(57)【要約】  本発明の無線通信システムは、端末と、端末と無線通信を行う基地局と、端末および基地局を管理するゲートウェイ装置と、端末に対する認証を行うサーバ装置と、を有する。ゲートウェイ装置は、Ｃプレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、Ｕプレーンの処理を行うＮ個のＵプレーン処理部と、から構成される。Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、自身の負荷状況をＣプレーン処理部に通知し、サーバ装置は、基地局およびゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルをＣプレーン処理部に通知し、Ｃプレーン処理部は、Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況およびエントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、エントリ対象の端末に対し、Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる。
2010052988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と、前記端末と無線通信を行う基地局と、前記端末および前記基地局を管理するゲートウェイ装置と、前記端末に対する認証を行うサーバ装置と、を有してなる無線通信システムであって、
前記ゲートウェイ装置は、
Ｃ（Control）プレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、
Ｕ（User）プレーンの処理を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のＵプレーン処理部と、から構成され、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知し、
前記サーバ装置は、
前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルを前記Ｃプレーン処理部に通知し、
前記Ｃプレーン処理部は、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる、無線通信システム。
【請求項２】
前記Ｃプレーン処理部は、
前記負荷状況のレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記サービスレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記エントリ対象の端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが高レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当て、サービスレベルが高レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが低レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当てる、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記Ｃプレーン処理部は、
前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末をエントリから外す、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記Ｃプレーン処理部は、
前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対し、他のＵプレーン処理部へのハンドオーバを指示する、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
端末および基地局を管理するゲートウェイ装置であって、
Ｃプレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、
Ｕプレーンの処理を行うＮ個のＵプレーン処理部と、から構成され、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知する負荷状況情報通知部を有し、
前記Ｃプレーン処理部は、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々から負荷状況の情報を取得する負荷状況情報取得部と、
前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルの情報を取得するサービスレベル情報取得部と、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる端末割当部と、を有するゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記端末割当部は、
前記負荷状況のレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記サービスレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記エントリ対象の端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが高レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当て、サービスレベルが高レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが低レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当てる、請求項５に記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
前記端末割当部は、
前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末をエントリから外す帯域保証部をさらに有する、請求項６に記載のゲートウェイ装置。
【請求項８】
前記端末割当部は、
前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対し、他のＵプレーン処理部へのハンドオーバを指示する帯域保証部をさらに有する、請求項６に記載のゲートウェイ装置。
