JP6548225B2 - Wireless communication system and communication method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system.
モバイル通信は近年急速に普及しており、3GやLTE(Long Term Evolution)と呼ばれる3GPP(Third Generation Partnership Project)が策定した標準規格のセルラー無線通信システムが広く使用されている。セルラー無線通信システムによって提供されるモバイル通信サービスはライセンスバンドで運用されるのが一般的であり、周波数を使用する免許を受けた事業者が、その周波数帯を用いてモバイル通信サービスを行なう。一方で、無線通信の周波数帯にはアンライセンスバンドと呼ばれる周波数帯が用意されている。アンライセンスバンドの周波数帯は、機器が基準を満たす必要はあるが、誰でも使用可能な周波数帯という特徴がある。例えば2.4GHz帯や5GHz帯のアンライセンスバンドではIEEE802.11規格の無線LAN等が広く使用されている。 Mobile communication has rapidly spread in recent years, and a standard cellular radio communication system developed by the Third Generation Partnership Project (3GPP) called 3G or Long Term Evolution (LTE) is widely used. The mobile communication service provided by the cellular wireless communication system is generally operated in a license band, and a licensed carrier using a frequency performs the mobile communication service using the frequency band. On the other hand, in the frequency band of wireless communication, a frequency band called an unlicensed band is prepared. Although the frequency band of the unlicensed band needs to meet the criteria for the device, it is characterized by a frequency band that can be used by anyone. For example, in an unlicensed band of 2.4 GHz band or 5 GHz band, a wireless LAN or the like of the IEEE 802.11 standard is widely used.
モバイル通信トラフィックはスマートフォン等の普及により急速に増加し続けており、将来的にはモバイル事業者が割り当てられたライセンスバンドだけでは周波数が不足する可能性がある。このためモバイル通信において、アンライセンスバンドでもLTEを運用する方式が検討されている。例えば3GPPで検討されているLAA(Licensed Assisted Access)(先行技術文献1)がその一例である。LAAはライセンスバンドと5GHz帯のアンライセンスバンドをUE(端末、User Equipment)と基地局(eNodeB)間で同時に使用する技術であり、ライセンスバンドでの通信経路があることが前提で、その帯域に追加する形で、アンライセンスバンドをLTEによる下り方向の通信に利用する技術である。この技術をベースとして、MulteFireと呼ばれる技術がMulteFire Alliance(http://www.multefire.org/)で提案されており、アンライセンスバンド単独でLTEサービスを行なうことができるようにする技術となる予定である。LAAがライセンスバンドとの統合利用を必須としているのに対し、MulteFireはアンライセンスバンド単独で利用でき、また、下り方向だけでなく、上り/下り方向の両方で利用することができる。このため、例えばライセンスバンドの免許を持たない通信事業者がLTEに準拠したモバイル通信サービスを提供できる等のメリットがあり、今後の実用化が期待されている。 Mobile communication traffic continues to increase rapidly due to the spread of smartphones and the like, and in the future there may be a shortage of frequencies only in license bands to which mobile operators are assigned. For this reason, in mobile communication, a method of operating LTE even in an unlicensed band is being studied. For example, LAA (Licensed Assisted Access) (prior art document 1) studied in 3GPP is an example. LAA is a technology that simultaneously uses a license band and an unlicensed band of 5 GHz band between UE (terminal, User Equipment) and base station (eNodeB), assuming that there is a communication path in the license band. It is a technology that uses the unlicensed band for downlink communication by LTE in an added form. Based on this technology, a technology called MulteFire has been proposed by MulteFire Alliance (http://www.multefire.org/), and it will be a technology that enables unlicensed bands to perform LTE service alone. It is. While LAA requires integrated use with a licensed band, MulteFire can be used as an unlicensed band alone, and can be used not only in the downstream direction but in both the upstream and downstream directions. Therefore, for example, there is a merit that a telecommunications carrier without a license of a license band can provide a mobile communication service conforming to LTE, and the future practical use is expected.
