JP2005057419A

JP2005057419A - パケット通信システム及びパケット通信方法

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Publication number: JP2005057419A
Application number: JP2003284930A
Authority: JP
Inventors: Akito Fukui; 章人福井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-01
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-03-03
Also published as: CN1823510A; US20070268894A1; WO2005013570A1; CN100512208C; EP1643692A1; EP1643692A4; EP1643692B1; US7855987B2

Abstract

【課題】オペレータ通信装置及び通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、オペレータ通信装置及び通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システムを提供すること。
【解決手段】パケット通信システム１００のユーザ通信装置１１０は、内部ネットワーク１１１と、基地局装置１１２と、内部サーバ１１３と、無線ネットワーク制御装置１１４と、移動通信端末装置１１５と、を具備する。無線ネットワーク制御装置１１４が、移動通信端末装置１１５からのＩＰパケットを基地局装置１１２及び内部ネットワーク１１１を介して受けて前記ＩＰパケットを内部ネットワーク１１１を介して内部サーバ１１３に直接に転送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユーザ通信装置とオペレータ通信装置との間においてパケットを通信するパケット通信システム及びパケット通信方法に関するものである。

図６は、非特許文献１で開示されているＧＰＲＳ方式の移動通信パケット方式を適用したパケット通信システムを示す構成図である。

図６に示すように、パケット通信システム１０は、ユーザ通信装置２０と、ユーザ通信装置２０と通信を行うオペレータ通信装置３０と、ユーザ通信装置２０とオペレータ通信装置３０との通信の中継を行う中継ネットワーク４０と、ユーザ通信装置２０及びオペレータ通信装置３０と通信を行う公衆通信ネットワーク５０と、公衆通信ネットワーク５０と通信を行う外部サーバ６０と、を具備している。

ユーザ通信装置２０は、内部ネットワーク２１と、内部ネットワーク２１に接続されている基地局装置（ＮｏｄｅＢ）２２と、内部ネットワーク２１に接続されている内部サーバ２３と、内部ネットワーク２１とオペレータ通信装置３０との間に接続されている無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４と、基地局装置２２と無線信号により通信を行う移動通信端末装置（ＵＥ）２５と、内部ネットワーク２１と公衆通信ネットワーク５０との間に接続されているゲートウェイ装置（ＧＷ）２６と、を具備している。

オペレータ通信装置３０は、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）３１、ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）３２及びホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）３３などのコアネットワーク（ＣＮ）の装置を具備している。

パケット通信システム１０においては、移動通信端末装置２５が基地局装置２２、内部ネットワーク２１、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４、中継ネットワーク４０及びオペレータ通信装置３０を介して（通信経路１を介して）公衆通信ネットワーク５０及び外部サーバ６０にアクセスすることができる。

また、パケット通信システム１０においては、移動通信端末装置２５が基地局装置２２、内部ネットワーク２１、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４、中継ネットワーク４０、オペレータ通信装置３０、公衆通信ネットワーク５０及びゲートウェイ装置２６を介して（通信経路２を介して）内部サーバ２３にアクセスすることができる。

また、図７は、非特許文献２、３で公開されているパケット通信システムを示す構成図である。

図７に示すように、パケット通信システム７０は、ユーザ通信装置８０と、ユーザ通信装置８０と通信を行うオペレータ通信装置３０と、ユーザ通信装置８０とオペレータ通信装置３０との通信の中継を行う中継ネットワーク４０と、ユーザ通信装置８０及びオペレータ通信装置３０と通信を行う公衆通信ネットワーク５０と、公衆通信ネットワーク５０と通信を行う外部サーバ６０と、を具備している。

ユーザ通信装置８０は、内部ネットワーク２１と、内部ネットワーク２１に接続されている基地局装置（ＮｏｄｅＢ）２２と、内部サーバ２３と、内部ネットワーク２１と中継ネットワーク４０との間に接続されている無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４と、基地局装置２２と無線信号により通信を行う移動通信端末装置（ＵＥ）２５と、内部ネットワーク２１と公衆通信ネットワーク４０との間に接続されているゲートウェイ装置（ＧＷ）２６と、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４に接続されているサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）８１と、サービングＧＰＲＳサポートノード８１に接続されているゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）８２及びホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）８３と、を具備している。また、サービングＧＰＲＳサポートノード８１は、内部サーバ２３及び中継ネットワーク４０に接続されている。

