JP2014093591A - 無線通信システムおよび制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】新たな種別の基地局およびゲートウェイを備える無線通信システムを実現する。
【解決手段】無線通信システムＣＳが、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢと第１ゲートウェイＳＡＥＧＷと第２ゲートウェイＰｈＧＷと交換局ＭＭＥとを備える。交換局ＭＭＥが、ユーザ装置ＵＥが実行する通信において経由すべきゲートウェイが第２ゲートウェイＰｈＧＷであるか否かを判定する。ユーザ装置ＵＥが実行する通信において経由すべきゲートウェイが第２ゲートウェイＰｈＧＷであると判定した場合に、交換局ＭＭＥは、上りリンクの第１ユーザ経路ＰｈＢ−Ｕおよび無線経路である第２ユーザ経路ＤＲＢ２を確立するように制御を実行する。第２基地局ＰｈＮＢは、下りリンクの第１ユーザ経路ＰｈＢ−Ｄを確立するように制御を実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信システムおよび制御方法に関する。
３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）規格に従う様々な無線通信システムが活用されている。３ＧＰＰ規格のうちＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従う無線通信システムにおいて、ユーザ装置は、基地局であるｅＮＢ（evolved Node B）およびゲートウェイ（SAE Gateway）を経由して外部ネットワーク（インターネット等）と通信を実行する。
以上の通信は、無線通信システム内のノード間に確立される論理経路を介して実行される。より詳細には、ユーザ装置は、ユーザ装置と基地局（ｅＮＢ）とに確立される論理経路であるデータ無線ベアラ、および基地局（ｅＮＢ）とゲートウェイとに確立される論理経路であるＳ１−Ｕベアラを介して、外部ネットワークとユーザデータ（音声データ、画像データ等）を送受信する。ユーザデータ通信に用いられる論理経路はユーザプレーン経路（Ｕプレーン経路）と称される。ユーザプレーン経路の制御（確立、変更、解放等）は、交換局であるＭＭＥ（Mobile Management Entity）の主導の下に実行される。例えば、Ｓ１−Ｕベアラは、そのＳ１−Ｕベアラの端点となる基地局（ｅＮＢ）およびゲートウェイを交換局が制御する（制御信号を送受信する）ことにより確立される。制御信号の送受信は、ノード間に確立される制御用の論理経路である制御プレーン経路（Ｃプレーン経路）を介して実行される。
3GPP TS 36.300 V10.6.0 (2011-12), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)
無線通信システムが、以上の基地局（ｅＮＢ）およびゲートウェイに加えて、ユーザ装置に対するＣプレーン経路を有さない新たな種別の基地局および以上の基地局に対応する新たなゲートウェイを備えることを想定する。当然に理解されるように、従来の３ＧＰＰ規格には、以上の新たな基地局およびゲートウェイが規定されていない。また、新たな基地局およびゲートウェイに確立される論理経路（Ｕプレーン経路、Ｃプレーン経路）も規定されていない。したがって、従来の３ＧＰＰ規格に従う無線通信システムにおいては、以上のような新たな種別の基地局およびゲートウェイを備えるシステムを実現することが困難である。
以上の事情を考慮して、本発明は、新たな種別の基地局およびゲートウェイを備える無線通信システムを実現することを目的とする。
本発明の第１態様の無線通信システムは、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイとを含む複数のゲートウェイと、ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備え、前記交換局は、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであるか否かを判定する交換局判定部と、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定した場合に、前記第２基地局から前記第２ゲートウェイへの上りリンクの第１ユーザ経路を確立するように前記第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御し、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに無線経路である第２ユーザ経路を確立するように前記第１基地局と前記第２基地局とを制御する交換局制御部を備え、前記第１基地局は、前記交換局制御部による制御に基づき、前記第２ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御する第１基地局制御部を備え、前記第２基地局は、前記第２ゲートウェイから前記第２基地局への下りリンクの第１ユーザ経路を確立するように当該第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御する第２基地局制御部を有する。
本発明の好適な態様において、前記交換局制御部は、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定した場合に、前記第１ユーザ経路および前記第２ユーザ経路を含む論理セッションを前記ユーザ装置に確立することを要求するセッション確立要求メッセージを前記第２ゲートウェイに送信し、前記第２ゲートウェイは、前記交換局から前記セッション確立要求メッセージを受信すると、前記上りリンクの前記第１ユーザ経路を識別する上り経路識別子を生成し、前記上り経路識別子を含むセッション確立応答メッセージを前記交換局に送信する第２ゲートウェイ制御部を備え、前記交換局制御部は、前記第２ゲートウェイから前記セッション確立応答メッセージを受信すると、前記第２ユーザ経路を識別する無線経路識別子を生成し、前記無線経路識別子と前記セッション確立応答メッセージに含まれる前記上り経路識別子とを含み、前記第１ユーザ経路を確立することを要求する第１ユーザ経路確立要求メッセージを前記第２基地局に送信し、前記第２基地局制御部は、前記第１ユーザ経路確立要求メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路確立要求メッセージに含まれる前記無線経路識別子を記憶し、前記下りリンクの前記第１ユーザ経路を識別する下り経路識別子を生成し、前記第１ユーザ経路確立要求メッセージに含まれる前記上り経路識別子を用いて前記上りリンクの前記第１ユーザ経路を確立し、前記無線経路識別子を含む第１ユーザ経路確立完了メッセージを前記交換局に送信する。
本発明の好適な態様において、前記交換局制御部は、前記第２基地局から前記第１ユーザ経路確立完了メッセージを受信すると、前記無線経路識別子を含み前記第２ユーザ経路を確立することを要求する第２ユーザ経路確立要求メッセージを前記第１基地局に送信し、前記第１基地局制御部は、前記交換局から前記第２ユーザ経路確立要求メッセージを受信すると、前記無線経路識別子を含み、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに前記第２ユーザ経路を確立することを要求する無線設定メッセージを前記ユーザ装置に送信し、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から前記無線設定メッセージを受信すると、当該無線設定メッセージに含まれる前記無線経路識別子を用いて前記第２ユーザ経路を確立するユーザ装置制御部を備える。
本発明の好適な態様において、前記第２基地局制御部は、前記第１ユーザ経路確立要求メッセージを受信すると、または、前記第２ユーザ経路が確立されると、前記上り経路識別子と前記無線経路識別子とを関連付けると共に、前記下り経路識別子と前記無線経路識別子とを関連付けることにより、前記第１ユーザ経路と前記第２ユーザ経路とを関連付け、前記下り経路識別子を含み、前記下りリンクの前記第１ユーザ経路を確立することを要求するローカル接続要求メッセージを前記第２ゲートウェイに送信し、前記第２ゲートウェイ制御部は、前記第２基地局から前記ローカル接続要求メッセージを受信すると、前記下り経路識別子を用いて前記下りリンクの前記第１ユーザ経路を確立し、前記下りリンクの前記第１ユーザ経路が確立されたことを示すローカル接続応答メッセージを前記第２基地局に送信する。
本発明の好適な態様において、前記ユーザ装置と前記第１基地局とに無線経路である第３ユーザ経路が確立されている場合、前記上りリンクの前記第１ユーザ経路および前記下りリンクの前記第１ユーザ経路が確立されることにより前記第１ユーザ経路が確立された後に、前記第３ユーザ経路が解放される。
本発明の第２態様の無線通信システムは、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイとを含む複数のゲートウェイと、ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備え、前記交換局は、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであるか否かを判定する交換局判定部と、前記ユーザ装置が、前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とに確立されている第１ユーザ経路および前記第２基地局と前記ユーザ装置とに確立されている第２ユーザ経路を含む論理セッションを介して通信を実行している場合であって、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定したときに、前記第２ユーザ経路を解放すると共に前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第３ユーザ経路を確立するように、前記第１基地局を制御する交換局制御部を備え、前記第１基地局は、前記交換局制御部による制御に基づき、前記第３ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御する第１基地局制御部を備え、さらに、前記交換局制御部は、前記第３ユーザ経路が確立されると、前記第１ユーザ経路を解放するように前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とを制御する。
本発明の好適な態様において、前記交換局制御部は、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定したときに、前記第２ユーザ経路を解放することを要求する第２ユーザ経路修正要求メッセージを前記第１基地局に送信し、前記第１基地局制御部は、前記第２ユーザ経路修正要求メッセージを受信すると、前記第２ユーザ経路を解放することを要求する無線設定メッセージを前記ユーザ装置に送信し、前記ユーザ装置は、前記無線設定メッセージを受信すると、前記第２ユーザ経路を解放し、前記第２ユーザ経路が解放されたことを示し前記第３ユーザ経路を確立することを要求する無線設定完了メッセージを前記第１基地局に送信するユーザ装置制御部を備え、前記第１基地局制御部は、当該第１基地局と前記ユーザ装置とに前記第３ユーザ経路を確立し、前記第３ユーザ経路が確立されたことを示す第２ユーザ経路修正応答メッセージを前記交換局に送信する。
