてもよい。
グループ形成部12は、第1の無線基地局から受信した無線基地局情報(他の無線基地局に係る情報)に対応する他の無線基地局及び当該第1の無線基地局によって1つのグループを形成するように構成されている。
例えば、グループ形成部12は、無線基地局201(第1の無線基地局)から受信した無線基地局情報に対応する無線基地局200(他の無線基地局)及び無線基地局201(第1の無線基地局)によって1つのグループを形成するように構成されている。
同時接続可能移動局数決定部13は、無線基地局201(第1の無線基地局)及び無線基地局200(他の無線基地局)によって形成されたグループに対して、同時接続可能移動局数を決定するように構成されている。
例えば、同時接続可能移動局数決定部13は、各グループに対応するユーザネットワークにおける最大伝送帯域と、各グループに属する無線基地局(第1の無線基地局及び他の無線基地局)と移動局との間の無線伝送速度とに基づいて、当該無線伝送速度の総和が当該最大伝送帯域の一定割合を超えないように、同時接続可能移動局数を決定するように構成されている。
記憶部14は、例えば、図3に示すように、「グループID」と「マージン」と「伝送速度」と「LAN容量」と「無線基地局ID」と「同時接続可能移動局数」とを関連付けるグループ情報を記憶するように構成されている。
ここで、「グループID」は、各グループを識別するための識別子である。また、「マージン」は、特定のユーザネットワーク内では、ホーム無線基地局で発生するトラヒックだけではなく、ユーザ所有のPC等から発生するインターネットトラヒックも発生することを考慮して、ユーザネットワークにおける最大伝送帯域(LAN容量)に対して設けられる値であり、後述する「同時接続可能移動局数」の算出の際に用いられる値である。
「伝送速度」は、各グループに属する各無線基地局(第1の無線基地局及び他の無線基地局)と移動局300との間の無線伝送速度である。「LAN容量」は、各グループIDに対応するユーザネットワークにおける最大伝送帯域である。
「無線基地局ID」は、各グループに属する全ての無線基地局(第1の無線基地局及び他の無線基地局)を識別するための情報である。具体的には、「無線基地局ID」に設定すべき各グループに属する全ての無線基地局は、グループ形成部12から通知されたものである。
「同時接続可能移動局数」は、グループに対して決定された同時接続可能移動局数である。具体的には、「同時接続可能移動局数」に設定すべき同時接続可能移動局数は、同時接続可能移動局数決定部13によって決定されて通知されたものである。
図3の例では、無線基地局200及び201が属しているグループ#1において、無線基地局200及び201が接続されているユーザネットワークにおける最大伝送帯域(LAN容量)は「10Mbps」であり、無線基地局200及び201と移動局300との間の各無線伝送速度は「2Mbps」であり、インターネットトラヒック等向けのマージンは「2Mbps」であるため、ユーザネットワークにおける伝送帯域について、無線基地局200及び201向けに最大8Mbpsまで占有することができ、同時接続可能移動局数は「4」となる。
具体的には、同時接続可能移動局数決定部13は、無線基地局200及び201が接続されているユーザネットワークにおける最大伝送帯域(LAN容量)である「10Mbps」からマージンである「2Mbps」を減算した値である「8Mbps」を、無線基地局200及び201と移動局300との間の各無線伝送速度である「2Mbps」で除算することによって、同時接続可能移動局数である「4」を算出する。
すなわち、同時接続可能移動局数決定部13は、上述の無線伝送速度の総和(「2Mbps(伝送速度)」×「4(同時接続可能移動局数)」)が当該最大伝送帯域の一定割合(「10Mbps(LAN容量)」−「2Mbps(マージン)」)を超えないように、同時接続可能移動局数を決定するように構成されている。
また、図3の例では、無線基地局202乃至206が属しているグループ#2において、無線基地局202乃至206が接続されているユーザネットワークにおける最大伝送帯域(LAN容量)は「100Mbps」であり、無線基地局202乃至206と移動局300との間の各無線伝送速度は「2Mbps」であり、インターネットトラヒック等向けのマージンは「50Mbps」であるため、ユーザネットワークにおける伝送帯域について、無線基地局202乃至206向けに最大50Mbpsまで占有することができ、同時接続可能移動局数は「25」となる。
具体的には、同時接続可能移動局数決定部13は、無線基地局202乃至206が接続されているユーザネットワークにおける最大伝送帯域(LAN容量)である「100Mbps」からマージンである「50Mbps」を減算した値である「50Mbps」を、無線基地局202及び206と移動局300との間の各無線伝送速度である「2Mbps」で除算することによって、同時接続可能移動局数である「25」を算出する。
すなわち、同時接続可能移動局数決定部13は、上述の無線伝送速度の総和(「2Mbps(伝送速度)」×「25(同時接続可能移動局数)」)が当該最大伝送帯域の一定割合(「100Mbps(LAN容量)」−「50Mbps(マージン)」)を超えないように、同時接続可能移動局数を決定するように構成されている。
受付制御部15は、各グループに対して決定された同時接続可能移動局数に基づいて、各グループに属する各無線基地局における受付制御を行うことによって、各グループに属する第1の無線基地局及び他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限するように構成されている。
