(57)【要約】  フェムトセル接続ノード、フェムトセルシステム、及び該システムのデータ伝送方法が開示される。発信端末が着信端末宛てにデータを伝送する場合、発信側のフェムトセル接続ノードは、着信端末の現在の接続状態を検知した後、検知された接続状態に合わせて発信端末から着信端末へ伝送するデータの伝送のフォーマットを決める。特に、本発明は、着信端末が直接または間接にインターネット・プロトコル・ネットワーク（ＩＰ網）に接続可能な状態である場合、ＩＰ網を経由できるようにＬ１／Ｌ２プロトコル部分だけを変更してデータを着信端末へ伝送する。本発明によれば、コア網の負荷を低減させてシステム全般の収容容量を増大させ、データトラフィックの経路を減らすことができる。
2012521710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信端末から着信端末宛てのデータ伝送の要請を受信すると、前記着信端末の接続状態を検知する接続状態検知部；及び
前記着信端末の接続状態に応じて前記発信端末からのデータの伝送のフォーマットを変更するプロトコル支援処理部を含むフェムトセル接続ノード。
【請求項２】
前記プロトコル支援処理部は、
前記着信端末がインターネットプロトコル（ＩＰ）網に直接または間接に接続されている場合、前記発信端末からのデータを前記ＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更し、前記ＩＰ網を介して前記着信端末へ前記データを伝送することを特徴とする請求項１に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項３】
前記接続状態検知部にて検知された前記着信端末の接続状態に合わせて前記着信端末へ伝送するデータの伝送のフォーマットを決め、前記プロトコル支援処理部に知らせるデータフォーマット決定部をさらに含む請求項１に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項４】
前記接続状態検知部は、
前記着信端末の接続状態を、データ通信時に移動通信事業者が提供するコア網を経由するコアネットワーク接続状態とデータ通信時に前記コア網とは異なるＩＰ網を経由するＩＰ網接続状態の少なくともいずれかの状態として検知することを特徴とする請求項１に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項５】
前記接続状態検知部は、
前記ＩＰ網接続状態を、前記着信端末がＩＰ網に接続されたフェムトセル接続ノードに接続中の状態、または、ＩＰ網に直接接続中の状態として検知することを特徴とする請求項４に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項６】
前記プロトコル支援処理部は、
前記発信端末からのデータを前記ＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更するＩＰプロトコル支援部を含む請求項２に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項７】
前記ＩＰプロトコル支援部は、
前記着信端末がフェムトセル接続ノードに接続中の状態である場合、前記発信端末からのデータにおける、無線伝送のためのＬ１（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）のプロトコルの部分をＬ１（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）／ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコルの構造に変更するフェムトセル接続支援部を含み、
前記変更されたプロトコルの構造のＬ１／Ｌ２は有線網伝送のためのものであり、ＴＣＰ／ＩＰはＩＰプロトコルのためのものであり、ＩＰは前記着信端末に接続されたフェムトセル接続ノードに接続するためのＩＰアドレスであることを特徴とする請求項６に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項８】
前記接続状態検知部は、
アップリンク装置にて前記着信端末から周期的に通知されるメッセージから確認した、前記着信端末の接続状態を受信することを特徴とする請求項１に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項９】
前記接続状態検知部は、
前記発信端末から前記着信端末宛てのデータ伝送を要請する発呼開始の要求メッセージを受信し、前記着信端末の接続状態を照会する端末情報の要求メッセージを生成してアップリンク装置へ伝送し、前記アップリンク装置から応答メッセージを受信して、前記着信端末の接続状態を受信することを特徴とする請求項１に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項１０】
前記接続状態検知部は、
前記着信端末の接続状態を確認することができない場合、前記端末情報の要求メッセージを前記アップリンク装置へ再び送ることを特徴とする請求項９に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項１１】
前記接続状態検知部は、
前記着信端末のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類の少なくとも一つを含む前記端末情報の要求メッセージを生成して前記アップリンク装置へ送ることを特徴とする請求項９に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項１２】
前記接続状態検知部は、
前記アップリンク装置であるコアネットワークノードで確認した着信端末の接続状態情報を含む応答メッセージを受信して、前記着信端末の接続状態を受信することを特徴とする請求項９に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項１３】
前記接続状態検知部は、
前記着信端末の接続状態情報または位置情報を確認するモバイル・マネジメント・エンティティー（ＭＭＥ）である前記コアネットワークノードで確認した着信端末の接続状態情報を含む前記応答メッセージを受信して、前記着信端末の接続状態を受信することを特徴とする請求項１２に記載のフェムトセル接続ノード。
【請求項１４】
フェムトセルシステムにおけるフェムトセル接続ノードのデータ伝送方法において、
発信端末から着信端末宛てのデータ伝送の要請を受信するステップ；
前記着信端末の接続状態を検知するステップ；及び
前記着信端末の接続状態に応じて前記着信端末へ伝送するデータの伝送のフォーマットを決めるステップを含むフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項１５】
前記着信端末の接続状態を検知するステップは、
前記着信端末の接続状態を、データ通信時に移動通信事業者が提供するコア網を経由するコアネットワーク接続状態とデータ通信時に前記コア網とは異なるインターネットプロトコル（ＩＰ）網を経由するＩＰ接続状態の少なくともいずれかの状態として検知することを特徴とする請求項１４に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項１６】
前記着信端末が前記ＩＰ網接続状態である場合、前記発信端末からのデータを前記ＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更するステップをさらに含む請求項１５に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項１７】
前記ＩＰ網接続状態は、
前記着信端末がＩＰ網に接続されたフェムトセル接続ノードに接続中の状態であるか、またはＩＰ網に直接接続中の状態であることを意味することを特徴とする請求項１５に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項１８】
前記着信端末がフェムトセル接続ノードに接続中の状態である場合、前記発信端末からのデータにおける、無線伝送のためのＬ１（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）のプロトコルの部分をＬ１（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）／ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコルの構造に変更するステップを含み、
ここで、前記変更されたプロトコルの構造のＬ１／Ｌ２は有線網伝送のためのものであり、ＴＣＰ／ＩＰはＩＰプロトコルのためのものであり、ＩＰは前記着信端末に接続されたフェムトセル接続ノードに接続するためのＩＰアドレスであることを特徴とする請求項１７に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項１９】
前記発信端末または前記着信端末が接続ノードから受信したセルＩＤを利用して自身がフェムトセル接続ノードまたはマクロセル接続ノードのいずれに接続されているかを確認するステップ；及び
前記確認された結果をアップリンク装置に周期的に知らせるステップをさらに含む請求項１４に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項２０】
前記着信端末の接続状態を検知するステップは、
前記発信端末から前記着信端末宛てのデータ伝送を要請する発呼開始の要求メッセージを受信するステップ；
前記着信端末の接続状態を照会する端末情報の要求メッセージをアップリンク装置へ伝送するステップ；及び
前記アップリンク装置から応答メッセージを受信して前記着信端末の接続状態情報を受信するステップを含む請求項１４に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項２１】
