基地局、通信システム、及び通信方法
【課題】各MMEに互いの負荷分散状況を監視させずに、同一の位置登録エリアを配下にもつMME間の負荷分散を実現する。
【解決手段】複数の上位局と接続する基地局において、移動局が送信する位置登録要求と、複数の上位局それぞれが送信する各上位局における処理の負荷を示す負荷情報とを受信する送受信部と、負荷情報に基づいて、位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、を備え、送受信部は、選択した上位局へ位置登録要求を通知する。
【解決手段】複数の上位局と接続する基地局において、移動局が送信する位置登録要求と、複数の上位局それぞれが送信する各上位局における処理の負荷を示す負荷情報とを受信する送受信部と、負荷情報に基づいて、位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、を備え、送受信部は、選択した上位局へ位置登録要求を通知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件開示の発明は、複数の上位局と接続する基地局、通信システム、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
LTE(Long Term Evolution)では、複数のMME(Mobility Management Entity)の配下に複数の位置登録エリアにおける複数のeNB(evolved NodeB)を配置する通信システムの構成となっている。このLTEの通信システムにおいて、１つの位置登録エリア内のeNBは、複数の位置登録エリアのeNBを制御している複数のMMEとS1-Flexというネットワークアーキテクチャで接続している。ここでS1-Flexとは、単一のeNBが複数のMMEとIP網で接続するネットワークアーキテクチャである。
【０００３】
具体的には、上記LTEの通信システムにおける位置登録エリアは以下のとおりである。数台のMMEは、同一の複数の位置登録エリアを配下にもち、位置登録エリア内に存在するeNBを制御する。さらに、１つの位置登録エリア内には、数百台のeNB、数万台のUE(User Equipment)が存在している。
【０００４】
上述の通信システムの構成によれば、１つの位置登録エリア内にある単一のeNBは、複数のMMEが接続しているので、複数のMME間でMMEにおける処理の負荷分散を実現することができる。例えば、eNBがUEからの位置登録要求を当該eNBと接続している複数のMMEにラウンドロビンで順番に巡回し通知することで、MMEにおける処理を複数MME間で負荷分散することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９６２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようにeNBが、UEからの位置登録要求を当該eNBに接続している複数のMMEにラウンドロビンで巡回し通知した場合であっても、以下の場合にはMMEの処理を複数MME間において負荷分散することができない。
【０００７】
例えば、あるMMEが故障し、その後一定期間経過して、故障したMMEが復旧した場合である。この場合、故障したMMEがダウンしている間、故障したMME及びその他複数のMMEと接続しているeNBは故障していないMMEに対してのみ、UEからの位置登録要求を巡回通知する。その後、ダウンしていたMMEが復旧すると、eNBは復旧したMMEも含めて、当該eNBと接続している複数のMMEに、UEからの位置登録要求を巡回して通知する。このようにダウンしていたMMEと正常に動作していたMMEの間で位置登録数に差が出てしまい、複数のMME間において十分に負荷分散できなくなってしまう。
【０００８】
また、位置登録エリア内にS1-Flex機能を具備していない、あるいは、位置登録先MMEの選択論理が他のeNBとは異なるeNBが存在する場合がある。位置登録エリア内に、特定のMMEのみに位置登録要求を通知するeNBが存在すると、このeNBが位置登録要求を通知する対象のMMEに対しては、当該位置登録エリア内を配下にもつ他のMMEに比べて負荷が多くかかってしまう。つまり、特定のMMEにより多くの位置登録が行われ、当該位置登録エリア内のeNBを制御する複数のMMEの負荷において偏りが発生する。
【０００９】
したがって、上記の場合には、eNBがUEからの位置登録要求を当該位置登録エリアにおけるeNBを制御する複数のMMEにラウンドロビンで巡回して通知しても、MMEの処理を複数MME間で負荷分散をすることができない。
【００１０】
また、UEは、位置登録にて、使用するMMEを決定し、決定したMMEを使用して音声・パケット・TV電話等の通信サービスを行う。よって極端に移動機の位置登録が特定のMMEに偏るとそのMMEが実行する処理量が大きくなり、処理速度が遅くなってしまうことが考えられるので通信サービス品質に影響が発生してしまう。
【００１１】
さらに、MMEは、S1-Uインタフェース(eNBとS-GW間)に対する様々な制御や自MMEと接続する大量のeNBのデータの記憶、制御等の多くの機能を既に備えているので、MMEに各MMEにおける負荷状況を監視させるといった新たな構成を追加することは、好ましくない。
【００１２】
開示の通信システム及び通信方法は、上述した課題を解決するものであり、各MMEに互いの負荷分散状況を監視させずに、上記のような場合であっても同一の位置登録エリアを配下にもつMME間の負荷分散を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、複数の上位局と接続する基地局において、移動局が送信する位置登録要求と、複数の上位局それぞれが送信する各上位局における処理の負荷を示す負荷情報とを受信する送受信部と、負荷情報に基づいて、位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、を備え、送受信部は、選択した上位局へ位置登録要求を通知することを特徴とする基地局を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
開示の基地局、通信システム、及び通信方法は、複雑な処理を行っている上位局に対して、各上位局が互いに負荷状況を監視させることなく、複数の基地局を制御する複数の上位局の負荷分散が出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態における本発明の適用可能エリアの全体図
【図２】第１実施形態における本発明の概要図
【図３】第１実施形態におけるMMEの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図４】第１実施形態におけるMMEの自MME位置登録情報テーブル
【図５】第１実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図６】第１実施形態におけるeNBの各MME位置登録情報テーブル
【図７】第１実施形態におけるeNBの選択比率情報テーブル
【図８】第１実施形態における本発明のシーケンス図
【図９】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図１０】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図１１】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例２
【図１２】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例３
【図１３】第１実施形態における本発明の位置登録先MMEの選択比率算出時のシーケンス図
【図１４】第１実施形態における本発明の位置登録時のシーケンス図
【図１５】第２実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図１６】第２実施形態における本発明のシーケンス図
【図１７】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図１８】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図１９】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例２
【図２０】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例３
【図２１】第２実施形態における本発明の位置登録時のシーケンス図
【図２２】第３実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図２３】第３実施形態におけるeNBの各MME位置登録情報テーブル
【図２４】第３実施形態における本発明のシーケンス図
【図２５】第３実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図２６】第３実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME登録状況テーブルの例１
【図２７】第３実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME登録状況テーブルの例２
【図２８】第３実施形態における本発明に位置登録時のシーケンス図
【図２９】第３実施形態における本発明の位置登録時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図３０】第４実施形態におけるMMEの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図３１】第４実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図３２】第４実施形態におけるeNBの各MME位置登録情報テーブル
【図３３】第４実施形態におけるeNBの位置登録数統計情報グラフのグラフ
【図３４】第４実施形態における統計情報サーバの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図３５】第４実施形態における統計情報サーバの全エリアトラヒック情報テーブル
【図３６】第４実施形態における本発明のシーケンス図
【図３７】第４実施形態における本発明のトラヒック情報取得時のシーケンス図
【図３８】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図３９】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図４０】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例２
【図４１】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例３
【図４２】第４実施形態における本発明の位置登録先MMEの選択比率算出時のシーケンス図
【図４３】第４実施形態における本発明の位置登録先MMEの選択比率算出時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図４４】第４実施形態における本発明の選択比率情報テーブルの例１
【図４５】第４実施形態における本発明の位置登録時のシーケンス図
【図４６】第４実施形態における本発明の位置登録時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図４７】第５実施形態における本発明のシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、開示の基地局、通信システム、及び通信方法に係る実施形態を説明する。以下の実施形態の図面に示す構成は一例であって、斯かる構成に本件発明が限定されるものではない。
【００１７】
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、複数の上位局と接続する基地局において、移動局から受信する位置登録要求と後続して受信する位置登録要求を保持するバッファを備え、位置登録要求の保持をバッファで開始してから所定時間が経過した場合に、複数の上位局に対して各上位局における処理の負荷を示す負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する負荷情報に基づき、複数の上位局の中から、保持する位置登録要求を通知する先の上位局を選択し、選択した上位局へ位置登録要求を通知することで、複数の上位局間で負荷分散を実現する。
【００１８】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例として、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として説明するが、本発明が限定されるものではない。更に、各MMEにおける負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【００１９】
図１〜図１４を用いて第１実施形態について説明する。
【００２０】
図１は、第１実施形態に係る本発明の適用可能エリアの全体図である。
【００２１】
複数のMME１１〜１ｎが複数の位置登録エリア１〜３を配下にもち、それぞれの位置登録エリアに存在する複数のeNBを制御している。
【００２２】
図１に示すように、MME１１、１２〜１ｎは、位置登録エリア１〜３におけるeNB２１〜２００、３００〜、４００〜とメッシュ状に接続し、それぞれのeNBを制御している。しかし、eNB２００のように、位置登録エリア１を配下にもつ全てのMMEとは接続していないeNBも存在する場合も考えられる。本実施形態における発明は、eNB２００のような基地局が存在する位置登録エリアであっても適用可能である。位置登録エリア１〜３、MME１１、１２〜１ｎ、及びeNB２１〜２００、３００〜、４００〜、の詳細は後述する。
【００２３】
図２は、第１実施形態に係る本発明が適用可能である位置登録エリアの構成図である。
【００２４】
第１実施形態に係る基地局、通信システム、及び通信方法は、位置登録エリア１内に複数のeNB２１〜２ｍ、２００が存在し、位置登録エリア１内の複数のeNB２１〜２ｍ、２００が複数のMME１１〜１ｎによって制御される図２に記載の位置登録エリア１に適用可能である。
【００２５】
位置登録エリア１は、例えば、後述のMME７台程度によって制御される複数の位置登録エリアのうちの１エリアであり、eNBを数百台、UEを数万台カバーする。また、位置登録エリア１は、複数のeNBによって形成されている位置登録エリアである。本実施例においては、MME１１〜１ｎが配下にもつ位置登録エリア１には、eNB２１〜２ｍ、２００、UE３１〜３ｚが存在する。
【００２６】
MME１１〜１ｎは、LTEアクセスネットワークの主要なコントロールノードで、例えば、ユーザデータや非アクセス層のプロトコルに関するセキュリティ機能を備える。また、本実施形態では、MME１１〜１ｎは、メッシュ状に接続するeNB２１〜２ｍを制御し、MME１nはeNB２１〜２ｍに加え、eNB２００を制御する。
【００２７】
eNＢ(Evolved Node B)２１〜２ｍ、２００は、LTEアクセスネットワークに対応する基地局であり、基地局の機能に加え、従来のRNCで具備されていた機能を備えている。例えば、RRM(Radio Resource Management)とRRC(Radio Resource Control)の機能である呼受付制御やハンドオーバ等のUEの基本的動作を制御する機能やRLC(Radio Link Control)とMAC(Medium Access Control)の機能である送受信信号の多重分離、再送、順序整列等の機能を備える。また、本実施形態では、各eNB２１〜２ｍは複数のMME１１〜１ｎに接続している。eNB２００は単一のMME１ｎに接続しており、位置登録エリア１に存在するeNB２１〜２ｍを制御するMME１１、１２等とは接続していない。
【００２８】
UE(User Equipment)３１〜３ｚは、移動局のことであり、他の位置登録エリアから位置登録エリア１内に移動したときにeNB２１〜２ｍからエリア情報を含む信号を受信する場合や、UE３１〜３ｚが位置登録エリア１で電源ＯＦＦの状態から電源ＯＮの状態になる際にeNB２１〜２ｍから受信したエリア情報を含む信号が自機内の位置情報とは異なる場合に、新たに位置登録エリア１に在圏することを検知する。このように、UE３１〜３ｚは、新たに位置登録エリア１に在圏することを検知したときに、位置登録要求をeNB２１〜２ｍのいずれかに通知する。ここでUE３１〜３ｚが位置登録要求を通知する対象となるeNBは、eNB２１〜２ｍのうちUE３１〜３ｚをカバーするeNBに対して位置登録要求を送信する。
【００２９】
本実施形態に係る位置登録方法は、eNB２１〜２ｍが、UE３１〜３ｚから位置登録要求を受信すると、MME１１〜１ｎのうちいずれかのMMEに位置登録要求を送信する。またeNB２００は、UE３１〜３ｚから位置登録要求を受信すると、eNB２００が接続しているMME１ｎに位置登録要求を通知する。
【００３０】
上述の処理を行うことによって、UE３１〜３ｚの位置登録が実現する。
【００３１】
図３は、第１実施形態におけるMMEのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【００３２】
図３に示すように、MME１０(MME１１〜１ｎの総称)は、メッセージ送受信部４１と、CPU(Central Processing Unit)４５と、メモリ４６とを備える。
【００３３】
CPU４５は、メッセージ解析・編集部４２と、位置登録数管理部４３との機能部を備え、メモリ４６は、自MME位置登録情報テーブル４４を備える。
【００３４】
ここで、CPU４５は、各種機能部の制御を行う構成の一例であって、メモリに記録されるOS(Operating System)やアプリケーションプログラムを実行することにより、各種機能部の制御やメモリへのデータの読み込み・書き込み等を行う。
【００３５】
メモリ４６は、記録媒体で構成され、例えば、ROM(Read-Only Memory)と、RAM(Random-Access Memory)とを備える。ROMは、OSや各種処理のためのアプリケーションプログラム等を記録する。RAMは、OSやアプリケーションプログラムを展開するワークエリアが含まれる。
【００３６】
メッセージ送受信部４１は、MME１０における位置登録数を示す位置登録情報を送信し、eNB２０から、UE３０の位置登録要求を受信する。ここでは、メッセージ送受信部４１は、UE３０が送信する位置登録要求に関するメッセージ等をeNB２０から受信したり、当該MME１０の位置登録数を示す位置登録情報等をeNB２０に送信したりする。
【００３７】
メッセージ解析・編集部４２は、eNB２０から受信したメッセージを解析したり、eNB２０に送信するメッセージを編集したりする。
【００３８】
位置登録数管理部４３は、後述する自MME位置登録情報テーブル４４によって、現在の位置登録数と最大登録可能数を管理する。
【００３９】
自MME位置登録情報テーブル４４は、当該MME１０における現在の位置登録数と最大登録可能数を記録する。例えば、図４に示すように、自MME位置登録情報テーブル４４は、現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２が対応付けられて格納されている。現位置登録数５１は、現在、MME１０が登録している位置登録数であり、最大位置登録可能数５２は、MME１０で登録可能な最大の位置登録数である。
【００４０】
図５は、第１実施形態におけるeNBのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【００４１】
eNB２０は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、CPU６８と、メモリ６９と、を備える。
【００４２】
また、変換処理部１５５は、D/A変換部１５３と、A/D変換部１５４と、を備える。さらに、CPU６８は、メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４との機能部を備える。
【００４３】
アンテナ１５１は、RF処理部１５２から入力される送信信号をUE３０に電波を媒体として発信し、また、UE３０から電波を媒体として送信される信号を受信して、受信信号をRF処理部１５２に出力する。
【００４４】
RF処理部１５２は、所定の通信方式で送信するデータ信号を高周波信号に変換してアンテナ１５１から送信したり、アンテナ１５１から入力された高周波信号をデータ信号に変換したりするものである。本実施形態では、UE３０が送信する位置登録要求を受信する。
【００４５】
変換処理部１５５は、送信する信号をD/A変換部１５３でアナログ信号に変換したり、受信した信号をA/D変換部１５４でデジタル信号に変換したりする。
【００４６】
ベースバンド処理部６１は、下り信号に対して符号化(coding)、上り信号に対して復号化(decoding)等のベースバンド処理を行う。
【００４７】
インタフェース１５６は、複数のMME１０それぞれが送信する各MME１０における位置登録数を示す位置登録情報を受信したり、後述する帰属先MME選択制御部６４において選択したMMEへ位置登録要求を通知したりする。本実施形態では、MME１０からの位置登録数に関する位置登録情報等を受信したり、UE３０からの位置登録要求をMME１０に送信したりする。
【００４８】
メッセージ解析・編集部６２は、アンテナ１５１、ＲＦ処理部１５２、変換処理部１５５、ベースバンド処理部６１を介して受信するメッセージやインタフェース１５６を介して受信するメッセージを解析することでメッセージの種類を特定する。
【００４９】
さらに、送信すべき情報をメッセージに含めて、ベースバンド処理部６１やインタフェース１５６に出力する。
【００５０】
MME位置登録数管理部６３は、各MMEから通知される位置登録数を示す位置登録情報に基づいて、各MMEの現在の位置登録数や位置登録可能な数最大位置登録数等を管理する。
【００５１】
帰属先MME選択制御部６４は、位置登録情報に基づいて、位置登録要求を通知するMMEを選択する。本実施形態では、帰属先MME選択制御部６４は、MME１０から通知される位置登録数を示す位置登録情報に基づいて、UE３０から受信する位置登録要求を送信するMMEを選択し、選択結果をメッセージ解析・編集部６２に出力する。
【００５２】
各MME位置登録情報テーブル６５は、各MMEの現在の位置登録数や最大登録可能数等を記録する。
【００５３】
例えば、図６が示すように、各MME位置登録情報テーブル６５は、MME番号７１と最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３と位置登録要求時刻７４と最終更新時刻７５とが対応付けられて格納されている。MME番号７１は各MMEをそれぞれ区別するための番号であり、最大位置登録可能数７２は当該MME１０が登録可能な最大の位置登録数であり、現位置登録数７２は当該MME１０に接続されている全てのeNBから受信した位置登録要求を受け付けた位置登録数である。また、位置登録要求時刻７４は、UE３０から位置登録要求が通知されたときの時刻であり、最終更新時刻７５は、eNB２０において、後述する位置登録情報を各MMEから受信した最終時刻である。
【００５４】
選択比率情報テーブル６６は、帰属先MME選択制御部６４によって選択されたMMEの選択比率情報を記録する。
【００５５】
例えば、図７に示すように、選択比率情報テーブル６６は、位置登録要求回数８１と位置登録先MME８２が対応付けられて格納されている。この場合、eNB２０が、後述するバッファ６７から位置登録要求を読みだす１回目に、MME＃３に位置登録要求を送信することを示している。
【００５６】
バッファ６７は、ＲＦ処理部１５２において受信する位置登録要求と後続して受信する位置登録要求とを保持する。本実施形態では、バッファ６７は、UE３０から通知される位置登録要求を蓄積し、ある所定時間の間、位置登録要求が蓄積したら、帰属先MME選択制御部６４の制御によって、蓄積する位置登録要求を読み出す。
【００５７】
図８は、第１実施形態における本発明のシーケンス図である。
【００５８】
eNB２０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１)。
【００５９】
MME１１は、eNB２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２)。
【００６０】
eNB２０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S３)。
【００６１】
MME１２は、eNB２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S４)。
【００６２】
eNB２０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S５)。
【００６３】
MME１３は、eNB２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６)。
【００６４】
ステップＳ１〜ステップＳ６の処理によって、eNB２０とMME１１〜１３はメッシュ状に接続され、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【００６５】
eNB２０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S７)と、UE３１から位置登録要求が通知された時刻を、図６の各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４に記憶し、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ８)。
【００６６】
eNB２０はUE３２から位置登録要求を受け取る(S９)と、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ１０)。
【００６７】
eNB２０はUE３３から位置登録要求を受け取る(S１１)と、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ１２)。
【００６８】
eNB２０は、最初の位置登録要求(図６の各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４)の時刻から所定の時間が経過したと判断する(Ｓ１３)。
【００６９】
eNB２０は、MME１１に対して、位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１４)。
【００７０】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１５)。
【００７１】
eNB２０は、MME１２に対して、位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１６)。
【００７２】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１７)。
【００７３】
eNB２０は、MME１３に対して、位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１８)。
【００７４】
MME１３は、それぞれ、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１９)。
【００７５】
eNB２０は、eNB２０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ２０)。
【００７６】
eNB２０は、算出された選択比率が、１回目に読み出す位置登録要求を通知する先のMMEがMME１１を示すとすると、バッファ６７内に蓄積した位置登録要求のうち、１番目にUE３１から受信した位置登録要求をMME１１に振り分け、振り分けられた位置登録要求をMME１１に対して通知する(Ｓ２１)。
【００７７】
MME１１は、位置登録を実行したら自MME位置登録情報４４の現位置登録数５１を更新する(S２２)。
【００７８】
eNB２０は、算出された選択比率が、２回目に読み出す位置登録要求を通知する先のMMEがMME１２を示すとすると、バッファ６７内に蓄積された位置登録要求のうち、２番目にUE３２から受信した位置登録要求をMME１２に振り分け、振り分けられた位置登録要求をMME１２に対して通知する(Ｓ２３)。
【００７９】
MME１２は、位置登録を実行したら自MME位置登録情報４４の現位置登録数５１を更新する(S２４)。
