JP6901278B2 - Communication system and communication method - Google Patents
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本発明は通信システム、および、通信方法に関するものである。 The present invention relates to a communication system and a communication method.
近年、基地局の機能とＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）の機能とが一体化された通信装置を介して、移動端末が通信する技術が研究・開発されている。特許文献１は、基地局の機能とＥＰＣの機能とが一体化された複数の通信装置に関する技術を開示する。特許文献１には、基地局の機能とＥＰＣの機能とが一体化された複数の通信装置のうち、ヘッドとなる通信装置を決定し、ヘッド以外の通信装置の機能を休止することにより、エンティティを集中し、計算資源及び電力の有効活用を図ることが記載されている。
In recent years, research and development have been made on techniques for mobile terminals to communicate via a communication device in which a base station function and an EPC (Evolved Packet Core) function are integrated.
特許文献１に記載の技術では、複数の通信装置のうちヘッドとなる通信装置以外の通信装置の機能は休止しているが、場合によっては、複数の通信装置を同時に運用する必要が生じる。例えば、複数の通信装置によって広範囲の領域をカバーする場合には、ヘッドとなる通信装置以外の他の通信装置も運用する必要がある。また、移動端末の数が多い場合にも、複数の通信装置を用いて当該移動端末の通信を処理する必要が生じる。
In the technique described in
このように、複数の通信装置を同時に運用する場合、当該複数の通信装置の各々の連携を図ることが必要となる。特に、複数の通信装置の一部しか外部ネットワークと接続していない場合には、当該複数の通信装置の各々を連携させなければ、外部ネットワークと接続できない場合が生じてしまう。 In this way, when operating a plurality of communication devices at the same time, it is necessary to coordinate each of the plurality of communication devices. In particular, when only a part of a plurality of communication devices is connected to an external network, it may not be possible to connect to the external network unless each of the plurality of communication devices is linked.
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、基地局の機能とＥＰＣの機能とが一体化された複数の通信装置を同時に運用する場合に、当該複数の通信装置を連携させることにより、外部ネットワークとの通信を実行可能にする通信システム、および、通信方法を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to link a plurality of communication devices in which a base station function and an EPC function are integrated at the same time to operate an external network. It is to provide a communication system and a communication method that enable communication with a communication system.
本発明の一実施形態に係る通信システムは、外部ネットワークに対してパケットを送信する移動端末と、当該移動端末と接続可能な無線機能部と、当該移動端末を当該外部ネットワークに接続させるネットワーク機能を提供するＥＰＣ機能部とを備える複数の通信装置と、を含み、当該複数の通信装置のうち所定の条件に基づいて決定された一の通信装置が、他の通信装置に接続する当該移動端末から送信される制御信号の処理を実行することを特徴とする。 A communication system according to an embodiment of the present invention includes a mobile terminal that transmits a packet to an external network, a wireless function unit that can connect to the mobile terminal, and a network function that connects the mobile terminal to the external network. A plurality of communication devices including an EPC function unit to be provided, and one communication device determined based on a predetermined condition among the plurality of communication devices is connected to another communication device from the mobile terminal. It is characterized by executing processing of a control signal to be transmitted.
本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、当該他の通信装置は、当該移動端末から受信したネットワークに接続するための制御信号を、当該一の通信装置に転送し、当該一の通信装置は、当該制御信号に基づいて生成された、当該移動端末と当該外部ネットワークとの間の通信に関する設定を指示する信号を、当該他の通信装置に対して送信することが特徴であってもよい。 In the communication system according to the embodiment of the present invention, the other communication device transfers the control signal for connecting to the network received from the mobile terminal to the one communication device, and the one communication device is , A signal generated based on the control signal and instructing a setting regarding communication between the mobile terminal and the external network may be transmitted to the other communication device.
本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、当該他の通信装置は、当該一の通信装置からの指示に基づいて、当該ＥＰＣ機能部において当該移動端末からのパケットを転送するための第１の通信経路を設定し、当該移動端末は、当該他の通信装置が当該ＥＰＣ機能部に設定した当該第１の通信経路を用いて、当該パケットを送信することが特徴であってもよい。 In the communication system according to the embodiment of the present invention, the other communication device is the first for transferring a packet from the mobile terminal in the EPC function unit based on an instruction from the one communication device. The mobile terminal may be characterized in that a communication path is set and the mobile terminal transmits the packet using the first communication path set in the EPC function unit by the other communication device.
本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、当該複数の通信装置の各々は、当該複数の通信装置の少なくとも１つと接続するための通信処理部をさらに備え、当該他の通信装置は、当該移動端末から受信した制御信号を、当該通信処理部を介して、当該一の通信装置に転送することが特徴であってもよい。 In the communication system according to the embodiment of the present invention, each of the plurality of communication devices further includes a communication processing unit for connecting to at least one of the plurality of communication devices, and the other communication device is the moving device. The control signal received from the terminal may be transferred to the one communication device via the communication processing unit.
本発明の一実施形態に係る通信システムは、当該移動端末からのパケットをオフロードさせるための第２の通信経路を提供可能な通信端末をさらに含み、当該一の通信装置は、当該他の通信装置に接続する当該移動端末からのパケットを、当該第２の通信経路にオフロードさせる指示を含む信号を、当該他の通信装置に対して送信することが特徴であってもよい。 A communication system according to an embodiment of the present invention further includes a communication terminal capable of providing a second communication path for offloading a packet from the mobile terminal, and the one communication device is the other communication. It may be characterized in that a signal including an instruction to offload a packet from the mobile terminal connected to the device to the second communication path is transmitted to the other communication device.
本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、当該他の通信装置に含まれる基地局機能部は、当該オフロードさせる指示を含む信号に基づいて、当該移動端末からのパケットを、当該通信端末が提供する当該第２の通信経路にオフロードすることが特徴であってもよい。 In the communication system according to the embodiment of the present invention, the base station function unit included in the other communication device sends a packet from the mobile terminal to the communication terminal based on a signal including an instruction to offload. It may be characterized by offloading to the second communication path provided.
本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、当該一の通信装置の当該ＥＰＣ機能部に含まれるＭＭＥ機能部が、当該移動端末の加入者情報と、当該移動端末から送信される当該制御信号とに基づいて、当該制御信号の処理を実行することが特徴であってもよい。 In the communication system according to the embodiment of the present invention, the MME function unit included in the EPC function unit of the communication device includes the subscriber information of the mobile terminal and the control signal transmitted from the mobile terminal. The control signal may be processed based on the above.
本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、当該複数の通信装置の各々に備わる当該ＥＰＣ機能部が提供する当該ネットワーク機能は、ソフトウェアにより構築される仮想マシンを用いて仮想的に運用可能であることが特徴であってもよい。 In the communication system according to the embodiment of the present invention, the network function provided by the EPC function unit provided in each of the plurality of communication devices can be virtually operated by using a virtual machine constructed by software. It may be a feature.
