JP7088121B2

JP7088121B2 - 通信システム、通信装置、及び端末装置

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Publication number: JP7088121B2
Application number: JP2019077551A
Authority: JP
Inventors: 達也福井; 直剛柴田; 慶太高橋; 英明木村; 憲行太田; 浩文山本; 純寺田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2019-04-16
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2039-04-16
Also published as: US12058557B2; JP2020178176A; US20220201536A1; WO2020213407A1

Description

近年、無線を利用したモバイル通信の技術革新は目覚ましく、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）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、電波の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（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）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が紹介されている。

３ＧＰＰＴＲ２３．７１６ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＷｉｒｅｌｅｓｓａｎｄＷｉｒｅｌｉｎｅＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅ５Ｇｓｙｓｔｅｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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のフローを説明する図である。

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。

（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。

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。

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（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）の場合はＥＰＣ（ＥｖｏｌｕｖｅｄＰａｃｋｅｔＣｏｒｅ）とＨＳＳ（ＨｏｍｅＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＳｅｒｖｅｒ）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－ＰｌａｎｅＦｕｎｃｔｉｏｎ）、ＡＭＦ（ＡｃｃｅｓｓａｎｄＭｏｂｉｌｉｔｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）、ＳＭＦ（ＳｅｓｓｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＦｕｎｃｔｉｏｎ）等の集合体となる。

基地局親局装置３００は、Ｃ－ＲＡＮ（ＣｅｎｔｒａｌｉｚｅｄＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ）構成における基地局装置の集約ノード側であり、一般的にＢＢＵ（ＢａｓｅＢａｎｄＵｎｉｔ）やＣＵ（ＣｅｎｔｒａｌＵｎｉｔ）と呼ばれるものと同等の機能を有する。

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（ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＨｅａｄ）やＤＵ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＵｎｉｔ）と呼ばれるものと同等の機能を有する。

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。

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。

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の無線周波数を媒体とし、ＲＬＣ（ＲａｄｉｏＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）、ＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）、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。

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。

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。

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。

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－ＡｃｃｅｓｓＳｔｒａｔｕｍ）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭｏｂｉｌｅＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＩｄｅｎｔｉｔｙ）情報のような端末固有のＩＤを想定している。

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。

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（ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）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。

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。

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や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。

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。

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。

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。

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、コンピュータと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。

（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。

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。

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。

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ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＲｅｐｏｒｔを想定している。

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ＳｅｃｏｎｄａｒｙＮｏｄｅＡｄｄｉｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔを想定している。

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ＳｅｃｏｎｄａｒｙＮｏｄｅＡｄｄｉｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅを想定している。

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ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを想定している。

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ＤｕａｌＣｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｉｔｙ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）。

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）。

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）。

［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］ＳｅｃｏｎｄａｒｙＮｏｄｅＡｄｄｉｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）。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。

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。

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

Claims

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通信システム。
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。
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。