JP6801713B2 - 基地局装置、基地局管理装置、通信制御方法及び通信制御システム - Google Patents

基地局装置、基地局管理装置、通信制御方法及び通信制御システム Download PDF

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Description

本発明は、基地局装置、基地局管理装置、通信制御方法及び通信制御システムに関する。
無線LAN(Wireless Local Area Network)等の無線通信ネットワークでは、互いに通信可能な電波到達範囲にある、無線通信機器及び基地局装置等の無線通信が抑制されることによる通信資源の利用効率の低下が問題となっている。
通信資源の利用効率を向上させる方法の一例として、MACプロトコル(Media Access Control Protocol)の改良による方法が、非特許文献1に記載されている。
西村康孝、浅野正一郎,「アドホックネットワークにおけるスループット向上に関するMACプロトコルの一検討」,電子情報通信学会技術研究報告,2008年1月18日,vol.107,No.441,p.85−90
上述した非特許文献1に記載されている方法では、依然として、通信資源の利用効率を向上させることができない場合がある、という課題がある。
本発明における様々な態様の目的は、上述した課題を鑑み、通信資源の利用効率を向上させる基地局装置、基地局管理装置、通信制御方法及び通信制御システムを提供することにある。
本発明の第1の観点に係る基地局装置は、自局と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する受信手段と、前記第1の情報に基づいて、自局の設定を制限モードに切り替える制御手段と、を備え、前記制限モードは、前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である。
本発明の第2の観点に係る第1の通信制御方法は、基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信し、前記情報に基づいて、前記基地局装置の設定を制限モードに切り替え、前記制限モードは、前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である。
本発明の第3の観点に係る基地局管理装置は、基地局装置から、当該基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信する受信手段と、前記情報に基づいて、前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に、当該他の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する送信手段と、を備え、前記制限モードは、前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である。
本発明の第4の観点に係る第2の通信制御方法は、基地局装置から、当該基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信し、前記情報に基づいて、前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に、当該他の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信し、前記制限モードは、前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である。
本発明の第5の観点に係る通信制御システムは、基地局装置と、基地局管理装置と、無線通信機器の前記基地局装置への接続を制御するための接続ポリシーを生成するアクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)を含む通信制御装置と、を備え、前記基地局管理装置は、前記基地局装置から、当該基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する第1の受信手段と、前記第1の情報に基づいて、前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に、当該他の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する第1の送信手段と、基地局装置から、基地局装置の設定が制限モードであるか否かを示す第5の情報を受信する第2の受信手段と、前記第5の情報を前記通信制御装置に送信する第2の送信手段と、を備え、前記通信制御装置は、前記第5の情報に基づいて、前記接続ポリシーを生成するポリシー生成手段を備え、前記制限モードは、前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である。
本発明における様々な態様は、通信資源の利用効率を向上させる基地局装置、基地局管理装置、通信制御方法及び通信制御システムを提供できる。
本発明の第1の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態に係る基地局装置の通信制御の動作の例を示す概略図である。 本発明の第1の実施形態の変形例3に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の変形例4に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の変形例5に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の変形例6に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施形態の変形例7に係る基地局装置が、第1の情報、第3の情報及び第4の情報を受信する方法を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の変形例8に係る基地局装置の、第1の情報、第3の情報及び第4の情報の受信方法を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係る基地局管理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係る基地局管理装置の通信制御の動作を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る通信制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施形態に係る通信制御システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第3の実施形態の変形例1に係る通信制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施形態の変形例1に係る通信制御システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第4の実施形態に係る基地局装置、基地局管理装置及び通信制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
