(57)【要約】【課題】送信レートの最大値が小さい通信システムへのハンドオーバーにより発生する自装置の処理能力を超えるデータの送信を抑制する。【解決手段】バッファ１１は、所定の蓄積容量を有し、外部装置から受信したデータを蓄積する。送信部１２は、バッファ１１からデータを読み出し移動端末へ送信する。送信レート決定部１３は、バッファ１１の空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する。ウィンドウサイズ通知部１４は、決定された送信レートに応じたウィンドウサイズを移動端末に通知する。【選択図】図１
2011199406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の蓄積容量を有し、外部装置から受信したデータを蓄積するバッファと、
前記バッファからデータを読み出し移動端末へ送信する送信部と、
前記バッファの空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する送信レート決定部と、
前記送信レート決定部により決定された前記送信レートに応じたウィンドウサイズを前記移動端末に通知するウィンドウサイズ通知部と
を備えたことを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
【請求項２】
第１の通信システムから該第１の通信システムに比べて前記外部装置から前記移動端末へのデータの送信レートの最大値が小さい第２の通信システムへのハンドオーバーが発生したことを検知するハンドオーバー検知部と、
前記送信レート決定部は、前記ハンドオーバー検知部がハンドオーバー発生を検知した場合に、送信レートの決定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項３】
前記送信レート決定部は、前記バッファの空き容量と前記送信レートとの対応関係を記憶しておき、前記バッファの現在の空き容量を取得し、前記対応関係を基に現在の空き容量に対応する前記送信レートを、前記外部装置から自装置へのデータの送信レートとして決定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項４】
前記第１の通信システムがＬＴＥシステムであり、前記第２の通信システムが３Ｇシステムであることを特徴とした請求項２又は請求項３に記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項５】
前記ウィンドウサイズ通知部は、コントロールパケットを用いて前記移動端末に前記ウィンドウサイズを通知することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項６】
所定の容量を有するバッファに外部装置から受信したデータを蓄積するデータ蓄積ステップと、
前記バッファが蓄積しているデータを移動端末へ送信する送信ステップと、
前記バッファの空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する疎通レート決定ステップと、
前記疎通レート決定ステップで決定した前記送信レートに応じたウィンドウサイズを前記移動端末に通知するウィンドウサイズ通知ステップと
を備えたことを特徴とする無線ネットワーク制御方法。
【請求項７】
無線ネットワーク制御装置、移動端末、及び送信元装置を含む無線ネットワーク制御システムであって、
前記無線ネットワーク制御装置は、
所定の蓄積容量を有し、前記送信元装置から受信したデータを蓄積するバッファと、
前記バッファに蓄積されたデータを前記移動端末へ送信する送信部と、
前記バッファの空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する送信レート決定部と、
前記送信レート決定部により決定された前記送信レートに応じたウィンドウサイズを前記移動端末に通知するウィンドウサイズ通知部と
前記移動端末は、
前記ウィンドウサイズの通知を前記ウィンドウサイズ通知部から受けて、該ウィンドウサイズを前記送信元装置へ通知する通知部を備え、
前記送信元装置は、
前記通知部から通知された前記ウィンドウサイズに基づく送信レートで前記無線ネットワーク制御装置へデータを送信するデータ送信部を備える
ことを特徴とする無線ネットワーク制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワーク制御装置、無線ネットワーク制御方法及び無線ネットワーク制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信における通話やデータ通信を行う移動通信システムとして、３Ｇ(3rd Generation)システム（第３世代移動通信システム）が用いられている。３Ｇシステムにおける下りの送信レートの最大値は１４Ｍｂｐｓである。ここで、下りの送信レートとは、送信元サーバなどのデータの送信元から移動端末へ向けたデータの送信レートを指す。
【０００３】
これに対し、無線通信における新たな移動通信システムとして、ＬＴＥ(Long Term Evolution)システムの商用サービスが検討されている。ＬＴＥシステムにおける下りのデータの送信レートの最大値は１００Ｍｂｐｓである。ＬＴＥシステムでは、３Ｇシステムと比較して高い送信レートによるデータ転送が実現可能となる。
【０００４】
しかし、現在の移動通信システムを全てＬＴＥシステムに変更するにはある程度の期間を必要とする。そのため、ＬＴＥシステムが全国規模に至るまでの過渡期として、図１４に示すように、ＬＴＥシステム９３０と３Ｇシステム９１０とが共存する状態が発生することになる。図１４は、共存する移動通信システムの模式図である。ここで、図１４に示すように、３Ｇシステム９１０では、ＩＰサービス網から送出されたデータは、ｘＧＳＮ(serving/gateway General packet radio service Support Node)９１２を介してＲＮＣ(Radio Network Controller)９１１に転送される。さらに、ＲＮＣ９１１からＢＴＳ(Base Transceiver Station)９１３を介して移動端末であるＵＥ(User Equipment)９２０に転送される。ここで、ＲＮＣ９１１は無線ネットワーク制御装置である。以降、移動局をＵＥと呼ぶこともある。また、ＬＴＥシステム９３０では、ＩＰサービス網から送出されたデータは、Ｓ‐ＧＷ（Serving - Gateway）９３１及びｅＮＢ(evolution Node B)９３２を介して、ＵＥ９２０に転送される。
【０００５】
図１５は、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへの従来のハンドオーバーを説明するための概略構成図である。図１５に示す送信元サーバ９４０は、ＵＥ９２０へのデータの送信元である。
【０００６】
図１５に示す各通信システムにおいて、ＵＥ９２０は、ＲＮＣ９１１との間のネットワークの状態などからウィンドウサイズを決定する。そして、ＵＥ９２０は、決定したウィンドウサイズを送信元サーバ９４０に通知する。ＵＥ９２０によるウィンドウサイズの通知を受けて、送信元サーバ９４０は、ＵＥ９２０が指定したウィンドウサイズに応じた送信レートで、ＲＮＣ９１１へのデータの送信を行う。
【０００７】
ここで、図１５のように、ＬＴＥシステム９３０と３Ｇシステム９１０とが共存する場合に、ＵＥ９２０がＬＴＥシステム９３０の圏内から３Ｇシステム９１０の圏内に移動したとする。このとき、送信レートの最大値が１００ＭｂｐｓであるＬＴＥシステム９３０から送信レートの最大値が１４Ｍｂｐｓである３Ｇシステム９２０へのハンドオーバーが発生することになる。
【０００８】
ＬＴＥシステム９３０から３Ｇシステム９１０へのハンドオーバーが発生した場合、Ｓ‐ＧＷ９３１によって、送信元サーバ９４０とＵＥ９２０との間のデータの送信経路が切り替えられる。そして、ｅＮＢ９３２からＵＥ９２０に送信中のパケット(Forwarding Data)がＲＮＣ９１１に転送される。また、ＬＴＥシステム９３０から３Ｇシステムへ９１０へのハンドオーバーが発生した後、送信元サーバ９４０からのパケット(Direct Data)がＲＮＣ９１１に送信されるようになる。このとき、送信元サーバ９４０は、送信レートが低い移動通信システムへのハンドオーバーが発生したことを認識することができない。そのため、ＬＴＥシステム９３０から３Ｇシステム９１０へのハンドオーバーが発生すると、ＲＮＣ９１１は自己の疎通能力以上のパケットを受信してしまうおそれがある。
【０００９】
ここで、ＲＮＣ９１１はデータを溜めておくバッファを有している。ＲＮＣ９１１は送信元サーバ９４０から受信したデータをバッファに一時的に蓄積する。そして、ＲＮＣ９１１は、バッファに蓄積したデータをＵＥ９２０へ送信する。ＲＮＣ９１１がデータをＵＥ９２０に送信することで、バッファに蓄積しているデータが減少する。すなわち、送信元サーバ９４０からのデータの受信及びＵＥ９２０へのデータの送信により、バッファの空き容量が増減する。
