JP7435798B2

JP7435798B2 - 無線通信システム連携方法および無線通信システム制御装置

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Publication number: JP7435798B2
Application number: JP2022544951A
Authority: JP
Inventors: 章太中山; 大輔村山; 憲一河村; 貴庸守山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2024-02-21
Anticipated expiration: 2040-08-25
Also published as: US20240040458A1; JPWO2022044139A1; WO2022044139A1

Description

この開示は、無線通信システム連携方法および無線通信システム制御装置に係り、特に、優先制御を伴う移動体通信システムと無線LANシステムとの連携に適した無線通信システム連携方法および無線通信システム制御装置に関する。

近年では、第５世代（以下「５Ｇ」とする）の移動体通信サービスが一般に利用され始めている。５Ｇの詳細については、例えば非特許文献１に開示されている。

５Ｇの通信サービスとしては、通信事業者が全国的に展開するサービスに加えて、地域や企業が特定の建物や敷地内で局所的に展開するローカル５Ｇ（以下、「Ｌ５Ｇ」とする）のサービスが知られている。以下、本明細書では、両者を区別することなく、「５Ｇ」は「Ｌ５Ｇ」を包含するものとして説明を進める。

５Ｇの通信サービスは高品質な無線アクセスを提供することができるが、その通信システムの導入並びに維持管理には多額のコストが必要となる。このため、５Ｇの通信システムで所望のサービスエリアの全域をカバーすることは必ずしも容易ではない。

比較的安価に導入できる無線通信システムとしては、無線LANのシステムが知られている。例えば、非特許文献２には、WiFi6と称されるIEEE 802.11axについての詳細が開示されている。

５Ｇでカバーできないエリアを無線LANで補完すれば、コストの高騰を抑えつつ、局所的な通信の切断を回避することができる。そして、５Ｇの通信システムと無線LANの通信システムとが密に連携すれば、広範なエリアの全域で質の高い無線アクセスを提供することが可能である。

3GPP TS 23.501 V16.4.0 (2020-03) (Release 16) IEEE P802.11axTM/D6.0 Draft Standard for Information technology－Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks－Specific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, 2019年11月

ところで、無線LANのシステムでは、CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）による自立分散制御が標準的に用いられる。この場合、無線LANのアクセスポイント（AP）に接続する端末は、夫々キャリアセンスを行って無線チャネルの空きが確認できたら通信を行う。そして、無線端末の数が増えると、各端末に割り振られる通信時間が減少して、所望の通信品質が維持できない事態が生じ得る。このため、移動体通信の圏外エリアを単に従来の無線LANで補完しただけでは、高品質な通信を継続的に提供することが困難である。

この開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、優先制御を伴う移動体通信と無線LANとを良好に連携させて、無線LANによる通信区間においても所望の通信品質を維持させることのできる無線通信システム連携方法を提供することを第１の目的とする。
また、この開示は、優先制御を伴う移動体通信と無線LANとを良好に連携させて、無線LANによる通信区間においても所望の通信品質を維持させることのできる無線通信システムの制御装置を提供することを第２の目的とする。

第１の態様は、上記の目的を達成するため、無線通信システム連携方法であって、移動体通信の基地局を介してデータネットワークと無線端末との間でサービスデータフローを授受する移動体通信ステップと、前記移動体通信から無線LANへの前記無線端末の受け渡しと、その逆の受け渡しとを検知するステップと、前記無線端末が前記無線LANに受け渡された後、前記移動体通信に受け渡されるまで、無線LANのアクセスポイントを介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを授受する無線LAN通信ステップと、を含み、前記移動体通信ステップは、通信品質を表すインジケータを、前記サービスデータフローに割り当てるステップと、前記インジケータに対応する通信品質が実現されるように、前記基地局を介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを通信するステップと、を含み、前記無線LAN通信ステップは、前記無線LANに受け渡された前記無線端末に割り当てるべき無線LANの通信時間条件を、前記インジケータに基づいて設定する優先制御設定ステップと、前記無線端末が前記無線LANに受け渡された後に、前記設定に従って前記アクセスポイントを介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを通信するステップと、前記無線端末が前記移動体通信に受け渡された際に、前記設定を解放するステップと、を含むことが望ましい。

