JP5102224B2 - 無線通信システム及び無線伝送路制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の無線通信手段を収容する移動体通信システム及び複数の無線伝送路の制御方法に関する。

第３世代移動体通信システムとして標準化されているＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）のパケット交換ドメインでは、ベアラ・サービス・モデルとしてＵＭＴＳベアラ・サービス（ＰＤＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）コンテキスト）が規定されている。「ＰＤＰコンテキスト」は、ＵＭＴＳ網内でユーザＩＰパケットを転送する際の論理パス構成の設定情報を示しており、移動端末(ＵＥ)のアドレスはＰＤＰアドレスと呼ばれ、ＩＰネットワークにアクセスする場合にはＩＰアドレスが使用され、そのアドレスは移動体通信網から外部ＩＰネットワークへ接続するためのノードであるＧＧＳＮ（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）より割当てられる。

ＧＧＳＮは、ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）で識別され、ＵＭＴＳではＵＥに１つまたは複数のＰＤＰアドレス（ＰＤＰコンテキスト設定時にＵＥに割り当てられるＩＰアドレス）が設定され、１つのＰＤＰアドレスとＡＰＮの組合せについて、複数のＰＤＰコンテキストを同時に設定することが可能となっている。複数のＰＤＰコンテキストが設定される場合には、それぞれに異なるＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）トンネルを対応させることも可能で、その識別子としてトンネル・エンドポイント識別子（ＴＥＩＤ）が割当てられ、ＴＥＩＤによりＵＭＴＳベアラを識別することが可能となっている。ＵＥはこれらのＵＭＴＳベアラを使用することで外部ＩＰネットワークに接続することが可能になる（非特許文献１、非特許文献２参照）。

また、次世代の移動体通信システムとして標準化されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）＆ＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、ＵＭＴＳと同様にＳＡＥベアラサービスが規定されており、ＰＤＰコンテキストによって同様に論理パス構成が設定される。ＬＴＥ＆ＳＡＥでは、ＵＥが移動体通信網に接続した際に設定されるデフォルト・ベアラと、デフォルト・ベアラ設定後に要求に応じてデディケイティッド・ベアラを設定することで、ＵＭＴＳの場合と同様に論理的に複数のベアラを設定できるように標準化が進められている。合わせてＵＭＴＳとＬＴＥ＆ＳＡＥとのハンドオーバ時に上記設定情報を交換出来るように標準化が進められている（非特許文献３参照）。

また、ＵＭＴＳ及び次世代移動通信システムではサービスを提供する複数のサービスドメイン／外部ＩＰネットワーク（ＰＤＮ）に接続するＭｕｌｔｉｐｌｅ ＰＤＮｓのサービスモデルが規定されており、ＰＤＮから提供されているサービスを受けるために、各ＰＤＮと移動網のゲートウエイ装置である各Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ（ＰＤＮ ＧＷ）を経由して複数のＰＤＮへ接続され、ＵＥは各ＰＤＮ ＧＷから異なるＰＤＰアドレス（ＵＥに割当てられるＩＰアドレス）が割当てられることが定義されている（非特許文献４、非特許文献５参照）。
TS 24.008 Mobile radio interface Layer 3 specification;Core network protocols; Stage 3 TS 23.060 General Packet Radio Service (GPRS);Service description;Stage 2 TR 23.882 3GPP system architecture evolution (SAE): Report on technical options and conclusions TS 23.401 3GPP System Architecture Evolution:GPRS enhancements for LTE access TS 23.402 3GPP System Architecture Evolution:Architecture Enhancements for non-3GPP accesses

しかしながら、将来の移動体通信システムでは、第２、第３世代（２Ｇ，３Ｇ）無線通信方式や次世代通信方式であるSuper ３Ｇ（Ｓ３Ｇ）や第４世代（４Ｇ）通信方式等の複数の無線通信手段を備えた移動端末により、異なる無線通信手段間でハンドオーバが可能なことが要求されている。上記非特許文献１、非特許文献２において開示されている技術では、ＴＥＩＤによりＵＭＴＳベアラを識別することは可能であるが、どの無線通信方式で接続された無線伝送路に対応づけられたベアラであるかを識別することは考慮されておらず、異なる無線通信方式で接続された無線伝送路間をハンドオーバすることも考慮されていない。また、上記非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５においてＵＭＴＳとＳＡＥ＆ＬＴＥ間のハンドオーバが可能なことが要求されているが、それらを解決する手段はまだ提供されていない。このことは複数のＰＤＮへ接続しているMultiple PDNサービスを提供する場合でも解決されていない。

本発明は、上述した種々の課題を効率的に解決するための無線通信システム及び無線伝送路制御方法を提供することを目的とするものである。

本発明の一観点によれば、複数の無線ネットワークサブシステムにより構成される複数の無線アクセスネットワーク装置と、前記無線アクセスネットワーク装置に接続可能とする無線通信手段を備えた移動端末と、前記複数の無線アクセスネットワーク装置間を接続する移動アンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムであって、前記移動アンカー装置は、前記無線通信手段に割り当てる第１のアドレスと該無線通信手段の識別子との関係を保持するベアラ識別テーブルを管理する機能を備えていることを特徴とする移動通信制御システムが提供される。

ＩＰベアラ毎にＩＰアドレスを割り当て、移動端末の識別子とＩＰアドレスと無線アクセス手段を識別する識別子の関連付けを移動通信システムでのアンカーである移動アンカー装置により管理し、ハンドオーバ先のＩＰベアラに対してハンドオーバ前のＩＰベアラで使用しているＩＰアドレスを設定することにより、異なる無線アクセスネットワーク間のハンドオーバを実現することができる。

ＩＰベアラ毎にベアラコンテキストを割り当て、移動端末の識別子とＩＰアドレスとベアラコンテキストと無線アクセス手段を識別する識別子の関連付けを移動通信システムでのアンカーである移動アンカー装置により管理し、ハンドオーバ先のＩＰベアラに対してハンドオーバ前のＩＰベアラで使用しているベアラコンテキストやベアラ毎に割当てたＩＰアドレス等の少なくともハンドオーバの対象となるＩＰベアラを識別する情報を設定することにより、異なる無線アクセスネットワーク間のハンドオーバを実現することができる。

本発明の他の観点によれば、移動端末と移動管理装置とにおいて、移動端末の識別子及び移動端末に割り当てられたＩＰアドレスと無線通信インタフェースの識別子もしくは移動端末の識別子及び移動端末に割当てられたＩＰアドレスとベアラコンテキストと無線通信インタフェースの識別子を関連付けたベアラ識別テーブルを管理する。前記ベアラ識別テーブルを参照することにより、移動管理装置は移動管理装置と移動端末との間のＩＰベアラを識別し、無線アクセスネットワークとのマッピングを管理する。移動管理装置は、要求に応じて無線通信手段の識別子のみを更新することで、ＩＰベアラを切り替える。

これにより、移動端末上のアプリケーションで使用しているＩＰアドレスを変更することなく、異種無線アクセスネットワーク間のハンドオーバを実現する。

本発明は、コンピュータに処理を実行させるためのプログラム、プログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体を含む。

本発明の移動通信制御方法によれば、移動端末の識別子及び移動端末に割り当てられたＩＰアドレスと無線通信手段の識別子を関連付けたベアラ識別テーブルを管理し、移動管理装置においてそのテーブルを参照して該当する無線通信インタフェースに割当てたベアラコンテキストやベアラ毎に割当てたＩＰアドレス等の少なくともハンドオーバの対照となるＩＰベアラを識別する情報を更新することでパケットのルーティングが変更されるので、移動端末上のアプリケーションに対して変更なく異種無線伝送路間のハンドオーバを実現することが可能となる。

本発明の一実施の形態による移動体通信システムのネットワークの第１構成例を示す図である。 本発明の一実施の形態による移動体通信システムのネットワークの第２構成例を示す図である。 本発明の一実施の形態による移動体通信システムのネットワークの第３構成例を示す図である。 本発明の一実施の形態による移動体通信システムのネットワークの第４構成例を示す図である。 本発明の一実施の形態による移動体通信システムのネットワークの第５構成例を示す図である。 本実施の形態による移動端末の一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態によるＲＮＳの一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態によるＧＷＮの一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態によるＨＳＳの一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態によるＡＲの一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態によるＧＷの一構成例を示す機能ブロック図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるアタッチ時の動作シーケンス図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるハンドオーバ時の第１の動作シーケンス図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるハンドオーバ時の第２の動作シーケンス図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるハンドオーバ時の第３の動作シーケンス図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるハンドオーバ時の第４の動作シーケンス図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるハンドオーバ時の第５の動作シーケンス図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるアタッチ時の動作シーケンス図である。 本実施の形態による移動体通信システムにおけるＲＮＳ１ａからＲＮＳ２ａにハンドオーバする際に、ＲＮＳ１経由でハンドオーバのトリガを生成した場合の各部の動作を示すシーケンス図である。 アタッチ時のベアラ識別子テーブルの構成例を示す図である。 ベアラ識別子テーブルの第１の更新例を示す図である。 ベアラ識別子テーブルの第２の更新例を示す図である。 アタッチ時のベアラ識別子テーブルの例を示す図である。 ベアラ識別子テーブルの更新例を示す図である。 ベアラ識別子テーブルの更新例を示す図である。 ハンドオーバ時のベアラ識別子テーブルの例を示す図である。 ハンドオーバ時のベアラ識別子テーブルの例を示す図である。 アタッチ時のＩＰベアラ設定例を示す図である。 ハンドオーバシーケンス例１、３でのＩＰベアラ設定変更例を示す図である。 ハンドオーバシーケンス例２、４でのＩＰベアラ設定変更例を示す図である。 アタッチ時のベアラ設定例を示す図である。 ハンドオーバシーケンスでのＩＰベアラ設定変更例を示す図である。 ハンドオーバシーケンス例２、４でのＩＰベアラ設定変更例（変更前）を示す図である。 ハンドオーバシーケンス例２、４でのＩＰベアラ設定変更例（変更後）を示す図である。 ハンドオーバシーケンス例２、４でのＩＰベアラ設定変更例（変更後）を示す図である。

符号の説明

Ａ…移動体通信システム、１…第１の無線アクセスネットワーク、１ａ…ＲＮＳ１Ａ、３…第２の無線アクセスネットワーク、５…コアネットワーク、７…移動端末、１１…ＲＮＣ、１５、１７…基地局、３１…インターネット、３３…ＧＷＮ、３５…ＨＳＳ。

（実施例１）
先ず、図１を参照しながら、本発明の一実施の形態による移動体通信システムのネットワーク構成の一例について説明する。図１Ａに示すように、移動体通信システムＡにおいて、ＵＭＴＳにおける機能アーキテクチャは、無線アクセスネットワーク（１・３）とコアネットワーク５との２つに分割される。

