JP2008177787A - 論理インタフェース設定方法、無線基地局、通信管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラグ・アンド・プレイ型の無線基地局ｅＮＢにおいて、自律的な動作で周辺ｅＮＢや上位ノードとの間にＸ２、Ｓ１論理インタフェースを設定する。
【解決手段】 ネットワークに新規に追加される無線基地局は、当該新規の無線基地局のＩＰアドレスをトランスポートネットワーク上にアドバタイズする。前記ＩＰアドレスを受信した既存の無線基地局または上位ノードは、前記新規の無線基地局から自局までのホップ数を検出する。検出したホップ数が所定の閾値以下である場合に、前記既存の無線基地局又は上位ノードと、前記新規の無線基地局との間に論理インタフェースを設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、広くは通信ネットワークの構築に関し、特に、プラグ・アンド・プレイ型の無線基地局（PnP eNB）を新規にネットワークに追加する場合に、新規ｅＮＢと上位ノードの間、及び新規ｅＮＢと既存の近隣ｅＮＢの間で、自律的に論理インタフェースを設定する手法に関する。

ネットワークに新規ノードを追加する場合、従来は、追加される新規ノードごとに、オペレータがどの上位ノードや隣接基地局と接続すべきかを決定し、手動で設定を行っていた。しかし、オペレータの手動による新規ノードの導入は煩雑である上に、コストもかかり望ましくない。

そこで、最小限の作業で新規ノードを設置したあとは、新規ノードの自律的な動作によって近隣基地局や上位ノード（通信管理装置）との間に論理接続（論理インタフェース）が設定されるネットワーク構築技術が必要となってくる。

このようなネットワークを実現するために、プラグ・アンド・プレイ（ＰｎＰ：plug and play）型、すなわち無線基地局がケーブル接続されると自律的に論理接続網が設定される無線アクセスネットワークの指針が提案されている（たとえば、非特許文献１参照）。この提案では、ＰｎＰ型の無線基地局（ｅＮＢ）がパワーオンすると、ｅＮＢは動的に与えられる自局のＩＰアドレスや、ゲートウェイアドレス、ＤＮＳサーバアドレスを用いて、ＯＡＭサーバとの間に初期接続を確立し、ネットワーク参加に必要な情報を、ＯＡＭサーバから取得する。そして、自動的に最適な上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）と接続する。ここまでが、基本セットアップの段階であり、その後、無線関連のパラメータを設定する。
"Standardization policy for plug and play RAN", R2-061929, 3GPP TSG RAN WG2 Ad Hoc on LTE, 27th-30th June 2006, Cannes, France

しかし、上記の文献には、新規ｅＮＢと上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）の間、及び新規ｅＮＢと近隣のｅＮＢの間で、どのようにして自律的に論理インタフェースを確立するのか、具体的な方法は開示されていない。

また、まず新規ｅＮＢをＯＡＭサーバにアクセスできる状態にして、ＯＡＭサーバからネットワーク参加のための必要情報を受け取らせる必要がある。

そこで、本発明は、プラグ・アンド・プレイ型の無線基地局（PnP eNB）を新規にネットワークに追加する場合に、新規無線基地局（eNB）と上位ノード（通信管理装置）の間、及び新規ｅＮＢと既存の近隣ｅＮＢの間で、自動的に論理インタフェースの設定を実現する方法を提供することを課題とする。
また、このような論理接続の設定を行うことのできる無線基地局（ｅＮＢ）と、上位の通信管理装置（たとえばＭＭＥ／ＵＰＥ）の新規な構成を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、第１の側面では、論理インタフェース設定方法は、
（ａ）ネットワークに新規に追加される無線基地局において、当該新規の無線基地局のＩＰアドレスをトランスポートネットワーク上にアドバタイズし、
（ｂ）前記ＩＰアドレスを受信した既存の無線基地局または上位ノードにおいて、前記新規の無線基地局から自局までのホップ数を検出し、
（ｃ）検出したホップ数が所定の閾値以下である場合に、前記新規の無線基地局との間に初期論理インタフェースを設定する
ことを特徴とする。

第２の側面では、論理インタフェース設定方法は、
（ａ）ネットワークに新規に追加される無線基地局から、当該新規の無線基地局の存在を知らせる報知信号を無線送信し、
（ｂ）前記報知信号を受信した移動端末において前記新規の無線基地局の無線品質を測定し、
（ｃ）前記測定結果と、前記報知信号に含まれる前記新規の無線基地局の無線識別情報を前記移動端末から既存の無線基地局に通知し、
（ｄ）前記既存の無線基地局で、前記新規の無線基地局の無線識別情報をＩＰアドレスに変換し、
（ｅ）前記ＩＰアドレスに基づいて、前記新規の無線基地局と上位ノードとの間に論理インタフェースを設定する
ことを特徴とする。

上記の手法により、新規ｅＮＢがネットワークに参入する際の論理インタフェースの設定に、オペレータによる判断や手動の設定が不要になる。
また、新規ｅＮＢおよび既存のｅＮＢの自律的な動作により、最適かつ広範囲にわたる論理インタフェースを設定することが可能になる。

