JP2010187261A - Communication system and handover method - Google Patents

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秀明 高橋
Noriyuki Maeda
規行 前田
Hidenori Aoki
秀憲 青木
Shunji Miura
俊二 三浦
Hiromitsu Asakura
弘光 朝倉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication system and handover method, for performing a smooth handover between different communication systems such as the handover from a 3GPP (Third Generation Partnership Project) communication system to the IEEE802.16e communication system or the like. <P>SOLUTION: In the communication system, during execution of communication via a 3G network 200, a UE 100 notifies an IEEE802.16e network 300 side of communication control information for handover processing via a virtual directly connected communication path established between the UE 100 and an AGN-GW 302 by tunneling processing. Then, a BS 301 can execute communication processing with respect to the handover processing from the UE 100 using the communication control information notified beforehand. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、異なる通信方式を実行可能な通信システムおよびその間のハンドオーバ方法に関する。   The present invention relates to a communication system capable of executing different communication methods and a handover method therebetween.

近年、３ＧＰＰ（ThirdGeneration Partnership Project）で規定されている通信方式（例えば、W-CDMA，OFDMA/SC-FDMAを用いた通信方式）およびIEEE802.16eで規定されている通信方式（例えばOFDMA）の両方を搭載した移動機が考えられている。この移動機は、３ＧＰＰ通信方式の通信エリアからIEEE802.16e通信方式の通信エリアに移動した場合、自動的にIEEE802.16e通信方式に切り替えることができる。同様に、IEEE802.16e通信方式から3GPP通信方式に切り替えることも可能であり、その通信エリアに適した通信を実行しようとするものである。   In recent years, both communication systems specified by 3GPP (Third Generation Partnership Project) (for example, communication systems using W-CDMA and OFDMA / SC-FDMA) and communication systems specified by IEEE 802.16e (for example, OFDMA) Mobile devices equipped with are considered. This mobile device can automatically switch to the IEEE 802.16e communication system when moving from the communication area of the 3GPP communication system to the communication area of the IEEE 802.16e communication system. Similarly, it is possible to switch from the IEEE 802.16e communication system to the 3GPP communication system, and to perform communication suitable for the communication area.

通信方式が異なると、方式の特徴、及びサービス提供事業者の戦略により、通信エリアも異なる場合がある。例えば、3GPP通信方式のエリアは、広いエリアで提供するのに対して、IEEE802.16e通信方式のエリアは、3GPP通信方式のエリアとオーバラップするものの、一部のエリアのみで提供する形態が考えられる。この場合、３ＧＰＰ通信方式の通信エリアにいる移動機がIEEE802.16e通信方式でも通信可能なエリアに移動した場合に、ハンドオーバ処理を行うことにより、ユーザ、及びサービス提供事業者の嗜好に適した通信を実現することができる。例えば、方式間で料金や通信速度に差分がある場合、両方の通信方式で通信可能なエリアでは、ユーザの嗜好に応じて適切なネットワークへハンドオーバを行い、通信を継続することができる。   If the communication method is different, the communication area may be different depending on the feature of the method and the strategy of the service provider. For example, the 3GPP communication system area is provided in a wide area, whereas the IEEE 802.16e communication system area overlaps with the 3GPP communication system area, but only a part of the area may be provided. It is done. In this case, when a mobile station in the communication area of the 3GPP communication system moves to an area where communication is possible even in the IEEE 802.16e communication system, communication suitable for the preference of the user and the service provider is performed by performing a handover process. Can be realized. For example, when there is a difference in charge and communication speed between methods, in an area where communication is possible with both communication methods, handover can be performed to an appropriate network according to user preferences, and communication can be continued.

例えば、図１に、IEEE802.16eに規定されるハンドオーバ処理のシーケンスを示す。図１に示すようにＵＥ１００と３ＧＰＰネットワーク２００との間でハンドオーバ処理のための要求信号、応答信号等が送受信される（Ｓ０１）。その処理後、IEEE802.16eネットワーク３００との間で、ハンドオーバ処理（Ｓ０３）およびハンドオーバするために必要な通信制御情報であるＵＥ１００の機能情報、認証情報等のやり取り（Ｓ０４）が行われる。このようにハンドオーバ処理を行うにあたって、Ｓ０３の処理、Ｓ０４の処理を実行しているため、ハンドオーバ処理が完了するのに時間がかかり、スムーズなハンドオーバが困難である。   For example, FIG. 1 shows a handover process sequence defined in IEEE 802.16e. As shown in FIG. 1, a request signal, a response signal, etc. for handover processing are transmitted and received between the UE 100 and the 3GPP network 200 (S01). After that process, the handover process (S03) and the exchange of function information, authentication information, etc. of the UE 100, which are communication control information necessary for the handover, are performed with the IEEE 802.16e network 300 (S04). In performing the handover process in this way, the processes of S03 and S04 are executed, so that it takes time to complete the handover process and it is difficult to perform a smooth handover.

そこで、スムーズなハンドオーバを行うために、３ＧＰＰ ＴＲ３６．９３８においては、３ＧＰＰからIEEE802.16eに対してハンドオーバを行う際、上述Ｓ０４の処理を省略することが考えられており、例えば、図２に示されるシーケンス図のものが提案されている。図２では、３ＧＰＰネットワークを介した通信処理中に（Ｓ１１）、３ＧＰＰネットワーク２００からIEEE802.16eネットワーク３００に接続するための指示信号（RRCCONNECETION RECONFIGURATION）が出力される（Ｓ１２）。ＵＥ１００では、これを受けると、通信制御情報の事前登録処理を行うことを決定し（Ｓ１３）、認証処理、事前登録処理が行われる（Ｓ１４）。   Therefore, in order to perform a smooth handover, in 3GPP TR36.938, when performing a handover from 3GPP to IEEE 802.16e, it is considered that the process of S04 described above is omitted, for example, as shown in FIG. A sequence diagram is proposed. In FIG. 2, an instruction signal (RRCCONNECETION RECONFIGURATION) for connecting from the 3GPP network 200 to the IEEE 802.16e network 300 is output during communication processing via the 3GPP network (S11) (S12). Upon receiving this, the UE 100 determines to perform communication control information pre-registration processing (S13), and performs authentication processing and pre-registration processing (S14).

同様に、図３に、３ＧＰＰにおいて規定されているハンドオーバ時におけるアクションフェーズにおけるシーケンス図を示す。図３に示すように、ユーザデータが送受信されているときに（Ｓ２１）、IEEE802.16e通信方式のための測定処理が起動される（Ｓ２２）。そして、そのための指示信号が、RRC CONNECTIONRECONFIGURATIONを用いて送信され（Ｓ２３）、これを受けたＵＥは測定処理を行う（Ｓ２４）。ＵＥから測定結果が送信されると（Ｓ２５）、その測定結果にしたがって、３ＧＰＰネットワークにおいては、IEEE802.16e通信エリアにハンドオーバ処理を行うことを決定する（Ｓ２６）。そして、ハンドオーバ処理のため情報の事前登録処理が行われ（Ｓ２７）、そして、ハンドオーバ処理が実行される（Ｓ２８−Ｓ３０）。   Similarly, FIG. 3 shows a sequence diagram in the action phase at the time of handover defined in 3GPP. As shown in FIG. 3, when user data is being transmitted / received (S21), a measurement process for the IEEE 802.16e communication method is started (S22). Then, an instruction signal for that purpose is transmitted using RRC CONNECTIONRECONFIGURATION (S23), and the UE receiving this performs measurement processing (S24). When the measurement result is transmitted from the UE (S25), according to the measurement result, in the 3GPP network, it is determined to perform the handover process to the IEEE 802.16e communication area (S26). Information pre-registration processing is performed for handover processing (S27), and then handover processing is executed (S28-S30).

これらハンドオーバ処理については、３ＧＰＰ ＴＲ３６．９３８（非特許文献１）に規定されている。   These handover processes are defined in 3GPP TR36.99 (Non-Patent Document 1).

３ＧＰＰ ＴＲ３６．９３８3GPP TR36.9938

しかしながら、上述非特許文献１に記載の技術では、ハンドオーバを行う上で、実現可能な程度に規定されておらず、結果的にスムーズな通信を実行することができない。すなわち、３ＧＰＰ通信エリアからIEEE802.16e通信エリアに情報を伝達するための通信手順や制御信号の伝送フォーマットが異なるため、３ＧＰＰ通信方式を用いた通信手順では、IEEE802.16eネットワークに対して登録処理を実行することができず、結果としてスムーズなハンドオーバを実行することを困難とさせる。   However, in the technique described in Non-Patent Document 1 described above, it is not stipulated to be feasible when performing handover, and as a result, smooth communication cannot be executed. That is, since the communication procedure for transmitting information from the 3GPP communication area to the IEEE 802.16e communication area and the transmission format of the control signal are different, the communication procedure using the 3GPP communication method performs registration processing for the IEEE 802.16e network. As a result, it is difficult to execute a smooth handover.

そこで、本発明では、３ＧＰＰ通信方式からIEEE802.16e通信方式などへの異なる通信方式間におけるハンドオーバをスムーズに行うことができる通信システムおよびハンドオーバ方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a communication system and a handover method capable of smoothly performing a handover between different communication methods such as a 3GPP communication method to an IEEE 802.16e communication method.

上述の課題を解決するために、本発明の通信システムは、一の通信方式の一の通信ネットワークに配置されている第１の基地局と、他の通信方式の他の通信ネットワークに配置されている第２の基地局と、移動機とからなる通信システムにおいて、前記移動機は、前記第１の基地局を介して一の通信方式を実行する第１の通信手段と、前記第２の基地局を介して他の通信方式を実行する第２の通信手段と、前記第１の通信手段による通信を実行中に、前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知手段と、前記通知手段による通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第１の基地局から前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバ手段と、を備え、前記第２の基地局は、前記移動機における前記ハンドオーバ手段によるハンドオーバ処理が終了すると、前記通知手段により通知された前記通信制御情報を用いて前記移動機と通信処理を実行する通信手段と、を備えている。   In order to solve the above-mentioned problems, a communication system of the present invention is arranged in a first base station arranged in one communication network of one communication method and in another communication network of another communication method. In the communication system comprising the second base station and the mobile device, the mobile device includes a first communication means for executing a communication method via the first base station, and the second base station. A second communication unit that executes another communication method via a station, and the mobile device through a tunneling process prior to a handover process to the second base station during communication by the first communication unit. A notification means for notifying the other communication network side of communication control information required for communication connection processing via a virtual direct connection communication path established between the communication network and the other communication network, and the notification means notification And a handover means for starting a handover process from the first base station to the second base station by omitting a communication control information notification process, wherein the second base station includes the mobile device. Communication means for executing communication processing with the mobile device using the communication control information notified by the notification means when the handover processing by the handover means is completed.

