JP2014096662A - 無線通信システムおよび通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】限定的な制御機能を有する基地局を経由して確立される論理経路の制御を実現する。
【解決手段】無線通信システムＣＳが、ユーザ装置ＵＥと、ユーザ装置ＵＥの無線リソース制御を実行可能な第１基地局ｅＮＢと、ユーザ装置ＵＥの無線リソース制御を実行しない第２基地局ＰｈＮＢとを含む複数の基地局と、ゲートウェイ装置ＧＷと、ユーザプレーン経路ＰＣを制御する交換局ＭＭＥとを備える。交換局ＭＭＥは、第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されたユーザプレーン経路ＰＣを解放すべきと判定した場合に、ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、第１基地局ｅＮＢとユーザ装置ＵＥとに確立された制御プレーン経路を介してユーザ装置ＵＥに送信する。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信システムおよび通信制御方法に関する。

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は、ユーザデータの通信に使用される論理的な通信経路であるユーザプレーン経路が、無線基地局を介してユーザ装置とゲートウェイ装置とに確立される。以上のユーザプレーン経路は、制御データの通信に使用される論理的な通信経路である制御プレーン経路を介して、無線通信システム内の交換局（Mobility Management Entity，ＭＭＥ）によって制御（確立、変更、解放等）される。

従来のＬＴＥ／ＳＡＥ規格に従う無線通信システムにおいては、ユーザ装置と直接に無線通信可能な無線基地局として、ｅＮＢ（evolved Node B）が利用される。ｅＮＢは、交換局、他のｅＮＢ、およびユーザ装置への制御プレーン経路を有する。交換局とユーザ装置とは直接に無線接続されない。したがって、交換局は、ｅＮＢを経由して制御メッセージをユーザ装置と送受信することにより、上述のユーザプレーン経路の制御を実行する。

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)

以上のような基地局（ｅＮＢ）に加えて、無線通信システムが、制御プレーン経路の一部（例えば、ユーザ装置に対する制御プレーン経路）を有さない新たな基地局（限定的な制御機能を有する基地局）を備えることを想定する。ユーザ装置に対する制御プレーン経路を有さない基地局は、ユーザ装置と制御メッセージを送受信できない。したがって、従来のＬＴＥ／ＳＡＥ規格に従う無線通信システムによれば、限定的な制御機能を有する基地局を経由して確立されたユーザプレーン経路を制御することが困難である。

以上の事情を考慮して、本発明は、限定的な制御機能を有する基地局を経由して確立される論理経路の制御を実現することを目的とする。

本発明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、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第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、ゲートウェイ装置と、前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局とを備える。前記交換局は、前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定する判定部と、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信する通信制御部とを備える。

本発明の好適な態様において、前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、前記第１基地局は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、前記第２基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部と、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部とを備え、前記第２基地局は、前記第１基地局から受信した、当該第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える。

本発明の好適な態様において、前記第１基地局の前記基地局制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから、解放すべき前記ユーザプレーン経路の前記識別子を分離し、前記第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第２基地局に送信し、前記第１基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記無線リソース制御メッセージに搭載して、前記ユーザ装置に送信する。

本発明の好適な態様において、前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーンの識別子を含む第１経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信するとともに、前記非アクセス層メッセージを含む第２経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、前記第２基地局は、前記交換局から受信した前記第１経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、前記第１基地局は、前記交換局から受信した前記第２経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える。

本発明の好適な態様において、前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信し、前記第２基地局は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部と、前記非アクセス層メッセージを含む、前記第１基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部とを備え、前記第１基地局は、前記第２基地局から受信した、当該第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、前記ユーザ装置は、前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える。

本発明の好適な態様において、前記第２基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第１基地局に送信する。

本発明の通信制御方法は、ユーザ装置と、前記ユーザ装置の無線リソース制御を、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第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、ゲートウェイ装置と、前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局とを備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記交換局において、前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定することと、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと判定された場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信することとを備える。

以上の構成によれば、ユーザ装置に対して非アクセス層メッセージを送信できない第２基地局を経由してユーザプレーン経路が確立されている場合であっても、そのユーザプレーン経路を制御（解放）することを指示する非アクセス層メッセージを、第１基地局を介してユーザ装置に送信することができる。したがって、第２基地局を経由して確立されているユーザプレーン経路を制御（解放）することが可能になる。

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。 無線通信システムにおいて用いられるプロトコルの構成の説明図である。 第１実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 Deactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。 分離後のDeactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。 第１実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 第１実施形態のユーザ装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の第１基地局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の第２基地局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の交換局の構成を示すブロック図である。 第１実施形態のゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２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２実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 Deactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。 第２実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 本発明の第３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３実施形態のＰＤＮコネクションの解放動作の一例を示すフロー図である。 第３実施形態の第２基地局の構成を示すブロック図である。 各基地局が形成するセルの構成の一例を示す図である。

