JP2016178483A - 基地局装置、通信システム、呼処理制御装置、通信方法、呼処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】トラヒックオフロードの対象となるデータの送受信を実行している通信端末が、現在接続している基地局と異なる基地局が形成する通信エリアへ移動する際に、モバイルネットワークにおける処理負荷の増加を抑えることができる基地局装置を提供する。【解決手段】基地局装置20は、モバイルネットワーク30にアタッチしている通信端末10と、外部ネットワーク50と、の間において送受信されるデータをモバイルネットワーク30を用いて中継する通信部21と、データをローカルネットワーク40を用いて中継する通信部23と、加入者情報を用いて、通信端末10から送信されたデータを、いずれかのネットワーク用いて中継するかを決定し、通信端末10がハンドオーバを行う場合、データをモバイルネットワーク30を用いて中継することを決定する制御部22と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は基地局装置、通信システム、呼処理制御装置、通信方法、呼処理方法及びプログラムに関し、特に複数のネットワークを用いた通信を行う基地局装置、通信システム、呼処理制御装置、通信方法、呼処理方法及びプログラムに関する。
近年スマートフォンが急速に普及している。スマートフォンの急速な普及に伴い、移動通信事業者が管理するモバイルネットワークが処理するデータも増加している。そのため、モバイルネットワークのエッジに配置される装置が、モバイルネットワークを経由することなく、インターネット等の外部ネットワークとの間において通信を行う通信形態である、トラヒックオフロードが望まれている。
非特許文献1には、HeNB(Home evolved NodeB)に接続されたLGW(Local Gateway)を介して外部ネットワークとの間において通信を行うことによって、モバイルネットワーク内の通信量を減少させる構成が開示されている。具体的には、非特許文献1には、LGWが直接外部PDN(Packet Date Network)へ接続することによって、通信端末と外部ネットワークとの間において通信を行うことが記載されている。
3GPP TS 23.401 V13.1.0 (2014−12) 5.3 Authentication, Security and location management
非特許文献1に開示されている構成においては、LGWが直接、外部PDNへ接続することで、トラヒックオフロード機能を実現している。しかし、通信端末は、LGWを備えるHeNBが形成する通信エリアの外へ移動する際には、一度モバイルネットワークからDetachした後に、再度モバイルネットワークへAttachする必要がある。通信端末がHeNBの形成する通信エリアから移動するたびに、Detach及びAttachが繰り返されると、モバイルネットワーク内の信号量が増加し、モバイルネットワークにおける処理負荷が増加するという問題がある。また、Detach処理が行われると、通信端末の通信が中断されるという課題もある。
本発明の目的は、トラヒックオフロードの対象となるデータの送受信を実行している通信端末が、現在接続している基地局と異なる基地局が形成する通信エリアへ移動する際に、モバイルネットワークにおける処理負荷の増加を抑えることができ、かつ通信を継続することができる基地局装置、通信システム、呼処理制御装置、通信方法、呼処理方法及びプログラムを提供することにある。
本発明の第1の態様にかかる基地局装置は、第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークを用いて中継する第1の通信部と、第1のネットワークにATTACHしている前記通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する第2の通信部と、前記通信端末が、自装置が形成する通信エリア内において通信を行う場合、前記通信端末に関する加入者情報を用いて、前記通信端末から送信されたデータを、前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定し、前記通信端末が、前記第2のネットワークを介して前記外部ネットワークと通信している状態において、前記通信端末がハンドオーバを行う場合、前記通信端末から送信されたデータを前記第1のネットワークを用いて中継することを決定する制御部と、を備えるものである。
本発明の第2の態様にかかる通信システムは、第1のネットワークにATTACHしている通信端末及び外部ネットワークの間において送受信されるデータを前記第1のネットワークもしくは前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する基地局装置と、前記基地局装置から送信されたデータの送信元IPアドレスもしくは前記基地局装置へ送信するデータの宛先IPアドレスを、前記通信端末が前記第1のネットワークにATTACHした際に割り当てられた第1のIPアドレスから、前記第1のIPアドレスに関連づけられた第2のIPアドレスへ変換し、前記第2のネットワークと通信を行うゲートウェイ装置と、を備えるものである。
本発明の第3の態様にかかる呼処理制御装置は、第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークもしくは前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する基地局装置へ、前記通信端末から送信されたデータを前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定する際に用いる、前記通信端末と前記外部ネットワークとの間の通信において前記第2のネットワークを用いることが可能か否かを示す情報を送信する通信部を備えるものである。
本発明の第4の態様にかかる通信方法は、第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークを用いて中継する第1の通信部と、第1のネットワークにATTACHしている前記通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する第2の通信部とを備える基地局装置において実行される通信方法であって、前記通信端末が、自装置が形成する通信エリア内において通信を行う場合、前記通信端末に関する加入者情報を用いて、前記通信端末から送信されたデータを、前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定し、前記通信端末が、前記第2のネットワークを介して前記外部ネットワークと通信している状態において、前記通信端末がハンドオーバを行う場合、前記通信端末から送信されたデータを前記第1のネットワークを用いて中継することを決定するものである。
