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技術 通信システム、通信装置、及び端末装置

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 福井達也柴田直剛高橋慶太木村英明太田憲行山本浩文寺田純
出願日 2019年4月16日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-077551
公開日 2020年10月29日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-178176
状態 未査定
技術分野 移動無線通信システム 電話通信サービス 通信制御
主要キーワード 変換情報データ 擬似セル 固定変換 外部端末機器 セル情報データ 集約ノード ホールイン アクセス側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年10月29日)のものです。
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図面 (11)

課題

モバイルネットワークへの新たな機能の追加を抑えつつ、モバイルアクセスと固定アクセスの両方の通信経路統合できる通信ステム通信装置及び端末装置を提供することを目的とする。

解決手段

本発明に係る通信システム100は、基地親局装置300とユーザゲートウェイ600の間における1つのモバイルベアラの通信経路が、基地局親局装置300からモバイルアクセス子局装置400を介してユーザゲートウェイ600に接続されるモバイルアクセス通信経路と、基地局親局装置300から非モバイルアクセス子局装置500を介してユーザゲートウェイ600に接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラ構成であることを特徴とする。

概要

背景

近年、無線を利用したモバイル通信技術革新は目覚ましく、LTE(Long Term Evolution)では最大スループットが1Gbps程度、5Gでは20Gbpsもの最大スループットを実現できる見込みである。

しかしながら、モバイル通信は、限られた周波数資源を複数のユーザで分け合って使うこと、擾乱などの影響を受けやすいこと、電波入り込みにくい屋内などに不感地帯が存在すること、などの理由より、すべての通信ユースケースに対して効率的に対応することは難しいと考えられており、光ファイバーのような有線アクセスや、Wi−Fiのような無線LAN(Local Area Network)アクセスを利用した固定通信についても引き続き必要性が失われることはないと見込まれる。

一方で、上記のようなモバイル通信と固定通信を融合し、使い分けるための手段については、過去より議論されているものの広く普及しているものはない。例えば、非特許文献1において、図1のようなアーキテクチャ紹介されている。

概要

モバイルネットワークへの新たな機能の追加を抑えつつ、モバイルアクセスと固定アクセスの両方の通信経路統合できる通信システム通信装置及び端末装置を提供することを目的とする。本発明に係る通信システム100は、基地親局装置300とユーザゲートウェイ600の間における1つのモバイルベアラの通信経路が、基地局親局装置300からモバイルアクセス子局装置400を介してユーザゲートウェイ600に接続されるモバイルアクセス通信経路と、基地局親局装置300から非モバイルアクセス子局装置500を介してユーザゲートウェイ600に接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラ構成であることを特徴とする。

目的

本発明は、上記課題を解決するために、モバイルネットワークへの新たな機能の追加を抑えつつ、モバイルアクセスと固定アクセスの両方の通信経路を統合できる通信システム、通信装置及び端末装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

基地親局装置、1つまたは複数のモバイルアクセス子局装置、1つまたは複数の非モバイルアクセス子局装置、及びユーザゲートウェイを備える通信ステムであって、前記基地局親局装置と前記モバイルアクセス子局装置との間、及び前記基地局親局装置と前記非モバイルアクセス子局装置との間が同一のフロントホール論理インターフェースで接続され、前記モバイルアクセス子局装置と前記ユーザゲートウェイとが任意のモバイル無線アクセスで接続され、前記非モバイルアクセス子局装置と前記ユーザゲートウェイとが任意の非モバイルアクセスで接続されており、前記基地局親局装置と前記ユーザゲートウェイの間における1つのモバイルベアラ通信経路が、前記基地局親局装置から前記モバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続されるモバイルアクセス通信経路と、前記基地局親局装置から前記非モバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラ構成であることを特徴とする通信システム。

請求項2

通信システムが備える通信装置であって、前記通信装置は非モバイルアクセス子局装置であり、前記通信システムは、前記通信システムが備える基地局親局装置と前記通信システムが備えるユーザゲートウェイの間における1つのモバイルベアラの通信経路が、前記基地局親局装置から前記通信システムが備えるモバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続されるモバイルアクセス通信経路と、前記基地局親局装置から前記非モバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラ構成であり、前記基地局親局装置と接続する前記モバイルアクセス子局装置のフロントホール論理インターフェースと同一のフロントホール論理インターフェースを用いて前記基地局親局装置と接続し、任意の非モバイルアクセスで前記ユーザゲートウェイと接続することで前記非モバイルアクセス通信経路を形成する通信経路形成部と、前記非モバイルアクセスと前記フロントホール論理インターフェースとの間でパケット形式の変換を行う変換部と、を有することを特徴とする通信装置。

