無線基地局及び通信制御方法
【課題】トラフィックの増加時において、所定の通信が困難となることを防止する。
【解決手段】ＬＴＥ基地局１０−１は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を移動端末４０へ送信した場合、移動端末４０との間のトラフィック量が第１の所定値以上となると予測される条件が満たされると判断し、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得する。更に、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【解決手段】ＬＴＥ基地局１０−１は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を移動端末４０へ送信した場合、移動端末４０との間のトラフィック量が第１の所定値以上となると予測される条件が満たされると判断し、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得する。更に、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の無線基地局との間で無線リソースの空きリソース量を通知し合う無線基地局、及び、当該無線基地局における通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
緊急事態の際に公衆に警報を通知することは、多くの国で法的に義務付けられている。緊急事態の例としては、地震、激しい雷雨、火山の噴火のような自然災害、核施設や化学工場の爆発といった産業の大惨事、あるいはテロ攻撃や戦争がある。
【０００３】
従来、緊急事態は、ラジオ放送やテレビ放送によって公衆に通知されている。しかし、放送受信装置は、通常、家庭内に固定された装置や、カーラジオのような半固定の装置である。利用者は、固定又は半固定の装置を常時保持しているわけではないため、緊急情報を直ちに得られない場合がある。
【０００４】
このような問題に対し、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において、現在、規格策定中のＬＴＥ（Long Term Evolution）に対応する無線通信システムでは、公衆警報システム（ＰＷＳ：Public Warning System）の１つである地震津波警報システム（ＥＴＷＳ：Earthquake and Tsunami Warning System）が規定されている。ＥＴＷＳは、無線通信システムのブロードキャストチャンネルを利用して、地震、津波に関する緊急情報を可及的速やかに移動端末へ送信するシステムである（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP TS 36.870 V8.7.0 (2009-09)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
地震や津波等の緊急事態が発生した場合、その直後より安否確認等の通信が急増することが予想され、無線通信システムは、急激なトラフィックの増加に直面する。このため、警察や消防、救急への緊急性を要する通信が困難となる可能性がある。
【０００７】
上記問題点に鑑み、本発明は、トラフィックの増加時において、所定の通信が困難となることを抑制できる無線基地局及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、他の無線基地局（ＬＴＥ基地局１０−２）との間で無線リソースの空きリソース量を通知し合う無線基地局（ＬＴＥ基地局１０−１）であって、移動端末（移動端末４０）との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する補正部（空き無線リソース補正部１６２）と、前記補正部による補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信する送信部（空き無線リソース送信部１６４）と備えることを要旨とする。
【０００９】
このような無線基地局は、移動端末との間のトラフィック量の増加が予測される条件が満たされる場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量の情報を他の無線基地局へ送信する。従って、他の無線基地局は、送信元の無線基地局における空き無線リソース量を実際の量よりも小さい値あるいは大きい値であると認識し得る。この場合、他の無線基地局と通信を行っている移動端末が送信元の無線基地局へハンドオフされる確率が変動し、送信元の無線基地局又は送信先の無線基地局は、所定の無線リソースを所定の通信用として確保できる。従って、トラフィックの増加時において、所定の通信が困難となることを抑制できる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が少ないほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正することを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が多いほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が大きくなるように補正することを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、前記補正部は、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報（ＥＴＷＳ情報）を受信した場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正することを要旨とする。
【００１３】
本発明の第５の特徴は、前記緊急情報は、上位ネットワーク（コアネットワーク３０）から送信されることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第６の特徴は、前記補正部は、前記緊急情報によって示される前記緊急事態の種別及び前記緊急事態の規模の少なくとも何れかに応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正することを要旨とする。
【００１５】
本発明の第７の特徴は、前記補正部は、自無線基地局の配下でアイドル状態にある前記移動端末の数に応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正することを要旨とする。
【００１６】
本発明の第８の特徴は、他の無線基地局との間で空き無線リソース量を通知し合う無線基地局における通信制御方法であって、移動端末との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正するステップと、補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信するステップとを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トラフィックの増加時において、所定の通信が困難となることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＬＴＥ基地局の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る実績空き無線リソース量と補正後空き無線リソース量との対応を示す関数を表す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る緊急情報用のリソースブロックの確保を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＬＴＥ基地局の第１の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るＬＴＥ基地局の第２の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの概略構成、（２）ＬＴＥ基地局の構成、（３）ＬＴＥ基地局の動作、（４）作用・効果、（５）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００２０】
（１）無線通信システムの概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。本実施形態では、無線通信システム１は、ＬＴＥ技術を用いて構成されている。図１に示す無線通信システム１は、無線基地局であるＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２（以下、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２をまとめて、適宜「ＬＴＥ基地局１０」と称する）と、ＭＭＥ（Mobile Management Entity）２０と、上位ネットワークであるコアネットワーク３０と、光ファイバ３２と、移動端末４０と、地震津波警報システム（ＥＴＷＳ：Earthquake and Tsunami Warning System）情報サーバ５０と、公衆ネットワーク６０と、ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２とを含んで構成される。
【００２１】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、ＭＭＥ２０と、ＥＴＷＳ情報サーバ５０とは、コアネットワーク３０に接続されている。ＥＴＷＳ情報サーバ５０と、ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２とは、公衆ネットワーク６０に接続されている。ＬＴＥ基地局１０−１とＬＴＥ基地局１０−２とは、光ファイバ３２に接続されている。