MulteFireはアンライセンスバンドでモバイル通信を提供可能であり、誰でも設備を準備すればモバイル通信を実現できる。しかしながら、MulteFireは基本的にはLTEの規格に準拠しアンライセンスバンドで使用するものであるため、MulteFireのネットワーク側の設備としては、基地局以外にモバイルコアネットワークの装置が必要である。LTEではこれらの装置はEPC(Enhanced Packet Core)(先行技術文献2)と呼ばれる。EPCは複数の機能群から構成され、UEの認証や移動管理、ポリシー制御等の機能を提供するものである。EPCの構成要素として、HSS(Home Subscriber Server)はLTEのUEの認証を行なうための加入者情報を格納する。MME(Mobility Management Entity)はUEの移動管理の制御を行なう。S−GW(Serving Gateway), P−GW(PDN Gateway)は連携して動作することでUEが移動した際のトラフィックのハンドオーバの機能を担う。またPCRF(Policy and Charging Rules Function)はQoS等のポリシー制御の機能を提供する。 MulteFire can provide mobile communication in the unlicensed band, and anyone can realize mobile communication if they prepare the equipment. However, since MulteFire basically conforms to the LTE standard and is used in an unlicensed band, a device on the network side of MulteFire requires a mobile core network device in addition to a base station. In LTE, these devices are called EPC (Enhanced Packet Core) (prior art document 2). The EPC is composed of a plurality of function groups, and provides functions such as UE authentication, mobility management, and policy control. As a component of the EPC, a Home Subscriber Server (HSS) stores subscriber information for authenticating an LTE UE. MME (Mobility Management Entity) controls mobility management of the UE. The S-GW (Serving Gateway) and the P-GW (PDN Gateway) operate in cooperation to perform the function of handover of traffic when the UE moves. The PCRF (Policy and Charging Rules Function) provides a function of policy control such as QoS.
MulteFireの基地局はコアネットワークとしてEPCの機能が存在する前提で動作するため、使用するためにはEPCを用意する必要がある。従って、例えば無線LANのように基地局単体で動作することができない。EPCは比較的大規模にLTEのモバイルサービスを提供することが前提のものであり、その設備を準備するにはコストが課題となる。また、EPCは基本的に単一の事業者ネットワーク内で使用することが想定されたものであり、その事業者のネットワーク内でUEの移動管理等の機能を提供し、インターネットへのアクセスはP−GWに集約された構成を取る。しかしMulteFireのユースケースとしては、自由に設置できる利点を活かし、様々ネットワーク回線を使用して自由に設置することが考えられる。このようなユースケースでモバイルサービスの提供を行なう場合、EPC機能をインターネット上のクラウドサーバ上に配備し、あらゆる回線に接続された基地局を収容することが考えられる。 Since the base station of MulteFire operates on the premise that the EPC function exists as a core network, it is necessary to prepare an EPC for use. Therefore, it can not operate as a base station alone like, for example, a wireless LAN. EPC is premised on providing LTE mobile services on a relatively large scale, and cost becomes an issue to prepare the equipment. Also, EPC is basically supposed to be used in a single operator network, provides functions such as mobility management of UE in the operator's network, and the access to the Internet is P -Take the configuration aggregated in the GW. However, as a use case for MulteFire, it can be considered that it can be installed freely using various network circuits, taking advantage of the free installation. When providing a mobile service in such a use case, it is conceivable to deploy the EPC function on a cloud server on the Internet and accommodate a base station connected to any line.
EPC機能をクラウド上に配備した場合、EPCのP−GWがユーザデータのアンカーポイントとなり、通信トラフィックが集約されるため、輻輳等のボトルネックが生じる問題や、アンカーポイント経由でインターネットアクセスを行なうため遅延も増大するという課題がある。これに対して、P−GWの機能を基地局側に配備し、分散させることが考えられるが、この場合、LTEではP−GWをアンカーポイントとしてUEの移動を管理しハンドオーバを実現することから、分散したP−GWではハンドオーバを行なうことができない課題がある。 When the EPC function is deployed on the cloud, the P-GW of the EPC serves as an anchor point for user data, and communication traffic is aggregated, causing bottlenecks such as congestion, and accessing the Internet via the anchor point. There is a problem that the delay also increases. On the other hand, it is conceivable to deploy and distribute the P-GW function on the base station side, but in this case, in LTE, the movement of the UE is managed with the P-GW as the anchor point to realize handover. There is a problem that the distributed P-GW can not perform handover.
