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JP2017038216A - ネットワークを管理する管理装置、及び通信システム - Google Patents

ネットワークを管理する管理装置、及び通信システム Download PDF

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JP2017038216A
JP2017038216A JP2015158179A JP2015158179A JP2017038216A JP 2017038216 A JP2017038216 A JP 2017038216A JP 2015158179 A JP2015158179 A JP 2015158179A JP 2015158179 A JP2015158179 A JP 2015158179A JP 2017038216 A JP2017038216 A JP 2017038216A
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美帆 近藤
Miho Kondo
美帆 近藤
史郎 眞澤
Shiro Mazawa
史郎 眞澤
藤嶋 堅三郎
Kenzaburo Fujishima
堅三郎 藤嶋
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Abstract

【課題】複数のオペレータ間の競合性を維持しつつ、当該複数のオペレータが自社の無線リソースを効率的に使用させる。切替対象の端末及び同一エリアに存在する他の端末に高い性能を維持させる。
【解決手段】第1オペレータの第1ネットワークを管理する管理装置は、第2オペレータの第2ネットワークを管理する第2管理装置に接続され、第1ネットワークの基地局に接続中かつ第1オペレータと契約中の第1端末の接続を前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替え、かつ前記第2ネットワークの基地局に接続中かつ前記第2オペレータと契約中の第2端末の接続を第1ネットワークの切替先候補基地局に切り替える、切替処理の許否を、第1端末の通信品質情報と第2端末の通信品質情報との比較結果に基づいて判定し、切替を許可した第1端末と第2端末との組み合わせに対する切替許可応答を、第2管理装置から受信した場合、該切替処理を開始する。
【選択図】図3

Description

本発明は、ネットワークを管理する管理装置、及び通信システムに関する。
近年、スマートフォンやタブレット端末の急速な普及に伴い、無線通信に対する需要は増加の一途をたどっている。回線を増設することで通信容量を増大できる有線通信とはことなり、無線通信では使用できる周波数帯域に限りがあり、通信量が増大すると、通信容量を逼迫することがある。この際、無線通信により通信を行う端末のユーザは、データ通信の速度の低下や、つながりにくさを経験する。
この事態を緩和する技術として、トラフィックオフロードが知られている。トラフィックオフロードは、データ通信を異なる無線システム、もしくは周波数へ移動させることで負荷が高いシステムの負荷の一部を、負荷の低いシステムに移動させる技術である。
また、端末を異なるオペレータのネットワークへ切替可能な技術として、非特許文献1に記載の、ローミングサービスがある。ローミングサービスは、端末が契約中のオペレータ(携帯電話会社)の電波が届かない場所へ移動したとき、当該オペレータが提携する他のオペレータのネットワークを、当該端末に利用させるものである。例えば、端末が海外へ移動した際に、現地のオペレータのサービスを利用するインターナショナルローミングや、提携する国内のオペレータ間でローミングサービスを提供するナショナルローミングが存在する。
3GPP TS 23.402 V9.13.0、(2014−06)、4.2.3 Roaming Architectures for EPS
モバイル通信では、複数のオペレータが同一エリアをカバーしているケースが存在する。電波環境などの要因により、例えば、オペレータAの無線通信システムのほうがオペレータBの無線通信システムより性能がよい地域、及びオペレータBの無線通信システムのほうがオペレータAの無線通信システムより性能がよい地域の双方が存在し得る。同一エリアをカバーするオペレータの通信システムの電波環境の差は、オペレータが設置する基地局数、使用する周波数、及びアンテナの位置並びに方向などの違いにより生じる。
オペレータA、B間でローミングが許可されていない場合、オペレータAの無線通信システムのほうが性能がよい地域にいるオペレータBの端末は、オペレータAの無線通信システムに移動することができない。従って、この場合、当該端末は性能が悪いまま通信を行わなければならない。
また、オペレータの観点においては、電波の受信環境が悪く通信速度の低くなった端末を自社のカバーエリア内に保有し続けることにより、当該端末に割り当てる無線リソースの使用量が増加する、又はリソースの保有時間が長くなるため、同一エリア内に存在する他の端末の性能を劣化させる事態が発生する。
これは、ユーザエクスペリエンスを低下させる恐れがあり、オペレータはこのような事態を回避するため、オフロードやネットワークの拡張などの対策を進めているが、自社のリソースでは限りがある。
一方、同一エリアをカバーするオペレータA、B間でローミングが許可されている場合、端末はより性能がよいオペレータのネットワークを使用することで高い性能のサービスを維持することができる。しかし、このような場合にローミングが許可されると、オペレータA、B間での差別化は図れなくなり、ひいてはオペレータ間の競合を維持することができなくなる。これは、つながりやすさや、通信エリアの広さが、オペレータ間における差別化のポイントであるからである。本発明の一態様は、複数のオペレータ間の競合性を維持しつつ、当該複数のオペレータが自社の無線リソースを効率的に使用させることを目的とする。さらに、本発明の一態様は、切替対象の端末及び同一エリアに存在する他の端末に高い性能を維持させることを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は以下の構成を採用する。第1オペレータの第1ネットワークを管理し、第2オペレータの第2ネットワークを管理する第2管理装置に接続された、管理装置であって、プロセッサと記憶装置とを含み、前記記憶装置は、前記第1ネットワークの基地局に接続中かつ前記第1オペレータと契約中の端末から選択された第1切替候補端末群と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの接続中基地局と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれが電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局と、を示す第1切替候補端末リストと、前記第1切替候補端末群の端末の接続を前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替え、かつ前記第2ネットワークの基地局に接続中かつ前記第2オペレータと契約中の第2切替候補端末群の端末の接続を前記第1ネットワークの切替先候補基地局に切り替える、切替処理の許否を判定するための切替条件と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの認証情報と、を保持し、前記プロセッサは、前記第2切替候補端末群の第2端末と、前記第2端末の通信品質情報と、を示す第2端末情報を、前記第2管理装置から受信し、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報と、前記第2端末の通信品質情報と、を比較する、比較処理を行い、前記比較処理の結果が前記切替条件を満たす、前記第1切替候補端末群に含まれる第1端末と前記第2端末とからなる組み合わせと、前記第1端末の通信品質情報と、を示す情報を前記第2管理装置に送信し、前記第2管理装置から、前記組み合わせに対する切替許可応答を受信した場合、前記第1端末の認証情報を前記第2管理装置に送信し、前記第2端末の認証情報を前記第2管理装置から受信し、前記第1ネットワークに含まれるユーザ情報データベースに対して、前記第2端末の認証情報を送信し、前記第1切替候補端末リストを参照して、前記第1端末の接続を前記第1端末が電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替える指示を、前記第1端末の接続中基地局に対して送信する、管理装置。
本発明の一態様によれば、複数のオペレータ間の競合性を維持しつつ、当該複数のオペレータが自社の無線リソースを効率的に使用させることができる。さらに、本発明の一態様によれば、切替対象の端末及び同一エリアに存在する他の端末に高い性能を維持させることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
