WO2010061530A1 - ネットワークシステム、公衆網リソース管理装置、公衆網無線基地局、自営網リソース管理装置、自営網無線基地局 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a network system in which a public network and a private network cooperate.
- a radio base station that realizes such a technique appropriately defines an arrangement in a subchannel such as an uplink dedicated channel, has little interference, and does not reduce communication capacity.
- a technique for appropriately controlling transmission power (see, for example, Patent Document 2).
- a usage type determination circuit that determines the usage type of the mobile station for indoor use or outdoor use, a throughput measurement circuit that measures the throughput between the mobile stations, and at the time of the measurement Transmission power control circuit for detecting transmission power value, data recording unit for storing a combination of usage type determination data, throughput measurement data and transmission power value detection data, and quality standard for storing quality standard for each usage type of mobile station
- the transmission power is feedback controlled based on the holding memory and the throughput measurement data and the quality standard, and the minimum transmission power value satisfying both the quality standards is obtained from the combinations stored in the data recording unit and transmitted.
- the base station controller periodically requests each radio base station to report the call volume, and compares the received call volumes. When the difference in call volume is larger than the threshold value, it is determined that there is a call volume deviation between nearby radio base stations. In that case, the base station controller calculates the difference between the received electric field strength at the radio base station with a high call volume and the received electric field strength at the radio base station with a low call volume, and confirms whether or not the threshold value is exceeded. To do.
- the base station controller establishes a path between the adjacent radio base station with a small call volume and a mobile device in an area with a large call volume using a radio repeater.
- This technique is a radio base station apparatus that transmits and receives packets to and from a plurality of mobile stations, and classifies the packets to be transmitted so that they can be distributed at least to real-time and non-real-time services and stores them in a queue.
- a queue distribution means a scheduling means for individually controlling the transmission order of packets for both real-time and non-real-time queues, a buffer for storing packets in the transmission order determined by the scheduling means, Mapping means for determining the arrangement of the packets stored in the buffer in the radio frame and a next buffer for saving packets that do not fit in the radio frame are provided.
- the scheduling means determines the transmission order based only on the priority value calculated for each queue.
- Patent Document 5 Non-Patent Documents 1 to 3, and the like as the technology of the conventional dynamic channel allocation method for access points (AP).
- Non-Patent Documents 4 to 6 As conventional techniques related to transmission power control in a wireless LAN, there are the following Non-Patent Documents 4 to 6.
- non-patent documents 7 to 9 are known as conventional techniques related to load distribution control.
- Non-Patent Documents 10 to 12 and the like are known as conventional techniques related to packet transmission schedule control.
- the technology described in Non-Patent Document 10 divides traffic into access categories (AC) having different priorities depending on the type (background, best effort, video, voice) in the terminal, and channels according to the priorities.
- a technology that provides access is known.
- the technique described in Non-Patent Document 11 when an AP receives a voice traffic packet from a wireless terminal, the AP transmits an ACK, and if there is a downlink traffic packet for the voice session, continuously transmits the packet.
- Non-Patent Document 12 is a technique for assigning a TCP uplink, a TCP downlink, a voice uplink, and a voice downlink to each of the four access categories AC [0] to AC [3].
- C. Casetti and C. F. Chiasserini, Improving fairness and throughput for voice traffic in 802.11E EDCA, In Proc.IEEE PIRMC 2004, vol. 1, pp. 525-530, 2004.
- the network system of the first invention is a network system comprising a public network communication system in a public network connected to a backbone network, and a private network communication system in a private network connected to the backbone network
- the public network communication system includes a public network resource management device that manages public network communication related information, which is information related to communication within the public network, and one or more public network radio base stations connected to the public network resource management device. And one or more first communication terminals that perform wireless communication with other communication terminals via any one or more public network radio base stations, and the private network communication system is provided in the private network.
- a private network resource management device that manages private network communication-related information, which is information related to communication, and one or more private network resources connected to the private network resource management device.
- a public network resource management system comprising: a network radio base station; and one or more second communication terminals that perform radio communication with other communication terminals via the one or more private network radio base stations.
- An apparatus includes: a public network communication terminal detection unit that detects that a first communication terminal that is in the area of the public network radio base station has moved out of the area; and the public network communication terminal detection unit includes: A public network communication terminal identifier transmission unit that acquires a communication terminal identifier for identifying the first communication terminal that has moved out of the area of the radio base station, and transmits the communication terminal identifier to the private network resource management device via a backbone network
- a public network communication terminal receiving unit for receiving a communication terminal identifier for identifying a second communication terminal that has moved out of the area of the private network radio base station from the private network resource management device; and the public network communication
- a public network instruction unit for transmitting an instruction to communicate with the second communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the terminal reception unit to the one or more public network radio base stations
- the private network communication terminal detection unit that detects that the mobile network has moved to the private network, and the private network communication terminal detection unit acquires a communication terminal identifier that identifies the second communication terminal that has moved outside the area of the private network radio base station.
- the private network communication terminal identifier transmitting unit for transmitting the communication terminal identifier to the public network resource management apparatus via the backbone network, and the public network resource management apparatus from the public network radio base station area.
- a private network communication terminal receiving unit that receives a communication terminal identifier for identifying the first communication terminal that has moved outside; and a communication with the first communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal receiving unit.
- a private network instruction unit that transmits an instruction to perform to the one or more private network wireless base stations, and the private network wireless base station communicates with the first communication terminal according to the instruction of the private network instruction unit Network system to perform.
- the public network resource management device acquires public network communication related information for acquiring public network communication related information which is information related to communication in the public network.
- the private network resource management device includes a private network communication related information acquisition unit that acquires private network communication related information that is information related to communication within the private network, and the public network communication related information and the public network communication related information A network system in which communication within a public network or a private network is controlled using private network communication-related information.
- communication within the public network or within the private network can be controlled using public network communication related information that is information related to communication within the public network and private network communication related information that is information related to communication within the private network. .
- the network system uses the public network communication related information and the private network communication related information to the public network wireless base station and the public network wireless base station.
- the shape of the communication network between one or more subordinate communication terminals is changed, or the shape of the communication network between the self-owned network radio base station and one or more communication terminals subordinate to the self-owned network radio base station is changed.
- the public network communication-related information which is information related to communication within the public network
- the private network communication-related information which is information related to communication within the private network
- the network system of the fourth aspect of the invention uses the public network radio base station and the public network radio base station using the public network communication related information and the private network communication related information, as compared with the second invention. Allocation of communication channel between one or more subordinate communication terminals is changed, or allocation of communication channel between the self-owned network radio base station and one or more communication terminals subordinate to the self-owned network radio base station It is a changed network system.
- allocation of communication channels in the public network or in the private network can be changed using the public network communication related information and the private network communication related information. Therefore, for example, it is possible to improve frequency utilization efficiency and communication quality.
- the network system according to the fifth aspect of the present invention is different from the second aspect in that the transmission power of the public network radio base station is changed using the public network communication related information and the private network communication related information. Or a network system in which the transmission power of the private network radio base station is changed.
- the transmission power in the public network or the private network can be changed using the public network communication related information and the private network communication related information. Therefore, for example, it is possible to improve frequency utilization efficiency and communication quality.
- the network system of the sixth aspect of the invention performs load distribution control of the public network radio base station using the public network communication related information and the private network communication related information with respect to the second invention. Or a network system in which load distribution control of the private network radio base station is performed.
- the network system according to the seventh aspect of the present invention is the network system according to the seventh aspect, wherein the public network radio base station uses the public network communication related information and the private network communication related information. Control of transmission schedule of packets to be transmitted to one or more communication terminals under its control, or control of transmission schedule of packets to be transmitted to one or more communication terminals under said private network radio base station by said private network radio base station Is a network system in which
- the network system according to the eighth aspect of the present invention is a network system further comprising a billing management device as compared with any one of the first to seventh inventions, wherein the billing management device includes the public network communication related information.
- a public network billing source information acquisition unit that acquires, for each communication terminal, public network billing source information that is a source of charging included, and a private network that is a source of billing included in the private network communication related information Communication for each public network and private network for each terminal using the private network billing source information acquisition unit for acquiring network billing source information for each communication terminal and the public network billing source information and the private network billing source information
- a network system comprising a communication fee calculation unit for calculating a fee and a communication fee output unit for outputting the communication fee.
- the charge for each communication terminal can be calculated for each public network and private network.
- the public network and the private network can be linked.
- resource management for cooperation between the public network and the private network is performed by a device in the public network.
- the communication fee is charged by a device in the public network.
- the resource management apparatus acquires communication related information of two types of networks, and performs communication control of the two types of networks using the communication related information.
- the communication control includes a change in network shape (direct type, tree type, etc.), a change in channel assignment, transmission power control, load distribution control, scheduling control, and the like.
- FIG. 1 is a conceptual diagram of the network system 1 in the present embodiment.
- the network system 1 includes a public network communication system 11, a private network communication system 12, and a backbone network 13.
- the public network communication system 11 includes a public network resource management device 111, one or more public network radio base stations 112, a charge management device 113, and one or more first communication terminals 114.
- the charge management device 113 and the public network resource management device 111 are one device.
- the private network communication system 12 includes a private network resource management device 121, one or more private network wireless base stations 122, and one or more second communication terminals 123.
- FIG. 1 shows that either the first communication terminal 114 or the second communication terminal 123 can be used while switching or using both the public network and the private network.
- the public network communication system 11 is a system in a public network connected to the backbone network 13.
- the private network communication system 12 is a system in the private network connected to the backbone network 13.
- the public network is composed of, for example, a public WLAN, 3G system, Broadband Wireless Access, or the like.
- the public network is a network that uses, for example, a Base Station / Access Point installed by a telecommunications carrier and uses a License band.
- the public network is a planned network.
- a planned network is a network in which the installation location is planned and the location does not vary with time. Note that Base Station / Access Point hardly fluctuates.
- the private network is composed of, for example, a private WLAN.
- the private network includes FON.
- the private network is a network that uses an Access Point that is arbitrarily installed by an individual or a company, and uses an Ununcense band.
- the self-supporting network is an unplanned network.
- An unplanned network is a network in which the installation location is unplanned and the location dynamically changes over time.
- the self-supporting network is a network in which the number of Access Points also varies. Since the line between the private network and the backbone network uses not only light but also lines such as ADSL, the amount of delay between the private network and the backbone network is large and diverse compared to the amount of delay between the public network and the backbone network. It is. It is possible to obtain information on the private network (such as the status of the wireless line and traffic) from outside the private network.
- the network system 1 in the present embodiment is a network system capable of the following services. That is, the network system 1 is a system that utilizes a private network service area when a public network terminal located within the public network service area moves outside the public network service area.
- the network system 1 is a system that utilizes a private network service area when a public network terminal located in the public network service area cannot receive a sufficient communication service due to congestion or interference.
- the network system 1 is a system that utilizes a public network service area when a private network terminal located within the private network service area moves outside the private network service area.
- the network system 1 is a system that uses a public network service area when a private network terminal located in the private network service area cannot receive a sufficient communication service due to congestion or interference.
- FIG. 2 is a block diagram of the public network communication system 11 constituting the network system 1 in the present embodiment.
- the public network resource management device 111 includes a public network communication terminal detection unit 1111, a public network communication terminal identifier transmission unit 1112, a public network communication terminal reception unit 1113, a public network instruction unit 1114, a public network communication related information acquisition unit 1115, a private network A communication related information receiving unit 1116 and a public network communication control unit 1117 are provided.
- the charging management apparatus 113 includes a public network charging source information acquisition unit 1131, a private network charging source information acquisition unit 1132, a communication fee calculation unit 1133, and a communication fee output unit 1134.
- FIG. 3 is a block diagram of the private network communication system 12 constituting the network system 1 in the present embodiment.
- the private network resource management device 121 includes a private network communication terminal detection unit 1211, a private network communication terminal identifier transmission unit 1212, a private network communication terminal reception unit 1213, a private network instruction unit 1214, a private network communication related information acquisition unit 1215, a private network A communication related information change instruction receiving unit 1216 and a private network communication control unit 1217 are provided.
- the public network resource management device 111 manages public network communication related information that is information related to communication within the public network.
- the public network communication-related information is, for example, wireless environment information in the public network, load information in the public network, communication quality required by an application in the public network (usually an application operating on a communication terminal), etc. It is.
- the radio environment information is information obtained by monitoring signal strength, retransmission rate, transmission rate, and the like (signal strength, retransmission rate, transmission rate itself may be used).
- the load information is information related to the load on the network, such as information that can be acquired by detecting the number of held packets held in the queue.
- the application is, for example, software with data communication, such as an application having a telephone function, a video conference system, a system having a data communication function, a mail system, or the like.
- the public network communication terminal detection unit 1111 detects that the first communication terminal 114 that was in the area of the public network radio base station 112 has moved out of the area. Since a technique for detecting that a mobile communication terminal such as the first communication terminal 114 has moved from the inside of the area to the outside of the area is a known technique, detailed description thereof will be omitted. In addition, since a technique for acquiring an identifier of a communication terminal that has moved out of the area is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.
- the public network communication terminal detection unit 1111 can usually be realized by an MPU, a memory, a communication unit, and the like.
- the processing procedure of the public network communication terminal detection unit 1111 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the public network communication terminal identifier transmission unit 1112 obtains a communication terminal identifier for identifying the first communication terminal 114 that the public network communication terminal detection unit 1111 has moved out of the area of the public network radio base station 112, and the communication terminal identifier Is transmitted to the private network resource management apparatus 121 via the backbone network.
- the communication terminal identifier may be information that can identify the terminal, such as an IP address, a telephone number, and a MAC address.
- the public network communication terminal identifier transmission unit 1112 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the public network communication terminal reception unit 1113 receives from the private network resource management device 121 a communication terminal identifier that identifies the second communication terminal 123 that has moved out of the area of the private network radio base station 122.
- the public network communication terminal receiving unit 1113 is usually realized by wireless or wired communication means.
- the public network instruction unit 1114 transmits an instruction to communicate with the second communication terminal 123 identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal reception unit 1113 to one or more public network radio base stations 112. Normally, the instruction includes a communication terminal identifier.
- the public network instruction unit 1114 may transmit an instruction to perform communication to one specific public network radio base station 112. Further, according to such an instruction, the public network radio base station 112 can communicate with the second communication terminal 123.
- the public network instruction unit 1114 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 acquires public network communication related information which is information related to communication within the public network.
- the public network communication related information is information collected from one or more public network radio base stations 112, and is information stored at least temporarily by the public network communication related information acquisition unit 1115. Since the technology for acquiring public network communication related information is a known technology, detailed description thereof is omitted.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the private network communication related information receiving unit 1116 receives private network communication related information from the private network resource management device 121.
- the private network communication related information receiving unit 1116 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the public network communication control unit 1117 uses the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115 and the private network communication related information received by the private network communication related information reception unit 1116 to perform communication within the public network. To control. In addition, the public network communication control unit 1117 uses the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115 and the private network communication related information received by the private network communication related information reception unit 1116, A private network communication related information change instruction, which is an instruction to change related information, is transmitted to the private network resource management apparatus 121.
- the control of communication in the public network is the following control. First, the control is a change in the shape of the communication network with one or more communication terminals under the public network radio base station 112.
- the control means changing the allocation of communication channels with one or more communication terminals under the public network radio base station 112.
- the control is to change the transmission power of the public network radio base station 112.
- the control is load distribution control of the public network radio base station.
- the load distribution control is, for example, processing for changing a subordinate communication terminal.
- the load distribution control is, for example, a process of bypassing traffic to different types of wireless media and leveling the load.
- the control is control of a transmission schedule of packets that the public network radio base station 112 transmits to one or more first communication terminals 114 under the public network radio base station 112.
- the transmission schedule control is divided into, for example, a case where real-time property is required and a case where real-time property is not required.
- real-time property When real-time property is required, packets are continuously transmitted so that data is not interrupted on the receiving side. If the transmission is not required for real-time performance, the transmission schedule is controlled such that packets are transmitted discontinuously.
- 1st-5th control since it is a well-known technique, detailed description is abbreviate
- private network communication related information change instructions include changes in the network shape (direct type, tree type, etc.) in the private network, changes in channel assignment in the private network, transmission power control in the private network, private network
- the public network communication control unit 1117 can usually be realized by an MPU, a memory, a communication unit, and the like.
- the processing procedure of the public network communication control unit 1117 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the public network wireless base station 112 performs wireless communication with one or more first communication terminals 114.
- the public network radio base station 112 communicates with one or more second communication terminals 123 in accordance with an instruction from the public network instruction unit 1114.
- the public network radio base station 112 can usually be realized by an MPU, a memory, a communication means, and the like.
- the processing procedure of the public network radio base station 112 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the public network billing source information acquisition unit 1131 acquires, for each first communication terminal 114, public network billing source information, which is information that is a source of billing included in the public network communication related information.
- the public network billing source information acquisition unit 1131 normally acquires a communication terminal identifier for identifying the first communication terminal 114 and public network billing source information as a pair.
- Public network billing source information is, for example, the number of packets, communication time, and the like.
- the public network billing source information acquisition unit 1131 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like.
- the processing procedure of the public network billing source information acquisition unit 1131 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the private network billing source information acquisition unit 1132 acquires the private network billing source information, which is the basis of billing included in the private network communication related information, for each second communication terminal 123.
- the private network charging source information acquisition unit 1132 normally acquires private network charging source information from the private network communication related information received from the private network resource management apparatus 121.
- the private network billing source information includes, for example, the number of packets and communication time.
- the private network billing source information acquisition unit 1132 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like.
- the processing procedure of the private network billing source information acquisition unit 1132 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the communication fee calculation unit 1133 calculates the communication fee for each terminal, for each public network and each private network (separated into a public network and a private network), using the public network billing source information and the private network billing source information. .
- the calculation method of the communication charge is not limited.
- the communication fee calculation unit 1133 calculates the communication fee by an increasing function using the number of packets or communication time as a parameter.
- the communication fee calculation unit 1133 can be usually realized by an MPU, a memory, or the like.
- the processing procedure of the communication fee calculation unit 1133 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the communication fee output unit 1134 outputs the communication fee calculated by the communication fee calculation unit 1133.
- output refers to display on a display, projection using a projector, printing on a printer, sound output, transmission to an external device, storage in a recording medium, other processing device or other program, etc. It is a concept including delivery of processing results.
- the communication fee output unit 1134 may or may not include an output device such as a display or a speaker.
- the communication fee output unit 1134 can be implemented by output device driver software, or output device driver software and an output device.
- the first communication terminal 114 performs radio communication with other communication terminals via one or more public network radio base stations 112.
- the first communication terminal 114 is a communication terminal in the public network, but may move out of the area of the public network radio base station 112 due to movement.
- the first communication terminal 114 is identified by a communication terminal identifier.
- the first communication terminal 114 is usually a mobile communication device, but may be a fixed communication device.
- the private network resource management device 121 manages private network communication related information that is information related to communication within the private network.
- the private network communication related information is, for example, wireless environment information in the private network, load information in the private network, communication quality required by the application, and the like.
- the private network communication terminal detection unit 1211 detects that the second communication terminal 123 that was in the area of the private network wireless base station 122 has moved out of the area.
- the private network communication terminal detection unit 1211 can usually be realized by an MPU, a memory, a communication means, and the like.
- the processing procedure of the private network communication terminal detection unit 1211 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the private network communication terminal identifier transmission unit 1212 acquires a communication terminal identifier for identifying the second communication terminal 123 that the private network communication terminal detection unit 1211 has moved out of the area of the private network radio base station 112, and the communication terminal identifier Is transmitted to the public network resource management apparatus 111 via the backbone network.
- the private network communication terminal identifier transmission unit 1212 is usually realized by wireless or wired communication means.
- the private network communication terminal receiving unit 1213 receives from the public network resource management device 111 a communication terminal identifier that identifies the first communication terminal 114 that has moved from the public network radio base station 112 area to the outside area.
- the private network communication terminal receiving unit 1213 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the private network instruction unit 1214 transmits an instruction to communicate with the first communication terminal 114 identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal reception unit 1113 to one or more private network radio base stations 122.
- the private network instruction unit 1214 is usually realized by wireless or wired communication means.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 acquires private network communication related information which is information related to communication within the private network. Since the technology for acquiring the private network communication related information is a known technology, detailed description thereof is omitted.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the private network communication related information change instruction receiving unit 1216 receives the private network communication related information change instruction from the public network resource management apparatus 111.
- the private network communication related information change instruction receiving unit 1216 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the private network communication control unit 1217 controls communication within the private network according to the private network communication related information change instruction.
- the communication control here is communication control from the first (change of the shape of the communication network) to the fifth (control of the transmission schedule) as in the control performed by the public network communication control unit 1117.
- the controlled object of the private network communication control unit 1217 is communication within the private network.
- the private network communication control unit 1217 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like.
- the processing procedure of the private network communication control unit 1217 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the private network radio base station 122 communicates with one or more second communication terminals 123. Also, the private network radio base station 122 communicates with one or more first communication terminals 114 in accordance with an instruction from the private network instruction unit 1214.
- the private network radio base station 122 can usually be realized by an MPU, a memory, a communication means, and the like.
- the processing procedure of the private network radio base station 122 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the second communication terminal 123 performs wireless communication with other communication terminals via one or more private network wireless base stations 122.
- the second communication terminal 123 is a communication terminal in the private network, but may move out of the area of the private network radio base station 122 due to movement.
- the second communication terminal 123 is identified by a communication terminal identifier.
- the second communication terminal 123 is usually a mobile communication device, but may be a fixed communication device.
- Step S401 The public network communication terminal detection unit 1111 determines whether or not the first communication terminal 114 moved outside the public network area exists. If there is the first communication terminal 114 moved outside the area, the process goes to step S402, and if there is no first communication terminal 114 moved outside the area, the process goes to step S404.
- the public network communication terminal identifier transmission unit 1112 acquires one or more communication terminal identifiers that identify one or more first communication terminals 114 that have moved out of the public network area.
- Step S403 The public network communication terminal identifier transmission unit 1112 transmits the one or more communication terminal identifiers acquired in Step S402 to the private network resource management apparatus 121 via the backbone network. The process returns to step S401.
- Step S404 The public network communication terminal reception unit 1113 identifies one or more second communication terminals 123 that have moved out of the area of the private network radio base station 122 from the private network resource management apparatus 121. It is determined whether a communication terminal identifier has been received. If one or more communication terminal identifiers are received, the process proceeds to step S405. If one or more communication terminal identifiers are not received, the process proceeds to step S406.
- Step S405 The public network instruction unit 1114 sends an instruction to communicate with one or more second communication terminals 123 identified by one or more communication terminal identifiers received in step S404 to one or more public network radio base stations. 112. The process returns to step S401.
- Step S 406 The private network communication related information receiving unit 1116 determines whether or not private network communication related information is received from the private network resource management apparatus 121. If the private network communication related information is received, the process goes to step S407, and if the private network communication related information is not received, the process goes to step S410.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 acquires public network communication related information that is information related to communication within the public network.
- Step S408 The public network communication control unit 1117 changes the public network communication related information acquired in step S407 using the private network communication related information received in step S406. Then, the public network communication control unit 1117 writes the changed public network communication related information in a predetermined public network communication related information storage area (updates the public network communication related information). Note that this means that the public network communication control unit 1117 determines new public network communication related information using the private network communication related information received in step S406 and the public network communication related information acquired in step S407. The new public network communication related information may be written in a predetermined public network communication related information storage area.
- Step S409 The public network communication control unit 1117 controls communication within the public network according to the updated public network communication related information.
- the communication control in the public network is, for example, the first to fifth communication controls described above.
- the process returns to step S401.
- Step S410 The public network communication control unit 1117 configures a private network communication related information change instruction using the private network communication related information received in step S406 and the public network communication related information acquired in step S407.
- Step S411 The public network communication control unit 1117 transmits the private network communication related information change instruction configured in Step S410 to the private network resource management apparatus 121.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 acquires public network communication related information that is information related to communication within the public network.
- Step S413 The public network communication control unit 1117 controls communication in the public network according to the public network communication related information acquired in step S410. The process returns to step S401.
- Step S501 The charge management apparatus 113 assigns 1 to the counter i.
- Step S502 The charge management apparatus 113 determines whether or not the i-th communication terminal identifier exists. If the i-th communication terminal identifier exists, the process goes to step S503, and if the i-th communication terminal identifier does not exist, the process ends. Assume that charging management apparatus 113 receives communication terminal identifiers of communication terminals that have performed communication using public network and private network from public network resource management apparatus 111 and private network resource management apparatus 121, respectively. Further, the public network resource management device 111 and the private network resource management device 121 each receive and store a communication terminal identifier of a communication terminal that has performed communication from one or more subordinate base stations (112, 122). Suppose you are.
- the public network billing source information acquisition unit 1131 uses public network billing source information, which is a source of billing included in the public network communication related information corresponding to the i th communication terminal identifier, to the public network resource management. Obtained from the device 111.
- the communication fee calculation unit 1133 calculates the public network communication fee corresponding to the i-th communication terminal identifier using the public network billing source information acquired in step S503.
- the public network communication fee is a communication fee generated by using the public network.
- the communication fee calculation unit 1133 stores the public network communication fee calculated in step S504 in association with the i-th communication terminal identifier.
- the public network communication charges may be displayed on a display without accumulating.
- the private network billing source information acquisition unit 1132 uses the private network billing source information, which is the source of billing included in the private network communication related information corresponding to the i th communication terminal identifier, for public network resource management. Obtained from the device 111.
- the communication fee calculation unit 1133 calculates the private network communication fee corresponding to the i-th communication terminal identifier using the private network billing source information acquired in step S506.
- the private network communication fee is a communication fee generated by using the private network.
- the communication fee calculation unit 1133 stores the private network communication fee calculated in Step S507 in association with the i-th communication terminal identifier.
- the private network communication fee may be displayed on a display without being accumulated.
- Step S509 The billing management apparatus 113 increments the counter i by one. The process returns to step S502.
- Step S601 The private network communication terminal detection unit 1211 determines whether there is the second communication terminal 123 that has moved outside the area of the private network. If there is the second communication terminal 123 moved outside the area, the process goes to step S602, and if there is no second communication terminal 123 moved outside the area, the process goes to step S604.
- Step S602 The private network communication terminal identifier transmission unit 1212 acquires one or more communication terminal identifiers that identify one or more second communication terminals 123 that have moved outside the private network area.
- Step S603 The private network communication terminal identifier transmission unit 1212 transmits the communication terminal identifier acquired in Step S602 to the public network resource management apparatus 111 via the backbone network. The process returns to step S601.
