JP2017229022A - Radio communication system and communication method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication system capable of forming a mobile network in an autonomous distributed manner without concentrating traffic in a core network.SOLUTION: A radio communication system includes: radio base stations 100 having a radio access function unit for forming a radio access section; and a core network 200 for accommodating the radio base stations 100. Among function units for forming the core network 200, a gateway function unit for transmitting user data and having a connection function to an external network including the Internet 300 is arranged on each of the radio base stations 100. Among the function units for forming the core network 200, at least part of a control plane function unit related to a control plane is arranged on the Internet 300.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、無線通信システムに関する。   The present invention relates to a wireless communication system.

モバイル通信は近年急速に普及しており、3GやLTE(Long Term Evolution)と呼ばれる3GPP(Third Generation Partnership Project)が策定した標準規格のセルラー無線通信システムが広く使用されている。セルラー無線通信システムによって提供されるモバイル通信サービスはライセンスバンドで運用されるのが一般的であり、周波数を使用する免許を受けた事業者が、その周波数帯を用いてモバイル通信サービスを行なう。一方で、無線通信の周波数帯にはアンライセンスバンドと呼ばれる周波数帯が用意されている。アンライセンスバンドの周波数帯は、機器が基準を満たす必要はあるが、誰でも使用可能な周波数帯という特徴がある。例えば2.4GHz帯や5GHz帯のアンライセンスバンドではIEEE802.11規格の無線LAN等が広く使用されている。   Mobile communication is rapidly spreading in recent years, and a standard cellular radio communication system established by 3GPP (Third Generation Partnership Project) called 3G or LTE (Long Term Evolution) is widely used. A mobile communication service provided by a cellular radio communication system is generally operated in a license band, and a carrier licensed to use a frequency performs the mobile communication service using the frequency band. On the other hand, a frequency band called an unlicensed band is prepared as a frequency band for wireless communication. The frequency band of the unlicensed band is characterized by a frequency band that can be used by anyone, although the device needs to satisfy the standard. For example, IEEE802.11 standard wireless LAN is widely used in 2.4GHz band and 5GHz band unlicensed band.

モバイル通信トラフィックはスマートフォン等の普及により急速に増加し続けており、将来的にはモバイル事業者が割り当てられたライセンスバンドだけでは周波数が不足する可能性がある。このためモバイル通信において、アンライセンスバンドでもLTEを運用する方式が検討されている。例えば3GPPで検討されているLAA(Licensed Assisted Access)(先行技術文献1)がその一例である。LAAはライセンスバンドと5GHz帯のアンライセンスバンドをUE(端末、User Equipment)と基地局(eNodeB)間で同時に使用する技術であり、ライセンスバンドでの通信経路があることが前提で、その帯域に追加する形で、アンライセンスバンドをLTEによる下り方向の通信に利用する技術である。この技術をベースとして、MulteFireと呼ばれる技術がMulteFire Alliance(http://www.multefire.org/)で提案されており、アンライセンスバンド単独でLTEサービスを行なうことができるようにする技術となる予定である。LAAがライセンスバンドとの統合利用を必須としているのに対し、MulteFireはアンライセンスバンド単独で利用でき、また、下り方向だけでなく、上り/下り方向の両方で利用することができる。このため、例えばライセンスバンドの免許を持たない通信事業者がLTEに準拠したモバイル通信サービスを提供できる等のメリットがあり、今後の実用化が期待されている。   Mobile communication traffic continues to increase rapidly due to the spread of smartphones and the like, and in the future, there may be a shortage of frequencies in the license band to which mobile operators are allocated. For this reason, in mobile communication, a scheme for operating LTE even in an unlicensed band is being studied. For example, LAA (Licensed Assisted Access) (prior art document 1) studied by 3GPP is an example. LAA is a technology that simultaneously uses a license band and an unlicensed band in the 5 GHz band between a UE (terminal, user equipment) and a base station (eNodeB), and it is assumed that there is a communication path in the license band. In addition, this is a technology that uses the unlicensed band for downlink communication by LTE. Based on this technology, a technology called MultiFire has been proposed by the MultiFire Alliance (http://www.multefire.org/), and it will be a technology that enables LTE services to be performed by an unlicensed band alone. It is. LAA requires the integrated use with the license band, whereas MultiFire can be used only with the unlicensed band, and can be used not only in the downlink direction but also in the uplink / downlink direction. For this reason, for example, there is a merit that a communication carrier without a license for a license band can provide a mobile communication service compliant with LTE, and future practical use is expected.

