(57)【要約】  複数の通信端末機と、複数の基地局と、通信端末機との間の無線通信を制御する複数の無線ネットワーク制御装置とを備えた通信システムにおいて、少なくとも１台の第１の無線ネットワーク制御装置が、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機の無線通信の通信帯域幅を制御する帯域制御部と、帯域制御部により、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信帯域幅が下げられたことを受けて通信相手である第２の通信端末機の制御を担当する第２の無線ネットワーク制御装置に向けて、第２の通信端末機の通信帯域幅を現状に維持することを要求する維持要求部とを備え、帯域制御部は、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信帯域幅を現状に維持することの要求を受けて、１台の通信帯域幅を所定時間現状に維持し、所定時間経過後に通信帯域幅の制御を再開するものである。
2009063544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末機と、各担当エリア内にある通信端末機との間の無線通信を担う複数の基地局と、ネットワークを介在させて互いに接続され、配下の基地局と該配下の基地局の担当エリア内にある通信端末機との間の無線通信を制御するとともに、該ネットワークを介在させた通信を行うことにより通信端末機間の通信を中継する複数の無線ネットワーク制御装置とを備えた通信システムにおいて、
前記複数の無線ネットワーク制御装置のうちの少なくとも１台の第１の無線ネットワーク制御装置が、
前記複数の通信端末機のうちの当該第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機の無線通信の通信帯域幅を制御する帯域制御部と、
前記帯域制御部により、当該第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信帯域幅が下げられたことを受けて、該１台の通信端末機の通信相手である第２の通信端末機の制御を担当する第２の無線ネットワーク制御装置に向けて、該第２の通信端末機の通信帯域幅を現状に維持することを要求する維持要求部とを備え、
前記帯域制御部は、当該第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信帯域幅を現状に維持することの要求を受けて、該１台の通信帯域幅を所定時間現状に維持するとともに、該所定時間経過後に、該１台の通信端末機の通信帯域幅の制御を再開するものであることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記帯域制御部は、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台が、異なる基地局により通信が行われる異なる担当エリアに跨って移動したことを受けて、該１台の通信端末機の通信帯域幅を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記帯域制御部は、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の電波品質の変化を受けて、該１台の通信端末機の通信帯域幅を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
前記帯域制御部は、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信環境における輻輳状況の変化を受けて、該１台の通信端末機の通信帯域幅を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
前記ネットワーク内に置かれて前記無線ネットワーク制御装置同士の通信帯域幅を制御する中継装置をさらに備え、
前記維持要求部は、前記帯域制御部により、前記複数の通信端末機のうちの１台の通信帯域幅が下げられたことを受けて、該１台の通信端末機の通信相手である第２の通信端末機の制御を担当する第２のネットワーク制御装置に向けて、該第２の通信端末機の通信帯域幅を現状に維持することを要求するとともに、前記中継装置に向けて当該第１の無線ネットワーク制御装置と前記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅を現状に維持することを要求するものであり、
前記中継装置は、当該第１の無線ネットワーク制御装置と前記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅を現状に維持することの要求を受けて、当該第１の無線ネットワーク制御装置と前記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅を所定時間現状に維持するとともに、該所定時間経過後に、当該第１の無線ネットワーク制御装置と前記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅の制御を再開するものであることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークを介在させた通信を行うことにより通信端末機間の通信を中継する複数の無線ネットワーク制御装置とを備えた通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線電話機能を備えた通信端末機が広く普及しており、通信端末機同士で手軽にコミュニケーションを持てるようになってきている。携帯端末装置の中には、無線電話機能に加えて、撮影機能、Ｗｅｂサイトの閲覧機能、電子メイルの送受信機能などの多種の機能を備えることで利便性がさらに向上したものが多い。最近では、こうした多機能の通信端末機を利用して、撮影で得られた画像情報やＷｅｂサイトで得た情報を２台の通信端末機の間でやりとりする機会が増えており、通信端末機間でやりとりされるデータ量も増加している。一般にデータ量が増加するとデータ送信にかかる時間も増加するので、データ送信にかかる時間の短縮化にあたって高速通信が可能な通信方式が望まれる。【０００３】