- Step S604 The private network communication terminal receiving unit 1213 receives from the public network resource management device 111 a communication terminal identifier that identifies the first communication terminal 114 that has moved out of the area of the public network radio base station 112. Determine whether or not. If one or more communication terminal identifiers are received, the process proceeds to step S605. If one or more communication terminal identifiers are not received, the process proceeds to step S606.
- Step S605 The private network instruction unit 1214 transmits an instruction to communicate with the first communication terminal 114 identified by the communication terminal identifier received in Step S604 to one or more private network wireless base stations 122. The process returns to step S601.
- Step S606 The private network communication related information change instruction receiving unit 1216 determines whether or not a private network communication related information change instruction is received from the public network resource management apparatus 111. If the private network communication related information change instruction is received, the process goes to step S607, and if the private network communication related information change instruction is not received, the process goes to step S610.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 acquires private network communication related information which is information related to communication within the private network.
- Step S608 The private network communication control unit 1217 changes the private network communication related information acquired in step S607 according to the private network communication related information change instruction received in step S606. Then, the private network communication control unit 1217 writes the changed private network communication related information in the storage area of the predetermined private network communication related information (updates the private network communication related information).
- Step S609 The private network communication control unit 1217 controls communication within the private network according to the updated private network communication related information.
- the communication control in the private network is, for example, the first to fifth communication controls described above.
- the process returns to step S601.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 acquires private network communication related information that is information related to communication within the private network.
- Step S611 The private network communication control unit 1217 controls communication within the private network according to the private network communication related information acquired in Step S610. The process returns to step S601.
- the private network resource management device 121 normally transmits the private network communication related information acquired in step S607 to the public network resource management device 111.
- the transmission processing is performed by, for example, the private network communication control unit 1217 or a private network communication related information transmission unit (not shown).
- the public network resource management apparatus 111 changes the shape of the communication network as follows.
- An example of the change in the shape of the communication network here is a relay terminal (second communication terminal connected to the private network radio base station 122) with respect to an isolated terminal that is an isolated communication terminal outside the coverage of the public network. 123) is an example in which an isolated terminal can access a public network and a throughput improvement is realized by constructing a multi-hop route using 123).
- the 1st communication terminal 114 and the 2nd communication terminal 123 are classified into the following three according to the utilization condition of a public network.
- ISTA an isolated terminal (Isolated STA) that has no directly connectable AP (base station, access point) and can use a public network (for example, WiFi) service only through a relay route.
- RSTA a relay terminal (Relay STA), which has a plurality of public network (for example, WiFi) I / Fs, of which some I / Fs connect to the AP in the Infra mode, and some I / Fs A terminal that provides a relay path to an isolated terminal in AdHoc mode as a relay station at / F.
- DSTA a normal terminal (Default STA) that is directly linked to a plurality of APs through a public network (for example, WiFi) I / F and does not perform relaying.
- the isolated terminal searches for the neighboring second communication terminal 123 by monitoring data transmitted and received between the neighboring second communication terminal 123 and the private network radio base station 122. For example, the isolated terminal detects the presence of a terminal located in the vicinity of itself by receiving a packet transmitted by the public network I / F of the peripheral terminal in the promiscuous mode. At this time, when there are a plurality of terminals in the vicinity, it is preferable that the isolated terminal obtains an identifier of the terminal that can achieve the best communication quality from among them.
- the isolated terminal transmits information on the discovered second communication terminal 123 in the vicinity (usually information having a second communication terminal identifier for identifying this terminal) to the public network resource management apparatus 111 via the public network. To do. It is preferable that an isolated terminal sends a relay path connection request with a list of peripheral terminals detected by itself (including each terminal address and communication quality information such as RSSI). .
- the public network communication related information acquisition unit 1115 of the public network resource management apparatus 111 is information of the second communication terminal 123 having a second communication terminal identifier (for example, an address), which is an example of public network communication related information ( For example, the above list of terminals) is received. Then, the public network communication related information acquisition unit 1115 acquires communication quality information (for example, RSSI) and information on the load of each terminal.
- a second communication terminal identifier for example, an address
- the private network communication related information receiving unit 1116 receives information (for example, a terminal identifier) of a terminal connected to the private network from the private network resource management device 121.
- This terminal information is acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management device 121, and is transmitted to the public network resource management device 111 by the private network communication control unit 1217 or a private network communication related information transmission unit (not shown).
- Information for example, a terminal identifier
- the public network communication control unit 1117 uses the terminal information received by the private network communication related information reception unit 1116 and the information of the second communication terminal 123 acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115 to provide an isolated terminal. Is detected.
- the public network communication control unit 1117 receives the communication quality information (RSSI or the like) received by the public network communication related information acquisition unit 1115 and information on the load of each terminal known by the public network resource management device 111 (for example, The terminal identifier (usually, address) that can provide good communication quality is also selected from the list by using one or more (usually, a plurality of addresses). Specifically, for example, the public network communication control unit 1117 scores the terminals on the list using the traffic rate and the traffic volume of a certain time (which may be a fixed time) including the current traffic volume as parameters, and the score is the highest. Select a good terminal (which can provide good communication quality). The score is an increasing function using the traffic rate as a parameter, and a decreasing function using the traffic amount as a parameter.
- RSSI communication quality information
- the public network communication control unit 1117 uses the information acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115 to issue a private network communication related information change instruction that is an instruction to change the private network communication related information. Transmit to device 121.
- the instruction to change the private network communication-related information here is an instruction indicating that the discovered second communication terminal 123 in the vicinity becomes a relay terminal of the isolated terminal.
- the public network communication control unit 1117 transmits a relay I / F release request (including information on which I / F to be released) to those terminals.
- the management apparatus 121 is instructed.
- the private network communication related information change instruction receiving unit 1216 of the private network resource management apparatus 121 receives an instruction indicating that it becomes a relay terminal to one or more discovered second communication terminals 123 in the vicinity. This instruction has a second communication terminal identifier.
- the private network communication control unit 1217 instructs the second communication terminal 123 identified by the second communication terminal identifier to become an isolated terminal relay device.
- the second communication terminal 123 receives the instruction, switches the connection destination from the private network wireless base station 122 of the private network to the isolated terminal, and relays the data of the private network wireless base station 122 and the isolated terminal. Specifically, the second communication terminal 123 that has received the instruction transmits a relay I / F release response to the private network resource management device 121, and then disconnects the I / F that is connected to the AP for relay use. Release in ad hoc mode. Then, after receiving the relay I / F release response from all the peripheral terminals, the private network resource management apparatus 121 transmits a relay route connection response to the isolated terminal.
- the relay device that has opened the relay I / F according to the instruction of the private network resource management device 121 does not connect to the isolated terminal after waiting for a certain period of time, it returns the opened I / F to the infrastructure mode and reconnects to the AP. Connecting.
- a multi-hop route which is an example of a change in the shape of a communication network, has been constructed.
- the public network communication control unit 1117 is configured to use only the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115 or the private network communication related information received by the private network communication related information reception unit 1116. Communication within the public network may be controlled using only information.
- a multi-hop route is constructed using the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115 and the private network communication related information received by the private network communication related information reception unit 1116. It was.
- the private network resource management apparatus 121 monitors changes in the topology (adjacent network radio base stations 122, adjacent relations between the private network radio base stations 122 and the second communication terminal 123), and detects fluctuations over a certain level. If detected, perform channel assignment and change operations.
- the evaluation function for obtaining the optimum channel allocation pattern is, for example, an evaluation function for minimizing the number of private network radio base stations 122 that change channels or the connected second communication terminals 123. This evaluation function is held by the private network resource management apparatus 121, for example.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management apparatus 121 receives a neighbor AP list (a kind of private network communication related information) from the private network radio base station 122.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 receives a connectable AP list (a kind of private network communication related information) from the second communication terminal 123.
- the neighbor AP list is a list of information (including base station identifiers) of the private network wireless base station 122 existing in the vicinity of the private network wireless base station 122.
- the base station identifier is, for example, a base station address.
- the connectable AP list is a list of information (including base station identifiers) of the private network radio base station 122 to which the second communication terminal 123 can be connected.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 periodically receives the above information, for example.
- the private network communication control unit 1217 of the private network resource management apparatus 121 performs channel assignment control processing according to the flowchart shown in FIG.
- the private network communication control unit 1217 performs CA domain update.
- the CA domain is an AP group in which APs (private network radio base stations 122) to be controlled are grouped. That is, the private network communication control unit 1217 groups the APs to be controlled in consideration of computer resources when obtaining the optimum channel assignment pattern to be assigned to a plurality of control target APs. Specifically, the private network communication control unit 1217 groups APs having edge weights (to be described later) between APs of a basic graph that are used as an index for channel allocation larger than a threshold, and separate edge weights between groups. Divide by the part smaller than the threshold value. When this grouping or division condition is met, the private network communication control unit 1217 updates the CA domain. In consideration of timing and the like, the private network communication control unit 1217 may not update the CA domain even when the grouping or division conditions are met.
- the CA domain is updated in configuration prior to channel assignment.
- Step S1902 The private network communication control unit 1217 performs graph fluctuation monitoring. Graph fluctuation monitoring is usually performed after channel assignment.
- the private network communication control unit 1217 monitors the topology change in the CA domain as the change in the basic graph after channel assignment. By detecting that the fluctuation amount exceeds the threshold under the determined condition, it is determined that channel reassignment is necessary (step S1903), and channel assignment is performed (step S1904).
- the private network communication control unit 1217 uses the reference graph generated at the time of channel assignment as a comparison base when performing graph fluctuation monitoring. When the domain is updated, the reference graph is generated again.
- the private network communication control unit 1217 generates the latest basic graph at that time from the information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215. Then, the private network communication control unit 1217 performs comparison with the reference graph, and activates the next channel assignment when the following fluctuation detection condition (Formula 1) is satisfied with the set number of continuous fluctuation detections (step S1904). .
- Equation 1 ⁇ W is an edge weight fluctuation amount.
- ⁇ W is an edge weight fluctuation amount.
- the variation amount is calculated by setting the corresponding Edge weight of the latest graph to 0.
- ⁇ is a weight fluctuation threshold per Edge.
- ⁇ is a weight variation threshold value of the entire graph.
- f (a) is a scaling function for reflecting local variation.
- This method of assigning channels to APs is a method that applies the color coding problem using a weighted graph.
- the private network communication control unit 1217 forms a graph in which AP is a vertex (Vertex) and the interference relationship between APs is an edge (Edge) when there are a plurality of APs that are adjacent and interfere with each other.
- the private network communication control unit 1217 performs color coding on the AP so as to minimize the amount of interference exerted by a limited number of channels.
- FIG. 20 is an example of graph generation and optimal channel assignment when Edge weight is the number of STAs (terminals) in an area where coverage between APs of the same channel overlaps.
- the private network communication control unit 1217 uses the information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215 to calculate Edge weights between the Vertexes, thereby providing basic data for searching for the optimum solution. Is generated.
- the basic graph is an interference graph when it is assumed that all Vertex are the same channel.
- the basic graph generated here is handled as a “reference graph” serving as a comparison base for graph fluctuation detection.
- the latest graph that is updated at each information acquisition interval in “graph fluctuation monitoring” is also a basic graph.
- the private network communication control unit 1217 calculates the edge weight (W) by, for example, Equation 2 below.
- the Edge weight represents the degree of interference between APs (Vertex).
- N overlap is the number of STAs in the coverage overlap area
- N all is the total number of STAs in the two coverages.
- the private network communication control unit 1217 generates a basic graph as follows. In other words, the private network communication control unit 1217 calculates the Edge weight between each Vertex, assuming that all the Vertex are the same channel, and holds it as a “basic graph”.
- the private network communication control unit 1217 selects the other Vertex (that is, an adjacent AP outside the CA domain or an AP that is not the service target). Include it in the basic graph.
- the private network communication control unit 1217 does not generate Edge between the two Vertexes in the basic graph generation.
- the first condition is “no STAs exist in the overlapping area of coverage”
- the second condition is “Edge weight is 0”
- the third condition is “Vertex at both ends is fixed to the channel (channel cannot be changed). ⁇ Outside CA domain / out of service) ”.
- FIG. 21 (a) In the environment of FIG. 21 (a), when the above formula 2 is used, the private network communication control unit 1217, as shown in FIG. 21 (b), AP1-AP2, AP2-AP3, AP1-AP4, A basic graph to which AP2-AP4 is connected is generated.
- the private network communication control unit 1217 searches for an optimal solution as follows. That is, the private network communication control unit 1217 searches for a channel assignment pattern (optimal solution) that optimizes the evaluation function in the generated interference graph when channels are assigned to the channel changeable Vertex in various patterns. To do.
- the private network communication control unit 1217 generates an interference graph as follows.
- the private network communication control unit 1217 obtains an interference graph obtained by extracting only the Edge component between the same channel Vertex from the basic graph.
- the two Vertexes of (1) “adjacent Vertex outside the CA domain” and (2) “Vertex outside the service target (incapable of channel change) in the CA domain” cannot be assigned to a channel, and a channel pattern is generated. Sometimes fix the channel in use. Further, the two Vertexes are not subject to the channel assignment pattern at the time of searching for the optimum solution, but act as interference sources (configured as Vertex in the interference graph).
- the private network communication control unit 1217 holds the following evaluation function.
- This evaluation function is a function for evaluating whether or not it is an optimal solution for a certain channel allocation pattern.
- the evaluation function includes (1) “maximum edge weight of the entire interference graph is minimum (maximum service range)”, (2) “total sum of the edge weight of the entire interference graph is minimum (for the entire network). This is a function that achieves three goals: “Improve performance)", (3) "Minimum number of APs or STAs that change channels (suppress the influence of channel switching)".
- the private network communication control unit 1217 may use the above (1) to (3) properly according to the purpose of optimization, or apply them in order according to the priority and narrow down a plurality of solutions. May be.
- the private network communication control unit 1217 performs a search as follows. That is, the private network communication control unit 1217 searches for a channel assignment pattern that optimizes the evaluation function.
- a search method a general approximate solution or a heuristic algorithm is used depending on the target scale (number of APs, number of assignable channels), applicable computer resources, and accuracy of an evaluation function (purpose).
- the channel is changed as follows. That is, the private network communication control unit 1217 applies the determined channel assignment pattern to subordinate APs and STAs. Then, the private network communication control unit 1217 changes the channel to the AP in the CA domain and the STA under its control by the following procedure.
- the private network communication control unit 1217 transmits a channel change message to the target AP and notifies the changed channel.
- channel switching in the CA domain may be performed simultaneously by controlling the message transmission order and delay in consideration of the arrival delay of the channel change message and the switching processing delay time.
- a channel change message is transmitted from the target AP to the connected STA, and the channel number to be changed and the scheduled communication interruption time are notified.
- the channel is changed at the target AP and STA. Then, the target AP switches the immediate channel after transmitting the channel change message to the STA. Further, the target AP stops beacon transmission for the scheduled communication interruption time after the channel switching.
- the STA searches for the AP in the designated channel after switching within the period of the communication interruption scheduled time + beacon transmission interval after the arrival of the channel change message from the AP. Then, the STA starts the association again when the AP is found in the channel after switching, and starts from the normal channel search when the AP is not found.
- the above specific example is an example of a change in communication channel assignment. That is, for changing the communication channel assignment, the techniques described in Patent Document 5, Non-Patent Documents 1 to 3, and the like may be used.
- the private network communication control unit 1217 controls communication within the private network using only the private network communication related information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215.
- the private network communication control unit 1217 may control communication within the private network such as a change in communication channel allocation according to the private network communication related information change instruction received by the private network communication related information change instruction reception unit 1216.
- the private network communication related information change instruction is an instruction configured by the public network resource management apparatus 111 using the public network communication related information and the private network communication related information. That is, communication within the private network, such as a change in communication channel assignment, may be controlled using public network communication related information and private network communication related information. (Specific example 3)
- the transmission power is changed in order to efficiently cover the area while maintaining the data communication speed.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management apparatus 121 receives received signal strength, which is a kind of private network communication related information, from one or more private network radio base stations 122. At this time, the private network communication related information acquisition unit 1215 receives information for identifying the adjacent private network radio base station 122 and received signal strength from each private network radio base station 122. Further, the private network communication related information acquisition unit 1215 may receive information for identifying the connected terminal and the received signal strength from each private network wireless base station 122.
- the private network communication control unit 1217 determines the transmission power of each private network wireless base station 122 so that the transmission power difference between adjacent private network wireless base stations 122 is small, and each private network wireless base station 122 notifies the transmission power information. Then, the private network radio base station 122 receives the transmission power information and adjusts its own transmission power according to the transmission power information. Moreover, when the received signal strength from a terminal device falls by movement of a terminal device (2nd communication terminal 123), each private network radio base station 122 increases transmission power.
- the above specific example is an example of a change in transmission power. That is, for changing the transmission power, the technique described in Patent Document 5, the techniques described in Non-Patent Documents 4 to 6, and the like may be used.
- communication within the private network such as a change in transmission power is controlled using only the private network communication related information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215.
- the private network communication control unit 1217 may change the transmission power according to the private network communication related information change instruction.
- the private network communication related information change instruction is an instruction configured by the public network resource management apparatus 111 using the public network communication related information and the private network communication related information. That is, communication within the private network such as a change in transmission power may be controlled using public network communication related information and private network communication related information. (Specific example 4)
- the public network resource management device 111 measures the transmission speed of each of one or more public networks (for example, public LAN, 3G, BWA), and transmits information on the transmission speed of the private network LAN to the private network (private network communication).
- the transmission rate is received from the system 12), the ratio of the transmission rates of both is calculated, and load distribution control for distributing traffic is performed using the ratio.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 of the public network resource management device 111 acquires the transmission speed (a type of public network communication related information) of a public network such as a public LAN, 3G, or BWA.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 receives the transmission speed of the public network from, for example, one or more public network radio base stations 112.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management apparatus 121 receives the transmission rate of the private network from one or more private network wireless base stations 122. Then, the private network resource management apparatus 121 transmits one or more private network transmission speeds to the public network resource management apparatus 111.
- the private network communication related information receiving unit 1116 of the public network resource management device 111 receives the transmission speed of the private network (a kind of private network communication related information).
- the public network communication control unit 1117 distributes traffic so that the average delay time of each access network is equalized.
- public network communication control section 1117 distributes traffic in units of flows so as to equalize the average delay time of each access network. Since traffic is distributed in units of flows, there is no change in the order of arrival of packets (see FIG. 22).
- a flow is a set of packets that flow over a TCP connection set by each application between end-to-end terminals.
- Non-Patent Documents 7 to 9 may be used for load distribution control. (Specific example 5)
- the packet transmission schedule is controlled based on the communication quality requested by the application. That is, the public network communication related information acquisition unit 1115 of the public network resource management apparatus 111 acquires the data type of the packet (for example, voice data (phone voice data) or text data (Web data)). Then, the public network communication control unit 1117 determines a priority from the data type acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115, and packets of a data type with a high priority (for example, voice data) are consecutive. The packet of a data type (for example, text data) having a low priority is transmitted separately, or transmitted using a transmission gap of the packet of a data type having a high priority. Note that the public network communication control unit 1117 holds information in which the packet data type is associated with the priority.
- the public network communication control unit 1117 holds information in which the packet data type is associated with the priority.
- Non-Patent Documents 10 to 12 may be used for controlling the transmission schedule.
- the public network communication control unit 1117 controls the transmission schedule using only the public network communication related information (packet data type) acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115.
- the public network communication control unit 1117 uses the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115 and the private network communication related information received by the private network communication related information reception unit 1116 to transmit a transmission schedule. Needless to say, it may be possible to control this.
- the public network and the private network can be linked. More specifically, according to the present embodiment, it is possible to improve frequency use efficiency or communication quality by linking a public network and a private network.
- the charge management device 113 is not essential.
- the fact that the charge management device is not essential is the same in other embodiments.
- the network system 1 described in the present embodiment is a network system 1 in which a public network and a private network are linked, and automatically uses the other service area when it goes out of one service area. Met. However, the network system 1 may not perform such a service. In such a case, each of the public network resource management device and the private network resource management device has two types of network-related information (signal environment, wireless environment information such as retransmission rate, transmission rate, etc., load information such as a queue, application (Communication quality, etc. required) may be acquired and control related to communication (communication control) may be performed in cooperation using the communication related information. This also applies to other embodiments.
- examples of the communication control described in the present embodiment include a change in the shape of the first communication network, a change in the assignment of the second communication channel, a change in the third transmission power, a fourth load distribution control, It was the fifth transmission schedule control.
- the communication control may be control related to other communications. This also applies to other embodiments.
- the processing in the present embodiment may be realized by software. Then, this software may be distributed by software download or the like. Further, this software may be recorded on a recording medium such as a CD-ROM and distributed.
- the software that implements the public network resource management apparatus according to the present embodiment is the following program. That is, the program includes a public network communication terminal detection unit that detects that the first communication terminal in the area of the public network radio base station has moved outside the area, and the public network communication terminal detection unit. Obtains a communication terminal identifier for identifying the first communication terminal that has moved out of the area of the public network radio base station, and transmits the communication terminal identifier to the private network resource management apparatus via the backbone network.
- a public network communication terminal receiving unit for receiving a communication terminal identifier for identifying a second communication terminal that has moved out of the area of the private network radio base station from the private network resource management device;
- a public network that transmits an instruction to communicate with the second communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal receiver to the one or more public network radio base stations Program for functioning as a radical 113, is.
- the computer includes a private network communication related information receiving unit that receives private network communication related information from the private network resource management device, the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquisition unit, and the The private network communication related information received by the private network communication related information receiving unit is used to control communication within the public network, and the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquiring unit and the private network communication
- a public network communication control unit that transmits a private network communication related information change instruction, which is an instruction to change the private network communication related information, to the private network resource management device using the private network communication related information received by the related information receiving unit. As such, it is public to make it work more.
- the software that realizes the private network resource management apparatus in the present embodiment is the following program. That is, the program includes a private network communication terminal detection unit that detects that the second communication terminal that was in the area of the private network radio base station has moved outside the area, and the private network communication terminal detection unit. Acquires a communication terminal identifier for identifying the second communication terminal that has moved out of the area of the private network radio base station, and transmits the communication terminal identifier to the public network resource management apparatus via the backbone network.
- a terminal identifier transmitting unit a private network communication terminal receiving unit that receives a communication terminal identifier for identifying a first communication terminal that has moved out of the area of the public network radio base station from the public network resource management device;
- a private network that transmits an instruction to communicate with the first communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal receiver to the one or more private network radio base stations Program for functioning as a radical 113, is.
- the computer is configured to receive a private network communication related information change instruction receiving unit that receives a private network communication related information change instruction from the public network resource management device, and to operate the personal network according to the private network communication related information change instruction.
- the software that realizes the charge management apparatus in the present embodiment is the following program.
- the program includes a public network billing source information acquisition unit that acquires, for each communication terminal, public network billing source information that is a source of billing included in public network communication related information, and a private network communication. Using self-owned network billing source information acquiring unit for each communication terminal, and using the public network billing source information and the self-owned network billing source information, which is information for charging included in the related information.
- a communication fee calculation unit that calculates a communication fee for each public network and private network for each communication terminal, and a program for functioning as a communication fee output unit that outputs the communication fee.
- the network system according to the present embodiment is different from the network system 1 according to the first embodiment in the network (network) in which a device that performs resource management and billing exists.
- resource management and billing are performed by devices in the backbone network.
- the resource management apparatus acquires communication related information of two types of networks, and performs communication control of the two types of networks using the communication related information.
- FIG. 7 is a conceptual diagram of the network system 2 in the present embodiment.
- the network system 2 includes a public network communication system 21, a private network communication system 22, and a backbone network 23.
- the public network communication system 21 includes a public network resource management device 211, one or more public network radio base stations 112, and one or more first communication terminals 114.
- the private network communication system 22 includes a private network resource management device 221, one or more private network wireless base stations 122, and one or more second communication terminals 123.
- the backbone network 23 includes a cooperative resource management device 231 and a charge management device 232. In FIG. 7, the cooperative resource management device 231 and the charge management device 232 may be a single device.
- the public network communication system 21 is a system in a public network connected to the backbone network 23.
- the private network communication system 22 is a system in the private network connected to the backbone network 23.
- the network system 2 in the present embodiment is a network system capable of the following services, like the network system 1. That is, the network system 2 is a system that utilizes a private network service area when a public network terminal located within the public network service area moves outside the public network service area.
- the network system 2 is a system that utilizes a private network service area when a public network terminal located in the public network service area cannot receive a sufficient communication service due to congestion or interference.
- the network system 2 is a system that utilizes a public network service area when a private network terminal located in the private network service area moves outside the private network service area.
- the network system 2 is a system that utilizes a public network service area when a private network terminal located in the private network service area cannot receive a sufficient communication service due to congestion or interference.
- FIG. 8 is a block diagram of the public network communication system 21 constituting the network system 2 in the present embodiment.
- the public network communication system 21 includes a public network resource management device 211, a public network radio base station 112, and a first communication terminal 114.
- the public network resource management device 211 includes a public network communication terminal detection unit 1111, a public network communication terminal identifier transmission unit 1112, a public network communication terminal reception unit 1113, a public network instruction unit 1114, a public network communication related information acquisition unit 1115, a public network A communication related information change instruction receiving unit 2111 and a public network communication control unit 2112 are provided.
- FIG. 9 is a block diagram of the private network communication system 22 constituting the network system 2 in the present embodiment.
- the private network communication system 22 includes a private network resource management device 221, a private network radio base station 122, and a second communication terminal 123.
- the private network resource management device 221 includes a private network communication terminal detection unit 1211, a private network communication terminal identifier transmission unit 1212, a private network communication terminal reception unit 1213, a private network instruction unit 1214, a private network communication related information acquisition unit 1215, a private network A communication related information change instruction receiving unit 2216 and a private network communication control unit 1217 are provided.
- FIG. 10 is a block diagram of the backbone network 23 constituting the network system 2 in the present embodiment.
- the backbone network 23 includes a cooperative resource management device 231 and a charge management device 232.
- the cooperative resource management apparatus 231 includes a private network communication related information reception unit 1116, a public network communication related information reception unit 2311, an instruction configuration unit 2313, and an instruction transmission unit 2314.
- the charging management device 232 includes a public network charging source information acquisition unit 2321, a private network charging source information acquisition unit 2322, a communication fee calculation unit 1133, and a communication fee output unit 1134.