本発明の一実施形態に係る通信方法は、パケットを送信する移動端末と接続可能な無線機能部と、当該移動端末を外部ネットワークとを接続させるネットワーク機能を提供するＥＰＣ機能部を備える複数の通信装置から、所定の条件に基づいて、一の通信装置を決定する第１のステップと、当該決定された一の通信装置が、他の通信装置に接続する当該移動端末から送信される制御信号の処理を実行する第２のステップと、を含む。 A communication method according to an embodiment of the present invention includes a plurality of communication functions including a wireless function unit capable of connecting to a mobile terminal that transmits a packet and an EPC function unit that provides a network function for connecting the mobile terminal to an external network. The first step of determining one communication device from the device based on a predetermined condition, and the control signal transmitted from the mobile terminal to which the determined one communication device is connected to another communication device. Includes a second step of performing the process.
本発明によれば、基地局の機能とＥＰＣの機能とが一体化された複数の通信装置を同時に運用する場合に、当該複数の通信装置を連携させることにより、外部ネットワークとの通信を実行可能な通信システム、および、通信方法を提供することができる。 According to the present invention, when a plurality of communication devices in which a base station function and an EPC function are integrated are operated at the same time, communication with an external network can be executed by linking the plurality of communication devices. Communication system and communication method can be provided.
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
<First Embodiment>
The first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（通信システム１の構成例）
図１は、第１の実施形態における通信システム１の構成例を示す図である。図１は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の通信システムを例示するが、本発明の通信システムは図１の例に限定されない。本発明の通信システム１は、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等にも適用可能である。
(Configuration example of communication system 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the
図１に示すように、第１の実施形態における通信システム１は、通信装置２と、移動端末３と、外部ネットワーク４を含む。
As shown in FIG. 1, the
通信装置２は、基地局（ｅＮＢ）機能と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）機能とを含む。通信装置２は、例えば、１つの筐体内に、基地局機能と、ＥＰＣ機能とを含み、該基地局機能により移動端末３と接続し、該ＥＰＣ機能により該移動端末３をインターネット等の外部ネットワークに接続させることができる。なお、ＥＰＣは、移動端末３がインターネット等の外部ネットワークと通信するためのバックボーンネットワークである。
The
移動端末３は、例えば、スマートフォンや携帯電話、モバイルルータ、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）など、通信機能を備える装置である。また、移動端末３は、スマートデバイス（例えば、スマートメータ、スマートテレビ）や、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ Ｍａｃｈｉｎｅ）デバイス、ウェアラブル端末などであってもよい。Ｍ２Ｍデバイスは、例えば、上記のデバイスの他、種々の産業機器、ヘルスケア機器、自動車、家電などを含む。 The mobile terminal 3 is a device having a communication function, such as a smartphone, a mobile phone, a mobile router, or a PC (Personal Computer). Further, the mobile terminal 3 may be a smart device (for example, a smart meter or a smart TV), an M2M (Machine to Machine) device, a wearable terminal, or the like. In addition to the above devices, M2M devices include, for example, various industrial devices, healthcare devices, automobiles, home appliances, and the like.
移動端末３は、例えば、所定の無線通信により、通信装置２と接続可能である。移動端末３は、例えば、通信装置２を介して外部ネットワーク４と接続し、所定のデータを送受信可能である。
The mobile terminal 3 can be connected to the
外部ネットワーク４は、例えば、インターネットなどの通信網である。 The external network 4 is, for example, a communication network such as the Internet.
図１に示すように、第１の実施形態において、通信システム１は、複数の通信装置２を含んでいてもよい。また、通信システム１は、複数の移動端末３を含んでいてもよい。複数の移動端末３は、複数の通信装置２のいずれかと接続し、外部ネットワーク４に接続する。なお、図１の例では、通信システム１には、通信装置２が４つ含まれているが、通信装置２の数は４つに限られず、いくつであってもよい。また、通信システム１において、複数の通信装置２の各々は１つの移動端末３と接続しているが、通信装置２が接続する移動端末３の数は１つに限られず、いくつであってもよい。また、所定のタイミングにおいて、通信装置２に接続する移動端末３が存在しない状態があってもよい。
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, the
移動端末３は、複数の通信装置２の各々に接続可能である。移動端末３は、通信装置２等の指示に基づいて、複数の通信装置２のいずれかに接続する。移動端末３は、例えば、距離が近い通信装置２と接続する。また、移動端末３は、一の通信装置２と接続している状態から、他の通信装置２と接続する状態に、ハンドオーバすることもできる。
The mobile terminal 3 can be connected to each of the plurality of
図１に示すように、第１の実施形態の通信システム１において、複数の通信装置２の少なくとも１つが、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２として設定されている。“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、複数の通信装置２のうち、外部ネットワーク４と接続している通信装置２である。また、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、他の通信装置２を管理する通信装置２である。図１の例では、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａが、他の通信装置２Ｂ乃至２Ｄの各々を管理する。
As shown in FIG. 1, in the
また、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、他の通信装置２に接続する移動端末３の通信を管理する。例えば、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、移動端末３のベアラの確立に関する処理を管理する。また、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、移動端末３の課金に関する処理を管理する。また、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、移動端末３のハンドオーバ処理を管理する。
Further, the
図１の例では、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａが、移動端末３Ａ乃至３Ｄの各々を管理する。“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａ以外の通信装置２Ｂ乃至２Ｄの各々は、移動端末３からネットワークへの接続を要求する制御信号（例えば“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”）を受信した場合に、該“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａに対して、当該制御信号を転送する。“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置Ａは、他の通信装置２Ｂ乃至２Ｄの各々に接続する移動端末３からネットワークへの接続を要求する制御信号を受信し場合、当該制御信号に対する応答として、ベアラの確立に関する信号を、移動端末３が接続する通信装置２に対して通知する。
In the example of FIG. 1, the communication device 2A of the “Leader” manages each of the
例えば、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａは、通信装置２Ｄが接続する移動端末３Ｄからネットワークへの接続を要求する制御信号を受信した場合、当該制御信号に対する応答であるベアラの確立に関する信号を、当該通信装置２Ｄに対して通知する。通信装置２Ｄは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａから受信したベアラの確立に関する信号に基づいて、移動端末３Ｄのベアラを確立する。 For example, when the communication device 2A of the "Leader" receives a control signal requesting connection to the network from the mobile terminal 3D to which the communication device 2D is connected, the communication device 2A transmits a signal relating to the establishment of the bearer, which is a response to the control signal. Notify the communication device 2D. The communication device 2D establishes the bearer of the mobile terminal 3D based on the signal regarding the establishment of the bearer received from the communication device 2A of the “Leader”.
（通信装置２の構成例）
図２は、本発明の第１の実施形態における通信装置２の機能ブロックを示す図である。図２に示すように通信装置２は、基地局機能部２０と、ＥＰＣ機能部２１と、通信機能部２５を備える。
(Configuration example of communication device 2)
FIG. 2 is a diagram showing a functional block of the
基地局機能部２０は、移動端末３と接続するための機能を提供する。基地局機能部２０は、所定の周波数を用いて、移動端末３と無線による接続を行う。所定の周波数は、例えば、ライセンスを受けた周波数帯域である。また、所定の周波数は、例えば、アンライセンスドバンドの周波数帯域であってもよい。
The base
基地局機能部２０は、移動端末３から受信した制御信号（Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｐｌａｎｅ）やデータ信号（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ）を、ＥＰＣ機能部２１に転送する。また、基地局機能部２０は、所定の指示に基づいて、移動端末３から受信した制御信号やデータ信号を通信機能部２５に転送する。
The base
ＥＰＣ機能部２１は、所定の信号処理を実行する機能を提供する。図２に示すように、ＥＰＣ機能部２１は、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）機能部２２と、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）機能部２３と、ＰＧＷ（ＰＤＮ Ｇａｔｅｗａｙ）機能部２４を含む。なお、ＥＰＣ機能部は、これらの機能以外に、例えばＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｓｅｒｖｅｒ）機能部などを含んでいてもよい。 The EPC function unit 21 provides a function of executing a predetermined signal processing. As shown in FIG. 2, the EPC function unit 21 includes an MME (Mobile Management Entertainment) function unit 22, an SGW (Serving Gateway) function unit 23, and a PGW (PDN Gateway) function unit 24. In addition to these functions, the EPC function unit may include, for example, an HSS (Home Subscribing Server) function unit.
