JP2018191148A - 制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パケット毎の通信品質をより適切に保証すること。【解決手段】移動体通信におけるＥＰＳ（Evolved Packet System）ベアラにてユーザパケットを中継するｅＮＢ（evolved Node B）１により実行される、通信品質を保証するための制御方法であって、受信したユーザパケットに含まれるパラメータに基づいて、新たに確立するベアラのＱｏＳ（Quality of Service）に関するＱｏＳパラメータを決定し、決定したＱｏＳパラメータに基づいたベアラを新たに確立し、確立したベアラを介して当該ユーザパケットを中継する中継ステップを含む。中継ステップは、受信したユーザパケットに含まれる複数のパラメータに基づいてＱｏＳパラメータを決定してもよい。また、中継ステップは、パラメータとＱｏＳパラメータとが対応付けられた対応情報にさらに基づいてＱｏＳパラメータを決定してもよい。【選択図】図９

Description

本発明は、移動体通信におけるパケットを中継するノードにより実行される、通信品質を保証するための制御方法に関する。

下記非特許文献１には、移動体通信におけるＱｏＳ（Quality of Service）制御が開示されている。

3GPP TS 23.203 V14.3.0 (2017-03)

従来の移動体通信におけるＱｏＳ制御では、特定の通信路において、中継ノードによってパケットが中継される際に、全てのパケットに対して共通のＱｏＳパラメータが付加されることがある。このように共通のＱｏＳパラメータが付加されることで、パケット毎の通信品質を保証することができないという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、パケット毎の通信品質をより適切に保証することができる制御方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の一側面に係る制御方法は、移動体通信においてパケットを中継するノードにより実行される、通信品質を保証するための制御方法であって、受信したパケットに含まれるパラメータに基づいて、新たに確立する通信路のＱｏＳ（Quality of Service）に関するＱｏＳパラメータを決定し、決定したＱｏＳパラメータに基づいた通信路を新たに確立し、確立した通信路を介して当該パケットを中継する中継ステップ、を含む。

このような制御方法によれば、受信したパケットに含まれるパラメータに基づいてＱｏＳパラメータが決定され、決定されたＱｏＳパラメータに基づいて新たに確立された通信路を介してパケットが中継される。これにより、例えば、パケット毎に適切なＱｏＳパラメータに基づいて新たに確立された通信路を介して当該パケットが中継されるため、パケット毎の通信品質をより適切に保証することができる。

本発明によれば、パケット毎の通信品質をより適切に保証することができる。

従来のＬＴＥアーキテクチャにおけるパケット通信の概念図である。 ３ＧＰＰ規定のＱＣＩパラメータを示すテーブル図である。 ｅＮＢ及びＳＧＷ間のパケットのプロトコルスタックを示すテーブル図である。 従来のＧＴＰカプセリングの処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態に係る通信システムのシステム構成を示す図である。 ｅＮＢ１の機能ブロック図を示す図である。 ｅＮＢ１のハードウェア構成を説明する図である。 対応情報のテーブル例を示す図である。 本発明の実施形態に係る通信システムによる新規ベアラ確立の処理を示すシーケンス図である。

以下、図面とともに通信端末の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明における実施形態は、本発明の具体例であり、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限定されないものとする。

まず、従来技術について説明する。図１は、従来のＬＴＥ（Long Term Evolution）アーキテクチャにおけるパケット通信の概念図である。図１に示す通り、ＬＴＥにはノードとして、ＵＥ（User Equipment）、ｅＮＢ（evolved Node B）、ＳＧＷ（Serving Gateway）、ＰＧＷ（PDN(Packet Data Network) Gateway）、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）及びサーバが含まれる。これらノードはＬＴＥ等の移動体通信網における一般的なノードであり、詳細な説明を省略するが、以下に簡単に説明する。