実施例1における通信システムの構成例を示すブロック図である。 実施例における端末が他オペレータのネットワークへ接続の切替を行う状況の一例を示す説明図である。 実施例1における管理装置の構成例を示すブロック図である。 実施例1におけるRSRP値測定結果の一例である。 実施例1における候補端末リストの一例である。 実施例1におけるマスタルールテーブルの一例である。 実施例1における候補端末リストの更新処理の一例を示すシーケンス図である。 実施例1における、オペレータ間の切替処理の一例の前半部分を示すシーケンス図である。 実施例1における、オペレータ間の切替処理の一例の後半部分を示すシーケンス図である。 実施例1における、電波環境の改善を契機とした切戻処理の一例を示すシーケンス図である。 実施例1における、サービスの終了を契機とした切戻処理の一例を示すシーケンス図である。 実施例1における、管理装置が他の管理装置へ候補端末リストを送信する処理の一例を示すフローチャートである。 実施例1における、管理装置が切替条件を満たす端末の組み合わせを検索し切替処理を実施する動作の一例を示すフローチャートである。 実施例1における、切替可否を決定する処理の一例を示すフローチャートである。 実施例1において、eNBより切替結果を受信した後の管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 実施例1における切替の条件に用いられる指標の一例である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態は、通信システムを説明する。通信システムに含まれる管理装置は、無線通信サービスを行う複数のオペレータ間で端末の情報を交換し、2オペレータの端末が予め定められた条件を満たす場合、一時的に相互に端末の切替を許可し、端末を交換する。
なお端末の交換とは、例えば、オペレータAが所有するネットワークaと、オペレータBが所有するネットワークbの双方が存在するエリアにおいて、ネットワークaに接続し、オペレータAと契約する端末1と、ネットワークbに接続し、オペレータBと契約している端末2と、が存在する場合において、端末1をネットワークbに、端末2をネットワークaに一時的に移動させることを意味する。
また、切替条件とは、管理装置が端末の交換を実施するか否かを判断する条件である。端末1、端末2の間で改善するリソース使用量が同値であること、又は当該リソース使用量の改善量の差が所定の閾値以下であることは、切替条件の一例である。本実施形態では、通信システムがLTE(Long Term Evolution)のネットワークに適用される例を説明するが、他の世代の無線方式に適用されてもよい。
図1は、本実施例の通信システム構成例を示すブロック図である。通信システム10は、インターネット108、オペレータAが保有するキャリアネットワークA107−1、及びオペレータBが保有するキャリアネットワークB107−2を含む。
なお、本実施例において、キャリアネットワークA107−1及びキャリアネットワークB107−2について、特にオペレータを区別せずに双方のキャリアネットワークについて説明する場合、単に、キャリアネットワーク107と表記する。キャリアネットワーク107に含まれるその他の構成についても、特にオペレータを区別せずに当該その他の構成の説明する場合には、同様の表記とする。
キャリアネットワーク107は、例えば、管理装置100、HSS(Home Subscriber Server)101、MME(Mobility Management Entity)102、PGW(PDN Gateway)103、SGW(Serving Gateway)104、及びeNB105(E−UTRAN NodeB)を含む。
端末A106−1は、オペレータAと契約する通信端末であり、端末B106−2はオペレータBと契約している通信端末である。端末106は、例えば、携帯電話、スマートフォン、又はその他の携帯型情報端末等である。
キャリアネットワーク107は、端末106にサービスを提供するネットワークであり、本実施例では、キャリアネットワークA107−1、キャリアネットワークB107−2は、端末106が相互に切替を実行可能なネットワークである。なお、本実施例の通信システム10は2オペレータのキャリアネットワーク107を含んでいるが、3以上のオペレータのキャリアネットワーク107を含んでもよい。このとき当該3以上のオペレータのキャリアネットワーク107それぞれが、少なくとも1以上の他オペレータのキャリアネットワーク107に接続されている。
eNB105は、LTE基地局装置であり、自オペレータの管理装置100、SGW−A104、及びMME102に接続されている。MME102は、ネットワーク制御を扱うコントロールプレーンのアクセスゲートウェイであり、自オペレータのSGW104、HSS101、及びeNB105に接続されている。MME102は、自オペレータの端末106が利用しているアプリケーションの情報を保持する。SGW104は、ユーザデータのユーザプレーンを扱うゲートウェイであり、自オペレータのPGW103、MME102、及びeNB105、並びに他オペレータのPGW103に接続されている。
PGW103は、LTEネットワーク以外と接続を行うためのゲートウェイであり、インターネット108に接続されている。また、PGW103は、自オペレータのSGW104、及び他オペレータのSGW104に接続されている。HSS101は、携帯電話番号や端末識別番号などのユーザ情報を管理するデータベースであり、管理装置100及びMME102に接続されている。
管理装置100は、自オペレータのHSS101及びeNB105、並びに他オペレータの管理装置100と接続され、他社ネットワークへの切替を希望する端末106の情報を交換し、切替の可否及び切替先を決定する装置である。
例えば、端末A106−1がオペレータBのネットワークに切り替えられた場合、端末A106−1は、eNB−B105−2、SGW−B104−2、及びPGW−A103−1を経由して、インターネット108に接続する。同様に、端末B106−2がオペレータAのネットワークに切り替えられた場合、端末B106−2は、eNB−A105−1、SGW−A104−1、及びPGW−B103−2を経由して、インターネット108に接続する。
図2は、管理装置100が、自オペレータの端末106を他オペレータのネットワークへの切替を行う状況の一例を示す。OperatorA−Cell200−1〜200−4は、互いに異なるeNB―A105−1がカバーする通信範囲である。OperatorB−Cell201−1〜201−4は、互いに異なるeNB―B105−2がカバーする通信範囲である。
端末A106−1は、オペレータAのネットワークに属する端末であり、端末B106−2は、オペレータBのネットワークに属する端末である。なお、セル内で端末106が受信する電波の強度は、eNB105から近いほど強い。また、eNB105から離れた場所、特にセルエッジでは干渉によるスループットの低下や圏外エリアの発生が起こりやすい。
図2のように、電波環境などにより、一方のオペレータのキャリアネットワーク107のほうが性能がよい地域、他方のオペレータの通信システム10のほうが性能がよい地域の双方が存在し得る。例えば、図2において、端末A106−1はオペレータAのネットワークのセルエッジに位置し、オペレータBのネットワークへ移動した方がセルの中心に近く、より良い性能を得られる。
反対に、図2において、端末B106−2は、オペレータBのネットワークのセルエッジに位置し、オペレータAのネットワークへ移動したほうがよりよい性能を得られる。管理装置100は、例えば、自オペレータの端末106が他オペレータのネットワークへ切り替えた方が性能の良いサービスを受けられるという状況下で端末106の他オペレータへのネットワークの切替処理を行う。
図3は、本実施例における管理装置100の構成の一例を示すブロック図である。管理装置100は、例えば、プロセッサ(CPU)311、メモリ312、補助記憶装置313及び通信インターフェース314、及びタイマ310を有する計算機によって構成される。
プロセッサ311は、メモリ312に格納されたプログラムを実行する。メモリ312は、不揮発性の記憶素子であるROM及び揮発性の記憶素子であるRAMを含む。ROMは、不変のプログラム(例えば、BIOS)などを格納する。RAMは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)のような高速かつ揮発性の記憶素子であり、プロセッサ311が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを一時的に格納する。
補助記憶装置313は、例えば、磁気記憶装置(HDD)、フラッシュメモリ(SSD)等の大容量かつ不揮発性の記憶装置であり、プロセッサ311が実行するプログラム及びプログラムの実行時に使用されるデータを格納する。すなわち、プログラムは、メモリ312又は補助記憶装置313から読み出されて、メモリ312にロードされて、プロセッサ311によって実行される。メモリ312に格納されているプログラム及びデータの一部又は全部が補助記憶装置313に格納されていてもよいし、補助記憶装置313に格納されているプログラム及びデータの一部又は全部がメモリ312に格納されていてもよい。
管理装置100は、入力インターフェース315及び出力インターフェース318を有してもよい。入力インターフェース315は、キーボード316やマウス317などが接続され、利用者からの入力を受けるインターフェースである。出力インターフェース318は、ディスプレイ装置319やプリンタなどが接続され、プログラムの実行結果を利用者が視認可能な形式で出力するインターフェースである。
