(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線アクセスシステムとの通信機能を有する第１の無線処理部と、
第２の無線アクセスシステムとの通信機能を有する第２の無線処理部と、
前記第１および第２の無線処理部のいずれを使用するかの判断を行うとともに、無線端末としての機能を制御する端末制御部を有する移動端末であって、
前記第１の無線アクセスシステムにおける基地局の通信プロトコル処理機能を有する基地局機能部をさらに備え、
前記端末制御部の制御に基づいて、前記基地局機能部が生成した前記第１の無線アクセスシステムにおける基地局とコア側装置間の通信プロトコルに基づいた信号を、前記第２の無線処理部において前記第２の無線アクセスシステムの無線信号に格納して前記第２の無線アクセスシステム経由で前記第１の無線アクセスシステムの前記コア側装置に送信することを特徴とする移動端末。
【請求項２】
請求項１に記載の移動端末であって、
前記第１の無線アクセスシステムは、ＬＴＥ無線方式による無線アクセスシステムであり、
前記第２の無線アクセスシステムは、ＷｉＦｉ無線方式による無線アクセスシステムであり、
呼接続時に、前記端末制御部が生成したＮＡＳ信号による呼接続信号を、前記基地局機能部においてＳＩ−ＡＰおよびＳＣＴＰプロトコルを用いてカプセリングし、前記第２の無線処理部において、ＷｉＦｉ無線フレームに格納してＷｉＦｉ基地局経由でＥＰＣ側の装置に送信することを特徴とする移動端末。
【請求項３】
請求項１に記載の移動端末であって、
前記第１の無線アクセスシステムは、ＬＴＥ無線方式による無線アクセスシステムであり、
前記第２の無線アクセスシステムは、ＷｉＦｉ無線方式による無線アクセスシステムであり、
呼接続後のデータ通信時に、前記端末制御部が生成したＩＰパケットを、前記基地局機能部においてＧＴＰ−Ｕプロトコルを用いてカプセリングし、前記第２の無線処理部において、ＷｉＦｉ無線フレームに格納してＷｉＦｉ基地局経由でＥＰＣ側の装置に送信することを特徴とする移動端末。
【請求項４】
移動端末と通信を行う基地局と、前記基地局からの呼接続を制御する移動管理装置と、前記移動端末の加入者情報の認証処理を行う加入者情報管理サーバと、無線アクセス網のゲートウェイと、サービス網のゲートウェイを有する無線通信システムであって、
さらに、インターネットを介して前記移動管理装置と接続された前記基地局と移動端末間の無線方式とは異なる無線方式の第２の基地局と、
前記基地局の通信プロトコル処理機能と、前記第２の基地局と通信を行う無線処理機能を有し、前記基地局と前記移動管理装置間の通信プロトコルを用いた信号を生成し、前記第２の基地局の無線方式を用いた無線フレームに格納して前記第２の無線基地局およびインターネットを介して前記移動管理装置に送信する移動端末とを有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信システムであって、呼接続信号処理のための認証処理、暗号化処理、復号処理は前記移動管理装置が行い、
ユーザデータ処理のための暗号化処理、復号処理は、前記無線アクセス網のゲートウェイが行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項４に記載の無線通信システムであって、前記第２の基地局は、サービングゲートウェイを介して前記移動管理装置に接続される構成であり、
前記サービングゲートウェイは、呼接続信号処理のための認証処理、暗号化処理、復号処理、およびユーザデータ処理のための暗号化処理、復号処理を行うことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
第１、第２の無線アクセスシステムが存在する無線通信システムにおける無線通信方法であって、移動端末が、前記第１の無線アクセスシステムの基地局のプロトコル通信機能を有し、
移動端末が、前記第１の無線アクセスシステムの基地局とコアネットワーク装置間のプロトコルを用いて生成した信号を、前記第２の無線アクセスシステムの無線フレームに格納し、第２の無線アクセスシステムの基地局に送信すると、
前記第２の無線アクセスシステムの基地局は、インターネットに接続された基地局であり、インターネットを経由して、前記移動端末から受信した信号を前記第１の無線アクセスシステムの前記コアネットワーク装置に転送し、
前記第１の無線アクセスシステムのコアネットワーク装置は、前記第２の無線アクセスシステムの基地局およびインターネットを介して、前記第１の無線アクセスシステムの基地局のプロトコル通信機能を有する移動端末と前記基地局のプロトコル通信機能により前記第１の無線アクセスシステムの基地局と通信を行うのと同様に、呼接続処置およびユーザデータ処理を行うことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に、複数の無線アクセスシステムと通信を行う機能を有する移動端末を含む無線通信システムにおける無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、一般にマクロ基地局と呼ばれる基地局のカバー範囲（セル）は、半径数百ｍから十数ｋｍである。通信事業者は、無線通信サービスを提供しようとする地域をカバーできるように、マクロ基地局を設置している。しかし、セルとセルの境界領域や屋内など、基地局からの電波が届きにくい場所が生じる。通信事業者は、このような電波が届きにくい場所においても通信を可能とするために、無線ＬＡＮの基地局をスポット的に設置している。無線ＬＡＮの基地局は、カバー範囲が数十ｍ程度である。移動端末は、マクロ基地局と無線ＬＡＮ基地局の両方と通信を行う機能を持つことで、屋内やセルの境界領域においても、接続するシステムを切り替えながら通信を継続することができる。
【０００３】
このように、複数の無線アクセスシステムが存在する環境における発明として、特開２０１０−２５２３３５号公報（特許文献１）がある。特許文献１は、複数の異種無線システムが配置された無線ネットワークにおいて、それら複数の異種無線システムの情報を放送できるＣＰＣ（Ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を持っている。そしてＣＰＣサーバが、ＣＰＣを利用して、ユーザ装置（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）にそれら複数の異種無線システムの情報を送信する。ＵＥは、複数の無線システムに接続可能であり、ＣＰＣサーバから各無線システムの情報、周波数割り当て情報、負荷の程度を受信する。特許文献１には、ＵＥは、現在接続している無線システムのサービス品質を観測して、サービス品質が予め決定された閾値以下になった時に、受信した情報を利用して最適なアクセスシステムを探索および選択する技術が記載されている。