パケット通信システム７０においては、移動通信端末装置２５が基地局装置２２、内部ネットワーク２１、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）８１、ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）８２、中継ネットワーク４０及びオペレータ通信装置３０を介して（通信経路３を介して）公衆通信ネットワーク５０及び外部サーバ６０にアクセスすることができる。

また、移動通信端末装置２５が基地局装置２２、内部ネットワーク２１、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）８１及びゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）８２を介して（通信経路４介して）内部サーバ２３にアクセスすることができる。
3GPP、 TS23.060 General Packet Radio Service （GPRS） Service description; Stage 2 Ericsson Review、 "GSM on the net"、 1998-04 InterWAVE、 "HOME ZONE: Provide Wireless Ｌocal Ｌoop services"、 http:／／www.iwv.com／home_zone.html

しかしながら、図６に示す従来のパケット通信システム６０においては、移動通信端末装置２５が基地局装置２２、内部ネットワーク２１、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）２４、中継ネットワーク４０、オペレータ通信装置３０、公衆通信ネットワーク５０及びゲートウェイ装置２６を介して（通信経路２を介して）内部サーバ２３にアクセスするため、通信を行う度に、中継ネットワーク、オペレータ通信装置３０及び公衆通信ネットワーク５０のトラヒック量が増大し、かつ、トラヒック量に応じて通信料金が発生し、また、中継ネットワーク、オペレータ通信装置３０及び公衆通信ネットワーク５０の処理能力を増大する必要があるという問題がある。

また、図７示す従来のパケット通信システム７０においては、ユーザ通信装置８０にも、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）８１と、サービングＧＰＲＳサポートノード８１に接続されているゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）８２及びホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）８３が必要となるため、システム規模が増大するという課題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、オペレータ通信装置及び通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、オペレータ通信装置及び通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システム及びパケット通信方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置は、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムにおいて、前記無線ネットワーク制御装置が、前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送する構成を採る。

この構成によれば、無線ネットワーク制御装置が、移動通信端末装置からのパケットを基地局装置及び内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して内部サーバに直接に転送するため、動通信端末装置からのパケットをオペレータ通信装置及び通信ネットワークを介しないで内部サーバに直接に転送するから、オペレータ通信装置及び通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、オペレータ通信装置及び通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システムを提供することができる。

請求項２に記載の発明は、ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置が、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムにおける無線ネットワーク制御装置であって、前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送する構成を採る。

この構成によれば、無線ネットワーク制御装置が、移動通信端末装置からのパケットを基地局装置及び内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して内部サーバに直接に転送するため、動通信端末装置からのパケットをオペレータ通信装置及び通信ネットワークを介しないで内部サーバに直接に転送するから、オペレータ通信装置及び通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、オペレータ通信装置及び通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システムにおける無線ネットワーク制御装置を提供することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記内部サーバに直接に転送する前記パケットのアドレスを格納している内部アドレステーブルと、前記移動通信端末装置からのパケットのアドレスと前記内部アドレステーブルの前記アドレスとを比較して前記移動通信端末装置からのパケットが前記内部サーバに直接に転送するものであるか否かを判断する判断手段と、前記パケットが前記内部サーバに直接に転送するものであると前記判断手段により判断された時に当該パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送する手段と、を具備する構成を採る。

この構成によれば、無線ネットワーク制御装置が、移動通信端末装置からのパケットを基地局装置及び内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して内部サーバに直接に転送するため、動通信端末装置からのパケットをオペレータ通信装置及び通信ネットワークを介しないで内部サーバに直接に転送するから、オペレータ通信装置及び通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、中継ネットワーク、オペレータ通信装置及び通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システムにおける無線ネットワーク制御装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置は、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムのパケット通信方法において、前記無線ネットワーク制御装置が、前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送するステップを具備するようにした。

この方法によれば、無線ネットワーク制御装置が、移動通信端末装置からのパケットを基地局装置及び内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して内部サーバに直接に転送するため、動通信端末装置からのパケットをオペレータ通信装置及び通信ネットワークを介しないで内部サーバに直接に転送するから、オペレータ通信装置及び通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、オペレータ通信装置及び通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システムを提供することができる。

請求項５に記載の発明は、ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置は、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムのパケット通信をコンピュータに実行させるパケット通信プログラムにおいて、前記無線ネットワーク制御装置が、前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送するステップをコンピュータに実行させるようにした。

