特許 5770139 無線通信システム、サービングゲートウェイ、ネットワークおよび論理経路確立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5770139

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】無線通信システム、サービングゲートウェイ、ネットワークおよび論理経路確立方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/08 20090101AFI20150806BHJP

   H04W 92/24 20090101ALI20150806BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/08

   H04W92/24

【請求項の数】9

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2012-128547(P2012-128547)

(22)【出願日】2012年6月6日

(65)【公開番号】特開2013-255046(P2013-255046A)

(43)【公開日】2013年12月19日

【審査請求日】2014年2月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】392026693

【氏名又は名称】株式会社ＮＴＴドコモ

(74)【代理人】

【識別番号】100125689

【弁理士】

【氏名又は名称】大林 章

(72)【発明者】

【氏名】森岡 康史

【審査官】 倉本 敦史

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／０５８０９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Impact of Stand-alone L-GW support，3GPP TSG SA WG2 Meeting #80 TD S2-103495，２０１０年 ９月 ３日，pp.1-17

【文献】 rSRVCC access transfer preparation alternative #1 update，3GPP TSG SA WG2 Meeting #84 TD S2-111861，２０１１年 ４月１５日，pp.1-6

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、
第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、
複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、
前記交換局と接続された無線基地局と、
前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備え、
前記第１サービングゲートウェイは、
前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する記憶部と、
前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信する接続情報送信部とを備え、
前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、
前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、
前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、
前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する
無線通信システム。

【請求項2】

アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、
第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、
複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、
前記交換局と接続された無線基地局と、
前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備え、
前記第１サービングゲートウェイは、
前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する第１記憶部と、
前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信する第１接続情報送信部とを備え、
前記第２サービングゲートウェイは、
前記第２接続情報を記憶する第２記憶部と、
前記交換局に前記第２接続情報を送信する第２接続情報送信部とを備え、
前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、
前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、
前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、
前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する
無線通信システム。

【請求項3】

各々が前記無線基地局である第１無線基地局および第２無線基地局を含み、
前記第１論理経路は、前記第１無線基地局および前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立され、
前記第２論理経路は、前記第２無線基地局および前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立される
請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記第１無線基地局は、第１セルを形成し、第１周波数帯にて前記ユーザ装置と無線通信可能であり、
前記第２無線基地局は、前記第１セルより小さい第２セルを形成し、前記第１周波数帯よりも周波数が高い第２周波数帯にて前記ユーザ装置と無線通信可能である
請求項３に記載の無線通信システム。

【請求項5】

アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、
第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、
複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、
前記交換局と接続された無線基地局と、
前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備える無線通信システムにおける第１サービングゲートウェイであって、
前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する記憶部と、
前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信する接続情報送信部とを備え、
前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、
前記第２接続情報は、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記パケットゲートウェイが前記第２サービングゲートウェイへ送信するのに用いられ、
前記第３接続情報は、前記第２サービングゲートウェイが、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を前記交換局へ送信するのに用いられ、
前記第２接続情報は、さらに、前記交換局が、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信するのに用いられ、
前記第１接続情報は、前記第２サービングゲートウェイが、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記パケットゲートウェイに送信するのに用いられる
サービングゲートウェイ。

【請求項6】

アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、
第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、
複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、
前記交換局と接続され、ユーザ装置と無線通信可能な無線基地局とを備え、
前記第１サービングゲートウェイは、
前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する記憶部と、
前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信する接続情報送信部とを備え、
前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、
前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、
前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、
前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する
ネットワーク。

【請求項7】

アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、
第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、
複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、
前記交換局と接続され、ユーザ装置と無線通信可能な無線基地局とを備え、
前記第１サービングゲートウェイは、
前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する第１記憶部と、
前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信する第１接続情報送信部とを備え、
前記第２サービングゲートウェイは、
前記第２接続情報を記憶する第２記憶部と、
前記交換局に前記第２接続情報を送信する第２接続情報送信部とを備え、
前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、
前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、
前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、
前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、
前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する
ネットワーク。

【請求項8】

アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、
第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、
複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、
前記交換局と接続された無線基地局と、
前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備える無線通信システムにおける論理経路確立方法であって、
前記第１サービングゲートウェイにおいて、
前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶することと、
前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信することとを備え、
前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、
前記パケットゲートウェイにおいて、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信することと、
前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信された前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信することと、
前記交換局において、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信することと、
前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信することと、
前記パケットゲートウェイにおいて、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信することとを備える
論理経路確立方法。

【請求項9】

アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、
第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、
複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、
前記交換局と接続された無線基地局と、
前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備える無線通信システムにおける論理経路確立方法であって、
前記第１サービングゲートウェイにおいて、
前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶することと、
前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信することと、
前記第２サービングゲートウェイにおいて、
前記第２接続情報を記憶することと、
前記交換局に前記第２接続情報を送信することとを備え、
前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、
前記パケットゲートウェイにおいて、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信することと、
前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信された前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信することと、
前記交換局において、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信することと、
前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信することと、
前記パケットゲートウェイにおいて、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信することとを備える
論理経路確立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システム、サービングゲートウェイ、ネットワークおよび論理経路確立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、スマートフォンをはじめとするユーザ装置の高性能・高機能化に伴い、無線通信のトラヒック量が増大する傾向にあるため、無線通信システムの処理容量の向上が求められている。処理容量の向上を実現するために、無線通信システム内に同等の機能を有するノードを複数設けて、負荷を分散させる（オフロードさせる）構成が提案されている。例えば、広い領域をカバーする大規模無線基地局（マクロ無線基地局）に加えて、大規模無線基地局より狭い領域をカバーする小規模無線基地局（ピコ無線基地局、フェムト無線基地局等）を利用することにより、１つの無線基地局が処理すべきトラヒック量を低減して無線通信システム全体のスループットを向上させることが提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2010-062875号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

複数の無線基地局を用いる特許文献１の構成では、１つの無線基地局にトラヒックが集中することを回避し得る。しかし、無線基地局より上位のノード（すなわち、インターネット等の外部ネットワークにより近いノード）が共通である場合には、無線基地局の負荷分散は図れるものの、トラヒックがその上位のノードに集中する結果として無線通信システム全体のスループットの向上が実現されない可能性がある。

【0005】

以上の事情を考慮して、本発明は、より上位のノードにおいて負荷分散を実行可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の無線通信システムは、アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、前記交換局と接続された無線基地局と、前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備え、前記第１サービングゲートウェイは、前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する記憶部と、前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信する接続情報送信部とを備え、前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する。

