JP6349054B2

JP6349054B2 - ルータ装置

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Publication number: JP6349054B2
Application number: JP2012287443A
Authority: JP
Inventors: 徹内野; 高橋　秀明; 秀明高橋; 明人花木; アンダルマワンティハプサリウリ
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2018-06-27
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: US20150358984A1; WO2014103717A1; CN104904296A; JP2014131158A

Description

本発明は、ルータ装置に関する。

ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の無線基地局ｅＮＢは、基本的に、移動局ＵＥとの間で設定されているベアラの優先度に基づいて、スケジューリングを行うように構成されている。

近年、ＩＥＥＥ８０２.１１ｂに規定されているＷｉＦｉ方式のルータ装置であるＷｉＦｉルータの普及や、「ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＡｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）」の導入によるデータの伝送速度の増加により、ＬＴＥ方式の無線アクセスネットワークをバックホール回線として通信を行うケース（テザリング）が増加することが予想される（図８参照）。

３ＧＰＰＴＳ３６.３００（ｖ１１.３.０）

図８に示すように、移動局ＵＥが、テザリングを行っている場合、ＷｉＦｉルータを流れるデータには、一律、ＷｉＦｉルータに設定されているベアラの優先度が適用されるため、優先呼端末ＵＥ＃１によって送信されるデータと一般呼端末ＵＥ＃２によって送信されるデータとを区別して優先制御を行うことができないという問題点があった。

したがって、例えば、優先呼端末ＵＥ＃１が、無線基地局ｅＮＢとの間で低優先呼ベアラを設定しているＷｉＦｉルータを介してテザリングしている場合、優先呼端末ＵＥ＃１によって送信されたデータは、低優先度のデータとしてスケジューリングされてしまう可能性があるという問題点があった。

また、現在の無線基地局ｅＮＢは、受信したデータの中身を意識して優先制御を行うことを想定していない。

したがって、優先呼端末ＵＥ＃１よりも低い優先度の端末ＵＥ＃３と無線基地局ｅＮＢとの間で設定されているベアラの優先度が、ＷｉＦｉルータと無線基地局ｅＮＢとの間で設定されているベアラの優先度よりも高い場合には、端末ＵＥ＃３によって送信されたデータが、優先呼端末ＵＥ＃１によって送信されたデータよりも優先的に取り扱われてしまう可能性があるという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、テザリングが行われている場合であっても適切な優先制御を行うことができるルータ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ルータ装置であって、無線基地局との間で、優先呼ベアラ及び低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部と、受信したデータの優先度に基づいて、該データを前記優先呼ベアラ或いは前記低優先呼ベアラのどちらに転送するのかについて決定するように構成されている制御部とを具備することを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、ルータ装置であって、無線基地局との間で、優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部を具備しており、前記設定部は、優先呼端末が接続されたことが検出された場合には、前記無線基地局との間で設定されている前記低優先呼ベアラを前記優先呼ベアラに変更するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、ルータ装置であって、無線基地局との間で、低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部と、優先呼端末からのデータの伝送速度が所定閾値を下回った場合、該優先呼端末と比べて相対的に優先度の低い端末からのデータを廃棄するように構成されている制御部とを具備することを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、ルータ装置であって、無線基地局に対して、受信したデータの優先度に基づいて、該データを優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラのどちらに転送するのかについて決定することができるか否かについて示す能力情報を通知するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第５の特徴は、ルータ装置であって、無線基地局に対して、優先呼端末が接続されたことが検出された場合に、該無線基地局との間で設定されている低優先呼ベアラを優先呼ベアラに変更することができるか否かについて示す能力情報を通知するように構成されていることを要旨とする。