通信インターフェース314は、所定のプロトコルに従って、他の装置との通信を制御するネットワークインターフェース装置である。また、通信インターフェース314は、例えば、USB等のシリアルインターフェースを含む。
プロセッサ311が実行するプログラムは、リムーバブルメディア(CD−ROM、フラッシュメモリなどなどのコンピュータ読み取り可能な可搬性の非一時的記憶媒体)又はネットワークを介して管理装置100に提供され、非一時的記憶媒体である不揮発性の補助記憶装置313に格納されてもよい。このため、管理装置100は、リムーバブルメディアからデータを読み込むインターフェースを有するとよい。
管理装置100は、物理的に一つの計算機上で、又は、論理的又は物理的に構成された複数の計算機上で構成される計算機システムであり、同一の計算機上で別個のスレッドで動作してもよく、複数の物理的計算機資源上に構築された仮想計算機上で動作してもよい。
メモリ312は、それぞれプログラムである、測定結果取得部301、契約・認証情報取得部302、利用中App情報取得部321、切替結果受信部304、切替先情報送信部303、他社管理装置通信部305、候補端末リスト作成部306、及び候補端末決定部307を含む。補助記憶装置313は、データ等を格納する領域である、候補端末リスト格納部308及び切替条件格納部309及びマスタルールテーブル格納部320を含む。
プロセッサ311は、プログラムに従って動作することによって、所定の機能を実現する機能部として動作する。例えば、プロセッサ311は、測定結果取得部301に従って動作することで測定結果取得部として機能し、契約・認証情報取得部302に従って動作することで契約・認証情報取得部として機能する。さらに、プロセッサ311は、各プログラムが実行する複数の処理のそれぞれを実現する機能部としても動作する。計算機及び計算機システムは、これらの機能部を含む装置及びシステムである。
測定結果取得部301は、自オペレータのeNB105から端末106の周波数間電波強度測定結果を受信する。周波数間電波強度とは、端末106が受信可能なセルの電波強度を示す。周波数電波強度の詳細については後述する。契約・認証情報取得部302は、切替の候補となる自オペレータの端末106の契約情報及び認証情報を、自オペレータのHSS101から取得する。
契約・認証情報取得部302は、測定結果取得部301が周波数間電波強度測定結果を受信後に、自オペレータのHSS101から、自オペレータと契約している端末106の契約情報を取得する。契約・認証情報取得部302は、管理装置100間で端末106の切替を実行する際に、自オペレータのHSS101から、自オペレータと契約している端末106の認証情報を取得する。
利用中App情報取得部321は、測定結果取得部301が周波数間電波強度測定結果を受信後に、自オペレータのMME102から、端末106が利用しているアプリケーションの情報を取得する。候補端末リスト作成部306は、他オペレータへの切替条件を満たす端末106の、周波数間電波強度測定結果、契約情報、及び利用中App情報等を含む候補端末リストを作成する。候補端末リスト格納部308は、候補端末リスト作成部306が作成した候補端末リストを格納する。
切替条件格納部309は、端末106の切替を実行するための条件である切替条件を格納する。切替条件とは、候補端末決定部307が、端末106の交換を実行するか否かを判断するための条件である。例えば、異なるオペレータのネットワークに属する端末106間で改善するリソース使用量が同値であること、及び当該リソース使用量の改善量の差が所定の閾値以下あること、は切替条件の一例である。
切替条件は予め他オペレータとの間で合意されたものであることが好ましい。管理装置100は、複数のオペレータ間で予め設定した条件に一致する端末106の切替を許可することにより、オペレータ間で等価取引を行う仕組みを提供し、同一エリアをカバーする競合オペレータへの収益の流出を防ぐことができる。
他社管理装置通信部305は、他社の管理装置100と接続し、候補端末リストの送受信や、決定した候補端末106の情報の送受信を行う。なお、本実施形態において、「社」とオペレータは同義である。即ち、「他社」と「他オペレータ」は同義であり、同様に「自社」と「自オペレータ」は同義である。
マスタルールテーブル格納部320は、2オペレータ間でマスタとなるオペレータを決定するマスタルールテーブルを格納する。他社管理装置通信部305は、マスタルールテーブルを参照して、自社が他社との間でマスタであるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて行う処理を決定する。なお、マスタであるオペレータの管理装置100が行う処理とマスタでないオペレータの管理装置100が行う処理との違い、及びマスタルールテーブルの詳細については後述する。
候補端末決定部307は、他社の管理装置100から受信した候補端末の情報と、切替条件とを照らし合わせ、自社の端末106の中から、切替に適した端末106を決定する。切替先情報送信部303は、切替を行う端末106が決定された際、自社の端末106がどのオペレータのeNB105へ切り替えるかを示した情報を自オペレータのeNB105へ送信する。切替結果受信部304は、切替処理の後、切替対象となる端末106の切替が成功したか、失敗したかの結果をeNB105から受信する。タイマ310は、候補端末リスト格納部308に格納された候補端末リストを他社の管理装置100に送信する周期をカウントする。
以下、例えば、測定結果取得部301が管理装置A100−1の構成であることを明示する場合、測定結果取得部A301−1と表記し、測定結果取得部301が管理装置B100−2の構成であることを明示する場合、測定結果取得部B301−2と表記する。管理装置100に含まれるその他の構成についても、同様の表記とする。
図4は、端末106がeNB105から周波数間電波強度測定制御を受信した際、eNB105へ送信する測定結果のフォーマットの一例である。測定結果900は、例えば、当該端末106の端末識別情報と、当該端末106が通信している通信中セルの測定結果と、当該通信中セルの隣接セルの測定結果と、を含む。端末識別情報は、端末106を識別する情報であり、例えばIMSI(International Mobile Subscriber Identity)などの、端末106それぞれに固有で割り振られた番号である。IMSIは、国を表す番号、オペレータの識別番号、及び加入者識別番号により構成される。
通信中セルは、端末106が周波数間電波強度測定制御を受信した時点で通信を行っているeNB105がカバーする通信範囲である。隣接セルとは、端末106が同時に受信可能な通信中セル以外のセルである。
通信中セルの測定結果及び隣接セルの測定結果それぞれは、セルIDと、RSRP(Reference Signal Received Power)値を含む。セルIDは、セルごとにユニークに割り当てられるセルの識別子である。RSRPは、端末106が受信するリファレンス信号(RS)の受信電力である。RSRPは、呼接続やハンドオーバの基準となり、管理装置100は複数のセルのRSRPを比較することで、端末106をより品質の高いセルへのハンドオーバさせることが可能となる。
測定結果取得部301は、通信中セルと、隣接セルの測定結果を取得することで、管理装置100は、端末106がどのセルと通信を行えばより良い通信性能を得ることができるかを判断できる。本実施例では、測定結果に含まれる情報としてRSRPを挙げているが、例えば、RSRQ(Reference Signal Received Quality)値等を取得し測定結果に含んでもよい。RSRQは、RSの通信品質を表す指標である。
図5は、候補端末リスト格納部308に格納された候補端末リストの一例である。候補端末リスト800は、候補端末リスト作成部306によって作成される。候補端末リスト800は、他オペレータのネットワークへの切替の対象となる端末106の候補の情報を含む。また、候補端末リスト800は、他オペレータと契約している端末106であって、他オペレータのネットワークから自オペレータのネットワークに切替が行われた端末106の情報を含む。
候補端末リスト800は、例えば、端末識別情報801、通信中セルID809、通信中セルRSRP802、切替候補セルRSRP803、切替候補セルID807、契約情報804、利用中App805、有効期限806、及びステータス808を含む。
なお、候補端末リスト800は、自社管理装置及び他社管理装置が保有する切替条件の成否をチェックするために必要な情報を含む。例えば、端末106がキャリアネットワーク107下で得ているスループット値が切替条件の成否のチェックに用いられる場合、候補者リスト800当該スループット値をさらに含む。
通信中セルID809は、端末106が通信している基地局のセルIDを示す。通信中セルRSRP802は、端末106が通信しているセルを提供する基地局から受信する電波のRSRP値を示す。
切替候補セルID807は、端末106の切替候補セルのセルIDを示す。端末106の切替候補セルは、端末106の隣接セルから選択されたセルである。切替候補セルRSRP803は、切替候補セルRSRPを示す。契約情報804は、端末106が契約している契約プランの種別を示す。従量課金や、定額プランは、契約プランの一例である。これらの情報は、契約・認証情報取得部302によって、HSS101から得られる。