【0007】

以上の構成によれば、同一のパケットゲートウェイを経由して確立される複数の論理経路、すなわち、同一のアクセスポイント名が割り振られる複数の論理経路が、相異なる複数のサービングゲートウェイを介して確立されることが可能なので、トラヒックが集中する可能性の高い上位ノードであるサービングゲートウェイの通信負荷が分散される。したがって、無線通信システム全体のスループットが向上され得る。また、１つのアクセスポイント名が複数の論理経路（第１論理経路、第２論理経路）に対応することが可能であるので、同一のアクセスポイントを利用しつつ（すなわち、サービスを分割せずに）、サービングゲートウェイの負荷分散を実現し得る。

【0008】

また、本発明の別の無線通信システムは、アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、前記交換局と接続された無線基地局と、前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備え、前記第１サービングゲートウェイは、前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する第１記憶部と、前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信する第１接続情報送信部とを備え、前記第２サービングゲートウェイは、前記第２接続情報を記憶する第２記憶部と、前記交換局に前記第２接続情報を送信する第２接続情報送信部とを備え、前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する。

【0009】

以上の構成によれば、前述の無線通信システムと同様の作用及び効果が奏される。さらに、第２サービングゲートウェイが自局の第２接続情報を交換局に直接的に送信するので、第１サービングゲートウェイから間接的に送信する場合と比較して、より新しい第２接続情報が交換局に送信され得る。

【0010】

本発明の好適な態様において、無線通信システムは、各々が前記無線基地局である第１無線基地局および第２無線基地局を含み、前記第１論理経路は、前記第１無線基地局および前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立され、前記第２論理経路は、前記第２無線基地局および前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立される。
以上の構成によれば、サービングゲートウェイのレベルだけでなく無線基地局のレベルでも負荷分散が実行されるので、負荷分散がより効果的に実現される。したがって、無線通信システム全体のスループットがより向上され得る。

【0011】

本発明の好適な態様において、前記第１無線基地局は、第１セルを形成し、第１周波数帯にて前記ユーザ装置と無線通信可能であり、前記第２無線基地局は、前記第１セルより小さい第２セルを形成し、前記第１周波数帯よりも周波数が高い第２周波数帯にて前記ユーザ装置と無線通信可能である。
以上の構成によれば、より高い周波数帯を用いたスループットの高い通信経路と、より低い周波数帯を用いた安定性の高い通信経路とを併用して無線通信が実行され得るので、スループットの向上と安定した無線通信とが同時に実現され得る。

【0012】

本発明のサービングゲートウェイは、アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、前記交換局と接続された無線基地局と、前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備える無線通信システムにおける第１サービングゲートウェイであって、前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する記憶部と、前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信する接続情報送信部とを備え、前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、前記第２接続情報は、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記パケットゲートウェイが前記第２サービングゲートウェイへ送信するのに用いられ、前記第３接続情報は、前記第２サービングゲートウェイが、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を前記交換局へ送信するのに用いられ、前記第２接続情報は、さらに、前記交換局が、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信するのに用いられ、前記第１接続情報は、前記第２サービングゲートウェイが、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記パケットゲートウェイに送信するのに用いられる。

【0013】

本発明のネットワークは、アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、前記交換局と接続され、ユーザ装置と無線通信可能な無線基地局とを備え、前記第１サービングゲートウェイは、前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する記憶部と、前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信する接続情報送信部とを備え、前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する。

【0014】

本発明の別のネットワークは、アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、前記交換局と接続され、ユーザ装置と無線通信可能な無線基地局とを備え、前記第１サービングゲートウェイは、前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶する第１記憶部と、前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信する第１接続情報送信部とを備え、前記第２サービングゲートウェイは、前記第２接続情報を記憶する第２記憶部と、前記交換局に前記第２接続情報を送信する第２接続情報送信部とを備え、前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、前記パケットゲートウェイは、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信し、前記交換局は、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信し、前記第２サービングゲートウェイは、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信し、前記パケットゲートウェイは、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信する。

【0015】

本発明の論理経路確立方法は、アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、前記交換局と接続された無線基地局と、前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備える無線通信システムにおける論理経路確立方法であって、前記第１サービングゲートウェイにおいて、前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶することと、前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信し、前記交換局に前記第２接続情報を送信することとを備え、前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、前記パケットゲートウェイにおいて、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信することと、前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信された前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信することと、前記交換局において、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信することと、前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信することと、前記パケットゲートウェイにおいて、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信することとを備える。

【0016】

本発明の別の論理経路確立方法は、アクセスポイント名が割り振られ、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能するように構成されたパケットゲートウェイと、第１サービングゲートウェイおよび第２サービングゲートウェイを含む、前記パケットゲートウェイと接続された複数のサービングゲートウェイと、複数の前記サービングゲートウェイと接続され、論理経路の確立を制御する交換局と、前記交換局と接続された無線基地局と、前記無線基地局と無線通信可能なユーザ装置とを備える無線通信システムにおける論理経路確立方法であって、前記第１サービングゲートウェイにおいて、前記パケットゲートウェイへ接続するための第１接続情報と、前記第２サービングゲートウェイへ接続するための第２接続情報と、前記交換局へ接続するための第３接続情報とを記憶することと、前記パケットゲートウェイに前記第２接続情報を送信し、前記第２サービングゲートウェイに前記第１接続情報および前記第３接続情報を送信することと、前記第２サービングゲートウェイにおいて、前記第２接続情報を記憶することと、前記交換局に前記第２接続情報を送信することとを備え、前記パケットゲートウェイの前記アクセスポイント名に対応する第１論理経路が前記第１サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立されている場合に、前記パケットゲートウェイにおいて、前記アクセスポイント名に対応し前記第１論理経路とは異なる第２論理経路を、前記第２サービングゲートウェイを介して前記パケットゲートウェイと前記ユーザ装置とに確立することを要求する論理経路確立要求を、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ送信することと、前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信された前記論理経路確立要求に基づいて、前記交換局に対する論理経路確立要求を、前記第３接続情報を用いて前記交換局へ送信することと、前記交換局において、当該交換局に対する論理経路確立要求に応じて、前記第２論理経路を確立するように前記無線基地局および前記ユーザ装置を制御した後、前記第２接続情報を用いて前記第２サービングゲートウェイへ論理経路確立応答を送信することと、前記第２サービングゲートウェイにおいて、受信した前記論理経路確立応答に基づいて、前記パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を、前記第１接続情報を用いて前記パケットゲートウェイに送信することと、前記パケットゲートウェイにおいて、当該パケットゲートウェイに対する論理経路確立応答を受信することとを備える。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。

【図2】第１実施形態の個別ベアラ確立動作の一例を示す説明図である。

【図3】第１実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。

【図4】第１実施形態の無線基地局の構成を示すブロック図である。

【図5】第１実施形態の交換局の構成を示すブロック図である。

【図6】第１実施形態のサービングゲートウェイの構成を示すブロック図である。

【図7】第１実施形態のパケットゲートウェイの構成を示すブロック図である。

【図8】第２実施形態の個別ベアラ確立動作の一例を示す説明図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。

