WO2016139900A1 - 通信制御装置、通信システム、通信制御方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体 - Google Patents

通信制御装置、通信システム、通信制御方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体 Download PDF

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WO2016139900A1
WO2016139900A1 PCT/JP2016/000741 JP2016000741W WO2016139900A1 WO 2016139900 A1 WO2016139900 A1 WO 2016139900A1 JP 2016000741 W JP2016000741 W JP 2016000741W WO 2016139900 A1 WO2016139900 A1 WO 2016139900A1
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control
control data
data
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孝法 岩井
尚 二木
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日本電気株式会社
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    • H04W28/12—Flow control between communication endpoints using signalling between network elements
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2466—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS using signalling traffic
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    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H04W76/15—Setup of multiple wireless link connections

Definitions

  • the present invention relates to a communication control device, a communication system, a communication control method, and a program, for example, a communication control device, a communication system, a communication control method, and a program that control parameters related to a mobile station.
  • Mobile carriers manage mobile networks and provide voice communication and data communication services to users.
  • control data necessary for executing data transmission between users or between a user and a server and user data such as audio data, image data, or moving image data are transmitted and received.
  • the control data is also referred to as C-Plane data
  • the user data is also referred to as U-Plane data.
  • Patent Document 1 describes C-Plane data transmitted and received between a mobile terminal and a base station.
  • the amount of C-Plane data transmitted / received at one time is about 100 bytes, and a handover process is performed to change the base station to which the mobile terminal is connected when the user having the mobile terminal moves.
  • the amount of C-Plane data used for the execution is about 150 bytes.
  • messages used when the handover process is performed include RRCControlConnection Reconfiguration (including mobilityControlInfo) (Downlink), RRC Connection Reconfiguration Complete (Uplink), and the like.
  • messages used during normal operations other than handover processing include RRC Connection Connection Request (Uplink), RRC Connection Connection Setup (Downlink), RRC Connection Connection Setup Complete (Uplink), RRC Connection Connection Reconfiguration (not including mobilityControlInfo) (Downlink), RRC Connection Reconfiguration Complete (Uplink) etc.
  • the amount of C-Plane data when one mobile terminal executes the handover process is about 150 bytes.
  • the base station needs to secure a large amount of radio resources for the large number of mobile terminals that execute the handover process. For example, when many people having mobile terminals are moving by using a train, the handover process associated with the movement of the train is simultaneously executed in many mobile terminals. In such a case, the base station needs to allocate radio resources for transmitting and receiving a large amount of C-Plane data accompanying the handover process.
  • An object of the present invention is to provide a communication control device, a communication system, a communication control method, and a program capable of reducing the influence on the throughput of U-Plane data when the communication amount of C-Plane data increases. It is in.
  • the communication control apparatus includes a communication amount of the control data and a user data of a user data from a base station that allocates radio resources to transmit / receive control data and user data to / from a mobile station.
  • a communication amount of the control data and a user data of a user data from a base station that allocates radio resources to transmit / receive control data and user data to / from a mobile station.
  • the ratio of the communication amount of the control data and the information acquisition unit that acquires the ratio information indicating the ratio with the communication amount is greater than a predetermined threshold, the information is transmitted and received between the mobile station and the base station.
  • a parameter control unit that changes a parameter related to the mobile station so as to reduce the control data.
  • a communication system includes a base station that allocates radio resources for transmitting and receiving control data and user data between a mobile station and the mobile station, and the control station from the base station.
  • An information acquisition unit that acquires communication information determined using a data communication amount and a user data communication amount; and that the control data communication amount is greater than a predetermined threshold in the communication information.
  • a parameter control unit that changes a parameter related to the mobile station so as to reduce the control data transmitted and received between the mobile station and the base station. It is to be prepared.
  • a communication control method includes a communication amount of the control data and a transmission amount of the user data from a base station that allocates radio resources to transmit / receive control data and user data to / from a mobile station. Communication information determined using communication amount, and when the communication information indicates that the control data communication amount is greater than a predetermined threshold, the mobile station and the base station The parameter related to the mobile station is changed so as to reduce the control data transmitted / received between the mobile stations.
  • the program according to the fourth aspect of the present invention includes a communication amount of the control data and a communication amount of the user data from a base station that allocates radio resources to transmit / receive control data and user data to / from a mobile station. Between the mobile station and the base station, when the communication information of the control data is greater than a predetermined threshold in the communication information. The computer is caused to change a parameter related to the mobile station so as to reduce the control data transmitted and received in the mobile station.
  • a communication control device capable of reducing the influence on the throughput of U-Plane data when the communication amount of C-Plane data increases.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a communication system according to a first exemplary embodiment
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a communication system according to a second exemplary embodiment. It is a figure which shows the flow of the parameter change control process concerning Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure explaining Inactivity Timer concerning Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the flow of the change process of Inactivity
  • FIG. It is a figure which shows the flow of the change process of Inactivity
  • FIG. It is a figure which shows the flow of the change process of Inactivity
  • FIG. 10 is a diagram showing a flow of parameter change control processing according to the third exemplary embodiment. It is a figure which shows the flow of the parameter change control process concerning Embodiment 4.
  • FIG. 10 is a diagram showing a flow of parameter change control processing according to the third exemplary embodiment. It is a figure which shows the
  • the communication system in FIG. 1 includes a mobile station 10, a base station 20, and a communication control device 30.
  • the mobile station 10 may be a computer device such as a mobile phone terminal, a smartphone, a tablet terminal, or a personal computer having a communication function.
  • the base station 20 allocates radio resources to transmit / receive control data and user data to / from the mobile station 10.
  • the mobile station 10, the base station 20, and the communication control device 30 may be computer devices that operate when a processor executes a program stored in a memory.
  • each component configuring the mobile station 10, the base station 20, and the communication control device 30 may be software or a module that is executed by a processor executing a program stored in a memory, It may be configured by a circuit or the like.
  • the base station 20 and the mobile station 10 may perform wireless communication using a predetermined communication standard.
  • the predetermined communication standard may be LTE (Long Term Evolution) whose standard is defined in 3GPP (3rd Generation Partnership Project), or other standard such as UMTS.
  • LTE Long Term Evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication Standard
  • a base station control station (RNC) may correspond to the base station.
  • the communication control device 30 includes an information acquisition unit 31 and a parameter control unit 32.
  • the information acquisition unit 31 acquires ratio information indicating the ratio between the communication amount of control data and the communication amount of user data from the base station 20.
  • the ratio information may be a ratio between the communication amount of control data and the communication amount of user data in the entire data transmitted and received by the base station 20, and when the base station 20 communicates with a plurality of mobile stations, each mobile station It may be a ratio between the amount of control data generated and the amount of user data transmitted.
  • the communication amount may be a message size (content size) of control data or user data, for example, or may be a radio resource amount used when actually transmitting the data from the base station 20 to the mobile station 10.
  • the parameter control unit 32 compares the communication data rate of the control data indicated in the ratio information with a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold value may be, for example, information input by an administrator (for example, an operator) who manages the communication control device 30.
  • the parameter control unit 32 sets parameters related to the mobile station 10 so as to reduce the control data transmitted and received between the mobile station 10 and the base station 20 when the ratio of the communication amount of control data is larger than the threshold. change. In other words, the parameter control unit 32 changes a parameter related to the mobile station 10 so as to reduce or suppress the generation frequency or generation opportunity of control data between the mobile station 10 and the base station 20.
  • the parameter related to the mobile station 10 may be, for example, a parameter managed in the base station 20 or a parameter managed in another device.
  • the parameter control unit 32 causes the mobile station 10 to increase or maintain control data transmitted / received between the mobile station 10 and the base station 20 when the ratio of the communication amount of control data is smaller than the threshold value. Change related parameters. In other words, the parameter control unit 32 changes the parameter related to the mobile station so as to increase or not suppress the generation frequency or generation opportunity of the control data between the mobile station 10 and the base station 20.
  • the communication control apparatus 30 can acquire ratio information regarding the ratio of the communication amount of control data and user data communicated in the base station 20. Furthermore, the communication control apparatus 30 can adjust the increase / decrease of the control data transmitted / received between the mobile station 10 and the base station 20 according to the ratio of the control data.
