JP7813918B2

JP7813918B2 - 平常時のローミング接続の制限の緩和

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Publication number: JP7813918B2
Application number: JP2024576086A
Authority: JP
Inventors: 健一郎青柳
Original assignee: Rakuten Mobile Inc
Current assignee: Rakuten Mobile Inc
Priority date: 2023-02-06
Filing date: 2023-03-22
Publication date: 2026-02-13
Anticipated expiration: 2043-03-22
Also published as: EP4664999A1; US20250097823A1; JPWO2024166404A1; WO2024166404A1

Description

本開示は、平常時のローミング接続の制限の緩和に関する。

スマートフォンやIoT（Internet of Things）デバイスに代表される無線通信デバイス（以下では総称して通信機とも表される）の数、種類、用途は増加の一途を辿っており、無線通信規格の拡張や改善が続けられている。例えば「5G」として知られる第５世代移動通信システムの商用サービスは2018年に開始したが、現在も3GPP（Third Generation Partnership Project）で規格策定が進められている。また、5Gに続く次世代の無線通信規格としての「6G」または第６世代移動通信システムの規格策定に向けた取り組みも始まっている。

特許文献１には、いわゆる災害ローミング（disaster roaming）におけるネットワークの選択技術が開示されている。災害ローミングでは、災害時にホームネットワークが使用できなくなった場合に限って、特定のローミングネットワークへのローミング接続が許容される。平常時には、当該特定のローミングネットワークへのローミング接続は禁止される。

米国特許出願公開第２０２２／０２６４２７５号明細書

災害ローミングのための接続設定は硬直的であり、仮にローミングネットワークにおいてローミング通信のために利用可能な通信リソースが十分にあったとしても、平常時には利用されずに無駄になってしまう。

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、平常時にローミング接続の制限を緩和できる通信制御装置等を提供する。

本開示のある態様の通信制御装置は、ローミング制限エリア設定部によって、平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、ローミング制限緩和部によって、ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、を実行する少なくとも一つのプロセッサを備える。

本態様によれば、非常時以外のローミング接続が制限されるローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和できる。

本開示の別の態様は、通信制御方法である。この通信制御方法は、平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、を実行する。

本開示の更に別の態様は、記憶媒体である。この記憶媒体は、平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、をコンピュータに実行させる通信制御プログラムを記憶している。

なお、以上の構成要素の任意の組合せや、これらの表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラム等に変換したものも、本開示に包含される。

本開示によれば、平常時にローミング接続の制限を緩和できる。

通信制御装置が適用される無線通信システムの概要を模式的に示す。通信制御装置を模式的に示す機能ブロック図である。通信制御装置による通信制御の例を示すフローチャートである。

以下では、図面を参照しながら、本開示を実施するための形態（以下では実施形態とも表される）について詳細に記述する。記述および／または図面においては、同一または同等の構成要素、部材、処理等に同一の符号を付して重複する記述を省略する。図示される各部の縮尺や形状は、記述の簡易化のために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。実施形態は例示であり、本開示の範囲を何ら限定するものではない。実施形態において提示される全ての特徴やそれらの組合せは、必ずしも本開示の本質的なものであるとは限らない。実施形態は、便宜的に、それを実現する機能毎および／または機能群毎の構成要素に分解されて提示される。但し、実施形態における一つの構成要素が、実際には別体としての複数の構成要素の組合せによって実現されてもよいし、実施形態における複数の構成要素が、実際には一体としての一つの構成要素によって実現されてもよい。

本実施形態に係る通信制御装置は、地上に設置される地上基地局が地上に提供する地上通信セルによって構築される地上系ネットワーク（TN: Terrestrial Network）、飛行する非地上基地局が地上に提供する非地上通信セルによって構築される非地上系ネットワーク（NTN: Non-Terrestrial Network）、TNおよびNTNが併存するネットワークに適用できる。これらの基地局および／または通信セルは、同じモバイル通信ネットワーク、公衆陸上移動体通信網（PLMN: Public Land Mobile Network）、移動体通信事業者（MNO: Mobile Network Operator）、仮想移動体通信事業者（MVNO: Mobile Virtual Network Operator）に属するものでもよいし、異なるモバイル通信ネットワーク、PLMN、MNO、MVNOに属するものでもよい。以下では、モバイル通信ネットワーク、PLMN、MNO、MVNOがPLMNと総称される。

図１は、本開示の実施形態に係る通信制御装置が適用される無線通信システム１の概要を模式的に示す。無線通信システム１は、５Ｇ無線通信システム１１と、４Ｇ無線通信システム１２と、衛星通信システム１３と、を含む。５Ｇ無線通信システム１１は、無線アクセス技術（RAT: Radio Access Technology）としてNR（New Radio）または5G NR（Fifth Generation New Radio）を使用し、コアネットワーク（CN: Core Network）として5GC（Fifth Generation Core）を使用する第５世代移動通信システム（5G）に準拠する。４Ｇ無線通信システム１２は、無線アクセス技術としてLTE（Long Term Evolution）やLTE-Advancedを使用し、コアネットワークとしてEPC（Evolved Packet Core）を使用する第４世代移動通信システム（4G）に準拠する。衛星通信システム１３は、通信衛星１３１を介した衛星通信を担う。図示は省略するが、無線通信システム１は、4Gより前の世代の無線通信システムを含んでもよいし、5Gより後の世代（6G等）の無線通信システムを含んでもよいし、Wi-Fi（登録商標）等の世代と関係付けられない任意の無線通信システムを含んでもよい。また、無線通信システム１は、５Ｇ無線通信システム１１、４Ｇ無線通信システム１２、衛星通信システム１３の一部または全部を含まなくてもよい。

