JP2018139453A - ユーザ装置、及び切り替え制御方法 - Google Patents
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Abstract
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現状、セルラ網と無線LAN網間における協調(coordination)方法のひとつとしてコアネットワーク(CN)レベルでのcoordination等が存在するが、よりダイナミックなcoordinationを行うために、無線アクセス網(RAN)レベルにおける協調方法が検討されている。
現在、3GPP Rel−12におけるStudy Itemの一つとして、WiFi interworkingが検討されている(非特許文献1:RP−122038)。
前記第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び前記第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを格納する輻輳状態管理部と、
前記第1輻輳レベルに関する第1閾値と、前記第2輻輳レベルに関する第2閾値とを保持し、前記第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、前記第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行うか否かを判定する切り替え制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
前記第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び前記第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを格納する輻輳状態管理部と、
所定の第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、所定の第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行う条件を満たしていると判定した場合に、当該条件が所定の期間だけ継続する場合に、前記接続切り替えを行う切り替え制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置が提供される。
本実施の形態では、ユーザ装置UEを徐々に無線LAN網/セルラ網側に遷移させるよにする。具体的には、第1の実施の形態と第2の実施の形態がある。第1の実施の形態では、セルラ網から一斉にユーザ装置UEへのシグナリングを行うのではなく、ユーザ装置UE個別に又はユーザ装置UEをグループ分けして徐々にシグナリングすることで、ユーザ装置UEを徐々に、無線LAN網/セルラ網側に遷移させる。
また、第2の実施の形態では、個別又はグループ毎に、ユーザ装置UEに閾値のヒステリシスを設定し、ユーザ装置UEは、無線LAN網/セルラ網から輻輳状態等の情報を受信した場合に、ヒステリシスを考慮して遷移を開始する。個々のユーザ装置UEがそれぞれのヒステリシスを考慮した遷移を行うため、ユーザ装置UEを徐々に、無線LAN網/セルラ網側に遷移させることができる。以下、第1の実施の形態、及び第2の実施の形態をより詳細に説明する。
まず、第1の実施の形態について説明する。
図2に、本実施の形態におけるシステム構成図を示す。図2に示すように、本実施の形態のシステムは、基地局eNBを有するセルラ網10、及び無線LAN−APを有する無線LAN網20を含む。セルラ網10と無線LAN網20は接続されており、基地局eNBと無線LAN−AP間で通信可能である。
基地局eNBと無線LAN−APの配下には複数のユーザ装置UEが存在し、各ユーザ装置UEは、基地局eNBから通知される制御信号(シグナリング)に含まれる輻輳状態情報に基づいて、基地局eNB又は無線LAN−APに接続する(遷移する)機能を備える。つまり、各ユーザ装置UEは、第1無線通信網(例:セルラ網)を利用して通信を行う第1無線通信部と第2無線通信網(例:無線LAN網)を利用して通信を行う第2無線通信部とを含み、基地局eNBから受信する輻輳状態情報に基づいて、第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を備える。
本実施の形態では、例えば図3に示すように、基地局eNBは、接続しているユーザ装置UEを1台又は複数台のグループにグルーピングし、ユーザ装置UEに対してグループ毎(個別に通知することも含む)に徐々に輻輳状態を通知することで、徐々にユーザ装置UEを遷移させることとしている。
本実施の形態において、基地局eNBがユーザ装置UEに対して輻輳状態を通知するシグナリングを行う契機及び停止する契機として、例えば以下のケース1、ケース2がある。
<開始する契機>
ケース1は、セルラ網の基地局eNBが輻輳していることを通知するケースである。基地局eNBは、セルラ網における輻輳レベル(基地局eNBの輻輳レベルと称してもよい)と所定閾値とを比較して、当該輻輳レベルが所定閾値を超えたと判断した場合に、ユーザ装置UEへ基地局eNBが輻輳していることを示す輻輳状態情報を通知する。
なお、本実施の形態における輻輳状態情報は、輻輳レベルに対応する数値でもよいし、輻輳していることや、空いていることを示す任意の情報であってもよい。なお、本実施の形態は後述する第2の実施の形態と組み合わせて使用することが可能であり、その場合、ユーザ装置UEに通知する輻輳状態情報は、第2の実施の形態における閾値等と比較可能な輻輳レベルの値とする。