- the public network communication related information change instruction receiving unit 2111 receives a public network communication related information change instruction from the cooperative resource management apparatus 231.
- the public network communication related information change instruction is an instruction to change public network communication related information.
- the public network communication related information change instruction receiving unit 2111 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the public network communication control unit 2112 controls communication within the public network using public network communication related information. Further, the public network communication control unit 2112 controls communication within the public network in accordance with the public network communication related information change instruction received by the public network communication related information change instruction reception unit 2111. Examples of communication control are the first to fifth controls described above.
- the public network communication control unit 2112 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like.
- the processing procedure of the public network communication control unit 2112 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 receives the private network communication related information change instruction from the cooperative resource management device 231.
- the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the public network communication related information receiving unit 2311 receives public network communication related information from the public network resource management device 211.
- the public network communication related information receiving unit 2311 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the instruction configuration unit 2313 uses the public network communication related information and the private network communication related information to configure a public network communication related information change instruction that is an instruction to change the public network communication related information.
- the instruction configuration unit 2313 configures a private network communication related information change instruction that is an instruction to change the private network communication related information, using the public network communication related information and the private network communication related information.
- the public network communication related information change instruction means that the public network radio base station 112 changes the network shape (direct type, tree type, etc.), channel assignment change, transmission power control, load distribution control, scheduling. This is an instruction for performing control or the like.
- the private network communication-related information change instruction means that the private network wireless base station 122 changes the network shape (direct type, tree type, etc.), channel assignment change, transmission power control, load distribution control, scheduling control. It is an instruction for performing such as.
- the instruction configuration unit 2313 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like.
- the processing procedure of the instruction configuration unit 2313 is usually realized by software, and the software is recorded in a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the instruction transmission unit 2314 transmits the public network communication related information change instruction configured by the instruction configuration unit 2313 to the public network resource management apparatus 211. In addition, the instruction transmission unit 2314 transmits the private network communication related information change instruction configured by the instruction configuration unit 2313 to the private network resource management apparatus 221.
- the instruction transmission unit 2314 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- Step S1101 The public network communication related information change instruction receiving unit 2111 determines whether or not a public network communication related information change instruction is received from the cooperative resource management device 231. If the public network communication related information change instruction is received, the process goes to step S407, and if the public network communication related information change instruction is not received, the process goes to step S410.
- Step S1102 The public network communication control unit 2112 changes the public network communication related information acquired in step S407 in accordance with the public network communication related information change instruction received in step S1101.
- public network communication related information reflecting the public network communication related information change instruction received in step S1101 as it is may be accumulated.
- the processing is ended by powering off or interruption for aborting the processing.
- the public network resource management apparatus 211 normally transmits the public network communication related information acquired in step S407 to the cooperative resource management apparatus 231.
- the transmission processing is performed by, for example, the public network communication control unit 2112 or the own public network communication related information transmission unit (not shown).
- the operation of the private network resource management apparatus 221 is substantially the same as the operation of the private network resource management apparatus 121 described with reference to the flowchart of FIG.
- the only point that the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 of the private network resource management apparatus 221 receives the private network communication related information change instruction from the cooperative resource management apparatus 231 is not the public network resource management apparatus. This is different from the operation of the management apparatus 121.
- the private network resource management device 221 transmits the acquired private network communication related information to the cooperative resource management device 231.
- the transmission processing is performed by, for example, the private network communication control unit 1217 or a private network communication related information transmission unit (not shown).
- Step S1201 The public network communication related information receiving unit 2311 determines whether or not public network communication related information is received from the public network resource management apparatus 211. If the public network communication related information is received, the process goes to step S1202, and if the public network communication related information is not received, the process goes to step S1203.
- Step S1202 The instruction configuration unit 2313 temporarily stores the public network communication related information received in Step S1201 in at least a storage medium. The process returns to step S1201.
- Step S1203 The private network communication related information receiving unit 1116 determines whether or not private network communication related information is received from the private network resource management device 221. If private network communication related information is received, the process goes to step S1204, and if private network communication related information is not received, the process goes to step S1205.
- Step S1204 The instruction configuration unit 2313 temporarily stores the private network communication related information received in Step S1201 in at least a storage medium. The process returns to step S1201.
- Step S1205 The instruction configuration unit 2313 determines whether the public network communication related information and the private network communication related information exist in the storage medium. If both pieces of information exist, the process goes to step S1206, and if not, the process returns to step S1201.
- the instruction configuration unit 2313 configures a public network communication related information change instruction and a private network communication related information change instruction using the public network communication related information and the private network communication related information.
- the public network communication related information change instruction and the private network communication related information change instruction are instructions for performing communication control between the public network and the private network. An example of such communication control is the control described above.
- Step S1207 The instruction transmission unit 2314 transmits the public network communication related information change instruction configured in Step S1206 to the public network resource management apparatus 211. In addition, the instruction transmission unit 2314 transmits the private network communication related information change instruction configured in step S1206 to the private network resource management apparatus 221. The process returns to step S1201.
- the process is ended by powering off or interruption for aborting the process.
- the operation of the charge management device 232 is the same as the operation of the charge management device 113. However, it differs from the charging management apparatus 113 in that the public network charging source information acquisition unit 2321 acquires public network charging source information from the cooperative resource management apparatus 231. Also, the private network charging source information acquisition unit 2322 is different from the charging management device 113 in that it acquires the private network charging source information from the cooperative resource management device 231.
- the cooperative resource management apparatus 231 changes the shape of the communication network as follows.
- An example of the change in the shape of the communication network here is a relay terminal (second communication terminal connected to the private network radio base station 122) with respect to an isolated terminal that is an isolated communication terminal outside the coverage of the public network. 123) is an example in which an isolated terminal can access a public network and a throughput improvement is realized by constructing a multi-hop route using 123).
- the isolated terminal searches for the neighboring second communication terminal 123 by monitoring data transmitted and received between the neighboring second communication terminal 123 and the private network radio base station 122. For example, the isolated terminal detects the presence of a terminal located in the vicinity of itself by receiving a packet transmitted by the public network I / F of the peripheral terminal in the promiscuous mode. At this time, when there are a plurality of terminals in the vicinity, it is preferable that the isolated terminal obtains an identifier of the terminal that can achieve the best communication quality from among them.
- the isolated terminal transmits information on the discovered second communication terminal 123 in the vicinity (usually, information having a second communication terminal identifier for identifying the terminal) to the cooperative resource management apparatus 231 via the public network. . It is preferable that the isolated terminal transmits a relay route connection request with a list of peripheral terminals detected by itself (including each terminal address and communication quality information such as RSSI). .
- the public network communication related information acquisition unit 1115 of the public network resource management apparatus 111 acquires communication quality information, information on the load of each terminal, and the like. Then, the public network resource management apparatus 111 transmits the communication quality information, information regarding the load of each terminal, and the like to the cooperative resource management apparatus 231.
- the public network communication related information receiving unit 2311 of the cooperative resource management apparatus 231 receives information on the discovered second communication terminal 123 in the vicinity (usually information having a second communication terminal identifier for identifying this terminal). . Further, the public network communication related information receiving unit 2311 receives communication quality information, information regarding the load of each terminal, and the like.
- the private network communication related information receiving unit 1116 of the cooperative resource management device 231 receives information (for example, a terminal identifier) of a terminal connected to the private network from the private network resource management device 221.
- This terminal information is acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management device 221, and is transmitted to the cooperative resource management device 231 by the private network communication control unit 1217 or a private network communication related information transmission unit (not shown).
- Information for example, a terminal identifier
- the public network communication control unit 1117 uses the terminal information received by the private network communication related information reception unit 1116 and the information of the second communication terminal 123 received by the public network communication related information reception unit 2311 to provide an isolated terminal. Is detected.
- the instruction configuration unit 2313 of the cooperative resource management apparatus 231 includes communication quality information (RSSI and the like) received by the public network communication related information reception unit 2311 and information on the load of each terminal (for example, traffic rate, transmission rate, etc. ) Etc. are also used to select one or more (usually a plurality) of terminal identifiers (usually addresses) that are likely to provide good communication quality.
- indication structure part 2313 comprises the private network communication related information change instruction
- This private network communication related information change instruction is an instruction indicating that the second communication terminal 123 in the vicinity is to be a relay terminal.
- the instruction transmission unit 2314 transmits the private network communication related information change instruction configured by the instruction configuration unit 2313 to the private network resource management apparatus 221.
- the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 of the private network resource management apparatus 221 receives an instruction indicating that it becomes a relay terminal of an isolated terminal to one or more neighboring second communication terminals 123. To do.
- This instruction has a second communication terminal identifier.
- the private network communication control unit 1217 instructs the second communication terminal 123 identified by the second communication terminal identifier to become an isolated terminal relay device.
- the second communication terminal 123 receives the instruction, switches the connection destination from the private network wireless base station 122 of the private network to the isolated terminal, and relays the data of the private network wireless base station 122 and the isolated terminal. Specifically, the second communication terminal 123 that has received the instruction transmits a relay I / F release response to the private network resource management device 221 and then disconnects the I / F connected to the AP for relaying. Release in ad hoc mode. Then, after receiving the relay I / F release response from all peripheral terminals, the private network resource management device 221 transmits a relay path connection response to the isolated terminal.
- the relay device that has opened the relay I / F according to the instruction from the private network resource management device 221 does not connect to the isolated terminal after waiting for a certain period of time, it returns the opened I / F to the infrastructure mode and reconnects to the AP. Connecting.
- a multi-hop route which is an example of changing the shape of a communication network
- the instruction configuration unit 2313 configures a public network communication related information change instruction or a private network communication related information change instruction using only public network communication related information or only private network communication related information. May be.
- a private network communication related information change instruction is transmitted using public network communication related information and private network communication related information.
- the coordinated resource management device 231 monitors changes in the topology (adjacent network radio base stations 122, adjacency relations between the self-service network radio base stations 122 and the second communication terminal 123), and detects fluctuations greater than a certain level. In such a case, channel assignment and change operations are performed.
- the evaluation function for obtaining the optimum channel allocation pattern is, for example, an evaluation function for minimizing the number of private network radio base stations 122 that change channels or the connected second communication terminals 123. This evaluation function is held by, for example, the cooperative resource management device 231.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management device 221 receives a neighbor AP list (a kind of private network communication related information) from the private network radio base station 122.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 receives a connectable AP list (a kind of private network communication related information) from the second communication terminal 123.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 periodically receives the above information, for example.
- the cooperative resource management apparatus 231 performs channel assignment control processing according to the flowchart shown in FIG.
- Step S1901 The instruction configuration unit 2313 configures an instruction to perform CA domain update. Then, the instruction transmission unit 2314 transmits the instruction to the private network resource management device 221. Next, the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 of the private network resource management apparatus 221 receives the instruction. Next, the private network communication control unit 1217 performs CA domain update.
- the CA domain update process is the same as the process described in the first embodiment.
- Step S1902 The instruction component 2313 of the cooperative resource management apparatus 231 performs graph fluctuation monitoring. Graph fluctuation monitoring is usually performed after channel assignment.
- the instruction configuration unit 2313 monitors the topology change in the CA domain as the change in the basic graph after channel assignment.
- the instruction configuration unit 2313 detects that the channel reassignment is necessary by detecting that the threshold value has been exceeded under the determined condition (step S1903).
- the instruction configuration unit 2313 configures an instruction (private network communication related information change instruction) including channel allocation information.
- the instruction transmission unit 2314 transmits the private network communication related information change instruction to the private network resource management apparatus 221.
- the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 of the private network resource management apparatus 221 receives the private network communication related information change instruction.
- the private network communication control unit 1217 performs channel assignment (step S1904).
- the coordinated resource management apparatus 231 uses the reference graph generated when configuring the channel assignment instruction as the basis for comparison when performing the graph fluctuation monitoring. When the domain is updated, the reference graph is generated again.
- the cooperative resource management device 231 generates the latest basic graph at that time from the information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215 and transmitted from the private network resource management device 221.
- indication structure part 2313 compares with a reference
- the above specific example is an example of a change in communication channel assignment. That is, for changing the communication channel assignment, the techniques described in Patent Document 5, Non-Patent Documents 1 to 3, and the like may be used.
- the instruction configuration unit 2313 controlled communication within the private network using only the private network communication related information (configured a private network communication related information change instruction).
- the instruction configuration unit 2313 may configure the private network communication related information change instruction using the public network communication related information and the private network communication related information. (Specific example 3)
- the transmission power is changed in order to efficiently cover the area while maintaining the data communication speed.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management apparatus 121 receives received signal strength, which is a kind of private network communication related information, from one or more private network radio base stations 122. At this time, the private network communication related information acquisition unit 1215 receives information for identifying the adjacent private network radio base station 122 and received signal strength from each private network radio base station 122. Further, the private network communication related information acquisition unit 1215 may receive information for identifying the connected terminal and the received signal strength from each private network wireless base station 122.
- the private network resource management device 221 transmits information identifying the adjacent private network radio base station 122 and received signal strength, information identifying the connected terminal, and received signal strength to the cooperative resource management device 231.
- the private network communication related information receiving unit 1116 of the cooperative resource management apparatus 231 receives information for identifying the adjacent private network radio base station 122 and received signal strength, information for identifying the connected terminal, and received signal strength.
- indication structure part 2313 determines the transmission power of each private network wireless base station 122 so that the transmission power difference between adjacent private network wireless base stations 122 may become small, and the instruction
- This instruction is an instruction to change the transmission power so that the determined transmission power is obtained.
- the instruction transmission unit 2314 transmits the instruction to the private network resource management device 221. Then, the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 of the private network resource management apparatus 221 receives the instruction.
- the private network communication control unit 1217 of the private network resource management device 221 notifies each private network radio base station 122 of the transmission power information.
- the private network radio base station 122 receives the transmission power information and adjusts its own transmission power according to the transmission power information. Further, when the received signal strength from the terminal device decreases due to movement of the terminal device (second communication terminal 123), each private network radio base station 122 increases the transmission power.
- the above specific example is an example of a change in transmission power. That is, for changing the transmission power, the technique described in Patent Document 5, the techniques described in Non-Patent Documents 4 to 6, and the like may be used.
- the private network communication related information change instruction is configured using only the private network communication related information.
- the instruction configuration unit 2313 may configure the private network communication related information change instruction using the public network communication related information and the private network communication related information. That is, communication within the private network such as a change in transmission power may be controlled using public network communication related information and private network communication related information. (Specific example 4)
- the cooperative resource management device 231 in the backbone network receives the transmission rates of the public LAN, 3G, and BWA from the public network (public network communication system 21), and sends information on the transmission rate of the private network LAN to the private network ( It receives from the private network communication system 12), calculates the ratio of the transmission rate of both, and uses the ratio to perform load distribution control for distributing traffic.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 of the public network resource management device 211 acquires the transmission speed (a type of public network communication related information) of a public network such as a public LAN, 3G, or BWA.
- the public network communication related information acquisition unit 1115 receives the transmission rate of the public network from, for example, one or more public network radio base stations 112.
- the public network resource management apparatus 211 transmits one or more public network transmission speeds to the cooperative resource management apparatus 231.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management apparatus 221 receives the transmission speed of the private network from one or more private network wireless base stations 122. Then, the private network resource management apparatus 121 transmits one or more private network transmission speeds to the public network resource management apparatus 111.
- the private network resource management device 221 transmits one or more private network transmission speeds to the cooperative resource management device 231.
- the private network communication related information receiving unit 1116 of the cooperative resource management device 231 receives one or more private network transmission rates (private network communication related information). Further, the public network communication related information receiving unit 2311 receives one or more public network transmission speeds (public network communication related information).
- the instruction configuration unit 2313 configures an instruction to distribute traffic so as to equalize the average delay time of each access network, using the private network communication related information and the public network communication related information.
- the instruction configuration unit 2313 configures an instruction to distribute traffic in units of flows so as to equalize the average delay time of each access network.
- Such an instruction is configured for each of one or more public networks and for each of one or more private networks.
- the instruction transmission unit 2314 transmits a public network communication related information change instruction (an instruction indicating a traffic distribution method of one or more public networks) configured by the instruction configuration unit 2313 to the public network resource management apparatus 211.
- the instruction transmission unit 2314 transmits a private network communication related information change instruction (an instruction indicating a traffic distribution method of one or more private networks) configured by the instruction configuration unit 2313 to the private network resource management apparatus 221.
- the public network communication related information change instruction receiving unit 2111 of the public network resource management apparatus 211 receives the public network communication related information change instruction. Then, the public network communication control unit 2112 distributes traffic in units of flows so as to equalize the average delay time of each access network in accordance with such instructions.
- the private network communication related information change instruction receiving unit 2216 of the private network resource management device 221 receives the private network communication related information change instruction receiving unit 22. Then, the private network communication control unit 1217 distributes the traffic in units of flows so as to equalize the average delay time of each access network according to the instruction.
- Non-Patent Documents 7 to 9 may be used for load distribution control. (Specific example 5)
- the packet transmission schedule is controlled based on the communication quality requested by the application. That is, the public network communication related information receiving unit 2311 of the cooperative resource management device 231 acquires the data type of the packet (for example, voice data (phone voice data) or text data (Web data)). The instruction configuration unit 2313 determines the priority from the acquired data type, and continuously transmits packets of a data type with a high priority (for example, voice data), and a data type with a low priority (for example, voice data) , Text data) packets are transmitted separately, or are transmitted using the transmission gap of packets of high priority data types.
- a data type with a high priority for example, voice data
- a data type with a low priority for example, voice data
- Text data Transmission gap of packets of high priority data types.
- the instruction transmission unit 2314 transmits the instruction to the public network resource management apparatus 211. Then, the public network communication related information change instruction receiving unit 2111 of the public network resource management apparatus 211 receives the instruction.
- the public network communication control unit 1117 continuously transmits packets of a data type with a high priority (for example, voice data), and packets with a data type with a low priority (for example, text data). Separately or using a transmission gap of a packet of a data type having a high priority.
- the instruction configuration unit 2313 holds information in which the packet data type is associated with the priority.
- Non-Patent Documents 10 to 12 may be used for controlling the transmission schedule.
- an instruction to control communication within the public network is configured using only public network communication related information (packet data type).
- the instruction configuration unit 2313 may configure a public network communication related information change instruction, which is an instruction to change public network communication related information, using public network communication related information and private network communication related information. That is, the transmission schedule may be controlled using public network communication related information and private network communication related information.
- the public network and the private network can be linked. More specifically, according to the present embodiment, it is possible to improve frequency use efficiency or communication quality by linking a public network and a private network.
- the software that implements the public network resource management apparatus according to the present embodiment is the following program. That is, the program includes a public network communication terminal detection unit that detects that the first communication terminal that was in the area of the public network radio base station has moved outside the area, and the public network communication terminal detection unit. Obtains a communication terminal identifier for identifying the first communication terminal that has moved out of the area of the public network radio base station, and transmits the communication terminal identifier to a private network resource management device via the backbone network.
- a public network communication terminal receiving unit that receives a communication terminal identifier for identifying a second communication terminal that has moved out of the area of the private network radio base station from the private network resource management device; A public network that transmits an instruction to communicate with the second communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal receiver to the one or more public network radio base stations
- a public network communication related information change instruction receiving unit for receiving a public network communication related information change instruction from the display unit, the cooperative resource management device, and controlling communication within the public network according to the public network communication related information change instruction
- the software that realizes the private network resource management apparatus in the present embodiment is the following program. That is, the program includes a private network communication terminal detection unit that detects that the second communication terminal that was in the area of the private network radio base station has moved outside the area, and the private network communication terminal detection unit. Acquires a communication terminal identifier for identifying the second communication terminal that has moved out of the area of the private network radio base station, and transmits the communication terminal identifier to the public network resource management apparatus via the backbone network.
- a terminal identifier transmitting unit a private network communication terminal receiving unit that receives a communication terminal identifier for identifying a first communication terminal that has moved out of the area of the public network radio base station from the public network resource management device; A private network that transmits an instruction to communicate with the first communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal receiver to the one or more private network radio base stations
- a private network communication related information change instruction receiving unit for receiving a private network communication related information change instruction from the display unit, the cooperative resource management device, and controlling communication within the private network according to the private network communication related information change instruction
- the software that realizes the cooperative resource management apparatus in the present embodiment is the following program.
- this program uses a computer, a private network communication related information receiving unit for receiving private network communication related information from the private network resource management device, and a public network communication related information receiving public network communication related information from the public network resource management device.
- a public network communication related information change instruction which is an instruction to change public network communication related information is configured, and the public network communication related An instruction component that configures a private network communication related information change instruction that is an instruction to change private network communication related information using the information and the private network communication related information, and public network communication related information configured by the instruction component
- a change instruction is transmitted to the public network resource management apparatus, and a private network communication related information change instruction configured by the instruction configuration unit is transmitted to the private network resource management apparatus.
- the network system in the present embodiment is different from the network systems 1 and 2 in the first and second embodiments in the network (network) in which a device that performs resource management and billing exists.
- resource management and billing are performed by a device in the private network.
- the resource management apparatus acquires communication related information of two types of networks, and performs communication control of the two types of networks using the communication related information.
- FIG. 13 is a conceptual diagram of the network system 2 in the present embodiment.
- the network system 3 includes a public network communication system 31 and a private network communication system 32.
- the public network communication system 31 is a system in a public network connected to a backbone network.
- the private network communication system 32 is a system in the private network connected to the backbone network.
- the public network communication system 31 includes a public network resource management device 311, a public network radio base station 112, and a first communication terminal 114.
- the private network communication system 32 includes a private network resource management device 321, a private network radio base station 122, a second communication terminal 123, and a charge management device 323.
- the network system 3 in the present embodiment is a network system capable of the following services, like the network systems 1 and 2. That is, the network system 3 is a system that utilizes a private network service area when a public network terminal located within the public network service area moves outside the public network service area. The network system 3 is a system that utilizes a private network service area when a public network terminal located within the public network service area cannot receive a sufficient communication service due to congestion or interference. In addition, the network system 3 is a system that utilizes a public network service area when a private network terminal located within the private network service area moves outside the private network service area. The network system 3 is a system that uses the public network service area when a self-supporting network terminal located in the self-supporting network service area cannot receive a sufficient communication service provision due to congestion or interference.
- FIG. 14 is a block diagram of the public network communication system 31 constituting the network system 3 in the present embodiment.
- the public network communication system 31 includes a public network resource management device 311, a public network radio base station 112, and a first communication terminal 114.
- the public network resource management device 311 includes a public network communication terminal detection unit 1111, a public network communication terminal identifier transmission unit 1112, a public network communication terminal reception unit 1113, a public network instruction unit 1114, a public network communication related information acquisition unit 1115, a public network A communication related information change instruction receiving unit 3116 and a public network communication control unit 3117 are provided.
- FIG. 15 is a block diagram of the private network communication system 32 constituting the network system 3 in the present embodiment.
- the private network communication system 32 includes a private network resource management device 321, a charging management device 323, a private network wireless base station 122, and a second communication terminal 123.
- the private network resource management device 321 includes a private network communication terminal detection unit 1211, a private network communication terminal identifier transmission unit 1212, a private network communication terminal reception unit 1213, a private network instruction unit 1214, a private network communication related information acquisition unit 1215, a public network A communication related information receiving unit 3216 and a private network communication control unit 3217 are provided.
- the charging management device 323 includes a public network charging source information acquisition unit 1131, a private network charging source information acquisition unit 1132, a communication fee calculation unit 1133, and a communication fee output unit 1134.
- the public network communication related information change instruction receiving unit 3116 receives a public network communication related information change instruction from the private network resource management device 321.
- the public network communication related information change instruction receiving unit 3116 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the public network communication control unit 3117 controls communication within the public network according to the public network communication related information change instruction received by the public network communication related information change instruction reception unit 3116.
- the public network communication control unit 3117 controls communication within the public network using the public network communication related information acquired by the public network communication related information acquisition unit 1115.
- the public network communication control unit 3117 can usually be realized by an MPU, a memory, or the like.
- the processing procedure of the public network communication control unit 3117 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- the public network communication related information receiving unit 3216 receives public network communication related information from the public network resource management device 311.
- the public network communication related information receiving unit 3216 is usually realized by a wireless or wired communication means.
- the private network communication control unit 3217 uses the private network communication related information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215 and the public network communication related information received by the public network communication related information reception unit 3216 to perform communication within the private network. To control. Also, the private network communication control unit 3217 uses the private network communication related information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215 and the public network communication related information received by the public network communication related information reception unit 3216 to perform public network communication. A public network communication related information change instruction which is an instruction to change related information is configured, and the public network communication related information change instruction is transmitted to the public network resource management apparatus 311.
- the public network communication related information change instruction is an instruction to change the network shape (direct type, tree type, etc.), change channel assignment, transmit power control, load distribution control, scheduling control, etc. is there.
- the private network communication control unit 3217 can usually be realized by an MPU, a memory, a communication unit, and the like.
- the processing procedure of the private network communication control unit 3217 is usually realized by software, and the software is recorded on a recording medium such as a ROM. However, it may be realized by hardware (dedicated circuit).
- Step S1601 The public network communication related information receiving unit 3216 determines whether or not public network communication related information is received from the public network resource management device 311. If the public network communication related information is received, the process proceeds to step S1602, and if the public network communication related information is not received, the process proceeds to step S1607.
- Step S1602 The private network communication related information acquisition unit 1215 acquires private network communication related information.
- Step S1603 The private network communication control unit 3217 changes the private network communication related information using the public network communication related information received in step S1601 and the private network communication related information acquired in step S1602. Note that the private network communication control unit 3217 normally accumulates (updates) the changed private network communication related information in a storage medium in which the private network communication related information is stored.
- the private network communication control unit 3217 controls communication of the private network according to the updated private network communication related information.
- Step S1605 The private network communication control unit 3217 forms a public network communication related information change instruction using the public network communication related information received in step S1601 and the private network communication related information acquired in step S1602.
- Step S 1606 The private network communication control unit 3217 transmits the public network communication related information change instruction configured in step S 1605 to the public network resource management apparatus 311. The process returns to step S601.
- Step S1607 The private network communication related information acquisition unit 1215 acquires the private network communication related information.
- Step S1608 The private network communication control unit 3217 controls communication of the private network according to the private network communication related information acquired in Step S1607. The process returns to step S601.
- the billing management device 323 performs the same operation as the billing management device 113, and a description thereof will be omitted.
- the private network resource management device 321 changes the shape of the communication network as follows.
