家庭网关的制作方法

专利名称：家庭网关的制作方法
技术领域：
本发明涉及能与F1DN (Packet Data Network,分组数据网络)进行通信的家庭网关。
背景技术：
目前，正在以实现无论何时、无论何地、无论谁都能够获得任何所需要的信息的泛在网络(ubiquitous network)作为目标。作为用于实现该泛在网络的技术，提出了在便携电话等的无线终端与因特网(H)N)之间双向地传送数据的由住宅内用无线基站等构成的家庭网关。通过家庭网关进行这样的数据传送、即进行中继，从而无线终端即使是在通信电波难以到达的住宅内也能够接入因特网。关于家庭网关，例如在专利文献I中进行了公开。现有技术文献 专利文献
专利文献I :日本特开2010 - 16602号公报。

发明内容
发明要解决的课题
虽然如上述那样具有中继功能的家庭网关具有作为通信设备的价值，但只不过是与具有相同的中继功能的宏小区基站同样地进行使用，不具有除此以外的功能。此外，虽然以实现泛在网络为目标，但是用户是否能从因特网获得期望的信息实际上不仅依赖于无线终端的功能，还依赖于用户对无线终端和因特网等精通多少。而且，由于不仅是习惯使用无线终端的年轻人，而且对无线终端不太精通的家庭主妇、老年人也可能成为用户，所以根据用户，存在不能得到自身期望的信息的情况，存在网络的使用中产生差距的问题。因此，本发明是鉴于上述那样的问题而完成的，其目的在于提供一种在由住宅内用无线基站等构成的家庭网关中无论是什么样的用户都能够容易地取得期望的信息的技术。用于解决课题的方案
本发明的家庭网关是由住宅内用无线基站构成的家庭网关，其中，具备第一通信部，与所述无线终端进行通信；以及第二通信部，经由所述规定的节点与TON (Packet DataNetwork )进行通信。在所述家庭网关在所述无线终端和所述TON之间进行双向地传送数据的中继的情况下，所述第一通信部使用第一协议栈(protocol stack)来与所述无线终端进行通信，并且，所述第二通信部使用第二协议栈来与所述规定的节点进行通信。在所述家庭网关与所述无线终端对数据进行收发的情况下，所述第一通信部使用包含所述第一协议栈和比其层上位的层的第三协议栈来与所述无线终端进行通信。在所述家庭网关经由所述规定的节点与所述PDN对数据进行收发的情况下，所述第二通信部使用包含所述第二协议栈和所述比其层上位的层的第四协议栈来与所述规定的节点进行通信。而且，还具备应用执行部，使用所述上位的层的程序来执行规定的应用功能。发明效果
根据本发明，家庭网关使用第一和第二协议栈进行中继，并且，使用包含该第一和第二协议栈以及其上位的层的第三和第四协议栈，与无线终端和TON进行通信。因此，家庭网关不仅进行中继，还能够在与无线终端和TON的每一个之间对上位的层的数据进行收发，并且能够从该数据中自动地取得用户期望的信息。因此，无论是什么样的用户都能够容易地取得期望的信息。


图I是表示实施方式I的通信系统的结构的图。图2是表示实施方式I的通信系统的协议栈的结构的图。
图3是表示实施方式I的通信系统的中继的图。图4是表示实施方式I的通信系统的数据收发的图。图5是表示实施方式I的通信系统的数据收发的图。图6是表示实施方式I的通信系统的工作的流程图。图7是表示实施方式I的通信系统的工作的流程图。图8是表示实施方式I的通信系统的工作的流程图。图9是表示实施方式I的通信系统的工作的流程图。图10是表示实施方式2的通信系统的结构的图。图11是表示实施方式2的通信系统的协议栈的结构的图。图12是表示实施方式2的通信系统的中继的图。图13是表示实施方式2的通信系统的数据收发的图。图14是表示实施方式2的通信系统的数据收发的图。图15是表示具备比较用住宅内用无线基站通信的通信系统的结构的图。
具体实施例方式<实施方式1>
在本实施方式I中，假设家庭网关由住宅内用无线基站构成来进行说明。首先，在对本实施方式的住宅内用无线基站进行说明之前，对与本实施方式的住宅内用无线基站102进行比较的住宅内用无线基站(以下称为“比较用住宅内用无线基站”)进行说明。图15是表示具备作为比较用住宅内用无线基站的毫微微小区(femtocell)基站1400的通信系统1000的结构的图。该通信系统1000具备便携电话1010、与便携电话1010在宽广的通信范围1111中进行无线通信的公共便携电话通信网1100、以及与便携电话1010等在狭窄的通信范围中进行无线通信的毫微微小区通信网1200。公共便携电话通信网1100是对便携电话1010构建的通信网，该公共便携电话通信网1100具备宏小区基站1110、RNC (Radio Network Controller,无线网络控制器)1120、以及便携电话通信用的核心网(core network)1130。宏小区基站1110是小区半径为数Km IOKm左右的基站，进行同时能与数十台便携电话1010连接的多元连接。RNC1120与宏小区基站1110连接，进行正在与该宏小区基站1110通信的便携电话1010的位置注册、呼入呼出、切换等的无线线路控制、呼叫处理等。核心网1130与RNC1120连接，该核心网 1130 包含 LR (Location Resister，位置寄存器)1131 和 GW (Gateway，网关)1132，构成便携电话通信的骨干专用线路。如上述那样公共便携电话通信网1100是为便携电话1010用而构建的通信网，与此相对地，毫微微小区通信网1200是由便携电话1010以及家庭网络设备终端(未图示)等构建的通信网。再有，家庭网络设备终端是能够与网络进行连接并且具有与自身进行通信的网络家电的状态收集等的远程控制、内容下载的功能的设备终端。毫微微小区通信网1200具备作为比较用住宅内用无线基站的毫微微小区基站1400、宽带线路1210、因特网1220、以及毫微微小区控制站1230。毫微微小区基站1400是设置在住宅(建筑物)1020内的小区半径为数十m左右的小型基站，经由敷设于住宅1020的宽带线路1210与因特网1220连接。毫微微小区控制站1230经由因特网1220等统辖多个毫微微小区基站1400，并且能够经由毫微微小区基站1400等进行便携电话1010等的连接控制。