特許 6557294 移動通信システム及びデータ処理装置

(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】6557294

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】移動通信システム及びデータ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 36/02 20090101AFI20190729BHJP

   H04W 88/18 20090101ALI20190729BHJP

   H04W 92/16 20090101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   H04W36/02

   H04W88/18

   H04W92/16

【請求項の数】25

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-134464(P2017-134464)

(22)【出願日】2017年7月10日

(65)【公開番号】特開2019-16972(P2019-16972A)

(43)【公開日】2019年1月31日

【審査請求日】2018年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(74)【代理人】

【識別番号】100128691

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 弘通

(72)【発明者】

【氏名】三上 学

(72)【発明者】

【氏名】吉野 仁

【審査官】 松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０７８９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５６５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０４３２０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１６−５３５９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７６９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０６６９４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Fabio Giust，MEC MOBILITY MANAGEMENT，MEC(15)00165，フランス，ETSI，２０１５年 ７月１４日，Pages 6-9

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、
前記複数のセルはそれぞれ、前記セルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に、前記セルに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有するデータ処理装置が配置されたセルであり、
前記複数のデータ処理装置は、所定のインターフェースを介して互いに接続され、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態が変化して差分が発生したとき、その差分の情報を他のデータ処理装置に送信することにより、前記データ処理装置の前記アプリケーションデータのデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項2】

移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、
前記複数のセルはそれぞれ、前記セルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に、前記セルに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有するデータ処理装置が配置されたセルであり、
前記複数のデータ処理装置は、前記コアネットワークと前記複数の基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して互いに接続されることにより仮想化された一つの広域のデータ処理装置を構築し、前記データ処理装置の前記アプリケーションデータのデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項3】

移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、
前記複数のセルはそれぞれ、前記セルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に、前記セルに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有するデータ処理装置が配置されたセルであり、
前記複数のデータ処理装置は、前記コアネットワークと前記複数の基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して互いに接続されることにより仮想化された一つの広域のデータ処理装置を構築し、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態が変化して差分が発生したとき、その差分の情報を、前記光回線網のインターフェース及びスイッチを介して他のデータ処理装置に送信することにより、前記データ処理装置の前記アプリケーションデータのデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記複数のデータ処理装置間の同期処理を行うように前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられた同期サーバを備え、
前記複数のデータ処理装置はそれぞれ、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態の差分が発生したとき、その差分の情報を前記同期サーバに送信し、
前記同期サーバは、前記データ処理装置から受信した前記差分の情報を他のデータ処理装置に送信することを特徴とする移動通信システム。

【請求項5】

移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、
前記複数のセルそれぞれの基地局とコアネットワーク装置との間に、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有し、前記コアネットワークと前記複数の基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して前記複数の基地局に接続され、前記複数の基地局に共通に用いられる集中データ処理装置が配置されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項6】

移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、
前記複数のセルそれぞれの基地局とコアネットワーク装置との間に、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信におけるコアネットワークを介さないハンドオーバ制御を行うためのゲートウェイ機能及び前記無線通信装置の移動管理制御機能の少なくとも一方を有し、前記コアネットワークと前記複数の基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して前記複数の基地局に接続され、前記複数の基地局に共通に用いられる集中データ処理装置が配置されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項7】

請求項６の移動通信システムにおいて、
前記集中データ処理装置は、前記ゲートウェイ機能及び前記移動管理制御機能の少なくとも一方と、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能とを有することを特徴とする移動通信システム。

【請求項8】

移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、
前記複数のセルそれぞれの基地局は、前記セルに配置されたアンテナ及び張り出し無線装置と、光インターフェースを介して前記張り出し無線装置に接続されたベースバンド装置とを備え、
前記複数のセルのベースバンド装置は、前記張り出し無線装置とコアネットワーク装置との間の光回線網に集中配置され、
前記集中配置された前記複数のベースバンド装置に、前記光回線網のインターフェース及びスイッチを介して、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有する集中データ処理装置が接続されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項9】