図3の例では、受付制御部15は、グループ#1に属する無線基地局200及び201に対して同時に接続する移動局の数を最大4とするように受付制御を行い、グループ#2に属する無線基地局202乃至206に対して同時に接続する移動局の数を最大25とするように受付制御を行う。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作)
図4を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作、具体的には、ユーザ用LAN内における無線基地局200(他の無線基地局)の運用中に、当該ユーザ用LAN内に無線基地局201(第1の無線基地局)が新たに設置される際の動作について説明する。
図4に示すように、ステップS1000において、無線基地局201は、ユーザ用LAN上に新たに設置された場合、当該ユーザ用LAN上に、自局の存在を示す自局情報をマルチキャスト(同報)する。かかる自局情報は、ユーザ用LAN上に接続されている全ての機器に通達される。
ステップS1002において、無線基地局200は、かかる自局情報を受信することにより、かかるユーザ用LAN上に無線基地局201が設置されたことを発見し、無線基地局201に対して、受信した自局情報に対する応答信号を通知する。
無線基地局201は、ステップS1003において、受信した応答信号に基づいて、当該ユーザ用LAN内に設置されている無線基地局200を発見し、ステップS1004において、ネットワーク装置100に向けて、当該ユーザ用LAN上に設置されている無線基地局200に係る情報を通知する。
なお、無線基地局201は、UPnP(Universal Plug & Play)機能によって、当該ユーザ用LAN内に設置されている無線基地局200を発見してもよい。
ステップS1005において、ネットワーク装置100は、無線基地局200及び無線基地局201が同一のユーザ用LAN上に設置されているとして、無線基地局200及び無線基地局201によって1つのグループを形成して登録する。
ステップS1006において、ネットワーク装置100は、かかるユーザ用LANにおける最大伝送帯域を考慮して、ステップS1005において形成されたグループに属する無線基地局200及び無線基地局201に対して同時に接続可能な移動局の数(同時接続可能移動局数)を決定する。
例えば、ネットワーク装置100は、各グループに対応するユーザ用LANにおける最大伝送帯域をデータベースに格納している。
なお、かかるユーザ用LANにおける最大伝送帯域は、かかるユーザ用LANに設置される無線基地局201によって通知されてもよいし、ユーザによって無線基地局200又は201が購入・契約される際に登録されてもよい。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果)
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムによれば、各グループに対して、各グループに対応するユーザ用LANに接続されている全ての機器(無線基地局やPC等)を考慮して、適切な同時接続可能移動局数を設定することができるため、当該ユーザ用LANにおける過剰トラヒック及びデータ廃棄を防止することができる。
(変更例)
上述の実施形態では、W-CDMA方式の移動通信システムを例に挙げて説明されているが、本発明は、かかる移動通信システムに限定されるものではなく、例えば、LTE(Long Term Evolution)方式の移動通信システムにも適用可能である。
ここで、本実施形態に係る移動通信システムが、LTE方式の移動通信システムである場合、図2に示すネットワーク装置100の機能の少なくとも一部は、各無線基地局200、201に設けられていてもよい。
すなわち、本変更例に係る移動通信システムでは、ネットワーク装置100が存在せず、無線基地局200と無線基地局201と間で互いに制御信号をやりとりするように構成されている。
具体的には、無線基地局200及び無線基地局201は、同一のユーザ用LAN上に存在する全ての無線基地局によって1つのグループを形成するように構成されている。
また、無線基地局200及び無線基地局201は、それぞれ、無線基地局200及び無線基地局201における同時接続可能移動局数を決定するように構成されている。
その後、無線基地局200及び無線基地局201は、互いに同時接続可能移動局数についての情報交換を行いながら、当該グループにおける同時接続可能移動局数を決定するように構成されている。
ここで、無線基地局200及び無線基地局201は、当該ユーザ用LANにおける最大伝送帯域と、無線基地局200及び無線基地局201と移動局300との間の無線伝送速度とに基づいて、当該無線伝送速度の総和が当該最大伝送帯域の一定割合を超えないように当該同時接続可能移動局数を決定してもよい。
さらに、無線基地局200及び無線基地局201は、当該同時接続可能移動局数に基づいて、それぞれ無線基地局200及び無線基地局201に同時に接続する移動局の数を制限するように構成されている。
なお、LTE方式の移動通信システムにおいて、図2に示すネットワーク装置100の機能の少なくとも一部は、同一のユーザ用LAN上に存在する全ての無線基地局の代表の無線基地局、或いは、交換局MMEに設けられていてもよい。
なお、本実施形態に係る移動通信システムが、LTE方式の移動通信システムである場合で、無線基地局200、201を収容する集約装置HNB-GWが設けられている場合には、図2に示すネットワーク装置100の機能の少なくとも一部は、集約装置HNB-GWに設けられていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムが、W-CDMA方式の移動通信システムである場合で、無線基地局200、201を収容する集約装置HNB-GWが設けられている場合には、図3に示すネットワーク装置100の機能の少なくとも一部は、集約装置HNB-GWに設けられていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムが、W-CDMA方式の移動通信システムである場合、図3に示すネットワーク装置100の機能の少なくとも一部は、交換局MSC/SGSNに設けられていてもよい。