また、第２の態様は、移動体通信の基地局を介してデータネットワークと無線端末との間でサービスデータフローを授受する移動体通信システムと、無線LANのアクセスポイントを介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを授受する無線LANの通信システムとの連携を制御する無線通信システム制御装置であって、前記移動体通信のコアネットワーク並びに前記アクセスポイントとの通信を可能とする通信インターフェース部と、前記移動体通信から前記無線LANへの前記無線端末の受け渡しと、その逆の受け渡しとに関する情報、並びに前記移動体通信において要求される通信品質を表すために前記サービスデータフローに割り当てられるインジケータに関する情報を、前記通信インターフェース部を介して収集する情報収集部と、前記無線LANに受け渡された前記無線端末に割り当てるべき無線LANの通信時間条件を、前記インジケータに基づいて設定する無線LAN優先制御設定部と、前記無線端末が前記無線LANに受け渡された際に前記無線LAN優先制御設定部による設定を前記アクセスポイントに指示すると共に、前記無線端末が前記移動体通信に受け渡された際に当該設定を解放する無線LAN優先制御指示部と、を備えることが望ましい。

第１または第２の態様によれば、移動体通信では、インジケータが表す通信品質が確保されるようにデータネットワークと無線端末との間でサービスデータフローが授受される。従って、ここでは、必然的に所望の通信品質が得られる。また、無線LANでは、通信時間条件が前記インジケータに基づいて設定される。そして、優先度の高い通信には、無線LANにおいて、優先的に通信の機会が与えられる。このため、本開示の態様によれば、無線LANによっても、移動体通信の場合と遜色のない通信品質を安定的に維持することができる。

５Ｇの通信システムと無線LANの通信システムとでカバーされたエリアの一例を示す図である。無線LANで用いられる２つの通信方法を対比して説明するための図である。無線LANにおいて優先制御が実施されない場合に生ずる通信の不具合を説明するための図である。無線LANのエリアで通信品質が劣化している様子を示す図である。本開示の通信システムの全体図である。本開示の通信システムを実現する構成の一例を示すブロック図である。５ＧにおけるQoSフローの概要を説明するための図である。５Ｇで用いられるQoS（５QI）を説明するための一覧表である。本開示の無線LANにおいて実施される優先制御の概要を説明するための図である。ターゲット待機時間（TWT）を用いた通信の規則を説明するための図である。ターゲット待機時間（TWT）を用いた優先制御の概要を説明するための図である。５Ｇから無線LANに端末が受け渡される際の優先制御の変換例を示す図である。優先制御下で用いられる無線LANの設定の一例を示す図である。無線LANにおいて優先制御が実施された場合のアップリンク伝送動作の概要を説明するための図である。優先制御が実施されることで無線LANのエリアにおける通信品質が改善されている様子を示す図である。本開示の制御装置の構成を機能的に表したブロック図である。本開示の制御装置が優先制御のための実施する処理のフローチャートである。本開示の通信システムを実現する構成の他の例を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１は、移動体通信システムと無線LANの通信システムとでカバーされたエリアの一例を示す。この移動体通信システムは、第５世代の規格に準拠した５Ｇの通信サービスであるものとする。図１に示す例には第１基地局１０が含まれている。第１基地局１０は、電波到達範囲１２を有している。図１に示す例には、更に、５Ｇに準拠した第２基地局１４が含まれている。第２基地局１４は、電波到達範囲１６を有している。

第１基地局１０の電波到達範囲１２と第２基地局１４の電波到達範囲１６は重複しておらず、両者の間には５Ｇの圏外エリアが存在している。図１に示す例では、その圏外エリアをカバーするように無線LANのアクセスポイントAP１８が設置されている。AP１８は、IEEE 802.11axの規格、すなわち所謂WiFi6の規格に準拠しているものとする。

