JP5775017B2 - Communication device and base station device - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信ネットワークの基地局装置と、該基地局装置に接続する通信装置に関する。   The present invention relates to a base station apparatus of a mobile communication network and a communication apparatus connected to the base station apparatus.

３ＧＰＰ等の標準化団体が規定する各種標準に従う移動通信ネットワークは、基地局装置を含むアクセス・ネットワークと、移動無線端末を管理し、信号のルーティングを行うコア・ネットワークとを含んでいる。移動無線端末は、基地局装置と無線により通信し、基地局装置経由でコア・ネットワークのノード装置との間でベアラを設定し、このベアラを使用して情報の送受信を行う。また、移動通信ネットワークは、移動無線端末のデータ・ベースを有し、データ・ベースに登録された移動無線端末にのみサービス提供を行う。なお、移動通信ネットワークのデータ・ベースに登録される移動無線端末は、移動通信事業者と契約したユーザが所持する端末である。   A mobile communication network that conforms to various standards defined by a standardization organization such as 3GPP includes an access network including base station apparatuses and a core network that manages mobile radio terminals and performs signal routing. The mobile radio terminal communicates with the base station apparatus by radio, sets up a bearer with the node apparatus of the core network via the base station apparatus, and transmits / receives information using the bearer. The mobile communication network has a data base of mobile radio terminals, and provides services only to mobile radio terminals registered in the data base. Note that the mobile wireless terminal registered in the data base of the mobile communication network is a terminal possessed by a user who has contracted with the mobile communication carrier.

特許文献１は、インターネット等のＩＰネットワーク経由で、移動通信ネットワークのコア・ネットワークのノード装置に接続するフェムト・セル・アクセス・ポイントを開示している。また、非特許文献１は、フェムト・セル・アクセス・ポイントが、移動無線端末に対して、コア・ネットワークへのアクセスに加えて、コア・ネットワークを経由しない他のネットワークへのアクセス（オフロード）、例えば、インターネット・アクセスを提供するための構成を開示している。具体的には、フェムト・セル・アクセス・ポイントとローカル・ゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）を接続し、オフロード用のベアラを、移動無線端末とＬ−ＧＷ間で設定して、オフロードさせるトラフィックをＬ−ＧＷがインターネット等の他のネットワークと送受信するというものである。   Patent Document 1 discloses a femto cell access point connected to a node device of a core network of a mobile communication network via an IP network such as the Internet. Non-Patent Document 1 discloses that a femto cell access point accesses a mobile radio terminal to another network that does not go through the core network in addition to accessing the core network (offload). For example, a configuration for providing Internet access is disclosed. Specifically, a femto cell access point and a local gateway (L-GW) are connected, and an offload bearer is set between the mobile radio terminal and the L-GW, and traffic to be offloaded is set. The L-GW transmits and receives with other networks such as the Internet.

特表２０１１−５２３２５１号公報Special table 2011-523251 gazette

３ＧＰＰ ＴＲ２３．８２９、"Ｌｏｃａｌ ＩＰ Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ ＩＰ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｏｆｆｌｏａｄ （ＬＩＰＡ−ＳＩＰＴＯ）"，Ｖ１０．０．１，２０１１年１０月3GPP TR 23.829, “Local IP Access and Selected IP Traffic Offload (LIPA-SIPTO)”, V10.0.1, October 2011

フェムト・セル・アクセス・ポイントは、ハンドオーバ制御や、コア・ネットワークに接続するための認証処理等の複雑な処理を行わなければならず、さらに、コア・ネットワークにもフェムト・セル・アクセス・ポイントとの接続に関する処理を行う装置を設けなければならず高価である。また、フェムト・セル・アクセス・ポイントは、移動通信ネットワークの基地局と同じ無線インタフェースにより、移動通信ネットワークのデータ・ベースに登録されている移動無線端末にサービス提供を行うのみである。   The femto cell access point must perform complex processing such as handover control and authentication processing for connecting to the core network. In addition, the femto cell access point is also connected to the femto cell access point. It is necessary to provide an apparatus for performing processing related to the connection of the apparatus, which is expensive. In addition, the femto cell access point only provides services to mobile radio terminals registered in the data base of the mobile communication network through the same radio interface as the base station of the mobile communication network.

また、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）に準拠した移動通信ネットワークは、移動無線端末が移動通信ネットワークにアタッチしている間、当該移動無線端末に対する少なくとも１つのＥＰＳベアラを維持する。しかしながら、不要な無線リソースの消費や移動無線端末の電力消費を抑えるため、トラフィックが無ければ、ベアラのうちのコア・ネットワーク内部の区間のみを維持し、それ以外の部分、つまり、移動無線端末から基地局経由でコア・ネットワークに至るまでの区間についてのリソースは解放する。したがって、コア・ネットワークは、ベアラにより送受すべき情報が発生するたびに、解放している区間の再設定や、再解放のための制御信号を基地局装置や、フェムト・セル・アクセス・ポイントや、Ｌ−ＧＷに送信しなければならない。   In addition, a mobile communication network conforming to LTE (Long Term Evolution) maintains at least one EPS bearer for the mobile radio terminal while the mobile radio terminal is attached to the mobile communication network. However, in order to reduce the consumption of unnecessary radio resources and the power consumption of the mobile radio terminal, if there is no traffic, only the section inside the core network of the bearer is maintained, and other parts, that is, from the mobile radio terminal Resources for the section from the base station to the core network are released. Therefore, every time information to be transmitted / received by the bearer is generated, the core network reconfigures the released section and sends a control signal for rerelease to the base station device, femto cell access point, , Must be sent to the L-GW.