５Ｇ無線通信システム１１は、地上に設置されてUE（User Equipment）とも呼ばれるスマートフォン等の通信機２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ（以下では総称して通信機２とも表される）と5G NRによって通信可能な複数の５Ｇ基地局１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃ（以下では総称して５Ｇ基地局１１１とも表される）を含む。5Gにおける基地局１１１はgNodeB（gNB）とも呼ばれる。各５Ｇ基地局１１１Ａ、１１１Ｂ、１１１Ｃの通信可能範囲またはサポート範囲はセルと呼ばれ、それぞれ１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃ（以下では総称して５Ｇセル１１２とも表される）として図示される。

各５Ｇ基地局１１１の５Ｇセル１１２の大きさは任意であるが、典型的には半径数メートルから数十キロメートルである。確立した定義はないものの、半径数メートルから十メートルのセルはフェムトセルと呼ばれ、半径十メートルから数十メートルのセルはピコセルと呼ばれ、半径数十メートルから数百メートルのセルはマイクロセルと呼ばれ、半径数百メートルを超えるセルはマクロセルと呼ばれることがある。5Gではミリ波等の高い周波数の電波が使用されることも多く、直進性の高さ故に電波が障害物に遮られて通信可能距離が短くなる。このため、5Gでは4G以前の世代に比べて小さいセルが多用される傾向がある。

通信機２は、複数の５Ｇセル１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃの少なくとも一つの内部にあれば、5G通信を行える。図示の例では、５Ｇセル１１２Ａおよび１１２Ｂ内にある通信機２Ｂは、５Ｇ基地局１１１Ａおよび１１１Ｂのいずれとも5G NRによって通信可能である。また、５Ｇセル１１２Ｃ内にある通信機２Ｃは、５Ｇ基地局１１１Ｃと5G NRによって通信可能である。通信機２Ａおよび２Ｄは、全ての５Ｇセル１１２Ａ、１１２Ｂ、１１２Ｃの外にあるため、5G NRによる通信ができない状態にある。各通信機２と各５Ｇ基地局１１１の間の5G NRによる5G通信は、コアネットワークである5GCによって管理される。例えば、5GCは、各５Ｇ基地局１１１との間のデータの授受、EPC、衛星通信システム１３、インターネット等の外部ネットワークとの間のデータの授受、通信機２の移動管理等を行う。

４Ｇ無線通信システム１２は、複数の４Ｇ基地局１２１（図１では一つのみを示す）を含む。複数の４Ｇ基地局１２１は、地上に設置され、通信機２とLTEやLTE-Advancedによって通信可能である。4Gにおける基地局１２１はeNodeB（eNB）とも呼ばれる。各５Ｇ基地局１１１と同様に、各４Ｇ基地局１２１の通信可能範囲またはサポート範囲もセルと呼ばれ１２２として図示される。

通信機２は４Ｇセル１２２の内部にあれば4G通信を行える。図示の例では、４Ｇセル１２２内にある通信機２Ａおよび２Ｂは、４Ｇ基地局１２１とLTEやLTE-Advancedによって通信可能である。通信機２Ｃおよび２Ｄは、４Ｇセル１２２の外にあるため、LTEやLTE-Advancedによる通信ができない状態にある。各通信機２と各４Ｇ基地局１２１の間のLTEやLTE-Advancedによる4G通信は、コアネットワークであるEPCによって管理される。例えば、EPCは、各４Ｇ基地局１２１との間のデータの授受、5GC、衛星通信システム１３、インターネット等の外部ネットワークとの間のデータの授受、通信機２の移動管理等を行う。

各通信機２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄに着目すると、図示の例では、通信機２Ａは４Ｇ基地局１２１との4G通信が可能な状態にあり、通信機２Ｂは５Ｇ基地局１１１Ａ、１１１Ｂとの5G通信および４Ｇ基地局１２１との4G通信が可能な状態にあり、通信機２Ｃは５Ｇ基地局１１１Ｃとの5G通信が可能な状態にある。通信機２Ｂのように通信可能な基地局（１１１Ａ、１１１Ｂ、１２１）が複数ある場合は、コアネットワークである5GCおよび／またはEPCによる管理の下、通信品質等の観点で最適と判断された一つの基地局が選択されて通信機２Ｂとの通信を行う。また、通信機２Ｄはいずれの５Ｇ基地局１１１および４Ｇ基地局１２１とも通信が可能な状態にないため、次に説明する衛星通信システム１３による通信を行う。

