ネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法
【課題】移動通信事業者網等の特定外部ネットワークを経由せずに、無線基地局装置と他のネットワークとの間で送受信される通信データを中継する構成において、中継されるデータ量に応じた適切なサービスを提供する。
【解決手段】ネットワーク接続装置１０２は、通信管理装置１０３が設けられた特定外部ネットワーク５２について、他のネットワークと無線基地局装置１０１との間で送受信される通信データが特定外部ネットワーク５２を経由する第１の通信経路ＰＡ、および他のネットワーク６１，６２と無線基地局装置１０１との間で送受信される通信データが特定外部ネットワーク５２を経由しない第２の通信経路ＰＢ，ＰＣを選択可能な通信経路選択部２１と、第２の通信経路ＰＢ，ＰＣを介して中継された通信データのデータ量を算出するための通信トラフィック算出部２２とを備える。
【解決手段】ネットワーク接続装置１０２は、通信管理装置１０３が設けられた特定外部ネットワーク５２について、他のネットワークと無線基地局装置１０１との間で送受信される通信データが特定外部ネットワーク５２を経由する第１の通信経路ＰＡ、および他のネットワーク６１，６２と無線基地局装置１０１との間で送受信される通信データが特定外部ネットワーク５２を経由しない第２の通信経路ＰＢ，ＰＣを選択可能な通信経路選択部２１と、第２の通信経路ＰＢ，ＰＣを介して中継された通信データのデータ量を算出するための通信トラフィック算出部２２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法に関し、特に、通信トラフィックのオフロード機能を有するネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局またはｅＮＢ（e NodeB）とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。
【０００３】
近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラフィック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラフィックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。
【０００４】
これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。
【０００５】
この小型基地局（以下、フェムト基地局またはＨｅＮＢ（Home e NodeB）とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）のセル半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な宅内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。
【０００６】
無線端末装置（以下、ＵＥ（User Equipment）とも称する。）がＨｅＮＢ経由で移動通信事業者網にアクセスする際にデータの中継処理等を行なうローカルゲートウェイ装置（以下、Ｌ−ＧＷとも称する。）が、ＨｅＮＢと移動通信事業者網以外のネットワークとの間の通信トラフィックをオフロードする機能が３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)において規定されている。このオフロード機能では、移動通信事業者網を経由せずに、ＨｅＮＢとインターネットまたは企業内ネットワーク（Enterprise IP Service）等との間で送受信される通信データを中継する（たとえば、（非特許文献１）参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP SPEC 23.829 V1.3.0 2010.9
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｌ−ＧＷがＵＥの通信トラフィックをオフロードする場合、通信トラフィックは移動通信事業者網を経由しないことになるため、以下のような問題が発生する。
【０００９】
すなわち、移動通信事業者（Mobile Operator）は、通信トラフィック量の把握ができないために、ＵＥに対する従量課金ができず、通信トラフィック量に応じたサービスの提供が困難となる。また、インターネットへの回線を提供する固定通信事業者にとって、移動通信事業者が管理するＵＥからの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招く場合がある。
【００１０】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、移動通信事業者網等の特定外部ネットワークを経由せずに、無線基地局装置と他のネットワークとの間で送受信される通信データを中継する構成において、中継されるデータ量に応じた適切なサービスを提供することが可能なネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるネットワーク接続装置は、無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置であって、上記無線端末装置、上記無線基地局装置および上記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、および他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択可能な通信経路選択部と、上記第２の通信経路を介して中継された上記通信データのデータ量を算出するための通信トラフィック算出部とを備える。
【００１２】
このような構成により、ネットワーク接続装置による通信トラフィックのオフロードによって通信トラフィックが特定外部ネットワークを経由しなくても、移動通信事業者は、通信トラフィック量を把握することができる。これにより、たとえば、無線端末装置に対する従量課金を行なうことができるため、通信トラフィック量に応じた適切なサービスの提供が可能となる。
【００１３】
（２）好ましくは、上記ネットワーク接続装置は、さらに、上記通信トラフィック算出部によって算出された上記データ量を上記通信管理装置へ送信するための通信トラフィック情報送信部を備える。
【００１４】
このような構成により、複数のネットワーク接続装置においてオフロードされたデータ量を通信管理装置において集約し、オフロードに関する集中的な管理が可能となる。
【００１５】
（３）好ましくは、上記ネットワーク接続装置は、さらに、上記第２の通信経路を介して送受信される通信データの許容量を取得するためのトラフィック制限情報取得部を備え、上記通信経路選択部は、上記許容量の範囲内で上記第２の通信経路を選択する。
【００１６】
このような構成により、一般外部ネットワークへの回線を提供する固定通信事業者において、移動通信事業者が管理する無線端末装置からの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招くことを防ぐことができる。
【００１７】
（４）好ましくは、上記特定外部ネットワークには、さらに、上記ネットワーク接続装置と一般外部ネットワークとの間に接続された通信制御装置が設けられ、上記通信経路選択部は、上記第２の通信経路として、上記一般外部ネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第３の通信経路、または内部ネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第４の通信経路を選択可能であり、上記通信トラフィック算出部は、上記第３の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量および上記第４の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量の少なくとも一方を算出する。
【００１８】
このような構成により、無線端末装置による内部ネットワークとの通信を許容する、無線端末装置による一般外部ネットワークとの通信を許容する、または両方の通信を許容する等、様々な形態のサービスの提供が可能となり、サービスの差別化を図ることができる。
【００１９】
（５）好ましくは、上記無線基地局装置は３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢ（Home e NodeB）であり、上記ネットワーク接続装置は３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷ（Local Gateway）であり、上記通信管理装置は３ＧＰＰで規定されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）である。
【００２０】
このような構成により、３ＧＰＰで規定されたオフロード機能を実現するとともに、中継されるデータ量に応じた適切なサービスまたは通信制御を実現することが可能となる。
【００２１】
（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるネットワーク接続方法は、無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置におけるネットワーク接続方法であって、上記無線端末装置、上記無線基地局装置および上記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、または他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択するステップと、上記第２の通信経路を介して中継された上記通信データのデータ量を算出するステップとを含む。
【００２２】
このような構成により、ネットワーク接続装置による通信トラフィックのオフロードによって通信トラフィックが特定外部ネットワークを経由しなくても、移動通信事業者は、通信トラフィック量を把握することができる。これにより、たとえば、無線端末装置に対する従量課金を行なうことができるため、通信トラフィック量に応じた適切なサービスの提供が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、移動通信事業者網等の特定外部ネットワークを経由せずに、無線基地局装置と他のネットワークとの間で送受信される通信データを中継する構成において、中継されるデータ量に応じた適切なサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＬ−ＧＷの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＵＥがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、Ｌ−ＧＷがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが上り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが下り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００２７】
図１を参照して、無線通信システム２０１は、たとえば３ＧＰＰで規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、企業内ネットワーク５１と、移動通信事業者網５２と、ＬＴＥマクロネットワーク５３とを備える。企業内ネットワーク５１は、ＨｅＮＢ（無線基地局装置）１０１と、Ｌ−ＧＷ（内部ネットワーク接続装置）１０２と、ＬＡＮ６１とを含む。移動通信事業者網５２は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）１０３と、Ｓ−ＧＷ（通信制御装置）１０４と、Ｐ−ＧＷ１０５とを含む。ＬＴＥマクロネットワーク５３は、ｅＮＢ（無線基地局装置）１０６を含む。なお、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１と同じ筐体に収納されてもよいし、別個の筐体に収納されてもよい。また、図１に示す各装置の数は一例であり、少数またはさらに多数の装置が設けられてもよい。
【００２８】
以下、ＵＥ１５１から移動通信事業者網５２、ＬＡＮ６１およびインターネット６２への通信方向を上り方向と称し、移動通信事業者網５２、ＬＡＮ６１およびインターネット６２からＵＥ１５１への通信方向を下り方向と称する。
【００２９】
ＨｅＮＢ１０１およびｅＮＢ１０６は、無線信号をＵＥ１５１と送受信することにより、ＵＥ１５１との通信を行なう。
【００３０】
Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１とＬＡＮ（内部ネットワーク）６１、インターネット（一般外部ネットワーク）６２および移動通信事業者網（特定外部ネットワーク）５２との間に接続されている。
【００３１】
具体的には、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＵＥ１５１がＨｅＮＢ１０１経由でＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置にアクセスする際に、通信データの中継処理等を行なう。すなわち、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置へ送信するとともに、ＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置から受信した通信データをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【００３２】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１とインターネット６２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＰ−ＧＷ１０５経由でインターネット６２における他の装置へ送信するとともに、インターネット６２における他の装置からＰ−ＧＷ１０５経由で受信した通信データをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【００３３】