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、交換局ＭＭＥと、ゲートウェイ装置ＧＷとを要素として備える。また、ネットワークＮＷは、以上の無線通信システムＣＳが備える要素のうち、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内の各要素は、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）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、ゲートウェイ装置ＧＷはPacket-Data-Network/Serving Gateway、すなわちSAE Gatewayである。また、第２基地局ＰｈＮＢは、その制御機能の全部又は一部を第１基地局ｅＮＢに依存する基地局である（詳細は後述される）。
本実施形態では、無線通信システムＣＳが、原則として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。

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、第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ、およびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。第２基地局ＰｈＮＢは、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。ゲートウェイ装置ＧＷは、第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ、および交換局ＭＭＥに接続される他、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。すなわち、ゲートウェイ装置ＧＷ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）． ユーザ信号および制御信号の送受信
無線通信システムＣＳにおけるユーザ信号および制御信号の送受信について説明する。図１において、実線がユーザ信号（音声信号、データ信号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（制御メッセージ）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。

以上の構成においては、第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとの間にＸ３インタフェースが存在し、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間にＰｈ−Ｕｕインタフェースが存在する。また、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥ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、論理的な経路であるベアラ（Bearer）を介してユーザ信号が送受信される。ベアラ（ＥＰＳベアラ）は、交換局ＭＭＥによる制御（交換局ＭＭＥが送信する制御信号）に基づいて、ユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとに確立される。また、ゲートウェイ装置ＧＷを経由してユーザ装置ＵＥから外部ネットワーク（インターネットＩＮ）に対して設定されるＩＰセッションであるＰＤＮコネクションＰＣは、１以上のベアラ（ＥＰＳベアラ）を含む。

ユーザ装置ＵＥは、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷを経由するＰＤＮコネクションＰＣを用いてインターネットＩＮと通信することが可能であるし、第２基地局ＰｈＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷを経由するＰＤＮコネクションＰＣを用いてインターネットＩＮと通信することも可能である。

ＥＰＳベアラは、無線ベアラＲＢとＳ１ベアラＳ１Ｂとを含む。無線ベアラＲＢは、ユーザ装置ＵＥと基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）とに確立されるベアラであり、Ｓ１ベアラＳ１Ｂは、基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）とゲートウェイ装置ＧＷとに確立されるベアラである。確立されたＥＰＳベアラ（Ｕプレーン経路）は、交換局ＭＭＥの制御に基づいて経路変更および経路解放され得る。

無線通信システムＣＳ内のノードは、それぞれ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）． ＣプレーンおよびＵプレーンの分離
図２は、本実施形態の無線通信システムＣＳにおいて用いられるプロトコルの構成（プロトコルスタック）の説明図である。図２のプロトコルスタックは、下位層から順に、物理層（ＰＨＹ）、メディアアクセス制御層（ＭＡＣ）、無線リンク制御層（ＲＬＣ）、パケットデータ収束層（ＰＤＣＰ）、無線リソース制御層（ＲＲＣ）、および非アクセス層（ＮＡＳ）を含む。以上の各層の構成は、ＬＴＥ／ＳＡＥに規定される構成と同様である。

本実施形態の無線通信システムＣＳでは、ユーザ装置ＵＥに対して、互いに異なる基地局を経由してＣプレーン経路およびＵプレーン経路を設定すること、すなわち、ＣプレーンとＵプレーンとを分離することが可能である。図２は、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＵプレーン経路が確立されている状態を示す。

図２に示されるように、物理層（ＰＨＹ）からパケットデータ収束層（ＰＤＣＰ）までの４つの層は、ＣプレーンとＵプレーンとで共通している。Ｕプレーンにおいては、物理層（ＰＨＹ）からパケットデータ収束層（ＰＤＣＰ）までの各層において互いに接続されたノード同士で、ユーザデータの送受信が実行される。

一方、Ｃプレーンにおいては、以上の４つの層の上位に、無線リソース制御層（ＲＲＣ）と非アクセス層（ＮＡＳ）とが存在する。第１基地局ｅＮＢは、無線リソース制御層の制御メッセージ（例えば、後述されるRRC Connection Reconfiguration）をユーザ装置ＵＥに対して送信することで、ユーザ装置ＵＥが使用する無線リソース（例えば、無線ベアラＲＢ）を制御する。また、交換局ＭＭＥは、非アクセス層の制御メッセージ（例えば、後述されるDeactivate EPS Bearer Context Request）をユーザ装置ＵＥに対して送信することで、ユーザ装置ＵＥが使用する論理的なリソース（例えば、ＰＤＮコネクションＰＣ）を制御する。なお、非アクセス層の制御メッセージは、第１基地局ｅＮＢが生成する無線リソース制御層の制御メッセージに含まれてユーザ装置ＵＥへ転送される。

無線リソース制御層を有さない第２基地局ＰｈＮＢは、無線リソース制御層の制御メッセージをユーザ装置ＵＥに送信することができない。したがって、第２基地局ＰｈＮＢは、交換局ＭＭＥからの非アクセス層の制御メッセージをユーザ装置ＵＥに転送することもできない。

