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公開番号2025140570
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040053
出願日2024-03-14
発明の名称ネットワークの負荷に基づいてアクセス規制を行う制御装置、基地局装置、制御方法、及びプログラム
出願人KDDI株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H04W 48/02 20090101AFI20250919BHJP(電気通信技術)
要約【課題】移動通信システムにおいてネットワークの過負荷状態を緩和することこと。
【解決手段】第3世代パートナーシッププロジェクト(3GPP)のセルラ通信ネットワークにおけるMobility Management Entity(MME)またはAccess and Mobility Management Function(AMF)として動作する制御装置は、基地局装置を介して端末装置からセルラ通信ネットワークへの接続要求を受け付け、制御装置の負荷を示す値またはセルラ通信ネットワークの負荷を示す値が所定の閾値を上回ったか否かの第1の判定を行い、第1の判定の結果に基づいて、端末装置に接続要求を送信することの抑制をさせるための制御を行うよう基地局装置に要求を行う。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のセルラ通信ネットワークにおけるＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）またはＡｃｃｅｓｓａｎｄＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ（ＡＭＦ）として動作する制御装置であって、
基地局装置を介して端末装置から前記セルラ通信ネットワークへの接続要求を受け付ける受付手段と、
前記制御装置の負荷を示す値または前記セルラ通信ネットワークの負荷を示す値が所定の閾値を上回ったか否かの第１の判定を行う判定手段と、
前記第１の判定の結果に基づいて、前記端末装置に前記接続要求を送信することの抑制をさせるための制御を行うよう前記基地局装置に要求を行う要求手段と、を有する
ことを特徴とする制御装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記制御装置の負荷を示す値が、前記制御装置のプロセッサの使用率である
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御装置の負荷を示す値が、前記受付手段が所定長の期間において受け付けた前記接続要求の数である
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記セルラ通信ネットワークにおける１つ以上の他の制御装置のそれぞれのプロセッサの使用率を特定可能な情報を取得する取得手段をさらに有し、
前記セルラ通信ネットワークの負荷を示す第１の値が、前記制御装置のプロセッサの使用率であり、
前記セルラ通信ネットワークの負荷を示す第２の値が、前記他の制御装置のプロセッサの使用率であり、
前記要求手段は、前記第１の値が第１の閾値を上回り、かつ、前記他の制御装置の少なくとも１つにおける前記第２の値が第２の閾値を上回ったことに基づいて、前記要求を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
前記セルラ通信ネットワークにおける１つ以上の他の制御装置が、前記接続要求に基づいて前記セルラ通信ネットワークにおける所定の装置に送信した所定のメッセージの数を取得する取得手段をさらに有し、
前記セルラ通信ネットワークの負荷を示す値が、前記制御装置と前記他の制御装置のそれぞれとが前記所定の装置に送信した前記所定のメッセージの数の和である
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記要求手段は、前記制御装置がＭＭＥである場合、Ｓ１インタフェースを用いて前記要求を行う
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記要求手段は、前記制御装置がＡＭＦである場合、ＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ（ＮＧ）インタフェースを用いて前記要求を行う
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記要求手段は、前記制御装置に関連付けられている前記基地局装置の全てに対して前記要求を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記要求手段は、前記制御装置に関連付けられている前記基地局装置のうち、所定の地理的条件を満たす前記基地局装置に対して前記要求を行う
ことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記抑制をさせるための制御が行われている期間において、前記制御装置の負荷を示す値または前記セルラ通信ネットワークの負荷を示す値が所定の条件を満たしたか否かの第２の判定を行い、
前記要求手段は、前記第２の判定の結果に基づいて、前記抑制をさせるための制御を解除させるための制御を行うよう前記基地局装置に要求する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムにおいてネットワークの過負荷状態を緩和する技術に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のセルラ通信規格では、セルラ通信ネットワークに接続する端末は、基地局を介してネットワークへの自装置の登録や通信経路の設定等のための手続きを実行する。例えば、ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）では、このような端末の接続時の手続きは、ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）と呼ばれるネットワークノードを介して実行される。同様に、第５世代移動通信システム（５Ｇ）では、ＡｃｃｅｓｓａｎｄＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ（ＡＭＦ）と呼ばれるネットワークノードを介して手続きが実行される。ここで、多数の端末が短期間においてネットワークに接続を行おうとすると、ネットワークの負荷が一時的に高まり、過負荷状態が生じうる。例えば、ＭＭＥやＡＭＦに対して短時間に多数の接続要求が行われると、それらの処理性能を超える量の処理が発生しうる。ネットワークが過負荷状態になると、要求された処理を実行できなくなり障害が発生しうる。