本発明における各装置の構成は、機能単位のブロックで示される。それぞれの機能は、ハードウェアとソフトウェアの任意の組み合わせによって実現され、その実現方法及び装置には、様々な変形例がある。下記の実施形態は例示に過ぎず、下記以外の様々な構成及び組み合わせを採用することもできる。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態の基地局装置の構成を示すブロック図である。図1に示す基地局装置1は、受信手段11と、制御手段12と、を備える。受信手段11は、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する手段である。制御手段12は、その第1の情報に基づいて、基地局装置1の設定を制限モードに切り替える手段である。
基地局装置1は、データの中継機能及び転送機能を有する装置であり、具体的には、無線LANルータ等であるが、これのみには限定されない。無線通信機器は、3GPP(Third Generation Partnership Project)ネットワーク及び無線LANへの無線接続機能を有するUE(User Equipment)及び無線LANへの無線接続機能を有するSTA(Station)のいずれかであってもよいが、これらのみには限定されない。具体的には、UE及びSTAのいずれかとして、携帯電話、タブレット端末、センサ、またはPC(Personal Computer)等が挙げられるが、これらのみには限定されない。
制限モードとは、基地局装置1が、無線通信機器の接続要求に対して、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、当該他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、当該第2の情報に基づいて、自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である。第2の情報は、例えば、その応答自体や、その応答に対するACK(ACKnowledgement:肯定応答)等が挙げられるが、これらのみには限定されない。自局への所属の優先度を下げる動作とは、例えば、接続要求を破棄する動作、接続要求に対する応答を遅延させる動作、接続要求を拒絶する動作、自局以外の基地局装置への所属をレコメンドする動作、自局への所属のための処理を中断する動作、または自局への所属のための処理を中断させる動作であってもよい。接続要求に対する応答を遅延させる動作とは、例えば、接続要求に対する応答を、無線通信機器の最大チャネル監視時間(Max Channel Time)以上の時間遅延させること等が挙げられるが、これのみには限定されない。接続要求を拒絶する動作とは、例えば、拒絶するためのメッセージの送信や、拒絶することを示す情報(例えば、拒絶の原因等)を含む応答の送信等が挙げられるが、これらのみには限定されない。自局以外の基地局装置への所属をレコメンドする動作とは、例えば、自局以外の基地局装置への所属をレコメンドするための情報(例えば、自局以外の基地局装置のアドレスやSSID等)の送信等が挙げられるが、これのみには限られない。接続要求とは、例えば、プローブ要求、認証の要求、またはアソシエーションの要求等が挙げられるが、これらのみには限定されない。接続要求に対する応答とは、例えば、プローブ応答、認証の応答、またはアソシエーションの応答等が挙げられるが、これらのみには限定されない。
基地局装置1がパッシブスキャンの方法によって動作している場合に、基地局装置1の設定が制限モードになった時は、基地局装置1がパッシブスキャンの方法によって動作しない設定としてもよい。これにより、制限モードに切り替えられた基地局装置1に無線通信機器が所属する機会を低減することができる。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。図2によれば、ステップS101において、基地局装置1は、通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する。ステップS102において、ステップS101にて受信した第1の情報に基づいて、基地局装置1は、設定を制限モードに切り替える。
この通信制御の動作は、例えば、基地局装置1において実現される。具体的には、ステップS101は、例えば、受信手段11において実現され、ステップS102は、例えば、制御手段12において実現される。
関連技術では、無線通信機器が、複数の基地局装置に所属可能なエリアにいる際に、RSS(Received Signal Strength)に基づいて、いずれかの基地局装置に所属する。これに対して、本発明の第1の実施形態では、上記説明された特徴により、無線通信機器が、RSSに依存せずに、特定の基地局装置を選択する制御を行う。いずれかの基地局装置との通信を新たに試みる無線通信機器は、設定を制限モードに切り替えられた一の基地局装置よりも、通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置であって、設定が制限モードではない基地局装置への所属を優先する。これにより、本発明の第1の実施形態では、設定が制限モードではない基地局装置に、複数の無線通信機器の無線接続を「集約」させることができる。例えば、図3において、基地局装置1x及び基地局装置1yは、互いに通信可能な電波到達範囲に存在し、基地局装置1y及び基地局装置1zは、互いに通信可能な電波到達範囲に存在し、基地局装置1x、基地局装置1y及び無線通信機器5aは、互いに通信可能な電波到達範囲に存在するものとする。基地局装置1x及び基地局装置1zは、互いに通信可能な電波到達範囲に存在せず、基地局装置1z及び無線通信機器5aは、互いに通信可能な電波到達範囲に存在しないものとする。無線通信機器5bと、基地局装置1zとの間で通信がある場合、無線通信機器5aが無線通信機器1yに所属して通信を開始してしまうと、それぞれの通信が互いに干渉し、スループットが低下する(いわゆる、さらし端末問題及びデフネス問題)。斯かる場合に、本発明の第1の実施形態では、基地局装置1zに無線通信機器5bが所属したことに基づいて、基地局装置1yの設定が制限モードに切り替えられる。斯かる機能により、無線通信機器5aが、基地局装置1yではなく基地局装置1xへの所属が優先されるため、無線通信機器5a及び無線通信機器5bの通信の互いの干渉が抑制される。したがって、本発明の第1の実施形態は、無線通信端末等の無線通信機器を改修することなしに、さらし端末問題及びデフネス問題の影響を軽減し、通信資源の利用効率を向上させる、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
本発明の第1の実施形態の変形例1では、上記の第1の情報は、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に1つ目の無線通信機器が所属したことに基づいて、当該他の基地局装置から送信される情報である。