本発明の好適な態様において、前記交換局制御部は、前記第２ユーザ経路修正応答メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路を含む前記論理セッションを解放することを要求するセッション削除要求メッセージを前記第２ゲートウェイに送信し、前記第２ゲートウェイは、前記セッション削除要求メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路を解放することを要求する第１ユーザ経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信する第２ゲートウェイ制御部を備え、前記第２基地局は、前記第１ユーザ経路解放要求メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路と前記第２ユーザ経路との関連付けを解消し、第１ユーザ経路解放応答メッセージを前記第２ゲートウェイに送信する第２基地局制御部を備え、前記第２ゲートウェイ制御部は、前記第１ユーザ経路解放応答メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路を解放する。
本発明の第１態様の制御方法は、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイとを含む複数のゲートウェイと、ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備える無線通信システムの制御方法であって、前記交換局において、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであるか否かを判定することと、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると判定された場合に、前記第２基地局から前記第２ゲートウェイへの上りリンクの第１ユーザ経路を確立するように前記第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御することと、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに無線経路である第２ユーザ経路を確立するように前記第１基地局と前記第２基地局とを制御することと、前記第１基地局において、前記交換局による制御に基づき、前記第２ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御することと、前記第２基地局において、前記第２ゲートウェイから前記第２基地局への下りリンクの第１ユーザ経路を確立するように当該第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御することとを備える。
本発明の第２態様の制御方法は、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局とを含む複数の基地局と、前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイとを含む複数のゲートウェイと、ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備える無線通信システムの制御方法であって、前記交換局において、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであるか否かを判定することと、前記ユーザ装置が、前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とに確立されている第１ユーザ経路および前記第２基地局と前記ユーザ装置とに確立されている第２ユーザ経路を含む論理セッションを介して通信を実行している場合であって、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであると判定されたときに、前記第２ユーザ経路を解放すると共に前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第３ユーザ経路を確立するように、前記第１基地局を制御することと、前記第１基地局において、前記交換局による制御に基づき、前記第３ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御することと、前記第３ユーザ経路が確立されると、前記第１ユーザ経路を解放するように前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とを制御することとを備える。
本発明によれば、第１基地局とは異なる新たな種別の第２基地局と、第２基地局に対応する第２ゲートウェイとを備える無線通信システムが実現される。特に、本発明の第１態様によれば、ユーザ装置が第２ゲートウェイを経由して通信を実行すべきと判定された場合に、通信に必要な第１ユーザ経路と第２ユーザ経路とが確立されるから、第２ゲートウェイを経由した通信が実現される。また、本発明の第２態様によれば、ユーザ装置が第１ゲートウェイを経由して通信を実行すべきと判定された場合に、通信に必要な第３ユーザ経路が確立されるから、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷを経由した通信が実現される。
本発明の第１実施形態に係る無線通信システムを示すブロック図である。 第１実施形態のＵプレーン経路の確立動作の一例を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 ユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第１基地局の構成を示すブロック図である。 第２基地局の構成を示すブロック図である。 交換局の構成を示すブロック図である。 第１ゲートウェイの構成を示すブロック図である。 第２ゲートウェイの構成を示すブロック図である。 第２実施形態のＵプレーン経路の確立動作の一例を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 無線通信システムの論理経路の状態を示す図である。 各基地局が形成するセルの構成を示す説明図である。 本発明の他の例に係る無線通信システムを示すブロック図である。
１． 第１実施形態
１（１）． 無線通信システムの構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線通信システムＣＳの構成を示すブロック図である。無線通信システムＣＳは、ユーザ装置ＵＥと、第１基地局ｅＮＢと、第２基地局ＰｈＮＢと、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷと、第２ゲートウェイＰｈＧＷと、交換局ＭＭＥとを備える。また、ネットワークＮＷは、無線通信システムＣＳが備える以上の要素のうちユーザ装置ＵＥ以外の要素を全て備える。
無線通信システムＣＳ内の要素は、所定のアクセス技術（Access Technology）、例えば３ＧＰＰ規格（Third Generation Partnership Project）に含まれるＬＴＥ／ＳＡＥ（Long Term Evolution / System Architecture Evolution）規格に従って通信を実行する。３ＧＰＰ規格に規定された用語に従うと、ユーザ装置ＵＥはUser Equipmentであり、第１基地局ｅＮＢはevolved Node Bであり、交換局ＭＭＥはMobile Management Entityであり、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷはSAE Gateway（System-Architecture-Evolution Gateway）である。本実施形態では、原則として、無線通信システムＣＳがＬＴＥ／ＳＡＥに従って動作する形態を例示して説明するが、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、必要な設計上の変更を施した上で、他のアクセス技術にも適用可能である。
第２基地局ＰｈＮＢは、第１基地局ｅＮＢとは異なる新たな種別の基地局である。第２ゲートウェイＰｈＧＷは、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷとは異なる新たな種別のゲートウェイである。第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷの詳細は後述される。
ユーザ装置ＵＥは、第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢと無線通信することが可能である。ユーザ装置ＵＥと各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）との無線通信の方式は任意である。例えば、下りリンクではＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が採用され得、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）が採用され得る。また、第１基地局ｅＮＢが用いる無線通信の方式と、第２基地局ＰｈＮＢが用いる無線通信の方式が異なる構成も採用可能である。
第１基地局ｅＮＢは、交換局ＭＭＥおよび第１ゲートウェイＳＡＥＧＷと接続される。第２基地局ＰｈＮＢは、交換局ＭＭＥおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷと接続される。交換局ＭＭＥは、第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢの他、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷと接続される。第１ゲートウェイＳＡＥＧＷは、第１基地局ｅＮＢおよび交換局ＭＭＥと接続される他、無線通信システムＣＳの外部ネットワークであるインターネットＩＮに接続される。第２ゲートウェイＰｈＧＷは、第２基地局ＰｈＮＢおよび交換局ＭＭＥと接続される他、インターネットＩＮに接続される。すなわち、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷの各々は、外部ネットワークとの接続点（アクセスポイント）として機能する。以上の接続は典型的には有線接続であるが、以上の接続の全部または一部が無線接続であってもよい。
１（２）． インタフェースおよび論理経路
