JP6451249B2 - 管理装置、通信システム及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、管理装置、通信システム及び通信制御方法に関する。

基地局とユーザ端末（User Equipment：ＵＥ、以下では単に「端末」と呼ぶことがある）とを有する通信システムにおいて、最近、新たな端末としてＭＴＣ（Machine Type Communication）端末が注目されている。ＭＴＣ端末の一例として、例えば、無線通信機能を備えた電力メーターであるスマートメーター、無線通信機能を備えた自動販売機等が挙げられる。無線通信機能を備えたスマートメーターは、例えば、測定した電力使用量のデータ等を基地局及びコアネットワークを介してサーバへ送信する。また、無線通信機能を備えた自動販売機は、例えば、売り上げ情報、販売機内の在庫情報等を基地局及びコアネットワークを介してサーバへ送信する。

また、ＭＴＣ端末は、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の従来の端末を有する通信システムに付加的に導入されることが検討されている。

特開２００５−０８６６９４号公報 特開２００６−１４８５８０号公報 特開２００７−１６６５９３号公報

しかし、近年、様々な種類の大量のデータを送受信可能なスマートフォン及びタブレット端末等の利用の増加に伴い、通信システムにおける通信トラフィックが急増する状況にある。このような状況の下、さらに付加的にＭＴＣ端末が導入されると、通信トラフィックがさらに増加してコアネットワークの負荷が増大してしまう。コアネットワークにおける通信リソースは有限であるため、ＭＴＣ端末の導入による通信トラフィックの増加が、既存の端末の通信に悪影響を与えてしまうことが予想される。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、通信リソースを効率的に利用することを目的とする。

開示の態様では、管理装置が、通信制御部と、ネットワークインタフェース部とを有する。通信制御部は、静止端末用に確保された通信リソースを解放するか否かを、前記静止端末の通信終了時に、コアネットワークでの輻輳の有無に基づいて決定する。ネットワークインタフェース部は、前記通信制御部での決定結果を基地局へ送信する。

開示の態様によれば、通信リソースを効率的に利用することができる。

図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。 図２は、実施例１の静止端末の一例を示す機能ブロック図である。 図３は、実施例１の基地局の一例を示す機能ブロック図である。 図４は、実施例１の管理装置の一例を示す機能ブロック図である。 図５は、実施例１の静止端末管理テーブルの一例を示す図である。 図６は、実施例１の通信状況管理テーブルの一例を示す図である。 図７は、実施例１の通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。 図８は、実施例１のメッセージ１の一例を示す図である。 図９は、実施例１のメッセージ２の一例を示す図である。 図１０は、実施例１の管理装置の処理の説明に供するフローチャートである。 図１１は、実施例１の通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。 図１２は、実施例１の通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。 図１３は、実施例１のメッセージ３の一例を示す図である。 図１４は、実施例１のメッセージ４の一例を示す図である。 図１５は、実施例１の管理装置の処理の説明に供するフローチャートである。 図１６は、実施例１の基地局の処理の説明に供するフローチャートである。 図１７は、静止端末のハードウェア構成例を示す図である。 図１８は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図１９は、管理装置のハードウェア構成例を示す図である。

以下に、本願の開示する管理装置、通信システム及び通信制御方法の実施例を図面に基づいて説明する。なお、この実施例により本願の開示する管理装置、通信システム及び通信制御方法が限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成、及び、同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［実施例１］
＜通信システムの構成＞
図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。図１において、通信システム１は、移動端末１０と、静止端末２０と、基地局３０と、コアネットワーク４０と、サーバ５０と、管理装置６０とを有する。コアネットワーク４０は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）４１と、Ｓ−ＧＷ（Serving-Gateway）４２と、Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）４３とを有する。静止端末２０は、静止端末２０の通信先のサーバ５０と、基地局３０及びコアネットワーク４０を介して接続される。静止端末２０と基地局３０との間は無線リンクで結ばれ、基地局３０とサーバ５０との間は有線リンクで結ばれる。よって、静止端末２０がサーバ５０と通信する際には、基地局３０における全体の無線リソースのうち一部の無線リソースが静止端末２０用に確保され、コアネットワーク４０における全体の有線リソースのうち一部の有線リソースが静止端末２０用に確保される。つまり、静止端末２０がサーバ５０と通信する際には、通信システム１における全体の通信リソースのうち一部の通信リソースが静止端末２０用に確保される。

ここで、「移動端末」とは、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の従来の一般の端末であり、移動可能な端末を言う。一方で、「静止端末」とは、例えばスマートメーター等の移動しない端末であり、ＭＴＣ端末に相当する。つまり「静止端末」とは、換言すれば「非移動端末」である。移動端末１０と、静止端末２０とは、基地局３０が形成する同一セル内に混在し、同一の通信方式に従って基地局３０と通信する。

＜静止端末の構成＞
図２は、実施例１の静止端末の一例を示す機能ブロック図である。図２において、静止端末２０は、通信制御部２４と、ＢＢ（Base Band）処理部２３と、無線通信部２２と、アンテナ２１とを有する。

通信制御部２４は、各種の制御メッセージを形成してＢＢ処理部２３に出力する。また、通信制御部２４は、サーバ５０宛てのユーザデータからユーザデータパケットを形成してＢＢ処理部２３に出力する。また、通信制御部２４は、ＢＢ処理部２３から入力されるユーザデータパケットからユーザデータを取得する。