図１に示す例は、無線端末２０が、第１基地局１０の電波到達範囲１２から、AP１８の通信エリア１９を経由して第２基地局１４の電波到達範囲１６まで移動する様子を示している。この場合、無線端末２０は、電波到達範囲１２に属している間、並びに電波到達範囲１６に侵入した後は、５Ｇに準拠した通信を行うことができる。そして、上記の移動の間に継続して良好な通信品質を得るためには、無線端末２０とAP１８との間で５Ｇと遜色のない通信品質を維持することが重要である。

図２（A）は、WiFi6以前の規格であるIEEE 802.acで用いられていた無線LANの通信方法を示す。この通信方法では、無線LANの通信エリアに属する１～４のユーザ（無線端末）は、夫々キャリアセンスを実施して、互いの通信が衝突しないように時分割で通信を行う。この際、ユーザ１～４の夫々は、規定の周波数幅で区切られた複数のサブキャリアのうち、所望数のサブキャリアを用いて通信を行う。この場合、個々のタイムスロットで実際に必要な周波数リソースは図示の通り全体の一部となることがある。

図２（B）は、WiFi6で用いられる通信方法を示す。WiFi6では、タイムスロット毎に、利用可能なサブキャリアが複数のユーザに割り当てられる。この場合、図示の通り、利用可能な周波数リソースの全体がタイムスロットの夫々において有効に活用される。このため、WiFi6の手法によれば、それ以前の手法に比して多数のユーザが存在する状況下で高い通信品質を維持し易い。

図３は、５台の無線端末STA1～STA5が、WiFi6に準拠したAPと、マルチユーザ（MU）の手法によるアップリンク（UL）の通信と、シングルユーザ（SU）の手法によるアップリンクの通信とを行う際のタイミングチャートの一例を示す。また、ここでは、STA1が、５Ｇの通信では、ビットレート保証型のような保護を受ける無線端末であるものとする。

図３の左上に示す「UL-OFDMA」の表示は、OFDMAの手法によるアップリンク通信を意味する。また、「UL-MU」の表示はアップリンク-マルチユーザ通信を意味している。同一のタイムスロットにおいて複数のユーザからのアップリンクを認める「MU」の手法では、データのアップリンクに先立ってAPから無線端末STA1～STA5にトリガーフレーム（TR-R）が送信される。これを受けた無線端末STA1～STA5は異なるRUを使ってAPに向けて一斉にデータを送信する。利用可能なリソースユニット（RU）がRU1～RU4の４つである場合、５つの端末STA１～STA5の全てが異なるRUを用いることはできず、STA1が用いたRUと、他の無線端末（STA2）が用いたRUとが重複する事態が生じ得る。そして、その場合は、STA1のデータとSTA2のデータが衝突して、STA1において所望の通信が実行できない事態が生ずる。

尚、「MU」の手法では、アップリンクのデータを受信したAPは、受信データの発信元である無線端末の全てにアクノレッジ信号（BA: Block Acknowledge）を返送する。これにより、STA3～STA5は、データ送信の成功を検知することができる。

図３の中央上部に示す「UL-SU」の表示はアップリンク-シングルユーザ通信を意味する。同一のタイムスロットに単一ユーザの送信のみを認める「SU」の手法では、無線端末STA1～STA5が夫々キャリアセンスを行い、他の無線端末からデータが送出されていないと判断された場合に通信が行われる。しかし、この場合も、多数の無線端末が存在する状況下では、送信のタイミングが重なり、STA１からの送信データが他の無線端末（STA4）からのデータと衝突する事態は生じ得る。このように、既存の通信手法では、APの通信エリアに多数の無線端末が存在する状況下では、保護対象の無線端末STA1に十分な通信品質を与えることが困難になる。

図４は、無線端末STA1が図１に示すルートで移動した際に、無線LANの通信エリアにおいてスループットが著しく劣化した様子を示している。図４に示すように、WiFi6に準拠した無線LANを導入したとしても、５Ｇの通信システムと無線LANの通信システムとの間で単なる受け渡しが行われるだけでは、保護対象であるSTA1の通信品質は、無線LANの通信エリアにおいて大きく劣化することがある。