この発明によれば、第１の通信方式による通信を実行中に、トンネリング処理により移動機と第２の基地局との間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、ハンドオーバ処理のための通信制御情報を他の通信ネットワーク側に通知し、その後、事前に通知を受けた通信制御情報を用いてハンドオーバ処理を実行し、第２の基地局は、移動機からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行することができる。これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。よって、ハンドオーバ処理を中に通信制御情報をやり取りすることなく、スムーズなハンドオーバ処理を実行することができる。   According to the present invention, for performing the handover process via the virtual direct connection communication path established between the mobile station and the second base station by the tunneling process during the communication by the first communication method. Communication control information is transmitted to the other communication network side, and then the handover process is executed using the communication control information notified in advance, and the second base station performs the communication process for the handover process from the mobile station. Can be executed. Accordingly, smooth communication control information notification between different communication methods can be performed before the handover process. Therefore, smooth handover processing can be executed without exchanging communication control information during the handover processing.

また、本発明の通信システムは、前記第１の基地局と前記第２の基地局とを接続するハンドオーバ制御装置をさらに備え、前記通知手段は、前記直結通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報のそれぞれに対応した要求信号およびその応答信号を順次送受信することにより、前記複数の通信制御情報の全てを前記ハンドオーバ制御装置に通知し、前記ハンドオーバ制御装置は、他の通信方式で規定されている制御信号から通信制御情報を抽出し、前記直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知することが好ましい。   Further, the communication system of the present invention further includes a handover control device that connects the first base station and the second base station, and the notification means communicates with the handover control device via the direct communication path. Between each of the plurality of communication control information by sequentially transmitting and receiving a request signal and a response signal corresponding to each of the plurality of communication control information, to notify the handover control device of all of the plurality of communication control information, the handover control device, It is preferable that communication control information is extracted from a control signal defined by another communication method, and the extracted communication control information is notified to the other communication network side via the direct connection communication path.

この発明によれば、直結通信経路を介してハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報のそれぞれに対応した要求信号およびその応答信号を順次送受信することにより、複数の通信制御情報の全てを前記ハンドオーバ制御装置に通知し、ハンドオーバ制御装置は、他の通信方式で規定されている制御信号から通信制御情報を抽出し、直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報を他の通信ネットワーク側に通知することができる。これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。   According to the present invention, all of the plurality of pieces of communication control information are obtained by sequentially transmitting / receiving request signals and response signals corresponding to each of the plurality of pieces of communication control information to / from the handover control apparatus via the direct connection communication path. To the handover control apparatus, and the handover control apparatus extracts communication control information from a control signal defined by another communication method, and transmits the extracted communication control information to another communication via a direct communication path. Can be notified to the network side. Accordingly, smooth communication control information notification between different communication methods can be performed before the handover process.

また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、呼制御信号プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、その通信制御情報の通知処理を確実に実行することができる。   In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a call control signal plane. According to the present invention, the communication control information notification process can be reliably executed.

また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、ユーザ情報転送プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、簡易な処理により通信制御情報の通知処理を実現することができる。   In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a user information transfer plane. According to this invention, communication control information notification processing can be realized by simple processing.

また、本発明の通信システムは、前記第１の基地局と前記第２の基地局とを接続するハンドオーバ制御装置をさらに備え、前記通知手段は、前記通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、前記通信制御情報を前記ハンドオーバ制御装置に通知し、前記ハンドオーバ制御装置は、前記通知手段から送信された要求信号に対して応答信号を送信するとともに、前記要求信号から通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報を前記他のネットワーク側に送信することが好ましい。   In addition, the communication system of the present invention further includes a handover control device that connects the first base station and the second base station, and the notification means communicates with the handover control device via the communication path. By sequentially transmitting one request signal including a plurality of communication control information, receiving the response signal, and transmitting a confirmation signal for confirming the response signal. The handover control apparatus notifies the handover control apparatus, the handover control apparatus transmits a response signal to the request signal transmitted from the notification means, extracts communication control information from the request signal, and extracts the extracted communication control information. Is preferably transmitted to the other network side.

この発明によれば、通信経路を介してハンドオーバ制御装置との間で、通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、通信制御情報をハンドオーバ制御装置に通知し、ハンドオーバ制御装置は、要求信号に対して応答信号を送信するとともに、要求信号から通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報を前記他のネットワーク側に送信することができる。これにより、これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。さらに、複数の通信制御情報を一の要求信号に全て含ませることにより、そのシーケンス処理を軽減することができる。例えば、IEEE802.16eにおいて規定された制御手順では５．５往復のシーケンス処理を必要としていたが、本発明においては、要求、応答、確認の処理を行うのにとどまり、シーケンス処理としては、１．５往復となり、シーケンス処理を大幅に軽減することができる。   According to the present invention, transmission of one request signal including communication control information, reception of the response signal, and confirmation signal for confirming the response signal with the handover control apparatus via the communication path. By sequentially executing the transmission, the communication control information is notified to the handover control apparatus, and the handover control apparatus transmits a response signal to the request signal and extracts the communication control information from the request signal. Communication control information can be transmitted to the other network side. Thereby, smooth notification of communication control information between different communication methods can be performed before the handover process. Furthermore, by including all of the plurality of communication control information in one request signal, the sequence processing can be reduced. For example, in the control procedure defined in IEEE802.16e, 5.5 round-trip sequence processing is required. However, in the present invention, only request, response, and confirmation processing is performed. The number of round trips is 5, and the sequence processing can be greatly reduced.

また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、呼制御信号プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、その通信制御情報の通知処理を迅速に実行することができる。   In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a call control signal plane. According to the present invention, the communication control information notification process can be quickly executed.

また、本発明の通信システムにおいて、前記通知手段は、ユーザ情報転送プレーンで通信制御情報を通知することが好ましい。この発明によれば、簡易な処理により通信制御情報の通知処理を実現することができる。   In the communication system of the present invention, it is preferable that the notification means notifies communication control information using a user information transfer plane. According to this invention, communication control information notification processing can be realized by simple processing.

ところで、本発明は、上記のように通信システムの発明として記述できる他に、以下のように、ハンドオーバ方法の発明としても記述することができる。これらはカテゴリーが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用・効果を奏する。   By the way, the present invention can be described as the invention of the communication method as described above, and can also be described as the invention of the handover method as follows. These are substantially the same inventions only in different categories, and exhibit the same actions and effects.

すなわち、本発明のハンドオーバ方法は、一の通信方式の一の通信ネットワークに配置されている第１の基地局と、他の通信方式の他の通信ネットワークに配置されている第２の基地局と、移動機とを用いたハンドオーバ方法において、前記第１の基地局との通信を実行中に、前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知ステップと、前記通知ステップによる通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第１の基地局から前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバステップと、前記移動機における前記ハンドオーバステップにおいてハンドオーバ処理が終了すると、前記通知ステップにより通知された通信制御情報を用いて前記移動機からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行する通信ステップと、を備えている。   That is, the handover method of the present invention includes a first base station arranged in one communication network of one communication method, and a second base station arranged in another communication network of another communication method. In the handover method using a mobile station, the mobile station and the other communication network are subjected to a tunneling process prior to the handover process to the second base station during communication with the first base station. A notification step for notifying the other communication network side of communication control information necessary for communication connection processing via a virtual direct communication path established between the communication control and communication control after the notification processing by the notification step. A handover step of starting a handover process from the first base station to the second base station by omitting an information notification process; Wherein the handover processing in the handover step is completed that includes a communication step of performing a communication process to the handover process from the mobile station using the communication control information notified by the notification step.

本発明によれば、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。よって、ハンドオーバ処理を中に通信制御情報をやり取りすることなく、スムーズなハンドオーバ処理を実行することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the notification of the smooth communication control information between different communication systems can be performed before a handover process. Therefore, smooth handover processing can be executed without exchanging communication control information during the handover processing.

IEEE802.16eに規定されるハンドオーバ処理のシーケンス図である。FIG. 3 is a sequence diagram of a handover process defined by IEEE 802.16e. ３ＧＰＰにおいて規定されているハンドオーバ処理のシーケンス図である。It is a sequence diagram of a handover process defined in 3GPP. ３ＧＰＰにおいて規定されているハンドオーバ時におけるアクションフェーズにおけるシーケンス図である。FIG. 3 is a sequence diagram in an action phase at the time of handover defined in 3GPP. 本実施形態における通信システムのシステム構成図である。It is a system configuration figure of the communications system in this embodiment. 本実施形態の通信システムに用いられているＵＥ１００の機能を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function of UE100 used for the communication system of this embodiment. ＵＥ１００のハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram of UE100. ｅＮＢ２０１の機能を示すブロック図である。3 is a block diagram showing functions of an eNB 201. FIG. トンネリング処理により確立された直結通信経路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the direct communication path established by the tunneling process. RRC INFORMATION TRANSFERで規定されている伝送フォーマットの模式図である。It is a schematic diagram of the transmission format prescribed | regulated by RRC INFORMATION TRANSFER. S1AP NAS TRANSPORTで規定されている伝送フォーマットの模式図である。It is a schematic diagram of the transmission format prescribed | regulated by S1AP NAS TRANSPORT. L２ Tunnelで規定されている伝送フォーマットの模式図である。It is a schematic diagram of the transmission format prescribed | regulated by L2 Tunnel. GRE Tunnelで規定されている伝送フォーマットの模式図である。It is a schematic diagram of the transmission format prescribed | regulated by GRE Tunnel. 本実施形態の通信システムにおけるハンドオーバ処理のシーケンス図である。It is a sequence diagram of the handover process in the communication system of the present embodiment. 変形例における通信システムのハンドオーバ処理のシーケンス図である。It is a sequence diagram of the hand-over process of the communication system in a modification. Ｕ−Ｐｌａｎｅを用いたときのトンネリング処理により確立された通信経路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the communication path | route established by the tunneling process at the time of using U-Plane. 変形例における通信システムのハンドオーバ処理のシーケンス図を示す。The sequence diagram of the hand-over process of the communication system in a modification is shown. 変形例における通信システムのハンドオーバ処理のシーケンス図を示す。The sequence diagram of the hand-over process of the communication system in a modification is shown.

添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Where possible, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図４は、本実施形態における通信システムのシステム構成図である。この通信システムは、ＵＥ（User Equipment：移動機）１００、３ＧＰＰネットワーク２００、ＦＡＦ（Forward Attachment Function：ハンドオーバ制御装置）４００、IEEE802.16eネットワーク３００を含んで構成されており、他の通信網５００とＵＥ１００とを通信接続させることができる。ここで、３ＧＰＰネットワーク２００は、ｅＮＢ（EvolvedNode B：第１の基地局）２０１、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）２０２、Serving ＧＷ（Gateway）２０３、およびＰＤＮＧＷ（Packet Data Network Gateway）２０４を含んで構成されている。また、IEEE802.16eネットワーク３００は、ＢＳ（BaseStation：第２の基地局）３０１、ＡＳＮ−ＧＷ（Access Service Network Gateway）、およびＨＡ（Home Agent）３０３を含んで構成されている。   FIG. 4 is a system configuration diagram of the communication system in the present embodiment. This communication system includes a UE (User Equipment) 100, a 3GPP network 200, a FAF (Forward Attachment Function) 400, and an IEEE 802.16e network 300. The UE 100 can be connected for communication. Here, the 3GPP network 200 includes an eNB (Evolved Node B: first base station) 201, an MME (Mobility Management Entity) 202, a Serving GW (Gateway) 203, and a PDN GW (Packet Data Network Gateway) 204. ing. The IEEE 802.16e network 300 includes a BS (Base Station: second base station) 301, an ASN-GW (Access Service Network Gateway), and an HA (Home Agent) 303.

