JP2016213899A - 通信システム、通信方法、端末及び無線アクセスネットワークノード - Google Patents

通信システム、通信方法、端末及び無線アクセスネットワークノード Download PDF

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Abstract

【課題】特定の通信端末群のトラヒック量の急増が他の通信端末の品質に及ぼす悪影響を排除する通信システム、基地局、通信方法及びプログラムを提供すること。【解決手段】本発明にかかる通信システムは、通信端末４０と、通信端末４０とデータ通信を行うゲートウェイ装置１１を選択するノード装置１３とを含む。さらに、通信システムは、通信端末４０から送信される接続要求メッセージに含まれる識別子に基づいて、ノード装置１３を選択する基地局３０、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は通信システムに関し、特に複数のコアネットワークシステムを有する通信システムに関する。
通信事業者の管理する通信システムは、通信端末の移動管理、データの中継装置等を含むコアネットワークを有している。また、通信事業者の管理する通信システムは、企業向けサービスとして、企業毎にゲートウェイ装置を用意し、各企業が管理するネットワークとゲートウェイ装置を介して接続している。ゲートウェイ装置は、コアネットワーク内に配置されている。通信端末は、通信事業者の管理する通信システム内に配置されたゲートウェイ装置を介して自らが属する企業のネットワークへ接続することができる。
近年、通信システムに対してＭＴＣ（Machine Type Communication）端末の接続が検討されている。ＭＴＣ端末は、センサ情報もしくは商品管理情報等を通信する端末であり、１台当たりの通信量は少ない。ＭＴＣ端末を導入する企業等は、複数のＭＴＣ端末から送信された情報を収集し、収集した情報の解析を行う。ＭＴＣ端末を導入する企業等は、解析結果を用いてサービスを展開する。このような場合、各企業は、多くの情報を収集するために、多くのＭＴＣ端末を通信システムに接続させる。
ここで、特許文献１には、センサーと、モバイル情報端末と、アプリケーションサーバとが連携して、モバイル情報端末にサービスを提供するシステムが開示されている。具体的には、モバイル情報端末は、複数のセンサー情報を取得する。さらに、モバイル情報端末は、取得したセンサー情報をアプリケーションサーバへ送信する。ここで、アプリケーションサーバは、モバイル情報端末から送信されたセンサー情報に基づいて、アドバイス情報を作成して、モバイル情報端末に送信する。このようにして、モバイル情報端末は、センサー情報に基づいたアドバイスサービスを受けることができる。
特開２０１０−１６５１１２号公報
3GPP Technical Specification, TS 36.413 V11.5.0 (2013-09), clause 8.7.3
しかし、通信事業者の管理する通信システムに、通信機能を有する多くのセンサーもしくは多くのＭＴＣ端末等が接続された場合、次のような問題が発生する。通信システムに接続された多くのセンサーもしくはＭＴＣ端末等が、一斉にソフトウェアのアップデートを行う場合、通信システム内のトラヒック量が急増する。また、ソフトウェアのアップデート以外にも、ＭＴＣ端末が一斉に通信を行う場合、一台当たりの通信量は少ないが、ＭＴＣ端末の数が増加するにつれて、通信システム内のトラヒック量が増加する。通信システムには、ＭＴＣ端末等以外に、スマートフォンもしくは携帯電話等も接続されている。そのため、ＭＴＣ端末等のトラヒック量が急増すると、ネットワークの輻輳により、スマートフォンもしくは携帯電話等を用いた通信に、データの遅延等の悪影響を及ぼす可能性があるという問題が発生する。
本発明の目的は、特定の通信端末群のトラヒック量の急増が他の通信端末の品質に及ぼす影響を排除する通信システム、基地局、通信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の態様にかかる通信システムは、通信端末と、前記通信端末とデータ通信を行うゲートウェイ装置を選択するノード装置と、前記通信端末から送信される接続要求メッセージに含まれる識別子に基づいて、前記ノード装置を選択する基地局と、を備えるものである。
本発明の第２の態様にかかる基地局は、通信端末から送信される接続要求メッセージを受信する通信部と、前記接続要求メッセージに含まれる識別子に基づいて、複数のノード装置の中から、前記通信端末が接続するゲートウェイ装置を選択するノード装置を選択する判定部と、を備えるものである。
本発明の第３の態様にかかる通信方法は、通信端末から送信される接続要求メッセージを受信し、前記接続要求メッセージに含まれる識別子に基づいて、複数のノード装置の中から、前記通信端末が接続するゲートウェイ装置を選択するノード装置を選択するものである。
本発明の第４の態様にかかるプログラムは、通信端末から送信される接続要求メッセージを受信し、前記接続要求メッセージに含まれる識別子に基づいて、複数のノード装置の中から、前記通信端末が接続するゲートウェイ装置を選択するノード装置を選択することを、コンピュータに実行させるものである。
