JP6497201B2 - 基地局装置 - Google Patents
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Description
実施形態1において、基地局装置は、M2M通信を行うM2M端末からの呼を処理する専用の処理カード(以下、M2Mカードと呼ぶ)と、M2M呼以外の呼(以下、一般呼と呼ぶ)を処理する処理カード(以下、一般カードと呼ぶ)とを有する。M2M端末は、MTC(Machine Type Communication)端末とも呼ばれる。実施形態1において、基地局装置は、UE(User Equipment、ユーザ端末)との通信に係る呼処理に際し、常時電源が投入されているM2MカードによりM2M呼を呼処理する。また、基地局装置は、呼処理を行うときに電源が投入され、呼処理を行っていないとき電源が遮断される一般カードにより一般呼を呼処理する。
図1Aは、実施形態1に係る基地局装置の一例を示すブロック図である。図1は、実施形態1に係る基地局装置10Aのうち、実施形態1に係るブロックのみを図示し、その他のブロックを省略している。
図2は、実施形態1に係る位置登録処理の一例を示すシーケンス図である。位置登録処理は、例えばUE30によるセルサーチの度に実行される。先ず、基地局装置10Aは、自エリア内の全てのUE30へ、MIB(Master Information Block)を送信する(ステップS11)。UE30は、セルサーチ/セル測定を行(ステップS12)、セル選択を行う(ステップS13)。
図3は、実施形態1に係るM2M端末判定処理の一例を示すフローチャートである。M2M端末判定処理は、例えば、UE20によるアタッチ処理の度に実行される。先ず、基地局装置10Aは、UE30(図2参照)からアタッチ要求を受信する(ステップS61)。UE30からのアタッチ要求には、EPS Mobile Identity(IMSI)が含まれる。次に、基地局装置10Aは、ステップS61で受信したIMSIをもとに、IMSI記憶テーブル13a(図1A参照)を参照する(ステップS62)。
図4は、実施形態1に係るUE識別子取得処理の一例を示すフローチャートである。UE識別子取得処理は、例えば、UE30によるアタッチ処理の度に実行される。先ず、上位装置20は、基地局装置10Aから、アタッチ要求を受信する(ステップS71)。基地局装置10Aからのアタッチ要求には、EPS Mobile Identity(IMSI)が含まれる。次に、上位装置20は、アタッチ要求を基地局装置10Aへ送信したUE30(図2参照)、基地局装置10A、およびHSS21(図2参照)と共に、認証、秘匿、およびインテグリティ制御を行う(ステップS72)。
図5は、実施形態1に係る呼処理の一例を示す説明図である。図5に示す例では、カード15aがM2Mカード、カード15b〜15dが一般カード、カード15eが予備カードである。一般カードの起動順序は、カード番号#2のカード15b、カード番号#3のカード15c、カード番号#4のカード15d、カード番号#2のカード15bの順序でカード番号の輪番となる。
実施形態1は、同時に多数発生後、カードでの呼処理が短時間で終了するというM2M呼の特性を考慮し、M2M呼専用のM2Mカードを設け、M2Mカードを、消費電力低減のためのカードの電源制御の対象から除外する。つまり、実施形態1は、一般カードのみカードの電源制御の対象とすることにより、新規の一般呼を割り当てるカードの切り替えによる電源オンと、処理中の呼量が0となったカードの電源オフとの発生頻度を抑えることができる。よって、実施形態1は、基地局装置10Aの消費電力低減効果を高めることができる。
前述の実施形態1における基地局装置1Aでは、M2Mカードの枚数が固定されていたが、実施形態2における基地局装置では、M2Mカードの枚数が、M2M呼の予測量に基づいて可変である点が実施形態1の基地局装置1Aとは異なる。なお、実施形態2における基地局装置では、M2Mカードの枚数は、M2M呼の予測量に基づいて、1枚単位で変更されてもよく、2枚以上の整数単位で変更されてもよい。その他の点は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。
図6Aは、実施形態2に係る基地局装置の一例を示すブロック図である。図6Aは、実施形態2に係る基地局装置10Bのうち、実施形態2に係るブロックのみを図示し、その他のブロックを省略している。また、以下に説明する点を除き、図6Aに示した基地局装置10Bにおいて、図1Aに示した基地局装置10Aと同じ符号を付したブロックは、図1Aに示した基地局装置10Aと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