［実施の形態１の構成］
図５は、本開示の実施の形態１の通信システムの全体図を示す。図５において、図１に示す要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図５に示すように、本実施形態の通信システムは制御装置２２を備えている。制御装置２２は、第１基地局１０、第２基地局１４およびAP１８夫々との間で、情報および指令を授受することができる。

図６は、図５に示す通信システムを機能的に表したブロック図である。図６に示すように、制御装置２２は、５Ｇのコアネットワーク（５ＧＣ）２４と接続されている。５ＧＣ２４には、５Ｇのアクセスネットワークを構成する５Ｇ基地局gNBが接続されている。基地局gNBは、図１または図５における第１基地局１０および第２基地局１４に相当する。

５ＧＣ２４は、更に、N3IWF（非3GPP Inter-Working Function）２６と接続されている。N3IWFは、無線LANのような非3GPPアクセスネットワーク経由での５Ｇへの接続をサポートするための装置である。N3IWF２６にはAP１８が接続されている。そして、AP１８の通信エリアに属する無線端末２０は、AP１８およびN3IWFを経由して５ＧＣとの接続を得ることができる。

図７は、５ＧにおけるQoS（Quality of Service）制御の概要を示す。図７は、５Ｇの通信において、１台の無線端末（UE）とデータネットワーク（ＤＮ）との間に３つのサービスデータフローSDF1～SDF3が確立された状態を示す。SDF1～SDF3は、例えば、夫々異なるアプリケーションで用いられるデータフローである。

５Ｇにおいては、１台の無線端末UEに対して複数のSDFが確立された場合、夫々のSDFについてQoSフローを設定することができる。そして、QoSフローには、夫々の識別子QFI（QoS Flow Identifier）が割り当てられる。QFIの割り当ては、５ＧＣ２４の一部であるUPF（User Plane Function）、または無線端末UEにおいて、優先制御ポリシーに基づいて決定される。図７に示す例では、SDF１およびSDF２が同一のQoSフローに収められ、そのQoSフローにQFI＝１が割り当てられている。また、SDF３は、QFI＝２が割り当てられたQoSフローに収められている。

図７において、基地局gNBとUPFとの間は有線区間である。この有線区間においては、５Ｇで規定されるQoSインジケータである5QIの値がQFIにマッピングされる。また、図７において、無線端末UEと基地局gNBとの間は無線区間である。この無線区間においてはQoSフロー毎にデータ無線ベアラー（Date Radio Bearer: DRB）が割り当てられ、5QIがそのDRBにマッピングされる。図７に示す例では、QFI＝１のQoSフローに対して5QI＝３がマッピングされ、QFI=２のQoSフローに対して5QI＝５がマッピングされている。これらのマッピングは、ダウンリンク（DL）のフローについてはUPFで実施される。他方、アップリング（UL）のフローについては、UEによりマッピングが行われる。UEでのマッピングは、DLのQFIを同一フローのULに設定することで行われる。

図８は、5QI値と、それに対応するQoS特性との組合せを示す一覧表である。図８に示すように、5QI値は、例えば、リソースタイプがビットレート保証型（GBR）であるか、ビットレート非保証型（Non-GBR）であるか、或いは遅延クリティカルGBRであるかを定める。また、5QI値は、優先レベル、パケット遅延バジェット、パケットエラー率、最大データバースト量、平均化ウィンドウおよびサービス例を定める。５Ｇの通信では、5QIで定められたQoS特性が満たされるように、SDF夫々の通信が行われる。

［実施の形態１の特徴］
図９は、本実施形態において、無線端末２０が５Ｇから無線LANに受け渡された後に実施される優先制御の概要を説明するための図である。図９に示すように、本実施形態では、５Ｇで割り当てられたQFIおよび5QIの情報（N3IWFとUPFとの間に示す表示を参照）が無線LANにおいても利用される。本実施形態は、UEとN3IWFとの間の無線LANネットワーク区間で、そのQFIに基づいて優先制御が実施される点に特徴を有している。

図９において、UEとAPとの間は無線区間である。本実施形態では、この区間においては、ターゲット待機時間（Target Wake Time: TWT）の設定を、5QIに応じて固定的に定めることにより優先制御を実現する。１台のUEに対して複数のQoSフローが存在し、複数の5QIが設定されている場合は、最も優先度の高い5QIに応じてTWTの設定を決定する。

