(57)【要約】【課題】  混在している基地局では通信料を高額に設定し、ユーザに通信をするかどうかをを選択させる従来技術がある。しかし、通信を実施しない場合には、完全に通信の機会を損なってしまう。また、高額の通信料を支払って通信を実施することを選択した場合でも、ユーザの意識しない端末のバックグラウンド通信により、ユーザの意図しないところで通信料が嵩んでしまう。【解決手段】  混雑している無線基地局においても通信を遮断はしないが、原則として低速通信にし、通信量を削減する。無線基地局の混雑状況を監視し、混雑していると判断した場合は、対象となるユーザを特定し、帯域制限を実施するよう指示を行う。また、ユーザから追加の通信料金を支払っても高速通信が行いたいという要求を受け付けた場合は、帯域制限を解除する。【選択図】  図１Ａ
2016119516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信ネットワークを管理する管理システムであって、
前記無線通信ネットワークは、
ユーザ無線端末、前記ユーザ無線端末が通信を行う無線基地局、前記無線基地局が接続されるコアネットワーク、前記コアネットワーク上のパケット情報を収集するＤＰＩ装置、前記ユーザ無線端末の加入料金プランを管理するユーザ管理ＤＢ、前記ユーザ無線端末への発生料金を管理する課金システム、前記ＤＰＩ装置に接続される無線基地局状態管理装置を備え、前記ユーザ無線端末毎に通信帯域の制限および追加課金を行うことが可能な無線通信ネットワークであり、
前記無線基地局状態管理装置は、
前記無線基地局毎の混雑レベルを判定し、所定レベル以上の混雑レベルの前記無線基地局を抽出する第１の処理、
前記特定された基地局に在圏するユーザ無線端末を抽出する第２の処理、
前記在圏するユーザ無線端末のうち第１の条件に該当するユーザ無線端末を抽出する第３の処理、
前記第１の条件に該当するユーザ無線端末が、第２の条件に該当するか否かを検出する第４の処理、を行う機能を備え、
前記第２の条件に該当するか否か基づいて、
前記第１の条件に該当するユーザ無線端末に対し、追加課金なしで帯域制限を実行するか、追加課金を行って帯域制限を実行しないかの選択判断を行う、無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項２】
前記ユーザ無線端末のユーザＩＤ、該ユーザＩＤを持つユーザ無線端末が在圏する基地局ＩＤ、および、該ユーザＩＤに対応する第１及び第２のフラグを含むユーザ情報を格納するユーザ情報ＤＢを備え、
前記無線基地局状態管理装置は、前記所定レベル以上の混雑レベルの前記無線基地局に在圏するユーザ無線端末について、
前記ユーザＩＤをキーにして前記ユーザ管理ＤＢを検索し、当該ユーザＩＤが特定料金プランの対象であるか否かを判定し、当該ユーザＩＤが特定料金プランの対象である場合には、前記第１のフラグをＯＮにし、
前記第２の条件に該当するか否かを設定するために、前記ユーザ無線端末から入力される情報に基づいて前記第２のフラグをＯＮにする、
請求項１記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項３】
前記無線基地局状態管理装置は、
前記第１のフラグの付加されているユーザ無線端末に対して通知を行い、
該通知に対する応答により、前記ユーザ情報ＤＢ上の第２のフラグの設定または変更を行う、
請求項２記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項４】
前記第１のフラグの付加されているユーザ無線端末に対する通知は、
帯域制限されている旨の表示、および追加課金により帯域制限を解除するか否かの選択入力待ち受け画面を伴うか、あるいは、
追加課金により帯域制限されていない旨の表示、および追加課金を停止して帯域制限を行うか否かの選択入力待ち受け画面を伴い、
前記無線基地局状態管理装置は、
該選択入力待ち受け画面に対する入力に基づいた応答により、前記ユーザ情報ＤＢ上の第２のフラグの設定または変更を行う、
請求項３記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項５】
前記無線基地局状態管理装置は、前記無線基地局毎の混雑状況の判断において、
前記無線基地局の混雑状況の指標となる複数の情報に対して各々条件判定を行い、該条件判定結果について論理演算を行い混雑状況の判断を行う、
請求項１記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項６】
前記無線基地局の混雑状況の指標となる複数の情報は、
前記無線基地局への接続ユーザ数、スループット、データ量、エラー数、およびハンドオーバ数から選ばれる１以上の情報である、
請求項５記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項７】
前記無線基地局毎の混雑状況の判断において、
前記条件判定は、前記無線基地局毎に、前記混雑状況の指標となる複数の情報の組み合わせと論理演算が異なる、
請求項６記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項８】
単一の前記無線基地局の混雑状況の判断において、
前記無線基地局の混雑状況の指標となる複数の情報に対して条件判定を行い、該条件判定結果について論理演算を行い混雑状況の判断を行う際に、
無線基地局の混雑状況の指標となる第１の複数の情報の組に対して第１の条件判定を行い、該第１の条件判定結果について第１の論理演算を行い第１のレベルの混雑状況に該当するかを判断し、
無線基地局の混雑状況の指標となる第２の複数の情報の組に対して第２の条件判定を行い、該第２の条件判定結果について第２の論理演算を行い第２のレベルの混雑状況に該当するかを判断し、
単一の前記無線基地局の混雑状況を複数のレベルに分類して判定することが可能な、
請求項５記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項９】
無線通信ネットワークを管理する管理方法であって、
前記無線通信ネットワークは、
複数のユーザ無線端末、
前記ユーザ無線端末が通信を行う無線基地局、
前記無線基地局が接続されるコアネットワーク、
前記コアネットワーク上のパケット情報を収集するＤＰＩ装置、
前記ユーザ無線端末の加入料金プランを管理するユーザ管理ＤＢ、
前記ユーザ無線端末への発生料金を管理する課金システム、
前記ＤＰＩ装置、前記ＰＣＲＦ、前記ユーザ管理ＤＢ、及び前記課金システムに接続された無線基地局状態管理装置、を備え、
前記ユーザ無線端末毎に通信帯域を制限することが可能な無線通信ネットワークであり、
該無線基地局状態管理装置は、前記ＤＰＩ装置および前記ユーザ管理ＤＢから得られる情報により、
前記無線基地局毎の混雑状況を判断して所定レベル以上の混雑レベルの前記無線基地局を特定し、
前記特定された基地局に在圏しているユーザ無線端末を特定し、
該在圏しているユーザ無線端末のうち所定フラグの付加されているユーザ無線端末を抽出し、
前記無線基地局状態管理装置は、
該所定フラグの付加されているユーザ無線端末に、帯域制限の可否を問い合わせる通知を発信し、
該通知に対する応答に基づいて、前記所定フラグの付加されているユーザ無線端末に対し、追加課金を行わないで帯域制限を行うか、追加課金を行って帯域制限を行わないか、を選択して制御する、無線通信ネットワーク管理方法。
【請求項１０】
前記無線基地局状態管理装置は、
前記各接続先の少なくとも一つから得られる情報により、ユーザ情報ＤＢの情報を管理し、
前記ユーザ情報ＤＢは、
前記ユーザ無線端末を識別するユーザＩＤと、当該ユーザＩＤに対応する前記ユーザ無線端末が在圏している基地局を識別する在圏基地局ＩＤと、前記ユーザ無線端末が特定料金プランの対象であり、かつ、在圏の基地局が所定以上の混雑度であることを示す前記所定フラグである制御中フラグと、前記通知に対する応答に基づいて設定される高速通信選択フラグを対応付けて格納する、
請求項９記載の無線通信ネットワーク管理方法。
【請求項１１】
複数のユーザ無線端末、
前記ユーザ無線端末が通信を行う無線基地局、
前記無線基地局が接続されるコアネットワーク、
前記コアネットワークとインターネット網の間に設置され前記ユーザ無線端末毎に通信帯域を制限することが可能なＰＣＥＦ、
前記ＰＣＥＦに対して前記通信帯域の制限の指示を行うＰＣＲＦ、
前記コアネットワーク上のパケットを収集するＤＰＩ装置、
前記ユーザ無線端末の加入料金プランを管理するユーザ管理ＤＢ、
前記ユーザ無線端末毎の発生料金を管理する課金システム、
前記ＤＰＩ装置、前記ＰＣＲＦ、前記ユーザ管理ＤＢ、及び前記課金システムに接続された無線基地局状態管理装置、
