JP2007329763A - 無線基地局装置、移動通信システム及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動通信端末がインターネット上のコンテンツサーバと情報をやりとりする際に、無線制御装置及び交換機のトラヒックを低減する無線基地局装置を提供する。
【解決手段】無線基地局装置２０は、移動通信端末と無線制御装置３０との間の制御信号を処理する制御信号処理部２３と、移動通信端末と、インターネット及びブロードバンド回線２００に接続されたコンテンツサーバとの間のユーザデータを処理するユーザデータ処理部２５と、コンテンツサーバとユーザデータを送受信するブロードバンド回線インタフェース部２４とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線基地局装置、移動通信システム及び通信方法に関する。

国際電気通信連合(ＩＴＵ)が標準化を進めている次世代携帯電話の方式として、ＩＭＴ−２０００通信システムがある（例えば、非特許文献１参照。）。ＩＭＴ−２０００通信システムでは、有線電話並みの高音質の音声通話や高速なデータ通信、高速なデータ通信を応用したビデオ電話などの各種の通信アプリケーションを実現する。

又、このＩＭＴ−２０００通信システムにおいて、携帯電話などの移動通信端末がインターネットにおける情報へアクセスするためには、無線基地局装置、無線制御装置、交換機を経由して、インターネット上のコンテンツサーバへ接続する。
http://www.arib.or.jp/IMT-2000/

しかしながら、上記移動通信システムにおけるインターネット接続方法では、移動通信システムとインターネットの相互接続機能は、交換機が含まれるコアネットワーク側に配備されているため、移動通信端末とコンテンツサーバとの間で送受信されるユーザデータを、無線基地局装置、無線制御装置、交換機のすべてを経由して伝送する必要があった。このため、移動通信システムのインターネット接続に関わる需要増によって、無線基地局装置だけでなく、無線制御装置と交換機及びコアネットワーク側における伝送路のトラヒックが増大するという問題が発生していた。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、移動通信端末がインターネット上のコンテンツサーバと情報をやりとりする際に、無線制御装置及び交換機のトラヒックを低減する無線基地局装置、移動通信システム及び通信方法を提供することを課題とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、（ａ）移動通信端末と無線制御装置との間の制御信号を処理する制御信号処理部と、（ｂ）移動通信端末と、インターネット及びブロードバンド回線に接続されたコンテンツサーバとの間のユーザデータを処理するユーザデータ処理部と、（ｃ）コンテンツサーバとユーザデータを送受信するブロードバンド回線インタフェース部とを備える無線基地局装置であることを要旨とする。

第１の特徴に係る無線基地局装置によると、移動通信端末がインターネット上のコンテンツサーバと情報をやりとりする際に、ユーザデータを直接コンテンツサーバとやりとりするため、無線制御装置及び交換機のトラヒックを低減することができる。

本発明の第２の特徴は、（ａ）移動通信端末から送信された通信開始要求に含まれるコンテンツサーバのアドレス情報を分析し、通信開始要求がインターネット接続呼であるか否か判定する交換機と、（ｂ）通信開始要求がインターネット接続呼である場合、移動通信端末と、インターネット及びブロードバンド回線に接続されたコンテンツサーバとの間のユーザデータを処理し、コンテンツサーバとユーザデータを送受信する無線基地局装置とを備える移動通信システムであることを要旨とする。

第２の特徴に係る移動通信システムによると、移動通信端末がインターネット上のコンテンツサーバと情報をやりとりする際に、無線基地局装置が、ユーザデータを直接コンテンツサーバとやりとりするため、無線制御装置及び交換機のトラヒックを低減することができる。

本発明の第３の特徴は、（ａ）移動通信端末から送信された通信開始要求に含まれるコンテンツサーバのアドレス情報を分析し、通信開始要求がインターネット接続呼であるか否か判定するステップと、（ｂ）通信開始要求がインターネット接続呼である場合、移動通信端末と通信する無線基地局装置が、移動通信端末と、インターネット及びブロードバンド回線に接続されたコンテンツサーバとの間のユーザデータを処理し、コンテンツサーバとユーザデータを送受信するステップとを含む通信方法であることを要旨とする。