MulteFireはアンライセンスバンドでモバイル通信を提供可能であり、誰でも設備を準備すればモバイル通信を実現できる。しかしながら、MulteFireは基本的にはLTEの規格に準拠しアンライセンスバンドで使用するものであるため、MulteFireのネットワーク側の設備としては、基地局以外にモバイルコアネットワークの装置が必要である。LTEではこれらの装置はEPC(Enhanced Packet Core)(先行技術文献2)と呼ばれる。EPCは複数の機能群から構成され、UEの認証や移動管理、ポリシー制御等の機能を提供するものである。EPCの構成要素として、HSS(Home Subscriber Server)はLTEのUEの認証を行なうための加入者情報を格納する。MME(Mobility Management Entity)はUEの移動管理の制御を行なう。S−GW(Serving Gateway), P−GW(PDN Gateway)は連携して動作することでUEが移動した際のトラフィックのハンドオーバの機能を担う。またPCRF(Policy and Charging Rules Function)はQoS等のポリシー制御の機能を提供する。   MultiFire can provide mobile communication in an unlicensed band, and anyone can implement mobile communication if equipment is prepared. However, since the MultiFire is basically used in an unlicensed band in accordance with the LTE standard, the equipment on the network side of the MultiFire requires a mobile core network device in addition to the base station. In LTE, these devices are called EPC (Enhanced Packet Core) (prior art document 2). The EPC is composed of a plurality of function groups, and provides functions such as UE authentication, mobility management, and policy control. As a component of EPC, an HSS (Home Subscriber Server) stores subscriber information for authenticating an LTE UE. MME (Mobility Management Entity) controls UE mobility management. The S-GW (Serving Gateway) and P-GW (PDN Gateway) operate in cooperation to perform a traffic handover function when the UE moves. A PCRF (Policy and Charging Rules Function) provides a policy control function such as QoS.

3GPP, TR 36.889 V13.0.0 (2015-06), Technical Specification Group Radio Access Network; Study on Licensed-Assisted Access to Unlicensed Spectrum; (Release 13)3GPP, TR 36.889 V13.0.0 (2015-06), Technical Specification Group Radio Access Network; Study on Licensed-Assisted Access to Unlicensed Spectrum; (Release 13) 3GPP, TS 23.401 V13.6.1 (2016-03), Technical Specification Group Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 13)3GPP, TS 23.401 V13.6.1 (2016-03), Technical Specification Group Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS) enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) access (Release 13)

MulteFireの基地局はコアネットワークとしてEPCの機能が存在する前提で動作するため、使用するためにはEPCを用意する必要がある。従って、例えば無線LANのように基地局単体で動作することができない。EPCは比較的大規模にLTEのモバイルサービスを提供することが前提のものであり、その設備を準備するにはコストが課題となる。また、EPCは基本的に単一の事業者ネットワーク内で使用することが想定されたものであり、その事業者のネットワーク内でUEの移動管理等の機能を提供し、インターネットへのアクセスはP−GWに集約された構成を取る。しかしMulteFireのユースケースとしては、自由に設置できる利点を活かし、様々ネットワーク回線を使用して自由に設置することが考えられる。このようなユースケースでモバイルサービスの提供を行なう場合、EPC機能をインターネット上のクラウドサーバ上に配備し、あらゆる回線に接続された基地局を収容することが考えられるが、そうした場合にはEPCのP−GWがユーザデータのアンカーポイントとなり、通信トラフィックが集約されるため、輻輳等のボトルネックが生じる問題や、アンカーポイント経由でインターネットアクセスを行なうため遅延も増大するという課題がある。   Since the MultiFire base station operates on the premise that the EPC function exists as a core network, it is necessary to prepare an EPC for use. Therefore, for example, a base station alone cannot operate like a wireless LAN. EPC is premised on providing LTE mobile services on a relatively large scale, and cost is an issue in preparing the equipment. EPC is basically assumed to be used within a single operator network, and provides functions such as UE mobility management within the operator network, and access to the Internet is P -Take the configuration aggregated in the GW. However, as a use case of MultiFire, it is conceivable to make free use of various network lines by taking advantage of the free installation. When providing a mobile service in such a use case, it is conceivable to deploy an EPC function on a cloud server on the Internet and accommodate a base station connected to any line. Since the P-GW serves as an anchor point for user data and communication traffic is aggregated, there are problems that bottlenecks such as congestion occur and Internet access via the anchor point increases delay.