また、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌ−ＧＷ１０２とインターネット６２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＰ−ＧＷ１０５経由でインターネット６２へ送信するとともに、インターネット６２における他の装置からＰ−ＧＷ１０５経由で受信した通信データをＬ−ＧＷ１０２およびＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【００３４】
ＭＭＥ（通信管理装置）１０３は、無線通信システム２０１にけるＵＥ１５１、ＨｅＮＢ１０１、ｅＮＢ１０６およびＬ−ＧＷ１０２等を管理する。ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１との間で制御メッセージを送受信し、また、ｅＮＢ１０６との間で制御メッセージを送受信する。
【００３５】
ＨｅＮＢ１０１は、Ｓ−ＧＷ１０４およびＰ−ＧＷ１０５を介してインターネット６２における他の装置との間でＩＰパケットを送受信する。
【００３６】
ｅＮＢ１０６は、Ｓ−ＧＷ１０４およびＰ−ＧＷ１０５を介してインターネット６２における他の装置との間でＩＰパケットを送受信する。
【００３７】
ＨｅＮＢ１０１およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００３８】
ＨｅＮＢ１０１およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００３９】
ｅＮＢ１０６およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４０】
ｅＮＢ１０６およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４１】
Ｌ−ＧＷ１０２およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４２】
ＭＭＥ１０３およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１１インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４３】
Ｓ−ＧＷ１０４およびＰ−ＧＷ１０５は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４４】
Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１から受信した通信データをＬＡＮ６１、インターネット６２およびＳ−ＧＷ１０４に振り分け可能である。具体的には、たとえば、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１から受信したデータパケットのヘッダを参照して振り分け先を選択する。
【００４５】
また、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１およびＬＡＮ６１間の通信トラフィックの統計情報等を含む通信トラフィック履歴を作成し、保持する。また、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１およびインターネット６２間の通信トラフィック履歴を作成し、保持する。
【００４６】
ここで、通信トラフィック履歴は、Ｌ−ＧＷ１０２によって中継されたパケットの数およびサイズを含む。また、通信トラフィック履歴は、ＵＥ１５１と各ネットワークとの間の通信コネクションの接続時間を含む。
【００４７】
また、Ｌ−ＧＷ１０２は、保持している通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。たとえば、Ｌ−ＧＷ１０２は、通信トラフィック履歴をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷ１０２から受信した通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。なお、Ｌ−ＧＷ１０２は、通信トラフィック履歴をＳ−ＧＷ１０４経由でＭＭＥ１０３へ送信する構成であってもよい。
【００４８】
また、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＭＭＥ１０３から通信トラフィックの許容量を示すトラフィック制限情報を受信し、当該許容量以上の通信トラフィックを制限する。たとえば、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からトラフィック制限情報を受信し、Ｌ−ＧＷ１０２に当該情報を送信する。
【００４９】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＬ−ＧＷの構成を示す図である。
【００５０】
図２を参照して、Ｌ−ＧＷ１０２は、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１と、ＨｅＮＢ通信制御部１２と、パケット通信制御部１３とを含む。パケット通信制御部１３は、通信経路選択部２１と、通信トラフィック算出部２２と、ＬＡＮ用データベース（ＤＢ）２３と、インターネット用データベース（ＤＢ）２４とを含む。
【００５１】
Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、Ｓ−ＧＷ１０４との通信を制御する。より詳細には、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、制御メッセージおよびデータパケットをＳ−ＧＷ１０４との間で送受信し、また、Ｓ−ＧＷ１０４との間のプロトコル処理を行なう。また、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、パケット通信制御部１３とのインタフェースを持ち、データパケットをパケット通信制御部１３との間で送受信する。
【００５２】
ＨｅＮＢ通信制御部１２は、ＨｅＮＢ１０１との通信を制御する。より詳細には、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、制御メッセージおよびデータパケットをＨｅＮＢ１０１との間で送受信し、また、ＨｅＮＢ１０１との間のプロトコル処理を行なう。また、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、パケット通信制御部１３とのインタフェースを持ち、データパケットをパケット通信制御部１３との間で送受信する。
【００５３】
パケット通信制御部１３における通信経路選択部２１は、移動通信事業者網５２以外の他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由する一般通信経路ＰＡ（図１参照）、および当該他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しないオフロード通信経路を選択可能である。
【００５４】
たとえば、通信経路選択部２１は、オフロード通信経路として、インターネット６２とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＢ（図１参照）、またはＬＡＮ６１とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＣ（図１参照）を選択可能である。
【００５５】
パケット通信制御部１３における通信トラフィック算出部２２は、オフロード通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出し、算出結果に基づいて通信トラフィック履歴の作成および更新を行なう。
【００５６】
より詳細には、通信トラフィック算出部２２は、通信経路ＰＢを介して送受信された通信データのデータ量および通信経路ＰＣを介して送受信された通信データのデータ量を算出する。なお、通信トラフィック算出部２２は、通信経路ＰＢを介して送受信された通信データのデータ量および通信経路ＰＣを介して送受信された通信データのデータ量の一方を算出する構成であってもよい。
【００５７】
ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって算出されたデータ量を少なくとも含む通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。
【００５８】
具体的には、通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットの送信先を振り分け可能である。通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けたデータパケットをＳ−ＧＷ通信制御部１１へ出力するか、ＬＡＮ６１へ送信するか、インターネット６２へ送信するかを選択可能である。
【００５９】
また、通信経路選択部２１は、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１、ＬＡＮ６１およびインターネット６２から受けた下りデータパケットをＨｅＮＢ通信制御部１２へ出力する。
【００６０】
Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロード通信経路を介して送受信される通信データの許容量を示すトラフィック制限情報を取得する。
【００６１】
通信経路選択部２１は、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１によって取得されたトラフィック制限情報の示す許容量の範囲内でオフロード通信経路を選択する。
【００６２】
通信トラフィック算出部２２は、ＬＡＮ用データベース２３およびインターネット用データベース（ＤＢ）２４において、ＵＥ１５１ごとの通信トラフィック履歴および通信トラフィック許容量を保持する。パケット通信制御部１３は、通信トラフィック許容量を考慮したパケットの中継処理を行い、また、通信トラフィック履歴の更新を行なう。
【００６３】
［動作］
まず、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、Ｌ−ＧＷ１０２が通信トラフィックのオフロードを行なうまでに実行される通信処理について説明する。
【００６４】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＵＥがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【００６５】
図３を参照して、まず、ＵＥ１５１は、ユーザの操作によって上り方向のデータ通信が必要であることを検知し、ＬＡＮ６１またはインターネット６２へのアクセス要求を示すＰＤＮ（Packet Data Network）接続要求をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。ここで、たとえば、ＵＥ１５１は、トラフィックオフロードが必要な旨を示す情報をＰＤＮ接続要求に含める（ステップＳ１０１）。
【００６６】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１５１からＰＤＮ接続要求を受信して、セッション確立要求をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１０２）。
【００６７】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＵＥ１５１から受信したＰＤＮ接続要求にトラフィックオフロードが必要な旨を示す情報が含まれている場合には、ＭＭＥ１０３から受けたセッション確立要求をＬ−ＧＷ１０２へ送信する（ステップＳ１０３）。
【００６８】
次に、Ｌ−ＧＷ１０２は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立要求を受けて、ＬＡＮ６１またはインターネット６２との接続パスすなわち通信コネクションを確立する。そして、Ｌ−ＧＷ１０２は、接続パスの確立後、セッション確立応答をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌ−ＧＷ１０２から受けたセッション確立応答をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１０５）。
【００７０】
次に、ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立応答を受けて、ベアラセットアップ要求をＨｅＮＢ１０１へ送信する（ステップＳ１０６）。ベアラセットアップ要求は、ＨｅＮＢ１０１とＵＥ１５１との間の無線パスすなわち通信コネクションを確立する要求である。たとえば、このベアラセットアップ要求に、ＵＥ１５１からのオフロード対象のデータパケットを識別するための情報が含まれる。ＨｅＮＢ１０１は、この情報に基づいて、ＵＥ１５１から受信したオフロード対象のデータパケットをＬ−ＧＷ１０２へ送信し、オフロード非対象のデータパケットをＳ−ＧＷ１０４へ送信する。
【００７１】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からベアラセットアップ要求を受けて、ＵＥ１５１へＲＲＣコネクション再構成指示を送信する（ステップＳ１０７）。
【００７２】
次に、ＵＥ１５１は、ＨｅＮＢ１０１からＲＲＣコネクション再構成指示を受けて、ＵＥ１５１との間の無線パスの確立後、ＨｅＮＢ１０１へＲＲＣコネクション再構成応答を送信する（ステップＳ１０８）。
【００７３】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＵＥ１５１からＲＲＣコネクション再構成応答を受けて、ＭＭＥ１０３へベアラセットアップ応答を送信する（ステップＳ１０９）。
【００７４】
次に、ＵＥ１５１は、ＰＤＮ接続完了通知をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１１０）。
【００７５】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１からベアラセットアップ応答、およびＵＥ１５１からＰＤＮ接続完了通知を受けて、ベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１１１）。