請求項3

請求項2に記載の通信装置であって、前記通信経路形成部は、擬似セル情報を生成して前記ユーザゲートウェイに送信するアクセス状態情報制御機能、及び、前記ユーザゲートウェイからモバイル端末情報を受信して該モバイル端末情報と非モバイルアクセス端末情報とをづけて変換情報データベースに記録する変換情報登録機能、を有する非モバイルアクセス接続機能と、前記基地局親局装置からの要求でモバイル端末に対する子局追加処理が実行された際に前記基地局親局装置から受信したモバイル端末情報をモバイル固定変換情報データベース登録する変換情報更新機能を有するモバイルフロントホール接続機能と、を有し、前記変換部は、前記フロントホール論理インタフェースから転送されたユーザデータパケットに対して前記モバイル固定変換情報データベースの記録に基づいて前記ユーザデータパケットのヘッダを変換するパケット変換機能を有することを特徴とする非モバイルアクセス子局装置。

請求項4

通信システムが備える端末装置であって、前記端末装置はユーザゲートウェイであって、前記通信システムは、前記通信システムが備える基地局親局装置と前記通信システムが備えるモバイルアクセス子局装置との間、及び前記基地局親局装置と前記通信システムが備える非モバイルアクセス子局装置との間が同一のフロントホール論理インターフェースで接続されており、前記モバイルアクセス子局装置とモバイルアクセスで接続するモバイルアクセスインターフェースと、前記非モバイルアクセス子局装置と非モバイルアクセスで接続する非モバイルアクセスインターフェースと、モバイル端末情報を前記非モバイルアクセス子局装置に送信するモバイル端末情報送信機能と、非モバイルアクセスから送信された疑似セル情報を受信してセル情報データベースに登録する擬似セル状態情報受信機能と、を有し、前記基地局親局装置との間における1つのモバイルベアラの通信経路が、前記基地局親局装置から前記モバイルアクセス子局装置を介して接続されるモバイルアクセス通信経路と、前記基地局親局装置から前記非モバイルアクセス子局装置を介して接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラを構成することを特徴とする端末装置。

背景技術

0001

近年、無線を利用したモバイル通信技術革新は目覚ましく、LTE(Long Term Evolution)では最大スループットが1Gbps程度、5Gでは20Gbpsもの最大スループットを実現できる見込みである。

0002

しかしながら、モバイル通信は、限られた周波数資源を複数のユーザで分け合って使うこと、擾乱などの影響を受けやすいこと、電波入り込みにくい屋内などに不感地帯が存在すること、などの理由より、すべての通信ユースケースに対して効率的に対応することは難しいと考えられており、光ファイバーのような有線アクセスや、Wi−Fiのような無線LAN(Local Area Network)アクセスを利用した固定通信についても引き続き必要性が失われることはないと見込まれる。

0003

一方で、上記のようなモバイル通信と固定通信を融合し、使い分けるための手段については、過去より議論されているものの広く普及しているものはない。例えば、非特許文献1において、図1のようなアーキテクチャ紹介されている。

先行技術

0004

3GPP TR23.716 Study on the Wireless and Wireline Convergence for the 5G system architecture

発明が解決しようとする課題

0005

非特許文献1のアーキテクチャでは、固定アクセス収容基地局装置を新たに定義し、固定アクセス収容基地局装置がモバイルコアに接続することにより、モバイル・固定ユーザゲートウェイがモバイル通信と固定通信を使い分けることができる。しかしながら、非特許文献1のアーキテクチャの場合、固定アクセス収容基地局装置とモバイルコアの相互接続が必要となるため、モバイルコアの機能追加が必要となる。

0006

モバイルコアは認証、セッション管理位置管理ハンドオーバなどの多くの機能を有するため、機能を追加しようとすれば従前の機能との調整という工程が大きくなる傾向がある。また、モバイルコアはすべての基地局と接続しているため、「必要な場所だけ新しい機能を具備する」というスモールスタート対応が難しい。そのため、モバイルコアへの機能追加は非常に困難という課題がある。

