JP4511951B2 - 通信装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置、通信システム及び通信方法に関し、特にマルチキャストパケット通信サービスを提供する通信装置、通信システム及び通信方法に関する。

図８は、マルチキャストパケット通信サービス（Multimedia Broadcast/Multicast Service）（以下「ＭＢＭＳ」と記載する）を提供するパケット通信システムの構成図を示すものである。ＭＢＭＳでは、制御局装置（以下「ＲＮＣ」と記載する）１０において、ＭＢＭＳデータの複製を行って、基地局装置（以下「Ｎｏｄｅ Ｂ」と記載する）１１に転送する。図８において、実線はユーザプレーン（以下「Ｕプレーン」と記載する）信号の流れを示し、点線は制御プレーン（以下「Ｃプレーン」と記載する）信号の流れを示す。

サービスセンター（Broadcast/Multicast Service Center）（以下「ＢＭ−ＳＣ」と記載する）１２は、ＭＢＭＳの提供を行う。コアネットワーク（以下「ＣＮ」と記載する）１３は、図示しないＧＧＳＮとＳＧＳＮにより構成される。ＧＧＳＮは、ＢＭ−ＳＣ１２からの指示に従いＳＧＳＮとの間で、ＭＢＭＳデータを転送するための設定（bearer planeの設定）を行う。ＳＧＳＮは、ユーザ毎のＭＢＭＳ制御（例えば、MBMS Multicast Service Activation, MBMS Session Start, MBMS Registration, MBMS Session Stop）を行うととともに、ＭＢＭＳデータを無線アクセスネットワーク（以下「ＲＡＮ」と記載する）１４へ転送する。ＲＡＮ１４は、ＲＮＣ１０、Ｎｏｄｅ Ｂ１１及び公衆ネットワーク１５により構成される。ＲＮＣ１０は、ＭＢＭＳデータを効率的に転送するために、ＭＢＭＳデータを複製してＮｏｄｅ Ｂ１１に転送する。Ｎｏｄｅ Ｂ１１は、受信したＭＢＭＳデータを無線インタフェースに送信する。公衆ネットワーク１５は、ＲＮＣ１０とＮｏｄｅ Ｂ１１との間のデータの転送に利用される。端末装置（User Equipment）（以下「ＵＥ」と記載する）１６は、ＭＢＭＳベアラサービス制御を行うととともに、ＭＢＭＳデータを受信する。
3GPP TS 23.246 V.6.2.0 (2004-03) Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS);Architecture and functional description(Release 6)

しかしながら、従来においては、ＲＮＣで複製された同じ内容のＭＢＭＳデータは、公衆ネットワークを用いて伝送されるため、公衆ネットワークのトラヒックが増大するとともに、公衆ネットワークの通信コストが増大するという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、各装置の機能配置を見直すことにより、公衆ネットワークのトラヒックの増大を防ぐことができるとともに、公衆ネットワークの通信コストの増大を抑制することができる通信装置、通信システム及び通信方法を提供することを目的とする。

本発明の通信装置は、配下の複数の基地局装置に送信するためのパケットデータを公衆ネットワークより受信する受信手段と、前記パケットデータを複製することを指示されたか否かを判定する制御手段と、前記制御手段にて前記パケットデータを複製することを指示されたものと判断した場合に前記受信手段にて受信した前記パケットデータを複製する複製手段と、所定の領域に構築されたネットワークであるローカルネットワークにて前記複製手段にて複製された前記パケットデータを前記基地局装置へ送信する送信手段と、を具備する構成を採る。

本発明の通信システムは、公衆ネットワークを介して受信したパケットデータを複製して所定の領域に構築されたネットワークであるローカルネットワークにて送信する上位局装置と、前記上位局装置から送信された前記パケットデータを前記ローカルネットワークを介して受信するとともに、受信した前記パケットデータをスケジューリングの結果に従って無線回線にて送信する複数の基地局装置と、前記基地局装置から送信された前記パケットデータを前記無線回線を介して受信する端末装置と、を具備する構成を採る。

本発明の通信方法は、上位局装置が公衆ネットワークを介してパケットデータを受信するステップと、前記パケットデータを受信した前記上位局装置が前記パケットデータを複製して所定の領域に構築されたネットワークであるローカルネットワークにて複数の基地局装置へ送信するステップと、前記上位局装置から前記ローカルネットワークにて送信された前記パケットデータを前記基地局装置が受信するステップと、前記基地局装置が受信した前記パケットデータを無線回線にて前記基地局装置から端末装置へ送信するステップと、前記基地局装置から送信された前記パケットデータを前記無線回線を介して前記端末装置が受信するステップと、を具備するようにした。

本発明によれば、各装置の機能配置を見直すことにより、公衆ネットワークのトラヒックの増大を防ぐことができるとともに、公衆ネットワークの通信コストの増大を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信装置であるＲＮＣ−ｕ１００の構成を示すブロック図である。なお、本発明の実施の形態１では、上位局装置であるＲＮＣは、主にＲＮＣのＣプレーン機能を配置したＲＮＣ−ｃ（第一上位局装置）と、主にＲＮＣのＵプレーン機能を配置したＲＮＣ−ｕ（第二上位局装置）とに分けられており、図１のＲＮＣ−ｕ１００は、主にＲＮＣのＵプレーン機能を配置したものである。

