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特開2017-60163アクセス方式に非従属的な統合ネットワークシステムおよびその方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-60163(P2017-60163A)
(43)【公開日】2017年3月23日
(54)【発明の名称】アクセス方式に非従属的な統合ネットワークシステムおよびその方法
(51)【国際特許分類】
H04W 16/00 20090101AFI20170303BHJP
H04L 12/717 20130101ALI20170303BHJP
H04L 12/903 20130101ALI20170303BHJP
【ＦＩ】
H04W16/00
H04L12/717
H04L12/903
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2016-180392(P2016-180392)
(22)【出願日】2016年9月15日
(31)【優先権主張番号】10-2015-0132450
(32)【優先日】2015年9月18日
(33)【優先権主張国】KR
(31)【優先権主張番号】10-2016-0110303
(32)【優先日】2016年8月29日
(33)【優先権主張国】KR
(71)【出願人】
【識別番号】596180076
【氏名又は名称】韓國電子通信研究院
【氏名又は名称原語表記】Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
(74)【代理人】
【識別番号】100091982
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100082991
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100108785
【弁理士】
【氏名又は名称】箱崎 幸雄
(72)【発明者】
【氏名】パク、ノ、イク
(72)【発明者】
【氏名】コ、ナム、ソク
(72)【発明者】
【氏名】キム、ジェ、ホ
(72)【発明者】
【氏名】キム、チャン、ギ
【テーマコード（参考）】
5K030
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K030GA11
5K030HC01
5K030HD03
5K030JA11
5K030KA05
5K030LB02
5K030LB07
5K030LC01
5K030LC09
5K030MB04
5K030MC08
5K030MD07
5K067AA21
5K067BB04
5K067EE02
5K067EE04
5K067EE10
5K067EE16
(57)【要約】 （修正有）
【課題】５Ｇ、ＷｉＦｉ、有線をＡｌｌ−ＩＰ基盤融合制御技術で収容し、共通信号体系および移動性制御体系を導入した、統合ネットワークシステムを提供する。【解決手段】統合有線ＩＰネットワーク上に配置される１つ以上の統合ゲートウェイを管理および制御する。統合ゲートウェイが加入者毎またはサービス毎のトラフィックを分離して管理および制御し、統合ゲートウェイがバックホールで連結された同種または２種類以上の異種アクセスノードとＩＰパケット基盤で通信するように、統合ゲートウェイに送受信ＩＰフローの経路を提供する統合制御エンティティとを含む。統合制御エンティティは、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、およびＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御およびＱｏＳ制御を含む制御機能のうちの少なくとも１つを、１つ以上の統合ゲートウェイを介して行う。
【選択図】図３Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
多重アクセス網の統合的収容のための統合ネットワークシステムにおいて、
トラフィックの伝送のための統合有線ＩＰネットワーク上に配置される１つ以上の統合ゲートウェイと、
前記１つ以上の統合ゲートウェイを管理および制御するが、前記統合ゲートウェイが加入者毎またはサービス毎のトラフィックを分離して管理および制御し、前記統合ゲートウェイがバックホールで連結された同種アクセスノードまたは２種類以上の異種アクセスノードとＩＰパケット基盤で通信するように、前記統合ゲートウェイに送受信ＩＰフローの経路を提供する統合制御エンティティとを含み、
前記統合制御エンティティは、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、およびＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御を含む制御機能のうちの少なくとも１つを、前記１つ以上の統合ゲートウェイを介して行うことを特徴とする統合ネットワークシステム。
トラフィックの伝送のための統合有線ＩＰネットワーク上に配置される１つ以上の統合ゲートウェイと、
前記１つ以上の統合ゲートウェイを管理および制御するが、前記統合ゲートウェイが加入者毎またはサービス毎のトラフィックを分離して管理および制御し、前記統合ゲートウェイがバックホールで連結された同種アクセスノードまたは２種類以上の異種アクセスノードとＩＰパケット基盤で通信するように、前記統合ゲートウェイに送受信ＩＰフローの経路を提供する統合制御エンティティとを含み、
前記統合制御エンティティは、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、およびＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御を含む制御機能のうちの少なくとも１つを、前記１つ以上の統合ゲートウェイを介して行うことを特徴とする統合ネットワークシステム。
【請求項2】
前記統合有線ＩＰネットワークのエッジに配置された前記統合ゲートウェイを介して、前記同種アクセスノードまたは前記異種アクセスノードが統合的に収容されるものであって、同種アクセスの有無や有無線に関係ない、互いに異なるアクセスを含む２種類以上の異種アクセスを統合的に収容可能で、新しい類型のサービスおよび装置を収容可能にするためのものであることを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項3】
２種類以上の異種アクセスを統合的に制御し収容可能な前記統合ネットワークシステムの構造において、前記統合ゲートウェイと前記統合制御エンティティは、異種資源状態をモニタリングして資源の管理と割当に用いることを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項4】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある異種の網でトラフィックステアリングを行うことを特徴とする請求項３に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項5】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある多重アクセス網に同時に接続されたユーザ端末に、それぞれのアクセス網でデータを分散して伝送することを特徴とする請求項３に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項6】
ユーザ端末と互いに異なるアクセス方式で通信するアクセスノードと前記統合制御エンティティとの間のインタフェーシング信号体系は、アクセス方式に非従属的な同一の構造を有することを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項7】
アクセス方式に関係なく、サービス提供サーバが加入者装置側に前進配置されるように、前記統合有線ＩＰネットワーク上のエッジに配置された前記統合ゲートウェイに前記サービス提供サーバを連結することを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項8】
前記統合制御エンティティは、ＩＤとロケータとの分離されたＩＰアドレス体系に基づいて端末を管理しながら、第１統合ゲートウェイを介して前記統合有線ＩＰネットワークに接続する端末の移動に対して、アンカーフリーに前記ネットワークに接続するように、第２統合ゲートウェイでハンドオーバのための前記端末の移動性およびＩＰフローの移動性を制御することを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項9】