図１において、実線がユーザ信号（音声データ、画像データ等のユーザデータを示す信号）の送受信に用いられる経路を示し、破線が制御信号の送受信に用いられる経路を示す。すなわち、実線はＵプレーン（ユーザプレーン，User Plane）のインタフェースを示し、破線はＣプレーン（制御プレーン，Control Plane）のインタフェースを示す。Ｕプレーンのインタフェースを介してＵプレーン経路が確立され、Ｃプレーンのインタフェースを介してＣプレーン経路が確立される。なお、図１に示される通り、ユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとの間にはＣプレーンのインタフェースが存在しない。
無線通信システムＣＳ内においては、論理的な経路であるベアラ（Bearer）を介して信号が送受信される。ベアラは、必要に応じて確立され解放される動的な論理経路である。例えば、Ｕプレーンに関して、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにデータ無線ベアラＤＲＢ１が確立される。第１基地局ｅＮＢと第１ゲートウェイＳＡＥＧＷにＳ１−ＵベアラＳ１Ｂが確立される。新たな要素である第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを介して確立されるベアラについては後述される。
無線通信システムＣＳ内のノードは、それぞれが固有の識別情報を有する。識別情報には、そのノードのＩＰアドレス、ＴＥＩＤ（トンネルエンドポイント識別子）、ネットワークアドレス等が含まれ得る。また、第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢの識別情報には、その基地局が形成するセルＣを識別するための物理セルＩＤ（Physical Cell ID）が含まれ得る。ＩＰアドレスは、無線通信システムＣＳ内でそのノードを一意に識別するアドレス値である。ＴＥＩＤは、ノード間を論理的に接続するベアラ（ＧＴＰトンネル）の端点を識別する識別子である。ネットワークアドレスは、無線通信システムＣＳが複数のサブネットに分割されている場合に、そのノードが属するサブネットを識別するアドレス値である。無線通信システムＣＳ内のノードは、他のノードの識別情報に基づいて他のノードを識別し、識別したノードと信号を送受信することが可能である。
１（３）． 第２基地局および第２ゲートウェイを介したＵプレーン経路の確立
図２を参照して、第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを介したＵプレーン経路の確立動作の一例を説明する。図２の動作を概説すると、ユーザ装置ＵＥは、当初、第１基地局ｅＮＢおよび第１ゲートウェイＳＡＥＧＷを介してインターネットＩＮと通信を実行している。その後、第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを介してＵプレーン経路が確立される。以上の動作が完了すると、ユーザ装置ＵＥは、確立されたＵプレーン経路を利用して、第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを経由してインターネットＩＮと通信を実行することが可能となる。
図３は、図２の動作の開始時における論理経路の状態を示す図である。Ｕプレーン経路については、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに第１データ無線ベアラＤＲＢ１が確立され、第１基地局ｅＮＢと第１ゲートウェイＳＡＥＧＷとにＳ１−ＵベアラＳ１Ｂが確立されている。他方、Ｃプレーン経路については、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとにシグナリング無線ベアラＳＲＢが確立され、第１基地局ｅＮＢと交換局ＭＭＥとに制御ベアラＳ１−ＭＭＥが確立され、第２基地局ＰｈＮＢと交換局とに制御ベアラＰｈ−ＭＭＥが確立され、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷと交換局ＭＭＥとに制御ベアラＳ１１が確立され、第２ゲートウェイＰｈＧＷと交換局ＭＭＥとに制御ベアラＰｈ−Ｓ１１が確立されている。論理経路の確立に関する制御メッセージは、以上のＣプレーン経路を通して送受信される。
１（３）−１． 上りリンクＰｈベアラの確立
ユーザ装置ＵＥは、第２ゲートウェイＰｈＧＷを経由して通信を実行することを要求するＰＤＮ接続要求メッセージ（PDN Connectivity Request message）を、第１基地局ｅＮＢを介して交換局ＭＭＥに送信する（S110）。ＰＤＮ接続要求メッセージには、外部ネットワークへの接続点となるゲートウェイのアクセスポイント名（Access Point Name，ＡＰＮ）が含まれる。したがって、本例のＰＤＮ接続要求メッセージには、第２ゲートウェイＰｈＧＷを示すアクセスポイント名が含まれる。
ユーザ装置ＵＥからＰＤＮ接続要求メッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、ＰＤＮ接続要求メッセージに含まれるアクセスポイント名に基づいて、そのユーザ装置ＵＥが実行する通信において経由すべきゲートウェイが第２ゲートウェイＰｈＧＷであると判定し、そのユーザ装置ＵＥと第２ゲートウェイＰｈＧＷとに割り当てられるべき論理セッション（ＥＰＳベアラ）の識別子（ＥＰＳベアラＩＤ）を生成する（S120）。後述するように、以上の論理セッションには、ユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとに確立される第２データ無線ベアラＤＲＢ２と、第２基地局ＰｈＮＢと第２ゲートウェイＰｈＧＷとに確立されるＰｈベアラＰｈＢとが含まれる。ステップS120の後、交換局ＭＭＥは、論理セッションをユーザ装置ＵＥに確立することを要求するセッション確立要求メッセージ（Create Session Request message）を第２ゲートウェイＰｈＧＷに送信する（S130）。
交換局ＭＭＥからセッション確立要求メッセージを受信すると、第２ゲートウェイＰｈＧＷは、ユーザ装置ＵＥにＩＰアドレスを割り当てると共に、上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＵのＴＥＩＤを生成する（S140）。なお、上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｕは、第２基地局ＰｈＮＢと第２ゲートウェイＰｈＧＷとに確立されるべきＰｈベアラＰｈＢのうち、上りリンク経路（第２基地局ＰｈＮＢから第２ゲートウェイＰｈＧＷへの経路）に相当する。そして、第２ゲートウェイＰｈＧＷは、ユーザ装置ＵＥのＩＰアドレス、ＥＰＳベアラＩＤ、および上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＵのＴＥＩＤを含むセッション確立応答メッセージ（Create Session Response message）を交換局ＭＭＥに送信する（S150）。以上の識別情報はＵプレーン経路の確立に使用される。
第２ゲートウェイＰｈＧＷからセッション確立応答メッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、第２データ無線ベアラＤＲＢ２を識別するデータ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤを生成した後、ＰｈベアラＰｈＢを確立することを要求するベアラ確立要求メッセージ（Bearer Setup Request message）を第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S160）。ベアラ確立要求メッセージは、交換局ＭＭＥが生成したデータ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤ、セッション確立応答メッセージに含まれる上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＵのＴＥＩＤ、および第２ゲートウェイＰｈＧＷのＩＰアドレスを含む。
交換局ＭＭＥからベアラ確立要求メッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、（ａ）メッセージに含まれるデータ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤを記憶し、（ｂ）下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＤのＴＥＩＤを生成し、（ｃ）メッセージに含まれる上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＵのＴＥＩＤを用いて上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｕを確立する（S170）。
図４は、上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｕが確立された後の論理経路の状態を示す。図４の状態において、第２基地局ＰｈＮＢは、上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｕを介して第２ゲートウェイＰｈＧＷに上りデータ信号（上りパケット）を送信することが可能である。ただし、図４の状態では、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとのＵプレーン経路は確立されていないから、ユーザ装置ＵＥは第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを介して通信を実行することはできない。
１（３）−２． 第２データ無線ベアラの確立
ステップS170が終了すると、第２基地局ＰｈＮＢは、ベアラ確立完了メッセージ（Bearer Setup Complete message）を交換局ＭＭＥに送信する（S180）。ベアラ確立完了メッセージは、データ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤおよび第２基地局ＰｈＮＢの無線設定を示すアクセス層設定メッセージ（AS-Configuration message）を含む。アクセス層設定メッセージには、ユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとが同期するために必要なランダムアクセスチャネル（Random Access Channel，ＲＡＣＨ）のタイミング情報等が含まれる。
第２基地局ＰｈＮＢからベアラ確立完了メッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、第２データ無線ベアラＤＲＢ２を確立することを要求するＵＥコンテキスト設定要求メッセージ（UE Context Setup Request message）を、ＰＤＮ接続応答メッセージ（PDN Connectivity Accept message）と共に第１基地局ｅＮＢに送信する（S190）。ＵＥコンテキスト設定要求メッセージおよびＰＤＮ接続応答メッセージは、それぞれ独立したメッセージとして送信されてもよいし、いずれか一方が他の一方に埋め込まれた形式のメッセージとして送信されてもよい。ＵＥコンテキスト設定要求メッセージは、データ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤ、アクセス層設定メッセージ、および上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＵのＴＥＩＤを含む。ＰＤＮ接続応答メッセージは、ユーザ装置ＵＥのＩＰアドレス、ＥＰＳベアラＩＤ、および第２ゲートウェイＰｈＧＷのアクセスポイント名を含む。