移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、
前記複数のセルそれぞれの基地局は、前記セルに配置されたアンテナ及び張り出し無線装置と、光インターフェースを介して前記張り出し無線装置に接続されたベースバンド装置とを備え、
前記複数のセルのベースバンド装置は、前記張り出し無線装置とコアネットワーク装置との間の光回線網に集中配置され、
前記集中配置された複数のベースバンド装置に、前記光回線網のインターフェース及びスイッチを介して、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信におけるコアネットワークを介さないハンドオーバ制御を行うためのゲートウェイ機能及び前記無線通信装置の移動管理制御機能の少なくとも一方を有する集中データ処理装置が接続されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項10】

請求項９の移動通信システムにおいて、
前記集中データ処理装置は、前記ゲートウェイ機能及び前記移動管理制御機能の少なくとも一方と、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能とを有することを特徴とする移動通信システム。

【請求項11】

請求項５乃至１０のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記集中データ処理装置は、前記複数のセルの基地局のトラフィックを集約する拠点に配置されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項12】

請求項５乃至１１のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記集中データ処理装置又は前記集中配置された複数のベースバンド装置は、地域内光回線網に設けられ、地域間光回線網を介してコアネットワークに接続されていることを特徴とする移動通信システム。

【請求項13】

請求項１乃至１２のいずれかの移動通信システムにおいて、
前記移動型の無線通信装置は、移動型の基地局であることを特徴とする移動通信システム。

【請求項14】

移動通信システムのセルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられ、前記セルに在圏する無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有するデータ処理装置であって、
前記セルに隣接する他のセルのデータ処理装置との間で、所定のインターフェースを介して互いに接続され、当該セルのデータ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態が変化して差分が発生したとき、その差分の情報を他のデータ処理装置に送信することにより、前記データ処理装置の前記アプリケーションデータのデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されていることを特徴とするデータ処理装置。

【請求項15】

移動通信システムのセルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられ、前記セルに在圏する無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有するデータ処理装置であって、
前記セルに隣接する他のセルのデータ処理装置との間で、前記コアネットワークと前記基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して互いに接続され、前記データ処理装置の前記アプリケーションデータのデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されていることを特徴とするデータ処理装置。

【請求項16】

移動通信システムのセルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられ、前記セルに在圏する無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能を有するデータ処理装置であって、
前記セルに隣接する他のセルのデータ処理装置との間で、前記コアネットワークと前記基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して互いに接続され、当該セルのデータ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態が変化して差分が発生したとき、その差分の情報を、前記光回線網のインターフェース及びスイッチを介して他のデータ処理装置に送信することにより、前記データ処理装置の前記アプリケーションデータのデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されていることを特徴とするデータ処理装置。

【請求項17】

請求項１４乃至１６のいずれかのデータ処理装置において、
前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態の差分が発生したとき、その差分の情報を、前記他のデータ処理装置との同期処理を行うように前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられた同期サーバに送信することを特徴とするデータ処理装置。

【請求項18】

移動通信システムのセルに在圏する移動型の無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置であって、
複数のセルそれぞれの基地局とコアネットワーク装置との間で、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を集中処理する機能を有し、前記コアネットワークと前記複数の基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して前記複数の基地局に接続され、前記複数の基地局に共通に用いられることを特徴とするデータ処理装置。

【請求項19】

移動通信システムのセルに在圏する移動型の無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置であって、
複数のセルそれぞれの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられ、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信におけるコアネットワークを介さないハンドオーバ制御を行うためのゲートウェイ機能及び前記無線通信装置の移動管理制御機能の少なくとも一方を有し、前記コアネットワークと前記複数の基地局との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して前記複数の基地局に接続され、前記複数の基地局に共通に用いられることを特徴とするデータ処理装置。

【請求項20】

請求項１９のデータ処理装置において、
前記ゲートウェイ機能及び前記移動管理制御機能の少なくとも一方と、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を集中実行する機能とを有することを特徴とするデータ処理装置。

【請求項21】

移動通信システムのセルに在圏する移動型の無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置であって、
複数のセルそれぞれの張り出し無線装置とコアネットワーク装置との間に集中配置された前記複数のセルのベースバンド装置に、コアネットワークと前記複数の張り出し無線装置との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して接続され、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を集中実行する機能を有することを特徴とするデータ処理装置。