【請求項９】
端末および基地局を管理するゲートウェイ装置による端末割当方法であって、
前記ゲートウェイ装置を、
Ｃプレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、
Ｕプレーンの処理を行うＮ個のＵプレーン処理部と、から構成し、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々が、自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知する負荷状況情報通知ステップと、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々から負荷状況の情報を取得する負荷状況情報取得ステップと、
前記Ｃプレーン処理部が、前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルの情報を取得するサービスレベル情報取得ステップと、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる端末割当ステップと、を有する端末割当方法。
【請求項１０】
前記端末割当ステップでは、
前記負荷状況のレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記サービスレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記エントリ対象の端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが高レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当て、サービスレベルが高レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが低レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当てる、請求項９に記載の端末割当方法。
【請求項１１】
前記端末割当ステップでは、前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記Ｕプレーン処理部が、前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末をエントリから外す帯域保証ステップをさらに有する、請求項１０に記載の端末割当方法。
【請求項１２】
前記端末割当ステップでは、前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記Ｕプレーン処理部が、前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対し、他のＵプレーン処理部へのハンドオーバを指示する帯域保証ステップをさらに有する、請求項１０に記載の端末割当方法。
【請求項１３】
Ｃプレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、Ｕプレーンの処理を行うＮ個のＵプレーン処理部と、から構成され、端末および基地局を管理するゲートウェイ装置に、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々が、自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知する負荷状況情報通知手順と、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々から負荷状況の情報を取得する負荷状況情報取得手順と、
前記Ｃプレーン処理部が、前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルの情報を取得するサービスレベル情報取得手順と、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる端末割当手順と、を実行させるプログラム。
【請求項１４】
前記端末割当手順では、
前記負荷状況のレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記サービスレベルを、高レベルまたは低レベルに分類し、
前記エントリ対象の端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが高レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当て、サービスレベルが高レベルの端末に対しては、負荷状況のレベルが低レベルのＵプレーン処理部をエントリ先として割り当てる、請求項１３に記載のプログラム。
【請求項１５】
前記端末割当手順では、前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記ゲートウェイ装置に、
前記Ｕプレーン処理部が、前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末をエントリから外す帯域保証手順をさらに実行させる、請求項１４に記載のプログラム。
【請求項１６】
前記端末割当手順では、前記エントリ対象の端末のエントリ先として割り当てたＵプレーン処理部に対し、前記エントリ対象の端末と当該端末のサービスレベルとを通知し、
前記ゲートウェイ装置に、
前記Ｕプレーン処理部が、前記Ｃプレーン処理部から通知された前記エントリ対象の端末がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしている端末のうちサービスレベルが低レベルの端末に対し、他のＵプレーン処理部へのハンドオーバを指示する帯域保証手順をさらに実行させる、請求項１４に記載のプログラム。
【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、ゲートウェイ装置、端末割当方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷｉＭＡＸ（Worldwide  Interoperability  for  Microwave  Access）  Ｆｏｒｕｍでは、ＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers）８０２．１６ｅ標準を基に、ＷｉＭＡＸが策定されている。【０００３】