此外，毫微微小区控制站1230经由Gffl 132与核心网1130连接。在以上那样的通信系统1000中，作为比较用住宅内用无线基站的毫微微小区基站1400具有在便携电话1010等与因特网1220之间双向地传送数据的中继功能。由此，SP使在存在于住宅1020内的便携电话1010等不能与宏小区基站1110进行无线通信的情况下，该便携电话1010等也能经由毫微微小区基站1400以及因特网1220等与其它通信装置(未图示)进行通信。可是，作为比较用住宅内用无线基站的毫微微小区基站1400只不过是与具有相同的中继功能的宏小区基站1110同样地进行使用，不具有除此以外的功能。与此相对地，本实施方式的住宅内用无线基站不仅具有该中继功能，还具有代理(agent)功能，能够取得用户期望的可能性高的信息。以下，对本实施方式的住宅内用无线基站进行说明。图I是表示本实施方式的具备住宅内用无线基站102的通信系统的图。该通信系统具备作为上述的宏小区基站1110发挥作用的公共用无线基站11、企业用有线网络12、便携电话以及家庭网络设备终端等的无线终端101、设置在住宅(建筑物)100内的与无线终端101进行无线通信10的住宅内用无线基站102、以及相当于因特网的PDN (Packet DataNetwork) 109。以下，假设在无线终端101与住宅内用无线基站102之间进行被3GPP (ThirdGeneration Partnership Project,第三代合作伙伴计划)标准化的 LTE (Long TermEvolution，长期演进)的无线通信来进行说明。企业用有线网络12经由宽带线路103与公共用无线基站11、住宅内用无线基站102、以及TON109连接，并与它们进行通信。该企业用有线网络12具备宽带线路103、S-Gff (Serving Gateway,业务网关)104、P - GW (Packet Data Network Gateway,分组数据网络网关)105、MME (Mobility Management Entity,移动性管理实体)106、HHS(Home Subscriber Server,归属用户服务器)107、以及 PCRF (Policy and Charging RuleFunction，政策与计费规则功能)108。住宅内用无线基站102经由宽带线路103与S-GW104连接，S-GW104经由宽带线路103与P - GW105连接。P - GW105是作为外部的IP服务网络的Η)Ν109的连接点，经由宽带线路103与TON109连接。S - GW104和P - GW105相互地变换协议彼此不同的住宅内用无线基站102的数据和TON109的数据。因此，住宅内用无线基站102和TON109上的IP主机(在图I中未图示)能经由S - GW104以及P - GW105 (规定的节点)进行通信。本实施方式的住宅内用无线基站102具有在无线终端101和TON109 (IP主机)之间双向地传送数据的中继功能。因此，与住宅内用无线基站102进行无线通信的无线终端101和PDN109(IP主机)能经由住宅内用无线基站102、S_GW104以及P - GW105进行通信。因此，用户能够使用存在于住宅100内的无线终端101来阅览TON109上的网页。此外，S - GW104也经由宽带线路103与公共用无线基站11连接。公共用无线基站11是小区半径为数Km IOKm左右的基站，进行同时能与数十台无线终端101连接的多元连接。像这样，住宅内用无线基站102和公共用无线基站11经由S - GW104连接，因此住宅内用无线基站102和公共用无线基站11能经由S - GW104进行通信。因此，与住宅内用无 线基站102进行无线通信10的无线终端101和与公共用无线基站11进行无线通信10的无线终端101能经由住宅内用无线基站102、S -GW104以及公共用无线基站11进行通信。住宅内用无线基站102具备无线通信部102a，与无线终端101进行无线通信；有线通信部102b，与S -GW104进行有线通信；以及应用执行部102c，执行应用功能。以上是本实施方式的通信系统的主要部分。接着，主要对与LTE的无线通信相关的内容进行说明。在LTE的无线通信中，在下行链路中使用0FDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用),在上行链路中使用 SC - FDMA(Single - Carrier FrequencyDivision Multiple Access,单载波频分多址),在住宅内用无线基站102中使用eNodeB(evolved NoedB,演进型 Node B)。在该LTE的无线通信中，无线终端101在与住宅内用无线基站102之间收发HTML(HyperText Markup Language,超文本标记语言)文件数据、流数据(streaming data)等的用户数据即U - Plane数据和用于呼叫连接等的控制数据即C - Plane数据。S - Gff104负责U - Plane数据分组的路由选择(routing)功能,在与住宅内用无线基站102之间收发U - Plane数据分组。MME106经由宽带线路103与S - GW104连接。该MME106负责在C - Plane数据分组中包含的用于进行移动性管理、会话管理的NAS (Non-Access Stratum，非接入层)信号的处理，在与住宅内用无线基站102之间收发C - Plane数据分组。HSS107经由宽带线路103与MME106连接。该HSS107是加入者信息数据库，进行认证、漫游、服务控制。PCRF108经由宽带线路103与P - GW105连接。该PCRF108负责与业务对应的QoS(Quality of Service,服务质量)控制、计费控制的功能。图2是表示在本实施方式的通信系统中使用的协议栈的图。