制御部１０１は、ＲＮＣ−ｕ１００と後述するＲＮＣ−ｃとの間の制御を行う。即ち、制御部１０１は、ＲＮＣ−ｃから送信されて公衆ネットワークを介して受信した制御信号及び無線リソース制御結果の情報に基づいて、ＰＤＣＰ部１０２、ＲＬＣ部１０３及びＭＡＣ−ｄ部１０４に対して制御を行う。また、制御部１０１は、ＲＮＣ−ｃより、ＭＢＭＳデータの複製を通知された場合には、ＭＢＭＳデータの複製処理を行うように、ＰＤＣＰ部１０２、ＲＬＣ部１０３及びＭＡＣ−ｄ部１０４に対して制御を行う。また、制御部１０１は、Ｎｏｄｅ Ｂとの回線の開設を通知された場合には、Ｎｏｄｅ Ｂとの回線の開設を行うように、ＰＤＣＰ部１０２、ＲＬＣ部１０３及びＭＡＣ−ｄ部１０４に対して制御を行う。また、制御部１０１は、ＭＢＭＳデータの複製処理及びＮｏｄｅ Ｂとの回線の開設の通知を受けた場合には、ＲＮＣ−ｃへの応答信号を公衆ネットワークへ送信する。また、制御部１０１は、無線リソース制御結果の情報をＭＡＣ−ｄ部１０４へ出力する。

ＰＤＣＰ部１０２は、制御部１０１の制御に基づいて、図示しないＣＮから送信されて公衆ネットワークを介して受信したＭＢＭＳデータに対して、無線レイヤ２のパケット用プロトコルに従ってＩＰヘッダ圧縮等を行ってＲＬＣ部１０３へ出力する。

複製手段であるＲＬＣ部１０３は、制御部１０１の制御に基づいて、ＰＤＣＰ部１０２から入力したＭＢＭＳデータを複製する。そして、ＲＬＣ部１０３は、複製したＭＢＭＳデータをＭＡＣ−ｄ部１０４へ出力する。

ＭＡＣ−ｄ部１０４は、制御部１０１の制御に基づいて、Ｎｏｄｅ Ｂとの回線を開設する。また、ＭＡＣ−ｄ部１０４は、制御部１０１の制御に基づいて、ＲＬＣ部１０３から入力したＭＢＭＳデータに対して、無線レイヤ２のＭＡＣプロトコルに従って個別チャネルのＭＡＣ処理を行う。そして、ＭＡＣ−ｄ部１０４は、ＭＡＣ処理後のＭＢＭＳデータを、ローカルネットワークを介してＮｏｄｅ Ｂへ送信する。また、ＭＡＣ−ｄ部１０４は、制御部１０１から入力した無線リソース制御結果の情報を、ローカルネットワークを介してＮｏｄｅ Ｂへ送信する。ここで、ローカルネットワークとは、構内ＬＡＮ（Local area network）等の所定の領域に構築されたネットワークである。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００の構成について、図２を用いて説明する。図２は、ＲＮＣ−ｃ２００の構成を示すブロック図である。なお、図２のＲＮＣ−ｃ２００は、主にＲＮＣのＣプレーン機能を配置したものである。

ＳＲＮＣＦ部２０１は、従来のＲＮＣにおけるサービングＲＮＣの制御機能を有する。具体的には、ＳＲＮＣＦ部２０１は、図示しないＣＮから送信されて受信した制御信号に基づいて、ハンドオーバの指示等のＵＥ毎の制御を行うための制御信号をＮｏｄｅ Ｂ制御部２０２へ出力するとともに、ＲＮＣ−ｕ１００を制御するための制御信号をＲＮＣ−ｕ制御部２０３へ出力する。また、ＳＲＮＣＦ部２０１は、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２から入力した、ＲＮＣ−ｃを選択するための情報であるＲＮＣ−ｃ選択情報にて、自局がＮｏｄｅ Ｂにより選択されたものと判断した場合には、ＲＮＣ−ｕ制御部２０３から入力したＲＮＣ−ｕの処理状況の情報またはＮｏｄｅ Ｂ３００とＲＮＣ−ｕ１００との遅延量の情報等の通信環境に基づいてＲＮＣ−ｕ１００を選択する。そして、ＳＲＮＣＦ部２０１は、選択したＲＮＣ−ｕ１００の情報であるＲＮＣ−ｕ選択情報をＲＮＣ−ｕ制御部２０３へ出力する。また、ＳＲＮＣＦ部２０１は、ＲＲＣ部２０６からＵＥとの制御回線開設の要求信号が入力した場合には、選択したＲＮＣ−ｕ１００とＮｏｄｅ Ｂとの間に制御回線を開設するようにＲＮＣ−ｕ制御部２０３へ指示する。また、ＳＲＮＣＦ部２０１は、ＲＲＣ部２０６から入力した無線リソース制御結果の情報をＲＮＣ−ｕ制御部２０３へ出力する。

Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２は、ＲＮＣ−ｃ２００とＮｏｄｅ Ｂとの間の制御を行うものであり、例えば、３ＧＰＰ ＴＳ２５．４２３ ＲＮＳＡＰを適用することが可能である。Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２は、制御信号を公衆ネットワークを介してＮｏｄｅ Ｂへ送信するとともに、Ｎｏｄｅ Ｂから送信された制御信号を公衆ネットワークを介して受信する。また、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２は、Ｎｏｄｅ Ｂより送信されて公衆ネットワークを介して受信した、Ｎｏｄｅ Ｂが選択したＲＮＣ−ｃの情報であるＲＮＣ−ｃ選択情報をＳＲＮＣＦ部２０１へ出力する。また、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２は、ＲＮＣ−ｃ２００のＭＢＭＳの処理状況の情報またはＮｏｄｅ Ｂ３００とＲＮＣ−ｃ２００との遅延量の情報等の通信環境の情報をＮｏｄｅ Ｂへ送信するために、公衆ネットワークへ送信する。

ＲＮＣ−ｕ制御部２０３は、ＲＮＣ−ｕ１００とＲＮＣ−ｃ２００との間の制御を行う。具体的には、ＲＮＣ−ｕ制御部２０３は、ＳＲＮＣＦ部２０１から入力した制御信号を、公衆ネットワークを介してＲＮＣ−ｕ１００へ送信する。また、ＲＮＣ−ｕ制御部２０３は、ＳＲＮＣＦ部２０１から入力したＲＮＣ−ｕ選択情報より、選択したＲＮＣ−ｕ１００に対して、ＭＢＭＳデータの複製処理を行うように公衆ネットワークを介して通知する。また、ＲＮＣ−ｕ制御部２０３は、ＳＲＮＣＦ部２０１よりＮｏｄｅ Ｂとの間に回線を開設してＭＢＭＳデータを送信するように指示された場合には、選択したＲＮＣ−ｕ１００とＮｏｄｅ Ｂとの間に回線の開設を行うように、選択したＲＮＣ−ｕ１００に対して公衆ネットワークを介して通知する。また、ＲＮＣ−ｕ制御部２０３は、ＳＲＮＣＦ部２０１から入力した無線リソース制御結果の情報を公衆ネットワークを介してＲＮＣ−ｕ１００へ送信する。

ＭＡＣ−ｄ部２０４は、Ｎｏｄｅ Ｂから送信されて公衆ネットワークを介して受信した、ＵＥを制御するための回線開設の要求信号を受信する。そして、ＭＡＣ−ｄ部２０４は、受信した回線開設の要求信号に対して、無線レイヤ２のＭＡＣプロトコルに従って個別チャネルのＭＡＣ処理を行ってＲＬＣ部２０５へ出力する。

ＲＬＣ部２０５は、ＭＡＣ−ｄ部２０４から入力したＭＡＣ処理後の回線開設の要求信号に対して、無線レイヤ２の再送プロトコルに従って再送制御を行う。そして、ＲＬＣ部２０５は、再送制御結果をＲＲＣ部２０６へ出力する。

ＲＲＣ部２０６は、ＲＬＣ部２０５から入力した再送制御結果に対して、無線リソース制御を行う。そして、ＲＲＣ部２０６は、無線リソース制御後のＵＥとの制御回線開設の要求信号及び無線リソース制御結果の情報をＳＲＮＣＦ部２０１へ出力する。

次に、Ｎｏｄｅ Ｂ３００の構成について、図３を用いて説明する。図３は、Ｎｏｄｅ Ｂ３００の構成を示すブロック図である。

制御部３０１は、ＲＮＣ−ｃ２００とＮｏｄｅ Ｂ３００との間の制御を行う。具体的には、制御部３０１は、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２から送信されて公衆ネットワークを介して受信したＲＮＣ−ｃ２００のＭＢＭＳデータの処理状況の情報またはＮｏｄｅ Ｂ３００とＲＮＣ−ｃ２００との遅延量の情報等の通信環境の情報に基づいて、ＲＮＣ−ｃ２００を選択する。そして、制御部３０１は、選択したＲＮＣ−ｃ２００に対して回線を開設するための要求信号を送信するようにＣＲＮＣＦ部３０２へ指示するとともに、選択したＲＮＣ−ｃ２００のＲＮＣ−ｃ２００選択情報を、公衆ネットワークを介してＲＮＣ−ｃ２００へ送信する。

ＣＲＮＣＦ部３０２は、従来のＲＮＣにおけるコントローリングＲＮＣの制御機能を行う。具体的には、ＣＲＮＣＦ部３０２は、制御部３０１から、選択したＲＮＣ−ｃ２００に対して回線を開設するための要求信号を送信するように指示された場合には、セル毎の空き状況の情報及び使用コードの情報等の無線セル単位の制御を行う。そして、ＣＲＮＣＦ部３０２は、制御結果をＲＲＣ部３０３へ出力する。

ＲＲＣ部３０３は、ＣＲＮＣＦ部３０２から入力した制御結果より、無線リソース制御を行う。そして、ＲＲＣ部３０３は、無線リソース制御の結果に基づいて、ＭＡＣ処理部３０４及びＰＨＹ部３０５を制御する。また、ＲＲＣ部３０３は、無線リソース制御の結果の情報をＵＥへ送信する。

