(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードを含むネットワークを制御するシステムであって、
前記ネットワークからトラヒックデータを収集するトラヒックデータ収集手段と、
前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出するトラヒック特徴量抽出手段と、
前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、
を有し、前記トラヒック特徴量は、前記ネットワークにおける二つ以上のノードでのパケット同時到着率であることを特徴とするネットワーク制御システム。
【請求項２】
複数のノードを含むネットワークを制御するシステムであって、
前記ネットワークからトラヒックデータを収集するトラヒックデータ収集手段と、
前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出するトラヒック特徴量抽出手段と、
前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、
を有し、前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記パラメータ決定手段は前記制御信号処理ノードの制御パラメータを決定することを特徴とするネットワーク制御システム。
【請求項３】
前記トラヒック特徴量は、前記ネットワーク内でのトラヒックの生起あるいは到着に関する統計量であることを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク制御システム。
【請求項４】
前記パラメータ決定手段は、前記トラヒック特徴量の変化に応じて、パケットの発生自体を抑制する制御パラメータ、発生したパケットを廃棄する制御パラメータ、および集中したパケット処理を分散させる制御パラメータのうち少なくとも一つの制御パラメータの値を変化させることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載のネットワーク制御システム。
【請求項５】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記パラメータ決定手段は前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御システム。
【請求項６】
前記ネットワークは、複数の基地局ノードと、制御信号処理ノードと、各基地局ノードに接続可能な移動端末ノードと、を有し、前記パラメータ決定手段が前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードに接続された少なくとも一つの移動端末ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御システム。
【請求項７】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記トラヒックデータが前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードで取得されたトラヒックデータであることを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載のネットワーク制御システム。
【請求項８】
前記少なくとも一部の基地局ノードは、前記ネットワーク全体から無作為に選択されたノードであることを特徴とする請求項７に記載のネットワーク制御システム。
【請求項９】
前記少なくとも一部の基地局ノードは、前記ネットワークの全ノードを複数のクラスに分け、各クラスから無作為に選択されたノードからなることを特徴とする請求項７に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１０】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記制御信号処理ノードが前記トラヒックデータ収集手段と、前記トラヒック特徴量抽出手段と、前記パラメータ決定手段とを有することを特徴とする請求項１−９のいずれか１項に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１１】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記制御信号処理ノードが前記トラヒックデータ収集手段を有し、前記制御信号処理ノードに接続された分析決定装置が前記トラヒック特徴量抽出手段および前記パラメータ決定手段を有することを特徴とする請求項１−９のいずれか１項に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１２】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと、制御信号処理ノードと、前記制御信号処理ノードに接続された分析決定装置とを有し、
前記複数の基地局ノードは前記分析決定装置に直接接続され、
前記複数の基地局ノードの各々が前記トラヒックデータを取得する手段を有し、前記分析決定装置が前記トラヒックデータ収集手段と、前記トラヒック特徴量抽出手段と、前記パラメータ決定手段とを有することを特徴とする請求項１−９のいずれか１項に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１３】
複数の基地局ノードを含むネットワークを制御するシステムであって、
前記複数の基地局ノードの各々で取得したトラヒックデータから局部トラヒック特徴量を抽出する第一トラヒック特徴量抽出手段と、
前記複数の基地局ノードから収集された前記局部トラヒック特徴量から前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出する第二トラヒック特徴量抽出手段と、
前記トラヒック特徴量に基づいて前記基地局ノードに設定する制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、
を有し、前記トラヒック特徴量は、前記ネットワークにおける二つ以上のノードでのパケット同時到着率であることを特徴とするネットワーク制御システム。
【請求項１４】
前記トラヒック特徴量は、前記ネットワーク内でのトラヒックの生起あるいは到着に関する統計量であることを特徴とする請求項１３に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１５】
前記パラメータ決定手段は、前記トラヒック特徴量の変化に応じて、パケットの発生自体を抑制する制御パラメータ、発生したパケットを廃棄する制御パラメータ、および集中したパケット処理を分散させる制御パラメータのうち少なくとも一つの制御パラメータの値を変化させることを特徴とする請求項１３または１４に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１６】
前記パラメータ決定手段は前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする請求項１３−１５のいずれか１項に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１７】
前記ネットワークの制御信号を処理する制御信号処理ノードと、前記制御信号処理ノードに接続された分析決定装置と、を更に有し、
前記複数の基地局ノードの各々が前記第一トラヒック特徴量抽出手段を有し、
前記分析決定装置が前記第二トラヒック特徴量抽出手段および前記パラメータ決定手段を有することを特徴とする請求項１３−１６のいずれか１項に記載のネットワーク制御システム。
【請求項１８】
複数のノードを含むネットワークを制御する方法であって、
トラヒックデータ収集手段が前記ネットワークからトラヒックデータを収集し、
トラヒック特徴量抽出手段が前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出し、
パラメータ決定手段が前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定し、
前記トラヒック特徴量は、前記ネットワークにおける二つ以上のノードでのパケット同時到着率であることを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項１９】
複数のノードを含むネットワークを制御する方法であって、
トラヒックデータ収集手段が前記ネットワークからトラヒックデータを収集し、
トラヒック特徴量抽出手段が前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出し、
パラメータ決定手段が前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定し、
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記パラメータ決定手段が前記制御信号処理ノードの制御パラメータを決定することを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項２０】
前記トラヒック特徴量は、前記ネットワーク内でのトラヒックの生起あるいは到着に関する統計量であることを特徴とする請求項１８または１９に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２１】
前記パラメータ決定手段が、前記トラヒック特徴量の変化に応じて、パケットの発生自体を抑制する制御パラメータ、発生したパケットを廃棄する制御パラメータ、および集中したパケット処理を分散させる制御パラメータのうち少なくとも一つの制御パラメータの値を変化させることを特徴とする請求項１８−２０のいずれか１項に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２２】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記パラメータ決定手段が前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする請求項１８に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２３】
前記ネットワークは、複数の基地局ノードと、制御信号処理ノードと、各基地局ノードに接続可能な移動端末ノードと、を有し、前記パラメータ決定手段が前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードに接続された少なくとも一つの移動端末ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする請求項１８に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２４】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記トラヒックデータが前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードで測定されたトラヒックデータであることを特徴とする請求項１８−２３のいずれか１項に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２５】
前記少なくとも一部の基地局ノードは、前記ネットワーク全体から無作為に選択されたノードであることを特徴とする請求項２４に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２６】
前記少なくとも一部の基地局ノードは、前記ネットワークの全ノードを複数のクラスに分け、各クラスから無作為に選択されたノードからなることを特徴とする請求項２４に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２７】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記制御信号処理ノードが前記トラヒックデータ収集手段と、前記トラヒック特徴量抽出手段と、前記パラメータ決定手段とを有することを特徴とする請求項１８−２６のいずれか１項に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２８】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記制御信号処理ノードが前記トラヒックデータ収集手段を有し、前記制御信号処理ノードに接続された分析決定装置が前記トラヒック特徴量抽出手段および前記パラメータ決定手段を有することを特徴とする請求項１８−２６のいずれか１項に記載のネットワーク制御方法。
【請求項２９】
前記ネットワークは複数の基地局ノードと、制御信号処理ノードと、前記制御信号処理ノードに接続された分析決定装置とを有し、
前記複数の基地局ノードは前記分析決定装置に直接接続され、
前記複数の基地局ノードの各々が前記トラヒックデータを取得する手段を有し、前記分析決定装置が前記トラヒックデータ収集手段と、前記トラヒック特徴量抽出手段と、前記パラメータ決定手段とを有することを特徴とする請求項１８−２６のいずれか１項に記載のネットワーク制御方法。
【請求項３０】
複数の基地局ノードを含むネットワークを制御する方法であって、
第一トラヒック特徴量抽出手段が前記複数の基地局ノードの各々で取得したトラヒックデータから局部トラヒック特徴量を抽出し、
第二トラヒック特徴量抽出手段が前記複数の基地局ノードから収集された前記局部トラヒック特徴量から前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出し、
パラメータ決定手段が前記トラヒック特徴量に基づいて前記基地局ノードに設定する制御パラメータを決定し、
前記トラヒック特徴量は、前記ネットワークにおける二つ以上のノードでのパケット同時到着率であることを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項３１】
前記トラヒック特徴量は、前記ネットワーク内でのトラヒックの生起あるいは到着に関する統計量であることを特徴とする請求項３０に記載のネットワーク制御方法。
【請求項３２】
前記パラメータ決定手段は、前記トラヒック特徴量の変化に応じて、パケットの発生自体を抑制する制御パラメータ、発生したパケットを廃棄する制御パラメータ、および集中したパケット処理を分散させる制御パラメータのうち少なくとも一つの制御パラメータの値を変化させることを特徴とする請求項３０または３１に記載のネットワーク制御方法。
【請求項３３】
前記パラメータ決定手段は前記複数の基地局ノードの少なくとも一部の基地局ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする請求項３０−３２のいずれか１項に記載のネットワーク制御方法。