如图2所示那样,无线终端101的协议栈由Ll(Layerl,层l)、MAC(Media AccessControl,媒体接入控制)层、RLC (Radio Link Control,无线链路控制)层、F1DCP (PacketData Convergence Protocol,分组数据汇聚协议)层、IP( Internet Protocol,因特网协议)层、UDP (User Dataprogram Protocol,用户数据报协议)层及 TCP (Transmission ControlProtocol，传输控制协议)层的任一个(以下称为“UDP或TCP层”)、以及应用(Application)层构成。LI是使用了下行链路0FDM、上行链路SC - FDMA的无线接入方式的无线物理层，MAC层是负责调度、复用、解复用、以及作为将纠错编码和自动重传请求组合在一起的错误控制的HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request,混合自动重传请求)的层。RLC层是负责作为流控制(flow control)、重传控制的ARQ (Automatic Repeat Request,自动重传请求)的层，PDCP层是负责作为头压缩功能的ROHC (Robust Header Compression,可靠头压缩)以及加密功能的层。无线终端101中的IP层、UDP或TCP层、应用层是用于接入TON109的层。住宅内用无线基站102的在无线侧(无线终端101侧)的协议栈包含LI、MAC层、RLC层、以及rocp层。以下，有时也将住宅内用无线基站102中的用于无线传输的LI、MAC层、RLC层以及HXP层称为“第一协议栈”。 住宅内用无线基站102的在有线侧(S - GW104侧)的协议栈包含L1、L2 (Layer2,层 2)、UDP/IP 层、以及 GTP-U (GPRS Tunneling Protocol for User Plane，GPRS 用户平面隧道协议)层。以下，有时也将住宅内用无线基站102中的用于IP传输的L1、L2、UDP/IP层以及GTP - U层称为“第二协议栈”。住宅内用无线基站102在无线终端101与TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继的情况下，使用第一和第二协议栈。关于该工作，在后面使用图3来详细地进行说明。在第一和第二协议栈的每一个之上设置有IP层、UDP或TCP层、应用层(上位的层)。以下，有时也将由第一协议栈、IP层、UDP或TCP层、以及应用层构成的协议栈称为“第三协议栈”。此外，有时也将由第二协议栈、IP层、UDP或TCP层、以及应用层构成的协议栈称为“第四协议栈”。住宅内用无线基站102在与无线终端101收发在住宅内用无线基站102和无线终端101中使用的数据的情况下，使用第三协议栈。此外，住宅内用无线基站102在与TON109(IP主机110)收发在住宅内用无线基站102和TON109 (IP主机110)中使用的数据的情况下，使用第四协议栈。关于这些工作，在后面使用图4来详细地进行说明。S - GW104的协议栈在住宅内用无线基站102侧和P - GW105侧均由用于IP传输的LI、L2、UDP/IP层以及GTP - U层构成。P - GW105的S - GW104侧的协议栈与S - GW104同样地由用于IP传输的LI、L2、UDP/IP层、GTP - U层以及IP层构成。P - GW105的PDN109 (IP主机110)侧的协议栈由用于与作为外部的因特网的Η)Ν109进行IP传输的LI、L2以及IP层构成。PDN109上的IP主机110的协议栈由用于IP传输的L1、L2、IP层、UDP或TCP层、以及应用层构成。图3是表示在住宅内用无线基站102在无线终端101和TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继的情况下的通信系统中的数据传送路径的图。通过各协议栈的箭头表示数据的路径(以下，在同样的图中是相同的)。使用该图，首先说明在将无线终端101的应用级别(application level)的发送数据(例如，HTML文件数据)从无线终端101传送至IP主机110时的通信系统的工作。
无线终端101经由被3GPP规定的LTE - Uu接口与住宅内用无线基站102的无线通信部102a进行无线通信，将应用级别的发送数据发送至无线通信部102a。无线通信部102a在该通信时使用由LI HXP层构成的第一协议栈。住宅内用无线基站102的有线通信部102b经由被3GPP规定的SI - U接口与S - GW104进行有线通信，将发送数据发送至S - GW104。有线通信部102b在该通信时使用由LI GTP - U层构成的第二协议栈。像这样，无线通信部102a和有线通信部102b分别使用第一和第二协议栈，结果是无线终端101的发送数据通过住宅内 用无线基站102的rocp层以及GTP - U层。将从住宅内用无线基站102发送至S - GW104的发送数据通过S - GW104的GTP - U层从S - GW104经由被3GPP规定的S5/S8接口发送至P - GW105。将从S - GW104发送至P - GW105的发送数据通过P - GW105的IP层从P - GW105经由被3GPP规定的SGi接口发送至IP主机110。IP主机110将从P - GW105发送的发送数据、即无线终端101的应用级别的数据作为IP主机110的应用级别的数据来使用。如以上那样，将无线终端101的应用级别的数据从无线终端101传送至IP主机110。另一方面，在将IP主机110的应用级别的数据从IP主机110传送至无线终端101的情况下，进行与上述相反的工作。像这样，住宅内用无线基站102通过使用第一和第二协议栈，从而在无线终端101和TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继。