このプログラムによれば、無線ネットワーク制御装置が、移動通信端末装置からのパケットを基地局装置及び内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して内部サーバに直接に転送するため、動通信端末装置からのパケットをオペレータ通信装置及び公衆通信ネットワークを介しないで内部サーバに直接に転送するから、オペレータ通信装置及び公衆通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、オペレータ通信装置及び通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システムを提供することができる。

以上説明したように、本発明によれば、無線ネットワーク制御装置が、移動通信端末装置からのパケットを基地局装置及び内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して内部サーバに直接に転送するため、動通信端末装置からのパケットをオペレータ通信装置及び通信ネットワークを介しないで内部サーバに直接に転送するから、オペレータ通信装置及び通信ネットワークのトラヒック量を削減し、かつ、トラヒック量に応じて発生する通信料金を削減し、また、オペレータ通信装置及び公衆通信ネットワークの処理能力を増大する必要がないシステム規模が小さいパケット通信システムを提供することができる。

本発明の骨子は、無線ネットワーク制御装置が、移動通信端末装置からのパケットを基地局装置及び内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して内部サーバに直接に転送することである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムを示す構成図である。

図１に示すように、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００は、ユーザ通信装置１１０と、ユーザ通信装置１１０と通信を行うオペレータ通信装置１２０と、ユーザ通信装置１１０とオペレータ通信装置１２０との通信の中継を行う中継ネットワーク１３０と、ユーザ通信装置１１０及びオペレータ通信装置１２０と通信を行う公衆通信ネットワーク１４０と、公衆通信ネットワーク１４０と通信を行う外部サーバ１５０と、を具備している。

ユーザ通信装置１１０は、内部ネットワーク１１１と、内部ネットワーク１１１に接続されている基地局装置（ＮｏｄｅＢ）１１２と、内部ネットワーク１１１に接続されている内部サーバ１１３と、内部ネットワーク１１１と中継ネットワーク１３０との間に接続されている無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４と、基地局装置１１２と無線信号により通信を行う移動通信端末装置（ＵＥ）１１５と、内部ネットワーク１１１と公衆通信ネットワーク１４０との間に接続されているゲートウェイ装置（ＧＷ）１１６と、を具備している。

オペレータ通信装置１２０は、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１２１、ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１２２及びホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）１２３などのコアネットワーク（ＣＮ）の装置を具備している。

サービングＧＰＲＳサポートノード１２１、ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード１２２及びホームロケーションレジスタ１２３は、相互に接続されている。また、サービングＧＰＲＳサポートノード１２１は、中継ネットワーク１３０に接続されている。また、ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード１２２は、公衆通信ネットワーク１４０に接続されている。

移動通信端末装置１１５は、基地局装置１１２、内部ネットワーク１１１、無線ネットワーク制御装置１１４、中継ネットワーク１３０及びオペレータ通信装置１２０を介して（通信経路１０１を介して）公衆通信ネットワーク１４０及び外部サーバ１５０との間で通信することが可能である。

無線ネットワーク制御装置１１４は、移動通信端末装置１１５からのＩＰパケットを基地局装置１１２及び内部ネットワーク１１１を介して受けてＩＰパケットを内部ネットワーク１１１を介して（通信経路１０２を介して）内部サーバ１１３に直接に転送することが可能である。内部サーバ１１３は、ＩＰパケットを内部ネットワーク１１１を介して（通信経路１０２を介して）無線ネットワーク制御装置１１４に転送し、無線ネットワーク制御装置１１４は内部サーバ１１３からのＩＰパケットを内部ネットワーク１１１及び基地局装置１１２を介して移動通信端末装置１１５に転送することが可能である。

すなわち、移動通信端末装置１１５は、中継ネットワーク１３０、オペレータ通信装置１２０及び公衆通信ネットワーク１４０を介することなく、直接に基地局装置１１２、内部ネットワーク１１１及び無線ネットワーク制御装置１１４を介してＩＰパケットを内部サーバ１１３との間で送受信することが可能である。

次に、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００について、図１と共に図２〜図４を参照してより詳細に説明する。