以下で、図面を参照して、本発明の良好な実施形態を説明する。図１は、本発明が適用される自己組織型（self-organizing）のネットワークの概略構成図である。複数の無線基地局（ｅＮＢ）１０−１〜１０−ｎの各々が、トランスポートネットワーク４０を介して上位の管理ノードであるMME（mobile management entity）／UPE（user plane entity）２０に接続されている。実施形態では、複数のMME／UPE（２０−１〜２０−３）をひとつのグループとしてMME／UPEプール２０Ａ、２０Ｂ、…を構成している。プール内の各ＭＭＥ／ＵＰＥ２０は、トランスポートネットワーク４０を介して複数のｅＮＢ１０と接続される。また、ひとつのｅＮＢ１０は複数のＭＭＥ／ＵＰＥ２０と接続され、メットワーク内でのロードバランシングが図られている。なお、実施例では、ＭＭＥとＵＰＥを一体としているが、別ユニットであってもよい。

トランスポートネットワーク４０は、ルータ３０−１〜３０−５を含む。図示の便宜上、ルータ３０−２と３０−４がＯＡＭ（Operations, Administration and Maintenance）サーバと、ＭＭＥ／ＵＰＥプール２０に接続されている。ルータ３０はまた、図示しないＨＬＲ（hoｍe location register）やＩＡＳＡ（inter-access system anchor）にも接続されるが、本発明とは無関係なので説明を省略する。

実施形態において、無線基地局（ｅＮＢ）１０は、プラグ・アンド・プレイ（ＰｎＰ）型のノードである。ＰｎＰ無線基地局（ｅＮＢ）間の論理接続（論理インタフェース）をＸ２と称し、ＰｎＰ無線基地局１０と上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）２０との間の論理接続（論理インタフェース）をＳ１と称する。

ＰｎＰ無線基地局１０は、電源に差し込まれてパワーオンされると、自己の存在を有線又は無線で報知する。報知情報を受け取った既存のｅＮＢ１０又は上位ノードＭＭＥ／ＵＰＥ２０の少なくとも一方が、新規参入のｅＮＢ１０に対する初期Ｘ２又は初期Ｓ１を設定する。新規ｅＮＢ１０は、初期Ｘ２又は初期Ｓ１を介して論理インタフェース情報を取得し、これに基づいて、さらに追加のＳ１やＸ２を設定する。

以下で、具体的な実施形態に基づいて、どのようにして初期Ｘ２や初期Ｓ１が張られ、どのようにして、ネットワークを広くカバーする最適なＸ２インタフェースやＳ１インタフェースが設定されるかを説明する。
＜第１実施形態＞
図２は、第１実施形態のＸ２／Ｓ１設定方法を示すシーケンス図である。第１実施形態では、新規ｅＮＢ１０は、トランスポートネットワーク４０上で自局のＩＰアドレスをアドバタイズ又はブロードキャストする。これを受け取った周辺のｅＮＢ１０は、自局までのホップ数が閾値以下であるならば、新規ｅＮＢ１０との間で初期Ｘ２を設定し、自己が保持する周辺リスト、自己がＳ１を張っているMME／UPE２０のＩＰアドレスなどを新規ｅＮＢに通知する。新規ｅＮＢはこの情報を基にして自局の周辺リストを作成し、上位ノードとの間にＳ１を設定する。

より具体的には、新規ｅＮＢがプラグに差し込まれて電源が投入されると（Ｓ１１）、自動的に自己のＩＰアドレスをトランスポートネットワーク４０上でアドバタイズする（Ｓ１２）。ＩＰアドレスは、最初に運用者から固定的に割り当てられたものであってもよいし、一般的なルータに内蔵されているＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）機能によって動的に割り当てられてもよい。

トランスポートネットワーク４０を介して新規ｅＮＢのＩＰアドレスを受け取った周辺ｅＮＢは、自局までのホップ数を検出して、それが閾値以下であるかどうかを判断する（Ｓ２１）。たとえば、図１のｅＮＢ１０−１が新規参入してＩＰアドレスをトランスポートネットワーク４０でアドバタイズする場合、隣接ノードであるｅＮＢ１０−２やｅＮＢ１０−３までのホップ数は２である。また、ｅＮＢ１０−４、１０−５，１０−６までのホップ数は４である。閾値Ｔ＝３とすると、周辺のｅＮＢ１０−２やｅＮＢ１０−３は、自己が検出したホップ数が閾値以下なので、新規ｅＮＢ１０−１に対して、Ｘ２確立プロトコルのプロシージャを走らせる（Ｓ２２）。一方、その他の周辺ｅＮＢでは、検出したホップ数が閾値を越えているので、何もせずに、次のアドバタイズを待つ。

ホップ数の判断に用いられる閾値は、設計であらかじめ各ｅＮＢ１０に設定されていてもよいし、ＩＰアドレスをアドバタイズする際に、新規ｅＮＢ１０−１のアプリケーションによりパケットで通知してもよい。