最近の携帯電話機機の通信システムでは、Ｗｅｂサイトからの情報のダウンロードといった、下り方向（ダウンリンク方向）の情報通信については、下り方向の高速パケット通信であるＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）技術が実用化されており、下り方向についての高速通信が可能となっている。一方、上り方向（アップリンク方向）の情報通信についても、上り方向の高速パケット通信であるＨＳＵＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）技術の実用化が見込まれており、今後は、ＨＳＤＰＡ技術とＨＳＵＰＡ技術とを組み合わせて、通信端末機間での高速パケット通信が実現することが予想される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−１７４２６３号公報
【０００４】
通信端末機間で無線通信が行われる際には、通信端末機の電波環境に応じて通信状態が変化することがあり、通信状態の安定化が強く望まれている。【０００５】
一般に、通信端末機の間で無線通信が行われる際には、通信端末機で使用可能な帯域幅として、その通信端末機の通信量に応じた周波数領域（帯域幅）を割り当てる制御（いわゆるレート制御）が前提となっており、このレート制御の下では、通信量が多いほど広い帯域幅の割り当てが行われる。こうすることで、通信量の多い通信端末機ほど広帯域幅での高速度の通信が許されることとなり、無線通信用として使用可能な帯域幅が、各通信端末機に有効に分配されることとなる。【０００６】
しかしながらレート制御の下では、通信端末機の間で高速パケット通信が行われている際に、一時的に一方の通信端末機の周囲の電波環境が悪化してその通信端末機では高速パケット通信ができなくなると、通信端末機の間の通信量が低下して他方の通信端末機に割り当てられる帯域幅が、高速パケット通信用の広帯域幅から、もっと狭い帯域幅に縮小されてしまうこととなる。この結果、電波環境が回復してもすぐには高速パケット通信が回復されるとは限らないので安定した高速パケット通信が維持されないといった事態が生じ得る。【０００７】
無線通信の分野では、一時的に電波環境が悪化することは避け難いため、一律にレート制御が行われると、上述したように、かえって通信状態の不安定化を招くおそれがある。【０００８】
上記事情に鑑み、安定した通信状態の実現に適した通信システムを提供する。
【発明の開示】
【０００９】
上記目的を達成する通信システムの基本形態は、
複数の通信端末機と、各担当エリア内にある通信端末機との間の無線通信を担う複数の基地局と、ネットワークを介在させて互いに接続され、配下の基地局と該配下の基地局の担当エリア内にある通信端末機との間の無線通信を制御するとともに、該ネットワークを介在させた通信を行うことにより通信端末機の間の通信を中継する複数の無線ネットワーク制御装置とを備えた通信システムにおいて、
上記複数の無線ネットワーク制御装置のうちの少なくとも１台の第１の無線ネットワーク制御装置が、
上記複数の通信端末機のうちの当該第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機の無線通信の通信帯域幅を制御する帯域制御部と、
上記帯域制御部により、当該第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信帯域幅が下げられたことを受けて、該１台の通信端末機の通信相手である第２の通信端末機の制御を担当する第２の無線ネットワーク制御装置に向けて、該第２の通信端末機の通信帯域幅を現状に維持することを要求する維持要求部とを備え、
上記帯域制御部は、当該第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信帯域幅を現状に維持することの要求を受けて、該１台の通信帯域幅を所定時間現状に維持するとともに、該所定時間経過後に、該１台の通信端末機の通信帯域幅の制御を再開するものである。
【００１０】
この基本形態によれば、通信システム内の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信帯域幅が下げられた場合に、この通信端末機の通信相手である通信端末機の制御を担当する無線ネットワーク制御装置にこの通信相手の通信端末機の通信帯域幅を現状に維持するよう要求がなされることで、所定時間の間は、通信端末機の通信帯域幅の制御が停止される。このため、この基本形態では、一時的に一方の通信端末機の通信帯域幅が下げられた場合であっても、通信相手である通信端末機の通信帯域幅がすぐに縮小されずに通信状態の回復を待つ猶予が与えられので、通信状態が安定化する。
【００１１】
また、上記の基本形態において、「上記帯域制御部は、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台が、異なる基地局により通信が行われる異なる担当エリアに跨って移動したことを受けて、該１台の通信端末機の通信帯域幅を制御するものである」という応用形態は好適である。
【００１２】
このような応用形態によれば、例えば、一時的に一方の通信端末機が、狭い通信帯域幅しか許されないような担当エリアに跨って移動して通信帯域幅が下げられた場合であっても、通信相手である通信端末機の通信帯域幅がすぐに縮小されることはなく安定した通信状態が実現する。
【００１３】
また、上記の基本形態において、「上記帯域制御部は、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の電波品質の変化を受けて、該１台の通信端末機の通信帯域幅を制御するものである」という応用形態も好適である。
【００１４】
このような応用形態によれば、例えば、一時的に一方の通信端末機の電波品質が低下した場合であっても、通信相手である通信端末機の通信帯域幅がすぐに縮小されることはなく安定した通信状態が実現する。
【００１５】
また、上記の基本形態において、「上記帯域制御部は、第１の無線ネットワーク制御装置が制御を担当する通信端末機のうちの１台の通信環境における輻輳状況の変化を受けて、該１台の通信端末機の通信帯域幅を制御するものである」という応用形態も好適である。
【００１６】
このような応用形態によれば、例えば、一時的に一方の通信端末機の輻輳状況が悪化した場合であっても、通信相手である通信端末機の通信帯域幅がすぐに縮小されることはなく安定した通信状態が実現する。
【００１７】