無線アクセスネットワーク１・３では、伝送帯域などの資源に代表される要求される通信に必要な無線リソースが割り当てられ、ユーザ情報が移動端末７とコアネットワーク５との間で転送される。異なる無線通信方式に対しては異なる無線アクセスネットワークが存在するので、第１の無線アクセスネットワーク１と第２の無線アクセスネットワーク３とで使用される無線通信方式は異なる。第１の無線アクセスネットワーク１、第２の無線アクセスネットワーク３は、それぞれ複数の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）から構成されている。第１の無線アクセスネットワーク１はＲＮＳ１Ａ〜ＲＮＳ１ｎ、第２の無線アクセスネットワーク３はＲＮＳ２Ａ〜ＲＮＳ２ｍから構成されている。

さらに、各ＲＮＳは、一つの無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１１と複数の基地局１５、１７とから構成され、無線ネットワーク制御装置１１では無線リソース制御、無線リンク制御、媒体アクセス制御等の無線プロトコルによる制御を行い、基地局１５・１７を制御して無線チャネルの割り当てなどの管理も行う。ここでは、ＲＮＳの構成として一つのＲＮＣと複数の基地局から構成されているとしたが、ＲＮＳはＲＮＣと基地局の機能を統合して一つのＲＮＳを構成しても構わない。すなわち、コアネットワークとＵＥ間の接続を中継し、無線ネットワークの制御を行う装置であればその構成は問わない。ここで重要な点は、ＵＥとＧＷＮの間でＩＰベアラが設定されることである。

また、図１Ａでは、２つの無線アクセスネットワーク１・３からシステムが構成されている例を挙げたが、移動端末７の対応する無線通信方式に応じて２つ以上の無線アクセスネットワークから構成されていても良い。図１Ｂに、無線アクセスネットワーク２ａのＲＮＳが異なる構成である移動体通信システムネットワーク構成の一例を示す。図１Ｂでは、無線アクセスネットワーク２ａのＲＮＳが符号３ｂで示されるように、アクセスルータ（ＡＲ）ＡＲ２Ａ〜ＡＲ２ｍから構成されている。

コアネットワーク５では、ユーザのサービス要求に基づいて、音声やパケットなどのユーザ情報が、無線アクセスネットワーク１・３間、あるいは、無線アクセスネットワーク１又は３と外部ネットワークであるインターネット３１との間で転送される。コアネットワーク５は、無線通信ネットワーク１・３と外部ＩＰネットワークであるインターネット３１との接続を行う移動アンカー装置（ＧＷＮ３３）と移動端末７の位置管理、加入者の管理を行う加入者サーバ（ＨＳＳ）３５とを含んで構成される。

移動端末７は、第１の無線アクセスネットワーク１、第２の無線アクセスネットワーク３のそれぞれの無線通信方式に対応した無線通信手段を有しており、それぞれの通信インタフェース（ＩＦ）経由で各無線アクセスネットワーク１・３に接続される。尚、本実施の形態では、移動端末７は２つの無線アクセスネットワーク１・３に接続することが可能に構成されているが、２つ以上の複数の無線通信方式の無線通信手段を有しても構わない。

さらに、移動端末７は、各無線アクセスネットワーク１・３を経由してコアネットワーク５に接続され、コアネットワーク５のＧＷＮ３３を経由して外部ＩＰネットワーク３１に接続することが可能である。

各無線アクセスネットワーク１・３は、対応する無線通信方式によって接続可能となるエリアが異なるため、ユーザの移動によって接続可能な無線アクセスネットワークが変化し、ユーザに対して継続してサービスを提供するために、無線アクセスネットワーク間で通信のハンドオーバを行う。また、無線通信方式によって伝送速度等の伝送品質も異なるため、ユーザの嗜好に応じて、接続可能な無線アクセスネットワークの変化に伴い、使用する無線アクセスネットワークを変更するために通信のハンドオーバを行っても良い。

本実施の形態では、各無線アクセスネットワーク１・３から直接ＧＷＮ３３に接続するネットワーク構成になっているが、各ＲＮＳ１ａ〜１ｎ、２ａ〜２ｍとＧＷＮ３３の間にそれぞれの無線アクセスネットワーク毎に各ＲＮＳを統括する装置を設けた階層的な構造にしても良い。

また、本実施の形態では、ＧＷＮ３３から直接、外部ＩＰネットワーク３１に接続する構成になっているが、外部ＩＰネットワーク３１のゲートウエイとなる装置を設け、この装置により複数の移動アンカー装置を管理するような階層的な構造にしても良い。次に、図２Ａを参照して本実施の形態による移動端末の一構成例について説明する。図２Ａに示すように、移動端末７は、無線通信ＩＦ７ａと、通信制御部７ｂと、ＩＰ通信制御部７ｃと、ベアラ識別テーブル７ｄとを具備する移動通信端末である。

無線通信ＩＦ７ａは、無線接続を介して移動端末７と無線アクセスネットワーク内の基地局１５・１７及びＲＮＣ１１、コアネットワーク５内のＧＷＮ３３との間で通信を行うものである。

通信制御部７ｂは、無線通信ＩＦ７ａを介して無線アクセスネットワーク内の基地局及びＲＮＣ間と無線プロトコルを使用した通信を制御し、移動端末７と無線アクセスネットワーク１・３間の接続を可能にし、さらに、移動端末７の位置登録や移動通信ネットワーク１・３への登録などの制御も行う。また、通信制御部７ｂにより得られた情報から各無線通信ＩＦ７ａが対応する無線アクセスネットワークに接続可能か否かを判断する。

ＩＰ通信制御部７ｃは、通信制御部７ｂによって接続された伝送路を用いてＩＰアドレスのコンフィグレーションやＩＰパケットの送受信及びＧＷＮ３３から割り当てられたＩＰアドレスと無線通信ＩＦ７ａとの関係を示したベアラ識別テーブルの生成及び管理を行う。このベアラ識別テーブルを参照することにより、現在、移動端末７がどの無線通信ＩＦ７ａに割り当てられたＩＰベアラを使用して通信しているのかを判断する。

次に、図２Ｂを参照しながら本実施の形態によるＲＮＳ１ａ（１ａで代表する）の機能構成について説明する。ＲＮＳ１ａは、図２Ｂに示すように、ＵＥ ＩＦ機能１１ａと、ＧＷＮ ＩＦ機能１１ｂと、無線ネットワーク制御機能１１ｃと、無線通信制御機能１１ｄと、を備えた無線アクセスネットワークシステムである。図２Ｂは、ＲＮＳ１ａの機能ブロックを概念的に示したものであり、それぞれの機能はＲＮＣと基地局もしくはどちらか一方で実現される。

ＵＥ ＩＦ機能１１ａは、無線接続を介してＵＥ７と無線アクセスネットワーク内の通信を行うものであり、物理層の無線接続に関する部分は基地局１７で制御を行い、無線リソース制御、無線リンク制御、媒体アクセス制御等の無線プロトコルの機能についてはＲＮＣ１１でＵＲＴＡＮでは実現されている。

ＧＷＮ ＩＦ機能１１ｂは、ＧＷＮ３３との通信を行うものであり、ＧＷＮ３３によって制御されるＲＮＳ制御メッセージ及び、ＵＥ７への制御メッセージの転送、ＵＥ７からの通信データをＧＷＮ３３へ転送する通信ＩＦである。

無線通信制御機能１１ｃは、電波に情報をのせてＵＥ７と基地局との間で送受信するために、多重化、チャネル符号化、拡散、変調など物理層での制御を行う。

無線ネットワーク制御機能１１ｄは、無線アクセスネットワーク内の通信制御を管理し、無線リソース制御、無線リンク制御、媒体アクセス制御などの無線プロトコルでの機能を実現し、基地局１５・１７を制御して無線チャネルの割り当てなどの管理も行う。同時にＧＷＮ３３とのＩＦ機能も提供し、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のベアラ・サービスを提供するためのＲＮＳ１ａとＧＷＮ３３間の通信制御も行う。

次に、図２Ｃを参照しながら、本実施の形態によるＧＷＮの一構成例について説明する。ＧＷＮ３３は、図２Ｃに示すようにＲＮＳ ＩＦ部３３ａと、ネットワークＩＦ３３ｂと、移動制御部３３ｃと、通信制御部３３ｄと、ＩＰ制御部３３ｅと、ベアラ識別テーブル３３ｆと、を具備する。

ＲＮＳ ＩＦ３３ａは、無線アクセスネットワーク内のＲＮＣを含むＲＮＳ１ａ及びＲＮＳ１ａを経由してＵＥ７との間で通信を行うものである。

通信制御部３３ｄは、ＲＮＳ ＩＦを介して無線アクセスネットワーク内のＲＮＣ間と専用のプロトコルを使用して通信を制御し、ＲＮＳ経由で送られてくるＵＥ７の登録、ユーザ認証、どのＲＮＳ経由でＵＥ７との通信を行うかを選択するパケット転送ルート再配置やＵＥ７からの通信メッセージの制御及びＲＮＳとの通信メッセージの制御を行う。

移動制御部３３ｃは、ＵＥ７の位置を追跡する位置管理機能、ＵＥ７への着信呼がある場合に当該ＵＥ７を呼び出すためのページング（呼び出し）機能、ＵＥ７の位置更新、及び通信制御部と連携してハンドオーバの機能を提供する。

ＩＰ制御部３３ｅは、通信サービス提供のためのセッションの管理、ＵＥ７との間のベアラ設定機能、ベアラによって提供されるベアラ・サービスで転送されるパケットのルーティング機能及び転送機能、外部ＩＰネットワークとの接続機能を提供する。また、ＵＥ７に割り当てたＩＰアドレスと無線通信ＩＦの関係を示したベアラ識別テーブルの管理を行うことで、現在ＵＥ７がどの無線通信ＩＦに割り当てられたＩＰベアラを使用して通信しているのかを識別し、このベアラ識別テーブルの無線通信ＩＦの識別子を設定及び更新することで、ＧＷＮ３３とＵＥ７間のパケット転送ルートを設定及び変更し、ＵＥ７が備えた複数の無線通信手段間のハンドオーバを制御する。

ネットワークＩＦ３３ｂは、外部ＩＰネットワークと移動通信システム網との間を接続するＩＦであり、ＧＷＮ３３を経由してＵＥ７が外部ネットワークとの間で通信を行うものである。

次に、図２Ｄを参照して本実施の形態による加入者サーバ（ＨＳＳ）の一構成例について説明する。ＨＳＳ３５は、図２Ｄに示すように、位置管理部３５ａと、加入者管理部３５ｂと、ＧＷＮ ＩＦ３５ｃと、を具備する。

位置管理部３５ａには、ＵＥ７から送信されたＵＥ７の位置情報が管理され、これによってＨＳＳ３５はユーザの所在範囲を把握する。

加入者管理部３５ｂは、ユーザの加入情報として、ユーザの識別情報とユーザが利用する移動通信サービスの加入情報を保持する。ユーザ識別情報には、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）、ＭＳＩＳＤＮ(MS International PSTN/ISDN Number)等がある。サービス加入者情報には、接続先の外部ＩＰネットワークやＵＥ７のＩＰアドレス、加入契約しているＱｏＳパラメータ値等がある。ユーザの加入情報は、位置管理部で管理されているユーザの位置情報を参照して、ユーザが接続しているＧＷＮ３５に転送されサービスのアクセスの管理に使用される。

