JP2016136755A - Radio communication device, processor, and communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セルラ通信システムにおいて用いられる無線通信装置、プロセッサ、及び通信制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus, a processor, and a communication control method used in a cellular communication system.
近年、セルラ通信及び無線LAN通信をサポートするユーザ端末(いわゆる、デュアル端末)の普及が進んでいる。また、セルラ通信システムのオペレータにより管理される無線LANアクセスポイント(以下、単に「アクセスポイント」という)が増加している。 In recent years, user terminals (so-called dual terminals) supporting cellular communication and wireless LAN communication have been widely used. In addition, wireless LAN access points (hereinafter simply referred to as “access points”) managed by operators of cellular communication systems are increasing.
そこで、セルラ通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、セルラ通信システムと無線LANシステムとの連携を強化できる技術が検討される予定である(非特許文献1参照)。 Therefore, in 3GPP (3rd Generation Partnership Project), which is a standardization project for cellular communication systems, a technique that can enhance cooperation between the cellular communication system and the wireless LAN system will be studied (see Non-Patent Document 1).
例えば、ユーザ端末がセルラ通信により基地局と送受信するトラフィックを、無線LAN通信によりアクセスポイントと送受信するよう切り替えることにより、セルラ通信システムのトラフィック負荷を低減(オフロード)することができる。 For example, the traffic load of the cellular communication system can be reduced (offloaded) by switching the traffic transmitted and received by the user terminal to and from the base station by cellular communication to be transmitted and received by the access point by wireless LAN communication.
しかしながら、そのような切り替えを行う場合、無線LAN通信を開始するための各種の設定などをユーザ端末とアクセスポイントとの間で行う必要がある。従って、セルラ通信システムのオフロードを迅速に行うことは困難であった。 However, when performing such switching, it is necessary to perform various settings for starting wireless LAN communication between the user terminal and the access point. Therefore, it has been difficult to quickly offload cellular communication systems.
そこで、本発明は、セルラ通信システムのオフロードを迅速に行うことができる無線通信装置、プロセッサ、及び通信制御方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a wireless communication apparatus, a processor, and a communication control method that can quickly perform offloading of a cellular communication system.
第1の特徴に係る無線通信装置は、セルラ通信及び無線LAN通信をサポートする。前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含む。前記無線通信装置は、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定する制御部を備える。 The wireless communication apparatus according to the first feature supports cellular communication and wireless LAN communication. The protocol stack for cellular communication includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer. The wireless communication apparatus includes a control unit that sets a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
第2の特徴に係るプロセッサは、セルラ通信及び無線LAN通信をサポートする無線通信装置に備えられる。前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含む。前記プロセッサは、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定する。 The processor according to the second feature is provided in a wireless communication apparatus that supports cellular communication and wireless LAN communication. The protocol stack for cellular communication includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer. The processor sets a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
第3の特徴に係る通信制御方法は、セルラ通信及び無線LAN通信をサポートする無線通信装置において用いられる。前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含む。前記通信制御方法は、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定するステップを含む。 The communication control method according to the third feature is used in a wireless communication apparatus that supports cellular communication and wireless LAN communication. The protocol stack for cellular communication includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer. The communication control method includes a step of setting a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
本発明に係る無線通信装置、プロセッサ、及び通信制御方法は、セルラ通信システムのオフロードを迅速に行うことができる。 The wireless communication apparatus, the processor, and the communication control method according to the present invention can quickly perform offloading of the cellular communication system.
[実施形態の概要]
実施形態に係る無線通信装置は、セルラ通信及び無線LAN通信をサポートする。前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含む。前記無線通信装置は、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定する制御部を備える。
[Outline of Embodiment]
The wireless communication apparatus according to the embodiment supports cellular communication and wireless LAN communication. The protocol stack for cellular communication includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer. The wireless communication apparatus includes a control unit that sets a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
実施形態では、前記制御部は、前記無線LAN通信のモードとして、前記セルラ上位層を使用する前記特定モードと、前記セルラ上位層を使用しない通常モードと、の何れかを選択する。 In the embodiment, the control unit selects, as the wireless LAN communication mode, one of the specific mode using the cellular upper layer and a normal mode not using the cellular upper layer.
