基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法
【課題】異なるネットワークに配置される基地局装置とデータ分離装置との間において、多重データを送信することができる基地局装置を提供すること
【解決手段】本発明にかかる基地局装置１０は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置２０と第１のネットワークを介して接続される基地局装置１０である。また、基地局装置１０は、ゲートウェイ装置２０と第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置に含まれるデータ分離装置３０のアドレスを取得するアドレス取得部１２と、データ分離装置３０のアドレスを用いて基地局装置１０が形成する通信エリアに位置する複数の移動局４０から送信されたデータを多重するデータ多重部１４と、データ多重部１４により多重されたデータを、ゲートウェイ装置２０を介してデータ分離装置３０へ出力するデータ通信部１６と、を備える。
【解決手段】本発明にかかる基地局装置１０は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置２０と第１のネットワークを介して接続される基地局装置１０である。また、基地局装置１０は、ゲートウェイ装置２０と第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置に含まれるデータ分離装置３０のアドレスを取得するアドレス取得部１２と、データ分離装置３０のアドレスを用いて基地局装置１０が形成する通信エリアに位置する複数の移動局４０から送信されたデータを多重するデータ多重部１４と、データ多重部１４により多重されたデータを、ゲートウェイ装置２０を介してデータ分離装置３０へ出力するデータ通信部１６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法に関し、特にデータを多重して送信する基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な移動通信システムにおいて、基地局と、基地局制御局もしくは交換機等とは、移動通信事業者が構築する内部ネットワークを介して接続される。しかし、近年ユーザの宅内又は電波の不感地帯等を通信エリアとするために、インターネット回線等のＩＰネットワークを介して設置される小型基地局が増加している。小型基地局は、フェムトセル基地局とも呼ばれる。数百メートルから数キロメートルを通信エリアとする基地局に比べて、フェムトセル基地局は、非常に小さい範囲を通信エリアとする。また、小型基地局又はフェムトセル基地局は、ＨＮＢ（Home NodeB）とも呼ばれる。上述したように、小型基地局は、インターネット回線等を介して接続される。そのため、移動通信事業者は、自社のネットワークとインターネット回線との境界に、ゲートウェイ装置を配置することが多い。ＨＮＢと接続されるゲートウェイ装置を特にＨＮＢ−ＧＷとしてもよい。小型基地局は、移動通信事業者が構築するネットワークへゲートウェイ装置を介して接続する。小型基地局は、インターネット回線上に、ゲートウェイ装置に含まれるセキュリティ装置もしくはゲートウェイ装置とは異なる装置であるセキュリティ装置との間に例えばＩＰｓｅｃを設定し、セキュリティを確保した通信路を構築する。
【０００３】
特許文献１には、フェムトセル基地局が、インターネット等のネットワークを介してフェムトゲートウェイに接続される構成について、開示されている。具体的には、フェムトゲートウェイは、携帯網とインターネット等のネットワークとの間に配置されている。フェムトセル基地局は、必ずフェムトゲートウェイを介して携帯網と接続する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８２６１９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８５９１７号公報
【特許文献３】特開２００７−１９４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数のユーザに共通に用いられるＩＰネットワークにおいて、回線の帯域を確保もしくは節約する手法が数多く用いられている。その中に、複数ユーザのデータを多重し、ＩＰヘッダのオーバヘッドを低減する手法がある。具体的には、音声データを示すＲＴＰパケットの多重化（RTP Multiplexing）が知られている。特許文献２及び３において、ＲＴＰパケットの多重化に関する技術が開示されている。ここで、ＲＴＰパケットの多重化を行う場合、データ送信元装置は、データ分離装置のＩＰアドレスを認識する必要がある。データ分離装置は、多重化されたＲＴＰパケットを分離する機能を有する。つまり、上述した例において、小型基地局は、移動通信事業者が構築するネットワーク内に配置されたデータ分離装置のＩＰアドレスを認識する必要がある。
【０００６】
しかし、一般的に、移動通信事業者が構築するネットワーク内に配置される装置構成等の情報は、開示されることはない。そのため、小型基地局を運用するユーザは、移動通信事業者が構築するネットワーク内に配置されるデータ分離装置に関するＩＰアドレス等のネットワーク情報を知ることはできない。その結果、小型基地局においてデータ分離装置の宛先を設定できないため、小型基地局とゲートウェイ装置との間においてデータを多重化することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、異なるネットワークに配置される基地局装置とデータ分離装置との間において、多重データを送信することができる基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様にかかる基地局装置は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置であって、前記ゲートウェイ装置と前記第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置に含まれる第１のデータ分離装置のアドレスを取得するアドレス取得部と、前記第１のデータ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するデータ多重部と、前記データ多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記第１のデータ分離装置へ出力するデータ通信部と、を備えるものである。
【０００９】
本発明の第２の態様にかかるゲートウェイ装置は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置され、当該第１のネットワークを介して基地局装置と接続されるゲートウェイ装置であって、前記基地局装置に対して、前記第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置の中から選択したデータ分離装置のアドレスを通知する基地局通信部と、前記基地局装置から送信されたデータに設定されている宛先アドレスに基づいて、当該宛先アドレスを用いて多重されたデータを前記データ分離装置へ出力するデータ出力部と、を備えるものである。
【００１０】
本発明の第３の態様にかかるデータ通信方法は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置との間におけるデータ通信方法であって、前記ゲートウェイ装置と前記第２のネットワークとの間に配置される複数のデータ分離装置に含まれる第１のデータ分離装置のアドレスを取得するステップと、前記第１のデータ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するステップと、前記多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記第１のデータ分離装置へ出力するステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、異なるネットワークに配置される基地局装置とデータ分離装置との間において、多重データを送信することができる基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる基地局装置の構成図である。
【図２】実施の形態１にかかるゲートウェイ装置の図である。