此外，本实施方式的住宅内用无线基站102通过使用对第一和第二协议栈设置应用层等而形成的第三和第四协议栈，从而也能够与无线终端101收发应用级别的数据，以及，与TON109 (IP主机110)收发应用级别的数据。接着，对该情况进行说明。图4是表示在住宅内用无线基站102和无线终端101之间，以及，在住宅内用无线基站102和TON109 (IP主机110)之间对数据进行收发的情况下的数据传送路径的图。在该图4所示的工作中，进行与图3所示的工作不同的工作的部分仅为住宅内用无线基站102，因此仅对其进行说明。住宅内用无线基站102的无线通信部102a使用第三协议栈经由LTE - Uu与无线终端101进行无线通信。由此，住宅内用无线基站102能够将来自无线终端101的应用级别的数据作为住宅内用无线基站102的应用级别的数据来使用。同样地，无线终端101能够将来自住宅内用无线基站102的应用级别的数据作为无线终端101的应用级别的数据来使用。另一方面，住宅内用无线基站102的有线通信部102b使用第四协议栈经由SI - U与S - GW104进行有线通信。由此，住宅内用无线基站102能够将S - GW104发送的来自PDN109 (IP主机110)的应用级别的数据作为住宅内用无线基站102的应用级别的数据来使用。同样地，H)N109 (IP主机110)能够将P-GW105发送的来自住宅内用无线基站102的应用级别的数据作为roN109 (IP主机110)的应用级别的数据来使用。接着，对公共用无线基站11在无线终端101和TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继的情况进行说明。图5是表示在公共用无线基站11在无线终端101和TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继的情况下的通信系统中的数据传送路径的图。如该图所示，公共用无线基站11进行与图3所示的住宅内用无线基站102的中继相同的工作。
那么，当将说明返回至住宅内用无线基站102时，如图4所示，本实施方式的住宅内用无线基站102能够在与无线终端101和TON109 (IP主机110)的每一个之间收发应用级别的数据。在此，住宅内用无线基站102的应用执行部102c使用应用层的程序来执行应用功能，由此能够从来自无线终端101和TON109 (IP主机110)的应用级别的数据中自动地取得对用户有用的信息。本实施方式的应用执行部102c基于来自无线终端101和TON109 (IP主机110)的应用级别的数据，自动地制作登载对用户有用的信息的用户固有的主页。更具体地说，住宅内用无线基站102的应用执行部102c基于用户过去阅览了的网页的内容制作主页、或者基于由用户输入的信息制作主页、或者制作对由住宅100内的无线终端101收集的监视结果进行登载的主页。以下，对应用执行部102c制作这些主页的工作进行说明。<基于过去的阅览制作主页>
图6是表示在应用执行部102c基于用户过去阅览了的网页的内容制作主页(以下，有时也称为“第一主页”)时的住宅内用无线基站102的工作的流程图。以下，对此时的住宅 内用无线基站102的工作进行说明。首先，在步骤Si中，住宅内用无线基站102与无线终端101进行分组呼叫的连接。在步骤s2中，住宅内用无线基站102对表示在后述的步骤s5中存储URL(Uniform ResourceLocator,统一资源定位符)信息的次数的URL信息存储次数进行初始化(URL信息存储次数=0)。在步骤s3中，住宅内用无线基站102判断在中继对象的数据中是否包含C - Plane数据以及U - Plane数据。在判断为包含C - Plane数据以及U - Plane数据的情况下进入步骤s4。另一方面，在判断为不包含C - Plane数据以及U - Plane数据的情况下、即在住宅内用无线基站102不进行中继的情况下，进入步骤s7。在步骤s4中，住宅内用无线基站102判断在步骤s3中判定为被包含的U - Plane数据中是否包含URL信息。住宅内用无线基站102在判断为包含URL信息的情况下进入步骤s5，在不是那样的情况下返回至步骤S3。在步骤s5中，住宅内用无线基站102存储URL信息。然后，在步骤s6中，住宅内用无线基站102对URL信息存储次数加I (URL信息存储次数=URL信息存储次数+1)。在步骤s6之后,返回至步骤s3。接着，对在步骤S3中判断为未包含U-Plane数据等的情况下进行的步骤s7以后的工作进行说明。在步骤s7中，住宅内用无线基站102判断URL信息存储次数是否> I。在判断为URL信息存储次数> I的情况下进入步骤s8，在不是那样的情况下进入步骤sl2。在步骤s8中，应用执行部102c按在步骤s5中存储的每个URL对网页的HTML进行解读，并将在该网页上出现的单词(即，登载于该网页的字符串)和该单词的出现次数进行列表化。在步骤s9中，应用执行部102c对在列表化后的多个单词中出现次数多的前3位的单词进行存储。然后，在步骤SlO中，应用执行部102c将该3个单词作为关键字，从PDN109上检索登载有该单词的网页的URL，对该单词和检索出的URL进行存储。再有，该检索是通过在应用执行部102c和TON109之间收发应用级别的数据来实现的。在步骤sll中，住宅内用无线基站102从URL信息存储次数中减去I (URL信息存储次数=URL信息存储次数-I)。其结果是，按照在步骤s5中存储URL信息的次数，反复进行步骤s7 sll的工作。在步骤sll之后，返回至步骤S3。接着，对在步骤s7中判断为URL信息存储次数不是> I、即URL信息存储次数为O的情况下进行的步骤sl2以后的工作进行说明。在步骤sl2中，住宅内用无线基站102判断分组呼叫是否结束通话。在步骤sl2中判断为已结束通话的情况下，由于在再次进行步骤Si之前URL信息存储次数没有增加，所以进入步骤13。在步骤sl2中判断为未结束通话的情况下，使用无线终端101的用户之后进行网络接入，存在URL信息存储次数增加的可能性，因此返回至步骤S3。在步骤sl3中，应用执行部102c制作对在步骤slO中存储的URUS卩，与用户阅览了的网页相关联的网页的URL)进行登载的主页。具体而言，应用执行部102c将在步骤SlO中存储的单词作为索引，制作将该索引和与其对应的该URL联系起来进行登载的主页。再有，在已经制作了该主页的情况下，也可以仅更新该单词以及该URL。在步骤sl3之后，结束图6所不的一系列的处理。·如以上那样，本实施方式的住宅内用无线基站102自动地制作对用户期望的可能性高的网页的URL进行登载的主页。因此，即使是对便携电话、因特网(PDN109)不精通的用户，该用户也能够在自身期望的定时容易地获得自身期望的信息。再有，住宅内用无线基站102在不进行C - Plane数据以及U - Plane数据的中继时(在进入步骤s7时)进行主页的制作，因此不会使中继的业务延迟。<基于输入信息制作主页>
