(57)【要約】【課題】ＬＴＥ通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるＬＴＥ通信システムを提供する。【解決手段】ＬＴＥ通信システムは、ＬＴＥ通信方式に従って通信するルータ装置、制御装置及びコアネットワーク装置を備える。ルータ装置は、コアネットワーク装置と１つ以上の基地局装置とを接続する通信回線の回線容量の変化を検出する。制御装置は、通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、コアネットワーク装置と基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、通信回線の変化後の回線容量と複数の通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の通信経路の通信可能容量を変更する。コアネットワーク装置は、複数の通信経路の通信可能容量を制御装置から取得し、複数の通信経路の通信可能容量の情報を保持する。【選択図】図１
2019080086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信方式に従って通信するコアネットワーク装置を備え、ルータ装置及び制御装置を備えるＬＴＥ通信システムであって、
前記ルータ装置は、前記コアネットワーク装置と１つ以上の基地局装置とを接続する通信回線の回線容量の変化を検出し、
前記制御装置は、
前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、
前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、
前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、
前記コアネットワーク装置は、
複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量を前記制御装置から取得し、
前記変更後の通信可能容量の情報を保持する、
ＬＴＥ通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＴＥ通信システムであって、
前記通信回線の回線容量の変化は、前記通信回線の回線容量の低下を含む、
ＬＴＥ通信システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＬＴＥ通信システムであって、
前記通信回線の回線容量の変化は、前記通信回線の回線容量の増加を含む、
ＬＴＥ通信システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＬＴＥ通信システムであって、
前記通信可能容量の情報は、最大ビットレートの情報を含む、
ＬＴＥ通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載のＬＴＥ通信システムであって、
前記コアネットワーク装置は、ＰＧＷ（Packet data network GateWay）を備え、
前記最大ビットレートの情報は、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）のポリシに含まれ、
前記ポリシは、前記制御装置からの前記通信可能容量に基づいて変更され、
前記ＰＧＷは、変更された前記ポリシに従って、複数の前記通信経路を介した通信を制御する、
ＬＴＥ通信システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のＬＴＥ通信システムであって、
前記通信回線は、ＳＤ−ＷＡＮ（Software Defined - Wide Area Network）である、
ＬＴＥ通信システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のＬＴＥ通信システムであって、
前記コアネットワーク装置は、前記制御装置を備える、
ＬＴＥ通信システム。
【請求項８】
ＬＴＥ通信方式に従って通信するＬＴＥ通信システムにおける通信制御方法であって、
コアネットワーク装置と１つ以上の基地局装置とを接続する通信回線の回線容量の変化を検出し、
前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、
前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、
前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、
複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量に基づいて、複数の前記通信経路を介した通信を制御する、
通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信方式に従って通信するＬＴＥ通信システム及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モバイル通信を高速化させる通信方式として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信が利用されている。ＬＴＥ通信を行うＬＴＥ通信システムは、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）装置、ｅＮＢ（ｅＮｏｄｅＢ）装置、端末、等を有する。ＥＰＣ装置は、ＳＧＷ（Serving GateWay）及びＰＧＷ（ＰＤＮ（Packet data network） GateWay）を有する。ＰＧＷは、Ｇｘインタフェースにより、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）から通知されたポリシ制御情報に従って、ＩＰパケットの伝送品質制御などを行う（非特許文献１参照）。ポリシ制御情報には、ＰＣＣルール（Policy and Charging Control Rule）が含まれる。ＰＣＣルールには、ＬＴＥ通信の通信経路（ベアラ）における最大ビットレートの規定が含まれる（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】中村武宏、他５名、”３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＳＡＥ標準仕様完成における活動と貢献”、NTT DOCOMO テクニカル・ジャーナル Vol.17 No.2、P36-P45