- An example of the change in the shape of the communication network is a relay terminal (second communication terminal connected to the private network radio base station 122) with respect to an isolated terminal that is an isolated communication terminal outside the coverage of the public network. 123) is an example in which an isolated terminal can access a public network and a throughput improvement is realized by constructing a multi-hop route using 123).
- the isolated terminal searches for the neighboring second communication terminal 123 by monitoring data transmitted and received between the neighboring second communication terminal 123 and the private network radio base station 122. For example, the isolated terminal detects the presence of a terminal located in the vicinity of itself by receiving a packet transmitted by the public network I / F of the peripheral terminal in the promiscuous mode. At this time, when there are a plurality of terminals in the vicinity, it is preferable that the isolated terminal obtains an identifier of the terminal that can achieve the best communication quality from among them.
- the isolated terminal transmits information on the discovered second communication terminal 123 in the vicinity (usually information having a second communication terminal identifier for identifying this terminal) to the public network resource management apparatus 111 via the public network. To do. It is preferable that an isolated terminal sends a relay path connection request with a list of peripheral terminals detected by itself (including each terminal address and communication quality information such as RSSI). .
- the public network communication related information acquisition unit 1115 of the public network resource management device 311 is information of the second communication terminal 123 having a second communication terminal identifier (for example, an address), which is an example of public network communication related information ( For example, the above list of terminals) is received. Then, the public network communication related information acquisition unit 1115 acquires communication quality information, information on the load of each terminal, and the like.
- the public network resource management device 311 receives the communication quality information received by the public network communication related information acquisition unit 1115 and information on the load of each terminal known by the public network resource management device 311 (public network communication related information An example) is transmitted to the private network resource management device 321.
- the communication quality information or the like may be transmitted by the public network communication control unit 3117 of the public network resource management apparatus 311 or a public network communication related information transmission unit (not shown).
- the public network communication related information receiving unit 3216 of the private network resource management device 321 receives the communication quality information and information regarding the load of each terminal.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management device 321 acquires information (for example, a terminal identifier) of a terminal connected to the private network.
- the private network communication control unit 3217 determines the isolated terminal from the information of the second communication terminal 123 received by the public network communication related information reception unit 3216 and the terminal information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215. Is detected.
- the private network communication control unit 3217 is likely to provide good communication quality using the received communication quality information (RSSI and the like) and information on the load of each terminal (eg, traffic rate and transmission rate).
- RSSI received communication quality information
- One or more (usually a plurality) of terminal identifiers are selected from the list.
- the private network communication control unit 3217 transmits an instruction indicating that it becomes a relay terminal of the isolated terminal to the second communication terminal 123 identified by the identifier of the selected one or more terminals. In such a case, normally, the private network communication control unit 3217 transmits an instruction indicating that it is a relay terminal via the private network wireless base station 122.
- the private network communication control unit 3217 transmits the relay I / F release request (including information on which I / F to open) to these terminals. Instructs the base station 122.
- the private network radio base station 122 receives an instruction indicating that it becomes a relay terminal to one or more neighboring second communication terminals 123 that have been discovered. This instruction has a second communication terminal identifier.
- the private network radio base station 122 instructs the second communication terminal 123 identified by the second communication terminal identifier to become an isolated terminal relay device.
- the second communication terminal 123 receives the instruction, switches the connection destination from the private network wireless base station 122 of the private network to the isolated terminal, and relays the data of the private network wireless base station 122 and the isolated terminal. Specifically, the second communication terminal 123 that has received the instruction transmits a relay I / F release response to the private network resource management device 121, and then disconnects the I / F that is connected to the AP for relay use. Release in ad hoc mode. Then, after receiving the relay I / F release response from all the peripheral terminals, the private network resource management apparatus 121 transmits a relay route connection response to the isolated terminal.
- the relay device that has opened the relay I / F according to the instruction of the private network resource management device 121 does not connect to the isolated terminal after waiting for a certain period of time, it returns the opened I / F to the infrastructure mode and reconnects to the AP. Connecting.
- private network communication control unit 3217 may control communication within the private network using only public network communication related information or only private network communication related information.
- a multi-hop route is constructed using public network communication related information and private network communication related information.
- the private network resource management device 321 monitors changes in the topology (adjacent network wireless base stations 122, adjacent relations between the private network wireless base stations 122 and the second communication terminal 123), and changes the fluctuations beyond a certain level. If detected, perform channel assignment and change operations.
- the evaluation function for obtaining the optimum channel allocation pattern is, for example, an evaluation function for minimizing the number of private network radio base stations 122 that change channels or the connected second communication terminals 123. This evaluation function is held by, for example, the private network resource management device 321.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management device 321 receives a neighbor AP list (a kind of private network communication related information) from the private network radio base station 122.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 receives a connectable AP list (a kind of private network communication related information) from the second communication terminal 123.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 periodically receives the above information, for example.
- the private network resource management device 321 performs channel assignment control processing according to the flowchart shown in FIG.
- the private network communication control unit 3217 updates the CA domain.
- the private network communication control unit 3217 groups APs to be controlled in consideration of computer resources when obtaining an optimum channel assignment pattern to be assigned to a plurality of control target APs.
- the private network communication control unit 3217 groups APs having edge weights (to be described later) between APs of a basic graph used as channel allocation indices that are larger than a threshold, and separate edge weights between groups. Divide by the part smaller than the threshold value.
- the private network communication control unit 3217 updates the CA domain. In consideration of the timing and the like, the private network communication control unit 3217 may not update the CA domain even when the grouping or division conditions are met.
- the CA domain is updated in configuration prior to channel assignment.
- Step S1902 The private network communication control unit 3217 performs graph fluctuation monitoring. Graph fluctuation monitoring is usually performed after channel assignment.
- the private network communication control unit 3217 monitors the topology change in the CA domain as the change in the basic graph after channel assignment. By detecting that the fluctuation amount exceeds the threshold under the determined condition, it is determined that channel reassignment is necessary (step S1903), and channel assignment is performed (step S1904).
- the private network communication control unit 3217 uses the reference graph generated at the time of channel assignment as a comparison base when performing graph fluctuation monitoring. When the domain is updated, the reference graph is generated again.
- the private network communication control unit 3217 generates the latest basic graph at that time from the information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215. Then, the private network communication control unit 3217 performs comparison with the reference graph, and activates the next channel assignment when the fluctuation detection condition (Formula 1) satisfies the set number of continuous fluctuation detections (S1904).
- the private network resource management device 321 uses the reference graph generated when channel allocation is performed as the basis for comparison when performing graph fluctuation monitoring. When the domain is updated, the reference graph is generated again. The private network resource management device 321 generates the latest basic graph at that time from the information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215. Then, the private network communication control unit 3217 performs comparison with the reference graph, and activates the next channel assignment when the above-described variation detection condition (Equation 1) satisfies the set number of continuous variation detections (step S1904).
- Equation 1 the above-described variation detection condition
- the above specific example is an example of a change in communication channel assignment. That is, for changing the communication channel assignment, the techniques described in Patent Document 5, Non-Patent Documents 1 to 3, and the like may be used.
- the private network communication control unit 3217 changed the communication channel assignment using only the private network communication related information.
- the private network communication control unit 3217 may change the communication channel assignment using the public network communication related information and the private network communication related information. (Specific example 3)
- the transmission power is changed in order to efficiently cover the area while maintaining the data communication speed.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management apparatus 321 receives a received signal strength, which is a kind of private network communication related information, from one or more private network radio base stations 122. At this time, the private network communication related information acquisition unit 1215 receives information for identifying the adjacent private network radio base station 122 and received signal strength from each private network radio base station 122. Further, the private network communication related information acquisition unit 1215 may receive information for identifying the connected terminal and the received signal strength from each private network wireless base station 122.
- the private network communication control unit 3217 determines the transmission power of each private network wireless base station 122 so that the transmission power difference between adjacent private network wireless base stations 122 becomes small, and each private network wireless base station 122 notifies the transmission power information.
- the private network radio base station 122 receives the transmission power information and adjusts its own transmission power according to the transmission power information. Further, when the received signal strength from the terminal device decreases due to movement of the terminal device (second communication terminal 123), each private network radio base station 122 increases the transmission power.
- the above specific example is an example of a change in transmission power. That is, for changing the transmission power, the technique described in Patent Document 5, the techniques described in Non-Patent Documents 4 to 6, and the like may be used.
- the private network communication control unit 3217 changes the transmission power using only the private network communication related information acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215.
- the private network communication control unit 3217 may change the transmission power using the private network communication related information and the public network communication related information. (Specific example 4)
- the public network communication related information acquisition unit 1115 of the public network resource management apparatus 311 measures the transmission speed of each of one or more public networks (for example, public LAN, 3G, BWA). Then, the public network resource management device 311 transmits information on the transmission speed of one or more public networks to the private network resource management device 321.
- one or more public networks for example, public LAN, 3G, BWA.
- the public network communication related information receiving unit 3216 of the private network resource management device 321 receives information on transmission speeds of one or more public networks.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management device 321 acquires the transmission rate of the private network.
- the private network communication control unit 3217 calculates a ratio between the transmission rates of one or more public networks and the transmission speed information of the private network, and distributes traffic using the ratio. Perform load balancing control.
- the private network communication related information acquisition unit 1215 uses the transmission rate information of one or more public networks and the transmission rate information of the private network to equalize the average delay time of each access network. Distribute traffic to Preferably, private network communication related information acquisition section 1215 distributes traffic in units of flows so as to equalize the average delay time of each access network.
- Non-Patent Documents 7 to 9 may be used for load distribution control. (Specific example 5)
- the packet transmission schedule is controlled based on the communication quality requested by the application. That is, the private network communication related information acquisition unit 1215 of the private network resource management device 321 acquires the packet data type (for example, voice data (phone voice data) or text data (Web data)). Then, the private network communication control unit 3217 determines the priority from the data type acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215, and packets of a data type with a high priority (for example, voice data) are continuous. The packet of a data type (for example, text data) having a low priority is transmitted separately, or transmitted using a transmission gap of the packet of a data type having a high priority. Note that the private network communication control unit 3217 holds information in which the data type of the packet is associated with the priority.
- the packet data type for example, voice data (phone voice data) or text data (Web data)
- the private network communication control unit 3217 determines the priority from the data type acquired by the private network communication related information acquisition unit 1215, and packets of a data type with a
- Non-Patent Documents 10 to 12 may be used for controlling the transmission schedule.
- the private network communication control unit 3217 controls the transmission schedule using only private network communication related information (packet data type).
- the private network communication control unit 3217 may control the transmission schedule using the public network communication related information and the private network communication related information.
- the public network and the private network can be linked. More specifically, according to the present embodiment, it is possible to improve frequency use efficiency or communication quality by linking a public network and a private network.
- the software that implements the public network resource management apparatus is the following program. That is, the program includes a public network communication terminal detection unit that detects that the first communication terminal in the area of the public network radio base station has moved outside the area, and the public network communication terminal detection unit. Obtains a communication terminal identifier for identifying the first communication terminal that has moved out of the area of the public network radio base station, and transmits the communication terminal identifier to the private network resource management apparatus via the backbone network.