【０００４】
また、国際標準化機関である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、複数のアクセスシステムを集約し、接続可能なＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）と呼ばれるコアネットワークに関する規格が標準化されている。具体的には、３ＧＰＰ標準であるＴＳ２３．４０１（非特許文献１）は、ＥＰＣ及びＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の無線アクセスに関する手順を規定している。また、ＴＳ２３．４０２（非特許文献２）は、ＵＥがＷｉＦｉ基地局経由でＥＰＣに接続する手順を規定している。この非特許文献２では、ＷｉＦｉ基地局経由でＥＰＣへ接続できるようにするために、ＷｉＦｉアクセスシステムからの接続を終端し、ＥＰＣへ接続する装置であるｅＰＤＧ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｇａｔｅｗａｙ）を規定している。そしてｅＰＤＧを経由して、サービス網へのゲートウェイであるＰ−ＧＷ（ＰＤＮ Ｇａｔｅｗａｙ）に接続するための手順が規格化されている。
【０００５】
また、３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３００（非特許文献３）は、一般家庭等にＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）と呼ばれる基地局を設置し、広帯域ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク回線を通じてＥＰＣに接続する構成及び手順を規定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５２３３５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】３ＧＰＰ標準 ＴＳ２３．４０１  Ｖ１０．４．０  ５．３．２章 Ａｔｔａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ
【非特許文献２】３ＧＰＰ標準 ＴＳ２３．４０２  Ｖ１０．４．０  ６．２．４章 Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｗｉｔｈ ＰＭＩＰｖ６ ｏｎ Ｓ２ａ ａｎｄ Ｃｈａｉｎｅｄ Ｓ２ａ ａｎｄ ＰＭＩＰ−ｂａｓｅｄ Ｓ８
【非特許文献３】３ＧＰＰ標準 ＴＳ３６．３００  Ｖ１０．４．０  ４．６章 Ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ＨｅＮＢｓ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＴＳ２３．４０１で規格化されている方式によると、ＵＥがＬＴＥ等のマクロ基地局からサービス網へ呼接続する場合、ＵＥは、基地局であるｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）、無線アクセスゲートウェイであるＳ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）を経由してサービス網へのゲートウェイであるＰ−ＧＷ（ＰＤＮ  Ｇａｔｅｗａｙ）へ接続する。ＵＥがＬＴＥへの接続を開始する際には、ＵＥのハードウェア認証処理、ユーザ認証処理が実施される。ユーザ認証処理は、ＵＥを使用するユーザがその無線アクセス網への接続を許可されているか否かを確認する処理である。ＵＥは、ハードウェア認証処理、ユーザ認証処理の結果、接続が許可された場合に接続が可能となる。一旦接続した後は、同一無線アクセスシステム内のｅＮＢ間でハンドオーバーを行った場合は、認証によって許可されたＵＥがハンドオーバーしたことを無線アクセスシステムが判断可能であるため、再度ＵＥの認証処理を行うことなく、データ通信を維持したままハンドオーバーすることが可能である。
【０００９】
ＴＳ２３．４０２には、ＵＥがＷｉＦｉアクセスシステムからＥＰＣへ呼接続する手順及びＷｉＦｉ基地局からＬＴＥ等のマクロ基地局へのハンドオーバーに関する手順が規定されている。ＷｉＦｉからＬＴＥへのハンドオーバーのように、アクセスシステムが変わった際には、ハードウェア認証処理、ユーザ認証処理等のセキュリティ手順を再度実行する必要がある。従って、異なるアクセスシステムへの切り替えが必要なハンドオーバーを実施する場合は、切り替えに時間を要するという課題がある。
【００１０】
また、ＬＴＥの場合、マクロ基地局経由の呼接続を制御する装置は移動管理装置（ＭＭＥ：Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）であり、一方ＷｉＦｉ基地局からの呼接続を制御する装置はｅＰＤＧである。このように無線アクセスシステムが異なると、呼接続を制御する装置が異なる。そのため、一方の無線アクセスシステムがサポートする機能が、別の無線アクセスシステムでもサポートされているとは限らない。このことは、無線アクセスシステム間のハンドオーバー前後で、それまで使用していた機能が使用できなくなる場合があることを意味する。
【００１１】
このように異なるアクセスシステム間でハンドオーバーが発生すると、無線アクセスシステム間で機能差分が発生したり、シームレスなサービス提供が困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明においては、一例として、複数の無線アクセスシステムを有するネットワークにおいて、第１の無線アクセスシステムのコア側の装置が、第１、第２の無線アクセスシステムの基地局の両方を収容する構成とし、移動端末に第２の無線アクセスシステムから呼接続する際に動作する第１の無線アクセスシステムの基地局機能及び第１の無線アクセスシステムへ接続する際に動作する端末機能部との切り替え機能を搭載し、第２の無線アクセスシステムの基地局から呼接続した際には、第１の無線アクセスシステムのコア側装置から見て移動端末が第１の無線アクセスシステムの基地局として動作するような接続手順を行うことにより呼接続をする機能を持たせるようにした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、アクセスシステム間の切り替えが必要なハンドオーバー実施にかかる所要時間を短縮し、アクセスシステムによらず機能差分の生じないシームレスなサービス提供を実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例における無線通信システムの構成を説明する図である。