１（４）． ＰＤＮコネクションの解放動作
１（４）−１． 動作例１−１
図３から図５を参照して、第１実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を説明する。概略的には、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する。

図３は、ＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を示すフロー図である。図３の例では、当初、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路（不図示）が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＵプレーン経路（ＰＤＮコネクションＰＣ）が確立されていると想定する。なお、図３に図示されたＰＤＮコネクションＰＣ以外のＰＤＮコネクションが並行して確立されていてもよい。

交換局ＭＭＥは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきか否かを判定する（S100）。以上のステップS100の判定は、様々な基準に基づいて実行され得る。例えば、交換局ＭＭＥは、Ｃプレーン経路を介してユーザ装置ＵＥから送信されたPDN Disconnection Requestメッセージを受信した場合に、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきと判定してもよい。以上のPDN Disconnection Requestメッセージには、解放すべきＰＤＮコネクションＰＣの識別子が含まれてもよい。また、例えば、交換局ＭＭＥは、自局が有する情報（例えば、無線通信システムＣＳにおいて通信用のリソースが不足していることを示す情報）に基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきと判定してもよい。

ステップS100においてＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきと判定すると、交換局ＭＭＥは、そのＰＤＮコネクションＰＣを解放することを要求するDelete Session Requestメッセージを生成して、ゲートウェイ装置ＧＷに送信する（S120）。Delete Session Requestメッセージには、解放すべきＰＤＮコネクションＰＣの識別子が含まれる。Delete Session Requestメッセージを受信すると、ゲートウェイ装置ＧＷは、Delete Session Responseメッセージを交換局ＭＭＥに返信するとともに（S140）、セッション完了手順（Session Termination Procedure）を実行してＰＤＮコネクションＰＣの解放動作を実行する。すなわち、ゲートウェイ装置ＧＷは、自局に記憶された解放すべきＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報（ＰＤＮコネクションＰＣの確立及び維持に必要な情報）を削除する。

ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することを要求するDeactivate Bearer Requestメッセージ（経路解放要求メッセージ）を生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S160）。図４は、交換局ＭＭＥにて生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成例を示す図である。このDeactivate Bearer Requestメッセージは、以下のフィールドを含む：
メッセージの種別を示すMessage Typeフィールド；
メッセージの宛先であるユーザ装置ＵＥの識別子を示すUE IDフィールド；
全ベアラの合計最大ビットレートを示すUE-AMBRフィールド；
解放すべきＥＰＳベアラ（ＰＤＮコネクションＰＣ）の識別子を示すEPS Bearer Listフィールド；および
ユーザ装置ＵＥへのDeactivate EPS Bearer Context Requestメッセージ（非アクセス層の制御メッセージ）を含むNAS Messageフィールド。
なお、NAS Messageフィールドに含まれるDeactivate EPS Bearer Context Requestメッセージは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することをユーザ装置ＵＥに指示するメッセージである。

交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢに対するDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S200）。より具体的には、第１基地局ｅＮＢは、交換局ＭＭＥから受信したDeactivate Bearer Requestメッセージが第２基地局ＰｈＮＢを経由するＰＤＮコネクションＰＣの解放を要求する場合に、図５に示される新たなDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する。この新たなDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）は、Message Typeフィールド、UE IDフィールド、UE-AMBRフィールド、およびEPS Bearer Listフィールドを含み、NAS Messageフィールドを含まない。
以上のように、第１基地局ｅＮＢは、ステップS200において、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれる要素のうち、第２基地局ＰｈＮＢの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージを生成する。

第１基地局ｅＮＢからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したそのメッセージに含まれるEPS Bearer Listフィールドが示す識別子に対応するＰＤＮコネクションＰＣを解放する（すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する）。そして、第２基地局ＰｈＮＢは、自局におけるＰＤＮコネクションＰＣを解放する動作が終了したことを示すDeactivate Bearer Responseメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S220）。

第１基地局ｅＮＢは、第２基地局ＰｈＮＢからのDeactivate Bearer Responseメッセージを受信すると、ステップS160にて交換局ＭＭＥから受信したDeactivate Bearer Requestメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S240）。より具体的には、第１基地局ｅＮＢは、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれるNAS Messageフィールドの非アクセス層制御メッセージを含むRRC Connection Reconfigurationメッセージを生成して、Ｃプレーン経路を介してユーザ装置ＵＥに送信する。
以上のように、第１基地局ｅＮＢは、ステップS240において、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれる要素のうち、ユーザ装置ＵＥの制御に必要な要素を分離（抽出）してRRC Connection Reconfigurationメッセージを生成する。

第１基地局ｅＮＢからのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥは、受信したそのメッセージに含まれる非アクセス層の制御メッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する。すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。