所定のホップ数以下の既存の周辺ｅＮＢ１０−２、ｅＮＢ１０−３と、新規ｅＮＢ１０−１との間に初期Ｘ２が張られると、これらの周辺ｅＮＢは、自己が保持する周辺リストと、現在Ｓ１が張られている上位ノード（たとえばＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１）のＩＰアドレスを、新規ｅＮＢ１０−１に通知する（Ｓ２３）。周辺リストは、自局が現在Ｘ２インタフェースを張っている相手先ｅＮＢのリスト（第１リスト）を含み、オプションで、無線でブロードキャストする範囲内（ハンドオーバ範囲内）にある周辺セルリスト（第２リスト）を含んでもよい。また、周辺ｅＮＢ１０−２、１０−３がＳ１インタフェースを張っているＭＭＥ／ＵＰＥは１つに限定されず、同じプール２０Ａ内のすべてのＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１〜２０Ａ−３との間でＳ１が張られていてもよい。

新規ｅＮＢ１０−１は、初期Ｘ２を介して周辺ｅＮＢ１０−２、ｅＮＢ１０−３から受け取った情報を基にして、自局の周辺リストを作成して、必要な周辺ｅＮＢとの間に追加のＸ２を設定する（Ｓ１３）。また、通知されたＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１のＩＰアドレスに基づいて、上位ノードであるＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１との間にＳ１を設定する（Ｓ１４）。

周辺リストの作成（Ｓ１３）にあたって、新規ｅＮＢ１０−１は統計処理を行ってもよい。ホップ数の閾値次第で、多数の周辺ｅＮＢ１０から周辺リスト情報が送られてくる可能性がある。その場合、送られてきた周辺リストの中で登場頻度の高い周辺ｅＮＢから優先的に一定数のｅＮＢだけをピックアップして、自局の周辺リストを作成する。登場頻度の低い、すなわち、重複の少ないｅＮＢは、新規ｅＮＢから比較的離れたノードと考えられ、Ｘ２を設定する必要性が少ないからである。

同様に、Ｓ１についても、多数の周辺ｅＮＢからＳ１情報が送られてきたときに統計処理を行って、登場頻度の高いＭＭＥ／ＵＰＥ２０に対してだけＳ１を張ることにしてもよい。

新規ｅＮＢ１０−１との間にＳ１が設定されたＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１は、同じＭＭＥ／ＵＰＥプール２０Ａ内の他のＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−２、２０Ａ−３に対して、新規ｅＮＢ１０−１に対してＳ１を張るように指示する（Ｓ３１ａ）。或いは新規ｅＮＢ１０−１に対して、同じプール２０Ａ内の他のＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−２、２０Ａ−３との間にＳ１を張るように指示してもよい（Ｓ３１ｂ）。これにより、新規ｅＮＢ１０−１と、追加の上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）との間にもＳ１が拡張される（Ｓ１５）。

ステップＳ２１で用いるホップ数の閾値Ｔは、可変にしてもよい。たとえば、Ｔ＝２から始めて、周辺ｅＮＢ１０から返ってくる情報が無い、あるいは非常に少ない場合に、十分な周辺情報が集まるまでＴの値をインクリメントする構成としてもよい。この場合、新規ｅＮＢ１０−１において、閾値Ｔをインクリメントする都度、アプリケーションにより更新されたＴの値をトランスポートネットワーク４０上でパケット送信し、集められた周辺リストの数が一定数以上になったときに、統計処理を開始する構成としてもよい。

このような方法により、従来はオペレータが周辺セルの関係を判断して手動で行っていた周辺リストの設定が、自動化されるだけでなく、最適な周辺ｅＮＢや上位ノードとの間にＸ２インタフェースやＳ１インタフェースが設定されることになる。
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係るＳ１／Ｘ２設定方法を示すシーケンス図である。第２実施形態では、周辺ｅＮＢに代わって、上位ノードであるＭＭＥ／ＵＰＥ２０がトランスポートネットワーク４０上でアドバタイズされる新規ｅＮＢのＩＰアドレスを受け取って、ホップ数を判断する。ホップ数が所定の閾値以下であれば、新規ｅＮＢとの間にＳ１を設定する。

具体的には、新規ｅＮＢ（たとえばｅＮＢ１０−１）がプラグに差し込まれて電源が投入されると（Ｓ４１）、自己のＩＰアドレスをトランスポートネットワーク４０上でアドバタイズする（Ｓ４２）。ＩＰアドレスは、最初に運用者から固定的に割り当てられたものであってもよいし、一般的なルータなどに内蔵されているＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）機能によって動的に割り当てられてもよい。

トランスポートネットワーク４０を介して新規ｅＮＢ１０−１のＩＰアドレスを受け取ったMME／ＵＰＥ２０は、新規ｅＮＢ１０−１からのホップ数を検出して、それが閾値以下であるかどうかを判断する（Ｓ６１）。たとえば、図１のＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１は新規ｅＮＢ１０−１から３ホップ目であり、ＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ｂ−１は、５ホップ目である。閾値Ｔ＝３であるとすると、ＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１は、新規ｅＮＢ１０−１に対してＳ１を張り（Ｓ６２）、自己が所属するＭＭＥ／ＵＰＥプール２０Ａ内のＭＭＥ／ＵＰＥリストと、ＭＭＥ／ＵＰＥプール２０Ａで用いているｅＮＢリストとを、新規ｅＮＢに通知する（Ｓ６３）。一方、ＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ｂ−１は、Ｓ１を設定する必要性なしとして、次のアドバタイズを待つ。