【００１０】
そして、ＲＮＣ９１１は、自己のバッファの空き容量が大きい場合には、ＵＥ９２０との間のデータの送信レートを低いレートとする。また、ＲＮＣ９１１は、自己のバッファの空き容量が小さい場合には、ＵＥ９２０との間のデータの送信レートを高いレートとする。ＲＮＣ９１１は、自己のバッファの中に蓄積しているデータを完全に無くさないようにするため、このようなＵＥ９２０への送信レートの決定を行う。
【００１１】
ここで、ＬＴＥシステム９３０から３Ｇシステム９１０へのハンドオーバーが発生した時点で自己のバッファの空き容量が大きい状態にあると、ＲＮＣ９１１はＵＥ９２０との間の送信レートを低くする。ＵＥ９２０は、低い送信レートでＲＮＣ９１１からデータを受信することによりネットワークの負荷が高いと判定し、低い送信レートに応じたウィンドウサイズを送信元サーバ９４０へ送信する。そのため、ＲＮＣ９１１は、バッファの空き容量が大きい状態にもかかわらず送信元サーバ９４０から低い送信レートでデータを受信することになる。これに対し、ＬＴＥシステム９３０から３Ｇシステム９１０へのハンドオーバーが発生した時点で自己のバッファの空き容量が小さい状態にあると、ＲＮＣ９１１はＵＥ９２０との間の送信レートを高くする。ＵＥ９２０は、高い送信レートでＲＮＣ９１１からデータを受信することによりネットワークの負荷が低いと判定し、高い送信レートに応じたウィンドウサイズを送信元サーバ９４０へ送信する。そのため、ＲＮＣ９１１は、バッファの空き容量が小さい状態にもかかわらず送信元サーバ９４０から高い送信レートでデータを受信することになる。このように、従来の方法では、ＲＮＣ９１１のバッファの空き容量と送信元サーバ９４０からＲＮＣ９１１へのデータの送信レートに齟齬が生じてしまう。
【００１２】
特にバッファの空き容量が小さい場合に、ＲＮＣ９１１は送信元サーバ９４０から高い送信レートで送られてきたデータを受信することになる。加えて、ＲＮＣ９１１は、ｅＮＢ９３２からも転送パケットを受信することもある。これでは、ＲＮＣ９１１においてデータのオーバーフローが発生するおそれがある。また、ＲＮＣ９１１の内部で回線輻輳が発生したり、パケットの欠落が発生したりするおそれがある。
【００１３】
このように、ＲＮＣ９１１においてデータのオーバーフローや回線輻輳などが生じると、ハンドオーバーを行ったＵＥ９２０のスループットだけでなく、他のＵＥ９２０のスループットも低下してしまう。そこで、ハンドオーバー後に送信元サーバ９４０からＲＮＣ９１１への転送レートを低下させることが望ましい。
【００１４】
従来、ハンドオーバー発生後に、送信元から送信される１つのデータに含まれる情報量を減少させることにより、ハンドオーバーによるデータ伝送の遅延を回避する技術が提案されている。また、サーバとクライアントの間のスループットを計測し、その計測結果に基づいてサーバからのデータの送信レートを制御する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００４−１５３６１８号公報
【特許文献２】特開２００９−８９４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、データに含まれる情報量を減少させる従来技術は、実際のパケットの送信レートの変更は行わない。したがって、この従来技術を用いても、ハンドオーバー後に送信元から実際に送られてくるデータの送信レートはＲＮＣの疎通能力を超えたままであり、ＲＮＣのオーバーフローを抑制することは困難である。
【００１７】
また、ハンドオーバー後にＲＮＣとＵＥとの間のスループットを計測し、その計測結果に基づいて送信元からのデータの送信レートを制御する従来技術を用いても、スループット計測に時間がかかるので、その間にＲＮＣがオーバーフローするおそれがある。
【００１８】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、自装置の処理能力を超えるデータの送信を抑制し、データの破棄などによるデータ送信完了の遅延を短縮する無線ネットワーク制御装置、無線ネットワーク制御方法及び無線ネットワーク制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本願の開示する無線ネットワーク制御装置は、一つの態様において、バッファは、所定の蓄積容量を有し、外部装置から受信したデータを蓄積する。また、送信部は、前記バッファに蓄積されたデータを外部の移動端末へ送信する。送信レート決定部は、前記バッファの空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する。そして、ウィンドウサイズ通知部は、前記送信レート決定部により決定された前記送信レートに応じたウィンドウサイズを前記移動端末に通知する。
【発明の効果】
【００２０】
本願の開示する無線ネットワーク制御装置、無線ネットワーク制御方法及び無線ネットワーク制御システムの一つの態様によれば、自己のバッファの空き容量に応じた送信レートによる送信元装置からのデータの送信を確立できる。したがって、本願の開示する技術によれば、自装置の処理能力を超えるデータの送信を抑制でき、データの破棄などによるデータ送信完了の遅延を短縮できる。これにより、データの送信元と移動端末との間のスループットの低下を軽減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施例１に係る無線ネットワーク制御装置のブロック図である。
【図２】図２は、実施例２に係る無線ネットワーク制御システムの概略構成図である。
【図３】図３は、実施例２に係る無線ネットワーク制御システムのブロック図である。
【図４】図４は、STATUS PDUのフォーマットの一例の図である。
【図５】図５は、ＳＵＦＩに格納されるデータの詳細を示す図である。
【図６】図６は、ＲＮＣの送信レート通知の処理のフローチャートである。
【図７】図７は、ＵＥの送信レート通知の処理のフローチャートである。
【図８】図８は、ハンドオーバー発生時の各装置の処理のシーケンス図である。
【図９】図９は、ＲＮＣからＵＥへのデータの送信レートの変更を説明するためのシーケンス図である。
【図１０】図１０は、バッファの空き容量に応じた送信レートの変更を行わずにハンドオーバーの発生を契機に送信レートを下げた場合の送信レート変化を説明するためのシーケンス図である。
【図１１】図１１は、実施例２における送信元サーバとＵＥとの間のスループットの変化を従来の場合と比較するためのグラフである。
【図１２】図１２は、実施例２におけるハンドオーバー発生による回線帯域に対するパケット量と従来の場合との違いを説明するための図である。
【図１３】図１３は、ハンドオーバー発生を契機として送信レートを下げた場合と輻輳状態が発生してから送信レートを下げる場合とを比較するためのグラフである。
【図１４】図１４は、共存する移動通信システムの模式図である。
【図１５】図１５は、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへの従来のハンドオーバーを説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本願の開示する無線ネットワーク制御装置、無線ネットワーク制御方法、及び無線ネットワーク制御システムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の無線ネットワーク制御装置、無線ネットワーク制御方法、及び無線ネットワーク制御システムが限定されるものではない。
【実施例１】
【００２３】
図１は、実施例１に係る無線ネットワーク制御装置１のブロック図である。無線ネットワーク制御装置１は、バッファ１１、送信部１２、送信レート決定部１３及びウィンドウサイズ通知部１４を有している。
【００２４】
バッファ１１は、メモリなどの記憶装置である。そして、バッファ１１は、データを記憶するための記憶容量として所定の容量を有する。バッファ１１は、外部装置より受信した移動端末に送信するためのデータを記憶する。そして、バッファ１１は、記憶したデータを蓄積していく。また、バッファ１１が蓄積しているデータは、後述する送信部１２によりデータが読み出されることで減少していく。
【００２５】
送信部１２は、バッファ１１に蓄積されているデータを読み出し、外部の移動端末へ送信する。
【００２６】
送信レート決定部１３は、バッファ１１の空き容量をバッファ１１から取得する。そして、送信レート決定部１３は、バッファ１１の空き容量を用いて、外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する。以下では、送信レート決定部１３が決定した外部装置から自装置へのデータの送信レートを「送信元送信レート」ともいう。送信レート決定部１３は、送信元送信レートをウィンドウサイズ通知部１４へ出力する。
【００２７】