次に、図２Ｅを参照して本実施の形態によるアクセスルータ（ＡＲ）の機能構成について説明する。ＡＲ３ｂは、図２Ｅに示すように、ＵＥ ＩＦ機能３１ａと、ＧＷＮ ＩＦ機能３１ｂと、無線ネットワーク制御機能３１ｄと、無線通信制御機能３１ｃと、を備えた無線アクセスネットワークシステムである。ＵＥ ＩＦ機能３１ａは、無線接続を介してＵＥ７と無線アクセスネットワーク内の通信を行うものであり、ＧＷＮ ＩＦ機能３１ｂは、ＧＷＮ３３との通信を行うものであり、ＧＷＮ３３との経路制御メッセージ及びＵＥ７からの通信データをＧＷＮ３３へ転送する通信ＩＦである。

無線通信制御機能３１ｃは、電波に情報をのせてＵＥ７とＡＲとの間で送受信するために、多重化、チャネル符号化、拡散、変調など物理層での無線接続に関する制御を行う。

無線ネットワーク制御機能３１ｄは、無線アクセスネットワーク内の通信制御を管理し、無線リソース制御、無線リンク制御、媒体アクセス制御などの無線プロトコルでの機能を実現する。同時にＧＷＮ３３とのＩＦ機能も提供し、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のベアラ・サービスを提供するためのＡＲとＧＷＮ３３間の通信制御も行う。

ただし、これらの機能を実現する移動通信網のシステム構成は、それぞれの移動通信システムの規格によって異なる可能性がありこれに限定するものではない。

図３Ａは、ＵＥ７が移動通信システムにアタッチ（登録）する際の、各部の動作を示すシーケンス図であり、図３Ｂ、図３Ｃは、例えばＲＮＳ１ａからＲＮＳ２ａにハンドオーバする際に、ＲＮＳ１経由でハンドオーバのトリガを生成した場合の各部の動作を示すシーケンス図であり、図３Ｄ、図３Ｅは、ＲＮＳ２経由でハンドオーバのトリガを生成した場合の各部の動作を示すシーケンス図であり、図５Ａ〜Ｃは、各々の動作シーケンスによって設定されるＵＥとＧＷＮ間のＩＰベアラの設定例である。

（アタッチ例１）
先ず、ＵＥ７が移動通信システムにアタッチする際の動作シーケンスについて説明する。ＵＥ７はＲＮＳ（１）１及びＲＮＳ（２）３に接続可能な通信手段を備え、ＲＮＳ（１）１及びＲＮＳ（２）３に同時にアタッチする処理を行う場合でも順番にアタッチする処理を行う場合でも、各々の動作シーケンスは同じであるため、各々のアタッチする処理の順番については同時にアタッチしてもいずれが先にアタッチする場合でも同じ動作シーケンス図を用いて説明することが可能である。従って、図３Ａに示すように、ＲＮＳ（１）１ａとＲＮＳ（２）１ｂに対して、一つの動作シーケンス図を用いて説明する。

本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ、ＲＮＳ（２）１ｂとして、２つの異なる無線アクセスネットワーク１・３で動作する場合を一例として挙げるが、ＵＥ７が２つ以上の異なる無線アクセスネットワークへ接続可能な場合でも同様な手順で無線アクセスネットワーク間のハンドオーバを実現することが可能である。

まず、ＵＥ７は電源ＯＮされると、無線通信ＩＦ毎に現在接続可能な無線アクセスネットワークを探索する（Ｓ１０１の一部）。本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ、ＲＮＳ（２）１ｂの双方の無線アクセスネットワーク５に接続可能とする。接続可能な無線アクセスネットワーク５が発見されると（Ｓ１０１の一部）、ＵＥ７はＵＥ識別子（ＵＥ−ＩＤ）やアタッチ種別等の情報要素を含んだアタッチ要求を該当するＲＮＳ経由でＧＷＮ３３に送信する（Ｓ１０２）。

次に、ＧＷＮ３３は、ＵＥ７をＨＳＳ３５に登録し、ユーザ・ネットワーク間の相互の認証及びＨＳＳ３５へのＧＷＮ３３の登録処理（Ｓ１０３）を行う。ＨＳＳ３５はＧＷＮ３３の登録を確認し、初期ＩＰベアラに対して、認証されたサービス加入情報や課金情報などの加入者情報をＧＷＮ３３へ転送する（Ｓ１０４）。そして、ＧＷＮ３３は上記加入者情報及びＵＥ７から受信したユーザプリファレンス等をもとにＵＥ７に割り当てるＩＰアドレスを決定し、同時に該当するベアラ識別子テーブルを更新する（Ｓ１０５）。

さらに、ＧＷＮ３３は、上記割り当てられたＩＰアドレスを基に、ユーザデータを転送するＩＰベアラを確立し、初期ポリシーや課金ルール等をＩＰベアラに対して追加する（Ｓ１０６）。ＩＰベアラの確立について、ＵＥ７もしくはＧＷＮ３３のいずれから開始しても良いが、本実施の形態では、ＧＷＮ３３から開始するものとする。

初期ＩＰベアラが確立されると、ＧＷＮ３３は初期ＩＰベアラに設定する最大転送レートなどのＱｏＳ（Quality of Service）情報をＲＮＳ１/２（１ａ，１ｂ）に対して提供し（Ｓ１０７）、上記情報をもとに、ＲＮＳ１ａ・１ｂは、無線リソースの制御を行う（Ｓ１０８）。

その一方で、ＧＷＮ３３は、ＵＥ７が移動アクセス網へアタッチすることを許可するメッセージ及びＴＭＳＩ（Temporary Mobile Subscriber Identity）もしくはＰ−ＴＭＳＩ（Packet Temporary Mobile Subscriber Identity）などのＵＥ７を識別するための一時的な識別子及び割り当てたＩＰアドレスを含む情報を送信する（Ｓ１０９）。ＵＥ７は上記割り当てられたＩＰアドレスを自端末に設定し、ＵＥ識別子（ＵＥ−ＩＤ）と対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子（ＩＦ−ＩＤ）で構成されるアドレス設定テーブルを生成する（Ｓ１１０）。

ＵＥ−ＩＤとしては、ＩＭＳＩやＭＳＩＳＤＮ、もしくは移動機装置に割り当てられるＩＭＥＩ（International Mobile Station Equipment Identity）などの、一意にＵＥ７を識別可能な識別子を使用する。また、ＩＦ−ＩＤについては、各無線通信ＩＦを識別する識別子である必要があり、本実施の形態では、移動通信ネットワークで一時的に割り当てられる加入者の識別子であるＴＭＳＩもしくはＰ−ＴＭＳＩを使用する。ここでは、各無線通信ＩＦを識別する識別子を使用したが、各無線通信ＩＦが接続される無線アクセスネットワークを識別する識別子を使用してもよい。また、無線アクセスネットワーク毎に運用する事業者が異なるケースの場合には、公衆移動通信網識別子（ＰＬＭＮ−ＩＤ）といったようなそれらの事業者を識別する識別子を使用してもよい。ここで、無線アクセスネットワーク識別子は、UE７〜基地局間、基地局〜RNC間、RNC〜GWN間で使用される識別子と関連付けられるものであってもよい。

ＵＥ７は、生成されたベアラ識別子テーブルを含んだネットワークアタッチ完了メッセージをＧＷＮ３３へ送信し（Ｓ１１１）、ＧＷＮ３３は受信したメッセージに含まれるベアラ識別子情報をベアラ識別子テーブルとして登録する（Ｓ１１２）。ＲＮＳ（１）１ａ、ＲＮＳ（２）１ｂに接続可能なＩＦ−ＩＤ及び割り当てられたＩＰアドレスをそれぞれＩＦ−ＩＤ１、ＩＦ−ＩＤ２、ＩＰアドレス１、ＩＰアドレス２とすると、ベアラ識別子テーブル及びアドレス設定テーブルの一例は図４Ａに、ＩＰベアラの設定の一例は図５Ａのように示される。

（ハンドオーバ例１）
次に、図３Ｂおよび図５Ｂを参照して、ＵＥ７がＲＮＳ（１）１ａ経由で既にデータ通信を行っている際に、ＲＮＳ（１）１ａ経由でハンドオーバの要求メッセージを送信して、ＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバを行う際の動作シーケンスにおいて、ＲＮＳ（１）１ａを含んだ無線アクセスネットワーク（１）１ａ及びＲＮＳ（２）１ｂを含んだ無線アクセスネットワーク２において、各々ＩＰベアラとして初期ベアラの一つのみ使用する場合の一例について説明する。

ＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７とＧＷＮ３３間でＩＰベアラが確立されており、上記ベアラを用いてＵＥ７は通信サービスを使用している（Ｓ２０１）。ユーザの移動に伴う無線環境の変化等により、ＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークに接続可能になった、もしくはＲＮＳ（１）１ａの無線品質が劣化したことでユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断して、ＲＮＳ（１）１ａの無線アクセスネットワークからＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークにハンドオーバすることを決定したと仮定する（Ｓ２０２）。次にＵＥ７は、ＧＷＮ３３に対して、ＵＥ−ＩＤ及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークに接続可能な無線手段のＩＦ−ＩＤを含んだハンドオーバ要求をＲＮＳ（１）１ａ経由でＧＷＮ３３に送信する（Ｓ２０３）。ＧＷＮ３３は、受信したハンドオーバ要求のメッセージを参照して、ハンドオーバ先の無線アクセスネットワーク３で使用されるＲＮＳ（２）１ｂを選択し（Ｓ２０４）、ＲＮＳ（２）１ｂに対してハンドオーバ準備要求メッセージを送信する（Ｓ２０５）。ＵＥ７が送信するハンドオーバ要求（Ｓ２０３）には、ハンドオーバ先であるＲＮＳ（２）１ｂを指定するＲＮＳ（２）１ｂに対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子もしくは無線アクセスネットワーク識別子もしくはＲＮＳ（２）１ｂを直接識別する情報等が含まれる。

ここで本実施例では、ユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断する（Ｓ２０２）としたが、ＲＮＳ１がＵＥ７の環境を取り巻く無線状態が変化したことをＵＥ７から通知してもらうことにより、ＲＮＳ１がハンドオーバすることを決定してハンドオーバ要求（Ｓ２０３）をＧＷＮ３３に送信してもよい。

ハンドオーバ先となるＲＮＳ（２）１ｂでは、ＵＥ７に対して無線アクセスネットワーク（２）３での無線リソースの割り当てを含めたベアラリソースを確保する（Ｓ２０６）。ＲＮＳ（２）１ｂでは、ハンドオーバ準備が完了するとＧＷＮ３３に対して、ハンドオーバ準備完了メッセージを送信する（Ｓ２０７）。

ハンドオーバ準備完了メッセージを受信したＧＷＮ３３は、ハンドオーバ命令をＲＮＳ（１）１ａ及びＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して送信する（Ｓ２０８）。ハンドオーバ命令を送信後、ＧＷＮ３３はベアラ識別テーブルのＩＦ−ＩＤ２に対応するＩＰアドレスの項目を更新し（ＩＰアドレス２→ＩＰアドレス１）、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のパケット転送ルーティング情報を更新し、同時に無線アクセスネットワークで確立されていたＩＰベアラ情報も更新する（Ｓ２０９）。ここで、ＲＮＳ（２）１ｂで使用していたＩＰベアラの情報を更新する一例を図４Ｂに、ＩＰベアラの設定の変更の一例を図５Ｂに示す。

