JPWO2011090013A1 - 移動通信システム、ルーティング装置、通信制御方法およびルーティング方法 - Google Patents

Abstract

本発明の移動通信システム（１００）は、ルーティング装置（１１０）と、データ通信速度の異なる複数の無線基地局（１３０，１４０）とを有する。ルーティング装置（１１０）は、移動機と自装置の間の通信をデータ通信速度の高い無線基地局（１３０）が中継しているとき、その移動機によって送受信されるデータのスループットを算出する。予め定められた時間内で算出されたスループットが予め定められた閾値以下である場合、ルーティング装置（１１０）は、その移動機と自装置の間の通信をデータ通信速度の低い無線基地局（１４０）で中継すべきと判定し、無線基地局の切り替えを制御する。

Description

本発明は、データ通信速度の異なる複数の無線基地局を有する移動通信システム、ルーティング装置、通信制御方法およびルーティング方法に関する。

現在、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）によって策定されたＷ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式を用いた、第３世代の移動通信システムが普及している。

一方、３ＧＰＰは、ネットワークのさらなる高速化・広帯域化を実現するため、第３．９世代の移動通信システムとして、ＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＥＰＣ（Evolved Packet Core）システムの仕様を策定した。その仕様が、「３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１（以下では、非特許文献１と称する）」および「３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０２（以下では、非特許文献２と称する）」に開示されている。また、第３世代の移動体通信システムおよび第３．９世代の移動体通信システムの構成例が、特開２００９−５２４３２４号（以下では、特許文献１と称する）に開示されている。

第３世代の移動体通信システムに基づく第３世代携帯電話ネットワーク（以下では、３Ｇネットワークと称する）は、既に広く普及しており、当面は継続して使用されるものと考えられる。一方、第３．９世代の移動体通信システムに基づく第３．９世代携帯電話ネットワーク（以下では、３．９Ｇネットワークと称する）は、まず、通信トラフィックが集中するエリアを中心に展開され、その後段階的に全国に展開されるものと考えられる。つまり、３．９Ｇネットワークは、既に普及している３Ｇネットワークに対して、サービスエリアを重畳する形で展開されるため、第３．９世代の移動通信システムが利用できるエリアでは、第３世代の移動通信システムも利用できることになる。

３．９Ｇネットワークと３Ｇネットワークが共存するエリアにおいて、３．９Ｇネットワークの無線通信品質が劣化した場合に３．９Ｇネットワークを介した通信セッションを３Ｇネットワークへ移行するためのＩｎｔｅｒ−ＲＡＴ ＨａｎｄＯｖｅｒが３ＧＰＰによって規定されている（非特許文献１参照）。しかし、３ＧＰＰが策定した仕様では、３．９Ｇネットワークの無線通信品質と３Ｇネットワークの無線通信品質がいずれも良好である場合、所定の通信セッションをいずれのネットワークを介して行うべきかが規定されていない。

上述した第３．９世代の移動通信システムは、下り方向の通信速度が１００Ｍｂｐｓ以上であり、上り方向の通信速度が５０Ｍｂｐｓ以上である広帯域サービスを提供するが、全ての通信においてそのような広帯域サービスが必要となるわけではない。３Ｇネットワークを介して通信可能な低速なデータ通信が３．９Ｇネットワークを介して行われると、３．９Ｇネットワークの無線リソースおよび有線リソースが低速なデータ通信に割り当てられることになる。そのため、ネットワーク全体として、無線リソースおよび有線リソースを効率よく利用できないという問題点があった。

本発明の目的の一つは、データ通信速度の異なる複数の無線基地局を有する移動通信システムにおいて、ネットワーク内の通信リソースを効率よく利用するための技術を提供することである。