ウィンドウサイズ通知部１４は、送信レート決定部１３から送信元送信レートの入力を受ける。そして、ウィンドウサイズ通知部１４は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを求める。そして、ウィンドウサイズ通知部１４は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズの情報を移動端末に通知する。
【００２８】
上述したように、本実施例１に係る無線ネットワーク制御装置は、バッファの空き容量に応じた送信レートを外部装置からのデータの送信レートとして決定する。そして、無線ネットワーク制御装置は、決定した送信レートに応じたウィンドウサイズを移動端末に通知する。そして、外部装置は、移動端末からウィンドウサイズの通知を受けることで、無線ネットワーク制御装置が決定した送信レートで無線ネットワーク制御装置へデータの送信を行える。これにより、無線ネットワーク制御装置の処理能力を超えるデータの送信を抑制でき、データの破棄及び再送などによるデータ送信完了の遅延を短縮できる。
【００２９】
また、バッファの空き容量に応じて外部装置からの送信レートを決定するため、短時間でバッファにデータを蓄積でき、バッファの空き容量を短時間で小さくすることができる。そのため、本実施例１に係る無線ネットワーク制御装置は、ハンドオーバー後に短時間で送信元装置から受信するデータの量に対してバランスの取れた送信レートでの移動端末へのデータの送信を確立できる。そして、データの送信元と移動端末との間のスループットの低下を軽減することができる。
【実施例２】
【００３０】
図２は、実施例２に係る無線ネットワーク制御システムの概略構成図である。まず、図２を参照して、本実施例２に係る無線ネットワーク制御システムのシステム構成及び動作の概要を説明する。
【００３１】
図２に示すように、本実施例２に係る無線ネットワーク制御システムには、ＲＮＣ１００、ＵＥ２、送信元サーバ３、Ｓ‐ＧＷ４、ｘＧＳＮ５、ｅＮＢ６及びＢＴＳ７が配置されている。そして、送信元サーバ３とＳ‐ＧＷ４とはＩＰサービス網８を介して接続されている。そして、Ｓ‐ＧＷ４及びｅＮＢ６がＬＴＥシステムを構成し、ＲＮＣ１００、ｘＧＳＮ５及びＢＴＳ７が３Ｇシステムを構成している。ここで、ＬＴＥシステムは、下りの送信レートの最大値が１００Ｍｂｐｓである。また、３Ｇシステムは、下りの送信レートの最大値が１４Ｍｂｐｓである。ＬＴＥシステムが第１の通信システムの一例である。また、３Ｇシステムが第２の通信システムの一例である。
【００３２】
まず、ＵＥ２がＬＴＥシステムの通信領域に存在する場合のデータの流れを説明する。ここでは、ＵＥ２が初めからＬＴＥシステムの通信領域に存在している場合、言い換えれば３ＧシステムからＬＴＥシステムへのハンドオーバーが発生していない場合で説明する。
【００３３】
送信元サーバ３は、ＵＥ２からウィンドウサイズの通知を受け取る。ここで、ＵＥ２は、１００Ｍｂｐｓの送信レートを最大値とするウィンドウサイズの指定を行う。そして、送信元サーバ３は、ＵＥ２から指定されたウィンドウサイズに応じた送信レートで、データをＳ‐ＧＷ４に送信する。具体的には、送信元サーバ３は、ＲＮＣ１００へデータを送信する際のウィンドウサイズをＵＥ２から指定されたウィンドウサイズに設定することで送信レートを変更する。このとき、送信元サーバ３からの送信レートは、１００Ｍｂｐｓを最大値とする送信レートとなる。そして、Ｓ‐ＧＷ４は、ＩＰサービス網８を介して送信元サーバ３から送信されたデータを受信する。そして、Ｓ‐ＧＷ４は、送信元サーバ３から受信したデータを、ｅＮＢ６を介してＵＥ２へ送信する。ＵＥ２は、送信元サーバ３が出力したデータをｅＮＢ６から受信する。
【００３４】
次に、ＵＥ２が３Ｇシステムの通信領域に存在する場合のデータの流れを説明する。ここでは、ＵＥ２が初めからＬＴＥシステムの通信領域に存在している場合、言い換えればＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーが発生していない場合で説明する。
【００３５】
送信元サーバ３は、ＵＥ２からウィンドウサイズの通知を受ける。ここで、ＵＥ２は、１４Ｍｂｐｓの送信レートを最大値とするウィンドウサイズの指定を行う。そして、送信元サーバ３は、ＵＥ２から指定されたウィンドウサイズに応じた送信レートで、データをＳ‐ＧＷ４に送信する。このとき、送信元サーバ３からの送信レートは、１４Ｍｂｐｓを最大値とする送信レートとなる。Ｓ‐ＧＷ４は、ＩＰサービス網８を介して送信元サーバ３から送信されたデータを受信する。そして、Ｓ‐ＧＷ４は、送信元サーバ３から受信したデータをｘＧＳＮ５へ送信する。ｘＧＳＮ５は、Ｓ‐ＧＷ４から受信したデータをＲＮＣ１００へ送信する。ＲＮＣ１００は、ｘＧＳＮ５から受信したデータを、ＢＴＳ７を介してＵＥ２へ送信する。そして、ＲＮＣ１００は、自己が決定した送信レートでＵＥ２に対してデータの送信を行う。ＵＥ２は、送信元サーバ３が出力したデータをＢＴＳ６から受信する。
【００３６】
次に、ＵＥ２がＬＴＥシステムの通信領域から３Ｇシステムの通信領域に移動し、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーが発生した場合を説明する。この場合、Ｓ‐ＧＷ４は、ｅＮＢ６に向けてデータを送信する経路から、ｘＧＳＮ５に向けてデータを送信する経路に切り替える。ここで、ハンドオーバー発生時にｅＮＢ６がＵＥ２へ送っているデータ、ハンドオーバー発生以前に送信元サーバ３がＵＥ２に向けて送信したデータ、ハンドオーバー発生後に送信元サーバから送信されたデータの３種類のデータがある。この３種類のデータ毎に、ネットワーク制御システムの動作が異なるので、以下では３種類のデータ毎にネットワーク制御システムの動作を説明する。
【００３７】
まず、ハンドオーバー発生時にｅＮＢ６がＵＥ２へ送っているデータについて説明する。Ｓ‐ＧＷ４は、ハンドオーバーが発生したタイミングでｅＮＢ６がＵＥ２に送っていたデータをｘＧＳＮ５へ送信する。ここで、ハンドオーバーのタイミングでｅＮＢ６がＵＥ２へ送っているデータの送信元サーバ３による送信レートは、ＬＴＥシステムの通信領域にＵＥ２が存在したときのレートである。すなわち、この場合、送信レートがＲＮＣ１００の疎通能力を超える送信レートである可能性がある。ｘＧＳＮ５は、Ｓ‐ＧＷ４から受信したデータをＲＮＣ１００へ送信する。そして、ＲＮＣ１００は、ｘＧＳＮ５から受信したデータを、ＢＴＳ７を介してＵＥ２へ送信する。ＵＥ２は、送信元サーバ３が出力したデータをＢＴＳ７から受信する。
【００３８】
次に、ハンドオーバー発生以前に送信元サーバ３がＵＥ２に向けて送信したデータについて説明する。Ｓ‐ＧＷ４は、ハンドオーバー発生以前に送信元サーバ３がＵＥ２に向けて送信したデータがある場合、ＩＰサービス網８を介して送信元サーバ３から該データを受信する。ハンドオーバー発生以前に送信元サーバ３が送信したデータの送信レートは、ＬＴＥシステムの通信領域にＵＥ２が存在したときのレートである。すなわち、この場合、送信レートは、ＲＮＣ１００の疎通能力を超える送信レートである可能性がある。そして、Ｓ‐ＧＷ４は、ハンドオーバー発生以前に送信元サーバ３がＵＥ２に向けて送信したデータをｘＧＳＮ５へ送信する。ｘＧＳＮ５は、Ｓ‐ＧＷ４から受信したデータをＲＮＣ１００へ送信する。そして、ＲＮＣ１００は、ｘＧＳＮ５から受信したデータを、ＢＴＳ７を介してＵＥ２へ送信する。ＵＥ２は、送信元サーバ３が出力したデータをＢＴＳ７から受信する。
【００３９】
最後に、ハンドオーバー発生後に送信元サーバ３から送信されたデータについて説明する。ハンドオーバー発生後、ＲＮＣ１００は、ｘＧＳＮ５を介してＳ‐ＧＷ４からハンドオーバー発生の通知を受ける。そして、ＲＮＣ１００は、自己のバッファの空き容量に対応した送信レートを決定し、決定した送信レートに応じたウィンドウサイズをＵＥ２に通知する。この通信レートの決定は後に詳細を説明する。そして、ＵＥ２は、ＲＮＣ１００から指定されたウィンドウサイズを送信元サーバ３へ通知する。送信元サーバ３は、ＵＥ２から指定されたウィンドウサイズに応じた送信レートを求め、その求めた送信レートでＳ‐ＧＷ４へデータを送信する。この送信レートは、ＲＮＣ１００が決定した送信レートであり、ＲＮＣ１００の疎通能力を超えることはない。Ｓ‐ＧＷ４は、ｘＧＳＮ５に送信元サーバ３から受信したデータをｘＧＳＮ５へ送信する。ｘＧＳＮ５は、Ｓ‐ＧＷ４から受信したデータをＲＮＣ１００へ送信する。そして、ＲＮＣ１００は、ｘＧＳＮ５から受信したデータを、ＢＴＳ７を介してＵＥ２へ送信する。ＵＥ２は、送信元サーバ３が出力したデータをＢＴＳ７から受信する。
【００４０】
次に、ＲＮＣ１００によるハンドオーバーの発生を契機としたウィンドウサイズの通知並びにその後のＵＥ２及び送信元サーバ３の動作の詳細について説明する。図３は、実施例２に係る無線ネットワーク制御システムのブロック図である。ここで、実際には、図２に示すように、ＲＮＣ１００とＵＥ２との間にはＢＴＳ７が存在する。ただし、図３では説明の都合上、ＢＴＳ７を省略して記載している。以下の説明では、ＲＮＣ１００とＵＥ２との間におけるデータの送受信は、ＢＴＳ７を介して行われているものとする。
【００４１】