前記移動性制御は、無線アクセス−無線アクセス間の移動性制御を含む同種アクセス内の移動性制御を含むことを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項10】
前記移動性制御は、無線アクセス−有線アクセス間の移動性制御、またはＩＭＴ−２０２０アクセス−ＷｉＦｉアクセス間の移動性制御を含む異種アクセス間の移動性制御を含むことを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項11】
前記統合制御エンティティは、多重アクセス網に同時に接続された端末に対して、前記統合ゲートウェイが異種アクセス網の統合資源管理を基盤として可用資源状態を判断し、複数のＩＰフローをＩＰフロー単位でトラフィックを区分してＩＰフローの移動性を支援するように制御することを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項12】
前記統合ゲートウェイが所定の帯域幅以上のデータを含むＩＰフローに対して、前記多重アクセス網を介して分散して前記端末に伝送するように、前記統合制御エンティティは、前記統合ゲートウェイを制御することを特徴とする請求項１１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項13】
前記統合有線ＩＰネットワーク上のエッジに分散配置され、前記制御機能のうちの少なくとも１つの制御機能を論理的に行う分散制御エンティティをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の統合ネットワークシステム。
【請求項14】
多重アクセス網の統合的収容のための統合ネットワークシステムの運営方法において、
トラフィックの伝送のための統合有線ＩＰネットワーク上に配置される１つ以上の統合ゲートウェイを管理および制御する統合制御エンティティにおいて、前記統合ゲートウェイが加入者毎またはサービス毎のトラフィックを分離して管理および制御し、前記統合ゲートウェイがバックホールで連結された同種アクセスノードまたは２種類以上の異種アクセスノードとＩＰパケット基盤で通信するように、前記統合ゲートウェイに送受信ＩＰフローの経路を提供する段階と、
前記統合制御エンティティにおいて、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、およびＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御を含む制御機能のうちの少なくとも１つを、前記１つ以上の統合ゲートウェイを介して行う段階とを含むことを特徴とする統合ネットワークシステムの運営方法。
トラフィックの伝送のための統合有線ＩＰネットワーク上に配置される１つ以上の統合ゲートウェイを管理および制御する統合制御エンティティにおいて、前記統合ゲートウェイが加入者毎またはサービス毎のトラフィックを分離して管理および制御し、前記統合ゲートウェイがバックホールで連結された同種アクセスノードまたは２種類以上の異種アクセスノードとＩＰパケット基盤で通信するように、前記統合ゲートウェイに送受信ＩＰフローの経路を提供する段階と、
前記統合制御エンティティにおいて、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、およびＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御を含む制御機能のうちの少なくとも１つを、前記１つ以上の統合ゲートウェイを介して行う段階とを含むことを特徴とする統合ネットワークシステムの運営方法。
【請求項15】
前記統合有線ＩＰネットワークのエッジに配置された前記統合ゲートウェイを介して、前記同種アクセスノードまたは前記異種アクセスノードが統合的に収容されるものであって、同種アクセスの有無や有無線に関係ない、互いに異なるアクセスを含む２種類以上の異種アクセスを統合的に収容可能で、新しい類型のサービスおよび装置を収容可能にするためのものであることを特徴とする請求項１４に記載の統合ネットワークシステムの運営方法。
【請求項16】
２種類以上の異種アクセスを統合的に制御し収容可能な前記統合ネットワークシステムの構造において、前記統合ゲートウェイと前記統合制御エンティティは、異種資源状態をモニタリングして資源の管理と割当に用いることを特徴とする請求項１４に記載の統合ネットワークシステムの運営方法。
【請求項17】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある異種の網でトラフィックステアリングを行うことを特徴とする請求項１６に記載の統合ネットワークシステムの運営方法。
【請求項18】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある多重アクセス網に同時に接続されたユーザ端末に、それぞれのアクセス網でデータを分散して伝送することを特徴とする請求項１６に記載の統合ネットワークシステムの運営方法。
【請求項19】
ユーザ端末と互いに異なるアクセス方式で通信するアクセスノードと前記統合制御エンティティとの間のインタフェーシング信号体系は、アクセス方式に非従属的な同一の構造を有することを特徴とする請求項１４に記載の統合ネットワークシステムの運営方法。
【請求項20】
前記統合有線ＩＰネットワーク上のエッジに分散配置される分散制御エンティティにおいて、前記制御機能のうちの少なくとも１つの制御機能を論理的に行う段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の統合ネットワークシステムの運営方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ネットワークシステムおよびその方法に関し、特に、多様な有線アクセス網と無線アクセス網（例、ＩＭＴ−２０２０無線技術（５Ｇ）、ＷｉＦｉなど）をＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）基盤で統合収容できる、有無線アクセス方式に非従属的な統合ネットワークシステムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【0002】
３ＧＰＰ規格基盤の４Ｇ移動通信ネットワークであるＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）は、無線領域のＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）と、基地局以降のネットワークであるＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）とから構成されている。３ＧＰＰでは、２Ｇ ＧＳＭ（登録商標）ネットワークでデータ通信を提供するためにＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を導入したが、このＧＰＲＳの機能的特性とネットワーク構造的特性を、以降、３Ｇ、４Ｇで継承した。ＥＰＣのＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）、ＰＧＷ（ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）Ｇａｔｅｗａｙ）の階層的トラフィック収容構造とＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）トンネリング方式がそれである。
【0003】
このような従来のネットワーク構造的特性は、今後到来する５Ｇ時代のサービス展開において、次のような多様な問題点を露出している。
【0004】
まず、従来のネットワークにおいて、４Ｇモバイルコアは、端末から発生する全てのトラフィックが必須として経由しなければならないノード（ＰＧＷ）が存在することによって、網内トラフィック集中度が深刻化する。これは、パケット網上で回線網と類似のサービス提供のためのＧＴＰトンネリング技術に起因する。
【0005】
また、従来のネットワークにおいて、ＧＴＰトンネル構造によって、データセンタ、コンテンツサーバなどを加入者インタフェースに前進配置できない構造であるので、データ流通構造の限界が存在する。
【0006】
さらに、従来のネットワークにおいて、ユーザ帯域幅の拡大のために利用可能な全ての無線資源（５Ｇ＋ＷｉＦｉなど）を同時に利用できる環境が必要であるが、異種無線アクセス技術ごとに別途の網を構築運用している現在の網構造では、異種アクセス資源の効率的利用が不可能な状態である。
【0007】