図7は、実施形態2に係るM2Mカード枚数制御処理の一例を示すフローチャートである。M2Mカード枚数制御処理は、基地局装置10Bによる新規M2M呼の受け付け毎に実行される。先ず、カード枚数制御部12dは、新規M2M呼を受け付ける(ステップS81)。次に、カード枚数制御部12dは、ステップS81で受け付けたM2M呼の処理量を測定し、測定したM2M呼の処理量を、測定時刻に対応付けて、図示しない記憶部へ記録する(ステップS82)。
図8は、実施形態2に係るM2Mカード枚数制御処理の一例を示す説明図である。M2Mカードとしてのカードの振分順番は、カード番号#2のカード15b、カード番号#3のカード15cの順序である。M2Mカードとして複数のカードを起動させる場合、カード番号が小さい順序で複数枚起動させる。また、一般カードとしてのカードの起動順序は、カード番号が最小のものから順次1つずつカード番号か大きいカードを起動させ、カード番号が最大のカードの次に起動させるカードは、カード番号が最小のカードである輪番となる。
実施形態2における基地局装置10Bは、M2Mカードの数を、M2M呼の予測量に基づいて、例えば1枚単位で変更可能とする。しかし、M2M呼の予測量に基づいて、変更可能なM2Mカードの枚数は、1枚単位に限られず、2枚以上の単位で変更してもよく、1枚未満の単位で変更してもよい。以下、M2M呼の予測量に基づいて、1枚未満の単位でM2Mカードを変更する場合について、実施形態2のその他の形態として説明する。実施形態2のその他の形態では、基地局装置10Bは、M2Mカードの数を、M2M呼の予測量に基づいて、1枚未満の単位、例えば0.5枚単位で変更可能とする。なお、M2M呼の予測量に基づいて、変更可能なM2Mカードの枚数は、0.5枚単位に限られず、1枚未満の単位であれば、適宜設計変更可能である。その他の点は、実施形態2と同様であるので、説明を省略する。
図10は、実施形態2のその他の形態に係るM2Mカード枚数制御処理の一例を示す説明図である。図10の(a)は、カード15aの1/2がM2Mカードとして運用中の状態を示し、カード15bおよび15dが一般カードとして電源オフの状態を示す。また、図10の(a)は、カード15aの1/2およびカード15cが一般カードとして運用中の状態を示し、カード15eが予備カードとして運用中の状態を示す。カード15aの1/2およびカード15b〜15dには、処理呼量の閾値であるTh1が設定されている。そして、図10の(a)に示す状態では、カード15a〜15dのいずれにも呼は割り当てられていない。
実施形態2および実施形態2のその他の形態は、M2M呼の予測量に応じて、M2Mカードの枚数を変更可能とする。つまり、実施形態2および実施形態2のその他の形態は、電源制御の対象とする一般カードの枚数および電源制御の対象外とするM2Mカードの枚数をきめ細かく制御することができる。よって実施形態2および実施形態2のその他の形態は、処理中のM2M呼が少ない場合には、より少ないカードをM2Mカードに割り当てることができ、電源を常時オンにしておくカードを少なくすることができる。これにより、M2M呼の発生状況に応じて、より効率よく基地局装置10Bにおける消費電力の低減を実現できる。
実施形態3において、基地局装置は、M2Mカードの数を、M2M呼の予測量に基づいて、1枚未満の単位(例えば0.5枚単位)で変更可能とする。そして、実施形態3において、基地局装置は、新規の一般呼をカードへ割り当てる際に、運用中の一般カードで処理中の一般呼の呼量が所定閾値に達し、次番の一般カードが起動中で割り当てできない場合、状況に応じて他のカードへ新規の一般呼を割り当てる。なお、実施形態3において、基地局装置は、M2Mカードの枚数を、M2M呼の予測量に基づいて、0.5枚単位で可変とするが、0.5枚単位に限らず、任意の単位で可変とするよう、適宜設計変更可能である。その他の点は、実施形態2のその他の形態等と同様であるので、説明を省略する。
図11は、実施形態3に係る基地局装置の一例を示すブロック図である。図11は、実施形態3に係る基地局装置10Cのうち、実施形態3に係るブロックのみを図示し、その他のブロックを省略している。また、以下に説明する点を除き、図11に示した基地局装置10Cにおいて、図6Aに示した基地局装置10Bと同じ符号を付したブロックは、図6Aに示した基地局装置10Bと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
図12は、実施形態3に係る呼割当処理の一例を示すフローチャートである。呼割当処理は、例えば、基地局装置10Cによる新規の一般呼の受け付け毎に実行される。図12に示すように、先ず、新規処理呼割当制御部12eは、新規の一般呼を受け付ける(ステップS91)。次に、新規処理呼割当制御部12eは、運用中の一般カードでの処理中の呼量が所定閾値に到達したか否かを判定する(ステップS92)。運用中の一般カードでの処理中の呼量が所定閾値に到達した場合(ステップS92:Yes)、新規処理呼割当制御部12eは、ステップS93に示す処理を実行する。一方、運用中の一般カードでの処理中の呼量が所定閾値に到達していない場合(ステップS92:No)、新規処理呼割当制御部12eは、ステップS94へ処理を移す。