ＵＥは、移動体通信を行うスマートフォンや電子機器等のコンピュータ端末である。ｅＮＢは、いわゆる基地局である。ＳＧＷは、ｅＮＢ等の基点となり、ＰＧＷとの間でユーザパケット（ユーザデータのパケット、Ｕ−Ｐｌａｎｅパケット）の中継処理を行うゲートウェイ装置である。ＰＧＷは、ＰＤＮ（アクセス先である外部のネットワーク）とコアネットワークとのゲートウェイとして機能するゲートウェイ装置である。ＭＭＥは、移動体通信における移動制御を行うサーバ装置である。サーバは、アクセス先であるＰＤＮ等に含まれるサーバ装置である。なお、ｅＮＢ〜ＳＧＷ〜ＰＧＷ間（ｅＮＢからコアネットワークへの接続経路）をモバイルバックホールと呼ぶ。

ＵＥとｅＮＢは無線で互いに接続可能である。ｅＮＢとＳＧＷ、ｅＮＢとＭＭＥ、ＳＧＷとＭＭＥ、ＳＧＷとＰＧＷ、及びＰＧＷとサーバは有線（一部無線でも可）で互いに接続可能である。

ＬＴＥでは、ＵＥが外部ＰＤＮと通信するために、ＥＰＳ（Evolved Packet System）ベアラを確立する。ベアラ（ＧＴＰ（GPRS(General Packet Radio Service) Tunneling Protocol）トンネル）とは、通信性能（遅延や帯域等）を確保した論理的なパケット通信路である。図１に示す通り、ＥＰＳベアラは、ＵＥとｅＮＢ間の無線ベアラ、ｅＮＢとＳＧＷ間のＳ１ベアラ、及びＳＧＷとＰＧＷ間のＳ５／Ｓ８ベアラから構成される。ＵＥは、ＥＰＳベアラ確立後、共通のＱｏＳ（Quality of Service）パラメータを用いてユーザパケットをやりとりする。なお、１つのＥＰＳベアラに対して単一の共通のＱｏＳパラメータしか指定することができない。

ＥＰＳベアラにおけるＱｏＳパラメータは、ＱＣＩ（QoS Class Identifier）、ＡＲＰ（Allocation and Retention Priority）、ＡＰＮ−ＡＭＢＲ（Aggregated Maximum Bitrate）及びＵＥ−ＡＭＢＲである。ＱＣＩは、パケット転送品質（パケットロス率、パケット遅延量）の基準値として使用される値である。図２は、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規定のＱＣＩパラメータを示すテーブル図である。ＡＲＰは、ベアラの優先度を示す値（ＬＴＥでは緊急呼と優先呼の識別等）である。ＡＰＮ−ＡＭＢＲは、ＵＥ〜ＰＧＷ間における、全ｎｏｎ−ＧＢＲ（Guaranteed Bitrate）ベアラの合計伝送速度の最大値である。ＵＥ−ＡＭＢＲは、ＵＥにおける、全ｎｏｎ−ＧＢＲベアラの合計伝送速度の最大値である。なお、ＥＰＳベアラの種類として、転送レートが保証されているＧＢＲベアラと、転送レートが保証されていないｎｏｎ−ＧＢＲベアラとがある。ＧＢＲベアラの場合、ＱｏＳパラメータとしてＧＢＲ及びＭＢＲ（Maximum Bitrate）も設定される。ＧＢＲは、ＧＢＲベアラで保障される伝送速度である（ＵＬ（Uplink、上り）／ＤＬ（Downlink、下り）それぞれに対して設定される）。ＭＢＲは、ＧＢＲベアラで出しうる最大伝送速度である（ＵＬ／ＤＬそれぞれに対し設定される）。

ここで、上述の通り、ＵＥとサーバ間でやりとりされるユーザパケットは、共通のＱｏＳパラメータを用いるため、異なるアプリケーションを通す場合、品質保証ができない場合がある。すなわち、指定されたＱｏＳでユーザパケットを転送するが、アプリケーション毎に差別化したＱｏＳ保証を確立することができない。例えば、ＶｏＬＴＥ（Voice over LTE）のようなパケット通信に基づいた音声通信では、優先度の高いＥＰＳベアラ（ＥＰＳベアラ２）を別途確立するが、ユーザデータは当初確立したＥＰＳベアラ（ＥＰＳベアラ１）を使用するため適用することができない。ＥＰＳベアラ振分技術で可能だとしても、粗い粒度（ＥＰＳベアラ１又はＥＰＳベアラ２）でしかＱｏＳを保証できない。

