JPWO2018186270A1 - 通信システム - Google Patents
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Abstract
通信システム(1)は、基地局装置としてのeNB(60)と、通信制御装置としての新S−GW(30)及び新MME(50)を有する。通信制御装置は、UE(90)に対するバッファリングデータをUE(90)に転送するための転送用通信路が必要であるかを判定する転送路要否判定部(51)と、eNB(60)との間で転送用通信路の作成に係る処理を行う転送路作成指示部(52)及び転送路作成部(31)と、転送用通信路を介してeNB(60)に対して未送信データであるバッファリングデータを送信する転送処理部(32)と、を有する。また、eNB(60)は、転送用通信路を経由してUE(90)宛のバッファリングデータを受信した場合に、通常用通信路を経由して送信されるデータよりも前に、バッファリングデータをUE(90)に送信する制御を行うデータ送信順序制御部(62)を有する。
Description
本発明は、通信システムに関する。
通信システムにおいては、無線通信を行う通信端末の消費電力の低減を目的としてDRX(Discontinuous Reception)制御が採用されている。DRXでは、データを受信しないオフ時間(スリープ時間)を設けて通信端末におけるデータ受信を間欠的に行う技術である。また、近年では、オフ時間が長くした拡張DRX(extended-DRX)についても採用が検討されている。
DRXでは上記のように通信端末においてデータ受信を行う時間が限られているため、通信端末においてデータ受信が行われない時間帯に通信端末宛に送信されたデータはコアネットワーク側で蓄積される。しかしながら、通信端末が在圏移動等を行った後にデータ受信を開始した場合、コアネットワーク側で蓄積されたデータを通信端末に対して適切に送信することができないことが考えられる。
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、間欠的にデータの受信を行う通信端末に対するデータ送信を適切に行うことが可能な通信システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る通信システムは、コアネットワークに対して通信接続し、在圏するエリアを第1エリアから第2エリアに対して変更した通信端末宛のデータ送信を制御する通信システムであって、コアネットワークに含まれて、前記第2エリアにおいて前記通信端末との間で通信接続を行う基地局装置と、前記第2エリアに対応して設けられ、前記基地局装置との間で通信路を設けて、当該通信路を経由して前記基地局装置に対して前記通信端末宛のデータを送信する通信制御装置と、を有し、前記通信制御装置は、前記通信端末が前記第2エリアに移動した時点で、前記第1エリアに在圏していた前記通信端末に対する未送信データを前記通信端末に転送するための、通常の通信路とは異なる転送用通信路が必要であるかを判定する転送用通信路要否判定部と、前記転送用通信路要否判定部により、前記転送用通信路が必要であると判定された場合に、前記基地局装置との間で前記転送用通信路の作成に係る処理を行う転送用通信路作成部と、記転送用通信路を利用して前記基地局装置に対して前記未送信データを送信する転送処理部と、を有し、前記基地局装置は、前記通信制御装置との間に設けられた前記転送用通信路を経由して前記通信制御装置から前記通信端末宛の前記未送信データを受信した場合に、前記通常の通信路を経由して前記通信制御装置から送信される前記通信端末宛のデータよりも前に、前記未送信データを前記通信端末に送信する制御を行うデータ送信順序制御部を有する。
本発明によれば、間欠的にデータの受信を行う通信端末に対するデータ送信を適切に行うことが可能な通信システムが提供される。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システム1の概略構成図である。図1に示す通信システム1は、LTE(Long Term Evolution)の通信規格(通信プロトコル)に準拠したコアネットワークを構成する装置群である。そして、通信端末である複数のUE(User Equipment)90は、通信システム1によるコアネットワークに接続することで、音声通信サービス等の通信サービスを利用することが可能となる。通信システム1は、P−GW(Packet data network Gateway)10、旧S−GW(Serving Gateway)20、新S−GW30、旧MME(Mobility Management Entity)40、新MME50、eNB(evolved Node B)60を含んで構成される。
P−GW10は、S−GW(旧S−GW20及び新S−GW30)と接続可能にされ、音声通信サービス又はデータ通信サービスを提供するIP(Internet Protocol)バックボーンとの接続点であるゲートウェイ(中継装置)である。このP−GW10は、旧S−GW20及び新S−GW30を介して、UE90に係るユーザデータを転送する。
S−GW(旧S−GW20及び新S−GW30)は、MME及びeNBと接続可能にされ、MME及びeNBを介してUE90とさらに接続されて、UE90との間で制御信号及びユーザデータを含むIPパケットの伝送を行うパケットゲートウェイ(中継装置)である。具体的には、S−GWは、MMEからの指示に基づいてIPパケットの中継制御を行う。S−GWは、通信システム1における通信制御装置としての機能を有する。