0007

さらに、非特許文献1のアーキテクチャは、モバイルアクセス基地局を介した無線ベアラと固定アクセス収容基地局装置の無線ベアラが分離しているため、モバイル通信と固定通信を統合して使用する場合には、2つの無線ベアラを統合する新たな機能がさらに必要という課題もある。

0008

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、モバイルネットワークへの新たな機能の追加を抑えつつ、モバイルアクセスと固定アクセスの両方の通信経路を統合できる通信システム通信装置及び端末装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、非モバイルアクセスの通信経路においてプロトコル変換を行うことで1つのモバイルベアラをモバイルアクセスの通信経路と非モバイルアクセスの通信経路に分割するスプリットベアラを実現することとした。

0010

具体的には、本発明に係る通信システムは、基地局親局装置、1つまたは複数のモバイルアクセス子局装置、1つまたは複数の非モバイルアクセス子局装置、及びユーザゲートウェイを備える通信システムであって、
前記基地局親局装置と前記モバイルアクセス子局装置との間、及び前記基地局親局装置と前記非モバイルアクセス子局装置との間が同一のフロントホール論理インターフェースで接続され、
前記モバイルアクセス子局装置と前記ユーザゲートウェイとが任意のモバイル無線アクセスで接続され、
前記非モバイルアクセス子局装置と前記ユーザゲートウェイとが任意の非モバイルアクセスで接続されており、
前記基地局親局装置と前記ユーザゲートウェイの間における1つのモバイルベアラの通信経路が、前記基地局親局装置から前記モバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続されるモバイルアクセス通信経路と、前記基地局親局装置から前記非モバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラ構成であることを特徴とする。

0011

また、本発明に係る通信装置は、非モバイルアクセス子局装置であり、
前記通信システムは、前記通信システムが備える基地局親局装置と前記通信システムが備えるユーザゲートウェイの間における1つのモバイルベアラの通信経路が、前記基地局親局装置から前記通信システムが備えるモバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続されるモバイルアクセス通信経路と、前記基地局親局装置から前記非モバイルアクセス子局装置を介して前記ユーザゲートウェイに接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラ構成であり、
前記基地局親局装置と接続する前記モバイルアクセス子局装置のフロントホール論理インターフェースと同一のフロントホール論理インターフェースを用いて前記基地局親局装置と接続し、任意の非モバイルアクセスで前記ユーザゲートウェイと接続することで前記非モバイルアクセス通信経路を形成する通信経路形成部と、
前記非モバイルアクセスと前記フロントホール論理インタフェースとの間でパケット形式の変換を行う変換部と、
を有することを特徴とする。

0012

また、前記通信装置の前記通信経路形成部は、
擬似セル情報を生成して前記ユーザゲートウェイに送信するアクセス状態情報制御機能、及び、前記ユーザゲートウェイからモバイル端末情報を受信して該モバイル端末情報と非モバイルアクセス端末情報とをづけて変換情報データベースに記録する変換情報登録機能、を有する非モバイルアクセス接続機能と、
前記基地局親局装置からの要求でモバイル端末に対する子局追加処理が実行された際に前記基地局親局装置から受信したモバイル端末情報をモバイル固定変換情報データベース登録する変換情報更新機能を有するモバイルフロントホール接続機能と、を有し、
前記変換部は、
前記フロントホール論理インタフェースから転送されたユーザデータパケットに対して前記モバイル固定変換情報データベースの記録に基づいて前記ユーザデータパケットのヘッダを変換するパケット変換機能を有する
ことを特徴とする。

0013

さらに、本発明に係る端末装置は、ユーザゲートウェイであって、
前記通信システムは、前記通信システムが備える基地局親局装置と前記通信システムが備えるモバイルアクセス子局装置との間、及び前記基地局親局装置と前記通信システムが備える非モバイルアクセス子局装置との間が同一のフロントホール論理インターフェースで接続されており、
前記モバイルアクセス子局装置とモバイルアクセスで接続するモバイルアクセスインターフェースと、
前記非モバイルアクセス子局装置と非モバイルアクセスで接続する非モバイルアクセスインターフェースと、
モバイル端末情報を前記非モバイルアクセス子局に送信するモバイル端末情報送信機能と、
非モバイルアクセスから送信された疑似セル情報を受信してセル情報データベースに登録する擬似セル状態情報受信機能と、
を有し、
前記基地局親局装置との間における1つのモバイルベアラの通信経路が、前記基地局親局装置から前記モバイルアクセス子局装置を介して接続されるモバイルアクセス通信経路と、前記基地局親局装置から前記非モバイルアクセス子局装置を介して接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラを構成することを特徴とする。