【図３】実施の形態１にかかる基地局とゲートウェイ装置との間におけるデータ分離装置３０の情報を通知するシーケンス図である。
【図４】実施の形態１にかかる基地局におけるデータ多重に関するフローチャートである。
【図５】実施の形態２にかかる基地局とゲートウェイ装置との間におけるデータ分離装置３０の情報を通知するシーケンス図である。
【図６】実施の形態３にかかる基地局における新たなポート番号を用いたパケット生成に関するフローチャートである。
【図７】実施の形態３にかかる基地局とゲートウェイ装置とデータ分離装置との間における新たなポート番号割り当てに関するシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１を用いて本発明の実施の形態１にかかる通信システム及び基地局の構成例について説明する。通信システムは、基地局１０と、ゲートウェイ装置２０と、複数のデータ分離装置３０と、複数の通信装置４０と、を備えている。また、基地局１０は、アドレス取得部１２と、データ多重部１４と、データ通信部１６とを備えている。データ分離装置３０は、ゲートウェイ装置２０と異なる装置として説明しているが、ゲートウェイ装置２０が、データ分離装置３０の機能を含み、ゲートウェイ装置２０と、データ分離装置３０とが同一の装置において実現されてもよい。以下の説明においても同様とする。
【００１４】
基地局１０は、移動通信事業者が構築するネットワーク（以下、事業者ネットワーク）と一般ユーザに開放されているＩＰネットワーク（以下、ＩＰネットワーク）との境界に配置されるゲートウェイ装置２０とＩＰネットワークを介して接続される。さらに、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０を介して、データ分離装置３０へデータを送信する。データ分離装置は、事業者ネットワーク内に複数配置されている。基地局１０と、ゲートウェイ装置２０との間の回線は、ＩＰｓｅｃ等によりセキュリティが確保された状態とする。これにより、一般ユーザに開放して用いられるＩＰネットワーク上においても、基地局１０とゲートウェイ装置２０との間の通信データが第三者に改竄等されることを防止することができる。また、ＩＰネットワークは、例えばインターネットを含む。もしくは、ＩＰネットワークは、複数の事業者により共有して用いられるネットワークを含む。また、ＩＰｓｅｃ等は、基地局１０と、ゲートウェイ装置２０及び基地局１０の間に配置されるセキュリティ装置（図示せず）と、の間において設定されてもよく、ゲートウェイ装置２０がセキュリティ装置の機能を含み、基地局１０とゲートウェイ装置２０との間において設定されてもよい。以下の説明においても同様とする。
【００１５】
アドレス取得部１２は、事業者ネットワークに配置される複数のデータ分離装置のうちの一つに該当するデータ分離装置３０のアドレスを取得する。データ分離装置３０のアドレスは、例えばＩＰアドレスである。アドレス取得部１２は、ＩＰネットワークを介して、データ分離装置３０のアドレスを取得する。アドレス取得部１２は、ＩＰネットワークを介して取得したデータ分離装置３０のアドレスを、データ多重部１４へ出力する。
【００１６】
データ多重部１４は、アドレス取得部１２から取得したデータ分離装置３０のアドレスを用いて、複数の移動局４０から送信されるデータを多重する。複数の移動局４０は、基地局が形成する通信エリアに位置する。データ多重部１４は、ＩＰパケットのヘッダ部にアドレス取得部１２から取得したアドレスを設定する。さらに、ＩＰパケットのペイロード部に、複数の移動局４０から送信されたデータを多重して設定する。このようにして、ひとつのＩＰパケットに、複数の移動局４０から送信されたデータを設定することにより、データが多重されたＩＰパケットを生成することができる。データ多重部１４は、生成した多重データを、データ通信部１６へ出力する。
【００１７】
データ通信部１６は、データ多重部１４により多重されたデータを、ゲートウェイ装置２０を介してデータ分離装置３０へ出力する。基地局１０と、ゲートウェイ装置２０との間にＩＰｓｅｃが設定されている場合、データ出力部１６は、出力すべきデータに、ＩＰｓｅｃ通信に必要なヘッダを付加して出力する。例えば、データ出力部１６は、認証機能を有するＡＨヘッダと、データの暗号化を行うＥＳＰヘッダとをＩＰパケットに付加して、出力する。
【００１８】
ゲートウェイ装置２０は、基地局１０から送信されたデータに設定されている宛先アドレスを抽出する。ゲートウェイ装置２０は、抽出した宛先アドレスに対応するデータ分離装置へ基地局１０から送信されたデータを出力する。ゲートウェイ装置２０の構成及び動作については後に詳述する。
【００１９】
データ分離装置３０は、複数ユーザのデータが多重されたデータを分離して、コアネットワーク５０へ出力する。
【００２０】
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる基地局を用いることにより、事業者ネットワークに配置されるデータ分離装置３０のアドレスを取得することができる。そのため、基地局１０からゲートウェイ装置２０に対して、複数の移動局４０から送信されるデータを多重して送信することができる。ゲートウェイ装置２０は、多重データに設定された宛先アドレスから、データ分離装置を決定し、当該データ分離装置へ多重データを出力する。これより、データ分離装置３０において多重データは分離され、コアネットワーク５０へ移動局毎のデータを出力することができる。これにより、ゲートウェイ装置とＩＰネットワークを介して接続されている基地局が、事業者ネットワーク内に配置されているデータ分離装置を特定して多重データを送信することができる。
【００２１】
続いて、図２を用いて本発明の実施の形態１にかかるゲートウェイ装置の構成例について説明する。ゲートウェイ装置２０は、基地局通信部２２と、コア通信部２４とを備えている。さらに、コア通信部２４は、取得部２５と、出力部２６とを有している。ゲートウェイ装置２０を含む通信ネットワークの構成は、図１と同様であるため、説明を省略する。
【００２２】
取得部２５は、ゲートウェイ装置２０と接続されているデータ分離装置３０、３２及び３４のＩＰアドレスを取得する。さらに、データ分離装置３０、３２及び３４から、それぞれのデータ分離装置が指定するＵＤＰポート番号を取得する。取得部２５は、データ分離装置３０、３２及び３４におけるＩＰアドレスと、それぞれのデータ分離装置が指定するＵＤＰポート番号を基地局通信部２２へ出力する。もしくは、取得部２５は、データ分離装置のＩＰアドレス及びそれぞれのデータ分離装置が指定するＵＤＰポート番号を管理する記録装置（図示せず）から、ＩＰアドレス及びＵＤＰポート番号を取得してもよい。
【００２３】
基地局通信部２２は、基地局１０に対して、データ分離装置３０のＩＰアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を通知する。ゲートウェイ装置２０には、複数の基地局が接続されている。そのため、それぞれの基地局に対していずれのデータ分離装置の情報を通知するかを決定する必要がある。それぞれの基地局に対していずれのデータ分離装置の情報を通知するかの決定は、次のように決定してもよい。例えば、基地局通信部２２は、基地局とデータ分離装置との対応関係を保持する。その後新たに基地局からゲートウェイ装置２０へ接続要求がなされた場合に、関連づけられている基地局が最もすくないデータ分離装置の情報を通知するようにしてもよい。つまり、データ分離装置３０に関連付けられている基地局の数が１であり、データ分離装置３２及び３４に関連付けられている基地局の数が２の場合、新たに接続要求がなされた基地局に対しては、データ分離装置３０のＩＰアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を通知する。もしくは、基地局通信部２２は、接続要求がなされた基地局に対して、データ分離装置３２、３４及び３６の順番に基地局とデータ分離装置とを関連付けてもよい。また、基地局とデータ分離装置との関連付けは、ゲートウェイ装置２０が有する制御部（図示せず）により実行されてもよい。
【００２４】