なお、図1では、旧S−GW20及び新S−GW30の2つのS−GWが示されている。「旧」及び「新」は、UE90の移動前後に対応するものである。本実施形態において、UE90は、在圏エリアを旧エリア(第1エリア)から新エリア(第2エリア)に変更している例を示している。そして、UE90の移動に伴ってUE90に係る通信制御を行うS−GWが、旧S−GW20から新S−GW30に変更されていることを示している。
MME(旧MME40及び新MME50)は、一以上のeNBを収容し、LTEにおけるモビリティ制御及びベアラ制御等の機能を提供する交換機である。また、MMEは、一以上のS−GWとも接続可能にされ、eNB及びS−GWに対してベアラ制御に係る情報の送受信も行う。MMEは、通信システム1における通信制御装置としての機能を有する。このように、通信システム1における通信制御装置は、S−GWとMMEとにより構成されている。
なお、図1では、旧MME40及び新MME50の2つのMMEが示されている。「旧」及び「新」は、S−GWと同様に、UE90の移動に伴う在圏エリアの変更に対応するものであり、UE90の移動に伴ってUE90が通信接続するeNBを収容するMMEが旧MME40から新MME50に変更されていることを示している。
eNB60は、基地局装置である。図1では、移動によるUE90の在圏移動後、すなわち、新エリア(第2エリア)において、UE90が通信接続するeNB60を示している。したがって、eNB60は、新MME50に収容されると共に新S−GW30との間で通信を行い、データの送受信を行う。
なお、通信システム1に対して通信接続を行い無線通信によって種々のサービスの提供を受けるUE90は、例えば、スマートフォンやタブレット装置等の無線通信可能な端末装置である。上述のように、UE90は、ユーザに携帯される又は車両等の移動手段に搭載されることで、移動可能であるとする。UE90が在圏エリアを跨ぐ移動をすると、UE90が通信接続するeNBが切り替えされる。また、UE90が通信接続するeNBが変更されると、必要に応じて、UE90に対してデータを送信するための通信経路が変更される。本実施形態では、UE90が移動したために通信接続するeNBが切り替えられた場合について説明する。また、本実施形態では、切り替え前のeNBを収容するMME(旧MME40)と、切り替え後のeNB(eNB60)を収容するMME(新MME50)とが互いに異なるとする。さらに、旧MME40に対応する旧S−GW20と新MME50に対応する新S−GW50とが個別に存在する場合について説明する。
次に、図1を参照しながら、通信システム1において従来の通信制御行う場合の問題点について説明する。ここでは、UE90において、DRX制御又はeDRX制御が採用されている場合について説明する。DRX制御(eDRX制御)では、UE90においてデータ受信が行われない時間帯が存在する。すなわち、UE90は、間欠的にデータの受信を行っている。UE90においてデータの受信が行われない時間帯は、UE90宛のデータは、未送信データとして、コアネットワーク側、すなわち、通信システム1内で保持される。具体的には、S−GW(ここでは、旧S−GW20)において、UE90宛であるがUE90に対して送信されていない未送信データがバッファリングデータとして保持される。そして、UE90の移動(在圏移動)により、新しいeNB(例えばeNB60)のエリアに移動した場合に、UE90はeNB60に対して移動に関する信号(Tracking Area Update信号)を送信するので、その信号を契機に旧S−GW20からUE90に対してバッファリングデータが送信される。
本実施形態では、UE90がエリア移動により、UE90が通信接続するeNBがeNB60に切り替わったとする。すなわち、UE90は、移動後に新たなeNB60に対して通信接続を行い、データ受信を行うことになったとする。この場合、UE90がeNB60に対して通信接続して位置登録要求を行うと、旧MME40から新MME50に対してUE90に係る情報の引き継ぎが行われる。そして、UE90に係るバッファリングデータが旧S−GW20に保持されていることが、旧MME40から新MME50に対して通知される。したがって、新MME50は、旧MME40を介して旧S−GW20と新S−GW30との間で、バッファリングデータを転送するための通信路(Indirect Tunnel)の作成を指示する。この結果、このバッファリングデータを転送するための通信路が作成され、旧S−GW20から新S−GW30に対してバッファリングデータ(図1において「1」「2」と示すデータD)が送信される。
また、新MME50では、新しいeNB60を介してUE90に対してデータを送信するために、P−GW10と新S−GW30との間との間の通信路、及び、新S−GW30とeNB60との間の通常用通信路(S1-U Path)を設ける処理が行われる。この結果、P−GW10がUE90宛のデータを受信すると、新S−GW30に対してデータ(図1において「3」「4」と示すデータD)が送信される。