また、従来のネットワークにおいて、移動性提供のためにＰＧＷのような移動性アンカーポイント（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ Ｐｏｉｎｔ）が必要であり、これによって、ハンドオーバ後、トラフィックに対する三角ルーティング経路が発生して、トラフィック伝達経路の非効率性および単一故障点（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｆａｉｌｕｒｅ）の危険性が存在する。
【0008】
そして、従来のネットワークにおいて、移動通信コア網がアクセスの技術方式に従属的であるので、ＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）および２Ｇ／３Ｇ／４Ｇなどのアクセス方式が新たに出現するたびに新しいコア網が必要な高費用構造であり、これによるサービス連動の限界がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】韓国公開特許第１０−２００２−００１９３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
したがって、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、今後到来する多様な未来サービス提供の最適化を期する一方、インフラ投資／運用の効率性を提供するために、ＩＭＴ−２０２０無線技術（５Ｇ）、ＷｉＦｉ、有線などの多様なネットワーク接続技術をＡｌｌ−ＩＰ基盤融合制御技術で収容し、共通信号体系および移動性制御体系を導入して、有無線アクセス技術に非従属的な統合ネットワークシステムおよびその方法を提供することである。
【0011】
本発明の技術的課題は、以上に言及した技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は、以下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0012】
まず、本発明の特徴をまとめると、上記の目的を達成するための、本発明の一態様に係る多重アクセス網の統合的収容のための統合ネットワークシステムは、トラフィックの伝送のための統合有線ＩＰネットワーク上に配置される１つ以上の統合ゲートウェイと、前記１つ以上の統合ゲートウェイを管理および制御するが、前記統合ゲートウェイが加入者毎またはサービス毎のトラフィックを分離して管理および制御し、前記統合ゲートウェイがバックホールで連結された同種アクセスノードまたは２種類以上の異種アクセスノードとＩＰパケット基盤で通信するように、前記統合ゲートウェイに送受信ＩＰフローの経路を提供する統合制御エンティティとを含み、前記統合制御エンティティは、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、およびＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御を含む制御機能のうちの少なくとも１つを、前記１つ以上の統合ゲートウェイを介して行うことを特徴とする。
【0013】
前記統合ネットワークシステムは、前記統合有線ＩＰネットワークのエッジに配置された前記統合ゲートウェイを介して、前記同種アクセスノードまたは前記異種アクセスノードが統合的に収容されるものであって、同種アクセスの有無や有無線に関係ない、互いに異なるアクセスを含む２種類以上の異種アクセスを統合的に収容可能で、新しい類型のサービスおよび装置を収容可能にするためのものであることを特徴とする。
【0014】
２種類以上の異種アクセスを統合的に制御し収容可能な前記統合ネットワークシステムの構造において、前記統合ゲートウェイと前記統合制御エンティティは、異種資源状態をモニタリングして資源の管理と割当に用いることを特徴とする。
【0015】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある異種の網でトラフィックステアリングを行うことができる。
【0016】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある多重アクセス網に同時に接続されたユーザ端末に、それぞれのアクセス網でデータを分散して伝送することができる。
【0017】
ユーザ端末と互いに異なるアクセス方式で通信するアクセスノードと前記統合制御エンティティとの間のインタフェーシング信号体系は、アクセス方式に非従属的な同一の構造を有することを特徴とする。
【0018】
アクセス方式に関係なく、サービス提供サーバが加入者装置側に前進配置されるように、前記統合有線ＩＰネットワーク上のエッジに配置された前記統合ゲートウェイに前記サービス提供サーバを連結することを特徴とする。
【0019】
前記統合制御エンティティは、ＩＤとロケータとの分離されたＩＰアドレス体系に基づいて端末を管理しながら、第１統合ゲートウェイを介して前記統合有線ＩＰネットワークに接続する端末の移動に対して、アンカーフリーに前記ネットワークに接続するように、第２統合ゲートウェイでハンドオーバのための前記端末の移動性およびＩＰフローの移動性を制御することができる。
【0020】
前記移動性制御は、無線アクセス−無線アクセス間の移動性制御を含む同種アクセス内の移動性制御を含むことができる。
【0021】
また、前記移動性制御は、無線アクセス−有線アクセス間の移動性制御、またはＩＭＴ−２０２０アクセス−ＷｉＦｉアクセス間の移動性制御を含む異種アクセス間の移動性制御を含むことができる。
【0022】
前記統合制御エンティティは、多重アクセス網に同時に接続された端末に対して、前記統合ゲートウェイが異種アクセス網の統合資源管理を基盤として可用資源状態を判断し、複数のＩＰフローをＩＰフロー単位でトラフィックを区分してＩＰフローの移動性を支援するように制御することができる。
【0023】
前記統合ゲートウェイが所定の帯域幅以上のデータを含むＩＰフローに対して、前記多重アクセス網を介して分散して前記端末に伝送するように、前記統合制御エンティティは、前記統合ゲートウェイを制御することができる。
【0024】
前記統合ネットワークシステムは、前記統合有線ＩＰネットワーク上のエッジに分散配置され、前記制御機能のうちの少なくとも１つの制御機能を論理的に行う分散制御エンティティをさらに含むことができる。
【0025】
そして、本発明の他の態様に係る多重アクセス網の統合的収容のための統合ネットワークシステムの運営方法は、トラフィックの伝送のための統合有線ＩＰネットワーク上に配置される１つ以上の統合ゲートウェイを管理および制御する統合制御エンティティにおいて、前記統合ゲートウェイが加入者毎またはサービス毎のトラフィックを分離して管理および制御し、前記統合ゲートウェイがバックホールで連結された同種アクセスノードまたは２種類以上の異種アクセスノードとＩＰパケット基盤で通信するように、前記統合ゲートウェイに送受信ＩＰフローの経路を提供する段階と、前記統合制御エンティティにおいて、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、およびＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御およびＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御を含む制御機能のうちの少なくとも１つを、前記１つ以上の統合ゲートウェイを介して行う段階とを含む。
【0026】
前記統合ネットワークシステムの運営方法は、前記統合有線ＩＰネットワークのエッジに配置された前記統合ゲートウェイを介して、前記同種アクセスノードまたは前記異種アクセスノードが統合的に収容されるものであって、同種アクセスの有無や有無線に関係ない、互いに異なるアクセスを含む２種類以上の異種アクセスを統合的に収容可能で、新しい類型のサービスおよび装置を収容可能にするためのものであることを特徴とする。
【0027】
２種類以上の異種アクセスを統合的に制御し収容可能な前記統合ネットワークシステムの構造において、前記統合ゲートウェイと前記統合制御エンティティは、異種資源状態をモニタリングして資源の管理と割当に用いることを特徴とする。
【0028】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある異種の網でトラフィックステアリングを行うことができる。
【0029】
前記統合ゲートウェイは、前記異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある多重アクセス網に同時に接続されたユーザ端末に、それぞれのアクセス網でデータを分散して伝送することができる。