【図２】本発明の一実施例におけるＵＥ装置の構成を説明する図である。
【図３】本発明の一実施例におけるＵＥ装置のハード構成を説明するである。
【図４】ＬＴＥ接続時のＣ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックの例である。
【図５】ＬＴＥ接続時のＵ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックの例である。
【図６】本発明の一実施例におけるＷｉＦｉ接続時のＣ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックの例である。
【図７】本発明の一実施例におけるＷｉＦｉ接続時のＵ−Ｐｌａｎｅのプロトコルスタックの例である。
【図８】本発明の一実施例におけるＷｉＦｉ経由の呼接続処理のシーケンスを説明する図である。
【図９】本発明の一実施例におけるＷｉＦｉからＬＴＥへのハンドオーバーのシーケンスの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１６】
以下の実施の形態では、マクロ基地局としてＬＴＥ基地局であるｅＮＢを例にとり、無線ＬＡＮ基地局としてＩＥＥＥ８０２．１１をサポートするＷｉＦｉ基地局を例にとって、２つの無線アクセスシステムによりエリアをカバーしている実施形態を示して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例における無線通信システムの構成を示す図である。
図１には、ＬＴＥ及びＷｉＦｉを無線アクセス技術として適用した無線通信システムを示している。
【００１８】
まず、ＵＥ１０１がＬＴＥ無線方式によってｅＮＢ１０２経由で呼接続を行う場合について説明する。
ＵＥ１０１は、まず、ＬＴＥで規定された手順によってｅＮＢ１０２に呼接続する。ＵＥ１０１から送信される呼接続制御信号は、ｅＮＢ１０２を介してＭＭＥ１０３へ転送される。ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１が呼接続しても良いＵＥであるか否かを確認する認証処理を行うために、加入者情報管理サーバ（ＨＳＳ：Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）１０８にアクセスする。認証処理を通過すると、ＭＭＥはサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ：Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）１０４に対してユーザデータの通信を指示する。Ｓ−ＧＷ１０４はインターネット網などのサービス網への接続を制御するパケットデータネットワーク  ゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ：Ｐａｃｋｅt  Ｄａｔａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ）１０５へ接続指示を行う。接続処理が完了すると、ＵＥ１０１はＬＴＥ無線アクセスシステムを用いたデータ通信が可能となり、ＵＥ１０１が送信したデータは、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５を介してサービス網へ送信される。
【００１９】
次に、ＵＥ１０１がＷｉＦｉ無線方式によってＷｉＦｉ基地局１０６に呼接続を行う場合について説明する。
本実施例の構成、呼接続のシーケンスを説明する前に、まず、従来のＷｉＦｉアクセスシステムの構成および呼接続のシーケンスを簡単に説明する。
従来、ＷｉＦｉ基地局経由でＥＰＣに接続する場合は、ＴＳ２３．４０２（非特許文献２）に規定されているように、ｅＰＤＧを経由して接続する。具体的には、ＵＥはＷｉＦｉ基地局に無線回線で接続され、ＷｉＦｉ基地局はインターネット等のＩＰ網を介してｅＰＤＧと接続する。そしてｅＰＤＧがサービス網へのゲートウェイであるＰ−ＧＷと接続され、ＷｉＦｉ無線方式により通信を行うＵＥが、Ｐ−ＧＷを介して、サービス網とのデータ送受信が可能となる。
【００２０】
このような従来の構成では、ＷｉＦｉ基地局とｅＰＤＧを含む無線ＬＡＮシステムは、データの送受信はＰ−ＧＷを介して行うものの、ｅＰＤＧおよびＷｉＦｉ基地局等で構成される無線ＬＡＮシステムは、ＬＴＥのシステムとは独立した別のシステムであった。そのため、無線ＬＡＮシステムのＷｉＦi基地局から、ＬＴＥシステムのｅＮＢにハンドオーバーを行う場合には、再度ハードウェア認証、ユーザ認証が必要となる。また、ｅＰＤＧの機能と、ＭＭＥの機能は同じではなく、ＬＴＥシステム側でサポートされている機能が、無線ＬＡＮシステムにはないという場合がある。
【００２１】
このような課題を解決するために、本実施例では、ＷｉＦｉ基地局を、インターネットを介してＭＭＥに接続できるようにするものである。本実施例において、ＷｉＦｉ基地局としては、構成の変更は必要なく一般のＷｉＦｉ基地局を用いることが可能である。ＷｉＦｉ基地局をインターネットを介してＭＭＥに接続することができるようにするために、本実施例においては、ＵＥの構成に特徴がある。以下、本実施例を詳細に説明する。
【００２２】
図１に示す本実施例においては、ＵＥ１０１から送信される呼接続制御信号は、ＷｉＦｉ基地局１０６からインターネット等（図示せず）を介して、ＭＭＥ１０３へ転送される。ここで、ＷｉＦｉ基地局１０６から、ＩＰｓｅｃなどの認証処理及び暗号化処理を行うためのセキュリティゲートウェイ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｇａｔｅｗａｙ：Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ＧＷ）１０７を介してＭＭＥ１０３へ転送する構成としてもよい。ＵＥ１０１がＷｉＦｉ基地局１０６を介してＭＭＥ１０３に呼接続制御信号を送るためのＵＥの構成およびプロトコルについては、図２以降で説明する。
ＵＥ１０１がＷｉＦｉ基地局１０６を介してＭＭＥ１０３に呼接続制御信号を送信した後の処理はＬＴＥ無線方式による呼接続と同様である。ＬＴＥ無線方式による呼接続と同様に、ＨＳＳ１０８、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５へ呼接続信号が送信されることで、ＵＥ１０１はＷｉＦｉ基地局を経由した、ＷｉＦｉ無線方式を用いたデータ通信が可能となる。ＵＥ１０１から送信されるデータは、ＷｉＦｉ基地局１０６、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＧＷ１０７、Ｓ−ＧＷ１０４、Ｐ−ＧＷ１０５を介してサービス網とのデータ送受信を行う。