本発明の一側面の移動通信システムは、複数の無線基地局を有する移動通信システムであって、移動機と無線通信が可能な第１の無線基地局と、第１の無線基地局よりデータ通信速度が低く、移動機と無線通信が可能な第２の無線基地局と、第１の無線基地局及び第２の無線基地局と接続されるルーティング装置と、を有する。そして、ルーティング装置は、移動機と自装置の間の通信を第１の無線基地局が中継しているとき、移動機が第１の無線基地局を介して送受信するデータをルーティングすると共に、ルーティングしたデータのスループットを算出し、予め定められた時間内で算出されたスループットが予め定められた閾値以下である場合、移動機と自装置の間の通信を第２の無線基地局が中継すべきと判定し、移動機と自装置の間の通信の中継を終了するための切断要求を第１の無線基地局に送信すると共に、移動機と自装置の間の通信を中継するための接続要求を第２の無線基地局に送信し、第１の無線基地局は、移動機とルーティング装置の間の通信を中継しているとき、切断要求を受信すると、中継を終了し、第２の無線基地局は、接続要求を受信すると、移動機とルーティング装置の間の通信を中継するものである。

本発明の一側面のゲートウェイ装置は、複数の無線基地局と接続されるルーティング装置であって、移動機と無線通信が可能な第１の無線基地局と接続されると共に、第１の無線基地局よりデータ通信速度が低く、移動機と無線通信が可能な第２の無線基地局と接続され、移動機と自装置の間の通信を第１の無線基地局が中継しているとき、第１の無線基地局を介して移動機が送受信するデータをルーティングすると共に、ルーティングしたデータのスループットを算出する通信手段と、予め定められた時間内で算出されたスループットが予め定められた閾値以下であるか否かに基づいて、移動機と自装置の間の通信を第２の無線基地局が中継すべきか否かを判定する判定手段と、判定手段によって、移動機と自装置の間の通信を第２の無線基地局が中継すべきと判定された場合、移動機と自装置の間の通信を中継する無線基地局を第１の無線基地局から第２の無線基地局へ切り替えるように制御する制御手段と、を有する。

本発明の一側面の通信制御方法は、移動機と無線通信が可能な第１の無線基地局と、第１の無線基地局よりデータ通信速度が低く、移動機と無線通信が可能な第２の無線基地局と、第１の無線基地局及び第２の無線基地局と接続されるルーティング装置と、を有する移動通信システムの通信制御方法であって、ルーティング装置が、移動機と自装置の間の通信を第１の無線基地局が中継しているとき、第１の無線基地局を介して移動機が送受信するデータをルーティングすると共に、ルーティングしたデータのスループットを算出し、予め定められた時間内で算出されたスループットが予め定められた閾値以下である場合、移動機と自装置の間の通信を第２の無線基地局が中継すべきと判定し、移動機と自装置の間の通信の中継を終了するための切断要求を第１の無線基地局に送信すると共に、移動機と自装置の間の通信を中継するための接続要求を第２の無線基地局に送信し、第１の無線基地局が、移動機とルーティング装置の間の通信を中継しているとき、切断要求を受信すると、中継を終了し、第２の無線基地局が、接続要求を受信すると、移動機とルーティング装置の間の通信を中継するものである。

本発明の一側面のルーティング方法は、移動機が無線基地局を介して送受信するデータを、ルーティングするルーティング方法であって、第１の無線基地局を介して移動機と送受信するデータのスループットを算出し、スループットが予め定められた閾値以下である場合、移動機と送受信するデータを中継する基地局を、データ通信速度が第１の無線基地局とは異なる第２の無線基地局に切り替えるものである。

図１は本実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。 図２は本実施形態のルーティング装置の構成を示すブロック図である。 図３は図１に示した移動通信システムで移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信を中継する無線基地局を切り替えるときのルーティング装置１１０、第１の無線基地局１３０、第２の無線基地局１４０及び移動機１５０の処理手順を示すシーケンス図である。 図４は本発明の移動通信システムの実施例の構成を示すブロック図である。 図５は図４に示した移動通信システムでＵＥ８による通信セッションを中継する無線基地局を切り替えるときのｅＮＢ１₁、ＭＭＥ２、ＳＧＷ３₁、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６、ＳＧＳＮ７及びＵＥ８の処理手順を示すシーケンス図である。

本実施形態の移動通信システムを、図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態の移動通信システムの構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の移動通信システム１００は、ルーティング装置１１０、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０を有する。ルーティング装置１１０には、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０が接続される。