【００７６】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３からベアラ変更要求を受けて、ベアラ変更応答をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１１２）。
【００７７】
以上のような処理により、ＵＥ１５１は、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２を経由してＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置との間で通信を開始することが可能となる。
【００７８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、Ｌ−ＧＷがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【００７９】
図４を参照して、ここでは、前提として、ＵＥ１５１およびＭＭＥ１０３間でＰＤＮコネクションが確立されているものとする。
【００８０】
まず、Ｌ−ＧＷ１０２は、下り方向のデータ通信が必要であることを検知し、データパケットをＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１２１）。
【００８１】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌ−ＧＷ１０２からデータパケットを受信して、下りデータ到着通知をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１２２）。
【００８２】
次に、ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４から下りデータ到着通知を受けて、下りデータ到着通知に対するＡＣＫをＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１２３）。
【００８３】
次に、ＭＭＥ１０３は、ページングをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信することにより、ＵＥ１５１に対して着信がある旨を通知する（ステップＳ１２４）。
【００８４】
次に、ＵＥ１５１は、ＭＭＥ１０３からページングを受けて、ＨｅＮＢ１０１経由でＮＡＳ（Non-Access Stratum）サービス要求をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１２５）。
【００８５】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１５１からＮＡＳサービス要求を受けて、Ｓ１ＡＰ初期コンテキスト設定要求をＨｅＮＢ１０１へ送信する（ステップＳ１２６）。
【００８６】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からＳ１ＡＰ初期コンテキスト設定要求を受けて、ＵＥ１５１との間で無線ベアラ確立すなわち無線パスを確立するシーケンスを実行する（ステップＳ１２７）。
【００８７】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＵＥ１５１との間の無線パスの確立後、Ｓ１ＡＰ初期コンテキスト設定完了通知をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１２８）。
【００８８】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１からＳ１ＡＰ初期コンテキスト設定完了通知を受けて、ベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１２９）。
【００８９】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３からベアラ変更要求を受けて、ベアラ変更応答をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１３０）。
【００９０】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、蓄積していたＬ−ＧＷ１０２からのデータパケットをＨｅＮＢ１０１へ送信する（ステップＳ１３１）。
【００９１】
以上のような処理により、ＵＥ１５１は、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２を経由してＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置との間で通信を開始することが可能となる。
【００９２】
次に、本発明の実施の形態に係るＬ−ＧＷがオフロード処理を行なう際の動作について説明する。
【００９３】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが上り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【００９４】
図５を参照して、まず、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロードする通信データの許容量を示すトラフィック制限情報をＳ−ＧＷ１０４から受信し、パケット通信制御部１３へ出力する。このトラフィック制限情報は、たとえばＭＭＥ１０３が作成するセッション確立要求に含まれる（ステップＳ１）。
【００９５】
次に、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、ＨｅＮＢ１０１から上りデータパケットを受信し、パケット通信制御部１３へ出力する（ステップＳ２）。
【００９６】
次に、パケット通信制御部１３における通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００９７】
通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下である場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、当該上りデータパケットをオフロードする。すなわち、通信経路選択部２１は、上りデータパケットを、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１を経由させずにＬＡＮ６１またはインターネット６２へ直接送信する（ステップＳ４）。
【００９８】
次に、通信トラフィック算出部２２は、オフロードした上りデータパケットのデータ量に基づいて、通信トラフィック履歴を更新する（ステップＳ５）。
【００９９】
次に、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって更新された通信トラフィック履歴をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。なお、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック履歴を更新するたびに更新後の通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信してもよいし、複数回の更新でまとめて送信してもよいし、更新の有無に関わらず定期的に送信してもよい（ステップＳ６）。
【０１００】
一方、通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量を超えている場合には（ステップＳ３でＮＯ）、当該上りデータパケットをオフロードせずに、たとえばＳ−ＧＷ通信制御部１１経由で移動通信事業者網５２へ送信する（ステップＳ７）。なお、この場合、通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットを破棄する構成であってもよい。
【０１０１】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが下り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【０１０２】
図６を参照して、まず、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロードする通信データの許容量を示すトラフィック制限情報をＳ−ＧＷ１０４から受信し、パケット通信制御部１３へ出力する。このトラフィック制限情報は、たとえばＭＭＥ１０３が作成するセッション確立要求に含まれる（ステップＳ１１）。
【０１０３】
次に、パケット通信制御部１３は、移動通信事業者網５２を経由していないＬＡＮ６１またはインターネット６２からの下りデータパケットを受信する（ステップＳ１２）。
【０１０４】
次に、パケット通信制御部１３における通信経路選択部２１は、受信した下りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【０１０５】
通信経路選択部２１は、受信した下りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下である場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、当該下りデータパケットをオフロードする。すなわち、通信経路選択部２１は、下りデータパケットをＨｅＮＢ通信制御部１２へ出力する（ステップＳ１４）。
【０１０６】
次に、通信トラフィック算出部２２は、オフロードした下りデータパケットのデータ量に基づいて、通信トラフィック履歴を更新する（ステップＳ１５）。
【０１０７】
次に、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって更新された通信トラフィック履歴をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。なお、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック履歴を更新するたびに更新後の通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信してもよいし、複数回の更新でまとめて送信してもよいし、更新の有無に関わらず定期的に送信してもよい（ステップＳ１６）。
【０１０８】
一方、通信経路選択部２１は、受信した下りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量を超えている場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、当該下りデータパケットをオフロードせずに、破棄および送信元の装置への受信不可通知の送信等の受信拒否処理を行なう（ステップＳ１７）。
【０１０９】
ところで、Ｌ−ＧＷがＵＥの通信トラフィックをオフロードする場合、通信トラフィックは移動通信事業者網を経由しないことになるため、移動通信事業者は、通信トラフィック量の把握ができない。このため、ＵＥに対する従量課金ができず、通信トラフィック量に応じたサービスの提供が困難となる、という問題点があった。
【０１１０】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、通信経路選択部２１は、ＵＥ１５１、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２等を管理するためのＭＭＥ１０３が設けられた移動通信事業者網５２について、他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由する一般通信経路ＰＡ、および当該他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しないオフロード通信経路を選択可能である。そして、通信トラフィック算出部２２は、オフロード通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出する。
【０１１１】
このような構成により、Ｌ−ＧＷ１０２による通信トラフィックのオフロードによって通信トラフィックが移動通信事業者網５２を経由しなくても、移動通信事業者は、通信トラフィック量を把握することができる。これにより、たとえば、ＵＥに対する従量課金を行なうことができるため、通信トラフィック量に応じた適切なサービスの提供が可能となる。
【０１１２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、通信経路選択部２１は、オフロード通信経路として、インターネット６２とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＢ、またはＬＡＮ６１とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＣを選択可能である。そして、通信トラフィック算出部２２は、通信経路ＰＢを介して送受信された通信データのデータ量および通信経路ＰＣを介して送受信された通信データのデータ量の少なくとも一方を算出する。
【０１１３】
このような構成により、ＵＥ１５１によるＬＡＮ６１との通信を許容する、ＵＥ１５１によるインターネット６２との通信を許容する、または両方の通信を許容する等、様々な形態のサービスの提供が可能となり、サービスの差別化を図ることができる。
【０１１４】
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって算出されたデータ量を少なくとも含む通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。
【０１１５】
このような構成により、複数のＬ−ＧＷ１０２においてオフロードされたデータ量をＭＭＥ１０３において集約し、オフロードに関する集中的な管理が可能となる。
【０１１６】
また、Ｌ−ＧＷ１０２がＵＥ１５１の通信トラフィックをオフロードする場合、通信トラフィックは移動通信事業者網を経由しないことになるため、インターネット６２への回線を提供する固定通信事業者において、移動通信事業者が管理するＵＥ１５１からの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招く場合がある。