【請求項３４】
前記ネットワークの制御信号を処理する制御信号処理ノードと、前記制御信号処理ノードに接続された分析決定装置と、を更に有し、
前記複数の基地局ノードの各々が前記局部トラヒック特徴量を抽出し、
前記分析決定装置が、前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出し、前記基地局ノードに設定する制御パラメータを決定する、
ことを特徴とする請求項３０−３３のいずれか１項に記載のネットワーク制御方法。
【請求項３５】
複数の基地局と複数の基地局制御装置とを含むネットワークを制御する方法であって、
前記複数の基地局の各々がトラヒックデータを取得し、
前記基地局制御装置が、配下の基地局から収集したトラヒックデータから当該基地局制御装置が管轄するネットワークのトラヒック特徴量を抽出し、前記トラヒック特徴量に基づいて前記配下の基地局に設定する制御パラメータを決定し、
前記トラヒック特徴量は、前記モバイルネットワークにおける二つ以上の基地局ノードでのパケット同時到着率であることを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項３６】
複数の基地局と複数の基地局制御装置とを含むネットワークを制御する方法であって、
前記複数の基地局の各々がトラヒックデータを取得し、
前記複数の基地局制御装置の各々が、配下の基地局から収集したトラヒックデータから当該基地局制御装置が管轄するネットワークの局部トラヒック特徴量を抽出し、
前記複数の基地局制御装置を束ねる分析決定装置が、前記複数の基地局制御装置から収集された前記局部トラヒック特徴量から前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出し、前記トラヒック特徴量に基づいて前記基地局に設定する制御パラメータを決定し、
前記トラヒック特徴量は、前記モバイルネットワークにおける二つ以上の基地局ノードでのパケット同時到着率であることを特徴とするネットワーク制御方法。
【請求項３７】
複数の基地局ノードを含むモバイルネットワークにおける移動管理ノードであって、
前記モバイルネットワークの基地局ノードからトラヒックデータを収集するトラヒックデータ収集手段と、
前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出するトラヒック特徴量抽出手段と、
前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、
を有し、前記トラヒック特徴量は、前記モバイルネットワークにおける二つ以上の基地局ノードでのパケット同時到着率であることを特徴とする移動管理ノード。
【請求項３８】
複数の基地局ノードを含むモバイルネットワークを管理する装置であって、
前記モバイルネットワークの基地局ノードからトラヒックデータを収集するトラヒックデータ収集手段と、
前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出するトラヒック特徴量抽出手段と、
前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、
を有し、前記トラヒック特徴量は、前記モバイルネットワークにおける二つ以上の基地局ノードでのパケット同時到着率であることを特徴とする管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のノードからなるネットワークを制御する方法および制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイルネットワークにおけるトラヒックの増加に伴い、制御信号パケットの増加が顕著になっており、制御プレーン（C-Plane；以下、Ｃプレーンという。）の負荷が益々高まる傾向にある。Ｃプレーンの輻輳はモバイルネットワークをダウンさせる場合があるために、このようなネットワークが使用不可能となるような通信障害を避けるためにもＣプレーン負荷の軽減は重要な課題である。【０００３】
Ｃプレーン負荷を軽減する方法としては、１）Ｃプレーンパケットの発生自体の抑制、２）発生したＣプレーンパケットのネットワーク側での廃棄、３）集中したＣプレーンパケット処理の分散化などが考えられる。【０００４】
１）Ｃプレーンパケットの発生自体の抑制
非特許文献１の５．３．５項には、基地局が、端末の不活性状態（User Inactivity）の検知によりS1 Release procedureを起動することが記載されており、これによりＣプレーンパケットの発生自体を抑制することが可能となる。【０００５】
また、特許文献１には、端末の消費電力を抑制する目的で、当該端末が通信を行っていない時間をネットワーク側で計測し、所定時間以上連続して無通信であれば、当該端末をスリープモードに遷移させるシステムが開示されている。さらに、タイムアウト時間を端末の通信頻度に応じて変更する方法も開示されている。このように、端末の無通信時間を計測しタイムアウトすると当該端末がスリープ状態に遷移するようなタイマはインアクティビティタイマ（Inactivity Timer）と呼ばれ、基地局パラメータの一つとして設定される。【０００６】
２）Ｃプレーンパケットのネットワーク側での廃棄
非特許文献１の４．３．７．４．１項によれば、ＭＭＥ（Mobile Management Entity；以下、移動管理ノードという。）からトラヒック負荷削減指示を含むOVERLOAD STARTメッセージを受けとると、基地局は通信規制モードに遷移し、要求比率（規制率）に従ってトラヒックを削除する。たとえば、規制率に従って優先度の高い緊急呼および優先呼を受け付け、低優先呼を棄却することで、Ｃプレーン負荷を軽減することができる。また、特許文献２には、規制率が在圏移動局の数あるいはトラヒック分布などに依存する資源の占有状況に応じて動的に変更される旨の記載がある。【０００７】
３）Ｃプレーンパケットの処理分散
非特許文献１の４．３．７．４．１項によれば、過負荷を理由に端末の接続要求を棄却した場合、基地局は当該端末に対して次の接続要求の送信タイミングを制限するタイマ値（バックオフタイマ値）を通知する。また、特許文献３によれば、バックオフタイマ値は、ランダムシードに基づき、前回の接続要求送信時に使用された値以上の値に制限されて決定される。このように、バックオフタイマを用いることで、基地局に集中したＣプレーンパケットの処理を時間的に分散させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３１３３７０号公報
【特許文献２】特開平１０−１３６４２３号公報
【特許文献３】特表２００６−５０５２００号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】3GPP TS 23.401 V12.1.0 (2013-06)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した背景技術によれば、インアクティブタイマ値、規制率あるいはバックオフタイマ値などの制御パラメータは、所定値あるいはランダムシードを用いたり、または移動端末の通信頻度あるいはバッテリ残量などの個別の情報を用いたりして決定されている。端末の個別情報を用いることで、個々の移動端末の状況に応じたパラメータ制御が可能となる。【００１１】
しかしながら、一般に個々の移動端末の状況を常に把握し続ける処理は高負荷である。また、個々の移動端末の状況を考慮するよりもネットワーク全体の状況を考慮する方が輻輳回避に有効な場合がある。上記背景技術では、特にトラヒックの特性に関して、接続頻度(生起率)に関するパラメータ以外が考慮されておらず、ネットワーク全体から得られる情報に基づいた有効なトラヒック軽減制御を行うことができない。【００１２】
たとえば、ネットワーク機器の不具合を原因としたトラヒックの変化などは個別の端末を観測しても判別困難である。また、通信障害の回避あるいは通信処理サーバの輻輳回避を目的とした通信制御を行う場合、個々の移動端末の状況あるいは在圏移動端末の数を監視しても、複数端末が同じタイミングでパケットを発生する同時接続要求の影響を考慮することは困難である。したがって、トラヒック抑制のためのパラメータを、所定値、ランダム数、端末の個別情報あるいは在圏移動端末の数に依存して設定しても、ネットワーク全体の状況に即した負荷軽減制御を行うことができない。【００１３】
そこで、本発明の目的は、ネットワーク全体を俯瞰した有効な負荷軽減を達成するネットワーク制御方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、複数のノードを含むネットワークを制御するシステムであって、前記ネットワークからトラヒックデータを収集するトラヒックデータ収集手段と、前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出するトラヒック特徴量抽出手段と、前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、を有し、前記トラヒック特徴量は、前記ネットワークにおける二つ以上のノードでのパケット同時到着率であることを特徴とする。
本発明の第２の態様によれば、複数のノードを含むネットワークを制御するシステムであって、前記ネットワークからトラヒックデータを収集するトラヒックデータ収集手段と、前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出するトラヒック特徴量抽出手段と、前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定するパラメータ決定手段と、を有し、前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記パラメータ決定手段は前記制御信号処理ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする。
本発明の第３の態様によれば、複数のノードを含むネットワークを制御する方法であって、トラヒックデータ収集手段が前記ネットワークからトラヒックデータを収集し、トラヒック特徴量抽出手段が前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出し、パラメータ決定手段が前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定し、前記トラヒック特徴量は、前記ネットワークにおける二つ以上のノードでのパケット同時到着率であることを特徴とする。
本発明の第４の態様によれば、複数のノードを含むネットワークを制御する方法であって、トラヒックデータ収集手段が前記ネットワークからトラヒックデータを収集し、トラヒック特徴量抽出手段が前記収集されたトラヒックデータから前記ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出し、パラメータ決定手段が前記トラヒック特徴量に基づいて前記ノードに設定する制御パラメータを決定し、前記ネットワークは複数の基地局ノードと制御信号処理ノードとを有し、前記パラメータ決定手段が前記制御信号処理ノードの制御パラメータを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ネットワーク全体のトラヒック特徴量に基づいて通信装置の制御パラメータを決定することで有効なネットワーク負荷軽減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の第１実施形態によるネットワーク制御システムの機能を説明するための概略的なシステム構成図である。
【図２】図２は同時到着率をパラメータとしたＣプレーン生起率と平均遅延との関係を示すグラフである。
【図３】図３はインアクティビティタイマの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】図４はインアクティビティタイマ値をパラメータとしたＵプレーンパケット生起率とＣプレーンサービス要求生起率との関係を示すグラフである。
【図５】図５は本発明の第２実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図６】図６は第２実施形態における無線基地局の第１例を示すブロック構成図である。
【図７】図７は第２実施形態における移動管理ノードの第１例を示すブロック構成図である。
【図８】図８は第２実施形態によるネットワーク制御方法の第１例におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すフローチャートである。
【図９】図９は第２実施形態によるネットワーク制御方法の第１例におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図１０】図１０は第２実施形態における移動管理ノードの第２例を示すブロック構成図である。
【図１１】図１１は第２実施形態によるネットワーク制御方法の第２例におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すフローチャートである。
【図１２】図１２は第２実施形態によるネットワーク制御方法の第２例におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図１３】図１３は本発明の第３実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図１４】図１４は第３実施形態における移動管理ノードの機能的構成を示すブロック図である。
【図１５】図１５は第３実施形態における分析決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は第３実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズを示すシーケンス図である。
【図１７】図１７は第３実施形態によるネットワーク制御方法におけるパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図１８】図１８は本発明の第４実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図１９】図１９は第４実施形態における無線基地局の機能的構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は第４実施形態における移動管理ノードの機能的構成を示すブロック図である。
【図２１】図２１は第４実施形態における分析決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２２】図２２は第４実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズを示すシーケンス図である。
