JP6212302B2 - 複数の無線ベアラにアクセスする方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種無線サービスへのアクセスに関し、より具体的には、複数の異なる無線サービスを提供する複数の異なる無線ベアラに対して状況に応じた適切なアクセスを行う方法と装置とに関する。

無線ＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ、ＵＭＴＳ等の３Ｇセルラー携帯電話網あるいはＬＴＥ網などの様々な無線通信サービスは、複数の異なる無線アクセス技術（ＲＡＴ（Radio Access Technology））にそれぞれ対応する。そして、無線ベアラは、これら様々な無線通信サービスに接続して利用者無線端末（ＵＥ）からアクセスするための無線接続手段を提供するものである。

ＵＭＴＳ網やＬＴＥ網などのセルラー無線網は、地理的に広範囲にわたって単一の通信事業者網により、ユーザに無線網接続サービスを提供している。その反面、セルラー無線網に対する無線アクセスは、多くの場合、当該セルラー無線網が提供する通信サービスに加入しているユーザの無線端末だけに限定され、無料で提供されている場合も多い無線ＬＡＮサービスよりも通信料金が一般に高額である。他方、一般公衆が利用可能な無線ＬＡＮサービスは、通信料金が安価であり、通信速度が比較的安定している反面、良好に通信可能な範囲が限られた狭い地域内に限定される。

近年の無線端末の利用態様として、利用する無線アクセス網を、セルラー無線網と無線ＬＡＮサービスとの間でユーザ自身により状況に応じて切り替えることが一般的である。無線端末のこのような利用態様を可能とするには、複数の異なるＲＡＴ（例えば、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸおよび無線ＬＡＮなど）にそれぞれ対応した複数の無線インターフェース回路を装備したマルチモード無線端末を使用してユーザが無線網アクセスを行うことが前提となる。この場合、マルチモード無線端末は、同時利用可能な複数の異なるＲＡＴのそれぞれに接続する複数の無線ベアラを確立し、当該複数の無線ベアラ上での同時並列無線伝送を実行することが可能であり、これはリンク・アグリゲーションとして知られている。また、別の態様として、マルチモード無線端末は、同時利用可能な複数の異なるＲＡＴの間で状況に応じて一の無線ベアラが接続するＲＡＴを選択的に切り替えて無線通信することも可能であり、これは異種ＲＡＴ間接続切替と呼ばれる。上記のように異なるＲＡＴに接続する複数の無線ベアラ間で無線端末の通信トラフィックを配分制御することにより、無線帯域幅の集約、異種ＲＡＴ間での通信負荷分散、弾力的なネットワーク利用可能性などの利点を達成することができる。

上述した異種ＲＡＴ間接続切替やリンク・アグリゲーションにおいて、同時利用可能な複数の無線ベアラの中からトラフィック伝送に使用する無線ベアラを取捨選択する際、通信事業者から請求される通信料金を節約するように無線ベアラを取捨選択することが端末ユーザにとって有益である。例えば、無線端末を携帯するユーザが無料の無線通信サービスだけを使用して通信したい場合、無料で接続できるＲＡＴだけを常に選択して無線接続するような仕組みを実現することが端末ユーザにとって有益である。

特許文献１は、事業者網およびプライベート網に同時接続することができる複数ネットワーク接続型の通信システムの基地局およびその接続方法を開示する。特許文献１記載の発明は、プライベート網への利用者からの接続に対して、非課金、月単位の定額課金、初期使用後１ヶ月単位の課金、トラヒック量のレベルに応じた月単位の課金等を適用する。特許文献１記載の発明においては、利用者は、当該基地局を介して利用者間でプライベート網として使用できるネットワークへの接続を行う。同時に、特許文献１記載の発明においては、例えば、事業者網とプライベート網との間のトラフィック配分比率が４０％および６０％となるように、当該基地局は無線チャネル制御を行う。また、特許文献１記載の発明においては、利用者からの接続要求を受ける優先順位がプライベート網→事業者網の順や、事業者網→プライベート網の順となるように、当該基地局は無線チャネル制御を行う。

他方、無線網側の条件設定や無線端末が置かれている状況に応じて、マルチモード無線端末がトラフィック伝送のために使用するＲＡＴまたはこれに接続する無線ベアラを自動的に切り替える仕組みを無線網側によるポリシー制御によって実現する技術が知られてきている。このような技術の具体例として、国際標準化団体３ＧＰＰが提案するＡＮＤＳＦなどの技術が挙げられる。

特開２００２−１６５２４９号公報 特表２０１２−５１２５５３号公報

"Access Network Discovery and Selection Function (ANDSF) Management Object (MO)"、3GPP TS 24.312、3rd Generation Partnership Project, 2013年３月発行

しかしながら、特許文献１が開示する事業者網と通信コストが低廉なプライベート網との間で利用者端末からの接続を切り替える仕組みを、特許文献２や非特許文献１が開示するようなポリシー制御によって自動制御したとしても、端末ユーザの通信コストを効果的に低減することは出来ない。

その第１の理由は、特許文献１記載の発明においては、事業者網とプライベート網との間の接続切替を特定のＲＡＴの配下にある基地局上で実行しているので、無線端末から無線接続可能な全てのＲＡＴにおける通信コストを考慮して無線ベアラを接続すべきＲＡＴを取捨選択することができないというものである。

第２の理由は以下のとおりである。無線端末上での上述した無線ベアラの切り替え制御は、無線端末と通信相手ノードとの間のエンド・ツー・エンド通信経路の切り替えを不可避的に伴う。従って、特許文献２のように、無線端末上での無線ベアラ切り替えを無線網側から与えられるポリシーによって制御する技術は、端末ノードの通信経路をポリシーによって制御する通信経路ポリシー制御の一形態と捉えられる。端末ユーザの通信コストを効果的に低減することを目的として、無線端末に対する通信経路ポリシー制御を行うには、異なる通信事業者により運用される複数のＲＡＴの各々において規定される課金ポリシーを無線端末が知る必要がある。しかしながら、従来の通信経路ポリシー制御では、ＲＡＴ毎の課金ポリシーのように各ＲＡＴを構成する無線アクセス網やコア網内において網運用管理者が規定する運用ポリシーは、無線端末に直接通知したり無線端末の動作に直接反映させたりするものではない。

運用ポリシーとは、無線網の網運用管理者が定めた網運用指針を記述するもの、無線網上で実行される個々の通信アプリケーション毎に、当該通信アプリケーションが要求する通信サービスの機能や品質を記述するもの等である。他方、従来のポリシー制御において、無線端末に直接通知したり無線端末の動作に直接反映させたりするポリシーは、機器設定ポリシーと呼ばれる。機器設定ポリシーとは、運用ポリシーを無線網内の個々のネットワーク機器や個々の端末の動作に反映させるために、運用ポリシーによって定められる網運用の基本原則に沿って無線網内のポリシー制御機構が個々の端末や個々のネットワーク機器のハードウェア特性や装置設定に合わせて生成するポリシーである。以上から、ＲＡＴ毎の課金ポリシーのように各ＲＡＴを構成する無線アクセス網やコア網内において網運用管理者により規定される運用ポリシーを、無線端末に直接通知したり無線端末の動作に直接反映させたりするポリシー制御の仕組みは現在のところ全く知られていない。従って、異なる通信事業者により運用される複数のＲＡＴの各々において規定される課金ポリシーを、このような通信経路ポリシー制御の仕組みを利用して無線端末に通知することは困難である。

以上の問題点に鑑み、本発明は、無線端末から無線接続可能な全てのＲＡＴにおける通信コストを考慮して無線ベアラを接続すべきＲＡＴを無線端末自身が取捨選択する仕組みを実現することを目的とする。また、本発明は、無線端末から同時接続可能な複数のＲＡＴの各々が規定する課金ポリシーを無線網側から通知された際に、通知された課金ポリシーを各無線端末の装置構成や機器稼動状況に適合させた上で、無線ベアラ切り替え制御に反映させる仕組みを実現することを目的とする。