【００８０】
eNB２０は、算出された選択比率が、３回目に読み出す位置登録要求を通知する先のMMEがMME１３を示すとすると、バッファ６７内に蓄積された位置登録要求のうち、３番目にUE３３から受信した位置登録要求をMME１３に振り分け、振り分けられた位置登録要求をMME１３に対して通知する(Ｓ２５)。
【００８１】
MME１３は、位置登録を実行したら自MME位置登録情報４４の現位置登録数５１を更新する(S２６)。
【００８２】
図９から図１４を用いて、第１実施形態における本発明の動作の詳細について説明する。
【００８３】
図９は、第１実施形態における本発明の位置登録要求時の位置登録数を示す位置登録情報の取得の動作・処理を示すシーケンス図である。
【００８４】
eNB２０は、UE３０が送信するメッセージ(位置登録要求)を受信する(Ｓ３１)と、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してメッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、その位置登録要求を帰属先MME選択制御部６４に通知する。
【００８５】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０が送信した位置登録要求が通知された時刻を、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を更新する(Ｓ３２)。
【００８６】
例えば、図１０は、ステップＳ３２において、位置登録要求がUE３０から通知されたときの各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。2010/01/01 17:00:00:000にUE３０から位置登録要求が通知されたことを示している。
【００８７】
帰属先MME選択制御部６４は、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ３３)。
【００８８】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を参照し、現在時刻と比較した結果、バッファ６７に所定時間の間、位置登録要求を蓄積したと判断すると(Ｓ３４)、メッセージ解析・編集部６２に所定時間の間、位置登録要求を蓄積したことを通知する。例えば、首都圏では、１秒につき５０回程度の位置登録要求がUEから送信されることが想定されるので、0.5秒から1秒程度の間、位置登録要求を蓄積することが望ましいと考えられる。つまり、上記の時間程度ならば、位置登録要求を保持している時間の間に位置登録を行わないことでUEが通信不能になるといった悪影響を及ぼすことなく、本実施形態にかかる処理を実行することが出来る。
【００８９】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録情報を要求するためにメッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、編集したメッセージを位置登録情報要求として、Ｓ１インタフェースを確立している各MMEに送信する(Ｓ３５)。
【００９０】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB２０が送信したメッセージ(位置登録情報要求)を受信すると、メッセージ解析・編集部４２に通知し、メッセージ解析・編集部４２は、メッセージ送受信部４１から通知されたメッセージを解析する。その結果、位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ３６)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に通知する。
【００９１】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含めた位置登録情報をメッセージとして、メッセージ送受信部４１を介して、eNB２０に送信する(Ｓ３７)。
【００９２】
eNB２０は、MME１０から受信したメッセージを、インタフェース１５６を介して、メッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から入力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル６５を更新する(Ｓ３８)。図１１は、ステップＳ３８における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【００９３】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、MME１０から位置登録情報を受信した時刻を各MME位置登録情報テーブルの最終更新時刻６５を更新する(Ｓ３９)。図１２は、ステップＳ３９における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【００９４】
図１２の各MME位置登録情報テーブル６５では、MME＃１、MME＃２、MME＃３と接続されているeNBが、各MMEと2010/1/1 17:10:00:000に位置登録情報を受信したことを示している。また、MME＃１は、最大で200000の位置登録をすることが可能であり、2010/1/1 17:00:00:000時点では、160000の位置登録がされていることを示している。
【００９５】
このように、位置登録要求を所定時間の間、バッファに保持することで、位置登録情報をeNBに通知する回数を減らすことが出来るので、MMEの負荷を低減することが可能になる。
【００９６】
なお、S1-インタフェース確立時に、MME１０が位置登録情報であるメッセージをeNBに送信するようにしても良い。
【００９７】
こうすることで、Ｓ１−インタフェースを確立してからすぐに、UEから位置登録要求があった場合に、さらに位置登録情報要求を行うことなく最適なMMEに位置登録を行うことが出来る。
【００９８】
また、図９におけるステップＳ３１、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３５、Ｓ３７は、それぞれ図８におけるステップＳ７、Ｓ８、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５に対応する。
【００９９】
図１３は、第１実施形態のeNB３０の帰属先MME選択制御部６４において、MME選択比率を決定する動作を示すシーケンス図である。
【０１００】
帰属先MME選択制御部６４は、各MMEから位置登録情報を取得し、各MME位置登録情報テーブル６５を更新後、各MME位置登録情報テーブル６５における各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３を参照する(Ｓ４１)。そして、各MMEにおける位置登録による負荷状況を知るために、各MME位置登録情報テーブル６５の参照結果に基づき、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３を用いて、位置登録の割合(空き容量)を算出する(Ｓ４２)。
【０１０１】
例えば、割合(空き容量)の算出方法として、
割合(空き容量)＝１−現位置登録数／最大位置登録可能数
を用いることが考えられる。
【０１０２】
上記の式を用いて、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合(空き容量)を算出する。図１２の各MME位置登録情報テーブル６５の一例における各MMEにおける最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３から、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合を算出すると、それぞれMME＃１＝０．２、MME＃２＝０．４、MME＃３＝０．６となる。また、上述の動作(Ｓ４１、Ｓ４２)は、当該eNBとＳ１インタフェース確立済みの全てのMMEに対して実行する。
【０１０３】
次に、帰属先MME選択制御部６４は、各MMEの位置登録数が均等に負荷分散されるように帰属先MMEを選択する際の選択比率を決定する(Ｓ４３)。
【０１０４】
選択比率の決定方法の一例を以下に示す。
【０１０５】
選択比率を決定するために、算出した割合の各MMEに対する比を求めると、
MME＃１：MME＃２：MME＃３＝０．２：０．４：０．６
＝１：２：３
となる。
【０１０６】
この比率に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを決定する。上述の例の場合、６回分の位置登録要求が発生した場合に、MME＃１に１回分、＃２に２回分、＃３に３回分の振り分けを行う。
【０１０７】
帰属先MME選択制御部６４は、算出した選択比率に基づき、選択比率情報テーブル６６を更新する(Ｓ４４)。
【０１０８】
また、選択順序は、比率が多いMMEから先に選択するようにしても良いし、選択順序を定めなくても良い。
【０１０９】
さらに、上述の選択比率の決定及び選択比率情報テーブルの更新等は、バッファ６７に蓄積した位置登録要求を読み出す直前、もしくはすべてのMMEから位置登録情報を受信した直後等に実行される。
【０１１０】
そして、図１３におけるステップS４３は、図８におけるステップS２０に対応する。
【０１１１】
このように、帰属先MME選択制御部６４によって、MMEの選択比率を算出し、算出結果に基づき、UE３０から受信した位置登録要求を通知する先MMEを選択することで、各MMEの位置登録における負荷を分散することが可能となる。
【０１１２】
図１４は、第１実施形態のeNB２０における位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０１１３】
帰属先MME選択制御部６４は、バッファ６７に蓄積したすべての位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを決定し、決定した位置登録要求を通知する先のMME番号をメッセージ解析・編集部６２に出力する(Ｓ５１)。
【０１１４】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けに位置登録要求を送信するためのメッセージを編集し、インタフェース１５６に出力する。インタフェース１５６は、メッセージ解析・編集部６２から入力されたメッセージを位置登録要求として、MME番号が示すMMEに送信する(Ｓ５２)。
【０１１５】
MME１１のメッセージ送受信部４１は、eNB２０からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、メッセージ送受信部４１から入力されたメッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０１１６】
位置登録管理部４３は、メッセージ解析・編集部４２から位置登録要求が入力されると、入力された位置登録要求を送信したUE３０の位置登録を行い、更に、自MME位置登録情報テーブル４４の現位置登録数５１を更新する(Ｓ５３)。
【０１１７】
eNB２０の帰属先MME選択制御部６４は、バッファ６７内の位置登録要求を全て読み出したことを契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを決定することを止める(Ｓ５４)。
【０１１８】
また、図１４におけるステップS５１は図８におけるステップS２０、ステップS５２は図８におけるステップS２１、S２３、S２５、ステップS５３は図８におけるステップS２２、S２４、S２６にそれぞれ対応する。
【０１１９】
第１実施形態によれば、同一位置登録エリア内を配下にもち、当該位置登録エリア内のeNBを制御するMMEのうちの偏ったMMEに、UEからの位置登録要求を通知するeNBが存在したとしても、本実施形態のeNBが各MMEにおける位置登録数を分散できるように位置登録要求を通知する先のMMEを決定することで、同一の位置登録エリアを配下にもつMME間で負荷を分散することが可能になる。
【０１２０】
なお、第１実施形態では、eNBのバッファに格納する位置登録要求は、所定時間が経過するまで蓄積するものとしたが、所定数の位置登録要求が蓄積されるまで蓄積をするものとしても良い。
【０１２１】
つまり、第１実施形態では、複数の上位局と接続する基地局において、移動局から受信する位置登録要求と後続して受信する位置登録要求を保持するバッファを備え、保持する位置登録要求の数が所定数に達した場合に、複数の上位局に対して各上位局における処理の負荷を示す負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する負荷情報に基づき、複数の上位局の中から、保持する位置登録要求を通知する先の上位局を選択し、選択した上位局へ保持する位置登録要求を通知することで、複数の上位局間における負荷分散を実現しても良い。
【０１２２】
こうすることで、ある程度の数の位置登録要求をまとめて各MMEに通知することが出来るので、eNBが位置登録情報の送信を要求する回数、MMEが位置登録情報を送信する回数、eNBが位置登録要求をMMEに通知する回数を減らすことが出来る。よって、eNB及びMMEにおける処理の負担を軽減することが出来る。
【０１２３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、基地局が位置登録要求の受信を開始した場合に、複数の上位局に対して負荷情報の送信を指示し、位置登録要求の受信を開始してから所定時間の間に受信する位置登録要求については、送信の指示によって受信する負荷情報に基づき、所定時間の間に受信する位置登録要求を通知する上位局を選択し、選択した上位局に通知することで、複数上位局間における負荷分散を実現する。
【０１２４】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例とし、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として説明するが、各MMEにおける負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０１２５】
図１５〜図２１を用いて第２実施形態の説明をする。第２実施形態に係る基地局、通信システム、及び通信方法は、本発明の一例であり、第１実施形態とバッファ２７を備えない点が異なる。第２実施形態の全体図、MMEの機能ブロック図／ハードウェア構成図、自MME位置登録情報テーブル、各MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブル、選択比率算出のシーケンス図は、図２〜図４、図６、図７、図１３と同じである。以下の説明では、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
第２実施形態において、eNB９０の帰属先MME選択制御部６４は、UE３０から最初の位置登録要求が通知されたら、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、それぞれ各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。そして、各MMEから返信された位置登録情報に基づき、UE３０から受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出し、算出結果に基づき選択したMMEに、位置登録要求を通知することで位置登録を行う。さらに、それ以降の位置登録要求に対しても、所定時間の間に後続して受信する位置登録要求については、UE３０の位置登録要求を受信したときに算出した選択比率を用いて、位置登録を行う。
【０１２７】
図１５は、第２実施形態に係るeNBのハードウェア構成図／機能ブロック図である。
【０１２８】
eNB９０は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、ベースバンド処理部６１と、CPU９１と、メモリ９２と、を備える。
【０１２９】
変換処理部１５５は、D/A変換部１５３とA/D変換部１５４と、を備え、CPU９１は、
メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４と、を備え、メモリ９２は、各MME位置登録情報テーブル６５と、選択比率情報テーブル６６と、を備える。
【０１３０】
図１６は、第２実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０１３１】
eNB９０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S６１)。
【０１３２】
MME１１は、eNB９０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB９０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６２)。
【０１３３】
eNB９０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S６３)。
【０１３４】
MME１２は、eNB９０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB９０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６４)。
【０１３５】
eNB９０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S６５)。
【０１３６】
MME１３は、eNB９０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB９０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６６)。
【０１３７】
第１実施形態と同様に、eNB９０は、ステップＳ６１〜ステップＳ６６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０１３８】
eNB９０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S６７)と、UE３１から位置登録要求が通知された時刻を記憶し、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ６８)。
【０１３９】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S６９)。
【０１４０】
eNB９０は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ７０)。
【０１４１】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S７１)。
【０１４２】
eNB９０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ７２)。
【０１４３】
MME１３は、それぞれ、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S７３)。
【０１４４】
eNB９０は、eNB９０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、MMEから通知された位置登録情報に基づいて、UE３０から受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ７４)。
【０１４５】
eNB９０は、算出結果に基づいて、UE３１から受信する位置登録要求を選択したMMEに通知する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知する(Ｓ７５)。
【０１４６】
eNB９０は、所定時間の間、算出した選択比率に従い、MMEに位置登録要求を通知する。例えば、UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB９０に通知されたとする。このとき、eNB９０は、UE３２、UE３３の位置登録要求をUE３１と同様にMME１３に通知し、UE３４、UE３５の位置登録要求をMME１２に通知し、UE３６の位置登録要求をMME１１に通知する(Ｓ７６〜Ｓ８５)。
【０１４７】
eNB９０は、最初の位置登録要求(UE３１からの位置登録要求)の時刻から所定の時間が経過したと判断する(Ｓ８６)。
【０１４８】
eNB９０は、さらに新たな位置登録要求をうけとると、ステップＳ６７に戻り、以降、上述のステップを繰り返す。(Ｓ６７〜Ｓ８５)
図１７は、第２実施形態におけるeNBの位置登録要求時の位置登録に関する情報の取得の動作を示すシーケンス図である。
【０１４９】
eNB９０は、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してUE３０が送信したメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する(Ｓ９１)。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、帰属先MME選択制御部６４に出力する。
【０１５０】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０が送信した位置登録要求を受信した時刻を、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を更新する(Ｓ９２)。
【０１５１】
例えば、図１８は、ステップＳ９２において、位置登録要求を最初に受け付けたときの各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。2010/01/01 17:00:00:000にUE３０から位置登録要求が通知されたことを示している。
【０１５２】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０から受信した位置登録要求が通知された旨をメッセージ解析・編集部６２に出力する。
【０１５３】
メッセージ解析・編集部６２は、メッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、位置登録情報要求をＳ１インタフェースを確立している各MME１０に送信する(Ｓ９３)。
【０１５４】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB９０が送信したメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部４２に出力し、メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析する。その結果、入力されたメッセージが位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ９４)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に出力する。
【０１５５】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含め、メッセージ送受信部４１を介して、eNB９０に位置登録情報を送信する(Ｓ９５)。
【０１５６】
eNB９０のインタフェース１５６は、MME１０から受信したメッセージをメッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から入力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル６５を更新する(Ｓ９６)。図１９は、ステップＳ９６における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【０１５７】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、位置登録情報を受信した時刻を各MME位置登録情報テーブルの最終更新時刻６５を更新する(Ｓ９７)。図２０は、ステップＳ９７における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【０１５８】
例えば、図２０のように、各MME位置登録情報テーブル６５が更新されたとすると、MME＃１、MME＃２、MME＃３と接続されているeNBが、各MMEと2010/1/1 17:10:00:000に位置登録情報を受信したことを示している。また、例えば、MME＃１は、最大で200000の位置登録をすることが可能であり、2010/1/1 17:00:00:000時点では、160000の位置登録がされていることを示している。
【０１５９】
また、図１７におけるステップS９１は図１６におけるステップS６７、ステップS９３はステップS６８、S７０、S７２、ステップS９５は、ステップS６９、S７１、S７３にそれぞれ対応する。
【０１６０】
図２１は、第２実施形態のeNBにおける位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０１６１】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０から受信する位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを決定し、決定した位置登録要求を通知する先のMME番号をメッセージ解析・編集部６２に出力する(Ｓ１０１)。
【０１６２】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けにメッセージを編集し、インタフェース１５６に出力する。インタフェース１５６は、入力された位置登録要求をMME番号が示すMME１１に送信する(Ｓ１０２)。
【０１６３】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB９０からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０１６４】
位置登録管理部４３は、位置登録要求を受け取ると、位置登録を行い、自MME位置登録情報テーブル４４の現位置登録数５１を更新する(Ｓ１０３)。
【０１６５】
eNB９０の帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を参照し、現在時刻と比較し、所定時間が経過したことを契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて、UE３０から受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択することを止める(Ｓ１０４)。
【０１６６】
また、図２１におけるステップS１０１は図１６におけるステップS７４、ステップS１０２はステップS７５、S７７、S７９、S８１、S８３、S８５、ステップS１０４はステップS８６にそれぞれ対応する。
【０１６７】
第２実施形態によれば、複数のeNBが存在する同一位置登録エリアを配下にもつMMEの中のあるMMEに偏って位置登録をするeNBが存在したとしても、本実施形態のeNBが各MME間においてUEの位置登録数を分散できるように位置登録要求を通知する先のMMEを決定することで、同一位置登録エリアを配下にもつMME間において負荷を分散することが可能になる。
【０１６８】
また、所定時間の間に、UEから受信する位置登録要求を同じ選択比率を用いて位置登録先MMEを選択することで、MMEが位置登録情報をeNBに通知する回数を減らすことが出来るので、MMEの負荷を低減することが可能になる。
【０１６９】
さらに、当該選択比率を用いてMMEに位置登録要求の通知を開始したときの選択比率を用いて、位置登録要求の通知する先のMMEを決めることで、UEが位置登録要求をeNBに送信すると、eNBがすぐに、当該選択比率を用いて選択したMMEに位置登録要求を通知することが出来るので、位置登録をすばやく行うことが出来る。
【０１７０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、基地局が位置登録要求の受信を開始した場合に、複数の上位局に対して負荷情報の送信を指示し、位置登録要求の受信を開始してから受信する所定数の位置登録要求については、送信の指示によって受信した負荷情報に基づき、所定数の位置登録要求を通知する上位局を選択し、選択した上位局に位置登録要求を通知することで、複数の上位局間における負荷分散を実現する。
【０１７１】