本発明の第６の特徴は、ルータ装置であって、無線基地局に対して、優先呼端末からのデータの伝送速度が所定閾値を下回った場合、該優先呼端末と比べて相対的に優先度の低い端末からのデータを廃棄することができるか否かについて示す能力情報を通知するように構成されていることを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、テザリングが行われている場合であっても適切な優先制御を行うことができるルータ装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。本発明の第１の実施形態に係るＷｉＦｉルータ１０の機能ブロック図である。本発明の第１の実施形態に係るＷｉＦｉルータ１０の動作を示すフローチャートである。本発明の変更例１に係る移動通信システムの全体構成図である。本発明の変更例１に係るＷｉＦｉルータ１０の動作を示すフローチャートである。本発明の変更例２に係る移動通信システムの全体構成図である。本発明の変更例２に係るＷｉＦｉルータ１０の動作を示すフローチャートである。従来技術を説明するための図である。

（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
図１乃至図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ方式の移動通信システムであって、無線基地局ｅＮＢと、ＷｉＦｉルータ１０と、優先呼端末ＵＥ＃１と、一般呼端末ＵＥ＃２とを具備している。

ここで、優先呼端末ＵＥ＃１は、高優先度を有している端末（移動局）ＵＥであり、一般呼端末ＵＥ＃２は、優先呼端末ＵＥ＃１よりも相対的に低い優先度を有している端末（移動局）ＵＥである。

なお、各端末ＵＥの優先度は、各端末ＵＥから直接ＷｉＦｉルータ１０に通知されてもよいし、無線基地局ｅＮＢを介して間接的にＷｉＦｉルータ１０に通知されてもよい。

図１の例では、無線基地局ｅＮＢとＷｉＦｉルータ１０との間には、優先呼ベアラ及び低優先呼ベアラが設定されている。

ここで、優先呼ベアラは、高優先度のデータ、例えば、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータを転送するベアラであり、低優先呼ベアラは、低優先度のデータ、例えば、一般呼端末ＵＥ＃２からのデータを転送するベアラである。

なお、無線基地局ｅＮＢとＷｉＦｉルータ１０との間で設定されるベアラの優先度は、いくつかのレベル（例えば、高、中、低、極低等）が設定されていてもよい。

本明細書では、特定のレベルの優先度を有するベアラを優先呼ベアラとし、優先呼ベアラの優先度よりも相対的に低いレベルの優先度を有するベアラを低優先呼ベアラとする。

図２に示すように、本実施形態に係るＷｉＦｉルータ１０は、検出部１１と、設定部１２と、制御部１３とを具備している。

検出部１１は、ＷｉＦｉルータ１０に優先呼端末ＵＥ＃１や一般呼端末ＵＥ＃２が接続されたことを検出するように構成されている。

設定部１２は、無線基地局ｅＮＢとの間で優先呼ベアラや低優先呼ベアラを設定するように構成されている。

例えば、設定部１２は、ＷｉＦｉルータ１０に端末が接続されていない場合に、無線基地局ｅＮＢとの間でベアラを設定しないように構成されていてもよい。

かかる場合、設定部１２は、検出部１１によってＷｉＦｉルータ１０に一般呼端末ＵＥ＃２が接続されたことを検出された場合に、無線基地局ｅＮＢとの間で低優先呼ベアラを設定するように構成されていてもよい。

或いは、設定部１２は、ＷｉＦｉルータ１０に端末が接続されていない場合であっても、無線基地局ｅＮＢとの間で低優先呼ベアラを設定しておくように構成されていてもよい。

かかる場合、設定部１２は、検出部１１によってＷｉＦｉルータ１０に優先呼端末ＵＥ＃１が接続されたことを検出された場合に、無線基地局ｅＮＢとの間で優先呼ベアラを設定するように構成されていてもよい。

また、同一の優先度を有する端末ＵＥが複数存在する場合には、設定部１２は、端末ＵＥごとに、ベアラを設定するように構成されていてもよいし、優先度ごとに、ベアラを設定するように構成されていてもよい。

制御部１３は、受信したデータの優先度に基づいて、かかるデータのスケジューリングを行うように構成されている。

具体的には、制御部１３は、優先呼端末ＵＥ＃１或いは一般呼端末ＵＥ＃２から受信したデータの優先度に基づいて、かかるデータを優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラのどちらに転送するのかについて決定するように構成されている。

また、制御部１３は、同一の優先度のデータを受信した場合には、かかるデータの滞留時間や滞留量に基づいて、かかるデータのスケジューリングを行うように構成されていてもよい。

