JP2012253487A - 通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することが可能な通信システムおよび通信制御方法を提供する。
【解決手段】通信システム３０１において、無線基地局装置１１１は、内部ネットワーク接続装置１０２のアドレスを取得するための問い合わせ情報を通信管理装置１０３へ送信する。通信管理装置１０３は、問い合わせ情報を受信して、内部ネットワーク接続装置１０２のアドレスを示す応答情報を無線基地局装置１１１へ送信する。無線基地局装置１１１は、無線端末装置１５０による内部ネットワーク５１へのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、通信管理装置１０３から受信した応答情報の示す内部ネットワーク接続装置１０２のアドレスを含めて通信管理装置１０３へ送信する。
【選択図】図３

Description

本発明は、通信システムおよび通信制御方法に関し、特に、無線端末装置が無線基地局装置を介して内部ネットワークにアクセスすることが可能な通信システムおよび通信制御方法に関する。

従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局またはｅＮＢ（e NodeB）とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。

近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラヒック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラヒックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。

これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。

この小型基地局（以下、フェムト基地局またはＨｅＮＢ（Home e NodeB）とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）の半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な宅内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。

このようなＨｅＮＢ経由で、ＬＡＮ（Local Area Network）に設けられた端末装置に対して無線端末装置（以下、ＵＥ（User Equipment）とも称する。）がアクセスする際の機能として、３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)においてＬＩＰＡ（Local IP Access）が規定されている。

ＬＩＰＡとは、ＵＥにおいて、移動通信事業者網から割り当てられるグローバルＩＰ（Internet Protocol）アドレスではなく、ＬＡＮにアクセスするためのローカルＩＰアドレスを用いたアクセスを可能とする機能である。

たとえば、非特許文献１（3GPP SPEC 23.829 V1.3.0 2010.9）では、ＵＥがＨｅＮＢ経由でＬＡＮにおける端末装置にアクセスする際に、ＵＥに対してローカルＩＰアドレスを付与し、データの中継処理等を行なうローカルゲートウェイ装置（以下、Ｌ−ＧＷとも称する。）が開示されている。

ＬＩＰＡの利用例としては、たとえば、ユーザが、宅内ＬＡＮにおけるハードディスクレコーダから映像ファイルを携帯端末にダウンロードし、番組を視聴する場合などが考えられる。

3GPP SPEC 23.829 V1.3.0 2010.9

ところで、Ｌ−ＧＷは、Ｓ−ＧＷ（Serving Gateway）との間でＳ５インタフェースを用いた通信コネクションを確立する。このため、Ｌ−ＧＷは、Ｓ−ＧＷから、Ｐ−ＧＷ（Packet Data Network Gateway）と同様の位置づけとして見える。

したがって、ＵＥがローカルＩＰアドレスを取得してＬＡＮにアクセスする接続手順では、ＨｅＮＢおよびＬ−ＧＷ間の制御メッセージのやりとりは行われず、通常のグローバルＩＰアドレスを取得するための接続手順と同様に、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）側に設置されるＭＭＥ（Mobility Management Entity）とＨｅＮＢとの間で制御メッセージのやりとりが行なわれることになる。

ＭＭＥは、ＵＥから指定されたＬＩＰＡのためのＡＰＮ（Access Point Name）またはＬＩＰＡ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎを確認し、ＬＩＰＡの適用が可能である場合には、Ｓ−ＧＷを介してＬ−ＧＷとセッション確立を行なう。これにより、ＬＩＰＡのためのＰＤＮコネクションを確立する。

また、ＨｅＮＢは、ＵＥがＬ−ＧＷからローカルＩＰアドレスを取得するためにＭＭＥへ送信する接続要求メッセージに、Ｌ−ＧＷのアドレスたとえばＩＰｖ４アドレスまたはＩＰｖ６アドレスを含める。これにより、Ｓ−ＧＷは、セッションを確立すべきＬ−ＧＷを認識する。

３ＧＰＰのＲｅｌ（Release）−１１では、Ｒｅｌ−１０である非特許文献１に記載の機能に加えて、ＨｅＮＢ間をＵＥが移動した場合でもＬＩＰＡコネクションを継続する機能が検討されている。

この機能は、基本的には複数のＨｅＮＢが設置された企業内システム等の環境を想定している。この機能を実現するに当たり、通信システムにおいて、Ｒｅｌ−１０ではＨｅＮＢにＣｏｌｌｏｃａｔｅされていたＬ−ＧＷ、たとえばＨｅＮＢに組み込まれたＬ−ＧＷが、Ｒｅｌ−１１では、ＨｅＮＢとは分離されたＳｔａｎｄａｌｏｎｅ型のＬ−ＧＷとして設置されることになる。

このような通信システムにおいて、新たに設置されたＨｅＮＢが上記接続要求メッセージに含めるＬ−ＧＷのＩＰアドレスを取得するための適切な方法が望まれる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することが可能な通信システムおよび通信制御方法を提供することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信システムは、無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、上記無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、上記無線端末装置、上記無線基地局装置および上記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムであって、上記無線基地局装置は、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を上記通信管理装置へ送信し、上記通信管理装置は、上記問い合わせ情報を受信して、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を上記無線基地局装置へ送信し、上記無線基地局装置は、上記無線端末装置による上記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、上記通信管理装置から受信した上記応答情報の示す上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて上記通信管理装置へ送信し、上記通信管理装置は、上記アクセス要求情報の示すアドレスを有する上記内部ネットワーク接続装置が上記無線端末装置に割り当てたアドレスを上記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを上記無線基地局装置経由で上記無線端末装置に通知する。

このような構成により、新たに設置された無線基地局装置が、たとえば無線基地局装置、内部ネットワーク接続装置および内部ネットワークを含むサブシステムにおける他の装置に問い合わせ情報をブロードキャストする構成と比べて、当該他の装置からの一斉応答に伴うトラフィックの増大を防ぐことができる。また、通信管理装置を用いる構成により、内部ネットワーク接続装置のアドレス解決をより確実に行なうことができる。したがって、無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することができる。

（２）好ましくは、上記無線基地局装置は、自己に対応する上記内部ネットワーク接続装置を識別するための識別情報を上記問い合わせ情報に含めて上記通信管理装置へ送信し、上記通信管理装置は、上記問い合わせ情報を受信し、上記識別情報に基づいて、上記無線基地局装置に対応する上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を上記無線基地局装置へ送信する。