図13Aは、実施形態3に係る呼割当処理の一例を示す説明図である。図13Aは、図12のステップにおいて、次番の一般カードの電源投入が完了した場合(ステップS96:Yes)の処理を示す。図13Aの(a)は、カード15aの1/2がM2Mカードとして運用中の状態を示し、カード15aの1/2およびカード15bが一般カードとして運用中の状態を示す。また、図13Aの(a)は、カード15cが一般カードとして起動中の状態を示し、カード15dが一般カードとして電源オフの状態を示し、カード15eが予備カードとして運用中の状態を示す。カード15aの1/2およびカード15b〜15dには、処理呼量の閾値であるTh1が設定されている。そして、図13Aの(a)に示す状態では、カード15aの1/2およびカード15bに、閾値Th1を越える一般呼が割り当てられている。
実施形態3は、一般呼の割当に関し、運用中の一般カードに閾値Th1を越える一般呼が割り当てられており、かつ、他の一般カードの起動完了が一般呼の割当に間に合わない場合、M2Mカードまたは予備カードへ新規一般呼を割り当てる。これにより、実施形態3は、M2Mカードの採用により効率よく基地局装置10Cにおける消費電力低減を実現しつつ、一般呼の呼損を低減することができる。
実施形態4において、基地局装置は、複数の一般カードで呼処理中の一般呼を、1以上一般カードへ移行させて、移行先の一般カードでまとめて呼処理する。なお、実施形態4において、複数の一般カードで呼処理中の一般呼を、1以上一般カードへ移行させて、移行先の一般カードでまとめて呼処理する以外の点は、実施形態1等と同様であるので、説明を省略する。
図14は、実施形態4に係る基地局装置の一例を示すブロック図である。図14は、実施形態4に係る基地局装置10Dのうち、実施形態4に係るブロックのみを図示し、その他のブロックを省略している。また、以下に説明する点を除き、図14に示した基地局装置10Dにおいて、図1Aに示した基地局装置10Aと同じ符号を付したブロックは、図1Aに示した基地局装置10Dと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
図15は、実施形態4に係る処理呼移行処理の一例を示すフローチャートである。処理呼移行処理は、周期的に実行されてもよいし、運用中の複数の一般カードを検出する度に実行されてもよい。
図16Aは、実施形態4に係る処理呼移行処理の一例を示す説明図である。図16Aの(a)は、カード15aがM2Mカードとして運用中、カード15bおよび15cが一般カードとして運用中の状態を示す。また、図16Aの(a)は、カード15dが一般カードとして電源オフの状態を示し、カード15eが予備カードとして運用中の状態を示す。カード15b〜15dには、処理呼量の閾値であるTh1が設定されている。図16Aの(a)に示すカード15bで呼処理中の処理呼は、カード15cへ移行させても、上述の処理呼移行条件を満たす。よって、図16Aの(b)に示すように、カード15bで呼処理中の処理呼をカード15cへ移行させる。そして、図16Aの(c)に示すように、処理呼量が0となったカード15bは、電源オフにされる。
実施形態4は、複数の一般カードで一般呼を呼処理中の場合、1以上の一般カードへ処理呼を移行させることにより、移行先の一般カードで一般呼をまとめて処理させる。これにより、実施形態4は、基地局装置10Dにおいて、一般カードとして起動されるカードの枚数を低減し、消費電力低減を実現できる。
実施形態5において、基地局装置は、次番の一般カードを起動する際の契機となる前番の一般カードでの処理呼量の閾値判定を行うための閾値(チャネル閾値)を、一般処理呼の増加率に基づき決定して変更する。なお、実施形態5において、次番の一般カードを起動する際の契機となる前番の一般カードでの処理呼量の閾値判定を行うための閾値を、一般処理呼の増加率に基づき決定して変更する以外の点は、実施形態1等と同様であるので、説明を省略する。
図17Aは、実施形態5に係る基地局装置の一例を示すブロック図である。図17Aは、実施形態5に係る基地局装置10Eのうち、実施形態5に係るブロックのみを図示し、その他のブロックを省略している。また、以下に説明する点を除き、図17Aに示した基地局装置10Eにおいて、図1Aに示した基地局装置10Aと同じ符号を付したブロックは、図1Aに示した基地局装置10Aと同一または同様の機能を有するため説明を省略する。
図18Aは、実施形態5に係る処理呼量増加率算出処理の一例を示すフローチャートである。処理呼量増加率算出処理は、一般カード毎に、所定周期で実行される。先ず、閾値制御部12gは、1つの一般カードが処理中の呼量mおよび時刻Aを取得する(ステップS121)。次に、閾値制御部12gは、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS122)。所定時間が経過した場合(ステップS122:Yes)、閾値制御部12gは、ステップS123に示す処理を実行する。一方、所定時間が経過していない場合(ステップS122:No)、閾値制御部12gは、再びステップS122に示した処理を繰り返す。