【図10】各無線基地局が形成するセルの構成を示す説明図である。

【図11】第３実施形態の個別ベアラ確立動作の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

第１実施形態
１（１）． 無線通信システムの構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳのブロック図である。無線通信システムＣＳは、ユーザ装置ＵＥと、無線基地局ｅＮＢと、交換局ＭＭＥと、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１と、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２と、パケットゲートウェイＰＧＷとを要素として備える。また、ネットワークＮＷは、無線通信システムＣＳが備える以上の要素のうちユーザ装置ＵＥ以外の要素を全て備える。

【0019】

無線通信システムＣＳ内の各要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ規格（Third Generation Partnership Project）に規定されるＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）に従って通信を実行する。３ＧＰＰ規格に規定された用語に従うと、ユーザ装置ＵＥはUser Equipmentであり、無線基地局ｅＮＢはevolved Node Bであり、交換局ＭＭＥはMobile Management Entityであり、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１及び第２サービングゲートウェイＳＧＷ２の各々はServing Gatewayであり、パケットゲートウェイＰＧＷはPacket Data Network (PDN) Gatewayである。本実施形態では、無線通信システムＣＳがＬＴＥ／ＳＡＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他のアクセス技術にも適用可能である。

【0020】

ユーザ装置ＵＥは、無線基地局ｅＮＢと無線通信することが可能である。ユーザ装置ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンク通信ではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンク通信ではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。

【0021】

無線基地局ｅＮＢは、交換局ＭＭＥ並びに第１サービングゲートウェイＳＧＷ１及び第２サービングゲートウェイＳＧＷ２と有線にて接続される。交換局ＭＭＥは、無線基地局ｅＮＢの他、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１及び第２サービングゲートウェイＳＧＷ２と有線にて接続される。第１サービングゲートウェイＳＧＷ１及び第２サービングゲートウェイＳＧＷ２は、相互に有線で接続される他、各々がパケットゲートウェイＰＧＷと有線にて接続される。パケットゲートウェイＰＧＷは、各サービングゲートウェイＳＧＷと接続される他、無線通信システムＣＳの外部ネットワークであるインターネットＩＮに接続される。すなわち、パケットゲートウェイＰＧＷは、外部ネットワークとのアクセスポイントとして機能する。

【0022】

パケットゲートウェイＰＧＷには、アクセスポイント名（Access Point Name，ＡＰＮ）が割り振られている。アクセスポイント名は、ユーザ装置ＵＥがインターネットＩＮに接続する際に使用されるパケットゲートウェイＰＧＷを識別する識別子である。異なるパケットゲートウェイＰＧＷには異なるアクセスポイント名が割り振られる。

【0023】

１（２）． ユーザ信号および制御信号の送受信
図１を再度参照して、無線通信システムＣＳにおけるユーザ信号および制御信号の送受信について説明する。図１において、実線がユーザ信号（音声信号、データ信号等のユーザデータを示す信号）の送受信に用いられる経路を示し、破線が制御信号の送受信に用いられる経路を示す。換言すると、実線はＵプレーン（ユーザプレーン，User Plane）のインタフェースを示し、破線はＣプレーン（制御プレーン，Control Plane）のインタフェースを示す。以上のインタフェースにおいては、原則として、３ＧＰＰに規定されるＥＰＳ（Evolved Packed System）のプロトコル構成が採用される。また、本構成においては、サービングゲートウェイＳＧＷ同士が、ＵプレーンおよびＣプレーンのインタフェースによって通信可能となっている。

【0024】

図１の例において、ユーザ装置ＵＥは、２通りの経路を用いてインターネットＩＮと接続し得る。すなわち、ユーザ装置ＵＥは、無線基地局ｅＮＢと第１サービングゲートウェイＳＧＷ１とパケットゲートウェイＰＧＷとを経てインターネットＩＮへ向かうＵプレーン経路、および無線基地局ｅＮＢと第２サービングゲートウェイＳＧＷ２とパケットゲートウェイＰＧＷとを経てインターネットＩＮへ向かうＵプレーン経路を用いて通信を実行することが可能である。

【0025】

無線通信システムＣＳ内において、ユーザ信号の送受信は論理的な経路であるベアラ（Bearer）を用いて実行される。ベアラ（ＥＰＳベアラ）は、交換局ＭＭＥの制御に基づいて、ユーザ装置ＵＥを１つの端点、パケットゲートウェイＰＧＷをもう１つの端点として確立される。ベアラには、ユーザ装置ＵＥがネットワークＮＷにアタッチされる際に確立されるデフォルトベアラ（default bearer）と、デフォルトベアラが確立されている際にユーザ装置ＵＥまたはパケットゲートウェイＰＧＷからの要求に基づいて確立される個別ベアラ（dedicated bearer）とが含まれる。ベアラは、アクセスポイント名ＡＰＮに基づいて識別され得る。すなわち、ベアラはアクセスポイント名ＡＰＮに対応する。デフォルトベアラと１以上の個別ベアラは同時に確立され得、ユーザ装置ＵＥは、複数のベアラを同時に用いて通信を実行することが可能である。

【0026】

１（３）． 個別ベアラの確立
従来の技術によれば、個別ベアラは、デフォルトベアラが確立されているサービングゲートウェイＳＧＷを経由して確立される。以上の場合、ユーザ装置ＵＥがデフォルトベアラと個別ベアラとを同時に用いて通信を実行すると、１つのサービングゲートウェイＳＧＷにトラヒックが集中し、ひいては無線通信システムＣＳ全体のスループットが低下する可能性がある。そこで、本実施形態では、デフォルトベアラが確立されているサービングゲートウェイＳＧＷとは異なるサービングゲートウェイＳＧＷを経由して個別ベアラが確立される。

【0027】

図２を参照して、本実施形態の個別ベアラ確立動作の一例を説明する。図２の例では、当初、ユーザ装置ＵＥとパケットゲートウェイＰＧＷとにデフォルトベアラが確立されていると想定する。パケットゲートウェイＰＧＷには、アクセスポイント名として「ＡＰＮ１」が割り振られている。デフォルトベアラは、無線基地局ｅＮＢおよび第１サービングゲートウェイＳＧＷ１を介して確立されており、パケットゲートウェイＰＧＷのアクセスポイント名である「ＡＰＮ１」に対応している。ユーザ装置ＵＥは、デフォルトベアラを用いてインターネットＩＮとデータ信号を送受信可能である。

【0028】

なお、ＥＰＳベアラ（デフォルトベアラ、個別ベアラ）は、ユーザ装置ＵＥと無線基地局ｅＮＢとに確立される無線ベアラ（ＲＢ）と、無線基地局ｅＮＢとサービングゲートウェイＳＧＷとに確立されるＳ１ベアラ（Ｓ１Ｂ）と、サービングゲートウェイＳＧＷとパケットゲートウェイＰＧＷとに確立されるＳ５／Ｓ８ベアラ（Ｓ５／Ｓ８Ｂ）とから構成される。

