JP2013118556A - Gateway apparatus, communication system, access apparatus, message transmission method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力消費モードを変更することができるアクセス装置を制御するゲートウェイ装置に関する。 The present invention relates to a gateway device that controls an access device that can change a power consumption mode.
現在一般的に用いられている通信システムの一例が、非特許文献1に記載されている。図10に示される通信システムは、EUTRAN110と、MME120と、Serving GW130と、PDN GW140とから構成されている。
An example of a communication system that is currently commonly used is described in Non-Patent Document 1. The communication system shown in FIG. 10 includes an EUTRAN 110, an
EUTRAN110は、LTE(Long Term Evolution)という無線アクセス方式を用いて、通信端末に通信システムへのコネクティビティを提供する無線アクセスネットワークである。EUTRAN110は、eNB111〜113を用いて構成される。 EUTRAN 110 is a radio access network that provides communication terminals with connectivity to a communication system using a radio access scheme called LTE (Long Term Evolution). EUTRAN110 is comprised using eNB111-113.
eNB111〜113は、LTEを用いて、通信端末に通信システムへのコネクティビティを提供する無線アクセス装置である。また、eNB111〜113は、EUTRAN110に接続する通信端末数や流れるトラフィック量に応じて、電力消費に関するモードを変更する機能を具備する。具体的には、例えば、eNB111〜113は、周囲のeNBと連携して、自身の周辺の接続中の通信端末数や流れるトラフィック量を推定し、自身が電波を送信しなくても通信端末への影響がないかどうかを判断する。eNB111〜113は、影響がないと判断すると、通信端末が通信システムに接続するための電波の送信を停止して、電力消費を節約する省電力モードに遷移する。eNB111〜113は、接続中の通信端末数や流れるトラフィック量が増加し、自身が電波を送信しなければ、通信端末の通信品質が劣化すると判断すると、電波の送信を再開して、電力消費を節約しない通常モードに遷移する。 The eNBs 111 to 113 are wireless access devices that provide communication terminal connectivity to communication terminals using LTE. In addition, the eNBs 111 to 113 have a function of changing a mode related to power consumption according to the number of communication terminals connected to the EUTRAN 110 and the amount of traffic flowing. Specifically, for example, the eNBs 111 to 113 estimate the number of connected communication terminals and the amount of flowing traffic in cooperation with surrounding eNBs, and even if the eNBs 111 to 113 do not transmit radio waves to the communication terminals. To determine if there is any impact. If the eNBs 111 to 113 determine that there is no influence, the communication terminal stops transmission of radio waves for connecting to the communication system, and transitions to a power saving mode that saves power consumption. If the eNBs 111 to 113 increase the number of connected communication terminals and the amount of traffic flowing and determine that the communication quality of the communication terminal deteriorates if they do not transmit radio waves, the eNBs 111 to 113 resume radio wave transmission and reduce power consumption. Transition to normal mode without saving.
MME120は、認証やeNB間ハンドオーバーなど、通信端末がeNBを介してモバイルサービスを享受するための制御を行う制御装置である。 The MME 120 is a control device that performs control for the communication terminal to enjoy mobile services via the eNB, such as authentication and handover between eNBs.
Serving GW130は、通信端末がデータ通信を行うための通信路であるベアラを提供するアクセスGW装置であり、ベアラを提供するため、eNBおよびPDN GWとパケット転送用のトンネルを構築する。
Serving
PDN GW140は、通信端末がパケット通信を行うための通信路であるベアラを終端するモバイルアンカー装置であり、ベアラを提供するため、Serving GWとパケット転送用のトンネルを構築する。 The PDN GW 140 is a mobile anchor device that terminates a bearer, which is a communication path for a communication terminal to perform packet communication, and constructs a tunnel for packet transfer with the Serving GW in order to provide the bearer.