ＭＭＥ機能部２２は、制御信号を処理する機能（Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｐｌａｎｅ機能）を含む。また、ＭＭＥ機能部２２は、ＨＳＳと接続して、通信システム１の加入者情報を管理する機能を含む。なお、ＭＭＥ機能部２２の機能は、これらに限られない。
The MME function unit 22 includes a function of processing a control signal (Control-Plane function). Further, the MME function unit 22 includes a function of connecting to the HSS and managing the subscriber information of the
ＳＧＷ機能部２３は、パケットを処理する機能（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ機能）を含む。また、ＳＧＷ機能部２３は、制御信号を処理する機能（Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｐｌａｎｅ機能）を含む。なお、ＳＧＷ機能部２３の機能は、これらに限られない。 The SGW function unit 23 includes a function of processing packets (User-Plane function). Further, the SGW function unit 23 includes a function (Control-Plane function) for processing a control signal. The function of the SGW function unit 23 is not limited to these.
ＰＧＷ機能部２４は、パケットを処理する機能（Ｕｓｅｒ−Ｐｌａｎｅ機能）を含む。また、ＰＧＷ機能部２４は、通信に応じた課金状態を管理する機能（ＰＣＥＦ：Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を含む。また、ＰＧＷ機能部２４は、ＱｏＳ等のポリシーを制御する機能（ＰＣＲＦ：Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を含む。なお、ＰＧＷ機能部２４の機能は、これらに限られない。 The PGW function unit 24 includes a function of processing packets (User-Plane function). Further, the PGW function unit 24 includes a function (PCEF: Policy and Charging Policy Foundation) for managing the billing state according to the communication. In addition, the PGW function unit 24 includes a function (PCRF: Policy and Charging Rule Function) for controlling policies such as QoS. The function of the PGW function unit 24 is not limited to these.
ＭＭＥ機能部２２は、移動端末３が送信したネットワークに接続するための制御信号（例えば、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”）を、基地局機能部２０を介して受信する。ＭＭＥ機能部２２は、自装置が“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の場合には、通信システム１の加入者情報に基づいて、ネットワークに接続するための制御信号を送信してきた移動端末３の接続を許可するか否かを決定する。ＭＭＥ機能部２２は、移動端末３が通信システム１の加入者である場合には、当該移動端末３のベアラの確立に関する信号を、当該移動端末３に通知する。なお、ＭＭＥ機能部２２は、移動端末３が自装置の基地局機能部２０に接続している場合には、当該基地局機能部２０を介して、当該移動端末３に対して、ベアラの確立に関する信号を送信する。一方、ＭＭＥ機能部２２は、移動端末３が他の通信装置２に接続している場合には、通信機能部２５を介して、当該他の通信装置２を介して、当該移動端末３に対してベアラの確立に関する信号を送信する。
The MME function unit 22 receives a control signal (for example, “Attach Request”) transmitted by the mobile terminal 3 for connecting to the network via the base
また、ＭＭＥ機能部２２は、自装置が“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２でない場合には、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２に対して、移動端末３から受信したネットワークに接続するための制御信号を転送する。ＭＭＥ機能部２２は、例えば、通信機能部２５を介して、移動端末３から受信したネットワークに接続するための制御信号を転送する。また、ＭＭＥ機能部２２は、例えば、基地局機能部２０に対して、移動端末３から受信したネットワークに接続するための制御信号を、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２に転送させてもよい。
Further, when the own device is not the
ＳＧＷ機能部２３およびＰＧＷ機能部２４は、移動端末３との間でベアラを確立し、当該移動端末３から受信するパケットを外部ネットワーク４に送信する。また、ＳＧＷ機能部２３およびＰＧＷ機能部２４は、外部ネットワーク４から受信したパケットを、移動端末３との間で確立したベアラを用いて、当該移動端末３に送信する。なお、ＰＧＷ機能部２４は、移動端末３から受信したパケットを、通信機能部２５を介して、外部ネットワーク４に送信する。また、ＰＧＷ機能部２４は、通信機能部２５を介して、外部ネットワーク４から移動端末３宛の制御信号やパケットを受信してもよい。 The SGW function unit 23 and the PGW function unit 24 establish a bearer with the mobile terminal 3 and transmit a packet received from the mobile terminal 3 to the external network 4. Further, the SGW function unit 23 and the PGW function unit 24 transmit the packet received from the external network 4 to the mobile terminal 3 by using the bearer established with the mobile terminal 3. The PGW function unit 24 transmits the packet received from the mobile terminal 3 to the external network 4 via the communication function unit 25. Further, the PGW function unit 24 may receive a control signal or packet addressed to the mobile terminal 3 from the external network 4 via the communication function unit 25.
通信機能部２５は、通信装置２と、外部ネットワーク４との間を接続する機能を提供する。また、通信機能部２５は、自装置（通信装置２）と、他の通信装置２との間を接続する機能を提供する。
The communication function unit 25 provides a function of connecting the
通信機能部２５は、自装置が“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２でない場合、移動端末３が送信したネットワークに接続するための制御信号を、ＭＭＥ機能部２２および／または基地局機能部２０から受信し、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２に対して転送する。また、通信機能部２５は、自装置が“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２でない場合、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２から受信した、移動端末３宛のベアラを確立するための信号を、ＭＭＥ機能部２２および／または基地局機能部２０を介して、当該移動端末３に転送する。また、通信機能部２５は、自装置が“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２でない場合、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２から転送されてきた移動端末３宛のパケットを、ＰＧＷ機能部２４およびＳＧＷ機能部２３を介して、当該移動端末３に転送する。
When the own device is not the “Leader”
通信機能部２５は、自装置が“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の場合、移動端末３が送信したパケットをＰＧＷ機能部２４から受信し、外部ネットワーク４に転送する。通信機能部２５は、自装置が“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の場合、移動端末３宛のパケットを外部ネットワーク４から受信し、ＰＧＷ機能部２４およびＳＧＷ機能部２３を介して、当該移動端末３に転送する。
When the own device is the
図３は、本発明の第１の実施形態における通信装置２の構成例を示す図である。図３に示すように、通信装置２は、通信インターフェース（通信ＩＦ）２６と、制御部２７と、記憶媒体２８を含む。通信装置２は、例えば、制御部２７が、記憶媒体２８に記憶されたプログラムを読み出し、読み出した当該プログラムを実行することによって、図２に例示する通信装置２の複数の機能部を実現する。また、通信装置２は、通信ＩＦ２６を用いて、図２に例示する通信に関する機能を実現する。なお、通信ＩＦ２６は、通信に関する機能ごとに設けられていてもよく、その場合通信ＩＦ２６は複数であってもよい。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the
通信ＩＦ２６は、各種データの送受信を行う。当該通信は、有線、無線のいずれで実行されてもよく、互いの通信が実行できるのであれば、どのような通信プロトコルを用いてもよい。通信ＩＦ２６は、１つのインターフェースで複数の機能を提供してもよいし、複数の機能ごとにそれぞれ設けられていてもよい。 The communication IF 26 transmits and receives various data. The communication may be executed by wire or wirelessly, and any communication protocol may be used as long as mutual communication can be executed. The communication IF 26 may provide a plurality of functions with one interface, or may be provided for each of the plurality of functions.