【0029】

無線通信システムＣＳ内のノードは、それぞれ固有の接続情報ＣＮを有する。接続情報ＣＮには、そのノードのＩＰアドレス、ＴＥＩＤ（トンネルエンドポイントＩＤ）、ネットワークアドレス、接続規制情報等が含まれ得る。ＩＰアドレスは、無線通信システムＣＳ内でそのノードを一意に識別するアドレス値である。ＴＥＩＤは、ノード間を論理的に接続するトンネル（例えば、ＧＴＰトンネル）の端点を識別する識別子である。ネットワークアドレスは、無線通信システムＣＳが複数のサブネットに分割されている場合に、そのノードが属するサブネットを識別するアドレス値である。接続規制情報は、そのノードへの接続が可能か否か（そのノードへの接続を規制すべきか否か）を示す情報である。例えば、そのノードが輻輳している場合、または、そのノードに何らかの障害が発生している場合、そのノードの接続規制情報は「接続不可」を示す。

【0030】

無線通信システムＣＳ内のノードは、他のノードの接続情報ＣＮに基づいて他のノードを識別し、ユーザデータ、制御データ等の送受信を実行する。すなわち、あるノードが他のノードに接続する際には、その「他のノード」の接続情報ＣＮを使用する。以下、特に、パケットゲートウェイＰＧＷに接続するための接続情報を第１接続情報ＣＮ１と称し、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２に接続するための接続情報を第２接続情報ＣＮ２と称し、交換局ＭＭＥに接続するための接続情報を第３接続情報ＣＮ３と称する。なお、サービングゲートウェイＳＧＷおよび交換局ＭＭＥは、自局に接続される無線基地局ｅＮＢの接続情報を予め記憶している。逆もまた同様に、無線基地局ｅＮＢは、自局に接続されるサービングゲートウェイＳＧＷおよび交換局ＭＭＥの接続情報を予め記憶している。

【0031】

ステップＳ１００は、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１が他ノードの接続情報ＣＮを取得するステップである。ステップＳ１００において、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１は、第１接続情報ＣＮ１をパケットゲートウェイＰＧＷから取得して記憶し（S102）、第２接続情報ＣＮ２を第２サービングゲートウェイＳＧＷ２から取得して記憶し（S104）、第３接続情報ＣＮ３を交換局ＭＭＥから取得して記憶する（S106）。なお、各接続情報ＣＮを取得する順番、頻度等は任意である。

【0032】

ステップＳ２００は、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１が接続情報ＣＮを他ノードに送信するステップである。ステップＳ２００において、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１は、パケットゲートウェイＰＧＷに第２接続情報ＣＮ２を送信し（S202）、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２に第１接続情報ＣＮ１および第３接続情報ＣＮ３を送信し（S204）、交換局ＭＭＥに第２接続情報ＣＮ２を送信する（S206）。なお、各接続情報ＣＮを送信する順番、頻度等は任意である。各ノード（パケットゲートウェイＰＧＷ、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２、交換局ＭＭＥ）は、接続情報ＣＮ（ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３）を受信して記憶する。

【0033】

ステップＳ３００は、個別ベアラを確立するステップである。パケットゲートウェイＰＧＷは、アクセスポイント名「ＡＰＮ１」に対応する個別ベアラを、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２を介してパケットゲートウェイＰＧＷとユーザ装置ＵＥとに確立することを要求するベアラ確立要求（Create Bearer Request）を、第２接続情報ＣＮ２を用いて第２サービングゲートウェイＳＧＷ２へ送信する（S302）。第２サービングゲートウェイＳＧＷ２は、受信したベアラ確立要求に基づいて、交換局ＭＭＥに対するベアラ確立要求を、第３接続情報ＣＮ３を用いて交換局ＭＭＥへ送信する（S304）。

【0034】

交換局ＭＭＥは、交換局ＭＭＥに対するベアラ確立要求に応じて、個別ベアラを確立するための（より具体的には、個別ベアラを構成する無線ベアラを確立するための）ベアラ設定要求（Bearer Setup Request）を無線基地局ｅＮＢに送信する（S306）。無線基地局ｅＮＢは、受信したベアラ設定要求に応じて、無線基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとに無線ベアラを設定する指示を含む無線設定メッセージ（RRC Connection Reconfiguration）をユーザ装置ＵＥへ送信する（S308）。ユーザ装置ＵＥは、受信した無線設定メッセージに基づいて、個別ベアラに対応する無線ベアラを確立するように自装置の設定を変更し、その設定が完了した旨を示す無線設定完了メッセージ（RRC Connection Reconfiguration Complete）を無線基地局ｅＮＢに送信する（S310）。無線基地局ｅＮＢは、無線設定完了メッセージをユーザ装置ＵＥから受信すると、個別ベアラに対応する無線ベアラが確立されたことを示すベアラ設定応答（Bearer Setup Response）を交換局ＭＭＥに送信する（S312）。ベアラ設定応答を受信した交換局ＭＭＥは、ベアラ確立応答（Create Bearer Response）を、第２接続情報ＣＮ２を用いて第２サービングゲートウェイＳＧＷ２に送信する（S314）。すなわち、交換局ＭＭＥは、ベアラ確立要求に応じて、個別ベアラを確立するように無線基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御した後、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２に送信へベアラ確立応答を送信する。

【0035】

第２サービングゲートウェイＳＧＷ２は、受信したベアラ確立応答に基づいて、パケットゲートウェイＰＧＷに対するベアラ確立応答を、第１接続情報ＣＮ１を用いてパケットゲートウェイＰＧＷに送信する（S316）。パケットゲートウェイＰＧＷは、そのパケットゲートウェイＰＧＷに対するベアラ確立応答を受信する。

【0036】

以上の個別ベアラ確立動作が実行される結果として、アクセスポイント名「ＡＰＮ１」に対応し第１サービングゲートウェイＳＧＷ１を経由するデフォルトベアラがそのまま維持されつつ、同じアクセスポイント名「ＡＰＮ１」に対応する個別ベアラが、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２を介してパケットゲートウェイＰＧＷとユーザ装置ＵＥとに確立される。すなわち、本実施形態の構成によって、同一のアクセスポイント名ＡＰＮを有する複数のベアラが、相異なるサービングゲートウェイＳＧＷを介して確立される。

【0037】

１（４）． 各要素の構成
１（４）−１． ユーザ装置の構成
図３は、本実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と制御部１２０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。

【0038】

無線通信部１１０は、無線基地局ｅＮＢと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線基地局ｅＮＢから無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、データ信号・制御信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。

