(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。しかしながら、以下の実施形態は本発明の例示に過ぎず、下記以外の様々な構成を採用することもできる。また、全ての図面において、同様の構成要素には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【0016】
また、以下の説明において、各装置の構成は、ハードウエア単位ではなく機能単位のブロックを示している。各装置の構成は、任意のコンピュータのCPUやメモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するためのプログラム、プログラムを格納するハードディスク等の記憶メディア、ネットワークに接続するためのインタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。その実現方法及び装置には様々な変形例がある。
【0017】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る通信制御システムの構成を示す図である。
図1に示す通信制御システムは、通信端末13に無線通信可能に接続された基地局12と、通信端末13の呼に関する制御を行う呼制御装置14とを備える。
【0018】
基地局12は、優先制御部121と、要求送信部122とを含む。優先制御部121は、自局の設定を、優先通信が可能な優先制御モードに切り替える。要求送信部122は、優先制御部121によって設定が優先制御モードに切り替えられた場合、自局の無線エリアに位置する通信端末から送信される要求に優先フラグを付与し、呼制御装置14に送信する。ここで、要求は位置登録要求又は通話要求である。
【0019】
呼制御装置14は、優先フラグが付与された要求を、当該優先フラグの内容に応じて優先的に処理する。
【0020】
以上のように、本実施形態によれば、基地局の無線エリア単位で優先的な通信をすることができる。
【0021】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係る通信制御システムについて説明する。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る通信制御システムの構成を示す図である。
図2において通信制御システムは、基地局制御装置11と、基地局12−1〜12−4と、通信端末13−1〜13−5と、呼制御装置14−1〜14−2と、加入者管理装置15とを備える。基地局制御装置11は、図示しない有線通信網を介して基地局12−1〜12−4と接続される。呼制御装置14−1は基地局12−1及び12−2と、呼制御装置14−2は基地局12−3及び12−4と図示しない有線通信網を介して接続される。
【0022】
図2では、地域16aにある基地局12−1の無線エリア17−1に通信端末13−1及び13−2が、基地局12−2の無線エリア17−2に通信端末13−3が位置し、地域16bにある基地局12−3の無線エリア17−3に通信端末13−4が、基地局12−4の無線エリア17−4に通信端末13−5が位置する場合を例に示す。
【0023】
以下、特に区別する必要がない場合は、基地局12−1〜12−4、通信端末13−1〜13−5、呼制御装置14−1〜14−2をそれぞれ基地局12、通信端末13、呼制御装置14と総称する。なお
図2では、基地局12を4台、通信端末13を5台、呼制御装置14を2台、基地局制御装置11及び加入者管理装置15を各1台備える構成を例に示すが、各装置の台数はこれに限られない。
【0024】
図3は、
図2に示す基地局制御装置11、基地局12、呼制御装置14、及び加入者管理装置15の構成の詳細を示すブロック図である。
【0025】
基地局制御装置11は、例えば保守サーバであって、基地局12や通信端末13を制御する。基地局制御装置11は、制御部111を含む。制御部111は、通常モードと優先制御モードとの切り替えを指示するモード変更要求通知を生成して基地局12に送信する。
【0026】
基地局12は、例えばフェムトセル基地局やピコ基地局、マクロセル基地局であり、自局に割り当てられたモードに応じた処理をする。基地局12は、優先制御部121と、要求送信部122とを含む。
【0027】