本発明は、例えば、家庭内といったある領域にある端末に、移動通信ネットワークのコア・ネットワーク又はオフロード接続を提供し、かつ、オフロード接続に対するコア・ネットワークの管理負荷を低減させる通信装置及び基地局装置を提供するものである。   The present invention provides a communication device and a base for providing a core network or an offload connection of a mobile communication network to a terminal in a certain area such as a home and reducing the management load of the core network for the offload connection. A station apparatus is provided.

本発明の一側面によると、有線伝送システムに接続するインタフェースと、前記有線伝送システムを含む通信ネットワーク経由で移動通信ネットワークの基地局装置とセッションを確立する確立手段と、前記基地局装置にオフロード用ベアラの設定を要求する要求手段と、前記基地局装置経由で、前記移動通信ネットワークのコア・ネットワーク以外のネットワークと接続する装置に至る前記オフロード用のベアラを前記セッション上に設定する設定手段と、を備えており、前記要求手段は、前記基地局装置に前記オフロード用ベアラの設定を要求する際に、前記有線伝送システムに接続していることを示す情報を前記基地局装置に送信する、ことを特徴とする。   According to one aspect of the present invention, an interface for connecting to a wired transmission system, an establishing means for establishing a session with a base station device of a mobile communication network via a communication network including the wired transmission system, and offloading to the base station device Requesting means for requesting setting of a bearer for communication, and setting means for setting on the session the bearer for offload that reaches the device connected to a network other than the core network of the mobile communication network via the base station device The request means transmits information indicating connection to the wired transmission system to the base station device when requesting the base station device to set up the offload bearer. It is characterized by.

本発明の一側面によると、コア・ネットワークを含む移動通信ネットワークの基地局装置であって、通信ネットワークに接続するインタフェースと、前記通信ネットワーク経由で通信装置とセッションを確立する確立手段と、前記通信装置から前記移動通信ネットワークのコア・ネットワーク以外のネットワークに接続する装置に至るオフロード用のベアラの設定要求を受信すると、前記オフロード用のベアラを、前記セッション上に設定する設定手段と、を備えており、前記設定手段は、前記オフロード用のベアラの設定要求の際に、前記通信装置が有線伝送システムに接続していることを示す情報を受信すると、前記オフロード用のベアラの設定を前記移動通信ネットワークのコア・ネットワークに通知しない、ことを特徴とする。   According to one aspect of the present invention, a base station apparatus of a mobile communication network including a core network, an interface connected to the communication network, an establishing means for establishing a session with the communication apparatus via the communication network, and the communication Upon receiving an offload bearer setting request from a device to a device connected to a network other than the core network of the mobile communication network, setting means for setting the offload bearer on the session; The setting means receives the information indicating that the communication apparatus is connected to a wired transmission system when the setting request for the offload bearer is set, and sets the offload bearer Is not notified to the core network of the mobile communication network.

オフロード接続を設定し、かつ、オフロード接続に対するコア・ネットワークの管理負荷を低減させることができる。   An offload connection can be set, and the management load of the core network for the offload connection can be reduced.

一実施形態によるネットワーク全体の構成図。The block diagram of the whole network by one Embodiment. 一実施形態による通信装置と基地局装置間のプロトコル構成図。The protocol block diagram between the communication apparatus and base station apparatus by one Embodiment. 一実施形態による通信装置に対するベアラ確立のシーケンス図。The sequence diagram of the bearer establishment with respect to the communication apparatus by one Embodiment. 一実施形態によるパケット・ヘッダの使用方法を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a method of using a packet header according to an embodiment.

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components that are not necessary for the description of the embodiments are omitted from the drawings.

図１は、本実施形態によるネットワークの構成図である。図１において、基地局装置２とコア・ネットワーク５は、移動通信事業者が提供する、３ＧＰＰ等の標準化団体が規定する各種標準に従う移動通信ネットワークである。また、移動無線端末３は、当該移動通信事業者又は当該移動通信事業者の移動通信ネットワークを利用できる他の移動通信事業者に加入している加入者の端末であり、図１の移動通信ネットワークに無線により接続可能である。なお、以下の説明において、基地局装置２は、ＬＴＥ標準に準拠したｅＮＢであり、コア・ネットワーク５も、所謂、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）であるものとして説明を行うが、本発明は他の規格に従う移動通信ネットワークに対しても適用可能である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a network according to the present embodiment. In FIG. 1, a base station apparatus 2 and a core network 5 are mobile communication networks that comply with various standards provided by standardization organizations such as 3GPP provided by mobile communication carriers. The mobile radio terminal 3 is a terminal of a subscriber who subscribes to the mobile communication carrier or another mobile communication carrier that can use the mobile communication network of the mobile communication carrier. Can be connected wirelessly. In the following description, the base station apparatus 2 is an eNB compliant with the LTE standard, and the core network 5 is also described as a so-called EPC (Evolved Packet Core). The present invention can also be applied to a mobile communication network that complies with the standard.