このように、様々なネットワークに接続され、ユーザが自由に設置するMulteFireの基地局を収容するEPCをネットワーク上に配備する場合に、EPCをクラウドサーバ上に配備することが考えられるが、通常のEPCではトラフィックの集中により、ボトルネックが生じる可能性があり、また、EPCが高コストとなる課題がある。これに対して、P−GWの機能を基地局側に配備し、分散させることが考えられるが、この場合、LTEではP−GWをアンカーポイントとしてUEの移動を管理しハンドオーバを実現することから、分散したP−GWではハンドオーバを行なうことができない課題がある。 As described above, it is conceivable to deploy the EPC on the cloud server when deploying on the network an EPC that is connected to various networks and accommodates the base station of MulteFire freely installed by the user. In EPC, traffic concentration may cause a bottleneck, and there is a problem that EPC becomes expensive. On the other hand, it is conceivable to deploy and distribute the P-GW function on the base station side, but in this case, in LTE, the movement of the UE is managed with the P-GW as the anchor point to realize handover. There is a problem that the distributed P-GW can not perform handover.
上記目的を達成するために、本願発明は、無線アクセス区間を形成する無線アクセス機能部を有する無線基地局と複数の無線基地局を収容するコアネットワークとを備えた無線通信システムであって、前記コアネットワークを形成する機能部のうちユーザデータの伝送を行うとともにインターネットを含む外部ネットワークへの接続機能を有するゲートウェイ機能部を前記無線基地局に配備し、前記コアネットワークを形成する機能部のうちコントロールプレーンに係るコントロールプレーン機能部の少なくとも一部をインターネット上に配備し、前記無線基地局は、自身に帰属するユーザ端末が他の無線基地局にハンドオーバするかを判断するハンドオーバ判断部と、ハンドオーバする場合には自身のゲートウェイ機能部とハンドオーバ先の他の無線基地局のゲートウェイ機能部との間にベアラを設定するベアラ設定部とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a radio communication system comprising a radio base station having a radio access function unit forming a radio access section and a core network accommodating a plurality of radio base stations, Among the functional units that form a core network, a gateway functional unit that transmits user data and has a function of connecting to an external network including the Internet is deployed in the wireless base station, and control is performed among the functional units that form the core network. At least a part of a control plane function unit related to a plane is deployed on the Internet, and the wireless base station performs handover with a handover determination unit that determines whether a user terminal belonging to itself is to be handed over to another wireless base station In the case of own gateway function and handover destination Characterized in that it comprises a bearer setting unit for setting a bearer between the gateway function of the other radio base station.
本発明によれば、無線基地局によりモバイル通信サービスを提供する際のネットワーク側のコアネットワーク機能の配備を簡易かつ低コストで実現でき、また、コアネットワークにトラフィックを集中させることなく、自律分散的に移動管理の機能を提供することが可能となる。また、本発明ではユーザ端末への機能変更は必要無く、ネットワーク側装置により機能を提供することができる。 According to the present invention, deployment of core network functions on the network side when providing a mobile communication service by a wireless base station can be realized easily and at low cost, and without decentralizing traffic in the core network, autonomous distributed It is possible to provide the function of mobility management. Further, in the present invention, there is no need to change the function to the user terminal, and the function can be provided by the network side device.
本発明の一実施の形態に係る無線通信システムについて図面を参照して説明する。本実施の形態に係る無線通信システムは、LTEやそれに類する無線通信システムであって、クラウドサーバ上にEPCのC−Plane(Control Plane)の処理機能である(HSS,MME,PCRF)を配備するとともに、基地局内にEPCのS−GW/P−GWのU−Plane(User Plane)機能を配備する。 A wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The radio communication system according to the present embodiment is a radio communication system similar to LTE or the like, and deploys (HSS, MME, PCRF) which is a processing function of C-Plane (Control Plane) of EPC on a cloud server. In addition, the U-Plane (User Plane) function of the EPC S-GW / P-GW is deployed in the base station.
