CN104350809A - 无线通信系统、无线基站以及通信方法 - Google Patents

无线通信系统、无线基站以及通信方法 Download PDF

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CN104350809A CN201380028422.3A CN201380028422A CN104350809A CN 104350809 A CN104350809 A CN 104350809A CN 201380028422 A CN201380028422 A CN 201380028422A CN 104350809 A CN104350809 A CN 104350809A
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Abstract

提供一种在减少核心网络中的处理负荷的同时能够实现基站间切换的无线通信系统、无线基站以及通信方法。eNB100发送用于请求UE(50)从eNB100向eNB200的、经由了基站间传输路径的基站间切换的切换请求。eNB200从eNB100接收切换请求，并利用经由了MME(20)和eNB100的干线以及基站间传输路径的、与UE(50)的通信路径，完成UE(50)从eNB100向eNB200的切换。

Description

无线通信系统、无线基站以及通信方法
技术领域
本发明涉及包含第1无线基站和第2无线基站的无线通信系统、无线基站以及通信方法，其中，第1无线基站经由第1传输路径与上位站连接，第2无线基站经由第2传输路径与上位站连接并且经由基站间传输路径与第1无线基站连接。
背景技术
在第三代合作伙伴计划(3GPP)中规定的长期演进(LET)中，规定了当移动台(UE)从无线基站(eNB)#1切换到eNB#2的情况下，利用在该eNB之间设置的基站间传输路径(X2)，将从核心网络(具体地说，服务网关(S-GW))发送到eNB#1的、发往该UE的数据，从eNB#1中转到eNB#2的基站间切换(X2-HO)(例如，非专利文献1)。
图1表示这样的以往的基站间切换中的通信时序。此外，图2(a)以及(b)表示基站间切换前后的面向UE的数据转发路线。
如图1所示，eNB#1基于从UE接收到的无线环境的测定结果(RRC：测量报告(MEASUREMENT REPORT))，将X2-AP：切换请求(HANDOVERREQUEST)发送到eNB#2(S10)，执行向eNB#2的切换(S20～S60)。如果这样的基站间切换完成，则发往该UE的数据经由S-GW、eNB#1、eNB#2被发送到UE。
然后，eNB#2对移动性管理实体(MME)发送用于请求转变eNB#1与S-GW之间的中继传输路径(S1)的S1-AP：路径转变请求(PATH SWITCHREQUEST)(S70)。接收到S1-AP：路径转变请求的MME将S1-AP：路径转变请求确认(PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE)发送到eNB#2(S80)，执行将发往该UE的数据的转发目的地的干线(HWY：highway)、即eNB～S-GW间传输路径从eNB#1转变为eNB#2的控制。其结果，如图2(b)所示，数据经由连接到eNB#2的HWY被转发至UE。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：3GPP TS 36.300V10.3.0Subclause 20.2Control Plane，3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork；Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)and EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)；Overall description；Stage2(Release 10)，2011年3月
发明内容
但是，在上述以往的基站间切换(X2-HO)中存在如下的问题。即，如上所述，基站间传输路径(X2)基本上只在切换的执行中利用，并没有成为把如将X2长时间持续用于数据转发考虑在内的装置规格。
此外，在X2-HO中，必须在eNB和MME之间发送接收S1-AP：路径转变请求/S1-AP：路径转变请求确认，eNB～S-GW间的干线的转变控制复杂，因此存在包含MME的核心网络的处理负荷变大的问题。尤其，今后若从3G(W-CDMA)过渡到LTE，则MME下属的eNB(LTE小区)的数量将急剧增大，因此核心网络中的处理负荷的增大可能会成为严重的问题。
因此，本发明鉴于这样的状况而完成，其目的在于提供一种在减少核心网络中的处理负荷的同时能够实现基站间切换的无线通信系统、无线基站以及通信方法。
本发明的第1特征是一种无线通信系统，包括：第1无线基站，经由第1传输路径与上位站连接；以及第2无线基站，经由第2传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与所述第1无线基站连接，其要点在于，所述第1无线基站具备：切换请求部，发送用于请求移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的、经由了所述基站间传输路径的基站间切换的切换请求，所述第2无线基站具备：
切换请求接收部，从所述第1无线基站接收所述切换请求；以及切换执行部，在所述切换请求接收部接收到所述切换请求的情况下，利用经由了所述第1传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
本发明的第2特征是一种无线基站，经由中继传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与其他的无线基站连接，其要点在于，所述无线基站具备：切换请求接收部，从所述其他的无线基站接收所述切换请求；以及切换执行部，在所述切换请求接收部接收到所述切换请求的情况下，利用经由了所述上位站和其他的无线基站的中继传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，完成所述移动台从所述其他的无线基站向所述无线基站的切换。
本发明的第3特征是一种通信方法，利用以下装置：第1无线基站，经由第1传输路径与上位站连接；以及第2无线基站，经由第2传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与所述第1无线基站连接，其要点在于，所述通信方法包括：所述第1无线基站发送用于请求移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的、经由了所述基站间传输路径的基站间切换的切换请求的步骤；所述第2无线基站从所述第1无线基站接收所述切换请求的步骤；以及所述第2无线基站利用经由了所述第1传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换的步骤。
附图说明
图1是表示以往的基站间切换中的通信时序的图。
图2是表示本发明的实施方式的基站间切换前后的面向UE的数据转发路线的图。
图3是本发明的实施方式的移动通信系统10的整体概略结构图。
图4是本发明的实施方式的eNB100的功能块结构图。
图5是本发明的实施方式的eNB200的功能块结构图。
图6是表示本发明的实施方式的UE50从eNB100切换到eNB200的情况下的通信时序的图.