移動無線端末３は、所謂、スマートフォン等の携帯電話であり、例えば、電源投入後に、移動通信ネットワークに対してアタッチ処理を行い、ＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）ベアラである基本ベアラを基地局装置２経由でコア・ネットワーク５との間で設定し、ＩＰアドレスを移動通信ネットワークから取得する。ここで、移動無線端末３と基地局装置２との間において、基本ベアラは無線により設定される論理チャネル上で伝送される。   The mobile radio terminal 3 is a so-called mobile phone such as a smartphone. For example, after the power is turned on, the mobile radio terminal 3 performs an attach process to the mobile communication network, and passes a basic bearer, which is an EPS (Evolved Packet System) bearer, via the base station apparatus 2. And setting the IP address from the mobile communication network. Here, between the mobile radio terminal 3 and the base station apparatus 2, the basic bearer is transmitted on a logical channel set by radio.

通信装置１は、ＩＰプロトコルにより通信するＩＰネットワーク４経由で基地局装置２と接続する。なお、ＩＰネットワーク４と通信装置１との接続には、例えば、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）、その他、光ファイバを使用した各種専用線やそれに類似した有線伝送システムを利用できる。本実施形態においては、光ライン終端装置（ＯＬＴ）８を含むＰＯＮを用いるものとする。したがって、通信装置１は、ＯＬＴ８と接続する光回線終端装置（ＯＮＵ）を含んでいる。しかしながら、本発明は他の有線伝送システムを使用することができる。   The communication device 1 is connected to the base station device 2 via the IP network 4 that communicates using the IP protocol. For the connection between the IP network 4 and the communication device 1, for example, PON (Passive Optical Network), ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), and other various dedicated lines using optical fibers and similar wired transmission systems are used. Available. In the present embodiment, a PON including an optical line terminator (OLT) 8 is used. Therefore, the communication apparatus 1 includes an optical line termination unit (ONU) connected to the OLT 8. However, the present invention can use other wired transmission systems.

ＩＰネットワーク４は、ＩＰパケットをトランスペアレントに転送するネットワークである。本実施形態において、通信装置１は、基地局装置２との間で、ＩＰネットワーク４経由でセッションを確立し、このセッション上で、基地局装置２と通信装置１は、通信装置１とコア・ネットワーク５とを結ぶベアラを設定する。つまり、移動無線端末３と基地局装置２との間で無線により設定する論理チャネルに代えて、通信装置１と基地局装置２は、ＩＰネットワーク４経由のセッションを設定してベアラを搬送する。本実施形態においては、通信装置１と基地局装置２は、Ｌ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ ２ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に従うセッションを設定するものとする。また、ローカル・ゲートウェイ（Ｌ−ＧＷ）４は、オフロード・トラフィックのベアラの終端点であり、通信装置１からコア・ネットワーク５を経由することなくインターネット７と送受するトラフィックを処理する。つまり、通信装置１は、コア・ネットワーク５のＰ−ＧＷ（パケット・データ・ネットワーク・ゲートウェイ）に向かうベアラと、Ｌ−ＧＷ６に向かうベアラをそれぞれ設定し、情報の送信先に応じて使い分けることになる。   The IP network 4 is a network that transfers IP packets transparently. In the present embodiment, the communication device 1 establishes a session with the base station device 2 via the IP network 4, and on this session, the base station device 2 and the communication device 1 communicate with the communication device 1 and the core A bearer that connects to the network 5 is set. That is, instead of the logical channel set wirelessly between the mobile radio terminal 3 and the base station device 2, the communication device 1 and the base station device 2 set up a session via the IP network 4 and carry the bearer. In this embodiment, the communication apparatus 1 and the base station apparatus 2 shall set the session according to L2TP (Layer 2 Tunneling Protocol). The local gateway (L-GW) 4 is an end point of a bearer for offload traffic, and processes traffic transmitted to and received from the Internet 7 without passing through the core network 5 from the communication device 1. That is, the communication device 1 sets a bearer that is directed to the P-GW (packet data network gateway) of the core network 5 and a bearer that is directed to the L-GW 6, and uses them in accordance with information transmission destinations. Become.

なお、本実施形態においてセッションを確立するとは、ベアラを伝送するために、通信装置１と基地局装置２が個々の通信を認識できる状態になることを意味する。また、以下の説明では、Ｌ２ＴＰの用語に従い、コネクションとセッションを区別して使用する。しかしながら、本実施形態におけるセッションをコネクションと呼ぶ場合もあり、セッションとの用語との異同のみで本発明の範囲は定義されない。   In this embodiment, establishing a session means that the communication device 1 and the base station device 2 can recognize individual communications in order to transmit a bearer. Further, in the following description, a connection and a session are distinguished from each other according to the terminology of L2TP. However, the session in this embodiment may be called a connection, and the scope of the present invention is not defined only by the difference between the term “session”.