また、Ｓ１ベアラ区間ではユーザパケットはＧＴＰでカプセリングされる。図３は、Ｓ１ベアラ区間であるｅＮＢとＳＧＷ間のパケットのプロトコルスタックを示すテーブル図である。図３に示すＩｎｎｅｒのパラメータを含むユーザパケットは、Ｓ１ベアラ区間では、図３に示すＯｕｔｅｒのパラメータが付加される。しかしながら、Ｏｕｔｅｒの（ＱｏＳを示す）ＤＳＣＰ（Differential Services Code Point）値はＱＣＩとの対応表から算出されるため、元のユーザパケット（すなわちアプリケーション）の優先度を無視してしまう。例えば、ＩｎｎｅｒのＤＳＣＰ値としてあるＱｏＳを示す値が設定されたユーザパケットがＥＰＳベアラを通過する際に、Ｓ１ベアラ区間において、付加されたＯｕｔｅｒのＤＳＣＰ値として別の異なるＱｏＳを示す値が設定された場合、ＱｏＳを保証できない。

図４は、従来のＧＴＰカプセリングの処理を示すシーケンス図である。まず、通常のアタッチシーケンスに沿って、ＵＥ〜Ｓ／ＰＧＷ（ＳＧＷとＰＧＷの集合体を便宜上「Ｓ／ＰＧＷ」と記す）間においてＥＰＳベアラが確立される（ステップＳ１）。続いて、ＵＥ〜サーバＢ間においてユーザパケットの転送（中継）処理が行われる（ＵＥからサーバＢへの転送はＵＬ、サーバＢからＵＥへの折り返しの転送はＤＬである）。具体的には、まず、ＵＥがｅＮＢに対して、ユーザパケットを送信する（ステップＳ２）。Ｓ２にて送信されるユーザパケットには、優先度が高いことを示すＱｏＳパラメータがＩｎｎｅｒに設定されているものとする。次に、ｅＮＢがＳ／ＰＧＷに対して、Ｓ２にて送信されてきたユーザパケットを転送する（ステップＳ３）。Ｓ３にて転送されるユーザパケットには、ｅＮＢによるＧＴＰカプセリングが施されており、優先度が低いことを示すＱｏＳパラメータを含むＯｕｔｅｒが付加されている。Ｓ２にて送信されるユーザパケットには優先度が高いことを示すＱｏＳパラメータが設定されているにも関わらず、Ｓ３にて優先度が低いことを示すＱｏＳパラメータが設定された理由としては、例えば上述のように、Ｏｕｔｅｒとして付加されるＱｏＳパラメータが、ＥＰＳベアラのＱＣＩから一律に算出されるため等である。

次に、Ｓ／ＰＧＷがサーバＢに対して、Ｓ３にて転送されてきたユーザパケットを転送する（ステップＳ４）。Ｓ４にて転送されるユーザパケットには、Ｓ／ＰＧＷによるＧＴＰデ・カプセリングが施されており、Ｏｕｔｅｒが除去され、Ｓ２にて送信されるユーザパケットと同様に、優先度が高いことを示すＱｏＳパラメータがＩｎｎｅｒに設定されている。

次に、サーバＢがＳ／ＰＧＷに対して、ユーザパケットを送信する（ステップＳ５）。Ｓ５にて送信されるユーザパケットには、Ｓ２にて送信されるユーザパケットと同様に、優先度が高いことを示すＱｏＳパラメータがＩｎｎｅｒに設定されている。次に、Ｓ／ＰＧＷがｅＮＢに対して、Ｓ５にて送信されてきたユーザパケットを転送する（ステップＳ６）。Ｓ６にて転送されるユーザパケットには、Ｓ／ＰＧＷによるＧＴＰカプセリングが施されており、優先度が低いことを示すＱｏＳパラメータを含むＯｕｔｅｒが付加されている。Ｓ５にて送信されるユーザパケットには優先度が高いことを示すＱｏＳパラメータが設定されているにも関わらず、Ｓ６にて優先度が低いことを示すＱｏＳパラメータが設定された理由としては、例えば上述のように、Ｏｕｔｅｒとして付加されるＱｏＳパラメータが、ＥＰＳベアラのＱＣＩから一律に算出されるため等である。

