JP6149924B2 - 通信ネットワーク、通信ネットワークのデータ送受信方法 - Google Patents

Description

本発明は通信ネットワーク、通信ネットワークのデータ送受信方法に関する。

すでに、携帯電話などの加入者端末を用いたモバイルネットワークシステムが広く普及している。携帯電話の通話やデータ送受信を媒介するモバイルネットワークでは、携帯電話との間でデータのやり取りを行う基地局が多数設けられる。これらの基地局は、いわゆるセルラー構成をとり、加入者端末との間で通信を提供するカバレッジを構成している。各基地局は、加入者端末から送信された伝送データを受信し、伝送路を介して、受信したデータをコアネットワークに受け渡す。また、基地局は、コアネットワーク及び伝送路を介して受信したデータを、加入者端末に送信する。コアネットワークは、インターネット回線など外部のネットワークに接続されている。例として、ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、各基地局（evolutional Node B（略してｅＮＢ））とコアシステム（Evolved Packet Core：ＥＰＣ）とを結ぶＳ１インターフェース等が３ＧＰＰで規定されている（非特許文献１）。なお、コアネットワークと基地局との間は、長距離かつ大容量伝送が必要である。このため、一般に、光ファイバを用いた光通信などの有線通信手段や、コアネットワークと基地局との間を結ぶための高速の無線通信手段を、伝送路として設ける必要が有る。

また、ネットワークの構成方式として、近年、ＯｐｅｎＦｌｏｗ技術が提案されている（非特許文献２、３）。ＯｐｅｎＦｌｏｗ技術は、パケット転送機能と経路制御機能とをＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコルによりオープン化し、分離するものである。ＯｐｅｎＦｌｏｗネットワークは、パケット転送機能を持つＯＦＳ（OpenFlow Switch）と、経路制御機能を持つＯＦＣ（OpenFlow Controller）とにより構成される。ＯＦＣは、複数のＯＦＳを集中管理することができる。

ＯＦＣは、パケットをフィルタリングする条件と処理等の情報とを、ＯＦＳのフローテーブルに登録する。ＯＦＳは、フローテーブルに基づいて、データ転送等の処理を実行する。フローテーブルでは、物理ポート番号、送信元／宛先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）ＩＤ、送信元／宛先ＩＰ（Internet Protocol）アドレス、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）／ＵＤＰ（User Datagram Protocol）のポート番号等を条件とすることができ、レイヤ１からレイヤ４までを組み合わせて制御することが可能である。

ＯＦＣは、ＯＦＳの統計情報を取得することにより、トラフィックのモニタリングが可能である。また、ＯＦＣは、ＯＦＳの故障などによりネットワークが切断された場合、切断を即時に検出することができる。そして、ＯＦＣは、切断検出に応じて経路の再計算を行い、迂回経路を再設定することが可能である。

"3GPP TS 36.300 V9.10.0", [Online], December, 2012, 3GPP Organizational Partners, [平成２４年３月４日検索], インターネット<URL: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/36_series/36.300/36300-9a0.zip> "OpenFlow Switch Specification Version 1.0.0 (Wire Protocol 0x01)", [Online], December 31, 2009, [平成２４年３月４日検索], インターネット<URL: http://www.openflow.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf） "OpenFlow Switch Specification Version 1.1.0 Implemented (Wire Protocol 0x02)", [Online], February 28, 2011, [平成２４年３月４日検索], インターネット<URL:http://www.openflow.org/documents/openflow-spec-v1.1.0.pdf>

ところが、発明者は、上述のモバイルネットワークには以下に示す問題が有ることを見出した。上述のモバイルネットワークを構築するには、加入者端末と基地局とをつなぐカバレッジ構築の他に、コアネットワークと各基地局とをつなぐ伝送路を構築する必要がある。そのため、モバイルネットワークの設計が複雑であり、有線／無線の別を問わず、伝送路を構成する装置や伝送路の構築作業及び保守作業のコストが大きい。また、各基地局からのデータを処理できる大規模なコアネットワークが必要であり、コアネットワークの機器費用も高価である。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、簡易な構成で基地局間のデータ送受信を行うことができる通信ネットワークを提供することである。