優先制御部121は、基地局制御装置11からモード変更要求通知を受信すると、自局の設定を切り替え、その旨を要求送信部122に通知する。優先制御部121は、モード変更通知を受け取った際に通常モードであった場合は優先制御モードに、優先制御モードであった場合は通常モードに切り替える。ここで、優先制御モードとは、通常モードの通信に対して優先して発着信や位置登録等の処理を実施することができるモードである。
【0028】
要求送信部122は、自局の設定が優先制御モードである場合に、自局が管理するエリア内の通信端末から通話要求又は位置登録要求を受信すると、優先フラグを付与して呼制御装置14に送信する。優先フラグとは、要求を優先フラグが付与されていない他の要求に優先させることを示す情報である。一方、自局の設定が通常モードである場合、要求送信部122は、通話要求及び位置登録要求のいずれを受信しても優先フラグを付与せずに処理を進める。
【0029】
通信端末13は、例えばスマートフォン、携帯電話等の移動体通信端末やIP電話であって、図示しない無線通信網を介して基地局12と通信する。
【0030】
呼制御装置14は、呼制御管理部141を含み、典型的にはSIP(Session Initiation Protocol)を用いて呼に関する制御を行う。呼制御管理部141は、優先フラグが付与された位置登録要求を受信すると、優先フラグを付与した位置登録要求を加入者管理装置15に送信する。また、呼制御管理部141は、優先フラグが付与された通話要求を受信すると、着信先の通信端末13の位置情報を取得するための加入者情報取得要求を加入者管理装置15に送信する。
【0031】
加入者管理装置15は、例えばHLR(Home Location Register)やホーム加入者情報サーバ(HSS:Home Subscriber Server)であって、加入者管理部151と記憶部152とを含む。加入者管理部151は、加入者情報テーブルを生成/更新して記憶部152に格納する。
【0032】
図4は、加入者情報テーブルの構成の一例を示す図である。加入者情報テーブルには加入者情報が記録されている。具体的には、加入者が優先接続の対象であるか否かを示す情報が、加入者が使用する通信端末13の識別情報(ID)及び位置情報、並びに通信端末13を管理する呼制御装置14のアドレスに対応付けて記録されている。位置情報は、例えばIPアドレスである。
【0033】
図3の説明に戻り、加入者管理部151は、加入者情報取得要求を受信すると、記憶部152が格納する加入者情報テーブルを参照して該当する加入者情報を読み出し、呼制御装置14に送信する。また、加入者管理部151は、優先フラグが付与された位置登録要求を受信すると、位置登録要求の送信元の通信端末13を優先接続対象として加入者情報テーブルを更新する。
【0034】
図5は、モード変更時における通信制御システムの動作を示すシーケンス図である。以下、通常モードに設定されている基地局12−1のモードを優先制御モードに変更する場合を例に説明する。まず、保守者は、基地局制御装置11に所定のコマンドを入力し、基地局12−1を優先制御モードに変更するよう指定する。基地局制御装置11の制御部111は、モード変更要求通知を生成して基地局12−1に送信する(ステップS501)。
【0035】
基地局12−1の優先制御部121は、モード変更要求通知を受信すると、自局のモードが通常モードであるか否かを判断する。優先制御部121は、自局のモードが通常モードの場合、設定を優先制御モードに変更する(ステップS502)。優先制御部121は、モード変更が完了すると、変更完了通知を生成して基地局制御装置11に送信する(ステップS503)。そして、優先制御部121は、以降の処理において通信端末13から位置登録要求又は通話要求を受信した際、優先フラグを付与するよう要求送信部122に指示する。
【0036】
基地局制御装置11の制御部111は、変更完了通知を受け取ると、その旨を保守者に通知する。以上の処理により、通信を優先すべき地域にある基地局12−1に対して基地局制御装置11からモード変更要求通知を送信することにより、基地局12−1のモードを変更することができる。
【0037】
図6は、優先制御モードの基地局12における位置登録要求処理時の動作を示すシーケンス図である。以下、優先制御モードにある基地局12−1の無線エリア17−1に位置する通信端末13−1が位置登録要求をする場合を例に説明する。基地局12−1の要求送信部122は、通信端末13−1から位置登録要求を受信すると、位置登録要求に優先フラグを付与して(ステップ601)、呼制御装置14−1に送信する(ステップ602)。呼制御装置14−1の呼制御管理部141は、優先フラグが付与された位置登録要求を受信すると(ステップS603)、優先フラグを付与したまま加入者管理装置15に送信する(ステップS604)。