図２は、本実施形態における概略的なプロトコル構成図である。通信装置１及び基地局装置２の物理レイヤは、ＩＰネットワーク４の物理レイヤでそれぞれ終端される。つまり、通信装置１及び基地局装置２の物理レイヤは、同じである必要はない。ＩＰネットワーク４は、ＩＰパケットをトランスペアレントに転送し、よって、通信装置１及び基地局装置２のＩＰレイヤは相互に通信を行うことになる。通信装置１及び基地局装置２のＬ２ＴＰレイヤは、ＲＦＣ３９３１の規定に従いコネクションを設定し、設定したコネクションにセッションを設定する。通信装置１及び基地局装置２の無線プロトコル・レイヤは、セッションを利用してベアラを設定する。具体的には、本実施形態の無線プロトコル・レイヤは、ＬＴＥ規格に従う、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）及びＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤの機能を提供する。つまり、本実施形態においては、ＬＴＥ規格に従う、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）及び物理レイヤの機能が、ＩＰネットワーク４とインタフェースする物理レイヤと、ＩＰレイヤ及びＬ２ＴＰレイヤに置き換えられる。しかしながら、それ以外のレイヤの通信についてはＬＴＥ規格に従い行われる。   FIG. 2 is a schematic protocol configuration diagram in the present embodiment. The physical layers of the communication device 1 and the base station device 2 are respectively terminated at the physical layer of the IP network 4. That is, the physical layers of the communication device 1 and the base station device 2 do not have to be the same. The IP network 4 transfers IP packets transparently, and thus the IP layers of the communication device 1 and the base station device 2 communicate with each other. The L2TP layer of the communication device 1 and the base station device 2 sets a connection in accordance with the provisions of RFC3931, and sets a session for the set connection. The radio protocol layers of the communication device 1 and the base station device 2 set up a bearer using a session. Specifically, the radio protocol layer of the present embodiment provides RLC (Radio Link Control) and PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer functions according to the LTE standard. That is, in the present embodiment, the functions of the MAC (Media Access Control) and the physical layer according to the LTE standard are replaced with the physical layer that interfaces with the IP network 4, the IP layer, and the L2TP layer. However, communication in other layers is performed according to the LTE standard.

また、通信装置１は、移動無線端末３と同様に、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ）を備えており、ＳＩＭには、移動通信事業者から割り当てられた識別子であるＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）及び認証のための秘密値が格納されている。つまり、通信装置１は、移動無線端末３と同じく、移動通信ネットワークに登録された通信装置であり、通信装置１は、移動無線端末３と同じく、ＳＩＭに格納されている情報に基づき移動通信ネットワークへのアタッチ処理を行い、基地局装置２経由でコア・ネットワーク５に至る基本ベアラを設定し、移動通信ネットワークからＩＰアドレスを取得する。以下、詳細に説明する。   Similarly to the mobile radio terminal 3, the communication device 1 includes a SIM (Subscriber Identity Module), and the SIM has an IMSI (International Mobile Subscriber Identity) and authentication assigned by a mobile communication operator. The secret value for is stored. That is, the communication device 1 is a communication device registered in the mobile communication network, like the mobile radio terminal 3, and the communication device 1 is based on the information stored in the SIM, like the mobile radio terminal 3. A basic bearer that reaches the core network 5 via the base station device 2 is set, and an IP address is acquired from the mobile communication network. Details will be described below.

まず、本実施形態において、ＯＬＴ８は、通信装置１の認証を行う。認証方法として、例えば、ＯＬＴ８に通信装置１のＭＡＣアドレスを保存しておき、通信装置１が送信するＭＡＣアドレスによりＯＬＴ８の認証を行うことができる。さらに、ＯＬＴ８に通信装置１の識別子及びパスワード等の認証情報を保存しておき、この認証情報を通信装置１がＯＬＴ８に送信することで認証を行うことができる。なお、ＯＬＴ８に認証情報を保存するのではなく、ＲＡＤＩＵＳサーバに保存し、ＯＬＴ８が、通信装置１から取得した認証情報をＲＡＤＩＵＳサーバに送信することで認証を行うこともできる。さらに、１つの認証方法ではなく複数の認証を使用することもできる。   First, in this embodiment, the OLT 8 authenticates the communication device 1. As an authentication method, for example, the MAC address of the communication device 1 can be stored in the OLT 8 and the OLT 8 can be authenticated by the MAC address transmitted by the communication device 1. Further, authentication information such as an identifier and a password of the communication device 1 is stored in the OLT 8, and authentication can be performed by the communication device 1 transmitting the authentication information to the OLT 8. Note that the authentication information may be stored in the RADIUS server instead of being stored in the OLT 8, and the authentication may be performed by the OLT 8 transmitting the authentication information acquired from the communication device 1 to the RADIUS server. Furthermore, a plurality of authentications can be used instead of one authentication method.

続いて、ＯＬＴ８が通信装置１の認証を行った後の処理について図３を用いて説明する。通信装置１は、Ｓ１において基地局装置２との間で第１のＬ２ＴＰコネクションを確立する。具体的には、通信装置１がコネクションの要求メッセージを基地局装置２に送信し、基地局装置２が応答メッセージを通信装置１に送信し、通信装置１が接続メッセージを基地局装置２に送信することで、コネクションが確立される。続いて、Ｓ２において、通信装置１は、基地局装置２との間で確立した第１のＬ２ＴＰコネクション上に第１のセッションを確立する。具体的には、通信装置１がセッションの要求メッセージを基地局装置２に送信し、基地局装置２が応答メッセージを通信装置１に送信し、通信装置１が接続メッセージを基地局装置２に送信することで第１のセッションが確立される。なお各セッションは、Ｌ２ＴＰコネクションとセッション識別子の組により区別される。   Next, processing after the OLT 8 authenticates the communication device 1 will be described with reference to FIG. The communication device 1 establishes a first L2TP connection with the base station device 2 in S1. Specifically, the communication device 1 transmits a connection request message to the base station device 2, the base station device 2 transmits a response message to the communication device 1, and the communication device 1 transmits a connection message to the base station device 2. By doing so, the connection is established. Subsequently, in S2, the communication device 1 establishes a first session on the first L2TP connection established with the base station device 2. Specifically, the communication device 1 transmits a session request message to the base station device 2, the base station device 2 transmits a response message to the communication device 1, and the communication device 1 transmits a connection message to the base station device 2. As a result, the first session is established. Each session is distinguished by a set of L2TP connection and session identifier.