また、ハンドオーバ命令を受信したＲＮＳ（１）１ａでは、ＵＥ７宛に送られた通信データをＧＷＮ３３経由でＲＮＳ（２）１ｂへ転送を開始する（Ｓ２１０）。ＲＮＳ（１）１ａでの設定によっては、データ損失を避けるためにＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して同時に通信データを送信しても良い。また、ＧＷＮ３３を経由せずにＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂに直接通信データを転送しても良い。さらに、ハンドオーバ命令にＲＮＳ２に対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子もしくは無線アクセスネットワーク識別子を含めてもよい。

ＲＮＳ（２）１ｂとＵＥ７間で無線ベアラが確立される（Ｓ２１１）と、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ処理が完了したことを示すハンドオーバ完了メッセージを送信し（Ｓ２１２）、ハンドオーバが完了したことを受けて、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワークのリソースを解放し（Ｓ２１３）、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でＩＰベアラが確立され、上記ＩＰベアラを使用してデータ通信サービスを提供することが可能となる（Ｓ２１４）。さらに前記ＩＰベアラ確立時に、ＵＥ側においてベアラ識別テーブルの更新と同様の処理をアドレス設定テーブルに対しても行なう。ベアラ識別テーブル及びアドレス設定テーブルの更新タイミングについては、ハンドオーバに支障の無いタイミングであればどの時点で更新されても良い。

本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ→ＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバの際の動作シーケンスについて説明したが、ＲＮＳ（２）１ｂ→ＲＮＳ（１）１ａ及び他の無線アクセスネットワークへのハンドオーバの場合でも、同様の動作シーケンスによってハンドオーバ処理を実現可能である。さらには、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワーク及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークの種別を問わず前記動作シーケンスにより実現可能である。

また、ハンドオーバ先の無線アクセスシステムで使用するＩＰベアラが一つである限り、ハンドオーバ元のＩＰベアラが複数存在した場合でも、そのハンドオーバ処理は同様の動作シーケンスにより実現可能である。

（ハンドオーバ例２）
次に、図３Ｃ及び図５Ｃを参照して、ＵＥ７がＲＮＳ（１）１ａ経由でデータ通信を行っている際に、ＲＮＳ（１）１ａ経由でハンドオーバの要求メッセージを送信して、ＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバを行う際の別の一例について説明する。本実施の形態では、無線アクセスネットワーク（１）１及び無線アクセスネットワーク（２）３において、各々ＩＰベアラとして初期ベアラ及び第２ベアラの２つのＩＰベアラを使用する。尚、本実施の形態では、ＩＰベアラを各々の無線アクセスネットワークにおいて２つずつ使用することとしたが、２つ以上の複数のベアラが設定されていても良い。

Ｓ３０１からＳ３０６の処理については、各々の無線アクセスネットワークにおいて初期ベアラのみ使用した場合の動作シーケンスと同様であるため詳細な説明は省略する。本実施例でのＵＥ７が送信するハンドオーバ要求（Ｓ３０３）には、ハンドオーバ先であるＲＮＳ（２）１ｂを指定するＲＮＳ（２）１ｂに対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子もしくは無線アクセスネットワーク識別子もしくはＲＮＳ（２）１ｂを直接識別する情報等に加えてハンドオーバするベアラを識別する情報（本実施例ではハンドオーバするＩＰベアラを識別するＩＰアドレス）が含まれる。また、本実施例では、ユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断する（Ｓ３０２）としたが、ＲＮＳ（１）１ａがＵＥ７の環境を取り巻く無線状態が変化したことをＵＥ７から通知してもらうことにより、ＲＮＳ（１）１ａがハンドオーバすることを決定してハンドオーバ要求（Ｓ３０３）をＧＷＮ３３に送信してもよい。

ＲＮＳ（２）１ｂにおいて無線アクセスネットワーク（２）３でのベアラリソースを確保した後で（Ｓ３０６）、さらにＲＡＮ（２）１ｂとＵＥ７の間で無線ベアラを確立されると（Ｓ３０７）、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ準備完了メッセージを送信する（Ｓ３０８）。

ＧＷＮ３３は、ハンドオーバ準備完了メッセージを受信すると、ＲＮＳ（２）１ｂ経由で新しく確立された第２のベアラに対して、ＩＰアドレスを割り当て、同時にベアラ識別テーブルの情報を更新する（Ｓ３０９）。さらに、新しく割り当てたＩＰアドレスを元に第２のＩＰベアラのＩＰ設定を行う（Ｓ３１０，Ｓ３１１）。

ＲＮＳ（２）１ｂ経由の第２のＩＰベアラの確立を確認後（Ｓ３１２）、ＧＷＮ３３はハンドオーバ命令をＲＮＳ（１）１ａ及びＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して送信する（Ｓ３１３）。ハンドオーバ命令を送信後、ＧＷＮ３３はベアラ識別テーブルの第２のＩＰベアラに対応するＩＦ−ＩＤ２に対応するＩＰアドレスの項目を更新し（ＩＰアドレス４→ＩＰアドレス２）、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のパケット転送ルーティング情報を更新し、同時に無線アクセスネットワークで確立されていたＩＰベアラの情報を更新する（Ｓ３１４）。ここで、ＲＮＳ（２）１ｂで新規に確立した第２のＩＰベアラの情報を更新する一例を図４Ｃに及び図５Ｃに示す。

ここで、本実施の形態では、ＲＮＳ（２）１ｂにおける第２のＩＰベアラのＩＰアドレスとして、第１のＩＰベアラと異なるＩＰアドレス（アドレス４）を設定したが、第１のＩＰベアラと同じＩＰアドレス（アドレス３）を第２のＩＰベアラに設定しても良い。

また、本実施の形態では、第２のＩＰベアラのＩＰアドレス（アドレス４）を設定してから、ハンドオーバ元のＩＰベアラのＩＰアドレス（アドレス２）に更新する手順を説明したが、ハンドオーバ元のＩＰアドレス（アドレス２）をそのままハンドオーバ先のＩＰアドレス（アドレス２）として設定しても良い。

一方で、ハンドオーバ命令を受信したＲＮＳ（１）１ａは、ＵＥ７宛に送られた通信データをＧＷＮ３３経由でＲＮＳ（２）１ｂへ転送を開始する（Ｓ３１５）。ＲＮＳ（１）１ａでの設定によっては、データ損失を避けるためにＲＡＮ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して同時に通信データを送信しても良い。また、ＧＷＮ３３を経由せずにＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂに直接通信データを転送しても良い。さらに、ハンドオーバ命令にＲＮＳ２に対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子もしくは無線アクセスネットワーク識別子及びハンドオーバするベアラを識別する情報（本実施例ではハンドオーバするＩＰベアラを識別するＩＰアドレス）を含めてもよい。

データ転送が開始されると、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ処理が完了したことを示すハンドオーバ完了メッセージを送信し（Ｓ３１６）、ハンドオーバが完了したことを受けて、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワークのリソースを解放し（Ｓ３１７）、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でＩＰベアラが確立され、上記ＩＰベアラを使用してデータ通信サービスが提供される（Ｓ３１８）。さらに前記ＩＰベアラ確立時に、ＵＥ側においてベアラ識別テーブルの更新と同様の処理をアドレス設定テーブルに対しても行なう。ベアラ識別テーブル及びアドレス設定テーブルの更新タイミングについては、ハンドオーバに支障の無いタイミングであればどの時点で更新されても良い。

このように、本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ→ＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバの際の動作シーケンスについて説明したが、ＲＮＳ（２）１ｂ→ＲＮＳ（１）１ａ及び他の無線アクセスネットワークへのハンドオーバの場合でも、同様の動作シーケンスにてハンドオーバ処理を実現可能である。さらには、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワーク及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークの種別を問わず前記動作シーケンスにより実現可能である。

また、ハンドオーバ先の無線アクセスシステムで使用するＩＰベアラが複数である限り、ハンドオーバ元のＩＰベアラが１つしか存在しない場合でも、そのハンドオーバ処理は同様の動作シーケンスにより実現可能である。

（ハンドオーバ例３）
次に、図３Ｄを参照して、ＵＥ７がＲＮＳ（１）１ａ経由で既にデータ通信を行っている際に、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でハンドオーバの要求メッセージを送信して、ＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバを行う際の動作シーケンスにおいて、ＲＮＳ（１）１ａを含んだ無線アクセスネットワーク（１）１及びＲＮＳ（２）１ｂを含んだ無線アクセスネットワーク（２）３において、各々ＩＰベアラとして初期ベアラの１つのみ使用する場合の一例について説明する。

ＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７とＧＷＮ３３間でＩＰベアラが確立されており、このベアラを用いてＵＥ７は通信サービスを使用している（Ｓ４０１）。ユーザの移動に伴う無線環境の変化等により、ＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークに接続可能になった、もしくはＲＮＳ（１）１ａの無線品質が劣化したことでユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断して、ＲＮＳ（１）１ａの無線アクセスネットワークからＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークにハンドオーバすることを決定したと仮定する（Ｓ４０２）。

ここで、本実施例では、ユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断する（Ｓ４０２）としたが、ＲＮＳ（１）１ｂがＵＥ７の環境を取り巻く無線状態が変化したことをＵＥ７から通知してもらうことにより、ＲＮＳ（１）１ｂがハンドオーバすることを決定してハンドオーバ要求（Ｓ４０３）をＧＷＮ３３に送信してもよい。次にＵＥ７は、ＧＷＮ３３に対して、ＵＥ−ＩＤ及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークに接続可能な無線手段のＩＦ−ＩＤを含んだハンドオーバ要求をＲＮＳ（２）１ｂ経由でＧＷＮ３３に送信する（Ｓ４０３）。ＲＮＳ（２）１ｂは、受信したハンドオーバ要求を参照して、ＵＥ７に対して無線アクセスネットワーク（２）３での無線リソースの割り当てを含めたベアラリソースを確保する（Ｓ４０４）。ＲＮＳ（２）１ｂとＵＥ７間での無線ベアラが確立されると（Ｓ４０５）、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でのＵＥ７とＧＷＮ３３間のＩＰベアラが確立され（Ｓ４０６）、ＧＷＮ３３は、ハンドオーバ命令をＲＮＳ（１）１ａ及びＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して送信する（Ｓ４０７）。ハンドオーバ命令を送信後、ＧＷＮ３３はベアラ識別テーブルのＩＦ−ＩＤ２に対応するＩＰアドレスの項目を更新し（ＩＰアドレス２→ＩＰアドレス１）、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のパケット転送ルーティング情報を更新し、同時に無線アクセスネットワークで確立されていたＩＰベアラ情報も更新する（Ｓ４０８）。ここで、ＲＮＳ（２）１ｂで使用していたＩＰベアラの情報を更新する一例を図４Ｂ及び図５Ｂに示す。