交換局ＭＭＥからＵＥコンテキスト設定要求メッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、第２基地局ＰｈＮＢに対する第２データ無線ベアラＤＲＢ２を確立することを要求する無線設定メッセージ（RRC Connection Reconfiguration message）をユーザ装置ＵＥに送信する（S200）。無線設定メッセージは、データ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤ、ＥＰＳベアラＩＤ、ユーザ装置ＵＥのＩＰアドレス、およびアクセス層設定メッセージを含む。
第１基地局ｅＮＢから無線設定メッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥは、無線設定メッセージに含まれるデータ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤを用いて、第２基地局ＰｈＮＢに対する第２データ無線ベアラＤＲＢ２を確立する（S210，S220）。より具体的には、ユーザ装置ＵＥは、アクセス層メッセージが示す情報（タイミング情報等）に基づいて、データ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤによって特定される第２基地局ＰｈＮＢに対して同期を実行し、ランダムアクセスチャネルを介して第２基地局ＰｈＮＢにアクセスする（S210）。以上の第２基地局ＰｈＮＢへのアクセスが成功すると、第２データ無線ベアラＤＲＢ２が確立される（S220）。第２データ無線ベアラＤＲＢ２が確立された後の論理経路の状態を、図５に示す。
第２データ無線ベアラＤＲＢ２が確立されると、ユーザ装置ＵＥは、無線設定完了メッセージ（RRC Connection Reconfiguration Complete message）を第１基地局ｅＮＢに送信する（S230）。無線設定完了メッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、ＵＥコンテキスト設定完了メッセージ（UE Context Setup Complete message）を、ＰＤＮ接続完了メッセージ（PDN Connectivity Complete message）と共に交換局ＭＭＥに送信する（S240）。
１（３）−３． 下りリンクＰｈベアラの確立
第２データ無線ベアラＤＲＢ２が確立されると、第２基地局ＰｈＮＢは、上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＵのＴＥＩＤと下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＤのＴＥＩＤとの各々と、データ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤを関連付ける（S250）。以上の関連付けにより、ＰｈベアラＰｈＢと第２データ無線ベアラＤＲＢ２とが関連付けられる。なお、以上から理解されるように、ベアラ同士の関連付けは識別子（ＴＥＩＤ，ＤＲＢＩＤ）同士を関連付けることにより実行される。したがって、あるベアラ自体が確立されていなくても、その確立されるべきベアラの識別子が既に生成されていれば、その確立されるべきベアラを他のベアラに関連付けることが可能である。ステップS250の時点では、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄ自体はまだ確立されていないが、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＤのＴＥＩＤは第２基地局ＰｈＮＢにより既に生成されている。したがって、第２基地局ＰｈＮＢは、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄを第２データ無線ベアラＤＲＢ２に関連付けることが可能であると理解できる。
ステップS250が終了すると、第２基地局ＰｈＮＢは、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄを確立することを要求するローカル接続要求メッセージ（Create eLA (enhanced Local Access) Session Request message）を第２ゲートウェイＰｈＧＷに送信する（S260）。ローカル接続要求メッセージは、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＤのＴＥＩＤを含む。第２基地局ＰｈＮＢからローカル接続要求メッセージを受信すると、第２ゲートウェイＰｈＧＷは、メッセージに含まれる下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＤのＴＥＩＤを用いて下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄを確立する（S270）。下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄが確立された後の論理経路の状態を、図６に示す。
ステップS270が終了すると、第２ゲートウェイＰｈＧＷは、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄが確立されたことを示すローカル接続応答メッセージ（Create eLA session Response message）を第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S280）。送信されたローカル接続応答メッセージが成功裏に第２基地局ＰｈＮＢに受信されると、ＰｈベアラＰｈＢが確立される（S290）。ＰｈベアラＰｈＢが確立された後の論理経路の状態を、図７に示す。図７の状態において、ユーザ装置ＵＥは、第２データ無線ベアラＤＲＢ２およびＰｈベアラＰｈＢを介して（すなわち、第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを経由して）、インターネットＩＮとデータ信号を送受信することが可能である。
１（３）−４． 第１データ無線ベアラの解放
ＰｈベアラＰｈＢの確立が完了すると、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに確立されている第１データ無線ベアラＤＲＢ１が解放される（S300）。第１データ無線ベアラＤＲＢ１が解放された後の論理経路の状態を、図８に示す。第１データ無線ベアラＤＲＢ１の解放動作は、任意の手順にて実行され得る。例えば、ＰｈベアラＰｈＢが確立されたことを示すメッセージを第２基地局ＰｈＮＢが交換局ＭＭＥに送信し、交換局ＭＭＥが第１基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御して第１データ無線ベアラＤＲＢ１を解放してもよい。また、図２１に示すように、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとが接続されている場合には、第２基地局ＰｈＮＢが直接的にＰｈベアラＰｈＢが確立されたことを示すメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信し、第１基地局ｅＮＢが自局およびユーザ装置ＵＥを制御して第１データ無線ベアラＤＲＢ１を解放してもよい。なお、第１データ無線ベアラＤＲＢ１が解放されず、第１基地局ｅＮＢを経由してインターネットＩＮに接続する経路と、第２基地局ＰｈＮＢを経由してインターネットＩＮに接続する経路とが併存する構成も採用可能である。
ステップS300において第１データ無線ベアラＤＲＢ１が解放されても、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに確立されているシグナリング無線ベアラＳＲＢは解放されない。前述の通り、ユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとにはＣプレーン経路（シグナリング無線ベアラＳＲＢ）が確立されない。したがって、ユーザ装置ＵＥとネットワークＮＷ側とが制御信号を送受信するための経路が確保されていることが好ましいからである。
１（４）． 各要素の構成
１（４）−１． ユーザ装置の構成
図９は、第１実施形態に係るユーザ装置ＵＥの構成を示すブロック図である。ユーザ装置ＵＥは、無線通信部１１０と制御部１２０と記憶部１３０とを備える。音声・映像等を出力する出力装置およびユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。無線通信部１１０は、第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢと無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号（電波）を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号（電波）に変換して送信する送信回路とを含む。
制御部１２０は、通信制御部１２２とデータ送受信部１２４とを備える。通信制御部１２２は、ユーザ装置ＵＥと各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）との通信を制御する要素であり、無線通信部１１０を介して第１基地局ｅＮＢと制御信号（制御メッセージ）を送受信する。すなわち、通信制御部１２２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、通信制御部１２２は、受信した無線設定メッセージに基づいてデータ無線ベアラＤＲＢを確立した後、無線設定完了メッセージを送信する。データ送受信部１２４は、データ信号を処理するための要素であり、データ無線ベアラＤＲＢ（ＤＲＢ１，ＤＲＢ２）を介して各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）とユーザ信号を送受信する。すなわち、データ送受信部１２４はＵプレーン上の通信を実行する。制御部１２０および制御部１２０に含まれる以上の要素は、ユーザ装置ＵＥ内の不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部１３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。記憶部１３０は、以上のコンピュータプログラムの他、通信制御に関する情報、例えば、無線接続先である基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）のデータ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤを記憶する。