本発明の第5の態様にかかる呼処理方法は、第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークもしくは前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する基地局装置へ、前記通信端末から送信されたデータを前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定する際に用いる、前記通信端末と前記外部ネットワークとの間の通信において前記第2のネットワークを用いることが可能か否かを示す情報を送信するものである。
本発明の第6の態様にかかるプログラムは、第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークを用いて中継する第1の通信部と、第1のネットワークにATTACHしている前記通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する第2の通信部とを備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、前記通信端末が、自装置が形成する通信エリア内において通信を行う場合、前記通信端末に関する加入者情報を用いて、前記通信端末から送信されたデータを、前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定し、前記通信端末が、前記第2のネットワークを介して前記外部ネットワークと通信している状態において、前記通信端末がハンドオーバを行う場合、前記通信端末から送信されたデータを前記第1のネットワークを用いて中継することを決定することをコンピュータに実行させるものである。
本発明により、トラヒックオフロードの対象となるデータの送受信を実行している通信端末が、現在接続している基地局と異なる基地局が形成する通信エリアへ移動する際に、モバイルネットワークにおける処理負荷の増加を抑えることができ、通信を継続することができる基地局装置、通信システム、呼処理制御装置、通信方法、呼処理方法及びプログラムを提供することができる。
(実施の形態1)
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。はじめに、図1を用いて本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成例について説明する。図1の通信システムは、通信端末10及び基地局装置20を有している。基地局装置20は、モバイルネットワーク30もしくはローカルネットワーク40を介して外部ネットワーク50に配置されたサーバ装置等と通信する。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。はじめに、図1を用いて本発明の実施の形態1にかかる通信システムの構成例について説明する。図1の通信システムは、通信端末10及び基地局装置20を有している。基地局装置20は、モバイルネットワーク30もしくはローカルネットワーク40を介して外部ネットワーク50に配置されたサーバ装置等と通信する。
通信端末10は、携帯電話端末、スマートフォンもしくはタブレット型端末等であってもよい。また、通信端末10は、通信端末10内のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるコンピュータ装置であってもよい。また、通信端末10は、モバイルネットワーク30にATTACHしている。モバイルネットワーク30は、例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)において規定された処理を実行するネットワークであってもよい。通信端末10がモバイルネットワーク30にATTACHしているとは、通信端末10が、モバイルネットワーク30を介して通信を行うことができる状態と言い換えてもよい。通信端末10がモバイルネットワーク30にATTACHしているとは、モバイルネットワーク30において、通信端末10に関するデータを送受信するための経路が設定されている状態と言い換えてもよい。
基地局装置20は、通信部21、制御部22及び通信部23を有している。基地局装置20は、基地局装置20内のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって処理が実行されるコンピュータ装置であってもよい。プロセッサが通信部21、制御部22及び通信部23は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって機能するソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。もしくは、通信部21、制御部22及び通信部23は、回路等によって構成されてもよい。通信部は、送受信部と称されてもよい。また、図1においては、通信端末10と通信を行うためのインタフェース(例えば、無線通信部等)の図示を省略している。
通信部21は、モバイルネットワーク30にATTACHしている通信端末10と、外部ネットワーク50と、の間において送受信されるデータをモバイルネットワーク30を用いて中継する。例えば、通信部21は、外部ネットワーク50に配置されたストリーミングサーバ等から通信端末10へ配信されるデータを中継してもよい。外部ネットワーク50は、いわゆるインターネット等と称されるネットワークであってもよい。言い換えると、外部ネットワーク50は、IPネットワーク等と称されるネットワークであってもよい。
通信部23は、モバイルネットワーク30にATTACHしている通信端末10と、外部ネットワーク50と、の間において送受信されるデータをローカルネットワーク40を用いて中継する。ローカルネットワーク40は、基地局装置20と外部ネットワーク50との間を中継するネットワークであり、例えば、ゲートウェイ装置等によって構成されてもよい。
制御部22は、基地局装置20が形成する通信エリア内において通信を行う場合、通信端末10に関する加入者情報を用いて、通信端末10から送信されたデータを、モバイルネットワーク30及びローカルネットワーク40のどちらを用いて中継するかを決定する。基地局装置20は、セルもしくはセクタ等と称されるエリアによって構成される通信エリアを形成する。加入者情報は、例えば、通信端末10とモバイルネットワーク30を管理する通信事業者との間において締結された契約情報等であってもよい。加入者情報は、モバイルネットワーク30内に配置されたサーバ装置等に格納されていてもよい。
