(57)【要約】      （修正有）【課題】輻輳を低減するための通信システム、輻輳制御方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】通信システムは、ＰＧＷが有する輻輳制御部と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える。輻輳制御部は、基地局装置から送信された端末装置による通信の輻輳についての、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを含む輻輳制御情報を、基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得しＳ１０５、その取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、ＰＣＲＦが管理する通信制御ポリシーを示す制御規則情報に基づく輻輳制御を実行するＳ１０７。【選択図】図３
2018137764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムであって、
前記輻輳制御装置は、
前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する取得部と、
前記取得部において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、通信制御ポリシーを示す制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御部と、
を備える通信システム。
【請求項２】
輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムであって、
前記輻輳制御装置は、
前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する第１取得部と、
サーバ装置から、前記輻輳の状態に応じた通信制御ポリシーを示す制御規則情報を取得する第２取得部と、
前記第１取得部において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、前記第２取得部において取得した前記制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御部、
を備える通信システム。
【請求項３】
輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムにおいて、
前記輻輳制御装置のコンピュータに、
前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する取得手順、
前記取得手順において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、通信制御ポリシーを示す制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御手順、
を実行させるためのプログラム。
【請求項４】
輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムにおいて、
前記輻輳制御装置のコンピュータに、
前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する第１取得手順、
サーバ装置から、前記輻輳の状態に応じた通信制御ポリシーを示す制御規則情報を取得する第２取得手段、
前記第１取得手順において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、前記第２取得手段において取得した前記制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御手順、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ネットワークのＥ−ＵＴＲＡＮを収容する３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｆｅｃｔ）国際標準規格のモバイルネットワークが規定されている（例えば、非特許文献１参照）。この３ＧＰＰネットワークにおいて、トラヒック（流量）の制御方針である通信制御ポリシーは、ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）によって管理されている（例えば、非特許文献２参照）。そして、トラヒックの制御は、ＰＣＲＦが管理する通信制御ポリシーに基づき、ＰＧＷ（ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）−Ｇａｔｅｗａｙ）が行っている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１  “Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ      Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  （ＧＰＲＳ）  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ      Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａ    ｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  （Ｅ−ＵＴＲＡＮ）  ａｃｃｅｓｓ”