第３の特徴に係る通信方法によると、移動通信端末がインターネット上のコンテンツサーバと情報をやりとりする際に、無線基地局装置が、ユーザデータを直接コンテンツサーバとやりとりするため、無線制御装置及び交換機のトラヒックを低減することができる。

本発明によると、移動通信端末がインターネット上のコンテンツサーバと情報をやりとりする際に、無線制御装置及び交換機のトラヒックを低減する無線基地局装置、移動通信システム及び通信方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の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。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。

（移動通信システム）
本実施形態に係る移動通信システム１００は、無線アクセスネットワークとコアネットワークから構成され、ＩＭＴ−２０００に準拠した方式で通信を行う。図１に示すように、無線アクセスネットワークは、無線基地局装置２０と、無線制御装置３０とを備え、コアネットワークは、交換機４０を備える。

又、移動通信システム１００の外部には、インターネット及びブロードバンド回線２００に接続されたコンテンツサーバ５０が配置される。

尚、図１では、移動通信端末１０、無線基地局装置２０、無線制御装置３０、交換機４０が１つずつ示されているが、交換機４０の管理下に複数の無線制御装置３０が配置されてもよい。同様に、無線制御装置３０の管理下に複数の無線基地局装置２０が配置されてもよい。更に、無線基地局装置２０の管理下に複数の移動通信端末１０が配置されてもよい。

移動通信端末１０、無線基地局装置２０、無線制御装置３０、交換機４０間では、それぞれ制御信号（Ｃプレーン）を送受信する。又、移動通信端末１０は、無線基地局装置２０のみを介して、コンテンツサーバ５０とユーザデータ（Ｕプレーン）を送受信する。又、交換機４０は、移動通信端末１０から送信された通信開始要求に含まれるコンテンツサーバ５０のアドレス情報を分析し、通信開始要求がインターネット接続呼であるか否か判定する。通信開始要求がインターネット接続呼である場合、無線基地局装置２０は、移動通信端末１０と、コンテンツサーバ５０との間のユーザデータを処理する。

次に、無線基地局装置２０の構成について詳細に説明する。

無線基地局装置２０は、図２に示すように、無線送受信部２１と、対無線制御装置インタフェース部２２と、制御信号処理部２３と、ブロードバンド回線インタフェース部２４と、ユーザデータ処理部２５とを備える。

無線送受信部２１は、アンテナに接続し、移動通信端末１０と無線を介して制御信号及びユーザデータを送受信する。

対無線制御装置インタフェース部２２は、無線制御装置３０と制御信号を送受信する。

制御信号処理部２３は、無線送受信部２１を介して送受信する移動通信端末１０と、対無線制御装置インタフェース部２２とを介して送受信する無線制御装置３０間の制御信号を処理する。

ブロードバンド回線インタフェース部２４は、インターネット及びブロードバンド回線２００を介してコンテンツサーバ５０との間でユーザデータを送受信する。

ユーザデータ処理部２５は、無線送受信部２１を介して送受信する移動通信端末１０と、ブロードバンド回線インタフェース部２４を介してコンテンツサーバ５０との間のユーザデータを処理する。具体的には、ユーザデータ処理部２５は、移動通信端末１０と無線基地局装置２０間の無線区間に使用されるプロトコルと、無線基地局装置２０とコンテンツサーバ５０間にて使用されるプロトコルを変換するプロトコル変換機能を備える。更に、ユーザデータ処理部２５は、無線基地局装置２０が複数の移動通信端末１０を識別するための識別子（以下において、「移動通信端末識別番号」という。）と、インターネット側で使用するアドレスを相互に変換し、対応させるためのアドレス変換機能を備える。