ＭＡＣ処理部３０４は、ＰＨＹ部３０５から回線開設の要求信号が入力した場合には、ＲＲＣ部３０３の制御に基づいて、無線レイヤ２のＭＡＣプロトコルに従って共通チャネルのＭＡＣ処理を行って、選択したＲＮＣ−ｃ２００へ公衆ネットワークを介して回線開設の要求信号を送信する。また、ＭＡＣ処理部３０４は、ＲＲＣ部３０３の制御に基づいて、ＲＮＣ−ｕ１００のＭＡＣ−ｄ部１０４から送信されたＭＢＭＳデータをローカルネットワークを介して受信する。そして、ＭＡＣ処理部３０４は、ＭＢＭＳデータをＰＨＹ部３０５へ出力する。また、ＭＡＣ処理部３０４は、ＲＮＣ−ｕ１００から送信されてローカルネットワークを介して受信した無線リソース制御結果情報をＰＨＹ部３０５へ出力する。

ＰＨＹ部３０５は、ＲＲＣ部３０３の制御に基づいて、無線レイヤ１の物理レイヤプロトコルに従って、ＭＡＣ処理部３０４から入力したＭＢＭＳデータに対して無線伝送のための変復調等を行って、無線回線にてＵＥへ出力する。また、ＰＨＹ部３０５は、ＵＥから送信されて受信した回線開設の要求信号を受信してＭＡＣ処理部３０４へ出力する。また、ＰＨＹ部３０５は、ＭＡＣ処理部３０４から入力した無線リソース制御結果情報に対して変調等を行って、無線回線にてＵＥへ送信する。

次に、ＵＥ４００の構成について、図４を用いて説明する。図４は、ＵＥ４００の構成を示すブロック図である。

ＲＲＣ部４０１は、Ｎｏｄｅ Ｂ３００のＲＲＣ部３０３から送信されて受信した無線リソース制御結果の情報に基づいて、ＭＡＣ処理部４０３、ＭＡＣ−ｄ部４０４、ＲＬＣ部４０５及びＰＤＣＰ部４０６を制御する。また、ＲＲＣ部４０１は、通信を開始する際には、回線開設の要求信号をＰＨＹ部４０２へ出力する。

ＰＨＹ部４０２は、Ｎｏｄｅ Ｂ３００のＰＨＹ部３０５から送信されて受信したＭＢＭＳデータに対して、無線レイヤ１の物理レイヤプロトコルに従って復調等を行ってＭＡＣ処理部４０３へ出力する。また、ＰＨＹ部４０２は、ＲＲＣ部４０１から回線開設の要求信号が入力した場合には、回線開設の要求信号をＮｏｄｅ Ｂ３００のＰＨＹ部３０５へ送信する。

ＭＡＣ処理部４０３は、ＰＨＹ部４０２から入力したＭＢＭＳデータに対して、無線レイヤ２のＭＡＣプロトコルに従って共通チャネルのＭＡＣ処理を行う。そして、ＭＡＣ処理部４０３は、ＭＡＣ処理したＭＢＭＳデータをＭＡＣ−ｄ部４０４へ出力する。

ＭＡＣ−ｄ部４０４は、ＭＡＣ処理部４０３から入力したＭＢＭＳデータに対して、無線レイヤ２のＭＡＣプロトコルに従って個別チャネルのＭＡＣ処理を行う。そして、ＭＡＣ−ｄ部４０４は、ＭＡＣ処理したＭＢＭＳデータをＲＬＣ部４０５へ出力する。

ＲＬＣ部４０５は、ＭＡＣ−ｄ部４０４から入力したＭＢＭＳデータに対して、無線レイヤ２の再送プロトコルに従って処理してＰＤＣＰ部４０６へ出力する。

ＰＤＣＰ部４０６は、ＲＬＣ部４０５から入力したＭＢＭＳデータに対して、無線レイヤ２のパケット用プロトコルに従って処理を行う。

次に、ＲＮＣとＮｏｄｅ Ｂの機能配置について、図５を用いて説明する。図５は、ＲＮＣ−ｕ１００、ＲＮＣ−ｃ２００、Ｎｏｄｅ Ｂ３００及びＵＥ４００を用いた、パケット通信システムを示す模式図である。なお、図５において、破線は制御信号の伝送経路を示すものであり、実線はＭＢＭＳデータの伝送経路を示すものである。

図５に示すパケット通信システムは、ＲＮＣの機能を、主にＲＮＣのＣプレーン機能を配置したＲＮＣ−ｃ２００と、主にＲＮＣのＵプレーン機能を配置したＲＮＣ−ｕ１００とに分割し、Ｎｏｄｅ Ｂ３００にＲＮＣの一部の機能を実装してシステムを構成したものである。そして、ＣＮ１３からのＭＢＭＳデータについては、公衆ネットワーク５０２の上流では複製せずに、公衆ネットワーク５０２の下流に配置したＲＮＣ−ｕ１００において複製して、配下のＮｏｄｅ Ｂ３００に分配する。なお、図５において、ＲＮＣ−ｃ２００は図２と同一構成であり、ＲＮＣ−ｕ１００は図１と同一構成であるとともに、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は図３と同一構成である。

次に、ＲＮＣ−ｕ１００、ＲＮＣ−ｃ２００、Ｎｏｄｅ Ｂ３００及びＵＥ４００の動作について、図６を用いて説明する。図６は、ＲＮＣ−ｕ１００、ＲＮＣ−ｃ２００、Ｎｏｄｅ Ｂ３００及びＵＥ４００の動作を示すシーケンス図である。図６の○印は、メッセージが該当ノードを経由していることを示すものである。