本発明によって、特定の通信端末群のトラヒック量の急増が他の通信端末の品質に及ぼす影響を排除する通信システム、基地局、通信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にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態２にかかる基地局の構成図である。 実施の形態２にかかるコアネットワークシステムの構成図である。 実施の形態２にかかるサービス識別子を示す図である。 実施の形態２にかかるＭＭＥの選択処理の概要を示す図である。 実施の形態２にかかるサービス識別子の送信処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかるサービス識別子の取得処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかる接続要求メッセージの転送処理の流れを示す図である。 実施の形態２にかかる接続要求メッセージの具体例を示す図である。 実施の形態３にかかる通信システムの構成図である。 実施の形態３にかかるＭＭＥの選択処理の流れを示す図である。 実施の形態４にかかるコアネットワークシステムの構成図である。
（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。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、コアネットワークシステム１０、コアネットワークシステム２０、基地局３０及び通信端末４０を有している。
コアネットワークシステム１０及びコアネットワークシステム２０は、接続可能な通信端末４０が制限されるコアネットワークシステムである。例えば、コアネットワークシステム１０及びコアネットワークシステム２０が企業毎に割り当てられたコアネットワークシステムである場合、接続可能な通信端末４０は、それぞれの企業に所属するユーザが保持する通信端末であってもよい。つまり、通信端末４０は、ユーザが属する企業に割り当てられたコアネットワークシステムのみに接続でき、他の企業に割り当てられたコアネットワークシステムには接続できないようにしてもよい。
また、コアネットワークシステム１０もしくはコアネットワークシステム２０は、一つの企業のみに割り当てられてもよく、複数の企業に割り当てられてもよい。つまり、複数の企業が一つのコアネットワークシステムを共用してもよい。また、たとえば、実行するサービスごとにコアネットワークシステムが割り当てられてもよい。ＭＴＣ端末を用いたサービスを実行する場合、特定のＭＴＣ端末との接続用にコアネットワークシステムが用いられてもよい。さらに、例えば、トラヒックの少ない地域等においては、複数の企業が一つのコアネットワークシステムを共用するようにしてもよい。
コアネットワークシステム１０及びコアネットワークシステム２０は、複数のノード装置を有している。複数のノード装置は、通信端末４０を管理するため、もしくは、データを中継するために用いられる。
コアネットワークシステム１０及びコアネットワークシステム２０には、それぞれ収容可能な企業サービスを示すサービス識別子が割り当てられている。企業サービスとは、一般企業や通信事業者がコアネットワークシステム内で提供するサービスであり、コアネットワークシステムではサービス識別子により企業サービスを認識する。または企業サービスは、コアネットワークシステムに接続する外部網で提供されるサービスであってもよい。それぞれのコアネットワークシステムに割り当てられるサービス識別子は、コアネットワークシステム毎に異なる。コアネットワークシステム１０及びコアネットワークシステム２０は、自システムに割り当てられたサービス識別子を基地局３０へ送信する。
通信端末４０は、携帯電話端末、スマートフォン端末、タブレット型通信端末もしくは通信機能を有するパーソナルコンピュータ等であってもよい。もしくは、通信端末４０は、ＭＴＣ端末、通信機能を有する小型装置等であってもよい。
基地局３０は、コアネットワークシステム１０及びコアネットワークシステム２０に共用される。基地局３０は、移動通信ネットワーク内に配置され、無線回線を介して通信端末４０と通信を行う。さらに、基地局３０は、有線回線もしくは無線回線を介してコアネットワークシステム１０もしくはコアネットワークシステム２０が有するノード装置と通信を行う。また、移動通信ネットワークは、コアネットワークシステム１０、コアネットワークシステム２０及び基地局３０を有しており、一つの通信事業者によって管理されるネットワークである。
基地局３０は、通信端末４０から送信されたコアネットワークシステム１０もしくはコアネットワークシステム２０に対する接続要求メッセージを受信する。通信端末４０は、接続可能なコアネットワークシステムが予め定められている。例えば、通信端末４０の接続可能なコアネットワークシステムは、コアネットワークシステム１０とする。このような場合、通信端末４０は、コアネットワークシステム１０を識別する情報を含む接続要求メッセージを送信する。接続要求メッセージに含まれる識別情報は、企業サービスを示すサービス識別子であってもよく、その他の識別子であってもよい。
基地局３０は、通信端末４０からコアネットワークシステム１０への接続を要求された場合に、コアネットワークシステム１０から送信されたサービス識別子を用いて通信端末４０から送信された接続要求メッセージをコアネットワークシステム１０へ送信する。サービス識別子を用いるとは、基地局３０が、接続要求メッセージを送信する送信先のコアネットワークシステムを、サービス識別子を指定することによって選択することである。