图7是表示图6的步骤S170的处理完成后的S-GW30～UE50的通信路径的路线(虚线)的图。
具体实施方式
下面，说明本发明的实施方式。另外，在以下的附图的记载中，在相同或者相似的部分中附加了相同或者相似的标号。但是，应注意附图是示意性的图，各尺寸的比例等与实际并不同。
因此，具体的尺寸等应参考以下的说明而进行判断。此外，在附图相互之间当然也包含相互的尺寸的关系或比例不同的部分。
(1)移动通信系统的整体概略结构
图3是本实施方式的移动通信系统10的整体概略结构图。如图3所示，移动通信系统10包含移动管理实体20(以下，MME20)、服务网关30(以下，S-GW30)、UE50、无线基站100(以下，eNB100)以及无线基站200(以下，eNB200)。移动通信系统10能够执行遵循在3GPP中规定的长期演进(LTE)的无线通信，MME20以及S-GW30构成核心网络(演进的分组核心，Evolved Packet Core(EPC))的一部分。
MME20管理eNB100以及eNB200，执行UE50的移动性控制、在UE50与eNB100、200之间设定的承载的控制等。S-GW30是经由eNB100、200与UE50发送接收分组数据的分组交换机。
UE50能够执行遵循LTE的无线通信。UE50对已附接的无线基站发送无线环境的测定结果(测量报告)，并基于来自无线基站的请求而执行向其他的无线基站的切换。
eNB100经由中继传输路径(第1传输路径)与MME20(上位站)连接。另外，该中继传输路径(接口)在LTE中被规定为“S1”。在本实施方式中，eNB100构成第1无线基站。
eNB200经由中继传输路径(第2传输路径)与MME20连接，并且经由基站间传输路径与eNB100连接。在本实施方式中，eNB200构成第2无线基站。另外，基站间传输路径(接口)在LTE中被规定为“X2”。
以下，将MME20与eNB100或eNB200之间的中继传输路径适当称为干线。此外，基站间传输路径通过经由路由器等的中继装置而构成。
(2)移动通信系统的功能块结构
下面，说明移动通信系统10的功能块结构。具体地说，说明eNB100以及eNB200的功能块结构。图4是eNB100的功能块结构图，图5是eNB200的功能块结构图。另外，请注意在图4以及图5中仅示出了与本发明相关联的功能块。
(2.1)eNB100
如图4所示，eNB100具备测定结果取得部110、切换请求部120以及切换处理部130
测定结果取得部110取得已附接到eNB100的UE50的位置中的无线环境的测定结果即测量报告。具体地说，测定结果取得部110直接接收在从UE50发送的无线信号中包含的测量报告。
切换请求部120发送用于请求UE50从eNB100向eNB200的、经由了基站间传输路径的基站间切换的切换请求。
具体地说，切换请求部120基于测定结果取得部110取得的测量报告的内容，决定是否要使UE50从eNB100切换到eNB200。切换请求部120在决定了该切换的执行的情况下，将X2-AP：切换请求发送到eNB200。
切换请求部120在执行UE50从eNB100向eNB200的、经由了基站间传输路径的基站间切换时，不转变S-GW30和eNB100的干线(S1)就完成从UE50的eNB100向eNB200的切换的情况下，能够在X2-AP：切换请求中包含表示不执行该干线的转变就完成切换的识别信息(这里为，没有干线变更(NO HWY CHANGE))。
切换处理部130基于从eNB200接收到的对于切换请求的肯定响应，具体地说X2-AP：切换请求确认(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)，UE50的控制主体从eNB100被移交至eNB200，执行伴随UE50从eNB100向eNB200的基站间切换的处理。具体地说，切换处理部130对UE50发送RRC：RRC连接重配置(RRC CONNECTION RECONFIGURATION)。此外，切换处理部130对eNB200发送表示eNB100在与UE50之间发送接收的数据的发送接收状态的信息即X2-AP：SN状态传送(SN STATUS TRANSFER)。
(2.2)eNB200
如图5所示，eNB200具备切换请求接收部210以及切换执行部220。
切换请求接收部210从eNB100接收切换请求。具体地说，切换请求接收部210接收从eNB100经由基站间传输路径而接收到的X2-AP：切换请求。
切换执行部220在切换请求接收部210接收到切换请求的情况下，利用经由了MME20和eNB100之间的干线(第1传输路径)以及基站间传输路径的、与UE50的通信路径，执行基站间切换。具体地说，切换执行部220将对于接收到的切换请求的肯定响应(X2-AP：切换请求确认)发送到eNB100。此外，切换执行部220基于从eNB100接收到的X2-AP：SN状态传送、即基于接收到表示eNB100在与UE50之间发送接收的数据的发送接收状态的信息的情况，确定在从eNB100转发的面向UE50的数据中、应从eNB200在与UE50之间发送接收数据的位置。进而，切换执行部220与UE50执行RACH前导码的发送接收。
