(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と無線コアネットワークとの間で、無線コアネットワーク用トンネルを使用してデータを送受信する無線通信システムであって、送信先が同一となる複数の無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信する無線通信システムにおいて、
ユーザ端末から受信して、前記無線コアネットワークに送信するデータを、前記無線コアネットワーク用トンネルを使用して前記無線コアネットワークに送信し、
前記無線コアネットワークから、前記無線コアネットワーク用トンネルを使用して受信するデータを、前記ユーザ端末に送信する無線基地局であって、
前記無線コアネットワーク用トンネルと、前記無線コアネットワークとＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置との対応の通知を受けて、前記無線コアネットワーク用トンネルを、前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置毎にグループ化し、
前記無線コアネットワークへのデータ送信において、同一グループに分類された無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信し、
前記無線コアネットワークから受信する複数のユーザ端末宛データが多重化されたＩＰパケットから、ユーザ端末毎のデータを分離して、それぞれのユーザ端末宛データを宛先となるユーザ端末に送信する
ことを特徴とする無線基地局。
【請求項２】
前記無線コアネットワーク用トンネルと、前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置との対応の通知の受信を、呼接続手順の一部として行う
ことを特徴とする請求項１に記載の無線基地局。
【請求項３】
無線基地局と無線コアネットワークとの間で、無線コアネットワーク用トンネルを使用してデータを送受信する無線通信システムであって、送信先が同一となる複数の無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信する無線通信システムにおいて、前記無線コアネットワークとＩＰネットワークとの境界に配置され、
前記ＩＰネットワークからユーザ端末宛データを受信して、前記無線コアネットワーク用トンネルを使用し、前記無線コアネットワークを介して、宛先となるユーザ端末を収容する無線基地局宛にユーザ端末宛データを送信し、
前記無線コアネットワークから、前記無線コアネットワーク用トンネルを使用して受信する前記ユーザ端末からのデータを、前記ＩＰネットワークに送信するゲートウェイ装置であって、
前記無線コアネットワーク用トンネルと対向する無線基地局との対応の通知を受けて、前記無線コアネットワーク用トンネルを、対向する無線基地局毎にグループ化し、
前記無線コアネットワークへのデータ送信において、同一グループに分類された無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信し、
前記無線コアネットワークから受信する１個のＩＰパケットに複数のユーザ端末からのデータが多重化されたＩＰパケットからデータを分離して、それぞれのデータをＩＰネットワークに送信する
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記無線コアネットワーク用トンネルと対向する無線基地局との対応の通知の受信を、呼接続手順の一部として行う
ことを特徴とする請求項３に記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
無線基地局と無線コアネットワークとの間で、無線コアネットワーク用トンネルを使用してデータを送受信する無線通信システムであって、送信先が同一となる複数の無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信する無線通信システムにおいて、
前記無線基地局と、前記無線コアネットワークとＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置とを、前記無線コアネットワーク用トンネルで接続して、前記無線コアネットワーク内における無線端末データのルーティングを行うゲートウェイ装置であって、
前記無線コアネットワーク用トンネルの設定後に、前記無線基地局に対して、前記無線コアネットワーク用トンネルと、前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置との対応を通知し、
前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置に対して、前記無線コアネットワーク用トンネルと対向する無線基地局との対応を通知し、
前記無線基地局から１個のＩＰパケットに複数の無線端末データが多重化されたＩＰパケットを受信して、多重化された複数の無線端末データ内に含まれる無線コアネットワーク用トンネルのヘッダ情報に基づいて、多重化された複数の無線端末データを一体としてルーティング処理して、対向装置である前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置宛に送信し、