【００２２】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、移動端末４０とは、無線通信区間を介して無線通信を行う。ＬＴＥにおいて、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、移動端末４０との間の通信方式は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）と称される。
【００２３】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、ＭＭＥ２０との間には、コアネットワーク３０を介して、トランスポート層の論理的な伝送路であるＳ１インタフェースが確立される。また、ＬＴＥ基地局１０−１とＬＴＥ基地局１０−２との間には、光ファイバ３２を介して、トランスポート層の論理的な伝送路であるＸ２インタフェースが確立可能である。
【００２４】
ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２は、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報である地震津波警報（ＥＴＷＳ）情報を通知する権限を有する政府、警察、消防等の機関に設置されている。
【００２５】
ＥＴＷＳ情報は、以下のような手順を経て、ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２から移動端末４０へ通知される。
【００２６】
ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２は、ＥＴＷＳ情報を、公衆ネットワーク６０を介して、ＥＴＷＳ情報サーバ５０へ送信する。
【００２７】
ＥＴＷＳ情報サーバ５０は、公衆ネットワーク６０からのＥＴＷＳ情報を受信する。更に、ＥＴＷＳ情報サーバ５０は、ＥＴＷＳ情報を、コアネットワーク３０を介して、ＭＭＥ２０へ送信する。
【００２８】
ＭＭＥ２０は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を受信する。更に、ＭＭＥ２０は、ＥＴＷＳ情報を、コアネットワーク３０を介して、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【００２９】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を受信する。更に、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２は、移動端末４０に対し、ブロードキャスト又はマルチキャストにより、ＥＴＷＳ情報を送信する。移動端末４０は、ＥＴＷＳ情報を受信すると、当該ＥＴＷＳ情報に対応する緊急サービス（例えば、所定の警報音の鳴動）を実行し、ユーザに地震や津波に対する注意を促す。
【００３０】
無線通信システム１では、ＬＴＥ基地局１０の間の負荷分散のために、各ＬＴＥ基地局１０が、自ＬＴＥ基地局における負荷量を示す情報である、空き無線リソース量（未使用の無線リソース量）を示す情報（リソースステータス）を他のＬＴＥ基地局１０へ通知する。ＬＴＥ基地局１０は、自ＬＴＥ基地局における空き無線リソース量が、他のＬＴＥ基地局１０における空き無線リソース量より小さく、且つ、自ＬＴＥ基地局における空き無線リソース量が閾値を超えるような場合に、自ＬＴＥ基地局と通信中の移動端末４０を他のＬＴＥ基地局１０へハンドオフさせる等、負荷分散のための制御を行う。
【００３１】
（２）ＬＴＥ基地局の構成
図２は、ＬＴＥ基地局１０−１の構成を示す図である。図２に示すＬＴＥ基地局１０−１は、制御部１０２、記憶部１０３、Ｉ／Ｆ部１０４、無線通信部１０６、アンテナ１０８及び加速度センサ１１０を含む。なお、ＬＴＥ基地局１０−２も、ＬＴＥ基地局１０−１と同様の構成を有する。また、以下においては、移動端末４０は、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内に存在するものとする。
【００３２】
制御部１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、ＬＴＥ基地局１０−１が具備する各種機能を制御する。記憶部１０３は、例えばメモリによって構成され、ＬＴＥ基地局１０−１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
【００３３】
Ｉ／Ｆ部１０４は、コアネットワーク３０及び光ファイバ３２に接続されている。無線通信部１０６は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ１０８を介して、移動端末４０との間で、無線信号の送信及び受信を行う。加速度センサ１１０は、ＬＴＥ基地局１０−１に生じる振動を検知する。
【００３４】
制御部１０２は、ＥＴＷＳ通信部１５２、タイマ１５４、トラフィック量検知部１５６、無線リソース確保部１５８、無線リソース解放部１６０、空き無線リソース補正部１６２及び空き無線リソース送信部１６４を含む。
【００３５】
ＥＴＷＳ通信部１５２は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を、Ｉ／Ｆ部１０４を介して受信する。ＥＴＷＳ通信部１５２は、移動端末４０への報知ベアラ（ブロードキャストベアラ又はマルチキャストベアラ）を確立し、無線通信部１０６及びアンテナ１０８を介して、移動端末４０へＥＴＷＳ情報を送信する。
【００３６】
また、ＥＴＷＳ通信部１５２は、ＥＴＷＳ情報を解析し、当該ＥＴＷＳ情報に対応する緊急事態の種別を判定する。ＥＴＷＳ情報には、緊急事態の種別を示す情報が含まれている。ここでは、緊急事態の種別は「地震」又は「津波」である。
【００３７】
空き無線リソース補正部１６２は、空き無線リソース量を取得する。ここで、空き無線リソース量とは、上りの空き無線リソース量である上り空きリソースブロック量と、下りの空き無線リソース量である下り空きリソースブロック量との双方でもよく、何れか一方でもよい。
【００３８】
また、空き無線リソース補正部１６２は、ＥＴＷＳ通信部１５２によってＥＴＷＳ情報が送信されたことにより、その直後より安否確認等の通信が急増し、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内の全ての移動端末４０との間のトラフィック量の合計値（合計トラフィック量）が第１の所定値以上となることを予測する。
【００３９】
隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２は、ＬＴＥ基地局１０−１における空き無線リソース量（リソースステータス）を取得するために、ＬＴＥ基地局１０−１に対して、リソースステータスリクエストメッセージを送信する。リソースステータスリクエストメッセージは、光ファイバ３２に確立されたＸ２インタフェースや、コアネットワーク３０に確立されたＳ１インタフェースを介して、ＬＴＥ基地局１０−１へ送られる。
【００４０】
空き無線リソース補正部１６２は、ＬＴＥ基地局１０−２からのリソースステータスリクエストメッセージを、Ｉ／Ｆ部１０４を介して受信する。
【００４１】
ＥＴＷＳ通信部１５２によってＥＴＷＳ情報が送信され、且つ、ＬＴＥ基地局１０−２からのリソースステータスリクエストメッセージが受信された場合、空き無線リソース補正部１６２は、取得した空き無線リソース量（実績空き無線リソース量）を補正する。実績空き無線リソース量は、補正前の空き無線リソース量に対応する。
【００４２】
具体的には、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量が少ないほど、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正する。また、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量が多いほど、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が大きくなるように補正する。
【００４３】
図３は、実績空き無線リソース量と補正後空き無線リソース量との対応を示す関数を表す図である。図３に示す関数α及び関数βは、例えば、いわゆるロードバランシングアルゴリズムに基づいて得られる。
【００４４】
関数αは、実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなり、実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも大きくなる関数である。関数βは、実績空き無線リソース量に関わらず、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなる関数である。
【００４５】
空き無線リソース補正部１６２は、図３の関数αや関数βを用いて、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得できる。
【００４６】
空き無線リソース送信部１６４は、リソースステータスリクエストメッセージに対する応答として、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを生成する。空き無線リソース送信部１６４は、リソースステータスレスポンスメッセージを、Ｉ／Ｆ部１０４を介してＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。リソースステータレスポンスメッセージは、光ファイバ３２に確立されたＸ２インタフェースや、コアネットワーク３０に確立されたＳ１インタフェースを介して、ＬＴＥ基地局１０−２へ送られる。これにより、ＬＴＥ基地局１０−２は、ＬＴＥ基地局１０−１の空き無線リソース量を実績とは異なる値として認識する。