このような構成により、通信管理装置において、問い合わせ情報の送信元の無線基地局装置に対応する内部ネットワーク接続装置を容易に識別することができる。

（３）好ましくは、上記通信管理装置は、上記問い合わせ情報を受信して、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを管理するためのアドレス管理装置から上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得する。

このような構成により、たとえば移動通信事業者の顧客側の環境であるサブシステムの装置を用いることなく内部ネットワーク接続装置のアドレスを解決することができるため、より適切な通信サービスの提供が可能となる。

（４）好ましくは、上記通信管理装置は、上記問い合わせ情報を受信して、上記内部ネットワーク接続装置と所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを確立済みである他の無線基地局装置から上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得する。

このような構成により、内部ネットワーク接続装置を備えるサブシステム内の装置でアドレス解決を行なうことができるため、アドレス取得手順の簡易化を図ることができる。

（５）またこの発明の別の局面に係わる通信システムは、無線端末装置と無線信号を送受信するための複数の無線基地局装置と、上記複数の無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、上記無線端末装置、上記複数の無線基地局装置および上記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムであって、上記無線基地局装置は、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みである他の上記無線基地局装置へ上記所定の論理インタフェースを介して送信し、上記他の無線基地局装置は、上記問い合わせ情報を受信して、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を上記所定の論理インタフェースを介して上記無線基地局装置へ送信し、上記無線基地局装置は、上記無線端末装置による上記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、上記他の無線基地局装置から受信した上記応答情報の示す上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて上記通信管理装置へ送信し、上記通信管理装置は、上記アクセス要求情報の示すアドレスを有する上記内部ネットワーク接続装置が上記無線端末装置に割り当てたアドレスを上記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを上記無線基地局装置経由で上記無線端末装置に通知する。

このような構成により、内部ネットワーク接続装置を備えるサブシステム内の装置でアドレス解決を行なうことができるため、アドレス取得手順の簡易化を図ることができる。

（６）好ましくは、上記無線基地局装置は、上記問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みであり、かつ同じ加入者グループに属する他の上記無線基地局装置へ送信する。

このような構成により、問い合わせ情報が不必要に多数の無線基地局装置へ送信されることを防ぐことができる。

（７）好ましくは、上記無線基地局装置は、自己に対応する上記内部ネットワーク接続装置を識別するための識別情報を上記問い合わせ情報に含めて上記他の無線基地局装置へ送信し、上記他の無線基地局装置は、上記問い合わせ情報を受信し、上記識別情報に基づいて、上記無線基地局装置に対応する上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を上記無線基地局装置へ送信する。

このような構成により、問い合わせ情報の送信先の無線基地局装置において、問い合わせ情報の送信元の無線基地局装置に対応する内部ネットワーク接続装置を容易に識別することができる。

（８）好ましくは、上記無線基地局装置は、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを確立せずに上記内部ネットワーク接続装置と通信している状態において、他の無線基地局装置から直接または他の装置経由で上記内部ネットワーク接続装置のアドレスの問い合わせを受けた場合には、上記内部ネットワーク接続装置との間で上記通信コネクションを確立する。

このように、Ｃｏｌｌｏｃａｔｅ型の内部ネットワーク接続装置をＳｔａｎｄａｌｏｎｅ化する場合において、新規無線基地局装置および内部ネットワーク接続装置間と同様の論理インタフェースを用いた通信コネクションを、既存無線基地局装置および内部ネットワーク接続装置間でも確立する構成により、サブシステムにおける各無線基地局装置および内部ネットワーク接続装置間の通信手順を統一し、通信処理の簡略化を図ることができる。

（９）好ましくは、上記無線基地局装置は３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢ（Home e NodeB）であり、上記内部ネットワーク接続装置は３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷ（Local Gateway）であり、上記通信管理装置は３ＧＰＰで規定されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）である。

このような構成により、３ＧＰＰで規定されたＬＩＰＡ機能を実現するために、無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することが可能となる。

（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる通信制御方法は、無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、上記無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、上記無線端末装置、上記無線基地局装置および上記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、上記無線基地局装置が、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を上記通信管理装置へ送信するステップと、上記通信管理装置が、上記問い合わせ情報を受信して、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を上記無線基地局装置へ送信するステップと、上記無線基地局装置が、上記無線端末装置による上記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、上記通信管理装置から受信した上記応答情報の示す上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて上記通信管理装置へ送信するステップと、上記通信管理装置が、上記アクセス要求情報の示すアドレスを有する上記内部ネットワーク接続装置が上記無線端末装置に割り当てたアドレスを上記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを上記無線基地局装置経由で上記無線端末装置に通知するステップとを含む。

このような構成により、新たに設置された無線基地局装置が、たとえば無線基地局装置、内部ネットワーク接続装置および内部ネットワークを含むサブシステムにおける他の装置に問い合わせ情報をブロードキャストする構成と比べて、当該他の装置からの一斉応答に伴うトラフィックの増大を防ぐことができる。また、通信管理装置を用いる構成により、内部ネットワーク接続装置のアドレス解決をより確実に行なうことができる。したがって、無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することができる。

（１１）またこの発明の別の局面に係わる通信制御方法は、無線端末装置と無線信号を送受信するための複数の無線基地局装置と、上記複数の無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、上記無線端末装置、上記複数の無線基地局装置および上記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、上記無線基地局装置が、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みである他の上記無線基地局装置へ上記所定の論理インタフェースを介して送信するステップと、上記他の無線基地局装置が、上記問い合わせ情報を受信して、上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を上記所定の論理インタフェースを介して上記無線基地局装置へ送信するステップと、上記無線基地局装置が、上記無線端末装置による上記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、上記他の無線基地局装置から受信した上記応答情報の示す上記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて上記通信管理装置へ送信するステップと、上記通信管理装置が、上記アクセス要求情報の示すアドレスを有する上記内部ネットワーク接続装置が上記無線端末装置に割り当てたアドレスを上記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを上記無線基地局装置経由で上記無線端末装置に通知するステップとを含む。