前記着信端末の接続状態を検知するステップは、
前記着信端末の接続状態を確認することができない場合、前記端末情報の要求メッセージを前記アップリンク装置へ再び伝送することを特徴とする請求項２０に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項２２】
前記端末情報の要求メッセージは、
前記着信端末のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類の少なくとも一つを含む請求項２０に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項２３】
前記着信端末の接続状態を検知するステップは、
前記アップリンク装置であるコアネットワークノードで確認した前記着信端末の接続状態情報を含む応答メッセージを受信して、前記着信端末の接続状態を受信し、
前記コアネットワークノードは、前記着信端末の接続状態情報または位置情報を確認するモバイル・マネジメント・エンティティー（ＭＭＥ）であることを特徴とする請求項２０に記載のフェムトセルシステムのデータ伝送方法。
【請求項２４】
フェムトセルを使用するシステムにおいて、
発信端末；及び
前記発信端末に無線接続され、前記発信端末から着信端末宛てのデータ伝送の要請を受信し、前記着信端末の接続状態を検知して前記着信端末の接続状態に応じて伝送のフォーマットを決め、決められた伝送のフォーマットに合わせて前記発信端末からの前記データの伝送のフォーマットを変更して伝送するフェムトセル接続ノードを含むフェムトセルシステム。
【請求項２５】
前記フェムトセル接続ノードは、
前記着信端末がインターネットプロトコル（ＩＰ）網に直接または間接に接続されている状態であることを確認した場合、前記発信端末からのデータを前記ＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更した後、前記ＩＰ網を介して前記着信端末へ伝送することを特徴とする請求項２４に記載のフェムトセルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェムトセルに関しており、特に、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）などのＩＰ網に接続されたフェムトセル接続ノードと、それを含むシステム、そのシステムにおけるデータ伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェムトセル（Ｆｅｍｔｏ Ｃｅｌｌ）は、半径２００ｍ内外の地域を対象に移動通信サービスを提供する超小型／低電力の屋内基地局であって、主に家庭や事務室内といった、マクロセル（ＭａｃｒｏＣｅｌｌ）の電波が劣化する地域や陰影地域に、移動通信サービスの品質を補償するための目的から設置される。
【０００３】
このようなフェムトセルは、移動通信網の核心制御局であるコア網（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）との通信に汎用のインターネット回線を利用することから設置コストや維持・補修コストが安価であり、且つインターネット回線の設置された地域であればどこでも設置可能であることから移動性に優れているという長所がある。フェムトセルによりセルのカバレッジを強化することができ、且つ音声サービスの品質を高めることができるため、移動通信事業者らは、フェムトセルを利用してデータサービスを提供することで加入者らを３Ｇに完全に適応させることができると予想している。
【０００４】
フェムトセルと関連して、様々な網構造（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）が考慮されている。１００万個以上のフェムトセルを管理するためには、拡張性を考慮したシステム構造（ｓｃａｌａｂｌｅｓｙｓｔｅｍ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）が必要である。
【０００５】
しかしながら、現在、フェムトセルソリューションを支援する標準化された規格はないのが実情であって、最近、多くの標準化団体の間でフェムトセルの標準化が論点になっている。
【０００６】
３ＧＰＰの場合、ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ＭｕｌｔＩＰｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）網ではＨＮＢ（または、Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）という名称で、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）網ではＨｅＮＢ（または、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）という名称でフェムトセル標準化が進められてきている。
【０００７】
フェムトセルを利用するシステムの特徴は、接続ノード、代表的にはＨｅＮＢ、を移動通信事業者の専用線に接続せずに、汎用のインターネットプロトコル（ＩＰ）網に直接接続して使用するということである。
【０００８】
ＨｅＮＢをＩＰ網（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＰｒｏｔｏｃｏｌＮｅｔｗｏｒｋ）に直接接続することで、各種の利点が得られる。まず、屋内に既に設置されている超高速ＩＰ網を活用することができるため、簡易に設置及び運用が可能となる。コストの面でも、無線通信のための専用ネットワークを利用するより低廉である。
【０００９】
また、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用したサービス、ＶｏＩＰ（ｖｏｉｃｅｏｖｅｒ ＩＰ）、ＩＰＴＶ（ＩＰ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）などの組み合わせが容易であるという利点もある。このような構造は、様々な有無線通信サービスを組み合わせて現在の技術及びサービスを進化させ、新規な形態のサービスを提供することに対して容易に適用することができる。ここで、上記ＩＰ網は、コア網とは異なり、パケットサービスを支援する。
【００１０】
ところが、既存のＨｅＮＢに接続している端末がデータ通信をする場合、データトラフィックが常に移動通信システムのコア網を通過するようになる。
【００１１】
言い換えれば、ＨｅＮＢに接続されている端末がＩＰ網に接続されているサーバと通信をする場合においては、データトラフィック経路（ｄａｔａｔｒａｆｆｉｃ ｐａｔｈ）は、端末→無線区間→接続ノード→ＩＰ網→コア網→ＩＰ網→当該サーバの順になる。また、ＨｅＮＢに接続されたＡ端末が他のＨｅＮＢに接続されている相手側Ｂ端末にデータを伝送しようとする場合にも同様に、データトラフィック経路は、Ａ端末→無線区間→ＨｅＮＢ→ＩＰ網→コア網→ＩＰ網→ＨｅＮＢ→Ｂ端末の順になる。すなわち、移動通信事業者が提供するＨｅＮＢに接続する端末の場合は、必ず移動通信事業者が提供するコア網を経由できるようにユーザデータの形態をＨｅＮＢとコア網区との間で規定された形態に変更して伝送しなければならない。
【００１２】
このように、フェムトセルシステムにおいては、端末間のデータトラフィック経路が様々な経路により実現できるにもかかわらず、最適化の過程なしに移動通信事業者のコア網を通過することを余儀無くされ、コア網の負荷が不要に増大し、その結果、システム全般の収容容量が減少するようになるという不具合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明が解決しようとする技術的課題は、移動通信事業者のコア網を介さずにＩＰ網を介した直接通信を可能にしてコア網の負荷を低減させ、その結果、システム全般の収容容量を増大させることができるフェムトセル接続ノード、フェムトセルシステム、及びそのシステムにおけるデータ伝送方法を提供することである。
【００１４】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は不要なデータ経路を減少させてデータトラフィックの経路を短くすることで、データの遅延を減らすことができる、フェムトセル接続ノード、フェムトセルシステム、及びそのシステムにおけるデータ伝送方法を提供することである。
【００１５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、以上において言及した技術的課題に制限されず、また、言及していないまた他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明確に理解される。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一実施例に係るフェムトセル接続ノードは、発信端末から着信端末宛てのデータ伝送要請を受信すると、上記着信端末の接続状態を検知する接続状態検知部；及び上記着信端末の接続状態に応じて上記発信端末からのデータの伝送のフォーマットを変更するプロトコル支援処理部を含む。
【００１７】
本発明の一実施例に係るフェムトセルシステムのデータ伝送方法は、発信端末から着信端末宛てのデータ伝送要請を受信すると、上記発信端末を支援するフェムトセル接続ノードが上記着信端末の接続状態を検知するステップ；及び上記フェムトセル接続ノードが上記着信端末の接続状態に合わせて上記着信端末へ伝送するデータの伝送のフォーマットを決めるステップを含む。
【００１８】
