JP2010187261A - Communication system and handover method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる通信方式を実行可能な通信システムおよびその間のハンドオーバ方法に関する。 The present invention relates to a communication system capable of executing different communication methods and a handover method therebetween.
近年、3GPP(ThirdGeneration Partnership Project)で規定されている通信方式(例えば、W-CDMA,OFDMA/SC-FDMAを用いた通信方式)およびIEEE802.16eで規定されている通信方式(例えばOFDMA)の両方を搭載した移動機が考えられている。この移動機は、3GPP通信方式の通信エリアからIEEE802.16e通信方式の通信エリアに移動した場合、自動的にIEEE802.16e通信方式に切り替えることができる。同様に、IEEE802.16e通信方式から3GPP通信方式に切り替えることも可能であり、その通信エリアに適した通信を実行しようとするものである。 In recent years, both communication systems specified by 3GPP (Third Generation Partnership Project) (for example, communication systems using W-CDMA and OFDMA / SC-FDMA) and communication systems specified by IEEE 802.16e (for example, OFDMA) Mobile devices equipped with are considered. This mobile device can automatically switch to the IEEE 802.16e communication system when moving from the communication area of the 3GPP communication system to the communication area of the IEEE 802.16e communication system. Similarly, it is possible to switch from the IEEE 802.16e communication system to the 3GPP communication system, and to perform communication suitable for the communication area.
通信方式が異なると、方式の特徴、及びサービス提供事業者の戦略により、通信エリアも異なる場合がある。例えば、3GPP通信方式のエリアは、広いエリアで提供するのに対して、IEEE802.16e通信方式のエリアは、3GPP通信方式のエリアとオーバラップするものの、一部のエリアのみで提供する形態が考えられる。この場合、3GPP通信方式の通信エリアにいる移動機がIEEE802.16e通信方式でも通信可能なエリアに移動した場合に、ハンドオーバ処理を行うことにより、ユーザ、及びサービス提供事業者の嗜好に適した通信を実現することができる。例えば、方式間で料金や通信速度に差分がある場合、両方の通信方式で通信可能なエリアでは、ユーザの嗜好に応じて適切なネットワークへハンドオーバを行い、通信を継続することができる。 If the communication method is different, the communication area may be different depending on the feature of the method and the strategy of the service provider. For example, the 3GPP communication system area is provided in a wide area, whereas the IEEE 802.16e communication system area overlaps with the 3GPP communication system area, but only a part of the area may be provided. It is done. In this case, when a mobile station in the communication area of the 3GPP communication system moves to an area where communication is possible even in the IEEE 802.16e communication system, communication suitable for the preference of the user and the service provider is performed by performing a handover process. Can be realized. For example, when there is a difference in charge and communication speed between methods, in an area where communication is possible with both communication methods, handover can be performed to an appropriate network according to user preferences, and communication can be continued.
例えば、図1に、IEEE802.16eに規定されるハンドオーバ処理のシーケンスを示す。図1に示すようにUE100と3GPPネットワーク200との間でハンドオーバ処理のための要求信号、応答信号等が送受信される(S01)。その処理後、IEEE802.16eネットワーク300との間で、ハンドオーバ処理(S03)およびハンドオーバするために必要な通信制御情報であるUE100の機能情報、認証情報等のやり取り(S04)が行われる。このようにハンドオーバ処理を行うにあたって、S03の処理、S04の処理を実行しているため、ハンドオーバ処理が完了するのに時間がかかり、スムーズなハンドオーバが困難である。
For example, FIG. 1 shows a handover process sequence defined in IEEE 802.16e. As shown in FIG. 1, a request signal, a response signal, etc. for handover processing are transmitted and received between the
そこで、スムーズなハンドオーバを行うために、3GPP TR36.938においては、3GPPからIEEE802.16eに対してハンドオーバを行う際、上述S04の処理を省略することが考えられており、例えば、図2に示されるシーケンス図のものが提案されている。図2では、3GPPネットワークを介した通信処理中に(S11)、3GPPネットワーク200からIEEE802.16eネットワーク300に接続するための指示信号(RRCCONNECETION RECONFIGURATION)が出力される(S12)。UE100では、これを受けると、通信制御情報の事前登録処理を行うことを決定し(S13)、認証処理、事前登録処理が行われる(S14)。
Therefore, in order to perform a smooth handover, in 3GPP TR36.938, when performing a handover from 3GPP to IEEE 802.16e, it is considered that the process of S04 described above is omitted, for example, as shown in FIG. A sequence diagram is proposed. In FIG. 2, an instruction signal (RRCCONNECETION RECONFIGURATION) for connecting from the
同様に、図3に、3GPPにおいて規定されているハンドオーバ時におけるアクションフェーズにおけるシーケンス図を示す。図3に示すように、ユーザデータが送受信されているときに(S21)、IEEE802.16e通信方式のための測定処理が起動される(S22)。そして、そのための指示信号が、RRC CONNECTIONRECONFIGURATIONを用いて送信され(S23)、これを受けたUEは測定処理を行う(S24)。UEから測定結果が送信されると(S25)、その測定結果にしたがって、3GPPネットワークにおいては、IEEE802.16e通信エリアにハンドオーバ処理を行うことを決定する(S26)。そして、ハンドオーバ処理のため情報の事前登録処理が行われ(S27)、そして、ハンドオーバ処理が実行される(S28−S30)。 Similarly, FIG. 3 shows a sequence diagram in the action phase at the time of handover defined in 3GPP. As shown in FIG. 3, when user data is being transmitted / received (S21), a measurement process for the IEEE 802.16e communication method is started (S22). Then, an instruction signal for that purpose is transmitted using RRC CONNECTIONRECONFIGURATION (S23), and the UE receiving this performs measurement processing (S24). When the measurement result is transmitted from the UE (S25), according to the measurement result, in the 3GPP network, it is determined to perform the handover process to the IEEE 802.16e communication area (S26). Information pre-registration processing is performed for handover processing (S27), and then handover processing is executed (S28-S30).
これらハンドオーバ処理については、3GPP TR36.938(非特許文献1)に規定されている。 These handover processes are defined in 3GPP TR36.99 (Non-Patent Document 1).
しかしながら、上述非特許文献1に記載の技術では、ハンドオーバを行う上で、実現可能な程度に規定されておらず、結果的にスムーズな通信を実行することができない。すなわち、3GPP通信エリアからIEEE802.16e通信エリアに情報を伝達するための通信手順や制御信号の伝送フォーマットが異なるため、3GPP通信方式を用いた通信手順では、IEEE802.16eネットワークに対して登録処理を実行することができず、結果としてスムーズなハンドオーバを実行することを困難とさせる。 However, in the technique described in Non-Patent Document 1 described above, it is not stipulated to be feasible when performing handover, and as a result, smooth communication cannot be executed. That is, since the communication procedure for transmitting information from the 3GPP communication area to the IEEE 802.16e communication area and the transmission format of the control signal are different, the communication procedure using the 3GPP communication method performs registration processing for the IEEE 802.16e network. As a result, it is difficult to execute a smooth handover.
そこで、本発明では、3GPP通信方式からIEEE802.16e通信方式などへの異なる通信方式間におけるハンドオーバをスムーズに行うことができる通信システムおよびハンドオーバ方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a communication system and a handover method capable of smoothly performing a handover between different communication methods such as a 3GPP communication method to an IEEE 802.16e communication method.