  • the communication control device 30 when the communication control device 30 determines that the ratio of the communication amount of the control data is larger than the threshold value, the communication control device 30 can be used due to the decrease of the control data by setting the parameter so as to decrease the control data. It is also possible to allocate radio resources to user data. In this case, since the throughput of the user data is improved, the communication control device 30 can prevent the throughput of the user data from being lowered due to the increase of the control data.
  • the communication control device 30 determines that the proportion of the communication amount of the control data is smaller than the threshold value, the communication control device 30 performs call control of more communication terminals by setting a parameter to increase the control data. be able to. Therefore, the base station 20 can connect more communication terminals and can effectively use radio resources.
  • the base station controls the communication amount (or the quantization information) of each of the control data and the user data together with the ratio information indicating the ratio of the control data communication amount and the user data communication amount. It may be sent to the device.
  • the ratio information indicating the ratio between the communication amount of control data and the communication amount of user data
  • information related to other communication amounts may be used. For example, the following may be considered.
  • Comparison information indicating the magnitude relationship between control data communication volume and user data communication volume
  • Data volume information indicating control data communication volume and user data communication volume
  • Difference between control data communication volume and user data communication volume Difference information indicating Information including ratio information, comparison information, data amount information, and difference information, which is determined using the communication amount of control data and the communication amount of user data, is used as communication information.
  • the communication system in FIG. 2 includes a UE (User Equipment) 11, an eNB (eNodeB) 21, an MME (Mobility Management Entity) 22, and a communication control device 30.
  • UE User Equipment
  • eNB eNodeB
  • MME Mobility Management Entity
  • the UE 11 corresponds to the mobile station 10 in FIG. UE 11 is used as a generic name for a mobile station in 3GPP.
  • the eNB 21 corresponds to the base station 20 in FIG.
  • the eNB 21 is a base station that supports LTE.
  • the MME 22 is a node device that executes mobility management control of a UE connected to the eNB 21.
  • the MME 22 is a node device defined in 3GPP.
  • the communication control device 30 may acquire ratio information indicating the ratio of the communication amount of control data and user data from the eNB 21, and may control parameters set in the eNB 21 via the MME 22. Or the communication control apparatus 30 may control the parameter set to MME22, and may adjust the quantity of the control data generate
  • the control data is called C-Plane, but in the present embodiment and other embodiments, the control data may be any of the following, for example. (1) Signaling of AS RRC layer (2) AS RRC layer signaling and NAS layer signaling (3) Signaling of the NAS layer. If there is no notice in the following, description will be made assuming (2) below.
  • the flow of the parameter change control process according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. It is assumed that data transmission / reception is performed between the plurality of UEs connected to the eNB 21 and the eNB 21 (S11).
  • the UE is connected to the eNB 21, for example, the UE is located in a communication area formed by the eNB 21, and a radio communication line is set in a cell in the communication area between the UE and the eNB 21. (RRC_Connected).
  • the data transmitted / received between UE and eNB21 contain control data and user data.
  • ENB21 allocates radio resources for transmitting / receiving control data and radio resources for transmitting / receiving user data in order to transmit / receive control data and user data to / from UE.
  • the eNB 21 does not separately manage radio resources that are limited resources such as radio resources for control data and radio resources for user data.
  • control data is often generated suddenly and is preferentially processed as compared with user data. Therefore, radio resources are not divided into control data and user data in advance, but when control data needs to be transmitted / received, radio resources are preferentially allocated to control data.
  • radio resources that are not assigned to the control data are used as the user data. By allocating radio resources in this way, when a large amount of control data is communicated, radio resources are preferentially assigned to the control data.
  • the radio resource may be narrowly defined in terms of time and frequency, or may be broadly defined, for example, a communication opportunity given to the UE, an allocated frequency band, or transmission power.
  • wireless resource may be the memory amount etc. which are used in eNB21.
  • the eNB 21 transmits a message indicating the usage status of the radio resource to the communication control device 30 (S12).
  • the message indicating the usage status of radio resources includes ratio information indicating the ratio of radio resources allocated to control data and user data (or information replacing the ratio information described above in the first embodiment).
  • the ratio information may be, for example, a ratio of radio resources allocated to control data and a ratio allocated to user data with respect to radio resources of the entire eNB 21.
  • the usage rate of the entire radio resource may be 90%
  • the radio resource allocated to control data may be 30%
  • the radio resource allocated to user data may be 60%, and the like.
  • Or ratio information may show the ratio of the radio
  • the radio resources allocated to the control data are 40%
  • the radio resources allocated to the user data are 60%, and so on.
  • the communication control device 30 determines a parameter set in the eNB 21 or the UE 11 according to the comparison result between the ratio of the radio resources allocated to the control data and the threshold value, and sends a message indicating the parameter change value to the MME 22. Transmit (S13). For example, when the ratio of radio resources allocated to control data exceeds a threshold, the communication control device 30 has a message having a parameter value changed so as to decrease control data generated between the UE and the eNB 21. Is transmitted to the MME 22.
  • the communication control device 30 changes the parameter value changed so as to increase the control data generated between the UE and the eNB 21 or the UE and the eNB 21 A message having a parameter value changed so as to maintain control data generated during the period is transmitted to the MME 22. Or when maintaining the communication volume of the present control data, the communication control apparatus 30 may transmit the message which set the same value as the parameter value currently set to MME22.
  • the MME 22 transmits a message indicating the parameter value after the change (or the same value as the current value) transmitted from the communication control device 30 to the eNB 21 (S14).
  • the eNB 21 receives the message transmitted from the MME 22, the eNB 21 sets a parameter value included in the message transmitted from the MME 22.
  • the message from the MME 22 to the eNB 21 may use, for example, S1AP MME Configuration Update message, MME Configuration Transfer message, E-RAB Setup Request message, or UE Context Modification message.
  • the communication control device 30 controls parameters set in the eNB 21 via the MME 22, but the communication control device 30 sets the eNB 21 by transmitting a message directly to the eNB 21.
  • the value of the parameter to be controlled may be controlled.
  • the communication control device 30 and the MME 22 are described as different devices, but the MME 22 may have a function executed in the communication control device 30. That is, the communication control device 30 and the MME 22 may be an integrated device.
  • Inactivity Timer is used as a parameter set by the eNB 21 .
  • Inactivity Timer will be specifically described with reference to FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 4 indicates time.
  • the UE is connected to the eNB 21 for a certain period after transmitting the data.
  • the operation of the UE during this period is set to Connected Mode (RRC_Connected).
  • RRC_Idle the operation of the UE during a period in which the UE is not connected to the eNB 21 is IdleIMode (RRC_Idle).
  • Inactivity Timer (length). That is, Inactivity Timer can be considered as the connection maintenance time in the UE after completion of data transmission / reception.
  • the communication control device 30 receives a message indicating the radio resource usage status transmitted from the eNB 21 (S21).
  • the parameter control unit 32 determines whether or not the ratio of the control data (C-Plane) is equal to or greater than a threshold value (S22). If the parameter control unit 32 determines that the control data ratio is not equal to or greater than the threshold value, the parameter control unit 32 ends the process.
  • the ratio of the control data is not equal to or greater than the threshold value, it can be estimated that the increase in the control data does not affect the user data throughput. Therefore, in such a case, in order to maintain the amount of control data generated between the UE and the eNB 21, the process is terminated so as not to change the current parameter setting.
  • step S22 when the parameter control unit 32 determines that the ratio of the control data is equal to or greater than the threshold, the parameter control unit 32 determines whether the ratio of the handover control signal is equal to or greater than the threshold in the control data (S23). If the parameter control unit 32 determines that the ratio of the handover control signal is not equal to or greater than the threshold value, the parameter control unit 32 ends the process.
  • step S23 when the parameter control unit 32 determines that the ratio of the handover control signal is equal to or greater than the threshold, the parameter control unit 32 transmits a message indicating that the value of the Inactivity Timer (IA timer) in the eNB 21 is changed to a short value to the MME 22. (S24).
  • IA timer Inactivity Timer
  • the time during which the UE operates in Connected Mode can be shortened. That is, when the value of Inactivity Timer is changed to a short value, the probability that the UE operates in Idle Mode increases.