また、上記の基本形態において、「上記ネットワーク内に置かれて上記無線ネットワーク制御装置同士の通信帯域幅を制御する中継装置をさらに備え、上記維持要求部は、上記帯域制御部により、上記複数の通信端末機のうちの１台の通信帯域幅が下げられたことを受けて、該１台の通信端末機の通信相手である第２の通信端末機の制御を担当する第２のネットワーク制御装置に向けて、該第２の通信端末機の通信帯域幅を現状に維持することを要求するとともに、上記中継装置に向けて当該第１の無線ネットワーク制御装置と上記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅を現状に維持することを要求するものであり、上記中継装置は、当該第１の無線ネットワーク制御装置と上記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅を現状に維持することの要求を受けて、当該第１の無線ネットワーク制御装置と上記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅を所定時間現状に維持するとともに、該所定時間経過後に、当該第１の無線ネットワーク制御装置と上記第２の無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅の制御を再開するものである」という応用形態も好適である。
【００１８】
このような応用形態によれば、無線通信を行っている通信端末機をそれぞれ制御する通信端末機無線ネットワーク制御装置の間に中継装置を介して通信が行われる状況において一時的に一方の通信端末機の通信帯域幅が下げられた場合であっても、通信相手である通信端末機の通信帯域幅や、無線ネットワーク制御装置の間の通信帯域幅がすぐに縮小されることはなく安定した通信状態が実現する。
【００１９】
なお、ここでは、少なくとも１台の第１の無線ネットワーク制御装置の構成を取り挙げたが、上記通信システムには、典型的には上記第１の無線ネットワーク制御装置と同一の構成を備えた、２台以上複数台の無線ネットワーク制御装置が含まれる。
【００２０】
以上説明したように、通信システムの上記基本形態によれば、安定した通信状態が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】通信システムの具体的な実施形態の全体構成図である。
【図２】無線ネットワーク制御装置の構成図である。
【図３】中継ノードの構成図である。
【図４】図１の左側の携帯電話機が、異なるセルに跨って移動する場合における通信システムでの制御の流れを表したフローチャートである。
【図５】レート制御停止要求を受けた、図１の中央の無線ネットワーク制御装置の動作の流れを表したフローチャートである。
【図６】図１の左側の携帯電話機の電波品質が悪化して高速パケット通信ができなった場合における通信システムでの制御の流れを表したフローチャートである。
【図７】図１の左側の携帯電話機の通信環境が輻輳状態となり高速パケット通信ができなった場合における通信システムでの制御の流れを表したフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
基本形態（および応用形態）について上記説明した通信システムに対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。【００２３】
図１は、通信システムの具体的な実施形態の全体構成図である。【００２４】
図１に示す通信システム１は、携帯電話機間での無線通信を実現するための通信システムである。この通信システム１は、コアネットワーク１００を介して互いに接続された３つの無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃを備えている。各無線ネットワーク制御装置には、配下の基地局があらかじめ定められており、この図では、図の一番左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａの下側に図示されている３つの基地局３００Ａ，３０１Ａ，３０２Ａが、この無線ネットワーク制御装置２００Ａの配下にある基地局である。同様に、図の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂの下側に図示されている基地局３００Ｂが、この中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂの配下にある基地局であり、図の一番右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃの下側に図示されている基地局３００Ｃが、この右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃの配下にある基地局である。【００２５】
基地局３００Ａ，３０１Ａ，３０２Ａ，３００Ｂ，３００Ｃには、無線中継を行う際の担当エリアとしてセル６００Ａ，６０１Ａ，６０２Ａ，６００Ｂ，６００Ｃが、それぞれ割り当てられており、各基地局は、各セル内に存在する携帯電話機の電波を中継する。【００２６】
無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、配下の基地局と配下の基地局の担当エリア内にある携帯電話機との間の無線通信を制御するとともに、携帯電話機の間の通信を中継する役割を果たしている。また、これらの無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、各無線ネットワーク制御装置が制御を担当する携帯電話機で使用される無線通信の帯域幅を、携帯電話機ごとに割り当てる役割も果たしている。すなわち、図の一番左側の携帯電話機４００Ａに対する帯域幅の割り当ては、図の一番左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａによって行われ、図の中央の携帯電話機４００Ｂに対する帯域幅の割り当ては、図の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂによって行われ、図の一番右側の携帯電話機４００Ｃに対する帯域幅の割り当ては、図の一番右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃによって行われる。ここで、個々の携帯電話機に割り当てられる帯域幅としては、帯域幅が異なる複数種類の帯域幅が用意されており、以下では、これら複数種類の帯域幅を無線チャンネルと呼ぶ。これらの無線チャンネルの中には、高速パケット通信を可能とする広帯域幅の無線チャンネルも含まれている。ただし、各基地局で中継可能な無線通信の無線チャンネルは、基地局の能力に応じて制限があり、高速パケット通信の無線チャンネルの通信ができない基地局のセルも存在する。【００２７】