次に、ｅＮＢがＵＥに対して、Ｓ６にて転送されてきたユーザパケットを転送する（ステップＳ７）。Ｓ７にて転送されるユーザパケットには、ｅＮＢによるＧＴＰデ・カプセリングが施されており、Ｏｕｔｅｒが除去され、Ｓ５にて送信されるユーザパケットと同様に、優先度が高いことを示すＱｏＳパラメータがＩｎｎｅｒに設定されている。

以上のＳ３及びＳ６にて示されたように、従来技術では、ｅＮＢ〜Ｓ／ＰＧＷ区間はＱｏＳ保証を行うことは困難である。

上述の従来技術の問題点に鑑み、本発明の実施形態に係る通信システム７は、ＵＥが移動体通信網（モバイルネットワーク）を介して通信する際、ユーザパケットに対して適切なＱｏＳパラメータを割り当てることで一定の通信品質を保つことを目的とする。当該目的を達成するために、通信システム７は、例えば、ＵＥのユーザ側で使用するアプリケーションに応じた適切なＱｏＳパラメータのベアラを確立する。これにより、通信システム７は、新規ベアラ確立による、モバイルバックホール向けのユーザパケットのＱｏＳ保証を行うことができる。以下、具体的に説明する。

図５は、本発明の実施形態に係る通信システム７のシステム構成を示す図である。図５に示す通り、通信システム７は、ｅＮＢ１、ＳＧＷ２、ＰＧＷ３、ＭＭＥ４、サーバ５及びＵＥ６を含んで構成されている。ｅＮＢ１、ＳＧＷ２、ＰＧＷ３、ＭＭＥ４、サーバ５及びＵＥ６は、それぞれ、上述の従来技術において説明したｅＮＢ、ＳＧＷ、ＰＧＷ、ＭＭＥ、サーバ及びＵＥと同様であり、同様の機能を備えている。以下では差分についてのみ説明する。なお、ｅＮＢ１及びＳＧＷ２は、ＬＴＥ等の移動体通信においてパケットを中継するノードである。

図６は、ｅＮＢ１の機能ブロック図である。図６に示す通り、ｅＮＢ１は、受信部１０、格納部１１、決定部１２、確立部１３及び中継部１４を含んで構成される。

図６に示す機能ブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、ｅＮＢ１は、コンピュータとして機能してもよい。図７は、ｅＮＢ１のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のｅＮＢ１は、物理的には、プロセッサ１００１、メモリ１００２、ストレージ１００３、通信装置１００４、入力装置１００５、出力装置１００６、バス１００７などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。

なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。ｅＮＢ１のハードウェア構成は、図７に示した各装置を１つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。

ｅＮＢ１における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信や、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述の受信部１０、決定部１２、確立部１３及び中継部１４などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、本実施形態で説明する動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、上述の受信部１０、決定部１２、確立部１３及び中継部１４などは、メモリ１００２に格納され、プロセッサ１００１で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、１つのプロセッサ１００１で実行される旨を説明してきたが、２以上のプロセッサ１００１により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ１００１は、１以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。

メモリ１００２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの少なくとも１つで構成されてもよい。メモリ１００２は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ（主記憶装置）などと呼ばれてもよい。メモリ１００２は、本実施形態に係るページング方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク（例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク）、スマートカード、フラッシュメモリ（例えば、カード、スティック、キードライブ）、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも１つで構成されてもよい。ストレージ１００３は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ１００２及び／又はストレージ１００３を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。例えば、上述の格納部１１などは、ストレージ１００３で実現されてもよい。

通信装置１００４は、有線及び／又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア（送受信デバイス）であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の受信部１０及び中継部１４などは、通信装置１００４で実現されてもよい。