ＢＢ処理部２３は、通信制御部２４から入力される制御メッセージ及びユーザデータパケットに対して符号化処理及び変調処理等のＢＢ処理を行ってベースバンドの送信信号を生成し、生成した送信信号を無線通信部２２に出力する。また、ＢＢ処理部２３は、無線通信部２２から入力されるベースバンドの受信信号に対し復調処理及び復号処理等のＢＢ処理を行って制御メッセージ及びユーザデータパケットを得て通信制御部２４に出力する。

無線通信部２２は、ＢＢ処理部２３から入力されるベースバンドの送信信号に対し、デジタル−アナログ変換処理及びアップコンバート処理等を行い、アップコンバート後の送信信号をアンテナ２１を介して基地局３０に送信する。また、無線通信部２２は、アンテナ２１を介して受信した受信信号に対し、ダウンコンバート処理及びアナログ−デジタル変換処理等を行ってベースバンドの受信信号を得てＢＢ処理部２３に出力する。

＜基地局の構成＞
図３は、実施例１の基地局の一例を示す機能ブロック図である。図３において、基地局３０は、ネットワークインタフェース部３５と、通信制御部３４と、ＢＢ処理部３３と、無線通信部３２と、アンテナ３１とを有する。

ネットワークインタフェース部３５は、コアネットワーク４０と接続されている。ネットワークインタフェース部３５は、通信制御部３４から入力されるユーザデータパケット及び制御メッセージをコアネットワーク４０に送信し、コアネットワーク４０から受信したユーザデータパケット及び制御メッセージを通信制御部３４に出力する。

通信制御部３４は、各種の制御メッセージを形成してＢＢ処理部３３またはネットワークインタフェース部３５に出力する。また、通信制御部３４は、ＢＢ処理部３３から入力されるユーザデータパケット及び制御メッセージをネットワークインタフェース部３５に出力し、ネットワークインタフェース部３５から入力されるユーザデータパケット及び制御メッセージをＢＢ処理部３３に出力する。

ＢＢ処理部３３は、通信制御部３４から入力される制御メッセージ及びユーザデータパケットに対して符号化処理及び変調処理等のＢＢ処理を行ってベースバンドの送信信号を生成し、生成した送信信号を無線通信部３２に出力する。また、ＢＢ処理部３３は、無線通信部３２から入力されるベースバンドの受信信号に対し復調処理及び復号処理等のＢＢ処理を行って制御メッセージ及びユーザデータパケットを得て通信制御部３４に出力する。

無線通信部３２は、ＢＢ処理部３３から入力されるベースバンドの送信信号に対し、デジタル−アナログ変換処理及びアップコンバート処理等を行い、アップコンバート後の送信信号をアンテナ３１を介して静止端末２０に送信する。また、無線通信部３２は、アンテナ３１を介して受信した受信信号に対し、ダウンコンバート処理及びアナログ−デジタル変換処理等を行ってベースバンドの受信信号を得てＢＢ処理部３３に出力する。

＜管理装置の構成＞
図４は、実施例１の管理装置の一例を示す機能ブロック図である。図４において、管理装置６０は、ネットワークインタフェース部６１と、通信制御部６２と、情報記憶部６３とを有する。

ネットワークインタフェース部６１は、コアネットワーク４０と接続されている。ネットワークインタフェース部６１は、通信制御部６２から入力される制御メッセージをコアネットワーク４０に送信し、コアネットワーク４０から受信した制御メッセージを通信制御部６２に出力する。

通信制御部６２は、各種の制御メッセージを形成してネットワークインタフェース部６１に出力する。この際、通信制御部６２は、情報記憶部６３に記憶されている各種の情報に基づいて、制御メッセージを形成する。例えば、情報記憶部６３は、「静止端末管理テーブル」と「通信状況管理テーブル」とを記憶する。図５は、実施例１の静止端末管理テーブルの一例を示す図であり、図６は、実施例１の通信状況管理テーブルの一例を示す図である。

図５において、静止端末管理テーブルは、「静止端末ＩＤ」、「通信許可時間」、「セル」、「通信許可エリア」、「データ量」、「ＲＴ（Real Time）性」及び「通信先サーバＩＤ」の各項目を有する。これらの項目は、通信システム１の事業者等により予め登録されている。「静止端末ＩＤ」は、静止端末２０を一意に特定する識別子である。「通信許可時間」は、静止端末２０が通信を許可されている時間を示す。「セル」は、静止端末２０が設置されたセルを示す。「通信許可エリア」は、静止端末２０の当初の設置位置（緯度，経度）を中心にした所定の半径のエリアを示し、静止端末２０はこのエリア内に存在するときにのみ通信が許可される。「データ量」は、１回の通信あたりに許容される上限のデータ量を示す。「ＲＴ性」は、静止端末２０から送信されるデータにＲＴ性が有るか否かを示す。「通信先サーバＩＤ」は、静止端末２０の通信先のサーバ５０を一意に特定する識別子である。