【００２３】
なお、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＧＷ１０７で実施する認証処理や暗号化、復号処理のうち、呼接続信号のための認証処理、暗号化処理、復号処理についてはＭＭＥ１０３で実施し、ユーザデータのための暗号化処理、復号処理についてはＳ−ＧＷ１０４で実施することで、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ＧＷ１０７を省略したシステム構成とすることもできる。図１では、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＧＷ１０７は省略できるため点線で図示しているが、以降の実施例の説明では、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＧＷ１０７の機能をＭＭＥ１０３及びＳ−ＧＷ１０４で実施し、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＧＷ１０７を含まないシステム構成を例にとって説明する。
【００２４】
次に、ＵＥの構成について説明する。
図２は、本発明の一実施例におけるＵＥの構成を示す図である。
【００２５】
図２に示すように、本実施例のＵＥ１０１は、ネットワークインタフェース（ＵＳＢ／Ｅｔｈｅｒなど）２０６、ＵＥ制御部（ＮＡＳ／ＲＲＣ）２０１、ＬＴＥ無線処理部（ＢＢ／ＲＦ）２０２、ＨｅＮＢ制御部２０３、ＨｅＮＢセキュリティ機能部（ＩＫＥｖ２／ＩＰｓｅｃ）２０４、ＷｉＦｉ無線処理部（ＢＢ／ＲＦ）２０５、およびアンテナを有する。
【００２６】
ＵＥ制御部２０１はＬＴＥ無線方式による呼接続を行うかＷｉＦｉ無線方式による呼接続を行うかを判断する機能と、無線アクセスシステムへの呼接続制御を行う機能をもつ。
ＵＥ制御部２０１が、ＬＴＥ無線アクセスシステムへの呼接続制御を行うと判断した場合には、ＵＥ制御部は、ＬＴＥ無線処理部２０２でデータの無線変調を行いデータをｅＮＢ１０２へ送信する。また、ｅＮＢ１０２から受信した無線信号の復調を行いデータを受信する。ＵＥ制御部２０１がＷｉＦｉ無線アクセスシステムへの呼接続制御を行うと判断した場合には、ＷｉＦｉ無線処理部２０５でデータの無線変調を行いデータをＷｉＦｉ基地局１０６へ送信する。一方、ＷｉＦｉ基地局から受信した無線信号の復調を行いデータを受信する。
【００２７】
ＨｅＮＢ制御部２０３は、ＷｉＦｉ無線処理部２０５及びＷｉＦｉ基地局１０６を介してＭＭＥ１０３との間で呼接続処理を行うための構成である。本実施例では、ＵＥ１０１に、端末機能とともにＨｅＮＢが持つ呼接続処理機能を備えるようにし、ＨｅＮＢがＭＭＥに送信する呼接続メッセージをＵＥが送信できるようにしている。ＵＥが送信した呼接続メッセージは、ＷｉＦｉ基地局を介してインターネット等を経由しＭＭＥに届く。ＭＭＥは、ＵＥをＨｅＮＢと見なして呼接続を行う。
本実施例においては、ＷｉＦｉ基地局を、ＵＥがインターネット等を介してＭＭＥに接続するための手段として利用している。ＭＭＥを含むＥＰＣから見れば、ＨｅＮＢの呼接続処理機能を備えるＵＥは、ＬＴＥシステムの一つのＨｅＮＢおよびそのＨｅＮＢに接続するＵＥに見える。本実施例では、ＵＥを開示したような構成とし、ＷｉＦｉ基地局をインターネットに接続するための手段として利用することにより、ＷｉＦｉ基地局をＬＴＥシステムの中に取り込むことが可能となる。よって、ＵＥがＷｉＦｉ基地局からｅＮＢにハンドオーバーして通常のＬＴＥ端末としての動作に切り替わっても、ＬＴＥシステム内のハンドオーバーであるためハードウェア認証やユーザ認証は発生しない。また、機能差分も生じることがない。
【００２８】
ＵＥ１０１とＭＭＥ１０３及びＵＥ１０１とＳ−ＧＷ１０４との間でセキュリティの確保が必要な場合には、ＵＥ１０１にＨｅＮＢセキュリティ機能部２０４を備え、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＧＷ１０７との間で暗号技術を用いてＩＰパケット単位でデータの改竄防止や秘匿機能を提供するプロトコルであるＩＫＥｖ２（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｋｅｙ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ｖｅｒｓｉｏｎ 2）及びＩＰｓｅｃ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を適用することができる。ＰＣ等サービス網へのアクセスを行う外部端末は、ネットワークＩ／Ｆ２０６を介して、ＬＴＥ無線アクセスシステム及びＷｉＦｉ無線アクセスシステムを経由してＰ−ＧＷ１０５との通信を行う。
【００２９】
図３は、本発明の一実施例におけるＵＥのハードウェア構成を説明する図である。
ＵＥ１０１は、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、クロック３０３が通信バスに接続されている構成をとる。図２で説明したＵＥ制御部２０１、ＨｅＮＢ制御部２０２、ＨｅＮＢセキュリティ機能部２０４で行う処理はＣＰＵ３０１が実行する。ＣＰＵ３０１で処理された送信データは、一旦メモリ３０２に格納される。変復調回路３０４は、メモリ３０２から送信データを読み出し、変調処理を行う。ＲＦ回路３０５は、変調した送信データを無線信号に変換し、ｅＮＢ１０２やＷｉＦｉ基地局１０６へ送信する。
【００３０】
次に、プロトコルスタックを示して本発明の実施例を説明する。
図４は、ＬＴＥ無線アクセスシステム経由で呼接続を行うための呼処理信号を送信する際に使用するプロトコルのプロトコルスタックを示す図である。
ＵＥ１０１は、まず、ＵＥとコアネットワーク間でパケット呼の接続などに用いるプロトコルであるＮＡＳ（Ｎｏｎ-Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）４０３を用いて呼処理信号を送信する。ＮＡＳ信号は、ＵＥとｅＮＢ間の無線区間のチャネルの割り当てなどの無線制御を行うプロトコルであるＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）４０２によりカプセル化され、ＬＴＥ４０１により無線フレームへの変換が行われてｅＮＢ１０２に送信される。ＲＲＣ４０２は、ＵＥ１０１とｅＮＢ１０２間の無線コネクションの確立処理、他ｅＮＢへのハンドオーバー処理、解放処理も実施するプロトコルである。ｅＮＢ１０２は、ＵＥ１０１からＬＴＥ無線フレームを受信すると、ＬＴＥ４０４により受信処理を行い、ＲＲＣ４０５へＮＡＳ信号を転送する。