図18Bは、実施形態5に係る閾値設定処理の一例を示すフローチャートである。閾値設定処理は、一般カードの起動時間が、一般カードにおいて処理中の呼量が処理呼量閾値(チャネル閾値)を越えてから制限値に達するまでの時間以下となるように、処理呼量閾値(チャネル閾値)を設定する処理である。閾値設定処理は、例えば、一般カードの起動毎に実行される。
実施形態5は、一般カードへの処理呼量閾値(チャネル閾値)の設定を統計量に基づいて決定するので、合理的な閾値設定により、一般カードの起動タイミングをより適切に制御することができる。これにより、実施形態5は、基地局装置10Eにおいて、一般カードの起動枚数を低減し、消費電力の低減を実現できる。
10A、10B、10C、10D、10E 基地局装置
11 無線送受信部
12A、12B、12C、12D、12E 呼処理部
12a サービス種別判定部
12b 呼制御部
12c カード監視部
12d カード枚数制御部
12e 新規処理呼割当制御部
12f 処理呼移動制御部
12g 閾値制御部
13A、13B、13C、13E 記憶部
13a IMSI記憶テーブル
13b1、13b2 M2Mカード枚数制御テーブル
13c 処理呼増加率記憶テーブル
14 伝送路送受信部
15 信号処理部
15a、15b、15c、15d、15e カード
20 上位装置
21 HSS
Claims (5)
- 無線通信端末とのM2M(Machine to Machine)通信に係る信号処理を行う第1の信号処理カードと、
無線通信端末との前記M2M通信以外の一般通信に係る信号処理を行う第2の信号処理カードと、
無線通信端末から受信した該無線通信端末の利用者識別子から、該無線通信端末との通信の種別が前記M2M通信か否かを判定する判定部と、
前記判定部により、通信の種別が前記M2M通信であると判定された無線通信端末との該M2M通信に係る信号処理を前記第1の信号処理カードへ割り当て、通信の種別が前記一般通信であると判定された無線通信端末との該一般通信に係る信号処理を前記第2の信号処理カードへ割り当てる制御部と、
前記第1の信号処理カードに前記M2M通信に係る信号処理が割り当てられているか否かに関わらず、前記第1の信号処理カードに電源を投入し、前記第2の信号処理カードに前記一般通信に係る信号処理が割り当てられている場合に、該第2の信号処理カードに電源を投入し、該第2の信号処理カードに前記一般通信に係る信号処理が割り当てられていない場合に、該第2の信号処理カードへの電源を遮断する電源制御部と
を備えることを特徴とする基地局装置。 - 前記M2M通信を行う無線通信端末の利用者識別子を記憶する記憶部
をさらに備え、
前記判定部は、無線通信端末から受信した利用者識別子が前記記憶部に記憶されている場合、または、無線通信端末から受信した利用者識別子が前記M2M通信を行うM2M端末へマッピングされていると上位装置から通知された場合に、該無線通信端末との通信の種別が前記M2M通信であると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。 - 前記第1の信号処理カードにおける処理呼量の実測値または予測値に応じて前記第1の信号処理カードの数を決定する決定部
をさらに備え、
前記制御部は、前記決定部により決定された数の前記第1の信号処理カードのいずれかへ、前記判定部により通信の種別が前記M2M通信であると判定された無線通信端末との該M2M通信に係る信号処理を割り当てる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の基地局装置。 - 前記制御部は、前記第2の信号処理カードにおいて、前記一般通信に係る信号処理量が前記第2の信号処理カードが処理可能な呼量の最大値に達している場合には、新たな前記一般通信に係る信号処理を前記第1の信号処理カードへ割り当てる
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の基地局装置。 - 前記第1の信号処理カードおよび前記第2の信号処理カードとは別の、電源が常時投入されている予備カード
をさらに備え、
前記制御部は、前記第1の信号処理カードにおいて、前記M2M通信に係る信号処理量が前記第1の信号処理カードが処理可能な呼量の最大値に達している場合には、新たな前記M2M通信に係る信号処理を、前記予備カードへ割り当てる
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の基地局装置。
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