制御部２７は、例えば、中央処理装置（Central Processing Unit）やマイクロプロセッサ（microprocessor）、ＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）である。なお、第１の実施形態において、制御部２７は、これらに限定されない。 The control unit 27 is, for example, a central processing unit, a microprocessor, an ASIC (application-specific integrated circuit), and an FPGA (field programmable gate array). In the first embodiment, the control unit 27 is not limited to these.
記憶媒体２８は、例えば、通信装置２が動作するうえで必要とする各種プログラムや各種データを記憶する。記憶媒体２８は、ＨＤＤ（hard disk drive）、ＳＳＤ（solid state drive）、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）など各種の記憶媒体により実現される。なお、第１の実施形態において、記憶媒体２８は、これらに限定されない。
The
（移動端末３の構成例）
図４は、本発明の第１の実施形態における移動端末３の構成例を示す図である。図４に示すように、移動端末３は、端末通信インターフェース（端末通信ＩＦ）３０と、端末制御部３１と、端末記憶媒体３２を備える。
(Configuration example of mobile terminal 3)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the mobile terminal 3 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the mobile terminal 3 includes a terminal communication interface (terminal communication IF) 30, a terminal control unit 31, and a terminal storage medium 32.
端末通信ＩＦ３０は、端末制御部３１が送信する制御信号やパケットを、通信装置２に対して送信する。また、端末通信ＩＦ３０は、通信装置２から制御信号やパケットを受信する。
The terminal communication IF 30 transmits the control signal or packet transmitted by the terminal control unit 31 to the
端末制御部３１は、制御信号やパケットを生成し、端末通信ＩＦ３０を介して、通信装置２に送信する。また、端末制御部３１は、通信装置２から制御信号やパケットを受信し、受信した該制御信号やパケットに基づいて、種々の処理を実行する。端末制御部３１は、中央処理装置やマイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡである。なお、第１の実施形態において、端末制御部３１は、これらに限定されない。
The terminal control unit 31 generates a control signal or a packet and transmits it to the
端末記憶媒体３２は、移動端末３が動作するうえで必要とする各種プログラムや各種データを記憶する。端末記憶媒体３２は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭなど各種の記憶媒体により実現される。なお、第１の実施形態において、端末記憶媒体３２は、これらに限定されない。 The terminal storage medium 32 stores various programs and various data required for the mobile terminal 3 to operate. The terminal storage medium 32 is realized by various storage media such as HDD, SSD, flash memory, RAM, and ROM. In the first embodiment, the terminal storage medium 32 is not limited to these.
（通信システム１の動作例）
図５は、本発明の第１の実施形態における、通信システム１の動作例を示すシーケンス図である。なお、図５の例は、移動端末３が、パケットを外部ネットワーク４に送信する場合の動作例である。
(Operation example of communication system 1)
FIG. 5 is a sequence diagram showing an operation example of the
移動端末３の端末制御部３１は、端末通信ＩＦ３０を介して、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２に対して、ネットワークに接続するための制御信号（例えば、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”）を送信する（Ｓ１０１）。
The terminal control unit 31 of the mobile terminal 3 transmits a control signal (for example, “Attach Request”) for connecting to the network to the
“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＥＰＣ機能部２１は、基地局機能部２０を介して、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を受信する（Ｓ１０２）。
The EPC function unit 21 of the
ＥＰＣ機能部２１のＭＭＥ機能部２２は、受信した“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”および加入者情報に基づいて、移動端末３の通信の可否を判断する（Ｓ１０３）。そして、ＭＭＥ機能部２２は、通信可能と判断した場合、ＳＧＷ機能部２３およびＰＧＷ機能部２４を用いて、移動端末３と外部ネットワークを接続するためのベアラを確立する（Ｓ１０４）。 The MME function unit 22 of the EPC function unit 21 determines whether or not the mobile terminal 3 can communicate based on the received "Attach Request" and the subscriber information (S103). Then, when the MME function unit 22 determines that communication is possible, the SGW function unit 23 and the PGW function unit 24 are used to establish a bearer for connecting the mobile terminal 3 and the external network (S104).
移動端末３は、確立されたベアラを用いて、パケットを外部ネットワーク４に送信する（Ｓ１０５）。具体的には、移動端末３が送信したパケットは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の基地局機能部２０、ＥＰＣ機能部２１、通信機能部２５を介して、外部ネットワーク４に送信される。
The mobile terminal 3 uses the established bearer to transmit the packet to the external network 4 (S105). Specifically, the packet transmitted by the mobile terminal 3 is transmitted to the external network 4 via the base
例えば移動端末３が移動した場合、該移動端末３の端末制御部３１は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２以外の他の通信装置２に対して、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を送信する（Ｓ１０６）。
For example, when the mobile terminal 3 moves, the terminal control unit 31 of the mobile terminal 3 transmits an "Attach Request" to a
他の通信装置２のＥＰＣ機能部２１は、基地局機能部２０を介して、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を受信する（Ｓ１０６）。ＥＰＣ機能部２１のＭＭＥ機能部２２は、受信した“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を、通信機能部２５を介して、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２に転送する（Ｓ１０７）。
The EPC function unit 21 of the
他の通信装置２の通信機能部２５から送信された“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の通信機能部２５で受信される（Ｓ１０８）。“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＭＭＥ機能部２２は、通信機能部２５を介して、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を受信する（Ｓ１０９）。
The "Attach Request" transmitted from the communication function unit 25 of the
ＭＭＥ機能部２２は、受信した“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”および加入者情報に基づいて、移動端末３の通信の可否を判断する（Ｓ１１０）。そして、ＭＭＥ機能部２２は、通信可能と判断した場合、通信機能部２５を介して、移動端末３に関する“ベアラの確立に関する信号”を、他の通信装置２に対して送信する（Ｓ１１１）。
The MME function unit 22 determines whether or not the mobile terminal 3 can communicate based on the received "Attach Request" and the subscriber information (S110). Then, when the MME function unit 22 determines that communication is possible, it transmits a "signal relating to the establishment of the bearer" regarding the mobile terminal 3 to the
他の通信装置２のＥＰＣ機能部２１のＭＭＥ機能部２２は、通信機能部２５を介して、移動端末３に関する“ベアラの確立に関する信号”を受信する（Ｓ１１２）。他の通信装置２のＭＭＥ機能部２２は、通信可能と判断した場合、ＳＧＷ機能部２３およびＰＧＷ機能部２４を用いて、移動端末３と外部ネットワークを接続するためのベアラを確立する（Ｓ１１３）。
The MME function unit 22 of the EPC function unit 21 of the