【請求項22】

移動通信システムのセルに在圏する移動型の無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置であって、
複数のセルそれぞれの張り出し無線装置とコアネットワーク装置との間に集中配置された前記複数のセルのベースバンド装置に、コアネットワークと前記複数の張り出し無線装置との間に設けられた光回線網のインターフェース及びスイッチを介して接続され、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信における前記コアネットワークを介さないハンドオーバ制御を行うためのゲートウェイ機能及び前記無線通信装置の移動管理制御機能の少なくとも一方を有することを特徴とするデータ処理装置。

【請求項23】

請求項２２のデータ処理装置において、
前記ゲートウェイ機能及び前記移動管理制御機能の少なくとも一方と、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるコアネットワークを介さないデータ通信で送受信されるアプリケーションデータについて前記無線通信装置から要求されたデータ処理を実行する機能とを有することを特徴とするデータ処理装置。

【請求項24】

請求項２１乃至２３のいずれかのデータ処理装置において、
前記複数のセルの基地局のトラフィックを集約する拠点に配置されていることを特徴とするデータ処理装置。

【請求項25】

請求項２１乃至２４のいずれかのデータ処理装置において、
地域内光回線網に設けられ、地域間光回線網を介してコアネットワークに接続されていることを特徴とするデータ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信システム及びデータ処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、セルラー方式の移動通信システムにおいて、サービングセルに在圏している通信中の移動局が他の周辺セルに移動するとき、移動局から送信される受信品質指標の測定報告に基づいて、移動局が接続して通信する基地局を周辺セルの基地局に切り換えて通信を継続するハンドオーバ制御が知られている（例えば、非特許文献１〜３参照）。

【0003】

また、移動局のアプリケーションデータを処理するデータ処理装置（以下、「ＭＥＣ（Mobile Edge Computing）装置」ともいう。）を基地局の近傍に設け、アプリケーションデータの送受信の低遅延化を図る技術が検討されている（非特許文献４、５）。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA)and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN); Overall description; Stage 2; Protocol specification" V9.10.0, 10章

【非特許文献2】3GPP TS 36.331 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification" V9.18.0, 5.5.4.4章

【非特許文献3】3GPP TS 36.331 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Physical layer; Measurements" (Release 13)

【非特許文献4】Milan Patel et al, "Mobile-Edge Computing" Mobile-Edge Computing - Introductory Technical White Paper, Mobile-Edge Computing (MEC) industry initiative, [Online] Sept. 2014, [平成２９年６月１３日検索], インターネット〈ＵＲＬ：https://portal.etsi.org/portals/0/tbpages/mec/docs/mobile-edge_computing_-_introductory_technical_white_paper_v1%2018-09-14.pdf〉

【非特許文献5】Yun Chao Hu, Milan Patel, Dario Sabella, Nurit Sprecher and Valerie Young, "Mobile Edge Computing A key technology towards 5G", First Edition, ETSI White Paper, No. 11, [Online] Sept. 2015, [平成２９年６月１３日検索], インターネット〈ＵＲＬ：http://www.etsi.org/images/files/ETSIWhitePapers/etsi_wp11_mec_a_key_technology_towards_5g.pdf〉

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記ＭＥＣ装置が近傍に配置された基地局のセルに在圏する移動局がＭＥＣ装置によるデータ処理を伴う通信サービスやセッションを利用しているときに、ＭＥＣ装置が配置されている基地局のセル間でハンドオーバすると、各セルのＭＥＣ装置間でデータ処理のハンドオーバ処理も必要になり、ハンドオーバ処理時間が増大し、ハンドオーバ処理に伴う通信断時間が増大するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る移動通信システムは、移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、前記複数のセルはそれぞれ、前記セルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に、前記セルに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置が配置されたセルであり、前記複数のデータ処理装置は、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されている。
前記移動通信システムにおいて、前記複数のデータ処理装置はそれぞれ、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態の差分が発生したとき、その差分の情報を他のデータ処理装置に送信してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記複数のデータ処理装置間の同期処理を行うように前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられた同期サーバを備え、前記複数のデータ処理装置はそれぞれ、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態の差分が発生したとき、その差分の情報を前記同期サーバに送信し、前記同期サーバは、前記データ処理装置から受信した前記差分の情報を他のデータ処理装置に送信してもよい。