を備え、
前記無線基地局状態管理装置は、
前記無線基地局毎に混雑状況を判断して所定以上の混雑レベルの無線基地局を特定し、
前記特定された無線基地局に在圏する第１の前記ユーザ無線端末に対し、在圏する前記無線基地局の混雑状況を通知するとともに、前記ＰＣＲＦに対し前記第１のユーザ無線端末の通信を許容しつつ帯域の制限を行うよう指示し、
前記特定された無線基地局に在圏する第２の前記ユーザ無線端末に対し、在圏する前記無線基地局の混雑状況を通知するとともに、前記課金システムに対し前記第２のユーザ無線端末の追加課金を行うよう指示し、
前記第２のユーザ無線端末の帯域は、前記第１のユーザ無線端末の帯域より広帯域を保証するように管理する無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項１２】
前記無線基地局状態管理装置は、
前記ＤＰＩ装置から送信される情報に基づいて、前記無線基地局を識別する基地局ＩＤ毎に、当該基地局の通信状況を示す情報を格納する基地局情報ＤＢと、
前記基地局情報ＤＢの情報に基づいて、前記無線基地局を識別する基地局ＩＤ毎に、混雑状況を判定する制御判定部と、
前記制御判定部の判定結果に基づいて、前記無線基地局を識別する基地局ＩＤ毎に、混雑レベルを示す情報を格納する基地局混雑情報ＤＢと、
前記ユーザ無線端末を識別するユーザＩＤ毎に、当該ユーザ無線端末が在圏する前記基地局ＩＤ、制御中フラグおよび高速通信選択フラグを格納するユーザ情報ＤＢと、
前記ユーザ無線端末から指示を受信し、前記ユーザ無線端末に通知を送信する受付・通知部を備え、
前記ユーザ情報ＤＢは、前記ユーザ管理ＤＢと前記基地局混雑情報ＤＢの情報に基づいて前記制御中フラグを設定し、前記受付・通知部で受信するユーザ無線端末からの指示に基づいて前記高速通信選択フラグを設定し、
前記制御中フラグと前記高速通信選択フラグに基づいて、前記第１のユーザ無線端末と前記第２のユーザ無線端末を識別して指示を行う請求項１１記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項１３】
前記無線基地局状態管理装置はデータ管理集計部を備え、
前記データ管理集計部は、
前記ユーザ無線端末の移動により、前記ユーザ情報ＤＢに格納されている前記基地局ＩＤが示す前記無線基地局と異なる無線基地局に、前記ユーザ無線端末が在圏することになった場合には、
前記ユーザ情報ＤＢの、前記移動したユーザ無線端末を識別するユーザＩＤに対応する前記基地局ＩＤを更新し、
前記基地局混雑情報ＤＢから、前記更新された基地局ＩＤが示す前記無線基地局の混雑レベルを検索し、
前記検索した混雑レベルに基づいて、前記ユーザ情報ＤＢの前記制御中フラグを設定する請求項１２記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項１４】
前記制御判定部は、
前記混雑状況の判定において、前記無線基地局毎に、基地局情報ＤＢの情報から選択される異なる情報の組み合わせを用いて判定を行う、
請求項１２記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【請求項１５】
前記制御判定部は、
単一の前記無線基地局の混雑状況の判定において、
前記基地局情報ＤＢの情報から選択される複数の情報に対して其々条件判定を行い、該条件判定結果について論理演算を行い混雑状況の判断を行い、
該混雑状況の判断を行う際に、
無線基地局の混雑状況の指標となる第１の複数の情報の組に対して、該組の複数の情報に対して其々条件判定を行い、該第１の条件判定結果について第１の論理演算を行い第１のレベルの混雑状況に該当するかを判断し、
無線基地局の混雑状況の指標となる第２の複数の情報の組に対して、該組の複数の情報に対して其々条件判定を行い、該第２の条件判定結果について第２の論理演算を行い第２のレベルの混雑状況に該当するかを判断し、
単一の前記無線基地局の混雑状況を複数のレベルに分類して判定することが可能な、
請求項１２記載の無線通信ネットワーク管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局の混雑状況を分析し帯域制限等の指示を行う無線基地局状態管理装置と、ユーザ毎に通信帯域を制御できる無線通信システムと、ユーザへの情報表示等を行う端末と、基地局の状況に応じて可変の課金を可能とする管理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンの普及により、モバイルネットワークを流れるトラフィックが増大している。また、スマートフォン上で利用されるアプリケーションの多様化により、その変動も一律ではなく、曜日、時間帯、場所だけでなく、天候やイベントの有無などによっても大きく変化する。
【０００３】
通信事業者はこれらの要因を予測し、設備拡張を行うことを強いられている。現状では特に人が集まる駅周辺などでは、基地局につながらない、通信速度が遅いなど、トラフィック集中による通信品質の劣化が発生しているが、設備拡張での対策には限界があり、抜本的な対策はできていない。
【０００４】
また、予想されるトラフィック最大値に合わせて設備を拡張するためには膨大な費用がかかるため、現実的ではない。
【０００５】
一方、ユーザの端末側でトラフィックを抑止させたり、公衆無線LANへオフロードさせる方法も考えられるが、通信料が定額であることもあり、混在している基地局で通信を控えたり、公衆無線LANに切り替えて使用する積極的な根拠が無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１５１８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のトラフィック集中による通信品質の劣化を解消する手段として、特許文献１に示す公知例では、混雑した基地局における通信料を、混雑状態に応じて変動させ、ユーザが通信料の上限設定をすることにより、通信料が前述の設定値以上の基地局においては、通信を実施できないものとし、ユーザの意思の元、混雑した基地局におけるトラフィックを抑制する方式が提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示された管理方式では、以下の二つの課題が存在する。
【０００９】
第一の課題は、通信を実施しない場合には、メールなどの低トラフィックや、ユーザの意識しない端末のバックグラウンド通信も行うことができず、ＶｏＬＴＥ（Voice over. LTE）に代表される、パケット通信網を経由した音声通話を行う場合に、発信だけでなく着信もできず、その場面では完全に通信の機会を損なうことである。
【００１０】
第二の課題は、混雑した基地局において、高額の通信料を支払って通信を実施しているユーザに対する課題である。このようなユーザに対しては、スマートフォン上で動作するアプリケーションが、バックグラウンドで定期的に通信を実施するものである場合、ユーザの意図しないところで高額の通信料が課金されている可能性があることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、以下のとおりである。
【００１２】
本発明は上記課題を鑑みたものであり、混雑している基地局では原則として低速通信になるという料金プランを実現するための手段を提供することで、上記課題を解決する。
【００１３】
基地局の混雑状況をリアルタイムに把握し、無線基地局が混雑した場合は、該当の基地局に在圏しており、所定の料金プランに加入しているユーザの無線端末へ通知するとともに、ユーザが使用できる帯域を自動的に最低限に絞ることで、ユーザが意識しなくても低速ではあるが通信は継続され、かつ低速であるため通信量は抑制することが可能となる。
【００１４】
付加的な特徴としては、ユーザへは周辺の基地局の混雑状況を案内し、移動や基地局の切り替えを促すことで、周辺の複数の基地局で通信量の均一化を図ることも可能となる。
【００１５】
また、他の付加的な特徴としては、高速通信を行う場合は料金が高くなるように設定し、料金が高くても通信を行いたい場合には、ユーザが申請することでリアルタイムに帯域制限を解除することも可能とすることで、ユーザには高速通信の手段を提供しつつ、通信キャリアの収益も確保することができる。
【００１６】