上述の課題を解決するために、本発明の通信システムは、一の通信方式の一の通信ネットワークに配置されている第1の基地局と、他の通信方式の他の通信ネットワークに配置されている第2の基地局と、移動機とからなる通信システムにおいて、前記移動機は、前記第1の基地局を介して一の通信方式を実行する第1の通信手段と、前記第2の基地局を介して他の通信方式を実行する第2の通信手段と、前記第1の通信手段による通信を実行中に、前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知手段と、前記通知手段による通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第1の基地局から前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバ手段と、を備え、前記第2の基地局は、前記移動機における前記ハンドオーバ手段によるハンドオーバ処理が終了すると、前記通知手段により通知された前記通信制御情報を用いて前記移動機と通信処理を実行する通信手段と、を備えている。 In order to solve the above-mentioned problems, a communication system of the present invention is arranged in a first base station arranged in one communication network of one communication method and in another communication network of another communication method. In the communication system comprising the second base station and the mobile device, the mobile device includes a first communication means for executing a communication method via the first base station, and the second base station. A second communication unit that executes another communication method via a station, and the mobile device through a tunneling process prior to a handover process to the second base station during communication by the first communication unit. A notification means for notifying the other communication network side of communication control information required for communication connection processing via a virtual direct connection communication path established between the communication network and the other communication network, and the notification means notification And a handover means for starting a handover process from the first base station to the second base station by omitting a communication control information notification process, wherein the second base station includes the mobile device. Communication means for executing communication processing with the mobile device using the communication control information notified by the notification means when the handover processing by the handover means is completed.
この発明によれば、第1の通信方式による通信を実行中に、トンネリング処理により移動機と第2の基地局との間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、ハンドオーバ処理のための通信制御情報を他の通信ネットワーク側に通知し、その後、事前に通知を受けた通信制御情報を用いてハンドオーバ処理を実行し、第2の基地局は、移動機からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行することができる。これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。よって、ハンドオーバ処理を中に通信制御情報をやり取りすることなく、スムーズなハンドオーバ処理を実行することができる。 According to the present invention, for performing the handover process via the virtual direct connection communication path established between the mobile station and the second base station by the tunneling process during the communication by the first communication method. Communication control information is transmitted to the other communication network side, and then the handover process is executed using the communication control information notified in advance, and the second base station performs the communication process for the handover process from the mobile station. Can be executed. Accordingly, smooth communication control information notification between different communication methods can be performed before the handover process. Therefore, smooth handover processing can be executed without exchanging communication control information during the handover processing.
また、本発明の通信システムは、前記第1の基地局と前記第2の基地局とを接続するハンドオーバ制御装置をさらに備え、前記通知手段は、前記直結通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報のそれぞれに対応した要求信号およびその応答信号を順次送受信することにより、前記複数の通信制御情報の全てを前記ハンドオーバ制御装置に通知し、前記ハンドオーバ制御装置は、他の通信方式で規定されている制御信号から通信制御情報を抽出し、前記直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知することが好ましい。 Further, the communication system of the present invention further includes a handover control device that connects the first base station and the second base station, and the notification means communicates with the handover control device via the direct communication path. Between each of the plurality of communication control information by sequentially transmitting and receiving a request signal and a response signal corresponding to each of the plurality of communication control information, to notify the handover control device of all of the plurality of communication control information, the handover control device, It is preferable that communication control information is extracted from a control signal defined by another communication method, and the extracted communication control information is notified to the other communication network side via the direct connection communication path.
この発明によれば、直結通信経路を介してハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報のそれぞれに対応した要求信号およびその応答信号を順次送受信することにより、複数の通信制御情報の全てを前記ハンドオーバ制御装置に通知し、ハンドオーバ制御装置は、他の通信方式で規定されている制御信号から通信制御情報を抽出し、直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報を他の通信ネットワーク側に通知することができる。これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。 According to the present invention, all of the plurality of pieces of communication control information are obtained by sequentially transmitting / receiving request signals and response signals corresponding to each of the plurality of pieces of communication control information to / from the handover control apparatus via the direct connection communication path. To the handover control apparatus, and the handover control apparatus extracts communication control information from a control signal defined by another communication method, and transmits the extracted communication control information to another communication via a direct communication path. Can be notified to the network side. Accordingly, smooth communication control information notification between different communication methods can be performed before the handover process.
また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、呼制御信号プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、その通信制御情報の通知処理を確実に実行することができる。 In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a call control signal plane. According to the present invention, the communication control information notification process can be reliably executed.
また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、ユーザ情報転送プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、簡易な処理により通信制御情報の通知処理を実現することができる。 In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a user information transfer plane. According to this invention, communication control information notification processing can be realized by simple processing.
また、本発明の通信システムは、前記第1の基地局と前記第2の基地局とを接続するハンドオーバ制御装置をさらに備え、前記通知手段は、前記通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、前記通信制御情報を前記ハンドオーバ制御装置に通知し、前記ハンドオーバ制御装置は、前記通知手段から送信された要求信号に対して応答信号を送信するとともに、前記要求信号から通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報を前記他のネットワーク側に送信することが好ましい。 In addition, the communication system of the present invention further includes a handover control device that connects the first base station and the second base station, and the notification means communicates with the handover control device via the communication path. By sequentially transmitting one request signal including a plurality of communication control information, receiving the response signal, and transmitting a confirmation signal for confirming the response signal. The handover control apparatus notifies the handover control apparatus, the handover control apparatus transmits a response signal to the request signal transmitted from the notification means, extracts communication control information from the request signal, and extracts the extracted communication control information. Is preferably transmitted to the other network side.
この発明によれば、通信経路を介してハンドオーバ制御装置との間で、通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、通信制御情報をハンドオーバ制御装置に通知し、ハンドオーバ制御装置は、要求信号に対して応答信号を送信するとともに、要求信号から通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報を前記他のネットワーク側に送信することができる。これにより、これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。さらに、複数の通信制御情報を一の要求信号に全て含ませることにより、そのシーケンス処理を軽減することができる。例えば、IEEE802.16eにおいて規定された制御手順では5.5往復のシーケンス処理を必要としていたが、本発明においては、要求、応答、確認の処理を行うのにとどまり、シーケンス処理としては、1.5往復となり、シーケンス処理を大幅に軽減することができる。 According to the present invention, transmission of one request signal including communication control information, reception of the response signal, and confirmation signal for confirming the response signal with the handover control apparatus via the communication path. By sequentially executing the transmission, the communication control information is notified to the handover control apparatus, and the handover control apparatus transmits a response signal to the request signal and extracts the communication control information from the request signal. Communication control information can be transmitted to the other network side. Thereby, smooth notification of communication control information between different communication methods can be performed before the handover process. Furthermore, by including all of the plurality of communication control information in one request signal, the sequence processing can be reduced. For example, in the control procedure defined in IEEE802.16e, 5.5 round-trip sequence processing is required. However, in the present invention, only request, response, and confirmation processing is performed. The number of round trips is 5, and the sequence processing can be greatly reduced.
また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、呼制御信号プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、その通信制御情報の通知処理を迅速に実行することができる。 In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a call control signal plane. According to the present invention, the communication control information notification process can be quickly executed.