図10記載の通信システムにおいて、eNB111および113が省電力モードに遷移した後に、通信端末50へのデータパケットが通信システム1の届いた際の手順を図11及び図12に示す。なお、初期状態として、通信端末50は無線ベアラを構築していないIdle状態にあるものとする。また、eNB111〜113は同一のページングエリアに帰属しており、通信端末50はそのページングエリアに属する地域に存在しているものとする。
In the communication system illustrated in FIG. 10, procedures when the data packet to the
はじめに、eNB111および113は、省電力モードに遷移することを決定する。eNB111および113は、例えば、eNB111および113は、周囲のeNBと連携して、自身の周辺の接続中の通信端末数や流れるトラフィック量を推定し、自身が電波を送信しなくても通信端末への影響がないと判断することにより、省電力モードに遷移することを決定する。
First, the eNBs 111 and 113 decide to transition to the power saving mode. For example, the eNBs 111 and 113 cooperate with surrounding eNBs to estimate the number of connected communication terminals and the amount of flowing traffic in the vicinity of the eNBs 111 and 113 to the communication terminals even if the
eNB111および113は、省電力モードに遷移することを決定すると、隣接のeNBであるeNB112にその旨を通知するため、eNB Configuration Updateメッセージを送信する(S101、S103)。その後、eNB111および113は、電波の送信を止めて、省電力モードに遷移する(S102、S104)。
When the eNBs 111 and 113 decide to shift to the power saving mode, the
eNB111及び113が省電力モードに遷移した状態において、通信システム1に通信端末50宛てのパケットが送信される(S105)。このパケットは、PDN GW140を経由してServing GW130に届く(S106)。
In a state where the eNBs 111 and 113 are shifted to the power saving mode, a packet addressed to the
このとき通信端末50は、Idle状態にある。そのため、通信端末50とServing GW130との間のベアラは、存在していない。このような状況において、Serving GW130は、MME120に対してDownlink Data Notification Requestを送信して(S107)、通信端末50のIdle状態からの復帰を試みる。
At this time, the
MME120は、Downlink Data Notification Requestを受信すると、通信端末50をIdle状態から復帰させるために、まず通信端末50が属するページングエリアを特定する。MME120は、通信端末50が属するページングエリアに帰属するeNB111〜113にページングを要請する(S108、S110、S112)。しかし、eNB111および113は、省電力モードに遷移しているので、受信したページング要請を破棄する(S109、S113)。そのため、実際に通信端末50に対してページングを行うのはeNB112のみとなる。通信端末50は、ページングを受信すると、Service Request手順を実行して無線ベアラを再構築し(S115)、データ通信を開始する。
Upon receiving the Downlink Data Notification Request, the
上述した通信システムにおいては、無駄にリソースが消費されてしまうという課題がある。その理由は、MMEのような通信端末の移動管理を司る制御装置が、eNBなどの基地局の電力消費に関する状態変化を検知できないため、省電力モードに遷移しているeNBに対して、無駄なメッセージを送信してしまうためである。ここで挙げている無駄に消費されているリソースとは、例えば、図12で示したような無駄なメッセージを送信するためのMMEの通信リソースや、メッセージをeNB〜MME間で転送するためのルータやスイッチ(図10では記載していない)などの転送リソースである。 In the communication system described above, there is a problem that resources are wasted. The reason is that the control device that manages the movement of the communication terminal such as the MME cannot detect the state change related to the power consumption of the base station such as the eNB, which is useless for the eNB that is transitioning to the power saving mode. This is because the message is transmitted. Examples of the resources consumed in vain here include MME communication resources for transmitting a useless message as illustrated in FIG. 12 and a router for transferring a message between the eNB and the MME. And transfer resources such as switches (not shown in FIG. 10).
本発明は、このような課題を解決するために、省電力モードで動作する装置が存在する通信システムにおいて、無駄なリソースを消費しないように通信システム内において送受信されるメッセージを制御することができるゲートウェイ装置、通信システム、アクセス装置及びメッセージ送信方法を提供することを目的とする。 In order to solve such a problem, the present invention can control messages transmitted and received in a communication system so that useless resources are not consumed in a communication system in which an apparatus operating in a power saving mode exists. An object is to provide a gateway device, a communication system, an access device, and a message transmission method.
本発明の第1の態様にかかるゲートウェイ装置は、通信端末と無線を用いて接続される複数のアクセス装置の電力消費モードを管理する管理部と、前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御する制御部と、を備えるものである。 A gateway device according to a first aspect of the present invention includes a management unit that manages a power consumption mode of a plurality of access devices connected to a communication terminal by radio, and the power consumption mode includes a power saving mode and a normal power. And a control for controlling a message transmitted to an access device in which a power saving mode is set among the plurality of access devices to be reduced as compared with a case in which the normal power mode is set. A section.
本発明の第2の態様にかかる通信システムは、通信端末と無線を用いて接続される複数のアクセス装置と、前記複数のアクセス装置を制御するゲートウェイ装置と、を備える通信システムであって、前記複数のアクセス装置の電力消費モードを管理する管理手段と、
前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記ゲートウェイ装置から前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御する制御手段と、を備えるものである
A communication system according to a second aspect of the present invention is a communication system including a plurality of access devices connected to a communication terminal by radio, and a gateway device that controls the plurality of access devices, Management means for managing power consumption modes of a plurality of access devices;
The power consumption mode includes a power saving mode and a normal power mode. A message transmitted from the gateway device to an access device in which the power saving mode is set among the plurality of access devices is transmitted as the normal power. And a control means for controlling so as to decrease compared to the case where the mode is set.
本発明の第3の態様にかかるアクセス装置は、複数のアクセス装置における電力消費モードを管理するゲートウェイ装置に対して、前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御させるために、自身の装置に設定されている電力消費モードを送信する送信手段を備えるものである。 An access device according to a third aspect of the present invention provides a gateway device that manages power consumption modes in a plurality of access devices, wherein the power consumption mode includes a power saving mode and a normal power mode, It is set in its own device in order to control messages transmitted to access devices set to the power saving mode among the access devices so as to be reduced as compared with the case where the normal power mode is set. The transmission means for transmitting the power consumption mode is provided.
本発明の第4の態様にかかるメッセージ送信方法は、通信端末と無線を用いて接続される複数のアクセス装置から、前記複数のアクセス装置にそれぞれ設定されている電力消費モードを受信し、前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a message transmission method comprising: receiving a power consumption mode set in each of the plurality of access devices from a plurality of access devices connected to a communication terminal by radio; The consumption mode includes a power saving mode and a normal power mode, and a message transmitted to an access device in which the power saving mode is set among the plurality of access devices is set in the normal power mode. It is controlled so as to decrease more than the case.
