JP2015170891A - 基地局装置、通信装置、通信システムおよび通信方法 - Google Patents
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Abstract
Description
さらに、基地局装置と移動端末装置との通信において、C−PlaneとU−Planeを分離して、それぞれを異なる基地局装置を介して伝送するネットワーク形態(デュアルコネクティビティ:Dual Connectivity)が提案されている(非特許文献2参照。)。
U−Planeは、ユーザトラヒックやスケジューリング情報の送受信に関するプロトコルである。基地局装置と移動端末装置で構成されるモバイルネットワークは、S−GW(Serving−Gateway)を介して外部のインターネットと接続される。
一方、U−Planeのみを送受信する基地局装置をSeNB(Secondary eNB)と呼ぶ。SeNBは、主に、容量拡大のためにスポット的に設置される。
しかしながら、このようなC/U分離(C−PlaneとU−Planeとの分離)を用いたMeNBとSeNBの同時通信では、MeNBとSeNMとの間のバックホール回線における遅延が大きい場合には、ユーザデータの通信特性が劣化するという課題があった。
[デュアルコネクティビティ時におけるU−Planeのデータの通信の説明]
まず、図9および図10を参照して、デュアルコネクティビティ時におけるU−Planeのデータの通信について説明する。
従来技術では、図9に示される通信(3C:MeNB bearer splitting)が行われていた。
図9は、C/U分離を用いたMeNB1012とSeNB1011の同時通信の一例を示す図である。
図9には、UE1001と、SeNB1011およびその無線の通信領域1101と、MeNB1012およびその無線の通信領域1102と、S−GW1002と、MME1003と、インターネット(Internet)1004を示してある。
C−Planeのデータについては、MME1003がMeNB1012にC−Planeのデータを送信し、MeNB1012が当該データをUE1001に送信する。
U−Planeのデータについては、インターネット1004からのU−PlaneのデータをS−GW1002がMeNB1012に送信する。MeNB1012は受信したU−PlaneのデータのうちでSeNB1011を経由させるデータを分離してSeNB1011に送信し、SeNB1011が当該データをUE1001に送信する。また、MeNB1012は、受信したU−Planeのデータのうちで残りのデータ(UE1001に直接送信するデータ)をUE1001に送信する。
図10は、S−GW1002によりU−Planeのデータを分離する場合におけるU−Planeのデータの通信の一例を示す図である。
図10には、図9と同様に、UE1001と、SeNB1011およびその無線の通信領域1101と、MeNB1012およびその無線の通信領域1102と、S−GW1002と、MME1003と、インターネット1004を示してある。なお、図10では、各装置等の符号としては、図9に示されるものと同じ符号を付してある。
C−Planeのデータについては、MME1003がMeNB1012にC−Planeのデータを送信し、MeNB1012が当該データをUE1001に送信する。
U−Planeのデータについては、S−GW1002がインターネット1004からのU−PlaneのデータのうちでSeNB1011を経由させるデータを分離してSeNB1011に送信し、SeNB1011が当該データをUE1001に送信する。また、S−GW1002は、インターネット1004からのU−Planeのデータのうちで残りのデータ(MeNB1012を経由させるデータ)をMeNB1012に送信し、MeNB1012が当該データをUE1001に送信する。
本実施形態では、図10に示されるような通信を実現するための通信経路の切り替え(第1実施形態〜第2実施形態)、通信経路の確立(第3実施形態〜第4実施形態)について説明する。
<通信システムの概要>
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る通信システムは、UE1と、SeNB11と、MeNB12と、S−GW2と、MME3と、インターネット4を備える。
図1には、SeNB11の無線の通信領域101と、MeNB12の無線の通信領域102を示してある。図1の例では、SeNB11の無線の通信領域101は、MeNB12の無線の通信領域102に含まれる。
なお、C−Planeのデータについては、MME3からMeNB12を経由してUE1に送信される。
本実施形態に係るSeNB11は、通信部211と、記憶部212と、制御部213を備える。
制御部213は、通信経路制御部231と、データ通信制御部232を備える。
記憶部212は、メモリを用いて構成されており、各種のデータを記憶する。具体例として、記憶部212は、制御部213により使用されるプログラムのデータや、各種のパラメータのデータや、通信経路やデータ通信に関する設定内容のデータなどを記憶する。
通信経路制御部231は、U−Planeのデータの通信経路に関する制御を行う。本実施形態では、通信経路制御部231は、U−Planeのデータの通信経路に関し、S−GW2からMeNB12を経由するUE1への通信経路から、S−GW2からSeNB11を経由するUE1への通信経路への切り替えを制御する。
データ通信制御部232は、U−Planeのデータの通信を制御する。
本実施形態に係るMeNB12は、通信部311と、記憶部312と、制御部313を備える。
制御部313は、通信経路制御部331と、データ通信制御部332と、制御信号通信制御部333を備える。
記憶部312は、メモリを用いて構成されており、各種のデータを記憶する。具体例として、記憶部312は、制御部313により使用されるプログラムのデータや、各種のパラメータのデータや、通信経路やデータ通信に関する設定内容のデータなどを記憶する。
通信経路制御部331は、U−Planeのデータの通信経路に関する制御を行う。本実施形態では、通信経路制御部331は、U−Planeのデータの通信経路に関し、S−GW2からMeNB12を経由するUE1への通信経路から、S−GW2からSeNB11を経由するUE1への通信経路への切り替えを制御する。
データ通信制御部332は、U−Planeのデータの通信を制御する。