图7是表示在应用执行部102c基于用户输入的信息制作主页(以下，有时也称为“第二主页”)时的住宅内用无线基站102的工作的流程图。以下，对此时的住宅内用无线基站102的工作进行说明。住宅内用无线基站102当被接通电源开始工作时，在步骤s31中能阅览默认主页。然后，在步骤s32中，住宅内用无线基站102变成受理在该默认主页上对来自用户的与性另O、年龄、家族结构、住址、是否拥有车、兴趣、以及喜欢的食物相关的信息的输入的输入等待。在默认主页中显示该输入等待，并且，保持该显示状态直到用户进行输入。在步骤s33中，住宅内用无线基站102判断是否由用户完成了上述信息的输入，在判断为完成了的情况下进入步骤s34，在不是那样的情况下返回至步骤s32。在步骤s34中，应用执行部102c基于来自外部(用户)的输入信息从Η)Ν109上检索(提取)期望的网页的URL。再有，该检索是通过在应用执行部102c和TON109之间收发应用级别的数据来实现的。在本实施方式中，在该步骤s34中，应用执行部102c基于来自用户的输入信息，从PDN109上检索与医疗信息、行政服务信息、灾害对策信息、交通/旅游信息、娱乐信息、教育/学习信息、以及食物信息相关的网页的URL。然后，应用执行部102c根据需要解读检索出的该网页的HTML，提取对取得与输入信息最匹配的信息进行登载的URL。以下，对URL的检索(提取)算法具体地进行说明。关于医疗信息,应用执行部102c基于与住址相关的输入信息，从Η)Ν109上检索该住址所属的区的主页，从该主页上检索急救医疗信息，并检索对该信息进行登载的网页的URL。此外，关于医疗信息，应用执行部102c基于与住宅相关的输入信息，从TON109上检索登载有与最近的医疗机构相关的信息的网页的URL。关于行政服务信息，应用执行部102c基于与住址相关的输入信息，从TON109上检索管理该住址的区政府的主页，从该主页上检索行政服务信息，并检索登载有该信息的网页的URL。关于灾害对策信息，应用执行部102c基于与住址相关的输入信息，从Η)Ν109上检索该住址所属的区的主页，从该主页上检索最新的防灾信息，并检索登载有该信息的网页的URL。此外，关于灾害对策信息，应用执行部102c基于与住址相关的输入信息，从该主页上检索灾害发生时的避难场所信息，并检索登载有该信息的网页的URL。关于交通/旅游信息，应用执行部102c基于与性别、年龄、家族结构、住址、是否拥有车、兴趣、以及喜欢的食物相关的输入信息和登载于期望的网页的每个季节的节日活动等活动信息，从TON109上检索登载有交通/旅游信息的网页的URL。 关于娱乐信息，应用执行部102c基于与性别、年龄、家族结构、住址、是否拥有车、兴趣、以及喜欢的食物相关的输入信息和登载于期望的网页的音乐会等活动信息，从PDN109上检索登载有娱乐信息的网页的URL。关于教育/学习信息，应用执行部102c基于与家族结构以及住址相关的输入信息，从TON109上检索登载有与最近的学校、补习班相关的信息的网页的URL。关于食物信息，应用执行部102c基于与住址以及喜欢的食物相关的输入信息和登载于期望的主页的便宜货信息，从TON109上检索登载有食物信息的网页的URL。在上述的步骤s34中，应用执行部102c对检索(提取)出的URL进行存储。然后，应用执行部102c将医疗信息、行政服务信息、灾害对策信息、交通/旅游信息、娱乐信息、教育/学习信息、食物信息作为索引，制作将该索引和与其对应的该URL联系起来进行登载的主页。再有，在已经制作了该主页的情况下，也可以仅更新该URL。之后，结束图7所示的一系列的处理。如以上那样，本实施方式的住宅内用无线基站102自动地制作对与来自用户的输入信息相适合的网页的URL进行登载的主页。因此，即使是对便携电话、因特网(PDN109)不精通的用户，该用户也能够在自身期望的定时容易地获得自身期望的信息。特别是该网页由于登载了医疗信息、行政服务信息、灾害对策信息、交通/旅游信息、娱乐信息、教育/学习信息、食物信息这样的人在生活上频繁使用的基本的信息，所以是有用的。<基于无线终端101的监视结果制作主页>
图8是表示在应用执行部102c制作对无线终端101的监视结果进行登载的主页(以下，有时也称为“第三主页”)时的住宅内用无线基站102的工作的流程图。以下，对此时的住宅内用无线基站102的工作进行说明。再有，假设在上述的默认主页中，应当成为监视对象的家庭网络设备终端以及便携电话等的无线终端101预先被用户注册。住宅内用无线基站102当被接通电源开始工作时，在步骤s51中，转变成无论何时都能接收从预先注册的无线终端101发送的该无线终端101的状态变化的状态。无线终端101在有状态变化的情况下，将该意思发送至住宅内用无线基站102。像这样，应用执行部102c能够进行注册后的无线终端101的状态监视。再有，该监视是通过在应用执行部102c和无线终端101之间收发应用级别的数据来实现的。