例えば、図５に示す例では、ＩＤが「１１１１」の静止端末２０について、通信許可時間として、８：００から９：００まで、１０：００から１１：００まで、１４：００から１５：００までの３つの時間帯が登録されている。また、ＩＤが「１１１１」の静止端末２０の設置位置はセルＡ内の緯度ｘ１、経度ｙ１の位置であり、ＩＤが「１１１１」の静止端末２０は、緯度ｘ１、経度ｙ１から半径ｒ１以内のエリアにおいてのみ通信を許可されている。また、ＩＤが「１１１１」の静止端末２０の１回の通信あたりに許容される上限のデータ量は１００Ｍバイトであり、ＩＤが「１１１１」の静止端末２０から送信されるデータにＲＴ性は無く、そのデータの送信先はＩＤが「ａａａａ」のサーバ５０である。

このように、図５に示す静止端末管理テーブルには、静止端末２０についての情報は登録される一方で、移動端末１０についての情報は登録されない。

また、図６において、通信状況管理テーブルは、「端末ＩＤ」、「日付」、「開始時刻」、「終了時刻」、「セル」、「位置」及び「データ量」の各項目を有する。これらの項目は、移動端末１０または静止端末２０が通信を行う度に、通信制御部６２によって随時記録される。「端末ＩＤ」は、移動端末１０及び静止端末２０を一意に特定する識別子である。「日付」は、通信が行われた日付を示す。「開始時刻」は通信の開始時刻を示し、「終了時刻」は通信の終了時刻を示す。「セル」は、通信が行われたセルを示す。「位置」は、通信を行った移動端末１０及び静止端末２０の通信開始時の位置を緯度と経度とで示す。「データ量」は、通信毎の送受信データ量を示す。

例えば、図６の通信状況管理テーブルにおいて、ＩＤが「１１１１」の端末は、図５の静止端末管理テーブルにも登録されているため、静止端末２０である。また、図６の通信状況管理テーブルにおいて、ＩＤが「５５５５」の端末は、図５の静止端末管理テーブルに登録されていないため、移動端末１０である。このため、ＩＤが「５５５５」の端末の通信開始時の位置は、（ｘ３,ｙ３）→（ｘ４,ｙ４）→（ｘ５,ｙ５）と通信の度に変化している。

＜通信システムの処理シーケンス（呼設定時）＞
図７は、実施例１の通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。図７には、呼設定時の処理シーケンスを示す。

まず、静止端末２０の通信制御部２４は、呼設定要求を基地局３０に送信する（ステップＳ１０１）。この呼設定要求には、静止端末２０の端末ＩＤと、静止端末２０の現在位置を緯度と経度によって示す位置情報が含まれている。静止端末２０の現在位置は、例えば、静止端末２０が備えるＧＰＳ（Global Positioning System）機能を用いて静止端末２０によって取得される。

呼設定要求を受信した基地局３０では、通信制御部３４が、「メッセージ１」を形成して管理装置６０に送信する（ステップＳ１０２）。

図８は、実施例１のメッセージ１の一例を示す図である。図８において、メッセージ１は、「端末ＩＤ」、「位置情報」及び「空きリソース量」の各項目を有し、各項目の内容が通信制御部３４によってセットされる。すなわち、「端末ＩＤ」には、呼設定要求に含まれている端末ＩＤがセットされる。「位置情報」には、呼設定要求に含まれている位置情報（緯度,経度）がセットされる。「空きリソース量」には、基地局３０における全体の無線リソースのうちの空いているリソースの量を示す情報がセットされる。空きリソー量を示す情報としては、例えば、基地局３０に現在収容可能な残余の端末数、端末に現在割当可能な残余のチャネル数、基地局３０に許容された総送信電力に対する残余の送信電力等を用いることができる。

メッセージ１を受信した管理装置６０では、通信制御部６２が、静止端末２０の接続可否を判定し、判定結果を示す「メッセージ２」を形成して基地局３０に送信する（ステップＳ１０３）。

図９は、実施例１のメッセージ２の一例を示す図である。図９において、メッセージ２は、「接続結果」の項目を有し、この項目の内容は通信制御部６２によってセットされる。「接続結果」には、静止端末２０の接続可否の判定結果がセットされる。接続可否の判定結果としては、例えば、「接続許可」、「接続拒否」または「接続停止」の３つの結果がある。通信制御部６２による接続可否の判定は以下のようにして行われる。図１０は、実施例１の管理装置の処理の説明に供するフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、メッセージ１が管理装置６０によって受信されて通信制御部６２に入力されたときに開始される。

図１０において、通信制御部６２は、まず、メッセージ１にセットされた端末ＩＤを有する端末が静止端末２０か否かを判断する（ステップＳ５０１）。すなわち、通信制御部６２は、メッセージ１にセットされた端末ＩＤに基づいて静止端末管理テーブルを検索し、メッセージ１にセットされた端末ＩＤに該当する端末が静止端末管理テーブルに登録されているか否かによってステップＳ５０１の判断を行う。通信制御部６２は、メッセージ１にセットされた端末ＩＤに該当する端末が静止端末管理テーブルに登録されていれば、メッセージ１にセットされた端末ＩＤを有する端末は静止端末２０であると判断する（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）。一方で、通信制御部６２は、メッセージ１にセットされた端末ＩＤに該当する端末が静止端末管理テーブルに登録されていなければ、メッセージ１にセットされた端末ＩＤを有する端末は静止端末２０でない、つまり、移動端末１０であると判断する（ステップＳ５０１：Ｎｏ）。