図1に本発明に係る無線通信システムのトポロジを示す。図1の各無線基地局100は、LTE規格の基地局であるeNodeBの機能と、P−GW,S−GWが統合された機能配備となっている。本発明では、各基地局100内にP−GW,S−GWの機能を配備することで、一つの基地局100が一つのP−GW,S−GW相当の機能を持つ。全ての基地局100は、インターネット300のクラウドサーバ上に設置されたEPC200と接続し、C−Planeの信号を送受信する。全ての基地局100がP−GWを持つことにより、全体としてはマルチP−GW構成となる点が特徴である。ここで、クラウドサーバに配備された、すなわちインターネット300上に配備されたEPC200の機能部としては、少なくともMME210とHSS220を含む。
FIG. 1 shows the topology of a wireless communication system according to the present invention. Each
一方、比較対象として、図2に標準的なLTEシステムのトポロジを示す。基本的にLTE規格ではP−GWはPDN(Packet Data Network)への接続点に対して1箇所設けられるため、P−GWが配下のモバイルネットワークに対してインターネットへのアクセスの経路を提供する。従ってP−GWは1つの管理されたモバイルネットワークに対して、1箇所等、ごく少数の配備がなされることが一般的である。 On the other hand, FIG. 2 shows the topology of a standard LTE system for comparison. Basically, in the LTE standard, one P-GW is provided for a connection point to a packet data network (PDN), so the P-GW provides a path for access to the Internet to a mobile network under its control. Therefore, it is common for P-GW to be deployed in a very small number of places, such as one place, for one managed mobile network.
図3に本実施の形態における無線基地局の機能構成図を示す。無線基地局100は、LTEのP−GW機能に相当するP−GW機能部121、およびS−GW機能に相当するS−GW機能部122を具備し、また標準のLTEのeNodeB機能に相当するeNodeB機能部110を具備する。更に、無線基地局100は、暗号化経路設定機能部130を備える。
FIG. 3 shows a functional configuration diagram of the radio base station in the present embodiment. The
図4に無線基地局のP−GW機能部の機能構成図を示す。図4に示すように、前記P−GW機能部121は、LTEの標準的なP−GWの機能部121−1に加えて、基地局間ベアラ設定機能部121−2を備える。
The functional block diagram of the P-GW function part of a wireless base station is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the P-
図5に無線基地局のS−GW機能部の機能構成図を示す。図5に示すように、前記S−GW機能部122は、LTEの標準的なS−GWの機能部122−1に加えて、基地局間ベアラ設定機能部122−2を備える。
FIG. 5 shows a functional block diagram of the S-GW function unit of the wireless base station. As shown in FIG. 5, the S-
図6に本技術におおけるMMEの機能構成を示す。MME210は、LTEの標準的なMMEの機能部211に加えて、UEの帰属先P−GW管理部212と、基地局接続実施判断部213と、基地局間接続管理部214とを備える。
FIG. 6 shows a functional configuration of MME in the present technology. The MME 210 includes, in addition to the standard MME
図7にHSSの機能構成を示す。本発明のHSS220はLTEの標準的なHSSの機能部221に加えて、UEの帰属先P−GW管理DB(Data Base)222、および無線基地局間接続管理DB223を備える。
Fig. 7 shows the functional configuration of the HSS. The
図8にUEの帰属先P−GW管理DBの構成例を示す。図6に示すように、UEは、帰属先の無線基地局100を識別する基地局IDと、帰属先の無線基地局100からベアラ設定がされている無線基地局100を識別する基地局IDと、当該ベアラ設定先基地局のIPアドレスとにより、現在の帰属先をデータベースで管理される。
FIG. 8 shows a configuration example of the belonging destination P-GW management DB of the UE. As shown in FIG. 6, the UE has a base station ID for identifying the
図9に無線基地局間接続管理DBにおける管理情報の例を示す。図9に示すように、無線基地局100は、他の基地局100との間の暗号化経路の設定状況を管理するデータベースにより管理される。
FIG. 9 shows an example of management information in the radio base station connection management DB. As shown in FIG. 9, the