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．２０３  “Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  ｃｈａ    ｒｇｉｎｇ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は、輻輳を低減できない場合があった。例えば、上述した３ＧＰＰネットワークは、ＰＧＷとＥ−ＵＴＲＡＮなどの無線アクセス部との間に、輻輳制御に利用する輻輳制御情報を通信するためのインタフェースを備えていなかった。また、ＰＧＷと無線アクセス部との間に輻輳制御情報を通信するためのインタフェースを設けることは、国際標準規格に改変を加えることになるため、望ましくない。また、無線アクセス部における通信の混雑状況を人手によりＰＧＷに伝達する場合、輻輳の検知を即座にＰＧＷに伝達することは、必ずしもできなかった。従って、ＰＧＷは、無線アクセス部における輻輳の発生を認識できず、輻輳を低減できない場合があった。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、輻輳を低減するための通信システム、輻輳制御方法、およびプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信システムは、輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムであって、前記輻輳制御装置は、前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する取得部と、前記取得部において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、通信制御ポリシーを示す制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御部と、を備える。
【０００７】
（２）上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る通信システムは、輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムであって、前記輻輳制御装置は、前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する第１取得部と、サーバ装置から、前記輻輳の状態に応じた通信制御ポリシーを示す制御規則情報を取得する第２取得部と、前記第１取得部において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、前記第２取得部において取得した前記制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御部、を備える。
【０００８】
（３）上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプログラムは、輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムにおいて、前記輻輳制御装置のコンピュータに、前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する取得手順、前記取得手順において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、通信制御ポリシーを示す制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御手順、を実行させる。
【０００９】
（４）上記の課題を解決するために、輻輳制御装置と、当該輻輳制御装置とベアラを確立して通信する端末装置が接続する基地局装置とを備える通信システムにおいて、前記輻輳制御装置のコンピュータに、前記基地局装置から送信された前記端末装置による通信の輻輳についての情報であって、前記端末装置の通信が輻輳しているか否かを示す情報を含む輻輳制御情報を、前記基地局装置との間で確立されたベアラを介して取得する第１取得手順、サーバ装置から、前記輻輳の状態に応じた通信制御ポリシーを示す制御規則情報を取得する第２取得手段、前記第１取得手順において取得した輻輳制御情報によって示される輻輳が発生している通信に対して、前記第２取得手段において取得した前記制御規則情報に基づく輻輳制御を実行する輻輳制御手順、を実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、輻輳を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの装置構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る通信システムの概略的な機能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に係る通信システムによる輻輳制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基地局装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る輻輳制御装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る輻輳制御の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、通信システムの装置構成の一例を示すブロック図である。