0014

本発明は、スプリットベアラ構成を採用することでモバイルネットワークへの新たな機能の追加を抑えつつ、モバイルアクセスと固定アクセスの両方の通信経路を統合することができる。

0015

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

発明の効果

0016

本発明によって、モバイルネットワークへの新たな機能追加を軽微に抑えながら、モバイルアクセスと固定アクセスの両方の通信経路を統合することが可能となる。

図面の簡単な説明

0017

モバイル通信と固定通信を融合し、使い分ける通信システムを説明する図である。
本発明に係る通信システムを説明する図である。
本発明に係る非モバイルアクセス子局装置を説明する図である。
本発明に係る非モバイルアクセス子局装置が備える擬似セル情報データベースを説明する図である。
本発明に係る非モバイルアクセス子局装置が備えるモバイル・固定変換情報データベースを説明する図である。
本発明に係るユーザゲートウェイを説明する図である。
本発明に係るユーザゲートウェイが備えるセル情報データベースを説明する図である。
本発明に係るユーザゲートウェイが備える端末情報データベースを説明する図である。
本発明に係る通信システムの接続シーケンスを説明する図である。
本発明に係る通信システムでのユーザデータ転送フローを説明する図である。

実施例

0018

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

0019

(実施形態1)
図2は、本実施形態の通信アーキテクチャ100を説明する構成図である。通信アーキテクチャ100は、モバイルコア200、基地局親局装置300、1つまたは複数のモバイルアクセス子局装置400、1つまたは複数の非モバイルアクセス子局装置500、及びユーザゲートウェイ600を備える通信システムである。なお、以下の説明では、非モバイルアクセスを「固定アクセス」と記載することがある。
基地局親局装置300とモバイルアクセス子局装置400との間、及び基地局親局装置300と非モバイルアクセス子局装置500との間が同一のフロントホール論理インターフェース703で接続され、
モバイルアクセス子局装置400とユーザゲートウェイ600とが任意のモバイル無線アクセス801で接続され、
非モバイルアクセス子局装置500とユーザゲートウェイ600とが任意の非モバイルアクセス802で接続されている。
通信アーキテクチャ100は、基地局親局装置300とユーザゲートウェイ600の間における1つのモバイルベアラの通信経路が、基地局親局装置300からモバイルアクセス子局装置400を介してユーザゲートウェイ600に接続されるモバイルアクセス通信経路と、基地局親局装置300から非モバイルアクセス子局装置500を介してユーザゲートウェイ600に接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラ構成であることを特徴とする。

0020

図2における実線の接続は、各要素の論理的な接続を示しており、物理的な接続を意味していない。すなわち、間にメディアコンバータ、L2スイッチやルータ、などの一般的な通信装置を介して接続されていてもよい。図2における破線の接続は、各要素の接続が特定の物理媒体を含んで接続していることを示している。図2における矢印の接続は、各要素間の上位レイヤ論理インターフェースの接続関係を示している。

0021

モバイルコア200は、モバイルネットワークで認証、セッション管理、位置管理、ハンドオーバなどの制御を行う部位の集合体であり、一般的にモバイルネットワークがLTE(Long Term Evolution)の場合はEPC(Evoluved Packet Core)とHSS(Home Subscriber Server)等の集合体となり、モバイルネットワークが5Gの場合はUPF(U−Plane Function)、AMF(Access and Mobility management Function)、SMF(Session Management Function)等の集合体となる。

0022

基地局親局装置300は、C−RAN(Centralized Radio Access Network)構成における基地局装置集約ノード側であり、一般的にBBU(Base Band Unit)やCU(Central Unit)と呼ばれるものと同等の機能を有する。

0023

モバイルアクセス子局装置400は、C−RAN構成における基地局装置の分散ノード側であり、一般的にRRH(Remote Radio Head)やDU(Distributed Unit)と呼ばれるものと同等の機能を有する。

0024

固定アクセス子局装置500、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600については図3、6を用いて後述する。

0025

通信アーキテクチャ100では、モバイルコア200と基地局親局装置300、基地局親局装置300とモバイルアクセス子局装置400、基地局親局装置300と固定アクセス子局装置500、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600とモバイルアクセス子局装置400、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600と固定アクセス子局装置500、がそれぞれ接続されている。