本発明の一態様である通信ネットワークは、相互にデータの送受信が可能な複数の基地局を備え、前記複数の基地局のそれぞれは、加入者端末からの第１の上りデータ及び他の基地局から送信される下りデータを受信し、他の基地局又は加入者端末へ下りデータを送信するアンテナと、前記アンテナが受信した下りデータを第２の上りデータに変換する第１のデータ変換手段と、前記第１の上りデータ又は前記第２の上りデータを復調して第１のデータとして出力し、かつ、入力された第２のデータを下りデータに変調して前記アンテナから送信する通信手段と、前記第１のデータの通信相手先を認識し、前記第１のデータの転送が必要である場合に、前記第１のデータを第２のデータとして前記通信手段に出力する転送手段と、を備えるものである。

本発明の一態様である通信ネットワークのデータ送受信方法は、相互にデータの送受信が可能な複数の基地局のアンテナで、加入者端末からの第１の上りデータ及び他の基地局から送信される下りデータを受信し、前記アンテナが受信した下りデータを第２の上りデータに変換し、前記第１の上りデータ又は前記第２の上りデータを復調して第１のデータとして出力し、前記第１のデータの通信相手先を認識し、前記第１のデータの転送が必要である場合に、前記第１のデータを第２のデータとして出力し、前記第２のデータを下りデータに変調して送信するものある。

本発明によれば、簡易な構成で基地局間のデータ送受信を行うことができる通信ネットワークを提供することができる。

実施の形態１にかかる通信ネットワーク１００の構成を模式的に示す構成図である。 基地局ＢＳ１の構成を模式的に示すブロック図である。 基地局ＢＳ１の構成をより詳細に示すブロック図である。 通信ネットワーク１００の基地局ＢＳ１のカバレッジ内に位置する加入者端末Ｔ１から基地局ＢＳ７のカバレッジ内に位置する加入者端末Ｔ７へデータを送信する場合のデータの流れを模式的に示す図である。 通信ネットワーク１００の加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信経路Ｐ１上でのデータの流れを模式的に示すブロック図である。 加入者端末から上りデータを受け取った基地局における第１転送動作の処理手順を示すフローチャートである。 隣接する基地局から下りデータを受け取った基地局における第２転送動作の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２にかかる通信ネットワーク２００の構成を模式的に示す構成図である。 実施の形態３にかかる通信ネットワーク３００の構成を模式的に示す構成図である。 通信ネットワーク３００の基地局ＢＳ４に故障が生じた場合の通信経路の切り替えを示す図である。 実施の形態４にかかる通信ネットワーク４００の構成を模式的に示す構成図である。 実施の形態５にかかる通信ネットワーク５００の構成を模式的に示す構成図である。 制御部１０と基地局ＢＳ７との間の通信に障害が発生した場合の通信経路の切り替えを示す図である。 インターネット２０と基地局ＢＳ６との間の通信に障害が発生した場合の通信経路の切り替えを示す図である。

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。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。

実施の形態１
まず、実施の形態１にかかる通信ネットワーク１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる通信ネットワーク１００の構成を模式的に示す構成図である。通信ネットワーク１００は、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７により構成される。通信ネットワーク１００は、通信ネットワークのカバレッジに含まれる加入者端末（携帯電話機などの携帯端末）による通信を可能にするモバイルネットワークとして構成される。図１では、隣接する基地局間の無線通信経路を、破線にて表示している。

図１では、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のそれぞれのカバレッジを、点線ＣＯＶで表示している。なお、カバレッジを楕円として表示しているが、これは例示に過ぎない。実際には、カバレッジは建築物での電波の遮蔽、反射などで非対称な形を有していたり、隣接するカバレッジが重複したりする場合がある。

図１では、加入者端末の例として、基地局ＢＳ１のカバレッジに含まれる加入者端末Ｔ１、基地局ＢＳ７のカバレッジに含まれる加入者端末Ｔ７を表示している。なお、加入者端末及び基地局の数は一例にすぎず、それぞれ任意の個数を設けることができる。

基地局ＢＳ１〜ＢＳ７は、セルラー構成をとり、加入者端末（加入者端末）との間で通信を提供するカバレッジを構成している。基地局ＢＳ１〜ＢＳ７は、加入者端末から送信された伝送データを受信する。基地局ＢＳ１〜ＢＳ７は、無線通信手段を介して、それぞれ他の基地局との間でデータの送受信が可能である。また、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７は、１又は複数の他の基地局を介して受信したデータを、加入者端末に送信する。

基地局ＢＳ１〜ＢＳ７は、それぞれ同様の構成を有するので、ここでは代表として、基地局ＢＳ１の構成について説明する。図２Ａは、基地局ＢＳ１の構成を模式的に示すブロック図である。図２Ｂは、基地局ＢＳ１の構成をより詳細に示すブロック図である。基地局ＢＳ１は、ＢＳ（Base Station：基地局）機能部１、端末機能部２、転送部３及びアンテナ６を有する。転送部３は、ＣＮ（Core Network：コアネットワーク）機能部４及びＯＦＳ（OpenFlow Switch）５を有する。

