WO2022208915A1 - 無線通信システム、無線通信方法、無線通信プログラム - Google Patents

無線通信システム、無線通信方法、無線通信プログラム Download PDF

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communication
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健一郎 青柳
アウン ムハンマド
恒彦 千葉
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楽天モバイル株式会社
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication technology.
  • the present invention has been made in view of this situation, and its object is to provide a wireless communication system that can facilitate connection to other wireless communication networks during priority communication.
  • a wireless communication system provides a priority communication detection unit that detects priority communication from a communication device that performs wireless communication, and a communication device that detects priority communication.
  • a connection unit connecting to a second wireless communication network different from the first wireless communication network, and notifying the first wireless communication network that the connection of the communicator to the second wireless communication network results from the detected priority communication. and a notification unit.
  • the first wireless communication network is notified that the communication device has been connected to the second wireless communication network (another wireless communication network) due to the priority communication. Misrecognition of errors can be prevented.
  • Another aspect of the present invention is a wireless communication method.
  • This method includes a priority communication detection step of detecting priority communication from a communication device that performs wireless communication, and connecting the communication device in which the priority communication is detected to a second wireless communication network different from the first wireless communication network being connected. and a notification step of notifying the first wireless communication network that the connection of the communicator to the second wireless communication network results from the detected priority communication.
  • FIG. 1 schematically shows an overview of a wireless communication system
  • 3 is a functional block diagram of a priority communication processing device
  • FIG. A first processing example of the priority communication processing device is shown.
  • a first processing example of the priority communication processing device is shown.
  • FIG. 1 schematically shows an overview of a radio communication system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • Radio communication system 1 uses NR (New Radio) or 5G NR (Fifth Generation New Radio) as a radio access technology (RAT: Radio Access Technology), and uses 5GC (Fifth Generation Core) as a core network.
  • 5G wireless communication network 11 that conforms to the 5th generation mobile communication system (5G), LTE (Long Term Evolution) and LTE-Advanced as radio access technology, and EPC (Evolved Packet Core) as the core network.
  • 5G wireless communication network 11 that conforms to the 5th generation mobile communication system (5G), LTE (Long Term Evolution) and LTE-Advanced as radio access technology, and EPC (Evolved Packet Core) as the core network.
  • 5G wireless communication network 11 that conforms to the 5th generation mobile communication system (5G), LTE (Long Term Evolution) and LTE-Advanced as radio access technology, and EPC (Evolved Pack
  • the 5G wireless communication network 11 includes a plurality of 5G base stations 111A capable of communicating with communication devices 2A, 2B, and 2C (hereinafter collectively referred to as communication devices 2) such as smartphones, also called UE (User Equipment), by 5G NR. , 111B, and 111C (hereinafter sometimes collectively referred to as 5G base stations 111).
  • a base station 111 in 5G is also called a gNodeB (gNB).
  • the coverage or support area of each 5G base station 111A, 111B, 111C is referred to as a cell and is illustrated as 112A, 112B, 112C, respectively (hereinafter collectively referred to as cell 112).
  • the size of the cell 112 of each 5G base station 111 is arbitrary, but typically ranges from several meters to tens of kilometers in radius. Although there is no established definition, cells with radii of a few meters to tens of meters are called femtocells, cells with radii of tens of meters to tens of meters are called picocells, and cells with radii of tens of meters to hundreds of meters are called microcells. A cell with a radius exceeding several hundred meters is sometimes called a macrocell. In 5G, high-frequency radio waves such as millimeter waves are often used, and because of their high linearity, radio waves are blocked by obstacles, shortening the communication range. For this reason, 5G tends to use smaller cells more often than 4G and earlier generations.
  • communication device 2B in cells 112A and 112B can communicate with both 5G base stations 111A and 111B by 5G NR.
  • the communication device 2C in the cell 112C can communicate with the 5G base station 111C by 5G NR. Since the communication device 2A is outside all of the 5G cells 112A, 112B, and 112C, it is in a state where it cannot communicate by 5G NR.
  • 5G communication by 5G NR between each communication device 2 and each 5G base station 111 is managed by 5GC, which is a core network.
  • the 5GC exchanges data with each 5G base station 111, exchanges data with external networks such as the EPC and the Internet, manages movement of the communication device 2, and the like.
  • the 4G wireless communication network 12 includes a plurality of 4G base stations 121 (only one is shown in FIG. 1) capable of communicating with the communication device 2 by LTE or LTE-Advanced.
  • the base station 121 in 4G is also called eNodeB (eNB). Similar to each 5G base station 111 , the coverage or support area of each 4G base station 121 is also referred to as a cell and illustrated as 122 .
  • the communication devices 2A and 2B in the cell 122 can communicate with the 4G base station 121 by LTE or LTE-Advanced. Since the communication device 2C is outside the cell 122, it is in a state where communication by LTE or LTE-Advanced cannot be performed.