【0007】

本発明の他の態様に係る移動通信システムは、移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、前記複数のセルそれぞれの基地局とコアネットワーク装置との間に、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理する集中データ処理装置が配置されている。
本発明の更に他の態様に係る移動通信システムは、移動型の無線通信装置の受信品質情報に基づいて複数のセル間のハンドオーバを制御可能な移動通信システムであって、前記複数のセルそれぞれの基地局は、前記セルに配置されたアンテナ及び張り出し無線装置と、光インターフェースを介して前記張り出し無線装置に接続されたベースバンド装置とを備え、前記複数のセルのベースバンド装置は、前記張り出し無線装置とコアネットワーク装置との間に集中配置され、前記集中配置された複数のベースバンド装置に所定のインターフェースを介して、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理する集中データ処理装置が接続されている。
前記移動通信システムにおいて、前記集中データ処理装置は、前記複数のセルの基地局のトラフィックを集約する拠点に配置してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記集中データ処理装置は、前記コアネットワーク装置におけるハンドオーバ制御に関するゲートウェイ機能及び前記無線通信装置の移動管理制御機能の少なくとも一方を有してもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記集中データ処理装置又は前記集中配置された複数のベースバンド装置は、地域内光回線網に設けられ、地域間光回線網を介してコアネットワークに接続されていてもよい。
また、前記移動通信システムにおいて、前記移動型の無線通信装置は、移動型の基地局であってもよい。

【0008】

本発明の更に他の態様に係るデータ処理装置は、移動通信システムのセルの基地局の内部、前記セルの基地局の近傍又は前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられ、前記セルに在圏する無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置であって、前記セルの隣接する他のセルのデータ処理装置との間で、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態が互いに同期されている。
前記データ処理装置において、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態の差分が発生したとき、その差分の情報を他のデータ処理装置に送信してもよい。
また、前記データ処理装置において、前記データ処理装置のデータ処理状態及びデータ記憶状態の差分が発生したとき、その差分の情報を、前記他のデータ処理装置との同期処理を行うように前記セルの基地局とコアネットワーク装置との間に設けられた同期サーバに送信してもよい。

【0009】

本発明の更に他の態様に係るデータ処理装置は、移動通信システムのセルに在圏する移動型の無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置であって、複数のセルそれぞれの基地局とコアネットワーク装置との間で、前記複数のセルそれぞれに在圏する前記無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを集中処理してもよい。
本発明の更に他の態様に係るデータ処理装置は、移動通信システムのセルに在圏する移動型の無線通信装置によるデータ通信で送受信されるデータを処理するデータ処理装置であって、複数のセルそれぞれの張り出し無線装置とコアネットワーク装置との間に集中配置された複数のベースバンド装置に所定のインターフェースを介して接続されていてもよい。
前記データ処理装置において、前記複数のセルの基地局のトラフィックを集約する拠点に配置されていてもよい。
また、前記データ処理装置において、前記コアネットワーク装置におけるハンドオーバ制御に関するゲートウェイ機能及び前記無線通信装置の移動管理制御機能の少なくとも一方を有してもよい。
また、前記データ処理装置において、地域内光回線網に設けられ、地域間光回線網を介してコアネットワークに接続されていてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、移動局がハンドオーバする複数のセルの内部若しくは近傍又は各セルの基地局とコアネットワーク装置との間に配置されたデータ処理装置でのデータ処理を伴うデータ通信を行っているときのハンドオーバ処理時間の増大を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る移動通信システムの概略構成を示す説明図。

【図2】本発明の他の実施形態に係る移動通信システムの概略構成を示す説明図。

【図3】本発明の更に他の実施形態に係る移動通信システムの概略構成を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ここでは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄへの適用を前提に本発明の実施形態を説明するが、類似のセル構成を用いるシステムであれば、本発明の概念はどのようなシステムにも適用可能である。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係る移動通信システムの概略構成を示す説明図である。
図１において、本実施形態の移動通信システムは、前述のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄの仕様に準拠するセルラー方式の移動通信システムであり、移動経路の道路２００に沿ったエリアを複数のセル１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（Ｎ）が連続的にカバーするように配置され複数の基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）を備えている（Ｎは自然数）。基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）はそれぞれ、マクロセル基地局（ｅＮＢ）であってもよいし、スモールセル基地局（ｓＮＢ）であってもよい。