【0039】

制御部１２０は、通信制御部１２２とデータ送受信部１２４とを備える。通信制御部１２２は、ユーザ装置ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの通信を制御する要素であり、無線通信部１１０を介して無線基地局ｅＮＢと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部１２２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、通信制御部１２２は、前述の個別ベアラの確立において、無線基地局ｅＮＢから受信した無線設定メッセージに基づいて、無線ベアラを確立するように無線通信部１１０およびデータ送受信部１２４を設定する。より具体的には、受信した無線設定メッセージが示す無線ベアラＩＤおよび無線ベアラＱｏＳに従って無線通信を実行するように、無線通信部１１０およびデータ送受信部１２４を設定する。データ送受信部１２４は、確立されたベアラを用いて、無線通信部１１０を介して無線基地局ｅＮＢとデータ信号を送受信する。すなわち、データ送受信部１２４はＵプレーン上の通信を実行する。

【0040】

制御部１２０並びに制御部１２０に含まれる通信制御部１２２及びデータ送受信部１２４は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、不図示の記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

【0041】

１（４）−２． 無線基地局の構成
図４は、本実施形態に係る無線基地局の構成を示すブロック図である。無線基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と制御部２３０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部２２０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（交換局ＭＭＥ、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２等）と通信を実行するための要素であり、有線または無線で他のノードと電気信号を送受信する。

【0042】

制御部２３０は、通信制御部２３２とデータ送受信部２３４とを備える。通信制御部２３２は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御信号）に基づいてユーザ装置ＵＥとの通信を制御する要素であり、ネットワーク通信部２２０を介して交換局ＭＭＥと制御信号を送受信するとともに、無線通信部２１０を介してユーザ装置ＵＥと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部２３２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、通信制御部２３２は、前述の個別ベアラの確立において、交換局ＭＭＥから受信したベアラ確立要求に応じて、無線設定メッセージをユーザ装置ＵＥに送信し、無線ベアラを確立させる。以上の無線設定メッセージが無線ベアラＩＤおよび無線ベアラＱｏＳを示すことは、前述の通りである。データ送受信部２３４は、確立されたベアラを用いて、無線通信部２１０を介してユーザ装置ＵＥとデータ信号を送受信（中継）すると共に、ネットワーク通信部２２０を介してサービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）とデータ信号を送受信（中継）する。すなわち、データ送受信部２３４はＵプレーン上の通信を実行する。

【0043】

制御部２３０並びに制御部２３０に含まれる通信制御部２３２及びデータ送受信部２３４は、無線基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵが、不図示の記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

【0044】

１（４）−３． 交換局の構成
図５は、本実施形態に係る交換局ＭＭＥの構成を示すブロック図である。交換局ＭＭＥは、ネットワーク通信部４１０と制御部４２０と記憶部４３０とを備える。ネットワーク通信部４１０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（無線基地局ｅＮＢ、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２等）と通信を実行するための要素であり、有線または無線で他のノードと電気信号を送受信する。記憶部４３０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの接続情報ＣＮを記憶する。記憶部４３０に記憶される接続情報ＣＮには、特に、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２の第２接続情報ＣＮ２が含まれる。

【0045】

制御部４２０は通信制御部として機能する。制御部４２０は、無線通信システムＣＳの通信制御を実行する要素であり、無線基地局ｅＮＢ、サービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）等とネットワーク通信部４１０を介して制御信号を送受信する。また、制御部４２０は、サービングゲートウェイＳＧＷ等からの制御信号に含まれる接続情報ＣＮを取得して記憶部４３０に記憶する。すなわち、制御部４２０はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、制御部４２０は、前述の個別ベアラの確立において、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１から受信したベアラ確立要求に応じて、個別ベアラを確立するためのベアラ設定要求を無線基地局ｅＮＢに送信する。また、制御部４２０は、無線基地局ｅＮＢから受信したベアラ設定応答に応じて、第２接続情報ＣＮ２を用いて第２サービングゲートウェイＳＧＷ２にベアラ確立応答を送信する。

【0046】

制御部４２０は、交換局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵが、記憶部４３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

【0047】

１（４）−４． サービングゲートウェイの構成
図６は、本実施形態に係るサービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）の構成を示すブロック図である。サービングゲートウェイＳＧＷは、ネットワーク通信部５１０と制御部５２０と記憶部５３０とを備える。ネットワーク通信部５１０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（交換局ＭＭＥ、他のサービングゲートウェイＳＧＷ、パケットゲートウェイＰＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、有線または無線で他のノードと電気信号を送受信する。記憶部５３０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの接続情報ＣＮを記憶する。記憶部５３０に記憶される接続情報ＣＮには、特に、パケットゲートウェイＰＧＷの第１接続情報ＣＮ１、他のサービングゲートウェイＳＧＷの第２接続情報ＣＮ２、および交換局ＭＭＥの第３接続情報ＣＮ３が含まれる。

【0048】

制御部５２０は、通信制御部５２２とデータ送受信部５２４とを備える。通信制御部５２２は、上位ノード（パケットゲートウェイＰＧＷ）からの指示（制御信号）に基づいて無線通信システムＣＳの通信制御を実行する要素であり、交換局ＭＭＥ、他のサービングゲートウェイＳＧＷ、パケットゲートウェイＰＧＷ等とネットワーク通信部５１０を介して制御信号を送受信する。また、通信制御部５２２は、他ノードからの制御信号に含まれる接続情報ＣＮを取得して記憶部５３０に記憶する。すなわち、通信制御部５２２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、通信制御部５２２は、前述の個別ベアラの確立において、接続情報ＣＮ（ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３）を各ノード（パケットゲートウェイＰＧＷ、他のサービングゲートウェイＳＧＷ、交換局ＭＭＥ等）へ送信する。すなわち、通信制御部５２２は、接続情報送信部として機能し得る。また、通信制御部５２２は、パケットゲートウェイＰＧＷから受信したベアラ確立要求に応じて、交換局ＭＭＥに対するベアラ確立要求を第３接続情報ＣＮ３を用いて交換局ＭＭＥに送信するとともに、無線基地局ｅＮＢから受信したベアラ確立応答に応じて、パケットゲートウェイＰＧＷに対するベアラ確立応答を第１接続情報ＣＮ１を用いてパケットゲートウェイＰＧＷに送信する。

【0049】

データ送受信部５２４は、確立されたベアラを用いて、ネットワーク通信部５１０を介して、無線基地局ｅＮＢおよびパケットゲートウェイＰＧＷとデータ信号を送受信（中継）する。すなわち、データ送受信部５２４はＵプレーン上の通信を実行する。

【0050】

制御部５２０並びに制御部５２０に含まれる通信制御部５２２及びデータ送受信部５２４は、サービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）内の不図示のＣＰＵが、記憶部５３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

