JP6476864B2 - 通信制御システム、サービスサーバ、通信制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は通信制御システム、サービス管理サーバ、移動局、通信制御方法及びプログラムに関する。

近年携帯電話が急速に普及し、一人が複数の携帯電話を保有する場合もある。また、携帯電話を人が保有する以外にも、ペットに通信機能を有するチップ等を取り付けるもしくはマシン装置等に通信機能を搭載して、ペットもしくはマシン装置等と通信を行うことも検討されている。さらに、配送される荷物に通信機能を有するチップ等を取り付け、荷物の現在位置を監視するサービスも提供されている。一般的に、運送業者は、配送する荷物を集荷場等に集め、集荷場から配送目的地へ荷物を運ぶ。このような場合、集荷場には大量の荷物が集められる。さらに、荷物は積み上げることが可能であるため、単位面積当たりのチップ数は大幅に増加する。

3GPP TR 22.888 V0.76.0 (2012-052) Study on Enhancements for MTC (Release 11)

特定の箇所に大量の通信装置が集中することについては、非特許文献１において指摘されている。つまり、通信機能を有するチップが取り付けられた荷物等が集められた場合、基地局と通信を行う通信装置の数が、基地局における接続許容数を超えることがある。このような場合、基地局の処理負担の増加もしくは通信を行うことができない通信装置の増加等の問題が発生する。

本発明はこのような問題を解決するために、大量の通信装置が集中した場合におけるネットワーク装置の処理負担を軽減することができる通信制御システム、サービス管理サーバ、移動局、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の態様にかかる通信制御システムは、複数の移動局が移動することによって前記複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測する移動局集中予測手段と、前記エリアに集中して在圏することが予測される前記複数の移動局のうち通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局の通信タイミングを制御する通信タイミング制御手段を備えるものである。

本発明の第２の態様にかかるサービス管理サーバは、移動通信網内に配置されるネットワーク装置と外部通信網内に配置されるアプリケーションサーバとの間に配置されるサービス管理サーバであって、複数の移動局が移動することによって前記複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測する移動局集中予測部と、前記エリアに集中して在圏することが予測される前記複数の移動局のうち通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局の通信タイミングを制御する通信タイミング制御部を備えるものである。

本発明の第３の態様にかかる移動局は、複数の移動局が移動することによって前記複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測し、前記エリアに集中して在圏することが予測される前記複数の移動局のうち通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局の通信タイミングを制御するサービス管理サーバから送信される端末制御依頼メッセージを受信し、前記端末制御依頼メッセージに基づいて通信タイミングを変更するものである。

本発明の第４の態様にかかる通信制御方法は、複数の移動局が移動することによって前記複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測し、前記エリアに集中して在圏することが予測される前記複数の移動局のうち通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局の通信タイミングを制御するものである。

本発明の第５の態様にかかるプログラムは、複数の移動局が移動することによって前記複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測するステップと、前記エリアに集中して在圏することが予測される前記複数の移動局のうち通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定するステップと、前記決定した移動局の通信タイミングを制御するステップと、をコンピュータに実行させるものである。

本発明により、大量の通信装置が集中した場合におけるネットワーク装置の処理負担を軽減することができる通信制御システム、サービス管理サーバ、移動局、通信制御方法及びプログラムを提供することができる。

実施の形態１にかかる通信制御システムの構成図である。 実施の形態２にかかるネットワーク構成図である。 実施の形態２にかかるＳＣＳの構成図である。 実施の形態２にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかる端末制御依頼メッセージの送信処理の流れを示す図である。 実施の形態３にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れを示す図である。 実施の形態４にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れを示す図である。 実施の形態５にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れを示す図である。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。はじめに、図１を用いて本発明の実施の形態１にかかる通信制御システムの構成例について説明する。図１の通信制御システムは、移動局集中予測部１０を含む装置と、通信タイミング制御部２０を含む装置と、移動局３１〜３４とを有する。移動局集中予測部１０を含む装置及び通信タイミング制御部２０を含む装置とは、例えばサーバ装置等であってもよい。なお、図１においては移動局集中予測部１０及び通信タイミング制御部２０を異なる装置に配置している例を示しているが、一つのサーバ装置が、移動局集中予測部１０及び通信タイミング制御部２０を有してもよい。移動局集中予測部１０及び通信タイミング制御部２０は、移動通信網とは異なる外部通信網に配置されるアプリケーションサーバもしくは移動通信網内の装置との間に配置されるサービス管理サーバ等に含まれてもよい。また、図１においては、移動局３１〜３４がエリア４０に移動する様子を示している。