利用中App805は、端末106が利用しているアプリケーションの種別を示す。動画やWebブラウザ等は、アプリケーションの一例である。有効期限806は、対応する端末106の情報が、候補端末リスト800から削除されるタイミングを示す。有効期限806は、情報が削除される時刻で示されてもよいし、削除されるまでの時間で示されてもよい。
ステータス808は、対応する端末106のネットワーク切り替え処理における状態を示す。ステータス808に格納される値は、例えば、「待機中」、「移動中」、又は「切替中」を含む。「待機中」は、対応する端末106が契約中のオペレータのネットワークに接続中であり、他オペレータのネットワークへの切り替えの待機中であることを示す。「移動中」は、対応する端末106が契約していないオペレータのネットワークへの切り替えを実行中であることを示す。
「切替中」は、対応する端末106が契約していないオペレータのネットワークに接続中であることを示す。また、他オペレータと契約している端末106であって、他オペレータのネットワークから自オペレータのネットワークに切替が行われた端末106のステータス808には、例えば、当該他オペレータの識別子が格納される。
なお、候補端末リスト800に含まれる端末106の情報が候補端末リスト800から削除される、有効期限到来以外の契機として、例えば、当該端末106が契約しているオペレータの別のセルへ移動したことや、当該端末106が含まれるための条件を満たさなくなったこと等がある。
図6は、マスタルールテーブル格納部320に格納されたマスタルールテーブルの一例を示す。マスタルールテーブル1300は、オペレータAとオペレータBとの間ではオペレータBがマスタであり、オペレータAとオペレータCとの間ではオペレータAがマスタであり、オペレータBとオペレータCとの間では、オペレータCがマスタであることを示す。
なお、マスタルールテーブル1300は、自社を含まないオペレータ間、のマスタ関係の情報を含まなくてもよい。具体的には、例えば、管理装置A100−1が保持するマスタルールテーブル1300は、オペレータBとオペレータCとの間のマスタ関係を示す情報を含まなくてもよい。
マスタでないオペレータの他社管理装置通信部305は、マスタであるオペレータの管理装置100に対して、自社の管理装置100が作成した候補端末リスト800を、例えば、所定周期で送信する。マスタであるオペレータの候補端末決定部307は、対抗するオペレータの管理装置100から候補端末リスト800に含まれる候補端末の情報を受信すると、自社の管理装置100内の候補端末リスト800を参照し、切替条件格納部309に格納された切替条件に一致する自社の端末106を検索する。該当する端末106があった場合、マスタであるオペレータの他社管理装置通信部305は、対抗する管理装置100へ当該端末106の情報を送信する。
図7は、管理装置A100−1による、候補端末リストA800−1の更新処理の一例を示す。本実施例において、端末A106−1が受信するオペレータAのネットワークの電波強度をRSRPAAと表記し、端末A106−1が受信可能なオペレータA以外のネットワークの電波強度をRSRPAiと表記する。同様に端末B106−2が受信するオペレータBのネットワークの電波強度をRSRPBBと表記し、端末B106−2が受信可能なオペレータB以外のネットワークの電波強度をRSRPBiと表記する。
RSRPAiの「i」はオペレータの識別子を意味し、例えば、端末A106−1がオペレータBのネットワークで受信する電波強度を、RSRPABと表記する。仮に、端末A106−1が、オペレータBの複数のセル内に位置し、オペレータBの複数の電波を受信可能な場合は、電波強度の最も大きい値をRSRPABとして報告する。
端末A106−1は、例えば、一定周期でRSRPAAの値を取得し、eNB−A105−1へ送信する(S401)。一定周期とは、例えば30秒ごと等である。eNB―A105−1は、eNB―A105−1のセルに存在する端末A106−1であって、事前に設定された閾値XdBmより低いRSRPAAで通信を行っている端末A106−1、に対して、周波数間電波強度測定制御を実施する(S402)。
eNB−A105−1による周波数間電波強度測定制御とは、eNB−A105−1が、端末A106−1に対して、端末A106−1が受信可能なセルの電波強度やセル識別情報等を含む情報を取得し、測定結果900をeNB―A105−1へ送信するよう要求する処理である。なお、eNB―A105−1は、eNB―A105−1のセルに存在する全ての端末A106−1に対して、周波数間電波強度測定制御を実施してもよい。
この際eNB−A105−1は、例えば、隣接セルのセルIDを指定して電波強度測定を要求する。なお、eNB105は、隣接セルのセルIDを予め保持しているものとする。端末A106−1は、電波強度RSRPAAと、1以上のオペレータのセルにおけるRSRPAiと、を測定し、測定した電波強度をeNB−A105−1に対して報告する(S403)。
eNB―A105−1は、端末106より受信した測定結果900を受信すると、例えば、最も大きいRSRPAiを選択し、「RSRPAi>RSRPAA+α」が成立するか否かを判定する(S405)。αは、事前に設定された値である。「RSRPAi>RSRPAA+α」が成立する場合、eNB−A105−1は、端末A106−1はオペレータAのネットワークからオペレータiのネットワークへ切り替えた方が、電波環境が改善すると判断する。
この場合、eNB−A105−1は、測定結果900を管理装置A100−1へ送信する(S406)。測定結果取得部A301−1は、eNB−A105−1が送信した測定結果900を取得する。契約・認証情報取得部A302−1は、端末A106−1の契約情報及び認証情報をHSS−A101−1へ要求する(S407)。利用中App情報取得部A321−1は、端末A106−1が利用しているアプリケーションの情報をMME−A102−1へ要求する(S408)。
HSS−A101−1は端末A106−1の契約情報及び認証情報を管理装置A100−1に対して送信する(S409)。契約情報は、端末A106−1の課金形態やプラン等を含む。MME−A102−1は、端末A106−1の利用中App情報を管理装置A100−1に対して送信する(S410)。
候補端末リスト作成部A306−1は、候補端末リストA800−1中の端末A106−1の情報を更新する(S411)。具体的には、候補端末リスト作成部A306−1は、測定結果900に含まれる通信中セルのセルID及びRSRPそれぞれを、通信中セルID809及び通信中セルRSRP802それぞれに含める。
候補端末リスト作成部A306−1は、例えば、測定結果900に含まれるRSRP値が最大である隣接セルのセルID及びRSRPを、それぞれ切替候補セルID807及び切替候補セルRSRP803に含める。候補端末リスト作成部A306−1は、ステップS409で取得した契約情報を契約情報804に含める。また、候補端末リスト作成部A306−1は、例えば、更新時刻から所定時間経過した時刻を有効期限806に定める。
なお、eNB−A105−1がステップS405の閾値判定処理を行わず、測定結果900を管理装置A100−1に対して送信し、測定結果取得部A301−1が当該閾値判定処理を行ってもよい。このとき、ステップS406における当該閾値判定処理の条件が満たされた場合のみ、ステップS407以降の処理が行われる。
なお、ステップS402及びステップS405の閾値判定において、RSRPの代わりにRSRQ等の通信品質を示す他の指標が用いられてもよい。なお、管理装置B100−2、HSS−B101−2、eNB−B105−2、及び端末B106−2の間においても、図7と同様の処理が行われている。
測定結果取得部A301−1が、ステップS405の閾値判定の条件が成立した端末のA106−1の情報を受信することにより、他オペレータのネットワークに接続を切り替えることにより通信品質が向上する端末A106−1のみを候補端末リスト800に含めることができる。ひいては、契約認証情報の取得処理及び後述する端末の切替処理における、切替条件判定の処理量を減少させることができる。
図8A及び図8BはオペレータA、B間における端末106の切替処理の一例を示す。図8Aは当該切替処理の前半部分を示し、図8Bは当該切替処理の後半部分を示す。以下、本実施例においてオペレータA、B間では、オペレータBがマスタであるとする。図8A及び図8Bでは、端末A106−1と端末B106−2が1対1で交換される例を説明するが、1以上の端末A106−1と1以上の端末B106−2が交換されてもよい。
例えば、タイマA310−1のカウントが終了すると(S501)、他社管理装置通信部A305−1は、候補端末リストA800−1から、ステータス808が「待機中」であるレコードを抽出する。以下、抽出したレコードに含まれる端末A106−1を候補端末Aと表記する。他社管理装置通信部A305−1は、抽出したレコードを管理装置B100−2に対して、送信する(S502)。ステップS502において、他社管理装置通信部A305−1は、抽出したレコードからランダムに選択した所定数のレコードを送信してもよい。