通信装置１は、Ｓ３において、基地局装置２に対してアタッチ要求メッセージを送信し、これをトリガとして、通信装置１から基地局装置２を経由してコア・ネットワーク５に至る第１のベアラが第１のセッション上に設定される。より具体的には、ＰＤＮコネクシションを確立し、確立したＰＤＮコネクション上に第１のベアラを設定する。なお、Ｓ３における処理は、移動無線端末３が移動通信ネットワークにアタッチする際の処理と同じでありその詳細は省略するが、第１のベアラの接続先であるＡＰＮ（アクセス・ポイント名）は、コア・ネットワーク５のホーム加入者サーバに登録されている。なお、第１のセッションと、第１のベアラとの関係は、ベアラに対して割り当てられるベアラ識別子と、第１のセッションのセッション識別子を関係付けることにより通信装置１及び基地局装置２は認識する。また、Ｓ３のアタッチ処理においては、第１のベアラの設定に先立ち、通信装置１はＳＩＭに格納されたＩＭＳＩ及び秘密値を基地局装置２経由でコア・ネットワーク５に送信し、コア・ネットワーク５による認証を受ける。   In S3, the communication device 1 transmits an attach request message to the base station device 2, and using this as a trigger, the first bearer from the communication device 1 via the base station device 2 to the core network 5 Set on the first session. More specifically, a PDN connection is established, and a first bearer is set on the established PDN connection. The process in S3 is the same as the process when the mobile radio terminal 3 attaches to the mobile communication network, and details thereof are omitted. However, the APN (access point name) to which the first bearer is connected is Registered in the home subscriber server of the core network 5. Note that the relationship between the first session and the first bearer is recognized by the communication device 1 and the base station device 2 by associating the bearer identifier assigned to the bearer with the session identifier of the first session. . In addition, in the attach process of S3, prior to the setting of the first bearer, the communication device 1 transmits the IMSI and secret value stored in the SIM to the core network 5 via the base station device 2, and the core network 5 Get certified by.

以上の処理により、通信装置１から基地局装置２経由でコア・ネットワーク５に至るベアラが設定される。続いて、オフロード用のベアラの設定について説明する。   Through the above processing, a bearer from the communication device 1 to the core network 5 via the base station device 2 is set. Next, setting of an offload bearer will be described.

オフロード用のベアラについては、コア・ネットワーク５に至るベアラの設定後に続けて設定することも、例えば、オフロード用のデータが発生した時点で設定することもできる。いずれにしても、通信装置１は、オフロード用のベアラの設定が必要であると判断すると、Ｓ４において、基地局装置２との間で第２のＬ２ＴＰコネクションを確立する。具体的には、通信装置１がコネクションの要求メッセージを基地局装置２に送信し、基地局装置２が応答メッセージを通信装置１に送信し、通信装置１が接続メッセージを基地局装置２に送信することで、コネクションが確立される。なお、通信装置１は、このとき図４（Ａ）に示す様に、Ｌ２ＴＰ制御メッセージのホスト名ＡＶＰフィールドに、オフロード対象のベアラ用のＬ２ＴＰコネクションであることを示すＡＰＮの値を設定して、基地局装置２にオフロード用であることを通知する。   The offload bearer can be set after the bearer reaching the core network 5 is set, or can be set when, for example, offload data is generated. In any case, when the communication device 1 determines that setting of an offload bearer is necessary, the communication device 1 establishes a second L2TP connection with the base station device 2 in S4. Specifically, the communication device 1 transmits a connection request message to the base station device 2, the base station device 2 transmits a response message to the communication device 1, and the communication device 1 transmits a connection message to the base station device 2. By doing so, the connection is established. At this time, as shown in FIG. 4A, the communication apparatus 1 sets an APN value indicating that it is an L2TP connection for an offload target bearer in the host name AVP field of the L2TP control message. The base station apparatus 2 is notified that it is for off-road use.

続いて、Ｓ５において、通信装置１は、基地局装置２との間で確立した第２のＬ２ＴＰコネクション上に第２のセッションを確立する。具体的には、通信装置１がセッションの要求メッセージを基地局装置２に送信し、基地局装置２が応答メッセージを通信装置１に送信し、通信装置１が接続メッセージを基地局装置２に送信することで第２のセッションが確立される。なお、各セッションは、Ｌ２ＴＰコネクションとセッション識別子の組により区別される。また、このとき、図４（Ｂ）に示すＬ２ＴＰの制御メッセージのＡｓｓｉｇｎｅｄ Ｃｏｏｋｉｅ ＡＶＰフィールドに通信装置１が、有線伝送システムに接続する固定端末であることを示す情報を含める。有線伝送システムに接続する固定端末であることを示す情報は、例えば、ＯＬＴ８がＯＮＵ９又は通信装置１を認証するために使用した、例えば、ＭＡＣアドレス等の認証情報とすることができる。この構成により、例えば、基地局装置２は、ＯＬＴ８又はＯＬＴ８が使用するＲＡＤＩＵＳサーバに取得した認証情報を使用して問い合わせを行い、通信装置１が、例えば、ＰＯＮに接続する固定端末であることを確認できる。   Subsequently, in S <b> 5, the communication device 1 establishes a second session on the second L2TP connection established with the base station device 2. Specifically, the communication device 1 transmits a session request message to the base station device 2, the base station device 2 transmits a response message to the communication device 1, and the communication device 1 transmits a connection message to the base station device 2. As a result, the second session is established. Each session is distinguished by a set of L2TP connection and session identifier. At this time, information indicating that the communication apparatus 1 is a fixed terminal connected to the wired transmission system is included in the Assigned Cookie AVP field of the L2TP control message shown in FIG. 4B. The information indicating that the terminal is a fixed terminal connected to the wired transmission system can be authentication information such as a MAC address used by the OLT 8 to authenticate the ONU 9 or the communication device 1, for example. With this configuration, for example, the base station device 2 makes an inquiry using the authentication information acquired to the OLT 8 or the RADIUS server used by the OLT 8, and the communication device 1 is, for example, a fixed terminal connected to the PON. I can confirm.