移動局集中予測部１０は、複数の移動局３１〜３４が移動することによって、複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測する。図１の例においては、移動局集中予測部１０は、エリア４０を複数の移動局が集中して在圏するエリアとして予測する。

通信タイミング制御部２０は、特定のエリアに集中して在圏することが予測される複数の移動局のうち通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定する。図１の例においては、通信タイミングを制御する対象となる移動局は、移動局３１〜３４であってもよく、移動局３１〜３４の中から選択された任意の台数の移動局であってもよい。

移動局３１〜３４は、携帯電話端末、スマートフォン端末、タブレット型端末もしくは通信機能を有するパーソナルコンピュータ等であってもよい。もしくは、移動局３１〜３４は、通信機能を有するチップを付加した物もしくは装置等であってもよい。また、エリア４０は、移動通信ネットワークに配置される基地局が形成するセルもしくはセクタであってもよく、無線ＬＡＮ（Local Area Network）ネットワークに配置されるＡＰ（アクセスポイント）が形成するエリアであってもよい。

以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる通信制御システムは、ある特定のエリアに複数の移動局が集中して在圏する場合においても、その複数の移動局の通信タイミングを制御することができる。通信タイミングを制御することにより、それぞれの移動局が通信するタイミングをずらしたり、さらに、それぞれの移動局が通信する頻度を減少させたりすることができる。例えば、それぞれの移動局が通信するタイミングをずらすことによって、移動局の通信相手となる装置に、一度に通信が集中することを防止することができる。さらに、それぞれの移動局が通信する頻度を減少させることによって、移動局の通信相手となる装置における処理負荷を減少させることができる。

（実施の形態２）
続いて、図２を用いて本発明の通信制御システムを実現するネットワーク構成について説明する。図２のネットワークは、ＵＥ（User Equipment）５０、ｅＮＢ（evolved NodeB）６０、ＭＭＥ７０、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０、ＳＣＳ９０及びＡＳ（Application Server）１００を有している。ｅＮＢ６０、ＭＭＥ７０、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０及びＳＣＳ９０は、３ＧＰＰにおいて規定されているネットワークを構成する装置である。３ＧＰＰの技術仕様書は、ｅＮＢ６０、ＭＭＥ７０、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０及びＳＣＳ９０のそれぞれの機能を定めている。ＭＭＥ７０、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０及びＳＣＳ９０は、コアネットワークを構成する。また、ＵＥ５０は、３ＧＰＰにおいて移動局３１〜３４を示すために用いられている装置名称である。ＡＳ１００は、移動通信事業者とは異なる事業者が管理するアプリケーションサーバである。もしくは、移動通信事業者がＡＳ１００を管理してもよい。

ｅＮＢ６０は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）を用いた無線方式にて動作する基地局である。ＳＣＳ９０は、ＡＳ１００と通信を行う。つまり、ＳＣＳ９０は、ＡＳ１００から送信されるサービスの実行要求を受信し、コアネットワークを含む移動通信ネットワーク内のそれぞれの装置へサービスの実行要求を送信する。ＭＭＥ７０は、主にＵＥ５０の移動管理を行う。ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、ｅＮＢ６０及びコアネットワークを構成する装置と、ＳＣＳ９０との間の通信を中継するために用いられる。ここで、ＳＣＳ９０は、図１において説明した移動局集中予測部１０及び通信タイミング制御部２０を有してもよい。もしくは、ＳＣＳ９０が移動局集中予測部１０を有し、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０が通信タイミング制御部２０を有してもよい。もしくは、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０が移動局集中予測部１０及び通信タイミング制御部２０を有してもよい。