本発明の他の側面は無線通信ネットワークを管理する管理システムである。この無線通信ネットワークは、ユーザ無線端末、ユーザ無線端末が通信を行う無線基地局、無線基地局が接続されるコアネットワーク、コアネットワーク上のパケット情報を収集するＤＰＩ（Deep Packet Inspection）装置、ユーザ無線端末の加入料金プランを管理するユーザ管理ＤＢ、ユーザ無線端末への発生料金を管理する課金システム、ＤＰＩ装置に接続される無線基地局状態管理装置を備え、ユーザ無線端末毎に通信帯域の制限および追加課金を行うことが可能な無線通信ネットワークである。無線基地局状態管理装置は、無線基地局毎の混雑レベルを判定し、所定レベル以上の混雑レベルの前記無線基地局を抽出する第１の処理、特定された基地局に在圏するユーザ無線端末を抽出する第２の処理、在圏するユーザ無線端末のうち第１の条件に該当するユーザ無線端末を抽出する第３の処理、第１の条件に該当するユーザ無線端末が、第２の条件に該当するか否かを検出する第４の処理、を行う機能を備える。そして、第２の条件に該当するか否か基づいて、第１の条件に該当するユーザ無線端末に対し、追加課金なしで帯域制限を実行するか、追加課金を行って帯域制限を実行しないかの選択判断を行う。上記の無線基地局状態管理装置の機能は、コンピュータやサーバ上のソフトウェアで実現できる。あるいは、専用のハードウェアとしてもよい。また、これらの機能は、物理的に単一のコンピュータで実現するだけでなく、ネットワークで接続され離れた位置にある複数の処理装置、記憶装置、入出力装置で構成してもよい。これは以下の態様でも同様である。
【００１７】
本発明の他の側面は、無線通信ネットワークを管理する管理方法である。無線通信ネットワークは、複数のユーザ無線端末、ユーザ無線端末が通信を行う無線基地局、無線基地局が接続されるコアネットワーク、コアネットワーク上のパケット情報を収集するＤＰＩ装置、ユーザ無線端末の加入料金プランを管理するユーザ管理ＤＢ、ユーザ無線端末への発生料金を管理する課金システム、ＤＰＩ装置、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function；ポリシーおよび課金ルール機能）、ユーザ管理ＤＢ、及び課金システムに接続された無線基地局状態管理装置、を備える、ユーザ無線端末毎に通信帯域を制限することが可能な無線通信ネットワークである。無線基地局状態管理装置は、ＤＰＩ装置およびユーザ管理ＤＢから得られる情報により、無線基地局毎の混雑状況を判断して所定レベル以上の混雑レベルの前記無線基地局を特定し、特定された基地局に在圏しているユーザ無線端末を特定し、在圏しているユーザ無線端末のうち所定フラグの付加されているユーザ無線端末を抽出する。そして、無線基地局状態管理装置は、所定フラグの付加されているユーザ無線端末に、帯域制限の可否を問い合わせる通知を発信し、該通知に対する応答に基づいて、所定フラグの付加されているユーザ無線端末に対し、追加課金を行わないで帯域制限を行うか、追加課金を行って帯域制限を行わないか、を選択して制御する。
【００１８】
本発明の他の側面は、複数のユーザ無線端末、ユーザ無線端末が通信を行う無線基地局、前記無線基地局が接続されるコアネットワーク、コアネットワークとインターネット網の間に設置され前記ユーザ無線端末毎に通信帯域を制限することが可能なＰＣＥＦ（Policy and Charging Enforcement Function；ポリシーおよび課金施行機能）、ＰＣＥＦに対して通信帯域の制限の指示を行うＰＣＲＦ、コアネットワーク上のパケットを収集するＤＰＩ装置、ユーザ無線端末の加入料金プランを管理するユーザ管理ＤＢ、ユーザ無線端末毎の発生料金を管理する課金システム、ＤＰＩ装置、ＰＣＲＦ、ユーザ管理ＤＢ、及び課金システムに接続された無線基地局状態管理装置を備える。
【００１９】
無線基地局状態管理装置は、無線基地局毎に混雑状況を判断して所定以上の混雑レベルの無線基地局を特定し、特定された無線基地局に在圏する第１のユーザ無線端末に対し、在圏する無線基地局の混雑状況を通知するとともに、ＰＣＲＦに対し第１のユーザ無線端末の通信を許容しつつ帯域の制限を行うよう指示する。また、特定された無線基地局に在圏する第２のユーザ無線端末に対し、在圏する無線基地局の混雑状況を通知するとともに、課金システムに対し第２のユーザ無線端末の追加課金を行うよう指示する。このようにして、第２のユーザ無線端末の帯域は、第１のユーザ無線端末の帯域より広帯域を保証するように管理する。
【００２０】
また、本発明の他の側面は、上記で説明した機能を有する無線基地局状態管理装置である。この装置は、複数のユーザ無線端末、ユーザ無線端末が通信を行う無線基地局、無線基地局が接続されるコアネットワーク、コアネットワーク上のパケット情報を収集するＤＰＩ装置、ユーザ無線端末の加入料金プランを管理するユーザ管理ＤＢ、ユーザ無線端末への発生料金を管理する課金システムを備える無線通信ネットワークと接続され、ネットワークを管理する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の管理方式を用いることで、混雑した基地局においても通信の機会を損なうことなく、必要最小限の通信を可能なものとする。上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】本発明を実施する実施例１における管理システムの全体フロー図である。
【図１Ｂ】本発明を実施する実施例１における管理システムの全体構成ブロック図である。
【図２】本発明を実施する実施例１における無線基地局状態管理装置の構成ブロック図である。
【図３】本発明を実施する実施例１における基地局情報ＤＢの一例のデータテーブル図である。
【図４】本発明を実施する実施例１におけるユーザ情報ＤＢの一例のデータテーブル図である。
【図５】本発明を実施する実施例１における基地局混雑情報ＤＢの一例のデータテーブル図である。
【図６】本発明を実施する実施例１における基地局管理情報ＤＢの一例のデータテーブル図である。
【図７】本発明を実施する実施例１における混雑判定を行うための閾値設定の一例のデータテーブル図である。
【図８】本発明を実施する実施例１におけるデータ管理集計部の処理フローである。
【図９】本発明を実施する実施例１におけるデータ管理集計部のユーザ情報の登録処理フロー図である。
【図１０】本発明を実施する実施例１における制御判定部の基地局の混雑状態判定の処理フロー図である。
【図１１】本発明を実施する実施例１における制御判定部の基地局が混雑していると判定した際の処理フロー図である。
【図１２】本発明を実施する実施例１における制御判定部の基地局が混雑しつつあると判定した際の処理フロー図である。
【図１３】本発明を実施する実施例１における制御判定部の基地局が混雑していないと判定した際の処理フロー図である。
【図１４】本発明を実施する実施例１における受付・通知部のユーザへの通知処理フロー図である。
【図１５】本発明を実施する実施例１における受付・通知部のユーザからの要求処理フロー図である。
【図１６】本発明を実施する実施例１における高速通信を選択していないユーザ無線端末上の表示の一例の平面図である。
【図１７】本発明を実施する実施例１における高速通信を選択しているユーザ無線端末上の表示の一例の平面図である。
【図１８】本発明を実施する実施例１における混雑しつつあることを通知されたユーザ無線端末上の表示の一例の平面図である。
【図１９】本発明を実施する実施例１における混雑が解消されたことを通知されたユーザ無線端末上の表示の一例の平面図である。
【図２０】本発明を実施する実施例２における管理システムの全体構成ブロック図である。
【図２１】本発明を実施する実施例２における制御管理装置の構成ブロック図である。
【図２２】本発明を実施する実施例２における無線基地局の構成ブロック図である。
【図２３】本発明を実施する実施例２における接続ユーザ一覧の一例の概念図である。
【図２４】本発明を実施する実施例２における無線基地局のパケット集計の処理フロー図である。
【図２５】本発明を実施する実施例２における混雑判定部の混雑状態判定の処理フロー図である。
【図２６】本発明を実施する実施例２における制御指示部の基地局が混雑していると判定した際の処理フロー図である。
【図２７】本発明を実施する実施例２における制御指示部の基地局が混雑しつつあると判定した際の処理フロー図である。
【図２８】本発明を実施する実施例２における制御指示部の基地局が混雑していないと判定した際の処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で、その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。
【００２４】
以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、重複する説明は省略することがある。
【００２５】