データ送信部３１は、ＵＥ２からのウィンドウサイズの通知をＳ‐ＧＷ４から受信する。具体的には、データ送信部３１は、ＲＮＣ１００が指定したウィンドウサイズをヘッダに含むＴＣＰパケットを受信し、そのＴＣＰパケットからウィンドウサイズを取得する。そして、データ送信部３１は、ＲＮＣ１００へデータを送信する際のウィンドウサイズをＲＮＣ１００に指定されたウィンドウサイズに設定することで送信レートを変更する。そして、データ送信部３１は、Ｓ‐ＧＷ４へ求めた送信レートでデータを送信する。
【００４２】
Ｓ‐ＧＷ４は、ｘＧＳＮ５に送信元サーバ３から受信したデータを送信する。また、Ｓ‐ＧＷ４は、ＵＥ２においてＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーが発生すると、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生の情報をｘＧＳＮ５へ送信する。
【００４３】
ｘＧＳＮ５は、Ｓ‐ＧＷ４から受信したデータをＲＮＣ１００へ送信する。ここで、本実施例２では、ｘＧＳＮ５は、ＲＮＣ１００以外にも他のＲＮＣと接続している。そして、ＵＥ２において他のＲＮＣの通信領域からＲＮＣ１００の通信領域へのハンドオーバーが発生した場合に、ｘＧＳＮ５は、そのハンドオーバーの実施要求をＲＮＣ１００へ送信する。また、ｘＧＳＮ５は、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーの情報をＳ‐ＧＷ４から受信すると、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーの実施要求をＲＮＣ１００へ送信する。
【００４４】
本実施例２に係るＲＮＣ１００は、図３に示すようにデータ転送部１１０、ハンドオーバー検知部１０３、送信レート決定部１０４及びウィンドウサイズ通知部１０５を有している。そして、データ転送部１１０は、バッファ１０１及び送信部１０２を有している。
【００４５】
データ転送部１１０は、ｘＧＳＮ５からデータを受信する。そして、データ転送部１１０は、後述する送信部１０２を用いてＵＥ２にデータを送信する。また、データ転送部１１０は、ＵＥ２からデータを受信する。そして、データ転送部１１０は、ｘＧＳＮ５へデータを送信する。また、データ転送部１１０は、通知部２１１からウィンドウサイズの通知を受ける。
【００４６】
バッファ１０１は、メモリなどの記憶装置である。そして、バッファ１０１は、データを記憶するための記憶容量として所定の容量を有する。この記憶容量は、メモリサイズなどによって決まる。そして、バッファ１０１は、ｘＧＳＮ５から受信したデータを記憶する。バッファ１０１は、ｘＧＳＮ５から送られてくるデータを順次記憶していくことで蓄積していく。また、後述する送信部１０２によりデータが読み出されると、バッファ１０１が蓄積しているデータの量が減少する。バッファ１０１の記憶容量から蓄積しているデータの量を減算したものがバッファ１０１の空き容量である。すなわち、蓄積しているデータが多ければバッファ１０１の空き容量は小さくなり、蓄積しているデータが少なければバッファ１０１の空き容量は大きくなる。
【００４７】
送信部１０２は、バッファ１０１からデータを読み出す。また、送信部１０２は、ＲＮＣ１００とＵＥ２との間の回線の状態やバッファ１０１の空き容量などを用いて送信レートを決定する。例えば、送信部１０２は、バッファ１０１の空き容量が小さい場合に送信レートを上げ、バッファ１０１の空き容量が大きい場合に送信レートを下げるなどして、送信レートを決定する。そして、送信部１０２は、バッファ１０１から読み出したデータをＵＥ２へ送信する。このとき、送信部１０２は、自己が決定した送信レートで送信を行う。
【００４８】
ハンドオーバー検知部１０３は、ハンドオーバーの実施要求をｘＧＳＮ５から受信する。そして、ハンドオーバー検知部１０３は、ｘＧＳＮ５から受信したハンドオーバーの実施要求がＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーか否かを判定する。そして、ハンドオーバー検知部１０３は、ハンドオーバーの実施要求がＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーであった場合、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーの発生を検知する。そして、ハンドオーバー検知部１０３は、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーの発生の情報を送信レート決定部１０４へ出力する。
【００４９】
送信レート決定部１０４は、メモリやハードディスクなどの記憶媒体を有している。そして、送信レート決定部１０４は、バッファ１０１の空き容量と送信レートとの対応関係を記憶している。ここで、本実施例２では、送信レート決定部１０４は、以下のような対応関係が記載されたテーブルを記憶している。例えば、バッファ１０１の空き容量が全体の２０％未満の場合はウィンドウサイズが１０となる送信レートである。ここで、ウィンドウサイズが１０となる送信レートとは、３Ｇシステムにおける送信レートの最大値と比較して十分低い送信レートである。また、バッファ１０１の空き容量が全体の２０％以上８０％未満の場合はウィンドウサイズが５０となる送信レートである。ここで、ウィンドウサイズが５０となる送信レートとは、３Ｇシステムにおける送信レートの最大値と比較しておよそ半分の送信レートである。また、バッファ１０１の空き容量が全体の８０％以上の場合はウィンドウサイズが１００となる送信レートである。ここで、ウィンドウサイズが１００となる送信レートとは、３Ｇシステムにおける送信レートの最大値と比較して最大値に近い送信レートである。
【００５０】
ここで、本実施例２では、送信レートの決定を容易にするため、送信レート決定部１０４は、バッファ１０１と送信レートとの対応関係としてバッファ１０１の空き容量の割合と送信レートとを対応させたテーブルを記憶している。しかし、バッファ１０１と送信レートとの対応関係は、バッファ１０１の空き容量から送信レートが求められるものであれば特に制限はない。例えば、バッファ１０１と送信レートとの対応関係としては、バッファ１０１の空き容量に送信レートを比例させた計算式などでも良い。
【００５１】
送信レート決定部１０４は、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーの発生の情報を受信すると、バッファ１０１から現在のバッファ１０１の空き容量を取得する。送信レート決定部１０４は、バッファ１０１に現在蓄積されているデータの量を取得し、バッファ１０１の記憶容量から減算して現在のバッファ１０１の空き容量を求めても良い。
【００５２】
そして、送信レート決定部１０４は、自己が記憶しているバッファ１０１の空き容量と送信レートとの対応関係のテーブルから現在のバッファ１０１の空き容量に対応する送信レートを取得する。そして、送信レート決定部１０４は、現在のバッファ１０１の空き容量に対応する送信レートを送信元サーバ３によるデータの送信レートとして決定する。例えば、現在のバッファ１０１の空き容量が１０％であった場合、送信レート決定部１０４は、対応関係のテーブルからウィンドウサイズが１０となる送信レートを取得する。そして、送信レート決定部１０４は、ウィンドウサイズが１０となる送信レートを送信元サーバ３によるデータの送信レートとして決定する。以下では、送信レート決定部１０４が送信元サーバ３によるデータの送信レートとして決定した送信レートを「送信元送信レート」ともいう。
【００５３】
送信レート決定部１０４は、送信元送信レートをウィンドウサイズ通知部１０５へ出力する。ここで、ウィンドウサイズと送信レートとは一対一の関係にあるので、送信レート決定部１０４は、送信元送信レートとしてウィンドウサイズをウィンドウサイズ通知部１０５へ出力しても良い。
【００５４】
ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信元送信レートの入力を送信レート決定部１０４から受ける。そして、ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを求める。例えば、ウィンドウサイズ通知部１０５が、送信元送信レートとしてウィンドウサイズが１０となる送信レートを送信レート決定部１０４から受信したとする。この場合、ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信元送信レートに対応するウィンドウサイズとして１０を取得する。ここで、ウィンドウサイズ通知部１０５によるウィンドウサイズの求め方は他の方法を用いても良い。例えば、ウィンドウサイズ通知部１０５に記憶媒体を配置し、ウィンドウサイズ通知部１０５に、送信レートからウィンドウサイズを求める計算式を記憶させておく。そして、ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信元送信レートを記憶している計算式にあてはめることで送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを算出しても良い。