基地局３０は、接続要求メッセージにサービス識別子が含まれている場合、当該サービス識別子が割り当てられているコアネットワークシステムへ接続要求メッセージを送信してもよい。基地局３０は、接続要求メッセージにサービス識別子とは異なる識別子が含まれている場合、当該識別子と対応付けられているサービス識別子を抽出し、抽出したサービス識別子が割り当てられているコアネットワークシステムへ接続要求メッセージを送信してもよい。
以上説明したように、図１の通信システムを用いることによって、基地局３０は、それぞれのコアネットワークシステムに割り当てられているサービス識別子を用いて、複数のコアネットワークシステムの内、接続すべきコアネットワークシステムを識別することができる。基地局３０は、サービス識別子を用いて通信端末４０が接続可能なコアネットワークシステムを選択し、通信端末４０から送信された接続要求メッセージを、選択したコアネットワークシステムへ送信することができる。また、基地局３０は、その後に発生する通信端末４０に関するデータも、選択したコアネットワークを介して通信することができる。
このように、移動通信システム内に配置される複数のコアネットワークシステムのそれぞれに収容可能な企業サービスを示すサービス識別子を割り当てることによって、基地局３０は、通信端末４０から送信された接続要求メッセージの送信先を通信端末４０毎に決定することができる。基地局３０は、特定の通信端末群に関する通信データを特定のコアネットワークシステムへ転送することができるため、特定の通信端末群に関する通信データ量が急激に増加した場合においても、他のコアネットワークシステムへ通信品質を悪化させるような影響を及ぼすことを防止することができる。
（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に係る基地局３０の詳細な構成例について説明する。基地局３０は、ネットワーク（ＮＷ）通信部３１、サービス識別子保持部３２、端末通信部３３及び判定部３４を有している。
ＮＷ通信部３１は、コアネットワークシステム内のノード装置と通信を行う。ＮＷ通信部３１は、ノード装置と通信を行うために用いられるインタフェースとして用いられてもよい。ＮＷ通信部３１は、ノード装置から送信されたサービス識別子を受信する。サービス識別子は、ノード装置が配置されているコアネットワークシステムに収容可能な企業サービスを示す識別子である。ＮＷ通信部３１は、受信したサービス識別子をサービス識別子保持部３２へ出力する。
サービス識別子保持部３２は、ＮＷ通信部３１から出力されたサービス識別子を、コアネットワークシステムと関連付けて管理する。サービス識別子保持部３２は、基地局３０に内蔵されているメモリ等であってもよく、基地局３０に外付けされるメモリ等であってもよい。ＮＷ通信部３１が複数のコアネットワークシステムと通信を行い、複数のサービス識別子を受信した場合、サービス識別子保持部３２は、複数のサービス識別子を保持する。
端末通信部３３は、通信端末４０と通信を行う。端末通信部３３は、通信端末４０と通信を行うために用いられるインタフェースとして用いられてもよい。端末通信部３３は、通信端末４０との間において予め定められた無線方式を用いて通信端末４０と無線通信を行う。予め定められた無線方式は、例えば、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において定められているＬＴＥ（Long Term Evolution）等であってもよい。端末通信部３３は、通信端末４０から送信された接続要求メッセージを受信する。端末通信部３３は、接続要求メッセージを判定部３４へ出力する。通信端末４０は、基地局３０を介してコアネットワークシステムと接続を行うことによって、ユーザデータの通信を行うことができる。そのため、通信端末４０は、コアネットワークシステムへ接続するために接続要求メッセージを送信する。
ユーザデータは、例えば、音声データ、画像データもしくは動画データ等である。また、ユーザデータは、Ｕ−Ｐｌａｎｅデータと称されてもよい。これに対して、接続要求メッセージは、制御データと称されてもよい。制御データは、Ｃ−Ｐｌａｎｅデータと称されてもよい。接続要求メッセージは、具体的には、３ＧＰＰにおいて定められているＡｔｔａｃｈメッセージもしくはＴＡＵ（Tracking Area Update）メッセージであってもよい。
判定部３４は、端末通信部３３から出力された接続要求メッセージに設定されたサービス識別子と、サービス識別子保持部３２に保持されているサービス識別子とを用いて接続要求メッセージを送信するコアネットワークシステムを判定する。判定部３４には、例えば基地局３０を構成するコンピュータ装置のＣＰＵ等が用いられてもよい。
判定部３４は、端末通信部３３から接続要求メッセージを受け取ると、接続要求メッセージに設定されたサービス識別子を抽出する。接続要求メッセージに設定されたサービス識別子は、通信端末４０が接続を行うコアネットワークシステムを選択する際に用いられる。ここで、判定部３４は、抽出したサービス識別子と同一のサービス識別子がサービス識別子保持部３２に保持されているか否かを判定する。判定部３４は、サービス識別子保持部３２が保持しているサービス識別子の一覧を示す情報をサービス識別子保持部３２から取得し、接続要求メッセージに設定されたサービス識別子がサービス識別子保持部３２に保持されているか否かを判定してもよい。