第5の態様にかかるプログラムは、通信端末と無線を用いて接続される複数のアクセス装置から、前記複数のアクセス装置にそれぞれ設定されている電力消費モードを受信した場合に、前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御するステップを、コンピュータに実行させるものである。 When the program according to the fifth aspect receives the power consumption mode set in each of the plurality of access devices from the plurality of access devices connected to the communication terminal by radio, the power consumption mode is A message transmitted to an access device in which the power saving mode is set among the plurality of access devices, including a power saving mode and a normal power mode, than when the normal power mode is set. The step of controlling to decrease is executed by the computer.
本発明により、省電力モードで動作する装置が存在する通信システムにおいて、無駄なリソースを消費しないように通信システム内において送受信されるメッセージを制御することができるゲートウェイ装置、通信システム、アクセス装置、メッセージ送信方法及びプログラムを提供することができる。 According to the present invention, in a communication system in which devices operating in the power saving mode exist, a gateway device, a communication system, an access device, and a message that can control messages transmitted and received in the communication system so as not to consume useless resources. A transmission method and program can be provided.
(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ゲートウェイ装置の構成例について説明する。図1の通信システムは、アクセス装置11〜13と、ゲートウェイ装置20とから構成されている。通信端末51〜53は、アクセス装置11〜13と、無線を用いて接続されている。また、ゲートウェイ装置20は、管理部21と、制御部22とを備えている。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A configuration example of the communication system and the gateway device according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The communication system in FIG. 1 includes
通信端末51〜53は、例えば、移動通信装置であって、携帯電話端末や、PHS(Personal Handy-phone System)端末、PDA(Personal Digital Assistants)端末、スマートフォン端末、ノートブック型パーソナルコンピュータ等であってもよい。通信端末51〜53と、アクセス装置11〜13との間において用いられる無線アクセス方式は、例えば、3GPPにおいて規定されているLTE(Long Term Evolution)や、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)が用いられてもよく、その他に無線LANアクセス方式等が用いられてもよい。
The
アクセス装置11〜13は、例えば、移動通信システムにおいて用いられる基地局装置や、無線LANシステムにおいて用いられるAP(Access Point)等であってもよい。また、アクセス装置11〜13は、相互に接続されて、アクセス装置間通信を行ってもよい。
The
ゲートウェイ装置20は、アクセス装置11〜13と接続されている。ゲートウェイ装置20は、アクセス装置11〜13との間においてデータの送受信を行い、アクセス装置11〜13を制御する。アクセス装置11〜13と、ゲートウェイ装置20との間の通信は、有線を用いた通信でもよく、無線を用いた通信でもよい。
The
管理部21は、アクセス装置11〜13の電力消費モードを管理する。例えば、電力消費モードは、省電力モードと、通常電力モードとを含む。管理部21は、それぞれのアクセス装置が、省電力モードで動作しているか、通常電力モードで動作しているかを管理している。省電力モードは、例えば、アクセス装置11〜13から、通信端末51〜53に対して送信される電波を停止することによって、通常電力モードと比較して電力消費を抑制する動作モードであってもよい。もしくは、省電力モードにおいては、アクセス装置において動作する複数の機能のうち、一部の機能の動作を停止させることにより、電力消費を抑制してもよい。
The
制御部22は、ゲートウェイ装置20からアクセス装置11〜13のうち省電力モードで動作しているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、通常電力モードで動作しているアクセス装置に対して送信されるメッセージよりも減少させるように制御する。ゲートウェイ装置20からアクセス装置11〜13に対して送信されるメッセージとは、例えば、通信端末51〜53に対して送信するデータ発生した場合に用いられるページング信号等がある。また、ゲートウェイ装置20からアクセス装置11〜13に対して送信されるメッセージは、ページング信号に限定されず、ゲートウェイ装置20とアクセス装置11〜13との間において用いられる制御信号であってもよい。また、制御部22は、CPU又はMPU等を用いて、メモリ等に格納されているプログラムを実行することにより、アクセス装置に対して送信するメッセージを制御してもよい。
The
以上説明したように、図1の通信システムを用いることにより、ゲートウェイ装置20は、省電力モードで動作しているアクセス装置に対するメッセージを減少させることができる。つまり、省電力モードで動作しているアクセス装置は、ゲートウェイ装置20から受け取ったメッセージを破棄等することがあるが、省電力モードで動作しているアクセス装置に対して送信するメッセージを減少させることにより、無駄なメッセージ送信にかかるリソースを減少させることができる。
As described above, by using the communication system of FIG. 1, the
続いて、図2を用いて本発明の実施の形態1にかかる詳細な通信システムの構成例について説明する。通信システムは、複数のアクセス装置11〜13を含むアクセス網10と、C−Plane用ゲートウェイ装置25と、U−Plane用ゲートウェイ装置30と、モバイルアンカー装置40とから構成されている。また、通信端末50は、アクセス装置11〜13と、無線を用いて接続されている。また、通信端末50は、図1のように複数存在してもよい。