出力部２６は、基地局１０から送信されたデータをデータ分離装置へ出力する。基地局１０は、基地局通信部２２から通知されたデータ分離装置３０のアドレスおよびＵＤＰポート番号を設定してゲートウェイ装置２０に対してデータを送信する。そのため、出力部２６は、データに設定されたアドレスに基づいて出力すべきデータ分離装置を決定し、当該データ分離装置へ出力する。基地局１０とゲートウェイ装置２０との間にＩＰｓｅｃが設定されている場合、出力部２６は、基地局１０より送信されたデータからＩＰｓｅｃに関するヘッダを取り除いて、データ分離装置を指定するアドレスを抽出する。ＩＰｓｅｃに関するヘッダを取り除くいわゆるプロトコル処理は、基地局通信部２２が実行してもよい。もしくは、ゲートウェイ装置２０の外部に配置され、基地局１０と接続されるセキュリティ装置において、ＩＰｓｅｃに関するヘッダを取り除くプロトコル処理が実行されてもよい。
【００２５】
続いて、図３を用いて本発明の実施の形態１にかかる基地局１０とゲートウェイ装置２０との間におけるデータ分離装置３０の情報を通知する処理の流れについて説明する。
【００２６】
はじめに、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０に対してHNBAP（HNB Application Part） UE Register Requestメッセージを送信する（Ｓ１１）。基地局１０は、例えばＨＮＢが用いられる。また、ゲートウェイ装置２０は、例えばＨＮＢ−ＧＷが用いられる。HNBAP UE Register Requestメッセージは、基地局１０がＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、光回線ネットワーク等を介してＩＰネットワークに接続され、基地局１０をゲートウェイ装置２０もしくは事業者ネットワーク内の交換機等の装置に登録を要求する際に送信される。HNBAP UE Register Requestメッセージは、基地局１０の位置情報及び事業者ネットワークに接続するために事前に移動通信事業者等から割り振られた識別子等を含む。
【００２７】
次に、ゲートウェイ装置２０は、基地局１０に対してHNBAP UE Register Acceptメッセージを送信する（Ｓ１２）。HNBAP UE Register Acceptメッセージは、基地局１０をゲートウェイ装置２０もしくは事業者ネットワーク内の装置に登録を許可する場合に送信される。ゲートウェイ装置２０は、HNBAP UE Register Requestメッセージに設定されている基地局１０の識別子に基づいて、登録が許可されている基地局か否かを確認する。また、ゲートウェイ装置２０は、HNBAP UE Register Acceptメッセージに、データ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を設定して送信する。基地局１０は、HNBAP UE Register Acceptメッセージを取得することにより、宛先となるデータ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を取得する。これにより、基地局１０は、取得したデータ分離装置３０のアドレス及びＵＤＰポート番号を用いて、複数の移動局から送信されるデータを多重してパケットを生成し、当該パケットを出力することができる。
【００２８】
続いて、図４を用いて本発明の実施の形態１にかかる基地局における、データ多重に関する処理の流れについて説明する。図３と同様に、基地局１０は、例えばＨＮＢが用いられる。はじめに、データ通信部１６は、ゲートウェイ装置２０に対して、登録要求メッセージを出力する（Ｓ２１）。上述したように、基地局１０は、登録要求メッセージとして、HNBAP UE Register Requestメッセージを出力する。
【００２９】
次に、データ通信部１６は、ゲートウェイ装置２０から登録許可メッセージを取得する。上述したように、基地局１０は、登録許可メッセージとして、HNBAP UE Register Acceptメッセージを取得する（Ｓ２２）。
【００３０】
次に、アドレス取得部１２は、登録許可メッセージに設定されているデータ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０によって指定されたＵＤＰポート番号を取得する。さらに、データ多重部１４は、アドレス取得部１２において取得したデータ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０によって指定されたＵＤＰポート番号を用いて複数の移動局４０から送信されるデータを多重する（Ｓ２３）。データ多重部１４は、パケットのヘッダ部にアドレス及びＵＤＰポート番号を設定する。さらに、パケットのペイロード部に複数の移動局４０から送信されるデータとして、例えば音声データを多重する。音声データは主にＲＴＰパケットを用いて送信される。
【００３１】
次に、データ通信部１６は、データ多重部１４において複数の移動局４０から送信されるデータを多重したパケットを、ゲートウェイ装置２０へ送信する。基地局１０とゲートウェイ装置２０との間にＩＰｓｅｃが設定されている場合、データ通信部１６は、ＩＰｓｅｃに関連するヘッダを付加してゲートウェイ装置２０へ送信する（Ｓ２４）。
【００３２】
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる基地局及びゲートウェイ装置を用いることにより、基地局は、事業者が提供するネットワークに配置され、ネットワークの外部に公開されないデータ分離装置のアドレスを取得することができる。これにより、データ分離装置のアドレスを宛先として、多重したデータを送信することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
続いて、図５を用いて本発明の実施の形態２にかかる基地局とゲートウェイ装置との間において、データ分離装置３０の情報を通知する処理の流れについて説明する。図３と同様に、基地局は、例えばＨＮＢが用いられる。図３においては、データ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を、基地局１０の接続要求時に通知する方法について説明した。ここでは、図５を用いて、基地局１０とゲートウェイ装置２０とが接続されている状態において、ゲートウェイ装置２０から異なるデータ分離装置３２のアドレス及びデータ分離装置３２が指定するＵＤＰポート番号を通知する方法について説明する。はじめに、ゲートウェイ装置２０はデータ分離装置３０に異常状態が発生していることを検出する（Ｓ２１）。ゲートウェイ装置２０は、定期的に複数のデータ分離装置の状態をヘルスチェック等により確認する際に異常状態を検出してもよく、データ分離装置から通知される故障メッセージ等により異常状態を検出してもよい。次に、ゲートウェイ装置２０は、新たに、データ分離装置３２のアドレス及びデータ分離装置３２が指定するＵＤＰポート番号を設定したHNBAP Downlink Configuration Updateメッセージを基地局１０へ送信する（Ｓ２２）。データ通信部１６は、HNBAP Downlink Configuration Updateメッセージを取得する。次に、データ多重部１４は、HNBAP Downlink Configuration Updateメッセージから、データ分離装置３２のアドレス及びデータ分離装置３２が指定するＵＤＰポート番号を抽出する。これにより、基地局１０は、多重データを送信するための宛先をデータ分離装置３２へ変更する（Ｓ２３）。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかるデータ分離装置のアドレス及びＵＤＰポート番号を通知する方法を用いることにより、データ分離装置３０に異常状態が発生した場合においても、基地局１０は、新たなデータ分離装置３２を指定して、ゲートウェイ装置２０に対して多重データを送信することができる。図５に説明した方法を用いない場合、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０への接続時にのみデータ分離装置のアドレス及びＵＤＰポート番号を取得する。そのため、データ分離装置３０に異常状態が発生した場合、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０との接続を解除するＤｅ−ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎを実行し、再接続を実施してデータ分離装置３２のアドレス及びＵＤＰポート番号を取得する必要がある。そのため、図５に説明した方法を用いることにより、基地局１０は、再接続を行うことなく複数の移動局４０から送信されるデータを多重してゲートウェイ装置２０へ送信することができる。
