JP2014011678A - Radio communication system and communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線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通信方式を選択して無線通信を行なうことが可能な無線通信システムおよび通信制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication system and a communication control method, and more particularly, to a wireless communication system and a communication control method in which a wireless terminal device can perform wireless communication by selecting a wireless communication method.
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。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a mobile communication system, a cell having a radius of several hundred meters to several tens of kilometers, that is, a radio base station apparatus (hereinafter also referred to as a macro base station or eNB (eNodeB)) that forms an area where a radio terminal apparatus can communicate. Communication services have been provided.
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フィック量の増大から、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フィックを分散し、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。 In recent years, due to a dramatic increase in the number of subscribers of mobile communication services and an increase in the amount of communication traffic due to data communication, subscribers and communication traffic are distributed by forming smaller radius cells, and a certain level of communication It is desirable to provide speed to users in a stable manner. In addition, in order to deal with dead zones associated with the increase in the number of buildings, it is desired to install radio base station devices on the corporate floor and in ordinary households.
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。 Together with these demands, the processing capability of various devices used in the radio base station apparatus has been dramatically improved, and the miniaturization of the radio base station apparatus has progressed. Collecting.
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。 Since the radius of the femto cell formed by this small base station (hereinafter also referred to as femto base station or HeNB (Home eNodeB)) is as small as about 10 meters, the femto base station is formed by a macro base station. It can be used in places such as homes and underground shopping malls where it is difficult to install a macro base station because it is outside the range of the macro cell.
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。 As a function when a wireless terminal device (hereinafter also referred to as UE (User Equipment)) accesses a terminal device provided in a LAN (Local Area Network) via such a HeNB, 3GPP (Third Generation Partnership) Project) defines LIPA (Local IP Access).
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。 LIPA is a function that enables an access using a local IP address for accessing a LAN, instead of a global IP (Internet Protocol) address assigned by a mobile communication carrier network, in a UE.
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。 For example, in Non-Patent Document 1 (3GPP SPEC 23.829 V1.3.0 2010.9), when a UE accesses a terminal device in a LAN via a HeNB, a local IP address is assigned to the UE, and data relay processing is performed. A local gateway device (hereinafter also referred to as L-GW) is disclosed.
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。 As a usage example of LIPA, for example, a user may download a video file from a hard disk recorder in a home LAN to a mobile terminal and watch a program.
ところで、データ通信量の多い無線端末装置たとえばスマートフォンの使用台数が増加することに起因する通信トラフィックの増大により、無線端末装置および無線基地局装置間における通信容量の不足が問題となっている。 By the way, due to an increase in communication traffic due to an increase in the number of wireless terminal devices with a large amount of data communication, for example, smartphones, a shortage of communication capacity between the wireless terminal devices and the wireless base station devices has become a problem.
このような通信容量の不足を緩和するために、移動通信事業者は、たとえば、無線基地局装置と比べて設置することが容易なWi−Fi(登録商標)に従う無線LAN(Local Area Network)装置すなわちアクセスポイントの増設を進めている。 In order to alleviate such a shortage of communication capacity, a mobile communication carrier, for example, a wireless LAN (Local Area Network) device according to Wi-Fi (registered trademark) that is easier to install than a wireless base station device In other words, access points are being expanded.
そして、スマートフォン等の無線端末装置および無線基地局装置間における通信トラフィックを無線端末装置およびアクセスポイント間へ退避すなわちオフロードすることにより、無線端末装置および無線基地局装置間における通信容量の不足を緩和し、通信システムにおけるスループットを向上させることが可能となる。 Then, by reducing or offloading communication traffic between the wireless terminal device such as a smartphone and the wireless base station device between the wireless terminal device and the access point, the shortage of communication capacity between the wireless terminal device and the wireless base station device is alleviated. In addition, the throughput in the communication system can be improved.
このような無線端末装置の通信先の切り替え処理において、3GPPで規格化されたLTE(Long Term Evolution)等の無線通信システムおよび無線LAN等の他の無線通信システム間の切り替えを円滑に行なうことにより、安定した通信サービスを提供することが望まれる。 By smoothly switching between wireless communication systems such as LTE (Long Term Evolution) standardized by 3GPP and other wireless communication systems such as wireless LANs in the communication destination switching processing of such wireless terminal devices It is desirable to provide a stable communication service.
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、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより、通信の安定化を図ることが可能な無線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。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to stabilize communication by enabling a device that conforms to a different wireless communication method to be smoothly switched as a communication destination of a wireless terminal device. A wireless communication system and a communication control method are provided.
(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無線通信システムは、無線端末装置が第1の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、上記他の装置が上記通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報を、上記無線端末装置に付与するための第1の識別情報付与部と、無線端末装置が第2の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、上記他の装置が上記通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報を、上記無線端末装置に付与するための第2の識別情報付与部とを備え、上記第1の識別情報付与部および上記第2の識別情報付与部は、同じ無線端末装置に共通の上記識別情報を付与する。 (1) In order to solve the above-described problem, a wireless communication system according to an aspect of the present invention includes a wireless terminal device that performs wireless communication according to a first wireless communication method, thereby transmitting communication data with another device. A first identification information assigning unit for assigning to the wireless terminal device identification information for identifying the transmission source of the communication data and designating the transmission destination when the other device transmits and receives; When the device performs wireless communication according to the second wireless communication method to transmit / receive communication data to / from another device, the other device identifies the transmission source of the communication data and designates the transmission destination A second identification information providing unit for assigning the identification information to the wireless terminal device, and the first identification information providing unit and the second identification information providing unit share the same wireless terminal device. To grant the identification information.
このような構成により、無線端末装置は同じ識別情報を用いたまま通信メディアを切り替えることができる。これにより、通信メディアの切り替えに伴う識別情報の変更に対処するための処理を、たとえばアプリケーション側で追加することなく、無線端末装置がサービス提供を受けることが可能なエリアの範囲を一定レベルで確保することができ、また、無線通信システムにおけるスループットの向上を図ることができる。また、識別情報を維持することにより、現在位置するセルから無線端末装置が他のセルへ移動しても、識別情報が付与できない等の理由から当該無線端末装置の通信ができなくなったり、中断したりする事態を防ぐことができる。特に、無線機を搭載した機器同士が人間を介在せずに相互に情報交換することによって、たとえば自動販売機に内蔵されている商品の在庫状況が自動的に管理装置にレポートされる等、自動的に機器の制御が行われるM2M(Machine to Machine)ネットワークシステムでは、端末数の増大によってIPアドレスの枯渇が問題となる。この無線通信システムでは、通信メディアの切り替え前後においてたとえばIPアドレスを維持する構成により、1台の機器に割り当て可能なIPアドレスの数を最低限に抑え、IPアドレスの枯渇を防ぐことができる。したがって、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより、通信の安定化を図ることができる。 With such a configuration, the wireless terminal device can switch communication media while using the same identification information. As a result, a range of areas in which the wireless terminal device can receive service provision is secured at a certain level without adding, for example, processing on the application side to cope with a change in identification information accompanying switching of communication media. In addition, it is possible to improve the throughput in the wireless communication system. Also, by maintaining the identification information, even if the wireless terminal device moves from the cell where it is currently located to another cell, the wireless terminal device cannot communicate or is interrupted because the identification information cannot be given. Can be prevented. In particular, devices that are equipped with radios exchange information with each other without human intervention. For example, the inventory status of products built in vending machines is automatically reported to the management device. In an M2M (Machine to Machine) network system in which devices are controlled in general, IP address depletion becomes a problem as the number of terminals increases. In this wireless communication system, for example, an IP address is maintained before and after switching of communication media, so that the number of IP addresses that can be assigned to one device can be minimized to prevent the exhaustion of IP addresses. Therefore, communication can be stabilized by enabling a device that conforms to a different wireless communication method to be smoothly switched as a communication destination of the wireless terminal device.
(2)好ましくは、上記第1の識別情報付与部および上記第2の識別情報付与部は、無線端末装置から上記識別情報の要求を受けた場合、上記無線端末装置が上記識別情報を使用中でないときに上記識別情報を付与する。 (2) Preferably, when the first identification information provision unit and the second identification information provision unit receive a request for the identification information from a wireless terminal device, the wireless terminal device is using the identification information. If not, the identification information is given.
このような構成により、対応の識別情報を無線端末装置が使用中であるにも関わらず当該識別情報を当該無線端末装置に付与してしまうことを防ぐことができるため、通信に不具合が生じることを防ぐことができる。 With such a configuration, it is possible to prevent the identification information from being assigned to the wireless terminal device even though the corresponding identification information is being used by the wireless terminal device. Can be prevented.
(3)好ましくは、上記第1の識別情報付与部は、無線端末装置を特定するための第1の特定情報を取得し、上記第2の識別情報付与部は、無線端末装置を特定するための第2の特定情報を取得し、上記無線通信システムは、さらに、上記第1の特定情報、上記第2の特定情報および上記識別情報の対応関係を示す対応情報を記憶するための記憶部を備え、上記第1の識別情報付与部および上記第2の識別情報付与部は、上記対応情報に基づいて、無線端末装置に付与すべき上記識別情報を決定する。 (3) Preferably, the first identification information providing unit acquires first specifying information for specifying a wireless terminal device, and the second identification information providing unit specifies a wireless terminal device. The wireless communication system further includes a storage unit for storing correspondence information indicating a correspondence relationship between the first specification information, the second specification information, and the identification information. The first identification information adding unit and the second identification information adding unit determine the identification information to be given to the wireless terminal device based on the correspondence information.