【００４７】
なお、空き無線リソース補正部１６２は、ＥＴＷＳ情報によって示される緊急事態の種別、及び、緊急事態の規模の少なくとも何れかに応じて、実績空き無線リソース量を補正してもよい。
【００４８】
具体的には、空き無線リソース補正部１６２は、ＥＴＷＳ情報によって示される緊急事態の種別が「地震」である場合、加速度センサ１１０によって検知される振動の規模を判定する。ここで、振動の規模は、所定範囲に対応する中規模、所定範囲よりも大きい大規模、所定範囲よりも小さい小規模の３段階に分類される。ここで、小規模とは、ＥＴＷＳ情報が誤報であったために、加速度センサ１１０によって振動が検知されなかった場合をも含む。
【００４９】
振動の規模が大規模である場合、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が基準値（ここでは、図３の関数α又は関数βで示される値）よりも小さくなるように補正する。
【００５０】
振動の規模が中規模である場合には、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率を基準値に補正する。
【００５１】
振動の規模が小規模である場合には、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が基準値よりも大きくなるように補正する。
【００５２】
また、空き無線リソース補正部１６２は、ＬＴＥ基地局１０−１の配下において、アイドル状態にある移動端末４０の数が多いほど、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正してもよい。ここで、ＬＴＥ基地局１０−１の配下において、アイドル状態にある移動端末４０とは、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内に存在する移動端末４０のうち、待ち受け状態にある移動端末４０を意味する。
【００５３】
タイマ１５４は、空き無線リソース送信部１６４によってリソースステータスレスポンスメッセージが送信された後、起動する。タイマ１５４の満了時間はＴ１である。ここで、満了時間Ｔ１は、ＥＴＷＳ情報に対応する緊急事態の種別によって変更されてもよい。この場合、ＥＴＷＳ通信部１５２は、緊急事態の種別が「地震」である場合には、タイマ１５４の満了時間Ｔ１を短くし、緊急事態の種別が「津波」である場合には、タイマ１５４の満了時間を長くする。
【００５４】
タイマ１５４の起動後、空き無線リソース補正部１６２は、加速度センサ１１０によって検知される振動の規模を判定する。
【００５５】
振動の規模が大規模である場合、空き無線リソース補正部１６２は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。この場合、その後、空き無線リソース送信部１６４は、リソースステータスレスポンスメッセージをＬＴＥ基地局１０−２へ送信する場合、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージの送信を継続する。
【００５６】
振動の規模が中規模である場合には、タイマ１５４が満了した後、空き無線リソース補正部１６２は、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。補正には、例えば、いわゆるロードバランシングアルゴリズムが用いられる。
【００５７】
振動の規模が小規模である場合には、空き無線リソース補正部１６２は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。空き無線リソース補正部１６２は、いわゆるロードバランシングアルゴリズムに基づいて、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。
【００５８】
トラフィック量検知部１５６は、移動端末４０毎に、当該移動端末４０の上りのトラフィック量及び下りのトラフィック量を検知する。
【００５９】
無線リソース確保部１５８は、ＥＴＷＳ通信部１５２によってＥＴＷＳ情報が送信されたことにより、その直後より安否確認等の通信が急増し、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内の全ての移動端末４０との間のトラフィック量の合計値（合計トラフィック量）が第１の所定値以上となることを予測する。
【００６０】
この場合、無線リソース確保部１５８は、上りのスケジューリング（移動端末４０からＬＴＥ基地局１０−１に向かう方向における無線リソースの割り当て）において、警察や消防、救急等への緊急性を要する通信（緊急通信）用の上りリソースブロックを確保する。また、無線リソース確保部１５８は、下りのスケジューリングにおいて、緊急通信用の下りリソースブロックを確保する。
【００６１】
具体的には、無線リソース確保部１５８は、移動端末４０の上りのデータ伝送速度及び下りのデータ伝送速度を取得する。
【００６２】
無線リソース確保部１５８は、上りのデータ伝送速度第３の所定値としての第１上り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の割合だけ減らし、下りのデータ伝送速度が第３の所定値としての第１下り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の割合だけ減らし、得られた空き上りリソースブロック及び空き下りリソースブロックを緊急通信用の上りリソースブロック及び緊急通信用の下りリソースブロックとして確保する。
【００６３】
ここで、移動端末４０に割り当てられているリソースブロックの数が当該移動端末４０のデータ伝送速度に応じて決定される場合、例えば、移動端末４０のデータ伝送速度が大きいほど、当該移動端末４０に割り当てられるリソースブロックの数が多くなる場合には、無線リソース確保部１５８は、割り当てられているリソースブロックの数が多い移動端末４０ほど、換言すれば、データ伝送速度が大きい移動端末４０ほど、リソースブロックの減少の割合を大きくしてもよい。
【００６４】
図４は、緊急情報用のリソースブロックの確保を説明する図である。ここで、緊急通信用には１０個のリソースブロックが必要であるものとする。また、図４（ａ）に示すように、当初、移動端末ＵＥ＃１には１０個のリソースブロック、移動端末ＵＥ＃２には６個のリソースブロック、移動端末＃３には４個のリソースブロックが割り当てられているものとする。
【００６５】
移動端末＃ＵＥ１、移動端末＃ＵＥ２及び移動端末＃ＵＥ３のデータ伝送速度が何れも第３の所定値以上である場合、無線リソース確保部１５８は、移動端末＃ＵＥ１、移動端末＃ＵＥ２及び移動端末＃ＵＥ３に割り当てられているリソースブロックを所定の割合だけ減らす。この際、無線リソース確保部１５８は、図４（ｂ）に示すように、移動端末＃ＵＥ１に対しては、割り当てるリソースブロックを１０個から４個に減らし、移動端末＃ＵＥ２に対しては、割り当てるリソースブロックを６個から３個に減らし、移動端末＃ＵＥ３に対しては、割り当てるリソースブロックを４個から３個に減らす。これにより、１０個のリソースブロックが緊急通信用として確保される。
【００６６】
あるいは、無線リソース確保部１５８は、上りのデータ伝送速度が第３の所定値としての第１上り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の数だけ減らし、下りのデータ伝送速度が第３の所定値としての第１下り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の数だけ減らし、得られた空き上りリソースブロック及び空き下りリソースブロックを緊急通信用の上りリソースブロック及び緊急通信用の下りリソースブロックとして確保する。
【００６７】
この際、上述と同様に、移動端末４０に割り当てられているリソースブロックの数が当該移動端末４０のデータ伝送速度に応じて決定される場合には、無線リソース確保部１５８は、割り当てられているリソースブロックの数が多い移動端末４０ほど、換言すれば、データ伝送速度が大きい移動端末４０ほど、リソースブロックの減少数を大きくしてもよい。
【００６８】
無線リソース解放部１６０は、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内の全ての移動端末４０との間のトラフィック量の合計値（合計トラフィック量）が第２の所定値以下となることを予測した場合、上りのスケジューリングにおいて、緊急通信用の上りリソースブロックを解放し、下りのスケジューリングにおいて、緊急通信用の下りリソースブロックを解放する。
【００６９】
（３）ＬＴＥ基地局の動作
図５及び図６は、ＬＴＥ基地局１０−１の動作を示すフローチャートである。
【００７０】
ステップＳ１０１において、ＬＴＥ基地局１０−１は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を受信する。
【００７１】
ステップＳ１０２において、ＬＴＥ基地局１０−１は、移動端末４０への報知ベアラを確立し、当該移動端末４０へＥＴＷＳ情報を送信する。
【００７２】
ステップＳ１０３において、ＬＴＥ基地局１０−１は、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２からのリソースステータスリクエストメッセージを受信する。
