(57)【要約】［課題］バックホールの輻輳を回避し、端末のスループットの低下を回避することができる通信システム、無線基地局、トラフィック負荷分散方法およびトラフィック負荷分散プログラムを提供する。［解決手段］管理制御装置２０は、無線基地局１０−１〜１０−ｎとコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのトラフィック負荷を示すバックホールリソース負荷情報を中継装置から収集する第１の通信部２１と、バックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局ごとに、各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算部２２と、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を無線基地局に送信する第２の通信部２３とを含み、無線基地局１０−１〜１０−ｎは、管理制御装置２０から受信した、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行部１１を含む。
2015064053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と管理制御装置とを備え、
前記管理制御装置は、
前記無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのトラフィック負荷を示すバックホールリソース負荷情報を、前記無線基地局と前記コアネットワークとの間の通信を中継する中継装置から収集する第１の通信手段と、
前記第１の通信手段が収集したバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局ごとに、無線基地局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算手段と、
前記ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を前記無線基地局に送信する第２の通信手段とを含み、
前記無線基地局は、
前記管理制御装置から受信した、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行手段を含む
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記演算手段は、各リンクのバックホールリソース負荷情報を各リンクの物理速度に対するパーセント値に正規化する
請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記演算手段は、正規化した各リンクのバックホールリソース負荷情報をもとにボトルネックリンクを抽出する
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記演算手段は、前記無線基地局からＮホップ目までの各リンクの中で最も負荷が高いリンクをボトルネックリンクとして抽出する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記無線基地局は、前記管理制御装置から受信した、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、隣接する無線基地局に送信するメッセージ処理手段を含む
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記実行手段は、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報と、前記メッセージ処理手段が隣接する無線基地局から受信した、当該隣接する無線基地局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報とに基づいて、ハンドオーバを実行する
請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信する通信手段と、
前記管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算手段と、
前記ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行手段とを含む
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信し、
前記管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出し、
前記ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する
ことを特徴とするトラフィック負荷分散方法。
【請求項９】
コンピュータに、
無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信する処理と、
前記管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する処理と、
前記ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する処理とを実行させるための
トラフィック負荷分散プログラムが記憶された記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局間のトラフィック負荷を分散する通信システム、無線基地局、トラフィック負荷分散方法およびトラフィック負荷分散プログラムが記憶された記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線基地局とモバイルコアネットワークとの間のバックホール（以下、モバイルバックホールという。）が、複数のリンクによって構成される場合がある。図１２は、モバイルバックホールの一例を示すブロック図である。モバイルバックホールは、アクセスリンクと、アグリゲーションリンクと、メトロリンクとに分けられる。アクセスリンクは、アクセス領域に設置された中継装置に接続された無線基地局を収容するリンクである。アグリゲーションリンクは、アクセス領域に設置された中継装置に接続された複数の無線基地局、およびアグリゲーション領域に設置された無線基地局（図１２において図示せず）を収容するリンクである。メトロリンクは、メトロ領域におけるリンクであって、アグリゲーションリンクを介して転送された複数の無線基地局の大容量モバイルデータトラフィックをモバイルコアネットワークへ転送するためのリンクである。以下、バックホールにおける通信リソースをバックホールリソースという。また、バックホールリソースにおけるトラフィック負荷をバックホールリソース負荷という。【０００３】
バックホールリソース負荷を分散する方法として、例えば、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｎｏｄｅ  Ｂ）間で実行されるＭＬＢ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｌｏａｄ  Ｂａｌａｎｃｉｎｇ：モビリティ負荷分散）がある。ｅＮＢは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に対応した無線基地局である。ＭＬＢは、以下の１〜４に示す手順に従って実行される。【０００４】
１．ｅＮＢ間でＸ２リンクを経由し、リソースステータス通知処理、具体的には３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）の技術仕様書（ＴＳ３６．４２３  Ｖｅｒｓｉｏｎ１１．５．０）に記載されたＲｅｓｏｕｒｃｅ  Ｓｔａｔｕｓ  Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅを実行する。【０００５】
