(57)【要約】【課題】セルに接続する無線端末の数が急変した場合におけるユーザの体感品質を向上させること。【解決手段】無線端末と、前記無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局と、前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置とを含む通信システムにおける通信制御方法は、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算するステップと、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行うステップと、を含む。【選択図】図６
2017152760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末と、前記無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局と、前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置とを含む通信システムにおける通信制御方法であって、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算するステップと、
前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行うステップと、を含む、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項２】
前記セルに接続中の無線端末数を用いて前記混雑の変化率を計算する、
請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項３】
ハンドオーバのために前記無線端末と前記無線基地局間でやり取りされるメッセージを用いて前記混雑の変化率を計算する、
請求項２に記載の通信制御方法。
【請求項４】
前記通信制御は、前記パケットの伝送レートの制御である、
請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項５】
前記通信制御は、前記パケットの通信経路を変更する制御である、
請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項６】
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局と、
前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置と、を備え、
前記無線基地局は、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算し、
前記パケット送信装置は、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行う、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局であって、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算する混雑度計算部と、
前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に対して、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行うように要求する送信部と、を備える、
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項８】
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置であって、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率、または、前記変化率に応じた前記パケットの通信制御の要求を、前記無線基地局から受信する受信部と、
前記混雑の変化率または前記要求に従って、前記パケットの通信制御を行うパケット送信制御部と、を備える、
ことを特徴とするパケット送信装置。
【請求項９】
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置であって、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの負荷に関する情報を前記無線基地局から受信する受信部と、
前記負荷に関する情報に基づいて前記セルの混雑の変化率を計算し、計算した変化率に従って、前記パケットの通信制御を行うパケット送信制御部と、を備える、
ことを特徴とするパケット送信装置。
【請求項１０】
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局に設けられたコンピュータに対して、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算する処理と、
前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に対して、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行うように要求する処理と、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信制御方法、通信システム、パケット送信装置、無線基地局、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書では、以下の略語を使用する。
1xRTT: single carrier Radio Transmission Technology
ACK: Acknowledgement
CCO: Cell Change Order
CDMA: Code Division Multiple Access
CQI: Channel Quality Indicator
CSI: Channel State Information
DS: Differentiated Services
EARFCN: EUTRA Absolute Radio Frequency Channel Number
EDGE: Enhanced Data rates for Global Evolution
EUTRA: Evolved Universal Terrestrial Radio Access
EUTRAN: Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
GERAN:  GSM EDGE Radio Access Network
GPS: Global Positioning System
GSM: Global System for Mobile communications
HO: Handover
HRPD: High Rate Packet Data
IP: Internet Protocol
LAN: Local Area Network
LTE: Long Term Evolution
LTE-A: LTE-Advanced
PCI: Physical Cell Identifier
RAT: Radio Access Technology
RRC: Radio Resource Control
RTO: Retransmission Timeout
ssthresh: Slow Start Threshold
TCP: Transmission Control Protocol
TOS: Type of Service
UMTS: Universal Mobile Telecommunications System
UTRAN: Universal Terrestrial Radio Access Network
WAN: Wide Area Network
WiFi: Wireless Fidelity
【０００３】