以下では、ＢＳ機能部１を、通信部又は通信手段とも称する。端末機能部２を、第１のデータ変換部又は第１のデータ変換手段とも称する。転送部３を、転送手段とも称する。ＣＮ機能部４を、第２のデータ変換部又は第２のデータ変換手段とも称する。ＯＦＳ５を、判定部又は判定手段とも称する。

ＢＳ（Base Station：基地局）機能部１は、加入者端末Ｔ１からデータを受信する場合（上り通信、周波数ｆｕ）には、加入者端末Ｔ１から受信した無線伝送データである上りデータ（第１の上りデータとも称する）をアンテナ６で受信する。そして、ＢＳ機能部１は、受信した上りデータを復調し、復調データ（第１のデータとも称する）をＣＮ（Core Network：コアネットワーク）機能部４に引き渡す。また、ＢＳ機能部１は、外部へ下りデータを送信する場合（下り通信、周波数ｆｄ）には、ＣＮ機能部４から受け取ったデータ（第２のデータとも称する）に対して変調処理を行う。そして、ＢＳ機能部１は、アンテナ６から電波を放射し、下りデータを外部へ送信する。

なお、本実施の形態及び以降の実施の形態では、初めにデータを送信する送信元を、通信発信元とも称する。最終的なデータの届け先である相手先を、通信相手先とも称する。本実施の形態では、加入者端末Ｔ１が通信発信元であり、加入者端末Ｔ７が通信相手先である。更に、通信発信元と通信相手先との間を伝送されるデータには、固有の番号やＩＰアドレスなど、通信相手先を指定する情報が含まれる。これにより、各基地局は、通信相手先を指定する情報を参照することにより、データの送信先を認識することができる。

端末機能部２は、他の基地局から送信される下りデータを、アンテナ６を介して受信する。そして、受信した下りデータを、上りデータ（第２の下りデータとも称する）に変換する。端末機能部２は、変換した上りデータを、ＢＳ機能部１に引き渡す。

ＣＮ（Core Network：コアネットワーク）機能部３は、固有のインターフェースで送受信されるデータをＯＦＳ５で制御可能なＩＰ（Internet Protocol）形式に変換する。

ＯＦＳ５は、あらかじめ登録されたフローテーブル７を有する。フローテーブル７には、各基地局間で無線通信を行う際の通信経路を指定する情報が含まれる。ＯＦＳ５は、フローテーブル７に従って、データの転送の要否、すなわち自己が組み込まれた基地局が通信経路上に含まれるか否かを判定する。

続いて、本実施の形態にかかる通信ネットワーク１００における通信動作について説明する。ここでは、基地局ＢＳ１のカバレッジ内に位置する加入者端末Ｔ１から、基地局ＢＳ７のカバレッジ内に位置する加入者端末Ｔ７へ、データを送信する場合について説明する。図３は、通信ネットワーク１００の基地局ＢＳ１のカバレッジ内に位置する加入者端末Ｔ１から基地局ＢＳ７のカバレッジ内に位置する加入者端末Ｔ７へデータを送信する場合のデータの流れを模式的に示す図である。図４は、通信ネットワーク１００の加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信経路Ｐ１上でのデータの流れを模式的に示すブロック図である。

まず、加入者端末Ｔ１は、上りデータＤＵを発信する。加入者端末Ｔ１は基地局ＢＳ１のカバレッジ内に位置しているので、基地局ＢＳ１は、加入者端末Ｔ１から送信された上りデータＤＵを受信する。データを通信相手先である加入者端末Ｔ７へ転送するため、基地局ＢＳ１は、上りデータＤＵを下りデータＤＤに変換し、アンテナ６から送信する。ここで、加入者端末から上りデータを受け取った基地局が、上りデータを変換した下りデータを外部に送信する動作を、第１転送動作と称する。

第１転送動作について具体的に説明する。図５は、加入者端末から上りデータを受け取った基地局における第１転送動作の処理手順を示すフローチャートである。第１転送動作は、ステップＳ１１〜Ｓ１７により構成される。

ステップＳ１１
基地局ＢＳ１では、アンテナ６を介して、加入者端末Ｔ１からの上りデータＤＵを、ＢＳ機能部１が受信する。ＢＳ機能部１は、上りデータＤＵをデータＤＡＴ１に復調し、データＤＡＴ１をＣＮ機能部４に引き渡す。

