WO2018034201A1 - 通信方法 - Google Patents

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WO2018034201A1
WO2018034201A1 PCT/JP2017/028706 JP2017028706W WO2018034201A1 WO 2018034201 A1 WO2018034201 A1 WO 2018034201A1 JP 2017028706 W JP2017028706 W JP 2017028706W WO 2018034201 A1 WO2018034201 A1 WO 2018034201A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
communication path
enb
communication
pgw
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/028706
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
ステファン カップチョアン
ジャリ マティカイネン
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｎｔｔドコモ filed Critical 株式会社Ｎｔｔドコモ
Priority to JP2018534363A priority Critical patent/JP7018884B2/ja
Publication of WO2018034201A1 publication Critical patent/WO2018034201A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/12—Reselecting a serving backbone network switching or routing node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/16—Performing reselection for specific purposes
    • H04W36/18—Performing reselection for specific purposes for allowing seamless reselection, e.g. soft reselection

Definitions

  • the present invention relates to a communication method.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a redundant communication path is corrected via a plurality of gateway devices due to movement of a user terminal.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a communication method capable of suitably continuing communication when a user terminal moves between cells.
  • a communication method includes a user terminal, a first base station apparatus included in a plurality of base station apparatuses provided for each cell in which the user terminal can be located, and a first base station apparatus
  • a connection control apparatus that performs processing related to establishment and disconnection of a communication path to be transmitted, the user terminal moves from a cell under the control of the first base station apparatus to a cell under the control of the second base station apparatus.
  • the connection control device includes a control information storage unit that stores information for specifying the network gateway device associated with the base station device, and the user terminal includes: A first gateway that is provided between the first base station device and the network gateway device associated with the first base station device, and that passes through the first packet transmission device associated with the first base station device and the first base station device; Having one communication path, and the connection control apparatus changes the first communication path from the first base station apparatus to a path that passes through the second base station apparatus.
  • the network gateway device associated with the second base station device by referring to the information stored in the control information storage unit by referring to the information stored in the control information storage unit;
  • the network gateway device determination step for determining whether or not the network gateway device corresponds to the first base station device, and in the network gateway device determination step, the network gateway device is associated with the second base station device.
  • the connection control device uses the second base station for the first communication path.
  • the visited packet gate associated with the second base station device After the first communication route changing step for changing to a route passing through the way device and the first communication route changing step, the connection control device is associated with the user terminal and the second base station device.
  • a communication path used by the user terminal is provided between the network gateway apparatus and a second communication path that passes through the in-zone packet gateway apparatus associated with the second base station apparatus and the second base station apparatus.
  • the connection control device disconnects the first communication path after the first changed communication path disconnection step. And having.
  • a communication method capable of suitably continuing communication when a user terminal moves between cells.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a communication system 1 in which a communication method according to an embodiment of the present invention is executed.
  • the communication system 1 is a communication that provides data communication such as VoLTE (Voice over LTE) to terminal devices in accordance with a communication standard (communication protocol) of an LTE (Long Term Evolution) network.
  • the communication system 1 includes a first eNB (eNodeB) 20A, a second eNB 20B, an MME (Mobility Management Entity) 30, a first SGW (Serving Gateway) 41A, a second SGW 41B, a first PGW (Packet Data Network Gateway) 42A, a second PGW 42B, and a first edge.
  • eNB eNodeB
  • MME Mobility Management Entity
  • SGW Serving Gateway
  • PGW Packet Data Network Gateway
  • a UE (User Equipment) 10 (user terminal) realized by a smartphone, a tablet terminal, or the like is a mobile communication terminal that can communicate by being connected to the communication system 1.
  • a vehicle is shown as the UE 10.
  • the first eNB, the second eNB, the first SGW, the first PGW, the second SGW, and the second PGW are indicated as eNB1, eNB2, SGW1, PGW1, SGW2, and PGW2, respectively.
  • the first eNB 20A (first base station apparatus) and the second eNB 20B (second base station apparatus) are radio base stations connected to the MME 30, and are base station apparatuses having a radio access control function.
  • the first eNB 20A and the second eNB 20B each manage a cell in which the UE 10 can be located, and when a call is received from the UE 10 located in the cell or when an incoming call is received from another UE 10 or the like to the UE 10
  • the paging function for calling the UE 10 as a basic function.
  • the MME 30 (communication control device) has a function of performing location management and authentication control of the UE 10 located in the network.
  • the MME 30 is a part that performs a setting process of a communication path of user data that reaches the edge server 50 from the eNB 20 via the first SGW 41A, the first PGW 42A, the second SGW 41B, the second PGW 42B, and the like.
  • the MME 30 holds information related to the setting process of the communication path (PDN connection) between the UE 10 under the control of the eNB 20 and the first SGW 41A, the first PGW 42A, the second SGW 41B, and the second PGW 42B, and establishes the PDN connection based on the path information. Perform control related to release. That is, the MME 30 functions as a connection control device in the present embodiment.
  • the SGW (the first SGW 41A and the second SGW 41B) functions as an exchange that transmits and receives user data to and from the PGW and is also connected to the UE 10 via the eNB and transmits data to and from the UE 10.
  • this SGW is called a visited packet gateway device.
  • the PGW (first PGW 42A, second PGW 42B) is connected to the SGW and functions as a gateway (switch) that is a connection point with a packet data network (external network) that provides communication services such as voice service and Internet connection service. .
  • the PGW is referred to as a network gateway device.
  • SGW and PGW There are a plurality of the above SGW and PGW. There is also a device called S / PGW in which SGW and PGW are integrated. Also in this case, if the function as SGW and the function as PGW are separated, it corresponds to SGW and PGW shown in the present embodiment. In the following description, for simplification, the SGW and the PGW may be collectively displayed as S / PGW.
  • the above MME, SGW and PGW are nodes constituting an EPC (Evolved Packet Core) in the LTE network.
  • EPC Evolved Packet Core
  • the first SGW 41A can communicate with the first eNB 20A
  • the second SGW 41B can communicate with the second eNB 20B. That is, the first eNB 20A and the second eNB 20B can communicate with different SGWs.
  • this state is referred to as that the first SGW 41A is associated with the first eNB 20A
  • the second SGW 41B is associated with the second eNB 20B, respectively.
  • the first PGW 42A can communicate with the first SGW 41A and can also communicate with the second SGW 41B.
  • the nearest SGW to the first PGW 42A is the first SGW 41A.
  • the first PGW 41A When viewed from the first SGW 41A side, it is the first PGW 41A that can suppress delay in communication and further has high communication efficiency and the like. Therefore, when the first SGW 41A communicates with the PGW, the first PGW 41A is preferentially selected.
  • the first SGW 41A and the first PGW 42A are associated with each other based on the relationship between the first PGW 42A and the first SGW 41A. As described above, the first SGW 41A is associated with the first eNB 20A. Therefore, when these are combined, it can be said that the first PGW 42A is associated with the first eNB 20A.
  • the second PGW 42B can communicate with the second SGW 41B and can also communicate with the first SGW 41A.
  • the nearest SGW to the second PGW 42B is the second SGW 41B. Therefore, when viewed from the second SGW 41B side, it is the second PGW 41B that can suppress delay in communication and further has high communication efficiency and the like. Therefore, when the second SGW 41B communicates with the PGW, the second PGW 41B is selected with priority.
  • the second SGW 41B and the second PGW 42B are associated with each other based on the relationship between the second PGW 42B and the second SGW 41B. As described above, the second SGW 41B is associated with the second eNB 20B. Therefore, when these are combined, it can be said that the second PGW 42B is associated with the second eNB 20B.
  • the first edge server 50A and the second edge server 50B are edge servers that are communicatively connected to the first PGW 42A and the second PGW 42B, respectively.
  • the edge server is capable of communication connection with an external application server, and has a function of providing the service provided by the application server to the UE 10. Examples of services provided by the application server include control of automatic driving of a vehicle.
  • an edge server is one of devices related to an application server that provides a service.
  • the edge server may be handled as a service providing device on the service providing side.
  • the service providing apparatus capable of communication connection with the application server may be an apparatus different from the edge server.
  • a communication connection of the UE 10 in the communication system 1 will be described.
  • a PDN (Packet Data Network) connection (communication path) for transmitting and receiving data between the UE 10 and the edge server (for example, the first edge server 50A).
  • the PDN connection reaches the edge server (for example, the first edge server 50A) from the UE 10 via the eNB (for example, the first eNB 20A), the SGW (for example, the first SGW 41A), and the PGW (for example, the first PGW 42A).
  • the MME 30 controls processing related to connection and disconnection of the PDN connection.
  • eNB has a function which requests
  • the eNB (first eNB 20A, second eNB 20B) includes a path control unit 21 that performs monitoring and control related to the PDN connection.
  • the MME 30 includes a control request receiving unit 31 that receives a request for changing a PDN connection from the eNB, and a control processing unit that performs processing such as connection (establishment), disconnection, and change of the PDN connection based on a request from the eNB. 32 and a control information storage unit 33 in which information for performing connection of a PDN connection by the control processing unit 32 is stored.
  • control information storage unit 33 for example, information related to the SGW / PGW to which the UE 10 is connected, information indicating a correspondence relationship between the SGW / PGW and the cell (eNB), and the like are stored. Information to be described will be described later.
  • the PDN connection is a communication path for transmitting and receiving user data between the UE 10 and a service providing apparatus such as an MEC server.
  • the PDN connection is controlled between the UE 10 and the MME 30 via the eNB.
  • a control connection is also provided as a control communication path for transmitting and receiving signals.
  • the control connection is connected to the MME 30 via the same eNB as the PDN connection.
  • the control connection is provided with the MME 30 via the eNB when the UE 10 is first connected to the network (Attach), and the connection is maintained while changing the eNB via the movement of the UE 10 (handover). Communication path.
