JP2014216791A - 無線通信装置、基地局装置および無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハンドオーバが失敗した場合でも、パケットロスを最小化する。
【解決手段】 端末装置UEとの間で無線通信を行う少なくとも3つの基地局eNBを備え、各eNBは、それまでの通信相手のUEが再接続を要求する可能性のある他のeNBに、UEに送る転送データと共にその転送データとUEとの対応付け情報を通知し、他のeNBから転送データおよび対応付け情報が通知され、UEからの再接続要求があった場合には、UEとの再接続を行って、対応付け情報にしたがって転送データをUEに送信する。
【選択図】図3
【解決手段】 端末装置UEとの間で無線通信を行う少なくとも3つの基地局eNBを備え、各eNBは、それまでの通信相手のUEが再接続を要求する可能性のある他のeNBに、UEに送る転送データと共にその転送データとUEとの対応付け情報を通知し、他のeNBから転送データおよび対応付け情報が通知され、UEからの再接続要求があった場合には、UEとの再接続を行って、対応付け情報にしたがって転送データをUEに送信する。
【選択図】図3
Description
本発明は、無線通信装置、基地局装置および無線通信方法に関する。
3GPP(Third Generation Partnership Project)のUTRAN LTE(Universal Terrestrial Radio Access Long Term Evolution:非特許文献1参照)において、基地局であるeNB(evolved Node B)間のハンドオーバにおけるダウンリンクDLのデータ転送方法が規定されている。
eNB(evolved Node B)が含まれるE-UTRAN(Evolved UTRAN)では、端末装置であるUE(User Equipment)がeNB間を移動するときに、移動元のeNBから移動先のeNBにDLのデータを転送することで、ウェブ閲覧やファイル転送(FTP:File Transfer Protocol)などのアプリケーションのスループットを劣化させる要因となるパケットロスを避ける機能が規定されている。
ハンドオーバ時におけるパケットロスを避ける技術としては、特許文献1〜3に記載されたものもある。これらの文献に記載の技術は、2つの基地局間でハンドオーバが行われる場合のパケットロスを回避するものである。
"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description" [3GPP TS36.300]
"Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification" [3GPP TS25.331]
"General Packet Radio System (GPRS) Tunnelling Protocol User Plane (GTPv1-U)"[3GPP TS29.281]
ハンドオーバでは、eNBとUE間の通信が必須であるが、eNBとUE間は無線であるため、一定の割合でハンドオーバが失敗することが予測される。ハンドオーバは、UEが移動先のeNBにハンドオーバの完了を通知するためのRRC(Radio Resource Control)メッセージ(非特許文献2参照)を送信して完了するが、UEがRRCメッセージの送信に失敗した場合には、再接続を要求するRRCメッセージがUEからeNBに送信される。UEは、eNBに再接続を要求するときに、最も受信品質の良いセルを選択して、そのセルでRRCメッセージを送信する。UEにより選択されたセルが属するeNBは、ハンドオーバ(移動)元のeNB、ハンドオーバ(移動)先のeNB、その他のeNBの3通りの可能性がある。非特許文献1の規定では、DLのデータが転送されるeNBは、ハンドオーバ(移動)先のeNBとなるため、UEが「その他のeNB」に再接続を要求したときには、DLのデータロスが生じてしまう。
特許文献1〜3においても、ハンドオーバが失敗した場合については記載がない。
本発明は、上述の課題を解決し、ハンドオーバが失敗した場合でもパケットロスの小さい無線通信装置、基地局装置および無線通信方法を提供することを目的とする。