このような構成により、異なる通信メディアにおいて無線端末装置を認証するための共通のキーすなわち特定情報を新たに設けることなく、各通信メディア用の既存の特定情報を用いることができる。また、どのような特定情報を用いるかを通信事業者が決定し、ユーザが特定情報を自由に選択できず、異なる通信メディアにおいて共通のキーを使用することが困難な場合において、通信メディアの切り替え前後における無線端末装置の同一性の確認を容易に行なうことができる。 With such a configuration, existing specific information for each communication medium can be used without newly providing a common key for authenticating the wireless terminal device in different communication media, that is, specific information. In addition, when the telecommunications carrier decides what specific information to use and the user cannot freely select the specific information and it is difficult to use a common key in different communication media, switching of the communication media The identity of the wireless terminal device before and after can be easily confirmed.
(4)より好ましくは、上記記憶部は、上記第1の特定情報、上記第2の特定情報、上記識別情報および無線端末装置が無線通信のために使用中である無線通信方式の対応関係を示す対応情報を記憶し、上記第1の識別情報付与部および上記第2の識別情報付与部は、無線端末装置から上記識別情報の要求を受けた場合、上記対応情報に基づいて、上記無線端末装置が上記識別情報を使用中であるか否かを判断し、上記無線端末装置が上記識別情報を使用中でないときに上記識別情報を付与する。 (4) More preferably, the storage unit has a correspondence relationship between the first specific information, the second specific information, the identification information, and a wireless communication method in use by the wireless terminal device for wireless communication. The first identification information adding unit and the second identification information adding unit receive the request for the identification information from the wireless terminal device, and the wireless terminal is based on the correspondence information. It is judged whether or not the device is using the identification information, and the identification information is given when the wireless terminal device is not using the identification information.
このような構成により、対応の識別情報を無線端末装置が使用中であるか否かを、対応情報を用いて容易に判断することができる。 With such a configuration, whether or not the wireless terminal device is using the corresponding identification information can be easily determined using the corresponding information.
(5)好ましくは、上記無線通信システムは、さらに、無線端末装置に上記識別情報を付与するか否かを判断するための判断部を備え、上記第1の識別情報付与部および上記第2の識別情報付与部は、無線端末装置から上記識別情報の要求を受けて、自己に対応する無線通信方式を上記判断部に通知し、上記判断部は、通知された上記無線通信方式とは異なる無線通信方式に従って上記無線端末装置が無線通信を行っている場合、上記無線端末装置に上記識別情報を付与しないと判断する。 (5) Preferably, the said radio | wireless communications system is further equipped with the determination part for determining whether the said identification information is provided to a radio | wireless terminal apparatus, A said 1st identification information provision part and a said 2nd The identification information adding unit receives the request for the identification information from the wireless terminal device, and notifies the determination unit of a wireless communication method corresponding to the identification information, and the determination unit is a wireless device different from the notified wireless communication method. When the wireless terminal device is performing wireless communication according to a communication method, it is determined that the identification information is not given to the wireless terminal device.
このような構成により、判断部において、識別情報を要求してきた無線端末装置が既に対応の識別情報を用いて他の無線通信方式に従い無線通信を行っていることを認識することができるため、対応の識別情報を無線端末装置が使用中であるにも関わらず当該識別情報を当該無線端末装置に付与してしまうことを防ぐことができ、通信に不具合が生じることを防ぐことができる。 With this configuration, the determination unit can recognize that the wireless terminal device that has requested the identification information is already performing wireless communication according to another wireless communication method using the corresponding identification information. This identification information can be prevented from being given to the wireless terminal device even though the wireless terminal device is in use, and communication problems can be prevented from occurring.
(6)好ましくは、上記無線通信システムは、さらに、無線端末装置と上記第1の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、上記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第1の無線アクセス部と、無線端末装置と上記第2の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、上記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第2の無線アクセス部とを備え、上記無線端末装置は、上記通信データの中継先を上記第1の無線アクセス部から上記第2の無線アクセス部へ切り替える場合には、上記第1の無線アクセス部を介して他の装置との間で通信データを送受信するための通信コネクションを維持し、上記通信データの中継先を上記第2の無線アクセス部から上記第1の無線アクセス部へ切り替える場合には、上記第2の無線アクセス部を介して他の装置との間で通信データを送受信するための通信コネクションを切断可能である。 (6) Preferably, the wireless communication system further relays communication data between the wireless terminal device and other devices by transmitting and receiving wireless signals to and from the wireless terminal device according to the first wireless communication method. A second radio for relaying communication data between the radio terminal device and another device by transmitting and receiving radio signals to and from the first radio access unit and the radio terminal device according to the second radio communication method. An access unit, and the wireless terminal device, when switching the relay destination of the communication data from the first wireless access unit to the second wireless access unit, via the first wireless access unit A communication connection for transmitting / receiving communication data to / from other devices is maintained, and the relay destination of the communication data is transferred from the second wireless access unit to the first wireless access unit. When switching to the scan unit is cleavable communication connection for transmitting and receiving communication data to and from another apparatus via the second radio access unit.
このような構成により、たとえば、無線端末装置および第1の無線アクセス部間における通話通信を維持したまま、データ通信のトラフィックを無線端末装置および第2の無線アクセス部間へ円滑にオフロードすることが可能な無線通信システムにおいて、良好な通信状態を確保しながら、無線端末装置および第1の無線アクセス部間における通信容量の不足を緩和することができる。 With this configuration, for example, data communication traffic can be smoothly offloaded between the wireless terminal device and the second wireless access unit while maintaining call communication between the wireless terminal device and the first wireless access unit. In a wireless communication system that can perform communication, a lack of communication capacity between the wireless terminal device and the first wireless access unit can be alleviated while ensuring a good communication state.
(7)好ましくは、上記無線通信システムは、さらに、無線端末装置と上記第1の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、上記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第1の無線アクセス部と、内部ネットワークに接続され、無線端末装置と上記第2の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、上記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第2の無線アクセス部とを備え、上記第1の識別情報付与部は、上記第1の無線アクセス部と上記内部ネットワークとの間に接続され、上記第2の識別情報付与部は、上記第2の無線アクセス部に接続され、上記第1の無線アクセス部と外部ネットワークとの間に通信制御装置が接続され、上記無線端末装置は、上記第1の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより上記第1の無線アクセス部および上記第1の識別情報付与部を介して上記内部ネットワークにおける端末装置との間で通信データを送受信し、上記第2の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより上記第2の無線アクセス部を介して上記内部ネットワークにおける端末装置との間で通信データを送受信する。 (7) Preferably, the wireless communication system further relays communication data between the wireless terminal device and another device by transmitting and receiving wireless signals to and from the wireless terminal device according to the first wireless communication method. The first wireless access unit is connected to the internal network and relays communication data between the wireless terminal device and other devices by transmitting and receiving wireless signals to and from the wireless terminal device according to the second wireless communication method. A second wireless access unit for connecting, the first identification information providing unit is connected between the first wireless access unit and the internal network, the second identification information providing unit, Connected to the second wireless access unit, a communication control device is connected between the first wireless access unit and an external network, and the wireless terminal device is connected to the first wireless access unit. By performing wireless communication in accordance with a communication method, communication data is transmitted to and received from the terminal device in the internal network via the first wireless access unit and the first identification information providing unit, and the second wireless communication By performing wireless communication according to the method, communication data is transmitted to and received from the terminal device in the internal network via the second wireless access unit.
このような構成により、内部ネットワークにおける端末装置にアクセスするための通信データを、第1の無線アクセス部と通信制御装置との間で流さないことが可能となる通信メディア間で円滑な切り替えを行なうことができるため、良好な通信状態を確保しながら、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できる。 With such a configuration, the communication data for accessing the terminal device in the internal network is smoothly switched between the communication media that can prevent the communication data from flowing between the first wireless access unit and the communication control device. Therefore, communication traffic on the external network side can be reduced while securing a good communication state.
(8)より好ましくは、上記第1の無線アクセス部は3GPPで規定されたHeNB(Home e NodeB)であり、上記第1の識別情報付与部は3GPPで規定されたL−GW(Local Gateway)であり、上記通信制御装置は3GPPで規定されたS−GW(Serving Gateway)である。 (8) More preferably, the first radio access unit is a HeNB (Home eNodeB) defined by 3GPP, and the first identification information adding unit is an L-GW (Local Gateway) defined by 3GPP. The communication control device is an S-GW (Serving Gateway) defined by 3GPP.
このような構成により、3GPPで規定されたLIPA機能を有する無線通信システム、すなわちHeNBを介した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機能を有する無線通信システムにおいて、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより、通信の安定化を図ることができる。 With such a configuration, in a wireless communication system having the LIPA function defined by 3GPP, that is, a wireless communication system having a function of reducing communication traffic on the external network side via the HeNB, a device conforming to a different wireless communication scheme is wireless terminal By enabling smooth switching as the communication destination of the apparatus, communication can be stabilized.