Next, a detailed configuration example of the communication system according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The communication system includes an
アクセス網10は、LTEや、W−CDMA等の無線アクセス方式を用いて、通信端末50に通信システムへのコネクティビティを提供する無線アクセスネットワークであって、アクセス装置11〜13を用いて構成される。アクセス装置11〜13は、LTEや、W−CDMA等の無線アクセス方式を用いて、実際に通信端末50との間のコネクティビティを確立する。具体的には、アクセス装置11〜13のうちのいずれか1つが、通信端末50との間のコネクティビティを確立してもよく、ソフトハンドオーバ等を実現するために、アクセス装置11〜13のうちの2つ以上のアクセス装置が、通信端末50との間のコネクティビティを確立してもよい。
The
さらに、アクセス装置11〜13は、アクセス網10に接続する通信端末数や、流れるトラフィック量に応じて、電力消費に関するモードを変更する機能を具備する。電力消費に関するモードとは、上述した電力消費モードであり、省電力モードと通常電力モードとを含む。例えば、アクセス装置11〜13は、自身の周辺の接続中の通信端末数や流れるトラフィック量を推定し、自身が電波を送信しなくても通信端末への影響がないかどうかを判断する。アクセス装置11〜13は、影響がないと判断すると、通信端末が通信システムに接続するための電波の送信を停止して、電力消費を節約する省電力モードに遷移する。アクセス装置11〜13は、接続中の通信端末数や流れるトラフィック量が増加し、自身が電波を送信しなければ、通信端末の通信品質が劣化すると判断すると、電波の送信を再開して、電力消費を節約しない通常モードに遷移する。
Furthermore, the
さらに、アクセス装置11〜13は、電力消費モードを変更した際に、その旨をC−Plane用ゲートウェイ装置25へ通知する機能を具備する。また、アクセス装置11〜13は、電力消費モードの変更が伴わない場合においても、定期的に電力消費モードをC−Plane用ゲートウェイ装置25へ通知してもよい。
Further, the
ここで、無線アクセス方式としてLTEを用いた場合、アクセス網10は、EUTRANと称されてもよく、アクセス装置は、eNBと称されてもよい。
Here, when LTE is used as the radio access scheme, the
C−Plane用ゲートウェイ装置25は、認証やアクセス装置間ハンドオーバー等、通信端末50がアクセス装置を介してモバイルサービスを享受するための制御を行う。ここで、無線アクセス方式としてLTEを用いた場合、C−Plane用ゲートウェイ装置25は、MMEと称されてもよい。図3〜図5を用いて、C−Plane用ゲートウェイ装置25の構成例及び機能を説明する。
The gateway device for C-
はじめに、図3を用いてC−Plane用ゲートウェイ装置25の構成例について説明する。C−Plane用ゲートウェイ装置25は、通信端末管理部26と、アクセス装置管理部27と、U−Plane用ゲートウェイ連携部28とを備えている。
First, a configuration example of the C-
通信端末管理部26は、通信端末50の移動管理を行う。通信端末管理部26は、通信端末50の状態や、接続中のアクセス装置、所属するページングエリア等を管理している。図4に、通信端末管理部26が管理する情報の一例を示す。図4の端末状態は、通信端末がU−Plane用ゲートウェイ装置30との間においてベアラを構築しているか否かの状態を示している。
The communication
通常状態は、通信端末がU−Plane用ゲートウェイ装置30との間でベアラを構築している状態である。通常状態の通信端末は、通信可能な状態にある。つまり、通信システム側から通信端末に対してデータを送信することも可能であり、通信端末から通信システム側へデータを送信することも可能である。一方、省電力状態は、通信端末がU−Plane用ゲートウェイ装置30との間でベアラを構築していない状態である。省電力状態の通信端末は、通信を行うためにまずベアラを構築又は再構築することが必要である。
The normal state is a state in which the communication terminal is building a bearer with the
接続中のアクセス装置は、通信端末が通信システム、つまりアクセス網10に接続するために使用しているアクセス装置である。所属するページングエリアは、通信端末が在圏するページングエリアを示している。所属するページングエリアは、省電力状態にある通信端末宛にパケットが送信されてきた場合、通信端末にページングをかけるエリアを特定するために使用される。なお、ページングエリアは、PAID(Paging Area Identifier)を用いて識別されるものとし、通信端末が在圏するページングエリアとして、複数のPAIDが割り当てられていても良い。
The connected access device is an access device used by a communication terminal to connect to the communication system, that is, the
例えば、通信端末Aの端末状態は通常状態であり、接続中のアクセス装置は、アクセス装置11である。また、通信端末Aの所属するページングエリアは、PAID#Aである。通信端末Bの端末状態は、省電力状態であるため、接続中のアクセス装置は存在しない。また、通信端末Bの所属するページングエリアは、PAID#Aと、PAID#Bと複数のPAIDが割り当てられている。
For example, the terminal state of the communication terminal A is a normal state, and the connected access device is the
ここで取り上げた通信端末管理部26の機能及び管理情報は、一例であり、ここで取り上げた内容に限定されない。例えば、他の管理情報としては、通信端末に割り当てられているIPアドレスや、通信端末がベアラを構築しているU−Plane用ゲートウェイ装置30や、モバイルアンカー装置40の情報等が管理されてもよい。
The functions and management information of the communication
図3に戻り、アクセス装置管理部27は、アクセス装置と構築しているメッセージ交換用の制御チャネルの管理や、無線リソース割り当て要請、ページング要請等、通信端末にコネクティビティを提供するための制御を行う。また、アクセス装置管理部27は、アクセス装置の電力消費モードを管理する機能も具備する。さらに、アクセス装置管理部27は、アクセス装置の電力消費モードの状態に応じて、アクセス機能毎にメッセージの送信可否を判断する機能も具備する。図5に、アクセス装置管理部27の管理する情報の一例を示す。図5は、ページングエリアと、ページングエリアに所属するアクセス装置と、そのアクセス装置の電力消費モードとの関係を示している。
Returning to FIG. 3, the access