図１３は、ｅＮＢ間におけるリソースステータス通知処理を示すシーケンス図である。リソースステータス通知処理では、図１３に示すように、ｅＮＢ１から、隣接するｅＮＢ（以下、隣接ｅＮＢという。）、つまりｅＮＢ２に対して、リソースステータス要求メッセージ（Ｘ２：  ＲＥＳＯＵＲＣＥ  ＳＴＡＴＵＳ  ＲＥＱＵＥＳＴ  ｍｅｓｓａｇｅ）が送信される。そして、ｅＮＢ２からｅＮＢ１へ、リソースステータス要求メッセージに対する応答メッセージ（Ｘ２：  ＲＥＳＯＵＲＣＥ  ＳＴＡＴＵＳ  ＲＥＳＰＯＮＳＥ  ｍｅｓｓａｇｅ）が送信される。【０００６】
図１４は、リソースステータス要求メッセージの構造を示す説明図である。ｅＮＢ１は、リソースステータス要求メッセージで、Ｘ２リンクを確立している隣接ｅＮＢ（ｅＮＢ２）の負荷情報を測定対象に指定する。具体的には、ｅＮＢ１は、図１４に示すように、リソースステータス要求メッセージのパラメータ“Ｒｅｐｏｒｔ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ（測定対象項目）”に、“ＴＮＬ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌａｙｅｒ）  ｌｏａｄ  Ｉｎｄ  Ｐｅｒｉｏｄｉｃ”を指定する。それにより、ｅＮＢ１は、ｅＮＢ２の負荷情報を定期的に受信することが可能になる。なお、“Ｒｅｐｏｒｔ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ”には最大４つの負荷情報を指定することができる。本例では、その１つに、“ＴＮＬ  ｌｏａｄ  Ｉｎｄ  Ｐｅｒｉｏｄｉｃ”が含まれる。【０００７】
２．ｅＮＢ１は、隣接ｅＮＢからリソースステータス更新メッセージ（Ｘ２：  ＲＥＳＯＵＲＣＥ  ＳＴＡＴＵＳ  ＵＰＤＡＴＥ  ｍｅｓｓａｇｅ）を受信する。【０００８】
図１５は、リソースステータス更新メッセージの構造を示す説明図である。ｅＮＢ１が受信するリソースステータス更新メッセージには、図１５に示すように“Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ”が含まれる。“Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ”は、Ｓ１トランスポートネットワークレイヤの負荷情報（以下、Ｓ１ネットワーク負荷情報という。）である。Ｓ１ネットワーク負荷情報は、ｅＮＢとｅＮＢから１ホップ目の中継装置との間のリンク、つまりアクセスリンクのバックホールリソース負荷を示す情報である。Ｓ１ネットワーク負荷情報の値は、“ＬｏｗＬｏａｄ”、“ＭｅｄｉｕｍＬｏａｄ”、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”、“Ｏｖｅｒｌｏａｄ”の４段階で示される。【０００９】
３．ｅＮＢ１は、ＴＮＬの負荷がある一定の閾値を超えた場合に、無線端末が在圏するセルを、ｅＮＢ１のセルから、負荷が低い隣接ｅＮＢのセルに切り替えるために、つまりハンドオーバ（Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を実行するために、ハンドオーバ属性値（上記技術仕様書に記載された、ハンドオーバを制御するためのパラメータの値）を変更する。このとき、ｅＮＢ１は、隣接ｅＮＢから受信したＳ１ネットワーク負荷情報をもとに、負荷が低い隣接ｅＮＢのセルをハンドオーバ先に指定する。ここでは、ｅＮＢ１は、ｅＮＢ２のセルを指定するとする。【００１０】
４．ｅＮＢ１は、無線端末が在圏するセルを、ｅＮＢ１のセルからｅＮＢ２のセルにハンドオーバし、バックホールリソース負荷を分散する。【００１１】
特許文献１には、ＩＰネットワークにおいて、回線の輻輳情報を負荷分散処理条件に加えることにより、トラフィックを適切に分散するルート選択処理を可能とする技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２５２７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、ｅＮＢ１とｅＮＢ２とがそれぞれ異なるアクセスリンクを使用しているとする。また、ｅＮＢ１とｅＮＢ２とが使用する、アクセスリンクの先にあるアグリゲーションリンクが同じであって、尚且つそのアグリゲーションリンクでバックホールリソース負荷が高くなり、輻輳しているとする。【００１４】
ｅＮＢ１が使用するアクセスリンクのバックホールリソース負荷が高く、ｅＮＢ２が使用するアクセスリンクのバックホールリソース負荷が低い場合に、各ｅＮＢにおいて負荷分散機能が働く。つまり、上記の手順３〜４が実行される。それにより、無線端末が在圏するセルが、ｅＮＢ１のセルからｅＮＢ２のセルにハンドオーバする。その結果、アクセスリンクにおけるバックホールリソース負荷が分散される。しかし、アグリゲーションリンクでは、バックホールリソース負荷が変わらないため、輻輳は解消されない。そのため、ハンドオーバ先のｅＮＢ２のセルにおける無線端末のスループットの低下を回避することができない。その理由は、リソースステータス更新メッセージの中に含まれる“Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ”によって示される値が、アクセスリンクのバックホールリソース負荷を示すためである。つまり、アグリゲーションリンクの負荷情報を考慮した負荷分散が行われていないためである。【００１５】
図１６は、無線通信ネットワークの概要を示すブロック図である。図１６に示す無線通信ネットワークでは、無線基地局（ｅＮＢ１０３〜１０５）が、リンク１１１〜１１５、および中継装置１０１〜１０２を介して、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ）ネットワーク（以下、単にＥＰＣという。）１００と接続されている。ｅＮＢ１０３およびｅＮＢ１０４は、中継装置１０１と接続されている。ｅＮＢ１０５は、中継装置１０２と接続されている。また、中継装置１０１〜１０２は、ＥＰＣ１００と接続されている。ｅＮＢ１０３およびｅＮＢ１０４と、ｅＮＢ１０４およびｅＮＢ１０５とは、Ｘ２リンクでそれぞれ接続されている。【００１６】
ここでは、無線端末１０６が、ｅＮＢ１０４のセル（図１６に示すセル１０８）に在圏しているとする。無線端末１０６は、ｅＮＢ１０４と中継装置１０１とを介して、ＥＰＣ１００に接続される。また、ＥＰＣ１００と中継装置１０１とを接続するリンク１１１におけるバックホールリソース負荷の状態は、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”である。ＥＰＣ１００と中継装置１０２とを接続するリンク１１２におけるバックホールリソース負荷の状態は、“ＭｅｄｉｕｍＬｏａｄ”である。中継装置１０１とｅＮＢ１０３とを接続するリンク１１３におけるバックホールリソース負荷の状態は、“ＬｏｗＬｏａｄ”である。中継装置１０１とｅＮＢ１０４とを接続するリンク１１４におけるバックホールリソース負荷の状態は、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”である。中継装置１０２とｅＮＢ１０５とを接続するリンク１１５におけるバックホールリソース負荷の状態は、“ＭｅｄｉｕｍＬｏａｄ”である。【００１７】
例えば、ｅＮＢ１０４がｅＮＢ１０３から受信する“Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ”、つまりＳ１ネットワーク負荷情報の値は、リンク１１３のバックホールリソース負荷を示す。従って、ｅＮＢ１０４は、ｅＮＢ１０３のＳ１ネットワーク負荷情報の値として、“ＬｏｗＬｏａｄ”を取得する。同様にｅＮＢ１０３がｅＮＢ１０４から受信するＳ１ネットワーク負荷情報の値は、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”となる。また、ｅＮＢ１０４がｅＮＢ１０５から受信するＳ１ネットワーク負荷情報の値は、“ＭｅｄｉｕｍＬｏａｄ”となる。【００１８】