本明細書等における「第１」、「第２」、「第３」などの表記は、構成要素を識別するために付するものであり、必ずしも、数または順序を限定するものではない。また、構成要素の識別のための番号は文脈毎に用いられ、一つの文脈で用いた番号が、他の文脈で必ずしも同一の構成を示すとは限らない。また、ある番号で識別された構成要素が、他の番号で識別された構成要素の機能を兼ねることを妨げるものではない。
【００２６】
図面等において示す各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【００２７】
図１Ａは、本発明の一実施例のモバイルネットワーク管理の、基本的な流れを示すフロー図である。
【００２８】
処理１０００では、各基地局の状態情報を取得する。状態情報は、例えば接続しているユーザＩＤ等接続ユーザに関する情報、接続ユーザ数・データ量・スループット等の混雑状態に関する情報である。
【００２９】
処理１００１では、状態情報に基づいて、基地局毎の輻輳判定を行う。輻輳がない場合は、接続ユーザは帯域制限がなく広帯域で通信可能であり、追加の課金もない。
【００３０】
処理１００２では、輻輳がある場合、当該基地局配下のユーザのデータを取得する。
【００３１】
処理１００３では、当該基地局配下のユーザのうち、混雑している基地局では原則として低速通信になるという料金プランの対象となる契約を締結しているユーザを抽出する。
【００３２】
処理１００４では、契約対象ユーザに対して、混雑が発生しているため、帯域制限を行う場合がある旨通知する。
【００３３】
処理１００５では、通知を受けたユーザに帯域制限の受諾または解除の選択をさせる。ユーザが高速通信を選択しない場合は、対象ユーザの帯域を制限し、狭帯域で通信可能とする。この場合、追加課金はない（１００６）。また、ユーザが高速通信を選択した場合は、対象ユーザの帯域を制限せず、広帯域で通信可能とする。ただしこの場合、追加課金が発生する（１００７）。なお、混雑が発生した際に帯域を制限するか、追加課金により高速通信を行うかの動作をユーザが予め指定することにより、ユーザからの応答がない場合でも、帯域の制限や追加の課金を行うことも可能とする。
【００３４】
以上の処理により、ユーザは通信の機会を失うことがなく、かつ、意図しない追加課金を避けることが可能となる。以下、実施例をさらに詳細に説明する。
【実施例１】
【００３５】
図１Ｂに本発明を実施する実施例１の全体システム構成を示す。本発明を実現する無線通信ネットワークでは、本発明による基地局の混雑状況に応じて制限がかかる料金プランと、従来の定額もしくは通信量に応じた従量制等の料金プランに加入する端末が混在している。
【００３６】
本発明による料金プランへの加入者は、ユーザ無線端末上に専用アプリケーションを導入していることを前提とし、以下説明するが、端末のオペレーションシステム（ＯＳ）やＷｅｂブラウザなど汎用アプリケーションで実現してもよい。
【００３７】
ユーザ無線端末１０が無線基地局２０に在圏し、インターネット網４０へ接続する際には、コアネットワーク３０やＰＣＥＦ１７０を通過する。その際、コアネットワーク３０を通過するパケットをＤＰＩ装置１１０で収集する。
【００３８】
ＤＰＩ装置１１０ではユーザ無線端末１０とインターネット網４０間の通信を収集し、接続しているユーザ数や送受信したデータ量等をセッション毎に集計する。集計した結果を無線基地局状態管理装置１００へ予め指定した周期で送信する。なお、指定した周期よりも長いセッションについては、指定した周期毎に区切って集計する。また、ＤＰＩ装置１１０はセッション毎に集計した情報を更に基地局やユーザ毎に集計した情報として無線基地局状態管理装置１００へ送信してもよい。
【００３９】
基地局やユーザ状態を受け取った無線基地局状態管理装置１００はユーザ管理ＤＢ１８０、課金システム１９０、ＰＣＲＦ１６０、ＰＣＥＦ１７０と連携し、基地局毎の混雑判定を行う。また、混雑基地局配下で本発明による料金プランを契約しているユーザに対して、制御指示を行う。ユーザ管理ＤＢ１８０は、各ユーザの加入料金プランを格納・管理している。課金システム１９０はユーザ管理ＤＢ１８０と連携し、ユーザへの課金管理を行う。
【００４０】
図２に本発明実施例１における無線基地局状態管理装置１００の構成を示す。無線基地局状態管理装置１００はデータ管理集計部１２０、制御判定部１３０、受付・通知部１４０の各機能と、基地局情報ＤＢ１２１、ユーザ情報ＤＢ１２２、基地局混雑情報ＤＢ１２３、基地局管理情報ＤＢ１２４の各ＤＢで構成される。
【００４１】
各機能は別のサーバや専用装置に搭載されることを前提としているが、複数の機能を同一のサーバや専用装置に搭載しても構わない。また、各ＤＢはデータ管理集計部１２０と同一ハードウェア上に搭載されることを前提としているが、ＤＢ専用のサーバや専用装置を設けても構わない。
【００４２】
データ管理集計部１２０はＤＰＩ装置１１０からセッション毎の収集情報を受け取ると基地局の情報として、基地局ＩＤやデータ量、スループットなどの情報を基地局情報として基地局情報ＤＢ１２１へ登録する。
【００４３】
基地局情報ＤＢ１２１は、データ管理集計部１２０から送られる基地局情報を基地局毎に登録する。登録された基地局の情報は予め指定した期間毎に制御判定部１３０へ送信する。また、ユーザＩＤや基地局ＩＤの情報をユーザ情報ＤＢ１２２へ登録する。
【００４４】
ユーザ情報ＤＢ１２２は、基地局情報ＤＢ１２１から送信される情報を登録し、ユーザの状態を管理する。また、データ管理集計部１２０により情報を登録される。登録処理については後述する。
【００４５】
制御判定部１３０はデータ管理集計部１２０あるいは基地局情報ＤＢ１２１から基地局情報を受け取り、基地局の混雑判定をし、受付・通知部１４０へユーザへの混雑／混雑終了通知の指示、ＰＣＲＦ１６０へユーザへの制御／制御解除の指示を行う。詳細は後述する。また、基地局の混雑判定を行うための閾値を予め設定し、制御判定部１３０のメモリ上に展開する。なお、閾値設定はファイルで管理してもよい。閾値は混雑のレベルにより複数指定することも可能である。
【００４６】
基地局混雑情報ＤＢ１２３には、制御判定部１３０が基地局の混雑判定において混雑と判定した場合、その混雑レベル等を登録する。詳細は後述する。
【００４７】
基地局管理情報ＤＢ１２４には、基地局ＩＤ毎に各種情報が登録されている。
【００４８】
受付・通知部１４０はデータ管理集計部１２０や制御判定部１３０の指示に基づき、ユーザへの混雑／混雑終了通知や、ユーザからの高速通信選択／選択解除の要求の受け付けを行う。詳細は後述する。
【００４９】
図３は本発明実施例１における基地局情報ＤＢ１２１の一例である。データ管理集計部１２０から送られる基地局情報を基地局ＩＤ毎に登録している。基地局情報ＤＢ１２１は基地局ＩＤ毎に登録日時、接続ユーザ数、上り／下りのスループット、上り／下りのデータ量、上り／下りのエラー数、ハンドオーバのＩＮ／ＯＵＴ数の情報が記録されている。基地局情報ＤＢ１２１は、基地局毎に例えば１０〜３０秒を周期として更新される。エラー数やハンドオーバ数は、周期毎の合計数とすることができる。
【００５０】
図４は本発明実施例１におけるユーザ情報ＤＢ１２２の一例である。ユーザ情報ＤＢ１２２には、基地局情報ＤＢ１２１からユーザＩＤや基地局ＩＤの情報が送信される。ユーザ情報ＤＢ１２２には、ユーザＩＤ毎に登録日時、ユーザが通信を行っている基地局のＩＤである在圏基地局ＩＤが登録されている。これらの情報は、データ集計管理部１２０により登録可能である。また、ユーザが課金プログラムに基づき、混雑時の帯域制御対象であることを示す制御中フラグが登録されている。図４の制御フラグの例では、帯域制御対象ユーザに制御中フラグＯＮを意味する”１”が登録される。また、混雑基地局において帯域制御対象であっても、追加料金を支払い、制限を解除して高速通信を選択していることを示す高速通信選択フラグが登録されている。高速通信選択フラグは、受付・通信部１４０を介してユーザ無線端末１０により設定可能である。制限を解除したユーザは高速通信選択フラグＯＮを意味する”１”が登録される。なお、図４において、”０”はフラグＯＦＦを示す。本明細書では以上のようにフラグのＯＮ／ＯＦＦを定義する。
【００５１】
図５は本発明実施例１における基地局混雑情報ＤＢ１２３の一例である。基地局混雑情報ＤＢ１２３には、制御判定部１３０の判定結果が登録されている。基地局ＩＤ毎に混雑レベルが記録されている。混雑レベルは帯域制御の度合いと関連付けることができる。例えば、混雑レベルなし（輻輳なし）時には、契約により10Mbps〜100Mbps以上、または制限無しで帯域を利用可能なユーザは、レベル5では128Kbpsに、レベル4では256Kbpsに、レベル3では500Kbpsに、レベル2では1Mbpsに、レベル1では2Mbpsに、帯域の上限が制限される。
【００５２】
