JP6378373B2 - 通信制御システム、通信制御方法、プログラム及び中継装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態に係る移動体通信システムの構成図である。本実施形態に係る移動体通信システム100は、例示的に3GPPにより規格されているLTE方式の移動体通信システムであり、無線ネットワーク(Radio Network)と、コアネットワーク(Core Network)と、を備える。無線ネットワークの構成、及び、コアネットワークの構成について、以下において順に説明する。
図1に示すように、移動体通信システム100は、無線ネットワークに係る構成として、端末装置10、中継装置20、及びドナー基地局(マクロセル基地局)30を備える。なお、無線ネットワークは、LTE方式では、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)と呼ばれている。
図1に示すように、移動体通信システム100は、コアネットワークに係る構成として、第1コアネットワークEPC(Evolved Packet Core)40、フェムト・コアネットワーク(Femto Core Network)50(通信制御サーバ)、及び第2コアネットワークEPC60を備える。なお、本実施形態では、第1コアネットワークEPC40と第2コアネットワークEPC60とを備えるものとして説明するが、コアネットワークEPCは一つで構成してもよい。
ドナー基地局と中継装置との間の通信を制御する通信制御処理の概要は以下のとおりである。図1に示す中継装置20は、取得した通信状況情報に基づいて、ドナー基地局30と中継装置20との間の通信量が最も多い最繁期間(第1通信期間)における第1通信許可量と、最繁期間よりも通信量が少ない期間(第2通信期間)における第2通信許可量と、を予め設定し、ドナー基地局30と中継装置20との間の現在の通信量に基づいて、予め設定された第2通信許可量を制御するための制御信号を生成し、第1コアネットワークEPC40に当該制御信号を送信する。第1コアネットワークEPC40は、受信した制御信号に基づいて、予め設定された第2通信許可量を動的に制御する。以下で、第1実施形態に係る通信制御処理の詳細を説明する。
図5及び図6を用いて、ドナー基地局と中継装置との間の通信を制御する通信制御処理の第1実施形態を説明する。図5は、ドナー基地局と中継装置との間の通信を制御する通信制御処理の手順を説明するシーケンス図である。図6は、中継装置が自身に在圏する端末装置の台数を示す台数情報を取得できない場合の通信制御処理を示す図である。
図2に示す情報取得部205は、ドナー基地局30と中継装置20との間の過去の通信量を含む通信状況情報を取得する。例えば、情報取得部205は、通信状況情報として、過去、ドナー基地局30と中継装置20との間で実行された通信タイミングごとに、ドナー基地局30と中継装置20との間の通信量を取得する。
今回の音声通信を開始するに際して、図1に示す第1コアネットワークEPC40において中継装置20の位置登録を行う。例えば、第1コアネットワークEPC40は、第1コアネットワークEPC40と接続するドナー基地局30の通信可能範囲に中継装置20が在圏するか否かを確認し、在圏する場合は、中継装置20の位置情報を登録する。
図2に示す通信許可量設定部207は、図5のステップS1で取得した通信状況情報に基づいて、ドナー基地局30と中継装置20との間の通信において通信量が最も多い最繁期間における実効スループット値に対応する通信許可量CU=52(第1通信許可量)(破線L5を参照)と、最繁期間よりも通信量が少ない期間(例えば、図6のT14〜T17以外の期間)における通信許可量CU=36(第2通信許可量)(破線L7を参照)と、を予め設定する。ここで、通信許可量設定部207は、第1通信許可量を、中継装置20と接続可能な端末装置10aの最大台数に基づいて設定するように構成されてもよい。なお、通信許可量設定部207は、必ずしも、T1〜T3に対応する期間において、最繁期間における通信許可量CU=52及び最繁期間よりも通信量が少ない期間における通信許可量CU=36を設定する必要はなく、後述するVoLTEの通信開始の期間(T3〜T4)までに設定されればよい。また、ドナー基地局30と中継装置20との間の通信において通信量が最も多い最繁期間における実効スループット値を測定することは、例えば、ドナー基地局30のセル内における中継装置20の配置位置に応じて、通信許可量を適切に制御できるので有用である。つまり、中継装置20が例えばドナー基地局30のセルの端部(Cell edge)に配置されている場合は、通信の実効スループットは低いが、中継装置20がドナー基地局30のセルの中心付近に配置されている場合は、通信の実効スループットは高い。このように、ドナー基地局30のセルにおける中継装置20の配置位置に応じた実効スループット値を測定し、測定された値を本通信制御処理に用いることで、適切にドナー基地局30と中継装置20との間の通信を制御できる。