以上から、本発明は、接続可能なＲＡＴのキャリア信号を検出する度に、課金ポリシーが異なる複数のＲＡＴの中から無線ベアラを介して接続すべきＲＡＴを無線端末が取捨選択する方法であって：前記接続可能なＲＡＴに対応する無線インターフェースを識別し、登録するステップ；前記接続可能なＲＡＴから前記課金ポリシーと前記無線端末の課金状態との組み合わせを表す課金パターンを受信し、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて登録するステップ；前記登録された課金パターンおよびユーザ設定に従って、前記登録された無線インターフェースの中から無線ベアラをアクティブにすべき無線インターフェースを選択するステップ；を備え、前記課金パターンは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第１テーブル内に登録され、前記接続可能なＲＡＴに対応する無線インターフェースは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第２テーブル内に登録され、前記無線インターフェースを選択するステップは：複数の評価指標の各々とマッチする一つ以上の課金パターンを評価指標毎に列挙するユーザ設定テーブル内から、ユーザにより指定された評価指標にマッチする課金パターンを検索するステップ；前記第１テーブル内から前記検索された課金パターンと関係付けられたＲＡＴを検索するステップ；および、前記第２テーブル内から前記検索されたＲＡＴと関係付けられた無線インターフェースを選択するステップ；を備え、前記評価指標は、通信コスト低減を最優先する評価指標および通信コスト低減と通信性能の両立を目的とする評価指標を含み、各課金種別はそれぞれ異なる通信料金体系に対応し、前記無線端末の課金状態は、所与の課金種別が定める通信料金体系の下で通信中の前記無線端末に関する通信履歴に基づいて前記無線端末に如何なる課金制御が適用されている状態で有るかを表す構成を採る。

さらに本発明においては、前記課金パターンは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第１テーブル内に登録され、前記接続可能なＲＡＴに対応する無線インターフェースは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第２テーブル内に登録され、前記無線インターフェースを選択するステップは：複数の評価指標の各々とマッチする一つ以上の課金パターンを評価指標毎に列挙するユーザ設定テーブル内から、ユーザにより指定された評価指標にマッチする課金パターンを検索するステップ；前記第１テーブル内から前記検索された課金パターンと関係付けられたＲＡＴを検索するステップ；および、前記第２テーブル内から前記検索されたＲＡＴと関係付けられた無線インターフェースを選択するステップ；を備える、ことを特徴とする。

さらに本発明においては、前記評価指標は、通信コスト低減を最優先する評価指標および通信コスト低減と通信性能の両立を目的とする評価指標を含む、ことを特徴とする。

以上より、本発明は、無線端末から無線接続可能な全てのＲＡＴにおける通信コストを考慮して無線ベアラを接続すべきＲＡＴを無線端末自身が取捨選択する仕組みを実現することができる。また、本発明は、無線端末から同時接続可能な複数のＲＡＴの各々が規定する課金ポリシーを無線網側から通知された際に、通知された課金ポリシーを各無線端末の装置構成や機器稼働状況に適合させた上で、無線ベアラ切り替え制御に反映させることができる。

本実施の形態に係る無線通信システムのネットワーク構成 本実施の形態において使用される無線端末の装置構成 本実施の形態に係るポリシー制御システムの構成を説明するモジュール構成図 本実施の形態の動作フローを説明するフローチャート 本実施の形態の動作フローを説明するフローチャート 本実施の形態の動作フローを説明するフローチャート インターフェース・テーブル 例外無課金エリア・テーブル オペレータ・テーブル 無線通信事業者網が採用可能な課金種別の一覧を列挙するテーブル 課金状態とエリア・オプションを説明するテーブル プリファレンス・テーブル

＜１＞本実施の形態の概要
本実施の形態は、無線接続可能な全てのＲＡＴから無線端末が課金ポリシーを受信し、当該課金ポリシーに基づいて無線端末から接続可能な全てのＲＡＴにおける通信コストを考慮して無線ベアラを接続すべきＲＡＴを無線端末自身が取捨選択する仕組みを実現する。例えば、無線端末を携帯するユーザが無料の無線通信サービスだけを使用して通信したい場合、移動中の無線端末が在圏する通信エリアにおいてキャリア検出可能な一つ以上のＲＡＴの中から、無料で接続できるＲＡＴだけを常に選択して無線接続するような仕組みを実現する。この際、各ＲＡＴから受信した課金ポリシーは無線端末毎の装置構成や機器稼働状況に依存しないＲＡＴ毎の運用ポリシーである。従って本実施の形態においては、接続可能な各ＲＡＴから課金ポリシーを受信した無線端末は、当該課金ポリシーを各無線端末の装置構成や機器稼働状況に適合するように解釈した上で、無線端末上の無線接続切り替え制御に反映させる。

以下、図面を使用して、本実施の形態について具体的に説明する。以下の説明においては、まず、本実施の形態が実現される無線通信システムのネットワーク構成と当該無線通信システム内においてユーザが使用する無線端末のハードウェア構成を図１および図２を使用して説明する。続いて、図１に示すネットワーク構成および図２に示す無線端末の装置構成を前提として本実施の形態が実現するポリシー制御の概要を、図３を参照しながら説明する。最後に、本実施の形態の詳細な動作フローを図４〜図６記載のフローチャートに沿って説明する。

＜２＞本実施の形態に係る無線通信システムのネットワーク構成
以下、図１を使用して、本実施の形態に係る無線通信システムのネットワーク構成を説明する。図１の無線通信システムは、ＵＥ１０、一つ以上の無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃ、無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃとコア網ゲートウェイ６１〜６２を介して接続された一つ以上のコア網（CN: Core Network）５１／５２、コア網５１／５２とＰＤＮゲートウェイ７１／７２を介して接続されたインターネット網８０およびインターネット網８０に接続されたサーバ２０から構成される。

無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃは、無線通信を介したコア網への無線アクセス経路をＵＥ１０に対して提供するネットワークであり、無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃの各々は、互いに異なるＲＡＴに基づくことが可能である。例えば、無線アクセス網４０Ａは、３ＧＰＰが標準化を進めるＥ−ＵＴＲＡＮ標準に基づいたＬＴＥ網とすることが出来、無線アクセス網４０Ｂは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ標準に基づいたＷｉＭＡＸ網とすることが出来、無線アクセス網４０Ｃは、Ｗｉ−Ｆｉのような無線ＬＡＮ網とすることが出来る。なお、無線アクセス網４０Ｃは、一つ以上の無線ＬＡＮアクセス・ポイントとそれらを結ぶイーサネット・ハブ、ブロードバンド・ルータおよびケーブルモデム等から構成されることが可能である。

コア網５１および５２は、無線通信サービス提供事業者内において多数のルータ機器やネットワーク制御用サーバ機器を高速回線で接続することによって形成され、ＵＥのインターネットへの接続（Ｅ−ＵＴＲＡＮのコア網においてはＰ−ＧＷ（PDN-Gateway）の機能に相当する）、ＵＥの端末モビリティ管理（Ｅ−ＵＴＲＡＮのコア網においてはＭＭＥの機能に相当する）またはＵＥの通信サービス認証（Ｅ−ＵＴＲＡＮのコア網においてはＨＳＳの機能に相当する）などの機能を実行する。例えば、コア網５１は、無線アクセス網４０Ａおよびコア網ゲートウェイ６１を介してＵＥ１０から無線アクセスが可能である。他方、コア網５２は、無線アクセス網４０Ｂおよびコア網ゲートウェイ６２を介してＵＥ１０から無線アクセスが可能である。図２には示されていないが、２つ以上の異なる無線アクセス網を介して同一のコア網に無線アクセスすることも可能である。

ＩＳＰ網５３は、無線ＬＡＮ網４０Ｃをルータ網（PDN: Packet Data Network）５４に接続するためのＦＴＴＨ（Fiber-To-The-Home）回線、ＤＳＬ（Digital Subscriber Line）回線、ＬＡＮ間接続広域網、広域イーサネット等とすることが可能である。

ＰＤＮゲートウェイ７１／７２は、コア網５１／５２をルータ網（PDN: Packet Data Network）５４にそれぞれ接続し、これにより、コア網５１／５２は、ルータ網（PDN: Packet Data Network）５４を経由してインターネット網８０との間でトラフィックを通信することが可能となる。コア網５１がＥ−ＵＴＲＡＮ標準に基づいて構成されている場合には、ＰＤＮゲートウェイ７１は、Ｐ−ＧＷ（PDN-Gateway）とすることが可能である。

ルータ網（PDN: Packet Data Network）５４は、コア網５１／５２とインターネット網８０との間およびＩＳＰ網５３とインターネット網８０との間に介在するパケット交換型のネットワークであり、無線通信事業者網間でのローミング・トラフィックの転送制御も提供する。