この例に示されるように、本実施形態に係る通信システムＳ１は、ＵＥ１と、無線アクセス部Ｓ２と、ＰＧＷ２と、ＰＣＲＦ３と、外部ネットワークであるＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）４と、を備える。
【００１３】
無線アクセス部Ｓ２は、ｅＮＢ５と、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）６と、ＨＳＳ（Ｈｏｍｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｓｅｒｖｅｒ）７と、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）８と、を備える。
ＵＥ１は、端末装置であり、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、パーソナルコンピュータ、タブレットなどである。ＵＥ１は、ＰＧＷ２との間にベアラを確立し、通信を行う。
ｅＮＢ５は、ＵＥ１が接続する基地局装置である。
ＭＭＥ６は、ＬＴＥアクセスシステムの無線ゾーン内に存在するＵＥ１と通信するためのインタフェースを備え、ＵＥ１の移動の管理、ＵＥ１の認証、およびＵＥ１のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）伝達経路の設定制御を行う。
【００１４】
ＨＳＳ７は、ＵＥ１のユーザ情報を蓄積する機能を備える。ＨＳＳ７が蓄積するユーザ情報は、例えば、ＭＭＥ６によるＵＥ１の認証などに利用される。
ＳＧＷ８は、ＭＭＥ６による設定に基づいて、ＩＰパケットの伝達制御を行う。ＳＧＷ８は、ｅＮＢ５との通信を介して、ＵＥ１にＩＰパケットを伝達する。
ＰＧＷ２は、ＰＤＮ４との接続点を有し、ＰＤＮ４からＵＥ１に送信されるパケットを受け付け、ＵＥ１に送信する。また、ＰＧＷ２は、ＵＥ１からＰＤＮ４に送信されるパケットを受け付け、ＰＤＮ４に送信する。また、ＰＧＷ２は、ＵＥ１の通信により発生する輻輳を制御する輻輳制御装置である。本実施形態において、ＰＧＷ２は、例えば、ＵＥ１の通信の流量を制限したり、制限を緩和したりすることにより輻輳を制御する。ＰＧＷ２が有する輻輳制御機能であるＰＣＥＦ（Ｐｏｌｉｃｙ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、ＰＣＲＦが管理する情報に基づき実現される。
ＰＣＲＦ３は、ＵＥ１のユーザの加入者情報や課金情報などのユーザ情報に基づくＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）などの通信制御ポリシーや課金制御の情報を記憶するサーバ装置である。
【００１５】
本実施形態において、ＵＥ１とｅＮＢ５とは、無線通信を行う。また、それ以外の各通信経路では、有線通信または無線通信が行われる。また、ある装置と他の装置とが通信する場合は、これらの装置の間に存在する別の装置は、当該通信の中継や転送を行う。
【００１６】
図２は、通信システムの概略的な機能構成の一例を示すブロック図である。
この図において、ＰＤＮ４、ＭＭＥ６、およびＨＳＳ７は、省略されている。この図に示される通信システムＳ１は、ＵＥ１とｅＮＢ５とをそれぞれ複数備える。複数のｅＮＢ５１、５２、…は、それぞれ、ｅＮＢ５であり、以下ではｅＮＢ５の一例として、ｅＮＢ５１が備える構成について説明する。ｅＮＢ５１には、複数のＵＥ１であるＵＥ１１１、１１２、…が接続している。以下では、複数のＵＢ１１１、１１２、…全体をＵＥ１１とする。ｅＮＢ５２には、複数のＵＥ１であるＵＥ１２１、１２２、…が接続している。以下では、複数のＵＥ１２１、１２２、…全体をＵＥ１２とする。複数のＵＥ１１１、１１２、…、１２１、１２２、…は、それぞれ、ＵＥ１である。
【００１７】
ｅＮＢ５１は、記憶部５１１と、通信部５１２と、リソース監視部５１３と、仮想端末処理部５１４と、ベアラスイッチ部５１５と、を備える。また、ｅＮＢ５１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）や記憶装置を備える。
【００１８】
記憶部５１１は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを備え、ファームウェアやアプリケーションプログラムなど、ｅＮＢ５１が備えるＣＰＵが実行するための各種プログラムやＣＰＵが実行した処理の結果などを記憶する。リソース監視部５１３、仮想端末処理部５１４、およびベアラスイッチ部５１５は、例えば、ｅＮＢ５１の備えるＣＰＵが記憶部５１１に記憶されているプログラムを実行することによって機能する。