本発明の一側面によると、端末装置との間で無線通信を行う少なくとも3つの基地局を備え、3つの基地局のそれぞれには、それまでの通信相手の端末装置が再接続を要求する可能性のある他の2以上の基地局に、端末装置に送る転送データと共にその転送データと基地局との対応付け情報を通知する通知手段と、他の基地局から転送データおよび対応付け情報が通知され、端末装置からの再接続要求があった場合には、端末装置との再接続を行って、対応付け情報にしたがって転送データを端末装置に送信する手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置が提供される。
本発明の他の側面によると、端末装置との間で無線通信を行う基地局装置において、それまでの通信相手の端末装置が再接続を要求する可能性のある他の2以上の基地局に、端末装置に送る転送データと共にその転送データと基地局との対応付け情報を通知する通知手段と、他の基地局から転送データおよび対応付け情報が通知され、端末装置からの再接続要求があった場合には、端末装置との再接続を行って、対応付け情報にしたがって転送データを端末装置に送信する手段とを備えることを特徴とする基地局装置が提供される。
本発明の他の側面によると、端末装置との間で無線通信を行う少なくとも3つの基地局の間で、ひとつの基地局が、それまでの通信相手の端末装置が再接続を要求する可能性のある他の2以上の基地局に、端末装置に送る転送データと共にその転送データと端末装置との対応付け情報を通知し、他の基地局から転送データおよび対応付け情報が通知され、端末装置からの再接続要求があった基地局は、端末装置との再接続を行って、対応付け情報にしたがって転送データを端末装置に送信することを特徴とする無線通信方法が提供される。
本発明によれば、ハンドオーバが失敗した場合でも、パケットロスを少なくすることができる。
以下、本発明の一実施の形態について、図1〜図3を参照しながら説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る無線通信装置を示す図であり、基地局としてのeNBを含むE-UTRAN11と、コアネットワーク12と、の構成例を示す。E-UTRAN11には、端末装置であるUEとの間で無線通信を行う少なくとも3つの基地局として、多数のeNBを備える。図1では、多数のeNBのうち、4つのeNBを31−1〜31−4として示す。以下では、eNB31−1〜31−4を個々に区別する必要がないとき、単にeNB31として参照する。非特許文献1において、コアネットワーク12の制御機能部はMME(Mobility Management Entity)と定義され、データ機能部はS-GW(Serving Gate Way)と定義されている。以下では、コアネットワークをMME/S-GWと記述する。また、eNB31とMME/S−GW12間のインターフェースはS1と定義され、eNB31間のインターフェースはX2と定義されている。
ここで、非特許文献1には、上述したように、UEがeNB間を移動するときに、移動元のeNB(たとえばeNB31−2)から移動先のeNB(たとえばeNB31−1)にDLのデータを転送することが規定されている。この規定により、アプリケーション(Web閲覧、FTPなど)のスループットを劣化させる要因となるパケットロスを避けることができる。しかし、非特許文献1の規定では、DLのデータが転送されるeNBは、ハンドオーバ(移動)先のeNB(たとえばeNB31−1)となるため、UEが他のeNB(たとえばeNB31−3)に再接続を要求したときには、DLのデータロスが生じてしまう。
DLのデータロスが生じる確率を低くするために、ハンドオーバ(移動)先のeNBのみではなく、ハンドオーバが失敗したときにUEが再接続を要求する可能性のあるeNBにもDLのデータを転送することが考えられる。しかし、他のeNBにはハンドオーバの実施時にUEの識別情報が設定されないため、データを転送するだけでは、転送されたデータと再接続を実施したUEとの対応付けができない。
そこで、本実施の形態では、他のeNB(たとえばeNB31−3,31−4)に対しても、UEと転送されたデータの対応付けができる情報を通知することとする。すなわち、ハンドオーバ(移動)元のeNB(たとえばeNB31−2)が、それまでの通信相手のUEが再接続を要求する可能性のある他の2以上のeNB(たとえばeNB31−1,31−3,31−4)に、UEに送る転送データと共にその転送データとUEとの対応付け情報を通知することとする。対応付け情報には、UEの識別情報であるCell ID/Short MAC−I(非特許文献2参照)と、転送データの転送先情報であるIP Address/TEID(非特許文献3参照)と、を含むものとする。
また、他のeNB(たとえばeNB31−2)から転送データおよび対応付け情報が通知され、UEからの再接続要求があったeNB(たとえばeNB31−3)は、UEとの再接続を行って、対応付け情報にしたがって転送データをUEに送信することとする。