通信制御部６２は、ステップＳ５０１で「Ｙｅｓ」と判断した場合、メッセージ１にセットされた端末ＩＤに対応する管理情報を静止端末管理テーブルから読み出す（ステップＳ５０２）。例えばメッセージ１にセットされた端末ＩＤが「１１１１」の場合、通信制御部６２は、静止端末管理テーブルから、通信許可時間として「８：００−９：００，１０：００−１１：００，１４：００−１５：００」、セルとして「セルＡ」、通信許可エリアとして「（ｘ１,ｙ１,ｒ１）」、データ量として「１００Ｍバイト」、ＲＴ性として「無」、通信先サーバＩＤとして「ａａａａ」の各管理情報を読み出す。

次いで、通信制御部６２は、現在時刻が、静止端末管理テーブルにおける通信許可時間内にあるか否かを判断する（ステップＳ５０３）。例えば、メッセージ１にセットされた端末ＩＤが「１１１１」の場合に、通信制御部６２は、現在時刻が８：３０であれば、現在時刻が通信許可時間内にあると判断し（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、現在時刻が９：３０であれば、現在時刻が通信許可時間内にないと判断する（ステップＳ５０３：Ｎｏ）。

通信制御部６２は、ステップＳ５０３で「Ｙｅｓ」と判断した場合、メッセージ１にセットされた位置情報が示す位置、つまり、静止端末２０の現在位置が、静止端末管理テーブルにおける通信許可エリア内にあるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。

静止端末２０の現在位置が通信許可エリア内にある場合（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、コアネットワーク４０に輻輳が有るか否かを判断する（ステップＳ５０５）。例えば、通信制御部６２は、コアネットワーク４０における通信トラフィック量を監視しており、コアネットワーク４０における現在の通信トラフィック量が閾値以上であれば「輻輳有り」、閾値未満であれば「輻輳無し」と判断する。

コアネットワーク４０に輻輳が無い場合（ステップＳ５０５：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、メッセージ１にセットされた空きリソース量、つまり、無線リソースの空きリソース量が閾値ＴＨ１以上か否かを判断する（ステップＳ５０６）。

メッセージ１にセットされた空きリソース量が閾値ＴＨ１以上である場合（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、サーバ５０への静止端末２０の接続を許可する（ステップＳ５０７）。

一方で、現在時刻が通信許可時間内でない場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、静止端末２０の現在位置が通信許可エリア内でない場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、コアネットワーク４０に輻輳が有る場合（ステップＳ５０５：Ｎｏ）、または、メッセージ１にセットされた空きリソース量が閾値ＴＨ１未満の場合は（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、通信制御部６２は、サーバ５０への静止端末２０の接続を拒否する（ステップＳ５０８）。

また、通信制御部６２は、メッセージ１にセットされた端末ＩＤを有する端末が移動端末１０であると判断した場合は（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、その端末ＩＤを有する端末についての通信状況が通信状況管理テーブルに記録済みか否かを判断する（ステップＳ５１０）。

メッセージ１にセットされた端末ＩＤを有する端末の通信状況が通信状況管理テーブルに記録済みの場合（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、メッセージ１にセットされた端末ＩＤに対応する通信状況を通信状況管理テーブルから読み出す（ステップＳ５１１）。例えばメッセージ１にセットされた端末ＩＤが「５５５５」の場合、通信制御部６２は、通信状況管理テーブルから、時系列な位置情報として、（ｘ３,ｙ３），（ｘ４,ｙ４），（ｘ５,ｙ５）を読み出す。

次いで、通信制御部６２は、読み出した通信状況に基づいて、移動端末１０に移動が有ったか否かを判断する（ステップＳ５１２）。例えばステップＳ５１１で読み出された位置情報が（ｘ３,ｙ３），（ｘ４,ｙ４），（ｘ５,ｙ５）であった場合、通信制御部６２は、移動端末１０の移動が有ると判断する（ステップＳ５１２：Ｙｅｓ）。一方で、例えば、現在時刻から遡って所定時間内の複数の位置情報がすべて同一の位置を示す場合、通信制御部６２は、移動端末１０の移動が無いと判断する（ステップＳ５１２：Ｎｏ）。通信制御部６２は、所定時間移動が無い移動端末１０を静止端末として見なすため、ステップＳ５１２における判断が「Ｎｏ」となった場合は、処理はステップＳ５０６に進む。

一方で、メッセージ１にセットされた端末ＩＤを有する端末の通信状況が通信状況管理テーブルに記録されていない場合（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、または、移動端末１０の移動が有る場合は（ステップＳ５１２：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、サーバ５０への静止端末２０の接続を許可する（ステップＳ５０７）。

ステップＳ５０７またはステップＳ５０８の処理後、通信制御部６２は、メッセージ２を形成して基地局３０に送信し（ステップＳ５０９）、処理を終了する。通信制御部６２は、サーバ５０への静止端末２０の接続を許可した場合は、「接続結果」として「接続許可」をセットしたメッセージ２を形成する。一方で、通信制御部６２は、サーバ５０への静止端末２０の接続を拒否した場合は、「接続結果」として「接続拒否」をセットしたメッセージ２を形成する。