【００３１】
このようにして、ＵＥ１０１がＮＡＳ４０３を用いて生成した呼処理信号を、ｅＮＢ１０２のＲＲＣ４０５で受信する。ｅＮＢ１０２では、受信した呼処理信号の解釈は行わずに、ＭＭＥ１０３へ転送するため、ＬＴＥにおいて、基地局とＭＭＥとの間で必要な機能を規定したプロトコルであるＳ１−ＡＰ（Ｓ1 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）４１０でカプセル化する。次に、ＳＣＴＰ（Ｓｔｒｅａｍ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）４０９、ＩＰｓｅｃ４０８を用いてセキュリティ確保を行った上でフレーム化する。フレーム化した呼処理信号は、ＩＰ４０７、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ４０６それぞれのプロトコル処理を介してＭＭＥ１０３へ送信する。
【００３２】
ＭＭＥ１０３は、受信した呼処理信号をＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）４１１、ＩＰ４１２、ＩＰｓｅｃ４１３、ＳＣＴＰ４１４、Ｓ１−ＡＰ４１５の各プロトコル処理を介してデフレーム化し、ＮＡＳ４１６のプロトコル処理を行う構成へ転送する。このようにＵＥ１０１のＮＡＳ４０３から送信された呼処理信号は、ＭＭＥ１０３のＮＡＳ４１６へ送信される。同様の方法でＭＭＥ１０３のＮＡＳ４１６からＵＥ１０１のＮＡＳ４０３へ呼処理信号が送信される。つまり、呼処理信号は、論理的にＵＥ１０１のＮＡＳ４０３と、ＭＭＥ１０３のＮＡＳ４１６との間で送受信され、ＵＥ１０１とＭＭＥ１０３との間で呼接続処理、呼解放処理などの呼処理手順が行われる。
【００３３】
続けてＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４の間でユーザデータの転送を行うＵ−Ｐｌａｎｅ設定を行う。Ｕ−Ｐｌａｎｅ設定処理のため、ＭＭＥ１０３のＧＴＰｖ２−Ｃ４２０は、Ｓ−ＧＷ１０４のＧＴＰｖ２−Ｃ４２４との間で呼処理信号を送受信する。ＭＭＥ１０３のＧＴＰｖ２−Ｃ４２０とＳ−ＧＷ１０４のＧＴＰｖ２−Ｃ４２４は、ＭＭＥ１０３のＵＤＰ４１９、ＩＰ４１８、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ４１７及びＳ−ＧＷ１０４のＥｔｈｅｒｎｅｔ４２１、ＩＰ４２２、ＵＤＰ４２３を経て呼処理信号の送受信行う。
【００３４】
図４ではセキュリティの確保のためＩＰｓｅｃ４０８、ＩＰｓｅｃ４１３を適用した場合のプロトコルスタックを例示している。しかし、他の方法でセキュリティが確保されていたり、セキュリティポリシーによりセキュリティの確保が不要である場合には、ＩＰｓｅｃを適用しないプロトコルスタック構造をとることも可能である。
【００３５】
次に、ＬＴＥ無線アクセスシステムにおいてユーザデータの転送を行う際に適用されるプロトコルスタックについて説明する。
図５は、ＬＴＥ無線アクセスシステムにおけるユーザデータの転送を行う際に適用されるプロトコルスタックを示す図である。
ＵＥ１０１はユーザデータを送信する際、ＩＰ５０３によってＩＰパケットを生成し、ＰＤＣＰ５０２によりカプセル化し、ＬＴＥ５０１によりＬＴＥ無線フレームへの変換を行なってｅＮＢ１０２に送信する。ｅＮＢ１０２は、ＵＥ１０１からのＬＴＥ無線フレームを受信するとＬＴＥ５０４により受信処理を行い、ＰＤＣＰ５０５へユーザデータを転送する。ＵＥ１０１のＩＰ５０３で生成されたＩＰパケットは、ｅＮＢ１０２ではＰＤＣＰ５０５が受信する。ｅＮＢ１０２のＰＤＣＰ５０５ではＩＰパケットの解釈は行わずに、Ｓ−ＧＷ１０４へ転送するためＧＴＰ−Ｕ５０９、ＩＰｓｅｃ５０８、ＩＰ５０７、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ５０６を介してＳ−ＧＷ１０４へ転送する。Ｓ−ＧＷ１０４は、受信データをＥｔｈｅｒｎｅｔ５１０、ＩＰ５１１、ＩＰｓｅｃ５１２、ＧＴＰ−Ｕ５１３を介してデフレーム化し、Ｐ−ＧＷ１０５へユーザデータを含むＩＰパケットを、ＧＴＰ−Ｕ５１７、ＩＰｓｅｃ５１６、ＩＰ５１５、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ５１４を介して送信する。ここで、図５ではセキュリティの確保のためＩＰｓｅｃ５０８、ＩＰｓｅｃ５１２を適用した場合のプロトコルスタックを例示しているが、他の方法でセキュリティが確保されていたり、セキュリティポリシーによりセキュリティの確保が不要である場合には、ＩＰｓｅｃを適用しないプロトコルスタック構造をとることも可能である。
【００３６】
次に、ＷｉＦｉ無線アクセスシステムへ呼処理信号を伝達する際に使用するプロトコルスタックについて説明する。
【００３７】
図６は、本発明の一実施例におけるＷｉＦｉ無線アクセスシステムへ呼処理信号を伝達する際に使用するプロトコルスタックを示す図である。
【００３８】
本実施例のＵＥ１０１は、図２で説明したように、ＵＥ１０１内部に一般的なＵＥが持っている機能を実現するとともにＬＴＥまたはＷｉＦｉのどちらの無線アクセスシステムを使用するか判断する機能を持つＵＥ制御部２０１と、ＬＴＥのｅＮＢの機能を実現するＨｅＮＢ制御部２０３を備えている。そのため、本実施例のＵＥ１０１は、図４で示したｅＮＢが行っていた呼処理信号の送受信処理もＵＥ１０１の内部で行うことが可能である。ＵＥ１０１にＬＴＥのＵＥと、ｅＮＢの機能を持たせ、ＷｉＦi無線フレームでＷｉＦｉ基地局にＬＴＥの呼接続信号を送付すると、ＷｉＦｉ基地局１０６、インターネット等を介して、そのデータをＭＭＥ１０３に送信することができる。ＷｉＦｉ基地局１０６は一般的なＷｉＦi基地局でよい。ＭＭＥ１０３から見ると、ＵＥ１０１は、ＵＥ１０１が接続したＨｅＮＢに見え、ＬＴＥシステム内のひとつの基地局および移動端末として管理することが可能である。
【００３９】
具体的にプロトコルスタックを示してＷｉＦｉ無線アクセスシステムを経由した呼接続処理を説明する。
ＭＭＥ１０３との接続処理を行うＮＡＳ６０６が呼処理信号を送信すると、Ｓ１−ＡＰ６０５によりＮＡＳ信号がカプセル化する。カプセル化したＮＡＳ信号はＳＣＴＰ６０４、ＩＰｓｅｃ６０３、ＩＰ６０２、ＷｉＦｉ６０１によりＷｉＦｉ無線フレームに変換しＷｉＦｉ基地局１０６に送信する。ＷｉＦｉ基地局１０６はＷｉＦｉ６０７及びＩＰ６０８によりデータを受信し、ＩＰ６１０及びＥｔｈｅｒｎｅｔ６１１を介して受信したデータをＭＭＥ１０３へ送信する。ＭＭＥ１０３は受信したデータをＥｔｈｅｒｎｅｔ６１１、ＩＰ６１２、ＩＰｓｅｃ６１３、ＳＣＴＰ６１４、Ｓ１−ＡＰ６１５を介してデフレーム化し、呼処理信号をＮＡＳ６１６へ転送する。このようにＵＥ１０１のＮＡＳ６０６から送信された呼処理信号は、ＭＭＥ１０３のＮＡＳ６１６へ送信される。同様の方法でＭＭＥ１０３のＮＡＳ６１６からＵＥ１０１のＮＡＳ６０６へ呼処理信号が送信される。つまり、論理的にＵＥ１０１のＮＡＳ６０６と、ＭＭＥ１０３のＮＡＳ６１６との間で呼処理信号が送受信され、ＵＥ１０１とＭＭＥ１０３との間での呼接続処理、呼解放処理などの呼処理手順が行われる。