最初に、ＵＥ４００は、ＲＲＣコネクションを設定するために、ＰＨＹ部４０２からＮｏｄｅ Ｂ３００のＰＨＹ部３０５へ、RRC Connection Requestを送信する（ステップＳＴ６０１）。次に、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、制御部３０１にて、ＭＢＭＳデータの複製処理状況の情報またはＮｏｄｅ Ｂ３００とＲＮＣ−ｃ２００との遅延量の情報等の通信環境に基づいて、Ｃプレーン処理のためのＲＮＣ−ｃ２００を選択する。

次に、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、ＰＨＹ部３０５にてＵＥ４００から受信したRRC Connection Requestを、選択したＲＮＣ−ｃ２００へＭＡＣ処理部３０４、ＲＲＣ部３０３、ＣＲＮＣＦ部３０２、制御部３０１を介して送信する（ステップＳＴ６０２）。次に、ＭＡＣ−ｄ部２０４にてRRC Connection Requestを受信したＲＮＣ−ｃ２００は、ＲＲＣコネクション用のRadio Linkを設定するために、Radio Link Setup Requestを、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２より公衆ネットワークを介してＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する（ステップＳＴ６０３）。

次に、制御部３０１にてRadio Link Setup Requestを受信したＮｏｄｅ Ｂ３００は、Ｎｏｄｅ Ｂ３００内のRadio Linkの設定を行い、Radio Link Setup Responseを制御部３０１よりＲＮＣ−ｃ２００へ送信する（ステップＳＴ６０４）。

次に、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２にてRadio Link Setup Responseを受信したＲＮＣ−ｃ２００は、ＳＲＮＣＦ部２０１にて、ＲＮＣ−ｕ１００の処理状況の情報またはＮｏｄｅ Ｂ３００とＲＮＣ−ｕ１００との遅延量の情報等の通信環境に基づいて、Ｕプレーンの処理のためのＲＮＣ−ｕ１００を選択する。次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、RRCコネクション用のRadio Linkを設定するために、ＲＲＣ部２０６よりＳＲＮＣＦ部２０１及びＮｏｄｅ Ｂ制御部２０２を経由して、RRC Connection SetupをＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する。さらに、制御部３０１にてRRC Connection Setupを受信したＮｏｄｅ Ｂ３００は、ＣＲＮＣＦ部３０２を経由してＲＲＣ部３０３よりRRC Connection SetupをＵＥ４００へ送信する（ステップＳＴ６０５）。

次に、RRC Connection Setupを受信したＵＥ４００は、ＲＲＣコネクション用のRadio Linkの設定を行い、ＲＲＣ部４０１よりＰＨＹ部４０２を経由して、RRC Connection Setup CompleteをＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する。ＰＨＹ部３０５にてRRC Connection Setup Completeを受信したＮｏｄｅ Ｂ３００は、ＭＡＣ処理部３０４、ＲＲＣ部３０３、ＣＲＮＣＦ部３０２、制御部３０１を経由して公衆ネットワークを介してRRC Connection Setup CompleteをＲＮＣ−ｃ２００へ送信する。（ステップＳＴ６０６）。

次に、ＵＥ４００は、ＭＢＭＳデータを受信するためのベアラを設定するために、PDP Context Activation RequestをＮｏｄｅ Ｂ３００に送信し、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、受信したPDP Context Activation RequestをＲＮＣ−ｃ２００へ送信し、ＲＮＣ−ｃ２００は、受信したPDP Context Activation Requestを、ＳＲＮＣＦ部２０１よりＣＮ１３へ送信する（ステップＳＴ６０７）。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、ベアラを設定するために、RAB Assignment RequestをＣＮ１３より受信する（ステップＳＴ６０８）。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、ＣＮ１３とＲＮＣ−ｕ１００との間にベアラを設定するために、ＲＮＣ−ｕ制御部２０３よりRAB SetupをＲＮＣ−ｕ１００へ送信する（ステップＳＴ６０９）。

次に、ＲＮＣ−ｕ１００は、ＣＮ１３とＲＮＣ−ｕ１００との間のベアラの設定を行い、RAB Setup CompleteをＲＮＣ−ｃ２００へ送信する（ステップＳＴ６１０）。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、ＲＮＣ−ｕ１００とＮｏｄｅ Ｂ３００との間のベアラの設定、及びＮｏｄｅ Ｂ３００とＵＥ４００との間のRadio Linkを設定するために、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２より、Radio Link Reconfiguration PrepareをＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する（ステップＳＴ６１１）。

次に、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、ＲＮＣ−ｕ１００とＮｏｄｅ Ｂ３００との間のベアラの設定、及びＮｏｄｅ Ｂ３００とＵＥ４００との間のRadio Linkの設定を行い、Radio Link Reconfiguration Readyを制御部３０１よりＲＮＣ−ｃ２００へ送信する（ステップＳＴ６１２）。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、ＲＮＣ−ｕ１００とＮｏｄｅ Ｂ３００との間のベアラの設定、及びＮｏｄｅ Ｂ３００とＵＥ４００との間のRadio Linkの設定を有効化するために、Radio Link Reconfiguration CommitをＮｏｄｅ Ｂ制御部２０２よりＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する（ステップＳＴ６１３）。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、Ｎｏｄｅ Ｂ３００とＵＥ４００との間のRadio Linkを設定するために、Radio Bearer SetupをＮｏｄｅ Ｂ制御部２０２よりＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信し、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、受信したRadio Bearer SetupをＲＲＣ部３０３よりＵＥ４００へ送信する（ステップＳＴ６１４）。