以上に説明したように、ＰＤＮコネクションＰＣに関して、Delete Session Requestメッセージ（S120）に基づいてゲートウェイ装置ＧＷに記憶されたコンテキスト情報が削除され、Deactivate Bearer Requestメッセージ（S200）に基づいて第２基地局ＰｈＮＢに記憶されたコンテキスト情報が削除され、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（S240）に基づいてユーザ装置ＵＥに記憶されたコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S260）。

ＰＤＮコネクションＰＣが解放されると、ユーザ装置ＵＥは、RRC Connection Reconfigurationメッセージに基づく解放動作が完了したことを示すRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S280）。RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、Deactivate Bearer Requestメッセージに基づく解放動作が完了したことを示すDeactivate Bearer Responseメッセージを生成して、交換局ＭＭＥに送信する（S300）。 また、ユーザ装置ＵＥは、Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージに基づく解放動作が完了したことを示すDeactivate EPS Bearer Context Acceptメッセージを生成し、Direct Transferメッセージに搭載して第１基地局ｅＮＢへ送信する（S320）。第１基地局ｅＮＢは、Direct Transferメッセージに含まれるDeactivate EPS Bearer Context Acceptメッセージを、交換局ＭＭＥに転送する（S340）。

１（４）−２． 動作例１−２
図６は、第１実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の他の一例を示すフロー図である。ステップS100からステップS160までは、図３の例（動作例１−１）と同様であるから、説明を省略する。

交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、動作例１−１のステップS240と同様に、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成して、ユーザ装置ＵＥに送信する（S210）。ユーザ装置ＵＥは、動作例１−１と同様に、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除し、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S230）。

ユーザ装置ＵＥからのRRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、ステップS160にて交換局ＭＭＥから受信したDeactivate Bearer Requestメッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢに対するDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S250）。具体的な動作は、動作例１−１のステップS200と同様である。第１基地局ｅＮＢからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、動作例１−１と同様に、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。

以上のように、動作例１−１と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S270）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S290〜S340）。

１（５）． 各要素の構成
１（５）−１． ユーザ装置の構成
図７は、本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、各基地局（第１基地局ｅＮＢ、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、データ信号等の電気信号を無線信号に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部１３０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。

制御部１２０は、無線制御部１２２とデータ送受信部１２４とを備える。無線制御部１２２は、ユーザ装置ＵＥと各基地局（第１基地局ｅＮＢ、第２基地局ＰｈＮＢ）との通信を制御する要素であり、無線通信部１１０を介して各基地局と制御信号（制御メッセージ）を送受信する。すなわち、無線制御部１２２はＣプレーン上の通信を実行する。例えば、無線制御部１２２は、前述のように、受信したRRC Connection Reconfiguration Requestメッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する（記憶部１３０内のコンテキスト情報を削除する）。データ送受信部１２４は、確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（ＥＰＳベアラ）を用いて、無線通信部１１０を介して各基地局とデータ信号を送受信する。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並びに制御部１２０に含まれる無線制御部１２２及びデータ送受信部１２４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。

１（５）−２． 第１基地局の構成
図８は、本実施形態に係る第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内の他のノード（第２基地局ＰｈＮＢ、交換局ＭＭＥ、ゲートウェイ装置ＧＷ等）と通信を実行するための要素であり、有線または無線で他のノードと電気信号を送受信する。記憶部２４０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。

制御部２３０は、基地局制御部２３２と無線制御部２３４とデータ送受信部２３６とを備える。基地局制御部２３２は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいて他の基地局（第２基地局ＰｈＮＢ等）との通信を制御する要素であり、ネットワーク通信部２２０を介して、第２基地局ＰｈＮＢおよび交換局ＭＭＥと制御信号を送受信する。また、無線制御部２３４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との通信を制御する要素であり、ネットワーク通信部２２０を介して、交換局ＭＭＥと制御信号を送受信するとともに、無線通信部２１０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、基地局制御部２３２および無線制御部２３４はＣプレーン上の通信を実行する。一方、データ送受信部２３６は、確立されたＰＤＮコネクションＰＣを用いて、無線通信部２１０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、ネットワーク通信部２２０を介してゲートウェイ装置ＧＷ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２３６はＵプレーン上の通信を実行する。

制御部２３０並びに制御部２３０に含まれる基地局制御部２３２、無線制御部２３４、およびデータ送受信部２３６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。

１（５）−３． 第２基地局の構成
図９は、本実施形態に係る第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、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷと通信を実行するための要素であり、有線または無線で第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷと電気信号を送受信する。記憶部３４０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路のコンテキスト情報を記憶する。

制御部３３０は、通信制御部３３２とデータ送受信部３３６とを備える。通信制御部３３２は、上位ノード（第１基地局ｅＮＢ）からの指示（制御メッセージ）に基づいて自局を経由する通信を制御する（例えば、ＰＤＮコネクションＰＣを制御する）要素であり、ネットワーク通信部３２０を介して、第１基地局ｅＮＢ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。なお、通信制御部３３２は、ユーザ装置ＵＥの無線リソース制御を実行しない。データ送受信部３３６は、確立されたＰＤＮコネクションＰＣを用いて、無線通信部３１０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、ネットワーク通信部３２０を介してゲートウェイ装置ＧＷ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３３６はＵプレーン上の通信を実行する。

