JP2024035747A - 端末と基地局と間のハンドオーバをマルチパスによって実行する端末、コアシステム及びハンドオーバ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端末が基地局間でハンドオーバを実行する際に、データ通信の瞬断が発生しないようにすることができる端末、コアシステム及び方法を提供する。
【解決手段】端末は、端末側マルチパスプロキシ機能を有し、第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第１のコネクションを確立する。また、端末側マルチパスプロキシ機能は、第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバする際に、端末側マルチパスプロキシ機能が、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第２のコネクションを確立する。そして、端末側マルチパスプロキシ機能は、ユーザプレーン機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ＲＡＮ(Radio Access Network)におけるハンドオーバの技術に関する。

図１は、５Ｇの移動通信システムの構成図である。

図１によれば、例えば５Ｇ(5th Generation)規格に基づく移動通信システムとして、移動可能な端末１と、複数の基地局２と、コアシステム３とによって構成されている。端末１は、移動に応じて、隣接する基地局２の間でハンドオーバをしながら、コアシステム３との通信を維持する。

端末１は、「ＵＥ(User Equipment)」と称され、基地局２を介してコアシステム３と通信する。また、端末１は、移動に応じて、第１の基地局２１から第２の基地局２２へハンドオーバすることができる。端末１は、複数の基地局２間をハンドオーバしながら、コアシステム３と常時通信することができる。

基地局２は、ＲＡＮとして、複数の端末１と無線で通信する。「基地局」は、５Ｇの場合、「ｇＮＢ」と称され、アンテナ局を配した制御局を含む機能全体という。
尚、基地局２は、物理的に別途に存在するものであってもよいし、例えば仮想化技術やスライス技術によって、ＲＡＮ内で論理的に分割されたものであってもよい。

コアシステム３は、コントロールプレーン設備装置３１とユーザプレーン設備装置３２とから構成される。
コントロールプレーン設備装置３１は、通信確立などの制御信号を送受信するネットワーク装置群であって、以下のようなネットワーク装置群を有する。
ＡＭＦ(Access and Mobility Management Function)
ＳＭＦ(Session Management Function)
ＡＭＦは、端末に対する一元的に登録管理、接続管理及び移動管理を担う。
ＳＭＦは、端末に対するＩＰ(Internet Protocol)アドレスの割り当てや、ユーザプレーン設備装置３２に対するセッション管理を担う。
ユーザプレーン設備装置３２は、ユーザデータを送受信するために、ＵＰＦ(User Plane Function)の装置群を有する。
ＵＰＦは、端末との間でセッションを確立し、ユーザデータのルーティング及び転送処理を担う。

3GPP TS 23.501 System architecture for the 5G System (5GS) 3GPP TS 23.502 Procedures for the 5G System (5GS)

端末１は、通信中のハンドオーバ元の第１の基地局２１から、第２の基地局２２へハンドオーバすべき「ハンドオーバ要求」を受信する。ハンドオーバ要求は、無線リソース設定信号（ＲＲＣ(Radio Resource Control) Reconfiguration）として送信される。
このとき、端末１は、第１の基地局２１との間の無線リンクを切断し、改めて、ハンドオーバ先の第２の基地局２２へ無線リンクを接続する、ように実行する。そのために、第１の基地局２１から第２の基地局２２へ無線リンクを切り替える際に、データ通信に瞬断が発生するという課題がある。

また、ハンドオーバ元の第１の基地局２１は、端末１から受信する無線リンクの計測結果(Measurement Report)に応じて、ハンドオーバの実行の有無を判定している。計測結果に対するハンドオーバの閾値となる判断基準は、基地局毎に異なって設定されている。そのために、第１の基地局２１から第２の基地局２２へ無線リンクを切り替えるタイミングを、第２の基地局２２が予め知ることも難しい。これは、基地局同士が連携して動作する、キャリアアグリゲーションや二重接続(dual connectivity)の際に課題となる。