実施形態では、前記制御部は、前記無線LAN通信において送受信するトラフィックが、前記セルラ通信から前記無線LAN通信への切り替えに係るトラフィックである場合に、前記特定モードを選択する。 In the embodiment, the control unit selects the specific mode when traffic transmitted / received in the wireless LAN communication is traffic related to switching from the cellular communication to the wireless LAN communication.
実施形態では、前記制御部は、前記無線LAN通信において送受信するトラフィックが、前記セルラ通信から前記無線LAN通信への切り替えに係るトラフィックではない場合に、前記通常モードを選択する。 In the embodiment, the control unit selects the normal mode when traffic transmitted / received in the wireless LAN communication is not traffic related to switching from the cellular communication to the wireless LAN communication.
実施形態では、前記セルラ上位層は、RLC(Radio Link Control)層を含む。 In the embodiment, the cellular upper layer includes an RLC (Radio Link Control) layer.
実施形態では、前記セルラ上位層は、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)層を含む。 In the embodiment, the cellular upper layer includes a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
実施形態に係るプロセッサは、セルラ通信及び無線LAN通信をサポートする無線通信装置に備えられる。前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含む。前記プロセッサは、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定する。 The processor according to the embodiment is provided in a wireless communication apparatus that supports cellular communication and wireless LAN communication. The protocol stack for cellular communication includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer. The processor sets a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
実施形態に係る通信制御方法は、セルラ通信及び無線LAN通信をサポートする無線通信装置において用いられる。前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含む。前記通信制御方法は、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定するステップを含む。 The communication control method according to the embodiment is used in a wireless communication apparatus that supports cellular communication and wireless LAN communication. The protocol stack for cellular communication includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer. The communication control method includes a step of setting a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
[実施形態]
以下、図面を参照して、3GPP規格に準拠して構成されるセルラ通信システム(LTEシステム)を無線LAN(WLAN)システムと連携させる場合の各実施形態を説明する。
[Embodiment]
Hereinafter, with reference to the drawings, each embodiment in the case of linking a cellular communication system (LTE system) configured in accordance with the 3GPP standard with a wireless LAN (WLAN) system will be described.
(1)全体構成
図1は、実施形態に係るシステム構成図である。図1に示すように、セルラ通信システムは、複数のUE(User Equipment)100と、E−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10と、EPC(Evolved Packet Core)20と、を含む。E−UTRAN10は、無線アクセスネットワークに相当する。EPC20は、コアネットワークに相当する。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is a system configuration diagram according to the embodiment. As shown in FIG. 1, the cellular communication system includes a plurality of UEs (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20. The
UE100は、移動型の無線通信装置であり、接続を確立したセルとの無線通信を行う。UE100はユーザ端末に相当する。UE100は、セルラ通信及びWLAN通信の両通信方式をサポートする端末(デュアル端末)である。 The UE 100 is a mobile radio communication device, and performs radio communication with a cell that has established a connection. UE100 is corresponded to a user terminal. The UE 100 is a terminal (dual terminal) that supports both cellular communication and WLAN communication methods.
E−UTRAN10は、複数のeNB200(evolved Node−B)を含む。eNB200は、固定型の無線通信装置であり、基地局(セルラ基地局)に相当する。eNB200は、1又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、UE100との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。また、eNB200は、例えば、無線リソース管理(RRM)機能と、ユーザデータの中継機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。
The
eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。また、eNB200は、S1インターフェイスを介して、EPC20に含まれるMME/S−GW500と接続される。 The eNB 200 is connected to each other via the X2 interface. Moreover, eNB200 is connected with MME / S-GW500 contained in EPC20 via S1 interface.