図に示すように、図の一番左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａは、図の一番右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃとは、コアネットワーク１００内の中継ノード５００を介して接続されており、一方、図の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂとは中継ノード５００を介することなく接続されている。この中継ノード５００は、図の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａと図の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃのように、中継ノード５００を介して通信を行う２つの無線ネットワーク制御装置の間の通信で用いられる帯域幅の制御を行う役割を担っており、この中継ノード５００が、上述した応用形態における中継装置の一例に相当する。【００２８】
次に、無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃの構成、および中継ノード５００の構成について説明する。【００２９】
まず、無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃの構成について説明する。無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃは、いずれも同一の構成を備えており、ここでは、無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃをまとめて無線ネットワーク制御装置２００として、各無線ネットワーク制御装置の構成について説明する。【００３０】
図２は、無線ネットワーク制御装置２００の構成図である。【００３１】
無線ネットワーク制御装置２００は、無線ネットワーク制御装置２００が制御を担当する携帯電話機の通信（呼）を制御し、無線ネットワーク制御装置内の各部に種々の要求を出す呼制御部２１０、配下の基地局と配下の基地局の担当エリア内にある携帯電話機との間の無線通信を管理する無線管理部２２０、無線ネットワーク制御装置２００の制御担当となっている携帯電話機に割り当られる無線チャンネルを管理するリソース管理部２３０を備えている。また、この無線ネットワーク制御装置２００は、配下の基地局の担当エリア内にある携帯電話機の位置情報が不図示の機構により常時入力され、その位置情報を管理する位置情報管理部２４０、無線ネットワーク制御装置２００内の呼制御部２１０や他の無線ネットワーク制御装置内の呼制御部の要求を受けて、無線ネットワーク制御装置２００の制御担当となっている携帯電話機の無線通信の制御を実行するユーザデータ制御部２５０、無線ネットワーク制御装置２００の制御担当となっている携帯電話機の無線通信の電波品質を管理する電波品質管理部２６０を備えている。【００３２】
ここで、呼制御部２１０には、無線ネットワーク制御装置２００の制御担当となっている携帯電話機が、異なるセルに跨って移動する際に、必要に応じて制御変更を決定する移動制御部２１１が備えられている。また、無線管理部２２０には、無線ネットワーク制御装置２００の制御担当となっている携帯電話機に割り当てられる無線チャンネルの切り替えを行う無線ＣＨ切替制御部２２１が備えられており、ユーザデータ制御部２５０には、無線ネットワーク制御装置２００の制御担当となっている携帯電話機に対し、通信量に応じた帯域幅の無線チャンネルを割り当てる制御（いわゆるレート制御）を行うレート制御部２５１が備えられている。このレート制御では、後述する所定の場合を除き、通信量が多いほど広い帯域幅の無線チャンネルが割り当てられるように制御が行われる。【００３３】
次に、中継ノード５００の構成について説明する。【００３４】
図３は、中継ノード５００の構成図である。【００３５】
この中継ノード５００には、中継ノード５００に接続されている無線ネットワーク制御装置内の呼制御部の要求を受けて、その無線ネットワーク制御装置と、中継ノード５００に接続されている別の無線ネットワーク制御装置との間の通信の制御を行うユーザデータ制御部５１０が備えられており、このユーザデータ制御部５１０は、中継ノード５００を介して通信を行う２つの無線ネットワーク制御装置の間の通信で用いられる帯域幅として、後述する所定の場合を除き、通信量に応じた帯域幅を割り当てるレート制御を行うレート制御部５１１を備えている。また、中継ノード５００には、図の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａと図の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃのように、中継ノード５００を介して通信を行う２つの無線ネットワーク制御装置の間の通信で用いられる帯域幅を管理するリソース管理部５２０も備えられている。【００３６】
以上が、無線ネットワーク制御装置２００Ａ，２００Ｂ，２００Ｃの構成、および中継ノード５００の構成について説明である。【００３７】
一般に、携帯電話機同士の無線通信においてレート制御が行われることで、通信量の多いほど広帯域幅での高速度の通信が可能となり、無線通信用として使用可能な帯域幅が有効に分配されることとなる。【００３８】
しかしながらレート制御の下では、携帯電話機の間で高速パケット通信が行われている際に、一時的に携帯電話機では高速パケット通信ができなくなるなると、携帯電話機の間での通信量が低下して他方の携帯電話機に割り当てられる帯域幅が、高速パケット通信用の広帯域幅から、もっと狭い帯域幅に縮小されてしまうこととなる。この結果、電波環境が回復してもすぐには高速パケット通信が回復されず、安定した高速パケット通信が維持されないといった事態が生じ得る。無線通信の分野では、一時的に電波環境が悪化することは避け難いため、一律にレート制御が行われると、上述したように、かえって通信状態の不安定化を招くおそれがある。【００３９】