そこで、本発明は、端末が基地局間でハンドオーバを実行する際に、データ通信の瞬断が発生しないようにする端末、コアシステム及びハンドオーバ方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、コアシステムと通信する際に、第１の基地局と第２の基地局との間でハンドオーバする端末において、
当該端末は、端末側マルチパスプロキシ機能と、第１の無線モジュール及び第２の無線モジュールとを有し、
コアシステムは、ユーザプレーン設備装置にコア側マルチパスプロキシ機能を有し、
端末側マルチパスプロキシ機能は、
第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、コア側マルチパスプロキシ機能との間で、第１のコネクションを確立し、
第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバする際に、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、コア側マルチパスプロキシ機能との間で、第２のコネクションを確立し、
コア側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信し、ハンドオーバ時のデータ通信が瞬断しないようにする
ことを特徴とする。

本発明の端末における他の実施形態によれば、
第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置との間に確立した第１のセッションの上に、第１のコネクションを確立し、
第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置との間に確立した第２のセッションの上に、第２のコネクションを確立する
ことも好ましい。

本発明の端末における他の実施形態によれば、
第１のコネクションを確立する際、及び、第２のコネクションを確立する際に、
端末側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスと、コア側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスとが付与される
ことも好ましい。

本発明の端末における他の実施形態によれば、
端末の端末側マルチパスプロキシ機能は、複数のコネクションが確立している時のみ、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与する
ことも好ましい。

本発明によれば、端末における第１の基地局と第２の基地局との間のハンドオーバを制御するコアシステムにおいて、
コアシステムは、ユーザプレーン設備装置にコア側マルチパスプロキシ機能を有し、
当該端末は、端末側マルチパスプロキシ機能と、第１の無線モジュール及び第２の無線モジュールとを有し、
コア側マルチパスプロキシ機能は、
端末側マルチパスプロキシ機能との間で、第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、第１のコネクションを確立し、
端末が第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバする際に、端末側マルチパスプロキシ機能との間で、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、第２のコネクションを確立し、
端末側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信し、ハンドオーバ時のデータ通信が瞬断しないようにする
ことを特徴とする。

本発明のコアシステムにおける他の実施形態によれば、
第１の基地局を介して、端末との間に確立した第１のセッションの上に、第１のコネクションを確立し、
第２の基地局を介して、端末との間に確立した第２のセッションの上に、第２のコネクションを確立する
ことも好ましい。

本発明のコアシステムにおける他の実施形態によれば、
第１のコネクションを確立する際、及び、第２のコネクションを確立する際に、
端末側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスと、コア側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスとが付与される
ことも好ましい。

本発明のコアシステムにおける他の実施形態によれば、
コア側マルチパスプロキシ機能は、複数のコネクションが確立している時のみ、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与する
ことも好ましい。

本発明のコアシステムにおける他の実施形態によれば、
コア側マルチパスプロキシ機能は、ユーザプレーン設備装置の中でユーザプレーン機能の後段に接続されるか、又は、ユーザプレーン機能を含むユーザプレーン設備装置の後段に別途の装置として接続される
ことも好ましい。

本発明によれば、コアシステムと通信する端末における第１の基地局と第２の基地局との間のハンドオーバ方法において、
端末は、端末側マルチパスプロキシ機能と、第１の無線モジュール及び第２の無線モジュールとを有し、
コアシステムは、ユーザプレーン機能と、コア側マルチパスプロキシ機能とを有し、
端末について、端末側マルチパスプロキシ機能が、第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第１のコネクションを確立する第１のステップと、
端末について、第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバする際に、端末側マルチパスプロキシ機能が、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第２のコネクションを確立する第２のステップと、
端末の端末側マルチパスプロキシ機能と、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信し、ハンドオーバ時のデータ通信が瞬断しないようにする第３のステップと
を有することを特徴とする。