(9)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、無線通信ステムにおける通信制御方法であって、無線端末装置が第1の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、上記他の装置が上記通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報を、上記無線端末装置に付与するステップと、無線端末装置が第2の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、上記他の装置が上記通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報を、上記無線端末装置に付与するステップとを含み、上記第1の無線通信方式に従った無線通信による通信データの送受信に用いる上記識別情報を付与するステップおよび上記第2の無線通信方式に従った無線通信による通信データの送受信に用いる上記識別情報を付与するステップにおいては、同じ無線端末装置に共通の上記識別情報を付与する。 (9) In order to solve the above-described problem, a communication control method according to an aspect of the present invention is a communication control method in a wireless communication system, in which a wireless terminal device performs wireless communication according to a first wireless communication system. When the communication data is transmitted / received to / from another device by the step, the other device identifies the transmission source of the communication data and gives identification information for designating the transmission destination to the wireless terminal device; When the wireless terminal device performs wireless communication according to the second wireless communication method to transmit / receive communication data to / from another device, the other device identifies the transmission source of the communication data and sets the transmission destination. Providing identification information for designating to the wireless terminal device, and used for transmission / reception of communication data by wireless communication according to the first wireless communication method In the step of applying the identification information used for transmission and reception of communication data by wireless communication according to step and the second wireless communication system to impart a different information, to impart common the identification information to the same wireless terminal.
このような構成により、無線端末装置は同じ識別情報を用いたまま通信メディアを切り替えることができる。これにより、通信メディアの切り替えに伴う識別情報の変更に対処するための処理を、たとえばアプリケーション側で追加することなく、無線端末装置がサービス提供を受けることが可能なエリアの範囲を一定レベルで確保することができ、また、無線通信システムにおけるスループットの向上を図ることができる。また、識別情報を維持することにより、現在位置するセルから無線端末装置が他のセルへ移動しても、識別情報が付与できない等の理由から当該無線端末装置の通信ができなくなったり、中断したりする事態を防ぐことができる。特に、無線機を搭載した機器同士が人間を介在せずに相互に情報交換することによって、たとえば自動販売機に内蔵されている商品の在庫状況が自動的に管理装置にレポートされる等、自動的に機器の制御が行われるM2M(Machine to Machine)ネットワークシステムでは、端末数の増大によってIPアドレスの枯渇が問題となる。この無線通信システムでは、通信メディアの切り替え前後においてたとえばIPアドレスを維持する構成により、1台の機器に割り当て可能なIPアドレスの数を最低限に抑え、IPアドレスの枯渇を防ぐことができる。したがって、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより、通信の安定化を図ることができる。 With such a configuration, the wireless terminal device can switch communication media while using the same identification information. As a result, a range of areas in which the wireless terminal device can receive service provision is secured at a certain level without adding, for example, processing on the application side to cope with a change in identification information accompanying switching of communication media. In addition, it is possible to improve the throughput in the wireless communication system. Also, by maintaining the identification information, even if the wireless terminal device moves from the cell where it is currently located to another cell, the wireless terminal device cannot communicate or is interrupted because the identification information cannot be given. Can be prevented. In particular, devices that are equipped with radios exchange information with each other without human intervention. For example, the inventory status of products built in vending machines is automatically reported to the management device. In an M2M (Machine to Machine) network system in which devices are controlled in general, IP address depletion becomes a problem as the number of terminals increases. In this wireless communication system, for example, an IP address is maintained before and after switching of communication media, so that the number of IP addresses that can be assigned to one device can be minimized to prevent the exhaustion of IP addresses. Therefore, communication can be stabilized by enabling a device that conforms to a different wireless communication method to be smoothly switched as a communication destination of the wireless terminal device.
本発明によれば、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより、通信の安定化を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, communication can be stabilized by enabling the apparatus according to a different radio | wireless communication system to be switched smoothly as a communication destination of a radio | wireless terminal apparatus.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[構成および基本動作]
図1は、本発明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。
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radio communication system according to an embodiment of the present invention.
図1を参照して、無線通信システム401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、およびIEEE802.11で規格化された無線LANシステムを含み、ホームネットワーク301と、EPC(Evolved Packet Core)(移動通信事業者網)302と、eNB106とを備える。
Referring to FIG. 1, a
ホームネットワーク301は、HeNB(第1の無線アクセス部)101と、L−GW(第1の識別情報付与部)102と、WiFiアクセスポイント(AP)(第2の無線アクセス部)151と、LAN(内部ネットワーク)51とを含む。EPC302は、MME(Mobility Management Entity)(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、図1では、1つのL−GWと、1つのWiFiアクセスポイントとを代表的に示しているが、さらに多数のL−GWおよびWiFiアクセスポイントが設けられてもよい。 In FIG. 1, one L-GW and one WiFi access point are representatively shown, but a larger number of L-GWs and WiFi access points may be provided.
HeNB101およびeNB106は、無線信号を無線端末装置202と送受信することにより、無線端末装置202との通信を行なう。すなわち、HeNB101およびeNB106は、たとえばLTE方式に従って無線端末装置202と無線信号を送受信することにより、無線端末装置202および他の装置間で通信データを中継する。
The
HeNB101およびL−GW102は、3GPPで規定されたLIPA機能を有しており、無線端末装置202とLAN51における端末装置161との間の通信を可能とする。
The
より詳細には、L−GW102は、HeNB101とLAN51との間に接続されている。L−GW102は、たとえば複数の無線端末装置202に対してLIPAコネクションを提供することが可能である。
More specifically, the L-
具体的には、無線端末装置202は、LTE方式に従って無線通信を行なうことによりHeNB101およびL−GW102を介してLAN51における端末装置161との間で通信データを送受信することが可能である。
Specifically, the
L−GW102は、無線端末装置202に対してローカルIPアドレスを付与し、無線端末装置202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経由で無線端末装置202から受信したIPパケット等の通信データを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IPパケット等の通信データをHeNB101経由で無線端末装置202へ送信する。
The L-
また、WiFiアクセスポイント151は、無線端末装置202と無線LAN方式に従って無線信号を送受信することにより、無線端末装置202および他の装置間で通信データを中継する。すなわち、無線端末装置202は、無線LAN方式に従って無線通信を行なうことによりWiFiアクセスポイント151を介してLAN51における端末装置161との間で通信データを送受信する。
In addition, the
より詳細には、WiFiアクセスポイント(AP)151は、たとえばDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバを利用して無線端末装置202に対してローカルIPアドレスを付与し、無線端末装置202が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、WiFiアクセスポイント151は、無線端末装置202から受信した無線信号に含まれるIPパケット等の通信データを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IPパケット等の通信データを含む無線信号を無線端末装置202へ送信する。
More specifically, the WiFi access point (AP) 151 gives a local IP address to the
ここで、無線端末装置202は、通信データの中継先をHeNB101からWiFiアクセスポイント151へ切り替える場合には、HeNB101を介して端末装置161との間で通信データを送受信するための通信コネクションを維持する。
Here, when switching the relay destination of communication data from the
一方、無線端末装置202は、通信データの中継先をWiFiアクセスポイント151からHeNB101へ切り替える場合には、WiFiアクセスポイント151を介して端末装置161との間で通信データを送受信するための通信コネクションを切断可能である。
On the other hand, when switching the relay destination of communication data from the
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経由で無線端末装置202から受信した通信データを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経由で受信した通信データをHeNB101経由で無線端末装置202へ送信する。
The S-
MME103は、無線通信システム401にける無線端末装置202、HeNB101、eNB106およびL−GW102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。
The
HeNB101は、S−GW104およびP−GW107を介してIP網52との間でIPパケット等の通信データを送受信する。
The
eNB106は、S−GW105およびP−GW107を介してIP網52との間でIPパケット等の通信データを送受信する。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The L-
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。
The
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。
The S-
図2は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの構成およびIPパケットの流れを示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the wireless communication system and the flow of IP packets according to the embodiment of the present invention.