ステップＳ１２
ＣＮ機能部４は、データＤＡＴ１を、ＯＦＳ５で制御可能なＩＰ（Internet Protocol）形式であるデータＤＡＴ２に変換する。ＣＮ機能部４は、データＤＡＴ２をＯＦＳ５へ引き渡す。

ステップＳ１３
ＯＦＳ５は、データＤＡＴ２に含まれる相手先を指定する情報とフローテーブル７とを照合し、ＯＦＳ５が組み込まれた基地局が通信経路に含まれるか否かを判定する。但し、この場合の基地局ＢＳ１は、基地局間の通信の起点となる基地局であるので、通信経路に含まれるものと解することができる。

ステップＳ１４
ＯＦＳ５が組み込まれた基地局が通信経路に含まれる場合には、ＯＦＳ５は、データＤＡＴ２をＣＮ機能部４に引き渡す。

ステップＳ１５
ＣＮ機能部４は、データＤＡＴ２を、ＢＳ機能部１が送信可能な形式であるデータＤＡＴ１に逆変換する。ＣＮ機能部４は、データＤＡＴ１をＢＳ機能部１へ引き渡す。

ステップＳ１６
ＢＳ機能部１は、データＤＡＴ１を下りデータＤＤに変調し、アンテナ６を介して、下りデータＤＤを外部に送信する。

ステップＳ１７
一方、ＯＦＳ５が組み込まれた基地局が通信経路に含まれない場合には、ＯＦＳ５は、データＤＡＴ２を破棄して、処理を終了する。

次に、基地局ＢＳ１からの下りデータＤＤを、基地局ＢＳ１に隣接する基地局ＢＳ２〜ＢＳ４が受信する。そして、加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信経路に含まれる基地局ＢＳ４のみが、下りデータＤＤを転送する。ここで、隣接する基地局から下りデータを受け取った基地局が、下りデータを外部にする動作を、第２転送動作と称する。

第２転送動作について具体的に説明する。図６は、隣接する基地局から下りデータを受け取った基地局における第２転送動作の処理手順を示すフローチャートである。第２転送動作は、ステップＳ２１〜Ｓ２８により構成される。

ステップＳ２１
基地局ＢＳ１に隣接する基地局（この場合、基地局ＢＳ２〜ＢＳ４）では、アンテナ６を介して、端末機能部２が下りデータＤＤを受信する。端末機能部２は、下りデータＤＤを、ＢＳ機能部１が受け取り可能な形式である上りデータＤＵに変換する。端末機能部２は、上りデータＤＵをＢＳ機能部１へ引き渡す。

ステップＳ２２
ＢＳ機能部１は、端末機能部２から受け取った上りデータＤＵをデータＤＡＴ１に復調し、データＤＡＴ１をＣＮ機能部４に引き渡す。

ステップＳ２３〜Ｓ２８
ステップＳ２３〜Ｓ２８は、それぞれ図５のステップＳ１２〜Ｓ１７と同様であるので、説明を省略する。

次に、基地局ＢＳ４からの下りデータＤＤを、基地局ＢＳ４に隣接する基地局ＢＳ１〜ＢＳ３、ＢＳ５〜ＢＳ７が受信する。そして、加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信経路に含まれる基地局ＢＳ７のみが、下りデータＤＤを転送する。つまり、基地局ＢＳ４に隣接する基地局ＢＳ１〜ＢＳ３、ＢＳ５〜ＢＳ７は、上述の第２転送動作を行う。

これにより、基地局ＢＳ７のみから下りデータＤＤが送信される。加入者端末Ｔ７は、基地局ＢＳ７のカバレッジ内に位置しているので、基地局ＢＳ７からの下りデータを受信することができる。その結果、加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信が可能となる。

なお、加入者端末Ｔ７から加入者端末Ｔ１へデータを送信する場合には、基地局ＢＳ７が第１転送動作を行い、基地局ＢＳ７に隣接する基地局、基地局ＢＳ４に隣接する基地局が第２転送動作を行うことで、同様に加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信を行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態にかかる通信ネットワーク１００では、基地局のそれぞれに、基地局間のデータの受け渡しを制御するコアネットワークの機能（ＣＮ機能部４）と、他の基地局からの下りデータを加入者端末と同様に受信可能とする機能（端末機能部２）と、を組み込んでいる。

これにより、データの発信元である加入者端末から上りデータを受け取った基地局は、上りデータを送信可能な下りデータに変換し、通信経路上の次の基地局に下りデータを引き渡すことができる（上述の第１転送動作）。