  • each functional block may be realized by one device physically and / or logically coupled, and two or more devices physically and / or logically separated may be directly and / or indirectly. (For example, wired and / or wireless) and may be realized by these plural devices.
  • the first eNB 20A, the second eNB 20B, the MME 30, the first SGW 41A, the second SGW 41B, the first PGW 42A, the second PGW 42B, and the like according to the embodiment of the present invention are each a computer that performs each process in the communication system 1 of the present embodiment. May function.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of each of the devices according to the present embodiment.
  • Each of the above-described devices may be physically configured as a computer device including a processor 1001, a memory 1002, a storage 1003, a communication device 1004, an input device 1005, an output device 1006, a bus 1007, and the like.
  • the term “apparatus” can be read as a circuit, a device, a unit, or the like.
  • the hardware configuration of each device described above may be configured to include one or a plurality of each device illustrated in the figure, or may be configured not to include some devices.
  • Each function in the first eNB 20A, the second eNB 20B, the MME 30, the first SGW 41A, the second SGW 41B, the first PGW 42A, and the second PGW 42B causes the processor to read predetermined software (program) on hardware such as the processor 1001 and the memory 1002.
  • 1001 performs an operation, and is realized by controlling communication by the communication apparatus 1004 and reading and / or writing of data in the memory 1002 and the storage 1003.
  • the processor 1001 controls the entire computer by operating an operating system, for example.
  • the processor 1001 may be configured by a central processing unit (CPU) including an interface with peripheral devices, a control device, an arithmetic device, a register, and the like.
  • CPU central processing unit
  • the path control unit 21 of the first eNB 20A and the second eNB 20B, the control processing unit 32 of the MME 30, and the like may be realized by the processor 1001.
  • the processor 1001 reads programs (program codes), software modules, and data from the storage 1003 and / or the communication device 1004 to the memory 1002, and executes various processes according to these.
  • a program that causes a computer to execute at least a part of the operations described in the above embodiments is used.
  • the path control unit 21 of the first eNB 20A and the second eNB 20B, the control processing unit 32 of the MME 30 and the like may be realized by a control program stored in the memory 1002 and operated by the processor 1001, and the same applies to other functional blocks. It may be realized.
  • the above-described various processes have been described as being executed by one processor 1001, they may be executed simultaneously or sequentially by two or more processors 1001.
  • the processor 1001 may be implemented by one or more chips. Note that the program may be transmitted from a network via a telecommunication line.
  • the memory 1002 is a computer-readable recording medium and includes, for example, at least one of ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), RAM (Random Access Memory), and the like. May be.
  • the memory 1002 may be called a register, a cache, a main memory (main storage device), or the like.
  • the memory 1002 can store a program (program code), a software module, and the like that can be executed to implement the wireless communication method according to the embodiment of the present invention.
  • the storage 1003 is a computer-readable recording medium such as an optical disk such as a CD-ROM (Compact Disc ROM), a hard disk drive, a flexible disk, a magneto-optical disk (for example, a compact disk, a digital versatile disk, a Blu-ray). (Registered trademark) disk, smart card, flash memory (for example, card, stick, key drive), floppy (registered trademark) disk, magnetic strip, and the like.
  • the storage 1003 may be referred to as an auxiliary storage device.
  • the storage medium described above may be, for example, a database, server, or other suitable medium including the memory 1002 and / or the storage 1003.
  • the communication device 1004 is hardware (transmission / reception device) for performing communication between computers via a wired and / or wireless network, and is also referred to as a network device, a network controller, a network card, a communication module, or the like.
  • the control request receiving unit 31 of the MME 30 described above may be realized by the communication device 1004.
  • the input device 1005 is an input device (for example, a keyboard, a mouse, a microphone, a switch, a button, a sensor, etc.) that accepts an input from the outside.
  • the output device 1006 is an output device (for example, a display, a speaker, an LED lamp, etc.) that performs output to the outside.
  • the input device 1005 and the output device 1006 may have an integrated configuration (for example, a touch panel).
  • each device such as the processor 1001 and the memory 1002 is connected by a bus 1007 for communicating information.
  • the bus 1007 may be configured with a single bus or may be configured with different buses between apparatuses.
  • the first eNB 20A, the second eNB 20B, the MME 30, the first SGW 41A, the second SGW 41B, the first PGW 42A, and the second PGW 42B are a microprocessor, a digital signal processor (DSP), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and a PLD (Programmable). It may be configured to include hardware such as Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), etc., and part or all of each functional block may be realized by the hardware. For example, the processor 1001 may be implemented by at least one of these hardware.
  • an SGW and a PGW are provided for each of a plurality of eNBs, and a plurality of edge servers are provided.
  • a plurality of eNBs including the first eNB 20A are provided under the first SGW 41A, and the first PGW 42A is connected to the first edge server 50A.
  • a plurality of eNBs including the second eNB 20B are provided under the second SGW 41B, and the second PGW 42 is connected to the second edge server 50B.
  • the PGW and the SGW may have a one-to-one relationship, and a plurality of SGWs (or PGWs) may be provided for one PGW (or SGW).
  • the communication system 1 attempts to suppress communication delay by distributing and arranging the SGW, the PGW, and the service providing apparatus in order to cope with the above-described problem of delay.
  • the UE 10 moves from a cell under the control of the first eNB 20A to a cell under the control of the second eNB 20B.
  • handover is performed when the UE 10 moves between cells. That is, a process of changing the base station apparatus through which one PDN connection is maintained is performed.
  • the PDN connection used so far is disconnected and the PDN It is necessary to newly establish a connection, that is, to reconnect the PDN.
  • FIG. 1 In the example illustrated in FIG.
  • the above problem that is, movement between cells that require reconnection of the PDN connection, that is, base stations with different network gateway devices corresponding to the base station devices. It has a configuration for preventing communication delay during movement between devices. That is, by devising the processing related to the disconnection and connection of the PDN connection, the configuration in which the time during which the PDN connection cannot be used is reduced and the service from the service providing apparatus can be suitably received is realized. The specific procedure will be described below.
  • the communication method according to the present embodiment is a method of performing a handover of a previously provided PDN connection and providing a new PDN connection while maintaining the PDN connection.
  • the first eNB 20A and the second eNB 20B use X2 handover in which the information related to the UE 10 to be handed over is transmitted and received using the X2 interface.
  • the above-described communication method is characterized in that the MME makes a determination regarding the handover of the PDN connection and the connection of the new PDN connection.
  • the UE 10 moves from the cell under the control of the first eNB 20A to the cell under the control of the second eNB 20B, the UE 10 moves the first eNB 20A, the first SGW 41A, and the first PGW 42A.
  • a handover is performed for the first PDN connection (PDN1) that reaches the first edge server 50A via the first PDN connection.
  • the first PDN connection after the handover reaches the first edge server 50A from the UE 10 via the second eNB 20B, the second SGW 41B, and the first PGW 42A.
  • the first PDN connection is deleted.
  • the second PDN connection reaches the second edge server 50B from the UE 10 via the second eNB 20B, the second SGW 41B, and the second PGW 42B.
  • FIGS. 5A to 5C are held in the control information storage unit 33 of the MME 30.
  • FIG. 5 (A) stores information for specifying the serving packet gateway device (SGW) and the network gateway device (PGW) to which the UE is connected in association with the information for specifying the UE.
  • SGW serving packet gateway device
  • PGW network gateway device
  • the SGW and the PGW to which the UE is connected can be specified by the information shown in FIG.
  • FIG. 5A an integrated S / PGW is shown, but when it is not an integrated S / PGW, only SGW and PGW are shown.
  • FIG. 5B is information indicating the correspondence relationship between the in-zone packet gateway device and the cell.
  • the information for specifying the in-zone packet gateway device (in this case, information for specifying the SGW) and the cell are specified.
  • Information (that is, corresponding to information specifying the eNB) is associated with the information. Since the MME 30 can identify the destination cell (eNB), the information shown in FIG. 5B can be used to identify the SGW corresponding to the eNB.
  • FIG. 5C is information indicating a correspondence relationship between the in-zone packet gateway device (SGW) and the network gateway device (PGW). The SGW and the PGW may not be in a one-to-one relationship as described above. Therefore, by holding the information as shown in FIG.
  • the eNB to which the UE 10 is connected changes as the UE 10 moves, so that the destination eNB
  • the MME 30 can grasp whether or not the PGW corresponding to is changed.
  • processing related to reconnection of the PDN connection as shown in FIG. 4 occurs.
  • the UE 10 is provided with a first PDN connection (PDN1) that passes through the first eNB 20A, the first SGW 41A, and the first PGW 42A (S01).
  • PDN1 PDN connection
  • the first eNB 20A determines that a handover is necessary for the UE 10 as a result of communication quality measurement in the UE 10 (Handover Decision: S02).
  • processing related to handover is started between the UE 10, the first eNB 20A, and the second eNB 20B (S02).
  • a change request (handover request) for the first PDN connection is transmitted from the second eNB 20B to the MME 30 (Path Switch Request: S03: path change request receiving step).
  • the PDN connection change request (handover request) includes information indicating the destination cell of the UE 10 based on the communication quality measurement result from the UE 10.
  • the control processing unit 32 transmits information related to the destination cell of the UE 10 transmitted from the second eNB 20B and information stored in the control information storage unit 33. Based on the above, it is determined whether the PGW corresponding to the destination eNB of the UE 10 is changed, that is, whether the process related to the reconnection of the PDN connection is necessary (S04: network gateway device determination step). Specifically, based on the information stored in the control information storage unit 33, based on whether or not the PGW corresponding to the eNB of the handover destination cell matches the PGW corresponding to the eNB of the cell before movement, It is determined whether reconnection of the PDN connection is necessary. A case where there are a plurality of PGWs corresponding to the destination eNB of the UE 10 is also conceivable. In that case, an appropriate PGW is selected by the MME 30 based on a predetermined policy or the like.
