(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局を備える無線通信システムであって、
前記ユーザ装置は、
複数のアプリケーションを並列的に実行可能なアプリケーション実行部と、
前記基地局と無線通信を実行する無線通信部と、
複数の前記アプリケーションの各々が前記無線通信部を介して送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定するパケット統計情報算定部と、
前記パケット統計情報を前記基地局に報告するパケット統計情報報告部とを備え、
前記基地局は、
前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、
前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、
前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、
前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える
無線通信システム。
【請求項２】
相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局、並びにサーバ装置を備える無線通信システムであって、
前記ユーザ装置は、
複数のアプリケーションを並列的に実行可能なアプリケーション実行部と、
前記基地局と無線通信を実行する無線通信部と、
複数の前記アプリケーションの各々が前記無線通信部を介して送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定するパケット統計情報算定部と、
前記パケット統計情報を前記基地局を介して前記サーバ装置に報告するパケット統計情報報告部とを備え、
前記サーバ装置は、
前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、
前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と前記基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、
前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータを前記基地局に通知する状態遷移パラメータ通知部とを備え、
前記基地局は、
前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、
前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を転送するパケット統計情報転送部と、
前記サーバ装置から通知された前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える
無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局の前記無線通信部は、前記ユーザ装置との間に確立されたRRCコネクションを用いて当該ユーザ装置と無線通信を実行するアクティブ状態と、前記RRCコネクションが解放され当該ユーザ装置と無線通信を実行しないアイドル状態とのいずれかの送信状態にて動作可能であり、
前記状態遷移パラメータ算定部は、前記アクティブ状態において当該基地局が下りパケットを送信しなくなってから前記アイドル状態に遷移するまでの所要時間であるアイドル遷移タイマ値を、前記状態遷移パラメータとして算定する
請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記状態遷移パラメータ算定部は、前記アイドル遷移タイマ値を前記ユーザ装置ごとに算定する
請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記基地局は、さらに
前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータを前記ユーザ装置に送信する状態遷移パラメータ送信部とを備え、
前記ユーザ装置は、さらに
前記状態遷移パラメータ送信部が送信した前記状態遷移パラメータに基づいて、当該ユーザ装置の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える
請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記ユーザ装置の前記無線通信部は、前記基地局からの無線受信に関し、前記基地局から送信される下りパケットを連続的に受信可能な連続受信状態、前記下りパケットを間欠的に受信可能な間欠受信状態、および前記下りパケットを受信しないアイドル状態のいずれかの受信状態にて動作可能であり、
前記状態遷移パラメータ算定部は、前記ユーザ装置ごとに、前記連続受信状態において当該ユーザ装置が下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である間欠受信遷移タイマ値、前記間欠受信状態において当該ユーザ装置が下りパケット受信を実行する周期である間欠受信周期、および前記間欠受信状態において１回の下りパケット受信動作が継続する時間である間欠受信継続時間の少なくともいずれかを、前記状態遷移パラメータとして算定する
請求項５の無線通信システム。
【請求項７】
前記パケット統計情報算定部は、
所定の時間にわたる前記アプリケーション毎の平均パケット発生間隔を量子化して得られる量子化値を、前記パケット統計情報として算定する
請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記状態遷移パラメータ算定部は、
前記パケット統計情報が示す前記量子化値のうち最も大きい量子化値に基づいて、前記状態遷移パラメータを算定する
請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
複数のアプリケーションを並列的に実行可能なアプリケーション実行部と、
基地局と無線通信を実行する無線通信部と、
複数の前記アプリケーションの各々が前記無線通信部を介して送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定するパケット統計情報算定部と、
前記パケット統計情報を前記基地局に報告するパケット統計情報報告部と、
報告された前記パケット統計情報に基づいて算定され、前記基地局が前記ユーザ装置に送信した、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータに基づいて、当該ユーザ装置の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える
ユーザ装置。
【請求項１０】
相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局を備える無線通信システムにおける基地局であって、
前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、
前記ユーザ装置が実行する複数のアプリケーションの各々が送受信するパケットに関する情報に基づいて算定され、前記ユーザ装置から報告されるパケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、
前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、
前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える
基地局。
【請求項１１】
相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局、並びにサーバ装置を備える無線通信システムにおける基地局であって、
前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、
前記ユーザ装置が実行する複数のアプリケーションの各々が送受信するパケットに関する情報に基づいて算定され、前記ユーザ装置から報告されるパケット統計情報を前記サーバ装置に転送するパケット統計情報転送部と、