  • the UE operates in Idle Mode handover processing does not occur even when the UE moves to a communication area formed by another base station. Therefore, by changing the value of Inactivity Timer to a short value, occurrence of handover processing can be reduced (suppressed), and as a result, handover control signals can be reduced.
  • the handover control signal that can be decreased may be an RRC message such as an RRCConnectionReconfiguration message and an RRCConnectionReconfigurationComplete message transmitted / received between the UE and the eNB, for example. Further, by reducing (suppressing) the occurrence of the handover process, not only signals transmitted / received between the UE and the eNB, but also Handover Request message, Handover Request Ack message, and the like between the eNBs can be reduced.
  • the process in FIG. 5 is an effective process in an eNB where handover processes occur all at once, for example, an eNB that includes an area where a train passes as a communication area.
  • Steps S31 and S32 are the same as steps S21 and S22 of FIG.
  • the parameter control unit 32 determines whether or not the ratio of the connection / disconnection signal is greater than or equal to the threshold in the control data (S33). If the parameter control unit 32 determines that the ratio of the connection / disconnection signal is not equal to or greater than the threshold, the process is terminated. In step S33, if the parameter control unit 32 determines that the ratio of the connection / disconnection signal is equal to or greater than the threshold value, the parameter control unit 32 sends a message to the MME 22 indicating that the value of Inactivity Timer (IA timer) in the eNB 21 is changed to a long value. Transmit (S34).
  • IA timer Inactivity Timer
  • the value of Inactivity Timer is changed to a long value, the time during which the UE operates in Connected Mode can be lengthened.
  • the connection connection / disconnection process does not occur even when the UE starts communication. Therefore, by changing the value of Inactivity Timer to a long value, occurrence of connection connection / disconnection processing can be reduced, and as a result, connection connection / disconnection signals can be decreased.
  • connection / disconnection signal may be, for example, an Attach / Detach Request message and an RRC message (for example, RRC Connection Setup, RRC Connection Release).
  • the processing in FIG. 6 is an eNB that communicates with a UE that frequently communicates but does not move frequently, for example, an eNB that communicates with a smart meter installed to notify each home periodically of power consumption and the like This is an effective process.
  • Steps S41 to S44 in FIG. 7 are the same as steps S21 to S24 in FIG.
  • step S43 if the parameter control unit 32 determines that the ratio of the handover control signal is not equal to or greater than the threshold, the parameter control unit 32 determines whether the ratio of the connection / disconnection signal is equal to or greater than the threshold (S45). If the parameter control unit 32 determines that the ratio of the connection / disconnection signal is not equal to or greater than the threshold, the process is terminated.
  • step S45 when the parameter control unit 32 determines that the ratio of the connection / disconnection signal is equal to or greater than the threshold value, the parameter control unit 32 sends a message to the MME 22 indicating that the value of Inactivity Timer (IA timer) in the eNB 21 is changed to a long value. Transmit (S46).
  • IA timer Inactivity Timer
  • step S45 As shown in FIG. 7, by combining the processes in FIGS. 5 and 6, it is possible to determine whether the Inactivity Timer value is shortened or extended in one process.
  • the process of S45 is executed after step S43.
  • the process of S43 may be executed after step S45.
  • the control data generated between the UE and the eNB according to the ratio of radio resources allocated to the control data can be changed to reduce the number.
  • the number of radio resources allocated to user data can be increased, so that the influence on the throughput of user data can be suppressed.
  • the processing of steps S22, S32, and S42 may be executed.
  • the utilization rate of the radio resource may be an instantaneous value or an average value in a predetermined period.
  • the usage rate of the radio resource may be, for example, the usage rate (total PRB usage) of PRB (Physical Resource Block).
  • the threshold value used for executing the processing of steps S22, S32, and S42 is not limited to 90%, and can be arbitrarily set by an administrator or the like.
  • Steps S51 and S52 in FIG. 8 are the same as steps S11 and S12 in FIG.
  • step S52 when the communication control apparatus 30 receives the message indicating the usage status of the radio resource transmitted from the eNB 21, the communication control apparatus 30 changes the parameter according to the comparison result between the ratio of the radio resource allocated to the control data and the threshold value.
  • the UE to be changed and the changed parameter value are specified, and the specified information is notified to the terminal control server (S53).
  • the terminal control server is a device that controls the operation of the UE, and may be a device that controls the communication interval of the UE, for example.
  • the terminal control server may be, for example, a server that operates as a Web proxy, or may be an OMA (Open Mobile Alliance) server or the like disposed on an M2M (Machine to Machine) platform.
  • OMA Open Mobile Alliance
  • the communication control apparatus 30 determines that the ratio of the connection / disconnection signal exceeds the threshold as a result of analyzing the message received in step S52, the communication control apparatus 30 identifies a UE that repeats connection / disconnection frequently. To do. Furthermore, the communication control apparatus 30 transmits the information regarding identified UE to a terminal control server in step S53.
  • the terminal control server transmits a message instructing to increase the communication interval, for example, the communication interval determined in TCP, to the plurality of UEs specified in the communication control device 30 (S54).
  • the terminal control server can control the operation of the UE by transmitting to the terminal control server the result of the communication control device 30 analyzing the usage status of the radio resources of the eNB 21.
  • the connection connection / disconnection signal transmitted from the UE to the eNB 21 can be reduced by controlling the communication interval of the UE to be long.
  • the terminal control server has been described to increase the TCP data rate when increasing the communication interval of the UE, for example, it may be controlled to increase the connection at the application level of the UE.
  • Steps S61 to S64 in FIG. 9 are the same as steps S11 to S14 in FIG.
  • the communication control device 30 determines that the ratio of the handover control signal exceeds the threshold as a result of analyzing the message received in step S62.
  • the communication area that is, cell coverage
  • the communication areas in the eNBs around the eNB 21 May be reduced.
  • the MME 22 may transmit a message instructing to increase transmission power or decrease (shallow) the antenna tilt angle to the eNB 21 that expands the communication area in step S64. Further, in step S65, the MME 22 instructs the eNBs around the eNB 21 to reduce the transmission power or increase (deep) the antenna tilt angle in order to reduce the communication area of the eNBs around the eNB 21. May be sent.
  • the communication control apparatus 30 determines that the ratio of the handover control signal is increased in the eNB 21 due to the movement of the mobile station in the communication area formed by the eNB 21, the communication control apparatus 30 reduces the communication area in the eNB 21 and the eNB 21
  • the communication area of the neighboring eNBs may be expanded.
  • the communication control apparatus 30 controls the eNB that has transmitted the message related to the radio resource usage status and the eNB located in the vicinity thereof, so as to reduce control data between the UE and the eNB. Can be controlled.
  • Embodiment 5 Next, information indicating the radio resource usage status in Embodiment 5 of the present invention will be described.
  • the eNB 21 mainly transmits a radio resource usage status of the entire apparatus, that is, a message indicating statistical information as the entire apparatus to the communication control apparatus 30 has been described.
  • the specific information transmitted to the communication control apparatus 30 when the eNB 21 transmits information indicating the radio resource usage status for each UE to the communication control apparatus 30 will be described.
  • the eNB 21 indicates the ratio of C-Plane data and U-Plane data for each UE located in the communication area, the occurrence frequency of C-Plane data, the handover frequency, the moving speed of the UE, or the location information of the UE, Information indicating the radio resource usage status may be transmitted to the communication control device 30.
  • the eNB 21 may estimate the handover frequency for each UE from UE history information passed between eNBs at the time of X2 handover.
  • the communication control device 30 may adjust the value of Inactivity Timer set for each UE using the information for each UE transmitted from the eNB 21. For example, when using the moving speed of the UE, the communication control device 30 changes the value of the Inactivity Timer of the UE to a short value when the load of the eNB that forms the communication area of the moving destination of the UE is high. You may make it reduce the load accompanying the hand-over process in eNB which forms a communication area. At this time, from the moving speed of the UE, the time for the UE to reach a communication area different from the current time is estimated, and when the UE reaches a different communication area, the value of Inactivity Timer is set so that the UE operates in Idle Mode. You may control.