１（４）−２． 第１基地局の構成
図１０は、第１実施形態に係る第１基地局ｅＮＢの構成を示すブロック図である。第１基地局ｅＮＢは、無線通信部２１０とネットワーク通信部２２０と制御部２３０と記憶部２４０とを備える。無線通信部２１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、ユーザ装置ＵＥの無線通信部１１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部２２０は、ネットワークＮＷ内の他ノード（交換局ＭＭＥ、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、他ノードと電気信号を送受信する。
制御部２３０は、通信制御部２３２とデータ送受信部２３４とを備える。通信制御部２３２は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいてユーザ装置ＵＥの無線リソースを制御する要素であり、制御ベアラＳ１−ＭＭＥを介して交換局ＭＭＥと制御信号を送受信し、シグナリング無線ベアラＳＲＢを介してユーザ装置ＵＥと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部２３２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、通信制御部２３２は、交換局ＭＭＥから受信したＵＥコンテキスト設定要求メッセージに基づいて、データ無線ベアラＤＲＢを確立するようにユーザ装置ＵＥを制御する。また、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとが接続される場合、通信制御部２３２は、ネットワーク通信部２２０を介して第２基地局ＰｈＮＢとも制御信号を送受信し得る。データ送受信部２３４は、第１データ無線ベアラＤＲＢ１を介してユーザ装置ＵＥとユーザ信号を送受信（中継）すると共に、Ｓ１−ＵベアラＳ１Ｂを介して第１ゲートウェイＳＡＥＧＷとユーザ信号を送受信（中継）する。すなわち、データ送受信部２３４はＵプレーン上の通信を実行する。制御部２３０および制御部２３０に含まれる以上の要素は、第１基地局ｅＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部２４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。記憶部２４０は、以上のコンピュータプログラムの他、通信制御に関する情報、例えば、接続先であるユーザ装置ＵＥおよび第１ゲートウェイＳＡＥＧＷの識別情報を記憶する。
１（４）−３． 第２基地局の構成
図１１は、第１実施形態に係る第２基地局ＰｈＮＢの構成を示すブロック図である。第２基地局ＰｈＮＢは、無線通信部３１０とネットワーク通信部３２０と制御部３３０と記憶部３４０とを備える。無線通信部３１０は、ユーザ装置ＵＥと無線通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢの無線通信部２１０と同様の構成を有する。ネットワーク通信部３２０は、ネットワークＮＷ内の他ノード（交換局ＭＭＥ、第２ゲートウェイＰｈＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。
制御部３３０は、通信制御部３３２とデータ送受信部３３４とを備える。通信制御部３３２は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）または自らの判断に基づいて他ノードとの通信（例えば、Ｕプレーン経路の確立）を制御する要素であり、ネットワーク通信部３２０を介して交換局ＭＭＥおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部３３２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、通信制御部３３２は、交換局ＭＭＥから受信したベアラ確立要求メッセージに基づいて上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｕを確立したり、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄの確立を要求するローカル接続要求メッセージを第２ゲートウェイＰｈＧＷに送信したりする。なお、通信制御部３３２は、ユーザ装置ＵＥに対して制御信号を送信しない（すなわち、ユーザ装置ＵＥの無線リソース制御を実行しない）。また、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとが接続される場合、通信制御部３３２は、ネットワーク通信部３２０を介して第１基地局ｅＮＢとも制御信号を送受信し得る。データ送受信部３３４は、第２データ無線ベアラを介してユーザ装置ＵＥとユーザ信号を送受信（中継）すると共に、ＰｈベアラＰｈＢを介して第２ゲートウェイＰｈＧＷとユーザ信号を送受信（中継）する。すなわち、データ送受信部３３４はＵプレーン上の通信を実行する。制御部３３０および制御部３３０に含まれる以上の要素は、第２基地局ＰｈＮＢ内の不図示のＣＰＵが、記憶部３４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。記憶部３４０は、以上のコンピュータプログラムの他、通信制御に関する情報、例えば、接続先であるユーザ装置ＵＥおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷの識別情報を記憶する。
１（４）−４． 交換局の構成
図１２は、第１実施形態に係る交換局ＭＭＥの構成を示すブロック図である。交換局ＭＭＥは、ネットワーク通信部４１０と制御部４２０と記憶部４３０とを備える。ネットワーク通信部４１０は、ネットワークＮＷ内の他ノード（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷ、第２ゲートウェイＰｈＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。
制御部４２０は、判定部４２２と通信制御部４２４とを備える。判定部４２２は、ユーザ装置ＵＥが通信を実行すべきゲートウェイＧＷを判定するための要素であり、例えば、前述のステップS120において、ＰＤＮ接続要求メッセージに基づいて、ユーザ装置ＵＥが第２ゲートウェイＰｈＧＷを経由して通信を実行すべきと判断する。通信制御部４２４は、ノード間の論理経路（特にＵプレーン経路）の確立を制御する要素であり、第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷ、第２ゲートウェイＰｈＧＷ等とネットワーク通信部４１０を介して前述のような制御信号を送受信する。すなわち、制御部４２０は、Ｃプレーン上の通信を実行してノード間の論理経路の確立を制御する。なお、交換局ＭＭＥ（制御部４２０）はＵプレーン上の通信を実行しない。制御部４２０は、交換局ＭＭＥ内の不図示のＣＰＵが、記憶部４３０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。記憶部４３０は、以上のコンピュータプログラムの他、通信制御に関する情報、例えば、接続先である基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）およびゲートウェイ（ＳＡＥＧＷ，ＰｈＧＷ）の識別情報を記憶する。
１（４）−５． 第１ゲートウェイの構成
図１３は、第１実施形態に係る第１ゲートウェイＳＡＥＧＷの構成を示すブロック図である。第１ゲートウェイＳＡＥＧＷは、ネットワーク通信部５１０と外部ネットワーク通信部５２０と制御部５３０と記憶部５４０とを備える。ネットワーク通信部５１０は、ネットワーク内の他ノード（第１基地局ｅＮＢ、交換局ＭＭＥ等）と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。外部ネットワーク通信部５２０は、インターネットＩＮと通信を実行するための要素であり、必要に応じて電気信号（データ信号）のプロトコル変換を実行する。
制御部５３０は、通信制御部５３２とデータ送受信部５３４とを備える。通信制御部５３２は、無線通信システムＣＳの通信制御を実行する要素であり、交換局ＭＭＥ等とネットワーク通信部５１０を介して制御信号を送受信する。データ送受信部５３４は、ネットワーク通信部５１０を介して受信したユーザ装置ＵＥ発のデータ信号を、外部ネットワーク通信部５２０を介してインターネットＩＮ（インターネットＩＮ内の外部サーバ）に送信（中継）するとともに、外部ネットワーク通信部５２０を介してインターネットＩＮ（インターネットＩＮ内の外部サーバ）から受信したデータ信号を、ネットワーク通信部５１０を介してユーザ装置ＵＥに送信（中継）する。制御部５３０及び制御部５３０に含まれる以上の各要素は、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷ内の不図示のＣＰＵが、記憶部５４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。記憶部５４０は、以上のコンピュータプログラムの他、通信制御に関する情報、例えば、接続先である第１基地局ｅＮＢおよび交換局ＭＭＥの識別情報を記憶する。
１（４）−６． 第２ゲートウェイの構成
図１４は、第１実施形態に係る第２ゲートウェイＰｈＧＷの構成を示すブロック図である。第２ゲートウェイＰｈＧＷは、ネットワーク通信部６１０と外部ネットワーク通信部６２０と制御部６３０と記憶部６４０とを備える。ネットワーク通信部６１０は、ネットワークＮＷ内の他ノード（第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ等）と通信を実行するための要素であり、第１基地局ｅＮＢのネットワーク通信部２２０と同様の構成を有する。外部ネットワーク通信部６２０は、インターネットＩＮと通信を実行するための要素であり、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷの外部ネットワーク通信部５２０と同様の構成を有する。