図２は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００の無線ネットワーク制御装置１１４の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、無線ネットワーク制御装置１１４は、ＩＰ処理部２０１、ＰＰＰ処理部２０２、ＧＴＰ−Ｕ処理部２０３、ＵＤＰ／ＩＰ処理部２０４、Ｌ２／Ｌ１処理部２０５、内部アドレステーブル２０６、制御部２０７、ＰＰＰ処理部２０８、ＰＰＣＰ処理部２０９、ＲＬＣ処理部２１０、ＦＰ処理部２１１及びＬ２／Ｌ１処理部２１２を具備している。

内部アドレステーブル２０６は、内部サーバ１１３に直接に転送するＩＰパケットのＩＰアドレスを格納している。ＩＰ処理部２０１は、受信したＩＰパケットのＩＰアドレスと内部アドレステーブル２０６に格納されているＩＰアドレスとを比較し、受信したＩＰパケットが内部サーバ１１３宛である時には、内部サーバ１１３の方向へＩＰパケットを転送する。

また、ＩＰ処理部２０１は、受信したＩＰパケットがサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１２１宛である時には、ＰＰＰ処理部２０２にＩＰパケットを転送する。ＰＰＰ処理部２０２が受けたＩＰパケットは、ＧＴＰ−Ｕ処理部２０３、ＵＤＰ／ＩＰ処理部２０４及びＬ２／Ｌ１処理部２０５を経由してサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１２１に転送される。

制御部２０７は、図２の各部の初期化及び設定などの処理を行う。無線ネットワーク制御装置１１４における上記以外のブロックの各部は、図３の各プロトコルの処理を行う。

図３（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００において移動通信端末装置１１５が内部サーバ１１３にアクセスする場合のユーザプレーンのプロトコルスタックを説明するための図である。移動通信端末装置１１５が内部サーバ１１３にアクセスする場合には、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４は、ＰＰＰ処理及びＩＰの処理を行い、移動通信端末装置（ＵＥ）１１５から受信したＩＰパケットが内部サーバ１１３宛である時に、内部サーバ１１３に直接にＩＰパケットを転送する。

図３（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００において移動通信端末装置１１５が外部サーバ１５０にアクセスする場合のユーザプレーンのプロトコルスタックを説明するための図である。移動通信端末装置１１５が外部サーバ１５０にアクセスする場合には、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４は、ＰＰＰ処理及びＩＰの処理を行い、移動通信端末装置（ＵＥ）１１５から受信したＩＰパケットがサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１２１宛である時に、再度、ＰＰＰ処理及びＩＰの処理の処理を行い、ＧＴＰ−Ｕ処理部２０３によりサービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１２１に転送する。

次に、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４以外の移動通信端末装置（ＵＥ）１１５、基地局装置（ＮｏｄｅＢ）１１２、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１２１、ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１２２、内部サーバ１１３及び外部サーバ１５０のプロトコルについて、説明する。これらのプロトコルは、従来のプロトコルと同一である。

移動通信端末装置（ＵＥ）１１５は、無線レイヤ１（ＰＨＹ）、無線レイヤ２（ＭＡＣ、ＲＬＣ、ＰＤＣＰ）、ＰＰＰ及びＩＰの処理を行う。ＰＰＰは、オプションであり、必須ではない。無線レイヤ１（ＰＨＹ）及び無線レイヤ２（ＭＡＣ、ＲＬＣ、ＰＤＣＰ）は、３ＧＰＰ，ＴＳ２５．３０１に記載されているＰＨＹ、ＭＡＣ、ＲＬＣ及びＰＤＣＰの処理を行う。

例えば、ＰＨＹは、無線伝送のための無線レイヤ１の処理を行う。ＭＡＣは、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間の多重、分離及び秘匿処理などを行う。ＲＬＣは、再送制御により無線回線での誤りの回復を行う。ＰＤＣＰは、ＩＰヘッダの圧縮処理などを行う。

基地局装置（ＮｏｄｅＢ）は、移動通信端末装置（ＵＥ）１１５の側の無線レイヤ１（ＰＨＹ）及び無線レイヤ２（ＭＡＣ）の処理と、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４の側のフレームプロトコル（ＦＰ）及び有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）の処理を行う。