スマートフォンやタブレット端末などの無線端末の普及に伴って、モバイル通信のデータトラヒック量が急増しており、高速・大容量化を実現するLTE通信の普及や、さらなる高速化に対応したLTE-Aの導入が進んでいる。
【０００４】
LTEやLTE-Aなどのモバイル通信システムでは、複数の無線基地局を分散設置することで、広大な通信エリアを構成する。無線基地局が管理する通信エリアは、セルと呼ばれる。アンテナに指向性を持たせることで、無線基地局は複数のセルを管理することが可能となる。また、隣接するセルを一部重複させることで、無線端末がセルをまたがって移動した場合も、ハンドオーバ（HO）機能により無線端末のデータ通信を継続させることができる。
【０００５】
一例として、LTEのハンドオーバ機能について説明する。LTEでは、無線リンクを介して接続中のセルから他のセルに移動する場合、HOが発生する。接続中のHO元のセルをソースセルと呼び、HO先のセルをターゲットセルと呼ぶ。また、無線セルと接続している状態をアクティブ状態（RRC_Connected）と呼び、接続していない状態をアイドル状態（RRC_Idle）と呼ぶ。
【０００６】
一般に、ソースセル無線基地局は、無線端末から送信される測定報告（Measurement Report）に基づいて、無線端末のハンドオーバを実施する。そのため、ソースセル無線基地局は、まず、ハンドオーバの開始タイミングを検出するための測定報告の条件を無線端末に通知する。測定報告の条件には、測定対象（Measurement Object）や報告条件（Report Configuration）などが含まれる。測定対象とは、測定する無線セルの周波数（EARFCN）やセル番号（PCI）などである。報告条件とは、測定情報をいつ報告するかに関するトリガ条件である。トリガ条件には、所定周期とイベントトリガの２種類がある。ただし、ハンドオーバの開始タイミングを検出するためのトリガ条件には、一般にイベントトリガが用いられる。
【０００７】
測定報告を受信したソースセル無線基地局は、ターゲットセル無線基地局に対してハンドオーバ要求（Handover Request）メッセージを送信する。ターゲットセル無線基地局は、要求されたハンドオーバの受け入れ可否を判定する。受け入れ可能な場合、ターゲットセル無線基地局はハンドオーバの実行を許可する（Handover Request ACK）メッセージをソースセル無線基地局に送信する。ソースセル無線基地局は、ハンドオーバの実行を許可するメッセージを受信した場合、無線端末に対してハンドオーバ命令（Handover Command）メッセージを送信する。ハンドオーバ命令メッセージを受信した無線端末は、ターゲットセル無線基地局との間で無線リンクを確立し、ターゲットセル無線基地局に対してハンドオーバ完了（Handover Confirm）メッセージを送信する。
【０００８】
アクティブ状態の無線端末は、ハンドオーバによって接続する無線セルをスムーズに切り替えることができる。これにより、無線端末が無線セルをまたがって移動する場合であっても、通信の途絶時間を最小化することができる。測定報告からハンドオーバ完了までの間に、無線基地局の間または無線基地局と他の通信装置の間でやり取りされるメッセージを、以下では「ハンドオーバメッセージ」と呼ぶ。以上が、ハンドオーバ機能の説明である。
【０００９】
ところで、スマートフォンやタブレット端末などが受信するデータトラヒック量の大半は、インターネットトラフィックである。また、インターネットトラフィックに対する代表的な通信プロトコルは、TCPである。TCPでは、ネットワークの輻輳状態に応じて、送信側が送信するデータ量を調整する輻輳制御が行われる。基本的に、送信したパケットの確認応答（ACK）を受信した場合、送信側はウィンドウサイズを大きくする。一方、再送タイムアウトなどの輻輳発生を検知した場合、送信側はウィンドウサイズを小さくする。
【００１０】
無線端末の通信速度は、無線の混雑度合の影響を強く受けるため、混雑度合に応じた通信制御を行うことが重要である。特許文献１には、無線LANにおいて、無線が使用されている時間率を無線混雑度として推定し、無線混雑度に基づいてTCP最大ウィンドウサイズを制御する方法が開示されている。無線混雑度は、フレーム数などの無線LANにおけるパケット情報から計算される。これにより、TCPのパケットロスを抑制するとともに、TCPの再送を減らし、無線周波数の使用効率を向上させる。例えば、TCPのウィンドウサイズを制限することにより、無線混雑度が１００％にならないように制御することで、無線区間におけるパケットロスや再送を低減する。
【００１１】
また、特許文献２には、基地局が収容する通信が混雑しているか否かを判定するための情報を収集し、混雑していると判定された基地局に収容される端末による通信の廃棄率を算出し、算出した廃棄率分だけ低減された帯域により当該端末の通信を中継する技術が記載されている。
【００１２】
さらに、特許文献３には、情報端末と情報配信サーバとの通信に混雑が発生し、情報配信サーバからのパケットのロス率が増加していると判定された場合、配信データを構成するパケットのビットレートの変更を情報端末から情報配信サーバに要求する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１１−２３４３２０号公報
【特許文献２】特開２０１５−０７６８４５号公報
【特許文献３】特開２０１５−０３３０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
【００１５】
上述の関連技術に基づき無線の混雑度合を考慮して通信制御を行った場合、接続中の無線端末数の急増や急減に起因してセルの混雑度が変化したときに、ユーザ体感が大きく損なわれるという問題がある。ここで、接続中の無線端末数の急増や急減に起因する混雑度の変化の要因として、公共交通機関での移動や、イベント会場での一斉移動など、多数のユーザの移動が挙げられる。
【００１６】
特許文献１に記載された技術は、セルの混雑度として無線が使用されている時間率の実測値を用いて、輻輳制御としてウィンドウサイズを決定する。したがって、無線端末数が急増または急減した場合、無線端末へのデータ送信を中継する無線基地局に対するダイナミックな流量制御を実行することができない。例えば、無線端末数が急増した場合、セルの混雑度が急激に増加し、無線端末当たりの無線の通信速度が急減する。このとき、無線基地局へのデータ流量を少なくしないと、無線基地局でのバッファの溢れ、すなわちパケットロスが発生し、体感速度の低下や、アプリケーションデータの送信完了時間の増加が発生する。一方、無線端末数が急減した場合、セルの混雑度が急激に緩和され、無線端末当たりの無線の通信速度が急増する。このとき、無線端末に送信するデータがなくなるバッファ枯渇が発生するおそれがある。これらの結果として、ユーザ体感品質が大きく損なわれるという問題がある。
【００１７】
また、特許文献２、３に記載された技術も、ある時点における混雑状況、通信の廃棄率、パケットロス率などに着目して通信を制御するものであり、これらの技術によると、セルの混雑度が急増または急減した場合におけるユーザ体感品質の低下を防ぐことは困難である。
【００１８】
そこで、セルに接続する無線端末の数が急変した場合におけるユーザの体感品質を向上させることが課題となる。本発明の目的は、かかる課題解決に寄与する通信制御方法、通信システム、無線基地局、パケット送信装置、および、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の第１の態様に係る通信制御方法は、無線端末と、前記無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局と、前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置とを含む通信システムにおける通信制御方法であって、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算するステップと、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行うステップと、を含む。