また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、ユーザ情報転送プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、簡易な処理により通信制御情報の通知処理を実現することができる。 In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a user information transfer plane. According to this invention, communication control information notification processing can be realized by simple processing.
ところで、本発明は、上記のように通信システムの発明として記述できる他に、以下のように、ハンドオーバ方法の発明としても記述することができる。これらはカテゴリーが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用・効果を奏する。 By the way, the present invention can be described as the invention of the communication method as described above, and can also be described as the invention of the handover method as follows. These are substantially the same inventions only in different categories, and exhibit the same actions and effects.
すなわち、本発明のハンドオーバ方法は、一の通信方式の一の通信ネットワークに配置されている第1の基地局と、他の通信方式の他の通信ネットワークに配置されている第2の基地局と、移動機とを用いたハンドオーバ方法において、前記第1の基地局との通信を実行中に、前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知ステップと、前記通知ステップによる通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第1の基地局から前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバステップと、前記移動機における前記ハンドオーバステップにおいてハンドオーバ処理が終了すると、前記通知ステップにより通知された通信制御情報を用いて前記移動機からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行する通信ステップと、を備えている。 That is, the handover method of the present invention includes a first base station arranged in one communication network of one communication method, and a second base station arranged in another communication network of another communication method. In the handover method using a mobile station, the mobile station and the other communication network are subjected to a tunneling process prior to the handover process to the second base station during communication with the first base station. A notification step for notifying the other communication network side of communication control information necessary for communication connection processing via a virtual direct communication path established between the communication control and communication control after the notification processing by the notification step. A handover step of starting a handover process from the first base station to the second base station by omitting an information notification process; Wherein the handover processing in the handover step is completed that includes a communication step of performing a communication process to the handover process from the mobile station using the communication control information notified by the notification step.
本発明によれば、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。よって、ハンドオーバ処理を中に通信制御情報をやり取りすることなく、スムーズなハンドオーバ処理を実行することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the notification of the smooth communication control information between different communication systems can be performed before a handover process. Therefore, smooth handover processing can be executed without exchanging communication control information during the handover processing.
添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Where possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図4は、本実施形態における通信システムのシステム構成図である。この通信システムは、UE(User Equipment:移動機)100、3GPPネットワーク200、FAF(Forward Attachment Function:ハンドオーバ制御装置)400、IEEE802.16eネットワーク300を含んで構成されており、他の通信網500とUE100とを通信接続させることができる。ここで、3GPPネットワーク200は、eNB(EvolvedNode B:第1の基地局)201、MME(Mobility Management Entity)202、Serving GW(Gateway)203、およびPDNGW(Packet Data Network Gateway)204を含んで構成されている。また、IEEE802.16eネットワーク300は、BS(BaseStation:第2の基地局)301、ASN−GW(Access Service Network Gateway)、およびHA(Home Agent)303を含んで構成されている。
FIG. 4 is a system configuration diagram of the communication system in the present embodiment. This communication system includes a UE (User Equipment) 100, a
このように構成された通信システムにおいて、UE100は、携帯電話などの携帯端末であって、3GPPネットワーク200を介して、他の通信網500と通信することができる。そしてUE100は、ネットワーク間を移動すると、IEEE802.16eネットワーク300に対してハンドオーバ処理をして、IEEE802.16eネットワーク300を介して、他の通信網500と通信接続することができる。
In the communication system configured as described above, the
ここで、eNB201は、3GPPアクセス基地局であって、UE100と3GPP通信手順に従って無線通信接続を行うことができる。
Here, the
また、MME202は、UE100に対する移動制御を行う管理装置である。このMME202は、さらにFAF400と通信接続することができる。このMME202は、C−Plane上での制御信号を送受信するための装置である。
The
Serving GW203は、3GPPアクセスと他のアクセスネットワークとの間でU-Plane上でのユーザデータの中継を行うゲートウエイ装置である。
Serving
PDN GW204は、他の通信網500と3GPPネットワーク200との間でU-Plane上でのユーザデータの中継を行うゲートウエイ装置である。なお、図4では、3GPPネットワーク200は一つとしているが、複数存在しており、PDNGW204は、3GPPネットワークの数だけ複数存在する。
The
また、BS301は、IEEE802.16e基地局であって、UE100とIEEE802.16e通信手順に従って無線通信接続を行う部分である。
The
また、ASN−GW302は、IEEE802.16e基地局であるBS301を集中制御する装置であって、FAF400と接続することができる。
The ASN-
HA303は、IEEE802.16eネットワーク300のモビリティ制御を行う装置である。このHA303を介してUE100は、他の通信網500と通信接続することができる。
The
このように構成された通信システムにおいて、UE100は、eNB201と無線接続しながら、Serving GW203、PDN GW204を介して他の通信網500と通信接続する。UE100が移動して、IEEE802.16eネットワーク300にハンドオーバすると、UE100は、BS301を介してIEEE802.16eネットワーク300と通信接続することになり、ASN−GW302およびHA303を介して他の通信網500と通信接続する。
In the communication system configured as described above, the
ここでUE100が、ハンドオーバ処理を行うために、事前にBS301を介してIEEE802.16eネットワーク300と通信接続するために必要な通信制御情報を、eNB201を介して、FAF400に通知しておく。このときUE100は、FAF400との間でトンネリング処理により確立された仮想的な直結通信経路を経由して通信制御情報を送信する。また、この通信制御情報を受け取ったFAF400は、同様にトンネリング処理により確立された仮想的な直結通信経路を介して通信制御情報をASN−GW302に出力する。
Here, the
このようにトンネリング処理により確立された仮想的な直結通信経路を介して、UE100は、通信制御情報を前もってASN−GW302に送信しておくことで、3GPPネットワーク200を介してIEEE802.16eネットワーク300に対してハンドオーバ処理を行うための通信制御情報をスムーズに通知することができる。よって、通信制御情報のやり取りをハンドオーバ処理中に行う必要がなくなり、迅速にハンドオーバ処理を完了することができる。
In this way, the
以下、これら処理を実行することができる通信システムの構成および動作について説明する。図5は、本実施形態の通信システムに用いられているUE100の機能を示すブロック図である。図5に示すように、UE100は、3G通信部101(第1の通信手段)、IEEE802.16e通信部102(第2の通信手段)、通知部103(通知手段)、記憶部104、ハンドオーバ部105(ハンドオーバ手段)、および電波状況判断部106を含んで構成されている。