前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置から１個のＩＰパケットに複数の無線端末データが多重化されたＩＰパケットを受信して、多重化された複数の無線端末データ内に含まれる無線コアネットワーク用トンネルのヘッダ情報に基づいて、多重化された複数の無線端末データを一体としてルーティング処理して、対向装置である前記無線基地局宛に送信する
ことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記無線基地局に対して、前記無線コアネットワーク用トンネルと、前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置との対応を通知する処理と、
前記無線コアネットワークと前記ＩＰネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置に対して、前記無線コアネットワーク用トンネルと対向する無線基地局との対応を通知する処理とを、
呼接続手順の一部として行う
ことを特徴とする請求項５に記載のゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線通信システム、この無線通信システムに用いられる無線基地局およびゲートウェイ装置、並びに無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）で標準化されたＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の無線コアネットワーク構成が知られている（例えば、非特許文献１参照）。以下、図面を参照しながら、非特許文献１に示された無線コアネットワークについて説明する。
【０００３】
図１３は、３ＧＰＰで標準化されたＬＴＥの無線コアネットワーク構成を示す説明図である。図１３において、ユーザ端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）が送受信するデータは、無線アクセスネットワークＥ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を経由し、無線コアネットワーク内のＳｅｒｖｉｎｇ  Ｇａｔｅｗａｙ（ＳＧＷ）、およびＰＤＮ  Ｇａｔｅｗａｙ（ＰＧＷ）を経由して伝送される。
【０００４】
無線コアネットワーク内のパケット転送は、ＧＴＰ（ＧＰＲＳ  Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）トンネルで行われ、個々のデータは、ＧＴＰフレームにカプセル化されて無線コアネットワーク内を伝送される。
【０００５】
また、非特許文献１には、図１４に示されるように、図１３の無線アクセスネットワークＥ−ＵＴＲＡＮを構成する装置である無線基地局ｅＮｏｄｅＢと、無線コアネットワークを構成するゲートウェイ装置であるゲートウェイＳＧＷおよびゲートウェイＰＧＷとの間のプロトコルスタックが示されている。
【０００６】
また、無線コアネットワークとは異なるＩＰネットワークに接続された無線基地局において、ＶＯＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の短パケットを１個のＩＰパケットに多重化して送信し、ゲートウェイ装置と無線コアネットワークとの間に配置されたデータ分離装置で多重化したデータを分離する技術や、無線基地局とデータ分離装置が通信するために、データ分離装置のアドレスを取得するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１８２２１４号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】“３ＧＰＰ  ＴＳ  ２３．４０１  Ｖ９．１１．０”，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｑｕｉｎｔｉｌｌｉｏｎ．ｃｏ．ｊｐ／３ＧＰＰ／Ｓｐｅｃｓ／２３４０１−９ｂ０．ｐｄｆ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
近年では、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信を行うユーザ端末ＵＥの増加に伴い、ユーザ端末ＵＥの上位レイヤにおける制御用の短パケット（例えばＴＣＰ  ＡＣＫ等）が急増している。
【００１０】
これらの制御用の短パケットは、個々のパケットがＧＴＰフレームにカプセル化されて無線コアネットワーク内を伝送されるので、無線コアネットワーク内のＩＰパケットルーティング負荷、およびＧＴＰレイヤでＧＴＰフレームのルーティングを行うゲートウェイＳＧＷのルーティング負荷が増加するという問題がある。
【００１１】
なお、上述した特許文献１に示された技術を、非特許文献１に示された無線コアネットワークに適用した場合であっても、多重化されたＩＰパケットが生成されるのみであり、ＧＴＰレイヤでＧＴＰフレームのルーティングを行うゲートウェイＳＧＷのルーティング負荷を軽減することはできない。