判定部３４は、抽出したサービス識別子と同一のサービス識別子がサービス識別子保持部３２に保持されていると判定した場合、ＮＷ通信部３１を介して接続要求メッセージを、サービス識別子と関連づけられているコアネットワークシステムへ送信する。抽出したサービス識別子と同一のサービス識別子がサービス識別子保持部３２に保持されていることは、ＮＷ通信部３１が、そのサービス識別子が割り当てられたコアネットワークシステムと通信を行うことができることを示している。また、判定部３４は、抽出したサービス識別子と同一のサービス識別子がサービス識別子保持部３２に保持されていないと判定した場合、ＮＷ通信部３１を介して接続要求メッセージを、予め定められたコアネットワークシステムへ送信してもよい。
続いて、図３を用いて本発明の実施の形態２にかかるコアネットワークシステム１０Ａ及び１０Ｂの構成例について説明する。コアネットワークシステム１０Ｂは、コアネットワークシステム１０Ａと同様の構成であるため詳細な説明を省略する。ここで、コアネットワークシステム１０Ａ及び１０Ｂは、単独の企業で運用しても良いし、複数の企業で共用しても良い。例えば、コアネットワークシステム１０Ａ及び１０Ｂは、ＬＴＥの場合、ＥＰＣ（Evolved Packet Core）である。
コアネットワークシステム１０Ａは、ＳＧＷ（Serving GW）１１Ａ、ＰＧＷ（Packet Data Network GW）１２Ａ及びＭＭＥ（Mobility Management Entity）１３Ａを有している。さらに、ＰＧＷ１２Ａは、専用ネットワークＡ内に設置されているサービスサーバ１４Ａと接続している。ＳＧＷ１１Ａ、ＰＧＷ１２Ａ及びＭＭＥ１３Ａは、３ＧＰＰにおいて規定されているノード装置である。例えば、専用ネットワークには、企業，省庁，自治体などが独自に運用するネットワークや社内ＬＡＮやイーサネット（登録商標）などがある。本図においては、コアネットワークシステム１０Ａは、ＳＧＷ１１Ａ、ＰＧＷ１２Ａ、ＭＭＥ１３Ａ及びサービスサーバ１４Ａをそれぞれ１つ有する構成を示しているが、コアネットワークシステム１０Ａは、複数のＳＧＷ１１Ａ、ＰＧＷ１２Ａ、ＭＭＥ１３Ａ及びサービスサーバ１４Ａを有してもよい。
また、コアネットワークシステム１０Ａの各ノード装置は、通信事業者によってＶＮＦ（Virtualized Network Function）として提供されてもよい。ＶＮＦはネットワークノードの仮想化であり、物理マシン上のＣＰＵ及びメモリ等を複数の企業等において共用し、それぞれの企業へ提供する仮想的なＣＰＵ及びメモリ等のリソースを動的に変更させることができる。
ＳＧＷ１１Ａは、基地局３０Ａ及び基地局３０Ｂから送信されたユーザデータをＰＧＷ１２Ａへ送信する。さらに、ＳＧＷ１１Ａは、通信端末１００を宛先とするユーザデータを基地局３０Ａへ送信し、通信端末１３０を宛先とするユーザデータを基地局３０Ｂへ送信する。図３においては、通信端末１００及び１３０は、コアネットワークシステム１０Ａと通信を行い、通信端末１１０及び通信端末１２０は、コアネットワークシステム１０Ｂと通信を行うことを示している。
ＰＧＷ１２Ａは、ＳＧＷ１１Ａと同様にユーザデータの送信もしくは受信を行う。ＰＧＷ１２Ａは、専用ネットワークＡ内のサービスサーバ１４Ａと通信を行う。つまり、ＰＧＷ１２は、専用ネットワークＡとの間に配置されるゲートウェイ装置である。例えば、ＰＧＷ１２Ａは、企業のサービスサーバ等と接続してもよい。
ＭＭＥ１３Ａは、基地局３０Ａを介して接続している通信端末１００及び基地局３０Ｂを介して接続している端末１３０に関するユーザデータを送受信するＳＧＷ１１Ａを選択する。ＭＭＥ１３Ａは、選択したＳＧＷ１１Ａに関する情報を基地局３０Ａ及び基地局３０Ｂへ通知する。これによって、例えば、基地局３０Ａは、通信端末１００から送信されたユーザデータをＳＧＷ１１Ａへ送信することができ、さらに、ＳＧＷ１１Ａから送信されたデータを受信し、受信したデータを通信端末１００へ送信することができる。ＭＭＥ１３Ａは、ＳＧＷ１１Ａを選択するとともにＰＧＷ１２Ａも選択する。
ＭＭＥ１３Ａは、コアネットワークシステム１０Ａ内に複数のＳＧＷ１１Ａがある場合に、例えば、それぞれのＳＧＷ１１Ａの負荷状況等を考慮し、負荷が少ないＳＧＷ１１Ａを選択してもよい。また、ＭＭＥ１３Ａは、そのほかの選択基準に従い、ＳＧＷ１１Ａを選択してもよい。
ＭＭＥ１３Ａは、コアネットワークシステム１０Ａが収容可能なサービス識別子を保持している。さらに、ＭＭＥ１３Ａは、保持しているサービス識別子を基地局３０Ａ及び基地局３０Ｂへ送信する。ここで、ＭＭＥ１３Ａが複数の企業等など、複数の企業サービスにおいて共用される場合について説明する。
例えば、ＭＭＥ１３Ａは、接続を許容する複数の企業サービスに関する複数のサービス識別子を保持することによって、複数の企業サービス等において共用される。この場合、ＭＭＥ１３Ａは、複数のサービス識別子を基地局３０Ａ及び基地局３０Ｂへ通知する。
続いて、図４を用いてサービス識別子の具体的な構成について説明する。図４は、ＧＵＭＭＥＩ（Globally Unique MME Identifier）を構成するＭＭＥＧＩ（MME Group ID）フィールドのサブフィールドにサービス識別子を設定する例を示している。ＧＵＭＭＥＩは、３ＧＰＰにおいて規定されているＭＭＥの識別情報である。あるいは、サービス識別子は単独の情報要素として移動通信システム内で扱われてもよい。