アクセス装置管理部27は、図5に示す対応関係を用いることにより、通信端末へのページングを行うアクセス装置を特定することができる。例えば、PAID#Nに位置する通信端末50に対してページングを行う際に、図5から、PAID#Nには、アクセス装置11〜13が属していることが分かる。さらに、アクセス装置11及び13は、省電力モードで動作しているため、アクセス装置管理部27は、アクセス装置12に対してのみページング要請を行い、アクセス装置11及び13には、ページング要請を行わないことを決定することができる。図5では、ページングエリアとアクセス装置の対応関係を管理するテーブルで、各アクセス装置の電力消費モードも一緒に管理していたが、各アクセス装置の電力消費モードは別テーブルで管理していても良い。
The access
このようにして、ページング要請に関する信号を送信するアクセス装置を決定することにより、C−Plane用ゲートウェイ装置から省電力モードで動作しているアクセス装置に対する信号の送信を防止することができるため、無駄な信号送信を抑えることができる。 In this way, by determining the access device that transmits the signal related to the paging request, it is possible to prevent the signal transmission from the C-Plane gateway device to the access device operating in the power saving mode. Signal transmission can be suppressed.
図3に戻り、U−Plane用ゲートウェイ連携部28は、U−Plane用ゲートウェイ装置30と連携して通信端末用のベアラを構築、変更、開放するために用いられる。また、図2に戻り、U−Plane用ゲートウェイ装置30は、通信端末がデータ通信を行うための通信路であるベアラを提供するアクセスGW機能を有し、ベアラを提供するためにC−Plane用ゲートウェイ装置25と連携して、アクセス装置11〜13及びモバイルアンカー装置40との間にパケット転送用のトンネルを構築する。ここで、無線アクセス方式としてLTEを用いた場合、U−Plane用ゲートウェイ装置30は、Serving GWと称されてもよい。
Returning to FIG. 3, the U-Plane
モバイルアンカー装置40は、通信端末がパケット通信を行うための通信路であるベアラを終端するモバイルアンカー機能を有し、ベアラを提供するために、U−Plane用ゲートウェイ装置30との間にパケット転送用のトンネルを構築する。ここで、無線アクセス方式としてLTEを用いた場合、モバイルアンカー装置40は、PDN GWと称されてもよい。
The
続いて、図6を用いて、アクセス装置における電力消費モードの変更にかかる動作について説明する。なお、アクセス装置11〜13は、図5と同様に、PAID#Nで識別されるページングエリアに帰属しているとする。さらに、アクセス装置11〜13は、通常モードで動作しているとする。また、通信端末50は、省電力状態であり、PAID#Nのページングエリアに在圏しているとする。
Next, an operation related to the change of the power consumption mode in the access device will be described with reference to FIG. Assume that the
はじめに、アクセス装置11及び13は、通常電力モードから省電力モードへ遷移することを決定する。アクセス装置11及び13は、例えば、周囲のアクセス装置と連携して、自身の周辺の接続中の通信端末数や、流れるトラフィック量を推定し、自身が電波を送信しなくても通信端末への影響がないと判断することにより、省電力モードへ遷移することを決定してもよい。アクセス装置11及び13は、省電力モードへ遷移することを決定すると、隣接するアクセス装置12及びC−Plane用ゲートウェイ装置25へ、省電力モードへ遷移することを通知する(S11、S12)。次に、アクセス装置11及び13は、電波の送信を止めて、省電力モードへ遷移する(S13、S14)。
First, the
続いて、図7を用いて、ベアラ構築にかかる動作について説明する。なお、図7における動作は、図6の動作が実行された後に行われるものとする。つまり、アクセス装置11及び13は、省電力モードにて動作しているとする。
Next, an operation related to bearer construction will be described with reference to FIG. 7 is performed after the operation of FIG. 6 is executed. That is, it is assumed that the
はじめに、通信システムに、通信端末50宛のデータパケットが届いたとする。このデータパケットは、モバイルアンカー装置40を経由してU−Plane用ゲートウェイ装置30へ送信される(S15)。この時通信端末50は、省電力状態にあるため、U−Plane用ゲートウェイ装置30と通信端末50との間にベアラが存在していない。そのため、U−Plane用ゲートウェイ装置30は、C−Plane用ゲートウェイ装置25に対してページング要請を行い(S16)、通信端末50を省電力状態から通常状態へ復帰させるように依頼する(S16)。
First, it is assumed that a data packet addressed to the
C−Plane用ゲートウェイ装置25は、ページング要請を受信すると通信端末50を省電力状態から通常状態へ復帰させるために、通信端末50宛のページングを送信するアクセス装置を特定する(S17)。C−Plane用ゲートウェイ装置25におけるアクセス装置の特定は、次のように行われる。まず、C−Plane用ゲートウェイ装置25は、通信端末管理部26において管理されている情報から、通信端末50が所属するページングエリアを特定する。本実施の形態においては、PAID#Nが該当する。次に、C−Plane用ゲートウェイ装置25は、アクセス装置管理部27において管理されている情報から通信端末50が所属するページングエリアに帰属するアクセス装置を抽出する。本実施の形態においては、アクセス装置11〜13が該当する。さらに、C−Plane用ゲートウェイ装置25は、抽出したアクセス装置の中で、通常モードのアクセス装置を、ページング通知を行うアクセス装置として特定する。本実施の形態においては、アクセス装置12のみが該当する。
When receiving the paging request, the C-
この結果、C−Plane用ゲートウェイ装置25は、アクセス装置12に対してのみページング通知を行う(S18)。アクセス装置12は、ページング通知を受信すると、通信端末50宛にページングを行う。通信端末50は、ページング信号を受信すると、ベアラ再構築手順を実行して、無線ベアラを再構築し、データ通信を開始する(S20)。
As a result, the C-
以上説明したように、本発明の実施の形態1にかかる通信システムを用いることにより、C−Plane用ゲートウェイ装置25が、アクセス装置11〜13の電力消費モードに応じて、アクセス装置11〜13に対するメッセージの送信可否を決定することができる。そのため、省電力モードに遷移しているアクセス装置と、C−Plane用ゲートウェイ装置25との間で無駄なメッセージのやり取りが発生しなくなり、通信システム上での無駄なリソース消費を防ぐことができる。