【００２０】
本発明の第２の態様に係る通信システムは、無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局と、前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置と、を備えている。前記無線基地局は、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算する。前記パケット送信装置は、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行う。
【００２１】
本発明の第３の態様に係る無線基地局は、無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局であって、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算する混雑度計算部と、前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に対して、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行うように要求する送信部と、を備えている。
【００２２】
本発明の第４の態様に係るパケット送信装置は、無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置であって、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率、または、前記変化率に応じた前記パケットの通信制御の要求を、前記無線基地局から受信する受信部と、前記混雑の変化率または前記要求に従って、前記パケットの通信制御を行うパケット送信制御部と、を備えている。
【００２３】
本発明の第５の態様に係るパケット送信装置は、無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置であって、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの負荷に関する情報を前記無線基地局から受信する受信部と、前記負荷に関する情報に基づいて前記セルの混雑の変化率を計算し、計算した変化率に従って、前記パケットの通信制御を行うパケット送信制御部と、を備えている。
【００２４】
本発明の第６の態様に係るプログラムは、無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局に設けられたコンピュータに対して、前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算する処理と、前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に対して、前記混雑の変化率に応じて、前記パケットの通信制御を行うように要求する処理と、を実行させる。なお、プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されたプログラム製品として提供することもできる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る通信制御方法、通信システム、無線基地局、パケット送信装置、および、プログラムによると、セルに接続する無線端末の数が急変した場合におけるユーザの体感品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態に係る無線基地局の構成を例示するブロック図である。
【図２】一実施形態に係パケット送信装置の構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る通信システムの構成例である。
【図４】第１の実施形態の無線基地局の構成例を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態のパケット送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態の無線基地局の動作例を示すフロー図である。
【図７】第１の実施形態のパケット送信装置の動作例１を示すフロー図である。
【図８】第１の実施形態のパケット送信装置の動作例２を示すフロー図である。
【図９】第２の実施形態の無線基地局の構成例を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態のパケット送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】第２の実施形態の無線基地局の動作例を示すフロー図である。
【図１２】第２の実施形態のパケット送信装置の動作例を示すフロー図である。
【図１３】第３の実施形態の無線基地局の構成例を示すブロック図である。
【図１４】第３の実施形態のパケット送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１５】第３の実施形態の無線基地局の動作例を示すフロー図である。
【図１６】第３の実施形態のパケット送信装置の動作例を示すフロー図である。
【図１７】第４の実施形態の無線基地局の構成例を示すブロック図である。
【図１８】第４の実施形態のパケット送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１９】第４の実施形態の無線基地局の動作例を示すフロー図である。
【図２０】第４の実施形態のパケット送信装置の動作例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００２８】
図１は、一実施形態に係る無線基地局３の構成を例示するブロック図である。無線基地局３は、無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局（例えば、図３の無線端末５−１が接続する通信エリアである無線セル４−１を管理する無線基地局３−１）である。図１を参照すると、無線基地局３は、セルに接続する無線端末数に起因するセルの混雑の変化率を計算する混雑度計算部３６と、無線基地局３を介して無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置（例えば、図３のパケット送信装置１）に対して、混雑の変化率に応じて、パケットの通信制御を行うように要求する送信部３８と、を備えている。
【００２９】
図２は、一実施形態に係るパケット送信装置１の構成を例示するブロック図である。パケット装置１は、無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局を介して無線端末にパケットを送信可能（例えば、図３の無線端末５−１が接続する通信エリアである無線セル４−１を管理する無線基地局３−１を介して無線端末５−１にパケットを送信可能）である。図２を参照すると、パケット送信装置１は、セルに接続する無線端末数に起因するセルの混雑の変化率、または、当該変化率に応じたパケットの通信制御の要求を、無線基地局から受信する受信部１６と、かかる混雑の変化率、または、かかる要求に従って、パケットの通信制御を行うパケット送信制御部１８と、を備えている。
【００３０】
なお、パケット送信装置１は、セルに接続する無線端末数に起因するセルの負荷に関する情報を無線基地局から受信する受信部１６と、かかる負荷に関する情報に基づいてセルの混雑の変化率を計算し、計算した変化率に従って、パケットの通信制御を行うパケット送信制御部１８と、を備えていてもよい。
【００３１】
一実施形態によれば、無線端末数に起因する混雑の変化率（ないし変化度）に応じて、動的（ダイナミック）に通信制御を行うので、混雑度が急変した場合であっても、無線基地局でのバッファの溢れやバッファ枯渇を抑制でき、結果として、ユーザ体感品質を改善することが可能となる。
【００３２】
以下では、本発明を適用した実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のために必要な場合を除いて、重複説明は省略する。