他社管理装置通信部B305−2は、他社管理装置通信部A305−1から受信した候補端末Aの情報を候補端末決定部B307−2に転送する。候補端末決定部B307−2は、候補端末リストB800−2から、ステータス808が「待機中」であるレコードを抽出する。以下、抽出した端末B106−2の情報を、候補端末リストB800−2から抽出する。以下、抽出したレコードに含まれる端末B106−2を候補端末Bと表記する。
候補端末決定部B307−2は、候補端末Aそれぞれに対して、切替条件格納部B309−2に格納された切替条件を満たす当該候補端末Aと候補端末Bとの組み合わせを生成する(S503)。なお、1つの候補端末Aに対して、切替条件を満たす複数の候補端末Bが存在する場合、例えば、ランダムに当該組み合わせを生成してもよいし、候補端末決定部B307−2は、切替処理を行った場合における両オペレータの無線リソースの使用量の改善量が最大になるよう、当該組み合わせを生成してもよい。無線リソースの使用量の改善量の算出方法については後述する。
候補端末決定部B307−2が、ステップS503において切替条件を満たす少なくとも1組の候補端末Aと候補端末Bとの組み合わせを発見した場合、他社管理装置通信部B305−2は、当該組み合わせを示す情報と、当該候補端末Bの情報と、を管理装置A100−1へ送信する(S504)。ステップS504において、他社管理装置通信部B305−2が送信する候補端末Bの情報は、例えば、候補端末リストB800−2の項目と同等の内容を含む。
候補端末決定部A307−2は、当該組み合わせそれぞれに対して、切替条件格納部A309−1に格納された切替条件を満たすか否かを判定することにより、切替を許可するか否かを決定する。他社管理装置通信部A305−1は、切替を許可した組み合わせについて、切替許可の応答を管理装置B100−2へ送信し(S505)、切替を許可した組み合わせに含まれる候補端末Aの候補端末リスト800中のステータスを「移動中」に変更する(S506)。
他社管理装置通信部B305−2は、他社管理装置通信部A305−1から切替許可の応答を受信すると、切替の対象となる端末106のステータスを「移動中」に変更する(S506)。以下、切替が許可された組み合わせに含まれる端末A106−1を切替対象端末A、切替が許可された組み合わせに含まれる端末B106−2を切替対象端末Bと表記する。
他社管理装置通信部A305−1は切替対象端末Aの認証情報を管理装置B100−2に送信し、他社管理装置通信部B305−2は切替対象端末Bの認証情報を管理装置A100−1に送信する(S507)。
契約・認証情報取得部A302−1は、受信した認証情報をHSS−A101−1へ送信する(S508)。契約・認証情報取得部B302−2は、受信した認証情報をHSS−B101−2へ送信する(S509)。ステップS508及びステップS509の処理により、両オペレータのHSS101それぞれは他オペレータの切替対象端末の認証情報を取得したため、eNB105は他オペレータの切替対象の端末106から接続要求を受信した場合に、認証を実行することができる。
切替先情報送信部A303−1は、eNB−A105−1へ切替対象端末Aの切替先情報を送信する(S510)。切替先情報は、例えば、対応する端末106の切替候補セルID807を含む。切替先情報送信部B303−2は、eNB−B105−2へ端末B106−2の切替先情報を送信する(S511)。
eNB−A105−1は、切替対象端末Aの切替先情報を受信すると、切替対象端末Aに対し、切替先情報が示す切替先のeNB−B105−2へハンドオーバを行う指示を送信する(S512)。eNB−B105−2は、切替対象端末Bの切替先情報を受信すると、切替対象端末Bに対し、切替先情報が示す切替先のeNB−A105−1へハンドオーバを行う指示を送信する(S513)。切替対象端末A、及び切替対象端末Bはハンドオーバ指示を受信すると、切替先のeNB105に対して接続要求を送信する(S514、S515)。
eNB−B105−2は、接続要求を受信すると、HSS−B101−2に対して端末A106−1の認証を行う(S516)。同様に、eNB−A105−1は、接続要求を受信すると、HSS−A101−1に対して端末B106−2の認証を行う(S517)。
ステップS516における認証処理が成功すると、eNB−B105−2は切替対象端末Aへ接続指示を出し(S518)、接続するeNB105の切替を実行し(S520)、切替対象端末AはeNB−B105−2と通信を開始する(S522)。同様に、ステップS517における認証処理が成功すると、eNB−A105−1は切替対象端末Bへ接続指示を出し(S519)、接続するeNB105の切替を実行し(S521)、切替対象端末BはeNB−A105−1と通信を開始する(S523)。
ステップS520における切替が成功すると、eNB−B105−2は、切替成功通知を管理装置B100−2へ送信する(S524)。同様に、ステップS521における切替が成功すると、eNB−A105−1は、切替成功通知を管理装置A100−1へ送信する(S525)。
他社管理装置通信部B305−2は、S524における切替成功通知を受信すると、管理装置A100−1に対して、切替成功通知を送信する(S526)。他社管理装置通信部A305−1は、S525における切替成功通知を受信すると、管理装置B100−2に対して、切替成功通知を送信する(S527)。候補端末決定部307は、候補端末リスト800の、他オペレータのネットワークへ切替が完了した自オペレータの端末106のステータス808を「切替中」に変更する(S528)。
候補端末決定部307は、併せて、自オペレータのネットワークへ切替が完了した他オペレータの端末106の情報を候補端末リスト800に加え、当該端末106のステータス808に、当該他オペレータの識別子を格納する。これにより、端末106の切替処理が終了する。
なお、例えば、ステップS509又はステップS510における切替先情報通知を行ってから所定時間経過しても、他オペレータの管理装置100から切替成功通知を受信しない場合、候補端末決定部307は、候補端末リスト800の切替対象の端末106のステータス808を「待機中」に戻してもよい。
図9は、端末A106−1が切替先のオペレータBのネットワークで通信を行っている場合において、切替元であるオペレータAのネットワークの電波環境が改善したことを契機に行われる切り戻し処理の一例を示す。
端末A106−1は、例えば、一定周期で、端末A106−1のオペレータAのネットワークにおけるRSRP値であるRSRPABを取得し、eNB−B105−2へ送信する(S601)。eNB−B105−2は、RSRPABの値が、事前に設定された閾値YdBmより低い値であるか否かを判定する(S602)。
eNB−B105−2は、RSRPABの値がYdBmより低い値であると判定した場合、端末A106−1に対して、周波数間電波強度測定制御を実施する(S603)。端末A106−1は、測定結果900をeNB−B105−2に通知する(S604)。
eNB−B105−2は、不等式「RSRPAA>RSRPAB+β」が成立するか否かを判定する、閾値判定処理を行う(S605)。なお、βは、事前に設定された値である。当該不等式が成立する場合、オペレータAのネットワークの電波環境が改善していることを意味する。このとき、eNB−B105−2は、端末A106−1から通知された測定結果を管理装置B100−2へ送信する(S606)。
測定結果取得部B301−2がS606における測定結果を受信すると、他社管理装置通信部B305−2は、端末A106−1の切り戻し処理を実行するための通知である、切り戻し通知を、管理装置A100−1に対して、送信する(S607)。また、契約・認証情報取得部B302−2は、ステップS607において、端末A106−1がオペレータBのネットワークに接続している間の使用量の情報を、MME−B102−2、PGW−B103−2、又はSGW−B104−2から取得し、他社管理装置通信部B305−2は、使用量の情報を管理装置A100−1へ通知する。使用量情報は、例えば、オペレータA、B間での料金清算や、記録を残すために使われる。
他社管理装置通信部B305−2は、切り戻し処理を実行するため、切戻先であるeNB−A105−1の情報をeNB−B105−2へ送信する(S608)。他社管理装置通信部A305−1は、ステップS607における切り戻し通知及び使用量通知を受信すると、管理装置B100−2に対して当該通知を受信した旨を示す応答を行う(S609)。契約・認証情報取得部B302−2は、HSS−B101−2に対して、端末A106−1の認証情報を削除するよう指示し、HSS−B101−2は当該指示に従い、端末A106−1の認証情報を削除する(S610)。
eNB−B105−2は、端末A106−1へ、eNB−A105−1へハンドオーバをするよう指示を出す(S611)。端末A106−1は、切替時と同様の処理を行い、切り戻し処理を実行する(S612)。切り戻し処理が成功すると、eNB−B105−2は、管理装置A100−1及び管理装置B100−2に対して切り戻し成功通知を送信する(S613、S614)。
切替結果受信部A304−1が、切り戻し成功通知を受信すると、候補端末リスト作成部A306−1は候補端末リストA800−1から、当該端末A106−1の情報を削除する(S615)。また、切替結果受信部B304−2が、切り戻し成功通知を受信すると、候補端末リスト作成部B306−2は、端末A106−1の情報を候補端末リストB800−2から削除する(S615)。以上の処理により、端末A106−1は、より高品質な通信をすることができるオペレータAのネットワークに接続を戻すことができる。