図６は本発明実施例１における基地局管理情報ＤＢ１２４の一例である。基地局ＩＤ毎に緯度、経度、高度の情報が登録されている。
【００５３】
図７は本発明実施例１における基地局混雑判定に使用する閾値設定の一例である。基地局ＩＤ毎に判定条件、混雑レベル、接続ユーザ数、上り／下りのスループット、上り／下りのデータ量、上り／下りのエラー数、ハンドオーバのＩＮ／ＯＵＴ数などの状況データの閾値情報が登録されている。判定条件は、各状況データの閾値による判定結果の論理演算となっている。この方式により、基地局毎に種々の条件を設定することができる。なお、１つの基地局ＩＤに対して複数の閾値を設定することも可能である。また、１つの基地局ＩＤに対して複数のレベルを設定することも可能である。例えば、基地局00001には５，４，１，−１の４つのレベルが設定されている。レベルごとに異なった帯域制限を設定することができる。例えばレベル５はレベル１より混雑度合いが大きいと判断し、大きな帯域制限をかける。−１のレベルは準混雑レベルであり、帯域制限対象とはならないが、このまま混雑が進行すると帯域制限対象となることを示している。また、複数の基地局に対して単一の条件で混雑レベルを判定することもできる。例えば、基地局ＩＤ＊は、全ての基地局に適用される条件を示す。なお、図７の条件に該当しない状況では、輻輳なしと判定し、帯域制限は行わない。
【００５４】
図７に示す条件のデータは、特に限定されないが、例えば制御判定部１３０内のメモリに格納しておく。
【００５５】
図８は本発明実施例１におけるデータ管理集計部１２０がＤＰＩ装置１１０からセッション毎の収集情報を受信し、基地局情報を登録し、制御判定部１３０へ送信する際のフローチャートである。
【００５６】
Ｓ２０１においてＤＰＩ装置１１０からセッション毎の収集情報を受信すると、Ｓ２０２でセッション情報を読み込む。Ｓ２０３において基地局に関する情報として、基地局ＩＤ、上り／下りのスループット、上り／下りのデータ量、上り／下りのエラー数、ハンドオーバのＩＮ／ＯＵＴ数等を抽出する。該当の基地局ＩＤをキーにＳ２０４で基地局情報ＤＢ１２１に登録があるか検索を行う。この際登録があった場合は該当レコード内の更新日時情報を取得する。Ｓ２０５で検索結果を判定し、登録がある場合は、Ｓ２１０において更新日時が現登録周期内か判断を行う。この登録周期とは、先に記載したＤＰＩ装置１１０から定期的にパケットの収集情報を送信する周期と同じである。現集計周期の場合はＳ２２０において基地局情報を基地局情報ＤＢ１２１へ加算して登録する。なお、スループットのように加算することが適当ではない情報は平均化処理を行う。Ｓ２０５で登録がない場合、Ｓ２１０で登録はあるが現集計周期ではない情報の場合は、Ｓ２３０で基地局情報を基地局情報ＤＢ１２１へ上書き登録を行う。Ｓ２２１でセッション情報からユーザに関する情報として、ユーザＩＤ、在圏基地局ＩＤを抽出し、Ｓ２２２でユーザ情報ＤＢ１２２へ登録を行う。登録の詳細は図９で説明する。Ｓ２２３において登録周期内かどうか確認を行い、登録周期内の場合はＳ２４０で未処理のセッション情報がある場合は、Ｓ２０２に戻り次のセッション情報の処理をおこなう。Ｓ２２３で登録周期を過ぎた場合や、Ｓ２４０で未処理のセッション情報がない場合は、Ｓ２５０において基地局ＤＢ１２１に登録されている基地局情報を制御判定部１３０へ送信する。送信後はＳ２０１に戻り、次のパケット収集情報の取得を行う。
【００５７】
図９は本発明実施例１におけるデータ管理集計部１２０がユーザ情報ＤＢ１２２にユーザ情報を登録する際のフローチャートである。
【００５８】
Ｓ３０１においてユーザ情報登録要求があると、Ｓ３０２でユーザ情報ＤＢ１２２に該当のユーザＩＤの登録があるかを検索する。この要求周期は、任意あるいは先に記載したＤＰＩ装置１１０から定期的にパケットの収集情報を送信する周期と同じでよい。Ｓ３０３において該当ユーザＩＤの登録がない場合は、Ｓ３７１においてユーザ情報をユーザ情報ＤＢ１２２に登録する。Ｓ３０３において該当ユーザＩＤの登録があり、かつ在圏基地局ＩＤに変化がない場合は、処理を終了する。Ｓ３０３において在圏基地局ＩＤに変化がある場合は、Ｓ３１０でユーザ情報ＤＢ１２２の在圏基地局ＩＤを新基地局ＩＤで更新すると共に、データ管理集計部１２０から制御中フラグ、高速通信選択フラグを取得する。Ｓ３１１で制御中フラグの判定を行い、ＯＦＦの場合は処理を終了する。ＯＮの場合はＳ３１２において基地局混雑情報ＤＢ１２３から新基地局の混雑情報を取得する。Ｓ３１３において新基地局の混雑状況を判定し、混雑している場合は処理を終了する。混雑していない場合は、Ｓ３１４において高速通信選択フラグの判定を行う。ＯＮの場合は、Ｓ３２０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザＩＤの制御中フラグをＯＦＦに変更する。続いてＳ３２１において課金システム１９０へ追加課金終了を通知する。また、Ｓ３２２において受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。Ｓ３１４において高速通信選択フラグの判定を行いＯＦＦの場合は、Ｓ３３０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザＩＤの制御中フラグをＯＦＦに変更する。続いてＳ３３１においてＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を解除するよう依頼する。また、Ｓ３３２において受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。
【００５９】
図１０は本発明実施例１における制御判定部１３０が基地局の混雑判定を行う際のフローチャートである。Ｓ４０１において基地局情報ＤＢ１２１から基地局情報を取得し、Ｓ４０２で基地局ＩＤを読み込む。Ｓ４０３で該当基地局ＩＤに関する全閾値を取得し、Ｓ４０４で閾値の混雑レベルの降順に各閾値を順に読み込む。Ｓ４０５で判定条件を判断し、ＡＮＤ条件の場合は、Ｓ４１０において、該当基地局の接続ユーザ数、上り／下りのスループット、上り／下りのデータ量、上り／下りのエラー数、ハンドオーバのＩＮ／ＯＵＴ数が全て閾値を超過しているか判定する。ただし、スループットは閾値を下回っているかを判定する。閾値を超過していない項目が存在する場合は、Ｓ４２０において、未判定の閾値情報が残っているかを確認し、残っている場合はＳ４０４の処理に戻る。Ｓ４０５で判定条件を判断し、ＯＲ条件の場合は、Ｓ４３０において、Ｓ４１０と同様の項目で何れかの閾値を超過しているかを判定する。何れの閾値も超過していない場合は、Ｓ４４０において、未判定の閾値情報が残っているかを確認し、残っている場合はＳ４０４の処理に戻る。Ｓ４１０で全ての閾値を超過している場合、Ｓ４３０で何れかの閾値を超過している場合、Ｓ４２０またはＳ４４０で未判定の閾値が残っていない場合は、Ｓ４５０で混雑レベル判定を行う。レベルが１以上の場合は混雑、レベルが−１以下の場合は準混雑、閾値超過していないと判定した場合は混雑なしと判断する。Ｓ４５１で判定結果を確認し、混雑している場合はＳ４６０で混雑時の制御処理を行う。Ｓ４５１で準混雑の場合は、Ｓ４６１で準混雑時の制御処理を行う。Ｓ４５１で混雑なしの場合は、Ｓ４６２で混雑なし時の制御処理を行う。
【００６０】
図８〜図１０の処理は、周期的に行うことが望ましい。周期は任意だが、例えば１０〜３０秒周期とする。周期を例えば１〜１０秒に短縮すると、通信の混雑状況の変化に対する応答が早くなる。また、後述するようにユーザに帯域制限の可否を選択させる方式をとる場合には、ユーザから見た応答時間を短縮できる。ただし、システムの負荷は増大する。
【００６１】
図１１は本発明実施例１における制御判定部１３０が基地局の混雑判定において、混雑と判定した際の処理（図１０の処理Ｓ４６０）のフローチャートである。混雑判定の結果、混雑と判定した場合は、Ｓ５０１において混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録する。続いてＳ５０２でユーザ情報ＤＢ１２２を検索し、該当の基地局ＩＤに在圏しており、制御中フラグがＯＦＦであるユーザのユーザＩＤと高速通信選択フラグの一覧を取得する。Ｓ５０３で取得したユーザＩＤをキーにユーザ管理ＤＢ１８０から加入料金プランを取得する。Ｓ５０４で加入料金プランは本発明による混雑状況に応じて制限がかかる料金プランかどうかを判定する。対象外と判定された場合は処理を終了する。対象と判定された場合は、Ｓ５１０において高速通信選択フラグの判定を行い、ＯＮである場合は、Ｓ５２０で受付・通知部１４０にユーザへ基地局が混雑していることを通知するようユーザＩＤと在圏基地局ＩＤを伝達し、Ｓ５２１でユーザ情報ＤＢ１２２の制御中フラグをＯＮに変更する。更にＳ５２２で課金システム１９０へ混雑基地局での高速通信による追加課金開始を通知する。Ｓ５１０において高速通信選択フラグの判定を行った結果ＯＦＦである場合は、Ｓ５３０で受付・通知部１４０にユーザへ基地局が混雑していることを通知するようユーザＩＤと在圏基地局ＩＤを伝達し、Ｓ５３１でユーザ情報ＤＢ１２２の制御中フラグをＯＮに変更する。更にＳ５３２でＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を開始するよう依頼する。