図2を参照して、無線通信システム401は、さらに、IPバックホール303と、ホームルータ108と、セキュリティゲートウェイ(SeGW)109とを備える。
With reference to FIG. 2, the
ホームルータ108は、ホームネットワーク301とIPバックホール303との間に接続されており、ホームネットワーク301内の装置に対してたとえばNAT(Network Address Translation)機能を提供する。
The
セキュリティゲートウェイ109は、IPバックホール303とEPC302との間に接続されており、ホームネットワーク301内の装置に対してセキュリティ機能を提供する。
The
LTEにおいてLIPAを用いない場合には、矢印B1で示すように、無線端末装置202がHeNB101経由でLAN51における端末装置161にアクセスする際、IPバックホール303、EPC302およびIP網52経由で、無線端末装置202とLAN51における端末装置161との間の通信が可能となる。
When LIPA is not used in LTE, as indicated by arrow B1, when the
一方、LTEにおいてLIPAを用いる場合には、矢印A1で示すように、L−GW102は、無線端末装置202に対してローカルIPアドレスを付与し、無線端末装置202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。これにより、移動通信事業者のEPC302およびIPバックホール303を経由しなくても、ローカルIPアドレスを用いて、無線端末装置202とLAN51における端末装置161との間の通信が可能となる。
On the other hand, when using LIPA in LTE, as indicated by an arrow A1, the L-
図3は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける通信メディアの切り替え処理を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing communication media switching processing in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図3を参照して、無線通信システム401は、さらに、DHCPサーバ(第2の識別情報付与部)152を備える。
Referring to FIG. 3,
DHCPサーバ152は、WiFiアクセスポイント151に接続されている。DHCPサーバ152は、WiFiアクセスポイント151経由で無線端末装置202等の端末装置にIPアドレスを付与する。
The
HeNB101は、セルCLを形成し、セルCL内に存在する無線端末装置202と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置202と通信することが可能である。また、WiFiアクセスポイント151は、セルCWを形成し、セルCW内に存在する無線端末装置202と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置202と通信することが可能である。図3は、セルCLおよびセルCWの各々の一部が重複している状況を示している。
The
無線端末装置202は、通信メディアとしてLTEを選択する場合、すなわちLTEの無線通信方式に従ってHeNB101と無線信号を送受信する場合、LIPAを用いて、HeNB101およびL−GW102を介してLAN51における端末装置161と通信データを送受信することが可能である。
When selecting LTE as a communication medium, that is, when transmitting and receiving radio signals to and from the
また、無線端末装置202は、通信メディアとして無線LANを選択する場合、すなわち無線LANの無線通信方式に従ってWiFiアクセスポイント151と無線信号を送受信する場合、WiFiアクセスポイント151を介してLAN51における端末装置161と通信データを送受信する。
In addition, when the
無線端末装置202は、セルCLおよびセルCWの重複領域に存在し、HeNB101およびL−GW102を介してLAN51における端末装置161と通信データを送受信している状態において、当該重複領域外かつセルCW内へ移動すると、通信メディアをLTEから無線LANへ切り替える。すなわち、無線端末装置202は、通信データの中継装置をWiFiアクセスポイント151に切り替える。
The
一方、無線端末装置202は、セルCLおよびセルCWの重複領域に存在し、WiFiアクセスポイント151を介してLAN51における端末装置161と通信データを送受信している状態において、当該重複領域外かつセルCL内へ移動すると、通信メディアを無線LANからLTEへ切り替える。すなわち、無線端末装置202は、通信データの中継装置をHeNB101およびL−GW102に切り替える。
On the other hand, the
また、無線端末装置202は、セルCLおよびセルCWの重複領域に存在し、電波環境の悪化または他の無線端末装置202の通信トラフィックの増大等が生じた場合にも、通信メディアをLTEおよび無線LAN間で切り替える。なお、LTEおよび無線LAN間の切り替えにおいて、通信の瞬断はあり得る。
Also, the
ここで、無線通信システム401では、上記のような通信メディアの切り替え動作において、無線端末装置202が同じIPアドレスを用いたまま通信メディアを切り替えることを可能とする。
Here, the
すなわち、無線通信システム401では、L−GW102は、無線端末装置202が第1の無線通信方式たとえばLTE方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、当該他の装置が通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報たとえばIPアドレスを当該無線端末装置202に付与する。
That is, in the
具体的には、L−GW102は、3GPP(Third Generation Partnership Project)で規定されたLIPA(Local IP Access)に従って無線端末装置202が自己を介して他の装置との間で通信データを送受信する際、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与する。
Specifically, when the L-
また、DHCPサーバ152は、無線端末装置202が第2の無線通信方式たとえば無線LAN方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、当該他の装置が通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報たとえばIPアドレスを当該無線端末装置202に付与する。
Further, when the
そして、L−GW102およびDHCPサーバ152は、同じ無線端末装置202に共通の識別情報を付与する。
Then, the L-
このように、IPアドレスを維持する構成により、通信メディアの切り替えに伴うIPアドレスの変更に対処するための処理をたとえばアプリケーション側で追加することなく、ホームネットワーク301におけるサービス提供可能エリアの範囲を一定レベルで確保することができ、また、無線通信システム401におけるスループットの向上を図ることができる。
In this way, with the configuration that maintains the IP address, the range of the service-providable area in the
また、IPアドレスを維持することにより、現在位置するセルから無線端末装置202が他のセルへ移動しても、IPアドレスが付与できない等の理由から当該無線端末装置202の通信ができなくなったり、中断したりする事態を防ぐことができる。具体的には、たとえば無線端末装置202のユーザがVoIP(Voice Over IP)による通話サービスを利用している際に、通話が途切れたり、再発呼が必要となったりすることを防ぐことができる。
Further, by maintaining the IP address, even if the
特に、無線機を搭載した機器同士が人間を介在せずに相互に情報交換することによって、たとえば自動販売機に内蔵されている商品の在庫状況が自動的に管理装置にレポートされる等、自動的に機器の制御が行われるM2M(Machine to Machine)ネットワークシステムでは、端末数の増大によってIPアドレスの枯渇が問題となる。無線通信システム401では、通信メディアの切り替え前後においてIPアドレスを維持する構成により、1台の機器に割り当て可能なIPアドレスの数を最低限に抑え、IPアドレスの枯渇を防ぐことができる。
In particular, devices that are equipped with radios exchange information with each other without human intervention. For example, the inventory status of products built in vending machines is automatically reported to the management device. In an M2M (Machine to Machine) network system in which devices are controlled in general, IP address depletion becomes a problem as the number of terminals increases. In the
図4は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける共通認証サーバおよび装置間構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a common authentication server and inter-device configuration in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図4を参照して、無線通信システム401は、さらに、共通認証サーバ(認証部、第1の識別情報付与部および第2の識別情報付与部)153を備える。
Referring to FIG. 4,
共通認証サーバ153は、無線端末装置202が通信メディアを選択する際にL−GW102およびDHCPサーバ152が用いる共通の認証サーバであり、管理テーブルを用いた認証処理を行なう。具体的には、共通認証サーバ153は、無線端末装置202にIPアドレスを付与するか否かを判断するとともに、付与するIPアドレスを決定する。
The
たとえば、共通認証サーバ153は、無線端末装置202からIPアドレスの要求を受けた場合、当該無線端末装置202が対応のIPアドレスを使用中でないときに当該IPアドレスを付与する。より詳細には、共通認証サーバ153は、無線端末装置202からIPアドレスの要求を受けた場合、管理テーブルに基づいて、当該無線端末装置202が対応のIPアドレスを使用中であるか否かを判断する。そして、共通認証サーバ153は、当該無線端末装置202が対応のIPアドレスを使用中でないときに当該IPアドレスを付与する。
For example, when the
また、L−GW102は、無線端末装置202を特定するための特定情報たとえばIMSI(International Mobile Subscriber Identity)を取得する。
Further, the L-
ここで、IMSIは、USIM(Universal Subscriber Identity Module)カードに記録された無線端末装置固有のID(Identifier)である。このIMSIに基づいて、無線端末装置の通信可否がEPC302において判断される。
Here, IMSI is an ID (Identifier) unique to the wireless terminal device recorded in a USIM (Universal Subscriber Identity Module) card. Based on this IMSI, the
DHCPサーバ152は、無線端末装置202を特定するための特定情報たとえばMAC(Media Access Control)アドレスを取得する。
The
たとえば、共通認証サーバ153は、L−GW102およびDHCPサーバ152によって取得された特定情報をキーとして、管理テーブルに基づいて、無線端末装置202にIPアドレスを付与するか否かを判断するとともに、無線端末装置202に付与すべきIPアドレスを決定する。
For example, the
図5は、本発明の実施の形態に係る共通認証サーバにおける管理テーブルの一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a management table in the common authentication server according to the embodiment of the present invention.
図5を参照して、管理テーブルは、IMSI、MACアドレス、IPアドレス、および無線端末装置202が無線通信のために使用中である無線通信方式の対応関係を示す対応情報である。共通認証サーバ153は、この管理テーブルを記憶するための記憶部を含む。
Referring to FIG. 5, the management table is correspondence information indicating the correspondence relationship between the IMSI, the MAC address, the IP address, and the wireless communication method that the
具体的には、たとえば、IMSIが「AAA」であり、MACアドレスが「XXX」である無線端末装置202に付与すべきIPアドレスは「111.111.111.111」であり、当該無線端末装置202は、通信状態が「LIPA」すなわちLIPAを用いた通信を行っている。また、IMSIが「BBB」であり、MACアドレスが「YYY」である無線端末装置202に付与すべきIPアドレスは「222.222.222.222」であり、当該無線端末装置202は、通信状態が「WiFi」すなわち無線LANを用いた通信を行っている。また、IMSIが「CCC」であり、MACアドレスが「ZZZ」である無線端末装置202に付与すべきIPアドレスは「333.333.333.333」であり、当該無線端末装置202は、通信状態が「無し」すなわちLIPAおよび無線LANのいずれも使用していない状態である。
Specifically, for example, the IP address to be assigned to the
管理テーブルの「通信状態」は、たとえばL−GW102およびDHCPサーバ152によって更新される。
The “communication state” in the management table is updated by the L-
たとえば、L−GW102およびDHCPサーバ152は、無線端末装置202からIPアドレスの要求を受けて、自己に対応する無線通信方式を共通認証サーバ153に通知する。
For example, the L-
そして、共通認証サーバ153は、この管理テーブルを参照して、L−GW102またはDHCPサーバ152から通知された無線通信方式とは異なる無線通信方式に従って当該無線端末装置202が無線通信を行っている場合、IPアドレスの使用が衝突することを避けるため、当該無線端末装置202にIPアドレスを付与しないと判断する。
The
[動作]
次に、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおけるアドレス割り当て処理について説明する。
[Operation]
Next, address assignment processing in the radio communication system according to the embodiment of the present invention will be described.