【0030】
ユーザ端末と互いに異なるアクセス方式で通信するアクセスノードと前記統合制御エンティティとの間のインタフェーシング信号体系は、アクセス方式に非従属的な同一の構造を有することを特徴とする。
【0031】
アクセス方式に関係なく、サービス提供サーバが加入者装置側に前進配置されるように、前記統合有線ＩＰネットワーク上のエッジに配置された前記統合ゲートウェイに前記サービス提供サーバを連結することを特徴とする。
【0032】
前記統合制御エンティティにおいて、ＩＤとロケータとの分離されたＩＰアドレス体系に基づいて端末を管理しながら、第１統合ゲートウェイを介して前記統合有線ＩＰネットワークに接続する端末の移動に対して、アンカーフリーに前記ネットワークに接続するように、第２統合ゲートウェイでハンドオーバのための前記端末の移動性およびＩＰフローの移動性を制御することができる。
【0033】
前記移動性制御は、無線アクセス−無線アクセス間の移動性制御を含む同種アクセス内の移動性制御、または無線アクセス−有線アクセス間の移動性制御やＩＭＴ−２０２０アクセス−ＷｉＦｉアクセス間の移動性制御を含む異種アクセス間の移動性制御を含むことができる。
【0034】
前記統合制御エンティティにおいて、多重アクセス網に同時に接続された端末に対して、前記統合ゲートウェイが異種アクセス網の統合資源管理を基盤として可用資源状態を判断し、複数のＩＰフローをＩＰフロー単位でトラフィックを区分してＩＰフローの移動性を支援するように制御することができる。
【0035】
前記統合ゲートウェイが所定の帯域幅以上のデータを含むＩＰフローに対して、前記多重アクセス網を介して分散して前記端末に伝送するように、前記統合制御エンティティは、前記統合ゲートウェイを制御することができる。
【0036】
前記統合ネットワークシステムの運営方法は、前記統合有線ＩＰネットワーク上のエッジに分散配置される分散制御エンティティにおいて、前記制御機能のうちの少なくとも１つの制御機能を論理的に行う段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【0037】
本発明の有無線アクセス技術に非従属的な統合ネットワークシステムおよびその方法によれば、事業者がゲートウェイを分散配置することによって、同種アクセスノードまたは有無線に関係なく、互いに異なるアクセスを含む２種類以上の異種アクセスを統合的に収容し、これによって新しい類型のサービスおよび端末を柔軟に収容することができ、拡張が容易な網運営が可能である。
【0038】
また、本発明によれば、サービス提供者は、エッジネットワークに別途の装置なしにＩＰ基盤のサービス提供サーバを配置することができて、低遅延高容量データサービスを提供することができる。
【0039】
さらに、本発明によれば、事業者は、多様な有無線アクセス網を統合管理および制御することが可能である。
【0040】
また、本発明によれば、アクセス網間の統合無線資源管理を通してネットワーク資源を効率的に活用することができて、運営費を節減することができる。
【0041】
さらに、本発明によれば、多様な有無線アクセス網間の移動性提供を通してユーザに途切れのないサービスを提供することができる。
【0042】
そして、本発明によれば、単一アクセス網ではサービスが不可能な大容量サービスに対しても、アクセス網の統合を通して大容量サービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】一般的な３Ｇ網、４Ｇ網、ＷｉＦｉ網、有線網を含む多重網構造に対する概略的な概念図である。
【図2】一般的な４ＧネットワークにおけるＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）適用構造を示す。
【図3A】本発明の有無線アクセス技術に非従属的な統合ネットワークシステムの概念図の一例である。
【図3B】本発明の有無線アクセス技術に非従属的な統合ネットワークシステムの概念図の他の例である。
【図3C】本発明の統合ネットワークシステムの動作概念を説明するためのフローチャートである。
【図4A】既存のＥＰＣにおける端末−ＭＭＥ間のインタフェース信号体系を説明するための図である。
【図4B】本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステムにおいて、ＩＭＴ−２０２０（５Ｇ）接続方式でユーザ端末（ＵＥ）から基地局（５ＧＢＳ）を介した統合制御エンティティ（ＵＣＥ）間のインタフェース信号体系を説明するための図である。
【図4C】本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステムにおいて、ＷｉＦｉ接続方式でユーザ端末（ＵＥ）からＷｉＦｉアクセスポイントを介した統合制御エンティティ（ＵＣＥ）間のインタフェース信号体系を説明するための図である。
【図5A】既存の移動通信システムにおける移動性支援を説明するための図である。
【図5B】本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステムにおける統合制御エンティティ（ＵＣＥ）を介したＡｎｃｈｏｒ−ｆｒｅｅ移動性制御を説明するための図である。
【図5C】本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステムにおける有無線Ｉｎｔｒａ−ＧＷ移動性制御を説明するための図である。
【図5D】本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステムにおける無線Ｉｎｔｒａ−ＧＷ移動性制御の具体的な実施形態を説明するための図である。
【図5E】本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステムにおける高い帯域幅が要求されたＩＰフローの分散伝送を説明するための図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステムの実現方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0044】
以下、本発明の一部の実施形態を例示的な図面により詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても、できるだけ同一の符号を持たせることに留意しなければならない。また、本発明の実施形態を説明するにあたり、かかる公知の構成または機能に関する具体的な説明が本発明の実施形態に対する理解を妨げると判断された場合には、その詳細な説明は省略する。
【0045】
本発明の実施形態の構成要素を説明するにあたり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用することができる。これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語によって当該構成要素の本質や手順または順序などが限定されない。また、異なって定義されない限り、技術的または科学的な用語を含む、ここで使用される全ての用語は、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よって一般に理解されるのと同じ意味を有する。一般に使用される辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されなければならず、本出願において、明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。
【0046】
図１は、一般的な３Ｇ網、４Ｇ網、ＷｉＦｉ網、有線網を含む多重網構造に対する概略的な概念図である。
【0047】