ＷｉＭＡＸには、無線通信であるにもかかわらず、通信速度が２０Ｍｂｐｓ以上と高速であること、ＭＳ（Mobile  Station：端末）に対し、そのＭＳが属するＱｏＳ（Quality  of  Service）クラスに応じた伝送レートを確保するために帯域を保証するといったサービスを提供すること等の特徴がある。【０００４】
ＷｉＭＡＸの無線通信システムの構成は、例えば、非特許文献１に開示されている。図１に、ＷｉＭＡＸの無線通信システムの構成の一例を示す。【０００５】
図１に示すように、ＷｉＭＡＸの無線通信システムは、ＭＳ１０−１〜１０−Ｌ（Ｌは２以上の整数）と、ＡＳＮ（Access  Service  Network）内に設けられたＢＳ（Base  Station）２０−１〜２０−Ｍ（Ｍは２以上の整数）およびＡＳＮ−ＧＷ（ASN-Gateway）３０Ａと、ＣＳＮ（Connectivity  Service  Network）内に設けられたＡＡＡ（Authentication,  Authorization,  Accounting）サーバ４０Ａと、を有している。なお、図１は、本発明に関連する構成要素のみを図示している。【０００６】
ＢＳ２０−１〜２０−Ｍは、ＭＳ１０−１〜１０−Ｌと無線通信を行う基地局である。【０００７】
ＡＡＡサーバ４０Ａは、ＭＳ１０−１〜１０−Ｌに対する認証、許可、および課金を行うサーバ装置である。【０００８】
ＡＳＮ−ＧＷ３０Ａは、配下のＢＳ２０−１〜２０−ＭおよびＭＳ１０−１〜１０−Ｌの管理を行う役割を持つゲートウェイ装置である。つまり、ＡＳＮ−ＧＷ３０Ａは、ＡＳＮの集中管理を行っている。【０００９】
ＭＳ１０−１〜１０−Ｌの台数が増加していった場合、これに対応する方法としては、単純に、ＡＳＮ−ＧＷ３０Ａの台数を増加させていく方法がある。【００１０】
しかし、この方法では、設備投資側にコストがかかってしまうという問題がある。そのため、これに代わる方法として、１台のＡＳＮ−ＧＷ３０Ａにエントリ可能なＭＳ１０−１〜１０−Ｌの台数を増加させる方法が有力と考えられている。【００１１】
ＡＳＮ−ＧＷ３０Ａの構成は、例えば、非特許文献２に開示されている。図２に、ＡＳＮ−ＧＷ３０Ａの構成の一例を示す。【００１２】
図２に示すように、ＡＳＮ−ＧＷ３０Ａは、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ（Decision  Point）３１Ａと、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ（Enforcement  Point）３２Ａと、から構成されている。【００１３】
ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１Ａは、制御信号を転送するシグナリングを制御するＣプレーン（Control  Plane）の処理を行うＣプレーン処理部である。そのため、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１Ａには、ＭＳ１０−１〜１０−ＬのＡＳＮへのエントリ時やハンドオーバ時に、バースト的な負荷がかかる。【００１４】
一方、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２Ａは、自身にエントリしているＭＳ１０−１〜１０−Ｌのユーザデータを転送するＵプレーン（User  Plane）の処理を行うＵプレーン処理部である。そのため、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２Ａには、定常的な負荷がかかる傾向にある。【００１５】
そのため、ＷｉＭＡＸ  Ｆｏｒｕｍでは、１台のＡＳＮ−ＧＷ３０Ａにエントリ可能なＭＳ１０−１〜１０−Ｌの台数を増加させる方法として、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１ＡとＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２Ａとの構成比を１対Ｎ（Ｎは２以上の整数）にする方法が議論されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】WiMAX  Forum  Network  Architecture  (Stage  2),  3GPP−WiMAX  Interworking,  Release  1,  Version  1.2.2,  (May  10,  2008)
【非特許文献２】WiMAX  Forum  Network  Architecture  (Stage  2),  Part  1,  Release  1,  Version  1.2.2,  (May  10,  2008)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述のように、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰとＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰとの構成比を１対Ｎにする場合、特定のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰに負荷が集中しないようにするため、Ｎ個のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰの負荷を分散する必要がある。【００１８】
ところが、ＷｉＭＡＸ  Ｆｏｒｕｍでは、Ｎ個のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰの負荷分散方法は規定されていない。そのため、一般的な負荷分散方法を適用することも考えられる。【００１９】
しかし、一般的な負荷分散方法は、システム側が主体となって負荷の均一化を実現するものであるため、ＷｉＭＡＸが提供するようなサービス、すなわち、ＭＳが属するＱｏＳクラスに応じたサービスについては何ら考慮されていない。【００２０】
そのため、一般的な負荷分散方法を適用した場合には、サービスレベルの高いＱｏＳクラスに属するＭＳ、すなわち、特に優先してサービスを提供すべきＭＳに対して、サービスを提供することができないおそれがあるという課題がある。【００２１】
そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決することができる無線通信システム、ゲートウェイ装置、端末割当方法、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の無線通信システムは、
端末と、前記端末と無線通信を行う基地局と、前記端末および前記基地局を管理するゲートウェイ装置と、前記端末に対する認証を行うサーバ装置と、を有してなる無線通信システムであって、
前記ゲートウェイ装置は、
Ｃ（Control）プレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、
Ｕ（User）プレーンの処理を行うＮ個（Ｎは２以上の整数）のＵプレーン処理部と、から構成され、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知し、
前記サーバ装置は、
前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルを前記Ｃプレーン処理部に通知し、
前記Ｃプレーン処理部は、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる。【００２３】
本発明のゲートウェイ装置は、
端末および基地局を管理するゲートウェイ装置であって、
Ｃプレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、
Ｕプレーンの処理を行うＮ個のＵプレーン処理部と、から構成され、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々は、
自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知する負荷状況情報通知部を有し、
前記Ｃプレーン処理部は、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々から負荷状況の情報を取得する負荷状況情報取得部と、
前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルの情報を取得するサービスレベル情報取得部と、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる端末割当部と、を有する。【００２４】
本発明の端末割当方法は、
端末および基地局を管理するゲートウェイ装置による端末割当方法であって、
前記ゲートウェイ装置を、
Ｃプレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、
Ｕプレーンの処理を行うＮ個のＵプレーン処理部と、から構成し、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々が、自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知する負荷状況情報通知ステップと、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々から負荷状況の情報を取得する負荷状況情報取得ステップと、
前記Ｃプレーン処理部が、前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルの情報を取得するサービスレベル情報取得ステップと、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる端末割当ステップと、を有する。【００２５】
本発明のプログラムは、
Ｃプレーンの処理を行う少なくとも１個のＣプレーン処理部と、Ｕプレーンの処理を行うＮ個のＵプレーン処理部と、から構成され、端末および基地局を管理するゲートウェイ装置に、
前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々が、自身の負荷状況を前記Ｃプレーン処理部に通知する負荷状況情報通知手順と、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々から負荷状況の情報を取得する負荷状況情報取得手順と、
前記Ｃプレーン処理部が、前記基地局および前記ゲートウェイ装置が設けられたネットワークにエントリしようとしているエントリ対象の端末のサービスレベルの情報を取得するサービスレベル情報取得手順と、
前記Ｃプレーン処理部が、前記Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況および前記エントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、前記エントリ対象の端末に対し、前記Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる端末割当手順と、を実行させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、Ｃプレーン処理部は、Ｎ個のＵプレーン処理部の各々の負荷状況およびエントリ対象の端末のサービスレベルに基づいて、エントリ対象の端末に対し、Ｎ個のＵプレーン処理部のいずれかをエントリ先として割り当てる。【００２７】
したがって、Ｎ個のＵプレーン処理部の負荷状況だけでなく、エントリ対象の端末のサービスレベルをも考慮した負荷分散を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】関連する無線通信システムの構成の一例を示す図である。
【図２】関連するＡＳＮ−ＧＷの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態の無線通信システムの構成を示す図である。
【図４】図３に示したＡＡＡサーバ、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ、およびＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰの構成の一例を示すブロック図である。
【図５】図４に示したサービスレベル情報記憶部に記憶されている、各ＭＳのサービスレベルの一例を示す図である。
【図６】図４に示した帯域保証部の動作原理を説明する図である。
【図７】図３に示した無線通信システムにおいて、ＭＳがＡＳＮにエントリする動作の一例を説明するシーケンス図である。
【図８】図３に示した無線通信システムにおいて、ＭＳにＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰを割り当てるまでの流れを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