【００１９】
また、記憶部５１１は、端末識別情報を記憶する識別情報記憶部５１１１と、閾値情報を記憶する閾値情報記憶部５１１２を備える。
識別情報記憶部５１１１が記憶する端末識別情報は、ｅＮＢ５１に接続するＵＥ１１各々を識別する情報であり、例えば、ＩＰアドレスである。また、識別情報記憶部５１１１は、ｅＮＢ５１が実行する仮想端末処理において用いる端末識別情報であり、自装置を識別する端末識別情報である仮想端末識別情報を記憶する。
閾値情報は、リソース監視部５１３による輻輳の検知の判定に利用する輻輳閾値を示す情報と、輻輳の解消の判定に利用する非輻輳閾値を示す情報とを含む。
【００２０】
通信部５１２は、通信用インタフェースを備え、ＵＥ１１およびＳＧＷ８と通信する。
リソース監視部５１３は、リソース監視機能を実現する。リソース監視部５１３は、ＵＥ１１各々のトラヒックを監視し、ＵＥ１１による周波数帯域の使用率を示す帯域使用率を算出する。ここで、帯域使用率は、輻輳の程度を示す情報の一例である。算出した帯域使用率が輻輳閾値より大きい場合、リソース監視部５１３は、輻輳の発生を検知したと判定し、輻輳通知を仮想端末処理部５１４に出力する。算出した帯域使用率が非輻輳閾値より小さい場合、リソース監視部５１３は、輻輳の解消を検知したと判定し、非輻輳通知を仮想端末処理部５１４に出力する。
【００２１】
仮想端末処理部５１４は、自装置を仮想的なＵＥ１として扱い、ＰＧＷ２とのベアラの確立処理とベアラを介した通信処理との仮想端末処理を行う。リソース監視部５１３から輻輳通知を取得すると、仮想端末処理部５１４は、識別情報記憶部５１１１から仮想端末識別情報を取得し、取得した仮想端末識別情報に基づいて、ＰＧＷ２とのベアラを確立する。ベアラを確立すると、仮想端末処理部５１４は、輻輳制御のための情報を示す輻輳制御情報をベアラを介してＰＧＷ２に送信する。
【００２２】
輻輳制御情報は、例えば、輻輳判定フラグ、自装置に接続しているＵＥ１１各々の端末識別情報、自装置の仮想端末識別情報、リソース監視部５１３が算出した帯域使用率を含む。輻輳判定フラグは、リソース監視部５１３が検知した状態が輻輳の発生であるか、輻輳の解消であるかを示す。リソース監視部５１３から輻輳通知を取得すると、仮想端末処理部５１４は、輻輳判定フラグが輻輳の発生を示す輻輳制御情報を、ベアラを介して、ＰＧＷ２に送信する。また、リソース監視部５１３から非輻輳通知を取得すると、仮想端末処理部５１４は、輻輳判定フラグが輻輳の解消を示す輻輳制御情報を、ベアラを介して、ＰＧＷ２に送信する。
ベアラスイッチ部５１５は、ＵＥ１１各々によって確立されたベアラと仮想端末処理部５１４によって確立されたベアラとを切り替えることにより通信を制御する。なお、ベアラスイッチ部５１５は、通信部５１２に内蔵されていてもよい。
【００２３】
ＰＧＷ２は、記憶部２１と、通信部２２と、輻輳制御部２３と、を備える。また、ＰＧＷ２は、ＣＰＵや記憶装置を備える。
記憶部２１は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、またはＲＡＭなどを備え、ファームウェアやアプリケーションプログラムなど、ＰＧＷ２が備えるＣＰＵが実行するための各種プログラムやＣＰＵが実行した処理の結果などを記憶する。
輻輳制御部２３は、例えば、ＰＧＷ２の備えるＣＰＵが記憶部２１に記憶されているプログラムを実行することによって機能する。
【００２４】
また、記憶部２１は、端末識別情報を記憶する識別情報記憶部２１１を備える。
識別情報記憶部２１１が記憶する端末識別情報は、ｅＮＢ５１、５２、…各々に接続するＵＥ１各々を識別する情報である。また、識別情報記憶部２１１は、ｅＮＢ５１、５２、…各々の仮想端末識別情報を記憶する。
【００２５】
通信部２２は、通信用インタフェースを備え、ＳＧＷ８およびＰＣＲＦ３と通信する。
輻輳制御部２３は、通信部２２を介して、ｅＮＢ５１、５２、…から輻輳制御情報を取得し、取得した輻輳制御情報とＰＣＲＦ３から取得する制御規則情報とに基づいて輻輳制御を実行する。ここで、制御規則情報は、通信制御ポリシーを示す。ｅＮＢ５１、５２、…から取得した輻輳制御情報が含む輻輳判定フラグが輻輳の発生を示す場合、輻輳制御部２３は、輻輳制御情報が含む端末識別情報が示すＵＥ１の通信の流量を制限する。また、ｅＮＢ５１、５２、…から取得した輻輳制御情報が含む輻輳判定フラグが輻輳の解消を示す情報を含む場合、輻輳制御部２３は、輻輳制御情報が含む端末識別情報が示すＵＥ１の通信の流量制限を解除する。
【００２６】
ＰＣＲＦ３は、制御規則情報を記憶する制御規則情報記憶部３１を備える。ＰＣＲＦ３は、ＰＧＷ２から制御規則情報の取得要求を取得した場合に、制御規則情報記憶部３１から制御規則情報を読み出し、読み出した制御規則情報をＰＧＷ２に送信する。
【００２７】
図３は、通信システムＳ１による輻輳制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
まず、ＵＥ１は、ＰＧＷ２との間に通信用のベアラを確立する（ステップＳ１０１）。次に、ＵＥ１は、ＰＤＮ４上のサーバと通信を開始する（ステップＳ１０２）。次に、ｅＮＢ５は、輻輳の発生を検知する（ステップＳ１０３）。ｅＮＢ５は、例えば、帯域使用率を算出し、算出した帯域使用率が輻輳閾値よりも大きい場合に、輻輳の発生を検知したと判定する。次に、ｅＮＢ５は、仮想端末処理によりＰＧＷ２との間にベアラを確立する（ステップＳ１０４）。次に、ｅＮＢ５は、輻輳判定フラグが輻輳の検知を示す輻輳制御情報をＰＧＷ２に送信する（ステップＳ１０５）。