  • the communication control device 30 may specify an eNB or a UE whose parameter is to be changed, using information indicating the radio resource usage status transmitted from a plurality of eNBs including the eNB 21.
  • the communication control device 30 may acquire information indicating the radio resource usage status for each cell formed by the eNB 21 from the eNB 21.
  • the eNB 21 forms a plurality of cells. Therefore, the eNB 21 can add up the usage status of radio resources for each cell.
  • the communication control apparatus 30 may hand over a UE belonging to another cell to a cell with a low ratio of radio resources allocated to control data in a cell formed by the eNB 21.
  • the communication control device 30 transmits a message indicating a cell identifier (Cell ID) of a cell that the UE should be a handover target (connection destination) to the eNB 21 and requests the UE to issue a handover instruction according to the instruction. May be.
  • Cell ID cell identifier
  • the communication control apparatus 30 may receive a message related to the radio resource usage status from a base station of a system using a communication method different from LTE. For example, the communication control apparatus 30 may hand over the UE to a system with a low control data ratio. For example, the communication control apparatus 30 may transmit a message indicating the system (RAT) that the UE should be a handover target (connection destination) to the eNB 21 and request the UE to issue a handover instruction according to the instruction. .
  • RAT system
  • connection destination connection destination
  • the eNB can transmit information indicating various radio resource usage states, such as for each UE or for each cell, to the communication control apparatus 30. Therefore, the communication control apparatus 30 can control to reduce the control data between the UE and the eNB by controlling the parameter for each UE or for each cell, not for each eNB.
  • Embodiment 6 Next, an example of control parameters in Embodiment 6 of the present invention will be described.
  • the control for changing the parameter set in the eNB or the UE has been mainly described. Parameters that can reduce the data may be changed.
  • the communication control device 30 may change the location registration interval (Subscribed Periodic RAU / TAU Timer), which is a parameter managed in the HSS. For example, the amount of control data transmitted from the UE can be reduced by widening the location registration interval of the UE.
  • the location registration interval Subscribed Periodic RAU / TAU Timer
  • the communication control device 30 changes the location registration area (Tracking ⁇ Area List), intermittent reception interval (UE Specific DRX Parameters), and location registration interval (Subscribed Periodic RAU / TAU Timer), which are parameters managed in the MME. Also good. For example, by widening the location registration area, it is possible to reduce the opportunity for the UE to transmit control data associated with the location registration area change. Moreover, the amount of control data transmitted and received between the UE and the eNB can be reduced by widening the intermittent reception interval.
  • parameters in the HSS and the MME can be changed in addition to the parameters in the UE and the eNB.
  • the present invention has been described as a hardware configuration, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also realize the processing in the communication control device 30 by causing a CPU (Central Processing Unit) to execute a computer program.
  • a CPU Central Processing Unit
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium).
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable ROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)) are included.
  • the program may also be supplied to the computer by various types of temporary computer-readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • eNB and MME have been mainly described.
  • SGSN may be used instead of MME
  • NB that is a base station not supporting LTE is used instead of eNB. May be used.
  • Mobile station 11 UE 20 base station 21 eNB 22 MME 30 Communication Control Device 31 Information Acquisition Unit 32 Parameter Control Unit

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Abstract

Ｃ－Ｐｌａｎｅデータの通信量が増加した場合に、Ｕ－Ｐｌａｎｅデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置を提供することを目的とする。本発明にかかる通信制御装置（３０）は、移動局（１０）との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局（２０）から、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報を取得する情報取得部（３１）と、制御データの通信量の割合が、予め定められた閾値よりも多い場合、移動局（１０）と基地局（２０）との間において送受信される制御データを減少させるように移動局（１０）に関連するパラメータを変更するパラメータ制御部（２１）と、を備える。

Description

通信制御装置、通信システム、通信制御方法及び非一時的なコンピュータ可読媒体