なお、以下の実施形態では、無線通信システムが、ＷｉＭＡＸの無線通信システムである場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００３１】
図３に、本発明の一実施形態の無線通信システムの構成を示す。
【００３２】
図３に示すように、本実施形態の無線通信システムは、図１と比較して、ＡＳＮ−ＧＷ３０ＡおよびＡＡＡサーバ４０ＡをそれぞれＡＳＮ−ＧＷ３０およびＡＡＡサーバ４０に変更した点と、スイッチ（Switch）５０，６０を追加した点と、が異なる。その他の構成要素は図１と同一であり、同一の符号を付す。
【００３３】
ＡＳＮ−ＧＷ３０は、Ｃプレーン処理部となる１個のＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１と、Ｕプレーン処理部となるＮ個（Ｎは２以上の整数）のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎと、から構成される。
【００３４】
スイッチ５０は、ＡＡＡサーバ４０をＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１およびＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎに接続するためのスイッチである。また、スイッチ６０は、ＢＳ２０−１〜２０−ＭをＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１およびＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎに接続するためのスイッチである。ただし、スイッチ５０，６０はルータでもよい。
【００３５】
なお、ＡＡＡサーバ４０とＡＳＮ−ＧＷ３０間はＲ３インターフェースを介して接続され、また、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１とＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎ間はＲ７インターフェースを介して接続され、また、ＡＳＮ−ＧＷ３０とＢＳ２０−１〜２０−Ｍ間はＲ６インターフェースを介して接続されている。
【００３６】
図４に、ＡＡＡサーバ４０、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１およびＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの構成の一例を示す。なお、図４は、本発明に関連する構成要素のうち本質的部分となるもののみを示している。
【００３７】
ＡＡＡサーバ４０は、サービスレベル情報記憶部４１と、サービスレベル情報通知部４２と、を有している。
【００３８】
サービスレベル情報記憶部４１は、各ＭＳ１０−１〜１０−Ｌのサービスレベルを表すサービスレベル情報を記憶する。サービスレベルの基準は、各ＭＳ１０−１〜１０−Ｌが安定してＵプレーン通信を行える環境を提供することを示す。
【００３９】
本実施形態では、サービスレベル情報記憶部４１は、図５に示すように、各ＭＳ１０−１〜１０−Ｌのサービスレベルを、「Ｈｉｇｈ」、「Ｌｏｗ」、または「Ｍｉｄ」に分類して記憶する。サービスレベルの分類方法としては、例えば、ＭＳ１０−１〜１０−Ｌが属するＱｏＳクラスに応じた伝送レートと予め決められた閾値との比較結果に応じて分類する方法が考えられるが、これに限定されない。
【００４０】
サービスレベル情報通知部４２は、ＡＳＮにエントリしようとしているエントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルを、サービスレベル情報記憶部４１から読み出し、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１に通知する。
【００４１】
ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１は、負荷状況情報取得部３１１と、サービスレベル情報取得部３１２と、端末割当部３１３と、を有する。
【００４２】
負荷状況情報取得部３１１は、各ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの負荷状況（平均ＣＰＵ使用率、ＭＳのエントリ数、平均メモリ使用率、平均使用帯域等）を表す負荷状況情報を取得する。負荷状況は、後述のように、各ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎから通知される。
【００４３】
サービスレベル情報取得部３１２は、ＡＡＡサーバ４０から通知されたエントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルを表すサービスレベル情報を取得する。
【００４４】
端末割当部３１３は、各ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの負荷状況およびエントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルに基づいて、エントリ対象のＭＳ１０に対し、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎのいずれかをエントリ先として割り当てる。
【００４５】
このとき、本実施形態では、端末割当部３１３は、まず、各ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの負荷状況のレベルを、「高レベル」または「低レベル」に分類する。負荷状況のレベルの分類方法としては、例えば、負荷状況を数値化したものと予め決められた閾値との比較結果に応じて分類する方法が考えられるが、これに限定されない。
【００４６】
また、端末割当部３１３は、エントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルを、「高レベル」または「低レベル」に分類する。サービスレベルの分類方法としては、例えば、ＡＡＡサーバ４０から通知されたサービスレベルが「Ｈｉｇｈ」の場合は高レベルに分類し、その他の場合は低レベルに分類する方法が考えられるが、これに限定されない。
【００４７】