【００６２】
図１２は本発明実施例１における制御判定部１３０が基地局の混雑判定において、準混雑と判定した際の処理（図１０の処理Ｓ４６１）のフローチャートである。混雑判定の結果、準混雑と判定した場合は、Ｓ６０１において基地局混雑情報ＤＢ１２３に該当の基地局ＩＤが登録されているかを検索する。Ｓ６０２で検索の結果、登録がない場合は、Ｓ６１０において混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録する。続いてＳ６１１でユーザ情報ＤＢ１２２を検索し、該当の基地局ＩＤに在圏しており、制御中フラグがＯＦＦであるユーザのユーザＩＤの一覧を取得する。Ｓ６１２で取得したユーザＩＤをキーにユーザ管理ＤＢ１８０から加入料金プランを取得する。Ｓ６１３で加入料金プランは本発明による混雑状況に応じて制限がかかる料金プランかどうかを判定する。対象外と判定された場合は処理を終了する。対象と判定された場合は、Ｓ６１４において、受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑状態に近づいている準混雑を通知するようユーザＩＤと在圏基地局ＩＤを伝達する。Ｓ６０２で検索の結果、混雑していた場合、Ｓ６２０において混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録する。続いてＳ６２１においてユーザ情報ＤＢ１２２を検索し、該当の基地局ＩＤに在圏しており、制御中フラグがＯＮであるユーザのユーザＩＤと高速通信選択フラグの一覧を取得する。Ｓ６２２で高速通信選択フラグを判定し、ＯＦＦである場合は、Ｓ６３０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザの制御中フラグをＯＦＦへ変更し、Ｓ６３１でＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を解除するよう依頼する。更に、Ｓ６３２で受付・通知部１４０に対してユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。Ｓ６２２で高速通信選択フラグを判定した結果ＯＮである場合は、Ｓ６４０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザＩＤの制御中フラグをＯＦＦに変更し、Ｓ６４１において課金システム１９０へ追加課金終了を通知する。更に、Ｓ６４２で受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。Ｓ６０２で検索の結果、準混雑であった場合は、Ｓ６５０において混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録し、処理を終了する。
【００６３】
図１３は本発明実施例１における制御判定部１３０が基地局の混雑判定において、閾値以下、つまり混雑なしと判定した際の処理（図１０の処理Ｓ４６２）のフローチャートである。Ｓ７０１において基地局混雑情報ＤＢ１２３に該当の基地局ＩＤが登録されているかを検索する。Ｓ７０２で検索の結果、準混雑であった場合は、Ｓ７１０において基地局混雑情報ＤＢ１２３から該当の基地局情報を削除する。Ｓ７０２で検索の結果、登録がない場合は処理を終了する。Ｓ７０２で検索の結果、混雑と判断した場合は、Ｓ７２０において基地局混雑情報ＤＢ１２３から該当の基地局情報を削除する。続いてＳ７２１においてユーザ情報ＤＢ１２２を検索し、該当の基地局ＩＤに在圏しており、制御中フラグがＯＮであるユーザのユーザＩＤと高速通信選択フラグの一覧を取得する。Ｓ７２２で高速通信選択フラグを判定し、ＯＦＦである場合は、Ｓ７３０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザの制御中フラグをＯＦＦへ変更し、Ｓ７３１でＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を解除するよう依頼する。更に、Ｓ７３２で受付・通知部１４０に対してユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。Ｓ７２２で高速通信選択フラグを判定した結果ＯＮである場合は、Ｓ７４０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザＩＤの制御中フラグをＯＦＦに変更し、Ｓ７４１において課金システム１９０へ追加課金終了を通知する。更に、Ｓ７４２で受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。
【００６４】
なお、図１１〜図１３のフローでは、高速通信選択フラグは事前にユーザまたはシステム管理者がＯＮ／ＯＦＦを設定済みであることを想定している。ただし、後に図１５〜図１７で説明するように、高速通信選択フラグは適宜変更を可能としておき、ユーザへの通知の際に、ユーザに高速通信選択フラグのＯＮ／ＯＦＦを設定・変更する機会を与えることも望ましい形態である。この場合は、例えば図１１では、ユーザへの通知処理（Ｓ５２０、Ｓ５３０）の後に、ユーザの高速通信選択フラグのＯＮ／ＯＦＦ選択結果を、ユーザ情報ＤＢ１２２に反映する処理を行えばよい。詳細は図１５で説明する。
【００６５】
図１４は本発明実施例１における受付・通知部１４０が制御判定部１３０からユーザへの通知依頼を受け取り、ユーザへ通知する際のフローチャートである。Ｓ８０１で制御判定部１３０からユーザへの通知依頼を受け取ると、Ｓ８０２で通知の種類を判定する。混雑開始または準混雑開始の通知の場合は、Ｓ８１０で基地局管理情報ＤＢ１２４より該当のユーザの在圏基地局ＩＤをキーに在圏基地局の緯度、経度、高度の情報を検索し、得られた情報と予め指定した混雑基地局からの距離や高度の値から再度基地局管理情報ＤＢ１２４を検索し、指定距離、高度以内の周辺基地局の基地局ＩＤ、緯度、経度、高度情報を抽出する。次にＳ８１１において周辺基地局の基地局ＩＤをキーに基地局混雑情報ＤＢ１２３より各周辺基地局の混雑情報を検索する。そしてＳ８１２でユーザに対してユーザが在圏している基地局が混雑または準混雑になったことおよび、周辺基地局の緯度、経度、高度、混雑状況を通知する。Ｓ８０２で通知の種類が混雑終了の場合は、Ｓ８２０においてユーザへ混雑終了を通知する。
【００６６】
図１５は本発明実施例１における受付・通知部１４０がユーザ無線端末１０から高速通信選択の有無の変更要求を受信した際のフローチャートである。Ｓ９０１で受付・通知部１４０がユーザ無線端末１０から高速通信選択の有無の変更要求を受信すると、Ｓ９０２で要求の種類の判定を行う。高速通信の選択へ変更の場合、Ｓ９１０においてユーザ情報ＤＢ１２１の該当ユーザＩＤの高速通信選択フラグをＯＮへ変更すると共に、制御中フラグの状態を取得する。Ｓ９１１において制御中フラグの状態を判定する。ＯＮの場合は、Ｓ９２０においてＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を解除するよう依頼し、Ｓ９２１で課金システム１９０へ追加課金開始を通知する。Ｓ９１１において制御中フラグがＯＦＦの場合は処理を終了する。Ｓ９０２において要求の種類の判定を行った結果、高速通信の選択なしへ変更の場合、Ｓ９３０においてユーザ情報ＤＢ１２１の該当ユーザＩＤの高速通信選択フラグをＯＦＦへ変更すると共に、制御中フラグの状態を取得する。Ｓ９３１において制御中フラグの状態を判定する。ＯＮの場合は、Ｓ９４０において課金システム１９０へ追加課金終了を通知し、Ｓ９４１でＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を開始するよう依頼する。Ｓ９３１において制御中フラグがＯＦＦの場合は処理を終了する。
【００６７】
図１５の処理は、任意の時点にユーザが行うことができる。また、図９の処理Ｓ３２２、Ｓ３３２、図１１の処理Ｓ５２０、Ｓ５３０、図１２の処理Ｓ６１４、Ｓ６３２、Ｓ６４２、図１３の処理Ｓ７３２、Ｓ７４２、図１４の処理Ｓ８１２、Ｓ８２０のように、受付・通知部１４０からユーザに通知を行う際に、ユーザ無線端末側のソフトウェアにより、高速通信選択の要否をユーザに問い合わせ、ユーザの選択を促すように構成することも望ましい。