ＧＵＭＭＥＩは、ＭＭＥ１３が基地局３０へ送信する識別情報である。ＧＵＭＭＥＩは、ＭＣＣ（Mobile Country Code）、ＭＮＣ（Mobile Network Code）、ＭＭＥＧＩ及びＭＭＥＣ（MME Code）の各情報フィールドを有している。ＭＣＣは、国を識別するコードが設定される。ＭＮＣは、通信事業者を識別するコードが設定される。ＭＭＥＧＩは、サービス識別子を示すService IDと、Pool IDとを設定するサブフィールドを有する。
Pool IDは、複数のＭＭＥに共通に割り当てられる識別子である。例えば、所定の地域に配置された複数のＭＭＥに、共通のPool IDが割り当てられてもよい。共通のPool IDが割り当てられる複数のＭＭＥを、ＭＭＥ群と称してもよい。つまり、異なる地域に配置されたＭＭＥ群は、異なるPool IDが割り当てられ、同じ地域に配置されたＭＭＥ群は、同じPool IDが割り当てられる。
ＭＭＥＧＩは、例えば１６ｂｉｔであり、そのうちのＮ（Ｎは０以上の整数）ｂｉｔがService IDとして用いられる場合、Pool IDには、（１６−Ｎ）ｂｉｔが割り当てられる。
Service IDは、企業サービス毎に割り当てられる識別子であり、Service IDをコアネットワークシステム毎に割り当てることにより、企業サービスが使用するコアネットワークが特定される。一つのコアネットワークシステムを複数の企業サービスで共用する場合、複数の企業サービスに割り当てられたそれぞれのService IDを当該コアネットワークシステムに割り当てる。つまり、コアネットワークシステムは、接続を許可する企業サービスに応じて、一つもしくは複数のService IDを保持する。
ＭＭＥＣは、共通のPool IDが割り当てられた複数のＭＭＥを一意に識別する識別子である。
ＭＭＥ１３は、Service IDを設定したＧＵＭＭＥＩを基地局３０へ送信する。基地局３０は、ＭＭＥ１３から送信されたＧＵＭＭＥＩからService IDを抽出し、Service IDとコアネットワークシステムとを対応付けて管理する。
ここで、基地局３０の判定部３４におけるコアネットワークシステム、つまりＭＭＥの選択処理の概要について図５を用いて説明する。本図においては、コアネットワークシステム１０は、ＭＭＥを１つ有し、コアネットワークシステム２０は、ＭＭＥを３つ有している。コアネットワークシステム１０は、ＭＭＥＧＩが１０／１００であり、ＭＭＥＣが１であるＭＭＥを有している。ＭＭＥＧＩは、Service ID／Pool IDを示している。そのため、コアネットワークシステム１０のＭＭＥは、Service ID１０が割り当てられ、Pool IDが１００となる。
同様に、コアネットワークシステム２０は、ＭＭＥＧＩが２０／１００でありＭＭＥＣが１であるＭＭＥ、ＭＭＥＧＩが２０／１００でありＭＭＥＣが２であるＭＭＥ、ＭＭＥＧＩが２０／１００でありＭＭＥＣが３であるＭＭＥを有している。
それぞれのＭＭＥは、ＭＭＥＧＩ及びＭＭＥＣを基地局３０へ通知する。基地局３０は、通知されたＭＭＥＧＩ及びＭＭＥＣを管理する。
ここで、基地局３０は、通信端末４０からサービス識別子として２０が設定された接続要求メッセージを受信した場合、Service IDとして２０が割り当てられた３つのＭＭＥの中から一つを選択して、選択したＭＭＥへ接続要求メッセージを送信する。この場合、基地局３０は、重み付け（Weight Factor）を用いてService IDとして２０が割り当てられた３つのＭＭＥの中から１つのＭＭＥを選択してもよい。例えば、基地局３０は、ＭＭＥＣの若番から順番にＭＭＥを選択してもよい。もしくは、基地局３０は、予めＭＭＥの処理負荷状況を取得しておき、処理負荷の少ないＭＭＥを選択してもよい。基地局３０は、その他の選択処理を用いてＭＭＥを選択してもよい。また、図５に示す構成の他に、複数の企業サービスがＭＭＥを共用するように構成されてもよい。例えば、1つのＭＭＥにおいて、ＭＭＥＧＩ：１０／１００, ＭＭＥＣ：1とＭＭＥＧＩ：２０／１００, ＭＭＥＣ：1を収容しても良い。
続いて図６を用いて本発明の実施の形態２に係るサービス識別子の送信処理の流れについて説明する。ここでは、基地局３０として３ＧＰＰにおいて規定されているｅＮＢ（evolved NodeB）を用いて説明する。ｅＮＢは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）無線方式に対応した基地局である。
はじめに、ｅＮＢは、ＭＭＥへS1 SETUP REQUESTメッセージを送信する（Ｓ１０）。例えば、ｅＮＢは、電源の投入により起動された場合に、ｅＮＢと接続されているＭＭＥへS1 SETUP REQUESTメッセージを送信する。この時、ｅＮＢは、複数のＭＭＥへS1 SETUP REQUESTメッセージを送信してもよい。
次に、ＭＭＥは、ｅＮＢへS1 SETUP RESPONSEメッセージを送信する。ＭＭＥは、S1 SETUP RESPONSEメッセージにＧＵＭＭＥＩを設定する。つまり、ＭＭＥは、S1 SETUP RESPONSEメッセージをｅＮＢへ送信することによって、ｅＮＢへService IDを通知する。ＭＭＥに複数のService IDが割り当てられている場合は、ｅＮＢへ複数のService IDを通知する。複数のService IDはリスト化されてＭＭＥからｅＮＢへ伝送されてもよい。なお、３ＧＰＰにおける仕様書であるTS36.413 V11.5.0(2013-09)の8.7.3章に、図６に示すS1 SETUP REQUESTメッセージ及びS1 SETUP RESPONSEメッセージの概要が記載されている。本発明の実施の形態２にかかる通信システムにおいては、TS36.413 V11.5.0(2013-09)の8.7.3章に記載されているS1 SETUP RESPONSEメッセージにService IDを新たに設定している。