【0014】

各基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）の基地局装置（ＢＳＥ）１２１（１）〜１２１（Ｎ）はそれぞれ、所定のインターフェース（例えば、ＬＴＥで規定されている基地局間の標準のインターフェースであるＸ２インターフェース）からなるバックホール回線を介して、公衆光回線網１６０に設けられたスイッチ（交換機）１６０Ａに接続されている。各基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）は、道路２００を走行している移動体である自動車（乗用車、トラック、バスなど）２１０に搭載されている移動型の無線通信装置としての移動局１０と無線通信することができる。なお、公衆光回線網１６０はプライヴェートの広域光回線網であってもよいし、光ファイバ以外の高速伝送媒体を用いた高速回線網であってもよい。

【0015】

自動車２１０に搭載された移動局１０は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄでは一般にＵＥ（User Equipment）とも呼ばれる。移動局１０は、基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）のセル１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（Ｎ）のに在圏するときに、その在圏するセルに対応する基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）と間で所定の通信方式及びリソースを用いて無線通信することができる。

【0016】

なお、本実施形態では、移動局１０を搭載する移動体が自動車２１０である場合について説明するが、本実施形態における移動体は、自動車２１０のほか、線路上を走行する鉄道車両、航空機又は船舶であってもよい。また、自動車２１０に搭載する移動型の無線通信装置は、自動車２１０の少なくとも外側の周辺エリアおよび自動車２１０の車内をカバーする移動型のセル（以下「ムービングセル」という。）を形成する移動型の基地局であってもよい。移動型の基地局は、ムービングセル内に位置する移動局（ユーザ装置）と、固定基地局である基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）との間の通信を中継する。ムービングセルは、自動車２１０の外側の周辺エリアと自動車２１０の内側エリアとを含んでもよい。また、ムービングセルのセル径は例えば１００ｍであり、２０ｍ以下〜５０ｍ以下であってもよい。

【0017】

前述のスモールセル基地局は、広域のマクロセル基地局とは異なり、例えば１Ｗ以下の送信パワーを有し、無線通信可能距離が数ｍ乃至数百ｍ程度（例えば数１０ｍ程度）であり、一般家庭、店舗、オフィス等の屋内にも設置することができる小容量の基地局である。スモールセル基地局は、移動体通信網における広域のマクロセル基地局がカバーするエリアよりも小さなエリアをカバーするように設けられるため「フェムト基地局」と呼ばれたり、「Ｈｏｍｅ ｅ−Ｎｏｄｅ Ｂ」や「Ｈｏｍｅ ｅＮＢ」と呼ばれたりする場合もある。スモールセル基地局は、回線終端装置及び図示の公衆光回線網などの通信回線を介して移動体通信網のコアネットワーク１４０に接続され、他の基地局や、コアネットワーク１４０上のサーバ装置などの各種ノードとの間で所定の通信インターフェースにより通信可能になっている。

【0018】

前述のマクロセル基地局は、例えば１０Ｗ程度の送信パワーを有し、移動体通信網において屋外に設置されている通常の半径数百ｍ乃至数ｋｍ程度の広域エリアであるマクロセルをカバーする広域の基地局であり、「Ｍａｃｒｏ ｅ−Ｎｏｄｅ Ｂ」、「ＭｅＮＢ」等と呼ばれる場合もある。マクロセル基地局は、他の基地局と例えば有線の通信回線で接続され、所定の通信インターフェースで通信可能になっている。また、マクロセル基地局は、回線終端装置及び図示の公衆光回線網などの通信回線を介して移動体通信網のコアネットワーク１４０に接続され、コアネットワーク１４０上のサーバ装置などの各種ノードとの間で所定の通信インターフェースにより通信可能になっている。

【0019】

各基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）の基地局装置１２１（１）〜１２１（Ｎ）は、例えばＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータ装置、コアネットワーク１４０に対する外部通信インターフェース部、無線通信部などのハードウェアを用いて構成され、所定のプログラムが実行されることにより、後述のハンドオーバ制御を実行したり、所定の通信方式及び無線通信リソースを用いてユーザ端末である移動局との間の無線通信を行ったりすることができる。