次に、端末割当部３１３は、エントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルが「高レベル」であれば、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎのうち負荷状況のレベルが「低レベル」のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２のいずれかを割り当てる。このとき、負荷状況のレベルが「低レベル」のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２が複数ある場合、端末割当部３１３は、その中で任意のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２を割り当ててもよいし、その中で負荷状況を数値化したものが最低値となるＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２を割り当ててもよい。
【００４８】
一方、端末割当部３１３は、エントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルが「低レベル」であれば、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎのうち負荷状況のレベルが「高レベル」のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２のいずれかを割り当てる。なお、負荷状況のレベルが「高レベル」のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２が複数ある場合の割り当て方法は、上記と同様である。
【００４９】
その後、端末割当部３１３は、エントリ対象のＭＳ１０のエントリ先として割り当てたＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２に対し、エントリ対象のＭＳ１０とそのＭＳ１０のサービスレベルとを通知する。
【００５０】
ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの各々は、負荷状況情報通知部３２１と、帯域保証部３２２と、を有している。
【００５１】
負荷状況情報通知部３２１は、自身の負荷状況をＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１に通知する。
【００５２】
帯域保証部３２２は、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１から通知されたエントリ対象のＭＳ１０を自身にエントリさせる。
【００５３】
ただし、各ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎは、図６に示すように、自身で割当可能な帯域が予め決められており、新たにエントリするＭＳ１０に対する帯域保証を行うことによって、割当可能な帯域を超えてしまう場合がある。
【００５４】
この場合、帯域保証部３２２は、自身にエントリしているＭＳ１０のうちサービスレベルが「低レベル」のＭＳ１０をエントリから外すか、または、そのようなＭＳ１０に対し、強制的に他のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２へのハンドオーバ（ＨＯ：Hand  Over）を指示する。このとき、サービスレベルが「低レベル」のＭＳ１０が複数ある場合、帯域保証部３２２は、上記動作の対象を、その中で任意のＭＳ１０としてもよいし、その中でサービスレベルが最低値となるＭＳ１０（ＡＡＡサーバ４０でサービスレベルが「Ｌｏｗ」で管理されているＭＳ）のうちの任意のＭＳ１０としてもよい。なお、帯域保証部３２２は、上記動作によって割当可能な帯域以下となるまで、対象のＭＳ１０を追加して上記動作を継続するものとする。
【００５５】
以下、本実施形態の無線通信システムの動作について、図７を参照して説明する。
【００５６】
なお、図７は、非特許文献３（WiMAX  Forum  Network  Architecture  (Stage  3),  Release  1,  Version  1.2.2,  (May  10,  2008)）において、ＭＳのＡＳＮへのエントリ時の動作を表すＦｉｇｕｒｅ４−３３の一部を抜粋したものであり、ＭＳ１０−１がＢＳ２０−１を介してＡＳＮにエントリする時の動作を示している。また、図７においては、各ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎは、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１に対し、負荷状況をすでに通知しているものとする。
【００５７】
まず、ステップＳ１０，Ｓ２０において、ＭＳ１０−１は、ＢＳ２０−１を介してＡＳＮにエントリする。
【００５８】
このとき、ステップＳ１０においては、ＭＳ１０−１とＢＳ２０−１間で、ＤＬ（Down  Link）チャネルの確保（DL  channel  acquisition）、ＭＡＣ（Media  Access  Control）レイヤの同期（MAC  synchronization）、およびＭＳ１０−１によるＵＬ（Up  Link）チャネルのパラメータの取得が行われる。
【００５９】
また、ステップＳ２０においては、ＭＳ１０−１とＢＳ２０−１間で、ＭＳ１０−１における送信電力、送信タイミング、周波数を調整する初期レンジング（Initial  Ranging）、およびＰＨＹ（Physical  Layer）の調整（PHY  adjustments  process）が行われる。
【００６０】
以降、ステップＳ３０において、ＡＡＡサーバ４０は、ＭＳ１０−１に対し、ＥＡＰ（Extensible  Authentication  Protocol）を用いた認証（EAP  Authentication）を行う。
【００６１】
ステップＳ３０の認証が完了すると、ステップＳ４０において、ＡＳＮ−ＧＷ３０は、ＡＡＡサーバ４０から、認証が完了した旨の通知（EAP  Success  is  indicated）と、コンテキストの通知（security  context  is  acquired）と、を受ける。
【００６２】