制御部３３０並びに制御部３３０に含まれる通信制御部３３２及びデータ送受信部３３６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。

１（５）−４． 交換局の構成
図１０は、本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内の他のノード（第１基地局ｅＮＢ、ゲートウェイ装置ＧＷ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。記憶部４３０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。

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、ＰＤＮコネクションＰＣを解放すべきか否かを判定する。通信制御部４２４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、第１基地局ｅＮＢおよびゲートウェイ装置ＧＷ等とネットワーク通信部４１０を介して制御信号を送受信する。また、通信制御部４２４は、ユーザ装置ＵＥに対する非アクセス層（ＮＡＳ）の制御メッセージを生成して、第１基地局ｅＮＢを介してユーザ装置ＵＥに送信する。すなわち、制御部４２０は、ネットワーク通信部４１０を介してＣプレーン上の通信を実行して、論理的な通信経路（Ｕプレーン経路）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並びに制御部４２０に含まれる判定部４２２及び通信制御部４２４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。

１（５）−５． ゲートウェイ装置の構成
図１１は、本実施形態に係るゲートウェイ装置ＧＷの構成を示すブロック図である。ゲートウェイ装置ＧＷ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ＮＷ内の他のノード（第１基地局ｅＮＢ、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、必要に応じてユーザ信号のプロトコル変換を実行する。記憶部５４０は、通信制御に関する情報、特に自局を含む各ノードの識別情報および通信経路（Ｃプレーン経路、Ｕプレーン経路）のコンテキスト情報を記憶する。

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、自らの判断または他のノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいて無線通信システムＣＳの通信制御を実行する要素であり、ネットワーク通信部５１０を介して交換局ＭＭＥと制御信号を送受信する。すなわち、通信制御部５３２は、ネットワーク通信部５１０を介してＣプレーン上の通信を実行する。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発のユーザ信号を、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）から受信したユーザ信号を、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並びに制御部５３０に含まれる通信制御部５３２およびデータ送受信部５３４は、ゲートウェイ装置ＧＷ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。

１（６）． 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、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）ので、ユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信できない（限定的な制御機能を有する）第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（Ｕプレーン経路）を解放することが可能である。

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実施形態の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）． 無線通信システムの構成
図１２は、本発明の第２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。第２実施形態の第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢは、それぞれ、交換局ＭＭＥおよびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。第１基地局ｅＮＢと交換局ＭＭＥとの間、および第２基地局ＰｈＮＢと交換局ＭＭＥとの間には、それぞれ、Ｃプレーンのインタフェースが存在する。第１実施形態と同様、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間には、Ｃプレーンのインタフェースが存在しない。

２（２）． ＰＤＮコネクションの解放動作
２（２）−１． 動作例２−１
図１３、図１４および図５を参照して、第２実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を説明する。概略的には、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように、交換局ＭＭＥが第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）。ユーザ装置ＵＥの制御は第１基地局ｅＮＢを経由して実行される。
なお、第２実施形態の第１基地局ｅＮＢは、経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行せず、第２基地局ＰｈＮＢに制御メッセージを送信しないので、基地局制御部２３２を備えなくてもよい。

図１３は、ＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を示すフロー図である。図１３の例では、図３と同様に、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路（不図示）が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＰＤＮコネクションＰＣが確立されていると想定する。なお、ステップS400からステップS440までは、図３のステップS100からステップS140までと同様であるから、説明を省略する。

ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、解放すべきＰＤＮコネクションＰＣの識別子を含むDeactivate Bearer Requestメッセージ（第１経路解放要求メッセージ）を生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S500）。ステップS500で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成は、第１実施形態（動作例１−１）のステップS200において第１基地局ｅＮＢから第２基地局ＰｈＮＢに送信されるDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）の構成と同様である。

交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したそのメッセージに含まれるEPS Bearer Listフィールドが示す識別子に対応するＰＤＮコネクションＰＣを解放する（すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する）。そして、第２基地局ＰｈＮＢは、自局におけるＰＤＮコネクションＰＣを解放する動作が終了したことを示すDeactivate Bearer Responseメッセージを交換局ＭＭＥに送信する（S520）。

第２基地局ＰｈＮＢからのDeactivate Bearer Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、Deactivate Bearer Requestメッセージ（第２経路解放要求メッセージ）を生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S540）。ステップS540で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成を図１４に示す。このDeactivate Bearer Requestメッセージは、Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージ（非アクセス層の制御メッセージ）を含むNAS Messageフィールドを有する。Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージは、第１実施形態と同様、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することをユーザ装置ＵＥに指示するメッセージである。

交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S560）。具体的な動作は第１実施形態のステップS240と同様である。第１基地局ｅＮＢからのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥは、受信したそのメッセージに含まれる非アクセス層の制御メッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する。すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。