このように、様々なネットワークに接続され、ユーザが自由に設置するMulteFireの基地局を収容するEPCをネットワーク上に配備する場合に、EPCをクラウドサーバ上に配備することが考えられるが、通常のEPCではトラフィックの集中により、ボトルネックが生じる可能性があり、また、EPCが高コストとなる課題がある。   As described above, when an EPC that is connected to various networks and accommodates a MultiFire base station that is freely installed by a user is deployed on the network, the EPC may be deployed on a cloud server. In EPC, there is a possibility that a bottleneck may occur due to concentration of traffic, and there is a problem that EPC is expensive.

上記目的を達成するために、本願発明は、無線アクセス区間を形成する無線アクセス機能部を有する無線基地局と複数の無線基地局を収容するコアネットワークとを備えた無線通信システムであって、前記コアネットワークを形成する機能部のうちユーザデータの伝送を行うとともにインターネットを含む外部ネットワークへの接続機能を有するゲートウェイ機能部を前記無線基地局に配備し、前記コアネットワークを形成する機能部のうちコントロールプレーンに係るコントロールプレーン機能部の少なくとも一部をインターネット上に配備したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a radio communication system comprising a radio base station having a radio access function unit forming a radio access section and a core network accommodating a plurality of radio base stations, Among the functional units forming the core network, a gateway functional unit that transmits user data and has a function of connecting to an external network including the Internet is provided in the radio base station, and control is performed among the functional units that form the core network. It is characterized in that at least a part of the control plane function unit related to the plane is arranged on the Internet.

本発明によれば、無線基地局によりモバイル通信サービスを提供する際のネットワーク側のコアネットワーク機能の配備を簡易かつ低コストで実現でき、また、コアネットワークにトラフィックを集中させることなく、自律分散的にモバイルネットワークを形成することが可能となる。また、本発明ではユーザ端末への機能変更は必要無く、ネットワーク側装置により機能を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to easily and cost-effectively deploy the core network function on the network side when providing a mobile communication service by a radio base station, and autonomously decentralized without concentrating traffic on the core network. It becomes possible to form a mobile network. Further, in the present invention, there is no need to change the function to the user terminal, and the function can be provided by the network side device.

本発明に係る無線通信システムのトポロジを示す図The figure which shows the topology of the radio | wireless communications system which concerns on this invention LTEのトポロジを示す図Diagram showing LTE topology 本発明の一実施形態に係る無線基地局の構成図1 is a configuration diagram of a radio base station according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るMMEの構成図The block diagram of MME which concerns on one Embodiment of this invention 本発明の一実施形態に係るHSSの構成図Configuration of HSS according to an embodiment of the present invention 本発明の一実施形態に係るHSSにおけるUEの帰属先P−GW管理DBの管理情報の一例Example of management information of UE belonging P-GW management DB in HSS according to one embodiment of the present invention 本発明の一実施形態に係るHSSにおける無線基地局管理DBの管理情報の一例Example of management information of radio base station management DB in HSS according to one embodiment of the present invention 無線基地局がモバイルネットワークに接続される場合のシーケンス図Sequence diagram when wireless base station is connected to mobile network 無線基地局がモバイルネットワークから削除される場合のシーケンス図Sequence diagram when a radio base station is deleted from the mobile network モバイルネットワークへのUEの帰属手順を示すシーケンス図Sequence diagram showing the procedure of UE belonging to a mobile network モバイルネットワークからのUEの帰属解除手順を示すシーケンス図Sequence diagram showing a procedure for de-assigning UE from mobile network 異なる無線基地局配下に接続されたUE間での通信を開始する際のシーケンス図Sequence diagram when starting communication between UEs connected to different radio base stations

本発明の一実施の形態に係る無線通信システムについて図面を参照して説明する。本実施の形態に係る無線通信システムは、LTEやそれに類する無線通信システムであって、クラウドサーバ上にEPCのC−Plane(Control Plane)の処理機能である(HSS,MME,PCRF)を配備するとともに、基地局内にEPCのS−GW/P−GWのU−Plane(User Plane)機能を配備する。   A radio communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The wireless communication system according to the present embodiment is LTE or a wireless communication system similar to LTE, and has a processing function (HSS, MME, PCRF) of EPC C-Plane (Control Plane) on a cloud server. At the same time, an E-PC S-GW / P-GW U-Plane (User Plane) function is provided in the base station.