なお、以下の説明では、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として説明するが、各MMEにおける負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０１７２】
図２２〜図２９を用いて第３実施形態の説明をする。第３実施形態に係る基地局及び通信システム、通信方法は、本発明の一例であり、第２実施形態とは、帰属先MME選択制御部が現在の選択比率情報テーブルの使用を止める契機が異なり、さらに、各MME位置登録情報テーブルが異なる。第３実施形態の全体図、MMEの機能ブロック図／ハードウェア構成図、自MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブル、選択比率算出のシーケンス図は、図２、図３、図４、図７、図１３と同じである。以下の説明では、第２実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１７３】
第３実施形態において、eNB１００の帰属先MME選択制御部６４は、UE３１から位置登録要求を受信すると、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、各MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。そして、返信された位置登録情報に基づき、UE３１から受信した位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出し、算出結果に基づき位置登録要求を選択したMMEに通知する。さらに、それ以降のUEから受信する後続する位置登録要求に対しても、算出された選択比率を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する。そして、所定数の位置登録要求をそれぞれ選択したMMEに通知したことを契機に、現在の選択比率を用いて位置登録要求を通知する先のMMEを選択することを止める。
【０１７４】
図２２は、第３実施形態に係るeNBのハードウェア構成図／機能ブロック図である。
【０１７５】
図２２に示すように、eNB１００は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、ベースバンド処理部６１と、CPU１０３と、メモリ１０４と、を備える。
【０１７６】
変換処理部１５５は、D/A変換部１５３とA/D変換部１５４とを備え、CPU１０３は、メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４と、を備え、メモリ１０４は、各MME位置登録情報テーブル１０１と、選択比率情報テーブル６６と、を備える。
【０１７７】
図２３は、第３実施形態における各MME位置登録情報テーブルである。
【０１７８】
図２３に示すように、各MME位置登録情報テーブル１０１は、MME番号７１と最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３と位置登録数カウント１０２と更新時刻７５とが対応付けられて格納されている。
【０１７９】
位置登録数カウント１０１は、eNBが、現選択比率情報テーブル６６を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択し、選択したMMEに位置登録要求を通知した回数を示している。
【０１８０】
図２４は、第３実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０１８１】
eNB１００は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１１１)。
【０１８２】
MME１１は、eNB１００からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１００に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１１２)。
【０１８３】
eNB１００は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１１３)。
【０１８４】
MME１２は、eNB１００からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１００に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１１４)。
【０１８５】
eNB１００は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１１５)。
【０１８６】
MME１３は、eNB１００からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１００に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１１６)。
【０１８７】
第１実施形態及び第２実施形態と同様に、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０１８８】
eNB１００はUE３１から位置登録要求を受け取る(S１１７)と、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ１１８)。
【０１８９】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１１９)。
【０１９０】
eNB１００は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１２０)。
【０１９１】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１２１)。
【０１９２】
eNB１００は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１２２)。
【０１９３】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１２３)。
【０１９４】
eNB１００は、eNB１００とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、MMEから通知された位置登録情報に基づいて、UEから受信した位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ１２４)。
【０１９５】
eNB１００は、算出結果に基づいて、UE３１から受信した位置登録要求を選択したMMEに通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウントを更新する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２をインクリメントする(Ｓ１２５)。
【０１９６】
eNB１００は、所定数の位置登録が終わるまで、ステップＳ１２４において算出した選択比率に従い、選択したMMEにUEから受信した位置登録要求を通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を更新する。例えば、６回分の位置登録要求を現在の選択比率を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択するものとする。UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB１００に通知されたとする。このとき、eNB１００は、UE３２、UE３３の位置登録要求をUE３１と同様にMME１３に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を２増やす。さらに、UE３４、UE３５の位置登録要求をMME１２に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を２増やす。さらに、UE３６の位置登録要求をMME１１に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を１増やす(Ｓ１１６〜Ｓ１３５)。
【０１９７】
eNB１００は、最初の位置登録要求(UE３１からの位置登録要求)及び後続する位置登録要求をそれぞれ選択したMMEへ通知し、所定数の位置登録要求の通知が終了したと判断する(Ｓ１３６)。
【０１９８】
eNB１００は、さらにUEが送信した新たな位置登録要求を受信すると、ステップＳ１１７に戻り、以降、上述のステップを繰り返す。
【０１９９】
図２５は、第３実施形態における通信装置の位置登録要求時の位置登録情報の取得の動作を示すシーケンス図である。
【０２００】
eNB１００は、UE３０からのメッセージを受信する(Ｓ１４１)と、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してメッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、帰属先MME選択制御部６４に出力する。
【０２０１】
帰属先MME選択制御部６４は、メッセージ解析・編集部６２に位置登録要求が通知された旨を出力する。
【０２０２】
メッセージ解析・編集部６２は、メッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、位置登録情報要求を、Ｓ１インタフェースを確立している各MME１０に送信する(Ｓ１４２)。
【０２０３】
MMEのメッセージ送受信部４１は、eNB１００が送信したメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部４２に出力し、メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析する。その結果、位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ１４３)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に出力する。
【０２０４】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含め、メッセージ送受信部４１を介して、eNB１００に位置登録情報を送信する(Ｓ１４４)。
【０２０５】
eNB１００のインタフェース１５６は、MME１０から受信したメッセージをメッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録数を示す位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から入力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル１０１を更新する(Ｓ１４５)。図２６は、ステップＳ１４５における各MME位置登録情報テーブル１０１の一例である。
【０２０６】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、各MMEから位置登録数を示す位置登録情報を受信した時刻を各MME位置登録情報テーブルの最終更新時刻７５を更新する(Ｓ１４６)。
【０２０７】
図２７は、ステップＳ１３７における各MME位置登録情報テーブル１０１の一例である。
【０２０８】
また、図２５におけるステップS１４１は図２４におけるステップS１１７、ステップS１４２はステップS１１８、S１２０、S１２２、ステップS１４４はステップS１１９、S１２１、S１２３にそれぞれ対応する。
【０２０９】
図２８は、第３実施形態の通信装置における位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０２１０】
帰属先MME選択制御部６４は、UEから受信した位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを決定し、決定した位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号をメッセージ解析・編集部２２に出力する(Ｓ２４１)。
【０２１１】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報管理テーブル１０１の位置登録数カウンタ１０２を更新する(Ｓ２４２)。
【０２１２】
図２９は、ステップＳ２４２における各MME位置登録情報テーブル１０１の一例である。
【０２１３】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けにメッセージを編集し、位置登録要求としてインタフェース１５６に出力する。インタフェース１５６は、受け取った位置登録要求をMME番号が示すMME１０に送信する(Ｓ２４３)。
【０２１４】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB１００からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、メッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０２１５】
位置登録管理部４３は、位置登録要求が入力されると、位置登録を行い、自MME位置登録情報テーブル４４を更新する(Ｓ２４４)。
【０２１６】
eNB１００の帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録数カウンタ１０２を参照し、位置登録カウンタ１０２の数値が所定数に達し、所定数の位置登録が終了したことを契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて位置登録要求を通知する先のMME１０を選択することを止める(Ｓ２４５)。
【０２１７】
また、図２８におけるステップS２４１は図２４におけるステップS１２４、ステップS２４３はステップS１２５、S１２７、S１２９、S１３１、S１３３、S１３５、ステップS２４５はステップS１３６にそれぞれ対応する。
【０２１８】
第３実施形態によれば、複数のeNBが存在する同一位置登録エリアを配下にもつMMEの中のあるMMEに偏って位置登録をするeNBが存在したとしても、本実施形態のeNBが同一位置登録エリアを配下にもつMME間の位置登録数を分散できるように、UEからの位置登録要求を通知する先のMMEを選択することで、同一位置登録エリアを配下にもつMME間において、負荷を分散することが可能になる。
【０２１９】
また、所定数の位置登録要求に対して、同じ選択比率を用いてMMEに位置登録を行うことで、MMEがeNBに位置登録情報を通知する回数を減らすことが出来るので、MMEの負荷を軽減することができる。
【０２２０】
さらに、当該選択比率を用いて位置登録要求の通知を開始したときの選択比率を用いて、後続する位置登録要求を通知する先のMMEを選択することで、UEから位置登録要求があった場合に、すぐにeNBが当該選択比率を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択することが出来るので、位置登録をすばやく実行することが出来る。
【０２２１】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、複数の上位局それぞれにおいて、各上位局における処理の負荷に対する統計値を示す統計情報を受信し、負荷情報を受信してから所定時間が経過している場合に負荷情報が信頼できないと判断すると、統計情報を用いて、位置登録先の上位局を選択することで、複数の上位局間における負荷分散を実現する。
【０２２２】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例として、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として、各MMEにおいて集計された位置登録数の統計値を示す情報を統計情報の一例として説明するが、各MMEにおける処理の負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０２２３】
図３０〜図４６を用いて第４実施形態の説明をする。第４実施形態に係る基地局及び通信システム、通信方法は、本発明の一例であり、第３実施形態とは、統計情報サーバを備える点が異なる。第４実施形態の全体図、自MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブルは、図２、図４、図７と同じである。以下の説明では、第３実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０２２４】
第４実施形態において、eNB１２０の帰属先MME選択制御部６４は、UE３１から位置登録要求が通知されたら、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。そして、MMEから返信された位置登録情報に基づき、UEから受信した位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出し、所定数の位置登録要求に対しては、算出結果に基づき位置登録要求の通知を行う。そして、例えば、UEから１回目の位置登録要求を受信した時刻から所定時間以上経過して２回目の位置登録要求を受信した場合には、各MMEにおいて集計された位置登録数の統計値を示す統計情報を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する。
【０２２５】
図３０は、第４実施形態におけるMMEのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【０２２６】
図３０に示すように、MME１１０は、メッセージ送受信部４１と、メッセージ解析・編集部４２と、位置登録数管理部４３と、統計情報通知部１１１と、自MME位置登録情報テーブル４４とを備える。メッセージ送受信部４１と、メッセージ解析・編集部４２と、位置登録数管理部４３と、統計情報通知部１１１は、CPU１１２に含まれ、自MME位置登録情報テーブル４４は、メモリ１１３に含まれる。
【０２２７】
統計情報通知部１１１は、自MME位置登録情報テーブル４４に含まれる情報を定期的に後述する統計情報サーバ１４０に通知したりする。
【０２２８】
図３１は、第４実施形態におけるeNBのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【０２２９】
eNB１２０は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、D/A変換部１５３とA/D変換部１５４とを含む変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、ベースバンド処理部６１と、メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４と、各MME位置登録情報テーブル１２１と、選択比率情報テーブル６６と、位置登録数統計情報グラフ１２２と、を備える。メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４は、CPU１２３に含まれ、各MME位置登録情報テーブル１２１と、選択比率情報テーブル６６と、位置登録数統計情報グラフ１２２とは、メモリ１２４に含まれる。
【０２３０】
各MME位置登録情報テーブル１２１は、各MMEの現在の位置登録数や最大登録可能数等を記録する。
【０２３１】
例えば、図３２が示すように、各MME位置登録情報テーブル１２１は、MME番号７１と最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３と位置登録要求時刻７４と最終更新時刻７５と位置登録カウント１０２と、待機時刻１２５が対応付けられて格納されている。待機時刻１２５は、例えば、後述する位置登録数統計情報グラフ１２２に基づいて、MME１１を、位置登録要求を通知する先のMMEの候補から除外した場合に、何時まで除外するかを示している。
【０２３２】
位置登録数統計情報グラフ１２２は、後述する統計情報サーバ１４０から通知される各MMEそれぞれにおける１日の時刻毎の位置登録数を示す統計情報を格納する。例えば、図３３に示すように、位置登録数統計情報グラフ１２２は、縦軸に当該MMEにおける現在の位置登録数と登録可能な最大位置登録数からなる位置登録数割合１２６、横軸に時刻１２７をとり、１日の各MMEのある時点における位置登録数割合１２６を格納する。また、ここでは縦軸に位置登録数割合をとったが、現在の位置登録数を縦軸としても良い。
【０２３３】
図３４は、第４実施形態における統計情報サーバのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【０２３４】
図３４に示すように、統計情報サーバ１３０は、メッセージ送受信部１３１と、全エリア統計情報テーブル１３２と、を備える。全エリア統計情報テーブル１３２は、メモリ１３３に含まれる。
【０２３５】
メッセージ送受信部１３１は、後述する全エリア統計情報テーブル１３２に基づいて、か時刻毎に集計された各MMEの位置登録数の統計情報である１日統計情報をeNB１２０に送信したり、MME１１０から定期的に当該MME１１０における位置登録数を示す情報を受け取ったりする。
【０２３６】
全エリア統計情報テーブル１３２は、MME１１０から定期的に通知された位置登録数を示す情報に基づいて、MME毎に位置登録数の統計情報を保持する。
【０２３７】
例えば、図３５に示すように、全エリア統計情報テーブル１３２は、MME番号１３５と、時間毎の平均位置登録数１３６が対応付けられて格納されている。MME番号１３５はMMEを区別するための番号であり、時間毎の平均位置登録数１３６はMME毎の所定時刻における位置登録数の平均である。
【０２３８】
図３６は、第４実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０２３９】
eNB１２０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１５１)。
【０２４０】
MME１１は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１５２)。
【０２４１】
eNB１２０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１５３)。
【０２４２】
MME１２は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１５４)。
【０２４３】
eNB１２０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１５５)。
【０２４４】
MME１３は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１５６)
第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態と同様に、ステップＳ１５１〜ステップＳ１５６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０２４５】
統計情報サーバ１３０は、周期(例えば１日毎)で、eNB１２０とＳ１インタフェースを確立しているMMEの１日統計情報を送信する(Ｓ１５７)。
【０２４６】
eNB１２０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S１５８)と、UE３１から位置登録要求を受けた時刻を記憶し、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ１５９)。
【０２４７】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１６０)。
【０２４８】
eNB１２０は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１６１)。
【０２４９】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１６２)。
【０２５０】
eNB１２０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１６３)。
【０２５１】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１６４)。
【０２５２】
eNB１２０は、eNB１２０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報に基づいて、UEから受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ１６５)。
【０２５３】
eNB１２０は、算出結果に基づいて、UE３１から受信した位置登録要求を選択したMMEに通知し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウントを更新する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２をインクリメントする(Ｓ１６６)。
【０２５４】
ここで、例えば、ステップＳ１５９で記憶した位置登録要求を受けた時刻(UE３１からの位置登録要求を受けた時刻)と現在時刻を比較して、所定時間以上、UE３０から位置登録要求を受信しなかったら、位置登録数統計情報グラフ１２２を参照し、各MMEの現時刻での位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合と各MMEの現在の位置登録数割合を比較する。そして、現時刻での位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合の方が多いMMEに関しては、位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数が、当該MMEの位置登録数より少なくなるまで、位置登録先候補から除外する(Ｓ１６７)。
【０２５５】
eNB１２０は、UE３２から位置登録要求を受け取る(Ｓ１６８)と、Ｓ１６７で除外したMME以外で、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を再計算する。
【０２５６】
選択比率を再計算するために、位置登録数を示す位置登録情報をMME１２に問い合わせる(Ｓ１６９)。
【０２５７】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１７０)。
【０２５８】
eNB１２０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１７１)。
【０２５９】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１７２)。
【０２６０】
eNB１２０は、eNB１２０とＳ１インタフェースが確立していて、ステップＳ１６７で除外したMME１１以外の全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を再算出する(Ｓ１７３)。例えば、MME１１を除外したとし、選択比率がMME１２：MME１３＝２：３であったとする。
【０２６１】
eNB１２０は、再算出した選択比率に従い、MME１３に位置登録要求を通知し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２を更新する。例えば、５コール分の位置登録要求毎に選択比率を更新するとする。UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB１２０に通知されたとする。このとき、eNB１２０は、UE３２、UE３３、UE３４から受信した位置登録要求をMME１３に通知し、MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２を３増やす。さらに、UE３５、UE３６から受信した位置登録要求をMME１２に通知し、MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２を２増やす。(Ｓ１７４〜Ｓ１８２)。
【０２６２】
eNB１２０は、再算出後の最初の位置登録要求(UE３２からの位置登録要求)及び所定数の後続する位置登録要求を選択したMMEに通知したと判断する。もしくは、現時刻での位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合の方が多いMMEに関しては、位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合が、当該MMEの位置登録数割合より少なくなったと判断する(Ｓ１８３)。