図１に示すネットワーク構成において、無線網内の通信に対するポリシー制御動作を管理するポリシー制御サーバをコア網５１／５２内、ルータ網（PDN: Packet Data Network）５４内またはインターネット網８０内に設置することが可能である。コア網５１／５２が３ＧＰＰリリース７の規定に従って構成されている場合、当該ポリシー制御サーバはコア網５１／５２内のＰ−ＧＷ（PDN-Gateway）の機能の一部として実装することが可能である。この場合、Ｐ−ＧＷ（PDN-Gateway）は図１のコア網５１内に設置された外部接続ゲートウェイ７１としても良い。なお、本実施の形態に係るポリシー制御サーバは個々のＲＡＴをそれぞれ構成する個々の無線通信事業者網に特化されたポリシー制御を実行する。そのため、当該ポリシー制御サーバは、個々の無線通信事業者網を構成するコア網５１またはコア網５２の中に設置されるのが好適である。代替的な実施例においては、当該ポリシー制御サーバはインターネット網８０内またはルータ網５４内に設置されることも可能である。この場合、当該ポリシー制御サーバは、インターネット網８０またはルータ網５４とコア網５１／５２との間でポリシー情報を交換するためにＴＣＰ／ＩＰプロトコル層構造と互換性を有するＣＯＰＳ（Common Open Policy Service）プロトコルを使用しても良い。

図１において、無線ベアラ３０Ａは、ＵＥ１０をＬＴＥ網である無線アクセス網４０Ａに接続する無線接続手段である。同様に、無線ベアラ３０Ｂは、ＵＥ１０をＷｉＭＡＸ網である無線アクセス網４０Ｂに接続する無線接続手段である。無線ベアラ３０Ｃは、ＵＥ１０をＷｉ−Ｆｉ網である無線アクセス網４０Ｃに接続する無線接続手段である。

図１において、ＵＥ１０は、無線ベアラ３０Ａ〜３０Ｃのいずれか一つ以上を使用して、無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃのいずれか一つ以上と無線接続する。続いて、ＵＥ１０は、無線アクセス網、コア網５１／５２およびインターネット網８０を経由してサーバ２０との間でＴＣＰ／ＩＰに基づくエンド・ツー・エンド通信を行う。

なお、ＵＥ１０から、無線ベアラ３０Ａ〜３０Ｃのいずれか一つ以上を使用して、無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃのいずれか一つ以上と無線接続するには、無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃの各々の配下にある複数の基地局または無線アクセス・ポイントのいずれかを網接続ポイントとして接続する必要が有る。本明細書においては、これら複数の基地局または無線アクセス・ポイントの各々からそれらを配下に有する無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃを経由してコア網５１／５２に至る多種多様な物理的通信経路を総称してバックホール回線と呼ぶ。すなわち、無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃの各々の配下にある複数の基地局の各々は、基地局毎に専用のバックホール回線を介して無線アクセス網４０Ａ〜４０Ｃおよびその背後にあるコア網５１／５２と接続されている。

＜３＞本実施の形態において使用されるＵＥのハードウェア構成
以下、図２を使用して、本実施の形態に係る無線通信システム内において使用されるＵＥ１０のハードウェア構成を説明する。

図２において、ＵＥは、無線信号を送受信するアンテナ１０１、アンテナ１０１と接続された無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎ、メモリ１０３、制御プロセッサ１０４、制御プロセッサ１０４との間で入出力データをやり取りしながらユーザとＵＥ１０との間のユーザ・インターフェースを制御するユーザ入出力装置１０５、およびＵＥ１０の設定パラメータなどを記憶する永続的な記憶媒体であるストレージ１０６およびバス１０７から構成される。上述したメモリ１０３、制御プロセッサ１０４、ユーザ入出力装置１０５、およびストレージ１０６は、バス１０７を介して相互に接続されている。

無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎの各々は、受信したＲＦ信号を周波数ダウンコンバートしてデジタル化し、復調し、そして復号化することにより、デジタル情報に変換して後続の情報処理のために提供する。これとは逆に、無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎの各々は、ＵＥ１０内で生成されたデジタル情報を、符号化し、変調し、そして周波数アップコンバートすることによりＲＦ信号に変換して無線送信のためにアンテナ１０１に提供する。無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎの各々は、ＬＴＥ、ＷｉＭＡＸまたは無線ＬＡＮなどのような複数の異なる種類のＲＡＴに対応した信号処理を実行可能となるように構成されている。すなわち、無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎの各々は、ｎ種類のＲＡＴの各々と一対一に対応する。例えば、無線インターフェース１０２ａは、ＬＴＥ網に対応した無線信号の送受信処理を実行可能に構成され、無線インターフェース１０２ｂは、ＷｉＭＡＸ網に対応した無線信号の送受信処理を実行可能に構成され、無線インターフェース１０２ｃは、無線ＬＡＮ網に対応した無線信号の送受信処理を実行可能に構成されている。

メモリ１０３は、無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎが後述する制御プロセッサ１０４との間でやり取りするデジタル情報やＵＥ１０全体を制御するプログラムなどを記憶する。

制御プロセッサ１０４は、メモリ１０３からプログラムを読み出してＵＥ１０全体の制御、無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎを介してアンテナ１０１から送信されるデジタル情報の生成、無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎを介してアンテナ１０１から受信したデジタル情報の更なる処理などを実行する。

制御プロセッサ１０４は、無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎの中のいずれか一つ以上を選択的にイネーブルし、バス１０７を介して当該イネーブルされた無線インターフェースのみを介してデジタル情報をやり取りすることにより、特定のＲＡＴを選択的に使用して通信することが出来る。また、制御プロセッサ１０４は、無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎの全てをイネーブルし、バス１０７を介して全ての無線インターフェース１０２ａ〜１０２ｎを介してデジタル情報をやり取りすることにより、同時利用可能な全てのＲＡＴ（無線アクセス網）を同時に使用して通信することが出来る。

ユーザ入出力装置１０５は、ＵＥ１０上に設けられた画面表示ディスプレイやキーパッドと制御プロセッサ１０４との間で入出力データのやり取りを行うと同時に、ユーザとＵＥ１０の間のユーザ・インターフェースの制御を行う。加えて、ユーザ入出力装置１０５は、ＵＥ１０上に設けられた画面表示ディスプレイやキーパッドのデバイス状態や入出力ステータスが変化した際に、バス１０７を介して当該変化と関係付けられた割り込み処理を制御プロセッサ１０４に対して指示する。このような割り込み制御を可能とするために、ユーザ入出力装置１０５は、自身が管理する画面表示ディスプレイやキーパッドなどの入出力デバイス状態を電気的にモニタリングする機能を備えている。

＜４＞無線通信システム内における従来方式の通信経路ポリシー制御の概要
ポリシー制御におけるポリシーは、運用ポリシーと機器設定ポリシーの２種類に大別される。運用ポリシーは無線網のネットワーク運用管理者が定めた網運用指針を記述するもの、無線網上で実行される個々の通信アプリケーション毎に、当該通信アプリケーションが要求する通信サービスの機能や品質を記述するもの等である。また運用ポリシーは、無線端末の通信制御機能の中でユーザが選択したい機能を記述するものであっても良い。他方、機器設定ポリシーは、運用ポリシーを無線網内の個々のネットワーク機器の動作に反映させるために、ポリシー制御の主体が運用ポリシーを解析した結果から生成するポリシーであり、ポリシー制御主体によって個々のネットワーク機器に対して設定されるポリシーである。言い換えると、機器設定ポリシーは、運用ポリシーによって規定される無線網の運用方法に関する一般原則に沿って、個々のネットワーク機器の装置構成や機器稼働状況に適合した形で生成されるポリシーである。

無線端末が無線網を経由して通信するトラフィック・フローに対してポリシーに基づく通信経路制御を行う場合、ポリシー制御動作の各々は、判断段階と施行段階とに分けられる。判断段階は、無線端末側または無線網側からの要求によって開始され、無線端末側または無線網側から受信したトラフィック・フロー記述情報や無線網内のネットワーク機器の稼動情報に基づいて、当該トラフィック・フローに適用すべきポリシーの具体的内容を判断する。施行段階は、判断段階において決定されたポリシーの具体的内容を無線端末または無線網内のいずれか一つ以上のネットワーク機器に設定し、設定されたポリシーに従ってトラフィック・フローを転送するように、当該無線端末または当該ネットワーク機器に対して指示する。

上述したポリシー制御動作を無線網内において実装するためには、（１）ポリシー制御の対象となるネットワーク機器上において、外部から受信した機器設定ポリシーにより設定されたポリシー内容に従って、トラフィック・フローを転送するためのポリシー実施機能を実装し、さらに（２）無線網内において、ポリシー制御の対象となるネットワーク機器に対して設定すべき機器設定ポリシーを運用ポリシーの解析結果と状況に応じて判断し、当該ネットワーク機器に対して当該判断した機器設定ポリシーを設定するポリシー制御機構を実装することが必要となる。３ＧＰＰリリース７の規定によれば、３ＧＰＰコア網（図１のコア網５１など）内において、ポリシー制御の対象となるネットワーク機器（図１のコア網ゲートウェイ６１〜６３など）に対して設定すべき機器設定ポリシーを運用ポリシーと状況に応じて判断する主体は、ＰＣＲＦ（ポリシーおよび課金ルール機能）であり、ネットワーク機器に対して当該判断した機器設定ポリシーを設定する主体は、ＰＣＥＦ（ポリシーおよび課金施行機能）である。ＰＣＲＦおよびＰＣＥＦは、コア網（図１のコア網５１など）内においてポリシー制御機構を実装するポリシー制御サーバ（図１の外部接続ゲートウェイ７１／７２など）の機能として実現することが出来る。