図6は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、無線端末装置が通信メディアとしてLIPAを選択する処理のシーケンスの一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a processing sequence in which the wireless terminal device selects LIPA as a communication medium in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図6を参照して、まず、無線端末装置202は、たとえば、無線LANを用いた通信を行っている状態において、HeNB101から送信される無線信号の受信電力がWiFiアクセスポイント151から送信される無線信号の受信電力よりも大きくなると、LAN51へのアクセス要求を示すPDN(Packet Data Network)接続要求をHeNB101経由でMME103へ送信する。このPDN接続要求に、たとえば無線端末装置202のIMSIが含まれる(ステップSP1)。
With reference to FIG. 6, first, the
次に、MME103は、無線端末装置202から受けたPDN接続要求から、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。このセッション確立要求に、たとえば無線端末装置202のIMSIが含まれる(ステップSP2)。
Next, when the
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SP3)。
Next, the S-
次に、L−GW102は、S−GW104からセッション確立要求を受けて、端末認証要求を共通認証サーバ153へ送信する(ステップSP4)。
Next, the L-
次に、共通認証サーバ153は、L−GW102から端末認証要求を受けて、自己の保持する管理テーブルを参照し、上記端末認証要求が示すIMSIに対応する通信状態が「無し」または「LIPA」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与すると判断する(ステップSP5)。
Next, the
そして、共通認証サーバ153は、当該無線端末装置202用のローカルIPアドレスを含む端末認証結果をL−GW102へ送信する(ステップSP6)。
Then, the
一方、共通認証サーバ153は、上記端末認証要求が示すIMSIに対応する通信状態が「WiFi」である場合には、IPアドレスの使用が衝突することを避けるため、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断する。また、たとえば、共通認証サーバ153は、上記端末認証要求が示すIMSIに対応する通信状態が「LIPA」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断してもよい(ステップSP5)。
On the other hand, when the communication state corresponding to the IMSI indicated by the terminal authentication request is “WiFi”, the
そして、共通認証サーバ153は、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与しない旨を示す端末認証結果をL−GW102へ送信する(ステップSP6)。
Then, the
次に、L−GW102は、共通認証サーバ153から端末認証結果を受けて、当該端末認証結果の内容を含むセッション確立応答をS−GW104へ送信する(ステップSP7)。
Next, the L-
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SP8)。
Next, the S-
次に、MME103は、S−GW104からセッション確立応答を受けて、共通認証サーバ153によって付与されたIPアドレスがセッション確立応答に含まれている場合、当該IPアドレス等を含むベアラセットアップ要求をHeNB101へ送信する(ステップSP9)。ベアラセットアップ要求は、HeNBと無線端末装置との間のコネクションを確立する要求である。
Next, when the
次に、HeNB101は、MME103からベアラセットアップ要求を受けて、共通認証サーバ153によって付与されたIPアドレス等を含むRRCコネクション再構成指示を無線端末装置202へ送信する(ステップSP10)。
Next, the
次に、無線端末装置202は、HeNB101からRRCコネクション再構成指示を受けて、当該RRCコネクション再構成指示の示すIPアドレスを自己のIPアドレスとして設定する(ステップSP11)。
Next, the
次に、無線端末装置202は、HeNB101へRRCコネクション再構成応答を送信する(ステップSP12)。
Next, the
次に、HeNB101は、無線端末装置202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SP13)。
Next, the
次に、無線端末装置202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HeNB101へ送信する(ステップSP14)。
Next, the radio |
次に、HeNB101は、無線端末装置202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SP15)。
Next, the
以上により、LIPAコネクションが確立し、HeNB101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、無線端末装置202から送信されたIPパケットがHeNB101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HeNB101経由で無線端末装置202へ送信される。
As described above, the LIPA connection is established, and it becomes possible to perform IP access from the
そして、LIPAコネクションが確立することにより、無線端末装置202がLAN51にアクセスするためのIPパケット等のデータを、HeNB101とMME103およびS−GW104との間で流す必要がなくなることから、無線LANを用いた通信を行なう状態から引き続き、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。
Since the establishment of the LIPA connection eliminates the need for data such as IP packets for the
図7は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、無線端末装置が通信メディアとして無線LANを選択する処理のシーケンスの一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a sequence of processing in which a wireless terminal device selects a wireless LAN as a communication medium in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図7を参照して、まず、無線端末装置202は、たとえば、LIPAを用いた通信を行っている状態において、WiFiアクセスポイント151から送信される無線信号の受信電力がHeNB101から送信される無線信号の受信電力よりも大きくなると、LAN51へのアクセス要求を示すセッション確立要求をWiFiアクセスポイント151へ送信する。このセッション確立要求に、たとえば無線端末装置202のMACアドレスが含まれる(ステップSP21)。
Referring to FIG. 7, first,
次に、WiFiアクセスポイント151および無線端末装置202間で各種情報の送受信が行われることにより、物理レイヤの無線LANコネクションが確立する(ステップSP22)。
Next, by transmitting and receiving various information between the
次に、WiFiアクセスポイント151は、無線LANコネクション確立処理が完了すると、無線端末装置202のMACアドレスを含むアドレス要求をDHCPサーバ152へ送信する(ステップSP23)。
Next, when the wireless LAN connection establishment process is completed, the
次に、DHCPサーバ152は、WiFiアクセスポイント151からアドレス要求を受けて、端末認証要求を共通認証サーバ153へ送信する(ステップSP24)。
Next, the
次に、共通認証サーバ153は、DHCPサーバ152から端末認証要求を受けて、自己の保持する管理テーブルを参照し、上記端末認証要求が示すMACアドレスに対応する通信状態が「無し」または「WiFi」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与すると判断する(ステップSP25)。
Next, the
そして、共通認証サーバ153は、当該無線端末装置202用のローカルIPアドレスを含む端末認証結果をDHCPサーバ152へ送信する(ステップSP26)。
Then, the
一方、共通認証サーバ153は、上記端末認証要求が示すMACアドレスに対応する通信状態が「LIPA」である場合には、IPアドレスの使用が衝突することを避けるため、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断する。また、たとえば、共通認証サーバ153は、上記端末認証要求が示すIMSIに対応する通信状態が「WiFi」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断してもよい(ステップSP25)。
On the other hand, when the communication state corresponding to the MAC address indicated by the terminal authentication request is “LIPA”, the
そして、共通認証サーバ153は、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与しない旨を示す端末認証結果をDHCPサーバ152へ送信する(ステップSP26)。
Then, the
次に、DHCPサーバ152は、共通認証サーバ153から端末認証結果を受けて、共通認証サーバ153によって付与されたIPアドレスが端末認証結果に含まれている場合、当該IPアドレスを含むアドレス応答をWiFiアクセスポイント151へ送信する(ステップSP27)。
Next, when the
次に、WiFiアクセスポイント151は、DHCPサーバ152からアドレス応答を受けて、当該無線端末装置202用のローカルIPアドレスを含むセッション確立応答を当該無線端末装置202へ送信する(ステップSP28)。
Next, the
次に、無線端末装置202は、WiFiアクセスポイント151からセッション確立応答を受けて、当該セッション確立応答の示すIPアドレスを自己のIPアドレスとして設定する(ステップSP29)。
Next, the
以上により、無線LAN経由のセッションが確立し、無線端末装置202から直接WiFiアクセスポイント151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、無線端末装置202から送信されたIPパケットがWiFiアクセスポイント151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WiFiアクセスポイント151経由で無線端末装置202へ送信される。
As described above, a session via the wireless LAN is established, and it becomes possible to perform IP access from the
そして、無線LAN経由のセッションが確立することにより、無線端末装置202がLAN51にアクセスするためのIPパケット等のデータを、HeNB101とMME103およびS−GW104との間で流す必要がなくなることから、LIPAを用いた通信を行なう状態から引き続き、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。
Since the session via the wireless LAN is established, it is not necessary for the
図6および図7に示すシーケンスでは、L−GW102およびDHCPサーバ152は、IMSI、MACアドレスおよびIPアドレスの対応関係を示す管理テーブルを用いる構成により、通信メディアの切り替え前後で無線端末装置202の同一性を把握し、同一の無線端末装置202に対して共通のIPアドレスを付与することができる。すなわち、無線端末装置202は、通信メディアの切り替え前後で同じIPアドレスの使用を継続することができる。
In the sequence shown in FIGS. 6 and 7, the L-
なお、無線通信システム401は、DHCPサーバ152を備える構成に限らず、WiFiアクセスポイント151がDHCPサーバ機能を有する構成であってもよい。
Note that the
また、無線通信システム401は、DHCPサーバによるMACアドレスを用いた認証を行なう構成に限らず、EAP(Extensible Authentication Protocol)およびPSK(Pre-Shared Key)等を用いた認証を行なう構成であってもよい。
Further, the
また、図6および図7に示すシーケンスにおいて、管理テーブルにおけるIPアドレスは、事業者等によって予め登録されている構成に限らず、無線端末装置202がLIPAまたは無線LANを最初に使用する際に、L−GW102またはDHCPサーバ152が管理テーブルにIPアドレスを登録し、以後、当該IPアドレスを固定的に当該無線端末装置202に使用させる構成であってもよい。また、通信メディアの切り替え前後でIPアドレスが維持されていれば、L−GW102またはDHCPサーバ152が、所定時間ごとに管理テーブルのIPアドレスを更新することも可能である。
In the sequences shown in FIGS. 6 and 7, the IP address in the management table is not limited to a configuration registered in advance by an operator or the like, and when the
図8は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける端末認証要求の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a terminal authentication request in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図8を参照して、端末認証要求は、変数として「UE ID」と、「通信規格」と、「認証要求理由」とを含む。 Referring to FIG. 8, the terminal authentication request includes “UE ID”, “communication standard”, and “authentication request reason” as variables.
「UE ID」は、図6に示すシーケンスではIMSIを示す15ビットのデータであり、また、図7に示すシーケンスではMACアドレスを示す24ビットのデータである。 “UE ID” is 15-bit data indicating IMSI in the sequence shown in FIG. 6, and 24-bit data indicating the MAC address in the sequence shown in FIG. 7.