本発明のハンドオーバ方法における他の実施形態によれば、
第２のステップについて、第１の基地局が、端末の第１の無線モジュールとの間の無線状態に応じて第２の基地局へのハンドオーバを決定し、第２の基地局へのハンドオーバ要求を、端末へ送信する
ことも好ましい。

本発明のハンドオーバ方法における他の実施形態によれば、
ハンドオーバ先の第２の基地局が、端末の第２の無線モジュールとの間の無線状態に応じて、第１の基地局からのハンドオーバの完了を決定し、第１の基地局からのハンドオーバ完了要求を端末へ送信する第４のステップと、
端末の端末側マルチパスプロキシ機能が、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能へ、第１のコネクションを切断するコネクション切断要求を送信する第５のステップと
を有することも好ましい。

本発明のハンドオーバ方法における他の実施形態によれば、
ハンドオーバ元の第１の基地局は、端末の第１の無線モジュールを通したデータパケットの無通信状態を検知した際に、ユーザプレーン機能における第１のセッションを維持する一方で、コアシステムのコントロールプレーン設備装置へデータパケットのドロップを要求する第６のステップを
更に有することも好ましい。

本発明のハンドオーバ方法における他の実施形態によれば、
第２の基地局が、端末の第２の無線モジュールとの間の無線状態に応じて第１の基地局へのハンドオーバを決定し、第１の基地局へのハンドオーバ要求を端末へ送信する第７のステップと、
端末について、端末側マルチパスプロキシ機能が、第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第１のコネクションを再度確立する第８のステップと、
端末の端末側マルチパスプロキシ機能と、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信する第９のステップと
を有することも好ましい。

本発明のハンドオーバ方法における他の実施形態によれば、
端末の端末側マルチパスプロキシ機能と、ユーザプレーン機能のコア側マルチパスプロキシ手段とは、複数のコネクションが確立している時のみ、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与する
ことも好ましい。

本発明の端末、コアシステム及びハンドオーバ方法によれば、端末が基地局間でハンドオーバを実行する際に、データ通信の瞬断が発生しないようにすることができる。

５Ｇの移動通信システムの構成図である。 本発明における移動通信システムの機能構成図である。 本発明におけるコネクションのプロトコル構成図である。 本発明におけるＳ１～Ｓ２のシーケンス図である。 本発明におけるＳ３のシーケンス図である。 本発明におけるＳ４～Ｓ６のシーケンス図である。 本発明におけるＳ７～Ｓ９のシーケンス図である。 コネクションが１本の場合におけるプロトコル構成図である。

以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図２は、本発明における移動通信システムの機能構成図である。

図２によれば、端末１が基地局２を介してコアシステム３と通信する移動通信システムを表す。端末１は、移動に応じて複数の基地局２（第１の基地局２１、第２の基地局２２）間でハンドオーバしながら、コアシステム３との通信を維持することができる。

＜基地局２＞
複数の基地局２は、同一の通信事業設備によって運営管理されるものであってもよいし、異なる通信事業設備によって運営管理されるものであってもよい。また、一方の基地局２は、３ＧＰＰ（登録商標）－ＲＡＮの基地局であって、他方の基地局２は、ＷｉＦｉ（登録商標）のアクセスポイントであってもよい。

＜端末１＞
端末１は、コアシステム３との通信を維持すると共に、第１の基地局２１と第２の基地局２２との間でハンドオーバを実行する。
端末１は、複数の無線モジュール（第１の無線モジュール１０１、第２の無線モジュール１０２）と、端末側マルチパスプロキシ機能１１とを有する。
複数の無線モジュール１０は、基地局２の種別（通信方式）に応じて搭載されている。複数の基地局２が同一の通信事業設備によって運営管理される場合、端末１が搭載する複数の無線モジュール１０も、同一のものとなる。勿論、端末１が、３つ以上の無線モジュール１０を搭載し、同時に３つ以上の基地局２に、同時に無線リンクを接続可能なものであってもよい。