制御信号通信制御部333は、C−Planeのデータの通信を制御する。
図4は、本発明の一実施形態(第1実施形態)に係る通信システムにおいて行われる処理の手順の一例を示すシーケンス図である。
図4は、UE1と、MeNB12と、SeNB11と、MME3と、S−GW2について、U−Planeのデータに関して、行われる通信経路の切り替えの制御の手続きの例(手順0:前提)および(手順1)〜(手順23)を示してある。(手順0:前提)および(手順1)〜(手順23)は、図4に示される(0)および(1)〜(23)に対応している。
図4の例では、レイヤ3のシグナリング(L3 signalling)、レイヤ1/レイヤ2のシグナリング(L1/L2 signalling)、ユーザデータ(User Data)の通信を区別して示してある。
但し、本実施形態では、MeNB12を経由してUE1に対してC−Planeのデータを送信することを継続しつつ、MeNB12を経由してUE1に対してU−Planeのデータを送信する通信経路から、SeNB11を経由してUE1に対してU−Planeのデータを送信する通信経路へ切り替えるため、MeNB12とUE1との接続状態を解放せずに、通信経路の切り替えを実行する。
図4の例では、前提として、UE1とS−GW2との間で、MeNB12を経由する通信経路が確立されている状態であるとする。この通信経路の状態は、例えば、従来技術と同様な手順で確立される。
この通信経路の状態では、S−GW2とMeNB12とが通信し、MeNB12とUE1とが通信することで、S−GW2からMeNB12を経由してUE1へU−Planeのデータ(図4の例では、パケットデータ(packet data))を送信する。
以下では、U−Planeのデータの通信経路を切り替える。
MeNB12は、SeNB11を経由する通信経路(ベアラ)を確立(セット)することを決定する(SeNB Bearer Setup Decision)。
ここで、MeNB12は、例えば、あらかじめ定められた条件が満たされたことを判定した場合に、この決定を行う。この条件としては、様々な条件が用いられてもよく、例えば、MeNB12における通信の負荷が所定の閾値(負荷に関する閾値)を超えたという条件や、MeNB12とUE1との無線通信の通信特性(例えば、通信品質や通信速度など)が所定の閾値(通信特性に関する閾値)未満となったという条件や、MeNB12に接続しているUE1の数が過多である(例えば、所定の閾値(端末数に関する閾値)を超える)という条件などが用いられてもよい。
MeNB12は、SeNB11に対して、SeNB11を経由する通信経路を確立する要求(リクエスト)の信号を、バックホール回線を介して送信する(Bearer Setup Request)。
SeNB11は、MeNB12から送信された前記した要求の信号を受信すると、当該要求に係る通信経路の確立を許可するか否かを判定する(Admission Control)。本例では、SeNB11は、当該要求の内容を許可したとする。
なお、SeNB11は、例えば、あらかじめ定められた条件が満たされた場合には、前記した要求の内容を拒否する、構成が用いられてもよい。この条件としては、様々な条件が用いられてもよく、例えば、SeNB11を経由する通信の通信特性(例えば、通信品質や通信速度など)が所定の程度未満に劣化する可能性があるときの条件が用いられてもよく、SeNB11に接続しているUE1の数が過多である(例えば、所定の閾値(端末数に関する閾値)を超える)という条件などが用いられてもよい。
SeNB11は、前記した要求の内容を許可する場合には、それを通知する信号(例えば、Ackの信号)を応答として、バックホール回線を介してMeNB12に送信する(Bearer Setup Request Ack)。
MeNB12は、SeNB11から前記した要求の内容を許可する信号を受信すると、UE1に対して、下りリンク(ダウンリンク:DL)のリソースの割り当てを行う(DL allocation)。本例では、MeNB12は、UE1に対して、SeNB11を経由する通信経路を確立するように切り替えることを通知する信号を送信する。
MeNB12は、UE1に対して、RRC(Radio Resource Control)のメッセージの信号を送信する。ここで、UE1とSeNB11との間で無線リンクが確立されていない場合には、MeNB12は、この無線リンクを確立するための情報(Mobility Control Information)を含む信号についても一緒に、UE1に対して送信する(RRC conn. Reconf. incl. mobility Control information)。
UE1は、MeNB12から受信された信号に基づいて、SeNB11を経由する通信経路を確立するための準備を開始する(Synchronize to new cell and prepare to setup bearer to SeNB)。
この時点で、UE1は、SeNB11との間で無線リンクを確立していない場合には、SeNB11との無線リンクを接続する処理を開始する。この処理としては、例えば、上りリンク(アップリンク:UL)の同期をとる処理や、RACH(Random Access Channel)処理が用いられる。上りリンクの同期をとる処理としては、新たなセル(本例では、SeNB11のセル)との同期をとる処理が用いられる。
前記(手順7)と並行して、MeNB12は、SeNB11に対して、未送信データ(本例では、UE1へのU−Planeの未送信のデータ)をバックホール回線を介して送信(転送)する(Deliver buffered and in transit packets to SeNB)。
前記(手順8)の処理に関し、MeNB12は、SeNB11に対して、SN Status Transferのメッセージの信号を送信する(SN Status Transfer)。
前記(手順8)の処理に関し、MeNB12は、SeNB11に対して、データを送信する(Data Forwarding)。
SeNB11は、MeNB12から受信したデータ(本例では、パケットのデータ)を格納する(Buffer packets from MeNB)。
前記(手順7)の処理に関し、UE1は、SeNB11との間で無線リンクを確立していない場合には、SeNB11に対して、上りリンクの同期処理を実行する(Synchronisation)。
なお、UE1は、SeNB11との間で無線リンクを確立している場合には、そのまま無線リンクを保持する。