上記ステップS1において詳述したとおり、VoLTEによる音声通信に必要な処理が完了すると、端末装置10aからコアネットワークを介した音声通信が開始可能となる。なお、この時点で、IPsecの確立及びデータ通信用DBの確立については、完了している。
図2に示す通信量測定部209(測定部)は、実際にVoLTEによる音声通信が始まると、ドナー基地局30と中継装置20との間の現在の通信量を測定する(破線L3を参照)。
図2に示す制御信号生成部211は、通信量測定部209により測定された現在の通信量(破線L3を参照)に基づいて、通信許可量設定部207により設定された第2通信許可量(破線L1を参照)を制御するための制御信号を生成する。そして、中継装置20は、制御信号を図1に示す第1コアネットワークEPC40に送信し、図3に示す第1コアネットワークEPC40の通信許可量制御部407は、制御信号に基づいて、設定された第2通信許可量(破線L1を参照)を制御する。
第2実施形態においては、中継装置が中継装置と通信する端末装置の在圏台数を示す台数情報を取得できる点で、中継装置20が中継装置と通信する端末装置の台数を示す在圏台数情報を取得できない第1実施形態とは異なる。換言すると、第2実施形態においては、中継装置20において、予め設定された第2通信許可量を制御する際に、現在の通信量に加えて、取得された在圏台数情報に更に基づいて制御する。以下では、第1実施形態に係る通信制御処理と異なる点について特に言及する。
第3実施形態においては、現在の通信量として、ドナー基地局30と中継装置20との間の現在の通信の遅延量、遅延ゆらぎ(ジッタ)、又はビットエラーレートの少なくとも一つを含む通信品質に基づいて、図2に示す通信許可量設定部207により設定された第2通信許可量を制御する。ここで、第1実施形態及び第2実施形態においては、通信許可量設定部207により設定された第2通信許可量を制御する通信許可量制御部については、図3に示すように第1コアネットワークEPC40が備えると説明したが、第3実施形態においては、通信許可量制御部は、中継装置20が備える。なお、このように例えば中継装置20が備える構成は、通信制御処理の内容に矛盾を生じない範囲で第1コアネットワークEPC40が備えてもよいし、第1コアネットワークEPC40が備える構成は、通信制御処理の内容に矛盾を生じない範囲で中継装置20が備えてもよい。
以上説明したように、本発明の第1実施形態によれば、端末装置20とドナー基地局30との間の通信を中継可能な中継装置20の通信を制御する場合において、ドナー基地局30と中継装置20との間の通信量が所定の通信量以上である第1通信期間における第1通信許可量と、所定の通信量よりも少ない通信量である第2通信期間における第2通信許可量と、を予め設定し、ドナー基地局30と中継装置20との間の現在の通信量に基づいて、設定された第2通信許可量を制御する。よって、ドナー基地局30と中継装置20との間における通信に必要な帯域を適切に管理でき、且つ、ドナー基地局30及び中継装置20と端末装置10aとの通信に用いる帯域を適切に配分できるので、ドナー基地局30と直接的に接続する端末装置10bの通信品質を保障し、且つ、中継装置20経由でドナー基地局30と接続する端末装置10aの通信品質を保障することができる。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
Claims (11)
- 端末装置とマクロセル基地局との間の通信を中継可能な中継装置を含む通信制御システムであって、
マクロセル基地局と中継装置との間の過去の通信量を含む通信状況情報を取得する取得部と、
前記通信状況情報に基づいて、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の通信量が所定の通信量以上である第1通信期間における第1通信許可量と、前記所定の通信量よりも少ない通信量である第2通信期間における第2通信許可量と、を予め設定する設定部と、
前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の現在の通信量を測定する測定部と、
測定された前記現在の通信量に基づいて、設定された前記第2通信許可量を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、予め設定された下限通信量以下に前記第2通信許可量を減少させることを禁止する、
通信制御システム。 - 前記制御部は、設定された前記第2通信許可量と、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の通信において現在の通信量と、の差分に応じて、設定された前記第2通信許可量を増加又は減少させる、