図2は、本発明の実施の形態に係る基地局装置であって、図1に示す無線通信装置においてeNB31−1〜31−4としてそれぞれ用いられるeNB31の構成例を示すブロック図である。eNB31はそれぞれ、制御部51、信号処理部52、IP(Internet Protocol)レイヤ53、伝送路54および無線通信部55を備える。制御部51、信号処理部52、IPレイヤ53および伝送路54により、それまでの通信相手のUEが再接続を要求する可能性のある他の2以上のeNBに、UEに送る転送データと共にその転送データとそのUEとの対応付け情報を通知する通知手段が構成される。また、制御部51、信号処理部52および無線通信部55により、他のeNBから転送データおよび対応付け情報が通知され、UEからの再接続要求があった場合には、UEとの再接続を行って、対応付け情報にしたがって転送データをそのUEに送信する手段が構成される。さらに、制御部51、信号処理部52および無線通信部55により、UEにハンドオーバを指示する手段が構成される。
eNB31の各部の基本的な機能について説明する。制御部51は、eNB31の動作を制御する機能を有する。信号処理部52は、データの処理と制御信号を処理する機能を有する。信号処理部52におけるデータの処理の機能には、非特許文献1に記載されているPDCP/GTPの機能と、非特許文献1に記載されているX2プロトコル/SCTPの機能が含まれる。信号処理部52の機能にはさらに、UEとの間で通信される信号の処理機能も含まれる。IPレイヤ53は、マルチキャストIPアドレスを用いたデータの送受信を行う機能を有する。伝送路54は、データの送受信を行う機能を有する。無線通信部55は、UEとの間で無線信号の送受信を行う機能を有する。
eNB31の各部の詳細な動作について、図3を参照して説明する。図3は、ハンドオーバの処理例を説明する図であり、UEとハンドオーバ元eNBおよび他のeNBとの間のメッセージシーケンスチャートを示す。
各eNBには、通信相手のUEから、RRCメッセージで無線環境の測定報告が送られてくる。各eNBの無線通信部55は、測定報告を受信すると、信号処理部52を介して制御部51に伝える。制御部51は、この測定報告に基づいて、ハンドオーバの実施を決定する。ハンドオーバの実施を決定したeNBを、以下、ハンドオーバ元eNBという。ハンドオーバ元eNBの制御部51は、このとき、UEが再接続を要求する可能性のあるeNBを選択する(ステップS1)。
続いてハンドオーバ元eNBの制御部51は、UEと転送データとの対応付けを行い、信号処理部52に、対応付け情報の送信を指示する。信号処理部52は、IPレイヤ53および伝送路54を介し、X2プロトコルのハンドオーバ要求(X2:HO Request)で、ステップS1で選択されたeNBに対応付け情報を通知する(ステップS2)。
ハンドオーバ元eNBからのハンドオーバ要求は、その要求の宛先の各eNBの伝送路54を介してIPレイヤ53で受信され、信号処理部52で処理されて、制御部51に送られる。制御部51は、ハンドオーバ元のeNBから通知されたUEと転送データとの対応付け情報の設定を行う(ステップS3)。設定が終了すると、制御部51は、信号処理部52、IPレイヤ53および伝送路54を介して、ハンドオーバ元のeNBに、対応付け情報の設定完了を通知する(ステップS4)。
ハンドオーバ元のeNBの制御部51は、各eNBからの設定完了を伝送路54、IPレイヤ53および信号処理部52を介して受け取ると、信号処理部52および無線通信部55を介して、UEにハンドオーバを指示(RRC:RRC Connection Reconfiguration)する(ステップS5)。同時に、制御部51は、信号処理部52、IPレイヤ53および伝送路54を介して、対応付け情報の設定完了を通知してきたeNBに、DLのデータ転送を行う。UEへのハンドオーバの指示およびeNBへのDLのデータ転送は、完全に同時である必要はなく、一方と他方が短時間の間に行われればよい。
ハンドオーバが指示されたUEは、移動先のeNBにRRCメッセージを送信して接続を要求するが、それが失敗した場合には、最も受信品質の良いセルを選択し、そのセルで、RRCメッセージによる再接続要求を送信する。再接続要求を受信したeNBでは、制御部51が、信号処理部52にデータの送信対象のUEの識別情報と転送データの対応付けを行い、UEとの再接続を行い、対応付け情報に従って、転送データを、無線通信部55を介してUEに送信する。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ハンドオーバの失敗を考慮して複数のeNB31にDLのデータを転送するときに、UEと転送データの対応付けを可能とすることで、再接続先のeNBから転送データをUEに送信し、パケットロスを最小化することができる。