仮に、ｅＮＢ１０３、ｅＮＢ１０４、およびｅＮＢ１０５間でお互いの負荷情報を共有し、各ｅＮＢが、その負荷情報によって示される値をもとにどの隣接セルを無線端末１０６のハンドオーバ先にするかを決定するとする。なお、ここでは、各ｅＮＢは、Ｓ１ネットワーク負荷情報のみを共有するとする。このとき、ｅＮＢ１０４の負荷がある程度高まると、ｅＮＢ１０４は、ｅＮＢ１０３のＳ１ネットワーク負荷情報の値が“ＬｏｗＬｏａｄ”なので、ｅＮＢ１０３のセル（図１６に示すセル１０７）をハンドオーバ先に決定する。【００１９】
図１７は、ｅＮＢ１０３〜１０４が、無線端末を、無線端末が在圏するセル（セル１０８）から別のセル（セル１０７）へハンドオーバさせる様子を示す説明図である。図１７に示すように、無線端末１０６がセル１０８からセル１０７にハンドオーバしやすくするために、ｅＮＢ１０３とｅＮＢ１０４とが協力して、ハンドオーバ属性値の設定を変更する。つまり、ｅＮＢ１０３とｅＮＢ１０４とは、それぞれハンドオーバ属性値の設定を変更して、ハンドオーバ境界を移動させて、セル１０７がハンドオーバ先となるように仕向ける。ハンドオーバ属性値を変更する前のセル１０７の領域は、図１７において破線で示されている。無線端末１０６をセル１０７に在圏させることによって、リンク１１４のバックホールリソース負荷が低減され、リンク１１３のバックホールリソース負荷が増大する。それにより、リンク１１３とリンク１１４との間で負荷が分散される。しかし、リンク１１３とリンク１１４とを集約するリンク１１１のバックホールリソース負荷は、もともと”ＨｉｇｈＬｏａｄ”である。そのため、リンク１１３とリンク１１４との間で負荷が分散されたとしても、リンク１１１の負荷は低減されず“ＨｉｇｈＬｏａｄ”のままである。従って、無線端末１０６が在圏するセルをハンドオーバさせたとしても、無線端末１０６のスループット低下を回避できない可能性がある。【００２０】
ＭＬＢの最適化方法として、国際会議（２０１２  ＩＥＥＥ  ２３ｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｐｅｒｓｏｎａｌ，  Ｉｎｄｏｏｒ  ａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  −  （ＰＩＭＲＣ））において、ＮＳＮ（Ｎｏｋｉａ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）によって発表された“Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｌｏａｄ  Ｂａｌａｎｃｉｎｇ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ＬＴＥ”がある。この最適化方法では、ハンドオーバ先のセルが、各隣接無線基地局が利用できる周波数帯に基づいて決定される。ここで、各隣接無線基地局が利用できる周波数帯は、無線基地局に割り当てられたすべてのトランスポート容量と、アクティブベアラのＧＢＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ  Ｂｉｔ  Ｒａｔｅ：保証ビットレート）合計との差分で定義される。アクティブベアラのＧＢＲ合計は、Ｓ１インタフェースプロトコル（Ｓ１  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による通信上のオーバヘッドも含めた、アクティブベアラのＧＢＲの合計である。【００２１】
上記最適化方法は、無線基地局と無線基地局から１ホップ目の中継装置との間のリンク、つまりアクセスリンクのバックホールリソース負荷のみを考慮したトランスポート容量を用いる。従って、上記最適化方法では、アクセスリンクの先のアグリゲーションリンクのバックホールリソース負荷が考慮されていない。アクセスリンクの先のアグリゲーションリンクのバックホールリソース負荷を考慮した場合と、考慮しない場合とでは、トランスポート容量とアクティブベアラのＧＢＲ合計との差分で定義される周波数帯が異なる。その結果、上記最適化方法に基づいて無線基地局間でＭＬＢを実行したとしても、アグリゲーションリンクの輻輳や無線端末のスループット低下を回避することは難しい。【００２２】
そこで、本発明は、バックホールの輻輳を回避し、端末のスループットの低下を回避することができる通信システム、無線基地局、トラフィック負荷分散方法およびトラフィック負荷分散プログラムが記憶された記憶媒体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】
【００２３】
本発明による通信システムは、無線基地局と管理制御装置とを備え、管理制御装置は、無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのトラフィック負荷を示すバックホールリソース負荷情報を、無線基地局とコアネットワークとの間の通信を中継する中継装置から収集する第１の通信手段と、第１の通信手段が収集したバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算手段と、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を無線基地局に送信する第２の通信手段とを含み、無線基地局は、管理制御装置から受信した、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行手段を含むことを特徴とする。【００２４】
本発明による無線基地局は、無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信する通信手段と、管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算手段と、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行手段とを含むことを特徴とする。【００２５】
本発明によるトラフィック負荷分散方法は、無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信し、管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出し、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行することを特徴とする。【００２６】
本発明によるトラフィック負荷分散プログラムが記憶された記憶媒体は、コンピュータに、無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信する処理と、管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する処理と、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する処理とを実行させるトラフィック負荷分散プログラムが記憶されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、バックホールの輻輳を回避し、端末のスループットの低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による無線通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による無線基地局の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明による管理制御装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】バックホールリソース負荷情報をＳ１ネットワーク負荷情報に変換するための変換アルゴリズムを示す情報の一例を示す説明図である。
【図５】ＮＭＳが、ｅＮＢに対する各リンクのバックホールリソース負荷情報を収集し、ボトルネックリンクを抽出するまでの動作を示すフローチャートである。
【図６】ｅＮＢとＥＰＣとの間における各リンクのバックホールリソース負荷情報の一例を示す説明図である。