- a public network communication terminal receiving unit for receiving a communication terminal identifier for identifying a second communication terminal that has moved out of the area of the private network radio base station from the private network resource management device;
- a public network that transmits an instruction to communicate with the second communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal receiver to the one or more public network radio base stations
- a public network communication related information change instruction receiving unit that receives a public network communication related information change instruction from the private network resource management device, and communication within the public network according to the public network communication related information change instruction.
- the software that realizes the private network resource management apparatus in the present embodiment is the following program. That is, the program includes a private network communication terminal detection unit that detects that the second communication terminal that was in the area of the private network radio base station has moved outside the area, and the private network communication terminal detection unit. Acquires a communication terminal identifier for identifying the second communication terminal that has moved out of the area of the private network radio base station, and transmits the communication terminal identifier to the public network resource management apparatus via the backbone network.
- a terminal identifier transmitting unit a private network communication terminal receiving unit that receives a communication terminal identifier for identifying a first communication terminal that has moved out of the area of the public network radio base station from the public network resource management device; A private network that transmits an instruction to communicate with the first communication terminal identified by the communication terminal identifier received by the public network communication terminal receiver to the one or more private network radio base stations; A public network communication related information receiving unit that receives public network communication related information from the public network resource management device, and the private network communication related information and the public network communication related information acquired by the private network communication related information acquisition unit.
- the public network communication related information received by the receiving unit is used to control communication in the private network, and the private network communication related information acquired by the private network communication related information acquisition unit and the public network communication related information receiving unit are Using the received public network communication related information, a public network communication related information change instruction that is an instruction to change public network communication related information is made to function as a private network communication control unit that transmits to the public network resource management device Program.
- FIG. 17 shows the external appearance of a computer that executes the program described in this specification to realize the public network resource management device, the private network resource management device, the billing management device, and the like according to the above-described embodiment.
- the above-described embodiments can be realized by computer hardware and a computer program executed thereon.
- FIG. 17 is an overview diagram of the computer system 340
- FIG. 18 is a diagram illustrating an internal configuration of the computer system 340.
- the computer system 340 includes a computer 341 including an FD drive 3411 and a CD-ROM drive 3412, a keyboard 342, a mouse 343, and a monitor 344.
- the computer 341 stores an MPU 3413, a bus 3414 connected to the CD-ROM drive 3412 and the FD drive 3411, and a program such as a bootup program.
- ROM 3415 for connecting to CPU 3413
- RAM 3416 for temporarily storing application program instructions and providing a temporary storage space
- hard disk 3417 for storing application programs, system programs, and data .
- the computer 341 may further include a network card that provides connection to the LAN.
- a program that causes the computer system 340 to execute the functions of the public network resource management apparatus and the like of the above-described embodiment is stored in the CD-ROM 3501 or FD 3502, inserted into the CD-ROM drive 3412 or FD drive 3411, and It may be transferred to the hard disk 3417. Alternatively, the program may be transmitted to the computer 341 via a network (not shown) and stored in the hard disk 3417. The program is loaded into the RAM 3416 at the time of execution. The program may be loaded directly from the CD-ROM 3501, the FD 3502, or the network.
- the program does not necessarily include an operating system (OS) or a third-party program that causes the computer 341 to execute the functions of the public network resource management device according to the above-described embodiment.
- the program only needs to include an instruction portion that calls an appropriate function (module) in a controlled manner and obtains a desired result. How the computer system 340 operates is well known and will not be described in detail.
- processing performed by hardware for example, processing performed by a modem or an interface card in the transmission step (only performed by hardware). Not included) is not included.
- the computer that executes the program may be singular or plural. That is, centralized processing may be performed, or distributed processing may be performed.
- two or more communication means existing in one apparatus may be physically realized by one medium.
- each process may be realized by centralized processing by a single device (system), or by distributed processing by a plurality of devices. May be.
- the network system according to the present invention has an effect that the public network and the private network can be linked, and is useful as a network system or the like.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
【課題】従来、公衆網と自営網とが連携できなかった。 【解決手段】公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、公衆網サービスエリア外に移動した場合に、自営網サービスエリアを活用でき、公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、自営網サービスエリアを活用でき、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、自営網サービスエリア外に移動した場合に、公衆網サービスエリアを活用でき、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、公衆網サービスエリアを活用できるネットワークシステムにより、公衆網と自営網とが連携できる。
Description
本発明は、公衆網と自営網が連携したネットワークシステム等に関するものである。
従来の第一の技術として、動的にチャネルの割り当てを変更する技術があった(例えば、特許文献1参照)。かかる技術を実現する無線基地局は、Uplink個別チャネル等のサブチャネルにおける配置を適切に規定し、干渉が少なく、通信容量を低下させないものである。
また、従来の第二の技術として、送信電力を適正に制御する技術があった(例えば、特許文献2参照)。かかる技術において、移動局の識別情報に基づき、屋内利用或いは屋外利用の移動局かの利用種別を判定する利用種別判定回路と、移動局間のスループットを測定するスループット測定回路と、該測定時の送信電力値を検出する送信電力制御回路と、利用種別判定データ、スループット測定データおよび送信電力値検出データの組み合わせを記憶するデータ記録部と、移動局の利用種別ごとの品質基準を記憶する品質基準保持メモリと、スループット測定データおよび品質基準に基づいて送信電力をフィードバック制御し、また、該両方の品質基準を満たす最小の送信電力値をデータ記録部に記憶されている組み合わせの中から求めて送信電力を最適化する手段と、を備え、屋内に設けられた無線基地局装置の送信電力を適正に制御することを可能とする。
また、従来の第三の技術として、呼の集中する無線基地局の負荷分散および通話品質の向上、呼の少ない無線基地局の通信キャパシティの有効利用を可能とする技術があった(例えば、特許文献3参照)。かかる技術において、基地局制御装置は、定期的に各無線基地局に呼量の報告を要求し、受け取った呼量を比較する。そして、呼量の差がしきい値より大きい時は、近くの無線基地局間で呼量の偏りがあると判断する。その場合、基地局制御装置は、呼量が多い無線基地局での受信電界強度と呼量が少ない無線基地局での受信電界強度の差分を計算し、しきい値以上であるかどうかを確認する。次に、受信電界においても格差が認められたときは、無線伝送路におけるフレームエラーレートを受け取り、無線中継器経由でパスを張れるようにするかどうかの判断を行う。中継すべきと判断されると、基地局制御装置は、無線中継器を用いて隣接する呼量の少ない無線基地局と呼量の多いエリア内の移動機のパスを張る。
さらに、従来の第四の技術として、様々なQoSに応じたスケジューリングを行う技術があった(例えば、特許文献4参照)。かかる技術は、複数の移動局との間でパケットを送受信する無線基地局装置であって、送信するパケットを少なくともリアルタイム系と非リアルタイム系サービスとに振り分け可能なように分類してキューに格納するキュー振り分け手段と、リアルタイム系と非リアルタイム系に振り分けられたキューの双方に対して個別にパケットの送信順序を制御するスケジューリング手段と、スケジューリング手段により決定された送信順序でパケットを格納するバッファと、バッファが格納しているパケットの無線フレームにおける配置を決定するマッピング手段と、無線フレームに収まらないパケットを退避させるネクストバッファとを備えた。スケジューリング手段は、キュー毎に算出される優先度値のみに基づいて送信順序を決定する。
また、従来のアクセスポイント(AP)の動的チャネル割り当て方法の技術について、例えば、特許文献5、非特許文献1から3などがある。
また、無線LANにおける送信電力制御に関する従来技術として、以下の非特許文献4から6などがある。
また、負荷分散制御に関する従来技術として、以下の非特許文献7から9などがある。
また、パケットの送信スケジュールの制御に関する従来技術として、以下の非特許文献10から12などがある。なお、非特許文献10に記載の技術は、端末内で、トラフィックをそのタイプ(バックグラウンド、ベストエフォート、動画、音声)によって異なる優先順位のアクセスカテゴリ(AC)に分け、優先順位に応じたチャネルアクセスを提供する技術である。また、非特許文献11に記載の技術は、APは無線端末から音声トラフィックのパケットを受信したら、ACK送信した後、該当音声セッションのダウンリンクトラフィックのパケットがあれば、そのパケットを続けて送信する技術である。さらに、非特許文献12に記載の技術は、4つのアクセスカテゴリAC[0]~AC[3]それぞれに、TCPアップリンク、TCPダウンリンク、音声アップリンク、音声ダウンリンクを割り当てる技術である。
特開2008-245277号公報
特開2006-333235号公報
特開2000-333257号公報
特開2008-211759号公報
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しかしながら、従来のネットワークシステムにおいては、公衆網と自営網とを連携して、制御することができなかった。
本第一の発明のネットワークシステムは、バックボーンネットワークに接続された公衆網内の公衆網通信システムと、バックボーンネットワークに接続された自営網内の自営網通信システムとを具備するネットワークシステムであり、前記公衆網通信システムは、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を管理する公衆網リソース管理装置と、前記公衆網リソース管理装置に接続されている1以上の公衆網無線基地局と、前記1以上のいずれかの公衆網無線基地局を経由して、他の通信端末と無線通信を行う1以上の第一通信端末とを具備し、前記自営網通信システムは、自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を管理する自営網リソース管理装置と、前記自営網リソース管理装置に接続されている1以上の自営網無線基地局と、前記1以上のいずれかの自営網無線基地局を経由して、他の通信端末と無線通信を行う1以上の第二通信端末とを具備し、前記公衆網リソース管理装置は、前記公衆網無線基地局のエリア内にあった第一通信端末が、エリア外に移動したことを検知する公衆網通信端末検知部と、前記公衆網通信端末検知部が、前記公衆網無線基地局のエリア外に移動した前記第一通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、前記自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信端末識別子送信部と、前記自営網リソース管理装置から、自営網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第二通信端末を識別する通信端末識別子を受信する公衆網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第二通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の公衆網無線基地局に送信する公衆網指示部とを具備し、前記公衆網無線基地局は、前記公衆網指示部の指示に従って、前記第二通信端末と通信を行い、前記自営網リソース管理装置は、前記自営網無線基地局のエリア内にあった第二通信端末が、エリア外に移動したことを検知する自営網通信端末検知部と、前記自営網通信端末検知部が、前記自営網無線基地局のエリア外に移動した前記第二通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、前記公衆網リソース管理装置に送信する自営網通信端末識別子送信部と、前記公衆網リソース管理装置から、公衆網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第一通信端末を識別する通信端末識別子を受信する自営網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第一通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の自営網無線基地局に送信する自営網指示部とを具備し、前記自営網無線基地局は、前記自営網指示部の指示に従って、前記第一通信端末と通信を行うネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網と自営網とを連携して、周波数利用効率の向上、または通信品質の向上をすることができる。
また、本第二の発明のネットワークシステムは、第一の発明に対して、前記公衆網リソース管理装置は、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を取得する公衆網通信関連情報取得部を具備し、前記自営網リソース管理装置は、自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を取得する自営網通信関連情報取得部を具備し、前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内の通信が制御されるネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報、および自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内の通信が制御できる。
また、本第三の発明のネットワークシステムは、第二の発明に対して、前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、前記公衆網無線基地局と当該公衆網無線基地局配下の1以上の通信端末との間の通信網の形状が変更される、または前記自営網無線基地局と当該自営網無線基地局配下の1以上の通信端末との間の通信網の形状が変更されるネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報、および自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内のネットワークの形状が変更できる。そのため、例えば、周波数利用効率の向上と通信品質の向上を図ることができる。
また、本第四の発明のネットワークシステムは、第二の発明に対して、前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、前記公衆網無線基地局と当該公衆網無線基地局配下の1以上の通信端末との間の通信チャネルの割り当てが変化される、または前記自営網無線基地局と当該自営網無線基地局配下の1以上の通信端末との間の通信チャネルの割り当てが変化されるネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網通信関連情報および自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内の通信チャネルの割り当てを変更できる。そのため、例えば、周波数利用効率の向上と通信品質の向上を図ることができる。
また、本第五の発明のネットワークシステムは、第二の発明に対して、前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、前記公衆網無線基地局の送信電力が変更される、または前記自営網無線基地局の送信電力が変更されるネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網通信関連情報および自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内の送信電力を変更できる。そのため、例えば、周波数利用効率の向上と通信品質の向上を図ることができる。
また、本第六の発明のネットワークシステムは、第二の発明に対して、前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、前記公衆網無線基地局の負荷分散制御が行われる、または前記自営網無線基地局の負荷分散制御が行われるネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網通信関連情報および自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内の負荷分散の制御ができる。そのため、例えば、周波数利用効率の向上と通信品質の向上を図ることができる。
また、本第七の発明のネットワークシステムは、第二の発明に対して、前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、前記公衆網無線基地局が当該公衆網無線基地局配下の1以上の通信端末に送信するパケットの送信スケジュールの制御が行われる、または前記自営網無線基地局が当該自営網無線基地局配下の1以上の通信端末に送信するパケットの送信スケジュールの制御が行われるネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網通信関連情報および自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内のパケットの送信スケジュールの制御ができる。そのため、例えば、周波数利用効率の向上と通信品質の向上を図ることができる。
また、本第八の発明のネットワークシステムは、第一から第七いずれかの発明に対して、課金管理装置をさらに具備するネットワークシステムであり、前記課金管理装置は、前記公衆網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である公衆網課金元情報を、通信端末ごとに取得する公衆網課金元情報取得部と、前記自営網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である自営網課金元情報を、通信端末ごとに取得する自営網課金元情報取得部と、前記公衆網課金元情報および前記自営網課金元情報を用いて、端末ごとに、公衆網および自営網ごとに通信料金を算出する通信料金算出部と、前記通信料金を出力する通信料金出力部とを具備するネットワークシステムである。
かかる構成により、公衆網および自営網ごとに、通信端末ごとの課金料金が算出できる。
本発明によるネットワークシステムによれば、公衆網と自営網とが連携できる。
以下、ネットワークシステム等の実施形態について図面を参照して説明する。なお、実施の形態において同じ符号を付した構成要素は同様の動作を行うので、再度の説明を省略する場合がある。
(実施の形態1)
本実施の形態において、公衆網と自営網が連携したネットワークシステムについて説明する。
また、本実施の形態において、公衆網と自営網が連携するためのリソースの管理は、公衆網内の装置で行われる。また、通信料の課金は、公衆網内の装置で行われる。また、本実施の形態において、リソースを管理する装置が2種類の網の通信関連情報を取得し、当該通信関連情報を用いて、2種類の網の通信制御を行う。ここで、通信制御は、ネットワークの形状(直接型、ツリー型など)の変更、チャネルの割り当ての変更、送信電力制御、負荷分散制御、スケジューリング制御などである。
図1は、本実施の形態におけるネットワークシステム1の概念図である。ネットワークシステム1は、公衆網通信システム11、自営網通信システム12、バックボーンネットワーク13を具備する。公衆網通信システム11は、公衆網リソース管理装置111、1以上の公衆網無線基地局112、課金管理装置113、1以上の第一通信端末114を具備する。なお、図1において、課金管理装置113と公衆網リソース管理装置111は、一つの装置である。また、自営網通信システム12は、自営網リソース管理装置121、1以上の自営網無線基地局122、1以上の第二通信端末123を具備する。図1において、第一通信端末114または第二通信端末123のいずれかが、公衆網と自営網の両方を切り替えながら、または併用して利用し得ることを示している。
公衆網通信システム11は、バックボーンネットワーク13に接続された公衆網内のシステムである。自営網通信システム12は、バックボーンネットワーク13に接続された自営網内のシステムである。ここで、公衆網は、例えば、公衆WLAN、3Gシステム、Broadband Wireless Accessなどで構成される。また、公衆網は、例えば、通信事業者が設置したBase Station/Access Pointで構成され、License bandを使用する網である。また、公衆網は、計画的網である。計画的網とは、設置場所が計画的であり、かつ時間的に場所は変動しない網である。なお、Base Station/Access Pointは、殆ど変動しない。また、公衆網とバックボーンネットワークの間の回線は専用線を用いるため、公衆網・バックボーンネットワーク間の遅延量は殆ど無視できる。さらに、通常、公衆網の外部から、公衆網内の情報(無線回線の状況・トラヒック量など)を得ることは不可能である。公衆網内の情報は、通信事業者の占有情報だからである。
また、自営網とは、例えば、自営WLANで構成される。自営網は、FONも含む。自営網は、個人・会社が任意に設置したAccess Pointで構成され、Unlicense bandを使用する網である。自営網は、非計画的網である。非計画的網とは、設置場所が非計画的であり、かつ時間的に場所が動的に変動する網である。また、自営網は、Access Pointの数も変動する網である。自営網とバックボーンネットワークの間の回線が光だけでなくADSLなどの回線も使用するため、公衆網・バックボーンネットワーク間の遅延量と比較して、自営網・バックボーンネットワーク間の遅延量は大きくかつ多様である。自営網の外部から、自営網内の情報(無線回線の状況・トラヒック量など)を得ることは可能である。
本実施の形態におけるネットワークシステム1は、以下のようなサービスが可能なネットワークシステムである。つまり、ネットワークシステム1は、公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、公衆網サービスエリア外に移動した場合に、自営網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム1は、公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、自営網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム1は、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、自営網サービスエリア外に移動した場合に、公衆網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム1は、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、公衆網サービスエリアを活用するシステムである。
図2は、本実施の形態におけるネットワークシステム1を構成する公衆網通信システム11のブロック図である。
公衆網リソース管理装置111は、公衆網通信端末検知部1111、公衆網通信端末識別子送信部1112、公衆網通信端末受信部1113、公衆網指示部1114、公衆網通信関連情報取得部1115、自営網通信関連情報受信部1116、公衆網通信制御部1117を具備する。
課金管理装置113は、公衆網課金元情報取得部1131、自営網課金元情報取得部1132、通信料金算出部1133、通信料金出力部1134を具備する。
図3は、本実施の形態におけるネットワークシステム1を構成する自営網通信システム12のブロック図である。
自営網リソース管理装置121は、自営網通信端末検知部1211、自営網通信端末識別子送信部1212、自営網通信端末受信部1213、自営網指示部1214、自営網通信関連情報取得部1215、自営網通信関連情報変更指示受信部1216、自営網通信制御部1217を具備する。
公衆網リソース管理装置111は、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を管理する。公衆網通信関連情報とは、例えば、公衆網内の無線環境情報や、公衆網内の負荷情報や、公衆網内のアプリケーション(通常、通信端末で動作しているアプリケーション)が要求する通信品質等である。無線環境情報とは、信号強度、再送率、送信レート等を監視して得られた情報(信号強度、再送率、送信レートそのものでも良い)である。負荷情報とは、ネットワークの負荷に関する情報であり、キューに保持された保持パケット数を検出することにより取得され得る情報等である。なお、アプリケーションとは、例えば、電話機能を有するアプリケーション、テレビ会議システム、データ通信機能を有するシステム、メールシステムなど、データ通信を伴うソフトウェア等である。
公衆網通信端末検知部1111は、公衆網無線基地局112のエリア内にあった第一通信端末114が、エリア外に移動したことを検知する。第一通信端末114などの移動体通信端末がエリア内からエリア外に移動したことを検知する技術は公知技術であるので、詳細な説明を省略する。また、エリア外に移動した通信端末の識別子を取得する技術も公知技術であるので、詳細な説明を省略する。公衆網通信端末検知部1111は、通常、MPUやメモリ、および通信手段等から実現され得る。公衆網通信端末検知部1111の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
公衆網通信端末識別子送信部1112は、公衆網通信端末検知部1111が、公衆網無線基地局112のエリア外に移動した第一通信端末114を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、自営網リソース管理装置121に送信する。通信端末識別子は、IPアドレス、電話番号、MACアドレス等、端末を識別できる情報であれば良い。公衆網通信端末識別子送信部1112は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
公衆網通信端末受信部1113は、自営網リソース管理装置121から、自営網無線基地局122のエリア内からエリア外に移動した第二通信端末123を識別する通信端末識別子を受信する。公衆網通信端末受信部1113は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
公衆網指示部1114は、公衆網通信端末受信部1113が受信した通信端末識別子で識別される第二通信端末123と通信を行う指示を、1以上の公衆網無線基地局112に送信する。なお、通常、指示には、通信端末識別子が含まれる。公衆網指示部1114は、特定の一の公衆網無線基地局112に通信を行う指示を送信しても良い。また、かかる指示により、公衆網無線基地局112は、第二通信端末123と通信を行い得る。公衆網指示部1114は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
公衆網通信関連情報取得部1115は、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を取得する。なお、公衆網通信関連情報は、1以上の公衆網無線基地局112から収集される情報等であり、公衆網通信関連情報取得部1115が、少なくとも一時的に格納している情報である。公衆網通信関連情報を取得する技術は公知技術であるので、詳細な説明を省略する。公衆網通信関連情報取得部1115は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
自営網通信関連情報受信部1116は、自営網リソース管理装置121から自営網通信関連情報を受信する。自営網通信関連情報受信部1116は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報受信部1116が受信した自営網通信関連情報を用いて、公衆網内の通信を制御する。また、公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報受信部1116が受信した自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報の変更の指示である自営網通信関連情報変更指示を、自営網リソース管理装置121に送信する。なお、公衆網内の通信の制御とは、以下のような制御である。第一に、制御とは、公衆網無線基地局112配下の1以上の通信端末との間の通信網の形状の変更である。通信網の形状とは、例えば、直接型、ツリー型などである。第二に、制御とは、公衆網無線基地局112配下の1以上の通信端末との間の通信チャネルの割り当てを変更することである。第三に、制御とは、公衆網無線基地局112の送信電力を変更することである。第四に、制御とは、公衆網無線基地局の負荷分散制御である。負荷分散制御とは、例えば、配下の通信端末を変更する処理である。負荷分散制御とは、例えば、異種の無線メディアへトラフィックを迂回させて、負荷を平準化する、などの処理である。第五に、制御とは、公衆網無線基地局112が当該公衆網無線基地局112配下の1以上の第一通信端末114に送信するパケットの送信スケジュールの制御である。送信スケジュールの制御とは、例えば、リアルタイム性が要求される場合とリアルタイム性が要求されない場合に分けて、リアルタイム性が要求される場合は、受信側でデータが途切れないようにパケットを連続的に送信し、リアルタイム性が要求されない場合は、非連続的にパケットを送信するような、送信スケジュールの制御を行うことである。なお、第一から第五の制御の実施については、公知技術であるので詳細な説明を省略する。