次に、ＵＥ４００は、Ｎｏｄｅ Ｂ３００とＵＥ４００との間のRadio Linkの設定を行い、Radio Bearer Setup CompleteをＲＲＣ部４０１より送信し、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、受信したRadio Bearer Setup CompleteをＰＨＹ部３０５、ＭＡＣ処理部３０４を介して、ＲＮＣ−ｕ１００へ送信する。さらに、ＲＮＣ−ｕ１００は、ＭＡＣ−ｄ部１０４、ＲＬＣ部１０３、制御部１０１を介して、ＲＮＣ−ｃ２００へ送信する（ステップＳＴ６１５）。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、RAB Assignment ResponseをＳＲＮＣＦ部２０１よりＣＮ１３へ送信する（ステップＳＴ６１６）。

次に、ＲＮＣ−ｕ１００は、ＰＤＣＰ部１０２にて、ＣＮ１３からＭＢＭＳデータを受信し、ＲＬＣ部１０３にてＭＢＭＳデータを複製して、複製したＭＢＭＳデータをＭＡＣ−ｄ部１０４よりＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する。そして、ＭＡＣ処理部３０４にてＭＢＭＳデータを受信したＮｏｄｅ Ｂ３００は、ＰＨＹ部３０５を経由してＭＢＭＳデータをＵＥ４００へ送信する（ステップＳＴ６１７）。なお、ステップＳＴ６０１とステップＳＴ６０２との間にＮｏｄｅ Ｂ３００にて行われるＲＮＣ−ｃ２００を選択する選択手順、ステップＳＴ６０４とステップＳＴ６０５との間にＲＮＣ−ｃ２００にて行われるＲＮＣ−ｕ１００を選択する選択手順、ステップＳＴ６０９のRAB setup手順、及びステップＳＴ６１０のRAB Setup Complete手順を新たに導入している点が従来と異なる。

因みに、例えば、ＲＮＣ−ｕ１００を社内のサーバとして用いるとともに、各Ｎｏｄｅ Ｂ３００を社内の異なる部屋に配置し、ＲＮＣ−ｃ１００とＮｏｄｅ Ｂ３００との間を社内ＬＡＮ等のローカルネットワークにより接続することができる。

このように、本実施の形態１によれば、ＲＮＣの機能をＲＮＣ−ｕ１００とＲＮＣ−ｃ２００とに分けて、ＲＮＣ−ｃ２００を公衆ネットワークよりも上位に配置するとともにＲＮＣ−ｕ１００を公衆ネットワークよりも下位に配置して各装置の機能配置を見直すことにより、ＲＮＣ−ｕ１００にてＭＢＭＳデータを複製してローカルネットワークにてＮｏｄｅ Ｂ３００に送信するので、公衆ネットワークのトラヒックの増大を防ぐことができるとともに、公衆ネットワークの通信コストの増大を抑制することができる。また、本実施の形態１によれば、Ｎｏｄｅ Ｂ３００にＲＮＣの機能の一部を実装して、Ｎｏｄｅ Ｂ３００がＲＮＣ−ｃ２００を選択するとともに、Ｎｏｄｅ Ｂ３００に選択されたＲＮＣ−ｃ２００はＲＮＣ−ｕ１００を選択するので、結果的にＮｏｄｅ Ｂ２００は処理量の少ないＲＮＣ−ｕ１００または遅延量の少ないＲＮＣ−ｕ１００を選択することができ、特定のＲＮＣ−ｕ１００へのＭＢＭＳデータの複製処理の集中を軽減することができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係るＲＮＣ−ｕ１００、ＲＮＣ−ｃ２００、Ｎｏｄｅ Ｂ３００及びＵＥ４００の動作を示すシーケンス図である。図７の○印は、メッセージが該当ノードを経由していることを示すものである。なお、本実施の形態２においては、ＲＮＣ−ｕ１００の構成は図１と同一であり、ＲＮＣ−ｃ２００の構成は図２と同一であり、Ｎｏｄｅ Ｂ３００の構成は図３と同一であるとともにＵＥ４００の構成は図４と同一であるので、その説明は省略する。また、図７においては、図６と同一の動作である部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２にてRRC Connection Requestを受信したＲＮＣ−ｃ２００は、ＲＲＣコネクション用のRadio Linkを設定するために、Radio Link Setup Requestを、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２より公衆ネットワークを介してＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する（ステップＳＴ６０３）。

次に、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、制御部３０１にて、Ｕプレーン処理のためのＲＮＣ−ｕ１００を選択する。

次に、Ｎｏｄｅ Ｂ３００は、選択したＲＮＣ−ｕ１００の情報を制御部３０１よりＲＮＣ−ｃ２００へ送信することにより、選択したＲＮＣ−ｕ１００をＲＮＣ−ｃ２００に通知する（ステップＳＴ７０１）。