また、通信経路上の基地局は、端末機能部により、他の基地局からの下りデータを加入者端末と同様に受信する。そして、下りデータを上りデータに変換して復調することで、以降は、データの発信元である加入者端末から上りデータを受け取った基地局と同様の動作をすることができる（上述の第２転送動作）。

以上、本構成によれば、コアネットワーク及び伝送路を設けることなく、基地局間の無線通信を利用した通信ネットワークを提供することが可能となる。その結果、伝送路の敷設及び保守に要する費用を削減できる。また、コアネットワークの設置に要する費用も削減できる。更に、基地局間の通信経路を指定するフローテーブルを登録することで、通信ネットワークの通信経路を自由に設定、変更することが可能である。

実施の形態２
次に、実施の形態２にかかる通信ネットワーク２００について説明する。図７は、実施の形態２にかかる通信ネットワーク２００の構成を模式的に示す構成図である。通信ネットワーク２００は、実施の形態１にかかる通信ネットワーク１００の変形例である。通信ネットワーク２００では、基地局ＢＳ６が、インターネット２０と接続されている。通信ネットワーク２００のその他の構成は、通信ネットワーク１００と同様である。

実施の形態１では、通信ネットワーク内部での加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信について説明した。しかし、本構成によれば、通信経路Ｐ２により、通信ネットワーク内部の加入者端末Ｔ１（通信発信元）と外部のインターネット２０（通信相手先）との間の通信を行うことが可能である。

実施の形態３
次に、実施の形態３にかかる通信ネットワーク３００について説明する。図８は、実施の形態３にかかる通信ネットワーク３００の構成を模式的に示す構成図である。通信ネットワーク３００は、実施の形態１にかかる通信ネットワーク１００の変形例である。通信ネットワーク３００は、通信ネットワーク１００に制御部１０を追加した構成を有する。

制御部１０は、通信ネットワーク３００に少なくとも一つ設けられる。制御部１０は、ＥＭＳ（Element Management System）１１とＯＦＣ（OpenFlow Controller）１２を有する。ＥＭＳ１１は、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７と加入者端末との間の通信、及び、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７の状態を監視する機能を有する。ＯＦＣ１２は、各基地局ＢＳ１〜ＢＳ７に設けられたＯＦＳ５の管理制御を行う機能を有する。

具体的には、ＯＦＣ１２は、各基地局のＯＦＳ５のフローテーブル７を登録、更新する機能を有する。ＯＦＣ１２は、定期的に、又は不定期に、各基地局のＯＦＳ５のフローテーブル７を更新することができる。

制御部１０は、例えば、有線通信又は無線通信により基地局ＢＳ７と通信可能に設けられる。ＯＦＣ１２からのフローテーブル更新データは、上りデータ又は下りデータとして、基地局ＢＳ７に提供される。基地局ＢＳ７が受け取ったフローテーブル更新データは、各基地局が第１転送動作又は第２転送動作を行うことで、通信ネットワーク３００の各基地局に転送される。この際、例えば、フローテーブル更新データにフローテーブル更新フラグ情報を含めることで、各基地局のＯＦＳ５がフローテーブル更新データを参照した際（図５のステップＳ１３、図５のステップＳ２４）に、フローテーブル更新フラグ情報を検知してフローテーブル７を更新する。この場合、制御部１０が通信発信元である。基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のそれぞれが、通信相手先である。

本構成によれば、通信ネットワークの状態に応じて、柔軟な通信経路設定が可能となる。すなわち、例えば、通信ネットワーク３００の基地局の一部に故障が発生した場合には、ＯＦＣ１２は、故障した基地局を迂回した通信経路情報を含むフローテーブル７を、各基地局のＯＦＳ５に設定することが可能である。図９は、通信ネットワーク３００の基地局ＢＳ４に故障が生じた場合の通信経路の切り替えを示す図である。

ＯＦＣ１２は、基地局ＢＳ４から故障発生通知を受ける。故障発生通知は、通常のデータと同様に、ＯＦＣ１２に転送することができる。また、基地局ＢＳ４に隣接する基地局が、基地局ＢＳ４を介したデータの送信又は受信が不可能であることを検知し、ＯＦＣ１２に故障発生通知を送ってもよい。