このように構成された通信システムにおいて、ＵＥ１００は、携帯電話などの携帯端末であって、３ＧＰＰネットワーク２００を介して、他の通信網５００と通信することができる。そしてＵＥ１００は、ネットワーク間を移動すると、IEEE802.16eネットワーク３００に対してハンドオーバ処理をして、IEEE802.16eネットワーク３００を介して、他の通信網５００と通信接続することができる。   In the communication system configured as described above, the UE 100 is a mobile terminal such as a mobile phone, and can communicate with another communication network 500 via the 3GPP network 200. Then, when the UE 100 moves between the networks, the UE 100 can perform a handover process with respect to the IEEE 802.16e network 300 and can be connected to another communication network 500 via the IEEE 802.16e network 300.

ここで、ｅＮＢ２０１は、３ＧＰＰアクセス基地局であって、ＵＥ１００と３ＧＰＰ通信手順に従って無線通信接続を行うことができる。   Here, the eNB 201 is a 3GPP access base station, and can establish a wireless communication connection with the UE 100 according to the 3GPP communication procedure.

また、ＭＭＥ２０２は、ＵＥ１００に対する移動制御を行う管理装置である。このＭＭＥ２０２は、さらにＦＡＦ４００と通信接続することができる。このＭＭＥ２０２は、Ｃ−Ｐｌａｎｅ上での制御信号を送受信するための装置である。   The MME 202 is a management device that performs mobility control on the UE 100. The MME 202 can further be connected to the FAF 400 for communication. The MME 202 is a device for transmitting and receiving control signals on the C-Plane.

Serving ＧＷ２０３は、３ＧＰＰアクセスと他のアクセスネットワークとの間でＵ-Ｐｌａｎｅ上でのユーザデータの中継を行うゲートウエイ装置である。   Serving GW 203 is a gateway device that relays user data on the U-Plane between 3GPP access and other access networks.

ＰＤＮ ＧＷ２０４は、他の通信網５００と３ＧＰＰネットワーク２００との間でＵ-Ｐｌａｎｅ上でのユーザデータの中継を行うゲートウエイ装置である。なお、図４では、３ＧＰＰネットワーク２００は一つとしているが、複数存在しており、ＰＤＮＧＷ２０４は、３ＧＰＰネットワークの数だけ複数存在する。   The PDN GW 204 is a gateway device that relays user data on the U-Plane between the other communication network 500 and the 3GPP network 200. In FIG. 4, there is one 3GPP network 200, but there are a plurality of PGPGWs 204.

また、ＢＳ３０１は、IEEE802.16e基地局であって、ＵＥ１００とIEEE802.16e通信手順に従って無線通信接続を行う部分である。   The BS 301 is an IEEE 802.16e base station, and is a part that performs wireless communication connection with the UE 100 according to the IEEE 802.16e communication procedure.

また、ＡＳＮ−ＧＷ３０２は、IEEE802.16e基地局であるＢＳ３０１を集中制御する装置であって、ＦＡＦ４００と接続することができる。   The ASN-GW 302 is a device that centrally controls the BS 301, which is an IEEE 802.16e base station, and can be connected to the FAF 400.

ＨＡ３０３は、IEEE802.16eネットワーク３００のモビリティ制御を行う装置である。このＨＡ３０３を介してＵＥ１００は、他の通信網５００と通信接続することができる。   The HA 303 is a device that performs mobility control of the IEEE 802.16e network 300. The UE 100 can be connected to another communication network 500 via the HA 303.

このように構成された通信システムにおいて、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２０１と無線接続しながら、Serving ＧＷ２０３、ＰＤＮ ＧＷ２０４を介して他の通信網５００と通信接続する。ＵＥ１００が移動して、IEEE802.16eネットワーク３００にハンドオーバすると、ＵＥ１００は、ＢＳ３０１を介してIEEE802.16eネットワーク３００と通信接続することになり、ＡＳＮ−ＧＷ３０２およびＨＡ３０３を介して他の通信網５００と通信接続する。   In the communication system configured as described above, the UE 100 communicates with another communication network 500 via the Serving GW 203 and the PDN GW 204 while wirelessly connecting to the eNB 201. When the UE 100 moves and hands over to the IEEE 802.16e network 300, the UE 100 communicates with the IEEE 802.16e network 300 via the BS 301 and communicates with the other communication network 500 via the ASN-GW 302 and the HA 303. Connecting.

ここでＵＥ１００が、ハンドオーバ処理を行うために、事前にＢＳ３０１を介してIEEE802.16eネットワーク３００と通信接続するために必要な通信制御情報を、ｅＮＢ２０１を介して、ＦＡＦ４００に通知しておく。このときＵＥ１００は、ＦＡＦ４００との間でトンネリング処理により確立された仮想的な直結通信経路を経由して通信制御情報を送信する。また、この通信制御情報を受け取ったＦＡＦ４００は、同様にトンネリング処理により確立された仮想的な直結通信経路を介して通信制御情報をＡＳＮ−ＧＷ３０２に出力する。   Here, the UE 100 notifies the FAF 400 via the eNB 201 of communication control information necessary for communication connection with the IEEE 802.16e network 300 via the BS 301 in advance in order to perform the handover process. At this time, the UE 100 transmits communication control information via a virtual direct connection communication path established with the FAF 400 by tunneling processing. In addition, the FAF 400 that has received this communication control information outputs the communication control information to the ASN-GW 302 via a virtual direct communication path similarly established by the tunneling process.

このようにトンネリング処理により確立された仮想的な直結通信経路を介して、ＵＥ１００は、通信制御情報を前もってＡＳＮ−ＧＷ３０２に送信しておくことで、３ＧＰＰネットワーク２００を介してIEEE802.16eネットワーク３００に対してハンドオーバ処理を行うための通信制御情報をスムーズに通知することができる。よって、通信制御情報のやり取りをハンドオーバ処理中に行う必要がなくなり、迅速にハンドオーバ処理を完了することができる。   In this way, the UE 100 transmits the communication control information to the ASN-GW 302 in advance via the virtual direct connection path established by the tunneling process, so that the IEEE 100.16e network 300 via the 3GPP network 200 is transmitted. On the other hand, communication control information for performing the handover process can be notified smoothly. Therefore, it is not necessary to exchange communication control information during the handover process, and the handover process can be completed quickly.

以下、これら処理を実行することができる通信システムの構成および動作について説明する。図５は、本実施形態の通信システムに用いられているＵＥ１００の機能を示すブロック図である。図５に示すように、ＵＥ１００は、３Ｇ通信部１０１（第１の通信手段）、IEEE802.16e通信部１０２（第２の通信手段）、通知部１０３（通知手段）、記憶部１０４、ハンドオーバ部１０５（ハンドオーバ手段）、および電波状況判断部１０６を含んで構成されている。
このＵＥ１００は、例えば携帯電話などの移動機であって、図６に示されるハードウェア構成により実現される。図６は、ＵＥ１００のハードウェア構成図である。図６に示されるＵＥ１００は、物理的には、図６に示すように、ＣＰＵ１１、主記憶装置であるＲＡＭ１２及びＲＯＭ１３、入力デバイスであるキーボード及びマウス等の入力装置１４、ディスプレイ等の出力装置１５、ハードディスク等の補助記憶装置１６、３ＧＰＰ通信モジュール１７、IEEE802.16e通信モジュール１８などを含むコンピュータシステムとして構成されている。図５において説明した各機能は、図６に示すＣＰＵ１１、ＲＡＭ１２等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、ＣＰＵ１１の制御のもとで入力装置１４、出力装置１５、３ＧＰＰ通信モジュール１７、IEEE802.16e通信モジュール１８を動作させるとともに、ＲＡＭ１２や補助記憶装置１６におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。以下、図５に示す機能ブロックに基づいて、各機能ブロックを説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a communication system capable of executing these processes will be described. FIG. 5 is a block diagram showing functions of the UE 100 used in the communication system of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the UE 100 includes a 3G communication unit 101 (first communication unit), an IEEE 802.16e communication unit 102 (second communication unit), a notification unit 103 (notification unit), a storage unit 104, and a handover unit. 105 (handover means), and a radio wave condition determination unit 106.
The UE 100 is a mobile device such as a mobile phone, and is realized by the hardware configuration shown in FIG. FIG. 6 is a hardware configuration diagram of the UE 100. The UE 100 shown in FIG. 6 physically includes a CPU 11, a RAM 12 and a ROM 13 as main storage devices, an input device 14 such as a keyboard and a mouse as input devices, and an output device 15 such as a display as shown in FIG. The computer system includes an auxiliary storage device 16 such as a hard disk, a 3GPP communication module 17, an IEEE 802.16e communication module 18, and the like. Each function described in FIG. 5 has the input device 14, the output device 15, and the 3GPP communication module under the control of the CPU 11 by reading predetermined computer software on the hardware such as the CPU 11 and the RAM 12 shown in FIG. 6. 17. It is realized by operating the IEEE802.16e communication module 18 and reading and writing data in the RAM 12 and the auxiliary storage device 16. Hereinafter, each functional block will be described based on the functional blocks shown in FIG.

３Ｇ通信部１０１は、３ＧＰＰネットワーク２００と通信接続する部分であり、ｅＮＢ２０１に対して無線接続する。   The 3G communication unit 101 is a part that performs communication connection with the 3GPP network 200 and wirelessly connects to the eNB 201.

IEEE802.16e通信部１０２は、IEEE802.16eネットワーク３００と通信接続する部分であり、ＢＳ３０１に対して無線接続する。   The IEEE 802.16e communication unit 102 is a part that is connected for communication with the IEEE 802.16e network 300, and is wirelessly connected to the BS 301.

通知部１０３は、３Ｇ通信部１０１を介して登録指示をｅＮＢ２０１から受けると、３Ｇ通信部１０１を介してＵＥ１００がサポートしている機能（Basic Capability）を示す機能情報、認証情報、ネットワークエントリー登録情報（ＩＤ情報）、サービスフロー情報（サービスを識別するための情報であって、例えば、通信レート、遅延情報などである）からなる、通信接続処理に必要な通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク３００に対して、３Ｇ通信部１０１を介して通知する部分である。具体的には、通知部１０３は、トンネリング処理により仮想的に確立された直結通信経路を介して通信制御情報をＦＡＦ４００に送信するものであって、IEEE802.16eにおいて規定されているメッセージを上述トンネリング処理により確立された直結通信経路を通すことにより、通信制御情報をＦＡＦ４００に送信することができる。   When the notification unit 103 receives a registration instruction from the eNB 201 via the 3G communication unit 101, the function information, authentication information, and network entry registration information indicating the functions (Basic Capability) supported by the UE 100 via the 3G communication unit 101 Communication control information necessary for communication connection processing, including (ID information) and service flow information (information for identifying a service, for example, communication rate, delay information, etc.) to the IEEE 802.16e network 300 On the other hand, it is a part which notifies via the 3G communication part 101. FIG. Specifically, the notification unit 103 transmits communication control information to the FAF 400 via a directly connected communication path virtually established by a tunneling process, and transmits a message defined in IEEE 802.16e to the tunneling process described above. The communication control information can be transmitted to the FAF 400 through the direct communication path established by the processing.