なお、ＷｉＦｉルータ１０は、無線基地局ｅＮＢに対して、受信したデータの優先度に基づいて、かかるデータを優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラのどちらに転送するのかについて決定することができるか否かについて示す能力情報を通知するように構成されていてもよい。

以下、図３を参照して、本実施形態に係る移動通信システムの動作、具体的には、本実施形態に係るＷｉＦｉルータ１０について説明する。

図３に示すように、ステップＳ１０１において、ＷｉＦｉルータ１０は、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されたか否かについて判定する。

「ＹＥＳ」の場合、本動作は、ステップＳ１０２に進み、「ＮＯ」の場合、本動作は、終了する。

ステップＳ１０２において、ＷｉＦｉルータ１０は、無線基地局ｅＮＢとの間で優先呼ベアラを設定する。

（変更例１）
図４及び図５を参照して、本発明の変更例１に係る移動通信システムについて説明する。以下、本変更例１に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。

図４（ａ）に示すように、ＷｉＦｉルータ１０に一般呼端末ＵＥ＃２のみが接続されており、ＷｉＦｉルータ１０と無線基地局ｅＮＢとの間で低優先呼ベアラが設定されている状態で、図４（ｂ）に示すように、ＷｉＦｉルータ１０に優先呼端末ＵＥ＃１が接続された場合には、検出部１１は、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されたことを検出し、設定部１２は、無線基地局ｅＮＢとの間で設定されている低優先呼ベアラを優先呼ベアラに変更するように構成されている。

したがって、ＷｉＦｉルータ１０に接続されている端末によって送信されるデータの優先度は、一意に決定されるように構成されている。

なお、優先呼端末ＵＥ＃１の接続が終了する場合、ＷｉＦｉルータ１０と無線基地局ｅＮＢとの間で設定されるベアラを優先呼ベアラから低優先呼ベアラに戻すように構成されていてもよい。

また、ＷｉＦｉルータ１０は、無線基地局ｅＮＢに対して、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されたことが検出された場合に、無線基地局ｅＮＢとの間で設定されている低優先呼ベアラを優先呼ベアラに変更することができるか否かについて示す能力情報を通知するように構成されていてもよい。

以下、図５を参照して、本変更例１に係る移動通信システムの動作、具体的には、本変更例１に係るＷｉＦｉルータ１０について説明する。

図５に示すように、ステップＳ２０１において、ＷｉＦｉルータ１０は、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されたか否かについて判定する。

「ＹＥＳ」の場合、本動作は、ステップＳ２０２に進み、「ＮＯ」の場合、本動作は、終了する。

ステップＳ２０２において、ＷｉＦｉルータ１０は、無線基地局ｅＮＢとの間で設定されている低優先呼ベアラを優先呼ベアラに変更する。

（変更例２）
図６及び図７を参照して、本発明の変更例２に係る移動通信システムについて説明する。以下、本変更例２に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。

図６（ａ）に示すように、ＷｉＦｉルータ１０と無線基地局ｅＮＢとの間で低優先呼ベアラが設定されており、ＷｉＦｉルータ１０に優先呼端末ＵＥ＃１及び一般呼端末ＵＥ＃２が接続されている状態で、制御部１３は、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度（データレート）が所定閾値を下回った場合（すなわち、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータのＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）を担保できない場合）、図６（ｂ）に示すように、一般呼端末ＵＥ＃２からのデータ（低優先度のデータ）を廃棄するように構成されている。

かかる伝送速度は、所定期間内の平均伝送速度であってもよいし、所定期間内の最大伝送速度であってもよいし、所定期間内の最低伝送速度であってもよい。

ここで、制御部１３は、検出部１１によって優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度が所定閾値を下回ったことが検出された場合に、一般呼端末ＵＥ＃２（すなわち、優先呼端末ＵＥ＃１と比べて相対的に優先度の低い端末ＵＥ＃２）からのデータ（低優先度のデータ）を廃棄するように構成されていてもよいし、無線基地局ｅＮＢ又は優先呼端末ＵＥ＃１によって優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度が所定閾値を下回ったことを通知された場合に、一般呼端末ＵＥ＃２からのデータ（低優先度のデータ）を廃棄するように構成されていてもよい。