【0020】

本実施形態において、基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）それぞれの近傍に、セル１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（Ｎ）に在圏する移動局１０によるデータ通信で送受信されるデータ（例えば、自動車関係の通信アプリケーションのデータ）を処理するデータ処理装置としてのＭＥＣ（Mobile Edge Computing）サーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）が設けられている。

【0021】

ＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）はそれぞれ、所定のインターフェース（例えば、基地局とコアネットワーク装置との間の制御プレーンインタフェースであるＳ１インターフェース）からなるバックホール回線を介して、公衆光回線網１６０に設けられたスイッチ（交換機）１６０Ｂに接続され、更にゲートウェイのスイッチ１６０Ｃを介して、コアネットワーク１４０のコアネットワーク装置としてのＥＰＣ（Evolved Packet Core）装置１４１に接続されている。

【0022】

ＥＰＣ装置１４１は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）機能とＳ−ＧＷ（Serving Gateway）機能とを有する。ＭＭＥ機能としては、シーケンス制御機能、ハンドオーバ制御機能、移動局（端末）の移動管理制御機能、移動局（端末）の待受時の位置管理機能、基地局装置に対する着信時の呼び出し（ページング）機能、移動局（端末）の認証管理機能などがある。Ｓ−ＧＷ機能としては、ゲートウェイ機能、ＬＴＥのユーザーデータを２Ｇや３Ｇシステムに接続するためのノード機能、法的傍受機能などがある。

【0023】

なお、ＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）はそれぞれ、基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）の内部に設けてもよいし、基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）とコアネットワーク１４０のコアネットワーク装置１４１との間に設けてもよい。

【0024】

また、自動車関係の通信アプリケーションとしては、自動車と各種モノとの間の通信であるＶ２Ｘ（Vehicle-to-everything）通信アプリケーションが挙げられる。Ｖ２Ｘ通信アプリケーションには、自動車と移動通信網との間の通信（Ｖ２Ｎ：Vehicle-to-cellular-Network）アプリケーション、車車間通信（Ｖ２Ｖ：Vehicle-to-Vehicle）アプリケーション、路車間通信（Ｖ２Ｉ：Vehicle-to-roadside-Infrastructure）アプリケーション、 自動車と歩行者との通信（Ｖ２Ｐ：Vehicle-to-Pedestrian）アプリケーションなどを含む。

【0025】

ＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）は、ユーザ端末である移動局１０のより近傍（モバイルエッジ）に配置され、移動局１０で実行されているアプリケーションで送受信されるデータを処理するコンピューティングリソースとして機能する。移動局１０から要求されたデータ処理をＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）で実行し、移動局１０からのデータ通信をＭＥＣサーバで折り返すことにより、コアネットワーク１４０上のデータセンターやサーバで処理を行う場合に比べてデータ通信の通信距離が短くなる (経由するルータのホップ数が少なくなる) ため、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの伝送遅延を抑制して低遅延なデータ通信を実現できる。

【0026】

以上のように基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）それぞれの近傍にＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）が設けられているため、セル間のハンドオーバ時にはＭＥＣサーバ間のハンドオーバ処理も必要になる。そのため、ハンドオーバ処理の遅延が増大し、ハンドオーバ処理に伴う通信断時間が増大する。

【0027】

そこで、本実施形態の移動通信システムにおいて、分散された複数のハードウェア資源であるＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）は、超高速インターフェースであるＳ１インターフェース及びスイッチ１６０Ｂを介して互いに接続され（メッシュ状の超高速リンク）、ＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）のデータ処理状態及びデータ記憶状態を互いに同期することにより、仮想化された一つのＭＥＣサーバを構築している（ＭＥＣサーバ仮想化）。

【0028】

図１の実施形態によれば、ＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）間の超高速リンクによるＭＥＣサーバ仮想化により、移動局１０がハンドオーバする複数のセル１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（Ｎ）のＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）でのデータ処理を伴うデータ通信を行っているときのハンドオーバ処理時間の増大を抑制することができる。