【０１１７】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロード通信経路を介して送受信される通信データの許容量を取得する。そして、通信経路選択部２１は、当該許容量の範囲内でオフロード通信経路を選択する。
【０１１８】
このような構成により、インターネット６２への回線を提供する固定通信事業者において、移動通信事業者が管理するＵＥ１５１からの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招くことを防ぐことができる。
【０１１９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムは、３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢと、３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷと、３ＧＰＰで規定されたＭＭＥとを備える。
【０１２０】
このような構成により、３ＧＰＰで規定されたオフロード機能を実現するとともに、中継されるデータ量に応じた適切なサービスまたは通信制御を実現することが可能となる。
【０１２１】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、Ｌ−ＧＷ１０２は、オフロード通信経路を介して送受信される通信データの許容量を示すトラフィック制限情報を取得し、当該トラフィック制限情報の示す許容量を超えるオフロード通信経路のトラフィックを制限し、また、オフロード通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。Ｌ−ＧＷ１０２において、さらに、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１が、一般通信経路を介して送受信される通信データの許容量を示すトラフィック制限情報を取得し、通信経路選択部２１が、当該トラフィック制限情報の示す許容量を超える一般通信経路のトラフィックを制限し、また、通信トラフィック算出部２２が、一般通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出する構成であってもよい。
【０１２２】
また、フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project） ＳＰＥＣ ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。
【０１２３】
また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧ（Closed Subscriber Group）メンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。
【０１２４】
本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。
【０１２５】
また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。
【０１２６】
マクロ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。
【０１２７】
また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。
【０１２８】
また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局と同じ動作をする。
【０１２９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１３０】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べてＨｅＮＢおよびＬ−ＧＷが統合された無線通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。
【０１３１】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【０１３２】
図７を参照して、無線通信システム２０２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べて、Ｌ−ＧＷ１０２の代わりにＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２を備える。
【０１３３】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１とＬＡＮ６１、インターネット６２、ＭＭＥ１０３およびＳ−ＧＷ１０４との間に接続されている。
【０１３４】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢにＬ−ＧＷの機能を実装した装置である。Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２を、ＨｅＮＢとみなして各種通信処理を行なう。
【０１３５】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＵＥ１５１がＨｅＮＢ１０１経由でＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置にアクセスする際に、通信データの中継処理等を行なう。すなわち、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置へ送信するとともに、ＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置から受信した通信データをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【０１３６】
Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２とインターネット６２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１およびＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＰ−ＧＷ１０５経由でインターネット６２へ送信するとともに、インターネット６２における他の装置からＰ−ＧＷ１０５経由で受信した通信データをＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２およびＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【０１３７】
ＭＭＥ１０３は、無線通信システム２０１にけるＵＥ１５１、ＨｅＮＢ１０１、ｅＮＢ１０６およびＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２等を管理する。ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１との間で制御メッセージを送受信し、また、ｅＮＢ１０６との間で制御メッセージを送受信する。
【０１３８】
ＨｅＮＢ１０１およびＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、論理的なインタフェースであるＳ１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【０１３９】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【０１４０】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【０１４１】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１から受信した通信データをＬＡＮ６１、インターネット６２およびＳ−ＧＷ１０４に振り分け可能である。具体的には、たとえば、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１から受信したデータパケットのヘッダを参照して振り分け先を選択する。
【０１４２】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＬＡＮ６１およびＨｅＮＢ１０１間の通信トラフィックの統計情報等の通信トラフィック履歴を作成し、保持する。また、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、インターネット６２およびＨｅＮＢ１０１間の通信トラフィック履歴を作成し、保持する。
【０１４３】
ここで、通信トラフィック履歴は、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２によって中継されたパケット数およびパケットサイズを含む。また、通信トラフィック履歴は、ＵＥ１５１と各ネットワークとの間の通信コネクションの接続時間を含む。
【０１４４】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、保持している通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。
【０１４５】
また、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＭＭＥ１０３から通信トラフィックの許容量を示すトラフィック制限情報を受信し、当該許容量以上の通信トラフィックを制限する。
【０１４６】
本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システム２０２では、無線通信システム２０１と比べて、企業内ネットワーク５１および移動通信事業者網５２間のネットワーク構成およびネットワーク制御の簡易化を図ることができる。また、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２から通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ直接送信することが可能となる。
【０１４７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４８】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４９】
１１ Ｓ−ＧＷ通信制御部
１２ ＨｅＮＢ通信制御部
１３ パケット通信制御部
２１ 通信経路選択部
２２ 通信トラフィック算出部
２３ ＬＡＮ用データベース
２４ インターネット用データベース
５１ 企業内ネットワーク
５２ 移動通信事業者網（特定外部ネットワーク）
５３ ＬＴＥマクロネットワーク
６１ ＬＡＮ（内部ネットワーク）
６２ インターネット（一般外部ネットワーク）
１０１ ＨｅＮＢ（無線基地局装置）
１０２ Ｌ−ＧＷ（内部ネットワーク接続装置）
１０３ ＭＭＥ（通信管理装置）
１０４ Ｓ−ＧＷ（通信制御装置）
１０５ Ｐ−ＧＷ
１０６ ｅＮＢ（無線基地局装置）
１１２ Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ
１５１ ＵＥ
２０１ 無線通信システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法に関し、特に、通信トラフィックのオフロード機能を有するネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局またはｅＮＢ（e NodeB）とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。
【０００３】
近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラフィック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラフィックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。
【０００４】
これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。
【０００５】
この小型基地局（以下、フェムト基地局またはＨｅＮＢ（Home e NodeB）とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）のセル半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な宅内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。
【０００６】
無線端末装置（以下、ＵＥ（User Equipment）とも称する。）がＨｅＮＢ経由で移動通信事業者網にアクセスする際にデータの中継処理等を行なうローカルゲートウェイ装置（以下、Ｌ−ＧＷとも称する。）が、ＨｅＮＢと移動通信事業者網以外のネットワークとの間の通信トラフィックをオフロードする機能が３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)において規定されている。このオフロード機能では、移動通信事業者網を経由せずに、ＨｅＮＢとインターネットまたは企業内ネットワーク（Enterprise IP Service）等との間で送受信される通信データを中継する（たとえば、（非特許文献１）参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】3GPP SPEC 23.829 V1.3.0 2010.9
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｌ−ＧＷがＵＥの通信トラフィックをオフロードする場合、通信トラフィックは移動通信事業者網を経由しないことになるため、以下のような問題が発生する。
【０００９】