0026

モバイル・固定ユーザゲートウェイ600とモバイルアクセス子局装置400間は、モバイルネットワーク固有無線周波数媒体とし、RLC(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)、PHY(PHYsical)等の無線L1、L2プロトコルによって構成されるモバイル無線アクセスを介して接続されている。

0027

モバイル・固定ユーザゲートウェイ600と固定アクセス子局装置500間は、スイッチやルータなどの通信装置と光ファイバーなどの有線LANとWiFiなどの無線LANを媒体として、Ethernet、IP、無線LANプロトコルによって構成される固定アクセスを介して接続されている。

0028

通信アーキテクチャ100では、モバイルコア200と基地局親局装置300との間で基地局・モバイルコア間インターフェース701が、モバイルコア200とモバイル・固定ユーザゲートウェイ600との間で端末・モバイルコア間インターフェース702が、基地局親局装置300とモバイルアクセス子局装置400との間でモバイルフロントホールインターフェース703が、基地局親局装置300と固定アクセス子局装置500との間でモバイルフロントホールインターフェース703が、それぞれ上位レイヤ論理インターフェースとして接続されている。

0029

基地局・モバイルコア間インターフェース701は、基地局装置に接続したモバイル端末の認証、セッション管理、位置管理、ハンドオーバなどの制御とユーザデータ転送を行う上位レイヤ論理インターフェースであり、LTEにおけるS1インターフェース、5GにおけるN2/N3インターフェースなどと同等の機能を有する。

0030

端末・モバイルコア間インターフェース702は、モバイル端末がモバイルネットワークに接続するためのNAS(Non−Access Stratum)などの処理をモバイルコアとモバイル端末間で実施するための上位レイヤ論理インターフェースである。

0031

モバイルフロントホールインターフェース703は、基地局親局装置とC−RAN構成における集約ノードと分散ノード間のデータ転送や制御を行う上位レイヤ論理インターフェースであり、5GにおけるF1インターフェースと同等の機能を有する。

0032

図3は、本実施形態の固定アクセス子局装置500を説明する構成図である。固定アクセス子局装置500は、非モバイルアクセス子局装置であって、
基地局親局装置300と接続するモバイルアクセス子局装置400のフロントホール論理インターフェースと同一のフロントホール論理インターフェースを用いて基地局親局装置300と接続し、任意の非モバイルアクセスでユーザゲートウェイ600と接続することで非モバイルアクセス通信経路を形成する通信経路形成部と、
前記非モバイルアクセスと前記フロントホール論理インタフェースとの間でパケット形式の変換を行う変換部と、
を有する。

0033

詳細には、前記通信経路形成部は、
擬似セル情報を生成して前記ユーザゲートウェイに送信するアクセス状態情報制御機能、及び、前記ユーザゲートウェイからモバイル端末情報を受信して該モバイル端末情報と非モバイルアクセス端末情報とを紐づけて変換情報データベースに記録する変換情報登録機能、を有する非モバイルアクセス接続機能と、
前記基地局親局装置からの要求でモバイル端末に対する子局追加処理が実行された際に前記基地局親局装置から受信したモバイル端末情報をモバイル固定変換情報データベースに登録する変換情報更新機能を有するモバイルフロントホール接続機能と、を有する。
前記変換部は、
前記フロントホール論理インタフェースから転送されたユーザデータパケットに対して前記モバイル固定変換情報データベースの記録に基づいて前記ユーザデータパケットのヘッダを変換するパケット変換機能を有する。

0034

固定アクセス子局装置500は、
基地局親局装置300と論理的な接続を行う親局側IF510と、
基地局親局装置300と接続したモバイルフロントホールインターフェース703上で制御通信を行う親局側C−Plane520と、
基地局親局装置300と接続したモバイルフロントホールインターフェース703上でユーザデータ通信を行う親局側U−Plane530と、
2つの機能を有するモバイルフロントホール・固定アクセス間パケット変換部540と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイ600と固定アクセスを介した制御通信を行う端末側C−Plane550と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイ600と固定アクセスを介したユーザデータ通信を行う端末側U−Plane560と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイ600と固定アクセスを介した論理的な接続を行う端末側IF570と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイ600に通知する擬似セル情報を外部から制御するための擬似セル情報制御部580と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイに通知する擬似セル情報が記録された擬似セル情報DB591と、
モバイルフロントホール・固定アクセス間パケット変換部540のパケット変換動作が記載されたモバイル・固定変換情報DB592と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイ600と論理的な接続を行う端末側IF570と、
から構成される。