続いて、図７を用いて本発明の実施の形態２に係るサービス識別子の取得処理の流れについて説明する。はじめに、ｅＮＢのＮＷ通信部３１は、S1 SETUP RESPONSEメッセージに設定されているＧＵＭＭＥＩを取得する（Ｓ２１）。次に、サービス識別子保持部３２は、ＧＵＭＭＥＩのＭＭＥＧＩのサブフィールドに設定されているサービス識別子（Service ID）を抽出する（Ｓ２２）。次に、サービス識別子保持部３２は、抽出したService IDを保持する（Ｓ２３）。
続いて、図８を用いて本発明の実施の形態２に係る接続要求メッセージの転送処理の流れについて説明する。
はじめに、判定部３４は、通信端末４０から送信された接続要求メッセージを端末通信部３３を介して受信する（Ｓ３１）。次に、判定部３４は、接続要求メッセージに、サービス識別子としてService IDが設定されているか否かを判定する（Ｓ３２）。次に、判定部３４は、Service IDが設定されていると判定した場合、接続要求メッセージに設定されているService IDを抽出する（Ｓ３３）。次に、判定部３４は、抽出したService IDが、サービス識別子保持部３２に保持されているService IDと一致するか否かを判定する（Ｓ３４）。
判定部３４は、接続要求メッセージに含まれるService IDと、サービス識別子保持部３２に保持されているService IDとが一致すると判定した場合、接続要求メッセージに含まれるService IDに対応付けられているコアネットワークシステムのＭＭＥへ接続要求メッセージを送信する（Ｓ３６）。判定部３４は、接続要求メッセージに含まれるService IDと、サービス識別子保持部３２に保持されているService IDとが一致しないと判定した場合、あるいは、ステップＳ３２において通信端末４０から送信された接続要求メッセージ内にService IDが設定されていないと判定した場合、予め定められたＤｅｆａｕｌｔ ＭＭＥへ接続要求メッセージを送信する（Ｓ３５）。Ｄｅｆａｕｌｔ ＭＭＥに関する情報は、予め基地局３０内のメモリ等において保持されていてもよく、S1 SETUP RESPONSEメッセージ等に設定されて、基地局３０へ通知されてもよい。
ここで、図９を用いて、ステップＳ３１において通信端末４０から送信される接続要求メッセージの具体的な例について説明する。図９は、通信端末４０からｅＮＢへ送信されるRRCConnectionRequestメッセージにService IDが設定されている様子が示されている。このようにして、通信端末４０は、ｅＮＢへService IDを通知する。ここでは、Service IDが８ビット長である場合の例示である。
以上説明したように、本発明の実施の形態２に係る通信システムを用いることによって、基地局（ｅＮＢ）は、特定のサービス識別子を設定した通信端末を特定のコアネットワークシステムへ接続することができる。これによって、特定の通信端末に関するデータは、特定のコアネットワークシステムを経由することになる。そのため、他のコアネットワークシステムにおいては、特定の通信端末に関するデータが流れ込むことはないため、特定の通信端末に関するデータが増加した場合においても影響を受けることがない。
さらに、サービス識別子が、３ＧＰＰにおいて既に定められているＧＵＭＭＥＩのＭＭＥＧＩのサブフィールドに設定されることによって、既存のメッセージの構成を大幅に変更することなく実現することができる。
さらに、各企業サービス毎にコアネットワークシステムが割り当てられることによって、移動通信事業者は、スマートフォンユーザもしくは携帯電話端末ユーザ等の通常ユーザのみのトラヒック量を推定したネットワーク設計を行うことができる。つまり、各企業サービスに割り当てたコアネットワークシステムに接続する通信端末等に関するトラヒック量を考慮することなく、移動津新ネットワークの設計を行うことができる。
さらに、各企業は、接続する通信端末の特性に応じたコアネットワークシステムを設計することができる。例えば、移動しない通信端末のみがコアネットワークに接続される場合、移動管理機能を排除したコアネットワークシステムを構築することによってコストダウンを図ることができる。また、移動頻度の高い多くの通信端末がコアネットワークシステムに接続する場合、企業は、ＭＭＥ、ＳＧＷ及びＰＧＷを増強することによって、高品質を有するコアネットワークシステムを構築することができる。
（実施の形態３）
続いて、図１０を用いて本発明の実施の形態３にかかる通信システムの構成例について説明する。本図においては、通信端末４０が、ＭＭＥの変更を伴うハンドオーバを行う場合について説明する。
図１０の通信システムは、コアネットワークシステム２０、コアネットワークシステム５０、基地局３０、基地局３５及びＤＮＳ（Domain Name System）サーバ６０を有している。コアネットワークシステム２０は、ＭＭＥ２１及びＭＭＥ２２を有している。さらに、コアネットワークシステム５０は、ＭＭＥ５１を有している。
また、図１０においては、通信端末４０が、基地局３０が形成する通信エリアから基地局３５が形成する通信エリアへ移動している様子を示している。通信端末４０は、基地局３０と通信中に移動しており、ハンドオーバを実行している。