【非特許文献２】“Policy and charging control rule”, 3GPP TS 23.203 V14.4.0 (2017-06), P93-P96
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＥＰＣ装置は、ＰＣＲＦから通知されたポリシ制御情報（例えばＰＣＣ（Policy and Charging Control）ルール）に従って、各ベアラの最大ビットレート（ＭＢＲ：Maximum Bit Rate）を制御できる。しかし、このＭＢＲは、各ベアラにおける通信状況を十分に反映していない。例えば、ＥＰＣ装置とｅＮＢとの間の通信ネットワークの通信状況が変化し、各ベアラのＭＢＲの統計値と通信ネットワークの通信可能容量との間に乖離が生じると、ＬＴＥ通信に係るネットワーク利用効率が低下することがある。例えば、各ベアラのＭＢＲの総計値が下位層（例えば物理層）の通信可能容量を上回ると、輻輳が発生し、ネットワーク利用効率が低下する。
【０００５】
本発明は、上述した従来の状況に鑑みてなされたものであり、ＬＴＥ通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるＬＴＥ通信システム及び通信制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信方式に従って通信するコアネットワーク装置を備え、ルータ装置及び制御装置を備えるＬＴＥ通信システムであって、ＬＴＥ通信システムであって、前記ルータ装置は、前記コアネットワーク装置と１つ以上の基地局装置とを接続する通信回線の回線容量の変化を検出し、前記制御装置は、前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、前記コアネットワーク装置は、複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量を前記制御装置から取得し、変更後の通信可能容量の情報を保持する、ＬＴＥ通信システムである。
【０００７】
本発明の一態様は、ＬＴＥ通信方式に従って通信するＬＴＥ通信システムにおける通信制御方法であって、前記コアネットワーク装置と１つ以上の基地局装置とを接続する通信回線の回線容量の変化を検出し、前記通信回線の変化後の回線容量の情報を取得し、前記コアネットワーク装置と前記基地局装置に接続された複数の端末とを接続する複数の通信経路の通信可能容量の情報を取得し、前記通信回線の変化後の回線容量と複数の前記通信経路の通信可能容量の比率とに基づいて、複数の前記通信経路の通信可能容量を変更し、複数の前記通信経路の変更後の通信可能容量に基づいて、複数の前記通信経路を介した通信を制御する、通信制御方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＬＴＥ通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態におけるＬＴＥ通信システムの構成例を示す図
【図２Ａ】ＳＤ−ＷＡＮルータの構成例を示す図
【図２Ｂ】制御装置の構成例を示す図
【図３】ＬＴＥ通信システムの動作例を示すシーケンス図
【図４】比較例のＬＴＥ通信システムの構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
以下の実施形態では、ＬＴＥ通信システム及び通信制御方法は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）通信方式で通信を行うＬＴＥ通信システムに適用される。ＬＴＥ通信方式は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を介してＬＴＥプロトコルに従って通信する方式（例えばLTE over Wifi）を含んでよい。LTE over Wifiについては、例えば、参考特許文献１に開示されている。
（参考特許文献１：特表２０１６−５０７９９３号公報）
【００１２】
このLTE over Wifiの技術は、ＷＡＮ（Wide Area Network）を介してＬＴＥプロトコルに従って通信する方式に適用可能である。つまり、ＬＴＥ通信方式は、ＷＡＮを介してＬＴＥプロトコルに従って通信する方式を含んでよい。
【００１３】
（実施形態）
図１は実施形態におけるＬＴＥ通信システム５の概略構成を示す図である。ＬＴＥ通信システム５は、複数のＵＥ（User Equipment）１０と、１つ以上のｅＮＢ２０と、ＳＤ−ＷＡＮ（Software Defined WAN）ルータ３０と、制御装置４０と、ＥＰＣ装置５０と、を有する。
【００１４】
ＵＥ１０は、ユーザによって所持され、ＬＴＥ通信に係る処理を行う。ＬＴＥ通信は、例えばＶｏＬＴＥ通信を含む。図１では、複数のＵＥ１０をＵＥ１０Ａ，ＵＥ１０Ｂ，ＵＥ１０Ｃ、…と表記している。
【００１５】
ｅＮＢ２０は、自装置であるｅＮＢ２０の配下のＵＥ１０を管理し、ＵＥ１０とＥＰＣ装置５０との間で行われる通信を中継するｅＮＢ２０は、例えば、屋外に設置されてもよいし、ビル毎に設置されてもよい。ｅＮＢ２０は、複数存在してよく、複数のｅＮＢ２０の配下それぞれに、１つ以上のＵＥ１０が存在してよい。
【００１６】
ＳＤ−ＷＡＮルータ３０は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを介した通信の通信制御を行う。ＳＤ−ＷＡＮルータ３０は、ＳＤ−ＷＡＮ３０ＮのＥＰＣ装置５０側の端部及びＳＤ−ＷＡＮ３０ＮのｅＮＢ２０側の端部に接続され得る。本実施形態では、図１のように、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０がＥＰＣ装置５０側の端部のみに接続されてよい。ＥＰＣ装置５０側において、例えば通信量や通信速度を制御することで、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｎを通るデータを好適に制御可能なためである。ＳＤ−ＷＡＮルータ３０は、ＷＡＮルータがＡＰＩ（Application Programing Interface）を有するような構成でよい。