0035

モバイルフロントホール・固定アクセス間パケット変換部540の2つの機能は、
(1)モバイル・固定変換情報DB592の記載に基づきモバイルフロントホールインターフェース703を介して基地局親局装置300から受信したユーザデータパケットを固定アクセスに適したパケット形式に変換して端末側U−Plane560に転送する機能、
及び、
(2)固定アクセスを介してモバイル・固定ユーザゲートウェイから受信したユーザデータパケットをモバイルフロントホールに適したパケット形式に変換して端末側U−Plane530に転送する機能
である。

0036

親局側C−Plane520は、モバイルフロントホールインターフェース703で実行される制御動作を実行可能な他に、モバイルフロントホールインターフェース703を介して得られるモバイル端末情報をモバイル・固定変換情報DB592に追記するモバイル・固定変換情報DB更新機能522を有するモバイルフロントホール制御部521から構成される。

0037

端末側C−Plane550は、固定アクセスにおける認証、カプセリングアドレス払い出し等の制御動作を実行可能な他に、擬似セル情報DB591に記録された情報をモバイル・固定ユーザゲートウェイ600に通知する擬似セル情報通知機能552と、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600の固定アクセス側の情報をモバイル・固定変換情報DB592に追記する固定アクセス側情報制御機能553とを有する固定アクセス制御部551から構成される。

0038

なお、前記非モバイルアクセス接続機能は、端末側C−Plane550、端末側U−Plane560、及び端末側IF570である。前記モバイルフロントホール接続機能は、親局側C−Plane520、親局側U−Plane530、及び親局側IF510である。前記変換部は、モバイル・固定変換情報DB592及びモバイルフロントホール・固定アクセス間パケット変換部540である。

0039

図4は、本実施形態の擬似セル情報DB591を説明するものである。疑似セル情報DB591は、当該固定アクセス子局装置500に複数の固定アクセスが収容されている際にそれぞれの固定アクセスを識別するための固定アクセスIDと、当該固定アクセスを利用しているモバイル・固定ユーザゲートウェイ600に通知する報知疑似セル情報と、で構成されている。ここで、固定アクセスIDは、VLAN番号のような論理的なIDを利用しても構わないし、物理媒体ごとに割り付けられた独自のIDを利用しても構わない。

0040

図5は、本実施形態のモバイル・固定変換情報DB592を説明するものである。モバイル・固定変換情報DB592は、モバイル・固定ユーザゲートウェイのモバイルネットワーク上での端末識別情報を示す端末IDと、当該端末IDにおけるモバイルフロントホール上でのパケットの内容を示すモバイルフロントホールパケット情報と、固定アクセス上でのパケットの内容を示す固定アクセスパケット情報と、で構成されている。ここで、端末IDは、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)情報のような端末固有のIDを想定している。

0041

図6は、本実施形態のモバイル・固定ユーザゲートウェイ600を説明する構成図である。モバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、
モバイルアクセス子局装置400とモバイルアクセスで接続するモバイルアクセス無線インターフェース610と、
非モバイルアクセス子局装置500と非モバイルアクセスで接続する非モバイルアクセスインターフェース620と、
モバイル端末情報を非モバイルアクセス子局500に送信するモバイル端末情報送信機能652と、
非モバイルアクセスから送信された疑似セル情報を受信してセル情報データベースに登録する擬似セル状態情報受信機能651と、
を有し、
基地局親局装置300との間における1つのモバイルベアラの通信経路が、基地局親局装置300からモバイルアクセス子局装置400を介して接続されるモバイルアクセス通信経路と、基地局親局装置300から非モバイルアクセス子局装置500を介して接続される非モバイルアクセス通信経路とからなるスプリットベアラを構成することを特徴とする。

0042

より具体的には、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、
モバイル無線アクセスを介してモバイルアクセス子局装置400と論理的な接続を行うモバイル無線アクセスIF610と、
固定アクセスを介して固定アクセス子局装置500と論理的な接続を行う固定アクセスIF620と、
モバイルコア200と端末・モバイルコア間インターフェース702を介したモバイルネットワーク接続処理を行うモバイルネットワーク接続部631と基地局親局装置300とのRRC(Radio Resource Control)機能の制御を行うモバイル無線アクセス接続部632からなるモバイル側C−Plane630と、
モバイル無線アクセスIF610と固定アクセスIF620から受信したユーザデータを処理する統合U−Plane640と、
固定アクセスを介して固定アクセス子局装置500と制御通信を行う固定側C−Plane650と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイが接続しているモバイル無線アクセスのセル情報と固定アクセスの擬似セル情報を記録したセル情報DB661と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイのモバイルネットワークにおける端末情報を示す端末情報DB662と、から構成される。