通信装置１は、基地局装置２とのオフロード用の第２のセッションを確立すると、Ｓ６において、ＰＤＮコネクション確立を要求するメッセージをＳ５で設定した第２のセッションを使用して基地局装置２に送信する。このとき、図４（Ｃ）に示すＬ２ＴＰのデータ・メッセージのクッキー・フィールドを使用して再度、認証情報を送信することができる。基地局装置２は、この場合、認証情報を使用して再度、通信装置１が移動無線端末ではないことを確認できる。   When the communication device 1 establishes the second session for offloading with the base station device 2, in S6, the base station device 2 uses the second session in which the message requesting establishment of the PDN connection is set in S5. Send to. At this time, the authentication information can be transmitted again using the cookie field of the L2TP data message shown in FIG. In this case, the base station apparatus 2 can confirm again using the authentication information that the communication apparatus 1 is not a mobile radio terminal.

基地局装置２は、ＰＤＮコネクション確立を要求するメッセージの受信に応答して、Ｓ７で、ベアラ確立を要求するメッセージをＬ−ＧＷ６に送信する。なお、基地局装置２は、Ｓ５の処理により、第２のＬ２ＴＰコネクションがオフロード用であることを認識しているため、第２のＬ２ＴＰコネクションを使用するベアラをオフロード用と認識できる。つまり、Ｌ−ＧＷ６に送信すべきものと認識できる。なお、ベアラ確立を要求するメッセージには、例えば、ＯＮＵ９のＭＡＣアドレスや、ＯＮＵ９の認証情報と、オフロードであることを示すＡＰＮを含める。Ｌ−ＧＷ６は、ベアラ確立を要求するメッセージを受信すると、含まれるＡＰＮからオフロード用のベアラであることを確認し、通信装置１に割り当てるＩＰアドレスを選択し、選択したＩＰアドレスを含むベアラ確立応答メッセージをＳ８で基地局装置２に送信する。   In response to receiving the message requesting establishment of the PDN connection, the base station apparatus 2 transmits a message requesting establishment of the bearer to the L-GW 6 in S7. In addition, since the base station apparatus 2 recognizes that the second L2TP connection is for offloading by the process of S5, it can recognize the bearer using the second L2TP connection for offloading. That is, it can be recognized that it should be transmitted to the L-GW 6. The message for requesting bearer establishment includes, for example, the ONU 9 MAC address, ONU 9 authentication information, and APN indicating offload. When the L-GW 6 receives a message requesting bearer establishment, the L-GW 6 confirms that it is an offload bearer from the included APN, selects an IP address to be assigned to the communication device 1, and establishes a bearer including the selected IP address. A response message is transmitted to the base station apparatus 2 in S8.

基地局装置２はベアラ確立応答メッセージを受信すると、Ｓ９で、ベアラ確立応答メッセージに含まれるＩＰアドレスを取出して保存し、通信装置１にＰＤＮコネクションが確立したことを示すＰＤＮコネクション確立応答メッセージを送信する。通信装置１は、ＰＤＮコネクション確立応答メッセージを受信すると、受信確認のため、Ｓ１０においてＰＤＮコネクション確立確認メッセージを基地局装置２に送信する。この処理により、通信装置１からＬ−ＧＷに至るオフロード用のＰＤＮコネクションと、当該ＰＤＮコネクション上のベアラが設定される。その後、例えば、通信装置１は、ＤＨＣＰ等により基地局装置２にＩＰアドレスの割当を要求し、基地局装置２は、Ｓ８でＬ−ＧＷ６から取得したＩＰアドレスを通信装置１に割り当てる。なお、例えば、Ｓ９のＰＤＮコネクション確立応答メッセージに割り当てるＩＰアドレスを含めても良い。   Upon receiving the bearer establishment response message, the base station apparatus 2 extracts and stores the IP address included in the bearer establishment response message and transmits a PDN connection establishment response message indicating that the PDN connection has been established to the communication apparatus 1 in S9. To do. Upon receiving the PDN connection establishment response message, the communication apparatus 1 transmits a PDN connection establishment confirmation message to the base station apparatus 2 in S10 for confirmation of reception. By this process, an offload PDN connection from the communication apparatus 1 to the L-GW and a bearer on the PDN connection are set. Thereafter, for example, the communication device 1 requests the base station device 2 to assign an IP address by DHCP or the like, and the base station device 2 assigns the IP address acquired from the L-GW 6 to the communication device 1 in S8. For example, an IP address assigned to the PDN connection establishment response message in S9 may be included.