なお、ステップＳ５０３、ステップＳ５０４またはステップＳ５０５における判断が「Ｎｏ」と場合に、通信制御部６２は、静止端末２０からのデータ送信を一時的に停止させてもよい。静止端末２０からのデータ送信を一時的に停止させる場合、通信制御部６２は、「接続結果」として「接続停止」をセットしたメッセージ２を形成する。また、通信制御部６２は、ステップＳ５０３、ステップＳ５０４及びステップＳ５０５における判断が「Ｙｅｓ」となった時点で、静止端末２０からのデータ送信を再開させてもよい。

図７に戻り、ステップＳ１０３でメッセージ２を受信した基地局３０では、通信制御部３４が、メッセージ２の内容に従って、静止端末２０と基地局３０との間の無線リンクの確立制御を行う。図７には、メッセージ２における「接続結果」が「接続許可」となっている場合を示すため、ステップＳ１０４において、ＲＲＣ（Radio Resource Control） Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎが確立される。なお、メッセージ２における「接続結果」が「接続拒否」となっている場合は、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎが確立されず、ステップＳ１０４以降の処理は行われない。

ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎが確立されると、静止端末２０の通信制御部２４は、アタッチ要求をＭＭＥ４１に送信し（ステップＳ１０５）、静止端末２０からＳ−ＧＷ４２までの間で認証、秘匿及びインテグリティ制御が行われる（ステップＳ１０６）。

次いで、ＭＭＥ４１は、ベアラ設定要求をＳ−ＧＷ４２に送信し（ステップＳ１０７）、Ｓ−ＧＷ４２からサーバ５０までの間でベアラ設定処理が行われ（ステップＳ１０８）、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラ設定応答をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ１０９）。

次いで、ＭＭＥ４１は、無線ベアラ設定要求を基地局３０に送信し（ステップＳ１１０）、基地局３０の通信制御部３４は、無線ベアラ設定要求を静止端末２０に送信する（ステップＳ１１１）。

次いで、静止端末２０の通信制御部２４は、無線ベアラ設定応答を基地局３０に送信し（ステップＳ１１２）、基地局３０の通信制御部３４は、無線ベアラ設定応答をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ１１３）。

次いで、静止端末２０の通信制御部２４は、アタッチ完了をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ１１４）。

以降、静止端末２０は、上りユーザデータパケットをサーバ５０に送信する（ステップＳ１１５）。

また、サーバ５０から静止端末２０への下りユーザデータパケットの送信（ステップＳ１１９）にあたっては、ＭＭＥ４１からＳ−ＧＷ４２にベアラ更新要求が送信されて（ステップＳ１１６）、Ｓ−ＧＷ４２からサーバ５０までの間でベアラ更新処理が行われる（ステップＳ１１７）。ベアラ更新処理後、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラ更新応答をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ１１８）。

ここで、図７において、静止端末２０と基地局３０との間の無線リンクは、ステップＳ１０４の処理により、アイドル状態から、接続（コネクテッド）状態に遷移する。つまり、ステップＳ１０４の処理により、基地局３０における全体の無線リソースのうち一部の無線リソースが静止端末２０用に確保される。

また、図７において、基地局３０とサーバ５０との間の有線リンクは、ステップＳ１０８の処理により、アイドル状態から、接続（コネクテッド）状態に遷移する。つまり、ステップＳ１０８の処理により、コアネットワーク４０における全体の有線リソースのうち一部の有線リソースが静止端末２０用に確保される。

＜通信システムの処理シーケンス（通信終了時）＞
次いで、静止端末２０の通信終了時の処理シーケンスについて説明する。図１１及び図１２は、実施例１の通信システムの処理シーケンスの一例を示す図である。図１１及び図１２には、静止端末２０の通信終了時の処理シーケンスを示す。また、図１１は、無線リソース及び有線リソースのうち無線リソースのみを解放する場合の処理シーケンスであり、図１２は、無線リソース及び有線リソースの双方を解放する場合の処理シーケンスである。

＜静止端末の通信終了時に無線リソースのみを解放する場合（図１１）＞
図１１において、まず、静止端末２０の通信制御部２４は、呼解放要求を基地局３０に送信する（ステップＳ２０１）。この呼解放要求には、静止端末２０の端末ＩＤが含まれている。

呼解放要求を受信した基地局３０では、通信制御部３４が、「メッセージ３」を形成して管理装置６０に送信する（ステップＳ２０２）。

図１３は、実施例１のメッセージ３の一例を示す図である。図１３において、メッセージ３は、「端末ＩＤ」、「データ量」及び「空きリソース量」の各項目を有し、各項目の内容が通信制御部３４によってセットされる。すなわち、「端末ＩＤ」には、呼解放要求に含まれている端末ＩＤがセットされる。「データ量」には、今回の通信において静止端末２０とサーバ５０との間で送受信されたデータ量がセットされる。「空きリソース量」には、基地局３０における全体の無線リソースのうちの空いているリソースの量を示す情報がセットされる。空きリソー量を示す情報としては、例えば、基地局３０に現在収容可能な残余の端末数、端末に現在割当可能な残余のチャネル数、基地局３０に許容された総送信電力に対する残余の送信電力等を用いることができる。

メッセージ３を受信した管理装置６０では、通信制御部６２が、静止端末２０の通信終了時の接続方式を決定し、決定結果を示す「メッセージ４」を形成して基地局３０に送信する（ステップＳ２０３）。