無線レイヤ１（ＰＨＹ）及び無線レイヤ２（ＭＡＣ）は、３ＧＰＰ，ＴＳ２５．３０１に記載されているＰＨＹ、ＭＡＣの処理を行う。フレームプロトコル（ＦＰ）は、３ＧＰＰ，ＴＳ２５．４０１に記載されているFrame Protocol entityの処理を行う。ＦＰは、ＮｏｄｅＢとＲＮＣとの間の同期処理、無線品質情報の伝送及びＲＬＣ-ＰＤＵ（ＲＬＣのプロトコルデータユニット）の転送を行う。有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）は、有線伝送のレイヤ２及びレイヤ１の処理を行う。有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）には、例えば、ＡＡＬ２／ＡＴＭ／T１及びＩＰ／Ethernet（Ｒ）を適用することができる。

無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は、基地局装置（ＮｏｄｅＢ）１１２の側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）及びフレームプロトコル（ＦＰ）の処理と、ＵＥの側の無線レイヤ２（ＭＡＣ、ＲＬＣ、ＰＤＣＰ）の処理と、ＳＧＳＮ側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）、ＵＤＰ／ＩＰ及びＧＴＰ−Ｕの処理と、を行う。

ＳＧＳＮの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）は、有線伝送のレイヤ２及びレイヤ１の処理を行う。ＳＧＳＮの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）には、例えば、ＡＡＬ２／ＡＴＭ／Ｔ１及びＩＰ／Ethernet（Ｒ）を適用することができる（これら以外のプロトコルを適用しても良い。また、ＮｏｄｅＢの側のＬ２／Ｌ１と異なるプロトコルを適用しても良い。）。ＧＴＰ−Ｕは、非特許文献１に記載されているＧＴＰ−Ｕの処理を行う。例えば、ＧＴＰ−Ｕは、ＲＮＣとＳＧＳＮとの間で、ＩＰ／ＰＰＰフレームの転送処理を行う。

サービングＧＲＰＳサポートノード（ＳＧＳＮ）は、ＲＮＣの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）及びＵＤＰ／ＩＰ、ＧＴＰ−Ｕの処理と、ＧＧＳＮの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）、ＵＤＰ／ＩＰ及びＧＴＰ−Ｕの処理と、を行う。ＲＮＣの側のＬ２／Ｌ１とＧＧＳＮの側のＬ２／Ｌ１とには、異なるプロトコルを適用することができる。

ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）は、ＳＧＳＮの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）、ＵＤＰ／ＩＰ及びＧＴＰ−Ｕの処理を行い、ＵＥの側のＰＰＰ及びＩＰの処理と、公衆通信ネットワーク１４０の側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）及びＩＰの処理と、を行う。ＳＧＳＮの側のＬ２／Ｌ１と公衆ネットワーク側のＬ２／Ｌ１とには、異なるプロトコルを適用することができる。

外部サーバ１５０及び内部サーバ１１３は、有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）及びＩＰの処理を行う。

移動通信端末装置（ＵＥ）は、無線レイヤ１（ＰＨＹ）、無線レイヤ２（ＭＡＣ、ＲＬＣ、ＰＤＣＰ）、無線レイヤ３（ＲＲＣ）、ＧＲＰＳ方式のセッション制御及び移動管理（ＳＭ／ＧＭＭ）の処理を行う。

無線レイヤ３（ＲＲＣ）は、３ＧＰＰ，ＴＳ２５．３０１に記載されているＲＲＣの処理を行う。例えば、ＲＲＣは、無線ベアラの設定、解放及び無線回線の状態測定並びにハンドオーバー処理などを行う。ＧＰＲＳ方式のセッション制御及び移動管理（ＳＭ／ＧＭＭ）の処理は、非特許文献１に記載されており、例えば、ＵＥの認証、位置登録、ページングの処理並びにＵＥとＳＧＳＮとの間のセッションの設定及び解放などを行う。

基地局装置（ＮｏｄｅＢ）は、ＵＥの側の無線レイヤ１（ＰＨＹ）及び無線レイヤ２（ＭＡＣ）の処理と、ＲＮＣの側のフレームプロトコル（ＦＰ）及び有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）の処理と、を行う。

無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）は、ＮｏｄｅＢの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）、フレームプロトコル（ＦＰ）、ＵＥの側の無線レイヤ２（ＭＡＣ、ＲＬＣ）及び無線レイヤ３（ＲＲＣ）の処理と、ＳＧＳＮの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）及びＲＡＮＡＰの処理と、を行う。ＲＮＣの側のＬ２／Ｌ１とＧＧＳＮの側のＬ２／Ｌ１とには、異なるプロトコルを適用することができる。