「通信規格」は、無線端末装置202が新たに使用を希望する通信メディアの規格であり、具体的には、図6に示すシーケンスでは「LTE」であり、図7に示すシーケンスでは「WiFi」である。
The “communication standard” is a standard of communication media that the
「認証要求理由」は、無線端末装置202が通信メディアの切り替えを要求する理由であり、「通信品質の悪化」、「通信遅延の増大」および「特定のサービスを受けるため」等である。この「認証要求理由」は、共通認証サーバ153において集計され、たとえば移動通信事業者の保守管理のために利用される。
The “authentication request reason” is a reason why the
図9は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける端末認証結果の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a terminal authentication result in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図9を参照して、端末認証結果は、変数として「IPアドレスv4」と、「IPアドレスv6」と、「認証結果」とを含む。 Referring to FIG. 9, the terminal authentication result includes “IP address v4”, “IP address v6”, and “authentication result” as variables.
「認証結果」は、bool型の変数であり、共通認証サーバ153において認証が成功した場合、すなわちIPアドレスを付与すると共通認証サーバ153が判断した場合に「1」となり、共通認証サーバ153において認証が失敗した場合、すなわちIPアドレスを付与しないと共通認証サーバ153が判断した場合に「0」となる。
The “authentication result” is a Boolean variable, and is “1” when the authentication is successful in the
[他の動作例]
図6に示すシーケンスでは、共通認証サーバ153が、L−GW102からIMSIを含む端末認証要求を受けて、無線端末装置202にIPアドレスを付与するか否かを判断する構成であるとしたが、これに限定するものではない。L−GW102がIMSIをキーとして管理テーブルを参照し、IPアドレスの付与を判断する構成であってもよい。
[Other operation examples]
In the sequence shown in FIG. 6, the
図10は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、無線端末装置が通信メディアとしてLIPAを選択する処理のシーケンスの他の例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing another example of a processing sequence in which a wireless terminal device selects LIPA as a communication medium in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図10を参照して、ステップSP31〜SP33の動作は、図6に示すステップSP1〜SP3の動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Referring to FIG. 10, operations in steps SP31 to SP33 are the same as the operations in steps SP1 to SP3 shown in FIG. 6, and thus detailed description will not be repeated here.
次に、L−GW102は、S−GW104からセッション確立要求を受けて、端末情報問い合わせを共通認証サーバ153へ送信する(ステップSP34)。
Next, the L-
次に、共通認証サーバ153は、L−GW102から端末情報問い合わせを受けて、自己の保持する管理テーブルを示す端末情報応答をL−GW102へ送信する(ステップSP35)。
Next, the
次に、L−GW102は、共通認証サーバ153から端末情報応答を受けて、当該端末情報応答が示す管理テーブルを参照し、上記セッション確立要求が示すIMSIに対応する通信状態が「無し」または「LIPA」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与すると判断する(ステップSP36)。
Next, the L-
一方、L−GW102は、上記セッション確立要求が示す無線端末装置202のIMSIに対応する通信状態が「WiFi」である場合には、IPアドレスの使用が衝突することを避けるため、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断する。また、たとえば、L−GW102は、上記セッション確立要求が示すIMSIに対応する通信状態が「LIPA」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断してもよい(ステップSP36)。
On the other hand, when the communication state corresponding to the IMSI of the
次に、L−GW102は、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与すると判断した場合、当該無線端末装置202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。一方、L−GW102は、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断した場合、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与しない旨を示すセッション確立応答をS−GW104へ送信する(ステップSP37)。
Next, when it is determined that the corresponding IP address is assigned to the
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SP38)。
Next, the S-
次に、MME103は、S−GW104からセッション確立応答を受けて、L−GW102によって付与されたIPアドレスがセッション確立応答に含まれている場合、当該IPアドレス等を含むベアラセットアップ要求をHeNB101へ送信する(ステップSP39)。ベアラセットアップ要求は、HeNBと無線端末装置との間のコネクションを確立する要求である。
Next, the
次に、HeNB101は、MME103からベアラセットアップ要求を受けて、L−GW102によって付与されたIPアドレス等を含むRRCコネクション再構成指示を無線端末装置202へ送信する(ステップSP40)。
Next, the
次に、無線端末装置202は、HeNB101からRRCコネクション再構成指示を受けて、当該RRCコネクション再構成指示の示すIPアドレスを自己のIPアドレスとして設定する(ステップSP41)。
Next, the
ステップSP42〜SP45の動作は、図6に示すステップSP12〜SP15の動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since the operations of steps SP42 to SP45 are the same as the operations of steps SP12 to SP15 shown in FIG. 6, detailed description will not be repeated here.
また、図7に示すシーケンスでは、共通認証サーバ153が、DHCPサーバ152からMACアドレスを含む端末認証要求を受けて、無線端末装置202にIPアドレスを付与するか否かを判断する構成であるとしたが、これに限定するものではない。DHCPサーバ152がMACアドレスをキーとして管理テーブルを参照し、IPアドレスの付与を判断する構成であってもよい。
In the sequence shown in FIG. 7, the
図11は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、無線端末装置が通信メディアとして無線LANを選択する処理のシーケンスの他の例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing another example of a processing sequence in which a wireless terminal device selects a wireless LAN as a communication medium in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
図11を参照して、ステップSP51〜SP53の動作は、図7に示すステップSP21〜SP23の動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Referring to FIG. 11, the operations of steps SP51 to SP53 are the same as the operations of steps SP21 to SP23 shown in FIG. 7, and thus detailed description will not be repeated here.
次に、DHCPサーバ152は、WiFiアクセスポイント151からアドレス要求を受けて、端末情報問い合わせを共通認証サーバ153へ送信する(ステップSP54)。
Next, the
次に、共通認証サーバ153は、DHCPサーバ152から端末情報問い合わせを受けて、自己の保持する管理テーブルを示す端末情報応答をDHCPサーバ152へ送信する(ステップSP55)。
Next, the
次に、DHCPサーバ152は、共通認証サーバ153から端末情報応答を受けて、当該端末情報応答が示す管理テーブルを参照し、上記セッション確立要求が示すMACアドレスに対応する通信状態が「無し」または「WiFi」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与すると判断する(ステップSP56)。
Next, the
一方、DHCPサーバ152は、上記セッション確立要求が示すMACアドレスに対応する通信状態が「LIPA」である場合には、IPアドレスの使用が衝突することを避けるため、IPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断する。また、たとえば、DHCPサーバ152は、上記セッション確立要求が示すIMSIに対応する通信状態が「WiFi」である場合に、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与しないと判断してもよい(ステップSP56)。
On the other hand, when the communication state corresponding to the MAC address indicated by the session establishment request is “LIPA”, the
次に、DHCPサーバ152は、対応のIPアドレスを当該無線端末装置202に付与すると判断した場合、当該無線端末装置202用のローカルIPアドレスを含むアドレス応答をWiFiアクセスポイント151へ送信する(ステップSP57)。
Next, when it is determined that the corresponding IP address is assigned to the
ステップSP58〜SP59の動作は、図7に示すステップSP28〜SP29の動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since the operations of steps SP58 to SP59 are similar to the operations of steps SP28 to SP29 shown in FIG. 7, detailed description thereof will not be repeated here.
ところで、スマートフォン等の無線端末装置および無線基地局装置間における通信トラフィックを無線端末装置およびアクセスポイント間へ退避すなわちオフロードすることにより、無線端末装置および無線基地局装置間における通信容量の不足を緩和し、通信システムにおけるスループットを向上させることが可能である。そして、このような無線端末装置の通信先の切り替え処理において、3GPPで規格化されたLTE(Long Term Evolution)等の無線通信システムおよび無線LAN等の他の無線通信システム間の切り替えを円滑に行なうことにより、安定した通信サービスを提供することが望まれる。 By the way, communication traffic between a wireless terminal device such as a smartphone and a wireless base station device is saved, that is, offloaded between the wireless terminal device and the access point, thereby reducing a shortage of communication capacity between the wireless terminal device and the wireless base station device. In addition, the throughput in the communication system can be improved. In such a communication destination switching process of the wireless terminal device, switching between a wireless communication system such as LTE (Long Term Evolution) standardized by 3GPP and another wireless communication system such as a wireless LAN is smoothly performed. Therefore, it is desired to provide a stable communication service.
これに対して、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、L−GW102または共通認証サーバ153は、無線端末装置202が第1の無線通信方式たとえばLTE方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、当該他の装置が通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報たとえばIPアドレスを、当該無線端末装置202に付与する。DHCPサーバ152または共通認証サーバ153は、無線端末装置202が第2の無線通信方式たとえば無線LAN方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、当該他の装置が通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報たとえばIPアドレスを、当該無線端末装置202に付与する。そして、L−GW102およびDHCPサーバ152、または共通認証サーバ153は、同じ無線端末装置202に共通の識別情報を付与する。
On the other hand, in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the L-
このような構成により、無線端末装置202は同じIPアドレスを用いたまま通信メディアを切り替えることができる。これにより、通信メディアの切り替えに伴うIPアドレスの変更に対処するための処理を、たとえばアプリケーション側で追加することなく、無線端末装置202がサービス提供を受けることが可能なエリアの範囲を一定レベルで確保することができ、また、無線通信システムにおけるスループットの向上を図ることができる。
With this configuration, the
また、IPアドレスを維持することにより、現在位置するセルから無線端末装置202が他のセルへ移動しても、IPアドレスが付与できない等の理由から当該無線端末装置202の通信ができなくなったり、中断したりする事態を防ぐことができる。
Further, by maintaining the IP address, even if the
特に、無線機を搭載した機器同士が人間を介在せずに相互に情報交換することによって、たとえば自動販売機に内蔵されている商品の在庫状況が自動的に管理装置にレポートされる等、自動的に機器の制御が行われるM2M(Machine to Machine)ネットワークシステムでは、端末数の増大によってIPアドレスの枯渇が問題となる。本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、通信メディアの切り替え前後においてIPアドレスを維持する構成により、1台の機器に割り当て可能なIPアドレスの数を最低限に抑え、IPアドレスの枯渇を防ぐことができる。 In particular, devices that are equipped with radios exchange information with each other without human intervention. For example, the inventory status of products built in vending machines is automatically reported to the management device. In an M2M (Machine to Machine) network system in which devices are controlled in general, IP address depletion becomes a problem as the number of terminals increases. In the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the configuration in which IP addresses are maintained before and after switching of communication media minimizes the number of IP addresses that can be assigned to one device, thereby reducing IP address depletion. Can be prevented.