以上のように、第１実施形態と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S580）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S600〜S660）。

２（２）−２． 動作例２−２
図１５は、第２実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の他の一例を示すフロー図である。ステップS400からステップS440までは、図１３の例（動作例２−１）と同様であるから、説明を省略する。

ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、Deactivate Bearer Requestメッセージ（第２経路解放要求メッセージ）を生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S510）。具体的な動作は、動作例２−１のステップS540と同様である。交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S530）。ユーザ装置ＵＥは、動作例２−１と同様に、記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除し、RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを第１基地局ｅＮＢに送信する（S550）。RRC Connection Reconfiguration Completeメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、Deactivate Bearer Responseメッセージを交換局ＭＭＥに送信する（S570）。

第１基地局ｅＮＢからのDeactivate Bearer Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、Deactivate Bearer Requestメッセージ（第１経路解放要求メッセージ）を生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S590）。具体的な動作は、動作例２−１のステップS500と同様である。交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、動作例２−１と同様に、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。

以上のように、動作例２−１と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S610）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S630〜S660）。

２（３）． 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、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように、交換局ＭＭＥが第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）ので、第１実施形態と同様に、ユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信できない（限定的な制御機能を有する）第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（Ｕプレーン経路）を解放することが可能である。

また、交換局ＭＭＥが経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行するので、第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージを分離（抽出）する構成と比較して、第１基地局ｅＮＢの処理負荷を低減させることが可能である。逆に言えば、第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージを分離（抽出）する第１実施形態の構成では、交換局ＭＭＥの処理負荷を低減させることが可能である。

３． 第３実施形態
３（１）． 無線通信システムの構成
図１６は、本発明の第３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。第３実施形態の第１基地局ｅＮＢおよび第２基地局ＰｈＮＢは、相互に接続されるとともに、それぞれ、交換局ＭＭＥおよびゲートウェイ装置ＧＷと接続される。第１基地局ｅＮＢと第２基地局ＰｈＮＢとの間、第１基地局ｅＮＢと交換局ＭＭＥとの間、および第２基地局ＰｈＮＢと交換局ＭＭＥとの間には、それぞれ、Ｃプレーンのインタフェースが存在する。第１および第２実施形態と同様、第２基地局ＰｈＮＢとユーザ装置ＵＥとの間には、Ｃプレーンのインタフェースが存在しない。

３（２）． ＰＤＮコネクションの解放動作
図１７、図４および図１４を参照して、第３実施形態のＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を説明する。概略的には、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように自局とユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）。ユーザ装置ＵＥの制御は第１基地局ｅＮＢを経由して実行される。

図１７は、ＰＤＮコネクションＰＣの解放動作の一例を示すフロー図である。図１７の例では、図３および図１３と同様に、第１基地局ｅＮＢを経由してユーザ装置ＵＥと交換局ＭＭＥとにＣプレーン経路が確立され、第２基地局ＰｈＮＢを経由してユーザ装置ＵＥとゲートウェイ装置ＧＷとにＰＤＮコネクションＰＣが確立されていると想定する。なお、ステップS700からステップS740までは、図３のステップS100からステップS140までと同様であるから、説明を省略する。

ゲートウェイ装置ＧＷからのDelete Session Responseメッセージを受信すると、交換局ＭＭＥは、ＰＤＮコネクションＰＣを解放することを要求するDeactivate Bearer Requestメッセージ（経路解放要求メッセージ）を生成して、第２基地局ＰｈＮＢに送信する（S800）。ステップS800で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成は、第１実施形態（動作例１−１）のステップS160において交換局ＭＭＥから第１基地局ｅＮＢに送信されるDeactivate Bearer Requestメッセージ（図４）の構成と同様である。

交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したそのメッセージに含まれるEPS Bearer Listフィールドが示す識別子に対応するＰＤＮコネクションＰＣを解放する（すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する）。

そして、第２基地局ＰｈＮＢは、受信したDeactivate Bearer Requestメッセージに基づいて、第１基地局ｅＮＢに対するDeactivate Bearer Requestメッセージを生成して、第１基地局ｅＮＢに送信する（S820）。ステップS820で生成されるDeactivate Bearer Requestメッセージの構成は、第２実施形態（動作例２−１）のステップS540において交換局ＭＭＥから第１基地局ｅＮＢに送信されるDeactivate Bearer Requestメッセージ（図１４）の構成と同様である（すなわち、Deactivate EPS Bearer Context Requestメッセージ（非アクセス層の制御メッセージ）を含むNAS Messageフィールドを有する）。
以上のように、第２基地局ＰｈＮＢは、ステップS820において、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージに含まれる要素のうち、ユーザ装置ＵＥの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージを生成する。