ルーティング装置１１０、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０は、例えば、論理回路等から構成されるＬＳＩ（Large Scale Integration）、またはＣＰＵ（Central Processing Unit）もしくはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の半導体集積回路を備えており、半導体集積回路は以下に説明する各種の機能を有している。ルーティング装置１１０、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０がＣＰＵやＤＳＰを備えている場合、ＣＰＵやＤＳＰは、不図示の記録媒体に記録されたプログラムにしたがって処理を実行することで、以下に記載する機能を実現する。

移動機１５０は、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）などのような携帯端末である。

第１の無線基地局１３０は、移動機１５０と無線通信が可能な無線基地局であり、移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信を中継する機能を有する。

第２の無線基地局１４０は、第１の無線基地局１３０よりデータ通信速度が低く、移動機１５０と無線通信が可能な無線基地局であり、移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信を中継する機能を有する。

ルーティング装置１１０は、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０と接続され、さらに、不図示の他の移動通信システムと接続される。ルーティング装置１１０は、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０と不図示の他の移動通信システムとの間で送受信されるデータをルーティングする機能を有する。また、ルーティング装置１１０は、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０の通信セッションを制御する機能を有する。

本実施形態の移動通信システムにおいて、移動機１５０が第１の無線基地局１３０と無線通信する場合、移動機１５０は、第１の無線基地局１３０及びルーティング装置１１０を介して不図示の他の移動通信システムと接続される。一方、移動機１５０が第２の無線基地局１４０と無線通信する場合、移動機１５０は、第２の無線基地局１４０及びルーティング装置１１０を介して不図示の他の移動通信システムと接続される。いずれの場合でも、ルーティング装置１１０がアンカーポイントとなる。

以下、本実施形態のルーティング装置１１０の動作について説明する。

第２の無線基地局１４０でも中継可能な低速なデータ通信を第１の無線基地局１３０が中継すると、第１の無線基地局１３０の無線リソースおよび有線リソース（以下では、これらのリソースを通信リソースと称する）が低速なデータ通信に割り当てられるため、ネットワーク全体の通信リソースの利用効率が悪くなる。

そこで、本実施形態のルーティング装置１１０は、移動機１５０と自装置の間の通信を第１の無線基地局１３０が中継しているとき、移動機１５０によって送受信されるデータのスループットに基づいて、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきか否かを判定する。

図２は本実施形態のルーティング装置の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、本実施形態のルーティング装置１１０は、通信部１１１、判定部１１２及び制御部１１３を有する。

通信部１１１は、第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０と接続され、さらに、不図示の他の移動通信システムと接続される。通信部１１１は、第１の無線基地局１３０、第２の無線基地局１４０または不図示の他の移動通信システムを介して送受信されるデータをルーティングする。通信部１１１は、移動機１５０と自装置の間の通信を第１の無線基地局１３０が中継しているとき、移動機１５０によって送受信されたデータのスループットを算出し、算出したスループットを示すスループット情報を判定部１１２に送信する。

判定部１１２は、通信部１１１からスループット情報を受信すると、受信したスループット情報に基づいて、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきか否かを判定する。

移動機１５０による通信セッションの例としては、他の移動機との間の音声通信、Ｗｅｂサーバへのアクセス、映像配信サーバからの映像データの受信等がある。各通信セッションはパケット通信により実現されるため、送受信されるデータのスループットは一定にはならないが、大量のデータが送受信される通信セッションではスループットの低い状態が長時間継続する可能性は低い。

そこで、判定部１１２は、予め定められた時間（例えば１分間）に通信部１１１から受信した全てのスループット情報に示されるスループットが予め定められた閾値以下である場合、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきと判定する。判定部１１２は、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきと判定すると、移動機１５０と自装置の間の通信を中継する無線基地局を切り替えるための切替要求を制御部１１３に送信する。切替要求には、移動機１５０のアドレス情報と、移動機１５０による全ての通信セッションを示すセッション情報が含まれる。

制御部１１３は、判定部１１２から切替要求を受信すると、移動機１５０と自装置の間の通信を中継する無線基地局の切り替えを制御する。

具体的には、制御部１１３は、まず、第１の無線基地局１３０に、移動機１５０と自装置の間の通信の中継を終了するための切断要求を送信する。切断要求には、移動機１５０のアドレス情報とセッション情報が含まれる。切断要求を受信した第１の無線基地局１３０は、移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信の中継を終了し、制御部１１３に切断応答を返信する。