【図２３】図２３は第４実施形態によるネットワーク制御方法におけるパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図２４】図２４は本発明の第５実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図２５】図２５は第５実施形態における無線基地局の機能的構成を示すブロック図である。
【図２６】図２６は第５実施形態における分析決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２７】図２７は第５実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズを示すシーケンス図である。
【図２８】図２８は第５実施形態によるネットワーク制御方法におけるパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図２９】図２９は本発明の第６実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図３０】図３０は第６実施形態における無線基地局の機能的構成を示すブロック図である。
【図３１】図３１は第６実施形態における基地局制御装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３２】図３２は第６実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すフローチャートである。
【図３３】図３３は第６実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズを示すシーケンス図である。
【図３４】図３４は第６実施形態によるネットワーク制御方法におけるパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図３５】図３５は本発明の第７実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図３６】図３６は第７実施形態における分析決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３７】図３７は第７実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すフローチャートである。
【図３８】図３８は第７実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズを示すシーケンス図である。
【図３９】図３９は第７実施形態によるネットワーク制御方法におけるパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図４０】図４０は本発明の第８実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図４１】図４１は第８実施形態における無線基地局の機能的構成を示すブロック図である。
【図４２】図４２は第８実施形態における移動管理ノードの機能的構成を示すブロック図である。
【図４３】図４３は第８実施形態における分析決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４４】図４４は第８実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すフローチャートである。
【図４５】図４５は第８実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズを示すシーケンス図である。
【図４６】図４６は第８実施形態によるネットワーク制御方法におけるパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【図４７】図４７は本発明の第９実施形態によるネットワーク制御システムを説明するためのネットワーク構成図である。
【図４８】図４８は第９実施形態における無線基地局の機能的構成を示すブロック図である。
【図４９】図４９は第９実施形態における移動管理ノードの機能的構成を示すブロック図である。
【図５０】図５０は第９実施形態における分析決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図５１】図５１は第９実施形態における移動端末の機能的構成を示すブロック図である。
【図５２】図５２は第９実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズを示すフローチャートである。
【図５３】図５３は第９実施形態によるネットワーク制御方法におけるトラヒックデータ収集フェーズを示すシーケンス図である。
【図５４】図５４は第９実施形態によるネットワーク制御方法におけるパラメータ制御フェーズを示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
１．第１実施形態
本発明の第１実施形態によれば、ネットワーク全体のトラヒック特徴量に基づいて、ネットワークを構成するノードの制御パラメータを決定する。これにより、ネットワーク全体を俯瞰した有効なネットワーク負荷軽減を達成できる。以下、本実施形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１９】
１．１）システム構成
図１に示すように、本発明の第１実施形態によるネットワーク制御システム１０は、複数の通信ノード２１およびＣプレーン処理ノード２２を有するネットワーク２０の全体を観測し、ネットワーク全体のトラヒックデータに基づいてネットワーク２０のノードに設定するパラメータを制御する。ネットワーク２０はゲートウェイノード（ＧＷ）を介して外部のパケットデータネットワーク３０との間でパケット通信可能であるものとする。
【００２０】
ネットワーク制御システム１０は、ネットワーク２０からトラヒックデータを収集する機能１１と、収集したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出する機能１２と、抽出したトラヒック特徴量からネットワーク２０を構成するノードの制御パラメータを決定する機能１３と、を有する。ただし、トラヒックデータ収集機能１１、トラヒック特徴量抽出機能１２および制御パラメータ決定機能１３は、一つの装置に集中させてもよいし、複数の装置に分散させてもよい。たとえば、Ｃプレーン処理ノード２２あるいは別個の分析装置に機能１１〜１３を設けてもよい。
【００２１】
あるいは、トラヒック特徴量抽出機能１２を階層化し、下層のトラヒック特徴量抽出機能をネットワーク２０の通信ノード２１あるいは通信ノード２１の上位制御装置（図示せず。）に設け、それらの収集情報を更に上位の装置（Ｃプレーン処理ノードあるいは別個の分析装置）でネットワーク全体のトラヒック特徴量としてまとめることもできる。なお、機能１１〜１３は、それぞれをハードウエア装置で実現してもよいし、記憶装置に格納されたプログラムをコンピュータ上で実行することによりソフトウエアで実現してもよい。
【００２２】
１．２）トラヒック特徴量
トラヒック特徴量は、ネットワーク全体のトラヒックの特性あるいは性質を示す量であり、以下に例示する量の一つあるいは複数の組み合わせからなる。
・接続要求の生起率あるいは到着率（ネットワーク全体の接続頻度）
・複数端末からの同時到着率（複数端末間の同期率、ネットワーク内の同期率、あるいはバースト率ともいう。）
・周期間隔（周期性がある場合）
・位相（たとえば、生起時刻が毎時00分に決まっている場合など）
・位相のズレ（生起時刻が基準となる位相を中心としてある範囲に分布している場合など）
【００２３】
収集したトラヒックデータから上記トラヒック特徴量を抽出すると、抽出された特徴量を利用してノードの制御パラメータを算出する。以下、トラヒック特徴量として同時到着率を用いた場合を一例として説明する。
【００２４】
＜同時到着率＞
同時到着率は、ネットワーク内で一定時間内に複数端末から発生するパケットが同時到着する度合を表す指標であり、ここではηの文字で表すこととする。同時到着率ηは、発生したパケットの到着時間間隔の平均、分散、変動係数などの統計量を用いて定義することが可能である。あるいは、同時到着率ηを別の側面から見ると、ネットワーク全体のパケットの生起率λに対する同時到着分の生起率λｂの割合と見なすこともできる。以下では簡単のため、同時到着率ηをネットワーク全体のパケット生起における同時到着分として考慮した時の、独立生起パケットと同時到着（集団到着）パケットが混在する場合を一例として、同時到着率の概念を説明する。
【００２５】
まず、全体のイベント生起率をλ、独立発生分の生起率をλｅ、同時到着分の生起率をλｂ、同時到着率をη（０≦η≦１）、パケット発生源である端末の数をＮ、パケット発生の平均時間間隔をｔ（秒）とする。
【００２６】
同時到着を、平均ｔ秒ごとにＮ個のパケットが同時に生起する、あるいはサーバに到着する、ことと定義すれば、同時到着分の生起率λｂはＮ／ｔと記述できる。ここで、ｔは任意の分布に従い、独立分布（ランダム）でもよいし、固定周期としてもよい。
【００２７】
また、全体の生起率λは独立発生分の生起率λｅと同時到着分の生起率λｂとの和：λ＝λｅ＋λｂと考えれば、同時到着率ηは、上述したように全体の生起率λに対する同時到着分の生起率λｂの割合とみなすことができる。すなわち同時到着率ηは、
η＝λｂ／λ、
全体の生起率λは、
λ＝λｅ＋λｂ＝（１−η）λ＋ηλ
と表すことができる。
【００２８】
図２に示すように、同時到着率ηに依存して、Ｃプレーンパケットの生起率λｃと平均遅延Ｅとの間の関係が変化する。ここで、平均遅延ＥはＣプレーン処理ノード２２の処理遅延であり、たとえばモバイルネットワークにおけるＭＭＥ（移動管理ノード）の処理負荷に対応する。
【００２９】
図２において、同時到着率ηが大きくなると、Ｃプレーンパケットの生起率λｃが小さくなっても平均遅延Ｅが許容レベルＤを超えるようになり、逆に同時到着率ηが小さくなると、Ｃプレーンパケットの生起率λｃがある程度大きくなっても平均遅延Ｅが許容レベルＤを下回るようになる。したがって、トラヒック特徴量である同時到着率ηに基づいてインアクティビティタイマ値またはバックオフタイマ値などの通信ノードパラメータを決定することでＣプレーン生起率λｃを制御し、ネットワーク状況に応じてＣプレーン負荷を軽減することができる。
【００３０】
なお、図２に示すようなパラメータη、λｃ、Ｅの間の相互関係を利用することで、任意の２つのパラメータから残り一つのパラメータの値を推定することも可能となる。たとえば、Ｃプレーン処理ノード２２のスペックが分かれば、トラヒックの分析だけでＣプレーン処理ノード２２の処理負荷（ここでは平均遅延Ｅで評価される）を算出できる。また、Ｃプレーンパケットの生起率とＣプレーン処理ノード２２の処理負荷をモニタすることで、同時生起の割合を算出することができる。
【００３１】
１．３）制御パラメータ
既に述べたように、Ｃプレーン処理負荷を軽減する方法として、Ｃプレーンパケットの発生自体の抑制、発生したＣプレーンパケットのネットワーク側での廃棄、および集中したＣプレーンパケット処理の分散化、が知られている。以下、パケットの発生自体を抑制する手段としてのインアックティビティタイマ、パケットをネットワーク側で廃棄する手段としての規制率、パケット処理の分散化手段としてのバックオフタイマについて説明する。
＜インアクティビティタイマ＞
インアクティビティタイマ値という制御パラメータは、Ｃプレーンパケットの発生量に大きな影響を与える。以下、図３および図４を参照しながら説明する。
【００３２】
図３に示すように、インアクティビティタイマは、基地局とCONNECTED状態（接続状態）にある端末がIDLE状態（スリープ状態）へ遷移するタイミングを決定する無通信時間を計測するタイマである。すなわち、Ｕプレーンパケットが最後に発生してからの経過時間がインアクティビティタイマ値（ＩＡＴ値）に到達すると、リリース要求ＲＲが発生し、無線リソース（無線ベアラ）が解放される。したがって、サービスリクエストＳＲが生起する時間間隔の逆数をＳＲ発生率とすれば、ＩＡＴ値を長くすると当該端末が無線リソースを占有する時間（無線ベアラ保持時間）が長くなり、接続状態とスリープ状態間の状態遷移が生じにくくなる。すなわち、一端末あたりのＣプレーンパケットの発生量が抑制され、結果として、ネットワーク上のＣプレーンパケットの総数も抑制される。逆に、ＩＡＴ値を短くすると当該端末の無線リソースが早く解放されるので、結果として、Ｃプレーンパケットの発生総数は増加してしまう。
【００３３】
図４に示すグラフは、インアクティビティタイマ値（ＩＡＴ値）をパラメータとした場合のＳＲ生起率を示す。ここでは、一端末におけるＵプレーンパケットの生起がポアソン過程（指数分布）に従うと仮定し、横軸をＵプレーンパケット生起率λｕ、縦軸をＣプレーンのＳＲ生起率λｃとする。図４に示すように、インアクティビティタイマ値（ＩＡＴ値）が長くなるほど、ＣプレーンのＳＲ生起率λｃは小さくなっている。したがって、この関係を用いればＩＡＴ値から解析的にＣプレーントラヒック量を算出することもできる。
【００３４】
上述したようにＩＡＴ値を長くするとＳＲ発生率が抑制されるが、このことは一端末あたりの無線リソース使用時間が長くなるのであるから、それだけ同時接続数が増加するというトレードオフが存在する。したがって、基地局パラメータであるInactivity Timer値をトラヒックの状況に応じて設定することで、Ｃプレーンパケット処理装置（ＭＭＥ）の負荷と同時接続数とのトレードオフを考慮したネットワーク制御が可能になる。
【００３５】
たとえば、混雑している場合には、装置能力に余裕がないのでＣプレーンパケットの発生を抑制してコア装置の負荷軽減を優先し、空いている場合には、装置能力に余裕があるので同時接続数を減少させ、つながりやすさを優先する、というネットワーク状況に即した制御を行うことができる。
【００３６】
＜規制率＞
Ｃプレーン負荷が大きくなると、移動管理ノードあるいは基地局が通信規制モードに遷移し、要求された規制率で到着パケットを廃棄することでＣプレーン負荷を軽減することができる。その際、端末に対して通信規制をかけることもできる。本実施形態によれば、規制率はトラヒック特徴量に基づいて決定され、トラヒック特徴量により示されるネットワーク状況に応じて、たとえば移動管理ノード、基地局および端末の少なくとも一つに対して通信規制をかけることが可能である。
【００３７】
一般に、通信規制は、ネットワーク全体のパケット到着率（生起率）の大きさによって規制率を調整し、移動管理ノードが端末あるいは基地局に対してかける。ここで、通信規制の適用対象を広げ、たとえば、同時到着率が大きい場合にも、移動管理ノードに通信規制をかける、あるいは端末または基地局レベルで規制をかけることで、移動管理ノードに到着するパケットを減らし負荷の軽減を図ることができる。また、パケットの生起イベントに周期性あるいは位相があるならば、パケット生起が集中しないように端末あるいは基地局に通信規制をかける。このような規制により、たとえば規制率に従って接続要求に対する受理／棄却を行うことで、Ｃプレーン負荷の軽減や調整を行うことができる。
【００３８】