このUE100は、例えば携帯電話などの移動機であって、図6に示されるハードウェア構成により実現される。図6は、UE100のハードウェア構成図である。図6に示されるUE100は、物理的には、図6に示すように、CPU11、主記憶装置であるRAM12及びROM13、入力デバイスであるキーボード及びマウス等の入力装置14、ディスプレイ等の出力装置15、ハードディスク等の補助記憶装置16、3GPP通信モジュール17、IEEE802.16e通信モジュール18などを含むコンピュータシステムとして構成されている。図5において説明した各機能は、図6に示すCPU11、RAM12等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU11の制御のもとで入力装置14、出力装置15、3GPP通信モジュール17、IEEE802.16e通信モジュール18を動作させるとともに、RAM12や補助記憶装置16におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。以下、図5に示す機能ブロックに基づいて、各機能ブロックを説明する。
Hereinafter, the configuration and operation of a communication system capable of executing these processes will be described. FIG. 5 is a block diagram showing functions of the
The
3G通信部101は、3GPPネットワーク200と通信接続する部分であり、eNB201に対して無線接続する。
The
IEEE802.16e通信部102は、IEEE802.16eネットワーク300と通信接続する部分であり、BS301に対して無線接続する。
The IEEE 802.16
通知部103は、3G通信部101を介して登録指示をeNB201から受けると、3G通信部101を介してUE100がサポートしている機能(Basic Capability)を示す機能情報、認証情報、ネットワークエントリー登録情報(ID情報)、サービスフロー情報(サービスを識別するための情報であって、例えば、通信レート、遅延情報などである)からなる、通信接続処理に必要な通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク300に対して、3G通信部101を介して通知する部分である。具体的には、通知部103は、トンネリング処理により仮想的に確立された直結通信経路を介して通信制御情報をFAF400に送信するものであって、IEEE802.16eにおいて規定されているメッセージを上述トンネリング処理により確立された直結通信経路を通すことにより、通信制御情報をFAF400に送信することができる。
When the
IEEE802.16eにおいて規定されているメッセージとは、機能情報を含んだSSBasic Capability Request/Response Message、認証情報を含んだPrivacy Key ManagementRequest/Response message、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Request/Response message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Request/Response/Ack messageである。通知部103は、上述各メッセージのリクエストおよびレスポンスの送受信を行うことにより、通信制御情報をFAF400に通知することができる。
The messages specified in IEEE802.16e are SSBasic Capability Request / Response Message including function information, Privacy Key Management Request / Response message including authentication information, Registration Request / Response message including network entry information, service flow DynamicService Addition Request / Response / Ack message containing information. The
さらに、通知部103は、RRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理によりeNB201まで確立された直結通信経路を介して通信制御情報を送信することができる。すなわち、通知部103は、通信制御情報をRRCINFORMATION TRANSFERにおいて規定されている伝送フォーマットもってカプセル化し、カプセル化された通信制御情報をeNB201に送信することにより通知処理を行うことができる。なお、eNB201とMME202との間は、S1APTRANSPORTによるトンネリング処理により直結通信経路が確立され、MME202とMME400との間は、L2 Tunnelによるトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、それぞれ規定されたカプセル化処理を行うことによりトンネリング処理が実行される。このトンネリング処理については後で詳細に説明する。
Furthermore, the
記憶部104は、UE100の通信制御情報を記憶する部分であり、機能情報、認証情報、ID情報、コネクション情報を記憶している。
The
ハンドオーバ部105は、eNB201とBS301との間で、その通信接続を切り替える処理を行う部分であり、電波状況判断部106により判断された結果にしたがって、そのeNB201に隣接するBS301に対して通信接続をするように接続処理を行う。また、BS301からeNB201に切り替えるようにすることもできる。
The
電波状況判断部106は、IEEE802.16e通信部102の電波状況を判断する部分である。電波状況判断部106は、IEEE802.16e通信部102の電波状況(通信品質)が所定値以上であると判断すると、ハンドオーバ部105に対して、3G通信部101による通信接続から、IEEE802.16e通信部102による通信接続をするよう指示を出力する。
The radio wave
つぎに、eNB201の機能について説明する。図7は、eNB201の機能を示すブロック図である。図7に示されるように、eNB201は、無線部201a(通信手段)、トンネリング処理部201b、ネットワーク通信部201c、通信品質判断部201d、ハンドオーバ決定部201eを含んで構成されている。
Next, functions of the
無線部201aは、UE100と無線接続する部分である。無線部201aはUE100から受けた信号をトンネリング処理部201bに出力する。
The
トンネリング処理部201bは、トンネリング処理により通信経路を確立する部分であり、より具体的には、無線部201aによりUE100から受信されたカプセル化されたデータから、所定の各種制御信号またはユーザデータを抽出し、さらにこれを所定の伝送フォーマットでカプセル化することにより、仮想的な直結通信経路を確立する。カプセル化された各種データは、ネットワーク通信部201cに出力される。
The
ネットワーク通信部201cは、MME202、またはServing GW203と接続する分である。これらMME202またはServingGW203を介して、カプセル化したデータをFAF400に送信することができる。
The
通信品質判断部201dは、無線部201aにより3G通信手順に従って通信している通信品質を判断する部分であり、例えば、受信強度、S/N比などを用いて所定値以下であるか否かを判断する。そして、通信品質判断部201dは、通信品質が所定値以下であると判断すると、無線部201aを用いて、UE100に対して、IEEE802.16e通信部102における通信環境を測定するよう指示信号を送信する。
The communication
ハンドオーバ決定部201eは、UE100がハンドオーバ処理を必要であるか否かを判断する部分であり、UE100から送信されたIEEE802.16e通信部102における通信品質を示す測定結果に基づいて判断する。例えば、ハンドオーバ決定部201eは、UE100から送信された測定結果で示されている通信品質(受信強度)が所定値以下であれば、ハンドオーバが必要であると判断する。そして、ハンドオーバ決定部201eは、無線部201aを用いてハンドオーバ指示をUE100に送信する。
The
つぎに、UE100が通信制御情報をFAF400に送信する際に用いられる、トンネリング処理により確立された直結通信経路について説明する。図8は、トンネリング処理により確立された直結通信経路を示す模式図である。図8に示すように、UE100とeNB201との間は、RRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、通信制御情報は送信される。また、eNB201とMME202との間は、S1APNAS TRANSPORTを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、通信制御情報は送信される。さらに、MME202とFAF400との間は、L2Tunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、通信制御情報は送信される。
Next, a direct communication path established by a tunneling process used when the
このようにトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して通信制御情報は送信されることになり、伝送フォーマットの異なったメッセージを送信し、送信先でそのメッセージを適切に抽出することができる。 Thus, the communication control information is transmitted via the direct communication path established by the tunneling process, and a message having a different transmission format can be transmitted, and the message can be appropriately extracted at the transmission destination.
トンネリング処理についてさらに説明する。RRC INFORMATIONTRANSFERは、NAS信号(Network Access Stratum:非無線管理系の制御信号)を送信するためのメッセージ形態であり、本実施形態では、NAS信号としてIEEE802.16e通信方式にて規定されている各種メッセージが割り当てられている。そして、IEEE802.16eにおいて規定されているメッセージである、機能情報を含んだSSBasic Capability Request/Response Message、認証情報を含んだPrivacy Key ManagementRequest/Response message、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Request/Response message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Request/response messageが、RRC INFORMATION TRANSFERで規定されている伝送フォーマットで記述されることにより、トンネリング処理が行われる。 The tunneling process will be further described. RRC INFORMATIONTRANSFER is a message format for transmitting a NAS signal (Network Access Stratum: control signal for non-radio management system). In this embodiment, various messages defined in the IEEE 802.16e communication system as a NAS signal. Is assigned. And, a message specified in IEEE802.16e, SSBasic Capability Request / Response Message including function information, Privacy Key Management Request / Response message including authentication information, Registration Request / Response message including network entry information, A Dynamic Service Addition Request / response message including service flow information is described in a transmission format defined by RRC INFORMATION TRANSFER, whereby tunneling processing is performed.