本発明の一実施例に係るフェムトセルシステムは、発信端末；及び上記発信端末に無線接続され、上記発信端末から着信端末宛てのデータ伝送要請を受信すると、上記着信端末の接続状態を検知して上記着信端末の接続状態に応じた伝送のフォーマットを決め、決められた伝送のフォーマットに合わせて上記発信端末からのデータの伝送のフォーマットを変更して伝送するフェムトセル接続ノードを含む。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＨｅＮＢに接続された端末が他のＨｅＮＢまたはＩＰ網に直接接続している端末とデータ通信をする場合、移動通信事業者のコア網を介さずにＩＰ網を介して直接通信を可能にすることにより、コア網の負荷を低減させ、その結果、システム全般の収容容量を増大させることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、不要なデータ経路を減らしてデータトラフィックの経路を短くすることにより、データの遅延を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係るフェムトセルシステムの概略的構成図である。
【図２】図１に示すフェムトセルシステムを通るデータ構造の変化を例示した図である。
【図３】本発明の一実施例に係るフェムトセル接続ノードの内部構成図である。
【図４】本発明の一実施例に係るフェムトセルシステムのデータ伝送方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施例に係るフェムトセルシステムのデータ伝送方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明のまた他の実施例に係るフェムトセルシステムのデータ伝送方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施例に係るフェムトセルシステムについて、添付の図１ないし図３を参照して詳しく説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施例に係るフェムトセルシステムの概略的構成図である。同図では、フェムトセルを使用する移動通信システムにおける、ＩＰ網を利用して効率的なデータ伝送を行うための構成を例示している。
【００２４】
基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ノードＢ（ＮｏｄｅＢ）、ｅＮＢ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ）などのマクロセル（ＭａｃｒｏＣｅｌｌ）接続ノードは、移動通信事業者のコア網（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で使用する専用線に接続され、必ず専用線を介して音声及びデータ通信を行わなければならない。これに対し、フェムトセル接続ノードは、屋内または会社内部などに設置されたＩＰ網を介してもコア網への接続が可能である。フェムトセル（ＦｅｍｔｏＣｅｌｌ）接続ノードの代表的な実施例としては、ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）またはＨｅＮＢ（ＨｏｍｅｅＮｏｄｅＢ）などがある。一実施例では、フェムトセル接続ノードのこのような特徴を用いて移動通信システム内のコア網のデータトラフィック負荷を低減させ、性能を向上させる。
【００２５】
一実施例に係るフェムトセルシステムにおいて、発信側には発信端末１１０とフェムトセル接続ノード#１  １３１が位置する。着信側にはＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）などのコア網またはＩＰ網と連動する着信端末#１  １２１ないし着信端末#３  １２３、フェムトセル接続ノード#２  １３２、マクロセル接続ノード１６０などが位置する。以下、特に区分が不要な場合、着信端末#１  １２１ないし着信端末#３  １２３を「着信端末１２０」と称し、フェムトセル接続ノード#１  １３１とフェムトセル接続ノード#２  １３２を「フェムトセル接続ノード１３０」と称する。
【００２６】
発信端末１１０は、発呼により自身を支援するフェムトセル接続ノード#１  １３１へ着信端末１２０宛てのデータ伝送要請を送り、それに対する応答を受信すると、フェムトセル接続ノード#１  １３１へデータを送る。
【００２７】
着信端末１２０は、コア網やＩＰ網といった様々な経路を介して発信側からデータを受信する装置であり、着信端末#１  １２１、着信端末#２  １２２、着信端末#３  １２３は、データの受信のための様々なトラフィック経路を例示している。
【００２８】
着信端末#１  １２１は、コア網と連動するマクロセル接続ノード１６０を介して発信端末１１０からのデータを受信する。着信端末#２  １２２は、フェムトセル接続ノード#２  １３２を介してＩＰ網に接続される端末を例示したものであり、着信端末#３  １２３は、ＩＰ網に直接接続されている端末を例示したものである。
【００２９】
上述の着信端末１２０は、通信サービスの提供を受けるために、セルＩＤ（Ｃｅｌｌ ＩＤ）を利用して自身がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、フェムトセル接続ノード#２  １３２）またはマクロセル接続ノード１６０のいずれに接続されているかを周期的に判断することができる。そして、自身に接続されたアップリンク装置（例えば、フェムトセルゲートウェイ１４０またはコアネットワークノード１５０）へ判断結果を知らせることができる。
【００３０】
フェムトセル接続ノード#１  １３１は、発信端末１１０と無線接続されると共にＩＰ網に直接接続されて動作する発信接続ノードである。このようなフェムトセル接続ノード#１  １３１は、発信端末１１０から着信端末１２０宛てのデータ伝送の要請を受信すると、その着信端末１２０の接続状態を検知し、着信端末１２０の接続状態に応じてデータの伝送のフォーマットを決める。そして、決められた伝送のフォーマットに合わせて発信端末１１０からのデータの伝送のフォーマットを変更した後、そのデータをＩＰ網やコア網を介して着信端末１２０へ送る。
【００３１】
着信端末１２０がコア網を介さずにＩＰ網に直接または間接に接続可能な状態である場合、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、発信端末１１０からのデータをコア網に合わせてトンネリングする代わりに、ＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更した後、ＩＰ網を介して着信端末１２０へ伝送することができる。例えば、発信端末１１０が着信端末#２  １２２または着信端末#３  １２３と通信する場合が、この場合に属する。
【００３２】
フェムトセル接続ノード#２  １３２は、着信端末１２０と無線接続されるデータ受信側の着信接続ノードであって、ＩＰ網を介して発信端末１１０からのデータを受信し、受信したデータを着信端末#２  １２２に引き渡す役割を果たす。一実施例において、フェムトセル接続ノード#２  １３２は、ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＬＴＥにおいてＦｅｍｔｏＣｅｌｌ ＢＴＳ）であってよい。
【００３３】
フェムトセルゲートウェイ１４０は、発信側または着信側に位置して発信端末１１０、着信端末１２０などの端末を管理するフェムトセル接続ノード１３０同士を接続し、ＩＰ網に連動させるための装置である。フェムトセル接続ノード１３０は、フェムトセルゲートウェイ１４０を介してコアネットワークノード１５０に接続されていてよく、直接コアネットワークノード１５０に接続されていてもよい。一実施例において、フェムトセルゲートウェイ１４０は、ＨｅＮＢＧＷ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ Ｇａｔｅｗａｙ）であってよい。フェムトセル接続ノード１３０が直接コアネットワークノード１５０に接続される場合、フェムトセルゲートウェイ１４０は省略されていてよい。
【００３４】
コア網内のコアネットワークノード１５０は、マクロセル接続ノード１６０を管理し、発信端末１１０の通信相手になる着信端末１２０がフェムトセルではないマクロセル内に位置する場合、例えば、発信端末１１０が着信端末#１  １２１へデータを送りたい場合、マクロセル接続ノード１６０を制御して発信側と着信側間での通信ができるようにする。一実施例において、コア網は、Ｓ−ＧＷ（ＳｅｒｖｉｎｇＧａｔｅｗａｙ）、Ｐ−ＧＷ（ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）Ｇａｔｅｗａｙ）、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）などを含むことができ、このうち、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ＭａｎａｇｅｍｅｎｔＥｎｔｉｔｙ）がコアネットワークノード１５０として動作することができる。
【００３５】
上述のコアネットワークノード１５０（例えば、ＭＭＥ）は、ＮＡＳ（Ｎｏｎ−ＡｃｃｅｓｓＳｔｒａｔｕｍ）シグナリング及びセキュリティ、端末の移動性のためのコア網間（Ｉｎｔｅｒ Ｃｏｒｅ−Ｎｅｔｗｏｒｋ）シグナリング、Ｐ−ＧＷ／Ｓ−ＧＷの選択、ＭＭＥ変更またはＳＧＳＮ（ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ ｓｕｐｐｏｒｔ ｎｏｄｅ）の変更が伴われるハンドオーバ（Ｈａｎｄｏｖｅｒ）時のＭＭＥまたは他のＳＧＳＮの選択、ローミング（Ｒｏａｍｉｎｇ）、認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）などの機能を提供することができる。Ｓ−ＧＷは、ハンドオーバのためのＬＭＡ（ＬｏｃａｌＭｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ）地点の管理、パケットルーティング（ｐａｃｋｅｔ ｒｏｕｔｉｎｇ）または転送（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）などの機能を提供することができる。Ｐ−ＧＷは、パケットフィルターリング（ｐａｃｋｅｔｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、端末ＩＰアドレスの割り当てなどの機能を提供することができる。