制御部22は、例えば、通信端末10の加入者情報において指定された種類のデータを通信部23を用いて中継し、その他の種類のデータを通信部21を用いて中継するとしてもよい。もしくは、制御部22は、通信端末10の加入者情報においてローカルネットワーク40を用いることが許可されている場合、通信端末10に関する全てのデータを通信部23を用いて中継してもよい。
制御部22は、通信端末10が、通信部23を介して外部ネットワーク50と通信している状態において、通信端末10がハンドオーバを行う場合、通信端末10から送信されたデータを通信部21を用いて中継することを決定する。通信端末10がハンドオーバを行うとは、通信端末10が、基地局装置20によって形成された通信エリアから、他の基地局装置によって形成された通信エリアへ移動することである。または、通信端末10が、基地局装置20の経由から他の基地局装置の経由に変わって、外部ネットワーク50と通信することであってもよい。
制御部22が、通信端末10から送信されたデータを通信部21を用いて中継することを決定するとは、通信端末10から送信されたデータを通信部23を用いて中継することを停止すると言い換えられてもよい。
通信端末10がハンドオーバする際に、制御部22が、通信端末10から送信されるデータをすべて通信部21を用いて外部ネットワーク50へ送信することによって、通信端末10から送信されたデータに対する外部ネットワーク50からの応答も、通信部21へ送信されることとなる。その結果、通信端末10と外部ネットワーク50との間において送受信されるデータは、全てモバイルネットワーク30及び通信部21を介して中継される。
基地局装置20は、通信端末10がハンドオーバする際に、通信部21において、通信端末10と外部ネットワーク50との間の全ての通信を行う。そのため、通信端末10は、他の基地局によって形成される通信エリアへ移動した場合においても、ハンドオーバ処理を実行することによって、外部ネットワーク50との間の通信を継続することができる。つまり、通信端末10は、基地局装置20が形成する通信エリア外へ移動する際に、モバイルネットワーク30からDetachし、移動先の通信エリアを構築する他の基地局を介して再度ATTACHすることなく、外部ネットワーク50との間の通信を継続することができる。つまり、通信端末10は、Detach処理を行わないことにより、通信を中断することなく、外部ネットワーク50からのサービスを継続して受け続けることができる。
以上説明したように、通信端末10が、基地局装置20を利用して、一部もしくは全部のデータをローカルネットワーク40を経由したオフロード経路にて通信を行っている状態において、ハンドオーバを実行する場合、基地局装置20は、一旦オフロード経路での通信を停止する。基地局装置20は、オフロード経路での通信を停止すると、全部のデータを、モバイルネットワーク30を経由する通常経路に戻す。これによって、通信端末10がハンドオーバを実行する場合、オフロード経路で送受信されていたデータについても、通常のハンドオーバ処理によって通信が中断されることなく、ハンドオーバ先の基地局に転送される。つまり、通信端末10がハンドオーバする際に、オフロードでの通信を一旦、通常経路に退避させることで、オフロードでの通信も中断されることがなく、ハンドオーバが可能になる。
(実施の形態2)
続いて、図2を用いて本発明の実施の形態2にかかる通信システムの構成例について説明する。図2の通信システムは、UE(User Equipment)60、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)61、L−GW(Local-Gateway)62、MME(Mobility Management Entity)63、HSS(Home Subscriber Server)64、SGSN(Serving GPRS Support Node)65、UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)66、GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)67、S−GW(Serving Gateway)68、P−GW(Packet Data Network Gateway)69、PCRF(Policy and Charging Rule Function)70及びIP Services71を有している。
続いて、図2を用いて本発明の実施の形態2にかかる通信システムの構成例について説明する。図2の通信システムは、UE(User Equipment)60、E−UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)61、L−GW(Local-Gateway)62、MME(Mobility Management Entity)63、HSS(Home Subscriber Server)64、SGSN(Serving GPRS Support Node)65、UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)66、GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)67、S−GW(Serving Gateway)68、P−GW(Packet Data Network Gateway)69、PCRF(Policy and Charging Rule Function)70及びIP Services71を有している。
UE60とE−UTRAN61とは、LTE−Uuインタフェースを介して接続している。MME63とE−UTRAN61とは、S1−MMEインタフェースを介して接続している。MME63とSGSN65とは、S3インタフェースを介して接続している。MME63とHSS64とは、S6aインタフェースを介して接続している。MME63とS−GW68とは、S11インタフェースを介して接続している。E−UTRAN61とS−GW68とは、S1−Uインタフェースを介して接続している。
S−GW68とP−GW69とは、S5インタフェースを介して接続している。P−GW69とPCRF70とは、Gxインタフェースを介して接続している。P−GW69とIP Services71とは、SGiインタフェースを介して接続している。PCRF70とIP Services71とは、Rxインタフェースを介して接続している。
S−GW68とSGSN65とは、S4インタフェースを介して接続している。S−GW68とUTRAN66とは、S12インタフェースを介して接続している。各ノード装置間におけるインタフェースは、3GPPにおいて規定されている。