移動端末３は、確立されたベアラを用いて、パケットを外部ネットワーク４に送信する（Ｓ１１４）。具体的には、移動端末３が送信したパケットは、他の通信装置２の通信装置２の基地局機能部２０、ＥＰＣ機能部２１、通信機能部２５を介して、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の通信機能部２５に転送される。そして、当該パケットは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の通信機能部２５から、外部ネットワーク４に送信される。
The mobile terminal 3 uses the established bearer to transmit the packet to the external network 4 (S114). Specifically, the packet transmitted by the mobile terminal 3 passes through the base
上記のとおり、本発明の第１の実施形態において、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２が、他の通信装置２に接続する移動端末３の通信を管理する。なお、図５の動作例は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２が、パケットを外部ネットワーク４に送信する移動端末３を管理する場合の例であるが、当該“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、移動端末３のハンドオーバの処理や課金処理などを管理・制御してもよい。
As described above, in the first embodiment of the present invention, the "Leader"
例えば、移動端末３からのハンドオーバに関する制御信号が、他の通信装置２から“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の基地局機能部２０および／またはＥＰＣ機能部２１に転送されることにより、該“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２が当該ハンドオーバの処理を実行する。
For example, the control signal related to the handover from the mobile terminal 3 is transferred from the
また、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＥＰＣ機能部２１が、他の通信装置２に接続する移動端末３の通信量を管理して、当該移動端末３に対する課金処理を実行してもよい。
Further, the EPC function unit 21 of the
（第１の実施形態の変形例）
図６は、本発明の第１の実施形態の変形例における、通信システム１の構成例を示す図である。図６に示すように、通信システム１は、衛星通信を提供可能な衛星装置（通信端末）５を含む。
(Modified example of the first embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the
衛星装置（通信端末）５は、通信装置２と衛星通信により接続し、移動端末３の通信をオフロード可能である。衛星装置（通信端末）５は、通信システム１に含まれる複数の通信装置２の少なくとも１つと接続し、移動端末３の通信をオフロード可能である。なお、移動端末３の通信をオフロードさせるための装置は、衛星装置５に限られず、オフロードさせるための通信経路を提供可能な想定であれば、どのような装置であってもよい。
The satellite device (communication terminal) 5 is connected to the
“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＭＭＥ機能部２２は、自装置に接続する移動端末３からの制御信号を受信した場合に、当該移動端末３の属性に応じて、当該移動端末３からの通信トラヒックをオフロードするか否かを決定する。
When the MME function unit 22 of the
ＭＭＥ機能部２２は、例えば、移動端末３がＭ２Ｍデバイスであることに応じて、当該移動端末３の通信トラヒックをオフロードすると決定する。ＭＭＥ機能部２２は、例えば、移動端末３から受信した制御信号（例えば、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”）に含まれるＩＭＳＩ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）に基づいて、移動端末３の属性・種別を識別する。ＩＭＳＩは、移動端末３の識別情報である。 The MME function unit 22 determines that the communication traffic of the mobile terminal 3 is offloaded depending on, for example, that the mobile terminal 3 is an M2M device. The MME function unit 22 identifies the attribute / type of the mobile terminal 3 based on, for example, the IMSI (International Mobile Subscriber Identity) included in the control signal (for example, “Attach Request”) received from the mobile terminal 3. The IMSI is the identification information of the mobile terminal 3.
“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＭＭＥ機能部２２は、移動端末３からの通信トラヒックをオフロードすると決定した場合に、基地局機能部２０に対して、当該移動端末３からの通信トラヒックのオフロードを指示する。
When the MME function unit 22 of the
基地局機能部２０は、ＭＭＥ機能部２２からの指示に応じて、移動端末３からの通信トラヒックをオフロードする。
The base
“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＭＭＥ機能部２２は、他の通信装置２に接続する移動端末３からの制御信号を受信した場合に、当該移動端末３の属性に応じて、当該移動端末３からの通信トラヒックをオフロードするか否かを決定する。
When the MME function unit 22 of the
ＭＭＥ機能部２２は、例えば、他の通信装置２に接続している移動端末３がＭ２Ｍデバイスであることに応じて、当該移動端末３の通信トラヒックをオフロードすると決定する。ＭＭＥ機能部２２は、例えば、他の通信装置２に接続している移動端末３から受信した制御信号（例えば、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”）に含まれるＩＭＳＩに基づいて、当該移動端末３の属性・種別を識別する。
The MME function unit 22 determines that the communication traffic of the mobile terminal 3 is offloaded depending on, for example, that the mobile terminal 3 connected to the
“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＭＭＥ機能部２２は、他の通信装置２に接続している移動端末３からの通信トラヒックをオフロードすると決定した場合に、当該他の通信装置２の基地局機能部２０に対して、当該移動端末３からの通信トラヒックのオフロードを指示する。
When the MME function unit 22 of the
他の通信装置２の基地局機能部２０は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＭＭＥ機能部２２からの指示に応じて、移動端末３からの通信トラヒックをオフロードする。
The base
（通信システム１の動作例）
図７は、本発明の第１の実施形態の変形例における、通信システム１の動作例を示すシーケンス図である。
(Operation example of communication system 1)
FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation example of the
移動端末３の端末制御部３１は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２以外の他の通信装置２に対して、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を送信する（Ｓ２０１）。
The terminal control unit 31 of the mobile terminal 3 transmits an "Attach Request" to a
他の通信装置２のＥＰＣ機能部２１は、基地局機能部２０を介して、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を受信する（Ｓ２０２）。ＥＰＣ機能部２１のＭＭＥ機能部２２は、受信した“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を、通信機能部２５を介して、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２に転送する（Ｓ２０３）。
The EPC function unit 21 of the
他の通信装置２の通信機能部２５から送信された“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の通信機能部２５で受信される（Ｓ２０４）。“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のＭＭＥ機能部２２は、通信機能部２５を介して、“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”を受信する（Ｓ２０５）。
The "Attach Request" transmitted from the communication function unit 25 of the
ＭＭＥ機能部２２は、受信した“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”および加入者情報に基づいて、移動端末３の通信の可否を判断する（Ｓ２０６）。そして、ＭＭＥ機能部２２は、通信可能と判断した場合、受信した“Ａｔｔａｃｈ Ｒｅｑｕｅｓｔ”に含まれるＩＭＳＩに基づいて、移動端末３の属性・種別を識別し、識別した当該移動端末の属性・種別に基づいて、オフロードの可否を判断する（Ｓ２０７）。 The MME function unit 22 determines whether or not the mobile terminal 3 can communicate based on the received "Attach Request" and the subscriber information (S206). Then, when the MME function unit 22 determines that communication is possible, the MME function unit 22 identifies the attribute / type of the mobile terminal 3 based on the IMSI included in the received "Attach Request", and sets the identified attribute / type of the mobile terminal. Based on this, it is determined whether or not offloading is possible (S207).