【0029】

なお、図１の実施形態において、複数のＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）間のデータ処理状態及びデータ記憶状態の同期は、次のようにＭＥＣサーバ仮想化の運用コストを削減するように行ってもよい。例えば、複数のＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）のいずれかのＭＥＣサーバでのデータ処理による状態の差分が発生したら、その差分情報のみを他のＭＥＣサーバに送信することにより、上記同期を行ってもよい。

【0030】

また、図１の実施形態において、複数のＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）間の同期処理を行うように基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）とコアネットワーク装置としてのＥＰＣ装置１４１との間に同期サーバを設けてもよい。この場合、複数のＭＥＣサーバ１５１（１）〜１５１（Ｎ）はそれぞれ、いずれかのＭＥＣサーバのデータ処理状態及びデータ記憶状態の差分が発生したとき、その差分の情報を同期サーバに送信する。同期サーバは、ＭＥＣサーバから受信した前記差分の情報を他のＭＥＣサーバに送信する。

【0031】

図２は、他の実施形態に係る移動通信システムの概略構成を示す説明図である。図２の例は、基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）のトラフィックを集約する拠点（「トラフィック集約拠点」という。）に、複数のセル１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（Ｎ）在圏する移動局１０によるデータ通信で送受信されるデータを処理する集中データ処理装置としての共通のＭＥＣサーバ１５２を配置した例である。
なお、図２において、前述の図１と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0032】

図２において、基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）のトラフィックを集約する地域内光回線網１６１が、コアネットワーク１４０や地域間広域光回線網１６２よりも基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）に物理的に近い距離のサイトに設けられている。地域内光回線網１６１と各基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）との距離は、各基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）と地域内光回線網１６１に設けられる共通のＭＥＣサーバ１５２との間の伝送遅延が問題にならない程度に設定される。なお、地域内光回線網１６１や地域間広域光回線網１６２は公衆用の光回線網であってもよいし、プライヴェートの光回線網であってもよいし、また、光ファイバ以外の高速伝送媒体を用いた高速回線網であってもよい。

【0033】

各基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）の基地局装置（ＢＳＥ）１２１（１）〜１２１（Ｎ）はそれぞれ、所定のインターフェース（例えば、Ｘ２インターフェース）からなるバックホール回線を介して、地域内光回線網１６１に設けられたスイッチ（交換機）１６１Ａに接続されている。

【0034】

また、各基地局装置（ＢＳＥ）１２１（１）〜１２１（Ｎ）はそれぞれ、超高速インターフェースであるＳ１インターフェースと、地域内光回線網１６１のトラフィック集約拠点に設けられたスイッチ１６１Ｂとを介して、共通のＭＥＣサーバ１５２に接続されている。また、共通のＭＥＣサーバ１５２は、地域内光回線網１６１のスイッチ１６１Ｂと、上位の地域間広域光回線網１６２のスイッチ１６２Ａ，１６２Ｂとを介して、コアネットワーク１４０のＥＰＣ装置１４１に接続されている。

【0035】

図２の実施形態によれば、地域内光回線網１６１のトラフィック集約拠点が同一である複数の基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）間でＭＥＣサーバ間のハンドオーバが不要となるため、移動局１０がＭＥＣサーバ１５２でのデータ処理を伴うデータ通信を行っているときのハンドオーバ処理時間の増大を抑制することができる。

【0036】

なお、図２の実施形態において、共通のＭＥＣサーバ１５２は、コアネットワーク１４０におけるＥＰＣ装置１４１のハンドオーバ制御に関する機能の一部（例えば、ハンドオーバ制御に関するゲートウェイ機能及び移動局１０の移動管理制御機能の少なくとも一方の機能）を有してもよい。この場合は、地域内光回線網１６１がカバーする基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）や移動局１０におけるハンドオーバ制御に関する信号またはデータの送受信を、ＥＰＣ装置１４１よりも近い距離に位置するＭＥＣサーバ１５２と行えばよいため、ハンドオーバ制御に関する信号やデータの伝送遅延の影響を受けにくく、移動局１０が高速移動しているときでもハンドオーバ制御遅延を確実に削減することができる。