S−GW68とSGSN65とは、S4インタフェースを介して接続している。S−GW68とUTRAN66とは、S12インタフェースを介して接続している。各ノード装置間におけるインタフェースは、3GPPにおいて規定されている。
UE60は、3GPPにおける移動通信端末の総称である。UE60は、図1の通信端末10に相当する。E−UTRAN61は、基地局装置によって構成される無線アクセスネットワークである。例えば、E−UTRAN61は、図1の基地局装置20によって構成される。また、基地局装置20は、具体的には、3GPPにおいて規定されているeNB(evolved NodeB)であってもよい。
MME63は、UE60に関する呼処理を制御するノード装置である。具体的には、UE60が通信を行う際に使用するS−GW68及びP−GW69を選択する。また、MME63は、HSS64に格納されているUE60の加入者情報を取得し、加入者情報を用いて呼処理を行う。また、MME63によって呼処理を制御する際に用いられるデータは、制御データもしくはC−Planeデータと称されてもよい。
SGSN65は、UTRAN66及びGERAN67を介して通信を行うUEに関する呼処理を制御するノード装置である。
S−GW68及びP−GW69は、UE60とIP Services71との間において伝送されるユーザデータを中継する。ユーザデータは、U−Planeデータと称されてもよい。
PCRF70は、モバイルネットワーク内におけるポリシー制御もしくは課金制御を行うノード装置である。PCRF70は、通信事業者等によって決定されたポリシー情報をP−GW69へ出力する。
L−GW62は、E−UTRAN61を構成するeNBと接続するゲートウェイ装置もしくはeNBと一体として構成されるゲートウェイ装置である。L−GW62は、IP Services71との間においてデータの送受信を行う。IP Services71は、図1の外部ネットワーク50に相当する。IP Services71は、例えば、IMS(IP Multimedia Subsystem)もしくはESS(Ethernet(登録商標) Service Switch)等であってもよく、また、いわゆるインターネットであってもよい。
L−GW62は、E−UTRAN61とIP Services71との間において、S−GW68及びP−GW69を介して伝送されるユーザデータを、オフロードするために用いられる。ここで、MME63、HSS64、SGSN65、S−GW68、P−GW69及びPCRF70によって構成されるネットワークが、図1のモバイルネットワーク30に相当する。また、L−GW62によって構成されるネットワークが、図1のローカルネットワーク40に相当する。
この場合、L−GW62は、モバイルネットワーク30において伝送されるユーザデータを、ローカルネットワーク40へオフロードする。
続いて、図3を用いて本発明の実施の形態2にかかるMME63の構成例について説明する。MME63は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。MME63は、加入者情報通信部81を有している。加入者情報通信部81は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。もしくは、加入者情報通信部81は、回路等によって構成されてもよい。また、図3においては、HSS64以外の装置と通信を行うためのインタフェースの図示を省略している。
加入者情報通信部81は、HSS64からUE60に関する加入者データを取得する。加入者情報通信部81が取得する加入者データには、UE60が接続するAPN(Access Point Name)に関するトラヒックをL−GW62を介してオフロードすることができるか否かに関する情報(以下、オフロード可否情報とする)が含まれている。UE60が接続するAPNは、例えば、外部ネットワーク50を示す情報であってもよい。UE60が、複数のAPNに接続することができる場合、APN毎にオフロード可否情報が設定されていてもよい。
加入者情報通信部81は、オフロード可否情報を含む加入者情報をE−UTRAN61を構成するeNB90(不図示)へ送信する。
続いて、図4を用いて本発明の実施の形態2にかかるeNB90の構成例について説明する。eNB90は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって動作するコンピュータ装置であってもよい。また、図4においては、通信端末10と通信を行うためのインタフェース(例えば、無線通信部等)の図示を省略している。
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eNB90は、S−GW通信部91、トラヒックオフロード判定部92、L−GW通信部93及びMME通信部94を有している。S−GW通信部91、トラヒックオフロード判定部92、L−GW通信部93及びMME通信部94は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。もしくは、S−GW通信部91、トラヒックオフロード判定部92、L−GW通信部93及びMME通信部94は、回路等によって構成されてもよい。
eNB90は、S−GW通信部91、トラヒックオフロード判定部92、L−GW通信部93及びMME通信部94を有している。S−GW通信部91、トラヒックオフロード判定部92、L−GW通信部93及びMME通信部94は、プロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することによって処理が実行されるソフトウェアもしくはモジュールであってもよい。もしくは、S−GW通信部91、トラヒックオフロード判定部92、L−GW通信部93及びMME通信部94は、回路等によって構成されてもよい。
S−GW通信部91は、S−GW68との間においてユーザデータを送受信する。また、L−GW通信部93は、L−GW62との間においてユーザデータを送受信する。また、MME通信部94は、MME63との間において制御データを送受信する。
トラヒックオフロード判定部92は、MME通信部94を介してMME63から送信された加入者情報を受信する。MME63から送信された加入者情報は、UE60に関するオフロード可否情報を含む。
トラヒックオフロード判定部92は、UE60から送信されたデータについて、UE60に関するオフロード可否情報を用いて、S−GW通信部91を介してS−GW68へ送信するか、L−GW通信部93を介してIP Services71へ送信するかを判定する。