＜バックオフタイマ＞
バックオフタイマ値という制御パラメータは、Ｃプレーンパケットの処理の分散化に大きく寄与する。図２に示すように、同時到着率ηが大きくなると、Ｃプレーンパケットの生起率λｃが小さくなっても平均遅延Ｅが許容レベルＤを超える場合がありえる。従って、特に同時到着率ηが大きい場合、Ｃプレーンパケットの処理負荷の分散は過負荷状態の解消に効果的である。また、パケットの生起イベントに周期性あるいは位相があれば、パケット生起が集中しないようにバックオフタイマ値を設定することでＣプレーンパケットの処理を効果的に分散可能である。
【００３９】
１．４）動作
＜トラヒックデータの収集＞
ネットワーク２０から収集されるトラヒックデータは、Ｃプレーンの制御信号トラヒックおよびＵプレーンのユーザデータトラヒックである。なお、Ｃプレーントラヒックは、インアクティビティタイマ値が分かれば解析的に求めることもできる。トラヒックデータは、通信ノード２１とゲートウェイノードＧＷあるいはＣプレーン処理ノード２１との間に設定されたＩＰトンネルの出入口で取得することができる。
【００４０】
トラヒックデータの収集対象はネットワーク２０内の全ての通信ノード２１であってもよいが、無作為にサンプルされた一部の通信ノードであってもよいし、作為的に選出される一部の通信ノードであってもよい。また、通信ノードあたりのユーザ数、人口の統計情報などを指標として通信ノードをクラス分けし、クラス間の分布割合に一致するように収集対象を各クラス内からランダムに選択してもよい。
【００４１】
＜トラヒック特徴量の抽出＞
トラヒック特徴量は、上記ネットワーク２０から収集されたトラヒックデータの統計情報である。ネットワーク全体の接続要求生起率、到着率、周期特性、位相あるいは位相ズレの情報は、たとえば、パケット発生源となる端末あるいは端末からのパケットを受信する基地局の統計情報から求めることができる。また同時到着率（複数端末間の同期率、ネットワーク内の同期率、あるいはバースト率）は、上述したように算出可能である。
【００４２】
＜制御パラメータの決定＞
上述したように、ネットワーク制御システム１０は、抽出したトラヒック特徴量からネットワークのノードの制御パラメータを決定する。具体的には、トラヒック特徴量と判定条件とを比較し、その比較結果に応じて制御パラメータを算出する。こうして算出されたパラメータを全てあるいは一部のノードへ適用することでトラヒック状況に応じたネットワーク制御を行うことができる。
【００４３】
たとえば、トラヒック特徴量が所定の閾値を上回るか下回るかによって制御パラメータ値を変更するか否かを判定する。あるいは、閾値に所定の範囲を設定しておき、トラヒック特徴量が判定条件を満たす範囲内であれば、制御パラメータを現在の値に維持し、判定条件を満たさない場合には制御パラメータの値を変更する。トラヒック特徴量がネットワーク全体のパケット生起率、制御パラメータがインアクティビティタイマ値とすれば、生起率が所定の閾値を超えた時にはインアクティビティタイマ値を長くして生起率を抑制し、所定の閾値を下回っているとき、処理能力の余裕があれば、インアクティビティタイマ値を短くする。閾値を二段階に設定することで、制御パラメータ変更タイミングにヒステリシス的な特性を持たせることもできる。また、パラメータ変更判定のタイミングは、所定周期で、あるいは特定の処理要求が通常時に比べて異常に多く発生した場合などを契機として実行することができる。
【００４４】
判定条件の閾値は、たとえばＣプレーン処理ノード２２の処理能力などの装置スペックを考慮して決定することができる。また、Ｃプレーンパケット生起に関する平均値からのズレ（分散）の影響を考慮したり、基地局が配備される地域の年齢・性別などのデータからＣプレーンパケットの生起率の概略の分布特性を見積もることで閾値に反映させたりしてもよい。
【００４５】
また、制御パラメータの設定粒度としては、全ての通信ノード２１で同一の値を設定してもよいし、各通信ノード２１の状況に応じて、通信ノードごとに、あるいは複数の通信ノードごとに、異なる値を設定することもできる。たとえば通信ノードが移動端末であれば、インアクティビティタイマは移動端末ごとに管理されるパラメータであるから端末毎に異なる設定とすることも可能である。
【００４６】
１．５）効果
以上述べたように、本発明の第１実施形態によれば、ネットワーク全体のトラヒック特徴量（Ｃパケット生起率、同時到着率、周期間隔、位相、位相ズレ等）に基づいて、ネットワークの構成要素であるノードの制御パラメータ（インアクティビティタイマ値、規制率、バックオフタイマ値等）を決定することにより、ネットワーク全体を俯瞰した有効なＣプレーン負荷軽減を達成できる。たとえば、通信ノードのインアクティビティタイマ値を変更することで、Ｃプレーンパケットの発生率を抑制してＣプレーン処理負荷を軽減することができ、また同時接続数を調整して接続のしやすさを改善することができる。すなわち、Ｃプレーン処理負荷と同時接続数とのトレードオフを考慮したネットワーク制御が可能となる。さらに、ネットワーク機器の不具合やネットワークの輻輳などの状況変化に対しても通信ノードに対して適切なパラメータ制御を行うことができる。
【００４７】
２．第２実施形態
本発明の第２実施形態では、モバイルネットワークの移動管理ノードに、図１のネットワーク制御システム１０のトラヒックデータ収集機能１１、トラヒック特徴量抽出機能１２および基地局パラメータ決定機能１３が設けられ、Ｃプレーンのトラヒックを制御する。また、ネットワーク２０の通信ノード２１が無線基地局および移動端末であるものとする。以下、図５〜図１２を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。なお、各機能の表記には、以下の記号を適宜使用するものとする。
UE：User Equipment（移動端末）
eNB：enhanced NodeB（無線基地局）
S-GW：Serving Gateway(サービングゲートウェイ)
P-GW：Packet data network Gateway（ＰＤＮゲートウェイ）
MME：Mobility Management Entity（移動管理ノード）
SGSN：Serving General packet radio service Support Node（パケット無線サービスサポートノード）
【００４８】
２．１）システム構成
図５に示すように、外部のパケットデータネットワークに接続するコアネットワーク１０１と無線アクセスネットワーク１０２からなるシステムを考える。図５に示す例では、コアネットワーク１０１における移動管理ノード１０３は図１におけるＣプレーン処理ノード２２に対応する。すなわち、移動管理ノード１０３は、無線アクセスネットワーク１０２の無線基地局１０４からＣプレーントラヒックデータを収集し、収集したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し、抽出したトラヒック特徴量から無線基地局１０４の制御パラメータ（以下、基地局パラメータという。）を決定することで、無線アクセスネットワーク１０２における複数の無線基地局１０４を制御する。トラヒックデータは、移動管理ノード１０３と無線基地局１０４との間に設定されたＩＰｓｅｃトンネルの出入口、すなわち移動管理ノード１０３あるいは無線基地局１０４で取得することができる。ただし、セキュリティの制約上、パケットそのものを取得することは不可能なので，無線基地局１０４のレベルで特徴量を算出してから送信することが望ましい。
【００４９】
トラヒックデータの収集対象は全ての基地局であってもよいが、無作為にまたは作為的にサンプルされた一部の基地局であってもよい。また、ユーザ属性ごとに端末の利用の仕方が異なる可能性があるので、基地局あたりのユーザ数、人口の統計情報（性別・年代の地域ごとの偏り）などを指標として基地局をクラス分けし、クラス間の分布割合に一致するように収集対象を各クラス内からランダムに選択してもよい。
【００５０】
２．２）第１例
本実施形態によるシステムの第１例では、移動管理ノード１０３が自ノードのパラメータ（最大パケット処理能力等）を把握する機能を有する。以下、第１例によるシステムのより詳しい構成および機能について図６〜図９を参照しながら説明する。
【００５１】
＜システム構成＞
図６において、無線基地局１０４のコア側パケット送受信部１１０はコアネットワーク１０１との間でパケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部１１１はコア側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。移動端末ＵＥからのパケットあるいは移動端末ＵＥ宛てのパケットは、パケット転送部１１２および無線アクセス側パケット送受信部１１３を通して、配下の移動端末ＵＥとの間で送受信される。基地局パラメータ受信部１１４は、コアネットワーク１０１から基地局パラメータを受信し、基地局パラメータ反映部１１５によって設定される。なお、これらの機能的な構成は、無線基地局１０４のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【００５２】
図７において、移動管理ノード１０３の制御パケット送受信部１２０は配下の無線基地局１０４と制御パケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部１２１は基地局側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。トラヒックデータ取得部１２２は管理下の基地局からトラヒックデータを取得し、トラヒックデータ蓄積部１２３は取得したトラヒックデータを蓄積する。トラヒック特徴量抽出部１２４は、蓄積したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出する。基地局パラメータ決定部１２５は、抽出されたトラヒック特徴量と移動管理ノードパラメータ管理部１２６により管理されるＣプレーンパケット処理能力等の移動管理ノードパラメータとを用いて基地局パラメータを決定する。トラヒック特徴量抽出部１２４および基地局パラメータ決定部１２５の動作は制御部１２７により制御される。基地局パラメータ通知部１２８は、決定された基地局パラメータを、ＩＰｓｅｃ処理部１２１および制御パケット送受信部１２０を通して、管轄する全ての基地局あるいは特定の基地局へ通知する。なお、これらの機能的な構成は、移動管理ノード１０３のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【００５３】
＜動作＞
図８に示すように、本実施形態の第１例の動作はトラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとからなる。以下、図９を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについて詳細に説明する。ただし、トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能であり、トラヒックデータを収集しながら、データが蓄積されるごとにパラメータ制御を並行して実行することもできる。特に、トラヒックデータ収集フェーズ終了後からパラメータ制御フェーズに移行する時間を限りなくゼロにすることでリアルタイムな制御が可能になる。
【００５４】
図９に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、移動管理ノード１０３は、無線アクセスネットワーク１０２における無線基地局１０４から制御パケットを受信したとする（動作Ｓ１３０）。移動管理ノード１０３のトラヒックデータ取得部１２２は、複数の無線基地局１０４からのトラヒックデータを収集し、トラヒックデータ蓄積部１２３に蓄積する（動作Ｓ１３１）。
【００５５】
図９に示すパラメータ制御フェーズにおいて、無線アクセスネットワーク１０２を構成する複数の無線基地局１０４からのトラヒックデータが蓄積された後、任意のタイミングで制御部１２７はパラメータ制御を開始する（動作Ｓ１３２）。まず、トラヒック特徴量抽出部１２４は、蓄積されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し（動作Ｓ１３３）、基地局パラメータ決定部１２５は、移動管理ノードパラメータ管理部１２６の移動管理ノードパラメータを参照し（動作Ｓ１３４）、基地局パラメータを決定する（動作Ｓ１３５）。たとえば、Ｃプレーンパケットのネットワーク全体の到着率あるいは同時到着率が移動管理ノード１０３の処理能力に近づくと、この到着率／同時到着率を低減するように基地局パラメータを決定する。決定された基地局パラメータは、ＩＰｓｅｃ処理部１２１および制御パケット送受信部１２０を通して、管轄する全ての基地局あるいは特定の基地局へ通知される（動作Ｓ１３６）。
【００５６】
無線基地局１０４において、基地局パラメータ受信部１１４が基地局パラメータを受信すると、基地局パラメータ反映部１１５が通知された基地局パラメータを設定する（動作Ｓ１３７）。こうして無線基地局１０４は通知された基地局パラメータに従って制御される。たとえば、基地局パラメータによりインアクティビティタイマ値が変更されると、変更されたインアクティビティタイマ値に従って無線リソースが解放され、ネットワーク全体あるいは一部でＣプレーンパケットの生起率／到着率が調整され、移動管理ノード１０３の負荷が軽減される。あるいは、基地局パラメータによりバックオフタイマ値が変更されると、変更されたバックオフタイマ値に従って無線基地局１０４のＣプレーンパケットを棄却した場合の次の生起タイミングを調整する。したがって、ネットワーク全体あるいは一部でＣプレーンパケットの処理タイミングが分散化し、移動管理ノード１０３の負荷が軽減される。
【００５７】
２．３）第２例
本実施形態によるシステムの第２例では、移動管理ノード１０３が自ノードの負荷状況をリアルタイムで監視する機能を有する。以下、第２例によるシステムの具体的構成および機能について図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【００５８】
＜システム構成＞
無線基地局１０４の構成は図６に示す第１例と同じであるから、説明は省略する。
【００５９】
図１０に示すように、移動管理ノード１０３は、図７に示す第１例の移動管理ノードパラメータ管理部１２６を移動管理ノード負荷監視部１２９に置き換えた以外は同様の構成および機能を有するので、説明は省略する。
【００６０】
＜動作＞
図１１に示すように、本実施形態の第２例の動作はトラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとからなる。以下、図１２を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについて詳細に説明する。ただし、図９に示す第１例と同じ動作には同じ参照符号を付し、第１例と異なる移動管理ノード負荷状況取得動作Ｓ１３８についてのみ説明する。
【００６１】