新規ｅＮＢ１０−１は、受け取った情報に基づいて、周辺リストとＳ１リストを作成する（Ｓ４３）。このとき、オプションで統計処理を行ってもよい。すなわち、ＭＭＥ／ＵＰＥプール２０Ａ内に登録されている既存ｅＮＢ１０の数が多い場合に、登場頻度が高いｅＮＢから優先的に選択して、最適化した周辺リストを作成する。新規ｅＮＢ１０−１は作成した周辺リストとＳ１リストに基づいて、接続すべき周辺ｅＮＢとの間にＸ２を設定する（Ｓ４４）。

この方法によっても、新規ｅＮＢ１０が物理的にネットワークにつながれてパワーオンされると、新規ｅＮＢ１０の自律的な動作により、上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ２０）との間、及び周辺ｅＮＢとの間に、それぞれ論理インタフェースとしてのＳ１、Ｘ２を自動的に設定することができる。
図４は、図１のネットワークで用いられる無線基地局（ｅＮＢ）１０の構成例を示す概略ブロック図である。このｅＮＢ１０は、第１実施形態と第２実施形態の双方において、好適に用いられる。
無線基地局（ｅＮＢ）１０は、送受信部１１、統計処理部１２、周辺リスト／Ｓ１リスト作成部１３、周辺リスト／Ｓ１リスト保持部１４、ホップ数判断部１５、Ｘ２確立プロトコル実行部１６、Ｓ１確立プロトコル実行部１７を有する。
送受信部１１は、コアネットワークで送受信を行うＣＮ送受信部１１ａと、移動端末との間で無線信号を送受信する無線送受信部１１ｂを含む。ＣＮ送受信部１１ａは、当該ｅＮＢ１０が始めてネットワークに物理的に接続されたときに、自己のＩＰアドレスをトランスポートネットワーク４０上にアドバタイズ送信し、既存の周辺ｅＮＢ１０又は上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）２０から、周辺リスト情報やＳ１情報（上位ノード情報）を受信する。また、別の新規ｅＮＢがネットワークに参入してきたときに、トランスポートネットワーク４０上でアドバタイズされるＩＰアドレスを受信する。
統計処理部１２は、必要に応じて、受信した周辺リスト情報や、Ｓ１情報を統計処理して、登場頻度の高い周辺ｅＮＢや上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）を選択する。上述したように、周辺リストは、Ｘ２が張られている周辺ｅＮＢリストに加えて、ハンドオーバの範囲にある周辺セルリストを含んでもよい。
周辺リスト／Ｓ１リスト作成部１３は、ＣＮ送受信部１１ａで受信した周辺リスト情報や上位ノード情報に基づき、必要に応じて統計処理結果を参照して、当該ｅＮＢ１０のための周辺リストとＳ１リストを生成する。Ｓ１確立プロトコル設定部１７は、Ｓ１リストにしたがって、上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ２０）との間にＳ１インタフェースを設定する。
周辺リスト／Ｓ１リスト保持部１４は、作成された周辺リストと、上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ２０）との間に張られるＳ１インタフェースのリストを保持する。同じＭＭＥ／ＵＰＥプール内に含まれる別のＭＭＥ／ＵＰＥ２０との間にもＳ１を設定する場合には、Ｓ１リストを更新する。
ホップ数判断部１５は、第１実施形態のＸ２／Ｓ１設定を実行する場合は、別の新規ｅＮＢがネットワークに参入して、そのＩＰアドレスをトランスポートネットワーク４０から受け取ったときに、自局が前記別の新規ｅＮＢから何ホップ目であるかを決定し、それが所定の閾値以下であるかどうかを判断する。自局が所定のホップ数以下である場合は、Ｘ２確立プロトコル実行部１６により、前記別の新規ｅＮＢとの間にＸ２を設定し、周辺リスト／Ｓ１リスト保持部１４が保持する情報を、ＣＮ送受信部１１ａから送信する。
ホップ数閾値変更部１５ａは、自局が新規ｅＮＢとしてネットワークに参加する場合、周辺ｅＮＢからの周辺リスト情報が不十分である場合に、閾値を変更する。変更後の閾値は、ＩＰアドレスとともに、ＣＮ送受信部１１ｂから送信される。自局が既存のｅＮＢである場合は、別の新規ｅＮＢから閾値変更通知を受け取った際に、それにしたがって自局に設定されたホップ数閾値を更新する。
一方、第２実施形態のように、ホップ数の判断をＭＭＥ／ＵＰＥ２０で行う場合は、周辺リスト／Ｓ１リスト作成部１３は、ＭＭＥ／ＵＰＥ２０から送られてくるプール内ＭＭＥ／ＵＰＥリストや、プール内ｅＮＢリストを参照して、周辺リストとＳ１リストを作成する。Ｘ２確立プロトコル実行部１６とＳ１確立プロトコル実行部１７は、作成されたリストに基づいて、接続すべき既存のｅＮＢ１０やＭＭＥ／ＵＰＥ２０に対して、それぞれＸ２、Ｓ１を設定する。
このような構成により、無線基地局（ｅＮＢ）１０は自律的な動作でネットワークに参加することが可能になる。
図５は、図１のネットワークで用いる上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）２０の構成例を示す概略ブロック図である。ＭＭＥ／ＵＰＥ２０も、第１実施形態と第２実施形態の双方に好適に用いられる。
ＭＭＥ／ＵＰＥ２０は、送受信部２１と、指示制御部２２と、ホップ数判断部２５と、Ｓ１確立プロトコル実行部２７と、プール内ＭＭＥ／ＵＰＥリスト及びｅＮＢリスト保持部２４とを含む。第１実施形態の場合は、新規ｅＮＢ１０−１との間でＳ１が設定されると、指示制御部２２は、同一プール内の他のＭＭＥ／ＵＰＥ２０に対して、この新規ｅＮＢ１０−１との間にＳ１を張るように指示する。或いは、プール内ＭＭＥ／ＵＰＥリスト及びｅＮＢリスト保持部２４を参照して、新規ｅＮＢに対して同一プール内のＭＭＥ／ＵＰＥ２０のＩＰアドレスを通知し、追加のＭＭＥ／ＵＰＥ２０に対してＳ１を張るように指示する構成としてもよい。このような指示通知は、送受信部２１から送信される。
第２実施形態を実現する場合は、送受信部２１にてトランスポートネットワーク４０上にアドバタイズされる新規ｅＮＢ１０−１のＩＰアドレスを受信したときに、ホップ数判断部２５が新規ｅＮＢ１０−１からのホップ数を検出し、閾値以下であるかを判断する。ホップ数閾値変更部２５ａは、新規ｅＮＢから閾値更新通知を受け取った場合に、ホップ数判断に用いる閾値を変更する。ホップ数が閾値以下であると判断された場合に、Ｓ１確立プロトコル実行部２７は、新規ｅＮＢ１０−１に対しＳ１確立プロトコルのプロシージャを走らせ、Ｓ１が設定されたならば、プール内ＭＭＥ／ＵＰＥリスト及びｅＮＢリスト保持部２４が保持する情報を、送受信部２１から新規ｅＮＢ１０−１に送信する。
このような構成により、新規参入のｅＮＢとの間に速やかにＳ１を設定すると同時に、同一プール内の他のＭＭＥ／ＵＰＥとの間にもＳ１を設定させて、ネットワーク内のロードバランシング機能を維持することができる。
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態のＳ１設定方法の第１の例を示すシーケンス図である。第３実施形態では、移動端末ＵＥの測定に基づいてＳ１を確立する。