【００３５】
（実施の形態３）
続いて、基地局１０においてデータの多重を実施する際に、多重後のデータサイズが基地局１０とゲートウェイ装置２０との間において定められているＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）サイズを超えた場合について説明する。一般的に、ＭＴＵサイズを超えたデータ（パケット）は、フラグメンテーション処理が実行され、ＭＴＵサイズに収まるサイズにパケットが分割された後に送信される。データ受信側装置は、分割された複数のパケットを全て受信した場合に、分割前のパケットに復元する処理が実行される。データ受信装置は、分割された複数のＩＰパケットをすべて受信できなかった場合、分割前のパケットに復元することなく、そのパケットを破棄する。そのため、フラグメンテーション処理が実行された場合に、分割後のパケットが１つでも欠損してしまった場合、多重された複数の移動局４０のデータが全て破棄される。このような事象は、複数の移動局の通信に影響を及ぼしてしまう。
【００３６】
そこで、複数の移動局４０から送信されたデータを多重すると、ＭＴＵサイズを超えてしまう場合、基地局１０は、異なるＵＤＰポート番号を有するパケットを用いてデータの送信を行う。図６を用いて本発明の実施の形態３にかかるＭＴＵサイズを超えた場合の基地局１０の処理の流れについて説明する。
【００３７】
はじめに、データ多重部１４は、複数の移動局４０から送信されたデータを多重したパケットを生成する（Ｓ３１）。次に、データ多重部１４は、生成されたパケットのＭＴＵサイズが規定のサイズを超えているか否かについて判定を行う（Ｓ３２）。パケットのＭＴＵサイズが規定のサイズを超えている場合、データ通信部１６は、ポート番号の割り当て要求を行い、ポート番号を取得する（Ｓ３３）。次に、データ多重部１４は、新たに割り当てられたポート番号を用いてパケットを生成する（Ｓ３４）。新たに割り当てられたポート番号を用いたパケットは、多重することによりＭＴＵサイズを超える原因となった移動局４０に関するデータをペイロード部に設定することにより生成される。例えば、基地局１０に接続されている３台の移動局４０のデータを多重することによりＭＴＵサイズを超えてしまう場合、既存のポート番号を用いたパケットには２台の移動局４０のデータを多重し、新たに割り当てられたポート番号を用いたパケットには残りの１台の移動局４０のデータを多重する。次に、データ通信部１６は、ステップＳ３２において生成されたパケットのＭＴＵサイズが規定のサイズ以下であった場合及びステップＳ３４において生成されたパケットを、ゲートウェイ装置２０へ出力する。
【００３８】
続いて、図７を用いて本発明の実施の形態３にかかるポート番号割り当てに関する処理の流れについて説明する。はじめに、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０に対して、ポート番号の割り当て要求を設定したHNBAP Uplink Configuration Updateメッセージを送信する（Ｓ４１）。次に、ゲートウェイ装置２０は、基地局１０と対応付けられているデータ分離装置３０に対して、ポート番号の割り当て要求メッセージを送信する（Ｓ４２）。次に、データ分離装置３０は、ゲートウェイ装置２０に対して、新たなポート番号を設定したポート番号割り当てメッセージを送信する（Ｓ４３）。次に、ゲートウェイ装置２０は、基地局１０に対してHNBAP Downlink Configuration Updateメッセージを送信し、新たに割り当てられたポート番号を通知する。
【００３９】
以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる処理を実行することにより、ＭＴＵサイズを超えないパケットを生成することができる。複数の移動局から送信されるデータを多重することによりＭＴＵサイズを超えてしまう場合、新たなポート番号を用いてパケットを生成することにより、フラグメンテーション処理が実行されることを防止することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 基地局
１２ アドレス取得部
１４ データ多重部
１６ データ通信部
２０ ゲートウェイ装置
２２ 基地局通信部
２４ コア通信部
２５ 取得部
２６ 出力部
３０ データ分離装置
３２ データ分離装置
３４ データ分離装置
４０ 移動局
５０ コアネットワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法に関し、特にデータを多重して送信する基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な移動通信システムにおいて、基地局と、基地局制御局もしくは交換機等とは、移動通信事業者が構築する内部ネットワークを介して接続される。しかし、近年ユーザの宅内又は電波の不感地帯等を通信エリアとするために、インターネット回線等のＩＰネットワークを介して設置される小型基地局が増加している。小型基地局は、フェムトセル基地局とも呼ばれる。数百メートルから数キロメートルを通信エリアとする基地局に比べて、フェムトセル基地局は、非常に小さい範囲を通信エリアとする。また、小型基地局又はフェムトセル基地局は、ＨＮＢ（Home NodeB）とも呼ばれる。上述したように、小型基地局は、インターネット回線等を介して接続される。そのため、移動通信事業者は、自社のネットワークとインターネット回線との境界に、ゲートウェイ装置を配置することが多い。ＨＮＢと接続されるゲートウェイ装置を特にＨＮＢ−ＧＷとしてもよい。小型基地局は、移動通信事業者が構築するネットワークへゲートウェイ装置を介して接続する。小型基地局は、インターネット回線上に、ゲートウェイ装置に含まれるセキュリティ装置もしくはゲートウェイ装置とは異なる装置であるセキュリティ装置との間に例えばＩＰｓｅｃを設定し、セキュリティを確保した通信路を構築する。
【０００３】
特許文献１には、フェムトセル基地局が、インターネット等のネットワークを介してフェムトゲートウェイに接続される構成について、開示されている。具体的には、フェムトゲートウェイは、携帯網とインターネット等のネットワークとの間に配置されている。フェムトセル基地局は、必ずフェムトゲートウェイを介して携帯網と接続する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８２６１９号公報
【特許文献２】特開２００１−２８５９１７号公報
【特許文献３】特開２００７−１９４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数のユーザに共通に用いられるＩＰネットワークにおいて、回線の帯域を確保もしくは節約する手法が数多く用いられている。その中に、複数ユーザのデータを多重し、ＩＰヘッダのオーバヘッドを低減する手法がある。具体的には、音声データを示すＲＴＰパケットの多重化（RTP Multiplexing）が知られている。特許文献２及び３において、ＲＴＰパケットの多重化に関する技術が開示されている。ここで、ＲＴＰパケットの多重化を行う場合、データ送信元装置は、データ分離装置のＩＰアドレスを認識する必要がある。データ分離装置は、多重化されたＲＴＰパケットを分離する機能を有する。つまり、上述した例において、小型基地局は、移動通信事業者が構築するネットワーク内に配置されたデータ分離装置のＩＰアドレスを認識する必要がある。
【０００６】
しかし、一般的に、移動通信事業者が構築するネットワーク内に配置される装置構成等の情報は、開示されることはない。そのため、小型基地局を運用するユーザは、移動通信事業者が構築するネットワーク内に配置されるデータ分離装置に関するＩＰアドレス等のネットワーク情報を知ることはできない。その結果、小型基地局においてデータ分離装置の宛先を設定できないため、小型基地局とゲートウェイ装置との間においてデータを多重化することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、異なるネットワークに配置される基地局装置とデータ分離装置との間において、多重データを送信することができる基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様にかかる基地局装置は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置であって、前記ゲートウェイ装置と前記第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置に含まれる第１のデータ分離装置のアドレスを取得するアドレス取得部と、前記第１のデータ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するデータ多重部と、前記データ多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記第１のデータ分離装置へ出力するデータ通信部と、を備えるものである。