移動管理ノード１０３の移動管理ノード負荷監視部１２９は、自ノードの負荷状況を監視し、負荷状況を示す情報を保持している。上述したように、動作Ｓ１３０〜Ｓ１３３の後で、基地局パラメータ決定部１２５は、トラヒック特徴量と共に、移動管理ノード負荷監視部１２９によりモニタされた移動管理ノード負荷状況を取得し（動作Ｓ１３８）、基地局パラメータを決定する（動作Ｓ１３５）。たとえば、移動管理ノード１０３の処理能力の上限に近づくと、Ｃプレーンパケットのネットワーク全体の到着率あるいは同時到着率を低減するように基地局パラメータを決定する。以下の動作Ｓ１３６およびＳ１３７は第１例で説明したとおりである。
【００６２】
２．４）効果
以上述べたように、本発明の第２実施形態によれば、無線アクセスネットワーク１０２のトラヒック特徴量（Ｃパケット生起率、同時到着率、周期間隔、位相、位相ズレ等）に基づいて、無線基地局１０４のパラメータ（インアクティビティタイマ値、規制率、バックオフタイマ値等）を決定する。これによりネットワーク全体を俯瞰した有効な移動管理ノード負荷軽減を達成できる。さらに、ネットワーク機器の不具合やネットワークの輻輳などの状況変化に対しても基地局に対して適切なパラメータ制御を行うことができる。
【００６３】
３．第３実施形態
本発明の第３実施形態では、トラヒックデータ収集機能１１がモバイルネットワークの移動管理ノードに設けられ、トラヒック特徴量抽出機能１２および基地局パラメータ決定機能１３が別個の装置（分析決定装置）に設けられる。移動管理ノードが、決定されたパラメータを各無線基地局に設定することでＣプレーンのトラヒックを制御する。また、第２実施形態と同様に、ネットワーク２０の通信ノード２１が無線基地局および移動端末であるものとする。以下、図１３〜図１７を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。
【００６４】
３．１）システム構成
図１３において、本実施形態によるネットワークの基本的な構成は第２実施形態と同様であり、コアネットワーク１０１と無線アクセスネットワーク１０２からなるものとする。ただし、コアネットワーク１０１には移動管理ノード２０１とは別個に分析決定装置２０２が設けられている。移動管理ノード２０１は、無線アクセスネットワーク１０２の無線基地局１０４からＣプレーントラヒックデータを収集する機能を有し、分析決定装置２０２は収集したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し、抽出したトラヒック特徴量から無線基地局１０４の基地局パラメータを決定する機能を有する。移動管理ノード２０１は、分析決定装置２０２で決定された基地局パラメータを無線アクセスネットワーク１０２の複数の無線基地局１０４に設定する。その他の構成および機能、ならびにトラヒックデータの収集対象については第２実施形態と同様であるから、同じ参照符号を付して説明は省略する。また、無線基地局１０４についても、第２実施形態における図６に示す構成と同様であるから説明は省略する。
【００６５】
図１４において、移動管理ノード２０１の制御パケット送受信部２１０は配下の無線基地局１０４と制御パケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部２１１は基地局側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。トラヒックデータ取得部２１２は管理下の基地局からトラヒックデータを取得し、トラヒックデータ送信部２１３は取得したトラヒックデータを分析決定装置２０２へ送信する。基地局パラメータ受信部２１４が、トラヒックデータ送信部２１３が送信したトラヒックデータに対応する基地局パラメータを分析決定装置２０２から受信すると、基地局パラメータ通知部２１５は基地局パラメータを、ＩＰｓｅｃ処理部２１１および制御パケット送受信部２１０を通して、管轄する全ての基地局あるいは特定の基地局へ通知する。また、負荷情報送受信部２１６は、分析決定装置２０２からの要求に従って、移動管理ノード負荷監視部２１７に保持されている自ノードの負荷状況を示す情報を分析決定装置２０２へ送信する。なお、これらの機能的な構成は、移動管理ノード２０１のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【００６６】
図１５において、分析決定装置２０２のトラヒックデータ受信部２２０は移動管理ノード２０１からトラヒックデータを受信し、トラヒックデータ蓄積部２２１に蓄積する。トラヒック特徴量抽出部２２２は、蓄積したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出する。基地局パラメータ決定部２２３は、抽出されたトラヒック特徴量と、移動管理ノード負荷情報送受信部２２５を通して移動管理ノード２０１から受信した移動管理ノード負荷情報と、を用いて基地局パラメータを決定する。トラヒック特徴量抽出部２２２および基地局パラメータ決定部２２３の動作は制御部２２５により制御される。基地局パラメータ通知部２２６は、決定された基地局パラメータを移動管理ノード２０１へ送信する。なお、これらの機能的な構成は、分析決定装置２０２のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【００６７】
３．２）動作
以下、図１６および図１７を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについてそれぞれ詳細に説明する。トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能である。
【００６８】
図１６に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、移動管理ノード２０１は、無線アクセスネットワーク１０２における無線基地局１０４から制御パケットを受信したとする（動作Ｓ２３０）。移動管理ノード２０１のトラヒックデータ取得部２１２は、複数の無線基地局１０４からのトラヒックデータを収集し（動作Ｓ２３１）、トラヒックデータ送信部２１３を通して分析決定装置２０２へ送信する（動作Ｓ２３２）。分析決定装置２０２において、移動管理ノード２０１からトラヒックデータを受信すると、トラヒックデータ受信部２２０は受信したトラヒックデータをトラヒックデータ蓄積部２２１に蓄積する（動作Ｓ２３３）。
【００６９】
図１７に示すパラメータ制御フェーズにおいて、トラヒックデータ蓄積部２２１にトラヒックデータが蓄積された後、任意のタイミングで制御部２２５はパラメータ制御を開始する（動作Ｓ２３４）。まず、トラヒック特徴量抽出部２２２が蓄積されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出すると（動作Ｓ２３５）、制御部２２５は基地局パラメータ決定部２２３を制御して、移動管理ノード負荷情報要求を移動管理ノード負荷情報送受信部２２４を通して移動管理ノード２０１へ送信する（動作Ｓ２３６）。
【００７０】
移動管理ノード２０１の負荷情報送受信部２１６は、分析決定装置２０２からの移動管理ノード負荷情報要求を受信すると、移動管理ノード負荷監視部２１７から自ノードの負荷状況情報を取得し（動作Ｓ２３７）、分析決定装置２０２へ送信する（動作Ｓ２３８）。
【００７１】
分析決定装置２０２の基地局パラメータ決定部２２３は、移動管理ノード負荷情報送受信部２２４を通して受信した移動管理ノード負荷情報と、トラヒック特徴量抽出部２２２により抽出されたトラヒック特徴量と、を用いて基地局パラメータを決定する（動作Ｓ２３９）。決定された基地局パラメータは、基地局パラメータ送信部２２６を通して移動管理ノード２０１へ送信される（動作Ｓ２４０）。
【００７２】
移動管理ノード２０１の基地局パラメータ受信部２１４を通して分析決定装置２０２から基地局パラメータを受信すると、基地局パラメータ通知部２１５は基地局パラメータを、ＩＰｓｅｃ処理部２１１および制御パケット送受信部２１０を通して、管轄する全ての基地局あるいは特定の基地局へ通知する（動作Ｓ２４１）。無線基地局１０４は、受信した基地局パラメータを反映して動作する（動作Ｓ２４２）。
【００７３】
３．３）効果
以上述べたように、本発明の第３実施形態によれば、上述した第２実施形態における移動管理ノードの分析決定機能が外部化されるので、トラヒックデータの分析およびパラメータの決定に関わる計算負荷やトラヒックデータを蓄積するための記憶容量を分散化することができる。これにより、移動管理ノードの処理能力を増強することなく、第２実施形態と同様に、ネットワーク全体を俯瞰した有効な移動管理ノード負荷軽減を達成できる。
【００７４】
４．第４実施形態
本発明の第４実施形態では、トラヒックデータ収集機能１１が無線アクセスネットワーク１０２の無線基地局に設けられ、トラヒック特徴量抽出機能１２および基地局パラメータ決定機能１３が移動管理ノードとは別個の管理装置に設けられる。さらに、本実施形態によれば、管理装置が各無線基地局からＣプレーンおよび／またはＵプレーントラヒックデータを直接収集し、また各無線基地局へ基地局パラメータを直接設定することができ、通常の移動管理ノードの変更を抑制可能である。以下、図１８〜図２３を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。
【００７５】
４．１）システム構成
図１８において、本実施形態によるネットワークは、コアネットワーク１０１と無線アクセスネットワーク１０２からなり、無線アクセスネットワーク１０２の無線基地局３０１にＣプレーンおよびＵプレーントラヒックデータを取得する機能が設けられ、コアネットワーク１０１に移動管理ノード３０２とは別個に管理装置としての分析決定装置３０３が設けられている。
【００７６】
分析決定装置３０３は、無線基地局３０１で取得されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し、抽出したトラヒック特徴量から無線基地局３０１の基地局パラメータを決定し、各無線基地局３０１へ直接設定する機能を有する。分析決定装置３０３は、たとえばＳＯＮ(Self-Organizing Network)サーバに実装することもできる。移動管理ノード３０２は、通常の移動管理機能の他に、後述するように負荷監視情報を分析決定装置３０３へ通知する機能を有するだけでよい。その他の構成および機能、ならびにトラヒックデータの収集対象については第２および第３実施形態と同様であるから、同じ参照符号を付して説明は省略する。
【００７７】
図１９において、無線基地局３０１のコア側パケット送受信部３１０はコアネットワーク１０１との間でパケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部３１１はコア側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。移動端末ＵＥからのパケットあるいは移動端末ＵＥ宛てのパケットは、パケット転送部３１２および無線アクセス側パケット送受信部３１３を通して、配下の移動端末ＵＥとの間で送受信される。またトラヒックデータ取得部３１４はパケット転送部３１２からトラヒックデータを取得し、トラヒックデータ送信部３１５を通して分析決定装置３０３へ送信する。基地局パラメータ受信部３１６は分析決定装置３０３から基地局パラメータを受信し、基地局パラメータ反映部３１７が基地局パラメータを設定する。なお、これらの機能的な構成は、無線基地局３０１のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【００７８】
図２０において、移動管理ノード３０２は、通常の移動管理機能の他に、負荷情報送受信部３２０および移動管理ノード負荷監視部３２１を有する。負荷情報送受信部３２０は、分析決定装置３０３からの要求に従って、移動管理ノード負荷監視部３２１は自ノードの負荷状況を示す情報を取得し分析決定装置３０３へ送信する。
【００７９】
図２１において、分析決定装置３０３のトラヒックデータ受信部３３０は無線基地局３０１からトラヒックデータを受信し、トラヒックデータ蓄積部３３１に蓄積する。トラヒック特徴量抽出部３３２は、蓄積したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出する。基地局パラメータ決定部３３３は、抽出されたトラヒック特徴量と、移動管理ノード負荷情報送受信部３３４を通して移動管理ノード３０２から受信した移動管理ノード負荷情報と、を用いて基地局パラメータを決定する。トラヒック特徴量抽出部３３２および基地局パラメータ決定部３３３の動作は制御部３３５により制御される。基地局パラメータ通知部３３６は、決定された基地局パラメータを無線基地局３０１へ送信する。
【００８０】
４．２）動作
以下、図２２および図２３を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについてそれぞれ詳細に説明する。トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能である。
【００８１】
図２２に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、無線基地局３０１はトラヒックデータを取得し（動作Ｓ３４０）、分析決定装置３０３へ送信したとする（動作Ｓ３４１）。分析決定装置３０３のトラヒックデータ受信部３３０は、複数の無線基地局３０１からのトラヒックデータを収集し、トラヒックデータ蓄積部３３１に蓄積する（動作Ｓ３４２）。
【００８２】
図２３に示すパラメータ制御フェーズにおいて、トラヒックデータ蓄積部３３１にトラヒックデータが蓄積された後、任意のタイミングで制御部３３５はパラメータ制御を開始する（動作Ｓ３４３）。まず、トラヒック特徴量抽出部３３２が蓄積されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出すると（動作Ｓ３４４）、制御部３３５は基地局パラメータ決定部３３３を制御して、移動管理ノード負荷情報要求を移動管理ノード負荷情報送受信部３３４を通して移動管理ノード３０２へ送信する（動作Ｓ３４５）。
【００８３】
移動管理ノード３０２の負荷情報送受信部３２０は、分析決定装置３０３からの移動管理ノード負荷情報要求を受信すると、移動管理ノード負荷監視部３２１から自ノードの負荷状況情報を取得し（動作Ｓ３４６）、分析決定装置３０３へ送信する（動作Ｓ３４７）。
【００８４】
分析決定装置３０３の基地局パラメータ決定部３３３は、移動管理ノード負荷情報送受信部３３４を通して受信した移動管理ノード負荷情報と、トラヒック特徴量抽出部３３２により抽出されたトラヒック特徴量と、を用いて基地局パラメータを決定する（動作Ｓ３４８）。決定された基地局パラメータは、基地局パラメータ送信部３３６を通して無線基地局３０１へ送信される（動作Ｓ３４９）。無線基地局３０１は、受信した基地局パラメータを反映して動作する（動作Ｓ３５０）。
【００８５】
４．３）効果