【００１２】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、無線コアネットワークのルーティング負荷を軽減することができる無線通信システムおよび無線通信方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法は、無線基地局と無線コアネットワークとの間で、無線コアネットワーク用トンネルを使用してデータを送受信する無線通信システム（方法）であって、送信先が同一となる複数の無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法によれば、送信先が同一となる複数の無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信する。
そのため、無線コアネットワークのルーティング負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける無線基地局ｅＮｏｄｅＢと、ゲートウェイＳＧＷと、ゲートウェイＰＧＷとの間のプロトコルスタックを示す説明図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける無線通信ネットワークの構成を例示する説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、無線基地局ｅＮｏｄｅＢが保持するトンネル管理テーブルを例示する説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、ゲートウェイＰＧＷが保持するトンネル管理テーブルを例示する説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける無線基地局ｅＮｏｄｅＢの構成を例示するブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおけるゲートウェイＰＧＷの構成を例示するブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおけるゲートウェイＳＧＷの構成を例示するブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、ユーザ端末ＵＥの呼接続時に行われる処理手順を示す説明図である。
【図９】図６に示した送信ＧＴＰフレームバッファを詳細に示す説明図である。
【図１０】図１で示した多重／分離レイヤで多重処理された後にＩＰパケット化された、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間、およびゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間で伝送されるＩＰパケットの構成を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおけるＧＴＰヘッダを詳細に示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける無線通信ネットワークの別の構成を例示する説明図である。
【図１３】３ＧＰＰで標準化されたＬＴＥの無線コアネットワーク構成を示す説明図である。
【図１４】図１３に示した無線アクセスネットワークＥ−ＵＴＲＡＮを構成する無線基地局ｅＮｏｄｅＢと、無線コアネットワークを構成するゲートウェイＳＧＷおよびゲートウェイＰＧＷとの間のプロトコルスタックを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明に係る無線通信システムおよび無線通信方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、無線アクセスネットワークＥ−ＵＴＲＡＮを構成する装置である無線基地局ｅＮｏｄｅＢと、無線コアネットワークを構成するゲートウェイ装置であるゲートウェイＳＧＷおよびゲートウェイＰＧＷとの間のプロトコルスタックを示す説明図である。
【００１８】
図１において、無線基地局ｅＮｏｄｅＢのプロトコルスタックには、ゲートウェイＳＧＷとのインタフェース側で、ＧＴＰ−ＵレイヤとＵＤＰ／ＩＰレイヤとの間に、ＧＴＰフレームの多重分離を行う多重／分離レイヤ１が設けられている。
【００１９】
また、ゲートウェイＰＧＷのプロトコルスタックにも、ゲートウェイＳＧＷとのインタフェース側で、ＧＴＰ−ＵレイヤとＵＤＰ／ＩＰレイヤとの間に、ＧＴＰフレームの多重分離を行う多重／分離レイヤ１が設けられている。
【００２０】
図２は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける無線通信ネットワークの構成を例示する説明図である。図２において、この無線通信ネットワークは、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１、１０２と、ゲートウェイＳＧＷ１１１と、ゲートウェイＰＧＷ１２１と、ＧＴＰトンネル（無線コアネットワーク用トンネル）１３１〜１３３、１４１〜１４３と、ユーザ端末ＵＥ１５１〜１５３とから構成されている。
【００２１】