このような構成により、内部ネットワーク接続装置を備えるサブシステム内の装置でアドレス解決を行なうことができるため、アドレス取得手順の簡易化を図ることができる。

本発明によれば、無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＨｅＮＢサブシステム２０１において、新たにＨｅＮＢが追加された場合の課題を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立動作を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＬＩＰＡコネクションを確立するシーケンスの一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立動作を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスを示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムにおける、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立動作を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスを示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、既存ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスの一例を示す図である。 本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、既存ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスの他の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。

図１を参照して、無線通信システム３０１は、たとえば３ＧＰＰで規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、ＨｅＮＢサブシステム２０１と、ＥＰＣ（移動通信事業者網）２０２と、ｅＮＢ（無線基地局装置）１０６とを備える。ＨｅＮＢサブシステム２０１は、ＨｅＮＢ（無線基地局装置）１０１と、Ｌ−ＧＷ（内部ネットワーク接続装置）１０２と、ＬＡＮ（内部ネットワーク）５１とを含む。ＥＰＣ２０２は、ＭＭＥ（通信管理装置）１０３と、Ｓ−ＧＷ（通信制御装置）１０４，１０５と、Ｐ−ＧＷ１０７とを含む。なお、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１と同じ筐体に収納されてもよいし、別個の筐体に収納されてもよい。

ＨｅＮＢ１０１およびｅＮＢ１０６は、無線信号をＵＥ１５０と送受信することにより、ＵＥ１５０との通信を行なう。

Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１とＬＡＮ５１との間に接続されている。Ｌ−ＧＷ１０２は、たとえば複数のＵＥに対してＬＩＰＡコネクションを提供することが可能である。Ｌ−ＧＷ１０２は、ＬＡＮ５１における端末装置１６１と通信するための自己のリソースをＵＥに割り当てる。

具体的には、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＵＥ１５０に対してローカルＩＰアドレスを付与し、ＵＥ１５０がＨｅＮＢ１０１経由でＬＡＮ５１における端末装置１６１にアクセスする際に、データの中継処理等を行なう。すなわち、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５０から受信したデータをＬＡＮ５１における端末装置１６１へ送信するとともに、ＬＡＮ５１における端末装置１６１から受信したデータをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５０へ送信する。

ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２は、３ＧＰＰで規定されたＬＩＰＡ機能を有しており、ＵＥ１５０とＬＡＮ５１における端末装置１６１との間の通信を可能とする。

Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１とＩＰ網（外部ネットワーク）５２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５０から受信したデータをＰ−ＧＷ１０７経由でＩＰ網５２へ送信するとともに、ＩＰ網５２における他の装置からＰ−ＧＷ１０７経由で受信したデータをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５０へ送信する。

ＭＭＥ１０３は、無線通信システム３０１にけるＵＥ、ＨｅＮＢ、ｅＮＢおよびＬ−ＧＷ等を管理する。ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１との間で制御メッセージを送受信し、また、ｅＮＢ１０６との間で制御メッセージを送受信する。

ＨｅＮＢ１０１は、Ｓ−ＧＷ１０４およびＰ−ＧＷ１０７を介してＩＰ網５２との間でＩＰパケットを送受信する。

ｅＮＢ１０６は、Ｓ−ＧＷ１０５およびＰ−ＧＷ１０７を介してＩＰ網５２との間でＩＰパケットを送受信する。

ＨｅＮＢ１０１およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。

ＨｅＮＢ１０１およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。

ｅＮＢ１０６およびＳ−ＧＷ１０５は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。

ｅＮＢ１０６およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。

Ｌ−ＧＷ１０２およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。

ＭＭＥ１０３およびＳ−ＧＷ１０４，１０５は、論理的なインタフェースであるＳ１１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１１インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。

Ｓ−ＧＷ１０４，１０５およびＰ−ＧＷ１０７は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。

［Ｒｅｌ−１１のＬＩＰＡに関する課題］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るＨｅＮＢサブシステム２０１において、新たにＨｅＮＢが追加された場合の課題を示す図である。

図２の上側を参照して、Ｒｅｌ−１１のＬＩＰＡの場合、Ｌ−ＧＷは、ＨｅＮＢとは分離されたＳｔａｎｄａｌｏｎｅ型のＬ−ＧＷとなる。このため、Ｒｅｌ−１０のＬＩＰＡに対応するＨｅＮＢ１０１がＨｅＮＢサブシステム２０１に存在する場合に、ＨｅＮＢ１０１にＣｏｌｌｏｃａｔｅされているＬ−ＧＷ１０２をどう取り扱うかが課題となる。

すなわち、図２の下側を参照して、新たにＨｅＮＢ１１１が追加された場合、Ｃｏｌｌｏｃａｔｅ型のＬ−ＧＷ１０２をそのまま利用するのか、あるいはＬ−ＧＷ１０２をＳｔａｎｄａｌｏｎｅ型のＬ−ＧＷ１１２として利用するのか、が課題となる。

なお、Ｃｏｌｌｏｃａｔｅ型のＬ−ＧＷに限らず、Ｓｔａｎｄａｌｏｎｅ型のＬ−ＧＷが既に存在しているＨｅＮＢサブシステム２０１に新規のＨｅＮＢを追加する場合においても、同様の課題が存在する。

以下では、Ｃｏｌｌｏｃａｔｅ型のＬ−ＧＷが存在しているＨｅＮＢサブシステムにＨｅＮＢが追加された場合において、ＨｅＮＢネットワークを構成する動作について説明する。

［動作］
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立動作を示す図である。

図３を参照して、ＨｅＮＢサブシステム２０１におけるＬ−ＧＷがＣｏｌｌｏｃａｔｅ型であっても、Ｌ−ＧＷがＣｏｌｌｏｃａｔｅされるＨｅＮＢがＨｅＮＢサブシステム２０１において１つのみ存在する初期状態を除けば、Ｌ−ＧＷは、既にＨｅＮＢから分離されてＳｔａｎｄａｌｏｎｅ型となっており、この状態においてＨｅＮＢが追加される場合が基本ケースとなる。

この場合、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＥＰＣ２０２におけるＭＭＥ１０３等に管理されていると考えられる。

このため、ＨｅＮＢサブシステム２０１に新たに追加されたＨｅＮＢ１１１は、ＭＭＥ１０３に対してＬ−ＧＷ１０２のアドレスの問い合わせを行ない、Ｌ−ＧＷ１０２のＩＰアドレスを取得した後、Ｌ−ＧＷ１０２との間で論理的なインタフェースであるＳｘｘインタフェースを確立する。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスを示す図である。