　本発明は通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラムに関し、例えば、移動局に関連するパラメータを制御する通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラムに関する。
　モバイルキャリア（移動通信事業者）は、モバイルネットワークを管理し、ユーザに対して音声通信及びデータ通信サービス等を提供している。モバイルネットワークにおいては、ユーザ間もしくはユーザとサーバとの間等においてデータ送信を実行するために必要な制御データと、音声データ、画像データもしくは動画データ等であるユーザデータとが送受信される。制御データは、Ｃ－Ｐｌａｎｅデータとも称され、ユーザデータは、Ｕ－Ｐｌａｎｅデータとも称される。
　特許文献１には、移動端末と基地局間において送受信されるＣ－Ｐｌａｎｅデータが記載されている。一般的に、一回に送受信されるＣ－Ｐｌａｎｅデータの量が約１００バイト程度であり、移動端末を有するユーザが移動することによって、移動端末の接続する基地局を変更するためにハンドオーバ処理が行われる際に用いられるＣ－Ｐｌａｎｅデータの量は、約１５０バイト程度とされている。例えば、ハンドオーバ処理が行われる際に用いられるメッセージとして、RRC Connection Reconfiguration (mobilityControlInfoを含む)(Downlink)、RRC Connection Reconfiguration Complete (Uplink)等がある。また、ハンドオーバ処理以外の通常時に用いられるメッセージとして、RRC Connection Request(Uplink)、RRC Connection Setup(Downlink)、RRC Connection Setup Complete(Uplink)、RRC Connection Reconfiguration(mobilityControlInfoを含まない）(Downlink)、RRC Connection Reconfiguration Complete(Uplink)等がある。
3GPP TS36.331 V12.4.1 (2014-12)
　１台の移動端末がハンドオーバ処理を実行することによるＣ－Ｐｌａｎｅデータの量は、約１５０バイト程度である。しかし、大量の移動端末が一度にハンドオーバ処理を実行する場合、基地局は、ハンドオーバ処理を実行する大量の移動端末のために、大量の無線リソースを確保する必要がある。例えば、移動端末を有する多くの人が電車を利用して移動している場合、電車の移動に伴うハンドオーバ処理は、多くの移動端末において同時に実行される。このような場合、基地局は、ハンドオーバ処理に伴う大量のＣ－Ｐｌａｎｅデータを送受信するための無線リソースを割り当てる必要がある。この時、基地局内において有限な資源である無線リソースの多くをＣ－Ｐｌａｎｅデータを送受信するために用いるため、Ｕ－Ｐｌａｎｅデータを送受信するための無線リソースが不足する。そのため、Ｃ－Ｐｌａｎｅデータの通信量の増加が、Ｕ－Ｐｌａｎｅデータのスループットの低下を引き起こすという問題が発生する。
　本発明の目的は、Ｃ－Ｐｌａｎｅデータの通信量が増加した場合に、Ｕ－Ｐｌａｎｅデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラムを提供することにある。
　本発明の第１の態様にかかる通信制御装置は、移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量との比率を示す比率情報を取得する情報取得部と、前記制御データの通信量の割合が、予め定められた閾値よりも多い場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御部と、を備えるものである。
　本発明の第２の態様にかかる通信システムは、移動局と、前記移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局と、前記基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得する情報取得部と、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御部と、を有する通信制御装置と、を備えるものである。
　本発明の第３の態様にかかる通信制御方法は、移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するものである。
　本発明の第４の態様にかかるプログラムは、移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、前記制御データの通信量が、前記通信情報において予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更することをコンピュータに実行させるものである。
　本発明により、Ｃ－Ｐｌａｎｅデータの通信量が増加した場合に、Ｕ－Ｐｌａｎｅデータのスループットに与える影響を少なくすることができる通信制御装置、通信システム、通信制御方法及びプログラムを提供することができる。
実施の形態１にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかるパラメータ変更制御処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかるInactivity Timerを説明する図である。 実施の形態２にかかるInactivity Timerの変更処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかるInactivity Timerの変更処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかるInactivity Timerの変更処理の流れを示す図である。 実施の形態３にかかるパラメータ変更制御処理の流れを示す図である。 実施の形態４にかかるパラメータ変更制御処理の流れを示す図である。
　（実施の形態１）
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１を用いて本発明の実施の形態１にかかる通信システムの構成例について説明する。図１の通信システムは、移動局１０、基地局２０及び通信制御装置３０を有している。移動局１０は、例えば、携帯電話端末、スマートフォン、タブレット型端末もしくは通信機能を有するパーソナルコンピュータ、等のコンピュータ装置であってもよい。基地局２０は、移動局１０との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる。
　さらに、移動局１０、基地局２０及び通信制御装置３０は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。また、移動局１０、基地局２０及び通信制御装置３０を構成する各構成要素は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行させるソフトウェアもしくはモジュール等であってもよく、回路等によって構成されてもよい。
　基地局２０と移動局１０とは、予め定められた通信規格を用いて無線通信を行ってもよい。例えば、予め定められた通信規格は、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership project）において標準規格が定められているＬＴＥ（Long Term Evolution）であってもよく、ＵＭＴＳ等のその他の標準規格であってもよい。なお、ＵＭＴＳの場合には、基地局制御局（ＲＮＣ）が上記基地局に相当してもよい。
　続いて、通信制御装置３０の構成例について説明する。通信制御装置３０は、情報取得部３１及びパラメータ制御部３２を有している。情報取得部３１は、基地局２０から、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報を取得する。比率情報は、基地局２０が送受信するデータの全体における制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率であってもよく、基地局２０が複数の移動局と通信する場合、移動局毎に発生する制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率であってもよい。
　ここで、通信量とは、例えば制御データ又はユーザデータのメッセージサイズ（コンテンツサイズ）でもよいし、実際に当該データを基地局２０から移動局１０に送信する際に使用する無線リソース量でもよい。
　パラメータ制御部３２は、比率情報において示されている制御データの通信量の割合と、予め定められた閾値とを比較する。予め定められた閾値は、例えば、通信制御装置３０を管理する管理者（例えばオペレータ）等が入力する情報であってもよい。
　パラメータ制御部３２は、制御データの通信量の割合が、閾値よりも多い場合、移動局１０と基地局２０との間において送受信される制御データを減少させるように移動局１０に関連するパラメータを変更する。言い換えると、パラメータ制御部３２は、移動局１０と基地局２０との間における制御データの発生頻度もしくは発生機会を減少又は抑制させるように移動局１０に関連するパラメータを変更する。移動局１０に関連するパラメータは、例えば、基地局２０において管理されているパラメータであってもよく、その他の装置において管理されているパラメータであってもよい。
　また、パラメータ制御部３２は、制御データの通信量の割合が、閾値よりも少ない場合、移動局１０と基地局２０との間において送受信される制御データを増加もしくは維持させるように移動局１０に関連するパラメータを変更する。言い換えると、パラメータ制御部３２は、移動局１０と基地局２０との間における制御データの発生頻度もしくは発生機会を増加させるように又は抑制させないように移動局に関連するパラメータを変更する。
　以上説明したように、図１の通信システムを用いることにより、通信制御装置３０は、基地局２０において通信されている制御データ及びユーザデータの通信量の比率に関する比率情報を取得することができる。さらに、通信制御装置３０は、制御データの比率に応じて、移動局１０及び基地局２０の間において送受信される制御データの増減を調整することができる。
　例えば、通信制御装置３０は、制御データの通信量の割合が閾値よりも多いと判定した場合に、制御データを減少させるようにパラメータを設定することによって、制御データの減少により利用可能となった無線リソースをユーザデータに割り当てることも可能となる。この場合、ユーザデータのスループットは向上することになるため、通信制御装置３０は、制御データの増加によってユーザデータのスループットが低下することを防ぐことができる。