【０００９】
本発明の第２の態様にかかるゲートウェイ装置は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置され、当該第１のネットワークを介して基地局装置と接続されるゲートウェイ装置であって、前記基地局装置に対して、前記第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置の中から選択したデータ分離装置のアドレスを通知する基地局通信部と、前記基地局装置から送信されたデータに設定されている宛先アドレスに基づいて、当該宛先アドレスを用いて多重されたデータを前記データ分離装置へ出力するデータ出力部と、を備えるものである。
【００１０】
本発明の第３の態様にかかるデータ通信方法は、第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置との間におけるデータ通信方法であって、前記ゲートウェイ装置と前記第２のネットワークとの間に配置される複数のデータ分離装置に含まれる第１のデータ分離装置のアドレスを取得するステップと、前記第１のデータ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するステップと、前記多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記第１のデータ分離装置へ出力するステップと、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、異なるネットワークに配置される基地局装置とデータ分離装置との間において、多重データを送信することができる基地局装置、ゲートウェイ装置及びデータ通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１にかかる基地局装置の構成図である。
【図２】実施の形態１にかかるゲートウェイ装置の図である。
【図３】実施の形態１にかかる基地局とゲートウェイ装置との間におけるデータ分離装置３０の情報を通知するシーケンス図である。
【図４】実施の形態１にかかる基地局におけるデータ多重に関するフローチャートである。
【図５】実施の形態２にかかる基地局とゲートウェイ装置との間におけるデータ分離装置３０の情報を通知するシーケンス図である。
【図６】実施の形態３にかかる基地局における新たなポート番号を用いたパケット生成に関するフローチャートである。
【図７】実施の形態３にかかる基地局とゲートウェイ装置とデータ分離装置との間における新たなポート番号割り当てに関するシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１を用いて本発明の実施の形態１にかかる通信システム及び基地局の構成例について説明する。通信システムは、基地局１０と、ゲートウェイ装置２０と、複数のデータ分離装置３０と、複数の通信装置４０と、を備えている。また、基地局１０は、アドレス取得部１２と、データ多重部１４と、データ通信部１６とを備えている。データ分離装置３０は、ゲートウェイ装置２０と異なる装置として説明しているが、ゲートウェイ装置２０が、データ分離装置３０の機能を含み、ゲートウェイ装置２０と、データ分離装置３０とが同一の装置において実現されてもよい。以下の説明においても同様とする。
【００１４】
基地局１０は、移動通信事業者が構築するネットワーク（以下、事業者ネットワーク）と一般ユーザに開放されているＩＰネットワーク（以下、ＩＰネットワーク）との境界に配置されるゲートウェイ装置２０とＩＰネットワークを介して接続される。さらに、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０を介して、データ分離装置３０へデータを送信する。データ分離装置は、事業者ネットワーク内に複数配置されている。基地局１０と、ゲートウェイ装置２０との間の回線は、ＩＰｓｅｃ等によりセキュリティが確保された状態とする。これにより、一般ユーザに開放して用いられるＩＰネットワーク上においても、基地局１０とゲートウェイ装置２０との間の通信データが第三者に改竄等されることを防止することができる。また、ＩＰネットワークは、例えばインターネットを含む。もしくは、ＩＰネットワークは、複数の事業者により共有して用いられるネットワークを含む。また、ＩＰｓｅｃ等は、基地局１０と、ゲートウェイ装置２０及び基地局１０の間に配置されるセキュリティ装置（図示せず）と、の間において設定されてもよく、ゲートウェイ装置２０がセキュリティ装置の機能を含み、基地局１０とゲートウェイ装置２０との間において設定されてもよい。以下の説明においても同様とする。
【００１５】
アドレス取得部１２は、事業者ネットワークに配置される複数のデータ分離装置のうちの一つに該当するデータ分離装置３０のアドレスを取得する。データ分離装置３０のアドレスは、例えばＩＰアドレスである。アドレス取得部１２は、ＩＰネットワークを介して、データ分離装置３０のアドレスを取得する。アドレス取得部１２は、ＩＰネットワークを介して取得したデータ分離装置３０のアドレスを、データ多重部１４へ出力する。
【００１６】
データ多重部１４は、アドレス取得部１２から取得したデータ分離装置３０のアドレスを用いて、複数の移動局４０から送信されるデータを多重する。複数の移動局４０は、基地局が形成する通信エリアに位置する。データ多重部１４は、ＩＰパケットのヘッダ部にアドレス取得部１２から取得したアドレスを設定する。さらに、ＩＰパケットのペイロード部に、複数の移動局４０から送信されたデータを多重して設定する。このようにして、ひとつのＩＰパケットに、複数の移動局４０から送信されたデータを設定することにより、データが多重されたＩＰパケットを生成することができる。データ多重部１４は、生成した多重データを、データ通信部１６へ出力する。
【００１７】
データ通信部１６は、データ多重部１４により多重されたデータを、ゲートウェイ装置２０を介してデータ分離装置３０へ出力する。基地局１０と、ゲートウェイ装置２０との間にＩＰｓｅｃが設定されている場合、データ出力部１６は、出力すべきデータに、ＩＰｓｅｃ通信に必要なヘッダを付加して出力する。例えば、データ出力部１６は、認証機能を有するＡＨヘッダと、データの暗号化を行うＥＳＰヘッダとをＩＰパケットに付加して、出力する。
【００１８】
ゲートウェイ装置２０は、基地局１０から送信されたデータに設定されている宛先アドレスを抽出する。ゲートウェイ装置２０は、抽出した宛先アドレスに対応するデータ分離装置へ基地局１０から送信されたデータを出力する。ゲートウェイ装置２０の構成及び動作については後に詳述する。
【００１９】
データ分離装置３０は、複数ユーザのデータが多重されたデータを分離して、コアネットワーク５０へ出力する。
【００２０】
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる基地局を用いることにより、事業者ネットワークに配置されるデータ分離装置３０のアドレスを取得することができる。そのため、基地局１０からゲートウェイ装置２０に対して、複数の移動局４０から送信されるデータを多重して送信することができる。ゲートウェイ装置２０は、多重データに設定された宛先アドレスから、データ分離装置を決定し、当該データ分離装置へ多重データを出力する。これより、データ分離装置３０において多重データは分離され、コアネットワーク５０へ移動局毎のデータを出力することができる。これにより、ゲートウェイ装置とＩＰネットワークを介して接続されている基地局が、事業者ネットワーク内に配置されているデータ分離装置を特定して多重データを送信することができる。
【００２１】
続いて、図２を用いて本発明の実施の形態１にかかるゲートウェイ装置の構成例について説明する。ゲートウェイ装置２０は、基地局通信部２２と、コア通信部２４とを備えている。さらに、コア通信部２４は、取得部２５と、出力部２６とを有している。ゲートウェイ装置２０を含む通信ネットワークの構成は、図１と同様であるため、説明を省略する。