図４を参照して、まず、ＨｅＮＢ１１１は、自己に対応するＬ−ＧＷのアドレスを取得するための問い合わせ情報であるＬ−ＧＷアドレス要求メッセージをＭＭＥ１０３へ送信する。

たとえば、ＨｅＮＢ１１１は、自己に対応するＬ−ＧＷを識別するための識別情報を問い合わせ情報に含めてＭＭＥ１０３へ送信する。具体的には、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージには、たとえば、ＨｅＮＢ１１１のＩＤ、ＡＰＮ（Access Point Name）、およびＣＳＧ（Closed Subscriber Group） ＩＤ等、Ｌ−ＧＷのアドレス解決に必要な情報がパラメータとして含まれる（ステップＳＰ１）。

次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷを特定する。すなわち、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１が属しているＨｅＮＢサブシステム２０１におけるＬ−ＧＷ１０２を特定し、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。たとえば、ＭＭＥ１０３は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＡＰＮ、さらに必要であればＣＳＧ ＩＤにより、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２を特定する。また、ＭＭＥ１０３は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＨｅＮＢ１１１のＩＤを参照することにより、ＨｅＮＢ１１１に対してＬＩＰＡの適用が可能であるか否かを判断する（ステップＳＰ２）。

また、ＭＭＥ１０３は、必要であれば、Ｌ−ＧＷのアドレスを管理しているアドレス管理装置、たとえばＥＰＣ２０２に設置されたＤＮＳ（Domain Name System）サーバまたはＳ−ＧＷ１０４等にＬ−ＧＷ１０２のアドレスの問い合わせを行ない、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する（ステップＳＰ３）。

次に、ＭＭＥ１０３は、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを示す応答情報、すなわち取得したＬ−ＧＷ１０２のアドレスをパラメータとして含むＬ−ＧＷアドレス応答メッセージをＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ４）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＭＭＥ１０３からＬ−ＧＷアドレス応答メッセージを受信して、Ｓｘｘインタフェースを用いた通信コネクションをＬ−ＧＷ１０２との間で確立する手順を実行する。ここで、ＨｅＮＢ１１１は、必要であればＩＰｓｅｃ等のセキュリティ処理も実行する（ステップＳＰ５）。

次に、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＬＩＰＡコネクションの確立処理について説明する。

図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＬＩＰＡコネクションを確立するシーケンスの一例を示す図である。

図５を参照して、まず、ＵＥ１５０は、ＬＡＮ５１へのアクセス要求を示すＰＤＮ（Packet Data Network）接続要求をアクセス要求情報としてＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ１０１）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＵＥ１５０によるＬＡＮ５１へのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、ＭＭＥ１０３から受信したＬ−ＧＷアドレス応答メッセージの示すＬ−ＧＷ１０２のアドレスを含めてＭＭＥ１０３へ送信する。具体的には、ＨｅＮＢ１１１は、ＵＥ１５０からＰＤＮ接続要求を受けて、取得したＬ−ＧＷ１０２のアドレスをパラメータとして含む初期コンテキスト設定要求をアクセス要求情報としてＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳＰ１０２）。

次に、ＭＭＥ１０３は、アクセス要求情報の示すアドレスを有するＬ−ＧＷ１０２がＵＥ１５０に割り当てたアドレスをＬ−ＧＷ１０２から取得し、取得したアドレスをＨｅＮＢ１１１経由でＵＥ１５０に通知する（ステップＳＰ１０３〜ＳＰ１０７）。

具体的には、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１から受けた初期コンテキスト設定要求から、ＬＩＰＡの適用が可能であると判断すると、ローカルＩＰアドレス等のリソース割り当て要求を示すセッション確立要求をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳＰ１０３）。

次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３から受けたセッション確立要求をＬ−ＧＷ１０２へ送信する（ステップＳＰ１０４）。

次に、Ｌ−ＧＷ１０２は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立要求を受けて、ＵＥ１５０を追加しても、ＬＡＮ５１に同時アクセス可能なＵＥの所定台数を超えない場合には、ＵＥ１５０にＬＩＰＡリソースを割り当てる。たとえば、Ｌ−ＧＷ１０２は、当該セッション確立要求が示すＵＥ１５０の識別情報およびローカルＩＰアドレスの対応関係を記憶し、また、ＬＩＰＡリソースを使用中のＵＥの台数を示す使用リソースカウント値に１を加える。そして、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＵＥ１５０用のローカルＩＰアドレスを含むセッション確立応答をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳＰ１０５）。

次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌ−ＧＷ１０２から受けたセッション確立応答をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳＰ１０６）。

次に、ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立応答を受けて、Ｌ−ＧＷ１０２によって割り当てられたＩＰアドレス等を含むベアラセットアップ要求をＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ１０７）。ベアラセットアップ要求は、ＨｅＮＢとＵＥとの間の通信コネクションを確立する要求である。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＭＭＥ１０３からベアラセットアップ要求を受けて、ＵＥ１５０へＲＲＣコネクション再構成指示を送信する（ステップＳＰ１０８）。

次に、ＵＥ１５０は、ＨｅＮＢ１１１からＲＲＣコネクション再構成指示を受けて、ＨｅＮＢ１０１へＲＲＣコネクション再構成応答を送信する（ステップＳＰ１０９）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＵＥ１５０からＲＲＣコネクション再構成応答を受けて、ＭＭＥ１０３へベアラセットアップ応答を送信する（ステップＳＰ１１０）。

次に、ＵＥ１５０は、ＬＩＰＡ機能を利用してＬＡＮ５１へアクセスすることを示す直接転送通知をＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ１１１）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＵＥ１５０から直接転送通知を受けて、ＰＤＮ接続完了通知をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳＰ１１２）。

以上により、ＬＩＰＡコネクションが確立し、ＨｅＮＢ１１１から直接Ｌ−ＧＷ１０２を介してＬＡＮ５１内部の各機器に対してＩＰアクセスを行なうことが可能となる。すなわち、ＵＥ１５０から送信されたＩＰパケットがＨｅＮＢ１１１およびＬ−ＧＷ１０２経由でＬＡＮ５１における端末装置１６１へ送信され、端末装置１６１から送信されたＩＰパケットがＬ−ＧＷ１０２およびＨｅＮＢ１１１経由でＵＥ１５０へ送信される。