＜コアシステム３＞
コアシステム３は、図１と同様に、コントロールプレーン設備装置３１と、ユーザプレーン設備装置３２とを有する。
図３によれば、ユーザプレーン設備装置３２は、既存のユーザプレーン機能３２０と、コア側マルチパスプロキシ機能３２１とを有する。コア側マルチパスプロキシ機能３２１は、ユーザプレーン設備装置３２の中でユーザプレーン機能３２０の後段に接続される。

尚、コア側マルチパスプロキシ機能３２１は、ユーザプレーン機能３２０を含むユーザプレーン設備装置３２の後段に、別途配置された設備装置として別途接続されるものであってもよい。これによって、ユーザプレーン設備装置３２が、無線技術の世代（例えば６Ｇと５Ｇ）によって異なる設備装置となった場合であっても、本発明に基づくコア側マルチパスプロキシ設備装置として用いることができる。

図３は、本発明におけるコネクションのプロトコル構成図である。

図３によれば、端末側マルチパスプロキシ機能１１と、コア側マルチパスプロキシ機能３２１との間は、マルチパス(MultiPath)プロトコルでカプセリングしたパケットが送受信される。マルチパスプロトコルは、例えばMP-TCPやMP-QUICに基づくものである。

図３によれば、端末１は、以下のデータパケットを送信しようとしている。
データパケット［送信元アドレス：IP#3、宛先アドレス：IP#7］

端末１の無線モジュール１０毎に、ユーザプレーン設備装置３２のユーザプレーン機能との間で、マルチアクセス(MultiAccess)セッション（ＧＴＰトンネル）を確立する。
第１のセッション［送信元アドレス：IP#X、宛先アドレス：IP#4］
第２のセッション［送信元アドレス：IP#Y、宛先アドレス：IP#4］
尚、宛先アドレスIP#4は、ユーザプレーン設備装置３２のユーザプレーン機能３２０に付与されたものである。
「セッション」は、端末１に搭載された無線モジュール１０それぞれが、異なる基地局２を介してユーザプレーン設備装置３２と接続した数だけ、最大で確立することができる。

そして、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１は、ユーザプレーン設備装置３２のコア側マルチパスプロキシ機能３２１との間で、複数のコネクションを確立する。
第１のコネクション［送信元アドレス：IP#1、宛先アドレス：IP#5］
第２のコネクション［送信元アドレス：IP#2、宛先アドレス：IP#5］
尚、宛先アドレスIP#5は、コア側マルチパスプロキシ機能３２１に付与されたものである。
「コネクション」は、各セッション上で、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１と、ユーザプレーン設備装置３２のコア側マルチパスプロキシ機能３２１との間で確立される。

図４は、本発明におけるＳ１～Ｓ２のシーケンス図である。

図４によれば、端末１が、コアシステム３との通信を維持すると共に、第１の基地局２１から第２の基地局２２へハンドオーバするシーケンスを表す。

（Ｓ１）最初に、端末１は、第１の基地局２１を介してコアシステム３との間で、認証シーケンスを実行する。認証成功後、端末１は、第１の無線モジュール１０１を通して、第１の基地局２１を介して、ユーザプレーン設備装置３２のユーザプレーン機能３２０との間で、第１のセッションを確立し、端末側マルチパスプロキシ機能１１のＩＰアドレスと、第１の無線モジュール１０１のＩＰアドレスと、当該コア側マルチパスプロキシ機能３２１のＩＰアドレスとが付与される。
このとき、第１の基地局２１は、端末１に対して「能力問い合わせ」を実行する。端末１は、複数の無線モジュール１０を搭載し且つマルチパス可能である場合、その能力の保持を、第１の基地局２１とコアシステム３のコントロールプレーン設備装置３１とへ、予め通知する。