【００１７】
ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄは、通信ネットワーク回線（通信回線）の一例である。ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄは、有線回線でもよいし、無線回線でもよい。有線回線は、例えば光回線でもよいし、その他の有線回線でもよい。無線回線は、例えば衛星回線でもよいし、その他の無線回線もよい。
【００１８】
ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄは、物理的なＷＡＮ回線がソフトウェアで運用され、利用され易くなっている。ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄにより、ＷＡＮ回線とＷＡＮ回線が用いられるシステム（ここではＬＴＥ通信システム５）との連動が柔軟になる。ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを用いると、例えば拠点毎にトラフィック要求量が変化する場合でも、動的にトラフィック量を分配でき、ＬＴＥ通信を安定化できる。なお、本実施形態では、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄ以外のネットワーク回線が用いられてもよい。
【００１９】
制御装置４０は、ＳＤ−ＷＡＮに係る通信状況や設定情報とＬＴＥプロトコルに係る通信状況や設定情報とを調整し、ＳＤ−ＷＡＮにおける通信品質とＬＴＥ通信の通信品質とを整合する。制御装置４０は、他の装置から独立して設けられてもよい。制御装置４０は、ＥＰＣ装置５０の内部に設けられてよく、つまりＥＰＣ装置５０が制御装置４０の機能を有してもよい。制御装置４０は、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０の内部に設けられてよく、つまりＳＤ−ＷＡＮルータ３０が制御装置４０の機能を有してもよい。
【００２０】
ＥＰＣ装置５０は、ＬＴＥのコアネットワークに配置される装置であり、ＬＴＥプロトコルに従ってｅＮＢ２０と、通信ネットワーク（例えばＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄ）を介して通信接続する。
【００２１】
ＥＰＣ装置５０は、ＰＧＷ５１、ＰＣＲＦ５２、ＳＧＷ５３、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）５４、及びＨＳＳ（Home Subscriber Server）５５を備える。ＰＧＷ５１、ＰＣＲＦ５２、ＳＧＷ５３、ＭＭＥ５４、及びＨＳＳ５５の各ノードは、論理ノードでもよいし、物理ノードでもよい。つまり、１つの装置に機能が集約されてもよいし、複数の個別の装置に機能が分散されてもよい。なお、ＥＰＣ装置５０は、この構成には限定されず、他の付随的な要素を含むことができる。
【００２２】
ＭＭＥ５４と、ＨＳＳ５５と、ＰＣＲＦ５２は、制御信号であるＣプレーンデータを処理する。ＳＧＷ５３及びＰＧＷ５１は、ユーザデータであるＵプレーンデータの伝送を処理する。したがって、例えば、外部ネットワーク（ＥＰＣ装置５０よりも上流側）からＵＥ１０ＡへのＵプレーンデータつまりＵプレーンのトラフィックは、外部ネットワークからＥＰＣ装置５０に到達すると、ＰＧＷ５２、ＳＧＷ５３、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０、及びｅＮＢ２０を介して、ＵＥ１０Ａへ伝送される。
【００２３】
ＭＭＥ５４は、移動制御などを提供するノードであり、位置登録、ページング、ハンドオーバー等の移動制御およびベアラ（データの通信経路）ＢＲの確立又は削除を行う。
【００２４】
ベアラＢＲは、ＬＴＥ通信により通信されるデータが経由する経路であり、例えば、ＰＧＷ５２、ＳＧＷ５３、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０、ｅＮＢ２０及び各ＵＥ１０を結ぶ経路である。この場合、ベアラＢＲは、ＵＥ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれで、異なる通信経路となる。よって、ベアラＢＲを識別する場合、ＵＥ１０がＵＥ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれであるかを識別すればよい。
【００２５】
ＨＳＳ５５は、ＬＴＥにおける加入者管理データベースを有するノードであり、加入者の契約情報、認証情報、位置情報等の管理を行う。ＭＭＥ５４は、ＨＳＳ５５から通知される認証情報に基づき、ユーザ認証を実施する。
【００２６】
ＳＧＷ５３は、３ＧＰＰアクセスシステムを収容し、ＵＥ１０やＰＧＷ５１へデータを伝送するゲートウェイである。
【００２７】
ＰＧＷ５１は、外部ネットワーク（ＰＤＮ）との接続点において、ＵＥ１０へのＩＰアドレスの割り当てやパケット転送等を行うゲートウェイである。ＰＧＷ５１は、ＰＣＲＦ５２と連携することで、ＰＣＲＦ５２が有するポリシ（ポリシ制御情報）に従って、動作してよい。ＰＧＷ５１は、通信中（ＬＴＥ通信中）に、ＰＣＲＦ５２が有するポリシを取得してよい。よって、ＰＧＷ５１は、通信中でも通信制御のポリシを動的に変更して、ＵＥ１０の通信を制御できる。
【００２８】
ＰＧＷ５１は、ＰＣＲＧ５２が有するポリシに従って、各ベアラＢＲを介して通信される通信量や通信速度を制御してよい。ＰＧＷ５１が各ベアラＢＲの通信量や通信速度を制御することで、この通信量や通信速度をＵＥ１０やｅＮＢ２０が実施する場合と比較して、処理負荷を低減できる。下位層の通信可能容量を超えた通信によって生じる輻輳・再送制御の処理が抑止されるためである。また、ＰＧＷ５１が、通信量や通信速度を制御することで、下位側のネットワークや装置においても、この通信量や通信速度に応じて通信制御が行われることになる。
【００２９】