なお、eNB−B105−2がステップS605の閾値判定処理を行わず、測定結果900を管理装置B100−2に対して送信し、測定結果取得部B301−2が当該閾値判定処理を行ってもよい。このとき、ステップS606における当該閾値判定処理の条件が満たされた場合のみ、ステップS607以降の処理が行われる。なお、端末B106−2が切替先のオペレータAのネットワークで通信を行っている場合において、切替元であるオペレータBのネットワークの電波環境が改善した際の切り戻し処理は、図9に示した処理と同様である。
図10は、端末A106−1が切替先のオペレータBのネットワークで通信を行っている場合において、端末A106−1が使用していたサービスが終了したことを契機に行われる切り戻し処理の一例を示す。
端末A106−1において通信が終了すると(S701)、eNB−B105−2は、コネクションリリースのメッセージを端末A106−1に送信し(S702)、端末A106−1は通信を切断する(S703)。端末A106−1における通信が切断されると、eNB−B105−2は、管理装置B100−2へ切断通知を送信する(S704)。
切替結果受信部B304−2が、ステップS704における切断通知を受信すると、他社管理装置通信部B305−2は、管理装置A100−1へ切断通知を送信する(S705)。契約・認証情報取得部B302−2は、HSS−B101−2に対して、端末A106−1の認証情報を削除するよう指示し、HSS−B101−2は当該指示に従い、端末A106−1の認証情報を削除する(S706)。
他社管理装置通信部A305−1が切断通知を受信すると、候補端末リスト作成部A306−1は候補端末リストA800−1から、当該端末A106−1の情報を削除する(S707)。また、切替結果受信部B304−2が、切断通知を受信すると、候補端末リスト作成部B306−2は、端末A106−1の情報を候補端末リストB800−2から削除する(S707)。以上の処理により、端末A106−1は、切替先のネットワークから一度切断されると、自律的に元のネットワークに戻る。
図11は、図8A及び図8Bに例示した処理において、管理装置A100−1が管理装置B100−2へ候補端末リスト800を送信する処理の例を示す。前述の通り、管理装置A100−1はマスタである管理装置B100−2に対して、ある一定の周期で候補端末リスト800を送信する。
タイマA310−1のカウントが0になる(S1001)。他社管理装置通信部A305−1は、候補端末リスト800からステータス808が「待機中」であるレコード、即ち候補端末Aの情報を管理装置B100−2へ送信する(S1002)。タイマA310−1は、タイマ値を初期化する(S1003)。
図12は、図8A及び図8Bに例示した処理において、マスタである管理装置B100−2が管理装置A100−1より候補端末Aの情報を受信し、eNB−B105−2へ切替先情報を送信するまでの処理の例を示す。
他社管理装置通信部B305−2は、管理装置A100−1から候補端末Aの情報を受信する(S1101)。候補端末決定部B307−2は、候補端末リストB800−2のステータス808が「待機中」である端末、即ち候補端末Bの情報を抽出する。候補端末決定部B307−2は、候補端末Aそれぞれに対して、切替条件格納部B309−2に格納された切替条件を満たす、当該候補端末Aと候補端末Bとの組み合わせを生成する(S1102)。
候補端末決定部B307−2は、当該組み合わせが生成された場合(S1103:YES)、ステップS1104へ進む。当該組み合わせが生成されなかった、即ち切替条件を満たす候補端末Aと候補端末Bとの組み合わせが存在しない場合(S1103:NO)、ステップS1110へ進む。
候補端末決定部B307−2は、候補端末リストB800−2中の切替対象端末Bのステータスを「移動中」に変更する(S1104)。他社管理装置通信部B305−2は、切替対象端末Bの情報を管理装置A100−1へ送信する(S1105)。他社管理装置通信部B305−2が管理装置A100−1から切替許可応答を受信した場合(S1106:YES)、ステップS1107へ進む。他社管理装置通信部B305−2が管理装置A100−1から切替許可応答を受信しなかった場合(S1106:NO)、処理を終了する。
他社管理装置通信部B305−2は、切替対象端末Bの認証情報を管理装置A100−1に送信し、切替対象端末Aの認証情報を管理装置A100−1から受信する(S1107)。契約・認証情報取得部B302−2は、管理装置A100−1より受信した、認証情報をHSS―B101−2へ送信する(S1108)。切替先情報送信部B303−2は、eNB−B105−2へ切替対象端末Bの切替先情報を送信する(S1109)。
ステップS1103において切替条件を満たす候補端末Aと候補端末Bとからなる組み合わせが存在しない場合、他社管理装置通信部B305−2は切替条件に一致する組み合わせが存在しないことを管理装置A100−1へ通知する(S1110)。候補端末決定部B307−2は、候補端末リストB800−2に含まれる端末B106−2のステータスを「待機中」に変更する(S1111)。
以上、本実施例の通信システム10において、マスタであるオペレータの管理装置100が、マスタでないオペレータの管理装置100から受信した候補端末リストから、切替条件に一致する切替候補者を選択する。これにより、本実施例の通信システム10は、2つの管理装置100が互いに候補端末リスト800を送り合う場合と比較して、少ない処理量で候補者の決定を実施することができる。
図13は、図8A及び図8Bに例示した処理において、管理装置A100−1が管理装置B100−2から切替候補者の情報を受信後に、端末A106−1、端末B106−2の切替を許可するか否かの判断を行う処理の例を示す。
他社管理装置通信部A305−1は、他社管理装置通信部B305−2から、候補端末Aと候補端末Bとの組み合わせと、当該候補端末Bの情報と、を示す情報を受信する(S1201)。候補端末決定部A307−1は、切替を許可するか否かの判定を行う(S1202)。即ち、候補端末決定部A307−1は、当該組み合わせが、切替条件格納部A309−1に格納された切替条件を満たすか否かを判定する。
候補端末決定部A307−1が切替を許可すると判定した場合(S1202:YES)、他社管理装置通信部A305−1は、管理装置B100−2に対して切替許可応答をeNB−B105−2へ送信する(S1203)。
候補端末決定部A307−1が切替を許可しないと判定した場合(S1202:NO)、候補端末決定部A307−1は、候補端末リストA800−1に含まれる端末A106−1のステータスを「切替中」に変更する(S1204)。他社管理装置通信部A305−1は、管理装置B100−2へ切替拒否を示す通知を送信する(S1205)。
図14は、図8A及び図8Bに例示した処理において、管理装置A100−1が、eNB−A105−1より切替結果を受信した際に行う処理の例を示す。図14に示す処理は、マスタである管理装置100及びマスタでない管理装置100の双方が実施する処理であるが、ここでは管理装置A100−1の動作を例として示す。
切替結果受信部A304−1はeNB−A105−1より切替結果を受信する(S1401)。切替結果受信部A304−1は切替結果が成功であったかか否か判定する(S1402)。切替結果受信部A304−1が、切替結果が成功であったと判定した場合(S1402:YES)、他社管理装置通信部A305−1は、管理装置B100−2へ切替成功通知を送信する(S1403)。
切替結果受信部A304−1は、候補端末リストA800−1中の、切替が成功した端末A106−1のステータスを「切替中」に変更する(S1404)。切替結果受信部A304−1が、切替結果が成功でないと判定した場合(S1402:NO)へ他社管理装置通信部A305−1は、管理装置B100−2へ切替失敗のメッセージを送信する(S1405)。
管理装置A100−1と管理装置B100−2が、互いに切替結果を通知することにより、端末A106−1の切替が失敗した際に候補端末リスト800から端末A106−1の情報が消えることを防ぐことができる。即ち、端末A106−1が切替条件を満たす限り切替候補端末として待機することが可能となる。
図15は、切替条件格納部309に格納される切替条件に使用される指標の一例を示す。ここでは、端末A106−1と端末B106−2の切替を例を示す。切替条件格納部A309−1及び切替条件格納部B309−2に格納された切替条件は、例えば、切替を許可するオペレータ間で事前に合意された条件である。
なお、切替条件格納部A309−1に格納された切替条件と、切替条件格納部B309−2に格納された切替条件と、が異なるものであってもよい。管理装置100は、双方のオペレータが定めた条件を満たす端末A106−1及び端末B106−2を交換することにより、端末A106−1及び端末B106−2を他オペレータのネットワークに切り替えることで、オペレータ間の競合性を保つことができる。
以下、切替後に改善する無線リソースの使用量に基づく同一の切替条件を、管理装置A100−1及び管理装置B100−2が使用する例を説明する。例えば、eNB−A105−1が、端末A106−1がキャリアネットワークA107−1下で得ているスループットの値Tを定期的に計測し、ステップS406において測定結果900とともに、管理装置A100−1に対してTを報告する。同様に、eNB−B105−2が、端末B106−2がキャリアネットワークB107−2下で得ているスループットの値Tを定期的に計測し、ステップS406において測定結果900とともに、管理装置B100−2に対してTを報告する。