ＳＧＳＮの側のＲＡＮＡＰの処理は、３ＧＰＰ，ＴＳ２５．４１３に記載されており、Ｉｕのトランスポートの設定及び解放並びにＳＭ／ＧＭＭのメッセージの転送処理などを行う。

サービングＧＲＰＳサポートノード（ＳＧＳＮ）は、ＲＮＣの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）、ＲＡＮＡＰ及びＳＭ／ＧＭＭの処理と、ＧＧＳＮの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）及びＧＴＰ−Ｃの処理と、を行う。ＲＮＣの側のＬ２／Ｌ１とＧＧＳＮ側のＬ２／Ｌ１とには、異なるプロトコルを適用することができる。

ＧＧＳＮの側のＧＴＰ−Ｃの処理は、非特許文献１に記載されており、ＳＧＳＮとＧＧＳＮとの間のセッションの設定及び解放などを行う。

ゲートウェイＧＲＰＳサポートノード（ＧＧＳＮ）は、ＳＧＳＮの側の有線伝送のレイヤ２・レイヤ１（Ｌ２／Ｌ１）及びＧＴＰ−Ｃの処理を行う。

図４は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００の動作を説明するためのシーケンス図である。

Activate PDP Context Request、Radio Access Bearer Setup、Create PDP Context Request、Create PDP Context Response及びActivate PDP Context Responseまでの手順により、ＵＥとＳＧＳＮとの間及びＳＧＳＮとＧＧＳＮとの間にパケット転送のためのセッションが設定できたこととなる。

図４において、ＵＥが内部サーバ１１３へアクセスする時に、ＵＥからのパケットは、ＮｏｄｅＢ及びＲＮＣを経由して、直接に内部サーバ１１３に転送される。

逆に、内部サーバ１１３からのパケットは、これとは逆の経路をたどって転送される。この場合に、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のＩＰ処理部２０１（図２参照）は、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）を用いて、送信するＩＰアドレスの宛先ＩＰアドレスに対応する宛先物理アドレス｛Ethernet（Ｒ）の場合にはEthernet（Ｒ）アドレス｝を解決した後に、内部サーバ１１３宛のＩＰアドレスを転送する。

ＡＲＰは、ＩＰアドレスが分かっている相手通信装置の物理アドレスを知るために使われ、相手通信装置のＩＰアドレスを指定したＡＲＰ要求メッセージをネットワーク上の全通信装置へ一斉に送る。指定されたＩＰアドレスに対応する通信装置（自分の物理アドレスとＩＰアドレスを知っている）は、自分の物理アドレスとＩＰアドレスとを組にした応答メッセージを問い合わせ元の通信装置に送り返す。これにより、問い合わせ元の通信装置は、物理アドレスとＩＰアドレスとの組のエントリを作成及び更新することができる。

図１においては、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のＩＰ処理部２０１は、内部サーバ１１３のＩＰアドレスを設定したＡＲＰ要求メッセージを送信し、内部サーバ１１３が物理アドレスとＩＰアドレスとを組にした応答メッセージを無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）のＩＰ処理部２０１に送り返す。これにより、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４から内部サーバ１１３宛のＩＰパケットの転送が可能となる。

なお、上記のＡＲＰは宛先物理アドレスを解決するためのものであり、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムは、ＡＲＰ以外のプロトコルを用いても良い。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係るパケット通信システムを示す構成図である。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号が付されてその説明が省略される。

図５に示すように、本発明の実施の形態２に係るパケット通信システム５００は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００において、ユーザ通信装置１１０の代わりにユーザ通信装置５１０を具備するものである。すなわち、本発明の実施の形態２に係るパケット通信システム５００は、ユーザ通信装置５１０と、ユーザ通信装置５１０と通信を行うオペレータ通信装置１２０と、ユーザ通信装置５１０とオペレータ通信装置１２０との通信の中継を行う中継ネットワーク１３０と、ユーザ通信装置５１０及びオペレータ通信装置１２０と通信を行う公衆通信ネットワーク１４０と、公衆通信ネットワーク１４０と通信を行う外部サーバ１５０と、を具備している。