図9に、その伝送フォーマットの模式図を示す。図9(a)に示されるとおり、RRC INFORMATIONTRANSFERにおけるダウンリンク方向(eNB201からUE100への方向)の伝送フォーマットは、nas3GPPフィールド、cdma2000-Typeフィールド、cdma2000-Dedicatedinfoフィールド、IEEE802.16e-Typeフィールド、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドからなる。
FIG. 9 shows a schematic diagram of the transmission format. As shown in FIG. 9A, the transmission format in the downlink direction (direction from the
また、図9(b)に示されるとおり、RRC INFORMATION TRANSFERにおけるアップリンク方向(UE100からeNB201への方向)の伝送フォーマットは、nas3GPPフィールド、cdma2000-Typeフィールド、cdma2000-MessageTypeフィールド、cdma2000-Dedicatedinfoフィールド、IEEE802.16e-Typeフィールド、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドからなる。
Further, as shown in FIG. 9B, the transmission format in the uplink direction (direction from the
本実施形態では、アップリンク方向、ダウンリンク方向のそれぞれの伝送フォーマットにおいて、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに、IEEE802.16eにおいて規定されている各種メッセージが記述される。 In the present embodiment, various messages defined in IEEE 802.16e are described in the IEEE 802.16e-Dedicated info field in each transmission format in the uplink direction and the downlink direction.
すなわち、UE100において、上述の通信制御情報であるSS BasicCapability Request Messageは、図9(a)に示されるIEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述され、eNB201に送信される。また、eNB201において、その応答であるSSBasic Capability Response Messageは、図9(b)に示されるIEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述され、UE100に送信される。これにより、機能情報はeNB201(FAF400およびAGN−GW302)に送信され、またその応答信号がUE100に送信される。
That is, in the
同様に、認証情報を含んだPrivacy Key Management Requestmessage、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Request message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Request messageは、それぞれIEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述されてそれぞれ送信され、その応答である、認証情報を含んだPrivacyKey Management Response message、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Response message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Response messageは、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述されてUE100に送信される。
Similarly, a Privacy Key Management Request message including authentication information, a Registration Request message including network entry information, and a Dynamic Service Addition Request message including service flow information are respectively described in the IEEE 802.16e-Dedicated info field and transmitted. The response is a PrivacyKey Management Response message including authentication information, a Registration Response message including network entry information, and a Dynamic Service Addition Response message including service flow information described in the IEEE802.16e-Dedicatedinfo field and transmitted to the
つぎに、S1AP NAS TRANSPORTの伝送フォーマットについて説明する。S1APNAS TRANSPORTは、RRC INFORMATION TRANSFERと同様に、NAS信号を送信するための伝送フォーマットである。図10(a)に示されるとおり、ダウンリンク方向の伝送フォーマットは、MessageTypeフィールド、MME UE S1AP IDフィールド、eNB UE S1AP IDフィールド、NAS-PDUフィールド、Serving PLMNフィールド、HandoverRestriction Listフィールドからなる。また、図10(b)に示されているとおり、アップリンク方向の伝送フォーマットは、Message Typeフィールド、MMEUE S1AP IDフィールド、eNB UE S1AP IDフィールド、NAS-PDUフィールドからなる。 Next, the transmission format of S1AP NAS TRANSPORT will be described. S1APNAS TRANSPORT is a transmission format for transmitting a NAS signal, similar to RRC INFORMATION TRANSFER. As shown in FIG. 10A, the transmission format in the downlink direction includes a MessageType field, an MME UE S1AP ID field, an eNB UE S1AP ID field, a NAS-PDU field, a Serving PLMN field, and a Handover Restriction List field. As shown in FIG. 10B, the transmission format in the uplink direction includes a Message Type field, an MMEUE S1AP ID field, an eNB UE S1AP ID field, and a NAS-PDU field.
本実施形態では、アップリンク方向、ダウンリンク方向のそれぞれの伝送フォーマットにおいて、NAS-PDUフィールドにIEEE802.16e通信方式において規定されている制御信号が記述される。すなわち、アップリンク方向の伝送フォーマットにおけるNAS-PDUフィールドに、SSBasic Capability Request Message、Privacy Key Management Request message、RegistrationRequest message、Dynamic Service Addition Request messageがそれぞれ記述され、ダウンリンク方向の伝送フォーマットにおけるNAS-PDUフィールドにその応答である、SSBasic Capability Response Message、Privacy Key Management Response message、RegistrationResponse message、Dynamic Service Addition Response messageがそれぞれ記述される。各メッセージが記述された伝送フォーマットのパケットが送受信されることになる。 In the present embodiment, control signals defined in the IEEE 802.16e communication system are described in the NAS-PDU field in each transmission format in the uplink direction and the downlink direction. That is, an SS-Basic Capability Request Message, a Privacy Key Management Request message, a Registration Request message, and a Dynamic Service Addition Request message are described in the NAS-PDU field in the uplink-direction transmission format, and the NAS-PDU field in the downlink-direction transmission format. The response includes SSBasic Capability Response Message, Privacy Key Management Response message, Registration Response message, and Dynamic Service Addition Response message. A packet in a transmission format in which each message is described is transmitted / received.
図8に戻り、引き続き説明すると、UE100は、RRC INFORMATIONTRANSFERを用いてNAS信号として扱われる、IEEE802.16eで規定される各メッセージをeNB201に送信する。eNB201では、RRCINFORMATION TRANSFERで規定されている伝送フォーマットからNAS信号を抽出し、S1AP NAS TRANSPORTを用いてNAS信号をMME202に送信する。MME202は、S1APNAS TRANSPORTで規定されている伝送フォーマットからNAS信号を抽出し、L2 Tunnelを用いてFAF404に送信する。FAF404では、さらにGRETunnelを用いてBS301にNAS信号を送信することができる。
Returning to FIG. 8, the description will continue. The
このようなトンネリング処理により、IEEE802.16eで規定されている制御信号を、3Gネットワーク200を介して送信することができる。
By such a tunneling process, a control signal defined by IEEE802.16e can be transmitted via the
つぎに、L2 Tunnelの伝送フォーマットについて説明する。図11は、L2Tunnelの伝送フォーマットを示す模式図である。図11に示されるように、L2 Tunnelの伝送フォーマットは、Layer2フィールド、IPフィールド、UDPフィールド、L2TPフィールド(PPPフィールド、IPフィールド、TCP/UDPフィールド、Dataフィールド)から構成されており、上述のIEEE802.16eにて規定されている各種メッセージは、Dataフィールドに記述される。 Next, the transmission format of L2 Tunnel will be described. FIG. 11 is a schematic diagram showing a transmission format of L2Tunnel. As shown in FIG. 11, the L2 Tunnel transmission format includes a Layer 2 field, an IP field, a UDP field, and an L2TP field (PPP field, IP field, TCP / UDP field, Data field). Various messages specified in .16e are described in the Data field.
さらに、GRE(GenericRouting Encapsulation) Tunnelの伝送フォーマットについて説明する。図12は、GRETunnelの伝送フォーマットを示す模式図である。図12に示されるように、GRE Tunnelの伝送フォーマットは、IPフィールド、GREフィールドからなり、このGREフィールドは、IPフィールド、TCPフィールド、HTTPフィールドからなる。各種メッセージは、HTTPフィールドに記述される。 Further, a transmission format of GRE (Generic Routing Encapsulation) Tunnel will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing a GRETunnel transmission format. As shown in FIG. 12, the GRE Tunnel transmission format includes an IP field and a GRE field, and this GRE field includes an IP field, a TCP field, and an HTTP field. Various messages are described in the HTTP field.