  • 4G communication by LTE or LTE-Advanced between each communication device 2 and each 4G base station 121 is managed by EPC, which is a core network.
  • EPC exchanges data with each 4G base station 121, exchanges data with external networks such as 5GC and the Internet, manages movement of the communication device 2, and the like.
  • the communication device 2A is in a state capable of 4G communication with the 4G base station 121
  • the communication device 2B is in a state of 5G communication with the 5G base stations 111A and 111B. and 4G communication with the 4G base station 121 is possible
  • the communication device 2C is in a state where 5G communication with the 5G base station 111C is possible. If there are multiple base stations (111A, 111B, 121) that can communicate like the communication device 2B, the one that is determined to be optimal from the viewpoint of communication quality, etc. under the management of the core network 5GC and/or EPC One base station is selected to communicate with the communication device 2B.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the priority communication processing device 3 implemented in the wireless communication system 1.
  • the priority communication processing device 3 includes a priority communication detection unit 31 , a comparison unit 32 , a connection unit 33 , a notification unit 34 and a disconnection unit 35 .
  • These functional blocks are realized through cooperation between hardware resources such as the computer's central processing unit, memory, input device, output device, and peripheral devices connected to the computer, and software executed using them. .
  • hardware resources such as the computer's central processing unit, memory, input device, output device, and peripheral devices connected to the computer, and software executed using them.
  • each of the above functional blocks may be implemented using the hardware resources of a single computer, or may be implemented by combining hardware resources distributed among multiple computers. .
  • some or all of the above functional blocks are the communication device 2, the base station 111 and core network (5GC) in the 5G wireless communication network 11, the base station 121 and core network (5GC) in the 4G wireless communication network 12 EPC), other components in the operation system of the wireless communication system 1, and any communication device capable of communicating with the wireless communication system 1 are implemented by at least one of hardware resources.
  • the communication device 2 the base station 111 and core network (5GC) in the 5G wireless communication network 11
  • the base station 121 and core network (5GC) in the 4G wireless communication network 12 EPC other components in the operation system of the wireless communication system 1
  • any communication device capable of communicating with the wireless communication system 1 are implemented by at least one of hardware resources.
  • the communication device 2 in FIG. 2 is in a state capable of 5G communication with the 5G base station 111 and 4G communication with the 4G base station 121. It is assumed that the communicator 2 is initially connected to the 5G wireless communication network 11 as the first wireless communication network. When the communication device 2 starts priority communication in this state, the communication device 2 is connected to the 4G wireless communication network 12 as the second wireless communication network, which is judged to have better communication quality than the 5G wireless communication network 11 in the following example. and disconnected from the 5G wireless communication network 11.
  • the communication device 2 that started priority communication is disconnected from the connected 4G wireless communication network 12 (first wireless communication network), and it is determined that the communication quality is better. may be connected to the 5G wireless communication network 11 (second wireless communication network).
  • the priority communication detection unit 31 detects priority communication from the wireless communication device 2.
  • the communication device 2 is connected to the 5G wireless communication network 11 when priority communication is started.
  • Priority communication refers to communication or telephone calls to which priority, importance, urgency, etc., are set or assigned higher than those of normal communications, and includes, for example, calls to emergency telephone numbers.
  • the number 110 is assigned to emergency calls to the police
  • the number 119 is assigned to emergency calls to the fire department
  • the number 118 is assigned to emergency calls to the Japan Coast Guard.
  • Emergency calls by eCall which is an emergency call system for car accidents in Europe, are also an example of priority communication. It corresponds to machine 2.
  • reporting by Emergency Services Fallback (ES-FB) and EPS Fallback (Evolved Packet System Fallback) specified in the 5th generation mobile communication system is an example of priority communication.
  • the comparison unit 32 compares the communication quality of the 5G wireless communication network 11 (first wireless communication network) and the 4G wireless communication network 12 (second wireless communication network) with which the communication device 2 can communicate.
  • An index for comparing communication quality is arbitrary, but the communication quality of each wireless communication network can be evaluated based on, for example, signal strength, throughput, delay time, packet loss rate, packet error rate, and the like. In the illustrated example, it is assumed that the comparison unit 32 has obtained a comparison result that the communication quality of the 4G wireless communication network 12 is superior to that of the 5G wireless communication network 11 to which the communication device 2 is currently connected.
  • connection unit 33 the priority communication is detected by the priority communication detection unit 31 according to the comparison result of the comparison unit 32 that the communication quality of the 4G wireless communication network 12 is superior to the communication quality of the 5G wireless communication network 11.
  • the communicator 2 connects to a 4G wireless communication network 12 different from the 5G wireless communication network 11 to which it is connected.
  • the notification unit 34 notifies the 5G wireless communication network 11 that the connection of the communication device 2 to the 4G wireless communication network 12 by the connection unit 33 is due to the priority communication detected by the priority communication detection unit 31 .