【００６８】
図１６は本発明実施例１におけるユーザ無線端末１０が混雑通知を受け取り、ユーザが高速通信を選択していない場合の表示の一例である。受付・通知部１４０から混雑通知と周辺基地局の情報を受け取ると（例えば図１１の処理Ｓ５３０により通知）、ユーザ無線端末１０上で動作している専用アプリケーションは、画面上に在圏している基地局が混雑したこと、および通信に制限がかかったことを表示する。更にユーザに対して次の動作を促すよう、通知画面を閉じるための「了解」、高速通信を行うための「制御を解除する」、周辺の基地局の状態を表示するための「周辺基地局の状態を表示する」といったメニューを表示する。「了解」を選択した場合は、通知画面を閉じる。「制御を解除する」を選択した場合は、受付・通知部１４０に対して高速通信選択への変更要求を行う。「周辺基地局の状態を表示する」を選択した場合は、地図表示サービスと連携し、受付・通知部１４０から受け取った周辺基地局情報を元に、地図上に基地局を表示する。なお、基地局の表示は混雑状況に応じて色分けしてもよい。また、周辺の基地局でユーザ無線端末１０へ電波が届いている基地局が在圏している基地局以外に存在する場合は、ユーザの操作で接続基地局を切り替えられるようにする。
【００６９】
図１７は本発明実施例１におけるユーザ無線端末１０が混雑通知を受け取り、ユーザが高速通信を選択している場合の表示の一例である。受付・通知部１４０から混雑通知と周辺基地局の情報を受け取ると（例えば図１１の処理Ｓ５２０により通知）、ユーザ無線端末１０上で動作している専用アプリケーションは、画面上に在圏している基地局が混雑したこと、および高速通信を選択していることにより追加の課金が開始したことを表示する。更にユーザに対して次の動作を促すよう、通知画面を閉じるための「了解」、高速通信を終了するための「低速通信に切り替える」、周辺の基地局の状態を表示するための「周辺基地局の状態を表示する」といったメニューを表示する。「了解」および「周辺基地局の状態を表示する」を選択した際の動作は図１６と同様である。「低速通信に切り替える」を選択した場合は、受付・通知部１４０に対して高速通信を選択しないへの変更要求を行う。
【００７０】
図１８は本発明実施例１におけるユーザ無線端末１０が準混雑の通知を受け取った場合の表示の一例である。受付・通知部１４０から準混雑の通知と周辺基地局の情報を受け取ると（例えば図１２の処理Ｓ６３０、Ｓ６４０により通知）、ユーザ無線端末１０上で動作している専用アプリケーションは、画面上に在圏している基地局が混雑してきていることを表示する。更にユーザに対して次の動作を促すよう、通知画面を閉じるための「了解」、「周辺基地局の状態を表示する」といったメニューを表示する。「了解」および「周辺基地局の状態を表示する」を選択した際の動作は図１６と同様である。
【００７１】
図１９は本発明実施例１におけるユーザ無線端末１０が混雑終了の通知を受け取った場合の表示の一例である。受付・通知部１４０から混雑終了の通知を受け取ると（例えば図１３の処理Ｓ７３２、Ｓ７４２により通知）、ユーザ無線端末１０上で動作している専用アプリケーションは、画面上に在圏している基地局の混雑が解消されたことを表示する。更にユーザに対して通知画面を閉じるための「了解」といったメニューを表示する。「了解」を選択した際の動作は図１６と同様である。
【実施例２】
【００７２】
図２０に本発明を実施する実施例２を示す。実施例２では無線通信ネットワーク内にＤＰＩ装置１１０および無線基地局状態管理装置１００を設置せず、無線基地局２０において基地局の混雑の判定を行い、制御の指示は制御管理装置２００で実施するものである。
【００７３】
図２１に本発明実施例２における制御管理装置２００の構成を示す。制御管理装置２００は制御指示部２１０、受付・通知部１４０の各機能と、ユーザ情報ＤＢ１２２、基地局混雑情報ＤＢ１２３、基地局管理情報ＤＢ１２４の各ＤＢで構成される。各機能は別のサーバや専用装置に搭載されることを前提としているが、複数の機能を同一のサーバや専用装置に搭載しても構わない。また、各ＤＢは制御指示部２１０と同一ハードウェア上に搭載されることを前提としているが、ＤＢ専用のサーバや専用装置を設けても構わない。
制御指示部２１０は基地局２０から基地局ＩＤや混雑レベル、接続ユーザ一覧といった情報を受け取ると受付・通知部１４０へユーザへの混雑／混雑終了通知の指示、ＰＣＲＦ１６０へユーザへの制御／制御解除の指示を行う。また、ユーザ情報ＤＢ１２２、基地局混雑情報ＤＢ１２３の更新を行う。詳細は後述する。受付・通知部１４０は制御指示部２１０の指示に基づき、ユーザへ混雑／混雑終了を通知したり、ユーザからの高速通信選択／選択解除の要求を受け付けたりする。詳細は後述する。
【００７４】
図２２に本発明実施例２における無線基地局２０の構成を示す。無線基地局２０は無線送受信部３１０、制御・ベースバンド部３２０、ネットワークＩ／Ｆ３３０、アンテナ部３４０を備え、ユーザ無線端末１０とコアネットワーク３０をつなぐ通常の無線基地局として機能すると共に、混雑判定部３５０の各機能と接続ユーザ一覧３５１で構成された基地局の混雑状態を判定する機能を持つ。
【００７５】
図２３は本発明実施例２における接続ユーザ一覧の一例である。該当基地局に接続して通信を行っているユーザのユーザＩＤを一覧として管理する。
【００７６】
図２４は本発明実施例２における無線基地局２０の混雑判定部３５０がパケットを集計する際のフローチャートである。Ｓ１００１において制御・ベースバンド部３２０とネットワークＩ／Ｆ３３０間からパケットを取得し、Ｓ１００２でユーザＩＤの情報が含まれているかを確認する。含まれている場合はＳ１０１０において接続ユーザ一覧３５１にユーザＩＤを登録する。Ｓ１００２においてユーザＩＤが含まれている場合も、いない場合も、Ｓ１０２０において、基地局のトラフィック情報として上り／下りのスループット、上り／下りのデータ量、上り／下りのエラー数、ハンドオーバのＩＮ／ＯＵＴ数を抽出する。Ｓ１０２１でこれらのトラフィック情報を加算処理する。なお、スループットのように加算することが適当ではない情報は平均化処理を行う。Ｓ１０２２において登録周期内か確認し、登録周期内の場合は、Ｓ１００１に戻り次のパケットの処理を行う。Ｓ１０２２で登録周期を超過した場合は、Ｓ１０３０において基地局の混雑判定を行う。
【００７７】
図２５は本発明実施例２における無線基地局２０の混雑判定部３５０が混雑判定を行う際のフローチャートである。Ｓ１１０１において予め設定した閾値情報を全て取得し、Ｓ１１０２で閾値の混雑レベルの降順に各閾値を順に読み込む。Ｓ１１０３で判定条件を判断し、ＡＮＤ条件の場合は、Ｓ１１１０において、該当基地局の接続ユーザ数、上り／下りのスループット、上り／下りのデータ量、上り／下りのエラー数、ハンドオーバのＩＮ／ＯＵＴ数が全て閾値を超過しているか判定する。ただし、スループットは閾値を下回っているかを判定する。閾値を超過していない項目が存在する場合は、Ｓ１１１１において、未判定の閾値情報が残っているかを確認し、残っている場合はＳ１１０２の処理に戻る。Ｓ１１０３で判定条件を判断し、ＯＲ条件の場合は、Ｓ１１２０において、Ｓ１１１０と同様の項目で何れかの閾値を超過しているかを判定する。何れの閾値も超過していない場合は、Ｓ１１２１において、未判定の閾値情報が残っているかを確認し、残っている場合はＳ１１０２の処理に戻る。Ｓ１１１０で全ての閾値を超過している場合、Ｓ１１２０で何れかの閾値を超過している場合、Ｓ１１１１またはＳ１１２１で未判定の閾値が残っていない場合は、Ｓ１１３０で混雑レベル判定を行う。レベルが１以上の場合は混雑、レベルが−１以下の場合は準混雑、閾値超過していないと判定した場合は混雑なしと判断する。Ｓ１１３１で判定結果を確認し、混雑している場合はＳ１１４０で制御指示部２１０へ基地局ＩＤと混雑レベル、接続ユーザ一覧を通知する。Ｓ１１３１で準混雑の場合は、Ｓ１１４１で制御指示部２１０へ基地局ＩＤと混雑レベル、接続ユーザ一覧を通知する。Ｓ１１３１で混雑なしの場合は、Ｓ１１４２で制御指示部２１０へ基地局ＩＤと混雑していないということを通知する。
【００７８】