図１の通信システム１においては、こうした通信状態の不安定化を回避するため、一方の携帯電話機で高速パケット通信ができなくなっても、他方の携帯電話機に対するレート制御を所定時間の間は停止する制御が行われる。こうすることで、一時的に一方の携帯電話機の帯域幅が縮小された場合であっても、通信相手である携帯電話機の帯域幅がすぐに縮小されずに通信状態の回復を待つ猶予が与えられので、通信状態が安定化する。【００４０】
以下では、図１の左側の携帯電話機４００Ａの周囲の電波環境が悪化してこの携帯電話機４００Ａでは高速パケット通信ができなくなった状況においてこの通信システム１で行われる制御について説明する。ここで、図１の左側の携帯電話機４００Ａの電波環境が悪化する具体的な状況として、図１の左側の携帯電話機４００Ａが移動して、高速パケット通信ができない基地局のセル内に入った場合と、図１の左側の携帯電話機４００Ａの電波品質が悪化した場合と、図１の左側の携帯電話機４００Ａの通信環境が輻輳状態となった場合との３つの場合についてそれぞれ説明する。【００４１】
まず、図１の左側の携帯電話機４００Ａが移動して、高速パケット通信ができない基地局のセル内に入った場合における、通信システム１で行われる制御について説明する。ここでは、図１の左側の携帯電話機４００Ａが、移動しながら図１の中央の携帯電話機４００Ｂと通信を行う場合を例にとって説明する。さらに、この例では、図１の一番左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａの配下にある基地局３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃのうち、左から１番目の基地局３００Ａおよび左から３番目の基地局３００Ｃでは高速パケット通信の中継が可能であるが左から２番目の基地局３００Ｂでは高速パケット通信の中継が不可能であって、図１の左側の携帯電話機４００Ａは、これらの基地局のセル６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃを、この順番に移動していくものとして話を進める。従ってこの設定では、左から２番目の基地局３００Ｂのセル６００Ｂのうち、左から１番目の基地局３００Ａのセル６００Ａや左から３番目の基地局３００Ｃのセル６００Ｃと重なりがない領域では、この携帯電話機４００Ａは高速パケット通信ができないこととなる。【００４２】
図４は、図１の左側の携帯電話機４００Ａが、異なるセルに跨って移動する場合における通信システム１での制御の流れを表したフローチャートである。【００４３】
図１の左側の携帯電話機４００Ａが、図１の中央の携帯電話機４００Ｂに対し高速パケット通信を行いながら、図１の左から１番目の基地局３００Ａのセル６００Ａと左から２番目の基地局３００Ｂのセル６００Ｂとに跨って、左から１番目の基地局３００Ａのセル６００Ａから離れる方向に移動していく際には、図１の左から１番目の基地局３００Ａに中継される無線の電波品質が少しづつ劣化していく。ここで、この携帯電話機４００Ａの制御を担当する無線ネットワーク制御装置２００Ａには、携帯電話機４００Ａの電波品質の変化を検出する機構が備えられており、この機構により、この携帯電話機４００Ａの電波品質の劣化が検出される。具体的には、図１の左側の携帯電話機４００Ａの無線通信の電波品質のデータが、無線通信の際に、無線ネットワーク制御装置２００Ａ内の呼制御部２１０に、無線管理部２２０を介して常時伝えられており（ステップＳ１０１）、呼制御部２１０は、その電波品質のデータを電波品質管理部２６０に送る。そして、この電波品質管理部２６０が、送られてきたデータを、この携帯電話機４００Ａの過去の電波品質のデータと比較して電波品質の変化を呼制御部２１０に報告することで、呼制御部２１０によって、携帯電話機４００Ａの電波品質の変化が検出される。【００４４】
図１の左側の携帯電話機４００Ａの移動に伴い、携帯電話機４００Ａの電波品質が劣化している旨の報告を受けた移動制御部２１１は、位置情報管理部２４０に管理されている携帯電話機４００Ａの位置情報の報告を要求し、位置情報管理部２４０の報告を受けて、携帯電話機４００Ａが、図１の左から１番目の基地局３００Ａのセル６００Ａから、図１の左から２番目の基地局３０１Ａのセル６０１Ａに向かって移動していることを認識する。そして、移動制御部２１１は、リソース管理部２３０に対して、この携帯電話機４００Ａの移動先のセル６０１Ａでは、現在携帯電話機４００Ａが使用している無線チャンネルを維持することができる状況であるか否かの情報を求める（ステップＳ１０２）。上述したように、この携帯電話機４００Ａの移動先のセル６０１Ａでは高速パケット通信は不可能であり、リソース管理部２３０からは、移動制御部２１１に対し、現在携帯電話機４００Ａが使用している高速パケット通信の無線チャンネルを維持することができない旨の報告が送られる（ステップＳ１０３）。この報告を受けて、移動制御部２１１は、無線管理部２２０内の無線ＣＨ切替制御部２２１に、もっと低速の無線チャンネルに切り替えることを求める無線チャンネル切替要求を送る（ステップＳ１０４）。無線チャンネル切替要求を受けた無線ＣＨ切替制御部２２１は、この携帯電話機４００Ａに割り当てられる無線チャンネルをその低速の無線チャンネルに切り替え、これにより、この携帯電話機４００Ａとの移動先のセル６０１Ａを担当する基地局３０１Ａとの間の無線通信は、その低速の無線チャンネルでの無線通信に移行する（ステップＳ１０５）。ここで、図４では、この携帯電話機４００Ａの無銭通信を中継する基地局として、図１の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａの配下にある３つの基地局３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃがまとめて基地局３００として表されている。なお、移動制御部２１１は、無線チャンネルの切り替え後も、位置情報管理部２４０から、移動中の携帯電話機４００Ａの位置情報の報告を常時受けており、また、移動中の携帯電話機４００Ａのいるセルの状況報告をリソース管理部２３０から常時受けて受けている。これにより、移動制御部２１１は、移動中の携帯電話機４００Ａの通信環境の変化を常時把握している。【００４５】