衛星通信システム１３は、地表から500km～700km程度の高さの低軌道の宇宙空間を飛行する低軌道衛星としての通信衛星１３１を非地上基地局として用いる無線通信システムである。５Ｇ基地局１１１および４Ｇ基地局１２１と同様に、通信衛星１３１の通信可能範囲またはサポート範囲もセルと呼ばれ１３２として図示される。このように、非地上基地局としての通信衛星１３１は、非地上通信セルとしての衛星通信セル１３２を地上に提供する。地上の通信機２は衛星通信セル１３２の内部にあれば衛星通信を行える。５Ｇ無線通信システム１１における５Ｇ基地局１１１および４Ｇ無線通信システム１２における４Ｇ基地局１２１と同様に、衛星通信システム１３における基地局としての通信衛星１３１は、衛星通信セル１３２内の通信機２と直接的にまたは航空機等を介して間接的に無線通信可能である。通信衛星１３１が衛星通信セル１３２内の通信機２との無線通信に使用する無線アクセス技術は、５Ｇ基地局１１１と同じ5G NRでもよいし、４Ｇ基地局１２１と同じLTEやLTE-Advancedでもよいし、通信機２が使用可能な任意の他の無線アクセス技術でもよい。このため、通信機２には衛星通信のための特別な機能や部品を設けなくてもよい。

衛星通信システム１３は、地上に設置されて通信衛星１３１と通信可能な地上局としてのゲートウェイ１３３を備える。ゲートウェイ１３３は、通信衛星１３１と通信するための衛星アンテナを備え、地上系ネットワーク（TN: Terrestrial Network）を構成する地上基地局としての５Ｇ基地局１１１や４Ｇ基地局１２１と、それぞれの無線アクセス技術である5G NRやLTEあるいは他の有線または無線のアクセス技術またはインターフェースを介して接続されている。このように、ゲートウェイ１３３は、非地上基地局または衛星基地局としての通信衛星１３１によって構成される非地上系ネットワーク（NTN: Non-Terrestrial Network）と地上基地局１１１、１２１によって構成されるTNを相互通信可能に接続する。通信衛星１３１が5G NRによって衛星通信セル１３２内の通信機２と5G通信する場合は、ゲートウェイ１３３およびTNにおける５Ｇ基地局１１１（または５Ｇ無線アクセスネットワーク）を介して接続される5GCをコアネットワークとして利用し、通信衛星１３１がLTEやLTE-Advancedによって衛星通信セル１３２内の通信機２と4G通信する場合は、ゲートウェイ１３３およびTNにおける４Ｇ基地局１２１（または４Ｇ無線アクセスネットワーク）を介して接続されるEPCをコアネットワークとして利用する。このように、ゲートウェイ１３３を介して5G通信、4G通信、衛星通信等の異なる無線通信システムの間で適切な連携が取られる。

通信衛星１３１による衛星通信は、主に、５Ｇ基地局１１１や４Ｇ基地局１２１等の地上基地局が設けられないまたは少ない地域をカバーするために利用される。図示の例では、全ての地上基地局の通信セル外にいる通信機２Ｄが通信衛星１３１と通信する。一方、いずれかの地上基地局と良好に通信できる状態にある通信機２Ａ、２Ｂ、２Ｃも、衛星通信セル１３２内にいるため通信衛星１３１と通信可能ではあるが、原則として衛星基地局としての通信衛星１３１ではなく地上基地局と通信を行うことで、通信衛星１３１の限られた通信リソース（電力を含む）が通信機２Ｄ等のために節約される。通信衛星１３１は、ビームフォーミングによって通信電波を衛星通信セル１３２内の通信機２Ｄに向けることで、通信機２Ｄとの通信品質を向上させる。

衛星基地局としての通信衛星１３１の衛星通信セル１３２の大きさは、通信衛星１３１が発するビームの本数に応じて任意に設定することができ、例えば、最大2,800本のビームを組み合わせることで直径約24kmの衛星通信セル１３２を形成できる。図示されるように、衛星通信セル１３２は、典型的には５Ｇセル１１２や４Ｇセル１２２等の地上通信セルより大きく、その内部に一または複数の５Ｇセル１１２および／または４Ｇセル１２２を含みうる。なお、以上では飛行する非地上基地局として、地表から500km～700km程度の高さの低軌道の宇宙空間を飛行する通信衛星１３１を例示したが、より高い静止軌道等の高軌道の宇宙空間を飛行する通信衛星や、より低い（例えば地表から20km程度）成層圏等の大気圏を飛行する無人または有人の航空機やドローンを非地上基地局として、通信衛星１３１に加えてまたは代えて使用してもよい。