つぎに、UE100において、3GPPネットワーク200からIEEE802.16eネットワーク300に対してハンドオーバ処理を行うときの動作について説明する。図13は、IEEE802.16eに規定されたメッセージを用いたハンドオーバ処理のシーケンス図である。
Next, an operation when the
UE100がeNB201の通信圏内に入り、位置登録処理を行うに際して、IEEE802.16e機能ありの機能情報が3GPPネットワーク200側に登録される(S101)。なお、ハンドオーバによりeNB201の通信圏内に入った場合には、ハンドオーバ元のeNBから機能情報は登録される。そして、UE100において、3G通信部101により、データ通信または音声通話が、ServingGW203を介して通信相手であるUE100xと行われる(S102)。eNB201では、IEEE802.16e機能ありの機能情報を受け、eNB201の隣接セル情報にIEEE802.16eの基地局であるBSが存在していると判断する場合には、UE100に対してハンドオーバのための事前登録処理を行うことを示すRRCCONNECTION RECONFIGURATIONが出力される(S103)。
When the
UE100では、事前登録処理を示すRRC CONNECTIONRECONFIGURATIONを受けると、通知部103により、事前登録処理を行う旨が決定され(S104)、事前登録処理が行われる(S105)。この通知部103では、eNB201との間では、RRCINFORMATION TRANSFERによりトンネリング処理が行われ、このRRC INFORMATION TRANSFERを介して事前登録処理が行われる。また、eNB201では、S1APNAS TRANSPORTを介して事前登録処理が行われる。MME202では、L2 Tunnelを用いて事前登録処理が行われる。
When receiving the RRC CONNECTIONRECONFIGURATION indicating the pre-registration process, the
このようにトンネリング処理により確立された通信経路を介して、SS BasicCapability Request/Response Message(図13におけるSBC−REQ/RSP)、Privacy Key ManagementRequest/Response message(図13におけるPKMv2−REQ/RSP)、Registration Request/Responsemessage(図13におけるREG−REQ/RSP)、Dynamic Service Addition Request/Response/Ackmessage(図13におけるDSA−REQ/RSP/ACK)の信号が送受信される。ここでREQとは、リクエスト信号を示し、RSPとは、その応答信号を示し、ACKとは、応答信号に対する肯定信号を示す。 Thus, via the communication path established by the tunneling process, SS Basic Capability Request / Response Message (SBC-REQ / RSP in FIG. 13), Privacy Key Management Request / Response message (PKMv2-REQ / RSP in FIG. 13), Registration Request / Response message (REG-REQ / RSP in FIG. 13) and Dynamic Service Addition Request / Response / Ack message (DSA-REQ / RSP / ACK in FIG. 13) are transmitted and received. Here, REQ indicates a request signal, RSP indicates a response signal thereof, and ACK indicates an affirmative signal with respect to the response signal.
よって、UE100とFAF400との間ではトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、IEEE802.16eで規定されているメッセージを送受信することにより、3Gネットワーク200を介して通信制御情報の事前登録処理をスムーズに行うことができる。
Therefore, the communication control information pre-registration process via the
FAF400では、受信した事前登録情報に基づいて認証処理がAAA600に対して行われる。FAF400とAAA600との間では、GRE Tunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して認証処理が行われる(S105x)。
In
事前登録処理が行われた後、eNB201では、通信品質判断部201dにより3G通信部101における通信品質(受信強度、S/N比など)が測定され、その通信品質が悪化した判断されると(S106)、無線部201aを用いてIEEE802.16e通信部102の通信品質の測定指示を示すRRC CONNECTION RECONFIGURATIONがUE100に送信される(S107)。
After the pre-registration process is performed, the
UE100では、3G通信部101により測定指示が受信されると、IEEE802.16e通信部102に対して起動するよう指示信号が出力される(S108)。IEEE802.16e通信部102では、電源がオンされ、電波状況判断部106により通信品質が測定され(S109)、電波状況判断部106により測定結果が出力される(S110)。ここでは、電波状況がよいとの測定結果が出ているため、ハンドオーバ決定部201eによりIEEE802.16e通信へのハンドオーバ処理が決定される(S111)。
In the
ハンドオーバ処理の決定がされると、ハンドオーバ決定部201eにより、ハンドオーバ指示がUE100に対して出力される。そして、UE100とeNB201との間では、RRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、また、eNB201とMME202との間ではS1APNAS TRANSPORTを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、さらにL2 Tunnelを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、これら確立された直結通信経路を介してUE100とFAF400との間でハンドオーバ処理のための制御信号(HO−REQ/RSP、HO−IND)が送受信される(S112)。そして、FAF400とASN−GW302との間で、GRETunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、ハンドオーバ処理のための処理がなされる(S112x)。
When the handover process is determined, the
これらハンドオーバ処理が行われると、UE100では3G通信部101からIEEE802.16e通信部102への切換処理がなされ(S113)、RNG−REQ/RSPの送受信が行われ、UE100とBS301とが通信接続さ れ(S114)、ハンドオーバ処理が完了する(S115)。
When these handover processes are performed, the
なお、図13におけるシーケンス図に代えて、図14に示されるシーケンス図を用いてもよい。すなわち、S105においてトンネリング処理により確立された直結通信経路を通過するメッセージは、IEEE802.16eにより規定されたメッセージに代えた独自メッセージとしてもよい。例えば、独自メッセージとして、一のリクエスト信号であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTに、SS Basic Capability Request Message(図13におけるSBC−REQ)、PrivacyKey Management Request message(図13におけるPKMv2−REQ)、Registration Request message(図13におけるREG−REQ)、DynamicService Addition Request message(図13におけるDSA−REQ)を含ませたメッセージとしてもよい。 Instead of the sequence diagram in FIG. 13, the sequence diagram shown in FIG. 14 may be used. That is, the message passing through the direct communication path established by the tunneling process in S105 may be a unique message that is replaced with a message defined by IEEE 802.16e. For example, as an original message, one request signal, IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUEST, SS Basic Capability Request Message (SBC-REQ in FIG. 13), PrivacyKey Management Request message (PKMv2-REQ in FIG. 13), Registration Request message ( A message including REG-REQ in FIG. 13 and Dynamic Service Addition Request message (DSA-REQ in FIG. 13) may be used.
その場合、その応答メッセージであるIEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSEは、SS Basic Capability Response Message(図13におけるSBC−RSP)、PrivacyKey Management Response message(図13におけるPKMv2−RSP)、Registration Response message(図13におけるREG−RSP)、DynamicService Addition Response message(図13におけるDSA−RSP)を含ませたメッセージとなる。 In this case, the IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSE that is the response message includes an SS Basic Capability Response Message (SBC-RSP in FIG. 13), a PrivacyKey Management Response message (PKMv2-RSP in FIG. 13), and a Registration Response message (REG in FIG. 13). -RSP), DynamicService Addition Response message (DSA-RSP in FIG. 13).