【００３６】
マクロセル接続ノード１６０は、コア網を介してデータ伝送側に接続される装置であって、コアネットワークノード１５０の支援を受けて発信端末１１０からのデータを着信端末１２０に引き渡す。一実施例において、マクロセル接続ノード１６０は、ｅＮＢ（ＥｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅ Ｂ）であってよい。
【００３７】
上述のマクロセル接続ノード１６０（例えば、ｅＮＢ）は、無線ベアラー制御（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、無線承認制御（Ｒａｄｉｏ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、接続移動性制御（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、スケジューリング（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）などの周波数リソース管理機能、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダー及びユーザデータ暗号化機能、ルーティング機能、ページングメッセージ及び放送メッセージのスケジューリング機能、測定及び測定報告機能などを提供することができる。
【００３８】
屋内にフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）が設置された場合、一つの発信端末１１０が、屋外ではコア網に接続されているマクロセル接続ノード１６０（例えば、ｅＮＢ）から移動通信サービスを受け、屋内のフェムトセル領域へ進入すると、フェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）から移動通信サービスを受けるようになる。フェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）は、屋内に設置されているＩＰ網線にてＩＰ網に接続され、ＩＰ網を介して移動通信システムのコア網に接続される。
【００３９】
フェムトセルシステムでは、データの伝送のフォーマットをコア網（例えば、ＥＰＣ）に合わせた形態でないＩＰ網に合わせた形態に変形することで、コア網を介さずに直接ＩＰ網を介するデータ通信を可能にする。このような動作は、フェムトセル接続ノード#１  １３１（例えば、ＨｅＮＢ）に接続されている発信端末１１０が、他のフェムトセル接続ノード#２  １３２（例えば、ＨｅＮＢ）に接続された着信端末#２  １２２と通信をする場合、またはＩＰ網に直接接続された着信端末#３  １２３と通信をする場合に行われていてよい。
【００４０】
このように、本発明の一実施例では、フェムトセル接続ノード１３１に接続された発信端末１１０が他のフェムトセル接続ノード１３２またはＩＰ網に直接接続された着信端末１２３とデータ通信をする場合、移動通信システムのコア網を介さずに、ＩＰ網を介して直接通信を可能にする。
【００４１】
その結果、本発明の一実施例によれば、移動通信システム内のコア網の負荷を低減できることで、システム全般の収容容量を増大させることができる。また、不要なデータ経路を減らしてデータトラフィックの経路を短くなることで、データの遅延を低減することができるという効果がある。
【００４２】
したがって、ユーザ側では、費用の高い移動通信事業者が提供するインターフェースを使用する代りに、相対的に低廉なＩＰ網を最大限利用することにより、サービス利用費用を節減することができる。
【００４３】
図２は、図１に示すフェムトセルシステムを通るデータ構造の変化を例示した図である。
【００４４】
まず、発信端末１１０がフェムトセル接続ノード#１  １３１へ着信端末１２０宛てのデータ伝送要請を送る。例えば、発信端末１１０は、フェムトセル接続ノード#１  １３１へ着信端末１２０宛てのデータ伝送を要請する発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）を送る。すると、その発信端末１１０を支援するフェムトセル接続ノード#１  １３１は、着信端末１２０の接続状態を検知した後、着信端末１２０の接続状態に合わせてその着信端末１２０へ伝送するデータの伝送のフォーマットを決める。
【００４５】
これを受信したフェムトセル接続ノード#１  １３１は、自身のアップリンク装置（例えば、フェムトセルゲートウェイ、コアネットワークノードなど）へ着信端末１２０の接続状態を照会する端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を送り、その応答として、着信端末の接続状態情報を受信するようになる。
【００４６】
着信端末１２０の接続状態は、データ通信の際に移動通信事業者が提供するコア網を経由するコアネットワーク接続状態、またはデータ通信の際に上記コア網とは異なる別のＩＳＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＳｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）事業者が提供するＩＰ網を利用するＩＰ網接続状態の少なくともいずれかの状態に区分することができる。一例として、着信端末#１  １２１は、コア網に接続されたマクロセル接続ノードに接続中のコアネットワーク接続状態であると見ることができる。
【００４７】
一方、フェムトセル接続ノード#２  １３２を介してＩＰ網に接続中の着信端末#２  １２２とＩＰ網に直接接続中の着信端末#３  １２３は、ＩＰ網接続状態であると見ることができる。上記着信端末１２０がＩＰ網接続状態である場合、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、発信端末１１０からデータを受信してＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更する。
【００４８】
一方、着信端末１２０がコアネットワーク接続状態である場合は、フェムトセル接続ノード#１  １３１が発信端末１１０からデータを受信してコア網に合う伝送のフォーマットに変更する。
【００４９】
このような過程を行うために、それぞれの端末は、セルＩＤを利用して自身がフェムトセル接続ノード１３０またはマクロセル接続ノード１６０のいずれに接続されているかを周期的に判断し、上記判断の結果を自身のアップリンク装置（例えば、フェムトセルゲートウェイ１４０、コアネットワークノード１５０など）に知らせることができる。
【００５０】
このとき、各端末は、自身に接続している接続ノード（例えば、フェムトセル接続ノード１３０やマクロセル接続ノード１６０）からセルＩＤを受信することができる。
【００５１】
図２は、本発明に係るデータフォーマットの変化の過程を説明した図である。
【００５２】
図２を参照すると、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、屋内に設置されたＩＰ網に接続され、ＩＰ網を介して移動通信事業者のコア網（例えば、ＥＰＣ）に接続されている。このような構造において、発信側のフェムトセル接続ノード#１  １３１と着信側のフェムトセル接続ノード#２  １３２、コア網がいずれもデータトラフィック経路に含まれると仮定する。
【００５３】
一例として、発信側→コア網→ＩＰ網→受信側の順にデータが伝送されるとすれば、過程は、次のとおりである。
【００５４】
まず、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、発信端末１１０からのデータをＧＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ（ＧＰＲＳ ＴｕｎｎｅｌｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌ／Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）方式にてトンネリングしてコア網へ送ることができる。コア網を経由したデータのトラフィックは、再びＩＰ網を介して相手の着信端末１２０が位置しているフェムトセル接続ノード#２  １３２（例えば、ＨｅＮＢ）に受け渡される。
【００５５】
このとき、データは、ＩＰ網を経由するために、ＩＰ網で用いられるＴＣＰ／ＩＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フォーマットに再び変更されて伝送される。その後、相手のフェムトセル接続ノード#２  １３２（例えば、ＨｅＮＢ）に到逹したデータのトラフィックが着信端末１２０に受け渡される。
【００５６】
データを送信しようとする発信端末１１０と相手の着信端末１２０とのいずれか一方がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）に対応しない場合は、上述の過程と同様に、基本的にコア網を経由してデータを伝送する必要がある。シナリオＩは、こうしたデータの流れの際のデータ構造のフォーマット変化を例示したものである。
【００５７】
しかしながら、通信をしようとする発信端末１１０と着信端末１２０との双方がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）に接続されている場合、または、発信端末１１０と着信端末１２０とのうち一方の端末がＩＰ網に直接接続されている場合、コア網を常に経由しなければならないシナリオＩ方式は効率的ではない。
【００５８】
したがって、本発明の一実施例においては、ＩＰ網を利用して効率的にデータを伝送することができるデータ経路方式として、シナリオＩＩまたはシナリオＩＩＩの方式を提示する。