UE1とSeNB11との間の同期が確立している状態において、SeNB11は、UE1に対して、上りリンクのリソースの割り当て、およびTA(Timing Advance)の処理を行う(UL allocation + TA for UE)。
UE1は、SeNB11に対して、通信経路の設定(本例では、通信経路の切り替え)を完了したことを通知する信号を送信する(RRC Conn. Reconf. Complete)。
前記の通信経路の設定により、UE1とSeNB11との間でデータ(図4の例では、パケットデータ(packet data))を通信することが可能な状態となる。また、SeNB11は、必要に応じて、S−GW2に対してデータを送信することが可能である。
SeNB11は、MME3に対して、通信経路の切り替え(本例では、SeNB11を経由する通信経路への切り替え)の要求(リクエスト)の信号を送信する(Path Switch Request)。
MME3は、SeNB11から通信経路の切り替えの要求の信号を受信すると、S−GW2に対して、S−GW2からMeNB12に宛てて送信しているU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)へ切り替えるように、要求(リクエスト)の信号を送信する(Modify Bearer Request)。
S−GW2は、MME3から通信経路の切り替えの要求の信号を受信すると、下り通信の経路に関し、S−GW2からMeNB12に宛てて送信しているU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)へ切り替える(Switch DL path)。
S−GW2は、エンドマーカー(End Marker)の信号をMeNB12に送信する。
S−GW2における通信経路の切り替えにより、S−GW2とSeNB11との間でデータ(図4の例では、パケットデータ(packet data))を通信することが可能な状態となる。
MeNB12は、S−GW2からエンドマーカーの信号を受信すると、エンドマーカー(End Marker)の信号をSeNB11に送信する。
S−GW2は、MME3に対して、通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を送信する(Modify Bearer Response)。
MME3は、S−GW2から通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を受信すると、SeNB11に対して、通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を送信する(Path Switch Request Ack)。SeNB11は、この信号を受信する。
ここで、MeNB12では、通信経路制御部331は、前記(手順1)〜前記(手順2)においてSeNB11を経由する通信経路を確立することを決定してその要求の信号をSeNB11に送信する処理や、前記(手順4)〜前記(手順6)、前記(手順8)〜前記(手順10)、前記(手順19)、前記(手順21)の処理を実行するように制御する。
また、MeNB12では、データ通信制御部332は、U−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
また、MeNB12では、制御信号通信制御部333は、C−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、通信経路制御部231は、前記(手順2)〜前記(手順4)においてMeNB12から送信された要求に係る通信経路の確立を許可するか否かを判定して許可する場合にその旨をMeNB12に通知する処理や、前記(手順9)〜前記(手順15)の処理や、前記(手順16)においてMME3に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する処理や、前記(手順21)の処理や、前記(手順23)においてMME3から通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、データ通信制御部232は、U−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
ここで、図4の例では、前記(手順16)においてSeNB11がMME3に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信し、前記(手順17)においてMME3がS−GW2に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する構成であるが、他の構成例として、前記(手順16)の代わりに、SeNB11は直接S−GW2に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する構成が用いられてもよい。この他の構成例では、前記(手順17)、前記(手順22)〜前記(手順23)は設けられず、前記(手順23)の代わりに、S−GW2が直接SeNB11に通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を送信する。
このような他の構成例において、SeNB11では、通信経路制御部231は、S−GW2に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する処理や、S−GW2から通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
以上のように、本実施形態に係る通信システムでは、UE1が複数の基地局装置(本実施形態では、MeNB12とSeNB11)に同時に接続して通信すること(デュアルコネクティビティ)が可能な無線通信システムにおいて、インターネット4と接続するS−GW2においてユーザトラヒックの通信経路(本実施形態では、U−Planeのデータの通信経路)を基地局装置間(本実施形態では、MeNB12経由と、SeNB11経由)で切り替える。これにより、本実施形態に係る通信システムでは、例えば、基地局装置間のバックホール回線の制約(本実施形態では、MeNB12とSeNB11との間のバックホール回線の遅延特性などの制限)を受けることなく、複数の基地局装置を介したユーザトラヒックの送信が可能となる。このように、本実施形態に係る通信システムでは、制御信号(本実施形態では、C−Planeのデータの信号)の通信を行いつつ、データ信号(本実施形態では、U−Planeのデータの信号)の通信を効率的に行うことができる。