図１４は、実施例１のメッセージ４の一例を示す図である。図１４において、メッセージ４は、「接続方式」及び「ＡＯ（Always On）フラグ」の各項目を有し、各項目の内容が通信制御部６２によってセットされる。「接続方式」には、静止端末２０の接続方式の決定結果がセットされる。接続方式の決定結果としては、例えば、「常時接続」または「随時接続」の２つの結果がある。また、ＡＯフラグは、「０」または「１」にセットされる。通信制御部６２による接続方式の決定は以下のようにして行われる。図１５は、実施例１の管理装置の処理の説明に供するフローチャートである。図１５に示すフローチャートは、メッセージ３が管理装置６０によって受信されて通信制御部６２に入力されたときに開始される。

図１５において、通信制御部６２は、まず、コアネットワーク４０に輻輳が有るか否かを判断する（ステップＳ６０１）。例えば、通信制御部６２は、コアネットワーク４０における通信トラフィック量を監視しており、コアネットワーク４０における現在の通信トラフィック量が閾値以上であれば「輻輳有り」、閾値未満であれば「輻輳無し」と判断する。

コアネットワーク４０に輻輳が無い場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、メッセージ３にセットされた端末ＩＤに対応する管理情報を静止端末管理テーブルから読み出し、メッセージ３にセットされた端末ＩＤを有する静止端末２０から送信されるデータにＲＴ性が有るか否かを判断する（ステップＳ６０２）。

メッセージ３にセットされた端末ＩＤを有する静止端末２０から送信されるデータにＲＴ性が有る場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、コアネットワーク４０における有線リソースの空きリソース量が閾値ＴＨ２以上か否かを判断する（ステップＳ６０３）。

コアネットワーク４０における有線リソースの空きリソース量が閾値ＴＨ２以上である場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、メッセージ３にセットされた空きリソース量、つまり、無線リソースの空きリソース量が閾値ＴＨ３以上か否かを判断する（ステップＳ６０４）。

メッセージ３にセットされた空きリソース量が閾値ＴＨ３以上である場合（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、通信制御部６２は、静止端末２０の接続方式を「接続方式１」に決定する（ステップＳ６０５）。

一方で、メッセージ３にセットされた空きリソース量が閾値ＴＨ３未満である場合（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、通信制御部６２は、静止端末２０の接続方式を「接続方式２」に決定する（ステップＳ６０６）。

また、コアネットワーク４０に輻輳が有る場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、静止端末２０から送信されるデータにＲＴ性が無い場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、または、コアネットワーク４０における有線リソースの空きリソース量が閾値ＴＨ２未満である場合は（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、通信制御部６２は、静止端末２０の接続方式を「接続方式３」に決定する（ステップＳ６０７）。

ステップＳ６０５、ステップＳ６０６またはステップＳ６０７の処理後、通信制御部６２は、メッセージ４を形成して基地局３０に送信し（ステップＳ６０８）、処理を終了する。通信制御部６２は、接続方式を「接続方式１」に決定した場合は、「接続方式」として「常時接続」、「ＡＯフラグ」として「０」をセットしたメッセージ４を形成する。また、通信制御部６２は、接続方式を「接続方式２」に決定した場合は、「接続方式」として「随時接続」、「ＡＯフラグ」として「１」をセットしたメッセージ４を形成する。また、通信制御部６２は、接続方式を「接続方式３」に決定した場合は、「接続方式」として「随時接続」、「ＡＯフラグ」として「０」をセットしたメッセージ４を形成する。

ここで、「接続方式１」とは、静止端末２０の通信終了時に、有線リンク及び無線リンクの双方の接続が維持される通信方式である。よって、接続方式１が決定された場合は、呼設定時に静止端末２０用に確保された有線リソース及び無線リソースの双方が、静止端末２０の通信が終了しても解放されない。

また、「接続方式２」とは、静止端末２０の通信終了時に、無線リンクのみが解放され、有線リンクの接続が維持される通信方式である。よって、接続方式２が決定された場合は、呼設定時に静止端末２０用に確保された有線リソース及び無線リソースのうち、無線リソースは静止端末２０の通信の終了に伴って解放される一方で、有線リソースは静止端末２０の通信が終了しても解放されない。つまり、接続方式２が決定された場合は、無線リソースのみが解放される。

また、「接続方式３」とは、静止端末２０の通信終了時に、有線リンク及び無線リンクの双方が解放される通信方式である。よって、接続方式３が決定された場合は、呼設定時に静止端末２０用に確保された有線リソース及び無線リソースの双方が、静止端末２０の通信の終了に伴って解放される。

図１１は、静止端末２０の通信終了時に、無線リソース及び有線リソースのうち無線リソースのみを解放する場合の処理シーケンスであるので、静止端末２０の通信終了時の接続方式として「接続方式２」が決定された場合の処理シーケンスに相当する。

図１１に戻り、ステップＳ２０３でメッセージ４を受信した基地局３０では、通信制御部３４が、メッセージ４の内容に従って、ＵＥコンテキスト解放要求をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ２０４）。