【００４０】
続いてＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１、ＷｉＦｉ基地局１０６、Ｓ−ＧＷ１０４の間でユーザデータの転送を行うＵ−Ｐｌａｎｅ設定を行う。ＭＭＥ１０３とＳ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３のＧＴＰｖ２−Ｃ６２０とＳ−ＧＷ１０４のＧＴＰｖ２−Ｃ６２４との間でＭＭＥ１０３のＵＤＰ６１９、ＩＰ６１８、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ６１７及びＳ−ＧＷ１０４のＥｔｈｅｒｎｅｔ６２１、ＩＰ６２２、ＵＤＰ６２３を介して呼処理信号の送受信を行う。
【００４１】
図６ではセキュリティの確保のためＩＰｓｅｃ６０３、ＩＰｓｅｃ６１３を適用した場合のプロトコルスタックを例示している。しかし、他の方法でセキュリティが確保されていたり、セキュリティポリシーによりセキュリティの確保が不要である場合には、ＩＰｓｅｃを適用しないプロトコルスタック構造をとることも可能である。
【００４２】
ここで、図４で説明したＬＴＥ無線アクセスシステムでの呼接続用にＭＭＥ１０３が保持するプロトコルスタックと、図６におけるＷｉＦｉ無線アクセスシステムでの呼接続用にＭＭＥ１０３が保持するプロトコルスタックを比較する。
図６におけるＷｉＦｉ無線アクセスシステムでの呼接続用にＭＭＥ１０３が保持するプロトコルスタック（ＮＡＳ６１６、Ｓ１−ＡＰ６１５、Ｓ１−ＡＰ６１４、ＩＰｓｅｃ６１３、ＩＰ６１２、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ６１１）は、図４におけるＬＴＥ無線アクセスシステムでの呼接続用にＭＭＥ１０３が保持するプロトコルスタック（ＮＡＳ４１６、Ｓ１−ＡＰ４１５、ＳＣＴＰ４１４、ＩＰｓｅｃ４１３、ＩＰ４１２、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ４１１）と同一の構造をとっている。このことは、無線アクセスの種類に依らず同一論理を適用可能であることを示している。
また、図４と図６のプロトコルスタック構造の対比からわかる本実施例のもう一つの特徴は、ＵＥ１０１が、図４でＵＥ１０１が送信したＮＡＳ信号４０３をｅＮＢ１０２がＳ１−ＡＰ４１０、ＳＣＴＰ４０９を用いてカプセリングする機能を、図６に示すＷｉＦi通信時にはＵＥ１０１内部で実現するプロトコルスタック構成（ＮＡＳ６０６、Ｓ１−ＡＰ６０５、ＳＣＴＰ６０４）となっている点にある。従って、ＭＭＥ１０３においては、図４でｅＮＢ１０２から受信するＮＡＳ信号４０３と、図６でＵＥ１０１から受信するＮＡＳ信号６０６を同一プロトコルスタックで処理が可能となっている。
【００４３】
次に、ＷｉＦｉ無線アクセスシステムにおけるユーザデータの転送を行う際に適用されるプロトコルスタック構成について説明する。
図７は、ＷｉＦｉ無線アクセスシステムにおけるユーザデータの転送を行う際に適用されるプロトコルスタックを示す図である。
ＵＥ１０１はユーザデータを送信する際、ＩＰ７０５によってＩＰパケットを生成し、ＧＴＰ−Ｕ７０４、ＩＰｓｅｃ７０３、ＩＰ７０２によりカプセル化し、ＷｉＦｉ７０１によりＷｉＦｉ無線フレームへ変換してＷｉＦｉ基地局１０６に送信する。ＷｉＦｉ基地局１０６は、ＵＥ１０１からＷｉＦｉ無線フレームを受信すると、ＷｉＦｉ７０６により受信処理を行い、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ７０７を介してＳ−ＧＷ１０４へユーザデータを転送する。Ｓ−ＧＷ１０４は、受信データをＥｔｈｅｒｎｅｔ７０８、ＩＰ７０９、ＩＰｓｅｃ７１０、ＧＴＰ−Ｕ７１１を介してデフレーム化し、ＧＴＰ−Ｕ７１５、ＩＰｓｅｃ７１４、ＩＰ７１３、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ７１２を介してＰ−ＧＷ１０５へユーザデータを含むＩＰパケットを送信する。
【００４４】
図７ではセキュリティの確保のためＩＰｓｅｃ７０３、ＩＰｓｅｃ７１０、ＩＰｓｅｃ７１４を適用した場合のプロトコルスタックを例示している。しかし、他の方法でセキュリティが確保されていたり、セキュリティポリシーによりセキュリティの確保が不要である場合には、ＩＰｓｅｃを適用しないプロトコルスタック構造をとることも可能である。
【００４５】
ここで、図５に示したＬＴＥ無線アクセスシステムでのユーザデータ転送用にＳ−ＧＷ１０４が保持するプロトコルスタックと、図７におけるＷｉＦｉ無線アクセスシステムでのユーザデータ転送用にＳ−ＧＷ１０４が保持するプロトコルスタックを比較する。
図７におけるＷｉＦｉ無線アクセスシステムでのユーザデータ転送用にＳ−ＧＷ１０４が保持するプロトコルスタック（ＧＴＰ−Ｕ７１１、ＩＰｓｅｃ７１０、ＩＰ７０９、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ７０８）は、図５におけるＬＴＥ無線アクセスシステムでのユーザデータ転送用にＳ−ＧＷ１０４が保持するプロトコルスタック（ＧＴＰ−Ｕ５１３、ＩＰｓｅｃ５１２、ＩＰ５１１、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ５１０）と同一の構造をとっている。このことは無線アクセスの種類に依らず同一論理を適用可能であることを示している。  また、図５と図７の対比からわかる本実施例のプロトコルスタック構造のもう一つの特徴は、ＵＥ１０１が、図５でＵＥ１０１が生成したＩＰパケットをｅＮＢがＧＴＰ−Ｕ５０９を用いてカプセリングする機能を、図７ではＵＥ１０１内部で実現するプロトコルスタック構成（ＩＰ７０５、ＧＴＰ−Ｕ７０４）としている点にある。従って、ＭＭＥ１０３においては、図５でｅＮＢ１０２から受信するＩＰ５０３と、図７でＵＥ１０１から受信するＩＰ７０５を同一プロトコルスタックで処理が可能となっている。
【００４６】
次に、呼接続処理をシーケンス図を用いて説明する。
図８は、ＵＥ１０１がＷｉＦｉ無線アクセスシステム経由で呼接続する際のコールフローを示したものである。