第２基地局ＰｈＮＢからのDeactivate Bearer Requestメッセージを受信すると、第１基地局ｅＮＢは、受信したそのメッセージに基づいて、RRC Connection Reconfigurationメッセージ（無線リソース制御メッセージ）を生成してユーザ装置ＵＥに送信する（S840）。具体的な動作は、第２実施形態（動作例２−１）のステップS560と同様である。第１基地局ｅＮＢからのRRC Connection Reconfigurationメッセージを受信すると、ユーザ装置ＵＥは、受信したそのメッセージに含まれる非アクセス層の制御メッセージに基づいて、ＰＤＮコネクションＰＣを解放する。すなわち、自局に記憶されたそのＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報を削除する。

以上のように、第１および第２実施形態と同様に、ゲートウェイ装置ＧＷ、第２基地局ＰｈＮＢ、およびユーザ装置ＵＥの各々に記憶されたＰＤＮコネクションＰＣに関するコンテキスト情報が削除される。その結果、ＰＤＮコネクションＰＣが完全に解放される（S860）。その後、解放動作が完了したことを示す制御メッセージが、順次に送受信される（S880〜S960）。

３（３）． 第２基地局の構成
図１８は、本実施形態に係る第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の制御部３３０は、前述の通信制御部３３２およびデータ送受信部３３６に加え、基地局制御部３３４を備える。基地局制御部３３４は、上位ノード（交換局ＭＭＥ等）からの指示（制御メッセージ）に基づいて他の基地局（第１基地局ｅＮＢ等）との通信を制御する要素であり、ネットワーク通信部３２０を介して、第１基地局ｅＮＢおよび交換局ＭＭＥと制御信号を送受信する。

基地局制御部３３４は、通信制御部３３２およびデータ送受信部３３６と同様に、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。

３（４）． 本実施形態の効果
以上に説明した第３実施形態によれば、交換局ＭＭＥからの経路解放要求メッセージに基づいて、第２基地局ＰｈＮＢが、ＰＤＮコネクションＰＣを解放するように自局とユーザ装置ＵＥとを制御する（経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する）。ユーザ装置ＵＥの制御は第１基地局ｅＮＢを経由して実行される。したがって、第１実施形態と同様に、ユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信できない（限定的な制御機能を有する）第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されたＰＤＮコネクションＰＣ（Ｕプレーン経路）を解放することが可能である。

また、第２基地局ＰｈＮＢが経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行するので、第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージを分離（抽出）する構成と比較して、第１基地局ｅＮＢの処理負荷を低減させることが可能である。

４． 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。

４（１）． 変形例１
以上の実施形態では、１つのＰＤＮコネクションＰＣの解放動作が実行される。以上の解放動作は、１つのＰＤＮコネクションＰＣが第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されている場合に、そのＰＤＮコネクションＰＣを解放する際に採用可能である。また、２つ以上のＰＤＮコネクションＰＣが第２基地局ＰｈＮＢを経由して確立されている場合に、そのうち１つを解放する際にも適用可能である。

４（２）． 変形例２
以上の実施形態では、ゲートウェイ装置ＧＷが単一の装置であるように記載される。しかしながら、ゲートウェイ装置ＧＷが、複数の装置、例えば、ＬＴＥ／ＳＡＥに規定されるサービングゲートウェイ（Serving Gateway）およびＰＤＮゲートウェイ（Packet Data Network Gateway）により構成されてもよい。

４（３）． 変形例３
第１実施形態では、第１基地局ｅＮＢが、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図４）に含まれる要素のうち、第２基地局ＰｈＮＢの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）を生成する。以上の構成に代えて、交換局ＭＭＥが第１基地局ｅＮＢに送信するDeactivate Bearer Requestメッセージに、カプセル化された第２基地局ＰｈＮＢ向けのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図５）が含まれてもよい。この変形例の構成によれば、新たなDeactivate Bearer Requestメッセージの生成が不要となり、第１基地局ｅＮＢの処理負荷が低減される。

また、第３実施形態では、第２基地局ＰｈＮＢが、交換局ＭＭＥからのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図４）に含まれる要素のうち、ユーザ装置ＵＥの制御に必要な要素を分離（抽出）して新たなDeactivate Bearer Requestメッセージ（図１４）を生成する。以上の構成に代えて、交換局ＭＭＥが第２基地局ＰｈＮＢに送信するDeactivate Bearer Requestメッセージに、カプセル化された第１基地局ｅＮＢ向けのDeactivate Bearer Requestメッセージ（図１４）が含まれてもよい。この変形例の構成によれば、新たなDeactivate Bearer Requestメッセージの生成が不要となり、第２基地局ＰｈＮＢの処理負荷が低減される。

４（４）． 変形例４
以上の実施形態では、各基地局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１９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）。