ＭＭＥ２１及びＭＭＥ２２に割り当てられたService IDは、２０である。さらに、ＭＭＥ２１のPool IDは、１００であり、ＭＭＥ２２のPool IDは、２００である。つまり、ＭＭＥ２１とＭＭＥ２２とは、異なる地域に配置されている。ＭＭＥ５１のService IDは、５０であり、Pool IDは、１００である。ＭＭＥ５１は、ＭＭＥ２１とＭＭＥ２２を合わせた地域を管理している。
次に、図１０の通信システムにおける接続構成を説明する。ＭＭＥ２１は、基地局３０を管理している。つまり、ＭＭＥ２１は、基地局３０と接続している。ＭＭＥ２２は、基地局３５と接続している。さらに、ＭＭＥ５１は、基地局３０及び基地局３５と接続している。また、ＭＭＥ２１及びＭＭＥ２２は、ＤＮＳサーバ６０と接続している。
基地局３０及び基地局３５は、通信端末４０から通知されるService IDに応じて、接続要求メッセージの送信先として、コアネットワークシステム２０もしくはコアネットワークシステム５０を選択する。
図１０においては、通信端末４０はService IDとして２０を用いて、基地局３０を介してＭＭＥ２１と接続している状態とする。このような状態において、通信端末４０は、基地局３５が形成する通信エリアへ移動する。この場合、基地局３０と接続されていたＭＭＥ２１に割り当てられたService IDは２０であるため、通信端末４０の移動後の基地局３５を管理するＭＭＥは、Service IDとして２０が割り当てられたＭＭＥ２２となる。そのため、通信端末４０がハンドオーバする際に、接続先のＭＭＥもＭＭＥ２１からＭＭＥ２２へ変更する。ここで、基地局３５と接続するＭＭＥは、ＭＭＥ２２の他にＭＭＥ５１も存在する。しかし、移動前の通信端末４０は、Service IDとして２０を用いてＭＭＥ２１に接続していたため、通信端末４０が接続するＭＭＥは、ＭＭＥ２１と同様のService IDを有するＭＭＥ２２へ変更される。
ハンドオーバ先の基地局３５を管理するＭＭＥ２２は、ＭＭＥ２１から通信端末４０の加入者情報を取得する。つまり、ＭＭＥ２１は、通信端末４０の移動先の基地局３５を管理するＭＭＥ２２へ、通信端末４０の加入者情報を送信する。
ここで、図１１を用いて、ＭＭＥ２１が、加入者情報の送信先としてＭＭＥ２２を選択する処理の流れについて説明する。はじめに、ＭＭＥ２１は、基地局３０から通信端末４０に関するハンドオーバ（ＨＯ）要求メッセージを受信する（Ｓ４１）。次に、ＭＭＥ２１は、ＤＮＳサーバ６０へ通信端末４０のＨＯ先のＭＭＥを問い合わせるメッセージを送信する（Ｓ４２）。例えば、ＭＭＥ２１は、通信端末４０の移動先の基地局３５と接続しているＭＭＥを問い合わせるためにＤＮＳサーバ６０へメッセージを送信してもよい。この時、例えば、ＭＭＥ２１は、基地局３５のエリア情報をＤＮＳサーバ６０へ送信してもよい。
ＤＮＳサーバ６０は、例えば、エリア情報と、そのエリアを管理するＭＭＥとを対応付けて管理している。ここで、ＤＮＳサーバ６０は、ＦＱＤＮ（Fully Qualified Domain Name）を用いてＭＭＥを管理している。ＤＮＳサーバ６０は、ＭＭＥが有するService IDをＦＱＤＮに含めて管理してもよい。例えば、ＭＭＥ２２は、Service IDとして２０が割り当てられているため、ＤＮＳサーバ６０は、ＭＭＥ２２のＦＱＤＮを”sid20mmec1.epc.・・・”と設定して管理してもよい。また、ＤＮＳサーバ６０は、ＭＭＥ５１のＦＱＤＮを、”sid50mmec1.epc.・・・”と設定して管理してもよい。
ＭＭＥ２１は、ステップＳ４２において通信端末４０に割り当てられたService ID ２０を用いてＨＯ先のＭＭＥを問い合わせるメッセージを送信すると、ＤＮＳサーバ６０から”sid20mmec1.epc.・・・”及び”sid50mmec1.epc.・・・”を含む応答メッセージを受信する（Ｓ４３）。
次に、ＭＭＥ２１は、自装置に割り当てられたService IDと一致するService IDを含むＦＱＤＮがあるか否かを判定する（Ｓ４４）。ＭＭＥ２１は、自装置に割り当てられたService IDと一致するService IDを含むＦＱＤＮがあると判定した場合、自装置に割り当てられたService IDと同じService IDを含むＦＱＤＮが設定されたＭＭＥ２２へ通信端末４０の加入者情報を送信する（Ｓ４５）。ＭＭＥ２１は、自装置に割り当てられたService IDと一致するService IDを含むＦＱＤＮがないと判定した場合、ＤＮＳサーバ６０から通知されたＦＱＤＮが設定されたＭＭＥの中から選択し通信端末４０の加入者情報を送信する（Ｓ４６）。
以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる通信システムを用いることによって、通信端末がＭＭＥの変更を伴うハンドオーバを実行した際においても、変更前のＭＭＥは、サービス識別子を用いて変更後のＭＭＥへ通信端末の加入者情報を送信することができる。
また、本発明の実施の形態３においては、通信端末４０のハンドオーバ時の動作について説明したが、ＭＭＥの変更を伴う通信端末４０のＴＡＵ（Tracking Area Update）においても同様にＭＭＥ間において加入者情報の引き継ぎを行うことができる。但し、ＴＡＵにおいては、通信端末４０の移動先の基地局３５を管理するＭＭＥ２２が、通信端末４０の移動元の基地局３０を管理するＭＭＥ２１を選択し、ＭＭＥ２１から加入者情報を取得する。