【０２６３】
eNB１２０は、さらにUEから新たな位置登録要求を受信すると、ステップＳ１６８もしくは、ステップＳ１５８に戻り、以降、上述のステップを繰り返す。
【０２６４】
図３７は、第４実施形態における位置登録数統計情報グラフ１２２の更新処理のシーケンス図である。
【０２６５】
MME１１０の統計情報通知部１１１は、自MME位置登録情報テーブル４４に基づいて、位置登録数を示す位置登録情報を定期的(例えば、１０分毎)に収集し(S１９１)、統計情報サーバ１３０に通知する(S１９２)。
【０２６６】
統計情報サーバ１３０は、メッセージ送受信部１３１にてMMEから通知された位置登録情報を集計して、統計情報として、MME毎に全エリア統計情報１３２で管理する(S１９３)。例えば、管理方法は、１日毎に単位時間毎(例えば、１０分毎)に平均化して保持する。
【０２６７】
全エリア統計情報テーブル１３２は、毎日(例えば、00：00等)、eNBにメッセージ送受信部を介して、各MMEの１日における時刻毎に位置登録数を集計した１日統計情報を送信する(S１９４)。
【０２６８】
eNB１２０のインタフェース１５６は、統計情報サーバ１３０からメッセージを受け取ると、メッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６１は、メッセージを解析し、１日統計情報であったら、帰属先MME選択制御部６２に出力する。帰属先MME選択制御部６２は、位置登録数統計情報グラフ１２２を更新する(S１９５)。
【０２６９】
また、図３７におけるステップS１９４は図３６におけるステップS１５７に対応する。
【０２７０】
図３８は、第４実施形態における通信装置の位置登録要求時の位置登録情報の取得の動作を示すシーケンス図である。
【０２７１】
eNB１２０は、UE３０が送信したメッセージを受信する(Ｓ２０１)と、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してメッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、帰属先MME選択制御部６４に出力する。
【０２７２】
帰属先MME選択制御部６４は、UEから位置登録要求が通知された時刻を算出し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録要求時刻７４を更新する(Ｓ２０２)。
【０２７３】
例えば、図３９は、ステップＳ２０２において、位置登録要求を最初に受け付けたときの各MME位置登録情報テーブル１２１の一例である。2010/01/01 17:00:00:000にUE３１から位置登録要求が通知されたことを示している。
【０２７４】
帰属先MME選択制御部６４は、メッセージ解析・編集部６２に位置登録要求が通知された旨を出力する。
【０２７５】
メッセージ解析・編集部６２は、メッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、位置登録情報要求を、Ｓ１インタフェースを確立している各MME１１０に送信する(Ｓ２０３)。
【０２７６】
MME１１０のメッセージ送受信部４１は、eNB１２０から送信されたメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部４２に出力し、メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析する。その結果、位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ２０４)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に出力する。
【０２７７】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含め、メッセージ送受信部４１を介して、eNB１２０に位置登録情報を送信する(Ｓ２０５)。
【０２７８】
eNB１２０のインタフェース156は、MME１１０から受信したメッセージをメッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から出力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル１２１を更新する(Ｓ２０６)。図４０は、ステップＳ２０６における各MME位置登録情報テーブル１２１の一例である。
【０２７９】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、位置登録情報を受信した時刻を算出し、各MME位置登録情報テーブル１２１の最終更新時刻６５を更新する(Ｓ２０７)。図４１は、ステップＳ２０７における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【０２８０】
例えば、図４１のように、各MME位置登録情報テーブル１２１が更新されたとすると、MME＃１、MME＃２、MME＃３と接続されているeNBが、各MMEと2010/1/1 17:10:00:000に位置登録情報を受信したことを示している。また、例えば、MME＃１は、最大で200000の位置登録をすることが可能であり、2010/1/1 17:00:00:000時点では、160000の位置登録がされていることを示している。
【０２８１】
また、図３８におけるステップS２０１は図３６におけるステップS１５８、S１６８、ステップS２０３はステップS１５９、S１６１、S１６３、S１６９、S１７１、ステップS２０５はステップS１６０、S１６２、S１６４、S１７０、S１７２に対応する。
【０２８２】
図４２は、第４実施形態におけるトラヒック情報を用いる場合のMME選択比率決定シーケンス図である。
【０２８３】
帰属先MME選択制御部６４が、所定数の位置登録要求の通知を完了する前に、最終更新時刻７５と位置登録要求時刻７４に所定時間以上の差があると判断する(Ｓ２１１)。このとき、帰属先MME選択制御部６４は、現在の選択比率情報テーブル６６は最新の情報ではないので、信頼できないと判断する。
【０２８４】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１２１からMME１１０の最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３から現位置登録数割合(以降、Ａとする。) を読み出す(Ｓ２１２)。
【０２８５】
さらに、帰属先MME選択制御部６４は、位置登録数統計情報グラフ１２２の最終更新時刻７５における平均位置登録数割合１２６(以降、Ｂとする。)を読み出す(Ｓ２１３)。
【０２８６】
帰属先MME選択制御部６４は、ＡとＢの位置登録数を比較し、Ｂの方が大きいと判断したMME１１０に関して、位置登録要求を通知する先のMMEの候補から除外することを決定する(Ｓ２１４)。
【０２８７】
帰属先MME選択制御部６４は、除外したMME１１０に関して、ＡよりもＢのほうが継続的に小さくなる時刻を算出する(Ｓ２１５)。
【０２８８】
帰属先MME選択制御部６４は、算出した時刻を、各MME位置登録情報テーブル１２１の待機時刻１２５に反映する(Ｓ２１６)。
【０２８９】
例えば、図４３はステップＳ２１６における各MME位置登録情報テーブルの一例である。ここで、図３３と図４３を例に位置登録要求を通知する先の候補から除外するMMEを決定する方法について説明する。図３３に示すように、MME#1は、17:10:00:000時点での平均位置登録数割合は、現在のMME＃１の位置登録数割合より上回る。(ここで、グラフaはMME＃１の現位置登録数とする。)以降、平均位置登録数は増加傾向であり、MME＃１の現在の位置登録数が平均位置登録数を継続的に下回るのは18:20頃である。これより、MME#1は位置登録要求を通知する先のMMEの候補から外し、待機時刻に「2010/1/1 18:20:00:000」を設定する。
【０２９０】
MME#2は、17:10:00:000時点で登録数割合は約60%であり、平均位置登録数のほうが下回るので、位置登録要求を通知する先のMMEの候補とする。MME#3は、17:10:00:000時点で登録数割合は約40%であり、平均位置登録数のほうが下回るので、位置登録要求を通知する先のMMEの候補とする。
【０２９１】
UE３０から位置登録要求を受け取ると、帰属先MME選択制御部６４は、除外したMME１１０以外から位置登録情報を取得し、各MME位置登録情報テーブル１２１を更新後、各MME位置登録情報テーブル１２１における各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３を参照し(Ｓ２１７)、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合を算出する(Ｓ２１８)。
【０２９２】
例えば、図４３において、MME＃１は位置登録先候補から外れている。さらに、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合を算出すると、それぞれMME＃１＝０、MME＃２＝０．４、MME＃３＝０．６となる。また、上述の動作(Ｓ２１７、Ｓ２１８)は、当該eNBとＳ１インタフェース確立済みで、位置登録先候補から除外されているMME以外のMMEすべてに対して実行する。
【０２９３】
次に、帰属先MME選択制御部６４は、各MMEにおける位置登録数の割合が均等に分散されるように位置登録要求を通知する先のMMEを選択する際の選択比率を決定する(Ｓ２１９)。
【０２９４】
選択比率の決定方法の一例を以下に示す。
【０２９５】
選択比率を決定するために、算出した割合の各MMEに対する比を求めると、
MME＃１：MME＃２：MME＃３＝０：０．４：０．６
＝０：２：３
となる。
【０２９６】
この比率に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する。上述の例の場合、５コール位置登録要求が発生した場合に、MME＃１に０コール、＃２に２コール、＃３に３コールの振り分けを行う。
【０２９７】
帰属先MME選択制御部６４は、算出した選択比率に基づき、選択比率情報テーブル６６を更新する(Ｓ２２０)。
【０２９８】
図４４は、ステップＳ２２０における選択比率情報テーブル６６の一例である。
【０２９９】
また、選択順序は、比率が多いMMEから先に選択するようにしても良いし、選択順序を定めなくても良い。
【０３００】
さらに、上述の選択比率の決定及び選択比率情報テーブル６６の更新等は、待機時刻が経過したとき、及び所定数の位置登録要求の通知が終了したとき等に実行される。
【０３０１】
また、図４２におけるステップS２１１は図３６におけるステップS１６７、ステップS２１９はステップS１７３にそれぞれ対応する。
【０３０２】
図４５は、第４実施形態の通信装置における位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０３０３】
帰属先MME選択制御部６４は、UEからの位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを選択し、選択した位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号をメッセージ解析・編集部２２に出力する(Ｓ２３１)。
【０３０４】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録数カウント１０２を更新する(Ｓ２３２)。
【０３０５】
図４６は、ステップＳ２３２における各MME位置登録情報テーブル１２１の一例である。
【０３０６】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けにメッセージを編集し、位置登録要求として、インタフェース156に出力する。インタフェース１５６は、受け取った位置登録要求を選択したMMEに送信する(Ｓ２３３)。
【０３０７】
MME１１０のメッセージ送受信部４１は、eNB１２０からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、メッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０３０８】
位置登録管理部４３は、受け取った位置登録要求に基づいて、自MME位置登録情報テーブル４４を更新する(Ｓ２３４)。
【０３０９】
eNB１２０の帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録数カウント１０２を参照し、所定数の位置登録が終了した場合、もしくは、位置登録要求を通知する先のMMEの候補からはずれていたMMEの待機時刻１２５が経過した場合を契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて位置登録要求を通知する先のMME１１０を選択することを止める(Ｓ２３５)。
【０３１０】
また、図４５におけるステップS２３１は図３６におけるステップS１６５、S１７３、ステップS２３３はステップS１６６、S１７４、S１７６、S１７８、S１８０、S１８２、ステップS２３５はステップS１８３にそれぞれ対応する。
【０３１１】
第４実施形態によれば、位置登録要求を通知する先のMMEの選択比率を決定した後に、所定時間の開きがあって、各MMEから受信する位置登録情報が最新の情報でなくても、過去の時刻毎に集計された位置登録数を示す統計情報をもとに最適な位置登録要求を通知する先のMMEを選択することが出来る。
【０３１２】
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、基地局は、複数の上位局それぞれにおける処理の負荷に対する統計値を示す統計情報を受信し、統計情報に基づいて、位置登録要求を通知する上位局を選択し、選択結果に基づいて、上位局に位置登録要求を通知することで、複数上位局間における負荷分散を実現する。または、負荷情報と統計情報とを比較し、比較結果に基づいて負荷情報を用いるか統計情報を用いるかを決定し、決定した情報に基づいて、受信する位置登録要求及び後続して受信する位置登録要求それぞれを通知する上位局を選択することで、複数上位局間における負荷分散を実現する。
【０３１３】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例とし、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例とし、各MMEにおいて過去に集計された位置登録数を示す情報統計情報の一例として説明するが、各MMEにおける処理の負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０３１４】
図４７を用いて第５実施形態の説明をする。第５実施形態に係る基地局及び通信システム、通信方法は、本発明の一例であり、第４実施形態とは、位置登録数の統計値を示す統計情報の使用方法が異なる。第５実施形態の全体図、自MME位置登録情報テーブル、各MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブル、MME機能ブロック図及びハードウェア構成図、eNB機能ブロック図及びハードウェア構成図、位置登録数統計情報グラフ、統計情報サーバ機能ブロック図及びハードウェア構成図、統計情報サーバの全エリア統計情報テーブル、統計情報取得時のシーケンス図、位置登録情報取得時のシーケンス図は、図２、図４、図６、図７、図３０〜図３５、図３７、図３８と同じである。以下の説明では、第１〜第４実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０３１５】
第５実施形態において、eNB１２０の帰属先MME選択制御部６４は、UE３１から最初の位置登録要求が通知されたら、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。さらに、各MMEで管理している１における時刻毎の位置登録数の統計値を示す統計情報の現在時刻における位置登録数と各MMEに問い合わせた位置登録情報の位置登録数との差を算出し、その差が閾値以内であった場合は、以降の位置登録要求を通知する先のMMEの選択を、統計情報を用いて選択し、閾値以上の差であった場合は、第１実施形態〜第３実施形態同様に、MMEから受信した位置登録情報を用いて選択比率を算出し、算出結果に基づき位置登録要求の通知を行う。
【０３１６】
または、eNB１２０が統計情報を受信した時点で、統計情報に基づいて、位置登録要求の通知を行っても良い。
【０３１７】
図４７は、第５実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０３１８】
eNB１２０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S２４１)。
【０３１９】
MME１１は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２４２)。
【０３２０】
eNB１２０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S２４３)。
【０３２１】
MME１２は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２４４)。
【０３２２】
eNB１２０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S２４５)。
【０３２３】
MME１３は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２４６)
第１〜第４実施形態と同様に、ステップＳ２４１〜ステップＳ２４６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０３２４】
統計情報サーバ１３０は、周期(例えば１日毎)で、eNB１２０とＳ１インタフェースを確立しているMME１１０の時刻毎の位置登録数の統計情報を示す１日統計情報を送信する(Ｓ２４７)。１日統計情報は、第４実施形態と同様に統計情報サーバ110の全エリア統計情報テーブル１３２による値である。また、ここで、eNB１２０は、統計情報サーバ１３０から受信した１日統計情報を位置登録数統計情報グラフ１２２に更新する。
【０３２５】
eNB１２０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S２４８)と、UE３１から位置登録要求を受けた時刻を記憶し、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ２４９)。
【０３２６】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S２５０)。
【０３２７】
eNB１２０は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ２５１)。
【０３２８】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S２５２)。
【０３２９】
eNB１２０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ２５３)。
【０３３０】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S２５４)。
【０３３１】
eNB１２０は、eNB１２０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報における各MMEの位置登録数と位置登録数統計情報グラフ１２２の対応時刻における位置登録数との差を算出し、差が閾値以内であるかどうか確認する(Ｓ２５５)。このとき、差が閾値以内であった場合は、位置登録数統計情報グラフ１２２が信頼できるものであると判断できる。よって以降の位置登録要求を通知する先のMMEの選択を位置登録数統計情報グラフ１２２を用いて選択することで、各MMEに位置登録情報を問い合わせる回数を減らすことが出来る。また、この時点で、差を算出せずに、統計情報を用いることとしても良い。
【０３３２】
ここでは、差が閾値以内であり、位置登録数統計情報グラフ１２２が信頼できるものであるとするが、差が閾値以上であった場合、他の実施形態同様に各MMEから受け取った位置登録数を示す位置登録情報に基づいて、選択比率を算出し、算出結果に基づいて位置登録要求を通知する先のMMEを選択しても良い。
【０３３３】
位置登録数統計情報グラフ１２２を参照し、各MMEの時刻毎の位置登録数を示す統計情報における位置登録数割合を参照し、位置登録数割合に従って、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ２５６)。例えば、位置登録数割合が、MME＃１＝０．２、MME＃２＝０．４、MME＃３＝０．６であったとする。この場合の選択比率は、
MME＃１：MME＃２：MME＃３＝０．２：０．４：０．６
＝１：２：３
となる。
【０３３４】
eNB１２０は、算出結果に基づいて、UE３１からの位置登録要求を選択したMMEに通知する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知する(Ｓ２５７)。
【０３３５】
eNB１２０は、所定時間の間、算出した選択比率に従い、選択したMMEに位置登録要求を通知する。例えば、UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB１２０に通知されたとする。このとき、eNB１２０は、UE３２、UE３３の位置登録要求をUE３１と同様にMME１３に通知し、UE３４、UE３５の位置登録要求をMME１２に通知し、UE３６の位置登録要求をMME１１に通知する(Ｓ２５８〜Ｓ２６７)。
【０３３６】
また、上述のような時刻毎に集計された位置登録数を示す統計情報に基づいた位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率の算出を周期的に行うことで、より適切な位置登録要求を通知する先のMMEを選択することが出来る。
【０３３７】
さらに、各MMEの位置登録数の統計値を示す統計情報と各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報との差を算出した後に、算出した差が所定閾値よりも大きかった場合に、各MMEから受信した位置登録数を示す位置登録情報による位置登録要求を通知する先のMMEの選択を行う際に、第１〜４実施形態における処理動作を実行することで、第１〜４実施形態と組み合わせが可能である。
【０３３８】
第５実施形態によると、eNBがMMEに位置登録数を示す位置登録情報の送信を要求する回数、及びMMEが位置登録情報を送信する回数を減らすことが出来るので、eNB及びMMEにおける負荷を減らすことが出来る。
【符号の説明】
【０３３９】
１、２、３ 位置登録エリア
１０、１１、１２、１３、１２〜１ｎ、１１０ MME
２０、２１、２２、２３〜２ｍ、９０、１００、１２０、２１〜２００、３００〜、４００〜 eNB
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３５〜３ｚ UE
４１、１３１ メッセージ送受信部
４２、６２ メッセージ解析・編集部
４３ 位置登録数管理部
４４ 自MME位置登録情報テーブル
４５、６８、９１、１０３、１１２、１２３ CPU
４６、６９、９２、１０４、１１３、１２４、１３３ メモリ
５１ 現位置登録数
５２ 最大位置登録可能数
６１ ベースバンド処理部
６３ MME位置登録数管理部
６４ 帰属先MME選択制御部
６５、１０１、１２１ 各MME位置登録情報テーブル
６６ 選択比率情報テーブル
６７ バッファ
７１、１３５ MME番号
７２ 最大位置登録可能数
７３ 現位置登録数
７４ 位置登録要求時刻
７５ 最終更新時刻
８１ 位置登録回数
８２ 位置登録先MME
１０２ 位置登録数カウント
１１１ 統計情報通知部
１２２ 位置登録数統計情報グラフ
１２５ 待機時刻
１２６ 登録数割合
１２７ 時間
１３０ 統計情報サーバ
１３２ 全エリア統計情報テーブル
１３６ 平均位置登録数
１５１ アンテナ
１５２ RF処理部
１５３ D/A変換部
１５４ A/D変換部
１５５ 変換処理部
１５６ インタフェース
【技術分野】
【０００１】
本件開示の発明は、複数の上位局と接続する基地局、通信システム、及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
LTE(Long Term Evolution)では、複数のMME(Mobility Management Entity)の配下に複数の位置登録エリアにおける複数のeNB(evolved NodeB)を配置する通信システムの構成となっている。このLTEの通信システムにおいて、１つの位置登録エリア内のeNBは、複数の位置登録エリアのeNBを制御している複数のMMEとS1-Flexというネットワークアーキテクチャで接続している。ここでS1-Flexとは、単一のeNBが複数のMMEとIP網で接続するネットワークアーキテクチャである。
【０００３】
具体的には、上記LTEの通信システムにおける位置登録エリアは以下のとおりである。数台のMMEは、同一の複数の位置登録エリアを配下にもち、位置登録エリア内に存在するeNBを制御する。さらに、１つの位置登録エリア内には、数百台のeNB、数万台のUE(User Equipment)が存在している。
【０００４】
上述の通信システムの構成によれば、１つの位置登録エリア内にある単一のeNBは、複数のMMEが接続しているので、複数のMME間でMMEにおける処理の負荷分散を実現することができる。例えば、eNBがUEからの位置登録要求を当該eNBと接続している複数のMMEにラウンドロビンで順番に巡回し通知することで、MMEにおける処理を複数MME間で負荷分散することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９６２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようにeNBが、UEからの位置登録要求を当該eNBに接続している複数のMMEにラウンドロビンで巡回し通知した場合であっても、以下の場合にはMMEの処理を複数MME間において負荷分散することができない。
【０００７】
例えば、あるMMEが故障し、その後一定期間経過して、故障したMMEが復旧した場合である。この場合、故障したMMEがダウンしている間、故障したMME及びその他複数のMMEと接続しているeNBは故障していないMMEに対してのみ、UEからの位置登録要求を巡回通知する。その後、ダウンしていたMMEが復旧すると、eNBは復旧したMMEも含めて、当該eNBと接続している複数のMMEに、UEからの位置登録要求を巡回して通知する。このようにダウンしていたMMEと正常に動作していたMMEの間で位置登録数に差が出てしまい、複数のMME間において十分に負荷分散できなくなってしまう。
【０００８】
また、位置登録エリア内にS1-Flex機能を具備していない、あるいは、位置登録先MMEの選択論理が他のeNBとは異なるeNBが存在する場合がある。位置登録エリア内に、特定のMMEのみに位置登録要求を通知するeNBが存在すると、このeNBが位置登録要求を通知する対象のMMEに対しては、当該位置登録エリア内を配下にもつ他のMMEに比べて負荷が多くかかってしまう。つまり、特定のMMEにより多くの位置登録が行われ、当該位置登録エリア内のeNBを制御する複数のMMEの負荷において偏りが発生する。
【０００９】
したがって、上記の場合には、eNBがUEからの位置登録要求を当該位置登録エリアにおけるeNBを制御する複数のMMEにラウンドロビンで巡回して通知しても、MMEの処理を複数MME間で負荷分散をすることができない。
【００１０】
また、UEは、位置登録にて、使用するMMEを決定し、決定したMMEを使用して音声・パケット・TV電話等の通信サービスを行う。よって極端に移動機の位置登録が特定のMMEに偏るとそのMMEが実行する処理量が大きくなり、処理速度が遅くなってしまうことが考えられるので通信サービス品質に影響が発生してしまう。
【００１１】
さらに、MMEは、S1-Uインタフェース(eNBとS-GW間)に対する様々な制御や自MMEと接続する大量のeNBのデータの記憶、制御等の多くの機能を既に備えているので、MMEに各MMEにおける負荷状況を監視させるといった新たな構成を追加することは、好ましくない。
【００１２】