以上の変形例の構成を第３実施形態の構成に適用することを考える。以上の変形例の構成では、スモールセルＣ２はマクロセルＣ１より小さいので、同じ面積をカバーするのに必要な基地局の数は、第１基地局ｅＮＢより第２基地局ＰｈＮＢの方が多い。また、スモールセルＣ２に在圏するユーザ装置ＵＥの数は、マクロセルＣ１に在圏するユーザ装置ＵＥの数よりも少ない傾向にあると考えられる。前述のように、第３実施形態では、第２基地局ＰｈＮＢが経路解放要求メッセージの分離（ユーザ装置ＵＥの制御）を実行する。したがって、以上の変形例の構成を第３実施形態の構成に適用する場合には、交換局ＭＭＥまたは第１基地局ｅＮＢが経路解放要求メッセージの分離（抽出）を実行する構成と比較して、制御処理の負荷分散が実現される。

４（５）． 変形例５
以上の実施形態では、第２基地局ＰｈＮＢはユーザ装置ＵＥと制御メッセージを送受信しない。しかしながら、第２基地局ＰｈＮＢが下位レイヤ（例えば、物理層，メディアアクセス制御層）の制御メッセージ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（無線リソース制御層の制御メッセージ）を送受信しない。

４（６）． 変形例６
ユーザ装置ＵＥは、各基地局（第１基地局ｅＮＢ、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。

４（７）． 変形例７
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、ゲートウェイ装置ＧＷ）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。

４（８）． 変形例８
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。

ＵＥ……ユーザ装置、１１０……無線通信部、１２０……制御部、１２２……無線制御部、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……基地局制御部、２３４……無線制御部、２３６……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……基地局制御部、３３６……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、ＧＷ……ゲートウェイ装置、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、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、ＩＮ……インターネット、ＮＷ……ネットワーク、ＰＣ……ＰＤＮコネクション、ＲＢ……無線ベアラ、Ｓ１Ｂ……Ｓ１ベアラ。

Claims (7)

1. ユーザ装置と、
   前記ユーザ装置の無線リソース制御を、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第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、
   ゲートウェイ装置と、
   前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局と
   を備え、
   前記交換局は、
   前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定する判定部と、
   前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信する通信制御部とを備える
   無線通信システム。
2. 前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、
   前記第１基地局は、
   前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、前記第２基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部と、
   前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部とを備え、
   前記第２基地局は、
   前記第１基地局から受信した、当該第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、
   前記ユーザ装置は、
   前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える
   請求項１の無線通信システム。
3. 前記第１基地局の前記基地局制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから、解放すべき前記ユーザプレーン経路の前記識別子を分離し、前記第２基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第２基地局に送信し、
   前記第１基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記無線リソース制御メッセージに搭載して、前記ユーザ装置に送信する
   請求項２の無線通信システム。
4. 前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーンの識別子を含む第１経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信するとともに、前記非アクセス層メッセージを含む第２経路解放要求メッセージを前記第１基地局に送信し、
   前記第２基地局は、
   前記交換局から受信した前記第１経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部を備え、
   前記第１基地局は、
   前記交換局から受信した前記第２経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、
   前記ユーザ装置は、
   前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える
   請求項１の無線通信システム。
5. 前記交換局の前記通信制御部は、前記ユーザプレーン経路を解放すべきと前記判定部が判定した場合に、解放すべき前記ユーザプレーン経路の識別子と前記非アクセス層メッセージとを含む経路解放要求メッセージを前記第２基地局に送信し、
   前記第２基地局は、
   前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージに基づいて、当該第２基地局を介して確立されており前記識別子に対応する前記ユーザプレーン経路を解放する通信制御部と、
   前記非アクセス層メッセージを含む、前記第１基地局に対する経路解放要求メッセージを送信する基地局制御部とを備え、
   前記第１基地局は、
   前記第２基地局から受信した、当該第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージを含む無線リソース制御メッセージを前記ユーザ装置に送信する無線制御部を備え、
   前記ユーザ装置は、
   前記第１基地局から受信した前記無線リソース制御メッセージに含まれる前記非アクセス層メッセージに基づいて、前記ユーザプレーン経路を解放する無線制御部を備える
   請求項１の無線通信システム。
6. 前記第２基地局の前記無線制御部は、前記交換局から受信した前記経路解放要求メッセージから前記非アクセス層メッセージを分離し、前記第１基地局に対する前記経路解放要求メッセージに搭載して、前記第１基地局に送信する
   請求項５の無線通信システム。
7. ユーザ装置と、
   前記ユーザ装置の無線リソース制御を、当該ユーザ装置に確立された論理経路である制御プレーン経路を介して実行可能な第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、
   ゲートウェイ装置と、
   前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立された論理経路であるユーザプレーン経路を制御する交換局と
   を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
   前記交換局において、
   前記第２基地局を経由して前記ユーザ装置と前記ゲートウェイ装置とに確立されたユーザプレーン経路を解放すべきか否かを判定することと、
   前記ユーザプレーン経路を解放すべきと判定された場合に、当該ユーザプレーン経路を解放することを指示する非アクセス層メッセージを、前記第１基地局と前記ユーザ装置とに確立された前記制御プレーン経路を介して前記ユーザ装置に送信することとを備える
   通信制御方法。

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