IEEE802.16eにおいて規定されているメッセージとは、機能情報を含んだSSBasic Capability Request/Response Message、認証情報を含んだPrivacy Key ManagementRequest/Response message、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Request/Response message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Request/Response/Ack messageである。通知部１０３は、上述各メッセージのリクエストおよびレスポンスの送受信を行うことにより、通信制御情報をＦＡＦ４００に通知することができる。   The messages specified in IEEE802.16e are SSBasic Capability Request / Response Message including function information, Privacy Key Management Request / Response message including authentication information, Registration Request / Response message including network entry information, service flow DynamicService Addition Request / Response / Ack message containing information. The notification unit 103 can notify the FAF 400 of the communication control information by transmitting / receiving the request and response of each message.

さらに、通知部１０３は、RRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理によりｅＮＢ２０１まで確立された直結通信経路を介して通信制御情報を送信することができる。すなわち、通知部１０３は、通信制御情報をRRCINFORMATION TRANSFERにおいて規定されている伝送フォーマットもってカプセル化し、カプセル化された通信制御情報をｅＮＢ２０１に送信することにより通知処理を行うことができる。なお、ｅＮＢ２０１とＭＭＥ２０２との間は、S１APTRANSPORTによるトンネリング処理により直結通信経路が確立され、ＭＭＥ２０２とＭＭＥ４００との間は、L２ Tunnelによるトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、それぞれ規定されたカプセル化処理を行うことによりトンネリング処理が実行される。このトンネリング処理については後で詳細に説明する。   Furthermore, the notification unit 103 can transmit communication control information via a direct communication path established up to the eNB 201 by a tunneling process using RRC INFORMATION TRANSFER. That is, the notification unit 103 can perform the notification process by encapsulating the communication control information with a transmission format defined in RRCINFORMATION TRANSFER and transmitting the encapsulated communication control information to the eNB 201. A direct communication path is established between the eNB 201 and the MME 202 by tunneling processing using S1APTRANSPORT, and a direct communication path is established between the MME 202 and MME 400 using tunneling processing using L2 Tunnel. The tunneling process is executed by performing the conversion process. This tunneling process will be described in detail later.

記憶部１０４は、ＵＥ１００の通信制御情報を記憶する部分であり、機能情報、認証情報、ＩＤ情報、コネクション情報を記憶している。   The storage unit 104 stores communication control information of the UE 100, and stores function information, authentication information, ID information, and connection information.

ハンドオーバ部１０５は、ｅＮＢ２０１とＢＳ３０１との間で、その通信接続を切り替える処理を行う部分であり、電波状況判断部１０６により判断された結果にしたがって、そのｅＮＢ２０１に隣接するＢＳ３０１に対して通信接続をするように接続処理を行う。また、ＢＳ３０１からｅＮＢ２０１に切り替えるようにすることもできる。   The handover unit 105 is a part that performs processing for switching the communication connection between the eNB 201 and the BS 301, and establishes a communication connection to the BS 301 adjacent to the eNB 201 according to the result determined by the radio wave status determination unit 106. The connection process is performed as follows. Also, the BS 301 can be switched to the eNB 201.

電波状況判断部１０６は、IEEE802.16e通信部１０２の電波状況を判断する部分である。電波状況判断部１０６は、IEEE802.16e通信部１０２の電波状況（通信品質）が所定値以上であると判断すると、ハンドオーバ部１０５に対して、３Ｇ通信部１０１による通信接続から、IEEE802.16e通信部１０２による通信接続をするよう指示を出力する。   The radio wave condition determining unit 106 is a part that determines the radio wave condition of the IEEE 802.16e communication unit 102. When the radio wave condition determination unit 106 determines that the radio wave condition (communication quality) of the IEEE802.16e communication unit 102 is equal to or higher than a predetermined value, the IEEE802.16e communication is performed from the communication connection by the 3G communication unit 101 to the handover unit 105. The unit 102 outputs an instruction to establish communication connection.

つぎに、ｅＮＢ２０１の機能について説明する。図７は、ｅＮＢ２０１の機能を示すブロック図である。図７に示されるように、ｅＮＢ２０１は、無線部２０１ａ（通信手段）、トンネリング処理部２０１ｂ、ネットワーク通信部２０１ｃ、通信品質判断部２０１ｄ、ハンドオーバ決定部２０１ｅを含んで構成されている。   Next, functions of the eNB 201 will be described. FIG. 7 is a block diagram illustrating functions of the eNB 201. As illustrated in FIG. 7, the eNB 201 includes a radio unit 201a (communication means), a tunneling processing unit 201b, a network communication unit 201c, a communication quality determination unit 201d, and a handover determination unit 201e.

無線部２０１ａは、ＵＥ１００と無線接続する部分である。無線部２０１ａはＵＥ１００から受けた信号をトンネリング処理部２０１ｂに出力する。   The radio unit 201a is a part that is wirelessly connected to the UE 100. The radio unit 201a outputs a signal received from the UE 100 to the tunneling processing unit 201b.

トンネリング処理部２０１ｂは、トンネリング処理により通信経路を確立する部分であり、より具体的には、無線部２０１ａによりＵＥ１００から受信されたカプセル化されたデータから、所定の各種制御信号またはユーザデータを抽出し、さらにこれを所定の伝送フォーマットでカプセル化することにより、仮想的な直結通信経路を確立する。カプセル化された各種データは、ネットワーク通信部２０１ｃに出力される。   The tunneling processing unit 201b is a part that establishes a communication path through tunneling processing, and more specifically, extracts various predetermined control signals or user data from the encapsulated data received from the UE 100 by the radio unit 201a. Further, by encapsulating it in a predetermined transmission format, a virtual direct connection communication path is established. The various encapsulated data is output to the network communication unit 201c.

ネットワーク通信部２０１ｃは、ＭＭＥ２０２、またはServing ＧＷ２０３と接続する分である。これらＭＭＥ２０２またはServingＧＷ２０３を介して、カプセル化したデータをＦＡＦ４００に送信することができる。   The network communication unit 201c is connected to the MME 202 or Serving GW 203. The encapsulated data can be transmitted to the FAF 400 via the MME 202 or Serving GW 203.

通信品質判断部２０１ｄは、無線部２０１ａにより３Ｇ通信手順に従って通信している通信品質を判断する部分であり、例えば、受信強度、Ｓ／Ｎ比などを用いて所定値以下であるか否かを判断する。そして、通信品質判断部２０１ｄは、通信品質が所定値以下であると判断すると、無線部２０１ａを用いて、ＵＥ１００に対して、IEEE802.16e通信部１０２における通信環境を測定するよう指示信号を送信する。   The communication quality determination unit 201d is a part that determines the communication quality of communication performed by the wireless unit 201a according to the 3G communication procedure. to decide. When the communication quality determination unit 201d determines that the communication quality is equal to or lower than the predetermined value, the communication quality determination unit 201d transmits an instruction signal to the UE 100 to measure the communication environment in the IEEE 802.16e communication unit 102 using the radio unit 201a. To do.

ハンドオーバ決定部２０１ｅは、ＵＥ１００がハンドオーバ処理を必要であるか否かを判断する部分であり、ＵＥ１００から送信されたIEEE802.16e通信部１０２における通信品質を示す測定結果に基づいて判断する。例えば、ハンドオーバ決定部２０１ｅは、ＵＥ１００から送信された測定結果で示されている通信品質（受信強度）が所定値以下であれば、ハンドオーバが必要であると判断する。そして、ハンドオーバ決定部２０１ｅは、無線部２０１ａを用いてハンドオーバ指示をＵＥ１００に送信する。   The handover determining unit 201e is a part that determines whether or not the UE 100 needs a handover process, and makes a determination based on the measurement result indicating the communication quality in the IEEE 802.16e communication unit 102 transmitted from the UE 100. For example, if the communication quality (reception strength) indicated by the measurement result transmitted from the UE 100 is equal to or lower than a predetermined value, the handover determining unit 201e determines that a handover is necessary. Then, the handover determining unit 201e transmits a handover instruction to the UE 100 using the radio unit 201a.

つぎに、ＵＥ１００が通信制御情報をＦＡＦ４００に送信する際に用いられる、トンネリング処理により確立された直結通信経路について説明する。図８は、トンネリング処理により確立された直結通信経路を示す模式図である。図８に示すように、ＵＥ１００とｅＮＢ２０１との間は、RRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、通信制御情報は送信される。また、ｅＮＢ２０１とＭＭＥ２０２との間は、S1APNAS TRANSPORTを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、通信制御情報は送信される。さらに、ＭＭＥ２０２とＦＡＦ４００との間は、L２Tunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、通信制御情報は送信される。   Next, a direct communication path established by a tunneling process used when the UE 100 transmits communication control information to the FAF 400 will be described. FIG. 8 is a schematic diagram showing a direct communication path established by tunneling processing. As illustrated in FIG. 8, communication control information is transmitted between the UE 100 and the eNB 201 via a direct communication path established by a tunneling process using RRC INFORMATION TRANSFER. Further, communication control information is transmitted between the eNB 201 and the MME 202 via a direct communication path established by a tunneling process using S1APNAS TRANSPORT. Further, communication control information is transmitted between the MME 202 and the FAF 400 via a direct communication path established by a tunneling process using L2 Tunnel.

このようにトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して通信制御情報は送信されることになり、伝送フォーマットの異なったメッセージを送信し、送信先でそのメッセージを適切に抽出することができる。   Thus, the communication control information is transmitted via the direct communication path established by the tunneling process, and a message having a different transmission format can be transmitted, and the message can be appropriately extracted at the transmission destination.

トンネリング処理についてさらに説明する。RRC INFORMATIONTRANSFERは、ＮＡＳ信号（Network Access Stratum：非無線管理系の制御信号）を送信するためのメッセージ形態であり、本実施形態では、ＮＡＳ信号としてIEEE802.16e通信方式にて規定されている各種メッセージが割り当てられている。そして、IEEE802.16eにおいて規定されているメッセージである、機能情報を含んだSSBasic Capability Request/Response Message、認証情報を含んだPrivacy Key ManagementRequest/Response message、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Request/Response message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Request/response messageが、RRC INFORMATION TRANSFERで規定されている伝送フォーマットで記述されることにより、トンネリング処理が行われる。   The tunneling process will be further described. RRC INFORMATIONTRANSFER is a message format for transmitting a NAS signal (Network Access Stratum: control signal for non-radio management system). In this embodiment, various messages defined in the IEEE 802.16e communication system as a NAS signal. Is assigned. And, a message specified in IEEE802.16e, SSBasic Capability Request / Response Message including function information, Privacy Key Management Request / Response message including authentication information, Registration Request / Response message including network entry information, A Dynamic Service Addition Request / response message including service flow information is described in a transmission format defined by RRC INFORMATION TRANSFER, whereby tunneling processing is performed.

