特開 2024-63325 通信制御システム及び通信制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024063325

(43)【公開日】2024-05-13

(54)【発明の名称】通信制御システム及び通信制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 76/19 20180101AFI20240502BHJP

   H04W 48/16 20090101ALI20240502BHJP

   H04W 48/18 20090101ALI20240502BHJP

【ＦＩ】

H04W76/19

H04W48/16 132

H04W48/18 111

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171168

(22)【出願日】2022-10-26

(71)【出願人】

【識別番号】000232254

【氏名又は名称】日本電気通信システム株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】竹内 重博

(72)【発明者】

【氏名】江頭 公平

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA23

5K067DD41

5K067EE02

5K067EE10

5K067EE16

5K067HH22

(57)【要約】

【課題】より顧客満足度の高い通信を提供する通信制御システム及び通信制御方法を提供する。
【解決手段】通信制御システム１００は、４Ｇ又は５ＧのＵ－Ｐｌａｎｅにおける通信を制御する通信制御装置２０と、通信制御装置２０と外部通信網４０との間に設置された通信品質判断装置３０と、を備え、通信品質判断装置３０は、Ｕ－ＰｌａｎｅのＱｏＳを取得し、ＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断し、ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合に、ＱｏＳ低下検知信号を通信制御装置２０へ送信し、通信制御装置２０は、ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、ＵＥの再アタッチ処理を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

４Ｇ（第４世代移動通信システム）又は５Ｇ（第５世代移動通信システム）のＵ－Ｐｌａｎｅ（User－Plane）における通信を制御する通信制御装置と、前記通信制御装置と外部通信網との間に設置された通信品質判断装置と、を備え、
前記通信品質判断装置は、
前記Ｕ－ＰｌａｎｅのＱｏＳ（Quality of Service）を取得し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合に、ＱｏＳ低下検知信号を前記通信制御装置へ送信し、
前記通信制御装置は、
前記ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、ＵＥ（User Equipment）の再アタッチ処理を行う、
通信制御システム。

【請求項2】

前記通信品質判断装置は、ＤＰＩ（Deep Packet Inspection）方式により、前記ＱｏＳを取得する、
請求項１に記載の通信制御システム。

【請求項3】

４Ｇ（第４世代移動通信システム）又は５Ｇ（第５世代移動通信システム）のＵ－Ｐｌａｎｅ（User－Plane）における通信を制御する通信制御装置と外部通信網との間に設置された通信品質判断装置が、
前記Ｕ－ＰｌａｎｅのＱｏＳ（Quality of Service）を取得し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合に、ＱｏＳ低下検知信号を前記通信制御装置へ送信し、
前記通信制御装置が、
前記ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、ＵＥ（User Equipment）の再アタッチ処理を行う、
通信制御方法。

【請求項4】

前記通信品質判断装置は、ＤＰＩ（Deep Packet Inspection）方式により、前記ＱｏＳを取得する、
請求項３に記載の通信制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、通信制御システム及び通信制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ユーザがＵＥ（User Equipment）を使用中に乗り物などで移動したり、イベントなどで大量のユーザが同じ場所でＵＥを使用したり、ユーザがＵＥを使用中に電波状態が極端に低い地域に移動したりする場合がある。このような場合に、ＵＥの画面に表示される受信強度を示すアンテナの本数が十分に立っているにもかかわらず、通信速度が極端に遅くなる場合がある。通信速度が極端に遅くなると、動画が再生できない、Ｗｅｂページを開けないなどパケ詰まりが発生し、ＱｏＳ（Quality of Service）が悪くなる現象が発生する。この現象を解消するためには、ユーザが手動でＵＥの再起動や機内モードのＯＮ／ＯＦＦを実施する必要があり、顧客満足度（ＱｏＥ；Quality of Experience）の低下の一因となっていた。

【0003】

特許文献１では、管理装置が、各基地局装置のリソース不足を予想可能なパラメータを取得する。また、管理装置が、当該パラメータに応じて、所定の基地局装置に接続された端末装置に使用させたいリソースの優先度に関する情報を生成する。そして、管理装置が、当該優先度に基づいて、端末装置が採用するチャネルを選択する。これにより、特許文献１に記載された技術は、端末装置と基地局装置との間の通信をより容易に成立させることを意図している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－１８４２２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、一度、端末装置と基地局装置との通信が成立した後、端末装置が移動等により、当該端末装置と基地局との通信のＱｏＳが低下した場合についての対処については記載されていない。