本発明の第1の実施形態の変形例1では、上記説明された特徴により、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に1つ目の無線通信機器が所属したことに基づいて、当該他の基地局装置から第1の情報が送信される。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例1は、第1の情報の無用な送信を抑制する、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
本発明の第1の実施形態の変形例2では、上記の第1の情報は、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の設定が制限モードではない場合に、当該他の基地局装置から送信される情報である。
本発明の第1の実施形態の変形例2では、上記説明された特徴により、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の設定が制限モードではない場合に、当該他の基地局装置から第1の情報が送信される。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例2は、制限モードへの無用な切り替えを抑制する、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
図4は、本発明の第1の実施形態の変形例3に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。図4によれば、ステップS201において、基地局装置1は、通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器の所属がなくなったことを示す第3の情報を受信する。ステップS202において、ステップS201にて受信した第3の情報に基づいて、基地局装置1は、自局の設定を制限モードから制限モードではない設定に切り替える。
この通信制御の動作は、例えば、基地局装置1において実現される。具体的には、ステップS201は、例えば、受信手段11において実現され、ステップS202は、例えば、制御手段12において実現される。
本発明の第1の実施形態の変形例3では、上記説明された特徴により、基地局装置1は、制限モードへ切り替えられるだけでなく、制限モードから制限モードではない設定にも切り替えられる。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例3は、制限モードへの切り替えによるスループットの低下を改善する、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
図5は、本発明の第1の実施形態の変形例4に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。図5によれば、ステップS301において、基地局装置1は、通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器の所属がなくなったことを示す第3の情報を受信する。ステップS302において、基地局装置1が、第1の情報を送信してきた基地局装置のすべてから第3の情報を受信していないと判断すれば、制御フローはステップS301に戻る。ステップS302において、基地局装置1が、第1の情報を送信してきた基地局装置のすべてから第3の情報を受信したと判断すれば、制御フローはステップS303に進む。ステップS303において、第3の情報に基づいて、基地局装置1は、自局の設定を制限モードから制限モードではない設定に切り替える。
この通信制御の動作は、例えば、基地局装置1において実現される。具体的には、ステップS301は、例えば、受信手段11において実現され、ステップS302は、例えば、受信手段11及び制御手段12の少なくともいずれか一方において実現され、ステップS302は、例えば、制御手段12において実現される。
本発明の第1の実施形態の変形例4では、上記説明された特徴により、基地局装置1は、第1の情報を送信してきた基地局装置のすべてから第3の情報を受信した場合にのみ、第3の情報に基づいて、自局の設定を制限モードから制限モードではない設定に切り替える。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例4は、無線通信機器の所属が集約された基地局装置が、自局の通信可能な電波到達範囲にまだ1つ以上存在する場合に、自局の設定が制限モードから制限モードではない設定に切り替えられる。したがって、当該無線通信機器の所属が集約された基地局装置への無線通信機器の集約を緩和する基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
本発明の第1の実施形態の変形例4では、上記の第3の情報は、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の設定が制限モードではない場合に、当該他の基地局装置から送信される情報である。
本発明の第1の実施形態の変形例4では、上記説明された特徴により、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の設定が制限モードではない場合に、当該他の基地局装置から第3の情報が送信される。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例4は、制限モードから制限モードではない設定への無用な切り替えを抑制する、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
図6は、本発明の第1の実施形態の変形例5に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。図6によれば、ステップS401において、基地局装置1に1つ目の無線通信機器が所属する。ステップS402において、基地局装置1は、通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する。ステップS403において、基地局装置1が、第1の情報を複数回受信していないと判断すれば、制御フローはステップS402に戻る。ステップS403において、基地局装置1が、第1の情報を複数回受信したと判断すれば、制御フローはステップS404に進む。ステップS404において、第1の情報に基づいて、基地局装置1は、自局の設定を制限モードに切り替える。
この通信制御の動作は、例えば、基地局装置1において実現される。具体的には、ステップS401は、例えば、図16に示す基地局装置の入出力インターフェース43によって実現され、ステップS402は、例えば、受信手段11において実現され、ステップS403は、例えば、受信手段11及び制御手段12の少なくともいずれか一方において実現され、ステップS404は、例えば、制御手段12において実現される。