次に、Ｎｏｄｅ Ｂ制御部２０２にてRadio Link Setup Responseを受信したＲＮＣ−ｃ２００は、ＳＲＮＣＦ部２０１にてＵプレーンの処理のためのＲＮＣ−ｕ１００を選択する。次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、ＲＲＣコネクション用のRadio Linkを設定するために、ＲＲＣ部２０６よりＳＲＮＣＦ部２０１及びＮｏｄｅ Ｂ制御部２０２を経由して、RRC Connection SetupをＮｏｄｅ Ｂ３００へ送信する。さらに、制御部３０１にてRRC Connection Setupを受信したＮｏｄｅ Ｂ３００は、ＣＲＮＣＦ部３０２を経由してＲＲＣ部３０３よりRRC Connection SetupをＵＥ４００へ送信する（ステップＳＴ６０５）。

また、ＲＮＣ−ｃ２００は、ベアラを設定するために、RAB Assignment RequestをＣＮ１３より受信する（ステップＳＴ６０８）。

次に、ＲＮＣ−ｃ２００は、ステップＳＴ７０１にてＮｏｄｅ Ｂ３００から通知されたＲＮＣ−ｕ１００に対して、ＣＮ１３とＲＮＣ−ｕ１００との間にベアラを設定するために、RAB SetupをＲＮＣ−ｕ制御部２０３よりＲＮＣ−ｕ１００へ送信する（ステップＳＴ７０２）。

次に、ＲＮＣ−ｕ１００は、ＣＮ１３とＲＮＣ−ｕ１００との間のベアラの設定を行い、RAB Setup CompleteをＲＮＣ−ｃ２００へ送信する（ステップ６１０）。

次に、機能分担及び通信手順について、図５を用いて説明する。図５より、ＭＢＭＳデータをＲＮＣ−ｕ１００で複製することを可能にするとともに、ＲＮＣ−ｃ２００間、ＲＮＣ−ｕ１００間の負荷分散を可能とした。即ち、ＲＮＣのＣプレーン機能を、ハンドオーバ等の端末装置の移動制御を行う機能である移動端末制御機能を有するＳＲＮＣＦ部２０１と、端末装置の無線セルへの設定、無線セルからの端末装置の開放及び無線リソース制御を行う機能である無線セル制御機能を有するＣＲＮＣＦ部３０２とに分割して、ＳＲＮＣＦ部２０１をＲＮＣ−ｃ２００に配置し、ＣＲＮＣＦ部３０２をＮｏｄｅ Ｂ３００に配置した。また、ＲＮＣのＵプレーン機能を、端末装置へのパケット再送制御及び端末装置が占有する個別無線チャネルのアクセス制御を行う機能である移動端末ユーザ機能を有するＰＤＣＰ部１０２及びＲＬＣ部１０３と、複数の端末装置にて共有する共通無線チャネル（例えば、ＦＡＣＨ、ＨＳＤＰＡのＨＳ−ＤＳＣＨ）のアクセス制御を行う機能である無線セルユーザ機能を有するＭＡＣ処理部３０４に分割して、ＰＤＣＰ部１０２及びＲＬＣ部１０３をＲＮＣ−ｕ１００に配置し、ＭＡＣ処理部３０４をＮｏｄｅ Ｂ３００に配置した。なお、無線セルユーザ機能では、下り方向では複数の端末装置にて共有する共通無線チャネルへ複数の端末装置宛のパケットデータを多重し、上り方向では複数の端末装置からのパケットデータを転送しているＲＡＣＨから、各端末装置宛のパケットデータを分離する。

そして、これらの機能配置に加えて、Ｎｏｄｅ Ｂ３００がＲＮＣ−ｃ２００を選択し、Ｎｏｄｅ Ｂ３００がＲＮＣ−ｕ１００を選択する手順を適用した。また、ＭＢＭＳデータをＲＮＣ−ｕ１００で複製して分配することを可能にするとともに、ＲＮＣ−ｃ２００間及びＲＮＣ−ｕ１００間の負荷分散を可能とした。また、ＣＮ１３から送信されたＭＢＭＳデータは、公衆ネットワーク５０２を経由してＲＮＣ−ｕ１００にて受信される。また、ＲＮＣ−ｕ１００にて複製されて送信されたＭＢＭＳデータは、ＲＮＣ−ｕ１００と各々のＮｏｄｅ Ｂ３００とのローカルネットワーク５０６を経由してＮｏｄｅ Ｂ３００にて受信される。

このように、本実施の形態２によれば、ＲＮＣの機能をＲＮＣ−ｕ１００とＲＮＣ−ｃ２００とに分けて、ＲＮＣ−ｃ２００を公衆ネットワークよりも上位に配置するとともにＲＮＣ−ｕ１００を公衆ネットワークよりも下位に配置して各装置の機能配置を見直すことにより、ＲＮＣ−ｕ１００にてＭＢＭＳデータを複製してローカルネットワークにてＮｏｄｅ Ｂ３００に送信するので、公衆ネットワークのトラヒックの増大を防ぐことができるとともに、公衆ネットワークの通信コストの増大を抑制することができる。また、本実施の形態２によれば、Ｎｏｄｅ Ｂ３００にＲＮＣの機能の一部を実装して、Ｎｏｄｅ Ｂ３００がＲＮＣ−ｕ１００を選択するので、Ｎｏｄｅ Ｂ２００は処理量の少ないＲＮＣ−ｕ１００または遅延量の少ないＲＮＣ−ｕ１００を選択することができ、特定のＲＮＣ−ｕ１００へのＭＢＭＳデータの複製処理の集中を軽減することができる。また、本実施の形態２によれば、ＲＮＣ−ｃ２００に障害が発生して別のＲＮＣ−ｃ２００に処理を移す必要が生じた際に、Ｎｏｄｅ Ｂは新たなＲＮＣ−ｃ２００を選択するだけで良いので、新たなＲＮＣ−ｃ２００への切替時間を低減することができる。