ここで、ユーザ端末ＵＥ１５１は、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１と接続され、ユーザ端末ＵＥ１５２、１５３は、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０２と接続されている。ＧＴＰトンネル１３１は、ユーザ端末ＵＥ１５１に対応した無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１とゲートウェイＳＧＷ１１１との間のＧＴＰトンネルであり、ＧＴＰトンネル１４１は、ユーザ端末ＵＥ１５１に対応したゲートウェイＰＧＷ１２１とゲートウェイＳＧＷ１１１との間のＧＴＰトンネルである。
【００２２】
また、ＧＴＰトンネル１３２、１３３は、それぞれユーザ端末ＵＥ１５２、１５３に対応した無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０２とゲートウェイＳＧＷ１１１との間のＧＴＰトンネルであり、ＧＴＰトンネル１４２、１４３は、それぞれユーザ端末ＵＥ１５２、１５３に対応したゲートウェイＰＧＷ１２１とゲートウェイＳＧＷ１１１との間のＧＴＰトンネルである。
【００２３】
図３は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０２が保持するトンネル管理テーブルを例示する説明図である。このトンネル管理テーブルは、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０２のＧＴＰトンネル１３２、１３３と、対向するゲートウェイＰＧＷ１２１との対応を管理するためのテーブルであり、対向するゲートウェイＰＧＷ毎にＧＴＰトンネルがトンネルグループにグループ分けされている。
【００２４】
なお、図３の例では、ゲートウェイＰＧＷ１２１が１個であり、トンネルグループも１個であるが、当然ながら、ゲートウェイＰＧＷ数およびトンネルグループ数は、１個に限定されるものではない。
【００２５】
図４は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、ゲートウェイＰＧＷ１２１が保持するトンネル管理テーブルを例示する説明図である。このトンネル管理テーブルは、ゲートウェイＰＧＷ１２１のＧＴＰトンネル１４１〜１４３と、対向する無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１、１０２との対応を管理するためのテーブルであり、対向する無線基地局ｅＮｏｄｅＢ毎にＧＴＰトンネルがトンネルグループにグループ分けされている。
【００２６】
図５は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける無線基地局ｅＮｏｄｅＢの構成を例示するブロック図である。図５において、この無線基地局ｅＮｏｄｅＢは、無線側処理部１００１、ＧＴＰ処理部１００２、ＧＴＰフレーム分離部１００３、ＧＴＰフレーム多重部１００４、ＵＤＰ／ＩＰ処理部１００５、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部１００６および制御部１００７を有している。
【００２７】
無線側処理部１００１は、ＰＤＣ、ＲＬＣ、ＭＡＣ等の無線側処理を行う。ＧＴＰ処理部１００２は、無線基地局ｅＮｏｄｅＢのＧＴＰ処理を行う。ＧＴＰフレーム分離部１００３は、無線コアネットワークから受信したＵＤＰ／ＩＰパケットのペイロードから、多重化されたＧＴＰフレームを分離する。
【００２８】
ＧＴＰフレーム多重部１００４は、無線コアネットワークに送信するＧＴＰフレームを多重化するブロックであり、送信するＧＴＰフレームを対向するゲートウェイＰＧＷ毎に管理する送信ＧＴＰフレームバッファ１０１１と、図３に詳細を示したＧＴＰトンネルのグループ分けを管理するトンネル管理テーブル１０１２とを含んでいる。
【００２９】
ＵＤＰ／ＩＰ処理部１００５は、ＵＤＰ／ＩＰ処理を行う。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部１００６は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理を行う。制御部１００７は、呼制御等のシグナリング処理を含めて、無線基地局ｅＮｏｄｅＢの制御を行う。
【００３０】
図６は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおけるゲートウェイＰＧＷの構成を例示するブロック図である。図６において、このゲートウェイＰＧＷは、ＩＰネットワーク処理部１２０１、ＧＴＰ処理部１２０２、ＧＴＰフレーム分離部１２０３、ＧＴＰフレーム多重部１２０４、ＵＤＰ／ＩＰ処理部１２０５、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部１２０６および制御部１２０７を有している。
【００３１】
ＩＰネットワーク処理部１２０１は、ゲートウェイＰＧＷを介して、無線コアネットワークと接続されるＩＰネットワークに対応した処理を行う。ＧＴＰ処理部１２０２は、ゲートウェイＰＧＷのＧＴＰ処理を行う。ＧＴＰフレーム分離部１２０３は、無線コアネットワークから受信したＵＤＰ／ＩＰパケットのペイロードから、多重化されたＧＴＰフレームを分離する。
【００３２】
ＧＴＰフレーム多重部１２０４は、無線コアネットワークに送信するＧＴＰフレームを多重化するブロックであり、送信するＧＴＰフレームを対向する無線基地局ｅＮｏｄｅＢ毎に管理する送信ＧＴＰフレームバッファ１２１１と、図４に詳細を示したＧＴＰトンネルのグループ分けを管理するトンネル管理テーブル１２１２とを含んでいる。