＜５＞本実施の形態に係るポリシー制御の仕組み
本実施の形態に係るポリシー制御の仕組みにおいては、各ＲＡＴを構成する無線アクセス網やコア網において規定されている運用ポリシーの一種である課金ポリシーを無線端末に直接通知する。これにより、本実施の形態は、通信コスト低減を図るような方法で、上記通知された課金ポリシーに基づいて、無線端末１０上での接続先ＲＡＴの切り替えを制御する。従って、本実施の形態に係るポリシー制御の仕組みにおいては、上述した従来方式の通信経路ポリシー制御に対して以下の改変が必要となる。すなわち、本実施の形態に係るポリシー制御においては、無線網側のポリシー制御機構から無線端末１０に通知された課金ポリシーを、個々の無線端末の装置構成や機器稼働状況に適合するように解釈した上で、無線端末１０上での接続先ＲＡＴの切り替え制御に使用しなくてはならない。

以下、図３を参照しながら、図１に示すネットワーク構成と図２に示す無線端末の装置構成を前提として無線ベアラ接続先ＲＡＴの切り替え制御を行うための第１実施例について説明する。

第１実施例におけるポリシー制御の仕組みは以下の構成（ｉ）および（ｉｉ）を具備する。
（ｉ）無線網側から供給されるポリシーを参照しながら、無線端末（ＵＥ）１０上において異なるＲＡＴにそれぞれ接続する複数の無線ベアラの切り替えや同時並列アクセスを制御する無線端末（ＵＥ）１０側の仕組み。
（ｉｉ）無線端末（ＵＥ）１０に対して供給するポリシーを決定し、当該決定されたポリシーを無線網から無線端末内に設定する無線網側のポリシー制御機構。

図１に示したネットワーク構成においては、上記（ｉｉ）のポリシー制御機構は、コア網５１／５２内またはインターネット網８０内に設置されたポリシー制御サーバが実行する機能として実装することが可能である。上述した（ｉ）および（ｉｉ）の仕組みの詳細については後述する。

（５−１）本実施の形態に係るポリシー制御の全体構成の概観
図３において、上記（ｉｉ）で述べた無線網側のポリシー制御機構に相当するポリシー制御機構２００は、個々のＲＡＴをそれぞれ構成する個々の無線通信事業者網に特化されたポリシー制御を実行する。外部ベアラ設定部２１０および外部情報取得部２２０の２つの機能モジュールから構成される。外部ベアラ設定部２１０および外部情報取得部２２０は、無線網内に設置されたポリシー制御サーバが、専用のサーバ・ソフトウェアを実行することにより実現される。図３に示すポリシー制御機構２００は個々のＲＡＴをそれぞれ構成する個々の無線通信事業者網に特化されたＲＡＴ毎のポリシー制御の仕組みを提供する。すなわち、複数のＲＡＴをそれぞれ構成する複数の無線通信事業者網の個数と等しい数だけ、複数のポリシー制御機構２００が個別に存在する。そのため、ポリシー制御機構２００を実装するポリシー制御サーバは個々の無線通信事業者網をそれぞれ構成する個々のコア網の中に個別に設置するのが好適である。ポリシー制御サーバがインターネット網８０内やルータ網５４内に設置される場合は、当該ポリシー制御サーバは、各コア網内のポリシー設定対象機器との間でＣＯＰＳプロトコルなどを使用してポリシー情報のやり取りをする。

複数のＲＡＴをそれぞれ管理する複数のポリシー制御機構２００の各々は、無線ベアラ１、無線ベアラ２、…、無線ベアラＮを介して、無線端末（ＵＥ）１０とそれぞれ接続されている。さらに、無線ベアラ１〜無線ベアラＮを介したＮ本の無線通信経路は、それぞれＮ個の異なる無線アクセス網（第１のＲＡＴ〜第ＮのＲＡＴ）を経由し、さらにそれら無線アクセス網の背後にある一つ以上の無線コア網のいずれかを経由する。ポリシー制御機構２００が特定の無線ベアラと関連したポリシーを無線端末（ＵＥ）１０に設定する際には、当該特定の無線ベアラを介して当該ポリシーを配信する。図３においては、無線ベアラ１〜無線ベアラＮがそれぞれ接続する無線アクセス網を、それらの背後にあるコア網とまとめた形で、無線網３００_１〜無線網３００_ｎとして図示している。すなわち、無線網３００_１〜無線網３００_ｎの各々がＲＡＴ毎の無線通信事業者網に相当する。例えば、図３の無線網３００_１は、ＬＴＥ網などのセルラー無線網とその背後にあるコア網とを一体的に図示するものであり、図３の無線網３００_ｎは、無線ＬＡＮとその背後にあるコア網とを一体的に図示するものである。無線端末１０が第１のＲＡＴ〜第ＮのＲＡＴにそれぞれ対応する複数の異なる無線アクセス網に接続するには、各無線アクセス網の配下にあって網接続ポイントとして機能する基地局のいずれかを介して接続しなくてはならない。無線アクセス網及びその背後のコア網の配下にあって網接続ポイントとして機能する各基地局とこれらの無線アクセス網やコア網との間はバックホール回線によって接続されている。

（５−２）無線網側のポリシー制御機構２００の機能モジュール構成
次に、ポリシー制御機構２００の機能モジュール構成を以下のとおりに説明する。

外部ベアラ設定部２１０は、異なるＲＡＴに接続する複数の無線ベアラを無線端末（ＵＥ）１０が選択する動作をポリシーに基づいて制御するために、当該無線端末に対して所定のポリシーを設定する。この時、当該無線端末に対するポリシーの設定は、以下のようにして達成される。まず最初に、当該ポリシー制御サーバが当該無線端末に対してＣＯＰＳプロトコルなどのポリシー伝達プロトコルを使用して設定すべきポリシーの内容を送信する。続いて、当該無線端末内のポリシー実施機構が、当該送信されたポリシーの内容に従って、自身の動作制御パラメータなどを設定変更する。

外部ベアラ設定部２１０は、取得情報分析部２１１とポリシー配信部２１２とから構成される。取得情報分析部２１１は、無線網のネットワーク運用管理者が手動で設定した運用ポリシーや無線網を構成する多数のネットワーク機器から収集したネットアーク機器情報を分析して個々の無線端末（ＵＥ）１０に設定すべきポリシーの内容を決定する。同時に、取得情報分析部２１１は、無線網内の各無線端末について後述する課金状態を取得する。ポリシー配信部２１２は、無線ベアラ１〜無線ベアラＮのいずれか一つ以上を介して無線端末（ＵＥ）１０と接続される。ポリシー配信部２１２は、取得情報分析部２１１が決定したポリシーをポリシー制御対象となる無線端末に設定するために、無線端末（ＵＥ）１０に対して当該決定されたポリシーを、無線ベアラ１〜無線ベアラＮのいずれか一つ以上を介して無線端末１０に配信する。同時に、ポリシー配信部２１２は、取得情報分析部２１１が取得した無線端末毎の課金状態を、無線ベアラ１〜無線ベアラＮのいずれか一つ以上を介して無線端末１０に配信する。

外部情報取得部２２０は、オペレーター・ポリシー取得部２２２から構成される。外部情報取得部２２０は、無線網内の多数の無線端末の各々について、無線端末毎の課金状態を無線通信事業者網内の課金サーバから取得する。課金状態とは、課金ポリシーが定める通信料金体系の下で各無線端末が通信を行った結果、各無線端末に対してどのような課金制御が適用されているかを表す状態情報である。すなわち、無線端末１０の課金状態は、所与の課金ポリシーが定める通信料金体系の下で通信中の無線端末１０に関する通信履歴に基づいて、無線端末１０に如何なる課金制御が適用されている状態で有るかを表す。課金状態に関する詳細な説明については、図１１に関して詳しく後述する。オペレーター・ポリシー取得部２２２は、無線網のネットワーク運用管理者が手動で設定した運用ポリシーを取得する。この時、オペレーター・ポリシー取得部２２２が伝達する運用ポリシーには、ポリシー制御機構２００が管理する無線通信事業者網において規定される課金ポリシーが含まれている。外部情報取得部２２０は、オペレーター・ポリシー取得部２２２が取得した運用ポリシーに含まれる課金ポリシーを、無線端末毎の課金状態と共に、取得情報分析部２１１に伝達する。