【0037】

図３は、更に他の実施形態に係る移動通信システムの概略構成を示す説明図である。図３の例は、複数の基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）のベースバンドユニット（ＢＢＵ）を集約する集中配置型ＢＢＵ１２３を配置した例である。なお、図３において、前述の図１及び図２と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0038】

図３において、複数の基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）の基地局装置（ＢＳＥ）はそれぞれ、張り出し無線装置（ＲＲＵ：Remote Radio Unit）１２２（１）〜１２２（Ｎ）とベースバンド処理装置（ＢＢＵ：Base Band Unit）１２４（１）〜１２４（Ｎ）とが分離した構成を有している。各基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）のベースバンド処理装置（ＢＢＵ）１２４（１）〜１２４（Ｎ）は、基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）のトラフィックを集約する地域内光回線網１６１に集約され、集中配置型ＢＢＵ１２３を構成している。集中配置型ＢＢＵ１２３内のベースバンド処理装置（ＢＢＵ）１２４（１）〜１２４（Ｎ）はそれぞれ、基地局標準の光インターフェースであるＣＰＲＩ（Common Public Radio Interface）等を介して、対応する張り出し無線装置（ＲＲＵ）１２２（１）〜１２２（Ｎ）に接続されている。また、集中配置型ＢＢＵ１２３内のベースバンド処理装置（ＢＢＵ）１２４（１）〜１２４（Ｎ）はそれぞれ、超高速インターフェースであるＳ１インターフェースと、地域内光回線網１６１のトラフィック集約拠点に設けられたスイッチ１６１Ｂとを介して、共通のＭＥＣサーバ１５２に接続されている。なお、地域内光回線網１６１や地域間広域光回線網１６２は公衆用の光回線網であってもよいし、プライヴェートの光回線網であってもよいし、また、光ファイバ以外の高速伝送媒体を用いた高速回線網であってもよい。

【0039】

図３の実施形態によれば、地域内光回線網１６１のトラフィック集約拠点が同一である複数の基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）間でＭＥＣサーバ間のハンドオーバが不要となるため、移動局１０がＭＥＣサーバ１５２でのデータ処理を伴うデータ通信を行っているときのハンドオーバ処理時間の増大を抑制することができる。

【0040】

特に、図３の実施形態によれば、図２の構成に比べ物理的な光リンクを削減することができる。

【0041】

なお、図３の実施形態においても、共通のＭＥＣサーバ１５２は、コアネットワーク１４０におけるＥＰＣ装置１４１のハンドオーバ制御に関する機能の一部（例えば、ハンドオーバ制御に関するゲートウェイ機能及び移動局１０の移動管理制御機能の少なくとも一方の機能）を有してもよい。この場合は、地域内光回線網１６１がカバーする基地局１２０（１）〜１２０（Ｎ）や移動局１０におけるハンドオーバ制御に関する信号やデータの送受信を、ＥＰＣ装置１４１よりも近い距離に位置するＭＥＣサーバ１５２と行えばよいため、ハンドオーバ制御に関する信号やデータの伝送遅延の影響を受けにくく、移動局１０が高速移動しているときでもハンドオーバ制御遅延を確実に削減することができる。

【0042】

なお、本明細書で説明された処理工程並びに移動通信システム、基地局、移動局及びＭＥＣサーバの構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

【0043】

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、Ｎｏｄｅ Ｂ、コンピュータ装置、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

【0044】

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

【0045】

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

【符号の説明】

【0046】

１０ 移動局（端末、ユーザ装置、通信端末装置）
１２０（１）〜１２０（Ｎ） 基地局
１２０Ａ（１）〜１２０Ａ（Ｎ） セル
１２１（１）〜１２１（Ｎ） 基地局装置
１２２（１）〜１２２（Ｎ） 張り出し無線装置（ＲＲＵ）
１２３ 集中配置型ＢＢＵ
１２４（１）〜１２４（Ｎ） ベースバンド処理装置（ＢＢＵ）
１４０ コアネットワーク
１４１ コアネットワーク装置
１５１（１）〜１５１（Ｎ） ＭＥＣサーバ
１５２ ＭＥＣサーバ
２００ 道路
２１０ 自動車

【図1】

【図2】

【図3】