図２は、本実施形態に係る通信制御装置３を模式的に示す機能ブロック図である。通信制御装置３は、ローミング制限エリア設定部３１と、ローミング制限緩和部３２と、制限緩和情報提供部３３と、接続制御部３４と、状況判定部３５と、通信品質判定部３６を備える。通信制御装置３が以下で説明する作用および／または効果の少なくとも一部を実現できる限り、これらの機能ブロックの一部は省略できる。これらの機能ブロックは、コンピュータの中央演算処理装置、メモリ、入力装置、出力装置、コンピュータに接続される周辺機器等のハードウェア資源と、それらを用いて実行されるソフトウェアの協働により実現される。コンピュータの種類や設置場所は問わず、上記の各機能ブロックは、単一のコンピュータのハードウェア資源で実現してもよいし、複数のコンピュータに分散したハードウェア資源を組み合わせて実現してもよい。

特に本実施形態では、通信制御装置３の機能ブロックの一部または全部は、通信機２、基地局１１１、１２１、１３１を含むRAN、ゲートウェイ１３３、コアネットワークに設けられるコンピュータやプロセッサで集中的または分散的に実現してもよい。後述するように、本実施形態では、特定の通信機２にとってのホームネットワークであるPLMN1（第１ネットワーク）と、当該通信機２にとってのローミングネットワークであるPLMN2（第２ネットワーク）を例示するが、ローミング制限エリア設定部３１と、ローミング制限緩和部３２と、制限緩和情報提供部３３は、PLMN2側（例えば、PLMN2のコアネットワークおよび／またはRAN）に設けられるのが好ましく（但し、これらの一部または全部がPLMN1側および／または通信機２に設けられてもよい）、接続制御部３４と、状況判定部３５と、通信品質判定部３６は、PLMN1側（例えば、PLMN1のコアネットワークおよび／またはRAN）に設けられるのが好ましい（但し、これらの一部または全部がPLMN2側および／または通信機２に設けられてもよい）。

本実施形態では、通信制御装置３による図示の通信機２の通信制御または接続制御を具体的に例示する。通信機２は、第１ネットワークとしてのPLMN1をホームネットワークとするUEである。すなわち、通信機２の使用者または管理者（以下では総称してユーザとも表される）は、PLMN1を運営するMNOまたはMVNOである第１通信事業者と通信サービスを契約している。通信機２は、原則として、ホームネットワークとしてのPLMN1に属する基地局および／または通信セルに接続されて通信する。

第２ネットワークとしてのPLMN2は、第１通信事業者と異なるMNOまたはMVNOである第２通信事業者によって運営される。第１通信事業者および第２通信事業者の間の提携または契約の下で、第１通信事業者と契約している通信機２にも、契約外のPLMN2から通信サービスが提供されうる。典型的には、通信機２の現在位置にホームネットワークとしてのPLMN1の通信セルがない場合や、PLMN1による通信品質が不十分な場合の代替として、ローミングネットワークとしてのPLMN2が通信機２に通信サービスを提供する。

図２には、ホームネットワークとしてのPLMN1に属する一つの通信セル（例えば、地上通信セル）またはホームセルＨＣと、ローミングネットワークとしてのPLMN2に属する一つの地上通信セルＴＣおよび一つの非地上通信セルＮＴＣが、代表的に例示されている。PLMN1および／またはPLMN2には、典型的には多数の不図示の通信セルが含まれうる。後述するように、通信制御装置３は、通信機２の接続先を、ホームセルＨＣ、地上通信セルＴＣ、非地上通信セルＮＴＣの間で、状況に応じて適切に切り替える。

ローミング制限エリア設定部３１は、ローミングネットワークとしてのPLMN2において、平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアＲＡを設定する。ローミング制限エリアＲＡは、PLMN2に属する一つの通信セルのみを含むエリアでもよいが、図示の例のように、PLMN2に属する複数の通信セル（例えば、地上通信セルＴＣおよび非地上通信セルＮＴＣ）を含むエリアとするのが好ましい。

更に好ましくは、ローミング制限エリア設定部３１は、ローミングネットワークとしてのPLMN2において、トラッキングエリアまたは位置登録エリアの単位でローミング制限エリアＲＡを設定する。トラッキングエリアは、通信機２のおおよその位置を追跡または検知するために設定されている。各トラッキングエリアは、典型的には多数の基地局および／または通信セルによって構成される。例えば、日本のあるMNOは、数十の位置登録エリアによって日本全国をカバーしている。

このように、ローミング制限エリア設定部３１は、トラッキングエリア等の比較的広いエリアをローミング制限エリアＲＡとして設定することで、当該ローミング制限エリアＲＡにおける通信機２のローミング接続を、原則として非常時のみに許容する。このため、非常時ではない平常時には、ホームネットワークとしてのPLMN1（例えば、ホームセルＨＣ）から十分な品質の通信サービスが提供されるとの想定の下で、原則として、通信機２の地上通信セルＴＣ等へのローミング接続が制限または禁止される。ローミング制限エリア設定部３１は、いわゆる災害ローミング（disaster roaming）の設定をローミング制限エリアＲＡに対して行う機能部と解釈されてもよい。