開示の通信システム及び通信方法は、上述した課題を解決するものであり、各MMEに互いの負荷分散状況を監視させずに、上記のような場合であっても同一の位置登録エリアを配下にもつMME間の負荷分散を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、複数の上位局と接続する基地局において、移動局が送信する位置登録要求と、複数の上位局それぞれが送信する各上位局における処理の負荷を示す負荷情報とを受信する送受信部と、負荷情報に基づいて、位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、を備え、送受信部は、選択した上位局へ位置登録要求を通知することを特徴とする基地局を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
開示の基地局、通信システム、及び通信方法は、複雑な処理を行っている上位局に対して、各上位局が互いに負荷状況を監視させることなく、複数の基地局を制御する複数の上位局の負荷分散が出来るという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態における本発明の適用可能エリアの全体図
【図２】第１実施形態における本発明の概要図
【図３】第１実施形態におけるMMEの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図４】第１実施形態におけるMMEの自MME位置登録情報テーブル
【図５】第１実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図６】第１実施形態におけるeNBの各MME位置登録情報テーブル
【図７】第１実施形態におけるeNBの選択比率情報テーブル
【図８】第１実施形態における本発明のシーケンス図
【図９】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図１０】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図１１】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例２
【図１２】第１実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例３
【図１３】第１実施形態における本発明の位置登録先MMEの選択比率算出時のシーケンス図
【図１４】第１実施形態における本発明の位置登録時のシーケンス図
【図１５】第２実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図１６】第２実施形態における本発明のシーケンス図
【図１７】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図１８】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図１９】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例２
【図２０】第２実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例３
【図２１】第２実施形態における本発明の位置登録時のシーケンス図
【図２２】第３実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図２３】第３実施形態におけるeNBの各MME位置登録情報テーブル
【図２４】第３実施形態における本発明のシーケンス図
【図２５】第３実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図２６】第３実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME登録状況テーブルの例１
【図２７】第３実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME登録状況テーブルの例２
【図２８】第３実施形態における本発明に位置登録時のシーケンス図
【図２９】第３実施形態における本発明の位置登録時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図３０】第４実施形態におけるMMEの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図３１】第４実施形態におけるeNBの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図３２】第４実施形態におけるeNBの各MME位置登録情報テーブル
【図３３】第４実施形態におけるeNBの位置登録数統計情報グラフのグラフ
【図３４】第４実施形態における統計情報サーバの機能ブロック図及びハードウェア構成図
【図３５】第４実施形態における統計情報サーバの全エリアトラヒック情報テーブル
【図３６】第４実施形態における本発明のシーケンス図
【図３７】第４実施形態における本発明のトラヒック情報取得時のシーケンス図
【図３８】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時のシーケンス図
【図３９】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図４０】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例２
【図４１】第４実施形態における本発明の位置登録情報取得時の各MME位置登録情報テーブルの例３
【図４２】第４実施形態における本発明の位置登録先MMEの選択比率算出時のシーケンス図
【図４３】第４実施形態における本発明の位置登録先MMEの選択比率算出時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図４４】第４実施形態における本発明の選択比率情報テーブルの例１
【図４５】第４実施形態における本発明の位置登録時のシーケンス図
【図４６】第４実施形態における本発明の位置登録時の各MME位置登録情報テーブルの例１
【図４７】第５実施形態における本発明のシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、開示の基地局、通信システム、及び通信方法に係る実施形態を説明する。以下の実施形態の図面に示す構成は一例であって、斯かる構成に本件発明が限定されるものではない。
【００１７】
＜第１実施形態＞
第１実施形態では、複数の上位局と接続する基地局において、移動局から受信する位置登録要求と後続して受信する位置登録要求を保持するバッファを備え、位置登録要求の保持をバッファで開始してから所定時間が経過した場合に、複数の上位局に対して各上位局における処理の負荷を示す負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する負荷情報に基づき、複数の上位局の中から、保持する位置登録要求を通知する先の上位局を選択し、選択した上位局へ位置登録要求を通知することで、複数の上位局間で負荷分散を実現する。
【００１８】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例として、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として説明するが、本発明が限定されるものではない。更に、各MMEにおける負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【００１９】
図１〜図１４を用いて第１実施形態について説明する。
【００２０】
図１は、第１実施形態に係る本発明の適用可能エリアの全体図である。
【００２１】
複数のMME１１〜１ｎが複数の位置登録エリア１〜３を配下にもち、それぞれの位置登録エリアに存在する複数のeNBを制御している。
【００２２】
図１に示すように、MME１１、１２〜１ｎは、位置登録エリア１〜３におけるeNB２１〜２００、３００〜、４００〜とメッシュ状に接続し、それぞれのeNBを制御している。しかし、eNB２００のように、位置登録エリア１を配下にもつ全てのMMEとは接続していないeNBも存在する場合も考えられる。本実施形態における発明は、eNB２００のような基地局が存在する位置登録エリアであっても適用可能である。位置登録エリア１〜３、MME１１、１２〜１ｎ、及びeNB２１〜２００、３００〜、４００〜、の詳細は後述する。
【００２３】
図２は、第１実施形態に係る本発明が適用可能である位置登録エリアの構成図である。
【００２４】
第１実施形態に係る基地局、通信システム、及び通信方法は、位置登録エリア１内に複数のeNB２１〜２ｍ、２００が存在し、位置登録エリア１内の複数のeNB２１〜２ｍ、２００が複数のMME１１〜１ｎによって制御される図２に記載の位置登録エリア１に適用可能である。
【００２５】
位置登録エリア１は、例えば、後述のMME７台程度によって制御される複数の位置登録エリアのうちの１エリアであり、eNBを数百台、UEを数万台カバーする。また、位置登録エリア１は、複数のeNBによって形成されている位置登録エリアである。本実施例においては、MME１１〜１ｎが配下にもつ位置登録エリア１には、eNB２１〜２ｍ、２００、UE３１〜３ｚが存在する。
【００２６】
MME１１〜１ｎは、LTEアクセスネットワークの主要なコントロールノードで、例えば、ユーザデータや非アクセス層のプロトコルに関するセキュリティ機能を備える。また、本実施形態では、MME１１〜１ｎは、メッシュ状に接続するeNB２１〜２ｍを制御し、MME１nはeNB２１〜２ｍに加え、eNB２００を制御する。
【００２７】
eNＢ(Evolved Node B)２１〜２ｍ、２００は、LTEアクセスネットワークに対応する基地局であり、基地局の機能に加え、従来のRNCで具備されていた機能を備えている。例えば、RRM(Radio Resource Management)とRRC(Radio Resource Control)の機能である呼受付制御やハンドオーバ等のUEの基本的動作を制御する機能やRLC(Radio Link Control)とMAC(Medium Access Control)の機能である送受信信号の多重分離、再送、順序整列等の機能を備える。また、本実施形態では、各eNB２１〜２ｍは複数のMME１１〜１ｎに接続している。eNB２００は単一のMME１ｎに接続しており、位置登録エリア１に存在するeNB２１〜２ｍを制御するMME１１、１２等とは接続していない。
【００２８】
UE(User Equipment)３１〜３ｚは、移動局のことであり、他の位置登録エリアから位置登録エリア１内に移動したときにeNB２１〜２ｍからエリア情報を含む信号を受信する場合や、UE３１〜３ｚが位置登録エリア１で電源ＯＦＦの状態から電源ＯＮの状態になる際にeNB２１〜２ｍから受信したエリア情報を含む信号が自機内の位置情報とは異なる場合に、新たに位置登録エリア１に在圏することを検知する。このように、UE３１〜３ｚは、新たに位置登録エリア１に在圏することを検知したときに、位置登録要求をeNB２１〜２ｍのいずれかに通知する。ここでUE３１〜３ｚが位置登録要求を通知する対象となるeNBは、eNB２１〜２ｍのうちUE３１〜３ｚをカバーするeNBに対して位置登録要求を送信する。
【００２９】
本実施形態に係る位置登録方法は、eNB２１〜２ｍが、UE３１〜３ｚから位置登録要求を受信すると、MME１１〜１ｎのうちいずれかのMMEに位置登録要求を送信する。またeNB２００は、UE３１〜３ｚから位置登録要求を受信すると、eNB２００が接続しているMME１ｎに位置登録要求を通知する。
【００３０】
上述の処理を行うことによって、UE３１〜３ｚの位置登録が実現する。
【００３１】
図３は、第１実施形態におけるMMEのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【００３２】
図３に示すように、MME１０(MME１１〜１ｎの総称)は、メッセージ送受信部４１と、CPU(Central Processing Unit)４５と、メモリ４６とを備える。
【００３３】
CPU４５は、メッセージ解析・編集部４２と、位置登録数管理部４３との機能部を備え、メモリ４６は、自MME位置登録情報テーブル４４を備える。
【００３４】
ここで、CPU４５は、各種機能部の制御を行う構成の一例であって、メモリに記録されるOS(Operating System)やアプリケーションプログラムを実行することにより、各種機能部の制御やメモリへのデータの読み込み・書き込み等を行う。
【００３５】
メモリ４６は、記録媒体で構成され、例えば、ROM(Read-Only Memory)と、RAM(Random-Access Memory)とを備える。ROMは、OSや各種処理のためのアプリケーションプログラム等を記録する。RAMは、OSやアプリケーションプログラムを展開するワークエリアが含まれる。
【００３６】
メッセージ送受信部４１は、MME１０における位置登録数を示す位置登録情報を送信し、eNB２０から、UE３０の位置登録要求を受信する。ここでは、メッセージ送受信部４１は、UE３０が送信する位置登録要求に関するメッセージ等をeNB２０から受信したり、当該MME１０の位置登録数を示す位置登録情報等をeNB２０に送信したりする。
【００３７】
メッセージ解析・編集部４２は、eNB２０から受信したメッセージを解析したり、eNB２０に送信するメッセージを編集したりする。
【００３８】
位置登録数管理部４３は、後述する自MME位置登録情報テーブル４４によって、現在の位置登録数と最大登録可能数を管理する。
【００３９】
自MME位置登録情報テーブル４４は、当該MME１０における現在の位置登録数と最大登録可能数を記録する。例えば、図４に示すように、自MME位置登録情報テーブル４４は、現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２が対応付けられて格納されている。現位置登録数５１は、現在、MME１０が登録している位置登録数であり、最大位置登録可能数５２は、MME１０で登録可能な最大の位置登録数である。
【００４０】
図５は、第１実施形態におけるeNBのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【００４１】
eNB２０は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、CPU６８と、メモリ６９と、を備える。
【００４２】
また、変換処理部１５５は、D/A変換部１５３と、A/D変換部１５４と、を備える。さらに、CPU６８は、メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４との機能部を備える。
【００４３】
アンテナ１５１は、RF処理部１５２から入力される送信信号をUE３０に電波を媒体として発信し、また、UE３０から電波を媒体として送信される信号を受信して、受信信号をRF処理部１５２に出力する。
【００４４】
RF処理部１５２は、所定の通信方式で送信するデータ信号を高周波信号に変換してアンテナ１５１から送信したり、アンテナ１５１から入力された高周波信号をデータ信号に変換したりするものである。本実施形態では、UE３０が送信する位置登録要求を受信する。
【００４５】
変換処理部１５５は、送信する信号をD/A変換部１５３でアナログ信号に変換したり、受信した信号をA/D変換部１５４でデジタル信号に変換したりする。
【００４６】
ベースバンド処理部６１は、下り信号に対して符号化(coding)、上り信号に対して復号化(decoding)等のベースバンド処理を行う。
【００４７】
インタフェース１５６は、複数のMME１０それぞれが送信する各MME１０における位置登録数を示す位置登録情報を受信したり、後述する帰属先MME選択制御部６４において選択したMMEへ位置登録要求を通知したりする。本実施形態では、MME１０からの位置登録数に関する位置登録情報等を受信したり、UE３０からの位置登録要求をMME１０に送信したりする。
【００４８】
メッセージ解析・編集部６２は、アンテナ１５１、ＲＦ処理部１５２、変換処理部１５５、ベースバンド処理部６１を介して受信するメッセージやインタフェース１５６を介して受信するメッセージを解析することでメッセージの種類を特定する。
【００４９】
さらに、送信すべき情報をメッセージに含めて、ベースバンド処理部６１やインタフェース１５６に出力する。
【００５０】
MME位置登録数管理部６３は、各MMEから通知される位置登録数を示す位置登録情報に基づいて、各MMEの現在の位置登録数や位置登録可能な数最大位置登録数等を管理する。
【００５１】
帰属先MME選択制御部６４は、位置登録情報に基づいて、位置登録要求を通知するMMEを選択する。本実施形態では、帰属先MME選択制御部６４は、MME１０から通知される位置登録数を示す位置登録情報に基づいて、UE３０から受信する位置登録要求を送信するMMEを選択し、選択結果をメッセージ解析・編集部６２に出力する。
【００５２】
各MME位置登録情報テーブル６５は、各MMEの現在の位置登録数や最大登録可能数等を記録する。
【００５３】
例えば、図６が示すように、各MME位置登録情報テーブル６５は、MME番号７１と最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３と位置登録要求時刻７４と最終更新時刻７５とが対応付けられて格納されている。MME番号７１は各MMEをそれぞれ区別するための番号であり、最大位置登録可能数７２は当該MME１０が登録可能な最大の位置登録数であり、現位置登録数７２は当該MME１０に接続されている全てのeNBから受信した位置登録要求を受け付けた位置登録数である。また、位置登録要求時刻７４は、UE３０から位置登録要求が通知されたときの時刻であり、最終更新時刻７５は、eNB２０において、後述する位置登録情報を各MMEから受信した最終時刻である。
【００５４】
選択比率情報テーブル６６は、帰属先MME選択制御部６４によって選択されたMMEの選択比率情報を記録する。
【００５５】
例えば、図７に示すように、選択比率情報テーブル６６は、位置登録要求回数８１と位置登録先MME８２が対応付けられて格納されている。この場合、eNB２０が、後述するバッファ６７から位置登録要求を読みだす１回目に、MME＃３に位置登録要求を送信することを示している。
【００５６】
バッファ６７は、ＲＦ処理部１５２において受信する位置登録要求と後続して受信する位置登録要求とを保持する。本実施形態では、バッファ６７は、UE３０から通知される位置登録要求を蓄積し、ある所定時間の間、位置登録要求が蓄積したら、帰属先MME選択制御部６４の制御によって、蓄積する位置登録要求を読み出す。
【００５７】
図８は、第１実施形態における本発明のシーケンス図である。
【００５８】
eNB２０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１)。
【００５９】
MME１１は、eNB２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２)。
【００６０】
eNB２０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S３)。
【００６１】
MME１２は、eNB２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S４)。
【００６２】
eNB２０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S５)。
【００６３】
MME１３は、eNB２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６)。
【００６４】
ステップＳ１〜ステップＳ６の処理によって、eNB２０とMME１１〜１３はメッシュ状に接続され、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【００６５】
eNB２０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S７)と、UE３１から位置登録要求が通知された時刻を、図６の各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４に記憶し、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ８)。
【００６６】
eNB２０はUE３２から位置登録要求を受け取る(S９)と、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ１０)。
【００６７】
eNB２０はUE３３から位置登録要求を受け取る(S１１)と、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ１２)。
【００６８】
eNB２０は、最初の位置登録要求(図６の各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４)の時刻から所定の時間が経過したと判断する(Ｓ１３)。
【００６９】
eNB２０は、MME１１に対して、位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１４)。
【００７０】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１５)。
【００７１】
eNB２０は、MME１２に対して、位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１６)。
【００７２】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１７)。
【００７３】
eNB２０は、MME１３に対して、位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１８)。
【００７４】
MME１３は、それぞれ、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１９)。
【００７５】
eNB２０は、eNB２０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ２０)。
【００７６】
eNB２０は、算出された選択比率が、１回目に読み出す位置登録要求を通知する先のMMEがMME１１を示すとすると、バッファ６７内に蓄積した位置登録要求のうち、１番目にUE３１から受信した位置登録要求をMME１１に振り分け、振り分けられた位置登録要求をMME１１に対して通知する(Ｓ２１)。
【００７７】
MME１１は、位置登録を実行したら自MME位置登録情報４４の現位置登録数５１を更新する(S２２)。
【００７８】
eNB２０は、算出された選択比率が、２回目に読み出す位置登録要求を通知する先のMMEがMME１２を示すとすると、バッファ６７内に蓄積された位置登録要求のうち、２番目にUE３２から受信した位置登録要求をMME１２に振り分け、振り分けられた位置登録要求をMME１２に対して通知する(Ｓ２３)。
【００７９】
MME１２は、位置登録を実行したら自MME位置登録情報４４の現位置登録数５１を更新する(S２４)。
【００８０】
eNB２０は、算出された選択比率が、３回目に読み出す位置登録要求を通知する先のMMEがMME１３を示すとすると、バッファ６７内に蓄積された位置登録要求のうち、３番目にUE３３から受信した位置登録要求をMME１３に振り分け、振り分けられた位置登録要求をMME１３に対して通知する(Ｓ２５)。
【００８１】
MME１３は、位置登録を実行したら自MME位置登録情報４４の現位置登録数５１を更新する(S２６)。
【００８２】
図９から図１４を用いて、第１実施形態における本発明の動作の詳細について説明する。
【００８３】
図９は、第１実施形態における本発明の位置登録要求時の位置登録数を示す位置登録情報の取得の動作・処理を示すシーケンス図である。
【００８４】
eNB２０は、UE３０が送信するメッセージ(位置登録要求)を受信する(Ｓ３１)と、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してメッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、その位置登録要求を帰属先MME選択制御部６４に通知する。
【００８５】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０が送信した位置登録要求が通知された時刻を、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を更新する(Ｓ３２)。
【００８６】
例えば、図１０は、ステップＳ３２において、位置登録要求がUE３０から通知されたときの各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。2010/01/01 17:00:00:000にUE３０から位置登録要求が通知されたことを示している。
【００８７】
帰属先MME選択制御部６４は、位置登録要求をバッファ６７に蓄積する(Ｓ３３)。
【００８８】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を参照し、現在時刻と比較した結果、バッファ６７に所定時間の間、位置登録要求を蓄積したと判断すると(Ｓ３４)、メッセージ解析・編集部６２に所定時間の間、位置登録要求を蓄積したことを通知する。例えば、首都圏では、１秒につき５０回程度の位置登録要求がUEから送信されることが想定されるので、0.5秒から1秒程度の間、位置登録要求を蓄積することが望ましいと考えられる。つまり、上記の時間程度ならば、位置登録要求を保持している時間の間に位置登録を行わないことでUEが通信不能になるといった悪影響を及ぼすことなく、本実施形態にかかる処理を実行することが出来る。
【００８９】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録情報を要求するためにメッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、編集したメッセージを位置登録情報要求として、Ｓ１インタフェースを確立している各MMEに送信する(Ｓ３５)。
【００９０】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB２０が送信したメッセージ(位置登録情報要求)を受信すると、メッセージ解析・編集部４２に通知し、メッセージ解析・編集部４２は、メッセージ送受信部４１から通知されたメッセージを解析する。その結果、位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ３６)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に通知する。
【００９１】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含めた位置登録情報をメッセージとして、メッセージ送受信部４１を介して、eNB２０に送信する(Ｓ３７)。
【００９２】
eNB２０は、MME１０から受信したメッセージを、インタフェース１５６を介して、メッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から入力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル６５を更新する(Ｓ３８)。図１１は、ステップＳ３８における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【００９３】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、MME１０から位置登録情報を受信した時刻を各MME位置登録情報テーブルの最終更新時刻６５を更新する(Ｓ３９)。図１２は、ステップＳ３９における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【００９４】
図１２の各MME位置登録情報テーブル６５では、MME＃１、MME＃２、MME＃３と接続されているeNBが、各MMEと2010/1/1 17:10:00:000に位置登録情報を受信したことを示している。また、MME＃１は、最大で200000の位置登録をすることが可能であり、2010/1/1 17:00:00:000時点では、160000の位置登録がされていることを示している。
【００９５】
このように、位置登録要求を所定時間の間、バッファに保持することで、位置登録情報をeNBに通知する回数を減らすことが出来るので、MMEの負荷を低減することが可能になる。