そして、ＬＩＰＡコネクションが確立した後は、ＵＥ１５０がＬＡＮ５１にアクセスするためのＩＰパケット等のデータを、ＨｅＮＢ１１１とＭＭＥ１０３およびＳ−ＧＷ１０４との間で流す必要がなくなることから、外部ネットワーク側における通信トラフィックを低減することが可能となる。

ところで、ＨｅＮＢ間をＵＥが移動した場合でもＬＩＰＡコネクションを継続する機能を実現するに当たり、複数のＨｅＮＢが設置された企業内システム等の環境において、新たに設置されたＨｅＮＢがＬ−ＧＷのＩＰアドレスを取得するための適切な方法が望まれる。

これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＨｅＮＢ１１１は、自己に対応するＬ−ＧＷのアドレスを取得するための問い合わせ情報をＭＭＥ１０３へ送信する。

ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１から問い合わせ情報を受信して、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを示す応答情報をＨｅＮＢ１１１へ送信する。

ＨｅＮＢ１１１は、ＵＥ１５０によるＬＡＮ５１へのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、ＭＭＥ１０３から受信した応答情報の示すＬ−ＧＷ１０２のアドレスを含めた初期コンテキスト設定要求をＭＭＥ１０３へ送信する。

そして、ＭＭＥ１０３は、アクセス要求情報の示すアドレスを有するＬ−ＧＷ１０２がＵＥ１５０に割り当てたアドレスをＬ−ＧＷ１０２から取得し、取得したアドレスをＨｅＮＢ１１１経由でＵＥ１５０に通知する。

このような構成により、新たに設置されたＨｅＮＢがたとえばＨｅＮＢサブシステム２０１における他の装置に問い合わせ情報をブロードキャストする構成と比べて、当該他の装置からの一斉応答に伴うトラフィックの増大を防ぐことができる。また、ＭＭＥを用いる構成により、Ｌ−ＧＷのアドレス解決をより確実に行なうことができる。

したがって、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＨｅＮＢ１１１は、自己に対応するＬ−ＧＷを識別するための識別情報を問い合わせ情報に含めてＭＭＥ１０３へ送信する。そして、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１から問い合わせ情報を受信し、上記識別情報に基づいて、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２のアドレスを示す応答情報をＨｅＮＢ１１１へ送信する。

このような構成により、ＭＭＥにおいて、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージの送信元のＨｅＮＢに対応するＬ−ＧＷを容易に識別することができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１から問い合わせ情報を受信して、Ｌ−ＧＷのアドレスを管理するためのアドレス管理装置からＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。

このような構成により、たとえば移動通信事業者の顧客側の環境であるＨｅＮＢサブシステム２０１の装置を用いることなくＬ−ＧＷのアドレスを解決することができるため、より適切な通信サービスの提供が可能となる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムは、３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢと、３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷと、３ＧＰＰで規定されたＭＭＥとを備える。

このような構成により、３ＧＰＰで規定されたＬＩＰＡ機能を実現するために、無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置のアドレスを、当該無線基地局装置が適切に取得することが可能となる。

なお、本発明の第１の実施の形態に係るＨｅＮＢ１１１と同様の動作を、ｅＮＢ１０６が行なうことも可能である。

また、フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project） ＳＰＥＣ ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。

また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。

本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。

また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。

マクロ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。

また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。

また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局と同じ動作をする。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べてＭＭＥによるＬ−ＧＷのアドレスの問い合わせ先を変更した無線通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。

本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＭＭＥが、Ｌ−ＧＷのアドレスを、ＨｅＮＢサブシステムにおける他のＨｅＮＢに問い合わせる。

すなわち、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１から問い合わせ情報を受信して、Ｌ−ＧＷ１０２と所定の論理インタフェースたとえばＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立済みであるＨｅＮＢ１０１からＬ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。

図６は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおける、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立動作を示す図である。

図６を参照して、ＭＭＥ１０３は、新たに追加されたＨｅＮＢ１１１からアドレスの問い合わせを受けると、ＨｅＮＢサブシステム２０１における他のＨｅＮＢに対してＬ−ＧＷ１０２のアドレスを要求する。そして、ＭＭＥ１０３は、応答した他のＨｅＮＢから取得したＬ−ＧＷ１０２のアドレスを、要求元のＨｅＮＢ１１１に通知する。

そして、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷ１０２のＩＰアドレスを取得した後、Ｌ−ＧＷ１０２との間でＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立する。

図７は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスを示す図である。

図７を参照して、まず、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージをＭＭＥ１０３へ送信する。Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージには、ＨｅＮＢ１１１のＩＤ、ＡＰＮ、およびＣＳＧ ＩＤ等、Ｌ−ＧＷのアドレス解決に必要な情報がパラメータとして含まれる（ステップＳＰ１１）。

次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢ１１１が属しているＨｅＮＢサブシステム２０１における他のＨｅＮＢ、具体的にはＬ−ＧＷ１０２とＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立済みであるＨｅＮＢ１０１へＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを送信する。たとえば、ＭＭＥ１０３は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＣＳＧ ＩＤを参照することにより、ＨｅＮＢ１１１と同じＣＳＧ ＩＤが設定されたＨｅＮＢ１０１を特定する（ステップＳＰ１２）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷを特定する。すなわち、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１が属しているＨｅＮＢサブシステム２０１におけるＬ−ＧＷ１０２を特定し、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。たとえば、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＡＰＮ、さらに必要であればＣＳＧ ＩＤにより、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２を特定する（ステップＳＰ１３）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスをパラメータとして含むＬ−ＧＷアドレス応答メッセージをＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳＰ１４）。

次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１から受信したＬ−ＧＷアドレス応答メッセージをＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ１５）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＭＭＥ１０３からＬ−ＧＷアドレス応答メッセージを受信して、Ｓｘｘインタフェースを用いた通信コネクションをＬ−ＧＷ１０２との間で確立する手順を実行する。ここで、ＨｅＮＢ１１１は、必要であればＩＰｓｅｃ等のセキュリティ処理も実行する（ステップＳＰ１６）。