【００３３】
＜実施形態１＞
第１の実施形態に係る通信システムについて、図面を参照して説明する。
【００３４】
［構成］
図３（ａ）、（ｂ）は、本実施形態における通信システムの構成例を示す図である。本通信システムは、少なくとも一部に無線通信システムを含む。本実施形態では、無線通信システムとしてLTEを例に説明する。図３（ａ）、（ｂ）を参照すると、本通信システムは、パケット送信装置１と、ネットワーク２と、無線基地局３−１〜３−２と、無線セル４−１〜４−２と、無線端末５−１〜５−２を含む。本発明は、無線基地局３−１にも、３−２にも適用可能であるため、無線基地局を区別する必要がない場合、無線基地局３と表記する。無線セル４−１〜４−２、無線端末５−１〜５−２についても、同様に、無線セル４、無線端末５と表記する。なお、図３（ａ）、（ｂ）の各構成要素の数は、一例であり、例えば無線基地局３は３つ以上あってもよい。図３（ｂ）は無線基地局３−２と無線セル４−２の描写を省略している。無線端末５は、無線セル４−１、４−２間をハンドオーバすることができる。
【００３５】
図３（ａ）において、パケット送信装置１は、例えば無線端末５−１、５−２以外の無線端末であってもよいし、無線端末５向けにコンテンツを配信するサーバなどのコンテンツ送信装置であってもよい。また、パケット送信装置１は、図３（ｂ）のようにネットワーク２内に設置される中継装置であってもよい。
【００３６】
パケット送信装置１は、無線端末５宛のパケットを無線端末５へ送信する。無線端末５へのパケットの送信は、無線端末５からの要求に応じて行うこともある。パケット送信装置１がコンテンツ送信装置である場合、コンテンツ送信装置は、コンテンツデータを分割し、パケットにして無線端末５に送信する。コンテンツデータとは、例えば映像や音声などのデータである。
【００３７】
ネットワーク２は、パケット送信装置１と無線基地局３が接続されるネットワークであり、パケット送信装置１が送信したパケットを無線基地局３まで運ぶことができる。ネットワーク２は、コアネットワークを含んでもよいし、IP網などの広域ネットワーク（WAN）を含んでもよい。パケット送信装置１は、ネットワーク２の内部に位置してもよいし、外部に位置してもよい。
【００３８】
無線基地局３は、無線セル４を管理し、接続中の無線端末５に対して、無線を介して、パケット送信装置１から到着したパケットを送信する（下りリンク通信）。なお、無線を介して、無線端末５から無線基地局３方向の通信（上りリンク通信）も行われ得る。
【００３９】
無線セル４は無線基地局３と接続可能な通信エリアであり、無線基地局３によって管理される。なお、無線基地局３が管理する無線セル４は、図３（ａ）、（ｂ）のように１つか２つのセルでなくてもよく、３つ以上のセルであってもよい。
【００４０】
無線端末５は、無線基地局３を介して、パケット送信装置１から送信されるパケットを受信する。また、無線端末５は、ハンドオーバの開始タイミングを検出するための測定報告や、無線品質を表すCQIなどを含むCSIなどを無線基地局３の指示に従って報告する。
【００４１】
図４は、本実施形態における無線基地局３の構成例を示すブロック図である。
【００４２】
図４を参照すると、無線基地局３は混雑度計算部３１を備えている。なお、図４には図示していないが、無線基地局３は、無線端末５からCQIなどの下りチャネルの受信品質情報を受信する機能や、周波数ブロックなど無線端末５への無線リソース割り当てを行うスケジューリング機能や、ネットワーク２を介して受信する無線端末５宛てのパケットをバッファに蓄積する機能や、バッファに蓄積されたパケットを無線端末５に送信する機能なども含んでいる。これらの機能は、無線通信システムにおいて一般的に用いられる無線基地局と同等の機能であり、その構成および動作は公知である。
【００４３】
混雑度計算部３１は、無線端末数に起因するセル負荷を計算する。より具体的には、混雑度計算部３１は直近と将来の無線端末数を計算する。また、混雑度計算部３１は、計算したセル負荷から混雑の変化率を計算する。さらに、混雑度計算部３１は、混雑の変化率に基づいて、パケット送信装置１に対して伝送レート制御の要求通知を送信する。
【００４４】
図５（ａ）、（ｂ）は本実施形態におけるパケット送信装置１の構成例を示すブロック図である。
【００４５】
図５を参照すると、パケット送信装置１はパケット送信制御部１１を備えている。なお、図５には図示していないが、パケット送信装置１は、パケット送信装置１を無線端末５にパケットを送信するノードとして機能させるための機能ブロックも含んでいる。例えば、パケット送信装置１は、無線端末５からの要求を受信する機能や、無線端末５宛のパケットを予め蓄積する機能などを含む。また、パケット送信装置１は、他のノードと無線基地局３との間でパケット中継する機能などを有していてもよい。
【００４６】
パケット送信制御部１１は、無線基地局３から伝送レート制御の要求通知を受信し、その要求通知を用いて、無線端末５への伝送レートを調整する。
【００４７】
本実施形態では、混雑の変化率に応じた通信制御として、伝送レートの制御を実施する。
【００４８】
［動作］
次に、図６のフロー図を用いて、本実施形態の無線基地局３の動作例について説明する。
【００４９】
無線基地局３は、以下の式（１）、（２）より、無線端末数に起因する直近のセル負荷Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）と、将来のセル負荷Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）を計算する（ステップＳ１０１）。
【００５０】
Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）＝Ｎ＿ＣＵＥ（ｋ）…式（１）
【００５１】
Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）＝Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）＋Ｎ＿ＲｘＨＯＲＥＱ（ｋ）−Ｎ＿ＴｘＨＯＲＥＱ（ｋ）…式（２）
【００５２】
ここで、ｋは測定回の識別番号であり、測定回数を表す。Ｎ＿ＣＵＥ（ｋ）は接続中の無線端末数を表す。また、Ｎ＿ＲｘＨＯＲＥＱ（ｋ）は直近で受信したHO Request数を表し、Ｎ＿ＴｘＨＯＲＥＱ（ｋ）は直近で送信したHO Request数を表す。具体的には、１００ｍｓ以内に送受信したHO Request数や、送受信したHO Request数の中でハンドオーバが完了していないHO Request数などを用いることが考えられる。式（２）より、将来の無線端末数を計算できる。
【００５３】
次に、無線基地局３は、以下の式（３）より、混雑度の変化率ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）を計算する（ステップＳ１０２）。
【００５４】
ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）＝（Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）―Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ））／Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）…式（３）
【００５５】
次に、無線基地局３は、以下の式（４）に基づき、混雑度が急増するかどうかを判定する（ステップＳ１０３）。Ｔｈ＿Ｌ＿ＵＥ＿ＵＰは急増を判定するためのしきい値（＞０）である。
【００５６】
ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）＞Ｔｈ＿Ｌ＿ＵＥ＿ＵＰ…式（４）
【００５７】
式（４）を満たす場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、無線基地局３はパケット送信装置１に対して伝送レートの減少要求通知を送信する（ステップＳ１０４）。ここで、伝送レートの減少要求の対象となる無線端末は、無線セル４に将来収容されている無線端末である。