また、制御部１１３は、第２の無線基地局１４０に、移動機１５０と自装置の間の通信を中継するための接続要求を送信する。接続要求には、移動機１５０のアドレス情報とセッション情報が含まれる。接続要求を受信した第２の無線基地局１３０は、移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信の中継を実施し、制御部１１３に接続応答を返信する。

以上の処理により、制御部１１３は、移動機１５０と自装置の間の通信を中継する無線基地局を第１の無線基地局１３０から第２の無線基地局１４０に切り替える。

次に図１に示した移動通信システムで移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信を中継する無線基地局を切り替えるときのルーティング装置１１０、第１の無線基地局１３０、第２の無線基地局１４０及び移動機１５０の処理手順について説明する。

図３は図１に示した移動通信システムで移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信を中継する無線基地局を切り替えるときのルーティング装置１１０、第１の無線基地局１３０、第２の無線基地局１４０及び移動機１５０の処理手順を示すシーケンス図である。

図３に示す処理手順において、まず、移動機１５０は、第１の無線基地局１３０及びルーティング装置１１０を介して不図示の他の移動通信システムと接続しているものとする（ステップＳ１）。

ルーティング装置１１０の通信部１１１は、移動機１５０によって送受信されたデータのスループットを算出し（ステップＳ２）、算出したスループットを示すスループット情報を判定部１１２に送信する。

判定部１１２は、通信部１１１からスループット情報を受信すると、受信したスループット情報に基づいて、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきか否かを判定する（ステップＳ３）。予め定められた時間に通信部１１１から受信した全てのスループット情報に示されるスループットが予め定められた閾値以下である場合、判定部１１２は、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきと判定する。移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきと判定すると、判定部１１２は、移動機１５０のアドレス情報とセッション情報を含む切替要求を制御部１１３に送信する。

判定部１１２から切替要求を受信すると、制御部１１３は、移動機１５０のアドレス情報とセッション情報を含む切断要求を第１の無線基地局１３０に送信すると共に（ステップＳ４）、移動機１５０のアドレス情報とセッション情報を含む接続要求を第２の無線基地局１４０に送信する（ステップＳ５）。

ルーティング装置１１０の制御部１１３から切断要求を受信すると、第１の無線基地局１３０は、移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信の中継を終了し、制御部１１３に切断応答を返信する（ステップＳ６）。

また、ルーティング装置１１０の制御部１１３から接続要求を受信すると、第２の無線基地局１４０は、移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信の中継を実施し、制御部１１３に接続応答を返信する（ステップＳ７）。

その後、移動機１５０は、第２の無線基地局１４０及びルーティング装置１１０を介して不図示の他の移動通信システムと接続する（ステップＳ８）。

移動機１５０とルーティング装置１１０の間の通信の中継を終了すると、第１の無線基地局１３０は、移動機１５０の通信セッションで用いられていた通信リソースを解放する（ステップＳ９）。

なお、本実施形態では、ルーティング装置１１０が、移動機１５０と自装置の間の通信を中継する無線基地局の切り替えの要求を第１の無線基地局１３０及び第２の無線基地局１４０に送信する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ルーティング装置１１０は、移動機１５０と自装置の間の通信を中継する無線基地局の切り替えの要求を移動機１５０に送信することにしてもよい。その場合、ルーティング装置１１０は、第１の無線基地局１３０を介して移動機１５０に、無線通信する無線基地局を第２の無線基地局１４０に切り替えるための要求を送信する。その要求を受信した移動機１５０は、自身が無線通信する無線基地局を第１の無線基地局１３０から第２の無線基地局１４０に切り替える。

また、本実施形態では、ルーティング装置１１０は、移動機１５０によって送受信されたデータのスループットが、予め定められた時間、予め定められた閾値以下である場合に、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきと判定する例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ルーティング装置１１０は、移動機１５０によって送受信されるデータのスループットの予め定められた時間の平均値が予め定められた閾値以下である場合に、移動機１５０と自装置の間の通信を第２の無線基地局１４０が中継すべきと判定することにしてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、ルーティング装置は、移動機と自装置の間の通信をデータ通信速度の高い無線基地局が中継しているとき、その移動機によって送受信されたデータのスループットを算出する。予め定められた時間内で算出されたスループットが予め定められた閾値以下である場合、ルーティング装置は、その移動機と自装置の間の通信をデータ通信速度の低い無線基地局で中継すべきと判定し、無線基地局の切り替えを制御する。