端末１は、複数の無線モジュール１０を搭載し且つマルチパス可能であるとする。
次に、端末側マルチパスプロキシ機能１１は、第１のセッションの上で、コア側マルチパスプロキシ機能３２１との間で、第１のコネクションを確立する。
第１のコネクション［送信元アドレス：IP#1、宛先アドレス：IP#5］

そして、端末１は、第１のセッション上の第１のコネクションを介して、コアシステム３のユーザプレーン設備装置３２との間で、データパケットを送受信することができる。

（Ｓ２）第１の基地局２１は、端末１の第１の無線モジュール１０１へ、無線状態を測定結果として送信する条件を指示する。条件としては、例えば第１の基地局２１の無線状態が所定閾値以下（又は以上）となり、他の第２の基地局２２の無線状態が所定閾値以上となった場合がある。
これに対し、端末１は、第１の無線モジュール１０１によって計測された無線状態を計測結果として、第１の基地局２１へ送信する。
第１の基地局２１は、端末１から受信した計測結果に応じて（即ち、端末１から受信した無線状態が所定条件を満たしているか否か）、第２の基地局２２へのハンドオーバを決定する。
そして、第１の基地局２１は、第２の基地局２２への「ハンドオーバ要求」を、端末１へ送信する。

ハンドオーバ要求を受信した端末１は、第１の基地局２１から第２の基地局２２へハンドオーバするように制御を開始する。
端末１は、マルチパス可能であるために、第２の無線モジュール１０２を通して、第２の基地局２２を介して、コアシステム３のコントロールプレーン設備装置３１へ、「セッション確立要求」を送信する。コントロールプレーン設備装置３１は、ユーザプレーン設備装置３２へ、セッションの確立を指示する。
これによって、端末１は、第２の無線モジュール１０２を通して、ユーザプレーン機能３２０との間で、「第２のセッション」を確立する。このとき、コントロールプレーン設備装置３１は、第２の無線モジュール１０２のＩＰアドレスを付与する。

次に、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１は、第２の無線モジュール１０２を通して、第２の基地局２２を介して、ユーザプレーン設備装置３２のコア側マルチパスプロキシ機能３２１へ、「コネクション確立要求」を送信する。これによって、第２のコネクションを確立する。
第２のコネクション［送信元アドレス：IP#2、宛先アドレス：IP#5］
このように、端末１は、ユーザプレーン設備装置３２との間で、第２のセッション上に、第２のコネクションを確立することができる。

図５は、本発明におけるＳ３のシーケンス図である。

前述した図４によって、端末１は、ハンドオーバ時に、第１の基地局を介して、第１のセッション上に第１のコネクションを確立すると共に、第２の基地局を介して、第２のセッション上に第２のコネクションを確立する。

（Ｓ３）その上で、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１は、ユーザプレーン設備装置３２のコア側マルチパスプロキシ機能３２１へ、上りデータパケットを送信する際に、そのデータパケットを複製して、第１のコネクション(IP#1-IP#5)と第２のコネクション(IP#2-IP#5)との両方を介して送信する。
このとき、コア側マルチパスプロキシ機能３２１に先に到着したデータパケットのみを、カプセリングから取り出して、データネットワークへ転送する。後に到着したデータパケットは、ドロップ（破棄）し、ＡＣＫ（確認）のみを端末１へ返信する。

一方で、ユーザプレーン設備装置３２のコア側マルチパスプロキシ機能３２１は、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１へ、下りデータパケットを送信する際に、そのデータパケットを複製して、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送信する。
このとき、端末側マルチパスプロキシ機能１１に先に到着したデータパケットのみを、カプセリングから取り出して、端末１として受信したものとする。後に到着したデータパケットは、ドロップ（破棄）し、ＡＣＫ（確認）のみをユーザプレーン設備装置３２へ返信する。
これによって、ハンドオーバ時に、データ通信の瞬断が発生しないようになる。