【００５８】
一方、式（４）を満たさない場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、無線基地局３は以下の式（５）に基づき、混雑度が急減するかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。
【００５９】
ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）＜Ｔｈ＿Ｌ＿ＵＥ＿ＤＯＷＮ…式（５）
【００６０】
Ｔｈ＿Ｌ＿ＵＥ＿ＤＯＷＮは、急減を判定するためのしきい値（＜０）である。
【００６１】
式（５）を満たす場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、無線基地局３はパケット送信装置１に対して伝送レートの増加要求通知を送信する（ステップＳ１０６）。ステップ１０４と同様、伝送レートの増加要求の対象となる無線端末は、無線セル４に将来収容されている無線端末である。
【００６２】
無線基地局３は、混雑度の変化率ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）を式（３）のように比で計算する代わりに、Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）とＬ＿ＣＵＥ（ｋ）の差を用いて計算してもよい。
【００６３】
また、図６のフロー図の実施間隔が１０ｍｓ前後などと短い場合、無線基地局３はＬ＿ＣＵＥ（ｋ）、Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）の計算方法として、接続中の無線端末数を用いてもよい。この場合、式（１）、式（２）の代わりに式（６）、式（７）を用いる。
【００６４】
Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）＝Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ−１）…式（６）
【００６５】
Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）＝Ｎ＿ＣＵＥ（ｋ）…式（７）
【００６６】
また、例外処理として、Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）やＬ＿ＥＵＥ（ｋ）が小さい値（例えば、０）の場合、要求通知を送信しない処理を挿入してもよい。
【００６７】
また、Ｎ＿ＣＵＥ（ｋ）のカウント対象となる無線端末は、本実施形態以外にも、バッファに蓄積されたデータサイズが所定値以上である無線端末５でもよいし、特定のトラフィックのパケットがバッファに蓄積されている無線端末５でもよいし、単にアクティブ状態（RRC_Connected）の無線端末５でもよい。
【００６８】
また、無線基地局３は、Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）の計算に用いるＮ＿ＴｘＨＯＲＥＱ（ｋ）（HO Requestの送信数）については、HOの開始タイミングを検出するための無線端末から送信される測定報告で代替してもよい。或いは、無線基地局３は、無線端末５のドップラー周波数や測定報告から無線端末５の位置を割り出し、ハンドオーバを実施するか否か判定し、Ｎ＿ＴｘＨＯＲＥＱ（ｋ）としてカウントしてもよい。或いは、無線基地局３は無線端末５のGPS情報を取得できるのであれば、GPSの位置情報からハンドオーバを実施するか否か判定して、Ｎ＿ＴｘＨＯＲＥＱ（ｋ）としてカウントしてもよい。
【００６９】
また、無線基地局３は、Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）、Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）を求める際、以下の式（８）、（９）のように、バッファに蓄積された各無線端末のデータサイズで重みづけしてもよい。
【００７０】
Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）＝Σ｛ＢＵＦ（ｉ）／ＴＨ＿ＢＵＦ｝…式（８）
【００７１】
Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）＝Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）＋Ｎ＿ＲｘＨＯＲＥＱ（ｋ）−Σ｛ＢＵＦ（ｉ＿ＴｘＨＯＲＥＱ）／ＴＨ＿ＢＵＦ｝…式（９）
【００７２】
ここで、Σは和を取ること、ｉは無線端末の識別番号、ＢＵＦ（ｉ）は識別番号がｉである無線端末５のバッファサイズ、ＴＨ＿ＢＵＦは補正係数、ｉ＿ＴｘＨＯＲＥＱはHO Requestを送信した端末の識別番号を表す。
【００７３】
無線基地局３からパケット送信装置１へ通知方法としては、例えば以下の３つの方法が考えられる。無線基地局３は、無線端末単位で通知を送信する。ただし、以下に示す第１の方法であれば、無線基地局３はセル単位で一括で通知を送信してもよい。セル単位で一括送信する場合、無線基地局３は無線セル４に将来収容される無線端末を区別するための無線端末の識別情報も送信する。
【００７４】
第１の方法は、無線基地局３が通知情報を送信するための専用のパケットデータを生成する方法である。
【００７５】
第２の方法は、無線基地局３からパケット送信装置１へと送信される既存パケットの既存レイヤの特定領域に、無線基地局３が通知情報を書き込む方法である。既存パケットとは、TCPのACK応答パケットなどを指す。特定領域とは、IPヘッダの未使用領域などを指す。具体的には、TOSフィールドとDSフィールドのReserved Bits、Optionsフィールド、Paddingフィールドなどを指す。
【００７６】
第３の方法は、無線基地局３からパケット送信装置１へと送信される既存パケットに、トンネリングプロトコルを導入し、無線基地局３が導入されたトンネリングプロトコルのヘッダ情報に通知情報を付加する方法である。
【００７７】
次に、図７のフロー図を用いて、本実施形態のパケット送信装置１の動作例について説明する。
【００７８】
パケット送信装置１は、無線基地局３から受信した通知が伝送レートの減少要求か否かを判定する（ステップＳ２０１）。減少要求である場合（ステップＳ２０１、Ｙｅｓ）、パケット送信装置１は該当無線端末５への伝送レートを抑制する（ステップＳ２０２）。一方、増加要求である場合（ステップＳ２０１、Ｎｏ）、パケット送信装置１は該当無線端末５への伝送レートを増加させる（ステップＳ２０３）。
【００７９】
パケット送信装置１で実施する伝送レートの制御方法について、具体例を挙げて説明する。
【００８０】
通信プロトコルがTCPである場合で説明する。伝送レートを抑制する場合、パケット送信装置１はウィンドウサイズを所定の割合だけ減少させる。一方、伝送レートを増加させる場合、パケット送信装置１はウィンドウサイズを所定の割合だけ増加させる。ウィンドウサイズを減少させることで、一度に送信できるパケット数が減少する。
【００８１】
他の方法として、伝送レートを抑制する場合、パケット送信装置１はTCPの再送タイマ（RTO）を増加させる。一方、伝送レートを増加させる場合、パケット送信装置１はRTOを減少させる。RTOを大きい値に設定することで、再送間隔を増やすことができる。
【００８２】
さらに別の方法として、伝送レートを抑制する場合、パケット送信装置１はTCPの状態を判別するssthreshを所定の割合小さい値に設定する。一方、伝送レートを増加させる場合、パケット送信装置１はssthreshを所定の割合大きい値に設定する。ssthreshを小さい値に設定することで、TCPの送信側がACKを受信することで指数的にウィンドウサイズを大きくできるTCPの状態が長くなる。
【００８３】