As described above, by using the communication system according to the first exemplary embodiment of the present invention, the C-
また、本発明の実施の形態1においては、C−Plane用ゲートウェイ装置25が、アクセス装置の電力消費モードに応じて、送信可否を判断するメッセージとしてページング通知を用いたが、メッセージ種別はこれに限定されない。たとえば、アクセス装置からC−Plane用ゲートウェイ装置25への送信シグナリング量を制御するメッセージ、例えば、LTEにおいてはOverload Start/STOPメッセージ等であってもよい。つまり、電波の送信を停止する省電力モードで動作するアクセス装置からは、通信端末個別の制御のための信号が送信されることはないため、C−Plane用ゲートウェイ装置25から省電力モードで動作するアクセス装置に対して、送信シグナリング量を制御するメッセージを送信する必要はないからである。
In the first embodiment of the present invention, the C-
また、本発明の実施の形態1においては、C−Plane用ゲートウェイ装置25が、アクセス装置の電力消費モードの状態に応じてメッセージの送信可否を決定したが、電力消費モードの状態に応じた制御はこれに限定されない。たとえば、アクセス装置の電力消費モードに応じて、C−Plane用ゲートウェイ装置25からアクセス装置に対する定期的なメッセージの送信間隔を変更するように制御してもよい。具体的には、C−Plane用ゲートウェイ装置25は、アクセス装置11〜13もしくはアクセス装置11〜13との間の制御チャネルの生存確認を行うため、定期的にハートビート用のメッセージをやり取りする。このハートビート用メッセージの送信間隔をアクセス装置の電力消費に関するモードの状態に応じて変更してもよい。たとえば、アクセス装置が、通常電力モードから省電力モードへ遷移したら、ハートビートの間隔を長くし、省電力モードから通常電力モードへ復帰したら、ハートビートの間隔を短くしてもよい。
In the first embodiment of the present invention, the C-
(実施の形態2)
続いて、図8を用いて本発明の実施の形態2にかかる通信システムの構成例について説明する。図8の通信システムは、W−CDMAや、HSPA(High Speed Packet Access)等の、第3世代と称される無線アクセス方式を用いた構成例を示している。図8の通信システムは、UTRAN210と、SGSN230と、GGSN240とから構成される。さらに、UTRAN210は、NodeB211〜213と、RNC221〜223とから構成される。
(Embodiment 2)
Subsequently, a configuration example of the communication system according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The communication system of FIG. 8 shows a configuration example using a wireless access method called third generation such as W-CDMA and HSPA (High Speed Packet Access). The communication system of FIG. 8 includes a
RNC221〜223は、本発明の実施の形態1におけるアクセス装置11〜13に対応する。もしくは、NodeB211及びRNC221が、本発明の実施の形態1におけるアクセス装置11に対応し、NodeB212及びRNC222が、アクセス装置12に対応し、NodeB213及びRNC223が、アクセス装置13に対応してもよい。
さらに、SGSN230は、C−Plane用ゲートウェイ装置25及びU−Plane用ゲートウェイ装置30の両方の機能を具備する。GGSN240は、モバイルアンカー装置40に対応する。
Further, the
以上説明したように、本発明の実施の形態2にかかる通信システムを用いることにより、W−CDMAや、HSPA等の無線アクセス方式を用いた場合においても、例えば、SGSN230が、RNC221〜223の電力消費モードに応じて、RNC221〜223に対するメッセージの送信可否を決定することができる。そのため、省電力モードに遷移しているRNCと、SGSN230との間で無駄なメッセージのやり取りが発生しなくなり、通信システム上での無駄なリソース消費を防ぐことができる。その他についても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As described above, by using the communication system according to the second exemplary embodiment of the present invention, even when a wireless access method such as W-CDMA or HSPA is used, for example, the
(実施の形態3)
続いて、図9を用いて本発明の実施の形態3にかかる通信システムの構成例について説明する。図9の通信システムは、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)を無線アクセス方式として用いた構成例を示している。図9の通信システムは、ASN(Access Service Network)310と、HA(Home Agent)340とから構成される。さらに、ASN310は、BS(Base Station)311〜313と、ASN−GW330とから構成される。
(Embodiment 3)
Next, a configuration example of the communication system according to the third exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The communication system of FIG. 9 shows a configuration example using WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) as a wireless access method. The communication system of FIG. 9 includes an ASN (Access Service Network) 310 and an HA (Home Agent) 340. Furthermore, the
BS311〜313は、本発明の実施の形態1におけるアクセス装置11〜13に対応する。ASN−GW330は、本発明の実施の形態1におけるC−Plane用ゲートウェイ装置25及びU−Plane用ゲートウェイ装置30に対応する。さらに、HA340は、本発明の実施の形態1におけるモバイルアンカー装置40に対応する。