ルーティング装置は、移動機によって送受信されるデータのスループットに基づいて、その移動機と自装置の間の通信を中継すべき無線基地局を適切に選択できる。これにより、移動通信システムは、低速なデータ通信を通信速度の低い無線基地局に割り当て、高速なデータ通信を通信速度の高い無線基地局に割り当てることができ、ネットワーク内の通信リソースを効率よく利用できる。

（実施例）
次に本発明の実施例について図面を用いて説明する。本実施例は、３．９Ｇネットワークと３Ｇネットワークが共存するエリアに移動通信システムを適用する例である。

図４は本発明の移動通信システムの実施例の構成を示すブロック図である。

図４に示すように、本実施例の移動通信システムは、ＵＥ（User Equipment）８と、３．９Ｇネットワークの無線アクセスネットワークであるＬＴＥ（Long Term Evolution）ネットワーク１０と、３．９Ｇネットワークのコアネットワークであり、ＬＴＥネットワーク１０の上位ネットワークとなるＥＰＣ（Evolved Packet Core）１１と、３Ｇネットワークを形成するＷ−ＣＤＭＡネットワーク１２を有する。ＥＰＣ１１はＬＴＥネットワーク１０と接続され、３．９Ｇネットワークが形成される。また、ＥＰＣ１１はＷ−ＣＤＭＡネットワーク１２とも接続される。

Ｗ−ＣＤＭＡネットワーク１２は、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ（Radio Network Controller）６及びＳＧＳＮ（Serving General packet radio service Support Node）７を有する。ＬＴＥネットワーク１０は、複数のｅＮＢ（evolved Node B）１₁，１₂を有する。ＥＰＣ１１は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）２、複数のＳＧＷ（Serving Gateway）３₁，３₂及びＰＧＷ（Packet Data Network Gateway）４を有する。

ｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂、ＭＭＥ２、ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂、ＰＧＷ４、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６及びＳＧＳＮ７は、例えば、論理回路等から構成されるＬＳＩ、またはＣＰＵもしくはＤＳＰ等の半導体集積回路を備え、半導体集積回路は以下に説明する各種の機能を有している。ｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂、ＭＭＥ２、ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂、ＰＧＷ４、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６及びＳＧＳＮ７がＣＰＵやＤＳＰを備えている場合、ＣＰＵやＤＳＰは、不図示の記録媒体に記録されたプログラムにしたがって処理を実行することで、以下に記載する機能を実現する。

ＵＥ８は、携帯電話やＰＨＳなどのような携帯端末である。

ｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂は、それぞれ、ＥＰＣ１１のＭＭＥ２及びＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂と接続される。ｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂は、ＵＥ８と無線通信が可能な、ＬＴＥ方式の発展的無線基地局であり、ＵＥ８による通信セッションで用いられる通信リソースを管理する機能と、ＵＥ８のモビリティ管理機能を有する。

ＭＭＥ２は、ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂と接続され、Ｗ−ＣＤＭＡネットワーク１２のＳＧＳＮ７と接続され、ＬＴＥネットワーク１０のｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂と接続される。ＭＭＥ２は、ｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂の通信セッションを制御する機能を有する。

ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂は、ＰＧＷ４と接続され、Ｗ−ＣＤＭＡネットワーク１２のＳＧＳＮ７と接続され、ＬＴＥネットワーク１０のｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂と接続される。ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂は、ＳＧＳＮ７が送受信するデータとｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂が送受信するデータをルーティングする機能を有する。

ＰＧＷ４は、不図示のＩＳＰ（Internet Services Provider）や企業ＬＡＮ（Local Area Network）と接続され、さらにＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂と接続される。ＰＧＷ４は、ＩＳＰや企業ＬＡＮと、ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂との間で送受信されるデータを中継する。