前記パケット統計情報に基づいて前記サーバ装置が算定し前記基地局へ通知した、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータに基づいて、前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える
基地局。
【請求項１２】
ユーザ装置と無線通信可能な基地局と通信するネットワーク通信部と、
前記ユーザ装置が実行する複数のアプリケーションの各々が送受信するパケットに関する情報に基づいて算定され、前記ユーザ装置から報告されるパケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、
前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と前記基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、
前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータを前記基地局に通知する状態遷移パラメータ通知部とを備える
サーバ装置。
【請求項１３】
相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記ユーザ装置において、
複数のアプリケーションを並列的に実行することと、
複数の前記アプリケーションの各々が送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定することと、
前記パケット統計情報を前記基地局に報告することと、
前記基地局において、
前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信することと、
受信された前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定することと、
算定された前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の状態遷移制御を実行することとを備える
通信制御方法。
【請求項１４】
相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局、並びにサーバ装置を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
前記ユーザ装置において、
複数のアプリケーションを並列的に実行することと、
複数の前記アプリケーションの各々が送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定することと、
前記パケット統計情報を前記基地局を介して前記サーバ装置に報告することと、
前記サーバ装置において、
前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信することと、
受信された前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と前記基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定することと、
算定された前記状態遷移パラメータを前記基地局に通知することと、
前記基地局において、
前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を転送することと、
前記サーバ装置から通知された前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の状態遷移制御を実行することとを備える
通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、ユーザ装置、基地局、サーバ装置および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムで用いられるユーザ装置（User Equipment，ＵＥ）において、無線通信が実行されない期間が継続した場合に、間欠受信（Discontinuous Reception，ＤＲＸ）を実行する技術が知られている。以上の技術においては、下りパケットがユーザ装置に受信される度に、間欠受信状態に遷移すべきことを判定するための間欠受信遷移タイマ（DRX inactivity timer）が起動される。間欠受信遷移タイマが満了するまでに下りパケットが受信されない場合、ユーザ装置は間欠受信状態に遷移して下りパケット受信を間欠的に（断続的に）行うようになるので、常に下りパケットを受信可能とする（常に連続受信状態が継続する）構成と比較して、ユーザ装置の消費電力を削減することが可能である。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、基地局がユーザ装置へ間欠受信状態への遷移を指示する技術が開示されている。非特許文献１の技術では、ユーザ装置が下りパケットを受信しない時間が長くなる程、間欠受信状態中のスリープ期間（受信動作を実行しない期間）の長さを長く設定することで、ユーザ装置の消費電力削減が図られている。
【０００４】
また、ユーザ装置において無線通信が実行されない期間が継続した場合に、ユーザ装置と基地局との間の無線接続を解放（切断）してアイドル状態に遷移する技術が知られている。アイドル状態のユーザ装置は下りパケットの受信を実行しないので、消費電力の削減が図られる。以上の技術においては、下りパケットがユーザ装置に受信される度に、アイドル状態に遷移すべきことを判定するためのアイドル状態遷移タイマが起動される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEEE Standard 802.16e-2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の間欠受信状態遷移およびアイドル状態遷移の技術では、一般的に、状態遷移のためのタイマ等のパラメータが基地局単位またはユーザ装置単位で設定される。他方、近年のユーザ装置の高機能・高性能化により、ユーザ装置上で複数のアプリケーション（例えば、ウェブブラウジング用アプリケーション、ソーシャルネットワーキングサービス用アプリケーション等）を並列的に実行することが可能となっている。また、ユーザ装置上で動作するアプリケーションの各々は、それぞれの機能に応じてネットワーク通信（パケットの送受信）を実行することから、それぞれ固有のトラヒック特性を有する。そのため、実行されるアプリケーション（または、アプリケーションの組合せ）によっては、状態遷移のためのタイマ等のパラメータが適切でない可能性があり、ひいては実行される状態遷移が適切でない可能性がある。
【０００７】
以上の事情に鑑み、本発明は、複数のアプリケーションを並列的に実行可能なユーザ装置を備える無線通信システムにおいて、適切な状態遷移動作を実行可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無線通信システムは、相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局を備える無線通信システムであって、前記ユーザ装置は、複数のアプリケーションを並列的に実行可能なアプリケーション実行部と、前記基地局と無線通信を実行する無線通信部と、複数の前記アプリケーションの各々が前記無線通信部を介して送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定するパケット統計情報算定部と、前記パケット統計情報を前記基地局に報告するパケット統計情報報告部とを備え、前記基地局は、前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える。
【０００９】