ステップＳ４０の処理を実行する際には、ＡＡＡサーバ４０のサービスレベル情報通知部４２は、コンテキストの通知に併せて、エントリ対象のＭＳ１０−１のサービスレベルも、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１に通知する。
【００６３】
以降、ステップＳ５０において、ＡＳＮ−ＧＷ３０とＢＳ２０−１間で、データパスの確立（Data  Path  Establishment）が行われ、また、ステップＳ６０において、ＭＳ１０−１とＢＳ２０−１間で、無線接続の確立（Connections  Establishment）が行われる。
【００６４】
ステップＳ５０の処理を実行する際には、ＡＳＮ−ＧＷ３０の端末割当部３１３は、まず、各ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの負荷状況のレベルを、「高レベル」または「低レベル」に分類し、さらに、ＭＳ１０−１のサービスレベルを、「高レベル」または「低レベル」に分類する。
【００６５】
次に、端末割当部３１３は、ＭＳ１０−１のサービスレベルが「高レベル」であれば、ＭＳ１０−１に対し、負荷状況のレベルが「低レベル」のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２のいずれかをエントリ先として割り当てる。
【００６６】
一方、端末割当部３１３は、ＭＳ１０−１のサービスレベルが「低レベル」であれば、ＭＳ１０−１に対し、負荷状況のレベルが「高レベル」のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２のいずれかをエントリ先として割り当てる。
【００６７】
ここでは、ＭＳ１０−１のサービスレベルが「低レベル」であり、端末割当部３１３は、ＭＳ１０−１のエントリ先として、負荷状況のレベルが「高レベル」のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１を割り当てたとする。以上のようにして、ＭＳ１０−１にＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１を割り当てるまでの流れを図８に示す。
【００６８】
この場合、端末割当部３１３は、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１に対し、エントリ対象がＭＳ１０−１であることと、ＭＳ１０−１のサービスレベルが「低レベル」であることと、を通知する。この通知は、Ｒ７インターフェースを介して行われる。
【００６９】
これを受けて、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１の帯域保証部３２２は、ＭＳ１０−１を自身にエントリさせる。
【００７０】
ただし、帯域保証部３２２は、新たにエントリするＭＳ１０−１に対する帯域保証を行うことで、自身で割当可能な帯域を超えてしまう場合には、自身にエントリしているＭＳ１０のうちサービスレベルが「低レベル」のＭＳ１０をエントリから外すか、または、そのようなＭＳ１０に対し、他のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２へのハンドオーバを指示する。
【００７１】
上述したように本実施形態においては、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１は、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの各々の負荷状況およびエントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルに基づいて、エントリ対象のＭＳ１０に対し、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎのいずれかをエントリ先として割り当てる。
【００７２】
したがって、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの負荷状況だけでなく、エントリ対象のＭＳ１０のサービスレベルをも考慮した負荷分散を行うことができるという効果が得られる。
【００７３】
また、本実施形態においては、ＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰ３２−１〜３２−Ｎの各々は、ＡＳＮ−ＧＷ  ＤＰ３１から通知されたエントリ対象のＭＳ１０がエントリすると、自身で割当可能な帯域を超える場合、自身にエントリしているＭＳ１０のうちサービスレベルが「低レベル」のＭＳ１０をエントリから外すか、または、そのようなＭＳ１０に対し、他のＡＳＮ−ＧＷ  ＥＰへのハンドオーバを指示する。
【００７４】
したがって、サービスレベルが「高レベル」のＭＳ１０の帯域を確保することができるため、サービスレベルの高いＭＳ１０を、サービスレベルの低いＭＳ１０と差別化することができるという効果が得られる。
【００７５】
なお、本発明のＡＳＮ−ＧＷ３０にて行われる方法は、コンピュータに実行させるためのプログラムに適用してもよい。また、そのプログラムを記憶媒体に格納することも可能であり、ネットワークを介して外部に提供することも可能である。
【００７６】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲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。
【００７７】
なお、本発明のＡＳＮ−ＧＷ３０にて行われる方法は、コンピュータに実行させるためのプログラムに適用してもよい。また、そのプログラムを記憶媒体に格納することも可能であり、ネットワークを介して外部に提供することも可能である。
【００７８】
本出願は、２００８年１１月７日に出願された日本出願特願２００８−２８６３４６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。
【図１】
2010052988.tif 000003
【図２】
2010052988.tif 000004
【図３】
2010052988.tif 000005
【図４】
2010052988.tif 000006
【図５】
2010052988.tif 000007
【図６】
2010052988.tif 000008
【図７】
2010052988.tif 000009
【図８】
2010052988.tif 000010
【国際調査報告】
2010052988.tif 000011
2010052988.tif 000012