<通信システムの概要>
本実施形態に係る通信システムの概略的な構成は、第1実施形態に係る図1に示される通信システムと同様である。
また、本実施形態に係るSeNBの概略的な構成は、第1実施形態に係る図2に示されるSeNB11と同様である。
また、本実施形態に係るMeNBの概略的な構成は、第1実施形態に係る図3に示されるMeNB12と同様である。
以下では、第1実施形態に係る図1〜図3において各装置等に使用した符号と同じ符号を用いて説明する。
なお、C−Planeのデータについては、MME3からMeNB12を経由してUE1に送信される。
図5は、本発明の一実施形態(第2実施形態)に係る通信システムにおいて行われる処理の手順の一例を示すシーケンス図である。
図5は、UE1と、MeNB12と、SeNB11と、MME3と、S−GW2について、U−Planeのデータに関して、行われる通信経路の切り替えの制御の手続きの例(手順100:前提)および(手順101)〜(手順124)を示してある。(手順100:前提)および(手順101)〜(手順124)は、図5に示される(100)および(101)〜(124)に対応している。
図5の例では、レイヤ3のシグナリング(L3 signalling)、レイヤ1/レイヤ2のシグナリング(L1/L2 signalling)、ユーザデータ(User Data)の通信を区別して示してある。
このため、以下では、主に、第1実施形態とは異なる点について説明する。
以下で、図5に示される(手順113)〜(手順124)について説明する。
UE1とSeNB11との間の同期が確立している状態において、SeNB11は、UE1に対して、TAの処理を行う(TA for UE)。
MeNB12は、UE1に対して、上りリンクのリソースの割り当てを行う(UL allocation)。
UE1は、MeNB12に対して、通信経路の設定(本例では、通信経路の切り替え)を完了したことを通知する信号を送信する(RRC Conn. Reconf. Complete)。
前記の通信経路の設定により、UE1とSeNB11との間でデータ(図5の例では、パケットデータ(packet data))を通信することが可能な状態となる。また、SeNB11は、必要に応じて、S−GW2に対してデータを送信することが可能である。
MeNB12は、MME3に対して、通信経路の切り替え(本例では、SeNB11を経由する通信経路への切り替え)の要求(リクエスト)の信号を送信する(Path Switch Request)。
MME3は、MeNB12から通信経路の切り替えの要求の信号を受信すると、S−GW2に対して、S−GW2からMeNB12に宛てて送信しているU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)へ切り替えるように、要求(リクエスト)の信号を送信する(Modify Bearer Request)。
S−GW2は、MME3から通信経路の切り替えの要求の信号を受信すると、下り通信の経路に関し、S−GW2からMeNB12に宛てて送信しているU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)へ切り替える(Switch DL path)。
S−GW2は、エンドマーカー(End Marker)の信号をMeNB12に送信する。
S−GW2における通信経路の切り替えにより、S−GW2とSeNB11との間でデータ(図5の例では、パケットデータ(packet data))を通信することが可能な状態となる。
MeNB12は、S−GW2からエンドマーカーの信号を受信すると、エンドマーカー(End Marker)の信号をSeNB11に送信する。
S−GW2は、MME3に対して、通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を送信する(Modify Bearer Response)。
MME3は、S−GW2から通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を受信すると、MeNB12に対して、通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を送信する(Path Switch Request Ack)。MeNB12は、この信号を受信する。
ここで、MeNB12では、通信経路制御部331は、前記(手順101)〜前記(手順102)においてSeNB11を経由する通信経路を確立することを決定してその要求の信号をSeNB11に送信する処理や、前記(手順104)〜前記(手順106)、前記(手順108)〜前記(手順110)、前記(手順114)、前記(手順115)の処理や、前記(手順117)においてMME3に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する処理や、前記(手順120)、前記(手順122)の処理や、前記(手順124)においてMME3から通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
また、MeNB12では、データ通信制御部332は、U−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
また、MeNB12では、制御信号通信制御部333は、C−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、通信経路制御部231は、前記(手順102)〜前記(手順104)においてMeNB12から送信された要求に係る通信経路の確立を許可するか否かを判定して許可する場合にその旨をMeNB12に通知する処理や、前記(手順109)〜前記(手順113)の処理や、前記(手順116)、前記(手順121)〜前記(手順122)の処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、データ通信制御部232は、U−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