【図７】ＮＭＳがｅＮＢに変換後のバックホールリソース負荷情報を送信する動作を示すシーケンス図である。
【図８】本発明による無線基地局の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図９】追加ＩＥが指定されたリソースステータス要求メッセージの構造の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明による通信システムの最小構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明による無線基地局の最小構成を示すブロック図である。
【図１２】モバイルバックホールの一例を示すブロック図である。
【図１３】ｅＮＢ間におけるリソースステータス通知処理を示すシーケンス図である。
【図１４】リソースステータス要求メッセージの構造を示す説明図である。
【図１５】リソースステータス更新メッセージの構造を示す説明図である。
【図１６】無線通信ネットワークの概要を示すブロック図である。
【図１７】ｅＮＢが、無線端末を、無線端末が在圏するセルから別のセルへハンドオーバさせる様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
実施形態１．
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、本発明による無線通信システムの第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図１に示す無線通信システムは、バックホールリソースを管理する管理制御装置（以下、ＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）という。）２０１と、無線基地局（ｅＮＢ２１１〜２１３）とを備える。ｅＮＢ２１１〜２１３は、中継装置２２１〜２２６を介して、ＥＰＣ２４０と接続される。ＮＭＳ２０１は、各ｅＮＢと通信可能である。また、ＮＭＳ２０１は、各中継装置と通信可能である。なお、図１では、３つのｅＮＢと６つの中継装置とが例示されているが、ｅＮＢおよび中継装置はいくつあってもよい。
【００３１】
図２は、本発明による無線基地局の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。図２に示すように、各無線基地局（ｅＮＢ２１１〜２１３）は、無線通信処理部３００と、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１と、ＮＭＳ通信部３０２と、データベース部３０３と、実行部３０４とを含む。
【００３２】
無線通信処理部３００は、移動端末、例えば無線端末と通信を行う。
【００３３】
ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１は、移動端末が在圏するセルをハンドオーバするために必要な情報（以下、ハンドオーバ情報という。）の送受信を行う。
【００３４】
ＮＭＳ通信部３０２は、ＮＭＳ２０１と通信可能なインタフェースを介して、ＮＭＳ２０１との通信を行う。本実施形態では、ＮＭＳ通信部３０２は、ＮＭＳ２０１からボトルネックリンクにおけるバックホールリソース負荷を示す情報（以下、バックホールリソース負荷情報という。）を受信する。ボトルネックリンクは、ｅＮＢとＥＰＣとの間で最も負荷が高いリンクである。
【００３５】
データベース部３０３は、ＮＭＳ通信部３０２が受信したバックホールリソース負荷情報を保持する。また、データベース部３０３は、自局のセルに在圏する端末に関する情報や、自局に関する情報、隣接ｅＮＢに関する情報などを、ハンドオーバ情報として保持する。データベース部３０３が保持するこれらの情報は、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１やＮＭＳ通信部３０２によって、随時更新される。
【００３６】
実行部３０４は、データベース部３０３が保持する情報をもとに、ＭＬＢを実行する。
【００３７】
なお、無線通信処理部３００、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１、ＮＭＳ通信部３０２および実行部３０４は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）によって実現される。ＣＰＵは、記憶装置（図示せず）からプログラムを読み込み、そのプログラムに従って、無線通信処理部３００、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１、ＮＭＳ通信部３０２および実行部３０４として動作する。また、無線通信処理部３００、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１、ＮＭＳ通信部３０２および実行部３０４が別々のハードウェアで実現されていてもよい。
【００３８】
また、データベース部３０３は、例えば、コンピュータのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置によって実現される。
【００３９】
図３は、本発明による管理制御装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、管理制御装置（ＮＭＳ２０１）は、中継装置通信部３１０と、負荷情報演算部３１１と、ｅＮＢ通信部３１２と、データベース部３１３とを含む。
【００４０】
中継装置通信部３１０は、自装置と接続された各中継装置から、リンク毎のバックホールリソース負荷情報を受信する。バックホールリソース負荷情報によって示される値の単位の一例として、ビットレート(ｂｐｓ）や、単位時間あたりの転送バイト数（ＭＢ，ＧＢ）などが挙げられる。
【００４１】
負荷情報演算部３１１は、各リンクのバックホールリソース負荷情報をリンクの物理速度に対するパーセント値に正規化する。そして、負荷情報演算部３１１は、正規化したバックホールリソース負荷情報をもとに、ｅＮＢ毎に、ｅＮＢとＥＰＣ２４０との間で最も負荷が高いリンク、つまりボトルネックリンクを抽出する。
【００４２】
ｅＮＢ通信部３１２は、ｅＮＢ毎に抽出したボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、対応するｅＮＢに送信する。その際、ｅＮＢ通信部３１２は、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報によって示される値を、Ｓ１ネットワーク負荷情報と同様に４段階（“ＬｏｗＬｏａｄ”、“ＭｅｄｉｕｍＬｏａｄ”、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”、“Ｏｖｅｒｌｏａｄ”）の指標にマッピング（対応付け）して、ｅＮＢ２１１〜２１３に送信する。
【００４３】
図４は、バックホールリソース負荷情報をＳ１ネットワーク負荷情報に変換するための変換アルゴリズムを示す情報の一例を示す説明図である。なお、図４に示す変換アルゴリズムを示す情報は、ＮＭＳ２０１が備える記憶部（図示せず）に予め格納される。図４に示す例では、バックホールリソース負荷情報によって示される値が７０％以上である場合に、当該値は“Ｏｖｅｒｌｏａｄ”に変換されるように対応付けられている。また、バックホールリソース負荷情報によって示される値が５０％以上であって７０％未満である場合に、当該値は“ＨｉｇｈＬｏａｄ”に変換されるように対応付けられている。バックホールリソース負荷情報によって示される値が２０％以上であって５０％未満である場合に、当該値は“ＭｅｄｉｕｍＬｏａｄ”に変換されるように対応付けられている。また、バックホールリソース負荷情報によって示される値が０％以上であって２０％未満である場合に、当該値は“ＬｏｗＬｏａｄ”に変換されるように対応付けられている。
【００４４】
データベース部３１３は、ｅＮＢとＥＰＣとの間の各リンクのバックホールリソース負荷情報や、各リンクに対するｅＮＢとＥＰＣとのマッピング情報を保持する。データベース部３１３が保持するこれらの情報は、中継装置通信部３１０やｅＮＢ通信部３１２によって、随時更新される。