　また、通信制御装置３０は、制御データの通信量の割合が閾値よりも少ないと判定した場合に、制御データを増加させるようにパラメータを設定することによって、より多くの通信端末の呼制御を行うことができる。そのため、基地局２０は、より多くの通信端末を接続することが可能となり、無線リソースを有効に活用することができる。
　なお、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報と共に、それぞれ又は制御データとユーザデータのどちらか一方の通信量（又は、その量子化情報）を基地局が通信制御装置に送信してもよい。一方、制御データの通信量とユーザデータの通信量との比率を示す比率情報の代わりに、他の通信量に関する情報を用いてもよく、例えば以下のものが考えられる。
・制御データの通信量とユーザデータの通信量の大小関係を示す比較情報
・制御データの通信量とユーザデータの通信量を示すデータ量情報
・制御データの通信量とユーザデータの通信量の差分を示す差分情報。
制御データの通信量とユーザデータの通信量とを用いて定められる、比率情報、比較情報、データ量情報及び差分情報を含む情報を通信情報とする。
　（実施の形態２）
　続いて、図２を用いて本発明の実施の形態２にかかる通信システムの構成例について説明する。図２の通信システムは、ＵＥ（User Equipment）１１、ｅＮＢ（eNodeB）２１、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）２２及び通信制御装置３０を有している。
　ＵＥ１１は、図１の移動局１０に対応する。ＵＥ１１は、３ＧＰＰにおいて、移動局を表す総称として用いられている。ｅＮＢ２１は、図１の基地局２０に相当する。ｅＮＢ２１は、ＬＴＥをサポートする基地局である。ＭＭＥ２２は、ｅＮＢ２１に接続しているＵＥの移動管理制御等を実行するノード装置である。また、ＭＭＥ２２は、３ＧＰＰにおいて定められたノード装置である。
　通信制御装置３０は、ｅＮＢ２１から制御データ及びユーザデータの通信量の比率を示す比率情報を取得し、ＭＭＥ２２を介してｅＮＢ２１に設定されるパラメータを制御してもよい。もしくは、通信制御装置３０は、ＭＭＥ２２に設定されるパラメータを制御して、ＵＥ１１及びｅＮＢ２１の間において発生する制御データの量を調整してもよい。ここで、ＬＴＥで制御データはＣ－Ｐｌａｎｅと呼ばれるが、本実施形態およびその他の実施形態においては、制御データは例えば以下のいずれかでもよい。
（１）ＡＳ　ＲＲＣレイヤのＳｉｇｎａｌｉｎｇ
（２）ＡＳ　ＲＲＣレイヤのＳｉｇｎａｌｉｎｇとＮＡＳレイヤのＳｉｇｎａｌｉｎｇ
（３）ＮＡＳレイヤのＳｉｇｎａｌｉｎｇ。
なお、特に断りが無い場合には、以降では（２）を想定して説明する。
　続いて、図３を用いて本発明の実施の形態２にかかるパラメータ変更制御処理の流れについて説明する。ｅＮＢ２１に接続している複数のＵＥと、ｅＮＢ２１との間においてデータの送受信が行われているとする（Ｓ１１）。ＵＥがｅＮＢ２１に接続しているとは、例えば、ＵＥがｅＮＢ２１によって形成されている通信エリアに位置しており、ＵＥとｅＮＢ２１との間において当該通信エリアのあるセルにおいて無線通信回線が設定されている状況（RRC_Connected）である。また、ＵＥとｅＮＢ２１との間において送受信されるデータは、制御データ及びユーザデータを含む。
　ｅＮＢ２１は、ＵＥとの間において制御データ及びユーザデータを送受信するために、制御データを送受信するための無線リソース及びユーザデータを送受信するための無線リソースを割り当てる。ここで、ｅＮＢ２１は、制御データ用の無線リソース及びユーザデータ用の無線リソースというように、有限の資源である無線リソースを分けて管理していないとする。一般的に、制御データは、突発的に発生することが多く、また、ユーザデータと比較して優先的に処理されることがおおい。そのため、予め無線リソースを、制御データ用及びユーザデータ用と分けておくのではなく、制御データを送受信する必要が生じた場合に、優先的に制御データに無線リソースを割り当てるようにする。ユーザデータには、制御データに割り当てられなかった無線リソースが用いられる。このように無線リソースを割り当てることによって、大量の制御データを通信する場合、制御データに対して優先的に無線リソースが割り当てられる。そのため、ユーザデータに割り当てる無線リソースが不足することになり、ユーザデータのスループットに影響を与えてしまう。無線リソースは、時間および周波数で指定される狭義のものでもよいし、例えば、ＵＥに与えられる通信機会、割り当てられる周波数帯域もしくは送信電力等の広義のものであってもよい。もしくは、無線リソースは、ｅＮＢ２１において使用されるメモリ量等であってもよい。
　次に、ｅＮＢ２１は、無線リソースの利用状況を示すメッセージを通信制御装置３０へ送信する（Ｓ１２）。無線リソースの利用状況を示すメッセージは、制御データ及びユーザデータに割り当てている無線リソースの比率を示す比率情報（又は実施形態１における上述の比率情報に代わる情報）を含む。比率情報は、例えば、ｅＮＢ２１全体の無線リソースに対して、制御データに割り当てている無線リソースの比率及びユーザデータに割り当てている比率であってもよい。この場合、全体の無線リソースの使用率が９０％であり、制御データに割り当てている無線リソースが３０％、ユーザデータに割り当てている無線リソースが６０％等と示されてもよい。
　もしくは、比率情報は、例えば、現在割り当てている無線リソース中における制御データとユーザデータに割り当てている無線リソースの比率を示してもよい。この場合、制御データに割り当てている無線リソースが４０％、ユーザデータに割り当てている無線リソースが６０％等、それぞれの割合を合算すると１００％になる。
　次に、通信制御装置３０は、制御データに割り当てている無線リソースの比率と閾値との比較結果に応じて、ｅＮＢ２１もしくはＵＥ１１において設定されるパラメータを決定し、ＭＭＥ２２へパラメータ変更値を示すメッセージを送信する（Ｓ１３）。例えば、制御データに割り当てている無線リソースの比率が、閾値を超えている場合、通信制御装置３０は、ＵＥとｅＮＢ２１との間に発生する制御データを減少させるように変更したパラメータ値を有するメッセージをＭＭＥ２２へ送信する。また、制御データに割り当てている無線リソースの比率が、閾値を下回る場合、通信制御装置３０は、ＵＥとｅＮＢ２１との間に発生する制御データを増加させるように変更したパラメータ値もしくはＵＥとｅＮＢ２１との間に発生する制御データを維持するように変更したパラメータ値を有するメッセージをＭＭＥ２２へ送信する。もしくは、現在の制御データの通信量を維持する場合、通信制御装置３０は、現在設定しているパラメータ値と同じ値を設定したメッセージをＭＭＥ２２へ送信してもよい。
　次に、ＭＭＥ２２は、通信制御装置３０から送信された変更後（又は現在と同じ値）のパラメータ値を示すメッセージをｅＮＢ２１へ送信する（Ｓ１４）。ｅＮＢ２１は、ＭＭＥ２２から送信されたメッセージを受信すると、ＭＭＥ２２から送信された当該メッセージに含まれるパラメータ値を設定する。なお、ＭＭＥ２２からｅＮＢ２１へのメッセージは、例えばS1APのMME Configuration Update message、MME Configuration Transfer message、E-RAB Setup Request message、又はUE Context Modification messageなどを使用してもよい。
　図２及び図３においては、通信制御装置３０は、ＭＭＥ２２を介してｅＮＢ２１に設定されるパラメータを制御しているが、通信制御装置３０が、直接ｅＮＢ２１へメッセージを送信することによって、ｅＮＢ２１に設定されるパラメータの値を制御してもよい。
　また、図２及び図３においては、通信制御装置３０とＭＭＥ２２とを異なる装置として説明しているが、ＭＭＥ２２が、通信制御装置３０において実行される機能を有してもよい。つまり、通信制御装置３０とＭＭＥ２２とは一体の装置であってもよい。
　ここで、ｅＮＢ２１が設定するパラメータとして、Inactivity Timerを用いた場合について説明する。Inactivity Timerについて、図４を用いて具体的に説明する。図４の横軸は時間を示している。ＵＥは、データを送信してから一定期間ｅＮＢ２１に接続している。この期間におけるＵＥの動作を、Connected Mode(RRC_Connected)とする。また、ＵＥが、ｅＮＢ２１に接続していない期間におけるＵＥの動作を、Idle Mode (RRC_Idle)とする。ここで、ｅＮＢにおいて、ＵＥがデータの送受信を完了後、当該ＵＥをConnected ModeからIdle Modeへ切り替える判定を行う基準期間を、Inactivity Timer（の長さ）とする。つまり、Inactivity Timerは、データ送受信完了後のＵＥにおけるコネクション維持時間と考えることができる。
　続いて、図５を用いて、本発明の実施の形態２にかかる通信制御装置３０におけるInactivity Timerの制御処理の流れについて説明する。はじめに、通信制御装置３０は、ｅＮＢ２１から送信された無線リソース利用状況を示すメッセージを受信する（Ｓ２１）。次に、パラメータ制御部３２は、制御データ（Ｃ－Ｐｌａｎｅ）の割合が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。パラメータ制御部３２は、制御データの割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。制御データの割合が閾値以上ではない場合、制御データの増加によるユーザデータのスループットへの影響は出ていないと推定することができる。そのため、このような場合、ＵＥとｅＮＢ２１との間に発生する制御データの量を維持するために、現在のパラメータの設定を変更しないように処理を終了する。
　ステップＳ２２において、パラメータ制御部３２は、制御データの割合が閾値以上であると判定した場合、制御データのうち、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２３）。パラメータ制御部３２は、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。ステップＳ２３において、パラメータ制御部３２は、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上であると判定した場合、ｅＮＢ２１におけるInactivity Timer（ＩＡタイマー）の値を短い値に変更することを示すメッセージをＭＭＥ２２へ送信する（Ｓ２４）。