また、本発明の別の無線通信システムは、相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局、並びにサーバ装置を備える無線通信システムであって、前記ユーザ装置は、複数のアプリケーションを並列的に実行可能なアプリケーション実行部と、前記基地局と無線通信を実行する無線通信部と、複数の前記アプリケーションの各々が前記無線通信部を介して送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定するパケット統計情報算定部と、前記パケット統計情報を前記基地局を介して前記サーバ装置に報告するパケット統計情報報告部とを備え、前記サーバ装置は、前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と前記基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータを前記基地局に通知する状態遷移パラメータ通知部とを備え、前記基地局は、前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を転送するパケット統計情報転送部と、前記サーバ装置から通知された前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える。
【００１０】
以上の構成によれば、ユーザ装置内の複数のアプリケーションが送受信するパケットに関するパケット統計情報に基づいて状態遷移パラメータが設定され、状態遷移パラメータに基づいて基地局の状態遷移制御が実行される。したがって、ユーザ装置で実行されるアプリケーションとは無関係に基地局の状態遷移制御が実行される構成と比較して、より適切な状態遷移制御が実行され得る。
【００１１】
本発明の好適な態様において、前記基地局の前記無線通信部は、前記ユーザ装置との間に確立されたRRCコネクション（無線接続）を用いて当該ユーザ装置と無線通信を実行するアクティブ状態と、前記RRCコネクションが解放され当該ユーザ装置と無線通信を実行しないアイドル状態とのいずれかの送信状態にて動作可能であり、前記状態遷移パラメータ算定部は、前記アクティブ状態において当該基地局が下りパケットを送信しなくなってから前記アイドル状態に遷移するまでの所要時間であるアイドル遷移タイマ値を、前記状態遷移パラメータとして算定する。
以上の構成によれば、複数のアプリケーションに関するパケット統計情報に基づいてアイドル遷移タイマ値が設定されるので、無線接続の確立および解放の繰り返しが抑制され得る。したがって、再度の無線接続を待つことによるパケット送受信の遅延、及び状態遷移の制御に伴う制御信号の送受信量の増大が抑制され得る。
【００１２】
本発明の好適な態様において、前記状態遷移パラメータ算定部は、前記アイドル遷移タイマ値を前記ユーザ装置ごとに算定する。
以上の構成によれば、各ユーザ装置が実行するアプリケーションのパケット統計情報に基づいて、ユーザ装置ごとにアイドル遷移タイマ値が算定され設定されるので、各ユーザ装置に対する基地局からの状態遷移制御がより適切に実行され得る。
【００１３】
本発明の好適な態様において、前記基地局は、さらに前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータを前記ユーザ装置に送信する状態遷移パラメータ送信部とを備え、前記ユーザ装置は、さらに前記状態遷移パラメータ送信部が送信した前記状態遷移パラメータに基づいて、当該ユーザ装置の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える。
以上の構成によれば、基地局からユーザ装置へ送信された状態遷移パラメータがユーザ装置の状態遷移制御にも用いられるので、基地局とユーザ装置との間で協調した状態遷移制御を実行することが可能となる。
【００１４】
本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置の前記無線通信部は、前記基地局からの無線受信に関し、前記基地局から送信される下りパケットを連続的に受信可能な連続受信状態、前記下りパケットを間欠的に受信可能な間欠受信状態、および前記下りパケットを受信しないアイドル状態のいずれかの受信状態にて動作可能であり、前記状態遷移パラメータ算定部は、前記ユーザ装置ごとに、前記連続受信状態において当該ユーザ装置が下りパケットを受信しなくなってから前記間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である間欠受信遷移タイマ値、前記間欠受信状態において当該ユーザ装置が下りパケット受信を実行する周期である間欠受信周期、および前記間欠受信状態において１回の下りパケット受信動作が継続する時間である間欠受信継続時間の少なくともいずれかを、前記状態遷移パラメータとして算定する。
以上の構成によれば、複数のアプリケーションに関するパケット統計情報に基づいて間欠受信に関する状態遷移パラメータ（間欠受信遷移タイマ値、間欠受信周期、間欠受信継続時間）が設定されるので、連続受信状態と間欠受信状態との間の遷移回数が抑制され得る。したがって、間欠受信の実行を待つことによるパケット送受信の遅延、及び間欠受信状態から連続受信状態への遷移に伴う消費電力の増大が抑制され得る。
本発明の好適な態様において、前記パケット統計情報算定部は、所定の時間にわたる前記アプリケーション毎の平均パケット発生間隔を量子化して得られる量子化値を、前記パケット統計情報として算定する。
本発明の好適な態様において、前記状態遷移パラメータ算定部は、前記パケット統計情報が示す前記量子化値のうち最も大きい量子化値に基づいて、前記状態遷移パラメータを算定する。
【００１５】
本発明のユーザ装置は、複数のアプリケーションを並列的に実行可能なアプリケーション実行部と、基地局と無線通信を実行する無線通信部と、複数の前記アプリケーションの各々が前記無線通信部を介して送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定するパケット統計情報算定部と、前記パケット統計情報を前記基地局に報告するパケット統計情報報告部と、報告された前記パケット統計情報に基づいて算定され、前記基地局が前記ユーザ装置に送信した、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータに基づいて、当該ユーザ装置の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える。
【００１７】
本発明の基地局は、相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局を備える無線通信システムにおける基地局であって、前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、前記ユーザ装置が実行する複数のアプリケーションの各々が送受信するパケットに関する情報に基づいて算定され、前記ユーザ装置から報告されるパケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える。
【００１８】
本発明の別の基地局は、相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局、並びにサーバ装置を備える無線通信システムにおける基地局であって、前記ユーザ装置と無線通信を実行する無線通信部と、前記ユーザ装置が実行する複数のアプリケーションの各々が送受信するパケットに関する情報に基づいて算定され、前記ユーザ装置から報告されるパケット統計情報を前記サーバ装置に転送するパケット統計情報転送部と、前記パケット統計情報に基づいて前記サーバ装置が算定し前記基地局へ通知した、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータに基づいて、前記無線通信部の状態遷移制御を実行する状態遷移制御部とを備える。
【００１９】
本発明のサーバ装置は、ユーザ装置と無線通信可能な基地局と通信するネットワーク通信部と、前記ユーザ装置が実行する複数のアプリケーションの各々が送受信するパケットに関する情報に基づいて算定され、前記ユーザ装置から報告されるパケット統計情報を受信するパケット統計情報受信部と、前記パケット統計情報受信部が受信した前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と前記基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定する状態遷移パラメータ算定部と、前記状態遷移パラメータ算定部が算定した前記状態遷移パラメータを前記基地局に通知する状態遷移パラメータ通知部とを備える。