【００７３】
ステップＳ１０４において、ＬＴＥ基地局１０−１は、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得する。
【００７４】
ステップＳ１０４において、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを生成し、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【００７５】
その後、図６に示す動作に移行し、ステップＳ２０１において、ＬＴＥ基地局１０−１は、当該ＬＴＥ基地局１０−１内のタイマ１５４を起動する。
【００７６】
ステップＳ２０２において、ＬＴＥ基地局１０−１は、当該ＬＴＥ基地局１０−１内の加速度センサ１１０によって検知される振動の規模を判定する。
【００７７】
振動の規模が大規模である場合、ステップＳ２０３において、ＬＴＥ基地局１０−１は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。
【００７８】
振動の規模が中規模である場合、ステップＳ２０５において、ＬＴＥ基地局１０−１は、タイマ１５４が満了したか否かを判定する。タイマ１５４が満了した場合、ステップＳ２０６において、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。
【００７９】
振動の規模が小規模である場合には、ステップＳ２０４において、ＬＴＥ基地局１０−１は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。ステップＳ２０６において、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。
【００８０】
（４）作用・効果
本発明の実施形態に係る無線通信システム１では、ＬＴＥ基地局１０−１は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を移動端末４０へ送信した場合、移動端末４０との間のトラフィック量が第１の所定値以上となると予測される条件が満たされると判断し、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得する。更に、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【００８１】
ここで、ＬＴＥ基地局１０−１は、実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなり、実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも大きくなるように補正する。
【００８２】
ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保しやすくすることが望ましい。
【００８３】
このため、上述したように、ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、実績空き無線リソース量よりも小さい補正後の空き無線リソース量がＬＴＥ基地局１０−２へ通知されることで、実績空き無線リソース量がそのまま通知される場合と比較して、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率が減少し、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保が容易になる。
【００８４】
また、ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保は容易である。このため、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率を増加させ、ＬＴＥ基地局１０−２において緊急通信用のリソースブロックを確保しやすくすることが望ましい。
【００８５】
このため、上述したように、ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、実績空き無線リソース量よりも大きい補正後の空き無線リソース量がＬＴＥ基地局１０−２へ通知されることで、実績空き無線リソース量がそのまま通知される場合と比較して、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率が増加し、ＬＴＥ基地局１０−２において緊急通信用のリソースブロックの確保が容易になる。
【００８６】
また、ＬＴＥ基地局１０−１は、実績空き無線リソース量に関わらず、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなるように補正することもできる。
【００８７】
この場合には、実績空き無線リソース量がＬＴＥ基地局１０−２へそのまま通知される場合と比較して、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率が減少し、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保が容易になる。
【００８８】
（５）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００８９】
上述した実施形態では、ＬＴＥ基地局１０−１がコアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を移動端末４０へ送信する場合について説明したが、ＬＴＥ基地局１０−１が、ＥＴＷＳ以外のＰＷＳにおいて、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報を、コアネットワーク３０から受信し、移動端末４０へ送信する場合についても、同様に本発明を適用できる。
【００９０】
上述した実施形態では、ＥＴＷＳ情報が送信されたことにより、合計トラフィック量が第１の所定値以上となることと予測されるものとし、実績空き無線リソース量を補正したが、年明け直後等のトラフィック量の増大が予測される時間帯や、トラフィック量の増大が予測される特定のイベントが開催される場合等において、合計トラフィック量が第１の所定値以上となることと予測されるものとし、実績空き無線リソース量を補正してもよい。
【００９１】
上述した実施形態では、ＬＴＥの無線通信システム１について説明したが、緊急通信用等の所定の通信用の無線リソースを確保する無線通信システムであれば、同様に本発明を適用することができる。
【００９２】
上述した実施形態では、加速度センサ１１０が、緊急事態である地震を検知するものとして用いられているが、緊急事態の種別に応じて、他の検知部が用いられてもよい。例えば、緊急事態の種別が津波である場合には、検潮計が用いられる。
【００９３】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１…無線通信システム、１０−１、１０−２…ＬＴＥ基地局、２０…ＭＭＥ、３０…コアネットワーク、３２…光ファイバ、４０…移動端末、５０…ＥＴＷＳ情報サーバ、６０…公衆ネットワーク、７０−１、７０−２…ＥＴＷＳ発令端末装置、１０２…制御部、１０３…記憶部、１０４…Ｉ／Ｆ部、１０６…無線通信部、１０８…アンテナ、１５２…ＥＴＷＳ通信部、１５４…タイマ、１５６…トラフィック量検知部、１５８…無線リソース確保部、１６０…無線リソース解放部、１６２…空き無線リソース補正部、１６４…空き無線リソース送信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他の無線基地局との間で無線リソースの空きリソース量を通知し合う無線基地局、及び、当該無線基地局における通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
緊急事態の際に公衆に警報を通知することは、多くの国で法的に義務付けられている。緊急事態の例としては、地震、激しい雷雨、火山の噴火のような自然災害、核施設や化学工場の爆発といった産業の大惨事、あるいはテロ攻撃や戦争がある。
【０００３】
従来、緊急事態は、ラジオ放送やテレビ放送によって公衆に通知されている。しかし、放送受信装置は、通常、家庭内に固定された装置や、カーラジオのような半固定の装置である。利用者は、固定又は半固定の装置を常時保持しているわけではないため、緊急情報を直ちに得られない場合がある。
【０００４】
このような問題に対し、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において、現在、規格策定中のＬＴＥ（Long Term Evolution）に対応する無線通信システムでは、公衆警報システム（ＰＷＳ：Public Warning System）の１つである地震津波警報システム（ＥＴＷＳ：Earthquake and Tsunami Warning System）が規定されている。ＥＴＷＳは、無線通信システムのブロードキャストチャンネルを利用して、地震、津波に関する緊急情報を可及的速やかに移動端末へ送信するシステムである（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP TS 36.870 V8.7.0 (2009-09)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
地震や津波等の緊急事態が発生した場合、その直後より安否確認等の通信が急増することが予想され、無線通信システムは、急激なトラフィックの増加に直面する。このため、警察や消防、救急への緊急性を要する通信が困難となる可能性がある。
【０００７】