以上述べたように、本発明の第４実施形態によれば、上述した第３実施形態と同様に、分析決定装置３０３が外部化され、分析決定装置３０３が直接無線基地局３０１へ制御パラメータを設定するので、第２実施形態より更に処理負荷の分散化が可能となる。トラヒックデータの分析およびパラメータの決定に関わる計算負荷やトラヒックデータを蓄積するための記憶容量を分散化することができる。これにより、移動管理ノードの処理能力を増強することなく、第２実施形態と同様に、ネットワーク全体を俯瞰した有効な移動管理ノード負荷軽減を達成できる。さらに、無線基地局３０１にてトラヒックデータを取得するので、Ｕプレーントラヒックの情報も取得することができ、制御に利用可能な情報を増やすことができる。
【００８６】
５．第５実施形態
本発明の第５実施形態によれば、トラヒック特徴量抽出機能１２を階層化し、複数の基地局から下位のトラヒック特徴量を収集し、ネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出する。すなわち、無線基地局にトラヒックデータ収集機能１１および下位のトラヒック特徴量抽出機能１２ａを、管理装置に上位のトラヒック特徴量抽出機能１２ｂおよび基地局パラメータ決定機能１３を、それぞれ設ける。無線基地局においてＣ／Ｕプレーンのトラヒックデータから局部トラヒック特徴量を抽出し、トラヒックデータではなくトラヒック特徴量を管理装置へ送信する。したがって、管理装置へ送信するトラヒック量の削減が可能になる。以下、図２４〜図２８を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。
【００８７】
５．１）システム構成
図２４において、本実施形態によるネットワークは、コアネットワーク１０１と無線アクセスネットワーク１０２からなる。無線アクセスネットワーク１０２の無線基地局４０１には、ＣプレーンおよびＵプレーントラヒックデータを取得する機能と、トラヒックデータから局部トラヒック特徴量を抽出する機能Ａと、が設けられる。また、コアネットワーク１０１には、移動管理ノード３０２とは別個に管理装置としての分析決定装置４０２が設けられている。
【００８８】
分析決定装置４０２は、無線基地局４０１から受信した局部トラヒック特徴量を収集してネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出する機能Ｂを有し、さらに、抽出したトラヒック特徴量から無線基地局４０１の基地局パラメータを決定する機能と、各無線基地局４０１へ直接設定する機能と、を有する。分析決定装置４０２は、たとえばＳＯＮ(Self-Organizing Network)サーバに実装することもできる。移動管理ノード３０２は、通常の移動管理機能の他に、後述するように負荷監視情報を分析決定装置４０２へ通知する機能を有するだけでよい。その他の構成および機能、ならびにトラヒックデータの収集対象については第４実施形態と同様であるから、同じ参照符号を付して説明は省略する。
【００８９】
図２５において、無線基地局４０１のコア側パケット送受信部４１０はコアネットワーク１０１との間でパケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部４１１はコア側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。移動端末ＵＥからのパケットあるいは移動端末ＵＥ宛てのパケットは、パケット転送部４１２および無線アクセス側パケット送受信部４１３を通して、配下の移動端末ＵＥとの間で送受信される。またトラヒックデータ取得部４１４はパケット転送部４１２からトラヒックデータを取得してトラヒックデータ蓄積部４１５に蓄積する。トラヒック特徴量抽出部４１６は、蓄積されたトラヒックデータから局部トラヒック特徴量をトラヒック情報として抽出し、トラヒック情報送信部４１７を通して分析決定装置４０２へ送信する。トラヒックデータは、パケットデータそのもの、あるいはパケットのヘッダ情報であり、抽出される特徴量はトラヒックを特徴づけるパラメータ（生起率、同時到着率など）である。基地局パラメータ受信部４１８は分析決定装置４０２から基地局パラメータを受信し、基地局パラメータ反映部４１９が基地局パラメータを設定する。なお、これらの機能的な構成は、無線基地局４０１のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【００９０】
移動管理ノード３０２は、図２０に示す移動管理ノードと同じであるから、同一の参照番号を付して説明は省略する。
【００９１】
図２６において、分析決定装置４０２のトラヒック情報受信部４２０は無線基地局４０１から局部トラヒック特徴量を受信し、トラヒック情報蓄積部４２１に蓄積する。トラヒック特徴量抽出部４２２は、各無線基地局４０１から受信した局部トラヒック特徴量を用いてネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出する。基地局パラメータ決定部４２３は、抽出されたトラヒック特徴量と、移動管理ノード負荷情報送受信部４２５を通して移動管理ノード３０２から受信した移動管理ノード負荷情報と、を用いて基地局パラメータを決定する。トラヒック特徴量抽出部４２２および基地局パラメータ決定部４２３の動作は制御部４２４により制御される。基地局パラメータ通知部４２５は、決定された基地局パラメータを無線基地局４０１へ送信する。
【００９２】
５．２）動作
以下、図２７および図２８を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについてそれぞれ詳細に説明する。トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能である。
【００９３】
図２７に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、無線基地局４０１のトラヒックデータ取得部４１４がトラヒックデータを取得してトラヒックデータ蓄積部４１５に蓄積すると（動作Ｓ４３０、Ｓ４３１）、トラヒック特徴量抽出部４１６が、蓄積されたトラヒックデータから局部トラヒック特徴量を抽出し（動作Ｓ４３２）、トラヒック情報送信部４１７を通して分析決定装置４０２へ送信する（動作Ｓ４３３）。分析決定装置４０２のトラヒック情報受信部４２０は、無線アクセスネットワーク１０２における複数の無線基地局４０１からトラヒック情報（局部トラヒック特徴量）を受信すると、トラヒック情報蓄積部４２１に蓄積する（動作Ｓ４３４）。
【００９４】
図２８に示すパラメータ制御フェーズにおいて、トラヒック情報蓄積部４２１に局部トラヒック特徴量が蓄積された後、任意のタイミングで制御部４２４はパラメータ制御を開始する（動作Ｓ４３５）。まず、トラヒック特徴量抽出部４２２は、蓄積された局部トラヒック特徴量を用いてネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出すると（動作Ｓ４３６）、制御部４２４は基地局パラメータ決定部４２３を制御して、移動管理ノード負荷情報要求を移動管理ノード負荷情報送受信部４２６を通して移動管理ノード３０２へ送信する（動作Ｓ４３７）。
【００９５】
移動管理ノード３０２は、分析決定装置４０２からの移動管理ノード負荷情報要求を受信すると、自ノードの負荷状況情報を取得し（動作Ｓ４３８）、分析決定装置４０２へ送信する（動作Ｓ４３９）。
【００９６】
分析決定装置４０２の基地局パラメータ決定部４２３は、移動管理ノード負荷情報送受信部４２６を通して受信した移動管理ノード負荷情報と、トラヒック特徴量抽出部４２２により抽出されたトラヒック特徴量と、を用いて基地局パラメータを決定する（動作Ｓ４４０）。決定された基地局パラメータは、基地局パラメータ通知部４２５を通して無線基地局４０１へ送信される（動作Ｓ４４１）。無線基地局４０１は、受信した基地局パラメータを反映して動作する（動作Ｓ４４２）。
【００９７】
５．３）効果
以上述べたように、本発明の第５実施形態によれば、トラヒック特徴量の抽出を階層化することで、各無線基地局でＣ／Ｕプレーントラヒックから抽出された局部トラヒック特徴量を分析決定装置へ送信し、分析決定装置でネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出することができる。本実施形態は、上述した第４実施形態と同様の効果を有すると共に、無線基地局から分析決定装置へ送信される情報がトラヒックデータではなくトラヒック特徴量であるから、送信される情報量を削減することが可能となる。
【００９８】
６．第６実施形態
本発明の第６実施形態によるネットワークシステムは、複数の無線基地局が上位の基地局制御装置に収容され、更に複数の基地局制御装置が更に上位の分析決定装置により束ねられた階層構造を有する。各無線基地局がトラヒックデータを取得し、各基地局制御装置が複数の無線基地局から収集したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し、抽出されたトラヒック特徴量から基地局パラメータを決定する。このように複数の無線基地局を束ねる基地局制御装置を配備し、さらに上位の監視制御システムを配備することで、基地局制御装置において、任意の範囲のトラヒック情報を利用したパラメータ制御が可能となる。以下、図２９〜図３４を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。
【００９９】
６．１）システム構成
図２９において、本実施形態によるネットワークシステムは、コアネットワーク１０１、無線アクセスネットワーク１０２ａおよび監視制御システム５００を有し、コアネットワーク１０１についてはすでに述べたように移動管理ノード３０２が設けられている。無線アクセスネットワーク１０２ａは、複数の無線基地局５０１および複数の基地局制御装置５０２を有する。複数の無線基地局５０１は移動管理ノード３０２により管理される。複数の基地局制御装置５０２の各々はいくつかの無線基地局５０１を配下に収容すると共に、上位の監視制御システム５００に設けられた分析決定装置５０３に接続されている。すなわち、無線アクセスネットワーク１０２ａを構成するすべての無線基地局５０１は基地局制御装置５０２により束ねられ、さらに複数の基地局制御装置５０２が分析決定装置５０３により束ねられた階層構造を有する。
【０１００】
各無線基地局５０１は、Ｃ／Ｕプレーントラヒックデータを取得するトラヒックデータ取得機能を有し、各基地局制御装置５０２は無線基地局から収集したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出する機能と、トラヒック特徴量から基地局パラメータを決定する機能とを有する。決定された基地局パラメータは、当該基地局制御装置５０２の配下の全てのあるいは所定範囲の無線基地局５０１に設定される。なお、分析決定装置５０３は、基地局制御装置５０２で決定された基地局パラメータを収集してネットワーク全体の監視あるいはネットワーク全体のトラヒック特徴量の抽出を実行してもよい。
【０１０１】
図３０において、無線基地局５０１のコア側パケット送受信部５１０はコアネットワーク１０１との間でパケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部５１１はコア側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。移動端末ＵＥからのパケットあるいは移動端末ＵＥ宛てのパケットは、パケット転送部５１２および無線アクセス側パケット送受信部５１３を通して、配下の移動端末ＵＥとの間で送受信される。またトラヒックデータ取得部５１４はパケット転送部５１２からトラヒックデータを取得し、トラヒックデータ送信部５１５を通して基地局制御装置５０２へ送信する。トラヒックデータは、パケットデータそのもの、あるいはパケットのヘッダ情報である。基地局パラメータ受信部５１６は基地局制御装置５０２から基地局パラメータを受信し、基地局パラメータ反映部５１７が基地局パラメータを設定する。なお、これらの機能的な構成は、無線基地局５０１のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【０１０２】
図３１において、基地局制御装置５０２のトラヒックデータ受信部５２０は、配下の無線基地局５０１からトラヒックデータを受信し、トラヒックデータ蓄積部５２１に蓄積する。トラヒックデータが蓄積されると、制御部５２７はトラヒック特徴量抽出部５２２および基地局パラメータ決定部５２５を制御して基地局パラメータを決定する。すなわち、トラヒック特徴量抽出部５２２は、蓄積トラヒックデータからトラヒック特徴量をトラヒック情報として抽出する。抽出されるトラヒック特徴量はトラヒックを特徴づけるパラメータ（生起率、同時到着率など）である。基地局パラメータ決定部５２５は、トラヒック特徴量抽出部５２２で抽出されたトラヒック特徴量から基地局パラメータを決定する。決定された基地局パラメータは、基地局パラメータ通知部５２６を通して配下の無線基地局５０１へ送信される。したがって、当該基地局制御装置５０２の配下の無線基地局５０１に対してのみ、当該配下の部分ネットワークに適した基地局パラメータを設定可能である。
【０１０３】
また、トラヒック特徴量抽出部５２２で抽出されたトラヒック特徴量は、トラヒック情報送信部５２３を通して分析決定装置５０３へ送信することもできる。分析決定装置５０３から基地局パラメータを受信した場合、基地局パラメータ受信部５２４は、受信した基地局パラメータを基地局パラメータ通知部５２６を通して配下の無線基地局５０１へ送信する。
【０１０４】
６．２）動作
図３２に示すように、本実施形態における動作はトラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとからなる。以下、図３３および図３４を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについて詳細に説明する。ただし、トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能であり、トラヒックデータを収集しながら、データが蓄積されるごとにパラメータ制御を並行して実行することもできる。特に、トラヒックデータ収集フェーズ終了後からパラメータ制御フェーズに移行する時間を限りなくゼロにすることでリアルタイムな制御が可能になる。
【０１０５】
図３３に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、無線アクセスネットワーク１０２ａにおける無線基地局５０１がトラヒックデータを取得し（動作Ｓ５３０）、トラヒックデータを上位の基地局制御装置５０２へ送信する（動作Ｓ５３１）。基地局制御装置５０２は、配下の無線基地局５０１からトラヒックデータを受信すると、トラヒック情報蓄積部５２１に蓄積する（動作Ｓ５３２）。
【０１０６】