【0038】
加入者管理装置15の加入者管理部151は、優先フラグが付与された位置登録要求を受信すると、位置登録発信者を優先接続対象として登録する(ステップS605)。具体的には、加入者管理部151は記憶部152に格納した加入者情報テーブルを参照し、該当する通信端末13が優先接続対象である旨を記録する。登録が完了すると、加入者管理部151は登録完了通知を生成して呼制御装置14−1に送信する(ステップS606)。登録完了通知は呼制御装置14−1、基地局12−1を経て通信端末13−1に送信される(ステップS607〜S608)。
【0039】
以上の処理により、位置登録要求時に加入者管理装置15に優先接続対象である旨を記録することにより、通信を優先すべきエリアに位置する通信端末13−1を識別することができる。
【0040】
図7は、優先制御モードの基地局12における通話要求処理時の動作を示すシーケンス図である。以下、優先制御モードにある基地局12−1の無線エリア17−1に位置する通信端末13−1が、異なる無線エリア17−3に位置する通信端末13−4に発信する場合を例に説明する。
【0041】
通信端末13−1は、通信端末13−4に対する通話接続を要求する通話要求を生成して基地局12−1に送信する(ステップS701)。
【0042】
基地局12−1の優先制御部121は、受信した通話要求に優先フラグを付与して(ステップS702)呼制御装置14−1に送信する(ステップS703)。呼制御装置14−1は、優先フラグが付与された通話要求を受け取ると、優先フラグが付与されていない他の通話要求に優先して通話要求の処理を進める。通話要求を優先させる際、緊急通話用に予め確保した回線を用いてもよく、また、他の通話要求を規制して必要な通話要求を優先させてもよい。
【0043】
呼制御装置14−1の呼制御管理部141は、着信先の通信端末13−4の位置情報を確認するために、加入者情報取得要求を生成して加入者管理装置15に送信する(ステップS704)。加入者管理装置15の加入者管理部151は、呼制御装置14−1の求めに応じて該当する加入者情報を呼制御装置14−1に送信する(ステップS705)。位置情報を取得した呼制御装置14−1の要求送信部122は、優先フラグを付与した位置登録要求を着信先の通信端末13−4を管理する呼制御装置14−2に送信する(ステップS706)。
【0044】
通話要求はその後、基地局12−2を経て(ステップ707)、通信端末13−4に送信される(ステップS708)。通信端末13−4は通話許可応答を生成して基地局12−2に送信する(ステップS709)。通話許可応答は呼制御装置14−2、呼制御装置14−1、基地局12−1を経て(ステップS710〜712)、通信端末13−1に送信される(ステップS713)。これにより、通話が開始される(ステップS714)。以上の処理により、通信を優先すべきエリアに位置する通信端末13−1の発信要求を他の通信に優先して接続することができる。
【0045】
図8は、優先制御モードにある基地局12の無線エリアに位置する通信端末13に対する通話要求処理時の動作を示すシーケンス図である。以下、通常モードにある基地局12−2の無線エリア17−3に位置する通信端末13−4が、優先制御モードにある基地局12−1の無線エリア17−1に位置する通信端末13−1に発信する場合を例に説明する。
【0046】
通信端末13−4は、通話要求を生成して、自装置が位置する無線エリア17−74の基地局12−3に送信する(ステップS801)。基地局12−3は通常モードであるため、要求送信部122は、優先フラグを付与せずに通話要求を呼制御装置14−2に送信する(ステップS802)。
【0047】