なお、ステップＳＰ１２において、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１に対応するＨｅＮＢ１０１を特定せず、ＨｅＮＢ１０１以外の他のＨｅＮＢも含めてＬ−ＧＷアドレス要求メッセージをブロードキャストする構成であってもよい。

このように、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１から問い合わせ情報を受信して、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２と所定の論理インタフェースたとえばＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立済みであるＨｅＮＢ１０１からＬ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。

このような構成により、Ｌ−ＧＷを備えるＨｅＮＢサブシステム２０１内の装置でアドレス解決を行なうことができるため、アドレス取得手順の簡易化を図ることができる。

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

なお、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１からＬ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する前または後において、必要に応じて、Ｌ−ＧＷのアドレスを管理しているアドレス管理装置、たとえばＥＰＣ２０２に設置されたＤＮＳ（Domain Name System）サーバまたはＳ−ＧＷ１０４等からＬ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する構成であってもよい。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べてＭＭＥによるＬ−ＧＷのアドレスの問い合わせ先を変更した無線通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。

本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムでは、新たに設置されたＨｅＮＢが、自己に対応するＬ−ＧＷのアドレスを、ＨｅＮＢサブシステムにおける他のＨｅＮＢに問い合わせる。

すなわち、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを取得するための問い合わせ情報を、所定の基地局−基地局間の論理インタフェースたとえばＸ２インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みであるＨｅＮＢ１０１へＸ２インタフェースを介して送信する。

図８は、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムにおける、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立動作を示す図である。

図８を参照して、新たに追加されたＨｅＮＢ１１１は、ＨｅＮＢサブシステム２０１における他のＨｅＮＢ１０１に対して直接Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを要求する。

そして、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷ１０２のＩＰアドレスを取得した後、Ｌ−ＧＷ１０２との間でＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立する。

図９は、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、新規ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスを示す図である。

図９を参照して、まず、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージを、自己との間でＸ２インタフェースを確立済みであるＨｅＮＢ１０１へＸ２インタフェースを介して送信する。

たとえば、ＨｅＮＢ１１１は、自己に対応するＬ−ＧＷを識別するための識別情報を問い合わせ情報に含めてＨｅＮＢ１０１へ送信する。具体的には、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージには、ＨｅＮＢ１１１のＩＤ、ＡＰＮ、およびＣＳＧ ＩＤ等、Ｌ−ＧＷのアドレス解決に必要な情報がパラメータとして含まれる。

たとえば、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージを、Ｘ２インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みであり、かつ同じ加入者グループに属するＨｅＮＢ１０１へ送信する。すなわち、ＨｅＮＢ１１１は、自己との間でＸ２インタフェースを確立済みであるＨｅＮＢのうち、自己と同じＣＳＧ ＩＤに属しているＨｅＮＢ１０１を特定し、Ｘ２インタフェースを介してＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを送信する（ステップＳＰ２１）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷを特定する。すなわち、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１が属しているＨｅＮＢサブシステム２０１におけるＬ−ＧＷ１０２を特定し、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。たとえば、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＡＰＮ、さらに必要であればＣＳＧ ＩＤにより、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２を特定する（ステップＳＰ２２）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスをパラメータとして含むＬ−ＧＷアドレス応答メッセージをＸ２インタフェースを介してＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ２３）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＨｅＮＢ１０１からＬ−ＧＷアドレス応答メッセージを受信して、Ｓｘｘインタフェースを用いた通信コネクションをＬ−ＧＷ１０２との間で確立する手順を実行する。ここで、ＨｅＮＢ１１１は、必要であればＩＰｓｅｃ等のセキュリティ処理も実行する（ステップＳＰ２４）。

なお、ステップＳＰ２１において、ＨｅＮＢ１１１は、ＨｅＮＢ１０１を特定せず、Ｘ２インタフェースを確立済みであるＨｅＮＢ１０１等の他のＨｅＮＢへＬ−ＧＷアドレス要求メッセージをブロードキャストする構成であってもよい。

そして、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様に、ＨｅＮＢ１１１は、ＵＥ１５０によるＬＡＮ５１へのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、ＨｅＮＢ１０１から受信した応答情報の示すＬ−ＧＷ１０２のアドレスを含めてＭＭＥ１０３へ送信する。

ＭＭＥ１０３は、アクセス要求情報の示すアドレスを有するＬ−ＧＷ１０２がＵＥ１５０に割り当てたアドレスをＬ−ＧＷ１０２から取得し、取得したアドレスをＨｅＮＢ１１１経由でＵＥ１５０に通知する。

このように、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷのアドレスを取得するための問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースすなわちＸ２インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みであるＨｅＮＢ１０１へＸ２インタフェースを介して送信する。ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１から問い合わせ情報を受信して、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを示す応答情報をＸ２インタフェースを介してＨｅＮＢ１１１へ送信する。

このような構成により、Ｌ−ＧＷを備えるＨｅＮＢサブシステム２０１内の装置でアドレス解決を行なうことができるため、アドレス取得手順の簡易化を図ることができる。

また、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＨｅＮＢ１１１は、問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースすなわちＸ２インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みであり、かつ同じ加入者グループに属するＨｅＮＢ１０１へ送信する。

このような構成により、問い合わせ情報が不必要に多数のＨｅＮＢへ送信されることを防ぐことができる。

また、本発明の第３の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＨｅＮＢ１１１は、自己に対応するＬ−ＧＷを識別するための識別情報を問い合わせ情報に含めてＨｅＮＢ１０１へ送信する。そして、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１からの問い合わせ情報を受信し、識別情報に基づいて、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２のアドレスを示す応答情報をＨｅＮＢ１１１へ送信する。

このような構成により、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージの送信先のＨｅＮＢにおいて、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージの送信元のＨｅＮＢに対応するＬ−ＧＷを容易に識別することができる。

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第２の実施の形態および第３の実施の形態に係る無線通信システムと比べて既存のＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立手順を追加した無線通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第２の実施の形態および第３の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。

図１０は、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、既存ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェース確立を示す図である。

図１０を参照して、ＨｅＮＢサブシステム２０１において、ＨｅＮＢ１０１にＣｏｌｌｏｃａｔｅされているＬ−ＧＷ１０２が存在し、他のＨｅＮＢが存在していない状態において、ＨｅＮＢ１１１が新たに追加された場合には、Ｃｏｌｌｏｃａｔｅ型のＬ−ＧＷ１０２をＳｔａｎｄａｌｏｎｅ化することになる。