ＰＣＲＦ５２は、ユーザデータ転送のＱｏＳ（Quality of Service；パケットの優先転送等、通信の品質の制御）及び課金の為の制御を行うノードである。ＰＣＲＦ５２が決定したＱｏＳ値は、ＰＧＷ５１及びＳＧＷ５３に通知される。ＰＧＷ５１及びＳＧＷ５３は、通知されたＱｏＳ値に従って、Ｕプレーンデータに対してＱｏＳ制御を実施する。ＱｏＳ値は、例えば、ポリシの制御情報に含まれる設定値でよい。
【００３０】
ポリシは、ベアラＢＲを介した通信におけるＭＢＲ値を含んでよい。ＭＢＲ値は、上り回線用のＭＢＲ値（ＵＬ−ＭＢＲ値）及び下り回線用のＭＢＲ値（ＤＬ−ＭＢＲ値）を含んでよい。ＭＢＲ値は、各ベアラＢＲを介した通信における最大ビットレートを示す。そのため、ＭＢＲ値は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄとともに、より下流側のネットワーク回線（例えばｅＮＢ２０とＵＥ１０との間の通信回線）のビットレートも考慮された値でよい。ポリシは、ベアラＢＲ毎に、ＭＢＲ値を保持してよい。
【００３１】
ポリシは、動的に変更されてよい。例えば、変更されたポリシは、ＰＧＷ５１及びＳＧＷ５３に通知され、ＰＧＷ５１及びＳＧＷ５３による通信制御に反映される。
【００３２】
ＥＰＣ装置５０は、処理部、記憶部、通信部、を有する。ＥＰＣ装置５０の各ノードが論理ノードである場合には、１つの装置に処理部、記憶部、及び通信部が設けられてよい。ＥＰＣ装置５０の各ノードが物理ノードである場合、各ノードに処理部、記憶部、及び通信部が設けられてよい。
【００３３】
ＥＰＣ装置５０の処理部は、プロセッサ（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit））がメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。ＥＰＣ装置５０の記憶部は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）や各種ストレージ（例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive））を有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。ＥＰＣ装置５０の通信部は、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０や制御装置４０や外部ネットワークにおける各種装置との間で通信（有線通信又は無線通信）する。
【００３４】
図２Ａは、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０の構成例を示す図である。ＳＤ−ＷＡＮルータ３０は、処理部３１、記憶部３２、及び通信部３３を有する。
【００３５】
処理部３１は、プロセッサがメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。処理部３１は、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０の各部の動作を制御する。例えば、処理部３１は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの通信パラメータを管理し、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの通信を制御してよい。処理部３１は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線状況を監視し、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が変化（例えば低下、増加）したことを検出してよい。
【００３６】
記憶部３２は、例えばＲＯＭやＲＡＭや各種ストレージを有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。
【００３７】
通信部３３は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを介して１つ以上のｅＮＢ２０と通信（有線通信又は無線通信）する。通信部３３は、ＥＰＣ装置５０のＳＧＷ５３及びＭＭＥ５４と通信（例えば有線通信又は無線通信）する。
【００３８】
図２Ｂは、制御装置４０の構成例を示す図である。制御装置４０は、処理部４１０、記憶部４２、及び通信部４３０を有する。
【００３９】
処理部４１０は、プロセッサがメモリに保持されたプログラムを実行することで、各種機能を実現する。処理部４１は、制御装置４０の各部の動作を制御する。例えば、処理部４１は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が変化した場合における、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの変化後の回線容量の情報を取得してよい。ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを経由する各ベアラＢＲの現在の（設定中の）ＭＢＲ値を取得してよい。処理部４１は、各ベアラＢＲの現在のＭＢＲ値の比を基に、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの変化後の回線容量を按分して、新たなＭＢＲ値を算出してよい。
【００４０】
記憶部４２は、例えばＲＯＭやＲＡＭや各種ストレージを有してよく、各種情報、データ、プログラムを保持する。
【００４１】
通信部４３は、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０と通信（例えば有線通信又は無線通信）する。通信部４３は、ＥＰＣ装置５０のＰＣＲＦ５２と通信（例えば有線通信又は無線通信）する。
【００４２】
次に、ＬＴＥ通信システム５の動作について説明する。
図３は、ＬＴＥ通信システム５の動作例を示すシーケンス図である。
【００４３】