図６は、本発明におけるＳ４～Ｓ６のシーケンス図である。

図６によれば、図５のＳ３に続くシーケンスを表す。
（Ｓ４）端末１は、第２の無線モジュール１０２によって計測された無線状態を計測結果として、第２の基地局２２へ送信する。ここでは、端末１が、ハンドオーバ先の第２の基地局２２からの無線状態が良好であるとする。その場合、複数の基地局２を介して複数のコネクションを確立しておく必要もなくなる。
そのために、第２の基地局２２は、端末１から受信した計測結果に応じて、第１の基地局２１からのハンドオーバの完了を決定する。
そして、第２の基地局２２は、第１の基地局２１からの「ハンドオーバ完了要求」を、端末１へ送信する。

（Ｓ５）これに対し、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１は、第２の無線モジュール１０２を通して、第２の基地局２２を介して、コア側マルチパスプロキシ機能３２１へ、第１のコネクション(IP#1-IP#5)を切断する「コネクション切断要求」を送信する。
これによって、端末側マルチパスプロキシ機能１１と、コア側マルチパスプロキシ機能３２１との両方は、第１のコネクション(IP#1-IP#5)を介したデータパケットの通信を停止する。第２のコネクション(IP#2-IP#5)のみが維持され、データパケットも複製されない。
但し、端末１とユーザプレーン機能３２０との間の第１のセッションは、維持される。

（Ｓ６）その後、ハンドオーバ元の第１の基地局２１は、端末１の第１の無線モジュール１０１を通したデータパケットの無通信状態（一定時間の無通信）を検知する。この時、第１の基地局２１は、端末１へ「無線コネクション解放要求」(AN Release)を送信する。また、第１の基地局２１は、コントロールプレーン設備装置３１へ、「無線コネクション解放要求」(IDLEモード移行)を送信する。コントロールプレーン設備装置３１は、ユーザプレーン機能３２０へ、第１のセッションについて、IDLEモードへ遷移するように要求する。
この際、ユーザプレーン設備装置３２のユーザプレーン機能３２０は、不要なPagingを発生させないために、第１のセッションを介したデータパケットをドロップするようになる。

＜基地局間の境界エリアで生じるハンドオーバの繰り返しに対する実施形態＞
前述した図６によれば、端末１は、第１の基地局２１から第２の基地局２２へのハンドオーバを完了する。
しかしながら、端末１が、隣接する基地局２間の境界エリアに位置する場合、ハンドオーバ元の第１の基地局２１とハンドオーバ先の第２の基地局２２とが交替しやすくなり、ハンドオーバが連続的に発生する場合がある。そのような場合、端末１と基地局２とコアシステム３との間のシーケンスも増加し、システム全体の処理負荷が増大することとなる。

図７は、本発明におけるＳ７～Ｓ９のシーケンス図である。

図７によれば、図６のＳ６に続くシーケンスを表す。
端末１とユーザプレーン機能３２０との間の第１のセッションは、維持されているが、端末側マルチパスプロキシ機能１１とコア側マルチパスプロキシ機能３２１との間の第１のコネクションは、切断されている。

（Ｓ７）第２の基地局２２は、端末１の第２の無線モジュール１０２との間の無線状態に応じて第１の基地局２１へのハンドオーバを決定する。ここでは、端末１が、隣接する基地局２間の境界エリアに位置しており、ハンドオーバの交替が発生しているとする。そして、第２の基地局２２は、第１の基地局２１への「ハンドオーバ要求」を、端末１へ送信する。

（Ｓ８）端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１は、第１の無線モジュール１０１を通して、第１の基地局２１を介して、ユーザプレーン設備装置３２のコア側マルチパスプロキシ機能３２１へ、「コネクション確立要求」を送信する。これによって、前述した図４の当初の「第１のコネクション」が、再度確立される。

（Ｓ９）そして、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１と、ユーザプレーン機能３２０の後段のコア側マルチパスプロキシ機能３２１との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信する。
このように、図７によれば、基地局２間でハンドオーバが繰り返されたとしても、コネクションのみを確立すればよく、シーケンスの負荷が軽減されている。