図10〜図13にいくつかのパターンで本発明におけるハンドオーバのトラフィックの流れを説明する。図10は1台のUE10がハンドオーバを実施する例を示す。なお、以下の説明では、複数の無線基地局及びその機能部などをそれぞれ区別する場合は符号の後ろに添字「a」「b」等を付すものとする。
The flow of handover traffic in the present invention will be described in several patterns in FIGS. FIG. 10 shows an example in which one
UE10はハンドオーバ前に接続していた無線基地局100a配下では、その無線基地局100aのP−GW機能部121aから割り当てられるIPアドレスを使用し、そのP−GW機能部121a経由でインターネット300にアクセスする。ハンドオーバ後は、ハンドオーバを行なう基地局100a・基地局100b間で設定された暗号化された通信経路を用いて、ハンドオーバ後の無線基地局100bのS−GW機能部122bからハンドオーバ前の無線基地局100aのP−GW機能部121aにトンネリング接続を形成し、ハンドオーバ前の基地局100a経由でインターネットアクセスを行なう。
Under the
ここで、トンネリング接続とは、通常のLTEにおいてS−GWとP−GW間で使用されるGTP(GPRS Tunneling Protocol)等トンネリングプロトコルであり、IPパケットに特定の識別子を用いたヘッダでカプセリングすることで透過的に伝送させる技術である。これらのトンネリングの接続により形成される通信路はベアラとも呼ばれる。また、無線基地局間の暗号化された通信経路は、例えばIPsecやPPTP(Point to Point Tunneling Protocol)、SSL(Secure Socket Layer)技術等の機能によるインターネットVPN機能を想定している。 Here, the tunneling connection is a tunneling protocol such as GTP (GPRS Tunneling Protocol) used between the S-GW and the P-GW in normal LTE, and the IP packet is encapsulated with a header using a specific identifier. Transmission technology. The communication path formed by these tunneling connections is also called a bearer. Further, the encrypted communication path between the wireless base stations is assumed to be an Internet VPN function by the function such as IPsec, Point to Point Tunneling Protocol (PPTP), Secure Socket Layer (SSL) technology, or the like.
図11は複数のUE10の例を示す。ハンドオーバ元の基地局100はUE10毎に異なる可能性があるため、それぞれのUE10に対して、ハンドオーバ元の基地局100は独立に管理され、それぞれ暗号化された通信経路、ベアラが設定される。また、ハンドオーバではない新規接続のUE10cは通常の手順により接続した無線基地局100bのP−GW機能部121b経由でインターネット300にアクセスする。
FIG. 11 shows an example of a plurality of
図12は複数段階でのハンドオーバの例を示す。複数段階であっても、すなわちハンドオーバを複数回重ねても、ハンドオーバを開始した最初の基地局100aまで暗号化された通信経路およびベアラの設定を行い、最初の無線基地局100aのP−GW機能部121a経由でインターネット300へアクセスする。
FIG. 12 shows an example of handover in a plurality of stages. Even in multiple stages, that is, even if the handover is repeated multiple times, the encrypted communication path and bearer are set up to the
図13に本発明での基地局100間の暗号化された通信経路とベアラの自律的な形成の例について示す。移動するUE10から複数の接続可能な基地局100a・基地局100bが同時に見えている領域が存在する場合、UE10による電波の観測状況からハンドオーバが求められるため、基地局100a・基地局100b間の暗号化された通信経路が形成され、ハンドオーバの要求に応じて、両基地局のP−GW、S−GW間でトラフィックを運ぶベアラが設定される。このような基地局のサービスエリアの重複領域が発生しない基地局100cとの間では、基地局間の暗号化された通信経路およびベアラは形成されない。これらの接続の形成は、UE10による電波の観測状況からハンドオーバが必要な基地局100の関係かどうかによって、自律的に判断される。
FIG. 13 shows an example of autonomous formation of encrypted communication paths and bearers between
上記システム構成において、UE10は、通常のLTEシステムと同様基地局100にアタッチを行い接続し、S/P−GWとeNodeB機能において通信のためのベアラを設定し、インターネット300への通信を行なう。この際のUE10のIPアドレスはP−GW機能部121より割り当てられる。UE10はハンドオーバのための無線基地局100のチャネルスキャンを定期的に行い、基地局100に対して発見した他の基地局100から放置される電波の受信電力等の情報を報告する。この報告に基づき、eNodeB機能部110はUE10がハンドオーバを実施すべきかどうかを判断し、ハンドオーバ手順を開始する。