移動制御部２１１を有する呼制御部２１０は、ステップＳ１０４において、無線チャンネル切替要求を無線ＣＨ切替制御部２２１に送るとともに、ユーザデータ制御部２５０内のレート制御部２５１に対し、この移動中の携帯電話機４００Ａの通信相手である図１の中央の携帯電話機４００Ｂへのレート制御を所定時間の間行わないよう要求するレート制御停止要求を送る（ステップＳ１０６）。ここで、呼制御部２１０が、上述した基本形態および応用形態における維持要求部の一例に相当する。レート制御停止要求を受けたレート制御部２５１は、さらに、このレート制御停止要求を、通信相手の携帯電話機４００Ｂの制御を担当する図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂが有するユーザデータ制御部２５０内のレート制御部２５１に送る（ステップＳ１０７）。【００４６】
次に、このレート制御停止要求を受けた、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂの動作について説明する。【００４７】
図５は、レート制御停止要求を受けた、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂの動作の流れを表したフローチャートである。【００４８】
図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のレート制御部２５１は、レート制御停止要求を受けると、まず、タイマを起動し（ステップＳ２０１）、さらに、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０に、移動中の携帯電話機４００Ａの通信相手である、図１の中央の携帯電話機４００Ｂに割り当てられている無線チャンネル（リソース）をそのまま確保しておくよう要求する（ステップＳ２０２）。この要求を受けたリソース管理部２３０は、図１の中央の携帯電話機４００Ｂに割り当てられている無線チャンネル（リソース）を、タイムアップするまでの所定時間の間、現在の状態に維持する。実際には、図４のステップＳ１０５で、移動中の携帯電話機４００Ａの無線チャンネルが低速の無線チャンネルに切り替えられたことにより、移動中の携帯電話機４００Ａと図１の中央の携帯電話機４００Ｂとの間の通信量は低下しているが、リソース管理部２３０が、図１の中央の携帯電話機４００Ｂに割り当てられている無線チャンネル（リソース）を通信量に無関係に無線チャンネルを現在の状態に維持することで、この携帯電話機４００Ｂに対するレート制御が停止された状態が実現している（ステップＳ２０３）。【００４９】
上記の所定時間が経過してタイムアップするまで（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、レート制御が停止された状態が維持され、タイムアップすると（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、リソース管理部２３０は、通信量に無関係に無線チャンネルを現在の状態に維持することを停止する。これによりこの携帯電話機４００Ｂに対するレート制御が再開される。具体的には、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のレート制御部２５１が、図１の中央の携帯電話機４００Ｂの通信量が回復しているか否かを判定を行い（ステップＳ２０５）、上記の所定時間以内に、図１の左側の携帯電話機４００Ａが、移動により高速パケット通信が可能な図１の左から３番目のセル６０２Ａに達していない場合には、移動中の携帯電話機４００Ａと図１の中央の携帯電話機４００Ｂとの間の通信量は低下したままなので（ステップＳ２０５；Ｎｏ）、図１の中央の携帯電話機４００Ｂに割り当てられる無線チャンネルは、低速の無線チャンネルに移行する。一方、上記の所定時間以内に、図１の左側の携帯電話機４００Ａが、移動により高速パケット通信が可能な図１の左から３番目のセル６０２Ａに達している場合には、図１の中央の携帯電話機４００Ｂの通信量が回復しているので、図１の中央の携帯電話機４００Ｂに対し、そのまま、高速パケット通信の無線チャンネルが維持されることとなる。【００５０】
このように、図１の通信システム１では、一時的に、一方の携帯電話機が、狭い帯域幅しか許されないような担当エリアに跨って移動して帯域幅が縮小された場合であっても、所定時間の間レート制御が停止されることで安定した通信状態が実現する。ここで、リソース管理部２３０とレート制御部２５１とを合わせたものが、上述した基本形態および応用形態における帯域制御部の一例に相当する。【００５１】
以上は、移動する図１の左側の携帯電話機４００Ａが、図１の中央の携帯電話機４００Ｂと通信する場合の制御についての説明であるが、図１の左側の携帯電話機４００Ａが、図１の右側の携帯電話機４００Ｃと通信する場合には、図１の右側の携帯電話機４００Ｃの制御を担当する図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１が、上述した、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１の役割を果たし、同様の制御が実行される。さらに、この場合には、図１の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａ内のレート制御部２５１は、レート制御停止要求を、図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃ内のレート制御部２５１に送るとともに、中継ノード５００内のレート制御部５１１にも送る。【００５２】
レート制御停止要求を受けた中継ノード５００では、中継ノード５００内のレート制御部５１１とリソース管理部５２０により、所定時間の間レート制御の停止が実行される。このときの中継ノード５００内のレート制御部５１１とリソース管理部５２０の動作は、
レート制御の対象となるのが、図１の右側の携帯電話機４００Ｃの無線チャンネルではなく、図１の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａと図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃとの間の通信の帯域幅である点を除き、図５で説明した、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１の動作と同じである。そこで、レート制御停止要求を受けたときの中継ノード５００の動作の流れについては説明を省略する。このように、通信システム１では、無線ネットワーク制御装置の間に中継装置を介して通信が行われる状況において一時的に一方の携帯電話機の帯域幅が縮小された場合であっても、所定時間の間は、通信相手である携帯電話機の帯域幅や、無線ネットワーク制御装置の間の帯域幅がすぐに縮小されることはなく安定した通信状態が実現している。【００５３】