切换执行部220在接收到的X2-AP：切换请求中包含没有干线变更的情况下，不特别执行上述以上的处理、即维持经由了MME20和eNB100之间的干线以及基站间传输路径的、与UE50的通信路径的状态下完成UE50从eNB100向eNB200的切换，对eNB100发送请求释放转发所需的设定信息以外的UE50用的资源的X2-AP：上下文释放(没有干线变更)(CONTEXTRELEASE(NO HWY CHANGE))。具体地说，切换执行部220不执行从MME20和eNB100的干线(第1传输路径)向MME20和eNB200的干线(第2传输路径)的转变，就完成该切换。换言之，切换执行部220在仍然将eNB100和eNB200的基站间传输路径(X2)作为S-GW30和UE50的通信路径来利用的状态下，完成该切换。
更具体地说，切换执行部220不将用于请求从MME20和eNB100的干线转变为MME20和eNB200的干线的转变请求(S1-AP：路径转变请求)发送到MME20，就完成该切换。
另外，切换执行部220在满足了上述那样的预定条件、即在本实施方式中，在接收到的X2-AP：切换请求中包含没有干线变更的情况下，执行基站间切换，完成UE50从eNB100向eNB200的切换。当然，切换执行部220不限于在X2-AP：切换请求中包含没有干线变更的情况，例如也可以基于eNB200保持的周边基站的信息即邻小区关系列表(Neighbor Relation Table，NRT)的内容，当表示eNB100可以在仍然将eNB100和eNB200的基站间传输路径(X2)作为S-GW30和UE50的通信路径来利用的状态下完成该切换的情况下，作为满足该预定的条件，不将用于请求从MME20和eNB100之间的干线转变为MME20和eNB200之间的干线的转变请求(S1-AP：路径转变请求)发送到MME20，就完成该切换。
(3)移动通信系统10的动作
下面，说明移动通信系统10的动作。具体地说，说明不从MME20和eNB100的干线转变为MME20和eNB200的干线，UE50就从eNB100切换到eNB200的情况下的通信时序。
图6表示不转变MME20和eNB100的干线，UE50就从eNB100切换到eNB200(参照图1的虚线箭头)的情况下的通信时序。如图6所示，eNB100基于从UE50接收到的无线环境的测定结果(RRC：测量报告)，将X2-AP：切换请求发送到eNB200(S110)。这里，假设eNB100选择了不执行从MME20和eNB100的干线向MME20和eNB200的干线的转变，就执行UE50向eNB200的基站间切换。该情况下，如上所述，eNB100将包含表示不执行该干线的转变就完成切换的没有干线变更在内的X2-AP：切换请求发送到eNB200。
eNB200对于X2-AP：切换请求，将作为肯定响应的X2-AP：切换请求确认(没有干线变更)发送到eNB100(S120)。通过该响应，不执行该干线的转变就开始切换。
接收到X2-AP：切换请求确认(没有干线变更)的eNB100对UE50发送RRC：RRC连接重配置(S130)。此外，eNB100对eNB200发送表示eNB100在与UE50之间发送接收的数据的发送接收状态的信息即X2-AP：SN状态传送(S140)。进而，eNB200与UE50执行RACH前导码的发送接收(S150)。
UE50将与在步骤S130中从eNB100接收到的RRC：RRC连接重配置对应的RRC：RRC连接重配置完成(RRC CONNECTION RECONFIGURATIONCOMPLETE)发送到eNB200(S160)。
eNB200通过从UE50接收到RRC：RRC连接重配置完成，将与UE50从eNB100向eNB200的切换有关的处理全部完成，并对eNB100发送请求释放作为用于UE50而在切换开始前设定的转发所需的设定信息以外的资源的X2-AP：上下文释放(没有干线变更)(S170)。另一方面，eNB200不将用于请求从MME20和eNB100的干线转变为MME20和eNB200的干线的转变请求(S1-AP：路径转变请求)发送到MME20。即，从eNB100以及eNB200不会对MME20发送任何有关切换的信号。
这里，图7表示步骤S170的处理完成后的S-GW30～UE50的通信路径的路线(虚线)。如图7所示，即使在UE50向eNB200的切换完成后，MME20和eNB100的干线也不变更，发往UE50的数据经由eNB100和eNB200的基站间传输路径(X2)，从eNB200被转发至UE50。