以上の構成により通信装置１は、移動無線端末３と同様に基地局装置２経由でベアラを設定し、移動通信ネットワークによるサービスを受けることができる。さらに、移動通信ネットワークのコア・ネットワーク５を経由することなく、インターネット７等にオフロードさせるベアラを設定することができる。なお、通常の移動無線端末３に実装する移動通信ネットワークとの通信に関する機能と、通信装置１に実装する移動通信ネットワークとの通信に関する機能との差は、物理レイヤとＭＡＣレイヤのみであり、それ以外の部分は、通常の移動端末３に実装する機能をそのまま使用できる。よって、フェムト・セル・アクセス・ポイントの様な複雑な機能を必要とせず、安価に通信装置１を構成できる。同様に、基地局装置２の機能追加も安価に可能である。   With the above configuration, the communication apparatus 1 can set a bearer via the base station apparatus 2 and receive a service from the mobile communication network, like the mobile radio terminal 3. Furthermore, a bearer to be offloaded to the Internet 7 or the like can be set without going through the core network 5 of the mobile communication network. Note that the difference between the function related to communication with the mobile communication network installed in the normal mobile radio terminal 3 and the function related to communication with the mobile communication network installed in the communication device 1 is only the physical layer and the MAC layer. For other parts, the functions implemented in the normal mobile terminal 3 can be used as they are. Therefore, the communication device 1 can be configured at low cost without requiring a complicated function such as a femto cell access point. Similarly, it is possible to add functions of the base station apparatus 2 at low cost.

特に、上記構成により、基地局装置２は、設定されたオフロード用ベアラを使用するのが有線伝送システム経由でアクセスする通信装置１であることを認識できる。この場合、無線リソース等を節約するために無線リソース等の解放を行う既存のＬＴＥのプロトコルを通信装置１からＬ−ＧＷ６に至るオフロード用ベアラに適用する理由はなくなる。つまり、コア・ネットワーク５は、上記オフロード用ベアラに関する情報を保持する必要がなく、よって、基地局装置２は、オフロード用ベアラの設定をコア・ネットワーク５に通知しない。つまり、上記オフロード用ベアラの制御のためにコア・ネットワーク５は基地局装置２と通信せず、したがって、コア・ネットワーク５の負荷を増加させることがない。なお、コア・ネットワーク５に至るベアラの設定については、コア・ネットワーク５に通知する必要があるため、既存のＬＴＥのプロトコルの動作に従うことになる。つまり、通信装置１からコア・ネットワークに至る区間、つまり、Ｓ−ＧＷ（サービング・ゲートウェイ）までの区間は、トラフィック量に応じて解放されることになる。しかしながら、コア・ネットワーク５に至るベアラも、オフロード用のベアラと同様、トラフィック量に拘らず、常に、確保しておく構成とすることもできる。この場合、例えば、基地局装置２は、リソースの解放の必要がないオフロード用ベアラの設定であることをコア・ネットワーク５に通知する。   In particular, with the above configuration, the base station apparatus 2 can recognize that the communication apparatus 1 that accesses the set offload bearer via the wired transmission system is used. In this case, there is no reason to apply the existing LTE protocol for releasing radio resources and the like to the offload bearer from the communication apparatus 1 to the L-GW 6 in order to save radio resources and the like. That is, the core network 5 does not need to hold information related to the offload bearer, and thus the base station apparatus 2 does not notify the core network 5 of the setting of the offload bearer. That is, the core network 5 does not communicate with the base station apparatus 2 for the control of the offload bearer, and therefore the load on the core network 5 is not increased. Note that the setting of the bearer reaching the core network 5 needs to be notified to the core network 5, and therefore the operation of the existing LTE protocol is followed. That is, the section from the communication device 1 to the core network, that is, the section from the S-GW (serving gateway) is released according to the traffic amount. However, the bearer reaching the core network 5 can also be configured to be always secured regardless of the traffic volume, like the offload bearer. In this case, for example, the base station apparatus 2 notifies the core network 5 that the setting is an offload bearer that does not require release of resources.

なお、通信装置１は、それ自体が通信端末であっても、他の通信装置との通信を中継する装置であっても、それら両方の機能を有するものであっても良い。例えば、通信装置１は、有線ＬＡＮやＵＳＢといった有線インタフェースや、無線ＬＡＮ等の無線インタフェース等で、他のデスクトップ型、ラップトップ型、タブレット型等のパーソナル・コンピュータや、その他の通信端末との間で情報を送受するものであっても良い。通信装置１は、移動通信事業者の認証を受けて移動通信ネットワークにアタッチしているため、通信装置１経由で通信するコンピュータ等は、移動無線端末３と同等のサービスを受けることが可能になる。具体的には、例えば、通信装置１と通信するコンピュータ等は、移動通信事業者が通信装置１に対して提供するメール・サービスにおいて通信装置１に送信されたメールを、通信装置１経由で受信することができる。また、通信装置１と通信するコンピュータからの操作によりネットワーク上のウェブサイトで購入した商品の代金等を、通信装置１に対する通信料金と共に通信事業者が請求する様にすることができ、クレジット番号の入力等を省略することができる。   The communication device 1 may be a communication terminal itself, a device that relays communication with other communication devices, or a device that has both functions. For example, the communication device 1 is a wired interface such as a wired LAN or USB, a wireless interface such as a wireless LAN, and the like, and is connected to other desktop computers, laptop computers, tablet computers, and other personal computers, and other communication terminals. It is also possible to send and receive information. Since the communication device 1 is attached to the mobile communication network after receiving authentication from the mobile communication carrier, a computer or the like that communicates via the communication device 1 can receive services equivalent to those of the mobile wireless terminal 3. . Specifically, for example, a computer that communicates with the communication device 1 receives, via the communication device 1, a mail transmitted to the communication device 1 in a mail service provided to the communication device 1 by a mobile communication carrier. can do. In addition, it is possible to make a telecommunications carrier charge the price of a product purchased on a website on the network by an operation from a computer communicating with the communication device 1 together with a communication fee for the communication device 1. Input etc. can be omitted.