次に、図１の左側の携帯電話機４００Ａの電波品質が悪化して高速パケット通信ができなった場合における、通信システム１で行われる制御について説明する。以下では、図１の左側の携帯電話機４００Ａが、図１の中央の携帯電話機４００Ｂと通信を行う場合を例にとって説明する。【００５４】
図６は、図１の左側の携帯電話機４００Ａの電波品質が悪化して高速パケット通信ができなった場合における通信システム１での制御の流れを表したフローチャートである。【００５５】
図１の左側の携帯電話機４００Ａが、高層ビルの谷間に入った場合など、電波が届きにくい場所にこの携帯電話機４００Ａが入ってしまうと、この携帯電話機４００Ａと、この携帯電話機４００Ａが存在するセルを担当する基地局との間の無線通信の電波品質が劣化する。上述したように、図１の左側の携帯電話機４００Ａの無線通信の電波品質のデータが、無線通信の際に、無線ネットワーク制御装置２００Ａ内の呼制御部２１０に常時伝えられており（ステップＳ３０１）、呼制御部２１０は、その電波品質のデータを電波品質管理部２６０に送る（ステップＳ３０２）。そして、この電波品質管理部２６０が、送られてきたデータを、この携帯電話機４００Ａの過去の電波品質のデータと比較して電波品質の変化を呼制御部２１０に報告し（ステップＳ３０３）、呼制御部２１０は、無線通信の電波品質が劣化していることを認識する。そして、呼制御部２１０は、位置情報管理部２４０に管理されている携帯電話機４００Ａの位置情報に基づき、携帯電話機４００Ａが、図１の左から１番目の基地局３００Ａのセル６００Ａ内に位置しており、図５の状況とは異なり、他のセルに向かって移動中ではないことを確認する。そして、呼制御部２１０は、無線管理部２２０内の無線ＣＨ切替制御部２２１に、もっと低速の無線チャンネルに切り替えることを求める無線チャンネル切替要求を送る（ステップＳ３０４）。無線チャンネル切替要求を受けた無線ＣＨ切替制御部２２１は、この携帯電話機４００Ａに割り当てられる無線チャンネルをその低速の無線チャンネルに切り替え、これにより、この携帯電話機４００Ａと、この携帯電話機４００Ａが存在するセル６０１Ａを担当する基地局３００Ａとの間の無線通信は、その低速の無線チャンネルでの無線通信に移行する（ステップＳ３０５）。【００５６】
一方、呼制御部２１０は、ステップＳ３０４で無線チャンネル切替要求を無線ＣＨ切替制御部２２１に送るとともに、ユーザデータ制御部２５０内のレート制御部２５１に対し、この携帯電話機４００Ａの通信相手である図１の中央の携帯電話機４００Ｂへのレート制御を所定時間の間行わないよう要求するレート制御停止要求を送る（ステップＳ３０６）。レート制御停止要求を受けたレート制御部２５１は、さらに、このレート制御停止要求を、通信相手の携帯電話機４００Ｂの制御を担当する図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂが有するユーザデータ制御部２５０内のレート制御部２５１に送る（ステップＳ３０７）。レート制御停止要求を受けた図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂでは、この無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１が、図５で説明したのと同じ動作の流れを踏んで所定時間の間レート制御を停止し、この所定時間の経過後レート制御を再開する。ここでは、レート制御停止要求を受けた図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂの動作については、説明を省略する。【００５７】
以上の制御を行うことで、図１の通信システム１では、一時的に一方の携帯電話機の電波品質が低下した場合であっても、通信相手である携帯電話機機の帯域幅がすぐに縮小されることはなく安定した通信状態が実現する。【００５８】
以上は、図１の左側の携帯電話機４００Ａの電波品質が悪化して高速パケット通信ができなった状況における、この携帯電話機４００Ａと、図１の中央の携帯電話機４００Ｂとが通信する場合の制御についての説明である。同じ状況で、この図１の左側の携帯電話機４００Ａが、図１の右側の携帯電話機４００Ｃと通信する場合には、図１の右側の携帯電話機４００Ｃの制御を担当する図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１が、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１の役割を果たし、同様の制御が実行される。さらに、この場合には、図１の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａ内のレート制御部２５１は、レート制御停止要求を、図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃ内のレート制御部２５１に送るとともに、中継ノード５００内のレート制御部５１１にも送る。【００５９】
レート制御停止要求を受けた中継ノード５００では、中継ノード５００内のレート制御部５１１とリソース管理部５２０により、所定時間の間レート制御の停止が実行される。このときの中継ノード５００内のレート制御部５１１とリソース管理部５２０の動作は、
レート制御の対象となるのが、図１の右側の携帯電話機４００Ｃの無線チャンネルではなく、図１の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａと図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃとの間の通信の帯域幅である点を除き、図５で説明した、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１の動作と同じである。そこで、レート制御停止要求を受けたときの中継ノード５００の動作の流れについては説明を省略する。【００６０】