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
11…E-UTRAN、12…MME/S-GW、31、31−1〜31−4…eNB、32…UE、51…制御部(通知手段および送信する手段の一部)、52…信号処理部(通知手段および送信する手段の一部)、53…IPレイヤ(通知手段の一部)、54…伝送路(通知手段の一部)、55無線通信部(送信する手段の一部)
Claims (6)
- 端末装置との間で無線通信を行う少なくとも3つの基地局を備え、
前記3つの基地局のそれぞれには、
それまでの通信相手の端末装置が再接続を要求する可能性のある他の2以上の基地局に、前記端末装置に送る転送データと共にその転送データと前記端末装置との対応付け情報を通知する通知手段と、
他の基地局から前記転送データおよび前記対応付け情報が通知され、前記端末装置からの再接続要求があった場合には、前記端末装置との再接続を行って、前記対応付け情報にしたがって前記転送データを前記端末装置に送信する手段と、
を備える
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1記載の無線通信装置において、
前記対応付け情報は、前記端末装置の識別情報と、前記転送データの転送先情報とを含む
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1または2記載の無線通信装置において、
前記通知する手段は、前記対応付け情報を前記転送データに先だって通知し、通知先の各基地局から前記対応付け情報の設定完了が通知された後に、前記転送データを通知する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1から3のいずれか1項記載の無線通信装置において、
前記端末装置にハンドオーバを指示する手段を備え、
前記ハンドオーバの指示は、前記対応付け情報の通知先の各基地局から前記対応付け情報の設定完了が通知された後に行われる
ことを特徴とする無線通信装置。 - 端末装置との間で無線通信を行う基地局装置において、
それまでの通信相手の端末装置が再接続を要求する可能性のある他の2以上の基地局に、前記端末装置に送る転送データと共にその転送データと前記端末装置との対応付け情報を通知する通知手段と、
他の基地局から前記転送データおよび前記対応付け情報が通知され、前記端末装置からの再接続要求があった場合には、前記端末装置との再接続を行って、前記対応付け情報にしたがって前記転送データを前記端末装置に送信する手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。 - 端末装置との間で無線通信を行う少なくとも3つの基地局の間で、
ひとつの基地局が、それまでの通信相手の端末装置が再接続を要求する可能性のある他の2以上の基地局に、前記端末装置に送る転送データと共にその転送データと前記端末装置との対応付け情報を通知し、
他の基地局から前記転送データおよび前記対応付け情報が通知され、前記端末装置からの再接続要求があった基地局は、前記端末装置との再接続を行って、前記対応付け情報にしたがって前記転送データを前記端末装置に送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013091711A JP2014216791A (ja) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 無線通信装置、基地局装置および無線通信方法 |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007105625A1 (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Ntt Docomo, Inc. | 基地局およびハンドオーバ制御方法 |
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- 2013-04-24 JP JP2013091711A patent/JP2014216791A/ja active Pending
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