ＭＭＥ機能部２２は、オフロード可能と判断した場合、他の通信装置２の基地局機能部２０に対して、移動端末３からのパケットをオフロードする旨の指示を送信する（Ｓ２０８）。
When the MME function unit 22 determines that offloading is possible, it transmits an instruction to offload the packet from the mobile terminal 3 to the base
“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の通信機能部２５は、オフロードする旨の指示を、他の通信装置２の通信機能部２５およびＥＰＣ機能部２１を介して、当該他の通信装置２の基地局機能部２０に送信する（Ｓ２０９）。
The communication function unit 25 of the
その後、移動端末３が、他の通信装置２に対してパケットを送信した場合（Ｓ２１０）、基地局機能部２０は、当該パケットを、通信機能部２５を介して、衛星装置（通信端末）５にオフロードする（Ｓ２１１）。
After that, when the mobile terminal 3 transmits a packet to another communication device 2 (S210), the base
上述したように、本発明の第１の実施形態では、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２が、他の通信装置２に接続する移動端末３が送信する制御信号を処理する。このように、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２が、他の通信装置２および／または移動端末３の管理・制御を実行するため、複数の通信装置が効率よく管理することが可能となる。そのため、基地局の機能とＥＰＣの機能とが一体化された複数の通信装置を同時に運用する場合に、当該複数の通信装置を連携させることにより、外部ネットワークとの通信を実行可能となる。
As described above, in the first embodiment of the present invention, the "Leader"
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態は、複数の通信装置２から、所定の条件に基づいて、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定する場合の実施形態である。
<Second embodiment>
A second embodiment of the present invention is an embodiment in which a "Leader"
本発明の第２の実施形態において、通信システム１の構成例は、図１に示す第１の実施形態の通信システム１の構成例と同様であるため、詳細な説明は省略される。また、通信装置２の構成例は、図２および図３に示す第１の実施形態の通信装置２の構成例と同様であるため、詳細な説明は省略される。さらに、移動端末３の構成例は、図４に示す第１の実施形態の移動端末３の構成例と同様であるため、詳細な説明は省略される。
In the second embodiment of the present invention, the configuration example of the
本発明の第２の実施形態において、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、通信システム１に含まれる複数の通信装置２のうち、所定の条件に応じて決定される。
In the second embodiment of the present invention, the "Leader"
所定の条件は、例えば、「外部ネットワーク４と接続していること」である。通信システム１に含まれる複数の通信装置２のうち、外部ネットワーク４と接続している通信装置２が、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２と決定される。図１の例では、外部ネットワーク４と接続している通信装置２Ａが、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２と決定される。
The predetermined condition is, for example, "connecting to the external network 4". Of the plurality of
また、所定の条件は、例えば、「接続する他の通信装置２の数が多いこと」である。通信システム１に含まれる複数の通信装置２のうち、他の通信装置２との接続数が多い通信装置２が、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２と決定される。図１の例では、通信装置２Ａは、２つの通信装置２Ｂと２Ｄと接続している。また、通信装置２Ｂは、２つの通信装置２Ｃと２Ａと接続している。また、通信装置２Ｃは、１つの通信装置２Ｂと接続している。また、通信装置２Ｄは、１つの通信装置２Ａと接続している。そのため、図１の例では、２つの他の通信装置２と接続している通信装置２Ａまたは２Ｂが、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２と決定される。
Further, the predetermined condition is, for example, "the number of
所定の条件は、これらの例に限られず、例えば、複数の通信装置２のうち、処理負荷が少ない通信装置２を、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２と決定してもよい。
The predetermined conditions are not limited to these examples, and for example, among the plurality of
また、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２は、所定のタイミングで決定される。所定のタイミングは、例えば、所定の周期など、任意のタイミングを指定可能である。
Further, the
また、所定のタイミングは、例えば、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷が所定の閾値を超えたタイミングであってもよい。この場合、現在の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２に代わって、新たな“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２が決定される。
Further, the predetermined timing may be, for example, a timing when the processing load of the
図８は、本発明の第２の実施形態における通信システム１の他の構成例である。図８に示すように、通信システム１は、複数の通信装置２を制御する制御装置であるＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を含む。
FIG. 8 is another configuration example of the
ＥＭＳ６は、複数の通信装置２の各々と接続し、当該複数の通信装置２の各々を管理する。ＥＭＳ６は、所定のタイミングで、複数の通信装置２から、Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定する。ＥＭＳ６は、例えば、所定の周期で、複数の通信装置２から、Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定する。また、ＥＭＳ６は、例えば、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷を検出し、当該検出した処理負荷が所定の閾値を超えた場合に、複数の通信装置２から、新たなＬｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定してもよい。
The EMS 6 connects to each of the plurality of
また、ＥＭＳ６は、所定のタイミングで、複数の通信装置２のうち、外部ネットワーク４と接続している通信装置２を、Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２として決定する。また、ＥＭＳ６は、所定のタイミングで、複数の通信装置２のうち、他の通信装置２と接続している数が多い通信装置２を、Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２として決定する。
Further, the EMS 6 determines the
図９は、本発明の第２の実施形態における、ＥＭＳ６の構成例を示す図である。図９に示すように、ＥＭＳ６は、通信ＩＦ６０と、検出部６１と、決定部６２を含む。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of EMS 6 in the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the EMS 6 includes a communication IF 60, a detection unit 61, and a determination unit 62.
通信ＩＦ６０は、外部ネットワーク４を介して、複数の通信装置２の各々と接続する機能を有する。なお、通信ＩＦ６０は、直接、複数の通信装置２の各々と接続してもよい。
The communication IF 60 has a function of connecting to each of the plurality of
検出部６１は、複数の通信装置２の各々の処理負荷を検出する機能を有する。検出部６１は、例えば、複数の通信装置２の各々の制御部２７の処理負荷を検出する。また、検出部６１は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷を検出する。検出部６１は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷が、予め定められた所定の閾値を超えたか否かを判定してもよい。
The detection unit 61 has a function of detecting the processing load of each of the plurality of
決定部６２は、複数の通信装置２から、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定する機能を有する。決定部６２は、例えば、所定のタイミングで、複数の通信装置２のうち、所定の条件に基づいて、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定する。
The determination unit 62 has a function of determining the
決定部６２は、例えば、検出部６１において“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷が予め定められた所定の閾値を超えたと判定された場合に、複数の通信装置２から、新たな“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定する。決定部６２は、例えば、複数の通信装置２のうち、処理負荷が少ない通信装置２を、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２として決定する。
When, for example, the detection unit 61 determines that the processing load of the
図１０は、本発明の第２の実施形態における、ＥＭＳ６の動作例を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing an operation example of EMS 6 in the second embodiment of the present invention.