ｅＮＢ６０は、エリア４０に対応するセルもしくはセクタを形成する。ｅＮＢ６０は、形成したセルもしくはセクタに在圏するＵＥ５０と通信を行う。

続いて、図３を用いて本発明の実施の形態２にかかるＳＣＳ９０の構成例について説明する。図３において、図１と同様の機能を有する要素には、同一の符号を付して説明する。

ＳＣＳ９０は、ＡＳ通信部９１、移動局集中予測部１０、通信タイミング制御部２０及びＭＴＣ−ＩＷＦ通信部９２を有している。ＳＣＳ９０は、ＡＳ１００及びＭＴＣ−ＩＷＦ８０との間に配置され、サービス管理サーバと称されてもよい。

移動局集中予測部１０は、複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測する。例えば、移動局集中予測部１０は、移動通信ネットワーク内に在圏する複数のＵＥ５０の位置情報を定期的に取得し、取得した位置情報を統計処理した結果に基づいて複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測してもよい。具体的には、移動局集中予測部１０は、定期的に取得する位置情報から、それぞれのＵＥ５０の進行方向もしくは移動距離等を算出してもよい。移動局集中予測部１０は、算出したＵＥ５０の進行方向もしくは移動距離等を用いて、一定時間経過後にどのエリアに複数のＵＥ５０が集中するかを推定してもよい。

もしくは、移動局集中予測部１０は、あるエリアに在圏しているＵＥ５０の数を一定期間ごとに算出し、あるエリアに在圏するＵＥ５０の数の増加率が予め定められた閾値を超えた場合にそのエリアを複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアと予測してもよい。

もしくは、移動局集中予測部１０は、あるエリアに在圏しているＵＥ５０の数が予め定められた閾値を超えた場合にそのエリアを複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアと予測してもよい。

ここで、エリアは、上述したように移動通信ネットワークに配置される基地局が形成するセルもしくはセクタであってもよく、無線ＬＡＮ（Local Area Network）ネットワークに配置されるＡＰ（アクセスポイント）が形成するエリアであってもよい。さらに、エリアは、移動通信ネットワークに配置される複数のセルもしくはセクタによって構成される位置登録エリア（ＴＡ）であってもよい。移動通信ネットワークは、ＵＥ５０に対して着信通知を行う際に、ＵＥ５０と同一のＴＡに在圏する複数のＵＥに対して着信メッセージを通知する。また、ＵＥは、ＴＡが変更された場合、移動通信ネットワークに対して位置登録処理を行う。

もしくは、エリアは、地図情報等の住所を用いて特定されるエリアであってもよく、緯度及び経度情報等を用いて特定されるエリアであってもよい。

複数のＵＥ５０には、上述したように携帯電話端末等のほかに、マシン端末が含まれてもよい。マシン端末は、ユーザの操作を必要とせず自律的に通信を行う端末もしくは装置である。例えば、マシン端末は、通信機能を有するチップが付加された物もしくは装置等である。具体的には、マシン端末は、遠隔操作を行うことによって在庫が管理される自動販売機等であってもよい。もしくは、マシン端末は、遠隔監視を行うことによって現在位置を把握するために、通信機能を有するチップ等が付加された荷物等であってもよい。

自律的に通信を行うとは、マシン端末が、遠隔でアクセスされた場合等において、ユーザからの情報入力を受けることなく応答メッセージを送信することであってもよい。もしくは、自律的に通信を行うとは、ユーザからの指示情報を入力されなくとも、マシン端末がセンサ等を用いて定期的に収集した情報を、移動通信ネットワークを介してサーバ装置等へ送信することである。

ここで、複数のＵＥ５０が同一のエリアに集中して在圏する場合とは、例えば、荷物の配送業者がマシン端末としての扱われる荷物を配送拠点となるエリアに収集した場合等がある。

また、複数のＵＥ５０は、グループ単位に管理されてもよい。例えば、同一の企業もしくは団体が管理する複数のマシン端末が一つのグループを構成してもよく、一定の遅延を許容する等同一の通信ポリシーを有する複数のマシン端末が一つのグループを構成してもよい。例えば、同一の運送業者が管理する複数の荷物は、同一のグループとして管理されるマシン端末であってもよい。