また、かかる所定閾値は、端末ごとに設定されていてもよいし、ベアラごとに設定されていてもよいし、「ＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ」ごとに設定されるように構成されていてもよい。

なお、制御部１３は、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度が所定閾値を下回った場合、一定期間のみ、上述のデータの廃棄を行うように構成されていてもよい。

また、ＷｉＦｉルータ１０は、無線基地局ｅＮＢに対して、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度が所定閾値を下回った場合、かかる優先呼端末ＵＥ＃１と比べて相対的に優先度の低い端末ＵＥ＃２からのデータを廃棄することができるか否かについて示す能力情報を通知するように構成されていてもよい。

以下、図７を参照して、本変更例２に係る移動通信システムの動作、具体的には、本変更例２に係るＷｉＦｉルータ１０について説明する。

図７に示すように、ステップＳ３０１において、ＷｉＦｉルータ１０は、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度が所定閾値を下回ったか否かについて判定する。

「ＹＥＳ」の場合、本動作は、ステップＳ３０２に進み、「ＮＯ」の場合、本動作は、終了する。

ステップＳ３０２において、ＷｉＦｉルータ１０は、一般呼端末ＵＥ＃２からのデータ（低優先度のデータ）を廃棄する。

以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。

本実施形態の第１の特徴は、ＷｉＦｉルータ１０（ルータ装置）であって、無線基地局ｅＮＢとの間で、優先呼ベアラ及び低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部１２と、受信したデータの優先度に基づいて、かかるデータを優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラのどちらに転送するのかについて決定するように構成されている制御部１３とを具備することを要旨とする。

かかる構成によれば、テザリングが行われている場合に、ＷｉＦｉルータ１０が、受信したデータを、適切な優先度のベアラに対して転送することができる。

本実施形態の第１の特徴において、設定部１２は、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されたことが検出された場合に、優先呼ベアラを設定するように構成されていてもよい。

かかる構成によれば、ＷｉＦｉルータ１０は、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されていない場合には、無線基地局ｅＮＢとの間で優先呼ベアラを設定しないため、無線リソースの浪費を防ぐことができる。

本実施形態の第２の特徴は、ＷｉＦｉルータ１０であって、無線基地局ｅＮＢとの間で、優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部１２を具備しており、設定部１２は、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されたことが検出された場合には、無線基地局ｅＮＢとの間で設定されている低優先呼ベアラを優先呼ベアラに変更するように構成されていることを要旨とする。

かかる構成によれば、ＷｉＦｉルータ１０は、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されている場合には、無線基地局ｅＮＢとの間で優先呼ベアラを設定し、優先呼端末ＵＥ＃１が接続されていない場合には、無線基地局ｅＮＢとの間で低優先呼ベアラを設定するため、無線リソースを有効に活用しつつ、適切な優先制御を行うことができる。

本実施形態の第３の特徴は、ＷｉＦｉルータ１０であって、無線基地局ｅＮＢとの間で、低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部１２と、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度が所定閾値を下回った場合、一般呼端末ＵＥ＃２からのデータを廃棄するように構成されている制御部１３とを具備することを要旨とする。

かかる構成によれば、ＷｉＦｉルータ１０は、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの伝送速度が所定閾値を下回った場合には、優先呼端末ＵＥ＃１と比べて相対的に優先度の低い端末（一般呼端末）ＵＥ＃２からのデータを廃棄することによって、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータを疎通し易くすることができる。

本実施形態の第３の特徴において、所定閾値は、端末ごと、ベアラごと、或いは、「ＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ（端末のカテゴリ）」ごとに設定されるように構成されていてもよい。

かかる構成によれば、ＷｉＦｉルータ１０は、端末ごと、ベアラごと、或いは、「ＵＥｃａｔｅｇｏｒｙ」ごとに、所定閾値を設定することで、より柔軟な優先制御を行うことができる。