（５−３）無線端末（ＵＥ）１０側の機能モジュール構成
次に、図３における無線端末（ＵＥ）１０側の機能モジュール構成について説明する。この機能モジュール構成は、無線網側から供給されるポリシーを参照しながら、無線端末（ＵＥ）１０上において異なるＲＡＴにそれぞれ接続する複数の無線ベアラの切り替えや同時並列アクセスを制御するための上記（ｉ）の仕組みに相当する。無線端末（ＵＥ）１０側の機能モジュール構成は、内部ベアラ設定部１１０および内部情報取得部１２０の２つの機能モジュールから構成される。無線端末（ＵＥ）１０側の上述した機能モジュールは、無線端末（ＵＥ）１０内の制御プロセッサ１０４が、ストレージ１０６からメモリ１０３上に読み込んだ専用のソフトウェア・プログラムを実行することによって実現される。

内部ベアラ設定部１１０は、無線端末（ＵＥ）１０から同時利用可能な無線ベアラ１〜無線ベアラＮの中から無線端末（ＵＥ）１０が無線網に接続するために使用する一つ以上の無線ベアラを選択する機能を実行する。この際、無線端末（ＵＥ）１０が無線網に接続するために、内部ベアラ設定部１１０により２つ以上の無線ベアラが選択された場合には、内部ベアラ設定部１１０はさらに、当該２つの無線ベアラ上で通信するトラフィック量を当該２つの無線ベアラの間で最適に配分する動作を実行する。

内部ベアラ設定部１１０は、まず最初に、ポリシー配信部２１２から配信されたポリシーを受信する。続いて、同時利用可能な無線ベアラ１〜無線ベアラＮの中から無線端末１０が通信に使用する無線ベアラを取捨選択する動作の実行を切替部１１１または同時通信処理部１１２のいずれか一方に実行させるため、内部ベアラ設定部１１０は、無線ベアラ毎に評価したトラフィック伝送の適否を切替部１１１または同時通信処理部１１２のいずれか一方に伝達する。無線ベアラを取捨選択する動作の実行を、内部ベアラ設定部１１０内において、切替部１１１または同時通信処理部１１２のいずれが実行すべきであるかは、後述するようにアクティベート部１１３によって決定される。

内部ベアラ設定部１１０は、切替部１１１、同時通信処理部１１２およびアクティベート部１１３から構成される。

切替部１１１は、まず最初に、無線ベアラ毎に評価した適否に基づいて、トラフィック伝送に使用すべき無線ベアラを選択する。続いて、切替部１１１は、当該選択された無線ベアラを介して上りリンク信号を送信する。なお、切替部１１１は、無線ベアラ１〜無線ベアラＮの一つ以上を介して下りリンク信号を無線網側から受信する場合にも、上記と同様の制御を行う。同時通信処理部１１２は、まず最初に、トラフィック伝送に適していると判定された複数の無線ベアラに関して、無線ベアラ毎に伝送可能な情報信号のビット数を割り当てる。続いて、同時通信処理部１１２は、各無線ベアラを介して、各無線ベアラに割り当てたビット数だけ上りリンク信号を送信する。なお、同時通信処理部１１２は、無線ベアラ１〜無線ベアラＮの一つ以上を介して下りリンク信号を無線網側から受信する場合にも、上記と同様の制御を行う。この時、無線ベアラ１〜無線ベアラＮの中で、上りリンク信号または下りリンク信号の送受信のために選択されない無線ベアラに関しては、同時通信処理部１１２は、伝送可能な情報信号のビット数として０ビットを割り当てることにより、当該無線ベアラを選択対象から外すことができる。以上のようにして、同時通信処理部１１２は、トラフィック伝送に適していると判定された複数の無線ベアラ間で上りリンクおよび下りリンクのトラフィック配分を最適化する。

アクティベート部１１３は、無線ベアラ１〜無線ベアラＮの中から通信に使用する単一の無線ベアラを選択する機能を実行開始するタイミングを切替部１１１に対して指示する。代替的に、アクティベート部１１３は、無線ベアラ１〜無線ベアラＮの中から通信に使用する一つ以上の無線ベアラの間でトラフィックの最適配分を実行開始するタイミングを同時通信処理部１１２に対して指示する。例えば、アクティベート部１１３は、切替部１１１または同時通信処理部１１２による無線ベアラ間の取捨選択動作の実行を一定時間間隔で周期的に指示することが可能であり、この場合、切替部１１１または同時通信処理部１１２による無線ベアラの取捨選択動作は一定時間間隔で周期的に起動される。また、別の実施態様として、アクティベート部１１３は、無線端末（ＵＥ）１０内のソフトウェアまたはハードウェアにより生成される所定のイベント事象の発生を検出し、当該イベント事象の発生に応じて無線ベアラの取捨選択動作の実行を切替部１１１または同時通信処理部１１２に対して指示することが可能である。

また、アクティベート部１１３は、無線端末１０が通信に使用する無線ベアラを取捨選択する動作を切替部１１１または同時通信処理部１１２のいずれに実行させるかを決定する。当該決定動作は、ユーザが無線端末１０に設定した機器設定ポリシーに従って、アクティベート部１１３が実行してもよい。

内部情報取得部１２０は、無線端末１０内部の通信性能、通信設定、および通信状態などを計測し、当該計測の結果を内部情報として内部に記憶しておき、当該記憶しておいた内部情報を内部ベアラ設定部１１０からの要求に応じて内部ベアラ設定部１１０に伝達する。内部情報取得部１２０が、無線端末１０内部の通信性能、通信設定、および通信状態などを計測する動作は、以下のように実現することが出来る。例えば、無線端末１０内において、内部情報取得部１２０を実行中の制御プロセッサ１０４（図２）が、メモリ１０３（図２）上に常駐するオペレーティング・システムによって提供される通信動作モニタリング用のＡＰＩを呼び出して実行することにより上述した計測を行える。内部情報取得部１２０から内部ベアラ設定部１１０に伝達されたこの内部情報は、内部ベアラ設定部１１０がポリシー配信部２１２から配信されたポリシーを無線端末１０内部の通信性能、通信設定、および通信状態などを勘案して修正するために使用される。

＜６＞無線端末上での無線ベアラ切り替えに対するポリシー制御の動作フロー
以下、図４〜図６を使用して、本実施の形態の全体処理フローとして、無線端末１０上での無線ベアラ切り替えに対する無線網側からのポリシー制御の詳細な動作フローを説明する。本実施の形態に関して図４〜図６のフローチャートにより説明される動作フローは、無線端末１０上で実行される以下の３つの処理フローから成る。
（Ａ１）無線端末１０が新たなＲＡＴのキャリア信号を検出したときに、無線端末１０が備える無線インターフェースの中で、当該新たなＲＡＴに接続可能な無線インターフェースをインターフェース・テーブルに登録する。
（Ａ２）同時接続可能な複数のＲＡＴの各々に対応する各無線通信事業者網内のポリシー制御機構２００から、ＲＡＴ毎の課金ポリシーと無線端末１０に関するＲＡＴ毎の課金状態を受信し、受信した課金ポリシーと課金状態により、無線端末１０上の課金管理情報を更新する。
（Ａ３）上述した課金管理情報が更新されるたびに、当該課金管理情報の最新の更新内容に基づいて、無線端末１０上での無線ベアラ切り替えを制御する。

（６−１）上述した（Ａ１）の動作の詳細内容
以下、無線端末１０により実行される上述した（Ａ１）の動作の詳細内容を説明する。

移動中の無線端末１０が新たなＲＡＴの通信エリアに進入した場合などに、無線端末１０は新たなＲＡＴのキャリア信号を検出する。マルチモード無線端末である無線端末１０内においては、無線端末１０が備える複数の無線インターフェースの中で、上述したキャリア信号の受信が可能な無線インターフェースは、上述した新たなＲＡＴに無線接続が可能な無線インターフェースである。そこで、無線端末１０の内部ベアラ設定部１１０は、上述した新たなＲＡＴに無線接続が可能な無線インターフェースを、当該ＲＡＴの識別名と関連付けて図７に示すインターフェース・テーブルに登録する。