図９に、その伝送フォーマットの模式図を示す。図９（ａ）に示されるとおり、RRC INFORMATIONTRANSFERにおけるダウンリンク方向（ｅＮＢ２０１からＵＥ１００への方向）の伝送フォーマットは、nas3GPPフィールド、cdma2000-Typeフィールド、cdma2000-Dedicatedinfoフィールド、IEEE802.16e-Typeフィールド、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドからなる。   FIG. 9 shows a schematic diagram of the transmission format. As shown in FIG. 9A, the transmission format in the downlink direction (direction from the eNB 201 to the UE 100) in the RRC INFORMATIONTRANSFER is a nas3GPP field, a cdma2000-Type field, a cdma2000-Dedicatedinfo field, an IEEE802.16e-Type field, an IEEE802. It consists of a .16e-Dedicatedinfo field.

また、図９（ｂ）に示されるとおり、RRC INFORMATION TRANSFERにおけるアップリンク方向（ＵＥ１００からｅＮＢ２０１への方向）の伝送フォーマットは、nas3GPPフィールド、cdma2000-Typeフィールド、cdma2000-MessageTypeフィールド、cdma2000-Dedicatedinfoフィールド、IEEE802.16e-Typeフィールド、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドからなる。   Further, as shown in FIG. 9B, the transmission format in the uplink direction (direction from the UE 100 to the eNB 201) in the RRC INFORMATION TRANSFER includes a nas3GPP field, a cdma2000-Type field, a cdma2000-MessageType field, a cdma2000-Dedicatedinfo field, It consists of an IEEE 802.16e-Type field and an IEEE 802.16e-Dedicated info field.

本実施形態では、アップリンク方向、ダウンリンク方向のそれぞれの伝送フォーマットにおいて、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに、IEEE802.16eにおいて規定されている各種メッセージが記述される。   In the present embodiment, various messages defined in IEEE 802.16e are described in the IEEE 802.16e-Dedicated info field in each transmission format in the uplink direction and the downlink direction.

すなわち、ＵＥ１００において、上述の通信制御情報であるSS BasicCapability Request Messageは、図９（ａ）に示されるIEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述され、ｅＮＢ２０１に送信される。また、ｅＮＢ２０１において、その応答であるSSBasic Capability Response Messageは、図９（ｂ）に示されるIEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述され、ＵＥ１００に送信される。これにより、機能情報はｅＮＢ２０１（ＦＡＦ４００およびＡＧＮ−ＧＷ３０２）に送信され、またその応答信号がＵＥ１００に送信される。   That is, in the UE 100, the SS Basic Capability Request Message that is the above-described communication control information is described in the IEEE 802.16e-Dedicated info field illustrated in FIG. 9A and transmitted to the eNB 201. Also, in the eNB 201, an SSBasic Capability Response Message that is a response is described in the IEEE 802.16e-Dedicated info field shown in FIG. 9B and transmitted to the UE 100. Thereby, function information is transmitted to eNB201 (FAF400 and AGN-GW302), and the response signal is transmitted to UE100.

同様に、認証情報を含んだPrivacy Key Management Requestmessage、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Request message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Request messageは、それぞれIEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述されてそれぞれ送信され、その応答である、認証情報を含んだPrivacyKey Management Response message、ネットワークエントリー情報を含んだRegistration Response message、サービスフロー情報を含んだDynamicService Addition Response messageは、IEEE802.16e-Dedicatedinfoフィールドに記述されてＵＥ１００に送信される。   Similarly, a Privacy Key Management Request message including authentication information, a Registration Request message including network entry information, and a Dynamic Service Addition Request message including service flow information are respectively described in the IEEE 802.16e-Dedicated info field and transmitted. The response is a PrivacyKey Management Response message including authentication information, a Registration Response message including network entry information, and a Dynamic Service Addition Response message including service flow information described in the IEEE802.16e-Dedicatedinfo field and transmitted to the UE 100. Is done.

つぎに、S1AP NAS TRANSPORTの伝送フォーマットについて説明する。S1APNAS TRANSPORTは、RRC INFORMATION TRANSFERと同様に、ＮＡＳ信号を送信するための伝送フォーマットである。図１０（ａ）に示されるとおり、ダウンリンク方向の伝送フォーマットは、MessageTypeフィールド、MME UE S1AP IDフィールド、eNB UE S1AP IDフィールド、NAS-PDUフィールド、Serving PLMNフィールド、HandoverRestriction Listフィールドからなる。また、図１０（ｂ）に示されているとおり、アップリンク方向の伝送フォーマットは、Message Typeフィールド、MMEUE S1AP IDフィールド、eNB UE S1AP IDフィールド、NAS-PDUフィールドからなる。   Next, the transmission format of S1AP NAS TRANSPORT will be described. S1APNAS TRANSPORT is a transmission format for transmitting a NAS signal, similar to RRC INFORMATION TRANSFER. As shown in FIG. 10A, the transmission format in the downlink direction includes a MessageType field, an MME UE S1AP ID field, an eNB UE S1AP ID field, a NAS-PDU field, a Serving PLMN field, and a Handover Restriction List field. As shown in FIG. 10B, the transmission format in the uplink direction includes a Message Type field, an MMEUE S1AP ID field, an eNB UE S1AP ID field, and a NAS-PDU field.

本実施形態では、アップリンク方向、ダウンリンク方向のそれぞれの伝送フォーマットにおいて、NAS-PDUフィールドにIEEE802.16e通信方式において規定されている制御信号が記述される。すなわち、アップリンク方向の伝送フォーマットにおけるNAS-PDUフィールドに、SSBasic Capability Request Message、Privacy Key Management Request message、RegistrationRequest message、Dynamic Service Addition Request messageがそれぞれ記述され、ダウンリンク方向の伝送フォーマットにおけるNAS-PDUフィールドにその応答である、SSBasic Capability Response Message、Privacy Key Management Response message、RegistrationResponse message、Dynamic Service Addition Response messageがそれぞれ記述される。各メッセージが記述された伝送フォーマットのパケットが送受信されることになる。   In the present embodiment, control signals defined in the IEEE 802.16e communication system are described in the NAS-PDU field in each transmission format in the uplink direction and the downlink direction. That is, an SS-Basic Capability Request Message, a Privacy Key Management Request message, a Registration Request message, and a Dynamic Service Addition Request message are described in the NAS-PDU field in the uplink-direction transmission format, and the NAS-PDU field in the downlink-direction transmission format. The response includes SSBasic Capability Response Message, Privacy Key Management Response message, Registration Response message, and Dynamic Service Addition Response message. A packet in a transmission format in which each message is described is transmitted / received.

図８に戻り、引き続き説明すると、ＵＥ１００は、RRC INFORMATIONTRANSFERを用いてＮＡＳ信号として扱われる、IEEE802.16eで規定される各メッセージをｅＮＢ２０１に送信する。ｅＮＢ２０１では、RRCINFORMATION TRANSFERで規定されている伝送フォーマットからＮＡＳ信号を抽出し、S1AP NAS TRANSPORTを用いてＮＡＳ信号をＭＭＥ２０２に送信する。ＭＭＥ２０２は、S1APNAS TRANSPORTで規定されている伝送フォーマットからＮＡＳ信号を抽出し、L2 Tunnelを用いてＦＡＦ４０４に送信する。ＦＡＦ４０４では、さらにGRETunnelを用いてＢＳ３０１にＮＡＳ信号を送信することができる。   Returning to FIG. 8, the description will continue. The UE 100 transmits, to the eNB 201, each message defined in IEEE 802.16e, which is handled as a NAS signal using RRC INFORMATIONTRANSFER. The eNB 201 extracts a NAS signal from the transmission format defined by RRCINFORMATION TRANSFER, and transmits the NAS signal to the MME 202 using S1AP NAS TRANSPORT. The MME 202 extracts a NAS signal from the transmission format defined by S1APNAS TRANSPORT, and transmits it to the FAF 404 using the L2 Tunnel. The FAF 404 can further transmit a NAS signal to the BS 301 using GRETunnel.

このようなトンネリング処理により、IEEE802.16eで規定されている制御信号を、３Ｇネットワーク２００を介して送信することができる。   By such a tunneling process, a control signal defined by IEEE802.16e can be transmitted via the 3G network 200.

つぎに、L2 Tunnelの伝送フォーマットについて説明する。図１１は、L2Tunnelの伝送フォーマットを示す模式図である。図１１に示されるように、L2 Tunnelの伝送フォーマットは、Layer2フィールド、ＩＰフィールド、ＵＤＰフィールド、Ｌ２ＴＰフィールド（ＰＰＰフィールド、ＩＰフィールド、ＴＣＰ／ＵＤＰフィールド、Ｄａｔａフィールド）から構成されており、上述のIEEE802.16eにて規定されている各種メッセージは、Ｄａｔａフィールドに記述される。   Next, the transmission format of L2 Tunnel will be described. FIG. 11 is a schematic diagram showing a transmission format of L2Tunnel. As shown in FIG. 11, the L2 Tunnel transmission format includes a Layer 2 field, an IP field, a UDP field, and an L2TP field (PPP field, IP field, TCP / UDP field, Data field). Various messages specified in .16e are described in the Data field.

さらに、GRE(GenericRouting Encapsulation) Tunnelの伝送フォーマットについて説明する。図１２は、GRETunnelの伝送フォーマットを示す模式図である。図１２に示されるように、GRE Tunnelの伝送フォーマットは、ＩＰフィールド、ＧＲＥフィールドからなり、このＧＲＥフィールドは、ＩＰフィールド、ＴＣＰフィールド、ＨＴＴＰフィールドからなる。各種メッセージは、ＨＴＴＰフィールドに記述される。   Further, a transmission format of GRE (Generic Routing Encapsulation) Tunnel will be described. FIG. 12 is a schematic diagram showing a GRETunnel transmission format. As shown in FIG. 12, the GRE Tunnel transmission format includes an IP field and a GRE field, and this GRE field includes an IP field, a TCP field, and an HTTP field. Various messages are described in the HTTP field.

つぎに、ＵＥ１００において、３ＧＰＰネットワーク２００からIEEE802.16eネットワーク３００に対してハンドオーバ処理を行うときの動作について説明する。図１３は、IEEE802.16eに規定されたメッセージを用いたハンドオーバ処理のシーケンス図である。   Next, an operation when the UE 100 performs a handover process from the 3GPP network 200 to the IEEE 802.16e network 300 will be described. FIG. 13 is a sequence diagram of a handover process using a message defined in IEEE 802.16e.