【0051】

１（４）−５． パケットゲートウェイの構成
図７は、本実施形態に係るパケットゲートウェイＰＧＷの構成を示すブロック図である。パケットゲートウェイＰＧＷは、ネットワーク通信部６１０と外部ネットワーク通信部６２０と制御部６３０と記憶部６４０とを備える。ネットワーク通信部６１０は、ネットワークＮＷ内の他のノード（サービングゲートウェイＳＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、有線または無線で他のノードと電気信号を送受信する。外部ネットワーク通信部６２０は、インターネットＩＮと通信を実行するための要素であり、必要に応じて電気信号（データ信号）のプロトコル変換を実行する。記憶部６４０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの接続情報ＣＮを記憶する。記憶部６４０に記憶される接続情報ＣＮには、特に、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２の第２接続情報ＣＮ２が含まれる。また、記憶部６４０は、パケットゲートウェイＰＧＷに割り当てられたアクセスポイント名ＡＰＮを記憶する。

【0052】

制御部６３０は、通信制御部６３２とデータ送受信部６３４とを備える。通信制御部６３２は、個別ベアラを新たに確立すべき契機が発生するのに基づいて無線通信システムＣＳの通信制御を実行する要素であり、サービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）等とネットワーク通信部６１０を介して制御信号を送受信する。「個別ベアラを新たに確立すべき契機」としては、確立中のベアラのＱｏＳとは異なるＱｏＳを要求する新たな種別の通信の発生（例えば、デフォルトベアラでウェブブラウジング用のデータが送受信されている場合において、新たにストリーミング用のデータが発生）、デフォルトベアラが経由しているサービングゲートウェイＳＧＷの通信負荷の増大、等が例示される。また、制御部６３０は、他ノードからの制御信号に含まれる接続情報ＣＮを取得して記憶部６４０に記憶する。すなわち、制御部６３０はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、制御部６３０は、前述の個別ベアラの確立において、アクセスポイント名ＡＰＮに対応する個別ベアラを確立することを要求するベアラ確立要求を、第２接続情報ＣＮ２を用いて第２サービングゲートウェイＳＧＷ２へ送信するとともに、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２からベアラ確立応答を受信する。

【0053】

データ送受信部６３４は、ネットワーク通信部６１０を介して受信したユーザ装置ＵＥ発のデータ信号を、外部ネットワーク通信部６２０を介してインターネットＩＮ（インターネットＩＮ内の外部サーバ）に送信（中継）するとともに、外部ネットワーク通信部６２０を介してインターネットＩＮ（インターネットＩＮ内の外部サーバ）から受信したデータ信号を、ネットワーク通信部６１０を介してユーザ装置ＵＥに送信（中継）する。

【0054】

制御部６３０並びに制御部６３０に含まれる通信制御部６３２及びデータ送受信部６３４は、パケットゲートウェイＰＧＷ内の不図示のＣＰＵが、記憶部６４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。

【0055】

１（５）． 本実施形態の効果
以上に説明した第１実施形態によれば、同一のパケットゲートウェイＰＧＷを経由して確立される複数のベアラ（デフォルトベアラ、個別ベアラ）、すなわち、同一のアクセスポイント名ＡＰＮが割り振られる複数のベアラが、相異なる複数のサービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）を介して確立されることが可能なので、トラヒックが集中する可能性の高い上位ノードであるサービングゲートウェイＳＧＷの通信負荷が分散される。したがって、無線通信システムＣＳ全体のスループットが向上され得る。
また、１つのアクセスポイント名ＡＰＮが複数の論理経路（デフォルトベアラ、個別ベアラ）に対応することが可能であるので、同一のアクセスポイントを利用しつつ（すなわち、サービスを分割せずに）、サービングゲートウェイの負荷分散を実現し得る。１つのアクセスポイント名ＡＰＮが１つのベアラのみに対応可能な構成では、新たなベアラを確立する際に、新たなアクセスポイント名ＡＰＮに対応するベアラ、すなわち、現在使用中のサービスとは異なるベアラを確立する必要がある。以上の構成では、単一のサービスのみを使用可能なユーザについては、サービングゲートウェイＳＧＷの負荷分散が不可能であるという問題がある。また、複数のサービスを使用可能なユーザについては、複数のアクセスポイントを使用しなければ（すなわち、サービスを分割しなければ）サービングゲートウェイＳＧＷの負荷分散が不可能であり、単一サービス内でのサービングゲートウェイＳＧＷの負荷分散は不可能であるという問題がある。本実施形態の構成によれば、以上のような問題を解消することが可能である。

【0056】

第２実施形態
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。

【0057】

２（１）． 個別ベアラの確立
図８を参照して、第２実施形態の個別ベアラ確立動作の一例を説明する。図８の動作フローは、ステップＳ２００のみが第１実施形態（図２）の動作フローと異なり、他の点については第１実施形態の動作フローと同様である。

【0058】

ステップＳ２００は、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１および第２サービングゲートウェイＳＧＷ２が接続情報ＣＮを他ノードに送信するステップである。ステップＳ２００において、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１は、パケットゲートウェイＰＧＷに第２接続情報ＣＮ２を送信し（S202）、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２に第１接続情報ＣＮ１および第３接続情報ＣＮ３を送信する（S204）。第２サービングゲートウェイＳＧＷ２は、交換局ＭＭＥに第２接続情報ＣＮ２を送信する（S208）。なお、各接続情報ＣＮを送信する順番、頻度等は任意である。各ノード（パケットゲートウェイＰＧＷ、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２、交換局ＭＭＥ）は、接続情報ＣＮ（ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３）を受信して記憶する。

【0059】

第２サービングゲートウェイＳＧＷ２（通信制御部５２２）は、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１から接続情報ＣＮ（ＣＮ１，ＣＮ３）を受信するのに応じて交換局ＭＭＥへ第２接続情報ＣＮ２を送信してもよいし、接続情報ＣＮの受信とは無関係に交換局ＭＭＥへ第２接続情報ＣＮ２を送信してもよい。また、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１が第２サービングゲートウェイＳＧＷ２へ接続情報ＣＮを送信する際に、「第２接続情報ＣＮ２を交換局ＭＭＥへ送信する指示」を併せて送信し、その指示に応じて第２サービングゲートウェイＳＧＷ２が交換局ＭＭＥへ第２接続情報ＣＮ２を送信してもよい。

【0060】

各ノード（パケットゲートウェイＰＧＷ、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２、交換局ＭＭＥ）は、接続情報ＣＮ（ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３）に基づいて、第１実施形態と同様に、個別ベアラを確立する（S300）。

【0061】

２（２）． 本実施形態の効果
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用及び効果が奏される。さらに、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２が自局の第２接続情報ＣＮ２を交換局ＭＭＥに直接的に送信するので、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１から間接的に送信する場合と比較して、より新しい第２接続情報ＣＮ２が交換局ＭＭＥに送信され得る。