まず、新規ｅＮＢがプラグに差し込まれて電源がＯＮされると（Ｓ７１）、新規ｅＮＢは、ネットワークへの新規参入を無線でブロードキャストする（Ｓ７２）。この報知信号は、たとえばリファレンスシンボルと報知情報とから構成され、報知情報として新規ｅＮＢの無線識別情報、たとえば、セルＩＤを含む。リファレンスシンボルや報知情報は、セル固有のスクランブリングコードによってスクランブルされてもよい。この際に使用するセルＩＤ又はスクランブリングコードＩＤは、あらかじめシステムから与えられたものであってもよいし、動的に割り当てられるものであってもよい。

報知信号は、セル内に存在する１以上の移動端末ＵＥ（不図示）で受信される。移動端末ＵＥは、報知信号の受信パワーレベル、受信ＳＩＲ、パスロスなどに基づいて、新規ｅＮＢの無線品質を測定する（Ｓ８１）。移動端末ＵＥは、新規ｅＮＢのセルＩＤ又はスクランブリングコードＩＤと測定結果を、上りリンクで通知する（Ｓ８２）。たとえば、図１において新規ｅＮＢ１０−１の参入を知らせる報知信号が、周辺ｅＮＢ１０−２や周辺ｅＮＢ１０−４との境界付近に位置する１以上の移動端末で受信されたとすると、これらの移動端末ＵＥが送信するセルＩＤ報告と測定報告は、既存の周辺ｅＮＢ１０−２、１０−４で受信される。

報告を受けた周辺ｅＮＢ１０−２、１０−４の各々は、セルＩＤ又はスクランブリングコードＩＤをＩＰアドレスに変換する（Ｓ９１）。変換方法としては、ＯＡＭサーバやＤＮＳ（domain name server）に問い合わせて新規ｅＮＢのＩＰアドレスを取得する方法がある。新規ｅＮＢ１０−１のＩＰアドレスの取得に先だって、複数の移動端末からの報告値を統計処理してもよい。たとえば、統計処理によって求められる平均無線品質が所定のレベルに達しない場合は、新規ｅＮＢのＩＰアドレスの取得は行わない構成としてもよい。これは、その周辺ｅＮＢが新規ｅＮＢから比較的遠いことを意味し、Ｘ２を張る必要性に乏しいからである。たとえば、周辺ｅＮＢ１０−２での統計処理の結果、新規ｅＮＢの無線品質が所定レベル以上であり、別の周辺ｅＮＢ１０−４での統計処理では所定レベルに達していない場合、周辺ｅＮＢ１０−２は新規ｅＮＢ１０−１のＩＰアドレスを取得して、新規ｅＮＢ１０−１に対してＸ２確立プロトコルのプロシージャを走らせるが（Ｓ９２）、他方の周辺ｅＮＢ１０−４は、ＩＰアドレスへの変換を行うことなく、処理を終了させる。