また、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRMには、DynamicService Addition Ack messageを含ませたメッセージとなる。これら独自のメッセージを用いることにより、シーケンス処理を軽減させることができる。 The IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRM is a message including a Dynamic Service Addition Ack message. By using these unique messages, the sequence processing can be reduced.
つぎに、図14に、上述の独自メッセージを用いたハンドオーバ処理を示すシーケンス図を示す。図14におけるS105aにおいては、UE100とeNB201との間でRRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理が行われ、eNB201とMME202との間では、S1AP NASTRANSPORTを用いたトンネリング処理が行われ、MME202とFAF400との間ではL2 Tunnelを用いたトンネリング処理が行われている。そして、これらトンネリング処理により確立された通信経路には、上述の各種メッセージのすべてを含んだ一のIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTがUE100からFAF400に対して送信され、FAF400からUE100に対して、その応答であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER RESPONSEが送信される。そして、UE100からFAF400に対して、IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER CONFIRMが送信される。
Next, FIG. 14 shows a sequence diagram illustrating a handover process using the above-described unique message. In S105a in FIG. 14, a tunneling process using RRC INFORMATION TRANSFER is performed between the
これにより、IEEE802.16eでは、5.5往復していた信号のやり取りを、1.5往復まで軽減することができ、通信トラフィックを軽減することができるとともに、UE100をはじめとする各種装置の処理負荷を軽減することができる。
Thereby, in IEEE802.16e, it is possible to reduce the exchange of signals that have been performed in 5.5 round trips to 1.5 round trips, thereby reducing communication traffic and processing of various devices including the
つぎに、本実施形態の変形例について説明する。上述の本実施形態においては、C−Planeを用いた処理であったが、これに代えてU−Planeを用いた処理としてもよい。図15に、U−Planeを用いたときのトンネリング処理により確立された通信経路の模式図を示す。 Next, a modification of this embodiment will be described. In the above-described embodiment, the process is performed using C-Plane, but may be performed using U-Plane instead. FIG. 15 is a schematic diagram of a communication path established by tunneling processing when U-Plane is used.
図15に示すように、UE100は、トンネリング処理によりeNB201、S−GW203を介して、FAF400との間で直結した仮想的な通信経路を確立している。ここでは、IP Tunnelを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、また、U−Planeを用いていることからS−GW203を介した通信経路が確立されている。この変形例においては、IPTunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、SS Basic Capability Request/ResponseMessage(図13におけるSBC−REQ/RSP)、Privacy Key Management Request/Response message(図13におけるPKMv2−REQ/RSP)、RegistrationRequest/Response message(図13におけるREG−REQ/RSP)、Dynamic Service AdditionRequest/Response/Ack messageを送受信しようとするものである。
As illustrated in FIG. 15, the
図16は、この変形例における通信システムのシーケンス図を示す。本実施形態との相違点は、S105bおよびS112bの処理において、S−GW203を介してU−Plane上でメッセージを送信しようとする点にある。そのため、ユーザデータを通すことのできるトンネリング処理であるIP Tunnelを用いている。より詳細に説明すると、UE100において、通知部103は、FAF400との間で、IP Tunnelを用いたトンネリング処理により直結通信経路を確立し、ユーザデータ(U−Plane上で)として上述IEEE802.16eにより規定されたメッセージを送受信させている。
FIG. 16 shows a sequence diagram of the communication system in this modification. The difference from the present embodiment is that a message is transmitted on the U-Plane via the S-
また、図16におけるS112bにおいて示されているように、UE100とFAF400との間で、IP Tunnelにより直結通信経路が確立され、ハンドオーバ処理を行うための制御信号であるHO-REQ/RSPおよびHO-INDは、IPパケットのユーザデータとして、この通信経路を介してFAF400とUE100との間で送受信される。
Also, as shown in S112b in FIG. 16, a direct connection communication path is established by the IP Tunnel between the
このように、UE100とFAF400との間で、ユーザデータとしてメッセージを送受信することができ、制御信号のメッセージ形態の異なるネットワーク間において、メッセージのやり取りを行うことができる。
In this manner, messages can be transmitted and received as user data between the
なお、図16におけるシーケンス図に代えて、図17に示されるシーケンス図を用いてもよい。すなわち、S105bにおいてトンネリング処理により確立された直結通信経路を通過するメッセージは、IEEE802.16eにより規定されたメッセージに代えた独自メッセージとしてもよい。例えば、独自メッセージとして、一のリクエスト信号であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTに、SS Basic Capability Request Message(図16におけるSBC−REQ)、PrivacyKey Management Request message(図16におけるPKMv2−REQ)、Registration Request message(図16におけるREG−REQ)、DynamicService Addition Request message(図16におけるDSA−REQ)を含ませたメッセージとしてもよい。 Instead of the sequence diagram in FIG. 16, the sequence diagram shown in FIG. 17 may be used. That is, the message passing through the direct communication path established by the tunneling process in S105b may be a unique message that is replaced with a message defined by IEEE 802.16e. For example, as a unique message, an IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUEST that is one request signal, an SS Basic Capability Request Message (SBC-REQ in FIG. 16), a PrivacyKey Management Request message (PKMv2-REQ in FIG. 16), a Registration Request message ( A message including a REG-REQ in FIG. 16 and a Dynamic Service Addition Request message (DSA-REQ in FIG. 16) may be used.
その場合、その応答メッセージであるIEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSEは、SS Basic Capability Response Message(図16におけるSBC−RSP)、PrivacyKey Management Response message(図16におけるPKMv2−RSP)、Registration Response message(図16におけるREG−RSP)、DynamicService Addition Response message(図16におけるDSA−RSP)を含ませたメッセージとなる。 In this case, the IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSE that is the response message includes an SS Basic Capability Response Message (SBC-RSP in FIG. 16), a PrivacyKey Management Response message (PKMv2-RSP in FIG. 16), and a Registration Response message (REG in FIG. 16). -RSP), DynamicService Addition Response message (DSA-RSP in FIG. 16).
また、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRMには、DynamicService Addition Ack messageを含ませたメッセージとなる。これら独自のメッセージを用いることにより、シーケンス処理を軽減させることができる。 The IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRM is a message including a Dynamic Service Addition Ack message. By using these unique messages, the sequence processing can be reduced.