通信タイミング制御部２０は、特定のエリアに集中して在圏することが予測される複数のＵＥ５０のうち通信タイミングを制御する対象となるＵＥ５０を決定する。通信タイミング制御は、例えば、定期的に情報を送信する等のＵＥ５０である場合、情報を送信する頻度を減少させる、もしくは、情報を送信する間隔を広げる等して、移動局の通信回数を減少させる制御であってもよい。もちろん、通信タイミング制御は、移動局の通信回数を増加させる制御であってもよい。

また、通信タイミング制御は、例えば、グループとして管理されている複数のマシン端末が、同時に通信を行うように設定されている場合、それぞれのマシン端末の間において通信を行うタイミングを異ならせるように制御することであってもよい。

このように通信タイミング制御を行うことにより、複数のＵＥ５０が通信を行うためにｅＮＢ６０に接続する回数を減少させることができる。そのため、ｅＮＢ６０におけるＵＥ５０の接続許容数を超えることを防止することができるとともに、ｅＮＢ６０に処理負荷を軽減させることができる。

移動局集中予測部１０は、ＭＴＣ−ＩＷＦ通信部９２を介して移動通信ネットワーク内に在圏する複数のＵＥ５０の位置情報を収集する。移動局集中予測部１０は、ＡＳ通信部９１を介してＡＳ１００からＵＥ５０が集中するエリアの予測を依頼するメッセージを受け取った場合に、複数のＵＥ５０の位置情報を収集してもよい。

例えば、位置情報は、ＵＥ５０が接続されているｅＮＢ６０を含む基地局に関する情報であってもよい。ｅＮＢ６０を含む基地局は、一般的に数百メートルから数キロメートル間隔で配置されている。そのため、ＵＥ５０が接続されている基地局に関する情報を収集することにより、ＵＥ５０のおおよその位置を特定することができる。もしくは、位置情報は、ＧＰＳを用いて測定されたＵＥ５０の位置情報でもよい。移動局集中予測部１０は、複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測した場合、予測結果を通信タイミング制御部２０へ出力する。

通信タイミング制御部２０は、移動局集中予測部１０から複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測した予測結果が出力された場合、通信タイミングを制御するＵＥ５０を決定する。ここで、通信タイミングを制御するＵＥ５０は、予め定められた通信制御ポリシーに基づいて決定されてもよい。

例えば、通信タイミング制御部２０は、ＡＳ１００から送信された通信制御ポリシーをＡＳ通信部９１を介して受け取ってもよい。通信制御ポリシーは、通信タイミングを制御するＵＥ５０の決定方法及びどのような通信タイミング制御を行うかに関する情報を含んでもよい。

例えば、通信タイミング制御を行うＵＥ５０として、同一グループに所属する複数のＵＥ５０の中からランダムに抽出したＵＥ５０に対して通信タイミング制御を行ってもよい。もしくは、同一グループに所属する複数のＵＥ５０にさらに優先度が設定されている場合、優先度の低いＵＥ５０に対して通信タイミング制御を行ってもよい。もしくは、同一グループに所属するＵＥ５０がｅＮＢ６０へ接続した時刻が特定される場合、ｅＮＢ６０へ接続した時刻が遅いＵＥ５０から順番に通信タイミング制御を行ってもよい。もしくは、ＵＥ５０の集中が予測されるエリアに移動する複数のＵＥ５０の中から予め定められた台数のＵＥ５０を任意に選択してもよい。もしくは、通信制御ポリシーには、通信タイミング制御を行うことを禁止されているＵＥ５０の情報が含まれてもよく、通信タイミング制御を行うことを禁止されているＵＥ５０以外のＵＥに対して通信タイミング制御を行ってもよい。

また、通信タイミング制御部２０は、通信タイミング制御を行うＵＥ５０としてマシン端末を選択し、その他の端末（非マシン端末）については通信タイミング制御を行わないとしてもよい。基本的にマシン端末は、ユーザからの情報入力が行われることなく自律的に通信を行う。そのため、マシン端末の通信回数は、非マシン端末と比較して少ないことが一般的である。そのため、非マシン端末に対して通信タイミング制御を行う場合と比較してマシン端末に対して通信タイミング制御を行う場合のほうがＵＥ５０の品質の劣化を抑えることができる。