例えば、トラヒックオフロード判定部92は、UE60が接続先として指定するAPNに関して、オフロードが可能であることを示すオフロード可否情報を有する場合、UE60から送信されたデータをL−GW通信部93を介してL−GW62へ出力すると判定する。また、トラヒックオフロード判定部92は、UE60が接続先として指定するAPNに関して、オフロードが不可であることを示すオフロード可否情報を有する場合、UE60から送信されたデータをS−GW通信部91を介してS−GW68へ出力すると判定する。
続いて、図5を用いて本発明の実施の形態2にかかるATTACH処理の流れについて説明する。はじめに、UE60は、eNB90を介してMME63へAttach Requestメッセージを送信する(S11)。例えば、UE60は、電源がOFF状態からON状態へ遷移した際等に、Attach RequestメッセージをMME63へ送信する。
次に、MME63は、HSS64に格納されているUE60に関する認証情報を用いて、UE60に関する認証処理を行う(S12)。次に、MME63は、HSS64から、UE60に関する加入者情報を取得する(S13)。加入者情報は、加入者Profile(加入者PF)等と称されてもよい。加入者情報には、UE60が接続するAPNに関して、オフロード可否情報が含まれている。
次に、MME63は、UE60に関するユーザデータを伝送するための経路を設定することを指示するCreate Session RequestメッセージをS−GW68へ送信する(S14)。S−GW68は、MME63から送信されたCreate Session RequestメッセージをP−GW69へ送信する。ここで、P−GW69は、UE60に対して、UE60が外部ネットワーク50との通信において用いるIPアドレスを払い出す。例えば、P−GW69は、UE60へIPアドレスとして、IP−Aを払い出したとする。
次に、P−GW69は、UE60へ払い出したIP−Aを設定したCreate Session ResponseメッセージをS−GW68を介してMME63へ送信する(S15)。
次に、MME63は、ステップS13において取得したオフロード可否情報及びUE60に払い出されたIP−Aを設定したInitial Context Setup RequestメッセージをeNB90へ送信する(S16)。ここで、図6を用いて、Initial Context Setup Requestメッセージの詳細について説明する。
図6は、ステップS16において送信されるS1APメッセージであるInitial Context Setup Requestメッセージを示している。Initial Context Setup Requestメッセージにおいて、E−RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer) ID毎に設定されているパラメータに、APN及びTraffic offloadを示す情報が設定される。Traffic offloadには、指定されたAPNに関するデータのオフロードが可能か否かを示す情報が設定されている。もしくは、指定されたAPNに関するデータのオフロードが可能である場合に、Traffic offloadが設定されてもよい。
図5に戻り、eNB90は、Initial Context Setup Requestメッセージを受信すると、UE60との間の無線ベアラを確立する(S17)。eNB90は、UE60との間の無線ベアラを確立する際に、UE60に払い出されたIP−AをUE60へ通知する。
次に、eNB90は、Initial Context Setup Requestメッセージに対する応答メッセージとして、Initial Context Setup ResponseメッセージをMME63へ送信する(S18)。次に、MME63は、S−GW68へModify Bearer Requestメッセージを送信し(S19)、応答メッセージとしてS−GW68からModify Bearer Responseメッセージを受信する(S20)。
ステップS20以降に、UE60は、外部ネットワーク50との間において、パケット転送が可能となる。
続いて、図7を用いて本発明の実施の形態2にかかるトラヒックオフロード判定処理の流れについて説明する。はじめに、UE60は、外部ネットワーク50に配置されたサーバ装置もしくは通信端末等を宛先とする、Uplink PacketをeNB90へ送信する(S31)。例えば、UE60は、送信元のIPアドレスをIP−Aとし、送信先のIPアドレスをIP−XとしてUplink Packetを送信する。例えば、UE60は、Webサーバにおいて管理されているWebページを閲覧するために、Uplink PacketとしてHttpリクエストメッセージを送信してもよい。
次に、eNB90は、UE60から送信されたUplink Packetのベアラ、具体的にはE−RAB IDが、オフロード対象のAPNを示しているか否かを判定する(S32)。ここでは、eNB90は、UE60から送信されたUplink Packetの宛先が、オフロード対象のAPNを示していないと判定する。つまり、eNB90は、UE60から送信されたUplink PacketをL−GW62へオフロードしないことを決定する。
次に、eNB90は、Uplink Packetを、S−GW68、P−GW69を介して外部ネットワーク50へ送信する(S33)。次に、Uplink Packetを受信した外部ネットワーク50内のサーバ装置等は、送信元IPアドレスをIP−Xとし、送信先のIPアドレスをIP−AとしてDownlink Packetを、P−GW69、S−GW68及びeNB90を介してUE60へ送信する(S34)。
次に、図8を用いて本発明の実施の形態2にかかるトラヒックオフロード判定処理の流れについて説明する。ステップS41は、図7のステップS31と同様であるため説明を省略する。
次に、eNB90は、UE60から送信されたUplink Packetの宛先が、オフロード対象のAPNを示しているか否かを判定する(S42)。ここでは、eNB90は、UE60から送信されたUplink Packetの宛先が、オフロード対象のAPNを示していると判定する。つまり、eNB90は、UE60から送信されたUplink PacketをL−GW62へオフロードすることを決定する。
次に、eNB90は、Uplink PacketをL−GW62へ送信する(S43)。次に、LGW62は、NAT機能を用いることによって、Uplink Packetの送信元IPアドレスをIP−AからIP−Bへ変換する(S44)。次に、L−GW62は、送信元IPアドレスをIP−Bとし、送信先IPアドレスをIP−XとしてUplink Packetを外部ネットワーク50へ送信する(S45)。