図９において、APとN3IWFとの間は有線区間である。本実施形態では、この区間においては、帯域確保割合を、5QIに応じて固定的に対応させることで優先制御を実現する。無線区間の場合と同様に、１台のUEに対して複数のQoSフローが存在する場合は、最も優先度の高い5QIに基づいて帯域確保割合を設定する。

図１０は、TWTを用いた通信の規則を説明するための図である。ここでは、APと無線端末STA1との間の通信を例として、その規則を説明する。TWTを用いた通信では、先ず、TWTセットアップが行われる。TWTセットアップでは、APとの通信を求める無線端末STA1がTWTリクエストを発する。APは、このリクエストに応じて、TWTレスポンスを返送する。

TWTレスポンスには、TWTサービスピリオド（TWT SP）とTWT待機インターバル（TWT wake interval）の情報が含まれている。TWT SPは、無線端末STA1とAPとの間でのデータの授受が許される期間である。ＴＷＴ待機インターバルは、TWT SPが繰り返される間隔である。従って、TWT待機インターバルとTWT SPとの差分は、データの授受が許されないスリープ期間となる。

図１０に示すように、TWT SPの期間中、無線端末STA1は、APに向けてデータを送信することができる。データを受信したAPは、STA1に向けてACK信号を送信する。これによりSTA1はデータの送信が成功したことを検知する。また、TWT SPの期間中、APは、無線端末STA1に向けてデータを送信することができる。データを受信したSTA1は、APに向けてACK信号を送信する。これによりAPはデータの送信成功を検知する。以後、TWT待機インターバル毎に上記の処理が繰り返されることにより、STA1とAPとの通信が進められる。

図１１は、TWTを用いた無線LANにおける優先制御の概要を説明するための図である。図１１に示す例では、保護対象である無線端末STA1のTWT SPが、他の無線端末STA2～STA4のTWT SPに比して長く設定されている。つまり、この例では、全てのSTA1～STA4に対して同一のTWT待機インターバルが設定される一方、STA1には長いTWT SPが与えられ、他のSTA2～STA4には短いTWT SPが与えられている。このような設定によれば、STA1は、APと通信する無線端末が多数存在していても、APとの通信時間を十分に得ることができる。

本実施形態では、個々の無線端末に与えられるTWT SPが、５Ｇにおいてその端末に与えられた5QIに基づいて決定される。5QIに応じたTWT SPが用いられれば、５Ｇにおける優先制御の状況を、無線LANの通信にも反映させることができる。このため、本実施形態によれば、５Ｇで保護されていた無線端末が無線LANに受け渡された後に、通信品質が著しく劣化してしまうのを回避することができる。

図１２は、５Ｇから無線LANへの受け渡しに伴って無線端末UE毎にIPsecクラスが設定される様子を示している。ここでは、UEID＝１の無線端末に、SDF1～SDF3を含むデータフローが含まれており、それらのフローにQFI＝１または２が割り当てられている。QFI＝１の方がQFI＝２より優先度が高いとすれば、UEID＝１の無線端末に対するIPsecクラスは、QFI＝１に基づいて割り当てられる。その結果、図１２では、UEID＝１の無線端末にIPsecクラス＝１が割り当てられている。図１２は、同様の処理により、UEID＝２の無線端末にIPsecクラス＝２が、UEID＝３の無線端末にIPsecクラス＝３が、夫々割り当てられた例を示している。

図１３は、図１２に示す設定に伴って決定されるQFIとIPsecクラスの特性との関係を示す。この例では、全てのQFIについて、TWT待機インターバルは一律に１０００msとされている。一方、TWT SPは、IPsecクラス＝１であるQFI＝１に対して５００ms、IPsecクラス＝２であるQFI＝ｉに対して１００ms、IPsecクラス＝３であるQFI＝ｎに対して１５０msとされている。この場合、QFI＝１のデータフローは、無線LANの無線区間において最も優先度の高いフローとして扱われることになる。