0043

モバイル無線アクセス接続部632は、通常のRRC機能の他に、セル情報DB661に記録されているモバイル・固定ユーザゲートウェイが接続しているモバイル無線アクセスのセル情報と固定アクセスの擬似セル情報の両方を基地局親局装置300に通知するセル情報通知機能633を有する。

0044

統合U−plane640は、
モバイル無線アクセスIF610とデータを送受信するモバイルU−Plane下位レイヤ処理部641と、
固定アクセスIF620とデータを送受信する固定U−Plane下位レイヤ処理部642と、
モバイルU−Plane下位レイヤ処理部641と固定U−Plane下位レイヤ処理部642の両方とPDCPパケットを送受信する機能と複数の無線ベアラとの入出力処理における順序整理・ロードバランシング・結合・分離といったPDCPレイヤが通常有する機能を実現するPDCPレイヤ処理部643と、
PDCPレイヤ処理部643とSDAPパケットを送受信してSDAPレイヤが有する機能を実現するSDAPレイヤ処理部644と、
モバイル・固定ユーザゲートウェイ600と接続するアプリケーション外部端末機器とパケットを送受信する外部転送部645と、
を有する。

0045

固定側C−Plane650は、固定アクセス子局装置500から受信した疑似セル情報を受信してセル情報DB661に登録する疑似セル状態情報受信機能651と、端末情報DB662から端末情報を読み出し固定アクセス子局装置500に送信するモバイル端末情報送信機能652と、を有する。

0046

図7は、本実施形態のセル情報DB661を説明するものである。セル情報DB661は、モバイル・固定ユーザゲートウェイが受信したセル情報のセルIDと、詳細セル情報と、当該セル情報を受信したアクセス種別を記載した報知元情報と、から構成されている。

0047

図8は、本実施形態の端末情報DB662を説明するものである。端末情報DB662は、モバイル・固定ユーザゲートウェイが有するモバイルネットワーク上の端末識別情報を示す端末IDと、モバイル・固定ユーザゲートウェイが有する固定アクセスネットワーク上のIPアドレスと、固定アクセスネットワーク上の固定アクセス転送プロトコルと、から構成されている。

0048

なお、固定アクセス子局装置500及びモバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、コンピュータプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

0049

(実施形態2)
図9は、本実施形態におけるモバイル・固定ユーザゲートウェイ600の接続シーケンスを示した図である。

0050

まず、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、モバイルアクセスを介してモバイルネットワーク接続処理S101を実施する。モバイルネットワーク接続処理S101は、3GPPで規定されているアタッチシーケンスを想定している。次に、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、固定アクセス子局装置との接続を行う固定アクセス接続処理S102を実施する。固定アクセス接続処理S102は、802.1Xのような認証処理や、DHCPのようなIPアドレス割り当て処理を組み合わせて構成されることを想定している。次に、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、端末情報DB662から端末情報を読み出して固定アクセス子局装置500に送信するモバイル端末情報送信処理S103を実施する。

0051

端末情報を受信した固定アクセス子局装置500は、受信した端末IDと固定アクセスパケット情報とを紐づけてモバイル固定変換情報DB592に記録するモバイル端末情報登録処理S104を実施する。固定アクセスパケット情報は、固定アクセスIPアドレス、固定アクセス転送プロトコル、及び自身のIPアドレス情報の組み合わせである。固定アクセス子局装置500は、疑似セル情報DB591を読み出し、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600に疑似セル情報を報知する擬似セル情報報知処理S105を実施する。

0052

疑似セル情報を受信したモバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、受信した疑似セル情報をセル情報DB661に登録する擬似セル情報登録処理S106を実施する。モバイル・固定ユーザゲートウェイ600は、セル情報DB661に記録されたセル情報を基地局親局装置300に通知するセル情報通知処理S107を実施する。セル情報通知処理S107は、3GPPで規定されているMeasurement Reportを想定している。

0053

次に、基地局親局装置300は、受信したモバイル・固定ユーザゲートウェイ600のセル情報に基づき、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600が接続する子局として固定アクセス子局装置400を追加するセカンダリ子局追加要求を固定アクセス子局装置500に送信するセカンダリ子局追加要求処理S108を実施する。セカンダリ子局追加要求処理S108は、3GPPで規定されているSecondary Node Addition Requestを想定している。