図３では、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）とＥＰＣ装置５０との間で、ベアラＢＲ（ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３）が確立されている（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。これらのベアラＢＲ（ＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３）は、ＵＥ１０（ＵＥ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのいずれか１つ）、ｅＮＢ２０、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０、制御装置４０、ＳＧＢ５３、及びＰＧＷ５１を通る通信経路である。
【００４４】
ＳＤ−ＷＡＮルータ３０では、処理部３１は、回線容量の変化（閾値ｔｈ以上の回線容量の変化）を検出すると（Ｓ１４）、通信部３３は、新規容量の情報を制御装置４０へ通知する（Ｓ１５）。新規容量は、変化後のＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量でもよいし、変化前後のＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の差分でもよい。
【００４５】
回線容量の変化は、回線容量の低下や増加を含んでよい。例えば、良天候（例えば晴天）から悪天候（例えば雨天）に変化した場合、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が低下し得る。例えば、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄに衛星回線やＬＷＡ（Lte Wifi Link Aggregation）を適用すると、悪天候によりスループットが低下し易い。また、悪天候から良天候に変化した場合、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が改善し、増加し得る。また、通信量が変化することが想定されるイベントの開始又は終了に伴って、回線容量が低下又は増加してよい。また、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０の設定を調整するための操作部へのユーザ操作に基づく入力に伴って、回線容量が低下又は増加してよい。
【００４６】
制御装置４０では、処理部４１は、既に確立されている各ベアラＢＲの情報を取得する。ベアラＢＲの情報は、例えば、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを使用する各ベアラＢＲに対応するｅＮＢ２０とＵＥ１０との対応付け情報であってよい。対応付け情報は、ｅＮＢ２０の識別情報（例えばｅＮＢ  ＩＤ）とこのｅＮＢ２０に接続されたＵＥ１０の識別情報（例えばＵＥ  ＩＤ）とを基づいてよい。ベアラＢＲの情報は、制御装置４０において事前設定され、記憶部４２に保持されていてよい。ベアラＢＲの情報は、通信部４３を介してＥＰＣ装置５０から取得されてよい。これにより、制御装置４０は、ＥＰＣ装置５０の外部に配置されていても、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの内部にどのベアラＢＲが確立されているかを認識できる。
【００４７】
制御装置４０では、通信部４３は、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０からの新規容量の情報を受信して取得する（Ｓ１５）。通信部４３は、ＥＰＣ装置５０のＰＣＲＦ５２に対し、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値を問い合わせる（Ｓ１６）。なお、制御装置４０は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を、上述したベアラＢＲの情報を基に識別可能である。
【００４８】
ＥＰＣ装置５０では、ＰＣＲＦ５２は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値の問い合わせを受信すると（Ｓ１６）、記憶部等に保持された各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３のＭＢＲの現在のＭＢＲ値を読み出す。ＰＣＲＦ２は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値を制御装置４０へ通知する（Ｓ１７）。
【００４９】
制御装置４０では、通信部４３は、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０からの各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値の通知を受ける（Ｓ１７）。処理部４１は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３のＭＢＲの現在のＭＢＲ値と、変化後のＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量と、を比較する。処理部４１は、変化後のＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量を、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値の比率に基づいて、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の新規の（変化後の）ＭＢＲ値を算出する。例えば、処理部４１は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値の比率に基づいて、変化後のＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量を分配し、分配結果を各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の新規のＭＢＲ値として取得する。通信部４３は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の新規のＭＢＲ値を設定すべく、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の新規のＭＢＲ値をＥＰＣ装置５０のＰＣＲＦ５２へ通知する（Ｓ１８）。