ローミング制限緩和部３２は、ローミング制限エリア設定部３１によって設定されたローミング制限エリアＲＡに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和する。例えば、ローミング制限緩和部３２は、ローミング制限エリアＲＡに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の禁止を解除する。図示の例では、ローミング制限緩和部３２が、トラッキングエリアとしてのローミング制限エリアＲＡに含まれる非地上通信セルＮＴＣ（例えば、通信衛星１３１によって提供される衛星通信セル１３２）について、平常時のローミング接続の制限を緩和する。

このように平常時のローミング接続の制限が緩和された非地上通信セルＮＴＣは、非常時だけでなく平常時にも通信機２のローミング接続を許容する。但し、ローミング制限緩和部３２は、平常時の非地上通信セルＮＴＣへのローミング接続に一定の制限または条件を課してもよい。このような平常時のローミング接続についての制限または条件としては、非地上通信セルＮＴＣにおいてローミング通信のために利用可能な通信リソースが十分にあること、通信機２が接続可能なホームセルＨＣがないこと、ホームセルＨＣによる通信品質が不十分であること、ローミング接続を特定の時間帯のみに許容すること、ローミング接続を非地上通信セルＮＴＣ内の特定のエリアのみで許容すること、等が例示される。

なお、ローミング制限エリアＲＡに複数の非地上通信セルＮＴＣが含まれる場合、ローミング制限緩和部３２は、全部の非地上通信セルＮＴＣについて平常時のローミング接続の制限を緩和してもよいし、一部の非地上通信セルＮＴＣについて平常時のローミング接続の制限を緩和してもよい。後者の例として、ローミング制限緩和部３２は、低軌道の宇宙空間を飛行する通信衛星１３１によって提供される比較的広い衛星通信セル１３２について平常時のローミング接続の制限を緩和する（平常時のローミング接続を許容する）一方で、大気圏を飛行する無人または有人の航空機やドローンによって提供される比較的狭い非地上通信セルＮＴＣについて平常時のローミング接続の制限を緩和しなくてもよい。逆に、ローミング制限緩和部３２は、航空機やドローンによって提供される比較的狭い非地上通信セルＮＴＣについて平常時のローミング接続の制限を緩和する一方で、通信衛星１３１によって提供される比較的広い衛星通信セル１３２について平常時のローミング接続の制限を緩和しなくてもよい。

また、ローミング制限エリアＲＡに複数の地上通信セルＴＣが含まれる場合、ローミング制限緩和部３２は、一部または全部の地上通信セルＴＣについて平常時のローミング接続の制限を緩和してもよい。例えば、ローミング制限緩和部３２は、比較的広いマクロセル等について平常時のローミング接続の制限を緩和する（平常時のローミング接続を許容する）一方で、比較的狭いマイクロセル、ピコセル、フェムトセル等について平常時のローミング接続の制限を緩和しなくてもよい。

ローミング制限緩和部３２は、ローミング制限エリア設定部３１によって設定されたローミング制限エリアＲＡに含まれる特定の無線アクセス技術（RAT）を使用する通信セルの全部または一部について、平常時のローミング接続の制限を緩和してもよい。例えば、ローミング制限緩和部３２は、RATとしてLTEやLTE-Advancedを使用する４Ｇセル１２２の全部または一部や、LTE、LTE-Advanced、NR、5G NR等に準じた独自のRATを使用する衛星通信セル１３２の全部または一部について平常時のローミング接続の制限を緩和する（平常時のローミング接続を許容する）一方で、RATとしてNRや5G NRを使用する５Ｇセル１１２の全部または一部について平常時のローミング接続の制限を緩和しなくてもよい。

制限緩和情報提供部３３は、ローミング制限緩和部３２によって平常時のローミング接続の制限が緩和された特定の通信セル（図示の例では、非地上通信セルＮＴＣ）を特定可能な制限緩和情報を、ローミング接続元のホームネットワークであるPLMN1のコアネットワークに対して提供する。例えば、ローミングネットワークであるPLMN2のコアネットワークにおいて実現される制限緩和情報提供部３３は、平常時のローミング接続の制限が緩和された非地上通信セルＮＴＣのＩＤ等の識別情報を制限緩和情報としてPLMN1に対して提供してもよいし、平常時のローミング接続の制限が緩和されていない（すなわち、非常時の災害ローミングのみが許容される）地上通信セルＴＣのＩＤ等の識別情報を制限緩和情報としてPLMN1に対して提供してもよい。後者の場合、制限緩和情報を受け取ったPLMN1は、災害ローミングのみが許容される通信セルのリストに含まれていない非地上通信セルＮＴＣが平常時のローミング接続を許容するものと間接的に認識できる。

制限緩和情報提供部３３は、災害等の異常が発生していない平常時に、制限緩和情報をローミング接続元のホームネットワークであるPLMN1のコアネットワークに対して予め提供するのが好ましい。この制限緩和情報は、平常時における例外的なローミング接続を実現するために、PLMN1および／または通信機２によって参照される。なお、非常時には、原則として、ローミング制限エリアＲＡに含まれる全ての通信セルが、災害ローミングによるローミング接続を許容するため、制限緩和情報が参照されなくてもよい。