【００２２】
取得部２５は、ゲートウェイ装置２０と接続されているデータ分離装置３０、３２及び３４のＩＰアドレスを取得する。さらに、データ分離装置３０、３２及び３４から、それぞれのデータ分離装置が指定するＵＤＰポート番号を取得する。取得部２５は、データ分離装置３０、３２及び３４におけるＩＰアドレスと、それぞれのデータ分離装置が指定するＵＤＰポート番号を基地局通信部２２へ出力する。もしくは、取得部２５は、データ分離装置のＩＰアドレス及びそれぞれのデータ分離装置が指定するＵＤＰポート番号を管理する記録装置（図示せず）から、ＩＰアドレス及びＵＤＰポート番号を取得してもよい。
【００２３】
基地局通信部２２は、基地局１０に対して、データ分離装置３０のＩＰアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を通知する。ゲートウェイ装置２０には、複数の基地局が接続されている。そのため、それぞれの基地局に対していずれのデータ分離装置の情報を通知するかを決定する必要がある。それぞれの基地局に対していずれのデータ分離装置の情報を通知するかの決定は、次のように決定してもよい。例えば、基地局通信部２２は、基地局とデータ分離装置との対応関係を保持する。その後新たに基地局からゲートウェイ装置２０へ接続要求がなされた場合に、関連づけられている基地局が最もすくないデータ分離装置の情報を通知するようにしてもよい。つまり、データ分離装置３０に関連付けられている基地局の数が１であり、データ分離装置３２及び３４に関連付けられている基地局の数が２の場合、新たに接続要求がなされた基地局に対しては、データ分離装置３０のＩＰアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を通知する。もしくは、基地局通信部２２は、接続要求がなされた基地局に対して、データ分離装置３２、３４及び３６の順番に基地局とデータ分離装置とを関連付けてもよい。また、基地局とデータ分離装置との関連付けは、ゲートウェイ装置２０が有する制御部（図示せず）により実行されてもよい。
【００２４】
出力部２６は、基地局１０から送信されたデータをデータ分離装置へ出力する。基地局１０は、基地局通信部２２から通知されたデータ分離装置３０のアドレスおよびＵＤＰポート番号を設定してゲートウェイ装置２０に対してデータを送信する。そのため、出力部２６は、データに設定されたアドレスに基づいて出力すべきデータ分離装置を決定し、当該データ分離装置へ出力する。基地局１０とゲートウェイ装置２０との間にＩＰｓｅｃが設定されている場合、出力部２６は、基地局１０より送信されたデータからＩＰｓｅｃに関するヘッダを取り除いて、データ分離装置を指定するアドレスを抽出する。ＩＰｓｅｃに関するヘッダを取り除くいわゆるプロトコル処理は、基地局通信部２２が実行してもよい。もしくは、ゲートウェイ装置２０の外部に配置され、基地局１０と接続されるセキュリティ装置において、ＩＰｓｅｃに関するヘッダを取り除くプロトコル処理が実行されてもよい。
【００２５】
続いて、図３を用いて本発明の実施の形態１にかかる基地局１０とゲートウェイ装置２０との間におけるデータ分離装置３０の情報を通知する処理の流れについて説明する。
【００２６】
はじめに、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０に対してHNBAP（HNB Application Part） UE Register Requestメッセージを送信する（Ｓ１１）。基地局１０は、例えばＨＮＢが用いられる。また、ゲートウェイ装置２０は、例えばＨＮＢ−ＧＷが用いられる。HNBAP UE Register Requestメッセージは、基地局１０がＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）、光回線ネットワーク等を介してＩＰネットワークに接続され、基地局１０をゲートウェイ装置２０もしくは事業者ネットワーク内の交換機等の装置に登録を要求する際に送信される。HNBAP UE Register Requestメッセージは、基地局１０の位置情報及び事業者ネットワークに接続するために事前に移動通信事業者等から割り振られた識別子等を含む。
【００２７】
次に、ゲートウェイ装置２０は、基地局１０に対してHNBAP UE Register Acceptメッセージを送信する（Ｓ１２）。HNBAP UE Register Acceptメッセージは、基地局１０をゲートウェイ装置２０もしくは事業者ネットワーク内の装置に登録を許可する場合に送信される。ゲートウェイ装置２０は、HNBAP UE Register Requestメッセージに設定されている基地局１０の識別子に基づいて、登録が許可されている基地局か否かを確認する。また、ゲートウェイ装置２０は、HNBAP UE Register Acceptメッセージに、データ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を設定して送信する。基地局１０は、HNBAP UE Register Acceptメッセージを取得することにより、宛先となるデータ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を取得する。これにより、基地局１０は、取得したデータ分離装置３０のアドレス及びＵＤＰポート番号を用いて、複数の移動局から送信されるデータを多重してパケットを生成し、当該パケットを出力することができる。
【００２８】
続いて、図４を用いて本発明の実施の形態１にかかる基地局における、データ多重に関する処理の流れについて説明する。図３と同様に、基地局１０は、例えばＨＮＢが用いられる。はじめに、データ通信部１６は、ゲートウェイ装置２０に対して、登録要求メッセージを出力する（Ｓ２１）。上述したように、基地局１０は、登録要求メッセージとして、HNBAP UE Register Requestメッセージを出力する。
【００２９】
次に、データ通信部１６は、ゲートウェイ装置２０から登録許可メッセージを取得する。上述したように、基地局１０は、登録許可メッセージとして、HNBAP UE Register Acceptメッセージを取得する（Ｓ２２）。
【００３０】
次に、アドレス取得部１２は、登録許可メッセージに設定されているデータ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０によって指定されたＵＤＰポート番号を取得する。さらに、データ多重部１４は、アドレス取得部１２において取得したデータ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０によって指定されたＵＤＰポート番号を用いて複数の移動局４０から送信されるデータを多重する（Ｓ２３）。データ多重部１４は、パケットのヘッダ部にアドレス及びＵＤＰポート番号を設定する。さらに、パケットのペイロード部に複数の移動局４０から送信されるデータとして、例えば音声データを多重する。音声データは主にＲＴＰパケットを用いて送信される。
【００３１】
次に、データ通信部１６は、データ多重部１４において複数の移動局４０から送信されるデータを多重したパケットを、ゲートウェイ装置２０へ送信する。基地局１０とゲートウェイ装置２０との間にＩＰｓｅｃが設定されている場合、データ通信部１６は、ＩＰｓｅｃに関連するヘッダを付加してゲートウェイ装置２０へ送信する（Ｓ２４）。
【００３２】
以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかる基地局及びゲートウェイ装置を用いることにより、基地局は、事業者が提供するネットワークに配置され、ネットワークの外部に公開されないデータ分離装置のアドレスを取得することができる。これにより、データ分離装置のアドレスを宛先として、多重したデータを送信することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