  • the disconnecting unit 35 disconnects the communication device 2 from the 5G wireless communication network 11 after the notification unit 34 has notified the 5G wireless communication network 11 .
  • the 5G wireless communication network 11 can recognize in advance from the notification from the notification unit 34 that the disconnection of the communication device 2 by the disconnection unit 35 is caused by the priority communication.
  • Unnecessary exception processing can be omitted or avoided without erroneously recognizing errors such as movement of the device 2 out of the cell 112, radio link failure (RLF: Radio Link Failure), and power failure of the communication device 2.
  • connection unit 33 may connect the communication device 2 to the 4G wireless communication network 12 after the communication device 2 is disconnected from the 5G wireless communication network 11, or may connect the communication device 2 to the 4G wireless communication network 12. may connect the communicator 2 to the 4G wireless communication network 12 before the is disconnected from the 5G wireless communication network 11 .
  • FIG. 3 shows a first processing example of the priority communication processing device 3.
  • the notification unit 34 is provided in the communication device 2 .
  • “S” means step or process.
  • the communication device 2 UE
  • the 5G wireless communication network 11 NW#1
  • the communication device 2 starts priority communication
  • the priority communication detection unit 31 realized by the communication device 2 and the 5G wireless communication network 11 detects priority communication.
  • the comparison unit 32 implemented by the communication device 2, the 5G wireless communication network 11, the 4G wireless communication network 12, etc. compares the communication quality of the 5G wireless communication network 11 and the 4G wireless communication network 12 (NW#2). .
  • the priority communication detected in S12 causes the communication device 2 to switch to 5G.
  • the notification unit 34 realized by the communication device 2 performs 5G wireless communication.
  • the network 11 is notified.
  • This notification from the communication device 2 is on the access stratum (AS: Access Stratum) and the non-access stratum (NAS: Non-Access Stratum), which are functional layers in the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) protocol stack. message to the 5G wireless communication network 11 .
  • AS Access Stratum
  • NAS Non-Access Stratum
  • the disconnecting unit 35 disconnects the communication device 2 from the 5G wireless communication network 11 after the notification in S14.
  • the operation system (OPS) of the 5G wireless communication network 11 or the wireless communication system 1 that received the notification from the communication device 2 in S14 recognizes in advance that the disconnection of the communication device 2 in S15 is caused by the priority communication detected in S12. Therefore, unnecessary exception processing can be omitted without erroneously recognizing the disconnection of the communication device 2 in S15 as an error.
  • the radio access technology (RAT) and the public land mobile network (PLMN: Public Land Mobile Network) are transferred from those of the 5G wireless communication network 11 to 4G. Change to that of the wireless communication network 12 .
  • the radio access technology will change from NR or 5G NR in 5G to LTE or LTE-Advanced in 4G.
  • a PLMN or PLMN number is an identification number for a wireless communication network, and consists of a combination of MCC (Mobile Country Code) representing a country or region and MNC (Mobile Network Code) representing a carrier.
  • MCC Mobile Country Code
  • MNC Mobile Network Code
  • connection of the communication device 2 to the 4G wireless communication network 12 by the connecting unit 33 in S17 is the same as the connection of the communication device 2 from the 5G wireless communication network 11 by the disconnecting unit 35 in S15. Done after cutting.
  • FIG. 4 shows a second processing example of the priority communication processing device 3.
  • the notification unit 34 is provided in the 4G wireless communication network 12 (NW#2) as the second wireless communication network.
  • the communication device 2 (UE) is connected to the 5G wireless communication network 11 (NW#1).
  • the communication device 2 starts priority communication, and the priority communication detection unit 31 realized by the communication device 2 and the 5G wireless communication network 11 detects priority communication.
  • the comparison unit 32 implemented by the communication device 2, the 5G wireless communication network 11, the 4G wireless communication network 12, etc. compares the communication quality of the 5G wireless communication network 11 and the 4G wireless communication network 12.
  • the connection unit 33 connects the communication device 2 to the 4G wireless communication network 12 . In this way, priority communication with high priority can be executed in the 4G wireless communication network 12 with high communication quality.
  • the communication device 2 is disconnected from the 5G wireless communication network 11 due to the priority communication detected in S22 (S27) and/or the communication device 2 is connected to the 4G wireless communication network 12.
  • the notification unit 34 implemented in the 4G wireless communication network 12 notifies the 5G wireless communication network 11 of (S25).
  • the disconnecting unit 35 disconnects the communication device 2 from the 5G wireless communication network 11 after the notification in S26.
  • the operation system (OPS) of the 5G wireless communication network 11 or the wireless communication system 1 that has received the notification from the 4G wireless communication network 12 in S26 determines that the disconnection of the communication device 2 in S27 is caused by the priority communication detected in S22.
  • connection of the communication device 2 to the 4G wireless communication network 12 by the connection unit 33 in S25 is the same as the connection of the communication device 2 from the 5G wireless communication network 11 by the disconnection unit 35 in S27. Done after cutting.