例えば、他社管理装置通信部A305−1は、ステップS502において、候補端末Aの情報とともに、T、RSRPAA、及びRSRPABを管理装置B100−2に対して送信する。他社管理装置通信部B305−2は、ステップS504において、切替条件を満たす端末の情報とともに、T、RSRPBB、及びRSRPBAを管理装置A100−1に対して送信する。
候補端末決定部A307−1及び候補端末決定部B307−2は、端末A106−1が、キャリアネットワークB107−2に切り替えを行う場合に改善する無線リソースの使用量「x」を、例えば、以下の計算式によって求める。
x = T/RSRPAA−T/RSRPAB
同様に、候補端末決定部A307−1及び候補端末決定部B307−2は、端末B106−2がキャリアネットワークA107−1に切替を行う場合に改善する無線リソースの使用量「y」を、例えば、以下の計算式で求める。
y = T/RSRPBB−T/RSRPBA
切替条件が、「切替後に改善する無線リソースの使用量が同値の場合切替を実行する」である場合、候補端末決定部A307−1及び候補端末決定部B307−2は、「x=y」が成立する場合にのみ、端末106の切替を許可する。切替条件が、「切替後に改善する無線リソースの使用量の値の差がa[bps]以内である場合に切替を実行する」である場合、「x−y<a[bps]」が成立する場合にのみ、候補端末決定部A307−1及び候補端末決定部B307−2は端末106の切替を許可する。
なお、切替条件は、例えば、複数の端末A106−1それぞれの「x」の総和と、複数の端末B106−2それぞれの「y」の総和と、の差が所定の閾値以内であること、であってもよい。当該切替条件が成立するとき、管理装置100は、当該複数の端末A106−1及び当該複数の端末B106−2の接続を他オペレータのネットワークに切り替える切替処理を行う。
なお、本計算式ではRSRPの代わりにRSRQ等の通信品質を示す他の値を使用し無線リソース使用量の差分を算出することも可能である。なお、管理装置100は、RSRPと同様の処理により、RSRQを取得することができる。
なお、ここまで無線リソースの使用量に基づく切替条件について説明したが、管理装置100は、例えば、候補端末リスト800に含まれる項目の値に基づく切替条件を用いてもよい。「同種の利用中App805を含む」、及び「トラフィック量が最大の利用中App805が同種である」は、切替条件の一例である。また、「契約情報804が同種である」は切替条件の一例である。
管理装置100は、改善する無線リソースの使用量に加え、利用中のアプリケーションや契約プランが同種であることを組み合わせた交換条件を用いることにより、オペレータにとってはより利用状態が類似する端末の交換を行うことがでる。これにより管理装置100は、オペレータ間の公平性を保ち、オペレータ間の競合性を維持することができる。
本実施例の管理装置100が前述した端末106の切替処理を実行することにより、切替対象の端末106は、より性能の良いネットワークに接続することができ、ひいては性能の高い通信を維持することができる。また、管理装置100が当該切替処理を実行することにより、切替対象の端末106のオペレータは、自社の無線リソースを効率的に使用することが可能になるため、切替対象の端末106と同一エリアに存在する他の端末106の性能も向上させることができる。
また、管理装置100は、オペレータが定めた条件を満たす端末を交換することにより、オペレータ間の競合性を維持しつつ、端末106の切替処理を行うことができる。つまり、管理装置100は、オペレータ、及び端末の利用者にとって利点のある切替処理を実行する。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
100 管理装置、101 HSS、105 eNB、106 端末、302 契約・認証情報取得部、303 切替先情報送信部、304 切替結果受信部、305 他社管理装置通信部、306 候補端末リスト作成部、307 候補端末決定部、308 候補端末リスト格納部、309 切替条件格納部

Claims (11)

  1. 第1オペレータの第1ネットワークを管理し、第2オペレータの第2ネットワークを管理する第2管理装置に接続された、管理装置であって、
    プロセッサと記憶装置とを含み、
    前記記憶装置は、
    前記第1ネットワークの基地局に接続中かつ前記第1オペレータと契約中の端末から選択された第1切替候補端末群と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの接続中基地局と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれが電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局と、を示す第1切替候補端末リストと、
    前記第1切替候補端末群の端末の接続を前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替え、かつ前記第2ネットワークの基地局に接続中かつ前記第2オペレータと契約中の第2切替候補端末群の端末の接続を前記第1ネットワークの切替先候補基地局に切り替える、切替処理の許否を判定するための切替条件と、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれの認証情報と、を保持し、
    前記プロセッサは、
    前記第2切替候補端末群の第2端末と、前記第2端末の通信品質情報と、を示す第2端末情報を、前記第2管理装置から受信し、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報と、前記第2端末の通信品質情報と、を比較する、比較処理を行い、
    前記比較処理の結果が前記切替条件を満たす、前記第1切替候補端末群に含まれる第1端末と前記第2端末とからなる組み合わせと、前記第1端末の通信品質情報と、を示す情報を前記第2管理装置に送信し、
    前記第2管理装置から、前記組み合わせに対する切替許可応答を受信した場合、
    前記第1端末の認証情報を前記第2管理装置に送信し、
    前記第2端末の認証情報を前記第2管理装置から受信し、
    前記第1ネットワークに含まれるユーザ情報データベースに対して、前記第2端末の認証情報を送信し、
    前記第1切替候補端末リストを参照して、前記第1端末の接続を前記第1端末が電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替える指示を、前記第1端末の接続中基地局に対して送信する、管理装置。
  2. 請求項1に記載の管理装置であって、
    前記切替条件は、前記切替処理が行われた場合における、前記第1ネットワークの無線リソースの使用量の第1改善量と、前記第2ネットワークの無線リソースの使用量の第2改善量と、の差が所定の閾値以内であること、であり、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報は、当該端末の現在の通信品質と、当該端末が前記切替処理の対象となった場合における当該端末の通信品質と、を含み、
    前記第2端末の通信品質情報は、前記第2端末の現在の通信品質と、前記第2端末が前記切替処理の対象となった場合における前記第2端末の通信品質と、を含み、
    前記プロセッサは、
    前記比較処理において、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれに対して、当該端末の通信品質情報に基づいて、前記第1改善量を算出し、
    前記第2端末の通信品質情報に基づいて、前記第2改善量を算出する、管理装置。
  3. 請求項2に記載の管理装置であって、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報は、当該端末が接続中基地局から受信する電波のRSRP値と、当該端末が当該端末の切替先候補基地局から受信する電波のRSRP値と、当該端末が前記第1ネットワーク下で得ているスループット値と、を含み、
    前記第2端末の通信品質情報は、前記第2端末が接続中基地局から受信する電波の第1RSRP値と、前記第2端末が電波を受信可能な前記第1ネットワークの切替先候補基地局から受信する電波の第2RSRP値と、前記第2端末が前記第2ネットワーク下で得ている第1スループット値と、を含み、
    前記プロセッサは、
    前記比較処理において、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれに対して、当該端末が接続中基地局から受信する電波のRSRP値と、当該端末が当該端末の切替先候補基地局から受信する電波のRSRP値と、当該端末が前記第1ネットワーク下で得ているスループット値と、に基づいて、に基づいて、前記第1改善量を算出し、
    前記第1RSRP値と、前記第2RSRP値と、前記第1スループット値と、に基づいて、前記第2改善量を算出する、管理装置。
  4. 請求項1に記載の管理装置であって、