呼制御装置14−2の呼制御管理部141は、加入者情報取得要求を生成して加入者管理装置15に送信する(ステップS803)。加入者管理装置15の加入者管理部151は、呼制御装置14−2の求めに応じて該当する加入者情報を呼制御装置14−2に送信する(ステップS804)。このとき送信される加入者情報には、加入者(着信先の通信端末)が優先制御対象であることを示す情報が含まれている。このため、呼制御装置14−2の呼制御管理部141は、加入者情報を受信すると通話要求に優先フラグを付与し(ステップS805)、着信先の通信端末13−1を管理する呼制御装置14−1に送信する(ステップS806)。一方、加入者が優先制御対象であることを示す情報が加入者情報に含まれていない場合、呼制御装置14−2は、優先フラグを付与することなく通話要求を呼制御装置14−1に送信する。呼制御装置14−1は、優先フラグが付与されていない通話要求を規制対象として扱う。具体的には、呼制御装置14−1の呼制御管理部141は、一定の割合でエラー応答を呼制御装置14−2に送信する。エラー応答が送信された場合の通話要求は許可されないため、優先度が低い通話を規制することができる。
【0048】
通話要求はその後、基地局12−1を経て(ステップ807)、通信端末13−1に送信される(ステップS808)。通信端末13−1は通話許可応答を生成して基地局12−1に送信する(ステップS809)。通話許可応答は呼制御装置14−1、呼制御装置14−2、基地局12−3を経て(ステップS810〜812)、通信端末13−4に送信される(ステップS813)。これにより、通話が開始される(ステップS814)。以上の処理により、通話を優先すべきエリアに位置する通信端末13−1に対する他のエリアからの発信要求を他の通信に優先して接続することができる。
【0049】
以上のように本実施形態によれば、通信が規制されている場合であっても、所定の無線エリアに位置する通信端末の発着信及び位置登録処理を、他の無線エリアに位置する通信端末に優先して実施することができる。一般的に、特定の通信端末の通信を優先的に制御するためには、コアネットワーク内の装置に予め設定する必要がある。しかしながら、本実施形態によれば、基地局に優先制御モードの設定をするだけで、基地局のサービスエリア内に位置する通信端末の発着信及び位置登録処理を自動的に優先制御することができる。これにより、コアネットワーク内の装置に保守者が手動で設定する手間を省くことができる。
【0050】
また、一般的に移動体通信網における基地局には、100m〜数km程度のエリア範囲を持つマクロセルや、10m〜数百m程度のエリア範囲を持つフェムトセルがある。ここで、都心部等の人口密度が高い場所では、フェムトセルのようにエリア範囲が比較的狭い基地局に本発明を適用することでより高い効果を得ることができる。通常、優先呼に対する接続数は有限であるため、災害等が発生してネットワークに輻輳のおそれが生じた場合、災害が発生した地域全てを優先制御の対象とすることが難しい場合がある。そこで、フェムトセルのようにエリア範囲が比較的狭い基地局に対して優先制御を行えば、エリア範囲の広いマクロセルに比べて優先制御を行う対象が少なくなるため、より多くの場所の基地局に対して優先制御を設定する事が可能になり、優先呼に対しての接続数を有効に利用することができる。一方、地方や山間部等の人口密度が比較的に少ない場所では、マクロセルのようにエリア範囲が広い基地局に本発明を適用することでより高い効果を得ることができる。また、状況に応じてフェムトセルやマクロセルの基地局に対して併用して適用することで、優先制御が必要なエリアをきめ細かくカバーすることができる。
【0051】
また、本実施形態では、モード変更要求がモードの切り替えを指示するものである場合を例に説明したが、モード変更要求は、変更すべきモードの内容を指定するものであってもよい。
【0052】
また、本実施形態では、優先フラグが付与された要求(位置登録要求及び通話要求)を全て優先して接続又は位置登録する場合を例に説明した。ここで、優先フラグに優先順位(例えば1〜5の5段階に分け、「1」を最も優先度が高いものとする)を付けてもよい。この場合、優先フラグが付与された要求が所定数を超えて輻輳が発生するおそれが生じた場合に、優先フラグの優先順位に従って要求を処理することで輻輳の発生を防止することができる。
【0053】
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る通信制御システムは、
図2及び
図3に示す第2の実施形態に係る通信制御システムと比較すると、基地局12−1〜12−3が含む優先制御部121の動作が相違する。以下、
図3を援用して相違点を中心に説明する。
【0054】
優先制御部121は、地震等の災害発生時、呼制御装置14から緊急メッセージを受信すると、自局のモードを優先制御モードに変更する。緊急メッセージは、たとえばセルブロードキャスト(CBS:Cell Broadcast Service)方式を用いて配信される。