図1に本発明に係る無線通信システムのトポロジを示す。図1の各無線基地局100は、LTE規格の基地局であるeNodeBの機能と、P−GW,S−GWが統合された機能配備となっている。本発明では、各基地局100内にP−GW,S−GWの機能を配備することで、一つの基地局100が一つのP−GW,S−GW相当の機能を持つ。全ての基地局100は、インターネット300のクラウドサーバ上に設置されたEPC200と接続し、C−Planeの信号を送受信する。全ての基地局100がP−GWを持つことにより、全体としてはマルチP−GW構成となる点が特徴である。ここで、クラウドサーバに配備された、すなわちインターネット300上に配備されたEPC200の機能部としては、少なくともMME210とHSS220を含む。   FIG. 1 shows a topology of a wireless communication system according to the present invention. Each radio base station 100 in FIG. 1 has a function deployment in which a function of an eNodeB that is an LTE standard base station and P-GW and S-GW are integrated. In the present invention, by providing the P-GW and S-GW functions in each base station 100, one base station 100 has a function equivalent to one P-GW and S-GW. All base stations 100 are connected to the EPC 200 installed on the cloud server of the Internet 300, and transmit and receive C-Plane signals. All base stations 100 have a P-GW so that a multi-P-GW configuration is obtained as a whole. Here, the functional units of the EPC 200 deployed on the cloud server, that is, deployed on the Internet 300 include at least the MME 210 and the HSS 220.

一方、比較対象として、図2に標準的なLTEシステムのトポロジを示す。基本的にLTE規格ではP−GWはPDN(Packet Data Network)への接続点に対して1箇所設けられるため、P−GWが配下のモバイルネットワークに対してインターネットへのアクセスの経路を提供する。従ってP−GWは1つの管理されたモバイルネットワークに対して、1箇所等、ごく少数の配備がなされることが一般的である。   On the other hand, FIG. 2 shows a standard LTE system topology for comparison. Basically, in the LTE standard, one P-GW is provided for a connection point to a PDN (Packet Data Network). Therefore, the P-GW provides a route for access to the Internet to a mobile network under its control. Therefore, it is common for a P-GW to be deployed in a small number, such as one location, for one managed mobile network.

図3に本実施の形態における無線基地局の機能構成図を示す。無線基地局100は、LTEのP−GW機能に相当するP−GW機能部121、およびS−GW機能に相当するS−GW機能部122を具備し、また標準のLTEのeNodeB機能に相当するeNodeB機能部110を具備する。更に、無線基地局100は、暗号化経路設定機能部130を備える。この暗号化経路設定機能部130により、図2に示すように、各基地局100間での暗号化経路をインターネット300上に設定し、閉域のネットワークを形成する。この暗号化経路設定機能の実装例としては、例えばIPsecやPPTP(Point to Point Tunneling Protocol)、SSL(Secure Socket Layer)技術等の機能によるインターネットVPN機能である。   FIG. 3 shows a functional configuration diagram of the radio base station in the present embodiment. The radio base station 100 includes a P-GW function unit 121 corresponding to the LTE P-GW function and an S-GW function unit 122 corresponding to the S-GW function, and also corresponds to a standard LTE eNodeB function. An eNodeB function unit 110 is provided. Furthermore, the radio base station 100 includes an encryption path setting function unit 130. As shown in FIG. 2, the encrypted path setting function unit 130 sets an encrypted path between the base stations 100 on the Internet 300 to form a closed network. An implementation example of this encryption path setting function is an Internet VPN function using functions such as IPsec, PPTP (Point to Point Tunneling Protocol), and SSL (Secure Socket Layer) technology.

図4に本技術におおけるMMEの機能構成を示す。MME210は、LTEの標準的なMMEの機能部211に加えて、基地局間接続管理部212とUEの帰属先P−GW管理部213とを備える。   FIG. 4 shows a functional configuration of the MME in the present technology. The MME 210 includes, in addition to the LTE standard MME function unit 211, an inter-base station connection management unit 212 and a UE belonging P-GW management unit 213.