此外，在上述的动作例中，例示了如图3所示那样eNB100形成的小区和eNB200形成的小区几乎没有重叠的情况，但eNB100形成的小区和eNB200形成的小区也可以利用不同的频带在地理上重叠。在这样的任意的小区结构中，都不将用于请求从MME20和eNB100的干线转变为MME20和eNB200的干线的转变请求(S1-AP：路径转变请求)发送到MME20，就能够执行UE50的切换。
此外，如上所述，基站间传输路径通过经由路由器等的中继装置而构成，但也可以有别于这样的基站间传输路径，而设置不经由路由器等的中继装置的、直接连接eNB100和eNB200的eNB100～eNB200间的数据转发用传输路径，代替基站间传输路径而利用该数据转发用传输路径。这样的数据转发用传输路径尤其在eNB100和eNB200被设定在同一站舍内等相互靠近的场所时能够很好地使用。
(4)作用和效果
根据移动通信系统10，执行利用了基站间传输路径(X2)的基站间切换，并且，不用将用于请求从MME20和eNB100的干线转变为MME20和eNB200的干线的转变请求(S1-AP：路径转变请求)发送到MME20，该切换就完成。即，如上所述，从eNB100以及eNB200不会对MME20发送任何有关切换的信号。
因此，在能够进行基站间切换的情况下，不会对核心网络发送任何信号，因此能够减少构成核心网络的MME20等中的处理负荷。
此外，在本实施方式中，在X2-AP：切换请求中包含没有干线变更的情况下，不用执行干线的转变，UE50从eNB100向eNB200的切换就完成。因此，通过在eNB100发送的X2-AP：切换请求中是否包含没有干线变更这样的简单操作，就能够适当选择与切换相关的动作。
(5)其他的实施方式
如上所述，通过本发明的一实施方式公开了本发明的内容，但不应理解为构成该公开的一部分的论述以及附图是用于限定本发明的。根据该公开，本领域技术人员应该会清楚各种替代实施方式。
例如，在上述的实施方式中，由单一的MME管理eNB100以及eNB200，但也可以采用由多个MME管理eNB100以及eNB200的被称为S1-Flex的方式。
此外，如上所述，是否不用执行从MME20和eNB100的干线(第1传输路径)向MME20和eNB200的干线(第2传输路径)的转变就完成该切换，不限于被包含在X2-AP：切换请求中的识别信息(没有干线变更)，也可以是利用NRT的方式。
此外，本发明也可以如下表现。本发明的第1特征是一种移动通信系统10，包括：eNB100(第1无线基站)，经由干线(第1传输路径)与MME20(上位站)连接；以及eNB200(第2无线基站)，经由干线(第2传输路径)与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与所述第1无线基站连接，其要点在于，所述第1无线基站具备：切换请求部120，发送用于请求UE50(移动台)从所述第1无线基站向所述第2无线基站的、经由了所述基站间传输路径的基站间切换的X2-AP：切换请求(切换请求)，所述第2无线基站具备：切换请求接收部210，从所述第1无线基站接收所述切换请求；以及切换执行部220，在所述切换请求接收部接收到所述切换请求的情况下，利用经由了所述第1传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，执行所述基站间切换，并在维持了所述通信路径的状态下完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
在本发明的第1特征中，所述切换执行部也可以不执行从所述第1传输路径向所述第2传输路径的转变，就完成所述所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
在本发明的第1特征中，所述切换执行部也可以不将用于请求从所述第1传输路径向所述第2传输路径的转变的S1-AP：路径转变请求(转变请求)发送到所述上位站，就完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
在本发明的第1特征中，所述切换执行部也可以在满足预定条件(例如，在X2-AP：切换请求中包含没有干线变更的情况)的情况下，执行所述基站间切换，完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
本发明的第2特征是一种eNB200(无线基站)，经由中继传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与其他的无线基站连接，其要点在于，eNB200具备：切换请求接收部，从所述其他的无线基站接收所述切换请求；以及切换执行部，在所述切换请求接收部接收到所述切换请求的情况下，利用经由了所述上位站和其他的无线基站的中继传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，执行所述基站间切换，并在维持了所述通信路径的状态下完成从所述移动台的所述其他的无线基站向所述无线基站的切换。