【００４５】
なお、中継装置通信部３１０、負荷情報演算部３１１およびｅＮＢ通信部３１２は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。ＣＰＵは、記憶装置（図示せず）からプログラムを読み込み、そのプログラムに従って、中継装置通信部３１０、負荷情報演算部３１１およびｅＮＢ通信部３１２として動作する。また、中継装置通信部３１０、負荷情報演算部３１１およびｅＮＢ通信部３１２が別々のハードウェアで実現されていてもよい。
【００４６】
また、データベース部３１３は、例えば、コンピュータのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置によって実現される。
【００４７】
次に、本実施形態における各部の動作について説明する。
【００４８】
図５は、ＮＭＳ２０１が、ｅＮＢに対する各リンクのバックホールリソース負荷情報を収集し、ボトルネックリンクを抽出するまでの動作を示すフローチャートである。
【００４９】
ＮＭＳ２０１の中継装置通信部３１０は、ｅＮＢに対する各リンクのバックホールリソース負荷情報を収集する（ステップＳ００１）。中継装置通信部３１０は、例えば、ｅＮＢ２１１に対する各リンクのバックホールリソース負荷情報を収集する場合には、リンク２３１、リンク２３２、リンク２３３、リンク２３４、およびリンク２３５のバックホールリソース負荷情報を収集する。
【００５０】
負荷情報演算部３１１は、各リンクのバックホールリソース負荷情報をリンクの物理速度に対するパーセント値に正規化する（ステップＳ００２）。図６は、ｅＮＢ２１１とＥＰＣとの間における各リンクのバックホールリソース負荷情報の一例を示す説明図である。図６には、パーセント値に正規化されたバックホールリソース負荷情報が示されている。
【００５１】
負荷情報演算部３１１は、正規化されたバックホールリソース負荷情報によって示される値が最も大きいリンクを、ボトルネックリンクに決定する（ステップＳ００３）。このとき、負荷情報演算部３１１は、ｅＮＢとＥＰＣとの間の全リンクではなく、ｅＮＢからＮホップ目までの各リンクの中で最も負荷が高い（バックホールリソース負荷情報によって示される値が最も大きい）リンクをボトルネックリンクとして抽出してもよい。
【００５２】
例えば、負荷情報演算部３１１は、ｅＮＢからオペレータネットワークのエントランスとなるＳｅＧＷ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｇａｔｅｗａｙ）までの各リンク、また例えば、ｅＮＢから、バックホールネットワークにおいて比較的輻輳しやすいリンクである細いリンクまでの各リンクの中で、最も負荷が高いリンクをボトルネックリンクとして抽出するようにしてもよい。ここでは、負荷情報演算部３１１は、アクセス領域、およびアグリゲーション領域における各リンク（リンク２３１〜２３３）の中で最も負荷が高いリンクを抽出する。図６に示すように、アクセス領域、およびアグリゲーション領域における各リンク（リンク２３１〜２３３）の中で最も負荷が高いリンクは、バックホールリソース負荷情報によって示される値が“５５％”であるリンク２３３である。
【００５３】
ｅＮＢ通信部３１２は、図４に例示された変換アルゴリズムを示す情報に従って、リンク２３３のバックホールリソース負荷情報によって示される値を、Ｓ１ネットワーク負荷情報と同様の指標に対応付ける。具体的には、ｅＮＢ通信部３１２は、リンク２３３のバックホールリソース負荷情報によって示される値“５５％”を、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”に変換する。そして、ｅＮＢ通信部３１２は、変換後のバックホールリソース負荷情報を、ｅＮＢ２１１に送信する。
【００５４】
図７は、ＮＭＳ２０１がｅＮＢ２１１に変換後のバックホールリソース負荷情報を送信する動作を示すシーケンス図である。
【００５５】
図７に示すように、ＮＭＳ２０１、具体的にはｅＮＢ通信部３１２は、ｅＮＢ２１１に、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を送信する。ここでは、ｅＮＢ通信部３１２は、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報として、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”をｅＮＢ２１１に送信する（ステップＳ０１１）。
【００５６】
ｅＮＢ２１１、具体的にはＮＭＳ通信部３０２は、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を受信すると、受信したバックホールリソース負荷情報をデータベース部３０３に格納する。また、ＮＭＳ通信部３０２は、隣接ｅＮＢ（例えば、図１に示すｅＮＢ２１２）に、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”が設定されたＳ１ネットワーク負荷情報を含むリソースステータス更新メッセージを送信する。なお、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１が、隣接ｅＮＢ（例えば、図１に示すｅＮＢ２１２）に、“ＨｉｇｈＬｏａｄ”が設定されたＳ１ネットワーク負荷情報を含むリソースステータス更新メッセージを送信するように構成されていてもよい。
【００５７】
ｅＮＢ２１２も同様に、ＮＭＳ２０１から送信された、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を受信する。ｅＮＢ２１２が、例えば“ＬｏｗＬｏａｄ”を示すバックホールリソース負荷情報を受信した場合には、ｅＮＢ２１２は、隣接ｅＮＢ（例えばｅＮＢ２１１）に、“ＬｏｗＬｏａｄ”が設定されたＳ１ネットワーク負荷情報を含むリソースステータス更新メッセージを送信する。
【００５８】
各ｅＮＢのｅＮＢ間メッセージ処理部３０１は、隣接ｅＮＢからリソースステータス更新メッセージを受信すると、当該メッセージに含まれるバックホールリソース負荷情報をデータベース部３０３に格納する。そして、各ｅＮＢの実行部３０４は、データベース部３０３が保持する情報をもとに、ＭＬＢを実行する。
【００５９】
このように、各ｅＮＢのｅＮＢ間メッセージ処理部３０１が、リソースステータス更新メッセージを送信することにより、ｅＮＢ間で、各ｅＮＢとＥＰＣ２４０との間のボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を共有することができる。従って、各ｅＮＢの実行部３０４は、ボトルネックリンクのトラフィック負荷がより低い隣接ｅＮＢのセルをハンドオーバ先に指定することが可能となる。つまり、アクセスリンクの先のリンクのバックホールリソース負荷を考慮したＭＬＢを実行することができる。
【００６０】
以上に説明したように、本実施形態では、ＮＭＳがｅＮＢからＥＰＣまでの各リンクのバックホールリソース負荷情報を収集する。そして、収集した各リンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、ボトルネックリンクを抽出し、抽出したボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、ｅＮＢに送信する。それにより、アクセスリンクやアグリゲーションリンクにおいて最も負荷が高いリンク（ボトルネックリンク）のバックホールリソース負荷情報をｅＮＢが正確に取得することが可能になる。
【００６１】