【００５５】
ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズをＵＥ２のTCPWindowサイズ通知部２２１に通知する。ここで、ウィンドウサイズ通知部１０５によるTCPWindowサイズ通知部２２１へのウィンドウサイズの通知の一例を説明する。
【００５６】
まず、ウィンドウサイズ通知部１０５は、メモリなどの記憶媒体を有する。そして、ウィンドウサイズ通知部１０５は、ウィンドウサイズを通知するためのＴＣＰパケットのフォーマットを予め記憶している。以下では、ウィンドウサイズを通知するためのＴＣＰパケットを「TCPWindowサイズパケット」ともいう。そして、ウィンドウサイズ通知部１０５は、記憶しているTCPWindowサイズパケットのフォーマットを用いて、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを含むTCPWindowサイズパケットを生成する。
【００５７】
ここで、ウィンドウサイズ通知部１０５が生成するTCPWindowサイズパケットの一例を説明する。ここでは、ウィンドウサイズ通知部１０５がTCPWindowサイズパケットとしてSTATUS PDU(Protocol Data Unit)を生成した場合を説明する。STATUS PDUとは、ＴＣＰ／ＩＰにおいて送達確認やウィンドウサイズなどのプロトコル情報を送受するために使用されるデータである。そして、STATUS PDUは、ＲＮＣ１００とＵＥ２との間の無線リンクの制御を行うＲＬＣ（Radio Link Control）パケットの一つである。図４は、STATUS PDUのフォーマットの一例の図である。図４に示すように、フォーマット２００は、ＰＤＵの種別などを表す情報としてD/C及びPDU Typeを有する。また、フォーマット２００は、ＳＵＦＩ（Super-Field）１〜ｋ（ｋは１以上の自然数）で表されるパラメータを有する。ＳＵＦＩは４の整数倍で示すことができるデータである。図５は、ＳＵＦＩに格納されるデータの詳細を示す図である。例えば、図５に示すAcknowledgement(ＡＣＫ)３０１が送達確認のデータである。ＳＵＦＩ１〜ｋのそれぞれに、図５に示す各データが格納される。そして、ＳＵＦＩは、格納するデータの量に応じて追加されていく。例えば、図５のＡＣＫ３０１のデータだけを格納する場合には、ＳＵＦＩ１だけが用いられる。また、ＡＣＫ３０１の他にReserved３０２などといったデータを格納する場合には、格納するデータの量に合わせてＳＵＦＩ２、ＳＵＦＩ３とＳＵＦＩが順次追加されていく。
【００５８】
ウィンドウサイズ通知部１０５は、図４に示すSTATUS PDUのフォーマット２００を記憶している。そして、ウィンドウサイズ通知部１０５は、STATUS PDUのフォーマット２００を用いて送信元送信レートに応じたウィンドウサイズをヘッダに含むSTATUS PDUを生成する。具体的には、ウィンドウサイズ通知部１０５は、図５のReserved３０２の先頭４ｂｉｔでTCP_WINDOWを表し、その後に続く１６ｂｉｔで送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを表す情報をＳＵＦＩに格納させ、そのＳＵＦＩを含むSTATUS PDUを生成する。ウィンドウサイズ通知部１０５は、生成したSTATUS PDUを送信元サーバ３へ送信することで、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを通知することができる。
【００５９】
ＵＥ２は、送信部２１及び受信部２２を有している。そして、送信部２１は、通知部２１１及びＴＣＰパケット生成部２１２を有している。また、受信部２２は、TCPWindowサイズ通知部２２１を有している。
【００６０】
受信部２２は、送信元サーバ３や他の移動端末から出力されたデータをデータ転送部１１０から受信する。受信部２２が受信するデータには、ＲＬＣパケットなどが含まれている。
【００６１】
TCPWindowサイズ通知部２２１は、ウィンドウサイズ通知部１０５から送信元送信レートに応じたウィンドウサイズの通知を受ける。本実施例２では、TCPWindowサイズ通知部２２１は、受信部２２がＲＬＣパケットを受信した場合、そのＲＬＣパケットがTCPWindowサイズパケットか否かを判定する。そして、ＲＬＣパケットがTCPWindowサイズパケットの場合、TCPWindowサイズ通知部２２１は、そのTCPWindowサイズパケットからウィンドウサイズを取得する。本実施例ではこのようにして、TCPWindowサイズ通知部２２１がウィンドウサイズ通知部１０５から送信元送信レートに応じたウィンドウサイズの通知を受ける。そして、TCPWindowサイズ通知部２２１は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを通知部２１１のＴＣＰパケット生成部２１２へ出力する。
【００６２】
送信部２１は、送信元サーバ３や他の移動端末へのデータをＲＮＣ１００のデータ転送部１１０へ送信する。
【００６３】
ＴＣＰパケット生成部２１２は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズの入力をTCPWindowサイズ通知部２２１から受ける。そして、ＴＣＰパケット生成部２１２は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズをヘッダに含むＴＣＰパケットを生成する。
【００６４】
通知部２１１は、ＴＣＰパケット生成部２１２が生成した送信元送信レートに応じたウィンドウサイズをヘッダに含むＴＣＰパケットをＲＮＣ１００のデータ転送部１１０へ送信する。通知部２１１から送信されたＴＣＰパケットは、ＲＮＣ１００、ｘＧＳＮ５及びＳ‐ＧＷ４を介して送信元サーバ３へ送信される。これにより、通知部２１１は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを送信元サーバ３に通知することができる。
【００６５】
次に、図６を参照して、ハンドオーバー発生時のＲＮＣ１００による送信元サーバ３の送信レート通知の処理の流れを説明する。ここで、図６は、ハンドオーバー発生時のＲＮＣ１００による送信元サーバ３の送信レート通知の処理を表すフローチャートである。
【００６６】
ハンドオーバー検知部１０３は、ｘＧＳＮ５からのハンドオーバーの実施要求があるまで待機する（ステップＳ１０１否定）。
【００６７】
ｘＧＳＮ５からハンドオーバーの実施要求があると（ステップＳ１０１肯定）、ハンドオーバー検知部１０３は、ｘＧＳＮ５から通知されたハンドオーバーがＬＴＥシステムからのハンドオーバーか判定する（ステップＳ１０２）。
【００６８】
ｘＧＳＮ５から通知されたハンドオーバーが３Ｇシステム内でのハンドオーバーの場合（ステップＳ１０２否定）、ＲＮＣ１００は、送信元サーバ３の送信レート設定の処理を終了する。
【００６９】
これに対し、ｘＧＳＮ５から通知されたハンドオーバーがＬＴＥシステムからのハンドオーバーの場合（ステップＳ１０２肯定）、送信レート決定部１０４は、バッファ１０１から現在のバッファ１０１の空き容量を取得する（ステップＳ１０３）。
【００７０】
そして、送信レート決定部１０４は、バッファ１０１と送信レートの対応関係から、現在のバッファ１０１の空き容量に対応する送信元サーバの送信レート（送信元送信レート）を決定する（ステップＳ１０４）。
【００７１】
ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信レート決定部１０４が決定した送信元送信レートの入力を受けて、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズの情報を含むTCPWindowサイズパケットを生成する（ステップＳ１０５）。
【００７２】
そして、ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズの情報を含むTCPWindowサイズパケットをＵＥ２のTCPWindowサイズ通知部２２１へ送信する（ステップＳ１０６）。
【００７３】
次に、図７を参照して、ハンドオーバー発生時のＵＥ２による送信元サーバ３の送信レート通知の処理の流れを説明する。ここで、図７は、ハンドオーバー発生時のＵＥ２による送信元サーバ３の送信レート通知の処理を表すフローチャートである。
【００７４】
受信部２２は、送信部１０２又はウィンドウサイズ通知部１０５から、ＲＬＣパケットを受信する（ステップＳ２０１）。
【００７５】
TCPWindowサイズ通知部２２１は、受信部２２が受信したＲＬＣパケットがTCPWindowサイズパケットか否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、受信部２２が受信したＲＬＣパケットがTCPWindowサイズパケットでない場合（ステップＳ２０２否定）、ＵＥ２は、送信元サーバ３の送信レート通知の処理を終了する。
【００７６】