接続制御部３４は、通信機２の接続制御を担う。図示の例では、接続制御部３４は、ホームネットワークとしてのPLMN1に属するホームセルＨＣ、ローミングネットワークとしてのPLMN2に属する地上通信セルＴＣ、非地上通信セルＮＴＣのいずれかに、通信機２を接続する。接続制御部３４は、通信機２の接続先を決定する際に、制限緩和情報提供部３３から提供される制限緩和情報、後述する状況判定部３５から提供される状況情報、後述する通信品質判定部３６から提供される通信品質情報の少なくともいずれかを参照する。

状況判定部３５は、ホームネットワークとしてのPLMN1における現在の状況を判定する。例えば、状況判定部３５は、PLMN1について災害ローミングを発動すべき災害や非常事態が発生しているか否かを判定する。状況判定部３５は、国や地方公共団体等の公的機関による災害や非常事態の発生の宣言の有無に基づいてPLMN1における現在の状況を判定してもよいし、災害や非常事態によってPLMN1に実際に発生している異常の有無に基づいてPLMN1における現在の状況を判定してもよい。例えば、状況判定部３５は、災害や非常事態によってホームネットワークとしてのPLMN1が通信機２に十分な品質の通信サービスを提供できない状態にある場合は「非常時」と判定し、災害や非常事態が発生していない場合や、災害や非常事態が発生している場合でもPLMN1が通信機２に十分な品質の通信サービスを提供できる状態にある場合は「平常時」と判定する。

通信品質判定部３６は、ホームネットワークとしてのPLMN1が通信機２に提供する通信サービスの品質を判定する。図示の例では、PLMN1に属するホームセルＨＣと通信機２の間の通信品質が判定される。例えば、ホームセルＨＣを提供する不図示の基地局において測定される通信機２からの電波の強度やリファレンス信号の精度、通信機２において測定されるホームセルＨＣを提供する不図示の基地局からの電波の強度やリファレンス信号の精度、その他ホームセルＨＣを提供する不図示の基地局や通信機２において把握されている通信品質に影響を及ぼしうる各種の情報に基づいて、ホームセルＨＣと通信機２の間の通信品質が総合的に判定されてもよい。

通信品質判定部３６は、ローミングネットワークとしてのPLMN2が通信機２に提供する通信サービスの品質を判定してもよい。図示の例では、PLMN2に属する地上通信セルＴＣと通信機２の間の通信品質や、PLMN2に属する非地上通信セルＮＴＣと通信機２の間の通信品質が判定されてもよい。なお、ホームセルＨＣ、地上通信セルＴＣ、非地上通信セルＮＴＣのそれぞれとの間の通信品質の判定において、通信機２はこれらの各通信セルと接続されている必要はない。典型的な例では、ホームネットワークとしてのPLMN1に接続されている通信機２について、接続中のホームセルＨＣとの間の通信品質が精緻に把握されると共に、切替候補またはローミング候補としての地上通信セルＴＣ、非地上通信セルＮＴＣとの間の通信品質が把握されてもよい。この場合、接続制御部３４は、接続中のホームセルＨＣにおける通信品質と、切替候補の複数の通信セル（地上通信セルＴＣ、非地上通信セルＮＴＣ）における通信品質の比較に基づいて、切替可否および切替先の通信セルを適切に決定できる。

図３は、通信制御装置３による通信制御の例を示すフローチャートである。フローチャートにおける「Ｓ」はステップまたは処理を意味する。

Ｓ１では、ローミング制限エリア設定部３１が、ローミングネットワークとしてのPLMN2において、平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアＲＡを設定する。Ｓ２では、ローミング制限緩和部３２が、Ｓ１で設定されたローミング制限エリアＲＡに含まれる特定の通信セル（図２の例では、非地上通信セルＮＴＣ）について、平常時のローミング接続の制限を緩和する。Ｓ３では、制限緩和情報提供部３３が、Ｓ２で平常時のローミング接続の制限が緩和された特定の通信セルを特定可能な制限緩和情報を、ローミングネットワークであるPLMN2のコアネットワークから平常時に送信する。Ｓ４では、ホームネットワークであるPLMN1のコアネットワークが、Ｓ３で送信された制限緩和情報を受信する。

Ｓ５では、PLMN1のコアネットワークが、当該PLMN1（例えば、ホームセルＨＣ）に接続されている通信機２に対して、Ｓ４で受信した制限緩和情報の一部または全部を通知または共有してもよい。このように制限緩和情報の提供を受けた通信機２は、ローミングネットワークとしてのPLMN2においてローミング接続が許容される通信セルを予め認識できる。このため、ローミング接続が制限または禁止されている通信セル（例えば、平常時における地上通信セルＴＣ）に対して、通信機２が無駄なローミング接続要求を行う事態が効果的に回避される。なお、PLMN1のコアネットワークは、Ｓ４で受信した制限緩和情報を通信機２に対して通知する代わりに、通信機２がローミング接続要求を行うべき通信セルを具体的に指定してもよい。