【００５９】
データを送受信したい発信端末１１０と着信端末１２０との双方がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）に接続されている場合、または一方の端末がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）に接続され、もう一方の端末が直接ＩＰ網に接続されている場合、下記のシナリオＩＩまたはＩＩＩが適用できる。
【００６０】
本発明の一実施例に係るシナリオＩＩまたはシナリオＩＩＩにおいて、発信端末１１０と着信端末１２０のそれぞれは、まず自身がフェムトセル接続ノード１３０に接続されているか否かを検知する必要がある。これは、フェムトセル接続ノード１３０からのセルＩＤ（ＣｅｌｌＩＤ）にて判断することができる。ここで、フェムトセル接続ノード１３０は、マクロセル接続ノード１６０とは異なるセルＩＤを持つ。
【００６１】
例えば、マクロセル接続ノード（例えば、ｅＮＢ）が０ｘ０００１〜０ｘ１ｅｅｅまでのＩＤを持っているとすれば、フェムトセル接続ノード（例えば、ＨｅＮＢ）は０ｘ２０００以上のセルＩＤを与えられ、このようなフェムトセル接続ノードのＩＤは、マクロセル接続ノードとは異なるものである。
【００６２】
各端末は、自身が接続している接続ノードからページングチャンネルメッセージとともに接続ノード情報を知らせるメッセージを受信して自身のセルＩＤを確認した後、自身がフェムトセル接続ノード（例えば、ＨｅＮＢ）に接続されているか、または、マクロセル接続ノード（例えば、ｅＮＢ）に接続されているかを判断することができる。
【００６３】
それぞれの端末は、現在自身が接続している接続ノードがマクロセル接続ノード（例えば、ｅＮＢ）なのか、または、フェムトセル接続ノード（例えば、ＨｅＮＢ）なのかをアップリンク装置（例えば、ＭＭＥ）に周期的に知らせる必要がある。
【００６４】
このために、コア網がそれぞれの端末にその情報を周期的に要請することもでき、各端末がコア網にその情報を周期的に知らせることもできる。
【００６５】
データを送信する発信端末１１０のフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）は、着信端末１２０がフェムトセル接続ノード（例えば、ＨｅＮＢ）に接続されているか、または、直接ＩＰ網に接続されているかを確認した後、図２のシナリオＩＩまたはシナリオＩＩＩに従ってデータを伝送するようになる。
【００６６】
仮に着信端末１２０がマクロセル接続ノード１６０（例えば、ｅＮＢ）に接続されている場合は、シナリオＩのとおりにデータを伝送することができる。
【００６７】
以下、データフォーマットの変化に関する更なる詳細を、図３を参照して説明することにする。
【００６８】
図３は、図１に示すフェムトセル接続ノードの内部構成図であって、一例として、発信側に位置するフェムトセル接続ノード#１  １３１の内部構成を例示したものである。
【００６９】
上述したように、相手の着信端末１２０が、フェムトセル接続ノード１３０（例えば、フェムトセル接続ノード#２  １３２）に接続された場合（例えば、着信端末#２  １２２）、または、ＩＰ網に直接接続された場合（例えば、着信端末#３  １２３）、発信側のフェムトセル接続ノード#１  １３１は、コア網を介さずに、直接ＩＰ網を介して着信側と通信をすることができる。このとき、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、データのやり取り先の着信端末１２０の状態を確認するためのシグナリング（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）技法を利用する。
【００７０】
移動通信事業者が提供するコア網を介さずとも通信が可能であることを認知すると、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、確認された着信側の状態に合わせてデータフォーマットを変更する。例えば、互いの状態を確認した結果、着信端末１２０がＩＰ網に直接接続されているか、ローカル網（ｌｏｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ）に位置する場合に、かかる動作が行われてよい。
【００７１】
すなわち、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、データを移動通信システムのコア網インターフェースに合うフォーマットに作成せずに、ＩＰ網で使用可能なフォーマットに作成することにより、効率的なデータフォーマットにてＩＰ網を介する通信が可能になるようにする。
【００７２】
図３を参照すれば、フェムトセル接続ノード#１  １３１は、接続状態検知部１３３とプロトコル支援処理部１３５を含み、さらにデータフォーマット決定部１３４を含むことができる。
【００７３】
発信端末１１０から着信端末１２０宛てのデータの伝送の要請を受信すると、接続状態検知部１３３は、着信端末１２０の接続状態を検知する。例えば、発信端末１１０から着信端末１２０宛てのデータ伝送を要請する発呼の開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）を受信すると、接続状態検知部１３３は、それに応答して着信端末１２０の接続状態を照会する端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を生成する。接続状態検知部１３３は、端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）をアップリンク装置（例えば、ＭＭＥ）へ送った後、上記端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）に対する応答として、そのアップリンク装置（例えば、ＭＭＥ）から着信端末１２０の接続状態を受信することができる。
【００７４】
着信端末１２０の接続状態は、コアネットワーク接続状態またはＩＰ網接続状態に区分され得る。ここで、コアネットワーク接続状態とは、データ通信時に移動通信事業者が提供するコア網を経由する状態のことをいい、ＩＰ網接続状態とは、データ通信時に上記コア網とは異なる、またはＩＳＰ事業者が提供するＩＰ網を経由する状態のことをいう。
【００７５】
ここで、コアネットワーク接続状態は、着信端末１２０がマクロセル接続ノードに接続中の状態（例えば、着信端末#１  １２１）であることを意味するものであってよい。
【００７６】
一方、ＩＰ網接続状態は、着信端末１２０がＩＰ網に接続されたフェムトセル接続ノードに接続中の状態（例えば、着信端末#２  １２２）であることを意味するか、または、ＩＰ網に直接接続中の状態（例えば、着信端末#３  １２３）であることを意味するものであってよい。
【００７７】
データフォーマット決定部１３４は、接続状態検知部１３３にて検知された着信端末１２０の接続状態に合わせて発信端末１１０から着信端末１２０へ伝送するデータの伝送のフォーマットを決め、その結果をプロトコル支援処理部１３５に知らせる。
【００７８】
プロトコル支援処理部１３５は、着信端末１２０へデータを伝送できるようにその着信端末１２０の接続状態に合わせて発信端末１１０からのデータの伝送のフォーマットを変更する。着信端末１２０がＩＰ網に直接または間接に接続された場合（例えば、着信端末#２  １２２または着信端末#３  １２３）、プロトコル支援処理部１３５は、発信端末１１０からのデータをＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更した後、ＩＰ網を介して着信端末１２０へ伝送することができる。
【００７９】
プロトコル支援処理部１３５には、ＩＰ網プロトコル支援部１３６及びコア網プロトコル支援部１３７が含まれていてよい。ＩＰ網プロトコル支援部１３６は、着信端末１２０がＩＰ網接続状態である場合、発信端末１１０からのデータをＩＰ網に合う伝送のフォーマットに変更するためのものである。ＩＰ網プロトコル支援部１３６には、フェムトセル接続支援部１３８とＩＰ直接接続支援部１３９が含まれていてよい。
【００８０】
接続状態検知部１３３にて着信端末１２０がフェムトセル接続ノード#２  １３２に接続中の状態であると確認された場合（例えば、着信端末#２  １２２）、発信側フェムトセル接続ノード#１  １３１内のフェムトセル接続支援部１３８は、図２のシナリオＩＩのように、プロトコル構造を変更する。
【００８１】
発信端末１１０からのデータにおける、無線区間伝送のためのＬ１（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）プロトコル部分は、Ｌ１（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）／ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコル構造に変更される。変更されたプロトコル構造における、Ｌ１／Ｌ２は有線網伝送のためのものであり、ＴＣＰ／ＩＰはＩＰ網プロトコル構造であって、ＩＰは着信端末１２０に接続されたフェムトセル接続ノード#２  １３２と接続するためのＩＰアドレスである。
【００８２】
着信端末１２０がＩＰ網に直接続結中の状態である場合（例えば、着信端末#３  １２３）、ＩＰ直接接続支援部１３９は、シナリオＩＩＩのように、データの伝送のフォーマットを変更する。発信端末１１０からのデータにおける、無線区間伝送のためのＬ１（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）プロトコルの部分が、有線網におけるＬ１（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）のフォーマットに変更される。
【００８３】
これに対し、コア網プロトコル支援部１３７は、着信端末１２０がコアネットワーク接続状態である場合（例えば、着信端末#１  １２１）、発信端末１１０からのデータをコア網に合う伝送のフォーマットに変更する。