周辺ｅＮＢ１０−２は、確立した初期Ｘ２により、現在Ｓ１が張られているＭＭＥ／ＵＰＥ２０のリストを新規ｅＮＢ１０−１に通知する（Ｓ９３）。このリストには、たとえば、プール２０Ａ内のＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１、２０Ａ−２、２０Ａ−３が含まれる。新規ｅＮＢ１０−１は、リスト中の任意のＭＭＥ／ＵＰＥに対してＳ１確立プロトコルのプロシージャを走らせる（Ｓ７３）。Ｓ１設定後は、図２（第１実施形態）のＳ３１ａのように、プール内の他のＭＭＥ／ＵＰＥから新規ｅＮＢ１０−１に対してＳ１を張らせてもよいし、また、図３（第２実施形態）のＳ６３のように、ＭＭＥ／ＵＰＥプール２０Ａで用いているｅＮＢノードリストを新規ｅＮＢ１０−１に通知してもよい。これにより、新規ｅＮＢ１０―１は、Ｓ１を追加し、周辺リストを作成することができる（Ｓ７５）。

図７は、第３実施形態のＳ１設定方法の第２の例を示すシーケンス図である。新規ｅＮＢのパワーオン（Ｓ７１）から周辺ｅＮＢでのＩＰアドレスの取得（Ｓ９１）までは、第１の例と同じである。周辺ｅＮＢ（たとえばｅＮＢ１０−２）は、取得した新規ｅＮＢのＩＰアドレスを、自局がＳ１を確立している上位ノード（たとえばＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−２）に通知する（Ｓ９５）。この場合も、統計処理の結果、統計処理によって求められる平均無線品質が所定のレベルに達している場合にだけ、新規ｅＮＢ１０−１のＩＰアドレスを通知する構成にしてもよい。

通知を受けたＭＭＥ／ＵＰＥ２０Ａ−１は、新規ｅＮＢ１０−１に対してＳ１確立プロトコルのプロシージャを走らせる（Ｓ１０１）。設定されたＳ１を介して、ＭＭＥ／ＵＰＥプール内で用いているＭＭＥ／ＵＰＥリストやｅＮＢリストを新規ｅＮＢ１０−１に送信してもよいし（第２実施形態のＳ６３）、同一ＭＭＥ／ＵＰＥプール内の他のＭＭＥ／ＵＰＥに対して、新規ｅＮＢ１０−１との間でＳ１を設定するように指示し（Ｓ３１ａ）、或いは、新規ｅＮＢに対して同一プール内の他のＭＭＥ／ＵＰＥとの間にＳ１を張るように指示してもよい（Ｓ３１ｂ）。これにより、新規ｅＮＢはＳ１を追加し、周辺リストを作成することができる（Ｓ７５）。

第３実施形態では、第１、第２のいずれの例によっても、新規ｅＮＢのパワーオンにより報知信号が無線ブロードキャストされ、この信号を移動局で測定することによって、最適なＳ１網が自律的に設定される。
図８は、第３実施形態で用いられる無線基地局（ｅＮＢ）１０の構成例を示す概略ブロック図である。無線基地局（ｅＮＢ）１０は、送受信部１１、統計処理部１２、周辺リスト／Ｓ１リスト作成部１３、周辺リスト／Ｓ１リスト保持部１４、Ｘ２確立プロトコル実行部１６、Ｓ１確立プロトコル実行部１７、報知信号生成部１８、ＩＰアドレス取得部１９を有する。送受信部１１は、コアネットワークで送受信を行うＣＮ送受信部１１ａと、移動端末との間で無線信号を送受信する無線送受信部１１ｂを含む。
無線基地局１０が新規ｅＮＢ１０−１である場合は、パワーオンされると、報知信号生成部１８はセルＩＤ又はスクランブリングコードＩＤを含む報知信号を生成し、無線送受信部１１ｂからブロードキャスト送信する。第１の例（図６）の手法の場合、ＣＮ送受信部１１ａにて、既存の周辺ｅＮＢが有するＭＭＥ／ＵＰＥのリスト（Ｓ１リスト）を受信する。Ｓ１確立プロトコル実行部１７は、受信した情報に含まれるＭＭＥ／ＵＰＥとの間に初期Ｓ１を設定する。このＳ１を介して、接続されたＭＭＥ／ＵＰＥから同一プール内のＭＭＥ／ＵＰＥリストやｅＮＢリストを受信すると、周辺リスト／Ｓ１リスト作成部１３は、自局用の周辺リストを作成し、Ｓ１を追加する。周辺リストおよびＳ１リストは、周辺リスト／Ｓ１リスト保持部１４に保持される。
第２の手法を採用する場合は、報知信号を無線で飛ばした後は、適切なＭＭＥ／ＵＰＥからプール内ＭＭＥ／ＵＰＥリストやｅＮＢリストを受信するのを待つだけでよい。その後、Ｓ１確立プロトコル実行部１７によりＳ１を追加し、周辺リスト／Ｓ１リスト作成部１３により周辺リストの作成、Ｓ１リストの更新を行う。
無線基地局（ｅＮＢ）が既存の周辺ｅＮＢ１０−２である場合は、無線送受信部１１ｂにて、１以上の移動端末から、新規ｅＮＢのセルＩＤ情報と測定結果を受信する。統計処理部１２は、必要に応じて、受信した測定結果を統計処理する。統計処理の結果、新規ｅＮＢの無線品質が所定のレベル以上である場合に、ＩＰアドレス取得部１９において、セルＩＤ又はスクランブリングコードＩＤを、新規ｅＮＢのＩＰアドレスに変換する。第１の手法では、得られたＩＰアドレスに基づいて、Ｘ２確立プロトコル実行部１６が新規ｅＮＢの間にＸ２を設定し、周辺リスト／Ｓ１リスト保持部１４を参照して、自局のＭＭＥ／ＵＰＥリストを新規ｅＮＢに通知する。第２の手法では、統計処理の結果、新規ｅＮＢの無線品質が所定レベル以上のときに、現在Ｓ１が張られているＭＭＥ／ＵＰＥ２０に対して、新規ｅＮＢのＩＰアドレスを通知する。