ＯＦＣ１２は、故障発生通知により基地局ＢＳ４の故障を認識し、例えば、加入者端末Ｔ１と加入者端末Ｔ７との間の通信経路を、通信経路Ｐ１（Ｔ１→ＢＳ１→ＢＳ４→ＢＳ７→Ｔ７）から、通信経路Ｐ３（Ｔ１→ＢＳ１→ＢＳ２→ＢＳ５→ＢＳ７→Ｔ７）へ切り替える。

以上説明したように、本構成によれば、通信ネットワーク内の基地局や通信経路に障害が発生した場合でも、通信経路を切り替えて、通信発信元と通信相手先との間の通信を行うことができる通信ネットワークを提供することができる。

実施の形態４
次に、実施の形態４にかかる通信ネットワーク４００について説明する。図１０は、実施の形態４にかかる通信ネットワーク４００の構成を模式的に示す構成図である。通信ネットワーク４００は、実施の形態３にかかる通信ネットワーク３００の変形例である。通信ネットワーク４００は、通信ネットワーク１００と同様の構成を有する。

本実施の形態では、各基地局のＯＦＳ５が、各基地局で取り扱った通信履歴や通信履歴に基づく統計データを、通信経路Ｐ４により制御部１０のＯＦＣ１２に送信することが可能である。例えば、基地局ＢＳ１のＯＦＳ５は、基地局ＢＳ１で取り扱った通信履歴や通信履歴に基づく統計データを、制御部１０のＯＦＣ１２に送信する。この際、基地局ＢＳ１で取り扱った通信履歴や通信履歴に基づく統計データは、各基地局が第１転送動作又は第２転送動作を行うことで、ＯＦＣ１２に転送される。この場合、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のそれぞれが通信発信元である。制御部１０が、通信相手先である。

なお、各基地局のＯＦＳ５は、例えば定期的に、各基地局で取り扱った通信履歴や通信履歴をＯＦＣ１２に送信してもよい。また、各基地局のＯＦＳ５は、例えばＯＦＣ１２の要求に応じて、各基地局で取り扱った通信履歴や通信履歴をＯＦＣ１２に送信してもよい。この場合、ＯＦＣ１２の要求は、各基地局が第１転送動作又は第２転送動作を行うことで、要求先のＯＦＳ５へ転送可能である。この場合、制御部１０が通信発信元である。基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のそれぞれが、通信相手先である。

以上説明したように、本構成によれば、通信ネットワークの通信機能を利用して、各基地局の通信履歴や、各基地局が行った通信に関する統計情報を、ＯＦＣ１２が取得することが可能となる。

実施の形態５
次に、実施の形態５にかかる通信ネットワーク５００について説明する。図１１は、実施の形態５にかかる通信ネットワーク５００の構成を模式的に示す構成図である。通信ネットワーク５００は、実施の形態１にかかる通信ネットワーク１００に、制御部１０とインターネット２０を追加した構成を有する。

通信ネットワーク５００では、基地局ＢＳ３及びＢＳ６が、インターネット２０と接続されている。基地局ＢＳ５及びＢＳ７は、制御部１０と接続される。通信ネットワーク５００のその他の構成は、通信ネットワーク１００と同様である。すなわち、通信ネットワーク５００では、基地局とインターネット２０と、及び、基地局と制御部１０とは、冗長接続されている。

つまり、本構成では、インターネット２０及び制御部１０に至る通信経路で障害が発生した場合に、通信経路を切り替えることで、インターネット２０及び制御部１０との通信を継続することができる。

図１２は、制御部１０と基地局ＢＳ７との間の通信に障害が発生した場合の通信経路の切り替えを示す図である。この場合、障害が発生した基地局ＢＳ７と制御部１０との間の通信経路Ｐ５１から、正常な基地局ＢＳ５と制御部１０との間の通信経路Ｐ５２に切り替えることで、制御部１０との通信を継続できる。なお、この通信経路の切り替えは、実施の形態３で説明したように、ＯＦＣ１２が各基地局のＯＦＳ５のフローテーブル７を更新することで実現できる。

図１３は、インターネット２０と基地局ＢＳ６との間の通信に障害が発生した場合の通信経路の切り替えを示す図である。この場合、障害が発生した基地局ＢＳ６とインターネット２０との間の通信経路Ｐ５３から、正常な基地局ＢＳ３とインターネット２０との間の通信経路Ｐ５４に切り替えることで、インターネット２０との通信を継続できる。なお、この通信経路の切り替えは、実施の形態３で説明したように、ＯＦＣ１２が各基地局のＯＦＳ５のフローテーブル７を更新することで実現できる。

以上説明したように、本構成によれば、インターネット２０などの外部の通信ネットワークや制御部１０が、複数の基地局と通信可能とすることで、より障害に対する耐久性に優れる通信ネットワークを構築することができる。