  • the connection destination of the communication device 2 is determined according to the comparison result of the communication quality of the first wireless communication network (5G wireless communication network 11) and the second wireless communication network (4G wireless communication network 12) by the comparison unit 32.
  • the first wireless communication network has been switched to the second wireless communication network
  • the connection destination of the communication device 2 is changed to the first wireless communication network according to the detection of priority communication by the priority communication detection unit 31 without comparing the communication quality.
  • a switch may be made from the communication network to the second wireless communication network. For example, when the communication device 2 connected to the 5G wireless communication network 11 starts priority communication, the connection destination may be switched immediately to perform priority communication on the 4G wireless communication network 12 .
  • each device described in the embodiments can be realized by hardware resources or software resources, or by cooperation between hardware resources and software resources.
  • Processors, ROMs, RAMs, and other LSIs can be used as hardware resources.
  • Programs such as operating systems and applications can be used as software resources.
  • the present invention relates to wireless communication technology.
  • 1 wireless communication system 2 communication device, 3 priority communication processing device, 11 5G wireless communication network, 12 4G wireless communication network, 31 priority communication detection unit, 32 comparison unit, 33 connection unit, 34 notification unit, 35 disconnection unit, 111 5G base station, 112 5G cells, 121 4G base station, 122 4G cells.

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Abstract

無線通信システム１は、無線通信する通信機２からの優先通信を検知する優先通信検知部３１と、優先通信が検知された通信機２を、接続中の第１無線通信ネットワーク（５Ｇ無線通信ネットワーク１１）と異なる第２無線通信ネットワーク（４Ｇ無線通信ネットワーク１２）に接続する接続部３３と、通信機２の４Ｇ無線通信ネットワーク１２への接続が、優先通信検知部３１で検知された優先通信に起因することを５Ｇ無線通信ネットワーク１１に通知する通知部３４と、通知部３４が５Ｇ無線通信ネットワーク１１への通知を行った後に、通信機２を５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断する切断部３５と、を備える。

Description

無線通信システム、無線通信方法、無線通信プログラム
　本発明は、無線通信技術に関する。
　スマートフォンやIoT（Internet of Things）デバイスに代表される無線通信デバイスの数、種類、用途は増加の一途を辿っており、無線通信規格の拡張や改善が続けられている。例えば「5G」として知られる第５世代移動通信システムの商用サービスは2018年に開始したが、現在も3GPP（Third Generation Partnership Project）で規格策定が進められている。
特表２０２１－５０３１９９号公報