新S−GW30は、旧S−GW20から送信される「1」「2」のデータDと、P−GW10から送信される「3」「4」のデータDと、をeNB60経由でUE90に送信すればよい。しかしながら、新S−GW30では、旧S−GW20から送信される「1」「2」のデータDと、P−GW10から送信される「3」「4」のデータDと、のどちらが古いか(先にUE90宛に送信されたものであるか)を把握していない。したがって、新S−GW30からUE90宛に送信されるデータDの順序は、本来UE90宛に送信されたデータのデータ順序とは異なる場合がある。図1に示す例では、データDが「3」「4」「1」「2」の順でUE90に送信されることになる。したがって、UE90では、未受信であったバッファリングデータも、位置登録後に送信されるデータも受信することができるものの、正しい順序で受信できるとは限らない。そのため、通信システム1が上記のような動作をした場合、UE90では、受信したデータを適切に取り扱うことができなくなる可能性が考えられる。
これに対して、本実施形態に係る通信システム1では、図2に示すように、新S−GW30とeNB60とを接続する通信路として、本来の通信路としての通常用通信路(S1-U Path)とは別に、バッファリングデータを転送するための通信路である転送用通信路(Forwarding Path)が設けられる。そして、新S−GW30においては、旧S−GW20から送信されるバッファリングデータは転送用通信路(Forwarding Path)を経由してeNB60に対して送信することとし、P−GW10からのデータは、本来の通常用通信路(S1-U Path)を経由してeNB60に対して送信することとする。さらに、eNB60では、転送用通信路(Forwarding Path)を経由して送信されるデータを、通常用通信路(S1-U Path)を経由して送信されるデータよりも先にUE90に対して送信することとする。
また、旧S−GW20から新S−GW30に対して送信されるバッファリングデータの最後に、バッファリングデータの終了を示すデータであるエンドマーカ(End Marker)を送信する構成とする。エンドマーカは、P−GW10から旧S−GW20に対して送信されてもよいし、旧S−GW20において自動的に追加する構成としてもよい。さらに、新S−GW30において、バッファリングデータの送信完了後に追加する構成としてもよい。
このような構成とすることで、新S−GW30では、転送用通信路(Forwarding Path)を利用してバッファリングデータをeNB60に対して送信すると共に、本来の通常用通信路(S1-U Path)を利用してP−GW10からのデータをeNB60へ送信する。そして、eNB60では、転送用通信路(Forwarding Path)を経由して送信されたデータを先にUE90に対して送信する。そして、バッファリングデータの終了を示すエンドマーカを確認した後に、通常用通信路(S1-U Path)を経由して送信されたデータを先にUE90に対して送信する。その結果、UE90には、データDが「1」「2」「3」「4」の順で送信されることになる。
次に、通信システム1において上記の制御を行うことを可能とするための各装置の機能部について説明する。図3に示すように、MME(新MME50)は、転送路要否判定部51(転送用通信路要否判定部)と、転送路作成指示部(転送用通信路作成部)52と、を有する。また、S−GW(新S−GW30)は、転送路作成部31(転送用通信路作成部)と、転送処理部32と、を有する。さらに、eNB60は、転送路作成部61と、データ送信順序制御部62と、を有する。
MMEの転送路要否判定部51は、新S−GW30とeNB60との間に、本来の通常用通信路とは別の転送用通信路を作成するか否かを判定する機能を有する。転送用通信路を作成するか否かの判定は、UE90の位置登録処理時に旧MME40から提供されるバッファリングデータに関する情報に基づいて行われる。すなわち、旧MME40からUE90に関するバッファリングデータが有ることを通知された場合には、転送路要否判定部51において、バッファリングデータを送信するための転送用通信路の作成が必要であると判定する。一方、旧MME40からUE90に関するバッファリングデータが無いことを通知された場合には、転送路要否判定部51において転送路の作成が不要であると判定する。
MMEの転送路作成指示部52は、転送路要否判定部51による判定の結果、転送用通信路を作成すると判定した場合に、新S−GW30及びeNB60に対して転送用通信路の作成を指示する機能を有する。転送路作成指示部52は、転送用通信路の作成に係る処理を行う転送用通信路作成部としての機能を有する。
S−GWの転送路作成部31は、MMEからの転送用通信路の作成に係る指示を受信すると当該指示に基づいて、eNBとの間で転送用通信路の作成に係る処理を行う機能を有する。すなわち、転送路作成部31は、転送用通信路の作成に係る処理を行う転送用通信路作成部としての機能を有する。
S−GWの転送処理部32は、他のS−GW(ここでは、旧S−GW20)から送信されたUE90宛のデータについて、転送用通信路を介してeNBに対して送信する機能を有する。
eNBの転送路作成部61は、MMEからの転送用通信路の作成に係る指示を受信すると当該指示に基づいて、S−GWとの間で転送用通信路の作成に係る処理を行う機能を有する。
