JP2014216791A - 無線通信装置、基地局装置および無線通信方法 - Google Patents

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

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。

再特ＷＯ２００７−１２３２２７号公報 再特ＷＯ２００５−１１２３５６号公報 特開２００４−１４０５４５号公報

"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。

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-ＵＴＲＡＮとコアネットワークとの構成例を示す。 本発明の実施の形態に係るｅＮＢの構成例を示すブロック図である。 ハンドオーバの処理例を説明するメッセージシーケンスチャートである。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
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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