入力装置１００５は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス（例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど）である。出力装置１００６は、外部への出力を実施する出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど）である。なお、入力装置１００５及び出力装置１００６は、一体となった構成（例えば、タッチパネル）であってもよい。

また、プロセッサ１００１やメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、ｅＮＢ１は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ１００１は、これらのハードウェアの少なくとも１つで実装されてもよい。

以下、図６に示すｅＮＢ１の各機能ブロックについて説明する。

受信部１０は、ＵＥ６等から送信されたユーザパケットを受信する。受信部１０は、受信したユーザパケットを決定部１２、確立部１３及び中継部１４に出力する。

格納部１１は、ユーザパケットに含まれるパラメータと、新たに確立するベアラ（通信路）のＱｏＳに関するＱｏＳパラメータとが対応付けられた対応情報を格納する。図８は、格納部１１によって格納された対応情報の２つのテーブル例を示す図である。図８（ａ）は、ユーザパケットに含まれるポート番号（パラメータ）と、新たに確立するベアラのＱｏＳパラメータとが対応付けられた対応情報のテーブル例である。図８（ｂ）は、ユーザパケットに含まれるＤＳＣＰ値（パラメータ）と、新たに確立するベアラのＱｏＳパラメータとが対応付けられた対応情報のテーブル例である。

決定部１２は、受信部１０によって受信（出力）されたユーザパケットに含まれる一つ以上（複数を含む）のパラメータに基づいて、新たに確立する通信路のＱｏＳパラメータを決定する。決定部１２は、格納部１１によって格納された対応情報にさらに基づいてＱｏＳパラメータを決定してもよい。決定部１２は、決定したＱｏＳパラメータを確立部１３に出力する。

例えば、決定部１２は、受信部１０によって受信されたユーザパケットに含まれるポート番号を取得し、格納部１１によって格納された図８（ａ）に示す対応情報のテーブル例において、取得したポート番号に対応付けられたＱｏＳパラメータを取得し、取得したＱｏＳパラメータを、最終的なＱｏＳパラメータとして決定する。

また例えば、決定部１２は、受信部１０によって受信されたユーザパケットに含まれるＤＳＣＰ値を取得し、格納部１１によって格納された図８（ｂ）に示す対応情報のテーブル例において、取得したＤＳＣＰ値に対応付けられたＱｏＳパラメータを取得し、取得したＱｏＳパラメータを、最終的なＱｏＳパラメータとして決定する。

また例えば、決定部１２は、受信部１０によって受信されたユーザパケットに含まれるポート番号及びＤＳＣＰ値を取得し、格納部１１によって格納された図８（ａ）に示す対応情報のテーブル例において、取得したポート番号に対応付けられたＱｏＳパラメータを取得すると共に、格納部１１によって格納された図８（ｂ）に示す対応情報のテーブル例において、取得したＤＳＣＰ値に対応付けられたＱｏＳパラメータを取得し、取得した２つのＱｏＳパラメータの比較結果、重み係数等による重み付け、平均値等に基づいて、新たなＱｏＳパラメータを算出し、算出した新たなＱｏＳパラメータを、最終的なＱｏＳパラメータとして決定する。この例ではユーザパケットに含まれるポート番号及びＤＳＣＰ値を利用したが、ユーザパケットに含まれるポート番号、ＤＳＣＰ値、宛先ＩＰアドレス及び宛先ＨＴＴＰアドレス等を利用して同様に新たなＱｏＳパラメータを算出する等、決定部１２は、複数のパラメータに基づいてＱｏＳパラメータを決定してもよい。

なお、決定部１２は、格納部１１によって格納された対応情報を利用（参照）すると説明したが、対応情報は、ｅＮＢ１内ではなく、通信システム７に含まれるその他のノードや、通信システム７の外側の外部サーバに格納されており、決定部１２はネットワークアクセス等を介することで、他のノードや外部サーバから対応情報を取得し、ＱｏＳパラメータを決定する際に取得した対応情報を利用してもよい。