【００３３】
ＵＤＰ／ＩＰ処理部１２０５は、ＵＤＰ／ＩＰ処理を行う。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部１２０６は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理を行う。制御部１２０７は、呼制御等のシグナリング処理を含めて、ゲートウェイＰＧＷの制御を行う。
【００３４】
図７は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおけるゲートウェイＳＧＷの構成を例示するブロック図である。図７において、ゲートウェイＳＧＷは、ＧＴＰ処理部１１０２Ｐ、１１０２Ｂ、ＵＤＰ／ＩＰ処理部１１０５Ｐ、１１０５Ｂ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部１１０６Ｐ、１１０６Ｂおよび制御部１１０７を有している。
【００３５】
ＧＴＰ処理部１１０２Ｐ、１１０２Ｂは、ＧＴＰ処理部１１０２ＰとＧＴＰ処理部１１０２Ｂとの間のデータ転送により、ＧＴＰフレームのルーティングを行う。ＵＤＰ／ＩＰ処理部１１０５Ｐ、１１０５Ｂは、ＵＤＰ／ＩＰ処理を行う。Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部１１０６Ｐ、１１０６Ｂは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理を行う。制御部１１０７は、呼制御等のシグナリング処理を含めて、ゲートウェイＳＧＷの制御を行う。
【００３６】
次に、図８を参照しながら、上記構成の無線通信システムの動作について説明する。
図８は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて、ユーザ端末ＵＥの呼接続時に行われる処理手順を示す説明図である。なお、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）は、呼接続を制御する装置である。
【００３７】
図８において、ステップＳ１〜Ｓ１７は、上述した３ＧＰＰにおいて規定される接続手順を示している。まず、ステップＳ１〜Ｓ２は、ユーザ端末ＵＥが送信する呼接続要求の処理を示している。また、ステップＳ３〜Ｓ５は、端末認証等のセキュリティに関する処理を示している。
【００３８】
ステップＳ６〜Ｓ８は、ゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間にＧＴＰトンネルを設定する処理を示している。まず、ステップＳ６〜Ｓ７の手順により、ユーザ端末ＵＥのアドレスと、ゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルの、ゲートウェイＳＧＷ側のトンネルＩＤとが、ゲートウェイＰＧＷに通知される。
【００３９】
続いて、ステップＳ８の手順により、ゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルの、ゲートウェイＰＧＷ側のトンネルＩＤが、ゲートウェイＳＧＷに通知される。この結果、ゲートウェイＰＧＷおよびゲートウェイＳＧＷの双方において、ゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルのトンネルＩＤの対応が決定され、ゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間にＧＴＰトンネルが設定される。
【００４０】
ステップＳ９〜Ｓ１７は、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間にＧＴＰトンネルを設定する処理を示している。まず、ステップＳ９〜Ｓ１０の手順により、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルの、ゲートウェイＳＧＷ側のトンネルＩＤが、無線基地局ｅＮｏｄｅＢに通知される。
【００４１】
続いて、ステップＳ１３およびＳ１６の手順により、無線基地局ｅＮｏｄｅＢのアドレスと、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルの、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ側のトンネルＩＤとが、ゲートウェイＳＧＷに通知される。この結果、無線基地局ｅＮｏｄｅＢおよびゲートウェイＳＧＷの双方において、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルのトンネルＩＤの対応が決定され、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間にＧＴＰトンネルが設定される。
【００４２】
ステップＳ１８ａ〜Ｓ１９ｂは、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける処理手順を示している。まず、ステップＳ１８ａの手順により、ゲートウェイＳＧＷからゲートウェイＰＧＷに対して、ゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルと、このトンネルで送信するデータの送信先となる対向無線基地局ｅＮｏｄｅＢとの対応を通知する。