eNBのデータ送信順序制御部62は、通常用通信路及び転送用通信路を経由してS−GWから送信されたデータについてUE90に向けて送信する制御を行う機能を有する。本実施形態の場合、転送用通信路を経由してS−GWから送信されたデータを先にUE90に対して送信し、その後、通常用通信路を経由してS−GWから送信されたデータをUE90に対して送信する。
次に、図4及び図5を参照しながら、本実施形態に係る通信システムによる通信制御方法について説明する。
まず、前提として、図1,図2等に示すように、旧S−GW20がUE90に係るバッファリングデータを保持していたとする(S01)。また、P−GW10が受信したUE90宛のデータをUE90に対して送信するために、P−GW10と旧S−GW20との間、及び、旧S−GW20と旧MME40との間は通信可能な状態となっているとする(S02)。
ここで、在圏するエリアを跨ぐ移動を行ったUE90は、新たなエリアに対応するeNB60を経由して、新MME50に対して、位置登録の要求を行ったとする(TAU Request:S03)。このUE90からの位置登録の要求には、UE90がその前に在圏していたエリアに係る情報が含まれているので、その情報に基づいて、新MME50から旧MME40に対して在圏エリアの変更に関する処理の要求を送信する(Context Request:S04)。これに対して、旧MME40は、新MME50に対して応答する(Context Response:S05)。このとき、旧MME40は、旧S−GW20がUE90に係るバッファリングデータを有していることを通知する。このため、新MME50は、UE90に係るバッファリングデータの有無に関する情報を取得することができる。
次に、新MME50は、新S−GW30に対して、UE90に係る通信路の作成を指示する(Create Session Request:S06)。このときに、新S−GW30に対して送信される指示は、通常の通信路の作成に係る指示である。すなわち、P−GW10との間の通信路の作成と、eNB60との間の通常用通信路の作成と、に係る指示が新MME50から新S−GW30に対して送信される。新S−GW30は、まず、P−GW10との間で通信路の切り替えに係る処理を行う(Modify Bearer Request/Response:S07)。この結果、新S−GW20とP−GW10との間でUE90に係る通信路を設ける処理が行われる。このとき、P−GW10は、旧S−GW20との間で設けられた通信路を介して、旧S−GW20に対してエンドマーカを送信する(End Marker:S08)。旧S−GW20では、エンドマーカを保持しておき、後段でのバッファリングデータの送信時に使用する。その後、新S−GW30から新MME50に対して、UE90に係る通信路の作成に係る処理が開始されていることを応答する(Create Session Response:S09)。なお、ここまでの処理でP−GW10と新S−GW30との間でUE90宛のデータを送信するための通信路が設けられている(S10)。したがって、P−GW10がUE90宛のデータを受信した場合には、新S−GW30に対して適宜送信が行われることとなる。
次に、新MME50では、転送路要否判定部51において、新S−GW30とeNB60との間に、通常用通信路とは別の転送用通信路を作成するか否かを判定する(S11)。上述の通り、転送路要否判定部51では、旧MME40から送信されるバッファリングデータの有無に係る情報に基づいて要否の判定を行う。本実施形態で示す例では、旧MME40から新MME50に対して、バッファリングデータが存在することを示す情報が通知されている(S05)。したがって、転送路要否判定部51では、転送用通信路の作成が必要であると判定する。なお、転送路要否判定部51による転送用通信路の作成要否の判定は、バッファリングデータが存在することを示す情報の通知(S05)後にすぐ行われてもよい。
次に、新MME50は、eNB60に対して、位置登録要求に対応する返信を行うと共に、通信路の作成に係る指示を送信する(Initial Context Setup Request:S12)。ここでの通信路の作成に係る指示とは、通常用通信路及び転送用通信路の作成に係る指示である。すなわち、転送路要否判定部51における判定結果に基づく、転送路作成指示部52からの転送用通信路の作成に係る指示が含まれる。なお、転送路要否判定部51において、転送用通信路の作成が不要であると判定した場合には、この通信路作成に係る指示には、通常用通信路の作成に係る指示のみが含まれる。
eNB60は、UE90に対して位置登録の要求が受領されたことを通知する(TAU Accept:S13)と。そして、eNB60では、通常用通信路の作成に係る処理を行うと共に、転送路作成部61において転送用通信路の作成に係る処理を行う。その後、新MME50に対して通信路の作成に係る指示に対応した準備を行った旨を通知する(Initial Context Setup Response:S14)。新MME50では、eNB60からの返信に基づいて、新S−GW30に対して、eNB60との間で通常用通信路の作成に係る処理を行う旨の指示を行う(Modify Bearer Request:S15)。新S−GW30では、新MME50からの指示に基づいて、eNB60との間で通常用通信路の作成に処理が行われ、通常用通信路が設けられる(S1-U Path:S16)。したがって、新S−GW30が受信したUE90宛のデータは、この通常用通信路を介して、新S−GW30からeNB60に対して送信可能な状態となる。そして、eNB60が受信したデータは、UE90に対して送信可能な状態である。