　Inactivity Timerの値を短い値に変更すると、ＵＥがConnected Modeにて動作する時間を短縮することができる。つまり、Inactivity Timerの値を短い値に変更すると、ＵＥがIdle Modeにて動作する確率が上がる。ＵＥがIdle Modeにて動作する場合、ＵＥが他の基地局が形成する通信エリアへ移動した場合であっても、ハンドオーバ処理は発生しない。そのため、Inactivity Timerの値を短い値に変更することによって、ハンドオーバ処理の発生を減少（抑制）させることができ、その結果、ハンドオーバ制御信号を減少させることができる。
　減少させることができるハンドオーバ制御信号は、例えば、ＵＥとｅＮＢとの間において送受信される、RRCConnectionReconfigurationメッセージ及びRRCConnectionReconfigurationCompleteメッセージ等のＲＲＣメッセージであってもよい。また、ハンドオーバ処理の発生を減少（抑制）させることによって、ＵＥとｅＮＢとの間において送受信される信号のみならず、ｅＮＢ間における、Handover Requestメッセージ及びHandover Request Ackメッセージ等も減少させることができる。
　図５における処理は、ハンドオーバ処理が一斉に発生するｅＮＢ、例えば、電車が通過するエリアを通信エリアに含むｅＮＢ等において、有効な処理となる。
　続いて、図６を用いて、図５におけるInactivity Timerの制御処理とは異なるInactivity Timerの制御処理の流れについて説明する。ステップＳ３１及びＳ３２は、図５のステップＳ２１及びＳ２２と同様であるため説明を省略する。
　パラメータ制御部３２は、制御データのうち、コネクション接続／切断信号の割合が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ３３）。パラメータ制御部３２は、コネクション接続／切断信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。ステップＳ３３において、パラメータ制御部３２は、コネクション接続／切断信号の割合が閾値以上であると判定した場合、ｅＮＢ２１におけるInactivity Timer（ＩＡタイマー）の値を長い値に変更することを示すメッセージをＭＭＥ２２へ送信する（Ｓ３４）。
　Inactivity Timerの値を長い値に変更すると、ＵＥがConnected Modeにて動作する時間を長くすることができる。ＵＥがConnected Modeにて動作する場合、ＵＥが通信を開始した場合であっても、コネクション接続／切断処理は発生しない。そのため、Inactivity Timerの値を長い値に変更することによって、コネクション接続／切断処理の発生を減少させることができ、その結果、コネクション接続／切断信号を減少させることができる。
　コネクション接続／切断信号は、例えば、Attach/Detach Requestメッセージ及びＲＲＣメッセージ（例えば、RRC Connection Setup, RRC Connection Release）等であってもよい。
　図６における処理は、移動する頻度は少ないけれど頻繁に通信が発生するＵＥと通信するｅＮＢ、例えば、各家庭に電力使用量等を定期的に通知するために設置されたスマートメータと通信するｅＮＢ等に対して有効な処理となる。
　続いて、図７を用いて、図５におけるハンドオーバ制御信号を用いた処理及び図６におけるコネクション接続／切断信号を用いた処理を組み合わせた場合の処理の流れについて説明する。図７のステップＳ４１～Ｓ４４は、図５のステップＳ２１～Ｓ２４と同様であるため説明を省略する。
　ステップＳ４３において、パラメータ制御部３２は、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、コネクション接続／切断信号の割合が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ４５）。パラメータ制御部３２は、コネクション接続／切断信号の割合が閾値以上ではないと判定した場合、処理を終了する。ステップＳ４５において、パラメータ制御部３２は、コネクション接続／切断信号の割合が閾値以上であると判定した場合、ｅＮＢ２１におけるInactivity Timer（ＩＡタイマー）の値を長い値に変更することを示すメッセージをＭＭＥ２２へ送信する（Ｓ４６）。
　図７のように、図５及び図６における処理を組み合わせることにより、一度の処理において、Inactivity Timerの値の短縮及び延長を判定することができる。なお、図７においては、ステップＳ４３の次にＳ４５の処理を実行することについて説明しているが、ステップＳ４５の次にＳ４３の処理を実行してもよい。
　以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかる通信制御装置３０を用いることによって、制御データに割り当てられた無線リソースの割合に応じて、ＵＥとｅＮＢとの間に発生する制御データの数を減らすように、ｅＮＢにおけるパラメータ値を変更することができる。制御データの数を減少させることによって、ユーザデータに割り当てられる無線リソースの数を増加させることができるため、ユーザデータのスループットに与える影響を抑えることができる。
　また、図５のステップＳ２１、図６のステップＳ３１及び図７のステップＳ４１の後に、ｅＮＢ２１において制御データ及びユーザデータに割り当てている無線リソースの利用率が高い場合、例えば、無線リソースの利用率が９０％以上等の場合に、ステップＳ２２、Ｓ３２及びＳ４２移行の処理を実行してもよい。なお、無線リソースの利用率は、瞬時値であってもよく、所定期間における平均値でもよい。また、無線リソースの利用率は、例えば、ＰＲＢ（Physical Resource Block）の利用率（total PRB usage）であってもよい。
　ｅＮＢ２１における無線リソースの利用率が低い場合には、ｅＮＢ２１におけるスループットの低下が懸念されないと推定し、ステップＳ２２、Ｓ３２及びＳ４２移行の処理を実行しないことによって、通信制御装置３０における処理負荷を軽減させることができる。ステップＳ２２、Ｓ３２及びＳ４２移行の処理を実行するために用いる閾値は、９０％に限定されず、管理者等が任意に設定することができる。
　（実施の形態３）
　続いて、図８を用いて本発明の実施の形態３にかかるパラメータ変更制御処理の流れについて説明する。図８のステップＳ５１及びＳ５２は、図３のステップＳ１１及びＳ１２と同様であるため説明を省略する。
　通信制御装置３０は、ステップＳ５２において、ｅＮＢ２１から送信された無線リソースの利用状況を示すメッセージを受信すると、制御データに割り当てている無線リソースの比率と閾値との比較結果に応じて、パラメータを変更すべきＵＥ及び変更後のパラメータ値を特定し、特定した情報を端末制御サーバへ通知する（Ｓ５３）。
　端末制御サーバは、ＵＥの動作を制御する装置であり、例えば、ＵＥの通信間隔等を制御する装置であってもよい。端末制御サーバは、例えば、Ｗｅｂプロキシとして動作するサーバであってもよく、Ｍ２Ｍ（Machine to Machine）プラットフォーム上に配置されるＯＭＡ（Open Mobile Alliance）サーバ等であってもよい。
　例えば、通信制御装置３０は、ステップＳ５２において受信したメッセージを分析した結果、コネクション接続／切断信号の割合が閾値を超えていると判定した場合、コネクションの接続／切断を高頻度で繰り返すＵＥを特定する。さらに、通信制御装置３０は、特定したＵＥに関する情報をステップＳ５３において、端末制御サーバへ送信する。
　次に、端末制御サーバは、通信間隔、例えばＴＣＰにおいて定められる通信間隔を長くすることを指示するメッセージを、通信制御装置３０において特定された複数のＵＥへ送信する（Ｓ５４）。
　以上説明したように、通信制御装置３０がｅＮＢ２１の無線リソースの利用状況を分析した結果を端末制御サーバへ送信することによって、端末制御サーバは、ＵＥの動作を制御することができる。例えば、ＵＥの通信間隔を長くするように制御することによって、ＵＥがｅＮＢ２１に対して送信するコネクション接続／切断信号を減少させることができる。
　また、端末制御サーバが、ＵＥの通信間隔を長くする際に、TCP data rateを長くすることについて説明したが、例えば、ＵＥのアプリケーションレベルにおけるコネクションを長くするように制御してもよい。
　（実施の形態４）
　続いて、図９を用いて本発明の実施の形態３にかかるパラメータ変更制御処理の流れについて説明する。図９のステップＳ６１～Ｓ６４は、図３のステップＳ１１～Ｓ１４と同様であるため説明を省略する。
　図９においては、ＭＭＥ２２が、ステップＳ６２において無線リソース利用状況を示すメッセージを送信してきたｅＮＢ２１の周辺に位置する複数のｅＮＢへパラメータ変更に関するメッセージを送信する（Ｓ６５）ことが、図３と異なる。
　例えば、通信制御装置３０は、ステップＳ６２において受信したメッセージを分析した結果、ハンドオーバ制御信号の割合が閾値を超えていると判断したとする。このような場合、ハンドオーバの発生頻度を減少させるために、ステップＳ６２において無線リソース利用状況に関するメッセージを送信してきたｅＮＢ２１における通信エリア（つまりセルのカバレッジ）を拡大し、ｅＮＢ２１の周辺のｅＮＢにおける通信エリアを縮小するようにしてもよい。このようにすることによって、ｅＮＢ２１の通信エリアに位置するＵＥが移動した場合においても、ハンドオーバが発生する確率を低下させることができる。
　例えば、ＭＭＥ２２は、ステップＳ６４において、通信エリアを拡大させるｅＮＢ２１へ、送信電力を大きくするもしくはアンテナチルト角を小さく（浅く）することを指示するメッセージを送信してもよい。さらに、ＭＭＥ２２は、ステップＳ６５において、ｅＮＢ２１の周辺のｅＮＢの通信エリアを縮小させるために、ｅＮＢ２１の周辺のｅＮＢへ、送信電力を小さくするもしくはアンテナチルト角を大きく（深く）することを指示するメッセージを送信してもよい。
　もしくは、通信制御装置３０は、ｅＮＢ２１が形成する通信エリア内に移動局が移動してきたことによりｅＮＢ２１においてハンドオーバ制御信号の割合が増加していると判定した場合、ｅＮＢ２１における通信エリアを縮小させ、ｅＮＢ２１の周辺のｅＮＢの通信エリアを拡大させてもよい。
　以上説明したように、通信制御装置３０は、無線リソース利用状況に関するメッセージを送信してきたｅＮＢ及びその周辺に位置するｅＮＢを制御することによって、ＵＥとｅＮＢとの間の制御データを減少させるように制御することができる。
　（実施の形態５）
　続いて、本発明の実施の形態５における、無線リソース利用状況を示す情報について説明する。上述した実施の形態においては、主に、ｅＮＢ２１が、装置全体の無線リソースの利用状況、つまり、装置全体として統計情報を示すメッセージを通信制御装置３０へ送信する例について説明した。ここでは、ｅＮＢ２１が、ＵＥ毎の無線リソース利用状況を示す情報を通信制御装置３０へ送信する際に、通信制御装置３０へ送信する具体的な情報について説明する。