本実施形態の第３の特徴において、制御部１３は、一定期間のみ、上述のデータの廃棄を行うように構成されていてもよい。

かかる構成によれば、ＷｉＦｉルータ１０は、優先呼端末ＵＥ＃１からのデータの疎通状態が良好な状態に戻った場合に、迅速に、一般呼端末ＵＥ＃２からのデータの廃棄を中止することができる。

さらに、ＷｉＦｉルータ１０及び端末ＵＥ＃１/ＵＥ＃２は、無線基地局ｅＮＢに対して、上述の優先制御が可能であるか否についての能力情報を通知し、無線基地局ｅＮＢは、かかる能力情報に基づいて、上述の優先制御を行うように構成されていてもよい。

なお、上述の優先呼端末ＵＥ＃１や一般呼端末ＵＥ＃２や無線基地局ｅＮＢやＷｉＦｉルータ１０の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。

ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。

かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、優先呼端末ＵＥ＃１や一般呼端末ＵＥ＃２や無線基地局ｅＮＢやＷｉＦｉルータ１０内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして優先呼端末ＵＥ＃１や一般呼端末ＵＥ＃２や無線基地局ｅＮＢやＷｉＦｉルータ１０内に設けられていてもよい。

以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

ｅＮＢ…無線基地局
ＵＥ＃１…優先呼端末
ＵＥ＃２…一般呼端末
１０…ＷｉＦｉルータ
１１…検出部
１２…設定部
１３…制御部

Claims

少なくとも１つの端末が接続されるルータ装置であって、
無線基地局との間で、優先呼ベアラ及び低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部と、
受信したデータの優先度に基づいて、該データを前記優先呼ベアラ或いは前記低優先呼ベアラのどちらに転送するのかについて決定するように構成されている制御部とを具備し、
前記設定部は、優先呼端末が接続されたか否かを判定し、優先呼端末が接続された場合に前記優先呼ベアラを設定することを特徴とするルータ装置。
少なくとも１つの端末が接続されるルータ装置であって、
無線基地局との間で、優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラを設定するように構成されている設定部を具備しており、
前記設定部は、優先呼端末が接続されたことが検出された場合には、前記無線基地局との間で設定されている前記低優先呼ベアラを前記優先呼ベアラに変更するように構成され、
前記設定部は、優先呼端末が接続されたか否かを判定し、優先呼端末が接続された場合に前記低優先呼ベアラを前記優先呼ベアラに変更することを特徴とするルータ装置。
請求項２記載のルータ装置であって、
前記設定部は、前記無線基地局との間で、前記低優先呼ベアラを設定し、
優先呼端末からのデータの伝送速度が所定閾値を下回った場合、該優先呼端末と比べて相対的に優先度の低い端末からのデータを廃棄するように構成されている制御部を具備することを特徴とするルータ装置。
請求項３記載のルータ装置であって、
前記所定閾値は、端末ごと、ベアラごと、或いは、端末のカテゴリごとに設定されるように構成されていることを特徴とするルータ装置。
請求項３または４に記載のルータ装置であって、
前記制御部は、一定期間のみ、前記データの廃棄を行うように構成されていることを特徴とするルータ装置。
請求項１記載のルータ装置であって、
前記制御部は、前記無線基地局に対して、受信したデータの優先度に基づいて、該データを優先呼ベアラ或いは低優先呼ベアラのどちらに転送するのかについて決定することができるか否かについて示す能力情報を通知することを特徴とするルータ装置。
請求項２記載のルータ装置であって、
前記無線基地局に対して、優先呼端末が接続されたことが検出された場合に、該無線基地局との間で設定されている低優先呼ベアラを優先呼ベアラに変更することができるか否かについて示す能力情報を通知する制御部を具備することを特徴とするルータ装置。
請求項３記載のルータ装置であって、
前記制御部は、前記無線基地局に対して、前記優先呼端末からのデータの伝送速度が前記所定閾値を下回った場合、該優先呼端末と比べて相対的に優先度の低い端末からのデータを廃棄することができるか否かについて示す能力情報を通知することを特徴とするルータ装置。