【００８４】
一例として、フェムトセル接続ノード#１  １３１のコア網プロトコル支援部１３７は、シナリオＩのように、発信端末１１０からのデータにおける、無線区間伝送のためのＬ１（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）プロトコルの部分を、Ｌ１（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）／Ｌ２（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）／ＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）／ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルの構造に変更するようになる。変更されたプロトコルにおける、Ｌ１／Ｌ２は有線網伝送のためのものであり、ＧＴＰ／ＵＤＰはコア網伝送のためのものであり、ＩＰは私設ＩＰアドレスである。
【００８５】
発信端末１１０のフェムトセル接続ノード#１  １３１は、図４ないし図６のシグナリング技法にて着信端末１２０がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）に接続されているか、または、ＩＰ網に直接接続されているかを知ることができる。
【００８６】
以下、本発明の好適な実施例に係るフェムトセルシステムのデータ伝送方法について、添付の図４ないし図６を参照して詳しく説明する。
【００８７】
図４は、本発明の一実施例に係るフェムトセルシステムのデータ伝送方法を示すフローチャートである。同図は、フェムトセルゲートウェイ１４０（例えば、ＨｅＮＢＧＷ）が存在する場合、発信側のフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）が着信端末１２０の接続状態情報を検知した後、トラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ）、パケット（ｐａｃｋｅｔ）などのデータを伝送する方式を決める過程を例示している。
【００８８】
接続状態情報は、着信端末１２０がマクロセルを支援する接続ノード１６０（例えば、ｅＮＢ）に接続しているか、またはフェムトセルに対応している接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）に接続しているか、または、接続している位置が検知可能なＩＰ網に直接接続された状態なのかなどに関する情報であればよい。
【００８９】
発信側のフェムトセル接続ノード１３０は、コア網から得られる着信端末１２０の接続状態情報を検知する。次いで、フェムトセル接続ノード１３０は、場合によっては、移動通信事業者が提供するコア網を経由してデータを伝送する方式と、上記コア網とは異なる、一般ＩＳＰ事業者がまたはＩＰにて提供するＩＰ網を介してデータを伝送する２つの方式を選択的に適用することで、伝送効率を高めることができる。
【００９０】
また、このような方式によってユーザデータに不要な変更をせずに伝送したり、または、コア網を介さないようにしたりすることで、負荷を低減することができる。
【００９１】
図４は、発信端末１１０がデータを伝送する場合を例に挙げている。一実施例において、コアネットワークノード１５０として動作するＭＭＥ（ＭｏｂｉｌｉｔｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）は、ユーザの位置情報を格納する役割を担い、ＴＡ（ＴｒａｃｋｉｎｇＡｒｅａ）単位で端末を管理する。端末は、ＴＡを変更するとＴＡＵ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）過程を経てＭＭＥに自身の位置したＴＡ情報を知らせる。端末は、特定の時点で一つのＭＭＥだけに自身の位置を登録させる。
【００９２】
発信端末１１０は、その発信端末に接続されているフェムトセル接続ノード１３０に着信端末１２０宛てのデータ伝送を要請する発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）を送る（Ｓ１１０）。発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）は、発信端末１１０が所望の相手と通話できるように要求するメッセージである。発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）には、通話先の着信端末１２０のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類などが含まれていてよい。
【００９３】
発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）を受信すると、フェムトセル接続ノード１３０は、着信端末１２０の接続状態を照会する端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を生成する。次いで、フェムトセル接続ノード１３０は、端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）をアップリンク装置であるフェムトセルゲートウェイ１４０、コアネットワークノード１５０に順次送り（Ｓ１２０、Ｓ１３０）、その応答としてフェムトセルゲートウェイ１４０から着信端末１２０の接続状態を受信するようになる（Ｓ１４０ないしＳ１６０）。
【００９４】
具体的に、フェムトセル接続ノード１３０は、発信端末１１０から発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）を受信した後、端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を生成し、その端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）をフェムトセルゲートウェイ１４０へ伝送する（Ｓ１２０）。端末情報の要求メッセージ（ＵＥｉｎｆｏＲｅｑ）は、所望の相手の接続状態情報を知らせてくれるよう要求するメッセージである。端末情報の要求メッセージ（ＵＥｉｎｆｏＲｅｑ）には、通話先の着信端末１２０のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類などが含まれていてよい。
【００９５】
フェムトセルゲートウェイ１４０は、フェムトセル接続ノード１３０からの端末情報の要求メッセージ（ＵＥｉｎｆｏＲｅｑ）をコアネットワークノード１５０へ送る（Ｓ１３０）。端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）は、相手の着信端末１２０の接続状態情報を知らせてくれるよう要求するメッセージである。端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）には、通話先の着信端末１２０のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類などが含まれていてよい。
【００９６】
コアネットワークノード１５０は、フェムトセルゲートウェイ１４０から端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を受信した後、着信端末１２０の接続状態情報を確認する（Ｓ１４０）。ここで、コアネットワークノード１５０、ＭＭＥは、着信端末１２０の接続状態情報や位置情報などを知ることができる。
【００９７】
すなわち、コアネットワークノード１５０は、接続状態情報にて着信端末１２０が図１及び図２に示された着信端末#２  １２２の状態で接続しているか（シナリオＩＩ）、または、着信端末#１  １２１の状態で接続しているか（シナリオＩ）などを知ることができる。着信端末１２０がＩＰ網に接続される特定のサーバなどに登録されているか、そのサーバと接続中の場合には、着信端末#３  １２３と同じ接続状態であると検知することができる。
【００９８】
コアネットワークノード１５０は、着信端末１２０の接続状態情報を確認した後、端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）をフェムトセルゲートウェイ１４０へ送る（Ｓ１５０）。端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）は、着信端末１２０の接続状態情報を知らせる応答メッセージである。端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）には、コアネットワークノード１５０で確認した着信端末１２０の接続状態情報が含まれる。
【００９９】
フェムトセルゲートウェイ１４０は、コアネットワークノード１５０からの端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）をフェムトセル接続ノード（１３０）へ送る（Ｓ１６０）。端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）は、着信端末１２０の接続状態情報を知らせる応答メッセージであって、コアネットワークノード１５０で確認した着信端末１２０の接続状態情報を含む。
【０１００】
フェムトセル接続ノード１３０は、フェムトセルゲートウェイ１４０から端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）を受信した後、発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）を発信端末１１０へ送る（Ｓ１７０）。発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）は、発信端末１１０がユーザデータを送ることができることを知らせるメッセージである。