ＮｏｄｅＢ５は、ＲＮＣ６と接続される。ＮｏｄｅＢ５は、ＵＥ８と無線通信が可能な、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局である。

ＲＮＣ６は、ＮｏｄｅＢ５と接続され、さらにＳＧＳＮ７と接続される。ＲＮＣ６は、ＮｏｄｅＢ５の無線リソースを管理する機能を有する。

ＳＧＳＮ７は、ＲＮＣ６と接続され、さらにＥＰＣ１１のＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂と接続される。ＳＧＳＮ７は、ＵＥ８がＮｏｄｅＢ５及びＲＮＣ６を介して送受信するデータをルーティングする機能を有する。

本実施例のＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂はルーティング装置１１０の通信部１１１及び判定部１１２の機能を有し、ＭＭＥ２はルーティング装置１１０の制御部１１３の機能を有する。また、ｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂は第１の無線基地局１３０に対応し、ＮｏｄｅＢ５は第２の無線基地局１４０に対応し、ＵＥ８は移動機１５０に対応する。

なお、ｅＮＢ１₁、ｅＮＢ１₂、ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂の数については、図４に示した数に限らない。また、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６の数は１つに限らず、複数であってもよい。

本実施例の移動通信システムにおいて、ＵＥ８がＬＴＥネットワーク１０のｅＮＢ１₁と無線通信する場合、ＵＥ８は、ｅＮＢ１₁、ＳＧＷ３₁（あるいはＳＧＷ３₂）及びＰＧＷ４を介して不図示のＩＳＰや企業ＬＡＮと接続される。一方、ＵＥ８がＷ−ＣＤＭＡネットワーク１２のＮｏｄｅＢ５と無線通信する場合、ＵＥ８は、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６、ＳＧＳＮ７、ＳＧＷ３₁（あるいはＳＧＷ３₂）及びＰＧＷ４を介して不図示のＩＳＰや企業ＬＡＮと接続される。いずれの場合でも、ＳＧＷ３₁（あるいはＳＧＷ３₂）がアンカーポイントとなる。

ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂は、ＵＥ８と自装置の間の通信をｅＮＢ１₁またはｅＮＢ１₂が中継しているとき、ＵＥ８によって送受信されたデータのスループットを算出する。ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂は、予め定められた時間内で算出されたスループットが予め定められた閾値以下である場合、ＵＥ８と自装置の間の通信をＮｏｄｅＢ５が中継すべきと判定する。ＳＧＷ３₁、ＳＧＷ３₂は、ＵＥ８と自装置の間の通信をＮｏｄｅＢ５が中継すべきと判定すると、ＵＥ８と自装置の間の通信を中継する無線基地局を切り替えるための切替要求をＭＭＥ２に送信する。

ＭＭＥ２は、ＳＧＷ３₁またはＳＧＷ３₂から切替要求を受信すると、ＵＥ８と自装置の間の通信を中継する無線基地局の切り替えを制御する。

次に図４に示した移動通信システムでＵＥ８による通信セッションを中継する無線基地局を切り替えるときのｅＮＢ１₁、ＭＭＥ２、ＳＧＷ３₁、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６、ＳＧＳＮ７及びＵＥ８の処理手順について説明する。

図５は図４に示した移動通信システムでＵＥ８による通信セッションを中継する無線基地局を切り替えるときのｅＮＢ１₁、ＭＭＥ２、ＳＧＷ３₁、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６、ＳＧＳＮ７及びＵＥ８の処理手順を示すシーケンス図である。

図５に示す処理手順において、まず、ＵＥ８は、ｅＮＢ１₁、ＳＧＷ３₁及びＰＧＷ４を介して、不図示のＩＳＰや企業ＬＡＮと接続しているものとする（ステップＳ２１）。図中の実線は、ユーザデータの流れを示し、点線は、制御信号の流れを示す。ユーザデータは、ｅＮＢ１₁及びＳＧＷ３₁を介して送受信され、制御信号は、ｅＮＢ１₁、ＭＭＥ２及びＳＧＷ３₁を介して送受信される。