＜コネクションが１本である場合における非マルチパスプロトコル化＞
図８は、コネクションが１本の場合におけるプロトコル構成図である。

本発明によれば、端末１の端末側マルチパスプロキシ機能１１と、ユーザプレーン設備装置３２のコア側マルチパスプロキシ機能３２１とは、複数のコネクションが確立している時のみ、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与する。
即ち、コネクションが１本しか確立していない場合には、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与しないように制御される。これによって、マルチパスプロトコルでカプセリングするオーバヘッドを低減させることができる。

以上、詳細に説明したように、本発明の端末、コアシステム及びハンドオーバ方法によれば、端末が基地局間でハンドオーバを実行する際に、データ通信の瞬断が発生しないようにすることができる。

従来技術によれば、ハンドオーバ時に、端末と第１の基地局を介したユーザプレーン設備装置との間の第１のセッションから、端末と第２の基地局を介したユーザプレーン設備装置との間の第２のセッションへ切り替えていた。そのために、ハンドオーバ時に、データ通信の瞬断が発生していた。
これに対し、本願発明によれば、ハンドオーバ時に、第１のセッションと第２のセッションとを維持した上で、端末と第１の基地局を介したユーザプレーン設備装置との間にそれぞれ第１のコネクションと第２のコネクションとを確立する。そして、ユーザデータを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して、同一のユーザデータを送受信する。これによって、ハンドオーバ時に、データ通信の瞬断が発生しないようにすることができる。

尚、これにより、例えば「端末のハンドオーバにおけるデータ通信の瞬断を回避することができる」ことから、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

１ 端末
１０ 無線モジュール
１０１ 第１の無線モジュール
１０２ 第２の無線モジュール
１１ 端末側マルチパスプロキシ機能
２ 基地局
２１ 第１の基地局
２２ 第２の基地局
３ コアシステム
３１ コントロールプレーン設備装置
３２ ユーザプレーン設備装置
３２０ ユーザプレーン機能
３２１ コア側マルチパスプロキシ機能

Claims (15)