【００２８】
次に、ＰＧＷ２は、ＰＣＲＦ３から制御規則情報を取得する（ステップＳ１０６）。次に、ＰＧＷ２は、ｅＮＢ５から取得した輻輳制御情報とＰＣＲＦ３から取得した制御規則情報とに基づいてトラヒック制御を実施する（ステップＳ１０７）。次に、ｅＮＢ５は、輻輳の解消を検知すると、ＰＧＷ２に輻輳の解消を示す情報を含む輻輳制御情報を送信する（ステップＳ１０８）。そして、ｅＮＢ５は、例えば、仮想端末処理によりＰＧＷ２との間に確立していたベアラを解消する。なお、ｅＮＢ５は、例えば、仮想端末処理によりＰＧＷ２との間に確立したベアラを維持し続けてもよい。
【００２９】
図４は、ｅＮＢ５による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ｅＮＢ５は、システムの立ち上げ後、以下に示すステップＳ２０１からＳ２０８の処理を、例えば、所定時間毎に周期的に行う。まず、ｅＮＢ５は、自装置に接続しているＵＥ１の帯域使用率を算出する（ステップＳ２０１）。次に、ｅＮＢ５は、算出した帯域使用率が輻輳閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０２）。帯域使用率が輻輳閾値より大きい場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、仮想端末処理によりベアラを確立済みか否かを判定する（ステップＳ２０３）。仮想端末処理によりベアラを確立済みではない場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）、ｅＮＢ５は、仮想端末処理によりベアラを確立し（ステップＳ２０４）、輻輳判定フラグが輻輳の発生を示す輻輳制御情報をＰＧＷ２に送信する（ステップＳ２０５）。そして、ｅＮＢ５は、処理を終了する。また、仮想端末処理によりベアラを確立済みである場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、ｅＮＢ５は、ステップＳ２０５の処理を実行する。
【００３０】
また、帯域使用率が輻輳閾値以下の場合（ステップＳ２０２；ＮＯ）、ｅＮＢ５は、帯域使用率が非輻輳閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ２０６）。帯域使用率が非輻輳閾値より大きい場合（ステップＳ２０６；ＹＥＳ）、輻輳制御中であれば、通信量は正しく制御されている。また、輻輳制御中でなければ、輻輳制御の必要がない。そのため、ｅＮＢ５は、処理を終了する。また、帯域使用率が非輻輳閾値以下の場合（ステップＳ２０６；ＮＯ）、ｅＮＢ５は、自装置に接続しているＵＥ１のうち輻輳制御による流量制限を受けているＵＥ１が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０７）。流量制限を受けているＵＥ１が存在しない場合（ステップＳ２０７；ＮＯ）、ｅＮＢ５は、処理を終了する。また、流量制限を受けているＵＥ１が存在する場合（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、ｅＮＢ５は、輻輳判定フラグが輻輳の解消を示す輻輳制御情報をＰＧＷ２に送信する（ステップＳ２０８）。そして、ｅＮＢ５は、処理を終了する。
【００３１】
図５は、ＰＧＷ２による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
まず、ＰＧＷ２は、ｅＮＢ５から輻輳制御情報を取得する（ステップＳ３０１）。次に、ＰＧＷ２は、取得した輻輳制御情報が含む輻輳判定フラグが輻輳の発生を示すか否かを判定する（ステップＳ３０２）。輻輳判定フラグが輻輳の発生を示す場合（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、ＰＧＷ２は、帯域使用率が所定の目標値となるようにＵＥ１の流量を制限する（ステップＳ３０３）。具体的には、ＰＧＷ２は、例えば、輻輳を検知したｅＮＢ５に接続するＵＥ１に対して、通信量を（（帯域使用率の目標値）／（現在の帯域使用率））とするように要求する。そして、ＰＧＷ２は、処理を終了する。
【００３２】
また、輻輳判定フラグが輻輳の発生を示さない場合、すなわち、輻輳の解消を示す場合（ステップＳ３０２；ＮＯ）、ＰＧＷ２は、帯域使用率の最大値が所定の目標値となるように流量制限の緩和または解除を行う（ステップＳ３０４）。具体的には、ＰＧＷ２は、例えば、輻輳が解消されたｅＮＢ５に接続するＵＥ１に対して、最大で（（帯域使用率の目標値）／（現在の帯域使用率））になるまで通信量の制限を緩和するよう要求する。また、通信量の制限を解除しても当該目標値まで満たない場合、流量制限を解除する。そして、ＰＧＷ２は処理を終了する。
【００３３】
図６は、輻輳制御の一例を示す図である。
この図に示す例において、縦軸は、ｅＮＢ５が算出した帯域使用率を示す。横軸は、時間を示す。また、輻輳閾値は、Ｚ［％］である。帯域使用率の所定の目標値である目標帯域使用率は、Ｙ［％］である。また、非輻輳閾値は、Ｘ［％］である。また、直線のグラフは、輻輳制御を行った場合の帯域使用率の経時変化の一例を示す。また、破線のグラフは、輻輳制御を行わなかった場合の帯域使用率の経時変化の一例を示す。