ただし、eNB60では、転送用通信路の作成に係る指示を受領(S12)したことで、データの送信順序を制御する処理を開始する。すなわち、データ送信順序制御部62は、通常用通信路を介して送信されるデータを自装置で保持する制御を行う(S17)。したがって、P−GW10から新S−GW30に送信されたデータがeNB60に送信された場合でも、eNB60においてデータを保持することで、UE90に対しての送信を保留する。
上記の手順で通常用通信路が設けられた後に、新S−GW30から新MME50に対して、通常用通信路の作成に係る処理を行った旨が通知される(Modify Bearer Response:S18)。
次に、新MME50は、新S−GW30に対して、旧S−GW20が保持するバッファリングデータを転送するための通信路の作成を指示する(Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request:S19)。このとき、新MME50の転送路作成指示部52は、新S−GW30に対して転送用通信路の作成も指示する。
新S−GW30は、新MME50からの指示に基づいて、旧S−GW20と新S−GW30との間に通信路(Indirect Tunnel)を設ける処理を行う。また、同時に、転送用通信路の作成に係る処理を行ってもよい。その後に、処理を行った旨を応答する(Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response:S20)。新MME50は、さらに、バッファリングデータが有ることを通知した旧MME40に対して、旧S−GW20と新S−GW30との間に通信路(Indirect Tunnel)を設ける準備ができたことを通知する(Context Ack.:S21)。旧MME40は、新MME50からの通知に基づいて、旧S−GW20に対して、旧S−GW20と新S−GW30との間の通信路(Indirect Tunnel)の作成を指示し、旧S−GW20における処理を実施する(Modify Bearer:S22)。
この結果、旧S−GW20と新S−GW30との間の通信路(Indirect Tunnel:S23)、新S−GW30とeNB60との間の転送用通信路(Forwarding Path:S24)が作成される。また、eNB60が受信したデータは、UE90に対して送信可能な状態である。したがって、この段階で旧S−GW20が保持するバッファリングデータをUE90に対して送信することが可能となる。
新S−GW30が旧S−GW20からのバッファリングデータを受信すると、新S−GW30の転送処理部32は、転送用通信路を介してバッファリングデータをeNB60に対して送信する。そして、eNB60のデータ送信順序制御部62は、転送用通信路を介して新S−GW30から送信されたデータは、通常用通信路を介して送信されたデータよりも優先して、UE90に対して送信する(S25)。また、旧S−GW20は、UE90宛のバッファリングデータの送信が終了した段階で、エンドマーカを新S−GW30に対して送信する。新S−GW30の転送処理部32は、エンドマーカを受信した場合には、UE90宛のデータと同様に転送用通信路を介してeNB60に対して送信する。そして、eNB60のデータ送信順序制御部62は、転送用通信路を介して送信されたエンドマーカを受信すると、旧S−GW20からのバッファリングデータが全てeNB60に送信されたと判断し、通常用通信路(S1-U Path)を介して送信されたデータのUE90への送信を開始する(S26)。したがって、eNB60は、転送用通信路を経由してeNB60に送信されたバッファリングデータをUE90に対して送信した後に、通常用通信路を経由してeNB60に送信されたデータをUE90に対して送信することができる。
バッファリングデータの送信に関する処理の後に、上記で作成した通信路の一部は不要となるため破棄される。まず、旧MME40は、UE90の位置登録の削除に関する処理が終了すると、通信路の切断に係る処理を開始する(S27)。具体的には、旧MME40は、旧S−GW20に対して、通信路の削除に係る指示を行い、旧S−GW20において通信路の削除に係る処理が行われる(Delete Bearer Request:S28)。この結果、旧S−GW20側で、P−GW10との間の通信路の削除に係る処理と、新S−GW30との間でバッファリングデータの転送のために作成した通信路(Indirect Tunnel)が破棄される(S29)。また、新S−GW30では、旧S−GW20から送信されたエンドマーカの受信及びeNB60への送信を契機として、もしくは、転送用通信路の作成後所定時間経過することを契機として、転送用通信路(Forwarding Path)及び旧S−GW20との間でバッファリングデータの転送のために作成した通信路(Indirect Tunnel)を破棄する(S30)。以上により、バッファリングデータをUE90に送信するために設けられた通信路は破棄される。なお、P−GW10と新S−GW30との間の通信路、及び、新S−GW30とeNB60との間の通常用通信路は、引き続きUE90へのデータの送信に使用される。