確立部１３は、決定部１２によって決定（出力）されたＱｏＳパラメータに基づいたベアラを新たに確立する。具体的には、確立部１３は、決定部１２によって決定されたＱｏＳパラメータであるＱＣＩ、ＤＳＣＰ、ＡＲＰ、ＡＰＮ−ＡＭＢＲ及びＵＥ−ＡＭＢＲに基づいて、ＬＴＥ等の既存技術により、ｅＮＢ１からＳＧＷ２を介してＰＧＷ３までのベアラを新たに確立する。

中継部１４は、確立部１３によって確立されたベアラを介して、受信部１０によって受信（出力）されたユーザパケットを、次のノード等に中継（送信）する。

なお、確立部１３は、決定部１２によって決定（出力）されたＱｏＳパラメータに基づいたベアラが、すでに確立済みであれば、新たなベアラを確立せずに、すでに確立済みの、決定部１２によって決定（出力）されたＱｏＳパラメータに基づいたベアラを介した中継を行ってもよい。確立部１３は、上述の確立済みであるか否かの判定は、既に確立済みのベアラの識別情報、特性、及び基づいたＱｏＳパラメータ等のリスト（ベアラを確立した際やベアラを削除した際にリストは更新される）を参照する等して判定する。

以上がｅＮＢ１の各機能ブロックについての説明である。

図９は、本実施形態に係る通信システム７による新規ベアラ確立の処理（制御方法）を示すシーケンス図である。まず、通常のアタッチシーケンスに沿って、ＵＥ６〜Ｓ／ＰＧＷ２，３間においてＥＰＳベアラが確立される（ステップＳ１０）。

次に、ＵＥ６がｅＮＢ１に対して、サーバ５Ａ宛のユーザパケットを送信する（ステップＳ１１）。Ｓ１１にて送信されるユーザパケットには、通信量が多い大容量向けである旨を示すパラメータが含まれているものとする。次に、ｅＮＢ１にて、新たに確立するベアラのＱｏＳパラメータが決定される（ステップＳ１２、中継ステップ）。具体的には、ｅＮＢ１の受信部１０、格納部１１及び決定部１２により、Ｓ１１にて送信されたユーザパケットに設定されているパラメータ及び対応情報に基づいて、新たに確立するベアラのＱｏＳパラメータが決定される。Ｓ１１にて送信されたユーザパケットには、通信量が多い大容量向けである旨を示すパラメータが含まれているため、Ｓ１２にて決定されるＱｏＳパラメータは、通信量が多い大容量向けである旨を示すＱｏＳパラメータとなる。次に、ｅＮＢ１の確立部１３がＳ／ＰＧＷ２，３に対して、新たに確立するベアラであるベアラ１の確立要求を送信する（ステップＳ１３、中継ステップ）。確立要求には、Ｓ１２にて決定されたＱｏＳパラメータ等が含まれる。次に、Ｓ／ＰＧＷ２，３がｅＮＢ１に対して、Ｓ１３の確立要求の応答として、ベアラ１の確立完了（を伝える旨の情報）を送信する（ステップＳ１４、中継ステップ）。

次に、ｅＮＢ１〜Ｓ／ＰＧＷ２，３間でベアラ１が新たに確立される（ステップＳ１５、中継ステップ）。ベアラ１は、Ｓ１２にて決定された通信量が多い大容量向けである旨を示すＱｏＳパラメータに基づいて確立されたものであるため、大容量向けのベアラとなる。次に、ｅＮＢ１の中継部１４により、Ｓ１５にて新たに確立されたベアラ１を介して、Ｓ１１にて送信されたユーザパケットが中継される。以上により、ＵＥ６〜サーバ５Ａ間において、新たに確立されたベアラ１を介した通信が行われる（ステップＳ１６、中継ステップ）。