また、ハンドオーバ命令を受信したＲＮＳ（１）１ａは、ＵＥ７宛に送られた通信データをＧＷＮ３３経由でＲＮＳ（２）１ｂへ転送を開始する（Ｓ４０９）。ＲＮＳ（１）１ａでの設定によっては、データ損失を避けるためにＲＡＮ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して同時に通信データを送信しても良い。また、ＧＷＮ３３を経由せずにＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂに直接通信データを転送しても良い。さらに、ハンドオーバ命令にＲＮＳ（２）１ｂに対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子もしくは無線アクセスネットワーク識別子を含めてもよい。

ＲＮＳ（２）１ｂへ通信データの転送が開始されると、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ処理が完了したことを示すハンドオーバ完了メッセージを送信し（Ｓ４１０）、ハンドオーバが完了したことを受けて、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワークのリソースを解放し（Ｓ４１１）、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でＩＰベアラが確立され、ＩＰベアラを使用してデータ通信サービスを提供することが可能となる（Ｓ４１２）。

さらに前記ＩＰベアラ確立時に、ＵＥ側においてベアラ識別テーブルの更新と同様の処理をドレス設定テーブルに対しても行なう。ベアラ識別テーブル及びアドレス設定テーブルの更新タイミングについては、ハンドオーバに支障の無いタイミングであれば、どの時点で更新されても良い。

本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ→ＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバの際の動作シーケンスについて説明したが、ＲＮＳ（２）１ｂ→ＲＮＳ（１）１ａ及び他の無線アクセスネットワークへのハンドオーバの場合でも、同様の動作シーケンスにてハンドオーバ処理を実現可能である。さらには、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワーク及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークの種別を問わず前期動作シーケンスにより可能である。

また、ハンドオーバ先の無線アクセスシステムで使用するＩＰベアラが一つである限り、ハンドオーバ元のＩＰベアラが複数存在した場合でも、そのハンドオーバ処理は同様の動作シーケンスにより実現可能である。

（ハンドオーバ例４）
次に、図３Ｅを参照して、ＵＥ７がＲＮＳ（１）１ａ経由でデータ通信を行っている際に、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でハンドオーバの要求メッセージを送信して、ＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバを行う際の別の一例について説明する。本実施の形態では、無線アクセスネットワーク（１）１及び無線アクセスネットワーク（２）３において、各々ＩＰベアラとして初期ベアラ及び第２ベアラの２つのＩＰベアラを使用する。尚、本実施の形態では、ＩＰベアラが各々の無線アクセスネットワークにおいて、２つずつ使用することとしたが、２つ以上の複数のベアラが設定されていても構わない。

Ｓ５０１からＳ５０３までの処理については、各々の無線アクセスネットワークにおいて初期ベアラのみ使用した場合の動作シーケンスと同様である。ただし、本実施例でのＵＥ７が送信するハンドオーバ要求（Ｓ５０３）には、ハンドオーバ元であるＲＮＳ（１）１ａを指定するＲＮＳ（２）１ｂに対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子もしくは無線アクセスネットワーク識別子等に加えてハンドオーバするベアラを識別する情報（本実施例ではハンドオーバするＩＰベアラを識別するＩＰアドレス）が含まれる。

また、本実施例では、ユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断する（Ｓ５０２）としたが、ＲＮＳ（１）１ａがＵＥ７の環境を取り巻く無線状態が変化したことをＵＥ７から通知してもらうことにより、ＲＮＳ（１）１ａがハンドオーバすることを決定してハンドオーバ要求（Ｓ５０３）をＧＷＮ３３に送信してもよい。ＧＷＮ３３はハンドオーバ要求を受信するとＲＮＳ（２）１ｂに対して第２のＩＰベアラのリソースを確保するベアラ要求メッセージを送信する（Ｓ５０４）。ベアラ要求メッセージを受信したＲＮＳ（２）１ｂは、ＲＮＳ（２）１ｂにおいて第２のＩＰベアラに必要な無線リソースを確保し（Ｓ５０５）、さらにＵＥ７とＲＮＳ（２）１ｂとの間の無線ベアラを確立する（Ｓ５０６）。

ＧＷＮ３３は、ＲＮＳ（２）１ｂ経由で新しく確立された第２のＩＰベアラに対して、ＩＰアドレスを割り当て、同時にベアラ識別テーブルの情報を更新する（Ｓ５０７）。さらに、新しく割り当てたＩＰアドレスを元に第２のＩＰベアラのＩＰ設定を行う（Ｓ５０８、Ｓ５０９）。

ＲＮＳ（２）１ｂ経由の第２のＩＰベアラの確立を確認した後（Ｓ５１０）、ハンドオーバ要求をＲＮＳ（１）１ａに対して送信し（Ｓ５１１）、ＲＮＳ（２）１ｂとＲＮＳ（２）１ｂ経由でＵＥ７に対してハンドオーバ命令を送信した後で（Ｓ５１２）、ＧＷＮ３３はベアラ識別テーブルの第２のＩＰベアラに対応するＩＦ−ＩＤ２に対応するＩＰアドレスの項目を更新し（ＩＰアドレス４→ＩＰアドレス２）、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のパケット転送ルーティング情報を更新し、同時に無線アクセスネットワークで確立されていたＩＰベアラの情報を更新する（Ｓ５１３）。ここで、ＲＮＳ（２）１ｂで新規に確立した第２のＩＰベアラの情報を更新する一例を図４Ｃ及び図５Ｃに示す。

ここで、本実施の形態では第２のＩＰベアラのＩＰアドレスとして、第１のＩＰベアラと異なるＩＰアドレス（アドレス４）を設定したが、第１のＩＰベアラと同じＩＰアドレス(アドレス３)を第２のＩＰベアラに設定しても良い。

また、本実施の形態では、第２のＩＰベアラのＩＰアドレス（アドレス４）を設定してから、ハンドオーバ元のＩＰベアラのＩＰアドレス（アドレス２）に更新する手順になっているが、ハンドオーバ元のＩＰアドレスをそのままハンドオーバ先のＩＰアドレス（アドレス２）として設定しても良い。

一方で、ハンドオーバ要求を受信したＲＮＳ（１）１ａは、ＵＥ７宛に送られた通信データをＧＷＮ３３経由でＲＮＳ（２）へ転送を開始する（Ｓ５１４）。ＲＮＳ（１）１ａでの設定によっては、データ損失を避けるためにＲＡＮ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して同時に通信データを送信しても良い。また、ＧＷＮ３３を経由せずにＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂに直接通信データを転送しても良い。さらに、ハンドオーバ命令にＲＮＳ２に対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子もしくは無線アクセスネットワーク識別子及びハンドオーバするベアラを識別する情報（本実施例ではハンドオーバするＩＰベアラを識別するＩＰアドレス）を含めてもよい。

データ転送が開始されると、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ処理が完了したことを示すハンドオーバ完了メッセージを送信し（Ｓ５１５）、ハンドオーバが完了したことを受けて、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワークのリソースを解放し（Ｓ５１６）、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でＩＰベアラが確立され、上記ＩＰベアラを使用してデータ通信サービスが提供される（Ｓ５１７）。さらに前記ＩＰベアラ確立時に、ＵＥ側においてベアラ識別テーブルの更新と同様の処理をアドレス設定テーブルに対しても行なう。ベアラ識別テーブル及びアドレス設定テーブルの更新タイミングについては、ハンドオーバに支障の無いタイミングであればどの時点で更新されても良い。

本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ→ＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバの際の動作シーケンスについて説明したが、ＲＮＳ（２）１ａ→ＲＮＳ（１）１ｂ及び他の無線アクセスネットワークへのハンドオーバの場合でも、同様の動作シーケンスによってハンドオーバ処理を実現可能である。すなわち、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワーク及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークの種別を問わず前記動作シーケンスにより実現可能である。

また、ハンドオーバ先の無線アクセスシステムで使用するＩＰベアラが複数である限り、ハンドオーバ元のＩＰベアラが一つしか存在しない場合でも、そのハンドオーバ処理は同様の動作シーケンスで実現可能である。

（アタッチ例２）
次に、ＩＰベアラを識別する識別子としてベアラコンテキストを用いた場合の一例を図３Ａを用いて説明する。

先ず、図３Ａを用いてＵＥ７が移動通信システムにアタッチする際の動作シーケンスについて説明する。Ｓ１０１からＳ１０４までの処理については、前述したアタッチ時の動作シーケンスと同様である。ＧＷＮ３３は、上記加入者情報及びＵＥ７から受信したユーザプリファレンス等をもとにＵＥ７に割当てるＩＰアドレス及びＩＰベアラを識別するベアラ識別子を含んだベアラコンテキストを決定し、同時にベアラ識別子テーブルを更新する（Ｓ１０５）。ＵＭＴＳの場合ではＵＥ７に割当てるＩＰアドレスとしてＰＤＰアドレス、ベアラ識別子としてトンネル・エンドポイント識別子、ベアラコンテキストとしてＰＤＰコンテキストが使用される。

そして、ＧＷＮ３３は、上記割当てられたＩＰアドレス及び、ベアラコンテキストを基に、ユーザデータを転送するＩＰベアラを確立し、初期ポリシーや課金ルール等をＩＰベアラに対して追加する（Ｓ１０６）。初期ＩＰベアラが確立されると、ＧＷＮ３３は初期ＩＰベアラに設定する最大転送レートなどのＱｏＳ（Quality of Service）情報をＲＮＳ１/２（１ａ，１ｂ）に対して提供し（Ｓ１０７）、上記情報をもとに、ＲＮＳ１ａ・１ｂは、無線リソースの制御を行う（Ｓ１０８）。

一方で、ＧＷＮ３３は、ＵＥ７が移動アクセス網へアタッチすることを許可するメッセージをＵＥ７へ送信する（Ｓ１０９）。アタッチ許可のメッセージにはＵＥ７へ割当てるＩＰアドレスと少なくともベアラを識別する識別子を含んだベアラコンテキスト及び無線通信手段もしくは無線アクセスシステムを識別するための識別子が含まれる。ＵＥ７は上記割当てられたＩＰアドレスを自端末に設定し、ＵＥ識別子とベアラコンテキスト及び無線アクセスネットワーク識別子で構成されるアドレス設定テーブルを生成する（Ｓ１１０）。

本実施例ではＵＥ−ＩＤとしては、ＩＭＳＩやＭＳＩＳＤＮ、もしくは移動機装置に割り当てられるＩＭＥＩ（International Mobile Station Equipment Identity）などの、一意にＵＥ７を識別可能な識別子を使用する。また、ＩＦ−ＩＤについては移動通信ネットワークで一時的に割り当てられる加入者の識別子であるＴＭＳＩもしくはＰ−ＴＭＳＩを使用する。無線アクセスネットワークを識別するＲＡＮ−ＩＤがある場合にはそれを識別子として使用してもよい。また、無線アクセスネットワーク毎に運用する事業者が異なるケースの場合には、それらの事業者を識別する識別子であるＰＬＭＮ−ＩＤを使用してもよい。