図5にHSSの機能構成を示す。本発明のHSS220はLTEの標準的なHSSの機能部221に加えて、UEの帰属先P−GW管理DB(Data Base)222、および無線基地局認証管理DB223を備える。   FIG. 5 shows the functional configuration of the HSS. The HSS 220 of the present invention includes a UE belonging P-GW management DB (Data Base) 222 and a radio base station authentication management DB 223 in addition to the LTE standard HSS function unit 221.

図6にUEの帰属先P−GW管理DBの構成例を示す。図6に示すように、UEは、帰属先の無線基地局100のP−GW機能部121を識別するID及びそのIPアドレスにより、現在の帰属先をデータベースで管理される。   FIG. 6 shows a configuration example of the UE belonging P-GW management DB. As shown in FIG. 6, the UE manages the current belonging destination in a database based on the ID for identifying the P-GW function unit 121 of the wireless base station 100 to which the UE belongs and the IP address thereof.

図7に無線基地局認証管理DBにおける管理情報の例を示す。図7に示すように、無線基地局100は、それぞれの基地局100が持つP−GW機能部121の識別ID(P−GW ID)とその基地局100を、本発明が構成するモバイルネットワークへの接続を認証するための認証情報、および、モバイルネットワークへの登録状況と、基地局間の暗号化経路の設定状況を管理するデータベースにより管理される。   FIG. 7 shows an example of management information in the radio base station authentication management DB. As shown in FIG. 7, the radio base station 100 uses the identification ID (P-GW ID) of the P-GW function unit 121 of each base station 100 and the base station 100 to the mobile network configured by the present invention. Are managed by a database for managing authentication information for authenticating the connection, a registration status in the mobile network, and a setting status of an encryption path between base stations.

図8に本発明の無線基地局がモバイルネットワークに接続される場合のシーケンスを示す。無線基地局100は、インターネット回線に接続され、インターネット300上にあるEPC200へのアクセスが可能となると、自身の識別子であるP−GW IDを含んだ登録要求を行なう(ステップS1)。   FIG. 8 shows a sequence when the radio base station of the present invention is connected to a mobile network. When the wireless base station 100 is connected to the Internet line and can access the EPC 200 on the Internet 300, the wireless base station 100 makes a registration request including the P-GW ID that is its own identifier (step S1).

EPC200内では、MME210の基地局間接続管理部212が登録要求を受信し(ステップS2)、HSS220の無線基地局認証管理DB223に対して認証要求を行なう。HSS220は、P−GW IDからその基地局の認証情報を参照し(ステップS3)、無線基地局100と認証処理を行なう(ステップS4)。HSS220は、認証が成功した場合、登録を許可し、無線基地局認証管理DB223に登録を行なう(ステップS5〜S7)。登録された無線基地局100はMME210の基地局間接続管理部212に登録したモバイルネットワークに既に登録されている基地局リストを要求する(ステップS8)。MME210は、HSS220の無線基地局認証管理DB223から情報を取得し(ステップS9,S10)、P−GWのIPアドレスを含んだ基地局のリストを回答する(ステップS11)。その基地局のIPアドレス情報を用いて、無線基地局100は各基地局に対して、暗号化経路の設定を行なう(ステップS12)。各基地局との暗号化経路の設定結果はMME210に通知され(ステップS13,S14)、HSS220の無線基地局認証管理DB223に格納される(ステップS15)。   In the EPC 200, the inter-base station connection management unit 212 of the MME 210 receives the registration request (step S2), and makes an authentication request to the radio base station authentication management DB 223 of the HSS 220. The HSS 220 refers to the authentication information of the base station from the P-GW ID (step S3), and performs authentication processing with the radio base station 100 (step S4). If the authentication is successful, the HSS 220 permits registration and performs registration in the radio base station authentication management DB 223 (steps S5 to S7). The registered radio base station 100 requests a base station list already registered in the mobile network registered in the inter-base station connection management unit 212 of the MME 210 (step S8). The MME 210 obtains information from the radio base station authentication management DB 223 of the HSS 220 (steps S9 and S10), and returns a list of base stations including the P-GW IP address (step S11). Using the IP address information of the base station, the radio base station 100 sets an encryption path for each base station (step S12). The setting result of the encryption path with each base station is notified to the MME 210 (steps S13 and S14) and stored in the radio base station authentication management DB 223 of the HSS 220 (step S15).