制御部６３０は、通信制御部６３２とデータ送受信部６３４とを備える。通信制御部６３２は、他ノード（交換局ＭＭＥ、第２基地局ＰｈＮＢ等）からの指示（制御メッセージ）または自らの判断に基づいて他ノードとの通信（例えば、Ｕプレーン経路の確立）を制御する要素であり、ネットワーク通信部６１０を介して交換局ＭＭＥおよび第２基地局ＰｈＮＢと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部６３２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、通信制御部６３２は、交換局ＭＭＥから受信したセッション確立要求メッセージに基づいて上りリンクＰｈベアラＰｈＢ−ＵのＴＥＩＤを生成し、セッション確立応答メッセージに搭載して交換局ＭＭＥに送信する。また、例えば、通信制御部６３２は、第２基地局ＰｈＮＢから受信したローカル接続要求メッセージに基づいて下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄを確立する。データ送受信部６３４は、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷのデータ送受信部５３４と同様の構成要素であり、ユーザ装置ＵＥとインターネットＩＮとの間のデータ信号の送受信を中継する。制御部６３０及び制御部６３０に含まれる以上の各要素は、第２ゲートウェイＰｈＧＷ内の不図示のＣＰＵが、記憶部６４０に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。記憶部６４０は、以上のコンピュータプログラムの他、通信制御に関する情報、例えば、接続先である第２基地局ＰｈＮＢおよび交換局ＭＭＥの識別情報を記憶する。
１（５）． 本実施形態の効果
以上に説明した第１実施形態によれば、第１基地局ｅＮＢとは異なる新たな種別の第２基地局ＰｈＮＢと、第２基地局ＰｈＮＢに対応する第２ゲートウェイＰｈＧＷとを備える無線通信システムＣＳが実現される。以上の構成によれば、ユーザ装置ＵＥが第２ゲートウェイＰｈＧＷを経由して通信を実行すべきと判定された場合に、通信に必要な第２データ無線ベアラＤＲＢ２とＰｈベアラＰｈＢとが確立される。したがって、第２ゲートウェイＰｈＧＷを経由した通信が実現される。
交換局ＭＭＥは、第２基地局ＰｈＮＢに対する第２データ無線ベアラＤＲＢ２の確立を、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥに要求する。したがって、以上の構成においては、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間にＣプレーン経路（シグナリング無線ベアラＳＲＢ）が存在しないにも関わらず、第２基地局ＰｈＮＢに対するＵプレーン経路（第２データ無線ベアラＤＲＢ２）が確立される。
２． 第２実施形態
本発明の第２実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第１実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
２（１）． 第１基地局を介したＵプレーン経路の確立
図１５を参照して、第１基地局ｅＮＢを介したＵプレーン経路の確立動作の一例を説明する。図１５の動作を概説すると、ユーザ装置ＵＥは、当初、第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを介してインターネットＩＮと通信を実行している。その後、第１基地局ｅＮＢを介してＵプレーン経路（第１データ無線ベアラＤＲＢ１）が確立される。ユーザ装置ＵＥは、確立されたＵプレーン経路を利用して、第１基地局ｅＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを経由してインターネットＩＮと通信を実行することが可能となる。
図１６は、図１５の動作の開始時における論理経路の状態を示す図である。Ｕプレーン経路については、ユーザ装置ＵＥと第２基地局ＰｈＮＢとに第２データ無線ベアラＤＲＢ２が確立され、第２基地局ＰｈＮＢと第２ゲートウェイＰｈＧＷとにＰｈベアラＰｈＢが確立されている。すなわち、ユーザ装置ＵＥと第２ゲートウェイＰｈＧＷとに、第２データ無線ベアラＤＲＢ２およびＰｈベアラＰｈＢを含む論理セッション（ＥＰＳベアラ）が確立されている。また、第１基地局ｅＮＢと第１ゲートウェイＳＡＥＧＷとにＳ１−ＵベアラＳ１Ｂが確立されている。以上のＳ１−ＵベアラＳ１Ｂは、図１５の動作の開始時にはユーザ装置ＵＥの通信に利用されていない。他方、Ｃプレーン経路については、前述の図３の説明と同様に確立されている。以上から理解されるように、図１５の動作（第２実施形態の動作）の開始時の論理経路の状態は、図２の動作（第１実施形態の動作）の終了時の状態（図８）と同様である。
２（１）−１． 第２データ無線ベアラの解放と第１データ無線ベアラの確立
ユーザ装置ＵＥは、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷを経由して通信を実行することを要求するＰＤＮ接続要求メッセージ（PDN Connectivity Request message）を、第１基地局ｅＮＢを介して交換局ＭＭＥに送信する（S410）。第１実施形態と同様に、ＰＤＮ接続要求メッセージには、外部ネットワークへの接続点となるゲートウェイのアクセスポイント名が含まれる。したがって、本例のＰＤＮ接続要求メッセージには、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷを示すアクセスポイント名が含まれる。
ユーザ装置ＵＥからＰＤＮ接続要求メッセージを受信すると、交換局ＭＭＥ（判定部４２２）は、ＰＤＮ接続要求メッセージに含まれるアクセスポイント名に基づいて、そのユーザ装置ＵＥが実行する通信において経由すべきゲートウェイが第１ゲートウェイＳＡＥＧＷであると判定する。そして、交換局ＭＭＥ（通信制御部４２４）が、そのユーザ装置ＵＥを介して確立されている第２データ無線ベアラＤＲＢ２を解放し、そのユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに第１データ無線ベアラＤＲＢ１を確立することを決定する（S420）。ステップS420の後、交換局ＭＭＥ（通信制御部４２４）は、第２データ無線ベアラＤＲＢ２を解放することを要求する無線ベアラ修正要求メッセージ（Modify Radio Bearer Request message）を、ＰＤＮ接続応答メッセージ（PDN Connectivity Accept message）と共に第１基地局ｅＮＢに送信する（S430）。
交換局ＭＭＥから無線ベアラ修正要求メッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢ（通信制御部２３２）は、第２データ無線ベアラＤＲＢ２を解放することを要求する無線設定メッセージ（RRC Connection Reconfiguration message）を、ユーザ装置ＵＥに送信する（S440）。第１基地局ｅＮＢから無線設定メッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥ（通信制御部１２２）は、第２データ無線ベアラＤＲＢ２を解放する（S450）。第２データ無線ベアラＤＲＢ２が解放された後の論理経路の状態を、図１７に示す。
ステップS450の後、ユーザ装置ＵＥ（通信制御部１２２）は、第２データ無線ベアラＤＲＢ２が解放されたことを示し第１データ無線ベアラＤＲＢ１を確立することを要求する無線設定完了メッセージ（RRC Connection Reconfiguration Complete message）を、第１基地局ｅＮＢに送信する（S460）。ユーザ装置ＵＥから無線設定完了メッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢ（通信制御部２３２）は、ユーザ装置ＵＥと第１基地局ｅＮＢとに第１データ無線ベアラＤＲＢ１を確立する。より具体的には、第１基地局ｅＮＢ（通信制御部２３２）は、第１データ無線ベアラＤＲＢ１に対応するデータ無線ベアラ識別子ＤＲＢＩＤをＳ１−ＵベアラＳ１Ｂに関連付ける（S470）ことにより、第１データ無線ベアラＤＲＢ１を確立する（S480）。第１データ無線ベアラＤＲＢ１が確立された後の論理経路の状態を、図１８に示す。
第１データ無線ベアラＤＲＢ１が確立されると、第１基地局ｅＮＢ（通信制御部２３２）は、無線ベアラ修正応答メッセージ（Modify Radio Bearer Response message）を、ＰＤＮ接続完了メッセージ（PDN Connectivity Complete message）と共に交換局ＭＭＥに送信する（S490）。
２（１）−２． Ｐｈベアラの解放
無線ベアラ修正応答メッセージを受信すると、交換局ＭＭＥ（通信制御部４２４）は、ＰｈベアラＰｈＢを含む論理セッション（ＥＰＳベアラ）を解放することを要求するセッション削除要求メッセージ（Delete eLA Session Request message）を、第２ゲートウェイＰｈＧＷに送信する（S500）。セッション削除要求メッセージを受信すると、第２ゲートウェイＰｈＧＷ（通信制御部６３２）は、ＰｈベアラＰｈＢを解放することを要求するアクセスベアラ解放要求メッセージ（Release Access Bearer Request message）を、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S510）。
アクセスベアラ解放要求メッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢ（通信制御部３３２）は、ＰｈベアラＰｈＢと第２データ無線ベアラＤＲＢ２との関連付けを解消し（S520）、アクセスベアラ解放完了メッセージ（Release Access Bearer Complete message）を第２ゲートウェイＰｈＧＷに送信する（S530）。アクセスベアラ解放完了メッセージを受信すると、第２ゲートウェイＰｈＧＷ（通信制御部６３２）は、ＰｈベアラＰｈＢを解放し、論理セッション（ＥＰＳベアラ）を解放する（S540）。ＰｈベアラＰｈＢが解放された後の論理経路の状態を、図１９に示す。
ステップS540が完了すると、第２ゲートウェイＰｈＧＷ（通信制御部６３２）は、ＰｈベアラＰｈＢおよび論理セッションが解放されたことを示すセッション削除応答メッセージ（Delete eLA Session Response message）を、交換局ＭＭＥに送信する（S550）。
２（２）． 本実施形態の効果
以上に説明した第２実施形態によれば、第１基地局ｅＮＢとは異なる新たな種別の第２基地局ＰｈＮＢと、第２基地局ＰｈＮＢに対応する第２ゲートウェイＰｈＧＷとを備える無線通信システムＣＳが実現される。以上の構成によれば、ユーザ装置ＵＥが第１ゲートウェイＳＡＥＧＷを経由して通信を実行すべきと判定された場合に、通信に必要な第１データ無線ベアラＤＲＢ１が確立される。したがって、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷを経由した通信が実現される。
３． 変形例
以上の実施の形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
３（１）． 変形例１
以上の実施形態では、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷは、３ＧＰＰ規格に規定されるSAE Gatewayである。３ＧＰＰ規格に規定されるように、SAE GatewayはServing Gatewayの機能およびPacket-Data-Network Gatewayの機能を含む要素であり、Serving GatewayとPacket-Data-Network Gatewayとが別々に設けられてもよい。したがって、以上の実施形態において、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷが、複数の装置（例えば、１台のServing Gateway装置および１台のPacket-Data-Network Gateway）として構成されてもよい。