更に、図１３に示す例では、IPsecクラス＝１であるQFI１には帯域割当割合＝０．１が、IPsecクラス＝２であるQFI＝ｉにはベストエフォートのポリシーに従う帯域割当割合が、また、IPsecクラス＝３であるQFI＝ｎには帯域割当割合＝０．０５が、夫々与えられている。この設定によれば、QFI＝１のデータフローは、無線LANの有線区間においても最優先のフローとして扱われることになり、無線LANネットワークにおいて、良好な通信品質を維持することができる。

図１４は、上記の優先制御が無線LANにおいて実施された場合の動作を説明するタイミングチャートである。この例では、トリガーフレームの直後に、保護対象である無線端末STA1にだけ通信が許可され、他の無線端末STA2～STA4がスリープ状態となる期間が長期にわたって確保されている。そして、STA2～STA4には、その期間の後に、短時間の通信可能期間が与えられている。この場合、無線端末STA1は、トリガーフレームの後に、利用可能な全てのRUを使って十分な期間にわたりAPと通信することができる。このため、保護対象のSTA1は、APの通信エリアに多数の無線端末が存在するにも関わらず、５Ｇの場合と遜色のない通信品質を無線LANにおいて安定的に確保することができる。

図１５は、上記の優先制御の結果、無線LANの通信エリアにおいても、安定したスループットが確保できた様子を示している。保護対象の無線端末については、固定的にTWT待機時間が確保されるため、無線LANの通信エリア内に存在する無線端末の数が増えても、その通信品質は安定的に良好に維持される。このように、本実施形態によれば、５Ｇの優先制御と無線LANの優先制御とを適切に連携させることができる。

図１６は、本実施形態における制御装置２２の構成を機能的に表したブロック図である。制御装置２２は、各種のインターフェース、メモリ装置、演算装置などのハードウェアに、ソフトウェアを組み合わせることで実現されるサーバーであり、その機能は、図１６に示すように表すことができる。

図１６に示すように、制御装置２２は、通信インターフェース部３０を備えている。制御装置２２は、通信インターフェース部３０を介して５ＧＣ２４と通信することができる。

通信インターフェース部３０は、５ＧＣ２４から得た情報を情報収集部３２に提供することができる。情報収集部３２は、具体的には、５Ｇと無線LANとの間での無線端末UEの受け渡しに関する情報を収集する。また、情報収集部３２は、夫々の無線端末UEについてアプリケーション毎のQoS情報を収集する。

情報収集部３２が収集した情報は、データベース部３４に保存される。データベース部３４は、無線LAN優先制御設定部３６に対して、保存情報を提供することができる。

無線LAN優先制御設定部３６は、無線端末UEの夫々につき、最も優先度の高い5QIに対応させて、無線LANの無線区間および有線区間の夫々における優先条件を設定する。より具体的には、図９乃至図１３を参照して説明した通り、5QIに対応させて、TWT SPおよびTWT待機インターバルを設定し、また、有線区間の帯域割当割合を設定する。

制御装置２２は、更に、無線LAN優先制御指示部３８を備えている。無線LAN優先制御指示部３８は、５Ｇから無線LANへのUEの受け渡しが生じたら、そのUEに関する優先情報を通信インターフェース部３０を介してAP１８に提供する。具体的には、無線LANに受け渡されたUEのアプリケーションに適用するTWT SPおよびTWT待機インターバル、並びに有線区間の帯域割当割合がAP１８に提供される。

図１７は、制御装置２２が、上記の機能を実現するために実行する処理のフローチャートである。このルーチンによれば、制御装置２２は、先ず、５Ｇで通信中のUEについて、アプリケーション毎に、5QIに対応する優先条件が設定される（ステップ１００）。具体的には、5QIに対応するTWT SPおよびTWT待機インターバル並びに優先区間における帯域割当割合が設定される。

次に、保護対象の無線端末UEが、５Ｇから無線LANに受け渡された（ハンドオーバーされた）か否かが判別される（ステップ１０２）。

受け渡しが生じていないと判別された場合は、次に、保護対象の無線端末UEが、無線LANから５Ｇに受け渡された（ハンドオーバーされた）か否かが判別される（ステップ１０４）。