ＵＥ１００がｅＮＢ２０１の通信圏内に入り、位置登録処理を行うに際して、IEEE802.16e機能ありの機能情報が３ＧＰＰネットワーク２００側に登録される（Ｓ１０１）。なお、ハンドオーバによりｅＮＢ２０１の通信圏内に入った場合には、ハンドオーバ元のｅＮＢから機能情報は登録される。そして、ＵＥ１００において、３Ｇ通信部１０１により、データ通信または音声通話が、ServingＧＷ２０３を介して通信相手であるＵＥ１００ｘと行われる（Ｓ１０２）。ｅＮＢ２０１では、IEEE802.16e機能ありの機能情報を受け、ｅＮＢ２０１の隣接セル情報にIEEE802.16eの基地局であるＢＳが存在していると判断する場合には、ＵＥ１００に対してハンドオーバのための事前登録処理を行うことを示すRRCCONNECTION RECONFIGURATIONが出力される（Ｓ１０３）。   When the UE 100 enters the communication range of the eNB 201 and performs location registration processing, function information with the IEEE 802.16e function is registered on the 3GPP network 200 side (S101). Note that when the eNB 201 falls within the communication range due to handover, the function information is registered from the handover source eNB. Then, in the UE 100, the 3G communication unit 101 performs data communication or voice call with the UE 100x that is the communication partner via the Serving GW 203 (S102). When the eNB 201 receives function information with the IEEE 802.16e function and determines that a BS that is an IEEE 802.16e base station exists in the neighboring cell information of the eNB 201, the eNB 201 performs advance handover for the UE 100 in advance. RRCCONNECTION RECONFIGURATION indicating that registration processing is to be performed is output (S103).

ＵＥ１００では、事前登録処理を示すRRC CONNECTIONRECONFIGURATIONを受けると、通知部１０３により、事前登録処理を行う旨が決定され（Ｓ１０４）、事前登録処理が行われる（Ｓ１０５）。この通知部１０３では、ｅＮＢ２０１との間では、RRCINFORMATION TRANSFERによりトンネリング処理が行われ、このRRC INFORMATION TRANSFERを介して事前登録処理が行われる。また、ｅＮＢ２０１では、S1APNAS TRANSPORTを介して事前登録処理が行われる。ＭＭＥ２０２では、L2 Tunnelを用いて事前登録処理が行われる。   When receiving the RRC CONNECTIONRECONFIGURATION indicating the pre-registration process, the UE 100 determines that the pre-registration process is performed by the notification unit 103 (S104), and performs the pre-registration process (S105). In this notification unit 103, tunneling processing is performed with the eNB 201 by RRCINFORMATION TRANSFER, and pre-registration processing is performed through this RRC INFORMATION TRANSFER. Moreover, in eNB201, a prior registration process is performed via S1APNAS TRANSPORT. In the MME 202, pre-registration processing is performed using the L2 Tunnel.

このようにトンネリング処理により確立された通信経路を介して、SS BasicCapability Request/Response Message（図１３におけるＳＢＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰ）、Privacy Key ManagementRequest/Response message（図１３におけるＰＫＭｖ２−ＲＥＱ／ＲＳＰ）、Registration Request/Responsemessage（図１３におけるＲＥＧ−ＲＥＱ／ＲＳＰ）、Dynamic Service Addition Request/Response/Ackmessage（図１３におけるＤＳＡ−ＲＥＱ／ＲＳＰ／ＡＣＫ）の信号が送受信される。ここでＲＥＱとは、リクエスト信号を示し、ＲＳＰとは、その応答信号を示し、ＡＣＫとは、応答信号に対する肯定信号を示す。   Thus, via the communication path established by the tunneling process, SS Basic Capability Request / Response Message (SBC-REQ / RSP in FIG. 13), Privacy Key Management Request / Response message (PKMv2-REQ / RSP in FIG. 13), Registration Request / Response message (REG-REQ / RSP in FIG. 13) and Dynamic Service Addition Request / Response / Ack message (DSA-REQ / RSP / ACK in FIG. 13) are transmitted and received. Here, REQ indicates a request signal, RSP indicates a response signal thereof, and ACK indicates an affirmative signal with respect to the response signal.

よって、ＵＥ１００とＦＡＦ４００との間ではトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、IEEE802.16eで規定されているメッセージを送受信することにより、３Ｇネットワーク２００を介して通信制御情報の事前登録処理をスムーズに行うことができる。   Therefore, the communication control information pre-registration process via the 3G network 200 is performed between the UE 100 and the FAF 400 by transmitting and receiving a message defined by IEEE 802.16e via the direct communication path established by the tunneling process. Can be done smoothly.

ＦＡＦ４００では、受信した事前登録情報に基づいて認証処理がＡＡＡ６００に対して行われる。ＦＡＦ４００とＡＡＡ６００との間では、GRE Tunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して認証処理が行われる（Ｓ１０５ｘ）。   In FAF 400, authentication processing is performed on AAA 600 based on the received pre-registration information. An authentication process is performed between the FAF 400 and the AAA 600 via a direct communication path established by a tunneling process using a GRE Tunnel (S105x).

事前登録処理が行われた後、ｅＮＢ２０１では、通信品質判断部２０１ｄにより３Ｇ通信部１０１における通信品質（受信強度、Ｓ／Ｎ比など）が測定され、その通信品質が悪化した判断されると（Ｓ１０６）、無線部２０１ａを用いてIEEE802.16e通信部１０２の通信品質の測定指示を示すRRC CONNECTION RECONFIGURATIONがＵＥ１００に送信される（Ｓ１０７）。   After the pre-registration process is performed, the eNB 201 measures the communication quality (reception strength, S / N ratio, etc.) in the 3G communication unit 101 by the communication quality determination unit 201d, and determines that the communication quality has deteriorated ( (S106), RRC CONNECTION RECONFIGURATION indicating a communication quality measurement instruction of the IEEE 802.16e communication unit 102 is transmitted to the UE 100 using the radio unit 201a (S107).

ＵＥ１００では、３Ｇ通信部１０１により測定指示が受信されると、IEEE802.16e通信部１０２に対して起動するよう指示信号が出力される（Ｓ１０８）。IEEE802.16e通信部１０２では、電源がオンされ、電波状況判断部１０６により通信品質が測定され（Ｓ１０９）、電波状況判断部１０６により測定結果が出力される（Ｓ１１０）。ここでは、電波状況がよいとの測定結果が出ているため、ハンドオーバ決定部２０１ｅによりIEEE802.16e通信へのハンドオーバ処理が決定される（Ｓ１１１）。   In the UE 100, when a measurement instruction is received by the 3G communication unit 101, an instruction signal is output to the IEEE802.16e communication unit 102 to start (S108). In the IEEE802.16e communication unit 102, the power is turned on, the communication quality is measured by the radio wave condition determining unit 106 (S109), and the measurement result is output by the radio wave condition determining unit 106 (S110). Here, since the measurement result that the radio wave condition is good is output, the handover determination unit 201e determines the handover process to the IEEE 802.16e communication (S111).

ハンドオーバ処理の決定がされると、ハンドオーバ決定部２０１ｅにより、ハンドオーバ指示がＵＥ１００に対して出力される。そして、ＵＥ１００とｅＮＢ２０１との間では、RRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、また、ｅＮＢ２０１とＭＭＥ２０２との間ではS1APNAS TRANSPORTを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、さらにL2 Tunnelを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、これら確立された直結通信経路を介してＵＥ１００とＦＡＦ４００との間でハンドオーバ処理のための制御信号（ＨＯ−ＲＥＱ／ＲＳＰ、ＨＯ−ＩＮＤ）が送受信される（Ｓ１１２）。そして、ＦＡＦ４００とＡＳＮ−ＧＷ３０２との間で、GRETunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、ハンドオーバ処理のための処理がなされる（Ｓ１１２ｘ）。   When the handover process is determined, the handover determination unit 201e outputs a handover instruction to the UE 100. A direct communication path is established between the UE 100 and the eNB 201 by tunneling processing using RRC INFORMATION TRANSFER, and a direct communication path is established between the eNB 201 and MME 202 by tunneling processing using S1APNAS TRANSPORT. Furthermore, a direct communication path is established by tunneling processing using the L2 Tunnel, and a control signal (HO-REQ) for handover processing between the UE 100 and the FAF 400 is established through these established direct communication paths. / RSP, HO-IND) is transmitted / received (S112). Then, processing for handover processing is performed between the FAF 400 and the ASN-GW 302 via a direct communication path established by tunneling processing using GRETunnel (S112x).

これらハンドオーバ処理が行われると、ＵＥ１００では３Ｇ通信部１０１からIEEE802.16e通信部１０２への切換処理がなされ（Ｓ１１３）、ＲＮＧ−ＲＥＱ／ＲＳＰの送受信が行われ、ＵＥ１００とＢＳ３０１とが通信接続さ れ（Ｓ１１４）、ハンドオーバ処理が完了する（Ｓ１１５）。   When these handover processes are performed, the UE 100 performs a switching process from the 3G communication unit 101 to the IEEE 802.16e communication unit 102 (S113), performs transmission / reception of RNG-REQ / RSP, and the UE 100 and the BS 301 are in communication connection. This completes the handover process (S115).

なお、図１３におけるシーケンス図に代えて、図１４に示されるシーケンス図を用いてもよい。すなわち、Ｓ１０５においてトンネリング処理により確立された直結通信経路を通過するメッセージは、IEEE802.16eにより規定されたメッセージに代えた独自メッセージとしてもよい。例えば、独自メッセージとして、一のリクエスト信号であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTに、SS Basic Capability Request Message（図１３におけるＳＢＣ−ＲＥＱ）、PrivacyKey Management Request message（図１３におけるＰＫＭｖ２−ＲＥＱ）、Registration Request message（図１３におけるＲＥＧ−ＲＥＱ）、DynamicService Addition Request message（図１３におけるＤＳＡ−ＲＥＱ）を含ませたメッセージとしてもよい。   Instead of the sequence diagram in FIG. 13, the sequence diagram shown in FIG. 14 may be used. That is, the message passing through the direct communication path established by the tunneling process in S105 may be a unique message that is replaced with a message defined by IEEE 802.16e. For example, as an original message, one request signal, IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUEST, SS Basic Capability Request Message (SBC-REQ in FIG. 13), PrivacyKey Management Request message (PKMv2-REQ in FIG. 13), Registration Request message ( A message including REG-REQ in FIG. 13 and Dynamic Service Addition Request message (DSA-REQ in FIG. 13) may be used.

その場合、その応答メッセージであるIEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSEは、SS Basic Capability Response Message（図１３におけるＳＢＣ−ＲＳＰ）、PrivacyKey Management Response message（図１３におけるＰＫＭｖ２−ＲＳＰ）、Registration Response message（図１３におけるＲＥＧ−ＲＳＰ）、DynamicService Addition Response message（図１３におけるＤＳＡ−ＲＳＰ）を含ませたメッセージとなる。   In this case, the IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSE that is the response message includes an SS Basic Capability Response Message (SBC-RSP in FIG. 13), a PrivacyKey Management Response message (PKMv2-RSP in FIG. 13), and a Registration Response message (REG in FIG. 13). -RSP), DynamicService Addition Response message (DSA-RSP in FIG. 13).

また、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRMには、DynamicService Addition Ack messageを含ませたメッセージとなる。これら独自のメッセージを用いることにより、シーケンス処理を軽減させることができる。   The IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRM is a message including a Dynamic Service Addition Ack message. By using these unique messages, the sequence processing can be reduced.