　ある無線通信ネットワークに接続されたスマートフォン等の通信機で緊急通報用電話番号への緊急通報等を行う場合、現在接続中の無線通信ネットワークより通信品質が優れた他の無線通信ネットワークが利用可能な場合がある。そこで、通信機の接続先を現在接続中の無線通信ネットワークから他の無線通信ネットワークに切り替えることで、緊急通報等の通話品質を向上できる。しかし、現在接続中の無線通信ネットワークは通信機の突然の切断というエラーとして誤認識するため、不要な例外処理が発生してしまう。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、優先通信時の他の無線通信ネットワークへの接続を円滑化できる無線通信システムを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線通信システムは、無線通信する通信機からの優先通信を検知する優先通信検知部と、優先通信が検知された通信機を、接続中の第１無線通信ネットワークと異なる第２無線通信ネットワークに接続する接続部と、通信機の第２無線通信ネットワークへの接続が、検知された優先通信に起因することを第１無線通信ネットワークに通知する通知部と、を備える。
　この態様によれば、優先通信に起因して通信機が第２無線通信ネットワーク（他の無線通信ネットワーク）に接続されたことが第１無線通信ネットワークに通知されるため、第１無線通信ネットワークにおけるエラーの誤認識を防止できる。
　本発明の別の態様は、無線通信方法である。この方法は、無線通信する通信機からの優先通信を検知する優先通信検知ステップと、優先通信が検知された通信機を、接続中の第１無線通信ネットワークと異なる第２無線通信ネットワークに接続する接続ステップと、通信機の第２無線通信ネットワークへの接続が、検知された優先通信に起因することを第１無線通信ネットワークに通知する通知ステップと、を備える。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、優先通信時の他の無線通信ネットワークへの接続を円滑化できる。
無線通信システムの概要を模式的に示す。 優先通信処理装置の機能ブロック図である。 優先通信処理装置の第１の処理例を示す。 優先通信処理装置の第１の処理例を示す。
　図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システム１の概要を模式的に示す。無線通信システム１は、無線アクセス技術（RAT: Radio Access Technology）としてNR（New Radio）または5G NR（Fifth Generation New Radio）を使用し、コアネットワーク（Core Network）として5GC（Fifth Generation Core）を使用する第５世代移動通信システム（5G）に準拠する５Ｇ無線通信ネットワーク１１と、無線アクセス技術としてLTE（Long Term Evolution）やLTE-Advancedを使用し、コアネットワークとしてEPC（Evolved Packet Core）を使用する第４世代移動通信システム（4G）に準拠する４Ｇ無線通信ネットワーク１２を含む。図示は省略するが、無線通信システム１は、4Gより前の世代の無線通信ネットワークを含んでもよいし、5Gより後の世代の無線通信ネットワークを含んでもよいし、Wi-Fi（登録商標）等の世代と関係づけられない任意の無線通信ネットワークを含んでもよい。
　５Ｇ無線通信ネットワーク１１は、UE（User Equipment）とも呼ばれるスマートフォン等の通信機２Ａ、２Ｂ、２Ｃ（以下、通信機２と総称することがある）と5G NRによって通信可能な複数の５Ｇ基地局１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ（以下、５Ｇ基地局１１１と総称することがある）を含む。5Gにおける基地局１１１はgNodeB（gNB）とも呼ばれる。各５Ｇ基地局１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃの通信可能範囲またはサポート範囲はセルと呼ばれ、それぞれ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ（以下、セル１１２と総称することがある）として図示される。
　各５Ｇ基地局１１１のセル１１２の大きさは任意であるが、典型的には半径数メートルから数十キロメートルである。確立した定義はないものの、半径数メートルから十メートルのセルはフェムトセルと呼ばれ、半径十メートルから数十メートルのセルはピコセルと呼ばれ、半径数十メートルから数百メートルのセルはマイクロセルと呼ばれ、半径数１００メートルを超えるセルはマクロセルと呼ばれることがある。5Gではミリ波等の高い周波数の電波が使用されることも多く、直進性の高さ故に電波が障害物に遮られて通信可能距離が短くなる。このため、5Gでは4G以前の世代に比べて小さいセルが多用される傾向がある。
　図示の例では、セル１１２Ａおよび１１２Ｂ内にある通信機２Ｂは、５Ｇ基地局１１１Ａおよび１１１Ｂのいずれとも5G NRによって通信可能である。また、セル１１２Ｃ内にある通信機２Ｃは、５Ｇ基地局１１１Ｃと5G NRによって通信可能である。通信機２Ａは、全ての５Ｇセル１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃの外にあるため、5G NRによる通信ができない状態にある。各通信機２と各５Ｇ基地局１１１の間の5G NRによる5G通信は、コアネットワークである5GCによって管理される。例えば、5GCは、各５Ｇ基地局１１１との間のデータの授受、EPCやインターネット等の外部ネットワークとの間のデータの授受、通信機２の移動管理等を行う。
　４Ｇ無線通信ネットワーク１２は、通信機２とLTEやLTE-Advancedによって通信可能な複数の４Ｇ基地局１２１（図１では一つのみを示す）を含む。4Gにおける基地局１２１はeNodeB（eNB）とも呼ばれる。各５Ｇ基地局１１１と同様に、各４Ｇ基地局１２１の通信可能範囲またはサポート範囲もセルと呼ばれ１２２として図示される。