ここで、図5の例では、前記(手順117)においてMeNB12がMME3に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信し、前記(手順118)においてMME3がS−GW2に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する構成であるが、他の構成例として、前記(手順117)の代わりに、MeNB12は直接S−GW2に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する構成が用いられてもよい。この他の構成例では、前記(手順118)、前記(手順123)〜前記(手順124)は設けられず、前記(手順124)の代わりに、S−GW2が直接MeNB12に通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を送信する。
このような他の構成例において、MeNB12では、通信経路制御部331は、S−GW2に対して通信経路の切り替えの要求の信号を送信する処理や、S−GW2から通信経路の切り替えが完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいても、第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
<通信システムの概要>
図6は、本発明の一実施形態に係る通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る通信システムの概略的な構成は、第1実施形態に係る図1に示される通信システムと同様である。
また、本実施形態に係るSeNBの概略的な構成は、第1実施形態に係る図2に示されるSeNB11と同様である。
また、本実施形態に係るMeNBの概略的な構成は、第1実施形態に係る図3に示されるMeNB12と同様である。
以下では、第1実施形態に係る図1〜図3において各装置等に使用した符号と同じ符号を用いて説明する。
図6には、SeNB11の無線の通信領域101と、MeNB12の無線の通信領域102を示してある。図6の例では、SeNB11の無線の通信領域101は、MeNB12の無線の通信領域102に含まれる。
なお、C−Planeのデータについては、MME3からMeNB12を経由してUE1に送信される。
図7は、本発明の一実施形態(第3実施形態)に係る通信システムにおいて行われる処理の手順の一例を示すシーケンス図である。
図7は、UE1と、MeNB12と、SeNB11と、MME3と、S−GW2について、U−Planeのデータに関して、行われる通信経路の確立の制御の手続きの例(手順201)〜(手順217)を示してある。(手順201)〜(手順217)は、図7に示される(201)〜(217)に対応している。
図7の例では、レイヤ3のシグナリング(L3 signalling)、レイヤ1/レイヤ2のシグナリング(L1/L2 signalling)、ユーザデータ(User Data)の通信を区別して示してある。
但し、本実施形態では、MeNB12を経由してUE1に対してC−Planeのデータを送信することを継続しつつ、SeNB11を経由してUE1に対してU−Planeのデータを送信する通信経路を確立するため、MeNB12とUE1との接続状態を解放せずに、通信経路の確立を実行する。
このため、以下では、主に、第1実施形態とは異なる点について説明する。
図7の例では、前提として、UE1とS−GW2との間で、通信経路(MeNB12を経由する通信経路およびSeNB11を経由する通信経路)が確立されていない状態であるとする。なお、このような通信経路が確立されている場合に、図7に示される処理のシーケンスを行うことも可能である。
MeNB12は、UE1に対して、RRCのメッセージの信号を送信する(RRC Conn. Reconf.)。
図7に示される(手順208)〜(手順211)は、第1実施形態に係る図4に示される(手順12)〜(手順15)と同様である。なお、本例では、(手順210)は前記(手順206)に対応する通信経路の設定の通知となる。
SeNB11は、MME3に対して、通信経路の確立(本例では、SeNB11を経由する通信経路の確立)の要求(リクエスト)の信号を送信する(Path Setup Request)。
MME3は、SeNB11から通信経路の確立の要求の信号を受信すると、S−GW2に対して、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を確立するように、要求(リクエスト)の信号を送信する(Setup Bearer Request)。
S−GW2は、MME3から通信経路の確立の要求の信号を受信すると、下り通信の経路に関し、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を確立する(Setup DL path)。
S−GW2における通信経路の確立により、S−GW2とSeNB11との間でデータ(図7の例では、パケットデータ(packet data))を通信することが可能な状態となる。
S−GW2は、MME3に対して、通信経路の確立が完了したことを通知する信号を送信する(Setup Bearer Response)。
MME3は、S−GW2から通信経路の確立が完了したことを通知する信号を受信すると、SeNB11に対して、通信経路の確立が完了したことを通知する信号を送信する(Path Setup Request Ack)。SeNB11は、この信号を受信する。
ここで、MeNB12では、通信経路制御部331は、前記(手順201)〜前記(手順202)においてSeNB11を経由する通信経路を確立することを決定してその要求の信号をSeNB11に送信する処理や、前記(手順205)〜前記(手順206)の処理を実行するように制御する。
また、MeNB12では、制御信号通信制御部333は、C−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、通信経路制御部231は、前記(手順202)〜前記(手順204)においてMeNB12から送信された要求に係る通信経路の確立を許可するか否かを判定して許可する場合にその旨をMeNB12に通知する処理や、前記(手順208)〜前記(手順211)の処理や、前記(手順212)においてMME3に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する処理や、前記(手順215)の処理や、前記(手順217)においてMME3から通信経路の確立が完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、データ通信制御部232は、U−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