【００９６】
なお、S1-インタフェース確立時に、MME１０が位置登録情報であるメッセージをeNBに送信するようにしても良い。
【００９７】
こうすることで、Ｓ１−インタフェースを確立してからすぐに、UEから位置登録要求があった場合に、さらに位置登録情報要求を行うことなく最適なMMEに位置登録を行うことが出来る。
【００９８】
また、図９におけるステップＳ３１、Ｓ３３、Ｓ３４、Ｓ３５、Ｓ３７は、それぞれ図８におけるステップＳ７、Ｓ８、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５に対応する。
【００９９】
図１３は、第１実施形態のeNB３０の帰属先MME選択制御部６４において、MME選択比率を決定する動作を示すシーケンス図である。
【０１００】
帰属先MME選択制御部６４は、各MMEから位置登録情報を取得し、各MME位置登録情報テーブル６５を更新後、各MME位置登録情報テーブル６５における各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３を参照する(Ｓ４１)。そして、各MMEにおける位置登録による負荷状況を知るために、各MME位置登録情報テーブル６５の参照結果に基づき、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３を用いて、位置登録の割合(空き容量)を算出する(Ｓ４２)。
【０１０１】
例えば、割合(空き容量)の算出方法として、
割合(空き容量)＝１−現位置登録数／最大位置登録可能数
を用いることが考えられる。
【０１０２】
上記の式を用いて、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合(空き容量)を算出する。図１２の各MME位置登録情報テーブル６５の一例における各MMEにおける最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３から、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合を算出すると、それぞれMME＃１＝０．２、MME＃２＝０．４、MME＃３＝０．６となる。また、上述の動作(Ｓ４１、Ｓ４２)は、当該eNBとＳ１インタフェース確立済みの全てのMMEに対して実行する。
【０１０３】
次に、帰属先MME選択制御部６４は、各MMEの位置登録数が均等に負荷分散されるように帰属先MMEを選択する際の選択比率を決定する(Ｓ４３)。
【０１０４】
選択比率の決定方法の一例を以下に示す。
【０１０５】
選択比率を決定するために、算出した割合の各MMEに対する比を求めると、
MME＃１：MME＃２：MME＃３＝０．２：０．４：０．６
＝１：２：３
となる。
【０１０６】
この比率に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを決定する。上述の例の場合、６回分の位置登録要求が発生した場合に、MME＃１に１回分、＃２に２回分、＃３に３回分の振り分けを行う。
【０１０７】
帰属先MME選択制御部６４は、算出した選択比率に基づき、選択比率情報テーブル６６を更新する(Ｓ４４)。
【０１０８】
また、選択順序は、比率が多いMMEから先に選択するようにしても良いし、選択順序を定めなくても良い。
【０１０９】
さらに、上述の選択比率の決定及び選択比率情報テーブルの更新等は、バッファ６７に蓄積した位置登録要求を読み出す直前、もしくはすべてのMMEから位置登録情報を受信した直後等に実行される。
【０１１０】
そして、図１３におけるステップS４３は、図８におけるステップS２０に対応する。
【０１１１】
このように、帰属先MME選択制御部６４によって、MMEの選択比率を算出し、算出結果に基づき、UE３０から受信した位置登録要求を通知する先MMEを選択することで、各MMEの位置登録における負荷を分散することが可能となる。
【０１１２】
図１４は、第１実施形態のeNB２０における位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０１１３】
帰属先MME選択制御部６４は、バッファ６７に蓄積したすべての位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを決定し、決定した位置登録要求を通知する先のMME番号をメッセージ解析・編集部６２に出力する(Ｓ５１)。
【０１１４】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けに位置登録要求を送信するためのメッセージを編集し、インタフェース１５６に出力する。インタフェース１５６は、メッセージ解析・編集部６２から入力されたメッセージを位置登録要求として、MME番号が示すMMEに送信する(Ｓ５２)。
【０１１５】
MME１１のメッセージ送受信部４１は、eNB２０からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、メッセージ送受信部４１から入力されたメッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０１１６】
位置登録管理部４３は、メッセージ解析・編集部４２から位置登録要求が入力されると、入力された位置登録要求を送信したUE３０の位置登録を行い、更に、自MME位置登録情報テーブル４４の現位置登録数５１を更新する(Ｓ５３)。
【０１１７】
eNB２０の帰属先MME選択制御部６４は、バッファ６７内の位置登録要求を全て読み出したことを契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを決定することを止める(Ｓ５４)。
【０１１８】
また、図１４におけるステップS５１は図８におけるステップS２０、ステップS５２は図８におけるステップS２１、S２３、S２５、ステップS５３は図８におけるステップS２２、S２４、S２６にそれぞれ対応する。
【０１１９】
第１実施形態によれば、同一位置登録エリア内を配下にもち、当該位置登録エリア内のeNBを制御するMMEのうちの偏ったMMEに、UEからの位置登録要求を通知するeNBが存在したとしても、本実施形態のeNBが各MMEにおける位置登録数を分散できるように位置登録要求を通知する先のMMEを決定することで、同一の位置登録エリアを配下にもつMME間で負荷を分散することが可能になる。
【０１２０】
なお、第１実施形態では、eNBのバッファに格納する位置登録要求は、所定時間が経過するまで蓄積するものとしたが、所定数の位置登録要求が蓄積されるまで蓄積をするものとしても良い。
【０１２１】
つまり、第１実施形態では、複数の上位局と接続する基地局において、移動局から受信する位置登録要求と後続して受信する位置登録要求を保持するバッファを備え、保持する位置登録要求の数が所定数に達した場合に、複数の上位局に対して各上位局における処理の負荷を示す負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する負荷情報に基づき、複数の上位局の中から、保持する位置登録要求を通知する先の上位局を選択し、選択した上位局へ保持する位置登録要求を通知することで、複数の上位局間における負荷分散を実現しても良い。
【０１２２】
こうすることで、ある程度の数の位置登録要求をまとめて各MMEに通知することが出来るので、eNBが位置登録情報の送信を要求する回数、MMEが位置登録情報を送信する回数、eNBが位置登録要求をMMEに通知する回数を減らすことが出来る。よって、eNB及びMMEにおける処理の負担を軽減することが出来る。
【０１２３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、基地局が位置登録要求の受信を開始した場合に、複数の上位局に対して負荷情報の送信を指示し、位置登録要求の受信を開始してから所定時間の間に受信する位置登録要求については、送信の指示によって受信する負荷情報に基づき、所定時間の間に受信する位置登録要求を通知する上位局を選択し、選択した上位局に通知することで、複数上位局間における負荷分散を実現する。
【０１２４】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例とし、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として説明するが、各MMEにおける負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０１２５】
図１５〜図２１を用いて第２実施形態の説明をする。第２実施形態に係る基地局、通信システム、及び通信方法は、本発明の一例であり、第１実施形態とバッファ２７を備えない点が異なる。第２実施形態の全体図、MMEの機能ブロック図／ハードウェア構成図、自MME位置登録情報テーブル、各MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブル、選択比率算出のシーケンス図は、図２〜図４、図６、図７、図１３と同じである。以下の説明では、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２６】
第２実施形態において、eNB９０の帰属先MME選択制御部６４は、UE３０から最初の位置登録要求が通知されたら、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、それぞれ各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。そして、各MMEから返信された位置登録情報に基づき、UE３０から受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出し、算出結果に基づき選択したMMEに、位置登録要求を通知することで位置登録を行う。さらに、それ以降の位置登録要求に対しても、所定時間の間に後続して受信する位置登録要求については、UE３０の位置登録要求を受信したときに算出した選択比率を用いて、位置登録を行う。
【０１２７】
図１５は、第２実施形態に係るeNBのハードウェア構成図／機能ブロック図である。
【０１２８】
eNB９０は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、ベースバンド処理部６１と、CPU９１と、メモリ９２と、を備える。
【０１２９】
変換処理部１５５は、D/A変換部１５３とA/D変換部１５４と、を備え、CPU９１は、
メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４と、を備え、メモリ９２は、各MME位置登録情報テーブル６５と、選択比率情報テーブル６６と、を備える。
【０１３０】
図１６は、第２実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０１３１】
eNB９０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S６１)。
【０１３２】
MME１１は、eNB９０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB９０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６２)。
【０１３３】
eNB９０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S６３)。
【０１３４】
MME１２は、eNB９０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB９０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６４)。
【０１３５】
eNB９０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S６５)。
【０１３６】
MME１３は、eNB９０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB９０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S６６)。
【０１３７】
第１実施形態と同様に、eNB９０は、ステップＳ６１〜ステップＳ６６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０１３８】
eNB９０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S６７)と、UE３１から位置登録要求が通知された時刻を記憶し、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ６８)。
【０１３９】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S６９)。
【０１４０】
eNB９０は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ７０)。
【０１４１】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S７１)。
【０１４２】
eNB９０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ７２)。
【０１４３】
MME１３は、それぞれ、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S７３)。
【０１４４】
eNB９０は、eNB９０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、MMEから通知された位置登録情報に基づいて、UE３０から受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ７４)。
【０１４５】
eNB９０は、算出結果に基づいて、UE３１から受信する位置登録要求を選択したMMEに通知する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知する(Ｓ７５)。
【０１４６】
eNB９０は、所定時間の間、算出した選択比率に従い、MMEに位置登録要求を通知する。例えば、UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB９０に通知されたとする。このとき、eNB９０は、UE３２、UE３３の位置登録要求をUE３１と同様にMME１３に通知し、UE３４、UE３５の位置登録要求をMME１２に通知し、UE３６の位置登録要求をMME１１に通知する(Ｓ７６〜Ｓ８５)。
【０１４７】
eNB９０は、最初の位置登録要求(UE３１からの位置登録要求)の時刻から所定の時間が経過したと判断する(Ｓ８６)。
【０１４８】
eNB９０は、さらに新たな位置登録要求をうけとると、ステップＳ６７に戻り、以降、上述のステップを繰り返す。(Ｓ６７〜Ｓ８５)
図１７は、第２実施形態におけるeNBの位置登録要求時の位置登録に関する情報の取得の動作を示すシーケンス図である。
【０１４９】
eNB９０は、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してUE３０が送信したメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する(Ｓ９１)。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、帰属先MME選択制御部６４に出力する。
【０１５０】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０が送信した位置登録要求を受信した時刻を、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を更新する(Ｓ９２)。
【０１５１】
例えば、図１８は、ステップＳ９２において、位置登録要求を最初に受け付けたときの各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。2010/01/01 17:00:00:000にUE３０から位置登録要求が通知されたことを示している。
【０１５２】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０から受信した位置登録要求が通知された旨をメッセージ解析・編集部６２に出力する。
【０１５３】
メッセージ解析・編集部６２は、メッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、位置登録情報要求をＳ１インタフェースを確立している各MME１０に送信する(Ｓ９３)。
【０１５４】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB９０が送信したメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部４２に出力し、メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析する。その結果、入力されたメッセージが位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ９４)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に出力する。
【０１５５】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含め、メッセージ送受信部４１を介して、eNB９０に位置登録情報を送信する(Ｓ９５)。
【０１５６】
eNB９０のインタフェース１５６は、MME１０から受信したメッセージをメッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から入力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル６５を更新する(Ｓ９６)。図１９は、ステップＳ９６における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【０１５７】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、位置登録情報を受信した時刻を各MME位置登録情報テーブルの最終更新時刻６５を更新する(Ｓ９７)。図２０は、ステップＳ９７における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【０１５８】
例えば、図２０のように、各MME位置登録情報テーブル６５が更新されたとすると、MME＃１、MME＃２、MME＃３と接続されているeNBが、各MMEと2010/1/1 17:10:00:000に位置登録情報を受信したことを示している。また、例えば、MME＃１は、最大で200000の位置登録をすることが可能であり、2010/1/1 17:00:00:000時点では、160000の位置登録がされていることを示している。
【０１５９】
また、図１７におけるステップS９１は図１６におけるステップS６７、ステップS９３はステップS６８、S７０、S７２、ステップS９５は、ステップS６９、S７１、S７３にそれぞれ対応する。
【０１６０】
図２１は、第２実施形態のeNBにおける位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０１６１】
帰属先MME選択制御部６４は、UE３０から受信する位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを決定し、決定した位置登録要求を通知する先のMME番号をメッセージ解析・編集部６２に出力する(Ｓ１０１)。
【０１６２】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けにメッセージを編集し、インタフェース１５６に出力する。インタフェース１５６は、入力された位置登録要求をMME番号が示すMME１１に送信する(Ｓ１０２)。
【０１６３】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB９０からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０１６４】
位置登録管理部４３は、位置登録要求を受け取ると、位置登録を行い、自MME位置登録情報テーブル４４の現位置登録数５１を更新する(Ｓ１０３)。
【０１６５】
eNB９０の帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル６５の位置登録要求時刻７４を参照し、現在時刻と比較し、所定時間が経過したことを契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて、UE３０から受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択することを止める(Ｓ１０４)。
【０１６６】
また、図２１におけるステップS１０１は図１６におけるステップS７４、ステップS１０２はステップS７５、S７７、S７９、S８１、S８３、S８５、ステップS１０４はステップS８６にそれぞれ対応する。
【０１６７】
第２実施形態によれば、複数のeNBが存在する同一位置登録エリアを配下にもつMMEの中のあるMMEに偏って位置登録をするeNBが存在したとしても、本実施形態のeNBが各MME間においてUEの位置登録数を分散できるように位置登録要求を通知する先のMMEを決定することで、同一位置登録エリアを配下にもつMME間において負荷を分散することが可能になる。
【０１６８】
また、所定時間の間に、UEから受信する位置登録要求を同じ選択比率を用いて位置登録先MMEを選択することで、MMEが位置登録情報をeNBに通知する回数を減らすことが出来るので、MMEの負荷を低減することが可能になる。
【０１６９】
さらに、当該選択比率を用いてMMEに位置登録要求の通知を開始したときの選択比率を用いて、位置登録要求の通知する先のMMEを決めることで、UEが位置登録要求をeNBに送信すると、eNBがすぐに、当該選択比率を用いて選択したMMEに位置登録要求を通知することが出来るので、位置登録をすばやく行うことが出来る。
【０１７０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、基地局が位置登録要求の受信を開始した場合に、複数の上位局に対して負荷情報の送信を指示し、位置登録要求の受信を開始してから受信する所定数の位置登録要求については、送信の指示によって受信した負荷情報に基づき、所定数の位置登録要求を通知する上位局を選択し、選択した上位局に位置登録要求を通知することで、複数の上位局間における負荷分散を実現する。
【０１７１】
なお、以下の説明では、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として説明するが、各MMEにおける負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０１７２】
図２２〜図２９を用いて第３実施形態の説明をする。第３実施形態に係る基地局及び通信システム、通信方法は、本発明の一例であり、第２実施形態とは、帰属先MME選択制御部が現在の選択比率情報テーブルの使用を止める契機が異なり、さらに、各MME位置登録情報テーブルが異なる。第３実施形態の全体図、MMEの機能ブロック図／ハードウェア構成図、自MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブル、選択比率算出のシーケンス図は、図２、図３、図４、図７、図１３と同じである。以下の説明では、第２実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１７３】
第３実施形態において、eNB１００の帰属先MME選択制御部６４は、UE３１から位置登録要求を受信すると、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、各MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。そして、返信された位置登録情報に基づき、UE３１から受信した位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出し、算出結果に基づき位置登録要求を選択したMMEに通知する。さらに、それ以降のUEから受信する後続する位置登録要求に対しても、算出された選択比率を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する。そして、所定数の位置登録要求をそれぞれ選択したMMEに通知したことを契機に、現在の選択比率を用いて位置登録要求を通知する先のMMEを選択することを止める。
【０１７４】
図２２は、第３実施形態に係るeNBのハードウェア構成図／機能ブロック図である。
【０１７５】
図２２に示すように、eNB１００は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、ベースバンド処理部６１と、CPU１０３と、メモリ１０４と、を備える。
【０１７６】
変換処理部１５５は、D/A変換部１５３とA/D変換部１５４とを備え、CPU１０３は、メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４と、を備え、メモリ１０４は、各MME位置登録情報テーブル１０１と、選択比率情報テーブル６６と、を備える。
【０１７７】
図２３は、第３実施形態における各MME位置登録情報テーブルである。
【０１７８】
図２３に示すように、各MME位置登録情報テーブル１０１は、MME番号７１と最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３と位置登録数カウント１０２と更新時刻７５とが対応付けられて格納されている。
【０１７９】
位置登録数カウント１０１は、eNBが、現選択比率情報テーブル６６を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択し、選択したMMEに位置登録要求を通知した回数を示している。
【０１８０】
図２４は、第３実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０１８１】
eNB１００は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１１１)。
【０１８２】
MME１１は、eNB１００からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１００に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１１２)。
【０１８３】
eNB１００は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１１３)。
【０１８４】
MME１２は、eNB１００からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１００に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１１４)。
【０１８５】
eNB１００は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１１５)。
【０１８６】
MME１３は、eNB１００からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１００に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１１６)。
【０１８７】
第１実施形態及び第２実施形態と同様に、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０１８８】
eNB１００はUE３１から位置登録要求を受け取る(S１１７)と、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ１１８)。
【０１８９】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１１９)。
【０１９０】
eNB１００は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１２０)。
【０１９１】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１２１)。