0054

セカンダリ子局追加要求を受信した固定アクセス子局装置500は、当該セカンダリ子局追加要求に記載された端末ID、基地局親局装置IPアドレス、トンネルIDに基づき、モバイル固定変換情報DB592を更新するモバイル端末情報更新処理S109を実施する。その後、固定アクセス子局装置500は、セカンダリ子局追加完了を基地局親局装置300に通知するセカンダリ子局追加完了処理S110を実施する。セカンダリ子局追加完了処理S110は、3GPPで規定されているSecondary Node Addition Request Acknowledgeを想定している。

0055

最後に、基地局親局装置300とモバイル・固定ユーザゲートウェイ600間で無線ネットワーク制御再構成S111を実施する。無線ネットワーク制御再構成S111は、3GPPで規定されているRRC Connection Reconfigurationを想定している。

0056

図10は、本実施形態におけるユーザデータ転送のフローを示したものである。モバイルコア200から基地局親局装置300にユーザデータが転送される(S201)と、基地局親局装置300では、SDAP、PDCPなどの処理を行うと同時に、3GPPで規定されたDual Connectivitityの転送方法と同様に、モバイルアクセス子局装置400を経由した通信経路と固定アクセス子局装置500を経由した通信経路にユーザデータを分離する(S202)。分離されたユーザデータは、それぞれフロントホールプロトコル上で子局装置(400、500)に転送される(S203−1、S203−2)。モバイルアクセス子局装置400に転送されたユーザデータは、モバイルアクセスを介してモバイル・固定ユーザゲートウェイ600に転送される(S205)。

0057

一方、固定アクセス子局装置500に転送されたユーザデータは、固定アクセス子局装置500にて、モバイル固定変換情報DB592に記載の内容に基づきパケット変換がなされる(S204)。その後、ユーザデータは固定アクセスを経由してモバイル・固定ユーザゲートウェイ600に転送される(S206)。

0058

2つの通信経路から転送されたユーザデータは、モバイル・固定ユーザゲートウェイ600のPDCPレイヤ処理部643にて結合される(S207)。

0059

[発明の要旨]
基地局親局装置300は、ユーザゲートウェイ600からのセル情報に基づき、セカンダリ子局追加要求を行って、モバイルアクセス子局装置400を複数接続することができる([3GPP] Secondary Node Addition Request Acknowledge)。本発明では、この機能を利用している。非モバイルアクセス子局装置500は、セルを持たないので、予め擬似セルを与えておく。そして、非モバイルアクセス子局装置500がユーザゲートウェイ600に自身の擬似セルを通知することで、ユーザゲートウェイ600からは、あたかもモバイルアクセス子局装置400がひとつ増えたように見えるようになる。このため、ユーザゲートウェイ600は擬似セルを含むセル情報を基地局親局装置300へ通知する。一方、基地局親局装置300も、当該擬似セルを含むセル情報で、擬似セルの非モバイルアクセス子局装置500を1つのモバイルアクセス子局装置として見えるようになる。そして、基地局親局装置300は、当該非モバイルアクセス子局装置500に対してセカンダリ子局追加要求を行い、その処理を行うことで、スプリットベアラが構築される。

0060

本発明は、非モバイルアクセス子局装置に擬似セルを与えることで、モバイルネットワークの機能に新たに手を加えることなく、モバイルアクセスと非モバイルアクセスを融合し、使い分けることが可能となる。

0061

100:通信システム
110:通信システム
200:モバイルコア
300:基地局親局装置
400:モバイルアクセス子局装置
500:固定アクセス(非モバイルアクセス)子局装置
510:親局側IF
520:親局側C−Plane
530:親局側U−Plane
540:パケット変換部
550:端末側C−Plane
560:端末側U−Plane
570:端末側IF
580:擬似セル情報制御部
591:擬似セル情報データベース
592:モバイル・固定変換情報データベース
600:ユーザゲートウェイ
610:モバイル無線アクセスIF
620:固定アクセスIF
630:モバイル側C−Plane
640:統合U−Plane
650:固定側C−Plane
661:セル情報データベース
662:端末情報データベース
701:基地局・モバイルコア間インターフェース
702:端末・モバイルコア間インターフェース
703:モバイルフロントホールインターフェース

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