また、アプリケーションを動画と判別できる場合の伝送レートの制御方法について、具体例を挙げて説明する。伝送レートを抑制する場合、パケット送信装置１は動画の画質を落とす。一方、伝送レートを増加させる場合、パケット送信装置１は動画の画質を上げる。ここで、画質とは画素数やフレーム数を指す。画質を落とす場合、パケット送信装置１は画素数、フレーム数の少なくとも何れか１つを削減する。或いは、伝送レートを抑制する場合、パケット送信装置１はペーシングの目標値を下げる。一方、伝送レートを増加させる場合、パケット送信装置１はペーシングの目標値を上げる。なお、ペーシングの開始、中止の組み合わせを使用してもよい。ここで、ペーシングとは、トラフィック状況に応じて送信量を変動させ、ビデオの再生停止や無駄なトラフィック送信を抑制する技術である。
【００８４】
また、本実施形態のパケット送信装置１の動作を次のようにしてもよい。すなわち、図８のフロー図に示すように、無線基地局３から受信した伝送レートの要求通知に対して、伝送レートの制御実施後、それぞれ確認応答を無線基地局３に送信してもよい（ステップＳ２１１、Ｓ２１２）。或いは、パケット送信装置１は自身の状態を考慮した上で、無線基地局３から受信した伝送レートの要求通知に従うか否かを判定してもよい。この場合、パケット送信装置１は、伝送レートの制御を実施したときに、確認応答を無線基地局３に送信する。
【００８５】
本実施形態の通信システムでは、無線基地局は無線端末に起因するセル負荷を求め、求めたセル負荷から混雑度の変化率を計算し、計算した変化率に基づいて伝送レート制御の要求をパケット送信装置に送出する。また、パケット送信装置は要求に応じて伝送レートを制御する。かかる構成によると、通信システムはセルに接続する無線端末の数の急激な変化に対して動的に即応することができ、ユーザの体感品質を向上させることが可能となる。
【００８６】
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態に係る通信システムについて図面を参照して説明する。
【００８７】
［構成］
図９は、本実施形態における無線基地局３の構成例を示すブロック図である。
【００８８】
図９を参照すると、無線基地局３は、混雑度計算部３２を備えている。なお、図９には図示しないが、第１の実施形態と同様に、無線基地局３はその他の機能ブロックを有していていもよい。
【００８９】
混雑度計算部３２は、第１の実施形態の混雑度計算部３１と同様に、無線端末数に起因するセル負荷を計算する。また、混雑度計算部３２は、第１の実施形態の混雑度計算部３１と同様に、計算したセル負荷から混雑の変化率を計算する。また、混雑度計算部３２は、計算した混雑の変化率に関する情報をパケット送信装置１に送信する。
【００９０】
図１０（ａ）、（ｂ）は本実施形態におけるパケット送信装置１の構成例を示すブロック図である。
【００９１】
図１０を参照すると、パケット送信装置１は、パケット送信制御部１２を備えている。なお、図１０には図示しないが、第１の実施形態と同様に、パケット送信装置１はその他の機能ブロックを有していてもよい。
【００９２】
パケット送信制御部１２は、無線基地局３から混雑の変化率に関する情報を受信し、混雑の変化率に基づいて、無線端末５への伝送レートを調整する。
【００９３】
［動作］
次に、図１１のフロー図を用いて、本実施形態の無線基地局３の動作例について説明する。本実施形態のフロー図では、図６のフロー図からステップＳ１０３〜Ｓ１０６が削除され、ステップＳ１１１が追加された点で第１の実施形態と相違する。
【００９４】
無線基地局３は、計算した混雑の変化率ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）に関する情報をパケット送信装置１に対して送信する（ステップＳ１１１）。
【００９５】
なお、図６のフロー図のステップＳ１０３、Ｓ１０４のように、混雑度が急増するか、および／または、急減するかを判定し、急増または急減した場合、無線基地局３はステップＳ１１１を実施して、混雑の変化率をパケット送信装置１に送信してもよい。
【００９６】
次に、図１２のフロー図を用いて、本実施形態のパケット送信装置１の動作例について説明する。本実施形態のフロー図では、図７のフロー図からステップＳ２０１が削除され、ステップＳ２１１〜Ｓ２１２が追加された点で第１の実施形態と相違する。
【００９７】
パケット送信装置１は、無線基地局３から受信した混雑の変化率に関する情報を用いて、上述した式（４）より、混雑度が急増するか判定する（ステップＳ２１１）。式（４）を満たす場合（ステップＳ２１１、Ｙｅｓ）、パケット送信装置１は該当無線端末５への伝送レートを抑制する（ステップＳ２０２）。一方、式（４）を満たさない場合（ステップＳ２１１、Ｎｏ）、パケット送信装置１は、上述した式（５）より混雑度が急減するか判定する（ステップＳ２１２）。式（５）を満たす場合（ステップＳ２１２、Ｙｅｓ）、パケット送信装置１は該当無線端末５への伝送レートを増加させる（ステップＳ２０３）。
【００９８】
本実施形態の通信システムでは、無線基地局は無線端末に起因するセル負荷を求め、求めたセル負荷から混雑度の変化率を計算し、計算した変化率をパケット送信装置に送出する。また、パケット送信装置は、変化率に応じて伝送レートを制御する。かかる構成によると、通信システムはセルに接続する無線端末の数の急激な変化に対して動的に即応することができ、ユーザの体感品質を向上させることが可能となる。また、本実施形態によると、変化率に応じた伝送レートの制御内容をパケット送信装置の側で判断することで、第１の実施形態と比較して無線基地局側の負荷を軽減することが可能となる。
【００９９】
＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る通信システムについて図面を参照して説明する。
【０１００】
［構成］
図１３は、本実施形態における無線基地局３の構成例を示すブロック図である。
【０１０１】
図１３を参照すると、無線基地局３は混雑度計算部３３を備えている。なお、図１３には図示しないが、第１の実施形態と同様に、無線基地局３はその他の機能ブロックを有していてもよい。
【０１０２】
混雑度計算部３３は、第１の実施形態の混雑度計算部３１と同様に、無線端末数に起因するセル負荷を計算する。また、混雑度計算部３３は、計算したセル負荷に関する情報をパケット送信装置１に送信する。
【０１０３】
図１４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態におけるパケット送信装置１の構成例を示すブロック図である。
【０１０４】
図１４を参照すると、パケット送信装置１はパケット送信制御部１３を備えている。なお、図１４には図示しないが、第１の実施形態と同様に、パケット送信装置１はその他の機能ブロックを有していてもよい。
【０１０５】
パケット送信制御部１３は、無線基地局３からセル負荷に関する情報を受信し、セル負荷の混雑の変化率を計算する。また、パケット送信制御部１３は、混雑の変化率に基づいて、無線端末５への伝送レートを調整する。
【０１０６】
［動作］
次に、図１５のフロー図を用いて、本実施形態の無線基地局３の動作例について説明する。本実施形態のフロー図では、図６のフロー図からステップＳ１０２〜Ｓ１０６が削除され、ステップＳ１２１が追加された点で第１の実施形態と相違する。
【０１０７】
無線基地局３は、計算した無線端末数に起因するセル負荷に関する情報Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）をパケット送信装置１に対して送信する（ステップＳ１２１）。
【０１０８】
次に、図１６のフロー図を用いて、本実施形態のパケット送信装置１の動作例について説明する。本実施形態のフロー図では、図７のフロー図からステップＳ２０１が削除され、第２の実施形態の図１２のステップＳ２１１〜Ｓ２１２と、新たにステップＳ２２１が追加された点において第１の実施形態と相違する。
【０１０９】