EPC20は、複数のMME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)500を含む。MMEは、UE100に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。S−GWは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。
The
WLANシステムは、WLAN AP(以下、「AP」と称する)300を含む。WLANシステムは、例えばIEEE 802.11諸規格に準拠して構成される。AP300は、セルラ周波数帯とは異なる周波数帯(WLAN周波数帯)でUE100との通信を行う。AP300は、ルータなどを介してEPC20に接続される。
The WLAN system includes a WLAN AP (hereinafter referred to as “AP”) 300. The WLAN system is configured in accordance with, for example, IEEE 802.11 standards. The AP 300 communicates with the
尚、eNB200及びAP300が個別に配置される場合に限らず、eNB200及びAP300が同じ場所に配置(Collocated)されていてもよい。Collocatedの一形態として、eNB200及びAP300がオペレータの任意のインターフェイスで直接的に接続されていてもよい。
Note that the eNB 200 and the AP 300 are not limited to being individually arranged, and the eNB 200 and the AP 300 may be arranged at the same location (Collocated). As one form of Collated, the
EPC20は、セルラ通信システムにおいてUE100のネットワーク認証を行うセルラ認証サーバ600と、WLANシステムにおいてUE100のネットワーク認証を行うWLAN認証サーバ700と、をさらに含む。UE100は、セルラ認証サーバ600によるネットワーク認証に成功すると、セルラ通信システムに接続可能になる。また、UE100は、WLAN認証サーバ700によるネットワーク認証に成功すると、WLANシステムに接続可能になる。
(2)UE100のハードウェア構成
図2は、UE100のハードウェアブロックを示す図である。図2に示すように、UE100は、アンテナ101及び102と、セルラ送受信機111と、WLAN送受信機112と、ユーザインターフェイス120と、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機130と、バッテリ140と、メモリ150と、プロセッサ160と、を有する。メモリ150及びプロセッサ160は、制御部を構成する。UE100は、GNSS受信機130を有していなくてもよい。また、メモリ150をプロセッサ160と一体化し、このセット(すなわち、チップセット)をプロセッサ160’としてもよい。
(2) Hardware configuration of
アンテナ101及びセルラ送受信機111は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ送受信機111は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ101から送信する。また、セルラ送受信機111は、アンテナ101が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ160に出力する。
The
アンテナ102及びWLAN送受信機112は、WLAN無線信号の送受信に用いられる。WLAN送受信機112は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号をWLAN無線信号に変換してアンテナ102から送信する。また、WLAN送受信機112は、アンテナ102が受信するWLAN無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ160に出力する。
The
WLAN送受信機112には、WLANシステムにおけるUE100の識別子として、MACアドレス(以下、「WLAN MAC−ID」という)が割り振られている。WLAN送受信機112が送受信するWLAN無線信号には、WLAN MAC−IDが含まれている。
The
ユーザインターフェイス120は、UE100を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス120は、ユーザからの入力を受け付けて、該入力の内容を示す信号をプロセッサ160に出力する。GNSS受信機130は、UE100の地理的な位置を示す位置情報を得るために、GNSS信号を受信して、受信した信号をプロセッサ160に出力する。バッテリ140は、UE100の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
The
メモリ150は、プロセッサ160によって実行されるプログラムと、プロセッサ160による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ160は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ150に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。プロセッサ160は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ160は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
The
(3)eNB200のハードウェア構成
図3は、eNB200のハードウェアブロックを示す図である。図3に示すように、eNB200は、アンテナ201と、セルラ送受信機211と、ネットワークインターフェイス220と、メモリ230と、プロセッサ240と、を有する。メモリ230及びプロセッサ240は、制御部を構成する。
(3) Hardware Configuration of
アンテナ201及びセルラ送受信機211は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ送受信機211は、プロセッサ240が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ201から送信する。また、セルラ送受信機211は、アンテナ201が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ240に出力する。
The
ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイスを介して隣接eNB200と接続され、S1インターフェイスを介してMME/S−GW500と接続される。また、ネットワークインターフェイス220は、EPC20を介したAP300との通信に使用される。
The