請求項1に記載の通信制御システム。 - 前記制御部は、前記中継装置が前記端末装置からの新たな呼を受け付けるとした場合に、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の通信における現在の通信量が設定された前記第2通信許可量を超えると判断できるとき、前記新たな呼を受け付けることを禁止する、
請求項1又は請求項2に記載の通信制御システム。 - 前記制御部は、前記中継装置と通信する前記端末装置の台数を示す台数情報に基づいて、設定された前記第2通信許可量を制御する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の通信制御システム。 - 前記制御部は、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の通信の遅延、当該通信の揺らぎ、又は当該通信におけるビットエラーレートの少なくとも一つを含む通信品質に基づいて前記第2通信許可量を制御する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の通信制御システム。 - 前記制御部は、前記第2通信許可量として、前記中継装置との接続を許可する前記端末装置の台数を制御する、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の通信制御システム。 - 前記設定部は、接続可能な前記端末装置の最大台数に基づいて前記第1通信許可量を設定する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の通信制御システム。 - 前記取得部と前記設定部と前記測定部とを前記中継装置が備え、
前記制御部をコアネットワークが備える、
請求項1から請求7のいずれか一項に記載の通信制御システム。 - 端末装置とマクロセル基地局との間の通信を中継可能な中継装置の通信を、コンピュータが制御する通信制御方法であって、
前記コンピュータが、マクロセル基地局と中継装置との間の過去の通信量を含む通信状況情報を取得するステップと、
前記コンピュータが、前記通信状況情報に基づいて、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の通信量が所定の通信量以上である第1通信期間における第1通信許可量と、前記所定の通信量よりも少ない通信量である第2通信期間における第2通信許可量と、を予め設定するステップと、
前記コンピュータが、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の現在の通信量を測定するステップと、
前記コンピュータが、測定された前記現在の通信量に基づいて、設定された前記第2通信許可量を制御するステップと、
を含み、
前記コンピュータが、予め設定された下限通信量以下に前記第2通信許可量を減少させることを禁止する、
通信制御方法。 - コンピュータを、
マクロセル基地局と中継装置との間の過去の通信量を含む通信状況情報を取得する取得部と、
前記通信状況情報に基づいて、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の通信量が所定の通信量以上である第1通信期間における第1通信許可量と、前記所定の通信量よりも少ない通信量である第2通信期間における第2通信許可量と、を予め設定する設定部と、
前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の現在の通信量を測定する測定部と、
測定された前記現在の通信量に基づいて、設定された前記第2通信許可量を制御する制御部と、
して機能させ、
前記制御部は、予め設定された下限通信量以下に前記第2通信許可量を減少させることを禁止する、プログラム。 - 端末装置とマクロセル基地局との間の通信を中継可能な中継装置であって、
マクロセル基地局と中継装置との間の過去の通信量を含む通信状況情報を取得する取得部と、
前記通信状況情報に基づいて、前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の通信量が所定の通信量以上である第1通信期間における第1通信許可量と、前記所定の通信量よりも少ない通信量である第2通信期間における第2通信許可量と、を予め設定する設定部と、
前記マクロセル基地局と前記中継装置との間の現在の通信量を測定する測定部と、
測定された前記現在の通信量に基づいて、設定された前記第2通信許可量を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部と、
を備え、
前記制御信号生成部は、予め設定された下限通信量以下に前記第2通信許可量を減少させることを禁止するための制御信号を生成する、
中継装置。
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