  • the handover of the first PDN connection is performed regardless of the determination result, so that the process related to the handover is performed via the second eNB 20B (S05: first communication path change). Step).
  • the process related to the handover is an existing process.
  • the first PDN connection (PDN1) is a connection that passes through the second eNB 20B, the second SGW 41B, and the first PGW 41A (S06: however, the route is exactly shown in FIG. 4A).
  • control connection is also handed over simultaneously with the handover of the first PDN connection. Since the control connection handover is a known process, a detailed description thereof will be omitted.
  • the MME 30 transmits information related to establishment of a communication path to the second eNB 20B and the UE 10 (RRC Connec. Reconf. NAS: SM on-demand: S08: second communication path new establishment step).
  • information specifying the second PGW 42B through which the newly provided PDN connection passes is notified from the MME 30 to the second eNB 20B and the UE 10.
  • the information specifying the second PGW 42B is, for example, the IP address of the second PGW 42B.
  • the UE 10 can transmit information to the second edge server 50B via the second eNB 20B, the second SGW 41B, and the second PGW 42B (First Uplink Packet: S09: second communication path new establishment step). .
  • the UE 10 is notified via the second eNB to the MME 30 that it has received an instruction relating to establishment of a communication path (RRC Connec. Reconf. Complete NAS: SM on-demand ack: S10: second communication Route new establishment step). Thereafter, the UE 10 notifies the IP server of the second PGW 42B to the application server that provides the service (S11). Thereby, it becomes possible to transmit information to the UE 10 via the second edge server 50B, the second PGW 42B, the second SGW 41B, and the second eNB 20B from the application server (First Downlink Packet: S12: establishment of a new second communication path) Step). That is, the second PDN connection (PDN2) is established, and the communication path used by the UE 10 is switched to the second PDN connection.
  • PDN2 PDN connection
  • the MME 30 performs a disconnection process of the first PDN connection (PDN1) (S13: first communication path disconnection step after change).
  • the disconnection process of the first PDN connection is a known process.
  • the second PDN connection (PDN2) newly provided is used for data transmission / reception of the UE 10 after moving the cell, and the first PDN connection (PDN1) is disconnected.
  • the destination of the UE 10 It is determined whether the PGW corresponding to the eNB is changed, that is, whether the process related to the reconnection of the PDN connection is necessary (S04).
  • the process of this determination is the process related to the handover of the first PDN connection. The case where it was performed on the way was explained. However, the above determination may be made after the processing related to the handover of the first PDN connection is completed (S06).
  • the MME 30 can make the above determination (S04). That is, the determination regarding the necessity of reconnection of the PDN connection in the MME 30 may be at any timing after the reception of the Path Switch Request from the first eNB 20A (S03).
  • the first PDN connection is handed over without changing the PGW.
  • the second PDN connection via the destination base station apparatus and the network gateway apparatus after changing to the path via the base station apparatus (eNB) of the destination cell and the upper packet packet gateway apparatus (SGW) Is provided.
  • the first PDN connection is disconnected. That is, in the above communication method, the second PDN connection is provided in the state where the first PDN connection after the handover exists, and then the first PDN connection is disconnected.
  • the MME 30 stores information on the network gateway device (PGW) associated with the base station device (eNB) in the control information storage unit 33.
  • PGW network gateway device
  • the MME 30 since the MME 30 aggregates and holds the information of the network gateway device (PGW) associated with the base station device (eNB), the MME 30 takes the initiative to establish a communication path (PDN connection). And controlling the cutting.
  • the UE 10 provides a plurality of PDN connections.
  • a connection corresponding to the second PDN connection is provided in advance before the UE 10 moves to a cell under the second eNB 20B, that is, in a state where the UE 10 is in the cell under the first eNB 20A.
  • the method of handing over the PDN connection used with the movement of UE10 was considered.
  • the communication amount related to the PDN connection provided in advance increases.
  • the UE 10 moves from a cell under the first eNB 20A to a cell under the second eNB 20B, but in reality, the cell corresponds to the second eNB 20B as a cell close to the cell under the first eNB 20A.
  • the cell corresponds to the second eNB 20B as a cell close to the cell under the first eNB 20A.
  • the UE 10 is located in a cell under the first eNB 20A and a connection corresponding to the second PDN connection is provided in advance, it is not known in advance which cell the UE 10 moves to. In order to continue the process, it is necessary to provide in advance PDN connections corresponding to all adjacent cells.
  • the MME 30 can specify a destination eNB when a handover request related to the UE 10 is received from the eNB, and the MME 30 can specify the PGW corresponding to the eNB. This is a configuration using a certain point.
  • a communication method includes a user terminal and a first base station apparatus and a second base station included in a plurality of base station apparatuses provided for each cell in which the user terminal can be located.
  • a plurality of visited packet gateway apparatuses associated with the base station apparatus and responsible for data transmission of the user terminal, and associated with the base station apparatus and the visited packet gateway apparatus and with an external network Via a plurality of network gateway devices that are devices for controlling transmission / reception of data of the user terminal between them, and any of the plurality of base station devices and the plurality of visited packet gateway devices,
  • connection control device that performs processing related to establishment and disconnection of a route, wherein the user terminal moves from a cell under the control of the first base station device to a cell under the control of the second base station device.
  • the connection control device includes a control information storage unit that stores information for specifying the network gateway device associated with the base station device, and the user terminal includes the first A first communication path provided between the network gateway device associated with the base station device and passing through the first base station device and the visited packet gateway device associated with the first base station device.
  • the connection control apparatus receives a request from the first base station apparatus to change the first communication path to a path that passes through the second base station apparatus.
  • a route change request receiving step, and the connection control device refers to the information stored in the control information storage unit, and the network gateway device associated with the second base station device
  • the connection control device for the first communication path, the second base station device and the first 2
  • the packet packet gateway device associated with the base station device The network gateway device in which the connection control device is associated with the user terminal and the second base station device after the first communication route changing step for changing to a route to be passed and the first communication route changing step.
  • the route of the first communication route corresponds to the destination cell without changing the network gateway device.
  • the route is changed to pass through the second base station device to be connected and the in-zone packet gateway device associated with the second base station device.
  • the second communication path that reaches the network gateway device associated with the second base station device via the second base station device at the movement destination and the in-zone packet gateway device associated with the second base station device Is provided.
  • the first communication path is disconnected.
  • each device included in the communication system 1 described in the above embodiment may be configured by combining a plurality of devices. Further, a plurality of devices included in the communication system 1 may be realized by a single device.
  • the signal names used in the communication path (PDN connection) establishment and disconnection processing described in the above embodiment are merely examples. That is, in a series of processes related to establishment and disconnection of a communication path (PDN connection), signals transmitted and received between each device of the communication system 1 are not limited to those described in the above embodiment. Moreover, you may change suitably about the order of a process as needed.
  • the said embodiment demonstrated the case where the communication system 1 was a system based on the communication standard of a LTE network
  • the communication method by the communication system which concerns on this invention is applicable also to the network of another radio system.
  • each device included in the communication system 1 described in the above embodiment can be changed to a device corresponding to each wireless system.
  • the communication system 1 may be compatible with a plurality of wireless systems, and in that case, the type of network that can be controlled by the base station apparatus is the same between the first base station apparatus and the second base station apparatus. Parts may be different.
  • notification of information is not limited to the aspect / embodiment described in this specification, and may be performed by other methods.
  • notification of information includes physical layer signaling (for example, DCI (Downlink Control Information), UCI (Uplink Control Information)), upper layer signaling (for example, RRC (Radio Resource Control) signaling, MAC (Medium Access Control) signaling), It may be implemented by broadcast information (MIB (Master Information Block), SIB (System Information Block)), other signals, or a combination thereof.
  • the RRC signaling may be called an RRC message, and may be, for example, an RRC connection setup (RRC Connection Setup) message, an RRC connection reconfiguration (RRCConnection Reconfiguration) message, or the like.
  • Each aspect / embodiment described in this specification includes LTE (Long Term Evolution), LTE-A (LTE-Advanced), SUPER 3G, IMT-Advanced, 4G, 5G, FRA (Future Radio Access), W-CDMA.
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • SUPER 3G IMT-Advanced
  • 4G 5G
  • FRA Full Radio Access
  • W-CDMA Wideband
  • GSM registered trademark
  • CDMA2000 Code Division Multiple Access 2000
  • UMB User Mobile Broadband
  • IEEE 802.11 Wi-Fi
  • IEEE 802.16 WiMAX
  • IEEE 802.20 UWB (Ultra-WideBand
  • the present invention may be applied to a Bluetooth (registered trademark), a system using another appropriate system, and / or a next generation system extended based on the system.
  • the specific operation performed by a specific device in this specification may be performed by its upper node in some cases.
  • a specific device is a base station
  • various operations performed for communication with a terminal in a network including one or a plurality of network nodes (network nodes) having the base station are: It is clear that this can be done by the base station and / or other network nodes other than the base station (for example, but not limited to MME or S-GW).
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW network nodes
  • Information etc. can be output from the upper layer (or lower layer) to the lower layer (or upper layer). Input / output may be performed via a plurality of network nodes.
  • the input / output information or the like may be stored in a specific location (for example, a memory) or may be managed by a management table. Input / output information and the like can be overwritten, updated, or additionally written. The output information or the like may be deleted. The input information or the like may be transmitted to another device.
  • the determination may be performed by a value represented by 1 bit (0 or 1), may be performed by a true / false value (Boolean: true or false), or may be performed by comparing numerical values (for example, a predetermined value) Comparison with the value).
  • notification of predetermined information is not limited to explicitly performed, but is performed implicitly (for example, notification of the predetermined information is not performed). Also good.