In the above system configuration, the
ここで比較対象として、図14に通常のLTE規格でのハンドオーバ手順を示す。これはLTEにおけるS1ハンドオーバと呼ばれる方式である。図14に示すように、ハンドオーバ実施を判断した基地局1aは、MME2に対してハンドオーバ要求を送信し、MME2はハンドオーバ先のターゲット基地局1bに対してハンドオーバを行なうことを通知し、了解を得る手続きを取る。その後、実際のハンドオーバをS−GW3b,eNodeB1b,UE10が連携する形で進行し、Tracking Updateと呼ばれる端末の位置登録動作を行い、ハンドオーバ元のeNodeB1a,S−GW3aのベアラ設定を解除することでハンドオーバが完了する。
Here, as a comparison object, FIG. 14 shows a handover procedure in the normal LTE standard. This is a scheme called S1 handover in LTE. As shown in FIG. 14, the
一方で本実施の形態におけるハンドオーバの手順を図15及び図16に示す。本実施の形態では基本的には図14の標準手順に従うが、eNodeB110aがハンドオーバの実施を判断(図15の(A))した後、MME210にハンドオーバ開始を通知し、MME210において、ハンドオーバの実行の判断が行われる点が異なる。
On the other hand, the procedure of the handover in the present embodiment is shown in FIG. 15 and FIG. In this embodiment, basically, the standard procedure shown in FIG. 14 is followed, but after
この基地局の判断は、UE10がハンドオーバを行おうとする両基地局100a・100b間で、暗号化された通信路が形成されているかどうかを、MME210の基地局間接続実施判断部213で判断し、形成されていなければ暗号化された通信路の形成を実行し、接続の可否を判断するものである。この処理のフローを図17に示す。
The determination of the base station is performed by the inter-base station connection
暗号化された通信路が利用可能と判断した場合、ハンドオーバ処理を実行する。この際、MME210は、ハンドオーバ先の基地局100bのS−GW機能部122b及びハンドオーバ元の基地局100aのP−GW機能部121aに対し、ハンドオーバ先のS−GW機能部122bからハンドオーバ元のP−GW機能部121aへのベアラの設定(図15の(B))を指示する。この指示において、ハンドオーバ元のP−GW機能部121aへのトンネリング接続のための情報をハンドオーバ先のS−GW機能部122bに通知する必要があるため、MME210は基地局間接続管理部214において、HSS220に格納されるUEの帰属先P−GW管理DB222を参照し、ハンドオーバ元の無線基地局100aのP−GW機能部121aの接続先情報を通知する。また、MME210は、ハンドオーバ先の無線基地局100bのS−GW機能部122bの接続元情報を、ハンドオーバ元のP−GW機能部121aに対して通知する。接続先情報及び接続元情報とは例えばIPアドレスである。ベアラ設定後、ハンドオーバ元基地局100aからハンドオーバ先基地局100bへのデータ転送が開始される。
If it is determined that the encrypted communication path is available, handover processing is performed. At this time, the
UE10は通常と同様にTracking Area Update手順を実施する。この際、MME210では、UE10のハンドオーバ先のeNodeB情報とともに、ベアラを設定しているP−GW機能を有するハンドオーバ元の基地局100aの情報を、UEの帰属先P−GW管理部212において把握し、HSS220のUEの帰属先P−GW管理DB222に格納する。
The
このようにして、UE10が必要に応じて基地局間でのハンドオーバのネットワーク側の暗号化された通信経路とベアラを自律的に形成することにより、モビリティの機能を実現する。
In this way, the mobility function is realized by the
上記のようにハンドオーバを実施した場合、通信の継続性は実現できるが、遠方の無線基地局のP−GW経由での通信となるため、遅延が増大するという問題も生じる。そこで、本発明の特徴として、上記ハンドオーバのために設定したベアラの利用が一定時間無い場合、ベアラを開放するとともに、基地局主導でUEに対してデタッチ処理を行い、再接続を促す。図18にそのフローを示す。 When the handover is performed as described above, although the continuity of communication can be realized, since the communication is performed via the P-GW of a distant wireless base station, there is a problem that the delay increases. Therefore, as a feature of the present invention, when there is no use of the bearer set for the handover for a certain period of time, the bearer is released and the base station performs detach processing on the UE to promote reconnection. The flow is shown in FIG.