【００２０】
本発明の通信制御方法は、相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記ユーザ装置において、複数のアプリケーションを並列的に実行することと、複数の前記アプリケーションの各々が送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定することと、前記パケット統計情報を前記基地局に報告することと、前記基地局において、前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信することと、受信された前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と当該基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定することと、算定された前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の状態遷移制御を実行することとを備える。
【００２１】
本発明の通信制御方法は、相互に無線通信可能なユーザ装置および基地局、並びにサーバ装置を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記ユーザ装置において、複数のアプリケーションを並列的に実行することと、複数の前記アプリケーションの各々が送受信するパケットに関連する情報を前記アプリケーション毎に取得し、前記情報に基づいてパケット統計情報を算定することと、前記パケット統計情報を前記基地局を介して前記サーバ装置に報告することと、前記サーバ装置において、前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を受信することと、受信された前記パケット統計情報に基づいて、当該ユーザ装置と前記基地局との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータを算定することと、算定された前記状態遷移パラメータを前記基地局に通知することと、前記基地局において、前記ユーザ装置からの前記パケット統計情報を転送することと、前記サーバ装置から通知された前記状態遷移パラメータに基づいて、当該基地局の状態遷移制御を実行することとを備える。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る無線通信システム内の各要素の論理的な接続関係およびプロトコル構成を示すブロック図である。
【図３】アクティブ状態からアイドル状態へ遷移する際のユーザ装置および基地局の動作の説明図である。
【図４】連続受信状態から間欠受信状態へ遷移する際のユーザ装置および基地局の動作の説明図である。
【図５】ユーザ装置が実行する複数のアプリケーションによるパケットの受信と、ユーザ装置−基地局間の無線接続状態との関係を例示する説明図である。
【図６】第１実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】第１実施形態の基地局の構成を示すブロック図である。
【図８】第１実施形態のアイドル状態遷移に関する状態遷移パラメータ（アイドル遷移タイマ値）を設定する動作シーケンスである。
【図９】平均パケット発生間隔の量子化に用いられる対応テーブルを示す図である。
【図１０】パケット統計情報の一例を示す図である。
【図１１】第１実施形態の間欠状態受信遷移に関する状態遷移パラメータ（間欠受信遷移タイマ値、間欠受信周期、間欠受信継続時間）を設定する動作シーケンスである。
【図１２】第２実施形態の基地局の構成を示すブロック図である。
【図１３】第２実施形態の交換局の構成を示すブロック図である。
【図１４】第２実施形態のアイドル状態遷移に関する状態遷移パラメータ（アイドル遷移タイマ値）を設定する動作シーケンスである。
【図１５】第２実施形態の間欠状態受信遷移に関する状態遷移パラメータ（間欠受信遷移タイマ値、間欠受信周期、間欠受信継続時間）を設定する動作シーケンスである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
第１実施形態
１−１．  無線通信システムの概要
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システム１のブロック図である。無線通信システム１は、ユーザ装置１０とネットワークＮＷとを備える。ネットワークＮＷは、基地局２０、交換局３０、及びゲートウェイ４０をノードとして備える。ユーザ装置１０は、基地局２０と無線で接続する。基地局２０は、交換局３０及びゲートウェイ４０と有線で接続される。交換局３０は、基地局２０に加えゲートウェイ４０と有線で接続される。なお、ネットワークＮＷ内のノード同士が無線で接続される構成も採用可能である。
【００２４】
ネットワークＮＷは、ゲートウェイ４０を接続点として外部ネットワークであるインターネットＩＮに接続される。インターネットＩＮには、ネットワークＮＷ内の各ノードを制御可能な制御サーバ５０が接続される。図１では、１つのユーザ装置１０、１つの基地局２０、１つの交換局３０、および１つのゲートウェイ４０が例示されるが、無線通信システム１が、複数のユーザ装置１０、複数の基地局２０、複数の交換局３０、および複数のゲートウェイ４０を含み得ることは当然に理解される。なお、制御サーバ５０がネットワークＮＷ内に配置される構成も採用可能である。
【００２５】
無線通信システム１内の各要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ規格（Third Generation Partnership Project）に規定されるＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）に従って通信を実行する。本実施形態では、無線通信システム１がＬＴＥ／ＳＡＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他のアクセス技術にも適用可能である。なお、基地局２０とユーザ装置１０との間の無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。
【００２６】
図２は、本実施形態の無線通信システム１内の各要素の論理的な接続関係およびプロトコル構成を示すブロック図である。ユーザ装置１０と基地局２０は、３ＧＰＰ規格に規定されるＵｕインタフェースによって接続され、基地局２０で終端するアクセス層（Access Stratum）の信号を互いに送受信する。アクセス層の信号としては、ユーザ装置１０における受信品質等を基地局２０に報告するMeasurement Report（例えば、3GPP TS 36.331 V10.3.0 (2011-09)に規定）が例示される。また、基地局２０と交換局３０は、３ＧＰＰ規格に規定されるＳ１インタフェースによって接続され、制御信号を相互に送受信する。
【００２７】
ユーザ装置１０と交換局３０は、３ＧＰＰ規格に規定される非アクセス層（Non Access Stratum）インタフェースによって接続され、交換局３０で終端する（すなわち、基地局２０で終端しない）非アクセス層の信号を互いに送受信する。非アクセス層の信号としては、NAS Signaling（例えば、3GPP TS 24.301 V10.5.0 (2011-12)に規定）が例示される。また、交換局３０とゲートウェイ４０は、３ＧＰＰ規格に規定されるＳ１１インタフェースによって接続され、制御信号を相互に送受信する。
【００２８】
ユーザ装置１０とゲートウェイ４０は、インターネットプロトコル（Internet Protocol,ＩＰ）によって接続され、ＩＰ層のパケットを互いに送受信する。以上のパケットの送受信により、ユーザ装置１０とゲートウェイ４０との間でＩＣＭＰプロトコル、ＨＴＴＰプロトコル等による通信が実現される。ネットワークＮＷ内のゲートウェイ４０とネットワークＮＷ外の制御サーバ５０も、インターネットプロトコルによって接続され、以上と同様の通信が実行される。
【００２９】
１−２．  状態遷移の制御