すなわち、移動通信事業者（Mobile Operator）は、通信トラフィック量の把握ができないために、ＵＥに対する従量課金ができず、通信トラフィック量に応じたサービスの提供が困難となる。また、インターネットへの回線を提供する固定通信事業者にとって、移動通信事業者が管理するＵＥからの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招く場合がある。
【００１０】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、移動通信事業者網等の特定外部ネットワークを経由せずに、無線基地局装置と他のネットワークとの間で送受信される通信データを中継する構成において、中継されるデータ量に応じた適切なサービスを提供することが可能なネットワーク接続装置およびネットワーク接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるネットワーク接続装置は、無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置であって、上記無線端末装置、上記無線基地局装置および上記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、および他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択可能な通信経路選択部と、上記第２の通信経路を介して中継された上記通信データのデータ量を算出するための通信トラフィック算出部とを備える。
【００１２】
このような構成により、ネットワーク接続装置による通信トラフィックのオフロードによって通信トラフィックが特定外部ネットワークを経由しなくても、移動通信事業者は、通信トラフィック量を把握することができる。これにより、たとえば、無線端末装置に対する従量課金を行なうことができるため、通信トラフィック量に応じた適切なサービスの提供が可能となる。
【００１３】
（２）好ましくは、上記ネットワーク接続装置は、さらに、上記通信トラフィック算出部によって算出された上記データ量を上記通信管理装置へ送信するための通信トラフィック情報送信部を備える。
【００１４】
このような構成により、複数のネットワーク接続装置においてオフロードされたデータ量を通信管理装置において集約し、オフロードに関する集中的な管理が可能となる。
【００１５】
（３）好ましくは、上記ネットワーク接続装置は、さらに、上記第２の通信経路を介して送受信される通信データの許容量を取得するためのトラフィック制限情報取得部を備え、上記通信経路選択部は、上記許容量の範囲内で上記第２の通信経路を選択する。
【００１６】
このような構成により、一般外部ネットワークへの回線を提供する固定通信事業者において、移動通信事業者が管理する無線端末装置からの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招くことを防ぐことができる。
【００１７】
（４）好ましくは、上記特定外部ネットワークには、さらに、上記ネットワーク接続装置と一般外部ネットワークとの間に接続された通信制御装置が設けられ、上記通信経路選択部は、上記第２の通信経路として、上記一般外部ネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第３の通信経路、または内部ネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第４の通信経路を選択可能であり、上記通信トラフィック算出部は、上記第３の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量および上記第４の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量の少なくとも一方を算出する。
【００１８】
このような構成により、無線端末装置による内部ネットワークとの通信を許容する、無線端末装置による一般外部ネットワークとの通信を許容する、または両方の通信を許容する等、様々な形態のサービスの提供が可能となり、サービスの差別化を図ることができる。
【００１９】
（５）好ましくは、上記無線基地局装置は３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢ（Home e NodeB）であり、上記ネットワーク接続装置は３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷ（Local Gateway）であり、上記通信管理装置は３ＧＰＰで規定されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）である。
【００２０】
このような構成により、３ＧＰＰで規定されたオフロード機能を実現するとともに、中継されるデータ量に応じた適切なサービスまたは通信制御を実現することが可能となる。
【００２１】
（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるネットワーク接続方法は、無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置におけるネットワーク接続方法であって、上記無線端末装置、上記無線基地局装置および上記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、または他のネットワークと上記無線基地局装置との間で送受信される通信データが上記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択するステップと、上記第２の通信経路を介して中継された上記通信データのデータ量を算出するステップとを含む。
【００２２】
このような構成により、ネットワーク接続装置による通信トラフィックのオフロードによって通信トラフィックが特定外部ネットワークを経由しなくても、移動通信事業者は、通信トラフィック量を把握することができる。これにより、たとえば、無線端末装置に対する従量課金を行なうことができるため、通信トラフィック量に応じた適切なサービスの提供が可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、移動通信事業者網等の特定外部ネットワークを経由せずに、無線基地局装置と他のネットワークとの間で送受信される通信データを中継する構成において、中継されるデータ量に応じた適切なサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＬ−ＧＷの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＵＥがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、Ｌ−ＧＷがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが上り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが下り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２６】
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００２７】
図１を参照して、無線通信システム２０１は、たとえば３ＧＰＰで規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、企業内ネットワーク５１と、移動通信事業者網５２と、ＬＴＥマクロネットワーク５３とを備える。企業内ネットワーク５１は、ＨｅＮＢ（無線基地局装置）１０１と、Ｌ−ＧＷ（内部ネットワーク接続装置）１０２と、ＬＡＮ６１とを含む。移動通信事業者網５２は、ＭＭＥ（Mobility Management Entity）１０３と、Ｓ−ＧＷ（通信制御装置）１０４と、Ｐ−ＧＷ１０５とを含む。ＬＴＥマクロネットワーク５３は、ｅＮＢ（無線基地局装置）１０６を含む。なお、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１と同じ筐体に収納されてもよいし、別個の筐体に収納されてもよい。また、図１に示す各装置の数は一例であり、少数またはさらに多数の装置が設けられてもよい。
【００２８】
以下、ＵＥ１５１から移動通信事業者網５２、ＬＡＮ６１およびインターネット６２への通信方向を上り方向と称し、移動通信事業者網５２、ＬＡＮ６１およびインターネット６２からＵＥ１５１への通信方向を下り方向と称する。
【００２９】
ＨｅＮＢ１０１およびｅＮＢ１０６は、無線信号をＵＥ１５１と送受信することにより、ＵＥ１５１との通信を行なう。
【００３０】
Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１とＬＡＮ（内部ネットワーク）６１、インターネット（一般外部ネットワーク）６２および移動通信事業者網（特定外部ネットワーク）５２との間に接続されている。
【００３１】
具体的には、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＵＥ１５１がＨｅＮＢ１０１経由でＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置にアクセスする際に、通信データの中継処理等を行なう。すなわち、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置へ送信するとともに、ＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置から受信した通信データをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【００３２】
Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１とインターネット６２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＰ−ＧＷ１０５経由でインターネット６２における他の装置へ送信するとともに、インターネット６２における他の装置からＰ−ＧＷ１０５経由で受信した通信データをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【００３３】
また、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌ−ＧＷ１０２とインターネット６２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＰ−ＧＷ１０５経由でインターネット６２へ送信するとともに、インターネット６２における他の装置からＰ−ＧＷ１０５経由で受信した通信データをＬ−ＧＷ１０２およびＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【００３４】
ＭＭＥ（通信管理装置）１０３は、無線通信システム２０１にけるＵＥ１５１、ＨｅＮＢ１０１、ｅＮＢ１０６およびＬ−ＧＷ１０２等を管理する。ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１との間で制御メッセージを送受信し、また、ｅＮＢ１０６との間で制御メッセージを送受信する。
【００３５】
ＨｅＮＢ１０１は、Ｓ−ＧＷ１０４およびＰ−ＧＷ１０５を介してインターネット６２における他の装置との間でＩＰパケットを送受信する。
【００３６】
ｅＮＢ１０６は、Ｓ−ＧＷ１０４およびＰ−ＧＷ１０５を介してインターネット６２における他の装置との間でＩＰパケットを送受信する。
【００３７】
ＨｅＮＢ１０１およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００３８】
ＨｅＮＢ１０１およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００３９】
ｅＮＢ１０６およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４０】
ｅＮＢ１０６およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４１】
Ｌ−ＧＷ１０２およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４２】
ＭＭＥ１０３およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１１インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４３】
Ｓ−ＧＷ１０４およびＰ−ＧＷ１０５は、論理的なインタフェースであるＳ５インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ５インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【００４４】
Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１から受信した通信データをＬＡＮ６１、インターネット６２およびＳ−ＧＷ１０４に振り分け可能である。具体的には、たとえば、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１から受信したデータパケットのヘッダを参照して振り分け先を選択する。
【００４５】
また、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１およびＬＡＮ６１間の通信トラフィックの統計情報等を含む通信トラフィック履歴を作成し、保持する。また、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＨｅＮＢ１０１およびインターネット６２間の通信トラフィック履歴を作成し、保持する。
【００４６】
ここで、通信トラフィック履歴は、Ｌ−ＧＷ１０２によって中継されたパケットの数およびサイズを含む。また、通信トラフィック履歴は、ＵＥ１５１と各ネットワークとの間の通信コネクションの接続時間を含む。
【００４７】
また、Ｌ−ＧＷ１０２は、保持している通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。たとえば、Ｌ−ＧＷ１０２は、通信トラフィック履歴をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。ＨｅＮＢ１０１は、Ｌ−ＧＷ１０２から受信した通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。なお、Ｌ−ＧＷ１０２は、通信トラフィック履歴をＳ−ＧＷ１０４経由でＭＭＥ１０３へ送信する構成であってもよい。