続いて、図５を用いて本発明の実施の形態２にかかる基地局とゲートウェイ装置との間において、データ分離装置３０の情報を通知する処理の流れについて説明する。図３と同様に、基地局は、例えばＨＮＢが用いられる。図３においては、データ分離装置３０のアドレス及びデータ分離装置３０が指定するＵＤＰポート番号を、基地局１０の接続要求時に通知する方法について説明した。ここでは、図５を用いて、基地局１０とゲートウェイ装置２０とが接続されている状態において、ゲートウェイ装置２０から異なるデータ分離装置３２のアドレス及びデータ分離装置３２が指定するＵＤＰポート番号を通知する方法について説明する。はじめに、ゲートウェイ装置２０はデータ分離装置３０に異常状態が発生していることを検出する（Ｓ２１）。ゲートウェイ装置２０は、定期的に複数のデータ分離装置の状態をヘルスチェック等により確認する際に異常状態を検出してもよく、データ分離装置から通知される故障メッセージ等により異常状態を検出してもよい。次に、ゲートウェイ装置２０は、新たに、データ分離装置３２のアドレス及びデータ分離装置３２が指定するＵＤＰポート番号を設定したHNBAP Downlink Configuration Updateメッセージを基地局１０へ送信する（Ｓ２２）。データ通信部１６は、HNBAP Downlink Configuration Updateメッセージを取得する。次に、データ多重部１４は、HNBAP Downlink Configuration Updateメッセージから、データ分離装置３２のアドレス及びデータ分離装置３２が指定するＵＤＰポート番号を抽出する。これにより、基地局１０は、多重データを送信するための宛先をデータ分離装置３２へ変更する（Ｓ２３）。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかるデータ分離装置のアドレス及びＵＤＰポート番号を通知する方法を用いることにより、データ分離装置３０に異常状態が発生した場合においても、基地局１０は、新たなデータ分離装置３２を指定して、ゲートウェイ装置２０に対して多重データを送信することができる。図５に説明した方法を用いない場合、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０への接続時にのみデータ分離装置のアドレス及びＵＤＰポート番号を取得する。そのため、データ分離装置３０に異常状態が発生した場合、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０との接続を解除するＤｅ−ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎを実行し、再接続を実施してデータ分離装置３２のアドレス及びＵＤＰポート番号を取得する必要がある。そのため、図５に説明した方法を用いることにより、基地局１０は、再接続を行うことなく複数の移動局４０から送信されるデータを多重してゲートウェイ装置２０へ送信することができる。
【００３５】
（実施の形態３）
続いて、基地局１０においてデータの多重を実施する際に、多重後のデータサイズが基地局１０とゲートウェイ装置２０との間において定められているＭＴＵ（Maximum Transmission Unit）サイズを超えた場合について説明する。一般的に、ＭＴＵサイズを超えたデータ（パケット）は、フラグメンテーション処理が実行され、ＭＴＵサイズに収まるサイズにパケットが分割された後に送信される。データ受信側装置は、分割された複数のパケットを全て受信した場合に、分割前のパケットに復元する処理が実行される。データ受信装置は、分割された複数のＩＰパケットをすべて受信できなかった場合、分割前のパケットに復元することなく、そのパケットを破棄する。そのため、フラグメンテーション処理が実行された場合に、分割後のパケットが１つでも欠損してしまった場合、多重された複数の移動局４０のデータが全て破棄される。このような事象は、複数の移動局の通信に影響を及ぼしてしまう。
【００３６】
そこで、複数の移動局４０から送信されたデータを多重すると、ＭＴＵサイズを超えてしまう場合、基地局１０は、異なるＵＤＰポート番号を有するパケットを用いてデータの送信を行う。図６を用いて本発明の実施の形態３にかかるＭＴＵサイズを超えた場合の基地局１０の処理の流れについて説明する。
【００３７】
はじめに、データ多重部１４は、複数の移動局４０から送信されたデータを多重したパケットを生成する（Ｓ３１）。次に、データ多重部１４は、生成されたパケットのＭＴＵサイズが規定のサイズを超えているか否かについて判定を行う（Ｓ３２）。パケットのＭＴＵサイズが規定のサイズを超えている場合、データ通信部１６は、ポート番号の割り当て要求を行い、ポート番号を取得する（Ｓ３３）。次に、データ多重部１４は、新たに割り当てられたポート番号を用いてパケットを生成する（Ｓ３４）。新たに割り当てられたポート番号を用いたパケットは、多重することによりＭＴＵサイズを超える原因となった移動局４０に関するデータをペイロード部に設定することにより生成される。例えば、基地局１０に接続されている３台の移動局４０のデータを多重することによりＭＴＵサイズを超えてしまう場合、既存のポート番号を用いたパケットには２台の移動局４０のデータを多重し、新たに割り当てられたポート番号を用いたパケットには残りの１台の移動局４０のデータを多重する。次に、データ通信部１６は、ステップＳ３２において生成されたパケットのＭＴＵサイズが規定のサイズ以下であった場合及びステップＳ３４において生成されたパケットを、ゲートウェイ装置２０へ出力する。
【００３８】
続いて、図７を用いて本発明の実施の形態３にかかるポート番号割り当てに関する処理の流れについて説明する。はじめに、基地局１０は、ゲートウェイ装置２０に対して、ポート番号の割り当て要求を設定したHNBAP Uplink Configuration Updateメッセージを送信する（Ｓ４１）。次に、ゲートウェイ装置２０は、基地局１０と対応付けられているデータ分離装置３０に対して、ポート番号の割り当て要求メッセージを送信する（Ｓ４２）。次に、データ分離装置３０は、ゲートウェイ装置２０に対して、新たなポート番号を設定したポート番号割り当てメッセージを送信する（Ｓ４３）。次に、ゲートウェイ装置２０は、基地局１０に対してHNBAP Downlink Configuration Updateメッセージを送信し、新たに割り当てられたポート番号を通知する。
【００３９】
以上説明したように、本発明の実施の形態３にかかる処理を実行することにより、ＭＴＵサイズを超えないパケットを生成することができる。複数の移動局から送信されるデータを多重することによりＭＴＵサイズを超えてしまう場合、新たなポート番号を用いてパケットを生成することにより、フラグメンテーション処理が実行されることを防止することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 基地局
１２ アドレス取得部
１４ データ多重部
１６ データ通信部
２０ ゲートウェイ装置
２２ 基地局通信部
２４ コア通信部
２５ 取得部
２６ 出力部
３０ データ分離装置
３２ データ分離装置
３４ データ分離装置
４０ 移動局
５０ コアネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置であって、
前記第２のネットワーク内に配置される第１のデータ分離装置のアドレスを取得するアドレス取得部と、
前記第１のデータ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するデータ多重部と、
前記データ多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記第１のデータ分離装置へ出力するデータ通信部と、を備える基地局装置。
【請求項２】
前記データ通信部は、
前記ゲートウェイ装置へ接続する際に接続メッセージを送信し、当該接続メッセージを受信した前記ゲートウェイ装置から応答される応答メッセージを取得し、
前記アドレス取得部は、
前記応答メッセージに設定された前記第１のデータ分離装置のアドレスを取得する、請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記データ通信部は、
前記第１のデータ分離装置に異常状態が発生した場合において、前記多重されたデータの出力先を変更する宛先変更メッセージを取得し、
前記アドレス取得部は、
前記宛先変更メッセージに設定された第２のデータ分離装置のアドレスを取得し、
前記データ多重部は、前記第２のデータ分離装置のアドレスを用いて、前記複数の移動局から送信されるデータを多重する、請求項１又は２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記アドレス取得部は、