次に、図１の左側の携帯電話機４００Ａの通信環境が輻輳状態となり高速パケット通信ができなった場合における、通信システム１で行われる制御について説明する。以下では、図１の左側の携帯電話機４００Ａが、図１の中央の携帯電話機４００Ｂと通信を行う場合を例にとって説明する。【００６１】
図７は、図１の左側の携帯電話機４００Ａの通信環境が輻輳状態となり高速パケット通信ができなった場合における通信システム１での制御の流れを表したフローチャートである。【００６２】
大きなイベントが催されるといった理由で１箇所に大勢の人が集まるようなことがあると、集まった人々が携帯電話機を使用することで、その箇所を含むセルを担当する基地局やその基地局を担当する無線ネットワーク制御装置に通信が集中しすぎて使用可能な無線チャンネルが混雑して通信しにくい状態（いわゆる輻輳状態）となることがある。図１の通信システム１では、各無線ネットワーク制御装置が、制御を担当する携帯電話機の通信環境が輻輳状態があるか否かを各無線ネットワーク制御装置内のリソース管理部２３０が把握しており、図１の左側の携帯電話機４００Ａの近くで輻輳状態が発生すると、このリソース管理部２３０が、無線チャンネル（リソース）が混雑して通信しにくい状態（輻輳状態）となった旨のリソース輻輳通知を、この無線ネットワーク制御装置２００Ａ内の呼制御部２１０に送る（ステップＳ４０１）。リソース輻輳通知を受けて、この呼制御部２１０は、無線管理部２２０内の無線ＣＨ切替制御部２２１に、もっと低速の無線チャンネルに切り替えることを求める無線チャンネル切替要求を送る（ステップＳ４０２）。無線チャンネル切替要求を受けた無線ＣＨ切替制御部２２１は、この携帯電話機４００Ａに割り当てられる無線チャンネルをその低速の無線チャンネルに切り替え、これにより、この携帯電話機４００Ａとの移動先のセル６０１Ａを担当する基地局３０１Ａとの間の無線通信は、その低速の無線チャンネルでの無線通信に移行する（ステップＳ４０３）。【００６３】
一方、呼制御部２１０は、ステップＳ４０２で無線チャンネル切替要求を無線ＣＨ切替制御部２２１に送るとともに、ユーザデータ制御部２５０内のレート制御部２５１に対し、この移動中の携帯電話機４００Ａの通信相手である図１の中央の携帯電話機４００Ｂ
へのレート制御を所定時間の間行わないよう要求するレート制御停止要求を送る（ステップＳ４０４）。レート制御停止要求を受けたレート制御部２５１は、さらに、このレート制御停止要求を、通信相手の携帯電話機４００Ｂの制御を担当する図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂが有するユーザデータ制御部２５０内のレート制御部２５１に送る（ステップＳ４０５）。レート制御停止要求を受けた図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂでは、この無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１が、図５で説明したのと同じ動作の流れを踏んで所定時間の間レート制御を停止し、この所定時間の経過後レート制御を再開する。ここでは、レート制御停止要求を受けた図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂの動作については、説明を省略する。【００６４】
以上の制御を行うことで、図１の通信システム１では、一時的に携帯電話機の輻輳状況が悪化した場合であっても、、通信相手である携帯電話機の帯域幅がすぐに縮小されることはなく安定した通信状態が実現する。【００６５】
以上は、図１の左側の携帯電話機４００Ａの通信環境が輻輳状態となり高速パケット通信ができなった状況における、この携帯電話機４００Ａと、図１の中央の携帯電話機４００Ｂとが通信する場合の制御についての説明である。同じ状況で、この図１の左側の携帯電話機４００Ａが、図１の右側の携帯電話機４００Ｃと通信する場合には、図１の右側の携帯電話機４００Ｃの制御を担当する図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１が、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１の役割を果たし、同様の制御が実行される。さらに、この場合には、図１の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａ内のレート制御部２５１は、レート制御停止要求を、図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃ内のレート制御部２５１に送るとともに、中継ノード５００内のレート制御部５１１にも送る。【００６６】
レート制御停止要求を受けた中継ノード５００では、中継ノード５００内のレート制御部５１１とリソース管理部５２０により、所定時間の間レート制御の停止が実行される。このときの中継ノード５００内のレート制御部５１１とリソース管理部５２０の動作は、
レート制御の対象となるのが、図１の右側の携帯電話機４００Ｃの無線チャンネルではなく、図１の左側の無線ネットワーク制御装置２００Ａと図１の右側の無線ネットワーク制御装置２００Ｃとの間の通信の帯域幅である点を除き、図５で説明した、図１の中央の無線ネットワーク制御装置２００Ｂ内のリソース管理部２３０とレート制御部２５１の動作と同じである。そこで、レート制御停止要求を受けたときの中継ノード５００の動作の流れについては説明を省略する。【００６７】
以上が、実施形態の説明である。【００６８】
以上の説明では、携帯電話機の電波環境が悪化して高速パケット通信ができなくなった具体的な状況として、携帯電話機が移動して、高速パケット通信ができない基地局のセル内に入った場合、携帯電話機の電波品質が悪化した場合と、携帯電話機の通信環境が輻輳状態となった場合とについて説明したが、これら以外にも、例えば、機械的な理由により一方の携帯電話機の調子が一時的に悪くなって高速パケット通信ができなくなった場合にも、以上の制御が行われてもよい。
【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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【国際調査報告】
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