ＥＭＳ６の検出部６１は、例えば、所定の周期で、Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷を検出し（Ｓ３０１）、検出した処理負荷が、所定の閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ３０２）。
The detection unit 61 of the EMS 6 detects, for example, the processing load of the
ＥＭＳ６の決定部６２は、検出部６１において“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷が予め定められた所定の閾値を超えたと判定された場合に（Ｓ３０２のＹＥＳ）、複数の通信装置２から、新たな“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定する（Ｓ３０３）。一方、検出部６１において“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の処理負荷が予め定められた所定の閾値を超えたと判定されない場合（Ｓ３０２のＮＯ）、処理を終了する。
When the detection unit 61 determines in the detection unit 61 that the processing load of the
上述したように、本発明の第２の実施形態では、複数の通信装置２から、所定の条件に基づいて、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を決定することが可能となり、適切な通信装置２を、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２として決定することができる。
As described above, in the second embodiment of the present invention, it is possible to determine the “Leader”
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態は、複数の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を設定する場合の実施形態である。すなわち、本発明の第３の実施形態は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２が冗長化される場合の実施形態である。
<Third embodiment>
A third embodiment of the present invention is an embodiment in which a plurality of "Leader"
図１１は、本発明の第３の実施形態の通信システム１の構成例を示す図である。図１１に示すように、通信システム１は、複数の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を含む。図１１の例では、通信装置２Ａと通信装置２Ｂとが、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the
図１１に示すように、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａおよび２Ｂの各々は、外部ネットワーク４と接続する。移動端末３Ａ乃至３Ｄの各々は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａまたは２Ｂのいずれかを介して、外部ネットワーク４に接続する。
As shown in FIG. 11, each of the “Leader” communication devices 2A and 2B is connected to the external network 4. Each of the
例えば、移動端末３Ａおよび３Ｄは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａを介して、外部ネットワーク４と接続する。また、移動端末３Ｂおよび３Ｃは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ｂを介して、外部ネットワーク４と接続する。
For example, the
なお、通信装置２の構成例は、図２および図３に示す第１の実施形態の通信装置２の構成例と同様であるため、詳細な説明は省略される。さらに、移動端末３の構成例は、図４に示す第１の実施形態の移動端末３の構成例と同様であるため、詳細な説明は省略される。
Since the configuration example of the
本発明の第３の実施形態において、移動端末３は、複数の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のうち、所定の条件に基づいて決定された通信装置２により管理・制御される。
In the third embodiment of the present invention, the mobile terminal 3 is managed and controlled by the
所定の条件は、例えば、移動端末３に物理的または論理的な距離が近いことである。移動端末３は、複数の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のうち、当該移動端末３に物理的または論理的な距離が近い通信装置２により管理・制御される。
The predetermined condition is, for example, that the mobile terminal 3 is physically or logically close to the terminal 3. The mobile terminal 3 is managed and controlled by a
所定の条件は、例えば、処理負荷がより低いことである。移動端末３は、複数の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のうち、処理負荷が低い通信装置２により管理・制御される。
The predetermined condition is, for example, that the processing load is lower. The mobile terminal 3 is managed and controlled by the
所定の条件は、これらの例に限られず、例えば、ランダムで決定するなど、どのような条件であってもよい。 The predetermined conditions are not limited to these examples, and may be any conditions such as, for example, randomly determined.
図１２は、本発明の第３の実施形態における、移動端末３と通信装置２との接続関係を説明するための図である。図１２に示すように、移動端末３の各々は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の通信機能部２５を介して、外部ネットワーク４に接続する。移動端末３の各々は、当該移動端末３を管理・制御する“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を介して、外部ネットワーク４に接続する。図１２の例において、移動端末３Ｄおよび３Ａは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａに管理・制御され、移動端末３Ｃおよび３Ｂは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ｂに管理・制御される。
FIG. 12 is a diagram for explaining the connection relationship between the mobile terminal 3 and the
移動端末３Ｄは、通信装置２Ｄの基地局機能部２０Ｄ、ＥＰＣ機能部２１Ｄ、通信機能部２５Ｄ、および、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａの通信機能部２５Ａを介して、外部ネットワーク４に接続する。また、移動端末３Ａは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａの基地局機能部２０Ａ、ＥＰＣ機能部２１Ａ、および、通信機能部２５Ａを介して、外部ネットワーク４に接続する。また、移動端末３Ｂは、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ｂの基地局機能部２０Ｂ、ＥＰＣ機能部２１Ｂ、および、通信機能部２５Ｂを介して、外部ネットワーク４に接続する。さらに、移動端末３Ｃは、通信装置２Ｃの基地局機能部２０Ｃ、ＥＰＣ機能部２１Ｃ、通信機能部２５Ｃ、および、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ｂの通信機能部２５Ｂを介して、外部ネットワーク４に接続する。
The mobile terminal 3D is connected to the external network 4 via the base station function unit 20D of the communication device 2D, the EPC function unit 21D, the communication function unit 25D, and the communication function unit 25A of the communication device 2A of the "Leader". Further, the
複数の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２の各々は、自装置が管理する移動端末３に関する情報を交換してもよい。例えば、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａは、自装置が管理する移動端末３Ｄおよび３Ａに関する情報を、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ｂに通知してもよい。また、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ｂは、自装置が管理する移動端末３Ｃおよび３Ｂに関する情報を、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２Ａに通知してもよい。これにより、移動端末３は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２のいずれかが通信不能となって場合であっても、他方の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を介して、外部ネットワーク４に接続できる。このように、本発明の第３の実施形態の通信システム１は、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を冗長化することが可能となる。
Each of the plurality of "Leader"
上述したように、本発明の第３の実施形態では、複数の“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を設けるため、“Ｌｅａｄｅｒ”の通信装置２を冗長化することが可能となる。
As described above, in the third embodiment of the present invention, since a plurality of “Leader”
なお、上述した各実施形態において、通信装置２は、ソフトウェア等により仮想的に運用されてもよい。そのため、通信装置２において、ＥＰＣ等のバックボーンネットワークの機能を提供するネットワークノードを、ソフトウェアにより容易かつ低コストで構築することが可能である。
In each of the above-described embodiments, the
図１３は、通信装置２に含まれる機能を、仮想マシン等のソフトウェアで運用した場合の構成例である。図１３に示すように、通信装置２において、ＥＰＣ機能部２１は、仮想マシン等のソフトウェアにより仮想的に運用される。
FIG. 13 is a configuration example in which the function included in the
図１３に示すように、ＥＰＣ機能部２１は、処理部２１０と、仮想ネットワーク機能部２１１を含む。処理部２１０は、例えば、ハイパーバイザ（Ｈｙｐｅｒｖｉｓｏｒ）などの仮想マシンを実現する機能を提供する。仮想ネットワーク機能部２１１は、仮想マシン上のアプリケーションで運用されるネットワークノードである。ネットワークノードは、例えば、ＭＥＥやＳＧＷ、ＰＧＷなどである。
As shown in FIG. 13, the EPC function unit 21 includes a
図１３に示すように、ＥＰＣ機能部２１が、仮想マシン等のソフトウェアにより仮想的に運用されることにより、当該ＥＰＣ機能部２１に含まれるネットワークノードが、当該仮想マシンの動的なスケールアウト・スケールインにより構築可能となる。そのため、ＥＰＣ機能部２１が処理する通信トラフックの状況に応じて、各ネットワークノードのリソースを動的に変更することができる。そのため、移動端末３と外部ネットワーク４の間の通信トラヒックに対する要求条件（例えば、ＳＬＡ：Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）を満たすように仮想マシンを起動し、動的にＥＰＣ機能部２１を構築することが可能となる。 As shown in FIG. 13, when the EPC function unit 21 is virtually operated by software such as a virtual machine, the network node included in the EPC function unit 21 dynamically scales out the virtual machine. It can be built by scale-in. Therefore, the resources of each network node can be dynamically changed according to the status of the communication traffic that the EPC function unit 21 processes. Therefore, it is possible to start the virtual machine so as to satisfy the requirements for communication traffic between the mobile terminal 3 and the external network 4 (for example, SLA: Service Level Agreement), and dynamically construct the EPC function unit 21. Become.