在步骤S52中，应用执行部102c判断是否接收了来自无线终端101的状态变化。在判断为接收了的情况下进入步骤s53，在不是那样的情况下返回至步骤s52的开头。在步骤s53中，应用执行部102c制作对从无线终端101接收到的状态变化进行登载的主页。即，应用执行部102c制作对无线终端101的监视结果进行登载的主页。然后，在步骤s54中，住宅内用无线基站102判断是否由用户指示了状态监视结束。在判断为指示了状态监视结束的情况下，结束图8所示的一系列的处理，在不是那样的情况下，返回至步骤s52。通过以上的工作，住宅内用无线基站102监视无线终端101的状态变化直到由用户指示状态监视结束，在每次接收到状态变化时连续更新该主页的登载。如以上那样，本实施方式的住宅内用无线基站102自动地制作对从住宅100内的无线终端101发送的状态变化进行登载的主页。因此，即使是对便携电话、因特网(PDN109)不精通的用户，该用户也能够在自身期望的定时容易地得知无线终端101的状态变化。以上，对制作第一 第三主页的工作进行了说明，接着对用于使这些主页能在无线终端101中显示的工作进行说明。图9是表示住宅内用无线基站102在使制作出的主页能够显示时的工作的流程图。以下，对此时的住宅内用无线基站102的工作进行说明。住宅内用无线基站102当被接通电源开始工作时，在步骤s71中，判断用户是否使用无线终端101指定了基于与医疗、行政服务、灾害对策、交通/旅游、娱乐、教育/学习、食物相关的输入信息的第二主页的阅览。在判断为指定了的情况下进入步骤S72，在不是那样的情况下进入步骤s73。在步骤s72中，住宅内用无线基站102使第二主页能在无线终端101中显示，之后，结束图9所示的一系列的处理。在步骤s73中，住宅内用无线基站102判断用户是否使用无线终端101指定了对与用户过去的阅览相关联的URL进行登载的第一主页的阅览。在判断为指定了的情况下进入步骤s74，在不是那样的情况下进入步骤s75。在步骤s74中，住宅内用无线基站102使第一主页能在无线终端101中显示，之后，结束图9所示的一系列的处理。另一方面，在步骤s75中，住宅内用无线基站102使对监视结果进行登载的第三主页能在无线终端101中显示，之后，结束图9所示的一系列的处理。像这样，本实施方式的住宅内用无线基站102能够阅览用户期望的主页。根据以上那样的本实施方式的住宅内用无线基站102，使用第一和第二协议栈来进行中继，并且，使用包含该第一和第二协议栈以及其上位的层的第三和第四协议栈来与无线终端101和TON109进行通信。因此，住宅内用无线基站102不仅进行中继，还能够在与无线终端101和TON109的每一个之间收发该上位的层的数据，能够从该数据中自动地取得对用户有用的信息。因此，无论是什么样的用户都能够容易地取得对自身有用的信息，因此能够形成真正的泛在网络。此外，根据本实施方式的住宅内用无线基站102，能够与公共用无线基站11 一起被收容在企业用有线网络12中，能与公共用无线基站11进行通信。因此，用户即使位于住宅100外，只要自身具有的无线终端101 (便携电话)处于公共用无线基站11的能通信范围内，也能够使用该无线终端101来接入住宅内用无线基站102。因此，用户即使位于住宅100外，也能够阅览用户固有的主页，因此能够使用户的便利性提高。再有，在以上的说明中，假设本实施方式的通信系统进行被3GPP标准化的LTE的无线通信，该通信系统具备S - GW104和P - GW105,第一协议栈由LI、MAC层、RLC层以及HXP层构成，第二协议栈由LI、L2、UDP/IP层以及GTP-U层构成。可是，只要是住宅内用无线基站102具有中继功能并且能够在与无线终端101和TON109 (IP主机110)之间使用设置有应用层的协议栈来收发应用级别的数 据的通信方式即可，不限于LTE的无线通信。〈实施方式2>
图10是表示本实施方式2的通信系统的结构的图。在实施方式I中，家庭网关由住宅内用无线基站102构成，与此相对地，在本实施方式2中，家庭网关由个人计算机(以下称为“PC”)301构成。以下，对具备PC301的本实施方式的通信系统，以与实施方式I不同之处为中心进行说明。PC301具有中继功能，主要经由加入者侧的光线路终端装置即0NU302 (OpticalNetwork Unit，光网络单元)、分光器305、以及设置在通信企业侧的中央站的光线路终端装置即0LT(0ptical Line Terminal，光线路终端)303，与PDN109以能通信的方式进行连接。具体而言，0NU302经由 LAN (Local Area Network，局域网)304 与 PC301 连接，并且，经由由光纤构成的宽带线路103与分光器305连接，该0NU302将在LAN304中使用的电信号和在宽带线路103中使用的光信号相互地变换。分光器305经由宽带线路103与多个0NU302连接，并且，经由单芯的光纤与0LT303连接，将来自该光纤的光信号分路为多个并朝向多个0NU302输出，由此能在多个0NU302之间共用该光纤。0LT303经由该光纤与分光器305连接，并且，经由宽带线路103与TON109连接，该0LT303在0NU302和TON109之间传送光信号，并且，监视控制0NU302。PC301与实施方式I的住宅内用无线基站102同样地，具备无线通信部301a，与无线终端101进行无线通信；有线通信部301b，与0NU302 (规定的节点)进行有线通信；以及应用执行部301c，执行应用功能。为了能够在住宅100内的家庭网络设备终端、便携电话等的无线终端101和PC301之间进行无线通信10，在无线终端101和PC301分别附加例如使用了 LTE的无线接入方式的通信设备、或者预先装入LTE的无线功能。像这样，本实施方式的PC301具备与无线终端101进行无线通信的上述的无线通信部301a。由此，无线终端101与由PC301、0NU302、分光器305、0LT303、PDN109构成的网络能够连接。因此，用户能够使用存在于住宅100内的无线终端101来阅览TON109上的网页。TON109经由在实施方式I中说明了的企业用有线网络12与公共用无线基站11连接。由此，PC301能与公共用无线基站11进行通信。因此，用户即使位于住宅100外，只要自身具有的无线终端101 (便携电话)处于公共用无线基站11的能通信范围内，该无线终端101也能够经由公共用无线基站11、企业用有线网络12、…、分光器305以及0NU302接入PC301。图11是表示在本实施方式的通信系统中使用的协议栈的图。在该图中，省略了分光器305。此外，无线终端101和TON109 (IP主机110)的协议栈与实施方式I相同，因此省略其说明。如图11所示那样，PC301的在无线侧(无线终端101侦彳)的协议栈包含L1、MAC层、RLC层、rocp层、以及IP层。以下，有时也将PC301中的用于无线传输的L1、MAC层、RLC层、rocp层以及IP层称为“第一协议栈”。