  • software, instructions, etc. may be transmitted / received via a transmission medium.
  • software may use websites, servers, or other devices using wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • wired technology such as coaxial cable, fiber optic cable, twisted pair and digital subscriber line (DSL) and / or wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • DSL digital subscriber line
  • wireless technology such as infrared, wireless and microwave.
  • these wired and / or wireless technologies are included within the definition of transmission media.
  • Information, signals, etc. described herein may be represented using any of a variety of different technologies.
  • data, commands, commands, information, signals, bits, symbols, chips, etc. that may be referred to throughout the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or magnetic particles, light fields or photons, or any of these May be represented by a combination of
  • the channel and / or symbol may be a signal.
  • the signal may be a message.
  • the component carrier (CC) may be called a carrier frequency, a cell, or the like.
  • system and “network” used in this specification are used interchangeably.
  • information, parameters, and the like described in this specification may be represented by absolute values, may be represented by relative values from a predetermined value, or may be represented by other corresponding information.
  • the radio resource may be indicated by an index.
  • the base station can accommodate one or a plurality of (for example, three) cells (also called sectors). When the base station accommodates a plurality of cells, the entire coverage area of the base station can be divided into a plurality of smaller areas, and each smaller area can be divided into a base station subsystem (for example, an indoor small base station RRH: Remote).
  • a communication service can also be provided by Radio Head).
  • the term “cell” or “sector” refers to part or all of the coverage area of a base station and / or base station subsystem that provides communication services in this coverage. Further, the terms “base station”, “eNB”, “cell”, and “sector” may be used interchangeably herein.
  • a base station may also be called in terms such as a fixed station (station), a NodeB, an eNodeB (eNB), an access point, an femtocell, and a small cell.
  • a mobile communication terminal is defined by those skilled in the art as a subscriber station, mobile unit, subscriber unit, wireless unit, remote unit, mobile device, wireless device, wireless communication device, remote device, mobile subscriber station, access terminal, mobile terminal, It may also be referred to as a wireless terminal, remote terminal, handset, user agent, mobile client, client, or some other appropriate terminology.
  • determining may encompass a wide variety of actions. “Judgment” and “decision” are, for example, judgment, calculation, calculation, processing, derivation, investigating, searching (looking up) (for example, table , Searching in a database or another data structure), considering ascertaining as “determining”, “deciding”, and the like.
  • determination and “determination” include receiving (for example, receiving information), transmitting (for example, transmitting information), input (input), output (output), and access. (accessing) (e.g., accessing data in a memory) may be considered as "determined” or "determined”.
  • determination and “decision” means that “resolving”, “selecting”, “choosing”, “establishing”, and “comparing” are regarded as “determining” and “deciding”. May be included. In other words, “determination” and “determination” may include considering some operation as “determination” and “determination”.
  • connection means any direct or indirect connection or coupling between two or more elements and It can include the presence of one or more intermediate elements between two “connected” or “coupled” elements.
  • the coupling or connection between the elements may be physical, logical, or a combination thereof.
  • the two elements are radio frequency by using one or more wires, cables and / or printed electrical connections, and as some non-limiting and non-inclusive examples
  • electromagnetic energy such as electromagnetic energy having a wavelength in the region, microwave region, and light (both visible and invisible) region, it can be considered to be “connected” or “coupled” to each other.
  • the phrase “based on” does not mean “based only on”, unless expressly specified otherwise. In other words, the phrase “based on” means both “based only on” and “based at least on.”
  • any reference to the element does not generally limit the quantity or order of the elements. These designations can be used herein as a convenient way to distinguish between two or more elements. Thus, a reference to the first and second elements does not mean that only two elements can be employed there, or that in some way the first element must precede the second element.
  • SYMBOLS 1 Communication system, 10 ... UE, 20A ... 1st eNB, 20B ... 2nd eNB, 30 ... MME, 41A ... 1st SGW, 41B ... 2nd SGW, 42A ... 1st PGW, 42B ... 2nd PGW, 50A ... 1st edge server, 50B ... Second edge server.