図２６は本発明実施例２における制御指示部２１０が無線基地局２０から混雑している情報を通知された際のフローチャートである。Ｓ１３０１において基地局ＩＤ、混雑レベル、接続ユーザ一覧を無線基地局２０から受信し、Ｓ１３０２で通知された混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録する。Ｓ１３０３で取得した接続ユーザ一覧のユーザＩＤをキーにユーザ管理ＤＢ１８０から加入料金プランを取得する。Ｓ１３０４で加入料金プランは本発明による混雑状況に応じて制限がかかる料金プランかどうかを判定する。対象外と判定された場合は処理を終了する。対象と判定された場合は、続いてＳ１３１０でユーザ情報ＤＢ１２２を検索し、制御中フラグと高速通信選択フラグを取得する。Ｓ１３１１において制御中フラグの判定を行いＯＮである場合は処理を終了する。ＯＦＦである場合はＳ１３２０において高速通信選択フラグの判定を行い、ＯＮである場合は、Ｓ１３３０で受付・通知部１４０にユーザへ基地局が混雑していることを通知するようユーザＩＤと在圏基地局ＩＤを伝達し、Ｓ１３３１でユーザ情報ＤＢ１２２の制御中フラグをＯＮに変更する。更にＳ１３３２で課金システム１９０へ混雑基地局での高速通信による追加課金開始を通知する。Ｓ１３２０において高速通信選択フラグの判定を行った結果ＯＦＦである場合は、Ｓ１３４０で受付・通知部１４０にユーザへ基地局が混雑していることを通知するようユーザＩＤと在圏基地局ＩＤを伝達し、Ｓ１３４１でユーザ情報ＤＢ１２２の制御中フラグをＯＮに変更する。更にＳ１３４２でＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を開始するよう依頼する。
【００７９】
図２７は本発明実施例２における制御指示部２１０が無線基地局２０から準混雑の情報を通知された際のフローチャートである。Ｓ１４０１において基地局ＩＤ、混雑レベル、接続ユーザ一覧を無線基地局２０から受信し、Ｓ１４０２で基地局混雑情報ＤＢ１２３に該当の基地局ＩＤが登録されているかを検索する。Ｓ１４０３で検索の結果、登録がない場合は、Ｓ１４１０において混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録する。続いてＳ１４１１で取得した接続ユーザ一覧のユーザＩＤをキーにユーザ管理ＤＢ１８０から加入料金プランを取得する。Ｓ１４１２で加入料金プランは本発明による混雑状況に応じて制限がかかる料金プランかどうかを判定する。対象外と判定された場合は処理を終了する。対象と判定された場合は、受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑状態に近づいている準混雑を通知するようユーザＩＤと在圏基地局ＩＤを伝達する。Ｓ１４０３において混雑であった場合は、Ｓ１４２０において混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録する。続いてＳ１４２１においてユーザ情報ＤＢ１２２を検索し、該当の基地局ＩＤに在圏しており、制御中フラグがＯＮであるユーザのユーザＩＤと高速通信選択フラグの一覧を取得する。Ｓ１４２２で高速通信選択フラグを判定し、ＯＦＦである場合は、Ｓ１４３０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザの制御中フラグをＯＦＦへ変更し、Ｓ１４３１でＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を解除するよう依頼する。更に、Ｓ１４３２で受付・通知部１４０に対してユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。Ｓ１４２２で高速通信選択フラグを判定した結果ＯＮである場合は、Ｓ１４４０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザＩＤの制御中フラグをＯＦＦに変更し、Ｓ１４４１において課金システム１９０へ追加課金終了を通知する。更に、Ｓ１４４２で受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。Ｓ１４０３で検索の結果、準混雑であった場合は、Ｓ１４５０において混雑レベルを基地局混雑情報ＤＢ１２３へ登録し、処理を終了する。
【００８０】
図２８は本発明実施例２における制御指示部２１０が無線基地局２０から混雑していないという情報を通知された際のフローチャートである。Ｓ１５０１において基地局ＩＤと混雑していないことを無線基地局２０から受信し、Ｓ１５０２において基地局混雑情報ＤＢ１２３に該当の基地局ＩＤが登録されているかを検索する。Ｓ１５０３で検索の結果、準混雑であった場合は、Ｓ１５１０において基地局混雑情報ＤＢ１２３から該当の基地局情報を削除する。Ｓ１５０３で検索の結果、登録がない場合は処理を終了する。Ｓ１５０３で検索の結果、混雑と判断した場合は、Ｓ１５２０において基地局混雑情報ＤＢ１２３から該当の基地局情報を削除する。続いてＳ１５２１においてユーザ情報ＤＢ１２２を検索し、該当の基地局ＩＤに在圏しており、制御中フラグがＯＮであるユーザのユーザＩＤと高速通信選択フラグの一覧を取得する。Ｓ１５２２で高速通信選択フラグを判定し、ＯＦＦである場合は、Ｓ１５３０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザの制御中フラグをＯＦＦへ変更し、Ｓ１５３１でＰＣＲＦ１６０に該当ユーザの帯域制限を解除するよう依頼する。更に、Ｓ１５３２で受付・通知部１４０に対してユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。Ｓ１５２２で高速通信選択フラグを判定した結果ＯＮである場合は、Ｓ１５４０においてユーザ情報ＤＢ１２２の該当ユーザＩＤの制御中フラグをＯＦＦに変更し、Ｓ１５４１において課金システム１９０へ追加課金終了を通知する。更に、Ｓ１５４２で受付・通知部１４０に対して、ユーザへ混雑終了を通知するようユーザＩＤを伝達する。
【００８１】
受付・通知部１４０の動作フローは本発明実施例１と同様である。
【００８２】
本明細書において単数形で表される構成要素は、特段文脈で明らかに示されない限り、複数形を含むものとする。
【００８３】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある例の構成の一部を他の例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある例の構成に他の例の構成を加えることも可能である。また、各例の構成の一部について、他の例の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００８４】
また、上記の各構成・機能・処理部等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、FPGA（Field Programmable Gate Array）、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル、データベース等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード等の記録媒体に置くことができる。
【００８５】
更に、上記の収集、設定、使用する情報についても、上記の項目から追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０      ユーザ無線端末
２０      基地局
３０      コアネットワーク
４０      インターネット網
１００    無線基地局状態管理装置
１１０    ＤＰＩ（Ｄｅｅｐ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）装置
１２０    データ管理集計部
１２１    基地局情報ＤＢ
１２２    ユーザ情報ＤＢ
１２３    基地局混雑情報ＤＢ
１２４    基地局管理情報ＤＢ
１３０    制御判定部
１４０    受付・通知部
１６０    ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｒｕｌｅｓ  Ｆｕｎｃ
ｔｉｏｎ）
１７０    ＰＣＥＦ（Ｐｏｌｉｃｙ  ａｎｄ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎ          ｔ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）
１８０    ユーザ管理ＤＢ
１９０    課金システム
２００    制御管理装置
２１０    制御指示部
３１０    無線送受信部
３２０    制御・ベースバンド部
３３０    ネットワークＩ／Ｆ
３４０    アンテナ部
３５０    混雑判定部
３５１    接続ユーザ一覧
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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