　図示の例では、セル１２２内にある通信機２Ａおよび２Ｂは、４Ｇ基地局１２１とLTEやLTE-Advancedによって通信可能である。通信機２Ｃは、セル１２２の外にあるため、LTEやLTE-Advancedによる通信ができない状態にある。各通信機２と各４Ｇ基地局１２１の間のLTEやLTE-Advancedによる4G通信は、コアネットワークであるEPCによって管理される。例えば、EPCは、各４Ｇ基地局１２１との間のデータの授受、5GCやインターネット等の外部ネットワークとの間のデータの授受、通信機２の移動管理等を行う。
　各通信機２Ａ、２Ｂ、２Ｃに着目すると、図示の例では、通信機２Ａは４Ｇ基地局１２１との4G通信が可能な状態にあり、通信機２Ｂは５Ｇ基地局１１１Ａ、１１１Ｂとの5G通信および４Ｇ基地局１２１との4G通信が可能な状態にあり、通信機２Ｃは５Ｇ基地局１１１Ｃとの5G通信が可能な状態にある。通信機２Ｂのように通信可能な基地局（１１１Ａ、１１１Ｂ、１２１）が複数ある場合は、コアネットワークである5GCおよび／またはEPCによる管理の下、通信品質等の観点で最適と判断された一つの基地局が選択されて通信機２Ｂとの通信を行う。
　図２は、無線通信システム１で実現される優先通信処理装置３の機能ブロック図である。優先通信処理装置３は、優先通信検知部３１と、比較部３２と、接続部３３と、通知部３４と、切断部３５を備える。これらの機能ブロックは、コンピュータの中央演算処理装置、メモリ、入力装置、出力装置、コンピュータに接続される周辺機器等のハードウェア資源と、それらを用いて実行されるソフトウェアの協働により実現される。コンピュータの種類や設置場所は問わず、上記の各機能ブロックは、単一のコンピュータのハードウェア資源で実現してもよいし、複数のコンピュータに分散したハードウェア資源を組み合わせて実現してもよい。具体的には、上記の各機能ブロックの一部または全部は、通信機２、５Ｇ無線通信ネットワーク１１における基地局１１１やコアネットワーク（5GC）、４Ｇ無線通信ネットワーク１２における基地局１２１やコアネットワーク（EPC）、無線通信システム１のオペレーションシステム等におけるその他の構成機器、無線通信システム１と通信可能な任意の通信機器の少なくともいずれかのハードウェア資源で実現される。
　図１の通信機２Ｂのように、図２の通信機２は５Ｇ基地局１１１との5G通信および４Ｇ基地局１２１との4G通信が可能な状態にある。最初に通信機２は第１無線通信ネットワークとしての５Ｇ無線通信ネットワーク１１に接続されているものとする。この状態で通信機２が優先通信を開始すると、以下の例では５Ｇ無線通信ネットワーク１１より通信品質が良いと判断される第２無線通信ネットワークとしての４Ｇ無線通信ネットワーク１２に通信機２が接続されると共に、５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断される。以下の例では説明を省略するが、これとは逆に優先通信を開始した通信機２が接続中の４Ｇ無線通信ネットワーク１２（第１無線通信ネットワーク）から切断され、より通信品質が良いと判断される５Ｇ無線通信ネットワーク１１（第２無線通信ネットワーク）に接続される場合もあり得る。
　優先通信検知部３１は、無線通信する通信機２からの優先通信を検知する。図示の例では、優先通信を開始した時点の通信機２は５Ｇ無線通信ネットワーク１１に接続されているため、優先通信検知部３１の機能は通信機２や５Ｇ無線通信ネットワーク１１で実現するのが好ましい。優先通信とは、通常の通信より高い優先度、重要度、緊急度等が設定または付与された通信や電話であり、例えば緊急通報用電話番号への電話を含む。日本では、警察機関への緊急通報に110番が割り当てられ、消防機関への緊急通報に119番が割り当てられ、海上保安庁への緊急通報に118番が割り当てられている。欧州における自動車事故発生時の緊急通報システムであるeCallによる緊急通報も優先通信の一例であり、自動車事故の発生や自動車の位置等を無線通信ネットワーク上で緊急通報する車載の通信ユニットが図示の通信機２に相当する。また、第５世代移動通信システムで規定されているEmergency Services Fallback（ES-FB）やEPS Fallback（Evolved Packet System Fallback）による通報も優先通信の一例である。
　比較部３２は、通信機２が通信可能な５Ｇ無線通信ネットワーク１１（第１無線通信ネットワーク）および４Ｇ無線通信ネットワーク１２（第２無線通信ネットワーク）の通信品質を比較する。通信品質を比較するための指標は任意であるが、例えば、信号強度、スループット、遅延時間、パケット損失率、パケット誤り率等に基づいて、各無線通信ネットワークの通信品質を評価できる。図示の例では、通信機２が接続中の５Ｇ無線通信ネットワーク１１より４Ｇ無線通信ネットワーク１２の通信品質が優れているとの比較結果が比較部３２で得られたものとする。
　接続部３３は、４Ｇ無線通信ネットワーク１２の通信品質が５Ｇ無線通信ネットワーク１１の通信品質より優れているとの比較部３２における比較結果に応じて、優先通信検知部３１で優先通信が検知された通信機２を、接続中の５Ｇ無線通信ネットワーク１１と異なる４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続する。
　通知部３４は、接続部３３による通信機２の４Ｇ無線通信ネットワーク１２への接続が、優先通信検知部３１で検知された優先通信に起因することを５Ｇ無線通信ネットワーク１１に通知する。切断部３５は、通知部３４が５Ｇ無線通信ネットワーク１１への通知を行った後に、通信機２を５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断する。このように、５Ｇ無線通信ネットワーク１１は、切断部３５による通信機２の切断が優先通信に起因することを通知部３４からの通知によって事前に認識できるため、通信機２の突然の切断を通信機２のセル１１２外への移動、無線リンク障害（RLF: Radio Link Failure）、通信機２の電源切れ等のエラーとして誤認識することなく不要な例外処理を省略または回避できる。なお、以下で具体例を示すように、接続部３３は、通信機２が５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断された後に通信機２を４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続してもよいし、通信機２が５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断される前に通信機２を４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続してもよい。