無線端末１０が備える複数の無線インターフェースが物理的なインターフェース回路である場合、当該複数の無線インターフェースの各々は、図２に示す無線インターフェース回路１０２Ａ〜１０２Ｎの各々と一対一に対応する。無線端末１０が備える複数の無線インターフェースが論理的なインターフェース回路である場合、当該複数の無線インターフェースの各々は、特定のＲＡＴをサポートする物理的な無線インターフェース回路の上で動作する論理的な無線インターフェース・モジュールとすることが可能である。無線端末１０の制御プロセッサ１０４が実行するＯＳ（オペレーティング・システム）において、論理的な無線インターフェースは、対応する物理的な無線インターフェース回路をサポートするデバイス・ドライバ・ソフトウェアとして実装することが可能である。

図７に示すインターフェース・テーブル内においては、論理的な無線インターフェースであるｗｌａｎ０、ｗｌａｎ１、ｒｍｎｅｔ０、ｒｍｎｅｔ１およびｒｍｎｅｔ２が対応するＲＡＴの識別名であるオペレータＡ、オペレータＢ、オペレータＣ、オペレータＤおよびオペレータＥとそれぞれ関係付けられて登録されている。

（６−２）上述した（Ａ２）の動作の詳細内容
以下、無線端末１０により実行される上述した（Ａ２）の動作の詳細内容を説明する。

無線端末１０の内部ベアラ設定部１１０は、同時接続可能な複数のＲＡＴの各々に対応する各無線通信事業者網（無線網３００_１〜無線網３００_ｎの各々）内のポリシー制御機構２００から、ＲＡＴ毎の課金ポリシーと無線端末１０に関するＲＡＴ毎の課金状態を受信する。例えば、図３に示す無線通信事業者網３００_１に対応するＲＡＴがＬＴＥ網である場合、無線端末１０が図３の無線網３００_１を経由して受信する課金ポリシーは、ＬＴＥ網において規定される課金ポリシーである。また例えば、図３に示す無線通信事業者網３００_ｎに対応するＲＡＴが無線ＬＡＮである場合、無線端末１０が図３の無線網３００_ｎを経由して受信する課金ポリシーは、無線ＬＡＮにおいて規定される課金ポリシーである。

無線端末１０がＲＡＴ毎のポリシー制御機構２００から受信するＲＡＴ毎の課金ポリシーは、課金種別、エリア・オプションおよび例外無課金エリア・テーブルの３種類の情報を含む。

各ＲＡＴに対応する課金ポリシーに含まれる課金種別は、各ＲＡＴに対応する各無線通信事業者網において、どのような通信料金体系でネットワーク利用者に課金するかを記述する課金方法に対応する。各ＲＡＴに対応する各無線通信事業者網において規定することが可能な課金種別の一覧を図１０に示す。

図１０において、１行目の「パターンＡ」という識別名と関係付けられている課金種別は、ネットワーク利用者に対して全く課金しない（ネットワーク利用者に無料で開放されている）課金種別である。図１０において、２行目の「パターンＢ」という識別名と関係付けられている課金種別は、ネットワーク利用者が所定の上限数のパケットを伝送するまでは定額の通信料金のみを請求し、上限数を超えたパケットを伝送しようとすると、無線通信事業者網内での通信速度に規制をかける課金種別である。図１０において、３行目の「パターンＣ」という識別名と関係付けられている課金種別は、ネットワーク利用者が所定の上限数のパケットを伝送するまでは定額の通信料金のみを請求し、上限数を超えたパケット伝送量に応じて従量制の課金額を追加で請求する課金種別である。図１０において、４行目の「パターンＤ」という識別名と関係付けられている課金種別は、ネットワーク利用者が所定の上限数のパケットを伝送するまでは定額の通信料金のみを請求し、上限数を超えたパケット伝送をしようとすると、無線端末１０から無線通信事業者網への接続を切断する課金種別である。

図１０において、５行目の「パターンＥ」という識別名と関係付けられている課金種別は、無線端末１０が無線通信事業者網に接続している時間が所定の上限を超えるまでは定額の通信料金のみを請求し、上限を超えて接続しようとすると、無線通信事業者網内での通信速度に規制をかける課金種別である。図１０において、６行目の「パターンＦ」という識別名と関係付けられている課金種別は、無線端末１０が無線通信事業者網に接続している時間が所定の上限を超えるまでは定額の通信料金のみを請求し、上限を超えて接続しようとすると、超過した接続時間に応じて従量制の課金額を追加で請求する課金種別である。図１０において、７行目の「パターンＧ」という識別名と関係付けられている課金種別は、無線端末１０が無線通信事業者網に接続している時間が所定の上限を超えるまでは定額の通信料金のみを請求し、上限を超えて接続しようとすると、無線端末１０から無線通信事業者網への接続を切断する課金種別である。図１０において、５行目の「パターンＨ」という識別名と関係付けられている課金種別は、ネットワーク利用者に対してパケット伝送量または無線通信事業者網への接続時間の長さに応じた従量制の課金を行う課金種別である。

各ＲＡＴに対応する課金ポリシーに含まれるエリア・オプションは、各ＲＡＴが地理的にカバーする多数の通信エリアの中の一部の通信エリアにおいて、各ＲＡＴに対応する課金種別とは異なる例外的な通信料金体系が適用されるか否かを表す。また、各ＲＡＴに対応する課金ポリシーに含まれる例外無課金エリア・テーブルは、各ＲＡＴが地理的にカバーする多数の通信エリアの中のいずれの通信エリアにおいて課金が例外的に免除されるかをユーザ毎に定義するテーブルである。例外無課金エリア・テーブルの具体例を図８に示す。

図８の例外無課金エリア・テーブルにおいて、ユーザＡが携帯する無線端末がセルＩＤ＝１００、１０１、１０２、１０３および１０４でそれぞれ表されるセルラー無線網の５つの通信エリアのいずれかに在圏している際には、当該セルラー無線網に対応するＲＡＴが規定する課金種別に基づくユーザＡへの通信料金の請求が例外的に免除される。また、図８の例外無課金エリア・テーブルにおいて、ユーザＢが携帯する無線端末がセルＩＤ＝２００および２０１でそれぞれ表されるセルラー無線網の２つの通信エリアのいずれかに在圏している際には、当該セルラー無線網に対応するＲＡＴが規定する課金種別に基づくユーザＢへの通信料金の請求が例外的に免除される。また、図８の例外無課金エリア・テーブルにおいて、ユーザＣが携帯する無線端末がセルＩＤ＝１０２、１０３、２０１および２１０でそれぞれ表されるセルラー無線網の４つの通信エリアのいずれかに在圏している際には、当該セルラー無線網に対応するＲＡＴが規定する課金種別に基づくユーザＣへの通信料金の請求が例外的に免除される。

なお、図８の例外無課金エリア・テーブルにおいては、課金が免除される通信エリアの識別子としてセルラー無線網内の通信セルを識別するためのセルＩＤを使用した。しかしながら、例外無課金エリア・テーブルにおいて、課金が免除される通信エリアが無線ＬＡＮの通信エリアである場合には、通信エリアの識別子として無線ＬＡＮアクセス・ポイントのＭＡＣアドレス（ＢＳＳＩＤ）を使用することが出来る。

各ＲＡＴに対応するポリシー制御機構２００から無線端末１０が課金ポリシーと共に受信する課金状態とは、当該課金ポリシーが定める通信料金体系の下で各無線端末が通信を行った結果、各無線端末に対してどのような課金制御が適用されているかを表す状態情報である。例えば、課金状態は、図１１の（ａ）に示す「ステートＡ」〜「ステートＤ」の４種類の状態をとることが出来る。無線端末１０に配信された課金状態の配信元であるＲＡＴが採用する課金種別が図１０に示す識別名「パターンＢ」に対応する課金種別であり、無線端末１０の課金状態が、図１１の（ａ）において「ステートＡ」で表される状態であると仮定する。この場合、無線端末１０は、パケット伝送個数が上限値を下回っている間は、所定の定額料金を請求され、上限値を超過したパケット伝送分に対して無線通信事業者網内で通信速度が規制される。しかしながら、図１１の（ａ）に示すとおり、「ステートＡ」で表される課金状態は、無線端末１０によるパケット伝送個数が上限値を下回っている状態に相当するので、無線端末１０のユーザは「パターンＢ」の課金種別が定める定額料金しか請求されないこととなる。