　例えば、ｅＮＢ２１は、通信エリアに位置するＵＥ毎の、Ｃ－ＰｌａｎｅデータとＵ－Ｐｌａｎｅデータとの割合、Ｃ－Ｐｌａｎｅデータの発生頻度、ハンドオーバ頻度、ＵＥの移動速度もしくはＵＥの位置情報等を、無線リソース利用状況を示す情報として、通信制御装置３０へ送信してもよい。ｅＮＢ２１は、例えば、ＵＥ毎のハンドオーバ頻度を、Ｘ２ハンドオーバ時に、ｅＮＢ間において受け渡されるUE history informationから推定してもよい。
　通信制御装置３０は、ｅＮＢ２１から送信されたＵＥ毎の情報を用いて、ＵＥ毎に設定するInactivity Timerの値を調整してもよい。例えば、ＵＥの移動速度を用いる場合、通信制御装置３０は、ＵＥの移動先の通信エリアを形成するｅＮＢの負荷が高い場合、ＵＥのInactivity Timerの値を短い値に変更して、移動先の通信エリアを形成するｅＮＢにおけるハンドオーバ処理に伴う負荷を低減させるようにしてもよい。この時、ＵＥの移動速度から、ＵＥが現在とは異なる通信エリアへ到達する時間を推定し、異なる通信エリアへ到達する際に、ＵＥがIdle Modeにて動作するように、Inactivity Timerの値を制御してもよい。
　また、通信制御装置３０は、ｅＮＢ２１を含む複数のｅＮＢから送信された無線リソース利用状況を示す情報を用いて、パラメータを変更すべきｅＮＢもしくはＵＥを特定してもよい。
　また、通信制御装置３０は、ｅＮＢ２１から、ｅＮＢ２１が形成するセル毎に無線リソース利用状況を示す情報を取得してもよい。ｅＮＢ２１は、複数のセルを形成する。そのため、ｅＮＢ２１は、セル毎に、無線リソースの利用状況を集計することができる。
　例えば、通信制御装置３０は、ｅＮＢ２１が形成するセルにおいて、制御データに無線リソースを割り当てている割合が低いセルへ、他のセルに属するＵＥをハンドオーバさせてもよい。例えば、通信制御装置３０は、ＵＥがハンドオーバのターゲット（接続先）にすべきセルのセル識別子（Ｃｅｌｌ　ＩＤ）を示すメッセージをｅＮＢ２１へ送信し、当該指示に従ってＵＥにハンドオーバの指示を出すように要求してもよい。
　また、通信制御装置３０は、ＬＴＥとは異なる通信方式を用いているシステムの基地局からも無線リソース利用状況に関するメッセージを受信してもよい。例えば、通信制御装置３０は、制御データの割合が低いシステムへＵＥをハンドオーバさせてもよい。例えば、通信制御装置３０は、ＵＥがハンドオーバのターゲット（接続先）にすべきシステム（ＲＡＴ）を示すメッセージをｅＮＢ２１へ送信し、当該指示に従ってＵＥにハンドオーバの指示を出すように要求してもよい。
　以上説明したように、本発明の実施の形態５においては、ｅＮＢは、ＵＥ毎もしくはセル毎等、様々な無線リソース利用状況を示す情報を通信制御装置３０へ送信することができる。そのため、通信制御装置３０は、ｅＮＢ毎ではなく、ＵＥ毎もしくはセル毎にパラメータを制御することによって、ＵＥとｅＮＢとの間の制御データを減少させるように制御することができる。
　（実施の形態６）
　続いて、本発明の実施の形態６における、制御パラメータの例について説明する。上述した実施の形態においては、主に、ｅＮＢもしくはＵＥにおいて設定するパラメータを変更する制御について説明したが、ＨＳＳ及びＭＭＥにおいて設定するパラメータであって、変更することによってＵＥとｅＮＢとの間の制御データを減少させることができるパラメータを変更してもよい。
　例えば、通信制御装置３０は、ＨＳＳにおいて管理するパラメータである、位置登録間隔（Subscribed Periodic RAU/TAU Timer）を変更してもよい。例えば、ＵＥの位置登録間隔を広くすることによって、ＵＥから送信される制御データの量を減少させることができる。
　また、通信制御装置３０は、ＭＭＥにおいて管理するパラメータである、位置登録エリア（Tracking Area List）、間欠受信間隔（UE Specific DRX Parameters）及び位置登録間隔（Subscribed Periodic RAU/TAU Timer）を変更してもよい。例えば、位置登録エリアを広くすることによって、ＵＥが、位置登録エリアの変更に伴う制御データを送信する機会を減少させることが可能となる。また、間欠受信間隔を広げることによって、ＵＥとｅＮＢとの間において送受信される制御データの量を減少させることもできる。
　以上説明したように、ＵＥとｅＮＢとの間の制御データの量を減少させるために、ＵＥ及びｅＮＢにおけるパラメータの他に、ＨＳＳ及びＭＭＥにおけるパラメータを変更することもできる。
　上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、通信制御装置３０における処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。
　上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施の形態においては、主にｅＮＢ及びＭＭＥを用いて説明したが、ＭＭＥの代わりにＳＧＳＮが用いられてもよく、ｅＮＢの代わりに、ＬＴＥに対応していない基地局であるＮＢが用いられてもよい。
　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１５年３月４日に出願された日本出願特願２０１５－０４２１５１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１０　移動局
　１１　ＵＥ
　２０　基地局
　２１　ｅＮＢ
　２２　ＭＭＥ
　３０　通信制御装置
　３１　情報取得部
　３２　パラメータ制御部

Claims (13)

  1. 　移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得する情報取得手段と、
    　前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御手段と、を備える通信制御装置。
  2. 　前記パラメータ制御手段は、
    　前記通信情報において、前記制御データの通信量が、が予め定められた前記閾値よりも少ないことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを増加もしくは維持させるように前記パラメータを変更する、請求項１に記載の通信制御装置。
  3. 　前記通信情報は、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量との比率を示す比率情報、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量の大小関係を示す比較情報、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量を示すデータ量情報及び前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量の差分を示す差分情報の少なくとも１つを含む、請求項１又は２に記載の通信制御装置。
  4. 　前記情報取得手段は、
    　前記比率情報として、前記制御データを送受信するために割り当てられた無線リソースと前記ユーザデータを送受信するために割り当てられた無線リソースとの比率を示す情報を取得する、請求項３に記載の通信制御装置。
  5. 　前記情報取得手段は、
    　前記基地局が有する無線リソースに対する、前記制御データ及び前記ユーザデータを送受信するために割り当てられた無線リソースの比率を示す情報を取得する、請求項４に記載の通信制御装置。
  6. 　前記情報取得手段は、
    　前記移動局のハンドオーバに関する制御データの通信量に関する情報、又は、前記移動局と前記基地局との間のコネクション制御に関する制御データの通信量に関する情報を取得する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の通信制御装置。
  7. 　前記パラメータ制御手段は、
    　前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記ハンドオーバに関する制御データの通信量を減少させる場合、Inactivity Timerの値を現在設定されている値よりも短い値に変更する、請求項６に記載の通信制御装置。
  8. 　前記パラメータ制御手段は、
    　前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記コネクション制御に関する制御データの通信量を減少させる場合、Inactivity Timerの値を現在設定されている値よりも長い値に変更する、請求項６に記載の通信制御装置。
  9. 　前記パラメータ制御手段は、
    　前記制御データの通信量に関する情報を送信してきた前記基地局及び前記基地局の周辺に位置する周辺基地局における前記パラメータを変更する、請求項６乃至８のいずれか１項に記載の通信制御装置。
  10. 　前記情報取得手段は、
    　前記基地局が複数の移動局と通信している場合、前記複数の移動局毎の前記制御データの通信量に関する情報を取得する、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の通信制御装置。
  11. 　移動局と、
    　前記移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局と、
    　前記基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得する情報取得手段と、前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更するパラメータ制御手段と、を有する通信制御装置と、を備える通信システム。
  12. 　移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、
    　前記通信情報において前記制御データの通信量が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更する、通信制御方法。
  13. 　移動局との間において、制御データ及びユーザデータを送受信するために無線リソースを割り当てる基地局から、前記制御データの通信量と前記ユーザデータの通信量とを用いて定められる通信情報を取得し、
    　前記通信情報において前記制御データの通信量の割合が、予め定められた閾値よりも多いことが示されている場合、前記移動局と前記基地局との間において送受信される前記制御データを減少させるように前記移動局に関連するパラメータを変更することをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的なコンピュータ可読媒体。
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