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Abstract

通信方法では、対応するネットワークゲートウェイ装置（ＰＧＷ）が互いに異なるセル間をＵＥ１０が移動する際に、まず、ＰＧＷを変更せずに第１ＰＤＮコネクションをハンドオーバして移動先のセルの基地局装置（ｅＮＢ）及び在圏パケットゲートウェイ装置（ＳＧＷ）を経由する経路に変更した後、移動先の基地局装置及びネットワークゲートウェイ装置を経由する第２ＰＤＮコネクションを設け、ＵＥ１０が使用する通信経路を第２ＰＤＮコネクションに切り替えた後に、第１ＰＤＮコネクションを切断する。

Description

通信方法
　本発明は、通信方法に関する。
　従来から、ユーザ端末が在圏するセルを移動する際には、ユーザ端末から基地局装置及びゲートウェイ装置を経由して設けられる通信経路の経路を変更する処理が行われる。例えば、特許文献１では、ユーザ端末が移動したために複数のゲートウェイ装置を経由して冗長となった通信経路を修正する等の構成が示されている。
再公表特許第２０１１／１１８１９６号
　近年、従来は多数の基地局装置に対して集約して配置されていたゲートウェイ装置を分散配置することで、通信の遅延を低減することが検討されている。しかしながら、特許文献１に示すように、ユーザ端末の移動に応じて複数のゲートウェイ装置を経由する通信経路を設けながらのユーザ端末の移動を許容すると、通信の遅延が増大することが考えられる。一方、ゲートウェイ装置の変更が必要なセル間の移動が発生する際に適切な通信経路を確保しようとすると、通信経路の再設定等が必要となり、通信が瞬断される可能性がある。
　本発明は上記を鑑みてなされたものであり、ユーザ端末がセル間を移動する際の通信を好適に継続することが可能な通信方法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方法は、ユーザ端末と、前記ユーザ端末が在圏可能なセル毎に設けられる複数の基地局装置に含まれる第１基地局装置及び第２基地局装置と、前記基地局装置に対応付けられると共に前記ユーザ端末のデータの伝送を担う複数の在圏パケットゲートウェイ装置と、前記基地局装置及び前記在圏パケットゲートウェイ装置に対応付けられると共に外部ネットワークとの間での前記ユーザ端末のデータの送受信を制御する装置である複数のネットワークゲートウェイ装置と、前記複数の基地局装置の何れか及び前記複数の在圏パケットゲートウェイ装置の何れかを経由して、前記複数のネットワークゲートウェイ装置に含まれるネットワークゲートウェイ装置と、と前記ユーザ端末との間に設けられる通信経路の確立及び切断に係る処理を行う接続制御装置と、を含む通信システムにおいて、前記ユーザ端末が前記第１基地局装置の配下のセルから前記第２基地局装置の配下のセルに対して移動する際の通信方法であって、前記接続制御装置は、前記基地局装置に対応付けられる前記ネットワークゲートウェイ装置を特定する情報を記憶する制御情報記憶部を有し、前記ユーザ端末は、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置との間に設けられ、前記第１基地局装置及び前記第１基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する第１通信経路を有し、前記接続制御装置が、前記第１基地局装置から、前記第１通信経路について、前記第２基地局装置を経由する経路に変更する要求を受信する経路変更要求受信ステップと、前記接続制御装置が、前記制御情報記憶部に記憶されている情報を参照して、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置が、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置と一致するか否かを判定するネットワークゲートウェイ装置判定ステップと、前記ネットワークゲートウェイ装置判定ステップにおいて、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置が、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置と一致しないと判定された場合に、前記接続制御装置が、前記第１通信経路について、前記第２基地局装置及び前記第２基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する経路に変更する第１通信経路変更ステップと、前記第１通信経路変更ステップの後に、前記接続制御装置が、前記ユーザ端末と、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置との間に、前記第２基地局装置及び前記第２基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する第２通信経路を設け、前記ユーザ端末が使用する通信経路を前記第２通信経路に切り替える第２通信経路新規確立ステップと、前記第２通信経路新規確立ステップの後に、前記接続制御装置が、前記第１通信経路を切断する変更後第１通信経路切断ステップと、を有する。
　本発明によれば、ユーザ端末がセル間を移動する際の通信を好適に継続することが可能な通信方法が提供される。
本発明の一形態に係る通信方法が実行される通信システムの概略構成を説明する図である。 ｅＮＢ及びＭＭＥの機能ブロックを説明する図である。 通信システムに含まれる各装置のハードウェア構成を説明する図である。 本実施形態の通信方法の概略を説明する図である。 本実施形態の通信方法で用いられる情報の例を説明する図である。 本実施形態の通信方法について説明するシーケンス図である。
　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、本発明の一形態に係る通信方法が実行される通信システム１の概略構成を説明する図である。図１に示すように、通信システム１は、ＬＴＥ（Long　Term　Evolution）ネットワークの通信規格（通信プロトコル）に準拠して、端末装置に対してＶｏＬＴＥ（Voice　over　LTE）等のデータ通信を提供する通信システムである。通信システム１は、第１ｅＮＢ（eNodeB）２０Ａ、第２ｅＮＢ２０Ｂ、ＭＭＥ（Mobility　Management　Entity）３０、第１ＳＧＷ（Serving　Gateway）４１Ａ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第１ＰＧＷ（Packet　Data　Network　Gateway）４２Ａ、第２ＰＧＷ４２Ｂ、第１エッジサーバ５０Ａ、第２エッジサーバ５０Ｂを含んで構成されている。スマートフォン、タブレット端末等により実現されるＵＥ（User　Equipment）１０（ユーザ端末）は、この通信システム１と通信接続することにより通信を行うことができる移動通信端末である。図１では、ＵＥ１０が移動手段により移動中である場合を示しているため、ＵＥ１０として車両を示している。なお、図面においては、第１ｅＮＢ、第２ｅＮＢ、第１ＳＧＷ、第１ＰＧＷ、第２ＳＧＷ、第２ＰＧＷは、それぞれ、ｅＮＢ１、ｅＮＢ２、ＳＧＷ１、ＰＧＷ１、ＳＧＷ２、ＰＧＷ２と表示している。
　第１ｅＮＢ２０Ａ（第１基地局装置），第２ｅＮＢ２０Ｂ（第２基地局装置）は、ＭＭＥ３０に接続された無線基地局であるとともに、無線アクセス制御機能を有した基地局装置である。第１ｅＮＢ２０Ａ，第２ｅＮＢ２０Ｂは、それぞれＵＥ１０が在圏可能なセルを管理し、セル内に在圏するＵＥ１０から発信があった際の受付制御機能や、他のＵＥ１０等からＵＥ１０に着信があった際にＵＥ１０を呼び出すページング機能を基本機能として有している。
　ＭＭＥ３０（通信制御装置）は、ネットワークに在圏するＵＥ１０の位置管理、認証制御を行う機能を有する。また、ＭＭＥ３０は、ｅＮＢ２０から、第１ＳＧＷ４１Ａ、第１ＰＧＷ４２Ａ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第２ＰＧＷ４２Ｂ等を経由してエッジサーバ５０へ到達するユーザデータの通信経路の設定処理を行う部分である。ＭＭＥ３０は、ｅＮＢ２０の配下のＵＥ１０と、第１ＳＧＷ４１Ａ、第１ＰＧＷ４２Ａ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第２ＰＧＷ４２Ｂとの通信経路（ＰＤＮコネクション）の設定処理に係る情報を保持すると共に、経路情報に基づいてＰＤＮコネクションの確立及び解放に係る制御を行う。すなわち、ＭＭＥ３０は、本実施形態における接続制御装置として機能する。
　ＳＧＷ（第１ＳＧＷ４１Ａ、第２ＳＧＷ４１Ｂ）は、ＰＧＷとの間でユーザデータの送受信を行うと共に、ｅＮＢを介してＵＥ１０とも接続されてＵＥ１０との間でデータの伝送を行う交換機として機能する。本実施形態では、このＳＧＷを在圏パケットゲートウェイ装置と呼ぶ。
　ＰＧＷ（第１ＰＧＷ４２Ａ、第２ＰＧＷ４２Ｂ）は、ＳＧＷと接続可能にされ、音声サービス、インターネット接続サービス等の通信サービスを提供するパケットデータネットワーク（外部ネットワーク）との接続点であるゲートウェイ（交換機）として機能する。本実施形態では、ＰＧＷをネットワークゲートウェイ装置と呼ぶ。
　上記のＳＧＷ及びＰＧＷは、それぞれ複数存在する。なお、ＳＧＷとＰＧＷとが一体化されたＳ／ＰＧＷという装置も存在する。この場合もＳＧＷとしての機能とＰＧＷとしての機能とが分離していれば、本実施形態で示すＳＧＷ及びＰＧＷに相当する。また、以下の説明では、簡略化のためにＳＧＷ及びＰＧＷをまとめてＳ／ＰＧＷとして表示する場合がある。上記のＭＭＥ，ＳＧＷ及びＰＧＷは、ＬＴＥネットワークにおけるＥＰＣ（Evolved　Packet　Core）を構成するノードである。
　なお、本実施形態では、第１ＳＧＷ４１Ａは、第１ｅＮＢ２０Ａとの間で通信可能であり、第２ＳＧＷ４１Ｂは、第２ｅＮＢ２０Ｂとの間で通信可能である。すなわち、第１ｅＮＢ２０Ａ及び第２ｅＮＢ２０Ｂは、互いに異なるＳＧＷと通信可能となっている。本実施形態では、この状態を、それぞれ、第１ＳＧＷ４１Ａは第１ｅＮＢ２０Ａと対応付けられている、第２ＳＧＷ４１Ｂは第２ｅＮＢ２０Ｂと対応付けられている、という。
　また、第１ＰＧＷ４２Ａは、第１ＳＧＷ４１Ａと通信可能であると共に第２ＳＧＷ４１Ｂとも通信可能である。ただし、第１ＰＧＷ４２Ａに対する最寄りのＳＧＷは、第１ＳＧＷ４１Ａである。第１ＳＧＷ４１Ａ側から見ると、通信において遅延を抑制することができ、さらに通信効率等も高いのは第１ＰＧＷ４１Ａである。したがって、第１ＳＧＷ４１ＡがＰＧＷと通信を行う場合には、第１ＰＧＷ４１Ａが優先して選択される。本実施形態では、このような第１ＰＧＷ４２Ａと第１ＳＧＷ４１Ａとの関係に基づいて、第１ＳＧＷ４１Ａと第１ＰＧＷ４２Ａとが対応付けられている、という。上述したように、第１ＳＧＷ４１Ａは第１ｅＮＢ２０Ａと対応付けられている。したがって、これらを組み合わせると、第１ＰＧＷ４２Ａは第１ｅＮＢ２０Ａと対応付けられている、といえる。
　同様に、第２ＰＧＷ４２Ｂは、第２ＳＧＷ４１Ｂと通信可能であると共に第１ＳＧＷ４１Ａとも通信可能である。ただし、第２ＰＧＷ４２Ｂに対する最寄りのＳＧＷは、第２ＳＧＷ４１Ｂである。したがって、第２ＳＧＷ４１Ｂ側から見ると、通信において遅延を抑制することができ、さらに通信効率等も高いのは第２ＰＧＷ４１Ｂである。したがって、第２ＳＧＷ４１ＢがＰＧＷと通信を行う場合には、第２ＰＧＷ４１Ｂが優先して選択される。本実施形態では、このような第２ＰＧＷ４２Ｂと第２ＳＧＷ４１Ｂとの関係に基づいて、第２ＳＧＷ４１Ｂと第２ＰＧＷ４２Ｂとが対応付けられている、という。上述したように、第２ＳＧＷ４１Ｂは第２ｅＮＢ２０Ｂと対応付けられている。したがって、これらを組み合わせると、第２ＰＧＷ４２Ｂは第２ｅＮＢ２０Ｂと対応付けられている、といえる。