【００４８】
また、Ｌ−ＧＷ１０２は、ＭＭＥ１０３から通信トラフィックの許容量を示すトラフィック制限情報を受信し、当該許容量以上の通信トラフィックを制限する。たとえば、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からトラフィック制限情報を受信し、Ｌ−ＧＷ１０２に当該情報を送信する。
【００４９】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＬ−ＧＷの構成を示す図である。
【００５０】
図２を参照して、Ｌ−ＧＷ１０２は、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１と、ＨｅＮＢ通信制御部１２と、パケット通信制御部１３とを含む。パケット通信制御部１３は、通信経路選択部２１と、通信トラフィック算出部２２と、ＬＡＮ用データベース（ＤＢ）２３と、インターネット用データベース（ＤＢ）２４とを含む。
【００５１】
Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、Ｓ−ＧＷ１０４との通信を制御する。より詳細には、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、制御メッセージおよびデータパケットをＳ−ＧＷ１０４との間で送受信し、また、Ｓ−ＧＷ１０４との間のプロトコル処理を行なう。また、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、パケット通信制御部１３とのインタフェースを持ち、データパケットをパケット通信制御部１３との間で送受信する。
【００５２】
ＨｅＮＢ通信制御部１２は、ＨｅＮＢ１０１との通信を制御する。より詳細には、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、制御メッセージおよびデータパケットをＨｅＮＢ１０１との間で送受信し、また、ＨｅＮＢ１０１との間のプロトコル処理を行なう。また、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、パケット通信制御部１３とのインタフェースを持ち、データパケットをパケット通信制御部１３との間で送受信する。
【００５３】
パケット通信制御部１３における通信経路選択部２１は、移動通信事業者網５２以外の他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由する一般通信経路ＰＡ（図１参照）、および当該他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しないオフロード通信経路を選択可能である。
【００５４】
たとえば、通信経路選択部２１は、オフロード通信経路として、インターネット６２とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＢ（図１参照）、またはＬＡＮ６１とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＣ（図１参照）を選択可能である。
【００５５】
パケット通信制御部１３における通信トラフィック算出部２２は、オフロード通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出し、算出結果に基づいて通信トラフィック履歴の作成および更新を行なう。
【００５６】
より詳細には、通信トラフィック算出部２２は、通信経路ＰＢを介して送受信された通信データのデータ量および通信経路ＰＣを介して送受信された通信データのデータ量を算出する。なお、通信トラフィック算出部２２は、通信経路ＰＢを介して送受信された通信データのデータ量および通信経路ＰＣを介して送受信された通信データのデータ量の一方を算出する構成であってもよい。
【００５７】
ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって算出されたデータ量を少なくとも含む通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。
【００５８】
具体的には、通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットの送信先を振り分け可能である。通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けたデータパケットをＳ−ＧＷ通信制御部１１へ出力するか、ＬＡＮ６１へ送信するか、インターネット６２へ送信するかを選択可能である。
【００５９】
また、通信経路選択部２１は、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１、ＬＡＮ６１およびインターネット６２から受けた下りデータパケットをＨｅＮＢ通信制御部１２へ出力する。
【００６０】
Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロード通信経路を介して送受信される通信データの許容量を示すトラフィック制限情報を取得する。
【００６１】
通信経路選択部２１は、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１によって取得されたトラフィック制限情報の示す許容量の範囲内でオフロード通信経路を選択する。
【００６２】
通信トラフィック算出部２２は、ＬＡＮ用データベース２３およびインターネット用データベース（ＤＢ）２４において、ＵＥ１５１ごとの通信トラフィック履歴および通信トラフィック許容量を保持する。パケット通信制御部１３は、通信トラフィック許容量を考慮したパケットの中継処理を行い、また、通信トラフィック履歴の更新を行なう。
【００６３】
［動作］
まず、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、Ｌ−ＧＷ１０２が通信トラフィックのオフロードを行なうまでに実行される通信処理について説明する。
【００６４】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、ＵＥがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【００６５】
図３を参照して、まず、ＵＥ１５１は、ユーザの操作によって上り方向のデータ通信が必要であることを検知し、ＬＡＮ６１またはインターネット６２へのアクセス要求を示すＰＤＮ（Packet Data Network）接続要求をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。ここで、たとえば、ＵＥ１５１は、トラフィックオフロードが必要な旨を示す情報をＰＤＮ接続要求に含める（ステップＳ１０１）。
【００６６】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１５１からＰＤＮ接続要求を受信して、セッション確立要求をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１０２）。
【００６７】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＵＥ１５１から受信したＰＤＮ接続要求にトラフィックオフロードが必要な旨を示す情報が含まれている場合には、ＭＭＥ１０３から受けたセッション確立要求をＬ−ＧＷ１０２へ送信する（ステップＳ１０３）。
【００６８】
次に、Ｌ−ＧＷ１０２は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立要求を受けて、ＬＡＮ６１またはインターネット６２との接続パスすなわち通信コネクションを確立する。そして、Ｌ−ＧＷ１０２は、接続パスの確立後、セッション確立応答をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌ−ＧＷ１０２から受けたセッション確立応答をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１０５）。
【００７０】
次に、ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４からセッション確立応答を受けて、ベアラセットアップ要求をＨｅＮＢ１０１へ送信する（ステップＳ１０６）。ベアラセットアップ要求は、ＨｅＮＢ１０１とＵＥ１５１との間の無線パスすなわち通信コネクションを確立する要求である。たとえば、このベアラセットアップ要求に、ＵＥ１５１からのオフロード対象のデータパケットを識別するための情報が含まれる。ＨｅＮＢ１０１は、この情報に基づいて、ＵＥ１５１から受信したオフロード対象のデータパケットをＬ−ＧＷ１０２へ送信し、オフロード非対象のデータパケットをＳ−ＧＷ１０４へ送信する。
【００７１】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からベアラセットアップ要求を受けて、ＵＥ１５１へＲＲＣコネクション再構成指示を送信する（ステップＳ１０７）。
【００７２】
次に、ＵＥ１５１は、ＨｅＮＢ１０１からＲＲＣコネクション再構成指示を受けて、ＵＥ１５１との間の無線パスの確立後、ＨｅＮＢ１０１へＲＲＣコネクション再構成応答を送信する（ステップＳ１０８）。
【００７３】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＵＥ１５１からＲＲＣコネクション再構成応答を受けて、ＭＭＥ１０３へベアラセットアップ応答を送信する（ステップＳ１０９）。
【００７４】
次に、ＵＥ１５１は、ＰＤＮ接続完了通知をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１１０）。
【００７５】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１からベアラセットアップ応答、およびＵＥ１５１からＰＤＮ接続完了通知を受けて、ベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１１１）。
【００７６】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３からベアラ変更要求を受けて、ベアラ変更応答をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１１２）。
【００７７】
以上のような処理により、ＵＥ１５１は、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２を経由してＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置との間で通信を開始することが可能となる。
【００７８】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいて、Ｌ−ＧＷがトリガとなる、データ通信開始までのシーケンスの一例を示す図である。
【００７９】
図４を参照して、ここでは、前提として、ＵＥ１５１およびＭＭＥ１０３間でＰＤＮコネクションが確立されているものとする。
【００８０】
まず、Ｌ−ＧＷ１０２は、下り方向のデータ通信が必要であることを検知し、データパケットをＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１２１）。
【００８１】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌ−ＧＷ１０２からデータパケットを受信して、下りデータ到着通知をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１２２）。
【００８２】
次に、ＭＭＥ１０３は、Ｓ−ＧＷ１０４から下りデータ到着通知を受けて、下りデータ到着通知に対するＡＣＫをＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１２３）。
【００８３】
次に、ＭＭＥ１０３は、ページングをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信することにより、ＵＥ１５１に対して着信がある旨を通知する（ステップＳ１２４）。
【００８４】
次に、ＵＥ１５１は、ＭＭＥ１０３からページングを受けて、ＨｅＮＢ１０１経由でＮＡＳ（Non-Access Stratum）サービス要求をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１２５）。
【００８５】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＵＥ１５１からＮＡＳサービス要求を受けて、Ｓ１ＡＰ初期コンテキスト設定要求をＨｅＮＢ１０１へ送信する（ステップＳ１２６）。
【００８６】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＭＭＥ１０３からＳ１ＡＰ初期コンテキスト設定要求を受けて、ＵＥ１５１との間で無線ベアラ確立すなわち無線パスを確立するシーケンスを実行する（ステップＳ１２７）。
【００８７】
次に、ＨｅＮＢ１０１は、ＵＥ１５１との間の無線パスの確立後、Ｓ１ＡＰ初期コンテキスト設定完了通知をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１２８）。
【００８８】
次に、ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１からＳ１ＡＰ初期コンテキスト設定完了通知を受けて、ベアラ変更要求をＳ−ＧＷ１０４へ送信する（ステップＳ１２９）。
【００８９】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、ＭＭＥ１０３からベアラ変更要求を受けて、ベアラ変更応答をＭＭＥ１０３へ送信する（ステップＳ１３０）。
【００９０】
次に、Ｓ−ＧＷ１０４は、蓄積していたＬ−ＧＷ１０２からのデータパケットをＨｅＮＢ１０１へ送信する（ステップＳ１３１）。