【0006】

本開示の目的は、より顧客満足度の高い通信を提供する通信制御システム及び通信制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係る通信制御システムは、４Ｇ（第４世代移動通信システム）又は５Ｇ（第５世代移動通信システム）のＵ－Ｐｌａｎｅ（User－Plane）における通信を制御する通信制御装置と、前記通信制御装置と外部通信網との間に設置された通信品質判断装置と、を備え、前記通信品質判断装置は、前記Ｕ－ＰｌａｎｅのＱｏＳ（Quality of Service）を取得し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合に、ＱｏＳ低下検知信号を前記通信制御装置へ送信し、前記通信制御装置は、前記ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、ＵＥ（User Equipment）の再アタッチ処理を行う。

【0008】

本開示に係る通信制御方法は、４Ｇ又は５ＧのＵ－Ｐｌａｎｅ（User－Plane）における通信を制御する通信制御装置と外部通信網との間に設置された通信品質判断装置が、前記Ｕ－ＰｌａｎｅのＱｏＳ（Quality of Service）を取得し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断し、前記ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合に、ＱｏＳ低下検知信号を前記通信制御装置へ送信し、前記通信制御装置が、前記ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、ＵＥ（User Equipment）の再アタッチ処理を行う。

【発明の効果】

【0009】

より顧客満足度の高い通信を提供する通信制御システム及び通信制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る通信制御装置の構成を示すブロック図である。

【図2】第２の実施形態に係る４Ｇのネットワークアーキテクチャを示すブロック図である。

【図3】第３の実施形態に係る５Ｇのネットワークアーキテクチャを示すブロック図である。

【図4】第４の実施形態に係る通信制御方法の一例をフローチャートである。

【図5】第４の実施形態に係る通信制御方法の一例をフローチャートである。

【図6】第４の実施形態に係る通信制御方法の一例をフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る通信制御システムの一例を示すブロック図である。本実施形態に係る通信制御システム１００は、例えば、４Ｇ（第４世代移動通信システム）又は５Ｇ（第５世代移動通信システム）における通信を制御するシステムである。具体的には、通信制御システム１００は、通信制御装置２０、通信品質判断装置３０を備える。また、通信品質判断装置３０は、通信制御装置２０と外部通信網４０との間に設置されている。外部通信網４０は、例えば、インターネット等のＤＮ（Data Network）である。

【0012】

通信制御装置２０は、Ｕ－Ｐｌａｎｅ（User－Plane）における通信を制御する。例えば、通信制御装置２０は、ＵＥ（User Equipment）１０の外部通信網４０への登録処理（以下、「アタッチ処理」）を行う。

【0013】

通信品質判断装置３０は、Ｕ－ＰｌａｎｅのＱｏＳ（Quality of Service）を取得し、ＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断する。また、ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合に、ＱｏＳ低下検知信号を通信制御装置２０へ送信する。

【0014】

そして、通信制御装置２０は、ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、外部通信網４０へのＵＥ１０のアタッチ処理を再度行う（再アタッチ処理）。

【0015】

以上に説明した第１の実施形態に係る通信制御システム１００によれば、パケ詰まり等が発生し、ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合、すなわち、通信品質が低下した場合に、通信制御装置２０がＵＥ１０の再アタッチ処理を自動で行うことができる。そして、再アタッチ処理により、ＵＥ１０にとって適切な基地局が再選択されることにより、自動的にパケ詰まりが復旧し、ＱｏＥが通常レベルに戻る。そのため、通信品質の低下を解消するため、ＵＥ１０のユーザが手動でＵＥ１０を再起動したり、機内モードをＯＮ／ＯＦＦしたりする必要が無くなる。よって、より顧客満足度の高い通信を提供する通信制御システム及び通信制御方法を提供することができる。

【0016】

（第２の実施形態）
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２００の構成を示すブロック図である。通信制御システム２００は、４Ｇにおける通信を制御するシステムである。具体的には、通信制御システム２００は、通信制御装置としてのコアネットワーク部２１、通信品質判断装置としてのＤＰＩ（Deep Packet Inspection）システム３１を備える。より具体的には、通信制御システム２００は、ｅＮＢ（eNodeB（Evolved Node B））２０１、ＳＧＷ（Serving Gateway）２０２、ＰＧＷ（Packet data network Gateway）２０３、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）２０４、ＨＳＳ（Home Subscriber server）２０５、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rule Function）２０６、ＯＣＳ（Online Charging System）２０７、ＯＦＣＳ（Offline Charging System）２０８を備える。また、コアネットワーク部２１は、ＳＧＷ２０２、ＰＧＷ２０３、ＭＭＥ２０４を備える。