　第１エッジサーバ５０Ａ、第２エッジサーバ５０Ｂは、それぞれ第１ＰＧＷ４２Ａ、第２ＰＧＷ４２Ｂに対して通信接続するエッジサーバである。エッジサーバは、外部のアプリケーションサーバと通信接続が可能であり、アプリケーションサーバが提供するサービスをＵＥ１０に対して提供する機能を有する。アプリケーションサーバが提供するサービスとは、例えば、車両の自動運転の制御等が挙げられる。本実施形態では、エッジサーバは、サービスを提供するアプリケーションサーバに関連する装置の一つであり、本実施形態ではサービスを提供する側のサービス提供装置として取り扱う場合がある。なお、アプリケーションサーバと通信接続可能なサービス提供装置は、エッジサーバとは異なる装置であってもよい。
　通信システム１におけるＵＥ１０の通信接続に関して説明する。ＵＥ１０がアプリケーションサーバにより提供されるサービスを利用する場合、ＵＥ１０とエッジサーバ（例えば、第１エッジサーバ５０Ａ）との間にデータの送受信を行うためのＰＤＮ（Packet　Data　Network）コネクション（通信経路）が設けられる。ＰＤＮコネクションは、ＵＥ１０から、ｅＮＢ（例えば、第１ｅＮＢ２０Ａ）、ＳＧＷ（例えば、第１ＳＧＷ４１Ａ）、及び、ＰＧＷ（例えば、第１ＰＧＷ４２Ａ）を経由し、エッジサーバ（例えば、第１エッジサーバ５０Ａ）に到達するように設けられる。ＰＤＮコネクションの接続及び切断に係る処理を制御するのがＭＭＥ３０である。また、ｅＮＢは、ＵＥ１０の移動に伴いセル間の移動が必要となった場合に、ＭＭＥ３０に対してセル間の移動に対応するＰＤＮコネクションの変更（ハンドオーバ）を要求する機能を有する。
　したがって、図２に示すように、ｅＮＢ（第１ｅＮＢ２０Ａ，第２ｅＮＢ２０Ｂ）は、ＰＤＮコネクションに係る監視及び制御を行う経路制御部２１を有する。また、ＭＭＥ３０は、ｅＮＢからＰＤＮコネクションの変更要求等を受信する制御要求受信部３１と、ｅＮＢからの要求等に基づいてＰＤＮコネクションの接続（確立）、切断及び変更等の処理を行う制御処理部３２と、制御処理部３２によるＰＤＮコネクションの接続等を行うための情報が記憶された制御情報記憶部３３と、を有する。制御情報記憶部３３では、例えば、ＵＥ１０の接続するＳＧＷ／ＰＧＷに係る情報や、ＳＧＷ／ＰＧＷとセル（ｅＮＢ）との対応関係を示す情報等が記憶されるが、制御情報記憶部３３で記憶される情報については後述する。
　なお、ＰＤＮコネクションとは、ＵＥ１０とＭＥＣサーバ等のサービス提供装置との間でユーザデータを送受信するための通信経路であるが、実際には、ＵＥ１０とＭＭＥ３０との間でｅＮＢを経由して制御信号を送受信する制御用の通信経路としての制御コネクションも設けられる。制御コネクションは、ＰＤＮコネクションと同一のｅＮＢを経由してＭＭＥ３０と接続される。制御コネクションは、ＵＥ１０が最初にネットワークに接続（Attach）した際に、ｅＮＢを経由してＭＭＥ３０との間で設けられ、ＵＥ１０の移動と共に経由するｅＮＢを変更（ハンドオーバ）しながら、接続が維持される通信経路である。
　なお、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)で接続し、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第１ｅＮＢ２０Ａ、第２ｅＮＢ２０Ｂ、ＭＭＥ３０、第１ＳＧＷ４１Ａ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第１ＰＧＷ４２Ａ、及び、第２ＰＧＷ４２Ｂ等は、それぞれ、本実施形態の通信システム１における各処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図３は、本実施形態に係る上記の各装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の各装置は、それぞれ、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。上記の各装置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。
　第１ｅＮＢ２０Ａ、第２ｅＮＢ２０Ｂ、ＭＭＥ３０、第１ＳＧＷ４１Ａ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第１ＰＧＷ４２Ａ、及び、第２ＰＧＷ４２Ｂ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、第１ｅＮＢ２０Ａ及び第２ｅＮＢ２０Ｂの経路制御部２１、ＭＭＥ３０の制御処理部３２等は、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、第１ｅＮＢ２０Ａ及び第２ｅＮＢ２０Ｂの経路制御部２１、ＭＭＥ３０の制御処理部３２等は、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ＭＭＥ３０の制御要求受信部３１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、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
　また、第１ｅＮＢ２０Ａ、第２ｅＮＢ２０Ｂ、ＭＭＥ３０、第１ＳＧＷ４１Ａ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第１ＰＧＷ４２Ａ、及び、第２ＰＧＷ４２Ｂ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。
　ここで、本実施形態に係る通信システム１では、前提としてＳＧＷ及びＰＧＷが複数のｅＮＢ毎に設けられると共に、エッジサーバが複数設けられているとする。具体的には、図１に示すように、第１ＳＧＷ４１Ａの配下に第１ｅＮＢ２０Ａを含む複数のｅＮＢが設けられると共に、第１ＰＧＷ４２Ａは、第１エッジサーバ５０Ａと接続されているとする。また、第２ＳＧＷ４１Ｂの配下に第２ｅＮＢ２０Ｂを含む複数のｅＮＢが設けられると共に、第２ＰＧＷ４２は、第２エッジサーバ５０Ｂと接続されているとする。なお、ＰＧＷとＳＧＷとは１対１の関係であってもよいし、１つのＰＧＷ（又はＳＧＷ）に対して複数のＳＧＷ（又はＰＧＷ）が設けられていてもよい。
　従来から、ＳＧＷ、ＰＧＷ、エッジサーバ等は、地理的に集約されている構成である場合が多く、１台のＳＧＷに対して多数のｅＮＢが接続されている一方で、ＰＤＮコネクションの折り返し等が多く発生するため通信の遅延が発生する可能性があった。本実施形態に係る通信システム１は、上記の従来からの遅延という課題に対応すべく、ＳＧＷ、ＰＧＷ及びサービス提供装置を分散配置することで、通信の遅延を抑制することを試みている。
　ここで、ＵＥ１０が第１ｅＮＢ２０Ａの配下のセルから、第２ｅＮＢ２０Ｂの配下のセルへ移動するとする。従来のようにＳＧＷ／ＰＧＷが集約されている場合には、セル間をＵＥ１０が移動する際にはハンドオーバが行われる。すなわち、１つのＰＤＮコネクションを維持しながら経由する基地局装置を変更する処理が行われる。一方、第１ｅＮＢ２０Ａから第２ｅＮＢ２０ＢへのＵＥ１０の移動のように、ｅＮＢに対応するＳＧＷ及びＰＧＷ（特にＰＧＷ）が変更となる移動の場合には、これまで使用していたＰＤＮコネクションを切断すると共にＰＤＮコネクションを新たに設ける、すなわち、ＰＤＮの再接続を行う必要がある。図１に示す例では、ＵＥ１０が移動先の第２ｅＮＢ２０Ｂでもサービス提供装置から提供されるサービスを受けようとする場合、第１ｅＮＢ２０Ａ側の第１のＰＤＮコネクション（図１中のＰＤＮ１）を切断すると共に、第２ｅＮＢ２０Ｂ側の第２のＰＤＮコネクション（図１中のＰＤＮ２）を設ける必要がある。一般に、ＰＤＮコネクションの再接続は、ＰＤＮコネクションの切断及び接続という処理が発生し、ＰＤＮコネクションを利用できない時間が増大し処理が遅延する可能性がある。処理の遅延は、サービス提供装置からのサービスを好適に受けることができない可能性がある。
　そこで、本実施形態に係る通信システム１による通信方法では、上記の問題、すなわち、ＰＤＮコネクションの再接続が必要なセル間の移動、すなわち、基地局装置に対応するネットワークゲートウェイ装置が互いに異なる基地局装置間の移動において、通信の遅延を防ぐための構成を有している。すなわち、ＰＤＮコネクションの切断及び接続に係る処理を工夫することで、ＰＤＮコネクションを利用できない時間を低減し、サービス提供装置からのサービスを好適に受けることができる構成を実現している。以下、その具体的な手順について説明する。
　本実施形態に係る通信方法について、図４を参照しながら説明する。本実施形態に係る通信方法は、先に設けていたＰＤＮコネクションのハンドオーバを実施し、当該ＰＤＮコネクションを維持した状態で新たなＰＤＮコネクションを設ける手法である。この方法では、第１ｅＮＢ２０Ａ、第２ｅＮＢ２０Ｂ同士が、Ｘ２インタフェースを使用して、ハンドオーバするＵＥ１０に係る情報の送受信を行うＸ２ハンドオーバを利用する。また、上記の通信方法では、ＭＭＥにおいてＰＤＮコネクションのハンドオーバ及び新たなＰＤＮコネクションの接続に係る判断を行うことを特徴とする。
　具体的には、図４（Ａ）に示すように、ＵＥ１０が第１ｅＮＢ２０Ａの配下のセルから、第２ｅＮＢ２０Ｂの配下のセルへ移動する際に、ＵＥ１０から第１ｅＮＢ２０Ａ、第１ＳＧＷ４１Ａ、及び、第１ＰＧＷ４２Ａを経由して第１エッジサーバ５０Ａに到達する第１ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ１）についてハンドオーバを実施する。ハンドオーバ後の第１ＰＤＮコネクションは、ＵＥ１０から第２ｅＮＢ２０Ｂ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、及び、第１ＰＧＷ４２Ａを経由して第１エッジサーバ５０Ａに到達する。
　その後、図４（Ｂ）に示すように、ＵＥ１０が移動先のセルで用いる第２ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ２）を接続した後に、第１ＰＤＮコネクションを削除する。第２ＰＤＮコネクションは、ＵＥ１０から第２ｅＮＢ２０Ｂ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、及び、第２ＰＧＷ４２Ｂを経由して第２エッジサーバ５０Ｂに到達する。
　図４に示す処理を実行するためには、ＵＥ１０の移動に伴うハンドオーバ要求を第１ｅＮＢ２０Ａから受信した場合に、ＭＭＥ３０において、移動先のｅＮＢに対応したＳＧＷ及びＰＧＷのうち、特にＰＧＷが移動前に接続しているＰＧＷと同じであるか否かを判断する必要がある。すなわち、移動先のｅＮＢに対応したＰＧＷが移動前に接続しているＰＧＷとは異なる場合には、上記の図４に示す処理、すなわちＰＤＮコネクションの再接続が必要となるためである。