つぎに、図１４に、上述の独自メッセージを用いたハンドオーバ処理を示すシーケンス図を示す。図１４におけるＳ１０５ａにおいては、ＵＥ１００とｅＮＢ２０１との間でRRC INFORMATION TRANSFERを用いたトンネリング処理が行われ、ｅＮＢ２０１とＭＭＥ２０２との間では、S1AP NASTRANSPORTを用いたトンネリング処理が行われ、ＭＭＥ２０２とＦＡＦ４００との間ではL2 Tunnelを用いたトンネリング処理が行われている。そして、これらトンネリング処理により確立された通信経路には、上述の各種メッセージのすべてを含んだ一のIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTがＵＥ１００からＦＡＦ４００に対して送信され、ＦＡＦ４００からＵＥ１００に対して、その応答であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER RESPONSEが送信される。そして、ＵＥ１００からＦＡＦ４００に対して、IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER CONFIRMが送信される。   Next, FIG. 14 shows a sequence diagram illustrating a handover process using the above-described unique message. In S105a in FIG. 14, a tunneling process using RRC INFORMATION TRANSFER is performed between the UE 100 and the eNB 201, a tunneling process using S1AP NASTRANSPORT is performed between the eNB 201 and the MME 202, and the MME 202 and the FAF 400 Between them, tunneling processing using L2 Tunnel is performed. In the communication path established by the tunneling process, one IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUEST including all of the above-mentioned various messages is transmitted from the UE 100 to the FAF 400, and the response from the FAF 400 to the UE 100 is received. A certain IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER RESPONSE is transmitted. Then, IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER CONFIRM is transmitted from the UE 100 to the FAF 400.

これにより、IEEE802.16eでは、５．５往復していた信号のやり取りを、１．５往復まで軽減することができ、通信トラフィックを軽減することができるとともに、ＵＥ１００をはじめとする各種装置の処理負荷を軽減することができる。   Thereby, in IEEE802.16e, it is possible to reduce the exchange of signals that have been performed in 5.5 round trips to 1.5 round trips, thereby reducing communication traffic and processing of various devices including the UE 100. The load can be reduced.

つぎに、本実施形態の変形例について説明する。上述の本実施形態においては、Ｃ−Ｐｌａｎｅを用いた処理であったが、これに代えてＵ−Ｐｌａｎｅを用いた処理としてもよい。図１５に、Ｕ−Ｐｌａｎｅを用いたときのトンネリング処理により確立された通信経路の模式図を示す。   Next, a modification of this embodiment will be described. In the above-described embodiment, the process is performed using C-Plane, but may be performed using U-Plane instead. FIG. 15 is a schematic diagram of a communication path established by tunneling processing when U-Plane is used.

図１５に示すように、ＵＥ１００は、トンネリング処理によりｅＮＢ２０１、Ｓ−ＧＷ２０３を介して、ＦＡＦ４００との間で直結した仮想的な通信経路を確立している。ここでは、ＩＰ Tunnelを用いたトンネリング処理により直結通信経路が確立されており、また、Ｕ−Ｐｌａｎｅを用いていることからＳ−ＧＷ２０３を介した通信経路が確立されている。この変形例においては、ＩＰTunnelを用いたトンネリング処理により確立された直結通信経路を介して、SS Basic Capability Request/ResponseMessage（図１３におけるＳＢＣ−ＲＥＱ／ＲＳＰ）、Privacy Key Management Request/Response message（図１３におけるＰＫＭｖ２−ＲＥＱ／ＲＳＰ）、RegistrationRequest/Response message（図１３におけるＲＥＧ−ＲＥＱ／ＲＳＰ）、Dynamic Service AdditionRequest/Response/Ack messageを送受信しようとするものである。   As illustrated in FIG. 15, the UE 100 has established a virtual communication path directly connected to the FAF 400 via the eNB 201 and the S-GW 203 by a tunneling process. Here, a direct communication path is established by tunneling processing using IP Tunnel, and a communication path via S-GW 203 is established because U-Plane is used. In this modification, SS Basic Capability Request / Response Message (SBC-REQ / RSP in FIG. 13), Privacy Key Management Request / Response message (FIG. 13) are established via a direct connection communication path established by tunneling processing using IPTunnel. PKMv2-REQ / RSP), Registration Request / Response message (REG-REQ / RSP in FIG. 13), and Dynamic Service Addition Request / Response / Ack message.

図１６は、この変形例における通信システムのシーケンス図を示す。本実施形態との相違点は、Ｓ１０５ｂおよびＳ１１２ｂの処理において、Ｓ−ＧＷ２０３を介してＵ−Ｐｌａｎｅ上でメッセージを送信しようとする点にある。そのため、ユーザデータを通すことのできるトンネリング処理であるＩＰ Tunnelを用いている。より詳細に説明すると、ＵＥ１００において、通知部１０３は、ＦＡＦ４００との間で、ＩＰ Tunnelを用いたトンネリング処理により直結通信経路を確立し、ユーザデータ（Ｕ−Ｐｌａｎｅ上で）として上述IEEE802.16eにより規定されたメッセージを送受信させている。   FIG. 16 shows a sequence diagram of the communication system in this modification. The difference from the present embodiment is that a message is transmitted on the U-Plane via the S-GW 203 in the processes of S105b and S112b. Therefore, IP Tunnel, which is a tunneling process that can pass user data, is used. More specifically, in the UE 100, the notification unit 103 establishes a direct communication path with the FAF 400 by a tunneling process using an IP Tunnel, and transmits the user data (on the U-Plane) according to the above-described IEEE802.16e. The specified message is sent and received.

また、図１６におけるＳ１１２ｂにおいて示されているように、ＵＥ１００とＦＡＦ４００との間で、ＩＰ Tunnelにより直結通信経路が確立され、ハンドオーバ処理を行うための制御信号であるHO-REQ/RSPおよびHO-INDは、ＩＰパケットのユーザデータとして、この通信経路を介してＦＡＦ４００とＵＥ１００との間で送受信される。   Also, as shown in S112b in FIG. 16, a direct connection communication path is established by the IP Tunnel between the UE 100 and the FAF 400, and HO-REQ / RSP and HO− which are control signals for performing a handover process. The IND is transmitted / received between the FAF 400 and the UE 100 via this communication path as user data of an IP packet.

このように、ＵＥ１００とＦＡＦ４００との間で、ユーザデータとしてメッセージを送受信することができ、制御信号のメッセージ形態の異なるネットワーク間において、メッセージのやり取りを行うことができる。   In this manner, messages can be transmitted and received as user data between the UE 100 and the FAF 400, and messages can be exchanged between networks having different message forms of control signals.

なお、図１６におけるシーケンス図に代えて、図１７に示されるシーケンス図を用いてもよい。すなわち、Ｓ１０５ｂにおいてトンネリング処理により確立された直結通信経路を通過するメッセージは、IEEE802.16eにより規定されたメッセージに代えた独自メッセージとしてもよい。例えば、独自メッセージとして、一のリクエスト信号であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTに、SS Basic Capability Request Message（図１６におけるＳＢＣ−ＲＥＱ）、PrivacyKey Management Request message（図１６におけるＰＫＭｖ２−ＲＥＱ）、Registration Request message（図１６におけるＲＥＧ−ＲＥＱ）、DynamicService Addition Request message（図１６におけるＤＳＡ−ＲＥＱ）を含ませたメッセージとしてもよい。   Instead of the sequence diagram in FIG. 16, the sequence diagram shown in FIG. 17 may be used. That is, the message passing through the direct communication path established by the tunneling process in S105b may be a unique message that is replaced with a message defined by IEEE 802.16e. For example, as a unique message, an IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUEST that is one request signal, an SS Basic Capability Request Message (SBC-REQ in FIG. 16), a PrivacyKey Management Request message (PKMv2-REQ in FIG. 16), a Registration Request message ( A message including a REG-REQ in FIG. 16 and a Dynamic Service Addition Request message (DSA-REQ in FIG. 16) may be used.

その場合、その応答メッセージであるIEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSEは、SS Basic Capability Response Message（図１６におけるＳＢＣ−ＲＳＰ）、PrivacyKey Management Response message（図１６におけるＰＫＭｖ２−ＲＳＰ）、Registration Response message（図１６におけるＲＥＧ−ＲＳＰ）、DynamicService Addition Response message（図１６におけるＤＳＡ−ＲＳＰ）を含ませたメッセージとなる。   In this case, the IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER RESPONSE that is the response message includes an SS Basic Capability Response Message (SBC-RSP in FIG. 16), a PrivacyKey Management Response message (PKMv2-RSP in FIG. 16), and a Registration Response message (REG in FIG. 16). -RSP), DynamicService Addition Response message (DSA-RSP in FIG. 16).

また、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRMには、DynamicService Addition Ack messageを含ませたメッセージとなる。これら独自のメッセージを用いることにより、シーケンス処理を軽減させることができる。   The IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRM is a message including a Dynamic Service Addition Ack message. By using these unique messages, the sequence processing can be reduced.

つぎに図１７に、上述の独自メッセージを用いたハンドオーバ処理を示すシーケンス図を示す。図１７におけるＳ１０５ｃにおいては、ＵＥ１００とＦＡＦ４００との間でＩＰ Tunnelを用いたトンネリング処理が行われる。そして、これらトンネリング処理により確立された直結通信経路には、IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTがＵＥ１００からＦＡＦ４００に対して送信され、ＦＡＦ４００からＵＥ１００に対して、その応答であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER RESPONSEが送信される。そして、ＵＥ１００からＦＡＦ４００に対して、IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER CONFIRMが送信される。   Next, FIG. 17 shows a sequence diagram showing a handover process using the above-described unique message. In S105c in FIG. 17, a tunneling process using IP Tunnel is performed between the UE 100 and the FAF 400. Then, the IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUEST is transmitted from the UE100 to the FAF400 on the direct communication path established by the tunneling process, and the response IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER RESPONSE is transmitted from the FAF400 to the UE100. . Then, IEEE802.16e CONTEXTTRANSFER CONFIRM is transmitted from the UE 100 to the FAF 400.

これにより、IEEE802.16eでは、５．５往復していた信号のやり取りを、１．５往復まで軽減することができ、通信トラフィックを軽減することができるとともに、ＵＥ１００をはじめとする各種装置の処理負荷を軽減することができる。   Thereby, in IEEE802.16e, it is possible to reduce the exchange of signals that have been performed in 5.5 round trips to 1.5 round trips, thereby reducing communication traffic and processing of various devices including the UE 100. The load can be reduced.

つぎに、本実施形態および変形例における通信システムの作用効果について説明する。この通信システムにおいて、通知部１０３は、ＵＥ１００が３Ｇ通信部１０１を用いた通信を実行中に、トンネリング処理によりＵＥ１００とＡＧＮ−ＧＷ３０２との間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、ハンドオーバ処理のための通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク３００（ＡＧＮ−ＧＷ３０２）側に通知する。ハンドオーバ部１０５は、通信制御情報の通知処理を省略して、ハンドオーバ処理を実行する。そして、ＢＳ３０１は、事前に通知を受けた通信制御情報を用いてＵＥ１００からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行することができる。これにより、異なる通信方式間、例えば３ＧＰＰ通信とIEEE802.16e通信との間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。よって、ハンドオーバ処理を中に通信制御情報をやり取りすることなく、スムーズなハンドオーバ処理を実行することができる。   Next, operational effects of the communication system in the present embodiment and the modification will be described. In this communication system, the notification unit 103 performs a virtual direct connection communication path established between the UE 100 and the AGN-GW 302 by a tunneling process while the UE 100 is performing communication using the 3G communication unit 101. Communication control information for handover processing is notified to the IEEE 802.16e network 300 (AGN-GW 302) side. The handover unit 105 omits the communication control information notification process and executes the handover process. And BS301 can perform the communication process with respect to the handover process from UE100 using the communication control information notified in advance. Accordingly, smooth communication control information notification can be performed before the handover process between different communication methods, for example, between 3GPP communication and IEEE 802.16e communication. Therefore, smooth handover processing can be executed without exchanging communication control information during the handover processing.