【００５０】
例えば、ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値が２０Ｍｂｐｓ、１５Ｍｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓであり、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が４５Ｍｂｐｓから３６Ｍｂｐｓした場合、ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の新規のＭＢＲ値は、１６Ｍｂｐｓ、１２Ｍｂｐｓ、８Ｍｂｐｓとなってよい。例えば、ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の現在のＭＢＲ値が１６Ｍｂｐｓ、１２Ｍｂｐｓ、８Ｍｂｐｓであり、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が３６Ｍｂｐｓから４５Ｍｂｐｓした場合、ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の新規のＭＢＲ値は、２０Ｍｂｐｓ、１５Ｍｂｐｓ、１０Ｍｂｐｓとなってよい。なお、新規のＭＢＲ値は、現在のＭＢＲ値の比率を忠実に再現されたものでなく、新規のＭＢＲ値の比率が現在のＭＢＲ値の比率と多少異なってもよい。
【００５１】
ＥＰＣ装置５０では、ＰＣＲＦ５２は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の新規のＭＢＲ値を制御装置４０から受信する（Ｓ１８）。ＰＣＲＦ５２は、ポリシを参照し、ポリシのパラメータに含まれる現在のＭＢＲ値を新規のＭＢＲ値で置換することで、ポリシを変更する。ＰＣＲＦ５２は、変更されたポリシを各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３に適用する。つまり、ＰＣＲＦ５２は、新規のＭＢＲ値を各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３に反映する（Ｓ１９）。
【００５２】
新規のＭＢＲ値が各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３に反映されると、ＰＧＷ５１は、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３の通信に係るビットレートがそれぞれの新規のＭＢＲ値を超過しないように、各ベアラＢＲ１，ＢＲ２，ＢＲ３を介した通信を制御する。
【００５３】
なお、図３では、確立されているベアラＢＲの情報を基に、新規のＭＢＲ値が導出され、ＰＣＲＦ５２が変更されることを例示した。なお、このベアラの情報は、確立済みのベアラに係る情報だけでなく、ベアラを確立可能であって未確立のベアラに係る情報を含んでもよい。したがって、確立済み及び未確立のベアラ（つまり接続し得るＵＥ１０、ｅＮＢ２０配下の全ＵＥ１０）を基に、新規のＭＢＲ値が導出され、ＰＣＲＦ５２が変更されてもよい。
【００５４】
図３の動作例によれば、ＬＴＥ通信システム５は、新規のＭＢＲ値をＰＣＲＦ５２に設定し、このＭＢＲ値を各ベアラＢＲに反映することで、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化に対応した通信品質を実現できる。よって、例えばＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が低下した場合には、ＬＴＥ通信システム５は、現在のＭＢＲ値が低下した回線容量に対して過度に大きいために、各ベアラＢＲにおいて輻輳が発生することを抑制できる。また、例えばＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が増加した場合には、ＬＴＥ通信システム５は、現在のＭＢＲ値が増加した回線容量に対して過度に小さいために、各ベアラＢＲの利用効率が過小となることを抑制できる。
【００５５】
また、ＰＣＲＦ５２のポリシに含まれるＭＢＲ値は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線品質と各ベアラＢＲ（例えばｅＮＢ２０配下の各ＵＥ１０）とに応じて、好適に調整（例えば最適化）される。したがって、ＬＴＥ通信システム５は、ポリシのＭＢＲ値の設定を、ＵＥ１０毎に個別に生成することを不要化できる。よって、ＬＴＥ通信システム５は、ＭＢＲ値生成に係るＬＴＥ通信システム５を使用するユーザの手間を省き、ユーザの利便性を向上できる。
【００５６】
図４は、比較例におけるＬＴＥ通信システム５Ｘの構成を示す図である。ＬＴＥ通信システム５Ｘは、複数のＵＥ１０Ｘ（１０Ｘ１，１０Ｘ２，１０Ｘ３，…）と、ｅＮＢ２０Ｘと、ＥＰＣ装置５０Ｘと、を有する。ＥＰＣ装置５０Ｘは、ＰＧＷ５１Ｘ、ＰＣＲＦ５２Ｘ、ＳＧＷ５３Ｘ、ＭＭＥ５４Ｘ、及びＨＳＳ５５Ｘを備える。ｅＮＢ２０ＸとＥＰＣ装置５０Ｘとの間の通信回線は、ＳＤ−ＷＡＮではなく物理的なＷＡＮ回線Ｎ１であり、ソフトウェアの運用は考慮されていない。
【００５７】
ＷＡＮ回線Ｎ１を用いる場合、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０を備えないので、ＷＡＮ回線Ｎ１の回線状況が監視されておらず、通信量の設定等の柔軟性が本実施形態と比較して劣る。また、ＬＴＥ通信システム５Ｘは、制御装置４０を備えていない。したがって、ＷＡＮ回線Ｎ１の回線状況に変化が生じても、ＬＴＥ通信に係るパラメータに反映されない。そのため、ＬＴＥ通信が好適な状況で使用することができない場合がある。
【００５８】
これに対し、ＬＴＥ通信システム５は、制御装置４０を備えることで、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線品質の変化に応じて、ＰＣＲＦ５２のポリシを変更できる。ＰＧＷ５１は、ＰＣＲＦ５２のポリシに従って、ＵＥ１０のＬＴＥ通信を制御できる。したがって、ＰＧＷ５１は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線品質の変化に対応して、ＵＥ１０のＬＴＥ通信を制御できる。また、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄのスペック（例えば回線容量）が動的に変化する場合でも、ＬＴＥ通信システム５におけるＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの利用効率を一定に維持し易くなる。