このような構成により、新規ｅＮＢ１０が差し込まれ、電源が投入されると、報知信号が無線ブロードキャストされ、移動端末ＵＥでの測定に基づいて、最適な周辺ｅＮＢや上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ）との間に、Ｘ２インタフェースおよびＳ１インタフェースが自律的に設定される。

なお、第３実施形態のＭＭＥ／ＵＰＥ２０の構成は、図５の構成からホップ数判断部２５を省略したものであり、その余の構成は同一である。

以上のように、第１〜第３実施形態によれば、従来オペレータが周辺セルの関係を判断して手動で設定したＸ２論理インタフェースやＳ１論理インタフェースを、自動的に設定することが可能になる。

本発明が適用される通信ネットワークの概略構成図である。 第１実施形態のＸ１／Ｓ１設定方法のシーケンスズである。 第２実施形態のＳ１／Ｘ２設定方法のシーケンス図である。 第１実施形態及び第２実施形態で用いられる無線基地局ｅＮＢの概略ブロック図である。 第１実施形態及び第２実施形態で用いられる上位ノードＭＭＥ／ＵＰＥの概略ブロック図である。 第３実施形態のＳ１設定方法の第１の例を示すシーケンス図である。 第３実施形態のＳ１設定方法の第２の例を示すシーケンス図である。 第３実施形態で用いられる無線基地局ｅＮＢの概略ブロック図である。

符号の説明

１０ 無線基地局（ｅＮＢ）
１１ 送受信部
１１ａ ＣＮ送受信部
１１ｂ 無線送受信部
１２ 統計処理部
１３ 周辺リスト／Ｓ１リスト作成部（論理インタフェース情報作成部）
１４ 周辺リスト／Ｓ１リスト保持部
１５ ホップ数判断部
１５ａ ホップ数閾値変更部
１６ Ｘ２確立プロトコル実行部（論理インタフェース設定部）
１７ Ｓ１確立プロトコル実行部（論理インタフェース設定部）
１８ 報知信号生成部
１９ ＩＰアドレス取得部
２０ 上位ノード（ＭＭＥ／ＵＰＥ又は通信管理装置）
２１ 送受信部
２２ 指示制御部
２４ プール内ＭＭＥ／ＵＰＥリスト及びｅＮＢリスト保持部
２５ ホップ数判断部
２５ａ ホップ数閾値変更部

Claims (19)