ＵＥ７は、生成されたベアラ識別子テーブルを含んだネットワークアタッチ完了メッセージをＧＷＮ３３へ送信し（Ｓ１１１）、ＧＷＮ３３は受信したメッセージに含まれるベアラ識別子情報をベアラ識別子テーブルとして登録する（Ｓ１１２）。ＲＮＳ（１）１ａ、ＲＮＳ（２）１ｂを示す無線アクセスネットワーク識別子、割り当てられたＩＰアドレス及びベアラコンテキストをそれぞれＲＡＮ−ＩＤ１、ＲＡＮ−ＩＤ２、ＩＰアドレスＡ、ＩＰアドレスＢ、ベアラコンテキスト１、ベアラコンテキスト２、ベアラコンテキスト３、ベアラコンテキスト４、各無線アクセスネットワークに２つずつＩＰベアラが確立されているとすると、ベアラ識別子テーブル及びアドレス設定テーブルの一例は図４Ｄに、ＩＰベアラの設定の一例は図５Ｄのように示される。ここで、それぞれの無線アクセスネットワークで確立されているＩＰベアラの数をそれぞれ二つずつとしたが、各無線アクセスシステムがアタッチしている状態でそれぞれ一つ以上のＩＰベアラが確立されていればよい。また、ＵＥ７が備えた無線通信ＩＦの数を二つとしたが、二つ以上備えていても構わず、それらが全て該当する無線アクセスネットワークにアタッチしていなくてもよい。

（ハンドオーバ例５）
次に、図３Ｆ、および図５Ｅを参照して、ＵＥ７がＲＮＳ（１）１ａ経由でデータ通信を行っている際に、ＲＮＳ（１）１ａ経由でハンドオーバの要求メッセージを送信して、ＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバを行う際の別の一例について説明する。

ＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７とＧＷＮ３３間でＩＰベアラが確立されており、上記ベアラを用いてＵＥ７は通信サービスを使用している（Ｓ５０１）。ユーザの移動に伴う無線環境の変化等により、ＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークに接続可能になった、もしくはＲＮＳ（１）１ａの無線品質が劣化したことでユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断、もしくはＲＮＳ（１）１ａがＵＥ７の環境を取り巻く無線状態が変化したことをＵＥ７から通知してもらうことにより、ＲＮＳ（１）１ａが図５Ｅのベアラコンテキスト２で示されるＩＰベアラをＲＮＳ（１）１ａの無線アクセスネットワークからＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークにハンドオーバすることを決定したと仮定する（Ｓ６０２）。次にＵＥ７もしくはＲＮＳ（１）１ａは、ＧＷＮ３３に対して、ハンドオーバ対象となるＩＰベアラのベアラコンテキスト２及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークの識別子であるＲＡＮ−ＩＤ２を含んだハンドオーバ要求をＲＮＳ（１）１ａ経由でＧＷＮ３３に送信する（Ｓ６０３）。本実施例ではＲＡＮ−ＩＤ２をハンドオーバ要求に含めたが、ＲＡＮ−ＩＤ２に対応付けられた識別子もしくは少なくともハンドオーバの対象となるベアラを識別するための情報が含まれていればよい。ＧＷＮ３３は、受信したハンドオーバ要求のメッセージを参照して、ハンドオーバ先の無線アクセスネットワーク３で使用されるＲＮＳ（２）１ｂを選択し（Ｓ６０４）、ＲＮＳ（２）１ｂに対してハンドオーバ準備要求メッセージを送信する（Ｓ６０５）。

ハンドオーバ先となるＲＮＳ（２）１ｂでは、ＵＥ７に対して無線アクセスネットワーク（２）３での無線リソースの割り当てを含めたベアラリソースを確保する（Ｓ６０６）。

ＲＮＳ（２）１ｂにおいて無線アクセスネットワーク（２）３でのベアラリソースを確保した後で（Ｓ６０６）、さらにＲＡＮ（２）１ｂとＵＥ７の間で無線ベアラを確立されると（Ｓ６０７）、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ準備完了メッセージを送信する（Ｓ６０８）。

ＧＷＮ３３は、ハンドオーバ準備完了メッセージを受信すると、ＲＮＳ（２）１ｂ経由で新しく確立された第２のベアラに対して、ベアラコンテキスト４を割り当て、同時にベアラ識別テーブルの情報を更新する（Ｓ６０９）。さらに、新しく割り当てたベアラコンテキスト４を元に第２のＩＰベアラのＩＰ設定を行う（Ｓ６１０，Ｓ６１１）。

ＲＮＳ（２）１ｂ経由の第２のＩＰベアラの確立を確認後（Ｓ６１２）、ＧＷＮ３３はハンドオーバ命令をＲＮＳ（１）１ａ及びＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して送信する（Ｓ６１３）。ハンドオーバ命令には、ハンドオーバ対象であるＩＰベアラのベアラコンテキスト２及びハンドオーバ先のＩＰベアラであるベアラコンテキスト４の情報が含まれる。ハンドオーバ命令を送信後、ＧＷＮ３３はベアラ識別テーブルの第２のＩＰベアラに対応するＲＡＮ−ＩＤ２に対応するベアラコンテキストの項目を更新し（ベアラコンテキスト４→ベアラコンテキスト２）、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のパケット転送ルーティング情報を更新し、同時に無線アクセスネットワークで確立されていたＩＰベアラの情報を更新する（Ｓ６１４）。ここで、ＲＮＳ（２）１ｂで新規に確立した第２のＩＰベアラの情報を更新する一例を図４Ｅ及び図５Ｅに示す。

ここで、本実施の形態では、第２のＩＰベアラのベアラコンテキスト（ベアラコンテキスト４）を設定してから、ハンドオーバ元のＩＰベアラのベアラコンテキスト（ベアラコンテキスト２）に更新する手順を説明したが、ハンドオーバ元のベアラコンテキスト（ベアラコンテキスト２）をそのままハンドオーバ先のベアラコンテキスト（ベアラコンテキスト２）として設定しても良い。

一方で、ハンドオーバ命令を受信したＲＮＳ（１）１ａは、ＵＥ７宛に送られた通信データをＧＷＮ３３経由でＲＮＳ（２）１ｂへ転送を開始する（Ｓ６１５）。ＲＮＳ（１）１ａでの設定によっては、データ損失を避けるためにＲＡＮ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して同時に通信データを送信しても良い。また、ＧＷＮ３３を経由せずにＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂに直接通信データを転送しても良い。

データ転送が開始されると、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ処理が完了したことを示すハンドオーバ完了メッセージを送信し（Ｓ６１６）、ハンドオーバが完了したことを受けて、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワークのリソースを解放し（Ｓ６１７）、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でＩＰベアラが確立され、上記ＩＰベアラを使用してデータ通信サービスが提供される（Ｓ６１８）。さらに前記ＩＰベアラ確立時に、ＵＥ側においてベアラ識別テーブルの更新と同様の処理をアドレス設定テーブルに対しても行なう。ベアラ識別テーブル及びアドレス設定テーブルの更新タイミングについては、ハンドオーバに支障の無いタイミングであればどの時点で更新されても良い。

このように、本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ→ＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバの際の動作シーケンスについて説明したが、ＲＮＳ（２）１ｂ→ＲＮＳ（１）１ａ及び他の無線アクセスネットワークへのハンドオーバの場合でも、同様の動作シーケンスにてハンドオーバ処理を実現可能である。さらには、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワーク及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークの種別を問わず前記動作シーケンスにより実現可能である。

尚、本実施の形態では、ＩＰベアラを各々の無線アクセスネットワークにおいて２つずつ使用することとしたが、２つ以上の複数のベアラを使用しても良い。

（実施例２）
次に、図１Ｃを参照しながら、本発明の一実施の形態による移動体通信システムのネットワーク構成の別の一例について説明する。図１Ｃ〜図１ＥにＧＷＮと外部ＩＰネットワーク３１に接続するためのゲートウエイ装置３４を設けた移動体通信システムのネットワーク構成の別の一例を示す。図１Ｃに示すように、本実施例による移動体通信システムＣでは、ＵＭＴＳにおける機能アーキテクチャは、無線アクセスネットワーク（１・３）と在圏網コアネットワーク５と加入網コアネットワーク５ａとの３つに分割される。

無線アクセスネットワーク１・３では、伝送帯域などの資源に代表される要求される通信に必要な無線リソースが割り当てられ、ユーザ情報が移動端末７と在圏網コアネットワーク５のＧＷＮ３３を経由して加入網コアネットワーク５ａのＨＳＳ３５、ＧＷ１〜ＧＷｎ３４−１〜３４−ｎとの間で転送される。ＧＷ１〜ＧＷｎ３４−１〜３４−ｎは、それぞれ、異なるインターネット３１−１〜３１−ｎに接続される。異なる無線通信方式に対しては異なる無線アクセスネットワークが存在するので、第１の無線アクセスネットワーク１と第２の無線アクセスネットワーク３とで使用される無線通信方式は異なる。第１の無線アクセスネットワーク１、第２の無線アクセスネットワーク３は、それぞれ複数の無線ネットワークサブシステム（ＲＮＳ）から構成されている。第１の無線アクセスネットワーク１はＲＮＳ１Ａ〜ＲＮＳｎＡ、第２の無線アクセスネットワーク３はＲＮＳ２Ａ１〜ＲＮＳ２Ａｎから構成されている。また、図１Ｄ、図１Ｅに無線アクセスネットワーク２のＲＮＳが異なる構成である移動体通信システムネットワークＤ・Ｅ構成の一例を示す。図１Ｄ、図１Ｅでは、無線アクセスネットワーク（２）３ａのＲＮＳがアクセスルータ（ＡＲ）ＡＲ２Ａ〜ＡＲ２ｍ（３ｂ）から構成されており、図１Ｄは無線アクセスネットワーク（２）３ａの各ＡＲ３ｂが在圏網コアネットワーク５のＧＷＮ３３に接続されている一例であり、図１Ｅは無線アクセスネットワーク（２）３ａの各ＡＲ３ｂが加入網コアネットワーク５ａのＧＷ３４−１〜３４−ｎに接続されている一例である。

次に図２Ｆを参照して本実施例の形態によるＧＷ３４の一構成例について説明する。ＧＷ３４は、図２Ｆに示すように、ＧＷＮ ＩＦ３４ａと、接続制御部３４ｃと、ネットワーク ＩＦ３４ｂと、を具備する。

ＧＷＮ ＩＦ３４ａは、ＧＷ３４とＧＷＮ３３との間を接続するＩＦで、ネットワークＩＦ３４ｂは、インターネット３１と移動通信システム網との間を接続するＩＦで、ＧＷＮ３３を経由してＵＥ７がインターネット３１との間で通信を行うものである。

接続制御部３４ｃには、課金情報やサービス品質情報やサービス加入状況等の加入者情報を管理し、前記加入者情報に基づいた課金のためのデータキャプチャ及びカウント及びサービス品質（ＱｏＳ）の制御などを行う。上記加入者情報は、ＧＷＮ ＩＦ３４ａを経由してＧＷＮから送られる。なお、上記加入者情報はＧＷＮ経由以外の取得手段を用いてもよく、その手段は問わない。