輻輳レベルは、例えば、RRC connected状態のユーザ装置UE数、設定されているベアラ数、Non−DRX比率(DRX(間欠受信)状態でないユーザ装置UEの比率)、UL個別リソース設定数(UL個別リソースを割り当てられたユーザ装置UE数)等である。輻輳レベルは、これらに限られるわけではなく、輻輳の状態を示す値であればどのような値を用いてもよい。例えば、基地局eNBでのUEに関する情報のみでなく、セルラ網内の装置から受信する情報を加味して輻輳レベルを決定してもよい。
また、無線LAN−APが、ユーザ装置UEの接続数、リソース使用状況等に基づき決定された無線LAN網の輻輳レベルをセルラ網(コアネットワーク)を介して基地局eNBに通知し、基地局eNBが、当該輻輳レベルを加味して輻輳状態情報の通知を行うかどうかを判断してもよい。例えば、基地局eNBが輻輳している場合でも、無線LAN−APから受信した輻輳レベルがある閾値以上である場合には、ユーザ装置UEに対する輻輳状態情報の通知を行わない制御を行うことができる。
基地局eNBは、輻輳状態情報の通知を開始した後、上記条件を満たす間は、例えば所定期間毎に各グループへの輻輳状態情報の通知を行う。基地局eNBは、輻輳レベルが所定閾値を下回ると判断した場合に、ユーザ装置UEへの輻輳状態情報の通知を停止する。輻輳レベルの具体的な値については開始契機と同様である。また、停止させる場合における所定閾値は、開始契機における所定閾値と同じでもよいし、異なっていてもよい。
ケース2は、基地局eNBがユーザ装置UEに対して、基地局eNBが空いてきたこと(輻輳していないこと)を示す輻輳状態情報を通知/通知停止するケースである。
ケース2では、基地局eNBは、輻輳レベルと所定閾値とを比較して、輻輳レベルが所定閾値を下回ると判断した場合に、ユーザ装置UEへ、空いてきたこと(輻輳していないこと)を示す輻輳状態情報を通知する。ここでの所定閾値は、ケース1の場合と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、ケース1の場合よりも小さい閾値を用いてもよい。
基地局eNBは、輻輳状態情報の通知を開始した後、上記条件を満たす間は、例えば所定期間毎に各グループへの輻輳状態情報の通知を行う。基地局eNBは、輻輳レベルが所定閾値を超えると判断した場合に、ユーザ装置UEへの輻輳状態情報の通知を停止する。輻輳レベルの具体的な値については開始契機と同様である。なお、停止させる場合における所定閾値は、開始契機における所定閾値と同じでもよいし、異なっていてもよい。
前述したとおり、本実施の形態では、基地局eNBは、配下のユーザ装置UEをグループ分けし、グループ毎に輻輳状態を通知する。グループに属するユーザ装置UEは1又は複数である。グループ分けについては、例えば、特に基準を設けずに、グループ毎の個数を決めて任意に(ランダムに)グループ分けしてもよいし、所定の基準で優先度を設け、優先度毎にグループ分けを行い、優先度順に輻輳状態情報を通知してもよい。優先度の例としては以下のようなものがある。
基地局eNBは、ユーザ装置UEの下りデータのバッファ量、又は、ユーザ装置UEから通知される上りデータのバッファ量の大きさに基づいて、ユーザ装置UEをグループ分けする。例えば、バッファ量が大きい順に、グループ1、グループ2、グループ3、...のようにグループ分けする。
基地局eNBは、ユーザ装置UEが行っているサービスのサービス品質(QoS、これを優先度と称してもよい)に基づいて、ユーザ装置UEをグループ分けする。例えば、優先度の高い順に、グループ1、グループ2、グループ3、...のようにグループ分けする。
基地局eNBは、ユーザ装置UEの接続時間(例:RRCconnected状態の時間)に基づいて、ユーザ装置UEをグループ分けする。例えば、接続時間の長い順に、グループ1、グループ2、グループ3、...のようにグループ分けする。
基地局eNBは、セルラ網側で大量のデータを送受した等の理由により低優先度となっているユーザ装置UEを1又は複数グループとして、他のユーザ装置UEとは異なる優先度の低いグループとする。そして、基地局eNBは、当該低優先度グループのユーザ装置UEに対して優先的に輻輳状態情報を通知することで、優先的に無線LAN網へオフロードさせる。
基地局eNBは、ユーザ装置UEのバッテリ状態に基づいて、ユーザ装置UEをグループ分けする。例えば、バッテリ残量の少ない順に、グループ1、グループ2、グループ3、...のようにグループ分けする。バッテリ残量は、例えば、ユーザ装置UEからの通知を受けて把握することができる。また、基地局eNBは、ユーザ装置UEの能力(使用帯域幅等)、接続時間等に基づき、バッテリの消費量(バッテリの持ち)、バッテリ残量等を推定し、できるだけバッテリを消費させないほうがよいユーザ装置UEの順にグループ分けをしてもよい。
図5に本実施の形態に係る基地局eNBの機能構成例を示す。図5に示すように、基地局eNBは、DL信号送信部101、UL信号受信部102、セルラ網輻輳状態管理部、103、UEグループ管理部104、無線LAN網輻輳状態管理部105、通知制御部106を含む。なお、図5は、基地局eNBにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともセルラ網の通信方式(例:LTE方式)に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。
ときに、徐々にユーザ装置UEをセルラ網から無線LAN網へ、もしくは無線LAN網からセルラ網へ遷移させることができ、mass toggle問題を回避できる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。本実施の形態でのシステム構成は第1の実施の形態と同様であり、図2に示したとおりである。本実施の形態では、例えば基地局eNBが、ユーザ装置UEに対してセルラ網及び無線LAN網の輻輳状態(以下、輻輳レベルと呼ぶ)等を報知情報等を用いて通知する。