これに対し、受信部２２が受信したＲＬＣパケットがTCPWindowサイズパケットの場合（ステップＳ２０２肯定）、TCPWindowサイズ通知部２２１は、TCPWindowサイズパケットから送信元送信レートに対応するウィンドウサイズを取得する。そして、TCPWindowサイズ通知部２２１は、送信元送信レートに対応するウィンドウサイズをＴＣＰパケット生成部２１２に送信する。
【００７７】
ＴＣＰパケット生成部２１２は、ＲＮＣ１００により送信元送信レートに対応するウィンドウサイズとして指定されたウィンドウサイズをＴＣＰヘッダに設定し（ステップＳ２０３）、ＴＣＰパケットを生成する。
【００７８】
通知部２１１は、ＴＣＰパケット生成部２１２が生成した送信元送信レートに対応するウィンドウサイズをヘッダに含むＴＣＰパケットを送信元サーバ３に向けて送信する（ステップＳ２０４）。
【００７９】
次に、図８を参照して、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生時の各装置の動作の流れを説明する。図８は、ハンドオーバー発生時の各装置の処理のシーケンス図である。図８の縦軸は下に向かって時間の経過を表している。そして、各縦軸は上部に記載された各装置における動作を表している。
【００８０】
まず、ＬＴＥシステムの通信範囲にＵＥ２が存在する場合には、送信元サーバ３からＵＥ２へは最大１００Ｍｂｐｓの送信レートでデータの送信が行われている（ステップＳ３０１）。
【００８１】
ここで、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーが発生する（ステップＳ３０２）。具体的には、ＵＥ２の基地局がｅＮＢ６からＲＮＣ１００へ変更させる。
【００８２】
ハンドオーバー検知部１０３は、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーの発生を検知すると、送信レート決定部１０４へそのハンドオーバー発生の情報を送信する（ステップＳ３０３）。
【００８３】
送信レート決定部１０４は、バッファ１０１の空き容量に応じて送信元送信レートを決定する（ステップＳ３０４）。そして、送信レート決定部１０４は、ウィンドウサイズ通知部１０５に決定した送信元送信レートを出力する（ステップＳ３０５）。
【００８４】
ウィンドウサイズ通知部１０５は、送信元送信レートに応じたウィンドウサイズを求め、そのウィンドウサイズを含むTCPWindowサイズパケットをＵＥ２へ送信する（ステップＳ３０６）。
【００８５】
TCPWindowサイズ通知部２２１は、ＲＮＣ１００から受信したＲＬＣパケットがTCPWindowサイズパケットの場合、そのTCPWindowサイズパケットからウィンドウサイズを取得し、そのウィンドウサイズをＴＣＰパケット生成部２１２に出力する（ステップＳ３０７）。
【００８６】
ＴＣＰパケット生成部２１２は、ＲＮＣ１００から指定されたウィンドウサイズをヘッダに含むＴＣＰパケットを生成する（ステップＳ３０８）。
【００８７】
そして、通知部２１１は、ＴＣＰパケット生成部２１２が生成したＴＣＰパケットをＲＮＣ１００を介して送信元サーバ３へ送信する（ステップＳ３０９）。
【００８８】
送信元サーバ３は、通知部２１１から受信したＴＣＰパケットからウィンドウサイズを取得し、ＲＮＣ１００へデータを送信する際のウィンドウサイズを取得したウィンドウサイズに設定することで送信レートを変更する（ステップＳ３１０）。
【００８９】
この後、送信元サーバ３からＵＥ２へは最大値１４Ｍｂｐｓの送信レートでデータの送信が行われる（ステップＳ３１１）。
【００９０】
次に、図９を参照して、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生後のＲＮＣ１００からＵＥ２へのデータの送信レートの変化について説明する。図９は、ＲＮＣ１００からＵＥ２へのデータの送信レートの変化について説明するためのシーケンス図である。また、図９に示す直方体はＲＮＣ１００のバッファ１０１を示している。そして、バッファ１０１の２分割された上部はバッファ１０１の空き容量を示し、バッファ１０１の２分割された下部はバッファ１０１のデータの蓄積量を示している。
【００９１】
まず、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーが発生する。すると、ＲＮＣ１００はバッファ１０１の空き容量に応じた送信元送信レートを決定し、その送信元送信レートに応じたウィンドウサイズをＵＥ２に通知する（ステップＳ４０１）。ここで、ハンドオーバー時にＲＮＣ１００のバッファ１０１は図９に示すような状態にあるとする。すなわち、バッファ１０１の記憶容量に対して少ない量の蓄積データ１１２が蓄積されている。この場合、バッファ１０１の空き容量１１１は大きい状態である。このため、ＲＮＣ１００は、送信元送信レートを３Ｇシステムの送信レートのうちの高い送信レートに決定することになる。
【００９２】
ＵＥ２は、ＲＮＣ１００に指定されたウィンドウサイズを送信元サーバ３へ通知する（ステップＳ４０２）。
【００９３】
送信元サーバ３は、ＵＥ２から通知されたウィンドウサイズに応じた送信レートを求め、その送信レートでＲＮＣ１００へデータの送信を行う（ステップＳ４０３）。ここで、ステップＳ３０１で送信元送信レートが高い送信レートとして決定されているので、送信元サーバは単位時間当たり多くのデータをＲＮＣ１００に送信することになる。
【００９４】
ＲＮＣ１００は、空き容量１１１のようにバッファの空き容量が大きい状態では、ＵＥ２に対し低い送信レートでデータの送信を行う（ステップＳ４０４）。
【００９５】
このとき、ＲＮＣ１００は送信元サーバ３から高い送信レートでデータを受信するので、バッファ１０１には、短時間で蓄積データ１１４のようにデータが蓄積していく。この場合、バッファ１０１の空き容量１１３は小さくなる。空き容量１１３のように空き容量が小さくなると、ＲＮＣ１００は、ＵＥ２へのデータの送信レートを上昇させる（ステップＳ４０５）。
【００９６】
さらに、バッファ１０１の空き容量は空き容量１１５のように小さくなる。これを受けて、ＲＮＣ１００は、ＵＥ２へのデータの送信レートを上昇させる（ステップＳ４０６）。
【００９７】
そして、ＵＥ２へのデータの送信レートの上昇を繰り返すことで、ＲＮＣ１００は、短時間で送信元サーバ３からのデータの受信とバランスの取れたＵＥ２へのデータの送信レートを確立することができる（ステップＳ４０７）。このバランスの取れた送信レートを図９では「最適レート」と記載している。
【００９８】
このように、本実施例２ではＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーが発生したときに、バッファ１０１の空き容量が大きい場合、送信元サーバ３からのデータの送信レートが高くなる。そのため、図９の点線４００で囲われた部分で示すように、バッファ１０１には短時間でデータが蓄積していき、空き容量が小さくなる。これに対応して、点線４０１で囲われた部分で示すように、ＲＮＣ１００からＵＥ２への送信レートが短時間で上昇する。これにより、ＲＮＣ１００は、短時間で送信元サーバ３からのデータの受信とバランスの取れたＵＥ２へのデータの送信レートを確立することができる。
【００９９】
ここで、バッファ１０１の空き容量に応じた送信レートの設定を行わずに、送信元サーバ３からの送信レートの決定は従来のままで、ハンドオーバーの発生を契機に送信レートを所定値まで単に下げた場合について図１０を参照して説明する。図１０は、バッファの空き容量に応じた送信レートの決定を行わずにハンドオーバーの発生を契機に送信レートを所定値まで下げた場合の送信レート変化を説明するためのシーケンス図である。図１０の縦軸は下に向かって時間の経過を表す。そして、各縦軸はそれぞれの上部に記載されたＲＮＣ８１０、ＵＥ８２０又は送信元サーバ８３０の各装置の経時的な動作を表している。そして、各縦軸間を結ぶ矢印はデータの各装置間のデータの流れを表しており、矢印の太さがデータの送信レートを表している。
【０１００】
まず、ハンドオーバーが発生すると、ＲＮＣ８１０はＵＥ８２０に対しハンドオーバー制御を行う。すなわち、ＲＮＣ８１０は、送信元サーバ８３０のデータの送信レートを予め決められた所定の送信レートにするよう、ＵＥ８２０に対し所定の送信レートに応じたウィンドウサイズを通知する（ステップＳ８０１）。ここで、所定の送信レートは、ＲＮＣ８１０と送信元サーバ８３０との間のデータの送信レートの最大値に比べて十分に低い送信レートである。以下の説明での「最大送信レート」とは送信元サーバ８３０からＲＮＣ８１０への間のデータの送信レートの最大値を指すものとする。
【０１０１】
ＵＥ８２０は、所定の送信レートに応じたウィンドウサイズを送信元サーバ８３０に通知する（ステップＳ８０２）。
【０１０２】
送信元サーバ８３０は、指定されたウィンドウサイズに従って所定の送信レートでＲＮＣ８１０に対してデータを送信する（ステップＳ８０３）。以下では、ＲＮＣ８１０が送信元サーバ８３０からデータを受信した時点で、図１０に示すようにＲＮＣ８１０のバッファ８１１の空き容量８１２が大きい場合で説明する。この場合、バッファ８１１のデータの蓄積データ８１３は少ない状態である。