【0017】

コアネットワーク部２１は、Ｕ－Ｐｌａｎｅにおける通信を制御する。例えば、コアネットワーク部２１は、ＵＥ１０のインターネット４１（外部通信網）への登録処理（以下、「アタッチ処理」）を行う。また、コアネットワーク部２１は、ＵＥ１０のアタッチ情報をＤＰＩシステム３１に送信する。ここで、アタッチ情報とは、ＵＥ１０のユーザの加入者情報、ＵＥ１０が接続された基地局に関する情報等である。
また、コアネットワーク部２１は、ＤＰＩシステム３１から、ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、再アタッチ要求信号をＵＥ１０へ送信する。そして、コアネットワーク部２１は、ＵＥ１０の再アタッチ処理を行う。

【0018】

ＤＰＩシステム３１は、コアネットワーク部２１からＵＥ１０のアタッチ情報を受信する。また、ＤＰＩシステム３１は、受信したアタッチ情報に基づいて、Ｕ－Ｐｌａｎｅに対するＵＥ１０のＱｏＳを取得するための設定を行う。また、ＵＥ１０がインターネット４１に接続した場合に、ＤＰＩシステム３１は、Ｕ－Ｐｌａｎｅに対するＵＥ１０のＱｏＳの取得を開始する。また、ＤＰＩシステム３１は、取得したＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断する。また、ＤＰＩシステム３１は、取得したＱｏＳが所定の閾値未満となったと判断した場合に、ＱｏＳ低下検知信号をコアネットワーク部２１へ送信する。

【0019】

以上に説明した第２の実施形態に係る通信制御システム２００によれば、パケ詰まり等が発生し、ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合、すなわち、通信品質が低下した場合に、コアネットワーク部２１がＵＥ１０の再アタッチ処理を自動で行うことができる。そして、再アタッチ処理により、ＵＥ１０にとって適切な基地局が再選択されることにより、自動的にパケ詰まりが復旧し、ＱｏＥが通常レベルに戻る。そのため、通信品質の低下を解消するため、ＵＥ１０のユーザが手動でＵＥ１０を再起動したり、機内モードをＯＮ／ＯＦＦしたりする必要が無くなる。よって、より顧客満足度の高い通信を提供することができる。

【0020】

また、通信品質判断装置としてＤＰＩシステム３１がＱｏＳを取得することにより、より高度にＱｏＳの低下を判断することが可能となる。また、例えば、ＤＰＩシステム３１によって、ＵＥ１０が通信している通信の種類を特定することができるため、ＱｏＳ低下検知信号に、特定した通信の種類に適した帯域に関する情報を含ませることができる。これにより、再アタッチ処理において、ＵＥ１０が通信している通信の種類に適した帯域に対して再アタッチ処理を行うことが可能となる。

【0021】

（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係る通信制御システム３００の構成を示すブロック図である。通信制御システム３００は、５Ｇにおける通信を制御するシステムである。具体的には、通信制御システム３００は、通信制御装置としてのＣ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２、通信品質判断装置としてのＤＰＩ（Deep Packet Inspection）システム３２、Ｕ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部５０を備える。より具体的には、通信制御システム３００は、（Ｒ）ＡＭ（(Radio) Access Network）３０１、ＵＰＦ（User Plane Function）３０２、ＡＭＦ（Access and Mobility Management Function）３０３、ＳＭＦ（Session Management Function）３０４、ＰＣＦ（Policy Control Function）３０５、ＡＦ（Application Function）３０６、ＮＳＳＦ（Network Slice Selection Function）３０７、ＡＵＳＦ（Authentication Server Function）３０８、ＵＤＭ（Unified Data Management）３０９を備える。また、Ｃ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２は、ＡＭＦ３０３、ＳＭＦ３０４、ＰＣＦ３０５、ＡＦ３０６、ＮＳＳＦ３０７、ＡＵＳＦ３０８、ＵＤＭ３０９を備える。Ｕ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部５０は、ＵＰＦ３０２を備える。Ｕ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部５０は、Ｕ－ＰｌａｎｅにおけるＵＥ１０と外部通信網としてのＤＮ４２との間のパケットの送受信を行う。

【0022】

Ｃ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２は、Ｕ－Ｐｌａｎｅにおける通信を制御する。例えば、Ｃ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２は、ＵＥ１０のＤＮ（Data Network）４２への登録処理（以下、「アタッチ処理」）を行う。また、Ｃ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２は、ＵＥ１０のアタッチ情報をＤＰＩシステム３２に送信する。
また、Ｃ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２は、ＤＰＩシステム３２から、ＱｏＳ低下検知信号を受信した場合に、再アタッチ要求信号をＵＥ１０へ送信する。そして、Ｃ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２は、ＵＥ１０の再アタッチ処理を行う。