通信タイミング制御部２０は、通信タイミング制御を行うＵＥ５０及び通信タイミング制御の内容を決定した場合、決定した情報を含む端末制御依頼メッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ８０へ送信する。通信タイミング制御部２０は、ＭＴＣ−ＩＷＦ通信部９２を介して端末制御依頼メッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ８０へ送信する。

続いて、図４を用いて本発明の実施の形態２にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れについて説明する。はじめに、ＳＣＳ９０の移動局集中予測部１０は、複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測する（Ｓ１１）。

次に、ＳＣＳ９０のＭＴＣ−ＩＷＦ通信部９２は、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０へ端末制御依頼メッセージを送信する（Ｓ１２）。具体的には、ＭＴＣ−ＩＷＦ通信部９２は、通信タイミング制御を行う端末識別子（端末ＩＤ）及び通信制御タイミングの内容を設定した端末制御依頼メッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ８０へ送信する。

次に、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、通信タイミング制御を行うＵＥ５０を管理しているＭＭＥ７０を特定する（Ｓ１３）。例えば、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、移動通信ネットワーク内に配置されたすべてのＭＭＥから管理しているＵＥ５０の情報を収集し、通信タイミング制御を行うＵＥ５０を管理しているＭＭＥ７０を特定してもよい。もしくは、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、移動通信ネットワーク内に配置されたすべてのＭＭＥへ通信タイミング制御を行うＵＥ５０に関する情報を送信し、当該ＵＥ５０を管理しているＭＭＥ７０から応答メッセージを受け取ることにより、通信タイミング制御を行うＵＥ５０を管理しているＭＭＥ７０を特定してもよい。もしくは、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、加入者情報を管理しているＨＳＳ等の加入者情報管理装置等を用いて通信タイミング制御を行うＵＥを管理しているＭＭＥ７０を特定してもよい。

また、通信タイミング制御を行う複数のＵＥ５０が異なるＭＭＥ７０において管理されている場合、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、それぞれのＭＭＥ７０へ端末制御依頼メッセージを送信する（Ｓ１４）。さらに、それぞれのＭＭＥ７０は、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０から端末制御依頼メッセージを受信すると、通信タイミング制御を行うＵＥ５０として指定されたＵＥ５０へ端末制御依頼メッセージを送信する（Ｓ１５）。本図においては、ＭＭＥ７０は、ＵＥ５０との間に確立しているインタフェースを用いて端末制御依頼メッセージを送信する例を示している。例えば、ＭＭＥ７０は、ＮＡＳプロトコルを用いてＵＥ５０へ端末制御依頼メッセージを送信してもよい。

本図においては、ＳＣＳ９０によって複数のＵＥ５０が集中すると予測されたエリアに、複数のＵＥ５０が移動する前に、現在ＵＥ５０が在圏しているエリアを形成するｅＮＢ６０を介して通信タイミング制御が行われる。

続いて、図５を用いて本発明の実施の形態２にかかるＳＣＳ９０における端末制御依頼メッセージの送信処理の流れについて説明する。

はじめに、移動局集中予測部１０は、ＡＳ１００から通信制御ポリシーに関する情報を受信する（Ｓ１０１）。次に、移動局集中予測部１０は、複数のＵＥ５０の位置情報を収集する（Ｓ１０２）。位置情報は、上述したようにＵＥ５０が接続するｅＮＢ６０に関する情報であってもよい。また、移動局集中予測部１０は、複数のＵＥ５０の位置情報を定期的に収集してもよい。移動局集中予測部１０は、定期的に位置情報を収集することにより、ＵＥ５０の移動履歴を把握することができる。ＵＥ５０の移動履歴を把握することにより、所定時間経過後のＵＥ５０の在圏位置等を予測することができる。

次に、移動局集中予測部１０は、収集した位置情報に基づいて、複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測することが可能か否かを判定する（Ｓ１０３）。移動局集中予測部１０は、複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測することができないと判定した場合、ステップＳ１０２の処理を繰り返しＵＥ５０の位置情報を収集する。