移動端末、ＲＮＳ１ａ（１ａで代表する）、ＧＷＮ、加入者サーバ（ＨＳＳ）の構成例については、前述した実施例で説明した内容と同様の構成であるとする。

ただし、これらの機能を実現する移動通信網のシステム構成は、それぞれの移動通信システムの規格によって異なる可能性がありこれに限定するものではない。

（アタッチ例３）
図３Ｇは、ＵＥ７が移動通信システムにアタッチ（登録）する際の、各部の動作を示すシーケンス図であり、図３Ｈは、例えばＲＮＳ１ａからＲＮＳ２ａにハンドオーバする際に、ＲＮＳ１経由でハンドオーバのトリガを生成した場合の各部の動作を示すシーケンス図であり、図５Ｆ〜Ｈは、各々の動作シーケンスによって設定されるＵＥとＧＷＮ間のＩＰベアラの設定例である。本実施例では、ＲＮＳ１経由でハンドオーバのトリガを生成した例を示したが、ＲＮＳ２経由でハンドオーバのトリガを生成しても構わず、どの無線アクセスネットワークシステム経由でハンドオーバのトリガを生成するかは問わない。

先ず、ＵＥ７が移動通信システムにアタッチする際の動作シーケンスについて説明する。ＵＥ７はＲＮＳ（１）１及びＲＮＳ（２）３に接続可能な通信手段を備え、ＲＮＳ（１）１及びＲＮＳ（２）３に同時にアタッチする処理を行う場合でも順番にアタッチする処理を行う場合でも、各々の動作シーケンスは同じであるため、各々のアタッチする処理の順番については同時にアタッチしてもいずれが先にアタッチする場合でも同じ動作シーケンス図を用いて説明することが可能である。従って、図３Ｇに示すように、ＲＮＳ（１）１ａとＲＮＳ（２）１ｂに対して、一つの動作シーケンス図を用いて説明する。

本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ、ＲＮＳ（２）１ｂとして、２つの異なる無線アクセスネットワーク１・３で動作する場合を一例として挙げるが、ＵＥ７が２つ以上の異なる無線アクセスネットワークへ接続可能な場合でも同様な手順で無線アクセスネットワーク間のハンドオーバを実現することが可能である。

まず、ＵＥ７は電源ＯＮされると、無線通信ＩＦ毎に現在接続可能な無線アクセスネットワークを探索する（Ｓ７０１の一部）。本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ、ＲＮＳ（２）１ｂの双方の無線アクセスネットワーク５に接続可能とする。接続可能な無線アクセスネットワーク１・３が発見されると（Ｓ７０１の一部）、ＵＥ７はＵＥ識別子（ＵＥ−ＩＤ）やアタッチ種別等の情報要素を含んだアタッチ要求を該当するＲＮＳ経由でＧＷＮ３３に送信する（Ｓ７０２）。ここでは上記情報をアタッチ要求時に送ったが、ＵＥ７のＩＰアドレスや接続先のＧＷを指定する識別子や無線ＩＦに割当てるアドレス等の初期ＩＰベアラに関する情報を併せて送っても構わない。

次に、ＧＷＮ３３は、ＵＥ７をＨＳＳ３５に登録し、ユーザ・ネットワーク間の相互の認証及びＨＳＳ３５へのＧＷＮ３３の登録処理（Ｓ７０３）を行う。ＨＳＳ３５はＧＷＮ３３の登録を確認し、初期ＩＰベアラに対して、認証されたサービス加入情報や課金情報などの加入者情報をＧＷＮ３３へ転送する（Ｓ７０４）。そして、ＧＷＮ３３は上記加入者情報及びＵＥ７から受信したユーザプリファレンス等をもとにＰＤＮへ接続するためのＧＷ３３、ＵＥ７に割り当てるＩＰアドレス及び無線ＩＦに割当てるベアラコンテキストを決定し、同時に該当するベアラ識別子テーブルを更新する（Ｓ７０５）。ここではＨＳＳ３５から送られたユーザプリファレンスからＧＷ３４を決定したが、移動網を管理する事業者のポリシーにより決定されたり、提供するサービスによってＧＷ３４が決定されたりする場合もあるので、ここではＧＷ３４を決定する方法については問わない。また、事業者の運用によっては、通信時に始めてＧＷ３４を決定する場合も考えられるが、その場合はＧＷＮ３３からＵＥ７に暫定的なベアラを確立し、そのベアラにベアラコンテキストを割当て、そのベアラを用いて通信時にＧＷ３４との接続を確立しても構わない。

さらに、ＧＷＮ３３は、上記で割り当てられたＩＰアドレス及びベアラコンテキストを基に、ユーザデータを転送するＩＰベアラをＵＥ７〜ＧＷ３４間で確立し、ＨＳＳ３５からＧＷＮ３３を経由して送られてきた情報を基に、ＧＷ３４にて初期ポリシーや課金ルール等をＩＰベアラに対して追加する（Ｓ７０６）。ＩＰベアラの確立について、ＵＥ７もしくはＧＷＮ３３のいずれから開始しても良いが、本実施の形態では、ＧＷＮ３３から開始するものとする。また、アタッチ時には、ＵＥ７〜ＧＷＮ３３間で初期ＩＰベアラを確立して、各ＰＤＮ３１への接続要求があった場合に対応するＧＷ３４までのＩＰベアラを確立し、対応するＩＰアドレスをＵＥ７に割当てることにより通信を行なっても構わない。

初期ＩＰベアラが確立されると、ＧＷＮ３３は初期ＩＰベアラに設定する最大転送レートなどのＱｏＳ（Quality of Service）情報をＲＮＳ１/２（１ａ，１ｂ）に対して提供し、上記情報をもとに、ＲＮＳ１ａ・１ｂは、無線リソースの制御を行う。

その一方で、ＧＷＮ３３は、ＵＥ７が移動アクセス網へアタッチすることを許可するメッセージ及びＴＭＳＩ（Temporary Mobile Subscriber Identity）もしくはＰ−ＴＭＳＩ（Packet Temporary Mobile Subscriber Identity）などのＵＥ７を識別するための一時的な識別子及び割り当てたＩＰアドレス及びベアラコンテキストを含む情報を送信する（Ｓ７０７）。ＵＥ７は上記割り当てられたＩＰアドレス及びベアラコンテキストを自端末に設定し、ＵＥ識別子（ＵＥ−ＩＤ）と対応する無線通信ＩＦのインタフェース識別子（ＩＦ−ＩＤ）で構成されるアドレス設定テーブルを生成する（Ｓ７０８）。

本実施例でもＵＥ７や無線通信ＩＦを識別する識別子は前述の実施例と同じものを使用して説明する。

ＵＥ７は、生成されたベアラ識別子テーブルを含んだネットワークアタッチ完了メッセージをＧＷＮ３３へ送信し（Ｓ７０９）、ＧＷＮ３３は受信したメッセージに含まれるベアラ識別子情報をベアラ識別子テーブルとして登録する（Ｓ７１０）。ＧＷ１、ＧＷ２に接続するためのＩＰアドレスをアドレスＡ、アドレスＢ、それぞれの無線アクセスネットワークに対してＲＮＳ（１）１ａ、ＲＮＳ（２）１ｂに接続可能なＩＦ−ＩＤ、割り当てられたベアラコンテキストをそれぞれＩＦ−ＩＤ１、ＩＦ−ＩＤ２、ベアラコンテキスト１１、ベアラコンテキスト２１、ベアラコンテキスト１２、ベアラコンテキスト２２とすると、ベアラ識別子テーブル及びアドレス設定テーブルの一例は図４Ｆに、ＩＰベアラの設定の一例は図５Ｆのように示される。ここで、各ベアラコンテキストはＵＥ７〜ＧＷＮ３５間のトンネルを示すトンネル識別子といったような各無線アクセスネットワークで確立されたＵＥ７〜ＧＷＮ３５間の接続を示す識別子であれば良い。ＵＭＴＳの場合ではＵＥ７に割当てるＩＰアドレスとしてＰＤＰアドレス、ベアラ識別子としてトンネル・エンドポイント識別子、ベアラコンテキストとしてＰＤＰコンテキストが使用される。

（ハンドオーバ例６）
次に、図３Ｈおよび図５Ｆ、図５Ｇを参照して、ＵＥ７がＲＮＳ（１）１ａ経由でデータ通信を行っている際に、ＲＮＳ（１）１ａ経由でハンドオーバの要求メッセージを送信して、ＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバを行う際の別の一例について説明する。本実施の形態では、無線アクセスネットワーク（１）１及び無線アクセスネットワーク（２）３において、各々ＩＰベアラとして初期ベアラ及び第２ベアラの２つのＩＰベアラを使用する。尚、本実施の形態では、ＩＰベアラを各々の無線アクセスネットワークにおいて２つずつ使用することとしたが、２つ以上の複数のベアラが設定されていても良い。

ＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７とＧＷＮ３３間でＩＰベアラが確立されており、上記ベアラを用いてＵＥ７は通信サービスを使用している（Ｓ８０１）。ユーザの移動に伴う無線環境の変化等により、ＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークに接続可能になった、もしくはＲＮＳ（１）１ａの無線品質が劣化したことでユーザもしくはＵＥ７が自律的に判断、もしくはＲＮＳ（１）１ａがＵＥ７の環境を取り巻く無線状態が変化したことをＵＥ７から通知してもらうことにより、ＲＮＳ（１）１ａが図５Ｆのベアラコンテキスト１１および２１で示されるＩＰベアラをＲＮＳ（１）１ａの無線アクセスネットワークからＲＮＳ（２）１ｂの無線アクセスネットワークにハンドオーバすることを決定したと仮定する（Ｓ８０２）。次にＵＥ７は、ＧＷＮ３３に対して、ＵＥ−ＩＤ及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークに接続可能な無線手段のＩＦ−ＩＤを含んだハンドオーバ要求をＲＮＳ（１）１ａ経由でＧＷＮ３３に送信する（Ｓ８０３）。ここで、無線手段のＩＦ−ＩＤではなく、無線アクセスネットワークを識別する識別子や、ハンドオーバ対象となるベアラコンテキストを識別するための情報を送っても構わないが、少なくともハンドオーバするＩＰベアラの識別するための情報とハンドオーバ先の無線アクセスネットワークを識別する情報を送ることとする。ＧＷＮ３３は、受信したハンドオーバ要求のメッセージを参照して、ハンドオーバ先の無線アクセスネットワーク３で使用されるＲＮＳ（２）１ｂを選択し（Ｓ８０４）、ＲＮＳ（２）１ｂに対してハンドオーバ準備要求メッセージを送信する（Ｓ８０５）。

ハンドオーバ先となるＲＮＳ（２）１ｂでは、ＵＥ７に対して無線アクセスネットワーク（２）３での無線リソースの割り当てを含めたベアラリソースを確保する（Ｓ８０６）。ＲＮＳ（２）１ｂにおいて無線アクセスネットワーク（２）３でのベアラリソースを確保した後で（Ｓ８０６）、さらにＲＡＮ（２）１ｂとＵＥ７の間で無線ベアラを確立されると（Ｓ８０７）、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ準備完了メッセージを送信する（Ｓ８０８）。