ＳＧＷ３₁は、ＵＥ８によって送受信されたデータのスループットを算出する（ステップＳ２２）。

ＳＧＷ３₁は、算出したスループットに基づいて、ＵＥ８と自装置の間の通信をＮｏｄｅＢ５が中継すべきか否かを判定する（ステップＳ２３）。予め定められた時間内で算出されたスループットが予め定められた閾値以下である場合、ＳＧＷ３₁は、ＵＥ８と自装置の間の通信をＮｏｄｅＢ５が中継すべきと判定する。ＵＥ８と自装置の間の通信をＮｏｄｅＢ５が中継すべきと判定すると、ＳＧＷ３₁は、ＵＥ８のアドレス情報とセッション情報を含む切替要求をＭＭＥ２に送信する（ステップＳ２４）。

ＳＧＷ３₁から切替要求を受信すると、ＭＭＥ２は、ＵＥ８による全ての通信セッションを中継する基地局を切り替えるためのセッション切替要求をｅＮＢ１₁に送信する（ステップＳ２４）。セッション切替要求には、ＵＥ８のアドレス情報とセッション情報が含まれる。

ＭＭＥ２からセッション切替要求を受信すると、ｅＮＢ１₁は、ＵＥ８の全ての通信セッションを解放できるか否かを判定する。ｅＮＢ１₁は、ＵＥ８の全ての通信セッションを解放できる場合、セッション切替応答をＭＭＥ２に返信する（ステップＳ２５）。

ｅＮＢ１₁からセッション切替応答を受信すると、ＭＭＥ２は、３ＧＰＰで規定されるＩｎｔｅｒ−ＲＡＴ Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理を実行する（ステップＳ２６）。Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理により、ＭＭＥ２は、ＵＥ８と自装置の間の通信を中継する無線基地局をｅＮＢ１₁からＮｏｄｅＢ５に切り替える。これにより、ＵＥ８の全ての通信セッションは、Ｗ−ＣＤＭＡネットワーク１２内に確立され、ＬＴＥネットワーク１０から解放される。

なお、このとき、ＳＧＷ３₁がＵＥ８の通信セッションのアンカーポイントとなる。また、Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ Ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ処理は、非特許文献１の「５．５．２．１ Ｅ−ＵＴＲＡＮ ｔｏ ＵＴＲＡＮ Ｉｕ ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒ ＲＡＴ ｈａｎｄｏｖｅｒ」に示される、ＭＭＥがｅＮｏｄｅＢから「ＨａｎｄｏｖｅｒＲｅｑｕｉｒｅｄ」メッセージを受信した後の処理に該当するものであり、ここでは詳細な説明は省略する。

その後、ＵＥ８は、ＮｏｄｅＢ５、ＲＮＣ６、ＳＧＳＮ７、ＳＧＷ３₁及びＰＧＷ４を介して、不図示のＩＳＰや企業ＬＡＮと接続する。

以上説明したように、本実施例によれば、３．９Ｇネットワークと３Ｇネットワークが共存するエリアに移動通信システムを適用することができる。これにより、移動通信システムは、低速なデータ通信をＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局に割り当て、高速なデータ通信をＬＴＥ方式の無線基地局に割り当てることができ、ネットワーク内の通信リソースを効率よく利用できる。

本発明の効果の一例として、通信速度の異なる複数の無線基地局を有する移動通信システムにおいて、ネットワーク内の通信リソースを効率よく利用できる。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

なお、この出願は、２０１０年１月２０日に出願された日本出願の特願２０１０−００９９２５の内容が全て取り込まれており、この日本出願を基礎として優先権を主張するものである。

１₁、１₂ ｅＮＢ
２ ＭＭＥ
３₁、３₂ ＳＧＷ
４ ＰＧＷ
５ ＮｏｄｅＢ
６ ＲＮＣ
７ ＳＧＳＮ
８ ＵＥ
１０ ＬＴＥネットワーク
１１ ＥＰＣ
１２ Ｗ−ＣＤＭＡネットワーク
１００ 移動通信システム
１１０ ルーティング装置
１１１ 通信部
１１２ 判定部
１１３ 制御部
１３０ 第１の無線基地局
１４０ 第２の無線基地局
１５０ 移動機

Claims (6)