ここで、図7の例では、前記(手順212)においてSeNB11がMME3に対して通信経路の確立の要求の信号を送信し、前記(手順213)においてMME3がS−GW2に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する構成であるが、他の構成例として、前記(手順212)の代わりに、SeNB11は直接S−GW2に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する構成が用いられてもよい。この他の構成例では、前記(手順213)、前記(手順216)〜前記(手順217)は設けられず、前記(手順217)の代わりに、S−GW2が直接SeNB11に通信経路の確立が完了したことを通知する信号を送信する。
このような他の構成例において、SeNB11では、通信経路制御部231は、S−GW2に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する処理や、S−GW2から通信経路の確立が完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
以上のように、本実施形態に係る通信システムでは、UE1が複数の基地局装置(本実施形態では、MeNB12とSeNB11)に同時に接続して通信すること(デュアルコネクティビティ)が可能な無線通信システムにおいて、インターネット4と接続するS−GW2においてユーザトラヒックの通信経路(本実施形態では、U−Planeのデータの通信経路)としてSeNB11経由の通信経路を確立する。これにより、本実施形態に係る通信システムでは、例えば、基地局装置間のバックホール回線の制約(本実施形態では、MeNB12とSeNB11との間のバックホール回線の遅延特性などの制限)を受けることなく、複数の基地局装置を介したユーザトラヒックの送信が可能となる。このように、本実施形態に係る通信システムでは、制御信号(本実施形態では、C−Planeのデータの信号)の通信を行いつつ、データ信号(本実施形態では、U−Planeのデータの信号)の通信を効率的に行うことができる。
<通信システムの概要>
本実施形態に係る通信システムの概略的な構成は、第3実施形態に係る図6(第1実施形態に係る図1も同様)に示される通信システムと同様である。
また、本実施形態に係るSeNBの概略的な構成は、第3実施形態(第1実施形態も同様)に係る図2に示されるSeNB11と同様である。
また、本実施形態に係るMeNBの概略的な構成は、第3実施形態(第1実施形態も同様)に係る図3に示されるMeNB12と同様である。
以下では、第3実施形態に係る図6、図2〜図3において各装置等に使用した符号と同じ符号を用いて説明する。
なお、C−Planeのデータについては、MME3からMeNB12を経由してUE1に送信される。
図8は、本発明の一実施形態(第4実施形態)に係る通信システムにおいて行われる処理の手順の一例を示すシーケンス図である。
図8は、UE1と、MeNB12と、SeNB11と、MME3と、S−GW2について、U−Planeのデータに関して、行われる通信経路の確立の制御の手続きの例(手順301)〜(手順318)を示してある。(手順301)〜(手順318)は、図8に示される(301)〜(318)に対応している。
図8の例では、レイヤ3のシグナリング(L3 signalling)、レイヤ1/レイヤ2のシグナリング(L1/L2 signalling)、ユーザデータ(User Data)の通信を区別して示してある。
このため、以下では、主に、第3実施形態とは異なる点について説明する。
以下で、図8に示される(手順309)〜(手順318)について説明する。
UE1とSeNB11との間の同期が確立している状態において、SeNB11は、UE1に対して、TAの処理を行う(TA for UE)。
MeNB12は、UE1に対して、上りリンクのリソースの割り当てを行う(UL allocation)。
UE1は、MeNB12に対して、通信経路の設定を完了したことを通知する信号を送信する(RRC Conn. Reconf. Complete)。
前記の通信経路の設定により、UE1とSeNB11との間でデータ(図8の例では、パケットデータ(packet data))を通信することが可能な状態となる。また、SeNB11は、必要に応じて、S−GW2に対してデータを送信することが可能である。
MeNB12は、MME3に対して、通信経路の確立(本例では、SeNB11を経由する通信経路の確立)の要求(リクエスト)の信号を送信する(Path Setup Request)。
MME3は、MeNB12から通信経路の確立の要求の信号を受信すると、S−GW2に対して、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を確立するように、要求(リクエスト)の信号を送信する(Setup Bearer Request)。
S−GW2は、MME3から通信経路の確立の要求の信号を受信すると、下り通信の経路に関し、S−GW2からSeNB11に宛てて送信するU−Planeのデータの送信経路(通信経路)を確立する(Setup DL path)。
S−GW2における通信経路の確立により、S−GW2とSeNB11との間でデータ(図8の例では、パケットデータ(packet data))を通信することが可能な状態となる。
S−GW2は、MME3に対して、通信経路の確立が完了したことを通知する信号を送信する(Setup Bearer Response)。
MME3は、S−GW2から通信経路の確立が完了したことを通知する信号を受信すると、MeNB12に対して、通信経路の確立が完了したことを通知する信号を送信する(Path Setup Request Ack)。SeNB11は、この信号を受信する。