次いで、ＭＭＥ４１は、ベアラ更新要求をＳ−ＧＷ４２に送信し（ステップＳ２０５）、Ｓ−ＧＷ４２からサーバ５０までの間でベアラ更新処理が行われる（ステップＳ２０６）。ベアラ更新処理後、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラ更新応答をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ２０７）。

ベアラ更新応答を受信したＭＭＥ４１は、ＵＥコンテキスト解放応答を基地局３０に送信し（ステップＳ２０８）、基地局３０の通信制御部３４は、無線リンクの解放を静止端末２０に通知する（ステップＳ２０９）。また、通信制御部３４は、ＵＥコンテキスト解放完了通知をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ２１０）。

ここで、図１１において、静止端末２０と基地局３０との間の無線リンクは、ステップＳ２０９の処理により、接続（コネクテッド）状態から、アイドル状態に遷移する。つまり、ステップＳ２０９の処理により、静止端末２０用に確保されていた無線リソースが解放される。

＜静止端末の通信終了時に無線リソース及び有線リソースの双方を解放する場合（図１２）＞
図１２において、ステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０８〜Ｓ２１０の処理は図１１と同一であるため説明を省略する。

図１２は、静止端末２０の通信終了時に、無線リソース及び有線リソースの双方を解放する場合の処理シーケンスであるので、静止端末２０の通信終了時の接続方式として「接続方式３」が決定された場合の処理シーケンスに相当する。つまり、図１２におけるステップＳ３０１では、管理装置６０の通信制御部６２は、「接続方式」として「随時接続」、「ＡＯフラグ」として「０」をセットしたメッセージ４を基地局３０に送信する。

ステップＳ３０１でメッセージ４を受信した基地局３０では、通信制御部３４が、メッセージ４の内容に従って、ＵＥコンテキスト解放要求をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ３０２）。

次いで、ＭＭＥ４１は、ベアラ削除要求をＳ−ＧＷ４２に送信し（ステップＳ３０３）、Ｓ−ＧＷ４２からサーバ５０までの間でベアラ削除処理が行われる（ステップＳ３０４）。ベアラ削除処理後、Ｓ−ＧＷ４２は、ベアラ削除応答をＭＭＥ４１に送信する（ステップＳ３０５）。

ここで、図１２において、静止端末２０と基地局３０との間の無線リンクは、ステップＳ２０９の処理により、接続（コネクテッド）状態から、アイドル状態に遷移する。つまり、ステップＳ２０９の処理により、静止端末２０用に確保されていた無線リソースが解放される。

また、図１２において、基地局３０とサーバ５０との間の有線リンクは、ステップＳ３０４の処理により、接続（コネクテッド）状態から、アイドル状態に遷移する。つまり、ステップＳ３０４の処理により、静止端末２０用に確保されていた有線リソースが解放される。

＜基地局の処理＞
図１６は、実施例１の基地局の処理の説明に供するフローチャートである。図１６に示すフローチャートは、メッセージ４が基地局３０によって受信されて通信制御部３４に入力されたときに開始される。

図１６において、通信制御部３４は、まず、メッセージ４の内容に基づいて、静止端末２０の通信終了時の接続方式を判断する（ステップＳ７０１）。すなわち、通信制御部３４は、メッセージ４において、「接続方式」として「常時接続」、「ＡＯフラグ」として「０」がセットされている場合には、静止端末２０の通信終了時の接続方式が「接続方式１」であると判断する。また、通信制御部３４は、メッセージ４において、「接続方式」として「随時接続」、「ＡＯフラグ」として「１」がセットされている場合には、静止端末２０の通信終了時の接続方式が「接続方式２」であると判断する。また、通信制御部３４は、メッセージ４において、「接続方式」として「随時接続」、「ＡＯフラグ」として「０」がセットされている場合には、静止端末２０の通信終了時の接続方式が「接続方式３」であると判断する。

そして、通信制御部３４は、ステップＳ７０１での判断結果が「接続方式１」である場合は（ステップＳ７０１：接続方式１）、呼設定時に静止端末２０用に確保された有線リソース及び無線リソースの双方を維持したまま解放せずに、処理を終了する。

また、通信制御部３４は、ステップＳ７０１での判断結果が「接続方式２」である場合は（ステップＳ７０１：接続方式２）、呼設定時に静止端末２０用に確保された有線リソース及び無線リソースのうち、無線リソースを解放する一方で、有線リソースを維持したまま解放しない（ステップＳ７０２）。無線リソースの解放は、図１１におけるステップＳ２０９の処理により行われる。

また、通信制御部３４は、ステップＳ７０１での判断結果が「接続方式３」である場合は（ステップＳ７０１：接続方式３）、呼設定時に静止端末２０用に確保された有線リソース及び無線リソースの双方を解放する（ステップＳ７０３）。無線リソースの解放は、図１２におけるステップＳ２０９の処理により行われ、有線リソースの解放は、図１２におけるステップＳ３０４の処理により行われる。

以上のように、実施例１では、管理装置６０は、通信制御部６２と、ネットワークインタフェース部６１とを有する。通信制御部６２は、静止端末２０用に確保された通信リソースを解放するか否かを、静止端末２０の通信終了時に、コアネットワーク４０での輻輳の有無に基づいて決定する。ネットワークインタフェース部６１は、通信制御部６２での決定結果を基地局３０へ送信する。