次に、Uplink Packetを受信した外部ネットワーク50内のサーバ装置等は、送信元IPアドレスをIP−Xとし、送信先のIPアドレスをIP−BとしてDownlink Packetを、L−GW62へ送信する(S34)。外部ネットワーク50内のサーバ装置等は、Uplink Packetの送信元IPアドレスに設定されているIP−Bを送信先IPアドレスとして指定することによって、Downlink Packetを、モバイルネットワーク30からオフロードして送信することができる。
次に、L−GW62は、NAT機能を用いることによって、Downlink Packetの送信先IPアドレスをIP−BからIP−Aへ変換する(S47)。次に、L−GW62は、送信元IPアドレスをIP−Xとし、送信先IPアドレスをIP−Aとして、Downlink Packetを、eNB90を介してUE60へ送信する。
図7及び図8に記載するトラヒックオフロード判定処理を行うことによって、UE60が、モバイルネットワーク30へATTACHしている状態のまま、eNB90は、UE60が接続するAPN毎に、Uplink PacketをL−GW62へオフロードするか否かを判定することができる。
続いて、図9を用いて本発明の実施の形態2にかかるハンドオーバ処理の流れについて説明する。図9においては、eNBが、Uplink PacketをL−GW62へオフロードしていることを前提とする。図9のステップS51の前段に示されている矢印は、Uplink Packet及びDownlink Packetが、UE60、と外部PDNとの間において、SeNB及びL―GW62を経由していることを示している。
はじめに、UE60は、電波環境等を測定した結果であるMeasurement reportメッセージを現在接続しているeNB(SeNB:Source eNB)へ送信する(S51)。次に、SeNBは、Measurement reportメッセージの内容に基づいて、UE60に関してハンドオーバ(H.O:Handover)の実施を決定する(S52)。
次に、SeNBは、Uplink PacketをL−GW62へオフロードすることを停止する(S53)。つまり、SeNBは、Uplink PacketをL−GW62ではなく、S−GW68へ送信する。図9のステップS53の後段に示されている矢印は、Uplink Packet及びDownlink Packetが、UE60、と外部PDNとの間において、SeNB、S−GW68及びP−GW69を経由していることを示している。
次に、SeNBは、UE60の移動先の通信エリアを形成するeNB(TeNB:Target eNB)へHandover Requestメッセージを送信する(S54)。次に、TeNBは、Handover Requestメッセージに対する応答メッセージとして、Handover Request AckメッセージをSeNBへ送信する(S55)。
次に、SeNBは、UE60における無線ベアラの切り替えを指示するために、RRC ReconfメッセージをUE60へ送信する(S56)。UE60は、RRC Reconfメッセージを受信すると、TeNBとの間において無線ベアラを設定する。次に、UE60は、TeNBとの間において無線ベアラを設定すると、RRC Reconf CompleteメッセージをTeNBへ送信する(S57)。
次に、TeNBは、TeNBとS−GW68との間にUE60に関するユーザデータを伝送するためのパスもしくはトンネルを設定するために、Path Switch RequestメッセージをMME63へ送信する(S58)。
次に、MME63は、TeNBとの間に、UE60に関するユーザデータを伝送するためのパス等を設定することを指示するModify Bearer RequestメッセージをS−GW68へ送信する(S59)。次に、S−GW68は、Modify Bearer Requestメッセージに対する応答メッセージとして、Modify Bearer ResponseメッセージをMME63へ送信する(S60)。
次に、MME63は、S−GW68から送信されたModify Bearer Responseメッセージを受信すると、Path Switch Request AckメッセージをTeNBへ送信する(S61)。ここで、MME63は、UE60に関するオフロード可否情報を設定したPath Switch Request AckメッセージをTeNBへ送信する。Path Switch Request Ackメッセージの詳細について、図10を用いて説明する。
図10は、ステップS61において送信されるS1APメッセージであるPath Switch Request Ackメッセージを示しているPath Switch Request Ackメッセージにおいて、E−RAB ID毎に設定されているパラメータに、APN及びTraffic offloadを示す情報が設定される。Traffic offloadには、指定されたAPNに関するデータのオフロードが可能か否かを示す情報が設定されている。もしくは、指定されたAPNに関するデータのオフロードが可能である場合に、Traffic offloadが設定されてもよい。
図9に戻り、次に、TeNBは、SeNBに対して、UE60に関する通信リソースの解放を指示するUE Context Release Requestメッセージを送信する(S62)。図9のステップS62の後段に示されている矢印は、Uplink Packet及びDownlink Packetが、UE60、と外部PDNとの間において、TeNB、S−GW68及びP−GW69を経由していることを示している。
ステップS61において、TeNBは、Uplink PacketをオフロードするためのL−GWと通信を行うことができる場合には、Path Switch Request Ackメッセージに設定されたオフロード可否情報に従い、UE60から送信されたUplink Packetをオフロードすることができる。
図9に示すハンドオーバ処理においては、ステップS61のPath Switch Request Ackメッセージに、オフロード可否情報を設定する例について説明したが、ステップS54に示すX2APメッセージであるHandover Requestメッセージに、オフロード可否情報が設定されてもよい。具体的には、図11に示すように、E−RAB ID毎に設定されているパラメータに、APN及びTraffic offloadを示す情報が設定されてもよい。
また、図9は、UE60のハンドオーバによって、UE60の接続先のeNBのみが変更され、MMEが変更されないX2ハンドオーバを示しているが、MMEの変更を伴うS1ハンドオーバが行われることもある。S1ハンドオーバにおいては、移動先のMMEから、TeNBへHandover Requestメッセージが送信される。オフロード可否情報は、移動先のMMEからTeNBへ送信されるHandover Requestメッセージに設定されてもよい。図12は、移動先のMMEからTeNBへ送信されるHandover Requestメッセージにオフロード可否情報が設定されたことを示している。