以上のように、本発明の一実施形態に係る通信システム1は、コアネットワークに対して通信接続し、在圏するエリアを第1エリアである旧エリアから第2エリアである新エリアに対して変更したUE90(通信端末)宛のデータ送信を制御する通信システムであって、コアネットワークに含まれて、新エリアにおいてUE90との間で通信接続を行う基地局装置として機能するeNB60と、新エリアに対応して設けられ、eNB60との間で通信路を設けて、当該通信路を経由してeNB60に対してUE90宛のデータを送信する通信制御装置として機能する新S−GW30及び新MME50を有する。そして、通信制御装置は、UE90が新エリアに移動した時点、すなわち、UE90が新エリアで位置登録に係る処理を行った時点で、旧エリアに在圏していたUE90に対する未送信データであるバッファリングデータをUE90に転送するための転送用通信路が必要であるかを判定する新MME50の転送路要否判定部51と、転送路要否判定部51により、転送用通信路が必要であると判定された場合に、eNB60との間で、通常用通信路とは異なる転送用通信路の作成に係る処理を行う転送用通信路作成部として機能する新MME50の転送路作成指示部52及び新S−GW30の転送路作成部31と、転送用通信路を利用して基地局装置であるeNB60に対して未送信データであるバッファリングデータを送信する新S−GW30の転送処理部32と、を有する。また、基地局装置としてのeNB60は、転送用通信路を経由して通信制御装置である新S−GW30からからUE90宛のバッファリングデータを受信した場合に、通常用通信路を経由して送信されるUE90宛のデータよりも前に、バッファリングデータをUE90に送信する制御を行うデータ送信順序制御部62を有する。
上記の通信システム1によれば、第1エリアに在圏していたUE90に対する未送信データ(バッファリングデータ)を転送するための転送用通信路を新S−GW30とeNB60との間で作成するか否かを判定する。そして、判定の結果、転送用通信路を作成する場合には、転送用通信路を作成した後に、新S−GW30からeNB60に対して転送用通信路を介してバッファリングデータが送信される。そして、eNB60のデータ送信順序制御部62では、転送用通信路を経由して新S−GW30からからUE90宛のバッファリングデータを受信した場合に、通常用通信路を経由して送信されるUE90宛のデータよりも前に、バッファリングデータがUE90へ送信される。すなわち、通信システム1によれば、通常用通信路を経由して新S−GW30から送信されるデータよりも前にバッファリングデータをUE90に対して送信することができる。
したがって、通信システム1では、UE90が間欠的にデータの受信を行う通信端末であっても、データの送信を適切に行うことができる。つまり、第2エリアに在圏する前の第1エリアに在圏している際に未受信であった未受信データと、第2エリアに在圏エリアを変更した後に通常用通信路を介して送信されるデータと、を正しい順序で受信できることが可能となる。したがって、UE90宛のデータが誤った送信順序で送られること等による不都合が生じる可能性を減らすことができる。
また、通信制御装置の転送処理部32は、転送用通信路を利用してeNB60に対して未送信データであるバッファリングデータを送信した後に、未送信データの送信終了を通知するエンドマーカをeNB60に対して送信する。また、eNB60のデータ送信順序制御部62は、エンドマーカの受信により未送信データの送信終了が通知されると、通常の通信路を経由して送信されるUE90宛のデータをUE90に送信する制御を行う。
このように、未送信データの送信終了を通信制御装置である新S−GW30から基地局装置として機能するeNB60に対して通知し、その通知に基づいてeNB60において通常の通信路を用いたUE90へのデータの送信を開始する構成とすることで、特にeNB60において、未送信データの送信終了を確認するための通信もしくは待機状態を減らすことができる。したがって、転送用通信路を用いた未送信データのUE90への送信から、通常の通信路を用いた90へのデータの送信への移行をスムーズに行うことができる。また、上記実施形態で説明したように、通常用通信路を経由したデータが先に送信されている状況の場合、eNB60においてUE90宛のデータを一時的に保持しておく必要がある。そのため、転送用通信路を用いた未送信データのUE90への送信から、通常の通信路を用いた90へのデータの送信への移行がスムーズに行われると、eNB60におけるデータの保持時間及び保持量を削減することができる。
なお、上記実施形態では、通信制御装置がS−GW及びMMEから構成される場合について説明した。しかしながら、通信制御装置として機能する装置は3以上であってもよい。また、通信制御装置は1つの装置により実現されていてもよい。例えば、新S−GW30が新MME50における転送路要否判定部51としての機能を有している場合、新S−GW30により通信制御装置を実現することができる。
また、上記実施形態では、バッファリングデータの送信終了を通知するためのエンドマーカをP−GW10から旧S−GW20へ送信した上で、旧S−GW20から新S−GW30へのバッファリングデータの送信終了及び新S−GW30からeNB60へのバッファリングデータの送信終了を、それぞれエンドマーカの送信により通知する構成について説明した。しかしながら、エンドマーカをどの装置が作成して送信を開始するかは特に限定されない。少なくとも新S−GW30からeNB60に対して、バッファリングデータの送信終了が通知されていれば、eNB60では、転送用通信路を経由して送信されるバッファリングデータの待機状態を終了することができる。