例えば、あるグループのユーザ装置UEにおいて、Hys1を無線LAN網側のヒステリシス、Hys2をセルラ網側のヒステリシスとした場合、これらのヒステリシスを当該グループのユーザ装置UEに予め通知しておく。また、ユーザ装置UEには、XとYが予め通知されている。
例2では、時間的なヒステリシスを設け、輻輳状態による遷移イベントを満たしても、所定の期間は遷移を見送るといった制御を行う。
本実施の形態において、ヒステリシスをユーザ装置UEに通知する主体は特に限定されず、例えば、所定のサーバから通知してもよいし、基地局eNBから通知してもよい。すなわち、ユーザ装置UEは、セルラ網からヒステリシスを受信してもよいし、無線LAN網からヒステリシスを受信してもよい。前述した閾値についても同様であり、ユーザ装置UEは、セルラ網から閾値を受信してもよいし、無線LAN網から閾値を受信してもよい。
(第1項)
第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続を切り替える機能を備えるユーザ装置と通信を行う基地局であって、
前記基地局に在圏する複数のユーザ装置を複数のグループに分けるグループ管理部と、
前記第1無線通信網における輻輳状態を示す輻輳状態情報を、前記グループ管理部により分けられたグループ毎に通知し、当該グループ毎に、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行わせる通知制御部と
を備えることを特徴とする基地局。
(第2項)
前記通知制御部は、所定の条件に基づいて前記第1無線通信網が輻輳していると判断した場合に、当該第1無線通信網が輻輳していることを示す輻輳状態情報をグループ毎に通知し、当該グループ毎に、前記第1無線通信網から前記第2無線通信網への接続切り替えを行わせる
ことを特徴とする第1項に記載の基地局。
(第3項)
前記通知制御部は、所定の条件に基づいて前記第1無線通信網が輻輳していないと判断した場合に、当該第1無線通信網が輻輳していないことを示す輻輳状態情報をグループ毎に通知し、当該グループ毎に、前記第2無線通信網から前記第1無線通信網への接続切り替えを行わせる
ことを特徴とする第1項又は第2項に記載の基地局。
(第4項)
前記通知制御部は、前記第2無線通信網における輻輳状態が所定の条件を満たす場合に、前記第1無線通信網における輻輳状態を示す輻輳状態情報をグループ毎に通知する
ことを特徴とする第1項ないし第3項のうちいずれか1項に記載の基地局。
(第5項)
前記グループ管理部は、前記複数のユーザ装置を所定の優先度に基づきグループ分けし、前記通知制御部は、当該優先度に対応した順番で各グループに輻輳状態情報を通知する
ことを特徴とする第1項ないし第4項のうちいずれか1項に記載の基地局。
(第6項)
第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置であって、
前記第1無線通信網又は前記第2無線通信網から、当該第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び当該第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを受信する輻輳状態管理部と、
前記第1輻輳レベルに関する第1閾値と、前記第2輻輳レベルに関する第2閾値とを保持し、所定の第1閾値調整値により調整した後の前記第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、所定の第2閾値調整値により調整した後の前記第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行うか否かを判定する切り替え制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置。
(第7項)
第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置であって、
前記第1無線通信網又は前記第2無線通信網から、当該第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び当該第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを受信する輻輳状態管理部と、
所定の第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、所定の第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行う条件を満たしていると判定した場合に、当該条件が所定の期間だけ継続する場合に、前記接続切り替えを行う切り替え制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置。
(第8項)
第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続を切り替える機能を備えるユーザ装置と通信を行う基地局が実行する輻輳状態通知制御方法であって、
前記基地局に在圏する複数のユーザ装置を複数のグループに分けるグループ分割ステップと、
前記第1無線通信網における輻輳状態を示す輻輳状態情報を、前記グループ分割ステップにより分けられたグループ毎に通知し、当該グループ毎に、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行わせるステップと
を備えることを特徴とする輻輳状態通知制御方法。
(第9項)
第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置が実行する切り替え制御方法であって、