上記問題点に鑑み、本発明は、トラフィックの増加時において、所定の通信が困難となることを抑制できる無線基地局及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は以下のような特徴を有している。本発明の第１の特徴は、他の無線基地局（ＬＴＥ基地局１０−２）との間で無線リソースの空きリソース量を通知し合う無線基地局（ＬＴＥ基地局１０−１）であって、移動端末（移動端末４０）との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する補正部（空き無線リソース補正部１６２）と、前記補正部による補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信する送信部（空き無線リソース送信部１６４）と備えることを要旨とする。
【０００９】
このような無線基地局は、移動端末との間のトラフィック量の増加が予測される条件が満たされる場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量の情報を他の無線基地局へ送信する。従って、他の無線基地局は、送信元の無線基地局における空き無線リソース量を実際の量よりも小さい値あるいは大きい値であると認識し得る。この場合、他の無線基地局と通信を行っている移動端末が送信元の無線基地局へハンドオフされる確率が変動し、送信元の無線基地局又は送信先の無線基地局は、所定の無線リソースを所定の通信用として確保できる。従って、トラフィックの増加時において、所定の通信が困難となることを抑制できる。
【００１０】
本発明の第２の特徴は、前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が少ないほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正することを要旨とする。
【００１１】
本発明の第３の特徴は、前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が多いほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が大きくなるように補正することを要旨とする。
【００１２】
本発明の第４の特徴は、前記補正部は、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報（ＥＴＷＳ情報）を受信した場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正することを要旨とする。
【００１３】
本発明の第５の特徴は、前記緊急情報は、上位ネットワーク（コアネットワーク３０）から送信されることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第６の特徴は、前記補正部は、前記緊急情報によって示される前記緊急事態の種別及び前記緊急事態の規模の少なくとも何れかに応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正することを要旨とする。
【００１５】
本発明の第７の特徴は、前記補正部は、自無線基地局の配下でアイドル状態にある前記移動端末の数に応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正することを要旨とする。
【００１６】
本発明の第８の特徴は、他の無線基地局との間で空き無線リソース量を通知し合う無線基地局における通信制御方法であって、移動端末との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正するステップと、補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信するステップとを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トラフィックの増加時において、所定の通信が困難となることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＬＴＥ基地局の構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る実績空き無線リソース量と補正後空き無線リソース量との対応を示す関数を表す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る緊急情報用のリソースブロックの確保を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態に係るＬＴＥ基地局の第１の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るＬＴＥ基地局の第２の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。具体的には、（１）無線通信システムの概略構成、（２）ＬＴＥ基地局の構成、（３）ＬＴＥ基地局の動作、（４）作用・効果、（５）その他の実施形態について説明する。以下の実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００２０】
（１）無線通信システムの概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。本実施形態では、無線通信システム１は、ＬＴＥ技術を用いて構成されている。図１に示す無線通信システム１は、無線基地局であるＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２（以下、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２をまとめて、適宜「ＬＴＥ基地局１０」と称する）と、ＭＭＥ（Mobile Management Entity）２０と、上位ネットワークであるコアネットワーク３０と、光ファイバ３２と、移動端末４０と、地震津波警報システム（ＥＴＷＳ：Earthquake and Tsunami Warning System）情報サーバ５０と、公衆ネットワーク６０と、ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２とを含んで構成される。
【００２１】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、ＭＭＥ２０と、ＥＴＷＳ情報サーバ５０とは、コアネットワーク３０に接続されている。ＥＴＷＳ情報サーバ５０と、ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２とは、公衆ネットワーク６０に接続されている。ＬＴＥ基地局１０−１とＬＴＥ基地局１０−２とは、光ファイバ３２に接続されている。
【００２２】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、移動端末４０とは、無線通信区間を介して無線通信を行う。ＬＴＥにおいて、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、移動端末４０との間の通信方式は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network）と称される。
【００２３】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２と、ＭＭＥ２０との間には、コアネットワーク３０を介して、トランスポート層の論理的な伝送路であるＳ１インタフェースが確立される。また、ＬＴＥ基地局１０−１とＬＴＥ基地局１０−２との間には、光ファイバ３２を介して、トランスポート層の論理的な伝送路であるＸ２インタフェースが確立可能である。
【００２４】
ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２は、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報である地震津波警報（ＥＴＷＳ）情報を通知する権限を有する政府、警察、消防等の機関に設置されている。
【００２５】
ＥＴＷＳ情報は、以下のような手順を経て、ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２から移動端末４０へ通知される。
【００２６】
ＥＴＷＳ発令端末装置７０−１及びＥＴＷＳ発令端末装置７０−２は、ＥＴＷＳ情報を、公衆ネットワーク６０を介して、ＥＴＷＳ情報サーバ５０へ送信する。
【００２７】
ＥＴＷＳ情報サーバ５０は、公衆ネットワーク６０からのＥＴＷＳ情報を受信する。更に、ＥＴＷＳ情報サーバ５０は、ＥＴＷＳ情報を、コアネットワーク３０を介して、ＭＭＥ２０へ送信する。
【００２８】
ＭＭＥ２０は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を受信する。更に、ＭＭＥ２０は、ＥＴＷＳ情報を、コアネットワーク３０を介して、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【００２９】
ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を受信する。更に、ＬＴＥ基地局１０−１及びＬＴＥ基地局１０−２は、移動端末４０に対し、ブロードキャスト又はマルチキャストにより、ＥＴＷＳ情報を送信する。移動端末４０は、ＥＴＷＳ情報を受信すると、当該ＥＴＷＳ情報に対応する緊急サービス（例えば、所定の警報音の鳴動）を実行し、ユーザに地震や津波に対する注意を促す。
【００３０】