したがって、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより、通信の安定化を図ることができる。 Therefore, in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, communication can be stabilized by enabling a device that conforms to a different wireless communication method to be smoothly switched as a communication destination of the wireless terminal device.
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、共通認証サーバ153、または、L−GW102およびDHCPサーバ152は、無線端末装置202からIPアドレスの要求を受けた場合、当該無線端末装置202が対応のIPアドレスを使用中でないときに当該IPアドレスを付与する。
In the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, when the
このような構成により、対応のIPアドレスを無線端末装置202が使用中であるにも関わらず当該IPアドレスを当該無線端末装置202に付与してしまうことを防ぐことができるため、通信に不具合が生じることを防ぐことができる。
With such a configuration, it is possible to prevent the
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、共通認証サーバ153は、IMSI、MACアドレスおよびIPアドレスの対応関係を示す対応情報を記憶する。そして、共通認証サーバ153、または、L−GW102およびDHCPサーバ152は、上記対応情報に基づいて、無線端末装置202に付与すべきIPアドレスを決定する。
Further, in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention,
このような構成により、異なる通信メディアにおいて無線端末装置202を認証するための共通のキーすなわち特定情報を新たに設けることなく、各通信メディア用の既存の特定情報を用いることができる。また、特にLTEを通信メディアとする場合等、どのような特定情報を用いるかを通信事業者が決定し、ユーザが特定情報を自由に選択できず、異なる通信メディアにおいて共通のキーを使用することが困難な場合において、通信メディアの切り替え前後における無線端末装置202の同一性の確認を容易に行なうことができる。
With such a configuration, existing specific information for each communication medium can be used without newly providing a common key for authenticating the
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、共通認証サーバ153は、IMSI、MACアドレス、IPアドレスおよび無線端末装置202が無線通信のために使用中である無線通信方式の対応関係を示す対応情報を記憶する。共通認証サーバ153、または、L−GW102およびDHCPサーバ152は、無線端末装置202からIPアドレスの要求を受けた場合、上記対応情報に基づいて、当該無線端末装置202が対応のIPアドレスを使用中であるか否かを判断する。そして、共通認証サーバ153、または、L−GW102およびDHCPサーバ152は、当該無線端末装置202が対応のIPアドレスを使用中でないときに当該IPアドレスを付与する。
Further, in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the
このような構成により、対応のIPアドレスを無線端末装置202が使用中であるか否かを、対応情報を用いて容易に判断することができる。
With such a configuration, whether or not the corresponding IP address is being used by the
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、L−GW102およびDHCPサーバ152は、無線端末装置202からIPアドレスの要求を受けて、自己に対応する無線通信方式を共通認証サーバ153に通知する。そして、共通認証サーバ153は、通知された無線通信方式とは異なる無線通信方式に従って当該無線端末装置202が無線通信を行っている場合、当該無線端末装置202にIPアドレスを付与しないと判断する。
Further, in the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the L-
このような構成により、共通認証サーバ153において、IPアドレスを要求してきた無線端末装置202が既に対応のIPアドレスを用いて他の無線通信方式に従い無線通信を行っていることを認識することができるため、対応のIPアドレスを無線端末装置202が使用中であるにも関わらず当該IPアドレスを当該無線端末装置202に付与してしまうことを防ぐことができ、通信に不具合が生じることを防ぐことができる。
With this configuration, the
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置202は、通信データの中継先をHeNB101からWiFiアクセスポイント151へ切り替える場合には、HeNB101を介して他の装置との間で通信データを送受信するための通信コネクションを維持する。一方、無線端末装置202は、通信データの中継先をWiFiアクセスポイント151からHeNB101へ切り替える場合には、WiFiアクセスポイント151を介して他の装置との間で通信データを送受信するための通信コネクションを切断可能である。
Moreover, in the radio | wireless communications system which concerns on embodiment of this invention, when switching the relay destination of communication data from HeNB101 to the
このような構成により、たとえば、無線端末装置202およびHeNB101間における通話通信を維持したまま、データ通信のトラフィックを無線端末装置202およびWiFiアクセスポイント151間へ円滑にオフロードすることが可能な無線通信システムにおいて、良好な通信状態を確保しながら、無線端末装置202およびHeNB101間における通信容量の不足を緩和することができる。
With such a configuration, for example, wireless communication capable of smoothly offloading data communication traffic between the wireless
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置202は、LTE方式に従って無線通信を行なうことによりHeNB101およびL−GW102を介してLAN51における端末装置161との間で通信データを送受信する。また、無線端末装置202は、無線LAN方式に従って無線通信を行なうことによりWiFiアクセスポイント151を介してLAN51における端末装置161との間で通信データを送受信する。
In the radio communication system according to the embodiment of the present invention,
このような構成により、内部ネットワークにおける端末装置にアクセスするための通信データを、HeNB101とMME103およびS−GW104との間で流さないことが可能となる通信メディア間で円滑な切り替えを行なうことができるため、良好な通信状態を確保しながら、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できる。
With such a configuration, it is possible to perform smooth switching between communication media that can prevent communication data for accessing terminal devices in the internal network from flowing between the
また、本発明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。 Moreover, the radio | wireless communications system which concerns on embodiment of this invention is equipped with HeNB prescribed | regulated by 3GPP, L-GW prescribed | regulated by 3GPP, and MME prescribed | regulated by 3GPP.
このような構成により、3GPPで規定されたLIPA機能を有する無線通信システム、すなわちHeNB101を介した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機能を有する無線通信システムにおいて、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより、通信の安定化を図ることができる。
With such a configuration, in a wireless communication system having a LIPA function defined by 3GPP, that is, a wireless communication system having a function of reducing communication traffic on the external network side via the
なお、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、LTEおよびWiFi間の切り替えの際に、無線端末装置202の使用可能なIPアドレスを維持する構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線通信システム401は、LTEおよびWiFiに限らず、ZigBee(登録商標)およびBluetooth(登録商標)等、識別情報を用いて無線端末装置が通信を行なう他の無線通信方式を、切り替え対象の通信メディアとする構成であってもよい。
The wireless communication system according to the embodiment of the present invention is configured to maintain the usable IP address of the
また、本発明の実施の形態では、無線端末装置202がLIPAを用いた通信を行っている状態および無線LANを用いた通信を行っている状態を切り替える動作を例示したが、LIPAを用いた通信に限らず、無線端末装置202がLTEにおいてLIPAを用いていない状態および無線LANを用いた通信を行っている状態を切り替える動作を行なうことも可能である。このような場合でも、異なる無線通信方式に従う装置を無線端末装置の通信先として円滑に切り替え可能とすることにより通信の安定化を図る、という本発明の目的を達成することが可能である。
In the embodiment of the present invention, the operation of switching the state in which the
また、本発明の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線端末装置202のIMSIおよびMACアドレスを用いる構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線端末装置202を一意に特定可能な情報であれば、他の情報を用いてもよい。
In the wireless communication system according to the embodiment of the present invention, the IMSI and MAC address of the
また、WiFiアクセスポイント151、DHCPサーバ152、共通認証サーバ153、HeNB101およびL−GW102は、それぞれ別個の装置として設けられる構成に限らず、各々の一部または全部が共通の筐体に収容され、1つの装置としてまとめて設けられる構成であってもよい。この場合、図6,図7,図10,図11に示すような各種情報についての装置間通信の一部または全部を不要とすることができる。
In addition, the
なお、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。 The femtocell and access mode are described in 3GPP (Third Generation Partnership Project) SPEC TS 22.220 as follows. That is, a femto base station is a customer premises apparatus that connects a wireless terminal device connected via a wireless interface to a mobile communication carrier network using an IP backhaul.
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(Closed Subscriber Group)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。 Further, in the femtocell access mode, the femto base station in the closed access mode provides a service only to related CSG (Closed Subscriber Group) members. The hybrid mode femto base station also provides services to the associated CSG members and CSG non-members. The femto base station in the open access mode operates as a normal base station.
本発明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。 Such a 3GPP definition may also be applied to the wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
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。 Further, the following definitions can be applied together with or separately from the above definitions.
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。 The macro base station is a radio base station device that is under the management of the operator and can communicate with the radio base station device that has contracted with the operator. In addition, it is considered that the macro base station is basically not turned off.
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。 A femto base station is a radio base station apparatus that is installed mainly in an individual or corporate building and may move or be turned off depending on the circumstances of the user.