また、本実施形態では、各ｅＮＢが、ＮＭＳから受信した、自局とＥＰＣとの間のボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、リソースステータス更新メッセージにより隣接ｅＮＢに通知する。それにより、各ｅＮＢは、隣接ｅＮＢとＥＰＣとの間のボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を取得することができる。従って、ＭＬＢにおけるｅＮＢ間のハンドオーバをより確実に成功させることができる。よって、アクセスリンクやアグリゲーションリンクのバックホールの輻輳や無線端末のスループット低下を回避することが可能になる。すなわち、バックホールの輻輳状況を加味してＭＬＢを実行することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、ＮＭＳの負荷情報演算部が、ｅＮＢとＥＰＣとの間の各リンクではなく、ｅＮＢからＮホップ目までの各リンクにおいて最も負荷が高いリンクをボトルネックリンクとして抽出するように構成されていてもよい。そのような構成により、バックホールの輻輳や無線端末のスループット低下を回避するために、必要な範囲でボトルネックリンクを抽出することができ、ＮＭＳにおけるボトルネックリンクの抽出処理の負担を軽減することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、ＮＭＳ２０１のｅＮＢ通信部３１２が、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、Ｓ１ネットワーク負荷情報と同様の指標に変換する場合を例に説明したが、各ｅＮＢが、この変換を行ってもよい。そのような形態を実現するには、ｅＮＢ通信部３１２が、パーセント値に正規化した、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を各ｅＮＢに送信すればよい。そして、各ｅＮＢ（例えば、各ｅＮＢのＮＭＳ通信部３０２）が、パーセント値に正規化されたバックホールリソース負荷情報を、Ｓ１ネットワーク負荷情報と同様の４段階の指標に変換して、データベース部３０３に格納すればよい。この場合、図４に例示した変換アルゴリズムを示す情報は、各ｅＮＢが備える記憶部（図示せず）に予め格納される。
【００６４】
また、ＮＭＳ２０１のｅＮＢ通信部３１２は、ｅＮＢを管理する制御装置（ＳＯＮ（Ｓｅｌｆ  Ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）／ＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）／ＨｅＮＢ−ＧＷ（Ｈｏｍｅ  ｅＮＢ−Ｇａｔｅｗａｙ））に、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を送信してもよい。
【００６５】
また、ＮＭＳ２０１の中継装置通信部３１０は、ｅＮＢとＥＰＣとの間の全リンクのバックホールリソース負荷情報を取得せずに、ｅＮＢからＮホップ目までの各リンクのバックホールリソース負荷情報を取得するようにしてもよい。そして、負荷情報演算部３１１が、ｅＮＢからＮホップ目までの各リンクの中からボトルネックリンクを抽出し、ｅＮＢ通信部３１２が、そのボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をｅＮＢに送信してもよい。このように、バックホールの輻輳や無線端末のスループット低減の回避をするために必要な範囲で、バックホールリソース負荷情報を取得することにより、ＮＭＳ２０１の処理負担を軽減することができる。
【００６６】
実施形態２．
以下、本発明の第２の実施形態を図面を参照して説明する。
【００６７】
第２の実施形態における通信システムの構成は、図１に示す第１の実施形態の構成と同様である。
【００６８】
ただし、本実施形態のＮＭＳ２０１のｅＮＢ通信部３１２は、各ｅＮＢとＥＰＣ２４０との間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報と、各リンクの物理速度とをｅＮＢに送信する。そして、各ｅＮＢが、各リンクのバックホールリソース負荷情報を、リンクの物理速度に対するパーセント値に正規化する。
【００６９】
図８は、本発明による無線基地局の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図８に示すように、各ｅＮＢは、図２に示す第１の実施形態の構成に加え、演算部３０５を備える。
【００７０】
各ｅＮＢのＮＭＳ通信部３０２は、自局とＥＰＣ２４０との間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報と、各リンクの物理速度とを受信する。そして、演算部３０５が、各リンクのバックホールリソース負荷情報によって示される値を、各リンクの物理速度に対するパーセント値に正規化する。さらに、演算部３０５は、正規化した各リンクのバックホールリソース負荷情報によって示される値をもとに、自局とＥＰＣ２４０との間のボトルネックリンクを抽出し、抽出したボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をデータベース部３０３に格納する。
【００７１】
なお、無線通信処理部３００、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１、ＮＭＳ通信部３０２、実行部３０４および演算部３０５は、例えば、トラフィック負荷分散プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。トラフィック負荷分散プログラムは、例えば、コンピュータの記憶装置（図示せず）に記憶される。ＣＰＵは、そのプログラムを読み込み、そのプログラムに従って、無線通信処理部３００、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１、ＮＭＳ通信部３０２、実行部３０４および演算部３０５として動作する。
また、無線通信処理部３００、ｅＮＢ間メッセージ処理部３０１、ＮＭＳ通信部３０２、実行部３０４および演算部３０５が別々のハードウェアで実現されていてもよい。
【００７２】
このように、本実施形態では、各ｅＮＢの演算部３０５が、各リンクのバックホールリソース負荷情報によって示される値の正規化と、ボトルネックリンクの抽出とを行う。従って、ＮＭＳ２０１は、各リンクのバックホールリソース負荷情報と、各リンクの物理速度とをｅＮＢに送信するだけでよい。従って、ｅＮＢとモバイルコアネットワークとの間におけるリンクを管理する汎用の管理装置をＮＭＳ２０１として用いることが可能となる。
【００７３】
実施形態３．
以下、本発明の第３の実施形態を図面を参照して説明する。
【００７４】
第３の実施形態における通信システムの構成は、第１の実施形態と同様である。
【００７５】
ただし、本実施形態のＮＭＳ２０１のｅＮＢ通信部３１２は、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報の他に、ｅＮＢとＥＰＣとの間の各リンクのバックホールリソース負荷情報、およびｅＮＢから１ホップ目のリンクのバックホールリソース負荷情報を、ｅＮＢに送信する。
【００７６】
また、各ｅＮＢのｅＮＢ間メッセージ処理部３０１は、Ｘ２リンク間のリソースステータス更新メッセージの追加ＩＥ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔ）として、ｅＮＢとＥＰＣとの間の各リンクのバックホールリソース負荷情報（“Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ”）、ｅＮＢから１ホップ目のリンクのバックホールリソース負荷情報（“１  Ｈｏｐ  Ｌｉｎｋ  Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ”）、およびボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報（“Ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ  Ｌｉｎｋ  Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ”）を指定する。図９は、追加ＩＥが指定されたリソースステータス要求メッセージの構造の一例を示す説明図である。