本発明の第1の実施形態の変形例5では、上記説明された特徴により、基地局装置1に1つ目の無線通信機器が所属したのち、基地局装置1が第1の情報を最初に受信したときに、基地局装置1は、自局の設定を制限モードに切り替えない。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例5は、基地局装置と、当該基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置とのそれぞれで無線通信機器が同時期に所属した場合に、当該基地局装置の制限モードへの無用な切り替えを抑制する、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
本発明の第1の実施形態の変形例5では、上記の第1の情報は、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲にあって、制限モードに設定された他の基地局装置に無線通信機器が所属している場合に、当該他の基地局装置が制限モードから制限モードでない設定に変更されたことに基づいて、当該他の基地局装置から送信される情報である。
本発明の第1の実施形態の変形例5では、上記説明された特徴により、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲にあって、制限モードに設定された他の基地局装置に無線通信機器が所属している場合に、当該他の基地局装置が制限モードから制限モードでない設定に変更されたことに基づいて、第1の情報が送信される。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例5では、基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器を集約させるために、基地局装置の設定を適切に制限モードに切り替えることができる、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
図7は、本発明の第1の実施形態の変形例6に係る基地局装置の通信制御の動作を示すフローチャートである。図7によれば、ステップS501において、基地局装置1は、通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の通信品質が劣化したことを示す第4の情報を受信する。ステップS502において、ステップS501にて受信した第4の情報に基づいて、基地局装置1は、自局の設定を制限モードから制限モードではない設定に切り替える。基地局装置の通信品質とは、例えば、スループット、遅延時間、ジッタ、パケットロス率、CPU使用率、BLE(BSS Load Element)、または無線通信機器の所属数等に基づいて特定される情報が挙げられるが、これに限られない。
この通信制御の動作は、例えば、基地局装置1において実現される。具体的には、ステップS501は、例えば、受信手段11において実現され、ステップS502は、例えば、制御手段12において実現される。
本発明の第1の実施形態の変形例6では、上記説明された特徴により、基地局装置1が、通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の通信品質が劣化したことを示す第4の情報を受信する。そして基地局装置1は、その第4の情報に基づいて、自局の設定を制限モードから制限モードでない設定に切り替える。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例6は、通信品質が劣化した他の基地局装置への所属の機会を低減する、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
本発明の第1の実施形態の変形例6では、上記の第4の情報は、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の設定が制限モードではない場合に、当該他の基地局装置から送信される情報である。
本発明の第1の実施形態の変形例6では、上記説明された特徴により、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の設定が制限モードではない場合に、当該他の基地局装置から第4の情報が送信される。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例6は、制限モードから制限モードではない設定への無用な切り替えを抑制する、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
図8は、本発明の第1の実施形態の変形例7に係る基地局装置が、上記第1の情報、上記第3の情報及び上記第4の情報を受信する方法を示すブロック図である。第1の情報、第3の情報及び第4の情報は、通信可能な電波到達範囲にある他の基地局装置1aから、ビーコン等の方法で、基地局装置1が受信してもよい。
本発明の第1の実施形態の変形例7では、上記説明された特徴により、基地局装置1は、通信可能な電波到達範囲にある他の基地局装置1aから、第1の情報、第3の情報及び第4の情報を受信する。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例7では、自律分散的なネットワークの運用が可能となる、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
図9は、本発明の第1の実施形態の変形例8に係る基地局装置が、上記第1の情報、上記第3の情報及び上記第4の情報を受信する方法を示すブロック図である。基地局装置1は、第1の情報、第3の情報及び第4の情報を、基地局管理装置2から受信してもよい。
本発明の第1の実施形態の変形例8では、上記説明された特徴により、基地局装置1が、基地局管理装置2から、第1の情報、第3の情報及び第4の情報を受信する。これにより、本発明の第1の実施形態の変形例8は、制限モードの切り替え等のネットワーク設計及び管理が容易となる、基地局装置及び通信制御方法を提供できる。
<第2の実施形態>
図10は、本発明の第2の実施形態に係る基地局管理装置2の構成を示すブロック図である。図10に示す基地局管理装置2は、受信手段21と、送信手段22と、を備える。受信手段21は、基地局装置1から、当該基地局装置1に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信する手段である。送信手段22は、受信手段21が受信した情報に基づいて、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲にある他の基地局装置1aに、当該他の基地局装置1aの設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する手段である。