【０１９２】
eNB１００は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１２２)。
【０１９３】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１２３)。
【０１９４】
eNB１００は、eNB１００とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、MMEから通知された位置登録情報に基づいて、UEから受信した位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ１２４)。
【０１９５】
eNB１００は、算出結果に基づいて、UE３１から受信した位置登録要求を選択したMMEに通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウントを更新する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２をインクリメントする(Ｓ１２５)。
【０１９６】
eNB１００は、所定数の位置登録が終わるまで、ステップＳ１２４において算出した選択比率に従い、選択したMMEにUEから受信した位置登録要求を通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を更新する。例えば、６回分の位置登録要求を現在の選択比率を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択するものとする。UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB１００に通知されたとする。このとき、eNB１００は、UE３２、UE３３の位置登録要求をUE３１と同様にMME１３に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を２増やす。さらに、UE３４、UE３５の位置登録要求をMME１２に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を２増やす。さらに、UE３６の位置登録要求をMME１１に通知し、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録カウント１０２を１増やす(Ｓ１１６〜Ｓ１３５)。
【０１９７】
eNB１００は、最初の位置登録要求(UE３１からの位置登録要求)及び後続する位置登録要求をそれぞれ選択したMMEへ通知し、所定数の位置登録要求の通知が終了したと判断する(Ｓ１３６)。
【０１９８】
eNB１００は、さらにUEが送信した新たな位置登録要求を受信すると、ステップＳ１１７に戻り、以降、上述のステップを繰り返す。
【０１９９】
図２５は、第３実施形態における通信装置の位置登録要求時の位置登録情報の取得の動作を示すシーケンス図である。
【０２００】
eNB１００は、UE３０からのメッセージを受信する(Ｓ１４１)と、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してメッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、帰属先MME選択制御部６４に出力する。
【０２０１】
帰属先MME選択制御部６４は、メッセージ解析・編集部６２に位置登録要求が通知された旨を出力する。
【０２０２】
メッセージ解析・編集部６２は、メッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、位置登録情報要求を、Ｓ１インタフェースを確立している各MME１０に送信する(Ｓ１４２)。
【０２０３】
MMEのメッセージ送受信部４１は、eNB１００が送信したメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部４２に出力し、メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析する。その結果、位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ１４３)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に出力する。
【０２０４】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含め、メッセージ送受信部４１を介して、eNB１００に位置登録情報を送信する(Ｓ１４４)。
【０２０５】
eNB１００のインタフェース１５６は、MME１０から受信したメッセージをメッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録数を示す位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から入力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル１０１を更新する(Ｓ１４５)。図２６は、ステップＳ１４５における各MME位置登録情報テーブル１０１の一例である。
【０２０６】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、各MMEから位置登録数を示す位置登録情報を受信した時刻を各MME位置登録情報テーブルの最終更新時刻７５を更新する(Ｓ１４６)。
【０２０７】
図２７は、ステップＳ１３７における各MME位置登録情報テーブル１０１の一例である。
【０２０８】
また、図２５におけるステップS１４１は図２４におけるステップS１１７、ステップS１４２はステップS１１８、S１２０、S１２２、ステップS１４４はステップS１１９、S１２１、S１２３にそれぞれ対応する。
【０２０９】
図２８は、第３実施形態の通信装置における位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０２１０】
帰属先MME選択制御部６４は、UEから受信した位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを決定し、決定した位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号をメッセージ解析・編集部２２に出力する(Ｓ２４１)。
【０２１１】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報管理テーブル１０１の位置登録数カウンタ１０２を更新する(Ｓ２４２)。
【０２１２】
図２９は、ステップＳ２４２における各MME位置登録情報テーブル１０１の一例である。
【０２１３】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けにメッセージを編集し、位置登録要求としてインタフェース１５６に出力する。インタフェース１５６は、受け取った位置登録要求をMME番号が示すMME１０に送信する(Ｓ２４３)。
【０２１４】
MME１０のメッセージ送受信部４１は、eNB１００からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、メッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０２１５】
位置登録管理部４３は、位置登録要求が入力されると、位置登録を行い、自MME位置登録情報テーブル４４を更新する(Ｓ２４４)。
【０２１６】
eNB１００の帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１０１の位置登録数カウンタ１０２を参照し、位置登録カウンタ１０２の数値が所定数に達し、所定数の位置登録が終了したことを契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて位置登録要求を通知する先のMME１０を選択することを止める(Ｓ２４５)。
【０２１７】
また、図２８におけるステップS２４１は図２４におけるステップS１２４、ステップS２４３はステップS１２５、S１２７、S１２９、S１３１、S１３３、S１３５、ステップS２４５はステップS１３６にそれぞれ対応する。
【０２１８】
第３実施形態によれば、複数のeNBが存在する同一位置登録エリアを配下にもつMMEの中のあるMMEに偏って位置登録をするeNBが存在したとしても、本実施形態のeNBが同一位置登録エリアを配下にもつMME間の位置登録数を分散できるように、UEからの位置登録要求を通知する先のMMEを選択することで、同一位置登録エリアを配下にもつMME間において、負荷を分散することが可能になる。
【０２１９】
また、所定数の位置登録要求に対して、同じ選択比率を用いてMMEに位置登録を行うことで、MMEがeNBに位置登録情報を通知する回数を減らすことが出来るので、MMEの負荷を軽減することができる。
【０２２０】
さらに、当該選択比率を用いて位置登録要求の通知を開始したときの選択比率を用いて、後続する位置登録要求を通知する先のMMEを選択することで、UEから位置登録要求があった場合に、すぐにeNBが当該選択比率を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択することが出来るので、位置登録をすばやく実行することが出来る。
【０２２１】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、複数の上位局それぞれにおいて、各上位局における処理の負荷に対する統計値を示す統計情報を受信し、負荷情報を受信してから所定時間が経過している場合に負荷情報が信頼できないと判断すると、統計情報を用いて、位置登録先の上位局を選択することで、複数の上位局間における負荷分散を実現する。
【０２２２】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例として、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例として、各MMEにおいて集計された位置登録数の統計値を示す情報を統計情報の一例として説明するが、各MMEにおける処理の負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０２２３】
図３０〜図４６を用いて第４実施形態の説明をする。第４実施形態に係る基地局及び通信システム、通信方法は、本発明の一例であり、第３実施形態とは、統計情報サーバを備える点が異なる。第４実施形態の全体図、自MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブルは、図２、図４、図７と同じである。以下の説明では、第３実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０２２４】
第４実施形態において、eNB１２０の帰属先MME選択制御部６４は、UE３１から位置登録要求が通知されたら、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。そして、MMEから返信された位置登録情報に基づき、UEから受信した位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出し、所定数の位置登録要求に対しては、算出結果に基づき位置登録要求の通知を行う。そして、例えば、UEから１回目の位置登録要求を受信した時刻から所定時間以上経過して２回目の位置登録要求を受信した場合には、各MMEにおいて集計された位置登録数の統計値を示す統計情報を用いて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する。
【０２２５】
図３０は、第４実施形態におけるMMEのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【０２２６】
図３０に示すように、MME１１０は、メッセージ送受信部４１と、メッセージ解析・編集部４２と、位置登録数管理部４３と、統計情報通知部１１１と、自MME位置登録情報テーブル４４とを備える。メッセージ送受信部４１と、メッセージ解析・編集部４２と、位置登録数管理部４３と、統計情報通知部１１１は、CPU１１２に含まれ、自MME位置登録情報テーブル４４は、メモリ１１３に含まれる。
【０２２７】
統計情報通知部１１１は、自MME位置登録情報テーブル４４に含まれる情報を定期的に後述する統計情報サーバ１４０に通知したりする。
【０２２８】
図３１は、第４実施形態におけるeNBのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【０２２９】
eNB１２０は、アンテナ１５１と、RF処理部１５２と、D/A変換部１５３とA/D変換部１５４とを含む変換処理部１５５と、インタフェース１５６と、ベースバンド処理部６１と、メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４と、各MME位置登録情報テーブル１２１と、選択比率情報テーブル６６と、位置登録数統計情報グラフ１２２と、を備える。メッセージ解析・編集部６２と、MME位置登録数管理部６３と、帰属先MME選択制御部６４は、CPU１２３に含まれ、各MME位置登録情報テーブル１２１と、選択比率情報テーブル６６と、位置登録数統計情報グラフ１２２とは、メモリ１２４に含まれる。
【０２３０】
各MME位置登録情報テーブル１２１は、各MMEの現在の位置登録数や最大登録可能数等を記録する。
【０２３１】
例えば、図３２が示すように、各MME位置登録情報テーブル１２１は、MME番号７１と最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３と位置登録要求時刻７４と最終更新時刻７５と位置登録カウント１０２と、待機時刻１２５が対応付けられて格納されている。待機時刻１２５は、例えば、後述する位置登録数統計情報グラフ１２２に基づいて、MME１１を、位置登録要求を通知する先のMMEの候補から除外した場合に、何時まで除外するかを示している。
【０２３２】
位置登録数統計情報グラフ１２２は、後述する統計情報サーバ１４０から通知される各MMEそれぞれにおける１日の時刻毎の位置登録数を示す統計情報を格納する。例えば、図３３に示すように、位置登録数統計情報グラフ１２２は、縦軸に当該MMEにおける現在の位置登録数と登録可能な最大位置登録数からなる位置登録数割合１２６、横軸に時刻１２７をとり、１日の各MMEのある時点における位置登録数割合１２６を格納する。また、ここでは縦軸に位置登録数割合をとったが、現在の位置登録数を縦軸としても良い。
【０２３３】
図３４は、第４実施形態における統計情報サーバのハードウェア構成図及び機能ブロック図である。
【０２３４】
図３４に示すように、統計情報サーバ１３０は、メッセージ送受信部１３１と、全エリア統計情報テーブル１３２と、を備える。全エリア統計情報テーブル１３２は、メモリ１３３に含まれる。
【０２３５】
メッセージ送受信部１３１は、後述する全エリア統計情報テーブル１３２に基づいて、か時刻毎に集計された各MMEの位置登録数の統計情報である１日統計情報をeNB１２０に送信したり、MME１１０から定期的に当該MME１１０における位置登録数を示す情報を受け取ったりする。
【０２３６】
全エリア統計情報テーブル１３２は、MME１１０から定期的に通知された位置登録数を示す情報に基づいて、MME毎に位置登録数の統計情報を保持する。
【０２３７】
例えば、図３５に示すように、全エリア統計情報テーブル１３２は、MME番号１３５と、時間毎の平均位置登録数１３６が対応付けられて格納されている。MME番号１３５はMMEを区別するための番号であり、時間毎の平均位置登録数１３６はMME毎の所定時刻における位置登録数の平均である。
【０２３８】
図３６は、第４実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０２３９】
eNB１２０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１５１)。
【０２４０】
MME１１は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１５２)。
【０２４１】
eNB１２０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１５３)。
【０２４２】
MME１２は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１５４)。
【０２４３】
eNB１２０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S１５５)。
【０２４４】
MME１３は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S１５６)
第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態と同様に、ステップＳ１５１〜ステップＳ１５６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０２４５】
統計情報サーバ１３０は、周期(例えば１日毎)で、eNB１２０とＳ１インタフェースを確立しているMMEの１日統計情報を送信する(Ｓ１５７)。
【０２４６】
eNB１２０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S１５８)と、UE３１から位置登録要求を受けた時刻を記憶し、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ１５９)。
【０２４７】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１６０)。
【０２４８】
eNB１２０は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１６１)。
【０２４９】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１６２)。
【０２５０】
eNB１２０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１６３)。
【０２５１】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１６４)。
【０２５２】
eNB１２０は、eNB１２０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報に基づいて、UEから受信する位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ１６５)。
【０２５３】
eNB１２０は、算出結果に基づいて、UE３１から受信した位置登録要求を選択したMMEに通知し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウントを更新する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２をインクリメントする(Ｓ１６６)。
【０２５４】
ここで、例えば、ステップＳ１５９で記憶した位置登録要求を受けた時刻(UE３１からの位置登録要求を受けた時刻)と現在時刻を比較して、所定時間以上、UE３０から位置登録要求を受信しなかったら、位置登録数統計情報グラフ１２２を参照し、各MMEの現時刻での位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合と各MMEの現在の位置登録数割合を比較する。そして、現時刻での位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合の方が多いMMEに関しては、位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数が、当該MMEの位置登録数より少なくなるまで、位置登録先候補から除外する(Ｓ１６７)。
【０２５５】
eNB１２０は、UE３２から位置登録要求を受け取る(Ｓ１６８)と、Ｓ１６７で除外したMME以外で、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を再計算する。
【０２５６】
選択比率を再計算するために、位置登録数を示す位置登録情報をMME１２に問い合わせる(Ｓ１６９)。
【０２５７】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１７０)。
【０２５８】
eNB１２０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ１７１)。
【０２５９】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S１７２)。
【０２６０】
eNB１２０は、eNB１２０とＳ１インタフェースが確立していて、ステップＳ１６７で除外したMME１１以外の全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を再算出する(Ｓ１７３)。例えば、MME１１を除外したとし、選択比率がMME１２：MME１３＝２：３であったとする。
【０２６１】
eNB１２０は、再算出した選択比率に従い、MME１３に位置登録要求を通知し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２を更新する。例えば、５コール分の位置登録要求毎に選択比率を更新するとする。UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB１２０に通知されたとする。このとき、eNB１２０は、UE３２、UE３３、UE３４から受信した位置登録要求をMME１３に通知し、MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２を３増やす。さらに、UE３５、UE３６から受信した位置登録要求をMME１２に通知し、MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録カウント１０２を２増やす。(Ｓ１７４〜Ｓ１８２)。
【０２６２】
eNB１２０は、再算出後の最初の位置登録要求(UE３２からの位置登録要求)及び所定数の後続する位置登録要求を選択したMMEに通知したと判断する。もしくは、現時刻での位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合の方が多いMMEに関しては、位置登録数統計情報グラフ１２２における位置登録数割合が、当該MMEの位置登録数割合より少なくなったと判断する(Ｓ１８３)。
【０２６３】
eNB１２０は、さらにUEから新たな位置登録要求を受信すると、ステップＳ１６８もしくは、ステップＳ１５８に戻り、以降、上述のステップを繰り返す。
【０２６４】
図３７は、第４実施形態における位置登録数統計情報グラフ１２２の更新処理のシーケンス図である。
【０２６５】
MME１１０の統計情報通知部１１１は、自MME位置登録情報テーブル４４に基づいて、位置登録数を示す位置登録情報を定期的(例えば、１０分毎)に収集し(S１９１)、統計情報サーバ１３０に通知する(S１９２)。
【０２６６】
統計情報サーバ１３０は、メッセージ送受信部１３１にてMMEから通知された位置登録情報を集計して、統計情報として、MME毎に全エリア統計情報１３２で管理する(S１９３)。例えば、管理方法は、１日毎に単位時間毎(例えば、１０分毎)に平均化して保持する。
【０２６７】
全エリア統計情報テーブル１３２は、毎日(例えば、00：00等)、eNBにメッセージ送受信部を介して、各MMEの１日における時刻毎に位置登録数を集計した１日統計情報を送信する(S１９４)。
【０２６８】
eNB１２０のインタフェース１５６は、統計情報サーバ１３０からメッセージを受け取ると、メッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６１は、メッセージを解析し、１日統計情報であったら、帰属先MME選択制御部６２に出力する。帰属先MME選択制御部６２は、位置登録数統計情報グラフ１２２を更新する(S１９５)。
【０２６９】
また、図３７におけるステップS１９４は図３６におけるステップS１５７に対応する。
【０２７０】
図３８は、第４実施形態における通信装置の位置登録要求時の位置登録情報の取得の動作を示すシーケンス図である。
【０２７１】
eNB１２０は、UE３０が送信したメッセージを受信する(Ｓ２０１)と、RF処理部１５２、A/D変換部１５４、ベースバンド処理部６１を介してメッセージ解析・編集部６２にメッセージを出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、解析の結果、位置登録要求であった場合、帰属先MME選択制御部６４に出力する。
【０２７２】
帰属先MME選択制御部６４は、UEから位置登録要求が通知された時刻を算出し、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録要求時刻７４を更新する(Ｓ２０２)。
【０２７３】
例えば、図３９は、ステップＳ２０２において、位置登録要求を最初に受け付けたときの各MME位置登録情報テーブル１２１の一例である。2010/01/01 17:00:00:000にUE３１から位置登録要求が通知されたことを示している。
【０２７４】
帰属先MME選択制御部６４は、メッセージ解析・編集部６２に位置登録要求が通知された旨を出力する。
【０２７５】
メッセージ解析・編集部６２は、メッセージを編集し、インタフェース１５６を介して、位置登録情報要求を、Ｓ１インタフェースを確立している各MME１１０に送信する(Ｓ２０３)。
【０２７６】
MME１１０のメッセージ送受信部４１は、eNB１２０から送信されたメッセージを受信すると、メッセージ解析・編集部４２に出力し、メッセージ解析・編集部４２は、入力されたメッセージを解析する。その結果、位置登録情報要求であった場合、位置登録要求管理部４３に自MMEの位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。問い合わせを受けた位置登録数管理部４３は、自MME位置登録情報テーブル４４を参照し(Ｓ２０４)、自MMEにおける現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２をメッセージ解析・編集部４２に出力する。
【０２７７】
メッセージ解析・編集部４２は、位置登録情報に現位置登録数５１と最大位置登録可能数５２を含め、メッセージ送受信部４１を介して、eNB１２０に位置登録情報を送信する(Ｓ２０５)。
【０２７８】
eNB１２０のインタフェース156は、MME１１０から受信したメッセージをメッセージ解析・編集部６２に出力する。メッセージ解析・編集部６２は、入力されたメッセージを解析し、位置登録情報であった場合、位置登録情報から、現位置登録数５１及び最大位置登録数５２を取り出し、取り出した情報をMME位置登録数管理部６３に出力する。MME位置登録数管理部６３は、メッセージ解析・編集部６２から出力された情報に基づいて、MME毎に各MME位置登録情報テーブル１２１を更新する(Ｓ２０６)。図４０は、ステップＳ２０６における各MME位置登録情報テーブル１２１の一例である。
【０２７９】
さらに、MME位置登録数管理部６３は、位置登録情報を受信した時刻を算出し、各MME位置登録情報テーブル１２１の最終更新時刻６５を更新する(Ｓ２０７)。図４１は、ステップＳ２０７における各MME位置登録情報テーブル６５の一例である。
【０２８０】
例えば、図４１のように、各MME位置登録情報テーブル１２１が更新されたとすると、MME＃１、MME＃２、MME＃３と接続されているeNBが、各MMEと2010/1/1 17:10:00:000に位置登録情報を受信したことを示している。また、例えば、MME＃１は、最大で200000の位置登録をすることが可能であり、2010/1/1 17:00:00:000時点では、160000の位置登録がされていることを示している。
【０２８１】
また、図３８におけるステップS２０１は図３６におけるステップS１５８、S１６８、ステップS２０３はステップS１５９、S１６１、S１６３、S１６９、S１７１、ステップS２０５はステップS１６０、S１６２、S１６４、S１７０、S１７２に対応する。
【０２８２】
図４２は、第４実施形態におけるトラヒック情報を用いる場合のMME選択比率決定シーケンス図である。
【０２８３】