【００４３】
続いて、ステップＳ１８ｂの手順により、ゲートウェイＳＧＷから無線基地局ｅＮｏｄｅＢに対して、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間のＧＴＰトンネルと、このトンネルで送信するデータの送信先となる対向ゲートウェイＰＧＷとの対応を通知する。
【００４４】
次に、ステップＳ１９ａの手順により、ゲートウェイＰＧＷは、ＧＴＰトンネルと対向する無線基地局ｅＮｏｄｅＢとの対応を、図４に示した管理テーブルに登録する。また、ステップＳ１９ｂの手順により、無線基地局ｅＮｏｄｅＢは、ＧＴＰトンネルと対向するゲートウェイＰＧＷとの対応を、図３に示した管理テーブルに登録する。
【００４５】
続いて、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおいて送受信されるデータについて説明する。
図９は、図６に示した送信ＧＴＰフレームバッファ１２１１を詳細に示す説明図である。図９では、ゲートウェイＰＧＷ１２１内のユーザ端末ＵＥ１５１〜１５３宛のデータのバッファ管理を示している。図９において、データは、対向する無線基地局ｅＮｏｄｅＢ毎に分けて管理されている。また、無線基地局ｅＮｏｄｅＢにおいても同様に、対向するゲートウェイＰＧＷ毎に無線コアネットワークに対して送信するデータを管理している。
【００４６】
図１０は、図１で示した多重／分離レイヤ１で多重処理された後にＩＰパケット化された、無線基地局ｅＮｏｄｅＢとゲートウェイＳＧＷとの間、およびゲートウェイＰＧＷとゲートウェイＳＧＷとの間で伝送されるＩＰパケットの構成を示す説明図である。
【００４７】
図１０において、ゲートウェイＰＧＷでは、図９に示した同じパケットバッファで管理するデータを１個のパケットに多重化する。また、無線基地局ｅＮｏｄｅＢにおいても同様に、同じパケットバッファで管理するパケットを、図１０に示すフォーマットのパケットに多重化する。
【００４８】
多重化する方法については、無線コアネットワークの伝送路の伝送可能最大データ長に達するまでデータを蓄積する方法や、タイマを設定して、規定時間内に蓄積したデータを多重化する方法等が考えられる。
【００４９】
図１１は、この発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおけるＧＴＰヘッダを詳細に示す説明図である。図１１において、ＧＴＰヘッダには、Ｌｅｎｇｔｈフィールドがあり、ＧＴＰフレームのレングスを判定することが可能である。
【００５０】
また、ＵＤＰヘッダのＬｅｎｇｔｈフィールドにより多重パケット全体の長さが分かるので、ＵＤＰペイロードの先頭からＧＴＰヘッダを確認していくことにより、専用ヘッダを追加することなく、多重パケットからＧＴＰフレームを分離することが可能である。
【００５１】
ゲートウェイＳＧＷ１１１では、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１、１０２およびゲートウェイＰＧＷ１２１から受信する、多重化されたＧＴＰフレームの転送処理を行う。
【００５２】
また、ゲートウェイＰＧＷ１２１から無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１、１０２へのデータ送信では、１個のＩＰパケットに多重化されたＧＴＰフレームは、同じ無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１または１０２宛であるので、ゲートウェイＳＧＷ１１１では、先頭に多重化されているＧＴＰフレームのヘッダ情報に基づいて転送処理を行えばよく、複数個のＧＴＰフレームを１回の転送処理で処理することができる。
【００５３】
また、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１、１０２では、受信したＩＰパケットから、多重化されたＧＴＰフレームを分離して、各ＧＴＰフレームの宛先であるユーザ端末ＵＥ１５１〜１５３に対して送信する。
【００５４】
また、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１、１０２からゲートウェイＰＧＷ１２１へのデータ送信においても、上述したゲートウェイＰＧＷ１２１から無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１、１０２へのデータ送信と同様に、多重化されたＩＰパケットは、同じゲートウェイＰＧＷ１２１宛であるので、１個のＩＰパケットに多重化されている複数のＧＴＰフレームの転送を、１回の転送処理で行うことができる。
【００５５】
なお、無線通信ネットワークにおいては、ユーザ端末ＵＥが移動することがある。ここでは、例えば、図１２に示されるように、図２に示したユーザ端末ＵＥ１５２が移動して、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１に接続された場合について説明する。
【００５６】