【００５９】
また、ＬＴＥ通信システム５は、ＬＴＥ通信にＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを用いることで、ＬＴＥ通信とＷＡＮ回線を介した通信との連動性を高くできる。従来のＬＴＥ通信では、電話会社が管理する電話通信等が多く、事前にＬＴＥ通信においてどの程度のトラフィックが必要となるかが把握されていることが多い。そのため、図４に示すように、ＷＡＮ回線の回線容量が固定的に設定されていることが多い。一方、ユーザ要求によって回線の使用予定量が大きく変化する場合、ＷＡＮ回線の回線容量を動的に変更可能とすることが望ましい。例えば、イベントが開催されるためにトラフィックが多くなることが予想される場合、本実施形態のように、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの設定が変更されることで、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が増大され得る。
【００６０】
ここで、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の増大とＬＴＥ通信の通信容量とは別個のものである。したがって、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの情報とＬＴＥ通信の情報とを特別に連携しない場合、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線状況とＬＴＥ通信の通信容量とは対応付けされない。
【００６１】
これに対し、本実施形態では、制御装置４０は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化をＳＤ−ＷＡＮルータ３０から通知され、回線容量の変化に基づくＰＣＲＦ５２のポリシ（例えばＭＢＲ値）の変更指示をＰＣＲＦ５２へ行う。これにより、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化に伴い、ＰＣＲＦ５２のポリシを変更するためのユーザ操作を不要にできる。よって、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを介した通信とＬＴＥ通信とを整合して最適化でき、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線状況に好適に対応して、ＬＴＥ通信するためのポリシを自動的に設定できる。そのため、ＬＴＥ通信システム５は、例えばユーザ操作に基づくＳＤ−ＷＡＮ３０ＤとＬＴＥ通信との不整合が発生することも抑制できる。
【００６２】
逆に、制御装置４０は、ＰＣＲＦ５２のポリシ（例えばＭＢＲ値）の変更をＥＰＣ装置５０から通知され、ポリシの変更に基づくＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変更指示をＳＤ−ＷＡＮルータ３０へ行ってもよい。これにより、ＬＴＥ通信システム５は、ＰＣＲＦ５２のポリシを変更に伴い、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量を変更するためのユーザ操作を不要にできる。よって、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを介した通信とＬＴＥ通信とを整合して最適化でき、ＬＴＥ通信するためのポリシの内容に柔軟に対応して、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量を自動的に設定できる。そのため、ＬＴＥ通信システム５は、例えばユーザ操作に基づくＳＤ−ＷＡＮ３０ＤとＬＴＥ通信との不整合が発生することも抑制できる。
【００６３】
また、物理的なＷＡＮ回線を、ＬＴＥ通信システム５を管理する管理者以外の第三者が用意する場合、ＷＡＮ回線を利用したＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線品質を保証することが困難である。この場合でも、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線品質の変化に応じて、ＰＣＲＦ５２のポリシを変更でき、ＬＴＥ通信におけるネットワーク利用効率の低下を抑制できる。
【００６４】
以上のように、本実施形態のＬＴＥ通信システム５は、ＬＴＥ通信方式に従って通信するＥＰＣ装置５０を備え、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０及び制御装置４０を備える。ＳＤ−ＷＡＮルータ３０は、ＥＰＣ装置５０と１つ以上のｅＮＢ２０とを接続するＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化を検出する。制御装置４０は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの変化後の回線容量の情報を取得する。制御装置４０は、ＥＰＣ装置５０とｅＮＢ２０に接続された複数のＵＥとを接続する複数のベアラＢＲの通信可能容量の情報を取得する。制御装置４０は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの変化後の回線容量と複数のベアラＢＲの通信可能容量の比率とに基づいて、複数のベアラＢＲの通信可能容量を変更する。ＥＰＣ装置５０は、複数のベアラＢＲの変更後の通信可能容量を制御装置４０から取得し、変更後の通信可能容量の情報を保持する。
【００６５】