基地局管理装置2の受信手段21は、基地局装置1から、当該情報(第1の情報)だけでなく、第3の情報及び第4の情報等を受信してもよい。その第1の情報、第3の情報及び第4の情報等は、基地局装置1から、ビーコン等の方法で基地局管理装置2の受信手段21が受信してもよい。基地局管理装置2の送信手段22は、受信手段21が受信した、第1の情報、第3の情報及び第4の情報等に基づいて、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置1aに、当該他の基地局装置1aの設定を切り替える情報を送信してもよい。基地局管理装置2は、基地局装置1から、第1の情報、第3の情報及び第4の情報等を受信した際に、基地局装置1の設定及び通信品質を記憶および/または更新してもよい。基地局管理装置2は、基地局装置1に対して、第1の情報、第3の情報及び第4の情報等を基地局管理装置2に送信させるための情報を当該基地局装置1に送信してもよい。
図11は、本発明の第2の実施形態に係る基地局管理装置2の通信制御の動作を示すフローチャートである。図11によれば、ステップS601において、基地局管理装置2は、基地局装置1から、当該基地局装置1に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信する。ステップS602において、上記情報に基づいて、基地局管理装置2は、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置1aに、当該他の基地局装置1aの設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する。
この通信制御の動作は、例えば、基地局管理装置2において実現される。具体的には、ステップS601は、例えば、受信手段21において実現され、ステップS602は、例えば、送信手段22において実現される。
本発明の第2の実施形態では、上記説明された特徴により、基地局装置との通信を新たに試みる無線通信機器は、制限モードに切り替えられた基地局装置よりも、基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置であって、設定が制限モードではない基地局装置への所属を優先する。これにより、本発明の第2の実施形態は、無線通信端末等の無線通信機器を改修することなしに、さらし端末問題及びデフネス問題の影響を軽減し、通信資源の利用効率を向上させる、基地局管理装置及び通信制御方法を提供できる。
本発明の第2の実施形態は、制限モードの切り替え等のネットワーク設計及び管理が容易となる、基地局管理装置及び通信制御方法を提供できる。
<第3の実施形態>
図12は、本発明の第3の実施形態に係る通信制御システムの構成を示すブロック図である。図12に示す通信制御システムは、基地局装置1と、基地局装置1aと、基地局管理装置2と、通信制御装置3と、を備える。基地局装置1aは、基地局装置1と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置の例である。基地局管理装置2は、第1の受信手段21aと、第1の送信手段22aと、第2の受信手段23と、第2の送信手段24と、を備える。第1の受信手段21aは、基地局装置1から、当該基地局装置1に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する手段である。第1の送信手段22aは、第1の情報に基づいて、基地局装置1aに、当該基地局装置1aの設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する手段である。第2の受信手段23は、基地局装置1,1aから、基地局装置1,1aの設定が制限モードであるか否かを示す第5の情報を受信する手段である。第2の送信手段24は、第5の情報を通信制御装置3に送信する手段である。通信制御装置3は、ポリシー生成手段31を備える。ポリシー生成手段31は、第5の情報に基づいて、無線通信機器の基地局装置1および基地局装置1aへの接続を制御するための接続ポリシーを生成する手段である。通信制御装置3は、アクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF(Access Network Discovery and Selection Function))を含む。
図13は、本発明の第3の実施形態に係る通信制御システムの動作を示すシーケンス図である。図13によれば、ステップS701において、基地局装置1から基地局管理装置2へ、基地局装置1に無線通信機器が所属したことを示す情報が送信される。ステップS702において、基地局管理装置2から基地局装置1aへ、基地局装置1aの設定を制限モードに切り替えるための情報が送信される。ステップS703において、基地局装置1aは、自局の設定を制限モードに切り替える。ステップS704において、基地局装置1aから基地局管理装置2へ、基地局装置1aの設定が制限モードであるか否かを示す情報が送信される。ステップS705において、基地局装置1から基地局管理装置2へ、基地局装置1の設定が制限モードであるか否かを示す情報が送信される。ステップS706において、基地局管理装置2から通信制御装置3へ、基地局装置1及び基地局装置1aの設定が制限モードであるか否かを示す情報が送信される。ステップS707において、通信制御装置3は、無線通信機器の基地局装置1及び基地局装置1aへの接続を制御するための接続ポリシーを生成する。ステップS704及びS705の処理は、逆順に実行されてもよいし、並行して実行されてもよい。
本発明の第3の実施形態では、上記説明された特徴により、基地局装置との通信を新たに試みる無線通信機器は、基地局装置1aおよび基地局装置1の設定が制限モードであるか否かに基づき通信制御装置3において生成される接続ポリシーに従って、接続先が基地局装置1aおよび基地局装置1から選択される。これにより、本発明の第3の実施形態は、無線通信機器の基地局装置への接続及び他のアクセスネットワーク等への接続等を柔軟に制御することができる、通信制御システムを提供できる。
本発明の第3の実施形態では、上記説明された特徴により、アクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)を含む通信制御装置において、基地局装置の設定が制限モードであるか否かを示す第5の情報に基づいて、無線通信機器の基地局装置への接続を制御するための接続ポリシーが生成される。これにより、本発明の第3の実施形態は、無線通信機器の基地局装置への接続及び他のアクセスネットワーク等への接続等を柔軟に制御することができる、通信制御システムを提供できる。
図14は、本発明の第3の実施形態の変形例1に係る通信制御システムの構成を示すブロック図である。図14に示す通信制御システムは、無線通信機器5と、第1の基地局装置1bと、第2の基地局装置1cと、基地局管理装置2と、通信制御装置3と、を備える。第2の基地局装置1cは、第1の基地局装置1bとは別のアクセスネットワークを形成する。例えば、第1の基地局装置1bは無線LAN等及びそれに代わるRAN(Radio Access Network)の少なくともいずれか1つを形成し、第2の基地局装置1cは、移動体通信網若しくは3GPPネットワーク等及びそれに代わるRANの少なくともいずれか1つを形成する。