【００９１】
以上のような処理により、ＵＥ１５１は、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２を経由してＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置との間で通信を開始することが可能となる。
【００９２】
次に、本発明の実施の形態に係るＬ−ＧＷがオフロード処理を行なう際の動作について説明する。
【００９３】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが上り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【００９４】
図５を参照して、まず、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロードする通信データの許容量を示すトラフィック制限情報をＳ−ＧＷ１０４から受信し、パケット通信制御部１３へ出力する。このトラフィック制限情報は、たとえばＭＭＥ１０３が作成するセッション確立要求に含まれる（ステップＳ１）。
【００９５】
次に、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、ＨｅＮＢ１０１から上りデータパケットを受信し、パケット通信制御部１３へ出力する（ステップＳ２）。
【００９６】
次に、パケット通信制御部１３における通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００９７】
通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下である場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、当該上りデータパケットをオフロードする。すなわち、通信経路選択部２１は、上りデータパケットを、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１を経由させずにＬＡＮ６１またはインターネット６２へ直接送信する（ステップＳ４）。
【００９８】
次に、通信トラフィック算出部２２は、オフロードした上りデータパケットのデータ量に基づいて、通信トラフィック履歴を更新する（ステップＳ５）。
【００９９】
次に、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって更新された通信トラフィック履歴をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。なお、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック履歴を更新するたびに更新後の通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信してもよいし、複数回の更新でまとめて送信してもよいし、更新の有無に関わらず定期的に送信してもよい（ステップＳ６）。
【０１００】
一方、通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量を超えている場合には（ステップＳ３でＮＯ）、当該上りデータパケットをオフロードせずに、たとえばＳ−ＧＷ通信制御部１１経由で移動通信事業者網５２へ送信する（ステップＳ７）。なお、この場合、通信経路選択部２１は、ＨｅＮＢ通信制御部１２から受けた上りデータパケットを破棄する構成であってもよい。
【０１０１】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷが下り方向のオフロード処理を行なう際の動作手順を定めたシーケンス図である。
【０１０２】
図６を参照して、まず、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロードする通信データの許容量を示すトラフィック制限情報をＳ−ＧＷ１０４から受信し、パケット通信制御部１３へ出力する。このトラフィック制限情報は、たとえばＭＭＥ１０３が作成するセッション確立要求に含まれる（ステップＳ１１）。
【０１０３】
次に、パケット通信制御部１３は、移動通信事業者網５２を経由していないＬＡＮ６１またはインターネット６２からの下りデータパケットを受信する（ステップＳ１２）。
【０１０４】
次に、パケット通信制御部１３における通信経路選択部２１は、受信した下りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【０１０５】
通信経路選択部２１は、受信した下りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量以下である場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、当該下りデータパケットをオフロードする。すなわち、通信経路選択部２１は、下りデータパケットをＨｅＮＢ通信制御部１２へ出力する（ステップＳ１４）。
【０１０６】
次に、通信トラフィック算出部２２は、オフロードした下りデータパケットのデータ量に基づいて、通信トラフィック履歴を更新する（ステップＳ１５）。
【０１０７】
次に、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって更新された通信トラフィック履歴をＨｅＮＢ１０１経由でＭＭＥ１０３へ送信する。なお、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック履歴を更新するたびに更新後の通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信してもよいし、複数回の更新でまとめて送信してもよいし、更新の有無に関わらず定期的に送信してもよい（ステップＳ１６）。
【０１０８】
一方、通信経路選択部２１は、受信した下りデータパケットのデータ量が、トラフィック制限情報の示す許容量を超えている場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、当該下りデータパケットをオフロードせずに、破棄および送信元の装置への受信不可通知の送信等の受信拒否処理を行なう（ステップＳ１７）。
【０１０９】
ところで、Ｌ−ＧＷがＵＥの通信トラフィックをオフロードする場合、通信トラフィックは移動通信事業者網を経由しないことになるため、移動通信事業者は、通信トラフィック量の把握ができない。このため、ＵＥに対する従量課金ができず、通信トラフィック量に応じたサービスの提供が困難となる、という問題点があった。
【０１１０】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、通信経路選択部２１は、ＵＥ１５１、ＨｅＮＢ１０１およびＬ−ＧＷ１０２等を管理するためのＭＭＥ１０３が設けられた移動通信事業者網５２について、他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由する一般通信経路ＰＡ、および当該他のネットワークとＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しないオフロード通信経路を選択可能である。そして、通信トラフィック算出部２２は、オフロード通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出する。
【０１１１】
このような構成により、Ｌ−ＧＷ１０２による通信トラフィックのオフロードによって通信トラフィックが移動通信事業者網５２を経由しなくても、移動通信事業者は、通信トラフィック量を把握することができる。これにより、たとえば、ＵＥに対する従量課金を行なうことができるため、通信トラフィック量に応じた適切なサービスの提供が可能となる。
【０１１２】
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、通信経路選択部２１は、オフロード通信経路として、インターネット６２とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＢ、またはＬＡＮ６１とＨｅＮＢ１０１との間で送受信される通信データが移動通信事業者網５２を経由しない通信経路ＰＣを選択可能である。そして、通信トラフィック算出部２２は、通信経路ＰＢを介して送受信された通信データのデータ量および通信経路ＰＣを介して送受信された通信データのデータ量の少なくとも一方を算出する。
【０１１３】
このような構成により、ＵＥ１５１によるＬＡＮ６１との通信を許容する、ＵＥ１５１によるインターネット６２との通信を許容する、または両方の通信を許容する等、様々な形態のサービスの提供が可能となり、サービスの差別化を図ることができる。
【０１１４】
また、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、ＨｅＮＢ通信制御部１２は、通信トラフィック算出部２２によって算出されたデータ量を少なくとも含む通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。
【０１１５】
このような構成により、複数のＬ−ＧＷ１０２においてオフロードされたデータ量をＭＭＥ１０３において集約し、オフロードに関する集中的な管理が可能となる。
【０１１６】
また、Ｌ−ＧＷ１０２がＵＥ１５１の通信トラフィックをオフロードする場合、通信トラフィックは移動通信事業者網を経由しないことになるため、インターネット６２への回線を提供する固定通信事業者において、移動通信事業者が管理するＵＥ１５１からの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招く場合がある。
【０１１７】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係るＬ−ＧＷでは、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１は、オフロード通信経路を介して送受信される通信データの許容量を取得する。そして、通信経路選択部２１は、当該許容量の範囲内でオフロード通信経路を選択する。
【０１１８】
このような構成により、インターネット６２への回線を提供する固定通信事業者において、移動通信事業者が管理するＵＥ１５１からの通信トラフィックにより予期せぬ輻輳を招くことを防ぐことができる。
【０１１９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムは、３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢと、３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷと、３ＧＰＰで規定されたＭＭＥとを備える。
【０１２０】
このような構成により、３ＧＰＰで規定されたオフロード機能を実現するとともに、中継されるデータ量に応じた適切なサービスまたは通信制御を実現することが可能となる。
【０１２１】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、Ｌ−ＧＷ１０２は、オフロード通信経路を介して送受信される通信データの許容量を示すトラフィック制限情報を取得し、当該トラフィック制限情報の示す許容量を超えるオフロード通信経路のトラフィックを制限し、また、オフロード通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。Ｌ−ＧＷ１０２において、さらに、Ｓ−ＧＷ通信制御部１１が、一般通信経路を介して送受信される通信データの許容量を示すトラフィック制限情報を取得し、通信経路選択部２１が、当該トラフィック制限情報の示す許容量を超える一般通信経路のトラフィックを制限し、また、通信トラフィック算出部２２が、一般通信経路を介して中継された通信データのデータ量を算出する構成であってもよい。
【０１２２】
また、フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project） ＳＰＥＣ ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。
【０１２３】
また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧ（Closed Subscriber Group）メンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。
【０１２４】
本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。
【０１２５】
また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。
【０１２６】
マクロ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。
【０１２７】
また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。
【０１２８】
また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局と同じ動作をする。
【０１２９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１３０】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べてＨｅＮＢおよびＬ−ＧＷが統合された無線通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。
【０１３１】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【０１３２】
図７を参照して、無線通信システム２０２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べて、Ｌ−ＧＷ１０２の代わりにＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２を備える。
【０１３３】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１とＬＡＮ６１、インターネット６２、ＭＭＥ１０３およびＳ−ＧＷ１０４との間に接続されている。