より具体的には、ユーザデータ処理部２５は、図３に示すアドレス変換テーブルを備え、移動通信端末識別番号と、ＴＣＰポート番号とを相互に変換し、呼の生起及び終了のたびに、アドレス変換テーブルを更新する。このように、ユーザデータ処理部２５は、割当可能なＴＣＰポート番号及び使用していないＴＣＰポート番号を管理する機能を備える。尚、本実施形態では、無線基地局装置２０へインターネット側での通信に必要とするＩＰアドレスを一個以上割り当て、同一ＩＰアドレス内でポート番号を移動端末毎に割り当てることで、複数の移動通信端末の同時通信を可能とする。

（通信方法）
続いて、本実施形態に係る通信方法について、図４及び図５を用いて説明する。移動通信端末１０は、移動通信システム１００との間で通信開始の手順を行い、通信状態へ移行する。又、移動通信端末１０は、移動通信システム１００との間で通信終了の手順を行い、通信を終了する。

まず、通信開始の手順について、図４を用いて説明する。

移動通信端末１０は、通信を開始する際に、移動通信端末１０から交換機４０へ通信開始要求を送信する（Ｓ１０１）。ここで、通信開始要求には、移動通信端末１０がアクセスするコンテンツサーバ５０のアドレス情報が含まれる。通信開始要求を受信した交換機４０は、コンテンツサーバ５０のアドレス情報を分析し、インターネット接続呼であるか否か判定する（Ｓ１０２）。

次に、交換機４０がインターネット接続呼であると判定した場合、無線制御装置３０へ接続開始要求を送信する（Ｓ１０３）。尚、交換機４０がインターネット接続呼ではないと判定した場合については、従来と同様の処理を行うため、ここでは説明を省略する。接続開始要求には、インターネット接続であることを示す情報が含まれ、無線制御装置３０は、インターネット接続呼であると識別する。

ここで、従来技術では、交換機４０と無線制御装置３０の間にユーザデータを送受信するための回線設定処理を行うが、本発明に係る移動通信システムでは、交換機４０と無線制御装置３０の間でのユーザデータを送受信する必要がないため、交換機４０及び無線制御装置３０は、ユーザデータ用の回線設定を行わない。

次に、無線制御装置３０は、無線基地局装置２０へ接続開始要求を送信する（Ｓ１０４）。接続開始要求には、インターネット接続呼であることを示す情報が含まれる。ここで、交換機４０と無線制御装置３０間の手順と同様に、無線制御装置３０と無線基地局装置２０間にて、ユーザデータ用の回線設定を行わない。

次に、無線基地局装置２０は、接続開始要求を受信すると、アドレス変換テーブルの更新処理を開始する（Ｓ１０５）。具体的には、無線基地局装置２０は、通信を開始する呼の移動通信端末識別子に対し、ＴＣＰポート番号を割り当て、その結果をアドレス変換テーブルへ反映させる。

次に、無線基地局装置２０は、上記の処理が終了すると、無線制御装置３０へ接続開始応答を送信する（Ｓ１０６）。又、無線制御装置３０は、無線基地局装置２０から接続開始応答を受信すると、交換機４０へ接続開始応答を送信する（Ｓ１０７）。又、交換機４０は、無線制御装置３０から接続開始応答を受信すると、移動通信端末１０に対して通信開始要求の応答信号として通信開始応答を送信する（Ｓ１０８）。

移動通信端末１０は、交換機４０から通信開始応答を受信することで、移動通信システム１００側がインターネット通信が可能な状態であると判断し、コンテンツサーバ５０へのユーザデータの送信、並びに、コンテンツサーバ５０からのユーザデータの受信を開始する（Ｓ１０９）。

次に、通信終了の手順について、図５を用いて説明する。

移動通信端末１０は、通信中状態から通信を終了する場合、交換機４０へ通信終了要求を送信する（Ｓ２０１）。

交換機４０は、移動通信端末１０から通信終了要求を受信すると、無線制御装置３０へ接続終了要求を送信する（Ｓ２０２）。又、無線制御装置３０は、交換機４０から接続終了要求を受信すると、無線基地局装置２０へ接続終了要求を送信する（Ｓ２０３）。

次に、無線基地局装置２０は、無線制御装置３０から接続終了要求を受信すると、アドレス変換テーブルにおける該当呼に関するデータを削除し、該当呼に割り当て済みのＴＣＰポート番号を開放する。