1. コアシステムと通信する際に、第１の基地局と第２の基地局との間でハンドオーバする端末において、
   当該端末は、端末側マルチパスプロキシ機能と、第１の無線モジュール及び第２の無線モジュールとを有し、
   コアシステムは、ユーザプレーン設備装置にコア側マルチパスプロキシ機能を有し、
   端末側マルチパスプロキシ機能は、
   第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、コア側マルチパスプロキシ機能との間で、第１のコネクションを確立し、
   第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバする際に、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、コア側マルチパスプロキシ機能との間で、第２のコネクションを確立し、
   コア側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信し、ハンドオーバ時のデータ通信が瞬断しないようにする
   ことを特徴とする端末。
2. 第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置との間に確立した第１のセッションの上に、第１のコネクションを確立し、
   第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置との間に確立した第２のセッションの上に、第２のコネクションを確立する
   ことを特徴とする請求項１に記載の端末。
3. 第１のコネクションを確立する際、及び、第２のコネクションを確立する際に、
   端末側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスと、コア側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスとが付与される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の端末。
4. 端末の端末側マルチパスプロキシ機能は、複数のコネクションが確立している時のみ、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与する
   ことを特徴とする請求項１又２に記載のハンドオーバ方法。
5. 端末における第１の基地局と第２の基地局との間のハンドオーバを制御するコアシステムにおいて、
   コアシステムは、ユーザプレーン設備装置にコア側マルチパスプロキシ機能を有し、
   当該端末は、端末側マルチパスプロキシ機能と、第１の無線モジュール及び第２の無線モジュールとを有し、
   コア側マルチパスプロキシ機能は、
   端末側マルチパスプロキシ機能との間で、第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、第１のコネクションを確立し、
   端末が第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバする際に、端末側マルチパスプロキシ機能との間で、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、第２のコネクションを確立し、
   端末側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信し、ハンドオーバ時のデータ通信が瞬断しないようにする
   ことを特徴とするコアシステム。
6. 第１の基地局を介して、端末との間に確立した第１のセッションの上に、第１のコネクションを確立し、
   第２の基地局を介して、端末との間に確立した第２のセッションの上に、第２のコネクションを確立する
   ことを特徴とする請求項５に記載のコアシステム。
7. 第１のコネクションを確立する際、及び、第２のコネクションを確立する際に、
   端末側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスと、コア側マルチパスプロキシ機能のＩＰアドレスとが付与される
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のコアシステム。
8. コア側マルチパスプロキシ機能は、複数のコネクションが確立している時のみ、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与する
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のコアシステム。
9. コア側マルチパスプロキシ機能は、ユーザプレーン設備装置の中でユーザプレーン機能の後段に接続されるか、又は、ユーザプレーン機能を含むユーザプレーン設備装置の後段に別途の装置として接続される
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のコアシステム。
10. コアシステムと通信する端末における第１の基地局と第２の基地局との間のハンドオーバ方法において、
    端末は、端末側マルチパスプロキシ機能と、第１の無線モジュール及び第２の無線モジュールとを有し、
    コアシステムは、ユーザプレーン機能と、コア側マルチパスプロキシ機能とを有し、
    端末について、端末側マルチパスプロキシ機能が、第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第１のコネクションを確立する第１のステップと、
    端末について、第１の基地局から第２の基地局へハンドオーバする際に、端末側マルチパスプロキシ機能が、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第２のコネクションを確立する第２のステップと、
    端末の端末側マルチパスプロキシ機能と、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信し、ハンドオーバ時のデータ通信が瞬断しないようにする第３のステップと
    を有することを特徴とするハンドオーバ方法。
11. 第２のステップについて、第１の基地局が、端末の第１の無線モジュールとの間の無線状態に応じて第２の基地局へのハンドオーバを決定し、第２の基地局へのハンドオーバ要求を、端末へ送信する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のハンドオーバ方法。
12. ハンドオーバ先の第２の基地局が、端末の第２の無線モジュールとの間の無線状態に応じて、第１の基地局からのハンドオーバの完了を決定し、第１の基地局からのハンドオーバ完了要求を端末へ送信する第４のステップと、
    端末の端末側マルチパスプロキシ機能が、第２の無線モジュールを通して、第２の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能へ、第１のコネクションを切断するコネクション切断要求を送信する第５のステップと
    を有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のハンドオーバ方法。
13. ハンドオーバ元の第１の基地局は、端末の第１の無線モジュールを通したデータパケットの無通信状態を検知した際に、ユーザプレーン機能における第１のセッションを維持する一方で、コアシステムのコントロールプレーン設備装置へデータパケットのドロップを要求する第６のステップを
    更に有することを特徴とする請求項１２に記載のハンドオーバ方法。
14. 第２の基地局が、端末の第２の無線モジュールとの間の無線状態に応じて第１の基地局へのハンドオーバを決定し、第１の基地局へのハンドオーバ要求を端末へ送信する第７のステップと、
    端末について、端末側マルチパスプロキシ機能が、第１の無線モジュールを通して、第１の基地局を介して、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、第１のコネクションを再度確立する第８のステップと、
    端末の端末側マルチパスプロキシ機能と、ユーザプレーン設備装置のコア側マルチパスプロキシ機能との間で、データパケットを複製し、第１のコネクションと第２のコネクションとの両方を介して送受信する第９のステップと
    を有することを特徴とする請求項１３に記載のハンドオーバ方法。
15. 端末の端末側マルチパスプロキシ機能と、ユーザプレーン機能のコア側マルチパスプロキシ手段とは、複数のコネクションが確立している時のみ、ユーザデータに、マルチパスプロトコルのヘッダを付与する
    ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のハンドオーバ方法。
    
    

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