以上説明したように、本発明の実施の形態3にかかる通信システムを用いることにより、無線アクセス方式としてWiMAXを用いた場合においても、例えば、ASN−GW330が、BS311〜313の電力消費モードに応じて、BS311〜313に対するメッセージの送信可否を決定することができる。そのため、省電力モードに遷移しているBSと、ASN−GW330との間で無駄なメッセージのやり取りが発生しなくなり、通信システム上での無駄なリソース消費を防ぐことができる。その他についても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
As described above, by using the communication system according to the third embodiment of the present invention, even when WiMAX is used as the wireless access method, for example, the ASN-
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。例えば、本発明の実施の形態1にかかる発明は、例えば、3GPP2(Third Generation Partnership Project 2)で規定されたモバイル通信システムにも適応可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the invention according to the first embodiment of the present invention can be applied to a mobile communication system defined by 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2), for example.
例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、図7におけるC−Plane用ゲートウェイ装置の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 For example, in the above-described embodiment, the hardware configuration has been described. However, the present invention is not limited to this, and the processing of the C-Plane gateway apparatus in FIG. It can also be realized by executing. In this case, the computer program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to the computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W and semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included. The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
10 アクセス網
11〜13 アクセス装置
20 ゲートウェイ装置
21 管理部
22 制御部
25 C−Plane用ゲートウェイ装置
26 通信端末管理部
27 アクセス装置管理部
28 U−Plane用ゲートウェイ連携部
30 U−Plane用ゲートウェイ装置
40 モバイルアンカー装置
50〜53 通信端末
110 EUTRAN
111〜113 EUTRAN NodeB(eNB)
120 Mobility Management Entity(MME)
130 Serving Gateway(GW)
140 Packet Data Network Gateway(PDN GW)
210 Universal Terrestrial Radio Access Network(UTRAN)
211〜213 NodeB
221〜223 Radio Network Controller(RNC)
230 Serving GPRS Support Node(SGSN)
240 Gateway GPRS Support Node(GGSN)
310 Access Service Network(ASN)
311〜313 Base Station(BS)
330 Access Service Network Gateway(ASN−GW)
340 Home Agent(HA)
DESCRIPTION OF
111-113 EUTRAN NodeB (eNB)
120 Mobility Management Entity (MME)
130 Serving Gateway (GW)
140 Packet Data Network Gateway (PDN GW)
210 Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN)
211-213 NodeB
221 to 223 Radio Network Controller (RNC)
230 Serving GPRS Support Node (SGSN)
240 Gateway GPRS Support Node (GGSN)
310 Access Service Network (ASN)
311 to 313 Base Station (BS)
330 Access Service Network Gateway (ASN-GW)
340 Home Agent (HA)
Claims (17)
前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御する制御部と、を備えるゲートウェイ装置。 A management unit for managing the power consumption mode of a plurality of access devices connected to the communication terminal by wireless;
The power consumption mode includes a power saving mode and a normal power mode, and a message transmitted to an access device in which the power saving mode is set among the plurality of access devices is set in the normal power mode. And a control unit that performs control so as to decrease more than in the case of the gateway device.
前記複数のアクセス装置の電力消費モードが変化した際に、前記複数のアクセス装置から送信される変化後の電力消費モードを受信する、請求項1に記載のゲートウェイ装置。 The management unit
The gateway device according to claim 1, wherein when the power consumption mode of the plurality of access devices is changed, the changed power consumption mode transmitted from the plurality of access devices is received.