図３４に示すパラメータ制御フェーズにおいて、無線アクセスネットワーク１０２ａを構成する複数の無線基地局５０１からのトラヒックデータが蓄積された後、任意のタイミングで基地局制御装置５０２の制御部５２７はパラメータ制御を開始する（動作Ｓ５３３）。まず、トラヒック特徴量抽出部５２２は、蓄積されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し（動作Ｓ５３４）、基地局パラメータ決定部５２５は基地局パラメータを決定する（動作Ｓ５３５）。決定された基地局パラメータは、基地局パラメータ通知部５２６を通して、管轄する全ての無線基地局あるいは特定の基地局へ通知される（動作Ｓ５３６）。無線基地局５０１は、基地局パラメータ受信部５１６が基地局パラメータを受信すると、基地局パラメータ反映部５１７が通知された基地局パラメータを設定する（動作Ｓ５３７）。
【０１０７】
６．３）効果
上述したように、本発明の第６実施形態によれば、複数の無線基地局を束ねる基地局制御装置を配備し、さらに上位の分析決定装置を配備した階層構造において、上述した第５実施形態と同様のパラメータ制御を実行することができる。特に、基地局制御装置においてトラヒック特徴量を抽出し基地局パラメータを決定するので、任意の範囲のトラヒック情報を利用したパラメータ制御が可能となる。
【０１０８】
７．第７実施形態
本発明の第７実施形態によるネットワークシステムは、複数の無線基地局が上位の基地局制御装置に収容され、更に複数の基地局制御装置が更に上位の監視制御システムにより束ねられた階層構造を有する。各無線基地局がトラヒックデータを取得し、各基地局制御装置が局部トラヒック特徴量をトラヒック情報として抽出し、監視制御システムがネットワーク全体の特徴量の抽出および基地局パラメータの決定を実行する。このように複数の無線基地局を束ねる基地局制御装置と、複数の基地局制御装置を束ねる監視制御システムとを配備することで、基地局制御装置あるいは監視制御システムにおいて、任意の範囲のトラヒック情報を利用したパラメータ制御が可能となる。以下、図３５〜図３９を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。
【０１０９】
７．１）システム構成
図３５において、本実施形態によるネットワークシステムは、コアネットワーク１０１、無線アクセスネットワーク１０２ｂおよび監視制御システム６００を有し、コアネットワーク１０１についてはすでに述べたように移動管理ノード３０２が設けられている。無線アクセスネットワーク１０２ｂは、複数の無線基地局６０１および複数の基地局制御装置６０２を有する。複数の基地局制御装置６０２の各々はいくつかの無線基地局６０１を配下に収容すると共に、上位の監視制御システム６００に設けられた分析決定装置６０３に接続されている。すなわち、無線アクセスネットワーク１０２ｂを構成するすべての無線基地局６０１は基地局制御装置６０２により束ねられ、さらに複数の基地局制御装置６０２が分析決定装置６０３により束ねられた階層構造を有する。
【０１１０】
各無線基地局６０１は、Ｃ／Ｕプレーントラヒックデータを取得するトラヒックデータ取得機能を有し、各基地局制御装置６０２は無線基地局から収集したトラヒックデータから局部トラヒック特徴量を抽出する機能Ａを有する。分析決定装置６０３は、基地局制御装置６０２から受信した局部トラヒック特徴量を収集してネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出する機能Ｂを有し、さらに、抽出したトラヒック特徴量から無線基地局６０１の基地局パラメータを決定する機能を有する。決定された基地局パラメータは、基地局制御装置６０２を介して、全てのあるいは所定範囲の無線基地局６０１に設定される。
【０１１１】
移動管理ノード３０２は、図２０に示す移動管理ノードと同じであるから、同一の参照番号を付して説明は省略する。また、無線基地局６０１および基地局制御装置６０２は、それぞれ図３０および図３１に記載された構成と同様であるから、同一の参照番号を付して説明は省略する。
【０１１２】
図３６において、分析決定装置６０３のトラヒック情報受信部６１０は基地局制御装置６０２から局部トラヒック特徴量を受信し、トラヒック情報蓄積部６１１に蓄積する。トラヒック特徴量抽出部６１２は、各基地局制御装置６０２から受信した局部トラヒック特徴量を用いてネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出する。基地局パラメータ決定部６１３は、抽出されたトラヒック特徴量と、移動管理ノードパラメータ管理部６１４により管理されるＣプレーンパケット処理能力等の移動管理ノードパラメータと、を用いて基地局パラメータを決定する。トラヒック特徴量抽出部６１２および基地局パラメータ決定部６１３の動作は制御部６１５により制御される。基地局パラメータ通知部６１６は、決定された基地局パラメータを配下の基地局制御装置６０２へ送信する。なお、移動管理ノードパラメータ管理部６１４の代わりに、第１実施形態の第２例のように移動管理ノード負荷監視部により監視される移動管理ノードの負荷情報を用いることもできる。
【０１１３】
７．２）動作
図３７に示すように、本実施形態の動作はトラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとからなる。以下、図３８および図３９を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについて詳細に説明する。ただし、トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能であり、トラヒックデータを収集しながら、データが蓄積されるごとにパラメータ制御を並行して実行することもできる。特に、トラヒックデータ収集フェーズ終了後からパラメータ制御フェーズに移行する時間を限りなくゼロにすることでリアルタイムな制御が可能になる。
【０１１４】
図３８に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、無線基地局６０１のトラヒックデータ取得部５１４がトラヒックデータを取得し（動作Ｓ６２０）、上位の基地局制御装置６０２へ送信する（動作Ｓ６２１）。
【０１１５】
基地局制御装置６０２において、配下の無線基地局６０１から受信したトラヒックデータがトラヒックデータ蓄積部５２１に蓄積されると（動作Ｓ６２２）、トラヒック特徴量抽出部５２２が、蓄積されたトラヒックデータから局部トラヒック特徴量をトラヒック情報として抽出し（動作Ｓ６２３）、トラヒック情報送信部５２３を通して分析決定装置６０３へ送信する（動作Ｓ６２４）。分析決定装置６０３のトラヒック情報受信部６１０は、複数の基地局制御装置６０２からトラヒック情報（局部トラヒック特徴量）を受信すると、トラヒック情報蓄積部６１１に蓄積する（動作Ｓ６２５）。
【０１１６】
図３９に示すパラメータ制御フェーズにおいて、分析決定装置６０３のトラヒック情報蓄積部６１１に局部トラヒック特徴量が蓄積されると、制御部６１５はパラメータ制御を開始する（動作Ｓ６２６）。まず、トラヒック特徴量抽出部６１２がトラヒック情報蓄積部６１１に蓄積された局部トラヒック特徴量を用いてネットワーク全体のトラヒック特徴量を抽出すると（動作Ｓ６２７）、制御部６１５は基地局パラメータ決定部６１３を制御して、移動管理ノードパラメータ管理部６１４の移動管理ノードパラメータを参照する（動作Ｓ６２８）。基地局パラメータ決定部６１３は、移動管理ノードパラメータ管理部６１４から取得した移動管理ノードパラメータとトラヒック特徴量抽出部６１２により抽出されたトラヒック特徴量とを用いて基地局パラメータを決定する（動作Ｓ６２９）。基地局パラメータ通知部６１６は、決定された基地局パラメータを基地局制御装置６０２へ送信する（動作Ｓ６３０）。
【０１１７】
基地局制御装置６０２において、基地局パラメータ受信部５２４が基地局パラメータを受信すると、基地局パラメータ通知部５２６は当該基地局パラメータを配下の無線基地局６０１へ転送する（動作Ｓ６３１）。無線基地局６０１の基地局パラメータ受信部５１６が基地局パラメータを受信すると、無線基地局６０１は、基地局パラメータ反映部５１７により基地局パラメータを反映して動作する（動作Ｓ６３２）。
【０１１８】
７．３）効果
以上述べたように、本発明の第７実施形態によれば、複数の無線基地局を束ねる基地局制御装置を配備し、さらに上位の分析決定装置を配備した階層構造において、トラヒック特徴量の抽出を階層化することで、上述した第５実施形態と同様に効果を得ることができる。すなわち、基地局制御装置と上位の分析決定装置を連携させたパラメータ制御が可能になるので、任意の範囲のトラヒック情報を利用したパラメータ制御が可能となる。また、基地局制御装置から分析決定装置へ送信される情報がトラヒックデータではなくトラヒック特徴量であるから、送信される情報量を削減することが可能となる。
【０１１９】
８．第８実施形態
以上述べた第２〜第７実施形態では、無線アクセスネットワークにおける無線基地局のパラメータをネットワーク状況に応じて制御するものであったが、パラメータの制御対象は基地局に限定されるものではない。基地局だけでなく移動管理ノードあるいは移動端末に保持される制御パラメータをネットワーク状況に応じて制御することもできる。
【０１２０】
そこで、本発明の第８実施形態として、第４実施形態のネットワーク構成（図１８）に適用した移動管理ノードのパラメータ制御を一例として説明する。ただし、移動管理ノードのパラメータ制御は、その他の実施形態（上述した第２、第３、第５〜第７実施形態）によるネットワークにも適用可能である。
【０１２１】
本発明の第８実施形態によるネットワークの基本的構成は第４実施形態によるシステム（図１８参照）と同様であるが、移動管理ノード（ＭＭＥ）がパラメータ設定機能を有し、分析決定装置が移動管理ノードパラメータ決定機能を有する点が異なっている。以下、図４０〜図４６を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。
【０１２２】
８．１）システム構成
図４０において、本実施形態によるネットワークは、コアネットワーク１０１と無線アクセスネットワーク１０２からなり、無線アクセスネットワーク１０２の無線基地局７０１にＣプレーンおよびＵプレーントラヒックデータを取得する機能が設けられ、コアネットワーク１０１に移動管理ノード７０２とは別個に分析決定装置７０３が設けられている。
【０１２３】
分析決定装置７０３は、無線基地局７０１で取得されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し、抽出したトラヒック特徴量から移動管理ノード７０２のパラメータを決定し、移動管理ノード７０２へ直接設定する機能を有する。分析決定装置７０３は、たとえばＳＯＮ(Self-Organizing Network)サーバに実装することもできる。移動管理ノード７０２は、通常の移動管理機能の他に、後述するように負荷監視情報を分析決定装置７０３へ通知する機能を有することもできる。その他の構成および機能、ならびにトラヒックデータの収集対象については第２および第３実施形態と同様である。
【０１２４】
図４１において、無線基地局７０１のコア側パケット送受信部７１０はコアネットワーク１０１との間でパケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部７１１はコア側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。移動端末ＵＥからのパケットあるいは移動端末ＵＥ宛てのパケットは、パケット転送部７１２および無線アクセス側パケット送受信部７１３を通して、配下の移動端末ＵＥとの間で送受信される。またトラヒックデータ取得部７１４はパケット転送部７１２からトラヒックデータを取得し、トラヒックデータ送信部７１５を通して分析決定装置７０３へ送信する。なお、これらの機能的な構成は、無線基地局７０１のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【０１２５】
図４２において、移動管理ノード７０２は、通常の移動管理機能の他に、負荷情報送受信部７２０および移動管理ノード負荷監視部７２１を有する。負荷情報送受信部７２０は、分析決定装置７０３からの要求に従って、移動管理ノード負荷監視部７２１にて取得可能な自ノードの負荷状況を示す情報を分析決定装置７０３へ送信する。移動管理ノードパラメータ受信部７２２が分析決定装置７０３から移動管理ノードパラメータを受信すると、移動管理ノードパラメータ反映部７２３が移動管理ノードパラメータを反映して動作する。
【０１２６】
図４３において、分析決定装置７０３のトラヒックデータ受信部７３０は無線基地局７０１からトラヒックデータを受信し、トラヒックデータ蓄積部７３１に蓄積する。トラヒック特徴量抽出部７３２は、蓄積したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出する。移動管理ノードパラメータ決定部７３３は、抽出されたトラヒック特徴量と、移動管理ノード負荷情報送受信部７３４を通して移動管理ノード７０２から受信した移動管理ノード負荷情報と、を用いて移動管理ノードパラメータを決定する。トラヒック特徴量抽出部７３２および基地局パラメータ決定部７３３の動作は制御部７３５により制御される。基地局パラメータ通知部７３６は、決定された移動管理ノードパラメータを移動管理ノード７０２へ送信する。
【０１２７】
８．２）動作
図４４に示すように、本実施形態の動作はトラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとからなる。以下、図４５および図４６を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについてそれぞれ詳細に説明する。ただし、トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能であり、トラヒックデータを収集しながら、データが蓄積されるごとにパラメータ制御を並行して実行することもできる。
【０１２８】
図４５に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、無線基地局７０１はトラヒックデータを取得し（動作Ｓ７４０）、分析決定装置７０３へ送信したとする（動作Ｓ７４１）。分析決定装置７０３のトラヒックデータ受信部７３０は、複数の無線基地局７０１からのトラヒックデータを収集し、トラヒックデータ蓄積部７３１に蓄積する（動作Ｓ７４２）。
【０１２９】
図４６に示すパラメータ制御フェーズにおいて、トラヒックデータ蓄積部７３１にトラヒックデータが蓄積された後、任意のタイミングで制御部７３５はパラメータ制御を開始する（動作Ｓ７４３）。まず、トラヒック特徴量抽出部７３２が蓄積されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出すると（動作Ｓ７４４）、制御部７３５は移動管理ノードパラメータ決定部７３３を制御して、移動管理ノード負荷情報要求を移動管理ノード負荷情報送受信部７３４を通して移動管理ノード７０２へ送信する（動作Ｓ７４５）。
【０１３０】