【００７７】
このように、本実施形態では、各ｅＮＢは、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報の他に、ｅＮＢとＥＰＣとの間の各リンクのバックホールリソース負荷情報、およびｅＮＢから１ホップ目のリンクのバックホールリソース負荷情報をＮＭＳから受信する。それにより、ｅＮＢは、より正確なバックホールリソース負荷情報をＮＭＳから取得することが可能になる。また、本実施形態では、各ｅＮＢが、ＮＭＳから受信した情報をｅＮＢ間で共有する。それにより、各ｅＮＢは、隣接ｅＮＢとＥＰＣとの間のリンクのバックホールリソース負荷情報をより正確に取得することが可能になる。
【００７８】
なお、ＮＭＳ２０１のｅＮＢ通信部３１２は、ｅＮＢに対して、当該ｅＮＢとＥＰＣとの間の各リンク、および当該ｅＮＢに隣接するｅＮＢとＥＰＣとの間の各リンクのバックホールリソース負荷情報を送信してもよい。
【００７９】
また、ｅＮＢ通信部３１２は、ｅＮＢからＮホップ目までの各リンクの中からボトルネックリンクを抽出するようにしてもよい。そして、そのボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、ｅＮＢからＮホップ目までの各リンクのバックホールリソース負荷情報、ｅＮＢから１ホップ目のリンクのバックホールリソース負荷情報とともに、ｅＮＢに送信してもよい。
【００８０】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８１】
次に、本発明の概要を説明する。
【００８２】
図１０は、本発明による通信システムの最小構成を示すブロック図である。図１０に示すように、本発明による通信システムは、無線基地局１０−１〜１０−ｎ（図１に示すｅＮＢ２１１〜２１３に相当。）と管理制御装置２０（図１に示すＮＭＳ２０１に相当。）とを備え、管理制御装置２０は、無線基地局１０−１〜１０−ｎとコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのトラフィック負荷を示すバックホールリソース負荷情報を、無線基地局１０−１〜１０−ｎとコアネットワークとの間の通信を中継する中継装置（図１に示す中継装置２２１〜２２６に相当。）から収集する第１の通信部２１（図３に示す中継装置通信部３１０に相当。）と、第１の通信部２１が収集したバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局ごとに、無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算部２２（図３に示す負荷情報演算部３１１に相当。）と、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を無線基地局１０−１〜１０−ｎに送信する第２の通信部２３（図３に示すｅＮＢ通信部３１２に相当。）とを含み、無線基地局１０−１〜１０−ｎは、管理制御装置２０から受信した、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行部１１（図２に示す実行部３０４およびに相当。）を含む。
【００８３】
そのような構成によれば、無線基地局がアクセスリンクやアグリゲーションリンクの中で最も負荷が高いリンク（ボトルネックリンク）のバックホールリソース負荷情報を正確に取得することが可能になる。従って、バックホールの輻輳状況を加味してＭＬＢを実行することができる。
【００８４】
また、演算部２２は、各リンクのバックホールリソース負荷情報によって示される値を各リンクの物理速度に対するパーセント値に正規化してもよい。そのような構成によれば、各リンクの物理速度が異なる無線通信ネットワークに対しても、本発明を適用することができる。
【００８５】
また、演算部２２は、正規化した各リンクのバックホールリソース負荷情報をもとにボトルネックリンクを抽出してもよい。そのような構成によれば、各リンクの物理速度が異なる場合であっても、ボトルネックリンクを正確に抽出することができる。
【００８６】
また、無線基地局１０−１〜１０−ｎは、管理制御装置２０から受信した、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を隣接する無線基地局に送信するメッセージ処理部１２（図２に示すｅＮＢ間メッセージ処理部３０１に相当。）を含んでいてもよい。そのような構成によれば、無線基地局間で、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を共有することができる。従って、無線基地局間のトラフィック負荷をより確実に分散させることができる。
【００８７】
また、演算部２２は、無線基地局からＮホップ目までの各リンクの中で最も負荷が高いリンクをボトルネックリンクとして抽出してもよい。そのような構成によれば、バックホールの輻輳や無線端末のスループット低下を回避するために、必要な範囲でボトルネックリンクを抽出するので、管理制御装置におけるボトルネックリンクの抽出処理の負担を軽減することができる。
【００８８】
また、実行部１１は、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報と、メッセージ処理部１２が隣接する無線基地局から受信した、当該隣接する無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報とに基づいて、ハンドオーバを実行してもよい。そのような構成によれば、ＭＬＢによる無線基地局間のハンドオーバをより確実に成功させることができる。よって、アクセスリンクやアグリゲーションリンクのバックホールの輻輳や無線端末のスループット低下をより確実に回避することが可能になる。
【００８９】
図１１は、本発明による無線基地局の最小構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本発明による無線基地局は、無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置２０から、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信する通信部１３（図８に示すＮＭＳ通信部３０２に相当。）と、管理制御装置２０から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算部１４（図８に示す演算部３０５に相当。）と、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行部１１とを含む。
【００９０】
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下に限られない。
【００９１】
（付記１）無線基地局と管理制御装置とを備え、前記管理制御装置は、前記無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのトラフィック負荷を示すバックホールリソース負荷情報を、前記無線基地局と前記コアネットワークとの間の通信を中継する中継装置から収集する第１の通信手段と、前記第１の通信手段が収集したバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局ごとに、無線基地局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算手段と、前記ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を前記無線基地局に送信する第２の通信手段とを含み、前記無線基地局は、前記管理制御装置から受信した、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行手段を含むことを特徴とする通信システム。
【００９２】