また、自営網通信関連情報変更指示とは、自営網内におけるネットワークの形状(直接型、ツリー型など)の変更、自営網内におけるチャネルの割り当ての変更、自営網内における送信電力制御、自営網内における負荷分散制御、自営網内におけるスケジューリング制御など(上記の第一から第五の制御)を、自営網リソース管理装置121に行わせるための指示である。公衆網通信制御部1117は、通常、MPUやメモリ、および通信手段等から実現され得る。公衆網通信制御部1117の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
公衆網無線基地局112は、1以上の第一通信端末114と無線通信を行う。また、公衆網無線基地局112は、公衆網指示部1114の指示に従って、1以上の第二通信端末123と通信を行う。公衆網無線基地局112は、通常、MPUやメモリ、および通信手段等から実現され得る。公衆網無線基地局112の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
公衆網課金元情報取得部1131は、公衆網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である公衆網課金元情報を、第一通信端末114ごとに取得する。公衆網課金元情報取得部1131は、通常、第一通信端末114を識別する通信端末識別子と公衆網課金元情報とを、対にして取得する。公衆網課金元情報とは、例えば、パケット数、通信時間などである。公衆網課金元情報取得部1131は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。公衆網課金元情報取得部1131の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
自営網課金元情報取得部1132は、自営網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である自営網課金元情報を、第二通信端末123ごとに取得する。自営網課金元情報取得部1132は、通常、自営網リソース管理装置121から受信された自営網通信関連情報から、自営網課金元情報を取得する。自営網課金元情報とは、例えば、パケット数、通信時間などである。自営網課金元情報取得部1132は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。自営網課金元情報取得部1132の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
通信料金算出部1133は、公衆網課金元情報および自営網課金元情報を用いて、端末ごとに、公衆網および自営網ごとに(公衆網と自営網とに分けて)、通信料金を算出する。通信料金の算出方法は問わない。例えば、通信料金算出部1133は、パケット数または通信時間などをパラメータとする増加関数により、通信料金を算出する。通信料金算出部1133は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。通信料金算出部1133の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
通信料金出力部1134は、通信料金算出部1133が算出した通信料金を出力する。ここで、出力とは、ディスプレイへの表示、プロジェクターを用いた投影、プリンタへの印字、音出力、外部の装置への送信、記録媒体への蓄積、他の処理装置や他のプログラム等への処理結果の引渡し等を含む概念である。通信料金出力部1134は、ディスプレイやスピーカー等の出力デバイスを含むと考えても含まないと考えても良い。通信料金出力部1134は、出力デバイスのドライバーソフトまたは、出力デバイスのドライバーソフトと出力デバイス等で実現され得る。
第一通信端末114は、1以上のいずれかの公衆網無線基地局112を経由して、他の通信端末と無線通信を行う。第一通信端末114は、公衆網内の通信端末であるが、移動により、公衆網無線基地局112のエリア内からエリア外に移動することもあり得る。第一通信端末114は、通信端末識別子で識別される。なお、第一通信端末114は、通常、移動体通信機であるが、固定の通信機でも良い。
自営網リソース管理装置121は、自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を管理する。ここで、自営網通信関連情報とは、例えば、自営網内の無線環境情報や、自営網内の負荷情報や、アプリケーションが要求する通信品質等である。
自営網通信端末検知部1211は、自営網無線基地局122のエリア内にあった第二通信端末123が、エリア外に移動したことを検知する。自営網通信端末検知部1211は、通常、MPUやメモリ、および通信手段等から実現され得る。自営網通信端末検知部1211の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
自営網通信端末識別子送信部1212は、自営網通信端末検知部1211が、自営網無線基地局112のエリア外に移動した第二通信端末123を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、公衆網リソース管理装置111に送信する。自営網通信端末識別子送信部1212は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
自営網通信端末受信部1213は、公衆網リソース管理装置111から、公衆網無線基地局112のエリア内からエリア外に移動した第一通信端末114を識別する通信端末識別子を受信する。自営網通信端末受信部1213は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
自営網指示部1214は、公衆網通信端末受信部1113が受信した通信端末識別子で識別される第一通信端末114と通信を行う指示を、1以上の自営網無線基地局122に送信する。自営網指示部1214は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
自営網通信関連情報取得部1215は、自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を取得する。自営網通信関連情報を取得する技術は公知技術であるので、詳細な説明を省略する。自営網通信関連情報取得部1215は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
自営網通信関連情報変更指示受信部1216は、公衆網リソース管理装置111から、自営網通信関連情報変更指示を受信する。自営網通信関連情報変更指示受信部1216は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
自営網通信制御部1217は、自営網通信関連情報変更指示に応じて、自営網内の通信を制御する。ここでの通信制御は、公衆網通信制御部1117が行う制御と同様、上述した第一(通信網の形状の変更)から第五(送信スケジュールの制御)の通信制御である。なお、自営網通信制御部1217の制御対象は、自営網内の通信であることは言うまでもない。自営網通信制御部1217は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。自営網通信制御部1217の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
自営網無線基地局122は、1以上の第二通信端末123と通信を行う。また、自営網無線基地局122は、自営網指示部1214の指示に従って、1以上の第一通信端末114と通信を行う。自営網無線基地局122は、通常、MPUやメモリ、および通信手段等から実現され得る。自営網無線基地局122の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
第二通信端末123は、1以上のいずれかの自営網無線基地局122を経由して、他の通信端末と無線通信を行う。第二通信端末123は、自営網内の通信端末であるが、移動により、自営網無線基地局122のエリア内からエリア外に移動することもあり得る。第二通信端末123は、通信端末識別子で識別される。なお、第二通信端末123は、通常、移動体通信機であるが、固定の通信機でも良い。
次に、ネットワークシステム1の動作について説明する。まず、公衆網リソース管理装置111の動作について、図4のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS401)公衆網通信端末検知部1111は、公衆網のエリア外に移動した第一通信端末114が存在するか否かを判断する。エリア外に移動した第一通信端末114が存在すればステップS402に行き、エリア外に移動した第一通信端末114が存在しなければステップS404に行く。
(ステップS402)公衆網通信端末識別子送信部1112は、公衆網のエリア外に移動した1以上の第一通信端末114を識別する1以上の通信端末識別子を取得する。
(ステップS403)公衆網通信端末識別子送信部1112は、ステップS402で取得した1以上の通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、自営網リソース管理装置121に送信する。ステップS401に戻る。
(ステップS404)公衆網通信端末受信部1113は、自営網リソース管理装置121から、自営網無線基地局122のエリア内からエリア外に移動した1以上の第二通信端末123を識別する1以上の通信端末識別子を受信したか否かを判断する。1以上の通信端末識別子を受信すればステップS405に行き、1以上の通信端末識別子を受信しなければステップS406に行く。
(ステップS405)公衆網指示部1114は、ステップS404で受信された1以上の通信端末識別子で識別される1以上の第二通信端末123と通信を行う指示を、1以上の公衆網無線基地局112に送信する。ステップS401に戻る。
(ステップS406)自営網通信関連情報受信部1116は、自営網リソース管理装置121から自営網通信関連情報を受信したか否かを判断する。自営網通信関連情報を受信すればステップS407に行き、自営網通信関連情報を受信しなければステップS410に行く。
(ステップS407)公衆網通信関連情報取得部1115は、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を取得する。
(ステップS408)公衆網通信制御部1117は、ステップS406で受信された自営網通信関連情報を用いて、ステップS407で取得した公衆網通信関連情報を変更する。そして、公衆網通信制御部1117は、変更した公衆網通信関連情報を、予め決められた公衆網通信関連情報の記憶領域に書き込む(公衆網通信関連情報を更新する)。なお、かかることは、公衆網通信制御部1117は、ステップS406で受信された自営網通信関連情報と、ステップS407で取得した公衆網通信関連情報とを用いて、新しい公衆網通信関連情報を決定し、当該新しい公衆網通信関連情報を、予め決められた公衆網通信関連情報の記憶領域に書き込むことでも良い。
(ステップS409)公衆網通信制御部1117は、更新した公衆網通信関連情報に従って、公衆網内の通信を制御する。公衆網内の通信制御とは、例えば、上述した第一から第五の通信制御である。ステップS401に戻る。
(ステップS410)公衆網通信制御部1117は、ステップS406で受信された自営網通信関連情報およびステップS407で取得した公衆網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報変更指示を構成する。
(ステップS411)公衆網通信制御部1117は、ステップS410で構成した自営網通信関連情報変更指示を、自営網リソース管理装置121に送信する。
(ステップS412)公衆網通信関連情報取得部1115は、公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を取得する。
(ステップS413)公衆網通信制御部1117は、ステップS410で取得した公衆網通信関連情報に従って、公衆網内の通信を制御する。ステップS401に戻る。
なお、図4のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
次に、課金管理装置113の動作について、図5のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS501)課金管理装置113は、カウンタiに1を代入する。
(ステップS502)課金管理装置113は、i番目の通信端末識別子が存在するか否かを判断する。i番目の通信端末識別子が存在すればステップS503に行き、i番目の通信端末識別子が存在しなければ処理を終了する。なお、課金管理装置113は、公衆網リソース管理装置111および自営網リソース管理装置121から、それぞれ、公衆網および自営網を用いて通信を行った通信端末の通信端末識別子を受信する、とする。また、公衆網リソース管理装置111および自営網リソース管理装置121は、それぞれ、配下の1以上の無線基地局(112,122)から、通信を行った通信端末の通信端末識別子を受信して、蓄積している、とする。
(ステップS503)公衆網課金元情報取得部1131は、i番目の通信端末識別子に対応する公衆網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である公衆網課金元情報を、公衆網リソース管理装置111から取得する。
(ステップS504)通信料金算出部1133は、ステップS503で取得された公衆網課金元情報を用いて、i番目の通信端末識別子に対応する公衆網通信料金を算出する。公衆網通信料金とは、公衆網を利用したことにより発生する通信料金である。
(ステップS505)通信料金算出部1133は、ステップS504で算出した公衆網通信料金を、i番目の通信端末識別子に対応付けて蓄積する。なお、ここで、公衆網通信料金を蓄積せずに、ディスプレイに表示等しても良い。
(ステップS506)自営網課金元情報取得部1132は、i番目の通信端末識別子に対応する自営網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である自営網課金元情報を、公衆網リソース管理装置111から取得する。
(ステップS507)通信料金算出部1133は、ステップS506で取得された自営網課金元情報を用いて、i番目の通信端末識別子に対応する自営網通信料金を算出する。自営網通信料金とは、自営網を利用したことにより発生する通信料金である。
(ステップS508)通信料金算出部1133は、ステップS507で算出した自営網通信料金を、i番目の通信端末識別子に対応付けて蓄積する。なお、ここで、自営網通信料金を蓄積せずに、ディスプレイに表示等しても良い。
(ステップS509)課金管理装置113は、カウンタiを1、インクリメントする。ステップS502に戻る。
次に、自営網リソース管理装置121の動作について、図6のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS601)自営網通信端末検知部1211は、自営網のエリア外に移動した第二通信端末123が存在するか否かを判断する。エリア外に移動した第二通信端末123が存在すればステップS602に行き、エリア外に移動した第二通信端末123が存在しなければステップS604に行く。
(ステップS602)自営網通信端末識別子送信部1212は、自営網のエリア外に移動した1以上の第二通信端末123を識別する1以上の通信端末識別子を取得する。
(ステップS603)自営網通信端末識別子送信部1212は、ステップS602で取得した通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、公衆網リソース管理装置111に送信する。ステップS601に戻る。
(ステップS604)自営網通信端末受信部1213は、公衆網リソース管理装置111から、公衆網無線基地局112のエリア内からエリア外に移動した第一通信端末114を識別する通信端末識別子を受信したか否かを判断する。1以上の通信端末識別子を受信すればステップS605に行き、1以上の通信端末識別子を受信しなければステップS606に行く。
(ステップS605)自営網指示部1214は、ステップS604で受信された通信端末識別子で識別される第一通信端末114と通信を行う指示を、1以上の自営網無線基地局122に送信する。ステップS601に戻る。
(ステップS606)自営網通信関連情報変更指示受信部1216は、公衆網リソース管理装置111から、自営網通信関連情報変更指示を受信したか否かを判断する。自営網通信関連情報変更指示を受信すればステップS607に行き、自営網通信関連情報変更指示を受信しなければステップS610に行く。
(ステップS607)自営網通信関連情報取得部1215は、自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を取得する。
(ステップS608)自営網通信制御部1217は、ステップS606で受信された自営網通信関連情報変更指示に従って、ステップS607で取得した自営網通信関連情報を変更する。そして、自営網通信制御部1217は、変更した自営網通信関連情報を、予め決められた自営網通信関連情報の記憶領域に書き込む(自営網通信関連情報を更新する)。
(ステップS609)自営網通信制御部1217は、更新した自営網通信関連情報に従って、自営網内の通信を制御する。自営網内の通信制御とは、例えば、上述した第一から第五の通信制御である。ステップS601に戻る。
(ステップS610)自営網通信関連情報取得部1215は、自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を取得する。
(ステップS611)自営網通信制御部1217は、ステップS610で取得した自営網通信関連情報に従って、自営網内の通信を制御する。ステップS601に戻る。
なお、図6のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
また、図6のフローチャートにおいて、通常、自営網リソース管理装置121は、ステップS607で取得された自営網通信関連情報を、公衆網リソース管理装置111に送信する。かかる送信処理を行うのは、例えば、自営網通信制御部1217や、図示しない自営網通信関連情報送信部である。
以下、本実施の形態におけるネットワークシステム1の具体的な動作について説明する。
(具体例1)
(具体例1)
以下、第一の制御である通信網の形状の変更の例について説明する。公衆網リソース管理装置111は、以下のように、通信網の形状の変更を行う。ここでの通信網の形状の変更の例は、公衆網のカバレッジ外にいる孤立した通信端末である孤立端末に対して、中継端末(自営網無線基地局122に接続されている第二通信端末123)を利用したマルチホップ経路を構築することにより、孤立端末の公衆網へのアクセスを可能とし、スループット向上を実現する例である。
なお、第一通信端末114、および第二通信端末123は、公衆網の利用状況により、以下の3つに分類される。
(1)ISTA:孤立端末(Isolated STA)であり、直接接続可能なAP(基地局,アクセスポイント)が存在せず、中継経路を通じてのみ公衆網(例えば、WiFi)サービスが利用可能な端末。
(2)RSTA:中継端末(Relay STA)であり、公衆網(例えば、WiFi)のI/Fを複数持ち、その内いくつかのI/FでInfraモードでAPと接続し、いくつかのI/Fで中継局としてAdHocモードで孤立端末に中継経路を提供する端末。
(3)DSTA:通常端末(Default STA)であり公衆網(例えば、WiFi)のI/Fで複数のAPと直接リンクを結び,かつ,中継を行っていない端末。
(1)ISTA:孤立端末(Isolated STA)であり、直接接続可能なAP(基地局,アクセスポイント)が存在せず、中継経路を通じてのみ公衆網(例えば、WiFi)サービスが利用可能な端末。
(2)RSTA:中継端末(Relay STA)であり、公衆網(例えば、WiFi)のI/Fを複数持ち、その内いくつかのI/FでInfraモードでAPと接続し、いくつかのI/Fで中継局としてAdHocモードで孤立端末に中継経路を提供する端末。
(3)DSTA:通常端末(Default STA)であり公衆網(例えば、WiFi)のI/Fで複数のAPと直接リンクを結び,かつ,中継を行っていない端末。
まず、孤立端末は、近隣の第二通信端末123と自営網無線基地局122とが送受信するデータを監視することにより、近隣の第二通信端末123を探索する。孤立端末は、例えば、自身の周辺に位置する端末の存在を,周辺端末の公衆網のI/Fが送信するパケットをプロミスキャスモードで受信することにより検出する。なお、この際、孤立端末は、周辺に複数の端末が存在する場合,それらの中から最もよい通信品質を達成できる端末の識別子を取得することが好適である。
次に、孤立端末は、発見した近隣の第二通信端末123の情報(通常、この端末を識別する第二通信端末識別子を有する情報)を、公衆網経由で、公衆網リソース管理装置111に送信する。なお、孤立端末は,中継経路接続要求を送信する際、自身が検出した周辺の端末のリスト(各端末アドレスと,RSSIなどの通信品質情報を含む)を付与して送信することは好適である。
次に、公衆網リソース管理装置111の公衆網通信関連情報取得部1115は、公衆網通信関連情報の一例である、第二通信端末識別子(例えば、アドレス)を有する第二通信端末123の情報(例えば、上記の端末のリスト)を受信する。そして、公衆網通信関連情報取得部1115は、通信品質情報(例えば、RSSIなど)と、各端末の負荷に関する情報などを取得する。
また、自営網通信関連情報受信部1116は、自営網に繋がっている端末の情報(例えば、端末識別子)を、自営網リソース管理装置121から受信する。この端末の情報は、自営網リソース管理装置121の自営網通信関連情報取得部1215が取得し、自営網通信制御部1217または図示しない自営網通信関連情報送信部が公衆網リソース管理装置111に送信した情報である。
次に、公衆網通信制御部1117は、自営網通信関連情報受信部1116が受信した端末の情報と、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した第二通信端末123の情報とから、孤立端末を検出する。
次に、公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が受信した通信品質情報(RSSI等)と、公衆網リソース管理装置111が把握している各端末の負荷に関する情報(例えば、トラフィックレートや伝送レートなど)などをも用いて、よい通信品質を提供できる端末の識別子(通常、アドレス)を、リストから1以上(通常、複数)選択する。具体的には、例えば、公衆網通信制御部1117は、トラフィックレートや現在のトラフィック量を含むある時間(一定時間でも良い)のトラフィック量をパラメータとして、リスト上の端末をスコア化し、スコアが最も良い(よい通信品質を提供できる)端末を選択する。なお、スコアは、トラフィックレートをパラメータとする増加関数であり、トラフィック量をパラメータとする減少関数である。
そして、公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した情報を用いて、自営網通信関連情報の変更の指示である自営網通信関連情報変更指示を、自営網リソース管理装置121に送信する。ここでの自営網通信関連情報の変更の指示は、発見された近隣の第二通信端末123に、孤立端末の中継端末となる旨を示す指示である。具体的には、例えば、公衆網通信制御部1117は、それらの端末に対し中継I/Fの開放要求(どのI/Fを開放するかの情報を含む)を送信するように、自営網リソース管理装置121に指示する。
次に、自営網リソース管理装置121の自営網通信関連情報変更指示受信部1216は、発見された1以上の近隣の第二通信端末123に、中継端末となる旨を示す指示を受信する。この指示は、第二通信端末識別子を有する。
次に、自営網通信制御部1217は、第二通信端末識別子で識別される第二通信端末123に、孤立端末の中継装置になるように指示する。
次に、第二通信端末123は、指示を受け付け、接続先を、自営網の自営網無線基地局122から孤立端末に切り替え、自営網無線基地局122と孤立端末のデータを中継する。具体的には、指示を受け付けた第二通信端末123は、自営網リソース管理装置121に、中継I/F開放応答を送信した後,APに接続中のI/Fを切断して中継用にアドホックモードで開放する。そして、自営網リソース管理装置121は、全ての周辺端末から中継I/F開放応答を受信後、孤立端末に対して中継経路接続応答を送信する。なお、自営網リソース管理装置121の指示により中継I/Fを開放した中継装置は、一定時間待っても孤立端末が接続してこない場合、開放したI/Fをインフラモードに戻し、APに再接続する。
以上により、通信網の形状の変更の例であるマルチホップ経路の構築ができた。なお、本実施の形態において、公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した公衆網通信関連情報のみ、または自営網通信関連情報受信部1116が受信した自営網通信関連情報のみを用いて、公衆網内の通信を制御しても良い。本具体例においては、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報受信部1116が受信した自営網通信関連情報とを用いて、マルチホップ経路が構築された。
また、上記の具体例は、通信網の形状の変更の一例であることは言うまでもない。
(具体例2)
(具体例2)
次に、第二の制御である通信チャネルの割り当ての変更の例について説明する。本例では、自営網リソース管理装置121は、トポロジ(自営網無線基地局122間、自営網無線基地局122-第二通信端末123間の隣接関係)の変動を監視し、一定以上の変動を検知した場合に、チャネル割り当ておよび変更動作を実施する。最適チャネル割り当てパターンを求めるための評価関数は、例えば、チャネルを変更する自営網無線基地局122あるいは接続する第二通信端末123の数を最小化するための評価関数である。なお、この評価関数は、例えば、自営網リソース管理装置121が保持している。
自営網リソース管理装置121の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網無線基地局122から近隣APリスト(自営網通信関連情報の一種)を受信する。また、自営網通信関連情報取得部1215は、第二通信端末123から接続可能APリスト(自営網通信関連情報の一種)を受信する。近隣APリストとは、当該自営網無線基地局122の近隣に存在する自営網無線基地局122の情報(基地局の識別子を含む)のリストである。基地局の識別子とは、例えば、基地局のアドレスである。また、接続可能APリスとは、第二通信端末123が接続可能な自営網無線基地局122の情報(基地局の識別子を含む)のリストである。自営網通信関連情報取得部1215は、上記の情報を、例えば、定期的に受信する。
次に、チャネル割当制御処理について説明する。自営網リソース管理装置121の自営網通信制御部1217は、図19に示すフローチャートに従って、チャネル割当制御処理を行う。
(ステップS1901)自営網通信制御部1217は、CAドメイン更新を行う。CAドメインとは、制御対象とするAP(自営網無線基地局122)をグループ化したAP群である。つまり、自営網通信制御部1217は、複数の制御対象APに対して割り当てるべき最適なチャネル割り当てパターンを求める場合に、計算機資源を考慮して、制御対象とするAPをグループ化する。具体的には、自営網通信制御部1217は、チャネル割り当ての指標として用いる基本グラフのAP間のEdge重み(後述する)がしきい値より大きいAP同士をグループ化し、グループ間のEdge重みが別のしきい値より小さい部分で分割する。このグループ化、あるいは分割の条件に該当する場合、自営網通信制御部1217は、CAドメインの更新を行う。なお、タイミング等を考慮して、自営網通信制御部1217は、グループ化、あるいは分割の条件に該当する場合でも、CAドメインの更新を行なわない場合があり得る。また、CAドメインは、チャネル割り当ての実施に先立ってその構成が更新される。
(ステップS1902)自営網通信制御部1217は、グラフ変動監視を行う。グラフ変動監視は、通常、チャネル割り当ての後に行われる。自営網通信制御部1217は、チャネル割り当ての後、CAドメイン内のトポロジの変動を基本グラフの変動として監視する。変動量が決められた条件でしきい値を超えたことを検知することにより、チャネルの再割り当てが必要と判断し(ステップS1903)、チャネル割り当てを実施する(ステップS1904)。自営網通信制御部1217は、グラフ変動監視を行う際に、チャネル割り当て時に生成した基準グラフを、比較のベースとする。ドメインの更新があった場合には、基準グラフを生成しなおす。自営網通信制御部1217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した情報から、その時点での最新の基本グラフを生成する。そして、自営網通信制御部1217は、基準グラフとの比較を行い、以下の変動検知条件(数式1)を、設定した連続変動検知回数満たす場合に、次のチャネル割り当てを起動する(ステップS1904)。
なお、数式1において、ΔWは、Edgeの重み変動量である。また、基準グラフにないEdgeが生成された場合には基準グラフの該当Edge重みを0、基準グラフにあるEdgeが消滅した場合には最新のグラフの該当Edge重みを0として変動量を計算する。また、数式1において、αは、Edgeあたりの重み変動しきい値である。また、βは、グラフ全体の重み変動しきい値である。さらに、f(a)は、局所変動を反映するためのスケーリング関数である。
以下、ステップS1904のチャネル割当の処理について、詳細に説明する。このAPへのチャネル割り当ての方法は、重み付きグラフによる色分け問題を応用した方法である。自営網通信制御部1217は、隣接しお互いに干渉を及ぼしあう距離に複数のAPがある場合に、APを頂点(Vertex)、AP間の干渉関係を枝(Edge)としたグラフを構成する。それぞれのAP(Vertex)にチャネル(色)を割り当てる場合に、限られたチャネル数で及ぼしあう干渉量を最小化するように、自営網通信制御部1217は、APに対して色分けを行う。図20は、Edgeの重みを同一チャネルのAP間のカバレッジが重複するエリアにいるSTA(端末)の数とした場合の、グラフ生成と最適チャネル割り当ての例である。
自営網通信制御部1217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した情報を用いて、それぞれのVertex間のEdge重みを計算することにより、最適解探索のための基本データとなる「基本グラフ」を生成する。基本グラフは、全てのVertexが同じチャネルであると想定した場合の干渉グラフである。なお、「グラフ変動監視」においては、ここで生成した基本グラフを、グラフ変動検知の比較ベースとなる「基準グラフ」として扱う。また、「グラフ変動監視」において情報取得間隔の都度更新する最新のグラフも基本グラフである。
なお、数式2において、Noverlapは、カバレッジの重複エリアのSTA数であり、Nallは、2つのカバレッジの全STA数である。
また、自営網通信制御部1217は、以下のように基本グラフを生成する。つまり、自営網通信制御部1217は、全てのVertexが同一チャネルと想定した場合に、それぞれのVertex間のEdge重みを計算し、「基本グラフ」として保持しておく。
自営網通信制御部1217は、Edgeの両端の少なくとも一方のVertexがCAドメイン内のチャネル変更可能APである場合、もう一方のVertexも(それがCAドメイン外の隣接APや、サービス対象外のAPであっても)基本グラフに含める。
また、以下のいずれかの条件を満たす場合には、自営網通信制御部1217は、基本グラフ生成において2つのVertex間にEdgeを生成しない。第一の条件は、「カバレッジの重複エリアにSTAが存在しない」こと、第二の条件は「Edge重みが0」であること、第三の条件は「両端のVertexがチャネル固定(チャネル変更不可・CAドメイン外・サービス対象外)」である。
図21の(a)の環境において、上記の数式2を用いた場合、自営網通信制御部1217は、図21の(b)に示すように、AP1-AP2、AP2-AP3、AP1-AP4、AP2-AP4が接続された基本グラフを生成する。
そして、次に、自営網通信制御部1217は、以下のように、最適解探索を行う。つまり、自営網通信制御部1217は、チャネル変更可能Vertexに、さまざまなパターンでチャネルを割り当てた場合に、生成した干渉グラフでの評価関数が最適になるようなチャネル割り当てパターン(最適解)を探索する。
ここで、自営網通信制御部1217は、以下のように干渉グラフを生成する。つまり、自営網通信制御部1217は、解探索の過程で生成したチャネルパターンをチャネル変更可能Vertexに適用した場合に、基本グラフから同一チャネルVertex間のEdge成分のみを取り出したものを干渉グラフとする。なお、(1)「CAドメイン外の隣接Vertex」、および(2)「CAドメイン内のサービス対象外の(チャネル変更不能な)Vertex」の2つのVertexはチャネル割り当て不可能であり、チャネルパターン生成時には使用中のチャネルを固定する。また、2つのVertexは、最適解探索の際のチャネル割り当てパターンの対象外であるが、干渉源として作用する(干渉グラフのVertexとして構成する)。
また、自営網通信制御部1217は、以下のような評価関数を保持している。この評価関数は、あるチャネル割り当てパターンに対して、それが最適解であるかどうかを評価するための関数である。また、評価関数は、(1)「干渉グラフ全体でのEdgeの重みの最大値が最小(サービス範囲を最大化)」、(2)「干渉グラフ全体のEdge重みの総和が最小(ネットワーク全体のパフォーマンスを向上)」、(3)「チャネルを変更するAPあるいはSTA数が最小(チャネル切り替えに伴う影響を抑制)」の3つの目標に到達するような関数である。なお、自営網通信制御部1217は、上記(1)から(3)を、最適化の目的に応じて使い分けてもよいし、優先度に応じて順番に適用し、複数の解の絞込みを行ってもよい。
次に、自営網通信制御部1217は、以下のように探索を行う。つまり、自営網通信制御部1217は、評価関数が最適になるようなチャネル割り当てパターンを探索する。探索手法には、対象とする規模(AP台数、割り当て可能チャネル数)・適用可能な計算機資源・評価関数(目的)の精度により、一般的な近似解法やヒューリスティックアルゴリズムを用いる。
次に、以下のようにチャネル変更が行われる。つまり、自営網通信制御部1217は、確定したチャネル割り当てパターンを、配下のAPおよびSTAに適用する。そして、自営網通信制御部1217は、以下の手順で、CAドメイン内のAPとその配下のSTAへのチャネル変更を実施する。
第一に、自営網通信制御部1217は、対象APへチャネル変更メッセージ送信し、変更後のチャネルを通知する。このとき、チャネル変更メッセージの到達遅延や、切り替えの処理遅延時間を考慮し、メッセージ送信順序や遅延を制御することにより、CAドメイン内のチャネル切り替えが一斉に行われるようにしてもよい。
第二に、対象APから接続STAへチャネル変更メッセージ送信し、変更するチャネル番号と通信中断予定時間を通知する。
第三に、対象AP、STAにおいてチャネル変更が行われる。そして、対象APは、STAへのチャネル変更メッセージ送信後、即時チャネルを切り替える。また、対象APは、チャネル切り替え後、通信中断予定時間の間ビーコン送信を停止する。そして、STAは、リンク切断を検知した場合、APからのチャネル変更メッセージ到達後から通信中断予定時間+ビーコン送信間隔の期間内は、指定された切り替え後のチャネルでAPをサーチする。そして、STAは切り替え後のチャネルでAPが見つかった場合は再度アソシエーション、見つからなかった場合は通常のチャネルサーチから開始する。
なお、上記の具体例は、通信チャネルの割り当ての変更の一例であることは言うまでもない。つまり、通信チャネルの割り当ての変更には、上記の特許文献5、非特許文献1から3等の技術を用いても良い。
また、上記の具体例において、自営網通信制御部1217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した自営網通信関連情報のみを用いて、自営網内の通信を制御した。しかし、自営網通信制御部1217は、自営網通信関連情報変更指示受信部1216が受信した自営網通信関連情報変更指示に従って、通信チャネルの割り当ての変更等の自営網内の通信を制御しても良い。なお、自営網通信関連情報変更指示は、公衆網リソース管理装置111が、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、構成された指示である。つまり、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、通信チャネルの割り当ての変更等の自営網内の通信が制御されても良い。
(具体例3)
(具体例3)
次に、第三の制御である送信電力の変更の例について説明する。なお、送信電力の変更は、データ通信速度を維持しながら、効率的にエリアをカバーするために行われる。
自営網リソース管理装置121の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網通信関連情報の一種である受信信号強度を1以上の各自営網無線基地局122から受信する。この際、自営網通信関連情報取得部1215は、各自営網無線基地局122から、隣接する自営網無線基地局122を識別する情報と受信信号強度を受信する。また、自営網通信関連情報取得部1215は、各自営網無線基地局122から、接続端末を識別する情報と受信信号強度を受信しても良い。
そして、自営網通信制御部1217は、隣接する自営網無線基地局122の間の送信電力差が小さくなるように、各自営網無線基地局122の送信電力を決定し、各自営網無線基地局122に、当該送信電力の情報を通知する。そして、自営網無線基地局122は、送信電力の情報を受信し、当該送信電力の情報に従って、自身の送信電力を調整する。また、端末装置(第二通信端末123)の移動により、端末装置からの受信信号強度が低下する場合、各自営網無線基地局122は、送信電力を増加する。
なお、上記の具体例は、送信電力の変更の一例であることは言うまでもない。つまり、送信電力の変更には、特許文献5に記載の技術、非特許文献4から6に記載の技術等を用いても良い。
また、上記の具体例において、自営網通信関連情報取得部1215が取得した自営網通信関連情報のみを用いて、送信電力の変更等の自営網内の通信を制御した。しかし、自営網通信制御部1217は、自営網通信関連情報変更指示に応じて、送信電力の変更を行っても良い。なお、自営網通信関連情報変更指示は、公衆網リソース管理装置111が、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、構成された指示である。つまり、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、送信電力の変更等の自営網内の通信が制御されても良い。
(具体例4)
(具体例4)
次に、第四の例である負荷分散制御の例について説明する。例えば、公衆網リソース管理装置111は、1以上の公衆網(例えば、公衆LAN、3G、BWA)のそれぞれの伝送速度を計測すると共に、自営網LANの伝送速度の情報を自営網(自営網通信システム12)から受信し、両者の伝送速度の割合を算出し、当該割合を用いて、トラフィックを分配する負荷分散制御を行う。
さらに具体的には、公衆網リソース管理装置111の公衆網通信関連情報取得部1115は、公衆LAN、3G、BWAなどの公衆網の伝送速度(公衆網通信関連情報の一種)を取得する。なお、公衆網通信関連情報取得部1115は、例えば、1以上の各公衆網無線基地局112から、公衆網の伝送速度を受信する。
また、自営網リソース管理装置121の自営網通信関連情報取得部1215は、1以上の各自営網無線基地局122から、自営網の伝送速度を受信する。そして、自営網リソース管理装置121は、1以上の自営網の伝送速度を公衆網リソース管理装置111に送信する。
そして、公衆網リソース管理装置111の自営網通信関連情報受信部1116は、自営網の伝送速度(自営網通信関連情報の一種)を受信する。そして、公衆網通信制御部1117は、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するようにトラフィックを分配する。なお、好ましくは、公衆網通信制御部1117は、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するように、フロー単位でトラフィックを分配する。なお、フロー単位でトラフィックを分配するため、パケットの到着順の入れ替わりが無くなる(図22参照)。また、フローとは、エンドエンドの端末間で、各アプリケーションにより設定されるTCPコネクション上を流れるパケットの集合である。