Ｓ６では、状況判定部３５が、ホームネットワークとしてのPLMN1における現在の状況、すなわち、平常時か非常時かを判定する。Ｓ７で平常時（Yes）との判定結果が得られた場合はＳ８に進み、Ｓ４で受信された制限緩和情報に基づいて、Ｓ２でローミング制限が緩和された特定の通信セル（図２の例では、非地上通信セルＮＴＣ）のみへのローミング接続が許容される旨を、PLMN1のコアネットワークおよび／または通信機２が認識する。

Ｓ８に続くＳ１０では、通信品質判定部３６が、接続可能な通信セルの通信品質を判定してもよい。図２の例において、平常時に通信機２が接続可能な通信セルは、ホームセルＨＣと非地上通信セルＮＴＣである（地上通信セルＴＣは、Ｓ１で設定されたローミング制限の下で平常時には接続不能である）。そこで、Ｓ１０では、通信品質判定部３６が、ホームセルＨＣおよび非地上通信セルＮＴＣのそれぞれの通信品質を判定するのが好ましい。この結果、ホームセルＨＣの通信品質が通信機２にとって十分であると判定された場合、Ｓ１１において接続制御部３４がホームセルＨＣを通信機２の接続先として優先的に決定する。典型的な場合では、通信機２が既にホームセルＨＣに接続されているため、Ｓ１１における決定の下で当該接続状態がそのまま維持される。

一方、Ｓ１０の結果、ホームセルＨＣの通信品質が通信機２にとって不十分である場合（例えば、ホームセルＨＣの周縁部（エッジ）においては、周辺の他の通信セルとの干渉によって通信品質が低下しやすい）であって、非地上通信セルＮＴＣにおいてより高い通信品質が実現される場合、Ｓ１１において接続制御部３４が、非地上通信セルＮＴＣを通信機２の（ローミング）接続先として決定する。典型的な場合では、通信機２がホームセルＨＣに接続されているため、Ｓ１１における決定の下で、ホームセルＨＣから非地上通信セルＮＴＣへのハンドオーバーやリダイレクション等の切替手順が開始される。

Ｓ７で非常時（No）との判定結果が得られた場合はＳ９に進み、災害ローミング等が発動される。この結果、Ｓ４で受信された特定の通信セル（図２の例では、非地上通信セルＮＴＣ）についての制限緩和情報に関わらず、Ｓ１で設定されたローミング制限エリアＲＡに含まれる全ての通信セル（図２の例では、地上通信セルＴＣおよび非地上通信セルＮＴＣ）へのローミング接続が許容される旨を、PLMN1のコアネットワークおよび／または通信機２が認識する。

Ｓ９に続くＳ１０では、通信品質判定部３６が、接続可能な通信セルの通信品質を判定してもよい。図２の例において、非常時に通信機２が接続可能な通信セルは、ホームセルＨＣ、地上通信セルＴＣ、非地上通信セルＮＴＣである。そこで、Ｓ１０では、通信品質判定部３６が、ホームセルＨＣ、地上通信セルＴＣ、非地上通信セルＮＴＣのそれぞれの通信品質を判定するのが好ましい。この結果、ホームセルＨＣの通信品質が通信機２にとって十分であると判定された場合、Ｓ１１において接続制御部３４がホームセルＨＣを通信機２の接続先として優先的に決定する。典型的な場合では、通信機２が既にホームセルＨＣに接続されているため、Ｓ１１における決定の下で当該接続状態がそのまま維持される。

一方、Ｓ１０の結果、ホームセルＨＣの通信品質が通信機２にとって不十分である場合（例えば、災害や非常事態によってPLMN1全体またはホームセルＨＣが正常に機能していない場合）であって、地上通信セルＴＣおよび／または非地上通信セルＮＴＣにおいてより高い通信品質が実現される場合、Ｓ１１において接続制御部３４が、地上通信セルＴＣおよび非地上通信セルＮＴＣのうち好ましくは通信品質が高い方を通信機２の（ローミング）接続先として決定する。典型的な場合では、通信機２がホームセルＨＣに接続されているため、Ｓ１１における決定の下で、ホームセルＨＣから地上通信セルＴＣまたは非地上通信セルＮＴＣへのハンドオーバーやリダイレクション等の切替手順が開始される。また、通信機２が平常時から非地上通信セルＮＴＣにローミング接続されている場合であって、Ｓ９で発動された災害ローミングの下で新たに利用可能になった地上通信セルＴＣでより高い通信品質が実現される場合、Ｓ１１における決定の下で、非地上通信セルＮＴＣから地上通信セルＴＣへのハンドオーバーやリダイレクション等の切替手順が開始されてもよい。

本実施形態によれば、非常時以外のローミング接続が制限されるローミング制限エリアＲＡに含まれる特定の通信セル（図２の例では、非地上通信セルＮＴＣ）について、平常時のローミング接続の制限を緩和できる。

以上、本開示を実施形態に基づいて説明した。例示としての実施形態における各構成要素や各処理の組合せには様々な変形例が可能であり、そのような変形例が本開示の範囲に含まれることは当業者にとって自明である。