【０１０３】
ＲＮＣ８１０は、所定の送信レートでＵＥ８２０に対しデータを送信するとともに、空き容量８１２が大きいので、ＵＥ８２０との間のデータの送信レートを維持する（ステップＳ８０４）。そして、送信元サーバ８３０からのデータの送信レートが低い状態であるので、バッファ８１１の空き容量は大きい状態が継続する。そのため、ＲＮＣ８１０は、最大転送速度に比べて低い送信レートでＵＥ８２０に対しデータを送信する（ステップＳ８０５）。
【０１０４】
そして、ＲＮＣ８１０は、蓄積データ８１５のようにデータの蓄積量が増え、バッファ８１１の空き容量８１４が小さくなってくると、ＵＥ８２０に対する送信レートを上げる。ＵＥ８２０は、ＲＮＣ８１０からの受信状況に応じてウィンドウサイズを決定し、送信元サーバ８３０にＲＮＣ８１０を介してウィンドウサイズを送信する。そして、送信元サーバ８３０は、ＵＥ８２０から受信したウィンドウサイズに応じた送信レートを用いてＲＮＣ８１０に対しデータの送信を行う（ステップＳ８０６）。
【０１０５】
ＲＮＣ８１０は、空き容量８１６の様に空き容量が小さくなると、より高い送信レートでＵＥ８２０に対してデータを送信する（ステップＳ８０７）。また、ＲＮＣ８１０は、送信元サーバ８３０からの送信レートも上昇させる。これにより、送信元サーバ８３０は、上昇させた送信レートでＲＮＣ８１０に対してデータの送信を行う（ステップＳ８０８）。
【０１０６】
これを繰り返し、最終的にＲＮＣ８１０は、送信元サーバ８３０から受信するデータの量に対してバランスの取れた送信レート（最適レート）でＵＥ８２０に対してデータの送信を行う（ステップＳ８０９）。
【０１０７】
このように、送信レートを下げてから徐々に上げていく場合で、バッファ８１１の空き容量を考慮せずに送信元サーバ８３０からの送信レートを決定すると、バッファ８１１の空き容量が大きい場合にはＲＮＣ８１０からＵＥ８２０への送信レートが低く抑えられてしまう。そのため、図１０の点線８５１で囲われた部分で示されるように、バッファ８１１にデータが十分に貯まるまでに時間がかかってしまう。そのため、点線８５２で囲われた部分で示されるように、ＲＮＣ８１０とＵＥ８２０との間のデータの送信レートを送信元サーバ８３０から受信するデータの量に対してバランスの取れた送信レート（最適レート）に上げるまでに時間がかかってしまう。
【０１０８】
したがって、実施例２のように、ハンドオーバーの発生を契機に送信レートを下げる場合には、バッファ１０１の空き容量を考慮して送信元サーバ３からの送信レートを決定することが好ましい。これにより、ＲＮＣ１００は、ＵＥ２との間の送信レートを、送信元サーバ３から受信するデータの量に対してバランスの取れた送信レートに短時間で確立することができる。
【０１０９】
次に、図１１を参照して、実施例２における送信元サーバ３とＵＥ２との間のスループットの変化と、従来技術を用いた場合の送信元サーバ３とＵＥ２との間のスループットの変化とを比較する。図１１は、実施例２における送信元サーバとＵＥとの間のスループットの変化を従来の場合と比較するためのグラフである。図１１のグラフは、横軸を時間経過とし、縦軸を送信元サーバ３とＵＥ２との間のスループットの値としている。
【０１１０】
図１１の実線で表されるグラフ５００が実施例２における送信元サーバ３とＵＥ２との間のスループットの変化を表すグラフである。また、図１１の点線で表されるグラフ５０１が従来方式による送信元サーバ３とＵＥ２との間のスループットの変化を表すグラフである。そして、一点鎖線５０２がＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生のタイミングを表している。そして、以下の説明では、図１１でハンドオーバーが発生したタイミングにおいて、バッファの空き容量が大きい場合で説明する。
【０１１１】
点５０３で示すタイミングで送信元からの送信レートが変更される。従来方式では、バッファの空き容量が大きいとＲＮＣ１００とＵＥ２の間の送信レートがなかなか上昇しない。そのため、ＲＮＣ１００とＵＥ２とを含む送信元サーバ３とＵＥ２との間のスループットもグラフ５０１のように徐々にしか上昇しない。これに対し、実施例２の方法によれば、短時間でバッファに多くのデータを蓄積させることができるため、ＲＮＣ１００とＵＥ２との間のスループットの短時間で上昇させることができる。これにより、実施例２に係る無線ネットワーク制御システムでは、点５０４で表されるように、送信元サーバ３とＵＥ２との間の送信レートを従来方式に比べて短時間で上昇させることができる。
【０１１２】
さらに、図１２を参照して、実施例２におけるＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生後の回線帯域に対するパケット量を、従来技術を用いた場合と比較する。図１２は、実施例２におけるハンドオーバー発生による回線帯域に対するパケット量と従来の場合との違いを説明するための図である。図１２の紙面に向かって上側が従来技術を用いた場合のＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生後の回線帯域に対するパケット量を表す図である。また、図１２の紙面に向かって下側が実施例２の方法を用いた場合のＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生後の回線帯域に対するパケット量を表す図である。そして、帯域６０１と帯域６０３が３Ｇシステムにおける回線帯域を表している。そして、ユーザＡ、ユーザＢ、ユーザＣはそれぞれ、各ユーザが自分のＵＥ２で受信するパケットの量を表している。
【０１１３】
従来の方法及び実施例２の方法のいずれの場合も、ハンドオーバー発生時にユーザＡ及びユーザＢが回線帯域をすでに図１２に示す量だけ使用しているものとする。そして、ユーザＣのＵＥ２においてＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーが発生したものとする。
【０１１４】
従来技術ではハンドオーバー発生を契機に送信レートの変更は行われないため、ユーザＣのＵＥ２は送信元サーバ３から処理能力以上のパケットを受信してしまう。そのため、パケット量６０２のように、ＲＮＣ１００は、帯域６０１を超えるパケット量を受信することになる。これにより、ユーザＡ及びユーザＢのＵＥ２に対してもパケットの欠落などの影響が発生するおそれがある。
【０１１５】
これに対し、実施例２に係る無線ネットワーク制御システムでは、ハンドオーバーの発生を契機に送信レートの変更を行うため、ユーザＣが使用するＵＥ２は処理能力に応じたパケットを受信することになる。そのため、ＲＮＣ１００は、最大でもパケット量６０４のように帯域６０３の範囲に収まるパケットを受信することになる。これにより、ユーザＡやユーザＢのＵＥ２に対しての影響を軽減することができる。
【０１１６】
次に、実施例２における機能の一部であるハンドオーバーの発生を契機とした送信レートの変更に注目して、その効果について説明を行う。そこで、図１３を参照して、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生を契機として送信レートを下げた場合の送信元サーバとＵＥとの間の送信レートの変化と、輻輳状態が発生してから送信元サーバの送信レートを変更する場合とを比較する。図１３は、ハンドオーバー発生を契機として送信レートを下げた場合と輻輳状態が発生してから送信レートを下げる場合とを比較するためのグラフである。図１３のグラフは横軸を時間経過とし、縦軸をＲＮＣ１００とＵＥ２との間の送信レートの値としたものである。ただし、図１３において、ハンドオーバーの発生を契機に送信レートを低下させることによる効果を示すため、実施例２におけるバッファの空き容量に応じてウィンドウサイズを決定することで送信元の送信レートを低下させる機能は考慮しないものとする。以下の説明におけるハンドオーバーとは、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバーを指すものとする。
【０１１７】
点線で表されるグラフが、輻輳状態が発生してから送信元サーバの送信レートを変更する場合における、ハンドオーバー発生後のＲＮＣとＵＥとの間の送信レートの変化を表すグラフである。実線で表されるグラフが、ＬＴＥシステムから３Ｇシステムへのハンドオーバー発生を契機として送信レートを下げた場合の、ハンドオーバー発生後のＲＮＣとＵＥとの間の送信レートの変化を表すグラフである。
【０１１８】
ハンドオーバー発生を契機として送信レートを下げる場合では、ＲＮＣ１００はハンドオーバーの発生を契機に、送信元サーバ３の送信レートを低下させ送信レート７００に変更する。そして、ＲＮＣ１００は、バッファ１０１の空き容量に応じて送信レートを上昇させるために一定期間送信レートを維持する。そのため、期間７０１のように、送信元サーバ３とＵＥ２との間の送信レートは上昇しない。そして、ＲＮＣ１００は、短時間でＲＮＣ１００からＵＥ２への送信レートを、送信元サーバ３から受信するデータの量に対してバランスの取れた送信レートになるまで上昇させていく。図１３ではこの送信レートを「最適レート」と記載している。これにより、送信元サーバ３とＵＥ２との間の送信レートが上昇する。そして、送信元サーバ３とＵＥ２との間の送信レートを短時間で上昇させることができるため、時刻７０２でＵＥ２へのパケットの送信を完了させることができる。