【０１０１】
次いで、フェムトセル接続ノード１３０は、端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）に含まれた着信端末１２０の接続状態情報に基づき、伝送するユーザデータの伝送のフォーマットを決める（Ｓ１８０）。
【０１０２】
着信端末１２０が、着信端末#２  １２２のようにフェムトセル接続ノード１３０を介して接続されている状態であれば、図２のシナリオＩＩのような方式のパケットフォーマット（ｐａｃｋｅｔｆｏｒｍａｔ）により伝送可能である。
【０１０３】
または、接続状態情報が着信端末#１  １２１と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がマクロセル接続ノード１６０と接続されている状態であれば、シナリオＩのような方式のパケットフォーマットにより伝送可能である。
【０１０４】
または、接続状態情報が着信端末#３  １２３と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がＩＰ網を介して接続されている状態であれば、シナリオＩＩＩのような方式のパケットフォーマットにより伝送可能である。このような場合、ＩＰ網上の特定のサーバなどが、着信端末１２０が登録されている、または、接続中の状態を知らせることで、コアネットワークノード１５０やフェムトセルゲートウェイ１４０がその接続状態を知ることができる。
【０１０５】
パケットフォーマットを決める過程（Ｓ１８０）は、発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）を送る過程（Ｓ１７０）と同時に、または、それ以前に行われていてよく、パケット発呼メッセージ（ＰａｃｋｅｔＣａｌｌ Ｔｘ）を受信（Ｓ１９０）した後に行なわれていてもよい。発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）を受信した発信端末１１０がパケット発呼メッセージ（ＰａｃｋｅｔＣａｌｌ Ｔｘ）を利用して着信側宛てのユーザデータを送ると（Ｓ１９０）、フェムトセル接続ノード１３０が決められたパケットフォーマットにてそのデータを着信側へ伝送するようになる。
【０１０６】
図５は、本発明の他の実施例に係るフェムトセルシステムのデータ伝送方法を示すフローチャートである。同図は、フェムトセルゲートウェイ１４０（例えば、ＨｅＮＢＧＷ）を介さずにフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）がコアネットワークノード１５０（例えば、ＭＭＥ）に直接、端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を伝送する方式にて接続状態情報を確認する過程を示している。フェムトセル接続ノード１３０は、フェムトセルゲートウェイ１４０を介さずにコアネットワークノード１５０に直接接続して通信することができる。
【０１０７】
発信端末１１０は、発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）をその発信端末に接続されているフェムトセル接続ノード１３０へ送る（Ｓ２１０）。発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）は、発信端末１１０が所望の相手と通話できるように要求するメッセージである。発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）には、通話先の着信端末１２０のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類などが含まれていてよい。
【０１０８】
フェムトセル接続ノード１３０は、発信端末１１０から発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）を受信した後、コアネットワークノード１５０へ端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を送る（Ｓ２２０）。端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）は、所望の相手の接続状態情報を知らせてくれるよう要求するメッセージである。端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）には、通話先の着信端末１２０のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類などが含まれていてよい。
【０１０９】
コアネットワークノード１５０は、フェムトセル接続ノード１３０から端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を受信した後、着信端末１２０の接続状態情報を確認する（Ｓ２３０）。
【０１１０】
コアネットワークノード１５０は、着信端末１２０の接続状態情報や位置情報などを知ることができ、接続状態情報に基づいて着信端末１２０が図１及び図２の着信端末#１  １２１と同じ状態で接続しているか、または着信端末#２  １２２や着信端末#３  １２３と同じ状態で接続しているかなどを知ることができる。着信端末１２０が、ＩＰ網と接続される特定のサーバなどに登録されているか、そのサーバと接続中の状態である場合には、着信端末#３  １２３と同じ接続状態であると検知することができる。
【０１１１】
コアネットワークノード１５０は、着信端末１２０の接続状態情報を確認した後、端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）をフェムトセル接続ノード１３０へ送る（Ｓ２４０）。端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）は、着信端末１２０の接続状態の情報を知らせる応答メッセージであって、コアネットワークノード１５０で確認した着信端末１２０の接続状態情報を含む。
【０１１２】
フェムトセル接続ノード１３０は、コアネットワークノード１５０から端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）を受信した後、発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）を発信端末１１０へ送る（Ｓ２５０）。発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）は、発信端末１１０に対してユーザデータが伝送可能であることを知らせるメッセージである。
【０１１３】
フェムトセル接続ノード１３０は、受信した端末情報の通知メッセージ（ＵＥｉｎｆｏＲｓｐ）に含まれている着信端末１２０の接続状態情報に合わせて伝送するユーザデータの伝送のフォーマット（ｐａｃｋｅｔｆｏｒｍａｔ）を決める（Ｓ２６０）。
【０１１４】
例えば、接続状態情報が着信端末#２  １２２と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）を介して接続されている状態であれば、図２のシナリオＩＩのような方式のパケットのフォーマットにより伝送が可能である。
【０１１５】
または、接続状態情報が着信端末#１  １２１と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がコア網のマクロセル接続ノード１６０（例えば、ｅＮＢ）に接続されている状態であれば、図２のシナリオＩのような方式のパケットのフォーマットにより伝送可能である。
【０１１６】
または、接続状態情報が着信端末#３  １２３と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がＩＰ網を介して接続されている状態であれば、図２のシナリオＩＩＩのような方式のパケットのフォーマットにより伝送可能である。
【０１１７】
このような場合、コアネットワークノード１５０（または、フェムトセルゲートウェイ１４０）などのアップリンク装置は、特定のサーバなどから端末の登録有無や接続中の状態を知ることができる。
【０１１８】
図５のパケットフォーマット決定過程（Ｓ２６０）は、発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）の伝送過程（Ｓ２５０）と同時に、またはそれ以前に行なわれていてよく、またはパケット発呼メッセージ（ＰａｃｋｅｔＣａｌｌ Ｔｘ）を受信（Ｓ２７０）した後に行なわれていてもよい。
【０１１９】
図６は、本発明のまた他の実施例に係るフェムトセルシステムのデータの伝送の方法を示すフローチャートである。同図は、コアネットワークノード１５０を介さずにフェムトセルゲートウェイ１４０に端末情報の要請メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を伝送する方式にて接続状態情報を確認する過程を示している。
【０１２０】
ここで、フェムトセルゲートウェイ１４０（例えば、ＨｅＮＢ ＧＷ）は、自身が管理するフェムトセル接続ノード１３０を介して接続中の端末の接続状態情報や位置情報を格納しておくこともでき、コアネットワークノード１５０から端末の接続状態情報や位置情報をダウンロード（または、伝送）して格納しておくこともできる。
【０１２１】
例えば、図６において、フェムトセルゲートウェイ１４０が管理するフェムトセル接続ノード１３０を介してコア網またはＩＰ網に接続する端末は、そのフェムトセルゲートウェイ１４０を介してコアネットワークノード１５０に自身がそのフェムトセルゲートウェイ１４０に接続したことを知らせる過程を経る。このとき、フェムトセルゲートウェイ１４０は、着信端末１２０がフェムトセル接続ノード１３０を介して接続していることを知ることができ、着信端末１２０の接続状態情報を格納しておくことができる。
【０１２２】