次に、ＵＥ６がｅＮＢ１に対して、サーバ５Ｂ宛のユーザパケットを送信する（ステップＳ１７）。Ｓ１７にて送信されるユーザパケットには、通信遅延が少ない低遅延向けである旨を示すパラメータが含まれているものとする。次に、ｅＮＢ１にて、新たに確立するベアラのＱｏＳパラメータが決定される（ステップＳ１８、中継ステップ）。具体的には、ｅＮＢ１の受信部１０、格納部１１及び決定部１２により、Ｓ１７にて送信されたユーザパケットに設定されているパラメータ及び対応情報に基づいて、新たに確立するベアラのＱｏＳパラメータが決定される。Ｓ１７にて送信されたユーザパケットには、通信遅延が少ない低遅延向けである旨を示すパラメータが含まれているため、Ｓ１８にて決定されるＱｏＳパラメータは、通信遅延が少ない低遅延向けである旨を示すＱｏＳパラメータとなる。次に、ｅＮＢ１の確立部１３がＳ／ＰＧＷ２，３に対して、新たに確立するベアラであるベアラ２の確立要求を送信する（ステップＳ１９、中継ステップ）。確立要求には、Ｓ１８にて決定されたＱｏＳパラメータ等が含まれる。次に、Ｓ／ＰＧＷ２，３がｅＮＢ１に対して、Ｓ１９の確立要求の応答として、ベアラ２の確立完了（を伝える旨の情報）を送信する（ステップＳ２０、中継ステップ）。

次に、ｅＮＢ１〜Ｓ／ＰＧＷ２，３間でベアラ２が新たに確立される（ステップＳ２１、中継ステップ）。ベアラ２は、Ｓ１８にて決定された通信遅延が少ない低遅延向けである旨を示すＱｏＳパラメータに基づいて確立されたものであるため、低遅延向けのベアラとなる。次に、ｅＮＢ１の中継部１４により、Ｓ２１にて新たに確立されたベアラ２を介して、Ｓ１７にて送信されたユーザパケットが中継される。以上により、ＵＥ６〜サーバ５Ｂ間において、新たに確立されたベアラ２を介した通信が行われる（ステップＳ２２、中継ステップ）。

次に、ｅＮＢ１により、ベアラ１に関するタイムアウト時間（ｅＮＢ１で予め設定されたタイムアウト値）満了、又はＵＥ６からの通信完了や切断要求が検知される（ステップＳ２３）。次に、ｅＮＢ１がＳ／ＰＧＷ２，３に対して、ベアラ１の切断要求を送信する（ステップＳ２４）。次に、Ｓ／ＰＧＷ２，３がｅＮＢ１に対して、Ｓ２４の切断要求の応答として、ベアラ１の切断完了（を伝える旨の情報）を送信する（ステップＳ２５）。Ｓ２４又はＳ２５の後に、ベアラ１は切断（削除）される。なお、Ｓ２３〜Ｓ２５の処理は、Ｓ２２の後に実行されることに限るものではなく、Ｓ１６の後であればいつ実行されてもよい。

なお、通信システム７における通信は、ＵＥ６〜ｅＮＢ１間はＳ１０にて確立されたＥＰＳベアラを利用し、ｅＮＢ１〜Ｓ／ＰＧＷ２，３間はＳ１５又はＳ２１にて新たに確立されたベアラを利用する。ｅＮＢ１は、ＵＥ６からのユーザパケットを受信した際に（Ｓ１１やＳ１７の後）、Ｓ１０にて確立されたＥＰＳベアラをｅＮＢ１側で一旦終端してもよい。また、パケットを中継する際に当該パケットに含まれるパラメータに基づいて新たなベアラを確立し、確立したベアラを介して当該パケットを中継するノードは、上述のようにｅＮＢ１に限るものではなく、例えばＳ１ベアラ区間に存在するいかなる（プロキシ）ノード（例えばＩＰＳｅｃの終端装置等）であってもよい。

次に、本実施形態のように構成された通信システム７の作用効果について説明する。

本実施形態の通信システム７によれば、受信したユーザパケットに含まれるパラメータに基づいてＱｏＳパラメータが決定され、決定されたＱｏＳパラメータに基づいて新たに確立されたベアラを介して当該ユーザパケットが中継される。これにより、例えば、ユーザパケット毎に適切なＱｏＳパラメータに基づいて新たに確立されたベアラを介して当該ユーザパケットが中継されるため、ユーザパケット毎の適切なＱｏＳ保証を行うことができる。