また、上記ハンドオーバ動作のために形成した基地局間の暗号化された通信経路の接続は一定時間利用がない場合は開放することを特徴とする。これにより、使用しない暗号化された通信経路が増加することを防止する。図19にそのフローを示す。 Further, the connection of the encrypted communication path between the base stations formed for the handover operation is characterized in that the connection is released when there is no use for a fixed time. This prevents an increase in unused encrypted communication paths. The flow is shown in FIG.
以上、本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態ではMME210及びHSS220をクラウドサーバに配備する形態としたが、インターネット300に設置するのであればその配備形態は不問である。
As mentioned above, although one embodiment of the present invention was explained in full detail, the present invention is not limited to this. For example, although the
また、上記実施の形態では、無線基地局100内においてP−GW機能部121とS−GW機能部122をそれぞれ個別に実装したが、両機能部を1つのP/S−GW機能部として一体に実装するようにしてもよい。
In the above embodiment, the P-
また、上記実施の形態では、ハンドオーバ先のS−GW機能部122からハンドオーバ元のP−GW機能部121に設定するベアラ(トンネリング接続)は、ハンドオーバ元の無線基地局100とハンドオーバ先の無線基地局100に形成された暗号化通信経路上に形成していたが、例えば両機能部121・122がインターネットリーチャブルな環境の場合など両機能部121・122が直接通信可能な場合には、無線基地局間に暗号化通信経路を形成することなく両機能部121・122間に直接ベアラを設定するようにしてもよい。なお、この場合には、図15の(A)及び図17に示す「ハンドオーバ許可判断」の処理では暗号化通信経路の存在有無の確認処理や暗号化通信経路の形成処理は不要となる。
In the above embodiment, the bearer (tunneling connection) to be set from the S-
また、上記実施の形態では、MulteFireのようなアンライセンスバンドのLTE基地局について詳述したが、ライセンスバンドを使用する無線基地局でも本発明を実施することできる。 Moreover, although the LTE base station of the unlicensed band like MulteFire was explained in full detail in the said embodiment, this invention can be implemented also with the wireless base station which uses a license band.
100…無線基地局
110…eNodeB機能部
121…P−GW機能部
121−1…標準P−GW機能部
121−2…基地局間ベアラ設定機能部
122…S−GW機能部
122−1…標準S−GW機能部
122−2…基地局間ベアラ設定機能部
130…暗号化経路設定機能部
200…EPC
210…MME
211…標準MME機能部
212…UEの帰属先P−GW管理部
213…基地局間接続実施判断部
214…基地局間接続管理部
220…HSS
221…標準HSS機能部
222…UEの帰属先P−GW管理DB
223…無線基地局間接続管理DB
300…インターネット
100 ...
210 ... MME
211 Standard
221 ··· Standard
223 ... Radio base station connection management DB
300 ... Internet
Claims (7)
前記コアネットワークを形成する機能部のうちユーザデータの伝送を行うとともにインターネットを含む外部ネットワークへの接続機能を有するゲートウェイ機能部を前記無線基地局に配備し、
前記コアネットワークを形成する機能部のうちコントロールプレーンに係るコントロールプレーン機能部の少なくとも一部をインターネット上に配備し、
前記無線基地局は、自身に帰属するユーザ端末が他の無線基地局にハンドオーバするかを判断するハンドオーバ判断部と、ハンドオーバする場合には自身のゲートウェイ機能部とハンドオーバ先の他の無線基地局のゲートウェイ機能部との間にベアラを設定するベアラ設定部とを備える
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising: a wireless base station having a wireless access function unit forming a wireless access section; and a core network accommodating a plurality of wireless base stations,
Among the functional units forming the core network, a gateway functional unit that transmits user data and has a function of connecting to an external network including the Internet is provided in the wireless base station,
Among the functional units forming the core network, at least a part of the control plane functional unit related to the control plane is deployed on the Internet,
The wireless base station is a handover determination unit that determines whether a user terminal belonging to itself is to be handed over to another wireless base station, and in the case of handover, a gateway function unit of its own and another wireless base station of a handover destination And a bearer setting unit configured to set a bearer between the gateway function unit and the wireless communication system.