無線通信システム１では、ＬＴＥ基地局１０の間の負荷分散のために、各ＬＴＥ基地局１０が、自ＬＴＥ基地局における負荷量を示す情報である、空き無線リソース量（未使用の無線リソース量）を示す情報（リソースステータス）を他のＬＴＥ基地局１０へ通知する。ＬＴＥ基地局１０は、自ＬＴＥ基地局における空き無線リソース量が、他のＬＴＥ基地局１０における空き無線リソース量より小さく、且つ、自ＬＴＥ基地局における空き無線リソース量が閾値を超えるような場合に、自ＬＴＥ基地局と通信中の移動端末４０を他のＬＴＥ基地局１０へハンドオフさせる等、負荷分散のための制御を行う。
【００３１】
（２）ＬＴＥ基地局の構成
図２は、ＬＴＥ基地局１０−１の構成を示す図である。図２に示すＬＴＥ基地局１０−１は、制御部１０２、記憶部１０３、Ｉ／Ｆ部１０４、無線通信部１０６、アンテナ１０８及び加速度センサ１１０を含む。なお、ＬＴＥ基地局１０−２も、ＬＴＥ基地局１０−１と同様の構成を有する。また、以下においては、移動端末４０は、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内に存在するものとする。
【００３２】
制御部１０２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、ＬＴＥ基地局１０−１が具備する各種機能を制御する。記憶部１０３は、例えばメモリによって構成され、ＬＴＥ基地局１０−１における制御などに用いられる各種情報を記憶する。
【００３３】
Ｉ／Ｆ部１０４は、コアネットワーク３０及び光ファイバ３２に接続されている。無線通信部１０６は、ＲＦ回路、ベースバンド回路等を含み、変調及び復調、符号化及び復号等を行い、アンテナ１０８を介して、移動端末４０との間で、無線信号の送信及び受信を行う。加速度センサ１１０は、ＬＴＥ基地局１０−１に生じる振動を検知する。
【００３４】
制御部１０２は、ＥＴＷＳ通信部１５２、タイマ１５４、トラフィック量検知部１５６、無線リソース確保部１５８、無線リソース解放部１６０、空き無線リソース補正部１６２及び空き無線リソース送信部１６４を含む。
【００３５】
ＥＴＷＳ通信部１５２は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を、Ｉ／Ｆ部１０４を介して受信する。ＥＴＷＳ通信部１５２は、移動端末４０への報知ベアラ（ブロードキャストベアラ又はマルチキャストベアラ）を確立し、無線通信部１０６及びアンテナ１０８を介して、移動端末４０へＥＴＷＳ情報を送信する。
【００３６】
また、ＥＴＷＳ通信部１５２は、ＥＴＷＳ情報を解析し、当該ＥＴＷＳ情報に対応する緊急事態の種別を判定する。ＥＴＷＳ情報には、緊急事態の種別を示す情報が含まれている。ここでは、緊急事態の種別は「地震」又は「津波」である。
【００３７】
空き無線リソース補正部１６２は、空き無線リソース量を取得する。ここで、空き無線リソース量とは、上りの空き無線リソース量である上り空きリソースブロック量と、下りの空き無線リソース量である下り空きリソースブロック量との双方でもよく、何れか一方でもよい。
【００３８】
また、空き無線リソース補正部１６２は、ＥＴＷＳ通信部１５２によってＥＴＷＳ情報が送信されたことにより、その直後より安否確認等の通信が急増し、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内の全ての移動端末４０との間のトラフィック量の合計値（合計トラフィック量）が第１の所定値以上となることを予測する。
【００３９】
隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２は、ＬＴＥ基地局１０−１における空き無線リソース量（リソースステータス）を取得するために、ＬＴＥ基地局１０−１に対して、リソースステータスリクエストメッセージを送信する。リソースステータスリクエストメッセージは、光ファイバ３２に確立されたＸ２インタフェースや、コアネットワーク３０に確立されたＳ１インタフェースを介して、ＬＴＥ基地局１０−１へ送られる。
【００４０】
空き無線リソース補正部１６２は、ＬＴＥ基地局１０−２からのリソースステータスリクエストメッセージを、Ｉ／Ｆ部１０４を介して受信する。
【００４１】
ＥＴＷＳ通信部１５２によってＥＴＷＳ情報が送信され、且つ、ＬＴＥ基地局１０−２からのリソースステータスリクエストメッセージが受信された場合、空き無線リソース補正部１６２は、取得した空き無線リソース量（実績空き無線リソース量）を補正する。実績空き無線リソース量は、補正前の空き無線リソース量に対応する。
【００４２】
具体的には、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量が少ないほど、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正する。また、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量が多いほど、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が大きくなるように補正する。
【００４３】
図３は、実績空き無線リソース量と補正後空き無線リソース量との対応を示す関数を表す図である。図３に示す関数α及び関数βは、例えば、いわゆるロードバランシングアルゴリズムに基づいて得られる。
【００４４】
関数αは、実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなり、実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも大きくなる関数である。関数βは、実績空き無線リソース量に関わらず、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなる関数である。
【００４５】
空き無線リソース補正部１６２は、図３の関数αや関数βを用いて、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得できる。
【００４６】
空き無線リソース送信部１６４は、リソースステータスリクエストメッセージに対する応答として、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを生成する。空き無線リソース送信部１６４は、リソースステータスレスポンスメッセージを、Ｉ／Ｆ部１０４を介してＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。リソースステータレスポンスメッセージは、光ファイバ３２に確立されたＸ２インタフェースや、コアネットワーク３０に確立されたＳ１インタフェースを介して、ＬＴＥ基地局１０−２へ送られる。これにより、ＬＴＥ基地局１０−２は、ＬＴＥ基地局１０−１の空き無線リソース量を実績とは異なる値として認識する。
【００４７】
なお、空き無線リソース補正部１６２は、ＥＴＷＳ情報によって示される緊急事態の種別、及び、緊急事態の規模の少なくとも何れかに応じて、実績空き無線リソース量を補正してもよい。
【００４８】
具体的には、空き無線リソース補正部１６２は、ＥＴＷＳ情報によって示される緊急事態の種別が「地震」である場合、加速度センサ１１０によって検知される振動の規模を判定する。ここで、振動の規模は、所定範囲に対応する中規模、所定範囲よりも大きい大規模、所定範囲よりも小さい小規模の３段階に分類される。ここで、小規模とは、ＥＴＷＳ情報が誤報であったために、加速度センサ１１０によって振動が検知されなかった場合をも含む。
【００４９】
振動の規模が大規模である場合、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が基準値（ここでは、図３の関数α又は関数βで示される値）よりも小さくなるように補正する。
【００５０】
振動の規模が中規模である場合には、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率を基準値に補正する。
【００５１】
振動の規模が小規模である場合には、空き無線リソース補正部１６２は、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が基準値よりも大きくなるように補正する。
【００５２】
また、空き無線リソース補正部１６２は、ＬＴＥ基地局１０−１の配下において、アイドル状態にある移動端末４０の数が多いほど、実績空き無線リソース量に対する補正後の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正してもよい。ここで、ＬＴＥ基地局１０−１の配下において、アイドル状態にある移動端末４０とは、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内に存在する移動端末４０のうち、待ち受け状態にある移動端末４０を意味する。
【００５３】
タイマ１５４は、空き無線リソース送信部１６４によってリソースステータスレスポンスメッセージが送信された後、起動する。タイマ１５４の満了時間はＴ１である。ここで、満了時間Ｔ１は、ＥＴＷＳ情報に対応する緊急事態の種別によって変更されてもよい。この場合、ＥＴＷＳ通信部１５２は、緊急事態の種別が「地震」である場合には、タイマ１５４の満了時間Ｔ１を短くし、緊急事態の種別が「津波」である場合には、タイマ１５４の満了時間を長くする。
【００５４】
タイマ１５４の起動後、空き無線リソース補正部１６２は、加速度センサ１１０によって検知される振動の規模を判定する。
【００５５】
振動の規模が大規模である場合、空き無線リソース補正部１６２は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。この場合、その後、空き無線リソース送信部１６４は、リソースステータスレスポンスメッセージをＬＴＥ基地局１０−２へ送信する場合、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージの送信を継続する。