図9に本発明の無線基地局がモバイルネットワークから削除される場合のシーケンスを示す。離脱する無線基地局100は、MME210の基地局間接続管理部212に対して自身のP−GW IDを含んだ削除要求を送信する(ステップS21)。MME210はHSS220の無線基地局認証管理DB223の登録内容を変更し、帰属を削除する(ステップS22,S23)。その後完了結果を通知する(ステップS24,S25)。尚、本手順は基地局100からの要求があった場合を例示したが、一定時間無線基地局100の生存が確認できない場合に自律的にMME210の基地局間接続管理部212が無線基地局認証管理DB223の登録を変更することもあり得る。   FIG. 9 shows a sequence when the radio base station of the present invention is deleted from the mobile network. The leaving radio base station 100 transmits a deletion request including its own P-GW ID to the inter-base station connection management unit 212 of the MME 210 (step S21). The MME 210 changes the registration content of the wireless base station authentication management DB 223 of the HSS 220 and deletes the attribution (steps S22 and S23). Thereafter, the completion result is notified (steps S24 and S25). Although this procedure exemplifies a case where there is a request from the base station 100, the inter-base station connection management unit 212 of the MME 210 autonomously performs radio base station authentication when the existence of the radio base station 100 cannot be confirmed for a certain period of time. The registration of the management DB 223 may be changed.

図10に本発明のモバイルネットワークへのUEの帰属の手順を示す。UE10は通常のLTEの手続きと同様に無線接続、認証処理を行い、モバイルネットワークへのアタッチを行なう(ステップS31〜S35)。このアタッチ処理において、MME210のUEの帰属先P−GW管理部213は、HSS220のUEの帰属先P−GW管理DB222に対して、帰属先P−GWの情報を格納する(ステップS36〜S38)。   FIG. 10 shows a procedure for belonging to a mobile network according to the present invention. The UE 10 performs wireless connection and authentication processing in the same manner as a normal LTE procedure, and attaches to the mobile network (steps S31 to S35). In this attach process, the UE's belonging P-GW management unit 213 of the MME 210 stores the information of the belonging P-GW in the UE's belonging P-GW management DB 222 of the HSS 220 (steps S36 to S38). .

図11に本発明のモバイルネットワークへのUEの帰属解除の手続きを示す。UE10は通常のLTEの手続きと同様にデタッチ処理を行う(ステップS41〜S43)。このデタッチ処理において、MME210のUEの帰属先P−GW管理部213はHSS220のUEの帰属先P−GW管理DB222に対して、帰属先P−GWの情報変更を指示し、帰属の解除を行なう(ステップS44)。   FIG. 11 shows a procedure for canceling the attribution of the UE to the mobile network according to the present invention. The UE 10 performs a detach process in the same manner as a normal LTE procedure (steps S41 to S43). In this detach process, the UE's belonging P-GW management unit 213 of the MME 210 instructs the UE's belonging P-GW management DB 222 of the HSS 220 to change the information of the belonging P-GW and cancels the belonging. (Step S44).

図12に本発明のモバイルネットワークにおいて、異なる無線基地局配下に接続されたUE間での通信を開始する際の手順を示す。ここでの通信の開始とは、例えば電話番号による音声通話の発呼、もしくは相手先IPアドレスへのパケットの送信を意味する。   FIG. 12 shows a procedure for starting communication between UEs connected to different radio base stations in the mobile network of the present invention. Here, the start of communication means, for example, a voice call by a telephone number or transmission of a packet to a destination IP address.

無線基地局100#1に帰属しているUE10#1は無線基地局100#2に帰属しているUE10#2に通信を開始する場合、無線基地局100#1に対して発呼の要求を行なう(ステップS51)。ここで無線基地局100#1と#2の間は基地局間において暗号化経路は設定済みとする(ステップS50)。   When the UE 10 # 1 belonging to the radio base station 100 # 1 starts communication with the UE 10 # 2 belonging to the radio base station 100 # 2, the UE 10 # 1 issues a call request to the radio base station 100 # 1. This is performed (step S51). Here, it is assumed that the encryption path is already set between the base stations between the radio base stations 100 # 1 and # 2 (step S50).

無線基地局100#1はUE10#2の帰属先のP−GWのIPアドレスをEPCに問い合わせるため、MME210のUEの帰属先P−GW管理部213に対して問い合わせを行なう(ステップS52)。MME210はHSS220の帰属先P−GW管理DB222および無線基地局認証管理DB223を参照し、UE10#2の帰属先P−GWのIPアドレスを取得し回答する(ステップS53〜S56)。   The radio base station 100 # 1 makes an inquiry to the UE's belonging P-GW management unit 213 of the MME 210 in order to make an inquiry to the EPC about the IP address of the P-GW to which the UE 10 # 2 belongs (step S52). The MME 210 refers to the belonging P-GW management DB 222 and the radio base station authentication management DB 223 of the HSS 220, obtains and returns the IP address of the belonging P-GW of the UE 10 # 2 (steps S53 to S56).