また、別のケースとして、無線端末１０に配信された課金状態の配信元であるＲＡＴが採用する課金種別が図１０に示す識別名「パターンＣ」に対応する課金種別であり、無線端末１０の課金状態が、図１１の（ａ）において「ステートＤ」で表される状態であると仮定する。この場合、無線端末１０は、パケット伝送個数が上限値を下回っている間は、所定の定額料金を請求され、上限値を超過したパケット伝送分に対して従量制の通信料金が追加で課金される。この時、図１１の（ａ）に示すとおり、「ステートＤ」で表される課金状態は、無線端末１０によるパケット伝送個数が上限値を超過した状態に相当するので、無線端末１０のユーザは「パターンＣ」の課金種別が定める定額料金に加えて、パケット超過分に相当する従量制の料金を課金される。

無線端末１０の内部ベアラ設定部１１０は、同時接続可能な複数のＲＡＴの各々に対応する各ポリシー制御機構２００から上述した課金種別、課金状態およびエリア・オプションを受信すると、続いて以下の処理を実行する。まず、内部ベアラ設定部１１０は、上述した課金種別、課金状態およびエリア・オプションを配信した配信元のＲＡＴを識別する識別名および送信元ＲＡＴに接続する無線インターフェースの種別と関連付けて新たなエントリを生成し、無線端末１０上のオペレータ・テーブル内の対応する古いエントリを当該新たなエントリで上書きする。具体的には、以下のとおりである。

無線端末１０上に記憶されているオペレータ・テーブルの具体例を図９に示す。図９において２次元の表形式で示すオペレータ・テーブルを構成する各行は各エントリに対応する。図９の表において、各行に対応する各エントリは５つのフィールドの並びから構成される。これら５つのフィールドは、左から順に、（１）無線端末１０に配信された課金状態の配信元であるＲＡＴの識別名、（２）当該配信元ＲＡＴに接続する無線インターフェースの種別、（３）当該配信元ＲＡＴが採用する課金種別、（４）当該配信元ＲＡＴにおける無線端末１０の課金状態および（５）当該配信元ＲＡＴのエリア・オプションをそれぞれ記述する。例えば、図９に示すオペレータ・テーブルの２行目に対応するエントリは、（１）無線端末１０に配信された課金状態の配信元であるＲＡＴの識別名が「オペレータＢ」であり、（２）当該配信元ＲＡＴに接続する無線インターフェースの種別が無線ＬＡＮであり、（３）当該配信元ＲＡＴが採用する課金種別が、図１０のパターンＢに対応する課金種別であり、（４）当該配信元ＲＡＴにおける無線端末１０の課金状態が図１１（ａ）の「ステートＡ」に対応する状態であり、（５）当該配信元ＲＡＴのエリア・オプションが無効にされていることを表している。他方、図９に示すオペレータ・テーブルの３行目に対応するエントリは、（１）無線端末１０に配信された課金状態の配信元であるＲＡＴの識別名が「オペレータＣ」であり、（２）当該配信元ＲＡＴに接続する無線インターフェースの種別がＬＴＥ網であり、（３）当該配信元ＲＡＴが採用する課金種別が、図１０のパターンＣに対応する課金種別であり、（４）当該配信元ＲＡＴにおける無線端末１０の課金状態が図１１（ａ）の「ステートＣ」に対応する状態であり、（５）当該配信元ＲＡＴのエリア・オプションが有効にされていることを表している。

内部ベアラ設定部１１０は、識別名「オペレータＣ」により識別されるＲＡＴに対応するポリシー制御機構２００から受信した課金種別、課金状態およびエリア・オプションを元に、新たなエントリを生成したとする。すると、図９に示すオペレータ・テーブル内において、同一の識別名「オペレータＣ」を含む３行目のエントリが上述した新たなエントリによって上書きされる。これにより、無線端末１０から同時接続可能な一つ以上のＲＡＴの各々から配信された最新の課金ポリシーと課金状態により、図９に示すオペレータ・テーブルが格納する課金管理情報が最新の内容に更新されることとなる。

なお、上述したオペレータ・テーブルの更新処理は、無線端末１０が新たなＲＡＴのキャリア信号を検出したときに、上記（Ａ１）に関して述べたインターフェース・テーブル（図７）の更新処理と併せて実行することが可能である。その場合に、無線端末１０の内部ベアラ設定部１１０が実行する動作フローを図４のフローチャートとして示す。

（６−３）上述した（Ａ３）の動作の詳細内容
以下、無線端末１０により実行される上述した（Ａ３）の動作の詳細内容を図５記載のフローチャートに沿って説明する。

まず、処理フローは、ステップＳ２０１から開始し、無線端末１０の内部ベアラ設定部１１０は、無線端末１０を使用するユーザが指定したプリファレンス名を取得する。プリファレンス名とは、無線端末１０上での同時接続可能な複数の無線ベアラの取捨選択をどのような評価指標に従って最適化するかを記述する。このような評価指標の具体例としては、通信コスト低減を最優先する評価指標および通信コスト低減と通信性能の両立を目標とする評価指標などが挙げられる。例えば、プリファレンス名「コスト」は、通信コスト低減を最優先する評価指標に対応するプリファレンス名であり、プリファレンス名「パフォーマンス」は、通信コスト低減と通信性能の両立を目標とする評価指標に対応するプリファレンス名である。

続いて、処理フローはステップＳ２０２に進み、内部ベアラ設定部１１０は、プリファレンス名をキーとしてプリファレンス・テーブルを検索する。プリファレンス・テーブルとは、プリファレンス名に対応する課金パターンの一つ以上の候補を格納するテーブルである。ここで言う「課金パターン」とは、プリファレンス名が表す無線ベアラの取捨選択に関する評価指標を改善または充足する可能性が高い課金種別と課金状態の組み合わせである。具体的には、以下のとおりである。図１２は、無線端末１０上に記憶されているプリファレンス・テーブルの一例である。図１２において表形式で示すプリファレンス・テーブルは、プリファレンス名に対応する評価指標毎に行に分割される。例えば、図１２のプリファレンス・テーブルは、通信コスト低減と通信性能の両立を目標とする評価指標「パフォーマンス」に対応する行と通信コスト低減を最優先する評価指標「コスト」に対応する行に分割される。さらに、図１２のプリファレンス・テーブルにおいて、評価指標「コスト」に対応する行は、ユーザへの課金がゼロでなくてはならない評価指標を表す「無課金」に対応する行と、パケット伝送量が上限以下の場合に請求される定額分までならユーザに課金することを許容する評価指標を表す「無課金＋上限以下」に対応する行とに分割される。

図１２に示すプリファレンス・テーブルにおける評価指標「パフォーマンス」に対応する行内に列挙された８通りの課金パターンは通信コスト低減と通信性能の両立を目標とする評価指標を改善もしくは充足する可能性が高い課金種別と課金状態との組み合わせの一つ以上の候補を表している。同様に、図１２に示すプリファレンス・テーブルにおける評価指標「コスト」に対応する行内の「無課金＋上限以下」の行に列挙された７通りの課金パターンは、以下の評価指標を改善もしくは充足する可能性が高い課金種別と課金状態との組み合わせの一つ以上の候補を表している。すなわち、上記７通りの課金パターンは、通信コスト低減を最優先としながらもパケット伝送量が上限以下の場合に請求される定額分までならユーザに課金することを許容する評価指標を改善もしくは充足する可能性が高い。

以上より、内部ベアラ設定部１１０は、ユーザが指定したプリファレンス名をキーとしてプリファレンス・テーブルを検索し、プリファレンス・テーブル内において、当該プリファレンス名と一致する評価指標に対応する行に列挙されている課金パターンの中の一つを検索結果として出力する。

なお、プリファレンス・テーブルは、無線端末１０上でユーザが自分で定義することが可能である。他方、代替的な実施例においては、無線網側のポリシー制御機構２００が無線網側でＲＡＴ毎に定めされる課金ポリシーを勘案してプリファレンス・テーブルを自動的に生成することができる。この場合、無線網側で生成された当該プリファレンス・テーブルは、ポリシー配信部２１２から各無線端末に配信されるポリシー内に埋め込まれて無線端末１０に配信されることが可能である。

続いて、図５の処理フローはステップＳ２０３に進み、内部ベアラ設定部１１０は、ステップＳ２０２において検索結果として出力された課金パターンと一致する課金種別と課金状態の組み合わせを有するエントリを図９のオペレータ・テーブルの中から検索し、オペレータ・テーブルから検索されたエントリに含まれるＲＡＴ識別名（オペレータ名）を出力する。

続いて、図５の処理フローはステップＳ２０４に進み、内部ベアラ設定部１１０は、ステップＳ２０３において検索されたエントリに含まれる無線インターフェース種別を出力する。続いて、内部ベアラ設定部１１０は、上記出力された無線インターフェース種別とＲＡＴ識別名（オペレータ名）を検索キーとして図７のインターフェース・テーブルを検索し、検索された無線インターフェースを選択インターフェース・リストに追加する。選択インターフェース・リストとは、無線端末１０が端末トラフィックを伝送し、無線網に接続するために選択することが可能な一つ以上の無線ベアラの候補を列挙するリストである。