PC301的在有线侧(0NU302侧)的协议栈包含L1、L2、以及IP层。以下，有时也将PC301中的用于IP传输的LI、L2以及IP层称为“第二协议栈”。PC301在无线终端101和TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继的情况下，使用第一和第二协议栈。关于该工作，在后面使用图12来进行说明。在第一和第二协议栈的每一个之上设置有UDP或TCP层、在PC上工作的应用层即PC应用层(上位的层)。以下，有时也将由第一协议栈、m)P或TCP层、以及pc应用层构成的协议栈称为“第三协议栈”。此外，有时也将由第二协议栈、m)P或TCP层、以及pc应用层构成的协议栈称为“第四协议栈”。PC301在与无线终端101收发在PC301和无线终端101中使用的数据的情况下，使用第三协议栈。此外，PC301在与TON109 (IP主机110)收发在PC301和TON109 (IP主机110)中使用的数据的情况下，使用第四协议栈。 PC应用层包含相当于安装在PC301中的程序、与实施方式I中说明了的应用层相同的家庭网关应用层(以下称为“HGW应用层”)。而且，本实施方式的应用执行部301c基于来自无线终端101和TON109 (IP主机110)的HGW应用级别的数据，与实施方式I同样地，制作登载对用户有用的信息的第一 第三主页。关于这些工作，在后面使用图13进行说明。0NU302的协议栈在PC301侧和0LT303侧均由用于IP传输的LI、L2、IP层构成。0LT303的协议栈在0NU302侧和PDN109 (IP主机110)侧均由用于IP传输的L1、L2、IP层构成。图12是表示在PC301在无线终端101和TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继的情况下的通信系统中的数据传送路径的图。使用该图，首先说明在将无线终端101的应用级别的发送数据(例如，HTML文件数据)从无线终端101传送至IP主机110时的通信系统的工作。无线终端101经由LTE - Uu与PC301的无线通信部301a进行无线通信，将发送数据发送至无线通信部301a。无线通信部301a在该通信时使用由LI IP层构成的第一协议栈。PC301的有线通信部301b与0NU302进行有线通信，将发送数据发送至0NU302。有线通信部301b在该通信时使用由LI IP层构成的第二协议栈。像这样，无线通信部301a和有线通信部301b分别使用第一和第二协议栈，结果是无线终端101的发送数据通过PC301的IP层。将从PC301发送至0NU302的发送数据通过0NU302的IP层从0NU302发送至0LT303。将从0NU302发送至0LT303的发送数据通过0LT303的IP层从0LT303发送至IP主机110。IP主机110将从0LT303发送的无线终端101的发送数据作为应用级别的数据
来使用。如以上那样，将无线终端101的应用级别的数据从无线终端101传送至IP主机110。另一方面，在将IP主机110的应用级别的数据从IP主机110传送至无线终端101的情况下，进行与上述相反的工作。像这样，PC301通过使用第一和第二协议栈，从而在无线终端101和TON109 (IP主机110)之间进行双向地传送数据的中继。此外，本实施方式的PC301能够使用HGW应用层的程序来执行应用功能。接着，对该情况进行说明。图13是表示在PC301和无线终端101之间，以及，在PC301和TON109 (IP主机110)之间收发HGW应用层的数据的情况下的数据传送路径的图。进行与图12所示的工作不同的工作的部分仅为PC301，因此，仅对其进行说明。PC301的无线通信部301a使用第三协议栈经由LTE - Uu与无线终端101进行无线通信。由此，PC301能够将来自无线终端101的应用级别的数据作为PC301的HGW应用级别的数据来使用。同样地，无线终端101能够将来自PC301的HGW应用级别的数据作为无线终端101的应用级别的数据来使用。另一方面，PC301的有线通信部301b使用第四协议栈来与0NU302进行有线通信。由此，PC301能够将0NU302发送的来自PDN109(IP主机110)的应用级别的数据作为PC301的HGW应用级别的数据来使用。同样地，PDN(IP主机110)能够将0LT303发送的来自PC301的HGW应用级别的数据作为TON (IP主机110)的应用级别的数据来使用。·在此，本实施方式的PC301的应用执行部301c使用HGW应用层的程序来执行应用功能，由此能够从来自无线终端101和TON109 (IP主机110)的应用级别的数据中自动地取得对用户有用的信息。具体而言，应用执行部301c进行图6 图9所示的工作，能够制作第一 第三主页。此外，PC301显示第一 第三主页中的由用户指定的主页。因此，根据本实施方式的PC301，与实施方式I同样地，无论是什么样的用户都能够容易地取得对自身有用的信息。再有，为了进行比较，在图14中示出在习惯使用便携电话、个人计算机的用户进行在PC301中阅览网页的工作时的通信系统的工作。此外，本实施方式的公共用无线基站11进行与图5所示的中继同样的工作。因此，用户即使位于住宅100外，也能够阅览用户固有的主页，因此能够使用户的便利性提高。虽然详细地说明了本发明，但是上述的说明在全部的方面为例示，本发明不限定于此。应理解为未例示的无数的变形例并不从本发明的范围脱离而能被想到的。附图标记的说明