こうすることで、コアネットワーク４０での輻輳が有る場合は、通信終了した静止端末２０用に確保されていた通信リソースを解放して移動端末１０が利用可能な通信リソースとすることができるため、通信リソースを効率的に利用することができる。

また、実施例１では、通信制御部６２は、さらに、静止端末２０からサーバ５０へ送信されるデータのＲＴ性の有無に基づいて、静止端末２０用に確保された一部の通信リソースを解放するか否かを決定する。

こうすることで、ＲＴ性が有るデータの送信を阻害することなく、通信リソースを効率的に利用することができる。

また、実施例１では、通信制御部６２は、さらに、通信リソースの空きリソース量に基づいて、静止端末２０用に確保された一部の通信リソースを解放するか否かを決定する。

こうすることで、空きリソース量が多い場合には、静止端末２０用に確保された一部の通信リソースを解放せずに維持できるため、通信リソースの無駄な解放を抑止することができる。

［他の実施例］
［１］静止端末２０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１７は、静止端末のハードウェア構成例を示す図である。図１７に示すように、静止端末２０は、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ２０ａと、メモリ２０ｂと、無線通信モジュール２０ｃとを有する。プロセッサ２０ａの一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor），ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、静止端末２０は、プロセッサ２０ａと周辺回路とを含むＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）を有してもよい。メモリ２０ｂの一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。

アンテナ２１と、無線通信部２２とは、無線通信モジュール２０ｃにより実現される。ＢＢ処理部２３と、通信制御部２４とは、プロセッサ２０ａにより実現される。

［２］基地局３０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１８は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図１８に示すように、基地局３０は、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ３０ａと、メモリ３０ｂと、無線通信モジュール３０ｃと、ネットワークインタフェースモジュール３０ｄとを有する。プロセッサ３０ａの一例として、ＣＰＵ，ＤＳＰ，ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、基地局３０は、プロセッサ３０ａと周辺回路とを含むＬＳＩを有してもよい。メモリ３０ｂの一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。

アンテナ３１と、無線通信部３２とは、無線通信モジュール３０ｃにより実現される。ＢＢ処理部３３と、通信制御部３４とは、プロセッサ３０ａにより実現される。ネットワークインタフェース部３５は、ネットワークインタフェースモジュール３０ｄにより実現される。

［３］管理装置６０は、次のようなハードウェア構成により実現することができる。図１９は、管理装置のハードウェア構成例を示す図である。図１９に示すように、管理装置６０は、ハードウェアの構成要素として、プロセッサ６０ａと、メモリ６０ｂと、ネットワークインタフェースモジュール６０ｃとを有する。プロセッサ６０ａの一例として、ＣＰＵ，ＤＳＰ，ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、管理装置６０は、プロセッサ６０ａと周辺回路とを含むＬＳＩを有してもよい。メモリ６０ｂの一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ，ＲＯＭ，フラッシュメモリ等が挙げられる。

ネットワークインタフェース部６１は、ネットワークインタフェースモジュール６０ｃにより実現される。通信制御部６２は、プロセッサ６０ａにより実現される。情報記憶部６３は、メモリ６０ｂにより実現される。

１ 通信システム
１０ 移動端末
２０ 静止端末
３０ 基地局
４０ コアネットワーク
４１ ＭＭＥ
４２ Ｓ−ＧＷ
４３ Ｐ−ＧＷ
５０ サーバ
６０ 管理装置
２４，３４，６２ 通信制御部
６３ 情報記憶部

Claims (4)

1. コアネットワークの輻輳の有無、静止端末から送信されるデータのリアルタイム性の有無、前記コアネットワークにおける有線リソースの空きリソース量、及び、無線リソースの空きリソース量に基づいて前記静止端末の接続方式を決定する通信制御部と、
   前記通信制御部での決定結果を基地局へ送信するネットワークインタフェース部と、
   を具備する管理装置。
2. 前記静止端末の前記接続方式は、第一、第二及び第三の接続方式を含み、
   前記第一の接続方式は、前記静止端末の通信終了時に有線リンク及び無線リンクの双方の接続が維持される通信方式であり、
   前記第二の接続方式は、前記静止端末の通信終了時に前記無線リンクが解放される一方で前記有線リンクの接続が維持される通信方式であり、
   前記第三の接続方式は、前記静止端末の通信終了時に前記有線リンク及び前記無線リンクの双方が解放される通信方式であり、
   前記通信制御部は、前記静止端末の前記接続方式を、前記第一、前記第二または前記第三の接続方式の何れかに決定する、
   請求項１に記載の管理装置。
3. 静止端末と、基地局と、コアネットワークと、管理装置とを具備する通信システムであって、
   前記管理装置は、前記コアネットワークの輻輳の有無、前記静止端末から送信されるデータのリアルタイム性の有無、前記コアネットワークにおける有線リソースの空きリソース量、及び、無線リソースの空きリソース量に基づいて前記静止端末の接続方式を決定し、その決定結果を前記基地局へ送信する、
   通信システム。
4. コアネットワークの輻輳の有無、及び、静止端末から送信されるデータのリアルタイム性の有無を判断し、
   前記輻輳の有無、前記リアルタイム性の有無、前記コアネットワークにおける有線リソースの空きリソース量、及び、無線リソースの空きリソース量に基づいて前記静止端末の接続方式を決定する、
   通信制御方法。

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