    前記第1切替候補端末リストは、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの利用中アプリケーションを示し、
    前記第2端末情報は、前記第2端末の利用中アプリケーションを示し、
    前記切替条件は、前記第1切替候補端末群の端末の利用中アプリケーションと、前記第2切替候補端末群の利用中アプリケーションと、が同種のアプリケーションを含むこと、を含み、
    前記プロセッサは、前記比較処理において、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの利用中アプリケーションと、前記第2端末の利用中アプリケーションと、を比較する、管理装置。
  5. 請求項1に記載の管理装置であって、
    前記第1切替候補端末リストは、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの契約プランを示し、
    前記第2端末の品質改善情報は、前記第2端末の契約プランを示し、
    前記切替条件は、前記第1切替候補端末群の端末の契約プランと、前記第2切替候補端末群の契約プランと、が同種であることを、含み、
    前記プロセッサは、前記比較処理において、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの契約プランと、前記第2端末の契約プランと、を比較する、管理装置。
  6. 請求項1に記載の管理装置であって、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれが接続中基地局から受信する電波の第3RSRP値は、第2閾値未満であり、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれが切替先候補基地局から受信する電波の第4RSRP値と、前記第3RSRP値と、の差は、第3閾値より大きい、管理装置。
  7. 請求項1に記載の管理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記切替処理により前記第1ネットワークの第1基地局に接続した前記第2オペレータと契約中の第3端末、の第1通信品質情報と、前記第3端末が前記第2ネットワークの第2基地局と接続した場合の第2通信品質情報と、前記第2基地局と、を示す第2情報を前記第1基地局から受信し、
    前記第1通信品質情報と前記第2通信品質情報との比較結果が切戻条件を満たす場合、
    前記第2情報を参照して、前記第3端末の前記第2基地局への切戻開始指示を、前記第1基地局に対して送信し、
    前記ユーザ情報データベースに対して、前記第3端末の認証情報の削除指示を送信する、管理装置。
  8. 請求項7に記載の管理装置であって、
    前記第1通信品質情報は、前記第3端末が前記第1基地局から受信する電波の第5RSRP値であり、
    前記第2通信品質情報は、前記第3端末が前記第2基地局から受信する電波の第6RSRP値であり、
    前記切戻条件は、前記第5RSRP値が第4閾値未満であり、かつ前記第6RSRP値と前記第5RSRP値との差が第5閾値より大きいこと、である、管理装置。
  9. 請求項1に記載の管理装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記切替処理により前記第1ネットワークの第3基地局に接続した前記第2オペレータと契約中の第4端末、が前記第3基地局との通信を終了したことを示す切断通知を、前記第3基地局から受信した場合、
    前記ユーザ情報データベースに対して、前記第4端末の認証情報の削除指示を送信する、管理装置。
  10. 第1オペレータの第1ネットワークを管理し、第2オペレータの第2ネットワークを管理する第2管理装置に接続された、管理装置であって、
    プロセッサと記憶装置とを含み、
    前記記憶装置は、
    前記第1ネットワークの基地局に接続中かつ前記第1オペレータと契約中の端末から選択された第1端末と、前記第1端末の接続中基地局と、前記第1端末の通信品質情報と、前記第1端末が電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局と、を示す第1端末情報と、
    前記第1端末の接続を前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替え、かつ前記第2ネットワークの基地局に接続中かつ前記第2オペレータと契約中の第2切替候補端末群の端末の接続を前記第1ネットワークの切替先候補基地局に切り替える、切替処理の許否を判定するための切替条件と、
    前記第1端末の認証情報と、を保持し、
    前記プロセッサは、
    前記第1端末情報を前記第2管理装置に送信し、
    前記第1端末と前記第2切替候補端末群の第2端末とからなる組み合わせと、前記第2端末の品質改善情報と、を示す情報を、前記第2管理装置から受信し、
    前記第1端末の通信品質情報と、前記第2端末の通信品質情報と、の比較を行い、
    前記比較の結果が前記切替条件を満たす場合、
    前記組み合わせに対する切替許可応答を前記第2管理装置に送信し、
    前記第1端末の認証情報を前記第2管理装置に送信し、
    前記第2端末の認証情報を前記第2管理装置から受信し、
    前記第1ネットワークに含まれるユーザ情報データベースに対して、前記第2端末の認証情報を送信し、
    前記第1端末情報を参照して、前記第1端末の接続を前記第1端末が電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替える指示を、前記第1端末の接続中基地局に対して送信する、管理装置。
  11. 第1オペレータの第1ネットワークを管理する第1管理装置と、
    前記第1管理装置に接続され、第2オペレータの第2ネットワークを管理する第2管理装置と、
    前記第1ネットワークに含まれ、前記第1オペレータの端末のユーザ情報を保持する第1ユーザ情報データベースと、
    前記第2ネットワークに含まれ、前記第2オペレータの端末のユーザ情報を保持する第2ユーザ情報データベースと、を含む通信システムであって、
    前記第1管理装置は、
    前記第1ネットワークの基地局に接続中かつ前記第1オペレータと契約中の端末から選択された第1切替候補端末群と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの接続中基地局と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報と、前記第1切替候補端末群の端末それぞれが電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局と、を示す第1切替候補端末リストと、
    前記第1切替候補端末群の端末の接続を前記第2ネットワークの基地局に切り替え、かつ前記第2ネットワークの基地局に接続中かつ前記第2オペレータと契約中の第2切替候補端末群の端末の接続を前記第1ネットワークの基地局に切り替える、切替処理の許否を判定するための第1切替条件と、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれの認証情報と、を保持し、
    前記第2管理装置は、
    前記第2切替候補端末群の第2端末と、前記第2端末の接続中基地局と、前記第2端末の通信品質情報と、前記第2端末が電波を受信可能な前記第1ネットワークの切替先候補基地局と、を示す第2端末情報と、
    前記切替処理の許否を判定するための第2切替条件と、
    前記第2切替候補端末群の端末それぞれの認証情報と、を保持し、
    前記第1管理装置は、
    前記第2端末と、前記第2端末の通信品質情報と、を示す情報を、前記第2管理装置から受信し、
    前記第1切替候補端末群の端末それぞれの通信品質情報と、前記第2端末の通信品質情報と、の比較を行い、
    前記比較の結果が前記第1切替条件を満たす、前記第1切替候補端末群に含まれる第1端末と前記第2端末とからなる組み合わせと、前記第1端末の品質改善情報と、を前記第2管理装置に通知し、
    前記第1端末の通信品質情報と、前記第2端末の通信品質情報と、の比較結果が、前記第2切替条件を満たす場合、
    前記第2管理装置から、切替応答許可を受信し、
    前記第1端末の認証情報を前記第2管理装置に送信し、
    前記第2端末の認証情報を前記第2管理装置から受信し、
    前記第1ユーザ情報データベースに対して、前記第2端末の認証情報を送信し、
    前記第1切替候補端末リストを参照して、前記第1端末の接続を前記第1端末が電波を受信可能な前記第2ネットワークの切替先候補基地局に切り替える指示を、前記第1端末の接続中基地局に対して送信し、
    前記第2管理装置は、
    前記第2ユーザ情報データベースに対して、前記第1端末の認証情報を送信し、
    前記第2端末情報を参照して、前記第2端末の接続を前記第2端末が電波を受信可能な前記第1ネットワークの切替先候補基地局に切り替える指示を、前記第2端末の接続中基地局に対して送信する、通信システム。
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