【0062】

第３実施形態
３（１）． 無線通信システムおよび無線基地局の構成
図９は、本発明の第３実施形態に係る無線通信システムＣＳのブロック図である。第３実施形態の無線通信システムＣＳは、無線基地局ｅＮＢとして、マクロ無線基地局ｅＮＢ１とスモール無線基地局ｅＮＢ２とを含む。マクロ無線基地局ｅＮＢ１およびスモール無線基地局ｅＮＢ２の構成は、第１実施形態（図４）の無線基地局ｅＮＢの構成と同様である。ユーザ装置ＵＥは、マクロ無線基地局ｅＮＢ１およびスモール無線基地局ｅＮＢ２のいずれか一方、または双方と同時に、無線通信することが可能である。

【0063】

マクロ無線基地局ｅＮＢ１は、交換局ＭＭＥ及び第１サービングゲートウェイＳＧＷ１と有線にて接続される。スモール無線基地局ｅＮＢ２は、交換局ＭＭＥ及び第２サービングゲートウェイＳＧＷ２と有線にて接続される。また、マクロ無線基地局ｅＮＢ１とスモール無線基地局ｅＮＢ２とは、有線または無線にて相互に通信可能である。

【0064】

図１０は、マクロ無線基地局ｅＮＢ１がその周囲に形成するマクロセルＣ１およびスモール無線基地局ｅＮＢ２がその周囲に形成するスモールセルＣ２を示す図である。各セルＣの中に、各無線基地局のアンテナが模式的に示されている。作図の便宜上、マクロセルＣ１が示される平面とスモールセルＣ２が示される平面とが相違しているが、実際には、同一の平面（地表等）上にマクロセルＣ１とスモールセルＣ２とが重畳され得る。

【0065】

セルＣ（マクロセルＣ１，スモールセルＣ２）は各無線基地局（マクロ無線基地局ｅＮＢ１，スモール無線基地局ｅＮＢ２）からの電波がユーザ装置ＵＥに有効に到達する範囲である。したがって、ユーザ装置ＵＥは、ユーザ装置ＵＥ自身が在圏するセルＣに対応する無線基地局ｅＮＢと無線通信可能である。

【0066】

スモール無線基地局ｅＮＢ２は、マクロ無線基地局ｅＮＢ１と比較して小規模であり無線送信能力（平均送信電力、最大送信電力等）も小さい。また、スモール無線基地局ｅＮＢ２が無線通信に用いる周波数帯（第２周波数帯、例えば３．５ＧＨｚ帯）は、マクロ無線基地局ｅＮＢ１が無線通信に用いる周波数帯（第１周波数帯、例えば２ＧＨｚ帯）よりも周波数が高く、伝搬損失が大きい。したがって、スモールセルＣ２はマクロセルＣ１よりも面積が小さい。結果として、概略的には、第２周波数帯（スモール無線基地局ｅＮＢ２）を用いた無線通信よりも第１周波数帯（マクロ無線基地局ｅＮＢ１）を用いた無線通信の方が安定性が高い場合が多い。他方、周波数が高い周波数帯ほど広い帯域幅を用いて無線通信を実行可能であるので、通信品質が保たれるのであれば、より高い第２周波数帯を用いた無線通信の方が、第１周波数帯を用いた無線通信と比較して、より高いスループットが得られる場合が多い。

【0067】

スモールセルＣ２がマクロセルＣ１の内部に重層的に形成される（オーバレイされる）ことを考慮すると、ユーザ装置ＵＥがスモールセルＣ２に在圏する場合、そのユーザ装置ＵＥは、そのスモールセルＣ２を形成するスモール無線基地局ｅＮＢ２及びそのスモールセルＣ２を包含するマクロセルＣ１を形成するマクロ無線基地局ｅＮＢ１と無線通信可能である。

【0068】

３（２）． 個別ベアラの確立
第１実施形態（図２）および第２実施形態（図８）では、デフォルトベアラおよび個別ベアラは共通の無線基地局ｅＮＢを経由して確立される。以下の例では、デフォルトベアラは、マクロ無線基地局ｅＮＢ１および第１サービングゲートウェイＳＧＷ１を介してパケットゲートウェイＰＧＷとユーザ装置ＵＥとに確立され、個別ベアラは、スモール無線基地局ｅＮＢ２および第２サービングゲートウェイＳＧＷ２を介してパケットゲートウェイＰＧＷとユーザ装置ＵＥとに確立される。以下では、マクロ無線基地局ｅＮＢ１を経由するベアラ（この例ではデフォルトベアラ）をマクロベアラと称し、スモール無線基地局ｅＮＢ２を経由するベアラ（この例では個別ベアラ）をスモールベアラと称する場合がある。

【0069】

図１１を参照して具体的に説明する。図１１の例では、当初、マクロ無線基地局ｅＮＢ１および第１サービングゲートウェイＳＧＷ１を経由して、ユーザ装置ＵＥとパケットゲートウェイＰＧＷとにデフォルトベアラが確立されていると想定する。図１１の例において、接続情報ＣＮを取得するステップＳ１００および接続情報ＣＮを送信するステップＳ２００は、第１実施形態と同様である。なお、第１実施形態のステップＳ２００に代えて、第２実施形態のステップＳ２００に基づいて接続情報ＣＮの送信を実行する構成も採用可能である。

【0070】

個別ベアラを確立するステップＳ３００において、パケットゲートウェイＰＧＷが第２サービングゲートウェイＳＧＷ２にベアラ確立要求を送信すること（S302）、及び、第２サービングゲートウェイＳＧＷ２が交換局ＭＭＥにベアラ確立要求を送信すること（S304）は、前述の実施形態と同様である。

【0071】

交換局ＭＭＥは、交換局ＭＭＥに対するベアラ確立要求に応じて、個別ベアラを確立するためのベアラ設定要求を、自局に接続されるスモール無線基地局ｅＮＢ２に送信する（S306）。スモール無線基地局ｅＮＢ２は、受信したベアラ設定要求に応じて、スモール無線基地局ｅＮＢ２とユーザ装置ＵＥとに無線ベアラを設定する指示を含む無線設定メッセージをユーザ装置ＵＥへ送信する（S308）。ユーザ装置ＵＥは、受信した無線設定メッセージに基づいて、個別ベアラに対応する無線ベアラを確立するように自装置の設定を変更し、その設定が完了した旨を示す無線設定完了メッセージをスモール無線基地局ｅＮＢ２に送信する（S310）。スモール無線基地局ｅＮＢ２は、無線設定完了メッセージをユーザ装置ＵＥから受信すると、個別ベアラに対応する無線ベアラが確立されたことを示すベアラ設定応答を交換局ＭＭＥに送信する（S312）。以降の動作は前述の実施形態と同様である。