１−２（１）．  アイドル状態への遷移
図３を参照して、アクティブ状態からアイドル状態へ遷移する際のユーザ装置１０および基地局２０の動作を説明する。アクティブ状態とは、ユーザ装置１０と基地局２０との間に無線接続（ＲＲＣコネクション）が確立され、パケットの送受信が可能な状態を意味する。また、アイドル状態とは、ユーザ装置１０と基地局２０との無線接続が解放（切断）され、パケットの送受信が実行されない状態を意味する。図３では、右に進むほど時間が経過する。図３の開始時点（左端）では、ユーザ装置１０および基地局２０がアクティブ状態であると想定する。
【００３０】
基地局２０は無線接続中のユーザ装置１０に対して下りパケットＰを送信する。基地局２０からユーザ装置１０へのパケットＰの送信（下り送信）が完了すると、基地局２０はアイドル遷移タイマＩＴＴを起動する（ｔ０１〜ｔ０５の各時刻）。アイドル遷移タイマＩＴＴは、ユーザ装置１０に設定された所定のアイドル遷移タイマ値ＶＩが経過すると満了する。また、基地局２０は、アイドル遷移タイマＩＴＴが満了する前にユーザ装置１０に対して下りパケットＰを送信した場合、再度アイドル遷移タイマＩＴＴを起動する（ｔ０２〜ｔ０５の各時刻）。すなわち、下りパケット送信によりアイドル遷移タイマＩＴＴがリセットされる。アイドル遷移タイマＩＴＴが満了すると、基地局２０は、ユーザ装置１０との無線接続（ＲＲＣコネクション）を解放してアイドル状態に遷移する（時刻ｔ０６）。すなわち、アイドル遷移タイマ値ＶＩは、アクティブ状態において基地局２０が下りパケットを送信しなくなってからアイドル状態に遷移するまでの所要時間である。
【００３１】
１−２（２）．  間欠受信状態への遷移
図４を参照して、連続受信（Continuous Reception）状態から間欠受信（Discontinuous Reception，ＤＲＸ）状態へ遷移する際のユーザ装置１０および基地局２０の動作を説明する。連続受信状態とは、基地局２０から送信される下りパケットＰをユーザ装置１０が連続的に受信可能な状態（受信動作が連続的に実行される状態）を意味し、より具体的には、下りパケット送信のスケジュール情報を示す下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel，PDCCH）をユーザ装置１０が連続的に監視する状態を意味する。間欠受信状態とは、ユーザ装置１０が下りパケットＰを間欠的に受信可能な状態（受信動作が間欠的に実行される状態）を意味し、より具体的には、ユーザ装置１０が下り制御チャネルを間欠的に監視する状態を意味する。なお、連続受信状態および間欠受信状態はアクティブ状態に含まれる。
【００３２】
基地局２０は無線接続中のユーザ装置１０に対して下りパケットＰを送信する。基地局２０からユーザ装置１０へのパケットＰの送信（下り送信）が完了すると、基地局２０は間欠受信遷移タイマ（DRX Inactivity Timer）ＤＩＴを起動する（ｔ０１〜ｔ０５の各時刻）。間欠受信遷移タイマＤＩＴは、ユーザ装置１０に設定された所定の間欠受信遷移タイマ値ＶＤが経過すると満了する（時刻ｔ０７）。また、基地局２０は、間欠受信遷移タイマＤＩＴが満了する前にユーザ装置１０にパケットを送信した場合、再度間欠受信遷移タイマＤＩＴを起動する（ｔ０２〜ｔ０５の各時刻）。すなわち、パケット送信により間欠受信遷移タイマＤＩＴがリセットされる。間欠受信遷移タイマＤＩＴが満了すると、基地局２０およびユーザ装置１０は、間欠受信状態（ＤＲＸ状態）へと遷移する。すなわち、間欠受信遷移タイマ値ＶＤは、連続受信状態においてユーザ装置１０が下りパケットを受信しなくなってから間欠受信状態に遷移するまでの所要時間である。
【００３３】
間欠受信状態に遷移すると、ユーザ装置１０は、間欠受信周期ＤＣ毎に１回、間欠受信継続時間（On Duration）ＯＤにわたって受信動作（下り制御チャネルの監視）を実行する（時刻ｔ０８〜時刻ｔ０９、時刻ｔ１０〜時刻ｔ１１）。基地局２０の下りパケット送信動作は任意に実行され得るが、ユーザ装置１０が受信動作を実行している期間に下りパケットを送信すると好適であると理解される。間欠受信状態においてアイドル遷移タイマＩＴＴが満了した場合、基地局２０はアイドル状態へと遷移し、間欠受信状態が終了する。
【００３４】
１−３．  本実施形態における状態遷移の問題点
ユーザ装置１０が複数のアプリケーションを実行可能である場合を考える。前述のように、複数のアプリケーションは、それぞれの機能に応じて、それぞれの頻度でネットワーク通信（パケットの送受信）を実行する。以下、例を挙げて具体的に説明する。
【００３５】
図５は、ユーザ装置１０が実行する複数のアプリケーションによるパケットＰの受信と、ユーザ装置１０−基地局２０間の無線接続状態との関係を例示する説明図である。図５では、右に進むほど時間が経過する。
図５の上段は、パケットＰ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）が基地局２０から送信されユーザ装置１０に受信される様子を示す。アプリケーションＡａがパケットＰａを受信し、アプリケーションＡｂがパケットＰｂを受信し、アプリケーションＡｃがパケットＰｃを受信する。より具体的には、図５に示すように、アプリケーションＡａは、パケットＰａを定期的に受信する。アプリケーションＡａは、例えば、他ユーザからのフィードを定期的に受信するソーシャルネットワーキングサービス用アプリケーションである。アプリケーションＡｂは、不規則にパケットＰｂを受信する。アプリケーションＡｂは、例えば、ユーザの求めに応じてウェブサイトの情報を取得するウェブブラウジング用アプリケーションである。アプリケーションＡｃは、バースト的に大量のパケットＰｃを受信する。アプリケーションＡｃは、例えば、画像ダウンロード用アプリケーションである。以上のように、各アプリケーションＡ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ）は固有のトラヒック特性（例えば、パケット発生頻度等）を有する。
【００３６】
図５の下段は、ユーザ装置１０と基地局２０との無線接続状態（アクティブ状態またはアイドル状態）を示す。上矢印は無線接続の確立を示し、下矢印は無線接続の解放（すなわち、アイドル遷移タイマＩＴＴの満了）を示す。
【００３７】
左端から時間を追って説明すると、まず、パケットＰａの下り送信のために、基地局２０とユーザ装置１０とが無線接続される。基地局２０からユーザ装置１０へのパケットＰａの送信の完了を契機として起動されたアイドル遷移タイマＩＴＴは、ユーザ装置１０に設定されたアイドル遷移タイマ値ＶＩが経過すると満了し、基地局２０とユーザ装置１０との無線接続が解放される。無線接続の確立時および解放時には、ユーザ装置１０と基地局２０との間、基地局２０と交換局３０との間等で制御信号の送受信が実行されるため、ネットワークＮＷに負荷が生じる。
【００３８】
続いて、パケットＰｃの下り送信のために、再度基地局２０とユーザ装置１０とが無線接続される。前述と同様に、バースト的に発生したパケットＰｃの送受信後、アイドル遷移タイマＩＴＴが満了して無線接続が解放される。以下、同様にして、パケットＰ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）の送受信に応じて無線接続の確立および解放（状態遷移）が繰り返される。
【００３９】
以上から理解されるように、ユーザ装置１０ごとにアイドル遷移タイマ値ＶＩが設定される場合、ユーザ装置１０上で動作するアプリケーションＡのトラヒック特性によっては、ユーザ装置１０と基地局２０との間で無線接続の確立および解放（状態遷移）が繰り返されるので、接続確立に要する時間だけパケットの送受信が遅延したり、無線接続の制御に伴う制御信号の送受信が増加したりする問題がある。
【００４０】
なお、以上ではアイドル状態遷移を例示して問題点を説明したが、間欠受信状態遷移においても同様の問題が存在することは明らかである。双方とも所定のタイマ値に応じて状態遷移が実行されるからである。
【００４１】
以上の事情に鑑み、本実施形態では、ユーザ装置１０上で実行可能なアプリケーションＡ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，…）に関するパケット統計情報（例えば、パケット発生間隔）に基づいて、状態遷移（アイドル状態遷移および間欠受信状態遷移）に用いられるパラメータが制御される。