したがって、発信端末１１０が通話を試みる場合、相手の着信端末１２０が現在のフェムトセルゲートウェイ１４０が管理するフェムトセル接続ノード１３０を介して接続されている場合、着信端末１２０の接続状態情報をフェムトセルゲートウェイ１４０から発見することができる。着信端末１２０もまた、フェムトセルゲートウェイ１４０が管理する発信端末１１０の接続状態情報をフェムトセルゲートウェイ１４０から確認することができる。
【０１２３】
仮に、フェムトセルゲートウェイ１４０内から着信端末１２０に関する接続状態情報を確認することができなければ、フェムトセルゲートウェイ１４０は、コアネットワークノード１５０（例えば、ＭＭＥ）に対して、着信端末１２０に関する接続状態情報を要求するメッセージを再び送ることもできる。
【０１２４】
発信端末１１０は、発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）をその発信端末に接続されているフェムトセル接続ノード１３０へ送る（Ｓ３１０）。発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）は、発信端末１１０が所望する相手と通話できるように要求するメッセージである。発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）には、通話先の着信端末１２０のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類などが含まれていてよい。
【０１２５】
フェムトセル接続ノード１３０は、発信端末１１０から発呼開始の要求メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｅｑ）を受信した後、フェムトセルゲートウェイ１４０へ端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を送る（Ｓ３２０）。端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）は、所望する相手の接続状態情報を知らせてくれるよう要求するメッセージである。端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）には、通話先の着信端末１２０のＩＤ、サービスＩＤ、サービス種類などが含まれていてよい。
【０１２６】
フェムトセルゲートウェイ１４０は、フェムトセル接続ノード１３０から端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を受信した後、着信端末１２０の接続状態情報を確認する（Ｓ３３０）。フェムトセルゲートウェイ１４０は、着信端末１２０の接続状態情報や位置情報などを知ることができ、接続状態情報に基づいて着信端末１２０が図１及び図２の着信端末#１  １２１と同じ状態で接続されているか、または、着信端末#２  １２２と同じ状態で接続されているかなどを知ることができる。
【０１２７】
着信端末１２０がＩＰ網に接続している特定のサーバなどに登録されているか、そのサーバに接続中の状態である場合には、着信端末#３  １２３と同じ接続状態であると検知することができる。フェムトセルゲートウェイ１４０から着信端末１２０の情報自体を発見することができない場合には、フェムトセル接続ノード１３０がその着信端末１２０の接続状態情報を確認できるように、コアネットワークノード１５０へ端末情報の要求メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｅｑ）を送ることもできる。
【０１２８】
フェムトセルゲートウェイ１４０は、着信端末１２０の接続状態情報を確認した後、端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）をフェムトセル接続ノード１３０へ送る（Ｓ３４０）。端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）は、着信端末１２０の接続状態情報を知らせる応答メッセージとして、フェムトセルゲートウェイ１４０内から確認した着信端末１２０の接続状態情報を含む。
【０１２９】
フェムトセル接続ノード１３０は、フェムトセルゲートウェイ１４０から端末情報の通知メッセージ（ＵＥＩｎｆｏＲｓｐ）を受信した後、発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）を発信端末１１０へ送る（Ｓ３５０）。発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）は、発信端末１１０に対してユーザデータが伝送可能であることを知らせるメッセージである。
【０１３０】
一方、フェムトセル接続ノード１３０は、受信した端末情報の通知メッセージ（ＵＥｉｎｆｏＲｓｐ）に含まれている着信端末１２０の接続状態情報に基づいて伝送するユーザデータの伝送のフォーマット（ｐａｃｋｅｔｆｏｒｍａｔ）を決める（Ｓ３６０）。
【０１３１】
例えば、接続状態情報が着信端末#２  １２２と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）を介して接続している状態であれば、図２のシナリオＩＩのような方式のパケットにフォーマットにより伝送可能である。または、接続状態情報が着信端末#１  １２１と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がマクロセル接続ノード１６０（例えば、ｅＮＢ）に接続されている状態であれば、図２のシナリオＩのような方式のパケットフォーマットで伝送可能である。
【０１３２】
または、接続状態情報が着信端末#３  １２３と同じであれば、言い換えれば、着信端末１２０がＩＰ網を介して接続されている状態であり、且つ、特定のサーバなどを介して端末の登録有無や接続中の状態が送られ、フェムトセルゲートウェイ１４０（または、コアネットワークノード１５０）がその接続状態を知っている場合であれば、図２のシナリオＩＩＩのような方式のパケットのフォーマットにより伝送可能である。
【０１３３】
図５のパケットフォーマット決定過程（Ｓ３６０）は、発呼開始の応答メッセージ（ＣａｌｌＩｎｉｔＲｓｐ）の伝送過程（Ｓ３５０）と同時に、またはそれ以前に行なわれていてよく、または発信端末１１０からパケット発呼メッセージ（ＰａｃｋｅｔＣａｌｌ Ｔｘ）を受信（Ｓ３７０）した後に行なわれていてもよい。
【０１３４】
図４ないし図６に示すシグナリング方式によってシナリオＩＩまたはシナリオＩＩＩに従ってデータを伝送する場合、発信端末１１０側は、従来と特に変わりなくコア網に合わせたデータフォーマットでデータを伝送する。
【０１３５】
先ず、発信端末１１０からデータを受信した発信側のフェムトセル接続ノード１３０は、着信端末１２０の接続状態情報に基づいて決められたデータ伝送方式がシナリオＩＩまたはシナリオＩＩＩであることを認知する。
【０１３６】
その後、フェムトセル接続ノード１３０は、コア網の経由のための従来のトンネリング方式でデータフォーマットを作成せずに、ＩＰ網を経由できるように図１及び図２の方法に従ってデータフォーマットを変更し、そのデータを着信端末１２０が接続されているフェムトセル接続ノード１３０（例えば、ＨｅＮＢ）へ送る。
【０１３７】
データを受信した着信側のフェムトセル接続ノード１３０は、受信したデータを着信端末１２０）へ転送（ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ）する。
【０１３８】
特に、着信端末１２０が図１の着信端末#３  １２３のようにＩＰ網に直接接続している場合、発信側のフェムトセル接続ノード１３０は、シナリオＩＩＩを認知する。そして、フェムトセル接続ノード１３０は、従来のトンネリング方式でデータを作成せずに、ＩＰ網を経由できるようにＬ１／Ｌ２プロトコル部分だけを変更してデータを着信端末１２０へ伝送する。このとき、着信端末１２０は、フェムトセル接続ノード１３０に接続されていないため、直接データを受信することができる。
【０１３９】
以上の添付の図面を参照して本発明の実施例を説明したが、本発明は、ＨｅＮＢや特定の形態の基地局に限られず、ＩＰ網に接続されて使用されるすべての形態の接続ノードに適用できる。また、本発明は、ＣＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＴＤＭＡなどの無線接続技術に限定されず、あらゆる接続方式を包括することができ、同様に、特定のサービスに限定されずに、ＷｉＢｒｏ、ＬＴＥ、ＷｉＭａｘなどのあらゆるサービス方式を含むことができる。
【０１４０】
本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せずとも他の具体的な形態で実施できるということが理解できるであろう。
【０１４１】
したがって、以上で記述した実施例は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであるため、あらゆる面で例示的なものであって限定的なものではないと理解すべきであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明に係るフェムトセル接続ノード、フェムトセルシステム、及び該システムのデータ伝送方法は、コア網の負荷を低減させ、その結果、システム全般の収容容量を増大させて、不要なデータ経路を減らしてデータトラフィックの経路を短くすることにより、データの遅延を減らすことができる。
【図１】
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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２】
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【国際調査報告】
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