前記省電力モードが設定されているアクセス装置には前記メッセージを送信せず、前記通常電力モードが設定されているアクセス装置には前記メッセージを送信する、請求項1又は2に記載のゲートウェイ装置。 The controller is
The gateway device according to claim 1 or 2, wherein the message is not transmitted to an access device in which the power saving mode is set, and the message is transmitted to an access device in which the normal power mode is set.
前記通信端末の位置登録エリアに属する前記アクセス装置に対して送信されるページング信号である、請求項3に記載のゲートウェイ装置。 The message is
The gateway device according to claim 3, wherein the gateway device is a paging signal transmitted to the access device belonging to a location registration area of the communication terminal.
前記アクセス装置から送信される送信シグナリング量を制御する制御信号である、請求項3に記載のゲートウェイ装置。 The message is
The gateway device according to claim 3, wherein the gateway device is a control signal that controls a transmission signaling amount transmitted from the access device.
前記省電力モードが設定されているアクセス装置に対するメッセージの送信間隔を、前記通常電力モードが設定されているアクセス装置に対するメッセージの送信間隔よりも短くするように制御する、請求項1又は2に記載のゲートウェイ装置。 The controller is
The message transmission interval for the access device for which the power saving mode is set is controlled to be shorter than the message transmission interval for the access device for which the normal power mode is set. Gateway device.
前記アクセス機能又は前記アクセス機能との間に設定される制御チャネルの正常性確認を行うために用いられるハートビート用信号である、請求項6に記載のゲートウェイ装置。 The message is
The gateway device according to claim 6, wherein the gateway device is a heartbeat signal used to check normality of a control channel set between the access function and the access function.
前記複数のアクセス装置の電力消費モードを管理する管理手段と、
前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記ゲートウェイ装置から前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御する制御手段と、を備える通信システム。 A communication system comprising a plurality of access devices connected to a communication terminal by radio, and a gateway device that controls the plurality of access devices,
Management means for managing a power consumption mode of the plurality of access devices;
The power consumption mode includes a power saving mode and a normal power mode. A message transmitted from the gateway device to an access device in which the power saving mode is set among the plurality of access devices is transmitted as the normal power. And a control unit that performs control so that the mode is decreased as compared with the case where the mode is set.
前記アクセス装置の電力消費モードが変化した際に、前記複数のアクセス装置から送信される変化後の電力消費モードを受信する受信手段を備える、請求項8に記載の通信システム。 The gateway device is
The communication system according to claim 8, further comprising a receiving unit configured to receive a changed power consumption mode transmitted from the plurality of access devices when a power consumption mode of the access device is changed.
前記省電力モードが設定されているアクセス装置には前記ゲートウェイ装置から前記メッセージを送信せず、前記通常電力モードが設定されているアクセス装置には前記ゲートウェイ装置から前記メッセージを送信するように制御する、請求項8又は9に記載の通信システム。 The control means includes
Control is performed such that the message is not transmitted from the gateway device to the access device in which the power saving mode is set, and the message is transmitted from the gateway device to the access device in which the normal power mode is set. The communication system according to claim 8 or 9.
前記ゲートウェイ装置から前記通信端末の位置登録エリアに属する前記アクセス装置に対して送信されるページング信号である、請求項10に記載の通信システム。 The message is
The communication system according to claim 10, wherein the paging signal is transmitted from the gateway device to the access device belonging to a location registration area of the communication terminal.
前記アクセス装置から前記ゲートウェイ装置に対して送信される送信シグナリング量を制御する制御信号である、請求項10に記載の通信システム。 The message is
The communication system according to claim 10, wherein the communication signal is a control signal for controlling a transmission signaling amount transmitted from the access device to the gateway device.
前記省電力モードが設定されているアクセス装置に対するメッセージの送信間隔を、前記通常電力モードが設定されているアクセス装置に対するメッセージの送信間隔よりも短くするように制御する、請求項8又は9に記載の通信システム。 The controller is
10. The message transmission interval for the access device for which the power saving mode is set is controlled to be shorter than the message transmission interval for the access device for which the normal power mode is set. Communication system.
前記アクセス機能又は前記アクセス機能と前記ゲートウェイ装置との間に設定される制御チャネルの正常性確認を行うために用いられるハートビート用信号である、請求項13に記載の通信システム。 The message is
The communication system according to claim 13, which is a heartbeat signal used to check normality of a control channel set between the access function or the access function and the gateway device.
前記電力消費モードは、省電力モードと通常電力モードとを含み、前記複数のアクセス装置のうち省電力モードが設定されているアクセス装置に対して送信されるメッセージを、前記通常電力モードが設定されている場合よりも減少させるように制御するメッセージ送信方法。 Receiving a power consumption mode set in each of the plurality of access devices from a plurality of access devices connected to the communication terminal by radio;
The power consumption mode includes a power saving mode and a normal power mode, and a message transmitted to an access device in which the power saving mode is set among the plurality of access devices is set in the normal power mode. A message transmission method that controls to reduce the number of cases.
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JP2011265650A JP2013118556A (en) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Gateway apparatus, communication system, access apparatus, message transmission method and program |
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