【００４２】
１−４．  無線通信システムの要素の構成
１−４（１）．  ユーザ装置の構成
図６は、第１実施形態のユーザ装置１０の構成を示すブロック図である。ユーザ装置１０は、無線通信部１１０と制御部１２０とを備える。なお、音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。
【００４３】
無線通信部１１０は、基地局２０と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、基地局２０から電波を受信して電気信号に変換する変換回路と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。無線通信部１１０は、基地局２０から送信される下りパケットＰを連続的に受信可能な連続受信状態、下りパケットＰを間欠的に受信可能な間欠受信状態、および下りパケットＰを受信しないアイドル状態のいずれかにて動作することが可能である。
【００４４】
制御部１２０は、アプリケーション実行部１２２と、パケット統計情報算定部１２４と、パケット統計情報報告部１２６と、状態遷移制御部１２８とを備える。アプリケーション実行部１２２は、複数のアプリケーションＡ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，…）を並列的に実行することが可能である（なお、図面における「アプリ」は、「アプリケーション」の省略表記である）。パケット統計情報算定部１２４は、複数のアプリケーションＡ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，…）の各々が無線通信部１１０を介して送受信するパケットに関する情報をアプリケーションＡ毎に取得し、取得した情報に基づいてパケット統計情報Ｉを算定する。パケット統計情報報告部１２６は、パケット統計情報Ｉを無線通信部１１０を介して基地局２０に報告する。状態遷移制御部１２８は、ユーザ装置１０の無線通信部１１０の状態遷移制御を実行する。以上の動作の詳細については後述される。
【００４５】
制御部１２０および制御部１２０に含まれる各要素（アプリケーション実行部１２２、パケット統計情報算定部１２４、パケット統計情報報告部１２６、状態遷移制御部１２８）は、ユーザ装置１０内の図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）が、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。また、アプリケーション実行部１２２にて実行される各アプリケーションＡ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，…）も同様である。アプリケーションＡは、ユーザ装置１０の製造時に記憶部に記憶されてもよいし、インターネット等からユーザ装置１０にダウンロードされて記憶部に記憶されてもよい。
【００４６】
１−４（２）．  基地局の構成
図７は、第１実施形態の基地局２０の構成を示すブロック図である。基地局２０は、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と制御部２３０とを備える。
無線通信部２１０は、ユーザ装置１０と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、ユーザ装置１０から電波を受信して電気信号に変換する受信回路と、音声信号等の電気信号を電波に変換して送信する送信回路とを含む。無線通信部２１０は、ユーザ装置１０との間に設定された無線接続（RRCコネクション）を用いてそのユーザ装置１０と無線通信を実行するアクティブ状態と、無線接続（RRCコネクション）が解放されそのユーザ装置１０と無線通信を実行しないアイドル状態とのいずれかにて動作可能である。前述したように、アクティブ状態には連続受信状態および間欠受信状態が含まれる。
【００４７】
ネットワーク通信部２２０は、ネットワークＮＷ内の各ノードおよびネットワークＮＷ外のノード（例えば、制御サーバ５０）と通信を実行するための要素であり、他のノードとの間で電気信号を送受信する。基地局２０が他のノードと無線にて通信を実行する場合は、無線通信部２１０がネットワーク通信部２２０を兼ねる構成も採用可能である。
【００４８】
制御部２３０は、パケット統計情報受信部２３２と、状態遷移パラメータ算定部２３４と、状態遷移制御部２３６と、状態遷移パラメータ送信部２３８とを備える。パケット統計情報受信部２３２は、ユーザ装置１０のパケット統計情報報告部１２６から報告されたパケット統計情報Ｉを受信して状態遷移パラメータ算定部２３４に供給する。状態遷移パラメータ算定部２３４は、供給されたパケット統計情報Ｉに基づいて、ユーザ装置１０と基地局２０との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータＣＰ（アイドル遷移タイマ値ＶＩ、間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、間欠受信継続時間ＯＤ等）を算定する。状態遷移制御部２３６は、算定された状態遷移パラメータＣＰに基づいて、基地局２０の無線通信部２１０の状態遷移制御を実行する。状態遷移パラメータ送信部２３８は、状態遷移パラメータ算定部２３４が算定した状態遷移パラメータＣＰを、無線通信部２１０を介してユーザ装置１０に送信する。以上の動作の詳細については後述される。
【００４９】
制御部２３０および制御部２３０に含まれる各要素（パケット統計情報受信部２３２、状態遷移パラメータ算定部２３４、状態遷移制御部２３６、状態遷移パラメータ送信部２３８）は、基地局２０内の図示しないＣＰＵが、図示しない記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
【００５０】
１−５．  動作シーケンス
１−５（１）．  アイドル状態遷移に関するパラメータ設定のシーケンス
図８は、第１実施形態のアイドル状態遷移に関する状態遷移パラメータＣＰ（アイドル遷移タイマ値ＶＩ等）を設定する動作シーケンスを示す。なお、以下の状態遷移パラメータＣＰ（アイドル遷移タイマ値ＶＩ）の設定は、ユーザ装置１０毎に実行され得る。
【００５１】
ユーザ装置１０（パケット統計情報算定部１２４）は、アプリケーションＡ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，…）の各々が送受信するパケットに関する情報をアプリケーションＡ毎に取得し、取得した情報に基づいてパケット統計情報Ｉを算定する（S100）。パケット統計情報Ｉは、任意に算定され得るが、例えば、所定の時間にわたるアプリケーションＡ毎の平均パケット発生間隔Ｘを、所定の対応テーブルＴ（図９）に従って量子化することにより得られる値である（図１０）。以上の例では、平均パケット発生間隔Ｘが0 ms以上100 ms未満にある場合には量子化値として「１」が算定され、平均パケット発生間隔Ｘが100 ms以上200 ms未満にある場合には量子化値として「２」が算定され、平均パケット発生間隔Ｘが200 ms以上500 ms未満にある場合には量子化値として「３」が算定される。従って、平均パケット発生間隔Ｘが450 msであるアプリケーションＡａの量子化値は「３」、平均パケット発生間隔Ｘが350 msであるアプリケーションＡｂの量子化値は「３」、平均パケット発生間隔Ｘが20 msであるアプリケーションＡｃの量子化値は「１」である。
【００５２】
算定されたパケット統計情報Ｉは、ユーザ装置１０（パケット統計情報報告部１２６）から基地局２０（パケット統計情報受信部２３２）へ報告される（S110）。基地局２０の状態遷移パラメータ算定部２３４は、パケット統計情報Ｉに基づいてアイドル遷移タイマ値ＶＩを算定する（S120）。アイドル遷移タイマ値ＶＩは、任意に算定され得るが、報告されたパケット統計情報Ｉのうち最も大きい量子化値に基づいて算定されると好適である。例えば、上記の例では、最も大きい量子化値である「３」（アプリケーションＡａおよびＡｂに対応する値）に基づいて、その量子化値が属する区分の最大値（すなわち、400 ms）の倍数（例えば、１０倍した値である4000 ms）がアイドル遷移タイマ値ＶＩとして算定され得る。