この場合、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムでは、既存のＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２間にも、新たに追加したＨｅＮＢ１１１およびＬ−ＧＷ１０２間と同様に、Ｓｘｘインタフェースを確立する。

すなわち、ＨｅＮＢ１０１は、所定の論理インタフェースたとえばＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立せずにＬ−ＧＷ１０２と通信している状態において、ＨｅＮＢ１１１から直接または他の装置経由でＬ−ＧＷ１０２のアドレスの問い合わせを受けた場合には、Ｌ−ＧＷ１０２との間で当該通信コネクションを確立する。

図１１は、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスの一例を示す図である。

図１１を参照して、まず、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージをＭＭＥ１０３へ送信する。Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージには、ＨｅＮＢ１１１のＩＤ、ＡＰＮ、およびＣＳＧ ＩＤ等、Ｌ−ＧＷのアドレス解決に必要な情報がパラメータとして含まれる（ステップＳＰ３１）。

次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１１１からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢ１１１が属しているＨｅＮＢサブシステム２０１における他のＨｅＮＢ、具体的にはＬ−ＧＷ１０２とＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立済みであるＨｅＮＢ１０１へＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを送信する。たとえば、ＭＭＥ１０３は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＣＳＧ ＩＤを参照することにより、ＨｅＮＢ１１１と同じＣＳＧ ＩＤが設定されたＨｅＮＢ１０１を特定する（ステップＳＰ３２）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷを特定する。すなわち、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１が属しているＨｅＮＢサブシステム２０１におけるＬ−ＧＷ１０２を特定し、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。たとえば、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＡＰＮ、さらに必要であればＣＳＧ ＩＤにより、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２を特定する（ステップＳＰ３３）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスをパラメータとして含むＬ−ＧＷアドレス応答メッセージをＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳＰ３４）。

また、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、Ｓｘｘインタフェースを用いた通信コネクションをＬ−ＧＷ１０２との間で確立する手順を実行する。ここで、ＨｅＮＢ１１１は、必要であればＩＰｓｅｃ等のセキュリティ処理も実行する（ステップＳＰ３５）。

次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１から受信したＬ−ＧＷアドレス応答メッセージをＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ３６）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＭＭＥ１０３からＬ−ＧＷアドレス応答メッセージを受信して、Ｓｘｘインタフェースを用いた通信コネクションをＬ−ＧＷ１０２との間で確立する手順を実行する。ここで、ＨｅＮＢ１１１は、必要であればＩＰｓｅｃ等のセキュリティ処理も実行する（ステップＳＰ３７）。

図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、既存ＨｅＮＢとＬ−ＧＷとの間のインタフェースを確立するシーケンスの他の例を示す図である。

図１２を参照して、まず、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージを、自己との間でＸ２インタフェースを確立済みであるＨｅＮＢ１０１へＸ２インタフェースを介して送信する。

たとえば、ＨｅＮＢ１１１は、自己に対応するＬ−ＧＷを識別するための識別情報を問い合わせ情報に含めてＨｅＮＢ１０１へ送信する。具体的には、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージには、ＨｅＮＢ１１１のＩＤ、ＡＰＮ、およびＣＳＧ ＩＤ等、Ｌ−ＧＷのアドレス解決に必要な情報がパラメータとして含まれる。

たとえば、ＨｅＮＢ１１１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージを、Ｘ２インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みであり、かつ同じ加入者グループに属するＨｅＮＢ１０１へ送信する。すなわち、ＨｅＮＢ１１１は、自己との間でＸ２インタフェースを確立済みであるＨｅＮＢのうち、自己と同じＣＳＧ ＩＤに属しているＨｅＮＢ１０１を特定し、Ｘ２インタフェースを介してＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを送信する（ステップＳＰ４１）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷを特定する。すなわち、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１が属しているＨｅＮＢサブシステム２０１におけるＬ−ＧＷ１０２を特定し、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスを取得する。たとえば、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷアドレス要求メッセージに含まれるＡＰＮ、さらに必要であればＣＳＧ ＩＤにより、ＨｅＮＢ１１１に対応するＬ−ＧＷ１０２を特定する（ステップＳＰ４２）。

次に、ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷ１０２のアドレスをパラメータとして含むＬ−ＧＷアドレス応答メッセージをＸ２インタフェースを介してＨｅＮＢ１１１へ送信する（ステップＳＰ４３）。

また、ＨｅＮＢ１０１は、ＨｅＮＢ１１１からＬ−ＧＷアドレス要求メッセージを受信して、ＨｅＮＢおよびＬ−ＧＷ間のＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションをＬ−ＧＷ１０２との間で確立する手順を実行する。ここで、ＨｅＮＢ１１１は、必要であればＩＰｓｅｃ等のセキュリティ処理も実行する（ステップＳＰ４４）。

次に、ＨｅＮＢ１１１は、ＨｅＮＢ１０１からＬ−ＧＷアドレス応答メッセージを受信して、Ｓｘｘインタフェースを用いた通信コネクションをＬ−ＧＷ１０２との間で確立する手順を実行する。ここで、ＨｅＮＢ１１１は、必要であればＩＰｓｅｃ等のセキュリティ処理も実行する（ステップＳＰ４５）。

すなわち、本発明の第４の実施の形態に係る無線通信システムでは、ＨｅＮＢ１０１は、所定の論理インタフェースすなわちＳｘｘインタフェースを用いた通信コネクションを確立せずにＬ−ＧＷ１０２と通信している状態において、ＨｅＮＢ１１１から直接または他の装置経由でＬ−ＧＷ１０２のアドレスの問い合わせを受けた場合には、Ｌ−ＧＷ１０２との間で当該通信コネクションを確立する。

このように、Ｃｏｌｌｏｃａｔｅ型のＬ−ＧＷをＳｔａｎｄａｌｏｎｅ化する場合において、新規ＨｅＮＢおよびＬ−ＧＷ間と同様の論理インタフェースを用いた通信コネクションを、既存ＨｅＮＢおよびＬ−ＧＷ間でも確立する構成により、ＨｅＮＢサブシステム２０１における各ＨｅＮＢおよびＬ−ＧＷ間の通信手順を統一し、通信処理の簡略化を図ることができる。