【0055】
図9は、本実施形態に係る通信制御システムのモード変更時の動作を示すシーケンス図である。以下、基地局12−1のモードを変更する場合を例に説明する。
【0056】
まず、気象庁等から災害の発生を知らせる緊急速報が配信されると、緊急メッセージが呼制御装置14を経由して基地局12−1に送信される(ステップS901)。
【0057】
基地局12−1の優先制御部121は、緊急メッセージを受信すると、自局のモードを優先制御モードに変更する(ステップS902)。優先制御部121は、モード変更が完了すると、変更完了通知を生成して呼制御装置14に送信する(ステップS903)。
【0058】
以上のように本実施形態によれば、災害発生時に緊急速報に連動して、必要なエリアに自動的に優先制御モードを設定することができる。保守者が個別に基地局制御装置に優先すべきエリアを設定する手間を省くことができる。
【0059】
なお、本実施形態では、通信制御システムが基地局制御装置を備える場合を説明したが、緊急メッセージが呼制御装置を経由して基地局に送信される構成を実現できればよく、基地局制御装置の設置を省略することも可能である。
【0060】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
通信端末に無線通信可能に接続された基地局と、当該通信端末の呼に関する制御を行う呼制御装置とを備える通信制御システムであって、
基地局は、
自局の設定を、優先通信が可能な優先制御モードに切り替える優先制御部と、
優先制御部によって設定が優先制御モードに切り替えられた場合、自局の無線エリアに位置する通信端末から送信される要求に優先フラグを付与し、呼制御装置に送信する要求送信部とを含み、
呼制御装置は、優先フラグが付与された要求を、当該優先フラグの内容に応じて優先的に処理し、
要求は位置登録要求又は通話要求である、通信制御システム。
(付記2)
さらに、加入者情報を管理する加入者管理装置を備え、
加入者管理装置は、
基地局が優先フラグを付与した位置登録の要求を呼制御装置を介して受信すると、当該要求の送信元である通信端末の通話を優先すべきことを示す優先情報を加入者情報として保持する記憶部を含む、付記1に記載の通信制御システム。
(付記3)
呼制御装置は、優先フラグが付与されていない通話の要求を受信すると、加入者情報の送信を加入者管理部に要求し、受信した加入者情報に優先情報が含まれている場合、当該通話の要求を他の通話要求に優先して接続する呼制御管理部を含む、付記2に記載の通信制御システム。
(付記4)
さらに、基地局とネットワークを介して接続された基地局制御装置を備え、
基地局制御装置は、基地局にモードの切り替えを指示する制御部を含む、付記1〜3のいずれかに記載の通信制御システム。
(付記5)
災害発生時に配信される緊急速報に連動して優先制御モードへの切り替えがされる、付記1〜4のいずれかに記載の通信制御システム。
(付記6)
自局の設定を、優先通信が可能な優先制御モードに切り替える優先制御部と、
優先制御部によって設定が優先制御モードに切り替えられた場合、自局の無線エリアに位置する通信端末から送信される要求に優先フラグを付与して呼制御装置に送信する要求送信部とを備え、
要求は位置登録要求又は通話要求である、基地局。
(付記7)
基地局において、自局の設定を優先通信が可能な優先制御モードに切り替える優先制御ステップと、
優先制御ステップにおいて基地局の設定が優先制御モードに切り替えられた場合、当該基地局が自局の無線エリアに位置する通信端末から送信される要求に優先フラグを付与して呼制御装置に送信する要求送信ステップと、
呼制御装置が、優先フラグが付与された要求を当該優先フラグの内容に応じて優先的に処理し、
要求は位置登録要求又は通話要求である、処理ステップとを備える、通信制御方法。
(付記8)
基地局において、自局の設定を優先通信が可能な優先制御モードに切り替える優先制御ステップと、
優先制御ステップにおいて基地局の設定が優先制御モードに切り替えられた場合、当該基地局が自局の無線エリアに位置する通信端末から送信される要求に優先フラグを付与して呼制御装置に送信する要求送信ステップと、
呼制御装置において、優先フラグが付与された要求を当該優先フラグの内容に応じて優先的に処理する処理ステップとを実行させ、
要求は位置登録要求又は通話要求である、通信制御プログラム。