また、本実施形態の通信システム７によれば、受信したユーザパケットに含まれる複数のパラメータに基づいて決定されたＱｏＳパラメータに基づく（新たに確立された）ベアラを介して当該ユーザパケットが中継される。これにより、ユーザパケットのステータスをより反映した、より適切なＱｏＳパラメータに基づくベアラを介して中継することができるため、パケット毎のより適切なＱｏＳ保証を行うことができる。

また、本実施形態の通信システム７によれば、パラメータとＱｏＳパラメータとが対応付けられた対応情報にさらに基づいてＱｏＳパラメータが決定される。これにより、より確実及びより高速に適切なＱｏＳパラメータに基づくベアラを介して中継することができるため、パケット毎のより適切なＱｏＳ保証を行うことができる。

以上の通り、本実施形態の通信システム７によれば、ＵＥ６で利用されるアプリケーションに応じて使用するベアラを変更する（又は新たに確立する）ことでＳ１ベアラ区間も優先度を落とすことなく通信することができる。例えば、大容量向けのユーザパケットであれば大容量用のベアラ１に振り分け、低遅延向けのユーザパケットであれば低遅延用のベアラ２に振り分け、低消費電力向けのユーザパケットであれば低消費電力用のベアラ３に振り分けることができる。また、アプリケーション特性に基づいてＱｏＳパラメータが設定されるため、ｅＮＢ１〜Ｓ／ＰＧＷ２，３間で特性の異なる複数のベアラを確立することができる。

以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

本明細書において特定の装置によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード（upper node）によって行われることもある。例えば、特定の装置が基地局であった場合においては、当該基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード（例えば、ＭＭＥまたはＳ−ＧＷなどが考えられるが、これらに限られない）によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ（例えば、ＭＭＥおよびＳ−ＧＷ）であってもよい。

情報等は、上位レイヤ（または下位レイヤ）から下位レイヤ（または上位レイヤ）へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。

入出力された情報等は特定の場所（例えば、メモリ）に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。

本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。

また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣなど）は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。

基地局は、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Remote Radio Head）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（access point）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。

移動通信端末は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

本明細書で使用する「判断（determining）」、「決定（determining）」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、計算（calculating）、算出（computing）、処理（processing）、導出（deriving）、調査（investigating）、探索（looking up）（例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認（ascertaining）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信（receiving）（例えば、情報を受信すること）、送信（transmitting）（例えば、情報を送信すること）、入力（input）、出力（output）、アクセス（accessing）（例えば、メモリ中のデータにアクセスすること）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決（resolving）、選択（selecting）、選定（choosing）、確立（establishing）、比較（comparing）などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

「接続された（connected）」、「結合された（coupled）」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、２又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された２つの要素間に１又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１又はそれ以上の電線、ケーブル及び／又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光（可視及び不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。

本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

本明細書で「第１の」、「第２の」などの呼称を使用した場合においては、その要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第１および第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。

上記の各装置の構成における「手段」を、「部」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。

「含む（include）」、「含んでいる（including）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える（comprising）」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。

本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。

１…ｅＮＢ、２…ＳＧＷ、３…ＰＧＷ、４…ＭＭＥ、５…サーバ、６…ＵＥ、７…通信システム、１０…受信部、１１…格納部、１２…決定部、１３…確立部、１４…中継部。

Claims (3)

1. 移動体通信においてパケットを中継するノードにより実行される、通信品質を保証するための制御方法であって、
   受信した前記パケットに含まれるパラメータに基づいて、新たに確立する通信路のＱｏＳ（Quality of Service）に関するＱｏＳパラメータを決定し、決定した前記ＱｏＳパラメータに基づいた前記通信路を新たに確立し、確立した前記通信路を介して当該パケットを中継する中継ステップ、
   を含む制御方法。
2. 前記中継ステップは、受信した前記パケットに含まれる複数の前記パラメータに基づいて前記ＱｏＳパラメータを決定する、
   請求項１に記載の制御方法。
3. 前記中継ステップは、前記パラメータと前記ＱｏＳパラメータとが対応付けられた対応情報にさらに基づいて前記ＱｏＳパラメータを決定する、
   請求項１又は２に記載の制御方法。

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