なお、上述した実施形態においては、Ｌ２ＴＰプロトコルを使用していたが、他のトンネリング・プロトコル等、ＩＰネットワーク上で任意の情報を伝送する任意のプロトコルを使用することができる。また、なお、上述した実施形態において、通信装置１は、ＩＰネットワーク４経由で基地局装置２と接続していたが、ＩＰパケットがトランスペアレントに伝送されるのであれば、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）等の他のパケット交換ネットワークであっても良い。   In the above-described embodiment, the L2TP protocol is used. However, any protocol that transmits arbitrary information on the IP network, such as another tunneling protocol, can be used. In the above-described embodiment, the communication device 1 is connected to the base station device 2 via the IP network 4. However, if an IP packet is transmitted transparently, a VLAN (Virtual LAN) or the like is used. Other packet switched networks may be used.

Claims (6)

有線伝送システムに接続するインタフェースと、
前記有線伝送システムを含む通信ネットワーク経由で移動通信ネットワークの基地局装置とセッションを確立する確立手段と、
前記基地局装置にオフロード用ベアラの設定を要求する要求手段と、
前記基地局装置経由で、前記移動通信ネットワークのコア・ネットワーク以外のネットワークと接続する装置に至る前記オフロード用のベアラを前記セッション上に設定する設定手段と、
を備えており、
前記要求手段は、前記基地局装置に前記オフロード用ベアラの設定を要求する際に、前記有線伝送システムに接続していることを示す情報を前記基地局装置に送信する、
ことを特徴とする通信装置。 An interface for connecting to a wired transmission system;
Establishing means for establishing a session with a base station apparatus of a mobile communication network via a communication network including the wired transmission system;
Request means for requesting the base station device to set up an offload bearer;
Setting means for setting the offload bearer on the session to the device connected to a network other than the core network of the mobile communication network via the base station device;
With
The request means, when requesting the setting of the offload bearer to the base station apparatus, transmits information indicating that it is connected to the wired transmission system to the base station apparatus,
A communication device. 前記有線伝送システムに接続していることを示す情報は、前記有線伝送システムが前記通信装置を認証するために使用する情報である、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。 Information indicating connection to the wired transmission system is information used by the wired transmission system to authenticate the communication device.
The communication apparatus according to claim 1. 前記設定する手段は、前記基地局装置経由で前記移動通信ネットワークのコア・ネットワークに至るベアラを、前記確立手段が確立する前記基地局装置とのセッション上に設定し、
前記セッションと前記ベアラは１対１に対応する、
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。 The setting means sets a bearer that reaches the core network of the mobile communication network via the base station apparatus on a session with the base station apparatus established by the establishing means,
The session and the bearer have a one-to-one correspondence.
The communication device according to claim 2. コア・ネットワークを含む移動通信ネットワークの基地局装置であって、
通信ネットワークに接続するインタフェースと、
前記通信ネットワーク経由で通信装置とセッションを確立する確立手段と、
前記通信装置から前記移動通信ネットワークのコア・ネットワーク以外のネットワークに接続する装置に至るオフロード用のベアラの設定要求を受信すると、前記オフロード用のベアラを、前記セッション上に設定する設定手段と、
を備えており、
前記設定手段は、前記オフロード用のベアラの設定要求の際に、前記通信装置が有線伝送システムに接続していることを示す情報を受信すると、前記オフロード用のベアラの設定を前記移動通信ネットワークのコア・ネットワークに通知しない、
ことを特徴とする基地局装置。 A base station apparatus for a mobile communication network including a core network,
An interface connected to a communication network;
Establishing means for establishing a session with a communication device via the communication network;
A setting unit configured to set the offload bearer on the session upon receiving an offload bearer setting request from the communication device to a device connected to a network other than the core network of the mobile communication network; ,
With
When the setting means receives information indicating that the communication apparatus is connected to a wired transmission system in the offload bearer setting request, the setting means sets the offload bearer setting to the mobile communication. Do not notify the core network of the network,
A base station apparatus. 前記有線伝送システムに接続していることを示す情報は、前記有線伝送システムが前記通信装置を認証するために使用する情報である、
ことを特徴とする請求項４に記載の基地局装置。 Information indicating connection to the wired transmission system is information used by the wired transmission system to authenticate the communication device.
The base station apparatus according to claim 4. 前記通信装置から受信する前記通信装置を認証するために使用する情報を、前記有線伝送システム又は前記有線伝送システムが使用する認証装置に送信して、前記通信装置が前記有線伝送システムに接続していることを確認する手段をさらに備えている、
ことを特徴とする請求項５に記載の基地局装置。 Information used for authenticating the communication device received from the communication device is transmitted to the wired transmission system or an authentication device used by the wired transmission system, and the communication device is connected to the wired transmission system; Further comprising means for confirming that
The base station apparatus according to claim 5.
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