その情報を用いて、無線基地局100#1は無線基地局100#2に対して発呼を行い(ステップS57)、無線基地局100#2がUE10#2に対して呼び出しを行い発呼を通知することでUE間の通信を開始する(ステップS58)。   Using the information, radio base station 100 # 1 makes a call to radio base station 100 # 2 (step S57), and radio base station 100 # 2 calls UE 10 # 2 to make a call. Communication between UEs is started by notifying (step S58).

以上、本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態ではMME210及びHSS220をクラウドサーバに配備する形態としたが、インターネット300に設置するのであればその配備形態は不問である。   Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the MME 210 and the HSS 220 are deployed on the cloud server. However, if the MME 210 and the HSS 220 are installed on the Internet 300, the deployment mode is not limited.

また、上記実施の形態では、無線基地局100内においてP−GW機能部121とS−GW機能部122をそれぞれ個別に実装したが、両機能部を1つのP/S−GW機能部として一体に実装するようにしてもよい。   In the above embodiment, the P-GW function unit 121 and the S-GW function unit 122 are individually mounted in the radio base station 100. However, both function units are integrated as one P / S-GW function unit. You may make it mount in.

また、上記実施の形態では、MulteFireのようなアンライセンスバンドのLTE基地局について詳述したが、ライセンスバンドを使用する無線基地局でも本発明を実施することできる。   In the above embodiment, the LTE base station of an unlicensed band such as MultiFire has been described in detail. However, the present invention can also be implemented in a radio base station using a license band.

100…無線基地局
110…eNodeB機能部
121…P−GW機能部
122…S−GW機能部
130…暗号化経路設定機能部
200…EPC
210…MME
211…標準MME機能部
212…基地局間接続管理部
213…UEの帰属先P−GW管理部
220…HSS
221…標準HSS機能部
222…UEの帰属先P−GW管理DB
223…無線基地局認証管理DB
300…インターネット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Wireless base station 110 ... eNodeB functional part 121 ... P-GW functional part 122 ... S-GW functional part 130 ... Encryption path setting functional part 200 ... EPC
210 ... MME
211 ... Standard MME function unit 212 ... Inter-base station connection management unit 213 ... UE belonging P-GW management unit 220 ... HSS
221 ... Standard HSS function unit 222 ... UE belonging P-GW management DB
223 ... Wireless base station authentication management DB
300 ... Internet

Claims (6)