移動局集中予測部１０によって複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測することができると判定された場合、通信タイミング制御部２０は、通信タイミング制御を行うＵＥ５０を決定する（Ｓ１０４）。通信タイミング制御部２０は、ＡＳ１００から送信された通信制御ポリシーに基づいて通信タイミング制御を行うＵＥ５０を決定してもよい。

次に、通信タイミング制御部２０は、決定したＵＥ５０に関する情報を含む端末制御依頼メッセージをＭＴＣ−ＩＷＦ８０へ送信する（Ｓ１０５）。

以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる通信制御システムを用いることにより、３ＧＰＰにおいて定められるネットワークにおいても、移動局に対して通信タイミング制御を行うことができる。これにより、ＵＥ５０と接続されるｅＮＢ６０の処理負荷を軽減させることができる。

（実施の形態３）
続いて、図６を用いて本発明の実施の形態３にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れについて説明する。ステップＳ２１〜ステップＳ２４は、図４におけるステップＳ１１〜Ｓ１４と同様であるため詳細な説明を省略する。ただし、図４におけるステップＳ１４においては、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、複数のＭＭＥ７０へ端末制御依頼メッセージを送信するのに対し、本図のステップＳ２４においては、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、通信タイミング制御を行う複数のＵＥ５０を一つのＭＭＥ７０が管理していることを想定し、一つのＭＭＥ７０へ端末制御依頼メッセージを送信する。

ＭＭＥ７０は、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０から端末制御依頼メッセージを受信すると、通信タイミング制御を行う複数のＵＥ５０が在圏しているｅＮＢ６０へ端末制御依頼メッセージを送信する（Ｓ２５）。次に、ｅＮＢ６０は、ｅＮＢ６０が形成するセルに在圏する複数のＵＥ５０であって、通信タイミング制御を行うＵＥ５０へ端末制御依頼メッセージを送信する（Ｓ２６）。ここで、ｅＮＢ６０は、通信タイミング制御を行う複数のＵＥ５０へ同報通信システムとしてセルブロードキャスト（ＣＢＳ）を用いて端末制御依頼メッセージを送信してもよい。本図においては、ＳＣＳ９０によってＵＥ５０の集中が予測されたエリアに複数のＵＥ５０が移動した後に、それぞれのＵＥ５０に対して通信タイミング制御を行う例について説明している。

以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる通信制御システムにおいては、ＳＣＳ９０によって予測されたエリアに在圏する複数のＵＥ５０に対して通信タイミング制御を行う。実施の形態２においては、通信タイミング制御を行うＵＥ５０として決定されたＵＥ５０が、ＳＣＳ９０によって予測されたエリアに移動する前に、現在接続されているｅＮＢ６０を介して通信端末制御を行っている。これに対して、実施の形態３においては、通信タイミング制御を行うＵＥ５０として決定された複数のＵＥ５０が、ＳＣＳ９０によって予測されたエリアに移動した後に、セルブロードキャストを用いて一斉に通信タイミング制御を行うことができる。これにより、移動通信ネットワーク内において端末制御依頼メッセージが伝搬する装置を減少させることができるため、実施の形態２における制御と比較して、移動通信ネットワーク全体の負荷を軽減させることができる。

（実施の形態４）
続いて、図７を用いて本発明の実施の形態４にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れについて説明する。ステップＳ３１は、図４におけるステップＳ１１と同様であるため詳細な説明を省略する。

次に、ＳＣＳ９０は、複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測し、さらに通信タイミング制御を行うＵＥ５０を決定すると、決定したＵＥ５０へ端末制御依頼メッセージを送信する（Ｓ３２）。ここで、ＳＣＳ９０は、アプリケーションデータを用いて端末制御依頼メッセージをＵＥ５０へ送信する。例えば、ＳＣＳ９０は、ＯＭＡ−ＤＭを用いて端末制御依頼メッセージをＵＥ５０へ送信してもよい。