なお、上記の具体例は、負荷分散制御の一例であることは言うまでもない。つまり、負荷分散制御には、非特許文献7から9に記載の技術等を用いても良い。
(具体例5)
(具体例5)
次に、第五の例であるパケットの送信スケジュールの制御の例について説明する。パケットの送信スケジュールの制御は、アプリケーションが要求する通信品質に基づいた制御である。つまり、公衆網リソース管理装置111の公衆網通信関連情報取得部1115は、パケットのデータタイプ(例えば、音声データ(電話音声のデータ)またはテキストデータ(Webデータ)など)を取得する。そして、公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得したデータタイプから、優先度を決定し、当該優先度が高いデータタイプ(例えば、音声データ)のパケットは、連続して送信し、優先度が低いデータタイプ(例えば、テキストデータ)のパケットは、分離して、または優先度が高いデータタイプのパケットの送信の隙間を利用して、送信する。なお、公衆網通信制御部1117は、パケットのデータタイプと優先度とを対応付けた情報を保持している。
なお、上記の具体例は、送信スケジュールの制御の一例であることは言うまでもない。つまり、送信スケジュールの制御には、非特許文献10から12に記載の技術等を用いても良い。
また、上記の具体例において、公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した公衆網通信関連情報(パケットのデータタイプ)のみを用いて、送信スケジュールを制御した。しかし、公衆網通信制御部1117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報受信部1116が受信した自営網通信関連情報とを用いて、送信スケジュールの制御をしても良いことは言うまでもない。
以上、本実施の形態によれば、公衆網と自営網とが連携できる。さらに具体的には、本実施の形態によれば、公衆網と自営網とを連携して、周波数利用効率の向上、または通信品質の向上をすることができる。
なお、本実施の形態によれば、課金管理装置113は必須ではない。課金管理装置が必須ではないことは、他の実施の形態においても同様である。
また、本実施の形態において説明したネットワークシステム1は、公衆網と自営網が連携したネットワークシステム1であり、一方のサービスエリア外に出た場合に、他方のサービスエリアを自動的に利用するシステムであった。しかし、ネットワークシステム1がかかるサービスを行わなくても良い。かかる場合、公衆網リソース管理装置および自営網リソース管理装置のそれぞれが、2種類の網の通信関連情報(信号強度、再送率、送信レート等である無線環境情報、またはキューなどの負荷情報、アプリケーションが要求する通信品質等)を取得し、当該通信関連情報を用いて、連携して通信に関する制御(通信制御)を行えば良い。かかることも、他の実施の形態においても同様である。
また、本実施の形態において説明した通信制御の例は、第一の通信網の形状の変更、第二の通信チャネルの割り当ての変更、第三の送信電力の変更、第四の負荷分散制御、第五の送信スケジュールの制御であった。しかし、通信制御は、他の通信に関する制御でも良いことは言うまでもない。かかることも、他の実施の形態においても同様である。
さらに、本実施の形態における処理は、ソフトウェアで実現しても良い。そして、このソフトウェアをソフトウェアダウンロード等により配布しても良い。また、このソフトウェアをCD-ROMなどの記録媒体に記録して流布しても良い。なお、このことは、本明細書における他の実施の形態においても該当する。なお、本実施の形態における公衆網リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、公衆網無線基地局のエリア内にあった第一通信端末が、エリア外に移動したことを検知する公衆網通信端末検知部と、前記公衆網通信端末検知部が、前記公衆網無線基地局のエリア外に移動した前記第一通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信端末識別子送信部と、前記自営網リソース管理装置から、自営網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第二通信端末を識別する通信端末識別子を受信する公衆網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第二通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の公衆網無線基地局に送信する公衆網指示部として機能させるためのプログラム、である。
また、上記プログラムにおいて、コンピュータを、自営網リソース管理装置から自営網通信関連情報を受信する自営網通信関連情報受信部と、前記公衆網通信関連情報取得部が取得した公衆網通信関連情報と前記自営網通信関連情報受信部が受信した自営網通信関連情報を用いて、公衆網内の通信を制御する、および前記公衆網通信関連情報取得部が取得した公衆網通信関連情報と前記自営網通信関連情報受信部が受信した自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報の変更の指示である自営網通信関連情報変更指示を、前記自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信制御部として、さらに機能させることは公的である。
また、本実施の形態における自営網リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、自営網無線基地局のエリア内にあった第二通信端末が、エリア外に移動したことを検知する自営網通信端末検知部と、前記自営網通信端末検知部が、前記自営網無線基地局のエリア外に移動した前記第二通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、公衆網リソース管理装置に送信する自営網通信端末識別子送信部と、前記公衆網リソース管理装置から、公衆網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第一通信端末を識別する通信端末識別子を受信する自営網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第一通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の自営網無線基地局に送信する自営網指示部として機能させるためのプログラム、である。
また、上記プログラムにおいて、コンピュータを、公衆網リソース管理装置から、自営網通信関連情報変更指示を受信する自営網通信関連情報変更指示受信部と、前記自営網通信関連情報変更指示に応じて、自営網内の通信を制御する自営網通信制御部として機能させるためのプログラム、である。
また、本実施の形態における課金管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、公衆網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である公衆網課金元情報を、通信端末ごとに取得する公衆網課金元情報取得部と、自営網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である自営網課金元情報を、通信端末ごとに取得する自営網課金元情報取得部と、前記公衆網課金元情報および前記自営網課金元情報を用いて、通信端末ごとに、公衆網および自営網ごとに通信料金を算出する通信料金算出部と、前記通信料金を出力する通信料金出力部として機能させるためのプログラム、である。
(実施の形態2)
本実施の形態におけるネットワークシステムは、実施の形態1のネットワークシステム1と比較して、リソース管理や課金を行う装置が存在するネットワーク(網)が異なる。本実施の形態において、リソース管理や課金は、バックボーンネットワーク内の装置で行われる。また、本実施の形態において、リソースを管理する装置が2種類の網の通信関連情報を取得し、当該通信関連情報を用いて、2種類の網の通信制御を行う。
図7は、本実施の形態におけるネットワークシステム2の概念図である。ネットワークシステム2は、公衆網通信システム21、自営網通信システム22、バックボーンネットワーク23を具備する。また、公衆網通信システム21は、公衆網リソース管理装置211、1以上の公衆網無線基地局112、1以上の第一通信端末114を具備する。また、自営網通信システム22は、自営網リソース管理装置221、1以上の自営網無線基地局122、1以上の第二通信端末123を具備する。さらに、バックボーンネットワーク23は、協調リソース管理装置231、課金管理装置232を具備する。なお、図7において、協調リソース管理装置231と課金管理装置232は、一つの装置でも良い。公衆網通信システム21は、バックボーンネットワーク23に接続された公衆網内のシステムである。自営網通信システム22は、バックボーンネットワーク23に接続された自営網内のシステムである。
本実施の形態におけるネットワークシステム2は、ネットワークシステム1と同様、以下のようなサービスが可能なネットワークシステムである。つまり、ネットワークシステム2は、公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、公衆網サービスエリア外に移動した場合に、自営網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム2は、公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、自営網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム2は、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、自営網サービスエリア外に移動した場合に、公衆網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム2は、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、公衆網サービスエリアを活用するシステムである。
図8は、本実施の形態におけるネットワークシステム2を構成する公衆網通信システム21のブロック図である。
公衆網通信システム21は、公衆網リソース管理装置211、公衆網無線基地局112、第一通信端末114を具備する。公衆網リソース管理装置211は、公衆網通信端末検知部1111、公衆網通信端末識別子送信部1112、公衆網通信端末受信部1113、公衆網指示部1114、公衆網通信関連情報取得部1115、公衆網通信関連情報変更指示受信部2111、公衆網通信制御部2112を具備する。
図9は、本実施の形態におけるネットワークシステム2を構成する自営網通信システム22のブロック図である。自営網通信システム22は、自営網リソース管理装置221、自営網無線基地局122、第二通信端末123を具備する。自営網リソース管理装置221は、自営網通信端末検知部1211、自営網通信端末識別子送信部1212、自営網通信端末受信部1213、自営網指示部1214、自営網通信関連情報取得部1215、自営網通信関連情報変更指示受信部2216、自営網通信制御部1217を具備する。
図10は、本実施の形態におけるネットワークシステム2を構成するバックボーンネットワーク23のブロック図である。バックボーンネットワーク23は、協調リソース管理装置231、課金管理装置232を具備する。協調リソース管理装置231は、自営網通信関連情報受信部1116、公衆網通信関連情報受信部2311、指示構成部2313、指示送信部2314を具備する。課金管理装置232は、公衆網課金元情報取得部2321、自営網課金元情報取得部2322、通信料金算出部1133、通信料金出力部1134を具備する。
公衆網通信関連情報変更指示受信部2111は、協調リソース管理装置231から、公衆網通信関連情報変更指示を受信する。公衆網通信関連情報変更指示とは、公衆網通信関連情報の変更の指示である。公衆網通信関連情報変更指示受信部2111は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
公衆網通信制御部2112は、公衆網通信関連情報を用いて、公衆網内の通信を制御する。また、公衆網通信制御部2112は、公衆網通信関連情報変更指示受信部2111が受信した公衆網通信関連情報変更指示に応じて、公衆網内の通信を制御する。通信制御の例は、上述した第一から第五の制御である。公衆網通信制御部2112は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。公衆網通信制御部2112の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
自営網通信関連情報変更指示受信部2216は、協調リソース管理装置231から、自営網通信関連情報変更指示を受信する。自営網通信関連情報変更指示受信部2216は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
公衆網通信関連情報受信部2311は、公衆網リソース管理装置211から公衆網通信関連情報を受信する。公衆網通信関連情報受信部2311は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
指示構成部2313は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報を用いて、公衆網通信関連情報の変更の指示である公衆網通信関連情報変更指示を構成する。また、指示構成部2313は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報の変更の指示である自営網通信関連情報変更指示を構成する。ここで、公衆網通信関連情報変更指示とは、公衆網無線基地局112が、ネットワークの形状(直接型、ツリー型など)の変更、チャネルの割り当ての変更、送信電力制御、負荷分散制御、スケジューリング制御などを行うための指示である。また、自営網通信関連情報変更指示とは、自営網無線基地局122が、ネットワークの形状(直接型、ツリー型など)の変更、チャネルの割り当ての変更、送信電力制御、負荷分散制御、スケジューリング制御などを行うための指示である。指示構成部2313は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。指示構成部2313の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
指示送信部2314は、指示構成部2313が構成した公衆網通信関連情報変更指示を公衆網リソース管理装置211に送信する。また、指示送信部2314は、指示構成部2313が構成した自営網通信関連情報変更指示を自営網リソース管理装置221に送信する。指示送信部2314は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
次に、ネットワークシステム2の動作について説明する。まず、公衆網リソース管理装置211の動作について、図11のフローチャートを用いて説明する。図11のフローチャートにおいて、図4のフローチャートと同一のステップについて、説明を省略する。
(ステップS1101)公衆網通信関連情報変更指示受信部2111は、協調リソース管理装置231から、公衆網通信関連情報変更指示を受信したか否かを判断する。公衆網通信関連情報変更指示を受信すればステップS407に行き、公衆網通信関連情報変更指示を受信しなければステップS410に行く。
(ステップS1102)公衆網通信制御部2112は、ステップS1101で受信した公衆網通信関連情報変更指示に従って、ステップS407で取得した公衆網通信関連情報を変更する。
なお、図11のフローチャートにおいて、ステップS1101で受信した公衆網通信関連情報変更指示をそのまま反映させた公衆網通信関連情報を蓄積しても良い。
また、図11のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
また、図11のフローチャートにおいて、通常、公衆網リソース管理装置211は、ステップS407で取得された公衆網通信関連情報を、協調リソース管理装置231に送信する。かかる送信処理を行うのは、例えば、公衆網通信制御部2112や、図示しない自公衆網通信関連情報送信部である。
次に、自営網リソース管理装置221の動作について説明する。自営網リソース管理装置221の動作は、図6のフローチャートを用いて説明した自営網リソース管理装置121の動作と概ね同一である。自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報変更指示受信部2216が、公衆網リソース管理装置ではなく、協調リソース管理装置231から自営網通信関連情報変更指示を受信する点のみが、自営網リソース管理装置121の動作と異なる。また、通常、自営網リソース管理装置221は、取得した自営網通信関連情報を、協調リソース管理装置231に送信する。かかる送信処理を行うのは、例えば、自営網通信制御部1217や、図示しない自営網通信関連情報送信部である。
次に、協調リソース管理装置231の動作について、図12のフローチャートを用いて説明する。
(ステップS1201)公衆網通信関連情報受信部2311は、公衆網リソース管理装置211から公衆網通信関連情報を受信したか否かを判断する。公衆網通信関連情報を受信すればステップS1202に行き、公衆網通信関連情報を受信しなければステップS1203に行く。
(ステップS1202)指示構成部2313は、ステップS1201で受信された公衆網通信関連情報を、少なくとも記憶媒体に一時格納する。ステップS1201に戻る。
(ステップS1203)自営網通信関連情報受信部1116は、自営網リソース管理装置221から自営網通信関連情報を受信したか否かを判断する。自営網通信関連情報を受信すればステップS1204に行き、自営網通信関連情報を受信しなければステップS1205に行く。
(ステップS1204)指示構成部2313は、ステップS1201で受信された自営網通信関連情報を、少なくとも記憶媒体に一時格納する。ステップS1201に戻る。
(ステップS1205)指示構成部2313は、公衆網通信関連情報および自営網通信関連情報が、記憶媒体に存在するか否かを判断する。両情報が存在すればステップS1206に行き、存在しなければステップS1201に戻る。
(ステップS1206)指示構成部2313は、公衆網通信関連情報および自営網通信関連情報を用いて、公衆網通信関連情報変更指示および自営網通信関連情報変更指示を構成する。この公衆網通信関連情報変更指示と自営網通信関連情報変更指示は、公衆網と自営網の通信制御を行うための指示である。かかる通信制御の例は、上述した制御である。
(ステップS1207)指示送信部2314は、ステップS1206で構成された公衆網通信関連情報変更指示を公衆網リソース管理装置211に送信する。また、指示送信部2314は、ステップS1206で構成された自営網通信関連情報変更指示を自営網リソース管理装置221に送信する。ステップS1201に戻る。
なお、図12のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
次に、課金管理装置232の動作は、課金管理装置113の動作と同様である。ただし、公衆網課金元情報取得部2321は協調リソース管理装置231から公衆網課金元情報を取得する点が、課金管理装置113とは異なる。また、自営網課金元情報取得部2322は協調リソース管理装置231から自営網課金元情報を取得する点が、課金管理装置113とは異なる。
以下、本実施の形態におけるネットワークシステム2の具体的な動作について説明する。
(具体例1)
(具体例1)
以下、第一の制御である通信網の形状の変更の例について説明する。協調リソース管理装置231は、以下のように、通信網の形状の変更を行う。ここでの通信網の形状の変更の例は、公衆網のカバレッジ外にいる孤立した通信端末である孤立端末に対して、中継端末(自営網無線基地局122に接続されている第二通信端末123)を利用したマルチホップ経路を構築することにより、孤立端末の公衆網へのアクセスを可能とし、スループット向上を実現する例である。
まず、孤立端末は、近隣の第二通信端末123と自営網無線基地局122とが送受信するデータを監視することにより、近隣の第二通信端末123を探索する。孤立端末は、例えば、自身の周辺に位置する端末の存在を,周辺端末の公衆網のI/Fが送信するパケットをプロミスキャスモードで受信することにより検出する。なお、この際、孤立端末は、周辺に複数の端末が存在する場合,それらの中から最もよい通信品質を達成できる端末の識別子を取得することが好適である。
次に、孤立端末は、発見した近隣の第二通信端末123の情報(通常、この端末を識別する第二通信端末識別子を有する情報)を、公衆網経由で、協調リソース管理装置231に送信する。なお、孤立端末は,中継経路接続要求を送信する際、自身が検出した周辺の端末のリスト(各端末アドレスと、RSSIなどの通信品質情報を含む)を付与して送信することは好適である。
次に、公衆網リソース管理装置111の公衆網通信関連情報取得部1115は、通信品質情報と、各端末の負荷に関する情報などを取得する。そして、公衆網リソース管理装置111は、かかる通信品質情報と、各端末の負荷に関する情報などを、協調リソース管理装置231に送信する。
次に、協調リソース管理装置231の公衆網通信関連情報受信部2311は、発見した近隣の第二通信端末123の情報(通常、この端末を識別する第二通信端末識別子を有する情報)を受信する。また、公衆網通信関連情報受信部2311は、通信品質情報と、各端末の負荷に関する情報などを受信する。
次に、協調リソース管理装置231の自営網通信関連情報受信部1116は、自営網に繋がっている端末の情報(例えば、端末識別子)を、自営網リソース管理装置221から受信する。この端末の情報は、自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報取得部1215が取得し、自営網通信制御部1217または図示しない自営網通信関連情報送信部が協調リソース管理装置231に送信した情報である。
次に、公衆網通信制御部1117は、自営網通信関連情報受信部1116が受信した端末の情報と、公衆網通信関連情報受信部2311が受信した第二通信端末123の情報とから、孤立端末を検出する。
次に、協調リソース管理装置231の指示構成部2313は、公衆網通信関連情報受信部2311が受信した通信品質情報(RSSI等)と、各端末の負荷に関する情報(例えば、トラフィックレートや伝送レートなど)などをも用いて、よい通信品質を提供できそうな端末の識別子(通常、アドレス)を、リストから1以上(通常、複数)選択する。そして、指示構成部2313は、選択した端末の識別子(通常、アドレス)の情報から、自営網通信関連情報変更指示を構成する。この自営網通信関連情報変更指示は、発見された近隣の第二通信端末123に、中継端末となる旨を示す指示である。
次に、指示送信部2314は、指示構成部2313が構成した自営網通信関連情報変更指示を自営網リソース管理装置221に送信する。
次に、自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報変更指示受信部2216は、発見された1以上の近隣の第二通信端末123に、孤立端末の中継端末となる旨を示す指示を受信する。この指示は、第二通信端末識別子を有する。
次に、自営網通信制御部1217は、第二通信端末識別子で識別される第二通信端末123に、孤立端末の中継装置になるように指示する。
次に、第二通信端末123は、指示を受け付け、接続先を、自営網の自営網無線基地局122から孤立端末に切り替え、自営網無線基地局122と孤立端末のデータを中継する。具体的には、指示を受け付けた第二通信端末123は、自営網リソース管理装置221に、中継I/F開放応答を送信した後,APに接続中のI/Fを切断して中継用にアドホックモードで開放する。そして、自営網リソース管理装置221は、全ての周辺端末から中継I/F開放応答を受信後、孤立端末に対して中継経路接続応答を送信する。なお、自営網リソース管理装置221の指示により中継I/Fを開放した中継装置は、一定時間待っても孤立端末が接続してこない場合、開放したI/Fをインフラモードに戻し、APに再接続する。
以上により、通信網の形状の変更の例であるマルチホップ経路の構築ができた。なお、本実施の形態において、指示構成部2313は、公衆網通信関連情報のみ、または自営網通信関連情報のみを用いて、公衆網通信関連情報変更指示や自営網通信関連情報変更指示を構成しても良い。本具体例において、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、自営網通信関連情報変更指示が送信された。
(具体例2)
(具体例2)
次に、第二の制御である通信チャネルの割り当ての変更の例について説明する。本例では、協調リソース管理装置231は、トポロジ(自営網無線基地局122間、自営網無線基地局122-第二通信端末123間の隣接関係)の変動を監視し、一定以上の変動を検知した場合に、チャネル割り当ておよび変更動作を実施する。最適チャネル割り当てパターンを求めるための評価関数は、例えば、チャネルを変更する自営網無線基地局122あるいは接続する第二通信端末123の数を最小化するための評価関数である。なお、この評価関数は、例えば、協調リソース管理装置231が保持している。
自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網無線基地局122から近隣APリスト(自営網通信関連情報の一種)を受信する。また、自営網通信関連情報取得部1215は、第二通信端末123から接続可能APリスト(自営網通信関連情報の一種)を受信する。自営網通信関連情報取得部1215は、上記の情報を、例えば、定期的に受信する。
次に、チャネル割当制御処理について説明する。協調リソース管理装置231は、図19に示すフローチャートに従って、チャネル割当制御処理を行う。
(ステップS1901)指示構成部2313は、CAドメイン更新を行う指示を構成する。そして、指示送信部2314は当該指示を自営網リソース管理装置221に送信する。次に、自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報変更指示受信部2216は、当該指示を受信する。次に、自営網通信制御部1217は、CAドメイン更新を行う。CAドメイン更新の処理は、実施の形態1で説明した処理と同様である。
(ステップS1902)協調リソース管理装置231の指示構成部2313は、グラフ変動監視を行う。グラフ変動監視は、通常、チャネル割り当ての後に行われる。指示構成部2313は、チャネル割り当ての後、CAドメイン内のトポロジの変動を基本グラフの変動として監視する。指示構成部2313は、変動量が決められた条件でしきい値を超えたことを検知することにより、チャネルの再割り当てが必要と判断する(ステップS1903)。
そして、指示構成部2313は、チャネル割り当ての情報を含む指示(自営網通信関連情報変更指示)を構成する。次に、指示送信部2314は、かかる自営網通信関連情報変更指示を、自営網リソース管理装置221に送信する。そして、自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報変更指示受信部2216は、自営網通信関連情報変更指示を受信する。次に、自営網通信制御部1217は、チャネル割り当てを実施する(ステップS1904)。なお、協調リソース管理装置231は、グラフ変動監視を行う際に、チャネル割り当ての指示を構成する時に生成した基準グラフを、比較のベースとする。ドメインの更新があった場合には、基準グラフを生成しなおす。協調リソース管理装置231は、自営網通信関連情報取得部1215が取得し、自営網リソース管理装置221から送信された情報から、その時点での最新の基本グラフを生成する。そして、指示構成部2313は、基準グラフとの比較を行い、上述した変動検知条件(数式1)を、設定した連続変動検知回数満たす場合に、次のチャネル割り当てを起動するステップS1904)。
なお、チャネル割当の処理について、詳細は、実施の形態1で説明したので、ここでの詳細な説明は省略する。ただし、チャネル割当の処理を行う主体(装置や構成要素)は、実施の形態1とは異なる。
なお、上記の具体例は、通信チャネルの割り当ての変更の一例であることは言うまでもない。つまり、通信チャネルの割り当ての変更には、上記の特許文献5、非特許文献1から3等の技術を用いても良い。
また、上記の具体例において、指示構成部2313は、自営網通信関連情報のみを用いて、自営網内の通信を制御した(自営網通信関連情報変更指示を構成した)。しかし、指示構成部2313は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報変更指示を構成しても良い。
(具体例3)
(具体例3)
次に、第三の制御である送信電力の変更の例について説明する。なお、送信電力の変更は、データ通信速度を維持しながら、効率的にエリアをカバーするために行われる。
自営網リソース管理装置121の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網通信関連情報の一種である受信信号強度を1以上の各自営網無線基地局122から受信する。この際、自営網通信関連情報取得部1215は、各自営網無線基地局122から、隣接する自営網無線基地局122を識別する情報と受信信号強度を受信する。また、自営網通信関連情報取得部1215は、各自営網無線基地局122から、接続端末を識別する情報と受信信号強度を受信しても良い。
自営網リソース管理装置221は、隣接する自営網無線基地局122を識別する情報と受信信号強度、接続端末を識別する情報と受信信号強度を、協調リソース管理装置231に送信する。
次に、協調リソース管理装置231の自営網通信関連情報受信部1116は、隣接する自営網無線基地局122を識別する情報と受信信号強度、接続端末を識別する情報と受信信号強度を受信する。
そして、指示構成部2313は、隣接する自営網無線基地局122の間の送信電力差が小さくなるように、各自営網無線基地局122の送信電力を決定し、当該送信電力の情報を含む指示を構成する。この指示は、決定した送信電力になるように送信電力を変更する指示である。
次に、指示送信部2314は、かかる指示を自営網リソース管理装置221に送信する。そして、自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報変更指示受信部2216は、かかる指示を受信する。
そして、自営網リソース管理装置221の自営網通信制御部1217は、各自営網無線基地局122に、当該送信電力の情報を通知する。そして、自営網無線基地局122は、送信電力の情報を受信し、当該送信電力の情報に従って、自身の送信電力を調整する。また、端末装置(第二通信端末123)の移動により、端末装置からの受信信号強度が低下する場合、各自営網無線基地局122は、送信電力を増加する。
なお、上記の具体例は、送信電力の変更の一例であることは言うまでもない。つまり、送信電力の変更には、特許文献5に記載の技術、非特許文献4から6に記載の技術等を用いても良い。
また、上記の具体例において、自営網通信関連情報のみを用いて、自営網通信関連情報変更指示を構成した。しかし、指示構成部2313は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報変更指示を構成しても良い。つまり、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、送信電力の変更等の自営網内の通信が制御されても良い。
(具体例4)
(具体例4)
次に、第四の例である負荷分散制御の例について説明する。例えば、バックボーンネットワーク内の協調リソース管理装置231は、公衆LAN、3G、BWAのそれぞれの伝送速度を公衆網(公衆網通信システム21)から受信し、自営網LANの伝送速度の情報を自営網(自営網通信システム12)から受信し、両者の伝送速度の割合を算出し、当該割合を用いて、トラヒックを分配する負荷分散制御を行う。
さらに具体的には、公衆網リソース管理装置211の公衆網通信関連情報取得部1115は、公衆LAN、3G、BWAなどの公衆網の伝送速度(公衆網通信関連情報の一種)を取得する。なお、公衆網通信関連情報取得部1115は、例えば、1以上の各公衆網無線基地局112から、公衆網の伝送速度を受信する。
そして、公衆網リソース管理装置211は、1以上の公衆網の伝送速度を協調リソース管理装置231に送信する。
また、自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報取得部1215は、1以上の各自営網無線基地局122から、自営網の伝送速度を受信する。そして、自営網リソース管理装置121は、1以上の自営網の伝送速度を公衆網リソース管理装置111に送信する。
そして、自営網リソース管理装置221は、1以上の自営網の伝送速度を協調リソース管理装置231に送信する。
次に、協調リソース管理装置231の自営網通信関連情報受信部1116は、1以上の自営網の伝送速度(自営網通信関連情報)を受信する。また、公衆網通信関連情報受信部2311は、1以上の公衆網の伝送速度(公衆網通信関連情報)を受信する。
次に、指示構成部2313は、自営網通信関連情報と公衆網通信関連情報とを用いて、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するようにトラフィックを分配する指示を構成する。また、指示構成部2313は、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するように、フロー単位でトラフィックを分配する指示を構成する。かかる指示は、1以上の公衆網ごと、1以上の自営網ごとに構成される。
次に、指示送信部2314は、指示構成部2313が構成した公衆網通信関連情報変更指示(1以上の公衆網のトラフィックの分配方法を示す指示)を公衆網リソース管理装置211に送信する。また、指示送信部2314は、指示構成部2313が構成した自営網通信関連情報変更指示(1以上の自営網のトラフィックの分配方法を示す指示)を自営網リソース管理装置221に送信する。
次に、公衆網リソース管理装置211の公衆網通信関連情報変更指示受信部2111は、公衆網通信関連情報変更指示を受信する。そして、公衆網通信制御部2112は、かかる指示に従って、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するように、フロー単位でトラフィックを分配する。
また、自営網リソース管理装置221の自営網通信関連情報変更指示受信部2216は、自営網通信関連情報変更指示を受信部22する。そして、自営網通信制御部1217は、かかる指示に従って、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するように、フロー単位でトラフィックを分配する。
なお、上記の具体例は、負荷分散制御の一例であることは言うまでもない。つまり、負荷分散制御には、非特許文献7から9に記載の技術等を用いても良い。
(具体例5)
(具体例5)
次に、第五の例であるパケットの送信スケジュールの制御の例について説明する。パケットの送信スケジュールの制御は、アプリケーションが要求する通信品質に基づいた制御である。つまり、協調リソース管理装置231の公衆網通信関連情報受信部2311は、パケットのデータタイプ(例えば、音声データ(電話音声のデータ)またはテキストデータ(Webデータ)など)を取得する。指示構成部2313は、取得されたデータタイプから、優先度を決定し、当該優先度が高いデータタイプ(例えば、音声データ)のパケットは、連続して送信し、優先度が低いデータタイプ(例えば、テキストデータ)のパケットは、分離して、または優先度が高いデータタイプのパケットの送信の隙間を利用して、送信するように指示を構成する。
次に、指示送信部2314は、かかる指示を、公衆網リソース管理装置211に送信する。そして、公衆網リソース管理装置211の公衆網通信関連情報変更指示受信部2111は、指示を受信する。
そして、公衆網通信制御部1117は、指示に従って、優先度が高いデータタイプ(例えば、音声データ)のパケットは、連続して送信し、優先度が低いデータタイプ(例えば、テキストデータ)のパケットは、分離して、または優先度が高いデータタイプのパケットの送信の隙間を利用して、送信する。なお、指示構成部2313は、パケットのデータタイプと優先度とを対応付けた情報を保持している。
なお、上記の具体例は、送信スケジュールの制御の一例であることは言うまでもない。つまり、送信スケジュールの制御には、非特許文献10から12に記載の技術等を用いても良い。
また、上記の具体例において、公衆網通信関連情報(パケットのデータタイプ)のみを用いて、公衆網内の通信を制御する指示を構成した。しかし、指示構成部2313は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、公衆網通信関連情報の変更の指示である公衆網通信関連情報変更指示を構成しても良い。つまり、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、送信スケジュールを制御されても良い。
以上、本実施の形態によれば、公衆網と自営網とが連携できる。さらに具体的には、本実施の形態によれば、公衆網と自営網とを連携して、周波数利用効率の向上、または通信品質の向上をすることができる。
なお、本実施の形態における公衆網リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、公衆網無線基地局のエリア内にあった第一通信端末が、エリア外に移動したことを検知する公衆網通信端末検知部と、前記公衆網通信端末検知部が、前記公衆網無線基地局のエリア外に移動した前記第一通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信端末識別子送信部と、前記自営網リソース管理装置から、自営網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第二通信端末を識別する通信端末識別子を受信する公衆網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第二通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の公衆網無線基地局に送信する公衆網指示部と、協調リソース管理装置から、公衆網通信関連情報変更指示を受信する公衆網通信関連情報変更指示受信部と、前記公衆網通信関連情報変更指示に応じて、公衆網内の通信を制御する公衆網通信制御部として機能させるためのプログラム、である。
なお、本実施の形態における公衆網リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、公衆網無線基地局のエリア内にあった第一通信端末が、エリア外に移動したことを検知する公衆網通信端末検知部と、前記公衆網通信端末検知部が、前記公衆網無線基地局のエリア外に移動した前記第一通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信端末識別子送信部と、前記自営網リソース管理装置から、自営網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第二通信端末を識別する通信端末識別子を受信する公衆網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第二通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の公衆網無線基地局に送信する公衆網指示部と、協調リソース管理装置から、公衆網通信関連情報変更指示を受信する公衆網通信関連情報変更指示受信部と、前記公衆網通信関連情報変更指示に応じて、公衆網内の通信を制御する公衆網通信制御部として機能させるためのプログラム、である。