続いて、図５の処理フローはステップＳ２０５に進み、内部ベアラ設定部１１０は、図９のオペレータ・テーブル内の全ての行に対応する全てのエントリにそれぞれ含まれるエリア・オプションが有効に設定されているか無効に設定されているかを判定する。

続いて、図５の処理フローはステップＳ２０６に進み、図９のオペレータ・テーブル内の各エントリを対象エントリとして取り出し、対象エントリについて以下の処理を実行する。

対象エントリについてエリア・オプションが有効に設定されているならば、当該対象エントリについての処理はステップＳ２０７に進み、そうでなければ、当該対象エントリについての処理はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０７においては、内部ベアラ設定部１１０は、無線端末１０から同時接続可能な全ての無線ベアラを図７のインターフェース・テーブルからリストアップし、これらの無線ベアラの各々について無線端末１０が現在在圏中の各通信エリアの識別子を取得する。例えば、図７のインターフェース・テーブルからリストアップした一つの無線ベアラがＬＴＥ網に接続するものである場合、当該ＬＴＥ網において無線端末１０が在圏中の通信セルのセルＩＤを識別子として取得する。その後、処理フローはステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８においては、内部ベアラ設定部１１０は、エリア・オプションが有効に設定されているＲＡＴについて、例外無課金エリア・テーブルを取得する。その後、処理フローは、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９においては、内部ベアラ設定部１１０は、エリア・オプションが有効に設定されているＲＡＴについて、例外無課金エリア・テーブルを参照することにより、ステップＳ２０７において同時接続可能な無線ベアラ毎にリストアップされた通信エリア識別子（セルＩＤ）がユーザにとって例外的に課金を免除される通信エリアであるか否かを判定する。課金が免除されるならば、処理フローはステップＳ２１０に進み、そうでなければ、処理フローは、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１０においては、内部ベアラ設定部１１０は、在圏中の通信エリアにおいて課金が免除されると判定されたＲＡＴの識別名に対応する無線インターフェースを図７のインターフェース・テーブルの中から検索し、選択インターフェース・リストに追加する。

ステップＳ２１１においては、内部ベアラ設定部１１０は、ステップＳ２１０において最終的に得られた選択インターフェース・リストを切替部１１１または同時通信処理部１１２のいずれか一方に設定する。その後、処理フローは、図６のフローチャートに示すステップＳ２１２に進む。図６のステップＳ２１２においては、切替部１１１または同時通信処理部１１２は、自身に設定された選択インターフェース・リストに無線ベアラの候補として含まれる無線インターフェースの個数がゼロであるか否かを判定し、無線インターフェースの個数がゼロ個ならば、処理フローはステップＳ２１５に進み、１個以上であれば、ステップＳ２１３に進む。

ステップＳ２１３においては、切替部１１１または同時通信処理部１１２は、選択インターフェース・リスト内に候補として含まれる一つ以上の無線ベアラの中から、端末トラフィックを伝送し、無線網に接続するために使用する無線ベアラを取捨選択する処理を実行する。その後、処理フローは、ステップＳ２１４に進み、無線端末１０は、取捨選択された無線ベアラを介して無線網と接続し、取捨選択された無線ベアラを介して端末トラフィックを送受信する。

ステップＳ２１５においては、選択インターフェース・リストには、候補となる無線ベアラが一つも含まれていないので、デフォルトの無線ベアラとして既定されている無線ベアラを端末トラフィック伝送に使用する無線ベアラとして割り当て、ステップＳ２１４に進む。

以上のようにして、無線端末がＲＡＴ毎に受信した課金ポリシーと課金状態により、オペレータ・テーブル内に格納された課金管理情報が更新されるたびに、本実施の形態は、当該課金管理情報の最新の更新内容に基づいて、無線端末１０上での無線ベアラ切り替えを制御する。

本発明は、複数の異なる種類の無線接続手段を同時利用可能な移動無線端末において、無線網側において利用可能な多種多様な回線接続を効率的に利用し、通信サービス品質および通信スループットを改善するための無線通信制御ソフトウェアまたは無線通信制御装置として利用することが出来る。

１０ ＵＥ
２０ ＵＥにネットワーク・サービスを提供するサーバ
３０ 無線ベアラ
４０ 無線アクセス網
５０ コア網
６０ コア網ゲートウェイ
７０ 外部接続ゲートウェイ
１０１ アンテナ
１０２ 無線インターフェース
１０３ メモリ
１０４ 制御プロセッサ
１０５ ユーザ入出力装置
１０６ ストレージ
１０７ バス
１１０ 内部ベアラ設定部
１１１ 切替部
１１２ 同時通信処理部
１１３ アクティベート部
１２０ 内部情報取得部
２００ ポリシー制御機構
２１０ 外部ベアラ設定部
２１１ 取得情報分析部
２１２ ポリシー配信部
２２０ 外部情報取得部
２２１ ネットワーク情報取得部
２２２ オペレーター・ポリシー取得部
２３０ オペレーション・システム

Claims (2)

1. 接続可能なＲＡＴのキャリア信号を検出する度に、課金ポリシーが異なる複数のＲＡＴの中から無線ベアラを介して接続すべきＲＡＴを無線端末が取捨選択する方法であって：
   前記接続可能なＲＡＴに対応する無線インターフェースを識別し、登録するステップ；
   前記接続可能なＲＡＴから前記課金ポリシーと前記無線端末の課金状態との組み合わせを表す課金パターンを受信し、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて登録するステップ；
   前記登録された課金パターンおよびユーザ設定に従って、前記登録された無線インターフェースの中から無線ベアラをアクティブにすべき無線インターフェースを選択するステップ；を備え、
   前記課金パターンは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第１テーブル内に登録され、前記接続可能なＲＡＴに対応する無線インターフェースは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第２テーブル内に登録され、前記無線インターフェースを選択するステップは：
   複数の評価指標の各々とマッチする一つ以上の課金パターンを評価指標毎に列挙するユーザ設定テーブル内から、ユーザにより指定された評価指標にマッチする課金パターンを検索するステップ；
   前記第１テーブル内から前記検索された課金パターンと関係付けられたＲＡＴを検索するステップ；および、
   前記第２テーブル内から前記検索されたＲＡＴと関係付けられた無線インターフェースを選択するステップ；を備え、
   前記評価指標は、通信コスト低減を最優先する評価指標および通信コスト低減と通信性能の両立を目的とする評価指標を含み、各課金種別はそれぞれ異なる通信料金体系に対応し、前記無線端末の課金状態は、所与の課金種別が定める通信料金体系の下で通信中の前記無線端末に関する通信履歴に基づいて前記無線端末に如何なる課金制御が適用されている状態で有るかを表す方法。
2. 接続可能なＲＡＴのキャリア信号を検出する度に、課金ポリシーが異なる複数のＲＡＴの中から無線ベアラを介して接続すべきＲＡＴを取捨選択する無線端末であって：
   前記接続可能なＲＡＴに対応する無線インターフェースを識別し、登録する手段；
   前記接続可能なＲＡＴから前記課金ポリシーと前記無線端末の課金状態との組み合わせを表す課金パターンを受信し、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて登録する手段；および、
   前記登録された課金パターンおよびユーザ設定に従って、前記登録された無線インターフェースの中から無線ベアラをアクティブにすべき無線インターフェースを選択する手段；を備え、
   前記課金パターンは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第１テーブル内に登録され、前記接続可能なＲＡＴに対応する無線インターフェースは、前記接続可能なＲＡＴと関係付けて第２テーブル内に登録され、前記無線インターフェースを選択する手段は：
   複数の評価指標の各々とマッチする一つ以上の課金パターンを評価指標毎に列挙するユーザ設定テーブル内から、ユーザにより指定された評価指標にマッチする課金パターンを検索する手段；
   前記第１テーブル内から前記検索された課金パターンと関係付けられたＲＡＴを検索する手段；および、
   前記第２テーブル内から前記検索されたＲＡＴと関係付けられた無線インターフェースを選択する手段；を備え、
   前記評価指標は、通信コスト低減を最優先する評価指標および通信コスト低減と通信性能の両立を目的とする評価指標を含み、各課金種別はそれぞれ異なる通信料金体系に対応し、前記無線端末の課金状態は、所与の課金種別が定める通信料金体系の下で通信中の前記無線端末に関する通信履歴に基づいて前記無線端末に如何なる課金制御が適用されている状態で有るかを表す無線端末。

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