図14では、無線通信機器5、第1の基地局装置1b、第2の基地局装置1c、基地局管理装置2及び通信制御装置3の接続関係を実線で図示している。無線通信機器5、第1の基地局装置1b、第2の基地局装置1c、基地局管理装置2及び通信制御装置3の間の通信媒体は、有線によるものでも、無線によるものでもよい。
図15は、本発明の第3の実施形態の変形例1に係る通信制御システムの動作を示すシーケンス図である。図15によれば、ステップS801において、基地局管理装置2が、第1の基地局装置1bの通信品質が劣化したと判断するための通信品質の指標(例えば、スループット、遅延時間、ジッタ、パケットロス率、CPU使用率、BLE(BSS Load Element)、または無線通信機器の所属数等)の閾値を設定する。ステップS802において、基地局管理装置2が、通信制御装置3に、上記閾値を送信する。ステップS803において、通信制御装置3が、上記閾値に基づく接続ポリシーを生成する。ステップS804において、通信制御装置3が、第2の基地局装置1cに、上記接続ポリシーを送信する。ステップS805において、第2の基地局装置1cが、無線通信機器5に、上記接続ポリシーを送信する。ステップS806において、第1の基地局装置1bが、無線通信機器5に、自局の通信品質の指標の値を送信する。ステップS807において、無線通信機器5が、上記接続ポリシー及び第1の基地局装置1bの通信品質の指標の値に基づいて、接続先を選択する。例えば、S805において無線通信機器5が受信した上記接続ポリシーが、『第1の基地局装置1bの通信品質の指標の値がある閾値を超えていれば、第2の基地局装置1cに所属する。』というポリシーであった場合、ステップS806において無線通信機器5が受信した第1の基地局装置1bの通信品質の指標の値が、その閾値を超えていれば、無線通信機器5は、第2の基地局装置1cに所属する。一方、当該指標の値がその閾値を超えていなければ、無線通信機器5は、第1の基地局装置1bに所属し続ける。ステップS803において、例えば、ユーザによっては当該指標の値が上記閾値を超えていても、無線通信機器5は、第1の基地局装置1bに所属し続ける、といった、追加のポリシーが生成されてもよい。ステップS806では、無線通信機器5への送信を、例えばビーコンによって行ってもよい。ステップS806の処理は、定期的に実行されてもよいし、非定期的に実行されてもよい。
アクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)は、3GPP準拠の技術として規定されている。アクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)を有する装置は、3GPPネットワークに備えられ、3GPPネットワークおよび無線LANのいずれか一方と接続するか決定するためのポリシーを無線通信機器に送信する。アクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)において規定されているポリシーであるWLANSP(Wireless LAN Selection Policies)には、選択のためのパラメータとして、SSID等が候補として挙げられている。複数の基地局装置のうちのいずれか1つを選択することは、通信事業者がユーザ毎に決定するポリシー次第となっている。したがって、無線LAN上にある基地局装置とアクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)を有する装置による協調が重要となる。
本発明の第3の実施形態の変形例1では、上記説明された特徴により、異なるアクセスネットワークが協調して、無線通信機器5が接続するアクセスネットワークの選択を制御する。これにより、本発明の第3の実施形態の変形例1は、無線通信機器が最適なアクセスネットワークを選択できるような、通信制御システムを提供できる。
本発明の第3の実施形態の変形例1では、特に、3GPPネットワークから無線LANにトラヒックをオフロードする際に、無線通信機器が最適なアクセスネットワークを選択できるような、通信制御システムを提供できる。
<第4の実施形態>
図16に示す本発明の第4の実施形態では、基地局装置1は、中央処理装置41、主記憶装置42及び入出力インターフェース43等のハードウェアによって構成される。受信手段11は、例えば、入出力インターフェース43において実現される。制御手段12は、例えば、中央処理装置41及び主記憶装置42において実現される。
図16に示すように、基地局管理装置2は、中央処理装置41a、主記憶装置42a及び入出力インターフェース43a等のハードウェアによって構成される。受信手段21、第1の受信手段21a、送信手段22、第1の送信手段22a、第2の受信手段23及び第2の送信手段24は、例えば、入出力インターフェース43aにおいて実現される。
図16に示すように、通信制御装置3は、中央処理装置41b、主記憶装置42b及び入出力インターフェース43b等のハードウェアによって構成される。ポリシー生成手段31は、例えば、中央処理装置41b及び主記憶装置42bにおいて実現される。
図16において、基地局装置1、基地局管理装置2及び通信制御装置3に、補助記憶装置がそれぞれ備えられていてもよい。図16では、基地局装置1、基地局管理装置2及び通信制御装置3の接続関係を実線で図示している。基地局装置1、基地局管理装置2及び通信制御装置3の間の通信媒体は、有線によるものでも、無線によるものでもよい。
本開示では、無線通信機器と基地局装置とを区別して記載している。しかし、これらの通信装置は、アドホックネットワークを形成していてもよく、これらの通信装置が、無線通信機器であるか基地局装置であるかを区別してもよいし、区別しなくてもよい。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
(付記1)
基地局装置であって、
自局と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する受信手段と、
前記第1の情報に基づいて、自局の設定を制限モードに切り替える制御手段と、
を備え、
前記制限モードは、
前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
基地局装置。
(付記2)
前記第1の情報は、
前記他の基地局装置に1つ目の無線通信機器が所属したことに基づいて、送信される情報である、
付記1に記載の基地局装置。
(付記3)
前記第1の情報は、
前記他の基地局装置の設定が前記制限モードではない場合に、送信される情報である、
付記1又は2に記載の基地局装置。
(付記4)
前記受信手段は、
前記他の基地局装置に無線通信機器の所属が無くなったことを示す第3の情報を受信し、
前記制御手段は、
前記第3の情報に基づいて、自局の設定を前記制限モードから前記制限モードでない設定に切り替える、
付記1乃至3のいずれかに記載の基地局装置。
(付記5)
前記制御手段は、
前記受信手段が、前記第1の情報を送信してきた前記他の基地局装置のすべてから前記第3の情報を受信した場合に、
自局の設定を前記制限モードから前記制限モードでない設定に切り替える、
付記4に記載の基地局装置。