（付記２）前記演算手段は、各リンクのバックホールリソース負荷情報を各リンクの物理速度に対するパーセント値に正規化する付記１に記載の通信システム。
【００９３】
（付記３）前記演算手段は、正規化した各リンクのバックホールリソース負荷情報をもとにボトルネックリンクを抽出する付記２に記載の通信システム。
【００９４】
（付記４）前記無線基地局は、管理制御装置から受信した、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、隣接する無線基地局に送信するメッセージ処理手段を含む付記１から付記３のうちのいずれか１つに記載の通信システム。
【００９５】
（付記５）前記実行手段は、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報と、前記メッセージ処理手段が隣接する無線基地局から受信した、当該隣接する無線基地局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報とに基づいて、ハンドオーバを実行する付記４に記載の通信システム。
【００９６】
（付記６）前記演算手段は、技術仕様書（ＴＳ３６．４２３  Ｖｅｒｓｉｏｎ１１．５．０）に規定されたＲＥＳＯＵＲＣＥ  ＳＴＡＴＵＳ  ＵＰＤＡＴＥメッセージにおける“Ｓ１  ＴＮＬ  Ｌｏａｄ”の指標に対応付けられた、ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を前記無線基地局に送信する付記１から付記５のうちのいずれか１つに記載の通信システム。
【００９７】
（付記７）前記演算手段は、前記無線基地局からＮホップ目までの各リンクの中で最も負荷が高いリンクをボトルネックリンクとして抽出する付記１から付記６のうちのいずれか１つに記載の通信システム。
【００９８】
（付記８）前記管理制御装置の前記第２の通信手段は、前記無線基地局とコアネットワークとの間のボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報とともに、前記無線基地局と前記コアネットワークとの間の各リンクのバックホールリソース負荷情報と、前記無線基地局から１ホップ目のリンクのバックホールリソース負荷情報とを前記無線基地局に送信し、前記無線基地局の前記実行手段は、前記管理制御装置から受信した、自局と前記コアネットワークとの間のボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報、自局と前記コアネットワークとの間の各リンクのバックホールリソース負荷情報および自局から１ホップ目のリンクのバックホールリソース負荷情報を、隣接する無線基地局に送信する付記１から付記６のうちのいずれか１つに記載の通信システム。
【００９９】
（付記９）無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信する通信手段と、前記管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する演算手段と、前記ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する実行手段とを含むことを特徴とする無線基地局。
【０１００】
（付記１０）前記通信手段は、前記管理制御装置から、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報とともに、各リンクの物理速度を示す情報を受信し、前記演算手段は、前記各リンクの物理速度を示す情報をもとに、各リンクのバックホールリソース負荷情報を各リンクの物理速度に対するパーセント値に正規化する付記９に記載の無線基地局。
【０１０１】
（付記１１）前記演算手段は、正規化した各リンクのバックホールリソース負荷情報をもとにボトルネックリンクを抽出する付記１０に記載の無線基地局。
【０１０２】
（付記１２）自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報を、隣接する無線基地局に送信するメッセージ処理手段を含む付記９から付記１１のうちのいずれか１つに記載の無線基地局。
【０１０３】
（付記１３）前記実行手段は、自局とコアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報と、前記メッセージ処理手段が隣接する無線基地局から受信した、当該隣接する無線基地局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおけるボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報とに基づいて、ハンドオーバを実行する付記１２に記載の無線基地局。
【０１０４】
（付記１４）演算手段は、無線基地局からＮホップ目までの各リンクの中で最も負荷が高いリンクをボトルネックリンクとして抽出する付記９から付記１２のうちのいずれか１つに記載の無線基地局。
【０１０５】
この出願は、２０１３年１０月２８日に出願された日本出願特願２０１３−２２２９２３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０６】
１０−１〜１０−ｎ  無線基地局
１１  実行部
１２  メッセージ処理部
１３  通信部
１４  演算部
２０  管理制御装置
２１  第１の通信部
２２  演算部
２３  第２の通信部
１００、２４０  ＥＰＣ
１０１、１０２、２２１〜２２６  中継装置
１０３〜１０５、２１１〜２１３  ｅＮＢ
１０６  無線端末
１０７、１０８、１０９  セル
１１１〜１１５、２３１〜２３５  リンク
２０１  ＮＭＳ
３００  無線通信処理部
３０１  ｅＮＢ間メッセ―ジ処理部
３０２  ＮＭＳ通信部
３０３  データベース部
３０４  実行部
３０５  演算部
３１０  中継装置通信部
３１１  負荷情報演算部
３１２  ｅＮＢ通信部
３１３  データベース部
【図１】
2015064053.tif 000003
【図２】
2015064053.tif 000004
【図３】
2015064053.tif 000005
【図４】
2015064053.tif 000006
【図５】
2015064053.tif 000007
【図６】
2015064053.tif 000008
【図７】
2015064053.tif 000009
【図８】
2015064053.tif 000010
【図９】
2015064053.tif 000011
【図１０】
2015064053.tif 000012
【図１１】
2015064053.tif 000013
【図１２】
2015064053.tif 000014
【図１３】
2015064053.tif 000015
【図１４】
2015064053.tif 000016
【図１５】
2015064053.tif 000017
【図１６】
2015064053.tif 000018
【図１７】
2015064053.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月18日(2016.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
コンピュータに、
無線基地局とコアネットワークとの間のバックホールにおける通信リソースを管理する管理制御装置から、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクのバックホールリソース負荷情報を受信する処理と、
前記管理制御装置から受信したバックホールリソース負荷情報をもとに、自局と前記コアネットワークとの間のバックホールにおける各リンクの中で最も負荷が高いボトルネックリンクを抽出する処理と、
前記ボトルネックリンクのバックホールリソース負荷情報をもとに、無線基地局間のトラフィック負荷の分散を実行する処理とを実行させるための
トラフィック負荷分散プログラム。
【国際調査報告】
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