【０１３４】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢにＬ−ＧＷの機能を実装した装置である。Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２を、ＨｅＮＢとみなして各種通信処理を行なう。
【０１３５】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＵＥ１５１がＨｅＮＢ１０１経由でＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置にアクセスする際に、通信データの中継処理等を行なう。すなわち、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置へ送信するとともに、ＬＡＮ６１またはインターネット６２における他の装置から受信した通信データをＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【０１３６】
Ｓ−ＧＷ１０４は、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２とインターネット６２との間に接続されている。Ｓ−ＧＷ１０４は、ＨｅＮＢ１０１およびＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２経由でＵＥ１５１から受信した通信データをＰ−ＧＷ１０５経由でインターネット６２へ送信するとともに、インターネット６２における他の装置からＰ−ＧＷ１０５経由で受信した通信データをＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２およびＨｅＮＢ１０１経由でＵＥ１５１へ送信する。
【０１３７】
ＭＭＥ１０３は、無線通信システム２０１にけるＵＥ１５１、ＨｅＮＢ１０１、ｅＮＢ１０６およびＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２等を管理する。ＭＭＥ１０３は、ＨｅＮＢ１０１との間で制御メッセージを送受信し、また、ｅＮＢ１０６との間で制御メッセージを送受信する。
【０１３８】
ＨｅＮＢ１０１およびＬｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、論理的なインタフェースであるＳ１インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１インタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【０１３９】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２およびＭＭＥ１０３は、論理的なインタフェースであるＳ１−ＭＭＥインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−ＭＭＥインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【０１４０】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２およびＳ−ＧＷ１０４は、論理的なインタフェースであるＳ１−Ｕインタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｓ１−Ｕインタフェース経由で種々の情報を互いにやりとりする。
【０１４１】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１から受信した通信データをＬＡＮ６１、インターネット６２およびＳ−ＧＷ１０４に振り分け可能である。具体的には、たとえば、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＨｅＮＢ１０１から受信したデータパケットのヘッダを参照して振り分け先を選択する。
【０１４２】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＬＡＮ６１およびＨｅＮＢ１０１間の通信トラフィックの統計情報等の通信トラフィック履歴を作成し、保持する。また、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、インターネット６２およびＨｅＮＢ１０１間の通信トラフィック履歴を作成し、保持する。
【０１４３】
ここで、通信トラフィック履歴は、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２によって中継されたパケット数およびパケットサイズを含む。また、通信トラフィック履歴は、ＵＥ１５１と各ネットワークとの間の通信コネクションの接続時間を含む。
【０１４４】
Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、保持している通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ送信する。
【０１４５】
また、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２は、ＭＭＥ１０３から通信トラフィックの許容量を示すトラフィック制限情報を受信し、当該許容量以上の通信トラフィックを制限する。
【０１４６】
本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システム２０２では、無線通信システム２０１と比べて、企業内ネットワーク５１および移動通信事業者網５２間のネットワーク構成およびネットワーク制御の簡易化を図ることができる。また、Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ１１２から通信トラフィック履歴をＭＭＥ１０３へ直接送信することが可能となる。
【０１４７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１４８】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４９】
１１ Ｓ−ＧＷ通信制御部
１２ ＨｅＮＢ通信制御部
１３ パケット通信制御部
２１ 通信経路選択部
２２ 通信トラフィック算出部
２３ ＬＡＮ用データベース
２４ インターネット用データベース
５１ 企業内ネットワーク
５２ 移動通信事業者網（特定外部ネットワーク）
５３ ＬＴＥマクロネットワーク
６１ ＬＡＮ（内部ネットワーク）
６２ インターネット（一般外部ネットワーク）
１０１ ＨｅＮＢ（無線基地局装置）
１０２ Ｌ−ＧＷ（内部ネットワーク接続装置）
１０３ ＭＭＥ（通信管理装置）
１０４ Ｓ−ＧＷ（通信制御装置）
１０５ Ｐ−ＧＷ
１０６ ｅＮＢ（無線基地局装置）
１１２ Ｌｏｃａｌ Ｈ（ｅ）ＮＢ ＧＷ
１５１ ＵＥ
２０１ 無線通信システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置であって、
前記無線端末装置、前記無線基地局装置および前記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、および他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択可能な通信経路選択部と、
前記第２の通信経路を介して中継された前記通信データのデータ量を算出するための通信トラフィック算出部とを備える、ネットワーク接続装置。
【請求項２】
前記ネットワーク接続装置は、さらに、
前記通信トラフィック算出部によって算出された前記データ量を前記通信管理装置へ送信するための通信トラフィック情報送信部を備える、請求項１に記載のネットワーク接続装置。
【請求項３】
前記ネットワーク接続装置は、さらに、
前記第２の通信経路を介して送受信される通信データの許容量を取得するためのトラフィック制限情報取得部を備え、
前記通信経路選択部は、前記許容量の範囲内で前記第２の通信経路を選択する、請求項１または請求項２に記載のネットワーク接続装置。
【請求項４】
前記特定外部ネットワークには、さらに、前記ネットワーク接続装置と一般外部ネットワークとの間に接続された通信制御装置が設けられ、
前記通信経路選択部は、前記第２の通信経路として、前記一般外部ネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第３の通信経路、または内部ネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第４の通信経路を選択可能であり、
前記通信トラフィック算出部は、前記第３の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量および前記第４の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量の少なくとも一方を算出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のネットワーク接続装置。
【請求項５】
前記無線基地局装置は３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢ（Home e NodeB）であり、前記ネットワーク接続装置は３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷ（Local Gateway）であり、前記通信管理装置は３ＧＰＰで規定されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のネットワーク接続装置。
【請求項６】
無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置におけるネットワーク接続方法であって、
前記無線端末装置、前記無線基地局装置および前記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、または他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択するステップと、
前記第２の通信経路を介して中継された前記通信データのデータ量を算出するステップとを含む、ネットワーク接続方法。
【請求項１】
無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置であって、
前記無線端末装置、前記無線基地局装置および前記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、および他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択可能な通信経路選択部と、
前記第２の通信経路を介して中継された前記通信データのデータ量を算出するための通信トラフィック算出部とを備える、ネットワーク接続装置。
【請求項２】
前記ネットワーク接続装置は、さらに、
前記通信トラフィック算出部によって算出された前記データ量を前記通信管理装置へ送信するための通信トラフィック情報送信部を備える、請求項１に記載のネットワーク接続装置。
【請求項３】
前記ネットワーク接続装置は、さらに、
前記第２の通信経路を介して送受信される通信データの許容量を取得するためのトラフィック制限情報取得部を備え、
前記通信経路選択部は、前記許容量の範囲内で前記第２の通信経路を選択する、請求項１または請求項２に記載のネットワーク接続装置。
【請求項４】
前記特定外部ネットワークには、さらに、前記ネットワーク接続装置と一般外部ネットワークとの間に接続された通信制御装置が設けられ、
前記通信経路選択部は、前記第２の通信経路として、前記一般外部ネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第３の通信経路、または内部ネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第４の通信経路を選択可能であり、
前記通信トラフィック算出部は、前記第３の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量および前記第４の通信経路を介して送受信された通信データのデータ量の少なくとも一方を算出する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のネットワーク接続装置。
【請求項５】
前記無線基地局装置は３ＧＰＰで規定されたＨｅＮＢ（Home e NodeB）であり、前記ネットワーク接続装置は３ＧＰＰで規定されたＬ−ＧＷ（Local Gateway）であり、前記通信管理装置は３ＧＰＰで規定されたＭＭＥ（Mobility Management Entity）である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のネットワーク接続装置。
【請求項６】
無線端末装置と無線信号を送受信するための無線基地局装置と、ネットワークとの間で送受信される通信データを中継するためのネットワーク接続装置におけるネットワーク接続方法であって、
前記無線端末装置、前記無線基地局装置および前記ネットワーク接続装置を管理するための通信管理装置が設けられた特定外部ネットワークについて、他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由する第１の通信経路、または他のネットワークと前記無線基地局装置との間で送受信される通信データが前記特定外部ネットワークを経由しない第２の通信経路を選択するステップと、
前記第２の通信経路を介して中継された前記通信データのデータ量を算出するステップとを含む、ネットワーク接続方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５５５８０（Ｐ２０１３−５５５８０Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３７０６（Ｐ２０１１−１９３７０６）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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