　そのため、ＭＭＥ３０の制御情報記憶部３３には、図５（Ａ）～図５（Ｃ）に示す情報が保持される。図５（Ａ）は、ＵＥを特定する情報に対応付けてＵＥが接続する在圏パケットゲートウェイ装置（ＳＧＷ）及びネットワークゲートウェイ装置（ＰＧＷ）を特定する情報が記憶されているものである。図５（Ａ）に示す情報により、ＵＥが接続するＳＧＷ及びＰＧＷを特定することができる。なお、図５（Ａ）に示す例では、一体型のＳ／ＰＧＷを示しているが、一体型のＳ／ＰＧＷではない場合には、ＳＧＷ及びＰＧＷのみが示される。図５（Ｂ）は、在圏パケットゲートウェイ装置とセルとの対応関係とを示す情報であり、在圏パケットゲートウェイ装置を特定する情報（ここでは、ＳＧＷを特定する情報）と、セルを特定する情報（すなわち、ｅＮＢを特定する情報に対応する）と、が対応付けられている。ＭＭＥ３０では、移動先のセル（ｅＮＢ）を特定することができるため、図５（Ｂ）に示す情報を利用することで、ｅＮＢに対応するＳＧＷを特定することが可能となる。さらに、図５（Ｃ）は、在圏パケットゲートウェイ装置（ＳＧＷ）とネットワークゲートウェイ装置（ＰＧＷ）との対応関係を示す情報である。ＳＧＷとＰＧＷとは、上述のように一対一の関係とはなっていない場合がある。したがって、ＳＧＷに対応するＰＧＷを特定する情報として、図５（Ｃ）に示すような情報を保持することで、ＵＥ１０の移動に伴ってＵＥ１０が接続するｅＮＢが変更することで、移動先のｅＮＢに対応するＰＧＷが変更となるか否かをＭＭＥ３０が把握することができる。そして、ＰＧＷが変更となる場合には、上記の図４で示したようなＰＤＮコネクションの再接続に係る処理が発生するということになる。
　上記の手法に係る一連の流れを、図６のシーケンス図を参照しながら説明する。図６では、簡略化のため、第１ＳＧＷ４１Ａ及び第１ＰＧＷ４２Ａを一体的に示している。また、第２ＳＧＷ４１Ｂ及び第２ＰＧＷ４２Ｂを一体的に示している。
　まず、前提として、ＵＥ１０が図４（Ａ）に示すように、第１ｅＮＢ２０Ａ及び第１ＳＧＷ４１Ａ及び第１ＰＧＷ４２Ａを経由する第１ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ１）を設けているとする（Ｓ０１）。次に、ＵＥ１０における通信品質測定等の結果、ＵＥ１０についてハンドオーバが必要であると第１ｅＮＢ２０Ａが判断したとする（Handover　Decision：Ｓ０２）。これを契機として、ＵＥ１０、第１ｅＮＢ２０Ａ及び第２ｅＮＢ２０Ｂとの間でハンドオーバに係る処理が開始される（Ｓ０２）。その後、第２ｅＮＢ２０ＢからＭＭＥ３０に対して、第１ＰＤＮコネクションの変更要求（ハンドオーバ要求）を送信する（Path　Switch　Request：Ｓ０３：経路変更要求受信ステップ）。ＰＤＮコネクションの変更要求（ハンドオーバ要求）には、ＵＥ１０からの通信品質測定結果に基づくＵＥ１０の移動先のセルを指示する情報が含まれる。
　ＭＭＥ３０の制御要求受信部３１が第２ｅＮＢ２０Ｂからの要求を受信すると、制御処理部３２において、第２ｅＮＢ２０Ｂから送信されたＵＥ１０の移動先のセルに係る情報と、制御情報記憶部３３に記憶された情報とに基づいて、ＵＥ１０の移動先のｅＮＢに対応するＰＧＷが変更となるか、すなわち、ＰＤＮコネクションの再接続に係る処理が必要であるかを判断する（Ｓ０４：ネットワークゲートウェイ装置判定ステップ）。具体的には、制御情報記憶部３３に記憶された情報に基づいて、ハンドオーバ先のセルのｅＮＢに対応するＰＧＷが移動前のセルのｅＮＢに対応するＰＧＷと一致するか否かに基づいて、ＰＤＮコネクションの再接続が必要であるか否かを判定する。なお、ＵＥ１０の移動先のｅＮＢに対応するＰＧＷが複数ある場合も考えられる。その場合には、予め定められているポリシー等に基づいて、ＭＭＥ３０により適切なＰＧＷが選択される。
　なお、本実施形態に係る通信方法では、判定結果に依らず、第１ＰＤＮコネクションのハンドオーバ自体は行われるので、第２ｅＮＢ２０Ｂを経由するように、ハンドオーバに係る処理を行う（Ｓ０５：第１通信経路変更ステップ）。ハンドオーバに係る処理は既存の処理である。ハンドオーバの結果、第１ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ１）は、第２ｅＮＢ２０Ｂ、第２ＳＧＷ４１Ｂ及び第１ＰＧＷ４１Ａを経由するコネクションとなる（Ｓ０６：ただし、正確には図４（Ａ）で示す経路である）。
　なお、第１ＰＤＮコネクションのハンドオーバと同時に、制御コネクションのハンドオーバも行われる。制御コネクションのハンドオーバは公知の処理であるので、詳細の説明を省略する。
　上記のＰＤＮコネクションの再接続に係る処理の要否に係る判定（Ｓ０４）の結果、再接続に係る処理が不要であると判定された場合（Ｓ０４－ＮＯ）には、ここまでの処理で終了する。一方、ＰＤＮコネクションの再接続に係る処理の要否に係る判定（Ｓ０４）の結果、再接続に係る処理が必要であると判定された場合（Ｓ０４－ＹＥＳ）には、以下の処理が行われる。ハンドオーバ先のセルのｅＮＢに対応するＰＧＷが移動前のセルのｅＮＢに対応するＰＧＷとが一致しない場合、新たなＰＧＷを経由するＰＤＮコネクションを確立するために、の処理を行う。まず、ＭＭＥ３０と第２ＰＧＷ４２Ｂとの間で、通信路の確立に係る処理を行う（Session　Request/Session　Response：Ｓ０７：第２通信経路新規確立ステップ）。
　その後、ＭＭＥ３０は、第２ｅＮＢ２０Ｂ及びＵＥ１０に対して通信路の確立に係る情報を送信する（RRC　Connec.　Reconf.　NAS: SM　on-demand：Ｓ０８：第２通信経路新規確立ステップ）。このとき、新たに設けるＰＤＮコネクションが経由する第２ＰＧＷ４２Ｂを特定する情報が、ＭＭＥ３０から第２ｅＮＢ２０Ｂ及びＵＥ１０に対して通知される。第２ＰＧＷ４２Ｂを特定する情報とは、例えば、第２ＰＧＷ４２ＢのＩＰアドレスである。この結果、ＵＥ１０が、第２ｅＮＢ２０Ｂ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第２ＰＧＷ４２Ｂを介して、第２エッジサーバ５０Ｂに対して情報を送信することが可能となる（First　Uplink　Packet：Ｓ０９：第２通信経路新規確立ステップ）。
　その後、ＵＥ１０から、第２ｅＮＢを経由して、ＭＭＥ３０に対して通信路の確立に係る指示を受信したことを通知する（RRC　Connec.　Reconf.　Complete　NAS: SM　on-demand　ack：Ｓ１０：第２通信経路新規確立ステップ）。その後、ＵＥ１０は、サービスを提供するアプリケーションサーバに対して、第２ＰＧＷ４２ＢのＩＰアドレスを通知する（Ｓ１１）。これにより、アプリケーションサーバから第２エッジサーバ５０Ｂ、第２ＰＧＷ４２Ｂ、第２ＳＧＷ４１Ｂ、第２ｅＮＢ２０Ｂを経由してＵＥ１０に対して情報を送信することが可能となる（First　Downlink　Packet：Ｓ１２：第２通信経路新規確立ステップ）。すなわち、第２ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ２）が確立されて、ＵＥ１０が使用する通信経路が第２ＰＤＮコネクションに切り替えられる。
　その後、ＭＭＥ３０により第１ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ１）の切断処理が行われる（Ｓ１３：変更後第１通信経路切断ステップ）。第１ＰＤＮコネクションの切断処理は公知の処理である。
　以上の処理により、セルを移動した後のＵＥ１０のデータの送受信には、新たに設けられた第２ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ２）が利用されると共に、第１ＰＤＮコネクション（ＰＤＮ１）は切断される。
　なお、上記では、ＭＭＥ３０の制御処理部３２において、第１ｅＮＢ２０Ａから送信されたＵＥ１０の移動先のセルに係る情報と、制御情報記憶部３３に記憶された情報とに基づいて、ＵＥ１０の移動先のｅＮＢに対応するＰＧＷが変更となるか、すなわち、ＰＤＮコネクションの再接続に係る処理が必要であるかを判断している（Ｓ０４）が、この判断の処理が第１ＰＤＮコネクションのハンドオーバに係る処理の途中で行われる場合について説明した。しかし、第１ＰＤＮコネクションのハンドオーバに係る処理が終わった（Ｓ０６）の後に、上記の判断を行ってもよい。第１ｅＮＢ２０ＡからのPath　Switch　Requestの受信（Ｓ０３）を契機として、ＭＭＥ３０では、上記の判断（Ｓ０４）を行うことが可能となる。すなわち、ＭＭＥ３０におけるＰＤＮコネクションの再接続要否に係る判断は、第１ｅＮＢ２０ＡからのPath　Switch　Requestの受信（Ｓ０３）以降のどのタイミングでもよい。
　以上のように、本実施形態に係る通信方法によれば、対応するネットワークゲートウェイ装置（ＰＧＷ）が互いに異なるセル間をＵＥ１０が移動する際に、まず、ＰＧＷを変更せずに第１ＰＤＮコネクションをハンドオーバして移動先のセルの基地局装置（ｅＮＢ）及びその上位の在圏パケットゲートウェイ装置（ＳＧＷ）を経由する経路に変更した後、移動先の基地局装置及びネットワークゲートウェイ装置を経由する第２ＰＤＮコネクションを設ける。そして、ＵＥ１０が使用する通信経路を第２ＰＤＮコネクションに切り替えた後に、第１ＰＤＮコネクションを切断する。すなわち、上記の通信方法では、ハンドオーバした後の第１ＰＤＮコネクションが存在している状態で、第２ＰＤＮコネクションを設け、その後に第１ＰＤＮコネクションを切断する。このような構成とすることで、第１ＰＤＮコネクションから第２ＰＤＮコネクションへの切り替えの際に通信が途絶える時間を防ぐことができるため、ＵＥ１０とサービス提供装置（エッジサーバ）との間の通信をより好適に継続することができる。
　また、上記の構成を実現するためには、ＭＭＥ３０が基地局装置（ｅＮＢ）に対応付けられたネットワークゲートウェイ装置（ＰＧＷ）の情報を制御情報記憶部３３に記憶している。上記の方法では、ＭＭＥ３０が基地局装置（ｅＮＢ）に対応付けられたネットワークゲートウェイ装置（ＰＧＷ）の情報を集約して保持しているため、ＭＭＥ３０が主導となって通信経路（ＰＤＮコネクション）の確立及び切断を制御している。
　また、上記のような通信の遅延等を防ぐ手法として、ＵＥ１０が複数のＰＤＮコネクションを設けること自体は検討されていた。ただし、従来は、ＵＥ１０が第２ｅＮＢ２０Ｂ配下のセルへ移動する前、すなわち、第１ｅＮＢ２０Ａ配下のセルに在圏している状態で、予め第２のＰＤＮコネクションに相当するコネクションを設ける。そして、ＵＥ１０の移動に伴って使用するＰＤＮコネクションをハンドオーバさせる手法が考えられていた。しかしながら、この場合には、予め設けられるＰＤＮコネクションに係る通信量が増大するという問題が考えられる。
　例えば、本実施形態では、第１ｅＮＢ２０Ａ配下のセルから第２ｅＮＢ２０Ｂ配下のセルへＵＥ１０が移動する場合について説明しているが、実際には、第１ｅＮＢ２０Ａ配下のセルに近接するセルとして、第２ｅＮＢ２０Ｂに対応する第２ＰＧＷ４２Ｂとは異なるＰＧＷに対応するｅＮＢの配下のセルも存在する可能性がある。ここで、ＵＥ１０が第１ｅＮＢ２０Ａ配下のセルに在圏している状態で、予め第２のＰＤＮコネクションに相当するコネクションを設ける場合、ＵＥ１０がどのセルに移動するかは事前には分からないため、通信を継続するためには、近接するセルの全てに対応したＰＤＮコネクションを予め設ける必要がある。そのため、場合によっては、２以上のＰＤＮコネクションを事前に設ける必要がある。また、ＵＥ１０が実際にセルを跨ぐ移動をした場合には、事前に設けたＰＤＮコネクションのハンドオーバに係る処理や、不要なＰＤＮコネクションを切断する処理等が発生するため、制御信号の送受信等も発生する。このように、移動先のＰＧＷに対応したＰＤＮコネクションを事前に設ける構成とする場合には、通信量の増大という新たな課題が発生することが考えられる。
　これに対して、上記の手法によれば、事前に第２ＰＤＮコネクションを設けるのではなく、従来のハンドオーバの手法を用いて第１ＰＤＮコネクションをハンドオーバさせた後に、移動先のセルのｅＮＢに対応したＰＧＷを必要に応じて設ける構成とする。これにより、第２ＰＤＮコネクションを設けるための通信量を抑制しながら、ＵＥ１０とサービス提供装置（エッジサーバ）との間の通信をより好適に継続することができる。上記の手法は、ＭＭＥ３０であればｅＮＢからＵＥ１０に係るハンドオーバ要求を受信した場合に移動先のｅＮＢを特定することができる点、且つ、ＭＭＥ３０では、ｅＮＢに対応するＰＧＷを特定することが可能である点を利用した構成である。