メモリ230は、プロセッサ240によって実行されるプログラムと、プロセッサ240による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ240は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ230に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。プロセッサ240は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
The
尚、Collocatedに係るeNB200は、AP300の機能を有してもよい。この場合、eNB200は、WLAN無線信号の送受信に用いられるアンテナ202及びWLAN送受信機212をさらに有する。WLAN送受信機212は、プロセッサ240が出力するベースバンド信号をWLAN無線信号に変換してアンテナ202から送信する。また、WLAN送受信機212は、アンテナ202が受信するWLAN無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ240に出力する。
In addition, eNB200 which concerns on Collated may have the function of AP300. In this case, the
(4)AP300のハードウェア構成
図4は、AP300のハードウェアブロックを示す図である。図4に示すように、AP300は、アンテナ301と、WLAN送受信機311と、ネットワークインターフェイス320と、メモリ330と、プロセッサ340と、を有する。
(4) Hardware configuration of
アンテナ301及びWLAN送受信機311は、WLAN無線信号の送受信に用いられる。WLAN送受信機311は、プロセッサ340が出力するベースバンド信号をWLAN無線信号に変換してアンテナ301から送信する。また、WLAN送受信機311は、アンテナ301が受信するWLAN無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ340に出力する。
The
ネットワークインターフェイス320は、ルータなどを介してEPC20と接続される。また、ネットワークインターフェイス320は、EPC20を介したeNB200との通信に使用される。
The
メモリ330は、プロセッサ340によって実行されるプログラムと、プロセッサ340による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ340は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ330に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。
The
(5)セルラ・プロトコルスタック
図5は、セルラ通信システムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図5に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、OSI参照モデルの第1層乃至第3層に区分されており、第1層は物理(PHY)層である。第2層は、MAC(Media Access Control)層と、RLC(Radio Link Control)層と、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)層と、を含む。第3層は、RRC(Radio Resource Control)層を含む。
(5) Cellular Protocol Stack FIG. 5 is a protocol stack diagram of a radio interface in the cellular communication system. As shown in FIG. 5, the radio interface protocol is divided into the first to third layers of the OSI reference model, and the first layer is a physical (PHY) layer. The second layer includes a MAC (Media Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer. The third layer includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100の物理層とeNB200の物理層との間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。
The physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Data is transmitted through the physical channel between the physical layer of the
MAC層は、データの優先制御、及びハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理などを行う。UE100のMAC層とeNB200のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。eNB200のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式など)、及び割当リソースブロックを選択するスケジューラを含む。
The MAC layer performs data priority control, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), and the like. Data is transmitted between the MAC layer of the
RLC層は、MAC層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE100のRLC層とeNB200のRLC層との間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。
The RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Data is transmitted between the RLC layer of the
PDCP層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。 The PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
RRC層は、制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRC層とeNB200のRRC層との間では、各種設定のための制御メッセージ(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100は接続状態(RRC connected state)であり、そうでない場合、UE100はアイドル状態(RRC idle state)である。