３（２）． 変形例２
第１実施形態では、１つのＰｈベアラＰｈＢが確立される。以上のベアラ確立は、新たにＰｈベアラＰｈＢが確立される際にも採用可能であるし、既にＰｈベアラＰｈＢが確立されている場合において、さらに新たなＰｈベアラＰｈＢが確立される際にも採用可能である。また、第１実施形態では、第１データ無線ベアラＤＲＢ１が確立されていることが前提となっているが、いずれのデータ無線ベアラＤＲＢも確立されていない場合にも、第１実施形態のデータ無線ベアラ確立が適用され得る。
３（３）． 変形例３
第１実施形態では、ユーザ装置ＵＥがＰＤＮ接続要求メッセージを交換局ＭＭＥに送信することにより、第２基地局ＰｈＮＢおよび第２ゲートウェイＰｈＧＷを介したＵプレーン経路の確立が開始する。以上の形態では、任意のイベントに基づいてＰＤＮ接続要求メッセージの送信がトリガされ得る。例えば、ユーザ装置ＵＥと無線接続中の第１基地局ｅＮＢは、そのユーザ装置ＵＥから受信した測定報告メッセージ（Measurement Report message）に基づいて、第２基地局ＰｈＮＢへのハンドオーバ指示（RRC Connection Reconfiguration message）をそのユーザ装置ＵＥに送信し得る。ユーザ装置ＵＥは、以上のハンドオーバ指示をトリガとして、第２ゲートウェイＰｈＧＷを示すアクセスポイント名を含んだＰＤＮ接続要求メッセージを交換局ＭＭＥに送信し得る。また、ユーザ装置ＵＥ以外のノードが、第１実施形態のＵプレーン経路の確立をトリガしてもよい。例えば、交換局ＭＭＥが、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷの輻輳をトリガとして、第１実施形態のＵプレーン経路の確立を開始することを判断してもよい。すなわち、第１実施形態のＵプレーン経路の確立の開始となるトリガは任意である。第２実施形態のＵプレーン経路の確立の開始についても同様である。
３（４）． 変形例４
第１実施形態において、下りリンクＰｈベアラＰｈＢ−Ｄの確立動作（ステップS250以降）が、第２データ無線ベアラＤＲＢ２の確立後ではなく、ベアラ確立要求メッセージの受信後（ステップS160の後）に開始してもよい。以上の場合には、ステップS170からステップS240までの動作と、ステップS250からステップS290までの動作が並行して実行され得る。したがって、より迅速に第１実施形態のＵプレーン経路の確立が実現される。
３（５）． 変形例５
以上の実施形態においては、様々な名称の制御メッセージ（例えば、ベアラ確立要求メッセージ、アクセスベアラ解放完了メッセージ等）が用いられる。しかし、各制御メッセージの名称は任意であることは当然に理解される。各制御メッセージは、同等の機能を有する任意の制御信号を包摂する概念である。
３（６）． 変形例６
以上の実施形態では、各基地局（ｅＮＢ，ＰｈＮＢ）がその周囲に形成するセルＣ（電波が有効に到達する範囲）の大きさは任意である。例えば、第１基地局ｅＮＢの無線送信能力（平均送信電力、最大送信電力等）が第２基地局ＰｈＮＢの無線送信能力と比較して大きく、第１基地局ｅＮＢが形成するセル（マクロセルＣ１）の大きさが第２基地局ＰｈＮＢが形成するセル（スモールセルＣ２）の大きさを上回る構成が採用され得る。以上の構成においては、例えば、図２０に示すように、スモールセルＣ２がマクロセルＣ１の内部に重層的に形成される（オーバレイされる）と好適である（作図の便宜上、マクロセルＣ１が示される平面とスモールセルＣ２が示される平面とが相違しているが、実際には、同一の平面（地表等）上にマクロセルＣ１とスモールセルＣ２とが重畳され得る）。一方で、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとが略同一の大きさのセルＣを形成する構成も採用可能である。
３（７）． 変形例７
第１基地局ｅＮＢが送信する電波の周波数帯と第２基地局ＰｈＮＢが送信する電波の周波数帯とが相違する構成も採用可能である。例えば、第１基地局ｅＮＢが第１周波数帯（例えば、２ＧＨｚ帯）を用いて無線通信し、第２基地局ＰｈＮＢが第１周波数帯より高い第２周波数帯（例えば、３．５ＧＨｚ帯）を用いて無線通信する構成を想定する。周波数が高いほど伝搬損失が大きくなることから、第２周波数帯を用いた無線通信よりも第１周波数帯を用いた無線通信の方が安定性が高い場合が多い。以上の実施形態にて説明した通り、ユーザ装置ＵＥとの制御信号（制御メッセージ）の送受信（Ｃプレーンの通信）は第１基地局ｅＮＢが実行する。したがって、この変形例の構成を採用すれば、より安定性の高い第１周波数帯にて制御信号の送受信（Ｃプレーンの通信）が実行されるので、より確実なユーザ装置ＵＥの制御が実現され得る。
３（８）． 変形例８
以上の実施形態においては、第１基地局ｅＮＢは、３ＧＰＰ規格に規定されるevolved Node Bである。しかし、第１基地局ｅＮＢは任意の無線基地局であり得る。例えば、第１基地局ｅＮＢが前述のスモールセルＣ２を形成する基地局であってもよい。
３（９）． 変形例９
以上の実施形態では、第２基地局ＰｈＮＢはユーザ装置ＵＥと制御信号を送受信しない。しかしながら、第２基地局ＰｈＮＢが下位レイヤ（例えば、Ｌ１レイヤ，Ｌ２レイヤ）の制御信号を送受信可能な構成も採用可能である。以上の構成においても、第２基地局ＰｈＮＢは、無線リソース制御に関する信号（ＲＲＣレイヤの制御信号）を送受信しない。
３（１０）． 変形例１０
ユーザ装置ＵＥは、第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢと無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ装置ＵＥは、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、ＵＭＰＣ（Ultra-Mobile Personal Computer）でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
３（１１）． 変形例１１
無線通信システムＣＳ内の各要素（ユーザ装置ＵＥ、第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ、第１ゲートウェイＳＡＥＧＷ、第２ゲートウェイＰｈＧＷ）においてＣＰＵが実行する各機能は、ＣＰＵの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
ＵＥ……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……制御部、１２２……通信制御部、１２４……データ送受信部、１３０……記憶部、ｅＮＢ……第１基地局、２１０……無線通信部、２２０……ネットワーク通信部、２３０……制御部、２３２……通信制御部、２３４……データ送受信部、２４０……記憶部、ＰｈＮＢ……第２基地局、３１０……無線通信部、３２０……ネットワーク通信部、３３０……制御部、３３２……通信制御部、３３４……データ送受信部、３４０……記憶部、ＭＭＥ……交換局、４１０……ネットワーク通信部、４２０……制御部、４２２……判定部、４２４……通信制御部、４３０……記憶部、ＳＡＥＧＷ……第１ゲートウェイ、５１０……ネットワーク通信部、５２０……外部ネットワーク通信部、５３０……制御部、５３２……通信制御部、５３４……データ送受信部、５４０……記憶部、ＰｈＧＷ……第２ゲートウェイ、６１０……ネットワーク通信部、６２０……外部ネットワーク通信部、６３０……制御部、６３２……通信制御部、６３４……データ送受信部、６４０……記憶部、Ｃ……セル、Ｃ１……マクロセル、Ｃ２……スモールセル、ＣＳ……無線通信システム、ＤＲＢ（ＤＲＢ１，ＤＲＢ２）……データ無線ベアラ、ＤＲＢＩＤ……データ無線ベアラ識別子、ＧＷ……ゲートウェイ、ＩＮ……インターネット、ＮＷ……ネットワーク、Ｐｈ−ＭＭＥ，Ｐｈ−Ｓ１１，Ｓ１−ＭＭＥ，Ｓ１１……制御ベアラ、ＰｈＢ……Ｐｈベアラ、ＰｈＢ−Ｄ……下りリンクＰｈベアラ、ＰｈＢ−Ｕ……上りリンクＰｈベアラ、Ｓ１Ｂ……Ｓ１−Ｕベアラ、ＳＲＢ……シグナリング無線ベアラ。

Claims (10)

  1. ユーザ装置と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局と
    を含む複数の基地局と、
    前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、
    前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイと
    を含む複数のゲートウェイと、
    ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備え、
    前記交換局は、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであるか否かを判定する交換局判定部と、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定した場合に、前記第２基地局から前記第２ゲートウェイへの上りリンクの第１ユーザ経路を確立するように前記第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御し、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに無線経路である第２ユーザ経路を確立するように前記第１基地局と前記第２基地局とを制御する交換局制御部を備え、
    前記第１基地局は、
    前記交換局制御部による制御に基づき、前記第２ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御する第１基地局制御部を備え、
    前記第２基地局は、
    前記第２ゲートウェイから前記第２基地局への下りリンクの第１ユーザ経路を確立するように当該第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御する第２基地局制御部を有する
    無線通信システム。
  2. 前記交換局制御部は、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定した場合に、前記第１ユーザ経路および前記第２ユーザ経路を含む論理セッションを前記ユーザ装置に確立することを要求するセッション確立要求メッセージを前記第２ゲートウェイに送信し、
    前記第２ゲートウェイは、
    前記交換局から前記セッション確立要求メッセージを受信すると、前記上りリンクの前記第１ユーザ経路を識別する上り経路識別子を生成し、
    前記上り経路識別子を含むセッション確立応答メッセージを前記交換局に送信する第２ゲートウェイ制御部を備え、
    前記交換局制御部は、