一般的なインターネットのための有線ＩＰネットワーク１は、有線加入者２とＷｉＦｉ３通信を収容する。４Ｇネットワークと呼ばれるＥＰＳは、ＬＴＥ無線インタフェース（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が適用される基地局（ｅＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ）４が４Ｇコア網（ＣＮ）であるＥＰＣ８に接続され、ＥＰＣ８は、移動性管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ、ＭＭＥ）７と、サービングゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ、ＳＧＷ）５と、ＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）６とから構成される。３Ｇネットワークは、無線インタフェース（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が適用される基地局（ＮｏｄｅＢ、ＮＢ）９がモバイルパケットコア（ｍｏｂｉｌｅ ｐａｃｋｅｔ ｃｏｒｅ）１３にＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１０を介して接続され、モバイルパケットコア（ｍｏｂｉｌｅ ｐａｃｋｅｔ ｃｏｒｅ）１３は、Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ（ＳＧＳＮ）１１と、Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ（ＧＧＳＮ）１２とから構成される。ＷｉＦｉと３Ｇコアネットワークとは、Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｇａｔｅｗａｙ（ＰＤＧ）１５を介して連動され、ＷｉＦｉと４Ｇコアネットワークとは、ｅｎｈａｎｃｅｄ ＰＤＧ（ｅＰＤＧ）１４を介して連動される。一方、有線ＩＰネットワーク１および３Ｇ／４Ｇ移動通信ネットワーク４、９は、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｐｏｉｎｔ（ＩＸ）１６を介して連動される。
【0048】
図２は、一般的な４ＧネットワークにおけるＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）適用構造を示す。
【0049】
４Ｇパケット網上で加入者毎／サービス毎のトラフィックの分離とこれによる課金などのために、伝統的な回線サービスと類似のトンネリング手法を、基地局（ｅＮＢ）とサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）との間およびサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）とＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）との間に適用したもので、トラフィック制御の複雑度が高いだけでなく、Ａｌｌ−ＩＰ基盤融合ネットワークへの進化にネックとして作用している。
【0050】
図３Ａは、本発明の有無線アクセス技術に非従属的な統合ネットワークシステム１００の概念図の一例である。図３Ｂは、本発明の有無線アクセス技術に非従属的な統合ネットワークシステム１００の概念図の他の例である。図３Ｃは、本発明の統合ネットワークシステム１００の動作概念を説明するためのフローチャートである。
【0051】
図３Ａを参照すれば、本発明の一実施形態により、統合ネットワークシステム１００は、トラフィック伝送のルーティングのためのルータを含む統合有線ＩＰネットワーク２７上のエッジ（Ｅｄｇｅ）２８に分散配置される複数の統合ゲートウェイ（Ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ Ｇａｔｅｗａｙ、ＣＧＷ）２５と、統合信号処理を通してこれらを管理する統合制御エンティティ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｔｉｔｙ、ＵＣＥ）２６とを含む。また、統合ネットワークシステム１００は、ネットワーク上で加入者インタフェースに前進配置可能なマイクロデータセンタ（Ｍｉｃｒｏ Ｄａｔａ Ｃｅｎｔｅｒ）２９をさらに含んでもよい。マイクロデータセンタ２９は、サービス運営に必要な所定のデータを保存管理することができる。
【0052】
これは、５Ｇ時代の急増するトラフィックを分散収容してネットワークの柔軟性を確保するためであり、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、バックホール（Ｂａｃｋｈａｕｌ）２４を介して、ＩＭＴ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）−２０２０（５Ｇ）基地局（５ＧＢＳ）２０、ＷｉＦｉ通信のためのアクセスポイント２１、有線加入者と通信のための有線ノード２３などの同種アクセスノードおよび２種類以上の異種アクセスノード（有無線の有無に関係ない）と通信できるようにこれらを収容する（Ｓ１１０）。また、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、３Ｇ／４Ｇ移動通信ネットワーク３０と通信できるように収容してもよい。
【0053】
ＩＭＴ−２０２０基地局（５ＧＢＳ）２０−統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５の間には、ＷｉＦｉアクセスポイント（ＡＰ）（またはアクセスコントローラＡＣ）２１−統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５、有線ノード２３−統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５の間と同様に、ＧＴＰ基盤でない、基本的なＩＰパケット基盤の通信制御が行われる。ＩＰパケット基盤とは、アクセスの種類に関係なく、個別ＩＰ階層のセッションを定義するＩＰフローを直接制御することを意味する。
【0054】
統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、マイクロフロー（Ｍｉｃｒｏ−Ｆｌｏｗ）トラフィック制御機能を通してデータ経路を提供する統合制御エンティティ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｔｉｔｙ、ＵＣＥ）２６から、ネットワーク上で送受信されるＩＰフロー（データ）の経路が提供される（Ｓ１２０）。
【0055】
統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６は、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５を管理するが、ユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御および統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５を介したＩＰフローに対して、サービス呼制御（例、連結／設定など）、同種アクセス内のＩＰ移動性（例、無線アクセス−無線アクセス）および異種アクセス間のＩＰ移動性（例、有線アクセス−無線アクセス、ＩＭＴ−２０２０アクセス−ＷｉＦｉアクセスなど）制御、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御などを担当する（Ｓ１３０）。
【0056】
一方、図３Ｂを参照すれば、本発明の一実施形態により、前記統合ネットワークシステム１００は、複数の統合ゲートウェイ（Ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ Ｇａｔｅｗａｙ、ＣＧＷ）２５と、統合信号処理を通してこれらを管理する統合制御エンティティ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｔｉｔｙ、ＵＣＥ）２６は、エッジに分散して１つ以上の統合ゲートウェイ２５を制御する分散制御エンティティ（ｅｄｇｅ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｔｉｔｙ）４５を含む。統合制御エンティティ２６のユーザ認証制御、接続制御、端末移動性制御、ＩＰフローに対するサービス呼制御、移動性制御、またはＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）制御機能のうちの少なくとも１つの制御機能を論理的に行うようにするために、論理的に配分された分散制御エンティティ（ｅＵＣＥ）４５をネットワークエッジに１つ以上分散配置することができる。また、分散制御エンティティ（ｅＵＣＥ）４５は、１つ以上の統合ゲートウェイ２５を制御し、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６と通信を介して必要な信号をやり取りすることによって、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６を制御してもよい。
【0057】