この場合に、ＭＭＥ２２は、図１０及び図１１において説明した処理と同様に、ＤＮＳサーバ６０に問い合わせを行うメッセージを送信し、基地局３０と接続しているＭＭＥに関する情報を取得する。ＭＭＥ２２は、ハンドオーバ時と同様に、Service IDを用いてＭＭＥ２１を選択する。
（実施の形態４）
続いて、図１２を用いて本発明の実施の形態４にかかるコアネットワークシステム７０の構成例について説明する。コアネットワークシステム７０は、ＳＧＳＮ（Serving GPRS Support Node）７１及びＧＧＳＮ（Gateway GPRS Support Node）７２を有している。ＳＧＳＮ７１及びＧＧＳＮ７２は、３ＧＰＰにおいて規定されているノード装置である。ＳＧＳＮ７１及びＧＧＳＮ７２は、通信端末４０に関するユーザデータを通信するとともに、通信端末４０に関する制御データも通信を行う。
ＳＧＳＮ７１は、基地局３０と接続されている。つまり、実施の形態２及び３においては、基地局３０は、ＭＭＥを選択することについて説明したが、図１２においては、基地局３０は、ＳＧＳＮ７１を選択する。基地局３０は、実施の形態１乃至３と同様に、サービス識別子を用いてＳＧＳＮ７１を選択する。
以上説明したように、図１２の通信システムを用いることによって、ＳＧＳＮ７１及びＧＧＳＮ７２を有する、いわゆる第２世代もしくは第３世代と称されるシステムにおいても、基地局３０は、サービス識別子を用いてＳＧＳＮ７１を選択することができる。
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、基地局及び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。
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１３年９月２７日に出願された日本出願特願２０１３−２０２０３４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１０ コアネットワークシステム
１１ ＳＧＷ
１２ ＰＧＷ
１３ ＭＭＥ
２０ コアネットワークシステム
２１ ＭＭＥ
２２ ＭＭＥ
３０ 基地局
３１ ＮＷ通信部
３２ サービス識別子保持部
３３ 端末通信部
３４ 判定部
３５ 基地局
４０ 通信端末
５０ コアネットワークシステム
５１ ＭＭＥ
６０ ＤＮＳサーバ
７０ コアネットワークシステム
７１ ＳＧＳＮ
７２ ＧＧＳＮ

Claims (6)

  1. 端末と、
    無線アクセスネットワークノードと、
    前記端末の移動管理を行うコアネットワークノードを含む専用のコアネットワークと、
    を備え、
    前記端末は、専用のコアネットワークを識別する識別子を含む要求メッセージを送信する送信部を備え、
    前記無線アクセスネットワークノードは、前記要求メッセージに基づいて、前記要求メッセージに含まれる前記識別子で識別される前記専用のコアネットワーク内のコアネットワークノードまたは前記専用のコアネットワーク内のデフォルトのコアネットワークノードを選択する選択部を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 専用のコアネットワークを識別する識別子を含む要求メッセージを受信し、
    前記要求メッセージに基づいて、前記要求メッセージに含まれる前記識別子で識別される前記専用のコアネットワーク内のコアネットワークノードまたは前記専用のコアネットワーク内のデフォルトのコアネットワークノードを選択する、通信方法。
  3. 専用のコアネットワークを識別する識別子を記憶する記憶部と、
    前記識別子を含む要求メッセージを無線アクセスネットワークノードに送信する送信部とを備え、
    前記要求メッセージが送信された場合、前記要求メッセージに基づいて、前記要求メッセージに含まれる識別子で識別される前記専用のコアネットワーク内のコアネットワークノードまたは前記専用のコアネットワーク内のデフォルトのコアネットワークノードを前記無線アクセスネットワークノードに選択させる、ことを特徴とする端末。
  4. 専用のコアネットワークを識別する識別子を記憶し、
    前記識別子を含む要求メッセージを無線アクセスネットワークノードに送信し、
    前記要求メッセージに基づいて、前記要求メッセージに含まれる識別子で識別される前記専用のコアネットワーク内のコアネットワークノードまたは前記専用のコアネットワーク内のデフォルトのコアネットワークノードを前記無線アクセスネットワークノードに選択させる、通信方法。
  5. 端末から専用のコアネットワークを識別する識別子を含む要求メッセージを受信する受信部と、
    前記端末の移動管理を行うコアネットワークノードを選択する選択部を備え、
    前記選択部は、前記要求メッセージに基づいて、前記要求メッセージに含まれる識別子で識別される前記専用のコアネットワーク内のコアネットワークノードまたは前記専用のコアネットワーク内のデフォルトのコアネットワークノードを選択する、無線アクセスネットワークノード。
  6. 端末から専用のコアネットワークを識別する識別子を含む要求メッセージを受信し、
    前記要求メッセージに基づいて、前記要求メッセージに含まれる識別子で識別される前記専用のコアネットワーク内のコアネットワークノードまたは前記専用のコアネットワーク内のデフォルトのコアネットワークノードを選択する、通信方法。
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