受け渡しが認められない場合は、再びステップ１０２以降の処理が繰り返される。そして、ステップ１０２において、５Ｇから無線LANへの受け渡しが認められると、次に、保護対象の無線端末UEの優先通信を確保する指示がAP１８に与えられる（ステップ１０６）。

保護対象のUEが無線LANのエリアに留まっている間は、ステップ１０２および１０４の処理が繰り返される。そして、そのUEが、無線LANの通信エリアを出て５Ｇに受け渡されると、ステップ１０４において、その受け渡しが認識される。この場合、次に、保護対象のUEについての優先解放がAP１８に指示される（ステップ１０８）。

AP１８は、上記の指示を受けて、保護対象のUEについて固定的な優先制御を実施する。これにより、本実施形態によれば、上記図１４および図１５を参照して説明したように、無線LANのエリアにおいても、保護対象のUEについて、５Ｇと遜色のない通信品質を安定的に確保することができる。

［実施の形態１の変形例］
ところで、上述した実施の形態１では、AP１８をN3IWF２６に接続させることとしているが、その構成はこれに限定されるものではない。例えば、図１８に示すように、AP１８は、L3SW４０を介して他のネットワークに配置することとしてもよい。

また、上述した実施の形態１では、移動体通信サービスを５Ｇのサービスに限定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、保護対象の無線端末に対して優先制御を実施する移動体通信サービスに、広く適用することができる。同様に、実施の形態１では、無線LANの通信システムをWiFi6に限定しているが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。本発明は、保護対象の無線端末に優先的に通信時間を割り当てることのできる無線LANのシステムに広く適用することができる。

また、上述した実施の形態１では、無線LANに受け渡された保護対象の無線端末に、固定的にTWT SPを割り当て、かつ、固定的に帯域割当割合を付与することとしている。割り当てられるTWT SPおよび帯域割当割合は、5QIに対して一義的に決定されていてもよいが、保護対象の端末が同時に複数存在する場合に備えて、それらは流動的に設定することとしてもよい。この場合、保護対象の無線端末の全てが適切に優先されるように、5QIに基づいて各無線端末の優先順位を決定し、その優先順位に従って個々の保護対象に与えるTWT SPおよび帯域割当割合を設定することが望ましい。

また、上述した実施の形態１では、TWT SP並びに帯域割当割合を、保護対象の無線端末に優先的に割り振ることで優先制御を実現することとしている。しかしながら、優先制御のために割り振る対象は、これらに限定されるものではなく、無線LANの通信に必要なリソースであれば広くその対象とすることができる。

また、上述した実施の形態１では、無線LANに受け渡された後に、一台のUEに対して一種類の優先制御を実行することとしている。しかしながら、本発明の適用はこれに限定されるものではない。無線LANの機能において可能である限りは、無線LANに受け渡された後に、SDF毎に異なる優先制御を実施することとしてもよい。

また、上述した実施の形態１では、複数の無線端末に対してTWT待機インターバルを一律に設定し、保護対象の端末に与えられるTWT SPを長くすることで優先制御を実現している。しかしながら、優先制御を実現する手法はこれに限定されるものではない。例えば、保護対象の無線端末に与えるTWT待機インターバルを、他の無線端末に与えるインターバルより短くして、保護対象の端末が通信可能となる頻度を高めることで優先制御を実現することとしてもよい。或いは、それらを組み合わせて優先制御を実現することとしてもよい。

１０第１基地局
１４第２基地局
１８ AP
２０、STA1、STA2、STA3、STA4、STA5、UE 無線端末
２２制御装置
３０通信インターフェース部
３２情報収集部
３４データベース部
３６無線LAN優先制御設定部
３８無線LAN優先制御指示部