＜データ階層＞本発明により新たに定義される統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５とＩＭＴ−２０２０基地局（５ＧＢＳ）２０との間のデータトラフィック制御において、本発明では、ＧＴＰ基盤の制御でない、基本的なＩＰパケット基盤の制御を提供する。このために、本発明は、ＩＭＴ−２０２０基地局（５ＧＢＳ）２０および統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５で加入者毎／サービス毎のトラフィックを分離して管理／制御できるように、統合制御エンティティ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｔｉｔｙ、ＵＣＥ）２６は、Ｍｉｃｒｏ−Ｆｌｏｗトラフィック制御機能を通して送受信ＩＰフローのデータ経路を提供する。
【0058】
つまり、本発明は、前記Ｍｉｃｒｏ−Ｆｌｏｗトラフィック制御機能を通してＩＭＴ−２０２０の下位階層から上がってくる信号（データ）に対して、ＩＰ階層で加入者毎／サービス毎のトラフィックを分離し管理できるようにしてデータ経路を提供する。本発明では、既存の４Ｇの基地局（ｅＮＢ）４で無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）ＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）（ＲＢＩＤ）とｅＮＢ−ＳＧＷ間のＧＴＰ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｄｐｏｉｎｔ ＩＤ（ＴＥＩＤ）をマッピングしてデータ経路を確保する方式を使用しない。このような既存の方式の代わりに、本発明では、ＩＭＴ−２０２０で定義されるＲＢＩＤまたは無線チャネル（Ｒａｄｉｏ Ｃｈａｎｎｅｌ）ＩＤと、ＩＰパケットのフロー情報（５−ｔｕｐｌｅ情報）およびパケットフロー（ＩＰ−Ｆｌｏｗ）を定義できる情報をマッピングしてデータ経路を提供する。
【0059】
本発明により、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５では、ＩＭＴ−２０２０基地局（５ＧＢＳ）２０、ＷｉＦｉアクセスポイント２１、有線ノード２３などの接続に関係なく、全てのユーザ端末（ＵＥ、Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）とのトラフィックを同一の方式で制御／管理することができる。また、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５では、アクセス技術に関係なく、同一の方式でユーザトラフィックに対するＱｏＳ制御を行い、ＩＰ移動性提供のための追加の機能を行う。一方、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５では、パケットフロー（ＩＰ−Ｆｌｏｗ）を基盤としてユーザトラフィックの課金情報、測定情報などを抽出する。
【0060】
本発明において、ユーザ端末（ＵＥ）は、ＩＭＴ−２０２０基地局２０またはＷｉＦｉアクセスポイント２１を介して統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５に接続可能なスマートフォン、音声／映像電話通話可能なウェアラブルデバイス、タブレットＰＣ、ノートパソコンＰＣなどの無線端末を含むことができ、モデムなどの有線ノード２３を介して統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５に接続可能なデスクトップＰＣその他通信専用端末などの有線端末を含む。
【0061】
＜信号階層＞既存のＥＰＣ８の信号階層は、端末−ｅＮＢ間、ＭＭＥ−端末間、ＭＭＥ−ｅＮＢ間、ＭＭＥ−ＳＧＷ間のそれぞれの信号体系が存在する（例、標準３ＧＰＰ ＴＳ２４．３０１、ＴＳ３９．４１３、ＴＳ２９．２７２、ＴＳ２３．４０１参照）。このような信号体系は、既存の有線ネットワークにおける制御方式と大きく異なっていて、アクセス技術による別途の網を構築しなければならない弊害をもたらす。特に、既存のＥＰＣ８における端末−ＭＭＥ間の信号は、端末−ｅＮＢ、ｅＮＢ−ＭＭＥ上に定義されたインタフェースを介して行われるようになっており（図４Ａ参照）、これは、アクセス技術および固有ネットワーク技術に従属性を持つようになって、アクセス技術と非従属的な単一網を構築できなくなる。したがって、本発明では、端末−ＵＣＥ（４Ｇでの端末−ＭＭＥに対応）間の信号体系は、同一の信号体系を用いて、同種アクセスの有無、有無線アクセスの有無などのアクセス方式に関係なく、特定のアクセス技術および網技術に非従属的に処理できる構造を有する。
【0062】
例えば、本発明では、図４Ｂおよび図４Ｃのように、ユーザ端末（ＵＥ）が基地局（５ＧＢＳ）またはＷｉＦｉアクセスポイント２１などの互いに異なるアクセス方式を支援する中間ノード（アクセスノード）とインタフェーシングのための互いに異なる信号体系を用いて通信しても、中間ノードと統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６との間に同一の信号体系を用いて、アクセス方式に関係なく（アクセス方式に非従属的に）、インタフェーシングが可能である。
【0063】
図４Ｂの例において、ＩＭＴ−２０２０（５Ｇ）接続の場合、ユーザ端末（ＵＥ）の信号処理階層は、制御応用（ｃｏｎｔｒｏｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）−ＩＰ−ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）−ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）−５Ｇ ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）−５Ｇ ＰＨＹ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ）を含み、このような階層構造で基地局（５ＧＢＳ）とインタフェーシング可能である。基地局（５ＧＢＳ）と統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６は、同一の信号体系（ＩＰ−Ｌ２−Ｌ１）を用いてインタフェーシングし、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６は、上位に制御応用（ｃｏｎｔｒｏｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）階層を有する。
【0064】
図４Ｃの例において、ＷｉＦｉ接続の場合、ユーザ端末（ＵＥ）の信号処理階層は、制御応用（ｃｏｎｔｒｏｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）−ＩＰ−ＷｉＦｉ Ｌ２−ＷｉＦｉ Ｌ１を含み、このような階層構造でＷｉＦｉアクセスポイント２１とインタフェーシング可能である。ＷｉＦｉアクセスポイント２１と統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６とは、同一の信号体系（ＩＰ−Ｌ２−Ｌ１）を用いてインタフェーシングし、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６は、上位に制御応用（ｃｏｎｔｒｏｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）階層を有する。
【0065】
一方、既存の４Ｇ信号体系は、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ−ｌｅｓｓ（パケット非連結型）サービスのためのＩＰネットワーク上で回線サービスと類似のＧＴＰトンネリングのためにＧＴＰ−Ｃ（Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を処理し、信号体系自体が複雑である。ＬＴＥで音声通話もＶｏＬＴＥ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＬＴＥ）サービスが普遍化しているなど、全てのサービスがパケット基盤のｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ−ｌｅｓｓサービスとして提供されており、特に、今後普遍化するＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）サービスは、小規模データを間欠的に伝送する特性を有するが、この時、回線基盤のサービス提供のための複雑なシグナリング体系の適用が容易でなくなる。したがって、本発明では、ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ−ｌｅｓｓサービス提供のための軽量化（ｌｉｇｈｔ−ｗｅｉｇｈｔ）した信号体系を提供することができる。