特許文献１では、所定のＡＭＦにおいて輻輳が発生したことの検出に基づいて、その所定のＡＭＦに対する輻輳制御の開始を基地局へ命令する制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－１５０９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過負荷状態のＭＭＥやＡＭＦに転送される端末からの接続要求の数を制限するように基地局に対して要求することにより、そのＭＭＥやＡＭＦの過負荷状態を緩和することは可能である。しかし、多数の接続要求が継続すると、そのための処理量がネットワーク全体の処理性能を上回り、システムとして機能しなくなる可能性がある。本発明は、このような状況におけるネットワークの過負荷状態を緩和する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様による制御装置は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）のセルラ通信ネットワークにおけるＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ（ＭＭＥ）またはＡｃｃｅｓｓａｎｄＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ（ＡＭＦ）として動作する制御装置であって、基地局装置を介して端末装置から前記セルラ通信ネットワークへの接続要求を受け付ける受付手段と、前記制御装置の負荷を示す値または前記セルラ通信ネットワークの負荷を示す値が所定の閾値を上回ったか否かの第１の判定を行う判定手段と、前記判定の結果に基づいて、前記端末装置に前記接続要求を送信することの抑制をさせるための制御を行うよう前記基地局装置に要求を行う要求手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、移動通信システムにおいてネットワークの過負荷状態を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
移動通信システムの構成例を示す図である。
ＭＭＥと基地局との間で実行されるシーケンスの一例を示す図である。
ＭＭＥのハードウェア構成の一例を示す図である。
ＭＭＥの機能構成の一例を示す図である。
基地局の機能構成の一例を示す図である。
ＭＭＥの動作フローを示すフローチャートの一例である。
ＭＭＥの動作フローを示すフローチャートの一例である。
ＭＭＥの動作フローを示すフローチャートの一例である。
ＭＭＥの動作フローを示すフローチャートの一例である。
ＭＭＥ、基地局、端末間で実行されるシーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち２つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【０００９】
（システム構成）
図１に、本実施形態に係る移動通信システムの構成例を示す。移動通信システムは、例えば、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ（登録商標））のセルラ通信規格に準拠したセルラ通信システムである。ただし、これに限られず、任意の無線通信規格に準拠した移動通信システムにおいて、以下の議論を適用することができる。移動通信システムは、例えば、端末１０１～端末１０４、基地局１１１～基地局１１２、ＭＭＥ１２１～ＭＭＥ１２４、ＨＳＳ１３１、ＳＧＷ１３２、ＰＧＷ１３３、ＩＭＳ１３４及びインターネット１３５を含んで構成される。ＭＭＥ及びＨＳＳは、それぞれＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ、ＨｏｍｅＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｅｒｖｅｒの略語である。また、ＳＧＷ、ＰＧＷ及びＩＭＳは、それぞれＳｅｒｖｉｎｇＧａｔｅｗａｙ、ＰａｃｋｅｔＤａｔａＮｅｔｗｏｒｋＧａｔｅｗａｙ及びＩＰＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＳｕｂｓｙｓｔｅｍの略語である。なお、端末１０１～端末１０４を総称して、端末１００と呼ぶことがある。また、基地局１１１と基地局１１２とを総称して、基地局１１０と呼ぶことがある。さらに、ＭＭＥ１２１～ＭＭＥ１２４を総称して、ＭＭＥ１２０と呼ぶことがある。なお、図１では、基地局１１１及び基地局１１２のそれぞれに、端末１０１、端末１０２及び端末１０３、端末１０４が無線で接続している例を示しているが、それぞれの基地局１１０に接続する端末１００は０または１つであってもよく３つ以上あってもよい。また、基地局１１０は、３つ以上あってもよい。各端末１００は、複数の基地局１１０に接続しうる。基地局１１１と基地局１１２のそれぞれは、ＭＭＥ１２１～ＭＭＥ１２４のそれぞれと有線ネットワークで相互に接続される。なお、ＭＭＥ１２０は３つ以下であってもよく、５つ以上であってもよい。また、基地局１１０とＭＭＥ１２０との間は、無線ネットワークで接続されていてもよい。それぞれのＭＭＥ１２０間は図示しない有線ネットワークまたは無線ネットワークにより接続され、それぞれの間で通信が行われうる。ＭＭＥ１２１～ＭＭＥ１２４のそれぞれは、さらにＨＳＳ１３１と有線ネットワーク又は無線ネットワークで接続されうる。基地局１１１と基地局１１２のそれぞれは、ＳＧＷ１３２と有線ネットワーク又は無線ネットワークにより接続されうる。また、ＭＭＥ１２１～ＭＭＥ１２４のそれぞれは、ＳＧＷ１３２と図示しない有線ネットワーク又は無線ネットワークで接続されうる。ＳＧＷ１３２は、ＰＧＷ１３３と有線ネットワーク又は無線ネットワークで接続されうる。ＰＧＷ１３３は、ＩＭＳ１３４とインターネット１３５と有線ネットワーク又は無線ネットワークで接続されうる。
【００１０】
端末１００は、ユーザにより利用される端末であり、無線媒体を介して基地局１１０と無線信号の交換を行う。端末１００は、ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ（ＵＥ）と呼ばれうる。端末１００は、例えば、スマートフォン、モバイルフォン、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、ウェアラブル端末、ＩｏＴ（ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ）端末等を含む。基地局１１０は、無線媒体を介して端末１００と無線信号の交換を行う。基地局１１０は、例えば、ｇＮＢ（ｎｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＮｏｄｅＢ）、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅＢ）等を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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