11公共用无线基站、101无线终端、102住宅内用无线基站、102a，301a无线通信部、102b, 301b 有线通信部、102c，301c 应用执行部、104 S - GWU05 P - GWU09 PDN,301 PC、302 0NU,303 0LT,305 分光器。
权利要求
1.一种家庭网关，由住宅内用无线基站构成，其中，具备 第一通信部，与所述无线终端进行通信；以及 第二通信部，经由所述规定的节点与F1DN (Packet Data Network)进行通信， 在所述家庭网关在所述无线终端和所述PDN之间进行双向地传送数据的中继的情况下，所述第一通信部使用第一协议栈来与所述无线终端进行通信，并且，所述第二通信部使用第二协议栈来与所述规定的节点进行通信， 在所述家庭网关与所述无线终端对数据进行收发的情况下，所述第一通信部使用包含所述第一协议栈和比其层上位的层的第三协议栈来与所述无线终端进行通信， 在所述家庭网关经由所述规定的节点与所述PDN对数据进行收发的情况下，所述第二通信部使用包含所述第二协议栈和所述比其层上位的层的第四协议栈来与所述规定的节点进行通信， 所述家庭网关还具备应用执行部，使用所述上位的层的程序来执行规定的应用功能。
2.根据权利要求I所述的家庭网关，其中， 所述规定的节点包含与所述PDN和P - GW (Packet Data Network Gateway)以该顺序进行连接的 S-GW (Serving Gateway), 所述第一协议栈包含 LI (Layerl)>MAC (Media Access Control)层、RLC (Radio LinkControl)层、以及 PDCP (Packet Data Convergence Protocol)层， 所述第二协议栈包含 LI、L2 (Layer2)、UDP (User Dataprogram Protocol) /IP(Internet Protocol)层、以及 GTP - U (GPRS Tunneling Protocol for User Plane)层，所述第三和第四协议栈包含IP层、UDP层及TCP (Transmission Control Protocol)层、以及作为所述上位的层的应用层。
3.根据权利要求I所述的家庭网关，其中， 所述家庭网关由个人计算机取代所述住宅内用无线基站而构成， 所述规定的节点包含与所述F1D^OLT (Optical Line Terminal)以及分光器以该顺序进行连接的 ONU (Optical Network unit), 所述第一协议栈包含 LI (Layerl)>MAC (Media Access Control)层、RLC (Radio LinkControl)层、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)层、以及 IP( Internet Protocol)层， 所述第二协议栈包含LI、L2 (Layer2)、以及IP层， 所述第三和第四协议栈包含UDP (User Dataprogram Protocol)层及TCP(Transmission Control Protocol)层、以及作为所述上位的层的应用层。
4.根据权利要求I所述的家庭网关，其中， 所述应用执行部基于从外部输入的输入信息从所述PDN上检索期望的网页的URL(Uniform Resource Locator),制作对该URL进行登载的网页。
5.根据权利要求4所述的家庭网关，其中， 所述输入信息包含与用户的性别、年龄、家族结构、住址、是否拥有车、兴趣、以及喜欢的食物相关的信息， 所述应用执行部基于与所述住址相关的信息，将分别登载期望的医疗信息、期望的行政服务信息、以及期望的灾害对策信息的网页的URL作为所述期望的网页的URL进行检索；基于与所述性别、所述年龄、所述家族结构、所述住址、所述是否拥有车、所述兴趣、以及所述喜欢的食物相关的信息，将登载期望的交通/旅游信息的网页的URL作为所述期望的网页的URL进行检索；基于与所述家族结构、以及所述住址相关的信息，将登载期望的教育/学习信息的网页的URL作为所述期望的网页的URL进行检索；基于与所述住址、以及所述喜欢的食物相关的信息，将登载期望的食物信息的网页的URL作为所述期望的网页进行检索。
6.根据权利要求I所述的家庭网关，其中， 在进行中继时传送的数据包含U - Plane数据并且该U - Plane包含网页的URL的情况下，所述应用执行部从登载于该网页的字符串中提取期望的字符串，并基于该期望的字符串从所述TON上检索对该期望的字符串进行登载的网页的URL，制作对该URL进行登载的网页。
7.根据权利要求I所述的家庭网关，其中， 所述无线终端包含便携电话以及家庭网络设备终端， 所述应用执行部制作对从住宅内的所述无线终端发送的状态变化进行登载的网页。
8.根据权利要求7所述的家庭网关，其中， 根据用户的指定，能显示基于所述规定信息检索出的URL、基于所述期望的字符串检索出的URL、以及所述监视结果的任一个。
9.根据权利要求I所述的家庭网关，其中， 能与公共用无线基站进行通信。
全文摘要
本发明的目的在于，提供一种在由住宅内用无线基站等构成的家庭网关中不仅具有中继功能还能够取得对用户有用的信息的技术。由住宅内用无线基站(102)构成的家庭网关具备无线通信部(102a)、有线通信部(102b)、以及应用执行部(102c)。住宅内用无线基站(102)在进行中继的情况下使用第一和第二协议栈。住宅内用无线基站(102)在与无线终端(101)对数据进行收发的情况下，使用包含第一协议栈和应用层的第三协议栈，在与PDN(109)对数据进行收发的情况下，使用包含第二协议栈和应用层的第四协议栈。
文档编号G06F13/00GK102959527SQ20118003266
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月16日 优先权日2010年6月28日
发明者友江直仁 申请人:三菱电机株式会社