1. 複数の無線基地局を有する移動通信システムであって、
   移動機と無線通信が可能な第１の無線基地局と、
   該第１の無線基地局よりデータ通信速度が低く、前記移動機と無線通信が可能な第２の無線基地局と、
   前記第１の無線基地局及び前記第２の無線基地局と接続されるルーティング装置と、を有し、
   前記ルーティング装置は、前記移動機と自装置の間の通信を前記第１の無線基地局が中継しているとき、該移動機が該第１の無線基地局を介して送受信するデータをルーティングすると共に、該ルーティングしたデータのスループットを算出し、予め定められた時間内で算出された前記スループットが予め定められた閾値以下である場合、前記移動機と自装置の間の通信を前記第２の無線基地局が中継すべきと判定し、前記移動機と自装置の間の通信の中継を終了するための切断要求を前記第１の無線基地局に送信すると共に、前記移動機と自装置の間の通信を中継するための接続要求を前記第２の無線基地局に送信し、
   前記第１の無線基地局は、前記移動機と前記ルーティング装置の間の通信を中継しているとき、前記切断要求を受信すると、該中継を終了し、
   前記第２の無線基地局は、前記接続要求を受信すると、前記移動機と前記ルーティング装置の間の通信を中継する移動通信システム。
2. 請求項１に記載の移動通信システムにおいて、
   前記第１の無線基地局は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の無線基地局であり、
   前記第２の無線基地局は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の無線基地局である、移動通信システム。
3. 複数の無線基地局と接続されるルーティング装置であって、
   移動機と無線通信が可能な第１の無線基地局と接続されると共に、該第１の無線基地局よりデータ通信速度が低く、前記移動機と無線通信が可能な第２の無線基地局と接続され、前記移動機と自装置の間の通信を前記第１の無線基地局が中継しているとき、該第１の無線基地局を介して該移動機が送受信するデータをルーティングすると共に、該ルーティングしたデータのスループットを算出する通信手段と、
   予め定められた時間内で算出された前記スループットが予め定められた閾値以下であるか否かに基づいて、前記移動機と自装置の間の通信を前記第２の無線基地局が中継すべきか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段によって、前記移動機と自装置の間の通信を前記第２の無線基地局が中継すべきと判定された場合、前記移動機と自装置の間の通信を中継する無線基地局を前記第１の無線基地局から前記第２の無線基地局へ切り替えるように制御する制御手段と、を有するルーティング装置。
4. 移動機と無線通信が可能な第１の無線基地局と、該第１の無線基地局よりデータ通信速度が低く、前記移動機と無線通信が可能な第２の無線基地局と、前記第１の無線基地局及び前記第２の無線基地局と接続されるルーティング装置と、を有する移動通信システムの通信制御方法であって、
   前記ルーティング装置が、前記移動機と自装置の間の通信を前記第１の無線基地局が中継しているとき、該第１の無線基地局を介して該移動機が送受信するデータをルーティングすると共に、該ルーティングしたデータのスループットを算出し、予め定められた時間内で算出された前記スループットが予め定められた閾値以下である場合、前記移動機と自装置の間の通信を前記第２の無線基地局が中継すべきと判定し、前記移動機と自装置の間の通信の中継を終了するための切断要求を前記第１の無線基地局に送信すると共に、前記移動機と自装置の間の通信を中継するための接続要求を前記第２の無線基地局に送信し、
   前記第１の無線基地局が、前記移動機と前記ルーティング装置の間の通信を中継しているとき、前記切断要求を受信すると、該中継を終了し、
   前記第２の無線基地局が、前記接続要求を受信すると、前記移動機と前記ルーティング装置の間の通信を中継する通信制御方法。
5. 請求項４に記載の通信制御方法において、
   前記第１の無線基地局は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の無線基地局であり、
   前記第２の無線基地局は、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の無線基地局である、通信制御方法。
6. 移動機が無線基地局を介して送受信するデータを、ルーティングするルーティング方法であって、
   第１の無線基地局を介して移動機と送受信するデータのスループットを算出し、
   前記スループットが予め定められた閾値以下である場合、前記移動機と送受信するデータを中継する基地局を、データ通信速度が前記第１の無線基地局とは異なる第２の無線基地局に切り替える、ルーティング方法。

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