ここで、MeNB12では、通信経路制御部331は、前記(手順301)〜前記(手順302)においてSeNB11を経由する通信経路を確立することを決定してその要求の信号をSeNB11に送信する処理や、前記(手順304)〜前記(手順306)、前記(手順310)〜前記(手順311)の処理や、前記(手順313)においてMME3に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する処理や、前記(手順318)においてMME3から通信経路の確立が完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
また、MeNB12では、制御信号通信制御部333は、C−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、通信経路制御部231は、前記(手順302)〜前記(手順304)においてMeNB12から送信された要求に係る通信経路の確立を許可するか否かを判定して許可する場合にその旨をMeNB12に通知する処理や、前記(手順308)〜前記(手順309)、前記(手順312)、前記(手順316)の処理を実行するように制御する。
また、SeNB11では、データ通信制御部232は、U−Planeのデータについて、S−GW2から送信されるデータを受信して、当該データをUE1に送信する処理を実行するように制御する。
ここで、図8の例では、前記(手順313)においてMeNB12がMME3に対して通信経路の確立の要求の信号を送信し、前記(手順314)においてMME3がS−GW2に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する構成であるが、他の構成例として、前記(手順313)の代わりに、MeNB12は直接S−GW2に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する構成が用いられてもよい。この他の構成例では、前記(手順314)、前記(手順317)〜前記(手順318)は設けられず、前記(手順318)の代わりに、S−GW2が直接MeNB12に通信経路の確立が完了したことを通知する信号を送信する。
このような他の構成例において、MeNB12では、通信経路制御部331は、S−GW2に対して通信経路の確立の要求の信号を送信する処理や、S−GW2から通信経路の確立が完了したことを通知する信号を受信する処理を実行するように制御する。
以上のように、本実施形態に係る通信システムにおいても、第3実施形態と同様な効果を得ることができる。
本実施形態に係る通信システムは、第1実施形態〜第4実施形態のうちの任意の2つ以上の実施形態の機能を組み合わせた通信システムである。
第1実施形態〜第4実施形態の機能は、任意に組み合わされることが可能である。具体的には、本実施形態に係る通信システムの各装置(例えば、UE1、S−GW2、MME3、SeNB11、MeNB12の装置)は、任意の2つ以上の実施形態の機能を有しており、そして、任意の実施形態の機能を使用して当該実施形態に係る通信経路の処理(通信経路の切り替えの処理、または、通信経路の確立の処理)を制御して実行する。
一構成例として、端末管理装置(図1の例では、MME3)から送信される制御信号(図1の例では、C−Planeのデータの信号)を受信し、当該制御信号を端末装置(図1の例では、UE1)に対して送信するように制御する制御信号通信制御部(図3の例では、制御信号通信制御部333)と、通信装置(図1の例では、S−GW2)から送信されるデータ信号(図1の例では、U−Planeのデータの信号)を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部(図3の例では、データ通信制御部332)と、前記通信装置から自装置(図1の例では、MeNB12)を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路から、前記通信装置から他の基地局装置(図1の例では、SeNB11)を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路へ切り替えることを、当該他の基地局装置に通知する通信経路制御部(図3の例では、通信経路制御部331)と、を備える基地局装置(図1の例では、MeNB12)である(第1実施形態に係る図4の例では(手順1)〜(手順2)、第2実施形態に係る図5の例では(手順101)〜(手順102))。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disk)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (17)
- 端末管理装置から送信される制御信号を受信し、当該制御信号を端末装置に対して送信するように制御する制御信号通信制御部と、
通信装置から送信されるデータ信号を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部と、
前記通信装置から自装置を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路から、前記通信装置から他の基地局装置を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路へ切り替えることを、当該他の基地局装置に通知する通信経路制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信される制御信号を受信し、当該制御信号を端末装置に対して送信するように制御する制御信号通信制御部と、
通信装置から他の基地局装置を経由して前記端末装置へデータ信号を送信する通信経路を確立することを、当該他の基地局装置に通知する通信経路制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信されて他の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から前記他の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路から、前記端末装置へ前記通信装置から自装置を経由してデータ信号を送信する通信経路へ切り替える要求を前記端末管理装置に送信することで、前記端末管理装置を経由させて前記通信装置へ伝える通信経路制御部と、
前記通信装置から送信されるデータ信号を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信されて他の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から前記他の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路から、前記端末装置へ前記通信装置から自装置を経由してデータ信号を送信する通信経路へ切り替える要求を前記通信装置に送信する通信経路制御部と、