【0072】

以上の個別ベアラ確立動作が実行される結果として、アクセスポイント名「ＡＰＮ１」に対応し、マクロ無線基地局ｅＮＢ１および第１サービングゲートウェイＳＧＷ１を経由するデフォルトベアラがそのまま維持されつつ、同じアクセスポイント名「ＡＰＮ１」に対応する個別ベアラが、スモール無線基地局ｅＮＢ２および第２サービングゲートウェイＳＧＷ２を介してパケットゲートウェイＰＧＷとユーザ装置ＵＥとに確立される。すなわち、本実施形態の構成によって、同一のアクセスポイント名ＡＰＮを有する複数のベアラが、相異なる無線基地局ｅＮＢおよび相異なるサービングゲートウェイＳＧＷを介して確立される。

【0073】

なお、前述の通り、第１周波数帯を用いたマクロ無線基地局ｅＮＢ１との無線通信の方が、第２周波数帯を用いたスモール無線基地局ｅＮＢ２との無線通信よりも安定性が高いことを鑑みると、ユーザ装置ＵＥは、個別ベアラ確立後に無線通信を実行するに当たり、送受信される情報の重要性または遅延の許容度等に応じてマクロベアラとスモールベアラとを選択すると好適である。例えば、交換局ＭＭＥが、マクロベアラを用いて音声信号を送受信する一方、スモールベアラを用いてデータ信号を送受信するようにユーザ装置ＵＥを制御すると好適である。また、第１周波数帯を用いたマクロ無線基地局ｅＮＢ１との無線通信の方が安定性が高いので、ユーザ装置ＵＥ自体の制御（例えば、ユーザ装置ＵＥの送信電力制御、ハンドオーバ制御等）に関する制御信号は、マクロ無線基地局ｅＮＢ１を介して交換局ＭＭＥからユーザ装置ＵＥへ送信されると好適である。

【0074】

３（３）． 本実施形態の効果
第３実施形態によれば、前述の実施形態と同様の作用及び効果が奏される。また、サービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）のレベルだけでなく無線基地局ｅＮＢ（ｅＮＢ１，ｅＮＢ２）のレベルでも負荷分散が実行されるので、負荷分散がより効果的に実現される。したがって、無線通信システムＣＳ全体のスループットがより向上され得る。さらに、より高い周波数帯を用いたスループットの高い通信経路で大容量の情報（データ信号等）を送受信し、より低い周波数帯を用いた安定性の高い通信経路で重要な情報（制御信号，音声信号等）を送受信する場合には、スループットの向上と重要情報の安定した送受信とが同時に実現され得る。

【0075】

変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。

【0076】

４（１）． 変形例１
以上の実施形態においては、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１および第２サービングゲートウェイＳＧＷ２は、ＵプレーンおよびＣプレーンのインタフェースによって相互に通信可能である。しかしながら、第１サービングゲートウェイＳＧＷ１および第２サービングゲートウェイＳＧＷ２が、Ｃプレーンのインタフェースのみによって相互に通信可能である構成（制御信号のみが送受信される構成）も採用され得る。

【0077】

４（２）． 変形例２
パケットゲートウェイＰＧＷに割り振られるアクセスポイント名ＡＰＮは、１つに限定されず、複数のアクセスポイント名ＡＰＮが１つのパケットゲートウェイＰＧＷに割り振られることも可能である。

【0078】

４（３）． 変形例３
以上の実施形態では、各ノードの通信制御部（１２２，２３２，４２０，５２２，６３２）が制御する論理経路はベアラである。しかし、各ノードの通信制御部（１２２，２３２，４２０，５２２，６３２）が、他の論理経路、例えばＩＰ（Internet Protocol）レベルのセッションを制御してもよい。

【0079】

４（４）． 変形例４
以上の実施形態では、デフォルトベアラが第１サービングゲートウェイＳＧＷ１を経由して確立されている状態において、個別ベアラが第２サービングゲートウェイＳＧＷ２を経由して確立される。しかしながら、同一のアクセスポイント名ＡＰＮに対応する個別ベアラは複数確立され得る。例えば、デフォルトベアラおよび１つの個別ベアラが第１サービングゲートウェイＳＧＷ１を経由して確立されている状態において、前述の実施形態に基づいて、別の個別ベアラが第２サービングゲートウェイＳＧＷ２を経由して確立される構成も採用され得る。

【0080】

４（５）． 変形例５
以上の実施形態では、無線基地局ｅＮＢの接続情報ＣＮは、予め他のノード（交換局ＭＭＥ、サービングゲートウェイＳＧＷ等）に記憶されるが、無線基地局ｅＮＢが自局の接続情報ＣＮを他のノードに送信し、他のノードが受信した無線基地局ｅＮＢの接続情報ＣＮを記憶する構成も採用され得る。

【0081】

４（６）． 変形例６
以上の実施形態では、パケットゲートウェイＰＧＷが、個別ベアラを確立するトリガ（要求）を生成する。しかしながら、ユーザ装置ＵＥが、個別ベアラを確立するトリガ（要求）を生成する構成も採用され得る。例えば、ユーザ装置ＵＥのユーザが新たに動画ストリーミング配信を要求した場合に、そのユーザ装置ＵＥ（通信制御部１２２）が、動画ストリーミング配信に適したＱｏＳを有する個別ベアラの確立をネットワークＮＷ側（例えば、パケットゲートウェイＰＧＷ）に要求してもよい。

【0082】

４（７）． 変形例７
ユーザ装置ＵＥは、各無線基地局ｅＮＢ（ｅＮＢ１，ｅＮＢ２）と無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。

【0083】

４（８）． 変形例８
無線通信システムＣＳ内の各要素（ユーザ装置ＵＥ、無線基地局ｅＮＢ（ｅＮＢ１，ｅＮＢ２）、交換局ＭＭＥ、サービングゲートウェイＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）、パケットゲートウェイＰＧＷ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。

【符号の説明】

【0084】

ＵＥ……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……制御部、１２２……通信制御部、１２４……データ送受信部、ｅＮＢ……無線基地局、ｅＮＢ１……マクロ無線基地局、ｅＮＢ２……スモール無線基地局、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……制御部、２３２……通信制御部、２３４……データ送受信部、ＭＭＥ……交換局、４１０……ネットワーク通信部、４２０……制御部、４３０……記憶部、ＳＧＷ（ＳＧＷ１，ＳＧＷ２）……サービングゲートウェイ、５１０……ネットワーク通信部、５２０……制御部、５２２……通信制御部、５２４……データ送受信部、５３０……記憶部、ＰＧＷ……パケットゲートウェイ、６１０……ネットワーク通信部、６２０……外部ネットワーク通信部、６３０……制御部、６３２……通信制御部、６３４……データ送受信部、６４０……記憶部、ＡＰＮ……アクセスポイント名、Ｃ……セル、Ｃ１……マクロセル、Ｃ２……スモールセル、ＣＮ（ＣＮ１，ＣＮ２，ＣＮ３）……接続情報、ＣＳ……無線通信システム、ＩＮ……インターネット、ＮＷ……ネットワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】