　以上の通り、本発明の一形態に係る通信方法は、ユーザ端末と、前記ユーザ端末が在圏可能なセル毎に設けられる複数の基地局装置に含まれる第１基地局装置及び第２基地局装置と、前記基地局装置に対応付けられると共に前記ユーザ端末のデータの伝送を担う複数の在圏パケットゲートウェイ装置と、前記基地局装置及び前記在圏パケットゲートウェイ装置に対応付けられると共に外部ネットワークとの間での前記ユーザ端末のデータの送受信を制御する装置である複数のネットワークゲートウェイ装置と、前記複数の基地局装置の何れか及び前記複数の在圏パケットゲートウェイ装置の何れかを経由して、前記複数のネットワークゲートウェイ装置に含まれるネットワークゲートウェイ装置と、と前記ユーザ端末との間に設けられる通信経路の確立及び切断に係る処理を行う接続制御装置と、を含む通信システムにおいて、前記ユーザ端末が前記第１基地局装置の配下のセルから前記第２基地局装置の配下のセルに対して移動する際の通信方法であって、前記接続制御装置は、前記基地局装置に対応付けられる前記ネットワークゲートウェイ装置を特定する情報を記憶する制御情報記憶部を有し、前記ユーザ端末は、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置との間に設けられ、前記第１基地局装置及び前記第１基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する第１通信経路を有し、前記接続制御装置が、前記第１基地局装置から、前記第１通信経路について、前記第２基地局装置を経由する経路に変更する要求を受信する経路変更要求受信ステップと、前記接続制御装置が、前記制御情報記憶部に記憶されている情報を参照して、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置が、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置と一致するか否かを判定するネットワークゲートウェイ装置判定ステップと、前記ネットワークゲートウェイ装置判定ステップにおいて、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置が、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置と一致しないと判定された場合に、前記接続制御装置が、前記第１通信経路について、前記第２基地局装置及び前記第２基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する経路に変更する第１通信経路変更ステップと、前記第１通信経路変更ステップの後に、前記接続制御装置が、前記ユーザ端末と、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置との間に、前記第２基地局装置及び前記第２基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する第２通信経路を設け、前記ユーザ端末が使用する通信経路を前記第２通信経路に切り替える第２通信経路新規確立ステップと、前記第２通信経路新規確立ステップの後に、前記接続制御装置が、前記第１通信経路を切断する変更後第１通信経路切断ステップと、を有する。
　上記の通信方法によれば、対応するネットワークゲートウェイ装置が互いに異なるセル間をユーザ端末が移動する際に、まず、ネットワークゲートウェイ装置を変更せずに第１通信経路の経路が移動先のセルに対応する第２基地局装置と、第２基地局装置に対応付けられた在圏パケットゲートウェイ装置を経由する経路に変更される。その後、移動先の第２基地局装置、第２基地局装置に対応付けられた在圏パケットゲートウェイ装置を経由して第２基地局装置に対応付けられたネットワークゲートウェイ装置に到達する第２通信経路が設けられる。そして、ユーザ端末が使用する通信経路を第２通信経路に切り替えた後に、第１通信経路が切断される。このような構成とすることで、第１通信経路から第２通信経路への切り替えのために通信が途絶える時間を短くすることができるため、ユーザ端末がセル間を移動する際の通信を好適に継続することができる。
　以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で以下のような様々な変形が可能である。
　例えば、上記実施形態で説明した通信システム１に含まれる各装置は複数台の装置を組み合わせて構成されていてもよい。また、通信システム１に含まれる複数台の装置が１台の装置によって実現されていてもよい。
　また、上記実施形態で説明した通信経路（ＰＤＮコネクション）確立及び切断の処理で用いられている信号名称は一例である。すなわち、通信経路（ＰＤＮコネクション）確立及び切断に係る一連の処理において、通信システム１の各装置間で送受信される信号は、上記実施形態で説明したものに限定されない。また、必要に応じて処理の順序についても適宜変更してよい。
　また、上記実施形態では、通信システム１がＬＴＥネットワークの通信規格に準拠したシステムである場合について説明したが、本発明に係る通信システムによる通信方法は、他の無線方式のネットワークにも適用ができる。その場合には、上記実施形態で説明した通信システム１に含まれる各装置は、各無線方式に対応した装置に変更することができる。また、通信システム１が複数の無線方式に対応していてもよく、その場合に、第１基地局装置と第２基地局装置との間で、基地局装置が制御可能なネットワークの種類が一部異なっていてもよい。
　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（RRCConnection 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。例えば、特定の装置が基地局であった場合においては、当該基地局を有する１つまたは複数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および／または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MMEまたはS-GWなどが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが１つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MMEおよびS-GW)であってもよい。
　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。
　基地局は、１つまたは複数（例えば、３つ）の（セクタとも呼ばれる）セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム（例えば、屋内用の小型基地局ＲＲＨ：Ｒｅｍｏｔｅ　Ｒａｄｉｏ　Ｈｅａｄ）によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および／または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「ｅＮＢ」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（accesspoint）、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
　移動通信端末は、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。
　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（comprising）」、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…ＵＥ、２０Ａ…第１ｅＮＢ、２０Ｂ…第２ｅＮＢ、３０…ＭＭＥ、４１Ａ…第１ＳＧＷ、４１Ｂ…第２ＳＧＷ、４２Ａ…第１ＰＧＷ、４２Ｂ…第２ＰＧＷ、５０Ａ…第１エッジサーバ、５０Ｂ…第２エッジサーバ。

Claims (1)

  1. 　ユーザ端末と、前記ユーザ端末が在圏可能なセル毎に設けられる複数の基地局装置に含まれる第１基地局装置及び第２基地局装置と、前記基地局装置に対応付けられると共に前記ユーザ端末のデータの伝送を担う複数の在圏パケットゲートウェイ装置と、前記基地局装置及び前記在圏パケットゲートウェイ装置に対応付けられると共に外部ネットワークとの間での前記ユーザ端末のデータの送受信を制御する装置である複数のネットワークゲートウェイ装置と、前記複数の基地局装置の何れか及び前記複数の在圏パケットゲートウェイ装置の何れかを経由して、前記複数のネットワークゲートウェイ装置に含まれるネットワークゲートウェイ装置と、と前記ユーザ端末との間に設けられる通信経路の確立及び切断に係る処理を行う接続制御装置と、を含む通信システムにおいて、前記ユーザ端末が前記第１基地局装置の配下のセルから前記第２基地局装置の配下のセルに対して移動する際の通信方法であって、
    　前記接続制御装置は、前記基地局装置に対応付けられる前記ネットワークゲートウェイ装置を特定する情報を記憶する制御情報記憶部を有し、
    　前記ユーザ端末は、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置との間に設けられ、前記第１基地局装置及び前記第１基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する第１通信経路を有し、
    　前記接続制御装置が、前記第１基地局装置から、前記第１通信経路について、前記第２基地局装置を経由する経路に変更する要求を受信する経路変更要求受信ステップと、
    　前記接続制御装置が、前記制御情報記憶部に記憶されている情報を参照して、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置が、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置と一致するか否かを判定するネットワークゲートウェイ装置判定ステップと、
    　前記ネットワークゲートウェイ装置判定ステップにおいて、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置が、前記第１基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置と一致しないと判定された場合に、前記接続制御装置が、前記第１通信経路について、前記第２基地局装置及び前記第２基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する経路に変更する第１通信経路変更ステップと、
    　前記第１通信経路変更ステップの後に、前記接続制御装置が、前記ユーザ端末と、前記第２基地局装置に対応付けられた前記ネットワークゲートウェイ装置との間に、前記第２基地局装置及び前記第２基地局装置に対応付けられた前記在圏パケットゲートウェイ装置を経由する第２通信経路を設け、前記ユーザ端末が使用する通信経路を前記第２通信経路に切り替える第２通信経路新規確立ステップと、
    　前記第２通信経路新規確立ステップの後に、前記接続制御装置が、前記第１通信経路を切断する変更後第１通信経路切断ステップと、
    　を有する通信方法。
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