【００５３】
基地局２０（状態遷移制御部２３６）は、算定されたアイドル遷移タイマ値ＶＩを基地局２０の無線通信部２１０に設定する。無線通信部２１０は、設定されたアイドル遷移タイマ値ＶＩに基づいて状態遷移する（S150）。すなわち、１−２（１）で図３を参照して説明したのと同様に、基地局２０（無線通信部２１０）は、ユーザ装置１０にパケットＰを送信する度にアイドル遷移タイマＩＴＴを起動し、アイドル遷移タイマＩＴＴが満了した場合にはそのユーザ装置１０との無線接続（RRCコネクション）を解放する。
【００５４】
１−５（２）．  間欠受信状態遷移に関するパラメータ設定のシーケンス
図１１は、第１実施形態の間欠状態受信遷移に関する状態遷移パラメータＣＰ（間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、間欠受信継続時間ＯＤ等）を設定する動作シーケンスを示す。
【００５５】
ユーザ装置１０は、１−５（１）と同様に、パケット統計情報Ｉを算定して基地局２０へ報告する（S100，S110）。基地局２０の状態遷移パラメータ算定部２３４は、報告されたパケット統計情報Ｉに基づいて状態遷移パラメータＣＰ（間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、および間欠受信継続時間ＯＤ）を算定する（S120）。各状態遷移パラメータＣＰは任意に算定され得るが、１−５（１）と同様、報告されたパケット統計情報Ｉのうち最も大きい量子化値に基づいて算定されると好適である。例えば、上記の例では、最も大きい量子化値である「３」に基づいて、その量子化値が属する区分の最大値（すなわち、400 ms）が間欠受信遷移タイマ値ＶＤおよび間欠受信周期ＤＣとして算定され得る。また、前記最大値を所定値で除算した値（例えば、１０で除算した値である40 ms）が間欠受信継続時間ＯＤとして算定され得る。なお、間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、および間欠受信継続時間ＯＤの一部がパケット統計情報Ｉに基づいて算定され、他の一部が所定値に定められる構成等も採用可能である。
【００５６】
基地局２０（状態遷移制御部２３６）は、算定された状態遷移パラメータＣＰ（間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、および間欠受信継続時間ＯＤ）を基地局２０の無線通信部２１０に設定する。また、基地局２０（状態遷移パラメータ送信部２３８）は、算定された状態遷移パラメータＣＰをユーザ装置１０に送信する（S130）。ユーザ装置１０（状態遷移制御部１２８）は、受信した状態遷移パラメータＣＰをユーザ装置１０の無線通信部１１０に設定する（S140）。
【００５７】
基地局２０（無線通信部２１０）およびユーザ装置１０（無線通信部１１０）は、設定された状態遷移パラメータＣＰ（間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、および間欠受信継続時間ＯＤ）に基づいて状態遷移する（S150）。すなわち、１−２（２）で図４を参照して説明したのと同様に、基地局２０（無線通信部２１０）は、ユーザ装置１０にパケットＰを送信する度に間欠受信遷移タイマＤＩＴを起動し、間欠受信遷移タイマＤＩＴが満了した場合には間欠受信状態（ＤＲＸ状態）へと遷移する。ユーザ装置１０（無線通信部１１０）も同様に、基地局２０からパケットＰを受信する度に間欠受信遷移タイマＤＩＴを起動し、間欠受信遷移タイマＤＩＴが満了した場合には間欠受信状態（ＤＲＸ状態）へと遷移する。間欠受信状態に遷移した後の動作も前述と同様である。
【００５８】
１−６．  本実施形態の作用効果
以上に説明した実施の形態によれば、ユーザ装置１０内の複数のアプリケーションが送受信するパケットに関するパケット統計情報Ｉに基づいて状態遷移パラメータＣＰが設定され、状態遷移パラメータＣＰに基づいてユーザ装置１０および基地局２０の状態遷移（アイドル状態遷移および間欠受信状態遷移）が制御されるので、無線接続の確立および解放の繰り返しが抑制され得る。したがって、再度の無線接続を待つことによるパケット送受信の遅延、及び状態遷移の制御に伴う制御信号の送受信量の増大が抑制され得る。
【００５９】
第２実施形態
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
【００６０】
２−１．  各要素の構成
２−１（１）．  基地局の構成
図１２は、第２実施形態の基地局２０の構成を示すブロック図である。第１実施形態の基地局２０と比較して、第２実施形態の基地局２０は、パケット統計情報受信部２３２および状態遷移パラメータ算定部２３４を備えず、パケット統計情報転送部２４０を備える。パケット統計情報転送部２４０は、ユーザ装置１０のパケット統計情報報告部１２６から報告されたパケット統計情報Ｉを受信し、ネットワーク通信部２２０を介して交換局３０へ転送する。また、状態遷移制御部２３６および状態遷移パラメータ送信部２３８は、後述する交換局３０から状態遷移パラメータＣＰを通知される。
【００６１】
２−１（２）．  交換局の構成
図１３は、第２実施形態の交換局３０の構成を示すブロック図である。交換局３０は、ネットワーク通信部３１０と制御部３２０とを備えるサーバ装置である。
ネットワーク通信部３１０は、ネットワークＮＷ内の各ノードおよびネットワークＮＷ外のノード（例えば、制御サーバ５０）と通信を実行するための要素であり、他のノードとの間で有線または無線で電気信号を送受信する。
【００６２】
制御部３２０は、パケット統計情報受信部３２２と、状態遷移パラメータ算定部３２４と、状態遷移パラメータ通知部３２６とを備える。パケット統計情報受信部３２２は、基地局２０のパケット統計情報転送部２４０から転送された、ユーザ装置１０からのパケット統計情報Ｉを受信して状態遷移パラメータ算定部３２４に供給する。状態遷移パラメータ算定部３２４は、供給されたパケット統計情報Ｉに基づいて、ユーザ装置１０と基地局２０との状態遷移の制御に用いられる状態遷移パラメータＣＰを算定する。状態遷移パラメータ通知部３２６は、状態遷移パラメータ算定部３２４が算定した状態遷移パラメータＣＰを、ネットワーク通信部３１０を介して基地局２０に送信（通知）する。
【００６３】
２−２．  動作シーケンス
２−２（１）．  アイドル状態遷移に関する動作シーケンス
図１４は、第２実施形態のアイドル状態遷移に関する状態遷移パラメータＣＰ（アイドル遷移タイマ値ＶＩ等）を設定する動作シーケンスを示す。なお、以下の状態遷移パラメータＣＰ（アイドル遷移タイマ値ＶＩ）の設定は、ユーザ装置１０毎に実行され得る。
【００６４】
ユーザ装置１０（パケット統計情報算定部１２４）は、情報をアプリケーションＡ毎に取得し、取得した情報に基づいてパケット統計情報Ｉを算定する（S200）。パケット統計情報Ｉの算定手法については、第１実施形態と同様である。算定されたパケット統計情報Ｉは、ユーザ装置１０（パケット統計情報報告部１２６）から、基地局２０（パケット統計情報転送部２４０）を介して、交換局３０（パケット統計情報受信部３２２）へ報告される（S210）。交換局３０は、報告されたパケット統計情報Ｉを交換局３０内の記憶部に記憶し得る。なお、パケット統計情報Ｉは、非アクセス層のメッセージとして送信されると好適である。以上の場合、非アクセス層においては、ユーザ装置１０が交換局３０へ直接的にメッセージを送信（報告）することとなる。
【００６５】
交換局３０（状態遷移パラメータ算定部３２４）は、パケット統計情報Ｉに基づいてアイドル遷移タイマ値ＶＩを算定する（S220）。アイドル遷移タイマ値ＶＩの算定手法については、第１実施形態と同様であってもよいし、交換局３０が有する情報（例えば、複数の基地局２０におけるパケットに関する情報）に基づいてアイドル遷移タイマ値ＶＩが算定されてもよい。また、交換局３０（状態遷移パラメータ通知部３２６）は、アイドル遷移タイマ値ＶＩを基地局２０へ通知する（S230）。基地局２０（状態遷移制御部２３６）は、通知されたアイドル遷移タイマ値ＶＩを基地局２０の無線通信部２１０に設定する（S240）。無線通信部２１０は、設定されたアイドル遷移タイマ値ＶＩに基づいて状態遷移する（S270）。具体的な動作は１−５（１）で説明した通りである。