そして、無線基地局装置２０は、アドレス変換テーブルの処理を完了すると、無線制御装置３０から受信した接続終了要求の応答として、無線制御装置３０へ接続終了応答を送信する（Ｓ２０５）。又、無線制御装置３０は、無線基地局装置２０から接続終了応答を受信することで、無線基地局装置２０の接続終了処理が完了したと判断し、交換機４０から受信した接続終了要求の応答信号として、交換機４０へ接続終了応答を送信する（Ｓ２０６）。

次に、交換機４０は、無線制御装置３０から接続終了応答を受信すると、管理下の無線制御装置３０及び無線基地局装置２０の接続終了処理が完了したと判断し、移動通信端末１０へ通信終了応答を送信する（Ｓ２０７）。

移動通信端末１０は、交換機４０から通信終了応答を受信すると、移動通信システム１００側の接続終了処理が完了したと判断し、ユーザデータの送受信を終了する。

（作用及び効果）
従来、携帯電話からのインターネット接続の需要増に伴い、携帯電話事業者ネットワークのトラヒックの増大が懸念される。

本実施形態に係る無線基地局装置２０、移動通信システム１００及び通信方法によると、移動通信端末１０がインターネット上のコンテンツサーバ５０と情報をやりとりする際に、無線基地局装置２０がユーザデータを直接コンテンツサーバ５０とやりとりすることができる。このように、ユーザデータが、無線制御装置３０及び交換機５０を経由しないため、無線制御装置３０及び交換機５０のトラヒックを低減し、ネットワーク設備及び伝送コストを削減することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上記の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ろう。

例えば、上記の実施形態に係る移動通信システムでは、交換機４０がインターネット接続呼であるか否かを判断したが、この判断処理は、無線制御装置３０や無線基地局装置２０など他の装置が行ってもよい。

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含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本実施形態に係る移動通信システムの構成ブロック図である。 本実施形態に係る無線基地局装置の構成ブロック図である。 本実施形態に係る無線基地局装置が保持するアドレス変換テーブルの一例である。 本実施形態に係る通信方法を示すフローチャートである（その１）。 本実施形態に係る通信方法を示すフローチャートである（その２）。

符号の説明

１０…移動通信端末
２０…無線基地局装置
２１…無線送受信部
２２…対無線制御装置インタフェース部
２３…制御信号処理部
２４…ブロードバンド回線インタフェース部
２５…ユーザデータ処理部
３０…無線制御装置
４０…交換機
５０…コンテンツサーバ
１００…移動通信システム
２００…インターネット／ブロードバンド回線

Claims (3)

1. 移動通信端末と無線制御装置との間の制御信号を処理する制御信号処理部と、
   前記移動通信端末と、インターネット及びブロードバンド回線に接続されたコンテンツサーバとの間のユーザデータを処理するユーザデータ処理部と、
   前記コンテンツサーバと前記ユーザデータを送受信するブロードバンド回線インタフェース部と
   を備えることを特徴とする無線基地局装置。
2. 移動通信端末から送信された通信開始要求に含まれるコンテンツサーバのアドレス情報を分析し、前記通信開始要求がインターネット接続呼であるか否か判定する交換機と、
   前記通信開始要求がインターネット接続呼である場合、前記移動通信端末と、インターネット及びブロードバンド回線に接続されたコンテンツサーバとの間のユーザデータを処理し、前記コンテンツサーバと前記ユーザデータを送受信する無線基地局装置と
   を備えることを特徴とする移動通信システム。
3. 移動通信端末から送信された通信開始要求に含まれるコンテンツサーバのアドレス情報を分析し、前記通信開始要求がインターネット接続呼であるか否か判定するステップと、
   前記通信開始要求がインターネット接続呼である場合、前記移動通信端末と通信する無線基地局装置が、前記移動通信端末と、インターネット及びブロードバンド回線に接続されたコンテンツサーバとの間のユーザデータを処理し、前記コンテンツサーバと前記ユーザデータを送受信するステップと
   を含むことを特徴とする通信方法。

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