以上説明したようにＳＣＳ９０からアプリケーションデータを用いて端末制御依頼メッセージをＵＥ５０へ送信することにより、ｅＮＢ６０、ＭＭＥ７０及びＭＴＣ−ＩＷＦ８０等は、端末制御依頼メッセージを終端して処理を行う必要がない。そのため、端末制御依頼メッセージが新たなメッセージとして定義された場合においても、ｅＮＢ６０、ＭＭＥ７０及びＭＴＣ−ＩＷＦ８０等に機能追加を行う必要がない。これより、本発明を３ＧＰＰにおいて既定されているネットワークに適用する場合、ＵＥ５０及びＳＣＳ９０にのみ機能追加を行えばよく、装置の変更箇所を少なくすることができる。

（実施の形態５）
続いて、図８を用いて本発明の実施の形態５にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れについて説明する。図４、図６及び図７ではＳＣＳ９０が実行していた複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアの予測処理を、図８においてはＭＴＣ−ＩＷＦ８０が予測処理を実行する（Ｓ４１）。さらに、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、通信タイミング制御を行うＵＥ５０を決定し、決定したＵＥ５０を管理しているｅＮＢ６０を特定する処理を行う（Ｓ４２）。そのため、図４及び図６における処理とは異なり、ＳＣＳ９０からＭＴＣ−ＩＷＦ８０へ端末制御依頼メッセージを送信するステップを削除することができる。ステップＳ４２〜Ｓ４４の処理は、図４のステップＳ１３〜Ｓ１５と同様であるため詳細な説明を省略する。

また、ステップＳ４２において、通信タイミング制御を行うＵＥ５０を決定する場合、ＳＣＳ９０から送信される通信制御ポリシーに基づいて通信タイミング制御を行うＵＥ５０を決定してもよい。例えば、ステップＳ４１において複数のＵＥが集中して在圏するエリアを予測した場合、そのエリアに移動してくるＵＥに関する情報をＳＣＳ９０へ通知し、ＳＣＳ９０がどのＵＥ５０について通信タイミング制御を行うかに関する情報をＭＴＣ−ＩＷＦ８０へ通知してもよい。もしくは、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０は、ＳＣＳ９０から予め通信タイミング制御を行うことを禁止するＵＥ５０に関する情報を取得しておき、そのＵＥ５０以外のＵＥについて通信タイミング制御を行ってもよい。

以上説明したように、本発明の実施の形態５にかかる通信タイミング制御を実行する処理の流れを用いることにより、ＭＴＣ−ＩＷＦ８０において複数のＵＥ５０が集中して在圏するエリアを予測することができる。そのため、図４及び図６の場合と比較して、ＳＣＳ９０とＭＴＣ−ＩＷＦ８０との間において信号を送信するステップを省略することができる。これにより、ネットワーク全体において通信される信号数を減少させることができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、図５における処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１２年１１月２９日に出願された日本出願特願２０１２−２６０７１９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ 移動局集中予測部
２０ 通信タイミング制御部
３１〜３４ 移動局
４０ エリア
５０ ＵＥ
６０ ｅＮＢ
７０ ＭＭＥ
８０ ＭＴＣ−ＩＷＦ
９０ ＳＣＳ
９１ ＡＳ通信部
９２ ＭＴＣ−ＩＷＦ通信部
１００ ＡＳ

Claims (21)