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。 Further, the femto base station operates in one of open / hybrid / closed access modes. When the femto base station operates in the closed access mode, only registered members (terminals) can be connected. When operating in the closed access mode, the service is provided only to registered members. When operating in the hybrid mode, the service is provided to both registered members and unregistered members, that is, non-members. Further, when operating in the open access mode, the same operation as the macro base station is performed.
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。 The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
51 LAN(内部ネットワーク)
52 IP網(外部ネットワーク)
101 HeNB(第1の無線アクセス部)
102 L−GW(第1の識別情報付与部)
103 MME(通信管理装置)
104,105 S−GW(通信制御装置)
106 eNB
107 P−GW
108 ホームルータ
109 セキュリティゲートウェイ
151 WiFiアクセスポイント(第2の無線アクセス部)
152 DHCPサーバ(第2の識別情報付与部)
153 共通認証サーバ(認証部,第1の識別情報付与部,第2の識別情報付与部)
202 無線端末装置
301 ホームネットワーク
302 EPC(移動通信事業者網)
303 IPバックホール
401 無線通信システム
51 LAN (internal network)
52 IP network (external network)
101 HeNB (first radio access unit)
102 L-GW (1st identification information provision part)
103 MME (communication management device)
104, 105 S-GW (communication control device)
106 eNB
107 P-GW
108
152 DHCP server (second identification information providing unit)
153 Common authentication server (authentication unit, first identification information adding unit, second identification information adding unit)
202
303
Claims (9)
無線端末装置が第2の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、前記他の装置が前記通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報を、前記無線端末装置に付与するための第2の識別情報付与部とを備え、
前記第1の識別情報付与部および前記第2の識別情報付与部は、同じ無線端末装置に共通の前記識別情報を付与する、無線通信システム。 When the wireless terminal device performs wireless communication according to the first wireless communication method to transmit / receive communication data to / from another device, the other device identifies the transmission source of the communication data and designates the transmission destination A first identification information giving unit for giving identification information to the wireless terminal device;
When a wireless terminal device performs wireless communication according to the second wireless communication method to transmit / receive communication data to / from another device, the other device identifies a transmission source of the communication data and designates a transmission destination A second identification information providing unit for providing identification information to the wireless terminal device,
The wireless communication system, wherein the first identification information providing unit and the second identification information providing unit provide the common identification information to the same wireless terminal device.
前記第2の識別情報付与部は、無線端末装置を特定するための第2の特定情報を取得し、
前記無線通信システムは、さらに、
前記第1の特定情報、前記第2の特定情報および前記識別情報の対応関係を示す対応情報を記憶するための記憶部を備え、
前記第1の識別情報付与部および前記第2の識別情報付与部は、前記対応情報に基づいて、無線端末装置に付与すべき前記識別情報を決定する、請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。 The first identification information providing unit acquires first specifying information for specifying a wireless terminal device,
The second identification information providing unit acquires second specifying information for specifying a wireless terminal device,
The wireless communication system further includes:
A storage unit for storing correspondence information indicating a correspondence relationship between the first specific information, the second specific information, and the identification information;
The said 1st identification information provision part and the said 2nd identification information provision part determine the said identification information which should be provided to a radio | wireless terminal apparatus based on the said corresponding information, The claim 1 or Claim 2 Wireless communication system.
前記第1の識別情報付与部および前記第2の識別情報付与部は、無線端末装置から前記識別情報の要求を受けた場合、前記対応情報に基づいて、前記無線端末装置が前記識別情報を使用中であるか否かを判断し、前記無線端末装置が前記識別情報を使用中でないときに前記識別情報を付与する、請求項3に記載の無線通信システム。 The storage unit stores the first specific information, the second specific information, the identification information, and correspondence information indicating a correspondence relationship of a wireless communication method that the wireless terminal device is using for wireless communication,
When the first identification information providing unit and the second identification information providing unit receive a request for the identification information from a wireless terminal device, the wireless terminal device uses the identification information based on the correspondence information. The wireless communication system according to claim 3, wherein the wireless communication apparatus determines whether the wireless terminal apparatus is in use and adds the identification information when the wireless terminal apparatus is not using the identification information.
無線端末装置に前記識別情報を付与するか否かを判断するための判断部を備え、
前記第1の識別情報付与部および前記第2の識別情報付与部は、無線端末装置から前記識別情報の要求を受けて、自己に対応する無線通信方式を前記判断部に通知し、
前記判断部は、通知された前記無線通信方式とは異なる無線通信方式に従って前記無線端末装置が無線通信を行っている場合、前記無線端末装置に前記識別情報を付与しないと判断する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の無線通信システム。 The wireless communication system further includes:
A determination unit for determining whether to give the identification information to a wireless terminal device;
The first identification information provision unit and the second identification information provision unit receive a request for the identification information from a wireless terminal device, and notify the determination unit of a wireless communication method corresponding to the first identification information provision unit,
The determination unit determines not to give the identification information to the wireless terminal device when the wireless terminal device performs wireless communication according to a wireless communication method different from the notified wireless communication method. The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4.
無線端末装置と前記第1の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、前記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第1の無線アクセス部と、
無線端末装置と前記第2の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、前記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第2の無線アクセス部とを備え、
前記無線端末装置は、前記通信データの中継先を前記第1の無線アクセス部から前記第2の無線アクセス部へ切り替える場合には、前記第1の無線アクセス部を介して他の装置との間で通信データを送受信するための通信コネクションを維持し、前記通信データの中継先を前記第2の無線アクセス部から前記第1の無線アクセス部へ切り替える場合には、前記第2の無線アクセス部を介して他の装置との間で通信データを送受信するための通信コネクションを切断可能である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の無線通信システム。 The wireless communication system further includes:
A first wireless access unit for relaying communication data between the wireless terminal device and another device by transmitting and receiving wireless signals according to the first wireless communication method with the wireless terminal device;
A wireless terminal device and a second wireless access unit for relaying communication data between the wireless terminal device and another device by transmitting and receiving wireless signals according to the second wireless communication method;
When switching the relay destination of the communication data from the first wireless access unit to the second wireless access unit, the wireless terminal device communicates with another device via the first wireless access unit. When the communication connection for transmitting / receiving communication data is maintained and the relay destination of the communication data is switched from the second wireless access unit to the first wireless access unit, the second wireless access unit is The wireless communication system according to any one of claims 1 to 5, wherein a communication connection for transmitting and receiving communication data to and from another device can be disconnected.
無線端末装置と前記第1の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、前記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第1の無線アクセス部と、
内部ネットワークに接続され、無線端末装置と前記第2の無線通信方式に従って無線信号を送受信することにより、前記無線端末装置および他の装置間で通信データを中継するための第2の無線アクセス部とを備え、
前記第1の識別情報付与部は、前記第1の無線アクセス部と前記内部ネットワークとの間に接続され、
前記第2の識別情報付与部は、前記第2の無線アクセス部に接続され、
前記第1の無線アクセス部と外部ネットワークとの間に通信制御装置が接続され、
前記無線端末装置は、前記第1の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより前記第1の無線アクセス部および前記第1の識別情報付与部を介して前記内部ネットワークにおける端末装置との間で通信データを送受信し、前記第2の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより前記第2の無線アクセス部を介して前記内部ネットワークにおける端末装置との間で通信データを送受信する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の無線通信システム。 The wireless communication system further includes:
A first wireless access unit for relaying communication data between the wireless terminal device and another device by transmitting and receiving wireless signals according to the first wireless communication method with the wireless terminal device;
A second wireless access unit connected to an internal network and configured to relay communication data between the wireless terminal device and another device by transmitting and receiving wireless signals to and from the wireless terminal device according to the second wireless communication method; With
The first identification information giving unit is connected between the first wireless access unit and the internal network,
The second identification information providing unit is connected to the second wireless access unit,
A communication control device is connected between the first wireless access unit and the external network;
The wireless terminal device communicates with the terminal device in the internal network through the first wireless access unit and the first identification information adding unit by performing wireless communication according to the first wireless communication method. The communication data is transmitted / received to / from a terminal device in the internal network via the second wireless access unit by transmitting / receiving data and performing wireless communication according to the second wireless communication method. Item 7. The wireless communication system according to any one of items 6 above.
無線端末装置が第1の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、前記他の装置が前記通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報を、前記無線端末装置に付与するステップと、
無線端末装置が第2の無線通信方式に従って無線通信を行なうことにより他の装置との間で通信データを送受信する際、前記他の装置が前記通信データの送信元を識別するとともに送信先を指定するための識別情報を、前記無線端末装置に付与するステップとを含み、
前記第1の無線通信方式に従った無線通信による通信データの送受信に用いる前記識別情報を付与するステップおよび前記第2の無線通信方式に従った無線通信による通信データの送受信に用いる前記識別情報を付与するステップにおいては、同じ無線端末装置に共通の前記識別情報を付与する、通信制御方法。 A communication control method in a wireless communication system,
When the wireless terminal device performs wireless communication according to the first wireless communication method to transmit / receive communication data to / from another device, the other device identifies the transmission source of the communication data and designates the transmission destination Providing identification information to the wireless terminal device; and
When a wireless terminal device performs wireless communication according to the second wireless communication method to transmit / receive communication data to / from another device, the other device identifies a transmission source of the communication data and designates a transmission destination Providing identification information to the wireless terminal device,
Adding the identification information used for transmission / reception of communication data by wireless communication according to the first wireless communication method and the identification information used for transmission / reception of communication data by wireless communication according to the second wireless communication method; In the assigning step, a communication control method for assigning the common identification information to the same wireless terminal device.
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