【0066】
＜統合資源管理＞本発明では、無線資源利用効率の極大化のために、ＩＭＴ−２０２０領域とＷｉＦｉ領域の異種無線資源に対する統合管理をする。中央制御プラットホームの統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６は、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５を管理し、これを介して送受信されるＩＰパケット基盤で、ＩＭＴ−２０２０領域とＷｉＦｉ領域からセルあたりの使用済み帯域幅（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）、セルあたりの使用済み無線チャネル数、セルあたりの加入者数、セルあたりの加入者トラフィックセッション数などを集約し、これを統合管理する。このような無線資源の統合管理は、セルの無線資源利用率に応じて加入者を可用無線資源の多いセル（ＩＭＴ−２０２０領域とＷｉＦｉ領域の同種あるいは異種）にハンドオーバさせるためであり、この機能については以後さらに記述する。
【0067】
＜ＵＣＥでのＣＧＷのフロー制御を通したＡｎｃｈｏｒ−ｆｒｅｅ ＩＰ移動性制御＞ＩＰ移動性制御のために、本発明では、ユーザ端末（ＵＥ）を識別するためのＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と、データ伝送のためのロケータ（Ｌｏｃａｔｏｒ）とに分離するＩＰアドレス体系を導入する。ＩＤは、ユーザ端末（ＵＥ）の識別と認証のための用途に用いられ、ロケータ（Ｌｏｃａｔｏｒ）は、ユーザ端末（ＵＥ）の位置情報登録／管理、加入者トラフィック伝送のために用いられる。
【0068】
図５Ａは、既存の移動通信システムにおける移動性支援を説明するための図である。
【0069】
既存の移動性制御技術の特徴は、Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ技術のＨｏｍｅ Ａｇｅｎｔ（ＨＡ）のようにユーザ端末（ＵＥ）のトラフィックが常に経由すべきＭｏｂｉｌｉｔｙ Ａｎｃｈｏｒ Ｐｏｉｎｔが存在する。特に、図５Ａに示されるように、３ＧＰＰ規格では、ＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）間のＭｏｂｉｌｉｔｙ規格が定義されていない状態でユーザ端末（ＵＥ）が他のサービングゲートウェイ（ＳＧＷ）地域に移動をしても、ハンドオーバのために初期に接続されたＰＤＮゲートウェイ（ＰＧＷ）を常に経由して移動通信ネットワークコア網（ＣＮ）に接続しなければならない非効率的な構造を有する。このような移動性提供構造は、トラフィック経路の非最適化による網資源の浪費をもたらすだけでなく、今後導入される低遅延サービスなどの提供にも問題を引き起こすようになる。
【0070】
図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステム１００における統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６を介したＡｎｃｈｏｒ−ｆｒｅｅ移動性制御を説明するための図である。
【0071】
本発明は、図５Ｂに示されるように、既存の移動性支援からＡｎｃｈｏｒｉｎｇポイントを除去し、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）のＥｄｇｅ−ｂｙ−Ｅｄｇｅでネットワーク２７に接続するように、トラフィックの経路最適化が可能な無アンカー（アンカーフリー）移動性（Ａｎｃｈｏｒ−ｆｒｅｅ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）を提供する。本発明の統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６は、ＩＤ／ロケータ分離ＩＰアドレス体系に基づいてユーザ端末（ＵＥ）を管理しながら、有線ＩＰネットワーク２７のエッジ（Ｅｄｇｅ）２８に分散配置される統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５を介してネットワーク２７に接続するユーザ端末（ＵＥ）がハンドオーバできるように、前記端末の移動性およびＩＰフローの移動性を管理および制御する。ユーザ端末（ＵＥ）がＩＭＴ−２０２０、ＷｉＦｉ、有線などの多様な特性のアクセス網を介して接続しても、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、ユーザ端末（ＵＥ）の移動に対して連動される統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６の制御により移動性を支援して、ユーザ端末（ＵＥ）が最も近い統合ゲートウェイを介して途切れのないサービスを受けられるように支援することができる。
【0072】
図５Ｃは、本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステム１００における有無線Ｉｎｔｒａ−ＧＷ移動性制御を説明するための図である。
【0073】
図５Ｃのように、ユーザ端末（ＵＥ）の移動を感知した統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６の制御を通して統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５が無線アクセス網間の移動性（Ｉｎｔｅｒ−ＧＷ移動性）を支援できるだけでなく、１つの統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５と接続したユーザ端末（ＵＥ）に対して有線アクセス網（有線ＩＰ）と無線アクセス網（ＩＭＴ−２０２０／ＷｉＦｉ）との間の移動性（Ｉｎｔｒａ−ＧＷ移動性）が支援できる。ここで、互いに異なる無線アクセス網（ＩＭＴ−２０２０、ＷｉＦｉ）間のＩｎｔｒａ−ＧＷ移動性支援を含む。前記統合制御エンティティ２６の制御を通して移動性を提供する前記統合ゲートウェイ２５は、統合制御エンティティ２５だけでなく、分散制御エンティティ４５と連結して制御を受けてもよい。前記分散制御エンティティ４５に連結された場合、Ｉｎｒａ−ＧＷ移動性の場合には、統合ゲートウェイ２５内の移動性であるので、分散制御エンティティ４５の制御で十分であるが、Ｉｎｔｅｒ−ＧＷ移動性の場合には、統合ゲートウェイ２５間の移動性を支援するために、前記統合ゲートウェイ２５が互いに異なる分散制御エンティティ４５に連結された場合であれば、前記分散制御エンティティ４５と統合制御エンティティ２６とが連動して制御を行うことも必要であり得る。
【0074】
図５Ｄは、本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステム１００における無線Ｉｎｔｒａ−ＧＷ移動性制御の具体的な実施形態を説明するための図である。
【0075】
図５Ｄのように、ＩＭＴ−２０２０接続方式の地域に２以上のＷｉＦｉアクセスポイント（ＷｉＦｉ１／ＷｉＦｉ２）が設けられた場合、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６の制御により異種アクセス網の統合資源管理を基盤として可用資源状態を判断し、複数のＩＰフローをＩＰフロー単位でトラフィックを区分して管理および制御することができ、このようなＩＭＴ−２０２０またはＷｉＦｉ１／ＷｉＦｉ２などの多重アクセス網に同時に接続されたユーザ端末（ＵＥ）の移動に対してＩＰ Ｆｌｏｗ移動性を支援することができる。
【0076】
図５Ｅは、本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステム１００における高い帯域幅が要求されたＩＰフローの分散伝送を説明するための図である。
【0077】
図５Ｅのように、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６の制御により、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、ＵＨＤ（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）およびホログラムのように所定の帯域幅以上の高い帯域幅を要求するデータを含むことで、１つのアクセス技術では伝送が難しいＩＰ Ｆｌｏｗに対して、ＩＭＴ−２０２０またはＷｉＦｉ１／ＷｉＦｉ２などの多重アクセス網に同時に接続されたユーザ端末（ＵＥ）に、それぞれのアクセス網でデータを分散して伝送してもよい。