The RRC layer is defined only in the control plane. Control messages (RRC messages) for various settings are transmitted between the RRC layer of the
RRC層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。 A NAS (Non-Access Stratum) layer located above the RRC layer performs session management, mobility management, and the like.
(6)Collocatedに係るeNB200のソフトウェア構成
次に、Collocatedに係るeNB200のソフトウェア構成について説明する。上述したように、Collocatedに係るeNB200は、ハードウェア構成として、セルラ送受信機211だけでなくWLAN送受信機212も有する。
(6) Software configuration of
図6は、eNB200のソフトウェアブロックを示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating software blocks of the
図6に示すように、eNB200は、EPC20とUE100との間でトラフィック(ユーザデータ)の中継処理を行う。eNB200のプロセッサ240は、セルラ通信のプロトコルスタックを実行する。セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層241、MAC層242、及びRLC層243を含む。上述したように、セルラ通信のプロトコルスタックは、PDCP層(及びRRC層)をさらに含む。実施形態において、物理層241及びMAC層242はセルラ下位層を構成し、RLC層243及びPDCP層はセルラ上位層を構成する。
As illustrated in FIG. 6, the
セルラ通信の上りリンクにおいて、UE100からeNB200のセルラ送受信機211が受信したユーザデータは、物理層241、MAC層242、RLC層243、及びPDCP層の順に処理された後、ネットワークインターフェイス220を介してEPC20に送信される。一方、セルラ通信の下りリンクにおいて、EPC20からeNB200のネットワークインターフェイス220が受信したユーザデータは、PDCP層、RLC層243、MAC層242、及び物理層241の順に処理された後、セルラ送受信機211を介してUE100に送信される。
In the uplink of cellular communication, user data received by the
eNB200のプロセッサ240は、さらに、WLAN通信のプロトコルスタック(WLANプロトコルスタック)244を実行する。WLANプロトコルスタック244は、物理層及びMAC層を含む。
The
通常、WLAN通信の上りリンクにおいて、UE100からeNB200のWLAN送受信機212が受信したユーザデータは、WLANプロトコルスタック244で処理された後、ネットワークインターフェイス220を介してEPC20に送信される。一方、WLAN通信の下りリンクにおいて、EPC20からeNB200のネットワークインターフェイス220が受信したユーザデータは、WLANプロトコルスタック244で処理された後、WLAN送受信機212を介してUE100に送信される。このような通常のWLAN通信のモードを「通常モード」と称する。
Normally, user data received by the
eNB200のプロセッサ240は、WLAN通信に設定するモードとして、通常モードと、オフロードモード(特定モード)と、の何れかを選択する選択部245の機能をさらに実行する。ここで「オフロードモード」とは、セルラ下位層(物理層241及びMAC層242)に代えて、WLANプロトコルスタック244を使用するモードである。
The
選択部245は、eNB200のメモリ230に格納されている選択用リスト231を参照し、通常モードとオフロードモードとの何れかを選択する。選択用リスト231は、オフロードモードを適用すべきUE100のWLAN MAC−IDを記録したリストである。例えば、選択部245は、WLANプロトコルスタック244で処理された上りリンクデータに含まれるWLAN MAC−IDが選択用リスト231に存在する場合には、その上りリンクデータをセルラ上位層(RLC層243及びPDCP層)に渡す。
The
オフロードモードでは、WLAN通信の上りリンクにおいて、UE100からeNB200のWLAN送受信機212が受信したユーザデータは、WLANプロトコルスタック244で処理された後、セルラ上位層(RLC層243及びPDCP層)で処理されて、ネットワークインターフェイス220を介してEPC20に送信される。一方、WLAN通信の下りリンクにおいて、EPC20からeNB200のネットワークインターフェイス220が受信したユーザデータは、セルラ上位層(RLC層243及びPDCP層)で処理された後、WLANプロトコルスタック244で処理されて、WLAN送受信機212を介してUE100に送信される。
In the offload mode, user data received by the
このように、オフロードモードではセルラ上位層が使用されるため、eNB200がWLAN通信を行っているにもかかわらず、EPC20は、eNB200がセルラ通信を行っていると認識する。よって、セルラ通信からWLAN通信(オフロードモード)に切り替えた場合、WLAN認証サーバ700による認証を省略可能である。
Thus, since the cellular upper layer is used in the offload mode, the
(7)UE100のソフトウェア構成
図7は、UE100のソフトウェアブロックを示す図である。図7に示すように、UE100のプロセッサ160は、eNB200を介してトラフィック(ユーザデータ)をEPC20と送受信するアプリケーション166を実行する。
(7) Software configuration of
また、UE100のプロセッサ160は、セルラ通信のプロトコルスタックを実行する。セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層161、MAC層162、及びRLC層163を含む。上述したように、セルラ通信のプロトコルスタックは、PDCP層(及びRRC層)をさらに含む。実施形態において、物理層161及びMAC層162はセルラ下位層を構成し、RLC層163及びPDCP層はセルラ上位層を構成する。
Further, the
セルラ通信の上りリンクにおいて、アプリケーション166で生成されるユーザデータは、PDCP層、RLC層163、MAC層162、及び物理層161の順に処理された後、セルラ送受信機111を介してeNB200に送信される。一方、セルラ通信の下りリンクにおいて、eNB200からUE100のセルラ送受信機111が受信したユーザデータは、物理層161、MAC層162、RLC層163、及びPDCP層の順に処理された後、アプリケーション166に渡される。