ＧＷＮ３３は、ハンドオーバ準備完了メッセージを受信すると、ＲＮＳ（２）１ｂ経由で新しく確立された第２のベアラに対して、ベアラコンテキスト２２を割り当て、同時にベアラ識別テーブルの情報を更新する（Ｓ８０９）。さらに、新しく割り当てたベアラコンテキスト２２を元に第２のＩＰベアラのベアラ設定を行う（Ｓ８１０，Ｓ８１１）。

ＲＮＳ（２）１ｂ経由の第２のＩＰベアラの確立を確認後（Ｓ８１２）、ＧＷＮ３３はハンドオーバ命令をＲＮＳ（１）１ａ及びＲＮＳ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して送信する（Ｓ８１３）。ハンドオーバ命令を送信後、ＧＷＮ３３はベアラ識別テーブルの第２のＩＰベアラに対応するＩＦ−ＩＤ２に対応するＩＰアドレスの項目を更新し（ベアラコンテキスト２２→ベアコンテキスト２１）、ＵＥ７とＧＷＮ３３間のパケット転送ルーティング情報を更新し、同時に無線アクセスネットワークで確立されていたＩＰベアラの情報を更新する（Ｓ８１４）。ここで、ＲＮＳ（２）１ｂで新規に確立した第２のＩＰベアラの情報を更新する一例を図４Ｇに及び図５Ｇに示す。

ここで、本実施の形態では、第２のＩＰベアラのベアラコンテキスト（ベアラコンテキスト２２）を設定してから、ハンドオーバ元のＩＰベアラのベアラコンテキスト（べあらコンテキスト１２）に更新する手順を説明したが、ハンドオーバ元のベアラコンテキスト（ベアラコンテキスト２２）をそのままハンドオーバ先のベアラコンテキスト（ベアラコンテキスト１２）として設定しても良い。

また、この一例では一部のＩＰベアラのみハンドオーバする一例を説明したが、図４Ｈ及び図５Ｈに示すように、全てのＩＰベアラを同時にハンドオーバする例の動作も同様のシーケンスになる。

一方で、ハンドオーバ命令を受信したＲＮＳ（１）１ａは、ＵＥ７宛に送られた通信データをＧＷＮ３３経由でＲＮＳ（２）１ｂへ転送を開始する（Ｓ８１５）。ＲＮＳ（１）１ａでの設定によっては、データ損失を避けるためにＲＡＮ（１）１ａ経由でＵＥ７に対して同時に通信データを送信しても良い。また、ＧＷＮ３３を経由せずにＲＮＳ（１）１ａからＲＮＳ（２）１ｂに直接通信データを転送しても良い。

データ転送が開始されると、ＲＮＳ（２）１ｂはＧＷＮ３３に対してハンドオーバ処理が完了したことを示すハンドオーバ完了メッセージを送信し（Ｓ８１６）、ハンドオーバが完了したことを受けて、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワークのリソースを解放し（Ｓ８１７）、ＲＮＳ（２）１ｂ経由でＩＰベアラが確立され、上記ＩＰベアラを使用してデータ通信サービスが提供される（Ｓ８１８）。さらに前記ＩＰベアラ確立時に、ＵＥ側においてベアラ識別テーブルの更新と同様の処理をアドレス設定テーブルに対しても行なう。ベアラ識別テーブル及びアドレス設定テーブルの更新タイミングについては、ハンドオーバに支障の無いタイミングであればどの時点で更新されても良い。

このように、本実施の形態では、ＲＮＳ（１）１ａ→ＲＮＳ（２）１ｂへのハンドオーバの際の動作シーケンスについて説明したが、ＲＮＳ（２）１ｂ→ＲＮＳ（１）１ａ及び他の無線アクセスネットワークへのハンドオーバの場合でも、同様の動作シーケンスにてハンドオーバ処理を実現可能である。さらには、ハンドオーバ元の無線アクセスネットワーク及びハンドオーバ先の無線アクセスネットワークの種別を問わず前記動作シーケンスにより実現可能である。

尚、本実施の形態では、ＩＰベアラを各々の無線アクセスネットワークにおいて２つずつ使用することとしたが、２つ以上の複数のベアラを使用しても良い。

ハンドオーバに関する上記の実施の形態は、全てＵＥトリガの動作シーケンスとして説明したが、ＲＮＳトリガの場合でも、いずれの無線アクセスネットワークに属するＲＮＳから要求されたハンドオーバ要求かを判断することにより、前述した動作シーケンスに基づいて同様に無線アクセスネットワーク間のハンドオーバを実現することが可能である。

尚、本実施の形態では、ＧＷＮ３３を１つの装置として説明したが、ＧＷＮ３３と外部ＩＰネットワークの間に外部ＩＰネットワークへの接続機能のみを別装置として配置するようなシステム構成にしても良い。

また、本実施の形態では一つのＩＰベアラをハンドオーバする例について説明したが、複数のベアラが存在する場合には、複数のＩＰベアラを同時にハンドオーバすることも全てのベアラを同時にハンドオーバすることも可能である。

本発明は、無線通信装置として利用可能である。

Claims (16)

1. 複数の無線アクセスネットワークに接続可能とする移動端末と、前記複数の無線アクセスネットワーク間を接続するアンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムであって、
   前記アンカー装置は、各無線アクセスネットワーク内の１つの移動端末の１又はそれ以上のベアラコンテキストに関連づけられたベアラを格納し、前記移動端末と前記アンカー装置間で設定されるベアラの中から、一つ又は複数のベアラと該無線アクセスネットワークとを対応付けて管理する機能を備え、
   前記移動通信制御システムは、第一の無線アクセスネットワークに対応付けられた一つ又は複数のベアラの内の一つ又は複数のベアラを、第二の無線アクセスネットワークに対応付けるようにベアラのハンドオーバ処理を行い、１又はそれ以上のベアラに関連づけられて格納されたベアラコンテキストを更新することを特徴とする移動通信制御システム。
2. 前記移動端末の１又はそれ以上のベアラコンテキストはＩＰアドレスであり、前記一つ又は複数のベアラは、前記移動端末のＩＰアドレスとを対応付けて管理され、前記ベアラのハンドオーバの際に第一の無線アクセスネットワークに対応付けられた一つ又は複数のベアラに対応付けられたＩＰアドレスを第二の無線アクセスネットワークに対応付けるようにＩＰアドレスのハンドオーバ処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の移動通信制御システム。
3. 複数の無線アクセスネットワークに接続可能とする移動端末と、前記複数の無線アクセスネットワーク間を接続するアンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムであって、
   前記アンカー装置は、前記移動端末の１又はそれ以上のＩＰアドレスを格納し、前記移動端末と前記アンカー装置間で設定されるＩＰアドレスの中から、前記１又は複数のＩＰアドレスと該無線アクセスネットワークとを対応付けて管理する機能を備え、
   前記移動通信制御システムは、第一の無線アクセスネットワークに対応付けられた一つ又は複数のＩＰアドレスの内の一つ又は複数のＩＰアドレスを、第二の無線アクセスネットワークに対応付けるようにＩＰアドレスのハンドオーバ処理を行い、格納された前記ＩＰアドレスを更新することを特徴とする移動通信制御システム。
4. 前記アンカー装置は、前記移動端末から要求されたハンドオーバ要求に基づいて、前記ベアラのハンドオーバ処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の移動通信制御システム。
5. 前記アンカー装置は、前記無線アクセスネットワーク装置から要求されたハンドオーバ要求に基づいて、前記ベアラのハンドオーバ処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の移動通信制御システム。
6. 前記ハンドオーバ要求は、少なくともハンドオーバに関係するベアラを識別するための情報を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の移動通信制御システム。
7. 前記ハンドオーバ要求は、少なくともハンドオーバに関係する無線アクセスネットワークを識別するための情報を含むことを特徴とする請求項４または５に記載の移動通信制御システム。
8. 前記一つ又は複数のベアラは、前記移動端末の識別子と対応付けて管理されることを特徴とする請求項１または２に記載の移動通信制御システム。
9. 前記移動端末は前記第１の無線アクセスネットワーク装置経由で前記ベアラのハンドオーバに関する情報を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の移動通信制御システム。
10. 前記移動端末は、前記第２の無線アクセスネットワーク装置経由で前記ベアラのハンドオーバに関する情報を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の移動通信制御システム。
11. 前記移動端末は、第３の無線アクセスネットワーク装置経由で前記ベアラのハンドオーバに関する情報を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の移動通信制御システム。
12. 複数の無線ネットワークサブシステムにより構成される複数の無線アクセスネットワーク装置と、前記無線アクセスネットワーク装置に接続可能とする移動端末と、１又はそれ以上のベアラに関連する各移動端末の複数のベアラコンテキストを格納し、前記複数の無線アクセスネットワーク装置間を接続するアンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムに用いられる移動端末であって、
    第一の無線アクセスネットワークに対応付けられた一つ又は複数のベアラの内の一つ又は複数のベアラを、第二の無線アクセスネットワークに対応付けるベアラのハンドオーバ要求を、前記アンカー装置に送ることを特徴とする移動端末。
13. 複数の無線ネットワークサブシステムにより構成される複数の無線アクセスネットワーク装置と、前記無線アクセスネットワーク装置に接続可能とする移動端末と、１又はそれ以上のベアラに関連する各移動端末の複数のベアラコンテキストを格納し、前記複数の無線アクセスネットワーク装置間を接続するアンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムに用いられる無線ネットワークアクセス装置であって、
    第一の無線アクセスネットワークに対応付けられた一つ又は複数のベアラの内の一つ又は複数のベアラを、第二の無線アクセスネットワークに対応付けるベアラのハンドオーバ要求を、前記アンカー装置に送ることを特徴とする無線ネットワークアクセス装置。
14. 複数無線通信手段を備えた移動端末と、１又はそれ以上のベアラに関連する各移動端末の複数のベアラコンテキストを格納し、前記複数の無線通信手段間を接続するアンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムに用いられる移動端末であって、
    第一の無線通信手段に対応付けられた一つ又は複数のベアラの内の一つ又は複数のベアラを、第二の無線通信手段に対応付けるベアラのハンドオーバ要求を、前記アンカー装置に送ることを特徴とする移動端末。
15. 複数の無線アクセスネットワークに接続可能とする移動端末と、１又はそれ以上のベアラに関連する各移動端末の複数のＩＰアドレスを格納し、前記複数の無線アクセスネットワーク間を接続するアンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムに用いられる移動端末であって、
    第一の無線アクセスネットワークに対応付けられた一つ又は複数のＩＰアドレスの内の一つ又は複数のＩＰアドレスを、第二の無線アクセスネットワークに対応付けるＩＰアドレスのハンドオーバ要求を、前記アンカー装置に送ることを特徴とする移動端末。
16. 複数無線通信手段を備えた移動端末と、１又はそれ以上のベアラに関連する各移動端末の複数のＩＰアドレスを格納し、前記複数の無線通信手段間を接続するアンカー装置と、を含んで構成される移動通信制御システムに用いられる移動端末であって、
    第一の無線通信手段に対応付けられた一つ又は複数のＩＰアドレスの内の一つ又は複数のＩＰアドレスを、第二の無線通信手段に対応付けるＩＰアドレスのハンドオーバ要求を、前記アンカー装置に送ることを特徴とする移動端末。

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