【0078】
＜統合資源管理を活用したユーザ群集度認識およびサービス認識基盤のハンドオーバ＞ＩＭＴ−２０２０またはＷｉＦｉなどの異種無線接続区間が地理的に重なっている場合、特定の無線接続区間に接続されたユーザが多かったり、ユーザが要求するサービスを収容するための無線資源が不足する場合、ユーザサービスのＱｏＳは影響を受けるようになる。この場合、地理的に重なった隣接の異種セルの遊休資源があるならば（図５Ｄ参照）、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６などの装置を介して、ユーザ端末を隣接セルに接続させて良質のサービス提供が可能になる。このために、本発明は、図３のような統合ネットワークにおいて、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６の制御により統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５が統合資源管理機能を通した可用資源状態を判断し、当該接続区間に接続されたユーザ群集度情報、ユーザ端末のトラフィックに対するサービス特性を認識した情報（伝送変調モード、帯域幅など）を基盤としてユーザ端末を異種セルに再接続させる機能を行うことができる。
【0079】
図６は、本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステム１００の実現方法の一例を説明するための図である。本発明の一実施形態に係る統合ネットワークシステム１００の統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６などは、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの結合からなる。例えば、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６などは、図６のようなコンピューティングシステム１０００で実現できる。
【0080】
コンピューティングシステム１０００は、バス１２００を介して連結される少なくとも１つのプロセッサ１１００と、メモリ１３００と、ユーザインタフェース入力装置１４００と、ユーザインタフェース出力装置１５００と、ストレージ１６００と、ネットワークインタフェース１７００とを含むことができる。プロセッサ１１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）またはメモリ１３００および／またはストレージ１６００に保存された命令語に対する処理を実行する半導体装置であるとよい。メモリ１３００およびストレージ１６００は、多様な種類の揮発性または不揮発性記憶媒体を含むことができる。例えば、メモリ１３００は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３１０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３２０とを含むことができる。
【0081】
したがって、本明細書に開示された実施形態に関連して説明された方法またはアルゴリズムの段階は、プロセッサ１１００によって実行されるハードウェア、ソフトウェアモジュール、またはそれら２つの結合で直接実現できる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、着脱型ディスク、ＣＤ−ＲＯＭのような保存媒体（つまり、メモリ１３００および／またはストレージ１６００）に常駐してもよい。例示的な保存媒体は、プロセッサ１１００にカップリングされ、そのプロセッサ１１００は、保存媒体から情報を読取可能で、保存媒体に情報を書き込むことができる。他の方法として、保存媒体は、プロセッサ１１００と一体型でってもよい。プロセッサおよび保存媒体は、注文型集積回路（ＡＳＩＣ）内に常駐してもよい。ＡＳＩＣは、ユーザ端末内に常駐してもよい。他の方法として、プロセッサおよび保存媒体は、ユーザ端末内に個別コンポーネントとして常駐してもよい。
【0082】
上述のように、本発明に係る有無線アクセス技術に非従属的な統合ネットワークシステム１００では、事業者が統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５を分散配置することによって、同種アクセスノードまたは有無線に関係なく、互いに異なるアクセスを含む２種類以上の異種アクセスを統合的に収容し、これによって新しい類型のサービスおよび端末／サーバその他電子装置を柔軟に収容することができ、拡張が容易な網運営が可能である。また、本発明によれば、サービス提供者は、アクセス方式に関係なく、有線ＩＰネットワーク２７のエッジ（Ｅｄｇｅ）２８の統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５に連結されるサービス提供サーバを配置することができて、加入者（ユーザ端末などの装置）インタフェースに前進配置されるサービス提供サーバを介して低遅延高容量データサービスを提供することができる。
【0083】
さらに、本発明によれば、事業者は、多様な有無線アクセス網を統合管理および制御することが可能であり、アクセス網間の統合無線資源管理を通してネットワーク資源を効率的に活用することができて、運営費を節減することができる。
【0084】
また、本発明によれば、多様な有無線アクセス網間の移動性提供を通してユーザに途切れのないサービスを提供することができる。そして、本発明によれば、単一アクセス網では、サービスが不可能な大容量サービスに対しても、アクセス網の統合を通して大容量サービスを提供することができる。
【0085】
さらに、本発明によれば、移動性制御において、有無線の有無に関係なく、移動性制御が可能になるだけでなく、異種アクセスが統合制御され収容される構造であるので、異種資源状態（例、異種アクセス間利用者群集度など）をモニタリングして資源の管理と割当に用いることによって、資源利用の効率性を高めることができる。既存の網は、単一アクセス技術だけでなされた網であるため、１つの資源だけを管理制御すれば良かったものの、本発明のように異種アクセスを収容する単一網または統合網において、統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６と統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、資源の管理と割当のために多様なアクセスによる異種資源状態をモニタリングする。
【0086】
このような異種資源状態に対する統合管理に基づいて、統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、資源余裕のある異種の網でトラフィックステアリング（ｓｔｅｅｒｉｎｇ）をすることが可能である。例えば、ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５が応用を認識（例、帯域幅、動画トラフィックなど）して、加入者が連結されている異種の網で統合制御エンティティ（ＵＣＥ）２６などの制御体系と協力してネットワークで自動的に経路を変えることができる。
【0087】
また、本発明において、同種アクセスノードまたは有無線に関係なく、互いに異なるアクセスを含む２種類以上の異種アクセスを統合的に収容することによって、ゲートウェイ（ＣＧＷ）２５は、通信に必要なデータ（例、高い帯域幅を要求するデータなど）を異種アクセスに同時伝送（分散伝送）が可能になる。つまり、異種資源状態のモニタリングに基づいて資源余裕のある多重アクセス網に同時に接続されたユーザ端末（ＵＥ）に、それぞれのアクセス網で高い帯域幅のデータを分散して伝送してもよい。
【0088】
以上の説明は、本発明の技術思想を例として説明したに過ぎないものであって、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であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲で多様な修正および変形が可能である。
【0089】
したがって、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術思想を限定するためでなく説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。
【符号の説明】
【0090】
２０：ＩＭＴ−２０２０基地局２１：ＷｉＦｉアクセスポイント
２３：有線ノード
２５：統合ゲートウェイ（ＣＧＷ）
２６：統合制御エンティティ（ＵＣＥ）