【００３４】
この一例において、輻輳制御を行わない場合、帯域使用率は、非輻輳閾値以下から時間経過とともに増加し、輻輳閾値を超えたところで、一時的に一定の値となっている。さらに時間が経過すると、帯域使用率は、低下し始め、最終的には非輻輳閾値以下の値となっている。これに対し、上述した輻輳制御を行った場合、ＰＧＷ２は、輻輳閾値を超えたところで、輻輳判定フラグが輻輳の発生を示す輻輳制御情報をｅＮＢ５から取得し、帯域使用率が目標帯域使用率となるように流量の制限を開始する。これにより、領域Ａ１に示すように、帯域使用率が目標帯域使用率程度まで低下する。その後、帯域使用率が低下し、非輻輳閾値以下になると、ＰＧＷ２は、輻輳判定フラグが輻輳の解消を示す輻輳制御情報をｅＮＢ５から取得し、流量の制限を緩和または解除する。これにより、領域Ａ２に示すように、帯域使用率が目標帯域使用率程度まで増加する。そして、帯域使用率は低下を続け、初期状態に戻る。
【００３５】
従来、３ＧＰＰ国際標準規格は、Ｅ−ＵＴＲＡＮを収容する無線アクセス部における通信の混雑状況をＰＣＲＦに伝達するためのインタフェースを規定しておらず、ＰＣＲＦが管理する通信制御ポリシーに無線アクセス部における通信の混雑状況を反映させることできないという問題点があった。
【００３６】
以上のように、本実施形態に係る通信システムＳ１によると、ｅＮＢ５は、仮想的にＵＥ１の処理を行うことによりＰＧＷ２とベアラを確立する。これにより、ｅＮＢ５は、任意の情報をＰＧＷ２と通信することができ、例えば、輻輳の制御に必要な輻輳制御情報をＰＧＷ２に伝達することができる。そして、ＰＧＷ２は、通信制御ポリシーと輻輳制御情報とに基づいて輻輳制御を行うことができるため、より適切に輻輳制御を行うことができ、輻輳を低減することができる。
【００３７】
また、通信システムＳ１は、ＰＧＷ２と無線アクセス部Ｓ２との間に輻輳制御情報を通信するためのインタフェースを設ける必要がないため、国際標準規格を遵守することができる。また、通信システムＳ１は、設備の改修などに要する費用を低減することができる。また、通信システムＳ１は、通信の混雑状況をＰＧＷ２に伝達する際に人手を要しないため、ＵＥ１の通信による輻輳の発生を、ｅＮＢ５１が検知次第、即座に伝達することができる。
【００３８】
なお、ＰＧＷ２は、上述した実施形態において例示した制御以外の輻輳制御を行ってもよい。ＰＧＷ２は、例えば、輻輳が発生している無線アクセス部Ｓ２に接続するＵＥ１宛てのパケットがＰＤＮ４から送られてきた場合、当該パケットの無線アクセス部Ｓ２への流入を制限する輻輳制御を行ってよい。これにより、ＰＧＷ２は、無線アクセス部Ｓ２内で処理しきれないパケットの発生とその廃棄とを抑制することができるため、無線アクセス部Ｓ２の輻輳の解消を促進することができる。
【００３９】
なお、ｅＮＢ５の仮想端末処理部５１４の機能を、外部装置に実現させてもよい。例えば、ｅＮＢ５は、リソース監視部５１３から出力される輻輳通知または非輻輳通知と、帯域使用率を自装置に接続するＵＥ１に送信する。輻輳通知または非輻輳通知を取得したＵＥ１は、上述した仮想端末処理部５１４がＰＧＷ２と通信する情報を、自装置とＰＧＷ２との間に確立したベアラを介して通信する。そして、当該ＵＥ１は、ＰＧＷ２から取得した情報をｅＮＢ５に送信し、ｅＮＢ５は、ＵＥ１から取得した情報に基づいて処理を行うようにしてもよい。
【００４０】
なお、上述した各実施形態におけるＰＧＷ２およびｅＮＢ５の一部、例えば、輻輳制御部２３、リソース監視部５１３、仮想端末処理部５１４、およびベアラスイッチ部５１５などをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＰＧＷ２およびｅＮＢ５に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００４１】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００４２】
また、上述した実施形態におけるＰＧＷ２およびｅＮＢ５の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。ＰＧＷ２およびｅＮＢ５の各機能部は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【００４３】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｓ１…通信システム、Ｓ２…無線アクセス部、１、１１、１２、１１１、１１２、１２１、１２２…ＵＥ、２…ＰＧＷ、２１…記憶部、２１１…識別情報記憶部、２２…通信部、２３…輻輳制御部、３…ＰＣＲＦ、４…ＰＤＮ、５、５１、５２…ｅＮＢ、５１１…記憶部、５１１１…識別情報記憶部、５１１２…閾値情報記憶部、５１２…通信部、５１３…リソース監視部、５１４…仮想端末処理部、５１５…ベアラスイッチ部、６…ＭＭＥ、７…ＨＳＳ、８…ＳＧＷ
【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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