ＵＥ１０１のＵＥ制御部２０１は、電源をＯＮにすると（８０１）、ＨｅＮＢ制御部２０３との間でＲＲＣ接続処理を行う（８０２）。ＵＥ制御部２０１は、ＮＡＳ信号であるＡｔｔａｃｈＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＲＲＣカプセル化してＨｅＮＢ制御部へ送信する（８０３）。ＨｅＮＢ制御部２０３は、Ｓ１−ＡＰ信号であるＩｎｉｔｉａｌＵＥＭｅｓｓａｇｅにＮＡＳ信号であるＡｔｔａｃｈＲｅｑｕｅｓｔメッセージを含めて、ＷｉＦｉ基地局１０６およびインターネットを介してＭＭＥ１０３へ送信する（８０４）。続いて、ＵＥ制御部２０１、ＭＭＥ１０３、ＨＳＳ１０８の間でＵＥ認証手順を行う（８０５）。
【００４７】
認証処理によってＵＥ１０１がＭＭＥ１０３に接続可能であると判断されると、Ｕ−Ｐｌａｎｅ設定を行うため、ＭＭＥ１０３はＳ−ＧＷ１０４へＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信する（８０６）。
【００４８】
Ｓ−ＧＷ１０４はＵ−Ｐｌａｎｅ用のリソースを確保し、リソースの識別子であるＴＥＩＤ（Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ＩＤ）を含むリソース情報をＣｒｅａｔｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅに含めてＭＭＥ１０３へ送信する（８０７）。
【００４９】
ＭＭＥ１０３は、ＮＡＳ信号としてＡｔｔａｃｈ ＡｃｃｅｐｔとＤｅｆａｕｌｔ ＥＰＳ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを含むＳ１−ＡＰ信号であるＩｎｉｔｉａｌ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｓｅｔｕｐ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを、ＷｉＦｉ基地局１０６を介してＨｅＮＢ制御部２０３へ送信し、手順８０４における接続要求に対して接続が許可されたことを通知するとともに、Ｕ−Ｐｌａｎｅ設定の指示がされる（８０８）。
【００５０】
ＨｅＮＢ制御部２０３は、受信したＮＡＳ信号であるＡｔｔａｃｈ ＡｃｃｅｐｔとＤｅｆａｕｌｔ ＥＰＳ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＲＲＣカプセル化してＵＥ制御部へ送信する（８０９）。ＵＥは、Ｕ−Ｐｌａｎｅ設定処理を行い（８１０）、Ｕ−Ｐｌａｎｅ設定処理が完了したことを通知するため、ＮＡＳ信号としてＡｔｔａｃｈ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージ及びＡｃｔｉｖａｔｅ Ｄｅｆａｕｌｔ ＥＰＳ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｅｘｔ ＡｃｃｅｐｔメッセージをＲＲＣカプセル化した上でＨｅＮＢ制御部２０３へ送信する（８１１）。ＨｅＮＢ制御部２０３は、ＵＥ制御部２０１から受信したＮＡＳ信号を、Ｓ１−ＡＰ信号であるＵＬ ＮＡＳ Ｔｒａｎｓｆｅｒメッセージに含め、ＷｉＦｉ基地局１０６を介してＭＭＥ１０３へ送信する。
【００５１】
ＭＭＥ１０３は、Ｕ−Ｐｌａｎｅ設定を完了させるため、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＳ−ＧＷ１０４へ送信する。（８１３）
Ｓ−ＧＷ１０４はＵ−Ｐｌａｎｅ設定処理を完了させ（８１４）、Ｍｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ ＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージをＭＭＥ１０３へ送信する（８１５）。
【００５２】
以上説明した手順を行うことにより、本実施例の構成を用いて、ＷｉＦｉ無線アクセスによるＥＰＣとの呼接続処理ができる。なお、上記処理で適用しているＮＡＳ信号処理及びＳ１−ＡＰ処理については、３ＧＰＰ標準規格であるＴＳ２３．４０１に準拠した動作となっている。
【００５３】
また、図８においては、例としてＵＥ制御部２０１とＨｅＮＢ制御部２０３との間でＲＲＣ信号処理を適用している。しかし、ＲＲＣ信号処理は、本来はＵＥとｅＮＢ間の無線区間のためのプロトコルであり、無線通信を制御するためのシーケンスやパラメータが多数規定されている。実施例においては、ひとつのＵＥの中に、端末機能を実現するＵＥ制御部と、基地局の機能を実現するＨｅＮＢ制御部が備わっており、ＵＥ制御部とＨｅＮＢ制御部間は有線で接続されているため、そのような無線通信を制御するためのシーケンスやパラメータは必要がない。従って、ＵＥ制御部２０１とＨｅＮＢ制御部２０３間については、実際にはＲＲＣを適用せずに独自な信号を定義してＮＡＳ信号を伝達してもよい。
【００５４】
次に、ＷｉＦｉ無線アクセスシステムからＬＴＥ無線アクセスシステムへの無線システム切り替えを伴うハンドオーバーが発生した場合のシーケンスを説明する。
図９は、ＵＥ１０１がＷｉＦｉ無線アクセスシステムに呼接続を行った後に、ＬＴＥ無線アクセスシステムへ無線システム切り替えを伴うハンドオーバーを行う場合のコールフローを示した図である。
【００５５】
図９のシーケンス図において、ＵＥ１０１は、ＵＥ制御部２０１、ＨｅＮＢ制御部２０３、ＷｉＦｉ基地局１０６を介してＳ−ＧＷ１０４とユーザデータの転送ができるようＵ−Ｐｌａｎｅの設定が完了している状態である（９０１）。
【００５６】
ＵＥ１０１は、ＬＴＥ無線アクセスシステムへの無線システム切り替えを行うこと判断する。（９０２）この判断は、例えばＬＴＥ無線処理部２０２により監視しているＬＴＥ無線の受信品質と、ＷｉＦｉ無線処理部による監視しているＷｉＦｉ無線の受信品質を比較し、ＬＴＥ無線の受信品質の方が、２倍（または予め規定した基準と比較して）品質が良いと判定された場合にＬＴＥ無線アクセスシステムへの切り替えを行う。ここで、無線の受信品質は、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などの受信電力や、Ｓ／Ｎ比（ｓｉｇｎａｌ-ｔｏ-ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）などの信号品質等を指標として適用できる。
【００５７】
ＨｅＮＢ制御部２０３は、ハンドオーバーを実施するため、ＨａｎｄｏｖｅｒＲｅｑｕｉｒｅｄメッセージをＷｉＦｉ基地局１０６を介してＭＭＥ１０３へ送信する。（９０３）
ＭＭＥ１０３は、ハンドオーバー先のｅＮＢ１０２に対して、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージを送信し、ハンドオーバーの準備を行うよう指示する（９０４）。