【００６６】
２−２（２）．  間欠受信状態遷移に関する動作シーケンス
図１５は、第２実施形態の間欠状態受信遷移に関する状態遷移パラメータＣＰ（間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、間欠受信継続時間ＯＤ等）を設定する動作シーケンスを示す。
【００６７】
ユーザ装置１０は、２−２（１）と同様に、パケット統計情報Ｉを算定して交換局３０へ報告する（S200，S210）。交換局３０は、報告されたパケット統計情報Ｉを交換局３０内の記憶部に記憶し得る。交換局３０（状態遷移パラメータ算定部３２４）は、報告されたパケット統計情報Ｉに基づいて状態遷移パラメータＣＰ（間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、および間欠受信継続時間ＯＤ）を算定する（S220）。各状態遷移パラメータＣＰの算定手法については、第１実施形態と同様であってもよいし、交換局３０が有する情報（例えば、複数の基地局２０におけるパケットに関する情報）に基づいて各状態遷移パラメータＣＰが算定されてもよい。
【００６８】
交換局３０（状態遷移パラメータ通知部３２６）は、算定された状態遷移パラメータＣＰを基地局２０に送信する（S230）。基地局２０（状態遷移制御部２３６）は、通知された状態遷移パラメータＣＰを基地局２０の無線通信部２１０に設定する（S240）。また、基地局２０（状態遷移パラメータ送信部２３８）は、算定された状態遷移パラメータＣＰをユーザ装置１０に送信する（S250）。ユーザ装置１０（状態遷移制御部１２８）は、受信した状態遷移パラメータＣＰをユーザ装置１０の無線通信部１１０に設定する（S260）。基地局２０（無線通信部２１０）およびユーザ装置１０（無線通信部１１０）は、設定された状態遷移パラメータＣＰ（間欠受信遷移タイマ値ＶＤ、間欠受信周期ＤＣ、および間欠受信継続時間ＯＤ）に基づいて状態遷移する（S270）。具体的な動作は１−５（２）で説明した通りである。
【００６９】
２−３．  本実施形態の作用効果
以上に説明した実施の形態によれば、第１実施形態と同様の作用及び効果が奏される。特に、基地局２０がその基地局２０自身に設定できない情報を設定する際に有効な構成である。また、基地局２０から上位のサーバ装置（交換局３０）へパケット統計情報Ｉが送信されるので、より多くの情報（例えば、ユーザ装置１０からパケット統計情報Ｉを受信した基地局２０以外の複数の基地局２０が有する情報）に基づいた状態遷移パラメータＣＰの算出が可能となる。
【００７０】
３．  変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
【００７１】
（１）変形例１
以上の実施形態において、アイドル状態への遷移（RRCコネクションの解放）は、基地局２０におけるアイドル遷移タイマＩＴＴの満了を契機として実行され、ユーザ装置１０は基地局２０からの指示に基づいて動作する。そのため、基地局２０はユーザ装置１０に状態遷移パラメータＣＰを送信しなくてよい。したがって、無線通信システム１において間欠受信状態への遷移が実行されない構成においては、基地局２０が状態遷移パラメータ送信部２３８を備えなくてもよく、ユーザ装置１０が状態遷移制御部１２８を備えなくてもよい。
【００７２】
（２）変形例２
ユーザ装置１０がパケット統計情報Ｉを算定し報告する契機は任意である。ユーザデータを送信するための論理的なパスであるベアラが確立される際にパケット統計情報Ｉの算定及び送信が実行されてもよいし、随時に（例えば、所定の周期で）パケット統計情報Ｉの算定及び送信が実行されてもよい。
【００７３】
（３）変形例３
以上の実施形態では、パケット統計情報ＩとしてアプリケーションＡ毎の平均パケット発生間隔Ｘが例示されたが、パケットに関する任意の値がパケット統計情報Ｉとして採用され得る。例えば、アプリケーションＡ毎の平均パケットサイズＹがパケット統計情報Ｉとして採用され得る。平均値（平均パケット発生間隔、平均パケットサイズ）の他に、最頻値、中央値、分散、標準偏差等の統計値がパケット統計情報Ｉとして採用されてもよい。複数の情報の組合せがパケット統計情報Ｉとして採用されてもよい。複数のアプリケーションＡ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ，…）について得られた情報（例えば、平均パケット発生間隔Ｘ）を統計処理した値（例えば、平均値）がパケット統計情報Ｉとして採用されてもよい。
【００７４】
パケット統計情報Ｉは、実施形態のように対応テーブルＴを用いて量子化されて得られた値でもよいし、他の方法によって変換されて得られた値でもよい。例えば、平均パケット発生間隔Ｘを１００倍した値と、平均パケットサイズＹとを加算することにより算術変換された値Ｚ（Ｚ＝１００Ｘ＋Ｙ）をパケット統計情報Ｉとして採用してもよい。受信側である基地局２０は、値Ｚを逆演算することで元の情報（平均パケット発生間隔Ｘ、平均パケットサイズＹ）を復元できる。
【００７５】
（４）変形例４
第２実施形態では、交換局３０が状態遷移パラメータＣＰを算定したが、他のサーバ装置（ゲートウェイ４０、制御サーバ５０）が状態遷移パラメータＣＰを算定してもよい。以上の場合、他のサーバ装置（ゲートウェイ４０、制御サーバ５０）は第２実施形態の交換局３０と同等の構成を備える。換言すると、第２実施形態においては、任意のサーバ装置が、状態遷移パラメータＣＰを算定する主体として採用され得る。
【００７６】
（５）変形例５
第１実施形態において、基地局２０が、パケット統計情報Ｉと、他のサーバ装置（交換局３０、ゲートウェイ４０、制御サーバ５０）から得た情報とに基づいて、状態遷移パラメータＣＰを算定してもよい。また、第２実施形態において、交換局３０が、パケット統計情報Ｉと、他のサーバ装置（基地局２０、ゲートウェイ４０、制御サーバ５０）から得た情報とに基づいて、状態遷移パラメータＣＰを算定してもよい。
【００７７】
（６）変形例６
ユーザ装置１０は、基地局２０と無線通信が可能な任意の装置である。すなわち、ユーザ装置１０は、例えばフィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
【００７８】
（７）変形例７
無線通信システム１内の各要素（ユーザ装置１０、基地局２０、交換局３０、ゲートウェイ４０、制御サーバ５０）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１……無線通信システム、１０……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……制御部、１２２……アプリケーション実行部、１２４……パケット統計情報算定部、１２６……パケット統計情報報告部、１２８……状態遷移制御部、２０……基地局、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……制御部、２３２……パケット統計情報受信部、２３４……状態遷移パラメータ算定部、２３６……状態遷移制御部、２３８……状態遷移パラメータ送信部、２４０……パケット統計情報転送部、３０……交換局、３１０……ネットワーク通信部、３２０……制御部、３２２……パケット統計情報受信部、３２４……状態遷移パラメータ算定部、３２６……状態遷移パラメータ通知部、４０……ゲートウェイ、５０……制御サーバ、Ａ（Ａａ，Ａｂ，Ａｃ）……アプリケーション、ＣＰ……状態遷移パラメータ、ＤＣ……間欠受信周期、ＤＩＴ……間欠受信遷移タイマ、Ｉ……パケット統計情報、ＩＮ……インターネット、ＩＴＴ……アイドル遷移タイマ、ＮＷ……ネットワーク、ＯＤ……間欠受信継続時間、Ｐ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）……パケット、Ｔ……対応テーブル、ＵＥ……ユーザ装置、ＶＤ……間欠受信遷移タイマ値、ＶＩ……アイドル遷移タイマ値、ｔ……時刻。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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