前記通信装置から送信されるデータ信号を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信されて他の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から自装置を経由してデータ信号を送信する通信経路を確立する要求を前記端末管理装置に送信することで、前記端末管理装置を経由させて前記通信装置へ伝える通信経路制御部と、
前記通信装置から送信されるデータ信号を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信されて他の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から自装置を経由してデータ信号を送信する通信経路を確立する要求を前記通信装置に送信する通信経路制御部と、
前記通信装置から送信されるデータ信号を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信される制御信号を受信し、当該制御信号を端末装置に対して送信するように制御する制御信号通信制御部と、
通信装置から送信されるデータ信号を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部と、
前記通信装置から自装置を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路から、前記通信装置から他の基地局装置を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路へ切り替える要求を前記端末管理装置に送信することで、前記端末管理装置を経由させて前記通信装置へ伝える通信経路制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信される制御信号を受信し、当該制御信号を端末装置に対して送信するように制御する制御信号通信制御部と、
通信装置から送信されるデータ信号を受信し、当該データ信号を前記端末装置に対して送信するように制御するデータ通信制御部と、
前記通信装置から自装置を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路から、前記通信装置から他の基地局装置を経由して前記端末装置へ前記データ信号を送信する通信経路へ切り替える要求を前記通信装置に送信する通信経路制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信される制御信号を受信し、当該制御信号を端末装置に対して送信するように制御する制御信号通信制御部と、
通信装置から他の基地局装置を経由して前記端末装置へデータ信号を送信する通信経路を確立する要求を前記端末管理装置に送信することで、前記端末管理装置を経由させて前記通信装置へ伝える通信経路制御部と、
を備える基地局装置。 - 端末管理装置から送信される制御信号を受信し、当該制御信号を端末装置に対して送信するように制御する制御信号通信制御部と、
通信装置から他の基地局装置を経由して前記端末装置へデータ信号を送信する通信経路を確立する要求を前記通信装置に送信する通信経路制御部と、
を備える基地局装置。 - 前記した通信経路の切り替えまたは前記した通信経路の確立は、Intra−MME/Serving Gateway HOの手続きをベースとしたプロトコルを用いて行われる、
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 端末管理装置から送信されて第1の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ自装置から前記第1の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路から、前記端末装置へ自装置から第2の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路へ切り替える要求を受信したことに応じて、通信経路を切り替える、
通信装置。 - 端末管理装置から送信されて第1の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ自装置から第2の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路を確立する要求を受信したことに応じて、通信経路を確立する、
通信装置。 - 端末管理装置から送信されて第1の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から前記第1の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路から、前記端末装置へ前記通信装置から第2の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路へ切り替える、
通信システム。 - 端末管理装置から送信されて第1の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から第2の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路を確立する、
通信システム。 - 端末管理装置から送信されて第1の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から前記第1の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路から、前記端末装置へ前記通信装置から第2の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路へ切り替える、
通信方法。 - 端末管理装置から送信されて第1の基地局装置を経由する制御信号を受信する端末装置へ通信装置から第2の基地局装置を経由してデータ信号を送信する通信経路を確立する、
通信方法。
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