Claims

移動体通信の基地局を介してデータネットワークと無線端末との間でサービスデータフローを授受する移動体通信ステップと、
前記移動体通信から無線LANへの前記無線端末の受け渡しと、その逆の受け渡しとを検知するステップと、
前記無線端末が前記無線LANに受け渡された後、前記移動体通信に受け渡されるまで、無線LANのアクセスポイントを介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを授受する無線LAN通信ステップと、を含み、
前記移動体通信ステップは、
通信品質を表すインジケータを、前記サービスデータフローに割り当てるステップと、
前記インジケータに対応する通信品質が実現されるように、前記基地局を介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを通信するステップと、を含み、
前記無線LAN通信ステップは、
前記無線LANに受け渡された前記無線端末に割り当てるべき無線LANの通信時間条件を、前記インジケータに基づいて設定する優先制御設定ステップと、
前記無線端末が前記無線LANに受け渡された後に、前記設定に従って前記アクセスポイントを介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを通信するステップと、
前記無線端末が前記移動体通信に受け渡された際に、前記設定を解放するステップと、を含み、
前記無線端末は、前記データネットワークとの間に複数のサービスデータフローを確立することができ、
前記優先制御設定ステップは、前記無線端末に対して複数のサービスデータフローが確立されている場合は、それらの各々に割り当てられた前記インジケータのうち、最も優先度の高いものに基づいて前記通信時間条件を設定する
無線通信システム連携方法。
前記移動体通信は、第５世代の移動体通信規格に準拠しており、
前記インジケータは５Ｇ QoSインジケータであり、
前記無線LANは、IEEE 802.11axの規格に準拠したWiFi6である
請求項１に記載の無線通信システム連携方法。
前記通信時間条件は、前記無線端末と前記アクセスポイントとの間の無線区間の通信が許可される継続的な期間、および当該通信の周期の少なくとも一方である請求項２に記載の無線通信システム連携方法。
前記優先制御設定ステップは、
前記無線LANに受け渡された前記無線端末について、前記アクセスポイントと前記データネットワークとの間の有線区間で確保するべき帯域割当割合を、前記インジケータに基づいて設定するステップを更に含む請求項１乃至３の何れか１項に記載の無線通信システム連携方法。
移動体通信の基地局を介してデータネットワークと無線端末との間でサービスデータフローを授受する移動体通信システムと、無線LANのアクセスポイントを介して前記データネットワークと前記無線端末との間で前記サービスデータフローを授受する無線LANの通信システムとの連携を制御する無線通信システム制御装置であって、
前記移動体通信のコアネットワーク並びに前記アクセスポイントとの通信を可能とする通信インターフェース部と、
前記移動体通信から前記無線LANへの前記無線端末の受け渡しと、その逆の受け渡しとに関する情報、並びに前記移動体通信において要求される通信品質を表すために前記サービスデータフローに割り当てられるインジケータに関する情報を、前記通信インターフェース部を介して収集する情報収集部と、
前記無線LANに受け渡された前記無線端末に割り当てるべき無線LANの通信時間条件を、前記インジケータに基づいて設定する無線LAN優先制御設定部と、
前記無線端末が前記無線LANに受け渡された際に前記無線LAN優先制御設定部による設定を前記アクセスポイントに指示すると共に、前記無線端末が前記移動体通信に受け渡された際に当該設定を解放する無線LAN優先制御指示部と、を備え、
前記無線端末は、前記データネットワークとの間に複数のサービスデータフローを確立することができ、
前記無線LAN優先制御設定部は、前記無線端末に対して複数のサービスデータフローが確立されている場合は、それらの各々に割り当てられた前記インジケータのうち、最も優先度の高いものに基づいて前記通信時間条件を設定する無線通信システム制御装置。
前記移動体通信は、第５世代の移動体通信規格に準拠しており、
前記インジケータは５Ｇ QoSインジケータであり、
前記無線LANは、IEEE 802.11axの規格に準拠したWiFi6である
請求項５に記載の無線通信システム制御装置。
前記通信時間条件は、前記無線端末と前記アクセスポイントとの間の無線区間の通信が許可される継続的な期間および当該通信の周期の少なくとも一方である請求項６に記載の無線通信システム制御装置。
無線LAN優先制御設定部は、前記無線LANに受け渡された前記無線端末について、前記アクセスポイントと前記データネットワークとの間の有線区間で確保するべき帯域割当割合を、前記インジケータに基づいて更に設定する請求項５乃至７の何れか１項に記載の無線通信システム制御装置。