    前記第２ゲートウェイから前記セッション確立応答メッセージを受信すると、前記第２ユーザ経路を識別する無線経路識別子を生成し、
    前記無線経路識別子と前記セッション確立応答メッセージに含まれる前記上り経路識別子とを含み、前記第１ユーザ経路を確立することを要求する第１ユーザ経路確立要求メッセージを前記第２基地局に送信し、
    前記第２基地局制御部は、
    前記第１ユーザ経路確立要求メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路確立要求メッセージに含まれる前記無線経路識別子を記憶し、
    前記下りリンクの前記第１ユーザ経路を識別する下り経路識別子を生成し、
    前記第１ユーザ経路確立要求メッセージに含まれる前記上り経路識別子を用いて前記上りリンクの前記第１ユーザ経路を確立し、前記無線経路識別子を含む第１ユーザ経路確立完了メッセージを前記交換局に送信する
    請求項１の無線通信システム。
  3. 前記交換局制御部は、
    前記第２基地局から前記第１ユーザ経路確立完了メッセージを受信すると、前記無線経路識別子を含み前記第２ユーザ経路を確立することを要求する第２ユーザ経路確立要求メッセージを前記第１基地局に送信し、
    前記第１基地局制御部は、
    前記交換局から前記第２ユーザ経路確立要求メッセージを受信すると、前記無線経路識別子を含み、前記ユーザ装置と前記第２基地局とに前記第２ユーザ経路を確立することを要求する無線設定メッセージを前記ユーザ装置に送信し、
    前記ユーザ装置は、
    前記第１基地局から前記無線設定メッセージを受信すると、当該無線設定メッセージに含まれる前記無線経路識別子を用いて前記第２ユーザ経路を確立するユーザ装置制御部を備える
    請求項２の無線通信システム。
  4. 前記第２基地局制御部は、
    前記第１ユーザ経路確立要求メッセージを受信すると、または、前記第２ユーザ経路が確立されると、
    前記上り経路識別子と前記無線経路識別子とを関連付けると共に、前記下り経路識別子と前記無線経路識別子とを関連付けることにより、前記第１ユーザ経路と前記第２ユーザ経路とを関連付け、
    前記下り経路識別子を含み、前記下りリンクの前記第１ユーザ経路を確立することを要求するローカル接続要求メッセージを前記第２ゲートウェイに送信し、
    前記第２ゲートウェイ制御部は、
    前記第２基地局から前記ローカル接続要求メッセージを受信すると、前記下り経路識別子を用いて前記下りリンクの前記第１ユーザ経路を確立し、
    前記下りリンクの前記第１ユーザ経路が確立されたことを示すローカル接続応答メッセージを前記第２基地局に送信する
    請求項２または請求項３の無線通信システム。
  5. 前記ユーザ装置と前記第１基地局とに無線経路である第３ユーザ経路が確立されている場合、
    前記上りリンクの前記第１ユーザ経路および前記下りリンクの前記第１ユーザ経路が確立されることにより前記第１ユーザ経路が確立された後に、前記第３ユーザ経路が解放される
    請求項４の無線通信システム。
  6. ユーザ装置と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局と
    を含む複数の基地局と、
    前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、
    前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイと
    を含む複数のゲートウェイと、
    ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備え、
    前記交換局は、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであるか否かを判定する交換局判定部と、
    前記ユーザ装置が、前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とに確立されている第１ユーザ経路および前記第２基地局と前記ユーザ装置とに確立されている第２ユーザ経路を含む論理セッションを介して通信を実行している場合であって、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定したときに、前記第２ユーザ経路を解放すると共に前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第３ユーザ経路を確立するように、前記第１基地局を制御する交換局制御部を備え、
    前記第１基地局は、
    前記交換局制御部による制御に基づき、前記第３ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御する第１基地局制御部を備え、
    さらに、前記交換局制御部は、
    前記第３ユーザ経路が確立されると、前記第１ユーザ経路を解放するように前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とを制御する
    無線通信システム。
  7. 前記交換局制御部は、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると前記交換局判定部が判定したときに、前記第２ユーザ経路を解放することを要求する第２ユーザ経路修正要求メッセージを前記第１基地局に送信し、
    前記第１基地局制御部は、
    前記第２ユーザ経路修正要求メッセージを受信すると、前記第２ユーザ経路を解放することを要求する無線設定メッセージを前記ユーザ装置に送信し、
    前記ユーザ装置は、
    前記無線設定メッセージを受信すると、前記第２ユーザ経路を解放し、前記第２ユーザ経路が解放されたことを示し前記第３ユーザ経路を確立することを要求する無線設定完了メッセージを前記第１基地局に送信するユーザ装置制御部を備え、
    前記第１基地局制御部は、
    当該第１基地局と前記ユーザ装置とに前記第３ユーザ経路を確立し、前記第３ユーザ経路が確立されたことを示す第２ユーザ経路修正応答メッセージを前記交換局に送信する
    請求項６の無線通信システム。
  8. 前記交換局制御部は、
    前記第２ユーザ経路修正応答メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路を含む前記論理セッションを解放することを要求するセッション削除要求メッセージを前記第２ゲートウェイに送信し、
    前記第２ゲートウェイは、
    前記セッション削除要求メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路を解放することを要求する第１ユーザ経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信する第２ゲートウェイ制御部を備え、
    前記第２基地局は、
    前記第１ユーザ経路解放要求メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路と前記第２ユーザ経路との関連付けを解消し、第１ユーザ経路解放応答メッセージを前記第２ゲートウェイに送信する第２基地局制御部を備え、
    前記第２ゲートウェイ制御部は、
    前記第１ユーザ経路解放応答メッセージを受信すると、前記第１ユーザ経路を解放する
    請求項７の無線通信システム。
  9. ユーザ装置と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局と
    を含む複数の基地局と、
    前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、
    前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイと
    を含む複数のゲートウェイと、
    ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備える無線通信システムの制御方法であって、
    前記交換局において、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであるか否かを判定することと、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第２ゲートウェイであると判定された場合に、
    前記第２基地局から前記第２ゲートウェイへの上りリンクの第１ユーザ経路を確立するように前記第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御することと、
    前記ユーザ装置と前記第２基地局とに無線経路である第２ユーザ経路を確立するように前記第１基地局と前記第２基地局とを制御することと、
    前記第１基地局において、
    前記交換局による制御に基づき、前記第２ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御することと、
    前記第２基地局において、
    前記第２ゲートウェイから前記第２基地局への下りリンクの第１ユーザ経路を確立するように当該第２基地局と前記第２ゲートウェイとを制御することとを備える
    制御方法。
  10. ユーザ装置と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を制御経路を介して実行可能である第１基地局と、
    前記ユーザ装置の無線リソース制御を実行しない第２基地局と
    を含む複数の基地局と、
    前記第１基地局に接続される第１ゲートウェイと、
    前記第２基地局に接続される第２ゲートウェイと
    を含む複数のゲートウェイと、
    ノード間のユーザ経路の確立を制御する交換局とを備える無線通信システムの制御方法であって、
    前記交換局において、
    前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであるか否かを判定することと、
    前記ユーザ装置が、前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とに確立されている第１ユーザ経路および前記第２基地局と前記ユーザ装置とに確立されている第２ユーザ経路を含む論理セッションを介して通信を実行している場合であって、前記ユーザ装置が実行する通信において経由すべきゲートウェイが前記第１ゲートウェイであると判定されたときに、前記第２ユーザ経路を解放すると共に前記ユーザ装置と前記第１基地局とに第３ユーザ経路を確立するように、前記第１基地局を制御することと、
    前記第１基地局において、
    前記交換局による制御に基づき、前記第３ユーザ経路を確立するように前記ユーザ装置を制御することと、
    前記第３ユーザ経路が確立されると、前記第１ユーザ経路を解放するように前記第２ゲートウェイと前記第２基地局とを制御することとを備える
    制御方法。
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