前記第1無線通信網又は前記第2無線通信網から、当該第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び当該第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを受信するステップと、
前記第1輻輳レベルに関する第1閾値と、前記第2輻輳レベルに関する第2閾値とを取得し、所定の第1閾値調整値により調整した後の前記第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、所定の第2閾値調整値により調整した後の前記第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行うか否かを判定するステップと
を備えることを特徴とする切り替え制御方法。
(第10項)
第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置が実行する切り替え制御方法であって、
前記第1無線通信網又は前記第2無線通信網から、当該第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び当該第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを受信するステップと、
所定の第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、所定の第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行う条件を満たしていると判定した場合に、当該条件が所定の期間だけ継続する場合に、前記接続切り替えを行うステップと
を備えることを特徴とする切り替え制御方法。
UE ユーザ装置
101、201 DL信号送信部
102、202 UL信号受信部
103、203 セルラ網輻輳状態管理部
104、204 UEグループ管理部
105、205 無線LAN網輻輳状態管理部
106、206 通知制御部
310 セルラ通信機能部
320 無線LAN通信機能部
311 DL信号受信部
312 UL信号送信部
313 セルラ網輻輳状態管理部
314 無線LAN網輻輳状態管理部
315 切り替え制御部
Claims (4)
- 第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置であって、
前記第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び前記第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを格納する輻輳状態管理部と、
前記第1輻輳レベルに関する第1閾値と、前記第2輻輳レベルに関する第2閾値とを保持し、前記第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、前記第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行うか否かを判定する切り替え制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置。 - 第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置であって、
前記第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び前記第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを格納する輻輳状態管理部と、
所定の第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、所定の第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行う条件を満たしていると判定した場合に、当該条件が所定の期間だけ継続する場合に、前記接続切り替えを行う切り替え制御部と
を備えることを特徴とするユーザ装置。 - 第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置が実行する切り替え制御方法であって、
前記第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び前記第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを記憶部に格納するステップと、
前記第1輻輳レベルに関する第1閾値と、前記第2輻輳レベルに関する第2閾値とを取得し、前記第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、前記第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行うか否かを判定するステップと
を備えることを特徴とする切り替え制御方法。 - 第1無線通信網と第2無線通信網との間で接続切り替えを行う機能を含むユーザ装置が実行する切り替え制御方法であって、
前記第1無線通信網の輻輳レベルを示す第1輻輳レベル、及び前記第2無線通信網の輻輳レベルを示す第2輻輳レベルを記憶部に格納するステップと、
所定の第1閾値と前記第1輻輳レベルとを比較するとともに、所定の第2閾値と前記第2輻輳レベルとを比較することにより、前記第1無線通信網と前記第2無線通信網との間で接続切り替えを行う条件を満たしていると判定した場合に、当該条件が所定の期間だけ継続する場合に、前記接続切り替えを行うステップと
を備えることを特徴とする切り替え制御方法。
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