また、ユーザ通信装置５１０は、本発明の実施の形態１に係るパケット通信システム１００において、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４の代わりに無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）５１１を具備するものである。すなわち、ユーザ通信装置５１０は、内部ネットワーク１１１と、内部ネットワーク１１１に接続されている基地局装置（ＮｏｄｅＢ）１１２と、内部ネットワーク１１１に接続されている内部サーバ１１３と、内部ネットワーク１１１と中継ネットワーク１３０との間に接続されている無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）５１１と、基地局装置１１２と無線信号により通信を行う移動通信端末装置（ＵＥ）１１５と、内部ネットワーク１１１と公衆通信ネットワーク１４０との間に接続されているゲートウェイ装置（ＧＷ）１１６と、を具備している。

無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）５１１は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１４と同じ機能を有している。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）５１１は、ユーザプレーンサーバ（ＵＰＳ）５１１１及び無線制御サーバ（ＲＣＳ）５１１２及びを具備する。ユーザプレーンサーバ（ＵＰＳ）５１１１は、移動通信端末装置（ＵＥ）１１５が内部サーバ１１３と通信する時における処理を実行する。また、無線制御サーバ（ＲＣＳ）５１１２は、移動通信端末装置１１５が外部サーバ１５０と通信する時における処理を実行する。

なお、本発明の実施の形態１，２は、ＩＰパケット以外のパケットを用いることができる。また、本発明の実施の形態１，２は、公衆通信ネットワーク１４０の代わりに専用ネットワークなどの通信ネットワークを有するように構成してもよい。また、本発明は、本発明の実施の形態１、２の動作をコンピュータに実行させるパケット通信プログラムを含むものである。

本発明は、ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備するパケット通信システムに適用することができる。

本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムを示す構成図本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムの無線ネットワーク制御装置の構成を示すブロック図（ａ）本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムにおいて移動通信端末装置が内部サーバにアクセスする場合のユーザプレーンのプロトコルスタックを説明するための図、（ｂ）本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムにおいて移動通信端末装置が外部サーバにアクセスする場合のユーザプレーンのプロトコルスタックを説明するための図本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムの動作を説明するためのシーケンス図本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムを示す構成図従来のパケット通信システムを示す構成図他の従来のパケット通信システムを示す構成図

符号の説明

１００、５００パケット通信システム
１１０、５１０ユーザ通信装置
１２０オペレータ通信装置
１３０中継ネットワーク
１４０公衆通信ネットワーク
１５０外部サーバ
１１１内部ネットワーク
１１２基地局装置（ＮｏｄｅＢ）
１１３内部サーバ
１１４、５１１無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）
１１５移動通信端末装置（ＵＥ）
１１６ゲートウェイ装置（ＧＷ）
２０１ＩＰ処理部
２０６内部アドレステーブル

Claims

ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置は、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムにおいて、
前記無線ネットワーク制御装置は、前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送するパケット通信システム。
ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置は、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムにおける無線ネットワーク制御装置であって、
前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送する無線ネットワーク制御装置。
前記内部サーバに直接に転送する前記パケットのアドレスを格納している内部アドレステーブルと、前記移動通信端末装置からのパケットのアドレスと前記内部アドレステーブルの前記アドレスとを比較して前記移動通信端末装置からのパケットが前記内部サーバに直接に転送するものであるか否かを判断する判断手段と、前記パケットが前記内部サーバに直接に転送するものであると前記判断手段により判断された時に当該パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送する手段と、を具備する請求項２に記載の無線ネットワーク制御装置。
ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置は、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムのパケット通信方法において、
前記無線ネットワーク制御装置が、前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送するステップを具備するパケット通信方法。
ユーザ通信装置と、前記ユーザ通信装置と通信を行うオペレータ通信装置と、前記ユーザ通信装置及び前記オペレータ通信装置と通信を行う通信ネットワークと、を具備し、前記ユーザ通信装置は、内部ネットワークと、前記内部ネットワークに接続されている基地局装置と、前記内部ネットワークに接続されている内部サーバと、前記内部ネットワークと前記オペレータ通信装置との間に接続されている無線ネットワーク制御装置と、前記基地局装置と無線信号により通信を行う移動通信端末装置と、を具備するパケット通信システムのパケット通信をコンピュータに実行させるパケット通信プログラムにおいて、
前記無線ネットワーク制御装置が、前記移動通信端末装置からのパケットを前記基地局装置及び前記内部ネットワークを介して受けて前記パケットを前記内部ネットワークを介して前記内部サーバに直接に転送するステップをコンピュータに実行させるパケット通信プログラム。