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。例えば、加入者端末は携帯電話に限られず、車載通信システム、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の通信が可能な他の携帯型ないしは移動型の通信装置を適用することができる。

上述の通信ネットワーク３００の基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のいずれかを、実施の形態２と同様に、インターネット２０に接続先とすることも可能である。この場合においても、 ＯＦＣ１２は、実施の形態４と同様に、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のＯＦＳ５から上述の統計情報を取得することが可能である。

上述の通信ネットワーク４００の基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のいずれかを、実施の形態２と同様に、インターネット２０に接続先とすることも可能である。

上述の通信ネットワーク５００において、ＯＦＣ１２は、実施の形態４と同様に、基地局ＢＳ１〜ＢＳ７のＯＦＳ５から、上述の統計情報を取得することが可能である。また、通信ネットワーク５００において、インターネット２０は３つ以上の基地局と通信可能に接続されてもよいし、制御部１０は３つ以上の基地局と通信可能に接続されてもよい。

上述の実施の形態において、各基地局、加入者端末、インターネット２０及び制御部１０は、それぞれ通信発信元にも、通信相手先にもなり得ることは、勿論である。

上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）相互にデータの送受信が可能な複数の基地局を備え、前記複数の基地局のそれぞれは、加入者端末からの第１の上りデータ及び他の基地局から送信される下りデータを受信し、他の基地局又は加入者端末へ下りデータを送信するアンテナと、前記アンテナが受信した下りデータを第２の上りデータに変換する第１のデータ変換手段と、前記第１の上りデータ又は前記第２の上りデータを復調して第１のデータとして出力し、かつ、入力された第２のデータを下りデータに変調して前記アンテナから送信する通信手段と、前記第１のデータの通信相手先を認識し、前記第１のデータの転送が必要である場合に、前記第１のデータを第２のデータとして前記通信手段に出力する転送手段と、を備える、通信ネットワーク。

（付記２）前記転送手段は、前記第１のデータに含まれる通信相手先を示す情報を抽出し、当該転送手段が組み込まれた基地局が通信発信元と通信相手先との間の通信経路に含まれる場合には、前記第１のデータの転送が必要であると判定する判定手段を備える、付記１に記載の通信ネットワーク。

（付記３）前記転送手段は、当該転送手段が組み込まれた基地局が通信発信元と通信相手先との間の前記通信経路に含まれない場合には、前記第１のデータを破棄する、付記２に記載の通信ネットワーク。

（付記４）前記判定手段は、通信発信元と通信相手先との間の前記通信経路を示す情報が登録されたテーブルを有し、前記第１のデータに含まれる通信相手先を示す前記情報を前記テーブルと照合して、前記第１のデータの転送が必要であるかを判定する付記２又は３に記載の通信ネットワーク。

（付記５）前記転送手段は、前記第１のデータを、通信相手先を指定する前記情報が抽出可能な形式の第３のデータに変換する第２のデータ変換手段を更に備え、前記判定手段は、前記第３のデータから通信相手先を示す前記情報を抽出する、付記４に記載の通信ネットワーク。

（付記６）前記複数の基地局を制御する制御手段を更に備え、前記制御手段は、前記複数の基地局のそれぞれの前記判定手段の前記テーブルを更新する情報処理手段を備える、付記４又は５に記載の通信ネットワーク。

（付記７）前記情報処理手段は、前記テーブルに登録した各通信経路での通信障害を検知する機能を有し、前記テーブルに登録した通信発信元と通信相手先との間の第１の通信経路での通信障害を検知した場合には、前記第１の通信経路を、通信発信元と通信相手先との間で通信が可能な第２の通信経路に置換するために前記テーブルを更新する、付記６に記載の通信ネットワーク。

（付記８）前記情報処理手段は、１以上の前記基地局と、有線通信又は無線通信により通信可能に接続される、付記６又は７に記載の通信ネットワーク。

（付記９）通信発信元及び通信相手先は、前記加入者端末、前記基地局又は前記制御手段を含む、付記８に記載の通信ネットワーク。

（付記１０）１以上の前記基地局は、有線通信又は無線通信により、外部の他の通信ネットワークと通信可能に接続される、付記６乃至９のいずれか一に記載の通信ネットワーク。

（付記１１）通信発信元及び通信相手先は、前記外部の他の通信ネットワークを含む、付記１０に記載の通信ネットワーク。

（付記１２）前記複数の基地局のいずれかが、有線通信又は無線通信により、外部の他の通信ネットワークと通信可能に接続される、付記１乃至５のいずれか一に記載の通信ネットワーク。