以上説明したように、本発明の実施の形態2にかかるハンドオーバ処理においては、SeNBがL−GW62へオフロードしていたUplink Packet及びDownlink PacketをS−GW68及びP−GW69を介して外部ネットワーク50へ送信することができる。これより、SeNB、TeNB及びUE60において、ハンドオーバ処理を実行することによって、UE60は、TeNBを介して再度ATTACH処理を実行することなく、外部ネットワーク50との間の通信を継続することができる。
(実施の形態3)
続いて、図13を用いて本発明の実施の形態3にかかるeNB100の構成例について説明する。eNB100は、図4のeNB90の構成に、テンプレート管理部101が追加された構成となっている。図4のeNB90と同様の構成要素については、詳細な説明を省略する。
続いて、図13を用いて本発明の実施の形態3にかかるeNB100の構成例について説明する。eNB100は、図4のeNB90の構成に、テンプレート管理部101が追加された構成となっている。図4のeNB90と同様の構成要素については、詳細な説明を省略する。
テンプレート管理部101は、オフロード対象のUplink Packetを特定するための情報を、Traffic Offload Flow Templateとして管理する。Traffic offload Flow Templateには、例えば、Uplink PacketのSource IP、Source Port、Target IP、Target Port、Protocol等情報が管理されている。トラヒックオフロード判定部92は、Uplink Packetが、テンプレート管理部101に管理されているTraffic offload Flow Templateに該当するPacketか否かを判定し、Uplink Packetがオフロード対象か否かを判定する。
eNB100は、MME63もしくはL−GW62から送信されたTraffic offload Flow Templateをテンプレート管理部101において管理してもよい。もしくは、eNB100の管理者等が、Traffic offload Flow Templateにおいて管理する情報を入力してもよい。
トラヒックオフロード判定部92は、例えば、パケットの内容を解析するDPI(Deep Packet Inspection)機能を用いることによって、Uplink Packetに設定されているSource IP等を特定してもよい。
以上説明したように、Traffic offload Flow Templateを用いることによって、同一外部ネットワーク50を宛先とするUplink Packetについて、フロー単位にオフロード対象であるか否かを判定することができる。
フロー単位にオフロード対象であるか否かを判定することによって、MVNO事業者にとっても次のような利点がある。一般的に、MVNO事業者にはサービス毎にAPNが割り当てられることはなく、MVNO事業者を識別するための一つのAPNが割り当てられる。そのため、MVNO事業者が、APN毎にUplink Packetがオフロード対象であるか否かを判定することは困難となる。そこで、フロー単位にオフロード対象であるか否かを判定することによって、MVNO事業者であっても、オフロード対象のUplink Packetであるか否かを判定することができる。
MVNO事業者を考慮した場合、eNB100は、MNO事業者の運営するMMEもしくはL−GWからTraffic offload Flow Templateを受信してもよく、MVNO事業者の運営するP−GWもしくはL−GWからTraffic offload Flow Templateを受信してもよい。
また、オフロード対象となるデータがストリーミング動画データである場合、eNB100は、CDN(Contents Delivery Network)へデータをオフロードしてもよい。
上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、eNBもしくはMMEにおける処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。)
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
10 通信端末
20 基地局装置
21 通信部
22 制御部
23 通信部
30 モバイルネットワーク
40 ローカルネットワーク
50 外部ネットワーク
60 UE
61 E−UTRAN
62 L−GW
63 MME
64 HSS
65 SGSN
66 UTRAN
67 GERAN
68 S−GW
69 P−GW
70 PCRF
71 IP Services
81 加入者情報通信部
90 eNB
91 S−GW通信部
92 トラヒックオフロード判定部
93 L−GW通信部
94 MME通信部
100 eNB
101 テンプレート管理部
20 基地局装置
21 通信部
22 制御部
23 通信部
30 モバイルネットワーク
40 ローカルネットワーク
50 外部ネットワーク
60 UE
61 E−UTRAN
62 L−GW
63 MME
64 HSS
65 SGSN
66 UTRAN
67 GERAN
68 S−GW
69 P−GW
70 PCRF
71 IP Services
81 加入者情報通信部
90 eNB
91 S−GW通信部
92 トラヒックオフロード判定部
93 L−GW通信部
94 MME通信部
100 eNB
101 テンプレート管理部
Claims (11)
- 第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークを用いて中継する第1の通信部と、
第1のネットワークにATTACHしている前記通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する第2の通信部と、
前記通信端末が、自装置が形成する通信エリア内において通信を行う場合、前記通信端末に関する加入者情報を用いて、前記通信端末から送信されたデータを、前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定し、前記通信端末が、前記第2のネットワークを介して前記外部ネットワークと通信している状態において、前記通信端末がハンドオーバを行う場合、前記通信端末から送信されたデータを前記第1のネットワークを用いて中継することを決定する制御部と、を備える基地局装置。 - 前記制御部は、
前記第1の通信部を介して、前記第1のネットワークに配置される呼処理制御装置から送信された加入者情報を受け取る、請求項1に記載の基地局装置。 - 前記制御部は、