本发明的第3特征是一种通信方法，利用以下装置：第1无线基站，经由第1传输路径与上位站连接；以及第2无线基站，经由第2传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与所述第1无线基站连接，其要点在于，所述通信方法包括：所述第1无线基站发送用于请求移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的、经由了所述基站间传输路径的基站间切换的切换请求的步骤；所述第2无线基站从所述第1无线基站接收所述切换请求的步骤；以及所述第2无线基站利用经由了所述第1传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，执行所述基站间切换，并在维持了所述通信路径的状态下完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换的步骤。
如此，本发明当然包含在此没有记载的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围根据上述说明仅通过恰当的权利要求相关的发明特定事项而决定。
另外，日本专利申请第2012-126138号(2012年6月1日申请)的全部内容通过参照被编入本申请说明书中。
工业上的可利用性
根据本发明的特征，能够提供一种在减少核心网络中的处理负荷的同时能够实现基站间切换的无线通信系统、无线基站以及通信方法。
标号说明
10…移动通信系统
20…MME
30…S-GW
50…UE
100、200…eNB
110…测定结果取得部
120…切换请求部
130…切换处理部
210…切换请求接收部
220…切换执行部

Claims (6)

1.一种无线通信系统，包括：
第1无线基站，经由第1传输路径与上位站连接；以及
第2无线基站，经由第2传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与所述第1无线基站连接，
其中，
所述第1无线基站具备：切换请求部，发送用于请求移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的、经由了所述基站间传输路径的基站间切换的切换请求，
所述第2无线基站具备：
切换请求接收部，从所述第1无线基站接收所述切换请求；以及
切换执行部，在所述切换请求接收部接收到所述切换请求的情况下，利用经由了所述第1传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
2.如权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述切换执行部不执行从所述第1传输路径向所述第2传输路径的转变，就完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
3.如权利要求2所述的无线通信系统，其中，
所述切换执行部不将用于请求从所述第1传输路径向所述第2传输路径的转变的转变请求发送到所述上位站，就完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
4.如权利要求1所述的无线通信系统，其中，
所述切换执行部在满足预定条件的情况下，执行所述基站间切换，完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换。
5.一种无线基站，经由中继传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与其他的无线基站连接，所述无线基站具备：
切换请求接收部，从所述其他的无线基站接收所述切换请求；以及
切换执行部，在所述切换请求接收部接收到所述切换请求的情况下，利用经由了所述上位站和其他的无线基站的中继传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，完成所述移动台从所述其他的无线基站向所述无线基站的切换。
6.一种通信方法，利用以下装置：
第1无线基站，经由第1传输路径与上位站连接；以及
第2无线基站，经由第2传输路径与所述上位站连接，并且经由基站间传输路径与所述第1无线基站连接，
所述通信方法包括：
所述第1无线基站发送用于请求移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的、经由了所述基站间传输路径的基站间切换的切换请求的步骤；
所述第2无线基站从所述第1无线基站接收所述切换请求的步骤；以及
所述第2无线基站利用经由了所述第1传输路径以及所述基站间传输路径的、与所述移动台的通信路径，完成所述移动台从所述第1无线基站向所述第2无线基站的切换的步骤。
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