前記ベアラ設定部は、暗号化通信経路設定機能部により形成された暗号化通信経路上にベアラを設定する
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。 The wireless base station includes an encrypted communication path setting function unit that forms an encrypted communication path via the Internet between the wireless base station of its own and another wireless base station of the handover destination when performing handover.
The wireless communication system according to claim 1, wherein the bearer setting unit sets a bearer on the encrypted communication path formed by the encrypted communication path setting function unit.
ことを特徴とする請求項2記載の無線通信システム。 3. The wireless communication system according to claim 2, wherein the encrypted communication path setting function unit opens the encrypted communication path when the encrypted communication path is not used for a predetermined time.
ことを特徴とする請求項1乃至3何れか1項記載の無線通信システム。 The bearer setting unit releases the bearer when the bearer set for the handover is not used for a fixed time, and instructs the radio access function unit to perform the detach process with the user terminal. The wireless communication system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至4何れか1項記載の無線通信システム。 The wireless communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein each functional unit in the wireless communication system has a function and an interface defined by LTE (Long Term Evolution).
前記ゲートウェイ機能部は、少なくともServing−Gateway及びPDN(Packet Data Network)−Gatewayの機能及びインタフェースを有し、
インターネット上に配備した前記コントロールプレーン機能部は、少なくとも、MME(Mobility Management Entity)の機能及びインタフェースと、HSS(Home Subscriber Server)の機能及びインタフェースを有し、
前記ハンドオーバのためのベアラは、ハンドオーバ先の無線基地局のServing−Gatewayの機能部からハンドオーバ元の無線基地局のPDN−Gatewayの間に形成される
ことを特徴とする請求項5記載の無線通信システム。 The wireless access function unit has an eNodeB function and an interface for providing a wireless access function,
The gateway function unit has at least the functions and interface of Serving-Gateway and PDN (Packet Data Network) -Gateway,
The control plane function unit deployed on the Internet has at least functions and interfaces of MME (Mobility Management Entity) and functions and interface of Home Subscriber Server (HSS),
The radio communication according to claim 5, characterized in that the bearer for the handover is formed between the functional unit of the Serving-Gateway of the radio base station of the handover destination and the PDN-Gateway of the radio base station of the handover source. system.
前記コアネットワークを形成する機能部のうちユーザデータの伝送を行うとともにインターネットを含む外部ネットワークへの接続機能を有するゲートウェイ機能部を前記無線基地局に配備し、
前記コアネットワークを形成する機能部のうちコントロールプレーンに係るコントロールプレーン機能部の少なくとも一部をインターネット上に配備し、
前記無線基地局は、自身に帰属するユーザ端末が他の無線基地局にハンドオーバするかを判断し、ハンドオーバする場合には自身のゲートウェイ機能部とハンドオーバ先の他の無線基地局のゲートウェイ機能部との間に暗号化通信経路を介したベアラを設定する
ことを特徴とする無線通信システムにおける通信方法。 A communication method in a wireless communication system comprising: a wireless base station having a wireless access function unit forming a wireless access section; and a core network accommodating a plurality of wireless base stations,
Among the functional units forming the core network, a gateway functional unit that transmits user data and has a function of connecting to an external network including the Internet is provided in the wireless base station,
Among the functional units forming the core network, at least a part of the control plane functional unit related to the control plane is deployed on the Internet,
The wireless base station determines whether the user terminal belonging to itself is to be handed over to another wireless base station, and in the case of handover, the gateway function unit of its own and the gateway function unit of another wireless base station of handover destination. A communication method in a wireless communication system, comprising setting up a bearer via an encrypted communication path between
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