帰属先MME選択制御部６４が、所定数の位置登録要求の通知を完了する前に、最終更新時刻７５と位置登録要求時刻７４に所定時間以上の差があると判断する(Ｓ２１１)。このとき、帰属先MME選択制御部６４は、現在の選択比率情報テーブル６６は最新の情報ではないので、信頼できないと判断する。
【０２８４】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１２１からMME１１０の最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３から現位置登録数割合(以降、Ａとする。) を読み出す(Ｓ２１２)。
【０２８５】
さらに、帰属先MME選択制御部６４は、位置登録数統計情報グラフ１２２の最終更新時刻７５における平均位置登録数割合１２６(以降、Ｂとする。)を読み出す(Ｓ２１３)。
【０２８６】
帰属先MME選択制御部６４は、ＡとＢの位置登録数を比較し、Ｂの方が大きいと判断したMME１１０に関して、位置登録要求を通知する先のMMEの候補から除外することを決定する(Ｓ２１４)。
【０２８７】
帰属先MME選択制御部６４は、除外したMME１１０に関して、ＡよりもＢのほうが継続的に小さくなる時刻を算出する(Ｓ２１５)。
【０２８８】
帰属先MME選択制御部６４は、算出した時刻を、各MME位置登録情報テーブル１２１の待機時刻１２５に反映する(Ｓ２１６)。
【０２８９】
例えば、図４３はステップＳ２１６における各MME位置登録情報テーブルの一例である。ここで、図３３と図４３を例に位置登録要求を通知する先の候補から除外するMMEを決定する方法について説明する。図３３に示すように、MME#1は、17:10:00:000時点での平均位置登録数割合は、現在のMME＃１の位置登録数割合より上回る。(ここで、グラフaはMME＃１の現位置登録数とする。)以降、平均位置登録数は増加傾向であり、MME＃１の現在の位置登録数が平均位置登録数を継続的に下回るのは18:20頃である。これより、MME#1は位置登録要求を通知する先のMMEの候補から外し、待機時刻に「2010/1/1 18:20:00:000」を設定する。
【０２９０】
MME#2は、17:10:00:000時点で登録数割合は約60%であり、平均位置登録数のほうが下回るので、位置登録要求を通知する先のMMEの候補とする。MME#3は、17:10:00:000時点で登録数割合は約40%であり、平均位置登録数のほうが下回るので、位置登録要求を通知する先のMMEの候補とする。
【０２９１】
UE３０から位置登録要求を受け取ると、帰属先MME選択制御部６４は、除外したMME１１０以外から位置登録情報を取得し、各MME位置登録情報テーブル１２１を更新後、各MME位置登録情報テーブル１２１における各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３を参照し(Ｓ２１７)、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合を算出する(Ｓ２１８)。
【０２９２】
例えば、図４３において、MME＃１は位置登録先候補から外れている。さらに、各MMEの最大位置登録可能数７２と現位置登録数７３の割合を算出すると、それぞれMME＃１＝０、MME＃２＝０．４、MME＃３＝０．６となる。また、上述の動作(Ｓ２１７、Ｓ２１８)は、当該eNBとＳ１インタフェース確立済みで、位置登録先候補から除外されているMME以外のMMEすべてに対して実行する。
【０２９３】
次に、帰属先MME選択制御部６４は、各MMEにおける位置登録数の割合が均等に分散されるように位置登録要求を通知する先のMMEを選択する際の選択比率を決定する(Ｓ２１９)。
【０２９４】
選択比率の決定方法の一例を以下に示す。
【０２９５】
選択比率を決定するために、算出した割合の各MMEに対する比を求めると、
MME＃１：MME＃２：MME＃３＝０：０．４：０．６
＝０：２：３
となる。
【０２９６】
この比率に基づいて、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する。上述の例の場合、５コール位置登録要求が発生した場合に、MME＃１に０コール、＃２に２コール、＃３に３コールの振り分けを行う。
【０２９７】
帰属先MME選択制御部６４は、算出した選択比率に基づき、選択比率情報テーブル６６を更新する(Ｓ２２０)。
【０２９８】
図４４は、ステップＳ２２０における選択比率情報テーブル６６の一例である。
【０２９９】
また、選択順序は、比率が多いMMEから先に選択するようにしても良いし、選択順序を定めなくても良い。
【０３００】
さらに、上述の選択比率の決定及び選択比率情報テーブル６６の更新等は、待機時刻が経過したとき、及び所定数の位置登録要求の通知が終了したとき等に実行される。
【０３０１】
また、図４２におけるステップS２１１は図３６におけるステップS１６７、ステップS２１９はステップS１７３にそれぞれ対応する。
【０３０２】
図４５は、第４実施形態の通信装置における位置登録の際の動作を示すシーケンス図である。
【０３０３】
帰属先MME選択制御部６４は、UEからの位置登録要求に対して、上述の選択比率情報テーブル６６に基づき、位置登録要求を通知する先のMMEを選択し、選択した位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号をメッセージ解析・編集部２２に出力する(Ｓ２３１)。
【０３０４】
帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録数カウント１０２を更新する(Ｓ２３２)。
【０３０５】
図４６は、ステップＳ２３２における各MME位置登録情報テーブル１２１の一例である。
【０３０６】
メッセージ解析・編集部６２は、位置登録要求を通知する先のMMEのMME番号が入力されると、MME番号が示すMME向けにメッセージを編集し、位置登録要求として、インタフェース156に出力する。インタフェース１５６は、受け取った位置登録要求を選択したMMEに送信する(Ｓ２３３)。
【０３０７】
MME１１０のメッセージ送受信部４１は、eNB１２０からメッセージを受信すると、メッセージをメッセージ解析・編集部４２に出力する。メッセージ解析・編集部４２は、メッセージを解析し、位置登録要求であった場合、位置登録管理部４３に出力する。
【０３０８】
位置登録管理部４３は、受け取った位置登録要求に基づいて、自MME位置登録情報テーブル４４を更新する(Ｓ２３４)。
【０３０９】
eNB１２０の帰属先MME選択制御部６４は、各MME位置登録情報テーブル１２１の位置登録数カウント１０２を参照し、所定数の位置登録が終了した場合、もしくは、位置登録要求を通知する先のMMEの候補からはずれていたMMEの待機時刻１２５が経過した場合を契機に、現在の選択比率情報テーブル６６を用いて位置登録要求を通知する先のMME１１０を選択することを止める(Ｓ２３５)。
【０３１０】
また、図４５におけるステップS２３１は図３６におけるステップS１６５、S１７３、ステップS２３３はステップS１６６、S１７４、S１７６、S１７８、S１８０、S１８２、ステップS２３５はステップS１８３にそれぞれ対応する。
【０３１１】
第４実施形態によれば、位置登録要求を通知する先のMMEの選択比率を決定した後に、所定時間の開きがあって、各MMEから受信する位置登録情報が最新の情報でなくても、過去の時刻毎に集計された位置登録数を示す統計情報をもとに最適な位置登録要求を通知する先のMMEを選択することが出来る。
【０３１２】
＜第５実施形態＞
第５実施形態では、基地局は、複数の上位局それぞれにおける処理の負荷に対する統計値を示す統計情報を受信し、統計情報に基づいて、位置登録要求を通知する上位局を選択し、選択結果に基づいて、上位局に位置登録要求を通知することで、複数上位局間における負荷分散を実現する。または、負荷情報と統計情報とを比較し、比較結果に基づいて負荷情報を用いるか統計情報を用いるかを決定し、決定した情報に基づいて、受信する位置登録要求及び後続して受信する位置登録要求それぞれを通知する上位局を選択することで、複数上位局間における負荷分散を実現する。
【０３１３】
なお、以下の説明では、MME、eNB、UEを上位局、基地局、移動局の一例とし、各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報を負荷情報の一例とし、各MMEにおいて過去に集計された位置登録数を示す情報統計情報の一例として説明するが、各MMEにおける処理の負荷は位置登録数に限定されるものではない。
【０３１４】
図４７を用いて第５実施形態の説明をする。第５実施形態に係る基地局及び通信システム、通信方法は、本発明の一例であり、第４実施形態とは、位置登録数の統計値を示す統計情報の使用方法が異なる。第５実施形態の全体図、自MME位置登録情報テーブル、各MME位置登録情報テーブル、選択比率情報テーブル、MME機能ブロック図及びハードウェア構成図、eNB機能ブロック図及びハードウェア構成図、位置登録数統計情報グラフ、統計情報サーバ機能ブロック図及びハードウェア構成図、統計情報サーバの全エリア統計情報テーブル、統計情報取得時のシーケンス図、位置登録情報取得時のシーケンス図は、図２、図４、図６、図７、図３０〜図３５、図３７、図３８と同じである。以下の説明では、第１〜第４実施形態と同じ構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
【０３１５】
第５実施形態において、eNB１２０の帰属先MME選択制御部６４は、UE３１から最初の位置登録要求が通知されたら、Ｓ１インタフェースが確立されているMME１１〜１ｎに対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる。さらに、各MMEで管理している１における時刻毎の位置登録数の統計値を示す統計情報の現在時刻における位置登録数と各MMEに問い合わせた位置登録情報の位置登録数との差を算出し、その差が閾値以内であった場合は、以降の位置登録要求を通知する先のMMEの選択を、統計情報を用いて選択し、閾値以上の差であった場合は、第１実施形態〜第３実施形態同様に、MMEから受信した位置登録情報を用いて選択比率を算出し、算出結果に基づき位置登録要求の通知を行う。
【０３１６】
または、eNB１２０が統計情報を受信した時点で、統計情報に基づいて、位置登録要求の通知を行っても良い。
【０３１７】
図４７は、第５実施形態における本発明のシーケンス図である。
【０３１８】
eNB１２０は、MME１１に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S２４１)。
【０３１９】
MME１１は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２４２)。
【０３２０】
eNB１２０は、MME１２に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S２４３)。
【０３２１】
MME１２は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２４４)。
【０３２２】
eNB１２０は、MME１３に対して、S1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を送信する(S２４５)。
【０３２３】
MME１３は、eNB１２０からS1インタフェース確立要求(S1 SETUP REQ)を受信すると、Ｓ1インタフェース確立応答(S1 SETUP RES)をeNB１２０に返信し、Ｓ１インタフェースを確立する(S２４６)
第１〜第４実施形態と同様に、ステップＳ２４１〜ステップＳ２４６によって、Ｓ１−Ｆｌｅｘ機能を具備する。
【０３２４】
統計情報サーバ１３０は、周期(例えば１日毎)で、eNB１２０とＳ１インタフェースを確立しているMME１１０の時刻毎の位置登録数の統計情報を示す１日統計情報を送信する(Ｓ２４７)。１日統計情報は、第４実施形態と同様に統計情報サーバ110の全エリア統計情報テーブル１３２による値である。また、ここで、eNB１２０は、統計情報サーバ１３０から受信した１日統計情報を位置登録数統計情報グラフ１２２に更新する。
【０３２５】
eNB１２０はUE３１から位置登録要求を受け取る(S２４８)と、UE３１から位置登録要求を受けた時刻を記憶し、位置登録数を示す位置登録情報をMME１１に問い合わせる(Ｓ２４９)。
【０３２６】
MME１１は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S２５０)。
【０３２７】
eNB１２０は、MME１２に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ２５１)。
【０３２８】
MME１２は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S２５２)。
【０３２９】
eNB１２０は、MME１３に対して、位置登録数を示す位置登録情報を問い合わせる(Ｓ２５３)。
【０３３０】
MME１３は、最大可能位置登録数と現位置登録数を含む位置登録情報を通知する(S２５４)。
【０３３１】
eNB１２０は、eNB１２０とＳ１インタフェースが確立している全てのMMEから位置登録数を示す位置登録情報が通知されると、通知された位置登録情報における各MMEの位置登録数と位置登録数統計情報グラフ１２２の対応時刻における位置登録数との差を算出し、差が閾値以内であるかどうか確認する(Ｓ２５５)。このとき、差が閾値以内であった場合は、位置登録数統計情報グラフ１２２が信頼できるものであると判断できる。よって以降の位置登録要求を通知する先のMMEの選択を位置登録数統計情報グラフ１２２を用いて選択することで、各MMEに位置登録情報を問い合わせる回数を減らすことが出来る。また、この時点で、差を算出せずに、統計情報を用いることとしても良い。
【０３３２】
ここでは、差が閾値以内であり、位置登録数統計情報グラフ１２２が信頼できるものであるとするが、差が閾値以上であった場合、他の実施形態同様に各MMEから受け取った位置登録数を示す位置登録情報に基づいて、選択比率を算出し、算出結果に基づいて位置登録要求を通知する先のMMEを選択しても良い。
【０３３３】
位置登録数統計情報グラフ１２２を参照し、各MMEの時刻毎の位置登録数を示す統計情報における位置登録数割合を参照し、位置登録数割合に従って、位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率を算出する(Ｓ２５６)。例えば、位置登録数割合が、MME＃１＝０．２、MME＃２＝０．４、MME＃３＝０．６であったとする。この場合の選択比率は、
MME＃１：MME＃２：MME＃３＝０．２：０．４：０．６
＝１：２：３
となる。
【０３３４】
eNB１２０は、算出結果に基づいて、UE３１からの位置登録要求を選択したMMEに通知する。例えば、選択比率がMME１１：MME１２：MME１３＝１：２：３であった場合、MME１３に通知する(Ｓ２５７)。
【０３３５】
eNB１２０は、所定時間の間、算出した選択比率に従い、選択したMMEに位置登録要求を通知する。例えば、UE３２、UE３３、UE３４、UE３５、UE３６の順で位置登録要求がeNB１２０に通知されたとする。このとき、eNB１２０は、UE３２、UE３３の位置登録要求をUE３１と同様にMME１３に通知し、UE３４、UE３５の位置登録要求をMME１２に通知し、UE３６の位置登録要求をMME１１に通知する(Ｓ２５８〜Ｓ２６７)。
【０３３６】
また、上述のような時刻毎に集計された位置登録数を示す統計情報に基づいた位置登録要求を通知する先のMMEを選択する選択比率の算出を周期的に行うことで、より適切な位置登録要求を通知する先のMMEを選択することが出来る。
【０３３７】
さらに、各MMEの位置登録数の統計値を示す統計情報と各MMEにおける位置登録数を示す位置登録情報との差を算出した後に、算出した差が所定閾値よりも大きかった場合に、各MMEから受信した位置登録数を示す位置登録情報による位置登録要求を通知する先のMMEの選択を行う際に、第１〜４実施形態における処理動作を実行することで、第１〜４実施形態と組み合わせが可能である。
【０３３８】
第５実施形態によると、eNBがMMEに位置登録数を示す位置登録情報の送信を要求する回数、及びMMEが位置登録情報を送信する回数を減らすことが出来るので、eNB及びMMEにおける負荷を減らすことが出来る。
【符号の説明】
【０３３９】
１、２、３ 位置登録エリア
１０、１１、１２、１３、１２〜１ｎ、１１０ MME
２０、２１、２２、２３〜２ｍ、９０、１００、１２０、２１〜２００、３００〜、４００〜 eNB
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３５〜３ｚ UE
４１、１３１ メッセージ送受信部
４２、６２ メッセージ解析・編集部
４３ 位置登録数管理部
４４ 自MME位置登録情報テーブル
４５、６８、９１、１０３、１１２、１２３ CPU
４６、６９、９２、１０４、１１３、１２４、１３３ メモリ
５１ 現位置登録数
５２ 最大位置登録可能数
６１ ベースバンド処理部
６３ MME位置登録数管理部
６４ 帰属先MME選択制御部
６５、１０１、１２１ 各MME位置登録情報テーブル
６６ 選択比率情報テーブル
６７ バッファ
７１、１３５ MME番号
７２ 最大位置登録可能数
７３ 現位置登録数
７４ 位置登録要求時刻
７５ 最終更新時刻
８１ 位置登録回数
８２ 位置登録先MME
１０２ 位置登録数カウント
１１１ 統計情報通知部
１２２ 位置登録数統計情報グラフ
１２５ 待機時刻
１２６ 登録数割合
１２７ 時間
１３０ 統計情報サーバ
１３２ 全エリア統計情報テーブル
１３６ 平均位置登録数
１５１ アンテナ
１５２ RF処理部
１５３ D/A変換部
１５４ A/D変換部
１５５ 変換処理部
１５６ インタフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の上位局と接続する基地局において、
移動局が送信する位置登録要求と、前記複数の上位局それぞれが送信する各上位局における処理の負荷を示す負荷情報とを受信する送受信部と、
前記負荷情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、
を備え、
前記送受信部は、選択した前記上位局へ前記位置登録要求を通知する
ことを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の上位局に対して、前記負荷情報の送信を指示することを特徴とする請求項１記載の基地局。
【請求項３】
前記送受信部において受信する前記位置登録要求と後続して受信する位置登録要求とを保持するバッファを更に備え、
前記制御部は、前記位置登録要求の保持を前記バッファで開始してから所定時間が経過した場合に、前記複数の上位局に対して前記負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記複数の上位局の中から、保持する前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項４】
前記送受信部において受信する前記位置登録要求と後続して受信する位置登録要求とを保持するバッファを更に備え、
前記制御部は、保持する前記位置登録要求の数が所定数に達した場合に、前記複数の上位局に対して前記負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記複数の上位局の中から、保持する前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項５】
前記制御部は、前記送受信部において前記位置登録要求の受信を開始した場合に、前記複数の上位局に対して前記負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記複数の上位局の中から、受信した前記位置登録要求および後続して受信する位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項６】
前記制御部は、前記送受信部において前記位置登録要求の受信を開始してから所定時間の間に受信する位置登録要求については、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記所定時間の間に受信する前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項５記載の基地局。
【請求項７】
前記制御部は、前記送受信部において前記位置登録要求の受信を開始してから受信する所定数の位置登録要求については、送信の指示によって受信した前記負荷情報に基づき、前記所定数の前記位置登録要求を通知する前記上位局を選択することを特徴とする請求項５記載の基地局。
【請求項８】
前記制御部は、前記複数の上位局それぞれから受信する前記負荷情報に基づいて、受信する前記位置登録要求を通知する上位局を選択する際の選択比率を算出し、算出した前記選択比率に基づいて、受信する前記位置登録要求及び後続して受信する前記位置登録要求のそれぞれを通知する上位局を選択することを特徴とする請求項３乃至７記載の基地局。
【請求項９】
前記送受信部は、前記複数の上位局それぞれにおける処理の負荷に対する統計値を示す統計情報を受信し、
前記制御部は、前記統計情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項１乃至８記載の基地局。
【請求項１０】
前記制御部は、前記負荷情報と前記統計情報とを比較し、比較結果に基づいて前記統計情報を用いるか否かを決定し、前記負荷情報と前記統計情報とのいずれかに基づいて、受信する前記位置登録要求及び後続して受信する前記位置登録要求それぞれを通知する上位局を選択することを特徴とする請求項９記載の基地局。
【請求項１１】
複数の上位局と接続する基地局と通信を行う移動局を含む通信方法において、
前記移動局は、位置登録要求を送信し、
前記複数の上位局は、それぞれ、各上位局における処理の負荷を示す負荷情報を送信し、
前記基地局は、
前記移動局が送信する前記位置登録要求と前記複数の上位局がそれぞれ送信する前記負荷情報とを受信し、
前記負荷情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択し、
選択した前記上位局へ前記位置登録要求を通知する
ことを特徴とする基地局。
【請求項１２】
複数の上位局と接続する基地局と通信を行う移動局を含む通信システムにおいて、
前記移動局は、位置登録要求を送信する第１の送信部を備え、
前記複数の上位局は、それぞれ、各上位局における処理の負荷を示す負荷情報を送信する第２の送信部を備え、
前記基地局は、
前記移動局が送信する前記位置登録要求と前記複数の上位局がそれぞれ送信する前記負荷情報とを受信する送受信部と、
前記負荷情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、
を備え、
前記送受信部は、選択した前記上位局へ前記位置登録要求を通知する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１】
複数の上位局と接続する基地局において、
移動局が送信する位置登録要求と、前記複数の上位局それぞれが送信する各上位局における処理の負荷を示す負荷情報とを受信する送受信部と、
前記負荷情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、
を備え、
前記送受信部は、選択した前記上位局へ前記位置登録要求を通知する
ことを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の上位局に対して、前記負荷情報の送信を指示することを特徴とする請求項１記載の基地局。
【請求項３】
前記送受信部において受信する前記位置登録要求と後続して受信する位置登録要求とを保持するバッファを更に備え、
前記制御部は、前記位置登録要求の保持を前記バッファで開始してから所定時間が経過した場合に、前記複数の上位局に対して前記負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記複数の上位局の中から、保持する前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項４】
前記送受信部において受信する前記位置登録要求と後続して受信する位置登録要求とを保持するバッファを更に備え、
前記制御部は、保持する前記位置登録要求の数が所定数に達した場合に、前記複数の上位局に対して前記負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記複数の上位局の中から、保持する前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項５】
前記制御部は、前記送受信部において前記位置登録要求の受信を開始した場合に、前記複数の上位局に対して前記負荷情報の送信を指示し、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記複数の上位局の中から、受信した前記位置登録要求および後続して受信する位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項２記載の基地局。
【請求項６】
前記制御部は、前記送受信部において前記位置登録要求の受信を開始してから所定時間の間に受信する位置登録要求については、送信の指示によって受信する前記負荷情報に基づき、前記所定時間の間に受信する前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項５記載の基地局。
【請求項７】
前記制御部は、前記送受信部において前記位置登録要求の受信を開始してから受信する所定数の位置登録要求については、送信の指示によって受信した前記負荷情報に基づき、前記所定数の前記位置登録要求を通知する前記上位局を選択することを特徴とする請求項５記載の基地局。
【請求項８】
前記制御部は、前記複数の上位局それぞれから受信する前記負荷情報に基づいて、受信する前記位置登録要求を通知する上位局を選択する際の選択比率を算出し、算出した前記選択比率に基づいて、受信する前記位置登録要求及び後続して受信する前記位置登録要求のそれぞれを通知する上位局を選択することを特徴とする請求項３乃至７記載の基地局。
【請求項９】
前記送受信部は、前記複数の上位局それぞれにおける処理の負荷に対する統計値を示す統計情報を受信し、
前記制御部は、前記統計情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択することを特徴とする請求項１乃至８記載の基地局。
【請求項１０】
前記制御部は、前記負荷情報と前記統計情報とを比較し、比較結果に基づいて前記統計情報を用いるか否かを決定し、前記負荷情報と前記統計情報とのいずれかに基づいて、受信する前記位置登録要求及び後続して受信する前記位置登録要求それぞれを通知する上位局を選択することを特徴とする請求項９記載の基地局。
【請求項１１】
複数の上位局と接続する基地局と通信を行う移動局を含む通信方法において、
前記移動局は、位置登録要求を送信し、
前記複数の上位局は、それぞれ、各上位局における処理の負荷を示す負荷情報を送信し、
前記基地局は、
前記移動局が送信する前記位置登録要求と前記複数の上位局がそれぞれ送信する前記負荷情報とを受信し、
前記負荷情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択し、
選択した前記上位局へ前記位置登録要求を通知する
ことを特徴とする基地局。
【請求項１２】
複数の上位局と接続する基地局と通信を行う移動局を含む通信システムにおいて、
前記移動局は、位置登録要求を送信する第１の送信部を備え、
前記複数の上位局は、それぞれ、各上位局における処理の負荷を示す負荷情報を送信する第２の送信部を備え、
前記基地局は、
前記移動局が送信する前記位置登録要求と前記複数の上位局がそれぞれ送信する前記負荷情報とを受信する送受信部と、
前記負荷情報に基づいて、前記位置登録要求を通知する上位局を選択する制御部と、
を備え、
前記送受信部は、選択した前記上位局へ前記位置登録要求を通知する
ことを特徴とする通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【公開番号】特開２０１２−２０９８６１（Ｐ２０１２−２０９８６１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５４９６（Ｐ２０１１−７５４９６）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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