前記第１のデータ分離装置のアドレスとともに当該第１のデータ分離装置が指定するポート番号を取得し、
前記データ多重部は、前記複数の移動局から送信される音声データを、前記第１のデータ分離装置のアドレス及び当該第１のデータ分離装置が指定するポート番号を用いて同一のパケットに多重する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記データ多重部は、
前記複数の移動局から送信されるデータを、前記第１のデータ分離装置のアドレス及び当該第１のデータ分離装置が指定するポート番号を用いて同一のパケットに多重する際に、前記複数の移動局から送信されたデータを多重したパケットが前記基地局装置と前記ゲートウェイ装置との間において規定されるＭＴＵサイズを超えた場合、前記データ通信部は、前記第１のデータ分離装置が指定する異なるポート番号を取得し、前記データ多重部は、当該取得したポート番号を用いてＭＴＵサイズを下回るパケットを生成する、請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記データ通信部は、
前記第１のネットワークにおいてセキュリティが確保された経路により前記ゲートウェイ装置から前記応答メッセージ又は前記宛先変更メッセージを取得する、請求項２〜５のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項７】
第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置され、当該第１のネットワークを介して基地局装置と接続されるゲートウェイ装置であって、
前記基地局装置に対して、前記第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置の中から選択した第１のデータ分離装置のアドレスを通知する基地局通信部と、
前記基地局装置から送信されたデータに設定されている宛先アドレスに基づいて、当該宛先アドレスを用いて多重されたデータを当該宛先アドレスに対応するデータ分離装置へ出力するデータ出力部と、を備えるゲートウェイ装置。
【請求項８】
前記基地局通信部は、
前記基地局装置から送信される接続メッセージに応答する応答メッセージに、前記第１のデータ分離装置のアドレスを設定して通知する、請求項７記載のゲートウェイ装置。
【請求項９】
前記基地局通信部は、
前記第１のデータ分離装置に異常状態が発生した場合に、前記複数のデータ分離装置の中から選択した第２のデータ分離装置のアドレスを通知する、請求項７又は８記載のゲートウェイ装置。
【請求項１０】
第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置との間におけるデータ通信方法であって、
前記ゲートウェイ装置と前記第２のネットワークとの間に配置されるデータ分離装置のアドレスを取得するステップと、
前記データ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するステップと、
前記多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記データ分離装置へ出力するステップと、を備えるデータ通信方法。
【請求項１】
第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置であって、
前記第２のネットワーク内に配置される第１のデータ分離装置のアドレスを取得するアドレス取得部と、
前記第１のデータ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するデータ多重部と、
前記データ多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記第１のデータ分離装置へ出力するデータ通信部と、を備える基地局装置。
【請求項２】
前記データ通信部は、
前記ゲートウェイ装置へ接続する際に接続メッセージを送信し、当該接続メッセージを受信した前記ゲートウェイ装置から応答される応答メッセージを取得し、
前記アドレス取得部は、
前記応答メッセージに設定された前記第１のデータ分離装置のアドレスを取得する、請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記データ通信部は、
前記第１のデータ分離装置に異常状態が発生した場合において、前記多重されたデータの出力先を変更する宛先変更メッセージを取得し、
前記アドレス取得部は、
前記宛先変更メッセージに設定された第２のデータ分離装置のアドレスを取得し、
前記データ多重部は、前記第２のデータ分離装置のアドレスを用いて、前記複数の移動局から送信されるデータを多重する、請求項１又は２記載の基地局装置。
【請求項４】
前記アドレス取得部は、
前記第１のデータ分離装置のアドレスとともに当該第１のデータ分離装置が指定するポート番号を取得し、
前記データ多重部は、前記複数の移動局から送信される音声データを、前記第１のデータ分離装置のアドレス及び当該第１のデータ分離装置が指定するポート番号を用いて同一のパケットに多重する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記データ多重部は、
前記複数の移動局から送信されるデータを、前記第１のデータ分離装置のアドレス及び当該第１のデータ分離装置が指定するポート番号を用いて同一のパケットに多重する際に、前記複数の移動局から送信されたデータを多重したパケットが前記基地局装置と前記ゲートウェイ装置との間において規定されるＭＴＵサイズを超えた場合、前記データ通信部は、前記第１のデータ分離装置が指定する異なるポート番号を取得し、前記データ多重部は、当該取得したポート番号を用いてＭＴＵサイズを下回るパケットを生成する、請求項４に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記データ通信部は、
前記第１のネットワークにおいてセキュリティが確保された経路により前記ゲートウェイ装置から前記応答メッセージ又は前記宛先変更メッセージを取得する、請求項２〜５のいずれか１項に記載の基地局装置。
【請求項７】
第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置され、当該第１のネットワークを介して基地局装置と接続されるゲートウェイ装置であって、
前記基地局装置に対して、前記第２のネットワーク内に配置される複数のデータ分離装置の中から選択した第１のデータ分離装置のアドレスを通知する基地局通信部と、
前記基地局装置から送信されたデータに設定されている宛先アドレスに基づいて、当該宛先アドレスを用いて多重されたデータを当該宛先アドレスに対応するデータ分離装置へ出力するデータ出力部と、を備えるゲートウェイ装置。
【請求項８】
前記基地局通信部は、
前記基地局装置から送信される接続メッセージに応答する応答メッセージに、前記第１のデータ分離装置のアドレスを設定して通知する、請求項７記載のゲートウェイ装置。
【請求項９】
前記基地局通信部は、
前記第１のデータ分離装置に異常状態が発生した場合に、前記複数のデータ分離装置の中から選択した第２のデータ分離装置のアドレスを通知する、請求項７又は８記載のゲートウェイ装置。
【請求項１０】
第１のネットワークと第２のネットワークとの境界に配置されるゲートウェイ装置と当該第１のネットワークを介して接続される基地局装置との間におけるデータ通信方法であって、
前記ゲートウェイ装置と前記第２のネットワークとの間に配置されるデータ分離装置のアドレスを取得するステップと、
前記データ分離装置のアドレスを用いて前記基地局装置が形成する通信エリアに位置する複数の移動局から送信されたデータを多重するステップと、
前記多重部により多重されたデータを、前記ゲートウェイ装置を介して前記データ分離装置へ出力するステップと、を備えるデータ通信方法。
【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２０１１−１８２２１４（Ｐ２０１１−１８２２１４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５０７３（Ｐ２０１０−４５０７３）
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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