【0023】

ＤＰＩシステム３２の処理は、第３の実施形態に係るＤＰＩシステム３１と同様であるため、その説明を省略する。

【0024】

以上に説明した第３の実施形態に係る通信制御システム３００によれば、第２の実施形態に係る通信制御システム２００と同様に、より顧客満足度の高い通信を提供することができる。

【0025】

（第４の実施形態）
図４～図６は、本発明の第４の実施形態に係る通信制御方法を示すフローチャートである。図４～図６において、コアネットワーク部２３は、第２の実施形態に係るコアネットワーク部２１又は第３の実施形態に係るＣ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部２２である。また、ＤＰＩシステム３３は、第２の実施形態に係るＤＰＩシステム３１又は第３の実施形態に係るＤＰＩシステム３２である。また、外部通信網４３は、第２の実施形態に係るインターネット４１又は第３の実施形態に係るＤＮ４２である。

【0026】

まず、ユーザがＵＥ１０の電源をＯＮする、又は、ＵＥ１０の機内モードをＯＦＦすると（ステップＳ１０１）、コアネットワーク部２３がＵＥ１０のアタッチ処理を行う（ステップＳ１０２）。

【0027】

次に、コアネットワーク部２３がＵＥ１０のアタッチ情報をＤＰＩシステム３３へ送信する（ステップＳ１０３）。

【0028】

次に、ＤＰＩシステム３３は、ＵＥ１０のアタッチ情報を受信すると、当該アタッチ情報に基づいて、Ｕ－Ｐｌａｎｅに対するＵＥ１０のＱｏＳを取得するための設定を行う（ステップＳ１０４）。

【0029】

次に、ＵＥ１０が外部通信網４３へ接続し（ステップＳ１０５）、ＤＰＩシステム３３は、Ｕ－Ｐｌａｎｅに対するＵＥ１０のＱｏＳの取得を開始する（ステップＳ１０６）。

【0030】

次に、ＤＰＩシステム３３は、取得したＱｏＳが所定の閾値未満となったか否かを判断する（ステップＳ１０７）。

【0031】

ステップＳ１０７において、ＤＰＩシステム３３は、ＱｏＳが所定の閾値以上であると判断した場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６の処理に戻る。

【0032】

ステップＳ１０７において、ＤＰＩシステム３３は、ＱｏＳが所定の閾値未満であると判断した場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、ＱｏＳ低下検知信号をコアネットワーク部２３へ送信する（ステップＳ１０８）。ここで、ＱｏＳが所定の閾値未満となる場合とは、例えば、Ｕ－Ｐｌａｎｅにおいてパケ詰まりが発生した場合等である。

【0033】

次に、コアネットワーク部２３は、ＱｏＳ低下検知信号を受信すると、再アタッチ要求信号をＵＥ１０に送信し（ステップＳ１０９）、ＵＥ１０の再アタッチ処理を行う（ステップＳ１１０）。

【0034】

以上に説明した第４の実施形態に係る通信制御方法によれば、パケ詰まり等が発生し、ＱｏＳが所定の閾値未満となった場合、すなわち、通信品質が低下した場合に、コアネットワーク部２３がＵＥ１０の再アタッチ処理を自動で行うことができる。そして、再アタッチ処理により、ＵＥ１０にとって適切な基地局が再選択されることにより、自動的にパケ詰まりが復旧し、ＱｏＥが通常レベルに戻る。そのため、通信品質の低下を解消するため、ＵＥ１０のユーザが手動でＵＥ１０を再起動したり、機内モードをＯＮ／ＯＦＦしたりする必要が無くなる。よって、より顧客満足度の高い通信を提供することができる。

【0035】

上述の実施の形態では、本開示をハードウェアの構成として説明したが、本開示は、これに限定されるものではない。本開示は、フローチャートに記載の処理手順及びその他の実施の形態に記載の処理手順を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

【0036】

上記の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体は、例えば、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリを含む。半導体メモリは、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等である。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0037】

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0038】

１００、２００、３００ 通信制御システム
１０ ＵＥ
２０ 通信制御装置
２１、２３ コアネットワーク部（通信制御装置）
２２ Ｃ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部（通信制御装置）
３０ 通信品質判断装置
３１、３２、３３ ＤＰＩシステム（通信品質判断装置）
４０ 外部通信網
４１ インターネット（外部通信網）
４２ ＤＮ（外部通信網）
５０ Ｕ－Ｐｌａｎｅコアネットワーク部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】