本発明にかかる通信装置、通信システム及び通信方法は、マルチキャストパケット通信サービスを提供するのに好適である。

本発明の実施の形態１に係るＲＮＣ−ｕの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るＲＮＣ−ｃの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るＮｏｄｅ Ｂの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るＵＥの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るパケット通信システムの構成を示す模式図 本発明の実施の形態１に係るＲＮＣ−ｕ、ＲＮＣ−ｃ、Ｎｏｄｅ Ｂ及びＵＥの動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態２に係るＲＮＣ−ｕ、ＲＮＣ−ｃ、Ｎｏｄｅ Ｂ及びＵＥの動作を示すシーケンス図 従来のパケット通信システムの構成を示す模式図

符号の説明

１００ ＲＮＣ−ｕ
１０１ 制御部
１０２ ＰＤＣＰ部
１０３ ＲＬＣ部
１０４ ＭＡＣ−ｄ部

Claims (7)

1. 配下の複数の基地局装置に送信するためのパケットデータを公衆ネットワークより受信する受信手段と、
   前記パケットデータを複製することを指示されたか否かを判定する制御手段と、
   前記制御手段にて前記パケットデータを複製することを指示されたものと判断した場合に前記受信手段にて受信した前記パケットデータを複製する複製手段と、
   所定の領域に構築されたネットワークであるローカルネットワークにて前記複製手段にて複製された前記パケットデータを前記基地局装置へ送信する送信手段と、
   を具備することを特徴とする通信装置。
2. 前記制御手段は、前記基地局装置にて前記パケットデータを複製することを指示されたか否かを判定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 公衆ネットワークを介して受信したパケットデータを複製して所定の領域に構築されたネットワークであるローカルネットワークにて送信する上位局装置と、
   前記上位局装置から送信された前記パケットデータを前記ローカルネットワークを介して受信するとともに、受信した前記パケットデータを無線回線にて送信する複数の基地局装置と、
   前記基地局装置から送信された前記パケットデータを前記無線回線を介して受信する移動端末装置と、
   を具備することを特徴とする通信システム。
4. 前記上位局装置は第一上位局装置と第二上位局装置とからなり、前記第一上位局装置は、前記基地局装置に選択された場合には前記第二上位局装置と前記基地局装置との通信環境に基づいて前記第二上位局装置を選択するとともに前記基地局装置に制御信号を送信し、前記第二上位局装置は、前記第一上位局装置に選択された場合には、前記公衆ネットワークを介して受信した前記パケットデータを複製して前記基地局装置へ前記ローカルネットワークにて送信し、
   前記基地局装置は、前記第一上位局装置との通信環境に基づいて前記第一上位局装置を選択することを特徴とする請求項３記載の通信システム。
5. 前記上位局装置は第一上位局装置と第二上位局装置とからなり、前記第一上位局装置は、前記基地局装置に選択されるとともに前記基地局装置に制御信号を送信し、前記第二上位局装置は、前記基地局装置に選択されるとともに前記基地局装置に選択された場合に前記公衆ネットワークを介して受信した前記パケットデータを複製して前記基地局装置へ前記ローカルネットワークにて送信し、
   前記基地局装置は、前記第一上位局装置との通信環境に基づいて前記第一上位局装置を選択するとともに、前記第二上位局装置との通信環境に基づいて前記第二上位局装置を選択することを特徴とする請求項３記載の通信システム。
6. 前記基地局装置は、前記移動端末装置の無線セルへの設定と前記無線セルからの前記移動端末装置の開放と無線リソース制御とを行う機能である無線セル制御機能、及び複数の前記移動端末装置にて共有する共通無線チャネルのアクセス制御を行う機能である無線セルユーザ機能を有し、
   前記第一上位局装置は、前記基地局装置を介して前記移動端末装置の移動制御を行う機能である移動端末制御機能を有し、
   前記第二上位局装置は、前記基地局装置を介して前記移動端末装置へのパケットデータの再送制御及び前記移動端末装置が占有する個別無線チャネルのアクセス制御を行う機能である無線セルユーザ機能を有することを特徴とする請求項５記載の通信システム。
7. 上位局装置が公衆ネットワークを介してパケットデータを受信するステップと、
   前記パケットデータを受信した前記上位局装置が前記パケットデータを複製して所定の領域に構築されたネットワークであるローカルネットワークにて複数の基地局装置へ送信するステップと、
   前記上位局装置から前記ローカルネットワークにて送信された前記パケットデータを前記基地局装置が受信するステップと、
   前記基地局装置が受信した前記パケットデータを無線回線にて前記基地局装置から端末装置へ送信するステップと、
   前記基地局装置から送信された前記パケットデータを前記無線回線を介して前記端末装置が受信するステップと、
   を具備することを特徴とする通信方法。

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