また、上記の実施形態では、通常用通信路が転送用通信路よりも先に作成されて、P−GW10から新S−GW30に対して送信されるデータのeNB60への送信を先に行うことができる場合について説明した。しかしながら、通常用通信路及び転送用通信路の作成順序は特に限定されない。通常用通信路及び転送用通信路の作成順序に関係なく、eNB60において、転送用通信路を経由して新S−GW30から送信されたバッファリングデータをUE90に対して送信した後に、通常用通信路を経由して新S−GW30から送信されたデータをUE90に対して送信することで、データが順序を誤って送信されることを防ぐことができる。
(その他)
上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)により接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)により接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施の形態における新S−GW30、新MME50、eNB60などは、本実施形態の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図6は、本実施形態に係る新S−GW30、新MME50、eNB60のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の新S−GW30、新MME50、eNB60は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。新S−GW30、新MME50、及びeNB60のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
新S−GW30、新MME50、及びeNB60における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信や、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、新MME50における転送路要否判定部51などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、eNB60のデータ送信順序制御部62は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の新MME50の転送路作成指示部52などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LEDランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001やメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間において異なるバスで構成されてもよい。
また、新S−GW30、新MME50、及びeNB60は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
以上、本実施形態について詳細に説明したが、当業者にとっては、本実施形態が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本実施形態は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本実施形態に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRC Connection Setup)メッセージ、RRC接続再構成(RRC Connection Reconfiguration)メッセージなどであってもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステムを利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書において特定の装置によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。
情報等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)へ出力され得る。複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)などの有線技術及び/又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC)は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。
上述したパラメータに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル(例えば、PUCCH、PDCCHなど)及び情報要素(例えば、TPCなど)は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