【０１１９】
これに対し、輻輳状態が発生してから送信元サーバの送信レートを変更する場合では、ハンドオーバーの発生時点では送信元の送信レートを変更しない。そのため、期間７０３では、ＲＮＣへのパケット量がＲＮＣの疎通能力を超えている状態となり、パケットの破棄が発生する。これにより、送信元サーバとＵＥとの間で再送処理が行われる。そして、時刻７０４で送信元サーバが輻輳状態と認識し、急激に送信レートを低下させる。そして、ＲＮＣはバッファの空き容量に応じて送信レートを上昇させるため、一定期間送信レートを維持する。そのため、期間７０５のように、送信元サーバとＵＥとの間の送信レートは上昇しない。その後、徐々に送信元サーバとＵＥとの間の送信レートが回復していく。このように、再送処理や急激な送信レートの低下が発生するため、パケットの送信の完了が遅れ、時刻７０６でパケットの送信が完了する。
【０１２０】
このように、ハンドオーバー発生を契機とした場合と、輻輳状態が発生を契機とする場合とを比較すると、ハンドオーバー発生を契機とした場合のほうが、パケットの送信の完了までに要する時間を図１３に示す時間７０７で表される分だけ短くすることができる。
【０１２１】
以上に説明したように、実施例２に係るＲＮＣは、ＬＴＥシステムから送信レートの最大値が小さい３Ｇシステムへのハンドオーバーの発生を契機に、バッファの空き容量に応じた送信レートを送信元サーバからのデータの送信レートとして設定する。これにより、ハンドオーバーにより発生する無線ネットワーク制御装置の処理能力を超えるデータの送信を抑制でき、データの破棄などによる無線ネットワーク制御装置におけるデータ送信完了の遅延を短縮できる。
【０１２２】
また、バッファの空き容量に応じて送信元サーバからの送信レートを決定するため、バッファにデータが短時間で蓄積され、バッファの空き容量を短時間で小さくすることができる。そのため、本実施例２に係るＲＮＣは、ハンドオーバー後に短時間で送信元サーバからのデータの受信とバランスの取れた送信レートでのＵＥへのデータの送信を確立できる。そして、データの送信元サーバとＵＥとの間のスループットの低下を軽減することができる。
【０１２３】
さらに、実施例２に係るＲＮＣは、ハンドオーバーの発生を契機に送信レートを低下させるため、ハンドオーバー発生によるＲＮＣの疎通能力を超えたパケットの受信を回避できる。これにより、再送処理や急激な送信レートの低下を回避でき、パケット送信の完了の遅延を回避することができる。
【０１２４】
また、以上に説明した実施例２では、特に送信レートの最大値が小さい通信システムへのハンドオーバーの場合にオーバーフローが発生しやすいため、ハンドオーバー検知部１０３でのハンドオーバーの検知を契機に送信元サーバの送信レートの決定を行っている。しかし、送信レートの最大値が小さい通信システムへのハンドオーバーが発生したときにオーバーフローを回避できれば、送信元の送信レートを決定するタイミングは他のタイミングでもよい。例えば、無線ネットワーク制御装置は、送信元サーバからデータが送信されている間ずっと、自己のバッファの空き容量に応じた送信レートを決定し、その送信レートに応じたウィンドウサイズの通知を行っても良い。このようにすることで、いつ送信レートの最大値が小さい通信システムへのハンドオーバーが発生しても、それによるオーバーフローを回避することができる。この場合には、無線ネットワーク制御装置にハンドオーバー検知部を設けなくて良い。
【０１２５】
以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１２６】
（付記１）所定の蓄積容量を有し、外部装置から受信したデータを蓄積するバッファと、
前記バッファからデータを読み出し移動端末へ送信する送信部と、
前記バッファの空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する送信レート決定部と、
前記送信レート決定部により決定された前記送信レートに応じたウィンドウサイズを前記移動端末に通知するウィンドウサイズ通知部と
を備えたことを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
【０１２７】
（付記２）第１の通信システムから該第１の通信システムに比べて前記外部装置から前記移動端末へのデータの送信レートの最大値が小さい第２の通信システムへのハンドオーバーが発生したことを検知するハンドオーバー検知部と、
前記送信レート決定部は、前記ハンドオーバー検知部がハンドオーバー発生を検知した場合に、送信レートの決定を行う
ことを特徴とする付記１に記載の無線ネットワーク制御装置。
【０１２８】
（付記３）前記送信レート決定部は、前記バッファの空き容量と前記送信レートとの対応関係を記憶しておき、前記バッファの現在の空き容量を取得し、前記対応関係を基に現在の空き容量に対応する前記送信レートを、前記外部装置から自装置へのデータの送信レートとして決定することを特徴とする付記１又は付記２に記載の無線ネットワーク制御装置。
【０１２９】
（付記４）前記対応関係は、前記バッファの空き容量に比例して前記送信レートが低くなっていくことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一つに記載の無線ネットワーク制御装置。
【０１３０】
（付記５）前記第１の通信システムがＬＴＥシステムであり、前記第２の通信システムが３Ｇシステムであることを特徴とした付記２乃至４のいずれか一つに記載の無線ネットワーク制御装置。
【０１３１】
（付記６）前記ウィンドウサイズ通知部は、コントロールパケットを用いて前記移動端末に前記ウィンドウサイズを通知することを特徴とする付記１乃至５のいずれか一つに記載の無線ネットワーク制御装置。
【０１３２】
（付記７）所定の容量を有するバッファに外部装置から受信したデータを蓄積するデータ蓄積ステップと、
前記バッファが蓄積しているデータを移動端末へ送信する送信ステップと、
第１の通信システムから該第１の通信システムに比べて前記外部装置から前記移動端末へのデータの送信レートの最大値が小さい第２の通信システムへのハンドオーバーが発生したことを検知するハンドオーバー検知ステップと、
ハンドオーバー発生の検知を受けて、前記バッファの空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する疎通レート決定ステップと、
前記疎通レート決定ステップで決定した前記送信レートに応じたウィンドウサイズを前記移動端末に通知するウィンドウサイズ通知ステップと
を備えたことを特徴とする無線ネットワーク制御方法。
【０１３３】
（付記８）無線ネットワーク制御装置、移動端末、及び送信元装置を含む無線ネットワーク制御システムであって、
前記無線ネットワーク制御装置は、
所定の蓄積容量を有し、前記送信元装置から受信したデータを蓄積するバッファと、
前記バッファに蓄積されたデータを前記移動端末へ送信する送信部と、
第１の通信システムから該第１の通信システムに比べて前記送信元装置から前記移動端末へのデータの送信レートの最大値が小さい第２の通信システムへのハンドオーバーが発生したことを検知するハンドオーバー検知部と、
前記ハンドオーバー検知部によるハンドオーバー発生の検知を受けて、前記バッファの空き容量を基に前記外部装置から自装置へのデータの送信レートを決定する送信レート決定部と、
前記送信レート決定部により決定された前記送信レートに応じたウィンドウサイズを前記移動端末に通知するウィンドウサイズ通知部と
前記移動端末は、
前記ウィンドウサイズの通知を前記ウィンドウサイズ通知部から受けて、該ウィンドウサイズを前記送信元装置へ通知する通知部を備え、
前記送信元装置は、
前記通知部から通知された前記ウィンドウサイズに基づく送信レートで前記無線ネットワーク制御装置へデータを送信するデータ送信部を備える
ことを特徴とする無線ネットワーク制御システム。
【０１３４】
１  無線ネットワーク制御装置
２  ＵＥ
３  送信元サーバ
４  Ｓ‐ＧＷ
５  ｘＧＳＮ
６  ｅＮＢ
７  ＢＴＳ
８  ＩＰサービス網
１１  バッファ
１２  送信部
１３  送信レート決定部
１４  ウィンドウサイズ通知部
２１  送信部
２２  受信部
３１  データ送信部
１００  ＲＮＣ
１０１  バッファ
１０２  送信部
１０３  ハンドオーバー検知部
１０４  送信レート決定部
１０５  ウィンドウサイズ通知部
２１１  通知部
２１２  ＴＣＰパケット生成部
２２１  TCPWindowサイズ通知部
【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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