(付記6)
前記第3の情報は、
前記他の基地局装置の設定が前記制限モードではない場合に、送信される情報である、付記4又は5に記載の基地局装置。
(付記7)
自局に1つ目の無線通信機器が所属したのち、
前記受信手段が、
前記第1の情報を最初に受信したときに、
前記制御手段は、
自局の設定を前記制限モードに切り替えない、
付記1乃至6のいずれかに記載の基地局装置。
(付記8)
前記第1の情報は、
前記制限モードである前記他の基地局装置に無線通信機器が所属している場合に、前記他の基地局装置の前記制限モードが前記制限モードでない設定に変更されたことに基づいて送信される情報である、
付記1乃至7のいずれかに記載の基地局装置。
(付記9)
前記受信手段は、
前記他の基地局装置の通信品質が劣化したことを示す第4の情報を受信し、
前記制御手段は、
前記第4の情報に基づいて、
自局の設定を前記制限モードから前記制限モードでない設定に切り替える、
付記1乃至8のいずれかに記載の基地局装置。
(付記10)
前記第4の情報は、
前記他の基地局装置の設定が前記制限モードではない場合に、送信される情報である、
付記9に記載の基地局装置。
(付記11)
前記第1の情報、
前記他の基地局装置に無線通信機器の所属が無くなったことを示す第3の情報、及び
前記他の基地局装置の通信品質が劣化したことを示す第4の情報の少なくともいずれか1つを、
前記他の基地局装置及び基地局管理装置の少なくともいずれか1つから受信し、
前記基地局管理装置は、前記他の基地局装置から前記第1の情報、前記第3の情報、及び前記第4の情報の少なくともいずれかを受信する、
付記1乃至10のいずれかに記載の基地局装置。
(付記12)
基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信し、
前記情報に基づいて、前記基地局装置の設定を制限モードに切り替え、
前記制限モードは、
前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
通信制御方法。
(付記13)
基地局装置から、当該基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信する受信手段と、
前記情報に基づいて、前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に、当該他の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する送信手段と、
を備え、
前記制限モードは、
前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
基地局管理装置。
(付記14)
基地局装置から、当該基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す情報を受信し、
前記情報に基づいて、前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に、当該他の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信し、
前記制限モードは、
前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
通信制御方法。
(付記15)
基地局装置と、
基地局管理装置と、
無線通信機器の前記基地局装置への接続を制御するための接続ポリシーを生成するアクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)を含む通信制御装置と、
を備え、
前記基地局管理装置は、
前記基地局装置から、当該基地局装置に無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する第1の受信手段と、
前記第1の情報に基づいて、前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する他の基地局装置に、当該他の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する第1の送信手段と、
基地局装置から、基地局装置の設定が制限モードであるか否かを示す第5の情報を受信する第2の受信手段と、
前記第5の情報を前記通信制御装置に送信する第2の送信手段と、
を備え、
前記通信制御装置は、
前記第5の情報に基づいて、前記接続ポリシーを生成するポリシー生成手段
を備え、
前記制限モードは、
前記基地局装置が、無線通信機器の接続要求に対する前記他の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記他の基地局装置及び当該接続要求を行った無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記無線通信機器の自局への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
通信制御システム。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本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、2016年8月29日に出願された日本出願特願2016−166376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。
1 基地局装置
1x 基地局装置
1y 基地局装置
1z 基地局装置
1a 基地局装置
1b 第1の基地局装置
1c 第2の基地局装置
11 受信手段
12 制御手段
2 基地局管理装置
21 受信手段
22 送信手段
21a 第1の受信手段
22a 第1の送信手段
23 第2の受信手段
24 第2の送信手段
3 通信制御装置
31 ポリシー生成手段
41 中央処理装置
42 主記憶装置
43 入出力インターフェース
41a 中央処理装置
42a 主記憶装置
43a 入出力インターフェース
41b 中央処理装置
42b 主記憶装置
43b 入出力インターフェース
5 無線通信機器
5a 無線通信機器
5b 無線通信機器

Claims (10)

  1. 基地局装置であって、
    前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する第1の基地局装置に第1の無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する受信手段と、
    前記第1の情報に基づいて、前記基地局装置の設定を制限モードに切り替える制御手段と、
    を備え、
    前記制限モードは、
    前記基地局装置が、前記第1の無線通信機器の接続要求に対する前記第1の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記第1の基地局装置及び当該接続要求を行った前記第1の無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、第2の無線通信機器の前記基地局装置への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