【００５６】
振動の規模が中規模である場合には、タイマ１５４が満了した後、空き無線リソース補正部１６２は、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。補正には、例えば、いわゆるロードバランシングアルゴリズムが用いられる。
【００５７】
振動の規模が小規模である場合には、空き無線リソース補正部１６２は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。空き無線リソース補正部１６２は、いわゆるロードバランシングアルゴリズムに基づいて、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。
【００５８】
トラフィック量検知部１５６は、移動端末４０毎に、当該移動端末４０の上りのトラフィック量及び下りのトラフィック量を検知する。
【００５９】
無線リソース確保部１５８は、ＥＴＷＳ通信部１５２によってＥＴＷＳ情報が送信されたことにより、その直後より安否確認等の通信が急増し、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内の全ての移動端末４０との間のトラフィック量の合計値（合計トラフィック量）が第１の所定値以上となることを予測する。
【００６０】
この場合、無線リソース確保部１５８は、上りのスケジューリング（移動端末４０からＬＴＥ基地局１０−１に向かう方向における無線リソースの割り当て）において、警察や消防、救急等への緊急性を要する通信（緊急通信）用の上りリソースブロックを確保する。また、無線リソース確保部１５８は、下りのスケジューリングにおいて、緊急通信用の下りリソースブロックを確保する。
【００６１】
具体的には、無線リソース確保部１５８は、移動端末４０の上りのデータ伝送速度及び下りのデータ伝送速度を取得する。
【００６２】
無線リソース確保部１５８は、上りのデータ伝送速度第３の所定値としての第１上り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の割合だけ減らし、下りのデータ伝送速度が第３の所定値としての第１下り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の割合だけ減らし、得られた空き上りリソースブロック及び空き下りリソースブロックを緊急通信用の上りリソースブロック及び緊急通信用の下りリソースブロックとして確保する。
【００６３】
ここで、移動端末４０に割り当てられているリソースブロックの数が当該移動端末４０のデータ伝送速度に応じて決定される場合、例えば、移動端末４０のデータ伝送速度が大きいほど、当該移動端末４０に割り当てられるリソースブロックの数が多くなる場合には、無線リソース確保部１５８は、割り当てられているリソースブロックの数が多い移動端末４０ほど、換言すれば、データ伝送速度が大きい移動端末４０ほど、リソースブロックの減少の割合を大きくしてもよい。
【００６４】
図４は、緊急情報用のリソースブロックの確保を説明する図である。ここで、緊急通信用には１０個のリソースブロックが必要であるものとする。また、図４（ａ）に示すように、当初、移動端末ＵＥ＃１には１０個のリソースブロック、移動端末ＵＥ＃２には６個のリソースブロック、移動端末＃３には４個のリソースブロックが割り当てられているものとする。
【００６５】
移動端末＃ＵＥ１、移動端末＃ＵＥ２及び移動端末＃ＵＥ３のデータ伝送速度が何れも第３の所定値以上である場合、無線リソース確保部１５８は、移動端末＃ＵＥ１、移動端末＃ＵＥ２及び移動端末＃ＵＥ３に割り当てられているリソースブロックを所定の割合だけ減らす。この際、無線リソース確保部１５８は、図４（ｂ）に示すように、移動端末＃ＵＥ１に対しては、割り当てるリソースブロックを１０個から４個に減らし、移動端末＃ＵＥ２に対しては、割り当てるリソースブロックを６個から３個に減らし、移動端末＃ＵＥ３に対しては、割り当てるリソースブロックを４個から３個に減らす。これにより、１０個のリソースブロックが緊急通信用として確保される。
【００６６】
あるいは、無線リソース確保部１５８は、上りのデータ伝送速度が第３の所定値としての第１上り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の数だけ減らし、下りのデータ伝送速度が第３の所定値としての第１下り閾値以上である移動端末４０に割り当てられている上りリソースブロックを所定の数だけ減らし、得られた空き上りリソースブロック及び空き下りリソースブロックを緊急通信用の上りリソースブロック及び緊急通信用の下りリソースブロックとして確保する。
【００６７】
この際、上述と同様に、移動端末４０に割り当てられているリソースブロックの数が当該移動端末４０のデータ伝送速度に応じて決定される場合には、無線リソース確保部１５８は、割り当てられているリソースブロックの数が多い移動端末４０ほど、換言すれば、データ伝送速度が大きい移動端末４０ほど、リソースブロックの減少数を大きくしてもよい。
【００６８】
無線リソース解放部１６０は、ＬＴＥ基地局１０−１によって形成されるセル内の全ての移動端末４０との間のトラフィック量の合計値（合計トラフィック量）が第２の所定値以下となることを予測した場合、上りのスケジューリングにおいて、緊急通信用の上りリソースブロックを解放し、下りのスケジューリングにおいて、緊急通信用の下りリソースブロックを解放する。
【００６９】
（３）ＬＴＥ基地局の動作
図５及び図６は、ＬＴＥ基地局１０−１の動作を示すフローチャートである。
【００７０】
ステップＳ１０１において、ＬＴＥ基地局１０−１は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を受信する。
【００７１】
ステップＳ１０２において、ＬＴＥ基地局１０−１は、移動端末４０への報知ベアラを確立し、当該移動端末４０へＥＴＷＳ情報を送信する。
【００７２】
ステップＳ１０３において、ＬＴＥ基地局１０−１は、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２からのリソースステータスリクエストメッセージを受信する。
【００７３】
ステップＳ１０４において、ＬＴＥ基地局１０−１は、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得する。
【００７４】
ステップＳ１０４において、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを生成し、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【００７５】
その後、図６に示す動作に移行し、ステップＳ２０１において、ＬＴＥ基地局１０−１は、当該ＬＴＥ基地局１０−１内のタイマ１５４を起動する。
【００７６】
ステップＳ２０２において、ＬＴＥ基地局１０−１は、当該ＬＴＥ基地局１０−１内の加速度センサ１１０によって検知される振動の規模を判定する。
【００７７】
振動の規模が大規模である場合、ステップＳ２０３において、ＬＴＥ基地局１０−１は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。
【００７８】
振動の規模が中規模である場合、ステップＳ２０５において、ＬＴＥ基地局１０−１は、タイマ１５４が満了したか否かを判定する。タイマ１５４が満了した場合、ステップＳ２０６において、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。
【００７９】
振動の規模が小規模である場合には、ステップＳ２０４において、ＬＴＥ基地局１０−１は、タイマ１５４をリセット（停止）させる。ステップＳ２０６において、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を実績空き無線リソース量に戻す補正を行う。
【００８０】
（４）作用・効果
本発明の実施形態に係る無線通信システム１では、ＬＴＥ基地局１０−１は、コアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を移動端末４０へ送信した場合、移動端末４０との間のトラフィック量が第１の所定値以上となると予測される条件が満たされると判断し、実績空き無線リソース量を補正し、補正後の空き無線リソース量を取得する。更に、ＬＴＥ基地局１０−１は、補正後の空き無線リソース量を含んだリソースステータスレスポンスメッセージを、隣接する他のＬＴＥ基地局であるＬＴＥ基地局１０−２へ送信する。
【００８１】
ここで、ＬＴＥ基地局１０−１は、実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなり、実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも大きくなるように補正する。
【００８２】
ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保しやすくすることが望ましい。
【００８３】
このため、上述したように、ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも小さい場合には、実績空き無線リソース量よりも小さい補正後の空き無線リソース量がＬＴＥ基地局１０−２へ通知されることで、実績空き無線リソース量がそのまま通知される場合と比較して、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率が減少し、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保が容易になる。