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上記実施の形態に示す構成を適宜組み合わせることとしてもよい。 Although the present invention has been described with reference to the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically inconsistent, and a plurality of means, steps, etc. can be combined or divided into one. .. In addition, the configurations shown in the above embodiments may be combined as appropriate.
１ 通信システム
２ 通信装置
２０ 基地局機能部
２１ ＥＰＣ機能部
２２ ＭＭＥ機能部
２３ ＳＧＷ機能部
２４ ＰＧＷ機能部
２５ 通信機能部
２６ 通信ＩＦ
２７ 制御部
２８ 記憶媒体
２１０ 処理部
２１２ 仮想ＮＷ機能部
３ 移動端末
３０ 端末通信ＩＦ
３１ 端末制御部
３２ 端末記憶媒体
４ 外部ネットワーク
５ 衛星装置（通信端末）
６ ＥＭＳ
６０ 通信ＩＦ
６１ 検出部
６２ 決定部
1
27
31 Terminal control unit 32 Terminal storage medium 4 External network 5 Satellite device (communication terminal)
6 EMS
60 Communication IF
61 Detection unit 62 Determining unit
Claims (9)
前記移動端末と接続可能な無線機能部と、当該移動端末を前記外部ネットワークに接続させるネットワーク機能を提供するＥＰＣ機能部とを備える複数の通信装置と、
前記複数の通信装置を制御する制御装置としてのＥＭＳと、を含み、
前記複数の通信装置のうち所定の条件に基づいて決定された一の通信装置が、Ｌｅａｄｅｒの通信装置として他の通信装置に接続する前記移動端末から送信される制御信号の処理を実行し、
前記ＥＭＳは、
前記複数の通信装置の各々の処理負荷を検出して前記決定された一の通信装置の処理負荷が予め定められた所定の閾値を超えたか否かを判定する検出部と、
前記検出部において前記決定された一の通信装置の処理負荷が予め定められた所定の閾値を超えたと判断された場合に、前記決定された一の通信装置と異なる他の通信装置を、当該他の通信装置以外の通信装置に接続する前記移動端末から送信される制御信号の処理を実行するＬｅａｄｅｒの通信装置として決定する決定部と、を備える
ことを特徴とする通信システム。 A mobile terminal that sends packets to an external network,
A plurality of communication devices including a wireless function unit that can be connected to the mobile terminal and an EPC function unit that provides a network function for connecting the mobile terminal to the external network.
Includes EMS as a control device that controls the plurality of communication devices,
One communication device determined based on a predetermined condition among the plurality of communication devices executes processing of a control signal transmitted from the mobile terminal connected to the other communication device as a leader communication device.
The EMS is
A detection unit that detects the processing load of each of the plurality of communication devices and determines whether or not the processing load of the determined communication device exceeds a predetermined threshold value.
When the detection unit determines that the processing load of the determined communication device exceeds a predetermined threshold value, another communication device different from the determined communication device is used. A communication system including a determination unit that determines as a leader's communication device that executes processing of a control signal transmitted from the mobile terminal connected to a communication device other than the communication device of the above.
前記一の通信装置は、前記制御信号に基づいて生成された、前記移動端末と前記外部ネットワークとの間の通信に関する設定を指示する信号を、前記他の通信装置に対して送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。 The other communication device transfers the control signal for connecting to the network received from the mobile terminal to the one communication device.
The one communication device is characterized in that a signal generated based on the control signal and instructing a setting regarding communication between the mobile terminal and the external network is transmitted to the other communication device. The communication system according to claim 1.
前記移動端末は、前記他の通信装置が前記ＥＰＣ機能部に設定した前記第１の通信経路を用いて、前記パケットを送信する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。 The other communication device sets a first communication path for transferring a packet from the mobile terminal in the EPC function unit based on an instruction from the one communication device.
The communication system according to claim 1 or 2, wherein the mobile terminal transmits the packet by using the first communication path set in the EPC function unit by the other communication device.
前記他の通信装置は、前記移動端末から受信した制御信号を、前記通信機能部を介して、前記一の通信装置に転送する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の通信システム。 Each of the plurality of communication devices further includes a communication function unit for connecting to at least one of the plurality of communication devices.
The communication according to any one of claims 1 to 3, wherein the other communication device transfers a control signal received from the mobile terminal to the one communication device via the communication function unit. system.
前記一の通信装置は、前記他の通信装置に接続する前記移動端末からのパケットを、前記第２の通信経路にオフロードさせる指示を含む信号を、当該他の通信装置に対して送信する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の通信システム。 A communication terminal capable of providing a second communication path for offloading a packet from the mobile terminal is further included.
The one communication device transmits a signal including an instruction to offload a packet from the mobile terminal connected to the other communication device to the second communication path to the other communication device. The communication system according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項５に記載の通信システム。 The base station function unit included in the other communication device offloads the packet from the mobile terminal to the second communication path provided by the communication terminal based on the signal including the instruction to be offloaded. The communication system according to claim 5, wherein the communication system is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の通信システム。 The MME function unit included in the EPC function unit of the one communication device executes processing of the control signal based on the subscriber information of the mobile terminal and the control signal transmitted from the mobile terminal. The communication system according to any one of claims 1 to 6, wherein the communication system is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の通信システム。 Any of claims 1 to 7, wherein the network function provided by the EPC function unit provided in each of the plurality of communication devices can be virtually operated by using a virtual machine constructed by software. The communication system described in.
前記決定された一の通信装置が、Ｌｅａｄｅｒの通信装置として他の通信装置に接続する前記移動端末から送信される制御信号の処理を実行する第２のステップと、
前記ＥＭＳに備えられる検出部が、複数の通信装置の各々の処理負荷を検出して前記決定された一の通信装置の処理負荷が予め定められた所定の閾値を超えたか否かを判定する第３のステップと、
前記ＥＭＳに備えられる決定部が、前記検出部において前記決定された一の通信装置の処理負荷が予め定められた所定の閾値を超えたと判断された場合に、
前記決定された一の通信装置と異なる他の通信装置を、当該他の通信装置以外の通信装置に接続する前記移動端末から送信される制御信号の処理を実行するＬｅａｄｅｒの通信装置として決定する第４のステップと、
を含む通信方法。 A plurality of communication devices including a wireless function unit capable of connecting to a mobile terminal that transmits a packet, an EPC function unit that provides a network function for connecting the mobile terminal to an external network, and a control for controlling the plurality of communication devices. The first step of determining one communication device based on predetermined conditions, including EMS as a device, and
A second step in which the determined communication device executes processing of a control signal transmitted from the mobile terminal connected to another communication device as a leader communication device.
A detection unit provided in the EMS detects the processing load of each of a plurality of communication devices and determines whether or not the processing load of the determined communication device exceeds a predetermined threshold value. 3 steps and
When the determination unit provided in the EMS determines that the processing load of the determined communication device exceeds a predetermined threshold value determined by the detection unit.
The determining different other communication device and the determined one communication device as the communication device Leader for executing processing of a control signal transmitted from the mobile terminal connecting to a communication device other than the other communication devices 4 steps and
Communication methods including.
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