（付記１３）通信発信元及び通信相手先は、前記加入者端末、前記基地局又は前記外部の他の通信ネットワークを含む、付記１２に記載の通信ネットワーク。

（付記１４）相互にデータの送受信が可能な複数の基地局のアンテナで、加入者端末からの第１の上りデータ及び他の基地局から送信される下りデータを受信し、前記アンテナが受信した下りデータを第２の上りデータに変換し、前記第１の上りデータ又は前記第２の上りデータを復調して第１のデータとして出力し、前記第１のデータの通信相手先を認識し、前記第１のデータの転送が必要である場合に、前記第１のデータを第２のデータとして出力し、前記第２のデータを下りデータに変調して送信する、通信ネットワークのデータ送受信方法。

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３月１４日に出願された日本出願特願２０１３−５１２６４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。

１ ＢＳ機能部
２ 端末機能部
３ 転送部
４ ＣＮ機能部
５ ＯＦＳ
６ アンテナ
７ フローテーブル
１０ 制御部
１１ ＥＭＳ
１２ ＯＦＣ
２０ インターネット
１００、２００、３００、４００、５００ 通信ネットワーク
ＢＳ１〜ＢＳ７ 基地局
ＣＯＶ カバレッジ
ＤＡＴ１、ＤＡＴ２ データ
ＤＤ 下りデータ
ＤＵ 上りデータ
Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ５１〜Ｐ５４ 通信経路
Ｔ１、Ｔ７ 加入者端末

Claims (7)

1. 相互にデータの送受信が可能な複数の基地局を備え、
   前記複数の基地局のそれぞれは、
   加入者端末からの第１の上りデータ及び他の基地局から送信される下り受信データを受信し、他の基地局又は加入者端末へ下り送信データを送信するアンテナと、
   前記アンテナが受信した前記下り受信データを第２の上りデータに変換する第１のデータ変換手段と、
   前記第１の上りデータ又は前記第２の上りデータを復調して第１のデータとして出力し、かつ、入力された第２のデータを前記下り送信データに変調して前記アンテナから送信する通信手段と、
   前記第１のデータの通信相手先を認識し、前記第１のデータの転送が必要である場合に、前記第１のデータを前記第２のデータとして前記通信手段に出力する転送手段と、を備え、
   前記転送手段は、
   前記第１のデータに含まれる通信相手先を示す情報を、通信発信元と前記通信相手先との間の通信経路を示す情報が登録された所定のテーブルと照合して、前記第１のデータの転送が必要であるかを判定する判定手段を備え、前記判定手段が前記第１のデータの転送が必要であると判定した場合に、前記第１のデータを前記第２のデータとして前記通信手段に出力し、
   前記判定手段は、前記通信発信元と前記通信相手先との間の通信経路に、前記転送手段が組み込まれた基地局が含まれる場合に、前記第１のデータの転送が必要であると判定する、
   通信ネットワーク。
2. 前記転送手段は、当該転送手段が組み込まれた基地局が前記通信発信元と前記通信相手先との間の前記通信経路に含まれない場合には、前記第１のデータを破棄する、
   請求項１に記載の通信ネットワーク。
3. 前記転送手段は、
   前記第１のデータを、前記通信相手先を指定する情報が抽出可能な形式の第３のデータに変換する第２のデータ変換手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記第３のデータから前記通信相手先を示す情報を抽出する、
   請求項２に記載の通信ネットワーク。
4. 前記複数の基地局を制御する制御手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記複数の基地局のそれぞれの前記判定手段の前記テーブルを更新する情報処理手段を備える、
   請求項２又は３に記載の通信ネットワーク。
5. 前記情報処理手段は、
   前記テーブルに登録した各通信経路での通信障害を検知する機能を有し、
   前記テーブルに登録した前記通信発信元と前記通信相手先との間の第１の通信経路での通信障害を検知した場合には、前記第１の通信経路を、前記通信発信元と前記通信相手先との間で通信が可能な第２の通信経路に置換するために前記テーブルを更新する、
   請求項４に記載の通信ネットワーク。
6. 前記情報処理手段は、１以上の前記基地局と、有線通信又は無線通信により通信可能に接続される、
   請求項４又は５に記載の通信ネットワーク。
7. 前記通信発信元及び前記通信相手先は、前記加入者端末、前記基地局又は前記制御手段を含む、
   請求項６に記載の通信ネットワーク。

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