前記加入者情報として、前記通信端末と前記外部ネットワークとの間の通信において前記第2のネットワークを用いることが可能か否かを示す情報を受け取る、請求項1又は2に記載の基地局装置。 - 前記制御部は、
IPアドレス及びポート番号の少なくとも一方を用いて、前記通信端末から送信されたデータを、前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 第1のネットワークにATTACHしている通信端末及び外部ネットワークの間において送受信されるデータを前記第1のネットワークもしくは前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する基地局装置と、
前記基地局装置から送信されたデータの送信元IPアドレスもしくは前記基地局装置へ送信するデータの宛先IPアドレスを、前記通信端末が前記第1のネットワークにATTACHした際に割り当てられた第1のIPアドレスから、前記第1のIPアドレスに関連づけられた第2のIPアドレスへ変換し、前記第2のネットワークと通信を行うゲートウェイ装置と、を備える通信システム。 - 前記ゲートウェイ装置は、
NAT動作を実行することによって前記第1のIPアドレスを前記第2のIPアドレスへ変換する、請求項5に記載の通信システム。 - 第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークもしくは前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する基地局装置へ、前記通信端末から送信されたデータを前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定する際に用いる、前記通信端末と前記外部ネットワークとの間の通信において前記第2のネットワークを用いることが可能か否かを示す情報を送信する通信部を備える、呼処理制御装置。
- 第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークを用いて中継する第1の通信部と、第1のネットワークにATTACHしている前記通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する第2の通信部とを備える基地局装置において実行される通信方法であって、
前記通信端末が、自装置が形成する通信エリア内において通信を行う場合、前記通信端末に関する加入者情報を用いて、前記通信端末から送信されたデータを、前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定し、前記通信端末が、前記第2のネットワークを介して前記外部ネットワークと通信している状態において、前記通信端末がハンドオーバを行う場合、前記通信端末から送信されたデータを前記第1のネットワークを用いて中継することを決定する、通信方法。 - 第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークもしくは前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する基地局装置へ、前記通信端末から送信されたデータを前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定する際に用いる、前記通信端末と前記外部ネットワークとの間の通信において前記第2のネットワークを用いることが可能か否かを示す情報を送信する、呼処理方法。
- 第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークを用いて中継する第1の通信部と、第1のネットワークにATTACHしている前記通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する第2の通信部とを備えるコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記通信端末が、自装置が形成する通信エリア内において通信を行う場合、前記通信端末に関する加入者情報を用いて、前記通信端末から送信されたデータを、前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定し、前記通信端末が、前記第2のネットワークを介して前記外部ネットワークと通信している状態において、前記通信端末がハンドオーバを行う場合、前記通信端末から送信されたデータを前記第1のネットワークを用いて中継することを決定することをコンピュータに実行させるプログラム。 - 第1のネットワークにATTACHしている通信端末と、外部ネットワークと、の間において送受信されるデータを前記第1のネットワークもしくは前記第1のネットワークと異なる第2のネットワークを用いて中継する基地局装置へ、前記通信端末から送信されたデータを前記第1及び第2のネットワークのどちらを用いて中継するかを決定する際に用いる、前記通信端末と前記外部ネットワークとの間の通信において前記第2のネットワークを用いることが可能か否かを示す情報を送信することをコンピュータに実行させるプログラム。
Priority Applications (2)
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WO2014043494A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Interdigital Patent Holdings, Inc. | System enhancements for enabling non-3gpp offload in 3gpp |
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US8856387B2 (en) * | 2008-04-24 | 2014-10-07 | Qualcomm Incorporated | Local IP access scheme |
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2015
- 2015-03-20 JP JP2015057347A patent/JP2016178483A/ja active Pending
-
2016
- 2016-03-11 WO PCT/JP2016/001404 patent/WO2016152072A1/ja active Application Filing
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