さらに、本実施形態の通信システムにおいては、ＵＥ１００の通知部１０３が、直結通信経路を介してＦＡＦ４００との間で、IEEE802.16eで規定されているメッセージを送受信することにより、通信制御情報をＦＡＦ４００に通知することができる。例えば、SS Basic Capability Request/Response Message、Privacy Key ManagementRequest/Response message、Registration Request/Response message、Dynamic ServiceAddition Request/Response/Ack messageを送受信することにより、通信制御情報を通知することができる。   Furthermore, in the communication system of the present embodiment, the notification unit 103 of the UE 100 transmits and receives communication control information to and from the FAF 400 via the direct communication path, thereby transmitting and receiving communication control information to the FAF 400. Can be notified. For example, the communication control information can be notified by transmitting / receiving an SS Basic Capability Request / Response Message, a Privacy Key Management Request / Response message, a Registration Request / Response message, and a Dynamic Service Addition Request / Response / Ack message.

ＦＡＦ４００は、IEEE802.16eで規定されているメッセージから通信制御情報を抽出し、直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク３００（ＡＧＮ−ＧＷ３０２）に通知することができる。これにより、異なる通信方式間においてスムーズな通信制御情報の通知をハンドオーバ処理前に行うことができる。   The FAF 400 can extract communication control information from a message defined by IEEE 802.16e, and can notify the extracted communication control information to the IEEE 802.16e network 300 (AGN-GW 302) via a direct communication path. . Accordingly, smooth communication control information notification between different communication methods can be performed before the handover process.

ここで、本実施形態の通信システムにおいて、ＵＥ１００の通知部１０３は、Ｃ−Ｐｌａｎｅ（呼制御信号プレーン）で通信制御情報を通知することで、その通信制御情報の通知処理を確実に実行することができる。また、その変形例として、通知部１０３は、Ｕ−Ｐｌｎａｅ（ユーザ情報転送プレーン）で通信制御情報を通知すると、簡易な処理により通信制御情報の通知処理を実現することができる。   Here, in the communication system of the present embodiment, the notification unit 103 of the UE 100 notifies the communication control information by C-Plane (call control signal plane), thereby reliably executing the communication control information notification process. Can do. Moreover, as a modification, when the notification unit 103 notifies the communication control information using U-Plnae (user information transfer plane), the notification process of the communication control information can be realized by a simple process.

また、本実施形態の通信システムにおいて、通知部１０３は、通信経路を介してＦＡＦ４００との間で、通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、通信制御情報をＦＡＦ４００に通知することができる。例えば、独自メッセージとして、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER REQUEST、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFERRESPONSE、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRMを用いることで、通信制御情報を通知することができる。   In the communication system according to the present embodiment, the notification unit 103 transmits one request signal including communication control information to the FAF 400 via the communication path, receives the response signal, and responds to the response signal. By sequentially transmitting confirmation signals for confirmation, it is possible to notify the FAF 400 of communication control information. For example, communication control information can be notified by using IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER REQUEST, IEEE802.16e CONTEXT TRANSFERRESPONSE, and IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER CONFIRM as unique messages.

ＦＡＦ４００は、通知部１０３から送信された要求信号であるIEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUESTに対して、その応答信号であるIEEE802.16e CONTEXT TRANSFER RESPONSEを送信するとともに、IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER REQUESTから通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報をIEEE802.16eネットワーク３００（ＡＧＮ−ＧＷ３０２）側に通知することができる。   The FAF 400 transmits an IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER REQUEST that is a response signal to the IEEE802.16eCONTEXT TRANSFER REQUEST that is a request signal transmitted from the notification unit 103, and also receives communication control information from the IEEE802.16e CONTEXT TRANSFER REQUEST. The extracted communication control information can be notified to the IEEE 802.16e network 300 (AGN-GW 302) side.

１００…移動機、１０１…通信部、１０２…通信部、１０３…通知部、１０４…記憶部、１０５…ハンドオーバ部、１０６…電波状況判断部、２００…３ＧＰＰネットワーク、２０１ａ…無線部、２０１ｂ…トンネリング処理部、２０１ｃ…ネットワーク通信部、２０１ｄ…通信品質判断部、２０１ｅ…ハンドオーバ決定部、３００…IEEE802.16eネットワーク、４００…ＦＡＦ、５００…他の通信網。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Mobile device, 101 ... Communication part, 102 ... Communication part, 103 ... Notification part, 104 ... Memory | storage part, 105 ... Handover part, 106 ... Radio wave condition judgment part, 200 ... 3GPP network, 201a ... Radio | wireless part, 201b ... Tunneling Processing unit, 201c, network communication unit, 201d, communication quality determination unit, 201e, handover determination unit, 300, IEEE 802.16e network, 400, FAF, 500, other communication network.

Claims (8)

一の通信方式の一の通信ネットワークに配置されている第１の基地局と、他の通信方式の他の通信ネットワークに配置されている第２の基地局と、移動機とからなる通信システムにおいて、
前記移動機は、
前記第１の基地局を介して一の通信方式を実行する第１の通信手段と、
前記第２の基地局を介して他の通信方式を実行する第２の通信手段と、
前記第１の通信手段による通信を実行中に、前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知手段と、
前記通知手段による通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第１の基地局から前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバ手段と、
を備え、
前記第２の基地局は、
前記移動機における前記ハンドオーバ手段によるハンドオーバ処理が終了すると、前記通知手段により通知された前記通信制御情報を用いて前記移動機と通信処理を実行する通信手段と、
を備える通信システム。 In a communication system comprising a first base station arranged in one communication network of one communication method, a second base station arranged in another communication network of another communication method, and a mobile device ,
The mobile device is
First communication means for executing a communication method via the first base station;
Second communication means for executing another communication method via the second base station;
Virtual direct communication established between the mobile device and the other communication network by tunneling processing prior to handover processing to the second base station during communication by the first communication means A notification means for notifying the other communication network side of communication control information necessary for communication connection processing via a path;
After the notification process by the notification means, a handover means for starting the handover process from the first base station to the second base station by omitting the communication control information notification process;
With
The second base station is
When the handover process by the handover unit in the mobile device is completed, a communication unit that executes a communication process with the mobile device using the communication control information notified by the notification unit;
A communication system comprising: 前記第１の基地局と前記第２の基地局とを接続するハンドオーバ制御装置をさらに備え、
前記通知手段は、前記直結通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報のそれぞれに対応した要求信号およびその応答信号を順次送受信することにより、前記複数の通信制御情報の全てを前記ハンドオーバ制御装置に通知し、
前記ハンドオーバ制御装置は、他の通信方式で規定されている制御信号から通信制御情報を抽出し、前記直結通信経路を介して、抽出された通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。 A handover control device for connecting the first base station and the second base station;
The notification means sequentially transmits / receives a request signal and a response signal corresponding to each of a plurality of communication control information to / from the handover control apparatus via the direct communication path, thereby transmitting the plurality of communication control information. All of the above to the handover control device,
The handover control apparatus extracts communication control information from a control signal defined in another communication method, and notifies the extracted communication control information to the other communication network side through the direct connection communication path. The communication system according to claim 1. 前記通知手段は、呼制御信号プレーンで通信制御情報を通知することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。   The communication system according to claim 2, wherein the notification means notifies communication control information using a call control signal plane. 前記通知手段は、ユーザ情報転送プレーンで通信制御情報を通知することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。   The communication system according to claim 2, wherein the notification unit notifies communication control information using a user information transfer plane. 前記第１の基地局と前記第２の基地局とを接続するハンドオーバ制御装置をさらに備え、
前記通知手段は、前記通信経路を介して前記ハンドオーバ制御装置との間で、複数の通信制御情報を含んだ一の要求信号の送信、その応答信号の受信、および当該応答信号に対する確認のための確認信号の送信を順次実行することにより、前記通信制御情報を前記ハンドオーバ制御装置に通知し、
前記ハンドオーバ制御装置は、前記通知手段から送信された要求信号に対して応答信号を送信するとともに、前記要求信号から通信制御情報を抽出し、当該抽出された通信制御情報を前記他のネットワーク側に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。 A handover control device for connecting the first base station and the second base station;
The notifying means transmits and receives one request signal including a plurality of communication control information, receives the response signal, and confirms the response signal with the handover control apparatus via the communication path. By sequentially transmitting confirmation signals, the communication control information is notified to the handover control device,
The handover control device transmits a response signal to the request signal transmitted from the notification means, extracts communication control information from the request signal, and transmits the extracted communication control information to the other network side The communication system according to claim 1, wherein transmission is performed. 前記通知手段は、呼制御信号プレーンで通信制御情報を通知することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。   6. The communication system according to claim 5, wherein the notification unit notifies communication control information using a call control signal plane. 前記通知手段は、ユーザ情報転送プレーンで通信制御情報を通知することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。   The communication system according to claim 5, wherein the notification unit notifies communication control information using a user information transfer plane. 一の通信方式の一の通信ネットワークに配置されている第１の基地局と、他の通信方式の他の通信ネットワークに配置されている第２の基地局と、移動機とを用いたハンドオーバ方法において、
前記第１の基地局との通信を実行中に、前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理に先立って、トンネリング処理により前記移動機と前記他の通信ネットワークとの間で確立された仮想的な直結通信経路を介して、通信接続処理に必要な通信制御情報を前記他の通信ネットワーク側に通知する通知ステップと、
前記通知ステップによる通知処理後、通信制御情報の通知処理を省略して前記第１の基地局から前記第２の基地局に対するハンドオーバ処理を開始するハンドオーバステップと、
前記移動機における前記ハンドオーバステップにおいてハンドオーバ処理が終了すると、前記通知ステップにより通知された通信制御情報を用いて前記移動機からのハンドオーバ処理に対する通信処理を実行する通信ステップと、
を備えるハンドオーバ方法。 Handover method using first base station arranged in one communication network of one communication method, second base station arranged in another communication network of another communication method, and mobile device In
A virtual direct connection established between the mobile device and the other communication network by a tunneling process prior to a handover process to the second base station during communication with the first base station. A notification step of notifying the other communication network side of communication control information necessary for communication connection processing via a communication path;
After the notification process by the notification step, the handover step of starting the handover process from the first base station to the second base station by omitting the communication control information notification process;
A communication step of executing a communication process for the handover process from the mobile station using the communication control information notified by the notification step when the handover process is completed in the handover step of the mobile station;
A handover method comprising:
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