その他の構成および動作は第２の実施の形態および第３の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

５１ ＬＡＮ（内部ネットワーク）
５２ ＩＰ網（外部ネットワーク）
１０１，１１１ ＨｅＮＢ（無線基地局装置）
１０２ Ｌ−ＧＷ（内部ネットワーク接続装置）
１０３ ＭＭＥ（通信管理装置）
１０４，１０５ Ｓ−ＧＷ（通信制御装置）
１０６ ｅＮＢ（無線基地局装置）
１０７ Ｐ−ＧＷ
１５０ ＵＥ（無線端末装置）
２０１ ＨｅＮＢサブシステム
２０２ ＥＰＣ（移動通信事業者網）
３０１ 無線通信システム

Claims (11)

1. 無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、
   前記無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、
   前記無線端末装置、前記無線基地局装置および前記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムであって、
   前記無線基地局装置は、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を前記通信管理装置へ送信し、
   前記通信管理装置は、前記問い合わせ情報を受信して、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を前記無線基地局装置へ送信し、
   前記無線基地局装置は、前記無線端末装置による前記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、前記通信管理装置から受信した前記応答情報の示す前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて前記通信管理装置へ送信し、
   前記通信管理装置は、前記アクセス要求情報の示すアドレスを有する前記内部ネットワーク接続装置が前記無線端末装置に割り当てたアドレスを前記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを前記無線基地局装置経由で前記無線端末装置に通知する、通信システム。
2. 前記無線基地局装置は、自己に対応する前記内部ネットワーク接続装置を識別するための識別情報を前記問い合わせ情報に含めて前記通信管理装置へ送信し、
   前記通信管理装置は、前記問い合わせ情報を受信し、前記識別情報に基づいて、前記無線基地局装置に対応する前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を前記無線基地局装置へ送信する、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記通信管理装置は、前記問い合わせ情報を受信して、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを管理するためのアドレス管理装置から前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得する、請求項１または請求項２に記載の通信システム。
4. 前記通信管理装置は、前記問い合わせ情報を受信して、前記内部ネットワーク接続装置と所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを確立済みである他の無線基地局装置から前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. 無線端末装置と無線信号を送受信するための複数の無線基地局装置と、
   前記複数の無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、
   前記無線端末装置、前記複数の無線基地局装置および前記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムであって、
   前記無線基地局装置は、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みである他の前記無線基地局装置へ前記所定の論理インタフェースを介して送信し、
   前記他の無線基地局装置は、前記問い合わせ情報を受信して、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を前記所定の論理インタフェースを介して前記無線基地局装置へ送信し、
   前記無線基地局装置は、前記無線端末装置による前記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、前記他の無線基地局装置から受信した前記応答情報の示す前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて前記通信管理装置へ送信し、
   前記通信管理装置は、前記アクセス要求情報の示すアドレスを有する前記内部ネットワーク接続装置が前記無線端末装置に割り当てたアドレスを前記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを前記無線基地局装置経由で前記無線端末装置に通知する、通信システム。
6. 前記無線基地局装置は、前記問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みであり、かつ同じ加入者グループに属する他の前記無線基地局装置へ送信する、請求項５に記載の通信システム。
7. 前記無線基地局装置は、自己に対応する前記内部ネットワーク接続装置を識別するための識別情報を前記問い合わせ情報に含めて前記他の無線基地局装置へ送信し、
   前記他の無線基地局装置は、前記問い合わせ情報を受信し、前記識別情報に基づいて、前記無線基地局装置に対応する前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を前記無線基地局装置へ送信する、請求項５または請求項６に記載の通信システム。
8. 前記無線基地局装置は、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを確立せずに前記内部ネットワーク接続装置と通信している状態において、他の無線基地局装置から直接または他の装置経由で前記内部ネットワーク接続装置のアドレスの問い合わせを受けた場合には、前記内部ネットワーク接続装置との間で前記通信コネクションを確立する、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の通信システム。
9. 前記無線基地局装置は３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢ（Home e NodeB）であり、前記内部ネットワーク接続装置は３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷ（Local Gateway）であり、前記通信管理装置は３ＧＰＰで規定されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の通信システム。
10. 無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、
    前記無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、
    前記無線端末装置、前記無線基地局装置および前記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記無線基地局装置が、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を前記通信管理装置へ送信するステップと、
    前記通信管理装置が、前記問い合わせ情報を受信して、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を前記無線基地局装置へ送信するステップと、
    前記無線基地局装置が、前記無線端末装置による前記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、前記通信管理装置から受信した前記応答情報の示す前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて前記通信管理装置へ送信するステップと、
    前記通信管理装置が、前記アクセス要求情報の示すアドレスを有する前記内部ネットワーク接続装置が前記無線端末装置に割り当てたアドレスを前記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを前記無線基地局装置経由で前記無線端末装置に通知するステップとを含む、通信制御方法。
11. 無線端末装置と無線信号を送受信するための複数の無線基地局装置と、
    前記複数の無線基地局装置と内部ネットワークとの間に接続された内部ネットワーク接続装置と、
    前記無線端末装置、前記複数の無線基地局装置および前記内部ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置とを備える通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記無線基地局装置が、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを取得するための問い合わせ情報を、所定の論理インタフェースを用いた通信コネクションを自己との間で確立済みである他の前記無線基地局装置へ前記所定の論理インタフェースを介して送信するステップと、
    前記他の無線基地局装置が、前記問い合わせ情報を受信して、前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを示す応答情報を前記所定の論理インタフェースを介して前記無線基地局装置へ送信するステップと、
    前記無線基地局装置が、前記無線端末装置による前記内部ネットワークへのアクセス要求を示すアクセス要求情報に、前記他の無線基地局装置から受信した前記応答情報の示す前記内部ネットワーク接続装置のアドレスを含めて前記通信管理装置へ送信するステップと、
    前記通信管理装置が、前記アクセス要求情報の示すアドレスを有する前記内部ネットワーク接続装置が前記無線端末装置に割り当てたアドレスを前記内部ネットワーク接続装置から取得し、取得したアドレスを前記無線基地局装置経由で前記無線端末装置に通知するステップとを含む、通信制御方法。

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