In the uplink of cellular communication, user data generated by the
UE100のプロセッサ160は、さらに、WLAN通信のプロトコルスタック(WLANプロトコルスタック)164を実行する。WLANプロトコルスタック164は、物理層及びMAC層を含む。
The
通常、WLAN通信の上りリンクにおいて、アプリケーション166で生成されるユーザデータは、WLANプロトコルスタック164で処理された後、WLAN送受信機112を介してeNB200に送信される。一方、WLAN通信の下りリンクにおいて、eNB200からUE100のWLAN送受信機112が受信したユーザデータは、WLANプロトコルスタック164で処理された後、アプリケーション166に渡される。このような通常のWLAN通信のモードを「通常モード」と称する。
Normally, in the uplink of WLAN communication, user data generated by the
UE100のプロセッサ160は、WLAN通信に設定するモードとして、通常モードと、オフロードモード(特定モード)と、の何れかを選択する選択部165の機能をさらに実行する。ここで「オフロードモード」とは、セルラ下位層(物理層161及びMAC層162)に代えて、WLANプロトコルスタック164を使用するモードである。選択部165は、オフロード中であるか否かに応じて、通常モードとオフロードモードとの何れかを選択する。
The
オフロードモードでは、WLAN通信の上りリンクにおいて、アプリケーション166で生成されるユーザデータは、セルラ上位層(RLC層163及びPDCP層)で処理された後、WLANプロトコルスタック164で処理されて、WLAN送受信機112を介してeNB200に送信される。一方、WLAN通信の下りリンクにおいて、eNB200からUE100のWLAN送受信機112が受信したユーザデータは、WLANプロトコルスタック164で処理された後、セルラ上位層(RLC層163及びPDCP層)で処理されて、アプリケーション166に渡される。
In the offload mode, in the uplink of WLAN communication, user data generated by the
(8)実施形態に係る動作
次に、図6に示したeNB200及び図7に示したUE100のそれぞれの動作について説明する。ここでは、UE100がセルラ通信によりeNB200と送受信するトラフィックを、WLAN通信に切り替えることにより、セルラ通信のオフロードを行う場合の動作を説明する。
(8) Operation According to Embodiment Next, operations of the
第1のステップとして、eNB200及びUE100はセルラ通信を行う。具体的には、eNB200及びUE100は、上りリンク及び下りリンクのそれぞれのトラフィックを送受信する。
As a first step, the
第2のステップとして、eNB200は、例えばセルラ通信の負荷レベルが閾値を超えたことにより、セルラからWLANへのオフロードを行うと決定する。ここでセルラ通信の負荷レベルとは、セルラ通信におけるトラフィック負荷、又はセルラ通信における無線リソース使用率などを意味する。
As a second step, the
第3のステップとして、eNB200は、セルラからWLANへのオフロードを指示するオフロード指示をUE100に送信する。尚、UE100が複数種類のトラフィック(複数のベアラ)をeNB200と送受信している場合、eNB200は、オフロードすべきトラフィック種別(ベアラ識別情報)をオフロード指示に含めてもよい。
As a third step, the
第4のステップとして、UE100は、オフロード指示の受信に応じて、オフロードモードを選択し、eNB200とのWLAN通信を開始する。尚、UE100は、オフロード指示を受信した時点でWLAN送受信機112がオフ状態である場合、WLAN送受信機112をオン状態に切り替えることが好ましい。eNB200は、オフロード指示の送信に応じて、オフロードモードを選択し、UE100とのWLAN通信を開始する。
As a fourth step, the
上述したように、オフロードモードでは、下位層はWLANに切り替わるものの、上位層はセルラが引き継がれる。また、オフロードモードでは、EPC20は、eNB200がセルラ通信を行っていると認識する。よって、eNB200及びUE100は、煩雑な設定などを行うことなく、セルラ通信からWLAN通信に円滑に(シームレスに)切り替えることができる。
As described above, in the offload mode, the lower layer is switched to the WLAN, but the cellular is taken over in the upper layer. In the offload mode, the
(9)まとめ
eNB200及びUE100のそれぞれは、セルラ下位層に代えてWLANプロトコルスタックを使用するオフロードモードを設定する。これにより、eNB200及びUE100は、煩雑な設定などを行うことなく、セルラ通信からWLAN通信にシームレスに切り替えることができる。
(9) Summary Each of the
実施形態では、eNB200及びUE100のそれぞれは、WLAN通信のモードとして、セルラ上位層を使用するオフロードモードと、セルラ上位層を使用しない通常モードと、の何れかを選択する。具体的には、WLAN通信において送受信するトラフィックが、セルラ通信からWLAN通信への切り替えに係るトラフィックである場合に、オフロードモードを選択する。一方、WLAN通信において送受信するトラフィックが、セルラ通信からWLAN通信への切り替えに係るトラフィックではない場合に、通常モードを選択する。これにより、WLAN通信のモードを適切に設定できる。
In the embodiment, each of the
実施形態では、セルラ上位層は、RLC層及びPDCP層を含む。よって、セルラ通信からWLAN通信(オフロードモード)に切り替えた場合に、RLC層及びPDCP層のそれぞれの設定をWLAN通信に引き継ぐことができるため、セルラ通信からWLAN通信にシームレスに切り替えることができる。 In an embodiment, the cellular upper layer includes an RLC layer and a PDCP layer. Therefore, when the cellular communication is switched to the WLAN communication (offload mode), the settings of the RLC layer and the PDCP layer can be taken over by the WLAN communication. Therefore, the cellular communication can be seamlessly switched to the WLAN communication.