なお、上述の無線基地局200、201やネットワーク装置100の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、RAM(Random Access Memory)や、フラッシュメモリや、ROM(Read Only Memory)や、EPROM(Erasable Programmable ROM)や、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、CD-ROMといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ASIC内に設けられていてもよい。かかるASICは、無線基地局200、201やネットワーク装置100内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして無線基地局200、201やネットワーク装置100内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

Claims (8)

  1. 第1の無線基地局が、特定のユーザネットワークに設置された場合に、該特定のユーザネットワーク内に設置されている他の無線基地局を発見する工程Aと、
    前記第1の無線基地局によって発見された前記他の無線基地局及び該第1の無線基地局によって1つのグループを形成する工程Bと、
    形成された前記グループに対して、同時接続可能移動局数を決定する工程Cと、
    前記グループに対して決定された前記同時接続可能移動局数に基づいて、該グループに属する前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限する工程Dとを有することを特徴とする移動通信方法。
  2. 前記工程Aにおいて、前記第1の無線基地局は、前記ユーザネットワーク内に自局情報を同報し、前記他の無線基地局は、受信した該自局情報に対する応答信号を送信し、該第1の無線基地局は、受信した該応答信号に基づいて該他の無線基地局を発見することを特徴とする請求項1に記載の移動通信方法。
  3. 前記工程Aにおいて、前記第1の無線基地局は、UPnP(Universal Plug & Play)機能によって、前記他の無線基地局を発見することを特徴とする請求項1に記載の移動通信方法。
  4. 前記工程Cにおいて、前記ユーザネットワークにおける最大伝送帯域と、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局と移動局との間の無線伝送速度とに基づいて、該無線伝送速度の総和が該最大伝送帯域の一定割合を超えないように、前記同時接続可能移動局数を決定することを特徴とする請求項1に記載の移動通信方法。
  5. 前記工程Bにおいて、ネットワーク装置は、前記グループを形成し、
    前記工程Cにおいて、前記ネットワーク装置は、前記同時接続可能移動局数を決定し、
    前記工程Dにおいて、前記ネットワーク装置は、前記同時接続可能移動局数に基づいて、前記グループに属する前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限することを特徴とする請求項1に記載の移動通信方法。
  6. 前記工程Bにおいて、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局は、前記グループを形成し、
    前記工程Cにおいて、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局は、前記同時接続可能移動局数を決定し、
    前記工程Dにおいて、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局は、前記同時接続可能移動局数に基づいて、それぞれ前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限することを特徴とする請求項1に記載の移動通信方法。
  7. 特定のユーザネットワークに新たに設置された第1の無線基地局から、該特定のユーザネットワーク内に設置されている他の無線基地局に係る情報を受信するように構成されている無線基地局情報受信部と、
    前記第1の無線基地局から受信した前記他の無線基地局に係る情報に対応する該他の無線基地局及び該第1の無線基地局によって1つのグループを形成するように構成されているグループ形成部と、
    形成された前記グループに対して、同時接続可能移動局数を決定するように構成されている決定部と、
    前記グループに対して決定された前記同時接続可能移動局数に基づいて、該グループに属する前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局に同時に接続する移動局の数を制限するように構成されている受付制御部とを具備することを特徴とするネットワーク装置。
  8. 前記決定部は、前記ユーザネットワークにおける最大伝送帯域と、前記第1の無線基地局及び前記他の無線基地局と移動局との間の無線伝送速度とに基づいて、該無線伝送速度の総和が該最大伝送帯域の一定割合を超えないように、前記同時接続可能移動局数を決定するように構成されていることを特徴とする請求項7に記載のネットワーク装置。
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