1. 複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測する移動局集中予測手段と、
   前記エリアに集中して在圏すると予測された移動局の通信間隔を広げるための第１の情報を外部通信網から受信し、前記第１の情報に基づいて、通信タイミングの制御内容を決定し、前記制御内容を含むメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦへ送信する通信タイミング制御手段と、を備える、通信制御システム。
2. 前記複数の移動局のうち同一のグループに所属する複数の移動局が存在する場合、
   前記通信タイミング制御手段は、前記同一のグループに所属する複数の移動局の中から通信タイミングを制御する移動局を決定する、請求項１に記載の通信制御システム。
3. 前記通信タイミング制御手段は、前記複数の移動局のうち、通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局の通信間隔を変更する、請求項１又は２に記載の通信制御システム。
4. 前記通信タイミング制御手段は、前記複数の移動局のうち、通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局が通信を行うために基地局へ接続する回数を減少させる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の通信制御システム。
5. 前記通信タイミング制御手段は、前記複数の移動局のうち、通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局が現在在圏している基地局を介して前記決定した移動局の通信タイミングを制御する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信制御システム。
6. 前記ＭＴＣ−ＩＷＦは、
   前記制御内容を含むメッセージをＭｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）へ送信する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信制御システム。
7. 前記複数の移動局は、ユーザの操作を必要とせず自律的に通信を行うマシン端末と、前記ユーザから入力される操作情報に基づいて通信を行う非マシン端末とを含み、
   前記通信タイミング制御手段は、前記マシン端末の通信タイミングを制御する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の通信制御システム。
8. 前記通信タイミング制御手段は、
   前記マシン端末が通信を行うために基地局へ接続する回数を減少させる、請求項７に記載の通信制御システム。
9. 前記移動局集中予測手段は、
   前記複数の移動局の移動履歴を収集し、前記収集した移動履歴を統計処理して前記複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測する、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の通信制御システム。
10. ＭＴＣ−ＩＷＦと、外部通信網内に配置されるアプリケーションサーバとの間に配置されるサービスサーバであって、
    複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測する移動局集中予測手段と、
    前記エリアに集中して在圏すると予測された移動局の通信間隔を広げるための第１の情報を前記アプリケーションサーバから受信し、前記第１の情報に基づいて、通信タイミングの制御内容を決定し、前記制御内容を含むメッセージを前記ＭＴＣ−ＩＷＦへ送信する通信タイミング制御手段と、を備える、サービスサーバ。
11. 前記複数の移動局のうち同一のグループに所属する複数の移動局が存在する場合、
    前記通信タイミング制御手段は、前記同一のグループに所属する複数の移動局の中から通信タイミングを制御する移動局を決定する、請求項１０に記載のサービスサーバ。
12. 前記通信タイミング制御手段は、前記複数の移動機のうち、通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局の通信間隔を変更する、請求項１０又は１１に記載のサービスサーバ。
13. 前記通信タイミング制御手段は、前記複数の移動機のうち、通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局が通信を行うために基地局へ接続する回数を減少させる、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のサービスサーバ。
14. 前記通信タイミング制御手段は、前記複数の移動機のうち、通信タイミングを制御する対象となる移動局を決定し、前記決定した移動局が現在在圏している基地局を介して前記決定した移動局の通信タイミングを制御する、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のサービスサーバ。
15. 前記ＭＴＣ−ＩＷＦによって、前記制御内容を含むメッセージがＭｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）へ送信される、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のサービスサーバ。
16. 前記複数の移動局は、ユーザの操作を必要とせず自律的に通信を行うマシン端末と、前記ユーザから入力される操作情報に基づいて通信を行う非マシン端末とを含み、
    前記通信タイミング制御手段は、前記マシン端末の通信タイミングを制御する、請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載のサービスサーバ。
17. 前記通信タイミング制御手段は、
    前記マシン端末が通信を行うために基地局へ接続する回数を減少させる、請求項１６に記載のサービスサーバ。
18. 前記移動局集中予測手段は、
    前記複数の移動局の移動履歴を収集し、前記収集した移動履歴を統計処理して前記複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測する、請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載のサービスサーバ。
19. ＭＭＥによって、前記第１の情報に基づく第２の情報がｅＮＢへ送信される、請求項１０乃至１８のいずれか１項に記載のサービスサーバ。
20. 複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測し、
    前記エリアに集中して在圏すると予測された移動局の通信間隔を広げるための第１の情報を外部通信網から受信し、
    前記第１の情報に基づいて、通信タイミングの制御内容を決定し、
    前記制御内容を含むメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦへ送信する通信制御方法。
21. 複数の移動局が集中して在圏するエリアを予測するステップと、
    前記エリアに集中して在圏すると予測された移動局の通信間隔を広げるための第１の情報を外部通信網から受信するステップと、
    前記第１の情報に基づいて、通信タイミングの制御内容を決定し、
    前記制御内容を含むメッセージをＭＴＣ−ＩＷＦへ送信するステップと、をコンピュータに実行させるプログラム。

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