　図３は、優先通信処理装置３の第１の処理例を示す。第１の処理例では、通知部３４が通信機２に設けられる。本図および本図と類似の図において「Ｓ」はステップまたは処理を意味する。Ｓ１１では、通信機２（UE）が５Ｇ無線通信ネットワーク１１（NW#1）に接続されている。Ｓ１２では、通信機２が優先通信を開始し、通信機２や５Ｇ無線通信ネットワーク１１で実現される優先通信検知部３１が優先通信を検知する。Ｓ１３では、通信機２、５Ｇ無線通信ネットワーク１１、４Ｇ無線通信ネットワーク１２等で実現される比較部３２が、５Ｇ無線通信ネットワーク１１および４Ｇ無線通信ネットワーク１２（NW#2）の通信品質を比較する。
　Ｓ１４では、４Ｇ無線通信ネットワーク１２の通信品質が５Ｇ無線通信ネットワーク１１の通信品質より優れているとのＳ１３における比較結果に応じて、Ｓ１２で検知された優先通信に起因して通信機２が５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断されること（Ｓ１５）、および／または、通信機２が４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続されること（Ｓ１７）を、通信機２で実現される通知部３４が５Ｇ無線通信ネットワーク１１に通知する。通信機２からの本通知は、ユニバーサル移動体通信システム（UMTS: Universal Mobile Telecommunications System）プロトコルスタックにおける機能レイヤであるアクセス層（AS: Access Stratum）や非アクセス層（NAS: Non-Access Stratum）上のメッセージとして５Ｇ無線通信ネットワーク１１に送信される。
　Ｓ１５では、切断部３５がＳ１４の通知後に通信機２を５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断する。Ｓ１４で通信機２から通知を受け取った５Ｇ無線通信ネットワーク１１または無線通信システム１のオペレーションシステム（OPS）は、Ｓ１５における通信機２の切断がＳ１２で検知された優先通信に起因することを予め認識できるため、Ｓ１５における通信機２の切断をエラーとして誤認識することなく不要な例外処理を省略できる。
　Ｓ１６では、通信機２が４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続する準備として、無線アクセス技術（RAT）および公衆陸上移動体通信網（PLMN: Public Land Mobile Network）を、５Ｇ無線通信ネットワーク１１のものから４Ｇ無線通信ネットワーク１２のものに変更する。具体的には、無線アクセス技術は5GにおけるNRまたは5G NRから4GにおけるLTEやLTE-Advancedに変更される。PLMNまたはPLMN番号は無線通信ネットワークの識別番号であり、国や地域を表すMCC（Mobile Country Code）と事業者を表すMNC（Mobile Network Code）の組合せで構成される。Ｓ１７では、接続部３３が通信機２を４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続する。このように、優先度の高い優先通信を通信品質の高い４Ｇ無線通信ネットワーク１２で実行できる。なお、図３に示す第１の処理例では、Ｓ１７における接続部３３による通信機２の４Ｇ無線通信ネットワーク１２への接続が、Ｓ１５における切断部３５による通信機２の５Ｇ無線通信ネットワーク１１からの切断の後に行われる。
　図４は、優先通信処理装置３の第２の処理例を示す。第２の処理例では、通知部３４が第２無線通信ネットワークとしての４Ｇ無線通信ネットワーク１２（NW#2）に設けられる。Ｓ２１では、通信機２（UE）が５Ｇ無線通信ネットワーク１１（NW#1）に接続されている。Ｓ２２では、通信機２が優先通信を開始し、通信機２や５Ｇ無線通信ネットワーク１１で実現される優先通信検知部３１が優先通信を検知する。Ｓ２３では、通信機２、５Ｇ無線通信ネットワーク１１、４Ｇ無線通信ネットワーク１２等で実現される比較部３２が、５Ｇ無線通信ネットワーク１１および４Ｇ無線通信ネットワーク１２の通信品質を比較する。
　Ｓ２４では、４Ｇ無線通信ネットワーク１２の通信品質が５Ｇ無線通信ネットワーク１１の通信品質より優れているとのＳ２３における比較結果に応じて、通信機２が４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続する準備として、無線アクセス技術（RAT）および公衆陸上移動体通信網（PLMN）を、５Ｇ無線通信ネットワーク１１のものから４Ｇ無線通信ネットワーク１２のものに変更する。Ｓ２５では、接続部３３が通信機２を４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続する。このように、優先度の高い優先通信を通信品質の高い４Ｇ無線通信ネットワーク１２で実行できる。