【００８４】
また、ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保は容易である。このため、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率を増加させ、ＬＴＥ基地局１０−２において緊急通信用のリソースブロックを確保しやすくすることが望ましい。
【００８５】
このため、上述したように、ＬＴＥ基地局１０−１における実績空き無線リソース量が所定値よりも大きい場合には、実績空き無線リソース量よりも大きい補正後の空き無線リソース量がＬＴＥ基地局１０−２へ通知されることで、実績空き無線リソース量がそのまま通知される場合と比較して、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率が増加し、ＬＴＥ基地局１０−２において緊急通信用のリソースブロックの確保が容易になる。
【００８６】
また、ＬＴＥ基地局１０−１は、実績空き無線リソース量に関わらず、補正後の空き無線リソース量が実績空き無線リソース量よりも小さくなるように補正することもできる。
【００８７】
この場合には、実績空き無線リソース量がＬＴＥ基地局１０−２へそのまま通知される場合と比較して、ＬＴＥ基地局１０−２からＬＴＥ基地局１０−１へハンドオフされる確率が減少し、ＬＴＥ基地局１０−１において緊急通信用のリソースブロックの確保が容易になる。
【００８８】
（５）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００８９】
上述した実施形態では、ＬＴＥ基地局１０−１がコアネットワーク３０からのＥＴＷＳ情報を移動端末４０へ送信する場合について説明したが、ＬＴＥ基地局１０−１が、ＥＴＷＳ以外のＰＷＳにおいて、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報を、コアネットワーク３０から受信し、移動端末４０へ送信する場合についても、同様に本発明を適用できる。
【００９０】
上述した実施形態では、ＥＴＷＳ情報が送信されたことにより、合計トラフィック量が第１の所定値以上となることと予測されるものとし、実績空き無線リソース量を補正したが、年明け直後等のトラフィック量の増大が予測される時間帯や、トラフィック量の増大が予測される特定のイベントが開催される場合等において、合計トラフィック量が第１の所定値以上となることと予測されるものとし、実績空き無線リソース量を補正してもよい。
【００９１】
上述した実施形態では、ＬＴＥの無線通信システム１について説明したが、緊急通信用等の所定の通信用の無線リソースを確保する無線通信システムであれば、同様に本発明を適用することができる。
【００９２】
上述した実施形態では、加速度センサ１１０が、緊急事態である地震を検知するものとして用いられているが、緊急事態の種別に応じて、他の検知部が用いられてもよい。例えば、緊急事態の種別が津波である場合には、検潮計が用いられる。
【００９３】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１…無線通信システム、１０−１、１０−２…ＬＴＥ基地局、２０…ＭＭＥ、３０…コアネットワーク、３２…光ファイバ、４０…移動端末、５０…ＥＴＷＳ情報サーバ、６０…公衆ネットワーク、７０−１、７０−２…ＥＴＷＳ発令端末装置、１０２…制御部、１０３…記憶部、１０４…Ｉ／Ｆ部、１０６…無線通信部、１０８…アンテナ、１５２…ＥＴＷＳ通信部、１５４…タイマ、１５６…トラフィック量検知部、１５８…無線リソース確保部、１６０…無線リソース解放部、１６２…空き無線リソース補正部、１６４…空き無線リソース送信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線基地局との間で無線リソースの空きリソース量を通知し合う無線基地局であって、
移動端末との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する補正部と、
前記補正部による補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信する送信部と
を備える無線基地局。
【請求項２】
前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が少ないほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正する請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が多いほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が大きくなるように補正する請求項１又は２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記補正部は、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報を受信した場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する請求項１乃至３の何れかに記載の無線基地局。
【請求項５】
前記緊急情報は、上位ネットワークから送信される請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記補正部は、前記緊急情報によって示される前記緊急事態の種別及び前記緊急事態の規模の少なくとも何れかに応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する請求項４又は５に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記補正部は、自無線基地局の配下でアイドル状態にある前記移動端末の数に応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する請求項４乃至６の何れかに記載の無線基地局。
【請求項８】
他の無線基地局との間で空き無線リソース量を通知し合う無線基地局における通信制御方法であって、
移動端末との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正するステップと、
補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信するステップと
を有する通信制御方法。
【請求項１】
他の無線基地局との間で無線リソースの空きリソース量を通知し合う無線基地局であって、
移動端末との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する補正部と、
前記補正部による補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信する送信部と
を備える無線基地局。
【請求項２】
前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が少ないほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が小さくなるように補正する請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
前記補正部は、自無線基地局の空き無線リソース量が多いほど、補正前の自無線基地局の空き無線リソース量に対する補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の比率が大きくなるように補正する請求項１又は２に記載の無線基地局。
【請求項４】
前記補正部は、予め定められた緊急事態に関連する緊急情報を受信した場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する請求項１乃至３の何れかに記載の無線基地局。
【請求項５】
前記緊急情報は、上位ネットワークから送信される請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
前記補正部は、前記緊急情報によって示される前記緊急事態の種別及び前記緊急事態の規模の少なくとも何れかに応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する請求項４又は５に記載の無線基地局。
【請求項７】
前記補正部は、自無線基地局の配下でアイドル状態にある前記移動端末の数に応じて、自無線基地局の空き無線リソース量を補正する請求項４乃至６の何れかに記載の無線基地局。
【請求項８】
他の無線基地局との間で空き無線リソース量を通知し合う無線基地局における通信制御方法であって、
移動端末との間のトラフィック量が第１の所定値以上となることが予測される条件が満たされた場合に、自無線基地局の空き無線リソース量を補正するステップと、
補正後の自無線基地局の空き無線リソース量の情報を前記他の無線基地局へ送信するステップと
を有する通信制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２３３９８９（Ｐ２０１１−２３３９８９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１００３９９（Ｐ２０１０−１００３９９）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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