この場合には、図８と同様の処理によって、ゲートウェイＳＧＷ１１１から無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１およびゲートウェイＰＧＷ１２１に、ＧＴＰトンネルと対向する装置の情報を通知することにより、無線基地局ｅＮｏｄｅＢ１０１およびゲートウェイＰＧＷ１２１のトンネルグループを管理するテーブルが更新され、ユーザ端末ＵＥ１５２移動後の構成に対応したパケット多重化を行うことができる。
【００５７】
このように、無線基地局ｅＮｏｄｅＢでは、ゲートウェイＳＧＷを介して対向するゲートウェイＰＧＷ毎に無線コアネットワークに送信するＧＴＰフレームを多重化し、ゲートウェイＰＧＷでは、ゲートウェイＳＧＷを介して対向する無線基地局ｅＮｏｄｅＢ毎に無線コアネットワークに送信するパケットを多重化し、また、ゲートウェイＳＧＷでは、多重化されたＧＴＰフレームをひとまとまりとして、多重化された先頭のＧＴＰフレームのヘッダ情報に基づいて転送処理を行うことにより、無線コアネットワークのＧＴＰレイヤにおけるルーティング負荷を軽減することができる。
【００５８】
また、同時に、複数のＧＴＰフレームを多重化したＩＰパケットで伝送することにより、無線コアネットワークを構成するＩＰレイヤの機器のルーティング負荷も軽減することができる。
【００５９】
以上のように、実施の形態１によれば、送信先が同一となる複数の無線コアネットワーク用トンネルに対応する複数のデータを、１個のＩＰパケットに多重化して送信する。
そのため、無線コアネットワークのルーティング負荷を軽減することができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態１において、無線基地局ｅＮｏｄｅＢは、当然ながら、フェムトセル基地局やマクロセル基地局等、サービスを提供するセルの大きさに依存して分類される基地局の種類の何れにも適用可能である。
【００６１】
また、上記実施の形態１では、ＧＴＰフレーム多重時に、専用ヘッダを付加しないと説明したが、これに限定されず、多重化したＧＴＰフレーム数の情報と各多重ＧＴＰフレームのレングスを示す情報とを、多重化したデータに付加することにより、分離処理を簡単化することができる。
【００６２】
また、上記実施の形態１では、宛先となる対向装置毎にデータを分類して多重化処理を行うと説明した。しかしながら、これに限定されず、図８に示したステップＳ１〜１７の処理においては、呼の優先度情報が通知されており、この優先度情報を使用して、対向装置毎かつ優先度毎に、データを分類して多重化処理を行ってもよい。
これにより、無線コアネットワークのＧＴＰレイヤにおけるルーティング負荷を軽減し、複数のＧＴＰフレームを多重化したＩＰパケットで伝送するので、無線コアネットワークを構成するＩＰレイヤの機器のルーティング負荷も軽減することができる。さらに、ゲートウェイＳＧＷにおいて、データの優先度に応じた優先制御を行うことができる。
【００６３】
なお、対向装置毎かつ優先度毎に、ＧＴＰフレームを管理して多重化を行う場合において、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−Ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の遅延に対する許容度の少ない優先クラスのデータに関しては、多重化せずに転送処理を行うようにする。
【００６４】
また、上記実施の形態１では、無線基地局ｅＮｏｄｅＢからゲートウェイＰＧＷ、およびゲートウェイＰＧＷから無線基地局ｅＮｏｄｅＢの双方向について、ＧＴＰフレームの多重化を行うと説明した。しかしながら、ゲートウェイＰＧＷにおいて、対向する無線基地局ｅＮｏｄｅＢの数が多い場合には、ゲートウェイＰＧＷの多重化の処理量が増加する可能性がある。そのため、ゲートウェイＰＧＷの多重化処理の負荷を軽減するために、無線基地局ｅＮｏｄｅＢからゲートウェイＰＧＷ方向にのみ、ＧＴＰフレームの多重化を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１  多重／分離レイヤ、１０１、１０２  無線基地局ｅＮｏｄｅＢ、１１１  ゲートウェイＳＧＷ、１２１  ゲートウェイＰＧＷ、１３１、１３２、１３３、１４１、１４２、１４３  ＧＴＰトンネル、１００１  無線側処理部、１００２  ＧＴＰ処理部、１００３  ＧＴＰフレーム分離部、１００４  ＧＴＰフレーム多重部、１００５  ＵＤＰ／ＩＰ処理部、１００６  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部、１００７  制御部、１０１１  送信ＧＴＰフレームバッファ、１０１２  トンネル管理テーブル、１１０２Ｐ、１１０２Ｂ  ＧＴＰ処理部、１１０５Ｐ、１１０５Ｂ  ＵＤＰ／ＩＰ処理部、１１０６Ｐ、１１０６Ｂ  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部、１１０７  制御部、１２０１  ＩＰネットワーク処理部、１２０２  ＧＴＰ処理部、１２０３  ＧＴＰフレーム分離部、１２０４  ＧＴＰフレーム多重部、１２０５  ＵＤＰ／ＩＰ処理部、１２０６  Ｅｔｈｅｒｎｅｔ処理部、１２０７  制御部、１２１１  送信ＧＴＰフレームバッファ、１２１２  トンネル管理テーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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