つぎに図17に、上述の独自メッセージを用いたハンドオーバ処理を示すシーケンス図を示す。図17におけるS105cにおいては、UE100とFAF400との間でIP Tunnelを用いたトンネリング処理が行われる。そして、これらトンネリング処理により確立された直結通信経路には、IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTがUE100からFAF400に対して送信され、FAF400からUE100に対して、その応答であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER RESPONSEが送信される。そして、UE100からFAF400に対して、IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER CONFIRMが送信される。
Next, FIG. 17 shows a sequence diagram showing a handover process using the above-described unique message. In S105c in FIG. 17, a tunneling process using IP Tunnel is performed between the
これにより、IEEE802.16eでは、5.5往復していた信号のやり取りを、1.5往復まで軽減することができ、通信トラフィックを軽減することができるとともに、UE100をはじめとする各種装置の処理負荷を軽減することができる。
Thereby, in IEEE802.16e, it is possible to reduce the exchange of signals that have been performed in 5.5 round trips to 1.5 round trips, thereby reducing communication traffic and processing of various devices including the
つぎに、本実施形態および変形例における通信システムの作用効果について説明する。この通信システムにおいて、通知部103は、UE100が3G通信部101を用いた通信を実行中に、トンネリング処理によりUE100とAGN−GW302との間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、ハンドオーバ処理のための通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク300(AGN−GW302)側に通知する。ハンドオーバ部105は、通信制御情報の通知処理を省略して、ハンドオーバ処理を実行する。そして、BS301は、事前に通知を受けた通信制御情報を用いてUE100からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行することができる。これにより、異なる通信方式間、例えば3GPP通信とIEEE802.16e通信との間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。よって、ハンドオーバ処理を中に通信制御情報をやり取りすることなく、スムーズなハンドオーバ処理を実行することができる。
Next, operational effects of the communication system in the present embodiment and the modification will be described. In this communication system, the
さらに、本実施形態の通信システムにおいては、UE100の通知部103が、直結通信経路を介してFAF400との間で、IEEE802.16eで規定されているメッセージを送受信することにより、通信制御情報をFAF400に通知することができる。例えば、SS Basic Capability Request/Response Message、Privacy Key ManagementRequest/Response message、Registration Request/Response message、Dynamic ServiceAddition Request/Response/Ack messageを送受信することにより、通信制御情報を通知することができる。
Furthermore, in the communication system of the present embodiment, the
FAF400は、IEEE802.16eで規定されているメッセージから通信制御情報を抽出し、直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク300(AGN−GW302)に通知することができる。これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。
The
ここで、本実施形態の通信システムにおいて、UE100の通知部103は、C−Plane(呼制御信号プレーン)で通信制御情報を通知することで、その通信制御情報の通知処理を確実に実行することができる。また、その変形例として、通知部103は、U−Plnae(ユーザ情報転送プレーン)で通信制御情報を通知すると、簡易な処理により通信制御情報の通知処理を実現することができる。
Here, in the communication system of the present embodiment, the
また、本実施形態の通信システムにおいて、通知部103は、通信経路を介してFAF400との間で、通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、通信制御情報をFAF400に通知することができる。例えば、独自メッセージとして、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER REQUEST、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFERRESPONSE、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRMを用いることで、通信制御情報を通知することができる。
In the communication system according to the present embodiment, the
FAF400は、通知部103から送信された要求信号であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTに対して、その応答信号であるIEEE802.16e CONTEXT TRANSFER RESPONSEを送信するとともに、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER REQUESTから通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク300(AGN−GW302)側に通知することができる。
The
100…移動機、101…通信部、102…通信部、103…通知部、104…記憶部、105…ハンドオーバ部、106…電波状況判断部、200…3GPPネットワーク、201a…無線部、201b…トンネリング処理部、201c…ネットワーク通信部、201d…通信品質判断部、201e…ハンドオーバ決定部、300…IEEE802.16eネットワーク、400…FAF、500…他の通信網。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記移動機は、
前記第1の基地局を介して一の通信方式を実行する第1の通信手段と、
前記第2の基地局を介して他の通信方式を実行する第2の通信手段と、
前記第1の通信手段による通信を実行中に、前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知手段と、
前記通知手段による通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第1の基地局から前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバ手段と、
を備え、
前記第2の基地局は、
前記移動機における前記ハンドオーバ手段によるハンドオーバ処理が終了すると、前記通知手段により通知された前記通信制御情報を用いて前記移動機と通信処理を実行する通信手段と、
を備える通信システム。 In a communication system comprising a first base station arranged in one communication network of one communication method, a second base station arranged in another communication network of another communication method, and a mobile device ,
The mobile device is
First communication means for executing a communication method via the first base station;
Second communication means for executing another communication method via the second base station;
Virtual direct communication established between the mobile device and the other communication network by tunneling processing prior to handover processing to the second base station during communication by the first communication means A notification means for notifying the other communication network side of communication control information necessary for communication connection processing via a path;
After the notification process by the notification means, a handover means for starting the handover process from the first base station to the second base station by omitting the communication control information notification process;
With
The second base station is
When the handover process by the handover unit in the mobile device is completed, a communication unit that executes a communication process with the mobile device using the communication control information notified by the notification unit;
A communication system comprising:
前記通知手段は、前記直結通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報のそれぞれに対応した要求信号およびその応答信号を順次送受信することにより、前記複数の通信制御情報の全てを前記ハンドオーバ制御装置に通知し、
前記ハンドオーバ制御装置は、他の通信方式で規定されている制御信号から通信制御情報を抽出し、前記直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 A handover control device for connecting the first base station and the second base station;
The notification means sequentially transmits / receives a request signal and a response signal corresponding to each of a plurality of communication control information to / from the handover control apparatus via the direct communication path, thereby transmitting the plurality of communication control information. All of the above to the handover control device,
The handover control apparatus extracts communication control information from a control signal defined in another communication method, and notifies the extracted communication control information to the other communication network side through the direct connection communication path. The communication system according to claim 1.
前記通知手段は、前記通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、前記通信制御情報を前記ハンドオーバ制御装置に通知し、
前記ハンドオーバ制御装置は、前記通知手段から送信された要求信号に対して応答信号を送信するとともに、前記要求信号から通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報を前記他のネットワーク側に送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 A handover control device for connecting the first base station and the second base station;
The notifying means transmits and receives one request signal including a plurality of communication control information, receives the response signal, and confirms the response signal with the handover control apparatus via the communication path. By sequentially transmitting confirmation signals, the communication control information is notified to the handover control device,
The handover control device transmits a response signal to the request signal transmitted from the notification means, extracts communication control information from the request signal, and transmits the extracted communication control information to the other network side The communication system according to claim 1, wherein transmission is performed.
前記第1の基地局との通信を実行中に、前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知ステップと、
前記通知ステップによる通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第1の基地局から前記第2の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバステップと、
前記移動機における前記ハンドオーバステップにおいてハンドオーバ処理が終了すると、前記通知ステップにより通知された通信制御情報を用いて前記移動機からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行する通信ステップと、
を備えるハンドオーバ方法。 Handover method using first base station arranged in one communication network of one communication method, second base station arranged in another communication network of another communication method, and mobile device In
A virtual direct connection established between the mobile device and the other communication network by a tunneling process prior to a handover process to the second base station during communication with the first base station. A notification step of notifying the other communication network side of communication control information necessary for communication connection processing via a communication path;
After the notification process by the notification step, the handover step of starting the handover process from the first base station to the second base station by omitting the communication control information notification process;
A communication step of executing a communication process for the handover process from the mobile station using the communication control information notified by the notification step when the handover process is completed in the handover step of the mobile station;
A handover method comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009030875A JP2010187261A (en) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Communication system and handover method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009030875A JP2010187261A (en) | 2009-02-13 | 2009-02-13 | Communication system and handover method |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2010187261A true JP2010187261A (en) | 2010-08-26 |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2010187261A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018517339A (en) * | 2015-04-22 | 2018-06-28 | 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. | Communication method and device |
-
2009
- 2009-02-13 JP JP2009030875A patent/JP2010187261A/en active Pending
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JP2018517339A (en) * | 2015-04-22 | 2018-06-28 | 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. | Communication method and device |
US10681702B2 (en) | 2015-04-22 | 2020-06-09 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Communication method and device |
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