無線アクセス区間を形成する無線アクセス機能部を有する無線基地局と複数の無線基地局を収容するコアネットワークとを備えた無線通信システムであって、
前記コアネットワークを形成する機能部のうちユーザデータの伝送を行うとともにインターネットを含む外部ネットワークへの接続機能を有するゲートウェイ機能部を前記無線基地局に配備し、
前記コアネットワークを形成する機能部のうちコントロールプレーンに係るコントロールプレーン機能部の少なくとも一部をインターネット上に配備した
ことを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system comprising a wireless base station having a wireless access function unit forming a wireless access section and a core network accommodating a plurality of wireless base stations,
A gateway function unit that transmits user data among the function units forming the core network and has a function of connecting to an external network including the Internet is provided in the radio base station,
A wireless communication system, wherein at least a part of a control plane function unit related to a control plane among the function units forming the core network is arranged on the Internet.
インターネット上に配備した前記コントロールプレーン機能部は、ユーザ端末が帰属する無線基地局内のゲートウェイ機能部の識別情報と該ゲートウェイ機能部のIPアドレスとを対応づけてユーザ端末の位置を管理する端末位置管理機能部を備える
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
The control plane function unit provided on the Internet manages terminal position management by associating identification information of the gateway function unit in the radio base station to which the user terminal belongs and the IP address of the gateway function unit. The wireless communication system according to claim 1, further comprising a functional unit.
前記ゲートウェイ機能部は、インターネットを介したVPN(Virtual Private Network:仮想プライベートネットワーク)を形成するVPN機能部を備え、
複数の無線基地局間を接続する暗号化通信経路をインターネット上にメッシュ状に形成することにより各無線基地局が収容された仮想閉域ネットワークを形成する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線通信システム。
The gateway function unit includes a VPN function unit that forms a VPN (Virtual Private Network) via the Internet,
The virtual closed network in which each radio base station is accommodated is formed by forming an encrypted communication path connecting a plurality of radio base stations in a mesh form on the Internet. Wireless communication system.
前記無線通信システム内の各機能部はLTE(Long Term Evolution)で規定された機能及びインタフェースを有する
ことを特徴とする請求項1乃至3何れか1項記載の無線通信システム。
The wireless communication system according to any one of claims 1 to 3, wherein each functional unit in the wireless communication system has a function and an interface defined by LTE (Long Term Evolution).
前記無線アクセス機能部は、無線アクセス機能を提供するeNodeBの機能及びインタフェースを有し、
前記ゲートウェイ機能部は、少なくともPDN(Packet Data Network)−Gatewayの機能及びインタフェースを有し、
インターネット上に配備した前記コントロールプレーン機能部は、少なくとも、MME(Mobility Management Entity)の機能及びインタフェースと、HSS(Home Subscriber Server)の機能及びインタフェースを有する
ことを特徴とする請求項4記載の無線通信システム。
The radio access function unit has an eNodeB function and an interface that provide a radio access function,
The gateway function unit has at least a PDN (Packet Data Network) -Gateway function and interface;
The wireless communication according to claim 4, wherein the control plane function unit deployed on the Internet has at least a function and interface of MME (Mobility Management Entity) and a function and interface of HSS (Home Subscriber Server). system.
無線アクセス区間を形成する無線アクセス機能部を有する無線基地局と複数の無線基地局を収容するコアネットワークとを備えた無線通信システムにおけるユーザ端末間の通信方法であって、
前記コアネットワークを形成する機能部のうちユーザデータの伝送を行うとともにインターネットを含む外部ネットワークへの接続機能を有するゲートウェイ機能部を前記無線基地局に配備し、
前記コアネットワークを形成する機能部のうちコントロールプレーンに係るコントロールプレーン機能部の少なくとも一部をインターネット上に配備し、
インターネット上に配備した前記コントロールプレーン機能部は、ユーザ端末が帰属する無線基地局内のゲートウェイ機能部の識別情報と該ゲートウェイ機能部のアドレス情報とを対応づけてユーザ端末の位置を管理する端末位置管理機能部を備え、
前記ゲートウェイ機能部は、インターネットを介したVPN(Virtual Private Network:仮想プライベートネットワーク)を形成するVPN機能部を備え、
複数の無線基地局間を接続する暗号化通信経路をインターネット上にメッシュ状に形成することにより各無線基地局が収容された仮想閉域ネットワークを形成し、
インターネット上に配備した前記コントロールプレーン機能部は、ユーザ端末から発呼があった場合に前記端末位置情報管理部を参照して相手先ユーザ端末が帰属するゲートウェイ機能部のIPアドレスを発呼元ユーザ端末が帰属する無線基地局に通知し、無線基地局は通知されたIPアドレスに対して前記暗号化通信経路を介して相手先ユーザ端末への発呼を行う
ことを特徴とする無線通信システムにおける通信方法。
A communication method between user terminals in a radio communication system including a radio base station having a radio access function unit that forms a radio access section and a core network that accommodates a plurality of radio base stations,
A gateway function unit that transmits user data among the function units forming the core network and has a function of connecting to an external network including the Internet is provided in the radio base station,
Among the functional units forming the core network, at least part of the control plane functional unit related to the control plane is deployed on the Internet,
The control plane function unit deployed on the Internet is a terminal location management that manages the location of the user terminal by associating the identification information of the gateway function unit in the radio base station to which the user terminal belongs and the address information of the gateway function unit It has a functional part,
The gateway function unit includes a VPN function unit that forms a VPN (Virtual Private Network) via the Internet,
Forming a virtual closed network in which each radio base station is accommodated by forming an encrypted communication path connecting a plurality of radio base stations in a mesh shape on the Internet,
The control plane function unit deployed on the Internet refers to the terminal location information management unit when a call is made from a user terminal, and determines the IP address of the gateway function unit to which the partner user terminal belongs, In a radio communication system, wherein a radio base station to which a terminal belongs is notified, and the radio base station makes a call to a partner user terminal via the encrypted communication path for the notified IP address Communication method.
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