[その他の実施形態]
上述した実施形態では、Collocatedに係るeNB200の種別について特に触れなかったが、Collocatedに係るeNB200は、AP300のカバレッジと同程度の小型セルを管理する小セル基地局(例えばホーム基地局)であることが好ましい。セルラのカバレッジとWLANのカバレッジとを重複させることにより、セルラからWLANへのオフロードを円滑に行うことができるためである。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the type of
上述した実施形態では、UE100がWLAN通信をサポートしていることを前提としていた。しかしながら、WLAN通信をサポートしないUE100も存在するため、UE100は、セルラ通信の開始時に、又はeNB200からの要求時に、WLAN通信をサポートするか否かの情報をeNB200に送信してもよい。
In the above-described embodiment, it is assumed that the
上述した実施形態では、セルラ下位層に代えてWLANプロトコルスタックを使用するモードを、オフロードモードと称して、セルラからWLANへのオフロードに利用していた。しかしながら、このようなモードをオフロード以外の用途に応用してもよい。 In the above-described embodiment, the mode using the WLAN protocol stack instead of the cellular lower layer is referred to as an offload mode, and is used for offloading from the cellular to the WLAN. However, such a mode may be applied to uses other than off-road.
上述した実施形態では、セルラ通信システムの一例としてLTEシステムを説明したが、LTEシステムに限定されるものではなく、LTEシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。 In the above-described embodiment, the LTE system has been described as an example of the cellular communication system. However, the present invention is not limited to the LTE system, and the present invention may be applied to a system other than the LTE system.
E−UTRAN10、EPC20、UE100、アンテナ101,102、セルラ送受信機111、WLAN送受信機112、ユーザインターフェイス120、GNSS受信機130、バッテリ140、メモリ150、プロセッサ160、eNB200、アンテナ201,202、セルラ送受信機211、WLAN送受信機212、ネットワークインターフェイス220、メモリ230、プロセッサ240、AP300、アンテナ301、WLAN送受信機311、ネットワークインターフェイス320、メモリ330、プロセッサ340、MME/S−GW500、セルラ認証サーバ600、WLAN認証サーバ700
Claims (8)
前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含み、
前記無線通信装置は、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定する制御部を備えることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that supports cellular communication and wireless LAN communication,
The cellular communication protocol stack includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer,
The wireless communication apparatus includes a control unit that sets a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含み、
前記プロセッサは、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定することを特徴とするプロセッサ。 A processor provided in a wireless communication device that supports cellular communication and wireless LAN communication,
The cellular communication protocol stack includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer,
The processor sets a specific mode using the wireless LAN communication protocol stack instead of the cellular lower layer.
前記セルラ通信のプロトコルスタックは、物理層及びMAC層からなるセルラ下位層と、前記MAC層よりも上位のセルラ上位層と、を含み、
前記通信制御方法は、前記セルラ下位層に代えて前記無線LAN通信のプロトコルスタックを使用する特定モードを設定するステップを含むことを特徴とする通信制御方法。 A communication control method used in a wireless communication device that supports cellular communication and wireless LAN communication,
The cellular communication protocol stack includes a cellular lower layer composed of a physical layer and a MAC layer, and a cellular upper layer higher than the MAC layer,
The communication control method includes a step of setting a specific mode in which the wireless LAN communication protocol stack is used instead of the cellular lower layer.
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