1. ネットワークに新規に追加される無線基地局において、当該新規の無線基地局のＩＰアドレスをトランスポートネットワーク上にアドバタイズし、
   前記ＩＰアドレスを受信した既存の無線基地局または上位ノードにおいて、前記新規の無線基地局から自局までのホップ数を検出し、
   検出したホップ数が所定の閾値以下である場合に、前記新規の無線基地局との間に初期論理インタフェースを設定する
   ことを特徴とする論理インタフェース設定方法。
2. 前記無線基地局は、プラグ・アンド・プレイ型の無線基地局であり、電源投入後に自動的にそのＩＰアドレスを前記トランスポートネットワーク上にアドバタイズする
   ことを特徴とする請求項１に記載の論理インタフェース設定方法。
3. 前記初期論理インタフェース設定後に、前記既存の無線基地局または上位ノードが有する論理インタフェース情報を前記新規の無線基地局で受信し、
   前記論理インタフェース情報に基づいて、前記新規の無線基地局に設定される論理インタフェースを拡張する工程
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の論理インタフェース設定方法。
4. 前記新規の無線基地局において、１以上の前記既存の無線基地局または１以上の前記上位ノードから前記論理インタフェース情報を受信した場合に、統計処理を行う工程
   をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の論理インタフェース設定方法。
5. 複数の上位ノードで１つのプールを構成し、
   前記新規の無線基地局のＩＰアドレスが、前記上位ノードで受信された場合に、前記上位ノードは、前記プール内のその他の上位に対して、前記新規の無線基地局との間に追加の論理インタフェースを設定するように指示する工程
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の論理インタフェース設定方法。
6. 複数の上位ノードで１つのプールを構成し、
   前記新規の無線基地局のＩＰアドレスが、前記上位ノードで受信された場合に、前記上位ノードは、前記プール内の他の上位ノードのリストを前記新規の無線基地局に通知し、前記他の上位ノードに対して追加の論理インタフェースを設定するように指示する工程
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の論理インタフェース設定方法。
7. ネットワークに新規に追加される無線基地局から、当該新規の無線基地局の存在を知らせる報知信号を無線送信し、
   前記報知信号を受信した移動端末において前記新規の無線基地局の無線品質を測定し、
   前記測定結果と、前記報知信号に含まれる前記新規の無線基地局の無線識別情報を、前記移動端末から既存の無線基地局に通知し、
   前記既存の無線基地局で、前記新規の無線基地局の無線識別情報をＩＰアドレスに変換し、
   前記ＩＰアドレスに基づいて、前記新規の無線基地局と上位ノードとの間に論理インタフェースを設定する
   ことを特徴とする論理インタフェース設定方法。
8. 前記既存の無線基地局で、１以上の移動端末から前記新規の無線基地局の無線品質測定結果を受信した場合に、統計処理を行う工程
   をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の無線インタフェース設定方法。
9. 前記ＩＰアドレスに基づいて、前記既存の無線基地局から前記新規の無線基地局に対して、前記既存の無線基地局が有する論理インタフェース情報を通知し、
   前記論理インタフェース情報に基づいて、前記新規の無線基地局と上位ノードとの間に論理インタフェースを設定する工程
   をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の無線インタフェース設定方法。
10. 前記ＩＰアドレスを、前記既存の無線基地局から上位ノードに通知し、
    前記ＩＰアドレスに基づいて、前記上位ノードと前記新規の無線基地局の間に論理インタフェースを設定する工程
    をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の無線インタフェース設定方法。
11. 新規にネットワークに参入する際に、自局のＩＰアドレスをトランスポートネットワーク上にアドバタイズ送信し、前記トランスポートネットワークを介して、既存の無線基地局又は上位ノードから、当該既存の無線基地局又は上位ノードが有する論理インタフェース情報を受信する送受信部と、
    前記受信した論理インタフェース情報に基づいて、自局のための論理インタフェース情報を作成する論理インタフェース情報作成部と、
    前記作成した論理インタフェース情報に基づいて、前記無線インタフェース情報を送ってきた前記既存の無線基地局又は上位ノード以外の既存無線基地局又は上位ノードとの間に、追加の論理インタフェースを設定する論理インタフェース設定部と
    を有することを特徴とする無線基地局。
12. 前記トランスポートネットワークを介して複数の前記論理インタフェース情報が受信された場合に、前記複数の論理インタフェース情報を統計処理する統計処理部
    をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の無線基地局。
13. トンラスポートネットワークを介して、新規にネットワークに参入する無線基地局のＩＰアドレスを受信する送受信部と、
    前記ＩＰアドレスから、前記新規の無線基地局までのホップ数を検出し、前記ホップ数が所定の閾値以下であるかどうかを判断するホップ数判断部と、
    前記ホップ数が閾値以下である場合に、前記新規の無線基地局との間に論理インタフェースを設定する論理インタフェース設定部と
    を有することを特徴とする無線基地局。
14. 新規にネットワークに参入する際に、自局の存在を通知する報知信号を生成する報知信号生成部と、
    前記報知信号を無線送信する第１送受信部と、
    有線網を介して、既存の無線基地局から上位ノード情報を受信する第２送受信部と、
    前記上位ノード情報に基づいて、上位ノードとの間に論理インタフェースを設定する論理インタフェース設定部と
    を有することを特徴とする無線基地局。
15. 移動局から、新規にネットワークに参入する無線基地局の無線識別情報と、無線品質測定情報とを無線で受信する第１送受信部と、
    前記無線識別情報をＩＰアドレスに変換するＩＰアドレス取得部と、
    前記ＩＰアドレスに基づいて、前記新規の無線基地局に、自局が有する上位ノード情報を通知する第２送受信部と
    を有することを特徴とする無線基地局。
16. 移動局から、新規にネットワークに参入する無線基地局の無線識別情報と、無線品質測定情報とを無線で受信する第１送受信部と、
    前記無線識別情報をＩＰアドレスに変換するＩＰアドレス取得部と、
    前記ＩＰアドレスを、上位ノードに通知する第２送受信部と
    を有することを特徴とする無線基地局。
17. 前記第１送受信部で複数の移動局から無線品質測定情報を受信した場合に、統計処理を行う統計処理部
    をさらに有することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の無線基地局。
18. 同一プール内で使用する論理インタフェース情報を保持する論理インタフェース保持部と、
    トンラスポートネットワークを介して、新規にネットワークに参入する無線基地局のＩＰアドレスを受信する送受信部と、
    前記ＩＰアドレスから、前記新規の無線基地局までのホップ数を検出し、前記ホップ数が所定の閾値以下であるかどうかを判断するホップ数判断部と、
    前記ホップ数が閾値以下である場合に、前記新規の無線基地局との間に論理インタフェースを設定する論理インタフェース設定部と、
    を有することを特徴とする通信管理装置。
19. 前記送受信部は、前記論理インタフェース設定後に、前記新規の無線基地局に対して前記同一プール内の論理インタフェース情報を送信することを特徴とする請求項１８に記載の通信管理装置。

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