ｅＮＢ１０２は無線リソースの確保を行う等のＵＥ１０１のハンドオーバー受け入れのための準備を行い、Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｒｅｑｕｅｓｔ ＡｃｋメッセージをＭＭＥ１０３へ送信する（９０５）。
ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１０１へハンドオーバーの実行指示をするＨａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｍａｎｄメッセージを、ＷｉＦｉ基地局１０６を介してＨｅＮＢ制御部２０３へ送信する。（９０６）
ＨｅＮＢ制御部２０３は、ハンドオーバーに必要な情報としてＨａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｍａｎｄメッセージによって受信した情報を伝達するため、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ＲｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージをＵＥ制御部２０１へ送信する（９０７）。
ＨｅＮＢ制御部はハンドオーバー先のｅＮＢ１０２でＵＥとの通信継続のために必要な無線フレームのシーケンス番号等の情報を載せたｅＮＢ Ｓｔａｔｕｓ ＴｒａｎｓｆｅｒメッセージをＷｉＦｉ基地局１０６を介してＭＭＥ１０３へ送信する（９０８）。
【００５８】
ＭＭＥ１０３は、ｅＮＢ Ｓｔａｔｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒメッセージにて受信した情報を、ハンドオーバー先ｅＮＢ１０２へ転送するために、ＭＭＥ Ｓｔａｔｕｓ ＴｒａｎｓｆｅｒメッセージをｅＮＢ１０２に送信する（９０９）。
【００５９】
ＵＥ制御部２０１は、手順９０７でＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎメッセージを受信すると、無線接続をＷｉＦｉ無線アクセスからＬＴＥ無線アクセスに切り替える。ｅＮＢ１０２と無線同期を行った後に、ｅＮＢ１０２に対してＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを送信する（９１０）。
【００６０】
ｅＮＢ１０２は、ハンドオーバー処理が完了したことを通知するためにＭＭＥ１０３へＨａｎｄｏｖｅｒ Ｎｏｔｉｆｙメッセージを送信する（９１１）。
ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４におけるＵ−Ｐｌａｎｅ設定処理を指示するＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ ＲｅｑｕｅｓｔメッセージをＳ−ＧＷ１０４へ送信する（９１２）。
【００６１】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ＷｉＦｉ基地局１０６へ送信される設定となっていたＵ−Ｐｌａｎｅ設定をｅＮＢ１０２へ送信する設定へ変更し、ＭＭＥ１０３へＭｏｄｉｆｙ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージを送信する（９１３）。
【００６２】
手順９１３までの処理を完了すると、ＵＥ制御部２０１、ｅＮＢ１０２、Ｓ−ＧＷ１０４との間でユーザデータの転送が行えるＵ−Ｐｌａｎｅ設定の状態となる（９１４）。
ＭＭＥ１０３は、ハンドオーバーが完了したことをＨｅＮＢ制御部２０３へ通知するためＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ ＣｏｍｍａｎｄメッセージをＷｉＦｉ基地局１０６を介して送信し（９１５）、ＨｅＮＢ制御部２０３は、その応答としてＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ Ｒｅｌｅａｓｅ ＣｏｍｐｌｅｔｅメッセージをＷｉＦｉ基地局１０６を介してＭＭＥ１０３へ送信する（９１６）。
【００６３】
なお、手順９１５及び手順９１６を実施するためにはＵＥ１０１においてＬＴＥ無線アクセスとＷｉＦｉ無線アクセスの両方を同時に通信させる必要がある。ＬＴＥ無線アクセスとＷｉＦｉ無線アクセスの両方を同時に通信させると、バッテリーを浪費したり、両方同時に通信させるための付加機能が必要になると考えられる。そのため、手順９０８においてｅＮＢ Ｓｔａｔｕｓ ＴｒａｎｓｆｅｒメッセージをＭＭＥ１０３に送信した後に、ＳＣＴＰ接続を切断することで、手順９１５及び手順９１６を省略し、ＵＥ１０３においてＬＴＥ無線アクセスとＷｉＦｉ無線アクセスの同時通信をさせない方法も可能である。
【００６４】
なお、本処理で適用しているＮＡＳ信号処理及びＳ１−ＡＰ処理については、ＬＴＥ無線アクセスシステム内でのハンドオーバー処理として３ＧＰＰ標準規格であるＴＳ２３．４０１に準拠した動作となっている。
また、例としてＵＥ制御部２０１とＨｅＮＢ制御部２０３との間でＲＲＣ信号処理を適用しているが、前述のように、ＵＥ制御部２０１とＨｅＮＢ制御部２０３間の通信は、ＵＥ１０１の内部動作であり、実際にはＲＲＣを適用せずに独自な信号を定義してＮＡＳ信号を伝達してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０１  ＵＥ
１０２  ｅＮＢ
１０３  ＭＭＥ
１０４  Ｓ−ＧＷ
１０５  Ｐ−ＧＷ
１０６  ＷｉＦｉ基地局
１０７  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  ＧＷ
１０８  ＨＳＳ
２０１  ＵＥ制御部（ＮＡＳ／ＲＲＣ）
２０２  ＬＴＥ無線処理部（ＢＢ／ＲＦ）
２０３  ＨｅＮＢ制御部
２０４  ＨｅＮＢセキュリティ機能部（ＩＫＥｖ２／ＩＰｓｅｃ）
２０５  ＷｉＦｉ無線処理部（ＢＢ／ＲＦ）
３０１  ＣＰＵ
３０２  メモリ
３０３  クロック
３０４  変復調回路
３０５  ＲＦ回路
【図１】
0005728377.tif 000002
【図２】
0005728377.tif 000003
【図３】
0005728377.tif 000004
【図４】
0005728377.tif 000005
【図５】
0005728377.tif 000006
【図６】
0005728377.tif 000007
【図７】
0005728377.tif 000008
【図８】
0005728377.tif 000009
【図９】
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