    基地局装置。
  2. 前記第1の情報は、
    前記第1の基地局装置に1つ目の無線通信機器が所属したことに基づいて、送信される情報である、
    請求項1に記載の基地局装置。
  3. 前記第1の情報は、
    前記第1の基地局装置の設定が前記制限モードではない場合に、送信される情報である、
    請求項1又は2に記載の基地局装置。
  4. 前記受信手段は、
    前記第1の基地局装置に無線通信機器の所属が無くなったことを示す第3の情報を受信し、
    前記制御手段は、
    前記第3の情報に基づいて、前記基地局装置の設定を前記制限モードから前記制限モードでない設定に切り替える、
    請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基地局装置。
  5. 前記受信手段は、
    前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する第2の基地局装置の通信品質が劣化したことを示す第4の情報を受信し、
    前記制御手段は、
    前記第4の情報に基づいて、
    前記基地局装置の設定を前記制限モードから前記制限モードでない設定に切り替える、
    請求項1乃至4のいずれか1項に記載の基地局装置。
  6. 前記第1の情報、
    前記第1の基地局装置に無線通信機器の所属が無くなったことを示す第3の情報、及び
    前記基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する第2の基地局装置の通信品質が劣化したことを示す第4の情報の少なくともいずれか1つを、
    前記第1の基地局装置、前記第2の基地局装置、及び基地局管理装置の少なくともいずれか1つから受信し、
    前記基地局管理装置は、前記第1の基地局装置から前記第1の情報、前記第3の情報、及び前記第4の情報の少なくともいずれかを受信する、
    請求項1乃至のいずれか1項に記載の基地局装置。
  7. 第1の基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する第2の基地局装置に第1の無線通信機器が所属したことを示す情報を前記第1の基地局装置が受信し、
    前記情報に基づいて、前記第1の基地局装置が前記第1の基地局装置の設定を制限モードに切り替え、
    前記制限モードは、
    前記第1の基地局装置が、前記第1の無線通信機器の接続要求に対する前記第2の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記第2の基地局装置及び当該接続要求を行った前記第1の無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、第2の無線通信機器の前記第1の基地局装置への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
    通信制御方法。
  8. 第1の基地局装置から、当該第1の基地局装置に第1の無線通信機器が所属したことを示す情報を受信する受信手段と、
    前記情報に基づいて、前記第1の基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する第2の基地局装置に、当該第2の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する送信手段と、
    を備え、
    前記制限モードは、
    前記第2の基地局装置が、前記第1の無線通信機器の接続要求に対する前記第1の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記第1の基地局装置及び当該接続要求を行った前記第1の無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、第2の無線通信機器の前記第2の基地局装置への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
    基地局管理装置。
  9. 第1の基地局装置から、当該第1の基地局装置に第1の無線通信機器が所属したことを示す情報を基地局管理装置が受信し、
    前記情報に基づいて、前記第1の基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する第2の基地局装置に、当該第2の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を前記基地局管理装置が送信し、
    前記制限モードは、
    前記第2の基地局装置が、前記第1の無線通信機器の接続要求に対する前記第1の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記第1の基地局装置及び当該接続要求を行った前記第1の無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、第2の無線通信機器の前記第2の基地局装置への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
    通信制御方法。
  10. 第1の基地局装置と、
    前記第1の基地局装置と通信可能な電波到達範囲に存在する第2の基地局装置と、
    基地局管理装置と、
    第1の無線通信機器の前記第2の基地局装置への接続を制御するための接続ポリシーを生成するアクセスネットワーク発見選択機能(ANDSF)を含む通信制御装置と、
    を備え、
    前記基地局管理装置は、
    前記第1の基地局装置から、当該第1の基地局装置に第2の無線通信機器が所属したことを示す第1の情報を受信する第1の受信手段と、
    前記第1の情報に基づいて、前記第2の基地局装置に、当該第2の基地局装置の設定を制限モードに切り替えるための情報を送信する第1の送信手段と、
    前記第2の基地局装置から、前記第2の基地局装置の設定が制限モードであるか否かを示す第5の情報を受信する第2の受信手段と、
    前記第5の情報を前記通信制御装置に送信する第2の送信手段と、
    を備え、
    前記通信制御装置は、
    前記第5の情報に基づいて、前記接続ポリシーを生成するポリシー生成手段
    を備え、
    前記制限モードは、
    前記第2の基地局装置が、前記第2の無線通信機器の接続要求に対する前記第1の基地局装置の応答があったことを示す第2の情報を、前記第1の基地局装置及び当該接続要求を行った前記第2の無線通信機器の少なくともいずれか1つから受信し、前記第2の情報に基づいて、前記第1の無線通信機器の前記第2の基地局装置への所属の優先度を下げるための動作を行う設定である、
    通信制御システム。
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