パケット送信装置１は、無線基地局３から受信した将来のセル負荷を用いて、上述した式（３）より、混雑度の変化率ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）を計算する（ステップＳ２２１）。パケット転送装置１は、ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）を計算するためのＬ＿ＣＵＥ（ｋ）として、前回報告されたＬ＿ＥＵＥ（ｋ−１）を用いる。
【０１１０】
本実施形態では、無線基地局３は、将来のセル負荷Ｌ＿ＥＵＥ（ｋ）に関する情報のみをパケット送信装置１に対して送信する。ただし、無線基地局３は、直近のセル負荷Ｌ＿ＣＵＥ（ｋ）に関する情報も併せてパケット送信装置１に送信してもよい。この場合、パケット送信装置１は、受信したＬ＿ＣＵＥ（ｋ）を用いて、式（３）より、混雑度の変化率ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）を計算してもよい。
【０１１１】
本実施形態の通信システムでは、無線基地局は無線端末に起因するセル負荷を求め、求めたセル負荷をパケット送信装置に送出する。また、パケット送信装置は、セル負荷から混雑度の変化率を計算し、計算した変化率に応じて伝送レートを制御する。かかる構成によると、通信システムはセルに接続する無線端末の数の急激な変化に対して動的に即応することができ、ユーザの体感品質を向上させることが可能となる。また、本実施形態によると、セル負荷から混雑度の変化率を計算する処理と、変化率に応じた伝送レートの制御内容を判断する処理をパケット送信装置の側で行うことにより、第２の実施形態と比較して、無線基地局側の負荷をさらに軽減することができる。
【０１１２】
＜実施形態４＞
次に、第４の実施形態に係る通信システムについて図面を参照して説明する。
【０１１３】
［構成］
本実施形態では、無線通信システムとして、LTEに加えて、WiFiなどのLTE以外のRATも共存する例を想定する。また、本実施形態では、LTEで接続している無線端末５を想定する。
【０１１４】
図１７は、本実施形態における無線基地局３の構成例を示すブロック図である。
【０１１５】
図１７を参照すると、無線基地局３は混雑度計算部３４を備えている。なお、図１７には図示しないが、第１の実施形態と同様に、無線基地局３は他の機能ブロックを有していてもよい。
【０１１６】
混雑度計算部３４は、第１の実施形態の混雑度計算部３１と同様に、無線端末数に起因するセル負荷を計算する。また、混雑度計算部３４は、第１の実施形態の混雑度計算部３１と同様に、計算したセル負荷から混雑の変化率を計算する。さらに、混雑度計算部３４は、混雑の変化率に基づいて、パケット送信装置１に対して通信制御の要求通知を送信する。具体的には、伝送レートの制御要求と、他RATすなわちWiFiへの通信経路の切り替え要求である。
【０１１７】
図１８（ａ）、（ｂ）は本実施形態におけるパケット送信装置１の構成例を示すブロック図である。
【０１１８】
図１８を参照すると、パケット送信装置１はパケット送信制御部１４を備えている。なお、図１８には図示しないが、第１の実施形態と同様に、パケット送信装置１は他の機能ブロックを有していてもよい。
【０１１９】
パケット送信制御部１４は、無線基地局３から通信制御の要求通知を受信し、その要求通知を用いて、無線端末５への通信制御を実施する。具体的には、パケット送信制御部１４は伝送レートの制御と、LTE以外の他RAT、すなわちWiFiへの通信経路の切り替えを実施する。
【０１２０】
本実施形態では、第１ないし第３の実施形態とは異なり、混雑の変化率に応じた通信制御として、伝送レートの制御に加え、通信経路の切り替え制御も実施する。
【０１２１】
［動作］
次に、図１９のフロー図を用いて、本実施形態の無線基地局３の動作例について説明する。本実施形態のフロー図では、図６のフロー図からステップＳ１０４が削除され、ステップＳ１３１が追加された点で第１の実施形態と相違する。
【０１２２】
無線基地局３は、計算した混雑の変化率ΔＬ＿ＵＥ（ｋ）が式（４）を満たす場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、パケット送信装置１に対して他RATへの接続要求を送信する（ステップＳ１３１）。
【０１２３】
次に、図２０のフロー図を用いて、本実施形態のパケット送信装置１の動作例について説明する。本実施形態のフロー図では、図７のフロー図からステップＳ２０１、Ｓ２０２が削除され、ステップＳ２３１〜２３４が追加された点で第１の実施形態と相違する。
【０１２４】
パケット送信装置１は、無線基地局３から受信した通知が他RATへの接続要求か否かを判定する（ステップＳ２３１）。他RATへの接続要求である場合（ステップＳ２３１、Ｙｅｓ）、パケット送信装置１は該当無線端末５の他RATへの接続処理、すなわちWiFiへの接続処理を実施し（ステップＳ２３２）、以後の該当無線端末５へのパケット伝送は他RATから送信する（ステップＳ２３３）。一方、他RATへの接続要求でない場合（ステップＳ２３１、Ｎｏ）、パケット送信装置１は伝送レートの増加要求であるか否かを判定する（ステップＳ２３４）。伝送レートの増加要求である場合（ステップＳ２３４、Ｙｅｓ）、パケット送信装置１は該当無線端末５への伝送レートを増加させる（ステップＳ２０３）。
【０１２５】
また、本実施形態では、他RATへ接続後、以後の該当無線端末パケット伝送は他RATからとしたが、LTEとLTE以外のRAT（WiFi）を併用してもよい。
【０１２６】
また、本実施形態では、無線基地局３からパケット送信装置１に対して他RATへの接続要求を送信するとしたが、無線基地局３から該当無線端末５に対して他RATへの接続要求を送信してもよい。例えば、無線基地局３は、他RATのセルへの接続を無線端末５に対して指示するために、Inter-RATハンドオーバ、CCO、Redirectionのいずれかを指示するメッセージを用いることができる。
【０１２７】
Inter-RATハンドオーバは、例えば、LTE（EUTRAN）からUMTS（UTRAN）、GSM（GERAN）、CDMA2000 1xRTT、または、CDMA2000 HRPDへのハンドオーバである。Inter-RATハンドオーバは、MobilityFromEUTRACommandメッセージによって、ターゲットのRATおよび当該RATの無線リソースなどを指定することができる。
【０１２８】
同様に、CCOは、LTE（EUTRAN）からGSM（GERAN）へのRAT切り替えである。CCOによるRAT切り替えは、MobilityFromEUTRACommandメッセージによって、ターゲットのRAT（すなわち、GERAN）および当該RATの無線リソースなどを指定することができる。
【０１２９】
Redirectionは、例えば、LTE（EUTRAN）からUMTS（UTRAN）、GSM（GERAN）、CDMA2000 1xRTT、またはCDMA2000 HRPDへの切り替えである。Redirectionによる切り替えは、RRCConnectionReleaseメッセージによって、ターゲットのRATおよび周波数（RedirectedCarrierInfo）を指定することができる。
【０１３０】
或いは、新たな装置を導入して実施してもよいし、WiFi通信にも対応した無線基地局３で実施してもよい。
【０１３１】
また、本実施形態では、通信経路の切り替え制御として、他RATへの接続を行ったが、他セルへの接続を行ってもよい。ここで、他セルには、異なる無線基地局のセル、指向性アンテナにより異なるセル、または、周波数が異なるセル、などが含まれる。
【０１３２】
また、本実施形態では、無線基地局３で実施する通信制御を判定していたが、第２または第３の実施形態と同様に、パケット送信装置１で判定する構成を採用してもよい。
【０１３３】
本実施形態では、混雑の変化率に応じた通信制御として、伝送レートの制御に加えて、通信経路の切り替え制御も実施することにより、第１ないし第３の実施形態と比較して、さらに柔軟な通信制御が可能となり、セルに接続する無線端末の数が急変した場合におけるユーザの体感品質を一層向上させることができる。
【０１３４】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
【０１３５】