移動管理ノード７０２の負荷情報送受信部７２０は、分析決定装置７０３からの移動管理ノード負荷情報要求を受信すると、移動管理ノード負荷監視部７２１から自ノードの負荷状況情報を取得し（動作Ｓ７４６）、分析決定装置７０３へ送信する（動作Ｓ７４７）。
【０１３１】
分析決定装置７０３の移動管理ノードパラメータ決定部７３３は、移動管理ノード負荷情報送受信部７３４を通して受信した移動管理ノード負荷情報と、トラヒック特徴量抽出部７３２により抽出されたトラヒック特徴量と、を用いて移動管理ノードパラメータを決定する（動作Ｓ７４８）。決定された移動管理ノードパラメータは、移動管理ノードパラメータ送信部７３６を通して移動管理ノード７０２へ通知される（動作Ｓ７４９）。移動管理ノード７０２は、受信した移動管理ノードパラメータを反映して動作する（動作Ｓ７５０）。
【０１３２】
８．３）効果
以上述べたように、本発明の第８実施形態によれば、無線アクセスネットワーク１０２のトラヒック特徴量（Ｃパケット生起率、同時到着率、周期間隔、位相、位相ズレ等）に基づいて、移動管理ノード７０２のパラメータ（規制率、バックオフタイマ値等）を決定する。これによりネットワーク全体を俯瞰した有効な移動管理ノード負荷軽減を達成できる。さらに、ネットワーク機器の不具合やネットワークの輻輳などの状況変化に対しても適切なパラメータ制御を行うことができる。
【０１３３】
また、上述した第４実施形態と同様に、分析決定装置７０３が外部化され、分析決定装置７０３が移動管理ノード７０２へ制御パラメータを設定するので処理負荷の分散化が可能となる。これにより、移動管理ノードの処理能力を増強することなく、ネットワーク全体を俯瞰した有効な移動管理ノード負荷軽減を達成できる。さらに、無線基地局３０１にてトラヒックデータを取得するので、Ｕプレーントラヒックの情報も取得することができ、制御に利用可能な情報を増やすことができる。
【０１３４】
９．第９実施形態
以下、本発明の第９実施形態について、第４実施形態のネットワーク構成（図１８）に適用した移動端末のパラメータ制御を一例として説明する。ただし、移動端末のパラメータ制御は、その他の実施形態（上述した第２、第３、第５〜第７実施形態）によるネットワークにも適用可能である。
【０１３５】
本発明の第９実施形態によるネットワークの基本的構成は第４実施形態によるシステム（図１８参照）と同様であるが、移動端末（ＵＥ）がパラメータ設定機能を有し、分析決定装置が移動端末パラメータ決定機能を有する点が異なっている。以下、図４７〜図５４を参照しながら、本実施形態によるモバイルネットワークについて説明する。
【０１３６】
９．１）システム構成
図４７に示すように、本発明の第９実施形態によるネットワークは、コアネットワーク１０１と無線アクセスネットワーク１０２からなり、コアネットワーク１０１は移動管理ノード８０２とは別の分析決定装置８０３を有し、無線アクセスネットワーク１０２は複数の無線基地局８０１と各無線基地局に接続する移動端末８０４とを有する。また、無線基地局８０１にはＣプレーンおよびＵプレーントラヒックデータを取得する機能が設けられ、移動端末８０４にはパラメータ反映機能が設けられている。
【０１３７】
分析決定装置８０３は、無線基地局８０１で取得されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出し、抽出したトラヒック特徴量から移動端末８０４のパラメータを決定し、決定されたパラメータを移動管理ノード８０２および無線基地局８０１を通して移動端末８０４に設定する機能を有する。分析決定装置８０３は、たとえばＳＯＮ(Self-Organizing Network)サーバに実装することもできる。移動管理ノード８０２は通常の移動管理機能を有する。その他の構成および機能、ならびにトラヒックデータの収集対象については第２および第３実施形態と同様である。
【０１３８】
図４８において、無線基地局８０１のコア側パケット送受信部８１０はコアネットワーク１０１との間でパケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部８１１はコア側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。移動端末８０４からのパケットあるいは移動端末ＵＥ宛てのパケットは、パケット転送部８１２および無線アクセス側パケット送受信部８１３を通して、配下の移動端末８０４との間で送受信される。またトラヒックデータ取得部８１４はパケット転送部８１２からトラヒックデータを取得し、トラヒックデータ送信部８１５を通して分析決定装置８０３へ送信する。なお、これらの機能的な構成は、無線基地局８０１のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【０１３９】
図４９において、移動管理ノード８０２の制御パケット送受信部８２０は配下の無線基地局８０１と制御パケットを送受信し、ＩＰｓｅｃ処理部８２１は基地局側とのＩＰｓｅｃプロトコルを終端する。端末パラメータ受信部８２２が端末パラメータを分析決定装置８０３から受信すると、端末パラメータ通知部８２３はこの端末パラメータを、ＩＰｓｅｃ処理部８２１および制御パケット送受信部８２０を通して、端末パラメータを設定すべき移動端末が接続している無線基地局８０１へ通知する。また、負荷情報送受信部８２４は、分析決定装置８０３からの要求に従って、移動管理ノード負荷監視部８２５にて取得可能な自ノードの負荷状況を示す情報を分析決定装置８０３へ送信する。なお、これらの機能的な構成は、移動管理ノード８０３のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【０１４０】
図５０において、分析決定装置８０３のトラヒックデータ受信部８３０は無線基地局８０１からトラヒックデータを受信し、トラヒックデータ蓄積部８３１に蓄積する。トラヒック特徴量抽出部８３２は、蓄積したトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出する。端末パラメータ決定部８３３は、抽出されたトラヒック特徴量と、移動管理ノード負荷情報送受信部８３４を通して移動管理ノード８０２から受信した移動管理ノード負荷情報と、を用いて端末パラメータを決定する。トラヒック特徴量抽出部８３２および端末パラメータ決定部８３３の動作は制御部８３５により制御される。端末パラメータ通知部８３６は、決定された端末パラメータを移動管理ノード８０２へ送信する。なお、これらの機能的な構成は、分析決定装置８０３のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【０１４１】
図５１において、本実施形態における移動端末８０４には無線アクセス側パケット送受信部８４０および端末パラメータ反映部８４１が設けられる。ただし、移動端末における通常のデータ処理系および制御系の構成は省略されている。無線アクセス側パケット送受信部８４０が接続している無線基地局８０１から端末パラメータを受信すると、端末パラメータ反映部８４１は制御系に受信した端末パラメータを反映させる。なお、これらの機能的な構成は、移動端末８０４のプロセッサ（図示せず。）上でプログラムを実行することにより実現することもできる。
【０１４２】
９．２）動作
図５２に示すように、本実施形態の動作はトラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとからなる。以下、図５３および図５４を参照してトラヒックデータ収集フェーズおよびパラメータ制御フェーズについてそれぞれ詳細に説明する。ただし、トラヒックデータ収集フェーズとパラメータ制御フェーズとは互いに独立に動作可能であり、トラヒックデータを収集しながら、データが蓄積されるごとにパラメータ制御を並行して実行することもできる。
【０１４３】
図５３に示すトラヒックデータ収集フェーズにおいて、無線基地局８０１はトラヒックデータを取得し（動作Ｓ８５０）、分析決定装置８０３へ送信したとする（動作Ｓ８５１）。分析決定装置８０３のトラヒックデータ受信部８３０は、複数の無線基地局８０１からのトラヒックデータを収集し、トラヒックデータ蓄積部８３１に蓄積する（動作Ｓ８５２）。
【０１４４】
図５４に示すパラメータ制御フェーズにおいて、分析決定装置８０３のトラヒックデータ蓄積部８３１にトラヒックデータが蓄積された後、任意のタイミングで制御部８３５は端末パラメータ制御を開始する（動作Ｓ８５３）。まず、トラヒック特徴量抽出部８３２が蓄積されたトラヒックデータからトラヒック特徴量を抽出すると（動作Ｓ８５４）、制御部８３５は端末パラメータ決定部８３３を制御して、移動管理ノード負荷情報要求を移動管理ノード負荷情報送受信部８３４を通して移動管理ノード８０２へ送信する（動作Ｓ８５５）。
【０１４５】
移動管理ノード８０２の負荷情報送受信部８２４は、分析決定装置８０３からの移動管理ノード負荷情報要求を受信すると、移動管理ノード負荷監視部８２５から自ノードの負荷状況情報を取得し（動作Ｓ８５６）、分析決定装置８０３へ送信する（動作Ｓ８５７）。
【０１４６】
分析決定装置８０３の端末パラメータ決定部８３３は、移動管理ノード負荷情報送受信部８３４を通して受信した移動管理ノード負荷情報と、トラヒック特徴量抽出部８３２により抽出されたトラヒック特徴量と、を用いて端末パラメータを決定する（動作Ｓ８５８）。決定された端末パラメータは、端末パラメータ送信部８３６を通して移動管理ノード８０２へ通知される（動作Ｓ８５９）。移動管理ノード８０２の端末パラメータ受信部８２２が端末パラメータを受信すると、端末パラメータ通知部８２３は宛先の移動端末８０１に対して当該端末パラメータを送信する（動作Ｓ８６０）。こうして、端末パラメータを受信した移動端末８０４は、端末パラメータに従った動作を実行する（動作Ｓ８６１）。
【０１４７】
なお、本実施形態では、端末パラメータを分析決定装置８０３から移動管理ノード８０２および無線基地局８０１を通して移動端末８０４へ通知したが、分析決定装置８０３から無線基地局８０１へ直接送信して移動端末８０４へ通知してもよい。
【０１４８】
９．３）効果
以上述べたように、本発明の第９実施形態によれば、無線アクセスネットワーク１０２のトラヒック特徴量（Ｃパケット生起率、同時到着率、周期間隔、位相、位相ズレ等）に基づいて移動端末パラメータ（規制率等）を決定し、対象となる移動端末８０４のパラメータ制御を実行する。これにより、ネットワーク全体を俯瞰し、移動管理ノード負荷軽減に有効な移動端末に対してのみパラメータ制御を実行するので、ネットワークのトラヒック負荷を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明はＣプレーン管理ノードを有するモバイルネットワーク一般に適用可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０  ネットワーク制御システム
１１  トラヒック情報収集機能
１２  トラヒック特徴量抽出機能
１３  制御パラメータ決定機能
２０  ネットワーク
２１  通信ノード
２２  Ｃプレーン処理ノード
３０  パケットデータネットワーク
１０１  コアネットワーク
１０２、１０２ａ、１０２ｂ  無線アクセスネットワーク
１０３  移動管理ノード
１０４  無線基地局
２０１  移動管理ノード
２０２  分析決定装置
３０１  無線基地局
３０２  移動管理ノード
３０３  分析決定装置
４０１  無線基地局
４０２  分析決定装置
５０１  無線基地局
５０２  基地局制御装置
５０３  分析決定装置
６０１  無線基地局
６０２  基地局制御装置
６０３  分析決定装置
７０１  無線基地局
７０２  移動管理ノード
７０３  分析決定装置
８０１  無線基地局
８０２  移動管理ノード
８０３  分析決定装置
【図１】
0006531755.tif 000002
【図２】
0006531755.tif 000003
【図３】
0006531755.tif 000004
【図４】
0006531755.tif 000005
【図５】
0006531755.tif 000006
【図６】
0006531755.tif 000007
【図７】
0006531755.tif 000008
【図８】
0006531755.tif 000009
【図９】
0006531755.tif 000010
【図１０】
0006531755.tif 000011
【図１１】
0006531755.tif 000012
【図１２】
0006531755.tif 000013
【図１３】
0006531755.tif 000014
【図１４】
0006531755.tif 000015
【図１５】
0006531755.tif 000016
【図１６】
0006531755.tif 000017
【図１７】
0006531755.tif 000018
【図１８】
0006531755.tif 000019
【図１９】
0006531755.tif 000020
【図２０】
0006531755.tif 000021
【図２１】
0006531755.tif 000022
【図２２】
0006531755.tif 000023
【図２３】
0006531755.tif 000024
【図２４】
0006531755.tif 000025
【図２５】
0006531755.tif 000026
【図２６】
0006531755.tif 000027
【図２７】
0006531755.tif 000028
【図２８】
0006531755.tif 000029
【図２９】
0006531755.tif 000030
【図３０】
0006531755.tif 000031
【図３１】
0006531755.tif 000032
【図３２】
0006531755.tif 000033
【図３３】
0006531755.tif 000034
【図３４】
0006531755.tif 000035
【図３５】
0006531755.tif 000036
【図３６】
0006531755.tif 000037
【図３７】
0006531755.tif 000038
【図３８】
0006531755.tif 000039
【図３９】
0006531755.tif 000040
【図４０】
0006531755.tif 000041
【図４１】
0006531755.tif 000042
【図４２】
0006531755.tif 000043
【図４３】
0006531755.tif 000044
【図４４】
0006531755.tif 000045
【図４５】
0006531755.tif 000046
【図４６】
0006531755.tif 000047
【図４７】
0006531755.tif 000048
【図４８】
0006531755.tif 000049
【図４９】
0006531755.tif 000050
【図５０】
0006531755.tif 000051
【図５１】
0006531755.tif 000052
【図５２】
0006531755.tif 000053
【図５３】
0006531755.tif 000054
【図５４】
0006531755.tif 000055