　Ｓ２６では、Ｓ２２で検知された優先通信に起因して通信機２が５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断されること（Ｓ２７）、および／または、通信機２が４Ｇ無線通信ネットワーク１２に接続されたこと（Ｓ２５）を、４Ｇ無線通信ネットワーク１２で実現される通知部３４が５Ｇ無線通信ネットワーク１１に通知する。Ｓ２７では、切断部３５がＳ２６の通知後に通信機２を５Ｇ無線通信ネットワーク１１から切断する。Ｓ２６で４Ｇ無線通信ネットワーク１２から通知を受け取った５Ｇ無線通信ネットワーク１１または無線通信システム１のオペレーションシステム（OPS）は、Ｓ２７における通信機２の切断がＳ２２で検知された優先通信に起因することを予め認識できるため、Ｓ２７における通信機２の切断をエラーとして誤認識することなく不要な例外処理を省略できる。なお、図４に示す第２の処理例では、Ｓ２５における接続部３３による通信機２の４Ｇ無線通信ネットワーク１２への接続が、Ｓ２７における切断部３５による通信機２の５Ｇ無線通信ネットワーク１１からの切断の後に行われる。
　以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
　実施形態では、比較部３２による第１無線通信ネットワーク（５Ｇ無線通信ネットワーク１１）と第２無線通信ネットワーク（４Ｇ無線通信ネットワーク１２）の通信品質の比較結果に応じて、通信機２の接続先が第１無線通信ネットワークから第２無線通信ネットワークに切り替えられたが、通信品質の比較を行わずに優先通信検知部３１での優先通信の検知に応じて、通信機２の接続先を第１無線通信ネットワークから第２無線通信ネットワークに切り替えてもよい。例えば、５Ｇ無線通信ネットワーク１１に接続中の通信機２が優先通信を開始すると、直ちに接続先を切り替えて４Ｇ無線通信ネットワーク１２上で優先通信を行ってもよい。
　なお、実施形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源またはソフトウェア資源により、あるいはハードウェア資源とソフトウェア資源の協働により実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。
　本発明は、無線通信技術に関する。
　１　無線通信システム、２　通信機、３　優先通信処理装置、１１　５Ｇ無線通信ネットワーク、１２　４Ｇ無線通信ネットワーク、３１　優先通信検知部、３２　比較部、３３　接続部、３４　通知部、３５　切断部、１１１　５Ｇ基地局、１１２　５Ｇセル、１２１　４Ｇ基地局、１２２　４Ｇセル。

Claims (15)

  1. 　無線通信する通信機からの優先通信を検知する優先通信検知部と、
    　優先通信が検知された前記通信機を、接続中の第１無線通信ネットワークと異なる第２無線通信ネットワークに接続する接続部と、
    　前記通信機の前記第２無線通信ネットワークへの接続が、検知された優先通信に起因することを前記第１無線通信ネットワークに通知する通知部と、
    　を備える無線通信システム。
  2. 　前記通知部は前記通信機に設けられる、請求項１に記載の無線通信システム。
  3. 　前記通知部は前記第２無線通信ネットワークに設けられる、請求項１に記載の無線通信システム。
  4. 　前記通知部が前記第１無線通信ネットワークへの通知を行った後に、前記通信機を前記第１無線通信ネットワークから切断する切断部を更に備える、請求項１から３のいずれかに記載の無線通信システム。
  5. 　前記第１無線通信ネットワークは、前記切断部による前記通信機の切断に関する例外処理を省略する、請求項４に記載の無線通信システム。
  6. 　前記接続部は、前記通信機が前記第１無線通信ネットワークから切断された後に、前記通信機を前記第２無線通信ネットワークに接続する、請求項４または５に記載の無線通信システム。
  7. 　前記接続部は、前記通信機が前記第１無線通信ネットワークから切断される前に、前記通信機を前記第２無線通信ネットワークに接続する、請求項４または５に記載の無線通信システム。
  8. 　前記第１無線通信ネットワークおよび前記第２無線通信ネットワークの通信品質を比較する比較部を更に備え、
    　前記接続部は、前記第２無線通信ネットワークの通信品質が前記第１無線通信ネットワークの通信品質より優れている場合、優先通信が検知された前記通信機を前記第２無線通信ネットワークに接続する、
    　請求項１から７のいずれかに記載の無線通信システム。
  9. 　前記第１無線通信ネットワークおよび前記第２無線通信ネットワークは異なる無線アクセス技術を使用する、請求項１から８のいずれかに記載の無線通信システム。
  10. 　前記無線アクセス技術はNRおよびLTEの少なくともいずれかを含む、請求項９に記載の無線通信システム。
  11. 　前記第１無線通信ネットワークおよび前記第２無線通信ネットワークは異なるコアネットワークを使用する、請求項１から１０のいずれかに記載の無線通信システム。
  12. 　前記コアネットワークは5GCおよびEPCの少なくともいずれかを含む、請求項１１に記載の無線通信システム。
  13. 　前記優先通信は緊急通報用電話番号への電話を含む、請求項１から１２のいずれかに記載の無線通信システム。
  14. 　無線通信する通信機からの優先通信を検知する優先通信検知ステップと、
    　優先通信が検知された前記通信機を、接続中の第１無線通信ネットワークと異なる第２無線通信ネットワークに接続する接続ステップと、
    　前記通信機の前記第２無線通信ネットワークへの接続が、検知された優先通信に起因することを前記第１無線通信ネットワークに通知する通知ステップと、
    　を備える無線通信方法。
  15. 　無線通信する通信機からの優先通信を検知する優先通信検知ステップと、
    　優先通信が検知された前記通信機を、接続中の第１無線通信ネットワークと異なる第２無線通信ネットワークに接続する接続ステップと、
    　前記通信機の前記第２無線通信ネットワークへの接続が、検知された優先通信に起因することを前記第１無線通信ネットワークに通知する通知ステップと、
    　をコンピュータに実行させる無線通信プログラム。
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