また、上記の無線基地局、パケット送信装置、無線端末は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の無線基地局、パケット送信装置、無線端末の制御方法も、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
また、上記の各実施形態について、無線基地局３とパケット送信装置１の機能を１つの装置に備えた通信装置で実現してもよい。
【０１３６】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更や組み合わせが可能であることは勿論である。
【０１３７】
上記実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これに限定されない。
（付記１）
第１の視点に係る通信制御方法のとおりである。
（付記２）
前記セルに接続中の無線端末数を用いて前記混雑の変化率を計算する、
付記１に記載の通信制御方法。
（付記３）
ハンドオーバのために前記無線端末と前記無線基地局間でやり取りされるメッセージを用いて前記混雑の変化率を計算する、
ことを特徴とする付記２に記載の通信制御方法。
（付記４）
前記無線基地局は、前記パケットを蓄積するバッファを備え、
前記バッファに蓄積されたパケットのサイズを考慮して前記混雑の変化率を計算する、
付記３に記載の通信制御方法。
（付記５）
前記通信制御の制御対象となる無線端末は、前記混雑の変化前と変化後のどちらにおいても前記セルに収容される無線端末を含む、
付記１に記載の通信制御方法。
（付記６）
前記通信制御は、前記パケットの伝送レートの制御である、
付記１に記載の通信制御方法。
（付記７）
前記通信制御は、前記パケットの通信経路を変更する制御である、
付記１に記載の通信制御方法。
（付記８）
前記伝送レートの制御は、前記混雑の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合、伝送レートを抑制する制御である、
付記６に記載の通信制御方法。
（付記９）
前記伝送レートの制御は、前記混雑の変化率が所定のしきい値よりも小さい場合、伝送レートを増加させる制御である、
付記６に記載の通信制御方法。
（付記１０）
前記伝送レートを抑制する制御は、通信プロトコルの送信ウィンドウサイズを所定の割合だけ減少させる制御である、
付記８に記載の通信制御方法。
（付記１１）
前記伝送レートを増加させる制御は、通信プロトコルの送信ウィンドウサイズを所定の割合だけ増加させる制御である、
付記９に記載の通信制御方法。
（付記１２）
前記伝送レートを抑制する制御は、通信プロトコルの再送タイマを増加させる制御である、
付記８に記載の通信制御方法。
（付記１３）
前記伝送レートを増加させる制御は、通信プロトコルの再送タイマを減少させる制御である、
付記９に記載の通信制御方法。
（付記１４）
前記伝送レートを抑制する制御は、輻輳発生時に通信プロトコルの送信ウィンドウサイズを決定するための基準となるしきい値を所定の割合だけ減少させる制御である、
付記８に記載の通信制御方法。
（付記１５）
前記伝送レートを増加させる制御は、輻輳発生時に通信プロトコルの送信ウィンドウサイズを決定するための基準となるしきい値を所定の割合だけ増加させる制御である、
付記９に記載の通信制御方法。
（付記１６）
前記伝送レートを抑制する制御は、動画の画質を落とす制御である、
付記８に記載の通信制御方法。
（付記１７）
前記伝送レートを増加させる制御は、動画の画質を上げる制御である、
付記９に記載の通信制御方法。
（付記１８）
前記混雑の変化率が所定のしきい値よりも大きい場合、前記パケットデータの通信経路の変更を実施する、
付記７に記載の通信制御方法。
（付記１９）
前記通信経路の変更は、他のセルを選択することである、
付記７に記載の通信制御方法。
（付記２０）
前記通信経路の変更は、他の無線アクセス方式（RAT）を選択することである、
付記７に記載の通信制御方法。
（付記２１）
上記第２の態様に係る通信システムのとおりである。
（付記２２）
前記無線基地局は、専用のパケットデータを生成して、前記パケットの通信制御を前記パケット送信装置に要求する、
付記２１に記載の通信システム。
（付記２３）
前記無線基地局は、既存のパケットヘッダを利用して、前記パケットの通信制御を前記パケット送信装置に要求する、
付記２１に記載の通信システム。
（付記２４）
前記無線基地局は、トンネリングプロトコルを導入して、前記パケットの通信制御を前記パケット送信装置に要求する、
付記２１に記載の通信システム。
（付記２５）
前記パケット送信装置は、前記要求に応じて前記パケットの通信制御を行うと確認応答を前記無線基地局に送信する、
付記２１ないし２４のいずれか一に記載の通信システム。
（付記２６）
上記第３の態様に係る無線基地局のとおりである。
（付記２７）
上記第４の態様に係るパケット送信装置のとおりである。
（付記２８）
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局であって、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率を計算する混雑度計算部と、
前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に対して、前記混雑の変化率を送信する送信部と、を備える、
ことを特徴とする無線基地局。
（付記２９）
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局であって、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの負荷を計算する混雑度計算部と、
前記無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に対して、前記負荷を示す情報を送信する送信部と、を備える、
ことを特徴とする無線基地局。
（付記３０）
上記第６の態様に係るプログラムのとおりである。
（付記３１）
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に設けられたコンピュータに対して、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの混雑の変化率、または、前記変化率に応じた前記パケットの通信制御の要求を、前記無線基地局から受信する処理と、
前記混雑の変化率または前記要求に従って、前記パケットの通信制御を行う処理と、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
（付記３２）
無線端末が接続する通信エリアであるセルを管理する無線基地局を介して前記無線端末にパケットを送信可能なパケット送信装置に設けられたコンピュータに対して、
前記セルに接続する無線端末数に起因する前記セルの負荷に関する情報を前記無線基地局から受信する処理と、
前記負荷に関する情報に基づいて前記セルの混雑の変化率を計算し、計算した変化率に従って、前記パケットの通信制御を行う処理と、を実行させる、
ことを特徴とするプログラム。
【０１３８】
なお、上記特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素などを含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１３９】
１    パケット送信装置
２    ネットワーク
３、３−１、３−２    無線基地局
４−１、４−２    無線セル
５−１、５−２    無線端末
１１〜１４、１８    パケット送信制御部
１６    受信部
３１〜３４、３６    混雑度計算部
３８    送信部
【図１】
2017152760.tif 000003
【図２】
2017152760.tif 000004
【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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