ユーザ端末は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
本明細書で使用する「判断(determining)」、「決定(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)と呼ばれてもよい。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した場合においては、その要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1および第2の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本明細書において、文脈または技術的に明らかに1つのみしか存在しない装置である場合以外は、複数の装置をも含むものとする。
本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。
1…通信システム、10…P−GW、20…旧S−GW、30…新S−GW、31…転送路作成部、32…転送処理部、40…旧MME、50…新MME、51…転送路作成要否判定部、52…転送路作成指示部、60…eNB、61…転送路作成部、62…データ送信順序制御部、90…UE。
Claims (2)
- コアネットワークに対して通信接続し、在圏するエリアを第1エリアから第2エリアに対して変更した通信端末宛のデータ送信を制御する通信システムであって、
コアネットワークに含まれて、前記第2エリアにおいて前記通信端末との間で通信接続を行う基地局装置と、
前記第2エリアに対応して設けられ、前記基地局装置との間で通信路を設けて、当該通信路を経由して前記基地局装置に対して前記通信端末宛のデータを送信する通信制御装置と、
を有し、
前記通信制御装置は、
前記通信端末が前記第2エリアに移動した時点で、前記第1エリアに在圏していた前記通信端末に対する未送信データを前記通信端末に転送するための、通常の通信路とは異なる転送用通信路が必要であるかを判定する転送用通信路要否判定部と、
前記転送用通信路要否判定部により、前記転送用通信路が必要であると判定された場合に、前記基地局装置との間で前記転送用通信路の作成に係る処理を行う転送用通信路作成部と、
前記転送用通信路を利用して前記基地局装置に対して前記未送信データを送信する転送処理部と、
を有し、
前記基地局装置は、
前記通信制御装置との間に設けられた前記転送用通信路を経由して前記通信制御装置から前記通信端末宛の前記未送信データを受信した場合に、前記通常の通信路を経由して前記通信制御装置から送信される前記通信端末宛のデータよりも前に、前記未送信データを前記通信端末に送信する制御を行うデータ送信順序制御部を有する、通信システム。 - 前記通信制御装置の前記転送処理部は、前記転送用通信路を利用して前記基地局装置に対して前記未送信データを送信した後に、前記未送信データの送信終了を前記基地局装置に対して通知し、
前記基地局装置の前記データ送信順序制御部は、前記通信制御装置から前記未送信データの送信終了を通知されると、前記通常の通信路を経由して前記通信制御装置から送信される前記通信端末宛のデータを前記通信端末に送信する制御を行う、請求項1に記載の通信システム。
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3RD GENERATION PARTNERSHIP PROJECT;TECHNICAL SPECIFICATION GROUP SERVICES AND SYSTEM ASPECTS;GENERAL, vol. 3GPP TS 23.401 V13.10.0, JPN6018014213, 13 March 2017 (2017-03-13), pages 3 - 3, ISSN: 0004716117 * |
HUAWEI, HISILICON: "Correction of CE authorization in TAU[online]", 3GPP TSG SA WG2 #118BIS S2-170074, JPN6022007234, 10 January 2017 (2017-01-10), ISSN: 0004716119 * |
VODAFONE: "Handover for non-NB-IoT devices using CIoT optimisations", 3GPP TSG-SA WG2#113AH S2-161251, JPN6018014211, 26 February 2016 (2016-02-26), pages 5 - 1, ISSN: 0004716116 * |
ZTE: "Adding End Marker Handling for HLCom", 3GPP TSG-SA WG2#110 S2-152255, JPN6018014209, 10 July 2015 (2015-07-10), ISSN: 0004716118 * |
Also Published As
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CN110419243A (zh) | 2019-11-05 |
WO2018186270A1 (ja) | 2018-10-11 |
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