また、本実施の形態における自営網リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、自営網無線基地局のエリア内にあった第二通信端末が、エリア外に移動したことを検知する自営網通信端末検知部と、前記自営網通信端末検知部が、前記自営網無線基地局のエリア外に移動した前記第二通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、公衆網リソース管理装置に送信する自営網通信端末識別子送信部と、前記公衆網リソース管理装置から、公衆網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第一通信端末を識別する通信端末識別子を受信する自営網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第一通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の自営網無線基地局に送信する自営網指示部と、協調リソース管理装置から、自営網通信関連情報変更指示を受信する自営網通信関連情報変更指示受信部と、前記自営網通信関連情報変更指示に応じて、自営網内の通信を制御する自営網通信制御部として機能させるためのプログラム、である。
また、本実施の形態における協調リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、自営網リソース管理装置から自営網通信関連情報を受信する自営網通信関連情報受信部と、公衆網リソース管理装置から公衆網通信関連情報を受信する公衆網通信関連情報受信部と、前記公衆網通信関連情報と前記自営網通信関連情報を用いて、公衆網通信関連情報の変更の指示である公衆網通信関連情報変更指示を構成する、および前記公衆網通信関連情報と前記自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報の変更の指示である自営網通信関連情報変更指示を構成する指示構成部と、前記指示構成部が構成した公衆網通信関連情報変更指示を前記公衆網リソース管理装置に送信する、および前記指示構成部が構成した自営網通信関連情報変更指示を前記自営網リソース管理装置に送信する指示送信部として機能させるためのプログラム、である。
(実施の形態3)
本実施の形態におけるネットワークシステムは、実施の形態1、2のネットワークシステム1、2と比較して、リソース管理や課金を行う装置が存在するネットワーク(網)が異なる。本実施の形態において、リソース管理や課金は、自営網内の装置で行われる。また、本実施の形態において、リソースを管理する装置が2種類の網の通信関連情報を取得し、当該通信関連情報を用いて、2種類の網の通信制御を行う。
図13は、本実施の形態におけるネットワークシステム2の概念図である。ネットワークシステム3は、公衆網通信システム31、自営網通信システム32を具備する。公衆網通信システム31は、バックボーンネットワークに接続された公衆網内のシステムである。自営網通信システム32は、バックボーンネットワークに接続された自営網内のシステムである。
公衆網通信システム31は、公衆網リソース管理装置311、公衆網無線基地局112、第一通信端末114を具備する。
自営網通信システム32は、自営網リソース管理装置321、自営網無線基地局122、第二通信端末123、課金管理装置323を具備する。
本実施の形態におけるネットワークシステム3は、ネットワークシステム1、2と同様、以下のようなサービスが可能なネットワークシステムである。つまり、ネットワークシステム3は、公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、公衆網サービスエリア外に移動した場合に、自営網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム3は、公衆網サービスエリア内に在圏する公衆網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、自営網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム3は、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、自営網サービスエリア外に移動した場合に、公衆網サービスエリアを活用するシステムである。また、ネットワークシステム3は、自営網サービスエリア内に在圏する自営網端末が、輻輳や干渉により十分な通信サービス提供を受けられない場合に、公衆網サービスエリアを活用するシステムである。
図14は、本実施の形態におけるネットワークシステム3を構成する公衆網通信システム31のブロック図である。公衆網通信システム31は、公衆網リソース管理装置311、公衆網無線基地局112、第一通信端末114を具備する。
公衆網リソース管理装置311は、公衆網通信端末検知部1111、公衆網通信端末識別子送信部1112、公衆網通信端末受信部1113、公衆網指示部1114、公衆網通信関連情報取得部1115、公衆網通信関連情報変更指示受信部3116、公衆網通信制御部3117を具備する。
図15は、本実施の形態におけるネットワークシステム3を構成する自営網通信システム32のブロック図である。自営網通信システム32は、自営網リソース管理装置321、課金管理装置323、自営網無線基地局122、第二通信端末123を具備する。
自営網リソース管理装置321は、自営網通信端末検知部1211、自営網通信端末識別子送信部1212、自営網通信端末受信部1213、自営網指示部1214、自営網通信関連情報取得部1215、公衆網通信関連情報受信部3216、自営網通信制御部3217を具備する。
課金管理装置323は、公衆網課金元情報取得部1131、自営網課金元情報取得部1132、通信料金算出部1133、通信料金出力部1134を具備する。
公衆網通信関連情報変更指示受信部3116は、自営網リソース管理装置321から、公衆網通信関連情報変更指示を受信する。公衆網通信関連情報変更指示受信部3116は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
公衆網通信制御部3117は、公衆網通信関連情報変更指示受信部3116が受信した公衆網通信関連情報変更指示に応じて、公衆網内の通信を制御する。また、公衆網通信制御部3117は、公衆網通信関連情報取得部1115が取得した公衆網通信関連情報を用いて、公衆網内の通信を制御する。公衆網通信制御部3117は、通常、MPUやメモリ等から実現され得る。公衆網通信制御部3117の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
公衆網通信関連情報受信部3216は、公衆網リソース管理装置311から公衆網通信関連情報を受信する。公衆網通信関連情報受信部3216は、通常、無線または有線の通信手段で実現される。
自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した自営網通信関連情報と公衆網通信関連情報受信部3216が受信した公衆網通信関連情報を用いて、自営網内の通信を制御する。また、自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した自営網通信関連情報と公衆網通信関連情報受信部3216が受信した公衆網通信関連情報を用いて、公衆網通信関連情報の変更の指示である公衆網通信関連情報変更指示を構成し、当該公衆網通信関連情報変更指示を公衆網リソース管理装置311に送信する。ここで、公衆網通信関連情報変更指示とは、ネットワークの形状(直接型、ツリー型など)の変更、チャネルの割り当ての変更、送信電力制御、負荷分散制御、スケジューリング制御などを行うための指示である。自営網通信制御部3217は、通常、MPUやメモリ、および通信手段等から実現され得る。自営網通信制御部3217の処理手順は、通常、ソフトウェアで実現され、当該ソフトウェアはROM等の記録媒体に記録されている。但し、ハードウェア(専用回路)で実現しても良い。
次に、ネットワークシステム3の動作について説明する。まず、公衆網リソース管理装置311の動作について説明する。公衆網リソース管理装置311の動作は、公衆網リソース管理装置211の動作と同様であるので、詳細な説明を省略する。
次に、自営網リソース管理装置321の動作について、図16のフローチャートを用いて説明する。図16のフローチャートにおいて、図6のフローチャートと同一のステップについて、説明を省略する。
(ステップS1601)公衆網通信関連情報受信部3216は、公衆網リソース管理装置311から、公衆網通信関連情報を受信したか否かを判断する。公衆網通信関連情報を受信すればステップS1602に行き、公衆網通信関連情報を受信しなければステップS1607に行く。
(ステップS1602)自営網通信関連情報取得部1215は、自営網通信関連情報を取得する。
(ステップS1603)自営網通信制御部3217は、ステップS1601で受信した公衆網通信関連情報と、ステップS1602で取得した自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報を変更する。なお、自営網通信制御部3217は、通常、この変更した自営網通信関連情報を、自営網通信関連情報が格納されている記憶媒体に蓄積する(更新する)。
(ステップS1604)自営網通信制御部3217は、更新した自営網通信関連情報に従って、自営網を通信制御する。
(ステップS1605)自営網通信制御部3217は、ステップS1601で受信した公衆網通信関連情報と、ステップS1602で取得した自営網通信関連情報を用いて、公衆網通信関連情報変更指示を構成する。
(ステップS1606)自営網通信制御部3217は、ステップS1605で構成した公衆網通信関連情報変更指示を、公衆網リソース管理装置311に送信する。ステップS601に戻る。
(ステップS1607)自営網通信関連情報取得部1215は、自営網通信関連情報を取得する。
(ステップS1608)自営網通信制御部3217は、ステップS1607で取得した自営網通信関連情報に従って、自営網を通信制御する。ステップS601に戻る。
なお、図16のフローチャートにおいて、電源オフや処理終了の割り込みにより処理は終了する。
次に、課金管理装置323の動作について説明する。課金管理装置323は、課金管理装置113と同様の動作を行うので、その説明を省略する。
以下、本実施の形態におけるネットワークシステム3の具体的な動作について説明する。
(具体例1)
(具体例1)
以下、第一の制御である通信網の形状の変更の例について説明する。自営網リソース管理装置321は、以下のように、通信網の形状の変更を行う。ここでの通信網の形状の変更の例は、公衆網のカバレッジ外にいる孤立した通信端末である孤立端末に対して、中継端末(自営網無線基地局122に接続されている第二通信端末123)を利用したマルチホップ経路を構築することにより、孤立端末の公衆網へのアクセスを可能とし、スループット向上を実現する例である。
まず、孤立端末は、近隣の第二通信端末123と自営網無線基地局122とが送受信するデータを監視することにより、近隣の第二通信端末123を探索する。孤立端末は、例えば、自身の周辺に位置する端末の存在を,周辺端末の公衆網のI/Fが送信するパケットをプロミスキャスモードで受信することにより検出する。なお、この際、孤立端末は、周辺に複数の端末が存在する場合,それらの中から最もよい通信品質を達成できる端末の識別子を取得することが好適である。
次に、孤立端末は、発見した近隣の第二通信端末123の情報(通常、この端末を識別する第二通信端末識別子を有する情報)を、公衆網経由で、公衆網リソース管理装置111に送信する。なお、孤立端末は,中継経路接続要求を送信する際、自身が検出した周辺の端末のリスト(各端末アドレスと,RSSIなどの通信品質情報を含む)を付与して送信することは好適である。
次に、公衆網リソース管理装置311の公衆網通信関連情報取得部1115は、公衆網通信関連情報の一例である、第二通信端末識別子(例えば、アドレス)を有する第二通信端末123の情報(例えば、上記の端末のリスト)を受信する。そして、公衆網通信関連情報取得部1115は、通信品質情報と、各端末の負荷に関する情報などを取得する。
次に、公衆網リソース管理装置311は、公衆網通信関連情報取得部1115が受信した通信品質情報と公衆網リソース管理装置311が把握している各端末の負荷に関する情報(公衆網通信関連情報の一例)を自営網リソース管理装置321に送信する。なお、通信品質情報等を送信するのは、公衆網リソース管理装置311の公衆網通信制御部3117でも良いし、図示しない公衆網通信関連情報送信部などでも良い。
次に、自営網リソース管理装置321の公衆網通信関連情報受信部3216は、通信品質情報と各端末の負荷に関する情報を受信する。
また、自営網リソース管理装置321の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網に繋がっている端末の情報(例えば、端末識別子)を取得する。
次に、自営網通信制御部3217は、公衆網通信関連情報受信部3216が受信した第二通信端末123の情報と、自営網通信関連情報取得部1215が取得した端末の情報とから、孤立端末を検出する。
そして、自営網通信制御部3217は、受信された通信品質情報(RSSI等)と各端末の負荷に関する情報(例えば、トラフィックレートや伝送レートなど)をも用いて、よい通信品質を提供できそうな端末の識別子(通常、アドレス)を、リストから1以上(通常、複数)選択する。そして、自営網通信制御部3217は、選択した1以上の端末の識別子で識別される第二通信端末123に、孤立端末の中継端末となる旨を示す指示を送信する。かかる場合、通常、自営網通信制御部3217は、自営網無線基地局122経由で、中継端末となる旨を示す指示を送信する。
具体的には、例えば、自営網通信制御部3217は、それらの端末に対し中継I/Fの開放要求(どのI/Fを開放するかの情報を含む)を送信するように、自営網無線基地局122に指示する。
次に、自営網無線基地局122は、発見された1以上の近隣の第二通信端末123に、中継端末となる旨を示す指示を受信する。この指示は、第二通信端末識別子を有する。
次に、自営網無線基地局122は、第二通信端末識別子で識別される第二通信端末123に、孤立端末の中継装置になるように指示する。
次に、第二通信端末123は、指示を受け付け、接続先を、自営網の自営網無線基地局122から孤立端末に切り替え、自営網無線基地局122と孤立端末のデータを中継する。具体的には、指示を受け付けた第二通信端末123は、自営網リソース管理装置121に、中継I/F開放応答を送信した後,APに接続中のI/Fを切断して中継用にアドホックモードで開放する。そして、自営網リソース管理装置121は、全ての周辺端末から中継I/F開放応答を受信後、孤立端末に対して中継経路接続応答を送信する。なお、自営網リソース管理装置121の指示により中継I/Fを開放した中継装置は、一定時間待っても孤立端末が接続してこない場合、開放したI/Fをインフラモードに戻し、APに再接続する。
以上により、通信網の形状の変更の例であるマルチホップ経路の構築ができた。なお、本実施の形態において、自営網通信制御部3217は、公衆網通信関連情報のみ、または自営網通信関連情報のみを用いて、自営網内の通信を制御しても良い。本具体例において、は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、マルチホップ経路が構築された。
また、上記の具体例は、通信網の形状の変更の一例であることは言うまでもない。
(具体例2)
(具体例2)
次に、第二の制御である通信チャネルの割り当ての変更の例について説明する。本例では、自営網リソース管理装置321は、トポロジ(自営網無線基地局122間、自営網無線基地局122-第二通信端末123間の隣接関係)の変動を監視し、一定以上の変動を検知した場合に、チャネル割り当ておよび変更動作を実施する。最適チャネル割り当てパターンを求めるための評価関数は、例えば、チャネルを変更する自営網無線基地局122あるいは接続する第二通信端末123の数を最小化するための評価関数である。なお、この評価関数は、例えば、自営網リソース管理装置321が保持している。
自営網リソース管理装置321の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網無線基地局122から近隣APリスト(自営網通信関連情報の一種)を受信する。また、自営網通信関連情報取得部1215は、第二通信端末123から接続可能APリスト(自営網通信関連情報の一種)を受信する。自営網通信関連情報取得部1215は、上記の情報を、例えば、定期的に受信する。
次に、チャネル割当制御処理について説明する。自営網リソース管理装置321は、図19に示すフローチャートに従って、チャネル割当制御処理を行う。
(ステップS1901)自営網通信制御部3217は、CAドメイン更新を行う。つまり、自営網通信制御部3217は、複数の制御対象APに対して割り当てるべき最適なチャネル割り当てパターンを求める場合に、計算機資源を考慮して、制御対象とするAPをグループ化する。具体的には、自営網通信制御部3217は、チャネル割り当ての指標として用いる基本グラフのAP間のEdge重み(後述する)がしきい値より大きいAP同士をグループ化し、グループ間のEdge重みが別のしきい値より小さい部分で分割する。このグループ化、あるいは分割の条件に該当する場合、自営網通信制御部3217は、CAドメインの更新を行う。なお、タイミング等を考慮して、自営網通信制御部3217は、グループ化、あるいは分割の条件に該当する場合でも、CAドメインの更新を行なわない場合があり得る。また、CAドメインは、チャネル割り当ての実施に先立ってその構成が更新される。
(ステップS1902)自営網通信制御部3217は、グラフ変動監視を行う。グラフ変動監視は、通常、チャネル割り当ての後に行われる。自営網通信制御部3217は、チャネル割り当ての後、CAドメイン内のトポロジの変動を基本グラフの変動として監視する。変動量が決められた条件でしきい値を超えたことを検知することにより、チャネルの再割り当てが必要と判断し(ステップS1903)、チャネル割り当てを実施する(ステップS1904)。自営網通信制御部3217は、グラフ変動監視を行う際に、チャネル割り当て時に生成した基準グラフを、比較のベースとする。ドメインの更新があった場合には、基準グラフを生成しなおす。自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した情報から、その時点での最新の基本グラフを生成する。そして、自営網通信制御部3217は、基準グラフとの比較を行い、変動検知条件(数式1)を、設定した連続変動検知回数満たす場合に、次のチャネル割り当てを起動するステップ(S1904)。
なお、自営網リソース管理装置321は、グラフ変動監視を行う際に、チャネル割り当てを行う時に生成した基準グラフを、比較のベースとする。ドメインの更新があった場合には、基準グラフを生成しなおす。自営網リソース管理装置321は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した情報から、その時点での最新の基本グラフを生成する。そして、自営網通信制御部3217は、基準グラフとの比較を行い、上述した変動検知条件(数式1)を、設定した連続変動検知回数満たす場合に、次のチャネル割り当てを起動するステップS1904)。
なお、チャネル割当の処理について、詳細は、実施の形態1で説明したので、ここでの詳細な説明は省略する。ただし、チャネル割当の処理を行う主体(装置や構成要素)は、実施の形態1とは異なる。
なお、上記の具体例は、通信チャネルの割り当ての変更の一例であることは言うまでもない。つまり、通信チャネルの割り当ての変更には、上記の特許文献5、非特許文献1から3等の技術を用いても良い。
また、上記の具体例において、自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報のみを用いて、通信チャネルの割り当ての変更を行った。しかし、自営網通信制御部3217は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、通信チャネルの割り当ての変更を行っても良い。
(具体例3)
(具体例3)
次に、第三の制御である送信電力の変更の例について説明する。なお、送信電力の変更は、データ通信速度を維持しながら、効率的にエリアをカバーするために行われる。
自営網リソース管理装置321の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網通信関連情報の一種である受信信号強度を1以上の各自営網無線基地局122から受信する。この際、自営網通信関連情報取得部1215は、各自営網無線基地局122から、隣接する自営網無線基地局122を識別する情報と受信信号強度を受信する。また、自営網通信関連情報取得部1215は、各自営網無線基地局122から、接続端末を識別する情報と受信信号強度を受信しても良い。
そして、自営網通信制御部3217は、隣接する自営網無線基地局122の間の送信電力差が小さくなるように、各自営網無線基地局122の送信電力を決定し、各自営網無線基地局122に、当該送信電力の情報を通知する。そして、自営網無線基地局122は、送信電力の情報を受信し、当該送信電力の情報に従って、自身の送信電力を調整する。また、端末装置(第二通信端末123)の移動により、端末装置からの受信信号強度が低下する場合、各自営網無線基地局122は、送信電力を増加する。
なお、上記の具体例は、送信電力の変更の一例であることは言うまでもない。つまり、送信電力の変更には、特許文献5に記載の技術、非特許文献4から6に記載の技術等を用いても良い。
また、上記の具体例において、自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得した自営網通信関連情報のみを用いて、送信電力の変更を行った。しかし、自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報と公衆網通信関連情報とを用いて、送信電力の変更を行っても良い。
(具体例4)
(具体例4)
次に、第四の例である負荷分散制御の例について説明する。例えば、公衆網リソース管理装置311の公衆網通信関連情報取得部1115は、1以上の公衆網(例えば、公衆LAN、3G、BWA)のそれぞれの伝送速度を計測する。そして、公衆網リソース管理装置311は、1以上の公衆網の伝送速度の情報を、自営網リソース管理装置321に送信する。
そして、自営網リソース管理装置321の公衆網通信関連情報受信部3216は、1以上の公衆網の伝送速度の情報を受信する。
また、自営網リソース管理装置321の自営網通信関連情報取得部1215は、自営網の伝送速度を取得する。
次に、自営網通信制御部3217は、1以上の公衆網の伝送速度の情報、自営網の伝送速度の情報から、両者の伝送速度の割合を算出し、当該割合を用いて、トラフィックを分配する負荷分散制御を行う。
さらに具体的には、自営網通信関連情報取得部1215は、1以上の公衆網の伝送速度の情報、自営網の伝送速度の情報を用いて、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するようにトラフィックを分配する。なお、好ましくは、自営網通信関連情報取得部1215は、各アクセスネットワークの平均遅延時間を均等化するように、フロー単位でトラフィックを分配する。
なお、上記の具体例は、負荷分散制御の一例であることは言うまでもない。つまり、負荷分散制御には、非特許文献7から9に記載の技術等を用いても良い。
(具体例5)
(具体例5)
次に、第五の例であるパケットの送信スケジュールの制御の例について説明する。パケットの送信スケジュールの制御は、アプリケーションが要求する通信品質に基づいた制御である。つまり、自営網リソース管理装置321の自営網通信関連情報取得部1215は、パケットのデータタイプ(例えば、音声データ(電話音声のデータ)またはテキストデータ(Webデータ)など)を取得する。そして、自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報取得部1215が取得したデータタイプから、優先度を決定し、当該優先度が高いデータタイプ(例えば、音声データ)のパケットは、連続して送信し、優先度が低いデータタイプ(例えば、テキストデータ)のパケットは、分離して、または優先度が高いデータタイプのパケットの送信の隙間を利用して、送信する。なお、自営網通信制御部3217は、パケットのデータタイプと優先度とを対応付けた情報を保持している。
なお、上記の具体例は、送信スケジュールの制御の一例であることは言うまでもない。つまり、送信スケジュールの制御には、非特許文献10から12に記載の技術等を用いても良い。
また、上記の具体例において、自営網通信制御部3217は、自営網通信関連情報(パケットのデータタイプ)のみを用いて、送信スケジュールの制御を行った。しかし、自営網通信制御部3217は、公衆網通信関連情報と自営網通信関連情報とを用いて、送信スケジュールの制御を行っても良い。
以上、本実施の形態によれば、公衆網と自営網とが連携できる。さらに具体的には、本実施の形態によれば、公衆網と自営網とを連携して、周波数利用効率の向上、または通信品質の向上をすることができる。
なお、本実施の形態における公衆網リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、公衆網無線基地局のエリア内にあった第一通信端末が、エリア外に移動したことを検知する公衆網通信端末検知部と、前記公衆網通信端末検知部が、前記公衆網無線基地局のエリア外に移動した前記第一通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信端末識別子送信部と、前記自営網リソース管理装置から、自営網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第二通信端末を識別する通信端末識別子を受信する公衆網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第二通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の公衆網無線基地局に送信する公衆網指示部と、自営網リソース管理装置から、公衆網通信関連情報変更指示を受信する公衆網通信関連情報変更指示受信部と、前記公衆網通信関連情報変更指示に応じて、公衆網内の通信を制御する公衆網通信制御部として機能させるためのプログラム、である。
また、本実施の形態における自営網リソース管理装置を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。つまり、このプログラムは、コンピュータを、自営網無線基地局のエリア内にあった第二通信端末が、エリア外に移動したことを検知する自営網通信端末検知部と、前記自営網通信端末検知部が、前記自営網無線基地局のエリア外に移動した前記第二通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、公衆網リソース管理装置に送信する自営網通信端末識別子送信部と、前記公衆網リソース管理装置から、公衆網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第一通信端末を識別する通信端末識別子を受信する自営網通信端末受信部と、前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第一通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の自営網無線基地局に送信する自営網指示部と、公衆網リソース管理装置から公衆網通信関連情報を受信する公衆網通信関連情報受信部と、前記自営網通信関連情報取得部が取得した自営網通信関連情報と前記公衆網通信関連情報受信部が受信した公衆網通信関連情報を用いて、自営網内の通信を制御する、および前記自営網通信関連情報取得部が取得した自営網通信関連情報と前記公衆網通信関連情報受信部が受信した公衆網通信関連情報を用いて、公衆網通信関連情報の変更の指示である公衆網通信関連情報変更指示を、前記公衆網リソース管理装置に送信する自営網通信制御部として機能させるためのプログラム、である。
また、図17は、本明細書で述べたプログラムを実行して、上述した実施の形態の公衆網リソース管理装置、自営網リソース管理装置、課金管理装置等を実現するコンピュータの外観を示す。上述の実施の形態は、コンピュータハードウェア及びその上で実行されるコンピュータプログラムで実現され得る。図17は、このコンピュータシステム340の概観図であり、図18は、コンピュータシステム340の内部構成を示す図である。
図17において、コンピュータシステム340は、FDドライブ3411、CD-ROMドライブ3412を含むコンピュータ341と、キーボード342と、マウス343と、モニタ344とを含む。
図18において、コンピュータ341は、FDドライブ3411、CD-ROMドライブ3412に加えて、MPU3413と、CD-ROMドライブ3412及びFDドライブ3411に接続されたバス3414と、ブートアッププログラム等のプログラムを記憶するためのROM3415と、CPU3413に接続され、アプリケーションプログラムの命令を一時的に記憶するとともに一時記憶空間を提供するためのRAM3416と、アプリケーションプログラム、システムプログラム、及びデータを記憶するためのハードディスク3417とを含む。ここでは、図示しないが、コンピュータ341は、さらに、LANへの接続を提供するネットワークカードを含んでも良い。
コンピュータシステム340に、上述した実施の形態の公衆網リソース管理装置等の機能を実行させるプログラムは、CD-ROM3501、またはFD3502に記憶されて、CD-ROMドライブ3412またはFDドライブ3411に挿入され、さらにハードディスク3417に転送されても良い。これに代えて、プログラムは、図示しないネットワークを介してコンピュータ341に送信され、ハードディスク3417に記憶されても良い。プログラムは実行の際にRAM3416にロードされる。プログラムは、CD-ROM3501、FD3502またはネットワークから直接、ロードされても良い。
プログラムは、コンピュータ341に、上述した実施の形態の公衆網リソース管理装置等の機能を実行させるオペレーティングシステム(OS)、またはサードパーティープログラム等は、必ずしも含まなくても良い。プログラムは、制御された態様で適切な機能(モジュール)を呼び出し、所望の結果が得られるようにする命令の部分のみを含んでいれば良い。コンピュータシステム340がどのように動作するかは周知であり、詳細な説明は省略する。
なお、上記プログラムにおいて、情報を送信する送信ステップや、情報を受信する受信ステップなどでは、ハードウェアによって行われる処理、例えば、送信ステップにおけるモデムやインターフェースカードなどで行われる処理(ハードウェアでしか行われない処理)は含まれない。
また、上記プログラムを実行するコンピュータは、単数であってもよく、複数であってもよい。すなわち、集中処理を行ってもよく、あるいは分散処理を行ってもよい。
また、上記各実施の形態において、一の装置に存在する2以上の通信手段は、物理的に一の媒体で実現されても良いことは言うまでもない。
また、上記各実施の形態において、各処理(各機能)は、単一の装置(システム)によって集中処理されることによって実現されてもよく、あるいは、複数の装置によって分散処理されることによって実現されてもよい。
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
以上のように、本発明にかかるネットワークシステムは、公衆網と自営網とが連携できる、という効果を有し、ネットワークシステム等として有用である。
1、2、3 ネットワークシステム
11、21、31 公衆網通信システム
12、22、32 自営網通信システム
13、23 バックボーンネットワーク
111、211、311 公衆網リソース管理装置
112 公衆網無線基地局
113、232、323 課金管理装置
114 第一通信端末
121、221、321 自営網リソース管理装置
122 自営網無線基地局
123 第二通信端末
231 協調リソース管理装置
1111 公衆網通信端末検知部
1112 公衆網通信端末識別子送信部
1113 公衆網通信端末受信部
1114 公衆網指示部
1115 公衆網通信関連情報取得部
1116 自営網通信関連情報受信部
1117、2112、3117 公衆網通信制御部
1131、2321 公衆網課金元情報取得部
1132、2322 自営網課金元情報取得部
1133 通信料金算出部
1134 通信料金出力部
1211 自営網通信端末検知部
1212 自営網通信端末識別子送信部
1213 自営網通信端末受信部
1214 自営網指示部
1215 自営網通信関連情報取得部
1216、2216 自営網通信関連情報変更指示受信部
1217、3217 自営網通信制御部
2111、3116 公衆網通信関連情報変更指示受信部
2311、3216 公衆網通信関連情報受信部
2313 指示構成部
2314 指示送信部
11、21、31 公衆網通信システム
12、22、32 自営網通信システム
13、23 バックボーンネットワーク
111、211、311 公衆網リソース管理装置
112 公衆網無線基地局
113、232、323 課金管理装置
114 第一通信端末
121、221、321 自営網リソース管理装置
122 自営網無線基地局
123 第二通信端末
231 協調リソース管理装置
1111 公衆網通信端末検知部
1112 公衆網通信端末識別子送信部
1113 公衆網通信端末受信部
1114 公衆網指示部
1115 公衆網通信関連情報取得部
1116 自営網通信関連情報受信部
1117、2112、3117 公衆網通信制御部
1131、2321 公衆網課金元情報取得部
1132、2322 自営網課金元情報取得部
1133 通信料金算出部
1134 通信料金出力部
1211 自営網通信端末検知部
1212 自営網通信端末識別子送信部
1213 自営網通信端末受信部
1214 自営網指示部
1215 自営網通信関連情報取得部
1216、2216 自営網通信関連情報変更指示受信部
1217、3217 自営網通信制御部
2111、3116 公衆網通信関連情報変更指示受信部
2311、3216 公衆網通信関連情報受信部
2313 指示構成部
2314 指示送信部
Claims (11)
- バックボーンネットワークに接続された公衆網内の公衆網通信システムと、
バックボーンネットワークに接続された自営網内の自営網通信システムとを具備するネットワークシステムであり、
前記公衆網通信システムは、
公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を管理する公衆網リソース管理装置と、
前記公衆網リソース管理装置に接続されている1以上の公衆網無線基地局と、
前記1以上のいずれかの公衆網無線基地局を経由して、他の通信端末と無線通信を行う1以上の第一通信端末とを具備し、
前記自営網通信システムは、
自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を管理する自営網リソース管理装置と、
前記自営網リソース管理装置に接続されている1以上の自営網無線基地局と、
前記1以上のいずれかの自営網無線基地局を経由して、他の通信端末と無線通信を行う1以上の第二通信端末とを具備し、
前記公衆網リソース管理装置は、
前記公衆網無線基地局のエリア内にあった第一通信端末が、エリア外に移動したことを検知する公衆網通信端末検知部と、
前記公衆網通信端末検知部が、前記公衆網無線基地局のエリア外に移動した前記第一通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、前記自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信端末識別子送信部と、
前記自営網リソース管理装置から、自営網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第二通信端末を識別する通信端末識別子を受信する公衆網通信端末受信部と、
前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第二通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の公衆網無線基地局に送信する公衆網指示部とを具備し、
前記公衆網無線基地局は、
前記公衆網指示部の指示に従って、前記第二通信端末と通信を行い、
前記自営網リソース管理装置は、
前記自営網無線基地局のエリア内にあった第二通信端末が、エリア外に移動したことを検知する自営網通信端末検知部と、
前記自営網通信端末検知部が、前記自営網無線基地局のエリア外に移動した前記第二通信端末を識別する通信端末識別子を取得し、当該通信端末識別子をバックボーンネットワーク経由で、前記公衆網リソース管理装置に送信する自営網通信端末識別子送信部と、
前記公衆網リソース管理装置から、公衆網無線基地局のエリア内からエリア外に移動した第一通信端末を識別する通信端末識別子を受信する自営網通信端末受信部と、
前記公衆網通信端末受信部が受信した通信端末識別子で識別される第一通信端末と通信を行う指示を、前記1以上の自営網無線基地局に送信する自営網指示部とを具備し、
前記自営網無線基地局は、
前記自営網指示部の指示に従って、前記第一通信端末と通信を行うネットワークシステム。 - 前記公衆網リソース管理装置は、
公衆網内の通信に関する情報である公衆網通信関連情報を取得する公衆網通信関連情報取得部を具備し、
前記自営網リソース管理装置は、
自営網内の通信に関する情報である自営網通信関連情報を取得する自営網通信関連情報取得部を具備し、
前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、公衆網内または自営網内の通信が制御される請求項1記載のネットワークシステム。 - 前記公衆網通信関連情報および前記自営網通信関連情報を用いて、前記公衆網無線基地局と当該公衆網無線基地局配下の1以上の通信端末との間の通信網の形状が変更される、または前記自営網無線基地局と当該自営網無線基地局配下の1以上の通信端末との間の通信網の形状が変更される請求項2記載のネットワークシステム。
- 課金管理装置をさらに具備する請求項1から請求項3いずれか記載のネットワークシステムであって、
前記課金管理装置は、
前記公衆網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である公衆網課金元情報を、通信端末ごとに取得する公衆網課金元情報取得部と、
前記自営網通信関連情報に含まれる課金の元になる情報である自営網課金元情報を、通信端末ごとに取得する自営網課金元情報取得部と、
前記公衆網課金元情報および前記自営網課金元情報を用いて、通信端末ごとに、公衆網および自営網ごとに通信料金を算出する通信料金算出部と、
前記通信料金を出力する通信料金出力部とを具備する請求項1から請求項3いずれか記載のネットワークシステム。 - 前記公衆網リソース管理装置は、
前記自営網リソース管理装置から自営網通信関連情報を受信する自営網通信関連情報受信部と、
前記公衆網通信関連情報取得部が取得した公衆網通信関連情報と前記自営網通信関連情報受信部が受信した自営網通信関連情報を用いて、公衆網内の通信を制御する、および前記公衆網通信関連情報取得部が取得した公衆網通信関連情報と前記自営網通信関連情報受信部が受信した自営網通信関連情報を用いて、自営網通信関連情報の変更の指示である自営網通信関連情報変更指示を、前記自営網リソース管理装置に送信する公衆網通信制御部とをさらに具備し、
前記自営網リソース管理装置は、
前記公衆網リソース管理装置から、自営網通信関連情報変更指示を受信する自営網通信関連情報変更指示受信部と、
前記自営網通信関連情報変更指示に応じて、自営網内の通信を制御する自営網通信制御部とをさらに具備する請求項2から請求項4いずれか記載のネットワークシステム。 - 前記課金管理装置は、
前記公衆網内に存在する請求項4または請求項5記載のネットワークシステム。 - 前記課金管理装置と前記公衆網リソース管理装置、または前記課金管理装置と前記自営網リソース管理装置は、一の装置である請求項4から請求項6いずれか記載のネットワークシステム。
- 請求項1から請求項7いずれか記載のネットワークシステムを構成する公衆網リソース管理装置。
- 請求項1から請求項7いずれか記載のネットワークシステムを構成する公衆網無線基地局。
- 請求項1から請求項7いずれか記載のネットワークシステムを構成する自営網リソース管理装置。
- 請求項1から請求項7いずれか記載のネットワークシステムを構成する自営網無線基地局。
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