なお、実施形態で説明した各装置や各方法の構成、作用、機能は、ハードウェア資源またはソフトウェア資源によって、あるいは、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働によって実現できる。ハードウェア資源としては、例えば、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種の集積回路を利用できる。ソフトウェア資源としては、例えば、オペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。

本開示は以下の項目のように表現してもよい。

項目１：
ローミング制限エリア設定部によって、平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、
ローミング制限緩和部によって、前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、
を実行する少なくとも一つのプロセッサを備える通信制御装置。
項目２：
前記ローミング制限エリアは、複数の通信セルを含む、項目１に記載の通信制御装置。
項目３：
前記ローミング制限エリアは、地上に設置される地上基地局が地上に提供する地上通信セルと、飛行する非地上基地局が地上に提供する非地上通信セルを含み、
前記ローミング制限緩和部は、前記ローミング制限エリアに含まれる前記非地上通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和する、
項目２に記載の通信制御装置。
項目４：
前記非地上基地局は、宇宙空間を飛行する通信衛星である、項目３に記載の通信制御装置。
項目５：
前記ローミング制限緩和部は、前記ローミング制限エリアに含まれる特定の無線アクセス技術を使用する通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和する、項目１から４のいずれかに記載の通信制御装置。
項目６：
前記ローミング制限エリア設定部は、トラッキングエリアの単位で前記ローミング制限エリアを設定する、項目１から５のいずれかに記載の通信制御装置。
項目７：
前記少なくとも一つのプロセッサは、制限緩和情報提供部によって、前記ローミング制限緩和部によって平常時のローミング接続の制限が緩和された前記特定の通信セルを特定可能な制限緩和情報を、ローミング接続元のネットワークに対して提供することを実行する、項目１から６のいずれかに記載の通信制御装置。
項目８：
前記制限緩和情報提供部は、平常時に前記制限緩和情報をローミング接続元のネットワークに対して提供する、項目７に記載の通信制御装置。
項目９：
前記ローミング制限エリア設定部は、平常時のローミング接続が禁止される前記ローミング制限エリアを設定し、
前記ローミング制限緩和部は、前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の禁止を解除する、
項目１から８のいずれかに記載の通信制御装置。
項目１０：
平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、
前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、
を実行する通信制御方法。
項目１１：
平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、
前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、
をコンピュータに実行させる通信制御プログラムを記憶している記憶媒体。

本願は、2023年2月6日に出願された日本国特許出願2023-015961を基礎として優先権を主張するものであり、この基礎出願の全内容を参照することによって援用する。

１無線通信システム、２通信機、３通信制御装置、１１５Ｇ無線通信システム、１２４Ｇ無線通信システム、１３衛星通信システム、３１ローミング制限エリア設定部、３２ローミング制限緩和部、３３制限緩和情報提供部、３４接続制御部、３５状況判定部、３６通信品質判定部、１１１５Ｇ基地局、１１２５Ｇセル、１２１４Ｇ基地局、１２２４Ｇセル、１３１通信衛星、１３２衛星通信セル、１３３ゲートウェイ。

Claims

ローミング制限エリア設定部によって、平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、
ローミング制限緩和部によって、前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、
を実行する通信制御装置。
前記ローミング制限エリアは、複数の通信セルを含む、請求項１に記載の通信制御装置。
前記ローミング制限エリアは、地上に設置される地上基地局が地上に提供する地上通信セルと、飛行する非地上基地局が地上に提供する非地上通信セルを含み、
前記ローミング制限緩和部は、前記ローミング制限エリアに含まれる前記非地上通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和する、
請求項２に記載の通信制御装置。
前記非地上基地局は、宇宙空間を飛行する通信衛星である、請求項３に記載の通信制御装置。
前記ローミング制限緩和部は、前記ローミング制限エリアに含まれる特定の無線アクセス技術を使用する通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和する、請求項１に記載の通信制御装置。
前記ローミング制限エリア設定部は、トラッキングエリアの単位で前記ローミング制限エリアを設定する、請求項１に記載の通信制御装置。
制限緩和情報提供部によって、前記ローミング制限緩和部によって平常時のローミング接続の制限が緩和された前記特定の通信セルを特定可能な制限緩和情報を、ローミング接続元のネットワークに対して提供することを実行する、請求項１に記載の通信制御装置。
前記制限緩和情報提供部は、平常時に前記制限緩和情報をローミング接続元のネットワークに対して提供する、請求項７に記載の通信制御装置。
前記ローミング制限エリア設定部は、平常時のローミング接続が禁止される前記ローミング制限エリアを設定し、
前記ローミング制限緩和部は、前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の禁止を解除する、
請求項１に記載の通信制御装置。
平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、
前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、
を実行する通信制御方法。
平常時のローミング接続が制限され、非常時のローミング接続が許容されるローミング制限エリアを設定することと、
前記ローミング制限エリアに含まれる特定の通信セルについて、平常時のローミング接続の制限を緩和することと、
をコンピュータに実行させる通信制御プログラム。