なお、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０は、ルータ装置の一例である。ＥＰＣ装置５０は、コアネットワーク装置の一例である。ｅＮＢ２０は、基地局装置の一例である。ＵＥ１０は、端末の一例である。ベアラＢＲは、通信経路の一例である。ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄは、通信回線の一例である。
【００６６】
これにより、ＬＴＥ通信システム５は、制御装置４０を備えることで、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化に応じて、複数のベアラＢＲの通信可能容量を変更できる。ＬＴＥ通信システム５は、ＥＰＣ装置５０が複数のベアラＢＲの変更後の通信可能容量を参照することで、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化に応じた通信の制御を実施でき、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化に対応した通信品質を実現できる。また、ＬＴＥ通信システム５は、ＵＥ１０毎に個別に通信可能容量を生成し設定することを不要化できる。よって、ＬＴＥ通信システム５は、ベアラＢＲの通信可能容量の生成に係るＬＴＥ通信システム５を使用するユーザの手間を省き、ユーザの利便性を向上できる。また、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線品質が動的に変化する場合でも、ＬＴＥ通信システム５におけるＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの利用効率を一定に維持し易くなる。このように、ＬＴＥ通信システム５は、ＬＴＥ通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できる。
【００６７】
また、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄを介してＬＴＥ通信することで、ＳＤ−ＷＡＮルータ３０により回線容量等の回線状況を監視し易くなる。そして、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄのトラフィック要求量が変化する場合でも、動的にトラフィック量を分配でき、ＬＴＥ通信を安定化できる。
【００６８】
ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の低下を含んでよい。
【００６９】
これにより、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が低下した場合でも、低下した回線容量に応じて各ベアラＢＲの通信可能容量を小さくでき、各ベアラＢＲにおいて輻輳が発生することを抑制できる。
【００７０】
ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の増加を含んでよい。
【００７１】
これにより、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量が増加した場合でも、増加した回線容量に応じて各ベアラＢＲの通信可能容量を大きくでき、各ベアラＢＲの利用効率が過小となることを抑制できる。
【００７２】
通信可能容量の情報は、最大ビットレート（ＭＢＲ値）の情報を含んでよい。
【００７３】
これにより、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化に応じて、ＭＢＲ値を変更できる。
【００７４】
ＥＰＣ装置５０は、ＰＧＷ５１を備えてよい。最大ビットレートの情報は、ＰＣＲＦ５２のポリシに含まれてよい。ポリシは、制御装置４０からの変更後のＭＢＲ値に基づいて変更されてよい。ＰＧＷ５１は、変更されたポリシに従って、複数のベアラＢＲを介した通信を制御してよい。
【００７５】
これにより、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量の変化に応じて、複数のベアラＢＲにおける、ＰＣＲＦのポリシに含まれるパラメータの１つであるＭＢＲ値を変更できる。よって、ＬＴＥ通信システム５は、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線状況とＬＴＥプロトコルに係るパラメータとを連携して管理でき、変更後のＭＢＲ値を用いてベアラＢＲを介した通信を制御できる。
【００７６】
ＥＰＣ装置５０は、制御装置４０を備えてよい。
【００７７】
これにより、ＬＴＥ通信システム５は、制御装置４０を別途設ける必要なく、ＬＴＥ通信システム５の構成を簡素化できる。ＬＴＥ通信システム５は、単体の装置でも、ＳＤ−ＷＡＮ３０Ｄの回線容量に変化に応じた各ベアラＢＲの通信可能容量の変更を実施できる。
【００７８】
ＬＴＥ通信方式は、ＷＡＮを介して仮想的にＬＴＥプロトコルに従って通信する方式を含んでよい。
【００７９】
これにより、ｅＮＢ２０は、物理的にＬＴＥ回線を用いてＬＴＥ通信を行う場合に限らず、ＬＴＥ回線以外の通信回線上に仮想的にＬＴＥプロトコルに従った通信を行う場合でも、ＬＴＥ通信システム５は、通信回線の回線容量に変化に応じた各ベアラＢＲの通信可能容量の変更を実施できる。
【００８０】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、ＬＴＥ通信に係るネットワーク利用効率の低下を抑制できるＬＴＥ通信システム及び通信制御方法等に有用である。
【符号の説明】
【００８２】
５，５Ｘ  ＬＴＥ通信システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｘ，１０Ｘ１，１０Ｘ２，１０Ｘ３  ＵＥ
２０，２０Ｘ  ｅＮＢ
３０  ＳＤ−ＷＡＮルータ
３０Ｄ  ＳＤ−ＷＡＮ
３１  処理部
３２  記憶部
３３  通信部
４０  制御装置
４１  処理部
４２  記憶部
４３  通信部
５０，５０Ｘ  ＥＰＣ装置
５１，５１Ｘ  ＰＷＧ
５２，５２Ｘ  ＰＣＲＦ
５３，５３Ｘ  ＳＧＷ
５４，５４Ｘ  ＭＭＥ
５５，５５Ｘ  ＨＳＳ
ＢＲ，ＢＲ１  ベアラ
Ｎ１  ＷＡＮ回線
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
2019080086.tif 000007